（百日捷进提升系列）中考化学备考 专题11 金属及金属材料（含解析） (2).doc

专题11 金属及金属材料一、新课标的要求：1、了解金属的物理特征，认识常见金属的主要化学性质，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、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。4、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。5、认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。6、认识废弃金属对环境的影响和回收金属的重要性。二、考情分析：1、考查情况：金属和金属材料属于一类常见的重要化学物质。作为初中化学新课程的核心内容之一，是中考命题所关注的重要素材之一，也是中考化学的必考点和热点。2、考查形式：中考中的考查形式灵活多变，多以生活应用型、正误判断型、信息给予型、性质探究型、图像型、计算型等形式。考查题型通常以选择题、填空题、实验探究题、计算题等题型为主。3、命题方向：由于金属材料和日常生活、工业生产实际联系密切，命题方向集中在金属材料在生活应用、金属化学性质、金属资源利用与保护等几个方面。主要考查同学们运用所学知识解决实际问题的能力。随着时代的发展，各种新金属材料的不断问世，结合所学知识考查“新金属”的试题将成为中考的趋势。4、试题难度：试题的难度主要取决于学生对金属性质的掌握情况和对试题中信息的处理能力。一般为中、难档。知识梳理一、金属材料（有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。纯金属一）、纯金属材料：纯金属（90多种） （二）、合金（几千种）：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。1、合金的优点：一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好。2、常见的合金：（1）铁的合金：生铁：含碳量2%4.3%钢：含碳量0.03%2%不锈钢：含铬、镍的钢具有抗腐蚀性能（2）铜的合金：黄铜（铜锌）青铜（铜锡）（3）钛的合金：如钛镍合金。具有“记忆”能力，可记住某个特定温度下的形状，只要复回这个温度，就会恢复到这个温度下的形状，又被称为“记忆金属”。此外，钛还可制取超导材料，美国生产的超导材料中的90%是用钛铌合金制造的。（4）焊锡（铅锡）：熔点低，广泛应用于电子工业、家电制造业、汽车制造业、维修业和日常生活中。3：合金的优点：（1）熔点高、密度小；（2）可塑性好、易于加工、机械性能好；（3）抗腐蚀性能好；注意：1、钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等。2、青铜是人类历史上使用最早的合金；生铁和钢是人类利用最广泛的合金3、合金都属于混合物。二、：金属的物理性质：1、金属的物理性质：常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽；大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）；密度和硬度较大，熔、沸点高；有良好的导热性、导电性、延展性。2、金属之最：铝：地壳中含量最多的金属元素；钙：人体中含量最多的金属元素；铁：目前世界年产量最多的金属（铁铝铜）；银：导电、导热性最好的金属（银铜铝）；铬：硬度最高的金属；钨：熔点最高的金属；汞：熔点最低的金属 ；锇：密度最大的金属；锂：密度最小的金属。注意：1、有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色；例如，粉末状的铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射。2、生活中使用的铁制品表面一般有镀金层或油漆，不是其真正颜色。可观察其断面的颜色。三、金属的化学性质（一）、大多数金属可与氧气的反应，生成金属氧化物；1铁与氧气的反应：常温下，干燥的空气中铁很难与氧气反应在潮湿的空气中，铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈（主要成分：fe2o3）；在纯氧中，铁丝能够被点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热，生成四氧化三铁（fe3o4）。2镁与氧气的反应：镁条被点燃后，剧烈燃烧，产生耀眼的白光，形成白烟，放出大量的热；生成白色的氧化镁（mgo）。3铝与氧气的反应：铝在空气容易形成致密的氧化物，故其抗腐蚀性能很好铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧，生成白色的氧化铝（al2o3）。4铜与氧气的反应：在加热的情况下，铜能与氧气反应，生成黑色的物质（氧化铜）；（二）、活泼金属与酸的反应：活泼金属会与酸发生置换反应生成盐和氢气，金属 + 酸 盐 + h2（置换反应）。