02金属资源的保护和利用讲义2020-2021学年人教版九年级下册化学（机构用）

第二讲金属的保护和利用基础知识点一：金属矿物及铁的冶炼（1）金属矿物（矿石）：金属资源的存在：除、等少数金属以单质存在，大部分以存在。①概念：工业上把能用来提炼金属的矿物叫做。（物）②常见的矿石：赤铁矿（）、磁铁矿（）、黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、其中铁的质量分数的计算Fe2O3+====2Fe+3高温铝土矿（Al2OFe2O3+====2Fe+3高温铁的冶炼：①实验室CO还原Fe2O3，装置：实验步骤：查装、通、加热、熄、停实验现象：色固体逐渐变为色，澄清石灰水变，尾气燃烧产生色火焰。实验中CO的作用：先通气是为了排除装置中的；防止一氧化碳与空气混合，加热时发生.实验结束后继续通气是防止Fe被空气中的氧化,同时，还可防止试管内的澄清石灰水被。②工业冶铁原理：利用高温条件下，焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。A区B原料：铁矿石、、石灰石及。设备：A区B焦炭的作用：一是产生，二是生成CO，方程式：BA石灰石的作用：将矿石中的变为炉渣CaSiO3方程式：炼钢的作用：通过炼钢炉除去生铁中的、等杂质，降低含量；提高机械性能和韧性。炼铁时选择铁矿石的标准：a.铁矿石中铁元素的质量分数大（即含铁量高）；（SiO2含量低）炼铁过程中产物对空气不能造成污染；（S、P的含量少）知识点二：（二）金属的腐蚀和防护（1）铁生锈的条件：铁生锈的主要条件是与气和直接接触。铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的气、气等发生复杂的化学反应，铁锈的主要成分是·xH2O。易存水存气，需要及时除去。：蒸馏水、植物油、干燥空气、有酸或者盐的条件，生锈更铁的防锈：原理是空气或水，使铁失去生锈的条件。防锈措施：防止铁制品生锈，一是保持铁制品表面的和；二是在铁制品表面涂上一层膜，防止铁与氧气和水的反应；三是改变铁的组织结构，如制成（不锈钢）例如：①刷一层油漆；②涂上一层机油；③在金属表面覆盖搪瓷、塑料等；（物理方法）④经加工使金属表面生成一层的氧化膜，烤蓝；⑤电镀一层不易生锈的金属，如镀锌等。（化学方法）（3）铜生锈（铜绿）三个条件：、、知识点三：（三）金属资源的保护（1）矿物的储量有限，而且不能再生。（2）废旧金属的回收和利用可以减少对环境的污染，还可以节约金属资源。（3）保护金属资源的有效途径：①防止金属腐蚀；②回收利用废旧金属；③合理有效地开采矿物；④寻找金属的替代品。

知识点四：（四）有关不纯物质的化学方程式的计算含杂质的物质相关计算，一般先转化为纯净物的质量再进行计算，若最终结果是含有杂质的需要转化为含杂质的。两种计算方法：一是根据化学方程式的计算，二是根据质量守恒计算（中心元素反应前后质量不变）※例：某炼铁厂用含氧化铁80%的赤铁矿冶炼生铁。若要炼出1120t含铁95%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨？1.求纯方法一：根据化学方程式：1.求纯2.设未知数3.写化学方程式2.设未知数3.写化学方程式4.写出有关式量、已知量和未知量5.列比例式，求解6.简明写出答案方法二：根据铁元素质量不变（其他步骤略）

