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中考化学一轮调研导学案
第一单元 物质的性质和用途
1.5金属与金属矿物
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 金属材料 ☆☆ 金属的锈蚀与防护主要围绕探究铁生锈的条件设置探究性问题,结合生活、生产和科技应用方面设置一些有关防止铁生锈的措施问题。近几年,此部分知识又拓展到铜以及其他金属的锈蚀和防护问题,主要以信息题的形式出现。此内容在中考中的占分较少。金属的化学性质一直是中考命题的重点,常与酸、盐溶液的性质以及金属活动性顺序联合命题。在突出了学科内、学科间综合的同时,命题更能体现新课标的要求,增添了较多的开放题、探究题、实验设计与评价题。预测2024年中考仍会以选择或填空题考查金属的化学性质、金属的活动性顺序等。
考点2金属的化学性质 ☆☆☆☆
考点3 金属资源的利用与保护 ☆☆
■考点一 金属材料(包括纯金属和合金)
1.纯金属
特性 颜色 大多数金属呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色,铁粉呈黑色
状态 常温下,大多数金属是固体,但汞是液体
共性 物理性质 用途
有金属光泽 制作各种饰品
有导电性 制作导线(铜线、铝线)
有导热性 制作炊具(铁锅、铝壶)
有延展性 冲压成各种形状(铝箔、铁皮)
金属之最:
(1)生活中使用最多且年产量最高的金属——铁。
(2)导电性、导热性最好的金属——银。
(3)熔点最高的金属——钨。
(4)熔点最低的金属——汞。
(5)地壳中含量最高的金属元素——铝。
(6)人体中含量最高的金属元素——钙。
2.合金
(1)概念:在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的混合物。
特别提醒 ①合金中至少含有一种金属。②制造合金的过程是熔合,熔合过程发生的是物理变化。③合金属于金属材料,具有金属的共性。
(2)特性:与组成合金的纯金属相比,合金的强度和硬度更大;机械性能更优良;抗腐蚀性能更强;熔点更低。
(3)常见的合金:
①铁合金包括生铁和钢。生铁含碳量为2%~4.3%,还含有硅、锰等。钢含碳量为0.03%~2%,还含有铬、镍等。
②钛合金:熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,机械性能好,抗腐蚀性强,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”,可以用来制造人造骨。
③武德合金(铅、铋、锡、、镉组成的合金):熔点低,可作保险丝、防火防爆装置。
④铜合金:黄铜(铜、锌合金)、青铜(铜、锡合金)、白铜(铜、镍合金)
⑤硬铝(铝、铜、镁、硅合金)
⑥焊锡(锡、铅合金)
拓展延伸 黄铜(铜、锌合金)外观和黄金相似,可用煅烧法鉴别:煅烧时没有变化的是黄金,表面变黑的是黄铜,是因为黄铜中的铜与氧气反应生成了黑色的氧化铜。此外还可以用稀盐酸、硝酸银溶液鉴别。
■考点二 金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
(1)概念:大多数金属都能与氧气发生反应,但反应的难易和剧烈程度是不同的(“真金不怕火炼”说明金即使是在高温条件下,也不与氧气发生反应)。
(2)通式:金属+氧气―→ 金属氧化物(化合反应)。
金属 化学方程式 现象
Mg __2Mg+O22MgO__ 发出__耀眼的白光__,生成一种__白__色固体
Al 4Al+3O2=== 2Al2O3 露置在空气中的铝表面会逐渐变暗(原因:铝易与空气中的氧气反应,在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,所以铝制品耐腐蚀。)
4Al+3O22Al2O3 铝粉在氧气中燃烧,发生爆炸性反应
Fe 3Fe+2O2__Fe3O4 在氧气中剧烈__燃烧__、__火星四射__、生成__黑色__固体,放出__热量__
Cu 2Cu+O22CuO 在空气中,不能燃烧;加热时,生成__黑色__固体
2.金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
(1)条件:金属的活动性必须排在氢之前。
(2)通式:金属+酸―→盐+氢气(置换反应)
(3)常见的金属与酸(稀盐酸或稀硫酸)反应
金属 化学方程式 现象
Mg Mg+2HCl=== MgCl2+H2↑__Mg+H2SO4===__MgSO4+H2↑__ 反应剧烈,产生大量__气泡__
Zn Zn+2HCl=== ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4===__ZnSO4+H2↑__ 反应比较__剧烈__,产生大量气泡
Fe Fe+2HCl=== FeCl2+H2↑Fe+H2SO4===__FeSO4+H2↑ 反应缓慢,__产生气泡__,溶液由无色变为__浅绿色__
Cu 无明显现象,不反应
特别提醒 铁单质与稀盐酸或稀硫酸反应时,只能生成二价铁,不能生成三价铁。
3.金属与某些可溶性盐溶液的反应
(1)条件:位于前面的金属能把后面的金属从它的盐溶液(必须可溶)中置换出来(K、Na、Ca除外)。
(2)通式:金属+盐―→(新)金属+(新)盐。
(3)常见金属与盐溶液的反应
金属与盐溶液 化学方程式 现象
Fe与CuSO4 __Fe+CuSO4===_FeSO4+Cu__ 铁表面有__紫红色__的物质生成,溶液由__蓝色__变为浅绿色
Cu与AgNO3 __Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag__ 铜表面有银白色的物质生成,溶液由无色变为__蓝色__
Al与CuSO4 __2Al+3CuSO4===__Al2(SO4)3+3Cu__ 铝表面有__紫红色__的物质生成,溶液由蓝色变为__无色__
Cu与Al2(SO4)3 无明显现象,不反应
4.金属的活动性顺序
(1)金属的活动性顺序
①在金属活动性顺序中,前面的金属比后面的金属活泼,金属位置越靠前,其活动性越强。
②位于氢前面的金属能置换盐酸、稀硫酸中的氢。
③位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来(K、Ca、Na除外)。
特别提醒 K、Ca、Na的金属活动性极其强,当它们与排在后面的金属的盐溶液反应时,首先是与水发生反应,一般不会有金属析出。
(2)金属活动性顺序的应用
①判断置换反应能否发生。
②当多种金属单质与多种盐溶液发生置换反应时,对滤液、滤渣的成分进行分析。
③反应物中的金属越活泼,则越先发生反应。
④生成物的金属越不活泼,则越先被置换出来。
⑤根据金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气的速率,判断金属的活动性顺序。
⑥设计实验、验证金属的活动性顺序。
⑦根据金属活动性顺序,研究金属冶炼的历史,金属的活动性越弱,从矿石中还原成单质越容易,那么这种金属的冶炼和使用年限越早。
5.置换反应
(1)概念
由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应,叫置换反应。(表达通式:A+BC―→B+AC)
(2)特点
①反应物为单质和化合物,生成物为单质和化合物。
②反应前后化合价一定发生变化。
(3)类型
①活泼金属与稀盐酸或稀硫酸反应。
②活动性强的金属与活动性弱的金属的化合物溶液反应(K、Ca、Na除外)。
③C、H2还原金属氧化物。
■考点三 金属资源的利用和保护
地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,以单质形式存在的有银和金等少数不活泼金属,其余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,利用一氧化碳将铁从它的氧化物中还原出来。
(3)主要反应:①Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ②Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
特别提醒 ①炼铁的反应条件是高温;②焦炭的作用:一是提供还原剂一氧化碳,二是提高高炉的温度。
2.实验突破:铁的冶炼
(1)实验原理:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(2)实验装置
