广东省2022年中考化学总复习学案-第二部分四、金属和金属材料.docx

四、金属和金属材料1了解金属的物理特征。了解防止金属腐蚀的简单方法。2知道一些常见金属(铁、铝等)矿物。知道可用铁矿石炼铁。3知道在金属中加入其他元素可以改变金属材料的性能，知道生铁和钢等重要合金。4认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。5认识废弃金属对环境的影响和回收金属的重要性。6金属的物理性质和某些化学性质。7认识常见金属的主要化学性质。8能用金属活动性顺序对有关置换反应进行判断，并能解释日常生活中的一些化学现象。年份试题类型知识点分值2017选择题、填空题合金的概念、金属活动性应用10分2018选择题、填空题、实验题金属的锈蚀、金属活动性应用7分2019选择题、填空题、推断题、工艺流程金属的锈蚀、金属的性质、金属活动性应用10分2020填空题金属的性质4分2021填空题金属的性质；金属活动性应用5分1(2018·广东中考)利用盐酸和硝酸银探究铁、铜、银的金属活动顺序，下列实验可以不需要进行的是(C)A.铁稀盐酸B铜稀盐酸C银稀盐酸D铜硝酸银溶液2(2019·广东中考)探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却)，对应关系正确的是(D)A.甲和乙：水 B乙和丙：空气 C甲和丙：空气 D甲和丁：水3(2020·广东中考节选)2020年6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，化学材料在其中起到了重要作用。(1)铝合金和钛合金被广泛用于航天工业。一般情况下，铝合金的强度和硬度比纯铝的_高_(填“高”或“低”)。(2)写出铝与稀盐酸反应的化学方程式_2Al6HCl=2AlCl33H2_，其反应类型是_置换反应_。(3)室温下，钛与水、稀盐酸和稀硫酸均不反应，可判断钛的金属活动性比铝的_弱_(填“强”或“弱”)。一、金属材料(分为纯金属和合金)1金属的物理性质：有金属光泽、能导电、能导热、有延展性等。多数金属常温下呈固态，汞呈液态，多数金属是银白色(铁在粉末状时呈黑色)，铜是紫红色，金是金黄色；铁能被磁铁吸引。2合金：(1)定义：在金属中加热熔合某些金属或非金属，从而得到具有金属特性的_混合物_。(2)合金与组成它的纯金属的物理性质比较(选填“>”“<”或“”)：硬度：合金_>_纯金属；熔点：合金_<_纯金属；抗腐蚀性：合金_>_纯金属。(3)生铁与钢的本质区别是_含碳量的不同_。二、铁的冶炼1常见的金属矿物：矿物名称赤铁矿磁铁矿菱铁矿主要成分的化学式_Fe2O3_Fe3O4_FeCO3_2.一氧化碳还原氧化铁的实验：(1)基本原理：_Fe2O33CO2Fe3CO2_(写化学方程式)。(2)实验现象：红色粉末变为_黑色_，澄清的石灰水变浑浊，尾气点燃产生_淡蓝色_火焰。(3)实验注意事项：先通入一氧化碳气体，排净装置内的空气，防止_一氧化碳与空气混合，加热时发生爆炸_。实验完毕后要继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却，防止_高温下的铁与空气接触，被重新氧化为氧化铁_，同时，实验过程中还可防止澄清石灰水倒吸。尾气中含有一氧化碳，直接排放会污染空气，所以尾气要_点燃_或_收集起来_。三、金属的锈蚀与防护1钢铁锈蚀的条件：铁与_氧气_和_水_同时接触，铁在接触了酸溶液或盐溶液后生锈速率会大大加快。2防止铁制品锈蚀的措施：(1)保持铁制品表面的_干燥_和_洁净_。(2)在钢铁表面覆盖保护层，如_喷漆_、抹油、镀其他金属等。3金属资源保护：(1)防止金属的腐蚀。(2)金属的回收利用。(3)有计划、合理地开采矿物。(4)寻找金属的代用品，如已经能用塑料代替钢和其他合金。四、金属的化学性质化学性质实验现象化学方程式与氧气反应镁(空气中燃烧)表面逐渐变暗，剧烈燃烧，发出_耀眼白光_，放出大量热，生成白色固体_2MgO22MgO_铝(常温下)打磨过的铝在空气中表面逐渐变暗_4Al3O2= Al2O3_铁(氧气中燃烧)在氧气中点燃，剧烈燃烧_火星四射_，生成黑色固体_3Fe2O2Fe3O4_铜在空气中加热表面会生成黑色物质_2CuO22CuO_与酸反应镁与稀盐酸剧烈反应，产生大量气泡_Mg2HCl= MgCl2H2_锌与稀盐酸剧烈反应，产生大量气泡_Zn2HCl=ZnCl2H2_铁与稀盐酸反应缓慢，有气泡产生，溶液由_无_色逐渐变为_浅绿_色_Fe2HCl=FeCl2H2_与盐溶液反应铁与硫酸铜溶液铁表面覆盖一层_红_色固体，溶液由_蓝_色逐渐变为_浅绿_色_FeCuSO4=FeSO4Cu_铝与硫酸铜溶液铝丝表面覆盖一层_红_色固体，溶液由_蓝_色逐渐变为_无_色_2Al3CuSO4= Al2(SO4)33Cu_铜与硝酸银溶液铜表面覆盖一层_银白_色固体，溶液由_无_色逐渐变为_蓝_色_Cu2AgNO3= Cu(NO3)22Ag_五、金属活动性顺序1不同金属之间的活动性存在差异：常见金属的活动性顺序如下：2金属活动性顺序的应用：(1)判断金属的活动性强弱。