第5章金屬的冶煉與利用01金屬的物理性質(zhì)和用途物理性質(zhì)用

途共性導電性制作導線導熱性制作炊具延展性沖壓成各種形狀有金屬光澤制作各種裝飾品特性顏色：大多數(shù)金屬呈

銀白

色，銅呈

紫紅

色，金呈

黃

色，鐵粉呈

黑

色。狀態(tài)：常溫下，大多數(shù)金屬為固體，而

汞

為液體02金屬的化學性質(zhì)耀眼的白光（1耀眼的白光不能黑火星四射，生成黑色固體4Al不能黑火星四射，生成黑色固體4Al＋3O2═══2Al2O3鋁在空氣中與氧氣反應，表面生成一層致密的氧化鋁（Al2O3）薄膜，阻止鋁進一步氧化2Mg＋O2

點燃

（2）與酸反應無明顯現(xiàn)象淺綠Fe＋2HCl═══FeCl無明顯現(xiàn)象淺綠Fe＋2HCl═══FeCl2＋H2↑Zn＋2HCl═══ZnCl2＋H2↑Mg＋2HCl═══MgCl2＋H2↑（3）與金屬化合物溶液反應＞Cu+2AgNO3=2Ag+＞Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2有銀白色固體析出，溶液由無色變?yōu)樗{色Fe＋CuSO4══FeSO4＋Cu鐵的表面有紅色固體析出，溶液由藍色變?yōu)闇\綠色【易錯警示】判斷金屬的活動性強弱的方法【易錯警示】判斷金屬的活動性強弱的方法①通過金屬與O2反應的難易程度進行判斷：一般情況下，越容易與O2反應的金屬，其金屬活動性越強。②通過金屬能否與稀硫酸或稀鹽酸反應以及與酸反應的劇烈程度進行判斷：越活潑的金屬與酸反應越劇烈。③通過金屬與另一種金屬的化合物溶液的反應情況進行判斷：若某種金屬能把另一種金屬從其化合物溶液中置換出來，則該金屬的活動性比另一種金屬強。03合金的組成及性質(zhì)0.03%～2%2%～4.3%0.03%～2%2%～4.3%強低大混合物金屬【易錯警示】【易錯警示】①合金中至少含一種金屬，可以含非金屬。合金屬于混合物，在鐵表面鍍上一層銅，不屬于合金。②合金中各成分仍保持自己的性質(zhì)。3CO＋Fe23CO＋Fe2O3

高溫

2Fe＋【易錯警示】因為CO有毒，不能直接排放到空氣中，多余的CO氣體要經(jīng)過點燃處理或用氣球收集起來，防止污染空氣。防止鐵粉再次被氧化防止石灰水倒吸【易錯警示】因為CO有毒，不能直接排放到空氣中，多余的CO氣體要經(jīng)過點燃處理或用氣球收集起來，防止污染空氣。防止鐵粉再次被氧化防止石灰水倒吸排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸藍變渾濁由紅棕色逐漸變黑05工業(yè)煉鐵【易錯警示】①CO不是工業(yè)煉鐵的原料。②【易錯警示】①CO不是工業(yè)煉鐵的原料。②焦炭的作用一是燃燒產(chǎn)生高溫，二是提供CO；石灰石的作用是將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣；空氣的作用是提供反應所需要的氧氣。③高爐煉出來的是生鐵，是混合物。3CO＋Fe2O3

