河北省中考化学第一单元身边的化学物质第4讲金属和金属材料专项训练新人教版

第4讲金属和金属材料考点内容年份题型题号分值考查方式1常见金属及合金2022选择题13（C）0.5以选择题的形式考查判断金属材料2022选择题9（C)0.5以理化综合的形式考查比较铜与黄铜的硬度2022选择题12(AB)1以理化综合的形式考查铁的导热性,铅锑合金的用途2022填空及简答题27(2)1以理化综合题的形式考查合金的判断2022选择题10（AB）1考查金属的用途2金属的化学性质2022选择题72借助图像考查金属与酸的反应3金属的活动顺序2022选择题62以选择题的形式考察金属活动性顺序2022选择题14(B)0.5以理化综合实验分析的形式考查金属活动性2022选择题72以图像形式考查判断金属活动性顺序4金属资源的利用和保护2022填空及简答题29（3）1以填空题的形式考查铁生锈的条件2022填空及简答题27(3)1以理化综合题的形式考查金属的锈蚀2022填空及简答题31（4）1以框图推断题的形式考查金属的冶炼由近年我省中考试题可知，金属与金属材料是中考常考知识点。考查内容主要集中在合金、金属活动性顺序、铁的冶炼原理、金属锈蚀的条件与防护措施等。题型一般以选择题、填空及简答题、实验探究题为主，所占分值在4～7分左右，其中金属活动性顺序试题为中等难度。预计在2022年我省中考将重视对金属活动性顺序、金属的锈蚀与防护的考查。　常见金属及合金1．几种重要的金属(1)金属的物理性质物理性质共性有金属光泽，具有良好的____性、导热性、延展性差异性颜色大多数呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色状态常温下大多是固体，但汞为液体　　(2)金属材料包括铁、铝、铜等________和________。【温馨提示】地壳中含量最高的金属元素——铝；熔点最高的金属——钨；生活中使用最多且产量最高的金属——铁。2．合金(1)合金是由一种金属跟其他金属或非金属熔合形成的具有金属特性的物质。(2)合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更________，抗腐蚀性能等也更________，熔点较________。合金具有广泛的用途，如钛合金可制“人造骨骼”等，被誉为21世纪的重要金属材料。(3)常见的铁合金是生铁和钢，其主要区别是________不同。　金属的化学性质18\n1．金属＋氧气→金属氧化物(1)铝抗腐蚀性好，是因为其在空气中与氧气反应，其表面生成一层________________，从而阻止铝进一步氧化，其反应方程式为________________________。(2)铁丝在氧气中燃烧的化学方程式：________________________。(3)铜与氧气反应的化学方程式：________________________________________________________________________。【温馨提示】“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不与氧气反应。2．金属＋酸(稀盐酸、稀硫酸)→盐＋氢气金属现象反应的化学方程式镁剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色Mg＋2HCl===____________Mg＋H2SO4===____________锌反应较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色Zn＋2HCl===____________Zn＋H2SO4===____________铁反应缓慢，有气泡产生，溶液____________________Fe＋2HCl===____________Fe＋H2SO4===____________　　【温馨提示】(1)金属与酸反应都产生气泡，但快慢有别；都放出热量，但有多有少；溶液的颜色大多不发生变化，但铁反应后得到的盐溶液呈浅绿色，盐中的铁元素呈＋2价。(2)金属与酸发生反应后，溶液的质量均增加。3．金属＋盐→新盐＋新金属实验设计实验现象化学方程式铝丝浸入硫酸铜溶液中铝丝表面有____色固体析出，溶液由________色变为无色__________________________________________________铜丝浸入硝酸银溶液中　红色的铜表面附着一层____色物质，溶液由无色变为____色__________________________________________　金属的活动性顺序1．常见金属在溶液中的活动性顺序2．金属活动性顺序的应用(1)在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越强；(2)在金属活动性顺序里，排在氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；(3)在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。【温馨提示】(1)金属活动性顺序只适用于溶液中的反应；(2)浓硫酸、硝酸具有强氧化性，与金属反应不能得到氢气；(3)金属与盐的反应必须在“盐溶液”中进行，否则不能反应；(4)K、Ca、Na三种金属的活动性特别强，与盐溶液反应时先与盐溶液中的水反应。　金属资源的利用和保护1．