第8單元金屬和金屬材料（考點(diǎn)復(fù)習(xí)）

第八單元《金屬和金屬材料》考點(diǎn)專項(xiàng)復(fù)習(xí)（解析版）

ILZIR4~、又

一、常見的金屬

1、常見金屬的特性及其應(yīng)用主要有：

（D金是金黃色，具有金屬光澤，且性質(zhì)穩(wěn)定；常用作裝飾品等；

（2）鋁是銀白色.具有金屬光澤，且密度小，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和抗腐蝕性都很好;

常用來制造飛機(jī)等航天器，被用作輸電線，炊具等，還被制作成鋁箔用于包裝香煙（過去用

錫箔紙，現(xiàn)在鋁箔的興起，價(jià)格較錫箔便宜，大部分包裝已經(jīng)是鋁箔紙了）、糖果、飲料、

巧克力和藥片等；還常被用作“銀粉漆”（即鋁粉）；

（3）銅呈紫紅色,由于其導(dǎo)電性能較好,常被用作電線；古代入還充分利用銅的金屬光澤,

將銅打磨成銅鏡；

（4）純銀是一種美麗的銀白色的金屬,光澤柔和明亮，它具有很好的延展性，其導(dǎo)電性和

傳熱性在所有的金屬中都是最高的；常用來制作裝飾品、靈敏度極高的物理儀器元件（如導(dǎo)

體'開關(guān)接觸器和熔斷器等），還有保溫瓶的瓶膽內(nèi)壁表面上真空鍍銀膜來反射紅外熱輻射

線等；

（5）金屬鋁的熔點(diǎn)高,用來制燈泡內(nèi)的燈絲；

（6）金屬錫的熔點(diǎn)比較低,用來焊接金屬；

（7）保險(xiǎn)絲由電阻率比較大而熔點(diǎn)較低的鉛睇合金制成的;

（8）體溫計(jì)中的液體金屬就是金屬汞;

（9）鐵制品（如水龍頭、門把手等）常鍍有硬盾最高的金屬銘;

（10）鈦是銀白色金屬,質(zhì)輕和機(jī)械性能良好，耐腐蝕性特強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、石油

工業(yè)、近代航空、宇航、以及水艇制造中，被稱為“空中金屬”、“海洋金屬”、“陸地金

屬”；醫(yī)學(xué)上利用它的親生物性和人骨的密度相近，用鈦板、鈦螺絲釘制作人工關(guān)節(jié)、人工

骨，很容易和人體肌肉長在一起；所以又被稱為“親生物金屬”，由于鈦在未來科技發(fā)展中

的前景廣闊，又有“未來金屬”之稱！

2、金屬之最：

（1）鋁：地殼中含量最多的金屬元素

（2）鈣：人體中含量最多的金屬元素

（3）鐵：目前世畀年產(chǎn)量最多的金屬（鐵〉鋁》銅）

（4）銀：導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬（銀＞銅＞金）鋁）

（5）鋁：硬度最高的金屬

（6）鴇：熔點(diǎn)最高的金屬

（7）汞：熔點(diǎn)最低的金屬

（8）餓：蜜度最大的金屬

（9）鋰：密度最小的金屬

3、常見的金屬和非金屬的區(qū)分

常見的金屬和非金屬的區(qū)分方法是可以根據(jù)它們的名稱中是否含有二婦，字旁來進(jìn)行區(qū)分，

常見的金屬（如鋁AI、鎂亞、鐵Fe、鋅Zn、鈣Ca、銅Cu、汞Hg等）的名稱中一般含有“車”

字旁，除汞（Hg）外；而常見的非金屬（如氨氣H?、氧氣a、氮?dú)釴?、金剛石C、石墨C、

硅Si、碘I?等）的名稱中一般含有“石”、據(jù)”字旁或“氣”字頭（含有“石”字旁的

是固態(tài)非金屬；含有"字旁的是液態(tài)非金屬；含有“氣”字頭的是氣態(tài)非金屬），特別

是，某些不熟悉的物質(zhì)，可以通過偏旁部首來進(jìn)行粗略的判斷，屬于金屬或非金屬！

二、金屬的物理性質(zhì)及用途

1、金屬物理性質(zhì)：

（1）常溫下為固體（特殊：汞為液體）,有金屬光澤，密度較大，熔點(diǎn)較高。

（2）大多數(shù)金屬呈銀白色，特殊：銅紫紅色,金金黃色,鐵粉黑色（鐵片為銀白色）。

（3）大多數(shù)金屬具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，有延展性i延:拉成絲；展：壓成片）。

2、金屬的用途：（性質(zhì)和用途要對應(yīng)）

物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途，另外還需要考慮價(jià)格、資源、是否美觀、使用

是否便利以及是否容易回收和對環(huán)境的影響等多種因素.

（D性質(zhì)決定用途：銅、鋁具有導(dǎo)電性T電線；鋁熔點(diǎn)高T燈絲；銘硬度大T做鍍層金屬；

鐵硬度大T菜刀、鐮刀、徒子等；

（2）生活中應(yīng)用的金屬：干電池外皮T鏗生；“銀粉”T鋁；水銀溫度計(jì)T汞；“錫箔”

紙T鋁或錫;保溫瓶內(nèi)膽一量.；

三、合金與合金的性質(zhì)

1、概念：在金屬中加熱融合某些金屬或非金屬，制得具有金屬特征的合金。

①合金是混合物②形成合金的過程是物理變化③合金各成分的化學(xué)性質(zhì)不變

2、合金的優(yōu)點(diǎn)：

合金和組成其的純金屬相比較，硬度一般更大,熔點(diǎn)一般更低.抗腐蝕性更好。

合金鐵的合金銅合金

焊錫鈦和鈦合金形狀記憶合金

鋼黃銅青銅

含碳量含碳量

成分銅鋅銅錫鉛錫合金鈦鍥合金

2%?4.3席0.03%?2%

鐵的合金主要含F(xiàn)e、C,熔點(diǎn)低與人體有很好的相容性.具有形狀記,憶效應(yīng)用

備注紫銅是純銅

區(qū)別主要是含碳量丕同焊接金屬可用于制造人造骨于制成人造工星天線

注意：①“百煉成鋼”的原理是降低含碳量，通入刎E氧的目的是使生鐵口P的碳充分反應(yīng)。

c+o2里=co2

知識點(diǎn)2：金屬的化學(xué)性質(zhì)

一、金屬的化學(xué)性質(zhì)

1、大多數(shù)金屬可與氧三的反應(yīng)

金屬在空氣中在氧氣中

鎂常溫下逐漸變暗，表面形成氧化膜。點(diǎn)燃，劇點(diǎn)燃,劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的目光，生成白色的

烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光,生成白色的固體。固性2Mg+O2皿2MgO

鋁常溫下表面變暗，生成一種致密的瓶化膜點(diǎn)燃，劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色的

固體4Al+3。2#燃2Al2O3

鐵持續(xù)加熱變紅點(diǎn)燃，劇烈燃燒，火星四射，生成黑色的固體3Fe

M

+202*Fe304

銅力口熱，生成黑色物質(zhì);在潮濕的空氣中，生成紫紅色的銅絲加熱后變阻2Cu+0?皿2Cu0

銅綠而被腐蝕

銀、金即使在高溫時(shí)也不與氧氣發(fā)生反應(yīng)

