内容正文:
大单元复习4 金属和金属材料
构建物质网络关系
(一)与铁相关的转化关系
1.请写出下列物质的化学式:
甲_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 乙_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
丙_ _ _ _ _ _
2.请写出图中下列对应标号的化学方程式:
① _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
② _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
⑤ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
3.反应③的基本反应类型为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
4.反应④的现象为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(二)与铜相关的转化关系
1.甲的化学式为_ _ _ _ _ _ 。
2.请写出图中下列对应标号的化学方程式:
① _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
② _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
③ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
命题点1 金属材料的判断及其物理性质
1.传统文化《周礼·考工记》中记载了六种铜锡比例不同的合金成分配比,称之为“六齐”,是世界上最早的合金配制记载。下列文物主要由合金制成的是( )
A.素纱襌衣 B.妇好鸮尊 C.唐三彩俑 D.贾湖骨笛
2.[2025三门峡一模]无人机已成为中国科技创新的一张名片。下列制作无人机的材料中,属于金属材料的是( )
A.玻璃 B.铝合金 C.塑料 D.碳纤维
3.[2020河南6]金属材料在生产、生活中使用广泛。下列金属的用途利用了金属导电性的是( )
A.铜制电线 B.铁制铁锅
C.金制项链 D.铝制饮料罐
4.[河南真题、备用卷组合]金属用途广泛,金属的用途与其性质密切相关。
(1) 制作生活中下列物品所用的材料属于金属材料的是_ _ _ _ (填字母)。
.橡胶轮胎 .玻璃茶杯
.塑料薄膜 .钢芯镀镍硬币
(2) 铝是地壳中含量最高的金属元素。铝合金的强度和硬度一般比纯铝_ _ _ _ (填“高”或“低”)。
(3) 铁可制成铁锅烹调食物,利用了铁的延展性和_ _ _ _ 性。
(4) 如图将两块金属片相互刻画,该实验的目的是什么?
5.[2025 省实验四模]花丝镶嵌制作工艺,是国家非物质文化遗产之一。镶嵌前,要先把金、银等抽成丝,这是利用了金属的_ _ _ _ 性;与纯金相比,用金(金的合金)镶嵌的首饰更不易变形,是因为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
命题点2 金属的化学性质及活动性顺序
考向1 金属的化学性质
1.下列有关金属与氧气反应的说法正确的是( )
A.金属与氧气的反应必须加热或点燃
B.铝的抗腐蚀性好是因为铝的化学性质稳定
C.“真金不怕火炼”说明高温条件下金和氧气不反应
D.细铁丝在空气中不能燃烧,是因为温度没有达到其着火点
2.下列物质中不能由金属与稀硫酸发生反应直接得到的是( )
A. B. C. D.
3.[2025 解析与检测]我国早在西汉时期就发现铁与硫酸铜溶液反应会生成铜,此湿法炼铜技术是对世界化学史的重要贡献。下列说法不正确的是( )
A.反应后固体表面附着一层红色物质
B.反应后溶液的质量减小
C.该反应是比较铁、铜活动性的依据之一
D.反应生成的溶质为硫酸铁
4.[河南真题组合]常温下,铝与氧气反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;铝与稀硫酸反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
5.金属的性质是化学学习和研究的重要内容。
(1) 铝较为活泼,为什么铝制品却很耐腐蚀?
(2) 农业上不能用铁制容器配制波尔多液(含硫酸铜),请用化学方程式解释。
6.[2019河南22]数字化实验某化学兴趣小组的同学利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备,测定铝片与足量稀硫酸反应时气体压强的变化,实验结果如图所示。
(1) 开始一段时间气体压强几乎不变,其原因是什么?
(2) 写出点时所发生反应的化学方程式。
考向2 金属活动性顺序的验证与探究
7.生活中常说“五金”指的是金、银、铜、铁、锡,下列金属活动性最强的是( )
