初中化学 06 金属和金属材料

【得分宝典】初中化学专题06金属和金属材料

知识结构展示

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概述

本专题中考命题的热点有：（1）金属的特性，金属材料在生产、生活和社会发展中的重

要作用，金属与非金属的区分；（2）金属与氧气的反应，防止金属锈蚀的简单方法；（3）常

见的金属矿物及炼铁原理；（4）合金及合金与纯金属性能的比较；（5）废弃金属对环境的污

染，回收金属的重要性；（6）对金属活动顺序的初步探究；（7）有关化学方程式计算中的杂

质问题的计算。此外一些小知识点，如铁的用途、铁的物理性质、铁锈的成分及颜色、铁的

化合物中的化合价等，中考命题也会偶尔涉及。预计今后的中考命题同生产、生活实际的联

系会更加密切，重点考查运用所学知识分析解决实际问题的能力，如生铁和钢性能不同的原

因、各自的用途以及合金材料等知识的应用等。由于新金属材料的不断“问世”，与合金有

关的试题将会成为今后中考命题的热点。由于中考命题对化学计算的要求相对弱化，有关不

纯物质的化学方程式的计算单独出现作为大题的可能性将减小，以选择题或填空题的形式出

现的可能性增大，也可能与溶质质量分数的计算相结合，出现综合计算题。

知识点一金属

考纲解读

考纲要求名师解读

内容要求

知道镁、铝、铜等常见金属I1.铁与酸溶液及盐溶液的置换反应应结合今漓活

与氧气反应的现冢、化学方动顺序及其意义，判鼠能否发生反应，书写有关的

程式.化学方程式.要特别注意检无论与酸溶:"1、士盐溶

认识金属与盐酸、稀硫酸的II液发生置换反应都生k亚铁盐，士.遇制溶液均为

置换反应、以及与一些化合浅绿色.中考命题主要以港'M项空题和引哀题

物溶液的转化反应.的形式进行考查，难度中需.

2.注意实验现象的对七，如金属匚仝气反应•上要

从反应的剧烈程度、生成物的颜色、状态等方面比

较，中考主要以选择题乱买验题的形式进行十查，

难度较小.

基础巩固

1.金属的物理性质

常温下，它们都是固体（除外），大多数呈现色的金属光泽（铜

为色，金为黄色），大多数为和的艮导体，可用于做

、等；有__________性，质软，密度较大・熔点较三.

2.金属与氧反应

金属-氧气-＞金属氧化物，如铁丝在氧气中燃烧：；r，-生空气中

加热：.（用化学方程式来表示）

3.金属与酸反应

金属-酸f盐-氢气，该反应发生的条件：（1）金属必须排在金尾活动顺序表中

的前面；（2）和除外，因为它们有强氧化性，斤,立后不产生氢气而

生成水.铁钉放入稀盐酸中（用化学方程式表示），其反应现毙

、，且反应后溶质质量（埴“'后加”或“喊少”）.

4.金属奇b*新盐-新金属

反应条件：（1）必须是活泼金属置换不活泼金属；（2）盐必须；（3）、

、_________三种金属除外。例如：“湿法冶金”原理（用

化学方程式表示），其反应现象、。

5.金属活动顺序

K、Ca、Na、_____、、、、Sn、Pb、（H）、、llg、____Pt、Au

金属活动性由逐渐。

参考答案

1.Hg银白紫红电热导线炊具延展

占燃△

2.3Fe+20：=*三FesO”2Cu+02^=2Cu0

3.（1）H（2）浓H2solIIN03Fe+2HCl=FeCl2+H2t铁钉逐渐减少，铁钉表面

有气泡产生溶液由无色变为浅绿色增加

4.可溶钾钠钙Fe+CuSOFFeSO.+Cu浸入CuSO,溶液的铁表面产生一层红

色的物质溶液由蓝色变成浅绿色

5.MgAlZnFeCuAg强减弱

实验探究

拓展实验：“魔刀杀鬼”揭秘一一金属的性质

昨天的化学课上李老师表演了一个“魔刀杀鬼”的小魔术：面前放一盆蓝色的液体，说

有一吸血鬼隐蔽于此，李老师手里拿着一把寒光闪闪的匕首，在水里晃来晃去，嘴里还念念

有词：“天灵灵，地灵灵，魔刀在此，妖魔鬼怪拿命来”。过了一会，李老师突然举起手中血

淋淋的匕首，大声说：“吸血鬼已经被我杀死了”。顿时同学们一片哗然：真有鬼呀！还有血

呢？这究竟是怎么回事呢？……

李老师面带微笑地说，请同学们思考和讨论一下下面的问题：

【思考与交流】

问题1.我手里拿得刀就是普通的匕首，同学们你们结合生活实际想想它的主要成分是

什么？如何用符号来表示？

问题2.盆里的蓝色溶液是什么？用化学式表示蓝色溶液的溶质。

问题3.同学们你们能用化学方程式表示这个变化的过程吗？

答案

问题1.铁；Fe

问题2.硫酸铜溶液；CuSO4

问题3.CuSO.i+Fe=FeSOa+Cu

这个魔术涉及到的化学知识主要是金属活动顺序和金属的化学性质，这部分知识是中考

命题的重点和热点。

重点突破

—.直击考点

考点一铁的性质

本考点主要以选择题和实验探究题的形式进行考查。

思路与方法：

1.使用金属活动顺序表需要注意的问题

(1)最活泼的金属K、Ca、Na不但能从酸溶液中置换出氢而且可以从水中置换出氢。

(2)酸主要是指盐酸或稀硫酸。(3)金属活动性越强，与酸反应越剧烈。(4)铁与酸反应

只生成亚铁盐。

2.铁元素具有可变化合价

铁元素通常具有+2价和+3价两种化合价，+3价铁元素较稳定。

(1)铁与稀酸反应(置换氢)或与不活泼金属的盐溶液反应时，生成+2价的铁(Fe")

离子。

(2)铁与氧化性不太强的非金属单质(如S)反应，也生成Fe,Fe+S=^FeS。

(3)铁与Ck等非金属单质反应，生成Fe"。

【例1】(2011滨州)某化学实验小组实验结束时，将含有CuSO,、ZnSOnFeS(h的废液

倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如下实验方案：

试回答：

(1)步骤①中锌粉必须过量的原因是。

(2)写出步骤①中任一反应的化学方程式。

(3)要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是。

(4)若实验过程中的物质损失可以忽略，最终所得硫酸锌的质量________(填“>”、

或"=")原废液中硫酸锌的质量。要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量的

质量。

【解析】加入过量锌粉是把废液中的Cu"和Fe?.全部置换出来；锌能与铜离子和二价铁

离子反应；再加入稀硫酸如有气泡产生，说明酸不足，如不产生气泡，说明酸过量；由于加

入锌生成硫酸锌，使硫酸锌的质量增加，要计算硫酸铜质量，必须知道铜的质量。

【答案】(1)将废液中的Cu"和Fe?+全部置换出来

(2)Zn+CuSOi=ZnSOi+Cu(或Fe+CuSCh===Cu+FeSOi)

(3)取步骤④的滤渣于试管中，加入少量稀硫酸，若有气泡产生，则酸不足量(或若无

气泡产生，则酸已足量)

(4)>固体D(或铜)

【点评】本题以废液中回收有关金属和盐为载体，考查金属的活动性、化学方程式的书

写、检验试剂是否过量等相关知识及理解应用能力，掌握金属与酸、盐反应是解题的关键，

难度中等。

考点二金属活动顺序

本考点主要以选择题和实验探究题的形式进行考查。

思路与方法：准确记忆金属活动顺序表，掌握金属活动顺序表的意义、用途及注意事项。

1.意义：金属的位置越靠前，金属在水溶液中就越容易失去电子变成离子，它的活动

性就越强。

2.用途：排在氢前面的金属能置换酸中的氢，排在氢后面的金属不能置换酸中的氢；

排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。

【例2】（2012牛山一中）用下列仪器和试剂验证影响金属与盐酸反应速率的因素：烧

杯、试管夹、酒精灯、药匙、量筒、天平。锌片、铁片。5%盐酸、20%盐酸。

（一）不同金属与酸反应的快慢不同

取质量相等的上述两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀盐酸中，生成氢气的

质量（m）与反应时间（t）的关系曲线如图1所示。

（1）金属活动性顺序表（填元素符号）

K、Ca、Na、____________________、Sn、Pb>（H）、Cu、Hg>Ag、Pt、Au

（2）线B对应的金属为一。

（3）线A对应的金属与稀盐酸反应的化学方程式。

（-）金属与不同质量分数的盐酸反应的快慢不同

取质量相等的锌片，分别放入5%、20%的足量稀盐酸中。

生成氢气的质量为m,反应时间为t。5%的盐酸与锌片反应m与t的关系曲线如图2所示。

请在该图3上补画出20%的盐酸与锌片反应m与t的关系曲线。

实验表明，盐酸质量分数越大，与金属反应的速率越快。

（三）温度对金属与盐酸反应速率也有影响

取两个烧杯，分别加入等质量的（“同种”、“不同种”）金属，再分别

加入足量的质量分数（“相同”、“不相同”）的稀盐酸……实验表明，

温度越高，盐酸与金属反应的速率越快。

【解析】本题主要考查金属活动顺序表及其应用以及影响化学反应速率的因素，主要培

养学生分子问题和解决问题的能力。

【答案】（1）Mg、Al、Zn、Fe（2）Zn（3）Fe+2HC1=FeCl2+H2t（三）同种相同

【点评】本题以实验探究题的形式考查金属活动顺序表以及图像的识别能力。

考点三以金属活动顺序表中未出现的金属为载体，考查学生的知识迁移能力

本考点主要以选择题和实验探究题的形式进行考查。

熟记金属活动顺序表，记忆方法如下：

KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuIlgAgPtAu

氢前能换氢氢后则不能前金置后金

【例3】金属Ni、Mn分别放入其他三种金属X、Y、Z的盐溶液中，反应的结果和有无

金属析出的情况如下表所示。

X盐溶液Y盐溶液Z盐溶液

Ni无无有

Mn无有有

它们的金属活动性由强到弱的顺序为（）

A.XMnYNiZB.ZNiYMnX

C.ZMnYNiXD.XMnNiYZ

【解析】金属Ni、Mn在金属活动顺序表中没有出现，学生感觉很困惑、感觉很难，其

实不然，根据金属和盐溶液的反应规律即可解答。在金属活动顺序表中，前面的金属能把后

面的金属从它的盐溶液中置换出来。Ni分别放入其他三种金属X、Y、Z的盐溶液中，只有Z

盐溶液有金属析出，说明Ni比Z的金属活动性强；Mn分别放入其他三种金属X、Y、Z的盐

溶液中，Y、Z的盐溶液中有金属析出，说明Mn的金属性强于Y、Z。然后我们和选项进行对

比，B、C错误，因为B、C选项中Z的金属性比Ni强；根据金属活动性强弱的规律可以得

出X＞Mn＞Y＞Ni＞Zo因此A正确。

【答案】A

【点拨】本题以金属活动性表中未出现的元素为载体，着笠学生的P二•:总能力，本题

的关键是判断金属Ni和Y谁强？这也是本题的难点.

考点四以探究题的形式超金属活动性I丽

本考点主要以选择题和实嗡探究题的形式进行考查.

解题依据和方法：（1）最活泼的金属K、Ca、Na不但能从酸溶液中置换出氢，而且还

可以从水中置换出氢；（2）酸主要是指盐酸和稀硫酸；（3）金用酒动性MZ，与酸溶限反应

越剧烈；（4）铁与酸反应只能生成亚铁盐。

【例4】某校同学以“比较锦、铁、铜3种金属的活动性”为课题进行探究。

提供的药品：铁片、铜片、镒片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸镭溶液。

【做出猜想】他们考虑到铁的活动性比铜强，对3种金属的活动性顺序作出如下猜想。

猜想一：锦＞铁＞铜；

猜想二：铁＞铜＞锦；

猜想三：o

【设计实验】为了验证猜想成立，同学们分成三组，分别针对一种猜想设计实验方案。

（1）第一组验证猜想一。实验方案是将镒片、铁片分别放入稀盐酸中，观察现象。

（2）第二组验证猜想二。实验方案是将镒片放入中，观察现象。

（3）第三组验证猜想三。实验方案是（只用两个实验）：

【实验及结论】各组通过实验和交流，确认猜想一是正确的。第一组同学的实验现象

是：。

【拓展研究】随后同学们对探究金属活动性的方案涉及作了进一步研究。

为了验证甲、乙、丙、丁4种金属的活动性依次减弱，某同学设计了如下方案：①把甲

放入乙的盐溶液中；②把乙放入丙的盐溶液中；③把乙放入丁的盐溶液中；④把丁放入丙的

盐溶液中。你认为哪个实验没有必要做？请说明理由。

【解析】根据题意猜想三是铁＞锦＞铜。根据金属活动顺序表的应用，前面的金属能把排

在它后面的金属从它的盐溶液中置换出来的规律，实验方案是将镒片放入CuSO,溶液中，为

了验证猜想三，可以将两片镒分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中，观察现象（或将铁片

和铜片分别放入硫酸镭溶液中，观察现象）（或将铁片放入硫酸铜溶液中、镭片放入硫酸铜

溶液中，观察现象）（或将镭片放入硫酸亚铁溶液中、铜片放入硫酸镒溶液中，观察现象）。

第一组实验的现象是都有气泡产生，锯片的反应比铁片的反应剧烈，说明Mn＞Fe。通过分析

比较可以得出实验③没必要作，因为实验①②④已可验证4中金属的活动性顺序，没必要

进行实验③。

【答案】【作出猜想】铁＞镭＞铜

【设计实验】（2）硫酸铜溶液

（3）将两片锦分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中，观察现象（或将铁片和铜片分

别放入硫酸镒溶液中，观察现象）（或将铁片放入硫酸亚铁溶液中、镭片放入硫酸铜溶液中，

观察现象）（或将镒片放入硫酸亚铁溶液中、铜片放入硫酸锌溶液中，观察现象）

【实现及结论】都有气泡产生，锦片的反应比铁片的反应剧烈

【拓展探究】实验③；实验①②④已可验证4中金属的活动性顺序，没必要进行实验③

【点评】本题先以熟悉的金属和金属活动顺序表中不存在的金属（即不熟悉的金属），

然后是四种未知的金属。主要考查学生分析问题、解决问题的能力。

—.走出误区：

误区一不能正确理解金属与酸或盐溶液的反应实质和条件

铁有两种化合价+2、+3,在发生置换反应后，铁经常用+2价，而不能用+3价，同时如

果溶液中有Fe”时一般会呈现淡黄色，而有F小时常会呈现浅绿色。

单质铁与稀盐酸、稀硫酸或CuSO,溶液反应生成的都是+2价铁的化合物，简称“亚铁盐”

而不是+3价的铁盐。我们可见但记住下面的规律：单质铁参加的置换反应生成的是“亚铁

盐

［例1］（2012盐城）某化学实验小组实验结束时，，将含有CuSOhZnSO*、FeSCh的废

液倒在废液缸里，为回收金属和盐，同学们设计了如下实验方案：

请回答：

（1）滤液A和滤液B含有相同的溶质，其名称是；固体B的化学式

为。

（2）写出步骤①其中一个反应的化学方程式；

步骤④发生反应的化学方程式为。

（3）要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是.

（4）若实验过程中的物质损失可以忽略，要计算该废液中硫酸锌的质量分数，必须称量:

废液的质量和。

错解：不能正确理解金属活动顺序表和没有看清楚框图中的条件。

原因：计算硫酸锌的质量分数的时候，需要的数据不清楚而造成错解。

正解：（1）硫酸锌Fe

（2）Zn+CuSOi=ZnSOi+Cu或Zn+FeSOi-ZnSOi+FeZn+H2SO.i=ZnSGt+H2t

（3）取步骤④的滤渣于试管中加入少量稀硫酸，若有气泡产生则酸不足量（或若无气泡

产生，则酸已足量）

（4）硫酸锌的质量、锌粉的质量［或硫酸锌、固体B、固体C、铜的质量］

原因：Zn排在Cu和Fe的前面，则Zn与CuSO,反应生成Cu和ZnSO,，Zn与FeSO”反应

生成Fe和ZnS（h,则滤液A为ZnSOa；磁铁吸引铁粉，则B为Fe,固体C为Zn和Cu的混合

物，加入稀HzSO.”Zn和稀H2soi反应，Cu不与稀HfO,反应；步骤④的滤渣中加入的稀硫酸,

观察是否有气泡产生，判断稀112so，是否过量。

误区二不能全面分析天平平衡问题

天平平衡后再加入物质探究平衡问题，关键要看天平两边的质量增加情况，这个过程常

有气体产生，要考虑加入的固体质量减去气体质量才是增加的质量。

【例2】（2012顺义十中）一定条件下，在托盘天平的左右两盘上各放一只烧杯，均加

入质量分数相同、体积相同的稀盐酸，调整天平呈平衡状态。下列实验操作，最终仍能使天

平保持平衡的是（）

A.向左、右两烧杯中分别加入5.6gFe和1.8gAl,两种金属完全溶解

B.向左、右两烧杯中分别加入质量相等的Al、Zn,两种金属完全溶解

C.向左、右两烧杯中分别加入相等质量的Fe、CuO,反应后盐酸有剩余

D.向左、右两烧杯中分别加入相等质量的Mg、AL反应后两种金属均有剩余

错解：A、B、C

原因：造成错解的原因主要是因为金属和酸反应产生气体或者金属有剩余被忽略而造成

错解。

正解：D

原因：选项A中，加入两种金属反应都产生氢气，因为金属完全溶解，用金属Fe和A1

分别计算氢气的质量为0.2g和0.2g,则两边质量增加分别是5.6g—0.2g=5.4g和1.8

g—0.2g=1.6g,两边质量增加不相等，天平不平衡。选项B加入两种金属全部溶解，计算

氢气应该用金属，相等质量的两种金属产生氢气的质量不相等，所以两边增加的质量不相等,

天平不平衡。选项C相同质量的两种物质放入后Fe能产生氢气，而CuO不能产生气体，两

边质量不相等，天平不平衡。选项D由题意可知两种金属均有剩余，用相同质量的稀盐酸计

算出产生氢气的质量，增加的质量相等，天平两边平衡。

误区三对金属和酸反应产生氨气的图像理解不全面

金属和酸反应产生氢气的图像，一方面考虑氢气的最终质量，首先明确要计算氢气的质

量要用金属还是酸来计算，注意分析题意用完全反应的物质来计算氢气。另一方面开始反应

时能体现反应快慢，也就是通过金属的活动性来判断开始的速度快慢。

【例3】相等质量的锌、铁与足量的稀硫酸反应，生成氢气的质量m与反应时间t的关

系如图，其中合理的是

错解：A、C^D

原因：不能正确理解金属与酸反应速率的快慢与金属的活动性有关，同时还与金属的相

对原子质量有关。不能正确理解曲线与横轴、纵轴之间的关系。

正解：B

原因：开始反应时的快慢，锌的金属活动性比较强，开始锌反应快，锌的图像在上面;

最后看生成氢气的质量，因为题中用了足量的稀硫酸，计算氢气的质量应该用金属的质量,

又因为铁的相对原子质量小，所以产生的氢气多，所以最后锌的图像又在下面，B图像符合。

巩固复习

2.能用金属与稀盐酸发生置换反应制取的化合物是（）

A.CuCl2B.A1CLC.FeCl3D.AgCl

3.（原创）四种金属M、N、R、Q同时在两个烧杯内的反应情况可形象地用以下两幅卡通

画来表示（如下图所示），甲烧杯内卡通人物周围的小黑点表示反应中生成的气泡，且

小黑点的多少表示反应的剧烈程度。乙烧杯内卡通周围封闭粗线表示覆盖的金属，则四

甲乙

A.N>M>Q>RB.N>M>R>QC.M>N>Q>RD.Q>R>N>M

4.兴趣小组的同学学习了金属的性质后，在实验室找到的一种银白色金属R做如下探究:

（1）将金属R投入稀盐酸中，金属表面有气泡冒出。则该金属R在金属活动性顺序表中排

在氢的（选填“前面”或“后面”）。

（2）为了比较金属R与铁的活动性强弱，兴趣小组设计下列方案进行实验，请完成下表:

你的一种猜想验证方法现象结论

金属R的活动性比将金属R投入_________金属R表面有黑色猜想________（选填

铁________________溶液中的物质析出“正确”或“错误”）

（3）请根据上述的信息，标出金属Fe、R、Cu在下列金属活动性顺序表中的相应位置。

…I""I…I""I…I""I…，

金属活动有强到弱的顺序

提高训练

5.（2012杨镇一中）有X、Y、Z三种金属，把Y投入到X（NC）3）2溶液中，Y表面有X析

出，得到Y（N03）2溶液的质量比X（N03）2溶液的质量大，把X投入ZINO。?溶液中，溶

液中Z析出后，溶液的质量减少，下列判断错误的是（）

A.元素的相对原子质量可能是：Z>Y>X

B.X、Y、Z可能依次是：Hg、Zn、Cu

C.金属活动顺序是:Y>X>Z

D.X、Y、Z可能依次是:Cu、Zn、Hg

6.(2012湖南师大附中)向AgNOs、Cu(NC>3”的混合溶液中如入一曲h粉，完全反应

后过滤，不可能存在的情况是)

A.矮纸上有Ag,滤液中有Ag*、Cu-、Fe2*

B.港纸上有Ag、Cu,淳液中有Ag*、Fe2+

C.痣纸上有Ag、Cu、Fe,港液中有Fe2*

D.港纸上有Ag、Cu、Fe,痣液中有Ag+、Cu2+

7.(原创)Mg、Zn、Al^Fe四种金属单质分别与足壁的

作用放出H2的质量如下

图所示，y轴表示H?的质量，则①②③④所表示的金屈£

别是()

A.Al>Mg^Fe、Zn

B.Fe^Zn>Mg、Al

C.Mg、Al、Zn、Fe

D.Zn^Fe、Mg、Al

6.同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设

计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一只试管，取一次盐酸的探究方案。请你和他

们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。

(1)填表

实验步骤观察到的现象

①在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用。

②在①所得的溶液中，插入______,充分作用。无明显现象

③在②所得的溶液中插入_______,充分作用。

结论：金属活动性Al>Fe>Cu

(2)将铝丝插入前应进行的操作是。

(3)小华同学认为在小刚设计的方案中，只要补充一个实验，就可得出Al>Fe>H>

Cu的结论。小华要补充的实验是。

(4)小强同学认为要得到Al>Fe>H>Cu的结论，不必做补充实验，只需将小刚同

学方案中插入金属的顺序调整即可，你认为调整后插入金属的顺序是。

9.(2012和田实验中学模拟)京京同学对金属活动性顺序

等知识进行了研究。

(1)根据右图中的实验现象判断，稀盐酸里的A、B、C、D

四种金属中，在金属活动性顺序里，位于氢后面的金属

是(填字母)___。

(2)将甲、乙两种金属片分别放入硫酸铜溶液中，乙表面析

出

红色固体，甲没有明显现象。判断甲、乙、铜三种金属

的活动性由强到弱的顺序为。

（3）查阅资料•：金属在活动性顺序里的位置越后，其化合物越不稳定，所以它的氧化物越容

易被还原.在下列①②中各写一个化学方程式，③中写出还原金属氧化物的方法。

「①金属氧化物加热分解:

把金属氧化物还原成

f②用碳还原金属氧化物:

金属的三种主要方法

③:Fe?O,+2A】幽AkO-2Fe

（4）查阅资料•：在金属活动性顺序里，位于氢后面的金属Cu,在常温下虽然不能与稀盐酸、

稀硫酸反应，但可以与稀硝酸反应，其化学方程式为:

3Cu+8HN03（稀）=3Cu（N0j2+2N0t+4H反应生成的NO是无色，难溶于水的气体,

在常温下与空气中的迅速化合生成NO”NO?是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。

用右下图所示实验装置进行实验，可以证明铜与稀硝酸反应生成的气体是N0。

①检查装置的气密性：关闭弹簧夹，将干燥管放入带有水的烧杯中，若观察到

_____________________________________。则表明该装置的气密性良好。

②按右图所示进行实验：打开弹簧夹，用注射器慢慢抽取干燥管内

的气体，稀硝酸沿着干燥管慢慢上升，直到。

停止抽拉注射器，关闭弹簧夹，观察干燥管内的现

象：。反应停止后，打开弹簧夹，用注射器抽

取干燥管内的气体（事先已将注射器内原有的气体推出），关闭弹簧夹后

取下注射器，并抽取一定量的空气，观察到气体变为红棕色。

③上述实验完成后，用足量NaOH溶液将气体吸收，其目的

是o

④下图是N02气体和空气混合的实验示意图，观察图中A、B、D的表示方法，在C处画

出相应的气体组成的粒子示意图。

⑤在3.84gCu中力口人100g稀HN03溶液，如恰好完全反应，计算生成N0的质量（化

学方程式见上）和反应前稀HNQ,溶液中溶质的质量分数。（请写出计算过程）

10.（2012山西师大附中）某探究小组的同学对金属的性质很感兴趣，进行了如下探究。

⑴探究金属的活泼性。取等质量的A、B金属，分别投入溶质质量分数相同的足量的盐酸中，

生成氢气的质量（m）与时间（t）的关系如下图（已知A、B元素在生成物中的化合价相

同）

①由图分析，甲、乙、丙三位同学的对话正确的是（）

甲：时间L时，产生氢气的质量A<B

乙：到时间t2时，金属均有剩余

丙：两种金属原子的相对原子质量AVB

②结论：金属A、B的活泼性。

⑵测定铜锌合金中铜的质量分数。向质量为26.0g的铜锌合金中

滴入10%的稀硫酸98.0g时，

恰好完全反应不再产生氢气。求①生成氢气的质量。②合金中

铜的质量分数。

知识点2金属材料

考纲解读

考纲要求名师解读

内容要求

认识金属材料和人类生活及I1.合金、金属的冶炼以及金属的锈蚀与防护。中考

社会发展的密切关系.命题主要以选择题、填空题、计算题和Cj呆究题

知道一些常见金属矿物，了n的形式进行着查，难度中等.

解利用铁矿石炼铁的原理.2.日常生活中的铁制品，厂,心蹴，而是生法和

了解金属锈蚀的条件及防止II钢.这部分知识涉及的不多，但紧密联系生产实际，

金属锈蚀的简单方法.学会运用化学原理解江上产、生泛7的实际诃陵，

知道旧金属对环境的污染，I体现学以致用的原则.中方命题主要是选择题和埴

认识回收利用废旧金属及保空题，难度较小.

护金属资源的重要性.

基础巩固

1.合金

合金是。与纯金属相比，其优点是：合金的强度和硬度一般比

组成它们的纯金属更高，性能也更好。

2.金属的冶炼

（1）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。化

学反应的方程式为：。

（2）原料、设备和产品

金属冶炼的原料为铁矿石、焦炭、石灰石和空气。

常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是FesO,）、赤铁矿（主要成分是Fe。）、菱铁矿（主

要成分是FeCQs）。

铁矿石中有难熔化的脉石，主要成份是二氧化硅，石灰石的主要作用是用来除去铁矿石

中的脉石。石灰石与脉石的反应为：CaC0：；==三Ca0+C02t；CaO+SiO.^^=CaSiO3»

3.铁的锈蚀与金属的保护

（1）铁生锈的条件是，主要成份是FeB,颜色为红棕色。

铜生锈生成铜绿［化学式：CuKOH）2coJ,请你猜测铜生锈的条件可能是,

其反应的化学方程式为。

（2）铁锈的结构疏松多孔，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以

全部被锈蚀，因而铁锈应及时除去，一般用去除铁锈；而铝与氧气反应能生

成，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性，其反应的化学

方程式为。

4.防止铁制品生锈的措施

方法一：;

方法二：;

方法三：;

5.保护金属资源的途径

6.金属的回收利用的优点是一可以节约和,二可以减少.

参考答案

1.在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得具有金属特性的沟告物山械

2.3CO^Fe2O3=^=3CO2+2Fe

3.(1)与空气、水等物质共同存在OnH。CO?共同作用20.-

Cu?(OH)2cO3

(2)稀盐酸一层致密的AhCh氧化膜4A1+3O2=2A12O3

4.保持铁制品表面干燥和洁净在铁制品表面涂上一层保护箕改变冲射组织结构上产不

锈钢等合金

5.防止金属腐蚀回收利用废旧金属合理开采矿物寻城美属的新飞品

6.金属资源能源对环境的污染

实验探究

拓展实验：生铁成分的探究

让我们和小婿一起走进化学实验室，共同来学习科学探究方法。

问题1：小靖在实验室用一小块生铁与稀盐酸反应，观察到生铁表面有什么出现？同时

发现反应后的液体中有少量黑色的不溶物。

提出问题：这种黑色的不溶物是什么呢？

猜想与假设：这种黑色不溶物中可能含有碳。

问题2：设计方案：将黑色固体灼烧，如果黑色固体中含有碳，就会有什么气体生成？

要想进一步确定这种气体，可以用什么方法来检验？

进行实验：小靖按设计方案进行实验，得到了预想的结果。

解释与结论：由此小婿得出结论。

问题3：生铁中含不含碳？

问题4：碳和稀盐酸能否反应？

问题5：铁和稀盐酸能否反应？

参考答案：

问题1：气泡

问题2：二氧化碳(或CO。；澄清石灰水

问题3：含

问题4：不反应

问题5：能反应

重点突破

直击考点

考点一：有关合金的计算

本考点主要以选择题、实验探究题和计算题的形式进行考查。

思路与方法：混合物的测定的一般解题思路是利用其中物质发生化学反应，用生成物来

计算；表格的处理要注意表格熟知的变化规律。中考中经常出现带表格的计算题。解答此类

问题的关键是对表格数据进行纵、横向比较，挖掘隐含在表格中的己知条件，从中选择有用

的数据进行解答。

【例1】黄铜(由锌和铜形成的合金)有较强的耐磨性能，在生活中有广泛的用途。小

琪同学为了测定黄铜屑样品组成，分四次取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如下表：

次数1234

样品质量/g25.025.025.030.0

稀硫酸质量/g80100120100

产生气体质量/g0.40.50.50.5

计算：（1）黄铜样品（25.0g）中锌的质量。

（2）所用稀硫酸中溶质的质量分数。

【解析】本题是一类表格型计算题。从表格数据可知第1次稀硫酸完全反应，从此组数

据可以求得稀硫酸中溶质的质量分数；对比2、3、4次实验可知第2次实验Zn与稀硫酸恰

好完全反应，该组数据可以求得Zn的质量，即可求出黄铜样品中锌的质量。

【答案】（1）解：由表格数据可知，25.0g黄铜产生出的质量为0.5g；设黄铜中锌

的质量为X。

Zn+H2S0.FZnS0,+H2t

652

x0.5g

65/x=2/0.5g

解得：x=16.25g

（2）设参加反应的HfOi质量为y。

Zn+H2S0.FZnS0t+H2t

982

y0.4g

98/y=2/0.4g

解得：y=19.6g

则稀硫酸的质量分数为19.6g/80gX100%=24.5%„

【点评】本题主要考查合金成分的相关计算，在解题时要注意用纯净物的质量进行计算。

考点二：金属的锈蚀

本考点主要以实验探究题的形式进行考查。

思路与方法：铁生锈有氧气、水两个条件，探究铁生锈的实验可以用控制变量法，每一

次必须控制一个影响的变量，通过对比得到生锈的条件。

【例2】全世界每年被腐蚀损耗的钢铁约占全世界钢铁产量的十分之一。下面是对铁的

锈蚀条件及铁锈组成的探究。

问题一：探究铁生锈的条件

课本实验中，铁生锈所需要的时间较长，某实验小组设计如下改进实验：

（1）检查装置的气密性，连接好装置，关闭分液漏斗活塞，C导管接入到装有水的烧

杯中，微热甲装置，说明气密性良好的现象是«

（2）反应开始后，甲装置反应现象.，Mn（）；的作用»

（3）4分钟后观察，A处的铁丝依然光亮，B处的铁丝表面灰暗，I）处的铁丝依然光亮。

该实验说明铁生锈主要与和有关。B、D处实验现象对比说明，决定

铁生锈快慢的一个重要因素是。

问题二、测定铁的组成

铁锈的主要成分为FezCVHQ,还含有少量的FeCO”某兴趣小组用如下图所示的装置测

定生锈铁钉的组成。取一高度锈饨的干燥铁钉(含有少量铁)。称其质量为20.08g,在N2

△

氛围中，充分加热到质量不再减少，该过程中仅考虑发生：Fe20：!H120=Fe203+H20t,

△

FeC0：,=Fe0+C02t。且不需要考虑装置中空气对本实验的影响。(碱石灰成分：CaO和NaOH

固体混合物。物质的相对分子质量：Fe203»H20：178；FeC03：116)

(1)若反应前后称得C装置总质量分别为100.00g和102.24g,则反应生成的C02

和水的总质量为g,D装置中的碱石灰的作用是o

(2)仅有上述实验数据，无法计算组成，若在B、C之间加一套装置即可，则该装置的

名称和药品为、。

(3)经过改进后，测得!压0)=1.80g,m(C02)=0.44g,请计算锈铁钉的组成。

①锈铁钉中FezCVlW的质量=________g。

②锈铁钉中FeCOs的质量=g»

③锈铁钉中单质铁的质量分数。

(4)将20.08g该锈铁钉溶于足量的稀硫酸中，充分反应后，产生的气体中是否有友？

(填“有”或“无”)，请通过计算说明。[假设铁在Hg和Fez(S03混

合溶液中先发生反应为：Fe+Fe2(S01)3=3FeS0„Fe2(S0)3的相对分子质量为400]

【解析】问题一：(1)由于气体受热膨胀，若气密性好，则C导管口有气泡冒出。

(2)由于反应产生6,所以有气泡冒出，MnOz在此反应中作催化剂。

(3)铁生锈与水和氧气有关。通过B、D对比，氧气浓度大，铁在水条件下生锈速率快。

问题二：(1)碱石灰吸收C02和水,增加的质量(102.24g—100.00g=2.24g)为CO2

和水的质量。

(2)由于2.24g是CO?和水的质量，无法根据CO?的质量和水的质量计算FezORbO和

FeC。,的质量，应在B、C间加一个易吸收水的装置，如浓硫酸洗气瓶，这样可得到CO?和水

的质量。

(3)和(4)解：设铁钉与硫酸反应生成硫酸铁的质量为x,与硫酸铁反应的金属铁的

质量为y。

m(Fe2()3)=17.8gX160/178=16g

m(Fe)=20.08g—17.8g—1.16g=l.12g

Fe2()3+3H2s0d=Fe2(S0«)3+3H2O

160400

16gx

160.16g=400x

x=40g

Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4

56400

y40g

56y=400,40g

y=5.6g

而生锈铁钉只有单质铁1.12g<5.6g,故没有Fe与稀硫黑反应产生

【答案】问题一：（1）C导管口有气泡（2）产生大量的气泡催化,剂

（3）水、氧气氧气的浓度

问题二、（1）2.24g防止空气中的C6和水进入装置C中（2）洗气瓶；硫

酸

（3）①17.8②1.16③5.6%（4）无

【点评】本题是以探究题的形式考查金属生锈的条件和计算等知识。

考点三：金属的冶炼

本考点主要以实验探究题的形式进行考查。

思路与方法：“炼铁”是一个非常重要的实用性实验。它综合性强，命题角度宽，在把

握这个实验时需要注意以下几点：（1）这是一个氧化还原反应，但不是置换反应；（2）记忆

具体的实验操作过程：“验纯CO一通入C（）f加热一停止加热一继续通C0至试管冷却”。可形

象比喻为“CO早出晚归，酒精灯迟到早退”；（3）C0有毒，所以尾气要进行处理一一点燃；

（4）产品为“生铁”而不是“纯铁”。

【例3】（2011重庆）2011年是国际化学年（IYC2011）,其宗旨是“增进公众对化学重要

性的认识，鼓励青年人热爱化学，学习和研究化学”。某校化学兴趣小组的同学，对课本中

一氧化碳还原氧化铁实验作了绿色化改进后制取单质铁（K”电是活塞）：

（1）关闭根、开启K”可以验证C0还原Fe4的产物。

①这是关于气体的实验，实验前必须对装置进行。

②C0还原Fez（）3的化学方程式为。

③在e处点燃气体的目的是o

（2）关闭电开启K,可以将d口出来的气体再从a通人装置而循环使用。

①c瓶中应装（填序号）。

A.澄清石灰水B.水C.石蕊溶液D.浓硫酸

②反应完后（假设b瓶中NaOH全部转化为纯碱），要从b瓶中溶液得到纯碱固体，必要

的实验操作为转移、结晶。

③该实验这样改进的主要优点是o

【解析】本题主要考查金属的冶炼原理即C0还原氧化铁实验，实验前首先要检查装置

的气密性。CO还原FeQ的化学方程式为：3C0+Fen厘逆=2Fe+3c0,。由于CO气体有毒，

为了防止污染空气，因此在e处用酒精灯点燃。关闭电开启K”可以将d口出来的气体再

从a通人装置而循环使用，为了得到纯净、干燥的CO,b装置中的NaOH溶液吸收产生的C02

气体，c装置中应该用浓硫酸吸收反应产生的水蒸气，这样在d出口就可以得到干燥的C0

气体。反应完后（假设b瓶中NaOH全部转化为纯碱），要从b瓶中溶液得到纯碱固体，

瓶中的溶液进行蒸发，就可以得到NazCOs固体。这个实验进行了改进，其优点是减少碳的排

放，防止污染空气，提高原料利用率。

【