2025年河北省中考化学一轮复习----金属材料 金属资源的利用和保护

金属材料　金属资源的利用和保护 导电 导热 延展 银白 红 黄 铝 钙 铁 更大 更强 含碳量不同 焊接金属 Fe2O3 Fe3O4 提供热量 氧气 水蒸气 Fe2O3·xH2O 空气(或氧气)或水 刷漆 涂油 Fe2O3＋6HCl=== 2FeCl3＋3H2O[或Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O] 回收利用废旧金属 判断下列说法的正误，并在题上改正错误的地方或举出反例。 1．金属能导电，则能导电的一定是金属。( ) 【分析】石墨可以导电，但石墨不是金属。 2．赤铁矿、氧化铜均属于合金。( ) 【分析】赤铁矿是铁矿石，氧化铜属于氧化物，均不是合金。 3．生铁的含碳量比钢的含碳量大。( ) 4．合金中一定含金属元素，但合金中不一定全是金属元素。( ) 5．严重锈蚀的金属材料没有回收价值。( ) 【分析】生锈的金属材料回收能节约金属资源。 × × √ √ × 6．导电性最好的金属是铜。( ) 【分析】导电性最好的金属是银。 7．高炉炼铁得到的是生铁。( ) 8．为除去铁制品表面的锈迹，可将其长时间浸泡在稀硫酸中。( ) 【分析】氧化铁和铁均与稀硫酸反应，长时间浸泡在稀硫酸中会腐蚀铁制品。 × √ × 重难点1 金属材料 【例1】('24石家庄藁城区二模)“中国高铁”作为中国的一张“金名片”，具有满满的科技含量，制造高铁会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法不正确的是(　 　) A．铜是人类最早利用的金属材料 B．铝制品的抗腐蚀性能好是因为铝在常温下化学性质稳定 C．合金相对于纯金属，其硬度更大，熔点更低 D．日常生活中使用的金属材料大多数是合金 B 1．('24苏州)苏州是历史悠久的文化名城，古今建筑交相辉映。下列建筑材料属于金属材料的是(　 　) A．旧城墙的青砖　　　　　　 B．古城门的铜钉 C．火车站立柱的水泥 D．博物馆天窗的玻璃 B 2．('24石家庄42中二模)2023年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是(　 　) A．铝锂合金的硬度比纯铝更大 B．铝锂合金的熔点比纯铝更高 C．合金一定是混合物 D．大多数金属在常温下是固态 B 在物质分类上，合金属于混合物，合金中的各成分保持各自原有的化学性质；一般合金的硬度比纯金属的要大，熔点比纯金属要低，抗腐蚀性比纯金属更好，其用途比纯金属更广泛。 物质的性质很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素，在考虑物质用途时，还需考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。如铜具有良好的导电性，但其密度较大，且价格较高；而铝的密度较小，且导电性能也较好，价格较铜便宜，被广泛应用于高压输电线的制作。 重难点2 金属资源的保护 【例2】('24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 1．('23青岛)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 D 2．('24吉林)蒸汽眼罩可以舒缓眼部疲劳，其填充物的主要成分是：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 利：铁生锈时吸收氧气 和水，可用于保存食物，延长食品保质期；弊：铁锈蚀，浪费金属资源 1．防止铁生锈实质就是破坏铁生锈的条件，即隔绝水和氧气(或空气)，此外还可以通过制成合金，增加抗锈蚀能力。 2．铝制品不易锈蚀的原因是铝在空气中与氧气反应，在其表面生成致密的氧化膜，阻止铝进一步氧化；铁易被锈蚀也是因为铁锈疏松多孔，不仅不能阻止铁进一步锈蚀，还会加快铁的锈蚀。 【实验】金属与纯金属相互刻画 　 比较合金和纯 金属的硬度 性质 比较 现象 黄铜 铜 硬铝 铝 光泽和颜色 有光泽、黄色 有光泽、红色 有光泽、银白色 有光泽、银白色 硬度 黄铜比铜大 硬铝比铝大 结论 合金与其成分金属的物理性质有差异,一般合金的硬度大于其成分金属的硬度 1. 台灯(如图所示)是一种常见的照明工具。回答下列问题。 (1)台灯上由金属材料制成的有_______(填序号)。  (2)铜质插头利用了金属材料铜具有__________。  (3)铝制铝箔是利用了金属的__________。  ①②④ 导电性 延展性 2.