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第15讲 金属资源的利用和保护
(满分50分，限时40分钟)
一、选择题(每小题2分，共14分)
1．(2017，玉林)下列环境中，铁钉表面最容易产生铁锈的是(B)(导学号 58504305)
A．在稀盐酸中 B．在潮湿的空气中
C．在干燥的空气中 D．浸没在植物油中
2．下列有关金属材料的说法正确的是(D)
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
3．(2017，淮安)某博物馆藏有一柄古代铁剑，为防止其生锈，下列做法合理的是(D)(导学
号 58504306)
A．定期用清水冲洗，除去灰尘
B．放于体验区，让观众触摸
C．用盐水除去铁剑上的锈斑
D．放在充满氮气的展览柜中
4．(2017，河北)某同学根据铜绿的成分Cu (OH) CO 作出猜想：金属铜锈蚀的条件除有
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氧气和水外，还必须有二氧化碳，为证明“必须有二氧化碳”，需要进行如图所示实验中的
(B)(导学号 58504307)
A．甲和乙 B．甲和丁 C．乙和丁 D．丙和丁
5．(2017，北京)用“W”型玻璃管进行微型实验，如下图所示。下列说法不正确的是(B)(导
学号 58504308)
A．a处红棕色粉末变为黑色
B．a处的反应为CO ＋Fe O===2Fe＋CO
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C．b处澄清石灰水变浑浊证明有CO 生成
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D．可利用点燃的方法进行尾气处理
6．(2017，东营)小东通过查阅资料，根据铁在空气中生锈的原理，设计了如图所示的实
验装置，来测定空气中氧气含量(装置中的饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈)。已知广口瓶的有效容积为242 mL，实验8分钟后打开止水夹，水从烧杯流入广口瓶中的体积为48 mL。下
列说法错误的是(A)(导学号 58504309)
A．该实验的不足之处在于实验前广口瓶底未放少量水
B．通过分析本次实验数据，可知空气中氧气的体积分数约为19.8%
C．若实验药品充足，时间足够长，可十分接近拉瓦锡实验的结果
[来源:学科网]
D．此实验可有效解决拉瓦锡实验中的汞污染问题
7．(多选)(2016，青岛)菠菜中含有一种有机物——草酸。将草酸隔绝空气加热，使其完全
分解，生成水和碳的氧化物。为了探究上述反应生成的碳的氧化物成分，某同学设计了如图
所示实验。下列说法不正确的是(AB)(导学号 58504310)
A．乙装置对实验结果不产生影响，因此可以去掉乙装置以简化实验方案
B．丙装置玻璃管中若发生化学反应，则一定为置换反应
C．若甲试管内溶液变浑浊，丁试管内无明显现象，则该碳的氧化物成分为二氧化碳
[来源:Zxxk.Com]
D．若甲试管和丁试管内溶液都变浑浊，丙处玻璃管内的红色固体变成黑色，则该碳的氧
化物成分为一氧化碳和二氧化碳
二、填空题(共20分)
8．(10分)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%，防止金属的
腐蚀已成为科技领域的重大问题。(导学号 58504311)
(1)铁在空气中的锈蚀，实际上是铁跟空气中的__氧气__和水蒸气共同作用的结果。
(2)为了防止铁锈蚀，人们常采用在其表面涂油、刷漆或镀铬等方法。这些方法的共同防
锈原理是__使铁与水和氧气隔绝__。在铁路建设中，常利用以下反应制取铁单质：Fe O＋
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2Al=====X＋2Fe，则X的化学式为__Al O__，该反应的基本类型是__置换反应。
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(3)稀盐酸常用来清除铁锈，请写出用稀盐酸清除铁锈的化学方程式：__Fe O ＋
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6HCl == = _2FeCl ＋ 3H O__。
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9．(10 分)(2017，成都)工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图：(导学号
58504312)
已知生铁的含碳量为 2%～4.3%，钢的含碳量为 0.03%～2%。
(1)反应：① Fe O＋3CO=====2Fe＋3CO；
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②2Fe O＋3C=====4Fe＋3CO↑。属于置换反应的是__②__，用于高炉炼铁的原理是
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__①__。(均填序号)(2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是__ 增大接触面积 ， 加快反应速率 ____。
(3)热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是__N____。 炉渣中
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含有硅酸钙(CaSiO )，其中硅元素的化合价是__ ＋ 4__。
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(4)炼钢炉中，通入纯氧的目的是__降低生铁含碳量__。将钢锭轧成钢板，体现了金属的
__延展__性。
(5)钢铁制品可能会生锈，写出用稀硫酸除锈反应的化学方程式：__3HSO ＋
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Fe O == =Fe (SO ) ＋ 3H O__。
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三、实验探究题(每题8分，共16分)
10．(2017，杭州)小金利用图示装置(固定装置略)进行甲、乙对比实验，探究温度对CO和
Fe O 反应的影响。(导学号 58504313)
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(1)从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是__ 在装置末端尖嘴导管处 ， 放
置一盏燃着的酒精灯 ( 合理即可 )__。
(2)完全反应后，两组的生成物均为黑色粉末(纯净物)，分别用两组生成物进行以下实验：
步骤 操作 甲组现象 乙组现象
1 称量黑色粉末质量/g m m
1 2
2 取黑色粉末，用磁铁吸引 能被吸引 能被吸引
3 取黑色粉末，加入稀盐酸 全部溶解，有大量气泡生成 无明显
现象
取黑色粉末，加入足量CuSO
4 4 有红色物质生成 无明显
溶液
现象
[来源:Zxxk.Com]
①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是__ Fe ＋ 2HCl == =FeCl ＋ H ↑__。
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②小金查阅资料后发现Fe O 在常温下不与稀盐酸、CuSO 溶液反应，故猜想乙组的生
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成物为Fe O。他又发现m 恰好为__4.64__g ，这可成为支持上述猜想的新证据。
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(3)甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe O 反应有影响，且均体现出CO的__还原性和可
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燃性__(填写化学性质)。
11．(2017，安徽)某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的影响因素”。取同浓度的稀
氨水和稀醋酸用如图装置完成表中实验，回答下列问题。(导学号 58504314)
实验序号 ① ② ③ ④
实验温度/℃ 25 25 70 70
试剂 稀氨水 稀醋酸 稀氨水 稀醋酸
出现铁锈
所需时间 1天
未见锈蚀 5分钟 1天
未见锈蚀 1分钟(1)铁锈的主要成分是__Fe O·xH O__(填化学式)。
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(2)实验②和④可探究__温度__因素对铁制品锈蚀快慢的影响；欲探究试剂酸碱性对铁
制品锈蚀快慢的影响，应选择的实验是__ ①② ( 或 ③④ )__(填实验序号)。
(3)根据表中实验现象得出的结论是__ 在 相同温度下 ， 酸性环境铁生锈更快 ( 其他合理答
案均可 )(写出1 点即可)。
(4)影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外，还有__试剂浓度__(写出1点即可)，请设计实验
方案：__ 同温下 ， 将相同的铁钉放入等体积不同浓度的醋酸中 ， 观察铁锈出现的时间 ( 其 他合
理答案均可 )__。