(3)操作步骤
操作步骤 解释或结论
①点燃装置末端的酒精灯, 通CO一段时间 先通入CO是为了排尽装置中的__空气__,防止加热时发生__爆炸__。点燃尾部的酒精灯是为了防止CO排放到空气中,污染空气
②点燃酒精喷灯加热 酒精喷灯加热的温度能达到600~800 ℃,使Fe2O3与CO发生反应
③实验完毕,先熄灭酒精喷灯,继续通CO直到试管冷却 防止热的玻璃管中进入了氧气(空气),使还原出来的铁再被__氧化__
④停止通CO,熄灭末端的酒精灯 防止CO逸出,污染空气
(4)实验现象:①红棕色粉末逐渐变成黑色,②澄清石灰水变浑浊,化学方程式为CO2+Ca(OH)2=== CaCO3↓+H2O,③尾部导管口产生蓝色火焰。
(5)产物的检验
①用磁铁吸引:生成物有能被磁铁吸引的物质,说明有铁生成。
②用酸检验:将生成物溶于稀盐酸中,产生气泡,溶液变成浅绿色,说明有铁生成。
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转化为CO2,也可用气球将尾气收集起来。
3.保护金属资源
(1)铁生锈与防护
①铁生锈的条件:铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应,使铁表面生成一层疏松的物质(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(或Fe2O3)。
②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 反应后的溶液:FeCl3溶液、Fe2(SO4)3溶液为黄色。
③防锈:破坏生锈的条件。
④防锈措施:
a.保持铁制品的表面洁净和干燥;
b.在金属表面涂保护膜: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)保护金属资源的措施
①防止金属的腐蚀。
②回收废旧金属再利用。
③有计划、合理地开采矿物,严禁不顾国家利益乱采矿。
④寻找金属的代用品等。
■考点1:金属材料
◇典例1: (2021眉山中考)北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料,下列有关金属材料的说法正确的是( )
A.纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高
B.钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
C.金属单质在常温下都是固体
D.合金中一定只含金属元素
【解析】A项,合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,错误;B项,钛和钛合金密度小、机械性能好,抗腐蚀性强等,被广泛应用于火箭、导弹等,正确;C项,金属单质在常温下不都是固体,如汞是液体,错误;D项,合金是指在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质,合金中不一定只含金属元素。答案:B
1.1 2021年5月29日,“天舟二号”的成功发射彰显了中国航天的力量,在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是( )
A.黄铜的硬度比纯铜的大
B.生铁的含碳量比钢的高
C.四氧化三铁、生铁、不锈钢都是铁的合金
D.铝合金被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业
【解析】A项,合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,正确;B项,生铁的含碳量(2-4.3%)比钢(0.03-2%)的高,正确;C项,四氧化三铁是铁的氧化物,不是铁的合金、生铁是含碳量为(2-4.3%)的铁合金,错误;D项,铝合金密度小、机械性能好,抗腐蚀性强等,被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业,正确。答案:C
1.2 (2021青海中考)2021年初,我国成功研制出首个3.35 m直径的铝锂合金运载火箭大型贮箱工程样机,有望显著提升火箭运力。铝锂合金的密度比钢铁要 小 ,其硬度比纯铝的要 大 。
【解析】A项,合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,正确;B项,生铁的含碳量(2-4.3%)比钢(0.03-2%)的高,正确;C项,四氧化三铁是铁的氧化物,不是铁的合金、生铁是含碳量为(2-4.3%)的铁合金,错误;D项,铝合金密度小、机械性能好,抗腐蚀性强等,被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业,正确。答案:C
1.3 [2021百色中考]从古至今,金属资源、能源、材料、环境等问题越来越引起人们的重视。请从化学的视角分析下列有关问题:
(1)三星堆遗址挖掘出的金面具是目前中国早期文明考古发现的最
大金面具。历经数千年面具仍光亮如新的原因是_金的化学性质稳定。
用金制成较薄的面具,是因为金具有良好的_延展__性。
(2)“沉睡三千年,一醒惊天下!”三星堆青铜器出土后立刻惊动了全世界,青铜属于_金属材料_(选填“复合材料”“有机高分子材料”“金属材料”之一)。
■考点2:金属的化学性质
◇典例2:金属在生产和生活中有着广泛应用。
(1)高铁刹车制动盘使用合金锻钢制作,主要利用该合金耐高温和 硬度大(或耐磨) 等特性。
(2)铝比铁活泼,但铝制品在空气中比铁耐腐蚀,其原因是铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,阻止铝的进一步反应 。
(3)工业上用盐酸除去钢板表面上的锈要严格控制盐酸的用量,用量过多会发生反应而损坏钢板,用化学方程式表示损坏钢板的反应:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑。
(4)高铁的迅速发展对钢轨的需求量越来越大,质量要求越来越高。工业上经常用“铝热反应”来焊接钢轨,其原理是8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe,反应中具有还原性的物质是 铝(或Al) 。
【解析】(1)合金的优点有抗腐蚀、硬度大等,所以高铁刹车制动盘使用合金锻钢制作主要利用该合金耐高温和硬度大、耐磨等特性;(2)铝的化学性质比较活泼,常温下易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,阻止了铝与空气接触,起到保护作用;(3)在金属活动性顺序表中铁排在氢之前,所以工业上用盐酸除去钢板表面上的锈要严格控制盐酸的用量,否则铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气;(4)分析化学方程式可知,铝夺取了四氧化三铁中的氧,使其还原为铁,所以反应中具有还原性的物质是铝。
◇典例3: (2021济宁中考)一定质量M、N两种金属,分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。分析图象得到的以下结论中,不正确的是( )
A.两种金属的活动性:M>N
B.两种金属生成氢气的质量:M=N
C.两种金属消耗稀硫酸的质量:M=N
D.充分反应后,得到溶液的质量:M=N
【解析】由图象可知,在刚开始一段时间内,反应相同的时间,M生成的氢气比N多,则两种金属的活动性:M>N;一段时间后最终金属M和金属N生成的氢气质量相等,说明参加反应的稀硫酸的质量也是相等的;由于两种金属的相对原子质量大小不能确定,充分反应后,得到溶液的质量无法比较。答案:D
◇典例4: (2021南宁中考)有X、Y、Z三种金属,如果把X和Y分别放入硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应;如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,在Y表面有银白色物质析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为( )
A.X、Z、Y B.X、Y、Z
C.Y、X、Z D.Z、Y、X