金属位置越靠前，它的活动性越_强_。(2)在金属活动性顺序中，位于_氢前面_的金属能置换出盐酸、硫酸等酸中的氢。(3)在金属活动性顺序中，位于前面的金属(不包括K、Ca、Na)能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。 金属的性质与用途【例题1】(2021·达州中考)金属在生活、生产中有着广泛的应用，种类繁多的金属材料已成为社会发展的重要物质基础。(1)实验室所用的石棉网中有铁丝，隔着石棉网给容器加热可达到均匀受热的目的，这主要利用了铁的_导热_性。石棉网使用一段时间后，其中的铁丝容易生锈，可用稀盐酸除去，其化学方程式可表示为_Fe2O36HCl=2FeCl33H2O_。(2)某化学兴趣小组将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液：如果滤液呈无色，则滤渣中一定含有的金属是_Ag、Fe_；如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀，则滤液中的金属阳离子有_3_种；如果滤液呈浅绿色，则关于该滤渣和滤液的下列说法中正确的是_C_。A向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生B向滤液中加入稀盐酸，一定有白色沉淀产生C滤渣中一定含有AgD滤液中一定含有Fe(NO3)2，一定不含AgNO3，可能含有Zn(NO3)2(1)所有金属共同的物理性质有金属光泽、导电性、导热性、延展性。(2)铁锈的主要成分是氧化铁，能与酸反应，通常选用稀盐酸和稀硫酸除锈。(3)熟记常见盐的溶解性和颜色，如含Cu2的溶液呈蓝色，含Fe3的溶液呈黄色，含Fe2的溶液呈浅绿色。 金属活动性顺序的判断与应用【例题2】(2021·南充模拟)金属材料在工农业和人们日常生活中有着广泛的应用。回答下列各题。(1)我国自主设计的大型客机成功试飞，首艘国产航母正式下水，标志着我国合金制造技术取得重大突破。根据所学知识回答：生铁和钢都是铁合金，其中含碳量较高的是_生铁_。我国的钢铁产量居世界第一。写出用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)炼铁的化学方程式：_3COFe2O32Fe3CO2_。探究铝与酸的反应前，用砂纸打磨铝条，是为了除去_Al2O3_(填化学式)。(2)在相同条件下取相同状态的Sc和Zn分别与同一种稀硫酸反应，Sc产生气泡的速率明显比Zn快，则两种金属的活动性：Sc_(填“”或“”)Zn。结合上述结论判断，下列说法不正确的是_AB_(填字母序号)。A将打磨了的Sc伸入CuCl2溶液中，无明显现象B用Fe(NO3)2溶液、Sc(NO3)3溶液、Ag做实验，能验证Fe和Sc的金属活动性强弱CSc的金属活动性强于Fe(3)氧化钪与稀硫酸反应的化学方程式为_Sc2O33H2SO4=Sc2(SO4)33H2O_，该反应属于_复分解_反应已知金属钪(Sc)在化合物中常显3价。验证三种金属的活动性强弱的方法(1)将要验证的金属按活动性顺序排列。若排在中间的金属选用单质，两边的金属选用含它们的盐溶液(可巧记为“两盐夹一金”)；若选用排在中间的金属的盐溶液，两边的金属选用单质(可巧记为“两金夹一盐”)。如验证Mg、Fe、Cu的活动性顺序，可选用的试剂组合为MgCl2溶液、Fe、CuCl2溶液或Mg、FeCl2溶液、Cu。(2)比较金属活动性强弱的方法通常有：利用金属与酸的反应来比较；利用金属与另一种金属的盐溶液反应来比较。 金属活动性顺序的探究一、探究金属活动性强弱的原理1金属与酸反应：能与酸反应的金属在金属活动性顺序表中位于氢之_前_，与酸反应越剧烈，则金属活动性越_靠前_；不能与酸反应的金属位于氢之后。2金属与盐溶液反应：能发生反应，则表示该金属的活动性位于组成该盐的金属的_前面_。二、实验方案的设计1两种金属的活动性强弱比较(以Zn、Cu为例)：实验方案判断理由金属与酸将Zn、Cu分别放入稀硫酸中Zn与稀硫酸反应放出气体，Cu不与稀硫酸反应；金属活动性_Zn>Cu_金属与盐溶液将Zn放入CuSO4溶液中置换反应能发生，金属活动性_Zn>Cu_将Cu放入ZnSO4溶液中置换反应不能发生，金属活动性_Cu<Zn_若两种金属都能与酸反应，则比较产生气泡的快慢；若两种金属都不与酸反应，则无法用酸比较二者的活动性强弱。