中考化学第4讲金属和金属材料剖析.docx
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中考化学第4讲金属和金属材料剖析
第4讲金属和金属材料
考点1金属材料
1.几种重要的金属
（1）金属的物理性质
物理性质
共性
具有良好
的导电性、导热性、延展性
差异
颜色
大多数呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色
状态
常温下大多是固体，但汞为液体
（2）金属材料包括______（如铁、铜、金等）和______（如不锈钢、铝合金等）。
（3）物质的性质和物质的用途之间的关系：
物质的______在很大程度上决定了它们的______。
2.合金
（1）合金是在金属中加热熔合______或______，形成的具有______特性的物质
（2）铁合金主要包括______和______，它们的区别是______不同，生铁含碳量为______，钢的含碳量为______。
（3）钛和钛合金抗腐蚀性能非常好。
考点2金属的化学性质
1.金属的化学性质：
（1）金属与氧气的反应，
铝与氧气反应：
________________________；
镁在空气中燃烧________________________;
铁在氧气中燃烧________________________。
（2）金属与酸的反应，例如:
Mg和HCl：
__________________；Fe和HCl：
__________________。
该反应的条件：
①金属为金属活动性顺序中氢之前的活泼金属；②酸为盐酸或稀硫酸等非氧化性酸。
（3）金属与盐溶液的反应，例如：
Fe和CuSO4：
________________________。
该反应的条件：
①反应物中金属活动性强于盐中金属（K、Ca、Na除外）；②反应物中的盐必须可溶。
2.____________________________________________叫置换反应。
考点3金属的活动性顺序
1.常见金属在溶液中的活动性顺序
2.应用：
在金属活动性顺序里：
（1）金属的位置越靠______，它的活动性就越______；
（2）位于______前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）；
（3）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的______中置换出来（除K、Ca、Na）。
考点4铁的冶炼
1.金属在自然界的存在
地壳中金属除少数很不活泼的金属如______、______等以单质形式存在外，其余均以______的形式存在。
2.工业炼铁
反应原理：
__________________________________，________________________________
考点5金属资源的保护
1.金属生锈的条件：
铁生锈的条件是铁与______和______接触，铁锈很疏松，易吸水。
2.防止铁锈蚀的方法：
①保持铁制品的洁净和干燥；②在______，如涂油、刷油漆或在铁制品表面镀上一层其他金属。
3.保护金属资源：
①防止______；②金属回收利用；③有计划、合理地开采矿物，严禁乱采滥挖；④寻找______。
考点分析
命题点1金属材料
例1下列关于金属材料的说法中，不正确的是（）
A.生铁、硬铝、焊锡都属于合金
B.铜有良好的导电性，因而大量用于制作电线
C.铝表面易生成致密的氧化铝薄膜，因而具有良好的抗腐蚀性
D.锈蚀后的铁制品没有回收价值
1.（2014·株洲）中国南车株洲时代集团生产的油
电双动力公交车因省油、环保而在全国推广，双动力公交车制造需要大量使用金属材料。
下列有关金属材料的说法正确的是（）
A.金属材料中一定不含有非金属元素B.多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
C.双动力公交车所有
部件都是由金属材料制造的D.地球上的金属资源是取之不尽、用之不竭的
2.（2013·天津）下列有关金属材料的叙述错误的是（）
A.回收利用废旧电池中的铅、汞等可减少对环境的污染
B.铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性
C.铝比钢铁中的铁活泼，因而铝的抗腐蚀性能比铁差
D.在铁制品表面刷漆或镀耐腐蚀金属都可以防止铁制品锈蚀
3.下列有关金属的说法中不正确的是（）
A.铁钉在潮湿空气中易生锈B.常温下金属均为固态
C.锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气D.合金的许多性能和组成它们的纯金属不同
命题点2金属的化学性质
例2（2014·衡阳）相同质量的M、N两种金属，分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应（M、N在生成物中均为+2价），生成H2的质量和反应时间的关系如图所示。
下列有关叙述正确的是（）
A.金属活动性：
N>MB.生成H2的质量相等