【解析】在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外),据此判断能否发生反应。有X、Y、Z三种金属,如果把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应,说明X的金属活动性比氢强,Y的金属活动性比氢弱,即金属活动性X>H>Y;如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,在Y表面有银白色物质析出,而Z没有变化,说明Y的金属活动性比银强,Z的金属活动性与银相同或比银弱,即金属活动性Y>Ag≥Z。
2.1下列金属不能跟稀盐酸反应产生氢气的是( )
A. 银 B. 锡 C. 铝 D. 镁
【解析】在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢银位于氢后面,不能跟酸反应放出氢气。答案:A
2.2向装有镁条的试管中加入足量的稀盐酸,下列现象不正确的是( )
A.有气泡产生 B.镁条逐渐溶解
C.试管外壁发热 D.液体变为浅绿色
【解析】向装有镁条的试管中加入足量的稀盐酸,反应剧烈,产生大量气泡,同时放出大量热量,试管外壁发热镁条逐渐溶解,生成氯化镁溶液为无色。答案:D
2.3 将A、B两种金属放入等质量分数的稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列结论合理的是( )
A.金属活动性A>B B.生成氢气的质量A>B
C.反应的硫酸质量A【解析】A、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,开始相同时间内B放出氢气的质量大于A,可判断金属活动性顺序是B>A,故A错误;
B、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,在两种金属完全反应后,放出H2的质量是A>B,故B正确;
C、金属与酸的反应生成氢气时,氢气来源于酸中的氢元素,所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致,消耗硫酸的质量:A>B,故C错误;。
D、由于A、B两种金属的相对原子质量的大小不能确定,所以反应的金属质量不能确定,故错误;答案:B
2.4 (2021怀化中考)有X、Y、Z三种金属,为判断其活动性顺序,某兴趣小组的同学做了如下实验:①将X、Y、Z分别置于稀盐酸中,X有气体产生,Y、Z无明显现象;②将Y金属放入Z的盐溶液中,无现象。则X、Y、Z的活动性顺序为( )
A.Y>Z>X B.X>Y>Z
C.Y>X>Z D.X>Z>Y
【解析】在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外),据此判断能否发生反应。把X、Y、Z三种金属分别放入稀硫盐酸中,X有气体产生,Y、Z无明显现象,说明X的金属活动性比氢强,Y和Z的金属活动性比氢弱;将Y金属放入Z的盐溶液中,无现象,说明Y的金属活动性比Z弱,即金属活动性X>Z>Y。答案:D
■考点3:金属资源的利用和保护
◇典例3: 我国第一艘国产航母“山东舰”在制造的过程中使用了大量的金属材料,为保证航母的使用寿命,下列防锈措施不可行的是( )
A.用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件 B.刷防锈漆
C.船体表面镀一层黄金 D.给某些部位涂油
【解析】根据铁生锈的条件进行分析,铁在有水和氧气并存时易生锈,在某些酸和盐的作用下能加快锈蚀,防锈就是使铁与水或氧气隔绝,A、B、D项正确,C项,船体表面镀一层黄金,造价太高,错误。
◆变式训练3
3. 1 (2021盐城中考)铜制品长期暴露在空气中表面生成铜锈[主要成分Cu2(OH)2CO3]。下列物质与铜制品生锈无关的是( )
A.N2 B.O2 C.H2O D.CO2
【解析】根据铁生锈的条件进行分析,金属在有水和氧气并存时易生锈,根据铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3可知,铜生锈要跟空气中的二氧化碳、水和氧气同时反应。答案:A
3. 2将相同规格光亮的铁钉同时放入下列装置中进行实验,试回答下列问题:
(1)一段时间后,铁钉一定无明显变化的是D(填字母,下同)。
(2)大约一周时间后,将铁钉取出烘干,其质量由小到大的顺序为D【解析】根据铁生锈的条件进行分析,铁在有水和氧气并存时易生锈,在某些酸和盐的作用下能加快锈蚀, A中有食盐水的作用生锈最快,质量增加最大;B中铁钉有一半浸没在自来水中生锈较快,质量增加较大;C中铁钉浸没在自来水中生锈较慢,质量增加较小;D中铁钉与空气隔绝无明显变化,质量无明显变化。
3. 3如图是模拟工业炼铁的实验,下列叙述正确的是( )
A. 甲中的反应是置换反应
B. 甲中硬质玻璃管内红色固体变为银白色
C. 用乙装置可防止液体倒吸和防止CO污染空气
D. 实验结束后先移去酒精喷灯,继续通CO直至硬质玻璃管冷却
【解析】A项,甲中CO和Fe2O3反应时,CO和Fe2O3都是化合物,不是置换反应,错误;B项,甲中硬质玻璃管内CO和Fe2O3反应生成Fe和CO2,红色固体变为黑色,错误;C项,用乙装置可收集CO,防止CO污染空气,但是不难防止液体倒吸,因为随着CO的增加,乙装置中的水可以压进烧杯和甲中的琉璃管,错误;D项,实验结束后先移去酒精喷灯,继续通CO直至硬质玻璃管冷却,防止高温下铁被氧化,正确。 答案:D
1.(2023 广东)化学与生产生活密切相关。下列说法错误的是(B)
A.pH<5.6的降雨称为酸雨 B.石油属于可再生能源
C.PM2.5属于大气污染物 D.铝合金的硬度比纯大
2.(2023 广东)对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是(C)
A.对比①②可探究:接触氧气是否为铁生锈的条件之一
B.对比②③可探究:接触水是否为铁生锈的条件之一
C.对比①④可探究:温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一
D.对比③④可探究:接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
3. (2020 广州)铁制品通常比铝制品更容易锈蚀,下列说法正确的是(D)
A. 铁的金属活动性比铝强 B. 铝在自然界中以单质形式存在
C. 锈蚀的铁制品无回收价值 D. 自行车链条涂油有防锈作用
4. (2022 广州)人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确的是(A)
. A.铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性
B.纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮
C.铁锅清洗后未擦干的水可隔绝空气减缓锈蚀
D.含铅、汞等重金属的废旧电池不可回收利用
5. (2023 深圳)化学和生活中资源,材料,生活,健康密切相关,下列说法正确的是(D)
A. 深圳海洋资源丰富,可以随意开发
B. 生活中纯金属的使用一定比合金广
C. 为减少污染,应禁止使用化肥和农药
D. 为均衡膳食,应摄入合理均衡营养
6. (2023 深圳)下列做法与目的不符的是(B)
A 鉴别空气与呼出气体 将燃着的小木条放入集气瓶中
B 鉴别水和食盐水 观察颜色
C 比较铝合金和铝硬度 相互刻画
D 实验室制备纯净的水 蒸馏自来水
A. A B. B C. C D. D
7.(2021 广州)下列有关金属材料说法正确的是(C)
A.铁片在海水中不易生锈 B.钢是纯铁
C.铝片表面易生成一层致密的氧化膜 D.纯铜硬度高于黄铜(铜锌合金)
8. . (2021 广州)在化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了如图所示实验方案.下列说法不正确的是(D)
A.由实验甲可知金属活动性:Al>Cu
B.由实验乙可知金属活动性:Cu>Ag
C.由实验甲、乙、丙可知金属活动性:Al>Cu>Ag
D.实验甲中的 CuSO4 改为 CuCl2 不能完成本实验探究
9. .(2021 广州)金属钨(W)可做灯泡的灯丝,钨合金材料非常坚硬和耐磨、耐热.用黑钨矿
(含有 FeWO4)与 Na2CO3 混合在空气中焙烧可以得到 Na2WO4,Na2WO4 与热的浓盐酸反应生成 H2WO4,H2WO4 受热分解生成 H2O 和 WO3.
