(共13张PPT)
1.金属材料包括 和 。
2.合金:合金是混合物,是具有特殊性能的 。多数合金的
低于组成它的成分金属;合金的 一般大于组成它的成分金属;合金的耐腐蚀性 于组成它的成分金属。
3.常见的铁合金有生铁和钢,生铁的含碳量为 ,钢的含碳量为 。
4.生铁和钢性质不同的原因是 。
5.常见的铜合金有 和 。
第三课时 合金与我国钢铁工业的发展
核心要点回顾 01
纯金属
合金
金属材料
熔点
硬度
强
2%～4.3%
0.03%～2%
两者的含碳量不同
青铜
黄铜
知识点 金属材料
必备考点精练 02
1.(2024湖南)下列制作灯笼的材料中,属于金属材料的是( )
A.胶水 B.铁丝
C.彩纸 D.蜡烛
2.(2024湖北)湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑,其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是( )
A.属于金属材料 B.熔点高于纯铜
C.硬度低于纯锡 D.铜、锡均能与稀硫酸反应
B
A
3.下列有关金属材料的说法正确的是( )
A.在常温下金属都是银白色
B.合金中只含有金属元素
C.铁是人类使用最早的金属
D.生铁和钢是含碳量不同的铁合金
D
4.传统文化 《梦溪笔谈》中记载:“但取精铁,锻之百余火,每锻称之,一锻一轻,至累锻而斤两不减,则纯钢也。”下列说法错误的是( )
A.“精铁”属于合金
B.“精铁”煅烧前后固体质量不变
C.“精铁”煅烧的目的是降低含碳量
D.钢的硬度比纯铁的硬度大
B
5.工业生产中常将两种金属在同一容器里加热使其熔合,冷凝后得到合金。试根据下表所列的有关数据(其他条件均已满足),判断不能制得合金的是( )
C
金属 Na K Al Cu Fe
熔点/℃ 97.7 63.6 660 1 085 1 538
沸点/℃ 883 759 2 327 2 562 3 000
A.Na-Al合金 B.Na-K合金
C.K-Fe合金 D.Fe-Cu合金
关键能力提升 03
6.通过学习,我们可以从化学的角度看问题。
(1)请根据图甲所示回答:
①制作材料中属于金属或合金的是 (填字母)。
ce
(1)合金中一定有金属存在,但不一定都是由金属与金属熔合而成的,还有可能是金属与非金属熔合而成的。
教师专享·方法技巧
(2)在金属表面镀上一层其他金属,所得到的物质不属于合金。
②用铜制作插孔是利用了铜的 (填“导热性”或“导电性”)。
(2)图乙是金属的一个应用实例(高压锅),利用了金属的 性。
(3)图丙是两块金属片相互刻画后,在纯铜片上有明显的划痕。该实验探究的目的是 。得出的结论是 .
。
导电性
导热
比较合金与纯金属的硬度
黄铜的硬度
比纯铜大
7.铝质易拉罐主要由铝合金制成,除铝外,还含有锌、铜、硅等。
(1)请用化学方法证明:罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝(提供试剂:已打磨的罐体金属片,其他仪器、试剂自选)。
你的方案及预期现象是 .
.
。
(2)合金与纯金属相比较,性质存在差异。对比分析图甲,从微观角度解释原因: (答两条)。
将已打磨的罐体金属片剪成小碎片,取少量小
碎片于试管中,加入足量稀盐酸并加热,使之充分反应,最终在试管底部残留少量固体物质
原子的排列方式不同,物质的原子构成种类不同
甲
(3)合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求,罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图乙分析,生产易拉罐时,罐盖中铜元素的含量应
(填“大于”“小于”或“等于”)罐体中铜元素的含量。
大于
乙 铝合金硬度与其中Cu含量关系图
综合素养培优 04
8.科普阅读 我国自主研发的LNG液化天然气运输船,被誉为世界造船业“皇冠上的明珠”。天然气装载时,应该在-163 ℃环境下将其变为液
态,液化后大大提高了运输效率。装载这类货物的运货系统所用钢板是一种镍铁合金,含镍量达到36%,称为殷瓦钢,它非常薄,只有0.7 mm,在
-196 ℃之内它的收缩量膨胀系数非常低,它在空气中对湿度的要求非常高,如在施工过程中沾上汗水,24 h内就会被锈穿,使得钢板报废。
(1)殷瓦钢的主要成分为 ,属于 (填“非金属”或“金属”)材料。
(2)殷瓦钢很薄,说明殷瓦钢具有很好的 性,殷瓦钢还具有的其他性质是 (写一条)。
(3)下列关于殷瓦钢的说法正确的是 (填字母)。
a.殷瓦钢是纯净物 b.殷瓦钢的硬度比铁小
c.殷瓦钢的熔点比镍低 d.殷瓦钢中各成分均不与稀盐酸反应
(4)在使用殷瓦钢的过程中要注意: 。
铁和镍
金属
延展
不耐腐蚀
c
避免接触水(合理即可)
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第6章 金属资源综合利用 章末总结提升
建体系 思维导图 01
正确的打√,错误的打×。
易错易混点1 炼铁的原理
(1)所有金属在自然界中都以化合物形式存在。( )
(2)高炉炼铁中,得到的是纯铁。( )
辨易错 规避误区 02
×
×
×
(4)实验室炼铁和高炉炼铁得出的产品不同。( )
√
易错易混点2 金属的性质
