1、考点 07 金属材料、利用及保护考试说明1. 了解金属的物理特征，了解防止金属腐蚀的简单方法。2. 知道一些常见金属（铝、铁等）矿物，知道可用铁矿石炼铁。3. 知道在金属中加入其他元素可以改变金属材料的性能，知道生铁和钢等重要合金。4. 认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。5. 认识废弃金属对环境的影响和回收金属的重要性。聚焦考点温习理解考点 1 金属材料1金属材料包括纯金属（如铁、铜、金等）和合金（如不锈钢、铝合金等） 。金属具有很多共同的物理性质，如常温下它们都是固体（ 汞除外） ，有金属光泽，铁、镁等多数金属呈银白色（但铜呈紫红色） 。具有良好的导电性、导热性、延展性。2物质
2、的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这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。3合金是由一种金属跟其他金属或非金属熔合形成的具有金属特性的物质。铁合金主要包括钢和生铁它们的区别是含 碳量不同，生铁含碳量为 2%4.3% ，钢的含碳量为 0.03%2% ，钢与生铁相比具有更多的优良性能，易于加工，用途更为广泛。4钛和钛合金是 21 世纪重要的金属材料，有很多优良的性能，如.熔点高 密度小 可塑性好 易于加工 机械性能好等，尤其是钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工
3、和通信设备等。【温馨提示】合金属于混合物，合金中各成分均以单质形式存在，例如黄铜中的铜和锌就以单质形式存在。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属大，抗腐蚀性能等也强，熔点低。考点 2 铁的冶炼地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，大多数金属化学性质活泼，所以它们以化合态形式存在，只有少数金属化学性质很不活泼，如金、银等以游离态形式存在，在工业上把能提炼金属的矿物叫矿石。常见的矿石，如赤铁矿主要成分为 Fe2O3 ，磁铁矿主要成分为 Fe3O4 ，菱铁矿主要成分为 FeCO3 ，铝土矿主要成分为 Al2O3 。1一氧化碳还原氧化铁实验（1）实验现象及发生反应的化学方程式原理：3CO + Fe
4、 2O3 高温 2Fe + 3CO2现象：红色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。（2）实验步骤与注意事项实验开始时，先通入一氧化碳，再点燃酒精灯。这样做的目的是防止发生爆炸。实验结束时，要先熄灭酒精灯，再停止通入一氧化碳，原因是防止生成的金属被氧化。装置右端导管处放置一只燃着的酒精灯的作用是点燃未反应的一氧化碳，防止污染空气。尾气的处理：因 CO 有毒，不能随意排入到空气中，处理的原则是点燃或收集。2工业炼铁（1）设备：高炉；（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气；（3）反应原理：在高温下，用还原剂一氧化碳将铁从它的化合物中还原出来，化学方程式为 3CO + Fe2O3
5、高温 2Fe + 3CO2【温馨提示】 （1）焦炭的作用：一是生成还原剂一氧化碳，二是提高高炉的温度；（2）石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去；（3）高炉炼铁得到的铁是生铁，其主要成分是铁，还含有 C、P、S 等元素。考点 3 金属资源保护1.（1）铁生锈的条件是：铁与水和_氧气直接接触（铁锈的主要成分为 Fe2O3） 。（2）铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气和水的反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。铝在空气中与氧气反应，生成一层致密的氧化物覆盖在铝表面，防止铝继续同氧气反应，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。2防止铁锈蚀的方法：保持铁制品表面的清洁、干燥。表面涂保护膜：如涂油、
