備考2024年中考一輪復習指導：專題06 金屬及金屬材料（學生版）

專題06金屬及金屬材料考點01金屬材料 1考點02金屬的冶煉 2考點03金屬銹蝕及防護 3題型01金屬材料 6題型02金屬的銹蝕 8題型03金屬的冶煉 10考點01金屬材料1．金屬材料包括純金屬和合金，日常生活中使用最多的金屬材料是合金。2．金屬的物理性質共性①有金屬光澤——金銀飾品等；②有良好的導電性——制電線、電纜；③有良好的導熱性——用作炊具；④有良好的延展性——制作鋁箔特性①顏色：鐵、鋁等大多數金屬呈銀白色，但銅呈紫紅色，金呈黃色；②狀態(tài)：常溫下，大多數金屬呈固態(tài)，但汞呈液態(tài)；③不同的金屬熔點、沸點、導電性、導熱性、密度、硬度等都差別較大3.合金(1)定義：在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬而制得的具有金屬特性的物質。合金屬于混合物。(2)性能：由于合金的組成與其成分金屬不同，所以性能上存在差異，一般合金與其成分金屬相比，硬度較大，熔點較低，抗腐蝕能力較強。(3)常見的合金：①鐵的合金有生鐵和鋼(它們的區(qū)別是含碳量不同)；②銅的合金黃銅和青銅；③鈦合金熔點高，密度小，與人體有很好的“相容性”，可制成人造骨?？键c02金屬的冶煉1．金屬資源的存在形式：地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，除少數很不活潑的金屬，如金、銀等以單質形式存在外，其他都以化合物形式存在。2．常見的金屬礦物：赤鐵礦的主要成分是氧化鐵(Fe2O3)，磁鐵礦的主要成分是四氧化三鐵(Fe3O4)，鋁土礦的主要成分是氧化鋁(Al2O3)。3．鐵的冶煉(1)一氧化碳還原氧化鐵①反應原理：3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2，實驗中煉得的鐵是純凈物。②實驗裝置③實驗步驟：實驗開始時，先通一會兒CO，以排盡裝置中的空氣，再用酒精噴燈加熱，防止加熱一氧化碳和空氣的混合物引起爆炸。實驗完畢時，先熄滅酒精噴燈，再繼續(xù)通入CO至玻璃管冷卻，防止還原出來的鐵重新被氧化。(可記為“一氧化碳早出晚歸，酒精噴燈遲到早退”)④實驗現(xiàn)象：玻璃管內紅色粉末逐漸變成黑色，試管內澄清石灰水變渾濁，導管內尾氣燃燒產生藍色火焰。⑤尾氣處理：一氧化碳有毒，是空氣污染物之一，處理原則是利用一氧化碳的可燃性，使其燃燒轉化為二氧化碳。(2)工業(yè)煉鐵①原理：3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。②設備：高爐。③原料：鐵礦石、焦炭(作用：一是產生熱量，提高爐溫，二是產生CO作還原劑)、石灰石、空氣。④產物：工業(yè)煉得的鐵為生鐵，屬于混合物(實驗室模擬工業(yè)煉鐵煉得的鐵為純凈物)?？键c03金屬銹蝕及防護1．鐵生銹的條件：鐵與氧氣、水同時接觸。鐵銹的主要成分是氧化鐵(Fe2O3)。2．鐵銹蝕條件的探究實驗①②③現(xiàn)象不生銹不生銹生銹分析實驗①③說明鐵生銹一定與氧氣有關；實驗②③說明鐵生銹一定與水有關；實驗①蒸餾水煮沸后再使用的原因是除去蒸餾水中溶解的氧氣結論分析對比實驗①②③可知，鐵生銹的條件是鐵與O2、H2O同時接觸。3.防止鐵銹蝕的措施(即破壞鐵生銹的條件)(1)保持鐵制品表面的潔凈與干燥(隔水)。(2)在鐵制品表面涂保護膜，如涂油、刷油漆、電鍍等(隔水、隔氧)。