专题05 金属的冶炼与利用【考题猜想】（15大题型）-2024学年九年级化学上学期期末考点大串讲（沪教版·全国）（解析版）

第第页专题05金属的冶炼与利用考点一金属的性质和利用【题型1】金属的物理性质和用途【题型2】金属的化学性质【题型3】金属活动性顺序的探究【题型4】金属与酸反应的图像分析【题型5】金属与酸溶液或者金属化合物溶液反应的先后顺序问题【题型6】置换反应【题型7】合金的判断【题型8】合金的性能考点二金属矿物铁的冶炼【题型1】一氧化碳与氧化铁反应的实验【题型2】工业炼铁【题型3】结合传统工艺流程考查金属的冶炼【题型4】含杂质物质的化学方程式的计算考点三金属防护和废金属回收【题型1】探究铁生锈条件的实验【题型2】防止金属生锈的方法【题型3】金属的防护和回收利用考点一金属的性质和利用01金属的物理性质和用途【例1】（2023上·江苏扬州·九年级统考期中）《天工开物》中记载“每金七厘造方寸金一千片”，卢瑟福利用金箔研究了原子的结构，主要体现了黄金具有良好的A．磁性 B．延展性 C．导热性 D．导电性【答案】B【详解】“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有良好的延展性；故选：B。【变式1-1】（2023上·河南驻马店·九年级统考期末）下列金属的用途利用了金属导热性的是A．金制项链 B．铁制铁锅 C．铜制电线 D．铝制的饮料罐【答案】B【解析】A、金制项链利用了金的延展性和稀有，选项错误；B、铁制铁锅利用了金属的导热性，选项正确；C、铜制电线利用了金属的导电性，选项错误；D、铝制的饮料罐利用了金属的延展性，选项错误；故选：B。【变式1-2】（2023·辽宁大连·校考模拟预测）下列有关金属的说法中，错误的是A．铜制插头是利用铜的导电性 B．钙制灯丝是利用钙的熔点低C．铝制成铝箔是利用铝的延展性 D．用铁锅炒菜是利用铁的导热性【答案】B【解析】A、铜质插头是利用铜的导电性，说法正确；B、灯丝一般是钨制的，钨制灯丝是利用钨的熔点高，不易熔化，说法错误；C、铝制成铝箔是利用铝的延展性，说法正确；D、用铁锅炒菜时利用铁的导热性使菜变熟，说法正确。故选：B。02金属的化学性质【例2】（2023·海南海口·海口市第十四中学校考二模）铁丝放入硫酸铜溶液中，下列描述中不正确的是A．铁丝表面有红色金属铜生成B．溶液颜色由蓝色逐渐变为浅绿色C．溶液质量增加D．铁丝中铁的质量逐渐减少【答案】C【解析】A、铁的活动性大于铜，铁在硫酸铜的溶液中反应时会置换出铜并附着在铁的表面，故铁丝表面有红色物质产出，故此项正确；B、反应后得到的硫酸亚铁溶液为浅绿色，可观察到溶液颜色由蓝色逐渐变为浅绿色，故此项正确；C、，每56份质量的铁反应会生成64份质量的铜从溶液析出，故溶液质量减小，故此项错误；D、在该反应中铁丝中的铁被反应了，所以质量逐渐减少，故此项正确。故选：C。【变式2-1】（2023下·海南海口·九年级校考期末）人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程。这一事实与下列因素有关的是A．地壳中金属元素的含量 B．金属的导电性、延展性C．金属的物理性质 D．金属冶炼的水平【答案】D【解析】A、地壳中含量最高的金属元素是铝元素，而最先使用的金属是铜，故使用金属的先后顺序与地壳中元素的含量无关，不符合题意；B、金属的导电性、延展性与使用金属的先后顺序无关，不符合题意；C、金属的物理性质与使用金属的先后顺序无关，不符合题意；D、金属活动性：Al＞Fe＞Cu，金属活动性越弱，越容易冶炼，从而人类利用的越早，故金属冶炼的水平与使用金属的先后顺序有关，符合题意。故选D。【变式2-2】（2023上·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末）除去下列物质中的少量杂质，所选用的试剂或操作方法正确的是选项物质杂质除杂方法ACuCuO在足量的氧气中充分加热BCFe将混合物在氧气中灼烧CFeCl2溶液CuCl2加入过量的铁粉、过滤DKClMnO2加水溶解、过滤、将滤渣洗涤、干燥A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A、在足量的氧气中充分加热，要保留的物质铜和氧气反应生成氧化铜，错误；B、将混合物在氧气中灼烧，要保留的物质碳和氧气反应生成二氧化碳或一氧化碳，错误；C、铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，过滤除去铜和过量的铁，得到氯化亚铁溶液，正确；D、氯化钾溶于水，二氧化锰不溶于水，加水溶解、过滤、将滤渣洗涤、干燥得到的是二氧化锰，错误；故选C。03金属活动性顺序的探究【例3】（2023上·陕西延安·九年级校考期末）为验证镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，可选用的一组物质是A．