初三化学复习教学案习题参考第八单元.docx
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初三化学复习教学案习题参考第八单元
一、第八单元内容提要
1通过日常生活广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
2了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。
3认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金，知道生铁和钢等重要合金以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
4知道铁铝铜等常见金属与氧气的反应。
5初步认识常见金属与盐酸稀硫酸的置换反应，以及与某些化合物溶液的置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。
6能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断，并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
二、重点难点内容讲解
1、金属物理性质的相似性和差异性
根据生活经验和对课本表8－1中所列出的一些金属物理性质的比较，我们可以发现，金属的物理性质特征与非金属不同，金属具有一些共同的物理性质：
常温下金属都是固体（汞除外），有金属光泽，大多数金属是电和热的良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。
但各种金属的颜色、硬度、密度、熔点、导电性和导热性等物理性质差别也较大。
物理性质
物理性质比较
导电性
Ag Cu Au Al Zn Fe Pb
导电性逐渐减弱
密 度
Au Pb Ag Cu Fe Zn Al
密度逐渐减小
熔 点
W Fe Cu Au Ag Al Sn
熔点由高到低
硬 度
Cr Fe Ag Cu Au Al Pb
硬度由大到小
2、如何考虑物质的用途
根据生活经验和对课本表8－1所提供的信息，分析我们熟悉的金属制品所选用的特定金属材料，我们就能知道，物质的性质在很大程度上决定了它们的用途，但这不是唯一的决定因素。
在考虑物质的用途时，还要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
3、合金
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，属于混合物。
金属制成合金后，由于组成的改变，使得合金性能也随之发生改变。
合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具有更广泛的用途。
我们常见的生铁和钢，都是铁的合金。
4、金属的化学性质
我们可以将金属的化学性质归纳为下表：
金属的化学性质
实 例
说 明
（1）金属与氧气的反应
2Mg+O2
2MgO
4Al+3O2=2Al2O3
3Fe+2O2
Fe3O4
2Cu+O2
2CuO
大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。
Mg、Al等在常温下就能与氧气反应；Fe、Cu等在常温时几乎不与氧气反应，金在高温时也不与氧气反应。
（2）金属与盐酸、稀硫酸的反应
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢，而位于氢后面的金属则不能。
（3）金属与某些化合物溶液的反应
2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag
在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。
铝具有很好的抗腐蚀性，是因为铝的表面在空气中与氧气反应，生成一层致密的化学性质稳定的氧化膜，可阻止铝进一步被氧化。
5、置换反应
由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应叫做置换反应。
金属活动性顺序排在氢前的金属与盐酸或稀硫酸等酸的反应，以及类似铁与硫酸铜溶液的反应（金属活动性顺序里前面的金属与后面的金属盐溶液的反应）等都属于置换反应。
铁跟酸（盐酸、稀硫酸）及某些化合物溶液（如CuSO4）发生置换反应时，其化合价由0→＋2，而不是0→＋3，即生成低价铁的化合物而不是高价铁的化合物。
归纳已学过的反应类型，有以下三类：
化合反应：
A＋B＋…
AB…
分解反应：
AB…
A＋B＋…
置换反应：
A＋BC
AC＋B
6、金属活动性顺序
