1、第八单元 金属和金属材料课时 1 金属材料 金属资源的利用和保护精练版习题一、单项选择题(本大题包括 5 小题,每小题 2 分,共 10 分)1. (2016 邵阳) 下列物质不属于合金的是( )A. 生铁 B. 钢 C. 黄铜 D. C 602. (2016 扬州) 为了减缓铁制品的锈蚀,下列做法不当的是( )A. 在车船的表面喷涂油漆B. 将使用后的菜刀用布擦干C. 洗净铁制品表面的油膜D. 在铁制品表面镀上一层锌3. (2016 广州) 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
2、球上金属矿物资源储量有限,可再生4. (2016 南宁)如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图。下列说法错误的是( )第 4 题图A. 给酒精灯加网罩,目的是使火焰集中并提高温度B. 实验过程中,可观察到澄清石灰水变浑浊C. 碳在反应中发生了氧化反应,表现出还原性D. 实验结束后,应先停止加热,再将导气管从澄清石灰水中撤出5. (2017 原创) 三氧化二铁和氧化铜的混合物 3.20 g,高温下与足量的一氧化碳充分反应后,得到固体的质量可能是( )A. 2.24 g B. 2.40 g C. 2.56 g D. 4.00 g二、选择填充题(本大题包括 2 小题,每小题 3 分,共 6 分)6. (
3、2017 原创) 下列有关合金的说法中,正确的是( )A. 合金属于金属材料B. 合金的熔点比其成分金属高C. 合金的抗腐蚀性能比其成分金属弱D. 青铜、黄铜的硬度_纯铜7. 保护金属资源的有效途径有( )A. 大力开采金属矿物B. 回收利用废旧金属C. 禁止生产易造成金属腐蚀的化工产品D. _三、填空与说明题(本大题包括 4 小题,共 24 分。化学方程式 2分,其余每空 1 分)8. (2016 北京) 汉代海昏侯国遗址考古发掘出大量珍贵文物。(1)下图是首都博物馆展出的 3 件文物,其中由金属材料制成的是_(填序号) 。(2)出土的铁质编磬锈蚀严重,金饼却依然金光灿灿,从物质性质的角度解
4、释其原因:_。9. 铁合金在生产、生活中应用广泛。(1)地球上的铁元素以_( 填“单质”或“化合物”)的形式存在。可用于炼铁的一种矿石是_。(2)用生铁制防盗门而不用纯铁的主要原因是_,在防盗门表面喷漆,其防锈原理是_,喷漆前用稀硫酸除铁锈的化学方程式为_。10. (2015 重庆 A)初中化学实验中,铁钉多次亮相。如图展示了光亮铁钉的一系列变化。,第 10 题图)(1)中发生反应的化学方程式可以是_。(2)中,铁钉主要与空气中的氧气、_发生反应。(3)中除去铁锈的化学方程式为_。(4)如果用 a、b、c 分别代表光亮铁钉、锈蚀铁钉、无锈铁钉,则它们的质量由大到小的顺序为_(用字母表示) 。
5、11. (2016 天津改编) 金属具有广泛的应用。(1)下列金属制品中,利用金属导热性的是_(填字母) 。A. 金属硬币 B. 铝制导线 C. 铜制火锅(2)波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂,它由硫酸铜、生石灰加水配制而成。不能用铁质容器配制波尔多液的原因是_(用化学方程式表示) 。(3)防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径之一。洁净的铁钉在下列情况下容易生锈的是_(填字母 )。A. 在干燥的空气中 B. 在潮湿的空气中C. 浸没在植物油中(4)铝具有很好的抗腐蚀性能,原因是铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。氧化铝难溶于水,却能溶于酸。写出氧化铝与稀
6、硫酸反应生成硫酸铝和水的化学方程式_。(5)铁锅在潮湿的空气中易生锈,为防止铁锅生锈,可采取的措施是_。铜眼镜架戴久了也会产生绿色的铜锈,其主要成分是碱式碳酸铜Cu 2(OH)2CO3。铜生锈除与空气中氧气和水有关外,还与空气中的_有关,这样判断的依据是_。(6)废旧的铁锅不要随意丢弃,应回收再利用,这样做的意义是_。四、实验与探究题(本大题包括 2 小题,共 14 分。化学方程式 2分,其余每空 1 分)12. (2015 绥化) 某化学兴趣小组同学利用图中所示装置模拟炼铁:第 12 题图(1)为了避免玻璃管 a 在加热时可能发生爆炸,加热前应_。(2)a 管中氧化铁发生反应的化学方程式为_