C.相对原子质量：
N>MD.消耗盐酸的质量相等
1.少量灰黑色的生铁粉末，投入盛有过量稀硫酸的烧杯中，充分搅拌，待完全反应后过滤，滤纸上留有黑色的残渣。
该黑色残渣的主要成分是（）
A.铁B.碳C.铁、碳混合物D.硫酸亚铁
2.（2014·呼和浩特）钠是一种银白色固体，放置在空气中会迅速与氧气反应生成氧化钠，把钠投入水中，与水剧烈反应，熔化成闪亮小球在水面上游动，生成了氢氧化钠和氢气。
下列有关钠的叙述不正确的是（）
A.金属钠必须隔绝空气保存
B.钠与水反应放热，使钠熔化，钠是熔点最低的金属
C.钠和水反应的化学方程式为2Na+2H2O
2NaOH+H2↑
D.把钠投入硫酸铜溶液中会产生无色无味的气体和蓝色沉淀
3.某学生将锌粒放入CuSO4溶液中，发现锌粒表面有红色物质析出，同时还有少量无色无味气泡产生。
对于产生气泡的“异常现象”，下列猜想无科学道理的是（）
A.产生的气体可能是H2B.产生的气体可能是CO2
C.CuSO4溶液中可能含有少量的某种酸D.CuSO4溶液的pH可能小于7
命题点3金属活动性顺序
例3（2014·遵义）下列有关事实不能用金属活动性顺序解释的是（）
A.铁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来B.铝制品抗腐蚀能力比铁制品强
C.不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气D.相同条件下，镁和锌与盐酸反应的剧烈程度
1.（2014·重庆）人们习惯上把“金、银、铜、铁、锡”五种金属称为“五金”，“五金”中最不活泼的金属是（）
A.金B.铜C.铁D.锡
2.（2014·株洲）如图是X、Y、Z、W四种金属与稀盐酸反应状况的示意图，据此判断四种金属中活动性最弱的是（）
A.XB.Y
C.ZD.W
3.（2014·临沂）若金属锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不能发生的是（提示：
MnSO4溶于水）（）
A.Mn+2HCl
MnCl2+H2↑B.Fe+MnSO4
FeSO4+Mn
C.2Al+3MnSO4
Al2（SO4）3+3MnD.Mg+MnSO4
MgSO4+Mn
命题点4金属资源的保护
例4（2014·兰州）下列说法中正确的是（）
A.废旧电池可以随意丢弃B.铁矿石可以随意开采
C.被腐蚀的铁制品应该加以回收利用D.铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁
1.（2013·成都）在金属表面覆盖保护膜是普遍采用的金属防锈措施之一。
下列自行车的防锈措施中，不属于覆盖保护膜的是（）
A.擦拭保持洁净与干燥B.链条上油C.轮圈镀铬D.车架喷漆
2.金属资源是不可再生的资源，保护金属资源是我们刻不容缓的职责。
下列有关叙述不正确的是（）
A.大力开采矿物以保障金属材料的供用B.提高废旧金属的回收利用率
C.在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀D.用特种塑料代替金属制造机器的零部件
命题点5铁钉锈蚀条件的探究
例5某同学为了探究铁生锈的条件，设计了如图所示的实验，一周后发现：
A、B中铁钉未生锈，C中铁钉已生锈。
（1）A中蒸馏水的上面加入一层植物油的作用是________________________。
（2）由B中的现象获得的结论是________________________。
（3）根据铁生锈的条件，写出一种常用的防锈方法：
________________________。
（4）铁制品表面若出现锈迹，可用一种物质将其除去，请写出有关的化学方程式：
________________________。
1.（2014·兰州）铁在下列哪种情况下最容易生锈（）
A.在干燥的空气中B.部分浸入食盐水中
C.在潮湿的空气中D.浸没在植物油中
2.铁制品在通常情况下很容易生锈，制造时往往在铁制品表面电镀一层铜起防锈作用。
下列说法正确的是（）
A.镀铜铁制品不可以在弱酸性条件下使用B.镀铜铁制容器可盛硝酸银溶液
C.镀铜铁制品不易生锈的原因之一是使铁隔绝了空气D.镀铜铁制品是一种合金
命题点6金属的冶炼
1.木炭还原氧化铜
2.一氧化碳还原氧化铁
（1）现象：
玻璃管内红色粉末逐渐变黑，试管内澄清的石灰水变浑浊。
（2）操作顺序：
先通CO再加热，为了排尽管内空气，防止加热时发生爆炸；实验完毕后，停止加热继续通CO至试管冷却，防止还原出来的铁粉再被氧化且防止石灰水倒流。
（3）尾气处理：
因CO有毒，会污染空气，所以必须对尾气进行点燃或用气球收集。
例6（2014·泸州）某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应探究炼铁的原理，装置如图所示。
请回答下列问题：
（1）实验进行一段时间后，A装置中玻璃管内观察到的现象是________________________。
（2）B装置中氢氧化钠溶液的作用是________________________，反应方程式为________________________。