A. B. C. D.
8.[2025威海]欲探究、、的金属活动性顺序,仅用组内试剂无法实现的是( )
A.、、稀硫酸、溶液
B.、、、稀硫酸
C.、、溶液
D.、溶液、溶液
9.化学兴趣小组设计了如图实验方案判断金属的活动性顺序。下列说法不正确的是( )
A.实验前铝丝表面需要打磨
B.试管①中金属丝表面有红色固体产生
C.试管③中的溶液慢慢由蓝色变成无色
D.通过试管②和③中的现象可以判断铝、铜、银的金属活动性顺序
10.[2025三门峡一模]用如图装置进行实验。在两种打磨后的金属片上滴加不同的溶液,金属上仅③处有现象,金属上仅⑤处无明显现象。
(1) 、、铁、银4种金属的金属活动性由强至弱依次为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 写出常见金属与硝酸银溶液反应的化学方程式:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
11.[2025河南22]为探究金属活动性,某同学利用下图所示装置进行实验。将足量常见金属加入到形试管右管中,观察到溶液逐渐变蓝;充分反应后,倾斜形试管,使右管中溶液进入左管,观察到溶液蓝色变浅直至消失。
(1) 判断可能是什么金属。
(2) 用化学方程式说明左管中溶液蓝色消失的原因。
(3) 根据实验判断锌、银、的金属活动性由强到弱的顺序。
12.[2023河南23]某化学小组用如图所示实验装置,探究铝、铜、银的金属活动性顺序。
(1) 铝丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨,其目的是什么?
(2) 请写出装置A或B中发生反应的化学方程式。
(3) 通过图示中的实验不能判断铜、银的金属活动性顺序,请补充实验继续探究。(简要叙述实验步骤)
13.[2024安阳二模]化学小组探究镍、铁、铜的金属活动性顺序,请补充下列实验报告。
【猜想】结合已知的金属活动性顺序,提出了以下猜想。
猜想一:;猜想二:;
猜想三:。
【实验】
实验步骤
实验现象
解释与结论
①将镍片浸入盛有稀硫酸的试管中
镍片上有
气泡产生
猜想_ _ _ _ 错误
②向试管中加入适量 溶液,将洁净的铁片浸入 溶液中
铁片上_ _ _ _ _ _ _ _
猜想二正确;该反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
考向3 利用金属活动性顺序回收金属
14.[2020河南23]某化学小组从孔雀石[主要成分]中提取金属铜的实验步骤如下:将孔雀石粉碎,加过量稀硫酸,充分反应后过滤;向滤液中加入一种金属粉末。
(1) 请填空:_ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 写出可以加入的一种金属并说明理由。
15.[2021河南24]从废旧手机的某些部件中可回收银和铜,其操作流程如下图所示。
(1) 请写出步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式。(写一个即可)
(2) 步骤Ⅱ中,加入硝酸银溶液的作用是什么?
(3) 步骤Ⅲ中,若溶液乙的质量大于溶液甲,确定后写出发生反应的化学方程式。
16.[2025烟台]某化学兴趣小组利用工业废镍材料(含有金属镍及少量、、)回收金属镍,设计流程如图所示(部分产物略去)。回答下列问题:
【查阅资料】①“转化”过程中发生的反应:;
②“除铁”过程中,可以通过调节溶液,使溶液中的硫酸铁生成沉淀,而硫酸镍不生成沉淀。
(1) “酸浸”过程中与稀硫酸反应的化学方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,此反应的基本反应类型是_ _ _ _ _ _ _ _ 。酸浸后,滤渣的成分是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) “除铁”过程中,生成沉淀,该反应的化学方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) “置换”过程中,生成镍的化学方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。铁粉能置换出镍,说明铁的金属活动性比镍_ _ _ _ 。
命题点3 金属资源的利用和保护
考向1 金属的冶炼
1.[2024广西]广西铝土矿资源丰富。铝土矿的主要成分是( )
A.二氧化硅 B.氧化铝
C.四氧化三铁 D.碳酸钙
2.[2025 省实验四模]高炉炼铁是现代钢铁生产的重要环节。下列描述错误的是( )
A.原料中焦炭的作用是提供热量和提供
B.用赤铁矿炼铁的主要原理为
C.炼制出的生铁变成钢需降低含碳量
D.将原料粉碎后投入高炉是为了增大反应物间的接触面积
3.[2020河南18]微型实验如图为还原的微型装置图。则A处形管内的固体粉末由_ _ _ _ 色逐渐变黑;B处形管内的溶液变浑浊,化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;将尾气点燃,化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
4.[2025 解析与检测]工业上将铁矿石冶炼成钢铁的主要工艺流程如下图所示。
(1) 炼铁的主要原理是与反应,写出该反应的化学方程式。
(2) 流程中焦炭除提供热量外还有什么作用?写出相应的化学方程式。
(3) 从物质组成的角度分析,生铁炼钢的过程中,在炼钢炉中通入的目的。
(4) 与纯铁相比,钢铁有什么优良性能?(写出一条即可)
考向2 金属的锈蚀与防护
5.[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
6.[2017河南17第二、三空]铁车架的表面刷油漆能防止锈蚀,其原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;用硫酸除铁锈的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
7.[2024焦作二模]如图是探究铁生锈条件的实验。
(1) 实验①③对比,可得出铁生锈的条件之一是什么?