6、刷漆、电镀、烤蓝等。 制成不锈钢3保护金属资源：防止金属腐蚀回收利用废旧金属 合理开采矿物 寻找金属的代用品；保护金属资源的意义：节约金属资源，减少环境污染名师点睛典例分类类型一、金属的物理性质【例 1】 【2017 年浙江省丽水市】如图为某文化衫图案，你的美（Mg）偷走我的心（Zn）能发生，是由于镁的（ ）A延展性好 B导电性好C导热性好 D金属活动性比锌强【答案】D【解析】你的美（Mg）偷走我的心（Zn）能发生，是镁与硫酸锌反应生成锌和硫酸 镁，发生置换反应，原因是镁的金属活动性比锌强。故 选 D。【点睛】金属材料与其它的非金属相比具有很多共同的物理性质，如常温下都是 固体（汞除外）有金属
7、光泽，大多数为电和热的优良导体，有延展性密度较大、熔点较高，经常考查金属的导电导热性、延展性等.类型二、合金【例 2】【2017 年广东省】下列物品主要由合金制成的是A塑料水杯 B单车轮胎 C羊毛衣服 D青铜雕像【答案】D【点睛】合金属于金属材料，属于混合物是在金属中加热熔合某些金属或非金属形 成的具有金属特性的物质，生活中使用的纯金属较少而合金的种类繁多，是因为形成合金后具有“一高、一低、二更好”的优点.类型三、金属的冶炼【例 3】 【2017 年四川省眉山市】某同学用下图装置进行 CO 与 Fe2O3的反应。下列说法错误的是A该实验装置应增加尾气处理装置B加热前应先通入一段时间的 CO 以
8、排尽装置内的空气CNaOH 溶液应改为 Ca(OH)2溶液以检验产生的 CO2气体D反应后的固体是 Fe 和 Fe2O3的混合物，可以采用加入盐酸并过滤的方法得到 Fe【答案】D【点睛】铁的冶炼是利用一氧化碳的还原性把铁从铁矿石中还原出来的过程，因为一氧化碳有毒故实验室中要有尾气处理装置，同时要注意一氧化碳和酒精灯通入和操作的先后顺序，在反应开始时先通一氧化碳后点燃酒精灯，在反应结束时要先熄灭酒精灯，再停止通入一氧化碳.类型四、金属锈蚀、金属回收的意义【例 4】 【2017 年山东省德州市】人类社会的发展离不开金属。请依据所学知识填空。（1）下列制品的用途，利用金属导热性的是_。（2）金属资源
9、在地球上分布广泛。人们在白然界中仅发现金、银等少数金属单质，其余金属元素都以化合物形式存在。你认为金属的存在形式主要和_有关。（3）农业上用硫酸铜、生石灰加水配制波尔多液作为杀菌剂。有经验的农民都不用铁质容器来配制或盛放波尔多液，原因是_（用化学方程式表示） 。【答案】 （1）A （2）金属活动性强弱（或金属失电子能力） （3）Fe+CuSO 4=FeSO4+Cu【解析】 （1）铁锅是利用金属的导热性。 （2）金属的存在形式主要和金属活动性强弱有关。 （3）铁制容器能与硫酸铜溶液反应。课时作业能力提升一、选择题、1 【2017 年辽宁省葫芦岛市】鉴别下列物质所用的方法，错误的是（ ）A铁粉和木
10、炭粉用磁铁吸引 B合成纤维和羊毛纤维取样品灼烧C黄金和黄铜（铜锌合金）观察颜色 D硝酸铵固体和氢氧化钠固体加水溶解【答案】C【解析】A、取样品，用磁铁吸引，可以被吸引的是铁粉，不能被吸引的是木炭粉，现象不同，可以鉴别，故 A 正确；B、取样品，灼烧，有烧焦羽毛气味的气体产生的是羊毛纤维，没有此气味的是合成纤维，现象不同，可以鉴别，故 B 正确；C、黄金和黄铜都是金黄色的固体，观察颜色的方法不能鉴别，故 C 错误；D、取样品，加水溶解，溶液温度升高的是氢氧化钠固体，溶液温度降低的是硝酸铵固体，现象不同，可以鉴别，故 D 正确故选：C2 【2017 年山东省青岛市】下列防锈措施不合理的是A钢管存放
