浙教版科学2015年中考复习《中考拐点》第35课时金属及冶炼

1、金属及冶炼金属及冶炼分类一分类一 金属材料金属材料 金属的物理共性金属的物理共性：大多数金属呈_色，常温下为_体， 具有良好的_性、_性和_性，但铜呈_色，金呈_色，常温下汞为_体。银白银白固固导电导电导热导热延展延展红红黄黄液液分类二分类二 金属的活动性金属的活动性1.金属的化学性质 （1）与O2反应 在加热或点燃的条件下，五种金属与氧气反应比较请分别写出Mg、Al、Fe、Cu与O2反应的实验现象及化学方程式：镁在空气中燃烧： 现象_，发出_，放出_，生成一种_色的固体，反应方程式：_；铝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，发出_，反应方程式：_；剧烈燃烧剧烈燃烧耀眼的白光耀眼的白光大量的热大量的热白白

2、明亮的白光明亮的白光铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，_，放出大量的热，生成_，反应方程式：_；铁较长时间放在潮湿空气中，表面慢慢有_色的物质生成,主要反应方程式：_；铜在空气中加热，冷却后表面变黑，反应方程式：_。火星四射火星四射一种黑色的固体一种黑色的固体红棕红棕4Fe+3O4Fe+3O2 2= =2Fe2Fe2 2OO3 3（2）与酸反应Mg与盐酸反应的化学方程式：_。 Al与盐酸反应的化学方程式：_。 Zn与盐酸、稀硫酸反应的化学方程式： _；_。 Fe与盐酸、稀硫酸反应的化学方程式： _；_。Mg+2HClMg+2HCl= =MgClMgCl2 2+H+H2 22Al+6HCl2Al+6H

3、Cl= =2AlCl2AlCl3 3+3H+3H2 2Zn+2HClZn+2HCl= =ZnClZnCl2 2+H+H2 2Zn+HZn+H2 2SOSO4 4= =ZnSOZnSO4 4+H+H2 2Fe+2HClFe+2HCl= =FeClFeCl2 2+H+H2 2Fe+HFe+H2 2SOSO4 4= =FeSOFeSO4 4+H+H2 2检验产生的气体的方法：用大拇指堵住收集有锌与稀盐酸反应释放出的气体的试管口，将燃着的火柴接近试管口，松开拇指发现_。Mg与盐酸反应产生的气体也可这样检验。比较五种金属与酸反应的剧烈程度，可知活动性越_的金属，与酸反应也越剧烈。但铝由于表面_的作用，开

4、始反应比铁还要慢，但后来反应比锌还要快。金属+酸（稀HCl、稀H2SO4）盐+H2条件：在金属活动顺序表中，_的金属才能与酸反应。如铜和稀盐酸不能反应，因为铜在金属活动顺序表中，位于_。有尖锐的爆鸣声有尖锐的爆鸣声强强氧化膜氧化膜氢前面氢前面氢的后面氢的后面（3）与某些盐溶液反应Fe与CuSO4溶液反应的化学方程式：_。Cu与AgNO3溶液反应的化学方程式：_。金属+盐（溶于水）新金属+新盐条件：只有活动性强的金属才能将另一种活动性弱的金属从它的盐溶液中转置换出来;反应物中的盐要求是可溶性的盐;活泼金属（K、Ca、Na等）由于会和水反应，要除外。Fe+CuSOFe+CuSO4 4= =FeSO

5、FeSO4 4+Cu+CuCu+2AgNOCu+2AgNO3 3= =CuCu（NONO3 3）2 2+2Ag+2Ag2.金属活动性顺序（1）金属活动性顺序：_（2）意义在金属活动顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越_，金属_的能力越强。（3）两个重要应用在金属活动性顺序里，位于_的金属能置 换出酸溶液里的氢。金属活动性顺序里位于_的金属能把位于_的金属从它的_中置换出来（K、Ca、Na除外）。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （HH） Cu Hg Ag Pt Cu Hg Ag Pt AuAu强强失去电子失去电子氢前面氢

