一、废旧蓝晶石族矿产资源及其选矿加工
赵军伟1张克仁2
（1.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，金属交易河南郑州 450006；2.国家非金属矿产资源综合利用工程技术研究中心，网泉河南郑州 450006）
摘要我国蓝晶石族高铝“三石”资源丰富，州金矿种齐全，属资收但是废旧普遍品位较低，必须经过选矿加工处理才能利用。金属交易目前它们的网泉开发利用基本满足了国内对高级耐火材料的需求。阐述了我国开发利用“三石”选矿技术研究的州金进展，认为今后应加强其选矿试验研究，属资收特别是废旧浮选工艺的研究，重视专用选矿工艺、金属交易设备的网泉研究和引进，注意选矿加工中的州金综合利用，以保证“三石”产业的属资收可持续发展［1～8］。
关键词蓝晶石；红柱石；夕线石；资源；选矿。
作者简介：赵军伟（1970—），男，河南省巩义市人，副研究员，硕士，从事矿业科技信息及矿物材料、矿物加工利用研究。
张克仁（1936—），男，河南开封市人，研究员，国家非金属矿工程技术研究中心名誉主任，《矿产保护与利用》期刊主编。长期从事矿产资源综合利用试验研究，国家矿产资源规划、科研和工程项目设计编制、论证工作。
蓝晶石、夕线石、红柱石（通称“三石”）属蓝晶石族高铝矿物，它们是有相同化学成分（Al2O3·SiO2）的同质多相变体，也称“夕线石类矿物”。蓝晶石族矿物在高温下分解为莫来石和熔融状游离二氧化硅，所需的转化温度较低，烧成时间短，转化率高；同时产生不同程度的体积膨胀，具有冷却后不收缩的永久膨胀性能，不仅耐火度高，还具有良好的热稳定性和耐磨性，对炉渣、天然气、窑炉内的蒸气均具有较强的抗化学侵蚀性和较高的强度。因而，这些矿物可用作冶金、玻璃和陶瓷工业中高级耐火材料的原料、陶瓷类耐火及耐酸制品。
一、我国蓝晶石族矿物的资源分布
我国的“三石”矿储量丰富。1934年即在吉林珲春地区发现了红柱石矿，1936年至1961年先后对山西的蓝晶石，鸡西、宽甸、莆田夕线石，北京、本溪的红柱石进行了地质调查和矿物工艺试验研究工作，其中北京周口店红柱石、莆田夕线石较早用于耐火材料工业中。1978年上海宝钢开工建设，其高温强化操作冶炼工艺对耐火原材料提出了更高的要求。为满足宝钢的需要并优化我国耐火原材料产品的结构，全国开始“三石”找矿和重点矿区的勘探工作，到目前为止，已在全国发现“三石”矿点183个，其中蓝晶石44个，夕线石50个，红柱石89个［1］。
中国“三石”主要分布于华北台地，包括秦岭北、华北、东北南部、鲁西、苏北等地。“三石”矿点102个，其中有河南南阳地区的红柱石、蓝晶石、夕线石，山东五莲山的红柱石、夕线石，江苏沭阳的蓝晶石。川西地区康定、道浮红柱石片岩等“三石”矿点30处。西北地区“三石”分布很广，1972年在库尔勒发现优质红柱石大型矿床，红柱石晶体较大，阿勒泰地区已发现“三石”矿点11处，蓝晶石、夕线石矿物晶体大、品位高、手选可用，甘肃的红柱石、蓝晶石，陕西的蓝晶石、夕线石、红柱石，青海的红柱石储量丰富。东北地区“三石”资源品种全，地质工作程度较高，辽东半岛至吉林东部是红柱石分布的矿区，矿点多，仅珲春地区就有4个矿点，其他矿区有本溪、凤城、岫岩、二道甸子、九台、黑山等，黑龙江鸡西、林口、双鸭山、内蒙古土贵乌拉及辽宁宽甸是大型夕线石矿区。中南、华东地区主要矿点有安仁、玉林、安庆、于都、泉州的红柱石，宜昌、莆田、郁南、海南的夕线石，凉亭河、霍邱的蓝晶石等［1］。
二、蓝晶石族矿的基本特性
（一）地质特性
我国“三石”潜在的资源极为可观，矿种齐全，一般品位多在8%～25%之间。有些矿床伴生石墨、石榴子石、堇青石等，可以综合回收利用。蓝晶石和夕线石是富含铝质、粘土质岩石经区域变质或动力变质作用形成的矿物，红柱石主要是接触变质作用形成的矿物。蓝晶石、夕线石和红柱石矿体均为层状、似层状或透镜状。矿体经常产于片麻岩、结晶片岩、云母片岩和石英片岩中［1］。蓝晶石族矿常见的伴生矿物有石英、云母、长石、石榴子石、黄玉、刚玉、堇青石、十字石、石墨、金红石、钛铁矿、铁矿物、炭质物等。
我国具有工业意义的蓝晶石族矿床类型，主要有区域变质型的石英岩、结晶片岩、片麻岩蓝晶石和夕线石矿床，其次有热液蚀变或接触交代型的矽卡岩或角岩化红柱石矿床。
（二）矿石性质
“三石”的结构不同，蓝晶石属三斜晶系，夕线石、红柱石属斜方晶系。“三石”的密度分别为：蓝晶石3.56～3.68g/cm3、夕线石3.23～3.27g/cm3、红柱石3.10～3.20g/cm3。蓝晶石的莫氏硬度为5.5～7，夕线石为7～7.5，红柱石为7～7.5。“三石”矿以斑状变晶结构、鳞片粒状变晶结构及柱状变晶结构为主。矿石的类型主要有石英岩、片岩、片麻岩、角岩等。
总体来说，我国蓝晶石族矿石有以下性质。
1）就当前我国已发现的蓝晶石族矿物矿床而言，虽具有一定储量的规模，但是普遍品位较低，蓝晶石族矿物含量不高，多为10%～25%，必须经过选矿处理。多数矿石的铁、钛有害杂质含量高，且其赋存矿物与蓝晶石族矿物共生密切，嵌布粒度细，在选别过程中为达到脱除Fe2O3、TiO2杂质的目的，易造成蓝晶石族矿物回收率的降低。
2）矿石中云母、长石、石榴子石、高岭石等其他含铝硅酸盐矿物普遍较多，需要作为脉石矿物除去，以确保精矿中蓝晶石族矿物的含量，精矿的Al2O3回收率将受到影响。
