九年级化学 常见的金属材料例题与探究 鲁教版

常见的金属材料例1（经典回放）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，保温性好C.烹饪的食物中留有铁元素 D.铁锅中含有有机物必含的碳元素思路解析：本题考查金属的性质与用途的关系。A选项只是从经济上考虑，不是从科学角度分析大为推广的原因；B选项从保温性能分析考虑，也不是主要原因；D选项从人体对铁锅中碳元素的吸收来考虑，不是理想途径，因铁锅中碳元素含量低且不易被吸收；C选项铁锅中单质铁在烹饪时会有少量进入食物中，通过人体胃液的作用，变成易于被人体吸收的铁元素，故此选项正确。答案：C绿色通道：物质的用途主要是由物质的性质决定的，有时既利用了物质的物理性质，又利用了物质的化学性质。物质用途的确定，是一个综合的过程。变式训练 1 下列说法不正确的是（ ）A.金属之中，年产量最高的是铁，其次是铝B.金属既有一些共性，又具有各自的特性C.常温下金属都是固体D.金属的物理性质不是决定其作用的唯一因素思路解析：当今世界上年产量最高的是铁，其次是铝，故A正确；金属具有一定的共同的物理性质，还具有各自的特性，故B正确；并不是所有的金属常温下都是固体，汞为液态，因此C是错误的；决定金属用途的因素主要取决于其物理性质，其次还要考虑其价格、资源、美观、使用是否便利及废物是否回收和对环境的影响等多种因素。答案：C变式训练2 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）铜导线；（2）铝锅；（3）金项链；（4）灯泡中的钨丝。思路解析：物质的性质决定物质的用途，判断物质的用途，关键要结合某种物质或某一类物质应该具有的性质来进行。金属单质的基本物理性质是具有良好的导电性、导热性、延展性和特殊的金属光泽等。答案：（1）利用铜的导电性能优良。（2）利用铝的良好的导热性能。（3）利用黄金的稳定性和特殊漂亮的金属光泽。（4）主要利用了金属钨具有高熔点。例2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A. B. C. D.思路解析：合金所含的金属或非金属是“几种”且是通过“熔合”，还必须具有“金属特性”，所以错，对。生铁中含碳量在2%4.3%，主要是铁，“较多”的说法不合适，错。答案：D绿色通道：根据合金的概念，合金中只要有一种金属就可以了，不一定要有两种金属。合金中至少要有一种金属，另外的成分既可以是金属也可以是非金属。变式训练1 下列说法正确的是_。(1)合金中至少有两种金属 (2)合金中一定含有金属 (3)生铁是含杂质较多的铁合金 (4)合金中的元素以化合物形式存在 (5)钢的含碳量比生铁的高 (6)合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐性能也更好思路解析：本题考查对合金概念的正确理解。（1）合金中只有一种金属就可以了。（2）是对的，合金中至少含有一种金属。（3）是对的，生铁是含碳较多的铁合金。(4)合金是混合物，其中的元素并不以化合物形式存在。(5)是错误的，生铁的含碳量比钢的高。答案： (2)(3)（6）例3(2020安徽中考，19)某化学实验小组使用右图装置试验一氧化碳与氧化铁的反应。请完成下列有关问题：（1）有下列实验步骤:加热 通入一氧化碳。请用上述实验步骤的标号填空。实验开始时，应先_，然后_。(2)实验进行一段时间后，A装置中出现的现象为_，说明有_生成；B装置中出现的现象为_，说明有_生成。(3)在C处放置燃着的酒精灯，目的是_。(4)请写出反应的化学方程式:_。思路解析：本题主要考查CO与Fe2O3反应的实验。只要认真掌握好课本上该实验的步骤和应注意的事项，就能完成本题。特别注意的是该实验在加热前，必须将管内空气排净，排放的尾气要进行处理才能排放。答案：（1） （2）黑色氧化铜变为红色 铁 澄清石灰水变浑浊 二氧化碳(3)使剩余的CO燃烧，避免污染空气(4)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2变式训练 某学生改进CO还原Fe2O3的实验装置如图所示。(1)若先给Fe2O3加热，再通CO，可能产生的后果是_。(2)写出A中发生反应的化学方程式_。