中考化學復習基礎訓練考點6金屬的性質與金屬材料及其利用和保護課件

基礎訓練主題二物質的性質與應用考點6金屬的性質與金屬材料及其利用和保護1.

知道金屬具有一些共同的物理性質，通過實驗探究等活動認識常見金屬的主要化學性質及金屬活動性順序2.能運用研究物質性質的一般思路與方法，從物質類別的視角，依據(jù)金屬活動性順序，初步預測常見的金屬的主要性質3.

知道大多數(shù)金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在的，體會化學方法在金屬冶煉中的重要性4.

知道在金屬中加入其他元素形成合金可以改變金屬材料的性能5.

了解金屬、金屬材料在生產(chǎn)生活和社會發(fā)展中的重要作用6.

以鐵生銹為例，了解防止金屬腐蝕的常用方法，了解廢棄金屬對環(huán)境的影響及金屬回收再利用的價值【例題1】(2022·廣東)對鐵生銹與燃燒條件的實驗探究如圖所示。下列說法正確的是(

C

)CA.

對比①②可探究：接觸氧氣是否為鐵生銹的條件之一B.

對比②③可探究：接觸水是否為鐵生銹的條件之一C.

對比①④可探究：溫度達到著火點是否為鐵燃燒的條件之一D.

對比③④可探究：接觸氧氣是否為鐵燃燒的條件之一【點撥】A.

①②的變量為是否與水會接觸，因此探究水是否鐵生銹的條件之一，選項A錯誤。B.

②③變量為除了水之外，還有接觸的氣體組分不同，因此無法形成對比實驗，選項B錯誤。C.

①④變量為溫度，因此探究溫度達到著火點是否為鐵燃燒的條件之一，選項C正確。D.

③④變量為溫度、氣體組分等，變量不唯一，選項D錯誤。故選C。【例題2】(2022·廣州)鎵(Ga)及其化合物應用廣泛，常用于半導體、合金材料等工業(yè)。已知：鎵在化合物中常顯＋3價；金屬活動性順序：Zn＞Ga＞Fe。(1)鎵的氧化物的化學式為

Ga2O3

。Ga2O3

【點撥】(1)鎵在化合物中常顯＋3價，氧元素顯－2價，則鎵的氧化物的化學式為Ga2O3；故答案為：Ga2O3；(2)氫氧化鎵是難溶于水的白色固體。①上述信息中能用于推測氫氧化鎵化學性質的是

AB

(填字母)；A.

“氫氧化鎵”B.

“難溶于水”C.

“白色固體”AB

②取少量氫氧化鎵固體于試管中，加入無色溶液x，充分攪拌后固體完全溶解。溶液x可能是

HCl

或

H2SO4(答案合理即可)

(填化學式)。HCl

H2SO4(答案合理即可)

【點撥】(2)①溶解性、狀態(tài)、顏色均不需要發(fā)生化學變化就能表現(xiàn)出來，屬于物質的物理性質；由氫氧化鎵的名稱可知，該物質是一種堿，顯堿性，堿性屬于化學性質，難溶于水，則不能與鹽發(fā)生反應，屬于化學性質；故答案為：AB；②堿能與酸發(fā)生中和反應生成鹽和水，取少量氫氧化鎵固體于試管中，加入無色溶液x，充分攪拌后固體完全溶解。溶液x可能是稀鹽酸或稀硫酸；故答案為：HCl；H2SO4(答案合理即可)；(3)設計金屬鎵轉化為氫氧化鎵的一種方案：??

2Ga＋6HCl

2

GaCl3＋3H2↑，3NaOH＋GaCl3

Ga(OH)3↓＋3NaCl

(依次寫出化學方程式)。2Ga＋6HCl

2

GaCl3＋3H2↑，3NaOH＋GaCl3

Ga(OH)3↓＋3NaCl

【點撥】(3)因為金屬活動性順序：Zn＞Ga＞Fe，所以可用鎵和稀鹽酸反應，生成氯化鎵和氫氣，氯化鎵與氫氧化鈉發(fā)生復分解反應生成氫氧化鎵沉淀和氯化鈉，化學方程式依次為2Ga＋6HCl

2GaCl3＋3H2↑、3NaOH＋GaCl3

Ga(OH)3↓＋3NaCl；故答案為：2Ga＋6HCl

2GaCl3＋3H2↑、3NaOH＋GaCl3

Ga(OH)3↓＋3NaCl。

一、金屬材料(包括

純金屬

以及它們的

合金

)1.

