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2024贵州中考复习 人教版化学 板块一 第5讲 金属与金属材料 课件
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这是一份2024贵州中考复习 人教版化学 板块一 第5讲 金属与金属材料 课件，共60页。PPT课件主要包含了复习导航·析考向，知识清单·理脉络，金属材料，金属的化学性质，考点突破·释疑难，实验探究·培素养，变浑浊，蓝色火焰，检验二氧化碳，防止造成空气污染等内容，欢迎下载使用。
【命题分析】根据2022版《化学课程标准》及2023年省统考化学试题,从命题内容及考查角度和中考题型两个维度分析如下:1.从命题内容及考查角度分析:(1)以日常生活中广泛使用的金属材料等具体事例为问题情境,考查金属材料的物理性质、化学性质和用途的相互关系。(2)以联系实际创设探究情境为突破口,考查学生对金属化学性质、金属活动性顺序的理解以及含杂质的化学方程式的计算。(3)以常见的化学反应为基础,考查学生对置换反应等基本反应类型的理解。
(4)以探究铁锈蚀为内容,考查学生对金属锈蚀的条件的理解和防止金属生锈的措施的认识。(5)以炼铁装置为依托,考查炼铁原理、现象、操作步骤、尾气处理等。(6)以废旧金属对环境的污染、回收废旧金属为突破口,考查学生对保护和节约金属资源的认识。
2.从中考题型上分析:(1)以选择题、填空题、简答题的形式考查金属物理性质、化学性质和用途、金属活动性顺序、置换反应、金属锈蚀原理、防止金属锈蚀的措施、炼铁的原理、现象、尾气处理的原因和方法等。(2)以实验探究题的形式考查铁的冶炼、金属活动性顺序、金属的化学性质等。(3)以计算题的形式分别从定性和定量角度考查含杂质的物质有关化学方程式的计算。(4)以学生自主设计实验,对一些生活中常见的合金,从定性到定量分析
【复习建议】 1.金属的物理性质及相应用途:本内容贴合生产、生活实际,复习时建议: (1)问题呈现生活化。以学生熟悉的金属在日常生活中的应用为背景设置训练题,强化金属物理性质和用途的关系,让学生建立物质的性质决定物质用途的基本化学思想。 (2)表格分析对比。通过列表,总结金属的物理共性,同时分析常见金属及合金的特性,并结合生活实例加强理解。
2.金属的化学性质及相应用途:这是中考的常考点,也是易错点,复习时建议注重实验方案的设计,差量法、极值法的应用,金属混合物成分的探究:(1)实验现象再现化。通过现象再现复习金属的化学性质;通过归纳金属化学性质的规律性,复习反应现象、化学方程式及其应用。(2)呈现问题情境化。以学生熟悉的金属在日常生活和生产中的应用,建立金属化学性质和用途之间的必然联系。(3)坐标图呈现化。常见活泼金属与酸反应,分析:①生成等质氢的曲线。②等价金属与足量酸反应曲线。③等质不等价金属与酸反应曲线。
3.金属活动性顺序:从近几年的中考试题看,虽然这部分内容考查形式多样,但大都是以金属活动性顺序的意义及应用为依据,因此复习时建议:(1)明确金属活动性顺序的意义及应用条件,指导记忆金属活动性顺序的方法。(2)利用题目训练,熟悉金属活动性顺序的应用方式。金属与盐的优先反应原理。(3)利用实验探究题,熟悉如何设计实验来判断金属的活动性顺序、混合物的成分。4.金属的锈蚀和防护:(1)分析铁生锈的实验探究过程,并联系生活中的现象,强化对生锈条件的认识。(2)分析生锈的条件和生活实例,得出防锈的措施及原理。可以利用实物展示的方法加深学生的印象,开阔学生的视野。
5.金属的冶炼:这是中考的常考点,复习时建议结合实验装置和实验过程进行下列内容的分析:(1)对装置的分析:分析装置的特点、装置中各药品的作用、连接顺序等。(2)对物质变化的分析:分析各装置中产生的现象、物质的变化、发生的反应等。(3)对物质量的分析:分析各过程中物质质量的变化、对实验结果进行定性分析和定量计算等。(4)对实验操作步骤的分析:实验过程中各步骤的操作顺序、作用及后果的分析等。
【常考化学方程式集锦】
三、金属资源的利用和保护
要点 金属活动性顺序及其应用类型1 设计实验验证金属活动性顺序【典例1】(2023·陕西中考A卷)用下列各组物质进行实验,能验证Mg、Ag、Cu三种金属活动性强弱的是 ( )A.Mg、Ag、Cu、稀硫酸B.Mg、Ag、CuSO4溶液C.Ag、Cu、MgCl2溶液D.Ag、CuCl2溶液、MgSO4溶液
【方法指导】设计实验验证金属活动性的方法(1)两种金属的验证①能否与酸反应或反应剧烈程度;②将一种金属放入另一种金属的盐溶液,看能否置换。(2)三种金属的验证验证三种金属的活动性顺序常采用“中间开花”的方法。具体方法如下:①“两金夹一盐”:选用三种金属中活动性位于两端的金属,以及活动性介于两种金属之间金属的溶液作为试剂。根据两种金属单质与盐溶液反应的情况判断。②“两盐夹一金”:选用三种金属中活动性位于中间的金属,以及另外两种金属的盐溶液作为试剂。根据金属分别与另外两种盐溶液反应的情况判断。
类型2 反应后滤液、滤渣成分的判断【典例2】(2023·滨州中考)向盛有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3的混合溶液的试管中加入一定量铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。下列说法正确的是 ( )A.滤渣中一定有铁、铜、银B.滤液中一定含有Fe(NO3)2,可能含有Al(NO3)3C.滤液的质量一定比原溶液的质量大D.滤液有可能呈蓝色
【方法指导】1.优先置换原则的三种情况。情况一:两种(或多种)活泼金属与一种含不活泼金属的盐溶液反应➝最活泼的金属单质优先与该盐发生置换反应。情况二:某一活泼金属与多种含不活泼金属的盐溶液反应➝该金属单质优先置换出最不活泼的金属。情况三:某一活泼金属与含活泼、不活泼金属的多种盐溶液反应➝该金属单质只与金属活动性顺序位于它后面的金属盐溶液发生置换反应。
2.滤液溶质及滤渣成分判断的两个步骤。步骤一:按金属活动性由强到弱进行排序排在金属单质前面的金属离子不能被置换,因此溶液中一定存在这些离子;越不活泼的金属会优先被置换出来,因此滤渣中含不活泼的金属单质。
步骤二:滤渣种类的判断①加入的金属单质过量滤渣中有该金属单质以及排在它后面的所有金属的单质,滤液中则有排在它前面的金属离子及其本身的离子。②加入的金属单质不足排在它后面的金属不能被全部置换出来,越不活泼的金属越先被置换出来,滤渣就只有被置换的金属,滤液中就会包括排在金属单质前面的金属离子及加入的金属离子和没有被置换的不活泼的金属离子。
实验一 一氧化碳还原氧化铁的实验探究1.实验原理在高温条件下,用还原剂CO将铁从铁矿石中还原出来。发生反应的化学方程式为______________________________。
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
2.实验装置 注意:涉及CO的实验时要注意两个方面的问题:一要考虑其毒性(要有尾气处理),二是要考虑其可燃性(防点燃或加热时发生爆炸)。
3.实验步骤及操作目的(1)连接仪器并检查装置气密性,装入药品。(2)先通入CO,再点燃酒精喷灯给硬质玻璃管加热,目的是_______________________________________________。 (3)加热氧化铁,当固体由红色变成黑色停止加热。(4)继续通入一氧化碳,待装置冷却至室温后停止通入CO,目的是________________________________________________________。
排尽装置中的空气,防止CO和空气混合受热爆炸
防止澄清石灰水倒吸、防止生成的铁在高温下重新被氧化
4.实验现象玻璃管中的红棕色固体变为__________;试管内澄清石灰水____________;导管口产生______________。 5.注意事项(1)实验装置中用到澄清石灰水,作用是__________________,从而证明一氧化碳和氧化铁发生反应。 (2)在澄清石灰水装置后加点燃的酒精灯的目的是____________________________________________。
点燃未反应的一氧化碳,
6.实验改进(1)装置创新——微型装置该装置与传统装置相比,具有的优点是_________________________________。
节约药品、操作简便(合理即可)
(2)尾气处理装置的改进①改进原因:由于澄清石灰水不能将生成的二氧化碳完全吸收,所以排出的气体是________________________ 的混合物,可能无法点燃。