(3)制成不銹鋼(改變內部結構)。4．保護金屬資源的途徑(1)回收廢舊金屬。(2)防止金屬銹蝕。(3)有計劃、合理開采金屬礦物。(4)尋找金屬替代品。題型01金屬材料【典例1】2022年5月29日，“天舟二號”的成功發(fā)射彰顯了中國航天的力量，在航天科技中會用到大量金屬材料。下列有關金屬材料的說法錯誤的是A．黃銅的硬度比純銅的大B．生鐵的含碳量比鋼的高C．生銹的鐵制品沒有回收價值D．鋁合金被廣泛用于火箭、飛機、輪船等制造業(yè)【答案】C【解析】A.一般合金的硬度大于其組成中純金屬的硬度，所以純銅比黃銅的硬度小，選項說法正確；B.生鐵是含碳量為2%～4.3%的鐵合金，鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵合金，生鐵的含碳量比鋼高，故選項說法正確；C.生銹的鋼鐵制品可以回收重新利用，這樣既可以節(jié)約能源，又可以減少環(huán)境污染，選項說法錯誤；D.鋁合金硬度大、耐腐蝕性強，被廣泛用于火箭、飛機、輪船等制造業(yè)，選項說法正確。故選：C?！咀兪?-1】《天工開物》對鋼鐵冶煉過程有如下記載。有關說法正確的是A．“墾土拾錠”：鐵元素是地殼中含量最高的金屬元素B．“淘洗鐵砂”：鐵礦石（主要成分為Fe2O3）能溶于水C．“生熟煉鐵”：冶煉鐵過程中發(fā)生了化學變化D．“錘鍛成鋼”：生鐵高溫鍛打成鋼，碳元素含量升高【變式1-2】2022年5月15日“祝融號”火星車成功著陸。該車使用了新型鎂鋰合金，下列說法正確的是A．鎂鋰合金屬于金屬材料 B．鋰屬于非金屬元素C．鎂是地殼中含量最高的金屬元素 D．鎂鋰合金的硬度比鎂的小【變式1-3】有關金屬與金屬材料的說法中錯誤的是（）A.銀的導電性比銅好，但電線一般用銅制，主要與價格和資源等因素有關B.生鐵和鋼都是鐵合金，但鋼中的含碳量比生鐵中高C.鋁合金門窗耐腐蝕性好，硬度高D.焊錫是錫和鉛的合金，其熔點低，可以用于焊接金屬題型02金屬的銹蝕【典例2】線上學習，居家實驗。小明用三枚潔凈無銹的鐵釘，設計如右圖所示實驗，探究鐵生銹的條件。下列說法錯誤的是（）

A.乙試管中植物油的作用是隔絕空氣B.只有甲試管中的鐵釘有明顯銹跡C.乙丙兩支試管的實驗現(xiàn)象說明鐵生銹需要水D.實驗表明鐵生銹是鐵與空氣和水共同作用的結果【變式2-1】港珠澳大橋的橋、島、隧以及“雪龍2號”的船身等主要由金屬材料制成。下列金屬防護措施不正確的是（）A.在金屬制品表面鍍保護層B.改變金屬結構制成合金使用C.在金屬制品表面涂油漆D.用稀鹽酸定期清洗金屬制品【變式2-2】下列有關金屬資源的利用與防護不合理的是（）A.經常用鋼絲球擦洗鋁鍋表面，保持潔凈B.在鋼鐵表面噴油漆可防止生銹C.廢舊金屬的回收利用，保護金屬資源的有效途徑之一D.改變金屬的組成和結構，鑄造成合金材料可優(yōu)化其性能【變式2-3】“稀土”是我國重要的金屬資源，請同學們利用所學知識提出三條保護金屬資源的措施。向盛有Cu（NO3）2溶液的燒杯中加入一定量鋅粉和銀粉的混合物，充分反應后過濾，得到濾渣和濾液。下列判斷正確的是A．濾渣中一定不含鋅，一定含銅和銀B．濾渣中一定不含鋅和銅，一定含銀C．濾液中一定含Zn（NO3）2，一定不含AgNO3D．濾液中一定含Zn（NO3）2和Cu（NO3）2，可能含AgNO3題型03

