6.4珍惜和保护金属资源
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．“改善环境质量，推动绿色发展”是当前环保工作的重点。下列做法中不符合这一要求的是
A．露天焚烧小麦秸秆，还肥于田
B．推广使用优质燃煤，减少空气污染
C．回收废旧电池，减少重金属污染
D．增强室内采光，减少照明用电
2．下列科学实验设计方案正确的是
A． ①区分铁和硫化亚铁
B． ②验证铁钉生锈需要氧气
C． ③干燥并收集一瓶氧气
D． ④测定空气中氧气的体积分数
3．垃圾箱常有绿、黄两色，下列物质应投入黄色箱的是
A．废铝线 B．旧报纸 C．口香糖 D．易拉罐
4．下列图示为“中国节能”标志的是
A． B． C． D．
5．如图是探究铁钉生锈条件的实验，下列说法不正确的是
A．②中植物油的作用是防止水分蒸发
B．③中橡皮塞的作用是防止水蒸气进入试管
C．实验①和②证明铁钉生锈需要氧气
D．实验①和③证明铁钉生锈需要水
6．下列叙述错误的是
A．石油加热炼制可以得到汽油、柴油、煤焦油等
B．金属矿物的储量有限，而且不可再生
C．侯德榜为纯碱的氮肥工业技术的发展做出了贡献
D．分离液态空气可以制取氧气
7．下列变化不属于化学变化的是
A．木炭燃烧 B．牛奶变酸 C．石油分馏 D．铁钉生锈
8．下列有关金属的说法正确的是
A．所有金属都呈银白色
B．常温下，所有的金属都是固体
C．为了增加金属产量，大量开采金属矿物
D．金属的回收利用，有利于提高金属资源的利用率
9．下列有关金属资源的利用与防护不合理的是（ ）
A．经常用钢丝球擦洗铝锅表面，保持洁净
B．在钢铁表面喷油漆可防止生锈
C．废旧金属的回收利用，保护金属资源的有效途径之一
D．改变金属的组成和结构，铸造成合金材料可优化其性能
10．下列有关金属和金属材料的说法正确的是（ ）
A．生铁是纯净物
B．金属材料包括纯金属和合金
C．铝是活泼金属，所以铝制品在空气中易腐蚀
D．金属材料严重锈蚀后不值得回收
二、判断题
11．铁生锈是铁与氧气作用的结果( )
12．沙漠地区的铁制品比沿海地区的铁制品更易被锈蚀( )
13．现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%～50%( )
14．锌的化学性质比铁活泼，铁的表面镀锌不能防止生锈( )
15．隔绝空气和水可以防止铁制品锈蚀( )
三、综合应用题
16．人类的生活和生产都离不开金属材料。
(一)铁材料的有关知识
(1)人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代，直到近代才开始大量使用铝材料。这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
(2)下列说法不正确的是 。(填字母序号)
A 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成氧化铁；
B 回收废旧金属有利于节约金属资源；
C 在铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳来配制农药波尔多液。
D 铁锅常用于炒饭炒菜，是利用了铁的导热性
铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的 等发生化学反应的过程。请写出一种防锈措施 。
(二)请你参与探究几种常见金属饰品所含金属的相关活动，并回答下列问题。
现用一定量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液，进行了如右图所示的实验，并对溶液A和固体B的成分进行了分析和研究。
【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些？
【作出猜想】
①只有Fe(NO3)2 ②有Fe(NO3)2 、AgNO3 ③有Fe(NO3)2 、Cu(NO3)2 ④有 。
【交流讨论】不合理的猜想是 (填标号)。
【实验探究】根据下表中的实验步骤及现象，完成表中的实验结论
实验步骤 现象 实验结论
取少量固体B，滴加稀盐酸 有气泡产生 溶液A中的溶质成分符合猜想 ，固体B中的金属成分为 (写化学式)。
【数据处理】称取10克固体B于烧杯中，向烧杯中加入100克稀硫酸，恰好完全反应后称得烧杯内混合物的总质量为109.8克。请计算
(1)所用稀硫酸的溶质质量分数为多少？(请写出计算过程)