铜、氯化亚铁溶液、氯化镁溶液 B．铁、铜、氯化镁溶液C．镁、氧化铜、硫酸亚铁溶液 D．铁、硫酸铜溶液、氯化镁溶液【答案】D【解析】A、铜不能与MgCl2溶液、FeCl2溶液反应，说明铜在镁和铁的后面，不能证明铁和镁的顺序，故A错误；B、铁和铜不能与氯化镁溶液反应，说明镁在铁和铜的前面，不能说明铁和铜的顺序，故B错误；C、Mg不与氧化铜、FeSO4溶液发生反应，说明镁在铜的前面，氧化铜不和硫酸亚铁溶液反应，不能说明铁和铜的顺序，故C错误；D、铁不能与氯化镁溶液反应，说明镁＞铁，铁能与硫酸铜溶液反应生成铜，说明铁＞铜，可以证明其活动性顺序为镁＞铁＞铜，故D正确。故选D。【变式3-1】（2023·辽宁·统考中考真题）现有铝、铜、银三种金属，另选一种试剂就可验证它们的金属活动性强弱，该试剂是A．稀硫酸 B．硝酸镁溶液 C．硝酸铜溶液 D．硝酸铝溶液【答案】C【解析】A、铜、铝、银三种金属单质只有铝与稀硫酸反应，只能验证铝的活动性强于氢，铜、银的活动弱于氢，无法验证铜、银的活动性强弱，使用稀硫酸不能完成比较铜、铝、银的金属活动性强弱的实验目的，错误；B、铜、铝、银三种金属单质都不能与硝酸镁溶液反应，使用硝酸镁溶液不能完成比较铜、铝、银的金属活动性强弱的实验目的，错误；C、硝酸铜为可溶性盐，铝能与硝酸铜反应置换出铜，能验证铝的活动性强于铜，银与硝酸铜溶液不反应，能验证铜的活动性强于银，从而可以得出铝、铜、银的活动性顺序，正确；D、铜、铝、银三种金属单质都不能与硝酸铝溶液反应，使用硝酸铝溶液不能完成比较铜、铝、银的金属活动性强弱的实验目的，错误。故选C。【变式3-2】（2023·宁夏银川·银川唐徕回民中学校考二模）为验证三种金属的活动性顺序，现提供、稀硫酸、溶液、溶液、溶液等七种物质，下列说法正确的是A．溶液是不可或缺的物质B．为达到实验目的，最少要选择三种物质C．选择和稀硫酸四种物质可达到实验目的D．用Cu和溶液不能验证Fe和Cu的金属活动性顺序【答案】B【解析】A、如果选择Fe、硫酸铜溶液，Ag，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼，银和硫酸铜不反应，无明显现象，说明铜比银活泼，可以探究三种金属的活动性顺序，故硝酸银不是不可或缺的物质，不符合题意；B、为验证三种金属的活动性顺序，当选择Fe、CuSO4溶液、Ag或FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液时，所需试剂最少，即为达到实验目的，最少要选择三种物质，符合题意；C、选择Fe、Cu、Ag和稀硫酸四种物质，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，说明在金属活动性顺序里，铁排在氢前，铜、银和稀硫酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜、银排在氢后，说明铁比铜、银活泼，但是无法探究铜、银的金属活动性顺序，不符合题意；D、铜和硫酸亚铁不反应，无明显现象，说明铁比铜活泼，不符合题意。故选B。04金属与酸反应的图像分析【例4】（2023·广东广州·校考三模）分别往等量的稀盐酸加入过量的镁粉和锌粒，下列图示与实验结果相符的是A．

B．

C．

D．

【答案】D【解析】由于镁比锌活泼，所以镁的反应速率快，反应完全所需的时间短，根据金属与酸反应生成的氢气来自于酸中的氢元素，由于金属过量，酸等量，所以反应完全生成的氢气的质量是相等的，故选D。【变式4-1】（2023·河南信阳·校考三模）现有等质量且形状相同的镁和锌两种物质分别与等质量同浓度的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息，得出的结论不正确的是

A．盐酸都已完全反应B．图线A表示镁的反应情况C．反应结束后只有一种金属剩余，则剩余金属为锌D．图线B过程中可以观察到金属溶解、有气泡产生【答案】C【解析】A、由图像可知，最终镁、锌二种金属生成的氢气质量相等，因为参加反应的稀盐酸的质量是相等的，所以稀盐酸都已完全反应，故A项结论正确；B、因为镁的活动性比锌强，反应时间短，则图线A表示镁的反应情况，故B项结论正确；C、因为二种金属生成的氢气质量相等，结合生成的氢气质量=，可知，镁一定过量，锌可能反应完，故C项结论不正确；D、由上述分析可知，镁一定过量，锌可能反应完，锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，故可以观察到金属溶解，有气泡产生，故D项结论正确。故选C。【变式4-2】（2023上·河北唐山·九年级统考期末）相同质量的镁、铁、锌三种金属，分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应，生成氢气质量与反应时间关系如图，分析图像判断，下面说法正确的是A．