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第16天
金属材料及其利用
考向1：金属材料
考向2：金属矿物及其冶炼
考向3：金属资源的利用和保护
【例题1】【2020湖南湘潭】我国第一艘国产航母“山东舰”在制造的过程中使用了大量的金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（
）
A.合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高
B.钢铁是使用最多的金属材料
C.金属在常温下都是固体
D.大多数金属为电和热的优良导体
【例题2】【2019四川眉山】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．盛装药品前应先检查装置气密性
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
【例题3】【2020重庆卷】空气中含①N2
②O2
③稀有气体
④水蒸气等成分,其中与钢铁生锈有关的是（
）
A.①③
B.②④
C.③④
D.①④
1、【2019江苏南京】下列金属中，熔点最低的是（
）
A.铜
B.汞
C.铝
D.钨
2、【2018江苏南京】通常状况下，颜色呈紫红色的金属是（ ）
A．铁
B．银
C．铜
D．铝
3、【2019湖北襄阳】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
4、【2020湖南长沙】北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材科的说法正确的是（ ）
A．合金中一定只含金属元素
B．纯铜比黄铜的硬度更大
C．生锈的钢铁制品没有回收价值
D．钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹等
5、【2019广西桂林】《吕氏春秋》记载“金（即铜单质）柔锡（即锡单质）柔，合两柔则刚（即坚硬）”。这句话说明合金具有的特性是（ ）
A．合金的熔点一般比其组分低
B．合金的硬度一般比其组分大
C．合金的抗腐蚀性一般比其组分强
D．合金的耐磨性一般比其组分好
6、【2018天津市】人体内含量最高的金属元素是（
）
A.
铁
B.
锌
C.
钾
D.
钙
7、【2019湖南岳阳】下列与金属材料有关的说法中，正确的是（ ）
A．黄铜片比铜片硬度小
B．钢的性能优良，是很纯的铁
C．沙漠地区的铁制品锈蚀较快
D．为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆
8、【2018四川成都】科学家发现一种新金属。根据图表信息推测其用途错误的是（ ）
熔点
2500℃
密度
3g/cm3
强度
与钢相似
导电性
良好
导热性
良好
抗腐蚀性
优异
A．用于焊接金属
B．制造航天飞机
C．制外科手术刀
D．用于通讯设备
9、【2020贵州遵义】用一氧化碳还原氧化铁的实验中，Fe2O3转化为铁的具体过程是：
。已知铁的氧化物除Fe2O3外，其余均为黑色。下列说法正确的是（
）
A.装置中漏斗的作用是防止倒吸
B.通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁
C.该实验中所有的化学反应里，氧元素的化合价均未改变
D.当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时，固体成分是Fe3O4和FeO
10、【2019甘肃兰州】黄铜是铜与锌的合金。下列关于黄铜的说法正确的是（ ）
A．比纯铜耐腐蚀
B．加热不与空气反应
C．硬度小于纯铜
D．可以完全溶解在稀盐酸中
11、【2020四川成都】下列成都出土的文物中，不属于金属材料的是（
）
A.东汉说唱俑
B.“郫”字青铜戈
C.龙纹铅饼币
D.黄金面具
12、【2020四川雅安】下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是（
）
A.在表面刷漆
B.改用不锈钢
C.在表面镀铬
D.用湿布擦拭
13、【2020四川攀枝花】金属材料广泛应用于生产、生活中。
（1）下列物品所用的主要材料中，属于金属材料的是___________________。
A
塑料水杯
B
汽车轮胎
C
青铜古剑
D
医用口罩
（2）用盐酸可除去铁表面的铁锈，反应的化学方程式是_____________________。
（3）不法分子常用铜锌合金制成假金币行骗。能有效鉴别“金币”真假的一种方法是：将“金币”浸入稀硫酸中，产生气泡的是假金币。原理是____________（用化学方程式表示）。
14、【2019黑龙江龙东】去年港珠澳大桥正式建成通车，它是世界上钢结构桥体最长的跨海大桥。请根据所学知识，回答有关金属资源的下列问题。
（1）在空气中，铁与_____同时接触发生反应而生锈；
（2）请写出一条防止铁生锈的措施__
___；
（3）除防止金属腐蚀外，请写出还有哪些保护金属资源的有效途径。（答一点）
15、【2019山东淄博】兴趣小组的同学利用下图装置探究工业炼铁的化学原理。
（1）实验前要先通入一氧化碳，然后再加热；实验过程中观察到硬质玻璃管内的红色物质逐渐变为_____色，写出反应的化学方程式
。
（2）实验过程中必须对尾气进行处理，利用支架调节酒精灯的高度，用酒精灯火焰的_____点燃。
（3）通过上述实验探究，同学们总结一氧化碳的化学性质有
。
1、铜能被加工成7微米厚的超薄铜箔，说明铜具有良好的（
）
A.