(1)钨合金材料属于 混合物 .(填选项)
A.单质 B.化合物 C.纯净物 D.混合物
(2)4FeWO4+4Na2CO3+O24Na2WO4+2Fe2O3+4 CO2
(3)H2WO4 读作 钨酸 .H2WO4 中钨元素的化合价为 +6价 .
(4)H2WO4 受热分解的化学方程式为 H2WO4 ====H2O + WO3.
(5)H2 与 WO3 在 1000℃条件下反应可得到金属 W 和水,其反应类型为 置换反应 。
10.(2023 广东)铁铜双金属粉末可用于生产机械零件。利用还原铁粉和CuSO4溶液制备该产品的工艺流程如图1所示。
(1)“搅拌”时发生的反应利用了铁的金属活动性比铜的 强 (填“强”或“弱”)。
(2)“过滤”后滤液的主要成分是 FeSO4 (写化学式)。
(3)若用该工艺制备了1000g铁铜双金属粉末产品,其中Cu单质的质量分数为19.2%。计算置换这些Cu单质所需还原铁粉的质量168g 。
(4)“干燥还原”可在不同的温度下进行,产品中氧
元素的质量分数随温度的变化如图所2所示。若(3)
中产品是在500℃时干燥还原后得到的,则其中最多含
Fe元素 804 g(产品中只含三种元素)。
11.(2023 深圳)某同学以金泥(含有 Au、CuS、ZnS 等)为原料制备(Au)和 Cu 的流程如图所示:
琴琴同学查阅资料已知:
①预处理的主要目的是将含硫化合物转化为氧化物。
②热空气流充分加热的目的是将 Cu、Zn 转化为氧化物,并完全分离出 ZnO 烟尘。
(1)“预处理”中会产生 SO2,若 SO2直接排放会导致_酸雨_。
(2)“过程Ⅱ”产生的固体 a 中,除 CuO 外一定还有的物质是_金(Au )__。
(3)“过程Ⅲ”分离 Au 的操作是_过滤_,加入过量稀硫酸的目的是_将氧化铜完全转化为硫酸铜,提高铜的产率_。
(4)“系列进程”中有一步是向滤液中加入过量铁粉,这一步生成气体的化学方程式为_ Fe+H2SO4=FeSO4+H2 _,该反应属于_置换_反应(填写基本反应类型)。
(5)ZnO 烟尘可用 NaOH 溶液吸收,该反应生成偏锌酸钠(Na2ZnO2)和 H2O 的化学方程式为_ ZnO 2NaOH Na2ZnO2 H2O _。
1.(2021桂林中考)下列金属活动性最强的是(A)
A.钠 B.铝 C.铁 D.铜
2.用实验比较铁、锌、银的金属活动性,最好的方法是选用下列试剂中的(D)
A.ZnSO4溶液 B.AgNO3溶液 C.稀硫酸 D.FeCl2溶液
3.(2021福建中考)据文献报道:一种特殊的铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性,可替代黄金做精密电子元器件。下列对该铜纳米颗粒的判断,正确的是(D)
A.能与盐酸反应产生氢气 B.在空气中容易锈蚀
C.能与硫酸亚铁发生置换反应 D.具有良好的导电性
4.(2021黄石中考)将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中(反应关系如图甲),把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中(反应关系如图乙),据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是(A)
A.M>X>Y>Z B.M>X>Z>Y
C.X>M>Z>Y D.X>M>Y>Z
5.(2021贵港中考)现有一包金属粉末,可能是由Al、Mg、Zn、Fe、Ag中的一种或几种组成的。取该样品2.4 g,向其加入100 g一定溶质质量分数的稀硫酸,恰好完全反应,产生0.2 g H2,溶液呈无色,无固体剩余。则下列结论正确的是(D)
A.该样品的组成仅有两种可能 B.所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
C.该样品中一定含有Mg D.所得溶液中溶质的总质量为12 g
6.向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌,溶液质量与加入锌的质量关系如图。下列有关推断正确的是(D)
A.在a点时溶液中的金属离子为Al3+、Zn2+、Ag+
B.在b点时向溶液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成
C.在c点时过滤后得到溶液的质量和原混合溶液的质量一定相等
D.在d点时过滤得到固体物质一定有Ag、Cu、Zn
7. 下列措施中,不能防止金属制品锈蚀的是(D)
A. 在表面刷漆 B. 在表面涂油 C. 在表面镀铬 D. 用湿布擦拭
8.(2021鸡西中考)向AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液中加入一定量Zn粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,滤渣中一定含有Ag(填化学式),滤液中一定含有Zn(NO3)2(填化学式),溶液中可能发生反应的化学方程式为Fe(NO3)2+Zn===Zn(NO3)2+Fe。
9. (2022广西中考)人类文明进步与材料发展关系十分密切。
(1)铁锅用于炒菜,主要利用铁具有__导热__的性质。
(2)铝合金被广泛用于航天工业。铝合金的硬度比纯铝的硬度__大_。
(3)一种新型材料氮化铝(AlN)应用于新能源汽车。工业上用氧化铝、焦炭和氮气在高温条件下制得氮化铝,并生成一氧化碳,该反应的化学方程式是__ Al2O3 +3C+N2 ===_2AlN+3CO_。
(4)世界最大跨径拱桥——广西天峨龙滩特大桥在建造过程中使用了大量钢材。在钢材表面刷漆可防锈,其原因是__刷漆使钢材与空气和水隔绝__;建造过程中产生的废钢材可回收利用,其意义是_节约金属资源__(写一条即可)。
10. (2022北京)用如图实验研究金属的性质。
(1)①中有气体生成,生成的气体为__氢气_。
(2)④中反应的化学方程式为__Cu+ 2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2___。
(3)下列实验组合中,能得出铁、铜、银的金属活动性顺序的是_BC_(填序号)。
A. ①④ B. ③④ C. ①②④
11.某课外活动小组的同学用铁粉和铜粉的混合物按如图流程进行实验,回答相关问题。
已知:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(1)操作a的名称是过滤。
(2)写出FeCl2溶液通入Cl2时发生反应的化学方程式:2FeCl2+Cl2===2FeCl3。
(3)方法1若不通入O2反应将不会发生,原因是在金属活动性顺序中,铜是位于氢之后的,与稀硫酸不反应。
(4)通常选方法1而不选方法2的理由是方法1不会产生污染空气的二氧化硫气体。
备考指南
知识导图
考点梳理
考点突破
真题在线
Δ
专项练习
高温
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中考化学一轮调研导学案
第一单元 物质的性质和用途
1.5金属与金属矿物
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 金属材料 ☆☆ 金属的锈蚀与防护主要围绕探究铁生锈的条件设置探究性问题,结合生活、生产和科技应用方面设置一些有关防止铁生锈的措施问题。近几年,此部分知识又拓展到铜以及其他金属的锈蚀和防护问题,主要以信息题的形式出现。此内容在中考中的占分较少。金属的化学性质一直是中考命题的重点,常与酸、盐溶液的性质以及金属活动性顺序联合命题。在突出了学科内、学科间综合的同时,命题更能体现新课标的要求,增添了较多的开放题、探究题、实验设计与评价题。预测2024年中考仍会以选择或填空题考查金属的化学性质、金属的活动性顺序等。
