課時1金屬材料金屬資源的利用與保護課堂互動考情探究隨堂檢測總綱目錄考點研讀考點研讀考點二金屬資源的利用和保護（詳見實驗突破）考點一金屬材料考點一金屬材料純金屬和合金都屬于金屬材料。3.合金:由一種金屬跟其他一種或幾種⑤

金屬

(或金屬與非金

屬)一起熔合而成的具有⑥

金屬特性

的物質。(1)合金的性能:一般說來,合金的熔點比其組分金屬⑦

低

,硬

度比其組分金屬⑧

大

,抗腐蝕性能⑨

更好

。(2)幾種常見的合金(3)幾點說明:Ⅰ.合金都屬于混合物。Ⅱ.合金中的金屬元素都是以單質的形式存在的。Ⅲ.鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料,其優(yōu)點是:①熔

點高、密度小;②可塑性好、易于加工、機械性能好;③抗腐蝕性

能好。鈦合金與人體有很好的“相容性”,因此可用來制造人造

骨等。Ⅳ.比較合金和純金屬的硬度(相互刻畫):有劃痕的是純金屬,無明

顯變化的是合金?？键c二

金屬資源的利用和保護(詳見實驗突破)1.金屬的冶煉(1)一氧化碳還原氧化鐵(或四氧化三鐵):

3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2

(或4CO+Fe3O4

3Fe+4CO2)(2)氫氣還原氧化銅:

H2+CuO

Cu+H2O

2.金屬的銹蝕及防銹(1)金屬銹蝕的條件

3.保護金屬資源的途徑a.防止金屬腐蝕;b.

回收利用

廢舊金屬;c.合理開采礦物;d尋找

金屬的代用品

。4.有關含雜物質的計算金屬礦石中多含有雜質,因此在實際生產中,所用原料或產物一般

都含有雜質,在計算用料和產量時,應考慮到雜質問題。利用化學

方程式進行計算時,必須遵守質量守恒定律。雜質不參加化學反

應,所以必須將含雜物質的質量換算成純凈物的質量,然后依據(jù)各

純凈物的質量進行化學方程式的計算。換算公式為:純凈物質的質量=含雜物質的質量×a%(a%是指純凈物在含雜物

質中的質量分數(shù))課堂互動命題點二金屬的冶煉命題點三金屬的銹蝕與金屬資源的保護命題點一金屬材料及金屬的物理性質命題點一金屬材料及金屬的物理性質例1

(河南中考,3,1分)生活中的下列物品,其制作材料屬于

合金的是

()A.塑料袋B.玻璃杯C.不銹鋼鍋D.滌綸風衣C答案

C解析塑料屬于有機合成材料;玻璃屬于無機非金屬材料;不銹鋼

屬于鐵合金;滌綸是合成纖維,屬于合成材料。因此本題選C。1-1

(鄭州一模,9)共享單車是我國的“新四大發(fā)明”之一,

下列關于共享單車的說法不正確的是

()A.外部噴漆既美觀又防銹B.共享單車各金屬部件是用純鐵制成的C.共享單車促進了綠色出行及低碳生活D.加工單車各金屬部件時,用到了金屬的延展性B答案

B解析鐵合金的硬度大,可以用來制作共享單車的金屬部件;而純

鐵的硬度小,不適合制作共享單車的金屬部件。超級總結超級總結中考考查

該命題點主要考查金屬材料、金屬物理性質及應用、純金屬與合金性質的比較、合金的判斷等,給題形式多為選擇題或簡答題,主要以文字敘述或圖文結合的形式考查,一般難度較小。易錯警示