经过大量的实验探究和去伪存真的分析，人们归纳和总结出了常见金属在溶液中的活动顺序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
金属活动性顺序可采用“五元素一句”的方法记忆，即“钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金”。
金属活动性顺序可以作为金属能否与某些化合物的溶液发生置换反应的一种判断依据。
7、几种常见的金属矿物
地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除金、银等少数很不活泼的金属有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。
几种常见的金属矿物的名称和主要成分见下表。
金属矿物
赤铁矿
黄铁矿
菱铁矿
铝土矿
黄铜矿
辉铜矿
主要成分
Fe2O3
FeS2
FeCO3
Al2O3
CuFeS2
Cu2S
8、铁的冶炼
在实验室按照课本图8－22进行一氧化碳还原氧化铁的实验时，可以观察到的现象为：
红色的氧化铁粉末逐渐变成黑色粉末（铁粉），生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊（CO2）。
多余的一氧化碳气体有毒，尾气必须处理（如烧掉）。
工业上冶炼铁的原料、反应原理及主要设备见下表。
原 料
铁矿石、焦炭、石灰石等
主要反应原理
在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
其主要反应原理为：
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
主要设备
高 炉
9、根据化学方程式对反应物或生成物中含有某些杂质进行有关计算
化学方程式表示各种反应物和生成物纯物质之间的质量关系。
在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在根据化学方程式计算用料或产量时，对于含杂质的物质（不管是反应物还是生成物），必须换算成纯物质的质量，才能根据化学方程式进行计算。
10、铁制品生锈的条件及防锈方法
设计证明铁制品在什么条件下容易锈蚀的实验，首先要根据生活经验对铁制品生锈的条件进行假设。
铁制品在干燥的空气中不容易生锈，而在潮湿的空气中容易生锈，说明铁制品生锈可能与空气（氧气）和水都有关。
再控制条件，设计以下三个对比实验进行证明：
①常温下，在干燥的空气中铁钉不易生锈；
②在隔绝空气的条件下，铁钉与水接触也不易生锈；
③铁钉只有在潮湿的空气中（既有、又有氧气存在的条件下）容易生锈。
通过以上的实验可以得出结论：
铁生锈的条件是必须要有水和氧气。
铁锈（主要成分是Fe2O3·xH2O）很疏松，不能阻止里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。
依据铁制品生锈的条件，防止铁生锈的基本思路是破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品隔绝空气和水。
具体措施有：
在铁的表面涂油、刷漆、镀耐腐蚀的铬及制造耐腐蚀的合金等。
11 、金属资源的保护
金属资源有限。
废旧金属随意丢弃，不仅造成资源浪费，还会造成环境污染。
保护金属资源的有效途径有：
（1）防止金属锈蚀；
（2）金属的回收利用，既可节约金属资源和能源，还可减少对环境的污染；
（3）有计划、合理地开采矿物；
（4）寻找金属的代用品（塑料）。
三中考链接
【例1】下列物质中，属于金属材料的是（）
A．钢B．铝C．氧化铁D．金刚石
【解析】金属材料包括纯金属和合金：
A是铁的合金；B是纯金属，都属于金属材料；C是金属氧化物，而D为非金属，都不是金属材料。
【答案】A、B
【例2】（2003·吉林省）日常生活中所用的自来水管，你认为选用哪种管子既经济又耐用（）
A．普通钢管B．塑料管C．不锈钢管D．镀锌管
【解析】要从既经济又耐用的角度考虑，并要认真观察生活中常见的自来水管。
【答案】B
【例3】（2003·南京市）世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一。
铝的下列应用必须加以控制的是（）
A．用铝合金制门窗B．用铝合金做飞机材料C．用金属铝制装碳酸饮料的易拉罐D．用金属铝制电线
【解析】审题时应注意题中的前半部分。
经排查，只有饮料属于食品，而其余均不属于食品类。
故铝的四项应用中，必须控制的为C。
【答案】C
【例4】下列关于合金的说法正确的是（）
A．合金不能导电、传热B．合金属于纯净物C．合金没有延展性D．合金的很多性能与组成它们的纯金属不同
【解析】合金是混合物，不是纯净物；合金具有金属的性质，如导热性、传热性、延展性；由于组成的改变使得合金的很多性能与组成它们的金属不同。
【答案】D
