第一部分 考點研究

模塊一 身邊的化學物質

命題點8 金屬資源的利用和保護

(時間：40分鐘　分值：51分)

一、選擇題

1. (2016邵陽)下列物質不屬于合金的是( )

A. 生鐵 B. 鋼 C. 黃銅 D. C60

2. (2016泰州)下列屬于鐵的物理性質的是( )

A. 易生銹 B. 能導電

C. 能與稀硫酸反應 D. 能在氧氣中燃燒

3. (2016揚州) 為了減緩鐵制品的銹蝕，下列做法不當?shù)氖? )

A. 在車船的表面噴涂油漆

B. 將使用后的菜刀用布擦干

C. 洗凈鐵制品表面的油膜

D. 在鐵制品表面鍍上一層鋅

4. (2016漳州) 下列情況中，鐵釘容易生銹的是( )

A. 在干燥的空氣中

B. 浸沒在蒸餾水中

C. 部分浸入食鹽水中

D. 浸沒在植物油中

5. (2016大連)下列有關金屬的說法中，錯誤的是( )

A. 銅質插頭是利用銅的導電性

B. 鎢制燈絲是利用鎢的熔點低

C. 鋁制成鋁箔是利用鋁的延展性

D. 用鐵鍋炒菜是利用鐵的導熱性

6. (2016南寧)下列有關合金的說法錯誤的是( )

A. 鋼是一種化合物

B. 黃銅的硬度比純銅的硬度大

C. 生鐵是一種鐵合金

D. 焊錫的熔點比純錫的熔點低

7. (2016壽春中學四模)2015年5月18日中國石墨烯展示館在常州市建成，展品中的'烯合金'是利用石墨烯與鋁合金研制而成，下列對烯合金的說法錯誤的是( )

A. 具有可燃性

B. 鋁原子是靜止不動的

C. 具有優(yōu)良的導電性

D. 烯合金是混合物

8. 下列有關金屬的說法中正確的是( )

A. 鐵絲在氧氣中燃燒生成黑色的氧化鐵

B. 生銹的鐵制品沒有利用價值，可隨意丟棄

C. 武德合金的熔點高，可用于制造保險絲

D. 鐵具有良好的導熱性，可用于制造鐵鍋等炊具

9. (2016貴港)人類文明進步與金屬材料發(fā)展關系十分密切。下列有關金屬材料的敘述中正確的是( )

A. 常溫下，金屬都是固體

B. 鋁比鐵活潑，因而鋁制品抗腐蝕性能比鐵差

C. 沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢

D. 多數(shù)合金的熔點高于組成它的成分金屬的熔點

二、填空和簡答題

10. (2016北京改編)漢代?；韬顕z址考古發(fā)掘出大量珍貴文物。

(1)如圖是首都博物館展出的3件文物，其中由金屬材料制成的是______(填序號)。

第10題圖

(2)出土的鐵質編磬銹蝕嚴重，金餅卻依然金光燦燦，從物質性質的角度解釋其原因：_______________________________________________________。

(3)每年因腐蝕而浪費掉的金屬材料數(shù)量驚人，鐵柵欄常采取的防銹措施是________，除防止金屬腐蝕外，保護金屬資源的有效途徑還有____________________。

11. (2016云南節(jié)選)2016年底，滬昆高鐵和云桂高鐵即將開通，人們的出行將更加方便、快捷，結合所學化學知識，回答下列問題：

第11題圖

(1)動車電路中的導線大多是用銅制的，這是利用了銅的延展性和________性。動車使用的金屬材料大多是合金而不是純金屬，這是因為合金具有更多優(yōu)良性能，例如，鋼比純鐵硬度________(填'大'或'小')。

(2)動車表面噴漆除美觀外，主要是為了防止外殼生銹，其防銹原理是________________。

(3)鋁熱劑是修建鐵路時常用的焊接材料，其反應原理是在高溫下，鋁與氧化鐵反應得到熔融的鐵與一種氧化物，該反應的化學方程式為________________________。

12. (2016牡丹江)金屬材料在日常生活中有廣泛的應用。

(1)日常生活中燈管后面的反光片為鋁箔，鋁塊能制成鋁箔是利用了鋁的____________。

(2)工業(yè)上加工鐵制品時，需要在鐵板上做標記，工人師傅常用硫酸銅溶液在鐵板上畫出紅線，請寫出發(fā)生反應的化學方程式_______________________。