考点2金属的化学性质 ☆☆☆☆
考点3 金属资源的利用与保护 ☆☆
■考点一 金属材料(包括纯金属和合金)
1.纯金属
特性 颜色 大多数金属呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色,铁粉呈黑色
状态 常温下,大多数金属是固体,但汞是液体
共性 物理性质 用途
有金属光泽 制作各种饰品
有导电性 制作导线(铜线、铝线)
有导热性 制作炊具(铁锅、铝壶)
有延展性 冲压成各种形状(铝箔、铁皮)
金属之最:
(1)生活中使用最多且年产量最高的金属——铁。
(2)导电性、导热性最好的金属——银。
(3)熔点最高的金属——钨。
(4)熔点最低的金属——汞。
(5)地壳中含量最高的金属元素——铝。
(6)人体中含量最高的金属元素——钙。
2.合金
(1)概念:在金属中加热熔合某些 或 制得的具有 特征的混合物。
特别提醒 ①合金中至少含有一种金属。②制造合金的过程是熔合,熔合过程发生的是物理变化。③合金属于金属材料,具有金属的共性。
(2)特性:与组成合金的纯金属相比,合金的强度和硬度更 ;机械性能更 ;抗腐蚀性能更 ;熔点更 。
(3)常见的合金:
①铁合金包括 和 。生铁含碳量为2%~4.3%,还含有硅、锰等。钢含碳量为0.03%~2%,还含有铬、镍等。
②钛合金:熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,机械性能好,抗腐蚀性强,被广泛用于 、
和通信设备等。钛合金与人体有很好的“ ”,可以用来制造 。
③武德合金(铅、铋、锡、、镉组成的合金):熔点低,可作保险丝、防火防爆装置。
④铜合金:黄铜(铜、锌合金)、青铜(铜、锡合金)、白铜(铜、镍合金)
⑤硬铝(铝、铜、镁、硅合金)
⑥焊锡(锡、铅合金)
拓展延伸 黄铜(铜、锌合金)外观和黄金相似,可用煅烧法鉴别:煅烧时没有变化的是黄金,表面变黑的是黄铜,是因为黄铜中的铜与氧气反应生成了黑色的氧化铜。此外还可以用稀盐酸、硝酸银溶液鉴别。
■考点二 金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
(1)概念:大多数金属都能与氧气发生反应,但反应的难易和剧烈程度是不同的(“真金不怕火炼”说明金即使是在高温条件下,也不与氧气发生反应)。
(2)通式:金属+氧气―→ 金属氧化物(化合反应)。
金属 化学方程式 现象
Mg __ __ 发出__ __,生成一种___色固体
Al __ __ 露置在空气中的铝表面会逐渐变暗(原因:铝易与空气中的氧气反应,在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,所以铝制品耐腐蚀。)
__ __ 铝粉在氧气中燃烧,发生爆炸性反应
Fe __ __ 在氧气中剧烈__ __、__ __、生成____ ____固体,放出___。
Cu 在空气中,不能燃烧;加热时,生成__ 色固体。
2.金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
(1)条件:金属的活动性必须排在氢之前。
(2)通式:金属+酸―→盐+氢气(置换反应)
(3)常见的金属与酸(稀盐酸或稀硫酸)反应
金属 化学方程式 现象
Mg __ 反应剧烈,产生大量__ __
Zn 反应比较__ __,产生大量气泡
Fe 反应缓慢,溶液由无色变为__
Cu 无明显现象,不反应
特别提醒 铁单质与稀盐酸或稀硫酸反应时,只能生成二价铁,不能生成三价铁。
3.金属与某些可溶性盐溶液的反应
(1)条件:位于前面的金属能把后面的金属从它的盐溶液(必须可溶)中置换出来(K、Na、Ca除外)。
(2)通式:金属+盐―→(新)金属+(新)盐。
(3)常见金属与盐溶液的反应
金属与盐溶液 化学方程式 现象
Fe与CuSO4 _ __ 铁表面有_ __的物质生成,溶液由____变为浅绿色
Cu与AgNO3 __ __ 铜表面有银白色的物质生成,溶液由无色变为__ __
Al与CuSO4 __ __ 铝表面有__ __的物质生成,溶液由蓝色变为__ __
Cu与Al2(SO4)3 无明显现象,不反应
4.金属的活动性顺序
(1)金属的活动性顺序
①在金属活动性顺序中,前面的金属比后面的金属活泼,金属位置越靠前,其活动性越强。
②位于氢前面的金属能置换盐酸、稀硫酸中的氢。
③位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来(K、Ca、Na除外)。
特别提醒 K、Ca、Na的金属活动性极其强,当它们与排在后面的金属的盐溶液反应时,首先是与水发生反应,一般不会有金属析出。
(2)金属活动性顺序的应用
①判断置换反应能否发生。
②当多种金属单质与多种盐溶液发生置换反应时,对滤液、滤渣的成分进行分析。
③反应物中的金属越活泼,则越先发生反应。
④生成物的金属越不活泼,则越先被置换出来。
⑤根据金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气的速率,判断金属的活动性顺序。
⑥设计实验、验证金属的活动性顺序。
⑦根据金属活动性顺序,研究金属冶炼的历史,金属的活动性越弱,从矿石中还原成单质越容易,那么这种金属的冶炼和使用年限越早。
5.置换反应
(1)概念
由一种 与一种化合物反应,生成另一种 和另一种化合物的反应,叫置换反应。(表达通式:A+BC―→B+AC)
(2)特点
①反应物为单质和化合物,生成物为单质和化合物。
②反应前后化合价一定发生变化。
(3)类型
①活泼金属与稀盐酸或稀硫酸反应。
②活动性强的金属与活动性弱的金属的化合物溶液反应(K、Ca、Na除外)。
③C、H2还原金属氧化物。
■考点三 金属资源的利用和保护
地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,以单质形式存在的有银和金等少数不活泼金属,其余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,利用 将铁从它的氧化物中还原出来。
(3)主要反应:①Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ②Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
特别提醒 ①炼铁的反应条件是高温;②焦炭的作用:一是提供还原剂一氧化碳,二是提高高炉的温度。
2.实验突破:铁的冶炼
(1)实验原理:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(2)实验装置
(3)操作步骤
操作步骤 解释或结论
①点燃装置末端的酒精灯, 通CO一段时间 先通入CO是为了排尽装置中的__空气__,防止加热时发生__ __。点燃尾部的酒精灯是为了防止CO排放到空气中,污染空气
②点燃酒精喷灯加热 酒精喷灯加热的温度能达到600~800 ℃,使Fe2O3与CO发生反应
③实验完毕,先熄灭酒精喷灯,继续通CO直到试管冷却 防止热的玻璃管中进入了氧气(空气),使还原出来的铁再被__ __
④停止通CO,熄灭末端的酒精灯 防止CO逸出,污染空气
(4)实验现象:①红棕色粉末逐渐变成黑色,②澄清石灰水变浑浊,化学方程式为CO2+Ca(OH)2=== CaCO3↓+H2O,③尾部导管口产生蓝色火焰。
(5)产物的检验
①用磁铁吸引:生成物有能被磁铁吸引的物质,说明有铁生成。
②用酸检验:将生成物溶于稀盐酸中,产生气泡,溶液变成浅绿色,说明有铁生成。
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转化为CO2,也可用气球将尾气收集起来。