镁的相对原子质量最大 B．锌反应速率最快C．锌生成氢气质量最少 D．铁消耗稀硫酸质量最多【答案】C【解析】A、镁与稀硫酸反应：，锌与稀硫酸反应：，铁与稀硫酸反应：，生成氢气的质量：Mg＞Fe＞Zn，酸足量，金属不足，三种金属的质量相同，故锌的相对原子质量最大，不符合题意；B、图中可以看到，金属镁与酸反应产生氢气的质量上升是最快的，所以金属镁反应速率最快，其次是锌，最后是铁，不符合题意；C、图中可知，金属锌产生氢气的质量最少，符合题意；D、产生的氢气中氢元素全部来自于稀硫酸，产生的氢气越多，消耗的稀硫酸质量越多，镁应该是消耗稀硫酸质量最多的金属，不符合题意。故选：C。05金属与酸溶液或者金属化合物溶液反应的先后顺序问题【例5】（2023上·山东烟台·九年级统考期末）在硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入定量的锌粉，充分反应后过滤。下列说法正确的是A．若滤液为无色，则滤渣中一定有银和锌，可能有铜B．若滤液为蓝色，则滤液中一定有Cu2+、Zn2+，可能有Ag+C．若往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定有Zn2+，可能有Cu2+D．若往滤液中加入稀盐酸有白色沉淀产生，则滤液中一定有银和铜，可能有锌【答案】B【分析】在硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入定量的锌粉，锌排在铜前，铜排在银前，则锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银完全反应后再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。【解析】A、硝酸铜为蓝色，若滤液为无色，说明硝酸铜完全反应，则滤渣中一定有银和铜，可能有锌，选项错误；B、若滤液为蓝色，说明一定有硝酸铜，则硝酸银无法确定是否完全反应，则滤液中一定有锌离子和铜离子，可能含有银离子，选项正确；C、若往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明锌有剩余，则硝酸银和硝酸铜完全反应，则滤液中一定有Zn2+，一定没有银离子和铜离子，选项错误；D、若往滤液中加入稀盐酸有白色沉淀产生，说明滤液中含有银离子，因为氯离子和银离子能结合为氯化银沉淀，硝酸银有剩余则则滤液中一定有银离子、锌离子、铜离子，选项错误；故选：B。【变式5-1】（2023·辽宁盘锦·校考二模）某科学兴趣小组将一定质量的镁粉加入到硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。则该小组同学的下列判断中，正确的是A．滤液中一定含硝酸银和硝酸亚铁B．滤液中一定有硝酸镁和硝酸亚铁C．滤渣中一定含银、铁、镁3种金属D．滤渣中一定含有铁和银，可能含有镁【答案】D【分析】镁比铁活泼，铁比银活泼，将一定质量的镁粉加入到硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中，镁先和硝酸银反应生成硝酸镁和银，后和硝酸亚铁反应生成硝酸镁和铁；银不能和稀盐酸反应，镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。【解析】A、向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，说明硝酸银已经完全反应，硝酸亚铁全部或部分反应生成了铁，若镁不足，硝酸亚铁部分反应，则滤液中含有硝酸亚铁，故A选项判断错误；B、若镁过量，硝酸亚铁全部反应，则滤液中不含有硝酸亚铁，故B选项判断错误；C、滤渣中一定含有反应生成的银和铁，可能含有镁，故C选项判断错误；D、滤渣中一定含有反应生成的银和铁，若镁不足，硝酸亚铁部分反应，滤渣中不含有镁，若镁过量，硝酸亚铁全部反应，滤渣中含有镁，故D选项判断正确。故选D。【变式5-2】（2023·内蒙古呼伦贝尔·统考二模）一定量铝粉加入到含有硫酸镁和硫酸铜的混合溶液中，观察到有红色固体析出，溶液呈蓝色，下列说法正确的是A．反应结束后，溶液中含有三种溶质 B．溶液中硫酸镁完全反应，硫酸铜有剩余C．反应后溶液质量增重 D．反应后得到的固体中含有镁、铝、铜【答案】A【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。金属活动性Mg＞Al＞Cu，将一定量铝粉加入硫酸镁和硫酸铜的混合溶液中，铝与硫酸镁不反应，铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，溶液呈蓝色，则硫酸铜过量，铝已经反应完；则溶液一定有硫酸镁、硫酸铝和硫酸铜，滤渣中一定含有铜，一定没有铝和镁。