2019_2020学年高中化学第3单元化学与材料的发展课题2金属材料课后达标检测新人教版选修2.doc

课题2　金属材料
课后达标检测
下列各工业生产中，石灰石、生石灰、熟石灰都不能作为原料的是(　　)
①炼铁　②用生铁炼钢　③从海水中提取镁　④铝的冶炼　⑤制水泥　⑥制玻璃　⑦制漂白粉　⑧制硫酸
A．④⑧　　　　　　　　 B．⑤⑥
C．①②③ D．⑤⑥⑦
解析：选A。炼铁中用石灰石造渣；炼钢中用生石灰造渣；用熟石灰富集海水中的镁；石灰石是制水泥、玻璃的主要原料；熟石灰是制漂白粉的原料。
把生铁冶炼成碳素钢要解决的主要问题是(　　)
A．除去生铁中的各种杂质，把生铁提纯
B．适当降低生铁里的含碳量，除去大部分硫、磷等有害杂质
C．用还原剂把铁的氧化物还原成铁
D．加入合金元素改善生铁性能
解析：选B。由生铁冶炼成碳素钢就是降低生铁中碳的含量，并除去其中的部分杂质。
如图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是(　　)

A．4>2>1>3 B．2>1>3>4
C．4>2>3>1 D．3>2>4>1
解析：选A。金属的腐蚀，从本质上讲也是组成原电池发生氧化还原反应的结果。在原电池中，活泼金属为负极，该金属被氧化，不活泼金属便被保护起来，其被腐蚀的速度大大减小，所以装置3中的铁被腐蚀的速率比1中的慢；反之，当铁与比它不活泼的金属，如Sn、Cu等连接起来，则被腐蚀的速率增大，所以容器2中的铁比容器1中的铁腐蚀得快。容器4是一个电镀池，在这里Fe是阳极，不断地以Fe2＋的形式进入容器中，从而加速了铁的腐蚀，在上述四种容器中，容器4中铁的腐蚀过程是最快的。综上分析，铁被腐蚀的快慢顺序为：4>2>1>3。
钢铁在锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是(　　)
①Fe由＋2价转化为＋3价　②O2被还原　③产生H2
④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O　⑤杂质C被氧化除去
A．①② B．①②③④
C．③④ D．①②④⑤
解析：选B。Fe在被腐蚀时生成Fe2＋，可能被继续氧化成Fe3＋；发生吸氧腐蚀时O2被还原；发生析氢腐蚀时产生H2；其中杂质C不能被氧化。
下列关于金属腐蚀的说法不正确的是(　　)
A．金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：
M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑
B．金属的化学腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，电子直接转移给氧化剂
C．金属的化学腐蚀不一定在酸性条件下进行
D．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
解析：选A。金属的腐蚀不一定是发生化学腐蚀，在潮湿的空气中被腐蚀时，往往是发生电化学腐蚀，并不一定放出H2。
铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是(　　)
A．不锈钢是铁合金，只含金属元素
B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应
C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应
D．在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
解析：选B。A项，铁合金中含有非金属元素C，B项：铁粉与水蒸气反应的方程式为
3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，C项：铁形成合金后其化学性质不变，铁合金中的铁仍然能与盐酸发生反应，D项，镀锌铁板中金属Zn比Fe活泼，若发生电化学腐蚀，铁被保护，锌被腐蚀。
埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，腐蚀最慢的是(　　)
A．在含铁元素较多的酸性土地中
B．在潮湿疏松的土地中
C．在干燥致密不透风的土地中
D．在含碳粒较多的潮湿透气中性土地中
解析：选C。在干燥密不透风的土地中不含水分和氧气，所以腐蚀应最慢。

