廣東省2022年中考化學(xué)總復(fù)習(xí)指導(dǎo)：第5講 金屬材料　金屬資源的利用和保護(hù)

第一部分身邊的化學(xué)物質(zhì)第一輪

基礎(chǔ)篇第五講金屬材料金屬資源的利用和保護(hù)基礎(chǔ)過關(guān)實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)考點(diǎn)突破導(dǎo)航課標(biāo)要求實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)1．金屬的物理特征及防止金屬腐蝕的簡(jiǎn)單方法(認(rèn)識(shí))2．一些常見金屬(鐵、鋁等)礦物及冶煉(知道)3．生鐵和鋼等重要合金的性能(知道)4．金屬材料在生產(chǎn)、生活和社會(huì)發(fā)展中的重要性(認(rèn)識(shí))5．廢棄金屬對(duì)環(huán)境的影響和回收金屬的重要性(認(rèn)識(shí))實(shí)驗(yàn)7鐵的冶煉實(shí)驗(yàn)8鐵制品銹蝕條件的探究基礎(chǔ)過關(guān)一、金屬材料1．金屬材料：包括純金屬以及它們的合金．2．合金(1)合金是金屬與金屬或金屬與非金屬熔合的具有金屬特性的物質(zhì)，合金屬于__________(填“純凈物”或“混合物”)．混合物(2)合金與組成它的純金屬性質(zhì)比較：①抗腐蝕性______，②硬度______，③熔點(diǎn)______．(3)鐵的合金：生鐵和鋼的主要區(qū)別是______________．(4)21世紀(jì)的重要金屬材料是______________．(5)鋁制品具有良好的抗腐蝕性能的原因是_____________________(用化學(xué)方程式表示)．強(qiáng)大低含碳量不同鈦和鈦合金4Al＋3O2===2Al2O3

二、鐵生銹1．鐵生銹的實(shí)質(zhì)鐵與________和______發(fā)生一系列復(fù)雜的變化，生成鐵銹，其主要成分是________________，顏色為__________．2．防止鐵生銹的原理鐵與________或______隔絕．防止鐵生銹的方法：如________、________、______________等．氧氣水Fe2O3·xH2O

紅棕色氧氣水涂油刷漆制成鐵合金3．除鐵銹的方法用__________或__________可除鐵銹，寫出其中一個(gè)化學(xué)方程式_________________________________．【特別提醒】銅在潮濕的空氣(含有O2、H2O、CO2)中也會(huì)生銹，生成Cu2(OH)2CO3．稀鹽酸稀硫酸Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O

三、鐵的冶煉1．煉鐵的原料：________、__________、__________和空氣．2．冶煉鐵的原理：_______________________________(用化學(xué)方程式表示)．四、保護(hù)金屬資源的主要途徑____________，合理開采，節(jié)約資源，尋找替用品．焦炭鐵礦石石灰石防止生銹

(寫出與序號(hào)對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式)．鐵的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖(“—”表示物質(zhì)間能發(fā)生反應(yīng)，“→”表示物質(zhì)間能發(fā)生轉(zhuǎn)化)．①_____________________；②____________________________；③_____________________________；④_____________________________________；⑤_______________________________．Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑

Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O

1．(人教下冊(cè)P21改編)下列礦石主要成分的化學(xué)式不正確的是 (

)A．赤鐵礦：Fe2O3 B．磁鐵礦：FeCO3C．菱鐵礦：FeCO3 D．鋁土礦：Al2O32．(人教下冊(cè)P21改編)鐵釘在下列情況下最容易生銹的是 (

)A．在干燥的空氣中 B．浸沒在汽油中C．部分浸入食鹽水中 D．浸沒在植物油中B

C

考點(diǎn)突破考點(diǎn)

金屬材料的性質(zhì)和用途(6年5考，2021、2020、2019、2017、2016年)例1

(真題組合)(1)(2021·廣東)2021年5月，“天問一號(hào)”搭載祝融號(hào)火星車成功著陸火星．火星車使用的新型鎂鋰合金屬于________(填“金屬”或“復(fù)合”)材料，實(shí)現(xiàn)了探測(cè)器的輕量化．金屬(2)(2020·廣東)鋁合金和鈦合金被廣泛用于航天工業(yè)．一般情況下，鋁合金的強(qiáng)度和硬度比純鋁的______(填“高”或“低”)．(3)(2017·廣東)下列物品主要由合金制成的是_____(填字母，下同).A．塑料水杯 B．單車輪胎C．羊毛衣服 D．青銅雕像高D