合金屬于混合物,是金屬材料,不是合成材料。命題點二金屬的冶煉例2

(河南中考,23節(jié)選,4分)(4)下圖裝置可做一氧化碳還原

氧化鐵的實驗,并檢驗生成的氣體產物。

①B裝置玻璃管里可觀察到的現(xiàn)象為

固體粉末由紅棕色逐漸變黑

。②C裝置中反應的化學方程式為

CO2+Ca(OH)2

CaCO3↓+H2O

。③實驗結束后,若要確定A裝置的溶液中溶質的成分,請設計合理

的實驗方案,簡要寫出實驗步驟、現(xiàn)象和結論。(提示:Na2CO3溶

液呈堿性)答案(4)①固體粉末由紅棕色逐漸變黑②CO2+Ca(OH)2

CaCO3↓+H2O③取少量A裝置中的溶液,加入足量CaCl2溶液(或BaCl2溶液等),靜

置,取上層清液,向其中滴加幾滴酚酞溶液。若溶液變成紅色,則

溶質為Na2CO3和NaOH;若溶液沒有變成紅色,則溶質為Na2CO3。解析①一氧化碳還原氧化鐵時,由于生成了鐵粉,因此可觀察到

的現(xiàn)象是玻璃管內的固體粉末由紅棕色變?yōu)楹谏?。②C中澄清

石灰水與二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀而變渾濁。③A裝置中

的氫氧化鈉溶液是為了除去混合氣體中的二氧化碳,因此實驗結

束后,A裝置的溶液中一定含有碳酸鈉,可能含有氫氧化鈉。設計

實驗時,只需證明有無氫氧化鈉即可。先取少量A中溶液,加入足

量的氯化鋇或氯化鈣溶液,靜置,取上層清液,滴加酚酞溶液,若溶

液變紅,說明溶液中含有碳酸鈉和氫氧化鈉,否則,只含有碳酸鈉。2-1

(安陽一模,24)某小組根據(jù)工業(yè)煉鐵的原理設計下圖裝

置進行鐵的冶煉并對尾氣進行處理。

(1)寫玻璃管中發(fā)生反應的化學方程式。(2)圖中虛線框中的裝置作用是什么?(3)反應后集氣瓶溶液中的溶質可能只有Na2CO3,也可能還有(3)反應后集氣瓶溶液中的溶質可能只有Na2CO3,也可能還有NaOH,請設計實驗檢驗溶質的成分,寫出實驗步驟、現(xiàn)象和結

論。(提示:Na2CO3溶液呈堿性)答案(1)Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2(2)吸收二氧化碳并收集多余的一氧化碳。(3)取少量溶液,加入足量CaCl2溶液(或BaCl2溶液等),靜置,取上層

清液滴加酚酞溶液。若溶液變成紅色,則溶質為Na2CO3和NaOH;

若溶液沒有明顯現(xiàn)象,則溶質只有Na2CO3。解析(1)玻璃管內發(fā)生的反應是:在高溫條件下,一氧化碳與氧

化鐵反應生成鐵和二氧化碳,其化學方程式為Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2。(2)圖中虛線框內,集氣瓶內裝有氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉可以吸收尾氣中含有的二氧化碳氣體,同時可用排氫氧化鈉溶液的方法收集未參加反應的一氧化碳氣體,因此該裝置的作用是吸收二氧化碳并將多余的一氧化碳收集起來處理。超級總結中考考查

該命題點主要考查一氧化碳還原氧化鐵的實驗現(xiàn)象、原理、操作及注意事項,以及工業(yè)煉鐵時原料的作用(如焦炭的作用)、主要設備等,其中實驗現(xiàn)象和煉鐵化學方程式的書寫是高頻考點,各種題型均有涉及。易錯警示

牢記煉鐵的化學方程式、實驗現(xiàn)象和操作步驟。注意一氧化碳還原氧化鐵時尾氣的處理。命題點三金屬的銹蝕與金屬資源的保護例3

(河南中考,17,3分)銅絲作導線是利用了其良好的

導電

性;鐵銹(主要成分是Fe2O3)可用硫酸除去,該反應的生成物為H2O和

Fe2(SO4)3

;鋁制品耐腐蝕是因其表面生成了致密的氧化鋁薄膜,該反應的化學方程式為

4Al+3O2

2Al2O3

答案導電Fe2(SO4)34Al+3O2

2Al2O3

解析銅絲作導線利用的是銅的導電性;硫酸和鐵銹反應生成硫

酸鐵和水,硫酸鐵的化學式為Fe2(SO4)3;鋁在常溫下可以與空氣中

的氧氣反應在表面生成一層致密的氧化鋁薄膜,從而阻止內部的

鋁繼續(xù)被氧化,書寫化學方程式時不用標注反應條件。3-1

(開封一模,22)金屬銹蝕與防護是生產、生活中常見的

問題。(1)飛機上的鍍鉻鐵制品能防銹蝕,其防銹蝕原理是什么?(2)設計對比實驗是化學研究常用的方法,如圖是某化學小組設計

的探究鐵釘銹蝕條件的實驗。要達到實驗目的還需補充什么實

驗?

