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第一部分系统复习成绩基石第11讲金属第1课时金属材料考点梳理过关考点1金属材料6年1考二、金属的物理性质和用途物理性质用途特别提醒►物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。举例关系能①导电制电线、电缆能②导热做炊具有③延展性拉成丝、做成箔有一定的机械强度制造车辆、防盗门窗、机械等具有④金属光泽做装饰品性质决定用途,用途体现性质三、合金与金属的比较金属合金定义由金属元素所组成的单质金属与金属或金属与非金属加热熔合而成的具有金属特性的物质是否由同种物质组成纯净物混合物(至少含一种金属)是否有光泽有有性能合金的硬度比组成它们的纯金属的硬度①大，熔点比组成它们的纯金属的熔点②低辨一辨►1．合金中至少含两种金属。(×)2．合金中一定含有金属。(√)3．多数合金的熔点高于组成它的成分金属的熔点。(×)4．合金的硬度一般比各成分金属大。(√)5．制造合金的过程是加热熔合，而不是化合，合金中的各成分只是混合在一起，该过程发生的是物理变化。(√)考点2金属矿物及其冶炼6年2考常见的铁矿石赤铁矿(主要成分①Fe2O3)、磁铁矿(主要成分②Fe3O4)、黄铁矿(主要成分FeS2)、菱铁矿(主要成分FeCO3)等工业炼铁的原理(见实验聚焦突破)电解法冶炼铝化学方程式为③辨一辨►1．高炉中焦炭的作用是产生一氧化碳。(×)2．高炉炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石、空气等。(√)3．炼铁的过程是含铁的化合物在高温下分解而得到铁。(×)4．在高温条件下用一氧化碳从铁的氧化物中还原得到铁。(√)考点3金属资源的利用和保护6年1考辨一辨►1．铁制品在潮湿空气中比在干燥空气中更易腐蚀。(√)2．在干燥、致密、不透气的土壤中，埋在地下的铸铁管道腐蚀慢。(√)3．大力开采矿物，保障金属材料的使用，有利于推动绿色发展。(×)4．防止金属腐蚀是保护金属资源的唯一途径。(×)5．对易生锈的钢铁制品采取涂油、喷漆、搪瓷、镀金等措施。(√)想一想►铁燃烧与铁生锈的区别是什么？铁燃烧与铁生锈的实质相同，发生的都是氧化反应；但铁燃烧是剧烈的氧化反应，产物是Fe3O4，呈黑色；而铁生锈则属于缓慢氧化，产物的主要成分是Fe2O3，呈红棕色。典型例题运用类型1金属的物理性质、铁的防锈方法以及金属资源的保护【例1】[2016·大连中考]铁合金在生产、生活中应用广泛。(1)地球上的铁元素以(“单质”或“化合物”)化合物的形式存在。可用于炼铁的一种矿石是赤铁矿。(2)用生铁制防盗门而不用纯铁的主要原因是生铁硬度大。在防盗门表面喷漆，其防锈原理是隔绝氧气和水，喷漆前用稀盐酸除铁锈的化学方程式为Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O。思路点拨►(1)地球上的金属资源除Au、Ag等以单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在；常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿等。(2)合金的性能优于组成它们的纯金属，生铁比纯铁的硬度大，所以用生铁制防盗门；铁生锈的条件是与空气中氧气和水同时接触，因此喷漆的防锈原理是隔绝氧气和水；氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水。注意事项►铝制品不易腐蚀的原因：铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，覆盖在铝的表面，从而保护里层的铝不再与氧气反应；而铁与氧气、水等反应生成的铁锈(主要成分是Fe2O3·xH2O)很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。变式运用►1.[2017·长沙中考]下列关于金属材料的说法不正确的是()A．常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面生成致密的氧化铝薄膜B．铁在干燥的空气中容易生锈C．硬铝(铝合金)的硬度大于纯铝D．金属资源的回收利用既保护了环境，又节约了金属资源B铁生锈需要与水和空气中的氧气同时接触，B错误。2.[2017·湘潭中考]金属的用途很广，我们应该保护好金属资源。