第四单元金属复习---2024-2025学年九年级化学鲁教版（五四学制）全一册

课时2　金属的化学性质 物质网络构建 1.铁的化学性质 (1)写出下列物质的化学式: 甲:________________ 乙:________________ 丙:________________ CuSO4 Fe2O3 CO(或H2) -- (2)写出下列序号对应的化学方程式 -- 2.铜的化学性质 (1)写出下列物质的化学式: 甲: ________________ 乙: ________________ CuO Cu(OH)2 -- (2)写出下列序号对应的化学方程式 ③Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag ④H2SO4+CuO═CuSO4+H2O ⑥Fe+CuCl2═FeCl2+Cu(合理即可) ⑦2HCl+CuO═CuCl2+H2O ⑨CuCl2+2NaOH═Cu(OH)2↓+2NaCl(合理即可) -- 教材知识回顾 知识点1 金属的化学性质 大部分金属原子容易________最外层电子,化学性质活泼,能与许多物质反应。  失去 -- 1.金属与氧气的反应(________反应)  (1)通式:金属+氧气→金属氧化物。 (2)举例 条件 金属 现象 化学方程式 常温 铝 缓慢氧化,放热,不易察觉 ___________________ (铝制品耐腐蚀的原因) 点燃 镁 剧烈燃烧,发出耀眼的________,放出大量的热,生成________ ___________________ ___________________ 铁 剧烈燃烧, ________放出大量的热,生成________ 加热 铜 固体由________色变为________色  ___________________ 高温 金 很稳定,高温时也不与氧气反应 化合 4Al+3O2═2Al2O3 白光 白色固体 火星四射 黑 红 黑 -- 特别提醒➡(1)铝具有很好的耐腐蚀性的原因:金属铝的表面易与氧气反应生成一层致密而坚固的氧化铝保护膜,它能阻止内部的金属铝继续被空气氧化。 (2)“真金不怕火炼”说明金的活动性非常稳定。 -- 2.活泼金属与酸的反应(________反应)  (1)通式:金属+酸→盐+氢气。 (2)反应条件:金属在金属活动性顺序中的位置在________之前,并且酸一般是盐酸、稀硫酸,不用硝酸和浓硫酸。  置换 氢 -- (3)举例 金属 现象 稀盐酸、稀硫酸(化学方程式) 镁 反应剧烈,产生大量气泡,镁条逐渐消失,________ Mg+2HCl═_______________;  Mg+H2SO4═_______________ 锌 反应比较剧烈,产生大量气泡 Zn+2HCl═_______________;  Zn+H2SO4═_______________ 铁 反应缓慢,有气泡生成,溶液由无色逐渐变为________ Fe+2HCl═_______________;  Fe+H2SO4═_______________ 铜 无明显现象 - 放热 MgCl2+H2↑ MgSO4+H2↑ ZnCl2+H2↑ ZnSO4+H2↑ 浅绿色 FeCl2+H2↑ FeSO4+H2↑ -- 特别提醒➡(1)实验前金属必须打磨除去表面的氧化物或污物。 (2)金属与酸发生置换反应后溶液质量增加。 -- 3.金属与盐溶液的反应(________反应)  (1)通式:金属+盐→新盐+新金属。 (2)反应条件 ①在金属活动性顺序中,前置换后;②盐可溶于水;③K、Na、Ca除外。 置换 -- (3)举例 金属与盐溶液 现象 化学方程式 铁丝与硫酸铜溶液反应 铁丝表面出现______色固体,溶液由______色逐渐变为______色  ___________________________ 铜丝与硝酸银溶液反应 铜丝表面有银白色固体析出,溶液由______色逐渐变为______色 ___________________________ 铝丝与硫酸铜溶液反应 铝丝表面生成______色固体,溶液由______色逐渐变为______色 ___________________________ 红 蓝 浅绿 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 无 蓝 Cu+2AgNO3═2Ag+Cu(NO3)2 红 蓝 无 2Al+3CuSO4═3Cu+Al2(SO4)3 -- 知识点2 置换反应 定义 __________与一种化合物反应,生成___________和另一种化合物的反应  特点 单换单 表达式 A+BC→B+AC或A+BC→C+BA 常见的置 换反应 ①C、H2还原金属氧化物; ②金属与酸的反应; ③金属与盐溶液的反应 一种单质 另一种单质 -- 知识链接➡(1)置换反应、复分解反应、化合反应、分解反应称为四种基本反应类型。 (2)在置换反应中,反应前后一定会发生元素化合价的变化。 (3)置换反应一定有单质生成,但有单质生成的反应不一定是置换反应,如2H2O 2H2↑+O2↑。 -- 判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。 1.有单质和化合物参加的反应一定是置换反应。( ) 2.有单质和化合物生成的反应一定是置换反应。( ) 3.生成盐和水的反应一定不是置换反应。