【解析】A、根据分析，反应结束后，溶液中含有硫酸镁、硫酸铝和硫酸铜三种溶质，正确；B、根据分析，铝与硫酸镁不反应，硫酸铜有剩余，不正确；C、根据分析，发生的反应是铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，即：，反应后固体增加，则溶液的质量减小，不正确；D、根据分析，滤渣中一定有铜，一定没有铝和镁，不正确；故选：A。06置换反应【例6】（2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末）下列反应属于置换反应的是A． B．C． D．【答案】D【解析】A、置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，该反应的生成物均是化合物，不属于置换反应，不符合题意；B、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意；C、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意；D、该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，符合题意。故选D。【变式6-1】（2023·湖北随州·一模）构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识中，正确的是A．微粒观：分子、原子可以构成物质，所以物质一定是由分子、原子构成的B．转化观：置换反应有单质生成，所以有单质生成的反应一定是置换反应C．守恒观：8g氢气和8g氧气反应，一定生成16g水D．元素观：单质是由一种元素组成的纯净物，所以由一种元素组成的纯净物一定是单质【答案】D【解析】A、分子、原子可以构成物质，但物质不一定都是由分子、原子构成的，还可能是离子构成的，故A错误；B、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，置换反应有单质生成，但是有单质生成的反应不一定是置换反应，如过氧化氢分解产生氧气和水，该反应有单质生成，但是该反应不属于置换反应，而属于分解反应，故B错误；C、质量守恒定律是参加反应的各物质的质量之和等于生成各物质的质量之和，氢气和氧气点燃生成水，该反应的化学方程式为：，反应中氢气、氧气、水质量比为（2×2）：32：（2×18）=1：8：9，则8g氢气和8g氧气反应，氢气过量，生成水的质量小于16g，故C说法错误；D、单质是由一种元素组成的纯净物，所以由一种元素组成的纯净物一定是单质，故D说法正确。故选：D。【变式6-2】（2022上·甘肃天水·九年级校考期末）推理是化学学习中常用的思维方法．下列推断不正确的是A．金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，所以它们的化学性质相似B．置换反应一定有单质生成，有单质生成的反应不一定是置换反应C．氧化物中一定含氧元素，含氧元素的化合物一定是氧化物D．单质是只含一种元素的纯净物，含有一种元素的纯净物一定是单质【答案】C【解析】A、金刚石和石墨都是由碳原子构成的单质，化学性质相似，故推理正确；B、一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应是置换反应，有单质生成的反应不一定是置换反应，如水通电分解生成氧气和氢气，有单质生成，但属于分解反应，故推理正确；C、氧化物中一定含氧元素，含氧元素的化合物不一定是氧化物，如：NaOH是含氧元素的化合物，但不是氧化物，故推理错误；D、单质是只含有一种元素的纯净物，则只含有一种元素的纯净物一定是单质，故推理正确。故选C。07合金的判断【例7】（2023上·辽宁沈阳·九年级期末）下列物质属于合金的是A．玻璃 B．陶瓷 C．赤铁矿 D．生铁【答案】D【解析】A、玻璃的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，故A错误；B、陶瓷是用泥土烧制而成的，属于无机非金属材料，故B错误；C、赤铁矿的主要成分是氧化铁，氧化铁是铁的氧化物，不属于合金，故C错误；D、生铁是铁的合金，属于合金，故D正确。故选D。【变式7-1】（2021·广西百色·统考一模）北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是A．合金中一定含非金属元素 B．纯铜比黄铜的硬度更大C．生锈的钢铁制品没有回收价值 D．钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹等【答案】D【解析】A、合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质，根据合金概念可知，合金中一定含有金属元素，不一定含有非金属元素，错误；B、一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，所以纯铜比黄铜的硬度小，错误；C、生锈的钢铁制品可以回收重新利用，既可以节约能源，又可以减少环境污染，错误；D、钛和钛合金具有优良的性能，被广泛用于火箭、导弹、航天飞机和通信设备等，正确。