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1、第八单元 金属和金属材料课题1 金属材料【培优训练题】1.泉州初赛不久前，日本某一材料研究所的科学家创造了一种“碳纳米管温度计，这种温度计被认定是目前世界上最小的温度计。研究人员在长约106 m，直径为107 m的碳纳米管中充入液态的金属镓。当温度升高时，管中的镓就会膨胀，通过电子显微镜就能读取温度值。这种温度计测量的范围可从30 到490 ，并且精确度较高，可用于检查电子线路是否异常、测量毛细血管的温度等许多方面。根据以上信息判断以下推测中正确的选项是A碳纳米管的体积在10 至500之间随温度变化很小，可忽略不计B金属镓的熔点、沸点都很低C在30 到490 之间金属镓的体积与温度变化成正比D
2、金属镓的体积在30 到490 之间随温度变化很小，可忽略不计2. 江西初赛所谓合金，就是不同种金属或金属与非金属在熔化状态下形成的一种熔合物。根据以下四种金属的熔、沸点判断，其中不能形成合金的是NaCuAlFe熔点97.510836601535沸点883259522003000ACu和Al BFe和Cu CFe和Na DAl和Na3.江苏初赛钨W是我国丰产元素，广泛用作灯泡的灯丝，有“光明使者的美誉。1钨用作灯丝，主要利用它的填物理性质；2钨的原子结构示意图如右图所示，那么钨原子的核外电子总数为；3冶炼钨的一个阶段是用碳、氢气等复原剂在高温条件下把氧化钨 (WO3复原为金属钨。为了获得纯度较高
3、的钨，应选择填“氢气或“碳作复原剂，写出所选物质复原氧化钨的化学方程式：。【情景创新题】4物质的性质决定物质的用途，物质的用途反映了物质的性质，但物质的性质不一定决定其必有具备该性质的用途。在考虑物质的用途时，还要考虑原料是否易得、价格、美观以及废物是否利于回收以及对环境影响等因素。阅读表格，综合考虑下表各方面的因素，答复以下问题。金属全球产量(104t)密度(103m-3)熔点()导热性能导电性能市场价格(元/t)(大约)铝150002.76604416000铜80008.910832217700铁3014307.91540872200银810.59611113650000注：导热性能18表
4、示导热性由强到弱；导电性能18表示导电性由强到弱。1导电性能好的两种金属是，其中更适宜做导线的是，理由是。2用铝锅炒菜时锅底易变形，而用铁锅那么不会，主要原因是。参考答案1AC 【解析】根据题给信息“这种温度计测量的范围可从30 到490 推知，碳纳米管在这个温度范围内体积随温度变化很小；同时也说明金属镓在30 到490 范围内体积与温度变化成正比，应选AC。2C 【解析】Fe的熔点是1535 ，而Na的沸点是883 ，两者无法熔合成合金，应选C。31熔点高274 3氢气3H2+ WO33H2O + W【解析】氢气是一种气体复原剂，复原WO3不会引入固体杂质，使得金属钨纯度高。4.1银和铜 铜
5、 铜的产量比银的产量高，且铜的价格比银的价格低 2因为铝锅的熔点低，故炒菜时容易软化，而铁锅的熔点高从硬度角度解释也可课题2 金属的化学性质【培优训练题】1多项选择全国复赛质量相等的锌和铁分别与质量相等、浓度也相等的稀盐酸反响，反响情况如右图所示。那么以下表达中正确的选项是A图线a、b分别表示锌、铁的反响情况B锌、铁均反响完，盐酸有剩余C盐酸均反响完，定有锌剩余D盐酸均反响完，定有铁剩余2多项选择湖北初赛有一包固体混合物，其中含有硝酸银、硝酸铜、硝酸镁及铁粉,参加足量的水过滤。以下描述的情形不可能存在的是A滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+B滤纸上有Ag、Cu，滤液
