(畢節(jié)地區(qū))2019年中考化學總復習 第1編 教材知識梳理篇 第8單元 金屬和金屬材料 第2講 金屬資源的利用和保護(精講)練習

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1、 第2講  金屬資源的利用和保護 畢節(jié)五年中考命題規(guī)律 近五年畢節(jié)中考考情分析 2019年中考預測 年份 考點 題型 題號 分值   本講中,金屬的銹蝕與防護主要圍繞探究鐵生銹的條件設置探究性問題,結(jié)合生活、生產(chǎn)和科技應用方面設置一些有關(guān)防止鐵生銹的問題。近幾年,此部分知識又拓展到銅以及其他金屬的銹蝕和防護問題,主要以信息題的形式出現(xiàn)。此講在中考中占的分較少,預計2019年畢節(jié)中考可能考,也可能僅僅在實驗題中涉及到。 2017 鐵的銹蝕及防護 選擇題 7 3 2015 鐵銹蝕的條件及防護 實驗題 21(2) 1 知 識 清 單  金屬材料 1.

2、金屬材料的分類 2.金屬的物理性質(zhì) 顏色 大多數(shù)金屬呈 銀白 色,銅呈 紫紅 色,金呈 黃 色 狀態(tài) 常溫下大多數(shù)金屬是 固 體,但體溫計中的汞卻是 液 體 共性 常溫下它們都是固體(汞除外),有金屬光澤,大多數(shù)為電和熱的優(yōu)良導體,有 延展 性,密度較大,熔點較高  金屬之最: (1)目前世界年產(chǎn)量最高的金屬—— 鐵 。 (2)導電、導熱性最好的金屬—— 銀 。 (3)硬度最高的金屬—— 鉻 。 (4)熔點最高的金屬—— 鎢 。 (5)熔點最低的金屬—— 汞 。 (6)地殼中含量最高的金屬元素—— 鋁 。 (7)人體中含量最高的金屬元素—— 鈣 。 3

3、.合金 (1)合金:在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬,就可以制得具有 金屬特征 的合金。 特別提醒 合金屬于混合物,合金不是合成材料。  ?。?)合金的特性:與組成合金的純金屬相比,合金的強度和硬度更 大 ;機械性能 更優(yōu)良 ;抗腐蝕性能 更強 ;熔點 更高 。 (3)其他合金: ①鈦合金:熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好等。鈦和鈦合金抗 腐蝕 性強,被廣泛用于火箭、導彈、航天飛機、船舶、化工和通信設備等。鈦合金與人體具有很好的“ 相容性 ”,因此可用來制造 人造骨 等。 ②硬鋁:硬度大、 密度 小、可塑性好、易于加工、機械性能好、 抗腐蝕 性強,被廣泛用作飛機外殼

4、、車廂、門窗等。黃銅、青銅等都屬于 合金 。  金屬資源的利用和保護 自然界中能以單質(zhì)的形式存在的金屬有銀和金等,大多數(shù)金屬以化合物的形式存在。 1.金屬的冶煉 (1)鐵礦石:①磁鐵礦(Fe3O4);②赤鐵礦(Fe2O3);③菱鐵礦(FeCO3)。 (2)煉鐵原理:高溫下,用 一氧化碳 將鐵從它的 氧化物 中還原出來。 主要反應:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 2.實驗突破:鐵的冶煉 (1)實驗原理:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (2)實驗裝置 (3)操作步驟 操作步驟 解釋或結(jié)論 ①先點燃裝置末端的酒精燈, 通

5、CO一段時間 先通入CO是為了排盡裝置中的 空氣 ,防止加熱時發(fā)生 爆炸 。點燃尾部的酒精燈是為了防止CO排放到空氣中, 污染空氣  ②點燃酒精噴燈加熱 酒精噴燈加熱的溫度能達到600~800 ℃,使Fe2O3與CO發(fā)生反應 ③實驗完畢,先熄滅酒精噴燈,繼續(xù)通CO直到試管冷卻 防止熱的試管中進入了氧氣(空氣),使還原出來的鐵再被氧化 ④停止通CO,熄滅尾部的酒精燈 防止CO逸出,污染空氣   (4)實驗現(xiàn)象:①紅色粉末逐漸變成 黑色 ,②澄清石灰水變 渾濁 ,化學方程式: CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O ,③尾部導管口產(chǎn)生 藍色 火焰。 特別提醒 CO有毒

6、,排放到空氣中,會對空氣造成污染,做此實驗時,要有尾氣處理裝置,可以用酒精燈點燃尾氣,將尾氣中的CO燒掉,也可用氣球?qū)⑽矚馐占饋怼? (5)產(chǎn)物的檢驗 ①用磁鐵吸引:生成物有能被磁鐵吸引的物質(zhì),說明有鐵生成。 ②用酸檢驗:將生成物溶于稀鹽酸中,產(chǎn)生氣泡,溶液變成淺綠色,說明有鐵生成。 (6)變形裝置 此裝置不需尾氣處理,將尾氣直接通至酒精噴燈的火焰上,既對尾氣進行處理,又使產(chǎn)生的熱量給裝置加熱,既節(jié)約了能量,又避免了污染。 3.實驗突破:鐵制品銹蝕條件的探究 實驗裝置 A B C 鐵釘?shù)? 放置環(huán)境 將1枚潔凈的鐵釘放入(部分在水中、部分在空氣中)

