资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台专题07金属及金属材料的利用（讲练）一、几种重要金属金属材料：一般分为和两类。1、金属的物理性质：（1）常温下一般为（汞为），有光泽；（2）密度和硬度，熔沸点；（3）大多数呈（铜为色，金为色）（4）有良好的性、性、性2．金属之最：（1）：地壳中含量最多的金属元素（2）：人体中含量最多的金属元素（3）：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）（4）：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）（5）：硬度最高的金属（6）：熔点最高的金属（7）：熔点最低的金属二、合金1、定义：由一种跟其他一种或几种（或金属与）一起熔合而成的具有的物质。注意事项：（合金是金属与金属或金属与非金属的混合物；金属在熔合了其它金属和非金属后，不仅组成上发生了变化，其内部组成结构也发生了改变，从而引起）。2、合金特点：一般说来，合金的比各成分低，比各成分大，性能更好3、举例：①铁的合金：（含碳量2%～4.3%）和（含碳量0.03%～2%）区别：含碳量不同②铜合金：：铜、锌的合金；：铜、锡的合金，它人类使用的合金。③：铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等。④：被认为是21世纪的重要金属材料，优点：I、熔点高、密度小；II、可塑性好、易于加工、机械性能好；III、抗腐蚀性能好；用途：广泛用于喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、造纸、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。三、金属资源（一）金属矿物（1）、金属在自然界在的存在形式：大部分都以的形式存在，少数很不活泼的金属以形式存在，人类使用最早的金属是。（2）、（主要成分是Al2O3）；（主要成分是KAlSi3O8）；明矾石（主要成分是kAl3(SO4)2(OH)6）（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是）；（主要成分是FeCO3）；（主要成分是FeS2）。（二）铁的冶炼（1）关于气体的实验，实验前必需对装置进行。这样操作的目的是防止。（2）、实验开始时，先通入，然后再的原因是，。（3）、实验结束时的操作是“先，继续通，直到玻璃管”。这样操作的目的是。（4）该实验的实验现象是硬质玻璃管中、试管中的、酒精灯上方导管口处的。（5）相关反应的化学方程式：、、（6）思考：、如何判断反应中生成了什么物质：取少量产物于试管中，滴加适量，如有证明含；或用。、装置中导管末端点燃酒精灯：。（7）工业炼铝的原理：。（三）金属资源的保护和利用1、铁的锈蚀（1）铁生锈的条件是：铁与、接触（铁锈的主要成分：）（2）防止铁制品生锈的措施：①保持铁制品表面的；②表面涂（涂油、、电镀、等）；③制成不锈钢；（3）铁锈很，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。（4）而铝与氧气反应，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的性能。2、保护金属资源途径：①防止；②回收利用；③合理开采矿物；④寻找金属的代用品题型一?金属材料【经典例题】【2020江苏南京】下列金属中，熔点最高的是（）A.铜B.汞C.钨D.铝【经典例题】【2020江苏盐城】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.复合村料【经典例题】【2020湖南湘潭】我国第一艘国产航母“山东舰”在制造的过程中使用了大量的金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（）A.合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高B.钢铁是使用最多的金属材料C.金属在常温下都是固体D.大多数金属为电和热的优良导体【趁热打铁】1、【2018江西省】常温下为液态的金属是（）A.汞B.金C.银D.铝2、【2020河南】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.铁质铁锅C.金制项链D.铝制饮料罐3、【2020江苏淮安】金属是一类重要的材料。下列有关金属的说法正确的是（）A.不锈钢是绝对不会生锈的铁合金B.武德合金的熔点比其成分金属高C.日常生活中，钢铁表面刷油漆可以防止生锈D.“曾青得铁则化为铜”的原理是用铜置换出铁4、【2020山东青岛】近年来，我国高铁飞速发展，已成为世界上唯一高铁成网运行的国家。请回答下列问题。（1）制造高铁列车使用了多种材料。