分類訓練5金屬材料金屬資源的利用和保護命題點1金屬材料、金屬的物理性質(zhì)與用途1(2022北京)下列生活用品,利用金屬導電性的是()A.鐵鍋 B.銅導線C.鋁箔包裝紙 D.金飾品2(2022南京)常溫下為紫紅色固體的是()A.鋅 B.鐵 C.銅 D.銀3(2022柳州)用納米材料制成的用品具有很多奇特的性質(zhì)。例如,納米銅在室溫下可拉長50多倍而不出現(xiàn)裂紋,這是因為它具有()A.導電性 B.導熱性 C.延展性 D.硬度大4(2022福建)下列物品中,由金屬材料制成的是()A.純棉毛巾 B.鐵制剪刀C.橡膠導管 D.陶瓷坩堝5(2022齊齊哈爾)下列物質(zhì)的用途主要利用其化學性質(zhì)的是()A.鎢用于造燈泡中的燈絲B.金剛石可用來裁玻璃C.氫氣用于填充探空氣球D.碳素墨水用于書寫檔案6(2022葫蘆島)下列有關(guān)金屬的說法正確的是()A.所有金屬都呈銀白色B.常溫下,所有的金屬都是固體C.為了增加金屬產(chǎn)量,大量開采金屬礦物D.金屬的回收利用,能減少對環(huán)境的污染7(2022臨沂改編)下列有關(guān)金屬材料的說法不正確的是()A.地殼中含量最多的金屬元素是鋁B.“真金不怕火煉”說明金的化學性質(zhì)不活潑C.生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金D.鋁制品具有很好的抗腐蝕性,說明鋁的金屬活動性比較弱8(2022廣州)人類從石器時代進入青銅器時代,繼而進入鐵器時代,都是以金屬材料的使用作為標志的。下列說法正確的是()A.鋁制品在常溫下有良好的抗腐蝕性B.純銅比銅合金更適合用于制作耐磨齒輪C.鐵鍋清洗后未擦干的水可隔絕空氣減緩銹蝕D.含鉛、汞等重金屬的廢舊電池不可回收利用9(2022揚州)合金的應(yīng)用和發(fā)展印證了人類文明的進步。下列有關(guān)合金的說法不正確的是()A.人類生產(chǎn)和使用鐵器早于青銅器B.生鐵和鋼是鐵、碳等元素形成的合金C.不銹鋼屬于金屬材料D.合金拓寬了金屬材料的應(yīng)用范圍10(2022廣西北部灣)人類文明進步與材料發(fā)展關(guān)系十分密切。(1)鐵鍋用于炒菜,主要利用鐵具有的性質(zhì)。

(2)鋁合金被廣泛用于航天工業(yè)。鋁合金的硬度比純鋁的硬度。

(3)一種新型材料氮化鋁(AlN)應(yīng)用于新能源汽車。工業(yè)上用氧化鋁、焦炭和氮氣在高溫條件下制得氮化鋁,并生成一氧化碳,該反應(yīng)的化學方程式是。

(4)世界最大跨徑拱橋——廣西天峨龍灘特大橋在建造過程中使用了大量鋼材。在鋼材表面刷漆可防銹,其原因是;建造過程中產(chǎn)生的廢鋼材可回收利用,其意義是(寫一條即可)。

11(2022眉山)大文豪蘇軾是眉山人的驕傲,他作詞“明月幾時有?把酒問青天”,并幻想“我欲乘風歸去”,而如今我國載人航天飛船已實現(xiàn)多次天地往返,飛天攬月早已不再是夢想。回答下列問題:(1)“酒”的主要成分是。

(2)液氫常用作航天飛船的燃料,液氫是將氫氣加壓制得的。用分子的觀點解釋能“加壓”是因為。氫氣作為能源有很多優(yōu)點,任寫出其中一條:。

(3)載人航天飛船常使用合金材料,下列關(guān)于合金的說法正確的是。

A.合金中只含金屬元素B.青銅的硬度比純銅大C.鈦合金屬于有機合成材料D.鋼的含碳量比生鐵的高12(2022威海)物盡其用——金屬之“鋁”。社會發(fā)展離不開金屬,生產(chǎn)生活中鐵、鋁及其合金制品隨處可見。圖1(1)鋁制易拉罐(如圖1)某品牌碳酸飲料的易拉罐是由鋁合金制成的,內(nèi)壁附著一層有機薄膜。該鋁合金中鋁的含量約為97%,還含有鎂、錳、鐵、銦(In)等。①將易拉罐剪成條狀,打磨后與純鋁片相互刻畫,發(fā)現(xiàn)純鋁片表面有劃痕,說明。

