第1节常见的金属材料训练·提升作业【基础达标】1.(2022·南昌中考)下列生活用品用金属材料制作而成的是()2.化学造福人类。下列金属材料的冶炼和应用(如图)体现了人类社会不断发展、进步的是()A.①②③④B.只有②③④C.只有①③④D.只有③④3.唐太宗曾说：以铜为镜可以正衣冠，以古为镜可以知兴替，以人为镜可以明得失……铜之所以能为镜是因为()A.铜有金属光泽B.铜能导热C.铜能做工艺品D.铜不会生锈4.(2022·淮安中考)青铜是人类最早使用的铜锡合金，下列说法中不正确的是()A.青铜属于纯净物B.青铜属于金属材料C.青铜的硬度比铜大D.青铜耐腐蚀，易铸造成形5.下列物质中不具有金属特性的是()10\nA.生铁B.硬铝C.氧化铁D.24K黄金6.(2022·广州中考)下列说法正确的是()A.铝是人类最早利用的金属材料B.铜是目前世界年产量最高的金属C.大多数金属元素在自然界中以单质形式存在D.日常使用的金属材料大多数是合金7.同学们讨论金属的共性时发表不同的看法，其中正确的是()8.下列设计中不符合实验设计意图的是()A.说明CO具有还原性B.说明生成物CO2的密度比空气大C.说明CO和Fe2O3的反应需要加热D.可以防止有毒的CO气体对空气的污染9.(2022·内江中考)鞍钢集团全力支持上海世博会，为上海虹桥交通枢纽建设提供4.7万吨精品钢材。关于钢的说法错误的是()A.钢是种铁合金B.钢的许多性能优于生铁C.钢的含碳量高于生铁10\nD.钢是一种混合物10.请从铜、锌、钛、铁、钙、银、铝、汞、钨等金属中选取合适的答案填入下面空格中：(1)用于干电池的是；(2)广泛应用于电视、微机中作导体的是；(3)广泛用于航空、航天及化学工业的是；(4)铁栏杆外层涂料的“银粉”大多是；(5)体温计中银白色的液体是；(6)热水瓶内胆壁常镀一层银白色物质中有；(7)世界年产量最高的金属是。11.生铁和钢都是铁的合金。下表对生铁和钢的成分、性能作了比较。生铁钢含碳量2%～4.3%0.03%～2%性能硬而脆、无韧性、可铸、不可煅轧坚硬而有韧性、可铸、可煅轧根据表中提供的信息，回答下列问题：(1)与生铁相比，钢有什么优良的性能？(答出一条即可)。(2)写出钢的一条用途：。(3)比较生铁与钢的成分，说明生铁与钢在性能上有较大差异的主要原因：。12.阅读下表，综合考虑表格各方面的因素，回答以下问题：金属世界产量/104t密度/103kg·m-3熔点/℃导热性导电性硬度价格/(元/吨)铝150002.7660442～2.916000铜80008.91083222.5～317700金219.31064332.5～39×108铁3014307.91535874～52200铅300011.3327991.54900银810.5962112.5～41365000(注：表中导热性能、导电性能和硬度数值由大到小，表明导热、导电性能由弱到强；硬度由大到小。)10\n(1)导电性能最好的两种金属是，其中更适合做导线，原因是。(2)为什么炒菜时铝锅的锅底容易变形而铁锅的锅底却不容易变形?。(3)铅的密度较大，而镰刀、锤子不能用铅制的原因是，应选用的金属是。13.(2022·泸州中考)已知草酸(H2C2O4)固体与浓硫酸共热发生化学反应：H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O。某化学兴趣小组同学设计如下实验装置，用于制取纯净干燥的CO气体来还原氧化铁。请根据题目要求回答下列问题：(1)实验开始时，应首先点燃处的酒精灯(填装置序号)。(2)装置B中NaOH的作用是；C中所盛的液体是。(3)D装置玻璃管中观察的现象是，反应的方程式为。(4)从E装置出来的尾气要进行处理，是因为尾气中含有。14.(2022·天津中考)某钢铁厂每天消耗4000t含Fe2O380%的赤铁矿石，该钢铁厂理论上可日产含Fe98%的生铁质量是多少？(计算结果保留到0.1)【知能提升】1.金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列相关说法中不正确的是()A.钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨B.铁有良好的导热性，可以用来制炊具C.不锈钢的抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械10\nD.铅锑合金的熔点较低，常用于制成发热体2.焊锡是锡铅合金，把铅加入锡中制成合金的主要目的是()A.增加强度B.降低熔点C.增加延展性D.增强抗腐蚀性3.(2022·泉州中考改编)下列有关铁的说法不正确的是()A.生铁和钢都是铁合金B.铁是地壳中含量最多的金属元素C.工业炼铁的原理是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2D.用铁制作铁锅利用了铁的导热性4.