高中化學 第三單元 化學與材料的發(fā)展 課題2 金屬材料練習 新人教版選修2

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1、 3.2金屬材料 1．下列各物質(zhì)中不能直接作為煉鐵礦石的是（ ）。 A．磁鐵礦 B．赤鐵礦 C．黃鐵礦 D．菱鐵礦 2．電解三氧化鋁制鋁時，加入冰晶石的作用是（ ）。 A．催化劑 B．還原劑 C．降低三氧化鋁的熔點 D．助熔劑 3．把生鐵冶煉成碳素鋼要解決的主要問題是（ ）。 A．除去生鐵中的各種雜質(zhì)，把生鐵提純 B．適當降低生鐵里的含碳量，除去大部分硫、磷等有害雜質(zhì) C．用還原劑把鐵的氧化物還原成鐵 D．加入合金元素改善生鐵性能 4．鋼鐵在銹蝕過程中，下列5種變化可能發(fā)生的是（ ）。 ①Fe由＋2價轉(zhuǎn)化為＋3價

2、②O2被還原 ③產(chǎn)生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3H2O ⑤雜質(zhì)C被氧化除去 A．①② B．①②③④ C．③④ D．①②④⑤ 5．我國在春秋戰(zhàn)國時期就懂得將白口鐵經(jīng)褪火處理得到相當于鑄鋼的物器（如鋒利的寶劍），這一技術(shù)要比歐洲早近兩千年，那么白口鐵褪火熱處理的主要作用是（ ）。 A．降磷、硫等雜質(zhì) B．適當降低了含碳量 C．滲進了了合金元素 D．改善表面的結(jié)構(gòu)性能 6．在煉鋼時，下列作用與所加生石灰有關的是（ ）。 A．鋼渣的生成 B．降低含碳量 C．調(diào)整合金元素的含量 D．除去脈石

3、7．關于鋼鐵的腐蝕的下列敘述中，正確的是（ ）。 A．吸氧腐蝕時陰極放出氧氣 B．析氫腐蝕時陰極放出氫氣 C．化學腐蝕速率超過電化學腐蝕速率 D．析氫腐蝕比吸氧腐蝕普通 8．下列有關煉鐵和煉鋼的說法中，錯誤的是（ ）。 A．煉鐵是鐵礦石還原的過程 B．煉鋼是生鐵被氧化的過程 C．煉鐵高爐中加入的生石灰是造渣劑 D．煉鋼轉(zhuǎn)爐加入和生石灰是造渣劑 9．埋在地下的鑄鐵輸油管道，在下列各種情況下，腐蝕最慢的是（ ）。 A．在含鐵元素較多的酸性土地中 B．在潮濕疏松的土地中 C．在干燥致密不透氣的土地中

4、 D．在含碳粒較多的潮濕透氣中性土地中 10．下列各方法中能對金屬起到防止或減緩腐蝕作用的是（ ）。 ①金屬表面涂抹油漆 ②改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ③保持金屬表面清潔干燥 ④在金屬表面進行電鍍 ⑤使金屬表面形成致密的氧化物薄膜 A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．全部 11．在鐵制品上鍍上一定厚度的鋅層，以下方案設計正確的是（ ）。 A．鋅作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有鋅離子 B．鉑作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有鋅離子 C．鐵作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有亞鐵離子 D．鋅作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有鋅離子 12．下列可被采用

5、的冶煉金屬的方法是（ ）。 A．電解熔化的氯化鋁制鋁 B．電解熔化的氯化鎂制鎂 C．加冰晶石熔劑，電解熔化的氧化鋁制鋁 D．電解氯化鈉溶液制鈉 13．⑴煉鋼和煉鐵都利用氧化還原反應，但煉鐵是有 ， 其核心反應是 。而煉鋼主要是用 ，其除碳的反應為 。 ⑵煉鐵時常用的焦炭形成還原劑，能

6、用煤代替嗎？ ，為什么？ 。 ⑶檢查鋼質(zhì)設備完好性的方法之一是：在被懷疑有裂紋處涂上10%的鹽酸，過一段時間如觀察到有粗線裂紋，表明該部分原先確有裂紋，產(chǎn)生粗線裂紋的原因是 。 14．已知有關物質(zhì)的熔沸點數(shù)據(jù)如下表： MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3 熔點/℃ 2852 2072 714 190 沸點/℃ 3600 2980 1412 18