(2)若配制上述浓度的稀硫酸100克，则需质量分数98%的浓硫酸 克。
17．化学与生活息息相关。
(1)在农村常用井水作生活用水，加入 可检验井水是否为硬水。
(2)下列节水措施正确的是 。
A 农业上改大水漫灌为滴灌 B 用淘米水浇花
C 用大量的水冲洗汽车 D 使用节水龙头
(3)家用净水器中会使用活性炭，因为它具有 作用从而可以净化水；
(4)硬水给生产和生活带来不便，日常生活中常用 方法把硬水转化为软水。
(5)X物质常用于饮用水消毒，制取X物质的化学方程式为：2NaClO2+Cl2=2X+2NaCl，X的化学式是 。NaClO2中氯元素的化合价为 ；
(6)车的支架刷有油漆用以防锈，是因为油漆可以使铁与空气中的 和 隔绝(填化学式)
18．金属在生产、生活中有着广泛的用途。
(1)不同颜色的共享单车为市民绿色出行提供了便利．共享单车喷漆处理是为防止钢制车架与空气中的 等接触而生锈。
(2)某化学兴趣小组的同学利用下图装置做CO还原氧化铁的实验并检验气体产物．
①可证明B装置玻璃管里发生反应的现象是 。
②为达到检验气体生成物的目的，在方框内写出A装置中盛放溶液的名称 。
③从环保角度考虑，请写出一种尾气的处理方法 。
(3)黄铜（铜、锌合金）是工业常用的合金．将黄铜加到一定质量和的混合溶液中充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液。
①黄铜片的硬度比铜片的硬度 （填“大”或“小”）。
②写出上述过程中一定发生反应的化学方程式 。
③请分析得到固体的成分 。
④某兴趣小组同学为了测定黄铜片中锌的质量分数，进行了如下实验：取20g黄铜片样品于烧杯中，向其中加入100g某稀硫酸，二者恰好完全反应，反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为119.8g．试计算该黄铜片中锌的质量分数。
参考答案：
1．A
【详解】A、露天焚烧小麦秸秆，产生大量烟尘，污染空气，不符合“改善环境质量，推动绿色发展”的要求，符合题意；
B、推广使用优质燃煤，减少了污染物的排放，减轻空气污染，符合环保工作要求，不符合题意；
C、废旧电池中含有汞等重金属，所以回收废旧电池，可以减少重金属污染，符合环保要求，不符合题意；
D、因为目前发电大多数还是火力发电，所以增强室内采光，减少照明用电，就减少了化石燃料的使用，减轻污染，符合环保要求，不符合题意。故选A。
2．A
【详解】A、铁能被磁铁吸引，硫酸亚铁不能被磁铁吸引，可以用磁铁吸引区分，符合题意；
B、左边试管中铁钉与氧气和水接触，生锈，右边试管中铁钉与氧气接触，不生锈，说明铁生锈需要水，不符合题意；
C、氧气的密度比空气大，用万用瓶收集，应“长进短出”，不符合题意；
D、木炭燃烧生成二氧化碳，化学反应前后，压强的变化不大，无法测定空气中氧气的含量，不符合题意。
故选A。
3．C
【详解】A、废铝线属于废金属，属于可回收垃圾，应放入绿色箱，错误；B、旧报纸属于可回收垃圾，应放入绿色箱，错误；C、口香糖属于不可回收垃圾，应放入黄色箱，正确；D、易拉罐属于废金属，属于可回收垃圾，应放入绿色箱，错误。故选C。
点睛：垃圾箱中绿色的是投放可回收垃圾的，黄色的为不可回收垃圾，红色的投放有毒有害垃圾。不同颜色的垃圾箱分级回收不同种类的垃圾。
4．D
【详解】A、回收标志；B、节水标志；C、禁止烟火；D、节能标志。故选D。
5．A
【详解】A、②中植物油的作用是防止空气中的氧气溶解于水中，选项说法不正确；
B、③中橡皮塞的作用是防止水蒸气进入试管，选项说法正确；
C、实验①中铁钉和水、氧气接触，生锈，②中铁钉和水接触，不生锈，证明铁钉生锈需要氧气，选项说法正确；
D、实验①中铁钉和水、氧气接触，生锈，③中铁钉和氧气接触，不生锈，证明铁钉生锈需要水，选项说法正确。
故选A。
6．A
【详解】A、石油加热炼制可以得到汽油、柴油等，但煤焦油是煤炭焦化的产物，该选项叙述错误；
B、金属矿物的储量有限，而且不可再生，应保护金属矿物，该选项叙述正确；
C、侯德榜为纯碱的氮肥工业技术的发展做出了贡献，该选项叙述正确；
D、通过利用空气中各成分沸点不同，可将它们进行分离，从而制取氧气，该选项叙述正确。
故选A。
7．C
【详解】A、木炭燃烧生成二氧化碳等，有新物质生成，属于化学变化，不符合题意；
B、牛奶变酸过程中生成了酸性物质，有新物质生成，属于化学变化，不符合题意；
C、石油分馏是利用物质沸点不同，进行混合物的分离，没有新物质生成，属于物理变化，符合题意；
