中考满分——第5节 金属

笫5 节 金属
考点梳理
1．金属和非金属
(1)在元素周期表中，金属元素除汞外，元素的中文名称都带有金字旁。金属元素原子的最外层电子数一般少于4个，非金属元素除个别外，最外层电子数一般都在4个以上。金属和非金属没有严格界限，如硼、硅等既有金属性又有非金属性。
(2)通常状况下，金属都为固体(除汞为液体)，都具有良好的导电性、导热性和延展性，密度和熔点高，铁、钴、镍等金属还具有铁磁性。金属普遍具有金属光泽，但金属粉末一般呈灰色。非金属有多种颜色，不具延展性和导电、导热性，性质不一、应用不一。
2．金属活动性顺序
(1)K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au
(从左到右，金属活动性由强逐渐减弱)
(2)使用时注意
①排在氧前面的金属才能置换出酸中的氢(元素)。
②铁在溶液中发生置换反应时只生成Fe2+。
(3)K、Ca、Na与盐溶液混合时，要先跟水反应。
如Na和CuSO4溶液混合时：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
3．金属的化学性质
(1)一些金属与氧气反应，例：
3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O2 2Cuo
(2)一些金属与酸溶液反应，例：
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
排在氢前面的金属可以把酸里的氢置换出来。但应注意：金属与酸溶液反应时，由于浓硫酸、硝酸具有强氧化性，金属与其反应时，得不到氢气，即发生的不是置换反应。
(3)一些金属与盐溶液反应，例：
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
活动性较强的金属能把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。
4．常见金属的用途和冶炼
(1)合金：在一种金属中加入另一种或几种金属(或非金属)，在一起熔合而成的具有金属特性的物质。如生铁和钢、钛合金等。一般地说，合金的强度和硬度比组成它们的纯金属高，抗腐蚀性能等也更好，因此合金比纯金属具有更广泛的用途。
(2)钢：钢是一种由碳和铁等元素形成的合金，质地坚硬，有弹性和延展性，机械性能好，可用来制作坚硬的汽车车身及制造刀具、量具和模具等，是最常见、应用较广的一种合金材料。
(3)金属冶炼
原料：铁矿石、焦炭、石灰石
①炼铁 原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2
设备：高炉
②中国古代的冶金史
商代——制造青铜器
春秋晚期——冶铁
战国晚期一一炼钢
西汉时期——湿法炼铜
③冶炼及废弃金属对环境的影响
a．炼钢过程中产生粉尘(主要成分是Fe2O3以及高浓度的一氧化碳等。
b．有些废弃金属埋入地下不易自行降解，长期在土壤中残留而破坏土壤结构。
C．有毒的废弃金属(如Pb、Cu等)被腐蚀后溶于水形成金属离子，污染土壤和地下水源。注意要做好金属的回收和冶炼过程中的综合利用，防止污染环境。
d．保护环境、防治污染
工业“三废”：指废水、废渣、废气。注意：要及时处理好“三废”，努力提高原料的利用率，从根本上降低生产对环境造成的污染。
5．金属的防腐
(1)金属的腐蚀：①与金属的内在结构有关；②与其在周围环境中接触的物质有关。如金属与空气中的氧气、水蒸气接触易生锈。
(2)防止金属腐蚀的常用方法
①改变金属的内部结构。如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢。
②在金属表面涂上一层保护膜。如刷油漆、涂机油、涂搪瓷、电镀、烤蓝等。
③将铁制品加金属铁、镍、铬变成不锈钢等。
高频考点及真题演练
高频考点一 金属的性质
考题一 (2011·宁波)A～E为初中科学中常见的物质，其中A能使带火星的木条复燃，E的浓溶液能使小木棒变黑。它们的反应转化关系如图所示(图中部分生成物未标出)。
(1)金属单质B的化学式是__________。
(2)金属铁与蓝色溶液D反应的化学方程式为__________。
解析：A能使带火星的木条复燃，知A为O2，D为蓝色溶液，且能与金属铁反应生成金属单质B，则D为CuSO4溶液，B为Cu，继而推出其他物质。
答案：(1)Cu (2)Fe+CuO4=Cu+FeO4
真题演练l (2009·江西)铝、铜、铁、金四种金属具有相似的性质是 ( )
A．都是银白色的固体
B．有导电性
C．能和稀硫酸反应
D．通常情况下能与氧气反应
【尝试自解】
高频考点二 金属活动性顺序及应用
考题二 (2011·德州)某学生为了验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序，设计了五个实验：①将Zn、Cu分别放入稀盐酸中；②将Ag放入Cu(NO3)2溶液中；③将Cu放入AgNO3溶液中；④将Cu放入ZnSO4溶液中；⑤将Zn放入AgNO3溶液中。下列实验组合不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是 ( )
A．①② B．①③ C．②④ D．①⑤
解析：操作①可以验证Zn>Cu，操作②可以验证AgAg，操作④可以验证CuAg。操作①⑤只能验证锌比铜和银都活泼，但没有比较铜和银，所以D项无法验证锌、银、铜三种金属活动性顺序。
答檠：D
真题演练2 (2009·青岛)在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀盐酸，没有气泡产生。下列判断正确的是(可多选) ( )
A．滤出的固体中一定含有铜，可能含有铁和镁
B．滤出的固体中一定含有铜，一定不含铁和镁
C．滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，可能含有氯化铜
