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专题17 金属及金属材料的利用(原卷板)
一、【知识梳理】
(一)金属材料:(分为: 和 两类。)
1、金属的物理性质: (1)常温下一般为 (汞为 ),有 光泽;
(2)密度和硬度 ,熔沸点 ;
(3)大多数呈 (铜为 色,金为 色)
(4)有良好的 性、 性、 性
2.金属之最:
(1) :地壳中含量最多的金属元素
(2) :人体中含量最多的金属元素
(3) :目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
(4) :导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
(5) :硬度最高的金属
(6) :熔点最高的金属
(7) :熔点最低的金属
3、合金(1)定义:由一种 跟其他一种或几种 (或金属与 )一起熔合而成的具有 的物质。注意事项:(合金是金属与金属或金属与非金属的混合物;金属在熔合了其它金属和非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部组成结构也发生了改变,从而引起 )。www-2-1-cnjy-com
(2)合金特点:一般说来,合金的 比各成分低, 比各成分大, 性能更好
(3)举例:①铁的合金: (含碳量2%~4.3%)和 (含碳量0.03%~2%)区别:含碳量不同
②铜合金: :铜、锌的合金; :铜、锡的合金,它人类使用 的合金。
③ :铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等。
④ :被认为是21世纪的重要 ( http: / / www.21cnjy.com )金属材料,优点:I、熔点高、密度小;II、可塑性好、易于加工、机械性能好;III、抗腐蚀性能好;用途:广泛用于喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、造纸、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。
(二)金属矿物及其冶炼
1、金属矿物
(1)、金属在自然界在的存 ( http: / / www.21cnjy.com )在形式:大部分都以 的形式存在,少数很不活泼的金属以 形式存在,人类使用最早的金属是 。
(2)、 (主要成分是A ( http: / / www.21cnjy.com )l2O3); (主要成分是KAlSi3O8);明矾石(主要成分是kAl3(SO4)2(OH)6 ) (主要成分是Fe3O4 )、赤铁矿(主要成分是 ); (主要成分是FeCO3); (主要成分是FeS2)。
2、冶炼
(1)关于气体的实验,实验前必需对装置进行 。这样操作的目的是防止 。
(2)、实验开始时,先通入 ( http: / / www.21cnjy.com ) ,然后再 的原因是 , 。
(3)、实验结束时的操作是“先 ( http: / / www.21cnjy.com ) ,继续通 ,直到玻璃管 ”。这样操作的目的是 。
(4)该实验的实验现象是硬质玻璃管中 ( http: / / www.21cnjy.com ) 、试管中的 、酒精灯上方导管口处的 。
(5)相关反应的化学方程式 ( http: / / www.21cnjy.com ): 、 、 (6)思考:、如何判断反应中生成了什么物质:取少量产物于试管中,滴加适量 ,如有 证明含 ;或用 。
、装置中导管末端点燃酒精灯: 。
(7)工业炼铝的原理: 。
(三)金属资源的保护和利用
1、铁的锈蚀
(1)铁生锈的条件是:铁与 、 接触(铁锈的主要成分: )
(2)防止铁制品生锈的措施:
①保持铁制品表面的 ;②表面涂 (涂油、 、电镀、 等);③制成不锈钢;
(3)铁锈很 ,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。
(4)而铝与氧气反应 ,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的 性能。
3.保护金属资源途径:
①防止 ;②回收利用 ;③合理开采矿物;④寻找金属的代用品
二、【典例分析】
1、【2016广东省广州市13】下列有关金属的说法正确的是( )
A.铝元素在地壳中含量最多,使用也最早
B.不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁,硬度小于纯铁
C.灯泡里的灯丝常用钨制成
D.地球上金属矿物资源储量有限,可再生
【答案】C
【解析】A、地壳中含量最 ( http: / / www.21cnjy.com )多的元素是氧元素,地壳中含量最多的金属元素是铝,铝的活动性比铁还强,难以炼制铝的单质,所以到近代才被大量应用,故A错误;
B、不锈钢属于铁的合金,不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁,硬度大于纯铁,故B错误;
C、电灯泡里的灯丝常用钨制成,因为钨的熔点高,故C正确;
D、金属矿物储量是有限的,并且不能再生,故D错误;
故选C。
【方法技巧】本题不难,本题主要考查了有关金属的知识,完成此题,可以依据已有的基础知识进行。
2、【2016广东省深圳市9】根据下列实验装置图,以下说法中错误的是( )
A.a处固体由黑色逐渐变为红棕色
B.反应过程中可观察到b处的澄清石灰水变浑浊
C.CO有毒,通常在c处将其点燃或用气囊收集以防止污染空气
D.该实验可验证CO的还原性
【答案】A
【解析】A、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,故看到的现象为玻璃管中红色固体变为黑色,说法错误;21·世纪*教育网
B、该反应有二氧化碳生成,则试管b处澄清的石灰水变浑浊,故B说法正确;
C、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,故说法正确;
D、一氧化碳还原氧化铁实验可验证CO的还原性,说法正确。
故选A。
【方法技巧】本题通过一氧化碳还原氧化铁考查常见物质的性质,增加了学生分析问题的思维跨度,强调了学生整合知识的能力。
3、【2015山东省潍坊市19】金属腐蚀的快慢与外界条件密切相关,下列条件下,铁钉的腐蚀速度最快的是( )
【答案】A
【解析】A、该装置中铁钉与空气、水分接触,铁钉会生锈,且海水中的氯化钠能加速铁制品锈蚀的速率;
B、钉能与空气、水分接触,铁钉会生锈;
C、该装置中铁钉只与水接触,实验一周后,不易生锈;
D、该装置中铁钉只与干燥的空气接触,实验一周后,不易生锈。
故铁钉的腐蚀速度最快的是A。
【方法技巧】本题难度不大,掌握铁锈蚀的条件(铁与氧气、水同时接触)是正确解答本题的关键。
4、【2016广西梧州市26】铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属,与我们的生活息息相关,
(1)用铜块制成铜片、铜丝利用了铜的 ( http: / / www.21cnjy.com ) 性。钢铁制品容易发生锈蚀,在其表面涂油漆的防锈原理是 。21教育名师原创作品
(3)将纯铝和铝合金相互刻划,纯铝上留下明显划痕。请你解释其中的原因?
(4)自行车用到大量铝合金材料,外形美观,材质轻硬、牢固,除了代步,还可以作为健身工具.由此你对化学与人类生活的关系有何感想(任写一点)?
【答案】(1)延展;隔绝水和氧气;
(3)铝合金的硬度比纯铝大;
(4)化学的发展可以提高人类的生活。
【解析】(1)用铜块制成铜片、铜丝利用了铜的延展性.钢铁制品容易发生锈蚀,在其表面涂油漆的防锈原理是隔绝了水和氧气,故填:延展;隔绝水和氧气;
(3)将纯铝和铝合金相互刻划,纯铝上留下明显划痕.是因为制成合金以后硬度增大,故答案为:铝合金的硬度比纯铝大;
(4)根据信息可以看出,化学的发展可以提高人类的生活,故答案为:化学的发展可以提高人类的生活。
【方法技巧】本题考查的是常见的金属的应用的知识,完成此题,可以依据已有的知识进行。
5、【2017江苏省扬州市22】化学与生活密切相关。
(1)2017年,扬州电缆助力我国货运飞船“天舟一号”顺利升空。
①电缆内一般是铜芯,外面包有聚乙烯绝缘层。铜属于 ,聚乙烯属于 。(填序号)
a.金属材料 b.合成材料 c.复合材料
②纯铜制作铜芯电缆,主要是因为 。(填序号)
a.密度大 b.色彩鲜艳 c.导电能力强
【答案】(1)①a;b;
②c
【解析】(2)①金属材料包括纯金属与合金,所以铜属于金属材料;合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶;故填:a;b;
②铜具有优良的导电性,所以纯铜可制作铜芯电缆;故填:c。
【方法技巧】“关爱生命,永保健康”,是永恒不变的主题,与生产生活有关的知识点也就成了化学考查的热点.
