第八单元 金属和金属材料
第1课时 金属材料、金属资源的利用和保护
(建议时间：40分钟 分值：48分)
一、选择题
题号 答案 1 2 3 4 5 6 7 1. (2018江西)常温下为液态的金属是( ) A. 汞 B. 金 C. 银 D. 铝
2. (2018南京)通常状况下，颜色呈紫红色的金属是( ) A. 铁 B. 银 C. 铜 D. 铝
3. (2018兰州改编)合金具有许多优良的性能，下列材料不属于合金的是( ) ．．．A. 生铁 B. 玻璃钢 C. 青铜 D. 18K金
4. (2017鄂州)下列关于金属材料的说法中正确的是( ) A. 铝制品表面应常用钢刷擦洗 B. 可用铁桶盛装农药波尔多液
C. 焊锡(锡铅合金)的熔点低，常用来焊接金属 D. 钢因为比生铁的含碳量高，所以应用范围更广
5. (2018长沙)2018年5月我国自主建造的第一艘航母下海。为保证航母的使用寿命，下列防锈措施不可．．
行的是( ) ．A. 用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件 B. 刷防锈漆
C. 船体表面镀一层黄金 D. 给某些部位涂油
6. (2017福建)下列四支试管中，铁钉锈蚀最快的是( )
7. (2018重庆B)小明笔记中有一处错误，你认为是图中的哪一处( ) ．．
第7题图
A. a处 B. b处 C. c处 D. d处 二、填空和简答题
8. (2018桂林节选)铝是地壳中含量最多的金属元素，铝的化合物种类繁多，氧化铝的熔点(2050 ℃)高于
铝的熔点(660 ℃)。硬铝(含铝、铜、镁、硅)是用途广泛的铝合金。结合课本知识回答下列问题。 (1)硬铝比铝的硬度________(填“大”或“小”)，硬铝含有的非金属元素是________。 (2)氧化铝可用于制造耐火砖等耐高温材料，这是因为__________________。
(3)从活泼金属的化合物中提炼单质比较困难。人类3000多年前就使用铜，1500多年前就使用铁，推测人类使用铝比使用铁的年代________(填“早”或“晚”)。
9. 电动独轮车是一种新型的代步工具，既轻便又环保，如图是一款电动独轮车示意图。
第9题图
(1)所标物质中，属于金属材料的是________(写一种即可，下同)；属于有机合成材料的是________。 (2)不锈钢耐腐蚀，而铁在潮湿的空气中容易生锈，主要是因为铁易与空气中的水蒸气、________发生复杂的反应，生成铁锈。
(3)金属资源是有限的，我们应该保护金属资源，请写出一条保护金属资源的途径：__________________________________________。
10. (2018安庆市一模)我们在超市进行购物时，手推车是常用的工具。请完成下列各题：
第10题图
(1)如图所标示的超市手推车各部件中，属于金属材料的是________(写出1种即可，下同)，属于有机合成材料的是________。
(2)车篮一般用铝合金而不用纯铝制造的原因是______________________________。 (3)手推车的生铁支架在潮湿的空气中会生锈，用稀硫酸除铁锈(Fe2O3)的原理是________________________________(用化学方程式表示)。
(4)利用铁生锈的原理在食品工业上还有应用。如“纳米α－Fe粉”可以用于食品保鲜，称之为“双吸剂”，它能够吸收空气中的水分和氧气，若用化学方法检验使用一段时间后的“双吸剂”是否完全失效，写出检验方法：________________________________________________________________。 11. 工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如图，已知生铁的含碳量为2%～4.3%、钢的含碳量为0.03%～
2%。
第11题图
高温高温
(1)反应：①Fe2O3＋3CO===== 2Fe＋3CO2，②2Fe2O3＋3C===== 4Fe＋3CO2↑，属于置换反应的是______，用于高炉炼铁的原理是________(填序号)。
(2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是__________________________。
(3)热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是__________。炉渣中含有硅酸钙(CaSiO3)，其中硅元素的化合价是____。
(4)炼钢炉中，通入纯氧的目的是____________________________________。将钢锭轧成钢板，体现了金属的________性。
12. (2018安庆市一模)如下是探究铁生锈条件的实验装置图。(本实验使用的仪器均已干燥，且锥形瓶体积
较小，忽略锥形瓶内原有空气对实验的影响)
图1
图2
第12题图
【实验步骤】
(1)按图1所示装配仪器并装好试剂(装置气密性良好)，观察试管①和②中铁钉的生锈情况。
(2)打开分液漏斗活塞，直至试管①中一半的冷却的沸水排入试管②时(如图2所示)，停止实验。观察试管③和④中铁钉的生锈情况。 【实验现象】
试管①和②中的铁钉不生锈，试管③和④中的铁钉生锈，且试管③比试管④中的铁钉生锈严重。
【实验分析】
(1)锥形瓶内发生反应的化学方程式为______________________________。