(2) 实验②中使用煮沸并迅速冷却的蒸馏水,目的是什么?
(3) 写出用稀盐酸除铁锈的化学方程式。
8.[2025郑州一模]依据金属锈蚀条件,请回答下列问题。
金属锈蚀条件:①有能反应的物质;②反应物能接触;③生成物不会阻碍反应
(1) 铝:铝在空气中不易锈蚀,不满足的金属锈蚀条件是_ _ _ _ (填序号)。
(2) 铁:要证明铁钉锈蚀过程中一定与氧气接触,则甲、乙、丙实验中必须完成的是_ _ _ _ 。
(3) 铜:潮湿空气中久置的铜器表面会锈蚀[铜锈的主要成分是,据此推测,铜锈蚀一定需要接触的物质有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
专题综合训练
1.[2025河南8]金属在改善人类生活方面发挥着巨大作用。下列相关叙述不正确的是( )
A.纯铜的硬度比黄铜的大
B.钛合金具有良好的抗腐蚀性能
C.铁制品刷漆可防止生锈
D.回收废旧金属可实现资源再利用
2.[2025三门峡二模]小明以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分(如图)。下列说法错误的是( )
A.在自然界中丁主要以单质形式存在
B.甲和都能和稀硫酸发生反应,甲比反应更快
C.将乙加入稀盐酸中,有气泡产生,溶液变为浅绿色
D.小明选择“数轴”的原点丙为
3.[2025广东]用思维导图对常温或点燃条件下能与物质发生反应的物质进行归纳整理,如图,则可能是( )
A.碳 B.铁 C.氧化铜 D.碳酸钙
4.[2025吉林][人教下P26第8题改编]竖炉炼铁的工艺流程如图所示。催化反应室中发生的反应之一为:。下列分析正确的是( )
A.赤铁矿石粉碎后可以增加铁元素的含量
B.原料是赤铁矿石、天然气、高温尾气
C.合成气中的化学式为
D.赤铁矿石和天然气的主要成分都属于化合物
5.[2025焦作二模]某赤铁矿样品中铁元素的质量分数为,则该矿石样品中的质量分数为( )
A. B. C. D.
6.数字化实验[2025 省实验一模]数字化实验利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集和分析,可实时反映变化中的信息。用足量且形状相同的镁片、铝片(均已用砂纸打磨)分别与溶质质量分数相同、质量相同的稀盐酸反应,利用传感器测得反应过程中压强变化如图所示。
(1) 写出镁与稀盐酸反应的化学方程式:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 由图判断,参加反应的镁、铝的质量比为_ _ _ _ 。
(3) 试分析镁片与稀盐酸反应时,曲线上升的原因。
7.[2025烟台]项目式学习国家非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜,炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序,上万次捶打。兴趣小组以“章丘铁锅”为主题进行项目式学习。
任务一:认识铁料的来源
(1) 自然界中的铁。因为铁的化学性质_ _ _ _ ,所以自然界中的铁元素大多以_ _ _ _ _ _ 形式存在。
(2) 炼铁。工业炼铁常用热还原法。一氧化碳在高温条件下还原氧化铁的化学方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
任务二:认识铁锅的制作
(3) 裁料。在钢板上划线,沿线切出锅胚。传统工艺常用一种蓝色溶液划线,划线处会出现红色物质,该蓝色溶液可能是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (写一种物质)溶液。
(4) 锻打。铁锅胚锻打成型,是利用铁具有_ _ _ _ _ _ (性质)。
(5) 淬火。将锻打好的铁锅加热,然后伸入到冷水中,铁在高温下与水蒸气反应生成一层致密的四氧化三铁,铁锅的硬度和耐磨性会显著增强,另外还生成一种气体单质。该反应的化学方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(6) 防锈。在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀,其原理是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
8.[2025郑州二模]主题式学习铁是应用最广泛的金属,其对于改善人类活动、促进人类文明发展起着重要作用。
