考点9 金属资源的利用和保护
一、选择题
11．（·湖南株洲）下列措施不能在一定程度上防止金属生锈的是（ ） ．．
A．在金属表面涂油或刷漆 B．在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬 C．制成耐腐蚀的合金 D．用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜 【答案】D
【解析】用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜，使得铝活泼的金属铝与氧气接触反应，导致金属铝生锈。 2．（·湖北武汉）下列说法正确的是（ ）
A．经常用水冲洗自行车可以防锈 B．空气主要由氮气和氧气组成 C．用活性炭可以降低水的硬度 D．铁合金是一种纯净物 【答案】B
【解析】选项A，钢铁防锈要隔绝氧气和水，错误；选项B，空气中氮气和氧气占体积比的99%，正确；用活性炭吸附有颜色有异味的物质，煮沸可以降低水的硬度，错误；合金都是混合物，错误。故选B。 4．(·四川资阳)下列现象的结论正确的是（ ）
A．经检测某干燥的空气主要成分有：N2、O2、CO2、SO2、NO2和PM2.5，该空气为清洁空气 B．质量为a的某固体物质放入质量为b的水中，振荡，得到的溶液质量一定为（a＋b） C．家用菜刀放置几天后出现砖红色斑点，说明菜刀开始生锈了
D．用老面发酵制作馒头，可加少量纯碱溶液中和发面的酸味，纯碱属于碱类物质
【答案】C
【解析】SO2、NO2和PM2.5属于空气污染物，所以含有SO2、NO2和PM2.5的空气不属于清洁空气，故A错；质量为a的某固体物质放入质量为b的水中，振荡，固体不一定全部溶解，所以得到的溶液质量不一定为（a＋b）g，故B错；家用菜刀放置几天后出现砖红色斑点，说明菜刀开始生锈了，生成了主要成分是氧化铁的物质，故C正确；纯碱属于盐不是碱，故D错。
16. （·广东广州）下列有关铁的说法错误的是（ ）
A. 参考右图信息，铁的相对原子质量为26 B. 生铁和钢是常见的铁合金
C. 铁钉在潮湿的空气中容易生锈，因此钢铁的使用要注意防锈
D. 用赤铁矿高炉炼铁的化学反应方程式是
【答案】A
【解析】A 选项从题目图片中的信息结合我们常见的元素周期表，可以知道，在图片左上角的是铁原子的原子序数26，它等于原子的质子数，中间汉字是元素名称，下边是铁的相对原子质量55.85。故A 错生铁和钢都是由铁与其他单质熔合而成的，是我们生活中最常见的。B 正确铁生锈的条件是氧气和水，所以钢铁在潮湿的空气中易生锈。考察防止生锈。C 正确 D 选项考察高炉炼铁涉及到的化学方程式。正确
2. （?山东德州）化学与生活息息相关，下列日常生活中的做法你认为不恰当的是（ ）
A．灼烧闻味——区分棉、毛织物 B．加热煮沸——降低硬水的硬度 C．表层涂漆——防止铁器锈蚀 D．甲醛浸泡——保存海鲜食品 【答案】D
【解析】灼烧后有烧焦羽毛气味的是毛织物，否则属于棉织物，故A恰当；加热煮沸可以使钙镁离子沉淀，从而降低水的硬度，故B恰当；涂漆可以使金属制品隔绝空气和水，故C恰当；甲醛有毒不能用来浸泡海鲜食品，故D不恰当。
2.（?四川宜宾）下列有关金属材料的说法正确的是（ ）
A.硬铝片比纯铝片硬度小 B.钢的性能优良，是很纯的铁
C.沙漠地区的铁制品锈蚀较快 D.为防止钢铁生锈，可在其表面涂油 【答案】D
【解析】A.硬铝的硬度比纯铝的大；B.钢的性能优良，是铁的合金；C.沙漠地区的空气干燥，铁制品锈蚀较慢；D.在钢铁表面涂油可以防止钢铁生锈。
二、填空、简答题
21. （·天津）（8分）金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答： （1）下列用品中，主要利用金属导电性的是_________（填字母）。 A. 铂金饰品 B. 铁锅 C. 铝导线
（2）为了验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中可行的是_________（填序号）.