(1)所有金属都是银白色的。( )
(2)金属材料至少含一种金属,但MgO不属于金属材料。( )
(3)银的导电性最好,应该大力推广用银制导线。( )
(4)各种金属在常温下都能与氧气反应。( )
×
√
×
×
×
√
×
早备考 中考演练 03
考点1 金属的性质
1.(2025江口期末)用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去),观察到蜡片熔化,说明铁具有的性质是( )
A.导热性 B.导电性
C.延展性 D.可燃性
A
2.数字化实验 (2024德阳)室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是
( )
A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.曲线①的压强上升比曲线②高,说明①产生H2总量更多
C.曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.反应结束后Zn一定有剩余
最终压强相等,说明反应后生成氢气质量相等,生成氢气质量相等时,消耗镁、锌的质量比是24∶65,因此镁片一定有剩余,而锌片不一定有剩余
√
考点2 合金的性质与用途
3.(2023宁夏)合金由于其优良的性能在生产生活中得到广泛应用。下列关于合金及金属的比较中,不正确的是( )
A.含碳量:钢>生铁
B.抗腐蚀性:不锈钢>纯铁
C.硬度:黄铜>铜
D.熔点:锡>焊锡
A
4.(2025毕节模拟)中国空间站建造已进入收官阶段,空间站的建设过程中使用了大量的金属材料。下列关于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的合金的硬度大
B.生活中纯金属的使用比合金更广泛
C.武德合金熔点低,常用作保险丝
D.多数合金的熔点高于组成它的成分金属
C
5.考古文化 (2024青海)青海河湟谷地历史文化悠久,在互助县出土了魏晋时期的青铜艺术品玄武砚滴。
(1)青铜的硬度比纯铜 。
(2)我国是最早采用湿法冶铜的国家,《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁
釜,久之亦化为铜”,即在CuSO4溶液中加入铁则可得到铜,该反应的化学方程式为 。
大
考点3 氢气的实验室制取
6.(2024泸州)实验室可用如图装置制备与收集H2。下列有关说法错误的是( )
D
考点4 金属的冶炼
7.(2024内江)如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是( )
A.澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成
B.该反应中,失去氧的物质是CO
C.CO具有可燃性
D.硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
B
8.科普著作 (2025习水检测)请回答下面有关金属冶炼的问题。
(1)明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法,如图甲。原料锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡和二氧化碳,化学方程式为 。
(2)图乙为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石的成分是ZnCO3,高温易分解生成ZnO。
①泥罐外煤饼的主要作用是 。
②已知锌的沸点为907 ℃,泥罐下部温度可达1 200 ℃,上部约为600℃,该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于 (填字母)。
A.结晶 B.蒸发
C.蒸馏 D.升华
燃烧提供热量
锌由液态变为气态
气态锌液化
C
考点5 金属的锈蚀与防护
9.(2024苏州)下列有关金属的说法正确的是( )
A.常温下,所有金属单质均是固体
B.工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁
C.铁的锈蚀只与空气中的氧气有关
D.废旧铁制用品应该直接填埋处理
汞呈液态
B
10.(2024深圳)以下实验现象,正确的是( )
A.如图甲,加入硫酸铜溶液后,可以用铁把铜析出
B.反应后电子秤的示数为230.5 g
C.对比实验乙的①③:可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一
D.一周过后,图乙②中的铁钉产生的铁锈最多
B
11.(2024长春)实验是化学研究的重要手段。图甲为探究铁锈蚀条件的实验装置,约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5～10 min,改进后的装置如图乙所示
(夹持装置已略去)。
(1)图甲实验中,对比 (填字母)可知,铁生锈与氧气有关。
(2)图乙实验中,证明铁生锈与水有关的现象为 .
。
(3)图乙实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是 .