导电性
B.
导热性
C.
延展性
D.
耐酸性
2、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
3、我国自主建造的第一艘航母下海，为保证航母的使用寿命，下列防锈措施不可行的是(
)
A.用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件
B.刷防锈漆
C船体表面镀一层黄金
D.给某些部位涂油
4、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：
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)。
命题方向
经典聚焦
考前模拟
考题预测
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第16天
金属材料及其利用
考向1：金属材料
考向2：金属矿物及其冶炼
考向3：金属资源的利用和保护
【例题1】【2020湖南湘潭】我国第一艘国产航母“山东舰”在制造的过程中使用了大量的金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（
）
A.合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高
B.钢铁是使用最多的金属材料
C.金属在常温下都是固体
D.大多数金属为电和热的优良导体
【答案】C
【解析】
A、合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，说法正确，不符合题意；
B、钢铁是铁的合金，硬度大、耐腐蚀，是使用最多的金属材料，不符合题意；
C、大多数金属在常温下都是固体，但是汞在常温下是液体，符合题意；
D、大多数金属都具有良好的导电性和导热性，说法正确，不符合题意。
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。
【例题2】【2019四川眉山】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．盛装药品前应先检查装置气密性
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，故选项说法正确。
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，故选项说法正确。
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，故选项说法错误。
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，故选项说法正确。
故选：C。
【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。
【例题3】【2020重庆卷】空气中含①N2
②O2
③稀有气体
④水蒸气等成分,其中与钢铁生锈有关的是（
）
A.①③
B.②④
C.③④
D.①④
【答案】B
【解析】铁生锈的原因是和空气中的水和氧气接触反应而生锈，所以正确答案选B
【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。
1、【2019江苏南京】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。
故选：B。
2、【2018江苏南京】通常状况下，颜色呈紫红色的金属是（ ）
A．铁
B．银
C．铜
D．铝
【答案】C
【解析】铁为黑色金属；银、铝为银白色金属；铜为紫红色的金属。
故选C。
3、【2019湖北襄阳】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；
故选：B。
4、【2020湖南长沙】北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材科的说法正确的是（ ）
A．合金中一定只含金属元素
B．纯铜比黄铜的硬度更大
C．生锈的钢铁制品没有回收价值
D．钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹等
【答案】D
【解析】A．合金中一定含有金属元素，还可以含有非金属元素，如生铁中含有非金属元素碳等，选项说法错误；
B．一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，所以纯铜比黄铜的硬度小，选项说法错误；
C．生锈的钢铁制品可以回收重新利用，这样既可以节约能源，又可以减少环境污染，选项说法错误；
D．钛和钛合金具有优良的性能，被广泛用于火箭、导弹、航天飞机和通信设备等，选项说法正确。
故选：D。
5、【2019广西桂林】《吕氏春秋》记载“金（即铜单质）柔锡（即锡单质）柔，合两柔则刚（即坚硬）”。这句话说明合金具有的特性是（ ）
A．合金的熔点一般比其组分低
B．合金的硬度一般比其组分大
C．合金的抗腐蚀性一般比其组分强
D．合金的耐磨性一般比其组分好
【答案】B
【解析】合金与其组分相比：硬度大、熔点低、抗腐蚀性增强，这里说的是硬度大。
故选：B。
6、【2018天津市】人体内含量最高的金属元素是（
）
A.
铁
B.
锌
C.
钾
D.