②請你推測組成有機薄膜的物質(zhì)具有的性質(zhì):、。(寫兩條即可)

③“是否應(yīng)該停止使用鋁制易拉罐”是當前的一個社會性科學議題。有同學認為應(yīng)該停止使用鋁制易拉罐,理由可能是(寫一條即可);也有同學支持繼續(xù)使用鋁制易拉罐,請你結(jié)合鋁的性質(zhì)闡述理由:、(寫兩條即可)。

④生活垃圾要分類投放,可與廢棄易拉罐作為同一類投放的是(填字母序號)。

A.廢舊電池 B.廢棄口罩C.廚余垃圾 D.廢舊鐵鍋(2)儲氫材料儲氫材料的研發(fā)是氫能源技術(shù)的關(guān)鍵之一。金屬鋁可用作儲氫材料,儲氫后生成氫化鋁(AlH3),其中氫元素的化合價為;釋氫原理為氫化鋁與水反應(yīng)釋放氫氣,同時生成氫氧化鋁,其反應(yīng)的化學方程式為。

(3)制備鋁工業(yè)上常用電解氧化鋁的方法制備金屬鋁,反應(yīng)的化學方程式為

。

(4)鋁合金中的銦(In)圖2如圖2為鋁、銦的原子結(jié)構(gòu)示意圖。某同學推測金屬銦與鋁的化學性質(zhì)相似,理由是。實驗證明,銦可以與稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣,其反應(yīng)的化學方程式為。

命題點2金屬的冶煉1(2022重慶A卷)工業(yè)煉鎢原理為WO3+3H2W+3H2O,發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是()A.H2 B.WO3 C.W D.H2O2(2022福建)我國古代常用灰吹法煉銀(如下圖),其過程為:將礦物銀熔于鉛形成銀鉛塊,通過焙燒使鉛氧化成PbO進入爐灰,灰吹得銀。下列說法錯誤的是()A.銀是活潑金屬B.銀鉛塊屬于混合物C.PbO中Pb的化合價為+2D.灰吹法煉銀過程含有化學變化3(2022梧州)我國古代制取黃銅的原理是:C+ZnCO3+Cu2O2CO2↑+2Cu+Zn。下列說法正確的是()A.黃銅的硬度比純銅小B.反應(yīng)中Cu2O發(fā)生氧化反應(yīng)C.氣體產(chǎn)物中可能含有COD.黃銅是鋅、銅組成的復合材料4(2022綏化)下列有關(guān)實驗現(xiàn)象的描述中,不正確的是()A.鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出大量的熱,生成四氧化三鐵B.在木炭還原氧化銅的實驗中,試管中的現(xiàn)象是固體由黑色變?yōu)榧t色C.用砂紙打磨過的鎂條放入稀鹽酸中,鎂條表面有氣泡產(chǎn)生D.二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,石蕊溶液由紫色變?yōu)榧t色5(2021廣安)利用如圖所示實驗裝置模擬工業(yè)煉鐵。下列說法正確的是()A.反應(yīng)前后Fe元素的化合價由+2變?yōu)?B.充分加熱,a處固體由黑色變?yōu)榧t色C.b處可以用澄清石灰水檢驗生成的CO2D.可用水吸收尾氣中的CO6(2021湖州)工業(yè)煉鐵的部分反應(yīng)如下所示,則()O2CO2COFeA.X可以是木炭B.X與CO都具有氧化性C.③反應(yīng)后的尾氣可直接排放D.Y中鐵元素以游離態(tài)存在7(2022海南)2022年春晚舞蹈《只此青綠》源于宋代名作《千里江山圖》。(1)《千里江山圖》流傳千年依舊色彩艷麗,璀璨奪目,與所用礦石顏料有關(guān)。說明所用礦石顏料化學性質(zhì)(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。