。
(4)图乙实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间,但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处: (答一条即可)。
AB
左边铁丝生锈,右边铁
丝没有生锈
能够提
供充足的氧气
不能探究铁生锈是否与氧气有关
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1.金属具有一些共同的物理性质,如有 ,可以作装饰品;能
,可以作导线;能 ,可以作炊具;具有 性,可以制成薄片或拉成丝。
2.常温下大多数金属都是固体,只有 是液体。大多数金属的颜色是银白色,铜为 色,金为 色,铁粉为 色。
第2节 金属的性质和应用
第一课时 金属的物理性质 金属与氧气的反应
核心要点回顾 01
金属光泽
导电
导热
延展
汞
紫红
黄
黑
3.铁、钴、镍三种金属可以被磁铁吸引,而其他金属不具有这一特点。
4.在地壳中,含量由高到低的五种元素是 ,含量由高到低的三种金属元素分别是 (均填元素符号)。
5.物质的 决定性质,性质决定物质的 。在考虑物质的用途时,不仅要考虑物质的性质,还需要考虑 、 等其他因素。
6.在铝、铜、金三种金属中,常用于制造电线的是 和 。
O、Si、Al、Fe、Ca
Al、Fe、Ca
结构
用途
价格
环保
铝
铜
7.金属与氧气的反应
铝在空气中氧化的化学方程式: 。
铜在空气中加热的化学方程式: 。
铁在氧气中燃烧的化学方程式: 。
镁在空气中燃烧的化学方程式: 。
知识点1 金属的物理性质
必备考点精练 02
1.大国工匠展现数控技术所使用的0.01 mm铝箔,是由铝块加工而成的,这体现了铝具有( )
A.密度小 B.导电性
C.导热性 D.延展性
D
2.下列关于金属的描述错误的是( )
A.金属大多为电和热的优良导体
B.常温下金属均为固态
C.目前世界年产量最高的金属是铁
D.金属大多有延展性
3.下列金属的物理性质中,铝、铁、铜都具有的性质是 (填序号)。
①银白色 ②延展性 ③导热性 ④导电性
B
②③④
知识点2 物质的性质决定物质的用途
4.(2025白云区检测)物质的性质决定物质的用途。下列有关物质的用途和性质不一致的是( )
A.铜导电性好,制作导线
B.钨熔点高,制作灯泡的灯丝
C.铝延展性好,制成铝箔
D.银导热性好,制作装饰品
美丽的光泽,制作装饰品
D
5.下列各用途利用了金属的物理性质,请将其对应的物理特性填写在横线上。
(1)家用铁锅是利用了铁的 性;铁可以拉成丝、压成箔是利用了铁的 性;油罐车内石油晃动可以产生静电,容易引起火灾,所以油罐车尾部常可见一条拖地的铁链,是利用了铁的 性。
(2)焊接金属时常要用到焊锡,这是利用了锡的 的性质。
(3)铅球的铁壳内填充的金属是铅,是利用了铅的 的性质。
(4)用铂、金等做项链、戒指饰品,是利用了铂、金的 。
(5)灯泡中用钨丝做灯丝,是利用了钨的 的性质。
导热
延展
导电
熔点低
密度大
金属光泽
熔点高
知识点3 金属与氧气的反应
6.关于金属的化学性质,下列说法中正确的是( )
A.各种金属都能与氧气发生化学反应
B.在氧气中能燃烧的金属,在空气中也能燃烧
C.一般情况下,金属的化学性质越活泼越容易跟氧气反应
D.铁在氧气中燃烧生成氧化铁
铁能在O2中燃烧,在空气中只能呈现红热状态
四氧化三铁
C
7.下列金属在一定条件下能与氧气反应,且生成物为黑色固体的一组是
( )
①Mg ②Al ③Fe ④Au ⑤Cu
A.①和③ B.只有③
C.②④⑤ D.③和⑤
D
关键能力提升 03
8.下表中列出了几种物质的熔点,据此判断下列说法正确的是( )
物质名称 汞 金 铜 铁 钨 氧
熔点/℃ -38.8 1 064 1 085 1 538 3 414 -218.8
A.铜球掉入铁水中不会熔化
B.水银温度计可测量-40 ℃的温度
C.在-216 ℃时,氧是固态
D.用钨制成的灯丝不易熔化
D
9.(2025西秀区一模)纳米铁粉在空气中不易自燃,但稍加热即可剧烈燃烧。如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验,下列说法不正确的是( )
A.纳米铁粉燃烧生成三氧化二铁
B.用激光手电照射,目的是提高温度达到纳米铁粉的着火点
C.实验过程中会看到气球膨胀,原因是纳米铁粉燃烧会放热
D.锥形瓶底部放一定量的水,防止溅落的高温物质炸裂瓶底
A
综合素养培优 04
10.镁与某金属的混合物共m g,在一定条件下与氧气充分反应,生成的氧化物共2m g。则该金属(括号内为生成的氧化物)可能是( )
A.Be(BeO) B.Cu(CuO)
C.Al(Al2O3) D.Fe(Fe3O4)
A
11.民俗文化 “打铁花”是千年民间绝技。“打铁花”的原理是用煤炉将生铁熔化,再迅速将铁水溅向空中,铁水剧烈燃烧形成一层黑色固态氧化物外壳。液滴中的碳与氧气反应生成CO气体,使得黑色氧化物在高温下被还原为Fe。Fe将再次被氧化,再次被还原,这种氧化还原反应循环进行,会不断产生CO气体。当液滴表面的固态外壳不能约束越来越多的CO气体时,液滴就会突然发生爆裂,形成铁花。
(1)铁熔化与铁被氧化的本质区别是 .
。
是否有新物质生成(或铁熔化没有
新物质生成,铁被氧化有新物质生成)
(2)写出“打铁花”过程中铁燃烧的化学方程式: 。
(3)写出“打铁花”过程中铁的氧化物被还原的化学方程式: .
