(精品讲义)化学人教版9年级-金属和金属材料

第八章 金属及金属材料 讲义一 金属材料定义：金属材料包括纯金属及其它们的合金，所以金属材料可能为单质，也可能为混合物注意：金属氧化物等不属于金属材料二 金属的物理性质及用途1金属物理性质的共同点金属有许多共同的物理性质：如有金属光泽，容易导电、导热、有延展性等。说明：金属能抽成丝是金属的延性；能压成薄片是金属的展性，金属能够弯曲也是金属延展性的一种体现2金属物理性质的差异（1）大多数金属都呈银白色，但铜却呈紫红色，金呈黄色（2）常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但体温计中的汞却是液体，俗名：水银（3）金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大物理性质物理性质比较导电性（以银的导电性为100作标准）银 铜 金 铝 锌 铁 铅（优）100 99 74 61 27 17 7.9（良）密度（gcm3）金 铅 银 铜 铁 锌 铝（大）19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70（小）熔点（）钨 铁 铜 金 银 铝 锡（高）3410 1535 1083 1064 962 660 232（低）硬度（以金刚石的硬度为10作标准）铬 铁 银 铜 金 铝 铅（大）9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5（小）【同步训练】1下列金属中最容易识别的是（ ）AFe BCu CAl DZn2下列金属中导电性最好的是（ ）ACu BAl CFe DAg3下列性质的比较正确的是（ ）A导电性：铜银 B熔点：金钨 C密度：银铅 D硬度：铬金4人类利用金属铁、铝、铜，由早到晚的时间顺序是（ ）A铜、铁、铝 B铁、铝、铜 C铝、铜、铁 D铁、铜、铝5常见金属铁、铜、铝，在通常的情况下具有相同的是（ ）A硬度 B光泽 C导电能力 D状态6(1)油罐下面常有一条拖地铁链，在高层建筑的顶端都装有铁制的避雷针，这是应用于了铁的 性质(2)铁锅可用来烧水、炒菜，这是利用了铁的 性质；(3)铁块可变成很细的铁丝，这说明铁有 性；铁块也可以变成很薄的铁片，这说明铁有 性7英国化学家戴维曾从苏打中制得一种新金属，他对新金属做了以下实验：“取一块金属，用小刀切下一小块，将这一小块金属投入水中，它浮在水面上，与水发生剧烈反应，急速转动并发出嘶嘶声，立即熔化成闪亮的银白色小球，并逐渐缩小，最后消失。”请根据以上信息，归纳总结该金属的物理性质：(1)_(2)_(3)_(4)_3金属的用途在已经发现的一百多种元素中，绝大多数是金属元素，金属在我们的生活中有着广泛的应用。物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的因素，在考虑物质的用途时，往往还需要考虑价格、资源、是否美观、使用时否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。如铁能制成铁锅，不仅由于铁具有良好的导热性，还因为铁具有良好的延展性，来源广泛，价格便宜且能补充人体所需的铁元素；银是导电性最好的金属，而且回收率几乎达到100%，很多精密仪器都用银做导线4金属之最地壳中含量最高的金属元素铝人体中含量最高的金属元素钙目前世界年产量最高的金属铁导电、导热性最好的金属银硬度最高的金属铬熔点最高的金属钨熔点最低的金属汞密度最大的金属锇密度最小的金属锂【同步训练】1在地壳中含量最多的两种金属依次是（ ）A铁、铝 B铁、钙 C铝、铁 D铝、钙2联合国卫生组织经过严密的科学分析，认为我国的铁锅是最理想的炊具，并向全世界大力推广。其主要原因是（ ）A价格便宜 B升热慢退热也慢，保温性较好C烹饪出的食品含有铁元素 D铁中含有机物必含的铁元素3下列关于金属的用途合理和科学的是（ ）A利用银的导电性好代替铜用电线B利用铅的密度大，硬度较大作门窗C利用钨丝熔点高制成灯丝D利用黄金的颜色好看在所有的水龙头上面镀一层金41989年世界卫生组织正式将铝确定为“食品污染源之一”而加以控制。