如：锌和稀硫酸zn+h2so4=znso4+h2铁和稀硫酸fe+h2so4=feso4+h2镁和稀硫酸mg+h2so4=mgso4+h2铝和稀硫酸2al+3h2so4=al2(so4)3+3h2锌和稀盐酸zn+2hcl=zncl2+h2铁和稀盐酸fe+2hcl=fecl2+h2镁和稀盐酸mg+2hcl=mgcl2+h2铝和稀盐酸2al+6hcl=2alcl3+3h2（三）、金属与盐溶液的反应排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。反应规律：金属 + 盐 另一金属 + 另一盐。（置换反应）如： fe + cuso4 = cu + feso4 (“湿法冶金”原理) 注意：1、金即使在高温时也不与氧气反应；2、大多数金属一般都能与氧气反应，只是难易及剧烈程度不同而已。3、同种物质，在不同的反应条件下，现象可能不同，生成物有可能不同4、单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐；四、常见金属活动性顺序：1、常见金属的活动性顺序：k ca na mg al zn fe sn pb（h）cu hg ag pt au金属活动性由强逐渐减弱2、意义：h代表酸中的氢元素；金属的位置越靠前，它的活动性就越强；在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）；位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除k、ca、na） 3、应用：用于判断金属是否与酸发生置换反应；用于判断金属与酸发生化学反应的剧烈程度；用于判断金属与盐能否发生置换反应。注意：1、金属与盐的反应必须在“盐溶液”中进行，否则不能反应，如：cu可以与agno3溶液反应置换出ag，但不能与agcl反应。2、也可根据反应是否发生及反应剧烈程度来判断金属的活动性强弱。3、k、ca、na三种金属的活动性太强，除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应（如2na+2h2o=2naoh+h2），其余金属则不能。五、铁的冶炼1、炼铁的基本原理是：在高温条件下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。3co + fe2o3高温2fe + 3co22、炼铁的原料：铁矿石常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是fe3o4）和赤铁矿（主要成分是fe2o3）、焦炭、石灰石和空气，主要设备是高炉。3、一氧化碳还原氧化铁的实验：、装置图：见右图。、实验主要现象：红色粉末变为黑色时，澄清的石灰水变浑浊，尾气点燃产生淡蓝色火焰。实验注意事项：先能后点，先撤后停。（参考碳及其氧化物专题：一氧化碳的还原性）六、铁的锈蚀（1）铁生锈的条件是：铁与o2、水接触（铁锈的主要成分：fe2o3xh2o）（2）防止铁制品生锈的措施：保持铁制品表面的清洁、干燥表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等制成不锈钢（3）铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。（4）铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。注意：1、铜生铜绿的条件：铜与o2、水、co2接触。铜绿的化学式：cu2(oh)2co3）。2、镁、铝、锌等金属活动性较强。七、金属资源的保护和利用1、金属资源的保护：防止金属腐蚀；回收利用废旧金属；合理开采矿物；寻找金属的代用。2、金属回收再利用的意义：防止污染环境；节约能源；节约资源。考点突破【典型例题1】（2013广西南宁）目前，南宁市正在进行地铁建设，修建地铁广泛使用金属材料，下列不属于合金的是a锰钢 b生铁 c硬铝 d合成材料【典型例题2】（2013黑龙江大庆）同学们探究金属a，b，c，d的活动性强弱，设计了如下的实验方案：将a放入到b的盐溶液中，无明显现象；将形状和大小相同的a，b和c分别放入相同浓度的稀盐酸中，a表面无明显现象，c产生气泡的速率比b产生气泡的速率慢；将d放入到b的盐溶液中，d表面有固体析出，则金属a，b，c，d活动性由强到弱的顺序为aabcd bdcbacdbca dbcda【典型例题3】（2103浙江杭州）犯罪分子常在黄金中混熔较多的铜，冒充纯金制品进行诈骗，小李要检验金制品中是否混有铜，他的检验步骤是：（1）在酒精灯上灼烧金制品；（2）将灼烧后的金制品在稀硫酸中浸一段时间如果金制品中混有铜，应观察到的现象是 ；在稀硫酸中发生的化学 反应方程式是 。【典型例题4】（2013山东菏泽）现有等质量x，y的两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知x，y在生成物中化合价均为+2价），则下列说法不正确的是a生成氢气的质量：xy b相对原子的质量：xyc金属活动性：yc d消耗硫酸的质量：xy方法点拨：1、金属的性质在很大程度上决定了它们的用途。题目往往是通过图表和文字信息来反映某一具体物质的用途，考查对所涉及物质性质的掌握情况。