最新2019中考化学一轮复习--金属和金属材料附解析

最新 2019 中考化学一轮复习 -金属和金属材料附解析第八单元 金属和金属材料目录：考点梳理规律方法探究自主测试考点梳理一、金属材料1.金属材料金属材料包括_纯金属_ 和它们的 _合金_ 。2.金属的物理性质(1)大多数金属呈_银白_色，但铜呈_紫红_ 色，金呈_黄_色。(2)常温下大多为_固_ 体，但_ 汞 _为液体。(3)具有良好的_导电_ 性、_导热_性、_延展_性，但不同金属的物理性质差异很大。3.金属的用途金属的_ 性质_在很大程度上决定了它们的用途，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易_回收_ 和对环境的影响等多种因素。4.合金(1)定义：在金属中加热熔合金属_或_非金属_所制得的具有_金属特征_的物质。如：生铁和钢是含_碳_量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量为_2%4.3%_，钢的含碳量为_0.03%2%_。(2)性质特征：合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更_高_，某些合金抗腐蚀性更_ 好_，熔点比组成它们的纯金属的熔点_低_。二、金属的化学性质1.金属的化学性质(1)金属与氧气的反应。铝、镁、铁、铜分别与氧气反应(写化学方程式) ：(2)金属与酸溶液的反应。铁钉放入稀盐酸中，其反应现象为铁钉表面有_气泡_冒出，溶液由_无_ 色变为_ 浅绿_色，反应的化学方程式为_Fe+2HCl = FeCl2+H2_，反应后溶液质量_增大 _。(3)金属与某些化合物( 盐) 溶液的反应。铝丝浸入 CuSO4 溶液中，铝丝表面有_红_ 色物质生成，溶液由_蓝_ 色变为_无_色，反应的化学方程式为_2Al+3CuSO4 =3Cu+Al2(SO4)3_，且反应后溶液质量_减小_。铜丝浸入 AgNO3 溶液中，铜丝表面有_银白_色物质生成，溶液由_无_色变为_ 蓝_ 色，反应的化学方程式为_ Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2_，且反应后溶液质量_减小_。金属的化学性质注意以下几方面：大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同；金属与酸反应制取氢气时，要排除使用浓、稀硝酸和浓硫酸；金属与盐溶液发生置换反应时，要考虑盐必须可溶，金属不可选用 K、 Ca、Na 三种金属，必须是“前金”置换“后金” ；铁单质在置换反应中都生成亚铁盐。2.金属活动性顺序及其应用(1)金属活动性顺序(2)应用在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越_强_。在金属活动性顺序中，位于_氢前面_的金属能置换出酸中的氢。在金属活动性顺序中，位于前面_的金属一般能把_后面_的金属从它们的盐溶液里置换出来，但活动性极强的金属(如 K、Ca、Na)除外。三、金属资源的利用和保护1.铁的冶炼(1)一氧化碳与氧化铁反应原理：_现象：红棕色的氧化铁粉末逐渐变成_黑色_，同时澄清石灰水逐渐变_浑浊_，尾气燃烧产生_ 蓝色_火焰。注意：实验前要先检查装置的气密性；要先通一氧化碳后加热，以防一氧化碳与空气混合加热引起爆炸；实验完毕后，先撤掉酒精灯，继续通一氧化碳至试管冷却，以防止空气进入将铁氧化；尾气中的一氧化碳要点燃或用收集等方法处理。(2)铁的冶炼。原理：利用还原剂一氧化碳将铁从铁矿石中还原出来。设备：高炉。原料：铁矿石、_焦炭_、_石灰石_。过程：工业炼铁时，把铁矿石与焦炭、石灰石分别加入高炉，从下面通入热风，在炉内生成一氧化碳，把铁从铁矿石中还原出来。2.含杂质时有关化学方程式的计算对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关化学方程式计算。不纯物质、纯物质和纯度之间的关系：(1)纯物质的质量=_ 不纯物质的质量纯度_；(2)不纯物质的质量=_纯物质的质量纯度_；3.铁的锈蚀与保护(1)铁的锈蚀。实质：与_氧气_ 、_ 水蒸气发生的_缓慢_氧化作用。条件：氧气、水共同存在，缺一不可。(2)防止铁生锈的方法。原理：使铁制品隔绝空气或水。(3)钢铁防锈措施。保持铁制品的清洁和干燥。在铁制品表面增加保护膜，如刷_油漆_ 、涂油、电镀、烤蓝等。