2、金屬+酸t(yī)鹽+H2T（置換反應(yīng)）

反應(yīng)條件：金屬活動性排在H前

注意：實(shí)驗(yàn)前用砂紙打磨金屬.除去鎂、鐵等金屬表面的氧化膜，便于金屬與酸接觸反應(yīng)。

稀鹽酸/稀硫酸鎂鋅鐵

固體逐漸溶解，產(chǎn)生大固體逐漸溶解，產(chǎn)生較多固體逐漸溶解，無色溶液變?yōu)?/p>

現(xiàn)象

量氣泡氣泡淺綠色,產(chǎn)生少量氣泡

Mg+2HCI=MgCh+KfZn+2HCI=ZnCh+HjTFe+2HCI=FeCI2+H2T

方程式

Mg+H2S04=MgSO4+H2TZn+H2S04=ZnSOjH2TFe+H2s0,=FeSO,+H2T

根據(jù)金屬與酸混合時(shí)是否有氫氣產(chǎn)生將金屬分為兩類：活潑金屬和不活潑金屬：通過金屬

與酸能否反應(yīng)或與酸反應(yīng)的劇烈程度判斷金屬的活動性。鎂＞鋅＞鐵＞銅（不反應(yīng)）

鐵與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)生成的鐵的化合物中，鐵化合價(jià)為+2價(jià)。有Fe?」的溶液為淺綠色

3、金屬與金屬化合物的反應(yīng)

金屬+鹽T新鹽+新金屬（置換反應(yīng)）

反應(yīng)條件：參加反應(yīng)的金屬活動性必須強(qiáng)于鹽中金屬的活動性（K、Ca、Na除外），且鹽必須

可溶

現(xiàn)象的描述重點(diǎn)：金屬表面生成固體的顏色，溶液顏色的變化。

實(shí)驗(yàn)鐵釘+硫酸銅溶液鋁絲+硫酸銅溶液銅絲+硝酸銀溶液

鐵表面有紅色固體產(chǎn)生,溶鋁表面有紅色固體產(chǎn)生，銅表面有銀白色固體產(chǎn)生,

現(xiàn)象

液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色。溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o色。溶液由無色逐漸變?yōu)樗{(lán)色。

Cu+2AgNO=2Ag+Cu(N0)

化學(xué)方程式Fe+CuSO4=Cu+FeSO42AI+3CUS04=AI2(S04)3+3CU332

活動性比較鐵＞銅鋁〉銅銅＞銀

生通過金屬與金屬化合物溶液是杳反應(yīng)判斷金屬的活動性。

總結(jié)：比較金屬活動性的方法：

二、金屬活動性順序及其應(yīng)用

1、常見金屬在溶液中的活動性順序：（巧記：嫁給那美女；身體細(xì)纖輕；總共一百斤）

鉀鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛（氫）銅汞銀鉗金

---------------------------------------------------------------------------

KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu

（1）表明了金屬活動性強(qiáng)弱順序（前強(qiáng)后弱），即在金屬活動性順序中，金屬的位■越靠

前，它在水溶液中就越容易失去電子變成離子，其活動性就越強(qiáng);金屬的位置越靠后,其

陽離子在水溶液中就比較容易獲得電子變成原子，其活動性就越弱;

需要注意的是：金屬的活動性就越強(qiáng)參加反應(yīng)時(shí).現(xiàn)象就越明顯、越劇烈。

（2）可用來判斷金屬與殿能否發(fā)生置換反應(yīng)（氫前置換氫），只有排在氫前面的金屬.才

能置換出酸中的氫,而排在氫后面的金屬不能置換出酸中的氫。

需要注意的是：

①金屬必須是排在金屬活動性順序中氫（H）前面的金屬;

②酸應(yīng)是鹽酸、稀硫酸（即不具有強(qiáng)氯化性的酸）,不包括濃硫酸和硝酸:

③單質(zhì)鐵與酸發(fā)生置換反應(yīng)時(shí)生成亞鐵鹽;

④K、Ca、Na除與酸反應(yīng)外,還能與水在常溫下發(fā)生置換反應(yīng)（如2Na+2H2（）=2NaOH+H?T）,

其余金屬則不能。

（3）可用來判斷金屬與金屬化合物溶液（即鹽溶液）能否發(fā)生置換反應(yīng)（前置后，鹽可溶，

K、Ca、Na不能夠），排在金屬活動性順序中前面的金屬一般能把排在后面的金屬從其鹽溶

液里置換出來。

需要注意的是：

①在金屬活動性順序中只要排在前面的金屬就能把.排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來,

而與H的位置無關(guān)，但K、Ca、Na等金屬例外，由于它們過王活潑，不與溶液中的鹽爰生置

換反應(yīng)，而是先與溶液中的水發(fā)生置換反應(yīng)；如把鈉放入硫酸銅溶液中雖然反應(yīng)

[2Na+2H2O=2NaOH+H2T,CuS04+2Na0H=Cu（OH）21+Na2SOt],最終沒有單質(zhì)銅生成;

②鐵與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)時(shí),生成二價(jià)亞鐵鹽;

③用同種金屬置換不同的鹽溶液,鹽中金屬排在金屬活動性順序中較后的金屬首先被置換

出來，用丕同的金屬置換同種鹽溶液，鹽中金屬先被排在金屬活動性順莊史較前的金屬置

換出來;若有一種金屬和多種混合鹽溶液反應(yīng),最先反應(yīng)的是最不活潑的那個(gè)金屬的鹽溶

液，例如，鋅粒與氯化亞鐵和硫酸銅和硝酸汞的混合溶液反應(yīng)，最先反應(yīng)的是硝酸汞，當(dāng)硝

酸汞被消耗完時(shí)，硫酸銅才與鋅粒反應(yīng)，同理，硫酸銅反應(yīng)完后，鋅才會和氯化亞鐵反應(yīng)；

當(dāng)多種金屬與一種鹽溶液反應(yīng)時(shí).最活潑的金屬先反應(yīng),例如，把打磨光亮的鎂帶、鋁絲、

銅絲一起放入硝酸銀溶液中，鎂被消耗完后，鋁才和硝酸銀反應(yīng)，鋁反應(yīng)完后，銅跟祥酸銀

反應(yīng)。

（4）利用金屬與酸或鹽溶液之間的置換反應(yīng)是否發(fā)生，通過具體的實(shí)驗(yàn)及其現(xiàn)象的分析，

反過來可以反推金屬的活動性順序，具體的推斷方法是這樣的：

①利用金屬與酸能否發(fā)生置換反應(yīng),來反推金屬的活動性順序,例如，把鐵和銅分別放在

稀鹽酸中時(shí)，鐵的表面上有氣泡冒出，這說明鐵位居金屬活動性順序中氫的前面；而銅的表

面無明顯的現(xiàn)象，這說明銅位居金屬活動性順序中氫的后面；由此可推得鐵活潑性比銅的要

強(qiáng)；

②利用金屬與鹽溶液能否發(fā)生置換反應(yīng).來反推金屬的活動性順停。例如，把鐵釘放在硫

酸銅溶液中，過一會兒，發(fā)現(xiàn)鐵釘表面上出現(xiàn)了一層紅色物質(zhì)（即銅）；由此可推得鐵活潑

性比銅的要強(qiáng)。

三、金屬材料和金屬元素及其應(yīng)用

1、金屬元素：具有金屬通性的元素。最外層電子數(shù)小于4,所以其原子容易失去電子而

本身常以陽離子形態(tài)存在于化合物中。它們的氧化物和氫氧化物一般呈堿性。

2、金屬元素的存在是這樣的：地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中，除少

數(shù)很不活潑的金屬（如金、銀等）以單質(zhì)形式存在外,其余的都以化合物的形式存在,自

然界中以單質(zhì)形式存在的金、銀。

3、常見金甌物主要指以下三種：

（1）鐵礦石有赤鐵礦（主要成分是Fe馬）、磁鐵礦（主要成分是FejOD、菱鐵礦（主要成

分是FeCOj和黃鐵礦（主要成分是FeS）等；

（2）銅礦石有孔雀石[主要成分是Cu,（OH）2C0Jv赤銅礦（主要成分是MO）、黃銅礦（主

要成分是CuFeS?）和輝銅礦（主要成分是Cu/S）等；

（3）鋁礦布有鋁土礦（主要成分是AI。）、明磯（KAISO/1況0）或水鋁石（主要成分是

AI203*H20）等；

四、置換反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)中有關(guān)含雜質(zhì)的計(jì)算

