内容正文:
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专项14 金属材料 金属的锈蚀与防护
建议用时:15分钟
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1.下列有关金属的说法正确的是( )
A.常温下,所有金属单质均是固体
B.工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁
C.铁的锈蚀只与空气中的氧气有关
D.废旧铁制用品应该直接填埋处理
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题序
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2.(2024·槐荫三模)实验室模拟工业炼铁的装置如下图所示,下列相关说法中,不正确的是( )
A.a处硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应
B.实验中玻璃管内红色粉末逐渐变为黑色
C.c处酒精灯的作用是处理尾气一氧化碳
D.在通入CO前应先点燃a处的酒精喷灯
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题序
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3.(2024·威海节选)应用广泛的金属
(1)工业上以赤铁矿为原料炼铁,原理是_______________________
(用化学方程式表示)。
(2)《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________________________________________
______________________。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
====
高温
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
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题序
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(3)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
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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
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”“等于”之一)罐体中铜元素的含量。
大于
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题序
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(4)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
====
点燃
化学能转化为动能
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4.(2024·高新一模节选)金属以及合金广泛应用于生产生活,其中镁锂合金
是世界上最轻的金属结构材料,在国防军工等领域有着广泛的应用。
(1)材料的分类
镁锂合金属于__________(填“金属材料”“有机合成材料”“复合材料”之一)。
(2)金属的制取
金属锂的冶炼:金属锂(Li)常用电解氯化锂(LiCl)的方法获取。电解氯化锂
反应前、后锂元素化合价分别为____、___。
金属材料
+1
0
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(3)金属的性质
①金属锂是一种活泼金属。常温下,金属锂可以和水反应生成氢氧化锂,
同时有气体产生。收集生成的气体,点燃,发现气体可以燃烧。写出金属
锂与水反应的化学方程式:________________________。
②金属镁化学性质活泼,能与热水剧烈反应产生氢气。将点燃的镁条伸入
盛有二氧化碳的集气瓶中,看到镁条剧烈燃烧。由此判断,当镁着火时,
可以采用的灭火方式有____(填选项序号)。
A.用水灭火 B.用二氧化碳灭火
C.用沙子灭火
2Li+2H2O==== 2LiOH+H2↑
C
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(4)金属的保存
①实验室中的镁条表面常有一层灰黑色的“外衣”,查阅资料后,得知该灰
黑色固体是碱式碳酸镁[化学式为Mg2(OH)2CO3],碱式碳酸镁中氢、氧原
子个数比为_______(填最简整数比)。
2∶5
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②为探究这层灰黑色固体是如何生成的,某小组进行了如下图实验:
对照A和C,可知灰黑色的固体生成与__________(填物质名称)有关;对照
A和____(填选项字母),还可知灰黑色的固体生成与氧气有关;在实验室
中,如何防止镁表面产生灰黑色物质____________________。
二氧化碳
B
将镁干燥、密封保存
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5.(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)
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【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
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【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)。
保持铁片蚀刻画表面清洁干燥
(合理即可)
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【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。
(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
_______________________。
氯化铝(或AlCl3)
铁粉
Fe+H2SO4==== FeSO4+H2↑
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