2012年中考一轮化学复习学案：金属和金属材料.doc

2012年中考一轮化学复习学案：金属和金属材料【复习目标】1.掌握金属的物理性质及用途，合金性能。2.掌握金属的化学性质及金属活动顺序表的应用。3.掌握铁的冶炼方法。4.了解铁的锈蚀条件及防护，知道金属资源的保护与利用【知识梳理】一、金属的物理性质1相似性：多数金属有 光泽，密度、硬度较 ，熔、沸点较 ，具有良好的 、 性能。2差异性：汞常温下呈 态，铜为 色，金为 色， 的导电能力最强，熔点最高的金属是 等。二、合金3合金：合金是一种 物，是在一种金属中加热熔合某些 或 而制得的，具有 特性，其强度和硬度一般比组成它们的纯金属更 ，抗腐蚀等性能也更 。4铁合金： 和 是两种常见的铁合金。生铁含碳量 ，硬而脆，可铸造，用来制造铁锅、暖气片、机床底垫等；钢含碳量 ，坚硬、韧性好、塑性好，可煅轧和铸造，用于制造机械、交通工具和武器等。注意：二者性能差异的主要原因是 不同。三、金属的化学性质5金属与氧气的反应大多数金属都 与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。例如：镁、铝等在 下就能与氧气反应，而铁、铜等在常温下 与氧气反应。但在高温下可与氧气剧烈反应。铁在氧气中燃烧时的现象是 ，化学反应方程式为 ；铝在空气中与氧气反应，在其表面生成一层致密的 薄膜，从而阻止内部的铝被氧化，因此，铝具有较好的 性能；化学反应方程式为6金属与酸的反应铁与酸反应的现象：铁丝表面有大量 产生，溶液由 色变为 色。化学方程式： 。条件：(1)金属必须位于金属活动性顺序表中 的前面；(2)酸一般为 或 （浓硫酸和硝酸因具有较强的氧化性，与金属反应时不生成氢气，而是生成水）。可简记为：“氢前金属能置氢，氢后金属则不能。”7金属与盐的反应铁与硫酸铜溶液反应的现象：银白色的铁丝表面覆盖一层 物质，溶液由 色变为 色。化学方程式： 。条件：(1) 在金属活动性顺序中只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，而与 的位置无关。但 等金属例外，由于它们过于活泼，与盐溶液不发生置换反应，而是先与溶液中的水发生反应。 (2)反应一定在 中进行，不溶于水的盐一般不与金属反应。如Mg与AgCl不反应，因为AgCl不溶于水。可简记为：“前置后，盐可溶。”四、置换反应8常见类型：(1)氢气（或碳）与某些金属氧化物反应；(2)金属与酸反应；(3)金属与某些盐溶液反应。注意：(1)铁在置换反应中生成的是显 价的铁的化合物；(2)置换反应中一定有元素 的变化；(3)置换反应中一定有 、 的参加和生成。五、炼铁的原理9一氧化碳还原氧化铁的实验：(1)反应原理： 。(2)实验现象： 色的氧化铁粉末逐渐变成 色，生成的气体能使澄清的石灰水变 ，尾气点燃产生 火焰。(3)实验步骤：反应前先通一段时间的 后加热，目的是为了 ；实验完毕后要先撤 ，继续通入 气体，直到玻璃管冷却，目的是 ，同时，实验过程中还可防止澄清石灰水被倒吸。(4)尾气处理：因一氧化碳有毒，关于该气体的实验都要注意尾气的处理，可 或 。10 工业炼铁炼铁的基本原理是： ；炼铁的原料是 、 、 和空气；主要设备是 。注意：原料中焦炭的主要作用是提供 和还原剂 ；石灰石的主要作用是 ,除去铁矿石中的 。工业炼铁的产物是 而不是纯铁。11含杂质物质的化学方程式的计算：先把含杂质的物质换算成 的质量，再进行计算。换算方法：纯净物的质量 = 。六、金属的锈蚀与防护12钢铁锈蚀的条件：钢铁生锈，是由于铁与空气中的 、 等物质发生一系列复杂的化学反应，使铁转化成铁的化合物的过程。在 或 存在时，能加快铁与水、氧气的反应，使铁加快锈蚀。（铜生铜绿的条件：铜与 、 、 接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3）13防止铁制品生锈的措施： ；在钢铁表面涂 ：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等；改变金属的内部结构，如加入铬、镍等制成 。14保护金属资源的途径： ； ； ； 。【典题精析】考点1：金属材料命题分析：物质的性质决定物质的用途，反过来，物质的用途也体现着物质的性质。考查时常由性质推测用途或由用途推测性质，常以选择题的形式进行命题。【例1】（2011长沙）下列有关金属的说法正确的是（ ）A 铝具有很好的抗腐蚀性能B铜能置换出酸中的氢C钢是纯净物D银能把铁从氯化亚铁溶液中置换出来解析：在金属活动性顺序表中，铜位于氢的后面，银位于铁的后面，因此铜不能置换出酸中的氢，银也不能与氯化亚铁溶液反应；钢是铁和碳的合金，是混合物；铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能；故答案选A。答案：A 触类旁通1：金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列说法中不正确的是( )A不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械 B铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具C铝合金轻而坚韧，可作汽车、飞机和火箭的材料D铅锑合金的熔点较低、电阻率较较大，常用于制成发热体考点2：金属的化学性质命题分析：该部分知识涉及判断金属能否与酸、盐发生置换反应、金属与酸反应的速率大小、金属与酸反应产生氢气的多少、根据产生氢气的质量判断金属混合物的组成，同一金属与多种盐的反应时的先后顺序、多种金属与同一盐反应时的先后顺序、金属与盐反应后溶液成分的判断试题主要以选择题、填空题为主、有时也以计算题形式出现。