金屬的物理性質：在常溫下，大多數(shù)金屬都是

固體

(汞除外)，有

光澤

，能夠

導電

，能夠

導熱

，有

延展

性。大多數(shù)金屬都呈

銀白

色，但銅卻呈

紅

色，金呈黃色，鐵粉呈黑色。純金屬

合金

固體

光澤

導電

導熱

延展

銀白

紅

2.

金屬之最地殼中含量最高的金屬元素——

鋁

；人體中含量最高的金屬元素——

鈣

；目前世界年產(chǎn)量最高的金屬——

鐵

；導電、導熱性最好的金屬——

銀

；熔點最高的金屬——

鎢

；熔點最低的金屬——

汞

。鋁

鈣

鐵

銀

鎢

汞

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征的

混合

物。(2)

生鐵

和

鋼

就是含碳量不同的兩種鐵合金。

生鐵

的含碳量為2％～4.3％，

鋼

的含碳量為0.03％～2％。(3)合金的很多性能與組成它們的

純金屬

不同，使合金更適合于不同的用途。合金的

強度

和

硬度

一般比組成它們的純金屬更高，熔點更低，抗腐蝕性能等也更好。混合

生鐵

鋼

生鐵

鋼

純金屬

強度

硬度

(4)因性能優(yōu)良，被認為是21世紀的重要金屬材料是

鈦和鈦合

。鈦和鈦合金二、鐵的冶煉1.

實驗室煉鐵(1)重要的鐵礦石(寫主要成分的化學式)：赤鐵礦(

Fe2O3

)；磁鐵礦(

Fe3O4

)。(2)實驗原理：玻璃管里

3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2

(寫化學方程式，下同)，試管里

CO2＋Ca(OH)2

CaCO3↓＋H2O

。Fe2O3

Fe3O4

3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2

CO2＋Ca(OH)2

CaCO3↓＋H2O

(3)實驗現(xiàn)象：玻璃管里的粉末由

紅棕色

逐漸變

黑

，試管里澄清石灰水

變渾濁

，裝置最末端導管口處產(chǎn)生

藍色

火焰。紅棕色

黑

變渾濁

藍色

(4)注意事項：①若裝置內有空氣，加熱一氧化碳與空氣的混合物時，可能會發(fā)生

爆炸

，應先

通入一氧化碳一段時間

，待空氣排盡后，再

點燃酒精噴燈

；②實驗結束后，為防止生成的鐵又被空氣中的氧氣氧化，應先

熄滅酒精噴燈

，再

繼續(xù)通入一氧化碳

，直到裝置冷卻至室溫；③尾氣處理：尾氣中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放會污染空氣，所以尾氣要

用氣球收集(或通過燃燒法將CO轉化為

。爆炸

通入一氧化碳一段時間

點燃酒精噴燈

熄滅酒精噴燈

繼續(xù)通入一氧化碳

用氣球收集(或通過燃燒法將CO轉化為CO2)2.

