5.许多大桥的桥体使用了大量的金属材料。下列对桥梁中使用的金属材料的保护措施不正确的是
【 】
A.经常用浓盐酸清洗金属材料
B.在金属材料表面刷油漆
C.在金属材料表面镀保护层
D.改变金属内部结构制成防腐合金
【 】
A.经常用浓盐酸清洗金属材料
B.在金属材料表面刷油漆
C.在金属材料表面镀保护层
D.改变金属内部结构制成防腐合金
答案
5.A
解析
【分析】要判断桥梁金属材料保护措施的正确性,需结合金属锈蚀的条件(与氧气、水同时接触),金属防护的核心是破坏锈蚀条件或优化金属结构。逐一分析各选项:A选项用浓盐酸清洗,浓盐酸会与金属反应加速腐蚀;B选项刷油漆可隔绝氧气和水;C选项镀保护层能隔绝氧气和水;D选项制成防腐合金改变内部结构提升抗腐蚀性,由此找出不正确的措施。
【解析】金属锈蚀是金属与空气中的氧气、水发生化学反应的结果,因此防护金属需破坏锈蚀条件或改变金属结构。A选项:浓盐酸具有酸性,会与金属材料发生化学反应,清洗过程中会腐蚀金属,该措施不正确;B选项:在金属表面刷油漆,能隔绝氧气和水,防止金属锈蚀,措施正确;C选项:在金属表面镀保护层,可隔绝氧气和水,起到保护作用,措施正确;D选项:改变金属内部结构制成防腐合金,能提升金属的抗腐蚀性能,措施正确。故不正确的是A选项。
【答案】A
【知识点】金属的腐蚀与防护、金属防锈措施
【点评】本题考查金属材料的保护措施,属于化学中金属部分的基础知识点,需掌握金属锈蚀的原理及常见防锈方法,区分错误操作与正确防护手段,难度不大。
【难度系数】0.8
【解析】金属锈蚀是金属与空气中的氧气、水发生化学反应的结果,因此防护金属需破坏锈蚀条件或改变金属结构。A选项:浓盐酸具有酸性,会与金属材料发生化学反应,清洗过程中会腐蚀金属,该措施不正确;B选项:在金属表面刷油漆,能隔绝氧气和水,防止金属锈蚀,措施正确;C选项:在金属表面镀保护层,可隔绝氧气和水,起到保护作用,措施正确;D选项:改变金属内部结构制成防腐合金,能提升金属的抗腐蚀性能,措施正确。故不正确的是A选项。
【答案】A
【知识点】金属的腐蚀与防护、金属防锈措施
【点评】本题考查金属材料的保护措施,属于化学中金属部分的基础知识点,需掌握金属锈蚀的原理及常见防锈方法,区分错误操作与正确防护手段,难度不大。
【难度系数】0.8
6.防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中,与其他三种方法原理不同的是
【 】
A.表面涂油
B.表面刷漆
C.覆盖塑料
D.制成合金
【 】
A.表面涂油
B.表面刷漆
C.覆盖塑料
D.制成合金
答案
6.D 【解析】A、B、C的方法原理均是在铁制品表面涂保护膜,破坏铁锈蚀条件,即隔绝氧气或水;D的方法原理是改变金属的内部结构,制成耐腐蚀的合金。
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确金属锈蚀的条件是金属与氧气、水同时接触,防锈的核心是破坏锈蚀条件。再逐一分析各选项防锈方法的原理,对比找出与其他三项不同的原理即可。
【解析】
金属锈蚀的条件是金属与氧气、水同时接触,防锈的原理主要分为两类:①隔绝氧气或水(形成保护层);②改变金属内部结构。选项A表面涂油、B表面刷漆、C覆盖塑料,都是在金属表面覆盖一层保护膜,隔绝氧气或水,从而防止金属锈蚀;选项D制成合金,是通过改变金属的内部组织结构,提升金属自身的抗腐蚀性,原理与前三者不同。
【答案】
D
【知识点】
金属防锈原理、金属资源保护
【点评】
本题考查金属防锈的原理,属于初中化学的基础知识点,需准确区分不同防锈方法的本质差异,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需先明确金属锈蚀的条件是金属与氧气、水同时接触,防锈的核心是破坏锈蚀条件。再逐一分析各选项防锈方法的原理,对比找出与其他三项不同的原理即可。
【解析】
金属锈蚀的条件是金属与氧气、水同时接触,防锈的原理主要分为两类:①隔绝氧气或水(形成保护层);②改变金属内部结构。选项A表面涂油、B表面刷漆、C覆盖塑料,都是在金属表面覆盖一层保护膜,隔绝氧气或水,从而防止金属锈蚀;选项D制成合金,是通过改变金属的内部组织结构,提升金属自身的抗腐蚀性,原理与前三者不同。
【答案】
D
【知识点】
金属防锈原理、金属资源保护
【点评】
本题考查金属防锈的原理,属于初中化学的基础知识点,需准确区分不同防锈方法的本质差异,难度较低。
【难度系数】
0.7
7. 纪录片《如果国宝会说话》介绍过唐代国宝“鎏金铁芯铜龙”,以铁铸造内芯,铁上包铜,铜上再鎏金。龙身飞扬舒展,反映出唐代高超的铸造工艺。
(1)为何是“铁铸内芯”而不是“铁制外层”?这是因为铁在
(2)如何实现“铁上包铜”?西汉《淮南万毕术》记载“曾青得铁则化为铜”,曾青指的是硫酸铜,该反应的化学方程式为
(3)鎏金指的是将金与汞制得“金汞漆”,涂于器物表面,加热使汞挥发,留下金附着于器物表面,从而起到保护器物的作用。这体现了金的化学性质
(1)为何是“铁铸内芯”而不是“铁制外层”?这是因为铁在
氧气、水(或O₂、H₂O)