1、置換反應(yīng)：

（1）置換定義：由一種單一質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的反應(yīng)

A+BCTAC+B

（2）置換反應(yīng)類型：

①金屬+酸T金屬化合物+比②金屬+金屬化合物-另一金屬+另一金屬化合物

③C+金屬氧化物T金屬單質(zhì)+C02④也+金屬僦化物■?金屬單質(zhì)+利0

（注意：C0+金屬氧化物T金屬單質(zhì)+C02該反應(yīng)不屬于基本反應(yīng)）

一化合反應(yīng)：多變一

CO2+H2O=H2CO3

（3）化學(xué)反應(yīng)基本類型-分解反應(yīng)：一變多H2CO3=CO2T+H2O

-置換反應(yīng)：單化生化單C+2CuO莖2Cu+C02T

2、含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算：

（1）含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算是指在實(shí)際生產(chǎn)中，所用的原料或產(chǎn)物一般都含有

雜質(zhì)，在利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算用料和產(chǎn)量時(shí)，由于化學(xué)方程式表示的是純凈物質(zhì)之間的

質(zhì)量關(guān)系，而不表示不純物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系；故計(jì)算時(shí)一定考慮到雜質(zhì)的問題（即不純物

質(zhì)和純物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化問題）；

（?）不純物質(zhì)的質(zhì)量與統(tǒng)物質(zhì)的質(zhì)量的相互轉(zhuǎn)化方法及純度的計(jì)算公式是：

知識點(diǎn)3:金屬資源的利用和保護(hù)

一、一氧化碳還原氧化鐵

1、化學(xué)反應(yīng)方程式是Fe203+3CO高溫2Fe+3c（V

2、實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:

3、實(shí)驗(yàn)步驟是：

(1)反應(yīng)前，先通一段時(shí)間一氧化碳，然后再加熱(目的是為了盡可能的排凈玻璃管內(nèi)的

空氣，防止一氧化碳與其中的空氣混合后，被點(diǎn)燃發(fā)生爆炸)；

(2)反應(yīng)后，先撤走并熄滅酒精燈.等固體冷卻后再停止通一氧化碳(目的是防止石灰水

倒吸到玻璃管內(nèi)，使其炸裂;也為了使固體冷卻，防止剛還原出來的鐵再次被氧化)(

4、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是紅棕色的粉末逐漸變?yōu)楹谏勰?澄清石灰水逐漸變渾濁(如果點(diǎn)燃尾氣，

能夠燃燒并發(fā)出藍(lán)色火焰).

5、尾氣處理：由于一氧化碳有毒，如果直接排放到空氣中，會造成污染；所以在有關(guān)一氧

化碳的實(shí)驗(yàn)時(shí)，都需要注意尾氣的處理，常用點(diǎn)燃或收集的方法:

①點(diǎn)燃，使CO變成無毒的C0?；②在導(dǎo)管末端系一個(gè)氣球或用排水法將尾氣收集起來。

6、酒精噴燈的作用是提供高溫(如果用酒精燈，則加金屬網(wǎng)罩，金履網(wǎng)罩可以集中火焰.

二、鐵和常見金屬的冶煉方法

1、鐵的冶煉：

(D常見的礦石：赤鐵礦：主要成分%2。3；磁鐵礦：主要成分FdO,；鋁土礦：主要成分

AI203；

(2)工業(yè)上煉鐵設(shè)備：高爐

①煉鐵的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣

②反應(yīng)原理：Fe2O3+3CO=^§=2Fe+3C02

③焦炭的作用：①提供熱■(C+0,里=C0?)；②生成CO(C+C02M=2C0)(焦炭雖具

有還原性，但是CO氣體具有流動性，與鐵礦石接觸更充分)

④石灰石的作用：將礦石中的二氧化硅變?yōu)闋t渣。

⑤生產(chǎn)產(chǎn)物：生鐵(具有較多雜質(zhì))，密度大于爐渣，故出鐵口在出渣口下方。

⑥高爐氣體的主要成分：N,、CO.CO2等；

處理方法：收集后集中處理，或工業(yè)生產(chǎn)中常用于制煤氣。

2、常見金屬的冶煉方法主要有以下5種：

（1）電解法,主要使用于金屬活動順序表中鈉至鋁之間的金屬的冶煉:

通電通電

例如，鈉的冶煉：2NaCI（熔融）=2Na+CI2T;鎂的冶煉：MgCI2（熔融）=Mg+CI：T；

通電

鋁的冶煉：2Al2。3（熔融）=4AI+302T;

（2）熱還原法,主要使用于金屬活動順序表中鋅至銅之間的金屬的冶煉；

例如①用比作還原劑（優(yōu)點(diǎn)：得到的金屬較純，污染小，但價(jià)格較貴），如廿30金Cu+比。;

②用C（焦炭、木炭）、CO作還原劑（火法冶金；缺點(diǎn)：易混入雜質(zhì)，污染空氣），如

高溫高溫

C+2CUO=2CU+CO2?xCO+CuO金Cu+COz,C+ZnO=Zn-K）0T（我國是世界上冶煉鋅最早的

高溫

國家，明朝宋應(yīng)星在《天工開物》一書中有記載），3C+2Fe2O3=4Fe+3C02Tx

高溫

3C0+Fe?03=2Fe+3cO2;

高溫

③用A作還原劑（鋁熱劑）冶煉難熔的金屬,如2AI+Fe203=2Fe+A12O3；

④用Na、Mg等活潑金屬作還原劑冶煉Ti等現(xiàn)代的有色金屬，即4Na+TiCI,（熔融）

高溫、疆氣高溫、氮?dú)?/p>

Ti+4NaCI、2Mg+TiCI4（熔融）Ti+2MgCI2（鈦和鈦合金被認(rèn)為是21

世紀(jì)的重要金屬材料）；

（3）加熱法（即用加熱其氧化物或鍛燒其硫化物的方法）,主要使用于Hg、Ag等不活潑金

屬的冶煉；如：2HgO金Hg+O?T、HgS+O?金Hg+SOzT、2Ag20金4Ag+02T；

（4）置換法（濕法冶金），即根據(jù)金屬的活動性順序表的應(yīng)用，利用排在金屬活動性順序

中前面的金屬把排在后面的金屬從其鹽溶液里置換出來；例如，F(xiàn)e+CuSO尸F(xiàn)eSO’+Cu；

2AI+3CUS04=AI2（SOJ3+3Cu；

（6）物理提取法,主要使用于提取Pt、Au等極不活潑的金屬，由于它們在自然界中以單質(zhì)