故选D。【变式7-2】（2022·河北石家庄·石家庄市第四十中学校考模拟预测）下列有关合金叙述正确的是A．焊锡的熔点比纯锡的熔点高B．合金中至少含有两种金属C．生铁是铁的合金，钢是纯铁D．黄铜的硬度比纯铜的硬度大【答案】D【解析】A、合金的熔点比它的纯金属的熔点低，焊锡是锡合金，其熔点比纯锡的低，故说法错误；B、由生铁和钢的成分可知，生铁和钢都是铁的合金，故说法错误；C、合金是指在一种金属中加热熔合其他金属或非金属形成的具有金属性质的混合物，至少含有一种金属元素，钢不是纯铁，故说法错误；D、合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高，黄铜是铜合金，其硬度大于纯铜，故说法正确。故选D。08合金的性能【例8】（2023·河北衡水·统考模拟预测）金属材料的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关金属材料的说法不正确的是A．人类生产和使用铁器晚于青铜器B．生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金C．合金的硬度比组成它的纯金属的硬度小D．铝制品抗腐蚀性强是由于其表面有致密的氧化膜【答案】C【解析】A、铁的冶炼技术相对于炼铜较难，人类生产和使用铁器晚于青铜器，正确。B、生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，生铁含碳量是2%-4.3%，钢含碳量是0.03%-2%，正确。C、合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，不正确。D、铝制品具有很好的抗腐蚀性，是因为铝能和氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，正确。故选：C。【变式8-1】（2023·江苏苏州·统考三模）控制变量法是实验探究的重要方法。下列设计的实验方案能达到实验目的的是

A．用方案甲探究相同溶质在不同溶剂里的溶解性B．用方案乙探究铁钉锈蚀是否需要氧气参与C．用方案丙探究合金及其成分金属的熔点高低D．用方案丁探究质量守恒定律【答案】C【解析】A、甲中溶剂的种类、质量不同2mL水、5mL汽油，溶质的质量不同0.5g碘、1g碘，没有控制变量，则该实验不能探究同种物质在不同溶剂中的溶解性，不符合题意。B、左边的铁钉接触水、氧气，右边的铁钉和干燥的空气接触，一段时间后，左边试管中的铁钉生锈，右边的铁钉没有生锈，则该实验能探究铁生锈需要水，不符合题意。C、分别将锡铅合金、锡、铅放到铜片上加热，可以通过熔化的先后顺序，来探究合金及其成分金属的熔点高低，符合题意。D、碳酸氢钠和盐酸反应产生氯化钠、水和二氧化碳，气体逸散到空气中，反应前后的质量不等，不能用于探究质量守恒定律，不符合题意。故选：C。【变式8-2】（2023·辽宁大连·大连市第三十四中学校考模拟预测）下列说法错误的是A．用铁制锤子而不用铝，是因为铁的硬度较大B．用铜作导线而不用银，是因为铜的导电性较强C．铝能压成铝箔，是因为铝的延展性好D．用不锈钢制医疗器械，是因为不锈钢的抗腐蚀能力强【答案】B【解析】A.以金刚石的硬度为10作标准，铁的硬度为4～5，铝的硬度为2～2.9，用铁制锤子而不用铝，是因为铁的硬度较大，故A正确；B.银的导电性比铜强，用铜作导线而不用银，是因为铜比较廉价，故B错误；C.金属具有良好的延展性，铝能压成铝箔，是因为铝的延展性好，故C正确；D.不锈钢是在纯金属铁中熔合了一定量的铬、镍等，这种组成的改变，使得不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多，可用于制医疗器械，故D正确。故选：B。考点二金属矿物铁的冶炼01一氧化碳与氧化铁反应的实验（2023上·江苏常州·九年级统考期末）下图是实验室模拟工业炼铁的装置图，下列说法不正确的是A．通入的CO要先验纯B．实验开始时，应先通CO，再点燃酒精喷灯C．应把尾气通入水中，以除去尾气中的COD．实验中，B处红棕色粉末变黑，C处变浑浊【答案】C【解析】A、一氧化碳有可燃性，不纯点燃时会发生爆炸，则通入的CO要先验纯，故选项说法正确。B、实验开始时，应先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯，以排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸，故选项说法正确。C、图中缺少尾气处理装置，但不能把尾气通入盛有水中，因为一氧化碳难溶于水、不与水反应，故选项说法错误。D、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，会观察到B处红棕色固体变黑，C处变浑浊（二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙和水），故选项说法正确。故选：C。【变式1-1】（2023上·河南信阳·九年级统考期末）如图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列有关说法中正确的是