(2)礦石顏料之一赭石(主要成分為Fe2O3)屬赤鐵礦,我國早在春秋戰(zhàn)國時就開始煉鐵。用赤鐵礦煉鐵的主要反應(yīng)原理是(用化學方程式表示)。

(3)實驗室可用如圖所示的裝置進行模擬煉鐵。反應(yīng)前大玻璃管中加入鐵的氧化物(FexOy)試樣的質(zhì)量為12.6g。加熱前,應(yīng)先往大玻璃管中通入CO氣體的原因是。實驗結(jié)束后,繼續(xù)通入CO氣體,直至大玻璃管冷卻。此時NaOH溶液的質(zhì)量增加了7.7g。推算該鐵的氧化物的化學式中x、y的比為(填最簡整數(shù)比)。

8(2022成都)我國有著悠久的鋼鐵冶煉史,《天工開物》中記載的“炒鋼法”如圖1,該方法的生產(chǎn)過程可用圖2表示。圖1資料:①潮泥灰主要成分是石灰石。②鐵的熔點是1535℃。根據(jù)圖文回答下列問題。(1)常見的鐵礦石有赤鐵礦和(寫一種)。

(2)不斷鼓入空氣的目的是

。

(3)煉鐵爐中生成鐵的化學方程式為

。

(4)撒入潮泥灰主要作用是。不斷翻炒液態(tài)生鐵,是為了降低元素的含量。

(5)鋼的性能優(yōu)良,如鋼的熔點比純鐵,

易于加工。9(2022黑龍江龍東地區(qū))如圖是煉鐵高爐內(nèi)部的物料說明和一套工業(yè)煉鐵設(shè)備模型。請分析回答問題:(1)高爐煉鐵的原理是(用化學方程式表示)。

(2)高爐煉鐵得到的產(chǎn)品是生鐵,生鐵和鋼都是鐵的合金,性能不同是因為。

(3)圖示副產(chǎn)品中的又回到了高爐,副產(chǎn)品綜合利用的好處是。

10(2022衡陽)煉鐵的主要原料是赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、焦炭、空氣、石灰石,轉(zhuǎn)化過程如圖:(1)在此轉(zhuǎn)化過程中體現(xiàn)了焦炭的化學性質(zhì)有。(寫一條即可)

(2)③中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是。

(3)世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當于其年產(chǎn)量的20%~40%,請你寫出一種防止鐵制品銹蝕的方法。

11(2022青海)根據(jù)Fe3O4+4CO3Fe+4CO2反應(yīng)原理,工業(yè)上可用來冶煉鐵。現(xiàn)用100t含四氧化三鐵46.4%的某鐵礦石冶煉金屬鐵。請完成下列問題,寫出必要的計算過程。(1)該鐵礦石中含四氧化三鐵的質(zhì)量是多少?(2)理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少?命題點3金屬的銹蝕與防護1(2022桂林)鋼鐵生銹會造成安全隱患和經(jīng)濟損失。下列做法不能防止鐵生銹的是()A.噴漆 B.電鍍C.置于潮濕環(huán)境 D.制成不銹鋼2(2022陜西)如圖所示,將兩枚光亮的鐵釘分別用細線吊置于甲、乙中,并使部分鐵釘露出液面。放置一段時間,出現(xiàn)了銹蝕。下列說法不正確的是()A.甲、乙中,氣體含氧氣的體積分數(shù)不相等B.乙中,鐵釘在水面下的部分銹蝕最嚴重C.甲中,鐵釘在植物油內(nèi)的部分沒有銹蝕D.丙中,導管內(nèi)上升一段水柱3(2021海南)考古出土的青銅器表面往往附著一層銅綠[Cu2((1)青銅屬于(填“合成材料”或“金屬材料”)。

(2)銅綠是銅與氧氣及空氣中的另外兩種氧化物反應(yīng)生成的。這兩種氧化物是什么?(3)寫出生成銅綠的化學方程式。命題點4金屬銹蝕條件的探究1(2022廣東)對鐵生銹與燃燒條件的實驗探究如圖所示。下列說法正確的是()A.對比①②可探究:接觸氧氣是否為鐵生銹的條件之一B.對比②③可探究:接觸水是否為鐵生銹的條件之一C.對比①④可探究:溫度達到著火點是否為鐵燃燒的條件之一D.對比③④可探究:接觸氧氣是否為鐵燃燒的條件之一2(2021北京)實驗研究鐵銹蝕影響因素,記錄如下。下列分析不正確的是()實驗裝置序號其他試劑200s時O2的含量①干燥劑21%②10滴水15%③10滴水和1.0g食鹽8%A.②③中O2含量減少表明鐵已銹蝕B.①②證明水對鐵銹蝕有影響C.②③證明食鹽能加快鐵銹蝕D.①②③證明炭粉對鐵銹蝕有影響3(2022內(nèi)江)如圖所示,某興趣小組用三枚潔凈無銹鐵釘探究鐵生銹的條件。(1)四天后,(填字母序號)試管中的鐵釘有明顯銹跡。

