2017春高二化学鲁科版选修二检测：3.3 金属冶炼和金属材料的保护
文档属性
| 名称 | 2017春高二化学鲁科版选修二检测：3.3 金属冶炼和金属材料的保护 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 155.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2017-02-14 14:36:24 | ||
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文档简介
课时训练9 金属冶炼和金属材料的保护
基础夯实
1.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法中正确的是( )
A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀
C.钢管与铜管露天堆放在一起时,钢管不易被腐蚀
D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe-3e-Fe3+
解析：与电源正极相连的为电解池阳极,失电子被腐蚀,A错误;钢管与铜管接触易形成原电池,钢管首先被腐蚀,C错误;钢铁发生析氢腐蚀时,负极应该生成Fe2+,D错误。答案：B
2.用氢气、碳、一氧化碳分别与等质量的氧化铁在高温下反应,使氧化铁中的铁全部还原出来,消耗氢气、碳、一氧化碳的质量比是( )
A.1∶1∶1
B.1∶3∶14
C.1∶6∶14
D.2∶1∶2
解析：等质量的氧化铁在反应时得到的电子的物质的量是相等的,所以根据氧化还原反应中电子得失守恒原则,可知氢气、碳、一氧化碳在反应中要失去等物质的量的电子。三者都失去4
mol电子时,氢气需要2
mol,质量是4
g;碳需要1
mol,质量是12
g;一氧化碳需要2
mol,质量是56
g。
答案：B
3.下列关于金属冶炼的说法中不正确的是( )
A.金属冶炼是由于人类生产生活需要而发展起来的
B.天然矿藏很少只含有一种金属元素,往往含有较多杂质
C.金属的冶炼主要有矿石的富集、冶炼还原和精炼三个步骤
D.金属冶炼一定要用到还原剂
答案：D
4.美籍华裔科学家钱永健获得2008年诺贝尔化学奖。16岁时,他凭借一个“金属易受硫氰酸盐腐蚀”的调查项目,荣获“美国西屋科学天才奖”。下列叙述中正确的是( )
A.金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程
B.将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连,正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀
C.合金的熔点都高于它的成分金属,合金的耐腐蚀性也都比其成分金属强
D.铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应:Fe-3e-Fe3+,继而形成铁锈
答案：B5.如下图所示,将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液,冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动),下列叙述正确的是( )
图a 图b
A.a中铁钉附近呈现红色B.b中铁钉上发生还原反应
C.a中铜丝上发生氧化反应
D.b中铝条附近有气泡产生
答案：B
6.用氢气作还原剂和用金属作还原剂相比,所得金属的纯度的说法正确的是( )
A.用氢气的高
B.用金属的高
C.二者相同
D.无法比较
解析：用作还原剂的氢气与氧结合为水,水在高温下迅速蒸发。用作还原剂的金属易跟被还原出来的金属熔合形成合金。
答案：A
7.在炼铁、炼钢过程中都有碳参加反应。下列有关碳参加反应的叙述正确的是( )A.两个过程中碳原子都被氧化,都只起着提供热源的作用
B.炼铁过程中碳被氧化,既起产生热量的作用,又起产生CO的作用
C.炼钢过程中碳被还原,从而达到降低含碳量的目的
D.炼铁过程中碳参加反应,只起产生CO的作用
解析：在炼铁时,焦炭的主要作用有两个:一是通过焦炭燃烧放出大量热,提供炼铁过程所需的热量,二是产生炼铁所需的还原剂CO。在炼铁过程中碳被氧化。炼钢时用来降低碳含量的主要反应为:C+FeOCO↑+Fe,这个反应在碳被氧化的同时吸收热量。综合以上分析,可知A、C、D选项是错误的。答案：B
8.铁和铁合金是生活中常用的材料,下列说法中正确的是( )
A.不锈钢是铁合金,只含金属元素
B.一定条件下,铁粉可与水蒸气反应
C.铁与盐酸反应,铁合金不与盐酸反应
D.在空气中,铁板比镀锌铁板更耐腐蚀答案：B
9.钢铁工业对促进经济和社会发展起到了重要作用。
(1)炼铁高炉分为五部分,铁矿石与高温煤气主要在 部分发生反应,在 部分开始生成生铁和炉渣。
(2)炼钢时,加入硅、锰和铝的目的是 。
(3)不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹 (填“前”或“后”)加入,原因是 。
(4)炼铁和炼钢生产中,尾气均含有的主要污染物是 。从环保和经济角度考虑,上述尾气经处理可用作 。
解析：
考查高炉炼铁及炼钢知识。炼铁是以铁矿石、焦炭、石灰石和空气为原料,制得的铁是含杂质较多的生铁。炼钢则是以生铁为原料,目的是除去生铁中含有的硅、磷等杂质及降低含碳量。