一氧化碳和二氧化碳
②改进思路方案1:通过一个密闭容器(如气球)将实验尾气收集起来(如图1);也可用足量的NaOH溶液吸收二氧化碳,再将一氧化碳收集(如图2)。
方案2:将未反应的CO通到酒精喷灯处燃烧,为反应提供热量(如图3),该设计的优点是_______________________。
节约能源(合理即可)
【示范题1】(2023·贵州模拟)兴趣小组同学用如图所示的“W”形玻璃管进行微型实验。下列说法正确的是( )A.a处红色粉末变黑B.a处的反应属于置换反应C.b处的现象为紫色石蕊溶液变红D.该实验体现了CO的可燃性
【变式训练】(2023·泸州中考)工业上可用焦炭与赤铁矿冶炼铁。实验室用如图所示装置模拟冶炼铁并探究其产物。回答下列问题:
(1)酒精喷灯加热前,先打开活塞K1和K2,关闭K3,将气囊中N2鼓入。通N2的目的是______________________。 (2)通适量N2后,关闭活塞K1和K2,打开K3,点燃酒精喷灯进行实验。B装置中盛放的试剂是________________(选填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“氯化钙溶液”),用于检测气体产物之一中的_________(填分子式)。 (3)装置C的作用是______________________。
(4)当A装置药品完全变黑后,停止实验。移走酒精喷灯停止加热前的操作是________________。 (5)用简单的化学方法证明已经冶炼出铁。取少量黑色产物于试管中,滴加____________(选填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“硫酸铜溶液”),观察到____________________,说明铁已生成。
实验二 铁锈蚀条件的探究1.铁锈蚀的因素铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应生成氧化铁(铁锈的主要成分)。同时铁的纯度、环境的温度、氧气的浓度、酸碱性等也是影响铁锈蚀的因素。
3.实验现象几天后观察,①和②试管中的铁钉没有生锈,③和④试管中的铁钉生锈,④生锈比③快。4.实验分析①试管中的铁钉只与空气接触,不生锈;②试管中的铁钉只与水接触,不生锈;③和④试管中的铁钉同时与水和空气接触,生锈,且④试管中的铁钉更易生锈,因为食盐会加快锈蚀。
5.实验结论铁锈蚀是铁和空气中的氧气、水共同作用的结果。6.注意事项所用蒸馏水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水,煮沸的目的是将溶解在水中的氧气赶出,迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氧气溶入水中。
【示范题2】(2023·安徽中考)某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。【知识回顾】铁是一种化学性质较活泼的金属,常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。(1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是__________________________。 (2)铁锈的颜色是____________。
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
【实验探究】该小组利用如图装置对铁钉锈蚀的条件进行探究,一段时间后,在A和B中没有观察到明显现象,C和D中铁钉有锈蚀。
(3)B中将蒸馏水煮沸的目的是____________________________________。 (4)ABD对比,说明铁钉锈蚀需要的物质是______________;C中的铁钉比D中的锈蚀更严重,原因是______________________________。
除去水中溶解的氧气,防止干扰实验
C中可接触的氧气比D中的多
【拓展探究】(5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化,该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下,向锥形瓶中加入少量稀盐酸,同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化,直至反应完全。
①测量过程中要保持恒温,理由是__________________________________。 ②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势。
减少温度变化对气体压强的影响
【拓展创新】(2022·陕西中考)如图所示,将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中,并使部分铁钉露出液面。放置一段时间,出现了锈蚀。下列说法不正确的是 ( )A.甲、乙中,气体含氧气的体积分数不相等B.甲中,铁钉在植物油内的部分没有锈蚀C.乙中,铁钉在水面下的部分锈蚀最严重D.丙中,导管内上升一段水柱
考点1金属材料 金属资源的利用与保护1.(2021·黔东南中考)2021年3月20日,在成都举行的“考古中国”重大项目工作进展会上通报,三星堆遗址新发现6座三星堆文化“祭祀坑”,出土了青铜面具、青铜神树、瓷器等重要文物,其中青铜是人类最早使用的铜、锡合金。下列有关这些文物的说法不正确的是( )A.青铜耐腐蚀 B.青铜属于纯净物C.青铜属于金属材料D.瓷器属于无机非金属材料
3.(2022·六盘水中考节选)金属材料的使用,推动了人类文明的快速发展。(1)铝是现代文明不可缺少的物质基础。①铜、铁、铝在自然界中均主要以化合物的形式存在,但人类大量冶炼和使用金属铝的时间较晚,主要原因是_______(填字母)。 A.地壳中铝元素含量较低B.铝较活泼,难以寻找到合适的物质将其从矿物中还原出来,冶炼技术要求高②将未经砂纸打磨和打磨过的铝片同时放入盛有稀硫酸的同一烧杯中,发现一段时间内未经打磨的铝片表面没有明显现象,原因是____________________________________________________________________________;经打磨过的铝片表面有气泡产生,反应的化学方程式为_________________________________。
未打磨的铝片表面有一层氧
化铝薄膜,会先与稀硫酸反应,生成盐和水,反应无现象
2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑
(2)中国高铁技术令世界瞩目。如果你是未来的一名高铁设计师,请根据下表给出的信息,选择制造高铁轨道的金属材料。你选择________,理由是______________________________________________。
铁的硬度大,在地壳中含量相对较多、价格便宜
考点2金属的化学性质4.(2022·毕节中考)化学学习小组对某工业废水进行实验探究,部分过程如下:下列有关说法正确的是( )A.步骤①置换出Fe、Ag两种单质B.操作a需要漏斗、酒精灯等仪器C.实验能证明三种金属活动性强弱D.步骤④加盐酸是为了除去Cu粉
5.(2022·黔东南州中考)金属材料对于促进生产发展,改善人类生活发挥了重大作用,因此学习金属性质,根据性质合理使用金属就显得十分重要。请按要求回答下列有关金属性质的问题:(1)铝具有很好的抗腐蚀性能原因是____________________________________________________________________________________。 (2)向含有硝酸铜、硝酸银和硝酸锌的混合溶液中,加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。滤液中一定含有的溶质是______________________,滤渣中一定含有的物质是________。
铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层
致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被氧化