(2)由此實驗可以得出鐵生銹的條件是。

4(2022金華)某項目學習小組用傳感器開展“影響鐵銹蝕因素”的探究,設(shè)計如圖1所示實驗裝置并完成實驗。實驗過程中,傳感器采集數(shù)據(jù)繪制得到如圖2的甲、乙兩幅曲線圖?！举Y料1】一定條件下,碳和氯化鈉溶液可加快鐵的銹蝕,但它們本身不參加反應(yīng)。【資料2】該實驗步驟如下:①檢查裝置氣密性;②裝藥品,將5克鐵粉和2克碳粉加入錐形瓶,并加入2毫升飽和氯化鈉溶液;③立即塞緊橡皮塞,橡皮塞上已插有一支裝有5毫升稀鹽酸的注射器及傳感器;④觀察現(xiàn)象,采集數(shù)據(jù)。用所學知識及以上資料信息完成下列問題:(1)實驗進行一段時間后,注射器中的稀鹽酸會自動注入瓶內(nèi),原因是

;

(2)圖2甲、乙曲線圖中,0~t1段溫度升高,瓶內(nèi)壓強減小;t2~t3段溫度升高,瓶內(nèi)壓強增大。解釋產(chǎn)生這兩個不同現(xiàn)象的原因。分類訓練5金屬材料金屬資源的利用和保護命題點1金屬材料、金屬的物理性質(zhì)與用途1.B2.C3.C4.B【解析】棉花是天然有機高分子材料;鐵屬于金屬材料;制橡膠導管所用的合成橡膠是合成有機高分子材料;陶瓷是無機非金屬材料。5.D6.D【解析】不是所有的金屬都呈銀白色,如金是黃色的;常溫下,不是所有的金屬都是固體,如汞是液態(tài)的;為保護金屬資源,應(yīng)合理開采金屬礦物。7.D8.A【解析】鋁的化學性質(zhì)比較活潑,常溫下,鋁能與氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化鋁薄膜,對內(nèi)層鋁有保護作用,所以鋁制品具有良好的抗腐蝕性,A正確;合金一般比組成它的純金屬更耐磨,故銅合金比純銅更適合制作耐磨齒輪,B錯誤;水不能起到隔絕空氣的作用,未擦干的鐵鍋更容易銹蝕,C錯誤;含鉛、汞等重金屬的廢舊電池會污染環(huán)境,不可隨意丟棄,應(yīng)回收再利用,節(jié)約金屬資源,D錯誤。9.A【解析】人類使用最早的合金是青銅。10.(1)導熱(2)大(3)Al2O3+3C+N22AlN+3CO(4)隔絕氧氣和水節(jié)約金屬資源(或減少環(huán)境污染,合理即可)11.(1)乙醇(或酒精或C2H5OH)(2)氫氣分子間有間隔,加壓時分子間隔變小無污染(或制備氫氣的原料來源廣或熱值高)(3)B12.(1)①合金的硬度比純金屬的大②無毒耐腐蝕(兩空答案合理即可)③提煉金屬鋁制易拉罐會產(chǎn)生污染(合理即可)質(zhì)輕具有良好的延展性(合理即可)④D(2)-1AlH3+3H2O3H2↑+Al(OH)3↓(3)2Al2O34Al+3O2↑(4)原子的最外層電子數(shù)相同2In+6HCl2InCl3+3H2↑命題點2金屬的冶煉1.B【解析】WO3中的氧元素被氫氣奪去,發(fā)生還原反應(yīng)。2.A【解析】在金屬活動性順序中,銀排在氫后,屬于不活潑金屬,A錯誤;銀鉛塊中含有銀、鉛等物質(zhì),屬于混合物,B正確;根據(jù)化合物中各元素正負化合價代數(shù)和為0的原則,氧元素顯-2價,則鉛元素顯+2價,C正確;根據(jù)題意,通過焙燒使鉛氧化成PbO,有新物質(zhì)生成,屬于化學變化,D正確。3.C【解析】合金的硬度比組成它的純金屬的硬度大,黃銅的硬度比純銅大,A錯誤。反應(yīng)中Cu2O失去了氧,發(fā)生了還原反應(yīng),B錯誤。碳在高溫下能與CO2反應(yīng)生成CO,故氣體產(chǎn)物中可能含有CO,C正確。合金是指在一種金屬中加熱熔合其他金屬或非金屬而形成的具有金屬特性的物質(zhì),黃銅是鋅銅合金,屬于金屬材料,不是復合材料,D錯誤。4.A【解析】生成四氧化三鐵是實驗結(jié)論,不是實驗現(xiàn)象。5.C【解析】氧化鐵中鐵元素的化合價為+3,反應(yīng)前后Fe元素的化合價由+3變?yōu)?,A錯誤;a處氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,可觀察到固體由紅色變?yōu)楹谏?B錯誤;一氧化碳不與水反應(yīng),且難溶于水,不能用水吸收CO,D錯誤。