6、中有Fe2+、Cu2+、Mg2+、Ag+C滤纸上有Ag，滤液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+、Ag+D滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+3双阳区初赛以下事实不能说明Zn比Ag活泼的是AZn能与AgNO3溶液反响，置换出AgBZn能与稀硫酸反响，Ag那么不能C自然界没有以单质形式存在的Zn，而有以单质形式存在的AgDZn的熔点为420 ，Ag的熔点为962 【情景创新题】4原创题航空母舰是人类历史上最具威胁的武器之一，是可以为国家利益做出特殊奉献的“海上霸王。曾有人说：“一个没有航母和远洋海军的国家就不能称为伟大的国家。拥有航母，这个让中国人魂牵梦绕了70年的梦想，这个让几
7、代中国海军军人执着的夙愿终于实现了。2022年7月中国 “瓦良格号航母先后三次出海试航，同年11月正式交付海军服役。据报道，特种钢、镍铁合金以及钛合金是制造航母的重要合金材料，这些合金的优点是强度高、耐腐蚀强。结合上述材料答复以下问题：1制造航母所用特种钢中有一种锰钢，其主要性能是韧性好、硬度大。假设金属锰(Mn)在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，那么以下反响不正确的选项是AMn+2HCl=MnCl2H2 BMg +MnSO4=MgSO4MnCMnCu(NO3)2=Mn(NO3)2+Cu DFeMnSO4=FeSO4Mn2航母制造时使用量较多的金属材料是铁合金和钛合金。某校化学兴趣小组想知道铁
8、和钛的金属活动性谁更强些进行了如下探究：实验设计相同温度下，取大小相同的两种金属薄片，用砂纸将外表磨光，分别放入等体积、等浓度且足量的稀盐酸中反响，观察现象。请分析答复以下问题：两种金属投入盐酸前用砂纸将外表擦光亮，其目的是。制造航母使用钛合金的理由是。根据下表中的现象填写结论。金属钛铁与盐酸反响现象放出气泡速率很慢放出气泡速率较慢结论钛盐中钛元素显+4价。写出钛和稀盐酸反响的化学方程式。参考答案1AD【解析】在金属活动性顺序表中，锌的比铁活泼，故锌反响速率较快，最先反响完，那么A正确；观察图像可知，反响完毕后生成氢气的质量相等，说明盐酸被完全消耗，锌可能剩余，而金属铁一定有剩余，应选AD。2
9、AB【解析】铁粉不能置换出硝酸镁中的镁镁比铁活泼；铁先置换出硝酸银中的银，当硝酸银完全反响后，铁才与硝酸铜反响，置换出金属铜。选项A中铁过量，滤液中一定没有Cu2+，那么A错误；选项B中金属Cu析出，说明硝酸银完全反响，滤液中不可能有Ag+，故B错误。3D【解析】熔点属于金属的物理性质，而活动性属于金属的化学性质，根据金属的熔点无法确定金属的活动性。41D2除去氧化膜，便于直接反响抗腐蚀性强铁比钛活泼Ti+4HCl=TiCl4+2H2【解析】因“金属锰Mn在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，说明Mn比锌活泼，而铁在锌后面，所以铁不能将Mn从其盐溶液中置换出来；金属的活动性越强，在酸溶液中越容易发
