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专题9 合金及冶炼和防护 考点知识梳理 中考典例精析专题训练 考点一 金属材料 1金属材料包括_和_。 2合金 (1)定义：在一种_中加热熔合其他_或_而形 成的具有金属特性的物质。属于_ (“混合物”或“化合物”)。 (2)一般合金比它的组成金属熔点_、硬度_、韧性_、光 泽度_，即性能更_。 (3)常见的合金有铁合金、铝合金、钛合金、青铜、黄铜(_的 合金)等。生铁和钢都是_和_的合金，区别是_不同。 金属合金 金属金属非金属 混合物 低高强 好优良 Cu、Zn FeC含碳量 考点二 金属的冶炼 1高炉炼铁 (1)常见的铁矿石有：赤铁矿(主要成分_)、磁铁矿(主要成 分Fe3O4)、黄铁矿(主要成分FeS2)、菱铁矿(主要成分FeCO3)等。 (2)主要原理：在高温下，用CO作为还原剂,夺取铁的氧化物中的氧, 将铁还原出来。如利用赤铁矿炼铁的反应原理： _ (化学方程式) Fe2O3 (3)模拟实验 实验现象：_。 注意事项：实验前先_(“通CO”或“点燃A处酒精喷灯”)，实 验结束后先_ (“停止通CO”或“熄灭A处酒精喷灯 ”)；C处酒精灯的作用是_。 2湿法炼铜 原理：用铁将铜从它的盐溶液中置换出来。化学方程式为 _。 红色粉末变成灰黑色，澄清石灰水变浑浊 通CO 熄灭A处酒精灯 处理尾气 FeCuSO4=FeSO4Cu 考点三 金属资源保护 1钢铁的锈蚀与防护 (1)铁生锈的条件：铁同时与_和_共同作用(缺一 不可)，生成铁锈(主要成分_)。 (2)铁锈的特点：疏松多孔易吸水，生锈后会_铁生锈的速度。 氧气水蒸气 Fe2O3 加快 记忆技巧 金属铝虽然比铁活泼但不易锈蚀，可将铝不生锈与铁生锈结合记忆。 Al右边的l如同铝制品表面与氧气反应生成的致密氧化膜，阻止了反应的 进一步进行，Fe右边的e如同疏松多孔的铁锈，能够贮存空气和水，会加 快铁的锈蚀。 (3)铁制品的防护 保持铁制品表面干燥和洁净。 在铁制品表面加一层保护层：如在铁制品表面涂上机油、凡士林、 油漆、橡胶、搪瓷、电镀等。 改变铁制品结构，加金属镍、铬变成不锈钢等。 2保护金属资源 (1)防止金属腐蚀。 (2)进行回收利用。 (3)有计划地、合理地开采矿物。 (4)寻找金属的替代品。 (2011苏州)下列关于合金的说法正确的是( ) A合金不属于金属材料 B合金的硬度一般比各成分金属大 C合金属于金属单质 D多数合金的熔点高于组成它的成分金属 【解析】根据合金的概念，合金的主要成分是金属并具有金属特性， 所以合金属于金属材料，故A错误；合金的硬度比组成合金的金属硬度高， 故B正确；合金是金属与金属或金属与非金属的混合物，故C错误；合金的 熔点比各成分的熔点低，故D错误。 【答案】B 上海世博会部分场馆及摆设物如下图。其中属于金属材 料的是( ) D (2011重庆)2011年是国际化学年，其宗旨是“增进公众对 化学重要性的认识，鼓励青年人热爱化学，学习和研究化学”。某校化学 兴趣小组的同学，对课本中一氧化碳还原氧化铁的实验做了绿色化改进后 制取单质铁(K1，K2是活塞)： (1)关闭K1、开启K2，可以验证CO还原Fe2O3的产物。 这是关于气体的实验，实验前必须对装置进行 _。 CO还原Fe2O3的化学方程式为 _。 在e处点燃气体的目的是 _。 (2)关闭K2，开启K1，可以将d口出来的气体再从a通入装置而循环使 用。 c瓶中应装_(填序号)。 