3.保护金属资源
(1)铁生锈与防护
①铁生锈的条件:铁与空气中的 、 发生化学反应,使铁表面生成一层疏松的物质(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(或Fe2O3)。
②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: 、
。
特别提醒 反应后的溶液:FeCl3溶液、Fe2(SO4)3溶液为黄色。
③防锈:破坏生锈的条件。
④防锈措施:
a.保持铁制品的表面洁净和干燥;
b.在金属表面涂保护膜: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)保护金属资源的措施
①防止金属的腐蚀。
②回收废旧金属再利用。
③有计划、合理地开采矿物,严禁不顾国家利益乱采矿。
④寻找金属的代用品等。
■考点1:金属材料
◇典例1: (2021眉山中考)北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料,下列有关金属材料的说法正确的是( )
A.纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高
B.钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
C.金属单质在常温下都是固体
D.合金中一定只含金属元素
【解析】A项,合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,错误;B项,钛和钛合金密度小、机械性能好,抗腐蚀性强等,被广泛应用于火箭、导弹等,正确;C项,金属单质在常温下不都是固体,如汞是液体,错误;D项,合金是指在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质,合金中不一定只含金属元素。答案:B
1.1 2021年5月29日,“天舟二号”的成功发射彰显了中国航天的力量,在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是( )
A.黄铜的硬度比纯铜的大
B.生铁的含碳量比钢的高
C.四氧化三铁、生铁、不锈钢都是铁的合金
D.铝合金被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业
【解析】A项,合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,正确;B项,生铁的含碳量(2-4.3%)比钢(0.03-2%)的高,正确;C项,四氧化三铁是铁的氧化物,不是铁的合金、生铁是含碳量为(2-4.3%)的铁合金,错误;D项,铝合金密度小、机械性能好,抗腐蚀性强等,被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业,正确。答案:C
1.2 (2021青海中考)2021年初,我国成功研制出首个3.35 m直径的铝锂合金运载火箭大型贮箱工程样机,有望显著提升火箭运力。铝锂合金的密度比钢铁要 ,其硬度比纯铝的要 。
【解析】A项,合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,正确;B项,生铁的含碳量(2-4.3%)比钢(0.03-2%)的高,正确;C项,四氧化三铁是铁的氧化物,不是铁的合金、生铁是含碳量为(2-4.3%)的铁合金,错误;D项,铝合金密度小、机械性能好,抗腐蚀性强等,被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业,正确。答案:C
1.3 [2021百色中考]从古至今,金属资源、能源、材料、环境等问题越来越引起人们的重视。请从化学的视角分析下列有关问题:
(1)三星堆遗址挖掘出的金面具是目前中国早期文明考古发现的最
大金面具。历经数千年面具仍光亮如新的原因是_ 。
用金制成较薄的面具,是因为金具有良好的_ __性。
(2)“沉睡三千年,一醒惊天下!”三星堆青铜器出土后立刻惊动了全世界,青铜属于_ _(选填“复合材料”“有机高分子材料”“金属材料”之一)。
■考点2:金属的化学性质
◇典例2:金属在生产和生活中有着广泛应用。
(1)高铁刹车制动盘使用合金锻钢制作,主要利用该合金耐高温和 等特性。
(2)铝比铁活泼,但铝制品在空气中比铁耐腐蚀,其原因是 。
(3)工业上用盐酸除去钢板表面上的锈要严格控制盐酸的用量,用量过多会发生反应而损坏钢板,用化学方程式表示损坏钢板的反应 。
(4)高铁的迅速发展对钢轨的需求量越来越大,质量要求越来越高。工业上经常用“铝热反应”来焊接钢轨,其原理是8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe,反应中具有还原性的物质是 。
【解析】(1)合金的优点有抗腐蚀、硬度大等,所以高铁刹车制动盘使用合金锻钢制作主要利用该合金耐高温和硬度大、耐磨等特性;(2)铝的化学性质比较活泼,常温下易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,阻止了铝与空气接触,起到保护作用;(3)在金属活动性顺序表中铁排在氢之前,所以工业上用盐酸除去钢板表面上的锈要严格控制盐酸的用量,否则铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气;(4)分析化学方程式可知,铝夺取了四氧化三铁中的氧,使其还原为铁,所以反应中具有还原性的物质是铝。
◇典例3: (2021济宁中考)一定质量M、N两种金属,分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。分析图象得到的以下结论中,不正确的是( )
A.两种金属的活动性:M>N
B.两种金属生成氢气的质量:M=N
C.两种金属消耗稀硫酸的质量:M=N
D.充分反应后,得到溶液的质量:M=N
【解析】由图象可知,在刚开始一段时间内,反应相同的时间,M生成的氢气比N多,则两种金属的活动性:M>N;一段时间后最终金属M和金属N生成的氢气质量相等,说明参加反应的稀硫酸的质量也是相等的;由于两种金属的相对原子质量大小不能确定,充分反应后,得到溶液的质量无法比较。答案:D
◇典例4: (2021南宁中考)有X、Y、Z三种金属,如果把X和Y分别放入硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应;如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,在Y表面有银白色物质析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为( )
A.X、Z、Y B.X、Y、Z
C.Y、X、Z D.Z、Y、X
【解析】在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外),据此判断能否发生反应。有X、Y、Z三种金属,如果把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应,说明X的金属活动性比氢强,Y的金属活动性比氢弱,即金属活动性X>H>Y;如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,在Y表面有银白色物质析出,而Z没有变化,说明Y的金属活动性比银强,Z的金属活动性与银相同或比银弱,即金属活动性Y>Ag≥Z。
2.1下列金属不能跟稀盐酸反应产生氢气的是( )
A. 银 B. 锡 C. 铝 D. 镁
