第一节 常见的金属材料
1．“中国稀土之父”是
A．徐光宪 B．侯德榜
C．张青莲 D．屠呦呦
【答案】B
【解析】A、徐光宪在稀土元素等研究领域作出杰出贡献，被誉为“中国稀土之父”，正确；
B、侯德榜改良了制碱工艺，发明了联合制碱法，错误；
C、张青莲测定了一些原子的相对原子质量的新值，错误；
D、屠呦呦发现并提取出青蒿素，错误。
2. 下列金属中，熔点最低的是
A．铜 B．汞 C．铝 D．钨
【答案】B
【解析】汞常温下唯一的液态金属，故四种金属中熔点最低的是汞。
3. 下列物质中，属于目前世界上用量最大、用途最广的合金是
A．青铜 B．钢材 C．18K金 D．钛合金
【答案】B
【解析】目前世界上用量最大的合金是铁合金，即钢材。
4. 铋合金的熔点范围是47～262℃，用于锅炉的安全塞，一旦发生火灾时，一些水管的活塞会“自动”熔化，喷出水来。下列说法错误的是
A．铋属于金属元素
B．铋合金的熔点低于金属铋
C．铋元素在化学反应中易失电子
D．铋原子的相对原子质量为83
【答案】D
【解析】A、铋的汉字名称的偏旁是“金”字，所以属于金属元素，正确；
B、合金的熔点低于组成纯金属的熔点，正确；
C、金属元素的最外层上的电子数少于4，在化学反应中易失电子，正确；
D、根据单元格的信息，铋原子的质子数为83，而不是相对原子质量为83，错误。
5. 下列物品主要是由合金制成的是
A．塑料水杯 B．青铜铸像
C．汽车轮胎 D．羊毛大衣
【答案】B
【解析】A、塑料属于有机合成材料，错误；
B、青铜属于合金，正确；
C、轮胎是橡胶制成的，属于有机合成材料，错误；
D、羊毛属于天然材料，错误。
6. 下列有关金属材料的说法中正确的是
A．地壳中含量最高的金属元素是铁
B．钢的性能优良，所以钢是纯净的铁
C．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
D．银的导电性最好，大多数电线都是用银作材料
【答案】C
【解析】A、地壳中含量最高的金属元素是铝元素，错误；
B、钢是铁的合金，是混合物，错误；
C、多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好，正确；
D、银的导电性最好，但银价格高，铜的导电性比银稍弱，但铜价格便宜，故大多数电线都是用铜作材料， 错误。
7. 高炉炼铁核心反应Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2中，发生还原反应的物质是
A．Fe2O3 B．CO C．Fe D．CO2
【答案】A
【解析】一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，在此反应中一氧化碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；氧化铁失氧发生了还原反应，是氧化剂。
8. 工业生产中，不仅要考虑生产效率和经济效益的高低，还要考虑对环境污染的程度．在铁矿石的成本价格和杂质含量都相同的条件下，选择下列哪种矿石用来冶炼生铁比较好
A．赤铁矿（主要成分Fe2O3）
B．黄铁矿（主要成分FeS2）
C．菱铁矿（主要成分FeCO3）
D．磁铁矿（主要成分Fe3O4）
【答案】D
【解析】根据物质中某元素的质量分数=(该元素相对原子质量×原子个数)/该物质的相对分子质量×100%
A、Fe3O4中Fe的质量分数=168/232×100%=72.4%；
B、Fe2O3中Fe的质量分数=112/160×100%=70%；
C、FeS2中Fe的质量分数=56/120×100%=46.7%；
D、FeCO3中Fe的质量分数=56/116×100%=48.3%；
仅从铁的含量考虑，冶炼生铁的矿石应选用Fe3O4。由于黄铁矿中含有硫元素，在制取过程中会生成硫的氧化物污染空气，一般不能采用。
9. 80 g Fe2O3和CuO的固体混合物，在高温条件下与足量的CO充分反应后，得到金属的质量可能是
A．50 g B．60 g C．70 g D．80 g
【答案】B
【解析】80g氧化铁中铁元素质量是56g，80g氧化铜中铜元素质量是64g，在高温条件下与足量的CO充分反应后，得到金属的质量大于56g，小于64g，可能是60g。
10. 某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理。关于该装置和反应过程描述错误的是
A．反应前要先检查装置气密性
B．加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊
C．已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→b→c→d
D．这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
【答案】C
【解析】A、盛装药品前应先检查装置气密性，以防止装置漏气，正确；
B、实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸。加热后有二氧化碳生成，会观察到B中出现浑浊，正确；
C、一氧化碳难溶于水，长导管是出水管，导管口的连接顺序为a→c→b→d，错误；
D、生铁中含有碳等杂质，这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳，正确。
11. 金属在生产和生活中应用广泛。请回答下列问题。
(1)生活中常用铁锅做饭，主要利用了铁的___________性。
(2)厨房中铁锅容易生锈，结合生活实际，写出一种防止铁锅生锈的具体方法_________________。
(3)铝合金制造的飞机外壳，具有轻量化、能抗击强大气流的冲击、耐受水雾和雨雪侵蚀等特点。这是利用了铝合金的______________、_____________________等优点(写出两条即可)。
【答案】(1)导热 (2)保持洁净干燥 (3)硬度大 耐腐蚀
【解析】(1)生活中常用铁锅做饭，主要利用了铁的导热性；
(2)铁与水、氧气充分接触时容易生锈,使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈,防止铁锅生锈,可采用将铁锅擦干,放置在干燥处的方法(合理即可)；
(3)铝合金制造的飞机外壳，具有轻量化、能抗击强大气流的冲击、耐受水雾和雨雪侵蚀等特点，轻量化说明铝合金密度小，能抗击强大气流冲击说明铝合金强度高，耐受水雾和雨雪侵蚀说明铝合金耐腐蚀。
12. 钨（w）是我国丰产元素，广泛用作灯泡的灯丝．有“光明使者”的美誉．
（1）钨用作灯丝，主要利用它的 （填物理性质）；
（2）钨的原子结构示意图如图所示，则钨原子在元素周期表中排在第 周期：
（3）冶炼钨的一个阶段是用碳、氢气等还原耕在高温条件下把氧化钨（W03）还原为金属钨．如选择氢气作还原剂，氢气和氧化钨反应生成钨和水，请写出该反应的化学方程式 。
【答案】（1）熔点高 （2）6 （3）WO3+3H2高温W+3H2O
【解析】（1）钨用作灯丝，主要利用它的熔点高的性质；
