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第八單元　金屬和金屬材料 第1課時　金屬材料、金屬資源的利用和保護 (建議時間：40分鐘　分值：48分) 一、選擇題 題號 1 2 3 4 5 6 7 答案 1. (xx江西)常溫下為液態(tài)的金屬是(　　) A. 汞 B. 金 C. 銀 D. 鋁 2. (xx南京)通常狀況下，顏色呈紫紅色的金屬是(　　) A. 鐵 B. 銀 C. 銅 D. 鋁 3. (xx蘭州改編)合金具有許多優(yōu)良的性能，下列材料不屬于合金的是(　　) A. 生鐵 B. 玻璃鋼 C. 青銅 D. 18K金 4. (xx鄂州)下列關(guān)于金屬材料的說法中正確的是(　　) A. 鋁制品表面應(yīng)常用鋼刷擦洗 B. 可用鐵桶盛裝農(nóng)藥波爾多液 C. 焊錫(錫鉛合金)的熔點低，常用來焊接金屬 D. 鋼因為比生鐵的含碳量高，所以應(yīng)用范圍更廣 5. (xx長沙)xx年5月我國自主建造的第一艘航母下海。為保證航母的使用壽命，下列防銹措施不可行的是(　　) A. 用抗銹蝕性能優(yōu)異的合金制造航母零部件 B. 刷防銹漆 C. 船體表面鍍一層黃金 D. 給某些部位涂油 6. (xx福建)下列四支試管中，鐵釘銹蝕最快的是(　　) 7. (xx重慶B)小明筆記中有一處錯誤，你認為是圖中的哪一處(　　) 第7題圖 A. a處 B. b處 C. c處 D. d處 二、填空和簡答題 8. (xx桂林節(jié)選)鋁是地殼中含量最多的金屬元素，鋁的化合物種類繁多，氧化鋁的熔點(2050 ℃)高于鋁的熔點(660 ℃)。硬鋁(含鋁、銅、鎂、硅)是用途廣泛的鋁合金。結(jié)合課本知識回答下列問題。 (1)硬鋁比鋁的硬度________(填“大”或“小”)，硬鋁含有的非金屬元素是________。 (2)氧化鋁可用于制造耐火磚等耐高溫材料，這是因為__________________。 (3)從活潑金屬的化合物中提煉單質(zhì)比較困難。人類3000多年前就使用銅，1500多年前就使用鐵，推測人類使用鋁比使用鐵的年代________(填“早”或“晚”)。 9. 電動獨輪車是一種新型的代步工具，既輕便又環(huán)保，如圖是一款電動獨輪車示意圖。 第9題圖 (1)所標物質(zhì)中，屬于金屬材料的是________(寫一種即可，下同)；屬于有機合成材料的是________。 (2)不銹鋼耐腐蝕，而鐵在潮濕的空氣中容易生銹，主要是因為鐵易與空氣中的水蒸氣、________發(fā)生復雜的反應(yīng)，生成鐵銹。 (3)金屬資源是有限的，我們應(yīng)該保護金屬資源，請寫出一條保護金屬資源的途徑：__________________________________________。 10. (xx安慶市一模)我們在超市進行購物時，手推車是常用的工具。請完成下列各題： 第10題圖 (1)如圖所標示的超市手推車各部件中，屬于金屬材料的是________(寫出1種即可，下同)，屬于有機合成材料的是________。 (2)車籃一般用鋁合金而不用純鋁制造的原因是______________________________。 (3)手推車的生鐵支架在潮濕的空氣中會生銹，用稀硫酸除鐵銹(Fe2O3)的原理是________________________________(用化學方程式表示)。 (4)利用鐵生銹的原理在食品工業(yè)上還有應(yīng)用。如“納米α－Fe粉”可以用于食品保鮮，稱之為“雙吸劑”，它能夠吸收空氣中的水分和氧氣，若用化學方法檢驗使用一段時間后的“雙吸劑”是否完全失效，寫出檢驗方法：________________________________________________________________。 11. 