中考化学总复习专题八金属和金属材料.doc

专题八金属和金属材料名师开悟一、金属的性质1、物理性质：(1)具有金属光泽，(2)机械强度大，少数例外，如水银是金属，但为液态，谈不上机械强度：(3)延展性好；最好的是金；(4)导电性好，如铜，锅等可作导线：(5)导热性好，最好的是银。2、化学性质：均能与氧气反应，生成金属氧化物：活泼金属能与酸反应置换出氧气：Fe+2HCl=FeCl2+H2，2AL+3H2S04(稀)=AL2(SO4)3+3H2；与某些盐溶液反应：Fe+CuSO4=Cu+FeS04例题1、下列物质中，属于金属材料的是（ ）A.钢 B.铜 C.氧化铁 D.碳解析：金属材料包括纯金属和合金。A是铁的合金，B是纯金属，C是金属氧化物，D是非金属，A、B都是金属材料，C、D都不是金属材料。【答案】A、B例题2、下列各组物质中属于纯净物的一组是（ ）A. 不锈钢、黄铜 B.24K金、铜导线 C.生铁、钢 D.钱币、铜钟解析：A、C、D都是不同金属的合金，都属于混合物。24K金一般指含金量在99.9%以上的黄金。绝对纯净的物质是没有的，通常所谓的纯净物指的是含杂质很少的具有一定纯净的物质【答案】B例题3、下列生活中的各种金属制品主要利用了金属的什么物理性质？（1）铝锅 ；（2）金项链；（3）灯泡内的钨丝；（4）铜导线解析：根据各种金属制品的用途及对金属加工的要求，分析这些金属制品主要利用了金属的哪些物理性质。【答案】（1）主要利用了铝的导热性和表面保护膜的稳定性；（2）主要利用了黄金的金属光泽、良好的延展性；（3）主要利用了金属钨的熔点高及电阻大；（4）主要利用了铜的导电性、延展性及良好的机械强度。例4：锰和镍(Ni)都是金属。现将镍丝插入MnSO4溶液中，无变化；插入CuSO2溶液中，镍丝上有铜析出。则Mn、Ni、Cu的活泼顺序是()ANi、Mn、CuBCu、Ni、MnCCu、Mn、NiDMn、Ni、Cu解析：根据活泼金属能从不活泼金属的盐溶液中把它置换出来的规律，则可知应选择答案D。解答：D例5、铁是一种化学性质比较活泼的金属，在一定条件下能跟多种物质发生化学反应。回答下列问题：以铁为研究对象，仿照图中实例在框图处填写物质的化学式（所填写的反应物不属同一类别的物质，生成物必须填写铁的化合物）实验室中要除去细碎铜屑中的少量铁屑，请用化学方法和物理方法将其除去。（只用简单的原理描述即可）解答：（1）HCl；FeCl2 CuSO4 ；FeSO4（其它符合题意的答案均给满分）。 （2）物理方法：用一块磁铁把铜屑中少量的铁屑吸引出来。化学方法：用盐酸或稀硫酸酸洗后过滤。应试策略 不是所有的金属均能与酸反应置换出来H2，像Fe、Al、Zn等活泼金属可以，但像Cu、Ag等不活泼金属不能，金属与盐溶液反应时一般是较活泼的金属置换不活泼的金属，常见金属活泼的顺序为(从左到右活泼性降低)KCa Na Mg zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au(H)以前的金属能置换出酸中的氢，以后的不能；前面的金属能置换出酸中的氢，以后的不能；前面的金属能置换后面的金属。考点精练1、用铜丝作导线利用了金属的 性；用铁制作各种农具利用了它的性质；用铁建钢筋水泥大厦利用了它的 大的性质；铝做的饭碗刚盛上热饭烫手是因为铝具有 性；用细砂布打磨铁片，发现有 。2、有关铁的化合价不正确的是( )AFe(OH)2、FeCl2中铁的合价为+2BFe(H03)3，FeCl3中铁的化合价为+3C在Fe粉中Fe的化合价为+2D在FeO、Fe203中的Fe的化合价为+2、+33、收藏家收藏清末铝制品，至今保存完好，该艺术品不易腐蚀的主要原因是( )A铝的化学性质不活泼，不易发生化学反应B铝的氧化物容易发生还原反应C常温下，铝不参与氧气反应D铝易氧化，但铝表面的氧化铝具有保护内部铝的作用二、常见的金属矿物1、金属元素的分布金属元素在自然界中分布很广，除极少数活泼的金属(如铂、金、银)外，其余大多数以化合物形态存在，即金属矿物。