在下列使用场合必须加以控制的是（ ）制电缆 制易拉罐 制铝锭 制牙膏皮 用明矾KAl(SO4)212H2O净水制炊具 用明矾及小苏打做食物的膨化剂 用Al(OH)3制胃药 制防锈漆 制桌椅A B C D5在铜、铝、铁、银四种金属中最适宜做电线电缆的是 ，理由是 三 合金1合金的定义：一种金属与其他金属（或非金属）熔合形成的具有金属特性的混合物注意：合金是混合物合金中必有金属，但同时可以含有非金属合金具有金属特性，即合金不是几种金属简单地混合在一起，它具有金属特性2合金与纯金属性质的差异【实验探究】合金与组成它们的纯金属性质的比较【实验设计】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较其硬度【实验结论与解释】如下表所示性质比较现象黄铜铜焊锡锡光泽和颜色黄色金属光泽紫红色金属光泽浅灰白色金属光泽银白色金属光泽硬度大小大小结论合金与组成它们的纯金属在性质上有很多差异比较焊锡和武德合金（铅、铋、锡、和镉组成的合金）的熔化温度纯金属合金熔点/铅镉铋锡焊锡武德合金32732127123218370结论合金的熔点一般比它的各成分金属低（1）合金的硬度、强度一般比它的各成分金属大（2）合金的熔点一般比它的各成分金属低（3）合金一般它的各成分金属具有较强的韧性、抗腐蚀性 【同步训练】 1下列关于合金的说法正确的是（ ）A合金没有金属光泽 B合金的很多性能与组成它们的纯金属不同C合金不能导电传热 D合金没有延展性3合金的种类和用途常用的合金：铁合金、铝合金、铜合金、钛合金等（1）铁合金是应用最多的金属材料，分为生铁和钢两种。生铁和钢区别是含碳量不同，生铁的含碳量在24.3%，钢的含碳量为0.032%，生铁和钢的比较如下表生铁钢含碳量%24.3%0.032%其他元素Si、Mn、S、P（少量）Si、Mn（少量）、S分类白口铁、灰口铁、球磨铸铁碳素钢、合金钢熔点/1100120014501500机械性能硬而脆，无韧性坚硬，韧性大，延展性好机械加工可铸不可煅可铸，可煅，可压延【同步训练】1不锈钢是一种合金钢，有耐腐蚀的重要特征，被广泛应用于医疗器械、反应釜、炊具、装饰材料等。不锈钢中添加的主要合金元素是（ ）A硅 B锰 C铬和镍 D钨2铁是一种应用广泛的金属，下列有关铁的说法中，正确的是（ ）A铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 B铁在干燥的空气中容易生锈C铁是地壳里含量最多的金属元素 D用铁锅炒菜可使食物中增加微量铁元素3下列有关合金的叙述，正确的是（ ）合金中至少含两种金属；合金中的元素以化合物形式存在；合金中一定含有金属；合金一定是混合物；生铁是含杂质较多的铁合金；合金强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好A B C D4通过下表某合金与铁的物理性质的比较，可知道该合金不适合用于（ ）熔点密度硬度导电性合金 32003.2g/cm37.53.5铁15357.86 g/cm34.517A门窗框 B炉具 C导线 D飞机外壳5我国最早人工冶炼铁的制品是在甘肃灵台出土的秦国铜柄钢剑，这说明在春秋战国时期我国已掌握了冶铁的技术。经分析测试该钢剑属于铁的合金。铁的合金有生铁和钢，生铁是含碳量在_之间的铁合金，钢的含碳量在_之间，钢的含碳量越高，钢的硬度越_(填“大”或“小”)（2）几种常见合金的主要成分、性能和用途合金主要成分主要性能主要用途球墨铸铁铁、碳、硅、锰机器强度好在某些场合可代替钢锰钢铁、锰、碳韧性好、硬度大钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架不锈钢铁、铬、镍抗腐蚀性好医疗器械、炊具、容器、反应釡黄铜铜、锌强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀机器零件、仪表、日用品青铜铜、锡强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀机器零件如轴承、齿轮等白铜铜、镍光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工钱币、代替银做饰品焊锡锡、铅熔点低焊接金属硬铝铝、铜、镁、硅强度和硬度好火箭、飞机、轮船等制造业18K黄金金、银、铜光泽好、耐磨、易加工金饰品、钱币、电子元件18K白金金、铜、镍、锌光泽好、耐磨、易加工金饰品（3）钛合金具有熔点高、密度小、易于加工、抗腐蚀强等特点，广泛用于航天、航海中，且与人体具有很好的“相容性”，还可用作人造骨等【同步训练】1下列物质中不属于合金的是（ ）A不锈钢 B青铜 C水银 D生铁2下列物质中属于金属材料的是（ ）A.氧化铜 B.硅 C.青铜 D.铜3现代建筑的门窗框架常用硬铝制造，硬铝的成分是（ ）AAlMg合金 B表面有Al2O3的铝板 CAlC合金 DAlCuMgSi合金4下列各组物质都属于纯净物的一组的是（ ）A.