第九讲金属材料及金属资源的保护
必考点1金属材料
(1)金属材料的分类
①纯金属(单质):金、铜、铁等。②合金(混合物):钢、青铜、硬铝等。
(2)金属的特性
①颜色:大多数金属呈银白色,而金呈黄色,铜呈紫红色。
②状态:多数金属常温下为固态,而汞呈液态。
(3)金属之最
铝:地壳中含量最高的金属元素。
钙:人体中含量最高的金属元素。
铁:目前世界年产量最高的金属(铁铝铜)。
银:导电、导热性最好的金属(银铜金铝)。
铬:硬度最高的金属。
钨:熔点最高的金属。
汞:熔点最低的金属。
(4)合金的性质
在金属中加热熔合某些金属或非金属所制得的具有金属特征的物质称为合金。合金属于混合物,形成过程发生的是物理变化。
①合金的硬度一般大于组成它们的金属的硬度。
②合金的熔点一般低于组成它们的金属的熔点。
③合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属的抗腐蚀能力。
(·河北中考)下列有关金属及合金的说法错误的是
A.常温下所有的金属都是固体
B.铁制品在潮湿的空气中易生锈
C.生铁和不锈钢都是金属材料
D.铝片表面易生成致密的氧化膜
A
A、不是常温下所有的金属都是固体,常温下汞是液体,故选项说法错误;B、铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果,铁制品在潮湿的空气中易生锈,故选项说法正确;C、生铁和不锈钢都是铁的合金,都是金属材料,故选项说法正确;D、铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,铝片表面易生成致密的氧化膜,故选项说法正确。故选A。
1.(·南京中考)下列金属中,熔点最低的是
A.铜B.汞C.铝D.钨
B
汞常温下唯一的液态金属,故四种金属中熔点最低的是汞。故选B。
2.(·衡阳中考)下列有关金属材料的说法中正确的是
A.地壳中含量最高的金属元素是铁
B.钢的性能优良,所以钢是纯净的铁
C.多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
D.银的导电性最好,大多数电线都是用银作材料
C
A、地壳中含量最高的金属元素是铝,错误;B、钢是铁的合金,不是纯净的铁,错误;C、合金与组成的纯金属比有许多性能的改变,比如合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属好,正确;D、银虽然导电性最好,但它价格高,密度大,所以大多数电线都是用银作材料是错误的。现在大多数电线是用铜和铝作材料,错误。故选C。
3.(·葫芦岛中考)我国首艘国产航母已经海试,标志着我国金属材料制造技术取得重大突破。根据所学知识回答问题。
(1)生铁和钢都是铁的合金,其性能不同的原因是____________________________。
(2)将一定量的铜粉加入到硝酸银和硝酸铝的混合溶液中,充分反应后过滤,则滤液中一定含有的溶质是____________________________,滤渣中一定含有的物质是______________。
(3)航母的飞行甲板主体材料是合金钢,能承受舰载机起降时产生的冲击,还能抵抗海洋盐雾的侵蚀。由此推知:制造飞行甲板的合金钢具有的性能是______________、______________。
(4)金属矿物储量有限,不能再生。保护金属资源的有效途径,除了防止金属锈蚀外,还有__________________________________________(写出一条即可)。
(1)含碳量不同
(2)硝酸铜、硝酸铝银
(3)硬度大、耐腐蚀
(4)有计划、合理开采矿物
(1)生铁和钢都是铁的合金,其性能不同的原因是含碳量不同。
(2)排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,所以将一定量的铜粉加入到硝酸银和硝酸铝的混合溶液中,铜会与硝酸银反应生成硝酸铜和银,不会与硝酸铝反应,充分反应后过滤,所以滤液中一定含有的溶质是硝酸铜、硝酸铝,滤渣中一定含有的物质是银。
(3)合金的性能比组成其纯金属的性能优良,所以制造飞行甲板的合金钢具有的性能是硬度大、耐腐蚀。
(4)保护金属资源的有效途径,除了防止金属锈蚀外,还有有计划、合理开采矿物。
必考点2金属的腐蚀与防护
(1)铁锈蚀的条件
铁与氧气和水等物质相互作用。铁锈的主要成分是Fe2O3。如果接触盐酸、氢氧化钠、氯化钠等溶液腐蚀更快。
(2)钢铁防锈方法:
①保持铁制品表面干燥和洁净。②在铁制品表面涂一层保护膜:刷油漆;涂油;电镀;烤蓝;塑钢。③改变铁的组织结构,制成合金钢,如不锈钢。