。
(4)将铁丝放在酒精灯火焰上灼烧不能燃烧,而将熔化的铁水抛向空中,
却能火星四射产生铁花,请解释原因: .
。
Fe3O4+4CO
铁水与氧气的接触面积比铁丝与
氧气的接触面积大,更容易燃烧
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1.铁生锈是铁跟 、 等物质作用,发生一系列复杂的化学反应,属于 (填“剧烈氧化”或“缓慢氧化”)。 、
等物质存在时会加速铁的锈蚀。
2.铁锈是混合物,主要成分是 ,呈 色,它的结构
,空气中的氧气和水分能穿过它的空隙,不断向内层渗
透,持续与铁反应,直至铁被完全锈蚀。
第3节 金属防护和废金属回收
核心要点回顾 01
H2O
O2
缓慢氧化
稀硫酸
氯化钠溶液
Fe2O3·xH2O
红棕
疏松多孔
3.钢铁防锈的措施:(1)保持铁制品表面干燥。
(2)铁制品表面覆盖保护层,如 、 、 等。
(3)改变金属的组成和结构。
4.常温下铝在空气中易与氧气作用生成一层 的氧化铝膜覆盖在铝的表面,防止内部的铝继续与氧气反应。发生反应的化学方程式为 。
5.废金属回收的意义: 、 。
喷涂油漆
涂防锈油
烧涂搪瓷
致密而结实
节约资源
减少污染
知识点1 铁的锈蚀条件探究
必备考点精练 02
1.金属锈蚀的快慢与外界条件密切相关,如图所示,铁钉生锈最快的位置是( )
A.A处 B.B处
C.C处 D.三处一样快
B
2.世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大,防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大课题。下列有关金属锈蚀与保护措施的说法中不正确的是
( )
A.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学反应
B.同样的铁制品在海南比在兰州更易锈蚀
C.铝的抗锈蚀性能比铁强,生活中可用钢丝球洗刷铝锅
D.在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀
C
3.科学思维 为了探究铁生锈的条件和影响因素,做了如图所示的实验。依据所学知识分析下列说法中不正确的是( )
A.试管A、C对比即可得出铁生锈的条件
B.B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是除去蒸馏水中溶解的
氧气
C.试管D、E的生锈速率比C快
D.铁钉浸没在植物油中不易生锈
A
知识点2 金属的防锈
4.控制变量法是实验探究的重要方法,下列实验方法的设计中,能达到实验目的的是( )
A.图甲比较铁、铜的金属活动性强弱
B.图乙探究金属的锈蚀是否需要水
C.图丙探究铁的锈蚀是否与氧气有关
D.图丁探究铁生锈的所有条件
B
5.防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中,与其他三种方法原理不同的是( )
A.表面涂油 B.表面刷漆
C.覆盖塑料 D.制成合金
6.(2024滨州)下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是( )
A.经常用食盐水清洗铁制品
B.保持铁制品表面清洁干燥
C.在铁制品表面涂油漆
D.在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属
D
A
7.下列有关保护金属资源的措施中,不合理的是( )
A.回收利用废旧金属
B.防止金属腐蚀
C.有计划、合理地开采金属矿物
D.用导电性最好的银取代铜、铝制作导线
D
关键能力提升 03
8.(2025德江检测)某兴趣小组的同学设计了如图装置探究铁锈蚀的条件。下列说法正确的是( )
A.图甲实验过程中能观察到②中气球逐渐变大
B.对比图甲中实验①②,可得出铁生锈需要与氧气接触
C.图乙中可观察到L端的液面低于R端
D.图乙实验可证明铁的锈蚀和水有关
D
9.(2025贵阳质检)实验研究铁锈蚀情况,记录如下。下列分析错误的是
( )
序号 其他试剂 200 s时O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1.0 g食盐 8%
A.②③中O2含量减少表明铁发生锈蚀
B.①②中O2含量的变化证明水对铁生锈有影响
C.②③对比证明食盐能加快铁锈蚀
D.①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
三个实验均有炭粉,现象不同,不能证明其对铁锈蚀有影响
D
10.数字化实验 铁生锈的原理能用于制作“暖宝宝”。某“暖宝宝”的成分为铁粉、蛭石(保温作用)和吸水性树脂、食盐、活性炭。探究小组利用如图甲装置进行探究,实验结果如图乙。下列说法错误的是( )
A.“暖宝宝”发热原理是铁粉与H2O、O2反应
B.由O2浓度变化推测,铁粉可用作食品脱氧剂
C.封装“暖宝宝”的外包装袋应选透水、透气的材料
D.“暖宝宝”能快速放热,铁钉生锈需较长时间,说明反应物的表面积能影响反应速率
√
综合素养培优 04
11.数字化实验 某化学兴趣小组同学学习了“金属锈蚀”的相关知识
后,对铁生锈的条件展开了系列探究。
[提出问题] 铁锈蚀与哪些因素有关
[实验探究] 取四枚大小相同的洁净无锈铁钉分别放入试管中,进行图甲实验,现象如下表。
试管编号 A B C D
一周后铁钉 表面现象 有一层 铁锈 无明显 变化 无明显 变化 有较厚
铁锈
(1)对比A、B、C试管中的实验现象,说明铁锈蚀是铁与 发生化学反应。
(2)蒸馏水煮沸的目的是 。
(3)对比A和D试管中的实验现象,说明铁锈蚀快慢与 有关。
水和氧气
除去水中溶解的氧气,防止干扰实验
氯化钠
[深入探究] 在老师的指导下,小组同学设计了如图乙所示的数字化实验对铁锈蚀进行深入探究。装置气密性检查后,将5 g铁粉和2 g炭粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2 mL饱和NaCl溶液后,再将一支装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞),采集相关数据绘制出图丙和图丁。
(4)据图丙分析,说明铁生锈 (填“放热”或“吸热”),t2～t3这段时间反应并未停止,但温度却开始降低,原因是 .
