内容正文:
专项15 金属材料 金属的锈蚀与防护
1.(2025·临沂)下列关于金属和金属材料的说法中正确的是 ( )
A.生铁和钢的含碳量不同
B.黄铜比纯铜硬度小
C.合金属于合成材料
D.大多数金属在自然界中以单质形式存在
2.(2025·青岛)下列做法有利于防止金属生锈的是 ( )
A.自行车淋雨后未及时擦干
B.给室外铁制篮球架刷油漆
C.将钢铁制品存放在潮湿的环境中
D.经常用食盐水清洗铁制品
3.(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
4.(2025·福建)镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800 ℃液态镁中形成镁镍合金,再经如图所示的真空蒸馏,可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是 ( )
A.合金的硬度一般比其组成金属的小
B.镁的沸点比镍的高
C.真空蒸馏过程中,镁原子间的间隙发生改变
D.坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中
5.(2025·槐荫三模节选)工业上常通过化学方法从矿石中冶炼提取金属。某炼铁厂以焦炭(主要成分为C)、赤铁矿(主要成分为Fe2O3)、空气等为主要原料炼铁,反应过程如下:
(1)在C、CO2、CO三种物质中,碳元素表现的最高化合价是 。
(2)写出步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式:
。
(3)理论上,某炼铁厂用1 000 t赤铁矿石(氧化铁含量为80%,假设其他杂质中不含铁元素),最多可以生产含铁量96%的生铁 t(结果精确至0.1 t)。
6.(2025·章丘二模节选)金属及其合金是现代生活中不可缺少的材料和工具,在生产和生活中的应用极为广泛。请用所学化学知识回答下列问题:
(1)下列有关合金性质的说法不正确的是 (填选项序号)。
A.生铁和钢都属于铁碳合金,生铁含碳量更高
B.不锈钢是在碳素钢中加入其他合金元素,改变钢的结构使其具有耐腐蚀性
C.硬铝的强度比纯铝的小但更耐腐蚀,可用于制造航天飞船等
D.储氢合金可有效解决氢能源的安全储存和运输等问题
E.铁在地壳中含量比铜丰富,所以人类发展经历了从石器时代到铁器时代,再到青铜器时代
F.稀土元素被称为“冶金工业的维生素”,在合金中加入稀土金属,能大大改善合金功能
(2)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。铁生锈的原理:
Fe Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3·nH2O
步骤②发生的化学反应属于 (填“分解”“化合”“复分解”“置换”之一)反应,在此反应中化合价降低的元素为 (填元素符号)。
7.(2025·天桥三模节选)人类文明进步与金属材料发展关系密切。《梦溪笔谈》记载:“阳燧面洼,向日照之,光皆聚向内,离镜一二寸,光聚为一点,大如麻菽,著物则火发……”。
(1)“阳燧”为铜锡合金所制,属于 (填“金属”“无机非金属”“有机高分子”“复合”之一)材料。与纯铜相比,铜锡合金的特点是 (填选项序号)。
A.硬度大 B.抗腐蚀性能好 C.熔点高
(2)古人将孔雀石和木炭混合,经高温煅烧得到粗铜,精炼后再熔合一定比例的锡、铅等调节性能。孔雀石的主要成分为碱式碳酸铜[化学式Cu2(OH)2CO3],其在高温下反应生成氧化铜。利用木炭与氧化铜在高温下反应得到铜与二氧化碳,请写出该反应的化学方程式: 。
(3)“阳燧”取火的原理是 。
8.(2025·陕西)某学习小组同学探究铁钉锈蚀的条件时做了如图所示的实验。
(1)一段时间后,实验①中铁钉锈蚀最严重的部位是 (填“a”“b”“c”之一)。
(2)上述实验能证明铁钉锈蚀与 有关。
(3)用稀盐酸或稀硫酸清除上述实验后锈蚀铁钉表面的铁锈时,发生反应的化学方程式为 (任写一个)。
9.(2024·盐城)2024年5月17日,中国某汽车公司首款新能源汽车投产下线,顺利实现新能源汽车转型升级。
(1)汽车烤漆工艺既能助力汽车美观,更能防止车身生锈。其防锈原理是 。
(2)铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统,说明铜具有优良的
(填写物理性质)。
(3)新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池为汽车提供动力,LiFePO4中P显-3价,则Li元素的化合价为 。
(4)生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是 (填字母)。
A.合金的强度一般比组成它的纯金属更大
B.合金的熔点一般比组成它的纯金属更低
C.合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好
(5)生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1 000 t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石,理论上可以炼出纯铁的质量为多少?(写出计算过程)
专项15 金属材料 金属的锈蚀与防护
1.A 2.B 3.D 4.C
5.(1)+4 (2)CO2+C 2CO (3)583.3
6.(1)CE (2)化合 O
7.(1)金属 AB
(2)2CuO+C 2Cu+CO2↑
(3)提高温度,使温度达到可燃物的着火点
8.(1)b (2)氧气和水(或O2和H2O)
(3)Fe2O3+6HCl==== 2FeCl3+3H2O[或Fe2O3+3H2SO4==== Fe2(SO4)3+3H2O]
9.(1)隔绝氧气和水 (2)导电性 (3)+1 (4)ABC
(5)解:设理论上可以炼出纯铁的质量为x。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
1 000 t×80% x
=,x=560 t
答:理论上可以炼出纯铁的质量为560 t。
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