6、前面前面前面其后其后盐溶液盐溶液分类三分类三 金属的防腐金属的防腐1.金属腐蚀的条件一段时间后观察结果A、B比较说明铁生锈需要_；A、C比较说明铁生锈需要有_；A、D比较说明铁生锈还与其内部结构有关。结论：铁制品锈蚀的条件：铁与_、_直接接触。该反应属于_氧化。空气空气水水水蒸气水蒸气氧气氧气缓慢缓慢2.防止金属腐蚀的常用方法方法分类四分类四 金属的冶炼金属的冶炼1.金属冶炼就是要把金属从_态变成_态。化合化合游离游离2.氢气还原氧化铜氢气还原氧化铜操作：（1）在一支试管中加入少量氧化铜，通入氢气。（2）过一会儿，再给氧化铜加热。（3）反应完成后停止加热，继续通氢气，直到试管冷却。现象：黑色氧

7、化铜逐渐变成_，管壁有_产生。反应的化学方程式为：_。注意事项：“酒精灯迟到早退”，即开始时要先通入_后_（目的是_，防止氢气与管内空气混合受热发生_）；实验结束时要先_，继续通入_至试管_（防止生成的铜受热被氧化成_）。光亮的红色固体光亮的红色固体水珠水珠氢气氢气加热加热排净管内空气排净管内空气爆炸爆炸停止加热停止加热氢气氢气冷却冷却CuOCuO3.还原氧化铁的实验还原氧化铁的实验（1）现象：_色氧化铁粉末变为_色，澄清石灰水_， 导管口有_色火焰产生。 注意事项a.操作步骤：实验开始时，先_后_。 实验完毕后，先_后_。 b.尾气处理：排放的尾气不能直接排入空气中， 应用_法或_法处理。

8、(2)炼铁的过程 原料：_、_、_。 原理：_。红红石灰石石灰石焦炭焦炭黑黑变浑浊变浑浊蓝蓝通入通入COCO加热加热停止加热停止加热停止通入停止通入COCO点燃点燃气球收集气球收集铁矿石铁矿石分类五分类五 氧化还原反应氧化还原反应1.氧化反应氧化反应：物质和_发生的化学反应叫做氧化反应。2.还原反应还原反应：含氧化合物中的氧被_的反应叫还原反应。一种物质被氧化，同时一定有一种物质被还原，即：一种物质得氧必然另一种物质失氧。因此，氧化反应和还原反应相互依存，同生同灭。3.氧化剂氧化剂：提供氧的物质叫氧化剂。在反应中表现出具有氧化性。4.还原剂还原剂：夺取氧的物质叫还原剂。在反应中表现出具有还原性

9、。氧氧夺去夺去焦点焦点1 物质的氧化性与还原性物质的氧化性与还原性例例1铁的使用非常广泛，但较容易生锈。（1）工业上炼铁的反应原理是：3COFe2O3高温2Fe3CO2,该反应中一氧 化碳（CO）会夺取氧化铁（Fe2O3）中的氧，这说明一氧化碳具有_性。（2）根据下图所示实验现象，可以得出铁生锈的条件之一是_。还原还原需要有水需要有水 解析解析 （1 1）在工业炼铁的反应原理中，）在工业炼铁的反应原理中，COCO夺取了夺取了FeFe2 2O O3 3中的氧元素，表现中的氧元素，表现出具有还原性。（出具有还原性。（2 2）实验中的变量是有无水，结果是有水环境中铁生锈，）实验中的变量是有无水，结果

