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最新中考化学一轮复习举一反三系列 专题07 金属及金属材料的利用（题型精讲）
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这是一份最新中考化学一轮复习举一反三系列 专题07 金属及金属材料的利用（题型精讲），文件包含专题07金属及金属材料的利用题型精讲-2022-2023学年中考化学一轮复习举一反三系列原卷版docx、专题07金属及金属材料的利用题型精讲-2022-2023学年中考化学一轮复习举一反三系列解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共26页， 欢迎下载使用。
策略1：明确目标，强化基础
一手抓理解，一手抓应用；一边捋知识点，一边将分散知识点进行分类整理，系统化。
策略2：构建体系，突破难点
通过一阶段的复习，考生对所学过的知识已经有了初步的了解，这时可以进行专题复习。
策略3：联系实际，关注热点
社会关注的热点问题很多都是中考的热点问题，如环境保护与水污染问题，包括大污气污染、臭氧空洞、酸雨、温室效应、白色污染；能源危机与开发新能源问题等。
策略4：关注实验，总结规律
随着新课程改革的深入，化学实验已成为中考化学命题的热点，除实验基本技能如仪器辨别、常见物质的检验等仍为必考的内容外，探究型实验题已成为近几年中考的热点。
专题07 金属及金属材料的利用
TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc19902" 【题型1 金属材料】 PAGEREF _Tc19902 \h 1
\l "_Tc15001" 【题型2 合金】4
\l "_Tc22687" 【题型3 金属矿物及铁的冶炼】7
\l "_Tc26490" 【题型4 物质的用途与性质的关系】10
【知识点1 金属材料】
1、金属材料：包括纯金属以及它们的合金两类。
【题型1 金属材料】
【例1】【2022北京】下列生活用品，利用金属导电性的是（ ）
A. 铁锅B. 铜导线C. 铝箔包装纸D. 金饰品
【答案】B
【解析】A、铁锅主要利用金属的导热性，不符合题意；
B、铜导线主要利用的是金属的导电性，符合题意；
C、铝箔包装纸主要利用的是金属的延展性和导热性，不符合题意；
D、金饰品主要利用的 是金属的延展性，不符合题意。
故选B。
【变式1-1】【2022山东枣庄】2022年北京冬奥会取得圆满成功。下列冬奥会用品涉及的材料中，属于金属材料的是（ ）
A．“冰墩墩”——PET纤维
B．场馆使用的太阳能电池——晶体硅
C．速滑冰刀——钛合金
D．冰壶——花岗岩
【答案】C
【解答】解：A、PET纤维是一种合成纤维，属于合成材料，故错误；
B、晶体硅是一种固态非金属单质，故错误；
C、钛合金属于金属材料，故正确；
D、花岗岩是一种天然材料，故错误。
故选：C。
【变式1-2】【2021江苏扬州】 金可制成金箔，拉成金丝，说明金具有良好的（ ）
A. 导电性B. 延展性C. 导热性D. 抗腐蚀性
【答案】B
【解析】金子被压成薄薄的金箔、被拉成几十上百倍长度的金丝，这些都表明金具有良好的延展性。故选B。
【变式1-3】【2022云南昆明】近年昆明地铁发展迅速，修建地铁所用的钢材属于（ ）
A. 天然材料 B. 金属材料 C. 合成材料 D. 复合材料
【答案】B
【解析】钢材是铁的合金，合金是由两种或两种以上的金属与金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质，金属材料包括合金和纯金属，因此合金属于金属材料，故选B。
【变式1-4】【2022云南】金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。
（1）下列实验中，铜片上的白磷燃烧，说明铜具有___________性：黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上留下刻痕，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度___________(填“大”或“小")。
【答案】（1） ①. 导热 ②. 大
【解析】（1）铜片上的白磷燃烧，说明铜具有导热性；黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上留下刻痕，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度大。
【变式1-5】【2021湖南常德】随着社会的不断发展，汽车已进入寻常百姓家，给我们日常出行带来了极大的方便。请按要求回答下列问题：
（1）如图所示的汽车各部件中，用到的金属材料有___________（只填一种，下同），用到的有机高分子材料有___________。
（2）汽车轮毂材料用铝合金而不用纯铝，其主要原因是___________；
【答案】 (1). 铝合金轮毂；塑料保险杠或橡胶轮胎 (2). 铝合金的强度和硬度比纯铝高 【解析】（1）金属材料包括金属和合金，故填：铝合金轮毂；
（2）合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，故填：铝合金的强度和硬度比纯铝高；
【知识点2 合金】
【题型2 合金】
【例3】【2022江苏扬州】合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法不正确的是（ ）
A. 人类生产和使用铁器早于青铜器B. 生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金
C. 不锈钢属于金属材料D. 合金拓宽了金属材料的应用范围
【答案】A
【解析】A、金属活动性越强，人类生产和使用的越晚，铁比铜活泼，故人类生产和使用铁器晚于青铜器，符合题意；
B、生铁和钢均是铁碳合金，是由铁、碳等元素形成的，不符合题意；
C、不锈钢是铁的合金，属于金属材料，不符合题意；
D、合金比组成它的纯金属硬度大， 耐腐性，性能更优良，拓宽了金属材料的应用范围，不符合题意。
故选A。
【变式3-1】【2022湖北襄阳】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。
【变式3-2】【2021河北】下列有关金属及合金的说法错误的是（ ）
A. 金属在常温下大多数都是固体B. 铝合金的硬度比铝的硬度小
C. 铁制品在潮湿的空气中易生锈D. 钢铁是使用最多的金属材料
【答案】B
【解析】A、金属在常温下大多数都是固体，只有汞是液体，选项A正确；
B、合金的硬度比纯金属大，因此铝合金的硬度比铝的硬度大，选项B错误；
C、铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程，潮湿的空气中既含有氧气，又含有水蒸气，满足铁生锈的条件，因此铁制品在潮湿的空气中易生锈，选项C正确；
D、目前人类每年要提取数以亿吨计的金属，其中提取量最大的是铁，钢铁是使用最多的金属材料，选项D正确。