工业炼铁18\n(1)设备：炼铁高炉；(2)原料：铁矿石、________、石灰石；(3)反应原理：在高温下，用还原剂一氧化碳将铁从它的化合物中还原出来，化学方程式为______________________________。【温馨提示】(1)焦炭的作用：一是生成还原剂一氧化碳，二是提高高炉的温度；(2)石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去；(3)高炉炼铁得到的铁是生铁，其主要成分是铁，还含有C、P、S等元素。2．金属腐蚀与保护(1)铁生锈的主要条件是与________和________直接接触，铁锈的主要成分是________。防止钢铁生锈的方法有：在钢铁表面涂油、________、镀上一层耐腐蚀的金属及制造耐腐蚀的合金如不锈钢等。【温馨提示】铁燃烧与铁生锈的实质相同，发生的都是氧化反应。但铁燃烧是剧烈的氧化反应，产物是Fe3O4，呈黑色；而铁生锈则属于缓慢氧化，产物主要成分是Fe2O3，呈红棕色。(2)保护金属资源的有效途径是①____________、②回收利用废旧金属、③____________________、④寻找金属的代用品等。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　命题点1　常见金属及合金　(2022·株洲)下列有关金属及合金的说法中正确的是(　　)A．合金是由两种或两种以上金属熔合而成的具有金属特性的物质B．在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金C．“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大D．铜的化学性质不活泼，所以铜制品不会生锈思路点拨：合金是由两种或两种以上金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质；合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，日常使用的金属材料，大多数属于合金；“真金不怕火炼”说明黄金即使在高温时也不与氧气反应；铜制品与氧气、水、二氧化碳接触，发生化学反应，会生锈。解答金属与合金类试题，应注意掌握金属的通性与特性，了解合金的特性等相关知识。1．(2022·石家庄28中三模)下列有关金属性质的说法错误的是(　　)A．常温下所有金属都是银白色固体B．在空气中灼烧铜丝，其表面会变黑C．铜、银等金属具有良好的导电性D．埋在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中的铸铁管容易生锈2．(2022·石家庄18县摸底)下列关于金属的说法正确的是(　　)A．人类使用金属铝的年代早于铜、铁B．“真金不怕火炼”表明金(Au)在高温条件下也很难与氧气反应C．通过高炉炼得的铁为纯铁D．铁是地壳中含量最多的金属元素3．(2022·佛山)金属及合金是重要的工业及建筑材料，某些金属离子是人体不可或缺的元素。下表是A、B、C三种金属的部分物理性质。　性质金属导电性(100为标准)密度(g/cm3)熔点(℃)硬度(10为标准)18\nA998.9210833B612.706602.9C177.8615355(1)三种金属中最不适宜作导线的是________(填字母)，高压输电线不用金属A而选用金属B，主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)C的合金通常可以做菜刀、锤子等，其合金的硬度________5(填“＞”“＜”或“＝”)。命题点2　金属的化学性质　(2022·河北)等质量的X、Y两种金属分别和足量的等体积、等浓度的盐酸反应，产生气体的质量与时间的关系如图所示。下列说法中不正确的是(　　)A．t1时，产生气体的质量：X＞YB．t2时，消耗金属的质量：X＞YC．t3时，消耗金属的质量：X＝YD．t3时，消耗盐酸的质量：X＝Y思路点拨：由图可得出t1时，产生气体的质量：X＞Y；t2时，X已完全反应，Y尚未完全反应，此时消耗金属的质量：X＞Y；t3时，两种金属均已完全反应，此时消耗金属的质量相等；t3时，金属已完全反应，X生成氢气多，Y生成氢气少，表明X消耗盐酸的质量大于Y。解答曲线类试题，要注意理解曲线的含义。如等质量的铁、锌与足量的稀盐(硫)酸反应生成的金属离子化合价都为＋2价，产生氢气的速率和质量不同。金属越活泼，反应物的曲线越陡；金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高消耗的酸也越多。4．(2022·苏州)下列关于金属的说法正确的是(　　)A．波尔多液的配制可以在铁制容器中进行B．铝制品抗腐蚀能力较铁制品强C．用FeSO4溶液、Cu和Ag三种物质可以验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序D．铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，它的主要成分是Fe3O45．(2022·陕西)铁是生产、生活中应用很广泛的一种金属。下列是与铁的性质有关的部分实验图，请回答下列问题。(1)A中细铁丝燃烧生成黑色固体物质的化学式是________。(2)B中铁钉最易生锈的部位是________(填“a”“b”或“c”)。