专题07金属及金属材料的利用讲练解析版

1、专题07金属及金属材料的利用（讲练）r二二1、了解常见金属的物理特征，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系;2、认识合金概念，知道生铁和钢等重要合金，了解合金的优点。3、了解炼铁的原理，认识工业炼铁、炼钢的方法;4、了解金属锈蚀的条件和防此金属锈蚀的简单方法;Q X巾一、几种重要金属金属材料：一般分为纯金属和合金两类。1、金属的物理性质:常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽;12密度和硬度较大，熔沸点较高: 大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色） 有良好的导热性、导电性、延展性2 .金属之最:地壳中含量最多的金属元素;人体中含量最多的金属元素;铁:目前世界年产量最多的金属（铁铝 铜）

2、;导电、导热性最好的金属（银 铜 金铝）;硬度最高的金属;熔点最高的金属;熔点最低的金属。1、定义:、合金 由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。金属在熔合了其它金属和非金属后，不仅组注意事项：（合金是金属与金属或金属与非金属的混合物;成上发生了变化，其内部组成结构也发生了改变，从而引起性质的变化）2、合金特点：一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好 3、举例:（1 ）铁的合金：生铁（含碳量 2%4.3%）和钢（含碳量 0.03%2%）区别：含碳量不同（2）铜合金：黄铜：铜、锌的合金；青铜：铜、锡的合金，它人类使用最早的合金。

3、（3）钛合金：被认为是 21世纪的重要金属材料，优点：I、熔点高、密度小；II、可塑性好、易于加工、机械性能好；III、抗腐蚀性能好；用途：广泛用于喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。（4）铝合金：铝中加入镁、铜、锌等形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等。二、金属资源（一）金属矿物（1 ）、金属在自然界在的存在形式：大部分都以化合物的形式存在，少数很不活泼的金属以单质形式存在,人类使用最早的金属是金。（2）、铝土矿（主要成分是 Al 203）；钾长石（主要成分是 KAlSi 308）；明矶石（主要成分是kAI 3（SO4

4、）2（OH） 6）；磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是 FeQ3 ）；菱铁矿（主要成分是 FeC03）；黄铁矿（主要成分是FeS2）。（二）铁的冶炼（1 ）、有气体的实验,实验前必需对装置进行检查装置气密性。这样操作的目的是防止漏气。（2）、实验开始时，先通入一氧化碳，然后再点燃灯的原因是排出空气，防止加热时爆炸。（3）、实验结束时的操作是 先停止加热,继续通一氧化碳，直到玻璃管冷去”。这样操作的目的是防止生成高温的铁又被氧化。（4 ）该实验的实验现象是硬质玻璃管中红色粉末逐渐变为黑色、试管中的澄清石灰水变浑浊、酒精灯上方导管口处的气体燃烧，发出淡蓝色火焰。（5 ）相关反应的

5、化学方程式：3CO+Fe2O 2Fe+CO2、Ca(OH)2+CO2 =CaC03j +H0、2CO+O2 朋 2CO2（6）思考：、如何判断反应中生成了什么物质：取少量产物于试管中，滴加适量稀盐酸，如有气泡产生证明含铁粉；或用磁铁吸引。、装置中导管末端点燃酒精灯：点燃尾气，防止污染空气。诵电（7）工业炼铝的原理：2AI 2034AI+3O 2 f（三）金属资源的保护和利用1、铁的锈蚀(1 )铁生锈的条件是：铁与 O2水接触(铁锈的主要成分:Fe2O3 xH 2O)(2 )防止铁制品生锈的措施：保持铁制品表面的清洁、干燥;表面涂保护膜(涂油、刷漆、电镀、烤蓝等)：制成不锈钢;(3)铁锈很疏松，

6、不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。(4)而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。2、保护金属资源途径:防止金属腐蚀；回收利用废旧金属；合理开采矿物；寻找金属的代用品题型一金属材料【经典例题】【2019江苏南京】下列金属中，熔点最低的是(A.铜B.汞C.铝D.钨【答案】B【解析】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。【点睛】熟练记忆金属的有关物理性质以及金属之最，即可解答此类题目。【经典例题】【2019湖北襄阳】下列物品主要是由合金制成的是(A .塑料水杯B .青铜铸像C.