下列高铁列车的部件中，其主要材料属于金属材料的是_____（选填字母序号）。A、玻璃车窗B、镁铝合金车体C、塑料小桌板D、涤纶座套（2）高铁电路多用铜质导线，这是利用了铜的延展性和性。（3）高铁刹车片由合金锻钢制作，时速300公里以上的列车紧急制动时，轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到700℃以上，合金锻钢应该具备耐磨和等特性。题型二?金属的锈蚀【经典例题】【2020重庆卷】空气中含①N2②O2③稀有气体④水蒸气等成分,其中与钢铁生锈有关的是（）A.①③B.②④C.③④D.①④【经典例题】【2020四川雅安】下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是（）A.在表面刷漆B.改用不锈钢C.在表面镀铬D.用湿布擦拭【趁热打铁】1、【2019山东青岛一模】下列防锈措施不合理的是（ ）A．钢管存放在干燥的地方B．用盐水清洗菜刀C．及时清除铁制品表面的锈渍D．在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属2、【2019黑龙江龙东】去年港珠澳大桥正式建成通车，它是世界上钢结构桥体最长的跨海大桥。请根据所学知识，回答有关金属资源的下列问题。（1）在空气中，铁与_____同时接触发生反应而生锈；（2）请写出一条防止铁生锈的措施_____；（3）除防止金属腐蚀外，请写出还有哪些保护金属资源的有效途径。（答一点）题型三?金属的冶炼【经典例题】【2020贵州遵义】用一氧化碳还原氧化铁的实验中，Fe2O3转化为铁的具体过程是：。已知铁的氧化物除Fe2O3外，其余均为黑色。下列说法正确的是A.装置中漏斗的作用是防止倒吸B.通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁C.该实验中所有的化学反应里，氧元素的化合价均未改变D.当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时，固体成分是Fe3O4和FeO【趁热打铁】1、【2019.重庆A卷】实验室用右图装置模拟炼铁。下列说法正确的是()A.磁铁矿的主要成分是Fe2O3B.应先加热Fe2O3再通入COC.红棕色的逐渐变黑D.气体通过澄清石灰水后可直接排放2、【2020江苏苏州】利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（）A.实验时应先点燃酒精灯后通COB.充分加热，a处固体由黑色变为红色C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2D.可用NaOH溶液吸收尾气中的CO3、【2019山东淄博】兴趣小组的同学利用下图装置探究工业炼铁的化学原理。（1）实验前要先通入一氧化碳，然后再加热；实验过程中观察到硬质玻璃管内的红色物质逐渐变为_____色，写出反应的化学方程式。（2）实验过程中必须对尾气进行处理，利用支架调节酒精灯的高度，用酒精灯火焰的_____点燃。（3）通过上述实验探究，同学们总结一氧化碳的化学性质有。21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）HYPERLINK"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)"21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台专题07金属及金属材料的利用（讲练）一、几种重要金属金属材料：一般分为纯金属和合金两类。1、金属的物理性质：（1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽；（2）密度和硬度较大，熔沸点较高；（3）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）（4）有良好的导热性、导电性、延展性2．金属之最：（1）铝：地壳中含量最多的金属元素；（2）钙：人体中含量最多的金属元素；（3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）；（4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）；（5）铬：硬度最高的金属；（6）钨：熔点最高的金属；（7）汞：熔点最低的金属。二、合金1、定义：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。注意事项：（合金是金属与金属或金属与非金属的混合物；金属在熔合了其它金属和非金属后，不仅组成上发生了变化，其内部组成结构也发生了改变，从而引起性质的变化）。