【例2】（2011南昌市）有等质量的A、B两金属，相对原子质量Ar（A）Ar（B），将A放入质量分数为15%的稀硫酸中，B放入质量分数为15%的稀盐酸中，在反应中A、B均为正二价，产生氢气的质量随反应时间变化曲线如右图。下列说法正确的是 （ ）A产生氢气的速率AB B反应后A、B一定都有剩余 C消耗的稀硫酸和稀盐酸质量一定不相等 D消耗B的质量一定小于A的质量解析：从反应图像可以看出，相同时间内产生氢气的速率AB；因未指明参加反应的酸的质量就不能判断反应后A、B两物质是否完全反应；因金属的相对原子质量和参加反应的酸的相对分子质量不一样，故消耗酸的质量就不一样，当酸足量时，产生相同质量的氢气，相对原子质量越大的金属消耗得越多，即消耗B的质量大。答案：A触类旁通2：等质量的M、N两种金属，分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应（已知M、N在生成物中均为+2价），生成氢气质量和反应时间的关系如右图所示，下列叙述正确的是（ ）AM、N两种金属中较活泼的是NB生成H2的质量MNC相对原子质量较大的是ND产生H2的速率NM触类旁通3：构建知识网络是一种重要的学习方法。右图是关于铁化学性质的知识网络（“”表示一种物质转化为另一种物质），其中B是密度最小的气体，C为红色固体单质。请回答下列问题：（1）A物质的化学式为 。（2）B物质的一种用途是 。（3）反应还需要的一种反应物是 （填化学式）。（4）写出反应的方程式，并注明基本反应类型： （ ）。考点3：金属活动性顺序表命题分析：该部分知识涉及通过实验判断金属与酸的反应、金属与盐的反应进而得出金属的活动性强弱，命题时往往与实验基本操作知识相结合，综合考查学生的实验技能。【例3】（2011广州市）甲、乙、丙、丁四种金属。甲即使在高温时也不与氧气反应。乙、丙、丁在一定条件下都能与氧气反应。丁盐的水溶液可用丙制的容器盛放，但不能用乙制的容器盛放。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是 （ ）A甲乙丁丙 B丙丁乙甲C丙乙丁甲 D乙丁丙甲解析：因甲即使在高温时也不与氧气反应，而乙、丙、丁在一定条件下都能与氧气反应，说明甲最不活泼；由丁盐的水溶液可用丙制的容器盛放，但不能用乙制的容器盛放可知，乙的活动性最强，丙的活动性比丁弱，综上所述可知，四种金属活动性：乙丁丙甲。答案：D触类旁通4：某校化学兴趣小组的同学们帮助实验老师整理化学药品室时，发现两个未贴标签的试剂瓶中分别存放银白色金属片。到底它们是哪两种金属？请同学们设计实验方案对这两种金属X和Y的金属活动性顺序进行实验探究。（1）进行实验，获得结论。完成好如下实验报告，并回答后续有关问题。实 验 步 骤实 验 现 象结 论分别把这两种金属放入 溶液中，观察。金属Y表面无明显变化；金属X的表面有大量气泡冒出。将燃着的木条放在金属X的试管口，气体燃烧。金属活动性顺序： （2）在进行上述实验之前，实验老师只知道X、Y可能是锌银中的各一种，则根据实验结果说明Y就是 。（3）小明同学提出，还可以用其它方法证明X、Y的活动性。请你帮他补充完整： 。原因是（用化学方程式表示）： 。考点4：铁的冶炼命题分析：该部分知识涉及炼铁原料（铁矿石等）的选择、炼铁的原理、化学方程式的书写、实验现象、尾气的处理等，命题多与工业生产相联系。【例4】（2011武汉市）实验室里，用如右图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是（ ） A. 实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成 B. 实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁 C. 反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成 D. 为了减少空气污染，应增加尾气处理装置解析：澄清石灰水变浑浊即可证明该反应生成了二氧化碳；黑色固体粉末只能说有可能是铁粉，因为四氧化三铁和氧化亚铁均为黑色；该反应一氧化碳过量，所以应该增加尾气处理装置；故ABD均正确。反应前后玻璃管内物质质量减少不能证明有铁生成，也可能是生成了其他副产物，所以C错误。答案：C考点5：金属的锈蚀与防治命题分析：该部分知识涉及创设试验情景探究金属锈蚀的条件，主要考查试验方案的设计与评价、实验条件的探究、试验结论的归纳等，试题主要以实验题形式进行考察。【例5】（2011成都）将洁净光亮的铁钉在潮湿的棉花中比放在空气中更易生锈，主要原因是A铁钉附近湿度增大，溶氧量增多 B隔绝了氧气C温度更低 D更易与二氧化碳反应解析：本题考查金属锈蚀。在棉花中，水分的含量比在空气中含量高，且与空气充分接触，因此更易生锈。答案：A触类旁通6：在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整。 【实验目的】铁生锈条件的探究。【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象。 实验 实验 实验【实验现象】实验无明显现象，实验中铁丝生锈，且试管内空气体积减小。【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的 （填名称）发生反应的结果。