中考化學(xué)命題研究 第一編 教材知識梳理篇 第八單元 金屬和金屬材料 課時1 金屬材料 金屬資源的利用和保護（精講）試題

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第八單元　金屬和金屬材料 課時1　金屬材料　金屬資源的利用和保護 ,懷化五年中考命題規(guī)律) 年份 題型 題號 考查知識點及內(nèi)容 分值 2016 填空 24(5) 鐵的冶煉 1 2015 選擇 7C 金屬的冶煉 1 2014 選擇、填空 8；18A；28 金屬材料合金；金屬的銹蝕和防護 2＋6＋0.5 2013 選擇、填空 11；25(1)(2) 金屬的性質(zhì)和用途；金屬材料及用途，鐵生銹防護 2＋2 2012 填空 23(4) 金屬材料，鐵的冶煉；防止鐵生銹的方法 4 　　金屬材料及金屬資源的利用和保護是懷化中考的必考內(nèi)容，分值為1～8分，主要以選擇題、填空題的題型考查，把金屬材料及有關(guān)的知識點插在其他的知識點中綜合命題。預(yù)計2017年，金屬材料及金屬的冶煉與防護仍采用選擇題或填空題進行考查。 ,懷化五年中考真題演練) 　金屬材料 1．(2013懷化中考11題2分)下列物質(zhì)的性質(zhì)與對應(yīng)用途不相符的是(　B　) A．金剛石硬度很大可用于切割玻璃 B．銅具有良好的導(dǎo)熱性可用于制導(dǎo)線 C．氫氣具有可燃性可用作燃料 D．洗滌劑與油發(fā)生乳化作用可用于清洗油污 2．(2014懷化中考8題2分)被稱為“東方之冠”的中國國家館在建設(shè)過程中使用了大量的鋼鐵，鋼鐵屬于(　B　) A．純金屬　　　　　B．合金 C．化合物 D．天然材料 　金屬的銹蝕及防護 3．[2013懷化中考25題(1)(2)2分]請你列舉一種金屬材料并說明其一種用途__銅絲作導(dǎo)線(不唯一)__；(2)鋼鐵是廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)的重要金屬材料，它與空氣、水等物質(zhì)較長時間接觸會發(fā)生銹蝕，請你寫出一種防止鋼鐵制品生銹的方法__在鐵表面刷漆(或涂油)__。 4．(2014懷化中考28題6分)冬天在醫(yī)院輸液時，經(jīng)常會用到一種加熱器。小明通過上網(wǎng)查閱資料得知該加熱器里面的物質(zhì)主要由碳粉、少量食鹽和一種金屬粉末(該金屬是年產(chǎn)量最高，使用量最多的金屬)組成。加熱器的工作原理是該金屬“迅速”生銹的過程。小明打開使用過廢棄的加熱器，發(fā)現(xiàn)剩余物質(zhì)主要是黑色粉末，另還有一些紅色粉末。取適量該剩余物質(zhì)于一試管中，加入過量稀硫酸，充分反應(yīng)后過濾，濾紙上的殘渣為黑色粉末，濾液為黃色溶液。 根據(jù)以上信息，回答下列問題： (1)該加熱器中原金屬粉末為__鐵粉__，加熱器的工作原理是該金屬粉末與空氣中的__水__和__氧氣__發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放熱量。 (2)加熱器使用后生成的紅色粉末是__鐵銹__。請寫出該紅色粉末與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：__Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O__。 (3)在實際的生產(chǎn)生活中我們通常采用__刷油漆，涂油，制成合金，電鍍等(任寫一種)__(任寫一種)的方法防止金屬制品生銹。 　金屬的冶煉 5．[2012懷化中考23題(4)4分]生鐵和鋼是世界上用量最大的__金屬材料__(選填“金屬材料”或“合成材料”)；煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2__；寫出防止鐵生銹的一種方法是__在鐵制品表面鍍一層其他金屬__。 6．