【例5】（2003·江苏苏州）我国劳动人民在3000年前的商代就会制造出精美的青铜器。
青铜器是铜锡合金，它具有良好的铸造性、耐磨性和耐腐蚀性。
取某青铜样品8.1g，经分析其中含锡0.9g，则此青铜中铜与锡的质量比是（）
A．9∶2B．9∶1C．8∶1D．4∶1
【解析】本题以我国古代的青铜器为载体，考查了合金为混合物，其总质量等于各组分质之和这一知识点。
样品中锡的质量为0.9g，则铜的质量为8.1g－0.9g=7.2g，铜、锡质量比为：
7.2g∶0.9g=8∶1。
【答案】B
【例1】（2003·山东济南）中华民族在世界冶金史上曾谱写过辉煌的篇章，下图即为我国东汉晚期所铸的青铜奔马（马踏飞燕）。
早在2000多年前的西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”的记载，从现代化学的观点理解，这句话的涵义是（）
图
A．木炭还原氧化铜生成单质铜B．氧化铜在单质铁的催化作用下分解生成铜
C．氢氧化铜和铁的化合物反应生成铜D．单质铁从铜盐溶液中置换出铜
【解析】这里的曾青即铜的化合物，指的是铁与硫酸铜的反应。
【答案】D
【例7】（2004·佛山市）有X、Y、Z三种金属，只有Z能与稀H2SO4反应，当把Y放入X的盐溶液，Y表面有X析出，则这三种金属的活动性顺序是（）
A．Z>Y>XB．X>Z>yC．Y>x>ZD．Y>Z>x
【解析】在金属活动性顺序里，排在前面的金属能将排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
只有Z能与稀H2SO4反应，说明Z>H，而Y能与X的盐溶液反应，说明Y>X，故Z>Y>X。
【答案】A
【例8】（2004·河北省）某化学兴趣小组，为验证Fe、Cu、Ag3种金属活动性顺序，设计了如图所示的4种实验方案。
其中不能达到目的的是（）
【解析】在金属活动性顺序里排在前面的金属能将排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，C中Fe、Cu都能将Ag置换出来，故无法排出顺序，故C错。
【答案】C
【例9】如图所示，在杠杆的两端分别挂着质量相同的铜球和锌球，这时杠杆平衡。
然后将两球分别浸没在稀H2SO4和CuSO4溶液中片刻，下列说法中正确的是（）
A．只有左边烧杯中溶液的质量增加B．只有右边烧杯中溶液的质量增加
C．两边烧杯中的溶液质量都增加D．取掉烧杯后，杠杆仍然保持平衡
【解析】先分别考虑左右两边的反应情况及引起的溶液质量和金属质量的变化，再对照选项综合考虑。
左边铜与稀硫酸不发生反应，因此没有任何变化，右边锌与硫酸铜反应并置换出铜覆盖在锌表面，使溶液质量增加，金属质量减小。
【答案】B
例10 足量的镁、锌、铁与含等质量HCl的稀盐酸反应，下列图像正确的是（ ）
解析：
镁、锌、铁的金属活动性依次减弱，因此与盐酸反应的速率也依次减小，反映在图像中斜线的斜率也依次减小，也就是在反应的一段时间内，镁与盐酸反应产生的氢气的质量最多，锌次之，铁与盐酸反应产生的氢气最少。
而由于金属是足量的，金属与盐酸反应会随着盐酸逐渐耗尽而反应停止，因此，最终产生氢气质量取决于盐酸质量。
所以与含等质量HCl的盐酸反应的金属镁、锌、铁，最终生成氢气的质量是相等的。
答案：
D
【例11】实验室要除去细碎铜屑中的少量细碎铁屑。
某学生设计了两个方案：
①Cu，Fe
过滤→洗涤
②Cu，Fe
过滤→洗涤
两个方案中，较好的是_______（填序号），理由是：
_________________________________________。
你是否有更简单的方法？
若有，请写出做法：
______________________________________。
【解析】题目中的两种方案均可以去掉铜屑中的铁屑，①种方案消耗了盐酸除去了铁，没有增加铜；②种方案除去铁，同时增加了铜。
【答案】①；铁屑易溶于稀盐酸，反应较彻底，易于分离出铜；用磁铁吸去铁屑。
【例12】（2004·南昌市）请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题：
发现问题小丽发现盛水的铁锅在与水面接触的部分最易生锈；
小茜发现自己的铜制镜框表面出现了绿色的铜锈；
小玲发现苹果切开不久，果肉上产生一层咖啡色物质，好像生了“锈”一般。
提出问题
这三种物质“生锈”的原因是什么？
收集证据
（1）回忆已有知识：
铁生锈的条件是___________。
（2）查阅有关资料：
“铜锈”主要成分是Cu2（OH）2CO3（俗称铜绿）；苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的氧气发生了一系列的反应，生成咖啡色物质。
（3）实验探究：
将四小块铜片分别按下图所示放置一个月，观察现象如下表所示。
由实验可知：
铜生锈是铜与水_________、_________等物质共同作用的结果。
