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文檔簡介
主題三物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用第12講金屬材料及金屬資源的利用和保護(hù)
1.了解金屬的物理特征。2.知道金屬具有一些共同的物理性質(zhì)。3.知道一些常見金屬礦物。4.知道可用鐵礦石煉鐵。5.了解防止金屬腐蝕的常用方法。6.知道在金屬中加入其他元素形成合金可以改變金屬材料的性能。7.了解金屬、金屬材料在生產(chǎn)生活和社會(huì)發(fā)展中的重要作用。8.了解廢棄金屬對(duì)環(huán)境的影響及金屬回收再利用的價(jià)值。
一、金屬材料金屬材料金屬材料二、金屬資源的利用和保護(hù)
易錯(cuò)易混提醒:1.合金中一定含有金屬,也可能含有非金屬。2.生鐵和鋼含碳是指碳單質(zhì)。3.工業(yè)煉鐵中,石灰石的作用是除去礦石中的二氧化硅等雜質(zhì)。
一、實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵1.實(shí)驗(yàn)裝置:2.實(shí)驗(yàn)原理(用化學(xué)方程式表示)
3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象硬質(zhì)玻璃管中固體由
紅
?色逐漸變成
黑
?色;試管內(nèi)澄清石灰水
變渾濁
?;裝置末端尖嘴導(dǎo)管處產(chǎn)生藍(lán)色火焰。
4.注意事項(xiàng)(1)加熱前先
通CO
?,目的是
排凈裝置中的空氣,防止爆炸
?。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)要先熄滅酒精噴燈,直到裝置冷卻,再停止通一氧化碳,目的是
防止生成的鐵被空氣中的氧氣氧化
?。
紅黑變渾濁通CO排凈裝置中的空氣,防止爆炸防止生成的鐵被空氣中的氧氣氧化5.尾氣處理尾氣中含有較多的CO2和少量的CO,不易點(diǎn)燃,可作適當(dāng)改進(jìn)。方法1:收集法。用排液法(如圖1)或氣球收集尾氣。圖1中NaOH溶液可以吸收二氧化碳,集氣瓶可以收集CO。方法2:回收利用法。如圖2,用NaOH溶液吸收CO2后,將尾氣通到酒精噴燈處燃燒。既處理了尾氣,又節(jié)約能源。二、鐵生銹條件的探究1.實(shí)驗(yàn)裝置如圖。2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:會(huì)生銹的是
A
?(填字母,下同),不生銹的是
B、C
?。
3.實(shí)驗(yàn)分析(1)對(duì)比A、B,得出鐵生銹的條件是需要
空氣(或氧氣)
?。
(2)對(duì)比A、C,得出鐵生銹的條件是需要
水
?。
AB、C空氣(或氧氣)水4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論鐵生銹的實(shí)質(zhì)是鐵與空氣中的
水蒸氣
?和
氧氣
?共同作用的結(jié)果。
5.實(shí)驗(yàn)拓展(1)變式探究裝置(如圖)①會(huì)生銹的裝置是
丙
?;
水蒸氣氧氣丙②得出鐵生銹需要氧氣的組合是
乙、丙
?;
③得出鐵生銹需要水的組合是
甲、丙
?。
乙、丙甲、丙(2)影響鐵生銹速率的因素①圖1中,右邊試管中鐵釘更快生銹,得出影響鐵生銹的因素是
氧氣的濃度
?。
②圖2中,右邊試管鐵釘更快生銹,得出影響鐵生銹的因素是
氯化鈉的存在
?。
氧氣的濃度氯化鈉的存在
典例:鐵是世界年產(chǎn)量最高的金屬。(1)鐵塊經(jīng)過捶打變成了鐵片,是利用了鐵的
延展
?性。
延展微貧血FeCO3+
赤鐵3CO+
【查閱資料】四氧化三鐵不溶于水,不與酸反應(yīng)。【猜想假設(shè)】猜想1:全部是Fe;猜想2:全部是Fe3O4;猜想3:是
Fe和Fe3O4的混合物
?。
Fe和Fe3O4的混合物
【提出問題】生成的物質(zhì)沒有銀白色金屬光澤,而是黑色粉狀物質(zhì),得到的黑色物質(zhì)是單質(zhì)鐵還是四氧化三鐵?【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】操作現(xiàn)象結(jié)論取少許反應(yīng)后的黑色粉狀物質(zhì)于試管中,滴入足量的稀鹽酸