3）矿石大多矿物嵌布粒度不均匀，且多存在有包裹体，造成单体解离困难；红柱石多半还被炭质物包裹、污染，给分选带来困难。某些矿石蓝晶石族矿物表面的次生变化或被高岭土、云母等所交代，导致磨矿和选别过程中产生较多的次生矿泥，降低了分选的选择性。
三、蓝晶石族矿的选矿加工利用研究与实践
由于具有特殊的膨胀性能，蓝晶石族矿被主要用作高级耐火材料的原料。蓝晶石比另两种矿物膨胀性显著，因而常用于冶金高炉中作不定型的耐火材料，以抵消粘土矿物在高温下的体积收缩，使整个材料的体积稳定，从而延长冶金炉的使用寿命。夕线石具有能承受温度剧变的特征，被广泛用于各种温度剧变的部位，如炉门、出铁口、输送槽等处。红柱石则可直接用于制造红柱石耐火砖，具有在高温下不变形的特点。蓝晶石族矿还可用于生产硅铝合金、金属纤维及玻璃、陶瓷等行业。
我国蓝晶石族矿的规模开发利用是在上海宝钢引进项目工程建设之后才开始受到重视的，对蓝晶石族矿的选矿方法和新发现矿床（点）的矿石加工利用研究也陆续开展起来。
（一）蓝晶石族矿的选矿研究现状
根据蓝晶石族矿的矿石性质及其主要用作耐火材料原料的要求，选矿的主要目的是提高精矿中蓝晶石族矿物的含量（主要以Al2O3计），降低Fe2O3、TiO2及K2O、Na2O、CaO、MgO等杂质的含量，因为K2O、Na2O在高温下能分解莫来石生成富玻璃相，Fe2O3、TiO2超过一定量会造成耐火度下降并影响抗腐蚀性，CaO、MgO超标也会引起莫来石的分解，从而影响制品的高温性能。由于耐火材料骨料对蓝晶石族矿产品的粒度要求较粗，而有些应用领域则要求粒度超细，所以，在选矿加工中应尽量保护矿物的粗粒，同时要尽可能地回收细粒。
蓝晶石族矿物属难选的硅酸盐矿物。矿石的性质不同，采用的选矿方法也各不相同。一般来说，粗粒矿物采用手选、重选、磁选，其中重选以跳汰、重介质和摇床为主；细粒则主要采用浮选的选矿方法。重选主要利用蓝晶石族矿物与石英、长石、云母等的密度差，磁选主要利用其与黑云母、铁铝榴石、电气石、十字石等的磁性差异，从而将它们分离。
目前，鉴于我国已发现的蓝晶石族矿产资源有用矿物细粒嵌布的资源特征，多采用以浮选为主的联合选矿工艺，重选、磁选常用来进行预富集，以便为浮选提供较高品位的给矿，也可用于对浮选精矿除铁降钛。夕线石、红柱石、蓝晶石是Si/O比相同的多晶型铝硅酸盐矿物，它们的晶体结构中既有石英特有的硅氧四面体，又有刚玉特有的铝氧八面体。研究和实践表明，蓝晶石族矿的浮选可在酸性、碱性乃至中性条件下进行，最佳浮选pH值与捕收剂的种类和用量有关，且以酸性介质浮选的分选效率和选择性最佳。一般说来，在碱性介质（pH 8.5～9.5）中使用脂肪酸捕收剂；酸性介质（pH 3～4）中使用磺酸盐捕收剂；中性介质（pH 6.5～7.5）中使用混合捕收剂为宜［2］。为分散矿浆和抑制铁矿物，多加入六偏磷酸钠和焦磷酸钠，抑制云母多采用柠檬酸，抑制长石、石英等硅质矿物多采用水玻璃［3］。浮选前适量脱泥对浮选精矿品位和回收率的提高是有益的；也可在浮选前采用反浮选脱除云母、叶蜡石、磷铝钙石、白云石、含铁矿物等，反浮选捕收剂常采用氧化石蜡皂和羟肟酸等。
有些精矿中的极少量含铁矿物和云母、石英等杂质难以用物理分选方法脱除，为获得高纯精矿，有时需进行化学选矿，可加入氢氟酸和盐酸混合液并通蒸气加热，浸取一段时间后洗涤脱酸［3］。
（二）蓝晶石族矿的选矿实践
国家非金属矿综合利用工程技术研究中心、中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所及其前身原地矿部矿产综合利用研究所从20世纪80年代初就开始了对蓝晶石族矿的加工利用研究，先后对江苏沭阳蓝晶石矿、河北魏鲁蓝晶石矿、河南隐山蓝晶石矿、山西繁峙蓝晶石矿，黑龙江鸡西夕线石矿、河北平山夕线石矿、河南内乡夕线石矿、河南镇平夕线石矿、内蒙古土贵乌拉夕线石矿、福建莆田夕线石矿，河南西峡红柱石矿、吉林珲春红柱石矿、新疆库尔勒红柱石矿、新疆巴州霍拉沟红柱石矿等“三石”矿的开发利用进行过试验研究。
某中低品位蓝晶石矿为蓝晶石英型矿，岳铁兵等［4］经研究改进了原全浮选工艺流程，采用如图1所示的重浮联合工艺流程。矿石不需全部磨矿，提高了原矿处理能力，最大限度地减少了蓝晶石过磨，在尽可能粗的条件下回收蓝晶石，因此保证了蓝晶石的精矿品位和回收率。同时重选抛除一部分尾矿，减少了入浮选的矿量，且重选可得部分金红石精矿，达到综合回收有用矿物的目的，降低了蓝晶石精矿中铁含量，提高了蓝晶石精矿的质量。最终蓝晶石精矿Al2O3品位为54.19%，Al2O3总回收率达到55%，还可在浮选作业中进一步回收云母。
图1某中低品位蓝晶石矿选矿原则工艺流程
中国规模最大的红柱石矿床——新疆巴音郭楞红柱石矿床，远景资源量达2.13×108t。经研究，充分利用该矿石红柱石的原生粒度粗，明显大于石英、云母等脉石矿物的原生粒度，且红柱石与脉石矿物的嵌布紧密程度远不如脉石之间紧密的特点，提出了在较粗粒度下采用“集合体”抛尾和原矿直接破碎分级入选的新技术。试验确定了（-5＋0.5）mm级别采用重选—干式磁选工艺流程，-0.5mm级别采用重选抛尾—湿式磁选—重选—干式强磁选工艺流程，中矿采用破碎—分级—干式磁选工艺流程。选矿扩大试验取得了红柱石精矿产率9.61%、Al2O357.03%、红柱石矿物量95.69%、回收率69.73%的优异工艺指标，工艺简单可靠。该工艺很好地解决了粗粒红柱石矿选矿提纯技术难题，属创新工艺。5～0.5mm粗粒红柱石产品填补了国内无粗粒红柱石骨料的空白。目前已建成年产5×104t红柱石精矿（1600 t/d原矿）的选矿厂。