故选B。
【变式3-3】【2021江苏连云港】2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆。该车使用了新型镁锂合金，下列说法正确的是（ ）
A. 镁锂合金属于金属材料 B. 锂属于非金属元素
C. 镁是地壳中含量最高的金属元素 D. 镁锂合金的硬度比镁的小
【答案】A
【答案】A、金属材料包括纯金属以及它们的合金，镁锂合金属于金属材料，故选项说法正确。
B、锂带“钅”字旁，属于金属元素，故选项说法错误。
C、地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，其中含量最多的金属元素是铝元素，故选项说法错误。
D、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，镁锂合金的硬度比镁的大，故选项说法错误。 故选：A。
【变式3-4】【2022湖南益阳一模】国产飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。下列有关说法错误的是（ ）
A.铝锂合金密度小 B.铝锂合金的硬度比纯铝大
C.铝锂合金抗腐蚀性强 D.铝锂合金是合成材料
【答案】D
【解析】A、铝锂合金密度小，故选项说法正确；
B、合金比组分金属硬度大，铝锂合金的硬度比纯铝大，故选项说法正确；
C、铝锂合金抗腐蚀性强，故选项说法正确；
D、铝锂合金属于金属材料，故选项说法错误。
故选D。
【变式3-5】【2022甘肃兰州一模】黄铜是铜与锌的合金。下列关于黄铜的说法正确的是（ ）
A．比纯铜耐腐蚀 B．加热不与空气反应
C．硬度小于纯铜 D．可以完全溶解在稀盐酸中
【答案】A
【解析】A、黄铜是铜与锌的合金，比纯铜耐腐蚀，故选项说法正确。
B、黄铜是铜与锌的合金，铜与锌加热均能与空气中的氧气反应，故选项说法错误。
C、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，硬度大于纯铜，故选项说法错误。
D、铜不与稀盐酸反应，不能完全溶解在稀盐酸中，故选项说法错误。
故选：A。
【知识点3 金属矿物及铁的冶炼】
（一）金属矿物
（1）、金属在自然界在的存在形式：大部分都以化合物的形式存在，少数很不活泼的金属以单质形式存在，人类使用最早的金属是金。
（2）、铝土矿（主要成分是Al2O3）；钾长石（主要成分是KAlSi3O8）；明矾石（主要成分是kAl3(SO4)2(OH)6 ）；磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）；菱铁矿（主要成分是FeCO3）；黄铁矿（主要成分是FeS2）。
（二）铁的冶炼
（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：、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。
、装置中导管末端点燃酒精灯：点燃尾气，防止污染空气。
（7）工业炼铝的原理：2Al2O34Al+3O2↑
【题型3 金属矿物及铁的冶炼】
【例3】【2022四川巴中一模】某化学实验小组利用以下装置测定某赤铁矿中氧化铁的纯度：向赤铁矿中通入纯净的一氧化碳气体，假设赤铁矿中杂质不参与反应，请回答下列问题
(1)实验开始时，先进行的操作是_____(填序号）
①通入一氧化碳 ②加热
(2)实验过程中观察到装置A中玻璃管内发生的现象 ；
(3)写出B装置发生的化学反应方程式是 ；装置C的作用是 。
(4)从环境保护的角度看线实验存在的缺陷是 。
【答案】(1).①；(2).红色物质变黑； (3).CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O、 吸收二氧化碳和水；(4).没有尾气处理（或应有尾气处理装置）；
【解析】(1)实验开始时，要先通入一氧化碳，再加热，目的是利用一氧化碳排净装置内空气，防止加热实验时发生爆炸，故先进行的操作是①。
(2)装置A中发生的反应是一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故玻璃管内发生的现象红色物质变黑。
(3)B装置发生的化学反应是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式是CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O；装置C是碱石灰，碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物，是碱性干燥剂，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钠和二氧化碳反应，故作用是吸收二氧化碳和水。
(4)由于通入了一氧化碳，有毒，故从环境保护的角度看实验存在的缺陷是没有尾气处理装置。
【变式3-1】【2022江苏苏州一模】利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（ ）
A.实验时应先点燃酒精灯后通CO
B.充分加热，a处固体由黑色变为红色
C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用NaOH溶液吸收尾气中的CO
【答案】C
【解析】A、由于CO是可燃性气体，实验时要先通CO排出管内空气，再点燃酒精灯，故错误；
B、a处氧化铁和一氧化碳在加热条件下生成铁和二氧化碳，可观察到固体有红色变为黑色，故错误；
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验二氧化碳可以用澄清石灰水，故正确；
D、一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应，不能用氢氧化钠溶液吸收CO，故错误。
故选C
【变式3-2】【2020湖南怀化】高炉炼铁的主反应为。下列有关说法正确的是（ ）
A.该反应既是氧化还原反应又是置换反应
B.CO由焦炭和焦炭燃烧所得的CO2反应产生
C.所得产物为生铁，含碳量比钢低
D.高炉尾气对环境无影响，可直接排放
【答案】B
【解析】A、反应中CO得氧变成CO2发生氧化反应，Fe2O3失氧变成Fe发生还原反应，所以这个反应是氧化还原反应；置换反应指由一种单质和一种化合物反应，生成另外一种单质和一种化合物的反应，由于反应的反应物中没有单质，该反应不属于置换反应，不符合题意；
B、焦炭燃烧放热，提高炉温，反应为：；并转化成CO，反应为：，符合题意；
C、生铁中的含碳量为2%～4.3%，钢中的含碳量为0.03%～2%，故生铁的含碳量比钢高，不符合题意；
D、高炉尾气中含有一氧化碳等有害气体，对环境有危害，不能直接排放，不符合题意。故选B。
【变式3-3】【2022重庆A】19. 钛合金、铝合金广泛应用于航空工业。
（1）下列矿石主要成分含相同金属元素的是______（填序号）。
A. 磁铁矿B. 铝土矿C. 菱铁矿
（2）钛与盐馥反应：2Ti+6HCl=2X+3H2↑，则X化学式为______。若把钛放入硝酸银溶液中______（填“有”或“没有“）单质银析出。