生铁、钱币 B.黄铜片、焊锡 C.不锈钢、硬铝 D.水银、24K金5铺设“京九”铁路所用的合金钢是（ ）A不锈钢 B锰钢 C硅钢 D钨钢6钛和钛合金是21世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好，机械性能好，抗腐蚀能力强，钛合金与人体很好的“相容性”。根据它们的主要性能，不合实际的用途是（ ）A、用于核潜艇设备的制造 B、用于制造航天设备C、用来做保险丝 D、可用来制造人造骨7下列说法不正确的是（ ）A生铁和钢都只是由铁元素组成的 B人体中含量最多的金属元素是钙元素C球墨铸铁在某些场合可以代替钢 D铝合金轻而坚韧，可用作制造火箭、飞机等的材料8下列说法正确的是（ ）A青铜的主要成分是铜和锡 B不绣钢就是纯铁C生铁不含有碳元素 D黄铜只含有铜元素金属的化学性质一 金属与氧气的反应许多金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度是不同的（1）镁、铝等在常温下能与氧气反应，铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝（Al2O3）薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能2Mg + O2 = 2MgO 4Al + 3O2 = 2Al2O3（2）铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应2Cu+O2 2CuO 3Fe +2O2 点燃 Fe3O4（3）“真金不怕火炼”，说明金在高温下也不与氧气反应，在空气中以游离态单质形式存在综上所述：镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼【同步训练】1我们常说“真金不怕火炼”的原因是（ ）A金的熔点高 B金的硬度大C金的密度大 D金不活泼，高温时也不与氧气反应2下列金属在自然界中能以单质形式存在的是（ ）A Fe B Na C Al D Au3镁、铝、铁、铜、金五种金属中，常温下易与氧气反应的是_；常温下不易与氧气反应的是_；高温下不与氧气反应的是_；它们金属活动性由强到弱的顺序是_二 金属与酸的反应【实验探究】金属与酸的反应实验目的比较镁、锌、铁、铜与稀硫酸或稀盐酸能否反应及反应时的剧烈程度实验步骤在试管里放入两小块镁，加入5mL的稀盐酸，用燃着的木条放在试管口，观察现象，并判断反应后生成了什么气体参照上述实验步骤，在分别放有两小块锌、铁和铜的试管中加入稀盐酸，观察现象，比较反应的剧烈程度。如果有气体生成，判断生成的是什么气体用稀硫酸代替稀盐酸进行实验，并比较产生的现象【实验记录】金属现象反应的化学方程式稀盐酸稀硫酸稀盐酸稀硫酸镁反应剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能燃烧，且产生淡蓝色火焰与稀盐酸现象相同Mg + 2HCl = MgCl2 + H2Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2锌反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能燃烧，且产生淡蓝色火焰与稀盐酸现象相同Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2铁反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能燃烧，且产生淡蓝色火焰与稀盐酸现象相同Fe + 2HCl = FeCl2 + H2Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2铜无明显变化与稀盐酸现象相同【实验结论】Mg、Zn、Fe能与稀盐酸或稀硫酸反应，剧烈程度依次减弱，反应都有气体生成，该气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，及产物有H2；Cu不与稀盐酸或稀硫酸反应综上所述：多种金属都能与酸反应，金属与酸能否反应以及反应的剧烈程度，可以反映金属的活动程度，即金属的活动性注意：铁与酸发生反应是，生成物为+2价【同步训练】1把一根洁净的铁钉放在稀硫酸中叙述正确的是（ ）铁钉表面产生气泡 溶液由无色逐渐变为浅绿色 铁钉的质量减轻 溶液的质量增加A B