A．开始时应先预热玻璃管，后通入一氧化碳B．实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红棕色C．该反应属于置换反应D．将尾气点燃或收集，可防止一氧化碳污染【答案】D【解析】A、一氧化碳是可燃性气体，与空气混合遇明火会发生爆炸，所以实验开始时，应先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再预热玻璃管，故A说法错误；B、一氧化碳具有还原性，在高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑，故B说法错误；C、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，一氧化碳高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：，该反应的反应物是两种化合物，不属于置换反应，故C说法错误；D、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，将尾气点燃或收集，可防止一氧化碳污染空气，故D说法正确；故选：D。【变式1-2】（2023上·河北唐山·九年级统考期末）如图所示是模拟工业炼铁的化学反应装置，以下说法错误的是

A．实验开始时应先通入一氧化碳，目的是排净硬质玻璃管内的空气，防止爆炸B．实验过程中硬质玻璃管内观察到的现象是黑色粉末逐渐变成红色C．石灰水的作用是检验是否有二氧化碳生成D．装置中导管末端加一点燃的酒精灯，目的是为了燃烧未反应的一氧化碳，防止污染环境【答案】B【解析】A、一氧化碳属于可燃性气体，与空气混合遇明火或电火花可能发生爆炸，所以实验开始先通入一氧化碳，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，目的是排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸，故选项说法正确；B、硬质玻璃管中一氧化碳高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，由于氧化铁是红棕色，铁粉是黑色，则玻璃管内的现象是红色粉末逐渐变成黑色，故选项说法错误；C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，装置中石灰水的作用是检验是否有二氧化碳生成，故选项说法正确；D、由于一氧化碳有毒，会污染空气，则装置中导管末端加一点燃的酒精灯，目的是为了燃烧未反应的一氧化碳，防止污染环境，故选项说法正确；故选：B。02工业炼铁【例2】（2023·海南海口·海南华侨中学校考模拟预测）工业上采用CO和赤铁矿石反应炼铁，下列说法正确的是A．该反应为置换反应B．该反应体现了氧化铁的还原性C．可炼得纯铁D．现象为固体从红色变为黑色【答案】D【解析】A、氧化铁与CO在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的反应物是两种化合物，不属于置换反应，错误；B、该反应中氧化铁失去氧，体现了氧化铁的氧化性，错误；C、工业上采用CO和赤铁矿石反应炼铁，得到是生铁，是铁、碳合金，不是纯铁，错误；D、氧化铁与CO在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，现象为固体从红色变为黑色，正确。故选D。【变式2-1】（2023·河南周口·校联考二模）如图所示，明代宋应星的《天工开物》描绘了我国的古代炼铁术。下列说法错误的是A．向高炉内加入铁矿石、焦炭、石灰石，在高温下炼铁B．高炉炼铁出铁口出的是生铁C．加入焦炭的目的只是利用其可燃性D．工业上用赤铁矿石炼铁的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2【答案】C【解析】A、高炉炼铁所需原料是铁矿石、焦炭、石灰石，在高温下炼铁，说法正确；B、高炉炼铁出铁口出的是生铁，说法正确；C、加入焦炭的目的不只是利用其可燃性获得高温的条件，还利用其还原性制取具有还原性的CO，说法错误；D、赤铁矿的主要成分是氧化铁，氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳，工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，说法正确。