（3）工业制铝原理为电解熔融的Al2O3，生成铝和一种可供呼吸的气体。该反应的化学方程式为______。
【答案】（1）AC （2）TiCl3；有 （3）
【解析】（1）磁铁矿含有四氧化三铁，菱铁矿含有碳酸亚铁，都含有铁元素；铝土矿含有的是铝元素；故选AC。
（2）根据方程式：反应前Ti、H、Cl的个数是2、6、6，反应后出现了6H，则2个X中含有6Ti、6Cl，则X是TiCl3。根据钛和盐酸反应，其金属活动性钛大于氢，则活动性钛大于银，钛能置换出硝酸银中的银，有单质银析出。
（3）可供给呼吸的是氧气，则电解熔融的氧化铝产生铝、氧气，方程式是：。
【知识点4 金属矿物及铁的冶炼】
1、铁的锈蚀
（1）铁生锈的条件是：铁与O2、水接触生成铁锈（铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O），属于化学变化。钢铁的的成分和环境的温度、湿度、酸碱度等都是影响钢铁锈蚀的因素。
（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，加强垃圾分类处理；③合理开采矿物；④寻找金属的代用品
【题型4 金属资源的保护和利用】
【例4】【2022广西柳州】柳州市被称为“桥梁博物馆”，刚建成的凤凰岭大桥成为“桥梁博物馆”的新成员，大桥的桥体使用了大量的金属材料。下列对桥梁中使用的金属材料保护措施不正确的是（ ）
A．经常用浓盐酸清洗金属材料
B．在金属材料表面刷油漆
C．在金属材料表面镀保护层
D．改变金属内部结构制成防腐合金
【答案】A
【解答】解：A、经常用浓盐酸清洗金属材料，大桥的桥体使用的金属能与浓盐酸反应，金属材料易锈蚀，保护措施错误，故选项正确。
B、在金属材料表面刷油漆，能隔绝氧气和水，能防止金属材料生锈，保护措施正确，故选项错误。
C、在金属材料表面镀保护层，能隔绝氧气和水，能防止金属材料生锈，保护措施正确，故选项错误。
D、改变金属内部结构制成防腐合金，能防止金属材料生锈，保护措施正确，故选项错误。
故选：A。
【变式4-1】【2022湖北宜昌一模】线上学习，居家实验。小明用三枚洁净无锈的铁钉，设计如右图所示实验，探究铁生锈的条件。下列说法错误的是（ ）
A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气
B.只有甲试管中的铁钉有明显锈迹
C.乙丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水
D.实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果
【答案】C
【解析】A、乙试管中植物油的作用是隔绝空气，探究空气是否为铁钉生锈的条件，故A正确；
B、只有甲试管中的铁钉有明显锈迹，乙中铁钉因为缺乏氧气，丙中铁钉因为缺乏水分，都不生锈，故B正确；
C、甲丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水，故C错误；
D、通过甲乙丙三个试管中铁钉的生锈情况，可以判断出实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果，故D正确。
故选C。
【变式4-2】【2022陕西中考A】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
【答案】C
【解析】A、甲中，水面上用植物油封住，阻止了氧气溶于水，只有植物油上部分锈蚀，而乙中铁钉水上水下都锈蚀，消耗更多的氧气，所以气体含氧气的体积分数不相等，故A说法正确；
B、甲中，水面上用植物油封住，阻止了氧气溶于水，铁钉在植物油内的部分因为没有接触到氧气而没有锈蚀，故B说法正确；
C、乙中，铁钉锈蚀最严重是水面接触处，因为此处铁钉与氧气和水接触最充分，故C说法错误；
D、因为乙中铁钉锈蚀消耗了氧气，使装置内的压强减小，产生了压强差，在大气压的作用下，将丙烧杯中水部分压入导管中，故D说法正确。
故选C。
【变式4-3】【2021江苏苏州】利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如图所示，装置气密性良好）。实验1min后温度计读数上升，8min后打开止水夹，水倒吸入锥形瓶。实验数据如下表：
下列说法不合理的是（ ）
A．铁的锈蚀是放热反应
B．使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀
C．此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与
D．计算得出空气中氧气的含量约为19.7%
【答案】C
【解答】A、铁的锈蚀是放热反应正确，正确但不符合题意，故选项错误；
B、使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀正确，正确但不符合题意，故选项错误；
C、此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与错误，因为没有用控制变量法证明需要水，错误符合题意，故选项正确；
D、计算得出空气中氧气的含量＝≈19.7%，正确但不符合题意，故选项错误；
故选：C。
【变式4-4】【2022福建中考】兴趣小组用稀盐酸清洗铁夹表面的铁锈(主要成分为氧化铁)，并进行保护实验。
（1）除铁锈的反应属于_______(填基本反应类型)。
（2）铁夹在稀盐酸中浸泡较长时间，有气体产生。产生气体的化学方程式为_______。
（3）将清洗过的铁夹进行“发蓝”处理，形成致密的氧化物保护膜，其主要成分与铁在氧气中燃烧的产物相同，该氧化物的化学式为_______。
【答案】（1）复分解反应
（2）
（3）Fe3O4
【解析】（1）盐酸除铁锈是盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，化学方程式为：，该反应是两种化合物互相交换成分生成两外两种化合物，属于复分解反应，故填：复分解反应；
（2）铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式：；
（3）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故铁夹进行“发蓝”处理，形成致密的氧化物的化学式是：；
【变式4-5】【2022湖南湘西】金属在生活中随处可见，合金是用途广泛的金属材料。请回答下列问题：
（1）“一元”硬币的材质为钢芯镀镍，内芯是不锈钢（属于铁合金）合金属于 （填“纯净物”或“混合物”）
（2）制造硬币时，选择合金材料需要考虑哪些因素？（任答一点）
（3）金属矿物的储量有限且不能再生，保护金属资源的措施有哪些？任答一点）
【答案】（1）混合物；
（2）金属的硬度、金属的耐腐蚀性等；
（3）防止金属锈蚀（其它合理答案也可以）。
【解答】解：（1）合金是由多种物质组成的，属于混合物；故答案为：混合物；
（2）选择铸造硬币的材料需要考虑的因素是金属的硬度、金属的耐腐蚀性等，故答案为：金属的硬度、金属的耐腐蚀性等；
