中考化学复习第4讲 金属与金属矿物精讲精练含答案.docx

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中考化学复习第4讲金属与金属矿物精讲精练含答案

第4讲金属与金属矿物

解读·考试说明

考点

3年考频

常考题型分析

金属的性质与用途

★★★

以选择题、填空题、实验探究题形式出现，主要考查金属的化学性质

金属的冶炼和防护

★★★

以选择题、填空题、实验探究题形式出现，主要考查铁的锈蚀及防护、铁的冶炼等

梳理·考点清单

考点一金属的性质与用途

基础梳理

1.金属的物理性质:

（金属都有光泽，如铁呈色、铜呈色;

（2）具有良好的性，如常用铜制作导线;（3）具有良好的性，如把铝制成铝箔，包装糖果;（4）具有良好的性，如用铁、铝制作炊具等。

2.金属的化学性质

（1）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

①常温下，铝能与氧气反应，在铝表面上生成一层氧化铝薄膜，化学方程式为，因此铝具有很好的抗腐蚀性能。

②加热时，铜与氧气反应，生成色固体，化学方程式为。

③“真金不怕火炼”说明在高温下，金（填“能”或“不能”）与氧气反应。

（2）较活泼的金属可以和稀盐酸（或稀硫酸）反应。

将表面积大小相同的镁片、锌片、铁片和铜片分别放入盛有相同体积、相同质量分数的稀盐酸中:

说明:

在相同条件下，金属的活动性越强，与酸反应的速率越快。

（3）金属能与盐溶液反应。

将铁钉浸入硫酸铜溶液中，可以看到铁钉表面有色固体析出，溶液逐渐变成色，化学方程式为。

这就是“曾青得铁则化为铜”的原理，是现代湿法冶金的先驱。

重难点解析

1.常见金属的物理性质与用途

（1）金属物理性质的共性:

常温下为固态（汞是液态）;有金属光泽;具有良好的导电性、导热性和延展性。

（2）金属物理性质的差异性

①大多数金属呈银白色，铜为紫红色，金为黄色。

需要注意的是某些金属变成粉末状时，金属的颜色可能也会发生变化，如铁粉的颜色是黑色、铝粉的颜色依然是银白色〕

②金属在密度、熔点、硬度、导电能力、导热性等方面存在较大的差异。

如熔点最高的金属是钨、导电性最好的金属是银。

（3）用途:

用作导线、饰品、炊具、灯丝等。

2常见金属的化学性质

（1）能与氧气反应生成金属氧化物，如

。

（2）较活泼金属能与酸（稀盐酸或稀硫酸）反应生成盐和氢气，如Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。

①规律:

在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属才能和稀盐酸（或稀硫酸）发生置换反应，生成氢气。

②应用:

实验室中用锌和稀硫酸（或稀盐酸）反应制取氢气;在相同条件下，根据金属与酸反应的剧烈程度，比较金属的活动性强弱。

（3）能与某些盐溶液反应生成新盐和新金属，如古代湿法炼铜的原理:

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。

①规律:

在金属活动性顺序中，排在前面的金属可以把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来（K、Ca、Na除外），可简记为“前换后、盐可溶”。

②应用:

根据金属与盐溶液间能否发生反应，比较金属的活动性强弱。

③将金属加入盐的混合溶液中时，金属先跟活动性最弱的金属的盐溶液反应，然后再与活动性较强的金属的盐溶液反应。

例如把锌放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，先与锌反应的是硝酸银，反应完全后剩余的锌再与硝酸铜反应、

3.设计实验验证三种金属的活动性

（1）两金夹一盐:

取活动性最强和最弱的金属和活动性居中的金属的盐溶液反应。

（2）两盐夹一金:

取活动性最强的金属的盐溶液、活动性最弱的金属的盐溶液和活动性居中的金属反应。

例如，验证锌、铜、银的活动性强弱，可以用的组合:

①锌片、银片、硫酸铜溶液;②硝酸锌溶液、硝酸银溶液、铜片。

重难点突破

例1.（2018·凉州区）2017年春季，在张献忠沉银现场，考古学家发现了金币、银币、铜币和银锭，还有铁刀、铁矛等兵器，金币、银币光亮如初，铁刀、铁矛锈迹斑斑。

下列说法不正确的是（）

A.金、银、铜、铁都是重要的金属资源

B.金和银的化学性质比铜和铁更稳定

C.自然界中，金、银、铜、铁主要以单质的形式存在

D.可以用银、铁、硫酸铜溶液验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序

【思路点拨】解答此题，需要熟知金属活动性顺序表，掌握金属与盐溶液反应的规律。

考点二金属的冶炼和防护

基础梳理

1.铁的冶炼

（1）工业上用铁矿石、焦炭、和空气为原料冶炼钢铁。

其中，焦炭具有两个作用:

一是提供热量，化学方程式为;二是提供CO，化学方程式为。

（2）在实验室中可以用CO跟氧化铁反应模拟工业炼铁，反应的化学方程式为。

2.金属的锈蚀与防护

（1）“暖宝宝”中发热剂的主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，其发热原理就是铁生锈时会放出热量。

①“暖宝宝”中发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与、共同作用才会生锈。

②发热剂成分中氯化钠的作用是。

③钢铁锈蚀的危害很大，请你列出两种减缓钢铁锈蚀的方法:

、。

（2）保护金属资源的途径:

、等。

重难点解析

1.工业炼铁

（1）原料:

铁矿石、石灰石、焦炭、空气。

①常用的铁矿石为磁铁矿（主要成分Fe3O4）和赤铁矿（主要成分Fe2O3）。

②石灰石的作用:

造渣剂，将铁矿石中的杂质（SiO2）变成炉渣而除去。

③焦炭的作用:

，

。

（2）设备:

高炉（如图1）。

（3）炼出的是生铁（含碳2%～4.3%），若需变成钢（含碳0.03%～2%），可用氧气将多余的碳等杂质除去。

2.实验室模拟炼铁的改进（如图2）

（1）装置A的优点:

将尾气引到酒精灯火焰处直接点燃，为反应提供能量，节约能源

（2）装置B的使用:

实验前用水量法测出“从玻璃旋塞至瓶口橡皮塞之间玻璃管和橡皮管的总容积”约18mL，轻轻打开旋塞和弹簧夹，石灰水流入烧杯中，当液面降低到18mL标记后，开始加热氧化铁。

装置B能较准确把握加热药品的时机，从而保证实验安全、节约CO，同时盛有石灰水的集气瓶还能起到检验二氧化碳、吸收二氧化碳、显示空气何时排完、收集尾气等作用。

3.金属资源的保护

（1）铁生锈。

①在潮湿的空气中，铁与氧气、水发生复杂的化学反应而生锈。

②铁锈疏松多孔，空气和水会“乘虚而入”，持续腐蚀铁制品;铁锈主要成分为氧化铁;常用稀盐酸（或稀硫酸）除锈。

③应用:

利用铁生锈放热的原理，制造“暖宝宝”;利用铁生锈消耗氧气的原理，将铁粉用作脱氧剂、测定空气中氧气的体积分数等。

④防锈措施:

覆盖保护膜（如刷涂油漆、镀金属、涂油等）;改变金属内部结构（如将铁制成不锈钢）;保持铁制品表面的干燥和洁净。

（2）金属资源的保护:

回收废旧金属;合理开发金属矿物;寻找金属替代品;防止金属锈蚀等。

重难点突破

例2实验室里，用如图所示装置进行还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。

关于该实验，下列说法错误的是（）

A.实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成

B.实验结束时，玻璃管中红棕色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁

C.反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成

D.为了减少空气污染，应增加尾气处理装置

【思路点拨】明晰反应前后玻璃管中固体质量变化的原因是解题的关键。

【分类练习】

考点一金属的性质与用途

1.（2018·南京）通常状况下，颜色呈紫红色的金属是（）

A.铁B.银C.铜D.铝

2.（2017·苏州）下列关于金属的说法中，不正确的是（）

A铜有良好的导电性，常用于制作导线

B.所有的金属都能与稀盐酸反应

C.铁制品在干燥的空气中不易生锈

D.不锈钢具有较强的耐腐蚀性，可用于制作医疗器械

3.（2018·盐城）分别把X、Y、Z三种金属加入稀盐酸中，只有Z表面无现象，Y加入X的硝酸盐溶液中，有X析出则三种金属的活动性顺序是（）

A.Y>X>ZB.X>Y>Z

C.X>Z>YD.Z>Y>X

4.（2017·青岛）下列防锈措施不合理的是（）

A.钢管存放在于燥的地方

B.用盐水清洗菜刀

C.及时清除铁制品表面的锈渍

D.在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属

5.（2018·徐州）纳米铁粉在空气中不易自燃，但稍加热即可剧烈燃烧，如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。