(4)下列說法不正確的是______．A．(2020·深圳)鈦合金可應(yīng)用于火箭和航天飛機(jī)B．(2019·廣東)銅有良好的導(dǎo)電性，可制作導(dǎo)線C．(2016·廣東)純鐵比生鐵的硬度更大，熔點(diǎn)更高D．(2016·廣東)鋼鐵、硬鋁和黃銅都是合金C

易錯(cuò)易混

(1)金屬＋另一種金屬熔合，如黃銅(Cu-Zn)．金屬＋非金屬熔合，如碳素鋼(Fe-C)．熔合時(shí)沒有發(fā)生化學(xué)變化，合金中的元素均以單質(zhì)形式存在．(2)合金比組成它的純金屬的硬度大、熔點(diǎn)低，抗腐蝕性強(qiáng)．例2

(2021·廣州天河月考)下列關(guān)于金屬及合金的說法錯(cuò)誤的是 (

)A．合金中至少含有兩種金屬元素B．生鐵和鋼是常見的鐵合金C．不銹鋼的抗銹蝕性能比純鐵好D．在鐵制品表面刷漆或涂油可以防止生銹A

1．(2020·成都改編)下列成都出土的文物中，不屬于金屬材料的是 (

)A．東漢說唱俑 B．“郫”字青銅戈C．龍紋鉛餅幣 D．黃金面具A

2．《呂氏春秋》記載“金(銅單質(zhì))柔錫(錫單質(zhì))柔，合兩柔則剛(即堅(jiān)硬)”．這句話說明合金具有的特性是 (

)A．合金的熔點(diǎn)一般比其組分低B．合金的硬度一般比其組分大C．合金的抗腐蝕性一般比其組分強(qiáng)D．合金的耐磨性一般比其組分好B

3．金屬、金屬材料的性質(zhì)在很大程度上決定了它們的用途．下列相關(guān)說法中，不正確的是 (

)A．鈦合金與人體具有很好的“相容性”，可以用來制造人造骨骼B．鋁具有良好的導(dǎo)熱性，可以用于制造炊具C．不銹鋼抗腐蝕性好，可用于制造醫(yī)療器械D．鋼比生鐵用途廣，是因?yàn)殇撌羌儍粑?，而生鐵是混合物D

考點(diǎn)

金屬的冶煉(6年1考，2016年)例3

(金屬冶煉在探究題中的應(yīng)用)(2021·深圳)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：(1)丙裝置作用：______________________________．(2)如乙中澄清石灰水變渾濁，甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________．(3)探究反應(yīng)后甲中黑色固體成分．已知：Fe3O4不與CuSO4反應(yīng)．猜想一：黑色固體成分為Fe；猜想二：黑色固體成分為Fe3O4；猜想三：__________________________________．尾氣處理，防止CO污染空氣黑色固體成分為Fe、Fe3O4混合物步驟一：加熱/s通入CO/s樣品9030A9090B18090C步驟二：向樣品A、B、C中分別加入足量CuSO4溶液．樣品現(xiàn)象結(jié)論A無明顯現(xiàn)象__________正確B有紅色固體析出，有少量黑色固體剩余__________正確C__________________，無黑色固體剩余__________正確猜想二猜想三有紅色固體析出猜想一若通入CO時(shí)間為90s，要得到純鐵粉，則加熱時(shí)間為_______s．180

例4

(金屬冶煉的歷史)(廣東經(jīng)典)左下圖是金屬活動(dòng)性順序表中銅、錫、鐵和鋁元素被人類大規(guī)模開發(fā)、利用的大致年限．(1)選擇編號(hào)填空：鋁的利用比銅和鐵晚得多，原因是______(填序號(hào)，下同)；目前鋁在多個(gè)領(lǐng)域替代易生銹的鋼鐵，其主要原因是_____.①鋁的硬度?、阡X很活潑③地殼中鋁的含量高④鋁的表面易生成致密的保護(hù)膜②