注意:铁锈是一种疏松易吸水的物质,铁生锈后如果没有除锈,会加速铁的锈蚀。因此铁制品要除锈后再涂保护层。铝制品表面有一层致密氧化铝保护膜,不需要再涂保护层。
(3)金属资源的保护
保护金属资源从以下四方面做起:防止金属的腐蚀;回收利用废金属;有计划、合理地开采矿物;寻找金属的代用品。
(·广东中考)探究铁生锈的条件,有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却),对应关系正确的是
A.甲和乙:水B.乙和丙:空气
C.甲和丙:空气D.甲和丁:水
D
A、一段时间后,甲和乙试管中的铁钉均不生锈,不能探究铁锈蚀的条件,故选项错误;B、一段时间后,乙和丙试管中的铁钉均不生锈,不能探究铁锈蚀的条件,故选项错误;C、一段时间后,甲和丙试管中的铁钉均不生锈,不能探究铁锈蚀的条件,故选项错误;D、一段时间后,甲试管中的铁钉不生锈,丁试管中的铁钉生锈,可用于探究铁锈蚀的条件,故选项正确。故选D。
4.(·十堰市郧西县九年级1月质量监测)下列关于金属的说法中,不正确的是
A.铜有良好的导电性,常用于制作导线
B.铁制容器比铝制容器更易腐蚀,是因为铁的金属活动性比铝强
C.不锈钢具有较强的耐腐蚀性,可用于制作医疗器械
D.金属资源的回收利用既保护了环境,又节约了金属资源
B
A、铜有良好的导电性,常用于制作导线,故A正确;
B、铝在空气中易被氧气氧化生成致密的氧化铝保护膜,起到了保护作用,铝比铁活泼,故B错误;
C、不锈钢具有较强的耐腐蚀性,可用于制作医疗器械,故C正确;
D、金属资源的回收利用,既保护了环境,又节约了金属资源,故D正确。故选B。
5.(·重庆B中考)为了探究铁制品锈蚀的条件,小明用普通铁钉、纯铁钉同时进行如图的四组实验,一段时间后只在实验Ⅰ中观察到了红褐色锈斑,其他均无明显变化。下列说法错误的是
A.Ⅰ和Ⅱ说明铁制品锈蚀需要O2
B.Ⅰ和Ⅲ说明铁制品锈蚀需要H2O
C.Ⅰ和Ⅳ说明H2O和O2同时存在,铁制品不一定发生锈蚀
D.Ⅲ和Ⅳ说明铁制品锈蚀跟铁制品内部结构有关
D
A、Ⅰ中铁钉生锈,Ⅱ中铁钉不能生锈,说明铁制品锈蚀需要氧气,该选项说法正确;B、Ⅰ中铁钉生锈,Ⅲ中铁钉不能生锈,说明铁制品锈蚀需要水,该选项说法正确;C、Ⅰ中铁钉生锈,Ⅳ中纯铁钉不能生锈,说明H2O和O2同时存在,铁制品不一定发生锈蚀,说明铁制品锈蚀跟铁制品内部结构有关,该选项说法正确;D、Ⅲ和Ⅳ不能说明铁制品锈蚀跟铁制品内部结构有关,这是因为除去铁钉不同外,其它物质不完全相同,该选项说法不正确。故选D。
6.(·天门中考)下列有关金属及其腐蚀的叙述,正确的是
A.铝比铁的抗腐蚀性好,是因为其表面易形成致密的氧化物保护膜
B.锌比银活泼,故锌能置换出氯化银中的银
C.生铁是混合物,钢是纯净物
D.铜的化学性质不活泼,故铜器放置在潮湿的空气中不会被腐蚀
A
A、铝比铁的抗腐蚀性好,是因为其表面易形成致密的氧化物保护膜,正确;B、锌比银活泼,故锌能置换出可溶性银盐中的银,而氯化银是难溶于水的,故错误;C、生铁和钢都是合金,都是混合物,故错误;D、铜的化学性质不活泼,但是铜器放置在潮湿的空气中也会被腐蚀,故错误。故选A。
必考点3金属的冶炼
(1)常见的矿石
金属矿石
赤铁矿
黄铁矿
菱铁矿
铝土矿
黄铜矿
辉铜矿
磁铁矿
主要成分
(3)铁的冶炼
实验药品
氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体
实验仪器
铁架台、硬质玻璃管、单孔橡胶塞
酒精灯、酒精喷灯、试管
双孔橡胶塞、导管
实验装置
实验步骤
(1)检查装置的气密性;
(2)装入药品,固定装置;
(3)向玻璃管中通入CO气体;
(4)点燃酒精灯;
(5)点燃酒精喷灯;
(6)反应完成后熄灭酒精喷灯;
(7)玻璃管冷却后停止通CO气体;
(8)熄灭酒精灯。
实验步骤可简化为:
一氧化碳早出晚归,酒精喷灯迟到早退;
前者颠倒会爆炸,后者颠倒要氧化。
实验现象
(1)红棕色粉末逐渐变为黑色;
(2)澄清石灰水变浑浊;
(3)尾气燃烧并产生淡蓝色火焰。
化学方程式
酒精喷灯处:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
试管中:CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
酒精灯处:2CO+O22CO2
实验结论
红棕色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁
注意事项
(1)实验开始时要先通入一氧化碳,再点燃酒精灯,以排净玻璃管中的空气,以免加热时发生爆炸。
(2)实验结束时,应先停止加热,继续通CO至冷却到室温,防止生成的高温的铁再次被氧化。
(3)由于CO有毒,不能直接排放到空气中,否则会污染空气,因此装置中酒精灯所起的作用是点燃未反应的一氧化碳气体。