10、是有水环境中铁生锈，干燥环境中铁未生锈，故断定铁生锈的条件之一是需要有水。干燥环境中铁未生锈，故断定铁生锈的条件之一是需要有水。对点训练1.航天科学技术测得，三氧化二碳（C2O3）是金星大气层的成分之一，化学性质与一氧化碳相似。下列有关三氧化二碳的说法不正确的是（ ）A.C2O3中碳元素的质量分数约为33.3% B.C2O3具有还原性C.充分燃烧的产物是CO2 D.C2O3能使澄清石灰水变浑浊分类五分类五 氧化还原反应氧化还原反应DD焦点焦点2 从化合价升降角度分析氧化还原反应以及与四大基从化合价升降角度分析氧化还原反应以及与四大基 本反应类型的关系本反应类型的关系例例2在3CO+Fe2O3=

11、2Fe+3CO2反应中，碳元素的化合价由+2价变为+4价，铁元素的化合价由+3价变为0价，像这种在化学反应前后化合价改变的反应属于氧化还原反应。据此判断，下列反应属于氧化还原反应的是（ ）A.CO2+H2O=H2CO3 B.2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3CuC.CaCO3=CaO+CO2 D.Cu（OH）2+2HCl=CuCl2+2H2O高温高温B B 解析解析 根据题目提供的信息，根据题目提供的信息，“在化学反应前后化合价改变的反应属于氧化在化学反应前后化合价改变的反应属于氧化还原反应还原反应”，可以逐个判断四个选项中化学反应前后，各元素的化合价有无，可以逐个判断四个选项中化学

12、反应前后，各元素的化合价有无发生改变；也可直接看选项发生改变；也可直接看选项B B，由于有单质参与反应，有单质生成，必有元素，由于有单质参与反应，有单质生成，必有元素的化合价发生变化，故必选的化合价发生变化，故必选B B。对点训练2.(2015泰安模拟）在化学反应前后，物质所含元素化合价发生变化的反应是氧化还原反应，它与化学反应基本类型间的关系如图所示，下列示例中错误的是（ ）A.阴影1：C+O2=CO2B.阴影2：H2CO3=H2O+CO2C.阴影3：3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2D.阴影4：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu焦点焦点2 从化合价升降角度分析氧化还原反应以及与四大基从化

13、合价升降角度分析氧化还原反应以及与四大基 本反应类型的关系本反应类型的关系B B点燃高温焦点焦点3 金属活动性的探究金属活动性的探究例例3为了验证铁、铜、银的金属活动性顺序，设计了如下实验：.将铁片浸入稀硫酸.将铜片浸入稀硫酸.将铁片浸入硝酸银溶液（1）上述实验_（选填“能”或“不能”）验证三种金属的活动性顺序。（2）将铁、铜、银三种金属浸入_（只填一种）溶液，即可验证它们 的活动性顺序。不能不能硫酸铜硫酸铜 解析解析 （1 1）根据所学金属活动顺序可知铜不能与硫酸反应，铝可以与硫酸反）根据所学金属活动顺序可知铜不能与硫酸反应，铝可以与硫酸反应，铁能将银从其盐溶液中置换出来，可验证活动性顺序中

14、的铁铜，铁应，铁能将银从其盐溶液中置换出来，可验证活动性顺序中的铁铜，铁银，但还不能验证铜银。银，但还不能验证铜银。 （2 2）根据三种金属的活动性顺序选择药品，可）根据三种金属的活动性顺序选择药品，可选择两头金属中间盐，中间金属两头盐，都可以验证三种金属的活动性顺序。选择两头金属中间盐，中间金属两头盐，都可以验证三种金属的活动性顺序。故这里选择可溶性铜盐。故这里选择可溶性铜盐。对点训练3.生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛。嗜热细菌在6580酸性水溶液及氧气存在下，能氧化黄铜矿（主要成分Fe）产生硫酸盐，进而生产铜和绿矾，主要流程如下：(1)分离出矿渣的操作是_。(2)若试剂b为Fe粉，反应的