( ) 4.置换反应中一定有元素的化合价发生改变。( ) × × √ √ -- 知识点3 金属活动性顺序及其应用 顺序   应用 (1)在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,金属活动性越强 (2)在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能与酸反应放出氢气,且越靠前的反应速率越快;而排在氢后面的金属不能与酸反应放出氢气 (3)在金属活动性顺序中,位置在前的金属(K、Ca、Na除外)可以把位于其后的金属从其盐溶液中置换出来 -- 金属活 动性顺 序应用 (1)判断金属活动性强弱 (2)判断金属与酸是否能发生反应 (3)判断金属与盐溶液是否能发生反应 (4)解决部分除杂问题 (5)根据金属与盐溶液的反应判断滤液与滤渣的成分 (6)利用金属活动性顺序研究金属冶炼历史 金属活动性顺序的验证与探究(详见微专题) -- 判断下列化学方程式是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。 1.Cu+2HCl═CuCl2+H2↑( ) 2.2Fe+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2↑( ) 3.2Na+2HCl═2NaCl+H2↑( ) 4.2Fe+O2═2FeO( ) 5.Au+O2═AuO( ) 6.Cu+2AgCl═CuCl2+2Ag( ) 7.Fe+ZnSO4═Zn+FeSO4( ) 8.2Na+CuSO4═Cu+Na2SO4( ) × × √ × × × × × -- 核心考点过关 考点1 金属的化学性质 1.(2024·广东模拟)下列盐可由金属与酸发生置换反应反应制得的是( ) A.AgCl　 B.Fe2(SO4)3　 C.FeCl2　 D.CuSO4 C -- 2.(2024·成都)有关金属的实验如下,其中能达到相应目的的是( ) B -- 3.(2024·河南)镁与某金属的混合物共m g,在一定条件下与氧气充分反应,生成的氧化物共 2m g。则该金属(括号内为生成的氧化物)可能是( ) A.Be(BeO)　　　 B.Cu(CuO) C.Al(Al2O3)　　 D.Fe(Fe3O4) A -- 4.(2023·宜昌)探秘古钱币。 (1)古币金属知多少。我国古代的钱币有多种,如金币、银币、铜币、铁币等。小民同学家里收藏有一枚古币,可以被磁铁吸引,该古币是________ (填币种)。  铁币 -- (2)金属性质共探究。小郑同学做了下列实验: ①如图1,铜片表面有黑色物质生成,该反应的化学方程式是___________________________。  ②如图2,三支试管里的液体均为稀盐酸,铁丝表面有气泡冒出,银丝和铜丝无明显变化。由此可得出有关金属活动性的结论是________________。  铁排在氢前面,银和铜排在氢后面,铁比银和铜活泼,不能比较银和铜的金属活动性顺序 -- ③《天工开物》记载“铁质贱甚”,写出一个由铁得到铜的化学方程式: __________________________。  Fe+CuSO4═FeSO4+Cu -- (3)货币流通有原因。铁硬度比铜大,密度比铜小,金和银做成的钱币比铜币腐蚀速度要慢得多,似乎更适合铸造钱币,但是中国历史上铜币的使用量远大于其他材质的货币。 综上所述,古代铸造钱币选择金属考虑的两个因素是①______________、 ②______________。  硬度大小 耐腐蚀性 -- 考点2 置换反应 5.(2024·河南)《周礼·考工记》中记载,古人将含碳酸钙的贝壳制成石灰乳,在草木灰(含K2CO3)的水溶液中加石灰乳,生成物能除去丝帛污渍。以上反应中不涉及的基本反应类型是( ) A.化合反应　 B.分解反应　 C.置换反应 　 D.复分解反应 C -- 6.(2024·湖北)《宋会要辑稿》记载:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,……浸渍数日,铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入炉烹炼, ……方成铜。”下列理解错误的是( ) A.“打成薄片”增大了反应的接触面积 B.“铁片为胆水所薄”发生了置换反应 C.“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤 D.“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强 C -- 考点3 金属活动性顺序 7.(2024·揭阳模拟)为探究铜、锌、X三种金属的活动性,某同学做了如下实验。则三种金属的活动性由强到弱的顺序是( ) A.锌、X、铜　　 B.X、锌、铜 C.锌、铜、X　　　 D.铜、X、锌 A -- 8.(2024·重庆)中国应用的湿法炼铜技术,是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是( ) ①反应能证明两种金属的活动性 ②反应后溶液的质量增加 ③反应生成的溶质为硫酸铁 ④反应后固体表面附着一层红色物质 A.①④　　 B.②③　　 C.①②④　 D.②③④ A -- 9.(2024·重庆)锂(Li)离子电池应用广泛,有利于电动汽车的不断发展。 (1)Li容易________(填“得到”或“失去”)电子变成Li+。  (2)锂离子电池中含有铝箔,通常由铝锭打造而成,说明铝具有良好的________性。  失去 延展 -- (3)锂离子电池中还含有铜箔,为验证铝和铜的金属活动性顺序,设计了如下实验: 【方案一】将铝片和铜片相互刻画,金属片上出现划痕者更活泼。 【方案二】将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入5 mL相同的稀盐酸中,金属丝表面产生气泡者更活泼。 【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入5 mL相同的硝酸银溶液中,金属丝表面有银白色物质析出者更活泼。 以上方案中,你认为能达到实验目的的是________(填方案序号),该方案中发生反应的化学方程式为__________________________。  方案二 2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑ -- 10.(2023·临沂节选)金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。请完成下列问题: 如图是探究铜、铝、银三种金属活动性顺序的实验。 (1)实验b中发生反应的化学方程式是____________________________。  (2)通过实验a、b得出三种金属活动性由强到弱的顺序是______________。 Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag Al>Cu>Ag -- ①3Fe+2O2Fe3O4　 ③Fe+2HClFeCl2+H2↑ ④Fe+CuSO4Cu+FeSO4(与甲对应) ⑤Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(或Fe2O3+3H22Fe+3H2O) ⑥3C+2Fe2O33CO2↑+4Fe ⑦Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O ①2Cu+O22CuO　 ②2CuO+C2Cu+CO2↑(合理即可) 2Mg+O22MgO 3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuO 2Cu+O22CuO　 实验 操作 现象 产生气泡 无明显现象 X丝表面析出红色固体 $$课时1　常见的金属材料　钢铁的锈蚀与防护 物质网络构建 写出对应序号发生反应的化学方程式 -- 教材知识回顾 知识点1 常见的金属材料 1.金属材料:分为纯金属和合金。 2.纯金属的物理性质和用途 项目 物理性质 用途 共 性 有金属光泽 作装饰品 ________性  拉成细丝或压成薄片 ________性  作导线 ________性  作炊具 密度、硬度比较大 制造车辆、防盗门窗、机械零件等 熔点、沸点较高 制作灯泡中的灯丝 延展 导电 导热 -- 项目 物理性质 用途 特 性 颜色 金属大多数是_______色,铜为_______色,金是________色  钨的熔点高,被用来制造________;铜的________优良,被广泛用于电子制造业;金特有的黄色象征富有和高贵,常用作________等  状态 常温下大多数金属都是固体, ________是液体  其他 性质 不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大:________的熔点最高,________的熔点最低;________的导电性和导热性最好  银白 红 黄 汞 钨 汞 银 灯丝 导电性 饰品 -- 知识链接:金属之最 (1)地壳中含量最多的金属元素—铝(Al) (2)人体中含量最高的金属元素—钙(Ca) (3)目前世界年产量最高的金属—铁(Fe) (4)导电、导热性最好的金属—银(Ag) (5)硬度最高的金属—铬(Cr) (6)熔点最高的金属—钨(W) (7)熔点最低的金属—汞(Hg) (8)自然界密度最大的金属—锇(Os) -- (9)自然界密度最小的金属—锂(Li) (10)最早使用的金属—铜(Cu) (11)生活中使用最广泛的金属—铁(Fe) -- 3.合金 (1)合金的概念及其性质特征 概念 在某种金属中加热熔合其他________或________后形成的具有________的混合物  性质 特征 合金的硬度一般________组成它们的金属  合金的熔点一般________组成它们的金属  合金的抗腐蚀性一般________组成它们的金属,且具有更优良的机械性能  应用 比较合金和组成合金的组分:相互刻划,产生明显划痕的是纯金属 金属 非金属 金属特征 大于 低于 强于 -- (2)常见的合金 铁合金 生铁和钢是________不同的两种铁合金  铜合金 青铜(铜、锡合金)、黄铜(铜、锌合金),________合金是人类使用最早的合金,可用于制作机器零件  焊锡 锡、铅合金,熔点低 铝合金 性能 强度大、质量轻、耐腐蚀 用途 制造飞机外壳 钛合金 性能 耐高温、耐腐蚀、强度高 用途 航空、航天工业及化学工业 含碳量 青铜 -- 知识链接➡生铁:含碳量为2%~4.3%,做炉具、炊具等; 钢:含碳量为0.03%~2%,做医疗器械、餐具等。 