7、。(3)B 装置可用来吸收二氧化碳气体,写出该反应的化学方程式_。B 装置_(填“能”或“不能”)用来收集 CO。(4)若 a 管中氧化铁全部还原成铁,冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了 2.4 g,则加入 a 管中氧化铁的质量是_g。13. (2015 眉山) 某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。第 13 题图【探究一】铁生锈的条件(1)该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中,经过一段时间观察,_(填装置序号)装置中出现了明显的锈迹。他们的结论:铁生锈是因为铁与空气中的_等发生了化学反应。(2)甲同学提出了疑问:空气中的氮气,二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗?请设计实验
8、为甲同学释疑。_,观察并记录现象即可证明。【探究二】影响铁生锈速率快慢的因素乙同学说:妈妈常说菜刀沾有盐水生锈更快。这种说法对吗?同学们广泛查阅资料。资料一:导电性强的溶液都可加速铁的生锈。资料二:海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块,能有效降低钢材被腐蚀的速率。(3)将上述 A 装置中的蒸馏水改为下列液体中的_,可使铁生锈的速率加快。a. 硫酸钠溶液 b. 无水乙醇 c 蔗糖溶液(4)一些铁制品表面覆盖了某些涂层。不同的涂层被破坏后,铁生锈的速率不同。你认为下列_涂层破坏后,铁生锈的速率较快。a. 镀锌铁 b. 镀锡铁(5)一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属,你认为该金属可能是_。a
9、. 银粉 b. 铜粉 c. 镁粉【交流与思考】(6)写出一种防止铁生锈的方法_。五、计算题(本大题包括 1 小题,共 10 分)14. (2016 枣庄) 生活中常见的铁制品大多为铁合金(成分为铁和碳)材料,而非纯铁,铁合金又因其含碳量不同分为生铁和钢(生铁含碳量为 2% 4.3%,钢含碳量为 0.03%2%) 。将一块质量为 5.8 g 的铁合金放入烧杯中,再向烧杯中加入 98 g 稀硫酸,恰好与铁合金中的铁完全反应,所得氢气的质量为 0.2 g。通过计算回答,该铁合金是生铁还是钢?(写出计算过程,结果精确到 0.1%)。答案1. D2. C 【解析】铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧
10、气、水蒸气等发生化学反应的过程,因此破坏铁锈蚀的条件,就可以防止其锈蚀。在车船的表面喷涂油漆,能使船体隔绝氧气和水,可减缓其锈蚀,A 不符合题意;将使用后的菜刀用布擦干,能减少其与水接触,可减缓其锈蚀,B 不符合题意;洗净铁制品表面的油膜,使铁制品暴露在氧气与水蒸气的环境中,不能减缓其锈蚀,C符合题意;在铁制品表面镀一层锌,可以使铁制品隔绝氧气和水,同时锌在空气中,其表面生成一层氧化膜,阻止内部的铁被氧化,因此可减缓铁制品的锈蚀,D 不符合题意。3. C 【解析】铝元素是地壳中含量最多的金属元素,氧元素是地壳中含量最多的元素,最早使用的金属是铜,A 错误;不锈钢属于合金,合金的特点是抗腐蚀性强
11、、熔点低、硬度大,B 错误;钨的熔点高,常用作灯泡里的灯丝,C 正确;金属矿物资源是有限的,不可再生,D 错误。4. D 【解析】木炭与氧化铜反应的条件是高温,因此为了提高加热的温度可给酒精灯加网罩,A 正确;实验中生成了二氧化碳气体,二氧化碳通入到澄清石灰水中,会与其反应生成 CaCO3 白色沉淀,因此可观察到澄清石灰水变浑浊,B 正确;此反应中,碳得到氧生成二氧化碳,碳被氧化,表现出还原性,C 正确;实验结束后,应先将导气管从澄清石灰水中撤出,再停止加热,否则会使水倒流至试管内,可能造成试管炸裂,D 错误。5. B 【解析】假设 3.20 g 固体全为三氧化二铁时,充分反应后得到固体的质量
12、为 2.24 g;假设 3.20 g 固体全为氧化铜时,充分反应后得到固体的质量为 2.56 g;所以混合物充分反应后所得固体质量的范围在 2.24 g2.56 g 之间,故选 B。6. A 大于7. B 防止金属腐蚀(或寻找金属代用品等)8. (1)AC (2)金的化学性质稳定,铁的金属活动性比金强【解析】(1)金属材料包括纯金属和合金,金饼是由纯金制成,玉印不属于金属材料,青铜属于合金,故选 AC。(2)铁的化学性质比较活泼,能与氧气、水共同作用生成铁锈,而金的化学性质稳定,不易和其他物质反应,即铁的金属活动性比金强。9. (1)化合物 赤铁矿( 或磁铁矿、菱铁矿等合理即可)(2)生铁的硬