15、化学方程式为_。(3)氢氧化铁与试剂a发生中和反应，反应的化学方程式为 _。焦点焦点3 金属活动性的探究金属活动性的探究过滤过滤Fe+CuSOFe+CuSO4 4= =Cu+FeSOCu+FeSO4 4Fe(OH)Fe(OH)3 3+3H+3H2 2SOSO4 4= =FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3+3H+3H2 2OO例例4（2013 台州）较活泼金属能否将较不活泼的金属从它的盐溶液中置换出来，小美、小丽同学做了金属钠与硫酸铜溶液反应的实验。【实验一】把一块比绿豆略大的金属钠，放入盛有20mL硫酸铜溶液的烧杯中，发现金属钠浮在液面上不停打转，并发出嘶嘶声，烧杯发烫。表层溶液中出

16、现了蓝色絮状沉淀，絮状物慢慢下沉渐渐增多，并没有出现紫红色的铜。正准备整理器材时，她们突然发现蓝色沉淀渐渐变黑。【提出问题】生成的黑色固体是什么物质？【实验二】搭建分离装置，经过_、洗涤、干燥，得到少量的黑色粉末。【查阅资料】常见的黑色不溶于水的固体有：四氧化三铁、二氧化锰、氧化铜、炭粉等。过滤过滤小丽猜想：黑色固体可能是氧化铜，不可能是四氧化三铁、二氧化锰、炭粉。你认为小丽做出如此判断的依据是_。小美猜想：黑色固体可能是氧化铜和铜的混合物。依据是量少而又细小的铜粉掺杂在氧化铜之间可能看不清。【实验三】为了进一步证实该黑色固体中是否含有铜，她们取少量该粉末放入试管，加入一定量_的溶液，略微加热

17、，发现固体全部消失，从而证实了_同学的猜想是正确的。那么蓝色絮状沉淀怎么变成黑色固体的呢？【查阅资料】Cu（OH）2的起始分解温度约66。【实验反思】至此，谜底全部解开。为确保蓝色沉淀不分解，实验过程中要注意：（1）控制实验的初始温度；（2）放入的金属钠需适量； （3）_。质量守恒定律质量守恒定律稀盐酸（或稀硫酸）稀盐酸（或稀硫酸）小丽小丽硫酸铜溶液用量不能太少硫酸铜溶液用量不能太少解析要从溶液中得到黑色固体，需要过滤、洗涤、干燥。Na与CuSO4溶液混合，生成物不可能是Fe3O4、MnO2、炭粉，原因是化学反应前后，元素的种类不变。为证实CuO中是否混有Cu，可以加稀HCl，看固体是否全部溶

18、解。为确保蓝色沉淀不分解，要注意：实验的温度要低，如果高了Cu（OH）2会分解；放入的钠要适量；CuSO4的量不能太少。4.小彬同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动。【查阅资料】铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液铝是银白色有光泽的金属，能与稀硫酸反应，生成无色的硫酸铝溶液 【预测】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是：Cr、Al、CuAl、Cr、Cu

19、Al、Cu、Cr【实验过程】取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮。焦点焦点3 金属活动性的探究金属活动性的探究【回答问题】（1）用砂纸打磨金属片的目的是_。（2）实验一所发生反应的化学方程式是_。（3）小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属 活 动 性 顺 序 中 的 相 对 位 置 关 系 ， 小 燕 认 为 不 可 行 ， 理 由 是_。（4）小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，这三种药品可以是_。【归纳】比较金属活动性强弱的方法有：_；_。除去金属表面的氧化物（或污物）除去金属表面的氧化物（或污物）Cr+HCr

20、+H2 2SOSO4 4= =CrSOCrSO4 4+H+H2 2无法比较铬和铝的金属活动性强弱（合理答案均可）无法比较铬和铝的金属活动性强弱（合理答案均可）AlAl、CrSOCrSO4 4溶液、溶液、CuCu或或AlAl2 2（SOSO4 4）3 3 溶液、溶液、CrCr、CuSOCuSO4 4溶液溶液 通过金属与酸反应判断金属活动性强弱通过金属与酸反应判断金属活动性强弱通过金属与盐溶液反应判断金属活动性强通过金属与盐溶液反应判断金属活动性强弱弱焦点焦点4 金属的冶炼金属的冶炼例例5某研究性学习小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响（固定装置略）。查阅资料：CO2+Zn=CO+Z