高溫

2Fe＋CO2＋C

高溫

C＋O2

高溫

06鋼鐵銹蝕的條件及探究疏松多孔Fe2O3加快鐵的銹蝕疏松多孔Fe2O3加快鐵的銹蝕水和氧氣07防止鋼鐵生銹的方法內(nèi)部結(jié)構(gòu)覆蓋保護膜表面潔凈和干燥隔絕空氣或隔絕水內(nèi)部結(jié)構(gòu)覆蓋保護膜表面潔凈和干燥隔絕空氣或隔絕水08廢金屬的回收利用資源浪費替代品回收利用開采礦物金屬生銹對環(huán)境造成污染資源浪費替代品回收利用開采礦物金屬生銹對環(huán)境造成污染1．（2023上·河南駐馬店·九年級統(tǒng)考期末）下列金屬的用途利用了金屬導熱性的是A．金制項鏈 B．鐵制鐵鍋 C．銅制電線 D．鋁制的飲料罐【答案】B【解析】A、金制項鏈利用了金的延展性和稀有，選項錯誤；B、鐵制鐵鍋利用了金屬的導熱性，選項正確；C、銅制電線利用了金屬的導電性，選項錯誤；D、鋁制的飲料罐利用了金屬的延展性，選項錯誤；故選B。2．（2023上·吉林·九年級?？计谀┯嘘P(guān)金屬的說法，錯誤的是A．鎂片、鋁片、鐵片是銀白色的，銅是紫紅色的B．將銅片和黃銅片互相刻畫，在銅片上留有劃痕，說明銅比黃銅硬度大C．將鎂條、鐵片、銅片分別接入串聯(lián)電路燈泡發(fā)光，說明這些金屬有導電性D．手拿金屬銅片的一端，在酒精燈火焰上烘烤另一端，手有熱感，說明銅能導熱【答案】B【解析】A、鎂片、鋁片、鐵片是銀白色的，銅是紫紅色的，故選項說法正確；B、將銅片和黃銅片互相刻畫，在銅片上留有劃痕，說明銅比黃銅硬度小，故選項說法不正確；C、將鎂條、鐵片、銅片分別接入串聯(lián)電路燈泡發(fā)光，說明這些金屬有導電性，故選項說法正確；D、手拿金屬銅片的一端，在酒精燈火焰上烘烤另一端，手有熱感，說明銅能導熱，故選項說法正確。故選B。3．（2023下·海南?？凇ぞ拍昙壭？计谀┤祟惱媒饘俚臍v史經(jīng)歷了從青銅器時代到鐵器時代，再到鋁合金大量使用的過程。這一事實與下列因素有關(guān)的是A．地殼中金屬元素的含量 B．金屬的導電性、延展性C．金屬的物理性質(zhì) D．金屬冶煉的水平【答案】D【解析】A、地殼中含量最高的金屬元素是鋁元素，而最先使用的金屬是銅，故使用金屬的先后順序與地殼中元素的含量無關(guān)，不符合題意；B、金屬的導電性、延展性與使用金屬的先后順序無關(guān)，不符合題意；C、金屬的物理性質(zhì)與使用金屬的先后順序無關(guān)，不符合題意；D、金屬活動性：Al＞Fe＞Cu，金屬活動性越弱，越容易冶煉，從而人類利用的越早，故金屬冶煉的水平與使用金屬的先后順序有關(guān)，符合題意。故選D。4．（2023上·山東濟寧·九年級濟寧市第十五中學?？计谀┙饘倥c稀鹽酸反應的示意圖如圖所示，下列說法正確的是A．實驗室可用銅和稀鹽酸反應制取氫氣B．四種金屬中活動性最強的是鎂C．鐵可以把稀鹽酸中的氫氣置換出來D．鐵與稀鹽酸反應的化學方程式為：2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑【答案】B【解析】A.在金屬活動性順序表中，銅位于氫后面，所以銅和稀鹽酸不反應，不能生成氫氣，故錯誤；B.根據(jù)漫畫中，鎂與鹽酸的反應速率最快，則Mg在四種金屬中的活動性最強，故正確；C.鐵可以置換酸中的氫元素，不是氫氣，故錯誤；D.鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，正確的化學方程式為：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，故錯誤。故選B。5．（2023上·河北唐山·九年級統(tǒng)考期末）下列關(guān)于金屬及其合金的說法中，錯誤的是A．生鐵和鋼都屬于鐵合金，不同在于生鐵的含碳量大于鋼 B．不能在鐵桶中盛放硫酸銅溶液C．鋁的化學性質(zhì)比鐵活潑，所以更易生銹 D．銹蝕后的鐵制品仍然具有回收價值【答案】C【解析】A、生鐵和鋼都屬于鐵合金，生鐵的含碳量是，鋼的含碳量是，故生鐵的含碳量比鋼大，選項正確；B、鐵排在銅前，鐵能和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，因此不能在鐵桶中盛放硫酸銅溶液，選項正確；C、鋁的化學性質(zhì)比鐵活潑，能與空氣中的氧氣反應生成致密的氧化鋁薄膜覆蓋在鋁的表面起到保護膜的作用，因此鋁制品反而不易生銹，選項錯誤；D、銹蝕后的鐵制品含有鐵元素，因此仍然具有回收價值，選項正確；故選：C。6．（2023上·遼寧沈陽·九年級期末）下列物質(zhì)屬于合金的是A．玻璃 B．陶瓷 C．赤鐵礦 D．生鐵【答案】D【解析】A、玻璃的主要成分是硅酸鹽，屬于無機非金屬材料，故A錯誤；B、陶瓷是用泥土燒制而成的，屬于無機非金屬材料，故B錯誤；C、赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，氧化鐵是鐵的氧化物，不屬于合金，故C錯誤；D、生鐵是鐵的合金，屬于合金，故D正確。故選D。7．（2023·安徽阜陽·統(tǒng)考二模）化學興趣小組的同學模擬工業(yè)煉鐵原理，設(shè)計如圖所示的實驗。下列有關(guān)說法錯誤的是