固體全部溶解,有氣泡冒出,溶液呈淺綠色
?猜想1成立(4)生鐵和鋼是兩種常見的鐵合金,它們的主要區(qū)別是
含碳量不同
?。有一種鐵礦石是菱鐵礦,其主要成分是FeCO3,F(xiàn)eCO3的名稱是
碳酸亞鐵
?。生鐵和純鐵相比,硬度大的是
生鐵
?。
(5)防止鋼鐵銹蝕是世界級(jí)的問題。鐵生銹是鐵與
氧氣、水
?發(fā)生的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng),鐵銹的主要成分是
Fe2O3·xH2O
?。請(qǐng)寫出一種防止家用鐵鍋生銹的方法:
保持鐵鍋干燥潔凈(合理即可)
?。
固體全部溶解,有氣泡冒出,溶液呈淺綠色
含碳量不同碳酸亞鐵生鐵氧氣、水Fe2O3·xH2O保持鐵鍋干燥潔凈(合理即可)
考點(diǎn)1
金屬材料及資源的愛護(hù)1.(廣東省真題組合)判斷下列說法的正誤。(1)鋼鐵、硬鋁和黃銅都是合金(2016.4D)
(
√
)(2)純鐵比生鐵的硬度更大、熔點(diǎn)更高(2016.4D)
(
×
)(3)生鐵和塑料:合成材料(2014.6B)
(
×
)2.(2020·營口)防雷擊要遠(yuǎn)離金屬制品。因?yàn)榻饘倬哂校?/p>
B
)A.導(dǎo)熱性B.導(dǎo)電性C.延展性D.光澤√××B3.(2022·麗水)一般地說,金屬越活潑,冶煉越困難,人類使用該金屬的時(shí)間就越遲。如圖為鐵、銅、鈉、鋅四種金屬的最早冶煉歷史年代,則甲代表的金屬是(
B
)A.鐵B.銅C.鈉D.鋅4.(2019.2)“綠水青山就是金山銀山。”垃圾分類處理有利于生態(tài)文明建設(shè)。廢棄物中,易拉罐屬于(
A
)A.可回收物B.餐廚垃圾C.有害垃圾D.其他垃圾BA5.(2022·北京)下列自行車構(gòu)件及配件所用的材料中,屬于金屬材料的是(
C
)A.塑料車筐B(yǎng).橡膠車胎C.鋼制車圈D.棉布座套6.(2022·揚(yáng)州)合金的應(yīng)用和發(fā)展印證了人類文明的進(jìn)步。下列有關(guān)合金的說法不.正.確.的是(
A
)A.人類生產(chǎn)和使用鐵器早于青銅器B.生鐵和鋼是鐵、碳等元素形成的合金C.不銹鋼屬于金屬材料D.合金拓寬了金屬材料的應(yīng)用范圍CA7.(2022·長沙)我國的礦物種類比較齊全,儲(chǔ)量很豐富,但是礦物不能再生。下列能保護(hù)金屬資源的是(
C
)A.廢舊金屬不需要回收利用B.礦物資源無限,可以任意開采C.尋找金屬代用品D.將鐵釘放置于潮濕的空氣中8.(2020.6節(jié)選)(1)鋁合金和鈦合金被廣泛用于航天工業(yè)。一般情況下,鋁合金的強(qiáng)度和硬度比純鋁的
高
?(填“高”或“低”)。
C高考點(diǎn)2
鐵的冶煉9.(2016.19)實(shí)驗(yàn)室根據(jù)工業(yè)煉鐵的原理設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答:
赤鐵礦
(2)“加熱”和“通氣”(通入CO)的操作順序是
先通氣,再加熱
?。
先通氣,再加熱10.(2022·海南)2022年春晚舞蹈《只此青綠》源于宋代名作《千里江山圖》。圖1 圖2(1)《千里江山圖》(圖1)流傳千年依舊色彩艷麗,璀璨奪目,與所用礦石顏料有關(guān)。說明所用礦石顏料化學(xué)性質(zhì)
穩(wěn)定
?(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。
穩(wěn)定
排盡裝置中的空氣,防止一氧化碳和空氣混合加熱時(shí)發(fā)生爆炸
11.(2014.22節(jié)選)(5)如圖是利用CO還原Fe2O3的實(shí)驗(yàn)裝置圖,玻璃管中固體的顏色變化是
由紅色變黑色
?,集氣瓶中的溶液用于檢驗(yàn)和除去產(chǎn)生的CO2,請(qǐng)把.虛.線.框.中.的.圖.補(bǔ).充.完.整.,處理尾氣的方法是
在裝置末端放一盞點(diǎn)燃的酒精燈
?。
由紅色變黑色在裝置末端放一盞點(diǎn)燃的酒精燈答案圖
