2025年中考化学一轮复习考点探究（贵州专版）第5讲金属与金属矿物第2课时课件

单元一　物质的性质与应用 第5讲　金属与金属矿物 1 必做实验5　常见金属的物理性质和化学性质 【实验目的】 1.认识生活中常见金属的物理性质; 2.实验探究金属的化学性质,初步理解金属活动性强弱。 【实验用品】 实验仪器:酒精灯、坩埚钳、陶土网、烧杯、试管(含橡胶塞)等。 实验药品:镁条、铁丝、铝片、锌片、铜片、稀硫酸(稀盐酸)、硫酸铜溶液等。 【实验过程】 1.金属的物理性质 实验步骤 外观(状态、颜色) 硬度 导电性 延展性 (1)观察镁条、铁丝、铝片、锌片和铜片的外观,并试试此金属样品是否容易被折弯、扭断;(2)用打磨好的金属样品和导线连接一节干电池和小灯泡,观察小灯泡是否会发光 打磨后的镁条、铁丝、锌片、铝片均为　 　色,有金属光泽;铜为 　 　色,有金属光泽  　 　  　 　  　　  银白 紫红 较硬 良好 良好 　2.金属的化学性质 实验步骤 实验现象 实验原理(化学方程式) 实验结论 (1)用砂纸打磨金属样品,观察外观是否有变化;用　 　分别夹持一小段打磨后的洁净镁条和铜片,用酒精灯外焰加热;将铁丝在氧气中点燃  铝片表面逐渐变暗,失去光泽 　 　  在不同条件下,镁、铝、铁、铜都能与 　 　化合生成　 　  镁条燃烧,发出 　 　   　   铁丝　 　 　  铜片　 　  　 　  坩埚钳 耀眼的白光,放出热量 剧烈燃烧、火星四射、放出热量,生成黑色固体　  表面变黑 4Al + 3O2 2Al2O3 2Mg+O2 2MgO　 3Fe+2O2 Fe3O4 2Cu+O2 2CuO 氧气 金属氧化物 (2)另取5支试管,分别加入一小段打磨后的洁净镁条、铝片、锌片、铁丝和铜片,然后分别滴加5 mL稀硫酸(或稀盐酸),观察现象 镁条表面迅速产生大量气泡 　 该五种金属的活动性由强到弱的顺序为 　 铝片表面产生气泡较快 锌片表面　 　  铁丝表面　 　,溶液由无色逐渐变为 　 　色  铜片表面没有明显现象 二者不反应 产生气泡较快 产生气泡较慢 浅绿 Mg+H2SO4 MgSO4+H2↑  (或Mg+2HCl MgCl2+H2↑)  　2Al+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2↑ (或2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑)　  　Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑  (或Zn+2HCl ZnCl2+H2↑)  　Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑  (或Fe+2HCl FeCl2+H2↑)  Mg、Al、Zn、Fe、Cu　  (续表) 实验步骤 实验现象 实验原理(化学方程式) 实验结论 (3)将一段无锈铁丝放入试管中,加入少量硫酸铜溶液 铁丝表面有 　 　 析出,溶液由 　 　  　 　  　 　  红色固体 蓝色变为浅绿色 Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 铁比铜活泼 【实验分析与评价】 1.银的导电性比铜好,一般情况下不用银制造电线、电缆的原因是　 　。  2.选择铸造银币的金属材料需要考虑的因素有 　 　。  3.将一段铁丝放入试管中,加入少量稀盐酸后没有气泡产生,可能的原因是　 　。  铁丝表面有铁锈 银比较昂贵 硬度大小、是否耐腐蚀、耐高温、美观等 【实验拓展】 在常温下,锌能与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应生成氢气。氢气密度比空气小,难溶于水。请设计一个简便的实验,用锌片与稀硫酸反应制取氢气。 实验记录 反应原理 　 　  实验 装置 发生装置   收集装置   Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ 实验步骤 查:检查装置的气密性; 装:将试管(或烧瓶)横放,用镊子将适量锌片放在试管(或烧瓶)口,再将试管慢慢竖立起来;再向其中加入适量的稀硫酸; 定:将试管固定在铁架台上; 收:采用　 　收集气体  实验结论 锌能置换出稀硫酸中的　 　  排水法或向下排气法 氢 常见实验2　实验室模拟炼铁 【实验目的】通过实验研究铁冶炼的化学原理。 