资源描述
考点14 金属资源及利用8.（2019镇江）下列排序正确的是（ ）A.磷元素的化合价： B.铜元素的质量分数：C.使用合金的年代： D.金属单质的导电性：15.（2019徐州）某同学记录下的下列实验现象或操作中正确的是（ ）A. 铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射、产生红色固体B. CO还原Fe2O3实验开始时，要先点燃酒精喷灯再通入COC. 向软水中滴加少许肥皂水，振荡，静置，出现大量垢状物且无泡沫D. 稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓注入盛有水的烧杯中，用玻璃棒引流并搅拌【答案】D12（2019盐城） 下列对实验现象的描述符合事实的是（ ）A.硫在空气中燃烧,发出蓝紫色火焰B.NH4NO3固体溶于水，溶液的温度升高C.黄铜片与铜片相互刻画，铜片上有划痕D.打开盛有浓盐酸的试剂瓶，有大量白烟产生【答案】C12（2019苏州）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 【答案】B1（2019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】铜、铝、钨在常温下为固体，汞为液体，熔点最低的金属是汞。9（2019常州） 铜能被加工成7微米厚的超薄铜箔，说明铜具有良好的（ ） A导电性 B导热性 C延展性 D耐酸性【答案】C23.（2019镇江）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）右图中能表示锡铅合金的是_（选填“a”“b”或“c”）.【答案】（1）物理变化 （2）a17（2019淮安）U型管是常见的化学仪器，在实验中有广泛的应用。（1）借助U型玻璃管探究微粒的性质。如图所示，打开玻璃旋塞，观察到湿润的红色石蕊试纸从左到右先后变蓝，该实验说明分子_，湿棉花的作用是_。（2）借助U型玻璃管探究钢铁锈蚀的条件。如题图所示：一段时间后潮湿的钢丝棉有明显锈迹，干燥的钢丝棉没有锈迹，此现象说明_。实验结束时，细心的同学发现浸没在凉开水中的钢丝棉也有少量锈迹，说明本实验有不完善之处。请利用原有装置提出具体改进方案_。（3）借助U型玻璃管粗略测定空气中氧气的体积分数。如图所示。得出空气中氧气体积分数约为五分之一的实验现象是_。【答案】（1）在不断地运动 吸收氨气，减少污染 （2）钢铁锈蚀需要水 在盛有凉开水的U型管两端液面上滴加植物油（或在凉开水的表面滴加植物油） （3）U型管左侧液面上升到刻度4处 30.（2019镇江）金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。（一）金属的应用和防护（1）用不锈钢、合成橡胶、氧化镁等材料制造的飞机轮胎属于_材料。（2）航空煤油是飞机的燃料，它主要是由_炼制的。（3）铁易生锈，提出防止铁生锈的一种方法_。（4）特种钢中含有少量。和粉混合在高温下反应可得到，该反应的化学方程式为_。（5）受热分解生成高熔点的。可用作阻燃剂，其主要原理是_（选填序号）。a.分解吸热，降低可燃物着火点 b.覆盖燃烧物，隔绝氧气（二）制备还原性铁粉实验室利用废铁屑（含少量）为原料制备还原性铁粉的流程如下：（1）粉可使“酸溶”产生的转化为，该反应的化学方程式为_。（2）检验已洗净的方法：取最后一次洗涤后的滤液，先加入一定量稀盐酸，再滴加_溶液，无明显现象。（3）“干燥”时有少量发生下列转化：，该转化的化学方程式为_。（4）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是_。（三）测定还原性铁粉的组成还原性铁粉中含有少量FexCy，小组同学在老师的指导下进行以下实验。资料：Fe、FexCy在加热时与反应能生成相应氧化物。FexCy不与酸反应。实验1：取样品，加入足量稀，充分反应后生成。实验2：另取样品，按下图进行实验。表：装置A和B的质量变化装置AB反应前300.00400.00反应后m400.44实验后A中固体全部变为红棕色，装置A、B的质量变化如上表。（1）装配好装置后，实验前先要_。（2）装置C的作用是_。（3）FexCy中，x:y=_。表中m的值是_。反思：若用空气替代进行实验，测得x:y的值偏大，可能的原因是_。