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一、选择题：
1．小红用三根相同的铁钉进行铁制品锈蚀条件的探究（如图），一周后观察现象。下列说 法错误的是（
）
A．该实验说明铁生锈需要与氧气和水同时接触
B．对比甲和丙中出现的现象，可说明铁生锈需要氧 气
C．煮沸蒸馏水的目的是为了除去水中溶解的氧气
D．若把甲中蒸馏水换成食盐水，则铁钉更容易生锈
【答案】B
【详解】A. 甲试管中的铁钉生锈，乙和丙试管的铁钉没有生锈，说明铁生锈需要与氧气和水同时接触，正
确；B. 对比甲和丙中出现的现象，可说明铁生锈需要水，错误；C. 煮沸蒸馏水的目的是为了除去水中溶解
的氧气，正确；D. 若把甲中蒸馏水换成食盐水，食盐水能加速铁钉的锈蚀，铁钉更容易生锈，正确。故选：
B。
2．如图实验过程中，下列有关说法不正确的是
A．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
第4 课 金属的利用和保护
第8 单元
B．酒精灯加网罩的目的是集中火焰并提高温度
C．加热药品前，应先通一会儿一氧化碳，以防爆炸
D．实验现象为黑色粉末变成红棕色，澄清石灰水变浑浊
【答案】D
【解析】A. 该实验的尾气中有未反应的一氧化碳，为了减少空气污染，应将尾气点燃或收集；B. 酒精灯加
网罩的目的是集中火焰并提高温度；也可以用酒精喷灯；C. 加热或点燃可燃性气体和空气的混合物有可能
发生爆炸，所以实验中应先通一会儿一氧化碳，排净装置内的空气，以防爆炸；D. 实验现象为红棕色粉末
变成黑色，澄清石灰水变浑浊；选D
3．用如图装置完成以下实验：
（1）探究燃烧条件：若 B 处盛放木炭。
Ⅰ．先在 A 处通入氮气一段时间后，在 B 处加热B、C 处没有明显变化；
Ⅱ．待 B 处冷却至室温，在 A 处通入氧气一段时间后，B、C 处没有明显变化；
Ⅲ．在 A 处继续通入氧气，然后在 B 处加热，发现木炭燃烧，C 处变浑浊。
（2）模拟工业炼铁：若 B 处盛放氧化铁粉末。在 A 处通入一氧化碳一段时间后，B 处下方用酒精喷灯加
热。下列说法中正确的个数有（）
①Ⅰ和Ⅲ对比，说明燃烧需要可燃物与氧气接触
②Ⅰ和Ⅲ对比，说明氧气的化学性质比氮气活泼
③Ⅱ和Ⅲ对比，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
④实验（2）中缺乏尾气处理装置
⑤实验（2）中玻璃管内物质的质量在反应前后的减少量等于 C 中反应前后物质的质量的增加量
A．5 个
B．4 个
C．3 个
D．2 个
【答案】B
【详解】①Ⅰ和Ⅲ对比，通入的气体不同，温度相同，由Ⅲ中木炭能燃烧Ⅰ中木炭不燃烧说明燃烧需要可
燃物与氧气接触，故正确；②Ⅰ和Ⅲ对比，氧气能与木炭反应氮气不能与木炭反应，说明O2的化学性质比
氮气活泼，故正确；③Ⅱ和Ⅲ对比，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，故正确；④实验（2）中的
尾气中含有一氧化碳，能污染空气，该装置缺乏尾气处理装置，故正确； ⑤实验（2）中玻璃管内物质
的质量在反应前后的减少量是氧元素的质量，C 中反应前后物质的质量的增加量是二氧化碳的质量，二者
不可能相等，故错误；由以上分析可知，B 正确。故选B。
4．利用甲酸（ HCOOH）与浓硫酸制备CO，并用如下实验装置验证CO 的有关性质。已知：
，下列说法不正确的是
A．操作时，先点燃乙处酒精灯，再滴加 HCOOH
B．装置丙的作用是防止倒吸
C．装置丁既可检验CO2，又可收集CO
D．随着反应进行，浓硫酸浓度降低，产生CO 气体速率减小
【答案】A
【详解】A、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇明火容易发生爆炸，故应先滴加HCOOH，产
生一氧化碳，将装置内的空气排尽，然后点燃乙处酒精灯，符合题意；B、一氧化碳与氧化铁在高温下反
应生成铁和二氧化碳，二氧化碳与澄清石灰水反应，由于消耗了二氧化碳，装置内压强减小，澄清石灰水
容易倒吸，炸裂试管，故装置丙的作用是防止倒吸，不符合题意；C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，
故装置丁可以检验CO2，同时一氧化碳与澄清石灰水不反应，可用排水法收集CO，不符合题意；D、
，该反应有水生成，随着反应的进行，浓硫酸浓度降低，产生CO 气体速
率减小，不符合题意。故选A。