实验用品 实验仪器 硬质粗玻璃管、酒精喷灯、酒精灯、导管、单孔橡胶塞、试管、铁架台等 实验药品 氧化铁粉末、一氧化碳、澄清石灰水等 实验装置   实验原理 在高温条件下,用还原剂一氧化碳将铁从氧化铁中还原出来,反应的化学方程式为 　 　  3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 (续表) 实验过程 实验现象 实验结论 注意事项 (1)连接装置并检查装置的气密性,在硬质粗玻璃管中,放入少量氧化铁粉末,先通入一氧化碳 - 氧化铁与一氧化碳反应生成　 1.先通入一氧化碳,以排尽装置内的空气; 2.停止加热后,要继续通入一氧化碳直至装置冷却; 3.要对尾气进行处理 (2)点燃酒精喷灯,加热玻璃管中的氧化铁 红棕色粉末变为　 　,澄清石灰水　 　  (3)停止加热后,继续通入一氧化碳,直到玻璃管内物质冷却 - (4)把得到的黑色粉末倒在白纸上观察,并用磁铁吸引 　 　  (5)将黑色粉末加入稀盐酸中 　 黑色 变浑浊 黑色粉末被磁铁吸引 黑色粉末逐渐消失,溶液中有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色　  铁和二氧化碳 　  【实验分析与评价】 (1)实验开始前应先通一会儿　 　,再点燃 　 　加热,目的是　 　,以免加热时发生爆炸。  (2)反应结束时,应先熄灭　 　,同时还需继续通入　 　至温度降低至室温,目的是 　 　,同时能防止澄清石灰水倒流入热的玻璃管内使玻璃管炸裂。  防止高温下生成的铁再次被氧化 一氧化碳 酒精喷灯 排尽装置内的空气 酒精喷灯 一氧化碳 (3)一氧化碳有毒,实验装置中必须要有尾气处理装置。可以在导管末端放　 　,将尾气中的一氧化碳点燃(或在导管末端连一只气球,将尾气收集起来,合理即可),目的是防止一氧化碳污染空气。  　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 一盏燃着的酒精灯 【实验拓展】 1、CO还原Fe2O3的微型装置图如图所示,利用该实验装置模拟工业炼铁。 (1)该装置的优点有　 　。  (2)充分加热,a处的现象为　 　。  (3)b处可以用　 　检验生成的CO2。  (4)可用　 　处理尾气中的CO。  操作简单,节约药品 点燃法(合理即可) 固体由红棕色变为黑色 澄清石灰水 2、利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸制备CO,并用下图所示实验装置验证CO的有关性质。 已知:HCOOH CO↑+H2O (1)操作时,先滴加HCOOH再点燃乙处酒精灯,目的是 　 　。 (2)装置丙的作用是　 　。  (3)装置丁的作用为　 　。  排尽装置中的空气,防止加热时引起爆炸 防止澄清石灰水倒吸 检验CO2,收集CO 3、下图是一氧化碳还原氧化铜的实验装置图: (1)A处的现象是　 　,反应的化学方程式为　 　 ;B处的实验现象是 　 　,反应的化学方程式为 　 　。  黑色粉末逐渐变为红色 澄清石灰水变浑浊 CO+CuO Cu+CO2 CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O (2)实验开始时,要先　 　(选填“加热氧化铜”或“通一氧化碳”),目的是　 , 　。  (3)该装置存在的主要问题是　　 　,改进的具体措施是 　在装置的末端放一盏点燃的酒精灯(或在装置的末端接一个气球,合理即可)　。  通一氧化碳 排尽装置中的空气 防止加热一氧化碳和空气的混合气体引起爆炸 缺少尾气处理装置　 常见实验3　铁制品锈蚀条件的探究 【实验目的】探究钢铁锈蚀的条件,了解在生产和生活中怎样防止钢铁生锈。 