Ⅰ.铁的冶炼
富氢竖炉炼铁工艺技术有助于钢铁行业绿色化转型,其主要生产流程如下。
(1) 从分子角度分析,进入氢气压缩机发生变化的是_ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 炉中鼓入与赤铁矿石逆流而行的氢气,“逆流而行”的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,富氢竖炉内高温条件下发生反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
Ⅱ.铁的防护
防止金属锈蚀是金属保护的有效方法之一。如图是探究影响铁锈蚀快慢因素的实验装置(夹持装置省略)。
(3) 试管中发生反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(4) 一段时间后观察到,A处铁丝表面灰暗,B处铁丝依然光亮,由此可以得出的结论是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
Ⅲ.铁的应用
利用铁片,可以刻蚀金属画或进行物质制备。
(5) 刻蚀金属画:用粗木棍在涂有蜡的铁片上写“化”字,露出下面的铁片。
① 向“化”字上滴加硫酸铜溶液,一段时间后,经洗涤、烘干,即可制作出一幅金属画,该过程中发生反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
② 向“化”字上滴加硫酸镍溶液,也可达到刻蚀金属画的目的,从金属活动性顺序的角度推测其原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(6) 物质的制备:实验室用铁片与稀硫酸反应制取少量的硫酸亚铁溶液。现有溶质质量分数为的稀硫酸,与足量的铁片反应,可生成硫酸亚铁的质量是多少?
【参考答案】
构建物质网络关系
(一)与铁相关的转化关系
1.; C(或);
2.①
②
⑤
3.置换反应
4.红棕色固体逐渐溶解,溶液由无色变为黄色
(二)与铜相关的转化关系
1.
2.① (合理即可)
②
③ (合理即可)
命题点1 金属材料的判断及其物理性质
1.B 2.B 3.A
4.(1)
(2) 高
(3) 导热
(4) 比较黄铜片和铜片的硬度。
5.延展; 合金的硬度比组成它的纯金属大
命题点2 金属的化学性质及活动性顺序
1.C 2.B 3.D
4.;
5.(1) 铝与氧气反应,其表面生成致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步被氧化。
(2)
6.(1) 铝片表面覆盖一层致密的氧化铝薄膜,稀硫酸与氧化铝反应时不生成气体。
(2)
7.D 8.B 9.C
10.(1) 、、、
(2)
11.(1) 铜(或)。
(2)
(3) 锌 银(或锌 铜 银)。
12.(1) 去除铝丝表面致密的氧化铝薄膜。
(2) [或]
(3) 把铜丝浸入硝酸银溶液中(或把银丝浸入硝酸铜溶液中等)。
13.三; 有固体析出;
14.(1)
(2) 铁;铁的金属活动性位于铜之前,可与硫酸铜溶液反应置换出铜单质。
15.(1) [或]
(2) 硝酸银溶液与铜反应,除去固体中的铜。
(3)
16.(1) ; 置换反应; (或铜)
(2)
(3) ; 强
命题点3 金属资源的利用和保护(近10年连续考查)
1.B 2.B
3.红棕; ;
4.(1)
(2) 制备。
(3) 降低生铁中的含碳量。
(4) 硬度更大。(合理即可)
5.A
6.能够隔绝空气(或氧气)和水;
7.(1) 与水接触。
(2) 除去水中溶解的氧气。
(3)
8.(1) ③
(2) 甲、乙
(3) 和(或水和二氧化碳)
专题综合训练
1.A
2.B
3.B
4.D
5.C
[解析]中铁元素的质量分数为;设该矿石样品中的质量分数为,因为矿石样品中铁元素的质量分数为,所以可得:,。故选。
6.(1)
(2) 4∶3
(3) 反应生成气体且放热。
7.(1) 活泼; 化合物
(2)
(3) 硫酸铜(合理即可)
(4) 延展性
(5)
(6) 隔绝氧气和水
8.(1) 分子间隔
(2) 增大接触面积,使反应更充分;
(3)
(4) 氧气的浓度越大,铁锈蚀越快
(5) ①
② 镍的金属活动性比铁弱,硫酸镍溶液能够与铁反应
(6) 解:设可生成的质量是。
答:可生成硫酸亚铁的质量是。
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