(·重庆A中考)实验室用如图装置模拟炼铁。下列说法正确的是
A.磁铁矿的主要成分是Fe2O3B.应先加热Fe2O3,再通入CO
C.红棕色的Fe2O3逐渐变黑D.气体通过澄清石灰水后可直接排放
CA、磁铁矿的主要成分是Fe3O4,故选项说法错误;B、实验开始先通入一氧化碳,排出装置内的空气后,再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁,先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气,防止发生爆炸,故选项说法错误;C、一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验进行一段时间后,玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑,故选项说法正确;D、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,气体通过澄清石灰水后不能直接排放,可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集,故选项说法错误。故选C。
7.(·淮安市淮阴区九年级上学期12月调研)下列矿石(括号内为主要成分的化学式)冶炼时产生的物质会污染空气且能形成酸雨的是
A.赤铁矿(Fe2O2)B.菱铁矿(FeCO3)C.黄铁矿(FeS2)D.磁铁矿(Fe3O4)
C赤铁矿、菱铁矿、磁铁矿都不含有硫元素,在冶炼时不会生成二氧化硫;黄铁矿含有硫元素,在冶炼铁时会生成二氧化硫,污染空气且能够形成酸雨。故选C。
8.(·河南中考)如图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中正确的是
A.开始时应先预热玻璃管,后通入一氧化碳
B.实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红棕色
C.参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为40∶7
D.将尾气点燃或收集,可防止一氧化碳污染空气
DA、实验开始先通入一氧化碳,排出装置内的空气后,再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁,先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气,防止发生爆炸,故选项说法错误;B、一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验进行一段时间后,玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑,故选项说法错误;C、反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为∶(28×3)=40∶21,故选项说法错误;D、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置,可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集,故选项说法正确。故选D。
9.(·永州中考)铁是一种常见的金属,也是目前世界上年产量最高的金属。下面归纳了初中化学有关铁的知识。
(1)比较生铁和纯铁,其中硬度较大的是___________________。
(2)焦炭的主要成分是碳,在生铁冶炼过程中,焦炭参与了下列反应:
①C+O2CO2②C+CO22CO,其中为冶炼生铁提供热量的反应是_______(填序号)。
(3)物质甲的阳离子符号是_____。
(4)若铁与物质乙反应时,火星四射,则生成物中固体的化学式是_____。
(5)若固体为红色单质,则铁与物质乙反应的化学方程式是_____________________________(任写一个)。
(1)生铁(2)①(3)H+(4)Fe3O4
(5)Fe+CuSO4FeSO4+Cu(或Fe+CuCl2FeCl2+Cu)
(1)生铁属于铁合金,根据一般来说,合金的硬度比其纯金属大的原则,生铁的硬度比纯铁大。
(2)碳和氧气的反应是放热反应,碳与二氧化碳的反应是吸热反应,故为冶炼生铁提供热量的反应是①。
(3)由图可知,铁与甲反应生成气体,故甲为稀盐酸或稀硫酸,物质甲的阳离子符号是H+。
(4)铁与物质乙反应时,火星四射,故物质乙为氧气,反应生成Fe3O4。
(5)若固体为红色单质,是铁与铜离子的盐溶液反应,化学方程式Fe+CuSO4FeSO4+Cu(或Fe+CuCl2FeCl2+Cu)。