对于属于石榴黑云夕线片岩的河南内乡夕线石矿，研究确定生产流程为破碎—磨矿—弱磁选—强磁选—脱泥质物浮选—夕线石浮选。原则工艺流程见图2。该工艺早已投入建厂生产［4］。
图2河南内乡某夕线石矿选矿工艺流程
四、蓝晶石族矿的选矿发展前景
长期开发使资源趋于贫化，以及应用部门对精矿质量要求趋于高纯、低含杂化，推动着蓝晶石族矿产选矿加工工艺不断向前发展，今后应进一步加强其选矿试验研究。
1）加强浮选工艺的研究。我国韩山蓝晶石矿最早采用酸性介质浮选—磁选—重选方法取得成功后，考虑到设备腐蚀、环保等因素，又研究制定了单一碱性介质浮选工艺，并以此为依据建设了我国第一座蓝晶石选矿厂［5］。但酸性介质浮选生产费用较低且精矿质量较高，国外多采用酸性浮选。随着我国防腐技术的不断成熟，酸性介质浮选的推广应用将更具优势。另外，应进一步加强高效浮选药剂的研究。如烷基硫酸盐具有洗涤作用，能清洗被污染的矿物表面，同时具有起泡性能和弱捕收性能，可明显提高夕线石精矿的质量［3］。
2）重视专用选矿工艺、设备的研究和引进。对内蒙古土贵乌拉和福建莆田夕线石矿的研究［6］表明，夕线石浮选需要均匀、弥散、稳定的泡沫，国内金属矿常用的浮选机搅拌过强、充气量大，对粒度细、气泡附着不够牢固的夕线石矿物浮选不利。多年非金属矿加工利用研究［7］也显示，非金属矿行业一直沿用金属矿破碎、磨矿、重选、浮选、磁选、电选等装备，忽视了金属矿和非金属矿分选过程、特点和要求的不一致性，造成非金属矿分选效率下降、产品质量档次难以提高的现象，必须研发专用的非金属矿选矿和加工装备，以提高非金属矿资源的利用效率［7］。粗粒精矿能很好地保留蓝晶石矿物的高温膨胀性，特别是作耐火材料骨料需要大颗粒的红柱石。
3）注意选矿加工中的综合利用。蓝晶石族矿常见的伴生矿物石英、云母、长石、石榴子石、金红石、石墨等应用广泛，在蓝晶石族矿选矿中已得到解离，并在中矿或尾矿中相对富集，它们的综合回收和利用，对于最大限度地发挥资源价值、减轻尾矿造成的环境影响有着重要意义。如美国佐治亚蓝晶石矿床属于贫矿床，蓝晶石含量只有8%左右，该矿除回收了蓝晶石外，还综合回收了商业云母、石墨和其他畅销产品［8］。
五、结语
我国高铝“三石”资源丰富，矿种齐全，但是普遍品位较低，必须经过选矿加工处理才能利用。目前它们的开发利用基本满足了国内对高级耐火材料的需求。由于技术和市场等方面的原因，前些年蓝晶石族矿生产企业大批倒闭，近几年随着我国钢铁工业的发展及玻璃、陶瓷、冶金、耐火材料等工业领域对高铝“三石”的需求强劲，加之近年来出口量逐年增长，高铝“三石”开发有所回升。随着资源长期开发趋于贫化和应用部门对精矿质量要求的提高，今后我国应加强浮选工艺的研究，重视专用选矿工艺、设备的研究和引进，注意选矿加工中的综合利用，以保证高铝“三石”产业的可持续发展。
参考文献
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［8］常大仁.蓝晶石类矿物可选性研究应注意的几个问题.矿产综合利用，1984，（2）：60-63
Kyanite Group Minerals Resources in China and Their Processing
Zhao Junwei1，2，Zhang Keren1，2
（1.Zhengzhou Mineral Resources Multi-purpose Utilization Institute，CAGS；2.China National Engineering Center for the Multipurpose Utilization of Nonmetallic Mineral Resources，Zhengzhou 450006，Henan，China）
Abstract：China is rich in kyanite group minerals resources including kyanite，andalusite and sillimanite.Because of their low grade，they can be utilized after being processed.In China，domestic production of these three minerals can meet the need of quality refractory manufacturing.This article introduces the present situation of mineral processing for these minerals.And the article also gives some advices for these minerals industries’ sustainable development such as further studying their processing especially flotation technology，studying or introducing into appropriative processing technologies and equipment and making the full use of these resources in the mineral processing.