作用下会生锈。(2)如何实现“铁上包铜”?西汉《淮南万毕术》记载“曾青得铁则化为铜”,曾青指的是硫酸铜,该反应的化学方程式为
Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄
。(3)鎏金指的是将金与汞制得“金汞漆”,涂于器物表面,加热使汞挥发,留下金附着于器物表面,从而起到保护器物的作用。这体现了金的化学性质
稳定
(填“稳定”或“不稳定”);保护金属资源除了防止金属腐蚀,还有什么途径?金属的回收利用等
(写一种)。答案
7.(1)氧气、水(或O₂、H₂O) (2)Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄ (3)稳定 金属的回收利用等
解析
【分析】
本题结合文物铸造情境考查金属相关基础知识,分三小问逐一思考:
(1) 回忆铁生锈的条件,铁生锈需同时接触氧气和水,据此确定答案;
(2) 理解“曾青得铁则化为铜”的反应原理,是铁置换硫酸铜中的铜,生成硫酸亚铁,据此书写化学方程式;
(3) 根据金能稳定附着的性质判断其化学性质,再结合保护金属资源的常见途径作答。
【解析】
(1) 铁生锈的本质是铁与空气中的氧气(O₂)和水(H₂O)发生化学反应,因此铁在氧气、水的作用下会生锈;
(2) “曾青得铁则化为铜”是铁与硫酸铜的置换反应,铁元素在置换反应中显+2价,生成硫酸亚铁,反应的化学方程式为:Fe + CuSO₄ = Cu + FeSO₄;
(3) 鎏金后金能稳定附着,说明金不易与其他物质反应,化学性质稳定;保护金属资源的途径除防止金属腐蚀外,还可通过金属的回收利用(或合理开采矿物、寻找金属代用品等)实现。
【答案】
7.(1)氧气、水(或O₂、H₂O) (2)Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄ (3)稳定 金属的回收利用等
【知识点】
金属的锈蚀与防护、金属的化学性质、化学方程式书写
【点评】
本题以唐代国宝铸造工艺为背景,将金属的相关知识与实际应用结合,考查基础知识点,难度适中,学生需掌握铁生锈条件、置换反应方程式书写及金属资源保护途径,注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.6
本题结合文物铸造情境考查金属相关基础知识,分三小问逐一思考:
(1) 回忆铁生锈的条件,铁生锈需同时接触氧气和水,据此确定答案;
(2) 理解“曾青得铁则化为铜”的反应原理,是铁置换硫酸铜中的铜,生成硫酸亚铁,据此书写化学方程式;
(3) 根据金能稳定附着的性质判断其化学性质,再结合保护金属资源的常见途径作答。
【解析】
(1) 铁生锈的本质是铁与空气中的氧气(O₂)和水(H₂O)发生化学反应,因此铁在氧气、水的作用下会生锈;
(2) “曾青得铁则化为铜”是铁与硫酸铜的置换反应,铁元素在置换反应中显+2价,生成硫酸亚铁,反应的化学方程式为:Fe + CuSO₄ = Cu + FeSO₄;
(3) 鎏金后金能稳定附着,说明金不易与其他物质反应,化学性质稳定;保护金属资源的途径除防止金属腐蚀外,还可通过金属的回收利用(或合理开采矿物、寻找金属代用品等)实现。
【答案】
7.(1)氧气、水(或O₂、H₂O) (2)Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄ (3)稳定 金属的回收利用等
【知识点】
金属的锈蚀与防护、金属的化学性质、化学方程式书写
【点评】
本题以唐代国宝铸造工艺为背景,将金属的相关知识与实际应用结合,考查基础知识点,难度适中,学生需掌握铁生锈条件、置换反应方程式书写及金属资源保护途径,注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.6
8.大连湾海底隧道贯通,我国自主研制的盾构机起了重要作用。盾构机的壳体、刀盘等都使用了钢材。回答下列问题。
(1)与纯铁相比,钢铁的优良性能有
(2)高炉炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁反应,反应的化学方程式为
(3)每年有大量的钢铁因腐蚀而报废,写出防止铁生锈的一条措施:
(1)与纯铁相比,钢铁的优良性能有
硬度大
(填一种)。(2)高炉炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁反应,反应的化学方程式为
3CO+Fe₂O₃$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$2Fe+3CO₂
,反应中化合价没有改变的元素为氧元素(或O)
。(3)每年有大量的钢铁因腐蚀而报废,写出防止铁生锈的一条措施:
刷漆(合理即可)
。答案
8.(1)硬度大 (2)3CO+Fe₂O₃$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$2Fe+3CO₂ 氧元素(或O) (3)刷漆(合理即可)
解析
【分析】