6、【2017广东省深圳市13】我国矿 ( http: / / www.21cnjy.com )物种类齐全,储量丰富。工业上从从含有金属元素的矿石中提炼金属。其中赤铁矿是炼铁的主要原料。请回答下列问题:
(1)铁制品广泛应用于生产、生活中。
①下列不属于铁合金的是________(选填字母)。
A.Fe(OH)3 B.生铁 C.不锈钢
②铁钉生锈,属于________变化(选填“物理”“化学”):下图是探究铁钉在不同条件下发生生锈的实验,其中铁锈蚀最快的是________(选填字母)。
【来源:21·世纪·教育·网】
【答案】(1)A;化学;B
【解析】(1)铁合金是铁与一种或几种元素组成的中间合金,属于混合物,A项氢氧化铁属于纯净物,不属于合金。铁钉生锈,产生了新的物质氧化铁,属于化学变化,铁生锈的条件是:与空气(或氧气)、水接触,故B项铁锈蚀的最快。
【方法技巧】根据合金的定义辨别哪个不属于合金;有新物质生成的为化学变化,没新物质生成的为物理变化;铁锈蚀的条件:与空气或氧气接触,与水接触。
三、【3年真题训练】
1、【2015广西来宾市6】关于废旧金属回收的意义,下列叙述错误的是( )
A.耗费大量人力物力,得不偿失
B.是保护金属资源的重要途径
C.可以减少废弃金属对环境的污染
D.可以节约宝贵的金属资源
2、【2015广西梧州市16】下列有关合金和金属的说法,错误的是( )
A.铜可以与稀硫酸反应
B.合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高
C.大多数金属为电的良导体
D.炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁反应生成铁
3、【2015辽宁省葫芦岛市10】把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入到高炉中进行冶炼,得到的产物是( )2·1·c·n·j·y
钢 B.生铁 C.纯铁 D.锰钢
4、【2016广西贺州市6】下列有关合金的说法错误的是( )
A.钢是一种化合物 B.黄铜的硬度比纯铜的硬度大
C.生铁是一种铁合金 D.焊锡的熔点比纯锡的熔点低
5、【2016广西贺州市12】下列有关说法正确的是( )
A.铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈
B.铝制品不用涂任何保层来防腐,因为铝不与空气反应
C.镁在氧气中燃烧,发出耀眼白光,生成黑色固体
D.我国的矿物储量比较丰富,所以废旧金属直接扔掉,没有必要回收
6、【2016北京市5】铜能被加工成厚度仅为7微米的超薄铜箔,说明铜具有良好的( )
A.导电性 B.延展性 C.导热性 D.抗腐蚀性
7、【2016江苏省苏州市15】下列说法正确的是( )
A.所有金属都呈银白色
B.铁制品在潮湿的空气中不易生锈
C.铁是地壳中含量最高的金属元素
D.工业炼铁的主要原理是用一氧化碳与铁矿石在高温下反应生成铁
8、【2017广西玉林市8】下列有关金属的说法错误的是( )
A.铜能导电 B.银能与稀盐酸反应
C.镁的活动性比铁强 D.铝具有良好的抗腐蚀性
9、【2017江苏省常州市1】铝锂合金是中国商用飞机C919上使用的一种新材料,铝锂合金是( )
A.合成材料 B.金属材料 C.复合材料 D.非金属材料
10、【2017江苏省徐州市5】国 ( http: / / www.21cnjy.com )产大飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。已知金属锂(Li)的活动性比铝强。 下列有关说法错误的是( )21教育网
A.铝锂合金硬度大、密度小
B.铝在空气中表面会形成致密的氧化膜
C.锂能与盐酸反应,放出热量、生成氢气
D.锂能与氧气反应,生成的Li2O中Li显+2价
11、【2017广西来宾市14】下列有关金属的叙述,正确的是( )
A.钢中含碳量低于生铁中的含碳量
B.合金的硬度比其纯金属的硬度小
C.铝、铁、铜都是银白色金属
D.铝能制成铝箔是因为铝有很好的抗腐蚀性
12、【2017上海市2】属于金属的是( )
A.Mg B.O2 C.S D.P
13、【2017上海市9】除铁锈的试剂是( )
A.氯化钠溶液 B.稀盐酸 C.氢氧化钠溶液 D.水
14、【2015山东省威海市16】铁生锈 ( http: / / www.21cnjy.com )探秘为探究铁生锈的原因,化学兴趣小组的同学进行了如图所示的四个实验,实验结果显示:B、D实验中铁生了锈,而A、C实验中没有明显的现象,仔细分析这4 个实验,回答下列问题:21cnjy.com
(1)评价方案
对照实验指除了一个变量外,其他的量都保持不变的实验.该实验方案中采用了对照实验方法.请指出其中的对照实验(填ABCD实验代号)和变量。【来源:21cnj*y.co*m】
第①组对照实验 ,变量 。
第②组对照实验 ,变量 。
第③组对照实验 ,变量 。
(2)解释数据
实验时,每隔一段时间测量导管内水面上升的高度,结果如下表所示(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm )21*cnjy*com
时间/小时编号 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
A 0 0 0 0 0 0 0
B 0 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5
C 0 0 0 0 0 0 0
D 0 0.4 1.2 3.4 7.6 9.5 9.8
导致B、D实验装置中导管内水面上升的原因是 。
(3)获得结论
根据本实验,你认为导致铁生锈的物质有 ;能加快铁生锈的物质是 。
15、【2015山东省烟台市18】2014年12月28日,青烟威荣高铁正式通车。
(1)如图1高铁车头的玻璃是用无机玻璃、树脂、塑料等粘合而成,能耐受强大的撞击力。这种玻璃属于 材料。21·cn·jy·com
(2)高铁建设需要消耗大量的铝、铁等金属.
①工业上常用电解氧化铝的方法冶炼金属铝,该反应属于 (填字母序号)。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
②某兴趣小组在实验室中利用CO气体模拟炼铁的原理,如图2所示.