【答案】（一）（1）复合（2）石油（3）刷漆或涂油等等（4）4Al+ 3MnO2 高温 3Mn + 2Al2O3（5）b（二）（1）Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4（2）BaCl2 （3） 4FeCO3 +2 H2O+O2 =4FeOOH +4CO2（4）使反应充分进行（三）（1）检查装置气密性（2）吸收空气中的二氧化碳及水蒸气，防止干扰实验结果（3）5:2；312.48 反思：B中碱石灰吸收了空气中的二氧化碳及水蒸气12（2019淮安）2019年底，徐宿淮盐铁路将建成通车，淮安人可实现高铁出行。（1）高铁在建造时使用了大量的新材料，下列属于金属材料的是_（填序号）。A.生产高铁车头的玻璃钢B.制造高铁车身的镁铝合金C.制造轨道枕木的聚氨酯材料D.建筑高铁路基的钢筋混凝土（2）高铁刹车自动盘使用合金锻钢制造，主要利用该合金，耐高温_等特性。（3）在高铁站的建设中使用了大量的钢铁，工业上用赤铁矿（要成分是氧化铁）主和一氧化碳反应冶炼铁，该反应的化学方程式为_。（4）高铁轨道焊接时可用铝热反应：2Al+Fe2O3高温Al2O3+2Fe,该反应的基本类型是_。【答案】（1）B （2）耐磨（或硬度大、强度大） （3）Fe2O33CO 高温2Fe3CO2 （4）置换反应 19（2019盐城） 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，说明它们的化学性质都_。（2）在生产生活实践中人类逐渐掌握了多种金属的技术。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_。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Mg17Al12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_。（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人光亮如新，是因为其_（填序号）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+Fe=3FeCl2.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。将10g表面生锈的铁钉(杂质已忽略)浸泡在100g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3.6克，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，则需要综合考虑的因素有_（填序号）。A.金属原料的成本 B.生产过程中的能源消耗和污染 C.金属的回收利用【答案】（1）不活泼 （2）磁铁矿中铁元素含量更高 2Al2O3通电4 Al+3 O2 （3）Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al；（4）C （5）Fe2O3或Fe2O3xH2O 3 92% （6）ABC20（2018扬州）铜元素有多种氧化物，如CuO、Cu2O。称取14.4 g仅含Cu、O两种元素的固体样品、采用如下装置实验(夹持装置省略)。测得实验前后装置B增重4.4g。下列说法正确的是A. 装置B的作用是吸收反应生成的H2O和CO2B. 实验开始前应先关闭K2，打开K1，让CO通一段时间C. 根据实验数据进行计算，可以确定该固体为Cu2OD. 若缺少装置C，则实验所得Cu、O个数比偏高【答案】B10（2019常州）按如图装置进行实验，一周后发现铁钉锈蚀最严重的位置是（ ）A.a处 B.b处 C.c处 D.三处同样严重【答案】B【解析】铁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须条件；缺少水或缺少氧气，或者缺少氧气和水，铁不容易生锈。从图中可以看出b处铁钉最容易与氧气、水同时接触，一周后发现铁钉锈蚀最严重的位置。6.（2018宿迁）下列说法不正确的是A.铁制品在湖湿的空气中比在干燥的空气中易生锈B.葡萄糖(C6H12O6)中C、H、O元素的质量比为1：2：1C.地壳中含量最多的金属元素是AlD.分子都是由原子构成的【答案】B4（2018南京）通常状况下，颜色呈紫红色的金属是（）A铁B银C铜D铝【解析】铁为黑色金属；银、铝为银白色金属；铜为紫红色的金属。【答案】C30（2018常州）2017年4月，“航母”下水，开拓中国新蓝海。（1）“航母”舰体材料为合金钢，国产航母使用的“超级钢”具有极佳的抗压性、延展性和焊接性。合金钢是（填序号）a合成材料 b复合材料 c无机材料（2）“航母”升降机可由铝合金制造，用石墨作电极在高温条件下电解熔融氧化铝，在阴极和阳极区分别得到A1和O2，阳极区使用的石墨易消耗的原因是。