【寒假提升】（人教版）初中化学 2024年 九年级 寒假培养训练 10 金属材料 金属的腐蚀与防护-练习

限时练习：60min 完成时间： 月 日 天气： 作业10 金属材料 金属的腐蚀与防护 考点一 金属材料 1.金属材料：金属材料包括________以及它们的______。 2.金属共同的物理性质 （1）常温下一般为______（______为液态），有金属光泽。 （2）大多数呈______色（铜为______色，金为黄色，铁粉为黑色）。 （3）有良好的导热性、______性、延展性。 3.合金 （1）概念：由金属与金属（或金属与非金属）加热熔合而成的具有金属特性的材料。合金是______物，形成过程是物理变化；合金中至少含有______金属元素，合金中各成分都是以______的形式存在。 （2）合金的特性：合金具有比组成它的金属______、______、____________等优良特性。因此，日常使用的金属材料，大多为______。比较硬度的方法：________________________。 （3）常见合金：  = 1 \* GB3 ①铁合金：生铁和钢。生铁的含碳量为_________，钢的含碳量为_________。  = 2 \* GB3 ②钛和钛合金：熔点高、密度小、______________；钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造________等。 考点二 铁的冶炼 1.一氧化碳还原氧化铁（实验室模拟炼铁） （1）现象：______________，______________。 （2）化学方程式：3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2 （3）注意点  = 1 \* GB3 ①实验开始时，应______________，目的是赶尽玻璃管内的空气，防止___________。  = 2 \* GB3 ②实验结束后，先______________，__________________，防止__________________。  = 3 \* GB3 ③尾气处理的方法：____或____，防止___________。 2.铁的冶炼（工业炼铁） （1）原理：______________________（赤铁矿为原料）；______________________（磁铁矿为原料）。 （2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、热空气。  = 1 \* GB3 ①铁矿石：提供___________； = 2 \* GB3 ②焦炭：燃烧放热___________，与CO2反应生成___________； = 3 \* GB3 ③石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。 （3）设备：高炉。由下而上的三个反应：___________； CO2 + C高温2CO；3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2 （4）产品：生铁。 考点三 金属资源的保护 1．铁生锈的条件：铁与______、______同时接触（铁锈的主要成分：___________） 2．防止铁制品生锈的措施 （1）保持铁制品表面的____________。 （2）在表面形成保护膜：______、______、电镀（镀其他金属）、通过化学反应形成氧化物保护膜（如枪套上的四氧化三铁、锯条上的烤蓝）、搪瓷、覆盖塑料层等。 （3）改变内部结构：如制成______。 3．保护金属资源的途径 （1）防止____________；（2）__________________；（3）合理开采矿物；（4）寻找金属的代用品。 考点一 金属材料 题型01 金属材料 1．（2023·北京）正月十五闹花灯。下列制作花灯的材料中，属于金属材料的是 A．宣纸 B．铁丝 C．棉线 D．竹条 2．（2023·海南）2023年5月28日，国产大型客机C919成功完成首次商业飞行。下列C919应用的材料中，不属于金属材料的是 A．碳纤维复合材料 B．第三代铝锂合金 C．钛合金 D．钢材料 题型02 金属的物理共性 3．（2023·江西）大国工匠秦世俊展现数控技术所使用的铝箔，是由铝块加工而成，这体现了铝具有 A．密度小 B．导电性 C．导热性 D．延展性 4．（2023·山西）中国国家博物馆珍藏着一枚“国玺”，即“中华人民共和国中央人民政府之印”，代表着熠熠生辉的共和国符号。她由铜胎铸字，不易变形。选用这种材料作为印章胎体最大的优点是    A．硬度较大 B．熔点较高 C．不溶于水 D．形状美观 题型03 合金及特点 5．（2023·湖南长沙）2023 年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是 A．铝锂合金的熔点比纯铝更高 B．铝锂合金的抗腐蚀性能非常差 C．铝锂合金是混合物 D．铝锂合金的硬度比纯铝小 6．（2023·湖南湘潭）2023年5月28日，国产大型客机C919首次商业载客飞行成功，C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是 A．合金中一定只含金属元素 B．金属材料包括纯金属和合金 C．钛合金的硬度比纯钛更大 D．超高强度钢属于一种铁合金 7．（2023·江苏连云港）钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。从公元1世纪开始，铁便成了一种最主要的金属材料。 （1）历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是 。 （2）下列铁制品中，利用了金属导热性的是 (填字母)。 a．  后周铁狮子　b．  铸铁井盖　c．  不锈钢水壶 （3）下列关于铁及铁制品的说法中，正确的是 (填字母)。 a．铁是地壳中含量最高的金属元素 b．沙漠地区的铁制品锈蚀较慢 c．不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品 考点二 铁的冶炼 题型01 一氧化碳还原氧化铁 8．下图是实验室模拟工业炼铁的装置图，下列说法不正确的是 A．通入的CO要先验纯 B．实验开始时，应先通CO，再点燃酒精喷灯 C．应把尾气通入水中，以除去尾气中的CO D．实验中，B处红棕色粉末变黑，C处变浑浊 9．