(3)鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料，鈦合金與人體具有很好的'相容性'，因此可以用來制造______________。

(4)金屬資源是不可再生的，愛護金屬資源是我們刻不容緩的職責。生活中的廢舊鐵鍋、易拉罐應投放到貼有________(填字母)標識的垃圾箱。

13. (2015重慶A)如圖所示的煉鐵高爐中發(fā)生了許多化學反應，其中就涉及到碳及其化合物的相互轉化。請回答下列問題。

第13題圖

(1)空氣通過進風口與原料中的焦炭充分反應，其化學方程式為__________________________。

(2)由(1)中產(chǎn)生的氣體與熾熱的焦炭會繼續(xù)反應，其化學方程式為__________________。

(3)生成生鐵的主要反應為Fe2O3＋3COeq \o(=====,\s\up7(高溫)) 2Fe＋3CO2，該反應中發(fā)生氧化反應的物質是________(填序號)。

A．Fe2O3 B．CO C．Fe D．CO2

(4)高爐氣體的主要成分為N2、CO、CO2，如果將高爐氣體通入足量的NaOH溶液中，發(fā)生反應的化學方程式為____________________________。

14. (2016合肥十校聯(lián)考五)早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器。工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應。某化學興趣小組利用如圖裝置進行實驗探究，請按要求填空：

第14題圖

(1)實驗開始應先________________(填'通一氧化碳'或'點燃酒精噴燈加熱')。實驗完畢停止加熱前____________(填'需要'或'不需要')將導管從石灰水中取出，因為_____________________________________________。

(2)能證明一氧化碳和氧化鐵發(fā)生化學反應的現(xiàn)象是____________________，寫出該反應的化學方程式___________________。

(3)待裝置冷卻后，同學們想知道黑色固體是不是鐵，于是小強同學用磁鐵靠近黑色固體，發(fā)現(xiàn)固體全部被吸引，于是認為得到的黑色固體都是鐵。老師提出了質疑，黑色固體不一定都是鐵，因為四氧化三鐵也能被磁鐵吸引，且為黑色，所以黑色固體可能是鐵，也可能是鐵和四氧化三鐵的混合物。同時告訴同學們四氧化三鐵能與鹽酸反應，生成氯化鐵，氯化亞鐵和水。氯化鐵能與銅反應生成氯化亞鐵和氯化銅。

請你設計實驗證明黑色固體的成分。

15. (2015眉山)某化學興趣小組進行鐵生銹的實驗探究活動。

第15題圖

【探究一】鐵生銹的條件

(1)該興趣小組將潔凈無銹的鐵釘分別置于如圖所示裝置中，經(jīng)過一段時間觀察，____________(填裝置序號)裝置中出現(xiàn)了明顯的銹跡。

他們的結論：鐵生銹是因為鐵與空氣中的__________________等發(fā)生了化學反應。

(2)甲同學提出了疑問：空氣中的氮氣、二氧化碳沒有參與鐵的生銹過程嗎？請設計實驗為甲同學釋疑。________________________________，觀察并記錄現(xiàn)象即可證明。

【探究二】影響鐵生銹速率快慢的因素

乙同學說：媽媽常說菜刀沾有鹽水生銹更快。這種說法對嗎？同學們廣泛查閱資料。

資料一：導電性強的溶液都可加速鐵的生銹。

資料二：海上航行的輪船在與海水接觸的部分鑲嵌一鋅塊，能有效降低鋼材被腐蝕的速率。

(3)將上述A裝置中的蒸餾水改為下列液體中的________，可使鐵生銹的速率加快。

a. 硫酸鈉溶液 b. 無水乙醇 c．蔗糖溶液

(4)一些鐵制品表面覆蓋了某些涂層。不同的涂層被破壞后，鐵生銹的速率不同。你認為下列________涂層破壞后，鐵生銹的速率較快。

a. 鍍鋅鐵 b. 鍍錫鐵

(5)一些建筑的大門刷上了一層銀白色的金屬，你認為該金屬可能是_______。

a. 銀粉 b. 銅粉 c. 鎂粉

【交流與思考】

(6)寫出一種防止鐵生銹的方法__________________________________________________________________。

