第八单元金属和金属材料精讲精练.docx

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第八单元金属和金属材料精讲精练

第八单元金属和金属材料精讲精练

【中考透视】

1．本单元知识在中考中涉及的主要考点有：

常见金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用；生铁的冶炼原理；根据化学方程式进行有关不纯物质的计算；铁生锈的条件及其防护．其中金属的化学性质，金属活动性顺序的应用，铁生锈的条件及防护的实验探究，有关不纯物质的计算一直是中考的热点．

2．中考对本单元的考查常与生活和社会生产相联系，所占分值较高，常以选择、填空、实验、计算等题型为主，约占l0分，难度适中，重在考查学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，计算题常将化学原理、化学计算和生产实际紧密地结合起来，考查逻辑思维能力和灵活运用知识的能力．

3．中考对各考点的检测，不是放在知识的简单记忆和重现上，而是放在分析和解决问题的实际能力中．如吉林、哈尔滨、徐州等地就出现了结合生活中常见的现象考查金属活动性顺序和生铁冶炼知识的试题．

【知识网络图示】纯金属：

常见的有铁、铜、铝，钛、金等

金属材料合金：

常见的有铁合金（生铁、钢）、铜合金（青铜、黄铜）、铝合金、钛合

金金属的物理性质：

大多数具有导热性、导电性，延展性，有金属光泽等金属的用途

与氧气反应

干燥的空气中——稳定

置换反应：

A+BC=B+AC

金属的化学性质（以Fe为例）

潮湿的空气中——生锈（主要成分为Fe2O3·xH2O）

纯氧气中点燃——3Fe+2O2Fe3O4

金属和金属材料

与酸Fe+2HClFeCl2+H2↑在金属活动性顺序中排在反应

Fe+H2SOFeSO4+H2↑金属能置换酸中的H

盐是可溶于水的；只有排在前面的金属能把它后面的金属从其盐

溶液中置换出来；K、Ca、Na除外金属活动性顺序：

K、Ca、Na、Mg、A1，Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au

存在形式：

金、银以单质形式存在，其他大多数金属以化合物形式存在

铁的冶炼

原理：

3CO+Fe2O32Fe+3CO2

金属资源的利用和保护

有关含杂质物质的计算

生锈条件：

与O2、H2O同时接触

金属资源的保护

防止铁生锈的措施：

刷漆、涂油、烤蓝、制成合金等

防止金属锈蚀

保护金属资源的有效途径

金属资源的回收和利用

有计划地合理开采矿物寻找金属代用品

【名师解读】

一、知识性专题

专题1金属材料

【专题解读】金属材料包括纯金属和合金．

（1）金属的物理性质：

大多数金属具有金属光泽，密度和硬度较大，熔沸点较高，具有良好的延展性和导电、导热性，在室温下除汞外，金属都是固体，但各种金属的颜色、硬度、密度、熔点、导电性和导热性等性质差别较大，因此它们的用途也有较大区别．金属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，在考虑金属的用途时，还要考虑价格、资源、制成品是否美观、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．

（2）合金：

在一种金属中熔合某些金属或非金属而形成的具有金属特性的物质叫做合金．常见的合金有：

生铁、钢、铝合金、黄铜、钛合金等．合金与纯金属相比的优点有：

合金有许多优良的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，例如，合金的硬度一般比它的各成分金属的大，多数合金的熔点一般比它的各成分金属的低．使用不同的金属，改变原料的配比，改变生成合金的条件等可以制得具有不同性能的合金，因此，合金较纯金属有更广泛的用途．

例1请依据物质的性质、用途填空：

（1）在高层建筑的顶端都装有铁质避雷针；这是应用铁的.