本题考查金属及合金的相关知识,解题思路如下:(1) 合金与纯金属相比,具有硬度大、熔点低等优良性能,据此回答;(2) 高炉炼铁是一氧化碳在高温下还原氧化铁,需正确书写化学方程式,再分析反应前后各元素化合价,找出未改变的元素;(3) 铁生锈需同时接触氧气和水,破坏该条件即可防锈,列举合理措施。
【解析】
(1) 钢铁是铁的合金,合金的硬度通常大于其组成纯金属,因此与纯铁相比,钢铁的优良性能有硬度大(合理即可)。
(2) 一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,化学方程式为:$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$;反应前,$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中Fe为+3价、O为-2价,CO中C为+2价、O为-2价;反应后,Fe为0价,$\ce{CO_{2}}$中C为+4价、O为-2价,因此化合价未改变的元素是氧元素(或O)。
(3) 铁生锈的条件是与氧气和水同时接触,防止铁生锈的措施是隔绝氧气或水,例如刷漆(或涂油、镀耐腐蚀金属等,合理即可)。
【答案】
(1) 硬度大 (2) $\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$;氧元素(或O) (3) 刷漆(合理即可)
【知识点】
合金的性质、高炉炼铁原理、铁的防锈措施
【点评】
本题为初中化学金属板块的基础题,考查合金性能、炼铁反应及防锈方法,均为课本核心基础知识点,侧重对基础知识的巩固,难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查金属及合金的相关知识,解题思路如下:(1) 合金与纯金属相比,具有硬度大、熔点低等优良性能,据此回答;(2) 高炉炼铁是一氧化碳在高温下还原氧化铁,需正确书写化学方程式,再分析反应前后各元素化合价,找出未改变的元素;(3) 铁生锈需同时接触氧气和水,破坏该条件即可防锈,列举合理措施。
【解析】
(1) 钢铁是铁的合金,合金的硬度通常大于其组成纯金属,因此与纯铁相比,钢铁的优良性能有硬度大(合理即可)。
(2) 一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,化学方程式为:$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$;反应前,$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中Fe为+3价、O为-2价,CO中C为+2价、O为-2价;反应后,Fe为0价,$\ce{CO_{2}}$中C为+4价、O为-2价,因此化合价未改变的元素是氧元素(或O)。
(3) 铁生锈的条件是与氧气和水同时接触,防止铁生锈的措施是隔绝氧气或水,例如刷漆(或涂油、镀耐腐蚀金属等,合理即可)。
【答案】
(1) 硬度大 (2) $\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$;氧元素(或O) (3) 刷漆(合理即可)
【知识点】
合金的性质、高炉炼铁原理、铁的防锈措施
【点评】
本题为初中化学金属板块的基础题,考查合金性能、炼铁反应及防锈方法,均为课本核心基础知识点,侧重对基础知识的巩固,难度较低。
【难度系数】
0.8
9. 在潮湿环境中久置的铜器表面会锈蚀,生成“铜绿”,它与孔雀石的主要成分相同,化学式是$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$。根据“铜绿”的成分分析,铜生锈与$\ce{O_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$和
(1)$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3} + 2H_{2}SO_{4} = 2CuSO_{4} + CO_{2}↑ + 3X}$。其中X为
(2)生成气体的质量是
(3)求该孔雀石中$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$的质量分数。
CO₂(或二氧化碳)
有关。某兴趣小组为测定某孔雀石中$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$的质量分数,进行如下实验:称取25 g孔雀石样品,粉碎后放入烧杯,向其中加入200 g稀硫酸(稀硫酸过量),充分反应后称量,烧杯内物质的总质量为220.6 g(假设杂质都不与稀硫酸发生反应)。(1)$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3} + 2H_{2}SO_{4} = 2CuSO_{4} + CO_{2}↑ + 3X}$。其中X为
H₂O
。(2)生成气体的质量是
4.4
g。(3)求该孔雀石中$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$的质量分数。
答案
9. CO₂(或二氧化碳)
(1)H₂O
(2)4.4