( http: / / www.21cnjy.com )
Ⅰ.为了避免装置A中玻璃管在加热时可 ( http: / / www.21cnjy.com )能发生爆炸,加热前应 。
Ⅱ.装置A玻璃管中发生反应的化学反应方程式是 。
Ⅲ.装置B除了吸收CO2气体外,还有 作用。
16、【2016山东省泰安市22】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:
(1)根据如图金属应用实例推断,金属具有的物理性质有 (至少答两点);
(2)生铁和钢都是铁的合金,二者性能不同的原因是 ;
(3)厨房中的下列物品所使用的主要材料属于金属材料的是 ;
A、陶瓷碗 B、不锈钢炊具 C、橡胶手套 D、铜质水龙头
(4)微型化录音录像的高性能带中磁粉主 ( http: / / www.21cnjy.com )要材料之一是化学组成相当于CoFe2O4的化合物,又知钴(Co)和铁都有+2、+3价,且在上述化合物中每种元素只具有一种化合价,则铁元素的化合价为 ;
17、【2016广西桂林市26】多数金属以矿物形式存在于自然界,金属矿物可用来冶炼金属.
冶炼方法 反应表示式(其他产生略去) 代表性金属
热还原法 金属A的氧化物+碳(或一氧化碳等)金属A 锌、铜
电解法 金属B的化合物金属B 钾、铝
热分解法 金属C的氧化物金属C 汞、银
(1)工业上常用赤铁矿(主要成分是Fe2O3)与CO在高温下炼铁,反应的化学方程式是 。www.21-cn-jy.com
(2)用氧化铝冶炼金属铝的化学方程式是 。
(3)若从铅的矿物中冶炼铅,可 ( http: / / www.21cnjy.com )使用上述方法中的 ,理由是 。
18、【2017江苏省徐州市11】从下列选项中,选择一种适当的物质填空(填字母):
A.O2 B.CH4 C.KNO3 D.KIO3 E.浓硫酸 F.生石灰 G.不锈钢 H.玻璃钢
(1)在防盗门表面喷漆,其防锈原理是隔绝 和H2O。
19、【2017江苏省泰州市16】人类的生存与发展离不开化学。
(1)2017年5月,我国首架大型客机 ( http: / / www.21cnjy.com )C919首飞,飞机材料中使用了大量的铝镁合金,它属于 材料,铝制品具有“自我保护”能力,原因是 。
20、【2017广西贺州市27】国人为之骄傲的第一艘国产航母于2017年4月26日在大连下水.
①铜运用于航母的电力系统是利用了铜的 性。
②合金是航母的主体材料,如铝合金,在航母制 ( http: / / www.21cnjy.com )造中备受青睐.常温下,单质铝在空气中不容易被锈蚀的原因是 。
21、【2017山东省德州市10】人类社会的发展离不开金属.请根据所学知识填空.
(1)下列制品的用途,利用金属导热性的是 。
(2)金属资源在地球上分布广 ( http: / / www.21cnjy.com )泛.人们在自然界中仅发现金、银等少量金属单质,其余金属元素都以化合物形式存在,你认为金属的存在形式主要和 有关。
(3)农业上用硫酸铜、生石灰加水配制波 ( http: / / www.21cnjy.com )尔多液作为杀菌剂.有经验的农民都不用铁质容器来配制或盛放波尔多液,原因是 (用化学方程式表示)。
22、【2017山东省潍坊市23】金属材料在人类的生产、生活中有着十分重要的作用.
(1)多种金属可以压成薄片,抽成细丝,说明金属具有 性。
(3)金属腐蚀造成的损失巨大,对金属腐蚀的控制尤为重要.下列对金属的防护措施不合理的是 (填序号)。2-1-c-n-j-y
a、齿轮表面涂油 b、将钢材深埋保存
c、将钢刀浸泡在盐水中 d、车圈镀铬
23、【2017江苏省南通市13】人类社会的发展离不开金属。
(1)钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的 等物质发生化学反应的结果;
(2)在空气中,铝的表明易生成致密的氧化膜,氧化膜的主要成分是 (写化学式);
24、【2017辽宁省葫芦岛市20】金属材料的研究和应用是化学学习的一个重要内容.
(1)为了探究铁制品锈蚀的条件做了如图 ( http: / / www.21cnjy.com )三个对比实验,一周后,B、C中无明显现象,A中的现象是 、 ,实验证明,铁制品锈蚀主要是铁与空气中的 共同作用的结果。【出处:21教育名师】
(2)铁制品锈蚀可用稀硫酸除去铁锈,发生反应的化学方程式为 。
(3)今年,我市投放了若干辆共享单车,制造这种自行车使用了大量的铁合金,该合金与铁相比具有的优点是 。【版权所有:21教育】
25、【2017广西桂林市25】金属的研究、利用对于人类社会有着重要意义。
(1)焊锡是锡铅合金,把铅加入锡中制成合金的主要目的是 。
(2)铝制品表面易形成致密氧化铝薄膜,从 ( http: / / www.21cnjy.com )而阻止铝进一步被空气氧化,但氧化铝能溶于酸。写出氧化铝与稀硫酸反应的化学方程式 。
26、【2017辽宁省辽阳市20】人类的生产生活离不开金属材料。
(1)焊锡与其组成它的纯金属相比具有 的特性,可用来焊接电子元件。
(2)自行车表面喷漆不仅美观,而且可有效防止铁与 接触而生锈。
(3)工业上用一氧化碳和赤铁矿石来炼铁的化学方程式为 。
27、【2017云南省24】金属在生产、生活中应用广泛。
(1)我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一,以下是3种常见的金属矿石,其中主要成分属于氧化物的是 (填字母)。
(2)人类每年从自然界提取大量的金属,其中提取量最大的是铁,工业上用赤铁矿和一氧化碳炼铁的化学方程式为 。
(3)钢窗表面喷漆不仅美观,还可有效防止钢窗与空气中的 (填物质名称)和水接触而生锈。
28、【2017云南省昆明市24】金属材料是日常生活中应用广泛的材料,请回答下列与金属有关的问题.(1)工业上从含有金属元素并有开采价值的矿石提炼金属,以下金属矿石中可用于 冶炼铝的是 (填序号)。21世纪教育网版权所有
(2)①金属材料包括纯金属以及它们的 。
②铁制品锈蚀的主要条件是铁与 和 接触。
29、【2017江苏省镇江市30】铜、铁是人类使用最早、应用广泛的金属。
(一)对古代制品的认识
青铜铸件、丝绸织品、陶瓷器皿是我国古代劳动人民创造的辉煌成就.
