广东省2022年中考化学总复习指导：第5讲 金属材料　金属资源的利用和保护

第一部分身边的化学物质第一轮

基础篇第五讲金属材料金属资源的利用和保护基础过关实验专项考点突破导航课标要求实验专项1．金属的物理特征及防止金属腐蚀的简单方法(认识)2．一些常见金属(铁、铝等)矿物及冶炼(知道)3．生铁和钢等重要合金的性能(知道)4．金属材料在生产、生活和社会发展中的重要性(认识)5．废弃金属对环境的影响和回收金属的重要性(认识)实验7铁的冶炼实验8铁制品锈蚀条件的探究基础过关一、金属材料1．金属材料：包括纯金属以及它们的合金．2．合金(1)合金是金属与金属或金属与非金属熔合的具有金属特性的物质，合金属于__________(填“纯净物”或“混合物”)．混合物(2)合金与组成它的纯金属性质比较：①抗腐蚀性______，②硬度______，③熔点______．(3)铁的合金：生铁和钢的主要区别是______________．(4)21世纪的重要金属材料是______________．(5)铝制品具有良好的抗腐蚀性能的原因是_____________________(用化学方程式表示)．强大低含碳量不同钛和钛合金4Al＋3O2===2Al2O3

二、铁生锈1．铁生锈的实质铁与________和______发生一系列复杂的变化，生成铁锈，其主要成分是________________，颜色为__________．2．防止铁生锈的原理铁与________或______隔绝．防止铁生锈的方法：如________、________、______________等．氧气水Fe2O3·xH2O

红棕色氧气水涂油刷漆制成铁合金3．除铁锈的方法用__________或__________可除铁锈，写出其中一个化学方程式_________________________________．【特别提醒】铜在潮湿的空气(含有O2、H2O、CO2)中也会生锈，生成Cu2(OH)2CO3．稀盐酸稀硫酸Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O

三、铁的冶炼1．炼铁的原料：________、__________、__________和空气．2．冶炼铁的原理：_______________________________(用化学方程式表示)．四、保护金属资源的主要途径____________，合理开采，节约资源，寻找替用品．焦炭铁矿石石灰石防止生锈

(写出与序号对应的化学方程式)．铁的知识网络图(“—”表示物质间能发生反应，“→”表示物质间能发生转化)．①_____________________；②____________________________；③_____________________________；④_____________________________________；⑤_______________________________．Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑

Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O

1．(人教下册P21改编)下列矿石主要成分的化学式不正确的是 (

)A．赤铁矿：Fe2O3 B．磁铁矿：FeCO3C．菱铁矿：FeCO3 D．铝土矿：Al2O32．(人教下册P21改编)铁钉在下列情况下最容易生锈的是 (

)A．在干燥的空气中 B．浸没在汽油中C．部分浸入食盐水中 D．浸没在植物油中B

C

考点突破考点

金属材料的性质和用途(6年5考，2021、2020、2019、2017、2016年)例1

(真题组合)(1)(2021·广东)2021年5月，“天问一号”搭载祝融号火星车成功着陆火星．火星车使用的新型镁锂合金属于________(填“金属”或“复合”)材料，实现了探测器的轻量化．金属(2)(2020·广东)铝合金和钛合金被广泛用于航天工业．一般情况下，铝合金的强度和硬度比纯铝的______(填“高”或“低”)．(3)(2017·广东)下列物品主要由合金制成的是_____(填字母，下同).A．塑料水杯 B．单车轮胎C．羊毛衣服 D．青铜雕像高D

(4)下列说法不正确的是______．A．(2020·深圳)钛合金可应用于火箭和航天飞机B．(2019·广东)铜有良好的导电性，可制作导线C．(2016·广东)纯铁比生铁的硬度更大，熔点更高D．(2016·广东)钢铁、硬铝和黄铜都是合金C

易错易混

(1)金属＋另一种金属熔合，如黄铜(Cu­Zn)．金属＋非金属熔合，如碳素钢(Fe­C)．熔合时没有发生化学变化，合金中的元素均以单质形式存在．(2)合金比组成它的纯金属的硬度大、熔点低，抗腐蚀性强．例2

