专题10 金属和金属材料【考点精讲】—【中考高分导航】备战2023年中考化学考点总复习(全国通用)
展开专题10 金属和金属材料
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备考指导
本专题内容的考查主要有以下个方面,难度不大;选择题、填空题、实验题中均有考查:
(1)金属材料,主要考查合金的性质及常见金属的物理性质和用途。
(2)金属的冶炼,主要考查赤铁矿炼铁的原理及实验设计、注意事项等。
(3)金属的锈蚀和保护,主要考查金属锈蚀的原因及金属防锈的方法。
(4)金属的化学性质,主要考查一些常见金属(Fe、Al、Mg等)在氧气中燃烧的现象、与酸反应的现象及化学方程式的书写、生成气体的坐标曲线及与此相关的计算等。
(5)金属活动性顺序,主要考查对金属活动性强弱的判断,利用金属活动性顺序对几种金属活动性强弱的验证的实验设计等
知识精讲
考点1:金属材料
金属材料:一般分为纯金属和合金两类。
一、金属
1.金属的物理性质:
(1)常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽;
(2)密度和硬度较大,熔沸点较高;
(3)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)
(4)有良好的导热性、导电性、延展性
2.金属之最:地壳中含量最多的金属元素是铝,人体中含量最多的金属元素是钙,目前世界年产量最大的金属是铁,导电、导热性最好的金属是银,最不活泼的金属是金。
二、合金
1.定义:由一种金属跟其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。
注意事项:
①合金是金属与金属或金属与非金属的混合物;
②金属在熔合了其它金属和非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部组成结构也发生了改变,从而引起性质的变化)。
2.合金特点:一般说来,合金的熔点比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蚀性能更好
3.举例:
(1)铁的合金:生铁(含碳量2%~4.3%)和钢(含碳量0.03%~2%)区别:含碳量不同
(2)铜合金:黄铜:铜、锌的合金;青铜:铜、锡的合金,它人类使用最早的合金。
(3)钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料,优点:I、熔点高、密度小;II、可塑性好、易于加工、机械性能好;III、抗腐蚀性能好;用途:广泛用于喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。
(4)铝合金:铝中加入镁、铜、锌等形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等。
【例1】(2021·甘肃定西市)垃圾分类,从我做起。下列可回收垃圾属于金属材料的是()
A.旧报纸 B.塑料瓶 C.玻璃瓶 D.铝制易拉罐
【答案】D
【详解】
A、旧报纸属于纸张,不属于金属材料,不符合题意;
B、塑料瓶是用塑料制成的,塑料属于三大合成材料,不符合题意;
C、玻璃瓶是用玻璃制成的,玻璃的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,不符合题意;
D、铝制易拉罐是用铝合金,属于金属材料,符合题意;
答案:D。
【例2】(2021·四川眉山市)北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料,下列有关金属材料的说法正确的是()
A.纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高
B.钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
C.金属单质在常温下都是固体
D.合金中一定只含金属元素
【答案】B
【详解】
A、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,选项说法不正确;
B、钛和钛合金具有熔点高,密度小、可塑性好,易于加工和机械性能好等优良性能,被广泛应用于火箭、导弹等,选项说法正确;
C、大多数金属单质在常温下都是固体,但汞是液体,选项说法不正确;