故选C。【变式2-2】（2023·江苏无锡·统考一模）《天工开物》中描述了系统、连续的炼铁炼钢过程，利用煤炭炼铁，从炼铁炉流出的生铁水，直接流进炒铁炉里炒成熟铁，从而减少了再熔化的过程。下列说法错误的是A．煤炭燃烧的温度能够达到炼铁所需的温度B．炼铁炉中流出的是纯铁C．生铁炒成熟铁的过程中降低了含碳量D．该炼铁工艺减少了再熔化的过程，节约燃料，彰显了古代劳动人民的智慧【答案】B【解析】A、高炉炼铁时，用煤炭进行加热，煤炭燃烧释放热量的能够达到炼铁所需的温度，说法正确；B、高炉炼铁过程中，生成的铁与剩余的焦炭混合在一起从出铁口流出，故炼铁炉中流出的是生铁，说法错误；C、生铁炒成熟铁的过程中碳燃烧生成了二氧化碳，降低了含碳量，说法正确；D、该炼铁工艺减少了再熔化的过程，节约燃料，彰显了古代劳动人民的智慧，说法正确。故选B。03结合传统工艺流程考查金属的冶炼【例3】（2023上·江西赣州·九年级统考期末）中国航天工业飞速发展，金属钛常被用于航空航天工业，下图是以钛铁矿为主要原料冶炼金属钛的生产工艺流程：(1)为了加快钛铁矿与浓硫酸反应，可采取的方法是。(2)实验室中完成操作I时，玻璃棒的作用是。(3)溶液II的主要溶质为TiOSO4，写出反应①的化学方程式：。(4)反应②的基本类型为。【答案】(1)将钛铁矿粉碎（合理即可）(2)引流(3)TiOSO4+2H2OH2SO4+H2TiO3(4)置换反应【解析】（1）为了加快钛铁矿与浓硫酸反应，可采取的方法是将钛铁矿粉碎，增大反应物的接触面积，促进反应的发生，故填：将钛铁矿粉碎（合理即可）；（2）操作I可以将固体和液体分离，其操作名称是过滤，该操作中玻璃棒的作用是引流，防止液体洒出，故填：引流；（3）TiOSO4加热时和水发生反应，经过滤得到H2TiO3和硫酸，反应的化学方程式为TiOSO4+2H2OH2SO4+H2TiO3，故填：TiOSO4+2H2OH2SO4+H2TiO3；（4）由流程图可知，反应②，即镁与四氯化钛在高温条件下生成钛和氯化镁，该反应符合“一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物”的特点，属于置换反应，故填：置换反应。【变式3-1】（2023·江西赣州·统考一模）赣州市素有“世界钨都”的美称。钨在自然界的存在形式之一是黑钨矿（主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式分别是FeWO4、MnWO4），冶炼金属钨的工艺流程如图：(1)操作I的名称是，该操作中玻璃棒的作用是。(2)反应池中发生反应的化学方程式为。(3)流程中WO3→W反应的基本反应类型是。(4)上述流程中可循环使用的物质是。【答案】(1)过滤引流(2)(3)置换反应(4)水【解析】（1）操作I得到一种固体和一种溶液，所以该操作为过滤，该操作中玻璃棒的作用是引流；（2）由工艺流程图可知，反应池中的反应物为Na2WO4和浓盐酸，通过复分解反应生成了NaCl和H2WO4，所以反应池中发生反应的化学方程式为Na2WO4+2HCl=H2WO4↓+2NaCl；（3）氢气在1000℃能将WO3固体还原成W和水，是一种单质和化合物作用生成另一种单质和化合物的反应，属于置换反应；（4）溶解池需要用水作溶剂，而该流程中高温煅烧H2WO4固体时生成WO3和水，所以水可以被循环使用。【变式3-2】（2023上·广东汕头·九年级校考期末）钼（Mo）是一种稀有金属，是国民经济中重要的原料和不可替代的战略物资。下图是利用辉钼矿（主要成分MoS2）冶炼金属钼的工艺流程：请回答下列问题：(1)操作Ⅰ焙烧前需将辉钼矿粉碎，目的是；焙烧反应的化学方程式为。(2)操作Ⅱ的名称是，目的是为了除去。(3)尾气SO2任意排放会形成，污染环境，工业上常用NaOH溶液进行尾气处理，反应的化学方程式为SO2+2NaOH=Na2SO3+。(4)MoO3中钼元素的化合价为，操作Ⅲ反应的化学方程式为。【答案】(1)增大接触面积，使反应充分进行(2)过滤难溶性杂质(3)酸雨H2O(4)+6【解析】（1）操作Ⅰ焙烧前需将辉钼矿粉碎，是为了增大反应物的接触面积，使反应充分进行；MoS2和氧气反应生成MoO3和SO2，反应的化学方程式为：；（2）操作Ⅱ是将不溶物与溶液分离，为过滤操作；过滤是为了除去溶液中的难溶性杂质，得到钼酸铵溶液；（3）二氧化硫会引起酸雨，污染环境；根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、个数不变，反应前S、O、Na、H的原子个数分别为1、4、2、2，反应后S、O、Na、H的原子个数分别为1、3、2、0，所以另一种产物为H2O；（4）化合物中各元素的化合价代数和为0，MoO3中氧元素显-2价，所以钼元素的化合价为+6价；操作Ⅲ是MoO3与氢气在高温条件下反应，依据质量守恒定律及氢气具有还原性，可推出生成钼和水，化学方程式为：。