第八单元金属和金属材料课题3金属资源的利用和保护第2课时金属资源的保护2023-2024九年级下化学人教知识必备典例解析课后好题精练（教用）

第八单元金属和金属材料（教用）课题3金属资源的利用和保护第2课时金属资源的保护一、知识必备知识点1金属的锈蚀与防护探究金属腐蚀的条件1．铁生锈的实验（1）实验器材：大试管、试管夹（带铁夹的铁架台）、胶塞、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、洁净无锈的铁钉、棉花和干燥剂氯化钙等；（2）实验过程：取三根洁净无锈的铁钉，一根放在盛有蒸馏水的试管中，并使铁钉外露一半；一根放在用植物油密封的蒸馏水中；一根放在干燥的空气中，注意每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周；（3）实验现象：第一个试管中的铁钉生锈，而第二、三个试管中没有明显现象；（4）实验结论：铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果；（5）注意事项：=1\*GB3①第二个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要氧气；=2\*GB3②第三个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要水蒸气；=3\*GB3③铁锈很疏松，铁制品可以全部被锈蚀。2．除去铁锈的方法（1）物理方法：刀刮、砂纸打磨；（2）化学方法：少量、多次地滴加稀盐酸或稀硫酸。3．防止铁生锈的方法（1）保持铁制品的洁净、干燥；（2）擦干后涂一层保护膜（作用：隔绝空气、防水）。具体方法如下：=1\*GB3①物理方法——刷漆（油漆或银粉）、涂油；=2\*GB3②化学方法——电镀其它金属（铬或锌）、烤蓝。（3）制成不锈钢。知识点2金属资源的保护二．金属资源的保护措施1．防止金属的腐蚀。2．回收利用废旧金属。3．有计划、合理地开采矿物。4．寻找金属的代用品（例如用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车外壳等）。

意义：节约金属资源和能源，降低金属的生产成本，减少对环境的污染。二、典例展示考点1金属的锈蚀与防护例1金属腐蚀的快慢与外界条件密切相关。下列条件下，铁钉的腐蚀速度最快的是（）A． B． C． D．【答案】B【解析】该装置中铁钉只与干燥的空气接触，实验一周后，不易生锈。该装置中铁钉能与空气、水分接触，铁钉易生锈。该装置中铁钉隔绝了空气和水，实验一周后，不易生锈。该铁钉隔绝空气，只与水接触，不易生锈。故选B。例2（2023•无锡）用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是（）A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程 B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀 C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈 D．铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关【答案】C【解析】金属的腐蚀，与氧气、水等发生反应，是金属从单质变成化合物的过程，说法正确。在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀，因为铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，说法正确。用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈，说明在有氧气和水的条件下，铜不如铁易生锈，说法错误。