D．滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁和氯化铜
高频考点三 常见金属、金属材料的用途及防护
考题三 (2011·南京)下列物质的用途主要与化学性质相关的是 ( )
A．用铜制电线
B．用石墨制铅笔芯
C．用活性炭净化水
D．用盐酸除去金属表面的锈
解析：铜制电线，利用铜的延展性；石墨制铅笔芯，利用石墨的灰黑色和软；活性炭净化水利用活性炭的吸附性，三者用途都利用其物理性质。只有D选项利用化学反应以除锈。
答案：D
真题演练3 (2009·青岛)钢铁是重要的金属材料，在生产、生活巾有广泛的用途。建造北京奥运会主体育场“鸟巢”。就使用了大量的钢铁。
(1)钢铁属于_________ (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)每年世界上钢铁的产量很高，但钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失。铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的_________和_________共同作用的结果。
(3)为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀七其他金属等覆盖保护膜的方法。这些方法能防止锈蚀的共同原理是___________________________。
(4)炼铁厂常以焦炭、赤铁矿(主要成分是氧化铁)、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：
请写出第③步反应的化学方程式：____________________________________________。
(5)金属矿物的储量有限，而且不能再生；目前世界上已有50％以上的废钢铁得到回收利用，其目的是_________ (选填“合理开采矿物”或“节约金属资源”)。
中考命题方向及模拟
本节知识点不多，但注重与生产、生活实际问题的结合，形式多变。金属的性质部分主要考查金属和合金的物理特性及用途，常与生活中的实例相结合，多以选择题出现。金属的化学性质常与酸的性质、溶液的计算、金属活动性的判断与探究结合，难度要求不一。金属锈蚀的条件和防护措施是中考命题的重点。涉及的题型除简答和选择题外，还有开放性试题，考查学生的实验探究能力和发散思维能力。预讨‘今后的试题同生产、生活实际联系会更加
密切，又由于新金属材料的不断问世，与“合金”有关的试题将会成为今后中考试题的又一热点。
模拟预测题1 芜湖铁画是美术百花同中的一朵奇葩。它以钢材为主料，经锻打、焊接、酸洗、上漆等多道工艺制成。下列关于铁画的叙述不正确的是 ( )
A．铁画应悬挂在干燥的环境中
B．所用材料上的铁锈可用稀盐酸清洗掉
C．经打制成型的铁画喷漆既美观又可以防锈蚀
D．所用的主要材料一一低碳钢，有较好的锻轧性能，它不属于铁合金
模拟预测题2 如图所示是某同学探究金属化学性质的实验。
(1)实验中，有气泡产生的是_________(填写装置序号)。
(2)装置F中出现的现象是____________________________________。
(3)通过上述实验，能否证明镁、锌、铁、铜、银5种金属的活动性顺序?清说明理由。
________________________________________________________________________。
(4)我国古代“湿法炼钢”就是利用了装置D中的反应原理。请写出该反应的化学方程式：
_____________________________________________________________________________。
(系统复习，全面提升自我，请完成同步训练)
同步训练 金属
1．用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线，在低温下被折叠，进入太空后，在阳光照射下可重新展开，恢复成原状。下列关于此天线制作材料的描述错误的是 ( )
A．具有形状记忆功能 B．具有很低的熔点
C．具有良好的延展性 D．具有良好的导电性
2．小川同学的学习和生活用品涉及的主要材料中，属于金属材料的是 ( )
3．收藏家收藏着清末铝制品，至今仍保存得十分完好，该艺术品不易锈损的主要原因是 ( )
A．铝不易发生化学反应
B．铝的氧化物易发生还原反应
C．铝不易被氧化
D．铝易被氧化，但铝表面的氧化铝具有保护内部铝的作用
4．下列家庭生活中的做法，不能防止菜刀生锈的是 ( )
A．菜刀使用完后，用水洗净并擦干
B．久置不用时在菜刀表面涂一层食用油
C．把菜刀放在潮湿的地方
D．用不锈钢刀取代普通菜刀
5．现有甲、乙、丙三种金属，分别与空气和氧气反应，现象如下表所示：
甲
乙
丙
空气
剧烈燃烧
变黑
变黑
氧气
更剧烈燃烧
变黑
剧烈燃烧
据以上信息，这三种金属的金属活动性由强到弱的顺序为 ( )
A．甲>丙>乙 B．甲>乙>丙
C．乙>丙>甲 D．丙>乙>甲
6．某同学设计了以下四种物质制备的实验方案。其中理论上正确、经济上合理、操作上可行的是 ( )
A．FeFe2O3Fe2(SO4)3
B．CuOCuS04溶液Cu
C．CuCuSO4Cu(OH)2
D．CaCO3 CO2Na2CO3溶液
7．下图是硫和铁丝分别在氧气中燃烧的实验示意图。这两个反应 ( )
A．都放出热量 B．都生成气体 C．都能在常温下反应 D．都产生蓝紫色火焰
8．某公司拟生产用于汽车贮氢的钨合金，此合金 ( )
A．熔点比钨高 B．不能导电 C．具有金属特征 D．是一种不可回收物
9．向一定质量的稀盐酸中加入镁粉至过量，若右图中横坐标表示镁粉的质量，则纵坐标表示 ( )
A．溶液的质量
B．稀盐酸的质量
C．氯化镁的质量
D．生成气体的质量
10．钢铁是使用最多的金属材料。