（3）保护金属资源的有效途径有：防止金属锈蚀；合理开采矿物；回收利用废旧金属；寻找金属的替代品。故答案为：防止金属锈蚀（其它合理答案也可以）。
【变式4-6】【2021辽宁本溪葫芦岛】金属资源在生产生活中应用十分广泛。请回答下列问题。
（1）“共享单车”方便市民出行，颇受人们的喜爱。
①如图所示，单车上标示出的部件中由金属材料制成的是______（填字母序号）。
②为防止钢链条生锈可采取的措施是 。
③废旧单车中金属部件回收再利用的意义是 （写一点即可）。
【答案】（1）①. ade ②. 涂油（合理即可） ③. 节约金属资源（或减少环境污染，合理即可）
【解析】（1）①a、铝合金属于金属材料；b、塑料属于合成材料；c、合成橡胶属于合成材料；d、钢属于金属材料；e、不锈钢属于金属材料，故填：ade；
②铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，为防止钢链条生锈可以隔绝氧气和水，如涂油；
③废旧单车中金属部件回收再利用的意义是节约金属资源，减少环境污染；
【变式4-7】【2020江苏苏州】钢铁的腐蚀是重要研究课题。
【知识回顾】用如图所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈，而试管C中铁钉明显锈蚀，试管D、E中铁钉严重锈蚀。
（1）由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟__________（填化学式）等物质作用的过程。
（2）试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。
【实验探究】向试管D中（含生锈铁钉）加人过量10%稀盐酸，浸泡。可观察到铁锈逐渐消失，铁钉表面有气泡产生，溶液呈黄色，一段时间后黄色变为浅绿色。
（3）写出铁锈溶于盐酸的化学方程式 。
（4）推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色，可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致。现进行如下3个实验（持续10小时，已知氢气不影响该反应）。
①设计实验I目的是________________。
②综合分析上述3个实验，试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是 。
【拓展延仲】研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料。
（5）如图表示水样温度22℃、氧含量6mL·L-1时，钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时，钢铁腐蚀速率明显增大的原因是___________________。
（6）如图表示温度22℃、pH=7时，钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧超过20mL·L-1时，钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是________________。
【答案】(1).O2、H2O；(2).除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水；
(3).；(4).探究FeCl3能否与盐酸反应生成FeCl2；酸性条件下，FeCl3与铁钉发生反应生成FeCl2；(5).钢铁与水样中的H+发生反应；(6).钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍O2、H2O与钢铁的接触
【解析】（1）干燥试管A和不含氧气的试管B中铁钉几乎没有生锈，而装有蒸馏水的试管C中铁钉明显锈蚀，所以铁的锈蚀是铁跟水和氧气有关，化学式为O2、H2O；
（2）试管B和试管C做对比，由控制变量法，试管C还有氧气，而是管B不含氧气，因此，试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水。
（3）铁锈溶于盐酸的化学方程式；
（4）根据题意，我们推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色，可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致。首先我们要看是不是FeCl3与盐酸反应生成FeCl2从而使溶液变为浅绿色，因此①设计实验I的目的是探究FeCl3能否与盐酸反应生成FeCl2。实验Ⅰ盐酸溶液中FeCl3溶液仍然呈现黄色，说明不是FeCl3与盐酸反应生成FeCl2从而使溶液变为浅绿色；实验Ⅱ在水中（中性环境）下，FeCl3与铁钉不能发生反应生成FeCl2；实验Ⅲ酸性条件下，FeCl3与铁钉发生反应生成FeCl2，因此综合分析上述3个实验，试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是酸性条件下，FeCl3与铁钉发生反应生成FeCl2。
（5）当pH<4时溶液中存在游离的H+，因此钢铁腐蚀速率明显增大的原因是钢铁与水样中的H+发生反应促进钢铁腐蚀。
（6）当溶解氧超过20mL·L-1时氧气与钢铁反应生成致密的氧化膜从而阻止钢铁腐蚀速率，因此钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍O2、H2O与钢铁的接触。
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。
金属之最
（1）铝：地壳中含量最多的金属元素；
（2）钙：人体中含量最多的金属元素；
（3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）；
（4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）；
（5）铬：硬度最高的金属；
（6）钨：熔点最高的金属；
（7）汞：熔点最低的金属。
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：合金是金属与金属或金属与非金属的混合物；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。
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。
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： = 1 \* ROMAN \* MERGEFORMAT I、熔点高、密度小； = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II、可塑性好、易于加工、机械性能好； = 3 \* ROMAN \* MERGEFORMAT 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。
实验前的体积