答案：(1)炉身 炉腰
(2)脱氧和调整钢的成分
(3)后 避免Cr被氧化(或氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去)
(4)CO 燃料(或还原剂)
能力提升
10.铜是生命必需的元素,也是人类最早使用的金属之一,铜的生产和使用对国家民生各个方面产生了深远的影响。请完成下列问题:
(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)与铁反应生成铜]。试写出该反应的化学方程式: 。
(2)铜器表面有时会生成铜绿,请写出生成铜绿的化学方程式: 。
这层铜绿可以用化学方法除去,试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式:
。
(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币(铜的熔点是1
183.4
℃,铁的熔点是1
534.8
℃)
。
解析：本题考查有关铜的冶炼方法、铜化合物的性质,同时考查了有关铜的应用。一方面要注意铜的性质很稳定,不易发生化学反应。但又应知道这种稳定性是相对的,在适宜条件下也会与一些物质反应。
答案：(1)Fe+CuSO4FeSO4+Cu
(2)2Cu+O2+H2O+CO2Cu2(OH)2CO3
Cu2(OH)2CO3+4HCl2CuCl2+CO2↑+3H2O
(3)铜的熔点比较低,容易铸造成型;铜的化学性质比较稳定,不易被腐蚀
11.金属铝已成为日常生活、工业、国防、航空等行业中应用最广泛的金属材料之一。在工业中金属铝的生产流程如下图所示:
请回答下列问题:
(1)电解铝的原料主要来自铝土矿(主要成分为Al2O3),其中氧化铝的含量约为50%~70%。因此电解时需要先从铝土矿中获得符合要求(Al2O3纯度不低于98.2%)的氧化铝,此过程包括三个环节,请写出这三个环节所涉及的化学反应方程式:
、
、
,
该过程主要利用了 。
(2)电解铝时,以氧化铝-冰晶石(Na3AlF6)熔融液为电解质,其中也常加入少量的氟化钙,其作用是
。
(3)由流程图可知阴极和阳极由碳素材料做成,写出阴极与阳极的电极反应:阴极 ;阳极 ;电解过程中要定期更换的电极是 (填“阳极”或“阴极”)。
(4)电解生成的金属铝是在熔融液的 (填“上层”或“下层”)。
(5)铝是高耗能产品,废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上,最能体现节能减排思想的是将回收铝做成 (填字母)。
a.冰晶石
b.氧化铝
c.铝锭
d.硫酸铝
答案：(1)Al2O3+2NaOH+3H2O2Na[Al(OH)4]
Na[Al(OH)4]Al(OH)3↓+NaOH
2Al(OH)3Al2O3+3H2O Al2O3与Al(OH)3的两性
(2)降低Al2O3的熔点
(3)4Al3++12e-4Al 6O2--12e-3O2↑ 阳极
(4)下层 (5)c
基础夯实
1.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法中正确的是( )
A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀
C.钢管与铜管露天堆放在一起时,钢管不易被腐蚀
D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe-3e-Fe3+
解析：与电源正极相连的为电解池阳极,失电子被腐蚀,A错误;钢管与铜管接触易形成原电池,钢管首先被腐蚀,C错误;钢铁发生析氢腐蚀时,负极应该生成Fe2+,D错误。答案：B
2.用氢气、碳、一氧化碳分别与等质量的氧化铁在高温下反应,使氧化铁中的铁全部还原出来,消耗氢气、碳、一氧化碳的质量比是( )
A.1∶1∶1
B.1∶3∶14
C.1∶6∶14
D.2∶1∶2
解析：等质量的氧化铁在反应时得到的电子的物质的量是相等的,所以根据氧化还原反应中电子得失守恒原则,可知氢气、碳、一氧化碳在反应中要失去等物质的量的电子。三者都失去4
mol电子时,氢气需要2
mol,质量是4
g;碳需要1
mol,质量是12
g;一氧化碳需要2
mol,质量是56
g。
答案：B
3.下列关于金属冶炼的说法中不正确的是( )
A.金属冶炼是由于人类生产生活需要而发展起来的
B.天然矿藏很少只含有一种金属元素,往往含有较多杂质
C.金属的冶炼主要有矿石的富集、冶炼还原和精炼三个步骤
D.金属冶炼一定要用到还原剂
答案：D
4.美籍华裔科学家钱永健获得2008年诺贝尔化学奖。16岁时,他凭借一个“金属易受硫氰酸盐腐蚀”的调查项目,荣获“美国西屋科学天才奖”。下列叙述中正确的是( )
A.金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程
B.将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连,正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀
C.合金的熔点都高于它的成分金属,合金的耐腐蚀性也都比其成分金属强
D.铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应:Fe-3e-Fe3+,继而形成铁锈