C. D2生铁与足量的稀盐酸充分反应后，剩余残渣的主要成分是（ ）A铁 B氯化亚铁 C氯化铁 D碳3下列有关铁的叙述正确的是（ ）A纯净的铁是黑色的固体 B不能用铁壶长期存放食醋C铁的活动性比锌强 D铁与盐酸反应生成氯化铁三 置换反应Mg + 2HCl = MgCl2 + H2Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2单质 化合物 化合物 单质置换反应：由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应通式：A + BC B + AC特点：反应前有单质和化合物；反应后也有单质和化合物说明：几种反应类型的对比化合反应：ABCM（多变一）分解反应：MABC（一变多）置换反应：A + BC B + AC（单换单）金属与酸的反应通式：金属 + 酸 金属化合物 + H2铁单质在置换反应中显+2价【同步训练】1下列反应中不属于置换反应的是（ ）A一氧化碳和氧化铁反应得到铁 B铁与稀硫酸反应得到氢气C氢气与氧化铜反应得到铜和水 D镁与稀盐酸反应得到氢气2置换反应指的是（ ）A一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应B有单质和化合物生成的反应C有金属和非金属生成的反应D有单质和化合物参加的反应3请你判断下列化学反应的类型，是化合反应，分解反应，置换反应的则写出反应类型，不是这三种的不用写（1）C + O2点燃CO2 ( 反应)（2）2H2O2 MnO2 2H2O + O2 ( 反应)（3）Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4 ( 反应)（4）C + 2CuO 高温 2Cu + CO2 ( 反应)（5）CO + CuO 加热 Cu + CO2 ( 反应)四 金属与金属化合物溶液的反应我们已经知道，把铁钉放在硫酸铜溶液中，铁钉上会有紫红色的铜生成，这说明铁比铜活泼，它可以把铜从硫酸铜溶液中置换出来，这也是比较金属活动性的依据之一【实验探究】金属与金属化合物溶液的反应实验目的比较铝、铜、银三种金属的活动性实验步骤把铝丝进入硫酸铜溶液中把铜丝浸入硝酸银溶液中把铜丝浸入硫酸铝溶液中【实验记录】实验实验现象反应的化学方程式铝丝进入硫酸铜溶液中铝丝上有红色物质生成，溶液颜色逐渐变淡2Al + 3CuSO4 = 3Cu + Al2(SO4)3铜丝浸入硝酸银溶液中铜丝上有银白色物质生成，溶液由无色逐渐变为淡蓝色Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu(NO3)2铜丝浸入硫酸铝溶液中无明显现象【实验结论】一种金属可以把另一种金属从其化合物的溶液中置换出来，说明不同金属的活动性强弱不同，从上面的实验现象可以看出，三者的活动性为：铝铜银说明：有三种离子在溶液中有颜色，分别是Fe2+呈浅绿色，Fe3+呈棕黄色，Cu2+呈蓝色金属与金属化合物反应的通式：金属 + 金属化合物 新金属 +新金属化合物【同步训练】1下列反应前后物质无颜色变化的是（ ）A细铁丝在氧气中燃烧 B铁与硫酸反应C氢气在氧气中燃烧 D铁与硫酸铜反应2将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，能观察到的现象为： 写出反应的化学方程式： 五 金属活动性顺序1常见金属活动性顺序经过许多实验的探究过程，人们进行了认真的分析，归纳和总结出了常见金属在溶液中的活动性顺序：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金属活动性顺序的应用（1）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强（2）在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢（3）在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的金属化合物的溶液中置换出来。