13 第11讲 金属材料、金属资源的利用和保护 （主书）-【领航中考】2027年中考化学一轮总复习

第11讲　金属材料、金属资源的利用和保护 课标要求 1.了解金属的性质特征,以铁生锈为例,了解防止金属腐蚀的简单方法。 2.知道大多数金属在自然界中是以矿物的形式存在的;体会化学方法在金属冶炼中的重要性。 3.知道金属中加入其他元素可改变金属材料的性能,知道生铁和钢等重要合金,并能辨识生活中的合金。 4.了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用;了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 知识网络 1.易错易混是非辨析,对的画“√”,错误的画“×”。 (1)金属氧化物属于合金。(　　) (2)合金至少有一种金属单质,属于合成材料。(　　) (3)铁在盐溶液中腐蚀速度会加快。(　　) (4)防止铁生锈必须同时隔绝氧气和水。(　　) 2.涉及铁反应的转化关系梳理 写出相应的化学方程式: ①　　　　　　　　　　　　　　;②　　　　　　　　　　　　　　;  ④　　　　　　　　　　　　　　;⑤　　　　　　　　　　　　　　。  考点突破 考 点 1 金属材料 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 【例1】(2026·广东)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于金属材料的是(　　) A.丝绸　　 B.瓷器　 C.玉器　　 D.铁器 解题指引: 金属材料包括纯金属和合金,D选项中铁器是用铁合金制成的,属于金属材料,故选项正确。 变式练习 1.(2026·宜宾)《天工开物》记载“凡金箔每金七厘造方寸金一千片”。表明金具有良好的(　　) A.导热性 B.延展性 C.导电性 D.抗腐蚀性 2.(2026·武汉)汉字是中华文化的瑰宝,曾书于竹帛、镂于金石、琢于盘盂。兽骨、青铜、丝绸、竹木都曾为汉字的记录载体,其中属于合金的是(　　) A.兽骨 B.青铜 C.丝绸 D.竹木 3.(2026·长沙开福区校级三模)2024年12月27日,我国首艘076型两栖攻击舰“四川舰”正式下水,是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰,标志着我国海军建设迈向新征程。“四川舰”建造需使用纯铜、钢铁、钛合金等,请回答下列问题: (1)“四川舰”电缆用纯铜制作,主要利用铜的延展性和　　　　性。  (2)钢铁的硬度比纯铁　　　　(填“大”或“小”)。  (3)钛可由二氧化钛(TiO2)制得,TiO2中Ti的化合价为　　　　。  考 点 2 铁的冶炼和利用 【例2】如图是利用CO还原Fe2O3的实验装置图。请回答: 　　　(1)主要成分为氧化铁的矿石名称为　　　　。  (2)实验时先　　　　　　　(填“点燃酒精灯”或“通入CO”),目的是　　　　　　　　　　　　　。  (3)玻璃管中固体的颜色变化是　　　　;集气瓶中的溶液用于检验产生的CO2,请把虚框中的图补充完整,瓶中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。  (4)该实验处理尾气的方法是　。  解题指引: 加深了解实验室炼铁的主要原理、实验现象及其注意事项。 拓展延伸: 已知气体X可能含有CO2、CO、H2、CH4的一种或几种,请根据下图回答问题。 (1)若装置②中石灰水不变浑浊,④中石灰水变浑浊,证明气体X一定含有CO;其中装置①的作用是除去气体中的CO2,装置②的作用是检验CO2是否被除尽。 (2)若装置①中质量增加,装置②中石灰水不变浑浊,装置④中石灰水变浑浊,证明气体X一定含有CO2、CO。 变式练习 4.(2026·黑龙江)金属矿物是宝贵的自然资源。 (1)图1展示了古代炼铁的过程,其中将生铁炼成熟铁(钢)的原理是　　　　　。  (2)图2是现代高炉炼铁的过程,写出反应3的化学方程式　。  (3)世界上每年因腐蚀而报废的金属相当于年产量的20%~40%,请你提出一种预防金属锈蚀的具体方法　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)某化工厂为回收废旧金属,向含有AgNO3和Cu(NO3)2的废液中加入一定质量的锌粉,充分反应后过滤,得到无色滤液和滤渣,滤渣中一定含有　　　　(填化学式,下同),可能含有　　　　,滤液中的溶质是　　　　　　。  5.(2025·广东)科研人员提出一种回收利用铝冶炼产生的废渣赤泥(含Fe2O3)的新方法,助力产业逐“绿”前行。