实验
装置
实验
现象
铜片
不生锈
铜片
不生锈
实验
装置
实验
现象
铜片
不生锈
铜片生锈且水面附近锈蚀最严重
得出结论
经过交流讨论，三位同学认为这些物质“生锈”除了可能与水有关外，还可能都与__________（填物质名称）有关。
反思与应用
（1）写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法___________________；
（2）请你提出一条延长食品保质期的建议_______。
【解析】本题是一道具有研究性学习性质的科学探究题，很好地考查了学生的科学素养。
铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触。
答题时要认真分析探究铜生锈的四个实验装置。
实验一中的铜片只与空气中氧气、二氧化碳接触，实验二中的铜片只与氧气、水接触（NaOH溶液吸收了空气中CO2）。
实验三中的铜片只与二氧化碳、水接触。
实验四中的铜片与氧气、水、二氧化碳都接触。
前三个实验中铜片都不生锈，只有实验四中铜片生锈。
说明铜生锈是铜与水、二氧化碳、氧气等物质共同作用的结果，其化学方程式为：
2Cu＋O2＋H2O＋CO2=====Cu2（OH）2CO3，由此得出结论，物质生锈除可能与水有关外，还可能都与氧气、二氧化碳有关。
根据生锈的条件可提出防锈措施及延长食品保质期的建议，只要合理即可。
【答案】收集证据：
（1）铁与氧气和水同时接触
（3）氧气二氧化硫
得出结论氧气
反思与应用
（1）保持金属制品表面的洁净和干燥（或表面形成保护膜）
（2）将食品进行真空包装（或充入氮气等）
名师同步点拨
1
2生铁和钢的比较
类 别
生 铁
钢
分 类
白口铁、灰口铁、球墨铸铁
碳素钢、合金钢
含碳量
2％～4.3％
0.03％～2％
机械性能
硬而脆
硬而韧、弹性好
冶 炼
主要设备
高炉
转炉、电炉、平炉
主要原料
铁矿石、焦炭、石灰石
生铁、氧气
主要原理
在高温下，用还原剂CO从铁的氧化物中将铁还原出来。
在高温下，用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量的碳和其他杂质转变为气体或炉渣而除去。
3铝、铁、铜等金属及其合金，都是生产、生活中应用广泛的金属材料。
这几种常用的重要金属除有共性之外，更值得注意的是它们有各自不同的特性。
考查的目的就是要求学生比较清楚地了解这几种重要金属的性质与性能差异，并能根据其性质选择确定用途，或由其用途推知该金属的主要特性。
因此，这些常用金属的性质以及性质特点，它们的应用范围，还有如何区别它们等都是值得注意的考查热点。
4、金属与酸、盐溶液的反应规律与金属活动性顺序以及它们之间的关系是非常重要的化学知识，这些知识所涉及到的内容都是考查的热点，具体有：
（1）通过一些反应事实、现象分析判断未知金属的活动性顺序，并作出相应的解释。
（2）根据金属与酸、盐溶液反应中的各种物质质量的变化趋势进行分析判断。
（3）不同金属与酸、盐溶液能否反应的判断以及反应先后（速率快慢）的分析。
（4）一定量的金属与酸、盐溶液反应后，对所得滤渣、滤液组成（构成）的分析判断。
（5）金属与酸、盐溶液反应中所涉及到的相关因素用函数图象表示或与物理学中力学、电学等知识结合。
5、金属资源与金属材料及其合金，都是人类生产、生活等各方面应用最广的物质材料。
作为资源我们应该加以保护，合理的开发利用；作为材料它的用途与其特性有关，特性又与其组成结构有关。
不同特性的金属，在应用上有着不同的选择、不同的范围。
因此，金属及其合金的性能与组成结构的关系；性能与用途的关系；还有在这些内容里反映出的量变引起质变的辩证关系；金属材料的防锈蚀保护及相关验证或探究实验等都是考查热点。
例题分析
例1、将一定量铝粉和氧化铜混合加热，反应的化学方程式为3CuO+2Al
3Cu+Al2O3。
反应结束后，为了检验氧化铜是否完全反应，取少量反应后的固体，加入足量稀硫酸，充分反应后，将铁片插入溶液中。
下列叙述的现象中，能够说明氧化铜没有完全反应的是（ ）
①加入稀硫酸后，有气泡生成
②加入稀硫酸后，没有气泡生成
③加入稀硫酸后，溶液中有红色不溶物质
④插入溶液中的铁片表面有红色物质析出
A.只有④ B.②③ C.③④ D.①③④
解析：
题中利用铝和氧化铜在强热下能发生反应的事实，设计问题，考查了学生综合利用所学知识解决相关问题的能力。
同时也让学生认识到判断一个反应是否进行完全，除了直接观察分析本身这一反应外，还可以用间接的方法进行。
解题的关键是注意题目要求：
能够说明氧化铜没有完全反应的事实。
另外分析如果CuO没有完全反应，那以后的反应事实应该是怎样的。
CuO没有完全反应就是有剩余，那么加入稀H2SO4就有CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O反应发生，该反应生成的CuSO4溶液中插入铁片就将有CuSO4＋Fe＝FeSO4＋Cu反应进行，该反应有一明显的现象是铁片表面有红色物质析出。