1.(·长沙市望城区九年级上学期期末)合金和纯金属相比,其性质或性能除下列中的某项外,一般均增强或增高,故合金有更广泛的用途,则该项是
A.强度B.硬度C.抗腐蚀性D.熔点
D合金相对于纯金属来说,一般具有机械强度大、硬度大、抗腐蚀性增强、熔点较低等方面的特点。合金和纯金属相比,其性质或性能除下列中的某项外,一般均增强或增高,故合金有更广泛的用途,则该项是熔点。故选D。
2.(·无锡市江阴市长寿中学九年级上学期12月月考)下列应用在高铁列车上的材料,不属于金属材料的是
A.不锈钢B.金刚石C.铝合金D.铜线
BA、不锈钢,是在铁里加入铬、镍制成的合金,是金属材料,故选项A不符合题意;
B、金刚石是由碳元素组成的,不是金属材料,故选项B符合题意;
C、铝合金是在铝中加入其它金属熔合而成的,是金属材料,故选项C不符合题意;
D、铜线,铜是金属材料,故选项D不符合题意。故选B。
3.(·衡水市景县九年级上学期期中)下列物质的用途主要由物理性质决定的是
A.镁粉用于制作照明弹B.钨用于制作白炽灯丝
C.CO2可用于气态化肥D.氮气用作焊接金属时的保护气
BA、镁粉用于制作照明弹,是利用镁燃烧发出耀眼的强光,利用了化学性质,故A错;
B、钨用于制作白炽灯丝,是利用钨的熔点高,利用了物理性质,故B正确;
C、二氧化碳用于气态化肥,发生光合作用,主要吸收二氧化碳释放出氧气,所以利用了化学性质,故C错;
D、氮气用作焊接金属时的保护气,是利用氮气化学性质稳定,利用了化学性质,故D错。故选B。
4.(·长沙中考)“中国制造”、“一带一路”的基础建设都需要用到大量钢铁,下列有关钢铁的说法正确的是
A.钢是纯净物,生铁是混合物B.钢铁在潮湿的空气中容易生锈
C.生铁的熔点应比纯铁高D.生锈的钢铁制品没有回收价值
BA、生铁和钢都是铁的合金,这两种铁合金的主要区别在于含碳量不同,生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,生铁和钢均为混合物,故选项说法错误;B、铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果,故选项说法正确;C、合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低,生铁的熔点应比纯铁的低,故选项说法错误;D、锈蚀后的铁制品仍然有回收价值,故选项说法错误。
5.(·揭阳市空港区九年级下学期一模)科学家发现一种新金属,其性质详见下表信息,据此推测其用途错误的是
熔点
密度
强度
导电性
导热性
抗腐蚀性
℃
3g/cm3
与钢相似
良好
良好
优异
A.用于焊接金属B.制造航天飞机C.制外科手术刀D.用于通讯设备
AA、该金属的熔点很高,不能用于焊接金属,故A错误;
B、该金属密度小、强度大,耐腐蚀,可用于制造航天飞机,故B正确;
C、该金属强度大,耐腐蚀,可用于制外科手术刀,故C正确;
D、该金属导电性好、耐腐蚀,可用于通讯设备,故D正确。故选A。
6.(·福州市闽侯县九年级上学期期中)践行“习近平生态文明思想”,我县积极推广垃圾分类和回收利用,易拉罐应投放的垃圾桶是
A.可回收垃圾
B.其他垃圾
C.厨余垃圾
D.有害垃圾
A
易拉罐的主要成分是铁或者铝等金属,为节省金属资源,应予以回收。因此易拉罐属于可回收垃圾,A选项正确。故选A。
7.(·苏州中考)下列说法正确的是
A.铁是地壳中含量最多的金属元素B.铁制品在潮湿的空气中容易生锈
C.多数合金的熔点高于它的成分金属D.铝制品在空气中耐腐蚀是因为铝不活泼
BA、铝是地壳中含量最多的金属元素,故选项说法错误;B、铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果,铁制品在潮湿的空气中容易生锈,故选项说法正确;C、多数合金的熔点低于它的成分金属,故选项说法错误;D、铝制品在空气中耐腐蚀,是因为铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,防止内部的铝进一步被氧化,故选项说法错误。故选B。
8.(·临沂市莒南九年级上学期期末)如图,通过实验探究铁钉锈蚀的条件。下列说法不正确的是
A.①②中使用煮沸的蒸馏水,目的是除去水中的氧气
B.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是丙
C.②中植物油的作用是隔绝空气
D.①②③对比实验,得出结论铁生锈的主要条件是与氧、水直接接触
B
A、①②中使用煮沸的蒸馏水,目的是除去水中的氧气,故正确;
B、铁与氧气、水共存时最易生锈,所以①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是乙,故错误;