实验后的体积
锥形瓶内空气（含导管内空气）
烧杯内水
烧杯内剩余水
246.0mL
100.0mL
51.5mL
序号
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验内容
现象
溶液颜色始终呈黄色
产生红褐色沉淀
溶液逐渐由黄色变浅绿色
策略1：明确目标，强化基础
一手抓理解，一手抓应用；一边捋知识点，一边将分散知识点进行分类整理，系统化。
策略2：构建体系，突破难点
通过一阶段的复习，考生对所学过的知识已经有了初步的了解，这时可以进行专题复习。
策略3：联系实际，关注热点
社会关注的热点问题很多都是中考的热点问题，如环境保护与水污染问题，包括大污气污染、臭氧空洞、酸雨、温室效应、白色污染；能源危机与开发新能源问题等。
策略4：关注实验，总结规律
随着新课程改革的深入，化学实验已成为中考化学命题的热点，除实验基本技能如仪器辨别、常见物质的检验等仍为必考的内容外，探究型实验题已成为近几年中考的热点。
专题07 金属及金属材料的利用
TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc19902" 【题型1 金属材料】 PAGEREF _Tc19902 \h 1
\l "_Tc15001" 【题型2 合金】4
\l "_Tc22687" 【题型3 金属矿物及铁的冶炼】7
\l "_Tc26490" 【题型4 物质的用途与性质的关系】10
【知识点1 金属材料】
1、金属材料：包括纯金属以及它们的合金两类。
【题型1 金属材料】
【例1】【2022北京】下列生活用品，利用金属导电性的是（ ）
A. 铁锅B. 铜导线C. 铝箔包装纸D. 金饰品
【答案】B
【解析】A、铁锅主要利用金属的导热性，不符合题意；
B、铜导线主要利用的是金属的导电性，符合题意；
C、铝箔包装纸主要利用的是金属的延展性和导热性，不符合题意；
D、金饰品主要利用的 是金属的延展性，不符合题意。
故选B。
【变式1-1】【2022山东枣庄】2022年北京冬奥会取得圆满成功。下列冬奥会用品涉及的材料中，属于金属材料的是（ ）
A．“冰墩墩”——PET纤维
B．场馆使用的太阳能电池——晶体硅
C．速滑冰刀——钛合金
D．冰壶——花岗岩
【答案】C
【解答】解：A、PET纤维是一种合成纤维，属于合成材料，故错误；
B、晶体硅是一种固态非金属单质，故错误；
C、钛合金属于金属材料，故正确；
D、花岗岩是一种天然材料，故错误。
故选：C。
【变式1-2】【2021江苏扬州】 金可制成金箔，拉成金丝，说明金具有良好的（ ）
A. 导电性B. 延展性C. 导热性D. 抗腐蚀性
【答案】B
【解析】金子被压成薄薄的金箔、被拉成几十上百倍长度的金丝，这些都表明金具有良好的延展性。故选B。
【变式1-3】【2022云南昆明】近年昆明地铁发展迅速，修建地铁所用的钢材属于（ ）
A. 天然材料 B. 金属材料 C. 合成材料 D. 复合材料
【答案】B
【解析】钢材是铁的合金，合金是由两种或两种以上的金属与金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质，金属材料包括合金和纯金属，因此合金属于金属材料，故选B。
【变式1-4】【2022云南】金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。
（1）下列实验中，铜片上的白磷燃烧，说明铜具有___________性：黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上留下刻痕，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度___________(填“大”或“小")。
【答案】（1） ①. 导热 ②. 大
【解析】（1）铜片上的白磷燃烧，说明铜具有导热性；黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上留下刻痕，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度大。
【变式1-5】【2021湖南常德】随着社会的不断发展，汽车已进入寻常百姓家，给我们日常出行带来了极大的方便。请按要求回答下列问题：
（1）如图所示的汽车各部件中，用到的金属材料有___________（只填一种，下同），用到的有机高分子材料有___________。
（2）汽车轮毂材料用铝合金而不用纯铝，其主要原因是___________；
【答案】 (1). 铝合金轮毂；塑料保险杠或橡胶轮胎 (2). 铝合金的强度和硬度比纯铝高 【解析】（1）金属材料包括金属和合金，故填：铝合金轮毂；
（2）合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，故填：铝合金的强度和硬度比纯铝高；
【知识点2 合金】
【题型2 合金】
【例3】【2022江苏扬州】合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法不正确的是（ ）
A. 人类生产和使用铁器早于青铜器B. 生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金
C. 不锈钢属于金属材料D. 合金拓宽了金属材料的应用范围
【答案】A
【解析】A、金属活动性越强，人类生产和使用的越晚，铁比铜活泼，故人类生产和使用铁器晚于青铜器，符合题意；
B、生铁和钢均是铁碳合金，是由铁、碳等元素形成的，不符合题意；
C、不锈钢是铁的合金，属于金属材料，不符合题意；
D、合金比组成它的纯金属硬度大， 耐腐性，性能更优良，拓宽了金属材料的应用范围，不符合题意。
故选A。
【变式3-1】【2022湖北襄阳】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。
【变式3-2】【2021河北】下列有关金属及合金的说法错误的是（ ）
A. 金属在常温下大多数都是固体B. 铝合金的硬度比铝的硬度小
C. 铁制品在潮湿的空气中易生锈D. 钢铁是使用最多的金属材料
【答案】B
【解析】A、金属在常温下大多数都是固体，只有汞是液体，选项A正确；
B、合金的硬度比纯金属大，因此铝合金的硬度比铝的硬度大，选项B错误；
C、铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程，潮湿的空气中既含有氧气，又含有水蒸气，满足铁生锈的条件，因此铁制品在潮湿的空气中易生锈，选项C正确；
D、目前人类每年要提取数以亿吨计的金属，其中提取量最大的是铁，钢铁是使用最多的金属材料，选项D正确。
故选B。
【变式3-3】【2021江苏连云港】2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆。该车使用了新型镁锂合金，下列说法正确的是（ ）
A. 镁锂合金属于金属材料 B. 锂属于非金属元素
C. 镁是地壳中含量最高的金属元素 D. 镁锂合金的硬度比镁的小
【答案】A
【答案】A、金属材料包括纯金属以及它们的合金，镁锂合金属于金属材料，故选项说法正确。