(1)早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。写出以赤铁矿(主要成分Fe2O3)为原料炼铁的化学方程式：____________________。
(2)利用新技术能将不锈钢加工成柔软的金属丝，用它和棉纤维一起编织成性能优良的劳保防护服，这是利用了不锈钢的 ( )
A．耐腐蚀性 B．延展性 C．导热性 D．导电性
(3)市场上有一种含极细铁粉的麦片，食用后在胃酸作用下将铁粉转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为________________；这种麦片必须真空保存，原因是________。
11．现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造，可能是由铜、铝、镁、硅熔合而成的。取硬铝样品进行如下实验：
气体
样品 溶液 白色沉淀
不溶物
硬铝中一定有__________，可能有__________。
12．金(Au)由于天然存在，古代人们就已知晓，其单质是金黄色的金属，质地较软，有光泽，延展性大，而且在空气中稳定，不易与水、二氧化碳、氧气反应，在地球上的含量较稀少。鉴于金的这些性质，金往往做为饰物、货币或用于太空技术。自然界中有很多金属，人们常根据它们性质的不同而运用于不同领域。比如锡，它是一种低熔点金属，只要用蜡烛火焰就能把它熔化，有良好的延展性，化学性质十分稳定，很难与水、氧气、酸类物质发生反应。根据以上信息，请选择金属锡的用途：__________(填序号)。
①制锡箔 ②用于锡焊工业 ③做导线 ④制造镀锡铁皮，用于罐头、饮料等食品的包装 ⑤制温度计
13．根据下列化合物与单质相互转化的关系回答：
(1)若乙的溶液是浅绿色，Y是红色固体，则X是__________。
(2)在常温下若乙是气体，则X是__________。
(3)在常温下若甲是固体，乙为无色溶液，则X是__________。
14．“宝剑淬火”过程中，铁在高温下和水蒸气发生化学反应生成四氧化三铁和另外一种气体单质，此反应的化学方程式为______________________________。
15．请回答下列有关金属的问题。
(1)铝是活泼金属，为什么通常铝锅却很耐腐蚀?________________________。
(2)右边是某探究实验装置图。一段时间后，能观察到什么现象?(装置气密性良好，且开始时U形管两端的红墨水液面相平)_________________________。
(3)X、Y、Z是三种金属固体，将X和Y浸入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，X无变化；将X和Z浸入硝酸银溶液中，X表面有银析出而Z无变化。
①判断X、Y、Z和银四种金属的活动性由强到弱的顺序：__________。
②具体确定一种X后，写出X与硝酸银溶液反应的化学方程式：__________。
16．某课外活动小组，为了检测本地钢铁厂生铁产品的质量，在实验室中称取生铁屑样品10．0 g放入烧杯中，加入一定量的稀硫酸。加热，使之充分反应(杂质不参加反应)。然后冷却、称量。反应后烧杯中物质的质量比反应前减少了0．34 g。计算：
(1)生铁样品中杂质的含量。
(2)生产100t这种生铁，至少需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量。
参考答案
第5节 金属
真题演练l 答案：B
解析：A项，铜是红色固体，金是金黄色固体；B项，金属都具有一定的导电性；C项，铜、金均不能和稀硫酸反应；D项，金通常情况下不与氧气反应。
真题演练2 答案：BC
解析：根据金属活动性顺序，Mg比Fe活泼，Fe比Cu活泼，所以如果镁粉足够多，就可以将CuCl2和FeCl2溶液中的Cu和Fe都置换出来，但当镁粉不足时，先置换出混合溶液中最不活泼的金属，即CuCl2中的Cu。根据题中信息，往滤渣中滴加稀HCl，没有气泡，可知滤渣中一定不含能与HCl反应的Fe和Mg，只含有铜，说明镁粉不足，则只能与部分或全部CuCl2反应，滤液中一定含有FeCl2和MgCl2，可能含有CuCl2。
真题演练3 答案：(1)混合物 (2)氧气 水 (3) 隔绝氧气和水
(4)Fe2O3+3CO3CO2+2Fe (5)节约金属资源
解析：本题以金属为例，考查了物质的分类，铁生锈的条件及防锈的措施，炼铁的原理及金属原料的保护等多个知识点，难度中等。(1)钢铁是合金，属于混合物；(2)铁生锈的过程是铁与空气中的氧气和水等物质进行的复杂的化学反应；(3)根据铁生锈的条件，防锈的原理有两条，一是保持铁制品表面的洁净干燥，二是隔绝空气。在金属表面涂刷矿物油或镀上其他金属是利用了隔绝空气的原理；(4)冶铁的原理是用CO把含铁化合物中的铁还原出来，CO变成CO2，注意方程式的配平及反应条件的书写；(5)废旧金属的回收利用是为了节约金属资源。
模拟预测题1 答案：D
解析：金属锈蚀的外界条件是水和空气，防锈的原理就是将金属与水和空气隔绝。因此将铁画置于干燥环境中或喷漆都可防锈，A、C说法正确。铁锈的主要成分是Fe2O3，能与稀盐酸反应生成可溶性盐，B说法正确。钢和生铁都是常见的铁合金，D说法错误。
模拟预测题2 (1)A、C (2)红色铜片表面逐渐覆盖一层灰色固体，溶液由无色逐渐变成蓝色 (3)不能证明，实验中不能证明锌与铁、锌与镁的活动性强弱。 (4)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
解析：第(3)题中装置A、C能证明Mg>Fe>(H)，装置D能证明Fe>Cu，装置F能证明Cu>Ag，装置E只能证明Zn>Cu，但不能证明Zn与Mg，Zn与Fe的活动性强弱。如要证明，可将装置E中的溶液改为FeSO4溶液(或FeCl2溶液)。
同步训练
1．答案：B
解析：由题意可知，此天线是由镍钛合金制成的，因此具有金属的共性，即有金属光泽，又有良好的导电性、导热性和延展性。此外，天线被折叠后又能重新展开，恢复成原状，说明该材料具有形状记忆功能。