回答以下问题：(1)金属能用于做炊具，是因为金属具有导热性(填“导电性”或“导热性”)；(2)黄铜片和铜片相比较，硬度较大的是黄铜片；(3)写出一条防止铁生锈的建议涂油漆(答案合理即可)。解析：(1)金属具有导热性，所以可用于制炊具；(2)黄铜片的硬度比铜片的硬度大；(3)铁在与水和氧气同时接触时易生锈，防止铁生锈的措施就是破坏铁生锈的条件，例如在金属表面涂油漆、涂油、制成合金等。【例2】[2017·成都中考]工业上炼铁、炼钢和轧制钢材的主要流程如图。已知生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。类型2铁的冶炼(2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是增大反应物接触面积，加快反应速率。(3)热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是N2，炉渣中含有硅酸钙(CaSiO3)，其中硅元素的化合价是＋4。(4)炼钢炉中，通入纯氧的目的是使生铁中碳充分反应，降低碳的含量，将钢锭轧成钢板，体现了金属的延展性。(5)钢铁制品可能会生锈，写出用稀硫酸除锈反应的化学方程式Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O。思路点拨►(1)反应②中反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，属于置换反应；高炉炼铁的原理是在高温的条件下，用一氧化碳作还原剂，将铁从其氧化物中还原出来；(2)炼铁的固体原料需经过粉碎，粉碎的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率；(3)氮气的化学性质稳定，热空气中的氮气没有参与反应，所以排放出的高炉气体中也含有氮气；钙元素显＋2价，氧元素显－2价，设硅元素的化合价是x，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得：(＋2)＋x＋(－2)×3＝0，则x＝＋4；(4)炼钢炉中通入氧气可以使生铁中的碳充分反应，降低含碳量；将钢锭轧成钢板，体现了金属的延展性；(5)氧化铁和稀硫酸反应的化学方程式为Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O。注意事项►一氧化碳还原氧化铁的实验需注意“一通、二点、三灭、四停、五处理”，“一通”：先通一氧化碳，“二点”：后点燃酒精喷灯加热，“三灭”：实验完毕后，先熄灭酒精喷灯，“四停”：等到玻璃管冷却至室温时再停止通一氧化碳，“五处理”：处理尾气，防止CO污染环境。变式运用►3.[2016·青岛中考]菠菜中含有一种有机物——草酸。将草酸隔绝空气加热，使其完全分解，生成水和碳的氧化物。为了探究上述反应生成的碳的氧化物成分，某同学设计了如图所示实验。下列说法不正确的是()A．乙装置对实验结果不产生影响，因此可以去掉乙装置以简化实验方案B．丙装置玻璃管中若发生化学反应，则一定为置换反应C．若甲试管内溶液变浑浊，丁试管内无明显现象，则该碳的氧化物成分为二氧化碳D．若甲试管和丁试管内溶液都变浑浊，丙处玻璃管内的红色固体变成黑色，则该碳的氧化物成分为一氧化碳和二氧化碳B若甲中的澄清石灰水变浑浊，说明混合气中含有二氧化碳，若丙中的红色固体变成黑色，说明混合气中含有一氧化碳，所以乙装置对实验结果不产生影响，因此可以去掉乙装置以简化实验方案；丙装置玻璃管中若发生化学反应，则是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，不属于置换反应。4.[2017·东营中考]如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验，不正确的说法是()A．甲、乙两处的现象分别是：黑色粉末减少、黑色粉末逐渐变红B．甲处发生的反应是典型的吸热反应C．丙处试管可防止液体倒吸D．该装置的不足之处是未进行尾气处理D甲处炭粉和二氧化碳反应逐渐减少，乙处一氧化碳和氧化铜反应，黑色粉末变红，A正确；甲处炭粉和二氧化碳的反应吸热，B正确；丙装置的作用是防止倒吸，C正确；丁装置可以起到存储一氧化碳的作用，起到了尾气处理的作用，D错误。实验聚焦突破实验12：一氧化碳还原氧化铁实验装置注意事项►(1)先通CO再加热，为了①排尽管内空气，防止②加热时发生爆炸；(2)实验完毕后，停止加热继续通CO至试管冷却，防止③还原出来的铁粉再被氧化且防止石灰水倒吸。