C、②中植物油的作用是隔绝空气,故正确;
D、①中的铁钉与氧气、水同时接触发生了锈蚀;②中的铁钉只与水接触没有锈蚀;③中的铁钉只与氧气接触没有锈蚀。①②③对比实验,得出结论:铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触,故正确。故选B。
9.(·衡水市景县九年级上学期期中)据报道科学家成功用气态(或液态)氢在上百万个大气压的高压下制成具有金属性质的金属氢(如图所示),下列判断中不正确的是
A.该变化过程属于化学变化B.以上物质均为单质
C.金属氢和氢气的密度相同D.金属氢可以导电
C
A、由题意可知,由于氢气变化生成了金属氢,有新物质生成,属于化学变化,故A正确;
B、氢气和金属氢都是由同种元素组成的纯净物,都属于单质,故B正确;
C、由题意可知,氢气和金属氢的密度一定不同,故C错误;
D、由题意可知,金属氢有金属的性质,可以导电,故D正确。故选C。
10.(·镇江中考)合金是重要的金属材料。
(1)Mg、Al按其一定比例熔合后冷却可得到储氢合金材料。该过程属于__________变化(选填“物理”或“化学”)
(2)图中能表示锡铅合金的是___________(选填“a”“b”或“c”)
(1)物理(2)a
(1)Mg、Al按其一定比例熔合后冷却可得到储氢合金材料,这一过程属于物理变化;
(2)锡铅合金的熔点比锡、铅的熔点低,因此图1能表示锡铅合金的是a。
11.(·平凉中考)铬(Cr)是银白色有光泽的金属,含铬、镍的钢称为不锈钢,具有极强的抗腐蚀性。
(1)纯铁与不锈钢相比较,硬度较大的是________________;铁生锈的实质是铁与________________共同作用的结果。
(2)已知铬能与稀盐酸反应生成+2价铬的化合物,请写出该反应的化学方程式________________________________________________。
(3)请写出一条保护金属资源的有效措施________________________________。
(1)不锈钢氧气和水(2)Cr+2HClCrCl2+H2↑(3)防止金属腐蚀等
(1)合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,纯铁与不锈钢相比较,硬度较大的是不锈钢。铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果。
(2)铬能与稀盐酸反应生成+2价铬的化合物,同时生成氢气,反应的化学方程式为Cr+2HClCrCl2+H2↑。
(3)防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径之一;合理有效的开采矿物,否则既浪费了资源,又损害了国家利益;回收利用废旧金属,能节约金属资源,有利于保护金属资源;寻找金属的替代品,能节约金属资源,有利于保护金属资源。
12.(·辽阳中考)在人类社会的发展进程中,金属起着重要的作用。
(1)青铜是铜锡合金,其属于________________(填“金属材料”或“合成材料”)。
(2)某些铁制零件防锈措施是涂油,其防锈原理是____________________________。工人师傅常用稀盐酸除铁锈,其反应的化学方程式是________________________________。
(3)铝合金广泛应用于飞机制造业,可增加飞机的载重量以及提高运行速度,这是利用了铝合金________________(答一点即可)的优良性能。
(4)向硝酸银和硝酸铝的混合溶液中加入一定量的铁粉,观察到溶液由无色变为浅绿色后,对混合物进行过滤,则滤液中一定含有的溶质是________________________________。
(1)金属材料(2)隔绝氧气和水
Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O(3)密度小
(4)硝酸铝、硝酸亚铁。
(1)青铜是铜锡合金,其属于金属材料。
(2)某些铁制零件防锈措施是涂油,其防锈原理是隔绝氧气和水;工人师傅常用稀盐酸除铁锈,是因为氧化铁能和稀盐酸反应生成氯化铁和水,其反应的化学方程式是:Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O。
(3)铝合金广泛应用于飞机制造业,可增加飞机的载重量以及提高运行速度,这是利用了铝合金密度小的优良性能。
(4)向硝酸银和硝酸铝的混合溶液中加入一定量的铁粉,观察到溶液由无色变为浅绿色后,对混合物进行过滤,则滤液中一定含有的溶质是不能反应的硝酸铝和反应生成的硝酸亚铁。