工業(yè)上煉鐵煉鋼和軋制鋼材的主要流程如圖，已知生鐵的含碳量為2%～4.3%、鋼的含碳量為0.03%～2%。 第11題圖 (1)反應(yīng)：①Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2，②2Fe2O3＋3C 4Fe＋3CO2↑，屬于置換反應(yīng)的是______，用于高爐煉鐵的原理是________(填序號)。 (2)煉鐵的固體原料需經(jīng)過粉碎，其目的是__________________________。 (3)熱空氣和高爐氣體的主要成分有一種相同，這種氣體的化學式是__________。爐渣中含有硅酸鈣(CaSiO3)，其中硅元素的化合價是____。 (4)煉鋼爐中，通入純氧的目的是____________________________________。將鋼錠軋成鋼板，體現(xiàn)了金屬的________性。 12. (xx安慶市一模)如下是探究鐵生銹條件的實驗裝置圖。(本實驗使用的儀器均已干燥，且錐形瓶體積較小，忽略錐形瓶內(nèi)原有空氣對實驗的影響) 圖1 圖2 第12題圖 【實驗步驟】 (1)按圖1所示裝配儀器并裝好試劑(裝置氣密性良好)，觀察試管①和②中鐵釘?shù)纳P情況。 (2)打開分液漏斗活塞，直至試管①中一半的冷卻的沸水排入試管②時(如圖2所示)，停止實驗。觀察試管③和④中鐵釘?shù)纳P情況。 【實驗現(xiàn)象】 試管①和②中的鐵釘不生銹，試管③和④中的鐵釘生銹，且試管③比試管④中的鐵釘生銹嚴重。 【實驗分析】 (1)錐形瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為______________________________。 (2)要實現(xiàn)“試管①中一半的冷卻沸水排入試管②”，帶a、b導管的橡皮塞可選擇________。 第12題圖3 (3)右圖是實驗后試管③中的鐵釘，其中生銹最嚴重的是______(選填a、b或c)處。 (4)試管③中的鐵釘比試管④中的鐵釘生銹嚴重的原因是________________________。 (5)要對比鐵生銹需要水，應(yīng)選擇圖1、圖2實驗中試管的編號是________。 (6)該實驗中，若用“鋅?！贝妗岸趸i”，用“稀硫酸”代替“雙氧水”，結(jié)合對比圖1、圖2各試管中的鐵釘生銹情況，________(填“能”或“不能”)得出鐵生銹需要的條件。 三、計算題 13. 石英(主要成分SiO2)可用來制取玻璃(Na2SiO3)，其反應(yīng)原理是SiO2＋Na2CO3 Na2SiO3＋CO2↑，現(xiàn)用60 g含80% SiO2的石英，試計算可制取玻璃(Na2SiO3)的質(zhì)量。  參考答案及解析 1. A　【解析】汞是唯一在常溫下是液體的金屬，故選A。 2. C　【解析】通常狀況下，鐵、銀、鋁呈銀白色，銅呈紫紅色。 3. B　【解析】玻璃鋼不是合金，屬于復合材料。 4. C　【解析】 A 鋁制品表面因氧化易形成一層致密的氧化鋁薄膜，該薄膜具有保護內(nèi)層的鋁不易被腐蝕的作用，故不能常用鋼刷擦洗 B 波爾多液中含有硫酸銅，鐵會與硫酸銅溶液發(fā)生反應(yīng)，故不能用鐵桶盛裝波爾多液 C √ 焊錫因為其熔點低，常用來焊接金屬 D 生鐵和鋼都是鐵的合金，生鐵是含碳量為2%～4.3%的鐵合金，鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵合金，鋼比生鐵的含碳量低 5. C　【解析】為了防止船體銹蝕可將金屬制成合金或在其表面鍍上一層不易銹蝕的金屬，雖然黃金耐銹蝕但黃金的價格太昂貴，成本過高，該措施不可行。 6. D　【解析】鐵與蒸餾水、空氣中的氧氣共同作用而生銹，食鹽水會加速鐵釘?shù)匿P蝕，故選D。 