2、合金特点：一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好3、举例：（1）铁的合金：生铁（含碳量2%～4.3%）和钢（含碳量0.03%～2%）区别：含碳量不同（2）铜合金：黄铜：铜、锌的合金；青铜：铜、锡的合金，它人类使用最早的合金。（3）钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，优点：I、熔点高、密度小；II、可塑性好、易于加工、机械性能好；III、抗腐蚀性能好；用途：广泛用于喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。（4）铝合金：铝中加入镁、铜、锌等形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等。三、金属资源（一）金属矿物（1）、金属在自然界在的存在形式：大部分都以化合物的形式存在，少数很不活泼的金属以单质形式存在，人类使用最早的金属是金。（2）、铝土矿（主要成分是Al2O3）；钾长石（主要成分是KAlSi3O8）；明矾石（主要成分是kAl3(SO4)2(OH)6）；磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）；菱铁矿（主要成分是FeCO3）；黄铁矿（主要成分是FeS2）。（二）铁的冶炼（1）、有气体的实验，实验前必需对装置进行检查装置气密性。这样操作的目的是防止漏气。（2）、实验开始时，先通入一氧化碳，然后再点燃灯的原因是排出空气，防止加热时爆炸。（3）、实验结束时的操作是“先停止加热，继续通一氧化碳，直到玻璃管冷却”。这样操作的目的是防止生成高温的铁又被氧化。（4）该实验的实验现象是硬质玻璃管中红色粉末逐渐变为黑色、试管中的澄清石灰水变浑浊、酒精灯上方导管口处的气体燃烧，发出淡蓝色火焰。（5）相关反应的化学方程式：3CO+Fe2O32Fe+CO2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O、2CO+O22CO2（6）思考：、如何判断反应中生成了什么物质：取少量产物于试管中，滴加适量稀盐酸，如有气泡产生证明含铁粉；或用磁铁吸引。、装置中导管末端点燃酒精灯：点燃尾气，防止污染空气。（7）工业炼铝的原理：2Al2O34Al+3O2↑（三）金属资源的保护和利用1、铁的锈蚀（1）铁生锈的条件是：铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O）（2）防止铁制品生锈的措施：①保持铁制品表面的清洁、干燥；②表面涂保护膜（涂油、刷漆、电镀、烤蓝等）；③制成不锈钢；（3）铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。（4）而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。2、保护金属资源途径：①防止金属腐蚀；②回收利用废旧金属；③合理开采矿物；④寻找金属的代用品题型一?金属材料【经典例题】【2020江苏南京】下列金属中，熔点最高的是（）A.铜B.汞C.钨D.铝【答案】C5z【解析】钨是熔点最高的金属。故选C。【点睛】熟练记忆金属的有关物理性质以及金属之最，即可解答此类题目。【经典例题】【2020江苏盐城】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.复合村料【答案】B【解析】金属材料包括纯金属材料和合金，铝合金属于金属材料，故选B。【点睛】掌握合金的的定义、例子以及优点，具体分析题目即可。【经典例题】【2020湖南湘潭】我国第一艘国产航母“山东舰”在制造的过程中使用了大量的金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（）A.合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高B.钢铁是使用最多的金属材料C.金属在常温下都是固体D.大多数金属为电和热的优良导体【答案】C【解析】A、合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，说法正确，不符合题意；B、钢铁是铁的合金，硬度大、耐腐蚀，是使用最多的金属材料，不符合题意；C、大多数金属在常温下都是固体，但是汞在常温下是液体，符合题意；D、大多数金属都具有良好的导电性和导热性，说法正确，不符合题意。故选C。【点睛】本题难度不大，掌握铁锈蚀的条件、防止铁制品生锈的原理（隔绝氧气和水）与措施是正确解答本题的关键。【趁热打铁】1、【2018江西省】常温下为液态的金属是（）A.汞B.金C.银D.铝【答案】A【解析】常温下，铝、银、金等大多数金属都是固体，但金属汞熔点最低，常温下为液态。故选A。2、【2020河南】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.铁质铁锅C.金制项链D.