2三种金属的活动性强弱比较(以Zn、Fe、Cu为例)：实验方案判断理由两金夹一盐将锌片、铜片分别放入等量的FeSO4溶液中加入锌片的FeSO4溶液由浅绿色变为无色，加入铜片的FeSO4溶液无明显现象，则金属活动性顺序为_Zn>Fe>Cu_两盐夹一金将铁片分别放入ZnSO4和CuSO4溶液中ZnSO4溶液中铁片无明显现象，CuSO4溶液中铁片上有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，则金属活动性顺序为_Zn>Fe>Cu_三、实验注意事项(1)实验前金属必须用砂纸打磨或用酸浸洗，目的是除去表面的氧化膜或油污。(2)通过金属与酸的反应比较活动性强弱时，一般用稀盐酸或稀硫酸，不能用硝酸或浓硫酸，同时要注意控制变量，必须选择形状大小、状态相同的金属，以及浓度相同的同一种酸。(3)金属与盐的置换反应必须在溶液中进行，即盐必须能溶于水。(4)并不是所有排在前面的金属都能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，如钾、钙、钠，因为它们都能与溶液中的水剧烈反应。【例题1】(2021·威海中考)下列事实能用金属活动性解释的是(C)铝制品比铁制品耐腐蚀用硫酸铜溶液和铁制取铜用稀盐酸除铁锈 金属铜不能与稀硫酸反应ABCD【例题2】(2021·陕西中考)学习小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时，做了如下两个实验，并由此展开了一系列学习探究活动。【学习交流】(1)实验中观察到，甲中铝丝表面附着一层_红_色固体，乙中溶液颜色变为_蓝_色。(2)你认为通过上述实验_能_(填“能”或“不能”)得出三种金属的活动性强弱。【拓展探究】上述实验后，同学们想进行废液的处理与回收，于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中，观察到混合溶液(即废液)澄清透明。同学们认为应该先确定废液中是否含有未反应完的CuSO4和AgNO3，为此，他们进行了实验并记录如下：序号实验操作实验现象实验结论实验1取少量废液于试管中，加入_NaCl(氯化钠)或KCl(氯化钾)或HCl(氯化氢、盐酸)(其他合理答案均可)_溶液无明显现象废液中没有AgNO3实验2取少量废液于试管中，加入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀废液中含有未反应完的CuSO4【反思评价】讨论后大家一致认为实验2所得结论不合理。你认为理由是_Al2(SO4)33Ba(NO3)2=3BaSO42Al(NO3)3_(用化学方程式表示)。【拓展应用】同学们尝试从废液中回收铜，将过量铝粉加入废液中，充分反应后过滤，滤液中存在的金属阳离子是_Al3_(写离子符号)。【变式训练1】(2021·铁岭中考)现有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会，在Y表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，相关分析错误的是(B)A.三种金属可能分别是铁、铜、银 BY一定能从硫酸铜溶液中置换出铜C.X与稀盐酸反应后溶液的质量一定增大 D三种金属活动性由强到弱的顺序是XYZ【变式训练2】(2021·枣庄中考)向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤液呈蓝色。下列说法正确的是(B)A.滤渣中定有Ag、Cu B滤液中一定有Cu2、Zn2C.向滤渣中滴加稀盐酸一定有气泡产生 D向滤液中加入稀盐酸一定有沉淀生成1(2021·眉山中考)北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是(B)A.纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高 B钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等C.金属单质在常温下都是固体 D合金中一定只含金属元素2(2021·梧州中考)我国在西汉初年就掌握炼铁技术，领先西方国家1 000多年。下列说法错误的是(D)A.纯铁比生铁的熔点更高 B铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素C.工业上可用焦炭和赤铁矿石反应冶炼铁 D除去铁制品表面的油膜能更好防止其腐蚀3(2021·自贡中考)为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了以下四组实验。下列说法错误的是(B)A.通过实验、，能验证金属活动性：FeCuB.通过实验、，能验证金属活动性：FeCuAgC.