第八单元金属和金属材料单元复习提升--2025-2026学年九年级化学人教版下册

该初中化学讲义聚焦第八单元“金属和金属材料”，通过“考点突破”模块系统梳理知识体系，用框架图呈现金属材料性质与用途的关联、金属活动性顺序等核心内容，对比表格归纳合金与纯金属的性能差异，清晰展现从性质到应用的内在逻辑。 讲义亮点在于真实情境题设计，如高铁材料分析、探月金属颗粒成因探究，例题2通过金属活动性顺序推断培养证据推理的科学思维，铁生锈实验题强化科学探究与实践能力。分层训练兼顾基础与提升，助力教师精准教学，提升学生自主复习效率。

第八单元 单元复习提升 考点突破：金属材料的性质在很大程度上决定了金属材料的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑金层的用途时，还需要考虑金属的价格、资源、废料是否易于回收、对环境的影响以及是否美观、使用是否便利等多种因素 例题1.金属在生产和生活中的应用极为广泛。 （1）生铁和钢是两种含碳量 (填“相同”或“不同”)的铁合金。 （2）下列生活用品中利用了金属材料良好的导热性的是 (填字母)。 A.镀铬水龙头 B.铸铁暖气片 C.黄铜钥匙 （3）焊接钢轨的反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝，该反应的化学方程式为 ，,氧化铝中铝元素和氧元素的质量比为 。 （4）火药发明于唐朝。为使烟火产生耀眼的白光，可在其火药中加入 (填一种金属名称)。 （5）青铜是金属冶铸史上最早的合金，其主要成分是铜和锡。下表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载：“金(铜)柔锡柔,合两柔则为刚”据此判断A是 。 物质 A B 硬度 2.5~3 5~6.6 强化冲刺训练：1 近年来，我国高铁飞速发展，中国已成为世界上唯一个高铁成网运行的国家。请回答下列问题。 （1）制造高铁列车使用了多种材料。下列高铁列车的部件中，其主要材料属于金属材料的是 (填字母)。 A.玻璃车窗 B.镁铝合金车体 C.塑料小桌板 D.涤纶座套 （2）高铁电路多用铜质导线，这是利用了铜的延展性和 。 （3）高铁刹车片由合金锻钢制成时速300公里以上的列车紧急制动时，轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到 700 ℃以上，合金锻钢应该具备 （写两条性质） 考点突破：(1)金属的化学性质: ①大部分金属能与氧气反应; ②金属活动性顺序中位于氢前面的金属能与稀酸反应放出氢气; ③金属活动性顺序中位于前面的金属(除了K、Ca、Na)能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。 （2）金属活动性顺序 例题2：中国探月工程取得丰硕成果，嫦娥六号返回器携带的月背样品，对于全面科学探测月球地质、资源等方面的信息有重要意义。 （1）月球上存在天然的铁、铝等金属颗粒而地球上没有的原因是 。 （2）将Zn和金属R(化合物中R的化合价为+2，R的相对原子质量小于64)的混合粉末加人一定量的Cu(NO3)2溶液中，溶液质量的变化情况如下图所示。 ①由图可知Zn、Cu、R的金属活动性由强到弱的顺序为 。 ②c点的滤渣组成情况有 种。 ③bc段反应的化学方程式为 。 （3） 向10.7g Mg、A1、Zn的混合物中加入一定量稀 H2SO4恰好完全反应，溶液的质量增加了10.1g，将反应后的溶液蒸发结晶、干燥，所得固体质量为 。 （4）通常，活动性越强的金属，冶炼难度越大，人类使用的时间越晚。如图为四种金属的最早冶炼历史年代，则甲代表的金属是 (填字母)。 A.铁 B.铜 C.钠 D.锌 强化冲刺训练：2 如图是某同学制作的“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的薄铜片制成的容器安装在轻质船体上，用蜡烛对容器底部加热，喷蒸汽时，“蒸汽船”就向左行驶。下列说法错误的是（ ） A. 用铜制作装水的容器，利用了铜良好的导热性 B. 加热后，观察到铜制容器底部变黑，该黑色物质一定是炭 C. 将铜制容器内的水换成干冰，不加热，小船也会向左行驶 D. 将铜制容器换成铝制容器，然后装入较浓的盐酸，不用加热小船也能向左行驶 强化冲刺训练：3 化学学习小组对某工业废水进行实验探究，部分过程如下。下列有关说法正确的是（ ） A.步骤①置换出Fe、Ag两种单质 B.操作a需要漏斗、酒精灯等仪器 C.实验能探明三种金属活动性强弱 D.步骤④加盐酸是为了除去Cu粉 考点突破：金属及其化合物间的转化关系经常在推断题中出现。平时学习中可多试着构建物质间转化图(如Fe 的转化关系如下图所示)，依据网络图分析是解答推断题的有效方法 例题3：A~H是初中化学常见的物质，它们之间的转化关系图所示(部分产物已略去)。