下列说法不正确的是（）

A.纳米铁粉燃烧的化学方程式为

B.水可防止生成物溅落炸裂瓶底

C.激光手电照射使纳米铁粉的着火点降低

D.气球先膨胀后又变小

6.（2018·连云港）已知:

金属X在常温下能与空气中的氧气反应，而金属Y和Z不能;将Y、Z分别投入稀盐酸中，Y溶解并产生气泡，Z无变化。

下列说法正确的是（）

A.X氧化物的化学式只能表示为XO

B.Y能将X从它的盐溶液中置换出来

C.Z在自然界中只能以单质形式存在

D.三种金属的活动性顺序:

X>Y>Z

7.（2018·无锡）已知:

。

为探究铜和浓硫酸的反应及生成的二氧化硫气体的部分性质，某同学设计如图实验（图中脱脂棉团蘸有紫色石蕊试液）。

关于该实验的说法错误的是（）

A.与鼓气球相连接的导管需插入浓硫酸中

B.该装置便于控制铜和浓硫酸反应的发生和停止

C.铜丝绕成螺旋状是为了加快铜和浓硫酸的反应

D.实验中可观察到脱脂棉团变红

8.（2018·盐城）有一包金属粉末，可能由Mg、Zn、Fe、A1、Ag等金属中的一种或几种组成。

取该样品2.4g，加入100g稀硫酸恰好完全反应，得0.2gH2和无色溶液。

下列说法正确的是（）

A.样品中一定只含有Mg

B.样品中一定不含有Ag，可能含有Fe

C.无色溶液中溶质总质量为12g

D.稀硫酸的溶质质量分数为19.6%

9.（2017·宿迁）人类社会的发展离不开金属。

（1）钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的等物质发生化学反应的结果。

（2）在空气中，铝的表面易生成致密的氧化膜，氧化膜的主要成分是。

（写化学式）。

（3）某同学取少量工厂废液[溶质是AgNO3、Cu（NO3）2]，向其中加入一定量的金属锌，反应结束后，发现溶液仍然是蓝色。

据此推断，反应后溶液中一定含有的溶质是。

10.（2018·常州）研究小组同学对铝和稀盐酸的反应进行了探究。

如图1所示实验，先检查装置气密性，再将橡皮塞连接气体压力传感器，烧瓶中放入铝片和稀盐酸，塞紧瓶塞并打

开仪器，一段时间后，得到如图2所示的气体压强与时间的关系曲线图。

（1）铝与稀盐酸反应的化学方程式为。

（2）AB段气体压力变化不明显的原因是；CD段气体压力逐渐下降的原因是。

（3）从BC段看反应的速率是先变快后变慢，导致变慢的因素有（填序号）.

A.铝片的表面积

B.盐酸的浓度

C.温度

11.（2018·徐州）为了探究金属活动性，将锌和铜分别放入稀硫酸中，铜不反应而锌的表面有气泡产生，写出锌和稀硫酸反应的化学方程式:

。

老师告诉学生，铜和浓硫酸在加热的条件下也能反应且产生气体。

【提出问题】铜与浓硫酸反应的生成物是什么?

其中气体是什么?

【猜想假设】同学们对产生的气体作出了猜想

猜想一:

氢气;

猜想二:

二氧化硫;

猜想三:

氢气和二氧化硫的混合物。

【查阅资料】

（1）二氧化硫可以使品红溶液褪色，也能和碱性溶液反应。

（2）

。

【实验探究】师生设计了如下装置进行实验（部分仪器省略），请完成下列表格。

【表达交流】

（1）在步骤③中，鼓入空气的目的是。

（2）请完成铜与浓硫酸反应的化学方程式:

。

【反思拓展】

（1）若将装置A中铜丝换成锌片，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐变小，装置D玻璃管中看到的现象是。