7、2.7 請參考上述數(shù)據(jù)填空和回答問題。 ⑴工業(yè)上常用電解熔融MgCl2的方法生產(chǎn)金屬鎂，而不用電解電解MgO的方法生產(chǎn)鎂 。 ⑵工業(yè)上用電解Al2O3與冰晶石熔融混合物的方法生產(chǎn)鋁，而不用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁 ，冰晶石在煉鋁過程中的作用是 。 15．鐵是自然界里分布最廣的金屬元素之一，在地殼中的質(zhì)量約占5%左右。鐵礦石的種類很多，重要的有磁鐵礦石（主要成分是Fe3O4）、赤鐵礦石（主要成分是Fe2

8、O3）等。 ⑴寫出用赤鐵礦石煉鐵的主要化學反應方程式 。 ⑵紅熱的鐵能跟水蒸氣起反應，有一種產(chǎn)物是可燃性氣體，則其反應的化學方程式為 。在常溫下，鐵跟水不反應，但是，在水和空氣里的氧氣及二氧化碳等的共同作用下，鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵產(chǎn)量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蝕措施之一，油漆防腐蝕的主要原理是 。 ⑷鐵元素是人體的重要營養(yǎng)元素，舉一例說明鐵

9、元素在人體中的重要作用 。 16．燒過菜的鐵鍋不及時洗凈（殘液中含NaCl），第二天會出現(xiàn)紅棕色銹斑[該銹斑為Fe(OH)3失水的產(chǎn)物]。試用有關的電極反應式、離子方程式和化學方程式表示Fe(OH)3 的生成。 17．在長期的生產(chǎn)實踐中，人類對各種金屬器件的防銹問題已找到一些理想的措施，例如： ⑴農(nóng)機具采用 ；⑵地下輸油管道采用 ； ⑶遠洋巨輪船體采用 ； ⑷大型水庫的鋼鐵

10、閘門采用 。 18．某煉鐵廠在冶煉生鐵過程中，礦石中的鐵有2%損耗掉，該廠每天生產(chǎn)含鐵95%的生鐵70t，問需含F(xiàn)e2O370%的赤鐵礦多少噸？ 〔拓展提高〕 19．金屬熱還原法廣泛用于冶金過程中。用金屬A（或其合金）作還原劑在高溫下將另一種金屬B的化合物還原以制取金屬B（或其合金）的方法。通常是按還原劑來命名。 ⑴用鋁作還原劑生產(chǎn)金屬鉻，稱為鋁熱法?；瘜W方程式為 。 鋁的親氧性除用于冶煉難熔金屬外，還用于制取耐高溫的金屬陶瓷。例如將鋁粉、石墨和二氧化鈦或其他高熔點金屬的氧化物按一

11、定比例混合均勻，然后在高溫下煅燒，即生成耐熱的(TiC)，該反應的化學方程式為 。 ⑵用硅作還原劑還原V2O3冶煉釩，稱為硅熱法?；瘜W方程式為 。 硅（特別是硅鐵）的價格比鋁低，所以硅熱法在鐵合金及某些金屬的生產(chǎn)中占有重要地位。但硅的還原能力不如鋁。為使硅熱還原更易進行，常加入CaO作溶劑，試分析加入CaO的作用 。 ⑶試寫出克勞爾法用鎂熱還原TiCl4生產(chǎn)海綿鈦的方程式

12、 。 20．為測定一種含脈石的礦石的主要成分，進行如下實驗： ⑴稱取礦石粉末1.25g，加入過量的稀硫酸溶解，反應完全后，產(chǎn)生無色無味氣體A0.380g，生成淺綠色物質(zhì)B的溶液，尚存不溶性殘渣。 ⑵將產(chǎn)生的A通入足量石灰水中，產(chǎn)生0.864g白色沉淀。 ⑶將濾去殘渣的B溶液定容為100mL，取少許，加過氧化氫，生成含C物質(zhì)的棕黃色溶液，再滴入KSCN溶液，溶液呈紅色。 ⑷移去定容后的B溶液25mL，用0.02mol/LKMnO4溶液滴定，耗用21.55mL時到達終點?！卜磻剑?(B陽離子)＋MnO4－＋8H＋＝5(C陽離子)＋Mn2＋＋4H2O