(3)B装置中产生的现象可判断反应是否开始发生，则B试剂是_。(4)C装置作用是_。(5)C装置收集气体的方法叫_;收集到C瓶中的气体应如何处理_。思路解析：本题考查一氧化碳的还原性、可燃性和毒性。因为一氧化碳有可燃性，在加热前要先把试管内的空气排尽，以免一氧化碳和空气混合受热可能引起爆炸。一氧化碳还原三氧化二铁生成的二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊。最后采用排水集气法，将尾气中残存的一氧化碳收集在集气瓶中。答案：（1）可能发生爆炸，因管内是CO和空气的混合物（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（3）澄清石灰水(4)收集未反应的CO，防止其污染空气(5)排水法 留着做CO性质的实验用，即回收利用例4(2020湖北黄冈课改区中考)用2 000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？思路解析：此题属于含杂质物质的化学方程式的计算题。注意把反应物和生成物都换算成纯净物的量，再代入化学方程式中计算，或先求出纯物质的质量，再换算成含杂质的量。答案：解：2 000 t矿石中含氧化铁的质量为：2 000 t80%=1 600 t设1 600 t氧化铁理论上可炼出铁的质量为xFe2O3+3CO2Fe+3CO2160 5621 600 t xx=1 120 t折合为含铁96%的生铁的质量为： 1 120 t96%=1 1667 t答：可以炼出含铁96%的生铁1 1667吨。变式训练 1 某炼铁厂用含氧化铁80%的赤铁矿冶炼生铁。若要炼出1 120 t含铁95%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨?思路解析：本题考查含杂质物质的计算。化学反应中，各物质是纯净物。在进行计算时，一定要注意这点。如果已知量、未知量不是纯净物，一定进行换算，然后再利用化学方程式进行计算。题目中的赤铁矿和生铁都是含有杂质的物质，所以在代入化学方程式计算前，要把两者的质量分别转化成纯净物三氧化二铁和铁的质量。也就是：铁的质量=1 120 t95%，三氧化二铁的质量=赤铁矿的质量80%。设需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为xFe2O3+3CO2Fe+3CO2160 112x80%1 120 t95%，x=1 900 t答案：需要含氧化铁80%的赤铁矿1 900 t。变式训练 2用2 000 t含Fe2O375%的赤铁矿石，可炼出多少吨含杂质3%的生铁?思路解析：与上题相比本题所要求的是生成物的质量。同样，题目中的赤铁矿和生铁都是含有杂质的物质，也就是：铁的质量=生铁的质量（1-3%），三氧化二铁的质量=赤铁矿的质量75%答案：解：设需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为xFe2O3+3CO2Fe+3CO2160 1122 000 t75% x（1-3%） x=1 082.5 t答:可炼出含杂质3%的生铁1 082.5吨。问题探究问题 铝粉具有银白色的光泽，常用来做涂料（俗称银粉、银漆），保护铁制品不被腐蚀，而且美观。但一般金属的粉末的颜色多为黑色。为什么金属在粉末状时的颜色是黑色呢？ 金属具有金属光泽、富有延展性、容易导电、利于传热。 金属的上述特质都跟金属内部结构有关。当光线照射到金属表面时，金属所有的可见光，然后很快地反射或者折射出大部分所吸收的可见光。这也是因为绝大多数金属呈银白色光泽的原因。金属在粉末状态时，由于金属微粒排列不规则，可见光被金属吸收后难以反射或者折射出去，所以金属粉末一般呈暗灰色或灰色。 在设计实验探究方案时，若用无色透明的玻璃作为对比，可以很好地证明颜色的改变是因为形状的改变引起的，设计的实验操作简便，现象明显。实验中可以把铁屑放入氧气中燃烧也很好地证明了铁屑的化学性质没有改变。探究：猜想：金属变成粉末状后，它的外形不再规则，对光线的反射和折射发生了改变。实验探究：实验步骤实验现象和结论实验一取一块铁片，用细砂纸打磨表面，用滤纸（或软布）擦拭后，观察铁片的颜色；观察实验室里的铁屑