1. D　【解析】生鐵、鋼都是鐵的合金，黃銅是銅鋅合金，C60是碳單質，不屬于合金。

2. B　【解析】物質的物理性質是不需要通過化學變化就能表現(xiàn)出來的性質。鐵易生銹屬于化學性質，A錯誤；鐵能導電屬于物理性質，B正確；鐵能與稀硫酸反應屬于化學性質，C錯誤；鐵能在氧氣中燃燒屬于化學性質，D錯誤。

3. C　【解析】鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生化學反應的過程，因此破壞鐵銹蝕的條件，就可以防止其銹蝕。在車船的表面噴涂油漆，能使船體隔絕氧氣和水，可減緩其銹蝕，A不符合題意；將使用后的菜刀用布擦干，能使其減少與水接觸，可減緩其銹蝕，B不符合題意；洗凈鐵制品表面的油膜，可使鐵制品暴露在氧氣與水蒸氣的環(huán)境中，不能減緩其銹蝕，C符合題意；在鐵制品表面鍍一層鋅，既可以使鐵制品隔絕氧氣和水 ，同時鋅在空氣中，其表面生成一層氧化膜，阻止內部的鐵被氧化，因此可減緩鐵制品的銹蝕，D不符合題意。

4. C　【解析】鐵釘生銹的條件是鐵釘同時與氧氣(或空氣)和水接觸，故鐵釘在干燥的空氣中，沒有與水蒸氣接觸，不易生銹，A錯誤；鐵釘浸沒在蒸餾水中，沒有與氧氣接觸，不易生銹，B錯誤；鐵釘部分浸入食鹽水中，同時與水和氧氣接觸，且食鹽能加快鐵釘生銹，C正確；鐵釘浸沒在植物油中，沒有與氧氣和水接觸，不易生銹，D錯誤。

5. B　【解析】銅具有良好的導電性，常用于制插頭等，A正確；鎢的熔點高，常用于制燈泡燈絲，B錯誤；鋁的延展性好，可制成鋁箔，C正確；鐵用于鑄鍋主要利用其導熱性，D正確。

6. A

7. B　【解析】碳單質具有可燃性，鋁具有可燃性，所以烯合金具有可燃性，A正確；鋁是由鋁原子構成，構成物質的微粒都在不停運動著，B錯誤；石墨烯是碳的單質，具有導電性，鋁合金具有導電性，所以烯合金具有優(yōu)良的導電性，C正確；烯合金是由石墨烯和鋁合金組成的，所以烯合金是混合物，D正確。

8. D　【解析】鐵絲在氧氣中燃燒生成黑色的四氧化三鐵，氧化鐵是三氧化二鐵，A錯誤；生銹的鐵制品回收有利于保護金屬資源、保護環(huán)境、節(jié)約金屬冶煉的成本，不能隨意丟棄，B錯誤；武德合金的熔點低，可用于制造保險絲，C錯誤；鐵具有良好的導熱性，可用于制造鐵鍋等炊具，D正確。

9. C　【解析】常溫下大多數(shù)金屬是固體，但汞是液體，A錯誤；鋁比鐵活潑，但鋁在空氣中與氧氣反應生成一層致密的氧化鋁薄膜，阻止內部的鋁進一步被氧化，而鐵與氧氣反應生成的氧化物比較疏松，不能阻止內部的鐵繼續(xù)被氧化，B錯誤；鐵生銹需要水與氧氣同時參加，沙漠地區(qū)氣候干燥，水分較少，所以鐵制品銹蝕較慢，C正確；合金的熔點比其組成成分金屬的熔點低，D錯誤。

10. (1)AC (2)金的化學性質穩(wěn)定，鐵的金屬活動性比金強　(3)刷漆(合理即可)　尋找金屬替代品(合理即可)

【解析】(1)金屬材料包括純金屬和合金，金餅是由純金屬金制成，玉印不屬于金屬材料，青銅屬于合金，故選AC。(2)鐵的化學性質比較活潑，能與氧氣、水共同作用產(chǎn)生鐵銹，而金的化學性質穩(wěn)定，不易和其他物質反應，即鐵的金屬活動性比金強。

11. (1)導電　大　(2)隔絕氧氣和水　(3)2Al＋Fe2O3eq \o(=====,\s\up7(高溫)) 2Fe＋Al2O3

【解析】(1)銅具有延展性和導電性，可用于制作導線；一般情況下合金的硬度比純金屬大。(2)鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣共同作用導致生銹，在動車表面噴漆，可隔絕氧氣和水，防止外殼生銹。(3)根據(jù)題干信息可知，鋁和氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和氧化鋁。

