2021-2022化學1學案：第3章探索生活材料 章末小結與測評

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE13-版權所有@高考資源網學必求其心得，業(yè)必貴于專精金屬的腐蝕與防護1.金屬的腐蝕金屬腐蝕是指金屬(或合金)跟周圍接觸到的氣體(或液體）反應而腐蝕損耗的過程。（1）化學腐蝕金屬跟接觸到的物質直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕。特點：反應簡單、金屬與氧化劑之間的氧化還原反應。（2）電化學腐蝕不純的金屬(或合金）與電解質溶液接觸，發(fā)生原電池反應，比較活潑的金屬失電子而被氧化。eq\b\lc\\rc\｝（\a\vs4\al\co1（鐵：負極，碳：正極,水膜電解質溶液））在鋼鐵表面形成無數微小原電池（3)化學腐蝕與電化學腐蝕的對比①本質：金屬原子失電子而被氧化，M－ne－=Mn＋。②化學腐蝕：金屬與其他物質(不是電解質溶液）eq\o(―――――――→,\s\up15（直接發(fā)生氧化反應),\s\do15(無電流產生）)金屬被氧化。電化學腐蝕：不純金屬或合金與電解質溶液eq\o（―――――――→，\s\up15（發(fā)生原電池反應),\s\do15（有電流產生)）活潑金屬被氧化。③相互關系：往往同時發(fā)生,電化學腐蝕要比化學腐蝕普遍得多。2．金屬的防護金屬防護的方法用途舉例改變金屬的內部組織結構在鋼鐵里加Ni、Cr制成不銹鋼在金屬表面覆蓋保護層在金屬表面噴油漆，在金屬Fe表面鍍上一層Zn或一層Sn,在自行車鋼圈表面鍍上一層Cr在需保護的金屬上用導線連接一種比該金屬更易失電子的金屬在輪船船身上裝上一定數量的Zn塊，地下鋼管連接鎂塊來防止鋼鐵的腐蝕下列說法正確的是（)A．鋼鐵因含雜質而容易發(fā)生電化學腐蝕，所以合金都不耐腐蝕B．原電池反應是導致金屬腐蝕的主要原因，故不能用來減緩金屬的腐蝕C．鋼鐵電化學腐蝕的兩種類型主要區(qū)別在于水膜的pH不同,引起的正極反應不同D．無論哪種類型的腐蝕，其實質都是金屬得到電子被氧化C[本題考查金屬腐蝕的實質和類型。金屬的腐蝕就是金屬失電子而被氧化的過程,D錯誤.依據電化學腐蝕中析氫腐蝕和吸氧腐蝕的原理，可知C正確。利用原電池反應既可以加快金屬的腐蝕，也可用以防止金屬的腐蝕，例如鍍鋅鐵中的Fe不易腐蝕，所以A、B不正確。］幾種常見生活材料的主要成分歸納生鐵Fe、C不銹鋼Fe、Cr、Ni硬鋁Al、Cu、Si、Mg、Mn黃銅Cu、Zn青銅Cu、Sn白口鐵Fe、Zn馬口鐵Fe、Sn玻璃CaSiO3、Na2SiO3、SiO2水泥3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3光導纖維SiO2黏土Al2O3·2SiO2·2H2O普通玻璃、鋼鐵和玻璃鋼是三種不同的材料,它們在性能方面差別很大.請根據學過的知識,回答下面問題。（1）普通玻璃的成分是___________________________________________________________________________________________________________。(2）鐵在人類的生產和生活中有著十分重要的應用。鐵的應用經歷了________到________到________的演變過程。(3)某種復合材料具有耐高溫、強度高、導電性好、導熱性好的特點,估計該復合材料的基體和增強劑材料可能分別為________。A．金屬；C B．陶瓷；SiO2C．合成樹脂；SiO2、Al2O3、MgO D．合成樹脂；C［解析］(1）玻璃是常見的硅酸鹽材料。制普通玻璃的主要反應為CaCO3＋SiO2eq\o（=，\s\up15（高溫)）CaSiO3＋CO2↑、Na2CO3＋SiO2eq\o（=,\s\up15（高溫))Na2SiO3＋CO2↑,但原料中石英是過量的,所以普通玻璃的成分為硅酸鈣、硅酸鈉、二氧化硅。(2)由鐵礦石煉得的生鐵雖然硬度很大,但較脆且不易加工,人們就想辦法降低生鐵中的碳元素,調節(jié)其中的硅、錳等元素，將鐵轉化為鋼，大大改善了其性能。但是,鋼鐵很容易銹蝕，于是不銹鋼應運而生。因此，鐵的應用經歷了“鐵——普通鋼-—不銹鋼等特種鋼”的演變過程.(3)復合材料兼具有基體和增強體的優(yōu)點，據此可判斷，應該為金屬和C的復合材料.［答案]（1)硅酸鈣、硅酸鈉、二氧化硅(2）鐵普通鋼不銹鋼(3）A1．隨著工業(yè)的高速發(fā)展，橡膠的產量和性能已不能滿足工業(yè)生產的需要.近年來，人們合成了一種無機耐火橡膠，它的結構簡式應是（)C[一般碳氫化合物易燃，故選C。]2．鐵是用途最廣的金屬材料之一.為探究鐵的化學性質，某同學將盛有生鐵屑的試管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中(如圖所示)。