B、锂带“钅”字旁，属于金属元素，故选项说法错误。
C、地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，其中含量最多的金属元素是铝元素，故选项说法错误。
D、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，镁锂合金的硬度比镁的大，故选项说法错误。 故选：A。
【变式3-4】【2022湖南益阳一模】国产飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。下列有关说法错误的是（ ）
A.铝锂合金密度小 B.铝锂合金的硬度比纯铝大
C.铝锂合金抗腐蚀性强 D.铝锂合金是合成材料
【答案】D
【解析】A、铝锂合金密度小，故选项说法正确；
B、合金比组分金属硬度大，铝锂合金的硬度比纯铝大，故选项说法正确；
C、铝锂合金抗腐蚀性强，故选项说法正确；
D、铝锂合金属于金属材料，故选项说法错误。
故选D。
【变式3-5】【2022甘肃兰州一模】黄铜是铜与锌的合金。下列关于黄铜的说法正确的是（ ）
A．比纯铜耐腐蚀 B．加热不与空气反应
C．硬度小于纯铜 D．可以完全溶解在稀盐酸中
【答案】A
【解析】A、黄铜是铜与锌的合金，比纯铜耐腐蚀，故选项说法正确。
B、黄铜是铜与锌的合金，铜与锌加热均能与空气中的氧气反应，故选项说法错误。
C、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，硬度大于纯铜，故选项说法错误。
D、铜不与稀盐酸反应，不能完全溶解在稀盐酸中，故选项说法错误。
故选：A。
【知识点3 金属矿物及铁的冶炼】
（一）金属矿物
（1）、金属在自然界在的存在形式：大部分都以化合物的形式存在，少数很不活泼的金属以单质形式存在，人类使用最早的金属是金。
（2）、铝土矿（主要成分是Al2O3）；钾长石（主要成分是KAlSi3O8）；明矾石（主要成分是kAl3(SO4)2(OH)6 ）；磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）；菱铁矿（主要成分是FeCO3）；黄铁矿（主要成分是FeS2）。
（二）铁的冶炼
（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：、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。
、装置中导管末端点燃酒精灯：点燃尾气，防止污染空气。
（7）工业炼铝的原理：2Al2O34Al+3O2↑
【题型3 金属矿物及铁的冶炼】
【例3】【2022四川巴中一模】某化学实验小组利用以下装置测定某赤铁矿中氧化铁的纯度：向赤铁矿中通入纯净的一氧化碳气体，假设赤铁矿中杂质不参与反应，请回答下列问题
(1)实验开始时，先进行的操作是_____(填序号）
①通入一氧化碳 ②加热
(2)实验过程中观察到装置A中玻璃管内发生的现象 ；
(3)写出B装置发生的化学反应方程式是 ；装置C的作用是 。
(4)从环境保护的角度看线实验存在的缺陷是 。
【答案】(1).①；(2).红色物质变黑； (3).CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O、 吸收二氧化碳和水；(4).没有尾气处理（或应有尾气处理装置）；
【解析】(1)实验开始时，要先通入一氧化碳，再加热，目的是利用一氧化碳排净装置内空气，防止加热实验时发生爆炸，故先进行的操作是①。
(2)装置A中发生的反应是一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故玻璃管内发生的现象红色物质变黑。
(3)B装置发生的化学反应是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式是CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O；装置C是碱石灰，碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物，是碱性干燥剂，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钠和二氧化碳反应，故作用是吸收二氧化碳和水。
(4)由于通入了一氧化碳，有毒，故从环境保护的角度看实验存在的缺陷是没有尾气处理装置。
【变式3-1】【2022江苏苏州一模】利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（ ）
A.实验时应先点燃酒精灯后通CO
B.充分加热，a处固体由黑色变为红色
C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用NaOH溶液吸收尾气中的CO
【答案】C
【解析】A、由于CO是可燃性气体，实验时要先通CO排出管内空气，再点燃酒精灯，故错误；
B、a处氧化铁和一氧化碳在加热条件下生成铁和二氧化碳，可观察到固体有红色变为黑色，故错误；
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验二氧化碳可以用澄清石灰水，故正确；
D、一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应，不能用氢氧化钠溶液吸收CO，故错误。
故选C
【变式3-2】【2020湖南怀化】高炉炼铁的主反应为。下列有关说法正确的是（ ）
A.该反应既是氧化还原反应又是置换反应
B.CO由焦炭和焦炭燃烧所得的CO2反应产生
C.所得产物为生铁，含碳量比钢低
D.高炉尾气对环境无影响，可直接排放
【答案】B
【解析】A、反应中CO得氧变成CO2发生氧化反应，Fe2O3失氧变成Fe发生还原反应，所以这个反应是氧化还原反应；置换反应指由一种单质和一种化合物反应，生成另外一种单质和一种化合物的反应，由于反应的反应物中没有单质，该反应不属于置换反应，不符合题意；
B、焦炭燃烧放热，提高炉温，反应为：；并转化成CO，反应为：，符合题意；
C、生铁中的含碳量为2%～4.3%，钢中的含碳量为0.03%～2%，故生铁的含碳量比钢高，不符合题意；
D、高炉尾气中含有一氧化碳等有害气体，对环境有危害，不能直接排放，不符合题意。故选B。
【变式3-3】【2022重庆A】19. 钛合金、铝合金广泛应用于航空工业。
（1）下列矿石主要成分含相同金属元素的是______（填序号）。
A. 磁铁矿B. 铝土矿C. 菱铁矿
（2）钛与盐馥反应：2Ti+6HCl=2X+3H2↑，则X化学式为______。若把钛放入硝酸银溶液中______（填“有”或“没有“）单质银析出。
（3）工业制铝原理为电解熔融的Al2O3，生成铝和一种可供呼吸的气体。该反应的化学方程式为______。
【答案】（1）AC （2）TiCl3；有 （3）
【解析】（1）磁铁矿含有四氧化三铁，菱铁矿含有碳酸亚铁，都含有铁元素；铝土矿含有的是铝元素；故选AC。