实验用品 实验仪器 试管、橡胶塞等 实验药品 无锈铁钉、生石灰(或无水氯化钙)、食盐水、稀盐酸(或醋酸溶液)、蒸馏水等 实验装置 实验原理 铁与空气中的　 　、　 　等物质发生复杂的化学反应,生成铁锈  氧气 水 实验过程 实验现象 实验结论 注意事项 (1)在试管A中加入少量干燥剂(生石灰或无水氯化钙),再放一团干棉花,把铁钉放在干棉花上,塞紧橡胶塞 一段时间后试管A中铁钉表面无明显变化 铁生锈的条件是　 　;稀盐酸、氯化钠溶液等物质存在时会 1.铁钉要打磨无锈后再使用; 2.橡胶塞要塞紧; 3.试管B中要使用煮沸并迅速冷却的蒸馏水 (2)在试管B中注满煮沸并迅速冷却的蒸馏水,使铁钉完全浸没,塞紧橡胶塞 一段时间后试管B中铁钉表面无明显变化 (3)在试管C中加入少量蒸馏水,使铁钉的一半浸没在水中 一段时间后试管C中铁钉　 (4)在试管D中加入稀盐酸,浸没铁钉后,倒去溶液 一段时间后试管D中铁钉严重锈蚀 (5)在试管E中加入少量氯化钠溶液,使铁钉的一半浸没在溶液中 一段时间后试管E中铁钉　 　  锈蚀,且在铁钉与水、空气同时接触的部分锈蚀最严重　  严重锈蚀 铁与氧气和水同时接触 　加快铁的锈蚀　  【实验分析与评价】 1.试管B中使用煮沸并迅速冷却的蒸馏水,其目的是 　 　;由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁与　 　共同作用的结果。  2.比较C、D或C、E中的现象可得出 　 　。  稀盐酸、氯化钠溶液等物质存在时会加快铁的锈蚀 除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再次溶于水 水、氧气 3.探究铁生锈的条件,有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。请根据生锈的条件,提出两条防止铁生锈的建议: 　 　、　 、 　。  杯子等表面搪瓷等,合理即可) 在车船表面喷涂油漆 在机械表面涂防锈油(或在脸盆 【实验拓展】 1、某校化学兴趣小组的同学发现长期露置在空气中的金属M表面会锈蚀,于是他们一起探究金属M锈蚀的原因。经检测,锈蚀物中除含有M元素外,还含有C、H、O三种元素。甲同学依据锈蚀物中的组成元素,推测空气中　 　(填化学式)肯定参加了反应,但不能确定空气中的氧气是否参与反应。为了确认空气中的氧气是否参加反应,甲同学设计下图所示系列实验,你认为其中必须要做的对照实验是　 　(填字母);若观察到 　 　,则证明氧气参加了反应。  A中金属M生锈,C中金属M不生锈 CO2、H2O AC A 　B　 C　 D 2、为了研究水样的pH、水中溶解氧的浓度与钢铁腐蚀速率的关系,同学们查阅相关文献得到如下资料。 图1　　 图2 (1)图1表示水样温度为22 ℃、氧含量为6 mL·L-1时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时,钢铁腐蚀速率明显加快的原因是　 　。  钢铁与水样中的氢离子发生化学反应(合理即可) (2)图2表示温度为22 ℃、pH=7时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧的浓度的关系。当溶解氧的浓度超过20 mL·时,钢铁腐蚀速率明显减慢的原因可能是　 , 　。  阻碍氧气、水与钢铁的接触 钢铁表面生成较致密的氧化膜 3、U形玻璃管是常见的化学仪器,在实验中应用广泛。借助U形玻璃管探究钢铁锈蚀的条件。装置如图所示。 ①一段时间后潮湿的钢丝棉有明显锈迹,干燥的钢丝棉没有锈迹,此现象说明　 　。  ②实验结束时,细心的同学发现浸没在蒸馏水中的钢丝棉也有少量锈迹,说明本实验有不完善之处。请利用原有装置提出具体改进方案: 　 　。  在盛有蒸馏水的 U形玻璃管两端液面上滴加植物油(合理即可) 钢铁锈蚀需要与水接触 金属材料的使用与保护 1.(2023·贵州节选)高铁电传输系统的材料主要含铜,是利用了铜良好的　 　性。  导电 1.1　合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法不正确的是 ( ) A.人类生产和使用铁器早于青铜器 B.生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金 C.不锈钢属于金属材料 D.