(3)解:设该孔雀石中Cu₂(OH)₂CO₃的质量为x。
Cu₂(OH)₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+CO₂↑+3H₂O
222 44
x 4.4 g
$\frac{222}{44}=\frac{x}{4.4\ \mathrm{g}}$ x=22.2 g
该孔雀石中Cu₂(OH)₂CO₃的质量分数为$\frac{22.2\ \mathrm{g}}{25\ \mathrm{g}}×100\%=88.8\%$
答:该孔雀石中Cu₂(OH)₂CO₃的质量分数为88.8%。
(1)H₂O
(2)4.4
(3)解:设该孔雀石中Cu₂(OH)₂CO₃的质量为x。
Cu₂(OH)₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+CO₂↑+3H₂O
222 44
x 4.4 g
$\frac{222}{44}=\frac{x}{4.4\ \mathrm{g}}$ x=22.2 g
该孔雀石中Cu₂(OH)₂CO₃的质量分数为$\frac{22.2\ \mathrm{g}}{25\ \mathrm{g}}×100\%=88.8\%$
答:该孔雀石中Cu₂(OH)₂CO₃的质量分数为88.8%。
解析
【分析】
首先,铜生锈的问题需依据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,铜绿($\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$)含C元素,结合反应物已有$\ce{O_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$,可知还需含C的$\ce{CO_{2}}$;对于化学方程式中X的推断,利用原子守恒,数反应前后各原子的种类和数目,确定X的化学式;生成气体质量根据质量守恒,反应前总质量减去反应后总质量,因杂质不反应,只有$\ce{CO_{2}}$逸出;最后计算孔雀石中$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$的质量分数,需先通过化学方程式,利用$\ce{CO_{2}}$的质量求出$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$的质量,再除以样品质量计算质量分数。
【解析】
1. 铜生锈的反应物:根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,铜绿含C元素,反应物已有$\ce{O_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$,故还需$\ce{CO_{2}}$(二氧化碳)。
2. (1)推断X:根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目不变。反应前各原子总数:$\ce{Cu}$:2,$\ce{O}$:$5 + 8=13$($\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$中O共5个,2个$\ce{H_{2}SO_{4}}$中O共8个),$\ce{H}$:$2 + 4=6$($\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$中H共2个,2个$\ce{H_{2}SO_{4}}$中H共4个),$\ce{C}$:1,$\ce{S}$:2;反应后现有原子:$\ce{Cu}$:2,$\ce{S}$:2,$\ce{O}$:$8 + 2=10$(2个$\ce{CuSO_{4}}$中O共8个,$\ce{CO_{2}}$中O共2个),$\ce{C}$:1;剩余原子为$\ce{H}$:6,$\ce{O}$:3,对应3个$\ce{H_{2}O}$,故X为$\ce{H_{2}O}$。
3. (2)生成气体质量:反应前总质量为$25\ \mathrm{g} + 200\ \mathrm{g}=225\ \mathrm{g}$,反应后总质量为$220.6\ \mathrm{g}$,因只有$\ce{CO_{2}}$逸出,故生成$\ce{CO_{2}}$的质量为$225\ \mathrm{g} -220.6\ \mathrm{g}=4.4\ \mathrm{g}$。
4. (3)计算质量分数:设孔雀石中$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$的质量为$x$,
$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3} + 2H_{2}SO_{4} = 2CuSO_{4} + CO_{2}↑ + 3H_{2}O}$
相对质量:222 44
对应质量:$x$ $4.4\ \mathrm{g}$
则$\frac{222}{44}=\frac{x}{4.4\ \mathrm{g}}$,解得$x=22.2\ \mathrm{g}$;