11、在干燥的地方 B用盐水清洗菜刀C及时清除铁制品表面的锈渍 D在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属【答案】B3 【海南省海口九中 2017 年 5 月中考调研测】下列有关说法正确的是：A铁锈的主要成分是 Fe3O4 B为防止铁制品锈蚀，用洗涤剂将其表面的油膜洗净C不锈钢属于铁合金 D钢的含碳量高于生铁的含碳量【答案】C【解析】A铁锈的主要成分是 Fe2O3 ，故 A 错误；B为防止铁制品锈蚀，不应用洗涤剂将其表面的油膜洗净，油膜起保护作 用，防止生锈，故 B 错误；C不锈钢属于铁合金，主要成分是铁，属于镍铬合金，故 C 正确；D钢的含碳量低于生铁的含碳量，故 D 错误。4【2017 年辽宁省沈阳市】
12、在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢的是A在干燥、致密、不透气的土壤中 B在潮湿、疏松、透气的土壤中C在潮湿、致密、不透气的土壤中 D在潮湿、疏松、透 气的酸性土壤中【答案】A【解析】铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果， 三种物质接触越充分越易生锈，反之生锈越慢，所以在干燥、致密、不透气的土壤中铸铁管道腐蚀最慢。选 A5 【 黑龙江省哈尔滨市第四十七中学 2018 届九年级（五四学制）上学期期中】随着城市的发展，汽车的拥有量越来越多，城市道路经常出现拥堵现象，于是人们改用骑自行车出行，既体现了健康的生活方式又体现了绿色环保，下列有关说法正确的是( )A自行车车架用锰钢制造，具有韧性好、硬度
13、大的优点B自行车有些部件用铝合金制成，铝合金具有密度小、熔点高、抗腐蚀性的好的性质C自行车链条是用喷漆来进行防锈D自行车整体都是由金属材料制成【答案】A【解析】A、锰钢具有韧性好、硬度大的优点，故正确；B、合金的熔点小于其组成成分，故错误；C、喷漆后自行车链条不能活动，应用涂油来进行防锈，故错误；D、自行车的轮胎等是橡胶制成，不是由金属材料制成，故错误。6 【 2018 年江西中考化学模拟卷（二） 】下列说法错误的是( )A氢氧化钙俗称熟石灰或消石灰B单一净水操作中净化程度最高的是蒸馏C铝的金属活动性比铁弱，故不易被腐蚀D使用可降解塑料替代传统塑料有利于控制“白色污染”【答案】C7 【 黑龙江
14、省大庆市第五十一中学（五四制）2018 届九年 级（初四）9 月双周测】工业中常将两种金属在同一容器中加热使其熔化，冷却后得到具有金属特性的熔合物合金。根据下表所列金属的熔点和沸点的数据（其他条件均与满足） ，判断不能制得的合金是（ ）金属 Na K Al Cu Fe熔点（） 97.8 63.6 660 1083 1535沸点（） 883 774 2200 2595 2750AKNa 合金 BKFe 合金 CNaAl 合金 DFeCu 合金【答案】B【解析】两种金属制成合金，必须是一种金属熔化为液态时，另一种金属也是液态，故选 B。8 【 山东省宁津县实验中学 2017 届九年级中考模拟】下列
15、关于铁的说法中正确的是A铁是地壳中含量最多的金属元素 B铁在氧气中燃烧生成氧化铁C纯净的生铁属于金属单质 D铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中易生锈【答案】D【解析】A、地壳中含量最多的金属为铝，而非铁，错误；B、氧化铁又叫三氧化二铁，铁燃烧生成的是四氧化三铁，错误；C、生铁属于合金，在物质分类上应为混合物，不是金属单质，错误；D、铁生锈需要与水和氧气同时接触，干燥空气中没有水，铁锈蚀很慢，正确。故选 D。二、非选择题9 【2016 年四川省资阳市】 铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，引燃铝热剂，发生反应生成铁和氧化铝，此反应过去用于焊接钢轨。（1）钢属于铁和 元素形成的合金。（2）引燃铝热剂反