5．为了探究影响铜生锈的因素，设计如下实验，有关分析正确的是
实验①
实验②
实验③
实验④
铜生锈
无明显现象
无明显现象
无明显现象
A．对比实验①和②可知：影响铜生锈的因素是CO2和H2O
B．对比实验①和③可知：影响铜生锈的因素是H2O 和O2
C．对比实验①和④可知：影响铜生锈的因素是CO2和O2
D．此实验设计运用了控制变量的方法
【答案】D
【详解】实验①中，铜与水、氧气、二氧化碳同时接触，发生了锈蚀。实验②中的铜片没有与二氧化碳接
触，没有发生锈蚀。实验③中的铜片没有与氧气接触，没有发生锈蚀。实验④中的铜片没有与水接触，没
有发生锈蚀。A．对比实验①和②可知：影响铜生锈的因素是CO2，选项说法错误；B．对比实验①和③可
知：影响铜生锈的因素是O2，选项说法错误；C．对比实验①和④可知：影响铜生锈的因素是H2O，选项
说法错误；D．由以上分析可知，此实验设计运用了控制变量的方法，选项说法正确。故选：D。
二、填空题：
6．如图是工业炼铁示意图，回答下列问题：
(1)炼铁厂使用的炼铁设备叫_____________；
(2)炼铁时的还原性气体的化学式为_____________；
(3)炼出的生铁含碳量一般在_____________范围内；
(4)炼铁时使用石灰石，目的是除去矿石中的(填化学式) ____；
(5)炼铁时，炉内的热量是来自于_________能转化而来。
【答案】(1)高炉 (2) CO (3)2%~4.3% (4)SiO2 (5)化学
【详解】(1) 炼铁厂使用的炼铁设备叫高炉；(2)铁矿石炼铁是把铁矿石、焦炭、石灰石一起加入高炉，在
高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，炼铁时的还原性气体的化学式为CO；
(3) 炼出的生铁含碳量一般在2%~4.3%范围内；(4)石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣，
炼铁时使用石灰石，目的是除去矿石中的SiO2；(5) )炼铁时，炉内的热量是来自于木炭燃烧放热，来自于
化学能转化而来
7．金属材料在生产和生活中有着广泛的应用。
（1）某同学认为“铝合金、氧化铝、氧化铁等都属于金属材料”，你认为他的观点正确吗？__________
（填“正确”或“不正确”）。
（2）将黄铜（铜锌合金）和生铁分别放入足量的稀盐酸中，充分反应后都有残留固体，其中一种固体一
定含__________，另一种固体一定含____________________。
（3）本钢是著名的大型国有企业，请写出用赤铁矿（主要成分是氧化铁）与一氧化碳反应的化学方程式
_______________。炼铁时应将尾气处理达标后排放，目的是_____________________。
（4）在质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中，分别加入等质量的锌粉和铁粉，生成氢气质量（m）随
反应时间（t）的变化曲线如图所示。下列表述正确的是_____________________。
①A 表示锌和稀硫酸的反应曲线
②反应结束后消耗两种金属的质量相等
③反应结束后稀硫酸都没有剩余
④反应结束后两种金属一定都有剩余
⑤反应结束后生成的氢气质量相等
【答案】（1）不正确
（2） 铜 碳
（3）
防止一氧化碳污染空气
（4）①③⑤
【详解】（1）氧化铝、氧化铁属于金属氧化物，不是金属材料，故填：不正确。（2）将黄铜（铜锌合
金）和生铁分别放入足量的稀盐酸中，黄铜中铜金属活动性在氢之后，和稀盐酸不反应，生铁含有碳，和
稀盐酸不反应，充分反应后都有残留固体，其中一种固体一定含铜，另一种固体一定含碳，故填：铜；碳。
（3）赤铁矿（主要成分是氧化铁）与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，化学方程式
，炼铁时应将尾气处理达标后排放，目的是防止一氧化碳污染空气。（4）
①锌金属活动性强于铁，和稀硫酸反应更剧烈，生成氢气速度更快，故A 表示锌和稀硫酸的反应曲线，正
确。②由图可知生成氢气质量等，氢元素都来自于稀盐酸，故反应结束后消耗稀盐酸质量相等，选项错误。
③由图可知生成氢气质量等，在质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中，分别加入等质量的锌粉和铁粉，
氢气质量相等，一定是金属过量酸不足，选项正确，④反应结束后两种金属不一定都有剩余，可能锌恰好
完全反应，选项错误。⑤由图可知，反应结束后生成的氢气质量相等，选项正确。故选：①③⑤。
