第二部分元素及其化合物專題四金屬和金屬材料.doc

讓更多的孩子得到更好的教育第二部分元素及其化合物專題四金屬和金屬材料4 中考考點(diǎn)聚焦一、金屬材料1.金屬材料：包括純金屬（90多種）、合金（幾千種）（1）金屬之最鋁：地殼中含量最多的金屬元素鈣：人體中中含量最多的金屬元素鐵：目前世界年產(chǎn)量最多的金屬（鐵鋁銅）銀：導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬（銀銅金鋁）鋨：密度最大的金屬鋰：密度最小的金屬鉻：硬度最大的金屬鎢：熔點(diǎn)最高的金屬汞：熔點(diǎn)最低的金屬（2）合金：由一種金屬跟其他一種或幾種金屬（金屬與非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。一般合金的熔點(diǎn)比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蝕性能更好。鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料，鈦合金與人體有很好的“相容性”。因此可用來制造人造骨等。二、 常見金屬活動(dòng)性順序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱在常見金屬活動(dòng)性順序里：金屬的位置越靠前，它的活潑性就越強(qiáng)；排在氫前邊金屬才能置換出酸里的氫。酸是指鹽酸和稀硫酸等非氧化性酸，而濃硫酸、硝酸，不溶性酸、極弱的酸除外。排在前邊金屬才能把位于它后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出（除鉀、鈣、鈉、鋇，因鉀、鈣、鈉、鋇與某些鹽溶液反應(yīng)時(shí)，是先與水反應(yīng)生成堿和氫氣，然后堿繼續(xù)和鹽溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，但沒有金屬生成；鹽必須溶于水）。三、金屬的性質(zhì)1.物理性質(zhì)常溫下一般為固體（汞為液體，有金屬光澤）。大多數(shù)呈銀白色（銅為紫紅色，金為黃色）有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、延展性。2.化學(xué)性質(zhì)（1）大多數(shù)的金屬能與氧氣發(fā)生反應(yīng)（2）金屬 + 酸鹽 + 氫氣（3）金屬 + 鹽另一種金屬 + 另一種鹽注意：對此兩類置換反應(yīng)能否發(fā)生，要根據(jù)金屬活動(dòng)性順序判斷；但在應(yīng)用時(shí)還應(yīng)注意：鐵與非氧化性酸或鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)時(shí)呈現(xiàn)+2價(jià)。銅與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)時(shí)呈現(xiàn)+2價(jià)。四、金屬資源的保護(hù)和利用1.鐵的冶煉在自然界中沒有單質(zhì)鐵存在，要想得到單質(zhì)鐵只能通過鐵礦石冶煉。自然界中常見的含鐵礦石有磁鐵礦（Fe3O4），赤鐵礦（Fe2O3），黃鐵礦（FeS2），菱鐵礦（FeCO3）等，它們是煉鐵的主要原料。在初中階段，我們只研究磁鐵礦和赤鐵礦的冶煉。磁鐵礦和赤鐵礦所含的主要成分都是鐵的氧化物，可以利用還原劑將它們變成單質(zhì)鐵。反應(yīng)原理為3COFe2O32Fe3CO2但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，把鐵礦石煉成鐵是一個(gè)復(fù)雜的過程。工業(yè)上煉鐵的主要原料有鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣；煉鐵的主要設(shè)備是高爐，冶煉過程如下：（1）在高溫下，焦炭跟氧氣反應(yīng)生成二氧化碳；C + O2 CO2 （主要提供熱量）（2）二氧化碳被焦炭還原成一氧化碳CO2 + C 2CO （得到還原劑）（3）一氧化碳再跟鐵礦石中的氧化物反應(yīng)，生成鐵。3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2（得到生鐵）為了確保CO只與Fe2O3反應(yīng)，還需將礦石中含的雜質(zhì)SiO2除去石灰石高溫分解成氧化鈣，CaCO3CaOCO2，氧化鈣再與二氧化硅反應(yīng)，CaOSiO2CaSiO3（硅酸鈣），硅酸鈣作為爐渣會(huì)從鐵水中分離出來，從而達(dá)到除去二氧化硅的目的。