(2015懷化中考30題8分)某?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)用如圖裝置進行木炭還原氧化銅的實驗并進行相關(guān)探究實驗。假定實驗產(chǎn)生的二氧化碳全部被澄清石灰水吸收。將試管b中的混濁液過濾、洗滌、干燥、稱量，理論上得固體物質(zhì)2.00 g。實驗完畢后，發(fā)現(xiàn)試管a中仍有黑色固體物質(zhì)。 【提出猜想】 (1)李華同學(xué)：黑色固體物質(zhì)是木炭。 劉明同學(xué)：黑色固體物質(zhì)是氧化銅。 王軍同學(xué)：黑色固體物質(zhì)是木炭和氧化銅的混合物。 【查閱資料】 (2)木炭、銅都不溶于水也不能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)；CuO、Fe2O3等能與稀硫酸反應(yīng)生成鹽和水。 【實驗設(shè)計】 (3)①將反應(yīng)后試管a中的固體物質(zhì)全部轉(zhuǎn)入燒杯c中，加入足量稀硫酸，用玻璃棒充分攪拌后，過濾，得到藍色濾液e和固體物質(zhì)f。 ②將f全部轉(zhuǎn)入坩堝中充分燃燒，看到燃燒現(xiàn)象。完全反應(yīng)后，冷卻、稱量，理論上得固體物質(zhì)是4.80 g。 【實驗結(jié)論】 (4)__王軍__同學(xué)的猜想正確。 【結(jié)果應(yīng)用】 (5)①根據(jù)實驗相關(guān)數(shù)據(jù)，寫出試管a中反應(yīng)的化學(xué)方程式__C＋2CuO2Cu＋CO2↑__。 ②請對上述實驗裝置提出改進意見__將石灰水換成較大濃度的NaOH溶液__。 【實驗拓展】 (6)請你設(shè)計一個實驗方案，證明濾液e中含H＋(酸)__加入紫色石蕊溶液(或用pH試紙測溶液pH，合理即可)__。 ,中考考點清單) 　金屬材料 1．金屬材料的分類 金屬材料 2．金屬的物理性質(zhì) 顏色 大多數(shù)金屬呈__銀白色__，銅是__紫紅色__，金是__黃色__ 狀態(tài) 常溫下大多數(shù)金屬為__固__體，但汞為__液__體 共性 金屬具有金屬光澤且有__良好的__導(dǎo)電性、傳熱性和__延展__性，但不同的金屬性質(zhì)有差異 　　金屬之最： (1)目前世界產(chǎn)量最高的金屬——鐵 (2)導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬——銀 (3)硬度最大的金屬——鉻 (4)熔點最高的金屬——鎢 (5)熔點最低的金屬——汞 (6)地殼中含量最多的金屬元素——鋁 (7)人體中含量最多的金屬元素——鈣 3．合金 (1)合金： 在金屬中熔合某些__金屬__或非__金屬__制得的具有__金屬特性__的物質(zhì)。 易錯點：合金屬于混合物，合金不是合成材料。 (2)合金的特征：合金的__強度__和__硬度__一般比組成它們的純金屬高，抗__腐蝕__性能好，熔點比組成它們的純金屬低。 (3)生鐵和鋼是常見的合金：由于它們的__含碳量__不同而性能不同。生鐵含碳量為2%～4.3%，鋼含碳量為0.03%～2%。日常生活中見到的許多鐵制品都是__鐵合金__制成的。 (4)其他合金： ①鈦合金：熔點低，密度小，可塑性好，易于加工，機械性能好，抗__腐蝕__性強等，被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機、船舶、化工和通信設(shè)備等。鈦合金與人體有很好的“__相容性__”，因此可以用來制造人造骨等。 ②硬鋁：硬度大，__密度__小，可塑性好，易于加工，機械性能好，__抗腐蝕__性能強，廣泛用做飛機外殼、車箱、門窗等。黃銅、青銅等都屬于__合金__。 　金屬資源的利用和保護 自然界中能以單質(zhì)的形式存在的金屬只有銀和金，其他金屬都以化合物的形式存在。 1．