13、度比纯铁大 隔绝空气( 或氧气) 和水 Fe 2O33H2SO4= Fe2(SO4)33H 2O【解析】(1)铁的化学性质比较活泼,在自然界中以化合物形式存在,用于炼铁的矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿等。(2)生铁是铁的合金,合金的硬度一般比纯金属高,所以制防盗门一般用生铁,而不用纯铁;铁生锈是铁与空气(或氧气)和水共同作用的结果,在防盗门表面喷漆可将铁与空气(或氧气)氧气和水隔绝,防止其生锈;铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与稀硫酸发生复分解反应生成硫酸铁和水。10. (1)Fe CuSO4= CuFeSO 4(合理即可) (2)水蒸气 (3)Fe2O36HCl= = 2FeCl33H 2O (
14、4)bac【解析】(1)由题意可知,蓝色溶液为可溶性铜盐溶液(如硫酸铜、氯化铜溶液等) ,铁钉和硫酸铜溶液反应能置换出铜,在铁钉表面生成一层红色的铜单质,反应的化学方程式为 FeCuSO 4= FeSO4Cu。(2)铁钉生锈的条件是铁与空气中的氧气和水蒸气同时接触。(3) 用稀盐酸除铁锈,铁锈( 主要成分是 Fe2O3)与盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为 Fe2O3 6HCl= 2FeCl33H 2O。(4) 铁钉生锈生成三氧化二铁的水合物,生成物的质量等于铁的质量加上参与反应的氧气和水蒸气的质量,所以锈蚀铁钉的质量大于光亮铁钉的质量;锈蚀铁钉与盐酸反应,即三氧化二铁与盐酸反应生成氯
15、化铁和水,质量减小,无锈铁钉的质量小于锈蚀铁钉的质量,根据质量守恒定律,有一部分铁元素进入到溶液中变成了氯化铁,所以无锈铁钉的质量比原来光亮铁钉的质量小;由以上分析可知铁钉质量由大到小的顺序是:锈蚀铁钉光亮铁钉无锈铁钉,即 bac。11. (1)C (2)Fe CuSO4= FeSO4 Cu (3)B(4)Al2O3 3H2SO4= Al2(SO4)3 3H2O (5)用水洗净擦干 二氧化碳 碱式碳酸铜中含有碳元素(或质量守恒定律) (6)保护金属资源【解析】(1)金属硬币是利用金属的耐磨、耐腐蚀、硬度大等性质,铝制导线主要利用其导电性和延展性,铜制火锅是利用了金属的导热性。(2)铁的金属活动
16、性较铜强,铁能与硫酸铜反应,因此不能用铁质容器配制波尔多液,否则会腐蚀容器,降低药效。(3)铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果,因此在潮湿的空气中铁易生锈。(4) 氧化铝和稀硫酸能发生复分解反应,生成硫酸铝和水,其反应的化学方程式为 Al2O3 3H2SO4= Al2(SO4)3 3H2O。(5)根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变及铜锈主要成分的化学式 Cu2(OH)2CO3 可知,铜生锈与空气中的氧气、水和二氧化碳有关。12. (1)先通一会儿 CO (2)3COFe 2O3 = = = = =高 温 2Fe3CO 2(3)CO22NaOH= = Na2CO3H 2O 能 (4)8【解
17、析】(1)由于加热 CO 和空气的混合气体可能引起爆炸,所以实验中应在加热前先通一会儿 CO,目的是排尽空气。(3)B 装置用 NaOH 溶液吸收二氧化碳气体,因为二者可以发生反应; B 装置能用来收集 CO,因为 NaOH 和 CO 不反应,可将 NaOH 从右端导管口排出。(4)设氧化铁的质量为 x,利用差量法:3CO Fe2O3 2Fe3CO 2 质量差= = = = =高 温 160 112 48x 2.4 g x8 g16048 x2.4 g13. (1)A 氧气和水蒸气 (2)将 A 装置中的空气换成氮气或二氧化碳 (3)a (4)b (5)c (6)刷油漆(合理即可)【解析】(1
18、)铁生锈是铁与空气中的水蒸气和氧气共同作用的结果, A 中铁钉满足铁生锈的条件,一段时间后会出现明显的锈迹。(2)将 A 装置中的空气换成氮气或二氧化碳就可验证空气中氮气或二氧化碳有没有参加铁生锈的反应。(3)因为导电性强的溶液可加速铁的生锈,硫酸钠溶液中含有钠离子和硫酸根离子,可以导电,如果把蒸馏水换为硫酸钠溶液可使铁生锈速率加快。(4)铁比锡活泼,锡层破坏后,铁锈蚀速度加快。(5)大门上刷一层银白色金属,该金属可能是镁,因为镁在空气中能形成一层致密的氧化镁薄膜,隔绝水分和氧气,起到防锈作用。(6)铁制品防锈的方法有涂保护层、刷油漆等。14. 解:设该铁合金中铁的质量为 xFeH 2SO4= FeSO4H 256 2x 0.2 g x5.6 g562 x0.2 g该铁合金中的含碳量为 100%3.4%5.8 g 5.6 g5.8 g根据 2%3.4% 4.3%,则该铁合金为生铁答:该铁合金为生铁。