(2022·呼和浩特中考)工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程，炼铁高炉中发生的主要反应有()①C+O2CO2②Fe2O3+3H22Fe+3H2O③Fe2O3+3CO2Fe+3CO2④2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑⑤CO2+C2COA.②③⑤B.①③⑤C.①④⑤D.②③5.金属材料在生活、生产中应用十分广泛。(1)图1是金属的一个应用实例，请说出利用了金属的什么物理性质?。(答出一点即可)(2)图2中两块金属片互相刻划后，在纯铜片上有明显的划痕。该实验探究的目的是。(3)将绿豆粒大小的金属焊锡、锡和铅放置在铁片上(呈三角形摆放)，加热铁片的中心部分(使三种金属材料温度同步上升)，可以观察到焊锡稍加热即熔化，继续加热锡熔化，铅最后熔化。该实验结论是。10\n6.(2022·菏泽中考)我市某化工厂排放的尾气中除含CO2外，还可能含有CO等气体。为确认CO气体是否存在，实验小组利用下列装置进行了检验，请回答下列问题：(1)在实验时，上述装置的连接顺序是：A→B→C→B。其中A装置的作用是，第一次B装置的作用为。(2)若CO气体存在，则装置C中实验现象为，反应的化学方程式为。(3)从环境保护的角度考虑，你认为该实验的设计应如何改进？请写出一种改进方法：。【探究创新】钢铁产业是我国的支柱产业之一，选择优质炼铁原料十分重要。甲、乙两组同学对某钢铁厂所购进的赤铁矿粉中主要成分Fe2O3的含量进行测定。(假设每步反应均能完全进行，赤铁矿粉中杂质性质稳定，既不溶于水也不参与反应，浓硫酸可吸收水蒸气)(1)甲组同学称取一定质量的赤铁矿粉，采用如图的装置进行实验。①装置A中发生反应的化学方程式是。②为充分吸收反应生成的CO2，装置B中应盛放的试剂是浓溶液。③可以通过下面不同的方法计算赤铁矿粉中Fe2O3的含量：10\n【方法一】称量反应前后A装置的总质量，计算出Fe2O3的含量；【方法二】称量得出反应生成的CO2的质量，计算出Fe2O3的含量。(2)乙组同学称取等质量的赤铁矿粉放入烧杯中，向烧杯中加入过量的稀硫酸充分反应(氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水)，(填一个操作名称)后立即称量。根据称量的数据计算出Fe2O3的含量。(3)甲、乙两组同学通过相互比较后对各自的实验方案进行评价。方案优点甲组乙组答案解析【基础达标】1.【解析】选B。金属材料包括纯金属和合金，不锈钢是铁与铬或镍组成的合金，故选B。2.【解析】选A。本题考查的是金属材料的发展史。商代开始使用青铜；春秋战国时期开始冶铁炼钢；铝的冶炼有几百年的历史；而钛的冶炼和利用的时间很短，但都体现了人类的发展进步。3.【解析】选A。利用铜的金属光泽可以映出人或物体的影子，因而铜能为镜。4.【解析】选A。青铜是铜锡合金，合金是混合物。【拓展归纳】合金相关知识(1)组成：合金是一种金属中熔合了其他金属或非金属形成的具有金属特性的物质，因此合金中最少含有一种金属，属于混合物。(2)制法：合金中各成分是均匀熔合在一起的，无新物质生成，故合金的制取是物理变化而不是化学反应，因此金属与非金属发生化学反应生成的化合物不属于合金。合金中各成分保持各自原有的性质。(3)特性：合金与组成它的纯金属相比较：①硬度大；②熔点低；③抗腐蚀性强。(4)用途：合金的优良性质可满足许多特殊的需求，从而比纯金属具有更为广泛的用途。10\n5.【解析】选C。生铁属于铁的合金；硬铝主要成分是铝、铜、镁、硅，为铝合金的一种；氧化铁是铁的一种氧化物，是纯净物；24K黄金一般指含金量在99.9%以上的黄金，是纯金属，既不属于合金也不是金属化合物。6.【解析】选D。本题考查学生对金属材料知识的理解和掌握。人类早期利用的金属是活动性非常弱的金、银、铜等；目前金属产量最高的是铁；大多数金属在自然界中以化合物的形式存在；生活中我们接触到的金属材料大多数是合金。7.【解析】选C。有些金属熔点较低，如金属汞等，A错误；有些金属硬度较小，如金属钠等，B错误；金属可有不同的光泽，如金属铜为紫红色，D错误。不联系生产或生活实际，而是照搬教材，以偏概全是有些同学在解答本题时易出现的错误。8.【解析】选B。由此实验看不出CO2的密度比空气大或小。9.【解析】选C。钢的主要成分是铁，含有少量碳及其他少量杂质属于铁合金，钢的性能比生铁优良，可煅轧，生铁含碳量较高，硬而脆，故A、B、D正确。10.【解析】本题结合生活常识考查学生对金属用途的认识。干电池中有锌皮；铜广泛应用于电子制造业；钛合金广泛用于航空、航天及化学工业；铁栏杆外层涂料的“银粉”大多是铝粉；温度计中银白色的液体是汞；热水瓶内胆壁常镀银；铁在生活生产中占据着主导地位。答案：(1)锌(2)铜(3)钛(4)铝(5)汞(6)银(7)铁11.【解析】此题所给信息简单、直接，有利于学生应用。根据表中性能的对比可知：钢具有韧性好、可煅轧的优良性能；含碳量不同是生铁和钢在性能上有较大差异的主要原因。答案：(1)有韧性(其他合理答案也可)(2)做菜刀(其他合理答案也可)(3)含碳量不同12.