A澄清石灰水 B水 C石蕊溶液 D浓硫酸 反应完后(假设b瓶中NaOH全部转化为纯碱)，要从b瓶中溶液得到 纯碱固体，必要的实验操作为转移、_、结晶。 该实验这样改进的主要优点是 _。 【解析】(1)为使实验能够顺利进行，实验前要检查装置的气密性 ；CO有毒，过量的CO排放到空气中，会污染空气，所以要进行尾气处理 ；(2)CO具有可燃性，所以在此实验中的CO一定要纯净，此实验中可能会 有水蒸气产生，所以要在c瓶中盛放浓硫酸来吸收水分；要得到纯碱固体 ，可用蒸发、结晶的方法；过量的CO从d出排出，进入a循环利用，可以 减少碳的排放，提高原料利用率。 B (2011绥化)乐乐同学是一个热爱劳动、善于观察的学生， 在星期天帮助妈妈擦洗玻璃时，发现厨房的钢窗比卧室的钢窗锈蚀严重。 请回答： (1)产生这一现象的原因_。 (2)在不拆掉此钢窗的前提下，如何防止钢窗进一步锈蚀？ (3)金属资源储量有限且不能再生，为了保护金属资源，除防止金属 的腐蚀外，你还有什么合理的建议(答一点即可)? 【解析】铁在与氧气和水充分接触时容易生锈，水和氧气同时存在是 铁生锈的必要条件；缺少任一条件，铁就不容易生锈。金属资源属于不可 再生资源，回收利用废旧金属具有重要意义。 【答案】(1)厨房中的水蒸气比卧室中的水蒸气含量高，所以厨房的 钢窗比卧室的钢窗锈蚀严重。 (2)可以先将铁锈除掉，在清洁和干燥的钢 窗上刷上一层油漆。 (3)可以回收利用废旧金属，有计划、合理地开采矿 物，寻找金属的替代品等。 取3枚洁净无锈的铁钉，分别放入3支试管中，如图所 示进行实验，试管中铁钉锈蚀速度由快到慢的顺序为( ) A B C D B 合金及冶炼和防护 (训练时间：40分钟 分值：100分) 一、 选择题(每小题3分，共39分) 1(2011泰安)材料的应用和发展与人类文明的进步紧密相关。下 列属于金属材料的是( ) A塑料 B铝合金 C玻璃 D玻璃钢 【解析】A属于有机高分子材料；金属材料包括纯金属和合金，故铝 合金属于金属材料；C属于硅酸盐材料；玻璃钢属于复合材料。 【答案】B 2(2011巢湖)芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩。它 以钢材为主料，经锻打、焊接、酸洗、上漆等多道工艺制成。下列关于铁 画的叙述不正确的是( ) A铁画应悬挂在干燥的环境中 B所用材料上的铁锈可用稀盐酸清洗掉 C给打制成型的铁画喷漆既美观又可以防锈蚀 D所用的主要材料低碳钢，有较好的锻轧性能，它不属于铁的 合金 【解析】低碳钢属于钢，铁的合金包括生铁和钢。 【答案】D 3(2011内江)鞍钢集团全力支持上海世博会，为上海虹桥交通枢 纽建设提供了4.7万吨精品钢材。下列关于钢的说法错误的是( ) A钢是一种铁合金 B钢的许多性能优于生铁 C钢的含碳量高于生铁 D钢是一种混合物 【解析】钢的含碳量为0.22%，比生铁的要低，钢的性能比生铁好 ，属于混合物。 【答案】C 4(2010山西)向一定质量的稀硫酸中加入锌粉至过量，下列图像 合理的是( ) 【答案】C 5(2011荆门)铁钉在下列情况中，最容易生锈的是( ) A在干燥的空气中 B在潮湿的空气中 C浸没在自来水中 D浸没在植物油中 【解析】A.在干燥的空气中缺乏水蒸气，铁钉不容易生锈，故选项错 误； B在潮湿的空气中，铁钉与氧气和水充分接触，容易生锈，故选项 正确；C.铁钉浸没在自来水中时，缺乏氧气，不容易生锈，故选项错误； D.浸没在植物油中，铁钉与氧气和水隔绝，不容易生锈，故选项错误。 