13.(·扬州市仪征市新集初级中学九年级上学期12月月考)央视《国家宝藏》节目中,青绿山水画代表作《千里江山图》惊艳亮相,整体画卷采用珍稀矿物质颜料绘成,其中用到了一种矿石叫孔雀石,其主要成分的化学式为
A.CuB.CuO
C.Cu2OD.Cu2(OH)2CO3
DA、Cu是红色的,故A不正确;B、CuO是黑色的,故B不正确;C、Cu2O是红色的,故C不正确;D、孔雀石是碱式碳酸铜,化学式为Cu2(OH)2CO3,它是绿色的,故D正确。故选D。
14.(·眉山中考)某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理,关于该装置和反应过程描述错误的是
A.盛装药品前应先检查装置气密性
B.加热前要先通CO,加热后B中出现浑浊
C.已知方框中连接的是C和D,导管口的连接顺序为a→b→c→d
D.这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
C
A、盛装药品前应先检查装置气密性,以防止装置漏气,选项A正确;B、实验开始先通入一氧化碳,排出装置内的空气后,再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁,先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气,防止发生爆炸。加热后有二氧化碳生成,会观察到B中出现浑浊,选项B正确;C、一氧化碳难溶于水,长导管是出水管,导管口的连接顺序应该为a→c→b→d,选项C错误;D、生铁中含有碳等杂质,这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳,选项D正确。故选C。
15.(·泉州市泉港区第一中学等四校九年级上学期12月联考)《吕氏春秋》记载“金(即铜单质)柔锡(即锡单质)柔,合两柔则刚(即坚硬)”。下列有关合金叙述错误的是
A.合金的熔点一般比其组分低B.合金属于金属材料
C.合金的抗腐蚀性一般比其组分强D.合金的硬度一般比其组分小
DA.合金的熔点一般比其组分低,说法正确,但不符合题意;
B.合金属于金属材料,说法正确,但不符合题意;
C.合金的抗腐蚀性一般比其组分强,说法正确,但不符合题意;
D.合金的硬度一般比其组分大,说法错误,符合题意。故选D。
16.(·苏州市九年级上学期12月月考)下列说法正确的是
A.为了防止船体生锈,可以在船体镶嵌铜块
B.打磨过的铝丝插入硫酸铜溶液中,铝丝表面出现红色物质,溶液逐渐变成无色
C.用水冲洗自行车,然后自然晾干,以防止生锈
D.铁制品表面生锈,形成致密的氧化膜,阻止了进一步锈蚀
BA.在铁船壳上镶嵌铜块,Fe比Cu活泼构成原电池时,Fe作负极加快其腐蚀,故错误;
B.铝的金属活动性比铜强,能与硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜,打磨过的铝丝插入硫酸铜溶液中,铝丝表面出现红色物质,溶液逐渐变成无色,故正确;
C.用水冲洗自行车,然后自然凉干,不但不能防止生锈,还会使自行车锈蚀的更快,故错误;
D.铁锈是一种疏松多孔的物质,能够把水蒸气和氧气保留在钢铁制品的表面,从而促进钢铁制品生锈,故应尽快把铁锈除去,故错误。故选B。
17.(·苏州市九年级上学期12月月考)下列关于合金的说法正确的是
A.合金中一定不含有非金属B.合金的硬度一般比各成分金属大
C.生铁可以完全溶解在足量的稀盐酸中D.多数合金的熔点高于组成它的成分金属
B
A、合金中不一定不含非金属,例如生铁属于合金,其中含有碳,故错误;
B、合金的硬度一般比各成分金属大,故正确;
C、生铁中的铁能和稀盐酸反应而溶解,其中的碳不能和稀盐酸反应,不能溶解,故错误;
D、各成分金属的熔点一般比合金的熔点高,故错误。故选B。
18.(·潍坊市寿光市寿光实验中学初中九年级上学期12月月考)下列实验方案中,设计合理的
A.鉴别黄铜(铜锌合金)和黄金:用硫酸锌溶液来鉴别
B.除去铜粉中的木炭粉:将混合物在空气中充分灼烧
C.制取少量的硫酸亚铁溶液:将过量的铁粉和稀硫酸混合,充分反应后过滤
D.分离铜和银的混合物:加入适量的硝酸银溶液,过滤、洗涤、干燥
CA、锌、铜、金都不会与硫酸锌反应都没有明显现象,不能鉴别,故A错误;B、铜粉、木炭在空气中灼烧,碳会生成二氧化碳,铜会生成氧化铜,不能除杂,故B错误;C、铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,可以制得硫酸亚铁溶液,故C正确;D、铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,过滤,洗涤,烘干,只得到了银,没有分离出铜,故D错误。故选C。