2.煉鐵和煉鋼的區(qū)別煉鐵煉鋼原料鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣生鐵、廢鋼原理Fe2O33CO 高溫2Fe3CO2用氧氣或鐵的氧化物除去生鐵中多余的碳元素主要設(shè)備高爐轉(zhuǎn)爐、平爐、電爐產(chǎn)品生鐵鋼煉鐵是把鐵從礦石中還原出來，而煉鋼是把生鐵中的碳含量降下來。注意：生鐵和鋼都是鐵的合金，都是不純的物質(zhì)，尤其不能把鋼看作純凈物3.鋼鐵的生銹和防銹（1）鋼鐵的生銹，實(shí)際上是鐵跟空氣中的氧氣、水等物質(zhì)發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，生成鐵銹。鐵銹是一種復(fù)雜的鐵的氧化物的水合物，可用Fe2O3xH2O表示銅生銅綠的條件：銅與O2、H2O、 CO2接觸生成銅綠（Cu2(OH)2CO3）又名銅銹。（2）防止鋼鐵制品生銹措施保持鐵制品表面的潔凈和干燥在鐵制品表面覆蓋保護(hù)層。如在鐵制品表面涂油、刷漆、電鍍、烤藍(lán)、噴塑或燒制搪瓷等。制成合金4.金屬資源的保護(hù)和利用（1）防止金屬腐蝕（2）回收利用廢舊的金屬（3）合理地開采礦物（4）開發(fā)新材料替代金屬意義：不僅可以節(jié)約金屬資源，還可以減少對環(huán)境的污染4 中考名題精析例1某同學(xué)晚上幫媽媽做飯，切完青菜就將菜刀放在砧板上，第二天早晨發(fā)現(xiàn)菜刀生銹了。試問：（1）菜刀上是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？（2）菜刀為什么會(huì)生銹？（3）為了防止這把菜刀生銹，該同學(xué)應(yīng)該怎么做？答案（1）菜刀生銹，生成了與鐵不同的物質(zhì)，即生成了新物質(zhì)，發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。（2）用菜刀切青菜，刀上必沾水，放在砧板上又與空氣中的氧氣接觸，滿足了鐵銹蝕的條件，所以生銹。（3）為防止菜刀生銹，可將菜刀洗凈擦干，放在干燥處即可?；蛟偻可弦粚邮秤糜?，起到隔絕空氣的作用。點(diǎn)撥：防銹的方法和措施有多種，但我們應(yīng)考慮到該同學(xué)是在家里，因而要防止菜刀生銹，只需用日常常用且簡便易行的防銹方法即可。例2我國古代將爐甘石（ZnCO3）、赤銅（Cu2O）和木炭粉混合后加熱到約800，得到一種外觀似金子的鋅和銅的合金，試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。（提示：ZnCO3加熱可分解為ZnO）解析分析題目，原料是ZnCO3、Cu2O和C而產(chǎn)物是Zn和Cu，而且其中C是一種還原性物質(zhì)，所以這是一道利用還原劑從氧化物中冶煉金屬的題目。所以先找Zn和Cu的氧化物根據(jù)提示：ZnCO3800ZnOCO2所以可以用C分別還原ZnO和Cu2O。答案反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：2ZnO + C8002Zn + CO22Cu2O + C8004Cu + CO2例3（08黃石）某化學(xué)興趣小組對課本介紹的三種金屬M(fèi)g、Ti（鈦）、Cu的金屬活動(dòng)性進(jìn)行探究。提出假設(shè)：a：Ti金屬活動(dòng)性比Mg強(qiáng)，b：Mg金屬活動(dòng)性比Ti強(qiáng)。查閱資料：在相同條件下，金屬與酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡的速度越快，則該金屬活動(dòng)性越強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：同溫下，取質(zhì)量相同的這三種金屬薄片，分別投入等體積等濃度的足量的稀鹽酸中反應(yīng)，觀察現(xiàn)象。請回答：（1）三種金屬加入鹽酸前都先用砂紙將表面擦光亮，其目的是（ ）A.除去氧化膜，利于直接反應(yīng)B.使表面不平整，易反應(yīng)C.使表面光亮，易觀察現(xiàn)象D.