（2）周期数＝电子层数，则钨原子核外有6个电子层，故排在第6周期；
（3）为了获得纯度较高的钨，应选择氢气作还原剂，氢气和氧化钨反应生成钨和水，化学方程式为WO3+3H2高温W+3H2O。
13. 人类文明进步与金属材料的发展关系十分密切，金属在生活生产中有着非常广泛的应用。请回答下列问题：
我国古代就已经掌握了多种金属的冶炼技术，下面三幅图分别描述的是古人炼铁、炼铜的场景。
（1）图1中，古人将木炭与铁矿石堆入炉内，并鼓入空气，利用生成的CO将Fe2O3转化为铁单质。CO与Fe2O3反应的化学方程式为 。
（2）图1中，为了保持炉内高温，需要不断拉动风箱使木炭充分燃烧。不断拉动风箱可以使木炭充分燃烧原因是 。
（3）图2中，古人将铁片放入富含硫酸铜的小溪中，获取铜单质，该反应的化学方程式为 。
【答案】（1）Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 （2）使木炭与氧气充分接触，燃烧充分 （3）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
【解析】（1）在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2；
（2）不断拉动风箱可以使木炭充分燃烧原因是使木炭与氧气充分接触，燃烧充分；
（3）铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应化学方程式是Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
14. 某化学实验小组利用以下装置测定某赤铁矿中氧化铁的纯度：
向赤铁矿中通入纯净的一氧化碳气体，假设赤铁矿中杂质不参与反应，请回答下列问题：
(1)实验开始时，先进行的操作是____(填序号)。
①通入一氧化碳 ②加热
(2)实验过程中观察到装置A中玻璃管内发生的现象是_________________________________。
(3)写出B装置发生的化学反应方程式是___________________________________________；装置C的作用是_________________________________________________________________________。
(4)从环境保护的角度看该实验存在的缺陷是_____________________________________________。
(5)实验前称量赤铁矿的质量为20 g。通入足量的一氧化碳完全反应后B装置总质量增加了13.2 g，则赤铁矿中氧化铁的纯度为_____________________。
【答案】(1)① (2)红色物质变黑色 (3)CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O 防止空气中的二氧化碳进入装置B中影响赤铁矿中氧化铁纯度的测定 (4)没有尾气处理装置 (5)80%
【解析】(1)实验开始时，要先通一会一氧化碳，把装置内的空气排除干净，防止形成混合气体发生爆炸。
(2)实验过程中观察到装置A中玻璃管内发生的现象是红色物质变成黑色；
(3)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；装置C的作用是：防止空气中的二氧化碳进入装置B中影响赤铁矿中氧化铁纯度的测定；
(4)一氧化碳有剧毒，为了防止未反应完的一氧化碳进入空气污染环境，要在C装置的末端放一燃着的酒精灯；
(5)设生成13.2g二氧化碳，需要氧化铁的质量为x
Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2
160 132
x 13.2 g
160/132=x/13.2 g
x=16g
赤铁矿中氧化铁的纯度为16g/20g×100%=80%。
15. 赤铁矿的主要成分是氧化铁，可用于炼铁。某赤铁矿中氧化铁的质量分数为64%，求：
（1）氧化铁中铁元素的质量分数。
（2）用100t该赤铁矿经过充分冶炼，最多可以生产出含铁96%的生铁的质量是多少？（计算结果精确到0.01t）
【答案】（1）氧化铁中铁的质量分数为70% （2）最多可以生产出含铁96%的生铁的质量为46.67t
【解析】（1）氧化铁中铁的质量分数为112/160×100%＝70%
（2）100t赤铁矿中氧化铁的质量100t×64%=64t
设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x
Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2
160 112
64t 96%x
160/112=64t/96%x
x≈46.67t
答：（1）氧化铁中铁的质量分数为70%；
（2）最多可以生产出含铁96%的生铁的质量为46.67t。
1. 银是一种银白色金属，密度较大，具有良好的导电性，长期放置会被氧化而发黑。其中不属于银的化物理性质的是
A．银白色 B．密度较大 C．导电性良好 D．能被氧化
【答案】D
【解析】银白色、密度较大、导电性良好不需要发生化学变化就表现，属于理性质。能被氧化，氧化性属于化学性质。
2. 生活中常见的下列物品主要由合金制成的是
A．塑料水杯 B．单车轮胎 C．羊毛衣服 D．不锈钢餐勺
【答案】D
【解析】A、塑料属于三大有机合成材料之一，错误；
B、单车轮胎属于三大有机合成材料之一，错；
C、羊毛属于天然纤维，错误；
D、不锈钢餐勺是铁合金，正确。
3. 我国科学家率先用铝合金和石墨烯按一定比例混合制成“烯合金”，该材料有望生产出“一分钟充满电的电池”。下列关于“烯合金”的说法不正确的是
A．常温下稳定 B．是一种混合物
C．具有导电性 D．属于有机合成材料
【答案】D
【解析】A、烯合金中有石墨烯，石墨烯是碳的单质，常温下性质稳定，正确；
B、烯合金是一种混合物，正确；
C、石墨烯与铝合金，研制出一种具备特殊性能的烯合金，依然具有金属的性质，所以具有优良的导电性，正确；
D、铝合金和石墨烯（一种碳单质）按一定比例混合制成“烯合金”，所以烯合金中一定含有碳元素和铝元素，属于合金，属于金属材料，错误。
4．西汉时期已经发现湿法冶铜的方法是
A．氢气还原氧化铜
B．木炭还原氧化铜
C．一氧化碳还原铜
D．铁从铜盐溶液中置换出铜
【答案】D
【解析】A、B、C中，氢气、木炭和一氧化碳还原氧化铜是利用了它们的还原性；而古代湿法冶铜是指用单质铁从铜的盐溶液中置换出铜。
5. 生铁与足量的稀盐酸充分反应后，剩余残渣的主要成分是
A．铁 B．氯化亚铁 C．氯化铁 D．碳
【答案】D
【解析】A、铁与足量的盐酸反应不会有剩余，错误；
B、铁与盐酸反应生成的氯化亚铁是易溶于水的物质，错误；
C、铁与盐酸反应生成的是易溶于水的氯化亚铁，不是生成氯化铁，错误；
D、生铁是铁与碳的合金，而碳不与盐酸反应，正确。
6. 下列有关实验现象描述正确的是
A．红磷在空气中燃烧，生成大量白色烟雾
B．木炭在氧气中燃烧，发出红光，生成二氧化碳
C．电解水实验中正、负极产生气体的体积比为2：1
