27 第十五讲 金属材料 金属的锈蚀与防护-【智乐星中考·学考传奇】2025年山东省中考化学全练本（五四制）

1 2 第十五讲 金属材料 金属的锈蚀与防护 3 【基础练 基础达标】 1.(2024·广东)广东省博物馆馆藏丰富。下列藏品主要由金属材料制成的是(　　) 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 4 2.(2024·烟台)中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是(　　) A.《梦溪笔谈》—石油：“燃之如麻，但烟甚浓”——石油的不完全燃烧 B.《天工开物》：“每金七厘，造方寸金一千片”——金的延展性强 C.《梅花》：“遥知不是雪，为有暗香来”——分子在不断地运动 D.《吕氏春秋》：“金(指铜)柔锡柔，合两柔则刚”——铜锡合金的硬度比铜、锡小 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 5 3.(2024·湖北)湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑，其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是(　　) A.属于金属材料 B.熔点高于纯铜 C.硬度低于纯锡 D.铜、锡均能与稀硫酸反应 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 6 4.(2024·临沂)铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题： 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 7 (1)实验1硬质玻璃管中的现象为___________________。  (2)实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺，该反应的化学方程式为________ _____________。  (3)由实验3可知，铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与___________________ 发生化学反应的过程。  红棕色粉末变为黑色 Fe+CuSO4 ==== Cu+FeSO4 氧气和水(或O2和H2O) 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 8 5.(2024·山西)据考古史料记载，我国劳动人民早在约3 000年前就已经学会利用铁矿石冶炼铸铁，比欧洲各国领先1 600多年。探索小组的同学们将铁矿石和冶炼产物的有关问题与现代科技相结合，完成了结构化的梳理和整合。 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 9 联系实际，解决问题： (1)建筑业上，铁是制作_______________的原料。  (2)医药上，适当补充铁元素可预防的疾病是___________________。  (3)磁铁矿属于物质类别中的_______。它的主要成分用化学式表示为 _____。  (4)在我国古代湿法炼铜中，铁的突出贡献用化学方程式表示为 _____________________。  钢筋(合理即可) 贫血(或缺铁性贫血) 混合物 Fe3O4 Fe+CuSO4==== FeSO4+Cu 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 10 【拔高练 培优提升】 6.(2022·陕西)如图所示，将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中，并使部分铁钉露出液面。放置一段时间，出现了锈蚀。下列说法不正确的是(　　) A.甲、乙中，气体含氧气的体积分数不相等 B.甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀 C.乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重 D.丙中，导管内上升一段水柱 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 11 7.(2024·云南节选)铜是重要的金属资源，它对于改善人类生活、促进 人类文明起着重要作用。 (1)铜的认识：生活中常用铜作导线，体现了铜的延展性和____________ ________性。  (2)铜的冶炼：黄铜矿的主要成分是CuFeS2，根据其主要成分的组成元 素，推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是___(填化学 式)。  导电(或良好 的导电) SO2 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 12 (3)铜的加工：青铜是金属冶铸史上最早的合金，其主要成分是铜和锡。 表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载：“金(铜) 柔锡柔，合两柔则刚”，据此判断A是_________。 注：硬度以金刚石的硬度为10作标准，1表示很软，10表示很硬。 (4)铜的锈蚀：铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X==== Cu2(OH)2CO3，X的化学式为___。   物质 A B 硬度 2.5～3 5～6.6 铜(或Cu) CO2 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 13 8.(2024·威海)应用广泛的金属 (1)国宝中的金属 国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯，铁上包铜，外层鎏金(鎏金是一种金属加工工艺，经过鎏金处理后，金属表面会覆盖一层金)。整个龙身飞扬舒展，反映了唐代高超的铸造工艺。 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 14 ①国宝历经千年，出土后表面仍金光灿灿，原因是_________________。  ②工业上以赤铁矿为原料炼铁，原理是_______________________(用化 学方程式表示)。  ③《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜，外化而内不化”，“曾 青”即硫酸铜溶液，该炼铜反应的原理是_____________________(用化 学方程式表示)，反应中有效作用的粒子为________(用符号表示)。“外 化而内不化”的原因是___________________________________________ _________________。  金的化学性质稳定 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 Fe+CuSO4==== Cu+FeSO4 Fe、Cu2+ 铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面，阻止 内部的铁继续反应 ==== 高温 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 15 (2)生活中的金属 铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等。 ①请用化学方法证明：罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝(提供药品： 已打磨的罐体金属片，其他仪器、药品自选)。 你的方案及预期现象是___________________________________________ _______________________________________________________________ _________________。  将已打磨的罐体金属片剪成小碎片，取少量小碎 片于试管中，加入足量稀盐酸并加热，使之充分反应，最终在试管底部 残留少量固体物质 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 16 ②合金与纯金属相比较，性质存在差异。对比分析图1，从微观角度解释 原因___________________________________________(答两条)。  · · · · 原子的排列方式不同、构成物质的原子种类不同 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 17 ③合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求，罐盖硬度 应大于罐体硬度。结合图2分析，生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应 _____(填“大于”“小于”或“等于”)罐体中铜元素的含量。  大于 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 18 ④为比较铝、铜、锌的金属活动性，进行图3实验，则a、b、c可以选用 的物质是_____________________________。  铝、铜、硫酸锌溶液(合理即可) 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 19 (3)航天中的金属 中国航天事业的成就令世界瞩目，火箭是航天飞行器的运载工具。 ①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金作外壳材料，具备的优良性能 是_________________________(答一条)。  ②运载火箭固体推进剂的主要组分为高氯酸铵和铝粉。其中高氯酸铵 (NH4ClO4)是供氧剂，氯元素的化合价是___。铝粉燃烧的化学方程式： ___________________，反应过程中能量转化形式：_________________。  强度高(或密度小、耐腐蚀) +7 4Al+3O2 2Al2O3 化学能转化为动能 ==== 点燃 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 20 9.(2023·安徽)已知草酸钙(CaC2O4)加热易分解：CaC2O4 CaO+ CO↑+CO2↑。为验证分解产物中既有CO又有CO2，小明设计如下实验装 置。 回答下列问题。 (1)B中实验现象是___________________，写出其在D中发生反应的化学方 程式：_______________________。  澄清的石灰水变浑浊 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ==== 高温 ==== 高温 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 21 (2)Fe2O3中铁元素化合价为___。  (3)小华认为，在装置D后再增加装置B才能验证CO的存在，小明认为不加 装置B就可验证，小明的理由是_____________________________________ _____。  (4)从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是_________________。  +3 能看到玻璃管中红棕色粉末变为黑色也可 验证 没有尾气处理装置 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 22 10.(2024·烟台)在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组 利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动，请你一起参与下列 任务。 【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板 (1)区分铝片和铁片的物理方法是_____________________(写1种)。  【任务二】预处理金属底板 (2)用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈， 可以用_________________(写1种物质名称)。  用磁铁吸引(合理即可) 稀盐酸(合理即可) 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 23 【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻 (3)首先将有镂空图案的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分 别贴到处理好的铝片和铁片上，然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中，将 铁片浸入足量的乙蚀刻液中，一段时间后取出。小组同学看到铝片上有 凹陷图案，没有附着物；铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲 蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的___、___(填序号)。  ①硫酸铜溶液　②硝酸银溶液　③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液　⑤氯化钠溶液 ③ ① 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 24 【任务四】金属蚀刻画的后处理 (4)将蚀刻好的金属片清洗掉废液，去掉不干胶保护膜，进行装饰。为 防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是___________________________ ___________(写1种合理的方法)。  【任务五】废液回收利用 (5)铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，得到_______________溶液， 回收保存。  保持铁片蚀刻画表面清洁干燥 (合理即可) 氯化铝(或AlCl3) 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 25 (6)铁片蚀刻废液处理，如下图所示： 过程①加入的物质X是_____，过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是 ______________________。  铁粉 Fe+H2SO4==== FeSO4+H2↑ 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 26 $$