7、汽车轮胎D .羊毛大衣【答案】B【解析】A、塑料属于有机合成材料，错误;B、青铜属于合金，正确;C、轮胎是橡胶制成的，属于有机合成材料，错误;D、羊毛属于天然材料，错误;故选：B。【点睛】掌握合金的的定义、例子以及优点，具体分析题目即可。【经典例题】【2019湖南岳阳】下列与金属材料有关的说法中，正确的是(A 黄铜片比铜片硬度小B钢的性能优良，是很纯的铁C .沙漠地区的铁制品锈蚀较快D 为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆答案】 D【解析】A、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，黄铜片比铜片硬度大，故选项说法错误。B、钢的性能优良，钢是铁的合金，不是很纯的铁，故选项说法错误。C、沙漠地区的铁制品

8、，不易与水蒸气接触，不易生锈，故选项说法错误。D、为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆，以隔绝氧气和水，故选项说法正确。故选： D 。点睛】本题难度不大，掌握铁锈蚀的条件、防止铁制品生锈的原理（隔绝氧气和水）与措施是正确解答 本题的关键。趁热打铁】1 、 【 2018 江西省】常温下为液态的金属是（A. 汞 B. 金 C. 银 D. 铝A。答案】 A解析】常温下，铝、银、金等大多数金属都是固体，但金属汞熔点最低，常温下为液态。故选2 、 【 2019 京市一模】铜能被加工成厚度仅为7 微米的超薄铜箔，说明铜具有良好的（A .导电性B 延展性C 导热性D 抗腐蚀性答案】 B解析】铜能被加工成厚度仅

9、为7 微米的超薄铜箔，说明铜具有良好的延展性。故选 B 。3、【 2019.河北 】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答案】 A解析】 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：

10、A。4、【2018广西北部湾经济开发区】厉害了，我的国 ！中国智慧”中国制造”誉满全球。（1）2018年平昌冬奥会闭幕式上，北京八分钟”表演活动，演员穿着高2.35米，重量仅有20斤的熊猫木偶服饰进行轮滑表演（如图 1所示）受到全球瞩目。圏2k L.-上 一一中上图中标识物质中，属于有机合成材料的是，含有金属元素的是（写出一种即可）铜丝线用于连接 LED灯，主要是利用其;铝合金是制作熊猫木偶的材料之一，主要是利用其【答案】（1）（2 ）硬度大、熔点高、抗腐蚀性能强。【解析】（1）三大合成材料为塑料、合成纤维、合成橡胶，如图所示，属于有机合成材料的为塑料，铜丝线和铝合金都属于金属材料，都含有金属

11、元素，故答案为：塑料；铜丝线（或铝合金）铜丝可用做电线，是利用了铜丝的导电性，铝合金用作熊猫木偶材料，是利用密度小、延展性好的性质;故答案为：导电性；密度小、延展性好;（2 ）航母的飞行甲板，既能承受强烈冲击和摩擦，也能承受舰载机的尾流喷射，还能遭受潮湿盐雾的海洋大气环境侵蚀，可得出该材料具有硬度大、熔点高、抗腐蚀性能强的性质，故答案为：硬度大、熔点高、抗腐蚀性能强。题型二 金属的锈蚀【经典例题】【2019山东泰安】 如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是（的性质。（2）2018年5月13日，中国首艘国产航母首次海试，让世人刮目相看。航母的飞行甲板，既能承受

12、舰载机起降时产生的强烈冲击和摩擦，也能承受舰载机的尾流喷射，还能遭受潮湿盐雾的海洋大气环境侵蚀。（至少答三点）。由此可推知，制造飞行甲板的材料具有的性质是 塑料；铜丝线（或铝合金）；导电性；密度小、延展性好;1&娥一段时间后,铁丝会由下向上出现锈蚀现象一段时间后,水面处铁丝锈蚀严重一段时间后,塑料瓶会变膨胀，因为铁生锈要放热一段时间后,塑料瓶会变瘪，因为铁生锈与空气有关A .B .C.D .【答案】B【解析】在水面处的铁丝与水和氧气充分接触，最先生锈，由于铁生锈需要消耗氧气，导致瓶内的气压减小，故一段时间后塑料瓶会变瘪;故选：B。【点睛】本题难度不大，掌握铁锈蚀的条件（铁与氧气、水同时

