内容正文:
项目三 金属与金属矿物
1. 我国最大平价海上风电场的建成投运,将为能源供应保障、双碳战略目标实现贡献力量。海上风电场的建设用到了大量的钢管,钢属于( )
A.合成材料 B.天然材料 C.复合材料 D.金属材料
2. 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
3. 锰(Mn)在钢铁、电池等领域有广泛应用,其金属活动性介于锌和铁之间。以下对金属锰化学性质的预测,不合理的是( )
A.能在氧气中燃烧 B.能与氢氧化钠溶液反应
C.能与稀盐酸反应 D.能与硫酸铜溶液反应
4. 黄河大铁牛位于山西省永济市,距今约有1 300年历史,它被发掘出来后,参观的人们摸得它黝黑发亮,起到了自然保护的作用。以下有关说法正确的是( )
A. 铁牛在河水中浸泡不会生锈
B. 铸造铁牛利用了铁的熔点低
C. 手上油脂可使铁牛隔绝空气
D. 铁牛主要成分为四氧化三铁
5. 地铁的运行在一定程度上减少了汽车尾气的排放。地铁的无缝钢轨由特种钢锭制成,这是利用了特种钢具有良好的___________性。特种钢锭以生铁炼制,工业上冶炼生铁的原理是______________________________(用化学方程式表示)。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:____________________。
6. 钛具有硬度大、密度小、熔点高、常温下耐腐蚀等优良的性能,被誉为“未来金属”。请结合所学知识进行分析,完成下列问题。
(1) 钛合金的硬度比钛__________。钛合金可以做轮船、火箭的外壳,说明钛合金__________。
(2) 钛铁矿是一种含有钛和铁的矿物,其主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),其中钛元素的化合价为__________。
(3) 工业上,常用TiCl4与足量Mg在高温条件下发生置换反应生成钛,该反应的化学方程式为____________________,该反应说明钛的活动性比镁__________。
(4) 金属矿物不能再生,能有效保护金属资源的措施是____________________(写一种)。
7. 化学世界缤纷多彩,美丽如花。小晋同学利用初中化学中常见物质设计了如图
的反应关系图。“花朵”中的金属均能与X发生反应。
(1) 若X为氧气,则“镁之花”盛开时可观察到镁条剧烈燃烧,放出大量热,__________。
(2) 若X为稀硫酸,“花朵”生长最慢(产生气泡最慢)的是“__________之花”。
(3) 若X为无色的盐溶液,写出任意一朵花儿盛开时的化学方程式:__________。
8. (2023·晋一原创测评)
湿法冶金的起源——胆铜法
我国是最早采用胆水炼铜的国家,是湿法冶金的起源地,早在西汉《淮南万毕术》里就有“曾青得铁则化为铜”的记载。这里,曾青就是天然存在的水合硫酸铜,又被称为胆矾、蓝矾。硫酸铜是溶于水的,因此天然的曾青是很容易因为雨淋而溶解,从而成为胆水。
胆铜的生产过程包括两个步骤:一是浸铜,二是收取沉积的铜。在胆水产地就近随地形高低,挖掘沟槽,用茅席铺底,把生铁击碎,排砌在沟槽里,把胆水引入沟槽浸泡,分节用木板闸断,看上去呈阶梯状。由于铜和铁的颜色不一样,所以浸泡后待生铁表面颜色改变,说明胆水里的铜离子已被铁置换。然后把浸泡过的水放走,把茅席取出,沉积在茅席上的铜就可以收集起来。再重新放入生铁,引入新的胆水,周而复始地进行生产。
阅读分析,解答问题:
(1) “蓝矾”的名称体现了水合硫酸铜的哪种物理性质?
(2) “曾青得铁则化为铜”的原理是什么(用化学方程式表示)?依据所学知识,你认为该反应能发生的原因是什么?该反应的微观实质是什么?
(3) 胆铜的生产过程中,如何判断反应已经发生?茅席所起的作用是什么?
9. 同学们学习了金属的相关知识后,为了探究铜、铝、银三种金属活动性顺序,在实验室设计并完成了如下实验。
(1) 实验装置及步骤:如右图所示,在两支试管中分别加入5 mL的硝酸铝溶液和硝酸银溶液,将两根打磨光亮的铜丝分别放入两支试管中,过一会儿取出,观察现象。
(2) 实验现象:a试管____________________,b试管中____________________。
(3) 实验结论:通过实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是__________。
【问题与交流】①b试管中发生反应的化学方程式为____________________。
2 将铜丝打磨光亮的目的是______________________________。
答案
1. D
2. C
3. B
4. C
5. 延展 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。刷漆(或涂油,合理即可)。
6.
(1) 大。抗腐蚀性好(合理即可)。
(2) +4。
(3) TiCl4+ 2Mg Ti+2MgCl2,弱。
(4) 回收利用废旧金属制品(或寻找、开发金属的代用品等,合理即可)。
7.
(1) 发出耀眼的白光,生成白色固体。
(2) 铁。
(3) Zn+2AgNO3=== Zn(NO3)2+2Ag(合理即可)。
8.
(1) 蓝色
(2) Fe+CuSO4=== Cu+FeSO4。在金属活动性顺序中,铁位于铜之前,且硫酸铜可溶于水。铁原子变成亚铁离子,铜离子变成铜原子
(3) 生铁表面颜色改变。过滤
9.
(1) 无明显现象,铜丝上附着一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色。
(2) Al>Cu>Ag。
【问题与交流】①Cu+2AgNO3=== Cu(NO3)2+2Ag。
2 除去铜丝表面的铜锈。
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