。
(5)从图丙、图丁可以看出,t3时刻后,温度和压强都明显增大的原因是
.
。
放热
铁生锈放出的热量
小于热量散失
铁生锈消耗氧气,使得三颈烧瓶内压强变小,注射器中的稀盐酸被吸入三颈烧瓶内与铁接触发生反应产生氢气,使瓶内压强变大,同时放热
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1.金属的物理性质
(1)金属的共性
金属一般都具有良好的 性、 性、 性和金属光泽。
(2)金属的差异性
常温下大多数金属都是固体,只有 是液体。大多数金属的颜色
是银白色,铜为 色,金为 色,铁粉为 色。
基础实验5 常见金属的物理性质和化学性质
核心要点回顾 01
导电
导热
延展
汞
紫红
黄
黑
2.金属的化学性质
(1)金属与 反应生成金属氧化物。
(2)金属与 反应生成 和氢气。
(3)金属与 反应生成新金属与 。
利用金属与 发生化学反应的难易程度、与 的反应速率、与 是否反应可以比较出不同金属的活动性。
氧气
酸
金属化合物
金属化合物溶液
新金属化合物
氧气
酸
金属化合物溶液
3.探究铁钉锈蚀的条件与防止铁制品锈蚀的方法
(1)铁锈蚀的必要条件是 和 ;影响铁生锈速率的因素有
或 ,加速金属制品锈蚀速率的因素有 或
。
(2)防止铁制品锈蚀的方法。
①保持铁制品干燥;②在金属表面喷涂油漆、涂防锈油、烧涂搪瓷等。
空气
水
铁的纯度
氧气的浓度
盐
酸性物质
知识点1 金属的物理性质
必备考点精练 02
1.下列金属固体常温下不是银白色的是( )
A.铜 B.铁 C.铝 D.镁
2.下列验证金属物理性质的实验结论中不正确的是( )
A.用砂纸打磨镁条后,观察其呈银白色
B.取一根水银温度计,上下颠倒,观察到水银移动,说明水银常温下是
液体
C.把一小段铁丝放在酒精灯上加热,感觉到铁丝烫手,验证了铁
的导热性
D.用铁锤捶打铝丝,观察到铝丝被捶成铝片,说明铝的硬度小
A
D
知识点2 金属的化学性质
3.不法分子常用金光闪闪的“假金元宝”(Cu-Zn合金)蒙骗人们,下列鉴别“真假黄金”的方法错误的是( )
A.加盐酸 B.测密度
C.用火烧 D.看颜色
两者颜色基本一致
D
4.某同学用镁条和稀盐酸进行如图所示实验。下列有关现象和结论中错误的是( )
A.镁条需要打磨,去除表面的氧化物
B.滴入稀盐酸,试管内产生大量气泡,手触试管外壁有热感
C.实验中气球先膨胀,冷却至室温后,气球恢复原状
D.收集到的气体移近酒精灯火焰,松开气球口听到爆鸣声
C
知识点3 探究铁钉锈蚀的条件
5.科学思维 对比实验是实验探究的重要方法。如图是实验室探究铁生锈条件的对比实验设计,有关说法不正确的是( )
A.乙试管中植物油的作用是使铁钉与空气隔绝
B.对比甲、乙可探究:接触水是否为铁生锈的条件之一
C.对比乙、丙可探究:接触空气是否为铁生锈的条件之一
D.对比丙、丁可探究:接触食盐溶液是否能加速铁的锈蚀
B
关键能力提升 03
6.(2024重庆)中国应用的湿法炼铜技术,是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是( )
①反应能证明两种金属的活动性
②反应后溶液的质量增加
③反应生成的金属化合物为硫酸铁
④反应后固体表面附着一层紫红色物质
A.①④ B.②③ C.①②④ D.②③④
A
7.向盛有a g铜锌混合物的烧杯中加入稀盐酸,该过程中剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.M点时,液体中除水外,还有CuCl2和ZnCl2
B.N点时,生成气体的总质量达到最大
C.P点时,向液体中加入铁粉,观察到产生气泡
D.该铜锌混合物中锌的质量为(a-b)g
A
综合素养培优 04
8.(2024湖南)铁制品经常有锈蚀现象,于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
(1)探锈
现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙,还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件,设计如下
实验:
①A中玻璃仪器的名称是 。
②一周后,观察A、B、C中的铁钉,只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象,由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论。
(2)除锈
取出生锈的铁钉,将其放置在稀盐酸中,一段时间后发现溶液变黄,铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 (用化学方程式表示)。稀盐酸可用于除锈,但铁制品不可长时间浸泡其中。
试管
氧气和水
(3)防锈
防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件,常用的防锈方法有 .