答案(1)隔絕氧氣和水。(2)補充鐵釘在干燥空氣中不發(fā)生銹蝕的實驗。解析(1)鐵制品鍍鉻的防銹原理是在鐵制品表面覆蓋保護層,隔

絕氧氣和水。(2)鐵釘生銹的條件是鐵釘與水、氧氣同時接觸,若

水和氧氣缺少任意一種物質,則鐵釘不易生銹。題圖左側試管中

的蒸餾水被植物油密封,因此鐵釘只與水接觸,不易生銹;右側試

管中的鐵釘與水、氧氣同時接觸,鐵釘生銹,說明鐵釘生銹與氧氣

有關,但不能證明水對鐵釘生銹的影響,因此應再補充一個讓鐵釘

只與干燥的空氣接觸的實驗。例4

(河南中考,18,4分)為減少污染并變廢為寶,某化學小組

在實驗室探究工業(yè)廢水的綜合利用,設計了以下流程圖并完成了

回收銅和硫酸鋅的實驗。

(1)X的成分為

銅和鋅(或Cu和Zn)

;操作Ⅰ需用的玻璃儀器有

燒杯、玻璃棒和

漏斗

。(2)加入B時反應的化學方程式為

Zn+H2SO4

ZnSO4+H2↑

。(3)操作Ⅱ中玻璃棒的作用是

不斷攪拌,防止因局部溫度過高,

造成液滴飛濺

。答案(1)銅和鋅(或Cu和Zn)漏斗(2)Zn+H2SO4

ZnSO4+H2↑(3)不斷攪拌,防止因局部溫度過高,造成液滴飛濺解析(1)本題實驗目的是回收銅和硫酸鋅,因此向廢液中加入的

試劑應該是能生成硫酸鋅并置換出銅的物質,因此加入的過量試

劑A是鋅粉,得到的固體X中含有生成的銅和過量的鋅;操作Ⅰ是

分離固體和液體的操作,即過濾,過濾時需要的玻璃儀器是燒杯、

漏斗和玻璃棒。(2)向X中加入適量B的目的是除去銅中含有的雜

質鋅并得到含有硫酸鋅的溶液Z,故試劑B是稀硫酸,硫酸與鋅反

應的化學方程式為Zn+H2SO4

ZnSO4+H2↑,得到的固體Y是銅。(3)溶液Z是硫酸鋅,經過蒸發(fā)結晶(操作Ⅱ)即可得到硫酸鋅

固體,加熱蒸發(fā)時玻璃棒的作用是攪拌,防止因局部溫度過高,造

成液滴飛濺。4-1

(商丘夏邑二模,19)為了除去銅粉中混有的鐵粉,并用提

純的銅粉制取膽礬(CuSO4·5H2O),某課外活動小組的同學按如下

流程進行實驗(反應中部分生成物已略去)。

已知:Cu+2H2SO4(濃)

CuSO4+SO2↑+2H2O?；卮鹣铝杏嘘P問題:(1)FeCl2溶液中通入Cl2發(fā)生化合反應,寫出該反應的化學方程式:

2FeCl2+Cl2

2FeCl3

。(2)由Cu制CuSO4溶液的途徑Ⅱ與途徑Ⅰ相比較,其顯著的優(yōu)點是

不會產生污染空氣的二氧化硫氣體(合理即可)