D、合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质,合金中不一定只含金属元素,可能含有非金属元素,选项说法不正确。
方法技巧
故选B。
合金是混合物,合金中至少有一种金属,它具有金属的特性;与纯金属相比,合金具有熔点低、硬度高、抗腐蚀能力强等特性。
针对训练
1.下列金属中,熔点最低的是( )
A.铜 B.汞 C.铝 D.钨
【答案】B
【解析】汞常温下唯一的液态金属,故四种金属中熔点最低的是汞。
故选:B。
2.下列物品主要是由合金制成的是( )
A.塑料水杯 B.青铜铸像 C.汽车轮胎 D.羊毛大衣
【答案】B
【解析】A、塑料属于有机合成材料,错误;
B、青铜属于合金,正确;
C、轮胎是橡胶制成的,属于有机合成材料,错误;
D、羊毛属于天然材料,错误;
故选:B。
3.下列与金属材料有关的说法中,正确的是( )
A.黄铜片比铜片硬度小
B.钢的性能优良,是很纯的铁
C.沙漠地区的铁制品锈蚀较快
D.为防止钢铁制品生锈,可在其表面刷漆
【答案】D
【解析】A、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,黄铜片比铜片硬度大,故选项说法错误。
B、钢的性能优良,钢是铁的合金,不是很纯的铁,故选项说法错误。
C、沙漠地区的铁制品,不易与水蒸气接触,不易生锈,故选项说法错误。
D、为防止钢铁制品生锈,可在其表面刷漆,以隔绝氧气和水,故选项说法正确。
故选:D。
4.厉害了,我的国!“中国智慧”“中国制造”誉满全球。
(1)2018年平昌冬奥会闭幕式上,“北京八分钟”表演活动,演员穿着高2.35米,重量仅有20斤的熊猫木偶服饰进行轮滑表演(如图1所示)受到全球瞩目。
①图中标识物质中,属于有机合成材料的是 ,含有金属元素的是 (写出一种即可)
②铜丝线用于连接LED灯,主要是利用其 ;铝合金是制作熊猫木偶的材料之一,主要是利用其 的性质。
(2)2018年5月13日,中国首艘国产航母首次海试,让世人刮目相看。航母的飞行甲板,既能承受舰载机起降时产生的强烈冲击和摩擦,也能承受舰载机的尾流喷射,还能遭受潮湿盐雾的海洋大气环境侵蚀。由此可推知,制造飞行甲板的材料具有的性质是 (至少答三点)。
【答案】(1)①塑料;铜丝线(或铝合金);②导电性;密度小、延展性好;
(2)硬度大、熔点高、抗腐蚀性能强。
【解析】(1)①三大合成材料为塑料、合成纤维、合成橡胶,如图所示,属于有机合成材料的为塑料,铜丝线和铝合金都属于金属材料,都含有金属元素,故答案为:塑料;铜丝线(或铝合金);
②铜丝可用做电线,是利用了铜丝的导电性,铝合金用作熊猫木偶材料,是利用密度小、延展性好的性质;故答案为:导电性;密度小、延展性好;
(2)航母的飞行甲板,既能承受强烈冲击和摩擦,也能承受舰载机的尾流喷射,还能遭受潮湿盐雾的海洋大气环境侵蚀,可得出该材料具有硬度大、熔点高、抗腐蚀性能强的性质,故答案为:硬度大、熔点高、抗腐蚀性能强。
考点2:金属的化学性质
1.大多数金属可与氧气的反应
(1)铜与氧气反应化学方程式2Cu+ O2 2CuO;反应的现象红色铜逐渐变成黑色;
(2)铁与氧气反应化学方程式3Fe+2O2Fe3O4;反应的现象剧烈燃烧,火星四射,放热,生产黑色物质;
(3)镁与氧气反应化学方程式2Mg+O22MgO;反应的现象剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体;
(4)铝与氧气反应化学方程式4Al+3O22Al2O3;反应的现象剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体;
2.金属 + 酸 → 盐 + H2↑
(1)铁与盐酸反应化学方程式Fe+2HCl=FeCl2+ H2↑;反应的现象产生大量气泡,金属逐渐溶解至消失,放热,溶液由无色变为浅绿色;
(2)镁与盐酸反应化学方程式Mg+2HCl=MgCl2+ H2↑;反应的现象产生大量气泡,金属逐渐溶解至消失,放热;
3.金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐(条件:“前换后,盐可溶”)
Fe+CuSO4==Cu+FeSO44(“湿法冶金”原理)
铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ;反应的现象铁的表面覆盖着一层红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色;