（2）根据方程式：反应前Ti、H、Cl的个数是2、6、6，反应后出现了6H，则2个X中含有6Ti、6Cl，则X是TiCl3。根据钛和盐酸反应，其金属活动性钛大于氢，则活动性钛大于银，钛能置换出硝酸银中的银，有单质银析出。
（3）可供给呼吸的是氧气，则电解熔融的氧化铝产生铝、氧气，方程式是：。
【知识点4 金属矿物及铁的冶炼】
1、铁的锈蚀
（1）铁生锈的条件是：铁与O2、水接触生成铁锈（铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O），属于化学变化。钢铁的的成分和环境的温度、湿度、酸碱度等都是影响钢铁锈蚀的因素。
（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，加强垃圾分类处理；③合理开采矿物；④寻找金属的代用品
【题型4 金属资源的保护和利用】
【例4】【2022广西柳州】柳州市被称为“桥梁博物馆”，刚建成的凤凰岭大桥成为“桥梁博物馆”的新成员，大桥的桥体使用了大量的金属材料。下列对桥梁中使用的金属材料保护措施不正确的是（ ）
A．经常用浓盐酸清洗金属材料
B．在金属材料表面刷油漆
C．在金属材料表面镀保护层
D．改变金属内部结构制成防腐合金
【答案】A
【解答】解：A、经常用浓盐酸清洗金属材料，大桥的桥体使用的金属能与浓盐酸反应，金属材料易锈蚀，保护措施错误，故选项正确。
B、在金属材料表面刷油漆，能隔绝氧气和水，能防止金属材料生锈，保护措施正确，故选项错误。
C、在金属材料表面镀保护层，能隔绝氧气和水，能防止金属材料生锈，保护措施正确，故选项错误。
D、改变金属内部结构制成防腐合金，能防止金属材料生锈，保护措施正确，故选项错误。
故选：A。
【变式4-1】【2022湖北宜昌一模】线上学习，居家实验。小明用三枚洁净无锈的铁钉，设计如右图所示实验，探究铁生锈的条件。下列说法错误的是（ ）
A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气
B.只有甲试管中的铁钉有明显锈迹
C.乙丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水
D.实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果
【答案】C
【解析】A、乙试管中植物油的作用是隔绝空气，探究空气是否为铁钉生锈的条件，故A正确；
B、只有甲试管中的铁钉有明显锈迹，乙中铁钉因为缺乏氧气，丙中铁钉因为缺乏水分，都不生锈，故B正确；
C、甲丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水，故C错误；
D、通过甲乙丙三个试管中铁钉的生锈情况，可以判断出实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果，故D正确。
故选C。
【变式4-2】【2022陕西中考A】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
【答案】C
【解析】A、甲中，水面上用植物油封住，阻止了氧气溶于水，只有植物油上部分锈蚀，而乙中铁钉水上水下都锈蚀，消耗更多的氧气，所以气体含氧气的体积分数不相等，故A说法正确；
B、甲中，水面上用植物油封住，阻止了氧气溶于水，铁钉在植物油内的部分因为没有接触到氧气而没有锈蚀，故B说法正确；
C、乙中，铁钉锈蚀最严重是水面接触处，因为此处铁钉与氧气和水接触最充分，故C说法错误；
D、因为乙中铁钉锈蚀消耗了氧气，使装置内的压强减小，产生了压强差，在大气压的作用下，将丙烧杯中水部分压入导管中，故D说法正确。
故选C。
【变式4-3】【2021江苏苏州】利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如图所示，装置气密性良好）。实验1min后温度计读数上升，8min后打开止水夹，水倒吸入锥形瓶。实验数据如下表：
下列说法不合理的是（ ）
A．铁的锈蚀是放热反应
B．使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀
C．此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与
D．计算得出空气中氧气的含量约为19.7%
【答案】C
【解答】A、铁的锈蚀是放热反应正确，正确但不符合题意，故选项错误；
B、使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀正确，正确但不符合题意，故选项错误；
C、此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与错误，因为没有用控制变量法证明需要水，错误符合题意，故选项正确；
D、计算得出空气中氧气的含量＝≈19.7%，正确但不符合题意，故选项错误；
故选：C。
【变式4-4】【2022福建中考】兴趣小组用稀盐酸清洗铁夹表面的铁锈(主要成分为氧化铁)，并进行保护实验。
（1）除铁锈的反应属于_______(填基本反应类型)。
（2）铁夹在稀盐酸中浸泡较长时间，有气体产生。产生气体的化学方程式为_______。
（3）将清洗过的铁夹进行“发蓝”处理，形成致密的氧化物保护膜，其主要成分与铁在氧气中燃烧的产物相同，该氧化物的化学式为_______。
【答案】（1）复分解反应
（2）
（3）Fe3O4
【解析】（1）盐酸除铁锈是盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，化学方程式为：，该反应是两种化合物互相交换成分生成两外两种化合物，属于复分解反应，故填：复分解反应；
（2）铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式：；
（3）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故铁夹进行“发蓝”处理，形成致密的氧化物的化学式是：；
【变式4-5】【2022湖南湘西】金属在生活中随处可见，合金是用途广泛的金属材料。请回答下列问题：
（1）“一元”硬币的材质为钢芯镀镍，内芯是不锈钢（属于铁合金）合金属于 （填“纯净物”或“混合物”）
（2）制造硬币时，选择合金材料需要考虑哪些因素？（任答一点）
（3）金属矿物的储量有限且不能再生，保护金属资源的措施有哪些？任答一点）
【答案】（1）混合物；
（2）金属的硬度、金属的耐腐蚀性等；
（3）防止金属锈蚀（其它合理答案也可以）。
【解答】解：（1）合金是由多种物质组成的，属于混合物；故答案为：混合物；
（2）选择铸造硬币的材料需要考虑的因素是金属的硬度、金属的耐腐蚀性等，故答案为：金属的硬度、金属的耐腐蚀性等；
（3）保护金属资源的有效途径有：防止金属锈蚀；合理开采矿物；回收利用废旧金属；寻找金属的替代品。故答案为：防止金属锈蚀（其它合理答案也可以）。
【变式4-6】【2021辽宁本溪葫芦岛】金属资源在生产生活中应用十分广泛。请回答下列问题。
（1）“共享单车”方便市民出行，颇受人们的喜爱。
①如图所示，单车上标示出的部件中由金属材料制成的是______（填字母序号）。
②为防止钢链条生锈可采取的措施是 。