6.(2022·贵阳中考)金属材料的使用与生产、生活和社会发展密切相关。(1)金属冶炼。利用CO与Fe2O3的反应炼铁,反应的化学方程式为______________________________。 (2)金属材料的使用和保护。①“贵州桥梁”闻名世界。桥梁建造中使用大量钢材作支架,钢是铁的合金,钢的硬度比纯铁的________(填“大”或“小”)。 ②铁制品在潮湿的空气里容易生锈,防止铁生锈的措施有__________________。铁也易被酸腐蚀,写出铁与盐酸反应的化学方程式:__________________________,该反应的基本类型是______________。
(3)比较Zn、Fe、Cu的金属活动性。
①将一定量的硫酸铜溶液加入锌粉和铁粉的混合固体中,反应的示意图如图所示,分析可知,实验中发生反应的化学方程式为____________________________,可得结论:_____________________________。 ②在上述实验中继续添加一定量硫酸铜溶液,微粒种类和数量的变化情况为_________________________________________________________________时,可得结论:金属活动性Zn>Fe>Cu。
Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
金属活动性:Zn>Cu,Zn>Fe
铁原子数目减少,亚铁离子数目增多,铜离子数目减少,铜原子数目增多
7.(2022·遵义中考)金属材料被广泛应用于生活生产中。(1)下列物质不属于金属材料的是_______。 A.钨丝 B.不锈钢 C.青铜 D.赤铁矿(2)铜用作导线主要利用铜良好的延展性和__________性。 (3)钠钾合金在室温下为液态,其熔点为-11 ℃,钠的熔点为97.8 ℃,钾的熔点为63.5 ℃。比较钠钾合金与钠、钾熔点的差异,得出的合理结论是____________________________。
合金的熔点比组分金属低
(4)普通黄铜是由铜、锌两种金属制成的合金。欲验证黄铜中铜、锌化学性质未发生改变(不考虑其他杂质),某兴趣小组进行了以下实验。①取打磨过的20 g含锌量为32.5%的黄铜样品,加入____________________产生气泡,溶液呈无色,并测得反应后的气体质量为0.2 g和紫红色固体质量为13.5 g,由此验证黄铜中锌的化学性质未改变。 ②取黄铜样品在酒精灯上灼烧,固体表面变黑,由此验证黄铜中铜的化学性质未改变。经讨论,仅根据固体表面变黑就得出结论,证据不充分,还需补充的实验方案是______________________________________________________________________________________________________________________________________。 (资料:氧化锌为白色固体,酒精的化学式为C2H6O)
取变黑的黄铜样品,放入盛有足量稀盐酸的试管中,观察现象;若黑色物质完
全溶解,溶液变蓝色,说明黑色物质是氧化铜,即黄铜中铜的化学性质未改变
(5)我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家,其主要原理是将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来,该反应的化学方程式为____________________________。当铁与硫酸铜恰好完全反应时,反应前后溶液中未发生改变的主要微粒是________________。
Fe+CuSO4 ===FeSO4+Cu
8.(2020·贵阳中考)金属材料的应用推动了社会的发展。新型材料的研制已成为现代高新技术的重要物质基础。(1)目前常用的1元硬币为钢芯镀镍合金,具有耐腐蚀、________________________ 等优点。 (2)镁和铝可熔炼成Mg17Al12镁合金,熔炼过程只能在真空中,不能在空气中进行的原因是___________________________________________(写其中一个化学方程式)。
光泽好、耐磨、硬度大
2Mg+O2 2MgO(或4Al+3O2 2Al2O3)
(3)某废弃物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种,为确定其成分并回收金属,取样品进行如图实验。
①步骤Ⅱ的操作是__________。 ②步骤Ⅱ中产生的现象是_________________________________________________。 步骤Ⅲ中锌和稀硫酸反应的化学方程式为____________________________。 ③若溶液C中只含一种溶质,则样品的成分是_____________________________。 ④通过测氢气的质量,也可确定样品的成分,则w的值为_________________ (用m和n的代数式表示)。
有红色固体析出,溶液由蓝色变成无色,有气泡产生
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
CuO、Zn或Cu、CuO、Zn
9.(2023·贵州中考)金属材料在生产、生活中应用广泛。(1)高铁电传输系统的材料主要含铜,是利用了铜良好的__________性。 (2)高铁轨道、车厢和附属设施使用大量的铁合金和铝合金。小组同学探究合金中金属的化学性质。
【实验一】在四个分别装有质量相等和外形相同的Cu片、Fe片、Al片和Mg片的烧杯中,加入相同质量的溶质质量分数为7.3%的盐酸,如图1所示。
①证明金属活动性:Fe>Cu的实验现象是________________________________________________________________,该反应的化学方程式为 ________________________。 ②在丙、丁烧杯中,使用温度传感器,测得反应过程中温度的变化曲线如图2所示,据图分析可知,金属活动性:Mg>Al,其理由是___________________________________________。
甲烧杯中无明显现象,乙烧杯中有
气泡产生,溶液由无色变成浅绿色
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
镁完全反应的时间小于
【实验二】把一定质量的Al放入刚反应结束的乙烧杯中,观察现象,得出结论:金属活动性Al>Fe。③分析实验一和实验二,下列说法正确的是__________。 A.由实验一、二可知,金属活动性:Mg>Al>Fe>CuB.实验二,反应后所得溶液中一定有AlCl3C.实验二充分反应后,所得溶液质量一定变小D.实验一,若丁中固体有剩余,则丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等
(3)某铝合金可能含有Al、Mg、Cu中的两种或三种。现提供n g样品和足量的稀盐酸,请设计实验确定该铝合金的成分,写出依据实验获取的证据和合金可能的成分:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)目前,铁是使用量最大的金属。写出工业上用赤铁矿(主要成分是Fe2O3)和CO反应生成Fe的化学方程式:_____________________________。
取n g铝合金样品于试管中,加入足量的稀盐酸,充分反应后,若固体全部溶解,
则铝合金含有Al、Mg,若有未溶解的红色固体,则铝合金含有Al、Mg、Cu或Al、
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
【基础达标】1.(2023·苏州中考)中华文明源远流长,文物承载着文明的记忆。下列苏州博物馆馆藏文物中主要由金属材料制成的是( )
2.(2023·江西中考)大国工匠秦世俊展现数控技术所使用的0.01 mm铝箔,是由铝块加工而成,这体现了铝具有 ( )A.密度小 B.导电性 C.导热性 D.延展性3.(2023·贵阳南明区一模)对比是学习化学的重要方法。下列关于Fe2O3与Fe3O4的比较正确的是 ( )A.Fe2O3为黑色,Fe3O4为红棕色B.Fe2O3和Fe3O4都是铁的氧化物C.Fe2O3可用于炼铁,Fe3O4不可用于炼铁D.Fe2O3是磁铁矿的主要成分,Fe3O4是赤铁矿的主要成分
4.(2023·苏州中考)铁是应用最广泛的金属。下列有关说法正确的是 ( )A.炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁B.将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是纯净物C.铁制品经高温处理后,表面形成的致密氧化膜有防腐作用D.日常生活中的废旧铁制品直接填埋处理