數天后，他觀察到的現象是（)A．鐵屑不生銹，試管內液面上升B．鐵屑不生銹，試管內液面高度不變C．鐵屑生銹，試管內液面上升D．鐵屑生銹，試管內液面高度不變C[裝置中的生鐵屑在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕，電池反應為2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH）2，4Fe（OH）2＋O2＋2H2O=4Fe（OH)3,最終Fe(OH）3失水生成鐵銹,A、B錯誤；因反應消耗氧氣，使試管內氣壓減小,液面上升，C正確,D錯誤。]3．下列有關物質的用途（括號內為其用途）錯誤的是(）A．SiO2(制作光纖)B．Si和Ge(半導體材料)C．鋼化玻璃(汽車窗玻璃）D．氮化硅陶瓷（作導熱劑)D[A項中SiO2是制光纖的原料;B項中Si和Ge是重要的半導體材料；C項中鋼化玻璃破碎時形成玉米粒大小的顆粒，無尖銳的棱角,不會傷人，故可作汽車窗玻璃；D項中氮化硅陶瓷的其中一個特點是絕熱,不能作導熱劑.］4．下列關于天然橡膠的說法中，不正確的是()A．能在汽油中溶脹B．天然橡膠日久后會老化，實質上發(fā)生的是氧化反應C．天然橡膠加工時要進行硫化，實質上是打開碳碳雙鍵,形成碳硫鍵或雙硫鍵D．天然橡膠是具有網狀結構的高分子化合物D［天然橡膠的成分是聚異戊二烯（)，具有線型結構,能在汽油中溶脹.由于分子中有碳碳雙鍵，易發(fā)生氧化反應而老化.］5．每年世界上鋼鐵的產量很高,但鋼鐵腐蝕也給人類帶來了巨大的損失，因此如何更好地進行金屬防護一直是科學研究領域中的重要課題。（1）鋼鐵在潮濕的空氣中的銹蝕主要屬于________，沿海地區(qū)的鋼鐵腐蝕比內陸地區(qū)更嚴重的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2)據環(huán)保部門測定，我國一些大城市的酸雨pH＝3。5。在酸雨季節(jié)鐵制品極易腐蝕，則在其腐蝕中正極發(fā)生的反應是__________.(3）焊接鋼鐵時，常用________溶液除去鐵銹，原因是溶液呈________性。[答案]（1）電化學腐蝕（或吸氧腐蝕）沿海地區(qū)潮濕的空氣中含電解質NaCl，加速了金屬腐蝕(2)2H＋＋2e－=H2↑(3）NH4Cl酸6．材料是人類賴以生存與發(fā)展的重要物質基礎。（1）普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和______________(填化學式）.用于汽車或火車車窗的玻璃是________玻璃。(2)人類最早使用的合金是________。（3）鈦及鈦合金被譽為“________金屬”和“________金屬".（4)近年來,人們又設計出了許多新型合金,如___________、鈦合金、形狀記憶合金等。（5）自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的________（填元素符號），鍍層破損后，自行車鋼圈表面在潮濕的空氣中發(fā)生電化學腐蝕時，負極的電極反應式為________________________________________________________________________________________________________________。(6）在復合材料中，一種材料作________，另外一種材料作________，如________就是一種復合材料。(7)剛玉常用于手表軸承、砂輪和研磨等，剛玉的成分化學式是________.(8)硅酸鹽水泥的主要成分是_______________________，為調節(jié)水泥的硬化速度，常在水泥中加入________。（9）工業(yè)上制水泥和玻璃需用到的共同的原料是________，制水泥和陶瓷需用到的共同的原料是________。[解析］(1）普通玻璃是用SiO2與Na2CO3、CaCO3在玻璃熔爐中經高溫生成的，主要成分是Na2SiO3、CaSiO3與SiO2,普通玻璃高溫下快速冷卻可得鋼化玻璃，鋼化玻璃的強度大，不易碎,且破碎時沒有棱角，常用于車窗玻璃.（2）人類在使用石器時代的后期就開始學會鑄造青銅器了.（3）鈦被譽為“21世紀”的金屬，其合金在太空與深海領域有廣泛用途，也被譽為“空間金屬"和“深海金屬”。（4）新型合金材料不斷發(fā)明,其中一種儲氫合金工作原理為2Li＋H2=2LiH，LiH＋H2O=LiOH＋H2↑。（5)自行車鍍層（鉻)破損后易發(fā)生吸氧腐蝕，其中鐵是負極，Fe－2e－=Fe2＋。（6）復合材料是一種材料為基體，另一種材料為增強劑復合而成具有更優(yōu)良性能的新材料。（7）剛玉也稱人造寶石，成分為Al2O3。(8)為調節(jié)水泥的硬化速度,常在水泥中加入石膏.（9）