实验中X为Cu，Y为FeSO4溶液，能验证金属活动性：FeCuD.实验中X为Cu，Y为AgNO3溶液，能验证金属活动性：CuAg4(2021·广安中考)利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是(C)A.反应前后Fe元素的化合价由2价变为0价 B充分加热，a处固体由黑色变为红色C.b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2 D可用水吸收尾气中的CO5(2021·北京中考)实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下。下列分析不正确的是(D)实验装置序号其他试剂200 s时O2的含量干燥剂21 %10滴水15 %10滴水和10 g食盐8 %A.中O2含量减少表明铁已锈蚀 B证明水对铁锈蚀有影响C证明食盐能加快铁锈蚀 D证明炭粉对铁锈蚀有影响6(2021·吉林中考)请结合图示分析，下列说法正确的是(A)A.能实现转化的金属也一定能和稀硫酸反应 B转化只能通过铁与硫酸铜溶液反应实现C通过与C或CO发生置换反应可实现转化 D反应中能观察到溶液变为浅绿色7(2021·湘西州中考)将X、Y、Z三种金属放入稀硫酸中，发现Y表面有大量气泡产生，再将X、Z两种金属放入硝酸银溶液中，Z表面有银白色固体析出，X无明显现象，由此可知三种金属活动性由强到弱的顺序为(D)AXZY BYXZ CZYX DYZX8(2018·广东中考)已知X，Y，Z三种金属，它们的有关反应信息如下(1)ZYSO4=YZSO4(2)XYSO4=YXSO4(3)ZH2SO4=H2ZSO4(4)XH2SO4(不反应)下列有关X，Y，Z三种金属活动性比较正确的是(A)AZXY BZYX CXYZ DXZY9(2021·潍坊中考)将一定量的铝粉投入含溶质为Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3的溶液中，充分反应后过滤，滤液无色；向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象。下列说法错误的是(B)A滤渣中一定有Ag、Cu B滤渣中一定有Ag，可能有Cu，没有MgC滤液中一定没有Cu(NO3)2、AgNO3 D滤液中一定有Al(NO3)3、Mg(NO3)210(2021·本溪中考)金属资源在生产生活中应用十分广泛。请回答下列问题。(1)“共享单车”方便市民出行，颇受人们的喜爱。如图所示，单车上标示出的部件中由金属材料制成的是_ade_(填字母序号)。为防止钢链条生锈可采取的措施是_涂油(合理即可)_。废旧单车中金属部件回收再利用的意义是_节约金属资源(或减少环境污染，合理即可)_(写一点即可)。(2)将一定量的铜粉放入盛有硝酸锌和硝酸银混合溶液的烧杯中，请写出烧杯中发生反应的化学方程式：_Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag_。将烧杯中的物质过滤，所得滤液中溶质的组成有_2_种情况。11.(2021·常州质检)某兴趣小组设计如图装置，对“一氧化碳还原氧化铁”的实验进行拓展研究：【查阅资料】加热MgCO3和Zn的混合物，产生三种氧化物；氯化亚铜溶液吸收CO会产生红色固体Cu2Cl2(CO)2·2H2O，氨水能加速这一反应；【提出问题】根据上述资料设计如图实验装置(固定装置省略)：【实验步骤】写出A处反应的化学方程式_MgCO3ZnMgOCOZnO_；打开弹簧夹，通入适量氮气，目的是_将装置内的空气排出，防止加热时生成的一氧化碳与空气混合爆炸_；关闭弹簧夹，点燃A、B两处酒精灯；观察实验现象，B处现象是_红棕色固体变为黑色粉末_；D装置的作用是_吸收CO，防止污染空气_；熄灭两处酒精灯，_打开弹簧夹，通入氮气_(填实验操作)。【实验分析】步骤时，下列关于实验的说法正确的是_A_；AB处固体质量逐渐减小BD处现象证明A、B处都发生了反应C必须在装置末端加一只点燃的酒精灯12(2021·上海中考改编)某班级研究铁、铜、银的金属活动性，并回收Ag。(1)判断铁、铜、银中金属活动性最强的是_铁_；(2)Cu与AgNO3反应的化学方程式_Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag_；Fe与Cu(NO3)2反应后，Fe表面析出_红_色固体；(3)现有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3混合废液，目的回收Ag：滤液A的溶质是_硝酸亚铁和硝酸铜_；步骤中加入足量AgNO3溶液的目的是_使滤渣B中的铜完全反应，得到纯净的银_；如何确定滤液C中有AgNO3，应选_盐酸_溶液。关闭Word文档返回原板块