5.(2023·贵阳云岩区模拟)被高速行驶的摩托车拖着跑,不只是电影中的情节,某赛车手曾经真实表演过这个特技,他将摩托车加速到150 km·h-1,然后缓慢移动到摩托车后方,随后被摩托车拉着一起前进,当然,为了避免脚底受伤,他的鞋子是用钛合金制成的。钛和钛合金被视为是21世纪最重要的金属材料。下列说法不正确的是( )A.合金的熔点一般比构成它的纯金属熔点低B.这种钛合金鞋底耐高温C.这种钛合金强度和耐磨性高D.合金中至少含有两种金属成分
6.(2023·贵阳息烽模拟)金属矿物储量有限,而且不能再生。下列措施不能有效保护金属资源的是( )A.回收利用废旧金属制品B.加大开采金属矿石的力度C.寻找、开发金属的代用品D.国家部门宏观控制金属产能
7.(2023·株洲中考)现有X、Y、Z三种金属,为探究其金属活动性顺序,进行了如下实验:①将X和Z分别放入稀硫酸中,X溶解并产生氢气,Z不反应;②将Y和Z分别放入硝酸银溶液中,在Z表面有银析出,而Y没有变化。则有关X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是( )A.X>Y>Z B.X>Z>YC.Y>X>ZD.Z>X>Y
8.(2023·深圳中考)“—”表示物质可以发生反应,“→”表示物质可以转换,下列说法不正确的是 ( )A.①的现象是有气泡产生B.②可用于碳的不完全燃烧C.③可用于工业炼铁D.隔绝氧气或者水可以防止④的发生
9.(2022·广东中考)对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是( )A.对比①②可探究:接触氧气是否为铁生锈的条件之一B.对比②③可探究:接触水是否为铁生锈的条件之一C.对比①④可探究:温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一D.对比③④可探究:接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
10.(2023·泸州中考)下表为某核心期刊刊文中氢气制备对比实验的数据(将锌粒压成薄锌片增大了表面积)。下列不能由实验得出的结论是 ( )
A.Zn是金属活动顺序表中氢前金属B.锌粒产生氢气的体积总是比薄锌片少C.增大硫酸的质量分数能加快产生氢气D.增大锌与酸的接触面积能加快产生氢气
11.(2023·河南中考)某金属混合物由Mg、Al、Zn、Fe四种金属中的两种组成。4 g该金属混合物与足量的盐酸充分反应,得到0.2 g氢气,则该金属混合物的组成不可能是 ( )A.Mg和Al B.Fe和AlC.Fe和MgD.Mg和Zn
12.(2023·宜宾中考)将一定量的锌粉加入盛有AgNO3溶液的烧杯中,不断搅拌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,向滤渣中加入足量稀盐酸,搅拌,滤渣部分溶解,有气泡产生,下列说法错误的是 ( )A.滤渣中有Zn和AgB.金属活动性:Zn>AgC.滤液中含Zn(NO3)2和AgNO3D.上述过程中只发生置换反应
13.(2022·济宁中考)相同质量的镁、铁、锌三种金属,分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应,生成氢气质量与反应时间关系如图,分析图像判断,下面说法正确的是( )A.金属锌反应速率最大B.金属锌的活动性最强C.金属镁生成氢气质量最多D.金属铁消耗稀硫酸质量最多
14.(2023·贵阳开阳模拟)国产大飞机C919机体由铝合金组成,这种铝合金的主要成分是铝和镁。(1)铝合金的硬度比纯铝________(填“大”或“小”)。 (2)铝的化学性质活泼,却耐腐蚀。铝耐腐蚀的原因是____________________ (用化学方程式表示)。 (3)将该铝合金打磨后进行实验。①取一支试管,将打磨后的铝合金放入试管中加入足量稀H2SO4,实验中发生反应的化学方程式为____________________________________________________________。 ②另取一支试管,将打磨后的铝合金放入试管中,加入CuSO4溶液,反应后溶液为无色,则反应后溶液的成分可能是____________________________。
4Al+3O2===2Al2O3
Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑、
2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑
硫酸镁或硫酸镁、硫酸铝
15.(2023·云南中考)“乌铜走银”是云南省石屏县始创的一种独特的铜制工艺品技艺。迄今已有300余年的历史。(1)乌铜是一种合金,其硬度比纯铜________(填“大”或“小”);乌铜经锻打、碾压可做成不同厚度的乌铜片,说明乌铜具有良好的____________。 (2)“乌铜走银”的技艺是在乌铜上雕刻各种图案,然后将熔化的银水填入图案中,冷却后打磨光滑。银长时间放置后依然光亮,原因是______________________。
①上述两种方案中较优的是____________,理由是_________________________________________; ②西汉刘安所著《淮南万毕术》中提到“曾青得铁则化为铜”,方案二中体现这一过程的化学方程式为___________________________。
不需要加热,操作方便安全,
Fe+CuSO4===Cu+FeSO4
(4)乌铜的废料经初步处理后可得到AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液。若向其中加入一定量的金属Zn,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列说法正确的是__________(填字母)。 A.滤渣中一定含有的金属是Ag、CuB.滤液中可能含有的溶质是AgNO3、Cu(NO3)2C.若向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象,则滤渣中一定含有Ag、CuD.若向滤液中加入稀盐酸,无明显现象,则滤液可能呈蓝色E.若向滤液中加入稀盐酸,产生白色沉淀,则滤液中一定含有的金属离子是Ag+、Cu2+、Zn2+
【能力提升】1.(2023·铜仁碧江区模拟)将锌粉持续加入100 g含有AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质的混合溶液中,充分反应。当加入锌粉的质量为6.5 g时,溶液质量最小;当加入锌粉的质量为13.0 g时,恰好完全反应。下列是反应中的相关量随着加入锌粉的质量变化的关系图,其中正确的是( )
2.(2023·贵阳花溪区模拟)金属材料广泛应用于生产生活中。请回答下列问题:(1)镁合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。某新能源汽车行李箱盖材料为镁合金,利用了该合金的性质是______________________。Mg4Al3是一种特殊的储氢材料,完全吸收氢气后得到MgH2和Al,该过程发生反应的化学方程式为______________________________。
Mg4Al3+4H2===4MgH2+3Al
(2)根据铁锈蚀的条件,寻找防止铁制品锈蚀的方法。实验室探究铁锈蚀条件的实验如图所示。由试管a、b、c中的现象可知,铁锈蚀的条件是________________________。根据试管a、c中现象所得到的结论,防止铁制菜刀锈蚀的方法是____________________。
与水和氧气同时接触
(3)请你设计实验探究镁、铜的金属活动性顺序
(4)现将一包由5.6 g铁、2.4 g镁、1.4 g银的混合粉末加到一定量的硝酸银溶液中制备金属银。充分反应后,所得溶液为浅绿色,测得剩余固体的质量m=___________。
Mg+CuSO4===MgSO4+Cu
3.(2023·成都中考)利用如图实验探究金属的化学性质。
(1)实验一:水的作用是______________________________________。实验中,观察到发出白光后铁丝并未燃烧,原因是________________________________________。 (2)实验二:两个反应均生成了__________(填物质名称)。比较铁和铝的金属活动性强弱,从试剂角度需考虑:①加入同样大小的铁片和铝片;②________________________________。