④

(2)鋼鐵的冶煉是人類文明的一個(gè)重要標(biāo)志．右上圖是實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的裝置圖，寫出冶煉鐵的化學(xué)方程式__________________________；能證明產(chǎn)物中有鐵粉的方法是______________________________．(3)在組裝儀器時(shí)，把玻璃管插入橡膠管的操作方法是______________________________．此裝置有不完善的地方，請(qǐng)說出其中一種改進(jìn)方法：____________________________．用磁鐵吸(或加稀鹽酸有氣泡)

導(dǎo)管一端用水潤(rùn)濕后旋轉(zhuǎn)插入

尾氣用氣球收集(合理即可)

4．(2021·肇慶一模)下列反應(yīng)過程中顏色變化不正確的是 (

)A．CO還原氧化鐵粉末：固體由紅色變成黑色B．木炭還原氧化銅粉末：固體由黑色變成紅色C．CO還原氧化銅粉末：固體由紅色變成黑色D．鐵釘浸入硫酸銅溶液中：溶液由藍(lán)色變成淺綠色C

5．明代宋應(yīng)星著的《天工開物》中有關(guān)于“火法”冶煉金屬鋅的工藝記載：爐甘石(注：主要成分是碳酸鋅)十斤，裝載入一泥罐內(nèi)，然后逐層用煤炭餅(注：反應(yīng)后生成一氧化碳)墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅，冷淀，毀罐取出，即倭鉛也．下列說法錯(cuò)誤的是 (

)D

＋3

H2Fe2O4

Fe、C、Zn

考點(diǎn)

金屬的銹蝕和防護(hù)(6年4考，2018～2021年)例5

(真題組合)下列說法錯(cuò)誤的是 (

)A．(2021·廣東)用布擦干淋濕的自行車——鐵部件潮濕易生銹B．(2020·廣東)鐵制品表面刷漆可防止生銹C．(2020·深圳)鐵粉可以與氧氣和水反應(yīng)——食品保鮮吸氧D．(2016·廣州)不銹鋼的抗腐蝕性強(qiáng)于純鐵，硬度小于純鐵D

例6

(2020·廣州)鐵制品通常比鋁制品更容易銹蝕，下列說法正確的是 (

)A．鐵的金屬活動(dòng)性比鋁強(qiáng)

B．鋁在自然界中以單質(zhì)形式存在C．銹蝕的鐵制品無回收價(jià)值

D．自行車鏈條涂油有防銹作用D

7．(2021·廣州海珠模擬)下列關(guān)于金屬材料的說法中，正確的是 (

)A．黃銅片比銅片硬度小B．鐵釘銹蝕主要是鐵與空氣中的氧氣、二氧化碳發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)C．防止金屬銹蝕是保護(hù)金屬資源的有效途徑D．鋁制品在空氣中耐腐蝕是因?yàn)殇X不活潑C

8．(2021·深圳)下列說法錯(cuò)誤的是

(

)A．鐵釘是由鐵合金制成的B．根據(jù)甲圖，鐵釘生銹過程中O2體積不變C．根據(jù)甲圖，鐵釘在潮濕環(huán)境更容易生銹D．根據(jù)乙圖，鐵釘生銹過程中溫度升高B

9．人們的日常生活離不開金屬，高科技新材料的開發(fā)和應(yīng)用也需要金屬．請(qǐng)回答：(1)地殼中含量最多的金屬元素是______________．(2)根據(jù)下圖的應(yīng)用實(shí)例，試說出金屬具有的兩點(diǎn)物理性質(zhì)：__________、______________________________．Al(或鋁)

導(dǎo)電性延展性(導(dǎo)熱性、金屬光澤等)

(3)早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)古代人民已經(jīng)開始煉鐵．寫出磁鐵礦(Fe3O4)與CO反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________．(4)將生銹的鐵制品放入盛有過量稀鹽酸的洗槽中，觀察到溶液變黃，有無色氣泡逸出．寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________

______________________、_____________________________．6HCl＋Fe2O3

===2FeCl3＋3H2O

2HCl＋Fe===FeCl2＋H2↑

實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)7鐵的冶煉(6年4考，2020、2019、2018、2016年)2Fe＋3CO2

紅黑變渾濁排盡裝置中

的空氣，防止加熱時(shí)引起爆炸防止灼熱

鐵再次被氧化

實(shí)驗(yàn)室煉鐵(5)尾氣為什么要處理？因?yàn)開___________，不能隨意排放，會(huì)污染環(huán)境尾氣處理方法為_________(或用______收集備用)(6)怎樣檢驗(yàn)黑色粉末是否含有鐵粉？①物理方法：用________吸引；②化學(xué)方法：用_________或________，觀察是否有氣泡CO有毒燃燒法氣球磁鐵稀鹽酸稀硫酸例1