18\n(3)C中刚开始无气泡产生，溶液颜色逐渐由无色变为黄色，此时试管内发生反应的化学方程式是____________________________________。(4)D中反应一段时间后，试管内固体质量比反应前增大，据此推断，试管内溶液质量与反应前相比________(填“增大”“不变”或“减小”)。命题点3　金属的活动性顺序　(2022·河北)金属M与AgNO3溶液发生反应：M＋2AgNO3===M(NO3)2＋2Ag。下列说法正确的是(　　)A．M可能是铝B．Ag的金属活动性比M强C．反应前后M的化合价发生了改变D．在金属活动性顺序里，M一定排在氢前思路点拨：由化学方程式可知，M的金属活动性比Ag强，反应前后M的化合价由0价变为＋2价，M不可能是铝，M在金属活动性顺序表中的位置也不一定排在氢前。掌握常见金属的活动性顺序，根据金属与盐溶液能否发生置换反应可以判断金属的活动性，金属在反应前后化合价的变化情况等，根据金属能否与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应，或对比反应的剧烈程度，也能判断金属的活动性顺序。6．(2022·石家庄18县摸底)有甲、乙、丙三种金属，将甲投入丙的硫酸盐溶液中，有丙析出，将乙、丙两种金属分别投入硫酸铜溶液中，丙的表面有红色物质析出，乙的表面没有明显变化。则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序排列正确的是(　　)A．甲＞乙＞丙B．甲＞丙＞乙C．丙＞乙＞甲D．丙＞甲＞乙7．(2022·石家庄42中一模)用置换反应验证铁的金属活动性比铜强，下列各组药品能达到目的的是(　　)A．Ag、FeSO4溶液、CuSO4溶液B．Fe、Cu、稀H2SO4溶液C．Fe、Cu、ZnSO4溶液D．Fe、Cu、KOH溶液8．(2022·河北)把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到同体积、同浓度的足量稀盐酸中，再把X加入到Z(NO3)2溶液中，M加入到YNO3溶液中，反应关系如图所示。据此判断四种金属的活动性顺序为(　　)A．Z＞X＞M＞YB．X＞Z＞M＞YC．X＞Z＞Y＞MD．Y＞M＞Z＞X命题点4　金属资源的利用和保护　(2022·南宁)下列措施中，不宜用于博物馆保存枪支大炮等铁制文物的是(　　)A．定期用湿布擦拭铁制文物18\nB．提醒观众不要用手触摸文物C．保持文物储存室内空气的干燥D．在铁制文物表面涂抹一层保护物质思路点拨：用湿布擦拭铁制文物，提供水分将会加快铁制品的生锈；用手触摸会导致铁制文物生锈；保持文物储存室内空气的干燥有利于保持铁制品不生锈；在铁制文物表面涂抹一层保护物质，可防止水、氧气与铁制品接触从而引起铁制品的生锈。解答金属锈蚀与防护类试题的关键在于掌握铁生锈的条件，铁制品生锈的条件是与氧气、水接触，防止铁制品生锈应采取措施，保持铁制品表面干燥、隔绝空气、防水。9．(2022·广州)下列有关铁的说法错误的是(　　)A．参考右图信息，铁的相对原子质量为26B．生铁和钢是常见的铁合金C．铁钉在潮湿的空气中容易生锈，因此钢铁的使用要注意防锈D．用赤铁矿高炉炼铁的化学反应方程式是Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO210．(2022·保定二模)高层建筑的楼顶装有钢铁做的避雷针，其作用是将雷电引导到地下，这说明钢铁具有良好的________性(填物理性质)。处于楼顶的避雷针生锈了，铁生锈需要的条件是要有________(填物质名称)的参与。用盐酸除去铁锈的化学方程式为______________________________。11．(2022·厦门)用如图装置完成以下实验：模拟工业炼铁：若B处盛放氧化铁粉末。在A处通入一氧化碳一段时间后，B处下方用喷灯加热，B处可观察到的现象为______________________，尾气处理的方法为________________________________________________________________________。《自然》杂志刊载“绿色炼铁”技术：电解熔融的氧化铁得到铁和氧气，该反应的化学方程式为________________________，该炼铁技术另一种产物的用途为__________________________。实验一　一氧化碳还原氧化铁实验装置实验步骤18\n①检查装置的气密性；②将氧化铁放入硬质玻璃管内并固定；③通入一氧化碳，点燃酒精喷灯；④待装置内空气排尽后，给氧化铁加热；⑤当玻璃管内红色粉末完全变成黑色时停止加热；⑥待玻璃管内固体冷却后，停止通入一氧化碳实验现象____色粉末变为____色，澄清的石灰水变____，点燃尾气产生蓝色火焰实验结论一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳；化学方程式：________________________二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水；化学方程式：________________________一氧化碳燃烧生成二氧化碳；化学方程式：________________________注意事项①实验开始时先通入纯净的一氧化碳排尽玻璃管内的空气，然后再点燃酒精喷灯加热，防止________________________________。