7、有水、有空氣的試管中 將1枚潔凈的鐵釘放入(植物油隔絕空氣)有蒸餾水的試管中 將1枚潔凈的鐵釘放入管口有橡膠塞密封的干燥空氣的試管中 實驗條件 鐵釘與氧氣(空氣)、水同時接觸 鐵釘與水接觸 鐵釘與氧氣(空氣)接觸 實驗現(xiàn)象 (一周后觀 察記錄) 鐵釘表面生銹 鐵釘表面無鐵銹 鐵釘表面無鐵銹 實驗結(jié)論 鐵釘與氧氣(空氣)、水同時接觸,生銹 鐵釘與水接觸而不與氧氣接觸,不生銹 鐵釘與氧氣(空氣)接觸而不與水接觸,不生銹 鐵生銹的 條件 鐵與 氧氣(空氣) 和 水 同時接觸   4.實驗方法:采用控制變量法進行探究 ①A與B對比,B中無氧氣(空氣),鐵釘不生

8、銹。 ②A與C對比,C中無水,鐵釘不生銹。 說明鐵生銹的條件:鐵、氧氣、水同時接觸,三者缺一不可。 特別提醒?、貰中的水為蒸餾水,其中不含有氧氣,可以排除氧氣的干擾。②鐵生銹是緩慢的氧化反應,因此需要的時間很長。③如果把鐵制品與鹽水(NaCl溶液)接觸,將加快鐵制品生銹速率。 5.保護金屬資源 (1)鐵生銹與防護 ①鐵生銹的條件:鐵與空氣中的 氧氣 、 水蒸氣 發(fā)生化學反應,使鐵表面生成一層疏松的物質(zhì)(即鐵銹),此反應是緩慢的氧化反應。鐵銹的主要成分是 氧化鐵(Fe2O3) 。 ②除去鐵銹:用稀鹽酸或稀硫酸與鐵銹反應而除去。 反應的化學方程式: 6HCl+Fe2O3===2F

9、eCl3+3H2O 。 3H2SO4+Fe2O3===Fe2(SO4)3+3H2O。 特別提醒 反應的溶液:FeCl3溶液、Fe2(SO4)3溶液為黃色。 ③防銹:破壞生銹的條件,可以防銹。 ④防銹措施: (2)其他金屬銹蝕 ①金屬鋁具有良好的抗腐蝕性能,原因是鋁與空氣中氧氣反應生成一層致密的氧化鋁薄膜,覆蓋在金屬鋁表面,使內(nèi)層的鋁與氧氣隔離。氧化鋁薄膜的成分為Al2O3。 ②銅的銹蝕:是銅與空氣中的氧氣、水蒸氣、二氧化碳等發(fā)生化學反應,生成銅綠。銅綠的成分為Cu2(OH)2CO3。 (3)保護金屬資源的措施 ①防止金屬的銹蝕(腐蝕)。 ②回收利用廢舊金屬。 ③

10、有計劃、合理地開采礦物。 ④尋找金屬的代用品等。 體 驗 中 考  金屬的銹蝕及防護 1.(2017畢節(jié)第7題)生活和生產(chǎn)中的一些實際問題可用化學知識分析、解釋。下列說法錯誤的是( D ) A.金屬生銹是世界面臨的難題,鐵生銹是鐵與水、氧氣共同作用的結(jié)果 B.綜合運用沉淀、過濾、蒸餾幾項操作凈水效果更好 C.衣服、餐具上的油污可以用加入洗滌劑的水洗掉,是利用了洗滌劑的乳化原理 D.人體缺少必需微量元素會得病,因此應盡可能多吃含有這些元素的營養(yǎng)補劑 2.(2015畢節(jié)第21題節(jié)選)實驗探究: (2)在我們的日常生活中離不開金屬材料: ①鐵鍋是有益于人類健康的理想炊具,但也很

11、容易生銹。寫出預防你家鐵鍋生銹的一種具體做法: 用后保持干燥潔凈(其他合理答案也可) 。 重 難 突 破   金屬的銹蝕及防護 例1?。?018長沙中考)2018年5月,我國自主建造的第一艘航母下海,為保證航母的使用壽命,下列防銹措施不可行的是( ?。? A.用抗銹蝕性能優(yōu)異的合金制造航母零部件 B.刷防銹漆 C.船體表面鍍一層黃金 D.給某些部位涂油 【解析】根據(jù)鐵生銹的條件進行分析,鐵在有水和氧氣并存時易生銹,在某些酸和鹽的作用下能加快銹蝕,防銹就是使鐵與水或氧氣隔絕。 例2?。?018蘭州中考)蘭州中山鐵橋,位于城北白塔山下,歷盡滄桑,百年不倒,多次參與維修大橋的工程師感

12、嘆道:“起初我們以為一百多年了,鉚合處多少會有些銹蝕,可當我們將鉚件啟開后發(fā)現(xiàn),里面完全是簇新的。當時使用炭火和錘具等簡單工具,能達到如此工藝令人匪夷所思。”請同學們結(jié)合自己所學的知識回答下列問題。 (1)中山鐵橋鉚合處簇新如初,說明百年來沒有水和    進入其中而造成銹蝕。 (2)我國生產(chǎn)和使用鐵器歷史悠久,請寫出一氧化碳與氧化鐵反應的化學方程式:       。 (3)全世界每年因生銹損失的鋼鐵,約占世界年產(chǎn)量的四分之一,請你寫出一種防止鐵制品銹蝕的方法   ?。ㄈ翁钜环N)。 【解析】(1)根據(jù)金屬的銹蝕條件來分析。(2)根據(jù)化學反應的原理以及化學方程式的寫法來分析。(3)根據(jù)金屬

13、的防銹措施來分析。 1.菜刀在生活中有重要應用。下列情況中,菜刀腐蝕由快到慢的是( C ) ①切青菜后用清水沖洗?、谇袧裣滩撕笪辞逑础、矍蟹守i肉后放置 A.①③②        B.③①② C.②①③ D.③②① 2.在金屬表面覆蓋保護膜是普遍采用的金屬防銹措施之一。下列自行車的防銹措施中,不屬于覆蓋保護膜的是( A ) A.擦拭保持潔凈與干燥 B.鏈條上油 C.輪圈鍍鉻 D.車架噴漆 3.將相同規(guī)格光亮的鐵釘同時放入下列裝置中進行實驗,試回答下列問題: (1)一段時間后,鐵釘一定無明顯變化的是 D?。ㄌ钭帜福峦?。 (2)大約一周時間后,將鐵釘取出烘干,其

14、質(zhì)量由小到大的順序為 D

15、且不能再生,所以保護金屬資源尤為重要。保護金屬資源的有效途徑是 回收廢舊金屬再利用,合理有效地開采金屬礦物或?qū)ふ医饘俅闷贰。ù鸪鰞蓷l即可)。 5.(2018呼和浩特中考)古往今來,金屬材料和制品在我們的社會生活中一直起著非常重要的作用。 (1)考古工作者發(fā)現(xiàn)鐵質(zhì)的出土文物往往銹蝕嚴重,鐵生銹的條件是 鐵與氧氣、水同時接觸 。在實驗室常用稀鹽酸清除鐵銹,化學方程式為 Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O 。 (2)近年來,我國高鐵建設促進了經(jīng)濟、社會的快速發(fā)展。制造鐵軌的材料是合金鋼,主要原因是合金鋼具有 硬度大(或機械強度好或韌性好等) (要求只答一條)的優(yōu)越性能。 (3

16、)某同學在實驗室進行了兩個有關(guān)金屬性質(zhì)的實驗: 實驗Ⅰ:硫酸鋁溶液和鐵粉混合 實驗Ⅱ:硫酸銅溶液與鐵粉混合 在上述兩個實驗結(jié)束后,該同學將實驗Ⅰ和Ⅱ的物質(zhì)全部倒入同一個燒杯中,發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多,原因是 實驗Ⅱ中硫酸銅溶液有剩余,而實驗Ⅰ中的鐵粉又能與實驗Ⅱ中剩余的硫酸銅發(fā)生置換反應生成銅和硫酸亞鐵?。ㄓ梦淖终f明)。一段時間后過濾,向濾渣中滴加鹽酸,結(jié)果沒有氣泡產(chǎn)生。那么,濾液中所含金屬離子的情況可能是?、冖荨。ㄌ钚蛱枺? ①Al3+?、贏l3+、Fe2+?、跘l3+、Fe3+ ④Fe2+、Cu2+ ⑤Al3+、Fe2+、Cu2+ 6.工業(yè)上煉鐵煉鋼和軋制鋼材的主要流程如圖

17、。 已知生鐵的含碳量為2%~4.3%,鋼的含碳量為0.03%~2%。 (1)反應:①Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,②Fe2O3+3C2Fe+3CO↑。屬于置換反應的是 ② ,用于高爐煉鐵的原理是?、佟?。(均填序號) (2)煉鐵的固體原料需經(jīng)過粉碎,其目的是 增大與反應物的接觸面積,加快反應速率 。 (3)熱空氣和高爐氣體的主要成分有一種相同,這種氣體的化學式是 N2 ,爐渣中含有硅酸鈣(CaSiO3),其中硅元素的化合價是?。? 。 (4)煉鋼爐中,通入純氧的目的是 使生鐵中的碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳,降低生鐵中的碳含量 。將鋼錠軋成鋼板,體現(xiàn)了金屬的 延展 性。 (5)鋼鐵制品可能會生銹,寫出用稀硫酸除銹反應的化學方程式: Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O 。 7

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