2．答案：C
解析：金属材料包括纯金属和合金，不锈钢为铁合金，故本题选C。
3．答案：D
解析：金属铝的金属活动性较强，易被氧化，但其表面的生成物——致密的氧化铝薄膜，能阻止内部的铝继续被氧化，因此铝具有很好的抗腐蚀性能。
4．答案：C
解析：A选项擦干后，没有水，铁不易生锈，故A选项正确。B选项中用食用油隔绝铁与空气、水的接触，故B选项正确。D选项中不锈钢抗腐蚀性强，故D选项正确。只有C选项在潮湿的空气中铁易生锈。
5．答案：A
解析：金属越活泼，与氧反应越剧烈，甲、乙、丙三种金属与氧气反应，甲反应的现象最剧烈，因此甲最活泼，乙反应的现象最不剧烈，因此乙最不活泼。
6．答案：B
解析：A选项中铁在氧气中燃烧的产物是Fe3O4，而不是Fe2O3，C选项中稀硫酸与Cu不反应，D选项中Na2CO3。可从自然界直接得到，从较贵的NaOH制备较便宜的Na2CO3经济上不合理，只有B符合题意。
7．答案：A
解析：硫被点燃后，在氧气中剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成一种具有刺激性气味的气体SO2，并放出热量；铁丝被点燃后，也能在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，但生成一种黑色固体Fe3O4。因此，B、C、D选项说法错误。
8．答案：C
解析：合金是一种金属与其他金属(或非金属)熔合在一起的具有金属特性的混合物，故选C。
9．答案：A
解析：根据Mg+2HCl=MgCl2+H2↑可知，往稀盐酸中加24份质量的镁，放出2份质量的氢气，所以溶液质量逐渐增加，但当稀盐酸反应完溶液质量不再变化，恰好符合该图纵坐标，由图知，在反应前纵坐标所表示的物质已经存在，而MgCl2、H2是反应后才有的，故选项C、D错误。B错，稀盐酸的质量应该随着反应进行而减少。
10．答案：(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (2)B (3)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 防止铁被氧化 解析：(2)由其用途一一加工成金属丝，可知这是利用了不锈钢有较好的延展性的性质；(3)人体胃液中含有浓度较高的盐酸，故其与铁粉的反应为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；铁粉与O2接触易被氧化，所以这种麦片应真空保存。
11．答案：铜、铝硅、镁
解析：由其颜色可知，硬铝中一定含有铜，据材料名称可知，硬铝中一定含有铝。由于：2A1+6HCl=2A1C12+3H2↑，AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl，又：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl，所以不能确定Mg的存在。由于Cu、Si都不能与盐酸反应，所以不溶物中一定有铜，可能有硅。
12．答案：①②④
解析：生活中有许多金属材料，它们的用途与性质是分不开的，比如本题中以同学们熟悉的“金”为例。锡也一样，根据题中信息，它的熔点较低，因此可以用于锡焊工业上，但不能做导线；由于它良好的延展性，因此可以用于制锡箔；由于它的化学性质稳定，难与水、氧气，特别是酸类物质反应，因此可制镀锡铁皮，用于罐头、饮料等食品包装；而像水银一样制
温度计则不行，虽然锡的熔点较低，但常温下它们呈固态，需加热才熔化。
13．答案：(1)铁 (2)碳 (3)氢气
解析：化合物甲+单质X→化合物乙+单质Y，这种反应属于置换反应。在初中科学接触过的置换反应类型有：①金属与酸溶液的反应；②金属与盐溶液的反应；③氢气或碳还原氧化铜的反应。Y为红色固体，即为铜，乙中含有Fe2+，该反应属于类型②，则X为Fe。常温下，乙是气体，该反应属于类型③，即碳还原氧化铜，则X为碳。常温下乙是无色液体，则乙是水，该反应属于类型③，即氢气还原氧化铜，则X为氢气。
14．答案：3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4H2
解析：由质量守恒定律可知化学反应前后元素种类不变，故不难推得生成的气体单质是氢气。
15．答案：(1)铝与氧气反应，其表面生成致密的氧化铝薄膜起保护作用。 (2)铁钉生锈，U形管液面变为左高右低。 (3)①Y>X>Ag>Z ②Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
解析：(1)本题考查金属的化学性质。铝耐腐蚀的原因是因为其表面生成的致密氧化铝薄膜起保护作用，阻止了进一步的反应。(2)因为既有氧气又有水，满足了铁生锈的条件，铁钉生锈消耗了空气中的氧气，导致U形管左端液面上升右端液面下降。(3)Y溶解说明Y在金属活动性顺序表中排在H的前面，X无变化，说明X排在H的后面；X表面有银析出说明X排在银的前面，Z无变化说明Z排在银的后面，所以金属活动性顺序为Y>X>Ag>Z，任意选H后、Ag前的一种常见金属，写出化学方程式即可。
16．答案：(1)设样品中杂质含量为x。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
10.0(1—x)g 0.34 g
x=0.048=4.8％
(2)设需要赤铁矿的质量为y，由铁元素质量守恒列式。
y×80％××l00％=100 t×(1—4.8％)
y=170 t
答：(1)生铁样品中含杂质4.8％，(2)生产l00 t这种生铁需要赤铁矿170 t。
解析：此题为不纯物的计算题。解题关键在于根据质量守恒定律确定反应前后减少的质量即为氢气的量(0.34 g)。然后按氢气的质量根据化学方程式计算出生铁的质量。第(2)题可以按铁元素质量守恒，根据化学式计算，也可以按质量比由化学方程式计算。