Key words：kyanite，andalusite，sillimanite，resources，mineral processing.
二、初中化学这几年的泉州质检考卷和答案
2009年泉州市初中学业质量检查化学试题
（满分：100分；考试时间：60分钟）
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Mg-24 Cl-35.5 Ti-48
一选择题（每小题只有1个选项符合题意。请将各小题的选项涂在答题卡上。本题共有15小题，每小题2分，共30分）
1.下列由美国《科学》杂志评出的2008年十大科学进展中的四项研究，主要属于化学探究领域的是
A.观测太阳系外行星 B.绘制癌症基因图谱
C.研制高温超导材料 D.计算物质世界重量
2.实验室里有一瓶标签残缺的盐酸。为能立即确定它是否为浓盐酸，你认为下列做法合理的是
A.猜想假设 B.查阅资料 C.进行试验 D.交流讨论
3.2008年9月27日我国航天员成功完成了太空漫步。为解决航天员的呼吸问题，舱外航天服应能提供的物质是
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.水
4.不久前日本科学家成功用硅原子排列出世界上最小的元素符号——Si。
在元素周期表中硅元素的某些信息如图所示，下列有关硅的说法错误的是
A.元素符号为“Si” B.属于金属元素
C.原子序数为“14” D.相对原子质量为“28.09”
5.某些元素被誉为“智慧之花”，人体如果缺少该元素会引起甲状腺肿大，这种元素是
A.铁 B.碘 C.钙 D.锌
6.下面是王华同学从“错题集”摘抄的部分内容，其中无需加以改正的是
A.铁在潮湿的空气中容易生锈
B.洗衣粉洗去油污属于溶解现象
C.可燃物温度达到着火点一定会发生燃烧
D.碳酸氢铵[NH4HCO3]是一种复合肥料
7.下列物质均含有碳元素，其中属于单质的是
A.C60 B.CO C.C2H2 D.CH3OH
8.下列各项与自来水的净化过程无关的是
A.吸附 B.沉降 C.电解 D.消毒
9.下图是氢氧化钙的溶解度曲线。在冬天气温为5℃时配制的氢氧化钙饱和溶液，在夏天气温为38℃时（水的蒸发忽略不计），不可能出现的情况是
A.溶液变浑浊 B.溶液变为不饱和
C.溶液质量变小 D.溶质质量分数变小
10.新版人民币中的防伪油墨含有一种由镁元素和氟元素（元素符号为F，化合价为-1）组成的化合物，它的化学式是
A.MgF B.MgF2 C.Mg2F D.Mg2F2
11.2009年中央电视台春节联欢晚会中，台湾魔术师刘谦以其匪夷所思的表演震撼了国人，他表演过程使用的道具中，属于合成材料的是
A.玻璃杯 B.金戒指 C.硬币 D.橡皮筋
12.下列实验不能达到预期目的的是
A.用肥皂水区别硬水和软水 B.用碘水区别淀粉和蔗糖
C.用酚酞试液区别盐酸和食盐水 D.用点燃法区别聚乙烯和聚氯乙烯
13.下图所示实验操作正确的是
检查装置气密性往试管中加入锌粒加热液体固体药品的取用
A B C D
14.小明经常不吃早餐，出现较严重的低血糖症状时应及时补充的食物是
A.鸡蛋 B.蔬菜 C.葡萄糖水 D.米饭
15.右下图是某个化学反应的围观模拟示意图。从图中获得的有关信息不正确的是
A.分子由原子构成反应前反应后
B.分子间存在一定的空隙
C.化学反应中分子可分为原子
D.该化学反应属于置换反应（表示一种原子，表示另一种原子）
二填空与简答（本题有4个小题，共32分）
16.（15分）某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量FeSO4、CuSO4的废水，若直接排放到下水道不仅造成重金属污染而且造成浪费。初三（2）班的同学，准备运用刚学到的“常见金属活动性顺序表”结合其他有关化学知识对废水进行处理。
（1）复习常见金属活动顺序表，在下表空格中分别填入对应的元素符号。
K Ca Mg Al Fe Sn Pb(H) Cu Hg Pt Au
金属活动性由强到弱
（2）设计除去铜离子，回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案，讨论有关问题：
①废水在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中性杂质除去。进行过滤的操作所需的仪器有：、、、（请从下图中选择合适仪器，并用仪器名称填写）。
②金属X是，其加入废水后发生反应的化学方程式为；
溶液Y是，利用其除去铜中杂质，有关反应的化学方程式为。
③从滤液中获取硫酸亚铁晶体的操作方法是。
17.（5分）被霉菌污染的粮食会产生黄曲霉素（C17H12O6），人类的特殊基因在黄曲霉素作用下会发生突变，继而诱发癌症。
（1）黄曲霉素属于（填“无机物”或“有机物”），它由种元素组成，各元素的质量比是。
（2）由于化学物质使用不当，给人印象不佳的化学名词越来越多：苏丹红、三聚氰胺、……。下列做法不会危及人体健康的是（填序号）。
a.用甲醛浸泡海鲜产品 b.用霉变花生压榨食用油
c.用小苏打做糕点的疏松剂 d.用工业盐亚硝酸钠腌渍鱼肉
18.（6分）“凤凰”号火星探测器圆满完成任务，向地面发回数量堪称史无前例的图像和数据，为人类探索火星提供了宝贵的科学资料。
（1）“凤凰”号探测发回的最新照片上显示，火星上确有液态水存在。下列微粒模型示意图柯表示构成水的微粒的是（填标号）。
a b c d
（2）火星上含有丰富的二氧化碳和镁资源。科学家设想，镁可作为未来火星上的燃料，应为镁能在二氧化碳中燃烧放出大量的热，同时生成氧化镁和碳。该反应的化学方程式为。
（3）火星北极的土壤呈弱碱性。如果火星具备作物生长的条件，下表所列作物较适宜在火星北极种植的有。
作物名称芦笋草莓萝卜马铃薯
适宜生长的pH 5.5～7.8 5.5～6.5 5～8 5.6～6
