1、专题3丰富多彩的生活材料第一单元应用广泛的金属材料1.古老的铁桥,经常每隔一段时间,就要涂一遍油漆,但仍看到有锈迹。下列说法中合理的是()A.油漆只起美观作用,而与腐蚀无关B.铁桥生锈主要是铁和空气中的氧气发生了化学腐蚀C.铁桥生锈主要是铁与空气中的O2、H2O等发生电化学腐蚀D.铁桥腐蚀与外界环境无关,只由金属内部结构决定解析:铁桥腐蚀主要是Fe与空气中的O2、H2O等发生了电化学腐蚀中的吸氧腐蚀的结果,而油漆起到了隔绝O2、H2O的作用。答案:C2.下列关于合金与纯金属性质的说法中不正确的是()A.合金是两种金属或多种金属组成的混合物,没有固定的熔点B.相同的几种金属不同含量组成的几种合金
2、,其性质也可能有所差别C.合金跟金属一样能导电、导热、具有较好的延展性D.合金的性能在很多方面比纯金属更加优越,所以应用更加广泛解析:A项中由于合金具有特定的结构,所以其熔点也是固定的,A错;合金具有金属的特性,所以其传导性和延展性也很好,C正确;合金中不同的金属,及相同的金属不同的用量都可以形成性质不同的合金,即其性质可以调控,所以我们可以根据需要添加和控制合金的性质,使它的性能更加优越,因此应用也更加广泛,B、D正确。答案:A3.所谓合金,就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物,根据下列四种金属的熔沸点:NaCuAlFe熔点/97.51 0836601 535沸点/
3、8832 5952 2003 000其中不能形成合金的是()A.Cu和AlB.Fe和CuC.Fe和NaD.Al和Na解析:形成合金的两种金属必须在同一温度都能熔化而且不能达到沸点。只有C不符合。答案:C4.下列材料保护的措施中不正确的是()A.将搪瓷快餐杯脱瓷的部位用醇酸油漆涂严实,防止杯被腐蚀B.将自行车的铁链条涂上植物油,防止链条被腐蚀C.将埋在地下的铁水管缠上废铜丝,防止水管被腐蚀D.将待埋在地下的木头桩先用火将表面烧焦,防止木材被腐蚀解析:铁和铜在电解质溶液里构成铁为负极、铜为正极的原电池,加快铁的腐蚀。木材烧焦的部分主要是木炭,木炭的化学性质比较稳定,不易腐烂。答案:C5.下列金属的
4、防护方法不正确的是()A.对健身器材涂油漆以防止生锈B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈C.用牺牲锌块的方法来保护船体D.自行车的钢圈上镀上一层Cr防锈解析:“机械转动部位”应涂油质防锈,油质既能防水又能防止气体对金属的腐蚀,还能使转动部位灵活。答案:B6.下图所示的各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为()A.B.C.D.解析:中Fe放置在海水中,形成了无数微小原电池,发生电化学腐蚀。均构成了原电池。中Fe的活泼性强于Sn,Fe作负极发生了电化学腐蚀;中Zn的活泼性比Fe强,Zn作负极被腐蚀,而Fe被保护;中Fe的活泼性远远强于Cu,所以Fe作负极被腐蚀,并且中形
5、成的电流弱于中电流,所以中Fe比腐蚀得快,比腐蚀得慢。因此Fe被腐蚀由快到慢的顺序为。答案:C7.下列有关合金性质的叙述中正确的是()A.合金与各成分金属相比,具有很多优良的物理、化学或机械性能B.相同金属元素组成的合金,元素的含量有可能不同,但其性能是相同的C.铝与镁铝合金在冷的浓硝酸中的反应相同D.合金具有各成分金属性质之和解析:虽然是由相同元素组成的合金,若各元素的含量不同,则其性质也有差异,B错;铝在冷的浓硝酸中发生钝化反应,在铝的表面上形成一层致密的氧化膜,而镁铝合金则是镁和铝依次与浓硝酸发生常规的氧化还原反应,C错;合金的性质并不是各成分金属性质的简单加和,D错。答案:A8.建筑用
