初中化学北京课改版九年级下册第10章 金属第三节 金属的冶炼与防护-章节测试习题(3)

章节测试题【答题】（3）某化学兴趣小组的同学为了探究锰、镁、铜三种金属的活动性，他们首先将锰片插入到氯化镁溶液中，一段时间后观察到锰片表面无明显变化；将锰片插入到氯化铜溶液中，一段时间后观察到锰片表面有红色物质生成。

①根据以上实验判断，三种金属的活动性由强到弱的顺序是______。

②写出单质锰（Mn）与氯化铜溶液反应的化学方程式：______（该化合物中锰元素显+2价）。

【答案】①Mg＞Mn＞Cu；②Mn+CuCl2=MnCl2+Cu【分析】本题考查金属活动性顺序。

【解答】①活动性较强的金属一般可以将位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来，将锰片插入到氯化镁溶液中，一段时间后观察到锰片表面无明显变化，说明锰不能置换出镁，镁的活动性要比锰强；将锰片插入到氯化铜溶液中，一段时间后观察到锰片表面有红色物质生成，说明有可以置换出氯化铜溶液中的铜，锰的活动性比铜强。

所以三种金属的活动性由强到弱的顺序是：Mg＞Mn＞Cu。

②因为Mn活动性位于Cu的前面，所以单质锰（Mn）与氯化铜溶液反应，可以把铜置换出来，反应的化学方程式为Mn+CuCl2═MnCl2+Cu。

1.【答题】钢铁是人类广泛使用的金属材料，每年因锈蚀而损失的钢铁占世界年产量的四分之一。

请完成下列填空：（1）车轮的钢圈在潮湿的空气中会锈蚀，这是因为铁与空气中的氧气和______等物质发生了化学反应。

铁锈的主要成分是氧化铁，其铁元素与氧元素的质量比是______（最简比），铁元素的质量分数为______。

（2）新型食品保鲜剂“纳米α铁粉”被称为“双吸剂”，其实质就是利用了铁生锈的原理：用化学方法检验使用一段时间的“纳米α铁粉”是否完全失效，可选用______检验，若出现______现象，说明该双吸剂仍可使用。

（3）用磁铁矿冶炼铁的原理可用：4CO+Fe3O43Fe+4CO2表示，检验产物CO2常用的试剂是______，化学反应方程式为______。

【答案】（1）水；7:3；70%；（2）稀盐酸；产生气泡；（3）澄清的石灰水；CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O【分析】本题考查金属锈蚀的条件及其防护；二氧化碳的检验和验满；金属的化学性质；元素质量比的计算；元素的质量分数计算；书写化学方程式。

【解答】（1）铁制品锈蚀，实际上是铁与空气中的氧气、水等发生的化学反应。

铁锈的主要成分是氧化铁。

氧化铁中铁元素与氧元素的质量比为（56×2）：（16×3）=7:3；铁元素的质量分数为×100%=70%。

（2）铁能与盐酸反应生成氢气，故取样品加入稀盐酸，若是产生气泡，则说明含有铁，能继续使用。

（3）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，所以常用澄清的石灰水来检验二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。

2.【答题】铁合金在生产、生活中应用广泛。

（1）地球上的铁元素以______（填“单质”或“化合物”）的形式存在。

可用于炼铁的一种矿石是______。

（2）用生铁制防盗门而不用纯铁的主要原因是______。

在防盗门表面喷漆，其防锈原理是______。

【答案】（1）化合物；赤铁矿等；（2）硬度大；隔绝氧气和水【分析】本题考查工业炼铁、合金、防止金属生锈的方法。

【解答】（1）地球上的铁元素以化合物的形式存在，可用于炼铁的一种矿石是赤铁矿等；（2）生铁是铁的合金，硬度比纯铁的硬度大，所以用生铁制防盗门而不用纯铁；金属生锈是金属与空气中的氧气和水反应的过程，要防止金属生锈，就要把金属与空气和水隔绝，在防盗门表面喷漆，其防锈原理是隔绝氧气和水。

3.【答题】金属在生产和生活中具有广泛的应用．（1）地壳中含量最高的金属元素是______（写元素符号，下同）；人体中含量最高的金属元素是______。

（2）铝制品耐锈蚀的原因，用化学方程式表示为______。

（3）铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入______，在高温下，利用其中反应生成的______把铁从铁矿石中还原出来。

【答案】（1）Al，Ca；（2）4Al+3O2=2Al2O3；（3）高炉，CO【分析】本题考查地壳和人体中金属的含量、金属的化学性质、工业炼铁。

【解答】（1）地壳中含量最多的金属元素是铝元素；人体中含量最多的金属元素是钙元素；（2）铝和氧气反应生成氧化铝，反应方程式为4Al+3O2=2Al2O3；（3）铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温的条件下，利用铁矿石中有效成分氧化铁Fe2O3与一氧化碳反应，生成铁和二氧化碳。