6.A【解析】碳與氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成二氧化碳,木炭的主要成分是碳,X可以是木炭,A正確。碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳,二氧化碳與碳在高溫條件下反應(yīng)生成一氧化碳,X是碳,碳與CO都具有還原性,B錯誤。③是一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,一氧化碳有毒,直接排放到空氣中會污染環(huán)境,反應(yīng)后的尾氣不能直接排放,C錯誤。Y是氧化鐵或四氧化三鐵等鐵的化合物,鐵元素以化合態(tài)存在,D錯誤。7.(1)穩(wěn)定(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(3)排凈裝置內(nèi)的空氣,避免加熱混合氣體引起爆炸1∶1【解析】(3)一氧化碳具有可燃性,與氧氣混合加熱可能會發(fā)生爆炸,點燃酒精噴燈前先通入一氧化碳的目的是排凈裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸。一氧化碳和鐵的氧化物反應(yīng)會生成鐵和二氧化碳,二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水,NaOH溶液增加的質(zhì)量為還原鐵的氧化物產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量,鐵的氧化物的化學式為FexOy,則有:yCO+FexOyxFe+yCO2 56x+16y 44y 12.6g 7.7g56x+16解得x∶y=1∶1。8.(1)磁鐵礦(或菱鐵礦)(2)提高爐溫(3)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(或Fe3O4+4CO3Fe+4CO2)(4)除雜碳(或C)(5)低【解析】(1)常見的鐵礦石有赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦等。(2)不斷鼓入空氣可以補充燃燒消耗的氧氣,使燃燒更劇烈,提高爐溫。(3)煉鐵的原理是一氧化碳在高溫下奪取鐵的氧化物中的氧,反應(yīng)的化學方程式為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2或Fe3O4+4CO3Fe+4CO2。(4)撒入潮泥灰是為了除去雜質(zhì),不斷翻炒液態(tài)生鐵,使之與氧氣接觸,目的是降低碳元素的含量。(5)一般合金的熔點較其成分金屬低,即鋼的熔點比純鐵低,易于加工。9.(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(2)含碳量不同(3)爐氣(或CO、N2、CO2)節(jié)約能源(或減少空氣污染)10.(1)還原性(或可燃性)(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(3)刷漆(或涂油、制成合金、鍍一層保護金屬等,合理即可)11.解:(1)該鐵礦石中含四氧化三鐵的質(zhì)量是100t×46.4%=46.4t。(2)設(shè)理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是x。Fe3O4+4CO3Fe+4CO2232 16846.4t 96%×x232168=x=35t答:該鐵礦石中含四氧化三鐵的質(zhì)量是46.4t;理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是35t。命題點3金屬的銹蝕與防護1.C2.B【解析】鐵釘生銹需要與水、氧氣同時接觸,則甲中除植物油外的部分鐵釘銹蝕,植物油內(nèi)的鐵釘不銹蝕,乙中鐵釘銹蝕,其中水面處的部分銹蝕最嚴重,因甲與外界大氣相通,氣體中氧氣含量變化不大,乙中鐵釘銹蝕,氧氣被消耗,則乙中氣體氧氣含量低于甲,A、C正確,B錯誤。因