工業(yè)煉鐵(1)原料：

鐵礦石、焦炭、石灰石

；設備：

高爐

。(2)主要原理：

3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2

(寫化學方程式)。(3)焦炭的作用：

產(chǎn)生熱量，提供爐溫，生成還原劑CO

。(4)石灰石的主要作用：

將礦石中的二氧化硅轉變?yōu)闋t渣

。鐵礦石、焦炭、石灰石

高爐

3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2

產(chǎn)生熱量，提供爐溫，生成還原劑CO

將礦石中的二氧化硅轉變?yōu)闋t渣

三、金屬材料的銹蝕與防護1.(1)鋼鐵生銹的條件：鐵銹是

混合物

(填“化合物”或“混合物”)，主要成分是

Fe2O3·xH2O

。(2)鐵生銹的主要原因：鐵與空氣中的

氧氣

、

水蒸氣

等發(fā)生化學反應。混合物

Fe2O3·xH2O

氧氣

水蒸氣

(3)實驗探究鐵銹蝕的影響因素，記錄如表所示。實驗裝置序號其他試劑200

s時O2的含量/％

①干燥劑21②10滴水15③10滴水和1.0

g食鹽8①中加入干燥劑后，鐵粉

不會

銹蝕；②中加入10滴水后，鐵粉

緩慢

銹蝕；③中加入10滴水和1.0

g食鹽，鐵粉

很快

銹蝕。①②證明水對鐵銹蝕有影響；②③證明

食鹽

能加快鐵銹蝕。不會

緩慢

很快

食鹽

2.

鐵或鐵的合金防銹的方法：保持表面

干燥

、

潔凈

，可

刷漆

、

涂油

或鍍上一層難腐蝕的金屬。3.

保護金屬資源的途徑：①防止金屬的腐蝕；②金屬的回收利用；③有計劃、合理地開采礦物；④尋找金屬的代用品。干燥

潔凈

刷漆

涂油

四、金屬的化學性質金屬的化學性質化學方程式實驗現(xiàn)象1.金屬與

氧氣

反應，生成

金屬氧化物

(1)

3

Fe＋

2

O2

Fe3O4

火星四射，生成

黑色

固

(2)

2CuO2

2C

固體由

紅色變成

黑色(3)

4

Al＋

3

O2

2Al2O3

表面生成一層

致密

的氧化鋁(Al2O3)薄膜氧氣金屬3

2

Fe3O4

黑

固體

2

2CuO

紅

黑

4

3

2Al2O3致密

氧化物金屬的化學性質化學方程式實驗現(xiàn)象2.金屬與

酸

反應，生成鹽和

氫

(4)Fe＋

2HCl

FeC↑

①固體

溶解

，產(chǎn)生

氣泡

；②溶液由

無

色變成

淺綠

色(5)Fe＋H2SO4

FeSO4

酸

氫氣2

FeCl2＋H2↑

溶解

氣泡

無

淺綠

FeSO4＋H2↑

2.金屬與

反應，生成鹽和

氫

(6)

2

Al＋

6

HCl

2A

(7)

2

Al＋

3

H2SO4

Al2(SO4)3＋3H2↑固體

，產(chǎn)生

氣泡

(8)Mg＋

2

HCl

MgCl2＋H2↑

(9)Zn＋H2SO4

ZnSO4＋酸

氫氣2

6

2AlCl3＋3H2↑2

3

Al2(SO4)3＋3H2↑溶解

氣泡2

MgCl2＋H2↑

ZnSO4＋H2↑金屬的化學性質化學方程式實驗現(xiàn)象3.金屬與

鹽溶反應，生成新鹽和新金屬(10)Fe＋CuSO4

Cu

①金屬表面有

紅

色固體析出；②溶液由

藍

色變成

淺綠

色(11)Cu＋

2AgNO3

Cu(＋

2Ag

①金屬表面有

銀白

色固體析出；②溶液由

無

色變成

藍

色鹽溶液Cu＋FeSO4紅

藍

淺綠

2

Cu(NO3)2＋2Ag

銀白

無

藍

【注意】①鐵與酸反應生成的鹽為亞鐵鹽(鐵的化合價為＋2)；②金屬與鹽溶液反應，“鹽”是指可溶性鹽，金屬與不溶性鹽不反應，如Cu＋AgCl不反應。五、置換反應1.

定義：由一種

單質

與一種

化合物

反應，生成另一種

單質

和另一種

化合物

的反應叫作置換反應(表達式：A＋BC

B＋AC)。2.

特點：①反應物為單質和化合物，生成物為單質和化合物；②反應前后化合價

一定

發(fā)生變化。單質

化合物

單質

化合物

一定

六、金屬活動性順序1.