（3）“航母”螺旋浆可由铜合金制造。铜合金比铜的硬度（填“大”或“小”），铜比铁在海水中耐腐蚀的原因是。（4）由生铁炼钢时，硅（Si）与氧化亚铁在高温条件下反应生成二氧化硅和铁，该反应的化学方程式为。【解析】（1）合金钢是金属材料，属于无机材料；（2）石墨是碳的一种单质，在阳极，石墨与氧气反应生成了二氧化碳气体，所以阳极区使用的石墨易消耗；（3）合金的硬度一般大于其组成金属的硬度；铜比铁的活动性更稳定，所以铜比铁在海水中耐腐蚀；（4）硅（Si）与氧化亚铁在高温条件下反应生成二氧化硅和铁，化学方程式为 ：Si+2FeO高温SiO2+2Fe。【答案】（1）c（2）阳极产生氧气，氧气在高温下与石墨反应而使石墨消耗（3）大；铁比铜更为活泼，在海水中更容易锈蚀（4）Si+2FeO高温SiO2+2Fe13（2018淮安）铁是目前使用最广泛的金属，请回答：（1）铁可以用来制造炊具，这是利用了铁的 性。（2）相比于黄铁矿（主要成分FeS2），工业上选用赤铁矿（主要成分Fe2O3）为原料炼铁的优点是 。（3）金属腐蚀造成的损失巨大，钢铁防腐尤为重要，下列钢铁制品的防护措施不合理的是 （填序号）。A在车船的表面喷涂油漆 B将使用后的菜刀用布擦干C在铁制品表面镀上一层锌 D用洗涤剂把铁制品表面的油膜洗净 【答案】（1）导热（2）含铁量高，不会造成酸雨（3）D27.（2018常州）铁的冶炼与利用是学习和研究化学的重要课题。铁的冶炼，竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。（1）“燃烧室”中CH4燃烧的作用是（2）写出“还原反应室”中炼铁的一个反应的化学方程式。（3）CH4与高温尾气中的CO2或H2O都能反应生成CO和H2，则16g CH4在催化反应室中完全反应后，理论上得到H2的质量（m）范围是。铁的利用，利用铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）处理含有Cu(NO3)2，Pb(NO3)2和Zn(NO3)2的铜冶炼废水。在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中重金属离子的去除率，实验结果如图2所示。（1）铁炭混合物中铁的质量分数为100%时，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，其原因是。（2）铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能除去水中少量的重金属离子，其原因是。（3）处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为。【解析】I（1）甲烷燃烧放出了大量的热，能够给炼铁提供热量，同时生成了二氧化碳和水，提供了生产合成气的原料，所以“燃烧室”中CH4燃烧的作用是：燃烧产生热量、做生产合成气的原料；（2）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2；（3）甲烷和二氧化碳反应生成氢气的质量为xCH4+CO2高温2CO+2H2 16 4 16g x = x=4g甲烷和水反应生成氢气的质量为yCH4+H2O高温CO+3H216 616g y = y=6g所以理论上得到H2的质量（m）范围是4gm6g；II（1）铁炭混合物中铁的质量分数为100%时，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，原因是：铁的金属活动性排在锌的后面；（2）铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能除去水中少量的重金属离子，原因是：活性炭对铜离子和铅离子具有吸附性；（3）由图2中的数据可知，处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为：50%。【答案】（1）甲烷燃烧放出大量的热，提供冶炼铁需要的高温条件（2）3H2+Fe2O3高温2Fe+3H2O或3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2（3）4gm6gII（1）铁比铜、铅活泼，但比锌弱，所以铁可以除去铜离子、铅离子，但不能除去锌离子（2）碳单质也能将某些金属离子还原（3）50%30.（2018镇江）铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。(一)铁的应用和防护（1）某麦片中含微量铁粉，食用后铁粉与胃酸反应转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为 。