1、课题 3 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：B2.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.111 B.1314C
2、.1614 D.212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：B3.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：D4.美籍华裔科学家钱永健获得 20
3、08 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
4、 图 bA.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：B6.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：A7.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
5、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+FeO CO+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：B8.铁和铁合金是生活中常用的材料,下列说法中正确的是( ) (导学号 52710063)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：B9.钢铁工
6、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 C
7、r 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(CuSO 4)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
8、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+CuSO 4 FeSO4+Cu(2)2Cu+O2+H2O+CO2 Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3+4HCl 2CuCl2+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: (导学号 52710064)请回答下
9、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(Al 2O3 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)Al 2O3+2NaOH+3H2O 2NaAl(OH)4NaAl(OH)4 Al(OH)3+NaOH2Al(OH)3 Al2O3+3H2O Al 2O3 与 Al(OH)3 的两性(2)降低 Al2O3 的熔点(3)4Al3+12e- 4Al 6O 2-12e- 3O2 阳极(4)下层 (5)c