常見金屬在溶液中的活動性順序：

K＞Ca＞Na＞Mg＞Al＞Zn＞Fe＞Sn＞Pb＞(H)＞Cu＞Hg＞Ag＞Pt＞Au

。(1)判斷的依據(jù)：①在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性就越

強

；②在金屬活動性順序里，位于

氫

前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫(酸不能是

濃硫酸

或

硝酸

)；K＞Ca＞Na＞Mg＞Al＞Zn＞Fe＞Sn＞Pb＞(H)＞Cu＞Hg＞Ag＞Pt＞Au

強

氫

濃硫酸

硝酸

③在金屬活動性順序里，位于

前面

的金屬能把位于

后面

的金屬從它們

化合物的溶液

里置換出來(K、Ca、Na除外)。前面

后面

化合物的溶液

(2)舉例：如圖所示是取大小、形狀相同的Mg、Zn、Fe、Cu四種金屬與相同濃度的稀鹽酸反應的示意圖。圖中有三種金屬能與稀鹽酸反應，共同的反應現(xiàn)象是

有氣泡產(chǎn)生

，其中反應速率最快的是

Mg

，寫出它與稀鹽酸反應的化學方程式：

Mg＋2HCl

MgCl2＋H2↑

。有氣泡產(chǎn)生

Mg

Mg＋2HCl

MgCl2＋H2↑

2.

利用金屬活動性進行除雜舉例：除去銅粉中的鐵粉，寫出三種方法。方法一：

用磁鐵反復吸引

。方法二：

加入足量稀鹽酸充分反應后，過濾、洗滌、干燥(答案合理即可)

。方法三：

加入足量硫酸銅溶液充分反應后，過濾、洗滌、干燥(答案合理即可)

。(方法三銅的質量增加)。用磁鐵反復吸引

加入足量稀鹽酸充分反應后，過濾、洗滌、干燥(答案合理即可)

加入足量硫酸銅溶液充分反應后，過濾、洗滌、干燥(答案合理即可)

3.

金屬反應的優(yōu)先順序(1)“2種鹽溶液＋1種金屬”(兩個弱者，則最弱者先被反應)：將鐵粉放入硝酸銅和硝酸銀混合液中，一段時間后，先析出的一種金屬是

銀

，理由是銅比銀活潑，所以鐵先與硝酸銀反應生成銀，當硝酸銀完全反應后，鐵再與硝酸銅反應生成銅；此過程中先發(fā)生的化學方程式為

Fe＋2AgNO3

2Ag＋Fe(NO3)2

，即最先反應的鹽溶液是

硝酸銀

溶液；溶液中先被置換出來的金屬是

銀

，后被置換出來的金屬是

銅

。銀

Fe＋2AgNO3

2Ag＋Fe(NO3)2

硝酸銀

銀

銅

(2)“2種金屬單質＋1種鹽溶液”(兩個強者，則最強者先反應)：將廢鋅粉和廢銅粉混合物放入硝酸銀溶液中，一段時間后，收集到固體和藍色溶液，則固體中一定沒有

鋅

，藍色溶液中的溶質一定有

硝酸鋅和硝酸銅

，理由是

鋅比銅活潑，鋅先與硝酸銀反應，銅后反應，溶液顯藍色說明銅參加反應生成了硝酸銅，從而說明鋅已完全反應變?yōu)橄跛徜\

。即先反應的金屬是

鋅

，后反應的金屬是

銅

。鋅

硝酸鋅和硝酸銅

鋅比銅活潑，鋅先與硝酸銀反應，銅后反應，溶液顯藍色說明銅參加反應生成了硝酸銅，從而說明鋅已完全反應變?yōu)橄跛徜\

鋅

銅

七、易錯點分析1.

金屬材料包括鐵、鋁、銅等純金屬和合金，合金是混合物，其性能與組成它的純金屬會發(fā)生改變，具有更為廣泛的用途。2.

工業(yè)煉鐵較少使用黃鐵礦作原料，因為其在煉鐵的過程中會產(chǎn)生SO2氣體，污染環(huán)境；高爐煉鐵得到的產(chǎn)品是生鐵(鐵、碳合金)，不是純鐵。3.

鐵生銹是復雜的化學反應，有酸、堿、鹽等物質存在的情況下，能加快鐵生銹的速率。鐵銹很疏松，不能保護里層的鐵；而氧化鋁是致密的，能保護里層的鋁不再被腐蝕。4.

單質的鐵參加置換反應時生成亞鐵離子，含亞鐵離子的溶液呈淺綠色；含銅離子的溶液呈藍色。5.