②实验结束时要先停止加热，继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却。其目的是防止______________________________；同时，还可以防止石灰水倒吸。③尾气中含有没有完全反应的一氧化碳，为防止其污染大气，尾气要经过点燃处理或收集　　　(2022·衡阳)实验室模拟炼铁的实验装置如图所示。试回答下列问题：(1)写出有标号仪器的名称：a.________，b.________。(2)实验中看到的实验现象为：玻璃管中的粉末______________，试管里的澄清石灰水________。(3)玻璃管中反应的化学方程式为________________________。(4)加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是____________________________________。(5)该实验设计装置C的目的是______________________________________________。思路点拨：一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验时可观察到玻璃管中的粉末由红色逐渐变黑，试管里的澄清石灰水变浑浊。CO具有可燃性，与玻璃管中的空气混合受热会发生爆炸，因此应先通CO排尽玻璃管中的空气，然后再点燃加热氧化铁的酒精灯。尾气中含有有毒的一氧化碳，设计装置C燃烧未反应的一氧化碳，防止污染空气。(6)写出B装置中发生反应的化学方程式______________________________；C装置中尾气燃烧的化学方程式________________________。(7)实验结束时，先停止加热，继续通入一氧化碳冷却到室温，目的是①________________________________；②____________________________________________。(8)工业炼铁得到的铁与该实验中得到的铁有何不同________________________________________________。实验二　铁钉锈蚀条件的探究18\n实验装置实验步骤取3枚洁净无锈的铁钉，分别放入3支干燥的试管中，进行下列实验(见上图)①在A试管内加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，铁钉一半浸没在水中，使铁钉与空气和水接触。②在B试管内加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，浸没铁钉，然后在水面上注入一层植物油，使铁钉只与水接触。③在C试管内放棉花和干燥剂，塞紧橡皮塞，使铁钉只与干燥的空气接触。将3支试管放置一周左右，观察铁钉生锈的情况实验现象A试管内铁钉生锈，且在与水面接触处生锈最严重；B、C试管内铁钉没有明显的生锈实验结论铁生锈是铁与空气中的氧气、水(或水蒸气)等发生化学反应的过程注意事项①实验用的铁钉必须洁净无锈。②实验中的蒸馏水必须要煮沸，其目的是赶出溶解在水中的氧气，保证铁钉只与水接触。③实验若在密闭容器内进行，由于氧气的消耗，会使得容器的内部压强减小。④环境的湿度及酸碱性等因素也会影响铁的锈蚀，如酸或氯化钠的存在会加速铁的锈蚀　　　(2022·石家庄18县摸底)某课外兴趣小组的同学在实验室对铁生锈的条件进行了如图所示的研究。(1)试管B的作用是__________，通过实验可以得出铁生锈的条件为：铁和__________共同作用的结果。该实验运用的实验方法是科学探究中常用的方法，请再举出一个同类方法实验的例子__________________。(2)铁的锈蚀造成了严重的资源浪费。试写出一条防止铁生锈的措施________________。(3)在工业生产中可以利用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈，试写出相关反应的化学方程式________________________。思路点拨：A、B作为一组对比实验，通过比较说明铁生锈需要有氧气；A、C作为一组对比实验，通过对比说明铁生锈需要有水，即铁生锈需要氧气和水分。在燃烧条件的探究实验中也采用了同样的方法。根据铁锈蚀的条件，防止铁制品生锈可以在铁制品表面加保护层，如喷漆、电镀等。铁锈的主要成分氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水。设计对比实验要注意条件相同，即除要比较的变量外，其余各种条件均应相同，在相同条件下进行比较。(4)图A实验中铁钉锈蚀最严重的地方是__________________________。(5)实验中为何要采用煮沸过的蒸馏水____________________________；图B中植物油的作用是______________________________________。18\n(6)利用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈时，若加入的盐酸过量可观察到有气泡产生，写出生成气泡的化学方程式________________________。第4讲　金属和金属材料　　　　　　　　　　　　　　　　　　　一、选择题18\n1．(2022·北京)下列材料属于合金的是(　　)A．玻璃B．合成橡胶　C．生铁D．