1.（20年广州卷T17）铁制品通常比铝制品更容易锈蚀，下列说法正确的是（）A.铁的金属活动性比铝强B.在自然界中以单质形式存在C.锈蚀的铁制品无回收价值D.自行车链条涂油有防锈的作用2.（20年广州卷T20）下列实验中，根据实验现象可得到相应结论的是（）实验操作现象结论A将AgNO3溶液和Cu(NO3)2溶液分别加入两支装有铁钉的试管中铁钉表面分别有灰黑色固体和红色固体析出金属活动性由强到弱Fe>Cu>AgB用拇指堵住收集了CH4的试管口，靠近火焰,移开拇指点火发出尖锐爆鸣声试管中CH4不纯C在螺旋状细铁丝下端系一根火柴，点燃火柴至快燃尽时，将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体加热时铁丝可在氧气中迅速反应生成铁锈D点燃某无色气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠该无色气体为氢气4.6.5g粗锌完全反应共产生H2的质量为0.16g，则该粗锌中锌的质量分数为5.H2与Ru2O3在加热条件下反应可得到Ru。写出反应的化学方程式。6.下列有关铁的说法错误的是A.参考右图信息，铁的相对原子质量为26B.生铁和钢是常见的铁合金C.铁钉在潮湿的空气中容易生锈，因此钢铁的使用要注意防锈D.用赤铁矿高炉炼铁的化学反应方程式是7.四氧化三锰的化学式为_______，1个四氧化三锰“分子”与____个CO分子完全反应生成Mn和CO2，高温下发生该反应的化学方程式为______________________________。8.已知镉(Cd)的金属活动性与铁、锌相近，镉元素在化合物中常显+2价。（1）细铁丝在氧气中点燃发生剧烈燃烧，化学方程式是______________________________。（2）将镉丝插入下列溶液有明显现象的是__________(填序号)。=1\*GB3①NaCl溶液=2\*GB3②HCl溶液=3\*GB3③AgNO3溶液=4\*GB3④NaOH溶液（3）镍镉电池应用广泛，为了防止污染环境，将废旧镍镉电池中回收镉的一种方法如下：步骤1：将废旧电池破碎成细颗粒后培烧，将镉转化为氧化镉（CdO）;步骤2：将含氧化镉的细颗粒和炭粉混合后，隔绝空气加热至1200℃，可得镉蒸气和一氧化碳。步骤2中氧化镉变成镉的化学方程式是____________________________________。高温9.将炉甘石（ZnCO3）、赤铜（Cu2O）和木炭粉混合后加热到约800℃，得到一种锌和铜的合金——黄铜，外观似黄金但质地坚硬。（提示：ZnCO3ZnO+CO2↑）高温（1）黄铜是金属材料吗？___________（填“是”或“不是”）。（2）写出其中赤铜和木炭粉反应的化学方程式_____________________________________。（3）若原料中含25吨ZnCO3，充分反应后，理论上所得黄铜中锌的质量为_________吨。10.为了达到收旧利废节能减排的目的，从含有金属镁、铁、铜的粉末中，分离和提取出重要化工原料MgSO4和有关金属，实验过程如下：请回答：（1）操作①中被磁铁吸引的金属A是；金属B是。（2）操作a的名称是；在蒸发过程中需要使用玻璃棒，其作用是。（3）写出步骤②所涉及的化学反应方程式：，该反应发生的基本类型是：。（4）实验步骤②中除了加入稀硫酸外，还可选用下列试剂（填标号）。a．硫酸铜溶液b．氯化钠溶液c．硝酸银溶液11.Cu可以形成化合价为+2和+1的化合物。其中+1价化合物称为亚铜化合物。(1)写出下列物质的化学式：氢氧化铜________，氧化亚铜___________(2)高温时，氧化铜可被木炭还原为铜，反应的化学方程式是__________________________(3)氧化亚铜是一种红色粉末。加热时，氧化亚铜能与氧气发生化合反应，反应的化学方程式是___________；利用这一性质可检验氮气中是否含有氧气（装置如图所示），判断氮中含有氧气的现象是________________________。12.钢铁是使用最多的金属材料。(1)生铁和钢都是铁合金，其中含碳量较高的是_______________。(2)人们常用“铜墙铁壁”来形容物体的坚固．但铁在一定条件下也能发生各种反应，如铁丝在氧气中燃烧，反应的化学方程式是__________________。(3)将mg氧化铜加入稀硫酸中完全溶解后，再加入铁粉充分反应，过滤，得到滤渣A和滤液B。再将滤渣A加入足量稀硫酸中，有气泡冒出，充分反应后，剩余固体物质的质量为12.8g渣的成分是__________，滤液B的成分是_________________。②原氧化铜的质量m=________________g。

知识点一：金属矿物及铁的冶炼（1）金属矿物（矿石）：金属资源的存在：除金、银等少数金属以单质存在，大部分以化合物存在。①概念：工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。（混合物）②常见的矿石：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、其中铁的质量分数的计算Fe2O3+CO====2Fe+3CO2高温铝土矿（AlFe2O3+CO====2Fe+3CO2高温铁的冶炼：①实验室CO还原Fe2O3，装置：实验步骤：查装、通气、加热、熄灯、停气实验现象：黑色固体逐渐变为红色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生淡蓝色火焰。实验中CO的作用：先通气是为了排除装置中的空气；防止一氧化碳与空气混合，加热时发生爆炸.实验结束后继续通气是防止Fe被空气中的O2氧化,同时，还可防止试管内的澄清石灰水被倒吸。②工业冶铁原理：利用高温条件下，焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。A区B原料：铁矿石、焦炭、石灰石及空气。设备：高炉A区B焦炭的作用：一是产生热量，二是生成CO，方程式：BC+O2点燃CO2ACO2+C高温2CO石灰石的作用：将矿石中的SiO2变为炉渣CaSiO3方程式：SiO2+CaCO3高温CaSiO3+CO2炼钢的作用：通过炼钢炉除去生铁中的硫、磷等杂质，降低含碳量；提高机械性能和韧性。炼铁时选择铁矿石的标准：a.铁矿石中铁元素的质量分数大（即含铁量高）；（SiO2含量低）炼铁过程中产物对空气不能造成污染；（S、P的含量少）知识点二：（二）金属的腐蚀和防护（1）铁生锈的条件：铁生锈的主要条件是与空气气和水直接接触。铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生复杂的化学反应，铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O。易存水存气，需要及时除去。：蒸馏水、植物油、干燥空气、有酸或者盐的条件，生锈更快铁的防锈：原理是隔绝空气或水，使铁失去生锈的条件。防锈措施：防止铁制品生锈，一是保持铁制品表面的洁净和干燥；二是在铁制品表面涂上一层膜，防止铁与氧气和水的反应；三是改变铁的组织结构，如制成特殊结构（不锈钢）例如：①刷一层油漆；②涂上一层机油；③在金属表面覆盖搪瓷、塑料等；（物理方法）④经加工使金属表面生成一层的氧化膜，烤蓝；⑤电镀一层不易生锈的金属，如镀锌等。（化学方法）（3）铜生锈（铜绿）三个条件：O2、H2O、CO2知识点三：（三）金属资源的保护（1）矿物的储量有限，而且不能再生。（2）废旧金属的回收和利用可以减少对环境的污染，还可以节约金属资源。（3）保护金属资源的有效途径：①防止金属腐蚀；②回收利用废旧金属；③合理有效地开采矿物；④寻找金属的替代品。