铜与硝酸银溶液反应Cu+2AgNO3= Cu(NO3)2+2 Ag;反应的现象铜的表面覆盖着一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色;
金属与盐发生置换反应的条件: ①K Ca Na 三种金属除外;②盐必须为可溶性盐; ③在活动性中只能在前面的金属置换后面的金属。
【例3】(2021·青海)下列物质不能与稀盐酸反应的是()
A.铜 B.氧化铜 C.氢氧化钙 D.碳酸氢钠
【答案】A
【解析】
A、在金属活动性顺序中,铜的位置排在氢的后面,不能与稀盐酸反应,故选项正确;
B、氧化铜能与稀盐酸反应生成氯化铜和水,故选项错误;
C、氢氧化钙能与稀盐酸反应生成氯化钙和水,故选项错误;
D、碳酸氢钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故选项错误。
故选:A。
【例4】(2021·湖南郴州市)向CuSO4溶液中加入一定质量的Zn粉,反应后过滤,得滤渣和蓝色滤液,下列说法正确的是()
A.滤液中一定有CuSO4和ZnSO4 B.滤液中一定有CuSO4,可能有ZnSO4
C.向滤渣中滴加稀盐酸,一定有气泡产生 D.滤渣中一定有Cu,可能有Zn
【答案】A
【分析】
金属的活动性Zn>Cu,向CuSO4溶液中加入一定质量的Zn粉,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,反应后过滤,得滤渣和蓝色滤液,说明硫酸铜未反应完全,则滤渣中一定含有铜,一定没有锌;滤液中一定有硫酸锌和硫酸铜;
【详解】
A、由分析可知,滤液中一定有CuSO4和ZnSO4,选项说法正确;
B、由分析可知,滤液中一定含有ZnSO4,选项说法不正确;
C、滤渣中一定含有铜,一定没有锌,向滤渣中滴加稀盐酸,一定没有气泡产生,选项说法不正确;
D、由分析可知,滤渣中一定含有铜,一定没有锌,选项说法不正确。
故选A。
方法技巧
一般情况下,金属能与氧气、酸及盐溶液发生化学反应,铝在常温下就能与氧气发生反应,表面生成致密的氧化膜,阻止铝进一步氧化(注意:铝制品表面不能用钢丝刷洗,而实验中铝条或铝丝必须先用砂纸打磨),铁、铜常温下与氧气作用必须有水参与,否则几乎不反应;金属与酸、盐溶液反应需结合金属的活动性顺序进行分析,其中铁与酸、盐溶液发生置换反应,生成的是亚铁盐。
针对训练
1.(2021·河南中考真题)古籍记载“曾青得铁则化为钢”,指可溶性的铜的化合物与铁反应得到铜,该反应为
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】C
【解析】
可溶性的铜的化合物与铁发生反应得到单质铜,同时生成一种亚铁盐,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的应,属于置换反应。
故选:C。
2.(2021·黑龙江伊春市·中考真题)向AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液中加入一定量Zn粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,滤渣中一定含有______(化学式),滤液中一定含有______(化学式),溶液中可能发生反应的化学方程式为______。
【答案】Ag Zn(NO3)2 Zn+Fe(NO3)2=Zn(NO3)2+ Fe
【解析】
在金属活动性顺序中Zn﹥Fe﹥Ag,向AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液中加入一定量Zn粉,首先发生的是Zn和AgNO3反应,如果AgNO3全部反应后锌有剩余,锌和Fe(NO3)2反应。充分反应后过滤,滤渣的组成可能有三种情况:银;银和铁;银、铁、锌。故滤渣中一定含有银,化学式为:Ag。滤液的组成也可能有三种情况:AgNO3、Fe(NO3)2、Zn(NO3)2;Fe(NO3)2、Zn(NO3)2;Zn(NO3)2。故滤液中一定含有硝酸锌,化学式为:Zn(NO3)2。由于锌的质量不确定,因此溶液中一定发生的是锌和硝酸银反应,可能发生的是锌和硝酸亚铁反应,锌和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁,反应的化学方程式为:Zn+Fe(NO3)2=Zn(NO3)2+ Fe。