1、上述制品不涉及到的材料是 (选填序号)。
A、金属材料 B、无机非金属材料 C、复合材料
(2)如图1为出土文物古代青铜铸件“马踏飞燕”。该文物能保存至今的原因可能是 (选填序号)。
A、铜的活泼性弱 B、铜不会生锈 C、深埋于地下,隔绝空气
(二)铁、铜的冶炼
1、我国古代曾用孔雀石炼铜,涉及主要反应的化学方程式: ,2CuO+C2Cu+CO2↑。21*cnjy*com
2、铁、铜矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿 ( http: / / www.21cnjy.com )(Fe3O4)、黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等.CuFeS2为二硫化亚铁铜,其中S元素的化合价为 。
(1)工业炼铁大多采用赤铁矿、磁铁矿.以磁铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 。炼铁不采用黄铁矿、黄铜矿,可能的原因是:
①黄铁矿、黄铜矿含铁量相对低;② 。
(2)以黄铜矿为原料,采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺,原理为:4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。
向上述反应后的溶液中加入Fe粉,得到FeSO4溶液和Cu。
①发生主要反应的化学方程式:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4, 。
②FeSO4溶液经蒸发浓缩、 、过滤等操作得到FeSO4 7H2O晶体。
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专题17 金属及金属材料的利用(解析版)
一、【知识梳理】
(一)金属材料:(分为:纯金属和合金两类。)
1、金属的物理性质: (1)常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽;
(2)密度和硬度较大,熔沸点较高;
(3)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)
(4)有良好的导热性、导电性、延展性
2.金属之最:
(1)铝:地壳中含量最多的金属元素
(2)钙:人体中含量最多的金属元素
(3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
(4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
(5)铬:硬度最高的金属
(6)钨:熔点最高的金属
(7)汞:熔点最低的金属
3、合金(1)定义:由一种金属跟 ( http: / / www.21cnjy.com )其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。注意事项:(合金是金属与金属或金属与非金属的混合物;金属在熔合了其它金属和非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部组成结构也发生了改变,从而引起性质的变化)。
(2)合金特点:一般说来,合金的熔点比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蚀性能更好
(3)举例:①铁的合金:生铁(含碳量2%~4.3%)和钢(含碳量0.03%~2%)区别:含碳量不同
②铜合金:黄铜:铜、锌的合金;青铜:铜、锡的合金,它人类使用最早的合金。
③铝合金:铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等。
④钛合金:被认为是21世纪的重要金属材 ( http: / / www.21cnjy.com )料,优点:I、熔点高、密度小;II、可塑性好、易于加工、机械性能好;III、抗腐蚀性能好;用途:广泛用于喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、造纸、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。
(二)金属矿物及其冶炼
1、金属矿物
(1)、金属在自然界在的存在形式:大部分都以化合物的形式存在,少数很不活泼的金属以单质形式存在,人类使用最早的金属是金。
(2)、铝土矿(主要成分是Al2O ( http: / / www.21cnjy.com )3);钾长石(主要成分是KAlSi3O8);明矾石(主要成分是kAl3(SO4)2(OH)6 );磁铁矿(主要成分是Fe3O4 )、赤铁矿(主要成分是Fe2O3 );菱铁矿(主要成分是FeCO3);黄铁矿(主要成分是FeS2)。
2、冶炼
(1)关于气体的实验,实验前必需对装置进行检查装置气密性。这样操作的目的是防止漏气。
(2)、实验开始时,先通入一氧化碳,然后再点燃酒精喷灯的原因是排出空气,防止加热时爆炸。
(3)、实验结束时的操作是“先停止加热,继续通一氧化碳,直到玻璃管冷却”。这样操作的目的是防止生成高温的铁又被氧化。
(4)该实验的实验现象是硬质玻璃管中红色粉末逐渐变为黑色、试管中的澄清石灰水变浑浊、酒精灯上方导管口处的气体燃烧,发出淡蓝色火焰。
(5)相关反应的化学方程式:3CO+Fe2O3 ( http: / / www.21cnjy.com )2Fe+CO2、Ca(OH)2+CO2 =CaCO3↓+H2O 、2CO+O2 ( http: / / www.21cnjy.com )2CO2
(6)思考:、如何判断反应中生成了什么物质:取少量产物于试管中,滴加适量稀盐酸,如有气泡产生证明含铁粉;或用磁铁吸引。
、装置中导管末端点燃酒精灯:点燃尾气,防止污染空气。
(7)工业炼铝的原理:2Al2O34Al+3O2↑
(三)金属资源的保护和利用
1、铁的锈蚀
(1)铁生锈的条件是:铁与O2、水接触(铁锈的主要成分:Fe2O3·xH2O)
(2)防止铁制品生锈的措施:
①保持铁制品表面的清洁、干燥;②表面涂保护膜(涂油、刷漆、电镀、烤蓝等);③制成不锈钢;
(3)铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。
(4)而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。
3.保护金属资源途径:
①防止金属腐蚀;②回收利用废旧金属;③合理开采矿物;④寻找金属的代用品
二、【典例分析】
1、【2016广东省广州市13】下列有关金属的说法正确的是( )
A.铝元素在地壳中含量最多,使用也最早
B.不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁,硬度小于纯铁
C.灯泡里的灯丝常用钨制成
D.地球上金属矿物资源储量有限,可再生
【答案】C
【解析】A、地壳中含量最多的元素是氧 ( http: / / www.21cnjy.com )元素,地壳中含量最多的金属元素是铝,铝的活动性比铁还强,难以炼制铝的单质,所以到近代才被大量应用,故A错误;
B、不锈钢属于铁的合金,不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁,硬度大于纯铁,故B错误;
C、电灯泡里的灯丝常用钨制成,因为钨的熔点高,故C正确;
D、金属矿物储量是有限的,并且不能再生,故D错误;
故选C。
【方法技巧】本题不难,本题主要考查了有关金属的知识,完成此题,可以依据已有的基础知识进行。
2、【2016广东省深圳市9】根据下列实验装置图,以下说法中错误的是( )
A.a处固体由黑色逐渐变为红棕色
B.反应过程中可观察到b处的澄清石灰水变浑浊
C.CO有毒,通常在c处将其点燃或用气囊收集以防止污染空气
D.该实验可验证CO的还原性
【答案】A
【解析】A、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,故看到的现象为玻璃管中红色固体变为黑色,说法错误;21cnjy.com
B、该反应有二氧化碳生成,则试管b处澄清的石灰水变浑浊,故B说法正确;
C、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,故说法正确;
D、一氧化碳还原氧化铁实验可验证CO的还原性,说法正确。
故选A。
【方法技巧】本题通过一氧化碳还原氧化铁考查常见物质的性质,增加了学生分析问题的思维跨度,强调了学生整合知识的能力。
3、【2015山东省潍坊市19】金属腐蚀的快慢与外界条件密切相关,下列条件下,铁钉的腐蚀速度最快的是( )【出处:21教育名师】
【答案】A
【解析】A、该装置中铁钉与空气、水分接触,铁钉会生锈,且海水中的氯化钠能加速铁制品锈蚀的速率;
B、钉能与空气、水分接触,铁钉会生锈;
C、该装置中铁钉只与水接触,实验一周后,不易生锈;
D、该装置中铁钉只与干燥的空气接触,实验一周后,不易生锈。
故铁钉的腐蚀速度最快的是A。
【方法技巧】本题难度不大,掌握铁锈蚀的条件(铁与氧气、水同时接触)是正确解答本题的关键。
4、【2016广西梧州市26】铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属,与我们的生活息息相关,
(1)用铜块制成铜片、铜丝利用了铜的 ( http: / / www.21cnjy.com ) 性。钢铁制品容易发生锈蚀,在其表面涂油漆的防锈原理是 。
(3)将纯铝和铝合金相互刻划,纯铝上留下明显划痕。请你解释其中的原因?
(4)自行车用到大量铝合金材料,外形美观,材质轻硬、牢固,除了代步,还可以作为健身工具.由此你对化学与人类生活的关系有何感想(任写一点)?