特别提醒➡(1)合金是由物理变化形成的,属于混合物。 (2)合金中至少含有一种金属。 (3)合金一定具有金属的性能。 -- 知识点2 金属矿物及其冶炼 1.金属资源:广泛存在于地壳和海洋中,大部分以________的形式存在,少数很不活泼的金属(金、银、铂等)以________的形式存在。  2.常见的金属矿物及主要成分 名称 铝土矿 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 黄铁矿 主要成分 Al2O3 ________ ________ FeCO3 FeS2 化合物 单质 Fe2O3 Fe3O4 -- 3.金属的冶炼 (1)铁的冶炼 ①工业炼铁:高炉炼铁 图示   原料及 其作用 焦炭 燃烧提供热量,提供CO 石灰石 除去铁矿石中的杂质,形成炉渣 ②实验室铁的冶炼(详见核心实验突破) -- (2)工业炼铝:用电解法冶炼铝,反应的化学方程式:_________________。  -- 4.工业上冶炼金属的方法 (1)还原法:用还原剂(H2、CO、C)夺取金属氧化物中的氧,使其还原成金属单质。 一氧化碳炼铁:__________________________;  木炭还原氧化铜:__________________________;  氢气还原氧化铜:__________________________。  (2)电解法 电解氯化镁制取金属镁:__________________________;  电解氧化铝制取金属铝:__________________________。  -- (3)湿法冶金:用较活泼的金属与较不活泼金属的盐溶液反应,将不活泼的金属置换出来,如______________________________。  Fe+CuSO4═Cu+FeSO4 -- 知识点3 金属资源的保护与利用 1.钢铁的锈蚀与防护 铁生锈 的条件 ①铁与空气中的________和________共同作用(缺一不可),生成铁锈(主要成分:_______);  ②铁锈的特点:疏松多孔易吸水,生锈后会加快铁锈蚀的速度 影响因素 ____________和____________、湿度、酸碱性等都是影响钢铁锈蚀的因素 减缓 钢铁 锈蚀 原理 隔绝________或________ ①保持金属表面的洁净干燥,如用过的铁锅擦洗干净; ②在金属表面涂覆保护层,如____________、____________、覆盖搪瓷或塑料等;  ③在钢铁表面镀上一层不易锈蚀的金属或用“烤蓝”等方法形成致密保护层; ④改变金属的组成和结构,如制成合金 方法 氧气 水蒸气 Fe2O3 钢铁的成分 环境的温度 氧气 水蒸气 涂刷矿物油 油漆 -- 知识拓展➡(1)铜生锈:久置的铜制品表面会锈蚀生成铜绿,化学式为[Cu2(OH)2CO3],铜绿是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果。 (2)铝生锈:金属铝虽然较活泼,但在其表面容易形成一层致密而坚固的氧化铝薄膜保护层,从而阻止内部金属继续氧化,具有“自我保护能力”,而不容易被锈蚀。 -- 2.废旧金属的回收利用 (1)随意弃置废旧金属,既________________,又____________________。 (2)回收利用废旧金属既可以保护环境,又能节约资源和能源。 (3)保护金属资源的措施 ①防止金属腐蚀;②回收利用废旧金属;③合理有效地开采金属矿物,如稀土资源;④寻找金属的代替品。 造成环境污染 浪费了有限的金属资源 -- 判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。 1.常温下所有的金属都呈银白色。( ) 2.常温下,金属都是固态。( ) 3.钢是纯净物,生铁是混合物。( ) 4.合金是混合物,属于合成材料。( ) 5.合金中只有金属,没有非金属。( ) 6.赤铁矿和生铁都属于铁的合金。( ) 7.CO用于冶炼金属体现了CO的氧化性。( ) × × × × × × × -- 8.铝是地壳中含量最高的金属元素,所以人类最先利用的金属是铝。( ) 9.C和CO还原Fe2O3,均发生了置换反应。( ) 10.工业炼铁和实验室炼铁得到的均是纯铁。( ) 11.在高炉炼铁中,焦炭为铁矿石的还原剂。( ) 12.必须同时隔绝空气和水才能防止铁生锈。( ) × × × × × -- 核心实验突破 实验1金属的冶炼(非课标要求必做实验) 1.实验室模拟炼铁装置 (1)反应原理:____________________________(用化学方程式表示)。  -- (2)实验步骤及其分析 ①连接仪器,加入试剂前应先进行的操作是_____________________。  ②装入试剂并固定装置。 ③先向硬质玻璃管中通入CO,再点燃酒精灯的目的是_______________。  ④实验结束后,先停止加热,继续通CO直到硬质玻璃管冷却,目的是________________________________和防止澄清石灰水被吸入硬质玻璃管使其炸裂。  检查装置的气密性 排净装置内的空气,防止爆炸 防止生成的铁在高温下被氧化 -- (3)实验现象 ①加热一段时间后,观察到硬质玻璃管中的粉末由________逐渐变为________。  ②试管中澄清石灰水________,反应的化学方程式:________________。  ③装置最末端的玻璃管尖嘴处产生________________,发生反应的化学方程式:________________________。  红棕色 黑色 变浑浊 Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O 蓝色火焰 -- (4)实验结论:Fe2O3被还原成单质Fe;CO被氧化生成CO2。 (5)实验补充 ①此实验能证明:一氧化碳具有________性和________性。  ②证明产物中含铁粉的方法:取少量产物于试管中,加入________,有________产生,证明产物中含铁粉。  温馨提示➡①反应条件:高温;若无酒精喷灯可在酒精灯火焰上加一个金属网罩。 ②CO有剧毒,应将尾气点燃或收集处理,防止污染空气。 还原 可燃 盐酸 气泡 -- 【装置改进】 (1)教材实验的不足 澄清石灰水不能将生成的二氧化碳完全吸收,排出的气体是二氧化碳和一氧化碳的混合物,点燃时效果不佳。 (2)装置的改进及其创新 ①通过密闭容器把尾气收集起来,如连接气球(如图1);也可以把二氧化碳用氢氧化钠溶液吸收,再将一氧化碳收集起来(如图2)。 -- ②如图,把二氧化碳用氢氧化钠溶液吸收,把一氧化碳干燥后通到酒精喷灯处,将尾气中的CO燃烧产生的热量用于实验中的加热,既_____________,又_________________。  节约了能源 避免了污染空气 -- ③如图,把二氧化碳用氢氧化钠溶液吸收,把一氧化碳干燥后通入CO进口处,既_____________,又___________________,还__________________。 保护了环境 提高了原料的利用率 减少了二氧化碳的排放 -- 2.实验室炼铜 (1)反应原理:_______________________。  (2)实验装置 (3)实验现象 大试管中的粉末由________逐渐变为________;试管中______________。 黑色 红色 澄清石灰水变浑浊 -- (4)实验反思 ①实验刚开始看到澄清石灰水变浑浊________(填“能”或“不能”)确定氧化铜与炭粉已经反应了。  ②实验结束后,应该先把导管从澄清石灰水中撤出再熄灭酒精喷灯,原因是__________________________。  ③试剂也可选用超细炭粉与氧化铜粉末混合后进行实验,目的是_________________________________________________。  不能 防止液体倒吸,炸裂试管 增大反应物的接触面积,使反应更充分、更快 -- 一题多设问 【例1】某化学兴趣小组用如图装置做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。 -- (1)实验中,可以观察到B装置玻璃管内的现象:_______________________;发生反应的化学方程式为________________________。  (2)装置C中,Ca(OH)2溶液的作用是___________________;从环保角度考虑,该装置可采取的一种尾气处理方法是____________________________。 (3)实验开始应先通CO,然后再加热,目的是______________________。  (4)若在模拟实验中通入的气体是H2或CO中的一种,怎样证明通入的气体是CO:________________________________________________。  (5)若没有A装置,则该实验不能达到检验气体生成物的目的,原因是_____。 粉末由红棕色变为黑色 检验是否有CO2生成 在右端出气口放一燃着的酒精灯 排净装置内的空气,防止加热时发生爆炸 若C装置中Ca(OH)2溶液变浑浊,则证明通入的是CO 因为A装置能吸收CO2,若没有A装置,则杂质中的CO2也能使Ca(OH)2溶液变浑浊,对检验气体生成物造成干扰 -- 【拓展实验】 该化学兴趣小组继续用如图所示装置完成木炭还原氧化铜的实验,并对生成的红色固体成分进行探究。 -- (6)木炭与氧化铜发生置换反应生成使澄清石灰水变浑浊的气体。该反应的化学方程式是________________________________________。  (7)木炭呈块状,实验时要先将木炭研细,再与CuO粉末混合均匀后使用。这样处理的目的是____________________________________________。  (8)酒精灯火焰处加有铁丝网罩,其作用是______________________。  增大反应物的接触面积,使反应更充分、更快 使火焰集中,提高温度 -- 实验2 探究影响钢铁锈蚀的因素 1.实验设计 编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 装置           实验 现象 无明显 锈迹　 无明显 锈迹　 铁钉表面 出现_____ 铁钉表面 出现_____ 铁钉表面 出现_____ 生锈 程度 不生锈 不生锈 生锈 生锈严重 生锈严重 锈迹 锈迹 锈迹 -- 实验 分析 ①对比装置Ⅰ和Ⅲ,说明铁生锈与________有关。  ②对比装置Ⅱ和Ⅲ,说明铁生锈与________有关。  ③对比装置Ⅲ和Ⅳ,说明________可以加快铁的生锈速率。  ④对比装置Ⅲ和Ⅴ,说明________可以加快铁的生锈速率  温馨提示➡装置Ⅱ中植物油的作用是隔绝氧气(空气)。 水 氧气 氯化钠 食醋 -- 2.实验结论 (1)铁与空气中的________和________共同作用,生成铁锈。  (2)氯化钠溶液(食盐水)、酸性溶液可加快钢铁的锈蚀。 3.实验反思 (1)实验用铁钉必须清洁无锈。 (2)实验用蒸馏水必须煮沸,目的是________________________________;迅速冷却的目的是________________________________________。  (3)环境的温度、湿度、氧气的浓度及酸碱度都会影响铁钉的锈蚀,注意控制变量。 氧气　 水蒸气 赶出溶解在水中的氧气 防止空气中的氧气再次溶解在水中 -- 4.装置改进及其创新 (1)如图1是同学们借助U形管探究钢铁锈蚀的条件的装置图。过一段时间后观察到的现象为钢丝棉1、2生锈,且1比2锈蚀严重,钢丝棉3、4无变化,U形管液面左高右低。 优点:实验装置集成化,增强了实验的对比性。 图1 -- 图2 (2)通过压强的变化来判断铁丝是否生锈:如图2、3在密闭容器内,铁生锈消耗氧气,冷却到室温后引起压强变化,可以观察到明显现象。 图3 -- 【拓展实验】 [铜锈蚀]长期露置在空气中的铜也会锈蚀。同学们依照铁钉锈蚀的探究方法设计如图4的实验方案探究影响铜锈蚀的因素。 图4 较长时间后,只有试管甲中铜片上附着一层绿色的锈渍,其他均无明显现象。该实验说明铜生锈的条件是_________________________________,若要证明氧气参与反应,只需要对比________(填实验序号)试管实验即可。  铜与氧气、二氧化碳和水同时接触 甲、乙 -- 一题多设问 【例2】为了探究铁锈蚀的条件,某同学设计如下实验,请回答下列问题: -- (1)实验前,必须将铁钉打磨光亮的原因是_______________________。  (2)图B中植物油的作用是____________________________。  (3)A和C图实验对比说明________________________________;实验中能证明铁钉生锈需要氧气的实验组合是_______(填字母)。  (4)为了防止铁制品生锈可以采取的合理措施是__________________。  (5)为探究食盐水是否会影响铁钉的生锈速率,对比实验A和D,得出的实验结论是____________________________。  除去表面的氧化物及污物 防止空气中的氧气溶解在水中 铁生锈的条件是铁需要与水接触 AB 刷漆或涂油 食盐水能加速铁钉的生锈 -- 【拓展实验】 (6)某同学设计了如图所示的三个对比实验,一段时间后,甲中的现象为铁丝生锈,试管内液面上升,乙和丙中均无明显变化。由此得出铁丝锈蚀的过程,实际上是铁丝与氧气和水发生化学反应的过程。 -- 核心考点过关 考点1 常见的金属材料 1.(2024·湖北)湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑,其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是( ) A.属于金属材料 B.熔点高于纯铜 C.硬度低于纯锡 D.铜、锡均能与稀硫酸反应 A -- 2.(2024·广东)广东省博物馆馆藏丰富。下列藏品主要由金属材料制成的是( ) D -- 3.(2024·成都)2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的火箭成功发射。下列材料用途的对应性质解释不合理的是( )   A.偏二甲肼作火箭燃料——可燃性　　 B.铝合金作火箭的骨架——密度大 C.碳纤维复合材料作飞船外壳——耐高温 D.特种橡胶制成太空服加压层——弹性好 B -- 4.(2024·烟台)中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是( ) A.《梦溪笔谈》—石油:“燃之如麻,但烟甚浓”——石油的不完全燃烧 B.《天工开物》:“每金七厘,造方寸金一千片”——金的延展性强 C.《梅花》:“遥知不是雪,为有暗香来”——分子在不断地运动 D.《吕氏春秋》:“金(指铜)柔锡柔,合两柔则刚”——铜锡合金的硬度比铜、锡小 D -- 5.(2024·湖南)劳动技术课上,同学们利用胶水、铁丝、彩纸、蜡烛和竹片等材料,制作了融合其他学科知识的创意灯笼。下列制作灯笼的材料中,属于金属材料的是( ) A.胶水　　 B.铁丝 C.彩纸　 D.蜡烛 B -- 6.(2024·河北)如图所示为电动起重机的工作场景。下列说法正确的是( )   A.钢属于合金 B.铁属于非晶体 C.塑料属于天然材料 D.图中所示的滑轮属于定滑轮 A -- 7.(2023·临淄二模)明末科学家宋应星编写的《天工开物》是一部百科全书式的科学巨著。书中全面、系统地记录了我国古代农业和手工业的生产技术,在科学史上具有很高的价值。 (1)书中记载明矾可用于净水。明矾中含有钾离子,钾离子的化学符号是_________。  (2)“每红铜六斤,入倭铅四斤,先后入罐熔化,冷定取出,即成黄铜”,其中红铜是纯铜,倭铅是金属锌。得到黄铜的过程是________(填“物理”或“化学”)变化。  K+ 物理 -- (3)造纸:古法造纸的步骤是斩竹漂塘、煮楻足火、荡料入帘、覆帘压纸、透火焙干。