笫5 节 金属
考点梳理
1．金属和非金属
(1)在元素周期表中，金属元素除汞外，元素的中文名称都带有金字旁。金属元素原子的最外层电子数一般少于4个，非金属元素除个别外，最外层电子数一般都在4个以上。金属和非金属没有严格界限，如硼、硅等既有金属性又有非金属性。
(2)通常状况下，金属都为固体(除汞为液体)，都具有良好的导电性、导热性和延展性，密度和熔点高，铁、钴、镍等金属还具有铁磁性。金属普遍具有金属光泽，但金属粉末一般呈灰色。非金属有多种颜色，不具延展性和导电、导热性，性质不一、应用不一。
2．金属活动性顺序
(1)K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au
(从左到右，金属活动性由强逐渐减弱)
(2)使用时注意
①排在氧前面的金属才能置换出酸中的氢(元素)。
②铁在溶液中发生置换反应时只生成Fe2+。
(3)K、Ca、Na与盐溶液混合时，要先跟水反应。
如Na和CuSO4溶液混合时：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
3．金属的化学性质
(1)一些金属与氧气反应，例：
3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O2 2Cuo
(2)一些金属与酸溶液反应，例：
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
排在氢前面的金属可以把酸里的氢置换出来。但应注意：金属与酸溶液反应时，由于浓硫酸、硝酸具有强氧化性，金属与其反应时，得不到氢气，即发生的不是置换反应。
(3)一些金属与盐溶液反应，例：
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
活动性较强的金属能把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。
4．常见金属的用途和冶炼
(1)合金：在一种金属中加入另一种或几种金属(或非金属)，在一起熔合而成的具有金属特性的物质。如生铁和钢、钛合金等。一般地说，合金的强度和硬度比组成它们的纯金属高，抗腐蚀性能等也更好，因此合金比纯金属具有更广泛的用途。
(2)钢：钢是一种由碳和铁等元素形成的合金，质地坚硬，有弹性和延展性，机械性能好，可用来制作坚硬的汽车车身及制造刀具、量具和模具等，是最常见、应用较广的一种合金材料。
(3)金属冶炼
原料：铁矿石、焦炭、石灰石
①炼铁 原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2
设备：高炉
②中国古代的冶金史
商代——制造青铜器
春秋晚期——冶铁
战国晚期一一炼钢
西汉时期——湿法炼铜
③冶炼及废弃金属对环境的影响
a．炼钢过程中产生粉尘(主要成分是Fe2O3以及高浓度的一氧化碳等。
b．有些废弃金属埋入地下不易自行降解，长期在土壤中残留而破坏土壤结构。
C．有毒的废弃金属(如Pb、Cu等)被腐蚀后溶于水形成金属离子，污染土壤和地下水源。注意要做好金属的回收和冶炼过程中的综合利用，防止污染环境。
d．保护环境、防治污染
工业“三废”：指废水、废渣、废气。注意：要及时处理好“三废”，努力提高原料的利用率，从根本上降低生产对环境造成的污染。
5．金属的防腐
(1)金属的腐蚀：①与金属的内在结构有关；②与其在周围环境中接触的物质有关。如金属与空气中的氧气、水蒸气接触易生锈。
(2)防止金属腐蚀的常用方法
①改变金属的内部结构。如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢。
②在金属表面涂上一层保护膜。如刷油漆、涂机油、涂搪瓷、电镀、烤蓝等。
③将铁制品加金属铁、镍、铬变成不锈钢等。
高频考点及真题演练
高频考点一 金属的性质
考题一 (2011·宁波)A～E为初中科学中常见的物质，其中A能使带火星的木条复燃，E的浓溶液能使小木棒变黑。它们的反应转化关系如图所示(图中部分生成物未标出)。
(1)金属单质B的化学式是__________。
(2)金属铁与蓝色溶液D反应的化学方程式为__________。
解析：A能使带火星的木条复燃，知A为O2，D为蓝色溶液，且能与金属铁反应生成金属单质B，则D为CuSO4溶液，B为Cu，继而推出其他物质。
答案：(1)Cu (2)Fe+CuO4=Cu+FeO4
真题演练l (2009·江西)铝、铜、铁、金四种金属具有相似的性质是 ( )
A．都是银白色的固体
B．有导电性
C．能和稀硫酸反应
D．通常情况下能与氧气反应
【尝试自解】
高频考点二 金属活动性顺序及应用
考题二 (2011·德州)某学生为了验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序，设计了五个实验：①将Zn、Cu分别放入稀盐酸中；②将Ag放入Cu(NO3)2溶液中；③将Cu放入AgNO3溶液中；④将Cu放入ZnSO4溶液中；⑤将Zn放入AgNO3溶液中。下列实验组合不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是 ( )
A．①② B．①③ C．②④ D．①⑤
解析：操作①可以验证Zn>Cu，操作②可以验证AgAg，操作④可以验证CuAg。操作①⑤只能验证锌比铜和银都活泼，但没有比较铜和银，所以D项无法验证锌、银、铜三种金属活动性顺序。
答檠：D
真题演练2 (2009·青岛)在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀盐酸，没有气泡产生。下列判断正确的是(可多选) ( )
A．滤出的固体中一定含有铜，可能含有铁和镁
B．滤出的固体中一定含有铜，一定不含铁和镁
C．滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，可能含有氯化铜