金屬的冶煉 (1)鐵礦石：①磁鐵礦(Fe3O4)，②赤鐵礦(Fe2O3)，③菱鐵礦(FeCO3) (2)煉鐵原理：高溫下，用__一氧化碳__將鐵從它的__氧化物__中還原出來。 主要反應(yīng)：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2 2．實驗突破：鐵的冶煉 (1)實驗原理：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 (2)實驗裝置 (3)操作步驟 操作步驟 解釋或結(jié)論 ①先點燃酒精燈， 通CO一段時間 先通入CO是為了排盡裝置中空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸。點燃尾部的酒精燈是為了防止CO排放到空氣中，污染空氣 ②點燃酒精噴燈加熱 酒精噴燈加熱的溫度能達到600℃～800℃，使Fe2O3與CO發(fā)生反應(yīng) ③實驗完畢，先熄滅酒精噴燈，繼續(xù)通CO直到試管冷卻 先熄滅酒精噴燈，繼續(xù)通CO直到試管冷卻是為了防止熱的試管中進入了氧氣(空氣)，使還原出來的鐵再被氧化 ④停止通CO，熄滅尾部的酒精燈 防止CO逸出，污染空氣 　　(4)實驗現(xiàn)象：①紅色粉末逐漸變成黑色，②澄清石灰水變渾濁，③尾部導(dǎo)管口產(chǎn)生藍色火焰 【特別提醒】CO有毒，排放到空氣中，會對空氣造成污染，做此實驗時，要有尾氣處理裝置，可以用酒精燈點燃尾氣，將尾氣中的CO燒掉，也可用氣球?qū)⑽矚馐占饋怼? (5)產(chǎn)物的檢驗： ①用磁鐵吸引：生成物有能被磁鐵吸引的物質(zhì)，說明有鐵生成。 ②用酸檢驗：將生成物溶與稀鹽酸中，產(chǎn)生氣泡，溶液變成淺綠色，說明有鐵生成。 (6)變形裝置： 此裝置不需尾氣處理，將尾氣直接通至酒精噴燈的火焰上，既對尾氣進行處理，又使產(chǎn)生的熱量給裝置加熱，既節(jié)約了能量，又避免了污染。 3．實驗突破：鐵制品銹蝕的條件的探究 實驗裝置 A) B) C) 鐵釘?shù)? 放置環(huán)境 將1枚潔凈的鐵釘放入(部分在水中、部分在空氣中)有水、有空氣的試管中 將1枚潔凈的鐵釘放入(植物油隔絕空氣)有蒸餾水的試管中 將一枚鐵釘放入管口有橡皮塞密封的干燥空氣的試管中 實驗條件 鐵釘與氧氣(空氣)、水同時接觸 鐵釘與水接觸 鐵釘與氧氣(空氣)接觸 實驗現(xiàn)象 (一周后觀 察記錄) 鐵釘表面生銹 鐵釘表面無鐵銹 鐵釘表面無鐵銹 實驗結(jié)論 鐵釘與氧氣(空氣)、水同時接觸，生銹 鐵釘與水接觸，而不與氧氣接觸，不生銹 鐵釘與氧氣(空氣)接觸而不與水接觸，不生銹 鐵生銹的 條件 鐵與氧氣(空氣)和水同時接觸 　　4.實驗方法：采用控制變量法進行探究 ①A與B對比，B中無氧氣(空氣)，鐵釘不生銹 ②A與C對比，C中無水，鐵釘不生銹 說明鐵生銹：鐵、氧氣、水同時接觸，三者缺一不可。 【特別提醒】①B中的水為蒸餾水，其中不含有氧氣，可以排除氧氣的干擾。②鐵生銹是緩慢氧化反應(yīng)，因此需要的時間很長。③如果把鐵制品與鹽水(NaCl溶液)接觸，將加快鐵制品生銹速率。 5．保護金屬資源 (1)鐵生銹與防護 ①鐵生銹的過程：鐵與空氣中的__氧氣__、__水蒸氣__發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使鐵表面生成一層__紅色__的物質(zhì)(即鐵銹)，此反應(yīng)是緩慢的氧化反應(yīng)。鐵銹的主要成分是__氧化鐵__(Fe2O3)。 ②鐵生銹的條件：鐵與空氣中的__氧氣__和__水__同時接觸。 ③除去鐵銹：用稀鹽酸或稀硫酸與鐵銹反應(yīng)而除去。 反應(yīng)的化學(xué)方程式：__6HCl＋Fe2O3===2FeCl3＋3H2O__ 3H2SO4＋Fe2O3===Fe2(SO4)3＋3H2O 【特別提醒】反應(yīng)的溶液：FeCl3、Fe2(SO4)3為黃色。 ④防銹：破壞生銹的條件，可以__防銹__。 ⑤防銹措施： (2)其他金屬銹蝕。 ①金屬鋁具有良好的抗腐蝕性能，原因是鋁與空氣中氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化鋁膜，覆蓋在金屬鋁表面，使內(nèi)層的鋁與氧氣隔離，氧化鋁膜的成分為Al2O3。 ②銅的銹蝕：是銅與空氣中的氧氣、水蒸氣、二氧化碳等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。生成銅綠。銅綠的成分為Cu2(OH)2CO3。 (3)保護金屬資源的措施 ①防止金屬的銹蝕(腐蝕)； ②回收廢舊金屬再利用； ③有計劃地、合理地開采礦物； ④尋找金屬的代用品等。 ,中考重難點突破) 　金屬材料 【例1】(2015益陽中考模擬)下列有關(guān)金屬的說法正確的是(　　) A．鋁有很好的抗腐蝕性 B．純鋁的硬度大于鋁合金 C．鋼是純凈物 D．鋼鐵嚴(yán)重銹蝕后，不值得回收 【解析】　鋁有很好的抗腐蝕性，A正確，原因是鋁表面有致密的氧化鋁膜；純鋁的硬度大于鋁合金，B錯誤，原因是合金的硬度比純金屬的硬度大；鋼是純凈物，C錯誤，因為鋼中含有碳，含碳量為0.03%～2%，是混合物；鋼鐵銹蝕嚴(yán)重不值得回收，D錯誤，因為銹蝕的鋼鐵冶煉后能夠?qū)P蝕部分還原為鐵，雖然銹蝕仍能得到很好的利用，故選A。 【答案】　A 1.(2016北京中考)銅能被加工成厚度僅為7 μm的超薄銅箔，說明銅具有良好的(　B　) A．導(dǎo)電性　　　　　　B．延展性 C．導(dǎo)熱性 D．抗腐蝕性 　金屬的銹蝕及防護 【例2】(2016揚州中考)為了減緩鐵制品的銹蝕，下列做法不當(dāng)?shù)氖?　　) A．在車船的表面噴涂油漆 B．將使用后的菜刀用布擦干 C．洗凈鐵制品表面的油膜 D．在鐵制品表面鍍上一層鋅 【解析】　鐵生銹的原因是鐵與空氣中的氧氣、水發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，因此減緩鐵制品銹蝕的做法是隔絕空氣和水。洗凈鐵制品表面的油膜，會使鐵制品直接暴露在空氣中，不能減緩鐵制品的銹蝕。故選C。 【答案】　C 2.(2016蘭州中考)下列方法中不能防止鋼鐵腐蝕的是(　B　) A．表層鍍鉻　　　B．食鹽水浸泡 C．制成合金 D．表層涂油 　金屬的冶煉 【例3】(2016瀘州中考)某化學(xué)興趣小組用一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)來探究煉鐵的原理，裝置如圖所示。請回答有關(guān)問題： (1)實驗進行一段時間后，A裝置中玻璃管內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是________。 (2)B裝置中氫氧化鈉溶液的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________，反應(yīng)方程 式為________________________________________________________________________。 (3)為避免將CO排放到空氣中，并回收利用CO，方框中連接的是C和D裝置，導(dǎo)管接口的連接順序為a→____________。 【解析】　(1)氧化鐵是紅色粉末，高溫下一氧化碳還原氧化鐵得到的鐵粉是黑色的。(2)根據(jù)實驗裝置圖分析，實驗中對尾氣中的一氧化碳是先收集然后再利用，為了收集到較純凈的一氧化碳，用氫氧化鈉溶液吸收反應(yīng)生成的二氧化碳，即B裝置中氫氧化鈉的作用是吸收反應(yīng)生成的二氧化碳。(3)C是用排水法收集一氧化碳，所以氣體應(yīng)該由導(dǎo)管d通入，b和e相連。 【答案】　(1)紅色粉末逐漸變成黑色；(2)吸收反應(yīng)生成的二氧化碳；2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O；(3)d→b→e