2025年中考化学一轮考点探究（广东）第六讲 金属和金属材料

第一部分 物质的性质与应用 第6讲 金属和金属材料 栏 目 导 航 夯基础 立足教材 过实验 专项整合 练好题 课堂达标 讲重点 疑难疑点 建体系 依标据本 建体系 依标据本 建体系 依标据本 金属材料 纯金属 合金 夯基础 立足教材 导电性 延展性 导热性 黄 红 汞 固体 银白 金属 混合 高 低 2%～4.3% 0.03%～2% 含碳量 人造骨 金属氧化物 　 金属的化学性质 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 2Mg＋O2===2MgO 4Al＋3O2===2Al2O3 答：铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化。 盐＋氢气 氢 浅绿 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑ Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 答：不能。能与金属发生置换反应放出氢气的酸主要是指稀盐酸和稀硫酸，而不包括浓硫酸和硝酸等氧化性强的酸，金属与硝酸、浓硫酸反应不能生成氢气。 前面 可溶 蓝 蓝 浅绿 银白 无 红 金属活动性顺序(高频考点) Mg Al Zn Fe Cu Ag 强 氢 前面 后面 金属资源的利用和保护 化合物 Fe2O3 Fe3O4 Al2O3 Cu2O TiO2 MnO2 氧气 水蒸气 隔绝空气(氧气)或水 涂油 回收利用 过实验 专项整合 4 实验　　金属活动性顺序的探究 有气泡冒出 红色固体 无明显现象 蓝 无 > 有红色物质析出 浅绿 蓝 无明显现象 有银白色物质 无 蓝 Fe＞Cu＞Ag 实验　　探究铁钉锈蚀的条件 5 空气(或氧气) 水 讲重点 疑难疑点 重点　　金属活动性顺序的应用 C H2 Zn、Cu、Ag Zn(NO3)2 AgNO3、Cu(NO3)2 Zn Cu Ag Zn(NO3)2 Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2 Ag Zn、Cu AgNO3 Zn(NO3)2 Cu(NO3)2 Ag Zn、Cu Zn Ag Cu Zn(NO3)2、Cu(NO3)2　 B 重点 金属与酸反应的图象 练好题 课堂达标 命题点　　金属材料 B D A A 命题点 金属的化学性质 B D C C 命题点　　金属的活动性顺序 C C Fe>R>Cu R丝表面有红色物质析出 快 不能燃烧 2R＋3CuSO4===R2(SO4)3＋3Cu 盐溶液 4 命题点　　金属资源的利用和保护 D 延展 导热 擦干 节约金属资源(或减少对环境的污染等) 增大反应物的接触面积，使反应更充分 Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O 大 复分解反应 Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 +3 大 喷漆(或涂油，合理即可) 强 溶液由无色变为蓝色 延展性 Zn H2O 用水吸收CO2(合理即可) 氧气和水蒸气 1/5 试管内液面上升 除去水，防止生锈 金属的回收利用(或有计划、合理地开采矿物、寻找金属的代用品) 内容要求 1.知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的，体会化学方法在金属冶炼中的重要性；知道金属具有一些共同的物理性质，通过实验探究等活动认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序。 2．知道在金属中加入其他元素形成合金可以改变金属材料的性能；了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用；以铁生锈为例，了解防止金属腐蚀的常用方法；了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。 学业要求 1.能通过实验说明常见的金属的主要性质，并能用化学方程式表示；能举例说明金属性质的广泛应用及性质与用途的关系；能利用常见金属的性质，分析、解释一些简单的化学现象和事实。 2．能运用研究物质性质的一般思路与方法，从物质类别的视角，依据金属活动性顺序，初步预测常见的金属的主要性质，设计实验方案，分析、解释有关的实验现象，进行证据推理，得出合理的结论。 3．能基于真实问题情境，依据常见金属的性质，初步分析和解决相关的综合问题。 1. 金属材料：包括 以及它们的 。 2. 金属的物理性质 (1)共性：都有金属光泽，大多数具有良好的 、 、 ，但这些性质差别也较大。 (2)特性：①颜色：大多数为 色，但铜为 色，金为 色。 ②状态：常温下大多为 ，但 为液体。 深度学习　 地壳中含量最高的金属元素——铝；熔点最高的金属——钨；生活中使用最多且产量最 3. 合金 (1)概念：在纯金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有 特征的物质。合金属于 物。 (2)性质：合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更 ，熔点更 ，抗腐蚀性能更好。 (3)常见的合金 ①铁合金主要包括生铁和钢，它们的区别是 不同，生铁的含碳量为 ，钢的含碳量为 。 ②钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、抗腐蚀性能好等。由于钛合金与人体具有很好的相容性，因此可用于制造 。 ③其他合金：钛镍合金、铝合金、黄铜(Cu－Zn合金)等。 