16、应的化学方程式为： ，此过程中铁元素的化合价由 价变为 价。（3）CO 也能与氧化铁发生类似反应，写出反应的化学方程式： 。【答案】 （1） 碳 （2）2Al+Fe 2O3Error!Error!2Fe+Al2O3；+3；0 （3）3CO+Fe2O3Error!Error!2Fe+3CO2试题分析：（1） 钢属于铁元素和碳元素形成的合金 （2） 反应物是铝和氧化铁，生成物是铁和氧化铝，反应的化学方程式为：2Al+Fe 2O3Error!Error!2Fe+Al2O3 ，Fe 2O3中铁元素的化合价是+3，Fe 中铁元素的化合价是 0 价，故此过程中铁元素的化合价由+3 价变为 0 价 （3）一
17、氧化碳与氧化铁反应的化学方程式是：3CO+Fe 2O3Error!Error!2Fe+3CO210、 【2017 年江苏省扬州市】为测定钢铁中的含碳量，设计如下装置，钢铁样品在装置 A 中煅烧时，气体产物只有 CO2和 SO2。（1）钢样处理成粉末的主要目的是 。钢样中的 Fe3C 煅烧时的化学方程式为Fe3C+3O2 +CO2（2）实验室用 KClO3和 MnO2制备 O2的化学方程式为 ，MnO 2中 Mn 的化合价为 。（3）装置 B 的作用是 ，装置 B 中的现象是 。 （4）装置 C 的作用是 。若无装置 C，则测定结果 (填“偏大” “无影响”或“偏小”)。（5）装置 D 的作用为
18、 ；装置 E 的作用为 （6）钢样中加入某物质可降低煅烧温度，为不影响测定结果，该物质在组成上需满足的条件是 。【答案】 （1）增大反应物接触面积，使反应更充分， Fe 3O4（2）2KClO 3 2KCl+3O2 +4（3）除去 CO2中的 SO2，高锰酸钾溶液褪色（4）吸收 CO2中的水蒸气，偏大（5）吸收 CO2，测定产生的CO2质量; 防止空气的 CO2和 H2O 进入 D 装置（6）不能含有碳元素11 【山东省东营市胜利第一中学 2018 届九年级（五四学制）上学期期中】人类的生活和生产都离不开金属（1）下列矿石的主要成分属于氧化物的是_ (填序号)（2）铁是应用最广泛的金属生活中用
19、铁锅做炊具，利用了铁的 _性；铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中_和水蒸气等发生了化学反应为防止铁制栏杆生锈，通常采取的措施是_ (写一条)（3）已知金属 M 和 N 能够发生如下反应： M+H 2SO4MSO 4+H2 Fe+MCl 2M+FeCl 2 N+FeCl2Fe+NCl 2判断 Fe、Cu、M、N 的活动性由强到弱的顺序是_；以上三个化学反应均属于_(填基本反应类型)（4）在 AgNO3、Cu(NO 3)2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得滤渣和滤液若滤液呈无色，则滤渣中一定含有的物质是_(填化学式)；若向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象，则滤液中所含溶质的成分可能有_
20、情况，分别是_(填化学式)。（5）已知镉(Cd)的金属活动性与铁、锌相近，镉元素在化合物中常显+2 价。A将镉丝插入下列溶液 有 明显现象的是_(填序号)。NaCl 溶液 HCl 溶液 AgNO 3溶液 NaOH 溶液 B镍镉电池应用广泛，为了防止污染环境，将废旧镍镉电池中回收镉的一种方法如下：步骤 1：将废旧电池破碎成细颗粒后焙烧，将镉转化为氧化镉(CdO);步骤 2：将含氧化镉的细颗粒和炭粉混合后，隔绝空气加热至 1200，可得镉蒸气和 一氧化碳。步骤 2 中氧化镉变成镉的化学方程式是_。【答案】 AC 导热 氧气 涂漆 NFeMCu 置换反应 Cu、Ag 3 种 Zn(NO 3)2 、Z