陶瓷2．(2022·黄石)下列关于金属的说法正确的是(　　)A．人类使用金属铝的年代早于铜、铁B．“真金不怕火炼”表明金(Au)在高温条件下也很难与氧气反应C．武德合金的熔点高，可用于制造保险丝D．将生锈的菜刀浸泡在食盐水中，可除去其表面的铁锈3．(2022·玉林)下列有关冶炼金属的反应中，正确的是(　　)A．4CO＋Fe3O4===3Fe＋4CO2↑B．C＋CuOCu＋CO2C．3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2D．3C＋Fe2O32Fe＋CO24．(2022·株洲)下列措施不能在一定程度上防止金属生锈的是(　　)A．在金属表面涂油或刷漆B．在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬C．制成耐腐蚀的合金D．用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜5．(2022·重庆)钛合金是生产链条钢、锚链钢等的重要原料。如果要比较钛(Ti)和铁的金属活动性顺序，以下方法不能达到目的的是(　　)A．查阅初中化学课本上的金属活动性顺序表B．利用金属钛和FeCl2溶液进行实验C．利用金属铁和TiSO4溶液进行实验D．利用金属钛、金属铁与稀硫酸进行实验6．(2022·南昌)人体摄入过量的铝会对脑、肾等器官造成损害，世界卫生组织将铝确定为食品污染物。但现实生活中，却“铝禁不止”。下列关于铝的应用不科学的是(　　)A．使用含铝膨松剂制作油条B．使铁锅代替铝制炊具C．用纸盒代替铝制易拉罐盛装饮料D．用氢氧化镁代替氢氧化铝中和过多胃酸7．(2022·石家庄42中一模)如图，将等质量的锌和铁分别加入左、右试管中，加入等质量、等质量分数的稀盐酸，充分反应后，冷却到室温，金属均有剩余，(U型管内为水，初始液面相平，反应过程中装置气密性良好)下列说法不正确的是(　　)A．U型管中液面左升右降B．两试管中所得溶液的质量不相等C．U型管中液面仍相平D．右试管中溶液为浅绿色二、填空及简答题8.(2022·呼和浩特)钢铁是使用最多的金属材料。18\n(1)人类向自然界提取量最大的金属是铁，高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和________。(2)铝的活动性比铁强，但在生活中常在铁的表面涂上铝粉。其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)金属钴(Co)与铁具有相似的化学性质。CoCl2固体是蓝色的，CoCl2溶液是粉红色的。现将金属钴投入稀盐酸中，发生化学反应Co＋2HCl===CoCl2＋H2↑。该反应的实验现象为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。9．(2022·长春)回答下列与金属有关的问题。(1)在黄铜(铜锌合金)片和纯铜片中，硬度较大的是________，将它们分别放入稀盐酸中能产生气泡的是________；(2)铁生锈是铁与空气中的________发生化学反应的过程；(3)向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量Al粉，充分反应后过滤；取少量滤液滴加稀盐酸，产生白色沉淀。滤液中一定含有的溶质是________________________。10．(2022·贵阳)人类生产和生活都离不开金属。早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用金属。Ⅰ.随着贵(阳)→广(州)高铁的开通，贵阳已进入高铁时代。高铁建设需要大量的钢铁，那钢铁是怎样炼成的呢？[原料]赤铁矿(主要成分是氧化铁)、焦炭、空气等。[流程]主要反应过程如图：[原理](1)反应的化学方程式：①________________________，②________________________，③________________________。(2)反应①中空气要过量，目的是______________________________________。Ⅱ.锰钢是一种合金，可用于高铁建设。若金属活动性：锰＞铁，请设计实验加以验证。实验方案是________________________________________________________________________(不用描述实验现象)。Ⅲ.铝合金不但用于日常生活，还用于火箭、飞机的制造。某铝合金只含铝和另一种金属X，为确定其成分，在实验室将mg该铝合金投入稀硫酸中，发现合金完全溶解，并生成ng氢气，铝与稀硫酸反应的化学方程式为________________________。若要确定该合金中金属X的相对原子质量还需要的条件是____________________。11．(2022·重庆)如图所示的炼铁高炉中发生了许多化学反应，其中就涉及碳及其化合物的相互转化。请回答下列问题：(1)空气通过进风口与原料中的焦炭充分反应，其化学方程式为________________________。(2)由(1)中产生的气体与炽热的焦炭会继续反应，其化学方程式为________________________。18\n(3)生成铁的主要反应为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，该反应中发生氧化反应的物质是________(填字母序号)。