第2课时 金属资源的利用和保护
知能演练提升
能力提升
1.世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大,防止金属锈蚀已成为科学研究的重大课题。下列有关金属锈蚀与保护措施中不正确的是( )
A.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学反应
B.同样的铁制品在海南比在兰州更容易锈蚀
C.在铁表面刷油漆可以防止铁生锈
D.铝的抗锈蚀性能比铁强,生活中可用钢丝球洗刷铝锅
2.下列防锈措施合理的是( )
A.经常用水冲洗自行车链条
B.在铁制暖气片上刷“银粉”
C.用“钢丝球”打磨铝锅表面
D.用过的菜刀及时用食盐水清洗
3.小明发现月饼盒里的脱氧剂部分呈红棕色,查阅资料得知脱氧剂中含有铁粉和活性炭。他猜想这包脱氧剂中可能含有:①Cu和C;②Fe2O3和C;③Fe3O4和C;④Fe3O4、C和Fe;⑤Fe2O3、C和Fe。其中猜想合理的是( )
A.①③⑤ B.②④⑤
C.②⑤ D.④⑤
4.下列有关金属的说法错误的是( )
A.金属具有金属光泽,常温下金属都是固体
B.生铁和钢是含碳量不同的铁合金,其中生铁的含碳量大于钢的含碳量
C.炒完菜后,应及时除掉锅底的水,这样可以防止铁锅生锈
D.金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
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5.铁制品在通常情况下易生锈,制造时往往在铁制品表面电镀一层铜起防锈作用。下列说法正确的是( )
A.镀铜铁制品不可以在有稀硫酸存在的条件下使用
B.镀铜铁制容器可盛硝酸银溶液
C.镀铜铁制品不易生锈的原因之一是使铁隔绝了空气
D.镀铜铁制品是一种合金
6.下列有关金属材料的说法正确的是( )
A.金属材料中一定不含有非金属元素
B.某些合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
C.公交车所有部件都是由金属材料制造的
D.地球上的金属资源是取之不尽、用之不竭的
7.铝、铁、铜是我们生活中使用比较广泛的金属。
(1)以上用品中,主要利用金属导电性的是 (填序号)。
(2)铝制品表面的污渍不宜用钢丝球擦洗,以免破坏表面的 。
(3)切过蔬菜的菜刀,搁置在砧板上一段时间会生锈。铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟 等物质发生化学反应的结果。
(4)回收锈蚀钢铁重新冶炼是保护金属资源的一条有效途径。写出用一氧化碳在高温条件下还原铁锈的化学方程式:
。
8.请根据已有的化学知识和生活经验回答下列问题:
(1)我们知道铝是一种化学性质比铁活泼的金属,家庭厨房中,铝盆、铝勺、铝制电饭煲等通常都很耐腐蚀,这是因为
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。
(2)自行车的主要材料钢铁,易生锈,请为右图中标示的自行车部件各设计一种不同的、合理的防锈方法。
①三角架
;
②辐条
;
③链条
。
9.铁锅、铝锅是生活中常用的炊具,右图是铁锅的示意图。
(1)铁锅含有的金属单质是 (写化学式)。
(2)炒菜时铁锅中的油着火可用锅盖盖灭,其原理是
。
(3)铝锅轻便、耐用,其原因是 、 。
(4)废旧铁锅、铝锅不要随意丢弃,应回收利用,这样做的意义是 。
探究创新
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★10.某化学兴趣小组对金属的性质做了如下探究,请你填写空格:
(1)用下图所示实验探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉):
①甲同学认为,试管A中发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同意他的观点,认为必须全面观察试管 (填试管编号)发生的现象,并经过科学严谨的推理,才能得出上述结论。
②为防止金属锈蚀,除了采用覆盖保护膜等措施以外,还可以制成抗腐蚀的合金。这是因为抗腐蚀的合金与纯金属相比,其组成和内部结构发生了变化,从而引起 的变化。