【答案】B 6(2011桂林)下列认识不正确的是( ) A钢是很纯的铁 B铁锈的主要成分是Fe2O3xH2O C隔绝空气和水可以防止铁生锈 D被腐蚀的铁制品应该加以回收 【答案】A 7(2011日照)下图是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验(铁钉 在不同环境中)，实验一段时间后，得出的结论错误的是( ) A甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为：乙甲戊 B丙中的铁钉不生锈 C铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触 D丁中铁钉生锈最严重 【解析】铁生锈实际上是铁与水和氧气共同作用的结果，乙中不仅有 水，而且有充足的氧气，故生锈最快，甲中铁钉与水和空气同时接触，因 此生锈速度较快，而戊中铁钉没有与水接触，故铁钉不生锈，所以A是正确 的；丙中铁钉既不与水接触，也没有与空气接触，所以不生锈，B是正确的 ；丁中铁钉空气含量较小，故生锈不明显，所以D是错误的。 【答案】D 8(2011娄底)下列与金属有关的说法正确的是( ) A生铁和钢都是铁的合金 B废旧电池可以随意丢弃，不会对环境造成污染 C银的导电性比铜强，所以一般用银作电线 D铁矿石在地壳中含量最丰富，可以随意开采 【解析】废旧电池中含有大量对人体有害的重金属，如汞、镉、锰、 铅等，随意丢弃，会对环境造成污染；银的导电性比铜强，但一般不选银 作电线，是因为银的价格远高于铜；矿物的含量有限，而且不能再生，应 合理开发，不能随意开采。 【答案】A 9(2011成都)将洁净光亮的铁钉放在潮湿的棉花中比放在空气中 更易生锈，主要原因是( ) A铁钉附近湿度增大，溶氧量增多 B隔绝了氧气 C温度更低 D更易与二氧化碳反应 【解析】铁钉生锈的条件是与水和氧气同时接触；湿棉花具有铁钉生 锈的条件，导致铁钉易生锈。 【答案】A 10(2012中考预测题)查阅以下有关焊锡(锡和铅)和武德合金(铅、 铋、锡、镉)组成的合金熔点数据，能归纳得出合金熔点低于其组分金属的 熔点的结论。焊锡合金结论的得出应选用的数据是( ) 纯纯金属合金 铅铅镉镉铋铋锡锡焊锡焊锡 合金武德合金 熔点/32732127123118770 A.焊锡的熔点比锡和铅的熔点低 B焊锡的熔点比锡和镉的熔点低 C焊锡的熔点比锡和铋熔点低 D焊锡的熔点比铅、镉、铋和锡的熔点都低 【解析】由表中数据可知，焊锡的熔点比组成它的锡、铅的熔点都低 ；因焊锡是锡、铅的合金，与锡镉、锡铋及武德合金的组成金属铅、铋、 锡和镉的熔点无法比较。 【答案】A 11(2010中考变式题)钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的重 要标志。下列说法正确的是( ) A铁矿石在地壳中含量丰富，可以随意开采 B为防止铁制品生锈，可在其表面涂上一层油漆 C废弃铁制品再利用的成本太高，属于不可回收垃圾 D钢的含碳量比生铁的高，所以钢的性能比生铁优越 【解析】虽然铁矿石在地壳中含量丰富,但是也不能随意开采，要注 重保护金属资源,故A错误;为防止铁制品生锈,可在其表面涂上一层油漆, 故B正确;废弃铁制品的再利用有利于节约金属资源,属于可回收垃圾，故C 错误;生铁的含碳量为2%4.3%,比钢的含碳量(0.03%2%)高，故D错误。 【答案】B 12(2010中考变式题)下列措施有利于防止铁制品锈蚀的是( ) A农具上铁锈不及时除去 B切过酸菜的菜刀不及时清洗 C工地上的钢管堆放在潮湿的地方 D家用剪刀不用时涂上油并放在干燥处 【解析】铁锈是一种疏松多孔的物质，如果不及时除去会加快铁的生 锈速率，故A错误；切过酸菜的菜刀不及时清洗会促进铁生锈，故B错误； 钢管堆放在潮湿的地方会促进铁生锈，故C错误；剪刀不用时涂上油并放在 干燥处有利于防止铁制品锈蚀，故D正确。 