A．Fe2O3　　B．CO　　C．Fe　　D．CO2(4)高炉气体的主要成分为N2、CO、CO2，如果将高炉气体通入足量的NaOH溶液中，发生反应的化学方程式为________________________。12．(2022·南宁)“铁、锌、铜、镁、铝”是生活中常见的金属。请根据所学知识回答下列问题：(1)铝块能制成铝箔是利用了铝的________性；(2)黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜________(填“大”或“小”)；(3)将一定质量的锌粒投入含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中，充分反应后过滤，若滤液中只含一种溶质，则滤渣中一定含有________；(4)将等质量的镁、铁、锌三种金属分别放入三份溶质质量分数相等的稀盐酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，金属X是________(填化学式，下同)，反应后可能已经反应完的金属是________，一定有剩余的金属是________。三、实验探究题13．(2022·淮安)某化学小组对铁的冶炼、铁的锈蚀与防护进行以下实验探究。(1)该小组设计如图1装置研究铁的冶炼。①实验时，应先注水片刻后再加热的目的是______________________________________。②硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是________________________。(2)该小组又设计如图2装置，将反应所得铁粉置于锥形瓶底部，塞紧瓶塞，滴加适量食盐水，开始测量容器内压强的变化。压强与时间变化关系如图3所示：①实验中食盐的作用是________________________________________________________________________。②锥形瓶内压强下降的原因是________________________________________________________________________。③生产、生活中铁制品的常见防锈方法有______________________(举一例)。四、计算应用题14．(2022·南平)钢铁的使用是人类文明进步的重要标志。某钢铁公司用500吨含氧化铁(Fe2O318\n)64%的赤铁矿石进行炼铁，高炉炼铁的原理为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。计算：(1)铁矿石中氧化铁的质量为________吨。(2)这些矿石理论上能炼得铁多少吨？(写出简明的计算过程)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　一、选择题1．(2022·南京)现有甲、乙、丙三种金属，采用将其中的一种金属分别放入另外两种金属的硫酸盐溶液中的方法进行实验，得到三种金属间的转化关系(如图所示)。则三种金属的活动性由强到弱的顺序是(　　)A．乙、甲、丙B．乙、丙、甲C．丙、甲、乙D．丙、乙、甲2．(2022·丹东)在氯化亚铁和氯化镁的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是(　　)A．滤渣中一定含有铁，一定没有镁、锌B．得到的滤液一定是无色的C．滤渣中一定含有铁和锌，一定没有镁D．滤液中一定含有锌离子和镁离子3．(2022·秦皇岛海港区一模)将相同体积、相同质量分数的稀盐酸，分别加入到等质量的大小相同的X、Y、Z三种较活泼金属中(金属完全反应)，生成氢气与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)A．消耗稀盐酸的质量顺序为Z＞Y＞XB．产生氢气的速率顺序为X＞Y＞ZC．三种金属的活动性顺序为Y＞X＞ZD．相对原子质量由大到小的顺序为X＞Y＞Z4．(2022·宜昌)某同学为了测定铜镁合金样品中铜的质量分数，将100g稀盐酸分2次加入到盛有5g该样品的烧杯中，所得数据如下表，则下列说法中错误的是(　　)次数实验前第1次第2次加入稀盐酸的质量/g05050剩余固体的质量/g532A.第1次加入稀盐酸后剩余固体中还有镁18\nB．第2次所加入的稀盐酸未反应完C．每50g稀盐酸和1g镁恰好完全反应D．合金样品中铜的质量分数为40%二、填空及简答题5．(2022·衡阳)金属铝在金属活动性顺序中的具体位置是________________。铝比铁活泼，但铝比铁的抗腐蚀性能强，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。铝既能与盐酸反应：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，也能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气。铝与氢氧化钠溶液反应(提示：水也参加反应)的化学方程式为______________________________。将铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，当产生相同质量的氢气时，所消耗的NaOH和HCl的质量比为________。