用如图所示装置探究铜生锈的条件，氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳，氢氧化钠固体能防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入盛有铜丝的试管中，一个月后发现铜丝未生锈，说明铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关，说法正确。故选C。例3（2023秋•望奎县月考）金属材料在生活、生产中应用极其广泛。（1）在疫情期间，为了避免人群聚集，街面上出现了大量的“小黄车”，这种共享单车所用的材料中属于金属材料的是BC（填字母）。（2）铁制品容易生锈是因为铁易于空气中氧气、水共同作用的结果，反而铝制品不易生锈的原因是：铝在常温下能与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，则可防止内部的铝进一步被氧化，写出一条防止车链条生锈的方法涂油。（3）废旧的铁锅、铁管属于可回收物（填“厨余垃圾”、“可回收物”、“有害垃圾”或“其他垃圾”）。废旧金属“循环利用”的意义是保护金属资源。（4）电动小黄车使用的是锂电池，其工作原理是锂在一定条件下与二氧化锰发生化合反应生成LiMnO2，该反应的化学方程式为Li+MnO2LiMnO2，反应前后锰元素的化合价分别为+4、+3。（5）《本草经集注》记载“石胆能化铁为铜”，若石胆为硫酸铜溶液，则其与铁反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4。【答案】（1）BC；（2）氧气；水；铝在常温下能与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，则可防止内部的铝进一步被氧化；涂油；（3）可回收物；保护金属资源；（4）Li+MnO2LiMnO2；+4、+3；（5）Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4。【解析】（1）A、塑料属于合成材料；B、钢属于金属材料；C、铝合金属于金属材料；D、橡胶属于合成材料。（2）铁与氧气和水共同接触时会生锈；铝在常温下能与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，则可防止内部的铝进一步被氧化；车链条涂油可防止铁与氧气和水接触，从而防止铁生锈。（3）铁锅、铁管属于可回收物；废旧金属“循环利用”，能保护金属资源。（4）锂和二氧化锰在一定条件下生成LiMnO2，反应的化学方程式为：Li+MnO2LiMnO2；二氧化锰中，氧元素化合价为﹣2价，设锰元素化合价为x，根据化合物中各元素化合价代数和为零，则x+（﹣2）×2＝0，解得x＝+4，LiMnO2中，锂元素化合价为+1价，氧元素化合价为﹣2价，设锰元素化合价为y，则+1+y+（﹣2）×3＝0，解得y＝+3。（5）铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4。【变式题】1．（2020春•江岸区月考）为了探究铁制品锈蚀的条件，小明用普通铁钉分别进行三组实验，一段时间后只在实验I中观察到了红褐色锈斑，其他均无明显变化。下列说法中错误的是（C）A．对比实验Ⅰ和Ⅱ，说明铁制品锈蚀需要接触O2 B．对比实验Ⅰ和Ⅲ，说明铁制品锈蚀跟H2O有关 C．将实验Ⅰ中的蒸馏水换成氯化钠溶液，能减缓铁生锈的速率 D．隔绝水或氧气，可以防止铁生锈2．（2023秋•绿园区期中）回答下列与金属、金属材料有关的问题。（1）Cu和Al都能用作电线，因为Cu和Al具有良好的导电性。（2）分析反应：Mn+FeSO4═MnSO4+Fe，Mg+MnSO4═MgSO4+Mn。①Mn、Fe、Mg三种金属在溶液中的活动性，由强到弱的顺序是Mg＞Mn＞Fe。②将金属Mn放入硫酸铜溶液中，写出化学方程式Mn+CuSO4＝MnSO4+Cu。（3）如图是实验室探究铁生锈条件的一组对比实验，a和c两支试管对比，验证影响铁生锈的因素是与氧气接触；a中植物油的作用是隔绝空气。【答案】（1）导电；（2）Mg＞Mn＞Fe；Mn+CuSO4＝MnSO4+Cu；（3）与氧气接触；隔绝空气。