【答案】(1)延展;隔绝水和氧气;
(3)铝合金的硬度比纯铝大;
(4)化学的发展可以提高人类的生活。
【解析】(1)用铜块制成铜片、铜丝利用了铜的延展性.钢铁制品容易发生锈蚀,在其表面涂油漆的防锈原理是隔绝了水和氧气,故填:延展;隔绝水和氧气;
(3)将纯铝和铝合金相互刻划,纯铝上留下明显划痕.是因为制成合金以后硬度增大,故答案为:铝合金的硬度比纯铝大;
(4)根据信息可以看出,化学的发展可以提高人类的生活,故答案为:化学的发展可以提高人类的生活。
【方法技巧】本题考查的是常见的金属的应用的知识,完成此题,可以依据已有的知识进行。
5、【2017江苏省扬州市22】化学与生活密切相关。
(1)2017年,扬州电缆助力我国货运飞船“天舟一号”顺利升空。
①电缆内一般是铜芯,外面包有聚乙烯绝缘层。铜属于 ,聚乙烯属于 。(填序号)
a.金属材料 b.合成材料 c.复合材料
②纯铜制作铜芯电缆,主要是因为 。(填序号)
a.密度大 b.色彩鲜艳 c.导电能力强
【答案】(1)①a;b;
②c
【解析】(2)①金属材料包括纯金属与合金,所以铜属于金属材料;合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶;故填:a;b;
②铜具有优良的导电性,所以纯铜可制作铜芯电缆;故填:c。
【方法技巧】“关爱生命,永保健康”,是永恒不变的主题,与生产生活有关的知识点也就成了化学考查的热点.
6、【2017广东省深圳 ( http: / / www.21cnjy.com )市13】我国矿物种类齐全,储量丰富。工业上从从含有金属元素的矿石中提炼金属。其中赤铁矿是炼铁的主要原料。请回答下列问题:
(1)铁制品广泛应用于生产、生活中。
①下列不属于铁合金的是________(选填字母)。
A.Fe(OH)3 B.生铁 C.不锈钢
②铁钉生锈,属于________变化(选填“物理”“化学”):下图是探究铁钉在不同条件下发生生锈的实验,其中铁锈蚀最快的是________(选填字母)。
【答案】(1)A;化学;B
【解析】(1)铁合金是铁与一种或几种元素组成的中间合金,属于混合物,A项氢氧化铁属于纯净物,不属于合金。铁钉生锈,产生了新的物质氧化铁,属于化学变化,铁生锈的条件是:与空气(或氧气)、水接触,故B项铁锈蚀的最快。
【方法技巧】根据合金的定义辨别哪个不属于合金;有新物质生成的为化学变化,没新物质生成的为物理变化;铁锈蚀的条件:与空气或氧气接触,与水接触。
三、【3年真题训练】
1、【2015广西来宾市6】关于废旧金属回收的意义,下列叙述错误的是( )
A.耗费大量人力物力,得不偿失
B.是保护金属资源的重要途径
C.可以减少废弃金属对环境的污染
D.可以节约宝贵的金属资源
【答案】A
【解析】A、回收废旧金属,可以节约金属资源,虽然耗费大量人力物力,但可以节约金属资源,故选项说法错误;
B、回收废旧金属,是保护金属资源的重要途径,故选项说法正确;
C、回收废旧金属,可以减少对环境的污染,故选项说法正确;
D、回收废旧金属,可以节约冶炼金属消耗的能源,故选项说法正确。
故选A。
2、【2015广西梧州市16】下列有关合金和金属的说法,错误的是( )
A.铜可以与稀硫酸反应
B.合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高
C.大多数金属为电的良导体
D.炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁反应生成铁
【答案】A
【解析】A、铜在氢的后面,不能与稀硫酸反应,错误;
B、合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高,正确;
C、大多数金属为电的良导体,正确;
D、炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁反应生成铁,正确;
故选A。
3、【2015辽宁省葫芦岛市10】把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入到高炉中进行冶炼,得到的产物是( )【来源:21cnj*y.co*m】
钢 B.生铁 C.纯铁 D.锰钢
【答案】B
【解析】铁矿石、焦炭在高炉中会反应,得到主要成分是铁,同时含有一定量的碳和其它杂质的生铁。
4、【2016广西贺州市6】下列有关合金的说法错误的是( )
A.钢是一种化合物 B.黄铜的硬度比纯铜的硬度大
C.生铁是一种铁合金 D.焊锡的熔点比纯锡的熔点低
【答案】A
【解析】A、钢是铁合金,属于混合物,错误;
B、黄铜是铜合金,其硬度大于纯铜,正确;
C、生铁是铁合金,正确;
D、焊锡是锡合金,其熔点比纯锡的低,正确;
故选A。
5、【2016广西贺州市12】下列有关说法正确的是( )
A.铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈
B.铝制品不用涂任何保层来防腐,因为铝不与空气反应
C.镁在氧气中燃烧,发出耀眼白光,生成黑色固体
D.我国的矿物储量比较丰富,所以废旧金属直接扔掉,没有必要回收
【答案】A
【解析】A、铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水反应,故铁在潮湿的环境中比在干燥环境中容易生锈,所以正确;21教育网
B、铝表面的氧化铝为致密的氧化物,可阻止金属进一步被腐蚀,错误;
C、镁在氧气中燃烧,发出耀眼白光,生成白色固体,错误;
D、废旧金属的回收利用可以保护金属资源,错误。
故选A。
6、【2016北京市5】铜能被加工成厚度仅为7微米的超薄铜箔,说明铜具有良好的( )
A.导电性 B.延展性 C.导热性 D.抗腐蚀性
【答案】B
【解析】铜能被加工成厚度仅为7微米的超薄铜箔,说明铜具有良好的延展性。
故选B。
7、【2016江苏省苏州市15】下列说法正确的是( )
A.所有金属都呈银白色
B.铁制品在潮湿的空气中不易生锈
C.铁是地壳中含量最高的金属元素
D.工业炼铁的主要原理是用一氧化碳与铁矿石在高温下反应生成铁
【答案】D
【解析】A、不是所有金属都呈银白色,如铜呈紫红色,故选项说法错误;
B、铁制品在潮湿的空气中,跟空气中的氧气和水共同作用容易生成铁锈,故选项说法错误;
C、铝是地壳中含量最高的金属元素,故选项说法错误;
D、工业炼铁的主要原理是一氧化碳具有还原性,与铁矿石在高温下反应生成铁,故选项说法正确。
故选D。
8、【2017广西玉林市8】下列有关金属的说法错误的是( )
A.铜能导电 B.银能与稀盐酸反应
C.镁的活动性比铁强 D.铝具有良好的抗腐蚀性
【答案】B
【解析】A、铜具有优良的导电性,能导电,故选项说法正确;
B、银的金属活动性比氢弱,不能与稀盐酸反应,故选项说法错误;
C、在金属活动性顺序中,镁排在铁的前面,镁的活动性比铁强,故选项说法正确;
D、铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜,铝具有良好的抗腐蚀性,故选项说法正确。
故选B。
9、【2017江苏省常州市1】铝锂合金是中国商用飞机C919上使用的一种新材料,铝锂合金是( )
A.合成材料 B.金属材料 C.复合材料 D.非金属材料
【答案】B
【解析】金属材料包括纯金属以及它们的合金,则铝一锂合金属于金属材料。
故选B。
10、【2017江苏省徐州市5】国 ( http: / / www.21cnjy.com )产大飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。已知金属锂(Li)的活动性比铝强。 下列有关说法错误的是( )21教育名师原创作品
A.铝锂合金硬度大、密度小
B.铝在空气中表面会形成致密的氧化膜
C.锂能与盐酸反应,放出热量、生成氢气
D.锂能与氧气反应,生成的Li2O中Li显+2价
【答案】D
【解析】A、由题意可知,国产大飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料,说明了铝锂合金硬度大、密度小.故A正确;21世纪教育网版权所有
B、铝在空气中表面会形成致密的氧化膜,所以铝的耐腐蚀性强,故B正确;
C、由题意可知,锂(Li)的活动性比铝强,所以锂能与盐酸反应,放出热量、生成氢气,故C正确;
D、在Li2O中,由于氧显﹣2价,可推出Li显+1价,故D错误。
故选D。