D．滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁和氯化铜
高频考点三 常见金属、金属材料的用途及防护
考题三 (2011·南京)下列物质的用途主要与化学性质相关的是 ( )
A．用铜制电线
B．用石墨制铅笔芯
C．用活性炭净化水
D．用盐酸除去金属表面的锈
解析：铜制电线，利用铜的延展性；石墨制铅笔芯，利用石墨的灰黑色和软；活性炭净化水利用活性炭的吸附性，三者用途都利用其物理性质。只有D选项利用化学反应以除锈。
答案：D
真题演练3 (2009·青岛)钢铁是重要的金属材料，在生产、生活巾有广泛的用途。建造北京奥运会主体育场“鸟巢”。就使用了大量的钢铁。
(1)钢铁属于_________ (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)每年世界上钢铁的产量很高，但钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失。铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的_________和_________共同作用的结果。
(3)为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀七其他金属等覆盖保护膜的方法。这些方法能防止锈蚀的共同原理是___________________________。
(4)炼铁厂常以焦炭、赤铁矿(主要成分是氧化铁)、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：
请写出第③步反应的化学方程式：____________________________________________。
(5)金属矿物的储量有限，而且不能再生；目前世界上已有50％以上的废钢铁得到回收利用，其目的是_________ (选填“合理开采矿物”或“节约金属资源”)。
中考命题方向及模拟
本节知识点不多，但注重与生产、生活实际问题的结合，形式多变。金属的性质部分主要考查金属和合金的物理特性及用途，常与生活中的实例相结合，多以选择题出现。金属的化学性质常与酸的性质、溶液的计算、金属活动性的判断与探究结合，难度要求不一。金属锈蚀的条件和防护措施是中考命题的重点。涉及的题型除简答和选择题外，还有开放性试题，考查学生的实验探究能力和发散思维能力。预讨‘今后的试题同生产、生活实际联系会更加
密切，又由于新金属材料的不断问世，与“合金”有关的试题将会成为今后中考试题的又一热点。
模拟预测题1 芜湖铁画是美术百花同中的一朵奇葩。它以钢材为主料，经锻打、焊接、酸洗、上漆等多道工艺制成。下列关于铁画的叙述不正确的是 ( )
A．铁画应悬挂在干燥的环境中
B．所用材料上的铁锈可用稀盐酸清洗掉
C．经打制成型的铁画喷漆既美观又可以防锈蚀
D．所用的主要材料一一低碳钢，有较好的锻轧性能，它不属于铁合金
模拟预测题2 如图所示是某同学探究金属化学性质的实验。
(1)实验中，有气泡产生的是_________(填写装置序号)。
(2)装置F中出现的现象是____________________________________。
(3)通过上述实验，能否证明镁、锌、铁、铜、银5种金属的活动性顺序?清说明理由。
________________________________________________________________________。
(4)我国古代“湿法炼钢”就是利用了装置D中的反应原理。请写出该反应的化学方程式：
_____________________________________________________________________________。
(系统复习，全面提升自我，请完成同步训练)
同步训练 金属
1．用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线，在低温下被折叠，进入太空后，在阳光照射下可重新展开，恢复成原状。下列关于此天线制作材料的描述错误的是 ( )
A．具有形状记忆功能 B．具有很低的熔点
C．具有良好的延展性 D．具有良好的导电性
2．小川同学的学习和生活用品涉及的主要材料中，属于金属材料的是 ( )
3．收藏家收藏着清末铝制品，至今仍保存得十分完好，该艺术品不易锈损的主要原因是 ( )
A．铝不易发生化学反应
B．铝的氧化物易发生还原反应
C．铝不易被氧化
D．铝易被氧化，但铝表面的氧化铝具有保护内部铝的作用
4．下列家庭生活中的做法，不能防止菜刀生锈的是 ( )
A．菜刀使用完后，用水洗净并擦干
B．久置不用时在菜刀表面涂一层食用油
C．把菜刀放在潮湿的地方
D．用不锈钢刀取代普通菜刀
5．现有甲、乙、丙三种金属，分别与空气和氧气反应，现象如下表所示：
甲
乙
丙
空气
剧烈燃烧
变黑
变黑
氧气
更剧烈燃烧
变黑
剧烈燃烧
据以上信息，这三种金属的金属活动性由强到弱的顺序为 ( )
A．甲>丙>乙 B．甲>乙>丙
C．乙>丙>甲 D．丙>乙>甲
6．某同学设计了以下四种物质制备的实验方案。其中理论上正确、经济上合理、操作上可行的是 ( )
A．FeFe2O3Fe2(SO4)3
B．CuOCuS04溶液Cu
C．CuCuSO4Cu(OH)2
D．CaCO3 CO2Na2CO3溶液
7．下图是硫和铁丝分别在氧气中燃烧的实验示意图。这两个反应 ( )
A．都放出热量 B．都生成气体 C．都能在常温下反应 D．都产生蓝紫色火焰
8．某公司拟生产用于汽车贮氢的钨合金，此合金 ( )
A．熔点比钨高 B．不能导电 C．具有金属特征 D．是一种不可回收物
9．向一定质量的稀盐酸中加入镁粉至过量，若右图中横坐标表示镁粉的质量，则纵坐标表示 ( )
A．溶液的质量
B．稀盐酸的质量
C．氯化镁的质量
D．生成气体的质量
10．钢铁是使用最多的金属材料。