答案：
A
例2、放在手心里就能熔化的稀有金属镓，其沸点为2403℃，更奇妙的是镓熔化后在－120℃仍不易凝固；在常温下几乎不与氧气和水反应，但能溶于强酸和强碱；与其它金属融合可改善合金性能；与硫、硒等非金属化合可生成优质的半导体材料。
下列有关镓的用途的叙述错误的是（ ）
A.与硝酸反应制氢气 B.制作高温温度计 C.制晶体管材料 D.金与镓的合金用于镶牙
解析：
这是一道信息给予题，考查了学生学习利用信息以及根据已有的金属方面的知识解决问题的能力。
解题的关键在于学习好题中信息知识，特别是金属镓的性质，另外利用性质决定用途的原理与其它一些知识思考确定答案。
很显然，金属一般不会与氧化性酸（如硝酸、浓硫酸）反应产生氢气的。
答案：
A
例3、钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料，但全世界每年都有约四分之一的钢铁因生锈损失。
某化学课外活动小组，对钢铁制品锈蚀的条件进行如下探究，设计了如图所示的实验，据此回答下列有关问题：
（1）一周后，观察到编号为______的试管中的铁钉锈蚀严重。
（2）常温下，铁生锈的条件是铁跟_________________和________________等物质相互作用的结果，铁锈的主要成分是___________________________________（用化学式表示）。
（3）欲除去铁锈，同学们提出了三种不同的实验方法：
①用砂布擦；②用稀盐酸洗；③用稀碱液泡。
你认为最有效的方法是____________（填序号）。
（4）如何防止家庭中常用的铁制品生锈，简单易行的方法有（列举一种方法_____________________。
解析：
金属资源及金属材料是人类很早就认识到并加以利用的，当今应用更为广泛，其中钢铁是需求量最大的金属材料。
金属不同，性质有差异。
钢铁应用广泛是因为它有着良好的特性，但它也有一个严重不足：
在常温下的自然环境里易锈蚀。
钢铁锈蚀不仅影响其构件的美观，而且影响其性能和质量，还会造成金属资源的浪费。
这就要求我们研究钢铁生锈的原理，了解后才能更好、更有效地防止钢铁生锈。
考查的目的是培养和提高学生根据实际需要，设计实验、分析实验现象、利用实验研究问题的能力。
解题的关键是能依据实验目的，用比较的方法和用控制变量的思维方法得出钢铁生锈的条件：
同时有水和空气。
由此出发，联系所学的基础知识即可解答本题。
答案：
（1）B
（2）水（或H2O） 氧气（或O2） Fe2O3 （3）②
（4）保持铁制品的洁净和干燥；擦干后涂油等（其他合理的方法均可）
例4 怎样用简单的方法鉴别铁粉和石墨粉？
解析：
虽然铁粉和石墨粉都是黑色的粉末，但是它们的其他物理性质有很大的差别。
例如，铁粉能被磁铁吸引而石墨却不能，石墨粉有滑腻感，石墨粉的密度比铁粉小等。
利用这些物理性质的差别可以区分铁粉和石墨粉。
答案：
取两种粉末少许，用手触摸，有滑腻感的是石墨粉，没有的是铁粉；或分别用磁铁接近两种粉末，能够被磁铁吸引的是铁粉，不能被吸引的是石墨粉。
例5 小兰家中收藏一件清末的铝制佛像，该佛像至今仍保存完好。
该佛像仍未锈蚀的主要原因是（ ）
A．铝不易发生化学反应 B．铝的氧化物容易发生还原反应
C．铝不易被氧化 D．铝易氧化，但氧化铝具有保护内部铝的作用
解析：
铝制品在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的而且很稳定的氧化铝（Al2O3）薄膜，从而阻止铝进一步氧化。
答案：
D
例5．全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界年产量的1/4。
某同学想弄清楚铁生锈是否必须同时有空气和水。
他将干净的铁钉放入A、B、C三支试管中，进行研究。
（1）在图的每支试管中画出并标明所需的物质和用品。
（2）—周后，编号为 的试管中铁钉最易生锈。
（3）比较吐鲁番盆地和海南岛两地，铁生锈相对较慢的地区是 ，理由是 。
分析：
本题不仅考查了铁生锈的条件，也考查了研究铁生锈的过程。
铁生锈与氧气、水有关，可以控制条件，设计以下三个对比试验进行证明：
（1）铁钉只与干燥空气接触；
（2）铁钉只与水接触；（3）铁钉既与水又与空气接触。
本题还结合地理知识考查了不同地理位置、环境对铁生锈快慢的影响，体现了研究铁锈蚀条件的实际价值。
答案：
（1）如图
（2）B （3）吐鲁番 吐鲁番盆地气候干燥。
名师同步选题
一、选择题
1．下列化学反应中，与实验事实不符的是（ ）
A．铁和硫酸铜溶液反应得到铜 B．铁和稀硫酸反应放出氢气
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