（4）据英国《今日邮报》报道，科学家称：火星土壤中的水在-37℃时仍保持液态，是由于土壤中的高氯酸盐溶于水，使溶液的凝固点（填“升高”或“降低”）的缘故。
19.（6分）2009年世界环境日的主题为“地球需要你，团结起来应对气候变化”。请回答下列有关问题：
（1）化石燃料燃烧使化学能转化为能，是当今人类生产、生活中重要的能源。但是化石燃料的燃烧会产色和那个温室气体（填一种），导致温室效应。因此，对于化石燃料的使用，你的看法是：（写一点）。
（2）我国积极发展绿色能源能，以减少污染性气体的排放。对于①水力发电；②风力发电；③天然气发电；④太阳能发电；⑤垃圾焚烧发电等5种发电方式，你认为有利于减少温室气体排放的是（填序号）。
三实验与探究（本题有1小题，共29分）
20.（29分）小强同学在化学氧自救器的说明书中看到“人呼出气体中的二氧化碳与自救器药罐中的生氧剂（超氧化钾KO2）接触能产生氧气后，对自救器内发生的化学反应原理产生了探究欲望。在老师指导下，小强与同学们展开了以下两个实验探究活动，请你参与。
活动Ⅰ：用下图所示的由a、b、c、d组合成的成套装置和有关药品制取并收集氧气。
a b c d
（1）用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，则a装置可采用下图中的（填序号），有关反应的化学方程式为。
①②③
（2）用c装置中的氢氧化钠溶液吸收未与超氧化钾反应的二氧化碳。请写出氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式。
（3）用法收集氧气，该收集方法是根据氧气的性质而确定的。证明生成的气体是氧气，使用进行检验。
活动Ⅱ：探究二氧化碳与超氧化钾反应除生成氧气还声称什么其它物质？
[老师提示]二氧化碳与超氧化钾反应的生成物只有两种，其一是氧气，其二是一种化合物。
[作出猜想]二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物到底是哪种物质？小强作出了以下三种猜想：
①是一种酸；②是一种碱；③是一种碳酸盐。
通过对反应物有关的元素组成的分析，小影同学认为猜想、（填序号）一定是错误的，理由是。
[进行实验]同学们通过以下实验验证小强同学的另一个猜想。
实验步骤实验现象实验结论
将二氧化碳与超氧化钾反应后的固体
猜想（填序号）是正确的，二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物是
（填名称）。
[交流与讨论]（1）小影认为：二氧化碳与超氧化钾反应的化学方程式。
（2）老师指出：人呼出的气体中含有的水分也能与超氧化钾反应生成氧气。小影简述了鉴定氧自救器药罐中生氧剂超氧化钾是否需要跟换的简便的化学方法：
。
（3）小强简述了化学氧自救器能达到氧自救的化学反应原理。
四计算题（本题有2个小题，共9分）
21.（4分）医疗上常用生理盐水给病人补充体液。现有0.9%生理盐水500g，该溶液含溶质氯化钠 g，可由10%的氯化钠溶液 g稀释得到。
22.（5分）钛合金是21世纪的重要材料。工业上制取金属钛（Ti）的一个反应的化学方程式为：TiCl4+ 2Mg Ti+ 2MgCl2。制取金属钛12t，可同时生成副产品氯化镁多少吨？
参考答案及评分标准
一选择题（本题共有15个小题，每小题2分，共30分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案 C C B B B A A C B B D C A C D
二填空与简答（共32分）
16.（15分）
（1）Na、Zn、Ag（每小格1分，共3分）
（2）①不容；烧杯、玻璃棒、铁架台、漏斗
②Fe（或铁）；Fe+ CuSO4＝ FeSO4+ Cu；稀硫酸；Fe+ H2SO4＝ FeSO4+ H2↑③结晶（或蒸发结晶或冷却结晶）（化学方程式2分，其余梅格1分，共12分）
17.（5分）
（1）有机物；3；17∶1∶8（2）c（质量比为2分，其余梅格1分，共5分）
18.（6分）
（1）b（1分）
（2）2Mg+ CO2 2MgO+ C（2分）
（3）芦笋萝卜（错误答案梅格扣1分，共2分）
（4）降低（1分）
19.（6分）
（1）热；CO2（或二氧化碳）；控制化石燃料的使用量，提高新新能源（除生物能）的使用比例（答案合理即可）（梅格1分，共3分）
（2）①②④（错误答案梅格扣1分，共3分）
三实验与探究（本题共29分）
20.（29分）
活动Ⅰ
（1）③；CaCO3+ 2HCl＝ CaCl2+ H2O+ CO2↑（每小格2分，共4分）
（2）2NaOH+ CO2＝ Na2CO3+ H2O（2分）
（3）排水（或向上排空气）；不易溶于水（或密度比空气大）；带火星的木条
（梅格2分，共6分）
活动Ⅱ
[作出猜想]①②（2分）
二氧化碳与超氧化钾都不含氢元素，根据质量守恒定律，不可能生成含有氢元素的酸与碱（答案合理即可）（2分）
[进行实验]
实验步骤实验现象实验结论
将二氧化碳与超氧化钾反应后的固体取样加入稀盐酸，把产生的气体通入足量的澄清石灰水中有大量气泡产生
澄清石灰水变浑浊猜想③（填序号）是正确的，二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物是碳酸钾
或
实验步骤实验现象实验结论
将二氧化碳与超氧化钾反应后的固体取样加入蒸馏水，配成饱和溶液，再加入饱和氢氧化钙溶液无色溶液中出现白色浑浊猜想③（填序号）是正确的，二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物是碳酸钾
（每小格1分，共7分，其他合理答案均给分。实验步骤、现象、结论要一一对应）
[交流与讨论]
（1）4KO2+ 2CO2＝ 2K2CO3+ 3O2（2分）