(写一种即可)。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈,发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
表面刷漆
(或涂油,合理即可)
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1.金属元素在自然界中分布很广,除极少数不活泼的金属(如铂、金、银等)以 形式存在外,其余大多数以 形式存在。
2.用于炼铁的铁矿石主要有磁铁矿(主要成分是 )和赤铁矿(主要成分是 )。
第6章 金属资源综合利用
第1节 金属矿物及铁的冶炼
第一课时 金属矿物与实验室炼铁
核心要点回顾 01
单质
化合物
Fe3O4
Fe2O3
3.实验室炼铁
(1)原理: 。
(2)注意事项:先通入CO再加热,目的是 。先停止加热,继续通CO至玻璃管冷却至室温,目的是 .
。尾气要进行收集或点燃处理,目的是 .
。
(3)实验现象: 。
排出装置中的空气
防止生成的Fe被氧化;防止
石灰水倒吸
防止尾气中的
有毒气体CO污染环境
红棕色粉末逐渐变成黑色
知识点1 金属元素在自然界中的存在
必备考点精练 02
1.下列有关金属的说法正确的是( )
A.自然界中的金、铁、铜主要以化合物的形式存在
B.将金属变成金属矿物的过程,称为金属的冶炼
C.金属冶炼的方法与金属的活动性密切相关
D.在地壳含量中铁居所有金属元素的第一位
C
以单质形式存在
知识点2 金属矿石与金属的冶炼
2.广西铝土矿资源丰富。铝土矿的主要成分是( )
A.二氧化硅 B.氧化铝
C.四氧化三铁 D.碳酸钙
B
3.炼铁厂在选择铁矿石炼铁时,不仅要考虑铁矿石中含铁量的高低,还要防止冶炼过程中的产物对空气造成污染。从环保的角度分析,下列铁矿石中不宜选用的是( )
A.黄铁矿(主要成分FeS2)
B.赤铁矿(主要成分Fe2O3)
C.磁铁矿(主要成分Fe3O4)
D.褐铁矿(主要成分Fe2O3·xH2O)
含硫元素,易产生SO2污染空气
A
4.如图所示,某同学进行了模拟炼铁的实验。下列有关该实验的说法正确的是( )
A.实验开始前先通入CO再点燃A装置
B.硬质玻璃管中的现象是固体由黑变红棕
C.B装置的作用是吸收二氧化碳
D.A和C两处的酒精(喷)灯作用相同
A
5.(1)战国《韩非子·内储说上》提到,早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以 (填“单质”或“化合物”)的形式存在。
(2)磁铁矿主要成分是 ,赤铁矿主要成分是 ,生铁的主要成分是 。
单质
Fe3O4
Fe2O3
Fe
关键能力提升 03
6.(2025织金月考)自然界中大多数金属以化合态形式存在。金属冶炼是把金属从化合态变成游离态,可通过实验了解该过程。氢气还原氧化铜
的实验中,防止灼热的铜重新被氧化的操作是( )
A.通入氢气前先检验纯度
B.先通一段时间氢气,再进行加热
C.加热试管前先进行预热
D.先停止加热,持续通氢气至冷却
D
7.木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.两个实验中的澄清石灰水均变浑浊,说明有CO2生成
B.实验二酒精灯②的作用是尾气处理
C.两个实验中都可观察到黑色固体变为紫红色
D.实验二应先点燃酒精灯①,再通一氧化碳
点燃未反应的CO
实验一 实验二
D
8.如图为实验室炼铁的改进装置(部分夹持仪器已略去),请回答下列
问题:
(1)实验中,先通入CO再加热,目的是 .
。
排尽装置中的空气,防止发
生爆炸
(2)装置A硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为 .
。
(3)盛满足量澄清石灰水的B装置在此实验中的作用,有以下几种说法:
①收集多余的CO;②检验并吸收生成的CO2。上述说法正确的是 (填字母)。
A.只有① B.只有② C.①和②
2Fe+3CO2
C
综合素养培优 04
9.极端假设法 CO与Fe2O3在不同温度下反应时,Fe2O3因失氧程度不同会生成其他铁的氧化物或铁单质。某同学改变温度后再次进行上述实验,加热一段时间后,取反应后的固体粉末,使用仪器测得粉末中铁元素和氧元素的质量比为5∶2,据此推断其组成可能是 (填字母)。
A.FeO B.Fe3O4、Fe2O3
C.FeO、Fe3O4 D.Fe、FeO
B
10.如图为化学实验室模拟炼铁的实验装置图,该装置中酒精灯的作用是
,写出玻璃管中发生反应的化
学方程式: ,反应前后固体减少的质量 .