已知B是目前世界年产量高的金属，A、E、F是氧化物，C是气体。H的水溶液呈蓝色，G、H中的阴离子相同。 （1）列举D物质的一种用途 （2）反应Ⅱ的化学方程式为 （3）写出反应Ⅰ的化学方程式 （符合条件的均可） （4）如图所示的转化关系中，涉及到的基本反应类型是 。 强化冲刺训练：4 A~G是初中化学常见的物质，其相互反应及转化关系如下图所示（部分反应条件已省略）。已知：A易与人体血红蛋白结合的有毒气体，B是赤铁矿的主要成分，C是相对分子质量最小的氧化物，F是最轻的气体。 (1)G的化学式为 。 (2)反应③的实验现象为 。 (3)写出反应①的化学方程式 。 (4)写出反应②的化学方程式 ，其基本反应类型是 。 考点突破：金属的冶炼原理多为利用还原剂将金属从其矿物中还原出来。对该知识点的考查经常以信息给子题的形式呈现，解答时要善于从题干中获取对解题有用的准确信息，并将信息迁移到我们熟知的知识中运用有关知识解决问题。 例题4：金属材料在人类文明的发展中起着重要作用，古代冶金技术彰显了我国劳动人民的智慧。 Ⅰ. 战国《韩非子·内储说上》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以 （填“单质”或“化合物”）形式存在。 Ⅱ. 北宋沈括所著的《梦溪笔谈》中记载了“湿法炼铜”的方法：“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，即在硫酸铜溶液中加入铁，则可得到铜。该反应的化学方程式是 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。 Ⅲ. 明代宋应星所著的《天工开物》一书，介绍了“火法炼锌”的方法：把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐(如图所示)，泥封,“其底铺薪，发火煅红”“冷定毁罐取出”。 （1）炉甘石加入锌罐之前，先将其粉碎的目的是 （2）反应区中，炉甘石在高温下分解生成氧化锌和另一种氧化物，该氧化物的化学式是 。 （3）反应区中，氧化锌与煤炭中的碳反应生成锌和二氧化碳，该反应的化学方程式是 。 该反应中体现了碳的 (填“还原性”或“氧化性”) （4）必须“冷定”后才能“毁罐”取锌，请从化学变化的角度解释其原因: 。 强化冲刺训练：5 科学精神与社会责任，是化学学科素养更高层面的价值追求。在一次实践活动中，同学们一起参观了某钢铁公司。大家对矿石选取，冶炼和炼钢的工艺流程(如下图)、生铁和钢的区别等，有了全新的认识。 （1）用赤铁矿石冶铁的反应原理是 (用化学方程式表示)。 （2）分析工艺流程，三脱装置B中可能产生污染空气的气体是 。流程C中的生铁属于 (选填“混合物”、“纯净物”或“单质”) （3）流程D中吹入氩气使钢水循环流动。各成分均匀混合，相当于化学实验中 (填一种仪器的名称)的作用。 （4）在钢水铸件机中，高温钢加工成钢制零件时，充入氨气的作用是 。 考点突破： (1)利用化学方程式进行计算时，要把含有杂质的物质质量换算成纯物质的质量 (2)含杂质的物质质量在转化成纯物质质量时可根据下列等式计算：纯物质质量=含杂质的物质质量×纯度=含杂质的物质质量×(1-杂质质量分数) 例题5：工业上，把铁矿石和石灰石等物质一起加入高炉，通入热空气，经过一系列反应最终可得到生铁。（1）炼铁的原料除了铁矿石和石灰石,还需要的一种物质是 . （2）工业上用含氧化铁480t的赤铁矿为原料炼铁，可得到含杂质4%的生铁的质量为多少?(根据化学方程式计算并写出解题过程) 强化冲刺训练：6 碳热还原硫化锌能制备单质锌，主要的反应有：2ZnS+3O22ZnO+2SO2；ZnO+COZn+CO2。100万吨含硫化锌48.5%的闪锌矿，理论上最多能炼出含锌90%的粗锌多少万吨？（结果保留一位小数） 考点突破： (1)铁生锈的条件是铁必须与氧气(或空气)、水同时接触，防止铁生锈只要隔绝氧水即可 (2)金属资源的保护措施： ①防止金属腐蚀; ②回收利用废旧金属; ③有计划、合理地开采金属矿物,严禁不顾国家利益的乱采矿 ④寻我金属的代用品等 例题6.人类文明进步与材料发展关系十分密切。。 （1）铁锅用于炒菜，主要利用铁的 性质 （2）铝合金被广泛用于航天工业。铝合金的硬度比纯铝的硬度 。 （3）一种新型材料氮化铝(AlN)应用于新能源汽车。工业上用氧化铝、焦炭和氮气在高温条件下制得氮化铝，并生成一氧化碳，该反应的化学方程式是 。 （4）世界最大跨径拱桥——广西天峨龙滩特大桥在建造过程中使用了大量钢材。在钢材表面刷漆可防锈，其原因是： 。建造过程中产生的废钢材可回收利用，其意义是 (写一条即可) 强化冲刺训练：7 骑自行车属于低碳生活新时尚。 （1）下列做法不利于自行车防锈的是 (填序号)。 