2024年中考化学一轮总复习第11课时 金属和金属材料

第11课时 金属和金属材料 考点聚焦 金属与金属矿物 常见的金属 锈蚀与防护 物理性质 化学性质 锈蚀原因 防护方法 合金 铁合金 其他合金 金属的冶炼 金属矿物 生铁的冶炼 金属的回收和利用 知识网络 考点1 金属材料 1、金属材料:包含 和____ 。 2、合金:在金属中加热熔合某些金属（或非金属）形成的具有 的物质。硬度一般比各成分金属 ，熔点一般比各成分金属 ，所以比纯金属具有更广泛的用途。 考点2 金属活动性顺序 K Ca Na Fe Sn Pb(H) Pt Au 金属活动性：从左到右，由 到 。 应用： (1)在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越 。 (2)在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的 ，且金属位置越前，与酸反应就越剧烈。 (3)在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们 里置换出来(K、Ca、Na除外)。 考点3 金属的性质 1、金属的物理性质 有光泽，常温下为固态（汞除外）；不同金属的密度、熔点、硬度不同。有良好的 性、 性和延展性。 2．金属的化学性质 (1)与氧气反应 钾、钙、钠、镁、铝、锌在 下与空气中的氧气反应（铝、锌形成致密的氧化膜），铁、铜在 下能与氧气反应，金不能与氧气反应。 Al＋ O2= ； Fe＋ O2 Cu＋O2 。 [注意] 在纯氧中，铁能剧烈燃烧，生成黑色的四氧化三铁，而在潮湿的空气中，铁则易发生缓慢氧化生成红色的三氧化二铁，是铁锈的主要成分。 (2)与酸反应 条件：金属（H之前），酸（盐酸、稀硫酸等） Fe+ HCl= ；Zn+H2SO4= Al+ HCl= ； Al+ H2SO4= [注意]①铁与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应时，只能生成亚铁离子，溶液的颜色是浅绿色。 ②实验室里利用较活泼金属与稀硫酸（或稀盐酸）反应来获得氢气。 (3)与盐溶液反应 条件：金属（前置后），盐（必须可溶） Fe+CuS04= ；Cu+ AgNO3= Al+ CuS04= 。 [注意]①上述铁与硫酸铜的反应是我国古代湿法冶金术的先驱。②若金属表面有“锈”或“氧化膜”，应先用砂纸打磨干净，再做实验。 考点4 铁的冶炼 1、一氧化碳还原氧化铁的实验装置图： 反应化学方程式： 实验现象：固体从 色变为 色，澄清石灰水变 ，尾气点燃产生 火焰。 实验注意事项： ①实验前要先检查装置的气密性； ②要先通一氧化碳后加热，以防一氧化碳与空气混合加热引起爆炸； ③实验完后，先撤掉酒精灯，继续通一氧化碳至试管冷却，一是防止高温下的铁与空气接触，被氧化为氧化铁，二是防止澄清石灰水倒吸； ④尾气中的一氧化碳要进行点燃或收集等处理，以防止直接排放污染空气。 2、工业炼铁 炼铁原料：铁矿石[赤铁矿（主要成分是Fe2O3）和磁铁矿（主要成分是Fe3O4）]、焦炭、石灰石和空气。 主要设备：高炉 炼铁原理：从下面通入热风，在炉内生成一氧化碳，把铁矿石还原成铁。主要方程式为： 、 、 考点5 铁的锈蚀与防护 1、铁生锈的条件：① ；② 。 2、防锈措施：①保持金属表面的 。如：菜刀用完过后擦干挂起来。②金属表面涂上一层 。如；刷漆、涂油、电镀等。③改变铁的单一结构，制成合金钢。如：不锈钢。 [注意]①铁生锈的两个条件缺一不可。如果铁表面沾有其他物质时，往往会加快生锈。如铁制品上蘸有食盐水或酸、灰尘等则生锈更快。故防止铁制品生锈首先要保持铁制品的干燥与洁净。 ②铝、锌等金属比铁不易生锈，其原因是在铝、锌的表面生成了一层致密的氧化膜，可防止内部金属继续被氧化，从而形成“自我保护”。 考点6 保护金属的有效途径 主要途径有： 、 、合理开发金属资源以及积极寻找金属代用品。 归类示例 3 类型一 金属活动顺序的比较 例1 有X、Y、Z三种金属，将三种金属分别浸入稀硫酸中，Y溶解并放出氢气，X、Z不溶解；将X浸入Z的硫酸盐溶液中，在X的表面有Z析出。则三种金属的活动性由强到弱排列顺序正确的是( ) A．X>Y>Z B. Y>X>Z C. Y>Z>X D. X>Z>Y 变式题1 铁、铝、铜是常见的三种金属。同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品一般需要做防锈处理。 【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢? 【实验探究】同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究，请你参与探究并填写空格。 将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插人体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中： 操作 金属活动性顺序 片刻后现象 有少量气泡 无气泡 无气泡 Fe＞Al， Fe＞Cu 几分钟后现象 有少量 气泡 有大量 气泡 无气泡 Al＞Fe＞Cu 【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢?同学们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡，是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应。 【反思评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的是 。 【实验验证】为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中： 操作 金属活动性顺序 现象 无明显现象 铁丝表面有红色物质析出 Al＞Fe＞Cu 写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式 。 【拓展迁移】（1）若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插人顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为 。 （2）金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序 。 类型二 金属的性质与用途 例2、请根据下表信息回答： 金属 熔点 ／℃ 导电性 硬度 化学性质 金属冶炼的 大致年限 ① Al 660 61 2—2.9 常温下与氧气 反应，表面形成 致密的薄膜 约200年前 ② Fe 1535 17 4～5 在潮湿的空气 易生锈 约3000年前 ③ Cu 1083 99 2.5～3 在高温时易与 氧气反应 约6000年前 (1)菜刀用铁做而不用铝做的主要原因： ； (2)表中导电性最强的金属是 ； (3)①中形成薄膜的化学方程式为 ； (4)金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。之所以有先后，主要取决于 。 类型三 炼铁的原理 例3、实验室中用CO还原磁铁矿(主要成分为Fe3O4)得到铁，设计的实验装置如下： (1)开始实验时，A装置中首先要进行的操作是 填（“加热”或“通一氧化碳”）。 (2)CO还原Fe3O4的化学方程式为 (3)B装置的作用是 类型四 金属的锈蚀与防护 例4、 右图是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验（铁钉在不同环境中），实验一段时间后，得出的结论错误的是（ ） A．甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为：乙＞甲＞戊 B．丙中的铁钉不生锈 C．铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触 D．丁中铁钉生锈最严重 变式题1 请回答下列有关金属的问题。 (1)铝是活泼金属，为什么通常铝锅却很耐腐蚀? (2)右边是某探究实验装置图。一段时间后，能观察 现象。 (装置气密性良好，且开始时U型管两端的红墨水液面相平) (3)X、Y、Z是三种金属固体，将X和Y浸入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，X无变化；将X和Z浸入硝酸银溶液中，X表面有银析出而Z无变化。 1 判断X、Y、Z和银四种金属的活动性由强到弱的顺序 。 ②具体确定一种X后，写出X与硝酸银溶液反应的化学方程式 。 变式题2 ⑴考古发掘出的铜器表面往往有一层厚厚的铜绿[主要成分Cu2(OH)2CO3]，试用化学方程式解释铜绿形成的原因 。 ⑵为什么高档电器的铜质插孔、插头表面要镀上价格比铜昂贵且导电性又不如铜的金？ ⑶不法商贩常在金中掺入铜打制“纯金”饰品出售。如何识别这种假冒“纯金”戒指。 ⑷许多资源都是不可再生的，每个公民都应树立保护资源的观念。下列做法不利于保护金属资源的是 (填选项字母) A．采取各种有效防锈方法避免金属锈蚀 B．用塑料代替钢和其他合金制造管道 C．私挖、滥采矿物 D．回收利用铝制饮料罐 课时作业（十一）【金属和金属材料】 1、某金属加工厂生产过程中的废液含有少量硝酸银和硝酸铜，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生。则下列有关说法中，正确的是（ ） A．滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含铁 B．滤出的固体中一定含有银，可能含有铜和铁 C．滤液中一定有硝酸亚铁，可能有硝酸银和硝酸铜 D．滤液中一定有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸铜 2、某化学课外小组同学想要用含有杂质二氧化碳和水蒸气的一氧化碳气体测定样品中氧化铁的质量分数，如所示．回答下列问题： （1）甲装置的作用 （2）乙装置的作用 （3）丙装置中发生的化学方程式 （4）丁装置中的现象 （5）丙放入12克该样品，待完全后冷却至室温，再称量剩余固体总质量为9.6g．则该样品质量分数为： ； （6）戊装置的作用 。 【解题过程】： 3、小彬同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的．他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动． [查阅资料]铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜．铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液… 铝是银白色有光泽的金属，能与稀硫酸反应，生成无色的硫酸铝溶液… 预测三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系： ①Cr、Al、Cu ②Al、Cr、Cu ③Al、Cu、Cr 实验过程取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮。 实验一 实验二 实验三 实验方案 实验现象 铬片表面产生气泡缓慢，溶液变蓝色． 铝片表面产生气泡较快． 结论 铬能和稀硫酸发生反应，速率较慢． 铜不与稀硫酸反应 三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系： （填①②③） [回答问题]： （1）用砂纸打磨金属片的目的是 （2）实验一所发生反应的化学方程式是： （3）小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是 （4）小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，这三种药品可以是 [归纳]比较金属活动性强弱的方法有： 1 ； ② 。 4、某工厂欲从只含有CuSO4的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，其工业流程如下： （1）操作a、b的名称分别是 、 。 （2）写出流程中有关反应的化学方程式： 、 。 5、将质量相等的A、B两种金属，同时分别放入两份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中，反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息，写出能从中得出的正确结论。（已知：A、B在生成物中均为+2价） 。 学科网（北京）股份有限公司 $$