2020年中考复习化学考点解读:第4讲金属和金属材料第4讲金属和金属材料考试说明1.了解金属的物理特征,认识常见金属的主要化学性质,了解防止金属锈蚀的简单方法。
2.知道一些常见金属(铁、铝等)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的合金。
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污染和回收金属的重要性。
6.能用金属活动性顺序对有关置换反应进行判断,并能解释日常生活中的一些化学现象。
7.完成基础学生实验:金属的物理性质和某些化学性质。
考点1 金属材料1.几种重要的金属(1)金属的物理性质物理性质共性有金属光泽,具有良好的导电性、导热性、延展性差异性颜色大多数呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色状态常温下大多是固体,但汞为液体(2)金属材料包括______(如铁、铜、金等)和______(如不锈钢、铝合金等)。
(3)物质的性质和物质的用途之间的关系:物质的______在很大程度上决定了它们的______,当然还需考虑价格,资源,是否美观,使用是否便利,废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
2.合金(1)合金是在金属中加热熔合______或______,形成的具有______特性的物质,合金与纯金属相比,性能上发生了改变,说明物质的组成改变会使其性质发生改变,合金的用途比纯金属的用途广。
(2)铁合金主要包括______和______,它们的区别是______不同,生铁含碳量为______,钢的含碳量为______。
(3)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,,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。
考点2 金属的化学性质1.金属的化学性质:(1)金属与氧气的反应,例如:常温下(写出化学方程式)铝与氧气反应:________________________;在点燃或加热条件下镁在空气中燃烧________________________;铁在氧气中燃烧________________________。
(2)金属与酸的反应,例如:Mg和HCl:__________________;Fe和HCl:__________________。
该反应的条件:①金属为金属活动性顺序中氢之前的活泼金属;②酸为盐酸或稀硫酸等非氧化性酸。
(3)金属与盐溶液的反应,例如:Fe和CuSO4:________________________。
该反应的条件:①反应物中金属活动性强于盐中金属(K、Ca、Na除外);②反应物中的盐必须可溶。
2._______________________________________________________________________________叫置换反应。
考点3 金属的活动性顺序1.常见金属在溶液中的活动性顺序2.应用:在金属活动性顺序里:(1)金属的位置越靠______,它的活动性就越______;(2)位于______前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、硝酸);(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的______中置换出来(除K、Ca、Na)。
【温馨提示】(1)金属活动性顺序只适用于溶液中的反应;(2)浓硫酸、硝酸具有强氧化性,与金属反应不能得到氢气;(3)金属与盐的反应必须在“盐溶液”中进行,否则不能反应;(4)K、Ca、Na三种金属的活动性特别强,与盐溶液反应时先与盐溶液中的水反应。
考点4 铁的冶炼1.金属在自然界的存在地壳中金属除少数很不活泼的金属如______、______等以单质形式存在外,其余均以______的形式存在;其次地壳中含量最高的金属元素是______。
2.工业炼铁(1)设备:高炉;(2)原料:铁矿石、______、石灰石;(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__________________。
【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5 金属资源的保护1.金属生锈的条件:铁生锈的条件是铁与______和______接触,铁锈很疏松,易吸水。
2.防止铁锈蚀的方法:①保持铁制品的洁净和干燥;②在______,如涂油、刷油漆或在铁制品表面镀上一层其他金属。
3.保护金属资源:①防止______;②金属回收利用;③有计划、合理地开采矿物,严禁乱采滥挖;④寻找______。
命题点1金属材料(2013·遵义)下列有关金属的说法正确的是()A.铝有良好的抗氧化能力B.合金一定不含非金属C.生铁是化合物D.赤铁矿是金属材料思路点拨:铝能与空气中的氧气反应形成致密的氧化薄膜,对铝起到保护作用;合金中可能含非金属,如生铁是铁的合金,其中含有碳元素,属于混合物;赤铁矿不属于金属材料。
1.(2015·兰州)兰州西客站在建设中,使用了大量的建筑材料。
下列有关材料的叙述不正确的是()A.建设过程中使用了大量的钢,其硬度小于纯铁的硬度B.一些设施中使用的合成纤维属于有机合成材料C.建设过程中,废弃的金属材料必须回收利用D.建设中使用了玻璃钢,碳纤维等材料,它们是复合材料2.(2015·龙东)铝在工业和生活中应用广泛。