A.金属部件镀金属铬 B.链条涂防锈油 C.雨淋后自然晾干 （2）从垃圾分类角度看，废旧金属属于 （填字母） A.有害垃圾 B.可回收垃圾 C.厨余垃圾 D.其他垃圾 （3）某同学做了铁的锈蚀实验，装置如下图。一段时间后可观察到导管内红墨水的液面 （填“上升”“下降”或“不变”）。 实验突破：铁制品锈蚀条件的探究： 1. 实验方法： 的方法。 2. 实验设计： 3. 实验设计：实验现象及分析 对比实验 现象 结论 A和B A和C 4. 实验结论：铁生锈的条件是 。 5. 实验拓展：下图是探究影响铁锈蚀快慢因素的实验。为探究食盐（主要成分是NaCl）是否可以加快铁的锈蚀，试管甲中的物质X和试管乙中的物质Y分别是 和 。 例题7：某学习小组对铁锈蚀进行探究。 【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？ 【查阅资料】①氯化钙固体可作干燥剂 ②一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参与反应。 【设计与实验】实验Ⅰ：定性探究影响铁锈蚀的因素。 取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入A、B、C、D四支试管中，进行下图甲实验，现象如下表所示。 试管 A B C D 一周后现象 铁钉表面有一层铁锈 铁钉表面无明显变化 铁钉表面无明显变化 铁钉表面有较厚铁锈 （1） 对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是铁与 发生化学反应。 （2） 对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 有关。 实验Ⅱ：定量探究影响铁锈蚀的因素。 小组设计了下图2装置。 检查气密性后，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶中，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞)。数据采集器采集的数据如图3、图4所示. （3）据图3分析，说明铁生锈 (填“放热”或“吸热”)，t2时刻后，反应并未停止但温度却开始降低，原因是 。 （4）图4中，对比AB段和BC段说明 ；t3时刻压强突然变大的原因是 。 【反思与评价】 （5）与实验Ⅰ对比，实验Ⅱ中铁锈蚀明显加快的原因是 。 强化冲刺训练：8 （1）下图实验的目的是 。 （2）用下图装置进行实验，起始时量筒内水面处于50 mL刻度线处，之后水面缓慢上升。水面最终处于 mL刻度线处，原因是 。 （3）为了探究食盐水对铁钉锈蚀速率的影响，兴趣小组设计并完成了下图实验，很快看到实验现象。 ①该实验中红墨水液面可能出现 （填字母），你选择的理由是 。 A.两端仍持平 B.左高右低 C.左低右高 ②老师补充说该实验不足以说明食盐水能加速铁钉的锈蚀，请在该实验的基础上完善此实验方案： 。 （4）为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化，该小组利用下图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 。 ②)请在下图中绘制整个反应过程中锥形瓶内压强的变化趋势。 （5）若要探究铜生锈[铜锈的主要成分是 Cu2(OH)2CO3]是否需要氧气，只需完成下图中的 （填序号）两个实验。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第八单元 单元复习提升 考点突破：金属材料的性质在很大程度上决定了金属材料的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑金层的用途时，还需要考虑金属的价格、资源、废料是否易于回收、对环境的影响以及是否美观、使用是否便利等多种因素 例题1.金属在生产和生活中的应用极为广泛。 （1）生铁和钢是两种含碳量 (填“相同”或“不同”)的铁合金。 （2）下列生活用品中利用了金属材料良好的导热性的是 (填字母)。 A.镀铬水龙头 B.铸铁暖气片 C.黄铜钥匙 （3）焊接钢轨的反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝，该反应的化学方程式为 ，,氧化铝中铝元素和氧元素的质量比为 。 （4）火药发明于唐朝。为使烟火产生耀眼的白光，可在其火药中加入 (填一种金属名称)。 （5）青铜是金属冶铸史上最早的合金，其主要成分是铜和锡。下表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载：“金(铜)柔锡柔,合两柔则为刚”据此判断A是 。 