金屬的冶煉【典例3】利用如圖所示實驗裝置模擬工業(yè)煉鐵。下列說法正確的是（）A.實驗時應先點燃酒精燈后通COB.充分加熱，a處固體由黑色變?yōu)榧t色C.b處可用澄清石灰水檢驗生成的CO2D.可用NaOH溶液吸收尾氣中的CO【答案】C【解析】A.由于CO是可燃性氣體，實驗時要先通CO排出管內空氣，再點燃酒精燈，故錯誤；B.a處氧化鐵和一氧化碳在加熱條件下生成鐵和二氧化碳，可觀察到固體有紅色變?yōu)楹谏?，故錯誤；C.二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，檢驗二氧化碳可以用澄清石灰水，故正確；D.一氧化碳不與氫氧化鈉溶液反應，不能用氫氧化鈉溶液吸收CO，故錯誤。故選C【方法技巧】本題通過一氧化碳還原氧化鐵考查常見物質的性質，增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力?！咀兪?-1】利用如圖所示實驗裝置模擬工業(yè)煉鐵。下列說法正確的是（）A.實驗時應先點燃酒精燈后通COB.充分加熱，a處固體由黑色變?yōu)榧t色C.b處可用澄清石灰水檢驗生成的CO2D.可用NaOH溶液吸收尾氣中的CO【變式3-2】小科為驗證鋅、銅、銀三種金屬的活動性順序，設計了下列四種方案，其中合理的是A． B．C． D．【變式3-3】下列事實能用金屬活動性解釋的是①鋁制品比鐵制品耐腐蝕②用硫酸銅溶液和鐵制取銅③用稀鹽酸除鐵銹④金屬銅不能與稀硫酸反應A．①② B．①②③ C．②④ D．①②④【變式3-4】利用如圖所示實驗裝置模擬工業(yè)煉鐵。下列說法正確的是A．反應前后Fe元素的化合價由+2價變?yōu)?價 B．充分加熱，a處固體由黑色變?yōu)榧t色C．b處可以用澄清石灰水檢驗生成的CO2 D．可用水吸收尾氣中的CO【變式3-5】下圖為一氧化碳還原氧化鐵示意圖。

（1）寫出試管b中涉及的主要反應的化學方程式__________________________。（2）c處操作的目的為____________________。1.將一定量的鋅和金屬R的混合粉末加入一定量的氯化銅溶液中，溶液質量的變化情況如圖所示。下列說法錯誤的是______填標號。A．金屬活動性B．反應結束后過濾、濾渣中一定有Cu，可能有Zn和RC．反應結束后過濾，若向濾渣中加入稀硫酸有氣泡產生，則濾液一定無色（2）某金屬粉末含有Mg、Al、Cu、Ag中的一種或幾種，取24g該金屬粉末與足量稀鹽酸反應產生2g氫氣，則該金屬粉末的組成有______種情況。2.金屬在生活、生產中有著廣泛的應用，種類繁多的金屬材料已成為社會發(fā)展的重要物質基礎。（1）實驗室所用的石棉網中有鐵絲，隔著石棉網給容器加熱可達到均勻受熱的目的，這主要利用了鐵的_______性。石棉網使用一段時間后，其中的鐵絲容易生銹，可用稀鹽酸除去，其化學方程式可表示為____________________________。（2）某化學興趣小組將一定質量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中，充分反應后過濾，得到濾渣和濾液：①如果濾液呈無色，則濾渣中一定含有的金屬是_______；②如果濾液中加入稀鹽酸有白色沉淀，則濾液中的金屬陽離子有_______種；③如果濾液呈淺綠色，則關于該濾渣和濾液的下列說法中正確的是_______。a．向濾渣中加入稀鹽酸，一定有氣泡產生b．向濾液中加入稀鹽酸，一定有白色沉淀產生c．濾渣中一定含有Agd．濾液中一定含有Fe(NO3)2，一定不含AgNO3，可能含有Zn(NO3)23．