（3）为避免将CO排放到空气中，并回收利用CO，方框中连接的是C和D装置，导管接口的连接顺序为a→______。
如图是木炭还原氧化铜的实验装置图。
（1）刚开始加热，试管②中立即产生气泡，石灰水没有变浑浊，其原因是________________________；
（2）继续加热时，试管①中观察到的现象是__________________________________________；
（3）待试管冷却后，将剩余固体倒入烧杯中，加入足量稀硫酸，过滤，得到蓝色滤液，滤渣为红色和黑色固体混合物。
【实验反思】剩余固体中一定含有氧化铜、碳和____________，剩余固体中仍含有氧化铜的原因，可能是碳和氧化铜没有完全反应就停止了加热，还可能的原因是_______________________________。
考题精选
1.基础过关
一、选择题
1.（2014·宁波）人类的生活和生产都离不开金属材料。
下列金属制品中，
主要利用金属导热性的是（）
A.雕塑B.车模C.导线D.炒锅
2.（2014·梅州）人们习惯上把金、银、铜、铁、锡五种金属统称为“五金”。
其中金属活动性最强的是（）
A.金B.铜C.铁D.锡
3.（2014·梅州）下列说法正确的是（）
A.钢不是合金B.金刚石和石墨的性质完全相同
C.铁在潮湿的空气中容易生锈D.常温下，氧气与所有金属都能反应
4.（2014·福州）下列保护自然资源的措施错误的是（）
A.为防治空气污染，应加强工业废气处理B.为节约用水，用工业废水直接浇灌农田
C.为节约化石燃料，应开发和使用新能源D.为防止铁制品生锈，常在其表面覆盖保护层
5.（2013·苏州）下列有关金属性质的说法错误的是（）
A.常温下所有金属都是银白色的固体B.在空气中灼烧铜丝，其表面会变黑
C.铜、银等金属具有良好的导电性D.埋在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中的铸铁管容易被腐蚀
6.（2013·泰安）下列防锈措施合理的是（）
A.经常用水冲洗自行车链条B.在铁制暖气片上刷“银粉”
C.用“钢丝球”打磨铝锅表面D.用过的菜刀及时用盐水清洗
7.世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。
下列有关金属锈蚀与保护措施中不正确的是（）
A.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化
B.同样的铁制品在海南比在兰州更易锈蚀
C.在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀
D.铝的抗锈蚀性能比铁强，生活中可用钢丝球洗刷铝锅
8.（2014·滨州）金属M与硝酸银溶液反应的化学方程式为：
M+2AgNO3
M（NO3）2+2Ag，则下列说法错误的是（）
A.M的金属活动性比银强B.金属M可能是铜
C.该反应属于复分解反应D.反应前后溶液的质量发生了变化
二、填空题
9.（2014·潍坊）“低碳生活，绿色出行”。
如图为潍坊公共自行车。
请回答下列问题：
（1）图中所标示的各部件中，属于金属材料的是______（填序号，下同），属于有机合成材料的是______。
（2）公共自行车的闸线为钢丝，说明金属具有______性。
（3）车架表面喷漆不仅美观，而且可有效防止其与______接触而生锈。
防止公共自行车链条生锈的有效措施是______。
（4）公共自行车有些零件选用了铝合金材料，其优点是质量轻、硬度大和______。
废旧自行车回收利用的意义是减少环境污染及____________。
10.构建知识网络是一种重要的学习方法。
如图是关于铁化学性质的知识网络（“→”表示一种物质转化为另一种物质），其中B是密度最小的气体，C为红色固体单质。
请回答下列问题：
（1）C物质的化学式为______。
（2）B物质的一种用途是______。
（3）反应②还需要的一种反应物是____________（填化学式）。
（4）写出④反应的化学方程式:
____________________________________。
（5）反应①导致每年有大量的钢铁锈蚀，为阻止该反应的发生，人们常采用在钢铁表面涂刷油漆或镀上其他金属等方法。
这两种方法的共同原理是阻止钢铁与______接触。
（6）市场上出售的补血麦片中常含有微量颗粒细小的还原性铁粉，铁粉与人体胃液中的______发生反应转化为氯化亚铁，起到补血的作用。
11.（2013·潍坊）铁及其化合物在生活生产中有重要的应用。
请回答下列问题：
（1）在盛有氧气的集气瓶中点燃细铁丝发生剧烈燃烧的化学方程式是__________________________，
为防止集气瓶破裂，常采取的措施是_____________________________________。
（2）已知铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁。
将生锈的铁钉（铁锈的主要成分是Fe2O3）放入盐酸中，充分反应后有铁剩余，写出发生置换反应的化学方程式________________________:
，溶液中的金属阳离子是______（用符号表示）。
（3）高炉炼铁中，焦炭的作用是______________________________（用化学方程式表示）。
（4）把铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，反应结束后有固体剩余。
下列说法正确的是______（填序号）。
A.剩余固体肯定含有银B.剩余固体肯定是银和铜
C.反应后溶液中一定有Fe2+和Cu2+D.反应后溶液中可能含有Ag+和Cu2+
三、实验探究题
12.某化学兴趣小组对金属的性质做了如下探究，请你填写空格：
（1）用如图所示实验探究铁生锈的条件（每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉）。
①甲同学认为，试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。
乙同学不同意他的观点，认为必须全面观察试管______（填试管编号）发生的现象，并经过科学严谨的推理，才能得出上述结论。
②试管D和E实验的目的是进一步探究铁在______的环境中是否更容易锈蚀。
③为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜等措施以外，
还可以制成合金。
这是因为合金与纯金属相比，其组成和内部组织结构发生变化，从而引起______的变化。
（2）某同学向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中，倒入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸，以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种金属的活动性强弱。
有的同学认为这种方案不够合理，理由是________________
_____________________________________________。
（3）将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸锌的混合溶液中，充分反应后过滤，所得固体中一定含有的物质是______，且反应后溶液质量比反应前______（填“增大”“减小”或“不变”）。
四、计算题
13.（2014·汕尾）欲测定Cu-Zn合金及Cu-Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀硫酸和必要的仪器。
（1）你认为能测出铜的质量分数的是______________合金。
（2）取该合金的粉末26g加入该稀硫酸充分反应，所加稀硫酸与生成气体的质量关系如图所示。
①生成气体的质量为。
②请计算该合金中铜的质量分数。
2.能力提升
一、选择题
1.把锌片放入下列溶液中充分反应，反应后溶液的质量比反应前减少的是（）
A.稀盐酸B.硫酸镁溶液C.硫酸亚铁溶液D.硝酸银溶液
2.（2013·潍坊）金属镍及其化合物能发生如下反应：
①Ni+2HCl
NiCl2+H2↑②NiO+2HCl
NiCl2+H2O③NiO2+4HCl
NiCl2+Cl2↑+2H2O
分析化学方程式可知，下列说法中错误的是（）
A.镍能与硫酸铜溶液反应B.反应②属于复分解反应
C.反应③中Ni的化合价由+4价变为+2价D.上述3个反应中涉及2种单质
3.（2013·菏泽）现有等质量的X、Y两种金属，分别放入
溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知X、Y在生成物中化合价均为+2价）。
则下列说法中不正确的是（）
A.生成氢气的质量：
X＞YB.相对原子质量：
X＞Y
C.金属活动性：
Y＞XD.消耗硫酸的质量：
X＞Y
4.（2014·烟台）下列事实不能证明金属甲的金属活动性比金属乙强的是（）
A.自然界中甲元素只以化合物形式存在，乙元素存在单质形式
B.甲能与盐酸反应生成H2而乙不能
C.甲能从乙的盐溶液中置换出乙
D.化合物中甲元素显+2价而乙元素显+3价
5.（2014·鄂州）向CuSO4溶液中加入一定质量的铝粉，完全反应后过滤，得滤渣和蓝色滤液。
下列说法正确的是（）
A.向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生B.滤渣中一定有Cu，可能有Al
C.滤液中只有Al2（SO4）3D.滤液中只有CuSO4
二、填空题
6.（2014·重庆）钢铁是使用最多的金属材料。
（1）人类向大自然提取量最大的金属是铁，写出高温下一氧化碳把铁从赤铁矿石中还原出来的化学方程式__________________________________________。
（2）锰（Mn）钢属于铁合金，可用于制造钢轨。
取少量锰钢碎屑加入盛有足量稀盐酸的烧杯中，浸泡以后烧杯底部剩有固体，该固体中一定含有______。
已知锰的金属活动性强于锌，如果用实验比较铁和锰的金属活动性强弱，下列所给试剂组能够达到目的的是______（填序号）。