3.(2021·四川达州市·中考真题)金属在生活、生产中有着广泛的应用,种类繁多的金属材料已成为社会发展的重要物质基础。
(1)实验室所用的石棉网中有铁丝,隔着石棉网给容器加热可达到均匀受热的目的,这主要利用了铁的_______性。石棉网使用一段时间后,其中的铁丝容易生锈,可用稀盐酸除去,其化学方程式可表示为____________________________。
(2)某化学兴趣小组将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液:
①如果滤液呈无色,则滤渣中一定含有的金属是_______;
②如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀,则滤液中的金属阳离子有_______种;
③如果滤液呈浅绿色,则关于该滤渣和滤液的下列说法中正确的是_______。
a.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
b.向滤液中加入稀盐酸,一定有白色沉淀产生
c.滤渣中一定含有Ag
d.滤液中一定含有Fe(NO3)2,一定不含AgNO3,可能含有Zn(NO3)2
【答案】导热 铁和银(或Fe和Ag) 3或三 c
【详解】
(1)实验室所用的石棉网中有铁丝,隔着石棉网给容器加热可达到均匀受热的目的,这主要利用了铁具有良好的导热性;铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,故填:导热;Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(2)三种金属的活动性Zn>Fe>Ag,将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,锌反应完全后,铁再与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银;
①如果滤液呈无色,说明只有锌与硝酸银发生了反应,则滤渣中一定含有的金属是未反应的铁和生成的银,故填:铁和银(或Fe和Ag);
②如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀,说明硝酸银未反应完全,锌、铁反应完全,滤液中的溶质为硝酸锌、硝酸亚铁和硝酸银,则滤液中的金属阳离子有Zn2+、Fe2+和Ag+,故填:3或三;
③如果滤液呈浅绿色,说明铁与硝酸银发生了反应,但无法确定铁是否有剩余,滤渣中一定含有银,可能含有铁,滤液中一定含有硝酸锌、硝酸亚铁,可能含有硝酸银;
a、由于滤渣中可能含有铁,向滤渣中加入稀盐酸,不一定有气泡产生,选项说法不正确;
b、滤液中可能含有硝酸银,向滤液中加入稀盐酸,不一定有白色沉淀产生,选项说法不正确;
c、由分析可知,滤渣中一定含有Ag,选项说法正确;
d、由分析可知,滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2,可能含有AgNO3,选项说法不正确。
故选c。
考点3:金属活动性顺序及其应用
1. 金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序里:
(1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强
(2)位于氢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盐溶液中置换出来。(除K、Ca、Na)
(4)越活泼的,开发利用的越晚。
2. 金属活动性顺序的应用
(1)根据所发生反应的情况判断金属的活动性强弱。比较金属活动性的强弱可根据其与氧气反应的难易,与酸反应的快慢、与另一种金属的盐溶液能否发生反应等情况做出判断。
(2)根据金属活动性顺序判断置换反应能否发生。
(3)根据金属活动性顺序判断金属与其他物质发生反应后所得物质的成分。
(4)用于物质除杂试剂的选择。
【例5】(2021·湖南长沙市)金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要作用。下列金属中活动性最强的是()
A.镁(Mg) B.铝(A1) C.铁(Fe) D.铜(Cu)
【答案】A
【详解】