金屬的利用和保護（1）如圖利用了銅的物理性質是______。（2）如圖說明鐵具有______性。（3）工業(yè)上利用一氧化碳和氧化鐵煉鐵的化學方程式是______。（4）如圖是用三枚潔凈無銹鐵釘探究鐵生銹條件的實驗。只有甲中鐵釘有明顯銹跡。①實驗乙中植物油的作用是______。②由實驗甲、丙可得出的結論是______。（5）宜昌三峽機場新國際航站樓鋼網架建設中，使用了700多噸鋼。①酸雨會腐蝕鋼網架，造成酸雨的主要物質是______。A甲烷B二氧化硫C二氧化氮D一氧化碳②鋼網架防腐漆施工時規(guī)定，表面清理結束4—8小時內必須進行防腐底漆的噴涂，其原因是______。1.金屬材料廣泛應用于生產、生活中。（1）我國高鐵飛速發(fā)展，下列高鐵列車部件的主要材料屬于金屬材料的是___________（填字母）。A．合金車體B．塑料小桌板C．滌綸座套（2）自行車支架表面的一層漆可以隔絕空氣中的氧氣和___________，從而防止其生銹。（3）工業(yè)煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵發(fā)生反應，其化學方程式為___________。2.金屬材料廣泛應用于現(xiàn)代社會中。（1）生活中常見的醫(yī)療器材、廚房用具和餐具等，很多都是用不銹鋼制造的。這是利用了不銹鋼具有很強的抗______能力。（2）不宜用鋼絲球擦洗鋁制品。如果用鋼絲球擦洗鋁制品，很容易破壞鋁制品表面致密的______（填化學式）薄膜。（3）向含有硝酸銀、硝酸鋅的混合溶液中加入過量銅粉，充分反應后的溶液中一定含有的溶質是______；發(fā)生反應的化學方程式為______。3.人類社會的文明進步與金屬材料的發(fā)展密切相關，結合所學化學知識回答有關問題。（1）下列性質屬于金屬共性的是___________（填字母）。A硬度很大，堅固耐磨B有良好的導電性和導熱性C是銀白色的固體D熔點很高，不易熔化（2）鐵礦石有多種，寫出用磁鐵礦（主要成分Fe3O4）煉鐵的化學方程式___________。（3）向一定質量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中加入鋅粒，充分反應后過濾，得到濾液和濾渣。下列有關說法正確的是___________（填字母）。A濾液中溶質的成分最多有兩種B若濾液為藍色，則濾渣中一定只有銀C若濾液中加入稀鹽酸不產生白色沉淀，則濾液中一定有Zn(NO3)3和Cu(NO3)2D濾渣中加入稀硫酸可能產生氣泡4.鎘(Cd)及其化合物在電鍍、電池、顏料等領域中有廣泛應用。鎘是一種“氫前金屬”，金屬活動性介于鋅和銅之間。鎘元素常見化合價為+2。(1)將含鎘物質進行分類，各舉一例填入下圖_______________________(寫化學式)(2)根據金屬化學性質的一般規(guī)律，下列預測合理的是_______(填標號)。A鎘能與氫氧化鈉溶液反應BH2或CO能將鎘的氧化物轉化為金屬鎘C鎘能與鹽酸或稀硫酸反應D硫酸鎘溶液中的硫酸鋅可加入鎘粉除去(3)已知硫酸鎘易溶于水，設計三種制備硫酸鎘的方案(要求含鎘原料分別屬于不同的物質類別)。完成下表方案預期反應的化學方程式依據的反應規(guī)律①_______金屬活動性順序里，前面的金屬能把后面的金屬從它化合物的溶液里置換出來②_______(略)③_______(略)5.金屬用途廣泛，其結構和性質等是化學的重要研究內容。（1）如圖1