D．一氧化碳高温还原氧化铁，红棕色粉末变为黑色
【答案】D
【解析】A、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白色烟雾，错误；
B、木炭在氧气中燃烧，发出红光，生成二氧化碳是实验结论而不是实验现象，错误；
C、电解水时，可观察到：与电源正极相连的试管内产生的气体体积少，与电源负极相连的试管内的气体体积多；且两者的体积之比大约是1：2，错误；
D、一氧化碳高温还原氧化铁，会观察到红棕色粉末变为黑色，正确。
7. 对图中所示现象的解释不正确的是
A．甲图：因为黄铜的硬度比纯铜大，所以在铜片上留下了较深的划痕
B．乙图：因为分子不停地运动，所以墨水在温度不同的水中扩散的快慢不同
C．丙图：由于具备了燃烧的三个条件，因此白磷能在水下燃烧
D．丁图：由于流体压强的大小与流速有关，因此人应站在安全线外
【答案】B
【解析】A、合金的硬度大，黄铜的硬度比纯铜大，所以在铜片上留下了较深的划痕，正确；
B、分子的运动与温度有关，温度越高分子越快，所以墨水在温度不同的水中扩散的快慢不同，错误；
C、只有具备了燃烧的三个条件才能燃烧，由于具备了燃烧的三个条件，因此白磷能在水下燃烧，正确；
D、流体压强的大小与流速有关，流速越快压强越大，所以人应站在安全线外，正确。
8. 制取合金常用的方法是将两种或多种金属（也可为金属和非金属）加热到某已温度，使其全部熔化，再冷却成合金。试根据下表数据判断（其他条件均满足），下列合金不宜采用上述方法制取的是
金属 Na Mg Al Cu Fe
熔点/℃ 97.5 649 660 1083 1535
沸点/℃ 883 1090 2467 2567 2750
A．Fe﹣Cu合金 B．Mg﹣Fe合金 C．Na﹣Al合金 D．Fe﹣Al合金
【答案】B
【解析】制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或非金属）加热到某一定温度，使其全部熔化，再冷却成为合金；说明两者可以同时处于熔化状态下，一种金属的熔点应低于另一种金属的沸点才能使两种金属熔合在一起
A、当熔点较高的铁开始熔化时，铜也处于液体状态，能采用上述方法制取，正确；
B、铁的熔点（1535℃）比镁的沸点（1090℃）还高，当熔点较高的铁开始熔化时，镁已经处于气体状态，不宜采用上述方法制取，错误
C、当熔点较高的铝开始熔化时，钠也处于液体状态，能采用上述方法制取，正确；
D、当熔点较高的铁开始熔化时，铝也处于液体状态，能采用上述方法制取，正确。
9．实验室里，用如图所示的装置还原氧化铁过程中，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CO2气体生成
B．实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁粉
C．反应后，玻璃管中的固体物质质量比反应前减少了，则减少的质量为CO2气体质量
D．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
【答案】C
【解析】A、试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳，正确；
B、反应也可能生成四氧化三铁或氧化亚铁，它们也是黑色的，所以玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁，正确；
C、反应后，玻璃管中的固体物质质量比反应前减少了，则减少的质量小于二氧化碳中氧元素的质量，错误；
D、尾气中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理，正确。
10. 用“W”形管进行微型实验，如图所示，下列说法错误的是
A．a处红棕色粉末变为黑色
B．a处实验结束时先停止通入CO，后停止加热
C．b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成
D．可利用点燃的方法进行尾气处理
【答案】B
【解析】A、a处红棕色粉末变为黑色，氧化铁呈红棕色，一氧化碳还原氧化铁为铁，铁呈黑色，正确；
B、a处实验结束时先停止加热，后停止通入CO，以防铁重新被氧化，错误；
C、b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成，二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，正确；
D、可利用点燃的方法进行尾气处理，一氧化碳有毒，具有可燃性，正确。
11.现有Fe2O3和CuO的混合物W g，在高温条件下用足量的CO还原，得到金属混合物2.4 g，将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水全部吸收后，产生白色沉淀5.0 g，则W的数值为
A．7.4 B．4.6 C．3.2 D．3.8
【答案】C
【解析】氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳
设生成的二氧化碳的质量为x
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O
44 100
x 5.0g
44/100=x/5.0g
x=2.2g
二氧化碳中碳元素的质量等于一氧化碳中碳元素的质量，一氧化碳中碳元素质量为2.2g×12/44=0.6g，一氧化碳中氧元素质量为0.6g×16/12=0.8g，二氧化碳中氧元素的质量为2.2g-0.6g=1.6g，CO2中的O原子来源于CO和金属氧化物，金属氧化物中氧元素的质量为1.6g-0.8g=0.8g，所以金属氧化物的质量为2.4g+0.8g
=3.2g，即W=3.2g。
12. 2019年底，徐宿淮盐铁路将建成通车，淮安人可实现高铁出行。
（1）高铁在建造时使用了大量的新材料，下列属于金属材料的是______（填序号）。
A．生产高铁车头的玻璃钢
B．制造高铁车身的镁铝合金
C．制造轨道枕木的聚氨酯材料
D．建筑高铁路基的钢筋混凝土
（2）高铁刹车制动盘使用合金锻钢制作，主要利用该合金耐高温、______等特性。
（3）在高铁站的建设中，使用了大量的钢铁。工业上用赤铁矿（主要成分是氧化铁）和一氧化碳反应冶炼铁，该反应的化学方程式为______________________。
（4）高铁轨道焊接时，可用铝热反应2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3，该反应的基本类型是 。
【答案】（1）B （2）耐磨（或强度大、硬度大等） （3）Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 （4）置换
【解析】（1）玻璃钢、钢筋混凝土属于复合材料，镁铝合金属于金属材料，聚氨酯材料属于合成有机高分子材料；
（2）合金钢具有耐磨、强度大、硬度大等特征，可用于制作高铁刹车制动盘；