13、〕 請回答下列問題： ⑴A的相對分子質(zhì)量為 ，化學式為 。 ⑵B溶液的陽離子符號是 。⑶礦石的主要成分是 。 ⑷主要成分在樣品中的質(zhì)量分數(shù)為 。 21．已知Fe2O3在高爐中有下列反應：Fe2O3＋CO 2FeO＋CO2 反應形成的固體混合物(Fe2O3FeO)中，元素鐵和氧的質(zhì)量比用m(Fe)﹕m(O)表示。 ⑴上述固體混合物中，m(Fe)﹕m(O)不可能是 。 A．21﹕9 B．21﹕7.5 C．21﹕6 ⑵若m(Fe)﹕m(O)＝21

14、﹕8，計算Fe2O3被CO還原的百分率。 22．工業(yè)上鋁土礦（含氧化鋁、氧化鐵等）制取鋁的流程如下： 過濾 鋁土礦 高壓、水蒸氣 E 殘渣（赤泥） 過濾 干燥 煅燒 B 消石灰 通入CO2 濾液 Na2CO3溶液 D沉淀 過濾 A濾液 C沉淀 冰晶石 電解 鋁 NaOH Al2O3 Fe2O3 Na2O 鋁土礦 55% 16% 0% 赤泥 15% 48% 8% 經(jīng)分析，生產(chǎn)原料（鋁土礦）經(jīng)提取Al2O3后的殘渣（赤泥）的部分成分見右表（以氧化物表示，Na2O由 NaOH折算），且已

15、知鋁土礦中的Fe2O3全部轉(zhuǎn)入赤泥。 ⑴生產(chǎn)中每消耗1 t鋁土礦將產(chǎn)生 噸赤泥。 ⑵試計算每煉出1 t鋁，理論上需要多少噸鋁土礦？應補充多少噸NaOH？ 參考答案 課題2 金屬材料 1．C 2．CD 3．B 4．B 5．B 6．AD 7．B 8．B 9．C 10．D 11．A 12．C 13．⑴還原劑把鐵從礦石中還原出來 Fe

16、2O3＋3CO 2Fe＋3CO2↑ 氧化劑把生鐵中過多的碳及其他雜質(zhì)氧化除去 2Fe＋O2 2FeO FeO＋C Fe＋CO↑ ⑵不能 煤中雜質(zhì)多，特別是硫、磷的含量高 ⑶裂紋處鐵的表面積大，反應快 14．⑴ MgO熔點太高，加熱時不易被熔化 ⑵AlCl3的沸點太低，加熱時易升華為氣體 助熔劑，使Al2O3在較低的溫度下熔融 15．⑴Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2↑ 2Fe＋4H2O Fe3O4＋H2 將鐵與空氣和水隔離 ⑶血紅素中含鐵，人體缺鐵會造成貧血 16．陽極：Fe－2

17、e－＝Fe2＋ 陰極：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3 2Fe(OH)3＝Fe2O3＋3H2O 17．⑴保持表面光潔、干燥，涂礦物油 ⑵涂防銹油漆 ⑶焊接比鐵更活潑的金屬 ⑷外加直流電源陰極保護法 18．138.5t 19．⑴2Al＋Cr2O3 2Cr＋Al2O3 4Al＋3TiO2＋3C 2Al2O3＋3TiC ⑵3Si＋2V2O3 4V＋3SiO2 使之與反應產(chǎn)物SiO2結(jié)合成CaSiO3，使反應更容易進行 ⑶2Mg

18、＋TiCl4 2MgCl2＋Ti 20．⑴44 CO2 ⑵Fe2＋ ⑶FeCO3 ⑷80% 21．⑴AC ⑵33.3% 22．⑴1/3 ⑵3.78t 0.13t 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375