(回答一點即

可)。(3)FeCl3溶液可腐蝕銅以制作印刷線路板,反應只生成兩種常見

的鹽,則該反應的化學方程式為

2FeCl3+Cu

2FeCl2+CuCl2

。答案(1)2FeCl2+Cl2

2FeCl3(2)不會產生污染空氣的二氧化硫氣體(合理即可)(3)2FeCl3+Cu

2FeCl2+CuCl2

解析(1)由題意可知,FeCl2溶液中通入氯氣發(fā)生的是化合反應,

生成了FeCl3,因此反應的化學方程式為2FeCl2+Cl2

2FeCl3。(2)途徑Ⅰ是銅和濃硫酸反應,生成了污染空氣的二氧化硫并消耗

了更多的硫酸;途徑Ⅱ中銅先與氧氣反應生成氧化銅,氧化銅再與

稀硫酸反應生成硫酸銅,硫元素完全轉化到硫酸銅中,不會產生有

害氣體,且消耗的硫酸較少。(3)氯化鐵溶液與銅反應生成兩種常

見的鹽,則生成物為氯化亞鐵和氯化銅,反應的化學方程式為2FeCl3+Cu

2FeCl2+CuCl2。超級總結中考考查

該部分的主要命題點有金屬制品的銹蝕與防護、探究鐵生銹條件及除鐵銹的原理、廢舊金屬的回收、金屬礦物的合理開采等,河南中考試卷中對金屬的回收、鐵制品的銹蝕與除銹考查次數(shù)較多,給題形式常為選擇題或簡答題。方法指導

鐵生銹的條件記憶:無氧、無水鐵不銹,水、氧共存鐵易銹。實驗一一氧化碳還原氧化鐵實驗突破1.實驗原理:在高溫下,利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵

從鐵礦石里還原出來。化學方程式為①

3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2

。2.原料:鐵礦石(赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦等)、焦炭、石灰石、

空氣。3.實驗裝置

4.實驗步驟:先②

通CO

后③

加熱

;反應完畢,先停止④

加熱

,直到裝置冷卻至室溫,再停止⑤

通CO

。(1)檢查裝置的氣密性。(2)將氧化鐵粉末裝入硬質玻璃管后固定在鐵架臺上。(3)點燃右邊的酒精燈(防止實驗前先通入的CO污染空氣)。(4)先向硬質玻璃管中通入CO氣體(防止CO與空氣的混合氣體受熱時發(fā)生爆炸),然后點燃酒精噴燈加熱裝有氧化鐵的硬質玻璃管,并觀察現(xiàn)象。(5)待完全反應后,停止加熱(熄滅酒精噴燈),繼續(xù)通入CO至裝置冷卻至室溫(防止生成的鐵又被氧化,同時可防止試管內的澄清石灰水倒吸)。(6)停止通入CO,最后熄滅右邊酒精燈。5.實驗改進:為減少CO的使用量,熄滅酒精噴燈后,用彈簧夾將玻璃管兩側導管上的橡膠管夾緊,使還原出來的鐵在密閉裝置中冷卻。6.實驗現(xiàn)象:紅棕色粉末變成⑥

黑色

,澄清石灰水⑦

變渾濁

,尾氣處有⑧

藍色

火焰。1.實驗原理:H2+CuO

Cu+H2O。實驗二氫氣還原氧化銅2.實驗裝置:如圖所示。3.實驗現(xiàn)象:試管中的固體⑨

由黑色變?yōu)榧t色

,試管口有液滴。4.操作注意事項(1)試管口略向下傾斜,防止⑩

冷凝水倒流至試管底部而炸裂試管

。(2)導管通入到試管底部藥品的上方,使氫氣與CuO粉末充分接觸,

同時防止CuO粉末堵塞導管。例5

(遼寧沈陽中考,17,8分)人類制得并利用金屬有著悠久

的歷史:

(1)利用孔雀石冶煉銅的主要反應:①Cu2(OH)2CO3

2CuO+H2O+CO2↑,該反應的類型是

分解

反應(填“化合”“分解”或“置換”);②2CuO+C

2Cu+CO2↑,該反應前后銅元素化合價發(fā)生的變化是

+2→0(其他合理答案均可)