6．(2022·株洲)如图是初中化学中六种常见物质之间的转化关系图。已知A、D、F均为单质，其中D、F为金属单质，D的合金是使用最多的金属材料；B为氧化物，C是一种常见的酸，E(相对分子质量为160)的溶液呈蓝色。试回答下列问题：(框图中的反应条件和某些生成物已略去)(1)请写出下列物质的化学式：B________，D________。(2)上述反应中，不属于置换反应的是________(填序号)。(3)请写出反应④的化学方程式：________________________。(4)请写出E在生产生活中的一种用途________。三、实验探究题7．(2022·眉山)某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。【探究一】铁生锈的条件(1)该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，经过一段时间观察，________(填装置序号)装置中出现了明显的锈迹。他们的结论：铁生锈是因为铁与空气中的____________等发生了化学反应。(2)甲同学提出了疑问：空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？请设计实验为甲同学释疑。________________________________，观察并记录现象即可证明。【探究二】影响铁生锈速率快慢的因素乙同学说：妈妈常说菜刀沾有盐水生锈更快，这种说法对吗？同学们广泛查阅资料。资料一：导电性强的溶液都可加速铁的生锈。资料二：海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。(3)将上述A装置中的蒸馏水改为下列液体中的________，可使铁生锈的速率加快。a、硫酸钠溶液　　b、无水乙醇　　c、蔗糖溶液18\n(4)一些铁制品表面覆盖了某些涂层。不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。你认为下列________涂层破坏后，铁生锈的速率较快。a、镀锌铁　　b、镀锡铁(5)一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是________。a、银粉　　　b、铜粉　　　c、镁粉【交流与思考】(6)写出一种防止铁生锈的方法________。8．(2022·张家口二模)化学小组按如图所示装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验，主要操作如下：①通入一氧化碳；②加热；③停止通一氧化碳；④停止加热。实验时操作①和操作②不能够颠倒，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。停止实验后，玻璃管中只有黑色固体，三人对玻璃管中黑色固体的成分产生极大兴趣。【查阅资料】①铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁都呈黑色；②四氧化三铁是一种较复杂的铁的化合物，能溶于酸；③氧化亚铁在较高温度下会转化为四氧化三铁和铁。【作出猜想】小明认为黑色固体是铁；小刚猜想可能是氧化亚铁，大家认为他的猜想不正确，理由是__________________________________________；小强认为可能是四氧化三铁。【设计实验】实验步骤实验现象实验结论向少量黑色固体中加入足量的稀盐酸否定了小明的猜想，肯定了小强的猜想【交流反思】回顾实验操作，最终没有得到铁的可能原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【拓展延伸】为了检验实验是否发生反应，并将尾气进行处理，达到环保的要求，应选择下面装置中的________(填字母)。请写出验证实验发生时发生反应的化学方程式________________________。四、计算应用题9．(2022·泰安)兴趣小组的同学为测定某一铁铜合金中含铁的质量分数，将6g该合金粉末样品加入160g溶质质量分数为10%的硫酸铜溶液中，二者恰好完全反应。同时为了充分利用资源，还对反应后的物质进行回收处理。请结合下列图示计算：(计算结果保留一位小数)18\n(1)该合金样品中含铁的质量分数；(2)所得固体铜的质量a为多少克？(3)向不饱和滤液中加入多少克水，能得到5%的硫酸亚铁溶液，用于花卉的营养液？参考答案第4讲　金属和金属材料考点解读考点1　1.(1)导电　(2)纯金属　合金　2.高　好　低　含碳量考点2　1.(1)致密的氧化铝薄膜　4Al＋3O2===2Al2O3　(2)3Fe＋2O2Fe3O4　(3)2Cu＋O22CuO　2.MgCl2＋H2↑　MgSO4＋H2↑　ZnCl2＋H2↑　ZnSO4＋H2↑　由无色变为浅绿色　FeCl2＋H2↑　FeSO4＋H2↑　3.红　蓝　2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu　银白　蓝　Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag考点4　1.焦炭　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　2.