8．据世界钢铁协会最新初步统计，2019 年中国的粗钢产量为9.96 亿吨。中国占全球粗钢产量的份额的
53.3%．中国是个地地道道的钢铁大国。请回答下列相关问题及填写有关空白。
（1）如图是炼铁设备高炉，若图中采用的铁矿石的主要成分为四氧化三铁，请写出A 区所发生主要的化
学方程式①_____。在反应过程中碳元素的化合价变化为②_____。
（2）炼铁过程中使用的焦炭除了参与生成还原剂一氧化碳外，还能为反应提供热量，则铁矿石炼铁过程
中的能量转化为①_____（用“→”表示转化）；在高炉炼铁过程中进风口（如图方框）进入气体为
②_____。
（3）生铁经过处理，再加入熔合一定量的铬和镍，可以制得不锈钢。用不锈钢制造的砂锅，利用了该材
料具有_____（填字母）的物理性质。
A 抗腐蚀性强 B 导热性 C 导电性
【答案】（1）Fe3O4+4CO
3Fe+4CO2 +2 变成+4
（2）化学能→热能→化学能 富氧空气
（3）B
【详解】（1）A 区中高温条件下四氧化三铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式：
Fe3O4+4CO
3Fe+4CO2，在反应过程中碳元素在一氧化碳里化合价为+2，二氧化碳里是+4，故化合价
由+2 变成+4。故填：Fe3O4+4CO
3Fe+4CO2；+2 变成+4。（2）碳燃烧生成二氧化碳，化学能转化成
热能，二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，热能转化成化学能，则铁矿石炼铁过程中的能量转化为化学能→
热能→化学能；在高炉炼铁过程中进风口（如图方框）进入气体为富氧空气。故填：化学能→热能→化学
能；富氧空气。（3）用不锈钢制造的砂锅，利用了该材料具有导热性的物理性质。故选：B。
三、实验题：
9．运用知识节约资源 金属在人类的生产和生活中有广泛的应用。请回答下列问题：
（1）钨丝可用于制造灯泡中的灯丝是利用了该金属____________的性质。 保险丝（铅锑合金）比组成它
的纯金属的熔点_____________（选填“低”或“高”）。
（2）如图所示装置是探究铁生锈的实验，实验所用铁片形状、大小相同。请你填写空格：
①一段时间后，试管 A 中铁片生锈，试管 B 和 C 中铁片保持光亮，试管 D 和 E 中铁片生锈都比试管A
多。全面观察试管 ABC 发生的现象，推理得出结论：钢铁锈蚀主要是铁与空气中的_____________共同作
用的结果。
②对比试管 A、E 所得实验结论是：___________。
③生活中海边比河边的铁制品更容易生锈，从而猜测氯化钠能加快铁的锈蚀。为验证猜想，应做的实验是
_______（选填试管编号）。
（3）我国每年报废的手机超过 1 亿部。废旧手机的电路板中含有铜、铁、铝、银、金等多种金属，随意
丢弃既会造成资源浪费，也会污染土壤和水体。化学小组为回收其中的铜，设计并进行了如下实验。已知：
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；不考虑金、银发生类似反应。
①写出一个步骤①中发生反应的化学方程_____________。
②滤液 A 中的阳离子有_____________（填写离子符号）。
③滤液 C 中一定含有的溶质是_____________。
【答案】（1）熔点高 低
（2）氧气、水 铁在酸存在的环境中更易生锈 AD
（3）Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑或2Al+3H2SO4═Al 2(SO4)3+3H2↑ Al3+、Fe2+、H+ H2SO4 H2O2 CuSO4
【详解】（1）钨丝可用于制造灯泡中的灯丝是利用了该金属熔点高的性质；合金的熔点一般低于其组成
纯金属的熔点，保险丝（铅锑合金）比组成它的纯金属的熔点低。
（2）①A 试管铁钉和氧气、水共同接触，B 试管植物油阻挡铁钉与空气中的氧气接触，C 试管铁钉不和水
接触，全面观察试管 ABC 发生的现象，试管 A 中铁片生锈，试管 B 和 C 中铁片保持光亮，说明铁生锈
主要是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果。②A 试管铁钉和氧气、水共同接触，E 试管铁钉与醋酸、
水、氧气接触，试管 A 中铁片生锈，试管E 中铁片生锈比试管A 多。说明铁在酸存在的环境中更易生锈。