2、将金属与氧气、酸、盐溶液反应的现象、产物以及化学方程式进行归纳、对比，找出它们的相同点和不同点。3、熟记金属活动性顺序，理解应用中的注意事项。掌握设计实验方案的技巧和方法。4、此类试题一般难度较大，重点考查同学们新信息获取、处理以及灵活运用所学化学知识进行分析问题、解决问题的能力。解答时读懂题意，提取有用信息，同时联系教材内容，综合应用，问题便可迎刃而解。跟踪练习1、（2013辽宁大连）下列关于金属利用的说法错误的是a用铝制高压电线 b用钨制灯丝c用纯铁制机床底座 d用铝粉制防锈漆【答案】c【解析】试题分析：a、铝具有导电性，可用作导线，故a正确；b、钨的熔点高，用来制灯丝，故b正确；c、生铁是铁的合金，硬度比纯铁大得多，所以机床底座一般是用生铁制成的，故c错误；d、铝的化学性质比较活泼，在常温下易与氧气反应生成致密而坚固的氧化铝薄膜，起保护作用，所以用铝粉可以制防锈漆，故d正确，故答案为：c。考点：考查金属的物理性质及用途2、（2013贵州遵义）下列有关金属的说法正确的是a铝有良好的抗氧化能力 b合金一定不含非金属c生铁是化合物 d赤铁矿是金属材料3、（2014届北京市丰台区第一学期期末）钠为银白色固体，具有金属光泽，可以用刀较容易地切开，熔点是9781。na是非常活泼的金属，常温下与o2、h2o等物质反应。在440和高压条件下，金属钠与二氧化碳反应能生成金刚石（c）和碳酸钠，下列叙述不正确的是a金属钠的熔点比铁低b金属钠质地较软c金属钠常保存在水中d金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为4 na + 3co2 c + 2na2co34、（2013四川成都）在金属表面覆盖保护膜是普遍采用的金属防锈措施之一。下列自行车的防锈措施中，不属于覆盖保护膜的是a.擦拭保持洁净与干燥 b.链条上油c.轮圈镀铬 d.车架喷漆5、（2013福建福州）下列关于铁的说法正确的是a铁部分锈蚀后没有回收价值b铁是地壳中含量最丰富的金属元素c铁生锈，产生的铁锈能阻止铁继续被锈蚀d铁生锈是铁在有氧气和水等物质存在的条件下，发生复杂化学反应的过程6、（2013广东佛山）分别向a、b两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片，再向a中加入植物油，均塞上橡皮塞，型玻璃管内为红墨水（开始时两端液面水平），如下图所示，放置一段时间后，以下说法错误的是a植物油用于隔绝氧气和水b两支试管中的铁片均被腐蚀c型玻璃管两端的液面变为右低左高d型玻璃管两端的液面变为左低右高7、（2013云南昆明）某化学兴趣小组，为验证ag、fe、cu三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验操作，其中可以达到实验目的组合是a b c d硫酸亚铁溶液反应，说明铜的金属活动性比铁弱，即fecu；该组合能得出ag、fe、cu三种金属的活动性顺序为fecuag，故选项正确，因此选d。考点：考查金属活动性顺序及其应用8、（2013辽宁沈阳）下列有关金属的说法，正确的是a铜和硬铝都属于金属材料b生铁和钢都是铁的单质c铁、铝、铜都是银白色金属d不锈钢是永不生锈的钢铁9、（2013天津）下列有关金属材料的叙述错误的是a回收利用废旧电池中的铅、汞等可减少对环境的污染b铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性c铝比钢铁中的铁活泼，因而铝的抗腐蚀性能比铁差d在铁制品表面刷漆或镀耐腐蚀性金属都可以防止铁制品锈蚀10、（2014届河北省迁西县第一学期期末测试）等质量的镁和铁分别放置在两只烧杯中，向其中分别逐滴加入溶质质量分数相等的稀硫酸至过量，下图正确的是11、（2013甘肃张掖）铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，与我们生活息息相关。（1）在空气中 制品（填“铝”或“铁”）更耐腐蚀。（2）人们大量使用的是合金而不是纯金属，这是因为合金具有更多优良性能，例如钢比纯铁硬度 （填“大”或“小”）。（3）用下列试剂验证这三种金属的活动性顺序，能达到目的是 （填序号）。a硫酸铝溶液 b硫酸亚铁溶液 c硫酸铜溶液（4）硫酸和盐酸都能除铁锈，写出盐酸与铁锈主要成分反应的化学方程式 。12、（2013内蒙古赤峰）结合下列有关铁的实验，回答有关问题：（1）铁丝在氧气中燃烧的实验：点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴，待火柴将要燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中，观察现象这根火柴的作用是 ；为了防止集气瓶底炸裂，应采取的方法是 。（2）如图是探究铁钉锈蚀条件的实验：a中植物油的作用是 ；一段时间后，b中铁钉没有锈蚀，而c中铁钉锈蚀，通过b、c对比说明铁钉锈蚀的条件之一是 。13、（2013福建莆田）我国第四套人民币硬币中使用到镍（ni）、铜、铁等金属某兴趣小组决定探究ni、fe、cu的金属活动性顺序。（1）【查阅资料】镍能与盐酸或稀硫酸反应，生成可溶于水的正二价镍盐，并放出氢气。写出镍与盐酸反应的化学方程式 。结合所学知识， （填“能”或“不能”）直接比较出ni、fe的金属活动性强弱