铝制饮料罐【答案】A【解析】性质决定用途，金属能用于作导线，正是利用了金属的导电性。故选A。3、【2020江苏淮安】金属是一类重要的材料。下列有关金属的说法正确的是（）A.不锈钢是绝对不会生锈的铁合金B.武德合金的熔点比其成分金属高C.日常生活中，钢铁表面刷油漆可以防止生锈D.“曾青得铁则化为铜”的原理是用铜置换出铁【答案】C【解析】A、不锈钢并不是绝对不会生锈的铁合金，而是比较难生锈的铁合金，A不正确；B、合金的特征是熔点低、硬度大，故武德合金的熔点比其成分金属低，B不正确；C、日常生活中，钢铁表面刷油漆，可以防止铁与氧气和水接触，防止铁生锈，C正确；D、“曾青得铁则化为铜”的原理是用铁置换出铜，D不正确。故选：C。4、【2020山东青岛】近年来，我国高铁飞速发展，已成为世界上唯一高铁成网运行的国家。请回答下列问题。（1）制造高铁列车使用了多种材料。下列高铁列车的部件中，其主要材料属于金属材料的是_____（选填字母序号）。A、玻璃车窗B、镁铝合金车体C、塑料小桌板D、涤纶座套（2）高铁电路多用铜质导线，这是利用了铜的延展性和性。（3）高铁刹车片由合金锻钢制作，时速300公里以上的列车紧急制动时，轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到700℃以上，合金锻钢应该具备耐磨和等特性。【答案】(1).B；(2).导电；(3).耐高温；【解析】（1）A、玻璃车窗，属于无机非金属材料，不符合题意；B、镁铝合金车体，是金属材料，符合题意；C、塑料小桌板，是合成材料，不符合题意；D、涤纶座套，是合成材料，不符合题意。故选B。（2）高铁电路多用铜质导线，这是利用了铜的延展性和导电性；（3）列车紧急制动时，轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到700℃以上，合金锻钢应该具备耐磨和耐高温等特性；题型二?金属的锈蚀【经典例题】【2020重庆卷】空气中含①N2②O2③稀有气体④水蒸气等成分,其中与钢铁生锈有关的是（）A.①③B.②④C.③④D.①④【答案】B【解析】铁生锈的原因是和空气中的水和氧气接触反应而生锈，所以正确答案选B【点睛】本题难度不大，掌握铁锈蚀的条件（铁与氧气、水同时接触）是正确解答本题的关键。【经典例题】【2020四川雅安】下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是（）A.在表面刷漆B.改用不锈钢C.在表面镀铬D.用湿布擦拭【答案】D【解析】A、在表面刷漆，在金属制品的表面形成了一层保护膜，隔绝了水和氧气，不符合题意；B、改用不锈钢，不锈钢改变了钢的内部结构，能防止铁生锈，不符合题意；C、在表面镀铬，在金属制品的表面形成了一层保护层，隔绝了水和氧气，不符合题意；D、用湿布擦拭金属制品，让它与水接触，导致金属制品在潮湿的环境中，容易生锈，符合题意。故选D。【点睛】本题难度不大，掌握铁锈蚀的条件（铁与氧气、水同时接触）是正确解答本题的关键。【趁热打铁】1、【2019山东青岛一模】下列防锈措施不合理的是（ ）A．钢管存放在干燥的地方B．用盐水清洗菜刀C．及时清除铁制品表面的锈渍D．在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属【答案】B【解析】A、钢管存放在干燥的地方，能防止铁与水分接触，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确；B、用盐水清洗菜刀，盐水能加快铁锈蚀的速率，故选项防锈措施错误；C、铁锈很疏松，及时清除铁制品表面的锈渍，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确；D、在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确；2、【2019黑龙江龙东】去年港珠澳大桥正式建成通车，它是世界上钢结构桥体最长的跨海大桥。请根据所学知识，回答有关金属资源的下列问题。（1）在空气中，铁与_____同时接触发生反应而生锈；（2）请写出一条防止铁生锈的措施_____；（3）除防止金属腐蚀外，请写出还有哪些保护金属资源的有效途径。（答一点）【答案】（1）氧气和水蒸气；（2）刷漆或涂油；（3）寻找金属替代品。【解析】（1）铁生锈的条件是铁与氧气和水蒸气同时接触发生反应而生锈；故填：氧气和水蒸气；（2）铁在潮湿的空气中容易生锈，所以要防止生锈应该隔绝空气或是水，故可以采取刷漆或涂油等方法防止铁生锈；故填：刷漆或涂油；（3）除防止金属腐蚀外，保护金属资源的有效途径还有寻找金属替代品、合理开采金属矿物、回收利用废旧金属等，故填：寻找金属替代品。题型三?金属的冶炼【经典例题】【2020贵州遵义】用一氧化碳还原氧化铁的实验中，Fe2O3转化为铁的具体过程是：。已知铁的氧化物除Fe2O3外，其余均为黑色。下列说法正确的是A.装置中漏斗的作用是防止倒吸B.