(1)早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。写出以赤铁矿(主要成分Fe2O3)为原料炼铁的化学方程式：____________________。
(2)利用新技术能将不锈钢加工成柔软的金属丝，用它和棉纤维一起编织成性能优良的劳保防护服，这是利用了不锈钢的 ( )
A．耐腐蚀性 B．延展性 C．导热性 D．导电性
(3)市场上有一种含极细铁粉的麦片，食用后在胃酸作用下将铁粉转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为________________；这种麦片必须真空保存，原因是________。
11．现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造，可能是由铜、铝、镁、硅熔合而成的。取硬铝样品进行如下实验：
气体
样品 溶液 白色沉淀
不溶物
硬铝中一定有__________，可能有__________。
12．金(Au)由于天然存在，古代人们就已知晓，其单质是金黄色的金属，质地较软，有光泽，延展性大，而且在空气中稳定，不易与水、二氧化碳、氧气反应，在地球上的含量较稀少。鉴于金的这些性质，金往往做为饰物、货币或用于太空技术。自然界中有很多金属，人们常根据它们性质的不同而运用于不同领域。比如锡，它是一种低熔点金属，只要用蜡烛火焰就能把它熔化，有良好的延展性，化学性质十分稳定，很难与水、氧气、酸类物质发生反应。根据以上信息，请选择金属锡的用途：__________(填序号)。
①制锡箔 ②用于锡焊工业 ③做导线 ④制造镀锡铁皮，用于罐头、饮料等食品的包装 ⑤制温度计
13．根据下列化合物与单质相互转化的关系回答：
(1)若乙的溶液是浅绿色，Y是红色固体，则X是__________。
(2)在常温下若乙是气体，则X是__________。
(3)在常温下若甲是固体，乙为无色溶液，则X是__________。
14．“宝剑淬火”过程中，铁在高温下和水蒸气发生化学反应生成四氧化三铁和另外一种气体单质，此反应的化学方程式为______________________________。
15．请回答下列有关金属的问题。
(1)铝是活泼金属，为什么通常铝锅却很耐腐蚀?________________________。
(2)右边是某探究实验装置图。一段时间后，能观察到什么现象?(装置气密性良好，且开始时U形管两端的红墨水液面相平)_________________________。
(3)X、Y、Z是三种金属固体，将X和Y浸入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，X无变化；将X和Z浸入硝酸银溶液中，X表面有银析出而Z无变化。
①判断X、Y、Z和银四种金属的活动性由强到弱的顺序：__________。
②具体确定一种X后，写出X与硝酸银溶液反应的化学方程式：__________。
16．某课外活动小组，为了检测本地钢铁厂生铁产品的质量，在实验室中称取生铁屑样品10．0 g放入烧杯中，加入一定量的稀硫酸。加热，使之充分反应(杂质不参加反应)。然后冷却、称量。反应后烧杯中物质的质量比反应前减少了0．34 g。计算：
(1)生铁样品中杂质的含量。
(2)生产100t这种生铁，至少需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量。
参考答案
第5节 金属
真题演练l 答案：B
解析：A项，铜是红色固体，金是金黄色固体；B项，金属都具有一定的导电性；C项，铜、金均不能和稀硫酸反应；D项，金通常情况下不与氧气反应。
真题演练2 答案：BC
解析：根据金属活动性顺序，Mg比Fe活泼，Fe比Cu活泼，所以如果镁粉足够多，就可以将CuCl2和FeCl2溶液中的Cu和Fe都置换出来，但当镁粉不足时，先置换出混合溶液中最不活泼的金属，即CuCl2中的Cu。根据题中信息，往滤渣中滴加稀HCl，没有气泡，可知滤渣中一定不含能与HCl反应的Fe和Mg，只含有铜，说明镁粉不足，则只能与部分或全部CuCl2反应，滤液中一定含有FeCl2和MgCl2，可能含有CuCl2。
真题演练3 答案：(1)混合物 (2)氧气 水 (3) 隔绝氧气和水
(4)Fe2O3+3CO3CO2+2Fe (5)节约金属资源
解析：本题以金属为例，考查了物质的分类，铁生锈的条件及防锈的措施，炼铁的原理及金属原料的保护等多个知识点，难度中等。(1)钢铁是合金，属于混合物；(2)铁生锈的过程是铁与空气中的氧气和水等物质进行的复杂的化学反应；(3)根据铁生锈的条件，防锈的原理有两条，一是保持铁制品表面的洁净干燥，二是隔绝空气。在金属表面涂刷矿物油或镀上其他金属是利用了隔绝空气的原理；(4)冶铁的原理是用CO把含铁化合物中的铁还原出来，CO变成CO2，注意方程式的配平及反应条件的书写；(5)废旧金属的回收利用是为了节约金属资源。
模拟预测题1 答案：D
解析：金属锈蚀的外界条件是水和空气，防锈的原理就是将金属与水和空气隔绝。因此将铁画置于干燥环境中或喷漆都可防锈，A、C说法正确。铁锈的主要成分是Fe2O3，能与稀盐酸反应生成可溶性盐，B说法正确。钢和生铁都是常见的铁合金，D说法错误。
模拟预测题2 (1)A、C (2)红色铜片表面逐渐覆盖一层灰色固体，溶液由无色逐渐变成蓝色 (3)不能证明，实验中不能证明锌与铁、锌与镁的活动性强弱。 (4)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
解析：第(3)题中装置A、C能证明Mg>Fe>(H)，装置D能证明Fe>Cu，装置F能证明Cu>Ag，装置E只能证明Zn>Cu，但不能证明Zn与Mg，Zn与Fe的活动性强弱。如要证明，可将装置E中的溶液改为FeSO4溶液(或FeCl2溶液)。
同步训练
1．答案：B
解析：由题意可知，此天线是由镍钛合金制成的，因此具有金属的共性，即有金属光泽，又有良好的导电性、导热性和延展性。此外，天线被折叠后又能重新展开，恢复成原状，说明该材料具有形状记忆功能。