(2021·广州天河月考)下列关于金属及合金的说法错误的是 (

)A．合金中至少含有两种金属元素B．生铁和钢是常见的铁合金C．不锈钢的抗锈蚀性能比纯铁好D．在铁制品表面刷漆或涂油可以防止生锈A

1．(2020·成都改编)下列成都出土的文物中，不属于金属材料的是 (

)A．东汉说唱俑 B．“郫”字青铜戈C．龙纹铅饼币 D．黄金面具A

2．《吕氏春秋》记载“金(铜单质)柔锡(锡单质)柔，合两柔则刚(即坚硬)”．这句话说明合金具有的特性是 (

)A．合金的熔点一般比其组分低B．合金的硬度一般比其组分大C．合金的抗腐蚀性一般比其组分强D．合金的耐磨性一般比其组分好B

3．金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途．下列相关说法中，不正确的是 (

)A．钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨骼B．铝具有良好的导热性，可以用于制造炊具C．不锈钢抗腐蚀性好，可用于制造医疗器械D．钢比生铁用途广，是因为钢是纯净物，而生铁是混合物D

考点

金属的冶炼(6年1考，2016年)例3

(金属冶炼在探究题中的应用)(2021·深圳)用如图所示装置进行实验：(1)丙装置作用：______________________________．(2)如乙中澄清石灰水变浑浊，甲中发生反应的化学方程式为_______________________________．(3)探究反应后甲中黑色固体成分．已知：Fe3O4不与CuSO4反应．猜想一：黑色固体成分为Fe；猜想二：黑色固体成分为Fe3O4；猜想三：__________________________________．尾气处理，防止CO污染空气黑色固体成分为Fe、Fe3O4混合物步骤一：加热/s通入CO/s样品9030A9090B18090C步骤二：向样品A、B、C中分别加入足量CuSO4溶液．样品现象结论A无明显现象__________正确B有红色固体析出，有少量黑色固体剩余__________正确C__________________，无黑色固体剩余__________正确猜想二猜想三有红色固体析出猜想一若通入CO时间为90s，要得到纯铁粉，则加热时间为_______s．180

例4

(金属冶炼的历史)(广东经典)左下图是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限．(1)选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚得多，原因是______(填序号，下同)；目前铝在多个领域替代易生锈的钢铁，其主要原因是_____.①铝的硬度小②铝很活泼③地壳中铝的含量高④铝的表面易生成致密的保护膜②

④

(2)钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志．右上图是实验室模拟炼铁的装置图，写出冶炼铁的化学方程式__________________________；能证明产物中有铁粉的方法是______________________________．(3)在组装仪器时，把玻璃管插入橡胶管的操作方法是______________________________．此装置有不完善的地方，请说出其中一种改进方法：____________________________．用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡)

导管一端用水润湿后旋转插入

尾气用气球收集(合理即可)

4．(2021·肇庆一模)下列反应过程中颜色变化不正确的是 (

)A．CO还原氧化铁粉末：固体由红色变成黑色B．木炭还原氧化铜粉末：固体由黑色变成红色C．CO还原氧化铜粉末：固体由红色变成黑色D．铁钉浸入硫酸铜溶液中：溶液由蓝色变成浅绿色C

5．明代宋应星著的《天工开物》中有关于“火法”冶炼金属锌的工艺记载：炉甘石(注：主要成分是碳酸锌)十斤，装载入一泥罐内，然后逐层用煤炭饼(注：反应后生成一氧化碳)垫盛，其底铺薪，发火煅红，冷淀，毁罐取出，即倭铅也．下列说法错误的是 (

)D

＋3

H2Fe2O4

Fe、C、Zn

考点

金属的锈蚀和防护(6年4考，2018～2021年)例5

(真题组合)下列说法错误的是 (

)A．(2021·广东)用布擦干淋湿的自行车——铁部件潮湿易生锈B．(2020·广东)铁制品表面刷漆可防止生锈C．(2020·深圳)铁粉可以与氧气和水反应——食品保鲜吸氧D．(2016·广州)不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁，硬度小于纯铁D

例6

(2020·广州)铁制品通常比铝制品更容易锈蚀，下列说法正确的是 (

)A．铁的金属活动性比铝强

B．铝在自然界中以单质形式存在C．锈蚀的铁制品无回收价值

D．自行车链条涂油有防锈作用D

7．(2021·广州海珠模拟)下列关于金属材料的说法中，正确的是 (

)A．黄铜片比铜片硬度小B．铁钉锈蚀主要是铁与空气中的氧气、二氧化碳发生了化学反应C．防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径D．铝制品在空气中耐腐蚀是因为铝不活泼C

8．(2021·深圳)下列说法错误的是

(

)A．铁钉是由铁合金制成的B．根据甲图，铁钉生锈过程中O2体积不变C．根据甲图，铁钉在潮湿环境更容易生锈D．根据乙图，铁钉生锈过程中温度升高B

9．人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属．请回答：(1)地壳中含量最多的金属元素是______________．(2)根据下图的应用实例，试说出金属具有的两点物理性质：__________、______________________________．Al(或铝)