钙
【答案】D
【解析】人体内金属元素含量：钙>钠>镁>铁>钴>铜>锌等。故选D。
7、【2019湖南岳阳】下列与金属材料有关的说法中，正确的是（ ）
A．黄铜片比铜片硬度小
B．钢的性能优良，是很纯的铁
C．沙漠地区的铁制品锈蚀较快
D．为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆
【答案】D
【解析】A、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，黄铜片比铜片硬度大，故选项说法错误。
B、钢的性能优良，钢是铁的合金，不是很纯的铁，故选项说法错误。
C、沙漠地区的铁制品，不易与水蒸气接触，不易生锈，故选项说法错误。
D、为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆，以隔绝氧气和水，故选项说法正确。
故选：D。
8、【2018四川成都】科学家发现一种新金属。根据图表信息推测其用途错误的是（ ）
熔点
2500℃
密度
3g/cm3
强度
与钢相似
导电性
良好
导热性
良好
抗腐蚀性
优异
A．用于焊接金属
B．制造航天飞机
C．制外科手术刀
D．用于通讯设备
【答案】A
【解析】A、该金属的熔点很高，不能用于焊接金属，故说法错误。
B、该金属密度小、强度大，耐腐蚀，可用于制造航天飞机，故说法正确。
C、该金属强度大，耐腐蚀，可用于制外科手术刀，故说法正确。
D、该金属导电性好、耐腐蚀，可用于通讯设备，故说法正确。
故选A。
9、【2020贵州遵义】用一氧化碳还原氧化铁的实验中，Fe2O3转化为铁的具体过程是：
。已知铁的氧化物除Fe2O3外，其余均为黑色。下列说法正确的是（
）
A.装置中漏斗的作用是防止倒吸
B.通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁
C.该实验中所有的化学反应里，氧元素的化合价均未改变
D.当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时，固体成分是Fe3O4和FeO
【答案】D
【解析】A、一氧化碳有毒，倒置漏斗的作用是点燃过量的一氧化碳，防止污染空气，故选项错误；
B、随着反应的进行现象为：玻璃管中的粉末由红色逐渐变为黑色，通过实验现象不可以判断氧化铁是否完全转化为铁，因为铁和四氧化三铁和氧化亚铁均为黑色固体，故选项错误；
C、该实验中所有的化学反应里，最后一步一氧化碳在空气中点燃生成二氧化碳，其中氧气为单质，化合价为0价，生成物二氧化碳中氧元素化合价为-2价，化合价发生变化，故选项错误；
D、Fe2O3、Fe3O4和FeO中铁元素的质量分数依次为、、。随着反应的进行，可知氧化铁反应生成四氧化三铁，铁的质量分数变高，当全部是四氧化三铁时变为72.4%，当四氧化三铁反应生成氧化亚铁时，铁的质量分数变高，当全部是氧化亚铁时变为77.8%。当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时，可知处在72.4%和77.8%之间，所以此时固体成分是Fe3O4和FeO，故选项正确。故选D。
10、【2019甘肃兰州】黄铜是铜与锌的合金。下列关于黄铜的说法正确的是（ ）
A．比纯铜耐腐蚀
B．加热不与空气反应
C．硬度小于纯铜
D．可以完全溶解在稀盐酸中
【答案】A
【解析】A、黄铜是铜与锌的合金，比纯铜耐腐蚀，故选项说法正确。
B、黄铜是铜与锌的合金，铜与锌加热均能与空气中的氧气反应，故选项说法错误。
C、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，硬度大于纯铜，故选项说法错误。
D、铜不与稀盐酸反应，不能完全溶解在稀盐酸中，故选项说法错误。
故选：A。
11、【2020四川成都】下列成都出土的文物中，不属于金属材料的是（
）
A.东汉说唱俑
B.“郫”字青铜戈
C.龙纹铅饼币
D.黄金面具
【答案】A
【解析】A、该物品的材料是陶瓷，属于无机非金属材料，选项正确；
B、青铜是一种合金，属于金属材料，选项错误；
C、铅是一种金属，属于金属材料，选项错误；
D、黄金是一种金属，属于金属材料，选项错误，故选A。
12、【2020四川雅安】下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是（
）
A.在表面刷漆
B.改用不锈钢
C.在表面镀铬
D.用湿布擦拭
【答案】D
【解析】A、在表面刷漆，在金属制品的表面形成了一层保护膜，隔绝了水和氧气，不符合题意；
B、改用不锈钢，不锈钢改变了钢的内部结构，能防止铁生锈，不符合题意；
C、在表面镀铬，在金属制品的表面形成了一层保护层，隔绝了水和氧气，不符合题意；
D、用湿布擦拭金属制品，让它与水接触，导致金属制品在潮湿的环境中，容易生锈，符合题意。故选D。
13、【2020四川攀枝花】金属材料广泛应用于生产、生活中。
（1）下列物品所用的主要材料中，属于金属材料的是___________________。
A
塑料水杯
B
汽车轮胎
C
青铜古剑
D
医用口罩
（2）用盐酸可除去铁表面的铁锈，反应的化学方程式是_____________________。