A．實驗開始先點燃酒精噴燈，再通入B．實驗結(jié)束后，觀察到有黑色固體被磁鐵吸引C．關(guān)閉彈簧夾一段時間后注射器內(nèi)的溶液變渾濁D．裝置中氣球的作用是收集尾氣，防止污染空氣【答案】A【解析】A、CO不純?nèi)紵龝r易爆炸，實驗開始應該先通入CO，再點燃酒精噴燈，先通入CO排盡裝置內(nèi)的空氣，防止爆炸，故A錯誤；B、一氧化碳在高溫的條件下還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，鐵能被磁鐵吸引，所以有黑色固體被磁鐵吸引，故B正確；C、一氧化碳和氧化鐵在高溫下反應生成鐵和二氧化碳，關(guān)閉止水夾，二氧化碳進入注射器，與澄清石灰水反應，可觀察到澄清石灰水變渾濁，故C正確；D、CO具有毒性，氣球是為了收集尾氣，防止污染空氣，故D正確。故選A。8．（2023·河南安陽·統(tǒng)考三模）利用如圖所示實驗裝置模擬工業(yè)煉鐵(加特儀器未畫出)，下列說法正確的是

A．實驗開始時，應先點燃酒精燈，再通入純凈的一氧化碳B．反應過程中可觀察到a處固體由黑色逐漸變?yōu)榧t色C．實驗結(jié)束時，應該停止加熱之后繼續(xù)通一氧化碳，直到玻璃管冷卻D．一氧化碳有毒，可用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中的一氧化碳，防止污染空氣【答案】C【解析】A、實驗開始時，應先通入純凈的一氧化碳排盡裝置內(nèi)的空氣，再點燃酒精燈，防止加熱時發(fā)生爆炸，選項錯誤，不符合題意；B、一氧化碳還原氧化鐵時，紅色氧化鐵會被還原成黑色鐵粉，故反應過程中可觀察到a處固體由紅色逐漸變?yōu)楹谏x項錯誤，不符合題意；C、實驗結(jié)束時，為了防止生成的鐵粉被再次氧化，應該停止加熱之后繼續(xù)通一氧化碳，直到玻璃管冷卻，選項正確，符合題意；D、一氧化碳有毒，但一氧化碳不與氫氧化鈉反應，故不能用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中的一氧化碳，選項錯誤，不符合題意；故選C。9．（2023·海南?？凇ずＤ先A僑中學?？寄M預測）工業(yè)上采用CO和赤鐵礦石反應煉鐵，下列說法正確的是A．該反應為置換反應B．該反應體現(xiàn)了氧化鐵的還原性C．可煉得純鐵D．現(xiàn)象為固體從紅色變?yōu)楹谏敬鸢浮緿【解析】A、氧化鐵與CO在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，該反應的反應物是兩種化合物，不屬于置換反應，錯誤；B、該反應中氧化鐵失去氧，體現(xiàn)了氧化鐵的氧化性，錯誤；C、工業(yè)上采用CO和赤鐵礦石反應煉鐵，得到是生鐵，是鐵、碳合金，不是純鐵，錯誤；D、氧化鐵與CO在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，現(xiàn)象為固體從紅色變?yōu)楹谏_。故選D。10．（2023·江西·模擬預測）小辰在探究鐵銹蝕的條件時，做了如圖所示實驗，其中最容易生銹的是A． B． C． D．【答案】D【解析】A、鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生化學反應的過程，選項中缺少水，鐵釘難以銹蝕，不符合題意；B、鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生化學反應的過程，選項中有水與空氣，鐵釘可以銹蝕，不符合題意；C、鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生化學反應的過程，選項中缺少水和空氣，鐵釘更加難以銹蝕，不符合題意；D、鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生化學反應的過程，酸或鹽都能加速鐵制品的銹蝕，故其最易銹蝕，符合題意；故選D。11．（2023·北京海淀·統(tǒng)考二模）實驗小組利用如圖所示實驗探究鐵釘生銹的條件，一周后發(fā)現(xiàn)只有①中鐵釘生銹。下列說法不正確的是