物质 A B 硬度 2.5~3 5~6.6 【答案】（1）不同（2）B（3）2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 9:8（4）镁（5）铜 【解析】（1）生铁和钢都是铁的合金，主要是含碳量不同。 （2） A.利用的是抗腐蚀性，B利用的是导热性，C.利用的是合金硬度大，抗腐蚀性强的特点。故选B （3） 根据题意可知反应方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 其中铝元素与氧元素质量比为（27×2）：（16×3）=9：8 （4） 金属镁在空气中燃烧会发出耀眼的白光，可用来制造烟火。 （5） 合金的硬度比其组成的金属大，“金(铜)柔锡柔,合两柔则为刚”说明青铜的硬度比铜大 强化冲刺训练：1 近年来，我国高铁飞速发展，中国已成为世界上唯一个高铁成网运行的国家。请回答下列问题。 （1）制造高铁列车使用了多种材料。下列高铁列车的部件中，其主要材料属于金属材料的是 (填字母)。 A.玻璃车窗 B.镁铝合金车体 C.塑料小桌板 D.涤纶座套 （2）高铁电路多用铜质导线，这是利用了铜的延展性和 。 （3）高铁刹车片由合金锻钢制成时速300公里以上的列车紧急制动时，轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到 700 ℃以上，合金锻钢应该具备 （写两条性质） 【答案】（1）B（2）导电性（3）耐高温和耐磨 【解析】（1）金属材料包括纯金属和合金，故选B （2） 铜制导线利用了良好的导电性 （3） 轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到 700 ℃以上，需要该合金锻钢具备耐高温和耐磨的性质 考点突破：(1)金属的化学性质: ①大部分金属能与氧气反应; ②金属活动性顺序中位于氢前面的金属能与稀酸反应放出氢气; ③金属活动性顺序中位于前面的金属(除了K、Ca、Na)能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。 （2）金属活动性顺序 例题2：中国探月工程取得丰硕成果，嫦娥六号返回器携带的月背样品，对于全面科学探测月球地质、资源等方面的信息有重要意义。 （1）月球上存在天然的铁、铝等金属颗粒而地球上没有的原因是 。 （2）将Zn和金属R(化合物中R的化合价为+2，R的相对原子质量小于64)的混合粉末加人一定量的Cu(NO3)2溶液中，溶液质量的变化情况如下图所示。 ①由图可知Zn、Cu、R的金属活动性由强到弱的顺序为 。 ②c点的滤渣组成情况有 种。 ③bc段反应的化学方程式为 。 （3） 向10.7g Mg、A1、Zn的混合物中加入一定量稀 H2SO4恰好完全反应，溶液的质量增加了10.1g，将反应后的溶液蒸发结晶、干燥，所得固体质量为 。 （4）通常，活动性越强的金属，冶炼难度越大，人类使用的时间越晚。如图为四种金属的最早冶炼历史年代，则甲代表的金属是 (填字母)。 A.铁 B.铜 C.钠 D.锌 【答案】（1）月球上没有氧气（2）①Zn＞R＞Cu ②2/两 ③R+Cu(NO3)2=R(NO3)2+Cu（3）39.5g（4）B 【解析】（1）月球上没有氧气，金属不会发生反应，故以单质形式存在。 （2） ①将Zn 和金属R的混合粉末加入一定量的Cu(NO3)2溶液中，Zn与Cu(NO3)2反应生成Zn(NO3)2和Cu，每65 份质量的锌可置换出64份质量的铜，反应后固体质量减小，则溶液质量增大。由图可知，溶液质量先增大后减小，说明金属R也能与Cu(NO3)2反应。因为化合物中R的化合价为+2，所以反应的化学方程式为R+Cu(NO3)2=R(NO3)2+Cu，又因为R的相对原子质量小于 64，所以反应后固体质量增大，溶液质量减小。由此可知Zn 先与Cu(NO3)2反应，然后R再与Cu(NO3)2反应。故Zn、Cu、R的金属活动性由强到弱的顺序为Zn>R>Cu。②c点时，溶液质量不再改变，说明反应已结束，且锌完全反应，R可能完全反应，也可能有剩余，即滤渣可能只有铜，也可能有铜和R两种物质，故组成情况有2种。③bc段为R与Cu(NO3)2反应生成R(NO3)2和Cu （3） 向10.7g Mg、A1、Zn的混合物中加入一定量稀H2SO4，恰好完全反应，溶液的质量增加了10.1g，根据质量守恒定律,反应产生氢气的质量为10.7g-10.1g=0.6g。氢气中的氢元素来源于H2SO4中的氢元素，因此H2SO4中氢元素的质量为0.6g。H2SO4中氢元素和硫酸根的质量比为2:96=1:48，则H2SO4中硫酸根的质量为0.6g×48=28.8g，将反应后的溶液蒸发结晶、干燥。所得固体质量为10.7g+28.8g=39.5g。 （4） 越不活泼的金属越容易冶炼，被人类使用得越早，四个选项中铜最不活泼，冶炼得最早，故甲代表铜 强化冲刺训练：2 如图是某同学制作的“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的薄铜片制成的容器安装在轻质船体上，用蜡烛对容器底部加热，喷蒸汽时，“蒸汽船”就向左行驶。下列说法错误的是（ ） A. 用铜制作装水的容器，利用了铜良好的导热性 B. 加热后，观察到铜制容器底部变黑，该黑色物质一定是炭 C. 将铜制容器内的水换成干冰，不加热，小船也会向左行驶 D. 将铜制容器换成铝制容器，然后装入较浓的盐酸，不用加热小船也能向左行驶 【答案】B 【解析】A.用铜制作装水的容器，用蜡烛对容器底部加热，使容器中的水变成蒸汽，利用了铜良好的导热性，故正确；B.由于在加热时铜能与氧气反应生成氧化铜，铜制容器底部的黑色物质还可能是氧化铜，故错；C.将铜制容器内的水换成干冰，由于干冰易升华，不加热，铜管也会向右喷出二氧化碳气体，使小船向左行驶，故正确；D.将铜制容器换成铝制容器，然后装入较浓的盐酸，铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，氢气由铜管向右喷出，不用加热小船也能向左行驶，故正确。故选B 强化冲刺训练：3 化学学习小组对某工业废水进行实验探究，部分过程如下。下列有关说法正确的是（ ） A.步骤①置换出Fe、Ag两种单质 B.操作a需要漏斗、酒精灯等仪器 C.实验能探明三种金属活动性强弱 D.步骤④加盐酸是为了除去Cu粉 【答案】C 【解析】A.由于金属活动性顺序铁>铜>银，则铜能与硝酸银反应，但不能与硝酸亚铁反应，则只能置换出银这一种单质，故A不正确；B.通过操作a，固体与液体分离了，则操作a为过滤，过滤所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，不需要用到酒精灯，故B不正确；C.过量的铜能与硝酸银反应，而不能与硝酸亚铁反应，则能得知三种金属活动性顺序为铁>铜>银。故正确；D.由于铜不能与盐酸反应，则加盐酸无法除去Cu粉，故不正确。故选C。 考点突破：金属及其化合物间的转化关系经常在推断题中出现。平时学习中可多试着构建物质间转化图(如Fe 的转化关系如下图所示)，依据网络图分析是解答推断题的有效方法 例题3：A~H是初中化学常见的物质，它们之间的转化关系图所示(部分产物已略去)。已知B是目前世界年产量高的金属，A、E、F是氧化物，C是气体。H的水溶液呈蓝色，G、H中的阴离子相同。 （1）列举D物质的一种用途 （2）反应Ⅱ的化学方程式为 （3）写出反应Ⅰ的化学方程式 （符合条件的均可） （4）如图所示的转化关系中，涉及到的基本反应类型是 。 【答案】（1）作导线（2）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑（3）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2或Fe3O4+4CO3Fe+4CO2（4）置换反应 【解析】B是目前世界年产量最高的金属，则B是铁。A、E是氧化物，且A和E在高温条件下生成铁，则A、E可能是氧化铁(或四氧化三铁)和一氧化碳，反应Ⅰ是一氧化碳和氧化铁(或四氧化三铁)在高温条件下反应生成铁和二氧化碳。H的水溶液呈蓝色，则H是硫酸铜，反应Ⅲ是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以D是铜或硫酸亚铁。G、H中的阴离子相同，且铁和G的溶液反应生成气体C，则G是硫酸，C是氢气，反应Ⅱ是铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。F是氧化物且F与氢气在加热的条件下反应生成 D，则F是氧化铜，D是铜，反应I是氢气和氧化铜在加热条件下反应生成铜和水。将推出的物质进行验证即可。 强化冲刺训练：4 A~G是初中化学常见的物质，其相互反应及转化关系如下图所示（部分反应条件已省略）。已知：A易与人体血红蛋白结合的有毒气体，B是赤铁矿的主要成分，C是相对分子质量最小的氧化物，F是最轻的气体。 (1)G的化学式为 。 (2)反应③的实验现象为 。 (3)写出反应①的化学方程式 。 (4)写出反应②的化学方程式 ，其基本反应类型是 。 【答案】（1）Fe3O4（2）剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体（3）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（4）2H2O2H2↑+O2↑ 分解反应 【解析】A是易与人体血红蛋白结合的有毒气体，A是CO；B是赤铁矿的主要成分，B是氧化铁；C是相对分子质量最小的氧化物，C是H2O；F是最轻的气体，F是H2； CO和Fe2O3反应生成Fe和CO2，铁能够在氧气中燃烧，生成Fe3O4；水分解能生成氢气和氧气，推测D是铁，E是氧气，G是四氧化三铁; 综上分析:A是CO，B是Fe2O3，C是H2O，D是Fe，E是O2，F是H2，G是Fe3O4 考点突破：金属的冶炼原理多为利用还原剂将金属从其矿物中还原出来。