质量分数为$\frac{22.2\ \mathrm{g}}{25\ \mathrm{g}}×100\%=88.8\%$。
【答案】
$\ce{CO_{2}}$(或二氧化碳);(1)$\ce{H_{2}O}$;(2)$4.4$;(3)$88.8\%$
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】
本题结合铜生锈探究与化学计算,考查质量守恒定律的应用,需学生掌握原子守恒、质量守恒的计算方法及化学方程式基本计算步骤,综合性适中。
【难度系数】
0.6
首先,铜生锈的问题需依据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,铜绿($\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$)含C元素,结合反应物已有$\ce{O_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$,可知还需含C的$\ce{CO_{2}}$;对于化学方程式中X的推断,利用原子守恒,数反应前后各原子的种类和数目,确定X的化学式;生成气体质量根据质量守恒,反应前总质量减去反应后总质量,因杂质不反应,只有$\ce{CO_{2}}$逸出;最后计算孔雀石中$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$的质量分数,需先通过化学方程式,利用$\ce{CO_{2}}$的质量求出$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$的质量,再除以样品质量计算质量分数。
【解析】
1. 铜生锈的反应物:根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,铜绿含C元素,反应物已有$\ce{O_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$,故还需$\ce{CO_{2}}$(二氧化碳)。
2. (1)推断X:根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目不变。反应前各原子总数:$\ce{Cu}$:2,$\ce{O}$:$5 + 8=13$($\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$中O共5个,2个$\ce{H_{2}SO_{4}}$中O共8个),$\ce{H}$:$2 + 4=6$($\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$中H共2个,2个$\ce{H_{2}SO_{4}}$中H共4个),$\ce{C}$:1,$\ce{S}$:2;反应后现有原子:$\ce{Cu}$:2,$\ce{S}$:2,$\ce{O}$:$8 + 2=10$(2个$\ce{CuSO_{4}}$中O共8个,$\ce{CO_{2}}$中O共2个),$\ce{C}$:1;剩余原子为$\ce{H}$:6,$\ce{O}$:3,对应3个$\ce{H_{2}O}$,故X为$\ce{H_{2}O}$。
3. (2)生成气体质量:反应前总质量为$25\ \mathrm{g} + 200\ \mathrm{g}=225\ \mathrm{g}$,反应后总质量为$220.6\ \mathrm{g}$,因只有$\ce{CO_{2}}$逸出,故生成$\ce{CO_{2}}$的质量为$225\ \mathrm{g} -220.6\ \mathrm{g}=4.4\ \mathrm{g}$。
4. (3)计算质量分数:设孔雀石中$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$的质量为$x$,
$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3} + 2H_{2}SO_{4} = 2CuSO_{4} + CO_{2}↑ + 3H_{2}O}$
相对质量:222 44
对应质量:$x$ $4.4\ \mathrm{g}$
则$\frac{222}{44}=\frac{x}{4.4\ \mathrm{g}}$,解得$x=22.2\ \mathrm{g}$;
质量分数为$\frac{22.2\ \mathrm{g}}{25\ \mathrm{g}}×100\%=88.8\%$。
【答案】
$\ce{CO_{2}}$(或二氧化碳);(1)$\ce{H_{2}O}$;(2)$4.4$;(3)$88.8\%$
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】
本题结合铜生锈探究与化学计算,考查质量守恒定律的应用,需学生掌握原子守恒、质量守恒的计算方法及化学方程式基本计算步骤,综合性适中。
【难度系数】
0.6
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