形式存在，且密度很大，用多次淘洗法去掉礦粒、泥沙等雜質(zhì)，便可得到。

三、金屬銹蝕的條件及金屬的防護(hù)

1、金屬銹蝕的條件是金屬要與水、空氣中通氣或二速化碳等接觸;初中階段主要是指金屬

鐵的銹蝕條件，即鐵與氯氣、水同時(shí)接觸就會生銹;

2、防止鐵制品生銹（即鐵銹蝕的防護(hù)）的常用措施主要有如下：

（1）用完鐵制品后及時(shí)擦洗干凈,置于干燥的環(huán)境,保持其表面的潔凈、干燥:

（2）在鐵制品表面涂上一層保護(hù)膜;例如，機(jī)械零件等表面涂油，家用電器、自行車車架、

鋼窗等表面刷漆，等等；

（3）在鐵制品表面進(jìn)行烤藍(lán)、癮黑等處理（使其表面形成一層致密的四氧化三鐵薄膜）；

例如，鋸條、鏈條等；

（4）在鐵制品表面鍍上一層其他金屬;例如，自行車車把、鋼圈以及門把手和水龍頭等表

面上，經(jīng)常鍍鋅、錫或銘等；

（5）改變鐵制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu),將其制成不銹鋼等合金。

四、金屬的回收利用和金屬資源的保護(hù)

1、金屬的回收利用及其重要性

（1）金屬的回收利用：指將一些廢棄的金屬材料通過不同的渠道匯集起來，再加工再利用。

（2）金屬的回收利用的重要性表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

①節(jié)約能源:回收利用廢舊金屬，不僅可以節(jié)約金屬資源；而且還可以節(jié)約冶煉金屬時(shí)所

用到的大量的煤等化石燃料和鐵礦石等礦石資源；

②減少污染:回收利用廢舊金屬，不僅可以減少金屬廢棄后形成的鎘、汞等引起的水和土

壤污染，以及人和動植物的危害；而且還可以減少重新冶煉這些金屬時(shí)燃燒燃料和生產(chǎn)過程

形成的空氣污染等）。

2、金屬資源的保護(hù)主要有以下四種措施：

（1）減緩或防止金屬的腐蝕,常用的方法有：

①用完鐵制品后及時(shí)擦洗干凈，置于干燥的環(huán)境，保持其表面的潔凈、干燥；

②在鐵制品表面涂上一層保護(hù)膜.例如，機(jī)械零件等表面涂油，家用電器、自行車車架、

鋼窗等表面刷漆，等等；

③在鐵制品表面進(jìn)行烤藍(lán)、煮黑等處理（使具表面形成一層致密的四氧化三鐵薄膜）.例

如，鋸條、鏈條等；

④在鐵制品表面鍍上一層其它金屬.例如，自行車車把、鋼圈以及門把手和水龍頭等表面

上，經(jīng)常鍍鋅、錫或銘等；

⑤改變鐵制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將其制成不銹鋼等合金。

（2）回收利用廢舊金屬,這樣不僅可以節(jié)約金屬資源，而且還可以減少對環(huán)境的污染；

<3）有計(jì)劃、合理地開采礦物,嚴(yán)禁不顧國家利益的亂采礦；

（4）尋找金屬的代用品，例如，現(xiàn)在經(jīng)常用塑料來代替鋼和其它合金制造管道、齒輪和汽

車外殼等。

知識點(diǎn)4：金屬的物理性質(zhì)和某些化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)活動

一、金屬活動性的探究

1、常見金屬的活動性順序?yàn)殁?、鈣、鈉、鎂、鋁、鋅、鐵、鎬、鉛、氫、銅、汞、銀、粕、

金；

2、常見金屬的活動性順序的應(yīng)用主要有三個(gè)：

（1）它表明了所列的金屬的活動性強(qiáng)弱；在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前,其活

動性越強(qiáng);

（2）它可以幫助判斷金屬能否與酸發(fā)生反應(yīng)；在金屬活動性順序里，位王氫前面的金屬能

置換出鹽酸、稀硫酸中的氧;

（3）它還可以幫助判斷金屬能否與金屬的化合物（即鹽）溶液發(fā)生反應(yīng)；在金屬活動性順

序里,位于前面的金屬能杷位于后面的金屬置換出來。

二、探究金屬銹蝕的條件

該探究是為了探究鐵、銅等金屬銹蝕的條件，而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)探究。其中，鐵生銹的條件是鐵

與氧氣、水同時(shí)接觸:銅生銹的條件是銅與氧氣、水和二氧化碳同時(shí)接觸。

三、碳、一氧化碳、氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)

高溫

1、化學(xué)反應(yīng)方程式分別泉C+2CuO==2Cu~HX）,T、C（HCuO￡Cu+CO,和H,+CuOqCu+HQ；

2、實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

3、操作及注意事項(xiàng)分別是:

（D碳還原氧化銅時(shí)，要把剛烘干的碳粉和氧化銅粉末要均勻混合后，平鋪在試管底部，

試管口略向下傾斜（防止有水倒流到試管底部，使其炸裂），在酒精燈的燈焰上最好加一個(gè)

網(wǎng)罩（以使火焰集中并提高溫度，或者使用酒精噴燈來加熱）；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，要先撤出導(dǎo)氣

管,再移走并熄滅酒精燈,待試管冷卻后再把試管內(nèi)的粉末倒在紙上（防止石灰水倒吸到

試管里，炸裂試管；也為了使粉末冷卻，防止還原出來的銅再次被氧化）；

（2）一氧化碳還原氧化銅時(shí)，反應(yīng)前，先通一段時(shí)間一包化碳,然后再加熱（目的是為了

盡可能的排凈玻璃管內(nèi)的空氣,防止一氧化碳與其中的空氣混合后,被點(diǎn)燃發(fā)生爆炸）;

反應(yīng)后，先撤走并熄滅酒精燈,等固體冷卻后再停止通一氯化碳（目的是:防止石灰水倒吸

到玻璃管內(nèi).使其炸裂:也為了使固體冷卻,防止剛還原出來的銅再次被氧化）；并且，

由于一氧化碳有毒,如果直接排放到空氣中,會造成污染，所以還要用點(diǎn)燃或收集的方法等

來處理尾氣；

（3）氫氣還原氧化銅時(shí)，反應(yīng)前，試管口略向下傾斜（防止有水倒流到試管底部，使其炸

裂；同時(shí)，也有利于氫氣在試管底部聚集參與反應(yīng)），將氫氣驗(yàn)純后先通一段時(shí)間氫氣，然

后再加熱（目的是為了盡可能的掛凈玻璃管內(nèi)的空氣，防止氫氣與其中的空氣混合后，被

點(diǎn)燃發(fā)生爆炸）;反應(yīng)后，繼續(xù)通入氫氣,直到試管及其中的固體冷卻后，再停止通氫氣

（目的是為了使固體冷卻，防止剛還原出來的銅再次被氧化）、

4、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別是：

（1）碳還原氧化銅時(shí)，試管中的固體由黑色逐漸變成亮紅色.澄清的石灰水變渾濁;

（2）一氧化碳還原氧化銅時(shí)，玻璃管中的固體由黑色逐漸變成亮紅色.澄清的石灰水變渾

濁.并且有氣泡從中不斷地溢出:

（3）氫氣還原氧化銅時(shí)，試管中的固體由黑色逐漸變成亮紅色,同時(shí)管口有水滴生成。

%］總的才折

HlC12N14016F19Na23S32C135.5K39

Ca40Fe56Cu64Zn651127

【考點(diǎn)1金屬材料】

【典例1】（2023春?湘潭期中）金屬材料在人類活動中已得到越來越廣泛的應(yīng)用。下列性

質(zhì)屬于金屬共性的是（）

A.硬度很小、熔點(diǎn)很高

B.有良好的導(dǎo)電、傳熱性

C.是銀白色的固體

D.密度比較小

【答案】B

【分析】金屬共性即金屬普遍具有的性質(zhì)，據(jù)此結(jié)合常見金屬的物理性質(zhì)進(jìn)行分析判斷

即可。

【解答】解：A、大多數(shù)金屬硬度大不是硬度小，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。

B、金屬都具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，屬于金屬共性，故選項(xiàng)正確。

C、都是銀白色的固體不是金屬的共性，如銅是紫紅色固體，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。

D、大多數(shù)金屬密度較大，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選：Bo

【典例2】（2023?青羊區(qū)二模）四川省三星堆遺址出土了大量精美青銅器，青銅是金屬冶

鑄史上最早出現(xiàn)的合金，與純銅相比，其強(qiáng)度高、熔點(diǎn)低、鑄造性好、耐磨、耐腐蝕。

其中屬于青銅的化學(xué)性質(zhì)的是（）

A.強(qiáng)度高B.熔點(diǎn)低C.耐磨D.耐腐蝕

【答案】D

【分析】物質(zhì)不需要發(fā)生化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來的性質(zhì)屬于物質(zhì)的物理性質(zhì)，需要發(fā)生

化學(xué)變化才能表現(xiàn)出來的性質(zhì)屬于物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。

【解答】解：強(qiáng)度高、熔點(diǎn)低、耐磨都不需要發(fā)生化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來的性質(zhì)，屬于

青銅的物理性質(zhì)。而耐腐蝕性必須通過化學(xué)變化才能表現(xiàn)出來，屬于青銅的化學(xué)性質(zhì)。

故選：Do

【典例3】（2023?哈爾濱模擬）人類正在利用和開發(fā)許多能源，如潮汐能、氫能、太陽能

等。氫氣作為能源，完全燃燒放出的熱量約為同質(zhì)量汽油的3倍，除此之外，氫能源還

具有原料來源廣、可再生、（1）產(chǎn)物是水無污染等優(yōu)點(diǎn)（填一點(diǎn)）。貯氫材料用于

氫動力汽車的試驗(yàn)已獲成功，氫化鎂（MgH2）固體是一種貯氫材料遇水就可以反應(yīng)生成

氫氧化鎂和氫氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是（2）MgH2+2H2O=Mg（OH）2+2H2f，

該反應(yīng)前后氫元素的化合價(jià)分別為（3）-I、+1和0,氫動力汽車的發(fā)動機(jī)燃燒室

外殼采用鈦合金，主要利用了鈦合金（4）的物理性質(zhì)。

液氫已應(yīng)用于航天等領(lǐng)域，液氫在火箭發(fā)射時(shí)能量轉(zhuǎn)化的全過程是（5）化學(xué)能一機(jī)械

能.

【答案】（1）產(chǎn)物是水無污染；

（2）MgH2+2H2O=Mg（OH）2+2H2t；

（3）-1、+1和0：

（4）A；

（5）化學(xué)能一機(jī)械能,

【分析】根據(jù)氫能源還具有原料來源廣、可再生、產(chǎn)物是水無污染等優(yōu)點(diǎn)；氫化鎂（MgH）

固體是一種貯氫材料遇水就可以反應(yīng)生成氫氧化鎂和氫氣，該反應(yīng)中，MgH2中氫元素的

化合價(jià)為-1,比0中氫元素的化合價(jià)為+1,Mg（OH）2中氫元素的化合價(jià)為+1，H2中

氫元素的化合價(jià)為0：燃燒室的材料需要耐高溫：液氫在火箭發(fā)射時(shí)，液氫的化學(xué)能轉(zhuǎn)化

成火箭的動能和重力勢能來分析。

【解答】解：人類正在利用和開發(fā)許多能源，如潮汐能、氫能、太陽能等。氫氣作為能

源，完全燃燒放出的熱量約為同質(zhì)量汽油的3倍，除此之外，氫能源還具有原料來源廣、

可再生、產(chǎn)物是水無污染等優(yōu)點(diǎn)。貯氫材料用于氫動力汽車的試驗(yàn)已獲成功，氫化鎂

（Mglh）固體是一種貯氫材料遇水就可以反應(yīng)生成氫氧化鎂和氫氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程

式是：MgH2+2H2O=Mg（OH）2+2H2t；該反應(yīng)中,MgH2中氫元素的化合價(jià)為7,

比0中氫元素的化合價(jià)為+1,Mg（OH）2中氫元素的化合價(jià)為+1，F(xiàn)h中氫元素的化合

價(jià)為0,則該反應(yīng)前后氫元素的化合價(jià)分別為：-1、+1和0;燃燒室的材料需要耐高溫,

則氫動力汽車的發(fā)動機(jī)燃燒室外殼采用鈦合金，主要利用/鈦合金熔點(diǎn)高的物理性質(zhì)，

故選：Ao液氫已應(yīng)用于航天等領(lǐng)域，液氫在火箭發(fā)射時(shí)，液氫的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成火笳的動

能和重力勢能，則能量轉(zhuǎn)化的全過程是：化學(xué)能一機(jī)械能。

故答案為：

（1）產(chǎn)物是水無污染；

（2）MgH2+2H2O=Mg（OH）2+2H2t；

（3）-1、+1和0；

（4）A；

（5）化學(xué)能一機(jī)械能c

【典例4】（2023?長春）C919大飛機(jī)是我國自行研制、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式民

用飛機(jī)。其機(jī)殼采用了鋁鋰合金材料。鋁元素在元素周期表中的信息如圖所示：

（1）鋁元素的元素符號為A1；

（2）鋁元素的原子序數(shù)為13：

（3）鋁元素的相對原子質(zhì)量為26.98；

（4）機(jī)殼采用鋁鋰合金材料的原因是硬度大（合理即可）（答出一點(diǎn)即可）。

【答案】（1）A1；

（2）13；

（3）26.98；

（4）硬度大（合理即可）。

【分析】根據(jù)元素周期表的信息以及鋁鋰合金的性質(zhì)來分析。

【解答】解:（1）由元素周期表的信息可知，鋁元素的元素符號為A1；故答案為：A1；

（2）由元素周期表的信息可知，鋁元素的原子序數(shù)為13；故答案為：13；

（3）由元素周期表的信息可知，鋁元素的相對原子質(zhì)量為26.98；故答案為：26.98；

（4）機(jī)殼采用鋁鋰合金材料的原因是密度小、硬度大、強(qiáng)度大、抗腐蝕性好：故答案為:

硬度大（合理即可）。

【考點(diǎn)2金屬的化學(xué)性質(zhì)】

【典例5】（2023秋?豐縣期中）在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中要特別注意觀察和記錄實(shí)瞼現(xiàn)象，下列實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)象描述不正確的是（）