（2）取戴鉴定的生氧剂少量于试管中，滴加少量的水，观察是否有气泡产生，将带火星的木条伸入试管内，观察木条是否复燃，即可判断生氧剂是否需要更换（2分）
（3）超氧化钾能吸收呼出气体中的二氧化碳，转化为能供给呼吸的氧气（2分）
四计算题（共9分）
21.（4分）4.5 45（各2分，共4分）
22.（5分）47.5t
三、九年级下册化学关于金属材料的题(带答案的)
2011中考化学试题汇编第八单元金属和金属材料
1.（2011．济宁市）将垃圾分类回收利用，既节约资源，又防止污染，符合可持续发展的要求。例如：破铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材下脚料等可归为一类回收，它们属于（）
A．金属 B．氧化物
C．盐 D．有机物
2.（2011．南昌市）南昌市地铁轨道1号线建成将极大改善市区交通状况。地铁轨道通常是由锰钢制成的，锰钢属于（）
A．金属材料 B．复合材料 C．合成材料 D．无机非金属材料物
3．（2011．宿迁市）下列应用在高铁列车上的材料，不属于金属材料的是（）
A．不锈钢 B．玻璃 C．铝合金 D．铜线
4．（2011.娄底市）下列与金属有关的说法正确的是（）
A．生铁和钢都是铁的合金
B．废旧电池可以随意丢弃，不会对环境造成污染
C．银的导电性比铜强，所以一般用银作电线
D．铁矿石在地壳中含量最丰富，可以随意开采
5．（2011.泉州市）下列有关铁及其化合物的说法中错误的是（）
A．生铁和钢都是铁的合金
B．铁在潮湿的空气中容易生锈
C．地壳中含量最多的金属元素是铁元素
D．一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁
6.（2011．桂林市）下列认识不正确的是（）
A．钢是很纯的铁 B．铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O
C．隔绝空气和水可以防止铁生锈 D．被腐蚀的铁制品应该加以回收
7.（2011．苏州市）下列关于合金的说法正确的是（）
A．合金不属于金届材料 B．合金的硬度一般比各成分金属大
C．合金属于金属单质 D．多数合金的熔点高于组成它的成分金属
8.（2011．黄石市）食品包装袋中经常使用到铝箔，铝能制成铝箔是因为铝具有良好的（）
A.导电性 B.抗腐蚀性 C.导电性 D.延展性
9.（2011．成都市）将洁净光亮的铁钉在潮湿的棉花中比放在空气中更易生锈，主要原因是（）
A．铁钉附近湿度增大，溶氧量增多 B．隔绝了氧气
C．温度更低 D．更易与二氧化碳反应
10.（2011．滨州市）为预防自行车生锈，下列做法中不合理的是（）
A．车架表面喷涂油漆 B．钢圈表面镀防护金属
C．链条表面涂机油 D．露天放置，日晒雨淋
11.（2011.内江市）鞍钢集团全力支持上海世博会，为上海虹桥交通枢纽建设提供了4.7万吨精品钢材。下列关于钢的说法错误的是（）
A．钢是一种铁合金 B.钢的许多性能优于生铁
C．钢的含碳量高于生铁 D.钢是一种混合物
12.（2011．宜宾市）下列有关说法不合理的是（）
A．“缺铁性贫血”里所说的铁不是单质铁
B．家用铝锅可以用来盛放酸性食物
C．防毒面具里的滤毒罐是利用活性炭来吸附毒气
D．可用盐酸除去铁锈
13.（2011.百色市）铁是生产和生活中使用最多的金属材料，下列关于铁的叙述不正确的是（）
A.铁生锈时生成四氧化三铁 B.表面涂漆以防止铁生锈
C.铁制品应放置于干燥的环境中 D.经常清扫铁器表面灰尘可以防止铁生锈
14.（2011.黄石市）下列各组实验，不能说明铁和铜的金属活动性强弱的是（）
A.铁丝和铜丝分别插入稀硫酸 B.铁丝和铜丝分别插入氢氧化钠溶液中
C.铜丝插入硫酸亚铁溶液中 D.铁丝和铜丝分别在氧气中点燃
15.（2011.泰安市）下列关于铁的叙述正确的是（）
A．铁在潮湿的空气中易生锈 B.铁与稀硫酸反应，生成Fe2(SO4)3和H2
C．能用铁桶盛农药波尔多液 D.用稀盐酸除铁锈，生成FeCl2和H2O
16.（2011.百色市）某金属R与硝酸银溶液反应的化学方程式为:R+ 2AgNO3 R(NO3)2+ 2AgR与硝酸铜溶液不发生反应，关于R的推断正确的是（）
A. R的活泼性介于铜、银之间 B. R能置换出酸中的氢
C. R的活泼性比铜强 D. R的活泼性比铜强、银都弱
15．（2011.娄底市）对A、B、C三种金属活动性的实验研究过程如下：（1）取大小相等的三种金属片，分别放入CuSO4溶液中，一段时间后，A、C表面出现红色物质，B表面没有现象。（2）取大小相等的A、C两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，A、C表面都产生气泡，但A产生气泡的速度明显比C的快。则A、B、C三种金属的活动性顺序是（）
A．A＞C＞B B．C＞A＞B C．C＞B＞A D．A＞B＞C
16.（2011.鸡西市）把金属X放入Cu(NO3)2溶液中，X表面有红色固体析出；若放入Mg(NO3)2溶液中，无明显现象。则X、Cu、Mg三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是（）
A. Mg、X、Cu B. X、Mg、Cu
C. Mg、Cu、X D. Cu、X、Mg
17.（2011.天津市）有X、Y、Z三种金属，X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应；如果把Y和Z分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，Z不反应。根据以上实验事实判断，X、Y、Z三种金属的活动性由强至弱的顺序正确的是（）
A. X Z Y B. X Y Z C. Y Z X D. Z Y X