19.A、B、C及甲、乙均为初中化学中常见物质。其中,B为黑色固体,A能结合血红蛋白使人中毒。它们有如图所示的转化关系(“—”表示相互间能反应,“”表示能转化),部分反应物和生成物及反应条件未标注。请回答:
(1)金属甲比金属乙的活动性______(填“强”或“弱”);
(2)A的化学式为________,C的化学式为_______;
(3)写出转化B乙的化学反应方程式:_________________。
(1)弱(2)COO2(3)Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
A、B、C及甲、乙均为初中化学中常见物质,A能结合血红蛋白使人中毒,所以A是一氧化碳,B为黑色固体,B会与一氧化碳反应,所以B是氧化铜或四氧化三铁,金属乙会转化成金属甲,所以乙比甲活泼,乙是铁,B就是四氧化三铁,一氧化碳会转化成甲,所以甲可以是铜,C会转化成一氧化碳、四氧化三铁,所以C是氧气,一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜,一氧化碳和四氧化三铁在加热的条件下生成铁,铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,铁和硫酸铜反应会生成硫酸亚铁和铜,铁、铜都会与氧气反应,氧气会转化成一氧化碳、四氧化三铁,甲是铜,乙是铁。推出的各种物质均满足题中的转化关系,推导正确。
(1)由分析推导可知,金属甲是铜,金属乙是铁,铜比铁活动性弱。
(2)由分析可得,A的化学式为CO,C的化学式为O2。
(3)转化B乙的反应是四氧化三铁和一氧化碳在高温的条件下生成铁和二氧化碳,其化学方程式为:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2。
19.(·盐城中考)人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。
(1)金、银在自然界有单质形式存在,说明他们的化学性质都______________。
(2)在生产生活实践中,人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术。
①比较两种铁矿石磁铁矿(主要成分Fe3O4)和菱铁矿(主要成分FeCO3),从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”,其原因是____________________________。
②近代工业上采用电解熔融氧化铝(Al2O3)的方法冶炼铝,Al2O3分解后得到两种单质,该反应的化学方程式为__________________________________________。
(3)镁铝合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。一种镁铝合金Mg17All2是特殊的储氢材料,完全吸收氢气后得到MgH2和Al,该反应的化学方程式为______________________________________。
(4)钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料。钛合金制品放在海水中数年,取出后仍光亮如新,是因为其______________(填字母序号)非常好。
A.可塑性B.机械性能C.抗腐蚀性能
(5)铁在潮湿的空气中反应生成疏松的铁锈。已知:2FeCl3+Fe3FeCl2
①铁锈的主要成分是______________(填化学式),将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应,变化过程中最多涉及___________种化学反应基本类型。
②将10g表面生锈的铁钉(杂质已忽略)浸泡在g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中充分反应,观察到铁锈已完全消失。反应停止后,取出光亮的铁钉洗涤、干燥、称量,质量为3.6g。则原锈铁钉中铁元素的质量分数为______________。
(6)利用“活泼金属”可以制得H2,H2可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业,则需综合考虑的因素有______________(填字母序号)。
A.金属原料的成本
B.生成过程中的能耗和污染
C.金属的回收利用
(1)不活泼(2)①磁铁矿中铁元素的含量更高②2Al2O34Al+3O2↑
(3)Mg17All2+17HMgH2+12Al(4)C(5)①Fe2O3三②92%(6)ABC