（3）工业上用赤铁矿炼铁的原理是Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2；
（4）铝热反应2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3属于置换反应。
13. 人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。
（1）金、银在自然界有单质形式存在，说明他们的化学性质都 。
（2）在生产生活实践中，人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术。
①比较两种铁矿石磁铁矿(主要成分Fe3O4)和菱铁矿(主要成分FeCO3)，从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”，其原因是 。
②近代工业上采用电解熔融氧化铝(Al2O3)的方法冶炼铝，Al2O3分解后得到两种单质，该反应的化学方程式为 。
（3）镁铝合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。一种镁铝合金Mg17Al12是特殊的储氢材料，完全吸收氢气后得到MgH2和Al，该反应的化学方程式为 。
（4）钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料。钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新，是因为其 (填字母序号)非常好。
A．可塑性 B．机械性能 C．抗腐蚀性能
（5）利用“活泼金属”可以制得H2，H2可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素有
（填字母序号）。
A.金属原料的成本 B.生成过程中的能耗和污染 C.金属的回收利用
【答案】（1）不活泼 （2）①磁铁矿含铁量更高（或同等条件下二氧化碳排放量更低） ②2Al2O3通电4Al+3O2↑ （3）Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al （4）C （5）ABC
【解析】（1）金属在自然界的存在状态与其化学活动性密切相关，越是活泼的金属，越不容易以单质形态存在，金、银等金属化学性质不活泼，所以能以单质形式存在于自然界中；
（2）①磁铁矿的主要成分是Fe3O4,而菱铁矿的主要成分是FeCO3，相比较而言，Fe3O4的含铁量远高于FeCO3,所以工业上更倾向于用磁铁矿石来炼铁；
②Al2O3通电分解生成两种单质，根据质量守恒定律可知，这两种单质应分别由铝元素和氧元素组成，即生成了金属铝和氧气，所以化学方程式如下2Al2O3通电4Al+3O2↑；
（3）Mg17Al12完全吸氢后生成了MgH2和Al，这是一个置换反应，所以该反应的化学方程式为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al；
（4）钛合金具有良好的抗腐蚀性能；
（5）物质性质决定物质用途，但性质决不是决定物质用途的唯一因素，资源、价值、使用是否便利，是否易于加工，对环境的影响等诸多因素均会对物质的用途产生很大的影响。
14. （1）实验室制取二氧化碳是中学化学的一个重要实验，同学们在制出二氧化碳后又进行了相关的系列实验，实验装置如图：
①B装置中反应的化学方程式为 ；
②用A装置制气体的最大优点是 。
③C装置的作用是 ，D装置的作用是 。
④E装置中发生反应的实验现象为 。
⑤F装置除了吸收CO2外，还可以起到的作用是 。
【答案】①C+CO2高温2CO ②控制反应随时进行或停止 ③吸收二氧化碳 干燥气体 ④红棕色固体变黑色 ⑤收集CO
【解析】①B装置中，高温条件下碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为C+CO2高温2CO；
②用A装置制气体的最大优点是：能使反应随时进行或停止，原理：关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止；打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行；
③C装置是氢氧化钠，氢氧化钠和二氧化碳发生反应，其作用是吸收二氧化碳。D装置是浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，D装置的作用是干燥气体；
④E装置中氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，观察到红棕色固体变黑色；
⑤F装置除了吸收CO2外，还可以起到的作用是收集CO。
15. 师给了同学们一包红色粉末，该粉末可能是铜粉和氧化铁(Fe2O3)粉末中的一种或两种。同学们对该粉末进行了定性与定量研究。
(1)定性实验：
实验方案 实验现象 实验结论
取少量红色粉末放入试管中，滴加足量的稀盐酸，振荡 红色粉末全部消失，溶液呈棕黄色 粉末为Fe2O3
______________________________ 粉末为Cu
写出“红色粉末全部消失”发生反应的化学方程式：__________________________________________。
(2)定量实验：
取该粉末4 g放入硬质玻璃管中，先通CO，然后再用酒精喷灯加热一段时间，停止加热继续通入CO至装置冷却。实验装置如图：
①实验时，先通CO再加热的目的是___________________________________________。
②若该粉末全部是氧化铁，在硬质玻璃管中观察到的实验现象是_______________________。B装置用于吸收二氧化碳并收集CO，其中盛放的试剂最好是_____________。
A．NaOH溶液 B．稀盐酸 C．水
如果该实验没有装置B、C，实验造成的危害是__________________________________________。
③若该粉末为铜粉和氧化铁的混合物，待装置完全冷却至室温，称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为m g。则m的取值范围是_____________________。
【答案】（1）无明显现象 Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O （2）①防止一氧化碳和装置内的空气混合加热发生爆炸 ②红色物质变成黑色 A 未反应的一氧化碳直接排放会污染环境 ③2.8g【解析】（1）因为在金属活动顺序中铜在氢的后面，铜不和稀盐酸反应，如果红色粉末是铜，则取少量红色粉末放入试管中，滴加足量的稀盐酸振荡则无明显现象；氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为Fe2O3+6HCl＝FeCl3+3H2O；
（2）①为了防止一氧化碳和装置内的空气形成混合气体在加热时发生爆炸，所以先通一会一氧化碳再加热；