合金拓宽了金属材料的应用范围 A 2.(2022·贵阳节选)金属材料的使用和保护。 (1)“贵州桥梁”闻名世界。桥梁建造中使用大量钢材作支架,钢是铁的合金,钢的硬度比纯铁的　 　(选填“大”或“小”)。  大 (2)铁制品在潮湿的空气里容易生锈,防止铁生锈的措施有 　 　。铁也易被酸腐蚀,写出铁与盐酸反应的化学方程式:　 　 ,该反应的基本反应类型是 　 　。  置换反应 刷漆、涂油等 Fe+2HCl FeCl2+H2↑ 金属的化学性质 3.(2023·贵州节选)金属材料在生产生活中应用广泛。 (1)高铁轨道、车厢、附属设施使用大量的铁合金和铝合金。小组同学探究合金中金属的化学性质。 【实验一】在分别装有质量相等和外形相同的Cu、Fe、 Al和Mg的四只烧杯中,加入相同质量的溶质质量分数为7.3%的盐酸,如图1所示。 ①证明金属活动性:Fe > Cu的实验现象是 　 , 　,反应的化学方程式为 　 　。  Fe+2HCl FeCl2+H2↑ 溶液由无色变成浅绿色 甲烧杯中无明显现象,乙烧杯中有气泡产生 ②在丙、丁烧杯中,使用温度传感器,测得反应过程中温度的变化曲线如图2所示,据图分析可知,金属活动性:Mg> Al,其理由是　 　 。  【实验二】把一定质量的Al放入刚反应结束的乙烧杯中,观察现象,得出结论:金属活动性:Al>Fe。 镁完全反应的时间小于铝完全反应的时间 ③分析实验一和实验二,下列说法正确的是　 　(填字母)。  A.由实验一、二可知,金属活动性:Mg>Al>Fe>Cu B.实验二反应后所得溶液中一定有AlCl3 C.实验二充分反应后,所得溶液质量一定变小 D.实验一若丁中固体有剩余,则丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等 ABD (2)某铝合金可能含有Al、Mg、Cu中的两种或三种。现提供n g样品和足量的稀盐酸,请设计实验确定该铝合金的成分,写出依据实验获取的证据和合金可能的成分: 　取n g铝合金样品于试管中,加入足量的稀盐酸,充分反应后,若固体全部溶解,则铝合金含有Al、Mg,若有未溶解的红色固体,则铝合金含有Al、Mg、Cu或Al、 Cu　。  3.1　为验证Zn、Cu和Ag三种金属的活动性顺序,某小组设计的下列实验方案能达到目的的是 ( ) A.将Zn、Cu分别加入AgNO3溶液中 B.将Zn、Cu和Ag分别加入稀盐酸中 C.将Zn、Ag分别加入CuSO4溶液中 D.将Zn分别加入CuSO4、AgNO3溶液中 C 3.2　学会识图能发展科学思维。一小块未打磨的铝片和一定质量的稀盐酸反应,产生气泡的快慢和反应时间的关系如图。下列猜想正确的有 ( ) ①O~t1阶段,可能是铝表面有一层氧化膜 ②t1~t2阶段,可能是铝和稀盐酸反应放出热量 ③t3时刻,可能是稀盐酸过量 ④t3时刻,可能是稀盐酸不足 A.1项　　　B.2项　　　C.3项　　　D.4项 D 4.(2022·贵阳节选)金属材料的使用与生产、生活和社会发展密切相关。 (1)比较Zn、Fe、Cu的金属活动性。 　 ①将一定量的硫酸铜溶液加入锌粉和铁粉的混合固体中,反应的示意图如图所示,分析可知,实验中发生反应的化学方程式为　 　 ,可得出的结论是 　 　。  金属活动性:Zn>Cu,Zn>Fe Zn+CuSO4 ZnSO4+Cu ②在上述实验中继续添加一定量硫酸铜溶液,微粒种类和数量的变化情况为　 , 　时,可得出的结论是金属活动性:Zn>Fe>Cu。  铜离子数目减少,铜原子数目增多 铁原子数目减少,生成亚铁离子 金属的冶炼 5.(2023·贵州节选)目前,铁是使用量最大的金属。写出工业上用赤铁矿(主要成分是Fe2O3)和CO反应生成Fe的化学方程式:　 　。  3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 5.1　下图为一氧化碳还原氧化铁的实验。下列说法正确的是 ( ) A.开始时应先预热玻璃管,后通入一氧化碳 B.实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红棕色 C.参加反应的氧化铁和一氧化碳的质量比为40∶7 D.将尾气点燃或收集,可防止一氧化碳污染空气 D $$