。(2)高爐煉鐵的主要反應過程如下,請寫出對應的化學方程式:(3)冶煉金屬鋁的主要反應:2Al2O3

4Al+3O2↑,該反應的條件是

通電

。下圖的裝置中,兩種金屬的活動性:Zn

>

Cu(填“>”或“<”)。當電流表指針發(fā)生偏轉時,化學能轉化為

電能

。電池裝置示意圖答案(1)①分解②+2→0(其他合理答案均可)(2)①C+O2

CO2②CO2+C

2CO③Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2(3)通電>電能解析(1)①中題給化學方程式的反應物是一種,生成物是三種,

符合“一變多”的特征,屬于分解反應;②氧化銅中銅元素為+2價,生成物銅中銅元素為0價,銅元素化合

價由+2變?yōu)?。(2)①高爐中焦炭與氧氣在高溫條件下反應生成二氧化碳,化學方

程式為C+O2

CO2;②二氧化碳和焦炭在高溫條件下反應生成一氧化碳,化學方程式

為CO2+C

2CO;③赤鐵礦石的主要成分是氧化鐵,一氧化碳與氧化鐵在高溫條件

下反應生成鐵和二氧化碳,化學方程式為3CO+Fe2O3

2Fe+3O2。(3)由化學方程式可知氧化鋁分解的條件是通電;題圖裝置中,鋅

可與硫酸銅反應生成銅和硫酸鋅,即鋅的金屬活動性比銅強;電流

表指針發(fā)生偏轉,說明化學能轉化為電能。實驗三鐵銹蝕條件的探究1.實驗現(xiàn)象:經過一段時間后,試管Ⅰ中鐵釘表面出現(xiàn)紅色鐵銹且

在

空氣和蒸餾水

交界處銹跡最多,試管Ⅱ和試管Ⅲ中鐵釘表面

無明顯銹跡

。2.實驗結論:對比試管Ⅰ和試管Ⅱ中的現(xiàn)象可知,鐵生銹的條件之

一是

接觸水

;對比試管Ⅰ和試管Ⅲ的現(xiàn)象可知,鐵生銹的條件之二是

接觸空氣(或氧氣)

。即鐵生銹的條件是鐵與空氣(或氧氣)和水同時接觸。3.實驗說明(1)試管Ⅱ加入干燥劑的目的是除去試管內的水蒸氣(或用于干燥

空氣)。(2)試管Ⅲ所用蒸餾水是經煮沸并迅速冷卻的蒸餾水,煮沸的目的

是除去水中的氧氣,迅速冷卻的目的是防止氧氣又溶于水中。(3)試管Ⅲ中植物油的作用是

隔絕空氣

(或氧氣),防止空氣中的氧氣溶解到水中。例6某學習小組用三枚潔凈無銹的鐵釘對鐵制品銹蝕條件進行探究,設計實驗如圖所示,一周后觀察現(xiàn)象。下列說法錯誤的是

()A.①和②中鐵釘無明顯變化B.②中加入的蒸餾水要事先煮沸,目的是除去水中溶解的二氧化碳C.③中鐵釘?shù)募?、乙、丙三?乙處銹蝕最嚴重D.通過探究說明鐵在潮濕空氣中容易生銹B答案

B解析鐵生銹的條件是鐵與水、氧氣同時接觸。①試管中放有干燥劑并密封,鐵釘只與氧氣接觸,不與水接觸,因此不易生銹;②試管中蒸餾水上方用植物油密封,鐵釘只與水接觸,不與氧氣接觸,因此不易生銹,故A說法正確。②試管中的蒸餾水事先煮沸,是為了除去水中溶解的少量的氧氣,使鐵釘只與水接觸,故B說法錯誤。③中鐵釘?shù)募滋幹饕c空氣接觸,丙處主要與水接觸,乙處與空氣和水同時接觸,因此乙處銹蝕最嚴重,故C說法正確。通過探究說明鐵在潮濕空氣中容易生銹,故D說法正確。一、選擇題1.下列鐵制品的防銹方法不合理的是