导电性延展性(导热性、金属光泽等)

(3)早在春秋战国时期，我国古代人民已经开始炼铁．写出磁铁矿(Fe3O4)与CO反应的化学方程式_______________________________．(4)将生锈的铁制品放入盛有过量稀盐酸的洗槽中，观察到溶液变黄，有无色气泡逸出．写出发生反应的化学方程式：______________

______________________、_____________________________．6HCl＋Fe2O3

===2FeCl3＋3H2O

2HCl＋Fe===FeCl2＋H2↑

实验专项实验7铁的冶炼(6年4考，2020、2019、2018、2016年)2Fe＋3CO2

红黑变浑浊排尽装置中

的空气，防止加热时引起爆炸防止灼热

铁再次被氧化

实验室炼铁(5)尾气为什么要处理？因为____________，不能随意排放，会污染环境尾气处理方法为_________(或用______收集备用)(6)怎样检验黑色粉末是否含有铁粉？①物理方法：用________吸引；②化学方法：用_________或________，观察是否有气泡CO有毒燃烧法气球磁铁稀盐酸稀硫酸例1

某化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验，探究工业炼铁的化学原理，试按要求填空：(1)进行该实验之前应先__________________．(2)实验过程中硬质玻璃管中的还原剂是________，写出盛石灰水试管中反应的化学方程式：____________________________________.(3)若将酒精喷灯更换为酒精灯，同时将氧化铁换成氧化铜，则硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为____________________________，可观察到固体粉末由______色逐渐变为______色．(4)装置中导管末端加一点燃的酒精灯的目的是________________________________．实验结束后的操作顺序为__________(填序号)．①熄灭酒精喷灯②熄灭酒精灯③停止通入CO检验装置气密性CO

CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O

黑红除去多余的CO，

防止污染空气

①③②

H2O

烧杯中出现红色固体，溶液由蓝色

变成浅绿色Cu、Fe

Ⅱ．利用CO还原红色的赤铜矿(Cu2O)冶炼铜．实验室可用如图所示装置进行实验：

(3)赤铜矿(Cu2O)中铜元素的化合价为_______．利用图中装置进行实验时发现，硬质玻璃管中的现象不够明显．观察到_____________________的现象，也能证明CO和Cu2O确实发生了反应．(4)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是_____________________________．＋1

澄清石灰水变浑浊

(5)请指出利用辉铜矿炼铜的不足之处____________________________________(写一点即可)．(6)Cu2S中铜元素的质量分数为________．现用等质量的Cu2(OH)2CO3、Cu2O、Cu2S炼铜，假设冶炼过程中铜元素全部转化为铜，理论上获得铜最多的是__________(填化学式)．产生有毒的二氧化硫气体，污染空气

80%

Cu2O

实验8铁制品锈蚀条件的探究(6年1考，2019年)编号ABCDE观察一周后______________________________________________________________________________________________________结论由图A、B、C可知，铁制品生锈的实质是铁与空气中的______和________共同作用的结果；由图A、D、E可知，铁制品在盐、酸的条件下锈蚀更严重铁钉表面生锈铁钉表面无明显锈痕铁钉表面无明显锈痕铁钉生锈面积扩大、加深水

氧气

铁钉表面生锈明显例2

(2021·深圳宝安月考)化学兴趣小组对铁锈的形成过程和除去过程展开如下探究：(一)铁锈的“前生”：为了探究铁生锈的过程，同学们设计了如图装置：加入药品进行实验，一段时间后发现A处铁丝光亮，B处铁丝表面灰暗有锈迹，C处铁丝光亮，同学们对比A、B两处可发现铁生锈与______有关，C处铁丝暴露在空气中，生锈缓慢，主要是说明生锈快慢与____________有关．水氧气浓度(二)铁锈的“今生”：课后同学们对“可乐除铁锈”实验展开探究．同学们将几枚生锈的铁钉放入盛有可乐的烧杯中，观察到铁钉表面有气泡产生，反应一阵后取出铁钉，发现烧杯底部沉有固体物质．Ⅰ．容器底部固体成分探究．【实验探究1】取出烧杯底部的固体物质，用水清洗后干燥，分成甲、乙两份备用．实验操作实验现象解释与结论①用磁铁靠近固体物质甲固体物质________(填“能”或“不能”)被吸引固体物质中不含铁单质②将固体物质甲放入20%的盐酸中固体逐渐消失，溶液变成黄色固体物质主要是氧化铁，化学方程式为_____________________________________不能