2、常见的金属矿物铁的矿物主要有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、黄铁矿等。铜的矿物主要有黄铜矿、孔雀石、斑铜矿等。铝的矿物主要有铝土矿和明矾石等。例题3、金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)曾长期作为货币金属进行流通，我国有着悠久的金属货币历史和丰富的货币文化，下图就是几枚我国不同历史时期制造的金属货币。下列关于金、银、铜三种金属的说法中，错误的是( ) A.金、银、铜都属于不活泼金属B.单质铜可以将银从硝酸银溶液中置换出来C.黄铜（为铜、锌合金）貌似黄金，有人以此冒充黄金行骗，其真伪可用稀盐酸鉴别D.三种金属原子失去电子能力的大小顺序为：金原子的银原子的铜原子的解析：该题联系我国历史上金属货币文化和现实社会存在的假冒伪劣现象，解题的关键是能记忆金属活动性顺序，能正确理解并应用金属活动性顺序的意义。顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au意义： 强 （H之前活泼） 金属活动性 （H之后不活泼） 弱易 失去电子的能力 难应用：（1）金属 + 酸盐 + 氢气，金属指常见的Mg、 Al、Zn、Fe，酸是稀盐酸、稀硫酸。（2）金属 + 盐 新金属 + 新盐，金属（除了K Ca Na）能置换出后面盐溶液中的金属。【答案】D例题4、如何除去硫酸亚铁中混有的少量杂质硫酸铜？请写出操作过程和有关的化学方程式。解析：酸根一样，金属活动性有差异的除杂题用置换法除去杂质。要除去硫酸铜杂质，又不能在硫酸亚铁中引入新的杂质。可以利用铁跟硫酸铜反应，将硫酸铜转化为硫酸亚铁。【答案】具体操作如下：把混有少量硫酸铜杂质的硫酸亚铁溶解于水；向溶液中加入过量的Fe粉（扩大接触面积）；充分反应后，过滤、滤渣（在滤纸上的固体）是铜和铁的混合物，滤液是硫酸亚铁溶液；经过蒸发浓缩可以得到硫酸亚铁晶体有关的化学方程式：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。例题5、某研究小组将足量的A、B两种金属同时分别放入两份质量分数相同的少量稀盐酸中，根据实验现象，绘制的反应生成H2的体积:(气体体积都在相同状况下测定)与反应时间的关系如上图所示。根据此图，请你写出两条结论。 （1） ；（2） 。解析：通过金属与酸反应的事实，要求学生从多方面考虑一个反应的能力和识表的能力。设A的时间为t1，B的时间为 t2，可以得出一些结论：两种金属与稀盐酸反应的速率AB，金属活动性顺序是AB，反应结束时产生的氢气一样多，反应中盐酸已反应完，A、B至少一种有剩余。【答案】（1）两种金属与稀盐酸反应的速率AB；（2）金属活动性顺序是AB。（或反应结束时产生的氢气一样多或反应中盐酸已反应完；或A、B至少一种有剩余。或盐酸反应完的时间是： B A）（其他合理答案也可以）例题6、金属铁与浓硫酸接触后，能与其发生反应并在铁表面生成一层结构致密的氧化物，阻止反应的进一步进行，该现象称为金属的钝化。正因为具有这样的性质，我们可以利用铁桶来盛放浓硫酸。某硫酸厂中的一位工人，将一盛放过浓硫酸铁桶稍做冲洗，一段时间后，用氧炔焰来切割铁桶，突然铁桶就发生了猛烈的爆炸，请你来解释爆炸的原因。解析：铁与浓硫酸能发生钝化，但是在冲洗的过程，对其中的浓硫酸起了一个稀释的作用，稀硫酸就能很轻易的与该氧化物及其裸露出来的金属铁发生反应，并放出氢气。