04含杂质物质的化学方程式的计算【例4】（2023·四川凉山·统考中考真题）2022年12月，西昌至成都的城际动车组列车正式运行。高铁钢轨的制造需要大量铁矿石炼铁。现有含Fe2O3为80%的磁铁矿石2900t，求理论上可炼制纯铁的质量为多少？(提示：化学方程式为)【答案】方法一：解：设理论上可炼制纯铁的质量为x。答：理论上可炼制纯铁1680t。方法二：理论上可炼制纯铁的质量为【解析】见答案。【变式4-1】（2023上·海南海口·九年级校考期末）某工厂用海南石碌铁矿含杂质15%的铁矿石（主要成分是Fe2O3）炼铁，（反应的化学方程式3CO+Fe2O32Fe+3CO2）若日产生铁中含铁的质量为224t，则每天要消耗铁矿石多少t？（已知杂质中不含铁元素）【答案】设需消耗铁矿石的质量为x，x=376.47t答：每天要消耗铁矿石376.47t。【解析】见答案。【变式4-2】（2023·新疆巴音郭楞·统考一模）工业上可采用某铁矿石(主要成分四氧化三铁)冶炼铁，反应原理为：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2，若现用100t含四氧化三铁为46.4%的该矿石冶炼金属铁，请计算：(1)该铁矿石中含四氧化三铁的质量是。(2)理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少？【答案】(1)46.4t(2)解：设理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是xx=35t答：理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是35t【解析】（1）该铁矿石中含四氧化三铁的质量是：100t×46.4%=46.4t；（2）见答案。考点三金属防护和废金属回收01探究铁生锈条件的实验【例1】（2023上·河南鹤壁·九年级统考期末）某化学小组对钢铁制品锈蚀的条件进行了探究，设计了如图所示的实验，据此回答下列有关问题：

(1)三天后，观察到序号为的试管中的铁钉明显生锈。(2)②中植物油的作用是：。(3)对照实验①和③，可知铁锈蚀的条件是：。【答案】(1)③(2)隔绝氧气(3)铁与水接触【解析】（1）试管①中铁钉只与氧气接触，不生锈，试管②中铁钉只与水接触，不生锈，试管③中铁钉与氧气和水接触，生锈，故三天后，观察到序号为③的试管中的铁钉明显生锈；（2）②中植物油的作用是隔绝氧气，防止空气中的氧气溶于水中，影响实验结果；（3）试管①中铁钉只与氧气接触，不生锈，试管③中铁钉与氧气和水接触，生锈，说明铁生锈需要与水接触。【变式1-1】（2023上·甘肃定西·九年级校考期末）长久放置的铁钉表面生锈。(1)铁钉生锈的主要条件是铁与空气中的和同时接触。(2)实验中所用的水是经煮沸迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是。(3)为探究氯化钠溶液是否会加速铁锈蚀，现取两支洁净无锈的铁钉，设计如下图所示实验，一段时间后观察到②试管中的铁钉比①试管中的铁钉锈的更厉害，由该实验现象得出的结论为。【答案】(1)氧气水（顺序可换）(2)除去水中溶有的氧气(3)氯化钠溶液能加快铁的锈蚀（其他答案合理即可）【解析】（1）铁在氧气和水的共同作用下会生锈，故填：氧气；水（顺序可换）；（2）煮沸水升高温度可以降低氧气在水中的溶解度，除去水中溶有的氧气，故填：除去水中溶有的氧气；（3）②试管和①试管的差别在于②试管中的铁钉接触到氯化钠溶液，加快了铁的锈蚀，故填：氯化钠溶液能加快铁的锈蚀（其他答案合理即可）。【变式1-2】（2022上·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末）某学生想探究铁生锈的条件，他设计了如图所示的实验：

(1)铁钉生锈的试管是（填字母）；(2)B和C两个实验说明铁生锈与有关；(3)A试管中植物油的作用是；(4)C试管中的棉花和干燥剂放在试管底部（填“能”或“不能”）。【答案】(1)B(2)水(3)隔离空气或氧气(4)不能【解析】（1）铁生锈是与氧气和水共同作用；A中没有氧气，铁钉不会生锈；B中铁钉和水和氧气同时接触，会生锈；C中没有水，铁钉不会生锈；（2）B和C两个实验都有氧气，但C中没有水，说明铁生锈与水有关；（3）A试管中植物油的作用是隔离氧气，防止铁钉接触氧气；（4）C试管中的棉花和干燥剂不能放在试管底部，放在上方是防止潮气进入试管，影响锈蚀。02防止金属生锈的方法【例2】（2023·广西·校联考模拟预测）钢铁锈蚀造成金属资源浪费的同