21、nO；FeCl3溶液遇KSCN溶液变红。 请回答下列问题：（1）仪器a的名称是_，装置B的作用是_， 尾气处理的方法是_。酒精灯酒精灯酒精灯除去多余的二氧化碳酒精灯除去多余的二氧化碳点燃或收集点燃或收集（2）将研究小组分为两组，按如图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D进行加热，其产物均为黑色粉末（纯净物）。两组分别用产物进行以下实验：则甲组步骤1中反应的化学方程式是_，乙组得到的黑色粉末是_。（3）从安全考虑，本实验应在装置_和_之间添加装置E防止倒吸。（填字母编号）（4）该对比实验结果表明CO的还原能力随温度的升高而_（填“增强”或“减弱”）。FeFe3 3OO4 4+8

22、HCl+8HCl= =FeClFeCl2 2+2FeCl+2FeCl3 3+4H+4H2 2OO铁粉铁粉A AB B增强增强解析（1）a是酒精灯；因为后面要通过F检验CO与Fe2O3反应的产物CO2，所以装置B的作用是除去CO中的CO2；尾气中含有有毒气体CO，采用点燃的方法或收集的方法可除去CO；（2）一氧化碳和氧化铁反应的固体产物为黑色，可能是铁粉、四氧化三铁或二者的混合物；取黑色粉末加入盐酸，甲组观察到黑色固体溶解，无气泡，说明没有铁粉的产生，溶液呈浅黄绿色（ 含两种金属离子），取步骤1所得溶液，滴加KSCN溶液，变成红色，说明含有氯化铁，另外还产生浅绿色的氯化亚铁，结合反应前后元素的种

23、类不变，还会产生水，因此反应的方程式为：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O；分析乙组现象，乙与盐酸反应产生气体，溶液为浅绿色，因此为铁粉；（3）若A处停止加热后，会使玻璃管骤冷，液体沿着导管倒流进A装置，因此需要在A和B之间加一个防倒吸装置；（4）通过对比甲组和乙组实验可知，乙组使用酒精喷灯使氧化铁还原更彻底，因此该对比实验结果表明CO的还原能力随温度的升高而增强。对点训练5.在学习“金属的冶炼”时，某学习小组用如图所示的装置测量氧化铜样品中氧化铜的质量分数，实验所取氧化铜样品质量为10克。(所含杂质不参加反应)(1)该实验利用了一氧化碳的_性，玻璃管内观察到的现象是_(

24、2)甲同学的方法：先测出氢氧化钠浓溶液的质量为50克，待反应完全后再次称量，质量为54.4克。则样品中氧化铜的质量分数为_。焦点焦点4 金属的冶炼金属的冶炼还原还原黑色固体变成红色黑色固体变成红色80%80%(3)乙同学的方法：先称量出玻璃管及样品的总质量为m1，待反应完全后再次称量，质量为m2，利用m1m2的值，求出样品中氧化铜的质量分数。其中m1m2的值是指_的质量。(4)同学们查阅到CO除了具有可燃性、难溶于水等性质外，还具有毒性。因此，本实验中还需对尾气进行处理。请你提出一种处理方法_氧化铜中氧元素氧化铜中氧元素将尾气点燃将尾气点燃( (或用气囊收集后集中处理或用气囊收集后集中处理)

25、) 焦点焦点5 金属与酸反应的探究金属与酸反应的探究例例6小明把过量锌粒加入装有盐酸的试管中，发现随着反应的进行，产生气体的速度逐渐加快，一段时间后逐渐减慢，最后停止产生气体。在反应过程中，溶液的温度也先随之升高，最后下降到室温。于是，小明设计实验来探究“一定质量的某种金属和同体积盐酸反应快慢的影响因素”。测得实验数据如下：（1）分析实验数据得出：一定质量的某种金属和同体积盐酸反应，影响金属 和酸反应快慢的主要因素有 _。（2）可以通过比较_ 实验数据来确定金属和酸反应的快慢。（3）过量锌粒加入盐酸中，反应开始的一段时间，反应速率逐渐加快，而不 是逐渐减慢，请分析原因： _盐酸溶液浓度、反应时