防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂
火柴燃烧消耗了较多的氧气,使氧气不足
【命题分析】根据2022版《化学课程标准》及2023年省统考化学试题,从命题内容及考查角度和中考题型两个维度分析如下:1.从命题内容及考查角度分析:(1)以日常生活中广泛使用的金属材料等具体事例为问题情境,考查金属材料的物理性质、化学性质和用途的相互关系。(2)以联系实际创设探究情境为突破口,考查学生对金属化学性质、金属活动性顺序的理解以及含杂质的化学方程式的计算。(3)以常见的化学反应为基础,考查学生对置换反应等基本反应类型的理解。
(4)以探究铁锈蚀为内容,考查学生对金属锈蚀的条件的理解和防止金属生锈的措施的认识。(5)以炼铁装置为依托,考查炼铁原理、现象、操作步骤、尾气处理等。(6)以废旧金属对环境的污染、回收废旧金属为突破口,考查学生对保护和节约金属资源的认识。
2.从中考题型上分析:(1)以选择题、填空题、简答题的形式考查金属物理性质、化学性质和用途、金属活动性顺序、置换反应、金属锈蚀原理、防止金属锈蚀的措施、炼铁的原理、现象、尾气处理的原因和方法等。(2)以实验探究题的形式考查铁的冶炼、金属活动性顺序、金属的化学性质等。(3)以计算题的形式分别从定性和定量角度考查含杂质的物质有关化学方程式的计算。(4)以学生自主设计实验,对一些生活中常见的合金,从定性到定量分析
【复习建议】 1.金属的物理性质及相应用途:本内容贴合生产、生活实际,复习时建议: (1)问题呈现生活化。以学生熟悉的金属在日常生活中的应用为背景设置训练题,强化金属物理性质和用途的关系,让学生建立物质的性质决定物质用途的基本化学思想。 (2)表格分析对比。通过列表,总结金属的物理共性,同时分析常见金属及合金的特性,并结合生活实例加强理解。
2.金属的化学性质及相应用途:这是中考的常考点,也是易错点,复习时建议注重实验方案的设计,差量法、极值法的应用,金属混合物成分的探究:(1)实验现象再现化。通过现象再现复习金属的化学性质;通过归纳金属化学性质的规律性,复习反应现象、化学方程式及其应用。(2)呈现问题情境化。以学生熟悉的金属在日常生活和生产中的应用,建立金属化学性质和用途之间的必然联系。(3)坐标图呈现化。常见活泼金属与酸反应,分析:①生成等质氢的曲线。②等价金属与足量酸反应曲线。③等质不等价金属与酸反应曲线。
3.金属活动性顺序:从近几年的中考试题看,虽然这部分内容考查形式多样,但大都是以金属活动性顺序的意义及应用为依据,因此复习时建议:(1)明确金属活动性顺序的意义及应用条件,指导记忆金属活动性顺序的方法。(2)利用题目训练,熟悉金属活动性顺序的应用方式。金属与盐的优先反应原理。(3)利用实验探究题,熟悉如何设计实验来判断金属的活动性顺序、混合物的成分。4.金属的锈蚀和防护:(1)分析铁生锈的实验探究过程,并联系生活中的现象,强化对生锈条件的认识。(2)分析生锈的条件和生活实例,得出防锈的措施及原理。可以利用实物展示的方法加深学生的印象,开阔学生的视野。
5.金属的冶炼:这是中考的常考点,复习时建议结合实验装置和实验过程进行下列内容的分析:(1)对装置的分析:分析装置的特点、装置中各药品的作用、连接顺序等。(2)对物质变化的分析:分析各装置中产生的现象、物质的变化、发生的反应等。(3)对物质量的分析:分析各过程中物质质量的变化、对实验结果进行定性分析和定量计算等。(4)对实验操作步骤的分析:实验过程中各步骤的操作顺序、作用及后果的分析等。
【常考化学方程式集锦】
三、金属资源的利用和保护
要点 金属活动性顺序及其应用类型1 设计实验验证金属活动性顺序【典例1】(2023·陕西中考A卷)用下列各组物质进行实验,能验证Mg、Ag、Cu三种金属活动性强弱的是 ( )A.Mg、Ag、Cu、稀硫酸B.Mg、Ag、CuSO4溶液C.Ag、Cu、MgCl2溶液D.Ag、CuCl2溶液、MgSO4溶液
【方法指导】设计实验验证金属活动性的方法(1)两种金属的验证①能否与酸反应或反应剧烈程度;②将一种金属放入另一种金属的盐溶液,看能否置换。(2)三种金属的验证验证三种金属的活动性顺序常采用“中间开花”的方法。具体方法如下:①“两金夹一盐”:选用三种金属中活动性位于两端的金属,以及活动性介于两种金属之间金属的溶液作为试剂。根据两种金属单质与盐溶液反应的情况判断。②“两盐夹一金”:选用三种金属中活动性位于中间的金属,以及另外两种金属的盐溶液作为试剂。根据金属分别与另外两种盐溶液反应的情况判断。
类型2 反应后滤液、滤渣成分的判断【典例2】(2023·滨州中考)向盛有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3的混合溶液的试管中加入一定量铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。下列说法正确的是 ( )A.滤渣中一定有铁、铜、银B.滤液中一定含有Fe(NO3)2,可能含有Al(NO3)3C.滤液的质量一定比原溶液的质量大D.滤液有可能呈蓝色
【方法指导】1.优先置换原则的三种情况。情况一:两种(或多种)活泼金属与一种含不活泼金属的盐溶液反应➝最活泼的金属单质优先与该盐发生置换反应。情况二:某一活泼金属与多种含不活泼金属的盐溶液反应➝该金属单质优先置换出最不活泼的金属。情况三:某一活泼金属与含活泼、不活泼金属的多种盐溶液反应➝该金属单质只与金属活动性顺序位于它后面的金属盐溶液发生置换反应。
2.滤液溶质及滤渣成分判断的两个步骤。步骤一:按金属活动性由强到弱进行排序排在金属单质前面的金属离子不能被置换,因此溶液中一定存在这些离子;越不活泼的金属会优先被置换出来,因此滤渣中含不活泼的金属单质。
步骤二:滤渣种类的判断①加入的金属单质过量滤渣中有该金属单质以及排在它后面的所有金属的单质,滤液中则有排在它前面的金属离子及其本身的离子。②加入的金属单质不足排在它后面的金属不能被全部置换出来,越不活泼的金属越先被置换出来,滤渣就只有被置换的金属,滤液中就会包括排在金属单质前面的金属离子及加入的金属离子和没有被置换的不活泼的金属离子。
实验一 一氧化碳还原氧化铁的实验探究1.实验原理在高温条件下,用还原剂CO将铁从铁矿石中还原出来。发生反应的化学方程式为______________________________。
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
2.实验装置 注意:涉及CO的实验时要注意两个方面的问题:一要考虑其毒性(要有尾气处理),二是要考虑其可燃性(防点燃或加热时发生爆炸)。
3.实验步骤及操作目的(1)连接仪器并检查装置气密性,装入药品。(2)先通入CO,再点燃酒精喷灯给硬质玻璃管加热,目的是_______________________________________________。 (3)加热氧化铁,当固体由红色变成黑色停止加热。(4)继续通入一氧化碳,待装置冷却至室温后停止通入CO,目的是________________________________________________________。
排尽装置中的空气,防止CO和空气混合受热爆炸
防止澄清石灰水倒吸、防止生成的铁在高温下重新被氧化
4.实验现象玻璃管中的红棕色固体变为__________;试管内澄清石灰水____________;导管口产生______________。 5.注意事项(1)实验装置中用到澄清石灰水,作用是__________________,从而证明一氧化碳和氧化铁发生反应。 (2)在澄清石灰水装置后加点燃的酒精灯的目的是____________________________________________。
点燃未反应的一氧化碳,
6.实验改进(1)装置创新——微型装置该装置与传统装置相比,具有的优点是_________________________________。
节约药品、操作简便(合理即可)
(2)尾气处理装置的改进①改进原因:由于澄清石灰水不能将生成的二氧化碳完全吸收,所以排出的气体是________________________ 的混合物,可能无法点燃。
一氧化碳和二氧化碳
②改进思路方案1:通过一个密闭容器(如气球)将实验尾气收集起来(如图1);也可用足量的NaOH溶液吸收二氧化碳,再将一氧化碳收集(如图2)。
方案2:将未反应的CO通到酒精喷灯处燃烧,为反应提供热量(如图3),该设计的优点是_______________________。
节约能源(合理即可)