（2023·黑龙江齐齐哈尔）化学实验是进行科学探究的重要方式之一，具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。根据图示回答下列问题： （1）图A中木炭在空气中和在氧气中燃烧的现象不同，原因是 。 （2）图B中过滤后滤液仍浑浊的原因可能是 （答一点即可）。 （3）图C中酒精灯的作用是 。 （4）图D中玻璃棒搅拌的目的是 。 题型02 铁的冶炼 10．如图用赤铁矿为原料进行炼铁、炼钢，并用生产的钢来探究白铜成分的流程图。(已知硫酸镍的化学式为NiSO4) （1）用赤铁矿在高炉中冶铁的主要反应原理是 (用化学方程式表示)，焦炭的作用是 。 （2）分析流程图，三脱装置中发生反应的基本反应类型是 。 （3）向精炼炉中吹入氮气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中 (填一种仪器的名称)的作用。 （4）铁与镍相比，铁的金属活动性 (填“>“＜”或“=”)镍，判断依据是 (用化学方程式表示)。 （5）通过以上信息，得出白铜的成分是 。 11．（2022·四川成都）我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1，该方法的生产过程可用图2表示。 资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1535℃。 根据图文回答下列问题。 （1）常见的铁矿石有赤铁矿和 (写一种)。 （2）不断鼓入空气的目的是 。 （3）炼铁炉中生成铁的化学方程式为 。 （4）撒入潮泥灰主要作用是 。不断翻炒液态生铁，是为了降低 元素的含量。 （5）钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁 ，易于加工。 题型03 金属冶炼的相关计算 12．（2023·四川凉山）2022年12月，西昌至成都的城际动车组列车正式运行。高铁钢轨的制造需要大量铁矿石炼铁。现有含Fe2O3为80%的磁铁矿石2900t，求理论上可炼制纯铁的质量为多少？ (提示：化学方程式为) 13．（2023·四川眉山）磁铁矿石(主要成分为)是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：将其中的Fe3O4转化为Fe。 （1）Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为 。 （2）假设炼铁过程中铁没有损耗，用含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少(写出计算过程)？ 考点三 金属资源的保护 题型01 金属生锈的条件 14．铁及其化合物在生产生活中应用广泛，化学学习小组的同学以“铁的锈蚀与防护以及铁的冶炼”为主题开展项目式学习。 小组同学设计了图1所示装置进行铁钉生锈的有关实验。    （1）一段时间后，C、D中的铁钉生锈，A、B中的铁钉无明显锈蚀，由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟 (填化学式)等物质作用的过程。D中铁钉比C中铁钉锈蚀程度严重，说明 。 （2）为防止铁生锈，可对铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成致密的氧化物(其中Fe、O元素质量比为21：8)保护膜，该氧化物的化学式为 。 15．（2023·江苏无锡）用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是    A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程 B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀 C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈 D．铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关 题型02 防锈的方法和措施 16．（2023·重庆）2023年5月，大连湾海底隧道贯通，我国自主研制的盾构机起了重要作用。盾构机的壳体、刀盘等都使用了钢材。回答下列问题。 （1）与纯铁相比，钢铁的优良性能有 （填一种）。 （2）高炉炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁反应，反应的化学方程式为 ，反应中的还原剂为 。 （3）每年有大量的钢铁因腐蚀而报废，写出防止铁生锈的一条措施 。 17．（2023·湖南常德）常德滨湖公园的“金刚塔”，俗称“铁树”，始建于北宋建隆年间。湖南省博物馆典藏技术部曾实地考察“金刚塔”的保存状况，专家认为由于常德天气潮湿多雨，加上“金刚塔”主要成分为铁，导致表面局部锈蚀严重，需作保护处理。请回答相应问题：      （1）铁生锈的条件为 ，铁锈主要成分为 (填化学式)。 （2）常德“金刚塔”表面局部锈蚀严重，以下合理的除锈措施是__________(填序号)。 A．直接喷洒稀盐酸 B．小心打磨生锈处 C．用水清洗 （3）请你写出一种防止铁制品锈蚀的措施 。 题型03 金属资源的保护 18．（2023·广西）下列做法不能有效保护金属资源的是 A．防止金属腐蚀 B．寻找金属的代用品 C．回收利用废旧金属 D．肆意开采金属矿物 19．（2023·四川眉山）钛金属具有硬度大、密度小、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能，被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分布广泛，储量丰富，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下。    回答下列问题： （1）钛铁矿需要粉碎，其目的是 。 （2）钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中钛元素的化合价为 价。 （3）TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属钛，该反应的化学方程式为 。 （4）金属矿物不能再生。下列能有效保护钛金属资源的措施是_____。 A．