D、铁钉生锈过程中有新物质铁锈生成，属于化学变化，不符合题意；
故选：C。
8．D
【详解】A、不是所有金属都是银白色的，如铜是紫红色的，不符合题意；
B、常温下，不是所有金属都是固体，如常温下，汞是液体，不符合题意；
C、大量开采金属矿物，会造成金属资源的浪费，应合理开采金属矿物，不符合题意；
D、金属的回收利用，可以提高金属资源的利用率，节约金属资源，符合题意。
故选D。
9．A
【详解】A、经常用钢丝球擦洗铝锅表面，会擦掉表明的氧化铝薄膜，故不合理，符合题意；
B、在钢铁表面涂油、喷油漆、镀层可防止生锈，故合理，不符合题意；
C、废旧金属的回收利用，保护金属资源的有效途径之一，故合理，不符合题意；
D、改变金属的组成和结构，铸造成合金材料可优化其性能，故合理，不符合题意。
故选A
【点睛】铝制品耐腐蚀的原因是铝在常温下能与氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了氧气的进一步氧化，起到了保护的作用。
10．B
【详解】A、生铁是铁的合金，合金属于混合物；
B、金属材料一般包括金属单质和金属的合金；
C、由于铝在空气中易在其表面形成氧化铝的保护膜，所以铝很耐腐蚀；
D、金属制品腐蚀后仍然能进行回收利用，这样可大大节约金属资源；
故选B
11．错误
【详解】铁生锈是铁与氧气和水作用的结果，故错误。
12．错误
【详解】铁生锈需要同时与氧气、水接触，沙漠地区比沿海地区空气干燥，沙漠地区的铁制品比沿海地区的铁制品更不易被锈蚀。错误。
13．错误
【详解】现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%～40%，故错误。
14．错误
【详解】锌的化学性质比铁活泼，铁的表面镀锌后，锌与空气中的氧气反应生成致密的氧化锌薄膜能够隔绝铁与空气中氧气和水的接触，能够防止生锈，叙述错误，故填错误。
15．正确
【详解】隔绝空气和水可以防止铁制品锈蚀，叙述正确，故填正确。
16． Al＞Fe＞Cu AC 水和氧气 涂油、镀层 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3 ② ① Fe、Cu、Ag 9.8% 10
【详解】(1)金属活动性是只金属的反应能力，活动性越强，越难以冶炼，在自然界中越易以化合物形式存在，反应，越弱，越易以单质存在或者越易被冶炼成金属单质。所以人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代，直到近代才开始大量使用铝材料。这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是Al＞Fe＞Cu
(2)铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁；金属活动顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au。在金属活动顺序表中，排在氢前边的金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气。金属的位置越靠前，金属的活动性越强。位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。所以铁能与硫酸铜溶液反应，因而不能在铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳来配制农药波尔多液。
(3)铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水生化学反应的过程，所以防止生锈的方法有：保持金属表面洁净干燥、覆盖保护层、改变金属的组成和结构；
(5)向一定量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液加入铁粉，硝酸银先与铁反应，剩余的铁再与硝酸铜反应。①如果铁的量足量，将硝酸银和硝酸铜反应完，则溶液中只有Fe(NO3)2 ③如果铁的量只能将硝酸银反应完，但不足以与硝酸铜反应或者反应掉部分硝酸铜，溶液中有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2；如果铁的量很少，只能反应掉部分硝酸银，则硝酸铜没有参与反应，溶液中有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