铁桶是一个相对密封的容器，当用氧炔焰进行切割时，就可能发生爆炸了。【答案】冲洗的过程，浓硫酸变成了稀硫酸，稀硫酸就能很轻易的与该氧化物及其裸露出来的金属铁发生反应，并放出氢气。铁桶是一个相对密封的容器，当用氧炔焰进行切割时，在有限的空间内就可能发生爆炸了。例7、下列关于金属元素的说法中，不正确的是( )A人类的生存离不开金属，如：铁是构成血红蛋白所需成分，缺铁则会贫血，铁过量则引起肝脏、胰脏中毒。锌是维持消化和代谢活动的元素，缺锌伤口愈合慢，味觉减退，锌过量则引起恶心、呕吐、腹痛。B在元素周期表中，金属元素比非金属元素要多得多C纳米材料和纳米技术的应用涉及现代生产和生活的各个方面，金属单质颗粒一旦达到纳米级，则通常会表现出特殊的性质，如铝粉、铁粉等遇空气即可发生燃烧D在地壳中含量最多的金属元素是铁，其次是铝、钙、钠、钾镁解析：A中金属元素不仅仅存大于大自然中，还存在于我们的身体内，不过含量很少，但其影响力却很大，缺乏或过量，都将导致疾病，市面上有很多保健品即针对这一点，如补铁产品、补钙产品等且这些金属元素以复杂的离子状态存在。故A正确。B中元素周期表中的确实是金属元素占大多数，故B正确c中金属元素颗粒一旦达到纳米级，其性质大为改变，遇空气即可发生自然甚至爆炸，生成金属氧化物，另外，大部分金属在颗粒状态下呈黑色，只有当被铸成金属块后才呈现各种颜色，故c正确。D中地壳中含量最多的金属元素是铝，其次才是铁、钙、钠、钾、镁等，含量最多的元素是氧。故D不正确。解答：选D应试策略 化学其实就在我们身边，它要求我们在平时注意收集，积累，并关注时政大事，多浏览最新科技信息，只有如此，才可以应付自如。考点精练1、我国商代已制造出精美的青铜器，春秋战国时期已会冶炼和炼钢。人类开发利用下列金属单质的时间顺序与金属活动性的强弱有着上述某种内在联系。由此推断，下列金属中，人类开发利用最晚的是( )AAlBCuCFeDZn2、地壳中含量最多的金属元素是( )AFeBCuCA1DCa3、国际互联网上报道“目前世界有近20亿人患有缺铁性贫血”，这里的铁是指( )A铁单质B铁元素C铁原子D铁分子三、金属的冶炼1、原理：利用氧化还原反应，用还原剂夺去金属氧化的里的氧原子，使之从化合态转为单质状态。2.举例：CO+Fe2CO3 高温 2Fe+3CO2例题8、常见的铁矿石主要有：赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成份Fe3O4）、菱铁矿（主要成分为FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）。请你从多角度分析这几种矿石哪些不适合用来炼铁？解析：根据化学式的计算， Fe2O3 、Fe3O4、FeCO3、FeS2中含铁的质量分数分别为70%、72.4%、48.3%、46.7%，黄铁矿及菱铁矿中铁的质量分数都较小，并且黄铁矿中含有硫元素，在炼铁的过程中，很有可能形成二氧化硫气体，排放到空气中引起空气污染，所以上述黄铁矿及菱铁矿不适合用来炼铁。【答案】通过化学式计算，黄铁矿及菱铁矿中铁的质量分数都较小，并且黄铁矿中含有硫元素，在炼铁的过程中，很有可能形成二氧化硫气体，排放到空气中引起空气污染，所以上述黄铁矿及菱铁矿不适合用来炼铁。例题9、用500t含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿，可以炼出含杂质4%的生铁多少吨？解析：题目所的500t赤铁矿含有不参加化学反应的杂质，需先求出其中参加化学反应的氧化铁的质量。【答案】氧化铁的质量为：500t70350t设350t氧化铁能生成生铁的质量为xFe2O3+3CO2Fe+3CO2160 112350t x（1-4%） x255.2t本题还有另一种解法，根据化学式计算。