(2)要实现“试管①中一半的冷却沸水排入试管②”，带a、b导管的橡皮塞可选择________。
第12题图3
(3)右图是实验后试管③中的铁钉，其中生锈最严重的是______(选填a、b或c)处。 (4)试管③中的铁钉比试管④中的铁钉生锈严重的原因是________________________。 (5)要对比铁生锈需要水，应选择图1、图2实验中试管的编号是________。
(6)该实验中，若用“锌粒”代替“二氧化锰”，用“稀硫酸”代替“双氧水”，结合对比图1、图2各试管中的铁钉生锈情况，________(填“能”或“不能”)得出铁生锈需要的条件。 三、计算题
高温
13. 石英(主要成分SiO2)可用来制取玻璃(Na2SiO3)，其反应原理是SiO2＋Na2CO3===== Na2SiO3＋CO2↑，现用
60 g含80% SiO2的石英，试计算可制取玻璃(Na2SiO3)的质量。
参及解析
1. A 【解析】汞是唯一在常温下是液体的金属，故选A。 2. C 【解析】通常状况下，铁、银、铝呈银白色，铜呈紫红色。 3. B 【解析】玻璃钢不是合金，属于复合材料。 4. C 【解析】
A × 铝制品表面因氧化易形成一层致密的氧化铝薄膜，该薄膜具有保护内层的铝不易被腐蚀的作用，故不能常用钢刷擦洗 波尔多液中含有硫酸铜，铁会与硫酸铜溶液发生反应，故不能用铁桶盛装波尔多液 焊锡因为其熔点低，常用来焊接金属 生铁和钢都是铁的合金，生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，钢比生铁的含碳量低 B C D × √ × 5. C 【解析】为了防止船体锈蚀可将金属制成合金或在其表面镀上一层不易锈蚀的金属，虽然黄金耐锈
蚀但黄金的价格太昂贵，成本过高，该措施不可行。
6. D 【解析】铁与蒸馏水、空气中的氧气共同作用而生锈，食盐水会加速铁钉的锈蚀，故选D。 7. B 【解析】物质与氧发生的反应是氧化反应。在反应中，CO夺取了氧化铁(Fe2O3)中的氧生成CO2，则
CO在反应中发生的是氧化反应，不是还原反应，故选B。 8. (1)大 硅(或Si) (2)熔点高 (3)晚
【解析】(1)硬铝是合金，合金的硬度比组成该合金的纯金属的硬度大，故硬铝的硬度大于铝的硬度；硬铝
中所含的元素为铝、铜、镁、硅，其中硅元素属于非金属元素，铝、铁和镁都属于金属元素。(2)由题可知，氧化铝的熔点很高，故氧化铝可用于制造耐火砖等耐高温材料。(3)活动性越强的金属越难冶炼，活动性较弱的金属更易冶炼，铝的活动性较铁强，所以人类使用铁的年代比铝更早。
9. (1)铝合金踏板(或不锈钢车轮) 塑料外壳(或塑料把手或橡胶轮胎) (2)氧气 (3)寻找金属替代品(合
理即可)
10. (1)铝合金车篮(或生铁支架) 塑料把手(或橡胶滑轮)
(2)铝合金具有硬度大、抗腐蚀性强的优点(合理即可) (3)Fe2O3＋3H2SO4=== Fe2(SO4)3＋3H2O (4)滴加稀盐
酸，若有气泡产生则双吸剂未完全失效，若无气泡产生，则双吸剂全部失效(合理即可)
【解析】(1)图中所标示的超市手推车各部件中，属于金属材料的是铝合金车篮和生铁支架，属于有机合成
材料的是塑料把手和橡胶滑轮。(2)纯铝的硬度低，而铝合金的硬度大，且抗腐蚀性能比纯铝好。(3)铁锈的主要成分为Fe2O3，用稀硫酸除铁锈的的原理是Fe2O3＋3H2SO4=== Fe2(SO4)3＋3H2O。(4)要用化学方法检验“双吸剂”是否完全失效，就是检验是否还有铁存在，可滴加稀盐酸，若出现气泡则证明还有铁粉存在，即双吸剂没有完全失效。
11. (1)② ① (2)增大反应物的接触面积，加快反应速率 (3)N2 ＋4 (4)使生铁中的碳充分反
应，降低碳含量 延展
【解析】(1)反应②是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应；高炉炼
铁的原理是CO作为还原剂把铁从赤铁矿石中还原出来。(2)将炼钢的固体原料粉碎的目的是增大反应物间的接触面积，加快反应速率。(3)空气和高炉气体的主要成分中相同的是N2。(4)炼钢炉中通入纯氧的目的是使生铁中的碳充分反应，降低碳含量。将钢锭轧成钢板，体现了金属的延展性。 MnO2
12. (1)2H2O2===== 2H2O＋O2↑ (2)A (3)b (4)试管③中氧气的浓度大 (5)②和④ (6)能
【解析】(1)锥形瓶中的反应为二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气。(2)由于氧气的密度比水大，要实现
“试管①中的一半的冷却沸水排入试管②”，利用氧气增大压强达到目的，此时选择装置A。(3)铁与氧气和水同时接触易生锈，因此实验后试管③中b处的铁钉锈蚀严重。(4)由于试管③中氧气的浓度大，因此比试管④的锈蚀程度严重。(5)试管②中铁钉只与氧气接触不生锈，试管④中铁钉与氧气和水同时接触生锈，由此可知铁生锈需要水。(6)实验中若锥形瓶中更换药品后，制取的是氢气，则通过比较图2中试管③和④可得出铁生锈需要氧气，比较②和④可得出铁生锈需要水，由此可知铁生锈需要氧气和水。
13. 解：60 g含80% SiO2的石英中SiO2的质量为60 g×80%＝48 g 设可制取玻璃(Na2SiO3)的质量为x 高温
SiO2＋Na2CO3===== Na2SiO3＋CO2↑ 60 122 48 g x 122x＝ x＝97.6 g 6048 g
答：可制取玻璃(Na2SiO3)的质量为97.6 g。