②若该粉末全部是氧化铁，在硬质玻璃管中观察到的实验现象是红色物质变成黑色；B装置是用于吸收二氧化碳并收集CO，其中盛放的试剂最好是氢氧化钠溶液；一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中污染环境；
③假设4g全部都是氧化铁，设4g氧化铁完全反应生成铁的质量为x
3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2
160 112
4g x
160/112=4g/x
x＝2.8g
因为该粉末为铜粉和氧化铁的混合物，则m的取值范围是2.8g＜m＜4g。(共38张PPT)
第九单元 金属
鲁教版化学(新教材)九年级下册
第一节 常见的金属材料
了解金属的物理性质，知道金属材料在日常生产生活中的重要用途
知道合金的组成，了解生铁和钢等重要合金，会区别纯金属与合金
了解炼铜原理，掌握工业炼铁的原理，知道还原反应及常用的还原剂
核
心
素
养
目
标
人类文明的进步与金属材料发展关系密切。当今，种类繁多的金属材料更成为社会发展的重要物质基础。你在日常生活中见到或使用过哪些金属制品？这些金属制品有什么特点？
课堂导入
金属的物理性质
一、
金属在生产、生活中有着非常广泛的应用，这些应用有许多都是由金属的物理性决定的。
探究新知
观察生活中常见或常用的金属制品，想一想：它们主要是用什么金属制成的？分别应用了哪些性质？
观察思考9-1
金属的物理性质与应用
延展性
熔点和沸点较高
热和电的良导体
强度大
密度较大
坚硬且有金属光泽
大多数金属都具有金属光泽，密度和硬度较大，熔点和沸点较高，具有良好的延展性和导电、导热性能。
除汞以外，金属在常温下都是固体。
不同的金属具有各自的特性和特定的用途。
光泽——金呈黄色，铜呈紫红色，铁粉呈黑色；
延展性——金的展性最好，铂的延性最好；
硬度——铬的硬度最高；
熔点——钨的熔点最高，汞的熔点最低；
导电性——银的导电性最好（铜导电性良好，常用于导线）。
金属物理性质的共性和特性
在已发现的100多种元素里，大约有4/5是金属元素。金属的单质有很多种，在冶金工业上，人们常把金属分为黑色金属（包括铁、铬、锰）和有色金属（铁、铬、锰以外的金属）两大类。人们也常按照密度大小将金属分类，密度小于4.5g/cm3的叫作轻金属（钠、钙、镁、铝等）；密度大于4.5g/cm3的叫作重金属（汞、铜、镉、铅等）。此外，还可以将金属分为常见金属（铁、铝等）和稀有金属（锆、铌、钼等）。
金属的分类
合金的特性
二、
常见的金属材料大多数不是组成单一的纯金属，而是合金
探究新知
以某种金属为基础，添加其他金属或非金属通过高温熔炼、烧结等方式形成的具有金属特性的材料。
合金
1.合金是混合物；
2.青铜是人类最早使用的合金；
3.目前产量最高、应用最广的合金是钢(铁合金)。
生铁和钢都是铁合金，两者的区别是含碳量不同。
现有铝片、铝合金、铜片、黄铜片、锡片、焊锡（锡铅合金）等金属材料，分别进行下列实验，观察、分析实验现象，并与同学交流你得到的结论。
1.观察铝片与铝合金、铜片与黄铜片、锡片与焊锡的颜色与光泽。
2.将铝片与铝合金、铜片与黄铜片、锡片与焊锡两两互相刻划，比较它们的硬度。
活动探究9-1
金属与合金的性质比较
金属材料 主要成分 光泽和颜色 硬度大小对比
黄铜片(合金) 铜、锌
铜片(纯铜) 铜 焊锡(合金) 铅、锡
锡(纯锡) 锡 结论 黄铜大
焊锡大
合金的光泽和颜色比组成它的纯金属更好
合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大
黄色
紫红色
银白色
灰色
3.如右图所示，将锡片和焊锡放在铁片上，用酒精灯在铁片的中心部位加热，观察比较两者熔化的难易。
活动探究9-1
金属与合金的性质比较
金属材料 主要成分 熔化速度对比
锡片(纯锡) 锡
焊锡(锡铅合金) 铅、锡
结论 慢快
合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低
人们利用熔合的方法，控制合金的组成比例和形成条件，就可以制得具有特殊性能、符合特定需求的各种合金。如钛镍合金具有形状记忆功能，用于制作人造卫星的天线；钛钼镍合金抗腐蚀性强、在航海及海洋资源开发领域应用广泛。
特殊性能的合金
常见合金的主要成分、性能与用途
钛合金新材料与“奋斗者”号潜水器
2020年11月10日，我国首台拥有自主知识产权的全海深载人潜水器“奋斗者”号顺利下潜至地球海洋最深处，在太平洋马里亚纳海沟成功坐底，深度达10909米，创造了中国载人深潜的新纪录在10000米以下的深海，水压是海洋表面的1100倍。为完成万米探潜，“奋斗者”号潜
水器的载人舱球壳采用了我国自主研发的Ti62A
钛合金新材料，其通过先进的焊接技术连接打造，
抗压能力卓越。中国制造，正在为“上九天揽月”
“下五洋捉鳖”提供更多的可能。
三、
大自然为人类提供了丰富的金属矿物资源，通过冶炼可制得纯金属
金属矿物
及其冶炼
地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，其中少数很不活泼的金属（如金、铂等）以单质形式存在，其中金属都以化合物的形式存在于各种矿物中。
铜是人类最早使用的金属之一。主要是通过用焦炭焙烧含有铜元素的矿石获得金属铜。孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜。
碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳。
金属矿物及金属单质
△
Cu2(OH)2CO3 === 2CuO + H2O + CO2↑
氧化铜能与木炭反应，生成铜和二氧化碳。
化学方程式为：2CuO + C === 2Cu + CO2↑
还原反应
高 温
氧化剂,失去氧,被还原
还原剂,得到氧,被氧化
在这个反应中，氧化铜中的氧被碳夺去，铜被还原出来。像这样，含氧化合物中的氧被夺去的反应属于还原反应。
常用的还原剂：C、CO、H2
CuO + H2 === Cu + H2O
加 热
如图9-10所示，在硬质玻璃管中放
入少量红色氧化铁粉末，先通入一氧化
碳，然后用酒精喷灯加热，观察现象。
实验步骤：
①按上图组装仪器，并检查气密性；
②把少量研细的红色氧化铁粉末装进硬质玻璃管中；
③把硬质玻璃管固定，先点燃出气口处的酒精灯，再通入一氧化碳气体排气，待排尽硬质玻璃管中的空气后，再点燃酒精喷灯加热；
④当红色粉末全部转变成黑色后，先停止加热，继续通入一氧化碳，直至玻璃管冷却，最后熄灭酒精灯。
活动探究9-2
工业炼铁的化学原理
实验步骤注意事项：
（1）一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻璃管中进行的，先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。
（2）实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却。防止高温的条件下，生成的铁再被氧化。
口诀速记
一氧化碳早出晚归；
酒精喷灯迟到早退；
前者颠倒会爆炸；