A.向鎂中加入食醋，溶液中冒氣泡

B.熄滅蠟燭的瞬間看到一縷黑煙

C.加熱銅綠，生成黑色固體

D.鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，生成黑色固體

【答案】B

【分析】A、根據(jù)金屬的化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行分析判斷。

B、根據(jù)熄滅蠟燭時(shí)的現(xiàn)象，進(jìn)行分析判斷。

C、根據(jù)加熱銅綠的現(xiàn)象，進(jìn)行分析判斷。

D、根據(jù)鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象，進(jìn)行分析判斷。

【解答】解：A、向鎂中加入食醋,鎂和醋酸反應(yīng)生成醋酸鎂和氫氣，可觀察到溶液中冒

氣泡，故選項(xiàng)說法正確。

B、熄滅蠟燭的瞬間，會觀察到產(chǎn)生一縷白煙，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。

C、加熱銅綠生成氧化銅、水和二氧化碳，可觀察到生成黑色固體，故選項(xiàng)說法正確。

D、鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成一種黑色固體，故選項(xiàng)說法正確。

故選：B。

【典例6】（2023春?江岸區(qū)校級月考）向5.6g鐵粉中先逐滴加入一定量的Cu（NO3）2溶

液，充分反應(yīng)后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固體質(zhì)量與所加溶液總質(zhì)量的關(guān)系如圖所

示，下列說法正確的是（）

A.所加溶液質(zhì)量為Mig時(shí)，生成Cu的質(zhì)量為mig

B.a?b段和b?c段溶液中的溶質(zhì)均為Fe（NO3）3

C.c點(diǎn)對應(yīng)的剩余固體中含有Cu、Ag

D.e點(diǎn)溶液中只含AgNCh

【答案】C

【分析】將5.6g鐵粉加入硝酸銅溶液中，則鐵與硝酸銅反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銅，ab段為

鐵與硝酸銅反應(yīng)。根據(jù)圖像分析，加入硝酸銀后反應(yīng)出現(xiàn)兩個(gè)拐點(diǎn)，則是硝酸銀與兩種

金屬反應(yīng)，即和鐵、銅反應(yīng)，所以b點(diǎn)鐵有剩余，b點(diǎn)固體為鐵和銅，溶液中溶質(zhì)為硝酸

亞鐵，無硝酸銅。充分反應(yīng)后再逐滴加入硝酸銀溶液，鐵先與硝酸銀反應(yīng)生成硝酸亞鐵

和銀，鐵完全反應(yīng)后，銅再與硝酸銀反應(yīng)生成銀和硝酸銅，所以be段是鐵與硝酸銀反應(yīng)，

cd段是銅與硝酸銀反應(yīng)。最后由于加入硝酸銀是過量的，所以此時(shí)有生成的硝酸亞鐵、

硝酸銅以及剩余的硝酸銀。

【解答】解：A、所加溶液質(zhì)量為Mig時(shí)，mig為生成銅的質(zhì)量與剩余鐵的質(zhì)量總和，

所以生成銅的質(zhì)量不等于mig,故A錯(cuò)誤；

B、a?b段，鐵和硝酸銅反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銅，b?c段，鐵和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸亞

鐵和銀,所以a?h段和h?c段溶液中的溶質(zhì)均為Fe(NCh)2.故R不正確：

C、a?b段，是鐵和硝酸銅的反應(yīng)，b點(diǎn)鐵有剩余，b點(diǎn)同體為鐵和銅，b?c段，是鐵和

硝酸銀的反應(yīng)，且鐵被完全反應(yīng)，則c點(diǎn)含有Cu、Ag,故C正確；

D、e點(diǎn)溶液中溶質(zhì)是過量的硝酸銀、反應(yīng)生成的硝酸亞鐵和硝酸銅，故D錯(cuò)誤。

故選：Co

【典例7】(2023秋?肇源縣期中)金屬材料在生活中被廣泛應(yīng)用，回答下列問題。

(1)合金在生活中應(yīng)用非常廣泛，下列關(guān)于合金敘述中正確的是BD(填序號)。

A.合金中至少含有兩種金屬

B.合金一定是混合物

C.合金中元素以化合物形式存在

D.合金的硬度一般比組成它的純金屬更高，抗腐蝕性也更好

E.焊錫焊接金屬利用了熔點(diǎn)高的特性

(2)向含有硝酸銀、硝酸銅、硝酸鋁的混合溶液中加入一定量的鐵粉，使其充分反應(yīng)之

后，過濾，向?yàn)V渣中加入稀鹽酸，有可燃性氣體產(chǎn)生，則濾渣中一定有Fe、Cu、

Ag,濾液中的溶質(zhì)有Al(NO3)3、Fe(NO3)20(均用化學(xué)式填空)

【答案】(1)BDo

(2)Fe>Cu、Ag；Al(NO3)3、Fe(NO3)2。

【分析】金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬，能和稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成鹽和氫

氣，排在前面的金屬，能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來，并且金屬越活潑,

越容易先和鹽溶液反應(yīng)。

【解答】解：（1）A、合金是在?種金屬中加熱融合其它金屬或非金屬所形成的具有金

屬特征的混合物，則合金中至少含有一種金屬，該選項(xiàng)敘述不正確；

B、合金一定為混合物，該選項(xiàng)敘述正確：

C、合金中元素以單質(zhì)形式存在，該選項(xiàng)敘述不正確；

D、與組成它的純金屬相比，合金具有強(qiáng)度和硬度大、抗腐蝕性強(qiáng)、熔點(diǎn)低等，該選項(xiàng)敘

述正確；

E、合金的熔點(diǎn)低，該選項(xiàng)敘述不正確。

（2）向含有硝酸銀、硝酸銅、硝酸鋁的混合溶液中加入?定量的鐵粉，金屬活動性順序:

鋁,鐵＞銅＞銀，則鐵先與硝酸銀反應(yīng)生成銀和硝酸亞鐵，后與硝酸銅反應(yīng)生成銅和硝

酸亞鐵，充分反應(yīng)后，過濾，向?yàn)V清中加入稀帶酸，有可燃性.氣體產(chǎn)牛，而鐵能與鹽酸

反應(yīng)生成可溶性的氫氣，則說明鐵過量，則濾渣中一定含有銀、銅、鐵，濾液中的溶質(zhì)

有Al（N03）3、Fe（N03）20

故答案為：（DBD。

（2）Fe＞Cu、Ag；Al（NO3）3、Fe（NO3）2。

【典例8】（2023秋?虎丘區(qū)校級期中）氫氣被看作是理想的能源。氫氣的制取和儲存是氫

能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

I.氫氣的制取

（1）科學(xué)家正致力于研究在催化劑和光照條件下分解水制氫氣。寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)

式水.黑石氫氣+氧氣，該反應(yīng)吸收（填“放出”或“吸收”）能量。

尤照

（2）水熱分解可得氫氣，高溫卜水分解體系中微粒含量與溫度的關(guān)系如圖所示。

某種微粒的個(gè)數(shù)

微粒的含量=

微粒的總數(shù)