小红同学在家里收集了一些金属材料,其中有:①铁片、钢片,②黄铜片、纯铜片,③纯铝片、硬铝片。 (1)她将上述每组中的两种金属互相刻画,目的是_______________________ ____________________,由此得出的结论是___________________________ ___________。  (2)小红还查阅了相关资料,获得了以下信息: 纯金属 合金 铅 镉 铋 锡 焊锡(锡铅 合金) 武德合金(铅、铋、锡、镉组成的合金) 熔点/℃ 327 321 271 232 183 70 比较合金与组成它们的 纯金属的硬度大小 合金的硬度比组成它们的纯 金属的大 分析表中有关数据,可得出的结论是_________________________________ ______。写出上表中武德合金的一种重要用途:________________。  (3)通过以上探究,小红发现合金的很多性能比组成它们的纯金属______(填“好”或“差”),因此日常使用的金属材料大多数是________(填“纯金属”或“合金”)。  合金的熔点比组成它们的纯金属的 低 作电路保险丝 好 合金 实验一 实验室模拟炼铁(一氧化碳还原氧化铁) 反应 原理   化学方程式:①__________________________________ 实验 装置 实验 步骤 a.连接好装置,检查装置的气密性; b.装药品,固定仪器;先点燃酒精灯再通入一段时间CO; c.点燃酒精喷灯,给氧化铁加热; d.反应结束,先熄灭酒精喷灯,继续通CO直至试管冷却; e.停止通CO,熄灭酒精灯 实验 现象 a.玻璃管中②________色粉末逐渐变为③______色  b.试管中澄清石灰水④__________ c.尾气燃烧火焰为⑤_________ 产物 检验 a.用磁铁吸引:若生成物能被磁铁吸引,则说明生成了铁。 b.用稀盐酸检验:将生成物加入稀盐酸中,若有气泡冒出且溶液变成了浅绿色,则说明有铁生成 红棕 黑 变浑浊 蓝色 补充 说明 a.实验前先通入一氧化碳是为了⑥____________________________ ___________________________________________,以免加热时一氧化碳与空气混合燃烧引起爆炸;  b.实验完毕后继续通入一氧化碳至玻璃管冷却,目的是防止还原生成的铁在高温下被进入的空气中的氧气再次氧化,同时防止澄清石灰水倒吸使玻璃管炸裂; c.一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,应将排出的尾气⑦_________ _________;  d.实验时,首先点燃尾气处的酒精灯,最后熄灭尾气处的酒精灯,目的是⑧______________________________。  氧化碳与装置中的空气混合，加热时发生爆炸 排尽玻璃管内的空气，防止一 点燃或 收集起来 防止一氧化碳逸出，污染空气 尾气 装置 改进 实验 装置 改进 【例1】('24河南二模)如图是某学生改进一氧化碳还原氧化铁的实验装置图。 (1)若先给氧化铁加热再通一氧化碳，可能产生的后果是_______________ __________；写出A处玻璃管内发生反应的化学方程式________________ ______________________。 (2)B装置中产生的现象可以判断反应是否开始，则B中的试剂是_______ _________。 (3)C装置的作用是______________________________________。 CO不纯而使 装置爆炸 3CO＋Fe2O3 澄清 石灰水 收集未反应的一氧化碳，防止污染空气 (4)【创新设问】实验结束后是否需要将导管从B中取出，并说明原因________________________________________________________________________。 (5)【装置改进】①请结合一氧化碳的性质解释设计C装置的原因________ ________________________。 ②由于氢氧化钙的溶解度较小，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________________的混合物，通过点燃的方法处理的效果不佳。于是同学们对采用点燃方式的尾气处理装置进行了改进，除了设计的C装置外，还有以下改进装置(如图D和E)。 不需要，实验结束后继续通CO至装置冷却，B中液体不会倒吸(合理即可) CO难溶 于水，且不与水发生反应 CO和CO2 (ⅰ)D装置中盛放的试剂最好是____________________________，换为该装置后是否需要添加尾气处理装置并说明理由________________________ ________________________________________。 (ⅱ)E装置的优点是能实现CO循环利用。具体方法：将反应后的气体通入E装置，再将处理后气体通入硬质玻璃管中，则试剂X是__________。 氢氧化钠溶液(合理即可) 不需要，未反应的CO进 入集气瓶中，不会逸散到空气中(合理即可) 浓硫酸 实验二 铁钉生锈条件的探究 实验用品 洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和氯化钙(干燥剂) 研究方法 控制变量法 实验设计 取三枚无锈的洁净铁钉,进行如下实验,一周后观察试管中铁钉的生锈情况 实验 条件 铁钉与空气和水同时接触 铁钉全部浸没在蒸馏水中 铁钉在干燥的空气中 实验 装置 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 实验 现象 一周后,试管Ⅰ中铁生锈,试管Ⅱ、Ⅲ中铁钉未生锈 实验 分析 对比试管Ⅰ、Ⅱ可知铁生锈需要①______________;对比试管Ⅰ、Ⅲ可知铁生锈需要②______________ 实验 结论 铁生锈的条件是与③____________同时接触  补充 说明 a.铁钉用前要用砂纸打磨,目的是④________________________;  b.实验中的蒸馏水必须要煮沸,目的是⑤______________________;  c.试管Ⅱ中将煮沸后的蒸馏水迅速冷却的原因是⑥______________ _________;  与氧气接触 与水接触 氧气和水 除去表面的铁锈和污物 除去水中溶解的氧气 防止空气中的 氧气溶解 补充 说明 d.试管Ⅱ中植物油的作用是⑦____________,试管Ⅲ中干燥剂的作用是⑧__________________;  e.实验若在密闭容器内进行,由于氧气被消耗,会使容器内压强⑨________;  f.环境的湿度及酸碱性等因素也会影响铁的锈蚀,如铁与酸或氯化钠等不反应的盐溶液接触会加快铁的锈蚀 隔绝氧气 吸水，保持干燥 减小 装置 改进 【例2】('24长春)实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5～10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。 (1)图1实验中，对比__________(填序号)可知，铁生锈与氧气有关。 (2)图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为________________________ _______________。 A、B U形管左侧铁丝生锈， 右侧铁丝不生锈 (3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是__________ ____________________________________。 (4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处________________________________________ (答一条即可)。 图2实验中 提供了充足的氧气，使反应速率加快 不能探究铁生锈与氧气有关(合理即可) (5)【意外现象】若一段时间后发现图1实验中B、C试管中的铁钉都出现少量锈迹，可能的原因分别是________________________________________ ______________________________________________________。 (6) 完成上述实验后，小组同学又利 用铁钉锈蚀的原理设计了如图3所示的创新实验(开 始时杠杆两边已调平衡)。一段时间后，可观察到 的是杠杆____________(填“左低右高”或“左高 右低”)，说明铁粉锈蚀后质量_______(填“增大” “减小”或“不变”)。 跨学科·物理 图3 B试管的水中溶解了少量氧气(合理即可)，C试管中干燥剂的量太少(或橡胶塞未塞紧，合理即可)　 左低右高 增大 (7) 为探究铁锈蚀的影响因素，课后老师带领同学们，利用氧气传感器测得相关数据如下表。下列分析不正确的是______(填字母)。 A．②③中O2含量减少表明铁已锈蚀 B．①②证明水对铁锈蚀有影响 C．②③证明食盐能加快铁锈蚀 D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响 数字化实验 实验装置 序号 其他试剂 200 s时O2的含量 ① 干燥剂 21% ② 10滴水 15% ③ 10滴水和1.0 g食盐 8% D (8) 结合所学知识分析“切过咸菜的菜刀不及时处理，更容易生锈。”