A.Fe、Mn、40%H2SO4溶液B.Fe、Mn、MgSO4溶液
C.Fe、Mn、ZnSO4溶液D.Cu、FeSO4溶液、MnSO4溶液
7.（2014·云南）人类生活和生产都离不开金属。
（1）下列矿石的主要成分属于氧化物的是______（填序号）。
（2）铁是应用最广泛的金属。
①生活中用铁锅做炊具，利用了铁的______性；
②铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中的______和水蒸气等发生了化学反应。
为防止铁制栏杆生锈，通常采取的措施是______（写一条）。
（3）已知金属M和N能够发生如下反应：
M+H2SO4
MSO4+H2↑Fe+MCl2
M+FeCl2N+FeCl2
Fe+NCl2
判断Fe、Cu、M、N的活动性由强到弱的顺序是____________；以上三个化学反应均属于_______（填基本反应类型）。
8.某校化学实验室废油桶中收集了溶有大量FeSO4、CuSO4的废液，此外还有一些不溶性杂质。
若废液直接排放到下水道不仅造成重金属污染，而且造成浪费。
该校化学兴趣小组同学设计了如下处理方案，请回答有关问题。
（1）废液在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中的____________除去。
进行过滤操作所需的玻璃仪器有：
________________________。
（2）金属X是，其加入废液后发生反应的化学方程式为______________________________；溶液Y是，利用其除去铜中杂质，有关反应的化学方程式为______________________________。
三、实验探究题
9.（2014·安徽）常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。
小明很好奇，设计如下
实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是__________________。
（2）探究生成的气体是什么？
用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。
说明生成的气体是____________。
（3）探究试管中剩余固体成分是什么？
【查阅资料】
常见铁的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
颜色、状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
能否被磁铁吸引
否
否
能
【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想一：
剩余固体是Fe与Fe3O4；
猜想二：
剩余固体是______。
【实验探究】
实验操作
实验现象及结论
取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸
若固体全部溶解，没有气泡冒出，剩余固体是Fe3O4；若固体全部溶解，有气泡冒出，剩余固体是Fe与Fe3O4
【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为____________________________。
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是__________________。
四、计算题
10.（2014·达州）请根据如图所示的实验过程和提供的数据计算。
（1）
生成氢气______g；
（2）合金中铜的质量分数是______；
（3）所用稀硫酸的溶质质量分数是多少？
（写出计算过程，计算结果保留到0.1%）
参考答案
考点解读
考点11.
（2）纯金属合金（3）性质用途2.
（1）某些金属非金属金属
（2）钢生铁含碳量2%~4.3%0.03%
~2%（3）熔点高密度小
考点21.
（1）4Al+3O2
2Al2O32Mg+O2
2MgO3Fe+2O2
Fe3O4
（2）Mg+2HCl
MgCl2+H2↑Fe+2HCl
FeCl2+H2↑（3）Fe+CuSO4
Cu+FeSO42.一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应
考点32.
（1）前强
（2）氢（3）盐溶液
考点41.金银化合物铝2.
（2）焦炭（3）Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
考点51.氧气水2.铁制品表面制成保护膜3.金属腐蚀金属的代用品
各个击破
例1D
题组训练1.B2.C3.B
例2C
题组训练1.B2.B3.B
例3B
题组训练1.A2.B3.B
例4C
题组训练1.A2.A
实验突破
例5
（1）隔绝氧气
（2）铁生锈需要水（3）在铁制
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