描述金屬與酸反應實驗現(xiàn)象的格式：“金屬逐漸溶解，表面產(chǎn)生氣泡，溶液變成*色”；描述金屬與鹽溶液反應實驗現(xiàn)象的格式：“金屬表面有*色物質生成，溶液由*色變成*色”。6.

金屬越活潑，與氧氣反應的條件越簡單，K、Ca、Na、Mg、Al、Zn在常溫下均可以與氧氣反應。1.(2022·廣州)人類從石器時代進入青銅器時代，繼而進入鐵器時代，都是以金屬材料的使用作為標志的。下列說法正確的是(

A

)A.

鋁制品在常溫下有良好的抗腐蝕性B.

純銅比銅合金更適合用于制作耐磨齒輪C.

鐵鍋清洗后未擦干的水可隔絕空氣減緩銹蝕D.

含鉛、汞等重金屬的廢舊電池不可回收利用2.(2024湖南)下列制作燈籠的材料中，屬于金屬材料的是(

B

)A.

膠水B.

鐵絲C.

彩紙D.

蠟燭AB3.(2024·常州)高層建筑建造時常使用鋁合金材料。下列說法正確的是(

B

)A.

鋁合金材料屬于復合材料B.

鋁土礦是主要含鋁礦物之一C.

鋁合金的硬度小于單質鋁D.

鋁材致密氧化膜要及時除去B4.(2024·濱州)下列做法不．能．減緩或防止鋼鐵銹蝕的是(

A

)A.

經(jīng)常用食鹽水清洗鐵制品B.

保持鐵制品表面清潔干燥C.

在鐵制品表面涂油漆D.

在鋼鐵的表面鍍一層不易銹蝕的金屬A5.(2分)(2024·陜西)關于鋁、鐵、銀三種金屬，下列有關說法正確的是(

B

)A.

三種金屬在空氣中均易銹蝕B.

用稀硫酸可以區(qū)分三種金屬C.

用鐵、銀和硝酸鋁溶液可以驗證三種金屬的活動性順序D.

三種金屬均是生活中常用導線的制作材料B6.(2024·赤峰)人類的生產(chǎn)、生活離不開金屬，金屬材料的使用推動著人類文明的進步。(1)人類開發(fā)利用金屬單質的時間順序與金屬活動性強弱存在某種內在的聯(lián)系，F(xiàn)e、Al、Cu三種金屬中應用最早的是

銅

。(2)《呂氏春秋·別類篇》載有“金(銅)柔錫柔，合兩柔則剛”，表明與銅、錫相比，青銅(銅錫合金)的特性是

硬度大

。銅

硬度大

(3)鐵鍋是烹飪食物的傳統(tǒng)炊具，用鐵鍋炒菜利用了鐵的

導熱

性。(4)鋁合金材料在航空、航天、航海領域應用廣泛。鋁在元素周期表中的信息如圖，由此可獲得的一條信息是

鋁的相對原子質量是26.982

。導熱

鋁的相對原子質量是26.982

(5)地球上的礦物資源有限，你對保護金屬資源的建議是

尋找金屬替代品

。尋找金屬替代品

7.(2024·臨沂)鐵是生活生產(chǎn)中重要的金屬材料。請完成下列問題。(1)實驗1硬質玻璃管中的現(xiàn)象為

紅棕色粉末變?yōu)楹谏?/p>

。(2)實驗2模擬西漢時期濕法煉銅工藝，該反應的化學方程式為

Fe＋CuSO4

FeSO4＋Cu

。紅棕色粉末變?yōu)楹谏?/p>

Fe＋CuSO4

FeSO4＋Cu

(3)由實驗3可知，鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與

水、氧氣

發(fā)生化學反應的過程。水、氧氣

8.(2024·青海)下列實驗不．能．達到目的的是(

C

)選項ABCD實驗方案

實驗目的探究鐵釘生銹的條件探究CO2的部分性質收集氧氣并驗滿比較鐵、銀金屬活動性C9.(2024·利州區(qū))向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量鋅粉，充分反應后過濾，得到濾液和濾渣。下列說法正確的是(

C

)A.

若濾渣中只有一種金屬，則濾液中溶質一定有三種B.