对该知识点的考查经常以信息给子题的形式呈现，解答时要善于从题干中获取对解题有用的准确信息，并将信息迁移到我们熟知的知识中运用有关知识解决问题。 例题4：金属材料在人类文明的发展中起着重要作用，古代冶金技术彰显了我国劳动人民的智慧。 Ⅰ. 战国《韩非子·内储说上》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以 （填“单质”或“化合物”）形式存在。 Ⅱ. 北宋沈括所著的《梦溪笔谈》中记载了“湿法炼铜”的方法：“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，即在硫酸铜溶液中加入铁，则可得到铜。该反应的化学方程式是 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。 Ⅲ. 明代宋应星所著的《天工开物》一书，介绍了“火法炼锌”的方法：把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐(如图所示)，泥封,“其底铺薪，发火煅红”“冷定毁罐取出”。 （1）炉甘石加入锌罐之前，先将其粉碎的目的是 （2）反应区中，炉甘石在高温下分解生成氧化锌和另一种氧化物，该氧化物的化学式是 。 （3）反应区中，氧化锌与煤炭中的碳反应生成锌和二氧化碳，该反应的化学方程式是 。 该反应中体现了碳的 (填“还原性”或“氧化性”) （4）必须“冷定”后才能“毁罐”取锌，请从化学变化的角度解释其原因: 。 【答案】Ⅰ. 单质 Ⅱ.Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 置换 Ⅲ.（1）增大反应物的接触面积，加快反应速率（2）CO2（3）C+2ZnO 2Zn+CO2↑ 还原性（4）防止生成的锌在高温下再次被氧化 【解析】Ⅰ.自然界中的金属除极少数不活泼的金属(金、银)以单质形式存在外，都以化合物的形式存在，金是不活泼的金属，在自然界中主要以单质存在。 Ⅱ.在硫酸铜溶液中加入铁，则可得到铜，反应的方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ，该反应是置换反应/ Ⅲ.（1）粉碎炉甘石可以增大反应物间的接触面积，反应更充分，反应速率更快。 （2） 根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，反应前含有Zn、C、O三种元素，则生成物中也应含有这三种元素，反应区中，炉甘石在高温下分解生成氧化锌和另一种氧化物，另一种氧化物一定含有碳元素，该氧化物的化学式是CO2。 （3） 氧化锌与煤炭中的碳反应生成锌和二氧化碳，该反应的化学方程式C+2ZnO 2Zn+CO2↑，碳能夺取氧化锌中的氧，体现了碳的还原性。 （4） 锌和氧气在温度较高时反应生成氧化锌，因此必须冷却，防止锌再次被氧化 强化冲刺训练：5 科学精神与社会责任，是化学学科素养更高层面的价值追求。在一次实践活动中，同学们一起参观了某钢铁公司。大家对矿石选取，冶炼和炼钢的工艺流程(如下图)、生铁和钢的区别等，有了全新的认识。 （1）用赤铁矿石冶铁的反应原理是 (用化学方程式表示)。 （2）分析工艺流程，三脱装置B中可能产生污染空气的气体是 。流程C中的生铁属于 (选填“混合物”、“纯净物”或“单质”) （3）流程D中吹入氩气使钢水循环流动。各成分均匀混合，相当于化学实验中 (填一种仪器的名称)的作用。 （4）在钢水铸件机中，高温钢加工成钢制零件时，充入氨气的作用是 。 【答案】（1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（2）二氧化硫或SO2 混合物（3）玻璃棒（4）作保护气，防止钢被氧化。 【解析】（1）CO与Fe2O3反应生成Fe和CO2，反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 、（2）分析工艺流程，三脱装置B中生成五氧化二磷、二氧化硫、二氧化硅，具有污染的气体是二氧化硫；流程C中的生铁是铁的合金，属于混合勿。 （3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，该操作相当于玻璃棒的搅拌作用； （4）氮气的化学性质很稳定，在该操作中可以用作保护气。 