③A 试管铁钉和氧气、水共同接触，D 试管铁钉与氯化钠、水、氧气接触，试管 A 中铁片生锈，试管D
中铁片生锈比试管A 多。说明铁在氯化钠存在的环境中更易生锈。通过AD 这组实验比较可知生活中海边
比河边的铁制品更容易生锈，从而猜测氯化钠能加快铁的锈蚀。（3）①步骤①中铁和稀硫酸反应生成硫
酸亚铁和氢气，化学方程式：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，稀硫酸和铝反应生成硫酸铝和氢气，2Al+3H2SO4═Al
2(SO4)3+3H2↑，金、银、铜和稀硫酸不反应；②稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，稀硫酸和铝反应生成
硫酸铝和氢气，加入的硫酸是过量的，所以滤液A 中的阳离子有Al3+、Fe2+、H+；③向滤渣B（含有金、
银、铜）中加入足量稀硫酸和过氧化氢溶液，根据Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；铜发生反应，反应后过
滤，滤液 C 中一定含有的溶质是过量的H2SO4、 H2O2和反应生成的硫酸铜；
10．工业铁红的主要成分是 Fe2O3，还含有少量的 FeO、Fe3O4．草酸晶体（H2C2O4•3H2O）在浓硫酸作用
下会受热分解：H2C2O4•3H2O
CO2↑+CO↑+4H2O．为了测定铁红中铁的质量分数，兴趣小组的同学
在教师的指导下，利用如图所示装置（部 分固定装置已略去）开展探究，并得到正确的结论．已知碱石
灰是由固体氢氧化钠和氧 化钙组成的混合物，整套装置气密性良好，反应所需试剂均足量．请回答下列
问题：
（1）用草酸晶体制取一氧化碳气体，其发生装置与实验室用氯酸钾制取氧气装置_____（填 “相同”或
“不相同”）。
（2）进入 D 中的气体是纯净、干燥的 CO，则 A、C 中的试剂依次是_____（填字母编号）。
a．浓硫酸 b．碳酸氢钠溶液 c．氢氧化钠溶液
（3）对 D 装置加热前和停止加热后，都需要通入过量的 CO，其作用分别是：加热前将装置中的空气排
出，防止发生爆炸；停止加热后_____。
（4） 写出 D 装置中所发生反应的一个化学方程式_____。
（5）称取铁红样品 10.0g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数．若实验前后称得 E 装置增
重 6.6g，则此铁红中铁的质量分数是_____（精确到 0.1%）。
（6）本实验中如果缺少 C 装置（不考虑其它因素），则测得样品中铁的质量分数会_____（填“偏小”、
“不变”或“偏大”）。
【答案】（1）不相同 （2） c、a （3）防止生成的铁被重新氧化 （4） Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
（5）76% （6）偏小
【详解】（1）草酸晶体（H2C2O4•3H2O）在浓硫酸作用下受热分解，该反应的反应物有液体，反应条件是
加热，应选择固液反应且需要加热的装置，实验室用氯酸钾制取氧气是固固加热型装置，装置不相同；故
填：不相同；（2）A 在应该放氢氧化钠溶液，除去一氧化碳中的二氧化碳，B 中的氢氧化钙溶液用来验证
一氧化碳中的二氧化碳是否除尽，C 中应该放浓硫酸，除去一氧化碳中的水蒸气。故填：c、a；（3）对
D 装置加热前和停止加热后，都需要通入过量的 CO，其作用分别是：加热前将装置中的空气排出，防止
发生爆炸；停止加热后，继续通一氧化碳，防止生成的铁被重新氧化。（4）D 装置氧化铁和一氧化碳在高
温条件下反应生成铁和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2；（5）E 装置增
重6.6g，那么二氧化碳是6.6g，氧元素的质量=6.6g×
×100%=4.8g，因为4.8g 氧元素的质量一半来自于
一氧化碳，一半来自于铁的氧化物，那么铁红中氧元素的质量是4.8g÷2=2.4g，则铁红中铁的质量分数=
×100%=76.0%；（6）本实验中如果缺少C 装置，空气中水蒸气会进入E 装置，导致二氧化碳
的质量偏大，从而导致氧元素的质量偏大，会导致铁元素的质量偏小，从而导致铁红中铁元素的质量分数
偏小；
四、流程题：
11．生铁用途十分广泛。工业上利用赤铁矿（主要成分是Fe2O3，还含少量SiO2等杂质）冶炼生铁的过程
如下：
回答下列问题：
（1）生铁属于_______材料（填“合成”或“金属”）。“高炉气体”中______（填化学式）会导致酸雨。