【实验思考】（1）当铁丝足量，时间足够长，实验进入试管内的水的体积约占试管体积的 。（2）该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和 两种现象来判断铁丝反应进行的情况。 （3）用完的菜刀要擦干存放，理由是 。 （4）铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是 。【当堂检测】1.（2011北京）下列金属中，活动性最强的是A镁 B.铜 C.锌 D.铝2.（2011黄石市）食品包装袋中经常使用到铝箔，铝能制成铝箔是因为铝具有良好的 （ ） A. 导电性 B. 抗腐蚀性 C. 导电性 D. 延展性3.（2011兰州）下列厨房用具中，在空气中最易锈蚀的是（ ）A铁锅 B纯铜把手 C铝壳 D不锈钢汤勺4.（2011宿迁市）下列应用在高铁列车上的材料，不属于金属材料的是 （ ）A不锈钢 B玻璃 C铝合金 D铜线5.金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用，常见金属在溶液中的活动性由强至弱的顺序及元素名称、符号均正确的一组是A金Au银Ag铜Cu B钾K钙Ca钠NaC锌Zn铁Fe贡Hg D铝Cl镁Mg 锌Zn6.（2011呼和浩特）工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程，炼铁高炉中发生的主要反应有（ ）C+O2点燃CO2 Fe2O3+3H2高温2Fe+2H2O Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2 CO2+C高温2COA. B. C. D.7.（2011湖南衡阳）向Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉，充分反应后过滤，滤纸上的物质为ACa B.Mg、Cu C.Zn、Cu D.Mg、Zn、Cu8.（2011苏州市）下列关于合金的说法正确的是 （ ） A合金不属于金届材料 B合金的硬度一般比各成分金属大 C合金属于金属单质 D多数合金的熔点高于组成它的成分金属9.（2011湖南衡阳）金属资源是不可再生的资源，保护金属资源是我们刻不容缓的职责，下列有关叙述不正确的是A大力开采矿物以保障金属材料的使用B提高废旧金属的回收利用率C在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀D用特种塑料代替金属制造机器的零部件10.（2011娄底市）对A、B、C三种金属活动性的实验研究过程如下：（1）取大小相等的三种金属片，分别放入CuSO4溶液中，一段时间后，A、C表面出现红色物质，B表面没有现象。（2）取大小相等的A、C两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，A、C表面都产生气泡，但A产生气泡的速度明显比C的快。则A、B、C三种金属的活动性顺序是 （ ）AACB BCAB CCBA DABC 11.（2011大连）铝、铜、铁是生活中常见的金属。（1）铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是 。（2）用铜制导线主要是利用铜具有良好的 性。（3）铁制品锈蚀，实际上是铁跟空气中的 发生了化学反应。焊接铁制品时通常先用稀盐酸除去其表面的铁锈，反应的化学方程式为 。防止铁制栏杆锈蚀的一种方法是 。12.（2011重庆市）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）按人类开始使用这三种金属的先后排序为 （用元素符号表示）（2）在空气中 制品（填“铝”或“铁”）更耐腐蚀。（3）用下列试剂验证这三种金属的活动性顺序，能达到目的的是 （填序号）A.硫酸铝溶液 B.硫酸亚铁溶液 C.硫酸铜溶液 （4）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”）。13.（2011陕西)秦始皇陵铜车马、青铜仙鹤、树下仕女图等10件顶级国宝，聚首“2011西安世园会”。 （1）秦始皇陵铜车马出土时表面有一些铜锈，铜锈主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3。铜生锈除了与氧气和水有关外，从碱式碳酸铜的化学式推知还与空气中的 有关。（2）青铜仙鹤的主要成分是铜合金。一般来说，合金与组成它的纯金属相比，其性能会发生改变，改变之一是 。参考答案：知识梳理：1金属 大 高 导电 导热2液 紫红 黄 银 钨3混合 金属 非金属 金属 高 好4生铁 钢 2%4.3% 0.03%2% 含碳量5能 常温 不易 剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体 3Fe + 2O2 Fe3O4 氧化铝 抗腐蚀 4Al + 3O2 2Al2O36气泡 无 浅绿 Fe+H2SO4=FeSO4+H2 氢 盐酸 稀硫酸7红色 蓝 浅绿 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu H K、Ca、Na 盐溶液8+2 化合价 单质 化合物93CO+Fe2O3 2Fe + 3CO2 红 黑 浑浊 淡蓝色 一氧化碳 排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合加热后，发生爆炸