2023年中考化學(xué)復(fù)習(xí)專題 金屬材料　金屬資源的利用和保護(hù)

2023年中考化學(xué)復(fù)習(xí)專題★★★金屬材料金屬資源的利用和保護(hù)1.分類:金屬材料分為_(kāi)

_和_

_。

2.金屬的物理性質(zhì)(1)共性:有金屬光澤、能_

_、能_

_、有_

_等。

(2)特性:多數(shù)金屬常溫下呈_

_態(tài),汞是_

_態(tài);多數(shù)金屬是銀白色(鐵在粉末狀時(shí)呈黑色),銅是_

_色,金是黃色;鐵能被_

_吸引。

磁鐵

紫紅

液

固

延展性

導(dǎo)熱

導(dǎo)電

合金

純金屬

金屬材料及金屬的物理性質(zhì)和用途(5年4考)【知識(shí)歸納】金屬之最:生活中應(yīng)用最廣泛的金屬(目前世界年產(chǎn)量最高的金屬)是_

_,地殼中含量最高的金屬元素是_

_,人體中含量最高的金屬元素是_

,人類最先利用的金屬是_

,熔點(diǎn)最高的金屬是鎢,熔點(diǎn)最低的金屬是汞。

銅

鈣

鋁

鐵

3.合金(1)定義:在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬,從而得到具有金屬特性的_

_(填“純凈物”或“混合物”)。

(2)合金與組成它的純金屬相比:①硬度:合金_

_(填“＞”或“＜”,下同)純金屬;②熔點(diǎn):合金_

_純金屬;③抗腐蝕性:合金_

_純金屬。

＞

＜

＞

混合物

(3)常見(jiàn)的合金①鐵合金:生鐵(含碳量

)、鋼(含碳量

);生鐵和鋼性質(zhì)不同的原因是_

_。

②鈦合金:抗腐蝕性能好,被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈和航天飛機(jī)等;與人體有很好的相容性,常用于制造人造骨。③其他合金:硬鋁、黃銅(銅鋅合金)、青銅(銅錫合金)、不銹鋼、焊錫等。碳含量的不同

0.03%~2%

2%~4.3%

【易錯(cuò)辨析】(1)CuO是金屬氧化物,雖由金屬元素與非金屬元素組成,但不屬于合金。(2)合金屬于金屬材料,不屬于合成材料!(3)合金是一種混合物,不是純凈物。(4)合金中至少有1種金屬。1.(真題組合)判斷下列說(shuō)法的正誤:(1)(2020深圳)鈦合金可應(yīng)用于火箭和航天飛機(jī)。(

)(2)(2022廣東)鋁合金的硬度比純鋁大。(

)√√2.(人教九下P8)青少年一定要愛(ài)護(hù)自己的眼睛,在光線不足時(shí)看書(shū)、寫(xiě)字要用照明工具。右圖是一種照明用臺(tái)燈。(1)右圖中標(biāo)示的各種部件中,用金屬材料制成的是_

_(多選,填序號(hào))。

(2)燈管后面的反光片為鋁箔。鋁塊能制成鋁箔是利用了鋁的_

_性。

(3)銅制插頭是利用了金屬銅的_

_性。

導(dǎo)電

延展

①②④

礦物名稱赤鐵礦磁鐵礦菱鐵礦黃鐵礦鋁土礦主要成分的化學(xué)式_____________FeCO3FeS2_______Al2O3

Fe3O4

Fe2O3金屬的冶煉(5年2考)1.常見(jiàn)的金屬礦物2.一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)(詳見(jiàn)P43“重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)突破

實(shí)驗(yàn)一”)(4)主要反應(yīng)(以赤鐵礦為原料):_

_、_

_、_

_。

3.工業(yè)煉鐵(主要產(chǎn)品是生鐵)(1)原料:鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣等。(2)原理:利用CO的_

_性,將鐵礦石中的鐵還原出來(lái)。

(3)主要設(shè)備:煉鐵高爐。還原

C＋O2CO2

C＋CO22CO

3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2

【易錯(cuò)辨析】工業(yè)高爐煉鐵時(shí),焦炭的作用是燃燒放熱,為高爐提供高溫環(huán)境,生產(chǎn)還原劑CO;石灰石的作用是將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)化成爐渣除去(造渣)。1.(2020廣東節(jié)選)磁性鐵是鐵的一種氧化物,且為磁鐵礦的主要成分,其化學(xué)式為_(kāi)

_。

2.(2021廣東節(jié)選)下列物質(zhì)均可作為煉銅的原料。理論上,冶煉等質(zhì)量的下列物質(zhì)得到銅最多的是_

_(填字母)。

a.CuSO4·5H2O b.CuSO4 c.CuO d.Cu2Od

Fe3O4

1.鐵制品銹蝕的條件探究(詳見(jiàn)P44“重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)突破