()A.汽車外殼——烤漆B.水龍頭——鍍金屬C.公交車扶手——涂油D.臉盆——燒涂搪瓷C隨堂檢測答案

C烤漆、鍍金屬、涂油、燒涂搪瓷都是在鐵制品表面

覆蓋保護層,目的是隔絕空氣和水,防止鐵生銹,但這些措施應視

情況而定,考慮到實際使用的方便,公交車扶手涂油會給乘客增添

麻煩,因此這種做法不合理。2.下列關于鐵制品的使用合理的是

()A.不銹鋼可用于制作外科手術刀B.菜刀用濕布包起來防止生銹C.鐵桶中加入硫酸銅溶液和石灰水配制農藥D.用鐵鍋長期存放米醋A答案

A不銹鋼一般條件下不會生銹,可用于制作外科手術刀,

故A合理;鐵在潮濕的空氣中容易生銹,菜刀用濕布包起來更容易

生銹,故B不合理;鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應,因此不能用鐵桶

配制此農藥,故C不合理;鐵是活潑金屬,可以與醋酸發(fā)生反應,用

鐵鍋長期存放米醋會加快鐵鍋的腐蝕速率,故D不合理。3.中國人民銀行發(fā)行的五角面值硬幣的鑄造材料是

()A.無機非金屬材料B.復合材料C.有機合成材料D.金屬材料D答案

D中國人民銀行發(fā)行的五角面值硬幣的鑄造材料主要

是鐵、鎳、銅等金屬的合金,故屬于金屬材料。4.下列有關金屬的說法錯誤的是

()A.炒完菜后,應及時除掉鍋底的水,這樣可以防止鐵鍋生銹B.生鐵和鋼是含碳量不同的鐵合金,其中生鐵的含碳量大于鋼的

含碳量C.金屬具有金屬光澤,常溫下金屬都是固體D.金屬的回收利用是保護金屬資源的有效途徑之一C答案

C常溫下汞是液體。5.下列說法正確的是

()A.所有金屬都呈銀白色B.鐵制品在潮濕的空氣中不易生銹C.鐵是地殼中含量最高的金屬元素D.工業(yè)煉鐵的主要原理是用一氧化碳與鐵礦石在高溫下反應生

成鐵D答案

D大多數(shù)金屬都呈銀白色,但是少數(shù)金屬有特殊的顏色,

如銅呈紫紅色,金呈黃色,A項說法錯誤;鐵生銹的條件是鐵與水和

氧氣同時接觸,鐵制品在潮濕的空氣中易生銹,B項說法錯誤;地殼

中含量排在前四位的元素依次為O、Si、Al、Fe,其中鋁是含量

最高的金屬元素,C項說法錯誤;一氧化碳有還原性,可以從鐵的氧

化物中將鐵還原出來,工業(yè)上利用這個原理煉鐵,D項說法正確。6.下列四個實驗中,鐵釘最易生銹的是

()

A答案

AA中的鐵釘既與水接觸,又與氧氣接觸,故最易生銹;B

中的鐵釘只與水接觸,不與氧氣接觸,不易生銹;C中的鐵釘只與氧

氣接觸,不與水接觸,也不易生銹;D中的鐵釘只與植物油接觸,最

不易生銹。7.為防止食品變質,常在食品包裝盒中放入一小袋用來吸收水分

和氧氣的物質是

()A.生石灰B.鐵粉C.碳酸氫鈉D.固體燒堿B答案

B生石灰可吸收水分;碳酸氫鈉不吸收水分,也不吸收氧

氣;固體燒堿可吸收水分和二氧化碳;只有鐵粉在生銹過程中既吸

收水分,又吸收氧氣。因此選B。二、填空題8.實驗室模擬煉鐵的實驗裝置如下圖所示。試回答下列問題:(1)寫出有標號儀器的名稱:a.

鐵架臺

,b.

酒精燈

。(2)實驗中看到的實驗現(xiàn)象為:玻璃管中的粉末

由紅棕色逐漸變

為黑色

;試管里的澄清石灰水

變渾濁

。(3)硬質玻璃管中反應的化學方程式為

3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2

。(4)加熱氧化鐵之前,先通一會兒一氧化碳的作用是

排盡玻璃管

中的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸

。(5)該實驗設計裝置C的目的是

點燃未反應的一氧化碳,防止污

染空氣