③废旧单车中金属部件回收再利用的意义是 （写一点即可）。
【答案】（1）①. ade ②. 涂油（合理即可） ③. 节约金属资源（或减少环境污染，合理即可）
【解析】（1）①a、铝合金属于金属材料；b、塑料属于合成材料；c、合成橡胶属于合成材料；d、钢属于金属材料；e、不锈钢属于金属材料，故填：ade；
②铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，为防止钢链条生锈可以隔绝氧气和水，如涂油；
③废旧单车中金属部件回收再利用的意义是节约金属资源，减少环境污染；
【变式4-7】【2020江苏苏州】钢铁的腐蚀是重要研究课题。
【知识回顾】用如图所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈，而试管C中铁钉明显锈蚀，试管D、E中铁钉严重锈蚀。
（1）由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟__________（填化学式）等物质作用的过程。
（2）试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。
【实验探究】向试管D中（含生锈铁钉）加人过量10%稀盐酸，浸泡。可观察到铁锈逐渐消失，铁钉表面有气泡产生，溶液呈黄色，一段时间后黄色变为浅绿色。
（3）写出铁锈溶于盐酸的化学方程式 。
（4）推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色，可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致。现进行如下3个实验（持续10小时，已知氢气不影响该反应）。
①设计实验I目的是________________。
②综合分析上述3个实验，试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是 。
【拓展延仲】研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料。
（5）如图表示水样温度22℃、氧含量6mL·L-1时，钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时，钢铁腐蚀速率明显增大的原因是___________________。
（6）如图表示温度22℃、pH=7时，钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧超过20mL·L-1时，钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是________________。
【答案】(1).O2、H2O；(2).除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水；
(3).；(4).探究FeCl3能否与盐酸反应生成FeCl2；酸性条件下，FeCl3与铁钉发生反应生成FeCl2；(5).钢铁与水样中的H+发生反应；(6).钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍O2、H2O与钢铁的接触
【解析】（1）干燥试管A和不含氧气的试管B中铁钉几乎没有生锈，而装有蒸馏水的试管C中铁钉明显锈蚀，所以铁的锈蚀是铁跟水和氧气有关，化学式为O2、H2O；
（2）试管B和试管C做对比，由控制变量法，试管C还有氧气，而是管B不含氧气，因此，试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水。
（3）铁锈溶于盐酸的化学方程式；
（4）根据题意，我们推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色，可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致。首先我们要看是不是FeCl3与盐酸反应生成FeCl2从而使溶液变为浅绿色，因此①设计实验I的目的是探究FeCl3能否与盐酸反应生成FeCl2。实验Ⅰ盐酸溶液中FeCl3溶液仍然呈现黄色，说明不是FeCl3与盐酸反应生成FeCl2从而使溶液变为浅绿色；实验Ⅱ在水中（中性环境）下，FeCl3与铁钉不能发生反应生成FeCl2；实验Ⅲ酸性条件下，FeCl3与铁钉发生反应生成FeCl2，因此综合分析上述3个实验，试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是酸性条件下，FeCl3与铁钉发生反应生成FeCl2。
（5）当pH<4时溶液中存在游离的H+，因此钢铁腐蚀速率明显增大的原因是钢铁与水样中的H+发生反应促进钢铁腐蚀。
（6）当溶解氧超过20mL·L-1时氧气与钢铁反应生成致密的氧化膜从而阻止钢铁腐蚀速率，因此钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍O2、H2O与钢铁的接触。
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。
金属之最
（1）铝：地壳中含量最多的金属元素；
（2）钙：人体中含量最多的金属元素；
（3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）；
（4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）；
（5）铬：硬度最高的金属；
（6）钨：熔点最高的金属；
（7）汞：熔点最低的金属。
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：合金是金属与金属或金属与非金属的混合物；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。
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。
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： = 1 \* ROMAN \* MERGEFORMAT I、熔点高、密度小； = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II、可塑性好、易于加工、机械性能好； = 3 \* ROMAN \* MERGEFORMAT 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。
实验前的体积
实验后的体积
锥形瓶内空气（含导管内空气）
烧杯内水
烧杯内剩余水
246.0mL
100.0mL
51.5mL
序号
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验内容
现象
溶液颜色始终呈黄色
产生红褐色沉淀
溶液逐渐由黄色变浅绿色
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