应用新方法从赤泥中提取铁的装置示意图如图1所示。 (1)Fe2O3中铁元素的化合价是　　　　,铁、氧元素的质量比为　　　　　　。  (2)应用新方法从赤泥中提取铁发生反应的化学方程式:3H2+Fe2O3 3H2O+2Fe。 Ⅰ.以该方法处理某赤泥样品的实验数据如图2所示。据图计算,反应从开始至 10分钟,提取铁的质量为　　　　g。  Ⅱ.我国每年产生赤泥约9 000万吨,假设赤泥中Fe2O3的质量分数为30%,用新方法处理9 000万吨赤泥,理论上可提取铁　　　　　　万吨。(写出计算过程)  Ⅲ.传统方法通常使用CO还原Fe2O3,新方法能使产业更加绿色环保的原因是　　　　　　　　　　　　(写一种)。  考 点 3 金属的锈蚀与防护 【例3】(2025·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　。  (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)。  解题指引: 铁生锈的条件是铁与氧气和水同时作用,设计实验探究铁生锈的条件最少需设计三组实验进行对照。 变式练习 6.(2026·青岛)下列做法有利于防止金属生锈的是(　　) A.自行车淋雨后未及时擦干 B.给室外铁制篮球架刷油漆 C.将钢铁制品存放在潮湿的环境中 D.经常用食盐水清洗铁制品 7.(2026·长春)铁和铁合金作为金属材料一直被广泛应用。 (1)钢是铁合金。钢的硬度比纯铁　　　　。  (2)写出一种生活中的铁制品:　　　　。  (3)铁能与空气中的水和　　　　发生化学反应生成铁锈(主要成分是Fe2O3·xH2O)。因此,生活中我们应采取相应措施防止铁制品生锈。  (4)用CuSO4配制波尔多液时,不能使用铁制容器,原因是Fe+CuSO4Cu+FeSO4。铁可以把铜从CuSO4溶液中置换出来,说明铁的金属活动性比铜　　　　。  直击中考 1.(2026·兰州)文物承载着文明的记忆。甘肃省博物馆馆藏的下列文物由金属材料制成的是(　　) A.马踏飞燕 B.莲花形玻璃托盏 C.“白马作”毛笔 D.彩陶罐 2.(2026·福建)镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800 ℃液态镁中形成镁镍合金,再经如右图所示的真空蒸馏,可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是(　　) A.合金的硬度一般比其组成金属的小 B.镁的沸点比镍的高 C.真空蒸馏过程中,镁原子间的间隙发生改变 D.坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中 3.(2026·河北)如图所示为某班学生用废旧金属制作班徽的过程。下列说法错误的是(　　) A.①中利用了铁能被磁铁吸引的性质 B.②中稀盐酸可用氯化钠溶液替代 C.④中铁板上会出现红色图案 D.⑤中塑封是为了防止班徽生锈 4.(2026·河南)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 5.(2026·苏州)为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率,进行实验。下表是2 g铁粉、5 g水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录: 实验编号 活性炭质量/g 食盐质量/g 温度上升值/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 x 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 下列说法正确的是(　　) A.铁的锈蚀不需要氧气参与 B.表中x的值为0.2 C.欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2 D.对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率” 6.(2026·吉林)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:CH4+CO22CO+2X。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X的化学式为H2O D.赤铁矿石和天然气的主要成分都属于化合物 7.(2026·深圳)铜具有重要战略价值。古代以黄铜矿(其主要成分为CuFeS2)为原料,运用火法炼铜工艺得到铜。