常见金属活动性顺序: K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au;故活动性最强的是镁;
故选A。
【例6】(2021·湖北宜昌市)通过下列三个实验,探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序:→不反应、、→不反应,则X、Y和Z的金属活动性由强到弱和(H)的位置顺序正确的是()
A.Y(H)XZ B.Y(H)ZX C.YX(H)Z D.YZ(H)X
【答案】A
【详解】
由反应由反应X+HCl→不反应,即X不能置换出盐酸中的氢,可知X活动性小于氢;由反应Y+H2SO4=YSO4+H2↑,即X能置换出硫酸中的氢,可知X的活动性大于氢,综上所述:活动性为:Y>H>X,由反应Z+X(NO3)2→不反应,可知Z不能把X从其盐溶液中置换出来,故Z的活动性小于X,故三种金属的活动顺序由强到弱和(H)的位置顺序为:Y>(H)>X>Z。
故选:A。
【例7】(2021·湖北黄石市)将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中(反应关系如图甲),把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中(反应关系如图乙),据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是()
A.M>X>Y>Z B.M>X>Z>Y C.X>M>Z>Y D.X>M>Y>Z
【答案】A
【分析】
金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【详解】
M、X能和稀盐酸反应,并且M和稀盐酸反应时间短,说明M比X活泼,Y、Z不能和稀盐酸反应,说明Y、Z不如M、X活泼,Y能和硝酸银反应,说明Y比Z活泼,因此四种金属的活动性顺序为M>X>Y>Z。
故选:A。方法技巧
判断金属的活泼性顺序通常采用以下三种方法:
①金属与氧气反应,金属越活泼,越易与氧气反应,可结合反应所需的条件或反应的难易程度进行判断。
②金属与酸反应,金属越活泼,反应越容易,反应程度越激烈,常结合图象进行考查(详见专题突破专题一)。
③金属与盐溶液反应,在金属活动性顺序中,排在前面的金属能将后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)。
针对训练
1.(2021·青海)现有X、Y、Z三种金属单质如果把X和Y分别放入稀硫酸中,Y溶解并产生氢气,X不反应;又把X和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在X表面有银析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,判断X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序是()
A.X、Y、Z B.Y、X、Z C.Z、Y、X D.X、Z、Y
【答案】B
【解析】
把X和Y分别放入稀硫酸中,Y溶解并产生氢气,X不反应,说明在金属活动性顺序里,Y排在氢前,X排在氢后,Y比X活泼;又把X和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在X表面有银析出,而Z没有变化,说明X能与硝酸银反应,X比银活泼,Z与硝酸银不反应,银比Z活泼,故X比Z活泼,故X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序是Y、X、Z。
故选B。
2.(2021·黑龙江大庆市)1、建立“宏观·微观”之间的联系,是化学学习的重要方法。根据图示回答下列问题:
(1)硒元素被科学家称为“抗癌之王"”,科学界研究发现血硒水平的高低与癌的发生息息相关。图一是硒元素的相关信息:硒原子在化学变化中易______电子(填“得到”或“失去”)。硒元素的相对原子质量是______。
(2)由图二可知:在元素周期表中,钠、镁、铝元素位于同一周期,是因为它们具有相同的______。
(3)科学家发现,利用催化剂可有效消除室内装修材料释放的有害气体甲醛(HCHO)。请根据图三写出反应的化学方程式______。
Ⅱ、人们在实验研究中总结出常见金属的活动性顺序:
(4)请在表中内填写对应的元素符号______。