通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁C.该实验中所有的化学反应里，氧元素的化合价均未改变D.当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时，固体成分是Fe3O4和FeO【答案】D【解析】A、一氧化碳有毒，倒置漏斗的作用是点燃过量的一氧化碳，防止污染空气，故选项错误；B、随着反应的进行现象为：玻璃管中的粉末由红色逐渐变为黑色，通过实验现象不可以判断氧化铁是否完全转化为铁，因为铁和四氧化三铁和氧化亚铁均为黑色固体，故选项错误；C、该实验中所有的化学反应里，最后一步一氧化碳在空气中点燃生成二氧化碳，其中氧气为单质，化合价为0价，生成物二氧化碳中氧元素化合价为-2价，化合价发生变化，故选项错误；D、Fe2O3、Fe3O4和FeO中铁元素的质量分数依次为、、。随着反应的进行，可知氧化铁反应生成四氧化三铁，铁的质量分数变高，当全部是四氧化三铁时变为72.4%，当四氧化三铁反应生成氧化亚铁时，铁的质量分数变高，当全部是氧化亚铁时变为77.8%。当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时，可知处在72.4%和77.8%之间，所以此时固体成分是Fe3O4和FeO，故选项正确。故选D。【点睛】本题通过一氧化碳还原氧化铁考查常见物质的性质，增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力。【趁热打铁】1、【2019.重庆A卷】实验室用右图装置模拟炼铁。下列说法正确的是()A.磁铁矿的主要成分是Fe2O3B.应先加热Fe2O3再通入COC.红棕色的逐渐变黑D.气体通过澄清石灰水后可直接排放【答案】C【解析】赤铁矿的主要成分是Fe2O3，磁铁矿的主要成分是Fe3O4；炼铁过程中，由于一氧化碳易爆炸，加热前先CO把装置内空气赶走，防止加热时产生爆炸，再加热Fe2O3；反应过程中出现红棕色的逐渐变黑；反应后尾气含有一氧化碳气体有毒，需要处理，不能直接排放，否则会污染空气。故选C。2、【2020江苏苏州】利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（）A.实验时应先点燃酒精灯后通COB.充分加热，a处固体由黑色变为红色C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2D.可用NaOH溶液吸收尾气中的CO【答案】C【解析】A、由于CO是可燃性气体，实验时要先通CO排出管内空气，再点燃酒精灯，故错误；B、a处氧化铁和一氧化碳在加热条件下生成铁和二氧化碳，可观察到固体有红色变为黑色，故错误；C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验二氧化碳可以用澄清石灰水，故正确；D、一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应，不能用氢氧化钠溶液吸收CO，故错误。故选C3、【2019山东淄博】兴趣小组的同学利用下图装置探究工业炼铁的化学原理。（1）实验前要先通入一氧化碳，然后再加热；实验过程中观察到硬质玻璃管内的红色物质逐渐变为_____色，写出反应的化学方程式。（2）实验过程中必须对尾气进行处理，利用支架调节酒精灯的高度，用酒精灯火焰的_____点燃。（3）通过上述实验探究，同学们总结一氧化碳的化学性质有。【答案】(1).黑、3CO+Fe2O32Fe+CO2；(2).外焰；(3).还原性、可燃性、毒性【解析】（1）实验前要先通入一氧化碳，排出装置中的空气，然后再加热，防止发生爆炸；硬质玻璃管内一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，观察到硬质玻璃管内的红色物质逐渐变为黑色，反应的化学方程式为。（2）实验过程中必须对尾气进行处理，利用支架调节酒精灯的高度，用酒精灯火焰的外焰点燃，外焰的温度最高，有利于一氧化碳的点燃。（3）由实验可知一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，体现了一氧化碳的还原性。实验过程必须对尾气进行处理，是因为一氧化碳有毒，会污染环境。用燃烧法进行尾气处理，说明一氧化碳具有可燃性。21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）HYPERLINK"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)"21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题07 金属及金属材料的利用（讲练）（原卷）.doc 专题07 金属及金属材料的利用（讲练）（解析卷）.doc
资源列表