（K、Ca、Na除外）【同步训练】1下列是根据金属活动顺序规律在工农业生产中和科学研究，判断不正确的是（ ）A金属的位置越前，它的活动性越强B位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢而生成氢气C位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来D位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的固体中置换出来E位于后面的金属如铜，银，金等不能与盐酸和稀硫酸反应2下列金属的氯化物中，可由金属和盐酸直接反应生成的是（ ）AFeCl3 BZnCl2 CCuCl2 DAgCl3废旧计算机的某些部件含有Zn，Fe、Cu、Ag、Pt(铂)、Au(金)等金属，经物理方法初步处理后，与足量稀盐酸充分反应，然后过滤，剩余的固体中不应有的金属是（ ）ACu、Ag BFe、Zn CPt、Cu DAg、Au4将下列少量物质放入足量的稀盐酸中，反应结束后有固体剩余的是（ ）A生铁 B镁 C锌 D铜锌合金5X，Y，Z是三种金属，根据下列有关化学方程式可知，三种金属的活动性是（ ）Z + YSO4 = ZSO4 + Y X + YSO4 = XSO4 + YZ + H2SO4 = ZSO4 + H2 X + H2SO4 不反应AZXY BZYX CXYZ DXZY6有甲、乙、丙三种金属，将乙和丙浸入稀硫酸中，乙溶解，丙不溶解，将丙浸入甲的盐溶液中，其表面有甲析出，则三种金属的活动性顺序是（ ）A甲乙丙 B丙乙甲 C乙丙甲 D乙甲丙7铁片与下列物质混合时，铁片能溶解但无气体放出的是（ ）A稀硫酸 B硫酸铜溶液 C盐酸 D水8能用铁制容器盛放的试剂是（ ）A盐酸 B稀硫酸 C硫酸铜溶液 D酒精9下列叙述不正确的是（ ）A锌、铁等金属能置换出酸中的氢气 B能生成单质和化合物的反应是置换反应C铁丝与硫酸铜溶液反应后铁丝质量增加 D可用盐酸除去铝粉中的锌粉10把过量的铁粉加入到硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，留在滤纸上的物质是（ ）A铜 B铁 C硫酸亚铁 D铁和铜11下列化学方程式正确的是（ ）A4Fe + 3O2点燃2Fe2O3 B2Fe + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2CFe + H2SO4 = FeSO4 + H2 DCu + FeSO4 = CuSO4 + Fe12下列置换反应正确的是（ ）ACu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag BMg+2AgCl(沉淀)MgCl2+2AgCA1+ZnSO4AlS04+Zn D2Fe+3CuSO4Fe2(SO4)3+3Cu13相同质量的铁和锌，分别同足量的稀硫酸充分反应，结果是（ ）A铁起反应生成氢气的质量大 B锌起反应生成氢气的质量大C生成氢气的质量相同 D生成氢气的质量大小无法比较14等质量的镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应完全后，产生氢气的情况如图所示，其中表示铁与稀硫酸反应的是（ ）A.b B.a C.d D.c15室温下，等质量的镁片和铝片分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量(m)与时间(t)的关系图正确的是（ ）tMgmAlmMgtAlAlmtMgtMgmAlA B C D16铜丝放在酒精灯上加热变黑色，写出反应方程式： 铜丝放到硝酸银溶液中过一会儿，表面有一层 色物质，请写出化学反应的方程式： 17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，过一会儿，在Y的表面有银析出，而Z无变化。根据以上事实，判断X、Y、Z的金属活动顺序是 18将过量的铁粉放入含有Zn(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，搅拌，使其充分反应后过滤，滤纸上留下的物质有 19洗去烧水用的铝壶内壁上的水垢主要成分CaCO3可加入稀盐酸，其反应原理是： （用化学方程式，下同），但加入的盐酸不能太多，因为 ，铝制品耐腐蚀的原因是 20判断下列物质间能否发生反应，写出能反应的化学方程式：（1）铜与稀盐酸： （2）镁与稀盐酸： （3）银与硫酸： （4）锌与硫酸： （5）铝与硫酸铜溶液： （6）铜与硝酸银溶液： （7）铜与硝酸铝溶液： 21现有铁片、铜片、硝酸汞溶液和盐酸几种物质，欲确定Fe、Cu、Hg、H的活动性顺序，有如下三种方案：AFe +HCl Fe + Hg(NO3)2 Cu +HClBFe + HCl Cu + HCl Cu + Hg(NO3)2CFe + HCl Fe + Hg(NO3)2 Cu +Hg(NO3)2试评价这三种方案：（1）最差的方案是 ，理由是 。