其原因是____________________________________________ ______。 创设真实情境 切过咸菜的菜刀表面粘有食盐水，会加快铁的 锈蚀 命题点1 金属材料的判断与用途(5年4考) 1．判断正误。 (1)('24河北11A)钢属于合金( ) (2)('22河北13D)金刚石、不锈钢和黄金都是金属材料( ) (3)('23河北14A)甲：铅合金先变成液态，说明铅合金比铅的熔点更低( ) √ × √ 甲 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 C．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 B 3．('24河北28(1)2分)老师在课上演示了两个趣味实验。 (1)“火焰分割”。先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部，如图甲所示：再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部，两张铁丝网中间的火焰熄灭，如图乙所示。 甲　　　　　　　乙 ①铁块能拉成铁丝是利用了铁的________性。 ②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因：铁丝网b吸收热量，______(填字母)。 A．使酒精的着火点降低 B．使温度降低到酒精的着火点以下 延展 B 命题点2 金属的锈蚀与防护(5年5考) 4．判断正误。 (1)('24河北14C)丙：左侧铜片生锈，右侧铜片不生锈，说明铜生锈的条件之一是与O2接触( ) 丙 √ (2)('22河北14C)一段时间后，只有①中铁钉生锈，说明铁生锈与水有关( ) √ 5．(1)('20河北29题(3)1分)生活中防止铁质栅栏生锈的一 种方法是______ ________________。 (2)('23河北29题(3)1分)铁锅洗净后擦干，目的是____________。 喷漆 (合理即可) 防止生锈 6. ('24海南二模)某化学兴趣小组在实验室中进行铁的锈蚀实验，选用的试剂有铁粉与炭粉的混合物、氯化钠溶液、蒸馏水、两张同样大小的滤纸，将两张滤纸分别浸润氯化钠溶液和蒸馏水，然后向两张滤纸撒上等质量的铁粉与炭粉的混合物，按如图所示装置(气密性均良好)进行实验。 图Ⅰ 图Ⅱ (1)一段时间后，打开图Ⅰ装置中的弹簧夹，可观察到的实验现象是什么？____________________________。 (2)实验过程中，与图Ⅰ装置比较，图Ⅱ装置中温度计读数上升幅度明显，其原因是什么？__________________________。 (3)请结合该实验，举例说明铁的锈蚀对人类有利的一面_______________ __________________________________________________________________________。 烧杯中的水倒吸入锥形瓶中 氯化钠溶液加快铁的锈蚀 某些食品包装袋内常放入铁粉作“双吸剂”，吸收氧气和水，以防止食品腐败(合理即可) 命题点3 金属的冶炼(5年3考) 7. ('23河北31题4分)某小组同学对炼铁高炉中发生的主要反应进行了知识网络建构，各物质之间的转化关系如图所示(反应条件已略去)。A～H是初中化学常见物质，其中B、D、G为高炉炼铁原料的主要成分，且G为红棕色氧化物。 请回答下列问题： (1)G的化学式为__________。 (2)反应②的基本反应类型为____________。 (3)反应③的化学方程式为____________________。 (4)反应①在高炉炼铁中的作用是____________(写一条即可)。 Fe2O3 分解反应 提供热量 8. ('24安徽一模)某同学用CO(含有少量水蒸气)和氧化铁模拟炼铁实验并检验生成的气体和处理尾气，他设计的微型装置如图所示。下列说法正确的是(　 　) A．a处装置中的氢氧化钠固体可以换成生石灰 B．b处W形管内黑色粉末逐渐变为红棕色，且澄清石灰水变浑浊 C．d处集气瓶内装有氢氧化钠溶液，用于吸收CO D．实验结束后先停止通气再熄灭酒精灯 A 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 2Fe＋3CO2 2．('21河北3题2分)下列有关金属及合金的说法错误的是(　 　) CO2＋C2CO $$