（2）家用铁质水龙头通常镀铬或锌，原因是．

分析铁在空气中接触氧气和水会生锈，铁质水龙头露置在空气中且经常与水接触，容易生锈，镀铬或锌会在铁质水龙头表面形成一层保护膜而防止铁生锈．解答此题应了解物质的性质决定物质的用途．及防止铁器锈蚀的措施．

答案：

（1）导电性

（2）形成保护膜，隔绝空气和水（答案合理即可）

专题2金属活动性顺序的含义及应用

【专题解读】根据金属与稀盐酸或稀硫酸能否发生化学反应及反应的快慢，一种金属能否将另一种金属从它的化合物溶液中置换出来，可判断金属的活动性并加以应用．

金属活动性顺序为：

KCaNaMgA1ZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu金属活动性由强到弱

金属活动性顺序的正确应用：

（1）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强．

（2）在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸和稀H2SO4中的氢．

（3）在金属活动性顺序里，位于前面的金属（K、Ca、Na除外）能把位于后面的金属从它的化合物溶液中置换出来．位置越靠前的金属，其金属活动性越强，即金属原子越容易失去电子而成为金属阳离子．

例2北京2008奥运会金牌为金镶玉．某化学兴趣小组对金牌中金属成分提出猜想：

甲认为该金牌由金银合金制成，乙认为该金牌由金锌合金制成．为了验证他们的猜想，取制造这种金牌的材质粉末少量进行实验，下列试剂不能证明甲、乙猜想正确的是（）

A.硫酸铜溶液B．盐酸C.硫酸锌D．硝酸银溶液

分析此题考查金属活动性顺序的验证方法．活泼的金属可将相对不活泼的金属从其盐溶液中置换出来，金、银都不能从上述溶液中置换出单质，但如果是乙的猜想，材质粉末中的锌能从CuSO4溶液中置换出铜．从盐酸中置换出氢气，能从硝酸银溶液中置换出银，不能与硫酸锌反应．故选C．

【解题策略】在金属活动性顺序中，前面的金属（除钾、钙、钠外）能从后面金属的盐溶液中将其置换出来．

专题3金属资源的利用与保护

【专题解读】

（1）一氧化碳还原氧化铁的实验如图8-34所示．

实验步骤：

检查装置的气密性；装入药品并固定装置；点燃酒精灯；通入一氧化碳；点燃酒精喷灯；熄灭酒精喷灯；停止通入一氧化碳，熄灭酒精灯．

实验现象：

红色粉末变黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰．

化学方程式：

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，CO2+Ca（OH）2CaCO3↓+H2O，2CO+O22CO2.

（2）工业炼铁．

原料：

铁矿石、焦炭、石灰石等．设备：

高炉．

化学原理：

CO2CO2，CO2+C2CO，Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.

（3）铁的生锈、除锈和防锈：

生锈条件：

铁与氧气、水等共同作用．

铁锈性质：

疏松、易吸水的红褐色固体，不溶于水，但溶于酸．

防锈原理：

保持洁净且隔绝空气或防水．防锈措施：

保持洁净、干燥、在表面涂上保护膜等．

除锈方法

物理方法：

刀刮、砂纸打磨、高压水除锈．

化学方法：

酸洗，但酸不能过量．（4）保护金属资源的途径．

防锈、回收利用、有计划并合理地采矿、寻找金属的替代品．

例3矿物的储量有限，而且不能再生．根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物的开采的年限如图8-35所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）．回答下列问题：

（1）写出工业上利用CO还原赤铁矿（Fe2O3）的化学方程式.