（2）铁锈主要成分是Fe2O3nH2O ，铁生锈主要与空气中的 有关。（3） 右图实验说明NaCl在铁生锈中的作用是 。（4）铁生锈的次要过程：写出Fe转化为FeCO3总反应的化学方程式 。（5）为防止铁生锈，可对铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成致密氧化物（其中Fe、O元素质量比为21：8）保护膜，该氧化物的化学式为 。（二）废铁的再利用黄钠铁矾NaFex(SO4)y(OH)z是一种高效净水剂。用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe2O3和FeCO3）制备黄钠铁矾的主要流程如下：（1） 将废铁屑研磨成粉末的目的是 。（2） “酸溶”时H2SO4与Fe、FeCO3反应，还发生的化学方程式有 和Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。（3） “转化1”发生反应的化学方程式为 。反应时温度不宜过高的原因是 。 (三）黄钠铁矾组成确定称取9.70g黄钠铁矾，用下图装置进行热分解实验。【资料】NaFex(SO4)y(OH)z在T1分解会生成H2O（气态），提高温度至T2继续分解产生SO3气体，并得到Fe203和Na2SO4。浓硫酸可用于吸收SO3。(1) 装配好实验装置后，先要 。(2) 分别控制温度在T1、T2对A中固体加热。 控制温度在T1加热，实验后测得B装置质量增加1.08g。 用D装置替换B装置，控制温度在T2，加热至反应完全。 T1、T2时，加热后均通入一段时间N2，目的是 。(3) 完全反应后，将A装置中固体溶于足量水，过滤、洗涤、烘干得4.80g固体，将滤液蒸干得1.42g固体（不含结晶水）。结论：NaFex(SO4)y(OH)z中，x:y:z= 。反思：若该实验过程中缺少C装置，则x:z的值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】(一）铁的应用和防护(1) Fe + 2Cl= FeCl2 + H2(2) 水和氧气(或H20和O2）(3) 加快铁的腐蚀(4) 2Fe + O2 + 2CO2 = 2FeCO3(5) Fe3O4(二)废铁的再利用（1）增大接触面积，加快反应速率（或提高铁的浸取率）（2）Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O（3）2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O 防止H2O2分解（三）黄钠铁矾组成确定（1）检查装置的气密性（2）使生成的H2O和SO3分别被B装置和D装置充分吸收（3）3：2：6 （2分） 偏小5（2017淮安）某博物馆藏有一柄古代铁剑，为防止其生锈，下列做法合理的是 A. 定期用清水冲洗，除去灰尘 B. 放于体验区，让观众触摸 C. 用盐水除去铁剑上的锈斑 D. 放在充满氮气的展览柜中 【答案】D【解析】铁生锈需要氧气和水，定期用清水冲洗铁剑，会加速铁剑的锈蚀；人体会分泌汗液，用手触摸铁剑，会加速铁剑的锈蚀；盐水会加速铁剑的锈蚀；氮气化学性质稳定，将铁剑放在充满氮气的展柜中，可以隔绝空气和水，能防止铁锈蚀。14.（2017南通）下列说法正确的是（ ） A.乙醇、橡胶都属于合成高分子材料 B.蛋白质、糖类均属于基本营养素 C.右图试管中铁钉比试管中更容易绣蚀 D.物质由气态变成液态，分子间的间隔变大【答案】B14（2017苏州） 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. 所有的金属都能与稀盐酸反应，C. 铁制品在干燥的空气中不易生锈D. 不锈钢具有较强的耐腐蚀性，可用于制作医疗器械【答案】B【解析】只有在金属活动属性表中排在氢前的金属才能和稀盐酸反应。14（2017淮安） 我国化学家傅鹰教授有一句名言“科学只给我们知识，而历史却给我们智慧”在化学学习中，了解知识的发展历程，可以促进我们正确理解科学本质。（1）我国西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”的记载，期中蕴涵的湿法冶铜原理为 （用化学方程式表示）。（2）火药起源于唐朝。为使烟火产生耀眼的白光，可在其火药中加入 （填一种金属名称）。（3）十八世纪，化学家们研究发现某些金属与酸反应能生成一种气体，该气体被喻为“会制造水的物质”，对上述反应原理的认识加快了推翻燃素学说的进程。