（2）最好的方案是 ，理由是 。22把Mg、Zn、Fe、Cu四种金属分别放入与盐酸中，回答下列问题：（1）不能与盐酸反应的金属是 （2）当中有三种金属可以与盐酸反应，其共同的反应现象是 ，其中反应速率最快的是 ，写出Fe与稀盐酸反应的化学方程式 ，这一反应属于 反应（填化合、分解或置换）（3）通过比较，四种金属的活动性顺序由强到弱为 23下表是某种常见金属的部分性质：颜色、状态硬度密度溶点导电性导热性延展性银白色固体较软2.70g/cm3660.4良好良好良好将该金属投入稀盐酸中，可产生大量的无色气体。根据上述信息回答以下问题(1)试推断该金属可能的一种用途 ；(2)该金属的活动性比铜 (填“强”或“弱”)；(3)请自选试剂，设计实验探究该金属与铁的活动性强弱，并完成下表：你的一种猜想验证方法现象结论24设计除去杂质的实验方案，填写在下表（括号中为杂质）除杂质的实验方案混合物除去杂质的化学方程式主要操作步骤铜粉（锌粉）FeSO4溶液（CuSO4）25把10.2g铁和铜的混合物放到盛有足量盐酸的烧杯中，充分反应后，烧杯中物质的总质量比反应前(铁、铜混合物和盐酸)减少了0.2g，求原混合物中铜的质量分数。金属资源的利用和保护一 金属在自然界的存在方式少数不活泼的金属在自然界中以单质形式存在，如金、银等，其余大多数金属以化合物形式存在，常见矿石：1铁矿石：赤铁矿(主要成分为Fe2O3)、黄铁矿(主要成分是FeS2)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)2铝土矿(主要成分为Al2O3)3黄铜矿(主要成分是CuFeS2)、辉铜矿(主要成分为Cu2S)注意：人类应用金属的先后顺序不仅与金属在自然界中的含量有关，含取决于金属的化学性质，金属的化学性质越活泼，形成的化合物就越复杂，也就越难以冶炼，发现和使用的时间就越短选用矿石时遵循的原则A所提炼金属的含量高B矿石含有的对环境有害元素少C冶炼途径能够达到且尽可能简单【同步训练】1为了初步确定某铁矿石的种类，取该铁矿石用盐酸溶解，有一种气体放出。该铁矿石是（ ）A磁铁矿 B赤铁矿 C褐铁矿 D菱铁矿二 铁的冶炼1炼铁的原理炼铁的原理是利用一氧化碳还原氧化铁【实验探究】铁的冶炼【实验目的】利用一氧化碳还原氧化铁【实验步骤】连接实验装置检查装置气密性加入铁粉（黑色）和澄清石灰水固定到铁架台通入CO（排出装置内的空气，以免不纯发生爆炸）点燃酒精灯（尾气处理：点燃有毒的CO使其变为无毒CO2，以免污染大气）点燃酒精喷灯熄灭酒精喷灯待玻璃管冷却到室温后停止通入CO（防止被还原的铁在较高温下又被空气中氧气氧化）熄灭酒精灯【实验现象】红色的氧化铁粉末变成黑色；澄清石灰水变浑浊【实验结论】Fe2O3被CO还原成铁，同时生成CO23CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2注意：还原铁粉为黑色先通入CO的目的是排出装置内的空气，以免加热时CO与空气混合不纯可能发生爆炸实验完毕后继续通入CO的目的是防止被还原的铁在较高温下又被空气中的氧气氧化尾气处理：CO有毒，点燃CO能使其转化为无毒的CO2，以免污染大气实验中涉及的另外两个化学反应为：CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3+ H2O 2CO + O2 点燃 2CO2【同步训练】1某化合物可发生如下反应：M + 3H2 高温 2Fe + 3H2O，则该化合物的化学式为（ ）AFeO BFeCO3 CFe2O3 DFe3O42下列各说法正确的是（ ）A在铁板表面镀上一层锌成为白铁，白铁是铁锌合金B铁是地壳中含量最多的金属元素C炼铁高炉炼出来的是生铁不是钢D从高炉排出来的废气，可以直接放空气3在一定条件下，能使氧化铁还原为铁的一组物质是（ ）A H2、CO、C B N2、CO、C C CO2、CO、H2 D O2、CO、C4如图所示为炼铁实验装置，按下列要求进行回答：(1)写出有标号的仪器名称：_ _(2)A装置中观察到的现象是：_B装置中观察到的现象是：_，装置C处气体燃烧时产生_色火焰。(3)写出B、C两部分所发生反应的化学方程式：B：_C：_5有位同学设计了下列实验（装置及所用药品如图所示），仔细观察后回答下列问题（1）在给氧化铁加热时，要先通入一氧化碳气体后加热，其目的是 （2）在C处看到的现象是 ，说明反应后有 生成。（3）本实验设计中，在B处所采取措施的目的是 ，其优点是 。