7. B　【解析】物質(zhì)與氧發(fā)生的反應(yīng)是氧化反應(yīng)。在反應(yīng)中，CO奪取了氧化鐵(Fe2O3)中的氧生成CO2，則CO在反應(yīng)中發(fā)生的是氧化反應(yīng)，不是還原反應(yīng)，故選B。 8. (1)大　硅(或Si)　(2)熔點高　(3)晚 【解析】(1)硬鋁是合金，合金的硬度比組成該合金的純金屬的硬度大，故硬鋁的硬度大于鋁的硬度；硬鋁中所含的元素為鋁、銅、鎂、硅，其中硅元素屬于非金屬元素，鋁、鐵和鎂都屬于金屬元素。(2)由題可知，氧化鋁的熔點很高，故氧化鋁可用于制造耐火磚等耐高溫材料。(3)活動性越強的金屬越難冶煉，活動性較弱的金屬更易冶煉，鋁的活動性較鐵強，所以人類使用鐵的年代比鋁更早。 9. (1)鋁合金踏板(或不銹鋼車輪)　塑料外殼(或塑料把手或橡膠輪胎)　(2)氧氣　(3)尋找金屬替代品(合理即可) 10. (1)鋁合金車籃(或生鐵支架)　塑料把手(或橡膠滑輪) (2)鋁合金具有硬度大、抗腐蝕性強的優(yōu)點(合理即可)　(3)Fe2O3＋3H2SO4=== Fe2(SO4)3＋3H2O　(4)滴加稀鹽酸，若有氣泡產(chǎn)生則雙吸劑未完全失效，若無氣泡產(chǎn)生，則雙吸劑全部失效(合理即可) 【解析】(1)圖中所標示的超市手推車各部件中，屬于金屬材料的是鋁合金車籃和生鐵支架，屬于有機合成材料的是塑料把手和橡膠滑輪。(2)純鋁的硬度低，而鋁合金的硬度大，且抗腐蝕性能比純鋁好。(3)鐵銹的主要成分為Fe2O3，用稀硫酸除鐵銹的的原理是Fe2O3＋3H2SO4=== Fe2(SO4)3＋3H2O。(4)要用化學方法檢驗“雙吸劑”是否完全失效，就是檢驗是否還有鐵存在，可滴加稀鹽酸，若出現(xiàn)氣泡則證明還有鐵粉存在，即雙吸劑沒有完全失效。 11. (1)② 　 ①　 (2)增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率　(3)N2　 ＋4 　(4)使生鐵中的碳充分反應(yīng)，降低碳含量　延展 【解析】(1)反應(yīng)②是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，屬于置換反應(yīng)；高爐煉鐵的原理是CO作為還原劑把鐵從赤鐵礦石中還原出來。(2)將煉鋼的固體原料粉碎的目的是增大反應(yīng)物間的接觸面積，加快反應(yīng)速率。(3)空氣和高爐氣體的主要成分中相同的是N2。(4)煉鋼爐中通入純氧的目的是使生鐵中的碳充分反應(yīng)，降低碳含量。將鋼錠軋成鋼板，體現(xiàn)了金屬的延展性。 12. (1)2H2O2 2H2O＋O2↑　(2)A　(3)b　(4)試管③中氧氣的濃度大　(5)②和④　(6)能 【解析】(1)錐形瓶中的反應(yīng)為二氧化錳催化過氧化氫分解制取氧氣。(2)由于氧氣的密度比水大，要實現(xiàn)“試管①中的一半的冷卻沸水排入試管②”，利用氧氣增大壓強達到目的，此時選擇裝置A。(3)鐵與氧氣和水同時接觸易生銹，因此實驗后試管③中b處的鐵釘銹蝕嚴重。(4)由于試管③中氧氣的濃度大，因此比試管④的銹蝕程度嚴重。(5)試管②中鐵釘只與氧氣接觸不生銹，試管④中鐵釘與氧氣和水同時接觸生銹，由此可知鐵生銹需要水。(6)實驗中若錐形瓶中更換藥品后，制取的是氫氣，則通過比較圖2中試管③和④可得出鐵生銹需要氧氣，比較②和④可得出鐵生銹需要水，由此可知鐵生銹需要氧氣和水。 13. 解：60 g含80% SiO2的石英中SiO2的質(zhì)量為60 g80%＝48 g 設(shè)可制取玻璃(Na2SiO3)的質(zhì)量為x SiO2＋Na2CO3 Na2SiO3＋CO2↑ 60　　　　　　　　 122 48 g 　 x ＝　　　x＝97.6 g 答：可制取玻璃(Na2SiO3)的質(zhì)量為97.6 g。