實(shí)驗(yàn)二”)2.防止鐵制品銹蝕的措施(原理:隔絕_

_和_

_)

(1)保持鐵制品表面的_

_和_

_。

(2)在鋼鐵表面覆蓋保護(hù)層,如_

_、抹油、鍍其他金屬等。

(3)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),如制成不銹鋼等。3.保護(hù)金屬資源的途徑:回收利用廢舊金屬;合理開(kāi)發(fā)利用金屬資源;尋找金屬代用品;防止金屬腐蝕等。噴漆

潔凈

干燥

水蒸氣

金屬的銹蝕和防護(hù)(5年5考)氧氣

【易錯(cuò)辨析】(1)鐵銹的主要成分是Fe2O3,但鐵銹是一種混合物。(2)銅也會(huì)生成銅銹(銅綠),是銅與空氣中的氧氣、水蒸氣、二氧化碳反應(yīng)形成的。(3)防止鐵生銹,阻止氧氣和水任意一個(gè)與鐵接觸即可。1.(滬教九上P130改編)為了防止鋼鐵制品銹蝕,下列做法不當(dāng)?shù)氖?

)A.在鐵制品表面鍍上一層鋅

B.在車船的表面噴涂油漆C.將使用后的菜刀用布擦干

D.用洗滌劑把鐵制品表面的油膜洗凈D2.(真題組合)判斷下列說(shuō)法的正誤:(1)(2018廣東)鐵器在干燥的空氣中不易生銹。(

)(2)(2020廣東)鐵制品表面刷漆可防止生銹。(

)(3)(2021廣東)用布擦干淋濕的自行車,防止鐵部件因潮濕而生銹。(

)√√√A.甲和乙:水 B.乙和丙:空氣 C.甲和丙:空氣 D.甲和丁:水3.(2019廣東)探究鐵生銹的條件,有利于尋找防止鐵制品銹蝕的方法。下列對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與所探究的條件(蒸餾水經(jīng)煮沸并迅速冷卻),對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是(

)DA.對(duì)比①②可探究:接觸氧氣是否為鐵生銹的條件之一B.對(duì)比②③可探究:接觸水是否為鐵生銹的條件之一C.對(duì)比①④可探究:溫度達(dá)到著火點(diǎn)是否為鐵燃燒的條件之一D.對(duì)比③④可探究:接觸氧氣是否為鐵燃燒的條件之一4.(2022廣東)對(duì)鐵生銹與燃燒條件的實(shí)驗(yàn)探究如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)C實(shí)驗(yàn)一

金屬的冶煉一、鐵的冶煉1.實(shí)驗(yàn)原理(以一氧化碳還原赤鐵礦為例):

(用化學(xué)方程式表示)。

金屬的冶煉Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:玻璃管內(nèi)的紅棕色粉末變?yōu)開(kāi)

_,試管中的澄清石灰水_

_,點(diǎn)燃尾氣,產(chǎn)生_

_火焰。

藍(lán)色

變渾濁

圖1黑色

2.實(shí)驗(yàn)裝置:如圖1所示。4.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)先通入一氧化碳?xì)怏w,排凈裝置內(nèi)的空氣,防止_

_。

(2)實(shí)驗(yàn)完畢后要繼續(xù)通入一氧化碳?xì)怏w,直到玻璃管冷卻,防止_

_,同時(shí),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還可防止澄清石灰水被倒吸。

(3)尾氣中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,所以尾氣要_

_或_

_,直接排放會(huì)污染空氣。

收集

點(diǎn)燃

高溫下的鐵與空氣接觸,被氧化為氧化鐵

一氧化碳與空氣混合,加熱時(shí)發(fā)生爆炸

(1)圖2裝置中,濃硫酸的作用是_

_,該裝置與圖1中裝置相比,其優(yōu)點(diǎn)是_

_。

(2)圖3裝置與圖1裝置相比,其優(yōu)點(diǎn)是_

_。

節(jié)約藥品

提高了CO的利用率

5.創(chuàng)新裝置干燥氣體

圖2圖3二、銅的冶煉(詳見(jiàn)P12“重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)突破”)實(shí)驗(yàn)一題通人類文明進(jìn)步與金屬材料的發(fā)展關(guān)系密切,我們祖先很早就掌握了金屬冶煉工藝。(1)組裝如圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),取用木炭粉和氧化銅粉末的儀器是_

_;寫(xiě)出試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式:_

_,此反應(yīng)類型屬于_

_。寫(xiě)出B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:

。

CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O

置換反應(yīng)

圖1藥匙

2CuO＋C2Cu＋CO2↑

(2)圖2所示的兩組實(shí)驗(yàn)裝置有所不同,但原料和反應(yīng)原理相同。氧化鐵粉末呈_

_色,寫(xiě)出硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:

_

_。以下實(shí)驗(yàn)結(jié)論,你認(rèn)為不正確的是_

_(填序號(hào))。

①玻璃管中固體物質(zhì)減少的質(zhì)量等于參加反應(yīng)的氧化鐵中氧元素的質(zhì)量②根據(jù)澄清石灰水增加的質(zhì)量,可以計(jì)算出一氧化碳消耗的質(zhì)量③反應(yīng)過(guò)程中鐵元素在固體中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增大④裝置中尾氣處理的目的是防止一氧化碳污染空氣②

紅棕

3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2

圖2(3)(裝置改進(jìn))用圖3裝置進(jìn)行一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn),反應(yīng)結(jié)束后停止加熱,繼續(xù)通CO,此時(shí)B裝置的作用是_

_。

收集一氧化碳、防止污染空氣

圖3圖4(4)(微型實(shí)驗(yàn))小明用甲酸(HCOOH)和熱的濃硫酸反應(yīng)制取CO,并設(shè)計(jì)如圖4所示的裝置還原氧化銅。①甲酸在熱的濃硫酸的催化作用下分解生成一氧化碳和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)

_。

②與實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的裝置相比,該裝置的優(yōu)點(diǎn)是_________________________

_(寫(xiě)一點(diǎn))。

(或“裝置為密封體系,更環(huán)?！?

可以控制CO產(chǎn)生的速率HCOOHH2O＋CO↑

實(shí)驗(yàn)二

鐵制品銹蝕的條件探究1.實(shí)驗(yàn)原理:鐵與空氣中_

_、_

_等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧化鐵(鐵銹的主要成分)。

水蒸氣

鐵制品銹蝕的條件探究氧氣

實(shí)驗(yàn)條件Ⅰ.鐵釘只與空氣接觸Ⅱ.鐵釘只與蒸餾水接觸Ⅲ.鐵釘與空氣和蒸餾水接觸Ⅳ.鐵釘與氧氣和蒸餾水同時(shí)接觸實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不生銹不生銹易生銹最易生銹2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3.實(shí)驗(yàn)分析:能得出鐵生銹需要氧氣(或空氣)的組合是_

_,能得出鐵生銹需要水的組合是_

_。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:鐵制品生銹的實(shí)質(zhì)是鐵與空氣中的_

_和_

_共同作用的結(jié)果。

水蒸氣

氧氣

Ⅰ、Ⅲ

Ⅱ、Ⅳ(或“Ⅱ、Ⅲ”)

【思考】實(shí)驗(yàn)中不用自來(lái)水而用蒸餾水的目的是_

_。

防止水中溶解的氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾

圖15.影響鐵制品銹蝕速率的因素如圖1所示,將兩支試管放置一段時(shí)間后,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為

_,由該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論為

。

鹽(或氯化鈉)溶液能加快鐵片的銹蝕兩支試管中的鐵片都銹蝕,且試管②中的鐵片銹蝕更嚴(yán)重

圖26.實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新:圖2實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)是_

_(答一點(diǎn))。

裝置集成化,增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的對(duì)比性(合理即可)

圖37.實(shí)驗(yàn)拓展——銅的銹蝕銅銹的主要成分是銅綠[Cu2(OH)2CO3],銅生銹的條件除氧氣和水外,還必須有二氧化碳。為證明

“必須有二氧化碳”,需進(jìn)行如圖3所示實(shí)驗(yàn)中的_

_和_

_。

丁

甲

實(shí)驗(yàn)一題通某興趣小組發(fā)現(xiàn)鐵釘生銹需要幾天的時(shí)間,便詢問(wèn)老師如何加快鐵釘生銹的速度。老師說(shuō)氯化物可能會(huì)加快鐵釘生銹的速度。大家將鐵釘放入加有氯化銅溶液的蒸餾水中(如圖所示)。觀察到7分鐘時(shí)鐵釘表面出現(xiàn)紅色,20分鐘后試管底部出現(xiàn)紅色沉淀?！咎岢鰡?wèn)題】紅色沉淀物是什么?【做出猜想】小明認(rèn)為可能是鐵銹(鐵銹主要成分的化學(xué)式:_

_)。小陳認(rèn)為可能是銅。

小陳認(rèn)為紅色沉淀物是銅的理由是_

_(用文字描述)。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

鐵能和氯化銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和銅

Fe2O3

實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象取紅色沉淀物于試管中,加入足量的稀鹽酸紅色沉淀物大部分溶解,溶液變成黃色(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,紅色沉淀物中一定含有鐵銹,原因是_