【解析】在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢银位于氢后面,不能跟酸反应放出氢气。答案:A
2.2向装有镁条的试管中加入足量的稀盐酸,下列现象不正确的是( )
A.有气泡产生 B.镁条逐渐溶解
C.试管外壁发热 D.液体变为浅绿色
【解析】向装有镁条的试管中加入足量的稀盐酸,反应剧烈,产生大量气泡,同时放出大量热量,试管外壁发热镁条逐渐溶解,生成氯化镁溶液为无色。答案:D
2.3 将A、B两种金属放入等质量分数的稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列结论合理的是( )
A.金属活动性A>B B.生成氢气的质量A>B
C.反应的硫酸质量A【解析】A、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,开始相同时间内B放出氢气的质量大于A,可判断金属活动性顺序是B>A,故A错误;
B、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,在两种金属完全反应后,放出H2的质量是A>B,故B正确;
C、金属与酸的反应生成氢气时,氢气来源于酸中的氢元素,所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致,消耗硫酸的质量:A>B,故C错误;。
D、由于A、B两种金属的相对原子质量的大小不能确定,所以反应的金属质量不能确定,故错误;答案:B
2.4 (2021怀化中考)有X、Y、Z三种金属,为判断其活动性顺序,某兴趣小组的同学做了如下实验:①将X、Y、Z分别置于稀盐酸中,X有气体产生,Y、Z无明显现象;②将Y金属放入Z的盐溶液中,无现象。则X、Y、Z的活动性顺序为( )
A.Y>Z>X B.X>Y>Z
C.Y>X>Z D.X>Z>Y
【解析】在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外),据此判断能否发生反应。把X、Y、Z三种金属分别放入稀硫盐酸中,X有气体产生,Y、Z无明显现象,说明X的金属活动性比氢强,Y和Z的金属活动性比氢弱;将Y金属放入Z的盐溶液中,无现象,说明Y的金属活动性比Z弱,即金属活动性X>Z>Y。答案:D
■考点3:金属资源的利用和保护
◇典例3: 我国第一艘国产航母“山东舰”在制造的过程中使用了大量的金属材料,为保证航母的使用寿命,下列防锈措施不可行的是( )
A.用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件 B.刷防锈漆
C.船体表面镀一层黄金 D.给某些部位涂油
【解析】根据铁生锈的条件进行分析,铁在有水和氧气并存时易生锈,在某些酸和盐的作用下能加快锈蚀,防锈就是使铁与水或氧气隔绝,A、B、D项正确,C项,船体表面镀一层黄金,造价太高,错误。
◆变式训练3
3. 1 (2021盐城中考)铜制品长期暴露在空气中表面生成铜锈[主要成分Cu2(OH)2CO3]。下列物质与铜制品生锈无关的是( )
A.N2 B.O2 C.H2O D.CO2
【解析】根据铁生锈的条件进行分析,金属在有水和氧气并存时易生锈,根据铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3可知,铜生锈要跟空气中的二氧化碳、水和氧气同时反应。答案:A
3. 2将相同规格光亮的铁钉同时放入下列装置中进行实验,试回答下列问题:
(1)一段时间后,铁钉一定无明显变化的是 (填字母,下同)。
(2)大约一周时间后,将铁钉取出烘干,其质量由小到大的顺序为 。
【解析】根据铁生锈的条件进行分析,铁在有水和氧气并存时易生锈,在某些酸和盐的作用下能加快锈蚀, A中有食盐水的作用生锈最快,质量增加最大;B中铁钉有一半浸没在自来水中生锈较快,质量增加较大;C中铁钉浸没在自来水中生锈较慢,质量增加较小;D中铁钉与空气隔绝无明显变化,质量无明显变化。
3. 3如图是模拟工业炼铁的实验,下列叙述正确的是( )
A. 甲中的反应是置换反应
B. 甲中硬质玻璃管内红色固体变为银白色
C. 用乙装置可防止液体倒吸和防止CO污染空气
D. 实验结束后先移去酒精喷灯,继续通CO直至硬质玻璃管冷却
【解析】A项,甲中CO和Fe2O3反应时,CO和Fe2O3都是化合物,不是置换反应,错误;B项,甲中硬质玻璃管内CO和Fe2O3反应生成Fe和CO2,红色固体变为黑色,错误;C项,用乙装置可收集CO,防止CO污染空气,但是不难防止液体倒吸,因为随着CO的增加,乙装置中的水可以压进烧杯和甲中的琉璃管,错误;D项,实验结束后先移去酒精喷灯,继续通CO直至硬质玻璃管冷却,防止高温下铁被氧化,正确。 答案:D
1.(2023 广东)化学与生产生活密切相关。下列说法错误的是( )
A.pH<5.6的降雨称为酸雨 B.石油属于可再生能源
C.PM2.5属于大气污染物 D.铝合金的硬度比纯大
2.(2023 广东)对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是( )
A.对比①②可探究:接触氧气是否为铁生锈的条件之一
B.对比②③可探究:接触水是否为铁生锈的条件之一
C.对比①④可探究:温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一
D.对比③④可探究:接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
3. (2020 广州)铁制品通常比铝制品更容易锈蚀,下列说法正确的是( )
A. 铁的金属活动性比铝强 B. 铝在自然界中以单质形式存在
C. 锈蚀的铁制品无回收价值 D. 自行车链条涂油有防锈作用
4. (2022 广州)人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确的是( )
. A.铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性
B.纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮
C.铁锅清洗后未擦干的水可隔绝空气减缓锈蚀
D.含铅、汞等重金属的废旧电池不可回收利用
5. (2023 深圳)化学和生活中资源,材料,生活,健康密切相关,下列说法正确的是( )
A. 深圳海洋资源丰富,可以随意开发
B. 生活中纯金属的使用一定比合金广
C. 为减少污染,应禁止使用化肥和农药
D. 为均衡膳食,应摄入合理均衡营养
6. (2023 深圳)下列做法与目的不符的是( )
A 鉴别空气与呼出气体 将燃着的小木条放入集气瓶中
B 鉴别水和食盐水 观察颜色
C 比较铝合金和铝硬度 相互刻画
D 实验室制备纯净的水 蒸馏自来水
A. A B. B C. C D. D
7.(2021 广州)下列有关金属材料说法正确的是( )
A.铁片在海水中不易生锈 B.钢是纯铁
C.铝片表面易生成一层致密的氧化膜 D.纯铜硬度高于黄铜(铜锌合金)
8. . (2021 广州)在化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了如图所示实验方案.下列说法不正确的是( )
A.由实验甲可知金属活动性:Al>Cu
B.由实验乙可知金属活动性:Cu>Ag
C.由实验甲、乙、丙可知金属活动性:Al>Cu>Ag
D.实验甲中的 CuSO4 改为 CuCl2 不能完成本实验探究
9. .(2021 广州)金属钨(W)可做灯泡的灯丝,钨合金材料非常坚硬和耐磨、耐热.用黑钨矿
(含有 FeWO4)与 Na2CO3 混合在空气中焙烧可以得到 Na2WO4,Na2WO4 与热的浓盐酸反应生成 H2WO4,H2WO4 受热分解生成 H2O 和 WO3.