10、生置换反响，与酸反响生成氢气的速率越快，我们可以根据金属与酸反响的速率快慢来确定金属活动性大小。课题3 金属资源的利用和保护【培优训练题】1全国复赛在a、b两支试管中参加体积相同的同种生铁块。在a中参加食盐水，塞上橡皮塞，如右图。U形玻璃管内为红墨水开始时两端液面等高。放置一段时间后，以下有关表达错误的选项是 A生铁块中的主要成分是铁，也含有少量的碳B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中铁均被锈蚀Da试管中发生的反响是2C+2Fe+3O2=2FeCO32. 佛山初赛钢铁是重要的金属材料。1以下铁制品的用途中，利用金属导热性的是填字母，下同。2目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，其
11、目的是。A. 节约金属资源 B. 合理开采矿物C. 防止钢铁生锈3为防止水龙头生锈，其外表镀有一层铬。铁生锈的条件是。4将生锈的铁制品放入盛有过量稀盐酸的洗槽中，观察到溶液变黄，有无色气泡逸出。写出其中一个反响的化学方程式。【情景创新题】3. 原创题2012年4月21日22日，中国腐蚀与防护学会联合北京科技大学新材料技术研究院在北京科技大学举办了第二届“世界腐蚀日中国区宣传活动。活动以“材料延寿绿色防腐蚀产品与先进技术为主题，举办了材料延寿科技展览和企业新技术展览等活动。活动旨在通过展览等形式，向社会各界展示腐蚀的危害及腐蚀防护的重要性。金属锈蚀是一个长期困扰人们的难题，金属锈蚀造成的损失极其
12、重大，据美国金属学会统计，全球每年因金属锈蚀造成的经济损失占生产总值的4，因锈蚀而报废的金属占总产量的30；我国每年因金属锈蚀造成的经济损失达3000多亿元。铁制品的防锈原理是隔绝空气或水，使铁失去生锈的条件。常见防锈方法有以下几类：第一类：外表保护法隔绝氧气、酸雨等物质。1外加防护漆或塑料。例如：汽车的外外表等；2覆盖活泼性较弱的金属。如：装饰品镀金，镀铜等；3定期外加润滑油。如：轴承中的润滑油不光有减少阻力的作用还能防止氧化。第二类：牺牲阳极的阴极保护法提供电子。外表覆盖活泼性较主体金属强的金属。如在海轮的船体上钉上锌块、镀锌铁。第三类：改变金属的组成合金。请根据上述材料答复以下问题：12
13、012年4月21日22日，中国腐蚀与防护学会联合北京科技大学新材料技术研究院在北京科技大学举办了第二届“世界腐蚀日中国区宣传活动。活动以“材料延寿绿色防腐蚀产品与先进技术为主题。以下做法不符合该主题的是A回收铝制饮料罐 B.在钢铁制造的船外表刷环保油漆C.在铁制品外表镀锌 D.常用自来水冲洗自行车可防止生锈2以下做法易使金属被腐蚀的是A用过的菜刀擦干 B铝锅盛放酸菜 C铁护栏涂上油漆 D自行车钢圈镀铬3自行车车把防锈的措施是镀金属锌，镀锌防锈的原理是A锌与氧气结合生成致密的氧化锌保护膜，防止外界空气与内部铁接触B金属锌的活动性比铁弱，化学性质稳定C金属锌属于不活泼金属，不与酸、氧气等物质反响D
14、金属锌不能与水反响，所以起到防锈作用4以下防锈措施属于改变金属的组成的是A自行车轴承中涂润滑油 B. 铁制大门外表喷漆C制成不锈钢菜刀 D.装饰品镀金5据了解，人的手汗也能腐蚀金属。汗液是一种无色透明或淡黄色带有咸味、呈弱酸性的液体，除含有钠、钾、钙、镁盐外，还含有少量尿素、乳酸、柠檬酸等有机酸。人的当汗液与金属接触时，会在金属外表形成一层汗液膜，汗液膜会对金属引起电化学作用，腐蚀金属。为防止手汗引起锈蚀，请你给工厂生产人员提出合理的建议：写出一点即可。6金属锈蚀是一个长期困扰人们的难题，金属锈蚀造成的损失极其重大，我国每年因金属锈蚀造成的经济损失达3000多亿元。请你就保护金属资源提出一点合理化建议：。7电镀是金属防锈的方法之一。某电镀厂有甲、乙、丙三个分别给金属外表镀锌、镀铜、镀银的车间，每个车间电镀液中只含有易溶的锌的化合物、铜化合物和银化合物中的一种物质