12. (1)延展性　(2)Fe＋CuSO4=== FeSO4＋Cu　(3)人造骨

(4)A

【解析】(1)鋁塊能制成鋁箔是利用了鋁的延展性。(2)鐵能與硫酸銅溶液反應生成硫酸亞鐵和銅，鐵表面出現(xiàn)一層紅色物質。(3)鈦合金與人體具有很好的'相容性'，可用來制造人造骨。(4)廢舊鐵鍋、易拉罐屬于金屬材料，可回收使用，A屬于可回收的標志，故應投入粘貼圖標A的垃圾箱中。

13.(1)C＋O2eq \o(=====,\s\up7(點燃)) CO2　(2)C＋CO2eq \o(=====,\s\up7(高溫)) 2CO　(3)B　(4)2NaOH＋CO2=== Na2CO3＋H2O

【解析】(1)焦炭在進風口與空氣中的氧氣充分反應生成二氧化碳，反應的化學方程式為C＋O2eq \o(=====,\s\up7(點燃)) CO2。(2)二氧化碳和焦炭在高溫條件下反應生成一氧化碳，反應的化學方程式為C＋CO2eq \o(=====,\s\up7(高溫)) 2CO。(3)物質在反應中得到氧的反應是氧化反應，含氧化合物失去氧的反應屬于還原反應。一氧化碳在反應中得氧生成二氧化碳，發(fā)生的是氧化反應，所以選B。(4)高爐中的氣體只有二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉溶液，反應的化學方程式為CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O。

14. (1)通一氧化碳　不需要　CO在繼續(xù)通，石灰水不會倒吸

(2)固體由紅色變成黑色(或石灰水變渾濁)　3CO＋Fe2O3eq \o(=====,\s\up7(高溫)) 2Fe＋3CO2[或CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋H2O]

(3)

【解析】(1)由于一氧化碳具有可燃性，裝置中有空氣，為防止加熱一氧化碳和空氣的混合物引起爆炸，需先通一氧化碳，后加熱；實驗結束時，為防止還原出來的鐵被重新氧化，需在一氧化碳的環(huán)境中冷卻，所以先停止加熱，繼續(xù)通入一氧化碳直至玻璃管冷卻至室溫；由于停止加熱后需繼續(xù)通一氧化碳，所以試管中液體不會發(fā)生倒吸，停止加熱前不需要將導管從石灰水中取出。(2)一氧化碳還原氧化鐵，可觀察到的現(xiàn)象為玻璃管中固體由紅色變成黑色，澄清石灰水變渾濁，反應的原理是在高溫下，一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳或二氧化碳與澄清石灰水反應生成碳酸鈣沉淀和水。(3)根據(jù)題意，鐵、四氧化三鐵均可與鹽酸反應，結合銅可與氯化鐵反應，可推知鐵也能與氯化鐵反應生成氯化亞鐵，因此確定所得黑色固體成分時，將少量黑色固體加入試管中，加入足量的稀鹽酸，因為固體中有鐵，故可觀察到有氣泡產(chǎn)生；反應后，再向試管中加入少量的銅粉，黑色固體中無四氧化三鐵，故可觀察到的現(xiàn)象是銅粉無變化。

15. (1)A 氧氣和水蒸氣　(2)將A裝置中的空氣換作氮氣或二氧化碳　(3)a　(4)b　(5)c (6)刷油漆(合理即可)

【解析】(1)鐵生銹是鐵與空氣中的水分和氧氣共同作用的結果， A中鐵釘滿足鐵生銹的條件，一段時間后會出現(xiàn)明顯的銹跡。(2)將A裝置中的空氣換作氮氣或二氧化碳就可驗證空氣中氮氣或二氧化碳有沒有參與鐵生銹的反應。(3)因為導電的溶液可加速鐵的生銹，硫酸鈉溶液中含有鈉離子和硫酸根離子，如果把A裝置中的蒸餾水改為硫酸鈉溶液可使鐵生銹的速率加快。(4)鐵比錫活潑，錫層破壞后，鐵銹蝕速率加快。(5)大門上刷一層銀白色金屬，該金屬可能是鎂，因為鎂在空氣中能形成一層致密的氧化鎂薄膜，隔絕水分和氧氣，起到防銹作用。(6)鐵制品防銹的方法有涂保護層，刷油漆等。