（2）下列各组药品能够证明锌的活动性比铜强的是（填序号）。

①锌、铜、稀盐酸②锌、硫酸铜溶液③锌、铜、氯化镁溶液

考点二金属的冶炼和防护

12.（2017·淮安）某博物馆藏有一柄古代铁剑，为防止其生锈，下列做法合理的是（）

A.定期用清水冲洗，除去灰尘

B.放于体验区，让观众触摸

C.用盐水除去铁剑上的锈斑

D.放在充满氮气的展览柜中

13.（2016·常州）下列情况下，埋在地下的铸铁管道最易生锈的是（）

A.在潮湿、疏松、透气的土壤中

B.在干燥、疏松、透气的土壤中

C在潮湿、致密、不透气的土壤中

D.在干燥、致密、不透气的土壤中

14.（2018·巴中）用“W”型管进行微型实验，如图所示，下列说法错误的是（）

A.a处红棕色粉末变为黑色

B.a处实验结束时先停止通入CO，后停止加热

C.b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成

D.可利用点燃的方法进行尾气处理

15.（2018·淮安）铁是目前使用最广泛的金属，请回答:

（1）铁可以用来制作炊具，这是利用了铁的性。

（2）相比于黄铁矿（主要成分FeS2），工业上选赤铁矿（主要成分Fe2O3）为原料炼铁的优点是。

（3）金属腐蚀造成的损失巨大，钢铁防腐尤为重要。

下列钢铁制品的防护措施不合理的是（填序号）。

A.在车船的表面喷涂油漆

B.将使用后的菜刀用布擦干

C.在铁制品表面镀上一层锌

D.用洗涤剂把铁制品表面的油污洗净

16.（2017·杭州）小金利用图示装置进行甲、乙对比实验，探究温度对CO和Fe2O3反应的影响（固定装置略）。

（1）从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是。

（2）完全反应后，两组的生成物均为黑色粉末（纯净物），分别用两组生成物进行以下实验:

①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是。

②小金查阅资料后发现Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应，故猜想乙组的生成物为Fe3O4。

他又发现m2恰好为g，这可成为支持上述猜想的新证据。

（3）甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的（填写化学性质）。

17.（2018·常州）铁的治炼与利用是学习和研究化学的重要课题。

Ⅰ.铁的冶炼，竖炉炼铁的工艺流程如图1所示

（1）“燃烧室”中CH4燃烧的作用是。

（2）写出“还原反应室”中炼铁的一个反应的化学方程式。

（3）CH4与高温尾气中的CO2或H2O都能反应生成CO和H2，则16gCH4在催化反应室中完全反应后，理论上得到H2的质量（m）范围是。

Ⅱ.铁的利用，利用铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）处理含有Cu（NO3）2、Pb（NO3）2和Zn（NO3）2的铜冶炼废水。

在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中重金属离子的去除率，实验结果如图2所示。

（4）铁炭混合物中铁的质量分数为100%时，水中的Cu2+、Pb2+能被除去而Zn2+不能被除去，其原因是。

（5）铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能除去水中少量的重金属离子，其原因是。

（6）处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为。

参考答案

考点一金属的性质与用途

【基础梳理】

1.

（1）银白紫红

（2）导电（3）延展（4）导热

2.

（1）①致密的

②黑

③不能

（2）Mg+2HCl=MgCl2+H2↑

Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

（3）红浅绿Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

【重难点突破】

例1C

考点二金属的冶炼和防护

【基础梳理】

1.

（1）石灰石

（2）

2.

（1）①氧气水

②加快铁的锈蚀

③涂油镀金属（或烧涂搪瓷、保持铁制品干燥等）

（2）防止金属锈蚀回收利用金属（或合理开发金属矿物等）

【重难点突破】

例2C

中考·分类练习

1.C

2.B

3.A

4.B

5.C

6.D

7.A

8.C

9.

（1）氧气和水蒸气

（2）A12O3

（3）硝酸铜和硝酸锌

10.

（1）2Al+6HCl=2A1Cl3+3H2↑

（2）铝表面的氧化铝先与盐酸反应盐酸的浓度降低

（3）B

11.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

【实验探究】①品红溶液褪色②二④蓝

【表达交流】

（1）排出装置中的SO2，让NaOH溶液充分吸收，防止污染空气等

（2）2H2O

【反思拓展】

（1）黑色变红（铜网变红、氧化铜变红、玻璃管口有水珠等）

（2）①②

12.D

13.A

14.B

15.

（1）导热

（2）含铁量高，不会造成酸雨

（3）D

16.

（1）导管后放一点燃的酒精灯或在导管后扎气球

（2）①Fe+2HCl=FeCl2+H2↑②4.64

（3）还原性

17.Ⅰ.

（1）燃烧产生热量、做生产合成气的原料

（2）

（3）4g≤m≤6g

Ⅱ.（4）铁的金属活动性排在锌的后面

（5）活性炭对铜离子和错离子具有吸附性

（6）50%