（2）“煅烧”时：
①生成CO 的反应之一为
，该反应属于_______。（填基本反应类型）。
②用化学方程式表示利用CO 炼铁的原理_____。
（3）下列措施能防止铁制品锈蚀的是_____（填标号）。
A 涂油、喷漆
B 镀耐腐蚀的铬层
C 用盐水清洗
D 久置于酸性环境
【答案】（1）金属 SO2
（2）化合
（3）A、B
【详解】（1）生铁主要成分是铁，含有少量杂质碳，属于金属材料；高炉气体中含有二氧化硫，二氧化
硫会导致酸雨的形成；（2）①碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，反应物有两种，生成物有一种，该反应
属于化合反应。②利用CO 炼铁的原理为一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：
；（3）铁生锈的过程实际上是铁与水和氧气反应的过程。A、涂油、喷漆
可以隔绝氧气和水，能防止铁生锈，A 项正确;B、镀耐腐蚀的铬层可以隔绝氧气和水，防止铁生锈，B 项
正确;C、用盐水清洗不能防止铁生锈，反而会加快铁制品生锈的速度，C 项错误;D、久置于酸性的环境不
能防止铁生锈，会加快铁制品生锈的速度，D 项错误；故选AB。
五、科学探究题：
12．铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料，通常赤铁矿中铁含量高达50%
60%
﹣
．现有一块铁矿石是红色
的，同学们猜测岩石中可能含有氧化铁，为了验证猜想并测定其含铁量，在老师的指导下进行了以下研究：
（查阅资料）
①赤铁矿的主要成分是Fe2O3．其他成分不含铁元素且不能与酸反应。
②一定温度下，CH4可将Fe2O3还原为单质铁，若温度控制不当，还可生成少量的Fe3O4。
③单质铁和Fe3O4均能被磁铁吸引。
（实验探究）
(1)小明利用A 装置进行试验时，连接好装置，检查装置气密性后的第一步操作是_____。
(2)小明将A 装置中得到的固体经过水洗、过滤、干燥处理后，再通过B 装置进行试验，得出了岩石中含有
氧化铁的结论，在此实验中能支持此结论的证据是_____。
(3)计算岩石中氧化铁的质量分数，需要测量的量有_____。若B 装置的固体含有一定量的Fe3O4，则会导致
测得的岩石中氧化铁的质量分数比实际含量_____(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(4)请你利用处理后的固体，CuSO4溶液、磁铁等试剂及用品，结合资料所给信息，设计实验证明其中是否
含有Fe3O4_____。
【答案】（1）装入药品后通入一段时间的甲烷气体。
（2）B 装置锥形瓶中固体减少，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色。
（3）岩石样品质量、收集的气体体积(量筒中水的体积) 偏低
（4）实验步骤：取少量固体于试管中，加入足量硫酸铜溶液，过滤，干燥固体，把磁铁靠近固体；
实验现象：磁铁不能吸引固体； 实验结论：固体中不含有四氧化三铁。
【详解】（1）小明利用A 装置进行试验时，连接好装置，检查装置气密性后，点燃酒精喷灯前，先通入
一段时间的CH4，目的是排出装置中的空气，防止发生爆炸；（2）小明将A 装置中得到的固体经过水洗、
过滤、干燥处理后，再通过B 装置进行试验，观察到仪器a 中的现象水面下降，说明反应生成氢气，氢气
是由盐酸和铁反应生成的，且锥形瓶中产生气泡，溶液由无色变成浅绿色，进一步说明岩石中含有氧化铁
的结论，故填：B 装置锥形瓶中固体减少，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色；（3）计算岩石中氧化铁的
质量分数，需要测量所取样品的质量，生成氧气的体积，根据氢气的密度，算出生成氢气的质量，故填：
岩石样品质量、收集的气体体积(量筒中水的体积)；若B 装置的固体含有一定量的Fe3O4，则四氧化三铁和
盐酸反应不能产生氢气，会造成生成氢气的体积偏小，最后得到氧化铁的质量分数偏低，故填偏低；
（4）CH4可将Fe2O3还原为单质铁，还可生成少量的Fe3O4，铁和四氧化三铁都能被磁铁吸引，为了证明四
氧化三铁存在，要除去反应后样品中的铁，然后再用磁铁吸引除去铁后的样品，是否被磁铁吸引，判断是
否有四氧化三铁存在，故填：实验步骤：取少量固体于试管中，加入足量硫酸铜溶液，过滤，干燥固体，
把磁铁靠近固体；实验现象：磁铁不能吸引固体；实验结论：固体中不含有四氧化三铁。