【解析】(1)从表中数据可看出，导电性最好的两种金属是银和铜，但铜的产量比银高很多倍，且价格低，故用铜做导线比银更合适。(2)铝的熔点较低，受热易变形，而铁的熔点较高，因而受热不易变形。(3)制作镰刀、锤子的金属不仅要求密度大，而且也需硬度足够大，否则易变形，因此不能选用硬度较小的铅，而选用密度和硬度均较大的铁。答案：(1)银和铜铜铜的产量高，而且价格比银低(2)铝的熔点低，受热易软化变形，而铁的熔点较高，不容易软化变形(3)铅的硬度小铁13.【解析】10\n本题属于实验题，解答此题时先要明确实验目的，根据实验目的结合实验装置确定问题的答案。草酸分解后得到的一氧化碳中混有二氧化碳和水蒸气，因此要预先除尽。氢氧化钠与二氧化碳反应除去二氧化碳，浓硫酸具有吸水性除去水分；装置D中一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，因此现象为红色粉末变成黑色；该过程中可能一氧化碳过多，必须对尾气进行处理。答案：(1)A(2)除去二氧化碳浓硫酸(3)红色粉末逐渐变为黑色Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(4)CO14.【解析】根据铁矿石的质量和含Fe2O3的百分数可以求出铁矿石中Fe2O3的质量，然后根据化学方程式确定Fe2O3与Fe的质量关系列出比例式，求出生成物铁的质量。再用铁的质量÷生铁中铁的质量分数，可得生铁的质量。答案：解：设理论上每日可产含铁98%的生铁质量为xFe2O3+3CO2Fe+3CO21601124000t×80%98%xx≈2285.7t答：该厂理论上可日产含Fe98%的生铁质量是2285.7t。【知能提升】1.【解析】选D。钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨等；铁有良好的导热性，故常用铁制炊具；不锈钢的抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械、炊具等，A、B、C说法均正确。由于铅锑合金的熔点较低，温度较高时，该合金易熔化，所以铅锑合金不适合用于制成发热体，D说法不正确。2.【解析】选B。焊锡是焊接用的一种金属材料，要求熔点要低，故选B。3.【解析】选B。地壳中含量排前四位的是氧、硅、铝、铁，铝是排名第一的金属元素，铁是目前应用最广泛的金属元素。4.【解析】选B。把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下焦炭与过量的空气生成CO2，同时放出大量热供给炼铁使用，在高温条件下，二氧化碳与过量焦炭反应生成CO，一氧化碳与赤铁矿(主要成分是Fe2O3)反应生成铁。5.【解析】(1)能作导线，说明金属具有良好的导电性；能延成导线，说明金属具有良好的延展性。(2)两种金属材料相互刻划的目的是比较两者的硬度。(3)通过这三种金属材料受热熔化的先后顺序可以判断，合金的熔点要比纯金属的熔点低，性能更好。答案：(1)导电性、延展性等答出一点即可(2)比较黄铜(或合金)和铜(或纯金属)的硬度(3)合金的性能与组成它的纯金属不同(或合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低)10\n6.【解析】(1)因题目是通过将CO转化为CO2，然后检验CO2存在的方法验证CO的存在与否，因此，在将CO转化为CO2前，需先将CO2除尽，故A的作用应是除去原气体中的CO2，第一次用B中的澄清石灰水检验CO2是否除尽；(2)因CO能与氧化铁反应生成铁，因此若有该反应发生，则实验现象为红色固体逐渐变为黑色固体；(3)因CO有毒，若直接排入到空气中易污染空气，因此应在第二次B装置后加一尾气处理装置。答案：(1)除尽尾气中的二氧化碳检验二氧化碳是否除干净(2)红色固体逐渐变为黑色固体3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2(3)可以在第二次B装置的导管出口处加一燃着的酒精灯，将尾气中的CO燃烧掉(其他合理答案均可)【探究创新】【解析】本题是一道定量实验设计题，测定某种赤铁矿粉中Fe2O3的含量。甲组同学的两种计算方法分别为：一是称量反应掉的Fe2O3中氧元素的质量，即称量反应前后A装置的总质量，就可以计算出Fe2O3的含量；另一种是称量CO2的质量，即称量反应前后B装置的总质量，也能算出Fe2O3的含量。用什么试剂才能完全吸收生成的CO2？因为Ca(OH)2的溶解能力较小，所以吸收效果不理想，用NaOH浓溶液效果较好。乙组同学没有将沉淀洗涤、干燥后再称量，而是“立即称量”，这样得出的结果一定没有甲组准确。但他们与甲组比较，也有许多优点，如：操作简单；节约能源；减少污染等。答案：(1)①3CO+Fe2O32Fe+3CO2②NaOH(合理即可)③反应前后B装置的总质量(2)过滤(3)测量结果比较准确(或实验误差小)操作简单(或节约能源或减少污染等)(合理即可)10