【示范题1】(2023·贵州模拟)兴趣小组同学用如图所示的“W”形玻璃管进行微型实验。下列说法正确的是( )A.a处红色粉末变黑B.a处的反应属于置换反应C.b处的现象为紫色石蕊溶液变红D.该实验体现了CO的可燃性
【变式训练】(2023·泸州中考)工业上可用焦炭与赤铁矿冶炼铁。实验室用如图所示装置模拟冶炼铁并探究其产物。回答下列问题:
(1)酒精喷灯加热前,先打开活塞K1和K2,关闭K3,将气囊中N2鼓入。通N2的目的是______________________。 (2)通适量N2后,关闭活塞K1和K2,打开K3,点燃酒精喷灯进行实验。B装置中盛放的试剂是________________(选填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“氯化钙溶液”),用于检测气体产物之一中的_________(填分子式)。 (3)装置C的作用是______________________。
(4)当A装置药品完全变黑后,停止实验。移走酒精喷灯停止加热前的操作是________________。 (5)用简单的化学方法证明已经冶炼出铁。取少量黑色产物于试管中,滴加____________(选填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“硫酸铜溶液”),观察到____________________,说明铁已生成。
实验二 铁锈蚀条件的探究1.铁锈蚀的因素铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应生成氧化铁(铁锈的主要成分)。同时铁的纯度、环境的温度、氧气的浓度、酸碱性等也是影响铁锈蚀的因素。
3.实验现象几天后观察,①和②试管中的铁钉没有生锈,③和④试管中的铁钉生锈,④生锈比③快。4.实验分析①试管中的铁钉只与空气接触,不生锈;②试管中的铁钉只与水接触,不生锈;③和④试管中的铁钉同时与水和空气接触,生锈,且④试管中的铁钉更易生锈,因为食盐会加快锈蚀。
5.实验结论铁锈蚀是铁和空气中的氧气、水共同作用的结果。6.注意事项所用蒸馏水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水,煮沸的目的是将溶解在水中的氧气赶出,迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氧气溶入水中。
【示范题2】(2023·安徽中考)某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。【知识回顾】铁是一种化学性质较活泼的金属,常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。(1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是__________________________。 (2)铁锈的颜色是____________。
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
【实验探究】该小组利用如图装置对铁钉锈蚀的条件进行探究,一段时间后,在A和B中没有观察到明显现象,C和D中铁钉有锈蚀。
(3)B中将蒸馏水煮沸的目的是____________________________________。 (4)ABD对比,说明铁钉锈蚀需要的物质是______________;C中的铁钉比D中的锈蚀更严重,原因是______________________________。
除去水中溶解的氧气,防止干扰实验
C中可接触的氧气比D中的多
【拓展探究】(5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化,该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下,向锥形瓶中加入少量稀盐酸,同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化,直至反应完全。
①测量过程中要保持恒温,理由是__________________________________。 ②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势。
减少温度变化对气体压强的影响
【拓展创新】(2022·陕西中考)如图所示,将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中,并使部分铁钉露出液面。放置一段时间,出现了锈蚀。下列说法不正确的是 ( )A.甲、乙中,气体含氧气的体积分数不相等B.甲中,铁钉在植物油内的部分没有锈蚀C.乙中,铁钉在水面下的部分锈蚀最严重D.丙中,导管内上升一段水柱
考点1金属材料 金属资源的利用与保护1.(2021·黔东南中考)2021年3月20日,在成都举行的“考古中国”重大项目工作进展会上通报,三星堆遗址新发现6座三星堆文化“祭祀坑”,出土了青铜面具、青铜神树、瓷器等重要文物,其中青铜是人类最早使用的铜、锡合金。下列有关这些文物的说法不正确的是( )A.青铜耐腐蚀 B.青铜属于纯净物C.青铜属于金属材料D.瓷器属于无机非金属材料
3.(2022·六盘水中考节选)金属材料的使用,推动了人类文明的快速发展。(1)铝是现代文明不可缺少的物质基础。①铜、铁、铝在自然界中均主要以化合物的形式存在,但人类大量冶炼和使用金属铝的时间较晚,主要原因是_______(填字母)。 A.地壳中铝元素含量较低B.铝较活泼,难以寻找到合适的物质将其从矿物中还原出来,冶炼技术要求高②将未经砂纸打磨和打磨过的铝片同时放入盛有稀硫酸的同一烧杯中,发现一段时间内未经打磨的铝片表面没有明显现象,原因是____________________________________________________________________________;经打磨过的铝片表面有气泡产生,反应的化学方程式为_________________________________。
未打磨的铝片表面有一层氧
化铝薄膜,会先与稀硫酸反应,生成盐和水,反应无现象
2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑
(2)中国高铁技术令世界瞩目。如果你是未来的一名高铁设计师,请根据下表给出的信息,选择制造高铁轨道的金属材料。你选择________,理由是______________________________________________。
铁的硬度大,在地壳中含量相对较多、价格便宜
考点2金属的化学性质4.(2022·毕节中考)化学学习小组对某工业废水进行实验探究,部分过程如下:下列有关说法正确的是( )A.步骤①置换出Fe、Ag两种单质B.操作a需要漏斗、酒精灯等仪器C.实验能证明三种金属活动性强弱D.步骤④加盐酸是为了除去Cu粉
5.(2022·黔东南州中考)金属材料对于促进生产发展,改善人类生活发挥了重大作用,因此学习金属性质,根据性质合理使用金属就显得十分重要。请按要求回答下列有关金属性质的问题:(1)铝具有很好的抗腐蚀性能原因是____________________________________________________________________________________。 (2)向含有硝酸铜、硝酸银和硝酸锌的混合溶液中,加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。滤液中一定含有的溶质是______________________,滤渣中一定含有的物质是________。
铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层
致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被氧化
6.(2022·贵阳中考)金属材料的使用与生产、生活和社会发展密切相关。(1)金属冶炼。利用CO与Fe2O3的反应炼铁,反应的化学方程式为______________________________。 (2)金属材料的使用和保护。①“贵州桥梁”闻名世界。桥梁建造中使用大量钢材作支架,钢是铁的合金,钢的硬度比纯铁的________(填“大”或“小”)。 ②铁制品在潮湿的空气里容易生锈,防止铁生锈的措施有__________________。铁也易被酸腐蚀,写出铁与盐酸反应的化学方程式:__________________________,该反应的基本类型是______________。