12.(2022·赤峰)鋼鐵冶煉的部分工藝流程如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:
(2)鋼鐵冶煉的產(chǎn)品是生鐵和鋼,兩者的主要區(qū)別是
含碳量不同
?。
(3)在鋼水鑄件機(jī)中,高溫鋼水加工成鋼制零件時(shí),充入氮?dú)獾淖饔檬?/p>
作保護(hù)氣,防止鐵在高溫下被空氣中的氧氣氧化
?。
(4)原料中石灰石的主要作用是
把鐵礦石里的雜質(zhì)變成爐渣除去
?;冶煉出的生鐵沉在高爐底部,爐渣浮在生鐵上,說明爐渣的密度比生鐵
小
?(填“大”或“小”)。
(5)流程的最后一道操作是涂層(即在金屬制品表面進(jìn)行噴漆或搪瓷等),該操作的主要目的是
隔絕氧氣和水,防止金屬制品生銹
?。
+3CO2含碳量不同作保護(hù)氣,防止鐵在高溫下被空氣中的氧氣氧化把鐵礦石里的雜質(zhì)變成爐渣除去小隔絕氧氣和水,防止金屬制品生銹考點(diǎn)3
鐵的銹蝕及防護(hù)13.(2022·柳州)柳州市被稱為“橋梁博物館”,剛建成的鳳凰嶺大橋成為“橋梁博物館”的新成員,大橋的橋體使用了大量的金屬材料。下列對(duì)橋梁中使用的金屬材料保護(hù)措施不.正.確.的是(
A
)A.經(jīng)常用濃鹽酸清洗金屬材料B.在金屬材料表面刷油漆C.在金屬材料表面鍍保護(hù)層D.改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)制成防腐合金A14.(2019.12)探究鐵生銹的條件,有利于尋找防止鐵制品銹蝕的方法。下列對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與所探究的條件(蒸餾水經(jīng)煮沸并迅速冷卻),對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是(
D
)A.甲和乙:水B.乙和丙:空氣C.甲和丙:空氣D.甲和?。核瓺15.(2022·廣東)對(duì)鐵生銹與燃燒條件的實(shí)驗(yàn)探究如圖所示。下列說法正確的是(
C
)A.對(duì)比①②可探究:接觸氧氣是否為鐵生銹的條件之一B.對(duì)比②③可探究:接觸水是否為鐵生銹的條件之一C.對(duì)比①④可探究:溫度達(dá)到著火點(diǎn)是否為鐵燃燒的條件之一D.對(duì)比③④可探究:接觸氧氣是否為鐵燃燒的條件之一C16.(2021·河池節(jié)選)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展增進(jìn)了人類對(duì)資源和能源的認(rèn)識(shí)和利用,促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展。請(qǐng)回答下列問題:(1)銅絲、鋁絲常用作導(dǎo)線,是因?yàn)樗鼈兙哂辛己玫难诱剐院?/p>
導(dǎo)電性
?。
(2)高鐵讓人們出行更加便捷,高鐵建設(shè)中架設(shè)鋼鐵橋梁所用的鋼材,其表面刷漆可以有效防止鐵與空氣中的
氧氣
?和水同時(shí)接觸而生銹。
(3)常用作保險(xiǎn)絲的武德合金其熔點(diǎn)比組成它的純金屬的熔點(diǎn)
低
?。
17.(2018·17節(jié)選)2017年冬天,某小伙子為了取暖在衛(wèi)生間里貼滿了“暖寶寶”(該產(chǎn)品的部分說明書為“暖身更暖心,升溫快。發(fā)熱成分:高純度鐵粉、水、鹽……。發(fā)熱時(shí)間:10小時(shí);平均溫度:52℃”)。他把門窗關(guān)閉以防暖氣泄漏,幾分鐘后,他失去意識(shí)而倒地,幸而被門外的朋友及時(shí)救起。請(qǐng)回答:(2)該小伙子失去意識(shí)并不是溫度過高和身體本身的原因,而是
鐵生銹消耗氧氣,造成衛(wèi)生間缺氧
?。
導(dǎo)電性氧氣低鐵生銹消耗氧氣,造成衛(wèi)生間缺氧18.(2012.23)某同學(xué)取一塊表面完全銹蝕的生鐵片進(jìn)行了以下探究:(1)實(shí)驗(yàn):步驟操作現(xiàn)象結(jié)論①取適量固體于試管中加熱,用一干冷的玻璃片置于試管口上方
玻璃片上
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