“透火焙干”是将纸张加热焙干,加热时需要将木炭架空燃烧,火才更旺,原因是______________________________________________。  (4)制盐:“汲水而上,于釜中煎炼,顷刻结盐,色成至白。”该制盐方法中,提纯盐的方法是________。  增大可燃物(木炭)与氧气的接触面积,使燃烧更充分 蒸发结晶 -- 考点2 金属矿物及其冶炼 8.(2024·山西)我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知:Zn的冶炼温度为904 ℃,Zn的沸点为906 ℃。)请结合图文信息,分析思考,解决问题: -- (1)装入原料器之前,将炉甘石敲碎的目的是________________。  (2)高温炉内,碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为________________________。该反应生成物中碳元素的化合价为________。  (3)冷凝器中发生的变化属于________。  (4)我国古代冶锌晚于铁和铜,结合已知信息,分析说明其中的原因是________________________________。  增大反应物的接触面积,使反应更充分,易与氧气反应 +2 物理变化 锌的金属活动性比铁和铜强 -- 9.(2024·滨州)小明和同学们在学习了工业炼铁的原理后,想通过自制一氧化碳模拟工业炼铁的化学原理。 【查阅资料】①二氧化碳和炭粉在高温的条件下生成一氧化碳; ②饱和碳酸氢钠溶液不与二氧化碳反应; ③饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢气体; ④一氧化碳既不与氢氧化钠溶液反应也不与澄清石灰水反应; -- 【设计并进行实验】同学们设计并进行了下图所示的实验(装置气密性良好); -- 【实验分析】请结合实验完成下列问题: (1)装置A中发生反应的化学方程式为_____________________________。 (2)装置C的作用是_____________________。  (3)装置E中发生反应的化学方程式为____________________________。  (4)反应完毕,装置H中玻璃管内观察到的现象是_____________________,该反应的还原剂是________(填化学式)。  (5)装置J中点燃的酒精灯的作用是_______________________________。  CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 干燥二氧化碳气体 CO2 + 2NaOH ═Na2CO3 + H2O 固体由红棕色变成黑色 CO 处理尾气,防止一氧化碳污染空气 -- 考点3 金属资源的保护与利用 10.(2024·滨州)下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是( ) A.经常用食盐水清洗铁制品 B.保持铁制品表面清洁干燥 C.在铁制品表面涂油漆 D.在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属 A -- 11.(2024·苏州)下列有关金属的说法正确的是( ) A.常温下,所有金属单质均是固体 B.工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁 C.铁的锈蚀只与空气中的氧气有关 D.废旧铁制用品应该直接填埋处理 B -- 12.(2024·吉林)蒸汽眼罩可以舒缓眼部疲劳,其填充物的主要成分:铁粉、食盐和活性炭等。 (1)金属资源的利用:蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈,其原理是铁粉与空气中的水和________反应。  (2)金属资源的保护:蒸汽眼罩使用前需要________保存,防止铁粉生锈。  (3)结合上述问题,谈谈你对铁生锈利或弊的认识。  氧气 密封 好处:铁生锈可以吸收O2和H2O,作干燥剂/双吸剂;坏处:浪费金属资源 -- 13.(2024·福建)废金属是宝贵的资源。 (1)废铜块能制成薄铜片,利用了铜的________性。  (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________。  延展 溶液由无色变为蓝色 Zn -- (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 CH4+2CO+4X中,则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:________________________________。  H2O 用水吸收CO2 -- 14.(2023·安徽)某兴趣小组进行铁腐蚀的实验探究。 【知识回顾】 铁是一种化学性质较活泼的金属,常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。 (1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是________________________。  (2)铁锈的颜色是________。  Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ 红褐色 -- 【实验探究】 该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究,一段时间后,在A和B中没有观察到明显现象,C和D中铁钉有锈蚀。 (3)B中将蒸馏水煮沸的目的是________________________________。  (4)ABD对比,说明铁钉锈蚀需要的物质是___________;C中的铁钉比D中的锈蚀更严重,原因是_____________________________________。  除去水中溶解的氧气,防止干扰实验 氧气和水 C中的铁钉与氧气和水充分接触 -- 【拓展探究】 (5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化,该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下,向锥形瓶中加入少量稀盐酸,同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化,直至反应完全。 ①测量过程中要保持恒温,理由是_____________________________。  防止温度变化影响气体压强的测定 -- ②请在图中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势。 -- 核心素养提升 15.(2024·烟台)在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动,请你一起参与下列任务。 【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板 (1)区分铝片和铁片的物理方法是_______________________(写1种)。  【任务二】预处理金属底板 (2)用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈,可以用________(写1种物质名称)。  用磁铁吸引 稀盐酸 -- 【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻 (3)首先将有镂空图案的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铝片和铁片上,然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中,将铁片浸入足量的乙蚀刻液中,一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案,没有附着物;铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的________、________(填序号)。  ①硫酸铜溶液　②硝酸银溶液　③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液　⑤氯化钠溶液 ③　 ① -- 【任务四】金属蚀刻画的后处理 (4)将蚀刻好的金属片清洗掉废液,去掉不干胶保护膜,进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是_________________________________ (写1种合理的方法)。  保持铁片蚀刻画表面清洁干燥 -- 【任务五】废液回收利用 (5)铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,得到________溶液,回收保存。  (6)铁片蚀刻废液处理,如下图所示: 过程①加入的物质X是________,过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是__________________________。  氯化铝 铁粉 Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ -- ①3H2+Fe2O32Fe+3H2O ②3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ ③3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ④CO+CuOCu+CO2 ⑤C+2CuO2Cu+CO2↑ ⑥H2+CuOCu+H2O 2Al2O34Al+3O2↑ 2Al2O34Al+3O2↑ Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 2CuO+C2Cu+CO2↑ CuO+H2Cu+H2O MgCl2Mg+Cl2↑ Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 2CO+O22CO2 2CuO+C2Cu+CO2↑ Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 2CuO+C2Cu+CO2↑ 2C+ZnCO3Zn+3CO↑ $$