【答案】D A大力开采矿矿物以保障金属材料的使用 B提高废废旧金属的回收利用率 C在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀蚀 D用特种塑料代替金属制造机器的零部件 【答案】A 二、填空题(共43分) 14(6分)(2011南京)钢铁是使用最多的金属材料。 (1)钢是含碳量为0.03%2%的铁_。如碳素钢(主要成分为 铁和碳)等。 (2)【查阅资料】一般情况下，两种活动性不同的金属在潮湿的环境 中接触时，活动性强的金属首先被腐蚀。 造船工业为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌的金 属是_ (填编号)。 A银块 B铜块 C锡块 D锌块 合金 D 15(12分)(2010中考变式题)某工厂欲从只含有CuSO4的废液中回收金 属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，其工业流程如下： (1)操作a、b的名称分别是_、_。 (2)写出流程中有关反应的化学方程式： _。 以上两个反应能够发生的原因是 _。 过滤蒸发 FeCuSO4=CuFeSO4，FeH2SO4=FeSO4H2 在金属活动性顺序中，铁位于铜、氢之前 16(11分)(2011北京)人类的生产和生活都离不开金属。 (1)金属元素在自然界中分布很广，地壳中含量最多的金属元素 是 。金属以矿物形式存在，下列矿石的主要成分属于氧化物的是 _ (填化学式)。 Fe2O3和Al2O3 铝 (2)铁是应用最广泛的金属。 工业常用赤铁矿和一氧化碳在高温条件下炼铁，该反应的化学方程 式为_。 使用过的菜刀、铁锅等铁制品，清洗后需要及时擦干放置，可以减 少_因素对铁锈蚀的影响。 (3)将一定量的锌加入到稀硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜的混合液中，充 分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。滤渣和滤液中一定含 有的物质是_。 水 铁、铜和硫酸锌 17(14分)(2011大连)铝、铜、铁是生活中常见的金属。 (1)铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是 _。 (2)用铜制电线主要是利用铜具有良好的_性和_性。 (3)铁制品锈蚀，实际上是铁跟空气中的_发生了化学 反应。焊接铁制品时，通常先用稀盐酸除去其表面的铁锈，反应的化学方 程式为_。 (4)防止铁制栏杆锈蚀的一种方法是_。 铝的表面形成一层致密物氧化膜，阻止内部的铝进一步被氧化 延展导电 氧气和水蒸气 Fe2O36HCl=2FeCl33H2O 刷漆 三、实验题(共8分) 18(2011青岛)甲、乙两位同学发现铜制眼镜架上出现了一些绿色 的锈渍。经查阅资料得知，铜锈的化学成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3。 他们依照钢铁生锈的探究方法设计如下实验(如图所示)。 将光亮铜片部分浸入蒸馏水中；将光亮铜片完全浸入煮沸过的蒸 馏水中；将光亮铜片放在干燥的空气中。请回答： (1)推测一段时间后会出现铜锈的是_(填写序号)试管内的铜 片。 (2)根据上述实验