圖中曲線A、B對應(yīng)的微粒依次是H、O（填符號）。

II.氫氣的儲存

（3）一種鎂銅合金可用于儲氫。

①將鎂、銅單質(zhì)按比例在一定溫度下熔煉得到上述合金。熔煉時(shí)須通入敘氣，其目的是

防止熔煉時(shí)鎂、銅與空氣反應(yīng)。

②350C時(shí)，該鎂銅合金與氫氣反應(yīng)，生成了一種僅含Mg、H兩種元素的化合物，具中

氫元索的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.7%。該化合物的化學(xué)式為MgH2o

【答案】（I）水多乳氨氣+氧氣；吸收；

（2）H、0；

（3）①防止熔煉時(shí)鎂、銅與空氣反應(yīng)；

②MgH2。

【分析】（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的原理來分析：

（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)來分析；

（3）根據(jù)氧氣的化學(xué)性質(zhì)以及化學(xué)式的寫法來分析。

【解答】解：（1）在催化劑和光照條件下分解水制氫氣，同時(shí)生成氧氣，該反應(yīng)需要吸

收能量；該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：水與乳氧氣+氧氣；

（2）由化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可知，每個(gè)水分子會分解為2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子，由圖可知,

A的數(shù)目大于B的數(shù)目，所以圖中曲線A、B對應(yīng)的微粒依次是氫原子、氧原子；微粒

符號表示為：H、0；

（3）①氤氣的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，所以將鎂、銅單質(zhì)按比例在一定溫度下熔煉得到上述

合金。熔煉時(shí)須通入氮?dú)獾哪康氖欠乐谷蹮挄r(shí)鎂、銅與空氣反應(yīng)；

②該化合物中鎂原子與氫原子的個(gè)數(shù)比為：2,所以該化合物的

化學(xué)式為MgH2o

故答案為：

（1）水烏祟氫氣+氧氣：吸收；

尤照

（2）H、0：

（3）①防止熔煉時(shí)鎂、銅與空氣反應(yīng)；

②MgH?。

【典例9】（2023秋?正定縣期中）平山縣敬業(yè)鋼鐵廠每天消耗lOOOOt含F(xiàn)e2O380%的赤鐵

礦石，該廠埋論上可日產(chǎn)含鐵98%的生鐵的質(zhì)量是多少？（要求寫出計(jì)算過程）

【答案】5714.3U

【分析】根據(jù)赤鐵礦石的質(zhì)量和赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出氧化鐵的質(zhì)量，根據(jù)

氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)方程式的計(jì)算求出純鐵的質(zhì)量，最后轉(zhuǎn)化成生鐵的質(zhì)量。

【解答】解：lOOOOt含F(xiàn)e）Ch80%的赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量為：10000tX80%—80003

設(shè)每天得到純鐵的質(zhì)量為X。

Fe2O3+3CC）向11n2Fe+3cO2

160112

8000tx

x=5600t

則該廠理論上可日產(chǎn)含鐵98%的生鐵的質(zhì)量是：560cte98%—5714.31。

答：該廠理論上可日產(chǎn)含鐵98%的生鐵的質(zhì)量是5714.3to

【考點(diǎn)3金屬資源的利用和保護(hù)】

【典例10】(2023秋?無錫期中)走近千年文物，青銅器中含有銅單質(zhì)，在含有C「的環(huán)境

中易生成CuQ,隨著環(huán)境條件的變化而發(fā)生銹蝕，銹層物質(zhì)成分示意圖如圖所示。下列

敘述正確的是()

A.銅綠和粉狀銹中都含有Cu、0、H、C四種元素

B.表面發(fā)生銹蝕的青銅器中，銅元素的化合價(jià)有3種

C.CuCkO2、H2O三者發(fā)生化合反應(yīng)生成C112(OH)3CI

D.遠(yuǎn)洋船舶使用的銅制品易生成氯化銅，進(jìn)而發(fā)生銹蝕，需要做好防銹措施

【答案】B

【分析】A.根據(jù)兩種物質(zhì)的組成進(jìn)行分析；

B.根據(jù)元素化合價(jià)的計(jì)算方法進(jìn)行分析；

C.根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行分析；

D.根據(jù)題文信息進(jìn)行分析。

【解答】解：A.銅綠中含有含有Cu、0、H、C四種元素，粉狀銹中含有Cu、0、H、

。四種元素，故錯(cuò)誤：

B.氧化亞銅中，銅元素為+1價(jià)，氯化亞銅中銅元素為+1價(jià)；銅綠中銅元素化合價(jià)為+2

價(jià)，粉狀銹中銅元素的化合價(jià)為+2價(jià)，銅單質(zhì)中銅元素的化合價(jià)為()價(jià)；因此表面發(fā)生

銹蝕的青銅器中，銅元素的化合價(jià)有3種，故正確；

C.CuCl中Cu、Cl原子個(gè)數(shù)比為1：1,CuCl和O2、也0反應(yīng)生成的Cu2(OH)3CI,生

成物中Cu、。原子個(gè)數(shù)比為2：1,因此生成物中一定還有含C1元素的化合物，即該反

應(yīng)的生成物不只一種，不屬于化合反應(yīng)，故錯(cuò)誤：

D.海水中含有大曷的氯離子，在含有C「的環(huán)境中易生成CuCl,因此沅洋船舶使用的銅

制品易生成氯化亞銅，進(jìn)而發(fā)生銹蝕，需要做好防銹措施，故錯(cuò)誤;

故選：Bo

【典例11］（2023秋?濰城區(qū)期中）圖像能直觀表達(dá)化學(xué)中各種變化的關(guān)系，加深對化學(xué)知

識的理解。有關(guān)下列圖像的描述正確的是（）

A.圖1表示在體積不變的密閉容器中用紅磷燃燒來測定空氣中氧氣的含量

B.圖2表示將兩份質(zhì)量相等的固體物質(zhì)（一份是氯酸鉀，另一份是混有少量二氧化鎰的

氯酸鉀）分別加熱制取氧氣

C.圖3表示高溫條件下，向一定量的氧化鐵中通入一氧化碳

D.圖4表示氫氣和氧氣在密閉容器中燃燒

【答案】C

【分析】A、根據(jù)影響氣體壓強(qiáng)的因素分析；

B、根據(jù)催化劑定義分析?：

C、根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的過程分析；

D、根據(jù)氫氣燃燒過程分析。

【解答】解：A、紅磷在密閉容器中燃燒放出大量的熱，容器內(nèi)壓強(qiáng)變大，紅磷燃燒完畢，

溫度達(dá)到最大值，壓強(qiáng)達(dá)到最大值，然后熱量散失，溫度降低，壓強(qiáng)減小，同時(shí)密閉容

器內(nèi)紅磷燃燒消耗氧氣，氧氣減少，壓強(qiáng)減小，最終壓強(qiáng)小于初始壓強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；

B、二氧化鋅是氯酸鉀分解的催化劑，能加快氯酸鉀的分解速率，當(dāng)相同質(zhì)量的兩份固體

加熱時(shí)，混有二氧化錦的氯酸鉀分解速率快但生成氧氣的質(zhì)量少，無二氧化鐳的氯酸鉀

分解速率慢但生成氧氣的質(zhì)量多，故B錯(cuò)誤；

C、一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)前后固體由氧化鐵變?yōu)殍F，質(zhì)量減小，

待反應(yīng)結(jié)束后保持不變，故C正確；

占燃

D、氫氣燃燒生成水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H'、、'屈2H20,每兩個(gè)氫分子和一個(gè)

氧分子生成兩個(gè)水分子，分子個(gè)數(shù)減小，但不能減小到0,故D錯(cuò)誤；

故選：Co

【典例12】（2023?阜新模擬）金屬材料的使用與生產(chǎn)、生活和社會發(fā)展密切相關(guān)。

（I）橋梁建筑中使用了大量鋼材。鋼是鐵的合金，鋼的硬度比純鐵的硬度大（填

“大”或“小”）o

（2）鐵制品在潮濕的空氣中容易生銹，防止自行車的車架生銹，常用的方法是』

漆°

（3）工業(yè)上常用一氧化碳還原赤鐵礦石冶煉生鐵，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

FC2O3+3CO-向理-2Fe+3cCh

（4）向AgNCh和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量鋅粉，充分反應(yīng)后，有金屬析出，