1. 与氧气反应 (1)规律：金属＋氧气→ 。 (2)与氧气反应的难易和剧烈程度不同，能反映金属的活动性。 金属 现象 反应的化学方程式 常温下反应 镁 生成白色固体 铝 缓慢氧化，放出热量，不易察觉 高温时反应 铁 铜 生成黑色固体 不反应 金 很稳定，高温时也不与氧气反应(真金不怕火炼) 深度学习 铝比铁更易与氧气或其他物质反应，但同样暴露在空气中，为什么铁比铝更易生锈？ 3Fe＋2O2 eq \o(=====,\s\up15(点燃))Fe3O4 2Cu＋O2 eq \o(=====,\s\up15(△))2CuO 2. 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应(高频考点) (1)规律：金属＋稀盐酸(或稀硫酸)→ 。 (2)反应发生的条件：位于金属活动性顺序中 前面的金属与稀盐酸、稀硫酸发生反应。 (3)常见金属与酸的反应 金属 现象 稀盐酸/稀硫酸(反应的化学方程式) 镁 剧烈反应，产生大量气泡 ② 锌 反应比较剧烈，产生大量气泡 ③ ④ 铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为 色 ⑤ ⑥ 深度学习 所有的酸都能与金属发生置换反应放出氢气吗？为什么？ 3. 与盐溶液反应(高频考点) (1)规律：金属＋盐→ 新金属＋新盐。 (2)反应发生的条件 ①在金属活动性顺序中，该金属要排在盐中金属元素的 (K、Ca、Na除外)。 ②反应中盐必须 。 反应物 现象 发生反应的化学方程式 铁与硫酸铜溶液 铁表面有 色固体生成，溶液由 色变为 色 铜与硝酸银溶液 铜表面有 色固体析出，溶液由 色变为 色 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2 ＋2Ag 　 金属活动性顺序 (1)常见金属活动性顺序 　K　Ca　Na　 　 　 　 　Sn　Pb　(H)　 　Hg　 　Pt　Au 金属活动性由强逐渐减弱 (2)金属活动性顺序判断的依据 在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越 ；位于 前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢；位于 的金属能把位于 的金属从它们化合物的溶液里置换出来(K、Ca、Na除外)。 1.金属的冶炼 (1)常见的金属矿物 矿石名称 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿 主要成分 深度学习 地球上的金属大多都以 形式存在；少数很不活泼的金属以单质形式存在，如金 (2)铁的冶炼 ①原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。 ②原理：高温下，利用炉内反应生成的CO把铁从氧化铁里还原出来，反应的化学方程式为 3CO＋Fe2O3 eq \o(=====,\s\up15(高温))Fe＋3CO2 2. 金属的锈蚀(高频考点) (1)铁制品锈蚀的过程，实际上是铁和空气中的 、 等发生化学反应的过程。 (2)防锈原理： 。 (3)防锈措施 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①保持铁制品表面洁净干燥（如用过的菜刀洗净擦干）,②在铁表面涂保护膜（如涂油、刷漆、电镀等）,③改变金属内部结构制成合金（如制成不锈钢）)) 深度学习 铁锈是一种混合物，主要成分是氧化铁。 3．金属资源的保护(高频考点) (1)防止金属腐蚀；　 (2) 废旧金属；　 (3)合理开采金属矿物； (4)寻找金属的代用品。 一、 探究金属活动性顺序的方法 方法一：判断金属与酸能否发生置换反应。只有排在氢前面的金属，才能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢。并且金属的活动性越强，产生氢气的速率越快。 方法二：判断金属与盐溶液能否发生置换反应。若A能置换出B，则A的活动性比B强；若不能，则B的活动性比A强。 二、 实验方案设计 1. 两种金属活动性的探究(以Zn、Cu为例) 设计思路 实验操作 实验现象 实验结论 金属与酸反应 将打磨光亮的Zn片和Cu片(形状、大小相同)分别放入稀硫酸或盐酸中 Zn片表面 ，Cu片表面 金属活动性： Zn Cu 金属与盐溶液反应 将Zn片放入CuSO4溶液中 Zn片表面有 析出，溶液由 色变为 色 将Cu片放入ZnSO4溶液中 无明显现象 2. 三种金属活动性的探究(以Fe、Cu、Ag为例) 设计思路 实验操作 实验现象 实验结论 “两金夹一盐”：将活动性最强和最弱的两种金属单质分别放入活动性居中的金属的可溶性盐溶液中，观察现象 将Fe片和Ag片分别放入Cu(NO3)2溶液中 Fe片表面有 ，溶液由 色变为 色；Ag片表面 金属活动性： “两盐夹一金”：将活动性居中的金属单质分别放入活动性最强和最弱的两种金属的可溶性盐溶液中，观察现象 将Cu片分别放入Fe(NO3)2和AgNO3溶液中 Fe(NO3)2溶液中：无明显现象；AgNO3溶液中：Cu片表面 析出，溶液由 色变为 色 三、 实验注意事项 1. 实验前必须打磨金属表面，除去氧化层或污物。 2. 做金属与酸反应的实验时一般用盐酸或稀硫酸，不要用硝酸和浓硫酸。 3. 金属与盐溶液反应，盐必须可溶于水。 4. 并不是所有排在前面的金属都能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，如钾、钙、钠。 