6、的钢材在出厂之前都要经过“发蓝”处理,使其表面生成一层四氧化三铁,其目的是()A.增加钢材的硬度B.增强钢材的抗腐蚀能力C.使钢材美观D.增加钢材的韧性解析:金属“发蓝”处理后,钢材表面生成一层“四氧化三铁”,其目的是在金属表面覆盖保护层,增强抗腐蚀能力。答案:B9.下列叙述中不正确的是()A.食品包装袋中附加的抗氧化剂小包可能是FeSO4,因为它是还原性较强的物质,极易与空气中的氧气反应而确保食品包装袋中始终是无氧环境B.白铁抗腐蚀能力强,是因为内部结构发生了变化,铁的还原性消失而难以被氧化C.黄铜中的锌对铜起到了保护作用D.镁块与输油管道相连可保护管道不受腐蚀解析:白铁是镀锌铁,可隔离金属
7、与氧化剂,起到防止化学腐蚀的作用;当镀层破损后,有水膜存在下,锌的活泼性比铁强,充当原电池的负极而被腐蚀,铁为正极处于还原性环境中受到保护,B不正确。答案:B10.下表列出了防止钢铁生锈的不同方法和相对费用。方法保护作用相对费用包塑料层一般便宜涂油漆一般便宜镀锡优良中等镀铬优良贵制成不锈钢优异很贵牺牲锌块优良中等假如你是设计师,正计划用钢材建造一座大桥,并研究防止钢铁生锈的方法。已知这座桥要使用许多年,而且建在风景区内。你有三个选择:a.涂上油漆b.使用镀铬的钢c.使用不锈钢请以小组的形式,就以下问题进行讨论,并选出代表在班上交流。(1)每种方法的优点和缺点。(2)你优先选择哪种方法,理由是什
8、么?解析:可从美观、耐用、成本等方面综合考虑。答案:(1)涂上油漆,优点是相对费用便宜,缺点是保护作用一般,且美观方面差。使用镀铬的钢,优点是美观好看,保护作用优良,缺点是相对费用贵。使用不锈钢,优点是美观好看,保护作用特别好,但缺点是费用太贵,造价太高,不经济。(2)选用方法。该桥建在风景区内,需美观好看;与优异的风景能够协调。该桥使用年限很久,风景区内人多,绝对保证游客安全,因而大桥需坚固耐用,抗腐蚀能力强。经济上比较合算,尽管初建桥时花费较多,但桥也算是一道风景,有良好的投入才有更高的收入。11.如右图所示,水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:(1)铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于腐蚀
9、。(2)若试管内液面上升,则原溶液呈性,发生腐蚀,电极反应:负极:,正极:。(3)若试管内液面下降,则原溶液呈性,发生腐蚀,电极反应:负极:;正极:。解析:根据原电池的构成条件,两种不同的材料在有电解质溶液时,若形成闭合回路,即可构成原电池。根据金属腐蚀的条件、原理及实验结果可知:试管内液面上升,说明试管内压强减小,气体被吸收所致,则铁钉发生了吸氧腐蚀,据此写出电极反应式;试管内液面下降,说明试管内气体压强变大,试管内产生了新气体所致,即铁钉发生了析氢腐蚀,据此写出电极反应。答案:(1)电化学(2)弱酸性或中吸氧2Fe-4e-2Fe2+O2+4e-+2H2O4OH-(3)较强的酸析氢Fe-2e
10、-Fe2+2H+2e-H212.铝具有密度小、导电性优良、易于成型、成本低廉等特点,在生产、生活中有着广泛应用。(1)电工操作中规定,不宜把铜线和铝线拧在一起连接线路,其原因是。(2)铝制饭盒盛放醋,一段时间后饭盒被腐蚀,该腐蚀属腐蚀,相应的化学方程式为。如盛放烧碱等碱性溶液被腐蚀,有关的离子方程式为。如盛放食盐(含少量CaCl2杂质),一段时间后变得潮湿,原因是,而且铝饭盒也会被腐蚀,发生腐蚀,有关电极反应式为。解析:(1)铜、铝在电解质溶液存在时接触,易发生原电池反应,铝比铜活泼,为原电池负极,很容易被腐蚀,故接线时不能将二者拧在一起。(2)铝与浓度较大的酸、碱溶液接触时主要发生化学腐蚀;铝制饭盒盛放食盐,因杂质CaCl2易吸水潮解,一段时间后会变潮,铝制饭盒会发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,Al被氧化,空气中的O2被还原。答案:(1)在潮湿的空气中,导线表面易形成水膜,铜线与铝线接触处形成原电池,铝比铜活泼作负极,被腐蚀而断路(2)化学2Al+6CH3COOH2Al(CH3COO)3+3H22Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2潮解电化学(或吸氧)负极:Al-3e-Al3+;正极:2H2O+O2+4e-4OH-