11、【2017广西来宾市14】下列有关金属的叙述,正确的是( )
A.钢中含碳量低于生铁中的含碳量
B.合金的硬度比其纯金属的硬度小
C.铝、铁、铜都是银白色金属
D.铝能制成铝箔是因为铝有很好的抗腐蚀性
【答案】A
【解析】
A、钢的含碳量低于生铁的含碳量,故正确;
B、合金的硬度比其纯金属的硬度大,故错误;
C、铝、铁都是银白色金属,铜是紫红色的金属,故错误;
D、铝能制成铝箔是因为铝有很好的延展性,不是抗腐蚀性,故错误。
故选A。
12、【2017上海市2】属于金属的是( )
A.Mg B.O2 C.S D.P
【答案】A
【解析】A、Mg是镁的化学式,带“钅”字旁,属于金属,故选项正确;
B、O2是氧气的化学式,属于气态非金属单质,故选项错误;
C、S是硫的化学式,属于固态非金属单质,故选项错误;
D、P是磷的化学式,属于固态非金属单质,故选项错误。
故选A。
13、【2017上海市9】除铁锈的试剂是( )
A.氯化钠溶液 B.稀盐酸 C.氢氧化钠溶液 D.水
【答案】B
【解析】A、铁锈的主要成分是氧化铁,氯化钠能加快铁锈蚀的速率,不能用作除铁锈的试剂,故选项错误;
B、铁锈的主要成分是氧化铁,能与稀盐酸反应生成氯化铁和水,能用作除铁锈的试剂,故选项正确;
C、铁锈的主要成分是氧化铁,不与氢氧化钠溶液反应,不能用作除铁锈的试剂,故选项错误;
D、铁锈的主要成分是氧化铁,难溶于水,不能用作除铁锈的试剂,故选项错误。
故选B。
14、【2015山东省威 ( http: / / www.21cnjy.com )海市16】铁生锈探秘为探究铁生锈的原因,化学兴趣小组的同学进行了如图所示的四个实验,实验结果显示:B、D实验中铁生了锈,而A、C实验中没有明显的现象,仔细分析这4 个实验,回答下列问题:21·世纪*教育网
(1)评价方案
对照实验指除了一个变量外,其他的量都保持不变的实验.该实验方案中采用了对照实验方法.请指出其中的对照实验(填ABCD实验代号)和变量。
第①组对照实验 ,变量 。
第②组对照实验 ,变量 。
第③组对照实验 ,变量 。
(2)解释数据
实验时,每隔一段时间测量导管内水面上升的高度,结果如下表所示(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm )
时间/小时编号 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
A 0 0 0 0 0 0 0
B 0 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5
C 0 0 0 0 0 0 0
D 0 0.4 1.2 3.4 7.6 9.5 9.8
导致B、D实验装置中导管内水面上升的原因是 。
(3)获得结论
根据本实验,你认为导致铁生锈的物质有 ;能加快铁生锈的物质是 。
【答案】(1)AB;水分;AC,氧气;BD;食盐;
(2)铁丝生锈吸收了空气中的氧气;
(3)水分和氧气;食盐。
【解析】(1)从ABCD实验中,可 ( http: / / www.21cnjy.com )找出3组对照实验第①组对照实验 AB,变量水分;第②组对照实验AC,变量是氧气;第③组对照实验BD,变量是食盐;www.21-cn-jy.com
(2)比较B、D实验装置和现象,可知导管内水面上升的原因是由于铁丝生锈消耗了装置中的氧气,导致压强减小,水面上升;
(3)本实验的结论是导致铁生锈的物质有水分和氧气,能加快铁生锈的物质是食盐。
15、【2015山东省烟台市18】2014年12月28日,青烟威荣高铁正式通车.
(1)如图1高铁车头的玻璃是用无机玻璃、树脂、塑料等粘合而成,能耐受强大的撞击力.这种玻璃属于 材料。2-1-c-n-j-y
(2)高铁建设需要消耗大量的铝、铁等金属.
①工业上常用电解氧化铝的方法冶炼金属铝,该反应属于 (填字母序号)。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
②某兴趣小组在实验室中利用CO气体模拟炼铁的原理,如图2所示.
( http: / / www.21cnjy.com )
Ⅰ.为了避免装置A中玻璃管在加热 ( http: / / www.21cnjy.com )时可能发生爆炸,加热前应 。
Ⅱ.装置A玻璃管中发生反应的化学反应方程式是 。
Ⅲ.装置B除了吸收CO2气体外,还有 作用。
【答案】(1)复合;
(2)①B;
②Ⅰ.先通一氧化碳排出玻璃管内的空气;
Ⅱ.3CO+Fe2O3 ( http: / / www.21cnjy.com )2Fe+3CO2;
Ⅲ.可收集纯净的一氧化碳,防止一氧化碳逸出污染空气.
【解析】(1)由两种或两种以上材料制成的材料叫复合材料,故答案为:复合;
(2)①电解氧化铝生成铝和氧气,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,故答案为:B;
②Ⅰ.一氧化碳具有可燃性,与空气 ( http: / / www.21cnjy.com )混合,加热可能会发生爆炸,所以在加热前要先通一氧化碳排尽玻璃管内空气防止一氧化碳不纯发生爆炸,故答案为:先通一氧化碳排出玻璃管内的空气;
Ⅱ.在高温条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为3CO+Fe2O3 ( http: / / www.21cnjy.com )2Fe+3CO2;故答案为:3CO+Fe2O3 ( http: / / www.21cnjy.com )2Fe+3CO2;
Ⅲ.装置B内盛有氢氧化钠溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液可以除去尾气中的二氧化碳,同时一氧化碳气体排出装置内的溶液而被收集,防止造成空气污染;故答案为:可收集纯净的一氧化碳,防止一氧化碳逸出污染空气。
16、【2016山东省泰安市22】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:
(1)根据如图金属应用实例推断,金属具有的物理性质有 (至少答两点);
(2)生铁和钢都是铁的合金,二者性能不同的原因是 ;
(3)厨房中的下列物品所使用的主要材料属于金属材料的是 ;
A、陶瓷碗 B、不锈钢炊具 C、橡胶手套 D、铜质水龙头
(4)微型化录音录像的高性能带 ( http: / / www.21cnjy.com )中磁粉主要材料之一是化学组成相当于CoFe2O4的化合物,又知钴(Co)和铁都有+2、+3价,且在上述化合物中每种元素只具有一种化合价,则铁元素的化合价为 ;
【答案】(1)导电性;导热性、延展性;
(2)含碳量不同;
(3)BD;
(4)+3;
(5)硫酸、硫酸铜
【解析】(1)物理性质:物质不需要发生化学变 ( http: / / www.21cnjy.com )化就表现出来的性质.如:颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度等,金属可以制作电线说明金属具有良好的导电性;可以制作热水壶说明金属具有良好的导热性;可以拉成丝说明金属具有良好的延展性。故填:导电性;导热性、延展性;
(2)生铁和钢的含碳量不同,生铁的含碳量是2%至4.3%,钢的含碳量是0.03%至2%之间,故答案为:含碳量不同;
(3)A、陶瓷碗属于无机非金属材料,故选项错误。
B、不锈钢炊具是铁的合金,属于金属材料,故选项正确。
C、橡胶手套属于有机合成材料,不是金属材料,故选项错误。
D、铜质水龙头属于金属材料,故选项正确。
(4)若钴和铁元素的化合价相同时,即 ( http: / / www.21cnjy.com )都为+2价时,则钴和铁的化合价的和为:(+2)+(+2)×2+(﹣2)×4≠0;都为+3价时,钴和铁的化合价的和为:(+3)+(+3)×2+(﹣2)×4≠0;则都不符合要求;故化合物中Co和Fe的化合价不同;
因此Co、Fe的化合价可能为+2、+3价或+3、+2价;
若Co的化合价为+3,Fe的化合价为+2时,钴和铁的化合价的和为:(+3)+(+2)×2+(﹣2)×4≠0,不符合要求;
若Co的化合价为+2,Fe的化合价为+3,钴和铁的化合价的和为:(+2)+(+3)×2+(﹣2)×4=0,符合要求。21·cn·jy·com
17、【2016广西桂林市26】多数金属以矿物形式存在于自然界,金属矿物可用来冶炼金属.