使反應(yīng)金屬溫度相同，易反應(yīng)（2）填寫下表中的有關(guān)現(xiàn)象和結(jié)論：TiMgCu與鹽酸反的應(yīng)現(xiàn)象放出氣泡速度緩慢放出氣泡速度快_結(jié)論原假設(shè)中_不正確（填“a”、“b”、“ab”），理由_ ；三種金屬的金屬活動(dòng)性順序?yàn)開。解析 金屬活動(dòng)性的證明方法很多，如與氧氣反應(yīng)的條件，能否與酸或鹽的溶液發(fā)生置換反應(yīng)等。此題是用能否與酸發(fā)生置換反應(yīng)來證明金屬活動(dòng)性，在相同條件下，金屬與酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡的速度越快，則該金屬活動(dòng)性越強(qiáng)。與酸不反應(yīng)，則該金屬活動(dòng)性較弱。答案（1）A ；(2)不產(chǎn)生氣泡；a；MgTiCu例4如圖所示，在等臂杠桿兩端各系一個(gè)等質(zhì)量、等體積的鐵球，調(diào)平后將球分別浸在等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸和硫酸銅溶液中，過一段時(shí)間后（忽略球體體積的變化），杠桿將會(huì)（ ）A.右端上翹B.左端上翹C.保持平衡D.無法判斷解析這是一道化學(xué)知識與物理中杠桿平衡原理、物質(zhì)的密度、液體浮力原理等結(jié)合的綜合型試題，解答時(shí)要首先分清左、右兩端發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。左端：Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2，右端：Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu，很容易得出，左端鐵溶解，質(zhì)量減少。但是，H2SO4溶液變?yōu)镕eSO4溶液，其質(zhì)量增加，所以溶液的密度增大（忽略體積的變化），鐵球所受浮力變大；而右端由于生成的銅附著在鐵球上，使鐵球質(zhì)量增加，而溶液的密度減小。所以鐵球所受浮力減小。綜上所述，觀察到現(xiàn)象應(yīng)是左端上翹。答案 應(yīng)選B4 中考攻略精練1下列變化中，屬于物理變化的是 （ ）A.鋼鐵生銹 B.食物腐敗 C.銅絲彎曲 D.白磷自燃2聯(lián)合國衛(wèi)生組織經(jīng)過考察和研究，認(rèn)為我國使用的鐵鍋是有益于人類健康的理想炊具，并向世界推廣，其主要原因是 （ ）A.價(jià)格便宜B.鐵鍋含有碳元素C.烹調(diào)的食物中留有人體需要的鐵元素 D.傳熱慢，保溫性能好3下列物品或裝飾品，不易受酸雨腐蝕的是（ ）A.大理石華表 B.鋁合金窗框 C.鑄鐵欄桿 D.塑料制品4“垃圾”是放錯(cuò)了位置的資源，應(yīng)該分類回收。生活中放棄的鐵鍋、鋁質(zhì)易拉罐、銅導(dǎo)線等可以歸一類加以回收，它們屬于 （ ）A.單質(zhì) B.金屬或合金 C.氧化物 D.礦物5不銹鋼是一種合金鋼，有耐腐蝕的重要特性，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械、炊具、裝飾材料等。不銹鋼中添加的主要合金元素是 （ ）A.硅 B.鉻和鎳 C.錳 D.鎢6下列敘述屬于鐵的化學(xué)性質(zhì)的是 （ ）A.鐵有良好的延展性B.純凈的鐵是光亮的銀白色金屬C.鐵在潮濕的空氣中容易生銹D.鐵容易傳熱導(dǎo)電7將鐵片分別放入下列溶液中充分反應(yīng)，反應(yīng)后能使鐵片質(zhì)量增重的物質(zhì)是 （ ）A.H2SO4 B.FeSO4 C.HCl D.CuSO48有X、Y、R三種金屬，將X和Y浸入鹽酸中，Y溶解X不溶解，將X放入RSO4的溶液中，X表面有R析出，則三種金屬活動(dòng)性順序 （ ）A.YXR B. XYR C.RYX D.RXY9不法分子常用“假金元寶”（銅鋅合金）蒙騙人們，下列鑒別方法中錯(cuò)誤的是 （ ）A.加鹽酸 B.測密度 C.加硝酸銀溶液 D.看顏色10.常見四種金屬：鋁、銅、鐵、鋅，它們具有的相同的化學(xué)性質(zhì)是 （ ）A.良好的延展性B.在一定條件下跟氧氣反應(yīng)C.良好的導(dǎo)電性D.都能跟鹽酸反應(yīng)11.用某金屬顆粒與足量的稀鹽酸反應(yīng)，如生成氫氣的質(zhì)量（以縱坐標(biāo)表示，單位：g）與所用金屬的質(zhì)量（以橫坐標(biāo)表示，單位：g）之間的關(guān)系如圖，該金屬顆?？赡苁?（ ）0123456x（g）0.10.2y（g）A.