(6)猜想 ②不合理
(7)取少量反应后的固体B，滴加稀盐酸，有气泡产生，说明铁有剩余，则硝酸银、硝酸铜都反应完，溶液中 的溶质只有硝酸亚铁
(8)固体B的成分有剩余的Fe 、生成的Cu、Ag
(9)称取10克固体B于烧杯中，向烧杯中加入100克稀硫酸，恰好完全反应后称得烧杯内混合物的总质量为109.8克。由质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量不变，所以氢气的质量为：10克+100克-109.8克=0.2克，所用稀硫酸的溶质质量为x,则
Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑，
98 2
x 0.2g
98/x=2/0.2g x=9.8g
所用稀硫酸的溶质质量分数为9.8g÷100g×100%=9.8%
配制上述浓度的稀硫酸100克，则需质量分数98%的浓硫酸的质量为y
100g×9.8%=y×98%
y=10g
答：略
点睛：根据化学方程式的计算，要先写出方程式，看着方程式结合题中的数据找相关物质的质量关系。找准相关物质的质量关系，方程式计算就顺理成章了。
17． 肥皂水 ABD 吸附 煮沸 ClO2 +3 H2O O2
【详解】（1）区别硬水和软水常用方法是加入肥皂水。
（2）A、农业上改大水漫灌为滴灌，可以节约用水，故A符合题意；
B、用淘米水浇花，可以节约用水，故B符合题意；
C、用大量的水冲洗汽车，浪费水资源，故C不符合题意；
D、 使用节水龙头，可以节约用水，故D符合题意。
故选：ABD。
（3）活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，可以净化水；
（4）加热煮沸的方法能将硬水中含有的可溶性钙镁化合物转化为不溶性的钙镁化合物，从而降低水的硬度，生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度；
（5）由质量守恒定律：在化学反应前后原子的种类、数目不变，根据反应的化学方程式2NaClO2+Cl2=2X+2NaCl，反应物中钠、氯、氧原子个数分别为2、4、4，反应后的生成物中钠、氯原子个数分别为2、2，根据反应前后原子种类、数目不变，则X由2个氯原子和4个氧原子构成，则物质X的化学式为ClO2；
在NaClO2中，已知钠元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为 -2价，设氯元素的化合价为x，根据正负化合价代数和为零，则+1+x+(-2)×2=0，解得x=+3，故NaClO2中氯元素的化合价为+3；
（6）根据防锈原理，油漆可以使铁与空气中的H2O和O2隔绝。
18．(1)氧气、水蒸气
(2) 红棕色粉末逐渐变为黑色，C中澄清石灰水变浑浊 氢氧化钠溶液 点燃
(3) 大 一定含有银，可能含有铜，一定没有锌 解：黄铜中的锌与稀硫酸反应生成氢气质量=20g+100g－119.8g=0.2g。
设：黄铜片中锌的质量为。
答：该黄铜片中锌的质量分数为32.5%。
【详解】（1）铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应。所以单车喷漆处理是为防止钢制车架与空气中的氧气、水蒸气等接触而生锈。
（2）①B装置玻璃管里发生的反应是红棕色的氧化铁粉末与一氧化碳反应生成黑色铁粉和二氧化碳，二氧化碳是澄清石灰水变浑浊，所以可证明B装置玻璃管里发生反应的现象是红棕色粉末逐渐变为黑色，C中澄清石灰水变浑浊。
②为达到检验气体生成物的目的，在反应前要先除去CO中的CO2，A装置中用NaOH溶液除去CO2；
③尾气中含有有毒的一氧化碳气体，为了防止直接排放造成空气污染，所以要将尾气点燃（或进行收集等）。
（3）①黄铜是合金，合金的硬度大于成分金属，所以黄铜片的硬度比铜片的硬度大。
②黄铜中锌的活动性强，AgNO3中的银活动性最弱，所以锌与AgNO3一定发生反应，锌与硝酸银反应生成银和硝酸锌，化学方程式Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2
③黄铜中锌的活动性强，AgNO3中的银活动性最弱，所以锌与AgNO3一定发生反应，锌与硝酸银反应生成银和硝酸锌。得到固体和蓝色滤液，所以锌若足量，与部分硫酸铜反应生成铜；锌若不足，没有与硫酸铜反应。所以固体的成分一定含有银，可能含有铜，一定没有锌。
④详见答案。