改变铁制品的_结构_，制成合金钢，如不锈钢等。(4)生锈速度的影响因素。铁锈疏松多孔、易吸水，若生锈后的铁不及时清除铁锈，被锈蚀的速度将会加快。钢铁的纯度、环境温度和酸碱性等是影响钢铁生锈速度的重要因素。4.保护金属资源的有效途径(1)防止金属_腐蚀_；(2 回收利用废旧金属；(3)_ 合理开采矿物_ ；(4)_ 寻找金属的代用品 _ 。规律方法探究归类示例一 金属材料的性质【例 1】 人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属。(1)地壳中含量最高的金属元素是 Al(或铝) 。 (2)根据下图金属应用实例推断，金属具有的物理性质有 导电性、延展性、导热性 。 (3)日常使用的金属材料多数属于合金。下表列出了一些常见合金的主要成分和性能。由上表推断，与组成合金的纯金属相比，合金的优点一般有_(填序号)。 强度更低 硬度更大 熔点更高 抗腐蚀性更好(4)人们每年要从金属矿物资源中提取数以吨计的金属。根据所学化学知识，按要求写出两个生成金属的化学方程式：_ _ (置换反应)。 _(分解反应)。 解析：(1)地壳中含量最多的金属元素是铝。(2)由金属可作电线，推知金属具有导电性；金属可拉成丝，可知金属具有延展性；金属可制造炊具，可知金属具有导热性。(3)，可用对比、分析、归纳的方法进行：表中焊锡合金与铅、锡两种金属的熔点相比，没有金属单质的熔点高，故错；硬铝与金属单质相比强度和硬度较好，故错，正确；不锈钢与金属单质铁相比抗腐蚀性更好，故正确。归类示例二 金属的化学性质【例 2】 化学实验室要从含少量铜粉的银、锰(Mn)混合金属粉末中分离出贵金属，并获得一种盐晶体，将有关三种金属随意编号为 A、B、C，并设计了如下流程：下列说法不正确的是( A )A.操作 a 的名称是过滤B.金属 C 是银C.A、B、C 三种金属的活动性顺序为 ABCD.若 A 的硫酸盐中 A 元素显+2 价，则 A 的硫酸盐化学式为 MnSO4解析：硫酸盐溶液，经过操作 a 后，得到了硫酸盐晶体，所以操作 a 的名称是蒸发， A 项错误；在金属活动性顺序中，铜、银排在氢的后面，所以不能与酸反应放出氢气，由题意可知三种金属中只有 A 能与稀硫酸反应生成无色气体和 A 的盐溶液，所以我们判断 A 是 Mn，金属 B、C 混合物是铜和银的混合物，向它们的混合物中加入足量的含硝酸银的回收液，过滤后得到金属 C，说明金属 C 不能与硝酸银溶液反应，金属 B 能与硝酸银溶液反应，因此 B 为铜，C 为银，B 项正确；由 B 项分析可知，A、B 、C 三种金属的活动性顺序为 ABC，C 项正确；已知 A 的硫酸盐中 A元素显+2 价，硫酸根显-2 价，又因为 A 是金属 Mn，所以 A 的硫酸盐化学式是 MnSO4，D 项正确。归类示例三 金属活动性顺序的应用【例 3】 某化学兴趣小组为探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计了下图所示的三个实验(其中金属均已打磨，且其形状、大小相同；所用盐酸的溶质质量分数、用量也相同) 。下列判断中错误的是( B )A.通过上述三个实验，不能判断出四种金属的活动性顺序B.若增加铜锌活动性比较的实验，则可判断出四种金属的活动性顺序C.通过实验和的反应剧烈程度，可判断铁和锌的金属活动性强弱D.通过实验的反应现象，可以判断出铜和银的金属活动性强弱解析：由实验可知活动性顺序为 FeH，由实验可知活动性顺序为 CuAg，由实验 可知活动性顺序为 ZnH，又由实验和中反应的剧烈程度，可知Zn 的活动性大于 Fe，综上可见，通过上述三个实验，只能判断出活动性顺序为 ZnFe，CuAg，并不能判断出四种金属的活动性顺序，若增加一个 Fe、Cu 活动性比较的实验，则可判断出四种金属的活动性顺序。故选 B。归类示例四 铁的冶炼【例 4】 某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如图所示。请回答有关问题：(1)为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是 C 和 D，导管接口的连接顺序为 a d b e 。 (2)实验开始时，应 先通 CO 再加热 (填“先加热再通 CO”或“先通 CO 再加热”)，目的是赶尽玻璃管内的空气，防止加热时爆炸 。 (3)实验进行一段时间后，玻璃管 A 中出现的现象为红棕色固体变为黑色 。 (4)B 中发生反应的化学方程式为 。 解析：(1)一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中去，要用C 装置把二氧化碳除去且将一氧化碳收集起来，D 装置是用来收集 C 装置中排出的溶液，所以导管接口的连接顺序为 a、d、b、e ；(2)因为一氧化碳具有可燃性，若和氧气混合在点燃的条件下会发生爆炸，所以实验开始时应先通一氧化碳再加热，目的是赶尽玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸；(3)红棕色的氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应能生成铁和二氧化碳，所以现象是红棕色固体变为黑色；(4)A 中生成的二氧化碳与 B 中的氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，其反应化学方程式为 CO2+Ca(OH)2 =CaCO3+H2O。归类示例五 含一定量杂质的反应物或生成物质量的计算【例 5】 为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，小龙和他的同学用足量的纯净的一氧化碳与 10 g 赤铁矿石样品充分反应( 杂质不参与反应) ，并将生成的气体用一定量的氢氧化钠溶液完全吸收，该溶液总质量与反应时间的变化关系如图。(1)上述反应产生二氧化碳的质量为 6.6 g； (2)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数；80%(3)若上述反应后剩余固体质量为 m g，写出计算该赤铁矿石中氧化铁质量分数的表达式 (10-m)/3100% (用 m 表示 )。 解析：根据质量守恒定律，氢氧化钠溶液增加的质量=产生二氧化碳的质量=106.6 g-100 g=6.6 g。根据反应方程式可知，10 g 赤铁矿石样品充分反应后减少的质量=氧化铁中氧元素的质量=(10-m) g归类示例六 金属的锈蚀与防护【例 6】 铜锈的主要成分是铜绿Cu2(OH)2CO3 ，某同学为了探究铜在空气中生锈的条件，利用如图所示的装置 A、B、C 进行实验，经过一个月的观察，该同学发现 B 中的铜丝生锈而 A、C 中铜丝无明显变化。由此该同学得出结论：铜生锈的主要原因是铜与空气中氧气和水相互作用的结果。试回答：(1)该同学得出的结论正确吗? 不正确 。 (2)你认为参与铜生锈的物质还可能有 CO2，理由是 由铜绿的化学式可知它是由 Cu、O、H、C 四种元素组成的，故还应有含碳的物质参与铜的生锈反应_。 (3)为验证你的判断，可用上图所示的 D 装置进行实验，其中 NaOH 溶液的作用是 除去空气中的 CO2 。经过近一个月的观察，D 中铜丝基本无变化。由此可认为铜在_氧气和水的共同作用(或缺少 CO2)_的条件下难生锈，故参与铜生锈反应的物质有 铜、O2、CO2 和 H2O 。 解析：该题以验证铜“生锈”现象为切入点，通过发现问题提出问题收集证据得出结论反思与应用，告诉大家解决类似问题的具体方法及程序，并且在这一过程中提出了一系列问题让我们进行解答。该题主要利用对照实验法验证铜生锈的条件，注意比较相同的条件和不同的条件，结合铜锈的成分做出合理的判断。自主测试1.下列四组物质中，会发生化学反应的是( B )A.铜和稀硫酸B.铁和硫酸铜溶液C.烧碱溶液和氯化钾溶液D.氧化铜和水解析：在金属活动性顺序中，铜排在氢之后，因此铜与稀硫酸不发生置换反应，铁排在铜之前，因此铁能与硫酸铜发生置换反应；氢氧化钠与氯化钾反应后没有气体、沉淀或水生成，故不能发生复分解反应，氧化铜与水不反应。2.金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是( D )A.硬度很大、熔点很高B.是银白色的固体C.易与酸反应产生氢气D.能够导电、导热解析：一些金属的硬度很小，熔点较低，如钠等，A项错误；一些金属的颜色不是银白色的，如铜是紫红色的，B 项错误； 铜不能和稀盐酸反应， C 项错误；金属都有良好的导电性、导热性，D 项正确。3.下列关于合金的说法正确的是 ( C )A.合金是化合物B.多数合金的熔点高于组成它的成分金属的熔点C.合金的硬度一般比各成分金属的硬度大D.