下列各方法中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是(　　)
①金属表面涂抹油漆　②改变金属的内部结构　③保持金属表面清洁干燥　④在金属表面进行电镀　⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
A．①②③④ B．①③④⑤
C．①②④⑤ D．全部
解析：选D。金属表面涂油漆可以防止与水、O2接触；电镀和表面形成氧化膜均能隔绝空气；减缓腐蚀的方法就是防止空气中的H2O和O2与金属接触。
在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是(　　)
A．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子
B．铁作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子
C．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子
D．锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子
解析：选A。根据电镀原理，待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液为电镀液。
为测定一种含脉石的矿石的主要成分，进行如下实验：
(1)称取矿石粉末1.25 g，加入过量的稀硫酸溶解，反应完全后，产生无色无味气体A 0.380 g，生成浅绿色物质B的溶液，尚存不溶性残渣。
(2)将产生的A通入足量的石灰水中，产生0.864 g白色沉淀。
(3)将滤去残渣的B溶液定容为100 mL，取少许，加过氧化氢，生成含C物质的棕黄色溶液，再滴入KSCN溶液，溶液呈红色。
(4)移出定容后的B溶液25 mL，用0.02 mol/L KMnO4溶液滴定，耗用21.55 mL时到达终点。[反应式：5(B阳离子)＋MnO＋8H＋===5(C阳离子)＋Mn2＋＋4H2O]
请回答下列问题：
(1)A的相对分子质量为________，化学式为________。
(2)B溶液的阳离子符号是________。
(3)矿石的主要成分是________________。
(4)主要成分在样品中的质量分数为____________。
解析：根据产生的气体无色无味，并能使澄清的石灰水变浑浊，可知该气体为CO2；根据B的溶液为浅绿色，且加入H2O2生成的C为棕黄色，再滴入KSCN呈红色，说明B为Fe2＋，C为Fe3＋；由以上可知矿石的主要成分为FeCO3；
(4)5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
5　　　　1
x　　 21.55×10－3×0.02
x＝2.155×10－3
所以100 mL溶液中含Fe2＋的物质的量为：
2．155×10－3×4＝8.62×10－3 (mol)，
FeCO3中CO的质量为：0.864×＝0.5184 (g)，
所以FeCO3的质量为：8.62×10－3×56＋0.5184＝1 (g)，
故FeCO3在样品中的质量分数为：×100%＝80%。
答案：(1)44　CO2　(2)Fe2＋　(3)FeCO3　(4)80%
铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。请回答下列问题：
(1)工业上采用电解氧化铝­冰晶石(Na3AlF6)熔融体的方法冶炼得到金属铝：
2Al2O34Al＋3O2↑
加入冰晶石的作用：①________________。
(2)上述工艺所得铝材中往往含有少量Fe和Si等杂质，可用电解方法进一步提纯，该电解池中阳极的电极反应式为②__________________________，下列可作阴极材料的是③____________。
A．铝材　 B．石墨　　
C．铅板　 D．纯铝
(3)阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸为电解液，铝阳极发生的电极反应式为④________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(4)在铝阳极氧化过程中，需要不断地调整电压，理由是⑤
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)下列说法正确的是⑥________。
A．阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术
B．铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能
C．铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性，但耐磨性下降
D．铝的阳极氧化膜富有多孔性，具有很强的吸附性能，能吸附染料而呈各种颜色
解析：(1)由于Al2O3熔点很高，加入冰晶石可以降低Al2O3的熔点，冰晶石作助熔剂。
(2)在电解池中阳极发生氧化反应，金属失去电子，电极反应式为Al－3e－===Al3＋，电解精炼铝应以纯铝作阴极材料。
(3)根据阳极发生氧化反应可以得到电极反应式为：2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋。
(4)铝阳极生成氧化物薄膜后会使电阻增大，为了保持稳定的电流，需要随电阻增大而不断增大电压。
(5)阳极氧化应用的是电解原理，A项错误；由于氧化物的生成可以增强铝表面的绝缘性，B项正确；铝的阳极氧化可以提高铝及铝合金的耐腐蚀性，但耐磨性不下降，C项错误；氧化铝具有不同的晶型，其中的δ­Al2O3具有多孔性、强吸附性和催化活性，可做吸附剂和催化剂，D项正确。
答案：(1)①主要是降低熔化温度　(2)②Al－3e－===Al3＋　③D　
(3)④2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋
(4)⑤铝阳极表面不断生成氧化物，电阻增大，为了保持稳定的电流，需要不断增大电压　(5)⑥BD

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