21、n(NO 3)2和Cu(NO3)2 、Zn(NO 3)2和 Cu(NO3)2和 AgNO3 【答题空 10】 CdO+C Cd+CO【解析】 （1）赤铁矿石的主要成分 Fe2O3、铝土矿的主要成分是 Al2O3，由两种元素组成，其中一种元素是氧元素，属于氧化物；（2）烧菜用的锅必须导热性良好，铁具有良好的导热性，故烧菜用的铁锅主要是利用铁的导热性；铁生锈实际上是铁跟空气中氧气和水蒸气等发生了化学反应为防止铁制栏杆生锈，通常采取的措施是涂漆；（3）由金属活动性顺序的具体应用可知：活动性在氢前的金属可以与稀酸反应生成氢气，金属活动性强的金属可以把金属活动性比它弱的金属从其盐溶液中置换出来，所以据
22、M+H2SO4MSO4+H2，Fe+MCl 2M+FeCl 2 ，N+FeCl 2Fe+NCl 2，可知：M 活动性在氢前且比铁弱，N 活动性在比铁强，结合金属活动性顺序表可知四种金属的活动性顺序是：NFeMCu，从反应类型上看都是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，故都是置换反应；（4）根据活泼性和一定量锌粉，则先发生 Zn+2AgNO3Zn（NO 3） 2+2Ag，后发生 Zn+Cu（NO 3） 2Zn（NO 3） 2+Cu，若滤液呈无色，说明Cu（NO 3） 2完全反应或锌过量，则滤渣中一定含有 Ag、Cu、 ，可能有锌；若向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象，说明没有锌，则
23、反应的情况是：只有少量 AgNO3反应了、AgNO 3完全反应了、少量 Cu（NO 3） 2反应了、三者恰好完全反应，所以滤液中所含溶质的成分：Zn(NO 3)2 、Zn(NO 3)2和 Cu(NO3)2 、Zn(NO 3)2和Cu(NO3)2和 AgNO3； （5） A镉（Cd）的金属活动性与铁、锌相近，所以镉不能与 NaCl 反应；镉可以置换 HCl 中的氢元素；镉可以置换 AgNO3 溶液中的银；金属镉不能与 NaOH 溶液反应；B氧化镉的细颗粒和炭粉混合后，隔绝空气加热至 1200，可得镉蒸气和一氧化碳，方程式为：CdO+C 120CCd+CO。12 【2017 年安徽省】 （7 分）
24、某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素” ，取同浓度的稀氨水和稀醋酸用下图装置完成表中实验，回答下列问题。（1）铁锈的主要成分是_（填化学式） 。（2）实验和可探究_ 因素对铁制品锈蚀快慢的因素；欲探究试剂酸碱性 对铁制品锈蚀快慢的影响，应选择的实验是_（填实验序号） 。（3）根据表中实验现象得出的结论是 （写出 1 点即可） 。（4）影响铁制品锈蚀快慢受除上述因素外，还有 （写出 1 点即可） ，请设计实验方案 。【答案】 （1）Fe 2O3（2）温度；或（3）相同条件下，酸性越强，金属生锈越快；（4）酸的浓度，相同条件下，取两份浓度不同的醋酸分别在 25时，观察铁钉生锈时间。【解析】 （1）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁表示为Fe 2O3；（2）实验和温度不同，其他条件完全相同，故探究的是温度对铁制品锈蚀快慢的影响；欲探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响，那么应采用可知变量法，即试剂酸碱性不同，其他条件要完全相同，故可选择实验或；（3）由表格信息可知，相同条件下，酸性越强，金属生锈越快；（4）酸的浓度会影响铁制品锈蚀快慢。可在相同条件下，取两份浓度不同的醋酸分别在25时，比较铁钉生锈时间。实验序号 实验温度/ 25 25 70 70试剂 稀氨水 稀醋酸 稀氨水 稀醋酸出现铁锈所 需时间1 天未见锈蚀5 分钟1 天未见锈蚀1 分钟
