九年级化学下册第八单元金属和金属材料课题3金属资源的利用和保护拓展练习（附解析新人教版） 6页

初中化学·人教版·九年级下册——第八单元 金属和金属材料 课题 3 金属资源的利用和保护 基础闯关全练 拓展训练 1.(2017 广西南宁二模)人类使用材料的历史就是人类的进步史。下列物品的主要材质在自然界以单质 形式存在的是( ) A.青铜器 B.铸铁宝剑 C.黄金首饰 D.铝制炊具 2.下列有关工业炼铁的叙述中,不正确的是( ) A.炼铁用的设备是高炉 B.炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石 C.炼铁得到的生铁仍为混合物 D.炼铁是用空气中的氧气将铁矿石中的杂质氧化除去 能力提升全练 拓展训练 1.(2019 辽宁沈阳一模)图 1 是实验室模拟炼铁的装置,图 2 是此过程中通入的 CO 质量与玻璃管内固体 质量的关系,根据图示,下列说法不正确的是( ) A.b 点表示通入 CO 一段时间后加热,反应开始发生 B.c 点表示 Fe2O3 粉末已完全参加反应 C.d 点表示反应结束后仍需继续通入 CO D.可根据通入 CO 的质量计算出固体粉末的质量 2.下面是某学习小组关于 Ag、Au、Cu、Fe、Al 这几种金属的学习交流。请你参与交流并回答下列问 题: (1)李明同学在对上述金属分类时,他根据金属的某种化学性质相同,将“Au、Cu、X”划分为一类,你 认为 X 为 。 (2)请你写出上述一种金属与 AgNO3 溶液反应的化学方程式: 。 (3)王亮同学查阅到以上五种金属还能开采年限(根据储藏量和目前消耗速度确定)的统计数据(如图 所示)。请你结合图示,提出一条金属资源开发利用的合理化建 议: 。 三年模拟全练 拓展训练 1.(2017 河南郑州一模,18,★★☆)A~D 是初中化学的常见物质,其转化关系如图所示(部分反应物和生成 物、反应条件已经略去),A、C 常温下为无色气体且组成元素相同,B、D 均为黑色粉末,且 D 为世界上 年产量最大的金属。请回答下列问题: (1)写出反应①的化学方程式: ; (2)反应②的基本反应类型是 ; (3)物质 A 的一种用途是 。 2.(2019 浙江杭州下城月考,22,★★☆)“暖贴”已逐步走进我们的生活。某品牌暖贴的配料是铁粉、活 性炭、食盐、水等物质,其发热的原理是利用铁生锈时会放出热量,从而达到给人局部热敷的作用。 (1)暖贴需要接触空气才会发热,原因是铁与 和 等物质共同作用才能生锈放热。 (2)检验配料中含有铁粉。 用磁铁吸引黑色粉末,发现部分黑色粉末被吸引;取少量附着在磁铁上的粉末于试管中,加入适量稀盐 酸,通过观察到的现象得出配料中含有铁粉,请写出发生反应的化学方程 式: 。 (3)探究暖贴中活性炭、食盐、水等物质的作用,实验数据如下: 实验编号 实验药品及用量 反应时 间/min 温度 上升值/℃铁粉/g 活性炭/g 食盐/g 水/g 对照组 2 0.4 0.2 8 10 60 实验组 1 0 0.4 0.2 8 10 0 2 2 0.4 0 8 10 30 3 2 0.4 0.2 0 10 6.5 4 2 a b 8 10 3.7 ①分析对照组与实验组第 组的数据,能证明食盐能加快铁粉的锈蚀速率。 ②实验组第 4 组中:a= ,b= 。 五年中考全练 拓展训练 1.(2018 江苏扬州中考,20,★★☆)铜元素有多种氧化物,如 CuO、Cu2O。称取 14.4 g 仅含 Cu、O 两种元 素的固体样品,采用如下装置实验(夹持装置省略)。测得实验前后装置 B 增重 4.4 g。下列说法正确 的是( ) A.装置 B 的作用是吸收反应生成的 H2O 和 CO2 B.实验开始前应先关闭 K2,打开 K1,通一段时间 CO C.根据实验数据进行计算,可以确定该固体为 Cu2O D.若缺少装置 C,则实验所得 Cu、O 个数比偏高 2.(2016 吉林中考,16,★☆☆)下图为铁制品循环利用的示意图,根据图示回答: (1)“①”“②”“③”中,一定．．发生化学变化的是 (填序号); (2)不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液的原因是 (用化学方程式表示); (3)废旧金属“循环利用”的意义是 (写一点即可)。 核心素养全练 拓展训练 (2018 北京丰台一模)暖贴发热利用了铁粉生锈放出热量的原理,某小组同学设计并进行实验,探究铁生 锈的条件及影响生锈速率的因素。 Ⅰ.探究铁生锈的条件 (1)由实验 B 和 C 得出铁生锈需要与水接触,画出实验 C 的实验装置图。 (2)证明铁生锈需要与氧气接触的实验现象是 。 Ⅱ.探究影响铁生锈速率的因素 【查阅资料】暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。 【猜想假设】 1.活性炭能加快铁粉生锈的速率。 2.食盐能加快铁粉生锈的速率。 【进行实验】下表是 2 g 铁粉、5 g 水与不同量活性炭、食盐均匀混合后,在 10 分钟内温度上升的 实验记录。 实验编号 活性炭/g 食盐/g 温度上升值/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 x 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 【解释与结论】 (3)表中 x 的值为 。 (4)对比实验 1 和 3,得出的结论是 。 (5)欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈速率”,需要对比 (填实验编号)。 【反思与评价】 (6)下列说法正确的是 。 A.暖贴在使用前要密封保存 B.暖贴使用后剩余物可以回收利用 C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜 答案 基础闯关全练 拓展训练 1.答案 C 金的化学性质稳定,在自然界中主要以单质形式存在;铜、铁和铝都以化合物的形式存在。 2.答案 D 工业炼铁的主要设备为高炉;工业炼铁的主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等;工业炼铁 的主要产物为生铁,是一种铁合金,属于混合物;工业炼铁的主要原理是利用一氧化碳的还原性还原出 铁矿石中的铁。 能力提升全练 拓展训练 1.答案 D 实验开始先通入 CO,排尽玻璃管内空气,防止加热时发生爆炸;反应完成后继续通 CO,防 止生成的铁被重新氧化。a~b 段红棕色粉末的质量不变,说明反应尚未开始,所以 b 点表示通入 CO 一 段时间后加热,反应开始发生;c 点表示红棕色粉末已完全参加反应;d 点表示反应结束后仍需继续通 入 CO;在实验未开始前以及实验结束后需要通入 CO,这部分 CO 没有参加反应,所以不能根据通入 CO 的 质量计算固体粉末的质量。 2.答案 (1)Ag(或银) (2)Fe+2AgNO3 Fe(NO3)2+2Ag[或 Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag 或 Al+3AgNO3 Al(NO3)3+3Ag] (3)合理开采金属矿物(或回收利用废旧金属或使用金属代用品等) 解析 (1)Au、Cu 均为氢后金属,均不能与稀盐酸、稀硫酸发生置换反应,所以 X 应为 Ag。(2)在金属 活动性顺序中,排在 Ag 前的 Al、Fe、Cu 都可与 AgNO3 发生置换反应。(3)金属资源是有限的,保护金属 资源的措施有合理开采金属矿物,回收利用废旧金属,使用金属代用品等。 三年模拟全练 拓展训练 1.答案 (1)4CO+Fe3O4 3Fe+4CO2 (2)化合反应 (3)做燃料或冶炼金属等 解析 根据题目中的信息,A、C 常温下为无色气体且组成元素相同,B、D 均为黑色粉末,且 D 为世界上 年产量最大的金属及物质间的转化关系可知,A 是一氧化碳,C 是二氧化碳,B 是四氧化三铁,D 是铁粉。 (1)反应①是一氧化碳还原四氧化三铁生成铁和二氧化碳;(2)反应②是铁和氧气点燃生成四氧化三铁, 该反应属于化合反应;(3)物质 A 是一氧化碳,可以做燃料或冶炼金属。 2.答案 (1)氧气 水 (2)Fe+2HCl FeCl2+H2↑ (3)①2 ②0 0.2 解析 (1)铁生锈是铁与氧气、水等物质共同作用的结果。(2)铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。(3) ①要证明氯化钠能加快铁粉的锈蚀速率,就需要选择实验组中其他条件与对照组相同,只是没有氯化 钠的一组,即第 2 组实验。②由实验目的可知,实验组第 4 组应是探究活性炭对铁粉锈蚀速率的影响, 根据题表中实验数据可知,实验组第 4 组有 2 g 铁粉、0 g 活性炭、0.2 g 食盐、8 g 水。 五年中考全练 拓展训练 1. 答案 BC 固体样品中仅含 Cu、O 两种元素,反应不会生成水;由于一氧化碳是具有可燃性的气体, 实验开始前应先关闭 K2,打开 K1,通入一段时间的一氧化碳,以便排出玻璃管中的空气,防止加热时发 生爆炸;由题意可知装置 B 增重 4.4 g,即反应生成二氧化碳的质量为 4.4 g,由质量守恒定律可知,铜 的氧化物中氧元素的质量是 4.4 g× 32 44 × 1 2 =1.6 g,所以铜原子与氧原子的个数比是 14.4 g − 1.6 g 64 ∶ 1.6 g 16 = 2∶1,则该固体为 Cu2O;若缺少装置 C,装置 B 增加的质量偏大,所得 Cu、O 个数比偏低。 2.答案 (1)① (2)Fe+CuSO4 FeSO4+Cu (3)节约金属资源,树立可持续发展的观念(或保护金属资源或节约能源或减少对环境的污染,只要符 合题意即可) 解析 (1)铁矿石炼成生铁,有新物质生成,发生化学变化;(2)Fe 能和 CuSO4 溶液反应,反应的化学方程 式为 Fe+CuSO4 Cu+FeSO4;(3)废旧金属的循环利用可以节约金属资源,节约能源,减少对环境的污 染等。 核心素养全练 拓展训练 答案 (1) (2)A 中铁钉不生锈,B 中铁钉生锈 (3)0 (4)食盐能加快铁粉生锈的速率 (5)2、3、4 或 1、2、3、4 (6)ABC 解析 本题通过对铁生锈的条件及影响铁生锈速率的因素的探究,考查了能尊重事实和证据,具有独 立思考能力的学科素养。(1)由实验 B 和 C 得出铁生锈需要与水接触,则 C 中铁钉只与干燥的空气接触。 (2)A 中铁钉不生锈,B 中铁钉生锈,可证明铁生锈需要与氧气接触。(3)设计实验时要注意控制变量, 故 x 是 0。(4)对比实验 1 和 3,可以得出食盐能加快铁粉生锈的速率。(5)要得出“活性炭与食盐同时 存在会大幅度加快铁生锈速率”的结论,可以比较 2、3、4 或 1、2、3、4。(6)暖贴在使用前要密封 保存,否则会因铁粉发生锈蚀而失效;暖贴使用后剩余物可以回收利用;利用铁生锈的原理,铁粉还可 用于食品保鲜。