后者颠倒会氧化。
实验现象：
【问题讨论】1.如何判断反应中生成了什么物质？
（1）红色粉末变黑色，用磁铁检验，证明黑色粉末为铁；
（2）将产生的气体通入到澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则生成二氧化碳。
红色粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰水逐渐变浑浊。
【问题拓展】若用一氧化碳还原四氧化三铁，应将生成的黑色粉末加入盐酸中，若有气体生成，则证明有铁生成。由于四氧化三铁也有磁性，不能用磁铁吸引的方法检验。
2.装置导管末端为什么要放一个点燃的酒精灯？
点燃一氧化碳，防止污染空气
3.石灰水的作用有哪些？
（1）澄清石灰水可用来检验生成物二氧化碳；
（2）吸收二氧化碳便于处理尾气（一氧化碳在常规条件下可以燃烧生成二氧化碳，但在高浓度的二氧化碳环境中，由于缺乏足够的氧气，一氧化碳无法维持燃烧反应。）
实验证明，氧化铁和一氧化碳在高温条件下发生反应，生成铁和二氧化碳。
实验涉及的化学方程式：
3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 2CO+O2==2CO2
高 温
点 燃
【实验装置改进】
可将上述装置除尾气的部分，改成用气球收集，收集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用
利用尾气中的CO为反应提供热量，提高了CO的利用率，又能防止污染空气
钢铁工业中就是利用这一原理来炼铁的。将赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳将铁从氧化铁中还原出来。
工业炼铁
徐光宪与稀土分离新技术
元素周期表中的镧系元素和钪、钇共计17种金属元素，由于它们在自然界存量稀少且
分散而被称为稀土元素。这些稀土元素在信息、能源、航天、军事中国科学化学等领域中
有着重要的应用，被视为冶金工业“维生素”。我国是稀土资源大国，2022年已探明的储
量约占世界总储量的33.8%。由于这些稀土元素的性质太相近了，如何分离和提取它们就成
为世界难题。20世纪70年代我国科技发展需要高纯度的稀土产品。国际上提炼稀土的技术
都是保密的，而且产品极其昂贵。引进技术和购买产品，都是不现实的，必须自力更生。如
何利用稀土元素之间微小的差异，寻找适合的分离技术，将它们从矿物中分别提取出来呢
我国化学家徐光宪(1920—2015)带领团队跨过国外已有的分离方法，直接从当时未曾触碰过的萃取分离技术入手，经过反复实验，创新出一套稀土分离的串级萃取理论，并在该理论指导下，独创了稀土分离“三出口”工艺，使我国稀土分离技术达到国际先进水平，促进了我国从稀土资源大国向高纯稀土生产强国的转变，使我国成为全球唯一一个拥有完整稀土产业链技术的国家。徐光宪院士被誉为“中国稀土之父”，并荣获2008年度“国家最高科学技术奖”。
课堂达标
1.金可制成金箔，拉成金丝，说明金具有良好的（ ）
A．导电性 B．延展性
C．导热性 D．抗腐蚀性
B
课堂达标
2.北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是（ ）
A．纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高
B．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
C．金属单质在常温下都是固体
D．合金中一定只含金属元素
B
3.下列有关金属及合金的说法错误的是（ ）
A．金属在常温下大多数都是固体
B．铝合金的硬度比铝的硬度小
C．铁制品在潮湿的空气中易生锈
D．钢铁是使用最多的金属材料
B
课堂达标
课堂达标
4. 2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆。该车使用了新型镁锂合金，下列说法正确的是（ ）
A．镁锂合金属于金属材料
B．锂属于非金属元素
C．镁是地壳中含量最高的金属元素
D．镁锂合金的硬度比镁的小
A
课堂达标
5.图是“一氧化碳与氧化铁反应”
的部分实验装置，关于该实验说法
正确的是（ ）
A. 充分反应后，向固体中加稀盐酸会产生气泡
B. 在实验过程中，黑色的粉末会逐渐变成红色
C. 该实验的反应原理为FeO + CO 高温 Fe + CO2
D. 在实验过程中，产生的尾气可以直接排放到空气中
A
课堂达标
6.春秋初期，绍兴一带是南方的一个冶铁中心，其炼铁方法是在1000℃左右的温度下，使木炭和铁矿石（主要成分为Fe2O3）发生一系列的反应生成含较多杂质的海绵铁。其中主要化学反应为：3CO+Fe2O3 高温2Fe+3CO2。下列说法正确的是（ ）
A．海绵铁是一种纯净物
B．Fe2O3中铁元素的化合价为+3价
C．上述反应中涉及的氧化物只有2种
D．炼铁过程中，木炭只是作为燃料使用
B
课堂达标
7.“嫦娥揽月、北斗指路、祝融探火……”中国航天砥砺奋进，“神舟十四”再探天河！神舟十四号飞船很多部件都用到了哈尔滨制造的铝合金，如轨道舱壳体结构、返回舱侧壁金属壳体等，这样可以有效的减轻飞船的重量。请结合上述内容，回答下列问题：
（1）铝合金属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
（2）铝合金的优良性能有 （填字母）等。
A.密度小、硬度大 B.强度高抗腐蚀性差
混合物
A
课堂达标
8.冶炼金属需要考虑多方面因素：
（1）固体氧化镁或氯化镁加热至熔化后电解都能制得金属镁。从节能方面考虑，工业上选择了氯化镁，是因为这两种物质的 （填物理性质）不同。
（2）①高炉炼铁选用铁矿石作为原料应考虎的因素有
（写一点即可）。
②冶炼时将铁矿石粉碎的目的是 。
③赤铁矿石（主要成分是Fe2O3）炼铁的化学方程式为
。
熔点
考虑矿石中铁元素的含量或是否在冶炼过程中造成环境污染
增大反应物之间的接触面积，加快反应速率或使之充分反应
3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2
课堂达标
9.物质的性质决定着物质在生产和生活
中的用途。木炭和一氧化碳都具有还原
性，都可用于冶炼金属。请根据下图回答有关问题。
(1)请写出下列反应的化学方程式：
①一氧化碳还原氧化铁________________。
②木炭还原氧化铜___________________；
(2)A、B装置中澄清石灰水的作用是________________________________。
(3)B装置最右端酒精灯的作用是________________________________。
(4)在A装置中，当观察到________________________________________时，证明木炭粉末和氧化铜粉末已经完全反应
C+2CuO高温2Cu+CO2↑
3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2
检验是否有二氧化碳生成