冶炼方法 反应表示式(其他产生略去) 代表性金属
热还原法 金属A的氧化物+碳(或一氧化碳等)金属A 锌、铜
电解法 金属B的化合物金属B 钾、铝
热分解法 金属C的氧化物金属C 汞、银
(1)工业上常用赤铁矿(主要成分是Fe2O3)与CO在高温下炼铁,反应的化学方程式是 。www-2-1-cnjy-com
(2)用氧化铝冶炼金属铝的化学方程式是 。
(3)若从铅的矿物中冶炼 ( http: / / www.21cnjy.com )铅,可使用上述方法中的 ,理由是 。
【答案】(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(2)2Al2O34Al+3O2↑;
(3)热还原法;铅在金属活动顺序中位于锌和铜之间
【解析】(1)一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.故填:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(2)氧化铝在通电的条件下分解为铝和氧气,反应的化学方程式为:2Al2O34Al+3O2↑;故答案为:2Al2O34Al+3O2↑;
(3)铅在金属活动顺序中位于锌和铜之间,所以若从铅的矿物中冶炼铅,要用热还原法;故填:热还原法;铅在金属活动顺序中位于锌和铜之间。
18、【2017江苏省徐州市11】从下列选项中,选择一种适当的物质填空(填字母):
A.O2 B.CH4 C.KNO3 D.KIO3 E.浓硫酸 F.生石灰 G.不锈钢 H.玻璃钢
(1)在防盗门表面喷漆,其防锈原理是隔绝 和H2O。
【答案】A
【解析】(1)防盗门刷漆能使铁与水和氧气隔绝,从而防锈,故填:A;
19、【2017江苏省泰州市16】人类的生存与发展离不开化学。
(1)2017年5月,我 ( http: / / www.21cnjy.com )国首架大型客机C919首飞,飞机材料中使用了大量的铝镁合金,它属于 材料,铝制品具有“自我保护”能力,原因是 。
【答案】金属;铝在通常情况下能和空气中的氧气反应生成氧化铝保护膜。
【解析】(1)铝镁合金属于金属材料,铝制品具有“自我保护”能力,原因是铝在通常情况下能和空气中的氧气反应生成氧化铝保护膜。
20、【2017广西贺州市27】国人为之骄傲的第一艘国产航母于2017年4月26日在大连下水.
①铜运用于航母的电力系统是利用了铜的 性。
②合金是航母的主体材料,如铝合金,在 ( http: / / www.21cnjy.com )航母制造中备受青睐.常温下,单质铝在空气中不容易被锈蚀的原因是 。
【答案】①导电。
②通常情况下,铝能和空气中的氧气反应生成氧化铝保护膜。
【解析】①铜运用于航母的电力系统是利用了铜的导电性。
故填:导电。
②常温下,单质铝在空气中不容易被锈蚀的原因是:通常情况下,铝能和空气中的氧气反应生成氧化铝保护膜。
故填:通常情况下,铝能和空气中的氧气反应生成氧化铝保护膜。
21、【2017山东省德州市10】人类社会的发展离不开金属.请根据所学知识填空.
(1)下列制品的用途,利用金属导热性的是 。
(2)金属资源在地球上分布广泛.人们在 ( http: / / www.21cnjy.com )自然界中仅发现金、银等少量金属单质,其余金属元素都以化合物形式存在,你认为金属的存在形式主要和 有关。
(3)农业上用硫酸铜、生石灰加水配制波尔 ( http: / / www.21cnjy.com )多液作为杀菌剂.有经验的农民都不用铁质容器来配制或盛放波尔多液,原因是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)A;
(2)金属活动性强弱;
(3)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
【解析】(1)铁锅利用了铁的导热性,铜导线利用了铜的导电性,钢丝绳利用了钢的延展性,黄金饰品利用了金的金属光泽,故选:A;2·1·c·n·j·y
(2)金属的存在形式主要和金属活动性强弱有关;
(3)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
22、【2017山东省潍坊市23】金属材料在人类的生产、生活中有着十分重要的作用.
(1)多种金属可以压成薄片,抽成细丝,说明金属具有 性。
(3)金属腐蚀造成的损失巨大,对金属腐蚀的控制尤为重要.下列对金属的防护措施不合理的是 (填序号)。
a、齿轮表面涂油 b、将钢材深埋保存
c、将钢刀浸泡在盐水中 d、车圈镀铬
【答案】(1)延展;
(3)bc。
【解析】(1)金属可以压成薄片,抽成细丝,说明金属具有延展性,固体:延展;
(3)a、齿轮表面涂油能保护金属不锈蚀;
b、将钢材深埋保存不是防锈的措施;
c、将钢刀浸泡在盐水中会加速铁的锈蚀;
d、车圈镀铬能保护金属不锈蚀。
故填:bc。
23、【2017江苏省南通市13】人类社会的发展离不开金属。
(1)钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的 等物质发生化学反应的结果;
(2)在空气中,铝的表明易生成致密的氧化膜,氧化膜的主要成分是 (写化学式);
【答案】(1)氧气和水蒸气(或O2和H2O);
(2)Al2O3;
【解析】(1)钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。故填:氧气和水蒸气(或O2和H2O);【版权所有:21教育】
(2)在空气中,铝表面生成一层致密的氧化膜,氧化膜的主要成分是铝和氧气反应生成的氧化铝。故填:Al2O3;21*cnjy*com
24、【2017辽宁省葫芦岛市20】金属材料的研究和应用是化学学习的一个重要内容.