例题10、全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的十分之一。某学生想弄清楚铁生锈是否必须同时有空气和水，他将干净的铁钉放入A、B、C三支试管中，进行研究。A B C（1）在上图的每支试管中画出并标明所需的物质和用品；（2）一周后，编号为_的试管中铁钉最易生锈；（3）比较吐鲁番盆地和海南岛两地，铁生锈相对较慢的地区是_，理由是 ；（4）如何防止家庭中常见的铁制品生锈，简单易行的方法有（列举二种方法） ， 。 解析：分析铁生锈的条件要做对比实验，考虑到铁生锈与水、氧气有关，根据提供的图，设计出一个是干燥的空气、一个是有水没有氧气、一个有氧气、有水，一周后，C试管生锈而A、B试管没有生锈，同时又要画图考查了学生的动手能力。运用地理知识，吐鲁番盆地气候干燥少雨，铁制品不容易生锈。【答案】（1）A B C（2）C（3）吐鲁番盆地，气候干燥少雨。（4）保持铁制品的干燥和洁净，擦干后涂油等。（其他方法也可）例11：高温下用足量的一氧化铁80%的赤铁矿石，可炼出多少吨含杂质4%的生铁?解析：此题是反应物、生成物都含有杂质的计算，因为杂质不参加反应，且化学方程式表示的是各种纯物质之间的质量比的关系，所以在根据方程式计算时，必须将不纯物质的质量换算成纯物质的质量。换算方法是，不纯物质质量纯度纯物质质量“纯度”指的是纯物质的质量占整个样品物质的质量分数。它与杂质所占质量分数的换算关系为：纯度=1-杂质质量分数。本题可依下图所示分析，确定解题思路。解法一：纯Fe203质量为l0t80%=8t设可炼得纯铁质量为XFe203+3CO高温2Fe+3021601128t X160 8t = 112 X 可炼得生铁的质量为：56t(1-4%)=5 .83t解法二：利用铁元素质量在反应前后守恒，转化成根据化学式计算。L0t80Fe的原于相对质量2 Fq03的相对分子质量 =x(1-4%) x=5 .83t解答:可炼得生铁5.83t.应试策略 与铁的冶炼过程相关的计算是非常重要的题型，解决这类题的关键要分清题中的数据指的是什么，掌握纯净物与混合物的换算关系。考点精练1、在磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿三种矿石里，如果杂质的质量分数都相等，则其中铁的质量分数最高的是( )A磁铁矿B赤铁矿C菱铁矿D一样高2、生铁和足量稀盐酸充分反应后，总会有残渣，残渣的成分是气（ ）A磁铁矿B亦铁矿C菱铁矿D一样高3、下列变化中，必须加入还原剂才能够实现的是( )AFePe304BFeFeCl2CFeFeS04DFe203Fe四、金属的腐蚀与防腐l、金属的腐蚀：主要是生锈，其本质是金属和空气的氧气，水蒸气，发生化学反应，使金属由游离态转变为化合态。2、金属的防腐：主要是掌握铁的防锈原理和方法例5：请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题发现问题川小丽发现盛水的铁锅在与不需接触的部位最易生锈；小茜发现自己的铜制眼镜框表现出现了绿色的铜锈；小玲发现苹果切开不久，果肉上会产生一层咖啡色物质，好像生了“锈”一般。提出问题这三种物质“生锈”的原因是什么?收集证据(1)回忆已有知识：铁生锈的条件 。(2)查阅有关资料：“铜锈”主要成分是Cu2(OH)2CO3，(俗称铜绿)；苹果“生锈”是果肉里的物质(酚和酶)与空气中的氧发生了一系列的反应，生成咖啡色的物质。(3)实验探究：将四小块铜片分别按下面所示放置一个月，观察现象如下：由实验可知：铜生锈是铜与水 、 等物质共同作用的结果。