第八单元 课题3 金属资源的利用和保护（解析版）-2022-2023学年九年级化学下册知识梳理与练习（人教版）

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第八单元 金属和金属材料
课题 3 金属资源的利用和保护
一、金属在自然界的存在形式及矿石
1.金属元素的存在形式：
地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属（如金、银等）以单质
形式存在外，其余的都以化合物的形式存在。
2.常见的矿石
（1）铁矿石有赤铁矿（主要成分是 Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是 Fe3O4）、菱铁矿（主要成分是 FeCO3）
和黄铁矿（主要成分是 FeS2）等；
（2）铜矿石有孔雀石[主要成分是 Cu2（OH）2CO3]、赤铜矿（主要成分是 Cu2O）、黄铜矿（主要成分是
CuFeS2）和辉铜矿（主要成分是 Cu2S）等；
（3）铝矿石有铝土矿（主要成分是 Al2O3）、明矾（KAlSO4•12H2O）或水铝石（主要成分是 Al2O3•H2O）
等。
重点提示：地壳中含量最多的金属元素是铝，其次是铁。
【经典例题】
例题 1 ．常见的金属矿石赤铁矿的主要成分是（　　）
A．Fe2O3B．Fe3O4C．FeCO3D．Al2O3
【答案】A
【解析】赤铁矿的主要成分是氧化铁，其化学式为：Fe2O3。综上所述：选择 A。
例题 2 ．下列金属中一定以化合物形态存在于矿物之中的是（　　）
A．金 B．银 C．铂 D．铁
【答案】D
【解析】A、金的化学性质稳定，可以以单质的形态存在，故 A不选；B、银的化学性质很稳定，可以以
单质的形态存在，故 B不选；C、铂的化学性质很稳定，可以以单质的形态存在，故 C不选；D、铁的化
学性质比较活泼，容易与空气中的氧气反应，以化合物的形态存在，故 D选；综上所述：选择 D
二、铁的冶炼
工业炼铁 实验室炼铁（一氧化碳还原氧化铁）
原料 铁矿石、焦炭、石灰石 装
置
设备 高炉
原理 在高温条件下，利用焦炭与氧气反应
生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原
出来
主要
化学
反应
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
现
象
红色的粉末逐渐变为黑色；澄清石灰水变浑浊
实际
应用
在实际生产中，所用的原料或产物一
般都含有杂质，在计算用料和产量
时，应考虑到杂质问题
注
意
事
项
①先通 CO，后加热；实验完毕，先熄灯，继续通
CO 至冷却；
②尾气处理：烧掉或用塑料袋收集起来，防止未
反应的 CO 污染空气；
重点提示：1 实验开始时先通 CO 后加热的原因：排尽玻璃管中的空气，防止 CO 不纯加热时发生
爆炸；
2 反应完成后先停止加热直至玻璃管冷却再停止通 CO 的原因：防止生成的铁重新与氧气反应。
例题 3 ．把赤铁矿、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼，下列说法正确的是（　　）
A．高炉得到的产物是纯铁
B．赤铁矿的主要成分是 Fe3O4
C．焦炭既可以提供热量又可以提供一氧化碳
D．石灰石用于除去尾气
【答案】C
【解析】A、把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼，得到的产物是生铁，不是纯铁，故选项
说法错误。B、赤铁矿的主要成分是 Fe2O3，故选项说法错误。C、工业炼铁中利用了焦炭的可燃性，提供
热量；又利用其还原性，与二氧化碳反应生成一氧化碳气体，故选项说法正确。D、高炉炼铁时用的原料
中石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅等杂质转变为炉渣而除去，故选项说法错误。综上所述：选择 C。
例题 4 ．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的
反应。
某中学化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究，请按要求填空：
（1）除 CO 外，还有哪些物质可以还原 Fe2O3　 　（请写一种物质的化学式）。
（2）实验中可观察到的现象是 　 　。
（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的作用是 　 　。
（4）实验开始时要先通入 CO 的目的是 　 　。
【答案】（1）C或H2；（2）红棕色粉末逐渐变黑；（3）点燃尾气，防止污染空气；
（4）排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸。
【解析】（1）除 CO 外，碳（C）、氢气（H2）也具有还原性，也可以还原 Fe2O3。
（2）一氧化碳具有还原性，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
中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑。
（3）一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，在装置图末端的导管口放一盏燃着的酒精灯，是
为了点燃尾气，防止污染空气。
（4）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。
三、铁生锈的条件
1. 铁生锈的条件：
　　铁与空气中的水蒸气、氧气同时接触，发生了复杂的化学反应，生成了铁锈（Fe2O3）。即铁生锈的条
件是水和氧气。
2. 防止铁制品生锈
（1）原理：破坏铁生锈的条件
（2）方法：①保持铁制品表面的洁净和干燥；②在铁表面涂油、刷漆、烧制搪瓷、镀耐磨和耐腐蚀的金
属、烤蓝(即表面生成氧化膜)；③改变其内部组成，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢等。即阻止铁与氧气、
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