2．答案：C
解析：金属材料包括纯金属和合金，不锈钢为铁合金，故本题选C。
3．答案：D
解析：金属铝的金属活动性较强，易被氧化，但其表面的生成物——致密的氧化铝薄膜，能阻止内部的铝继续被氧化，因此铝具有很好的抗腐蚀性能。
4．答案：C
解析：A选项擦干后，没有水，铁不易生锈，故A选项正确。B选项中用食用油隔绝铁与空气、水的接触，故B选项正确。D选项中不锈钢抗腐蚀性强，故D选项正确。只有C选项在潮湿的空气中铁易生锈。
5．答案：A
解析：金属越活泼，与氧反应越剧烈，甲、乙、丙三种金属与氧气反应，甲反应的现象最剧烈，因此甲最活泼，乙反应的现象最不剧烈，因此乙最不活泼。
6．答案：B
解析：A选项中铁在氧气中燃烧的产物是Fe3O4，而不是Fe2O3，C选项中稀硫酸与Cu不反应，D选项中Na2CO3。可从自然界直接得到，从较贵的NaOH制备较便宜的Na2CO3经济上不合理，只有B符合题意。
7．答案：A
解析：硫被点燃后，在氧气中剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成一种具有刺激性气味的气体SO2，并放出热量；铁丝被点燃后，也能在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，但生成一种黑色固体Fe3O4。因此，B、C、D选项说法错误。
8．答案：C
解析：合金是一种金属与其他金属(或非金属)熔合在一起的具有金属特性的混合物，故选C。
9．答案：A
解析：根据Mg+2HCl=MgCl2+H2↑可知，往稀盐酸中加24份质量的镁，放出2份质量的氢气，所以溶液质量逐渐增加，但当稀盐酸反应完溶液质量不再变化，恰好符合该图纵坐标，由图知，在反应前纵坐标所表示的物质已经存在，而MgCl2、H2是反应后才有的，故选项C、D错误。B错，稀盐酸的质量应该随着反应进行而减少。
10．答案：(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (2)B (3)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 防止铁被氧化 解析：(2)由其用途一一加工成金属丝，可知这是利用了不锈钢有较好的延展性的性质；(3)人体胃液中含有浓度较高的盐酸，故其与铁粉的反应为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；铁粉与O2接触易被氧化，所以这种麦片应真空保存。
11．答案：铜、铝硅、镁
解析：由其颜色可知，硬铝中一定含有铜，据材料名称可知，硬铝中一定含有铝。由于：2A1+6HCl=2A1C12+3H2↑，AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl，又：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl，所以不能确定Mg的存在。由于Cu、Si都不能与盐酸反应，所以不溶物中一定有铜，可能有硅。
12．答案：①②④
解析：生活中有许多金属材料，它们的用途与性质是分不开的，比如本题中以同学们熟悉的“金”为例。锡也一样，根据题中信息，它的熔点较低，因此可以用于锡焊工业上，但不能做导线；由于它良好的延展性，因此可以用于制锡箔；由于它的化学性质稳定，难与水、氧气，特别是酸类物质反应，因此可制镀锡铁皮，用于罐头、饮料等食品包装；而像水银一样制
温度计则不行，虽然锡的熔点较低，但常温下它们呈固态，需加热才熔化。
13．答案：(1)铁 (2)碳 (3)氢气
解析：化合物甲+单质X→化合物乙+单质Y，这种反应属于置换反应。在初中科学接触过的置换反应类型有：①金属与酸溶液的反应；②金属与盐溶液的反应；③氢气或碳还原氧化铜的反应。Y为红色固体，即为铜，乙中含有Fe2+，该反应属于类型②，则X为Fe。常温下，乙是气体，该反应属于类型③，即碳还原氧化铜，则X为碳。常温下乙是无色液体，则乙是水，该反应属于类型③，即氢气还原氧化铜，则X为氢气。
14．答案：3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4H2
解析：由质量守恒定律可知化学反应前后元素种类不变，故不难推得生成的气体单质是氢气。
15．答案：(1)铝与氧气反应，其表面生成致密的氧化铝薄膜起保护作用。 (2)铁钉生锈，U形管液面变为左高右低。 (3)①Y>X>Ag>Z ②Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
解析：(1)本题考查金属的化学性质。铝耐腐蚀的原因是因为其表面生成的致密氧化铝薄膜起保护作用，阻止了进一步的反应。(2)因为既有氧气又有水，满足了铁生锈的条件，铁钉生锈消耗了空气中的氧气，导致U形管左端液面上升右端液面下降。(3)Y溶解说明Y在金属活动性顺序表中排在H的前面，X无变化，说明X排在H的后面；X表面有银析出说明X排在银的前面，Z无变化说明Z排在银的后面，所以金属活动性顺序为Y>X>Ag>Z，任意选H后、Ag前的一种常见金属，写出化学方程式即可。
16．答案：(1)设样品中杂质含量为x。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
10.0(1—x)g 0.34 g
x=0.048=4.8％
(2)设需要赤铁矿的质量为y，由铁元素质量守恒列式。
y×80％××l00％=100 t×(1—4.8％)
y=170 t
答：(1)生铁样品中含杂质4.8％，(2)生产l00 t这种生铁需要赤铁矿170 t。
解析：此题为不纯物的计算题。解题关键在于根据质量守恒定律确定反应前后减少的质量即为氢气的量(0.34 g)。然后按氢气的质量根据化学方程式计算出生铁的质量。第(2)题可以按铁元素质量守恒，根据化学式计算，也可以按质量比由化学方程式计算。