现代在火法炼铜工艺的基础上发展出闪速炼铜工艺。永浩同学对比二者原理如图: (1)“闪速炼铜”速率远快于“火法炼铜”,科科同学由此可知,　　　　炼铜需要将黄铜矿颗粒粉末研磨得更细。  (2)火法炼铜中,林达同学发现持续向Cu2S中鼓入空气并维持高温状态,这说明反应是　　　　(填“吸收”或“放出”)热量,反应的化学方程式　。  (3)反应生成的SO2可用于工业制造一种酸,请帮助嘉煜同学写出这种酸　　　　　(填化学式);SO2可被石灰乳吸收,请说明其吸收效果优于石灰水的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)火法炼铜中,炉渣FeSiO3是由2种物质化合生成的,请帮助俊基同学写出沙子提供的物质　　　　(填化学式)。  (5)对比火法炼铜,怡妍同学发现闪速炼铜的优势有　　　　(填序号)。  a.高温更少,节约能源　　b.原料更少,节省成本　　c.无污染 8.(2026·广东)金属注射成型是一种精密器件的制造技术。某种制备铁镍合金器件的主要工序如图。 (1)原料制备 ⅰ.制铁粉:3H2+Fe2O32Fe+3X,则X为　　　　,参加反应的H2与Fe2O3的质量比为 　　　　。  ⅱ.制纯镍粉:Ni+4CONi(CO)4(气态)Ni+4CO,示意图如图2,则温度较高的是　　　　(填“a”或“b”)区。  ⅲ.将铁粉、纯镍粉与石蜡黏结剂混合,制成原料颗粒。 (2)除蜡:若要加快溶剂对石蜡的溶解,可采取的措施是　。  (3)烧结:需在氮气环境下进行的原因是 　　　　　　　　　　　。与纯铁相比,烧结后得到的铁镍合金的优点　　　　　　　　　　　　　　(写一条)。  (4)渗碳:通过渗碳技术可优化产品性能。对比图3中不同温度下含碳量随渗层深度变化的曲线,可得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写一条)。某精密器件渗碳需要达到渗层深度为1.0 mm、含碳量为0.6%的要求,图中三个温度中最适合的是　　　　℃。  学科网（北京）股份有限公司 $ 第11讲　金属材料、金属资源的 利用和保护 知识网络 1.(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 2.①3Fe + 2O2 Fe3O4 ②Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 ④Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ⑤2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑ 考点突破 考点1　金属材料 【例1】D 【变式练习】 1.B　2.B 3.(1)导电　(2)大　(3)+4 考点2　铁的冶炼和利用 【例2】(1)赤铁矿　 (2)通入CO　排尽装置内的空气,防止发生爆炸　 (3)由红(或红棕)色变为黑色　图略 Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+ H2O (4)点燃(或用气球收集) 【变式练习】 4.(1)降低含碳量 (2)3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 (3)刷漆或涂油 (4)Ag、Cu　Zn　Zn(NO3)2 5.(1)+3　7∶3 (2)Ⅰ.2.58　Ⅱ.1 890 [解]氧化铁的质量为:9 000万吨×30%=2 700 万吨 设理论上可提取铁的质量为x。 3H2+Fe2O3 3H2O+2Fe 　 　160　　　　　　　　112 　2 700万吨　　　　　　　x = x=1 890万吨 答:用新方法处理9 000万吨赤泥,理论上可提取铁1 890万吨。 Ⅲ.产物是水,不会加剧温室效应(合理即可) 考点3　金属的锈蚀与防护 【例3】(1)AB (2)左边铁丝生锈,右边铁丝没有生锈 (3)能够提供充足的氧气 (4)没有对比试验 【变式练习】 6.B 7.(1)大　(2)菜刀(答案不唯一)　(3)氧气 (4)强 直击中考 1.A　2.C　3.B　4.A　5.C　6.D 7.(1)闪速　(2)吸收 (3)Cu2S+O22Cu+SO2 (3)H2SO4　石灰乳中氢氧化钙的含量比石灰水高,能吸收更多的SO2 (4)SiO2 　(5)ab 8.(1)ⅰ.H2O　3∶80　ⅱ.a (2)搅拌(答案不唯一) (3)硬度大(答案不唯一)　防止铁、镍在高温下与氧气发生氧化反应 (4)在相同渗层深度时,温度越高,含碳量越高　1 000 学科网（北京）股份有限公司 $