(1)空气　水(或水蒸气)　氧化铁　喷漆　(2)防止金属腐蚀　合理有效地开采矿物各个击破例1　B　例2　D　例3　C　例4　A题组训练　1.A　2.B3．(1)C　高压输电线一般需横截面积较大的电导线，且架设较高(现在也有部分走地下)，故需导电性较好、密度较小的金属B而不用A　(2)＞4．B5．(1)Fe3O4　(2)b　(3)Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O　(4)减小6．B　7.B　8.B　9.A10．导电　氧气、水　6HCl＋Fe2O3===2FeCl3＋3H2O11．固体由红色变为黑色　将酒精灯放于导管口点燃尾气(或其他合理答案)　2Fe2O34Fe＋3O2↑　支持燃烧、供给呼吸实验突破实验一　红　黑　浑浊　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　2CO＋O218\n2CO2　一氧化碳与空气混合加热发生爆炸　高温下的铁与氧气接触重新被氧化例5　(1)铁架台　导管　(2)由红色逐渐变黑　变浑浊　(3)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　(4)排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸　(5)燃烧未反应的一氧化碳，防止污染空气拓展训练　(6)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　2CO＋O22CO2　(7)防止生成的铁在高温时被氧化　防止试管中的石灰水倒吸进入灼热的玻璃管内　(8)工业炼铁得到的铁中含有碳等杂质，是生铁例5　(1)作对比实验　空气、水分　燃烧条件的探究　(2)在铁表面刷油漆　(3)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O拓展训练　(4)铁钉与水面的交界处　(5)通过煮沸排出水中溶解的氧气　防止氧气溶于水，使铁钉与氧气隔绝　(6)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑整合集训基础过关1．C　2.B　3.C　4.D　5.A　6.A　7.A8．(1)焦炭　(2)常温时，铝在空气中表面易生成致密的氧化物薄膜，保护里面的铁不易锈蚀　(3)金属不断溶解，表面产生气泡，溶液由无色变为粉红色9．(1)黄铜　黄铜　(2)氧气、水　(3)硝酸铜、硝酸银、硝酸铝10．Ⅰ.(1)①C＋O2CO2　②CO2＋C2CO　③Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　(2)使焦炭完全反应生成二氧化碳　Ⅱ.将金属锰加入到硫酸亚铁溶液中　Ⅲ.2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑　合金中铝的质量11．(1)C＋O2CO2　(2)C＋CO22CO　(3)B　(4)2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O12．(1)延展　(2)大　(3)铁、铜　(4)Mg　Zn、Fe　Mg13．(1)①排净装置内的空气，以免加热时发生爆炸　②Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　(2)①加快铁粉的锈蚀速率　②铁锈蚀有氧气参与　③在铁制品表面喷漆14．(1)320　设可炼得铁的质量为x。Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2160　　　　　　112320t　　　　　　x＝　　x＝224t答：理论上能炼得铁的质量为224吨。能力提升1．C　2.D　3.C　4.C5．Mg之后，Zn之前　铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化膜，阻止铝进一步被氧化　2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑　80∶2196．(1)CuO　Fe　(2)③　(3)CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4　(4)制农药7．(1)A　氧气和水蒸气　(2)将A装置中的空气换作氮气或二氧化碳　(3)a　(4)b　(5)c　(6)刷油漆8．先加热再通一氧化碳会因玻璃管中的空气导致一氧化碳不纯而发生爆炸　氧化亚铁在较高温度下会转化为四氧化三铁和铁　黑色固体溶解，但无气泡产生　停止加热后，没有继续通一氧化碳至玻璃管冷却(其他合理答案也可)　A　CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O18\n9．(1)设样品中铁的质量为x，生成铜的质量为y，生成硫酸亚铁的质量为z。Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO45616064152x160g×10%yz＝　x＝5.6g＝　y＝6.4g＝　z＝15.2g样品中含铁的质量分数为×100%＝93.3%(2)a为6.4g＋(6g－5.6g)＝6.8g(3)设要得到5%的硫酸亚铁溶液，需要向不饱和滤液中加入水的质量为m。15．2g/(5.6g＋160g－6.4g＋m)×100%＝5%m＝144.8g答：略。18