合金只能由金属与金属熔合而成解析：合金中各成分都是以单质形式存在的，因此合金是混合物，A 项错误；合金的熔点比组成它的各成分金属的熔点都低，B 项错误；合金的硬度比组成它的各成分金属的硬度都大，是合金具有的重要性质，C 项正确；合金也可以是金属与非金属熔合而成的，比如生铁就是铁碳合金，D 项错误。4.下图是一氧化碳还原氧化铁的部分实验装置，关于该实验说法中正确的是( A )A.充分反应后，向固体中加稀盐酸会产生气泡B.在实验过程中，黑色的粉末会逐渐变成红色D.在实验过程中，产生的尾气可以直接排放到空气中5.金属材料在我们的生活中有着广泛的应用，下列关于金属物品的使用正确的是( D )A.铝合金门窗变旧变暗后用砂纸或钢丝球打磨B.铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳配制杀菌剂波尔多液C.铝壶内的水垢用热的稀盐酸长时间浸泡D.校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈解析：铝合金门窗变暗是与氧气反应生成了氧化铝，不能用砂纸或钢丝球打磨，否则会把氧化铝薄膜去掉，起不到保护作用了，A 项错误；铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铁桶被腐蚀，B 项错误；用盐酸除水垢时，不能长时间浸泡，否则水垢除掉后，盐酸再与铝反应，铝壶被腐蚀，C 项错误；刷漆或涂油使钢架制作的自行车防雨棚与氧气、水隔绝，以达到防锈的目的，D 项正确。6.将下列各组物质放入烧杯中，加入适量水搅拌，待充分反应后过滤，在滤纸上留下两种金属的是( C)A.Zn、NaCl、CuCl2(过量)B.Fe(过量 )、Cu(NO3)2、AgNO3C.Fe(过量 )、KNO3 、CuCl2D.Cu(过量)、FeCl2 、HCl解析：A.在金属活动性顺序中，由于 NaZnCu，Zn不能与 NaCl 反应，Zn 能与 CuCl2 反应生成 Cu 和ZnCl2，由于 CuCl2 是过量的，只能得到一种金属Cu，故 A 不符合题意；B. 在金属活动性顺序中，由于FeCuAg，Fe 先与 AgNO3 反应生成 Ag 和 Fe(NO3)2，当 AgNO3 反应完后， Fe 再与 Cu(NO3)2 反应生成Cu 和 Fe(NO3)2，由于 Fe 是过量的，能得到三种金属Ag、Cu、Fe，故 B 不符合题意；C.在金属活动性顺序中，由于 KFeCu，Fe 不能与 KNO3 反应，Fe 能与CuSO4 反应生成 Cu 和 FeSO4，由于 Fe 是过量的，能得到两种金属 Cu、Fe，故 C 符合题意；D. 在金属活动性顺序中，由于 FeHCu，Cu 不能与 FeCl2、HCl反应，只能得到一种金属 Cu，故 D 不符合题意。7.下列关于金属资源的说法中，不正确的是( B )A.自然界中除少数不活泼的金属如金、银等能以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在B.自然界中的金属资源是取之不尽的C.防止金属锈蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境D.合理开采矿物、寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径8.铁是应用最广泛的金属。据估计，每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料，约占全年钢产量的十分之一。(1)如图所示，取一根光亮铁钉放在自来水中，观察A、B、C 三处的变化。几天后，他们会发现 B 处最先出现铁锈，大家结合书本知识知道，铁在空气中生锈实际是铁与 水和氧气 等物质相互作用发生一系列复杂的化学反应的过程。 (2)写一条防止铁制品生锈的措施 刷漆或涂油(其他答案合理也可) 。 (3)在化工生产中可用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈。实验课上，小强将生锈铁钉放入稀盐酸中，观察到铁锈逐渐溶解，并伴有气泡产生，溶液由无色逐渐变为黄色，除去铁锈的化学方程式为 6HCl+Fe2O3 =2FeCl3+3H2O，产生气泡的化学方程式为 Fe+2HCl =FeCl2+H2。当铁钉表面没有气泡产生时，小强看到溶液仍为黄色，再过一段时间后，小强意外发现黄色溶液逐渐变成了浅