(1)钨合金材料属于 .(填选项)
A.单质 B.化合物 C.纯净物 D.混合物
(2)4FeWO4+4Na2CO3+O24Na2WO4+2Fe2O3+4 。
(3)H2WO4 读作 .H2WO4 中钨元素的化合价为 。
(4)H2WO4 受热分解的化学方程式为 。
(5)H2 与 WO3 在 1000℃条件下反应可得到金属 W 和水,其反应类型为 。
10.(2023 广东)铁铜双金属粉末可用于生产机械零件。利用还原铁粉和CuSO4溶液制备该产品的工艺流程如图1所示。
(1)“搅拌”时发生的反应利用了铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。
(2)“过滤”后滤液的主要成分是 (写化学式)。
(3)若用该工艺制备了1000g铁铜双金属粉末产品,其中Cu单质的质量分数为19.2%。计算置换这些Cu单质所需还原铁粉的质量 。
(4)“干燥还原”可在不同的温度下进行,产品中氧
元素的质量分数随温度的变化如图所2所示。若(3)
中产品是在500℃时干燥还原后得到的,则其中最多含
Fe元素 g(产品中只含三种元素)。
11.(2023 深圳)某同学以金泥(含有 Au、CuS、ZnS 等)为原料制备(Au)和 Cu 的流程如图所示:
琴琴同学查阅资料已知:
①预处理的主要目的是将含硫化合物转化为氧化物。
②热空气流充分加热的目的是将 Cu、Zn 转化为氧化物,并完全分离出 ZnO 烟尘。
(1)“预处理”中会产生 SO2,若 SO2直接排放会导致_ _。
(2)“过程Ⅱ”产生的固体 a 中,除 CuO 外一定还有的物质是_ __。
(3)“过程Ⅲ”分离 Au 的操作是_ _,加入过量稀硫酸的目的是_ _。
(4)“系列进程”中有一步是向滤液中加入过量铁粉,这一步生成气体的化学方程式为_
_,该反应属于_ _反应(填写基本反应类型)。
(5)ZnO 烟尘可用 NaOH 溶液吸收,该反应生成偏锌酸钠(Na2ZnO2)和 H2O 的化学方程式为_
_。
1.(2021桂林中考)下列金属活动性最强的是( )
A.钠 B.铝 C.铁 D.铜
2.用实验比较铁、锌、银的金属活动性,最好的方法是选用下列试剂中的( )
A.ZnSO4溶液 B.AgNO3溶液 C.稀硫酸 D.FeCl2溶液
3.(2021福建中考)据文献报道:一种特殊的铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性,可替代黄金做精密电子元器件。下列对该铜纳米颗粒的判断,正确的是( )
A.能与盐酸反应产生氢气 B.在空气中容易锈蚀
C.能与硫酸亚铁发生置换反应 D.具有良好的导电性
4.(2021黄石中考)将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中(反应关系如图甲),把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中(反应关系如图乙),据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是( )
A.M>X>Y>Z B.M>X>Z>Y
C.X>M>Z>Y D.X>M>Y>Z
5.(2021贵港中考)现有一包金属粉末,可能是由Al、Mg、Zn、Fe、Ag中的一种或几种组成的。取该样品2.4 g,向其加入100 g一定溶质质量分数的稀硫酸,恰好完全反应,产生0.2 g H2,溶液呈无色,无固体剩余。则下列结论正确的是( )
A.该样品的组成仅有两种可能 B.所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
C.该样品中一定含有Mg D.所得溶液中溶质的总质量为12 g
6.向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌,溶液质量与加入锌的质量关系如图。下列有关推断正确的是( )
A.在a点时溶液中的金属离子为Al3+、Zn2+、Ag+
B.在b点时向溶液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成
C.在c点时过滤后得到溶液的质量和原混合溶液的质量一定相等
D.在d点时过滤得到固体物质一定有Ag、Cu、Zn
7. 下列措施中,不能防止金属制品锈蚀的是( )
A. 在表面刷漆 B. 在表面涂油 C. 在表面镀铬 D. 用湿布擦拭
8.(2021鸡西中考)向AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液中加入一定量Zn粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,滤渣中一定含有Ag(填化学式),滤液中一定含有 (填化学式),溶液中可能发生反应的化学方程式为 。
9. (2022广西中考)人类文明进步与材料发展关系十分密切。
(1)铁锅用于炒菜,主要利用铁具有__ __的性质。
(2)铝合金被广泛用于航天工业。铝合金的硬度比纯铝的硬度__ _。
(3)一种新型材料氮化铝(AlN)应用于新能源汽车。工业上用氧化铝、焦炭和氮气在高温条件下制得氮化铝,并生成一氧化碳,该反应的化学方程式是__ _。
(4)世界最大跨径拱桥——广西天峨龙滩特大桥在建造过程中使用了大量钢材。在钢材表面刷漆可防锈,其原因是__ __;建造过程中产生的废钢材可回收利用,其意义是_ __(写一条即可)。
10. (2022北京)用如图实验研究金属的性质。
(1)①中有气体生成,生成的气体为__ _。
(2)④中反应的化学方程式为__ __。
(3)下列实验组合中,能得出铁、铜、银的金属活动性顺序的是_ _(填序号)。
A. ①④ B. ③④ C. ①②④
11.某课外活动小组的同学用铁粉和铜粉的混合物按如图流程进行实验,回答相关问题。
已知:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(1)操作a的名称是 。
(2)写出FeCl2溶液通入Cl2时发生反应的化学方程式: 。
(3)方法1若不通入O2反应将不会发生,原因是 。
(4)通常选方法1而不选方法2的理由是 。
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