2021年中考化学一轮复习-微专题8-1金属中常考基本题型(考点知识梳理+例题)

微专题8-1金属中常考基本题型知识·解读一、金属材料1．金属材料的分类金属材料eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(纯金属,合金\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(铁合金\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(生铁,钢)),其他合金))))2．金属的物理性质颜色大多数金属呈银白色，铜是紫红色，金是黄色状态常温下大多数金属为固体，但汞为液体共性金属具有金属光泽且有良好的导电性、传热性和延展性，但不同的金属性质有差异3．金属之最：(1)目前世界产量最高的金属——铁(2)导电、导热性最好的金属——银(3)硬度最大的金属——铬(4)熔点最高的金属——钨(5)熔点最低的金属——汞(6)地壳中含量最多的金属元素——铝(7)人体中含量最多的金属元素——钙4．合金(1)合金：在金属中熔合某些金属或非金属制得的具有金属特性的物质。易错点：合金属于混合物，合金不是合成材料。(2)合金的特征：合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属高，抗腐蚀性能好，熔点比组成它们的纯金属低。(3)生铁和钢是常见的合金：由于它们的含碳量不同而性能不同。生铁含碳量为2%～4.3%，钢含碳量为0.03%～2%。日常生活中见到的许多铁制品都是铁合金制成的。(4)其他合金：①钛合金：熔点低，密度小，可塑性好，易于加工，机械性能好，抗腐蚀性强等，被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可以用来制造人造骨等。②硬铝：硬度大，密度小，可塑性好，易于加工，机械性能好，抗腐蚀性能强，广泛用做飞机外壳、车箱、门窗等。黄铜、青铜等都属于合金。二、金属资源的利用和保护自然界中能以单质的形式存在的金属只有银和金，其他金属都以化合物的形式存在。1．金属的冶炼(1)铁矿石：①磁铁矿(Fe3O4)，②赤铁矿(Fe2O3)，③菱铁矿(FeCO3)(2)炼铁原理：高温下，用一氧化碳将铁从它的氧化物中还原出来。主要反应：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2；Fe3O4＋4COeq\o(=,\s\up7(高温))3Fe＋4CO22．实验突破：铁的冶炼(1)实验原理：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2(2)实验装置(3)实验现象：①红色粉末逐渐变成黑色，②澄清石灰水变浑浊，③尾部导管口产生蓝色火焰【特别提醒】CO有毒，排放到空气中，会对空气造成污染，做此实验时，要有尾气处理装置，可以用酒精灯点燃尾气，将尾气中的CO烧掉，也可用气球将尾气收集起来。(5)变形装置：此装置不需尾气处理，将尾气直接通至酒精喷灯的火焰上，既对尾气进行处理，又使产生的热量给装置加热，既节约了能量，又避免了污染。3．保护金属资源(1)铁生锈与防护①铁生锈的过程：铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应，使铁表面生成一层红色的物质(即铁锈)，此反应是缓慢的氧化反应。铁锈的主要成分是氧化铁(Fe2O3)。②铁生锈的条件：铁与空气中的氧气和水同时接触。③除去铁锈：用稀盐酸或稀硫酸与铁锈反应而除去。反应的化学方程式：6HCl＋Fe2O3=2FeCl3＋3H2O；3H2SO4＋Fe2O3=Fe2(SO4)3＋3H2O【特别提醒】反应的溶液：FeCl3、Fe2(SO4)3为黄色。④防锈：破坏生锈的条件，可以防锈。⑤防锈措施：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a.保持铁制品表面的洁净和干燥,\a\vs4\al(b.在金属,表面涂,保护膜)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(涂油,刷油漆,电镀其他金属,烤蓝（表面烤氧化物保护膜）)),c.制成合金（如不锈钢）))(2)其他金属锈蚀。①金属铝具有良好的抗腐蚀性能，原因是铝与空气中氧气反应生成一层致密的氧化铝膜，覆盖在金属铝表面，使内层的铝与氧气隔离，氧化铝膜的成分为Al2O3。②铜的锈蚀：是铜与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳等发生化学反应。生成铜绿。铜绿的成分为Cu2(OH)2CO3。(3)保护金属资源的措施①防止金属的锈蚀(腐蚀)；②回收废旧金属再利用；③有计划地、合理地开采矿物；④寻找金属的代用品等。典例·解读类型一：金属材料例1．下列有关金属的说法正确的是()A．铝有很好的抗腐蚀性B．纯铝的硬度大于铝合金C．钢是纯净物D．钢铁严重锈蚀后，不值得回收【答案】【答案】A【解析】铝有很好的抗腐蚀性，A正确，原因是铝表面有致密的氧化铝膜；纯铝的硬度大于铝合金，B错误，原因是合金的硬度比纯金属的硬度大；钢是纯净物，C错误，因为钢中含有碳，含碳量为0.03%～2%，是混合物；钢铁锈蚀严重不值得回收，D错误，因为锈蚀的钢铁冶炼后能够将锈蚀部分还原为铁，虽然锈蚀仍能得到很好的利用，故选A。例2．合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特征的物质。一般来说，合金的熔点低于任何一种组分金属的熔点。下表是一些金属的熔点数据。金属铜锌锡铅铋镉熔点/℃1083419.6231.9327.5271.3320.9(1)铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图所示的关系，其中横坐标表示的是________的质量分数；当合金熔点最低时，合金中铅与锡的质量比为________。(2)保险丝由铋、铅、锡、镉等金属组成，其熔点约为________。A．20～40℃B．60～80℃C．230～250℃D．300～320℃（3）青铜器的主要成分是铜锡合金．崭新的青铜器呈土黄色。当青铜器长期埋在地下，逐渐形成了绿色的铜绿[主要成分Cu2（OH）2CO3]，从其化学式可知铜绿是铜与___________________________（填物质的化学式）长期作用的结果。【答案】（1）锡；2：3；（2）B；（3）O【答案】（1）锡；2：3；（2）B；（3）O2、H2O和CO2【解析】（1）横坐标质量分数为零时熔点要比质量分数为1时熔点高，因为铅的熔点比锡的熔点高，所以横坐标表示锡的质量分数；合金熔点最低时锡占60%，所以铅占40%，合金中铅与锡的质量比为40%：60%=2：3；（2）合金的熔点比它的组成成分熔点要低，铋、铅、锡、镉这四种物质熔点最低的是231.9，所以要选择熔点比231.9低，且不能很低，必须要高于室温，所以选择B；（3）根据质量守恒定律可知反应前后元素种类不变，根据Cu2（OH）2CO3可知由铜、氧、氢、碳四种元素组成，所以是铜与氧气、二氧化碳、水三种物质作用的结果。类型二：金属的锈蚀及防护例3．为了减缓铁制品的锈蚀，下列做法不当的是()A．在车船的表面喷涂油漆B．将使用后的菜刀用布擦干C．洗净铁制品表面的油膜D．在铁制品表面镀上一层锌【答案】【答案】C【解析】铁生锈的原因是铁与空气中的氧气、水发生复杂的化学反应，因此减缓铁制品锈蚀的做法是隔绝空气和水。洗净铁制品表面的油膜，会使铁制品直接暴露在空气中，不能减缓铁制品的锈蚀。例4．下列有关金属说法正确的是（）A．铝的抗腐蚀性强的原因是因为铝的化学性质不活泼，不与其他物质反应B．铜的化学性质不活泼，在潮湿的空气中也不生锈C．铝的抗腐蚀性强的原因是因为铝在空气中能生成一层致密的氧化物保护膜D．镀锌的“白铁皮”不易生锈，说明锌没有铁活泼【答案】【答案】C【解析】A．金属铝制品在生活中使用广泛，但却很少发现铝制品象铁似的出现锈蚀现象，其原因就在于铝可以和空气中的氧气发生反应生成一层致密的氧化物保护膜氧化铝，覆盖在铝制品表面，隔绝铝与氧气的接触，故原说法错误；B．铜在潮湿的空气中，在空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用下，也能发生反应，生成绿色的铜锈碱式碳酸铜，故原说法错误；C．铝的抗腐蚀性强的原因是因为铝在空气中能生成一层致密的氧化物保护膜；说法正确；D．锌的表面也有一层致密的氧化物保护膜，阻止铁与氧气的接触，防止铁的锈蚀，而非锌没有铁活泼，故原说法错误。类型三：金属的冶炼例5．某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如图所示。请回答有关问题：(1)实验进行一段时间后，A装置中玻璃管内观察到的现象是________。(2)B装置中氢氧化钠溶液的作用是_____________________________________________________，反应方程式为________________________________________________________。(3)为避免将CO排放到空气中，并回收利用CO，方框中连接的是C和D装置，导管接口的连接顺序为a→____________。【答案】【答案】(1)红色粉末逐渐变成黑色；(2)吸收反应生成的二氧化碳；2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O；(3)d→b→e【解析】(1)氧化铁是红色粉末，高温下一氧化碳还原氧化铁得到的铁粉是黑色的。(2)根据实验装置图分析，实验中对尾气中的一氧化碳是先收集然后再利用，为了收集到较纯净的一氧化碳，用氢氧化钠溶液吸收反应生成的二氧化碳，即B装置中氢氧化钠的作用是吸收反应生成的二氧化碳。(3)C是用排水法收集一氧化碳，所以气体应该由导管d通入，b和e相连。例6．CO是一种无色、无臭的气体，密度比空气略小，难溶于水，易于血红蛋白结合，具有可燃性，实验室常用草酸晶体和浓硫酸供热制取CO，反应的化学方程式为：H2C2O4浓硫酸加热CO2↑+CO↑+H2O。某同学设计下列装置制备、提纯CO，并用CO来还原氧化铁，请根据如图回答。(1)该同学的设计存在的一处明显缺陷是____________。(2)用改进后的装置进行实验，再点燃E处酒精灯之前，必须进行的一项操作是________________________（从实验安全角度考虑）。(3)装置B的作用是____________。(4)证明一氧化碳能还原氧化铁的实验现象是装置E中固体颜色的变化为____________，C中____________，F中____________。【答案】【答案】(1)没有尾气处理；(2)检验装置气密性；(3)吸收二氧化碳；(4)红色变为黑色；澄清的石灰水没有变浑浊；澄清的石灰水没有变浑浊。【解析】(1)一氧化碳有毒，需要尾气处理；(2)有气体参与的反应，实验前需要检验装置气密性；(3)氢氧化钠会与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，所以装置B的作用是吸收二氧化碳；(4)一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以证明一氧化碳能还原氧化铁的实验现象是装置E中固体颜色的变化为红色变为黑色，C中澄清的石灰水没有变浑浊，F中澄清的石灰水没有变浑浊。

微专题8-1金属中常考基本题型例1．【答案】A【解析】铝有很好的抗腐蚀性，A正确，原因是铝表面有致密的氧化铝膜；纯铝的硬度大于铝合金，B错误，原因是合金的硬度比纯金属的硬度大；钢是纯净物，C错误，因为钢中含有碳，含碳量为0.03%～2%，是混合物；钢铁锈蚀严重不值得回收，D错误，因为锈蚀的钢铁冶炼后能够将锈蚀部分还原为铁，虽然锈蚀仍能得到很好的利用，故选A。例2．【答案】（1）锡；2：3；（2）B；（3）O2、H2O和CO2【解析】（1）横坐标质量分数为零时熔点要比质量分数为1时熔点高，因为铅的熔点比锡的熔点高，所以横坐标表示锡的质量分数；合金熔点最低时锡占60%，所以铅占40%，合金中铅与锡的质量比为40%：60%=2：3；（2）合金的熔点比它的组成成分熔点要低，铋、铅、锡、镉这四种物质熔点最低的是231.9，所以要选择熔点比231.9低，且不能很低，必须要高于室温，所以选择B；（3）根据质量守恒定律可知反应前后元素种类不变，根据Cu2（OH）2CO3可知由铜、氧、氢、碳四种元素组成，所以是铜与氧气、二氧化碳、水三种物质作用的结果。例3．【答案】C【解析】铁生锈的原因是铁与空气中的氧气、水发生复杂的化学反应，因此减缓铁制品锈蚀的做法是隔绝空气和水。洗净铁制品表面的油膜，会使铁制品直接暴露在空气中，不能减缓铁制品的锈蚀。例4．【答案】C【解析】A．金属铝制品在生活中使用广泛，但却很少发现铝制品象铁似的出现锈蚀现象，其原因就在于铝可以和空气中的氧气发生反应生成一层致密的氧化物保护膜氧化铝，覆盖在铝制品表面，隔绝铝与氧气的接触，故原说法错误；B．铜在潮湿的空气中，在空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用下，也能发生反应，生成绿色的铜锈碱式碳酸铜，故原说法错误；C．铝的抗腐蚀性强的原因是因为铝在空气中能生成一层致密的氧化物保护膜；说法正确；D．锌的表面也有一层致密的氧化物保护膜，阻止铁与氧气的接触，防止铁的锈蚀，而非锌没有铁活泼，故原说法错误。例5．【答案】(1)红色粉末逐渐变成黑色；(2)吸收反应生成的二氧化碳；2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O；(3)d→b→e【解析】(1)氧化铁是红色粉末，高温下一氧化碳还原氧化铁得到的铁粉是黑色的。(2)根据实验装置图分析，实验中对尾气中的一氧化碳是先收集然后再利用，为了收集到较纯净的一氧化碳，用氢氧化钠溶液吸收反应生成的二氧化碳，即B装置中氢氧化钠的作用是吸收反应生成的二氧化碳。(3)C是用排水法收