除去未反应完的一氧化碳气体，防止污染空气
A装置竖直的试管内导管口不再有气泡冒出
课堂达标
10.钢铁冶炼的部分工艺流程如图所示，回答下列问题：
（1）用化学方程式表示赤铁矿石冶炼成
生铁的反应原理 。
（2）钢铁冶炼的产品是生铁和钢，两者
的主要区别是 。
（3）在钢水铸件机中，高温钢水加工成钢制零件时，充入氮气的作用是 。
（4）流程的最后一道操作是涂层（即在金属制品表面进行喷漆或搪瓷等），该操作的主要目的是 。
Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2
含碳量不同
作保护气，防止铁在高温下被空气中的氧气氧化
隔绝氧气和水，防止金属制品生锈
知识总结
1.大多数金属具有共同的物理性质及特性，如具有金属光泽、可以导电和导热、延展性良好等
2.合金是在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质
（1）合金的色泽更鲜艳 （2）金属的硬度大于纯金属
（3）合金的熔点比组成的它的纯金属低 （4）合金的抗腐蚀性强
3.工业炼铁的主要化学反应原理是：
（1）实验步骤 （2）实验现象
（3）实验注意事项 （4）还原反应、常用还原剂C、H2、CO
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
高温
谢谢您的观看
THANKS
感受化学魅力
探寻化学之美第一节 常见的金属材料
1．“中国稀土之父”是
A．徐光宪 B．侯德榜
C．张青莲 D．屠呦呦
2. 下列金属中，熔点最低的是
A．铜 B．汞 C．铝 D．钨
3. 下列物质中，属于目前世界上用量最大、用途最广的合金是
A．青铜 B．钢材 C．18K金 D．钛合金
4. 铋合金的熔点范围是47～262℃，用于锅炉的安全塞，一旦发生火灾时，一些水管的活塞会“自动”熔化，喷出水来。下列说法错误的是
A．铋属于金属元素
B．铋合金的熔点低于金属铋
C．铋元素在化学反应中易失电子
D．铋原子的相对原子质量为83
5. 下列物品主要是由合金制成的是
A．塑料水杯 B．青铜铸像
C．汽车轮胎 D．羊毛大衣
6. 下列有关金属材料的说法中正确的是
A．地壳中含量最高的金属元素是铁
B．钢的性能优良，所以钢是纯净的铁
C．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
D．银的导电性最好，大多数电线都是用银作材料
7. 高炉炼铁核心反应Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2中，发生还原反应的物质是
A．Fe2O3 B．CO C．Fe D．CO2
8. 工业生产中，不仅要考虑生产效率和经济效益的高低，还要考虑对环境污染的程度．在铁矿石的成本价格和杂质含量都相同的条件下，选择下列哪种矿石用来冶炼生铁比较好
A．赤铁矿（主要成分Fe2O3）
B．黄铁矿（主要成分FeS2）
C．菱铁矿（主要成分FeCO3）
D．磁铁矿（主要成分Fe3O4）
9. 80 g Fe2O3和CuO的固体混合物，在高温条件下与足量的CO充分反应后，得到金属的质量可能是
A．50 g B．60 g C．70 g D．80 g
10. 某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理。关于该装置和反应过程描述错误的是
A．反应前要先检查装置气密性
B．加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊
C．已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→b→c→d
D．这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
11. 金属在生产和生活中应用广泛。请回答下列问题。
(1)生活中常用铁锅做饭，主要利用了铁的___________性。
(2)厨房中铁锅容易生锈，结合生活实际，写出一种防止铁锅生锈的具体方法_________________。
(3)铝合金制造的飞机外壳，具有轻量化、能抗击强大气流的冲击、耐受水雾和雨雪侵蚀等特点。这是利用了铝合金的______________、_____________________等优点(写出两条即可)。
12. 钨（w）是我国丰产元素，广泛用作灯泡的灯丝．有“光明使者”的美誉．
（1）钨用作灯丝，主要利用它的 （填物理性质）；
（2）钨的原子结构示意图如图所示，则钨原子在元素周期表中排在第 周期：
（3）冶炼钨的一个阶段是用碳、氢气等还原耕在高温条件下把氧化钨（W03）还原为金属钨．如选择氢气作还原剂，氢气和氧化钨反应生成钨和水，请写出该反应的化学方程式 。
13. 人类文明进步与金属材料的发展关系十分密切，金属在生活生产中有着非常广泛的应用。请回答下列问题：
我国古代就已经掌握了多种金属的冶炼技术，下面三幅图分别描述的是古人炼铁、炼铜的场景。
（1）图1中，古人将木炭与铁矿石堆入炉内，并鼓入空气，利用生成的CO将Fe2O3转化为铁单质。CO与Fe2O3反应的化学方程式为 。
（2）图1中，为了保持炉内高温，需要不断拉动风箱使木炭充分燃烧。不断拉动风箱可以使木炭充分燃烧原因是 。
（3）图2中，古人将铁片放入富含硫酸铜的小溪中，获取铜单质，该反应的化学方程式为 。
14. 某化学实验小组利用以下装置测定某赤铁矿中氧化铁的纯度：
向赤铁矿中通入纯净的一氧化碳气体，假设赤铁矿中杂质不参与反应，请回答下列问题：
(1)实验开始时，先进行的操作是____(填序号)。
①通入一氧化碳 ②加热
(2)实验过程中观察到装置A中玻璃管内发生的现象是_________________________________。
(3)写出B装置发生的化学反应方程式是___________________________________________；装置C的作用是_________________________________________________________________________。
(4)从环境保护的角度看该实验存在的缺陷是_____________________________________________。
(5)实验前称量赤铁矿的质量为20 g。通入足量的一氧化碳完全反应后B装置总质量增加了13.2 g，则赤铁矿中氧化铁的纯度为_____________________。
15. 赤铁矿的主要成分是氧化铁，可用于炼铁。某赤铁矿中氧化铁的质量分数为64%，求：
（1）氧化铁中铁元素的质量分数。
（2）用100t该赤铁矿经过充分冶炼，最多可以生产出含铁96%的生铁的质量是多少？（计算结果精确到0.01t）
1. 银是一种银白色金属，密度较大，具有良好的导电性，长期放置会被氧化而发黑。其中不属于银的化物理性质的是
A．银白色 B．密度较大 C．导电性良好 D．能被氧化
2. 生活中常见的下列物品主要由合金制成的是
A．塑料水杯 B．单车轮胎 C．羊毛衣服 D．不锈钢餐勺