A．①②說明鐵生銹需要與O2接觸B．①③說明鐵生銹需要與H2O接觸C．②③說明鐵生銹需要與O2和H2O同時接觸D．蒸餾水需要煮沸后迅速冷卻，以除去水中溶解的O2【答案】C【解析】A.①中鐵釘可以和氧氣、水接觸,②中由于植物油存在，鐵鋸只能和水接觸而①生銹而②未生銹。則①②說明鐵生銹需要有O2參與，故A正確；B.③中為干燥氧氣，而①中既有O2又有水、則①③說明鐵生銹需要與水接觸，故B正確；C.②③中鐵釘不生銹．無法說明鐵生銹需要和O2和H2O同時接觸，故C錯誤；D.蒸餾水煮沸后需迅速冷卻、目的為除去溶解的O2，故D正確。故選C。12．（2023·重慶九龍坡·統(tǒng)考模擬預測）“雪龍2號”科考船由高強度鋼制成。下列有關(guān)科考船的保養(yǎng)措施不正確的是A．船體表面銹斑定期清除 B．船體表面用油涂裝C．船體齒輪、鋼繩涂潤滑油保養(yǎng) D．船體經(jīng)常用稀鹽酸清洗【答案】D【解析】A、船體表面銹斑定期清除，清除了疏松的鐵銹，該保養(yǎng)措施正確，故選項錯誤；B、船體表面用油漆涂裝，能隔絕氧氣和水，能防止生銹，該保養(yǎng)措施正確，故選項錯誤；C、船體齒輪、鋼繩涂潤滑油保養(yǎng)，能隔絕氧氣和水，能防止生銹，該保養(yǎng)措施正確，故選項錯誤；D、船體經(jīng)常用稀鹽酸清洗，鐵能與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，會加快鐵銹蝕的速率，該保養(yǎng)措施錯誤，故選項正確。故選D。13．（2023·山東濟南·統(tǒng)考模擬預測）保護環(huán)境是我們每個公民應盡的義務(wù)。下列做法中，不利于環(huán)境保護的是A．金屬制品回收利用 B．廢舊電池就地掩埋C．生活垃圾分類處理 D．合理使用化肥農(nóng)藥【答案】B【解析】A、金屬制品回收利用可以減少對環(huán)境的污染，有利于環(huán)境保護，故A不符合題意；B、廢舊電池就地掩埋會造成土壤和地下水污染，不利于保護環(huán)境，故B符合題意；C、生活垃圾分類處理有利于保護環(huán)境，故C不符合題意；D、合理使用化肥農(nóng)藥，可以減少對水體的污染，有利于環(huán)境保護，故D不符合題意。故選：B。14．（2023·河北石家莊·?？寄M預測）下列有關(guān)金屬材料的說法不正確的是A．家用電器中都有金屬材料 B．鋼在純氧中完全燃燒會有二氧化碳生成C．純鋁比硬鋁更適合制作飛機外殼承力框架 D．金屬資源回收利用既保護了環(huán)境，又節(jié)約了金屬資源【答案】C【解析】A、家用電器中要用電，則必須含有導線，導線是金屬材料，則家用電器中都有金屬材料，說法正確；B、鋼中含有碳，碳在純氧中完全燃燒會有二氧化碳生成，說法正確；C、合金的硬度大于其成分金屬，則硬鋁比純鋁硬度大，更適合制作飛機外殼承力框架，說法不正確；D、屬資源回收利用既保護了環(huán)境，又節(jié)約了金屬資源，說法正確；故選C。15．（2023·四川·統(tǒng)考中考真題）工業(yè)上可用焦炭與赤鐵礦冶煉鐵。實驗室用如圖所示裝置模擬冶煉鐵并探究其產(chǎn)物?；卮鹣铝袉栴}：