知识点四：（四）有关不纯物质的化学方程式的计算含杂质的物质相关计算，一般先转化为纯净物的质量再进行计算，若最终结果是含有杂质的需要转化为含杂质的。两种计算方法：一是根据化学方程式的计算，二是根据质量守恒计算（中心元素反应前后质量不变）※例：某炼铁厂用含氧化铁80%的赤铁矿冶炼生铁。若要炼出1120t含铁95%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨？1.求纯方法一：根据化学方程式：1.求纯2.设未知数3.写化学方程式2.设未知数3.写化学方程式4.写出有关式量、已知量和未知量5.列比例式，求解6.简明写出答案方法二：根据铁元素质量不变（其他步骤略）

1.（20年广州卷T17）铁制品通常比铝制品更容易锈蚀，下列说法正确的是（D）A.铁的金属活动性比铝强B.在自然界中以单质形式存在C.锈蚀的铁制品无回收价值D.自行车链条涂油有防锈的作用2.（20年广州卷T20）下列实验中，根据实验现象可得到相应结论的是（B）实验操作现象结论A将AgNO3溶液和Cu(NO3)2溶液分别加入两支装有铁钉的试管中铁钉表面分别有灰黑色固体和红色固体析出金属活动性由强到弱Fe>Cu>AgB用拇指堵住收集了CH4的试管口，靠近火焰,移开拇指点火发出尖锐爆鸣声试管中CH4不纯C在螺旋状细铁丝下端系一根火柴，点燃火柴至快燃尽时，将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体加热时铁丝可在氧气中迅速反应生成铁锈D点燃某无色气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠该无色气体为氢气4.6.5g粗锌完全反应共产生H2的质量为0.16g，则该粗锌中锌的质量分数为80%5.H2与Ru2O3在加热条件下反应可得到Ru。写出反应的化学方程式3H2+Ru2O3 Δ 2Ru+3H2O。6.下列有关铁的说法错误的是(A)A.参考右图信息，铁的相对原子质量为26B.生铁和钢是常见的铁合金C.铁钉在潮湿的空气中容易生锈，因此钢铁的使用要注意防锈D.用赤铁矿高炉炼铁的化学反应方程式是7.四氧化三锰的化学式为_Mn3O4，1个四氧化三锰“分子”与_4_个CO分子完全反应生成Mn和CO2，高温下发生该反应的化学方程式为____Mn3O4+4CO4CO2+3Mn。8.（14年广州卷T23)已知镉(Cd)的金属活动性与铁、锌相近，镉元素在化合物中常显+2价。（1）细铁丝在氧气中点燃发生剧烈燃烧，化学方程式是_3Fe+2O2Fe3O4__。（2）将镉丝插入下列溶液有明显现象的是②③_(填序号)。=1\*GB3①NaCl溶液=2\*GB3②HCl溶液=3\*GB3③AgNO3溶液=4\*GB3④NaOH溶液（3）镍镉电池应用广泛，为了防止污染环境，将废旧镍镉电池中回收镉的一种方法如下：步骤1：将废旧电池破碎成细颗粒后培烧，将镉转化为氧化镉（CdO）;步骤2：将含氧化镉的细颗粒和炭粉混合后，隔绝空气加热至1200℃，可得镉蒸气和一氧化碳。步骤2中氧化镉变成镉的化学方程式是___。高温9.将炉甘石（ZnCO3）、赤铜（Cu2O）和木炭粉混合后加热到约800℃，得到一种锌和铜的合金——黄铜，外观似黄金但质地坚硬。（提示：ZnCO3ZnO+CO2↑）高温高温（1）黄铜是金属材料吗？_是___（填“是”或“不是”）。高温（2）写出其中赤铜和木炭粉反应的化学方程式__2Cu2O+C===4Cu+CO2↑__。（3）若原料中含25