主题 5　金属材料　金属资源的利用和保护 专题训练 1.下列物质中，常温下呈黄色的是(　　) A. 金 B. 铁 C. 碘 D. 硫酸铜晶体 2.盐青、盐徐高铁开通运营，有效延伸我市发展空间。高铁车厢使用的铝合金材料属于 ( ) A. 合成材料 B. 金属材料 C. 天然材料 D. 复合材料 3.金属材料在生产、生活中使用广泛。下列金属的用途利用了金属导电性的是(　　) A. 铜制电线 B. 铁制铁锅 C. 金制项链 D. 铝制饮料罐 4.下列有关金属资源的利用和保护不合理的是(　　) A. 废旧金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一 B. 银是导电性最好的金属，应该全面取代铜、铝作导线 C. 车船表面涂油漆可防止生锈 D. 炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石 5.按下图进行实验，下列分析或结论正确的是(　　) 第 5 题图 A. 导管口刚有气泡冒出说明反应开始 B. 实验结束应立即倒出粉末 C. 木炭能使氧化铜还原为铜 D. 固体减少的质量一定等于生成 CO2 的质量 6.如图为某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列叙述中正确的是(　　) 　 第 6 题图 ① 一段时间后，铁丝会由下至上出现锈蚀现象 ② 一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重 ③ 一段时间后，塑料瓶会膨胀，因为铁生锈要放热 ④ 一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈与空气有关 A. ①②　 　B. ②④　 　C. ②③　 　D. ③④ 7.如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。 第 7 题图 (1)在 B 装置的液面下降到安全线之前，不能加热氧化铁，这是因为______。 (2)反应结束后停止加热，继续通 CO，此时 B 装置的作用是　　　　　　　　。 创新思维 8.金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。 【认识铁的腐蚀】(1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是　　　　(填字母序号)。 A. 未擦干的铁锅　　　　　B. 涂油漆的栏杆 C. 盛水的不锈钢水杯 (2)铁锈的主要成分是 Fe2O3·xH2O，其中铁元素的化合价是　　　　。 第 8 题图 【探究铁的腐蚀】(3)该小组用图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于 50 mL 刻度处， 之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 　　　(填“40”或“10”)mL 刻度处，原因是 。 【拓展探究】(4)小强同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按图乙安装装置， 放置 3 天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。 温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18 小强同学的实验是探究　　　　因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是_______。 (5)有同学认为小强的实验未能真实反映 50 ℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是 50 ℃以后铁钉 质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因：　　　　　　　；改进实验方案证明你 的分析：　　　　　　　　　　　　　　。 9.某同学用如图装置，进行有关碳及其氧化物的实验(图中夹持已略去)，在完成气密性检査 后加入药品，并已在装置中充满二氧化碳。 (1)填写表格中的空白内容： 实验步骤 ① 缓缓通入 CO2，点燃 A 处酒精喷灯，加热一段时 间 实验现象 实验分析 硬质玻璃管中发生反应的化 木炭粉减少，D 中有气泡产生、 学 方 程 式 为 C+CO2 澄清石灰水变浑浊且________ 高温 === 2CO ② 点燃 B 处 酒精 喷灯 ， 加热一段时间 ③ 停止通入二氧化碳， B 处玻璃管内________ 以上实验说明________具有 还原性 C 中有 D 中液体进入 / 熄灭 A、B 两处的火焰 (2)有同学认为该装罝需要添加尾气处理装置，你认为是否需要并说明理由__________。 10.久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为 Cu2(OH)2CO3]，某化学兴趣小组 对铜生锈的条件进行了以下探究。 【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等 物质反应的结果。 【实验设计】兴趣小组同学取打磨光量的铜丝，设计了如图所示的四个实验。 【现象分析】若干天后，发现只有 D 瓶中的铜丝出现绿色的铜锈，其他瓶中的铜丝均 无铜锈出现。 (1)实验 B、C 瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是________。 (2)B 瓶与 D 瓶中的现象对比，可以得出的结论是__________。 【实验结论】由上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的__________共同作 用的结果。 【拓展探究】以锈蚀严重的废铜屑为原料，回收制取纯铜。 查阅资料：Cu2(OH)2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑ Cu2(OH)2CO3 2CuO+H2O+CO2↑ 下面是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案： 【分析评价】①步骤Ⅱ反应过程中发生了还原反应的物质是__________(填化学式)。 ② 步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是__________。 ③ 步骤Ⅴ过程发生反应的化学方程式为____________________。 ④ 同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量：方案一_____(填“＞”或 “=”或“＜”＝方案二。以上两种方案中，方案二优越于方案一，理由是________(任答一点)。 11. 高温下一氧化碳与氧化铁反应最终生成铁和二氧化碳。 (1)根据化学方程式计算，16g 氧化铁完全反应最多生成铁的质量。 (2)实验过程中，当 16g 氧化铁全部变为黑色粉末时停止加热，反应生成 4.4g 二氧化碳， 测得黑色粉末中有 2.8g 铁，还有一种铁的氧化物(铁的氧化物 中，氧化亚铁和四氧化三铁 是黑色)。计算确定黑色粉末中的氧化物是氧化亚铁还是四氧化三铁。 1. A　2. B　3. A　4. B　5. C　6. B 7. (1)CO 和空气混合，加热时可能会发生爆炸 (2)收集 CO，防止污染空气 8. (1)A　(2)＋3　(3)40　铁腐蚀消耗 O2，且空气中的氧气约占空气总体积的　(4)温度　其 他条件相同时，温度越高，铁腐蚀越快(合理即可)　(5)50 ℃以后，试管中的氧气耗尽，铁 钉的腐蚀停止(合理即可)　用容积较大的容器代替装置乙中的试管，分别在 50 ℃、60 ℃、70 ℃下重复上述实验(合理即可) 9.(1)① 石灰水沿右侧导气管进入 E ② 红色粉末变为黑色 碳和一氧化碳 (2)不需要，未反 应的 CO 进入 D 装置不会逸散到空气中(合理即可) 10.【现象分析】(1)除去蒸馏水中溶解的二氧化碳和氧气(其他合理答案也可) (2)二氧化碳 是铜生锈的必要条件 【实验结论】CO2、H2O、O2 【分析评价】① CuO ② 过滤 ③ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ ④= 不需加热，节约能源(或 装置简单；无尾气需要处理等其他合理答案也可) 11.(1)11.2g (2)四氧化三铁