（2）根据你平常的所见所闻及所学的化学知识，写出保护金属资源的方法（要求至少写出两种不同方法）．①；②．

分析CO具有还原性，可将Fe2O3中的Fe还原出来．金属资源是有限的，要合理、有计划地开采．

答案：

（1）Fe2O3+3CO3CO2+2Fe

（2）①回收利用废旧金属；②防止金属锈蚀（或寻找金属的代用品、合理开采矿物等）．

二、规律方法专题

专题4铁的氧化物中铁元素质量分数大小的比较

【专题解读】先令各氧化物中氧原子个数相同，再比较铁原子个数．铁原子个数越多，铁元素的质量分数越大．

例4现欲比较FeO、Fe2O3、Fe3O4三种铁的氧化物中铁元素质量分数的大小，下列方法中最简单的是（）

A.分别计算、比较三种物质中铁元素的质量分数

B．分别计算、比较三种物质中铁元素的质量

C.分别计算、比较三种物质中氧元素的质量

D．分别计算、比较当氧原子个数相同时，铁原子的质量之和

分析化学计算的方法和结果同样重要，本题不求计算结果，旨在考查对化学计算方法的灵活应用和深刻理解．化学计算的方法并不唯一，最重要的是如何用简单的方法，以最快的速度，最不易出错的方式解决问题．本题看似计算三种铁的氧化物中铁元素的质量分数，实质是比较当氧原子个数相同时，铁原子的质量之和的大小，上述物质的化学式可变形为12FeO、4Fe2O3、3Fe3O4．当氧原子个数相同时，三种物质中铁原子的质量比是12∶8∶9．故正确答案为D．

专题5置换反应

【专题解读】金属发生置换反应一般有两个类型，金属与酸溶液和其他化合物溶液的反应．金属发生置换反应时，要遵循金属的活动性顺序．在金属活动性顺序中，排在氢以前的金属能置换出来稀盐酸和稀硫酸中的氢，排在前面的金属（K、Ca、Na除外）能把排在后面的金属从它的化合物的溶液中置换出来．金属的以上反应规律可以迁移到非金属．

例5置换反应是化学反应的基本类型之一．

（1）金属与化合物溶液之间的置换反应，一般是活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从其化合物溶液中置换出来，如铜和硝酸银溶液反应，其化学方程式为.

（2）非金属单质也具有类似金属与化合物溶液之间的置换反应规律，即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其化合物溶液中置换出来，如在溶液中可发生下列反应：

Cl2+2NaBr2NaC1+Br2；I2+Na2S2NaI+S↓；Br2+2KI2KBr+I2由此可判断：

①S、Cl2、I2、Br2活动性由强到弱的顺序是．

②下列化学方程式书写错误的是（）

A．C12+2NaI2NaCI+I2B．I2+2KBr2KI+Br2

C．Br2+Na2S2NaBr+S↓D．C12+K2S2KC1+S↓

分析根据题意，活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从它的化合物溶液中置换出来．C12可从NaBr溶液中置换出Br2，证明C12活动性比Br2强；I2可从Na2S溶液中置换出S，证明I2活动性比S强；Br2可从KI溶液中置换出I2，证明Br2活动性比I2强．则S、C12、I2、Br2活动性由强到弱的顺序是Cl2＞Br2＞I2＞S．反过来，根据S、Cl2、I2、Br2活动性顺序可判断某些反应能否发生，Br2比I2活泼，I2不能从KBr溶液中置换出Br2，故B中的反应不能发生．

答案：

（1）Cu+2AgNO3Cu（NO2）2+2Ag

（2）①C12＞Br2＞I2＞S②B

【解题策略】把金属置换反应的规律迁移到非金属中来，判断非金属的活动性．

三、思想方法专题

专题6科学探究的方法

【专题解读】发现与提出问题、猜想与假设、设计实验方案、进行实验、收集证据、解释与交流，这是科学探究的几个基本环节．要善于从问题情境中提取一些有价值的可探究的问题，再围绕问题作出自己的猜想或假设，值得注意的是猜想一定要有事实根据或科学依据，是建立在一定知识基础上的猜想，不能胡思乱想，漫无边际．然后根据所学知识设计合理、可行的实验方案，从实验中找到有力的证据，并对所提出的问题作出科学的解释，得出正确的结论．最后还要善于反思，如实验不成功，要找出失败的原因，将自己的实验成果与同学们进行交流．

例6某课外小组为探究钢铁制品生锈的条件，进行了研究性学习．他们准备了以下实验用品：

刚洗净的4支试管、3枚铁钉、植物油、久置的蒸馏水、稀盐酸、镊子、滤纸，还需要的实验用品有等．

做实验时，发现铁钉上有锈，为了迅速除去铁锈，他们进行了下列实验操作