考点突破： (1)利用化学方程式进行计算时，要把含有杂质的物质质量换算成纯物质的质量 (2)含杂质的物质质量在转化成纯物质质量时可根据下列等式计算：纯物质质量=含杂质的物质质量×纯度=含杂质的物质质量×(1-杂质质量分数) 例题5：工业上，把铁矿石和石灰石等物质一起加入高炉，通入热空气，经过一系列反应最终可得到生铁。（1）炼铁的原料除了铁矿石和石灰石,还需要的一种物质是 . （2）工业上用含氧化铁480t的赤铁矿为原料炼铁，可得到含杂质4%的生铁的质量为多少?(根据化学方程式计算并写出解题过程) 【答案】（1）焦炭（2）350t 【解析】（1）炼铁的原料除了铁矿石和石灰石，还需要的一种物质是焦炭，用来提供还原剂CO和提高炉温。 （2）解：可得到含杂质4%的生铁的质量为x。 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 160 112t 480t (1-4%)x = ，x=350t 答：可得到含杂质4%的生铁的质量为350t。 强化冲刺训练：6 碳热还原硫化锌能制备单质锌，主要的反应有：2ZnS+3O22ZnO+2SO2；ZnO+COZn+CO2。100万吨含硫化锌48.5%的闪锌矿，理论上最多能炼出含锌90%的粗锌多少万吨？（结果保留一位小数） 【答案】36.1万吨 【解析】化学反应前后元素种类质量不变，闪锌矿中锌元素等于生成的粗锌中锌元素，故理论上最多能炼出含锌90%的粗锌质量为： 100万吨×48.5%××100%÷90%≈36.1万吨 考点突破： (1)铁生锈的条件是铁必须与氧气(或空气)、水同时接触，防止铁生锈只要隔绝氧水即可 (2)金属资源的保护措施： ①防止金属腐蚀; ②回收利用废旧金属; ③有计划、合理地开采金属矿物,严禁不顾国家利益的乱采矿 ④寻我金属的代用品等 例题6.人类文明进步与材料发展关系十分密切。。 （1）铁锅用于炒菜，主要利用铁的 性质 （2）铝合金被广泛用于航天工业。铝合金的硬度比纯铝的硬度 。 （3）一种新型材料氮化铝(AlN)应用于新能源汽车。工业上用氧化铝、焦炭和氮气在高温条件下制得氮化铝，并生成一氧化碳，该反应的化学方程式是 。 （4）世界最大跨径拱桥——广西天峨龙滩特大桥在建造过程中使用了大量钢材。在钢材表面刷漆可防锈，其原因是： 。建造过程中产生的废钢材可回收利用，其意义是 (写一条即可) 【答案】（1）导热性（2）大（3）Al2O3+3C+N2AlN+3CO（4）能隔绝空气和水 节约金属资源 【解析】（1）铁锅用于炒菜，主要利用铁的导热性好 （2） 合金的硬度大于其纯金属的硬度 （3） 工业上用氧化铝、焦炭和氮气在高温条件下制得氮化铝，并生成一氧化碳，该反应的化学方程式Al2O3+3C+N2AlN+3CO （4） 在钢材表面刷漆可防锈，其原因是隔绝空气和氧气防止生锈；建造过程中产生的废钢材可回收利用，其意义可以节约金属资源。 强化冲刺训练：7 骑自行车属于低碳生活新时尚。 （1）下列做法不利于自行车防锈的是 (填序号)。 A.金属部件镀金属铬 B.链条涂防锈油 C.雨淋后自然晾干 （2）从垃圾分类角度看，废旧金属属于 （填字母） A.有害垃圾 B.可回收垃圾 C.厨余垃圾 D.其他垃圾 （3）某同学做了铁的锈蚀实验，装置如下图。一段时间后可观察到导管内红墨水的液面 （填“上升”“下降”或“不变”）。 【答案】（1）C（2）B（3）上升 【解析】（1）金属锈蚀是与氧气和水同时接触，雨淋后金属和氧气、水接触，自然晾干，会生锈。 （2） 废旧金属要回收利用以节约金属资源，故选B （3） 铁屑会与水和氧气接触，消耗氧气，锥形瓶内压强减小，在外界大气压作用下，烧杯中的水会沿着导管上升。 实验突破：铁制品锈蚀条件的探究： 1. 实验方法： 的方法。 2. 实验设计： 3. 实验设计：实验现象及分析 对比实验 现象 结论 A和B A和C 4. 实验结论：铁生锈的条件是 。 5. 实验拓展：下图是探究影响铁锈蚀快慢因素的实验。为探究食盐（主要成分是NaCl）是否可以加快铁的锈蚀，试管甲中的物质X和试管乙中的物质Y分别是 和 。 【答案】1.控制变量2.(1)除去水中溶解的氧气 (2)隔绝空气(3)吸收水蒸汽 （4）除去铁钉表面的氧化物或杂质 3.A中铁生锈，B中铁不生锈 铁生锈需要氧气；A中铁生锈，C中铁不生锈 铁生锈需要水。4.水和氧气同时接触；5.氧气 氯化钠溶液 例题7：某学习小组对铁锈蚀进行探究。 【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？ 【查阅资料】①氯化钙固体可作干燥剂 ②一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参与反应。 【设计与实验】实验Ⅰ：定性探究影响铁锈蚀的因素。 取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入A、B、C、D四支试管中，进行下图甲实验，现象如下表所示。 