(5)Mg、Sn、Pb、Cu、Ag五种金属,能与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应的金属有______种。
【答案】(1)得到 78.96
(2)电子层数
(3)
(4)Fe (5)3
【解析】
(1)原子的最外层电子数小于4,该原子容易失去电子,大于4时容易得电子,硒原子的最外层电子数为6,因此容易得到电子,根据元素周期表可知,硒原子的相对原子质量为:78.96;
(2)电子层数相同,周期数相同,钠镁铝元素都是最外层三个电子层,因此在同一周期;
(3)根据题中微粒模型图可知,甲醛和氧气反应生成二氧化碳和水:;
(4)金属活动性顺序可知缺的金属元素是铁,符号为:Fe;
(5)根据金属活动性顺序,在氢元素前的金属可以和酸反应,因此镁、锡、铅三种金属和酸可以反应。
考点4:金属资源的保护和利用
1.铁的锈蚀
(1)铁生锈的条件是:铁与O2、水接触(铁锈的主要成分:Fe2O3·xH2O)
(2)防止铁制品生锈的措施:①保持铁制品表面的清洁、干燥;②表面涂保护膜(涂油、刷漆、电镀、烤蓝等);③制成不锈钢;
(3)铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。
(4)而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。
2.保护金属资源途径:
①防止金属腐蚀;②回收利用废旧金属;③合理开采矿物;④寻找金属的代用品
【例8】下列措施中,不能防止金属制品锈蚀的是( )
A.在表面刷漆 B.在表面涂油 C.在表面镀铬 D.用湿布擦拭
【答案】D
方法技巧
【解析】A、在表面刷漆,能隔绝氧气和水,能防止金属制品锈蚀,故选项错误。
B、在表面涂油,能隔绝氧气和水,能防止金属制品锈蚀,故选项错误。
C、在表面镀铬,能隔绝氧气和水,能防止金属制品锈蚀,故选项错误。
D、用湿布擦拭,金属制品能与氧气、水分充分接触,不能防止金属制品锈蚀,故选项正确。
故选:D。
针对训练
钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触。防止金属生锈的方法有:在金属表面涂一层油漆;在金属表面镀一层不活泼的金属等。
1.下列防锈措施不合理的是( )
A.钢管存放在干燥的地方
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】B
【解析】A、钢管存放在干燥的地方,能防止铁与水分接触,能防止铁锈蚀,故选项防锈措施正确;
B、用盐水清洗菜刀,盐水能加快铁锈蚀的速率,故选项防锈措施错误;
C、铁锈很疏松,及时清除铁制品表面的锈渍,能防止铁锈蚀,故选项防锈措施正确;
D、在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属,能防止铁锈蚀,故选项防锈措施正确;
2.去年港珠澳大桥正式建成通车,它是世界上钢结构桥体最长的跨海大桥。请根据所学知识,回答有关金属资源的下列问题。
(1)在空气中,铁与_____同时接触发生反应而生锈;
(2)请写出一条防止铁生锈的措施_____;
(3)除防止金属腐蚀外,请写出还有哪些保护金属资源的有效途径。(答一点)
【答案】(1)氧气和水蒸气; (2)刷漆或涂油; (3)寻找金属替代品。
【解析】(1)铁生锈的条件是铁与氧气和水蒸气同时接触发生反应而生锈;故填:氧气和水蒸气;
(2)铁在潮湿的空气中容易生锈,所以要防止生锈应该隔绝空气或是水,故可以采取刷漆或涂油等方法防止铁生锈;故填:刷漆或涂油;
(3)除防止金属腐蚀外,保护金属资源的有效途径还有寻找金属替代品、合理开采金属矿物、回收利用废旧金属等,故填:寻找金属替代品。
考点5:金属的冶炼
(1)有气体的实验,实验前必需对装置进行检查装置气密性。这样操作的目的是防止漏气。
(2)实验开始时,先通入一氧化碳,然后再点燃灯的原因是排出空气,防止加热时爆炸。
(3)实验结束时的操作是“先停止加热,继续通一氧化碳,直到玻璃管冷却”。这样操作的目的是防止生成高温的铁又被氧化。
(4)该实验的实验现象是硬质玻璃管中红色粉末逐渐变为黑色、试管中的澄清石灰水变浑浊、酒精灯上方导管口处的气体燃烧,发出淡蓝色火焰。
(5)相关反应的化学方程式:3CO+Fe2O32Fe+CO2、Ca(OH)2+CO2 =CaCO3↓+H2O 、2CO+O22CO2