（3）不法分子常用铜锌合金制成假金币行骗。能有效鉴别“金币”真假的一种方法是：将“金币”浸入稀硫酸中，产生气泡的是假金币。原理是____________（用化学方程式表示）。
【答案】
(1).C；(2).Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；(3).Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
【解析】（1）A、塑料水杯是用合成塑料制成，属于合成材料，不符合题意；
B、汽车轮胎是用合成橡胶制成的，属于合成材料，不符合题意；
C、青铜属于铜的合金，属于金属材料，符合题意；
D、制作医用口罩的无纺布的成分中含有涤纶等，涤纶属于合成纤维，不符合题意。故选C。
（2）铁锈的主要成分是氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式是：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
（3）假金币为铜锌合金，金属活动性顺序为锌>（氢）>铜>金，所以锌可以和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，而金不和稀硫酸反应，故将“金币”浸入稀硫酸中，产生气泡的是假金币。原理是Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
14、【2019黑龙江龙东】去年港珠澳大桥正式建成通车，它是世界上钢结构桥体最长的跨海大桥。请根据所学知识，回答有关金属资源的下列问题。
（1）在空气中，铁与_____同时接触发生反应而生锈；
（2）请写出一条防止铁生锈的措施__
___；
（3）除防止金属腐蚀外，请写出还有哪些保护金属资源的有效途径。（答一点）
【答案】（1）氧气和水蒸气；
（2）刷漆或涂油；
（3）寻找金属替代品。
【解析】（1）铁生锈的条件是铁与氧气和水蒸气同时接触发生反应而生锈；故填：氧气和水蒸气；
（2）铁在潮湿的空气中容易生锈，所以要防止生锈应该隔绝空气或是水，故可以采取刷漆或涂油等方法防止铁生锈；故填：刷漆或涂油；
（3）除防止金属腐蚀外，保护金属资源的有效途径还有寻找金属替代品、合理开采金属矿物、回收利用废旧金属等，故填：寻找金属替代品。
15、【2019山东淄博】兴趣小组的同学利用下图装置探究工业炼铁的化学原理。
（1）实验前要先通入一氧化碳，然后再加热；实验过程中观察到硬质玻璃管内的红色物质逐渐变为_____色，写出反应的化学方程式
。
（2）实验过程中必须对尾气进行处理，利用支架调节酒精灯的高度，用酒精灯火焰的_____点燃。
（3）通过上述实验探究，同学们总结一氧化碳的化学性质有
。
【答案】(1).
黑、3CO+Fe2O32Fe+CO2
；(2).外焰；(3).还原性、可燃性、毒性
【解析】（1）实验前要先通入一氧化碳，排出装置中的空气，然后再加热，防止发生爆炸；硬质玻璃管内一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，观察到硬质玻璃管内的红色物质逐渐变为黑色，反应的化学方程式为。
（2）实验过程中必须对尾气进行处理，利用支架调节酒精灯的高度，用酒精灯火焰的外焰点燃，外焰的温度最高，有利于一氧化碳的点燃。
（3）由实验可知一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，体现了一氧化碳的还原性。实验过程必须对尾气进行处理，是因为一氧化碳有毒，会污染环境。用燃烧法进行尾气处理，说明一氧化碳具有可燃性。
1、铜能被加工成7微米厚的超薄铜箔，说明铜具有良好的（
）
A.
导电性
B.
导热性
C.
延展性
D.
耐酸性
【答案】C
【解析】铜能被加工成7微米厚的超薄铜箔，说明铜具有良好的延展性，故选C。
2、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。
3、我国自主建造的第一艘航母下海，为保证航母的使用寿命，下列防锈措施不可行的是(
)
A.用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件
B.刷防锈漆
C船体表面镀一层黄金
D.给某些部位涂油
【答案】C
【解析】A、用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件，能延长航母的使用寿命，不符合题意；B、刷防锈漆能隔绝氧气和水，能延长航母的使用寿命，不符合题意；
C.黄金的价格昂贵，通过船体表面镀一层黄金防锈，方法不可行，符合题意；
D.给某些部位涂油能隔绝氧气和水，能延长航母的使用寿命，不符合题意。故选C。
4、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：
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；（2）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。
（2）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。
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