4.【答题】化学新材料的应用，使人们的生活质量不断提高。

下图是不同年代常用的水管。

（1）图示水管中，属于合金的是______。

（填字母序号）（2）铸铁管容易生锈。

铁生锈的条件是______，请你提出一种防止铁制品锈蚀的方法：______。

【答案】（1）AB；（2）与潮湿的空气接触；涂油漆【分析】本题考查合金、金属锈蚀的条件及其防护。

【解答】（1）铸铁管和镀锌铁管属于金属材料中的合金；塑料管属于有机合成材料。

（2）金属生锈是金属与空气中的氧气和水反应的过程，要防止金属生锈，就要把金属与空气和水隔绝。

防止铁制品锈蚀的方法有镀一层其他金属、涂油漆、制成合金等。

5.【答题】铁是一种常用的金属。

（1）汽车车体表面喷漆不仅美观，而且可有效防止钢铁与______接触而生锈。

（2）工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方程式是______。

【答案】（1）氧气和水；（2）3CO + Fe2O33CO2 + 2Fe【分析】本题考查金属锈蚀的条件及其防护。

【解答】（1）金属生锈是金属与空气中的氧气和水反应的过程，要防止金属生锈，就要把金属与空气和水隔绝。

（2）一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方程式是3CO + Fe2O33CO2 + 2Fe。

6.【答题】煤制气—竖炉直接还原铁矿石工艺流程如下图所示。

回答下列问题。

（1）合成气属于______（填“纯净物”或“混合物”）。

（2）用化学方程式表示还原反应室内炼铁的原理：______（写一个）。

（3）该工艺流程中，可循环利用的物质是______。

【答案】（1）混合物；（2）Fe2O3 +3CO2Fe+3CO2；（3）一氧化碳和氢气【分析】本题考查工业炼铁。

【解答】（1）合成气包括一氧化碳和氢气，属于混合物。

（2）炼铁是在高温条件下用一氧化碳还原氧化铁，生成铁和二氧化碳。

用化学方程式表示Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。

该工艺流程中，一氧化碳和氢气参与还原反应，生成二氧化碳和水，水蒸气和煤催化反应生成一氧化碳和氢气，又参与到氧化铁的还原反应中，所以可循环利用的物质是一氧化碳和氢气。

7.【答题】自行车是人们常用的交通工具，请根据如图回答下列问题。

（1）为防止自行车链条生锈，可采取的措施是______。

（2）自行车的有些部件是由钢铁制成的，请写出用一氧化碳与氧化铁反应来炼铁的化学方程式：______。

（3）请你从化学的角度写出一种骑自行车出行的好处：______。

【答案】涂油；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；环保【分析】本题考查防止金属锈蚀的措施；一氧化碳还原氧化铁。

【解答】（1）防止自行车链条生锈可采取涂油的措施；（2）一氧化碳还原氧化铁反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳与氧化铁反应来炼铁的化学方程式：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；（3）骑自行车出行能保护环境、节约能源。

8.【综合题文】如图为教材中实验室模拟炼铁的实验改进装置（部分夹持仪器略去）。

实验步骤如下：Ⅰ.连接好装置，并检查装置的气密性；Ⅱ.装好药品，先通一会儿CO，再点燃酒精喷灯；Ⅲ.实验结束，先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却。

回答下列问题：【答题】（1）实验中可看到A处玻璃管里的粉末由红色逐渐变黑，说明Fe2O3转化为______（填化学式），B瓶中澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为______。

【答案】Fe；Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验。

【解答】Fe2O3为红色，Fe为黑色，所以A处玻璃管里的粉末由红色逐渐变黑，说明Fe2O3转化为Fe。

B瓶中澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式为Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O。

【答题】（2）步骤Ⅲ中先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却的目的是______。

【答案】防止生成的铁被空气中的氧气氧化【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验。

【解答】步骤Ⅲ中先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却的目的是防止生成的铁被空气中的氧气氧化，否则会使生成的高温的铁和空气中的氧气反应，被氧化。

【答题】（3）盛满石灰水的B装置在此实验中的作用有下列说法：①收集多余的CO；②检验并吸收反应生成的CO2上述说法中正确的是______。

A.只有①B.只有②C.①和②【答案】C【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验。

【解答】B中的澄清石灰水可以吸收并检验二氧化碳，气体中混有一氧化碳，不与澄清石灰水反应，使B中的压强增大，石灰水被排入烧杯中，则B中可以收集多余的一氧化碳。

故选C。

9.【答题】铁矿石是怎样炼成铁的呢？某活动小组在实验室模拟了铁矿石炼铁化学原理，如图所示。

（1）该活动小组将实验装置组装好后，设计了下列实验操作步骤：①给玻璃管加热；②停止加热；③通入一氧化碳气体；④停止通入一氧化碳气体。

正确的操作步骤是______（填序号）；（2）实验过程中，玻璃管中固体由______色变成______色，玻璃管中反应的化学方程式是______，试管中出现的现象是______；（3）图中有一处明显错误，请说明改进方法：______。

【答案】（1）③①②④；（2）红棕；黑；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；澄清石灰水变浑浊；（3）尾气点燃或收集【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验。

【解答】（1）一氧化碳具有可燃性，加热前一定要先通入一氧化碳气体，然后给玻璃管加热，完全反应后停止加热，为防止生成的铁又被氧化，要再通一会一氧化碳．所以正确的操作步骤是③①②④；（2）一氧化碳能把红棕色的氧化铁粉末还原成黑色的铁粉，化学反应式是Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2；如果试管中的石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成；（3）一氧化碳有毒会污染空气，所以要进行尾气处理，可以用点燃或收集的方法。

10.【综合题文】在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整。

【实验目的】铁生锈条件的探究。

【实验现象】实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小。

【答题】【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的______（填名称）发生反应的结果。