(填“大于”“小于”或“等于”)生成的二氧化碳中氧元素的质量。
燃掉尾气中的一氧化碳,防止污染空气
小于
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1.金属与酸的反应
第二课时 金属与稀酸的反应 金属与金属化合物溶
液的反应
核心要点回顾 01
金属 在稀盐酸中的实验现象 化学方程式
镁 迅速产生大量气泡,溶液为无色
锌 较快产生大量气泡,溶液为无色
铁 较慢产生气泡,溶液由无色变成浅绿色
铜 无明显现象 不反应
2.金属与金属化合物溶液的反应
把铁钉放入硫酸铜溶液中可观察到铁钉表面覆盖一层 的物质,溶液由 色变成 色。其反应的化学方程式为
。
紫红色光亮
蓝
浅绿
另一种单质
另一种化合物
B+AC
4.实验室制取氢气
实验原理: 。
收集方法: 或 。
排水法
向下排空气法
知识点1 金属与稀酸的反应
必备考点精练 02
1.不能由金属与酸反应直接生成的是( )
A.FeCl3 B.ZnCl2 C.FeCl2 D.MgSO4
2.多角度认识化学反应有助于我们更好地学习化学,把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中,下列关于这个反应的叙述正确的是( )
①在铁钉表面产生气泡 ②溶液由无色逐渐变为浅绿色 ③铁钉的质量增加 ④液体的质量减轻
A.②③ B.①②③ C.①②④ D.①②
A
D
3.生活情境 “愚人金”实为铜锌合金,外观与黄金极为相似,常被不法商贩冒充黄金牟取暴利,下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案,合理的是( )
①比较硬度,硬度小的是“愚人金”
②灼烧,表面变色的是“愚人金”
③浸没在稀硫酸中,表面有气泡产生的是“愚人金”
A.①③ B.①② C.①②③ D.②③
D
4.将稀盐酸滴加到装有铁、铜的试管中。
(1)一种金属和酸不反应,这种金属是 。
(2)另一种金属与酸反应的现象是 ,该反应的化学方程式为 。
铜
产生气泡,溶液由无色变为浅绿色
5.学科融合 如图所示,将稀盐酸注入盛有镁条的试管中。请回答下列
问题:
(1)请写出随着反应的进行,可观察到的现象: 。
(2)请写出试管中发生反应的化学方程式: .
。
U形管左侧液面下降
+H2↑
知识点2 金属与金属化合物溶液的反应
6.(2025正安模拟)向硫酸铜溶液中加入铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸,有气泡冒出,则滤渣中含有的物质是( )
A.Fe B.Cu
C.Fe和Cu D.H2O
C
7.一些金属单质能与金属化合物溶液反应,如把光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中,一段时间后,铁钉表面覆盖一层 色物质,溶液颜色由
色逐渐变为 色,覆盖有物质的铁钉与原来的铁钉相比,质量
(填“减小”或“增大”),该反应的化学方程式为
。
紫红
蓝
浅绿
增大
知识点3 置换反应
8.下列反应属于置换反应的是( )
A
C
知识点4 实验室制取氢气
10.实验室用锌和稀硫酸制取少量氢气时的部分操作如图,其中正确的是
( )
A.倾倒稀硫酸 B.取放锌粒 C.固定发生装置 D.收集氢气
C
关键能力提升 03
11.等质量的甲、乙、丙三种金属,分别放入足量的稀硫酸中(反应后甲、乙、丙三种金属均显+2价),生成H2的质量与反应时间的关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.生成氢气的质量:甲>乙>丙
B.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
C.三种金属的活泼性:乙>甲>丙
D.相对原子质量:乙>丙>甲
D
12.由两种金属组成的混合物5.6 g与足量的稀盐酸反应,产生0.2 g氢
气,则金属混合物的组成可能是( )
A.Mg和Zn
B.Al和Mg
C.Fe和Zn
D.Fe和Cu
A
13.如图所示的四个图像能正确反映对应变化关系的是( )
A.分别向等质量的铁粉和锌粉中加入等体积、等浓度过量的稀硫酸
B.等量的稀硫酸分别与足量的铁粉和锌粉反应
酸不足,生成氢气的质量由酸的量决定
C.甲烷和过量的氧气在密闭容器中充分反应
D.分别向等质量、等质量分数的稀盐酸中加入锌粉和铁粉
开始酸过量,最终金属过量
D
14.化学是研究物质的一门科学,构建物质之间的相互联系,是一种重要的学习方法。如图是关于铁的化学性质的知识网络(“→”表示物质之间的转化关系),其中B物质是密度最小的气体,C是一种紫红色光亮的金属单质。请回答下列问题:
(1)A物质的化学式为 。
(2)反应①的基本反应类型属于 。
(3)反应②的化学方程式为 。
(4)任写一个反应③表示的化学方程式: .
。
(5)写出反应④铁与稀硫酸反应的化学方程式: .