回收利用废旧钛金属制品 B．任意开采钛金属矿石 C．钛金属抗腐蚀性能好，可随意堆放储存 D．寻找、开发钛金属的代替品 1.（新考法——生产情境 炼铁高炉立体剖面示意图 ）（2023·内蒙古呼和浩特）人类社会的文明进步与金属材料的发展密切相关。 （1）商代文物黄金面罩，其制作工艺先进，薄如蝉翼，利用了黄金良好的 性。 （2）明代《天工开物》中记载“炒钢法”的生产工艺是现代钢铁冶炼的先者。现代高炉炼铁中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为 ，原料中焦炭的作用是提供热量和 （用化学方程式回答）。    （3）铝被广泛应用，原因之一是铝的抗腐蚀性能良好。铝具有良好抗腐蚀性能的原因是 。 2．（新考法——生产情境 C919大飞机）（2023·辽宁）2023年5月28日，C919大型客机成功完成首次商业载客飞行。国产大飞机翱翔蓝天，承载着国家意志、民族梦想、人民期盼。    （1）C919的机身采用了第三代铝锂合金，铝锂合金属于 (填“金属材料”或“合成材料”)。 （2）飞机起落架是我国自主研发生产的合金钢。用合金钢制造起落架主要是利用其 (写一点)和耐腐蚀等性能。 （3）本次航班为旅客提供的餐食有：腊味煲仔饭、三色水果拼盘、牛奶等。米饭中富含的营养素是 ；青少年可从牛奶中摄入 元素以促进骨骼发育。 （4）金属的应用与金属的活动性密切相关。利用下列提供的试剂，设计可行的实验方案验证铝、铜的金属活动性强弱。现有试剂：铝丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸。(金属均已打磨) 3．（新题材——中华传统文化 古代炼锡炼锌）（2023·广东广州）我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。 （1）日常生活中，适合制作电缆的金属是______（填标号）。 A．金 B．铜 C．汞 D．钨 （2）明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法，如图a。 ①原料锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡和二氧化碳，化学方程式为 。 ②炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。 （3）图b为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3，高温易分解生成ZnO。 ①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量，泥罐内煤粉的主要作用是 。 ②已知锌的沸点为907℃。泥罐下部温度可达1200℃，上部约为600℃，该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于 （填标号）。 A．结晶        B．蒸发        C．蒸馏        D．升华 ③必须冷却后才能取锌，是为了防止发生反应： （写化学方程式）。 （4）湿法冶金利用置换反应。向Cu（NO3）2、AgNO3混合液中加入Fe粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中一定不含的金属阳离子是 。 4．（新题材——科技前沿 羰基铁粉的制备）（2023·广东）羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。制备羰基铁粉的过程如图所示。    （1）Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为 。 （2）反应1的化学方程式为 。用100 kg含铁96%的海绵铁，理论上可制备Fe(CO)5的质量是多少?(写出计算过程) （3）反应2的化学方程式为 。196kgFe(CO)5分解生成基铁粉的质量随时间的变化如下图所示。在t1时,剩余 kg Fe(CO)5未分解；在 时Fe(CO)5恰好完全分解。    （4）制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是 。 5．（新考法——图形创新 用时间轴曲线呈现冶炼金属的先后顺序）金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如下图，下列有关说法不正确的是    A．通过敲打将青铜制成不同形状，是利用金属的延展性 B．炼铁的原料主要有铁矿石、焦炭和石灰石 C．金属铝的利用比镁、钠晚，是因为铝的金属活动性强 D．湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜 6．（新考法——作图 绘制铁生锈时锥形瓶内气体压强随时间变化的曲线）（2023·安徽）某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。 【知识回顾】 铁是一种化学性质较活泼的金属，常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。 （1）铁与稀盐酸反应的化学方程式是 。 （2）铁锈的颜色是 。 【实验探究】 该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究、一段时间后，在A和B中没有观察到明显现象，C和D中铁钉有锈蚀。    （3）B中将蒸馏水煮沸的目的是 。 （4）ABD对比，说明铁钉锈蚀需要的物质是 ；C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是 。 【拓展探究】 （5）为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化，该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下，向锥形瓶中加入少量稀盐酸，同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化，直至反应完全。 ①测量过程中要保待恒温，理由是 。 ②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势 。    实验操作实验现象实验结论 。 。铝的金属活动性比铜强