(1)金、银在自然界有单质形式存在,说明他们的化学性质都不活泼。
(2)①在Fe3O4中铁元素的质量分数=≈72.4%;在FeCO3中铁元素的质量分数=≈42.3%,所以磁铁矿中铁元素的含量更高。
②Al2O3在通电的条件下生成Al和O2,化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑。
(3)反应物是Mg17All2和H2,生成物是MgH2和Al,化学方程式为:Mg17All2+17HMgH2+12Al。
(4)由于钛合金抗腐蚀性能非常好,所以钛合金制品放在海水中数年,取出后仍光亮如新,故选C。
(5)①铁锈的主要成分是Fe2O3(或者Fe2O3?xH2O);将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应,变化过程中发生的反应有:Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O,符合“两交换,价不变”的特征是复分解反应;Fe+2HClFeCl2+H2↑,符合“一换一”的特征是置换反应;2FeCl3+Fe3FeCl2,符合“多变一”是化合反应,所以变化过程中最多涉及三种化学反应基本类型。
②充分反应后都生成了FeCl2,根据质量守恒定律可知,FeCl2中的氯元素全部来自于盐酸,设FeCl2中铁元素的质量为x。
x=5.6g
原锈铁钉中铁元素的质量分数为:
×%=92%。
(6)利用“活泼金属”可以制得H2,H2可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业,则需综合考虑的因素有金属原料价格是否便宜、生成过程中的能耗和污染是否大、金属是否便于回收和利用等,故选ABC。
20.(·南京市江宁区南师大附中江宁分校九年级上学期12月月考)金属材料包括纯金属以及它们的合金。
(1)徒步旅行,经常需要在野外过夜。搭建帐篷的撑杆多为铝合金。不采用金属铁作为支撑杆的原因是:铁与_____和_____,同时接触易发生锈蚀,铝的活动性比铁强,但铝在空气中却表现出良好的抗腐蚀性能,请用化学方程式表述其原因:_____。
(2)自行车作为常用的代步工具,既轻便灵活又符合环保要求,其中车架表面刷漆主要是为了防锈,其原理是_____。
(3)为了验证铁、铝、铜的金属活动性顺序,某同学选择了打磨过的铁丝,他还需要选择的两种盐溶液是_____。写出实验中发生反应的化学方程式:_____。
(4)炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁的反应,化学方程式为_____,该反应中一氧化碳表现出_____(填“氧化性”或“还原性”)。如图是炼铁高炉示意图,写出原料焦炭的一个作用_____。
(5)5g某钢样在纯氧中完全燃烧,得到0.33g二氧化碳。求此钢样中碳的质量分数_____。(写出计算过程)
(1)水氧气4Al+3O22Al2O3
(2)使铁与水和氧气隔绝
(3)硫酸铜溶液和硫酸铝溶液Fe+CuSO4FeSO4+Cu
(4)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2还原性得到还原剂一氧化碳或提供热量(5)1.8%
(1)铁锈蚀的主要条件是与水和氧气同时接触;Al易与O2反应生成致密的氧化膜,从而表现出良好的抗腐蚀性能。化学方程式表述其原因为:4Al+3O22Al2O3;
(2)车架表面刷油漆能使铁与水和氧气隔绝,达到防锈目的,故答案为:使铁与水和氧气隔绝;
(3)由铝、铜、铁的金属活动性顺序可以知道,在有铁丝的情况下来验证这三种金属的活动性顺序,应选择硫酸铜溶液和硫酸铝溶液,铁丝和硫酸铝溶液不反应,说明铝比铁丝活泼,铁丝和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,说明铁比铜活泼,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4FeSO4+Cu;
(4)一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;在该反应中一氧化碳得到氧发生氧化反应,具有还原性;如图是炼铁高炉示意图,写出原料焦炭的一个作用:得到还原剂一氧化碳或提供热量;
(5)解:设碳的质量为x,
x=0.09g,
钢样中碳的质量分数为:×%=1.8%
答:此钢样中碳的质量分数为1.8%。
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THE
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