编号 ① ② ③ ④ 实验条件 铁钉与空气和水同时接触 铁钉全部在水中 铁钉在干燥的空气中 铁钉与食盐水和空气接触 实验图示 生锈程度 铁钉生锈 铁钉不生锈 铁钉不生锈 铁钉严重生锈 实验分析 对比①②可知铁生锈需要 ；对比①③可知铁生锈需要 ；对比①④可知，食盐水可以加快铁生锈 实验结论 铁生锈的条件：(1)与空气(或氧气)接触；(2)与水接触 类型一　判断几种金属的活动性顺序 【例1】 现有X、Y、Z三种金属，常温下只有X能和稀硫酸反应，把Y、Z两种金属分别放入硝酸银溶液中，只有Y表面有银白色物质析出。三种金属的活动性顺序为( ) Y＞X＞Z B．Y＞Z＞X C．X＞Y＞Z D．X＞Z＞Y 类型二　根据金属与盐溶液的反应判断滤液、滤渣的成分 【例2】 将一定量的锌粉加入到硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤。 (1)向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，该气泡是 (填化学式，下同)。 ①滤渣中一定含有 ； ②滤液中一定含有 ，一定不含有 。 (2)向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生。 ①滤渣中一定不含有 ，一定含有 ，可能含有 ； ②滤液中一定含有 。 (3)向滤液中滴加稀盐酸，有白色沉淀生成。 ①滤液中一定含有 ； ②滤渣中一定含有 ，一定不含有 　 (4)向滤液中滴加稀盐酸，无现象。 ①滤液中一定不含有 ，一定含有 ，可能含有 ； ②滤渣中一定含有 ，可能含有 。 (5)若滤液呈蓝色。 ①滤渣中一定不含有 ，一定含有 ，可能含有 ； ②滤液中一定含有 。 【例3】 现将等质量且形状相同的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量随反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为＋2)。下列说法正确的是( ) 相对原子质量：丙＜乙＜甲 B. 金属活动性：乙＜丙＜甲 C. 消耗硫酸的质量：甲＜乙＜丙 D. 甲、乙、丙可能分别是锌、铁、镁 方法指导 解决此类题，首先要明确题中给予的信息，尤其是反应物之间量的关系：金属单质与酸，谁是等量，谁是足量等。其次要理解图象的具体含义，要点归纳为：“三点、两线、一趋势”(“三点”即图象中的起点、交点、拐点；“两线”即横坐标表示什么，纵坐标表示什么；“一趋势”即图象的变化趋势)。再运用所学知识进行综合分析，从而得出答案。 1. 下列有关金属及合金的说法错误的是 ( ) A. 金属在常温下大多数都是固体 B. 铝合金的硬度比铝的硬度小 铁制品在潮湿的空气中易生锈 D. 钢铁是使用最多的金属材料 2. 下列有关金属材料的说法不正确的是 ( ) A. 铜常用作导线，说明铜具有良好的导电性 B. “真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼 C. 生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金 D. 铝制品具有很好的抗腐蚀性，说明铝的金属活动性比较弱 3. 2024年5月28日，C919商运一周年，累计安全运行6 000小时，C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是( ) A. 合金中一定只含金属元素 B. 金属材料包括纯金属和合金 C. 钛合金的硬度比纯钛更大 D. 超高强度钢属于一种铁合金 4. 下列物质中，能够直接由金属单质和稀盐酸反应制得的是( ) A．ZnCl2 B．FeCl3 C．CuCl2 D．AgCl 5. 锰(Mn)在钢铁、电池等领域有广泛应用，其金属活动性介于锌和铁之间。以下对金属锰化学性质的预测，不合理的是( ) A. 能在氧气中燃烧 B．能与氢氧化钠溶液反应 C. 能与稀盐酸反应 D．能与硫酸铜溶液反应 6. 向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100 g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是( ) A B C D 7. 某金属混合物由Mg、Al、Zn、Cu四种金属中的两种组成。6.5 g该金属混合物与足量的盐酸反应，可得到0.2 g氢气，则该金属混合物中一定不含有的金属是( ) A. Mg B．Al C．Zn D．Cu 8．现有X、Y、Z三种金属，如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，而Z没有变化；如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生气泡，Y不反应。根据以上实验事实，判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为( ) A．Z、Y、X B．X、Z、Y C．X、Y、Z D．Y、X、Z 9．为验证Zn、Cu和Ag三种金属的活动性顺序，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 10. 将一定量的锌粉加入盛有AgNO3溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，向滤渣中加入足量稀盐酸，搅拌，滤渣部分溶解，有气泡产生，下列说法错误的是( ) A. 滤渣中有Zn和Ag B. 金属活动性：Zn＞Ag C. 滤液中含Zn(NO3)2和AgNO3 D. 上述过程中只发生置换反应 11. 某化学兴趣小组的同学，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动： 【查阅资料】R在化合物中通常呈现＋3价。 