_(用化學(xué)方程式表示);經(jīng)過(guò)討論,同學(xué)們一致認(rèn)為紅色沉淀物是鐵銹和銅的混合物。

Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O

試管編號(hào)①②③④實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)象2天后,鐵釘表面出現(xiàn)紅色1天后,鐵釘表面出現(xiàn)紅色1天后,鐵釘表面出現(xiàn)紅色7分鐘時(shí)鐵釘表面出現(xiàn)紅色,20分鐘后試管底部出現(xiàn)紅色沉淀【繼續(xù)探究】影響鐵銹蝕的因素有哪些?(2)實(shí)驗(yàn)①的作用是_

_。

(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是_

_。

(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),沿海地區(qū)鐵制品易銹蝕除因空氣潮濕外,還可能的原因是_

_。

(5)(高階思維·設(shè)計(jì)驗(yàn)證類)影響鐵制品銹蝕快慢除上述因素外,還有_

_(寫(xiě)一點(diǎn)),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證:__________________________________________________________________________________________________________。

氧氣的濃度

鹽的存在

氯化物能加快鐵釘生銹的速率

作對(duì)比實(shí)驗(yàn)

取相同的鐵釘放入兩支試管中,加入等體積的水浸泡鐵釘,在試管內(nèi)分別通入空氣和氧氣,然后觀察鐵釘生銹所用的時(shí)間

1.(2022新課標(biāo)·情境素材)《天工開(kāi)物》是我國(guó)古代科技發(fā)展的智慧結(jié)晶。書(shū)中記載:“每金七厘造方寸金一千片”,體現(xiàn)了黃金具有的物理性質(zhì)是(

)A.磁性 B.延展性 C.導(dǎo)電性 D.導(dǎo)熱性B金屬材料及金屬的物理性質(zhì)和用途2.(傳統(tǒng)文化)2021年7月,三星堆3號(hào)坑再次出土一件青銅神樹(shù)。下列關(guān)于青銅的說(shuō)法正確的是(

)A.青銅屬于合成材料

B.青銅的熔點(diǎn)比純銅高C.青銅的化學(xué)性質(zhì)比純銅穩(wěn)定

D.青銅的硬度比純銅小C3.(2022福建)我國(guó)古代常用灰吹法煉銀(如圖),其過(guò)程為:將礦物銀熔于鉛形成銀鉛塊,通過(guò)焙燒使鉛氧化成PbO進(jìn)入爐灰,灰吹得銀。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.銀是活潑金屬B.銀鉛塊屬于混合物C.PbO中Pb的化合價(jià)為＋2D.灰吹法煉銀過(guò)程含有化學(xué)變化A金屬的冶煉4.(2022紹興)春秋初期,紹興一帶是南方的一個(gè)冶鐵中心,其煉鐵方法是在1000℃左右的溫度下,使木炭和鐵礦石(主要成分為Fe2O3)發(fā)生一系列的反應(yīng),生成含較多雜質(zhì)的海綿鐵。其中主要化學(xué)反應(yīng)為:3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。下列說(shuō)法正確的是(

)A.海綿鐵是一種純凈物

B.Fe2O3中鐵元素的化合價(jià)為＋3C.上述反應(yīng)中涉及的氧化物只有2種

D.煉鐵過(guò)程中,木炭只是作為燃料使用B5.(2022廣州)人類從石器時(shí)代進(jìn)入青銅器時(shí)代,繼而進(jìn)入鐵器時(shí)代,都是以金屬材料的使用作為標(biāo)志的。下列說(shuō)法正確的是(

)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金屬的銹蝕和防護(hù)A6.(2022陜西)如圖所示,將兩枚光亮的鐵釘分別用細(xì)線吊置于甲、乙中,并使部分鐵釘露出液面。放置一段時(shí)間,出現(xiàn)了銹蝕。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.甲、乙中,氣體含氧氣的體積分?jǐn)?shù)不相等B.甲中,鐵釘在植物油內(nèi)的部分沒(méi)有銹蝕C.乙中,鐵釘在水面下的部分銹蝕最嚴(yán)重D.丙中,導(dǎo)管內(nèi)上升一段水柱C(1)探銹:探究鐵銹蝕主要因素的實(shí)驗(yàn)如圖1,對(duì)比實(shí)驗(yàn)_

_(填序號(hào))可知水是鐵銹蝕的因素之一。

7.鐵的銹蝕及其防護(hù)。①③

圖1(2)識(shí)銹:鐵銹中含有少量羥基氧化鐵(FeOOH),鐵在空氣中通過(guò)化合反應(yīng)生成FeOOH的化學(xué)方程式為_(kāi)

_。

(3)防銹:電熱水器的內(nèi)膽采用搪瓷處理,能有效防止鐵銹蝕。硼砂(Na2B4O7·10H2O)在工業(yè)上可用于制造搪瓷,硼砂中含_

_種元素。

4

4Fe＋3O2＋2H2O===4FeOOH

(4)用銹:利用鐵銹蝕的原理測(cè)定空氣中