(1)铝是地壳中含量最高的________(填“金属”或“非金属”)元素,其年产量已跃居第二位。
(2)铝可制成电线,主要是利用其有良好的延展性和________性。
(3)铝制品具有很好的抗腐蚀性能,其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
命题点2金属的化学性质(2015·遵义)请按要求完成下列金属性质的实验:研究一:金属与酸反应过程中的能量变化。
(1)打磨后的镁条与稀盐酸反应,试管外壁发烫,说明该反应________(填“放热”或“吸热”),反应的化学方程式为____________________;(2)实验测得反应中产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图,请根据t1~t2时间段反应速率变化,说明化学反应速率受________等因素影响。
研究二:金属与盐溶液反应过程中的相关变化。
(1)某同学用硫酸铜溶液把“铁勺”变“铜勺”,其反应的化学方程式为__________________________;(2)在一定量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后,下图描述相关变化曲线,一定不正确的是________。
思路点拨:镁与稀盐酸反应时试管外壁发热,说明镁与稀盐酸反应放出热量,镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气;镁与稀盐酸反应时,存在两个影响反应速率的因素,一是镁与盐酸反应放出热量,使反应混合物的温度升高,使反应速率加快;二是反应过程中盐酸浓度逐渐变小,使反应速率减慢,t1~t2时间段内反应混合物的温度升高是主要因素,t2~t3时间段内盐酸浓度减小是主要因素;铁的活动性较铜强,铁可将硫酸铜溶液中的铜置换出来,即铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;铁、铜、银三种金属的活动性依次减弱,所以向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入铁粉,铁可将溶液中的铜和银置换出来,同时置换出来的铜能将溶液中的银置换出来,所以根据反应的最终结果,将反应过程简化为铁先与硝酸银反应,当硝酸银反应完之后,铁再与硝酸铜反应直至硝酸铜完全反应,所以图A正确;由于铁与硝酸银反应时,参加反应的铁的质量小于生成的银的质量,所以反应过程中溶液质量减小,所以存在硝酸铜的质量分数增大的现象,铁与硝酸铜反应时,又使硝酸铜的质量分数减小,最终完全反应,溶液中不再有硝酸铜,所以B不正确;铁与硝酸铜溶液反应,由于参加反应的铁的质量较生成的铜的质量小,所以反应时溶液质量减少,但铁与硝酸银反应时溶液质量减小更快,所以C正确;在没有加入铁粉前,溶液中有两种溶质,一加入铁粉立即发生反应,溶液中有三种溶质,直至硝酸银完全反应时,溶液中的溶质有两种,当硝酸铜完全反应后,溶液中的溶质只有硝酸亚铁,所以D正确。
3.(2015·苏州)下列关于金属的说法正确的是()A.波尔多液的配制可以在铁制容器中进行B.铝制品抗腐蚀能力较铁制品强C.用FeSO4溶液、Cu和Ag三种物质可以验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱顺序D.铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质,它的主要成分是Fe3O44.(2014·贵阳模拟)现有等质量甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价)。
则下列说法中不正确的是()A.生成氢气的质量:甲>乙>丙B.相对原子质量:乙>丙>甲C.金属活动性:乙>甲>丙D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙命题点3金属的活动性顺序(2013·毕节)为了判断Fe、Cu、Zn、Ag的金属活动性,圆梦同学设计并完成了下列实验,请将相应的内容填写:(1)将四种金属分别放入稀盐酸内,有气体产生的是________,其化学方程式为______________________________(任意写一个);将能与盐酸反应并且有气体生成的金属分别放入FeCl2溶液和ZnCl2溶液中,在金属表面有物质析出,该金属是________,其化学方程式为____________________________。
(2)将没有与稀盐酸反应的金属分别放入AgNO3溶液和CuCl2溶液中,在金属表面有物质析出,该金属是________,从而得出四种金属的活动性顺序为______________________。
思路点拨:(1)Fe、Zn位于金属活动性顺序中氢的前面,能与稀盐酸发生置换反应;Zn比Fe活泼能把铁从它的盐溶液中置换出来。
(2)在金属的活动性顺序中,Cu位于Ag的前面,比Ag活泼,能把银从它的盐溶液中置换出来。
从而得出四种金属的活动性顺序为:Zn>Fe>Cu>Ag。
验证多种金属活动性的方法步骤一:先将金属单质同时放入稀盐酸或稀硫酸中。
根据金属与酸是否有气泡产生,将金属分为两组:氢前金属和氢后金属。
根据金属与酸产生气泡速率的快慢来确定氢前金属的活动性。
步骤二:根据金属单质与盐溶液的反应确定氢后金属的活动性。
5.(2015·河北)金属M与AgNO3溶液发生反应:M+2AgNO3===M(NO3)2+2Ag,下列说法正确的是() A.M可能是铝B.Ag的金属活动性比M强C.反应前后M的化合价发生了改变D.在金属活动性顺序里,M一定排在氢前6.(2013·贵阳)化学实验是学习化学的重要方法。