实验原理在高温下用还原剂CO将铁从铁矿石中还原出来，反应的化学方程式为④实验现象玻璃管内⑤红色粉末逐渐变黑，试管内澄清石灰水⑥变浑浊实验步骤(1)检查装置的气密性(2)将氧化铁粉末装入硬质玻璃管后固定到铁架台上(3)点燃右边的酒精灯(4)先给硬质玻璃管通入一氧化碳(5)加热装有氧化铁的硬质玻璃管(6)停止加热，继续通入一氧化碳直到硬质玻璃管冷却到室温(7)停止通入一氧化碳以后，再熄灭右边的酒精灯尾气处理因CO有毒，会污染空气，所以必须对尾气进行⑦点燃或用气球收集的处理实验拓展炼铁时不选黄铁矿的原因是黄铁矿中含有硫元素，冶炼过程会产生有害气体二氧化硫【例】实验室模拟炼铁的实验装置如图所示，试回答下列问题：(1)写出有标号仪器的名称：a.铁架台；b.导管。(2)实验中看到A装置中的实验现象为：玻璃管中的粉末由红色逐渐变黑。(3)玻璃管中反应的化学方程式为。(4)加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。分析►一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，所以玻璃管中的粉末由红色逐渐变黑，反应的化学方程式为。典例分析命题挖掘►1．上述实验说明，一氧化碳具有的化学性质是可燃性、还原性。2．某同学设计了下列实验，在B处所采取措施的目的是点燃一氧化碳，防止污染空气，其优点是节约能源。六年真题全练命题点1金属和金属材料试题中主要考查金属材料的判断，合金的判断及其特性，金属的物理性质等。常结合生产实际，有些会配图片进行考查。其中金属的导热性、导电性、生铁和钢的含碳量、合金的性质等都是考查的热点。1．[2016·泰安，22题，5分]人类文明进步与金属材料的发展关系十分密切，金属在生活生产中有着非常广泛的应用。请回答下列问题：(1)根据如图金属应用实例推断，金属具有的物理性质有导电性、导热性、延展性(至少答两点)；(2)生铁和钢都是铁的合金，二者性能不同的原因是含碳量不同；(3)厨房中的下列物品所使用的主要材料属于金属材料的是BD；A．陶瓷碗B．不锈钢炊具C．橡胶手套D．铜质水龙头(4)微型化录音录像的高性能带中磁粉主要材料之一是化学组成相当于CoFe2O4的化合物，又知钴(Co)和铁都有＋2、＋3价，且在上述化合物中每种元素只具有一种化合价，则铁元素的化合价为＋3；(5)某实验室废液中含有稀硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜，若向其中加入一定量的锌，充分反应后过滤，向滤渣中加入盐酸，有气泡产生，则滤液中一定不含有的物质是硫酸、硫酸铜。解析：(1)物理性质是物质不需要发生化学变化就表现出来的性质，如：颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度等，金属可以制作电缆说明金属具有良好的导电性；可以制作热水壶说明金属具有良好的导热性；可以拉成丝说明金属具有良好的延展性。(2)生铁和钢的含碳量不同，生铁的含碳量是2%～4.3%，钢的含碳量是0.03%～2%。(3)陶瓷碗属于无机非金属材料；不锈钢炊具是铁的合金，属于金属材料；橡胶手套属于有机合成材料，不是金属材料；铜质水龙头属于金属材料。(4)根据题意知，故化合物中Co和Fe的化合价不同，因此Co、Fe的化合价可能为＋2、＋3价或＋3、＋2价；若Co的化合价为＋3，Fe的化合价为＋2时，CoFe2O4中各元素正负化合价的代数和为(＋3)＋(＋2)×2＋(－2)×4≠0，不符合要求；若Co的化合价为＋2，Fe的化合价为＋3，CoFe2O4中各元素正负化合价的代数和为(＋2)＋(＋3)×2＋(－2)×4＝0，符合要求。(5)根据“在金属活动性顺序里，排在氢前面的金属能与酸反应产生氢气”这一理论，结合题意中的“向滤渣中加盐酸有气泡产生”可以断定反应后的滤渣中一定含铁，锌与硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液反应，先置换出铜，因此有铁一定有铜，所以滤渣中一定含有的固体是铁、铜；因为滤渣中存在铁，因此滤液中一定不含的物质是硫酸、硫酸铜，因为它们不能和铁共存。猜押预测►1.[2016·襄阳中考]我们的生活用品，大都是由金属材料制成的。(1)金属材料包括金属以及它们的合金。(2)金属铜常用来制作导线，是利用了铜良好的