。
Fe3O4
化合反应
(合理即可)
+H2↑
综合素养培优 04
15.数字化实验 运用手持技术探究金属与酸的反应。
如图甲所示向250 mL烧瓶内注入25 mL某浓度的稀盐酸,分别剪取相同长度、宽度和厚度的镁、铝、锌、铁、铜金属片,打磨后投入烧瓶中,迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞,点击采集,得到如图乙所示的变化曲线。
(1)曲线 (填字母)对应的金属是铜。
(2)曲线b对应的金属是铁,在400 s时溶液中含有的物质除水外还有
(写化学式)。
(3)曲线c对应的金属是镁,化学方程式为 ,在18 s 左右曲线c达到最高点后又略微下降的原因是 .
。
a
HCl、FeCl2
镁和稀盐酸反应放
热,18 s左右反应结束,温度下降,压强减小
(4)综合分析可知,下列说法正确的是 (填字母)。
A.若延长反应时间,曲线d的图像仍将是一条直线
B.曲线e在0～100 s段几乎没有上升,说明该金属打磨不彻底
没有气体生成,酸先与金属氧化物反应
B
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1.工业炼铁
(1)原料: 。
(2)设备: 。
(3)高炉内反应的化学方程式
碳的燃烧: ;
第二课时 工业炼铁
核心要点回顾 01
铁矿石、焦炭、石灰石、空气
高炉
CO的生成: ;
一氧化碳还原氧化铁: 。
(4)产物: 。
(5)常用于冶炼金属的三种物质是 。
2.金属的氧化与还原
生铁
H2、CO、C
金属的氧化:金属 ;
O2
金属氧化物
金属
3.m(Fe2O3)=m(赤铁矿)× ;
m(Fe)=m(Fe2O3)× ;
m(Fe)=m(生铁)× 。
赤铁矿中Fe2O3的质量分数
Fe2O3中铁元素的质量分数
生铁中铁的质量分数
知识点1 工业炼铁
必备考点精练 02
1.如图是炼铁高炉示意图,下列说法错误的是( )
A.焦炭的作用是提供热量、产生还原剂CO
B.石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣
C.出铁口位置低于出渣口的原因是生铁密度大于炉渣
D.产生的废气无须处理,因为它不会污染空气
提供热量,生成CO
D
知识点2 金属冶炼
2.(2025余庆模拟)下列变化过程不属于金属冶炼的是( )
B
3.下列关于金属的冶炼分析正确的是( )
A.赤铁矿主要成分为Fe2O3,氧化铁是黑色固体
B.炼铁高炉里混有CO和空气,要预防高炉爆炸
C.高炉炼铁,得到的生铁不含碳
D.湿法炼铜,是制铜的唯一方法
B
4.科学著作 如图为《天工开物》中描绘我国古代炼铁的场景。下列说法错误的是( )
A.炼铁中不断拉动风箱可以使煤炭充分燃烧
C.炼铁的产物生铁属于混合物
D.焦炭只起提供热量的作用
碳与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳与碳反应生成一氧化碳,提供还原剂
D
关键能力提升 03
5.金属的冶炼,写出下列反应的化学方程式。
(1)一氧化碳在高温下还原氧化铁: 。
(2)一氧化碳在加热条件下还原氧化铜: 。
(3)碳在高温条件下还原氧化铁: 。
(4)氢气在加热条件下还原氧化铜: 。
6.某炼铁厂购进含Fe2O380%的赤铁矿3 000 t(杂质不含铁),用这些赤铁矿炼铁,计算:
(1)Fe2O3中铁元素与氧元素的质量比是 。
(2)上述赤铁矿中含Fe2O3的质量是 t。
(3)上述赤铁矿理论上可炼出铁的质量是 t。
(4)上述赤铁矿理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是 t。
7∶3
2 400
1 680
1 750
综合素养培优 04
7.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)图甲实验室模拟炼铁:实验过程中硬质玻璃管内反应的化学方程式为
,固体颜色变化为 ,固体质量 (填“变大”“变小”或“不变”),澄清石灰水出现
的现象,化学方程式为 。
(2)图乙高炉炼铁:工业生产中炼铁的原料铁矿石、焦炭、石灰石等均需经过粉碎处理再投入炼铁高炉,其目的是 .
。
由红棕色变为黑色
变小
变浑浊
通过增大反应物的接触面积,
提高化学反应速率
(3)图丙古法炼锌:《天工开物》中锌的冶炼方法是把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐泥封,“其底铺薪,发火煅红”“冷定毁罐取出”。
(已知:锌的熔点为419 ℃,沸点为907 ℃)
①反应区中,ZnCO3分解生成ZnO和另一种氧化物,反应的化学方程式为
。C与ZnO发生反应得到Zn,反应中化合价升高的元素是 。
②冷凝区中,锌由气态转化为液态,理论上该区应控制的温度范围是
℃。
③“冷定”后方能“毁罐”取锌,从化学变化角度解释其原因: .
。
C
419～907
防止生
成的锌在较高的温度下又被氧化成氧化锌
谢谢观赏！