【解析】（1）Cu和Al都能用作导线，反映出Cu和Al具有良好的导电性；（2）①根据Mn+FeSO4＝MnSO4+Fe可知，Mn的活动性比Fe强，根据Mg+MnSO4＝MgSO4+Mn可知，Mg的活动性比Mn强，则镁的活动性最强，锰其次，铁最弱，即金属活动性由强到弱的顺序为：Mg＞Mn＞Fe；②根据金属活动性顺序表分析，铁的活动性比铜强，而锰的活动性比铁强，根据分析可知，锰能与硫酸铜反应，其化学方程式为：Mn+CuSO4＝MnSO4+Cu；（3）铁生锈要满足与水接触和与氧气接触两个条件，本题使用控制变量法验证，a、c装置中唯一的不同点是有没有与氧气接触；a中植物油的作用是隔绝空气。3．（2023秋•巴彦县期中）中国第一艘国产航母001A已进入舾装阶段，这标志着我国的海军能力正不断的壮大。（1）航母船体喷上油漆，其防绣的原理是：①。长期侵入水中的航母铁锚链水面上部分很快就会出现铁锈，形成此现象的原因是：②。（2）铁锈的主要成分为：（填化学式）。（3）该航母的舰体是某种合金制成的，它主要利用了该合金的物理性质是：。【答案】（1）①隔绝空气和水蒸气，防止金属锈蚀；②铁与氧气和水充分接触，且在氯化钠等盐溶液中生锈较快；（2）Fe2O3；（3）A【解析】（1）航母船体喷上油漆，是为了隔绝空气和水蒸气，防止金属锈蚀；长期侵入水中的航母铁锚链水面上部分很快就会出现铁锈，形成此现象的原因是铁与氧气和水充分接触，且在氯化钠等盐溶液中生锈较快；（2）铁锈的主要成分为氧化铁，其化学式为Fe2O3；（3）该航母的舰体是某种合金制成的，它主要利用了该合金的物理性质是硬度大。考点2金属资源的保护例4下列做法的主要目的与保护金属资源无关的是（）A．回收易拉罐 B．用昂贵的碳素纤维替代金属造赛车C．给铁制品刷油漆 D．自来水管用塑料管材替代铁管【答案】B【解析】回收易拉罐可以节约金属能源，属于保护金属资源的措施，故选项错误。用昂贵的碳素纤维替代金属造赛车，是为了获得更优良的性能，不属于保护金属资源的措施，故选项正确。给铁制品刷油漆，可以隔绝氧气和水，能防止金属腐蚀，属于保护金属资源的措施，故选项错误。自来水管用塑料管材替代铁管，寻找金属的代用品，属于保护金属资源的措施，故选项错误。故选B例5金属资源不可再生，保护金属资源是我们刻不容缓的职责．下列有关叙述错误的是（）A．大力开采矿物以保障金属材料供应 B．提高废旧金属的回收利用率C．在金属表面覆盖保护层以防止锈蚀D．发明金属替代品制造某些零部件【答案】A【解析】金属资源不可再生，应合理开采矿物资源，故选项正确。提高废旧金属的回收利用率，有利于保护金属资源，故选项错误。在金属表面覆盖保护层以防止锈蚀，能防止金属锈蚀，有利于保护金属资源，故选项错误。发明金属替代品制造某些零部件，能节省金属资源，有利于保护金属资源，故选项错误。故选A【变式题】1.下列保护金属资源的措施正确的是（）A．废旧金属随意丢弃 B．任意开采矿物资源C．寻找金属代用品 D．将铁器放置于潮湿的空气中【答案】C【解析】废旧金属随意丢弃，会造成金属资源的浪费，故选项错误。任意开采矿物资源，不利于保护金属资源，故选项错误。寻找金属代用品，可以节约金属资源，有利于保护金属资源，故选项正确。将铁器放置于潮湿的空气中，会造成金属锈蚀，不利于保护金属资源，故选项错误。故选C2.下列关于金属资源的利用与保护的说法正确的是（）A．大力开采稀有金属矿物，以保障金属材料的供应 B．为节约金属资源可采用塑料管道代替钢制管道C．金属制品一旦被氧化即不再具有回收的价值 D．银是导电性最好的金属，应该全面取代铜、铝做导线【答案】B【解析】稀有金属矿物是一种不可再生资源，大力开采稀有金属矿物会造成资源的浪费，说法错误；为节约金属资源可采用塑料管道代替钢制管道，说法正确；金属制品被氧化后也应该回收利用，这既能节约金属资源，又能减少环境污染，说法错误；银是导电性最好的金属，但银的价格高，不能全面取代铜、铝做导线，说法错误。故选B三、课后好题精练1．家庭铁制菜刀洗后常用的防锈方法是（A）A．擦干 B．镀金属 C．涂油 D．烧搪瓷2．我国炼铁技术领先西方国家一千多年。下列有关铁的说法正确的是（D）A．生铁属于纯净物 B．工业高炉炼铁属于物理变化 C．纯铁比锰钢的硬度大 D．废弃的钢铁制品有回收价值3.我国的矿物资源丰富，但不能再生。下列能保护金属资源的是（A）A．