(1)为了探究铁制品锈蚀的条件做了如图 ( http: / / www.21cnjy.com )三个对比实验,一周后,B、C中无明显现象,A中的现象是 、 ,实验证明,铁制品锈蚀主要是铁与空气中的 共同作用的结果。【来源:21·世纪·教育·网】
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)铁制品锈蚀可用稀硫酸除去铁锈,发生反应的化学方程式为 。
(3)今年,我市投放了若干辆共享单车,制造这种自行车使用了大量的铁合金,该合金与铁相比具有的优点是 。
【答案】(1)铁丝生锈;试管内液面上升;氧气 ( http: / / www.21cnjy.com )和水蒸气;(2)Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;(3)硬度大,耐腐蚀等。
【解析】(1)一周后,B、C中 ( http: / / www.21cnjy.com )无明显现象,A中的现象是铁丝生锈,试管内液面上升,实验证明,铁制品锈蚀主要是铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果;
(2)铁制品锈蚀可用稀硫酸除去铁锈,发生反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;
(3)铁合金与铁相比具有的优点是硬度大,耐腐蚀等;
25、【2017广西桂林市25】金属的研究、利用对于人类社会有着重要意义。
(1)焊锡是锡铅合金,把铅加入锡中制成合金的主要目的是 。
(2)铝制品表面易形成致密氧化铝薄 ( http: / / www.21cnjy.com )膜,从而阻止铝进一步被空气氧化,但氧化铝能溶于酸。写出氧化铝与稀硫酸反应的化学方程式 。
【答案】(1)降低熔点。
(2)Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O。
【解析】(1)焊锡是锡铅合金,把铅加入锡中制成合金的主要目的是降低熔点。
故填:降低熔点。
(2)氧化铝和稀硫酸反应生成 ( http: / / www.21cnjy.com )硫酸铝和水,反应的化学方程式为:Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O。故填:Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O。
26、【2017辽宁省辽阳市20】人类的生产生活离不开金属材料。
(1)焊锡与其组成它的纯金属相比具有 的特性,可用来焊接电子元件。
(2)自行车表面喷漆不仅美观,而且可有效防止铁与 接触而生锈。
(3)工业上用一氧化碳和赤铁矿石来炼铁的化学方程式为 。
【答案】(1)熔点低;
(2)氧气、水;
(3)Fe2O3+3CO ( http: / / www.21cnjy.com )2Fe+3CO2;
【解析】(1)焊锡与其组成金属相比具有 熔点低的特性,可用来焊接电子元件.故答案为:熔点低;
(2)铁生锈的原理是铁和空气中的水分、氧气发 ( http: / / www.21cnjy.com )生的系列复杂的化学反应,所以车架表面喷漆不仅美观,而且可有效防止与氧气和水分接触而生锈.故填:氧气、水;
(3)赤铁矿的主要成分是氧化铁,在高温的条件下,氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳;故填:Fe2O3+3CO ( http: / / www.21cnjy.com )2Fe+3CO2。故填:Fe2O3+3CO ( http: / / www.21cnjy.com )2Fe+3CO2;
27、【2017云南省24】金属在生产、生活中应用广泛。
(1)我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一,以下是3种常见的金属矿石,其中主要成分属于氧化物的是 (填字母)。21*cnjy*com
(2)人类每年从自然界提取大量的金属,其中提取量最大的是铁,工业上用赤铁矿和一氧化碳炼铁的化学方程式为 。
(3)钢窗表面喷漆不仅美观,还可有效防止钢窗与空气中的 (填物质名称)和水接触而生锈。
【答案】(1)A;
(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(3)氧气;
【解析】(1)氧化物是由两种元素组成,并且含有氧元素的化合物,故填:A;
(2)一氧化碳能与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳,故填:3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(3)铁在与氧气和水蒸气同时接触时会生锈,在车体表面喷漆可以防止铁与氧气、水蒸气接触而生锈;故填:氧气;
28、【2017云南省昆明市24】金属材料是日常生活中应用广泛的材料,请回答下列与金属有关的问题.
(1)工业上从含有金属元素并有开采价值的矿石提炼金属,以下金属矿石中可用于 冶炼铝的是 (填序号)。
(2)①金属材料包括纯金属以及它们的 。
②铁制品锈蚀的主要条件是铁与 和 接触。
【答案】(1)③;
(2)①合金;
②氧气;水;
【解析】(1)铝土矿中含有铝元素,可用来冶炼金属铝;其他矿石中不含铝元素,不能用来冶炼铝;故填:③;
(2)①金属材料包括纯金属以及它们的合金;故填:合金;
②铁制品生锈的条件是同时与氧气和水直接接触;故填:氧气;水;
29、【2017江苏省镇江市30】铜、铁是人类使用最早、应用广泛的金属。
(一)对古代制品的认识
青铜铸件、丝绸织品、陶瓷器皿是我国古代劳动人民创造的辉煌成就.
1、上述制品不涉及到的材料是 (选填序号)。
A、金属材料 B、无机非金属材料 C、复合材料
(2)如图1为出土文物古代青铜铸件“马踏飞燕”。该文物能保存至今的原因可能是 (选填序号)。
A、铜的活泼性弱 B、铜不会生锈 C、深埋于地下,隔绝空气
(二)铁、铜的冶炼
1、我国古代曾用孔雀石炼铜,涉及主要反应的化学方程式: ,2CuO+C2Cu+CO2↑。
2、铁、铜矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁 ( http: / / www.21cnjy.com )矿(Fe3O4)、黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等.CuFeS2为二硫化亚铁铜,其中S元素的化合价为 。
(1)工业炼铁大多采用赤铁矿、磁铁矿.以磁铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 。炼铁不采用黄铁矿、黄铜矿,可能的原因是:
①黄铁矿、黄铜矿含铁量相对低;② 。
(2)以黄铜矿为原料,采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺,原理为:4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。
向上述反应后的溶液中加入Fe粉,得到FeSO4溶液和Cu。
①发生主要反应的化学方程式:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4, 。
②FeSO4溶液经蒸发浓缩、 、过滤等操作得到FeSO4 7H2O晶体。
【答案】(一)(1)C;
(2)AC;
(二)1、Cu2(OH)2CO3 H2O+CO2↑+2CuO;
2、﹣2;
(1)Fe3O4+4CO3Fe+4CO2;冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫,污染环境;
(2)①Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;
②降温结晶;
【解析】(一)(1)青铜是合金,属于金属材料;丝绸属于天然材料;陶瓷属于无机非金属材料;故填:C;
(2)铜的活动性弱,且深埋于地下隔绝了空气,所以青铜器不易生锈;故填:AC;
(二)1、碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:Cu2(OH)2CO3H2O+CO2↑+2CuO;故填:Cu2(OH)2CO3H2O+CO2↑+2CuO;
2、CuFeS2为二硫化亚铁铜,其中铜元素显 ( http: / / www.21cnjy.com )+2价,铁元素显+2价,设硫元素的化合价为x,则(+2)+(+2)+2x=0,x=﹣2;故填:﹣2;
(1)工业上用CO和磁铁矿炼铁,主要是利用CO的还原性,在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为Fe3O4+4CO3Fe+4CO2.黄铁矿、黄铜矿含铁量低,含有对环境有害的元素硫,并且在冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫,污染环境,因此黄铁矿、黄铜矿不宜炼铁.故填:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2;冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫,污染环境;
(2)①加入的铁粉能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁;故填:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;
②FeSO4溶液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作得到FeSO4 7H2O晶体.故填:降温结晶;
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