18.（2011.泰安市）有X、Y、Z三种金属，将三种金属分别浸入稀硫酸中，Y溶解并放出氢气，X、Z不溶解；将X浸入Z的硫酸盐溶液中，在X的表面有Z析出。则三种金属的活动性由强到弱排列顺序正确的是（）
A．X>Y>Z B. Y>X>Z C. Y>Z>X D. X>Z>Y
19．（2011.肇庆市）将a、b、c三种金属分别投入稀盐酸中，只有b溶解并产生气泡；把a和c分别放入硫酸铜溶液中，在a表面有铜析出，c没有变化。则a、b、c的金属活动性顺序是（）
A．c＞b＞a B．b＞a＞c C．a＞c＞b D． b＞c＞a
20.（2011.雅安市）下列金属中，活动性最弱的是（）
A．铝 B．铜 C．镁 D．铁
21.（2011.福州市）常见金属活动性顺序如图4：
下列各组物质间能发生反应的是（）
A.铜和硝酸钠溶液 B.铁和稀盐酸 C.锌和氯化钾溶液 D.银和稀硫酸
22.（2011.武汉市）实验室里，用如右图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是（）
A.实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
B.实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
C.反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成
D.为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
23.（2011.烟台市）铁及其合金在生产、生活中应用广泛。下列关于铁及其合金的说法中正确的是（）
A.铁是地壳中含量最丰富的金属元素
B．不锈钢的抗腐蚀性好，可用于制造医疗器械
C．铁丝能在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成氧化铁
D．铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生缓慢氧化的过程
24.（2011．巢湖市）芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩。它以钢材为主料，经锻打、焊接、酸洗、上漆等多道工艺制成。下列关于铁画的叙述不正确的是（）
A．铁画应悬挂在干燥的环境中
B．所用材料上的铁锈可用稀盐酸清洗掉
C．给打制成型的铁画喷漆既美观又可以防锈蚀
D．所用的主要材料──低碳钢，有较好的锻轧性能，它不属于铁的合金
25.（2011．日照市）下图是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验（铁钉在不同环境中），实验一段时间后，得出的结论错误的是（）
A．甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为：乙＞甲＞戊 B．丙中的铁钉不生锈
C．铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触 D．丁中铁钉生锈最严重
26.（2011.眉山市）在天平两盘上的烧杯中，各放入质量相同的稀硫酸，调节天平至平衡。分别向两边烧杯各加入5g镁和5g铁，镁和铁全部反应而消失后，天平的指针（）
A．偏向加铁的一边 B.偏向加镁的一边
C．仍停留在原来的位置 D.无法确定
27.（2011.南京市）某合金6g与足量的稀硫酸充分反应后，如果生成0.2g氢气，该合金中的元素可能是（）
A. Zn和Fe B. Cu和Au C. Zn和Cu D. Mg和Al
28.（2011．广州市）．为了探究影响锌与盐酸反应剧烈程度的因素，某学习小组设计了下列实验下列说法正确的是（）
A．对比实验①和②，可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
B．对比实验②和③，可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
C．对比实验②和③，可研究温度对反应剧烈程度的影响
D．对比实验①和②，可研究温度对反应剧烈程度的影响
29.（2011．广州市）甲、乙、丙、丁四种金属。甲即使在高温时也不与氧气反应。乙、丙、丁在一定条件下都能与氧气反应。丁盐的水溶液可用丙制的容器盛放，但不能用乙制的容器盛放。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（）
A．甲>乙>丁>丙 B．丙>丁>乙>甲
C．丙>乙>丁>甲 D．乙>丁>丙>甲
30.（2011.广安市）锰（Mn）和镍（Ni）都是金属，将镍丝插入硫酸锰溶液中，无变化；将镍丝插入硫酸铜溶液中，镍丝上有铜析出。则Mn、Ni、Cu的金属活动性由弱到强排列正确的是（）
A．Mn Cu Ni B. Ni Mn Cu C．Cu Ni Mn D. Mn Ni Cu
31.（2011．烟台市）下列比较金属活动性强弱的实验设计、现象和结论均正确的是（）
选项实验设计现象结论(金属的活动性)
A将铝丝放人硫酸铜溶液中无现象 Cu>Al
B分别将相同形状的镁条和铝条点燃放入盛氧气的集气瓶中镁条燃烧得更剧烈 Mg>Al
C分别将锌粉与铁丝放入相同浓度的稀盐酸中锌粉产生气泡的速率比铁丝快 Zn>Fe
D分别将铁丝与铜丝放入相同浓度的稀盐酸中铁丝表面产生气泡，铜丝无现象 Fe>Cu
32.（2011．武汉市）某工厂排放的废液中含有少量硫酸和硫酸铜。小军同学取适量废液放入盛有一定量锌粉的烧杯中，搅拌，待充分反应后过滤，得少量滤渣和滤液。关于该实验，下列说法正确的是（）
A.反应前后液体的酸性减弱，pH变小 B.实验所得滤液是纯水，可直接排放
C.滤渣中一定含铜和锌 D.发生的反应都是置换反应