(2)某同学向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中,倒入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸,以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种金属的活动性强弱。有的同学认为这种方案不够合理,理由是
。
(3)将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸锌的混合溶液中,充分反应后过滤,所得固体中一定含有的物质是 ,且反应后溶液质量比反应前 (填“增大”“减小”或“不变”)。
答案：1.D
2.B 经常用水冲洗自行车链条会加快链条的生锈速度,A错误;在铁制暖气片上刷“银粉(其实是铝粉)”会隔绝氧气和水,防止暖气片生锈,B正确;铝的表面有一层致密的氧化膜,保护内部的铝不被氧化,用“钢丝球”打磨铝锅表面会将这层氧化膜破坏,C错误;铁在接触了食盐水的条件下生锈速度会加快,故用过的菜刀不能用食盐水清洗,要用清水洗干净,并擦干挂在通风处,D错误。
3.C 铁生锈时消耗氧气、水,故铁粉可以作为食品包装中的脱氧剂。铁生锈时生成红棕色物质Fe2O3。因为脱氧剂中含有铁粉和活性炭,活性炭是疏松剂,不参与化学反应,故小明发现的月饼盒里的物质一定含Fe2O3和C,还可能含有Fe。
4.A 常温下,金属不都是固体,如汞在常温下就是液体;一般来说,生铁是含碳量在2%~4.3%的铁碳合金,钢是含碳量在0.03%~2%的铁碳合金;铁生锈是铁与氧气、水发生反应的结果,及时除掉锅底的水,可以防止铁锅生锈;保护金属资源的途径有:防止金属腐蚀,金属的回收利用,有计划、合理地开采矿物等。
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5.C 铜的金属活动性排在氢后面,一般不与稀硫酸反应,故镀铜铁制品可以在有稀硫酸存在的条件下使用,A错误;铜的金属活动性排在银的前面,能与硝酸银溶液反应,故镀铜铁制容器不可盛硝酸银溶液,B错误;铜覆盖在铁的表面可阻止铁与水、氧气接触,以避免铁生锈,C正确;铜只是覆盖在铁的表面,并没有与铁熔合,故镀铜铁制品不属于合金,D错误。
6.B 金属材料包括纯金属及其合金,有些合金中含有非金属元素;公交车的部件有些是由金属材料制造的,有些是由有机高分子材料或无机非金属材料制造的;地球上的金属资源储量有限,且不可再生;A、C、D错误,B正确。
7.解析 (1)用铜制成导线利用了金属的导电性;不锈钢高压锅主要利用了金属的导热性;铝制易拉罐主要利用了金属的延展性。(2)铝制品表面有一层氧化膜,具有保护作用,用钢丝球擦洗,会破坏这层氧化膜。(3)铁生锈是铁与空气中的水蒸气和氧气等物质发生化学反应的结果。(4)一氧化碳在高温条件下还原锈蚀钢铁(主要成分Fe2O3)的化学方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
答案 (1)A (2)氧化膜
(3)空气中的水蒸气和氧气
(4)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
8.解析 (1)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝制品具有很好的抗腐蚀性能。(2)要注意自行车的部位不同,防锈的方法也不同。
答案 (1)铝在常温下与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,阻止了铝和氧气进一步接触,所以铝制品比较耐腐蚀
(2)①涂漆
②镀一层耐腐蚀的金属
③涂油
9.答案 (1)Fe
(2)使油与氧气隔绝
(3)铝的密度小 常温下,铝与氧气反应表面生成致密的氧化铝薄膜,阻止铝的进一步氧化
(4)减少环境污染,节约金属资源
10.解析 (1)②
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通常情况下,合金比纯金属有较强的抗腐蚀性,原因是添加了抗腐蚀元素而改变了金属的内部结构,从而改变了金属的性质。(2)稀硫酸的质量和质量分数相等,金属与稀硫酸反应,接触面积越大反应速率越快,该方案没有控制金属的表面积相同。(3)铁比铜活泼,锌比铁活泼,故一定能置换出铜,固体中一定含有铜。溶液质量的变化要通过化学方程式进行计算。每56份质量的铁能置换出64份质量的铜,故溶液总质量减小。
答案 (1)①ABC ②性质
(2)没控制相同条件,金属的表面积不同
(3)铜 减小
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