過濾、洗滌后往濾渣中加入稀鹽酸，有無色氣體放出，則濾渣中一定存在的物質(zhì)是

銅和4辛（或Ag、Cu和Zn）。

【答案】（1）大；

（2）噴漆；

-n-<B

（3）Fe2O3+3CO02Fe+3CO2;

（4）銀、銅和鋅（或Ag、Cu和Zn）。

【分析】（I）根據(jù)合金的性質(zhì)來分析；

（2）根據(jù)鐵銹蝕的條件及其防銹的措施來分析;

（3）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的原理來分析:

（4）根據(jù)金屬的活動性順序來分析。

【解答】解?：（1）合金的硬度?般比其成分金屬的硬度大，鋼是鐵合金，鋼的硬度比純

鐵的硬度大。

（2）鐵生銹需要和氧氣、水同時(shí)接觸。阻止鐵和氧氣、水接觸可以防治生銹，所以防止

自行車的車架生銹，常用的方法是噴漆，噴漆可以阻止鐵和氧氣、水接觸，從而防止生

銹。

（3）赤鐵礦主要成分氧化鐵，氯化鐵和一氧化碳在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,

rs]inn

化學(xué)方程式為Fc2O3+3CO2Fe+3co2。

（4）活潑金屬能將不活潑金屬從其鹽溶液中置換出來。金屬活動性Zn>H>Cu>Ag,

鋅先和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鋅和銀，如鋅有剩氽，鋅和硝酸銅反應(yīng)生成銅和硝酸鋅，如

還有鋅剩余，則固體中含有鋅。濾渣中加入稀鹽酸，有無色氣體放出，說明濾渣中存在

比氫活潑的鋅，所以濾渣中一定存在銀、銅和鋅。

故答案為：（1）大；

（2）噴漆;

高溫

(3)Fe2O3+3CO2Fe+3c02;

（4）銀、銅和鋅（或Ag、Cu和Zn）。

【典例13】（2023秋?泰興市月考）再現(xiàn)和理解實(shí)驗(yàn)，是學(xué)好化學(xué)的方法。如圖是課堂演示

的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，請回答有關(guān)問題。

（1）圖A是“鐵的銹蝕實(shí)驗(yàn)”，該實(shí)驗(yàn)中可以觀察鐵生銹，紅墨水倒吸入導(dǎo)管，據(jù)此現(xiàn)

象并結(jié)合“熱張冷縮”原理可知：使固定容積的密閉容器內(nèi)氣壓減小的原因可能是

BDo

（2）圖B實(shí)驗(yàn)中當(dāng)集氣瓶內(nèi)水面上升到一定高度后，不能繼續(xù)上升，這種現(xiàn)象說明氮?dú)?/p>

具有不溶F水的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)若用鎂粉代替紅磷，發(fā)現(xiàn)倒吸入瓶中的水約占瓶內(nèi)空氣

總體積的70%,此現(xiàn)象說明鎂粉一定還會和空氣中氮?dú)夥磻?yīng)。

（3）圖C實(shí)驗(yàn)中只提供一瓶二氧化碳、一朵干燥紫花和適量水，若需證明二氧化碳能和

水反應(yīng)，從下列選項(xiàng)中選擇合適步驟并進(jìn)行排序②⑷⑶，

①瓶中噴入適量水

②干燥紫花放入瓶中

③噴過水的紫花放入瓶中

④將干燥紫花噴水

【答案】（1）BD；

（2）不溶于水；氮?dú)猓?/p>

（3）②④③。

【分析】（1）根據(jù)裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小的原因來分析；

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、物質(zhì)的性質(zhì)來分析；

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩矸治鰧?shí)驗(yàn)方案。

【解答】解：（1）在密封體系內(nèi)，氣壓變小的原因可能是密封體系內(nèi)氣體總量減少或密

封體系內(nèi)的溫度降低；故答案為：BD；

（2）紅磷在空氣中燃燒時(shí)產(chǎn)生大量白煙，生成五氧化二磷，氧氣約占空氣總體積的五分

之一，實(shí)驗(yàn)完畢，集氣瓶內(nèi)水面上升到一定高度后，不能繼續(xù)上升，這種現(xiàn)象說明氮?dú)?/p>

不溶于水；在空氣中，氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)約為78%,氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為21%,實(shí)驗(yàn)若用

鎂粉代替紅磷，發(fā)現(xiàn)倒吸入瓶中的水約占瓶內(nèi)空氣總體積的7（）%,此現(xiàn)象說明鎂粉一定

還會和空氣中氮?dú)夥磻?yīng)；故答案為：不溶于水；氮?dú)猓?/p>

（3）根據(jù)二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使石蕊試液染成紫色的干燥紙花變?yōu)榧t色

來分析，實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象如下：②干燥紫花放入瓶中，沒有變色，④將干燥紫花噴水，

沒有變色，③噴過水的紫花放入瓶中，紫花變成紅色，說明二氧化碳能和水反應(yīng)，故答

案為：②④③。

【典例14】（2022秋?鄭城縣期末）化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，下面是初中化學(xué)中幾

組重要的對比實(shí)驗(yàn)。

（1）實(shí)驗(yàn)1中，觀察到A燒杯中的現(xiàn)象是酚酸試液變紅，由此可驗(yàn)證分子具有不斷

運(yùn)動的性質(zhì)。

（2）實(shí)驗(yàn)2中，對比鐵釘表面的不同現(xiàn)象，可推知防止鐵生銹的原理是鐵與氧氣和水

同時(shí)接觸。

（3）實(shí)驗(yàn)3中，整個(gè)灰驗(yàn)過程中的現(xiàn)象是干煤的紫色石橋布條不變色，濕潤的紫色石

蕊布條變紅，澄清石灰水變渾濁：裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+Ca（OH）2=

CaCOaI+H2O.

【答案】（1）酚獻(xiàn)試液變紅；

（2）鐵與氧氣和水同時(shí)接觸；

（3）干燥的紫色石蕊布條不變色，濕潤的紫色石蕊布條變紅，澄清石灰水變渾濁;C（h+Ca

（OH）2=CaCO3I+H2Oo

【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來分析；

（2）根據(jù)鐵銹蝕的原理以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來分析；

（3）根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)來分析。

【解答】解：（1）濃氨水具有揮發(fā)性，揮發(fā)出來的氨氣分子在不斷地運(yùn)動，與燒杯A中

的水結(jié)合成氨水，氨水顯堿性，所以燒杯A中的無色酚酸試液變紅色；故填：酚酰試液

變紅；

（2）A試管中的鐵釘與氧氣和水同時(shí)接觸，發(fā)生了銹蝕，B試管中的鐵釘只與水接觸，

沒有發(fā)生銹蝕，C試管中的鐵釘只與氧氣接觸，沒有發(fā)生銹蝕，對比可知，鐵銹蝕的條

件是鐵與氧氣和水同時(shí)接觸；故填：鐵與氧氣和水同時(shí)接觸；

（3）二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊布條變色，二氧化碳和水反應(yīng)生成了碳酸，碳酸能

使紫色石