33.（2011．济宁市）学习金属单元后，我们知道Zn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序为：Zn>Fe>Cu。为验证这一结论，下面实验设计合理的是（）
A．将Zn、Cu两金属片分别放入稀盐酸中
B．将Fe、Cu两金属片分别放人稀盐酸中
C．将Zn、Fe两金属片分别放人CuCl2溶液中
D．将Zn、Cu两金属片分别放人FeCl2溶液中
34.（2011．德州市）某学生为了验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序，设计了五个实验：①将Zn、Cu分别放入稀盐酸中；②将Ag放入Cu(NO3)2溶液中；③将Cu放入AgNO3溶液中；④将Cu放入ZnSO4溶液中；⑤将Zn放入AgNO3溶液中。下列实验组合不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是（）
A．①② B．①③ C．②④ D．①⑤
35.（2011.绵阳市）相同质量的Mg、Fe分别与稀盐酸作用，产生H2的质量m(H2)与加入稀盐酸的体积V（稀盐酸）关系如下图所示，其中正确的是（）[来源:Zxxk.Com] D
36.（2011．南昌市）有等质量的A、B两金属，相对原子质量Ar（A）＜Ar（B），将A放入质量分数为15%的稀硫酸中，B放入质量分数为15%的稀盐酸中，在反应中A、B均为正二价，产生氢气的质量随反应时间变化曲线如右图。下列说法正确的是（）
A．产生氢气的速率A＜B
B．反应后A、B一定都有剩余
C．消耗的稀硫酸和稀盐酸质量一定不相等
D．消耗B的质量一定小于A的质量
37．（2011．泰州市）把某稀硫酸分为等体积的两份，放入两个烧杯中，分别加
入等质量的甲、乙两种金属，反应后金属都没有剩余。产生H2
的质量随时间变化的趋势如图。下列说法正确的是（）
A．甲的活动性比乙强
B．甲的相对原子质量一定比乙小
C．反应消耗等质量的硫酸
D．反应消耗等质量的金属
38.（2011．天津市）人类的生产、生活离不开金属。
（1）地壳中含量最高的金属元素是。
（2）在建筑工地露天放置的钢铁容易生锈，钢铁生锈实际是铁与空气中的发生化学反应，所以在钢铁表面涂油、刷漆等，能防止钢铁生锈。
（3）工业生产中常用10%的稀盐酸来除铁制品表面的铁锈，实验室若要配制该盐酸200g，则需用量筒量取溶质质量分数为38%的浓盐酸（密度为1.19g／ml） ml(计算结果保留至0.1)；实验室在配制10%的稀盐酸的过程中，除了用到量筒、胶头滴管外，还需要用到的仪器有。
（1）铝元素（2）氧气和水蒸气（3）44.2烧杯、玻璃棒
39.（2011.南充市）化学和我们的日常生活息息相关，化学科学的发展促进了人类社会文明的进步，提高了人们的生活质量。请你用化学方程式解释下列问题：
①用盐酸除去铁制品表面的铁锈，该反应的基本类型是②生活中铝制器皿在空气中形成具有保护作用的薄膜，
该反应的基本类型是
① 6HCl+ Fe2O 3＝2FeCl3+ 3 H2O复分解反应
② 4Al+3O2＝ 2Al2O3化合反应
40.（2011.鸡西市）乐乐同学是一个热爱劳动、善于观察的学生，在星期天帮助妈妈擦洗玻璃时，发现厨房的钢窗比卧室的钢窗锈蚀严重。请回答：
(1)产生这一现象的原因。
(2)在不拆掉此钢窗的前提下，如何防止钢窗进一步锈蚀？
(3)金属资源储量有限且不能再生，为了保护金属资源，除防止金属的腐蚀外，你还有什
么合理的建议（答一点即可）？
（合理答案均可）
41．（2011．大连市）铝、铜、铁是生活中常见的金属。
(1)铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是。
(2)用铜制电线主要是利用铜具有良好的性。
(3)铁制品锈蚀，实际上是铁跟空气中的发生了化学反应。焊接铁制品时，通常先用稀盐酸除去其表面的铁锈，反应的化学方程式为。防止铁制栏杆锈蚀的一种方法是。
（1）铝在空气中氧化表面形成致密的氧化物薄膜；（2）导电性；
（3）水、氧气 Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O刷漆
42.（2011.河南省）(3分)金属是一类重要的材料，其应用十分厂—泛。
(1)铝的利用比铜和铁晚。金属大规模开发和利用的先后顺序与下列有关。甲．金属的活动性乙．金属的导电性丙．金屑在地壳中的含量
(2)相同的铁栏杆，为什么安装在南方沿诲地区比安装在北方更容易生锈?
(3)写出用盐酸清洗铁锈(主要成分是Fe2O3)的化学方程式。
(1)甲
(2)铁在潮湿的空气中容易生锈，南方沿海地区的空气湿度较大且温度要高一些。
(3)Fe2O3+6HCl＝2FeCl3十3H2O
43.（2011.临沂市）相同质量的M、N两种活泼金属，分别与足量的稀盐酸在室温下发生反应（M、N在生成物中的化合价为均为+2价），生成H2的质量m和反应时间t的关系如右下图所示。
（1）金属活动顺序是M比N(填“强”或“弱”)；相对原的相对原子质量是M比N的（填“大”或“小”）。
（2）M与稀盐酸反应结束后，消耗稀盐酸中溶质的质量为 g。
(1)强小（2）36.5
44.（2011．广州市）(9分)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
①滤渣的成分是__________，滤液B的成分是_________________。
②原氧化铜的质量m=________________g。
⑴生铁⑵
⑶① Cu、Fe FeSO4、H2O②16g
45.（2011.内江市）铁路上铺设钢轨常利用铝热反应：2Al+ Fe2O3=高温= 2Fe+ Al2O3,该反应说明铝的活动性比铁（填“强”或“弱”）；黄金是一种贵重金属，各种黄金首饰易于保存，具有收藏价值的主要原因是。
强金属活动性强弱（或化学性质不活泼或性质稳定或难与其它物质反应等等）
参考资料:矿用过滤机