得出结论)经过交流讨论，三位同学认为这些物质“生锈”除了可能与水有关外 ， 还可 (填物质名称)有关。反思与应用利用所得结论填空；(1)写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法 ；(2)请你提出一条延长食品保质期限的建议 ；解析：该题主要是考查在具体情景中，金属生锈条件的探究，显然，由题意，铁生锈的条件是与水、氧气同时接触，铅生锈则需与水、氧气、二氧化碳同时接触，通过对铁、铜生锈条件的掌握，自名对防水铁、铜生锈的具体方法迎刃而解：将金属制品放在干燥的地方(不与水接触)，或刷上油漆使之与空气隔绝(不与氧气接触)，延长食品保质期主要方法是使食品处于真空状态(不与氧气接触)。解答：与水、氧气同时接触，氧气、二氧化碳将铁或铜制品放置在干燥的地方(或涂刷油漆使金属制品与空气隔绝)；将食品放置的塑料袋抽成真空(或向里充)灌氮气、稀有气体等。使之与氧气隔绝。应试策略 这种类型的实验题初看起来令我们头皮发麻，但认真看完题目后发现答案其实很简单。这就要求我们有信心看完题目，有较强的耐心，对书本知识点掌握的比较扎实，对知识的迁移比较顺手。考点精练1、为了防止月饼变质，常在月饼的内包装中放入1小包防腐剂，其主要成分是铁粉，铁粉的作用是 ；这种铁粉可以在实验室里CO不原Fe2O3粉末而得到，进行该实验，加热前应先 ，以确保安全。2、在日常生活中，下列做法不科学的是( )A用干冰人工降雨B“禽流感”爆发期间熟石灰在养禽场消毒C用水经常冲洗自行车防锈D用食醋除去水瓶中的水垢3、某些食品包装内常有一个小包“双吸剂”，用来吸收氧气和水分，以防止食品腐败。下列物质常温下能与空气中氧气和水分发生化学反应，反应的产物又易吸水，因而可作用“双吸剂”的是( )A烧碱B铁粉C炭粉D生石灰专题训练八考试时间60钟学校 班级 姓名 分数 一、选择题(每小题只有一个选项为正确答案，310=30分)1、下列关于铁的说法中，正确是( )A铁能和高温水蒸气、硝酸锌溶液、盐酸发生置换反应B在铁制品表面涂油漆电镀上一层其他金属，这两种防护措施的原因相同C炼铁的过程是铁矿石(主要成分为Fe3O4或Fe2O3等)被氧化的过程D铁是地壳中含量最多的金属2、向AgNO3、Cu(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一些锌粉，完全反应后过滤，不可能存在的情况是( )A滤纸上有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Mg2+B滤纸上有Ag、Cu滤液中有Zn2+、Mg2+、Ag+C滤纸上有Ag、Cu滤液中有Zn2+、Mg2+D滤纸上有Ag、Cu、Zn、Mg滤液中有Zn2+、Mg2+3、下列有关金属的说法中，错误的是( )A纯铁质地铁，可用来制造机械D钢的含碳量小于生铁的含碳量C锌、铝的表面都有一层致密的氧化物薄膜D铜的导电性在金属中仅次于银4、下列说法中不正确的是( )A纯铁具有银白色金属光泽，质软，有延展性B铁制品在潮湿空气中易生锈C铁矿石冶炼生铁、生铁冶炼成钢都是化学变化D生铁是纯铁，钢是含碳量在0 .03%2%之间的铁合金5、下列各种情况下，埋在地下的铸铁管道被腐蚀的速度慢慢的是（ ）A在潮湿、疏松、透气的土壤中B在含铁元素较多的酸性土壤中C在潮湿、致密、不透气的土壤中D在干燥、致密、不透气的土壤中6、多数食品容易吸收空气的水分变潮湿，并与空气的氧气反应而腐败。