(6)思考:①如何判断反应中生成了什么物质:取少量产物于试管中,滴加适量稀盐酸,如有气泡产生证明含铁粉;或用磁铁吸引。
②装置中导管末端点燃酒精灯:点燃尾气,防止污染空气。
【例9】如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验,不正确的说法是( )
A.甲、乙两处的现象分别是:黑色粉末减少,黑色粉末逐渐变红
B.甲处发生的反应是典型的吸热反应
C.丙处试管可防止液体倒吸
D.该装置的不足之处是未进行尾气处理
【答案】D
【解析】A、在甲处,在高温条件下碳能与二氧化碳反应生成了一氧化碳,在乙处在加热的条件下一氧化碳与氧化铜反应生成了二氧化碳和铜,所以,甲、乙两处的现象分别是:黑色粉末减少,黑色粉末逐渐变红,故A正确;
B、在甲处,在高温条件下碳能与二氧化碳反应生成了一氧化碳,是典型的吸热反应,B正确;
C、由装置的特点可知,丙处试管可防止液体倒吸,故C正确;
D、由装置的特点可知,丁装置可以收集未反应的一氧化碳,不需要尾气处理.故D错误。
【例10】(2021·黑龙江大庆市)某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对CO还原Fe2O3粉末的实验进行探究(固定装置略)。
(查阅资料)CO能溶于铜液(醋酸二氨合铜(Ⅰ)和氨水的混合液)
(1)按上图连接装置A-E,在装入试剂前,先______。
(2)写出装置B中反应的化学方程式______。
(3)通入CO2一段时间后,先点燃______处酒精喷灯(填“A”或“D”)。
(4)装置C中玻璃管的作用:______。
(5)反应一段时间后,能证明CO与Fe2O3反应的实验现象:______;______。写出装置D中反应的化学方程式______。
(6)某同学认为该裝置有缺陷,需在装置E后再连接装置F,其目的是______。装置E.F的接口连接顺序:a连接______(填“b”或“c”)。
【答案】(1)检查装置的气密性
(2)
(3)A
(4)吸收从氢氧化钠溶液中带出的水蒸气
(5)红色固体变成黑色 澄清石灰水变浑浊
(6)吸收一氧化碳 c
【解析】
(1)在实验开始前,需要检查装置的气密性;
(2)B中进行的是氢氧化钠和二氧化碳的反应:;
(3)该装置是先让二氧化碳和碳反应,因此先点燃A处酒精灯;
(4)浓硫酸具有吸水性,将从氢氧化钠溶液中的水蒸气吸收,防止水进入D中产生爆炸;
(5)一氧化碳和三氧化二铁反应,生成铁和二氧化碳:,实验现象是红色固体变为黑色,E中澄清石灰水变浑浊;
(6)该实验缺少尾气处理装置,因此需要加上F装置吸收一氧化碳,一氧化碳从c进入,确保一氧化碳和溶液接触。
专题13 酸碱中和与pH【考点精讲】—【中考高分导航】备战2023年中考化学考点总复习(全国通用): 这是一份专题13 酸碱中和与pH【考点精讲】—【中考高分导航】备战2023年中考化学考点总复习(全国通用),文件包含专题13酸碱中和与pH考点精讲中考高分导航备战2023年中考化学考点总复习全国通用解析版docx、专题13酸碱中和与pH考点精讲中考高分导航备战2023年中考化学考点总复习全国通用原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共16页, 欢迎下载使用。
专题12 常见的酸和碱【考点精讲】—【中考高分导航】备战2023年中考化学考点总复习(全国通用): 这是一份专题12 常见的酸和碱【考点精讲】—【中考高分导航】备战2023年中考化学考点总复习(全国通用),文件包含专题12常见的酸和碱考点精讲中考高分导航备战2023年中考化学考点总复习全国通用解析版docx、专题12常见的酸和碱考点精讲中考高分导航备战2023年中考化学考点总复习全国通用原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共20页, 欢迎下载使用。
专题11 溶液【考点精讲】—【中考高分导航】备战2023年中考化学考点总复习(全国通用): 这是一份专题11 溶液【考点精讲】—【中考高分导航】备战2023年中考化学考点总复习(全国通用),文件包含专题11溶液考点精讲中考高分导航备战2023年中考化学考点总复习全国通用解析版docx、专题11溶液考点精讲中考高分导航备战2023年中考化学考点总复习全国通用原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共23页, 欢迎下载使用。