①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中 ②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中 ③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中 ④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中
（3）在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。①滤液中一定含有的溶质是_________（填化学式）；②向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是_________（填化学式）。
（4）某钢铁厂每天需消耗4900t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是_________t。
【答案】（1）C （2）①④ （3）① MgCl2 ② Cu、Fe （4）2660
【解析】（1）利用金属的导电性，可将金属做成导线，即C。（2）验证铝、铜、银的活动性顺序，涉及实验时必须有铝和铜、铜和银的活动性比较，题给四个方案中，①中铝能与硫酸铜反应而银不能，可得出三者活动性由强到弱顺序为铝、铜、银；②中银与硫酸铝、硫酸铜溶液均不反应，不能比较出铜、铝的活动性强弱；③中铜、银与硫酸铝都不发生反应，不能进行比较；④中铜不能与硫酸铝反应，说明铜不如铝活泼，能与硝酸银反应，说明铜比银活泼，可以验证三者的活动性顺序。综上可行的方案是①④。（3）在金属活动性顺序中，镁位于铁、铜的前面，加入镁粉后，镁与氯化铜、氯化亚铁都能发生反应。但需注意，向该混合溶液中加入镁粉后，镁优先与氯化铜发生反应（即活动性顺序中，活泼金属优先与位于其后且位置相距较远的金属盐溶液反应）。①本题未说明镁粉是否过量，因此，加入镁粉后，镁一定会参加反应，所得滤液中一定含有氯化镁。②向滤渣中加盐酸产生气泡，说明滤渣中含有位于金属活动性顺序中（H）前的金属，根据反应规律，则一定含有铁，可能含有镁。
（4）本题可根据反应前后铁元素守恒（即铁元素质量不变）列式求解。设日产含铁98%的生铁质量为x，则根据铁元素守恒有：4900t×76%×
112×100%=98%x,解得x=2660t。 16014. （·内蒙古呼和浩特）钢铁是使用最多的金属材料
（1）人类向自然界提取量最大的金属是铁，高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和__________。 （2）铝的活动性比铁强，但在生活中常在铁的表面涂上铝粉。其原因是________________。
（3）金属钴（Co）与铁具有相似的化学性质。CoCl2固体是蓝色的，CoCl2溶液是粉红色的。现将金属钴投入稀盐酸中，发生化学反应Co+2HCl＝CoCl2+H2↑。该反应的实验现象为_____________。 【答案】（1）焦炭
（2）常温时，铝在空气中表面生成致密的氧化物薄膜，保护里面的铁不易锈蚀 ．．．．．．．．．．．．．．．．．（3）金属不断溶解，表面产生气泡，溶液由无色变为粉红色 ．．．．．．．．．．．．．．．
【解析】（1）高炉炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气等；（2）铝的活泼性比铁强，但常温时，铝在空气中表面易生成致密的氧化物薄膜，比铁更抗腐蚀，所以生产中常将铝粉涂在铁制品表面以保护里面的铁不被锈蚀；（3）钴与稀盐酸反应时除能生成氢气外，生成的氯化钴溶液呈粉红色，所以该实验现象为：金属不断溶解，表面产生气泡，溶液由无色变为粉红色。
52. （?四川乐山）2014年11月,乐山人民翘首以盼的“成-绵-乐”高速列车（又称高铁）终于通车了。这不仅对乐山、成都、绵阳，对四川乃至西南地区的社会经济发展都会带来积极而深远的影响。
修建铁路所需大量钢铁是以铁矿石为主要原料冶炼而得。
（1）写出用一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方程式 ；
（2）钢是含0.03%-2% 的铁合金；
（3）雨后的铁轨表面易产生少量的锈迹，这是因为 ； （4）实验室可用盐酸除铁锈，其化学方程式为 ；
（5）铝热剂是修建铁路时常用的焊接材料，其反应原理是铝在一定条件下与氧化铁反应得到融熔的
铁与另一种氧化物，该反应基本类型是 。
高温
【答案】（1）3CO + Fe2O3 ======= 2Fe +3CO2 （2）碳（或C） （3）铁在潮湿的空气中易生锈（或铁与空气、水接触易生锈） （4）Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O （5）置换反应
【解析】生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，生铁的含碳量约为2%-4.3%，钢的含碳量为0.03%-2%；铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，故雨后的铁轨表面更易生锈；金属氧化物与酸反应，属于复分解反应，反应前后各元素的化合价都不变，Fe2O3与稀盐酸反应生成FeCl3，而不是FeCl2；置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
9.（·湖北随州）一天，小明的爸爸在清理祖传宝物水发现：金手镯光彩夺目，完好无损，圆铜镜表面有少量铜锈，而铁弓则锈迹斑斑。请你帮忙解开他心中的疑问。
⑴同是金属物件，受损程度不同，说明金、铜、铁三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
⑵铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],铜生锈除了与氧气和水有关外，还与空气中的 有关。
⑶为了防止铁制品锈蚀，你的建议是 。（写一条即可）
【答案】⑴铁>铜>金（或Fe>Cu>Au） ⑵CO2（或二氧化碳） ⑶保持铁制品表面干燥洁净、在铁制品表面涂油、刷油漆等（合理即可） 【解析】（1）由金属的生锈程度不同分析可知，三种金属的活动性由强到弱的顺序为铁>铜>金或Fe>Cu>Au；（2）根据质量守恒定律中元素种类不变，可知铜生锈除与氧气、水有关外，还与二氧化碳有关；（3）防止铁制品生锈的方法有保持铁制品表面干燥洁净、在铁制品表面涂油、刷油漆等。
12．（·甘肃平凉）（4分）兰州市中山桥南侧的“将军柱”（铸造材质主要是铁），距今已有630年的历史，它与中山桥一起组成了“兰州铁桥”一景，近日“将军柱”商标获得国家批准。 （1）“将军柱”已出现较多锈迹，其主要原因是铁与 等物质共同作用的结果。生活中常用稀硫酸除去铁制品表面的铁锈，其反应的化学方程式为 。
（2）废旧金属的回收利用是保护金属资源的重要途径，请你再写一条保护和节约金属资源的有效方法或途径： 。 【答案】（1）氧气和水蒸汽 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O （2）防止金属腐蚀或合理开发金属资源或寻找金属的代用品。
【解析】（1）铁生锈的条件是：铁与氧气、水蒸汽充分接触（或铁在潮湿的空气中）。除铁锈的方法利用酸与金属氧化物反应，生成盐和水，常用酸有稀盐酸和稀硫酸。
（2）保护金属资源的途径有：充分回收利用废旧金属、防止金属腐蚀、合理开发金属资源、寻找金属的代用品等。
19．（·重庆B卷）（4分）中国制造业正在持续发展， 汽车制造是重庆制造业的一个代表。请根据所学知识按要求填空。