(3)比较Zn、Fe、Cu的金属活动性。
①将一定量的硫酸铜溶液加入锌粉和铁粉的混合固体中,反应的示意图如图所示,分析可知,实验中发生反应的化学方程式为____________________________,可得结论:_____________________________。 ②在上述实验中继续添加一定量硫酸铜溶液,微粒种类和数量的变化情况为_________________________________________________________________时,可得结论:金属活动性Zn>Fe>Cu。
Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
金属活动性:Zn>Cu,Zn>Fe
铁原子数目减少,亚铁离子数目增多,铜离子数目减少,铜原子数目增多
7.(2022·遵义中考)金属材料被广泛应用于生活生产中。(1)下列物质不属于金属材料的是_______。 A.钨丝 B.不锈钢 C.青铜 D.赤铁矿(2)铜用作导线主要利用铜良好的延展性和__________性。 (3)钠钾合金在室温下为液态,其熔点为-11 ℃,钠的熔点为97.8 ℃,钾的熔点为63.5 ℃。比较钠钾合金与钠、钾熔点的差异,得出的合理结论是____________________________。
合金的熔点比组分金属低
(4)普通黄铜是由铜、锌两种金属制成的合金。欲验证黄铜中铜、锌化学性质未发生改变(不考虑其他杂质),某兴趣小组进行了以下实验。①取打磨过的20 g含锌量为32.5%的黄铜样品,加入____________________产生气泡,溶液呈无色,并测得反应后的气体质量为0.2 g和紫红色固体质量为13.5 g,由此验证黄铜中锌的化学性质未改变。 ②取黄铜样品在酒精灯上灼烧,固体表面变黑,由此验证黄铜中铜的化学性质未改变。经讨论,仅根据固体表面变黑就得出结论,证据不充分,还需补充的实验方案是______________________________________________________________________________________________________________________________________。 (资料:氧化锌为白色固体,酒精的化学式为C2H6O)
取变黑的黄铜样品,放入盛有足量稀盐酸的试管中,观察现象;若黑色物质完
全溶解,溶液变蓝色,说明黑色物质是氧化铜,即黄铜中铜的化学性质未改变
(5)我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家,其主要原理是将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来,该反应的化学方程式为____________________________。当铁与硫酸铜恰好完全反应时,反应前后溶液中未发生改变的主要微粒是________________。
Fe+CuSO4 ===FeSO4+Cu
8.(2020·贵阳中考)金属材料的应用推动了社会的发展。新型材料的研制已成为现代高新技术的重要物质基础。(1)目前常用的1元硬币为钢芯镀镍合金,具有耐腐蚀、________________________ 等优点。 (2)镁和铝可熔炼成Mg17Al12镁合金,熔炼过程只能在真空中,不能在空气中进行的原因是___________________________________________(写其中一个化学方程式)。
光泽好、耐磨、硬度大
2Mg+O2 2MgO(或4Al+3O2 2Al2O3)
(3)某废弃物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种,为确定其成分并回收金属,取样品进行如图实验。
①步骤Ⅱ的操作是__________。 ②步骤Ⅱ中产生的现象是_________________________________________________。 步骤Ⅲ中锌和稀硫酸反应的化学方程式为____________________________。 ③若溶液C中只含一种溶质,则样品的成分是_____________________________。 ④通过测氢气的质量,也可确定样品的成分,则w的值为_________________ (用m和n的代数式表示)。
有红色固体析出,溶液由蓝色变成无色,有气泡产生
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
CuO、Zn或Cu、CuO、Zn
9.(2023·贵州中考)金属材料在生产、生活中应用广泛。(1)高铁电传输系统的材料主要含铜,是利用了铜良好的__________性。 (2)高铁轨道、车厢和附属设施使用大量的铁合金和铝合金。小组同学探究合金中金属的化学性质。
【实验一】在四个分别装有质量相等和外形相同的Cu片、Fe片、Al片和Mg片的烧杯中,加入相同质量的溶质质量分数为7.3%的盐酸,如图1所示。
①证明金属活动性:Fe>Cu的实验现象是________________________________________________________________,该反应的化学方程式为 ________________________。 ②在丙、丁烧杯中,使用温度传感器,测得反应过程中温度的变化曲线如图2所示,据图分析可知,金属活动性:Mg>Al,其理由是___________________________________________。
甲烧杯中无明显现象,乙烧杯中有
气泡产生,溶液由无色变成浅绿色
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
镁完全反应的时间小于
【实验二】把一定质量的Al放入刚反应结束的乙烧杯中,观察现象,得出结论:金属活动性Al>Fe。③分析实验一和实验二,下列说法正确的是__________。 A.由实验一、二可知,金属活动性:Mg>Al>Fe>CuB.实验二,反应后所得溶液中一定有AlCl3C.实验二充分反应后,所得溶液质量一定变小D.实验一,若丁中固体有剩余,则丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等
(3)某铝合金可能含有Al、Mg、Cu中的两种或三种。现提供n g样品和足量的稀盐酸,请设计实验确定该铝合金的成分,写出依据实验获取的证据和合金可能的成分:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)目前,铁是使用量最大的金属。写出工业上用赤铁矿(主要成分是Fe2O3)和CO反应生成Fe的化学方程式:_____________________________。
取n g铝合金样品于试管中,加入足量的稀盐酸,充分反应后,若固体全部溶解,
则铝合金含有Al、Mg,若有未溶解的红色固体,则铝合金含有Al、Mg、Cu或Al、
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
【基础达标】1.(2023·苏州中考)中华文明源远流长,文物承载着文明的记忆。下列苏州博物馆馆藏文物中主要由金属材料制成的是( )
2.(2023·江西中考)大国工匠秦世俊展现数控技术所使用的0.01 mm铝箔,是由铝块加工而成,这体现了铝具有 ( )A.密度小 B.导电性 C.导热性 D.延展性3.(2023·贵阳南明区一模)对比是学习化学的重要方法。下列关于Fe2O3与Fe3O4的比较正确的是 ( )A.Fe2O3为黑色,Fe3O4为红棕色B.Fe2O3和Fe3O4都是铁的氧化物C.Fe2O3可用于炼铁,Fe3O4不可用于炼铁D.Fe2O3是磁铁矿的主要成分,Fe3O4是赤铁矿的主要成分
4.(2023·苏州中考)铁是应用最广泛的金属。下列有关说法正确的是 ( )A.炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁B.将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是纯净物C.铁制品经高温处理后,表面形成的致密氧化膜有防腐作用D.日常生活中的废旧铁制品直接填埋处理
5.(2023·贵阳云岩区模拟)被高速行驶的摩托车拖着跑,不只是电影中的情节,某赛车手曾经真实表演过这个特技,他将摩托车加速到150 km·h-1,然后缓慢移动到摩托车后方,随后被摩托车拉着一起前进,当然,为了避免脚底受伤,他的鞋子是用钛合金制成的。钛和钛合金被视为是21世纪最重要的金属材料。下列说法不正确的是( )A.合金的熔点一般比构成它的纯金属熔点低B.这种钛合金鞋底耐高温C.这种钛合金强度和耐磨性高D.合金中至少含有两种金属成分