13、接触）是正确解答本题的关键。【经典例题】 【2019广西北部湾】下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是（A .在表面刷漆B.在表面涂油C.在表面镀铬 D .用湿布擦拭【答案】D【解析】A、在表面刷漆，能隔绝氧气和水，能防止金属制品锈蚀，故选项错误。B、在表面涂油，能隔绝氧气和水，能防止金属制品锈蚀，故选项错误。C、在表面镀铬，能隔绝氧气和水，能防止金属制品锈蚀，故选项错误。D、用湿布擦拭，金属制品能与氧气、水分充分接触，不能防止金属制品锈蚀，故选项正确。故选：D。【点睛】本题难度不大，掌握铁锈蚀的条件（铁与氧气、水同时接触）是正确解答本题的关键。【趁热打铁】1、【2019山东青岛一模】下列防锈措

14、施不合理的是（A .钢管存放在干燥的地方B .用盐水清洗菜刀C 及时清除铁制品表面的锈渍D 在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属【答案】B【解析】A、钢管存放在干燥的地方，能防止铁与水分接触，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确;用盐水清洗菜刀，盐水能加快铁锈蚀的速率，故选项防锈措施错误;铁锈很疏松，及时清除铁制品表面的锈渍，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确;在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确;【2019黑龙江龙东】去年港珠澳大桥正式建成通车，它是世界上钢结构桥体最长的跨海大桥。请根据所学知识，回答有关金属资源的下列问题。(1 )在空气中，铁与同时接触发生反应而生锈;(

15、2 )请写出一条防止铁生锈的措施(3)除防止金属腐蚀外，请写出还有哪些保护金属资源的有效途径。(答一点)【答案】(1)氧气和水蒸气；(2)刷漆或涂油；(3)寻找金属替代品。【解析】(1)铁生锈的条件是铁与氧气和水蒸气同时接触发生反应而生锈；故填：氧气和水蒸气;(2) 铁在潮湿的空气中容易生锈，所以要防止生锈应该隔绝空气或是水，故可以采取刷漆或涂油等方法防止铁生锈；故填：刷漆或涂油;(3) 除防止金属腐蚀外，保护金属资源的有效途径还有寻找金属替代品、合理开采金属矿物、回收利用废旧金属等，故填：寻找金属替代品。B .实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红粽色题型三 金属的冶炼C .参加反应的氧化铁和一

16、氧化碳质量比为40: 7D .将尾气点燃或收集，可防止一氧化碳污染空气【答案】D【解析】A、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。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。160: (28 X3)C、反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO 2，参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为40: 21,故选项说法错误。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

17、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。【点睛】本题通过一氧化碳还原氧化铁考查常见物质的性质，增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学 生整合知识的能力。【趁热打铁】1、【2019.重庆A卷】实验室用右图装置模拟炼铁。下列说法正确的是细L沖A.磁铁矿的主要成分是Fe2O3B.应先加热Fe2O3再通入COC.红棕色的逐渐变黑D.气体通过澄清石灰水后可直接排放【答案】C【解析】赤铁矿的主要成分是Fe2O3,磁铁矿的主要成分是 Fe3O4；炼铁过程中，由于一氧化碳易爆炸，加Fe2O3 ；反应过程中出现红棕色的逐渐变黑;C。热前先CO把装置内空气赶走，防止加热时产生爆炸，

18、再加热 反应后尾气含有一氧化碳气体有毒，需要处理，不能直接排放，否则会污染空气。故选2、【2019山东东营一模】如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验，不正确的说法是（量氧钠酒 足S化潯A .甲、乙两处的现象分别是：黑色粉末减少，黑色粉末逐渐变红C、由装置的特点可知，丙处试管可防止液体倒吸，故C正确;D、由装置的特点可知，丁装置可以收集未反应的一氧化碳，不需要尾气处理.故D错误。3、【2018河南省】如图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2 和 H2O足量g也-巫 (含AII4CaCOH)5B .甲处发生的反应是典型的吸热

19、反应C .丙处试管可防止液体倒吸D .该装置的不足之处是未进行尾气处理【答案】D【解析】A、在甲处，在高温条件下碳能与二氧化碳反应生成了一氧化碳，在乙处在加热的条件下一氧化碳 与氧化铜反应生成了二氧化碳和铜，所以，甲、乙两处的现象分别是：黑色粉末减少，黑色粉末逐渐变红, 故A正确;B正确;B、在甲处，在高温条件下碳能与二氧化碳反应生成了一氧化碳，是典型的吸热反应,(1) 写出B装置玻璃管内反应的化学方程式(2 )从环保角度考虑，请写出一种尾气处理方法(3)若没有A装置，则该实验不能达到检验气体生成物的目的，请说明原因古£0 DiniL【答案】(1) 3CO+Fe2O32Fe+3CO2