(1)酒精噴燈加熱前，先打開活塞K1和K2，關(guān)閉K3，將氣囊中N2鼓入。通N2的目的是。(2)通適量N2后，關(guān)閉活塞K1和K2，打開K3，點燃酒精噴燈進行實驗。B裝置中盛放的試劑是（選填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“氯化鈣溶液”），用于檢測氣體產(chǎn)物之一（填分子式）。(3)裝置C的作用是。(4)當A裝置藥品完全變黑后，停止實驗。移走酒精噴燈停止加熱前的操作是。(5)用簡單的化學方法證明已經(jīng)冶煉出鐵。取少量黑色產(chǎn)物于試管中，滴加（選填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“硫酸銅溶液”），觀察到，說明鐵已生成?！敬鸢浮?1)排凈裝置內(nèi)的空氣(2)澄清石灰水CO2(3)收集一氧化碳氣體(4)先把K3關(guān)閉(5)稀硫酸有無色氣體產(chǎn)生【解析】（1）酒精噴燈加熱前，先打開活塞K1和K2，關(guān)閉K3，將氣囊中N2鼓入，通N2的目的是排凈裝置內(nèi)的空氣；（2）然后通適量N2后，關(guān)閉活塞K1和K2，打開K3，點燃酒精噴燈進行實驗，焦炭與氧化鐵高溫下反應會生成二氧化碳，二氧化碳可以使澄清的石灰水變渾濁，因此B裝置中盛放的試劑是澄清石灰水，用于檢測氣體產(chǎn)物之一中的二氧化碳，化學式為CO2；（3）一氧化碳與氫氧化鈣不反應，不溶于水，因此裝置C的作用是收集一氧化碳氣體；（4）當A裝置藥品完全變黑后，停止實驗，移走酒精噴燈停止加熱前的操作是先把K3關(guān)閉，以防產(chǎn)生倒吸，發(fā)生危險；（5）鐵能夠與稀硫酸反應產(chǎn)生硫酸亞鐵和氫氣，觀察到有氣泡產(chǎn)生；鐵能夠與硫酸銅溶液反應生成銅和硫酸亞鐵，觀察到有紅色固體析出；兩種方法中最簡單為：取少量黑色產(chǎn)物于試管中，滴加稀硫酸，觀察到有無色氣體產(chǎn)生，說明鐵已生成。16．（2023·寧夏·統(tǒng)考中考真題）學習小組在實驗室探究銅、鋅、銀三種金屬活動性順序。【設(shè)計與實驗】同學們設(shè)計并進行圖3所示實驗（實驗中所用金屬均已用砂紙打磨）。

【解釋與結(jié)論】(1)實驗Ⅰ中只有一支試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，反應的化學方程式為。(2)實驗Ⅱ中實驗現(xiàn)象是。(3)上述實驗涉及的基本反應類型是。由上述實驗得出三種金屬活動性由強到弱的順序是鋅、銅、銀?！痉此寂c交流】(4)請你另設(shè)計一個實驗方案驗證這三種金屬的活動性順序（寫出所用試劑即可）。(5)某同學又取了金屬M放入試管中，滴加稀硫酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，請你推測：金屬M（填“能”或“不能”）與硫酸銅溶液發(fā)生化學反應?！就卣古c延伸】(6)同學們用不同形狀的鋅和不同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸在室溫下進行實驗，探究鋅與稀硫酸反應快慢的影響因素，實驗記錄表：實驗編號硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)（均取20mL）鋅的形狀（均取1g）氫氣的體積（mL）（均收集3分鐘）①20%鋅粒31.7②20%鋅片50.9③30%鋅粒61.7④30%鋅片79.9實驗①②對比說明；要比較不同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸對反