答案：B5.如下图所示,将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液,冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动),下列叙述正确的是( )
图a 图b
A.a中铁钉附近呈现红色B.b中铁钉上发生还原反应
C.a中铜丝上发生氧化反应
D.b中铝条附近有气泡产生
答案：B
6.用氢气作还原剂和用金属作还原剂相比,所得金属的纯度的说法正确的是( )
A.用氢气的高
B.用金属的高
C.二者相同
D.无法比较
解析：用作还原剂的氢气与氧结合为水,水在高温下迅速蒸发。用作还原剂的金属易跟被还原出来的金属熔合形成合金。
答案：A
7.在炼铁、炼钢过程中都有碳参加反应。下列有关碳参加反应的叙述正确的是( )A.两个过程中碳原子都被氧化,都只起着提供热源的作用
B.炼铁过程中碳被氧化,既起产生热量的作用,又起产生CO的作用
C.炼钢过程中碳被还原,从而达到降低含碳量的目的
D.炼铁过程中碳参加反应,只起产生CO的作用
解析：在炼铁时,焦炭的主要作用有两个:一是通过焦炭燃烧放出大量热,提供炼铁过程所需的热量,二是产生炼铁所需的还原剂CO。在炼铁过程中碳被氧化。炼钢时用来降低碳含量的主要反应为:C+FeOCO↑+Fe,这个反应在碳被氧化的同时吸收热量。综合以上分析,可知A、C、D选项是错误的。答案：B
8.铁和铁合金是生活中常用的材料,下列说法中正确的是( )
A.不锈钢是铁合金,只含金属元素
B.一定条件下,铁粉可与水蒸气反应
C.铁与盐酸反应,铁合金不与盐酸反应
D.在空气中,铁板比镀锌铁板更耐腐蚀答案：B
9.钢铁工业对促进经济和社会发展起到了重要作用。
(1)炼铁高炉分为五部分,铁矿石与高温煤气主要在 部分发生反应,在 部分开始生成生铁和炉渣。
(2)炼钢时,加入硅、锰和铝的目的是 。
(3)不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹 (填“前”或“后”)加入,原因是 。
(4)炼铁和炼钢生产中,尾气均含有的主要污染物是 。从环保和经济角度考虑,上述尾气经处理可用作 。
解析：
考查高炉炼铁及炼钢知识。炼铁是以铁矿石、焦炭、石灰石和空气为原料,制得的铁是含杂质较多的生铁。炼钢则是以生铁为原料,目的是除去生铁中含有的硅、磷等杂质及降低含碳量。
答案：(1)炉身 炉腰
(2)脱氧和调整钢的成分
(3)后 避免Cr被氧化(或氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去)
(4)CO 燃料(或还原剂)
能力提升
10.铜是生命必需的元素,也是人类最早使用的金属之一,铜的生产和使用对国家民生各个方面产生了深远的影响。请完成下列问题:
(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)与铁反应生成铜]。试写出该反应的化学方程式: 。
(2)铜器表面有时会生成铜绿,请写出生成铜绿的化学方程式: 。
这层铜绿可以用化学方法除去,试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式:
。
(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币(铜的熔点是1
183.4
℃,铁的熔点是1
534.8
℃)
。
解析：本题考查有关铜的冶炼方法、铜化合物的性质,同时考查了有关铜的应用。一方面要注意铜的性质很稳定,不易发生化学反应。但又应知道这种稳定性是相对的,在适宜条件下也会与一些物质反应。
答案：(1)Fe+CuSO4FeSO4+Cu
(2)2Cu+O2+H2O+CO2Cu2(OH)2CO3
Cu2(OH)2CO3+4HCl2CuCl2+CO2↑+3H2O
(3)铜的熔点比较低,容易铸造成型;铜的化学性质比较稳定,不易被腐蚀
11.金属铝已成为日常生活、工业、国防、航空等行业中应用最广泛的金属材料之一。在工业中金属铝的生产流程如下图所示:
请回答下列问题:
(1)电解铝的原料主要来自铝土矿(主要成分为Al2O3),其中氧化铝的含量约为50%~70%。因此电解时需要先从铝土矿中获得符合要求(Al2O3纯度不低于98.2%)的氧化铝,此过程包括三个环节,请写出这三个环节所涉及的化学反应方程式:
、
、
,
该过程主要利用了 。
(2)电解铝时,以氧化铝-冰晶石(Na3AlF6)熔融液为电解质,其中也常加入少量的氟化钙,其作用是
。
(3)由流程图可知阴极和阳极由碳素材料做成,写出阴极与阳极的电极反应:阴极 ;阳极 ;电解过程中要定期更换的电极是 (填“阳极”或“阴极”)。
(4)电解生成的金属铝是在熔融液的 (填“上层”或“下层”)。
(5)铝是高耗能产品,废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上,最能体现节能减排思想的是将回收铝做成 (填字母)。
a.冰晶石
b.氧化铝
c.铝锭
d.硫酸铝
答案：(1)Al2O3+2NaOH+3H2O2Na[Al(OH)4]
Na[Al(OH)4]Al(OH)3↓+NaOH
2Al(OH)3Al2O3+3H2O Al2O3与Al(OH)3的两性
(2)降低Al2O3的熔点
(3)4Al3++12e-4Al 6O2--12e-3O2↑ 阳极
(4)下层 (5)c
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