【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想： 猜想一：R>Fe>Cu；　猜想二: ；　猜想三：Fe>Cu>R。 【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。 主要操作 主要现象 实验结论 甲 将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中 猜想一正确 乙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中 R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 (填“快”或“慢”) 丙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃 R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中 写出甲同学的实验中发生反应的化学方程式： 【交流反思】三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种。 【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有： (1)金属与氧气反应的难易和剧烈程度； (2)金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度； (3)金属与 是否反应。 12. 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 13．金属广泛应用于生活、生产中，其应用推动了社会发展。 (1)铁铸成铁锅是利用了铁具有良好的 性；铁锅用于烹饪食物是利用铁具有良好的 性；使用后的铁锅最好洗净后 ，再涂上食用油以防生锈。 (2)世界上每年因腐蚀而报废的铁，50%以上得到了回收利用。回收利用废旧金属的意义是 。(答一点即可) (3)早在春秋战国时期，我国就利用铁矿石与木炭为原料冶炼生铁，在冶炼过程中将铁矿石粉碎，其目的是 。现代工业用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)与一氧化碳在高温条件下冶炼生铁，该反应的化学方程式是 Fe2O3＋3CO eq \o(=====,\s\up15(高温))2Fe＋3CO2 (4)我国高铁技术处于世界领先地位。铁轨材料用钢而不用纯铁，原因是钢的强度和硬度比纯铁 (填“大”或“小”)。 (5)硫酸和盐酸都能除铁锈，写出盐酸与铁锈主要成分反应的化学方程式 ，该反应的基本类型是 。 14. 《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干”“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”记录了古代铁器生产、使用的情形。回答问题： (1)炼铁的原理是利用CO与Fe2O3的反应。Fe2O3中Fe的化合价为 。 (2)“剂钢”指的是合金钢，钢的硬度比纯铁的 (填“大”或“小”)。每年有大量的钢铁被锈蚀，请提出一条钢铁防锈的措施 。 (3)人类对铁的利用比铜晚了1500多年，这是因为铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。已知胆矾溶于水得到硫酸铜溶液，请用化学方程式解释“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”的原因： 。 15. 废金属是宝贵的资源。 (1)废铜块能制成薄铜片，利用了铜的 。 (2)用废铜生产硫酸铜的过程中，涉及反应： CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，该反应的实验现象：黑色固体逐渐溶解， 。 (3)利用废锌与含硫酸镍的废液反应回收镍，反应的化学方程式： Zn＋NiSO4===Ni＋ZnSO4，由此判断Zn、Ni两种金属中，金属活动性较强的是 。 (4)我国科学家利用废弃金属资源，合成了催化剂(含镍、钙、铁复合金属氢氧化物)，将CO2和电解水产生的H2催化转化为CH4和CO等物质，实现CO2的捕集和应用。 ①反应3CO2＋6H2 eq \o(======,\s\up15(催化剂))CH4＋2CO＋4X中，X为 。 ②CO2的捕集是应对气候变化的措施之一。请你提出另一种捕集CO2的方法： 。 16. 在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，如图所示，请把实验报告补充完整。 【实验目的】铁生锈条件的探究。 【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象。 　 【实验现象】实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内液面上升。 【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的 (填名称)发生反应的结果。 【实验思考】 (1)当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的体积约占试管内空气体积的 。 (2)该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和 两种现象来判断铁丝反应进行的情况。 (3)用完的菜刀要擦干存放，理由是 。 (4)金属资源储量有限且不能再生，为了保护金属资源，除防止金属的腐蚀外，你还有什么合理的建议 (答一点即可) $$