6.(2023·贵阳息烽模拟)金属矿物储量有限,而且不能再生。下列措施不能有效保护金属资源的是( )A.回收利用废旧金属制品B.加大开采金属矿石的力度C.寻找、开发金属的代用品D.国家部门宏观控制金属产能
7.(2023·株洲中考)现有X、Y、Z三种金属,为探究其金属活动性顺序,进行了如下实验:①将X和Z分别放入稀硫酸中,X溶解并产生氢气,Z不反应;②将Y和Z分别放入硝酸银溶液中,在Z表面有银析出,而Y没有变化。则有关X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是( )A.X>Y>Z B.X>Z>YC.Y>X>ZD.Z>X>Y
8.(2023·深圳中考)“—”表示物质可以发生反应,“→”表示物质可以转换,下列说法不正确的是 ( )A.①的现象是有气泡产生B.②可用于碳的不完全燃烧C.③可用于工业炼铁D.隔绝氧气或者水可以防止④的发生
9.(2022·广东中考)对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是( )A.对比①②可探究:接触氧气是否为铁生锈的条件之一B.对比②③可探究:接触水是否为铁生锈的条件之一C.对比①④可探究:温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一D.对比③④可探究:接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
10.(2023·泸州中考)下表为某核心期刊刊文中氢气制备对比实验的数据(将锌粒压成薄锌片增大了表面积)。下列不能由实验得出的结论是 ( )
A.Zn是金属活动顺序表中氢前金属B.锌粒产生氢气的体积总是比薄锌片少C.增大硫酸的质量分数能加快产生氢气D.增大锌与酸的接触面积能加快产生氢气
11.(2023·河南中考)某金属混合物由Mg、Al、Zn、Fe四种金属中的两种组成。4 g该金属混合物与足量的盐酸充分反应,得到0.2 g氢气,则该金属混合物的组成不可能是 ( )A.Mg和Al B.Fe和AlC.Fe和MgD.Mg和Zn
12.(2023·宜宾中考)将一定量的锌粉加入盛有AgNO3溶液的烧杯中,不断搅拌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,向滤渣中加入足量稀盐酸,搅拌,滤渣部分溶解,有气泡产生,下列说法错误的是 ( )A.滤渣中有Zn和AgB.金属活动性:Zn>AgC.滤液中含Zn(NO3)2和AgNO3D.上述过程中只发生置换反应
13.(2022·济宁中考)相同质量的镁、铁、锌三种金属,分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应,生成氢气质量与反应时间关系如图,分析图像判断,下面说法正确的是( )A.金属锌反应速率最大B.金属锌的活动性最强C.金属镁生成氢气质量最多D.金属铁消耗稀硫酸质量最多
14.(2023·贵阳开阳模拟)国产大飞机C919机体由铝合金组成,这种铝合金的主要成分是铝和镁。(1)铝合金的硬度比纯铝________(填“大”或“小”)。 (2)铝的化学性质活泼,却耐腐蚀。铝耐腐蚀的原因是____________________ (用化学方程式表示)。 (3)将该铝合金打磨后进行实验。①取一支试管,将打磨后的铝合金放入试管中加入足量稀H2SO4,实验中发生反应的化学方程式为____________________________________________________________。 ②另取一支试管,将打磨后的铝合金放入试管中,加入CuSO4溶液,反应后溶液为无色,则反应后溶液的成分可能是____________________________。
4Al+3O2===2Al2O3
Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑、
2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑
硫酸镁或硫酸镁、硫酸铝
15.(2023·云南中考)“乌铜走银”是云南省石屏县始创的一种独特的铜制工艺品技艺。迄今已有300余年的历史。(1)乌铜是一种合金,其硬度比纯铜________(填“大”或“小”);乌铜经锻打、碾压可做成不同厚度的乌铜片,说明乌铜具有良好的____________。 (2)“乌铜走银”的技艺是在乌铜上雕刻各种图案,然后将熔化的银水填入图案中,冷却后打磨光滑。银长时间放置后依然光亮,原因是______________________。
①上述两种方案中较优的是____________,理由是_________________________________________; ②西汉刘安所著《淮南万毕术》中提到“曾青得铁则化为铜”,方案二中体现这一过程的化学方程式为___________________________。
不需要加热,操作方便安全,
Fe+CuSO4===Cu+FeSO4
(4)乌铜的废料经初步处理后可得到AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液。若向其中加入一定量的金属Zn,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列说法正确的是__________(填字母)。 A.滤渣中一定含有的金属是Ag、CuB.滤液中可能含有的溶质是AgNO3、Cu(NO3)2C.若向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象,则滤渣中一定含有Ag、CuD.若向滤液中加入稀盐酸,无明显现象,则滤液可能呈蓝色E.若向滤液中加入稀盐酸,产生白色沉淀,则滤液中一定含有的金属离子是Ag+、Cu2+、Zn2+
【能力提升】1.(2023·铜仁碧江区模拟)将锌粉持续加入100 g含有AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质的混合溶液中,充分反应。当加入锌粉的质量为6.5 g时,溶液质量最小;当加入锌粉的质量为13.0 g时,恰好完全反应。下列是反应中的相关量随着加入锌粉的质量变化的关系图,其中正确的是( )
2.(2023·贵阳花溪区模拟)金属材料广泛应用于生产生活中。请回答下列问题:(1)镁合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。某新能源汽车行李箱盖材料为镁合金,利用了该合金的性质是______________________。Mg4Al3是一种特殊的储氢材料,完全吸收氢气后得到MgH2和Al,该过程发生反应的化学方程式为______________________________。
Mg4Al3+4H2===4MgH2+3Al
(2)根据铁锈蚀的条件,寻找防止铁制品锈蚀的方法。实验室探究铁锈蚀条件的实验如图所示。由试管a、b、c中的现象可知,铁锈蚀的条件是________________________。根据试管a、c中现象所得到的结论,防止铁制菜刀锈蚀的方法是____________________。
与水和氧气同时接触
(3)请你设计实验探究镁、铜的金属活动性顺序
(4)现将一包由5.6 g铁、2.4 g镁、1.4 g银的混合粉末加到一定量的硝酸银溶液中制备金属银。充分反应后,所得溶液为浅绿色,测得剩余固体的质量m=___________。
Mg+CuSO4===MgSO4+Cu
3.(2023·成都中考)利用如图实验探究金属的化学性质。
(1)实验一:水的作用是______________________________________。实验中,观察到发出白光后铁丝并未燃烧,原因是________________________________________。 (2)实验二:两个反应均生成了__________(填物质名称)。比较铁和铝的金属活动性强弱,从试剂角度需考虑:①加入同样大小的铁片和铝片;②________________________________。
防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂
火柴燃烧消耗了较多的氧气,使氧气不足
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