純凈的鋅B.含銅的鋅C.含有不與酸反應(yīng)的雜質(zhì)的鐵D.含有不與酸反應(yīng)的雜質(zhì)的鋅12.下列有關(guān)金屬的說法錯(cuò)誤的是 （ ）A.銅的導(dǎo)電性在金屬中僅次于銀B.鋼的含碳量高于生鐵的含碳量C.鋅、鋁表面都有一層致密的氧化薄膜D.人體中含量最高的金屬元素是鈣13.下列化學(xué)方程式書寫正確的是 （ ）A.2Fe + 6HCl 2FeCl3 + 3H2B.Cu + AgNO3 CuNO3 + Ag C.Fe + CuSO4 FeSO4 + CuD.4Fe + 3O2點(diǎn)燃2Fe2O314.在日常生活中的金屬炊具和醫(yī)院中的金屬醫(yī)療器械的主要成份是 （ ）A.白銅合金 B.武德合金C.不銹鋼 D.青銅15.收藏家收藏清末鋁制品，至今保存十分完好，該藝術(shù)品不易銹蝕的主要原因是 （ ）A.鋁易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B.鋁不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C.鋁易氧化，其表面氧化膜具有保護(hù)內(nèi)部作用 D.鋁很難與酸發(fā)生反應(yīng)16.將30g某合金粉末與足量的稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，生成1g氫氣，這種合金的成分可能組成是A.鎂和鐵 B.鐵和鋅 （ ）C.鋁和鎂 D.鋅和銅17. 公元2世紀(jì)，我國古代煉丹家魏伯陽著有周易參同契，這是世界上現(xiàn)存最早的一部煉丹專著，書中描寫到：“金入于猛火，色不奪精光”。這句話是指黃金的性質(zhì)在強(qiáng)熱條件下A.易氧化 B.易還原 （ ）C.很穩(wěn)定 D.很活潑18.新買的鋁鍋、鋁壺用來燒開水，凡是水浸到的地方都會(huì)變黑，這現(xiàn)象說明該水中含有 （ ）A.鉀元素 B.鈉元素 C.鈣元素 D.鐵元素19.下列關(guān)于“合金”的敘述合金中至少含有兩種金屬；合金中元素以化合態(tài)的形式存在；合金中一定含有金屬；合金一定為混合物；合金依然具有金屬特性，其中正確的是 （ ）A. B. C. D.20.為適應(yīng)火車提速，滬寧線上原有的短軌全部連接成超常軌，在連接過程中，工程技術(shù)人員點(diǎn)燃鋁熱劑（鋁粉和氧化鎂的混合物）能釋放出大量的熱量，生成熔融狀態(tài)的鐵可用來連接鐵軌，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe2O3+2Al高溫Al2O3+2Fe其中還原劑是 （ ）A.Fe2O3 B.Al C.Al2O3 D.Fe21.工業(yè)生產(chǎn)中常將兩種金屬放在一個(gè)容器中加熱使之熔合，冷凝后得到具有金屬特性的熔合物合金，試根據(jù)下表所列金屬的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的數(shù)據(jù)（其他條件均已滿足），判斷不能制得的合金是 （ ）金屬NaKAlCuFe熔點(diǎn)（）97.863.666010831535沸點(diǎn)（）883774220025952750A.鉀-鈉合金 B.鉀-鐵合金 C.鈉-鋁合金 D.鐵-銅合金22.如下圖實(shí)驗(yàn)，放置12周時(shí)間后，裝置中能出現(xiàn)的現(xiàn)象是 （ ） A.鐵絲不變化 B.試管中的液面不變化C.鐵絲逐漸消失 D.試管中的液面上升23.還原性鐵粉可以在實(shí)驗(yàn)室用CO還原Fe2O3粉末來制取，進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，加熱前先_，以確保實(shí)驗(yàn)的安全。實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的尾氣處理方法是_，其目的是_ _。24.在鐵和氧化銅的混合物中加入硫酸，發(fā)現(xiàn)鐵有剩余，過濾出的殘?jiān)欢ㄊ莀（填“純凈物”或“混合物”），殘?jiān)幸欢ê械氖?_，可能含有的是_，濾液 中的溶質(zhì)為_。25.據(jù)報(bào)道：2005年12月石景山區(qū)為部分居民更換了舊自來水鐵質(zhì)管道，基本解決了管內(nèi)生銹、飲用水含鐵量超標(biāo)的問題。請回答：（1）下列與鐵質(zhì)管道生銹有關(guān)的物質(zhì)是_（填代號）。水 氧氣 氮?dú)猓?）防止鐵制品生銹的一種方法是_。（3）某課外小組截取一段舊鐵質(zhì)管道作樣品，按如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。已知B是氣體，丙為化合物，則溶液A中的溶質(zhì)是_，溶液E中的溶質(zhì)是_，樣品與丙反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。26.蛋糕等食品包裝中的除氧劑是一種黑色粉末狀的固體，失效后帶有紅褐色。某化學(xué)課外興趣小組為了探究其主要成份，將一包未變質(zhì)的除氧劑分成兩份：一份加入稀鹽酸中，發(fā)現(xiàn)大量氣泡產(chǎn)生；另一份加入到氯化銅溶液中，一段時(shí)間后溶液顏色變淡綠色，固體逐漸變紅。請回答：(1)該除氧劑的主要成份是 ； (2)為了驗(yàn)證上述推斷是否正確,可以用到一種物理方法,即 ；m27.08汕頭把相同體積、相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，分別滴到等質(zhì)量、顆粒大小相同的X、Y、Z三種較活潑金屬中，生成H2的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如下圖所示。這三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?；假如X、Y、Z都是+2價(jià)金屬，則相對原子質(zhì)量由大到小的順序?yàn)?。28.工業(yè)上以大理石和赤鐵礦為主要原料可以制取B和G，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，已知D、G的主要成分為單質(zhì)。試回答下列問題：A高溫BCD高溫EFG高溫寫出工業(yè)制取的兩種物質(zhì)的化學(xué)式：B 、G 。寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：反應(yīng)： ；反應(yīng)： ；檢驗(yàn)氣體C： 。29.顆粒大小達(dá)到納米級的單質(zhì)鐵具有很強(qiáng)的反應(yīng)活性，俗稱“納米鐵”。在高溫條件下，用H2與FeCl2反應(yīng)，可生成“納米鐵”和一種溶于水顯強(qiáng)酸性的氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 ?！凹{米鐵”在空氣中受撞擊時(shí)會(huì)燃燒，其反應(yīng)與鐵在純氧中燃燒相同，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。請你預(yù)測“納米鐵”的其它化學(xué)性質(zhì)，用化學(xué)反應(yīng)方程式表示 。30.日常生活中，用于鐵欄桿外層涂料的“銀粉”是_的粉末；家用熱水瓶內(nèi)膽上的銀白色金屬是_；體溫計(jì)中填充的金屬是_；包裝糖果、香煙的銀白色金屬材料是_。31.（08徐州）某課外活動(dòng)小組從實(shí)驗(yàn)廢液中回收銀，再檢驗(yàn)所得銀粉樣品中是否含有鐵粉：（1）甲同學(xué)用簡單的物理方法迅速證明了樣品中含有鐵粉。他的方法是：_。（2）乙同學(xué)很快擬定了進(jìn)一步測定樣品中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)步驟：A.取兩藥匙樣品，加入過量稀硫酸； B.待充分反應(yīng)后，取出不溶物；C.不溶物經(jīng)洗滌、干燥后稱量，記下其質(zhì)量。步驟B中如何判斷已充分反應(yīng)？_。步驟B中主要操作的名稱是_，需要用到的儀器和用品有鐵架臺（帶鐵圈）、燒杯、_、_、_。根據(jù)乙同學(xué)的設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)_達(dá)到目的（填“能”或“不能”），說明理由_。32.將爐甘石（ZnCO3）、赤銅礦（Cu2O）和過量的炭混合后，加熱至800左右，即得金光閃閃的“假黃金”。有同學(xué)對“假黃金”的組成進(jìn)行了以下探究。查閱資料高溫時(shí)炭可將金屬活動(dòng)順序表中鋁以后的金屬氧化物還原成金屬單質(zhì)；ZnCO3高溫可分解成金屬氧化物。提出問題“假黃金”的化學(xué)組成可能是什么？猜想甲同學(xué)對該“假黃金”的組成