寻找金属代用品 B．矿物资源无限，可以任意开采C．废旧金属不需要回收利用 D．将铁钉放置于潮湿的空气中4.下列措施不利于保护金属资源的是（C）A．回收废旧金属 B．寻找金属代用品C．过度开采金属矿物 D．防止金属锈蚀5.下列有关金属和金属材料的说法不正确的是（A）A．多数合金的熔点高于组成它的成分金属 B．不锈钢的抗腐蚀性好，可用于制造医疗器械C．废旧电池中汞的回收可减少对环境的污染 D．生铁和钢的性能不同，主要是由于二者的含碳量不同6．（2022秋•唐山路北区期末）如图所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带U型管的胶塞塞紧，U型管内液面处于同一高度，数天后观察U型管内的水面（B）A．a比b高 B．b比a高 C．一样高 D．U型管中的水从b管中全部溢出7．（2023秋•城中区期中）暖宝宝中有铁粉等物质，遇氧气温度升高。小红用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器画出暖宝宝原料遇空气的数据变化图像，如图2，下列说法中不正确的是（D）A．Ⅰ为温度变化曲线 B．Ⅲ为氧气浓度变化曲线 C．Ⅰ和Ⅱ开始增大是因为铁发生氧化反应放热 D．暖宝宝原料足量时，瓶内压强可降至08．合理利用金属资源，防止金属锈蚀是科学研究中的重大问题。下列有关金属锈蚀与保护措施的说法不正确的是（A）A．采暖季过后，将铁制暖气片中的水放出，其内部更易生锈 B．废电池、废灯管、废体温计都属于有害垃圾 C．防止菜刀生锈的好方法是表面涂油保护 D．不能在铝制容器内盛放酸菜咸菜9．某同学根据铜锈的成分Cu2（OH）2CO3作出猜想：引起金属铜锈蚀的因素除有氧气和水外，还应该有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”，需要进行下列实验中的可行的是（B）A．甲和乙 B．甲和丁 C．乙和丁 D．丙和丁10．（2022秋•保定安新县期末）为探究铁生锈的影响因素，某兴趣小组做了如下实验。序号①②③④实验放置1周放置1周放置1周放置1小时现象铁钉表面锈蚀铁钉表面光亮铁钉表面光亮铁钉表面光亮下列实验结论正确的是（C）A．①说明铁生锈与氧气和水都有关 B．②③说明铁生锈与氧气有关 C．①②说明铁生锈与水有关 D．①④说明铁生锈与氧气浓度有关11．金属材料在生产、生活中应用越来越广泛。请回答下列相关问题：（1）战国《韩非子•内储说上》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以单质（填“单质”或“化合物”）形式存在。（2）生活垃圾要分类投放，可与废弃易拉罐作为同一类投放的是B（填字母序号）。A．废旧电池B．废旧铁锅C．厨余垃圾D．废弃口罩（3）为了防止铁制品生锈，常在其表面喷漆或镀一层金属，其防锈原理是使铁制品与氧气和水隔绝。为了保护金属资源，除防止金属的腐蚀外，还可以采取的措施有回收利用（合理均可）（写一条）。12．（2023•南充）金属是重要的资源，在人类文明的发展中起着重要作用，回答下列问题：（1）铜丝常用作导线，利用了铜具有良好的导电性。（2）生活中为了防止铁制品生锈，采取的措施有①刷漆（写一条即可），写出实验室用稀硫酸除铁锈的化学方程式②Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O。（3）将一定质量的锌片和铜片加入到硝酸银溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，若滤液呈蓝色，则滤液中一定含有的溶质是Zn（NO3）2、Cu（NO3）2（填化学式）。13．（2022秋•房县期末）某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈，他联想到探究铁生锈条件的实验决定采用控制变量法探究铜生锈的原因，请你一起探究。【提出问题】铜生锈的原因是什么？【查阅资料】铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3，俗称铜绿。【猜想与假设】根据查阅的资料猜测