该气体在空气中燃烧制造水的化学方程式是 。（4）现代以来，人们对金属的认识不断深入，助推多种新材料的研制与使用。2017年5月5日我国首架试飞成功的大型客机C919使用了多种新材料，其中有锂铝合金，在飞机制造中使用该材料说明其具有的优点有 （填序号）。 硬度大 密度小 易导电 耐腐蚀【答案】（1）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu （2）镁 （3）2H2+O22H2O （4） 【解析】（1）“曾青”指铜盐，铁和可溶性铜发生置换反应生成亚铁盐和金属铜，如铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；（2）金属镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，为使烟火产生耀眼的白光，可在其火药中加入镁粉；（3）活泼金属与酸反应生成氢气，氢气在空气燃烧生成水，反应的化学方程式为：2H2+O22H2O；（4）制造飞机的金属材料应具备密度小、硬度大、耐腐蚀等特性，而锂、铝都属于轻金属，密度小，合金的硬度大，铝本身具有很强的抗腐蚀性，且合金比纯金属更耐腐蚀，所以，选项正确。23.（2017南通）神舟十一号与天宫二号的成功对接增强了国人的民族自信，推动了相关领域的研究。（1）合金材料的研发 合金的很多性能与组成它们的纯金属不同。下图中能表示锡铅合金的是 （填序号“a”“b”或“c”）。镁合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。Mg17Al12是一种特殊的镁合金，通常选择真空熔炼而非空气中熔炼的原因是 （任写一个化学方程式）。该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到MgH2和Al，“储氢过程”属于 （填“物理”或“化学”）变化。（2）合成材料的改良碱式碳酸铝镁MgaAlbOHc(CO3)dH2O是一种新型塑料阻燃剂，其中a、b、c、d的代数关系式：2a+3b= 。大部分塑料在自然环境中很难降解而造成“白色污染”，为缓解这一环境问题可采取的措施有 （答出一点即可）。（3）CO2的绿色利用目前空间站处理CO2的一种方法是在催化剂作用下，利用H2使CO2转化为甲烷并得到生活用水。该反应的化学方程式为 。以“铁氧化物”为催化剂，利用太阳能将CO2热解为碳和氧气，这一转化过程（如下图）中化合价升高的非金属元素是 。【答案】（1）a （答案不唯一） 化学 （2）c+2d 开发可降解型“绿色”替代品（答案不唯一）（3） 氧16（2017泰州）人类的生存与发展离不开化学。（1）2017年5月，我国首架大型客机C919首飞，飞机材料中使用了大量的铝镁合金，它属于_材料，铝制品具有“自我保护”能力，原因是_。 （2）2017年5月，我国载南海进行了天然气水合物(可燃冰)试开采，天然气的主要成分为_(填化学式)，其完全燃烧的化学方程式为_。（3）活性炭净化水，是利用了它的_性，生活中硬水软化的常用方法是_。（4）硫酸型酸雨的形成与大气污染物中的_气体有关，吸收钙气体常用_溶液。【答案】（1）金属；铝在空气中与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，阻止了反应的进一步发生 （2）CH4 CH4+2O2点燃CO2+2H2O （3）吸附 煮沸 （4）二氧化硫 氢氧化钠 【解析】（1）纯金属和合金都属于金属材料；铝的化学性质较活泼，常温下，铝与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了反应的进一步发生，因此，铝具有很好的“自我保护”能力；（2）天然气的主要成分是甲烷，燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为CH4+2O2点燃CO2+2H2O；（3）活性炭具有很强的吸附性，在水的净化过程中，用活性炭可以吸附水中的颜色、异味；在加热的条件下，硬水中的可溶性钙镁化合物转化成不溶性的钙镁化合物沉淀出来，降低了水的硬度，因此生活中常用煮沸的方法将硬水软化；（4）引起酸雨的气体主要是二氧化硫、二氧化氮，硫酸型酸雨主要是由二氧化硫气体引起的，二氧化硫和水反应生成了亚硫酸，亚硫酸在空气中进一步被氧化成硫酸；二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水，因此常用氢氧化钠溶液来吸收二氧化硫气体。12
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