试管 A B C D 一周后现象 铁钉表面有一层铁锈 铁钉表面无明显变化 铁钉表面无明显变化 铁钉表面有较厚铁锈 （1） 对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是铁与 发生化学反应。 （2） 对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 有关。 实验Ⅱ：定量探究影响铁锈蚀的因素。 小组设计了下图2装置。 检查气密性后，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶中，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞)。数据采集器采集的数据如图3、图4所示. （3）据图3分析，说明铁生锈 (填“放热”或“吸热”)，t2时刻后，反应并未停止但温度却开始降低，原因是 。 （4）图4中，对比AB段和BC段说明 ；t3时刻压强突然变大的原因是 。 【反思与评价】 （5）与实验Ⅰ对比，实验Ⅱ中铁锈蚀明显加快的原因是 。 【答案】（1）水和氧气 （2）氯化钠（3）放热 铁生锈放出的热量小于装置散失的热量（4）氯化钠溶液能加快铁锈蚀；铁锈蚀消耗氧气，装置内压强减小，注射器内的稀盐酸被吸入烧瓶，与铁反应生成氢气，导致气压变大。（5）使用的是铁粉且加入了碳粉。 【解析】（1）试管B中缺少氧气，铁钉不生锈；试管C中缺少水，铁钉不生锈；试管A中铁与氧气和水同时接触，铁钉生锈，说明铁锈蚀是与空气中的氧气和水蒸气发生了反应。 （2）试管D中铁钉表面有较厚铁锈，与试管A中的现象相比，说明氯化钠加快了铁锈蚀的速度。 （3）铁生锈是缓慢氧化的过程，释放热量。t2时刻后，反应并未停止，但生锈速度减慢，放出的热量少，而装置散失热量快，导致温度开始降低。 （4）AB段和BC段压强减小的原因是铁生锈消耗氧气。BC段压强减小幅度变大是因为加入氯化钠溶液后，铁锈蚀较快；铁锈蚀消耗氧气，装置内压强减小，t3时刻注射器内的稀盐酸被吸入烧瓶，铁与稀盐酸反应产生较多氢气，使装置内的压强突然增大。 （5）与实验一对比，实验二中使用的是铁粉且加入了碳粉因此铁锈蚀明显更快。 强化冲刺训练：8 （1）下图实验的目的是 。 （2）用下图装置进行实验，起始时量筒内水面处于50 mL刻度线处，之后水面缓慢上升。水面最终处于 mL刻度线处，原因是 。 （3）为了探究食盐水对铁钉锈蚀速率的影响，兴趣小组设计并完成了下图实验，很快看到实验现象。 ①该实验中红墨水液面可能出现 （填字母），你选择的理由是 。 A.两端仍持平 B.左高右低 C.左低右高 ②老师补充说该实验不足以说明食盐水能加速铁钉的锈蚀，请在该实验的基础上完善此实验方案： 。 （4）为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化，该小组利用下图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 。 ②)请在下图中绘制整个反应过程中锥形瓶内压强的变化趋势。 （5）若要探究铜生锈[铜锈的主要成分是 Cu2(OH)2CO3]是否需要氧气，只需完成下图中的 （填序号）两个实验。 【答案】（1）探究铁生锈是否需要水（2）40 铁丝绒生锈消耗了约10mL氧气（3）①B 铁钉与瓶内的氧气和水反应，使瓶内压强减小；②将30mL食盐水换成30mL蒸馏水，重复上述实验，观察现象。（4）①排除温度变化对气体压强的影响②（5）②④ 【解析】（1）左侧铁片只与氧气接触，不会生锈，右侧铁片与氧气和水同时接触，会生锈，可知 该实验探究铁生锈是否需要水 （2）氧气约占空气体积的五分之一，故量筒内的氧气体积约为50mL×=10mL，铁丝绒生锈消耗了约10mL氧气，故水面最终处于约40m刻度线处 （3）①铁在与氧气和水共存时会产生锈蚀，导致装置内的压强减小，在外界大气压的作用下，U形管内的红墨水左侧液面升高，右侧液面降低。②要说明食盐水能加速铁钉的锈蚀，还需要将30m食水换成30m蒸馏水进行对比实验。 （4）气体的压强受温度影响比较大，温度升高压强增大，温度降低压强减小，保持恒温状态，可以排除温度变化对气体压强的影响。②稀盐酸能与铁钉反应生成氢气、由于容器体积一定，随着少量稀盐酸的加入，氢气不断生成，压强不断增大，待稀盐酸完全反应，压强达到最大，随着时间的推移，铁钉慢慢开始生锈，并消耗锥形瓶内的氧气，压强慢慢减小，如图 （5）探究铜生锈是否需要氧气，变量为是否含有氧气，其余条件必须相同，所以②和4形成对照实验，可以探究是否需要有氧气参加反应。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $