中考化學命題研究 第一編 教材知識梳理篇 第八單元 金屬和金屬材料 課時1 金屬材料 金屬資源的利用和保護（精講）試題

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第八單元　金屬和金屬材料 課時1　金屬材料　金屬資源的利用和保護 ,懷化五年中考命題規(guī)律) 年份 題型 題號 考查知識點及內容 分值 2016 填空 24(5) 鐵的冶煉 1 2015 選擇 7C 金屬的冶煉 1 2014 選擇、填空 8；18A；28 金屬材料合金；金屬的銹蝕和防護 2＋6＋0.5 2013 選擇、填空 11；25(1)(2) 金屬的性質和用途；金屬材料及用途，鐵生銹防護 2＋2 2012 填空 23(4) 金屬材料，鐵的冶煉；防止鐵生銹的方法 4 　　金屬材料及金屬資源的利用和保護是懷化中考的必考內容，分值為1～8分，主要以選擇題、填空題的題型考查，把金屬材料及有關的知識點插在其他的知識點中綜合命題。預計2017年，金屬材料及金屬的冶煉與防護仍采用選擇題或填空題進行考查。 ,懷化五年中考真題演練) 　金屬材料 1．(2013懷化中考11題2分)下列物質的性質與對應用途不相符的是(　B　) A．金剛石硬度很大可用于切割玻璃 B．銅具有良好的導熱性可用于制導線 C．氫氣具有可燃性可用作燃料 D．洗滌劑與油發(fā)生乳化作用可用于清洗油污 2．(2014懷化中考8題2分)被稱為“東方之冠”的中國國家館在建設過程中使用了大量的鋼鐵，鋼鐵屬于(　B　) A．純金屬　　　　　B．合金 C．化合物 D．天然材料 　金屬的銹蝕及防護 3．[2013懷化中考25題(1)(2)2分]請你列舉一種金屬材料并說明其一種用途__銅絲作導線(不唯一)__；(2)鋼鐵是廣泛應用于建筑業(yè)的重要金屬材料，它與空氣、水等物質較長時間接觸會發(fā)生銹蝕，請你寫出一種防止鋼鐵制品生銹的方法__在鐵表面刷漆(或涂油)__。 4．(2014懷化中考28題6分)冬天在醫(yī)院輸液時，經常會用到一種加熱器。小明通過上網查閱資料得知該加熱器里面的物質主要由碳粉、少量食鹽和一種金屬粉末(該金屬是年產量最高，使用量最多的金屬)組成。加熱器的工作原理是該金屬“迅速”生銹的過程。小明打開使用過廢棄的加熱器，發(fā)現剩余物質主要是黑色粉末，另還有一些紅色粉末。取適量該剩余物質于一試管中，加入過量稀硫酸，充分反應后過濾，濾紙上的殘渣為黑色粉末，濾液為黃色溶液。 根據以上信息，回答下列問題： (1)該加熱器中原金屬粉末為__鐵粉__，加熱器的工作原理是該金屬粉末與空氣中的__水__和__氧氣__發(fā)生化學反應釋放熱量。 (2)加熱器使用后生成的紅色粉末是__鐵銹__。請寫出該紅色粉末與稀硫酸反應的化學反應方程式：__Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O__。 (3)在實際的生產生活中我們通常采用__刷油漆，涂油，制成合金，電鍍等(任寫一種)__(任寫一種)的方法防止金屬制品生銹。 　金屬的冶煉 5．[2012懷化中考23題(4)4分]生鐵和鋼是世界上用量最大的__金屬材料__(選填“金屬材料”或“合成材料”)；煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應，反應的化學方程式為__3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2__；寫出防止鐵生銹的一種方法是__在鐵制品表面鍍一層其他金屬__。 6．(2015懷化中考30題8分)某?；瘜W興趣小組的同學用如圖裝置進行木炭還原氧化銅的實驗并進行相關探究實驗。假定實驗產生的二氧化碳全部被澄清石灰水吸收。將試管b中的混濁液過濾、洗滌、干燥、稱量，理論上得固體物質2.00 g。實驗完畢后，發(fā)現試管a中仍有黑色固體物質。 【提出猜想】 (1)李華同學：黑色固體物質是木炭。 劉明同學：黑色固體物質是氧化銅。 王軍同學：黑色固體物質是木炭和氧化銅的混合物。 【查閱資料】 (2)木炭、銅都不溶于水也不能與稀硫酸發(fā)生反應；CuO、Fe2O3等能與稀硫酸反應生成鹽和水。 【實驗設計】 (3)①將反應后試管a中的固體物質全部轉入燒杯c中，加入足量稀硫酸，用玻璃棒充分攪拌后，過濾，得到藍色濾液e和固體物質f。 ②將f全部轉入坩堝中充分燃燒，看到燃燒現象。完全反應后，冷卻、稱量，理論上得固體物質是4.80 g。 【實驗結論】 (4)__王軍__同學的猜想正確。 【結果應用】 (5)①根據實驗相關數據，寫出試管a中反應的化學方程式__C＋2CuO2Cu＋CO2↑__。 ②請對上述實驗裝置提出改進意見__將石灰水換成較大濃度的NaOH溶液__。 【實驗拓展】 (6)請你設計一個實驗方案，證明濾液e中含H＋(酸)__加入紫色石蕊溶液(或用pH試紙測溶液pH，合理即可)__。 ,中考考點清單) 　金屬材料 1．金屬材料的分類 金屬材料 2．金屬的物理性質 顏色 大多數金屬呈__銀白色__，銅是__紫紅色__，金是__黃色__ 狀態(tài) 常溫下大多數金屬為__固__體，但汞為__液__體 共性 金屬具有金屬光澤且有__良好的__導電性、傳熱性和__延展__性，但不同的金屬性質有差異 　　金屬之最： (1)目前世界產量最高的金屬——鐵 (2)導電、導熱性最好的金屬——銀 (3)硬度最大的金屬——鉻 (4)熔點最高的金屬——鎢 (5)熔點最低的金屬——汞 (6)地殼中含量最多的金屬元素——鋁 (7)人體中含量最多的金屬元素——鈣 3．合金 (1)合金： 在金屬中熔合某些__金屬__或非__金屬__制得的具有__金屬特性__的物質。 易錯點：合金屬于混合物，合金不是合成材料。 (2)合金的特征：合金的__強度__和__硬度__一般比組成它們的純金屬高，抗__腐蝕__性能好，熔點比組成它們的純金屬低。 (3)生鐵和鋼是常見的合金：由于它們的__含碳量__不同而性能不同。生鐵含碳量為2%～4.3%，鋼含碳量為0.03%～2%。日常生活中見到的許多鐵制品都是__鐵合金__制成的。 (4)其他合金： ①鈦合金：熔點低，密度小，可塑性好，易于加工，機械性能好，抗__腐蝕__性強等，被廣泛用于火箭、導彈、航天飛機、船舶、化工和通信設備等。鈦合金與人體有很好的“__相容性__”，因此可以用來制造人造骨等。 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__性能強，廣泛用做飛機外殼、車箱、門窗等。黃銅、青銅等都屬于__合金__。 　金屬資源的利用和保護 自然界中能以單質的形式存在的金屬只有銀和金，其他金屬都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 解釋或結論 ①先點燃酒精燈， 通CO一段時間 先通入CO是為了排盡裝置中空氣，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 先熄滅酒精噴燈，繼續(xù)通CO直到試管冷卻是為了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)實驗現象：①紅色粉末逐漸變成黑色，②澄清石灰水變渾濁，③尾部導管口產生藍色火焰 【特別提醒】CO有毒，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，也可用氣球將尾氣收集起來。 (5)產物的檢驗： ①用磁鐵吸引：生成物有能被磁鐵吸引的物質，說明有鐵生成。 ②用酸檢驗：將生成物溶與稀鹽酸中，產生氣泡，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：鐵制品銹蝕的條件的探究 實驗裝置 A) B) C) 鐵釘的 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)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 將一枚鐵釘放入管口有橡皮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)，鐵釘不生銹 ②A與C對比，C中無水，鐵釘不生銹 說明鐵生銹：鐵、氧氣、水同時接觸，三者缺一不可。 【特別提醒】①B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鐵生銹的過程：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__紅色__的物質(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鐵生銹的條件：鐵與空氣中的__氧氣__和__水__同時接觸。 ③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===2FeCl3＋3H2O__ 3H2SO4＋Fe2O3===Fe2(SO4)3＋3H2O 【特別提醒】反應的溶液：FeCl3、Fe2(SO4)3為黃色。 ④防銹：破壞生銹的條件，可以__防銹__。 ⑤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膜，覆蓋在金屬鋁表面，使內層的鋁與氧氣隔離，氧化鋁膜的成分為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回收廢舊金屬再利用； ③有計劃地、合理地開采礦物； ④尋找金屬的代用品等。 ,中考重難點突破) 　金屬材料 【例1】(2015益陽中考模擬)下列有關金屬的說法正確的是(　　) A．鋁有很好的抗腐蝕性 B．純鋁的硬度大于鋁合金 C．鋼是純凈物 D．鋼鐵嚴重銹蝕后，不值得回收 【解析】　鋁有很好的抗腐蝕性，A正確，原因是鋁表面有致密的氧化鋁膜；純鋁的硬度大于鋁合金，B錯誤，原因是合金的硬度比純金屬的硬度大；鋼是純凈物，C錯誤，因為鋼中含有碳，含碳量為0.03%～2%，是混合物；鋼鐵銹蝕嚴重不值得回收，D錯誤，因為銹蝕的鋼鐵冶煉后能夠將銹蝕部分還原為鐵，雖然銹蝕仍能得到很好的利用，故選A。 【答案】　A 1.(2016北京中考)銅能被加工成厚度僅為7 μm的超薄銅箔，說明銅具有良好的(　B　) A．導電性　　　　　　B．延展性 C．導熱性 D．抗腐蝕性 　金屬的銹蝕及防護 【例2】(2016揚州中考)為了減緩鐵制品的銹蝕，下列做法不當的是(　　) A．在車船的表面噴涂油漆 B．將使用后的菜刀用布擦干 C．洗凈鐵制品表面的油膜 D．在鐵制品表面鍍上一層鋅 【解析】　鐵生銹的原因是鐵與空氣中的氧氣、水發(fā)生復雜的化學反應，因此減緩鐵制品銹蝕的做法是隔絕空氣和水。洗凈鐵制品表面的油膜，會使鐵制品直接暴露在空氣中，不能減緩鐵制品的銹蝕。故選C。 【答案】　C 2.(2016蘭州中考)下列方法中不能防止鋼鐵腐蝕的是(　B　) A．表層鍍鉻　　　B．食鹽水浸泡 C．制成合金 D．表層涂油 　金屬的冶煉 【例3】(2016瀘州中考)某化學興趣小組用一氧化碳與氧化鐵的反應來探究煉鐵的原理，裝置如圖所示。請回答有關問題： (1)實驗進行一段時間后，A裝置中玻璃管內觀察到的現象是________。 (2)B裝置中氫氧化鈉溶液的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________，反應方程 式為________________________________________________________________________。 (3)為避免將CO排放到空氣中，并回收利用CO，方框中連接的是C和D裝置，導管接口的連接順序為a→____________。 【解析】　(1)氧化鐵是紅色粉末，高溫下一氧化碳還原氧化鐵得到的鐵粉是黑色的。(2)根據實驗裝置圖分析，實驗中對尾氣中的一氧化碳是先收集然后再利用，為了收集到較純凈的一氧化碳，用氫氧化鈉溶液吸收反應生成的二氧化碳，即B裝置中氫氧化鈉的作用是吸收反應生成的二氧化碳。(3)C是用排水法收集一氧化碳，所以氣體應該由導管d通入，b和e相連。 【答案】　(1)紅色粉末逐漸變成黑色；(2)吸收反應生成的二氧化碳；2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O；(3)d→b→e