若濾渣中有兩種金屬，則濾液中溶質一定有兩種C.

若濾液中只有一種溶質，則向濾渣中加入稀硫酸一定有氣泡產(chǎn)生D.

若濾液中有兩種溶質，則向濾渣中加入稀硫酸不可能有氣泡產(chǎn)生C10.(2024·威海)應用廣泛的金屬(1)國寶中的金屬如圖1,國寶“鎏金鐵芯銅龍”是以鐵鑄造內芯，鐵上包銅，外層鎏金(鎏金是一種金屬加工工藝，經(jīng)過鎏金處理后，金屬表面會覆蓋一層金)。整個龍身飛揚舒展，反映了唐代高超的鑄造工藝。①國寶歷經(jīng)千年，出土后表面仍金光燦燦，原因是

金的化學性質穩(wěn)定

；②工業(yè)上以赤鐵礦為原料煉鐵，原理是

Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2

(用化學方程式表示)；金的化學性質穩(wěn)定

Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2

③《淮南萬畢術》中記載“曾青得鐵則化為銅，外化而內不化”，“曾青”即硫酸銅溶液，該煉銅反應的原理是

Fe＋CuSO4

FeSO4＋Cu

(用化學方程式表示)，反應中有效作用的微粒為

Fe、Cu2＋

(用符號表示)?！巴饣鴥炔换钡脑蚴?/p>

鐵和硫酸銅反應生成的銅覆蓋在鐵的表面，阻止內部的鐵繼續(xù)反應

。Fe＋CuSO4

FeSO4＋Cu

Fe、Cu2＋

鐵和硫酸銅反應生成的銅覆蓋在鐵的表面，阻止內部的鐵繼續(xù)反應

(2)生活中的金屬鋁制易拉罐主要由鋁合金制成，除鋁外，還含有鋅、銅、硅等。①請用化學方法證明：罐體的金屬材料是鋁合金而不是純鋁(提供試劑：已打磨的罐體金屬片，其他儀器、試劑自選)；你的方案及預期現(xiàn)象是

將已打磨的罐體金屬片，剪成小碎片，取少量小碎片于試管中，加入足量稀鹽酸并加熱，使之充分反應，最終在試管底部殘留少于固體物質

。將已打磨的罐體金屬片，剪成小碎片，取少量小碎片于試管中，加入足量稀鹽酸并加熱，使之充分反應，最終在試管底部殘留少于固體物質

②合金與純金屬相比較，性質存在差異。對比分析圖2，從微觀角度解釋原因

原子的排列方式不同

、

物質的原子構成種類不同

(答兩條)；原子的排列方式不同

物質的原子構成種類不同③合金中元素的配比不同會導致性能有差異。根據(jù)實際需求，罐蓋硬度應大于罐體硬度。結合圖3分析，生產(chǎn)易拉罐時，罐蓋中銅元素的含量應

大于

(填“大于”“小于”或“等于”)罐體中銅元素的含量；④為比較鋁、銅、鋅的金屬活動性，進行如圖4實驗，則a、b、c可以選用的物質是

鋁、硫酸鋅溶液、銅

。大于

鋁、硫酸鋅溶液、銅

(3)航天中的金屬中國航天事業(yè)的成就令世界矚目，火箭是航天飛行器的運載工具。①運載火箭外殼材料也為鋁合金。鋁合金做外殼材料，具備的優(yōu)良性能是

強度高

(答一條)；②運載火箭固體推進劑的主要組分為高氯酸銨和鋁粉。其中高氯酸銨(NH4ClO4)是供氧劑，氯元素的化合價是

＋7

。鋁粉燃燒的化學方程式

4Al＋3O2

2Al2O3

，反應過程中能量轉化形式是

化學能轉化為動能

。強度高

＋7

4Al＋3O2

2Al2O3

化學能轉化為動能

11.(2024·菏澤)某化學興趣小組在研學期間，發(fā)現(xiàn)路邊柵欄和工廠內有些鋼鐵部件有銹蝕現(xiàn)象，同學們想根據(jù)所學知識，設計一個除銹和防銹的方案。任務一、除銹劑的選擇【提出問題】鹽酸