某化學(xué)興趣小組利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究工業(yè)煉鐵的化學(xué)原理，試按要求填空：(1)進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)先__________________．(2)實(shí)驗(yàn)過程中硬質(zhì)玻璃管中的還原劑是________，寫出盛石灰水試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________.(3)若將酒精噴燈更換為酒精燈，同時(shí)將氧化鐵換成氧化銅，則硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________，可觀察到固體粉末由______色逐漸變?yōu)開_____色．(4)裝置中導(dǎo)管末端加一點(diǎn)燃的酒精燈的目的是________________________________．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的操作順序?yàn)開_________(填序號(hào))．①熄滅酒精噴燈②熄滅酒精燈③停止通入CO檢驗(yàn)裝置氣密性CO

CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O

黑紅除去多余的CO，

防止污染空氣

①③②

H2O

燒杯中出現(xiàn)紅色固體，溶液由藍(lán)色

變成淺綠色Cu、Fe

Ⅱ．利用CO還原紅色的赤銅礦(Cu2O)冶煉銅．實(shí)驗(yàn)室可用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

(3)赤銅礦(Cu2O)中銅元素的化合價(jià)為_______．利用圖中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象不夠明顯．觀察到_____________________的現(xiàn)象，也能證明CO和Cu2O確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)．(4)硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________．＋1

澄清石灰水變渾濁

(5)請(qǐng)指出利用輝銅礦煉銅的不足之處____________________________________(寫一點(diǎn)即可)．(6)Cu2S中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________．現(xiàn)用等質(zhì)量的Cu2(OH)2CO3、Cu2O、Cu2S煉銅，假設(shè)冶煉過程中銅元素全部轉(zhuǎn)化為銅，理論上獲得銅最多的是__________(填化學(xué)式)．產(chǎn)生有毒的二氧化硫氣體，污染空氣

80%

Cu2O

實(shí)驗(yàn)8鐵制品銹蝕條件的探究(6年1考，2019年)編號(hào)ABCDE觀察一周后______________________________________________________________________________________________________結(jié)論由圖A、B、C可知，鐵制品生銹的實(shí)質(zhì)是鐵與空氣中的______和________共同作用的結(jié)果；由圖A、D、E可知，鐵制品在鹽、酸的條件下銹蝕更嚴(yán)重鐵釘表面生銹鐵釘表面無明顯銹痕鐵釘表面無明顯銹痕鐵釘生銹面積擴(kuò)大、加深水

氧氣

鐵釘表面生銹明顯例2

(2021·深圳寶安月考)化學(xué)興趣小組對(duì)鐵銹的形成過程和除去過程展開如下探究：(一)鐵銹的“前生”：為了探究鐵生銹的過程，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖裝置：加入藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)A處鐵絲光亮，B處鐵絲表面灰暗有銹跡，C處鐵絲光亮，同學(xué)們對(duì)比A、B兩處可發(fā)現(xiàn)鐵生銹與______有關(guān)，C處鐵絲暴露在空氣中，生銹緩慢，主要是說明生銹快慢與____________有關(guān)．水氧氣濃度(二)鐵銹的“今生”：課后同學(xué)們對(duì)“可樂除鐵銹”實(shí)驗(yàn)展開探究．同學(xué)們將幾枚生銹的鐵釘放入盛有可樂的燒杯中，觀察到鐵釘表面有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)一陣后取出鐵釘，發(fā)現(xiàn)燒杯底部沉有固體物質(zhì)．Ⅰ．容器底部固體成分探究．【實(shí)驗(yàn)探究1】取出燒杯底部的固體物質(zhì)，用水清洗后干燥，分成甲、乙兩份備用．實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋與結(jié)論①用磁鐵靠近固體物質(zhì)甲固體物質(zhì)________(填“能”或“不能”)被吸引固體物質(zhì)中不含鐵單質(zhì)②將固體物質(zhì)甲放入20%的鹽酸中固體逐漸消失，溶液變成黃色固體物質(zhì)主要是氧化鐵，化學(xué)方程式為_____________________________________不能