26、溶液温度盐酸溶液浓度、反应时溶液温度反应开始到反应开始到2 2分钟产生的气体体积（或相同时间内产生的气体分钟产生的气体体积（或相同时间内产生的气体体积）体积）温度对反应速率的影响大于盐酸溶液浓度对反应速率的影响温度对反应速率的影响大于盐酸溶液浓度对反应速率的影响解析（1）酸与金属反应的速度，除本身活动性强弱因素外，还受浓度、温度等因素的影响，通过控制变量的方法，对上述因素进行研究，可以发现1、2、3的变量是盐酸溶液浓度，1、4，2、5，3、6的变量是温度，故可得出影响金属与酸反应快慢的因素是盐酸溶液浓度和反应时溶液温度（2）运用转化思想，反应的快慢可以看产生气泡的快慢与气泡的大小，但准确的还是

27、应该看一段时间内产生气体量的多少进行比较，当然要保证这个时间段内都在反应。（3）若只从反应物的浓度角度思考，应该是随着反应的进行，酸的浓度降低，反应速度减慢。反应开始的一段时间，反应速率逐渐加快，而不是逐渐减慢。这就要其他方面找原因，既然影响反应速度的因素不只是浓度，还有温度因素，所以从题目提供的信息“在反应过程中，溶液的温度也先随之升高”，可推知温度对反应速率的影响大于盐酸溶液浓度对反应速率的影响。对点训练6.在做锌与稀硫酸反应实验时，小丽同学发现试管中产生气泡的速度先变快后变慢。这一现象引起了同学们的思考，化学反应的快慢会受到哪些因素的影响呢？他们设计了如下的实验方案进行探究：分三次取足量

28、的相同质量的稀硫酸，分别与大小、形状、质量相同的锌粒进行反应。实验数据记录如下表。焦点焦点5 金属与酸反应的探究金属与酸反应的探究（1）分析实验数据可以得出锌与稀硫酸反应的快慢与 _有关。（2）同学们发现3次实验过程中总是开始阶段产生气泡逐渐变快，一定时间后逐渐变慢至停止。根据实验数据分析，锌与稀硫酸反应开始阶段产生气泡变快的决定因素是_。（3）请你根据实验结果，分析硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈的原因_。稀硫酸的质量分数和溶液温度稀硫酸的质量分数和溶液温度反应过程中，溶液的温度升高使反应速度加快反应过程中，溶液的温度升高使反应速度加快氧气中氧浓度比空气中高氧气中氧浓度比空气中高焦点焦点6

29、氢气、一氧化碳、木炭的性质氢气、一氧化碳、木炭的性质例例7氢气和氧化铜反应的实验装置，下图乙是木炭和氧化铁反应的实验装置。 （1）在上述两个实验中，氢气和木炭表现出相同的化学性质，该化学性质是_。（2）实验步骤的先后次序非常重要。甲实验中，反应前必须先通氢气后点燃酒精灯，否则易发生爆炸；反应结束后必须先_，后_，否则生成的红色固体又会变成黑色，且易发生爆炸。还原性还原性熄灭酒精灯熄灭酒精灯停止通氢气停止通氢气（3）做完乙实验后，小试管中澄清石灰水变浑浊，大试管中粉末全部变为黑色。小华取少量黑色粉末，加入足量稀硫酸充分振荡，却惊讶地发现黑色粉末没有溶解，也没有产生气泡。小华查阅资料，得到关于铁的氧化物的部分信息（如下表所示）根据以上实验现象及信息，乙实验中碳和氧化铁反应的生成物是_ （4）经分析后，小华试着提高反应温度，重新进行乙实验，最终发生了预期的置换反应