2工业炼铁把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程、工业上炼铁时，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，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，其主要反应原理如下：C + O2 点燃 CO2 CO2 + C 高温 2CO 3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2说明：工业炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气石灰水的作用是除去矿石中的二氧化硅，使其转化成炉渣而除去，反应原理如下：CaCO3高温CaO + CO2 CaO + SiO2高温 CaSiO3常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）【同步训练】1炼铁的主要原料是_、_、_，其主要反应原理是_。化学方程式为：_。2写出下列各变化的化学方程式： 3现有磁铁矿(主要成分：Fe304)，黄铁矿(主要成分：FeS2)，赤铁矿(主要成分：Fe203)，请你从多角度分析三种矿石中哪种不适合用来炼铁(填序号)： 。 原因是 。三 有关杂质的计算根据化学方程式进行计算时，要使用纯净物，因为化学方程式所表达的是纯净物发生化学变化时的相互关系，各化学方程式所规定的多是纯净物之间的数量关系方法：（1）若题目给出的质量为不纯物质的质量，应先由混合物求出参加反应的纯净物的实际质量，运算公式为：纯物质的质量不纯物质的质量物质的质量分数纯物质的质量不纯物质的质量（1物质的质量分数）（2）利用化学方程式求出纯净物的质量（3）根据所给质量分数，折合成含有该物质的不纯物的质量，运算公式为：不纯物质的质量纯物质的质量物质的质量分数【同步训练】1某赤铁矿含杂质25%，那么400吨赤铁矿中含三氧化二铁多少吨？2含碳酸钙75%的石灰石100吨，高温煅烧后，可得氧化钙多少吨？3某钢铁厂每天需要消耗8000t 含Fe2O3 75%的赤铁矿，请问该厂理论上每天可生产含铁96%的生铁多少吨？（相对原子质量：Fe=56 O=16 C=12）4要炼出含杂质2%的生铁3200吨，需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？四 金属的腐蚀和防护1铁制品锈蚀的条件【实验探究】铁制品生锈的条件实验目的探究铁钉生锈的条件实验步骤如图所示，试管内铁钉在水面部分与O2和H2O充分接触；试管内铁钉与H2O接触，但不与O2接触；试管内铁钉在干燥的空气中，只与O2接触，每天观察铁钉锈蚀的情况，连续观察一周，认真做好记录实验解析和结论试管中铁钉在水面部分生锈；试管、中铁钉没哟生锈。铁制品锈蚀的条件是与氧气、水分接触铁制品生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生的一系列复杂的化学反应，铁锈的主要成分是Fe2O3xH2O，铁锈很疏松，不能阻止内层的铁继续与氧气、水蒸气等反应，因此铁制品可以全部被锈蚀【同步训练】1如图：在一烧杯中放有一根铁钉，使其一半在液面以上，一半在液面以下，然后置于空气中，则铁钉最容易生锈的部位是（ ）Aa点 Bb点 Cc点 D无法判断2下列各种情况下，埋在地下的铸铁输气管道被腐蚀速度最慢的是（ ）A在潮湿、疏松、透气的土壤中 B在呈酸性的土壤中C在干燥、致密、不透气的土壤中 D在含沙粒较多、潮湿透气的土壤中3铁锈的主要成分是（ ）A氧化铁 B四氧化三铁 C硫酸亚铁 D氧化亚铁2防止铁制品生锈的措施铁制品生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接接触，若隔绝空气和水，就能在一定程度上防止铁制品生锈，具体的方法有：（1）保持铁制品表面的清洁、干燥（2）表面涂保护膜：如涂油、刷漆、镀上耐磨、耐腐蚀的金属层（3）制成耐腐蚀的合金如不锈钢等注意：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。而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【同步训练】1下列属于物理变化的是（ ）A钢铁生锈 B铁矿石还原成铁 C铜丝弯曲 D白磷自燃2下列变化属化学变化的是（ ）A铁受热熔化成