3. 我国科学家率先用铝合金和石墨烯按一定比例混合制成“烯合金”，该材料有望生产出“一分钟充满电的电池”。下列关于“烯合金”的说法不正确的是
A．常温下稳定 B．是一种混合物
C．具有导电性 D．属于有机合成材料
4．西汉时期已经发现湿法冶铜的方法是
A．氢气还原氧化铜
B．木炭还原氧化铜
C．一氧化碳还原铜
D．铁从铜盐溶液中置换出铜
5. 生铁与足量的稀盐酸充分反应后，剩余残渣的主要成分是
A．铁 B．氯化亚铁 C．氯化铁 D．碳
6. 下列有关实验现象描述正确的是
A．红磷在空气中燃烧，生成大量白色烟雾
B．木炭在氧气中燃烧，发出红光，生成二氧化碳
C．电解水实验中正、负极产生气体的体积比为2：1
D．一氧化碳高温还原氧化铁，红棕色粉末变为黑色
7. 对图中所示现象的解释不正确的是
A．甲图：因为黄铜的硬度比纯铜大，所以在铜片上留下了较深的划痕
B．乙图：因为分子不停地运动，所以墨水在温度不同的水中扩散的快慢不同
C．丙图：由于具备了燃烧的三个条件，因此白磷能在水下燃烧
D．丁图：由于流体压强的大小与流速有关，因此人应站在安全线外
8. 制取合金常用的方法是将两种或多种金属（也可为金属和非金属）加热到某已温度，使其全部熔化，再冷却成合金。试根据下表数据判断（其他条件均满足），下列合金不宜采用上述方法制取的是
金属 Na Mg Al Cu Fe
熔点/℃ 97.5 649 660 1083 1535
沸点/℃ 883 1090 2467 2567 2750
A．Fe﹣Cu合金 B．Mg﹣Fe合金 C．Na﹣Al合金 D．Fe﹣Al合金
9．实验室里，用如图所示的装置还原氧化铁过程中，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CO2气体生成
B．实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁粉
C．反应后，玻璃管中的固体物质质量比反应前减少了，则减少的质量为CO2气体质量
D．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
10. 用“W”形管进行微型实验，如图所示，下列说法错误的是
A．a处红棕色粉末变为黑色
B．a处实验结束时先停止通入CO，后停止加热
C．b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成
D．可利用点燃的方法进行尾气处理
11.现有Fe2O3和CuO的混合物W g，在高温条件下用足量的CO还原，得到金属混合物2.4 g，将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水全部吸收后，产生白色沉淀5.0 g，则W的数值为
A．7.4 B．4.6 C．3.2 D．3.8
12. 2019年底，徐宿淮盐铁路将建成通车，淮安人可实现高铁出行。
（1）高铁在建造时使用了大量的新材料，下列属于金属材料的是______（填序号）。
A．生产高铁车头的玻璃钢
B．制造高铁车身的镁铝合金
C．制造轨道枕木的聚氨酯材料
D．建筑高铁路基的钢筋混凝土
（2）高铁刹车制动盘使用合金锻钢制作，主要利用该合金耐高温、______等特性。
（3）在高铁站的建设中，使用了大量的钢铁。工业上用赤铁矿（主要成分是氧化铁）和一氧化碳反应冶炼铁，该反应的化学方程式为______________________。
（4）高铁轨道焊接时，可用铝热反应：2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3，该反应的基本类型是 。
13. 人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。
（1）金、银在自然界有单质形式存在，说明他们的化学性质都 。
（2）在生产生活实践中，人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术。
①比较两种铁矿石磁铁矿(主要成分Fe3O4)和菱铁矿(主要成分FeCO3)，从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”，其原因是 。
②近代工业上采用电解熔融氧化铝(Al2O3)的方法冶炼铝，Al2O3分解后得到两种单质，该反应的化学方程式为 。
（3）镁铝合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。一种镁铝合金Mg17Al12是特殊的储氢材料，完全吸收氢气后得到MgH2和Al，该反应的化学方程式为 。
（4）钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料。钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新，是因为其 (填字母序号)非常好。
A．可塑性 B．机械性能 C．抗腐蚀性能
（5）利用“活泼金属”可以制得H2，H2可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素有
（填字母序号）。
A.金属原料的成本 B.生成过程中的能耗和污染 C.金属的回收利用
14. （1）实验室制取二氧化碳是中学化学的一个重要实验，同学们在制出二氧化碳后又进行了相关的系列实验，实验装置如图：
①B装置中反应的化学方程式为 ；
②用A装置制气体的最大优点是 。
③C装置的作用是 ，D装置的作用是 。
④E装置中发生反应的实验现象为 。
⑤F装置除了吸收CO2外，还可以起到的作用是 。
15. 师给了同学们一包红色粉末，该粉末可能是铜粉和氧化铁(Fe2O3)粉末中的一种或两种。同学们对该粉末进行了定性与定量研究。
(1)定性实验：
实验方案 实验现象 实验结论
取少量红色粉末放入试管中，滴加足量的稀盐酸，振荡 红色粉末全部消失，溶液呈棕黄色 粉末为Fe2O3
______________________________ 粉末为Cu
写出“红色粉末全部消失”发生反应的化学方程式：__________________________________________。
(2)定量实验：
取该粉末4 g放入硬质玻璃管中，先通CO，然后再用酒精喷灯加热一段时间，停止加热继续通入CO至装置冷却。实验装置如图：
①实验时，先通CO再加热的目的是___________________________________________。
②若该粉末全部是氧化铁，在硬质玻璃管中观察到的实验现象是_______________________。B装置用于吸收二氧化碳并收集CO，其中盛放的试剂最好是_____________。
A．NaOH溶液 B．稀盐酸 C．水
如果该实验没有装置B、C，实验造成的危害是__________________________________________。
③若该粉末为铜粉和氧化铁的混合物，待装置完全冷却至室温，称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为m g。则m的取值范围是_____________________。