生产上多在食品中放入一小包铁粉(包在多孔泡沫中)铁粉吸收分水和氧气变为铁锈，从而保护下列说法不正确是( )A两种干燥剂袋上都要有明显的“勿食”字样B铁粉干燥剂能与水和氧气发生化学反应CCaO干燥剂在空气中只与水发生反应D生成的铁锈是种混合物7、将过量的铁粉放入含Zn(NO3)2和CuSO4的混合溶液中搅拌，待其充分反应，滤纸留下金属是( )ACuBFe、CuCZn、FeDFe、Zn、Cu8、相同质量的Zn、Fe、Mg分别与足量的稀硫酸反应，生成氢报导的质量( )AM(Zn)M(Fe)H(Mg)BM(Mg)M(Fe)M(Zn)CM(Fe)M(Zn)M(Mg)DM(Zn)=M(Fe)=M(Mg)9、在Fe3O4中，若含铁元素的质量相同，则二者的质量比是( )A3:2B1:1C29:30D29:4210、将铁片放在下列液体中，溶液质量增加的是( )AH2OBH2SO4CCuSO4DFeSO4二、填空题(共45分)1、1989年世界卫生组织确认，长期或大量摄入铝元素对人体的脑和神经系统造成损害。建议限制能导致人体摄入铝元素的各种应用根据你的生活经验，这些受限制的应用可能包括：(1) ；(2) ；(3) 。2、有两包黑色粉末，分别是铁粉(通常情况下呈黑色)和木炭粉，请你设计多种实验方案进行鉴别，井填写下列实验报告。步骤现象和结论方案一方案二方案三方案四3、实验中学化学课外活动小组为了解锌、铜、银、氢的活性顺序，利用硝酸银溶液、稀硫酸、锌、铜四种物质，动手设计了许多实验方案其中用了三个实验步骤，便能确定他们的活动最佳方案，请你按实验步骤写出有关的化学方程式：(1) (2) 由此确定他们的活性顺序为 。4在硫酸铜、硫酸锌和稀硫酸的混合物液中，加入一定量的铁粉，使之充分反应后铁有剩余，过滤，则滤液中一定没有溶质是 ，一定有溶质是 ，所有的固体残渣中一定含有 ，放出的气体是 。5、在托盘天平的两边各放一只等质量的烧杯。向两只烧杯中分别注入相同质量、相同质量分数的稀硫酸，天平平衡现向天平左右托盘的两烧杯里分别放入等质量的锌和镁。(1)若锌、镁全部溶解，则天平的指针 偏转(填“不”、“向左”或“向右”)。(2)若锌、镁均有剩余，则天平的指针 偏转(填“不”、“向左”或“向右”)。6、钛(了1)因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与许多常见非金属单质反应钛是航空、宇航、军工、电力等方面的必需原料，地壳中有种含钛矿石金红石，主要成分是Ti02，目前大量生产钛的方法是：第一步：将金红石、炭粉混合，在高温条件下通入氯气制TiCl4和一种可燃性气体，(1)该步反应的化学方程式为 ，该反应的还原剂为 。第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热的条件下与TiCl4反应制得金属钛，(2)此反应的化学方程式 。(3)如何由上述所得产物中获得纯净的钛?简述主要实验步骤并写出有关反应的反学方程式 。7、某化工厂排出的废液中含有AgM03、Zn（NO3）2和Cu(NO3)2三种物质。为了分离并回收金属银和铜，化学课外小组的同学设计了如下实验方案：废液AgNO3 Zn（NO3）2Cu（NO3）2过滤滤液B滤液Y滤液Y加过量的铁粉滤液A固体X根据以上实验方案你认为：固体x是 ，固体Y是 ，滤液B是 。8、用CO通入4克加热的赤铁矿粉(主要成分是Fe203)待反应完成后，测得残余固体的质量为3.04克，则有 克铁被还原出来。9、将18克碳单质在57克氧气中完全燃烧，生成CO2 克；剩余的物质是 ，质量为 克；将燃烧时生成的气体通入足量的澄清石灰水中，可生成白色沉淀 克。三、简答题(1小题4分，2小题6分，共10分)1、某学生分别用1克铁屑、锌粒、镁片和足量的某酸反应以制取氢气，完全反反应时所需的时间与当地的金属价格如下表所示。物质所需时间价格Fe约13900S1000元1000gZn约50S2000元500gMg片约20S1080元/25g你认为实验中一般不选取用Fe屑、Mg片与酸反应制取氢气的