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2024年化学中考第一轮复习
专题10 金属及金属材料的利用
复习目标
1.了解常见金属的物理特征，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系；
2.认识合金概念，知道生铁和钢等重要合金，了解合金的有点。
3.了解炼铁的原理，认识工业炼铁、炼钢的方法；
4.了解金属锈蚀的条件和防止金属锈蚀的简单方法；
命题解读
1.金属材料可分为纯金属和合金，常以选择题、填空题的形式进行考查，考查的命题点有：金属材料的性质及其用途判断、金属材料的判断等，常以文字或图文的形式出现。
2.金属的锈蚀与防护常以选择题、填空题的形式考查，考查的命题点有：金属锈蚀条件、金属的防护措施等。常以文字或图文的形式出现。
3.铁的冶炼常以选择题、实验题的形式考查，考查的命题点有：化学反应方程式、实验现象、实验步骤和实验注意事项等，常以图文的形式出现。
考点一 金属材料
1.金属材料的分类
金属材料
纯金属
合金
铁合金
钢
生铁
含碳量不同
其他合金
2.金属的物理性质
性质 用途
共性
特性 颜色 状态 具有金属光泽
能导电
能导热
有延展性
装饰品
电线、电缆
炊具
拉成细丝，压成薄片
铁、铝等大多数金属都呈银白色，但铜呈紫红色，金呈黄色
常温下，大多数金属都是固体，但汞是液体
3.金属之最
地壳中含量最多的金属元素——铝
人体中含量最多的金属元素——钙
目前世界年产量最多的金属——铁
导电、导热性最好的金属——银
硬度最高的金属——铬
熔点最高的金属——钨
熔点最低的金属——汞
①合金一定是混合物
注意事项
4.合金
定义：在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征的物质。
②合金中各成分均以单质形式存在
③合金中各成分均各自保持各自的化学性质
④合金中至少含有一种金属
5.合金的特性
合金出具有金属的一般性质外，还有以下三点特性：
①熔点比各成分低（比成分中熔点最低的还低）
②硬度比各成分大
③抗腐蚀性能更好
6.常见的合金
（1）铁的合金： （含碳量2%~4.3%）和 （含碳量0.03%~2%）
区别： 。
（2）铜合金： ：铜、锌的合金； ：铜、锡的合金，它是人类使用 的合金。
生铁
钢
黄铜
含碳量不同
青铜
最早
（3） ：被认为是21世纪的重要金属材料，优点：①熔点高、密度小；②可塑性好、易于加工、机械性能好；③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。
6.常见的合金
钛合金
铝合金
【例1】中国国家博物馆珍藏着一枚“国玺”，即“中华人民共和国中央人民政府之印”，代表着熠熠生辉的共和国符号。她由铜胎铸字，不易变形。选用这种材料作为印章胎体最大的优点是（ ）
A．硬度较大 B．熔点较高
C．不溶于水 D．形状美观
A
【练习1】下列说法正确的是（ ）
A．合金属于合成材料
B．将CO2通入紫色石蕊溶液中溶液变红，说明CO2呈酸性
C．只要温度达到可物的着火点就能燃烧
D．物质与氧气发生的反应属于氧化反应
D
【例2】钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。
(1)从公元1世纪开始，铁便成了一种最主要的金属材料。
①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是 。
②下列铁制品中，利用了金属导热性的是_____(填字母)。
a． 后周铁狮子　b． 铸铁井盖　c． 不锈钢水壶
铁的金属活动性比铜的强，容易被腐蚀
c
③下列关于铁及铁制品的说法中，正确的是_____(填字母)。
a．铁是地壳中含量最高的金属元素
b．沙漠地区的铁制品锈蚀较慢
c．不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品
(2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如下：

①石灰石(主要成分为CaCO3)在高温下可将铁矿石中SiO2的转变为炉渣(CaSiO3)，同时生成一种氧化物。该反应的化学方程式为
b
CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑
高温
②从物质组成的角度分析，炼钢炉中通入O2的目的是
。
(3)将1.0g某铁合金在纯氧中完全燃烧，得到0.11g二氧化碳。通过计算判断该铁合金属于生铁还是钢。(写出计算过程，否则不得分)。
降低生铁中C元素
的含量
（3）解：设1.0g铁合金中碳元素的质量为x。
C+O2====CO2
点燃
12 44
x 0.11g
12
44
=
x
0.11g
x=0.03g
合金中碳元素的质量分数=
0.03g
1.0g
×100%=3%
答：因生铁的含碳量在2%~4.3%，故该铁合金属于生铁。
【练习2】金属在生产和生活中应用极为广泛。
(1)生铁和钢是两种含碳量______的铁合金（填“相同”或“不同”）。
(2)下列生活用品利用金属良好导热性的是______（填序号）。
a.镀铬水龙头 b.铸铁暖气片 c.包糖果的铝箔
(3)焊接钢轨的反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝，该反应的化学方程式为 。
不同
b
2Al+Fe2O3====2Fe+Al2O3
高温
考点二 金属的冶炼
（1）金属在自然界的存在形式：大部分都以 的形式存在，少数很不活泼的金属以 形式存在，人类使用最早的金属是 。
化合物
单质
铜
1.金属矿物
（2）常见的铁矿石
矿石名称 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 黄铁矿
主要成分的化学式 Fe2O3 Fe3O4 FeCO3 FeS2
2.铁的冶炼
（1）实验原理：
Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2
高温
（2）实验装置：
（3）实验步骤
①检查装置气密性；
②加入药品并固定装置；
③通入CO并点燃酒精灯；
④排尽装置内的空气后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热；
⑤当玻璃管内的红棕色粉末变为黑色时，停止加热；
⑥等装置冷却后，停止通CO，熄灭酒精灯。
（4）实验现象
红棕色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰水变浑浊；尾气燃烧时产生蓝色火焰。
（5）有关化学方程式
硬质玻璃管中：
试管中：
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
尾气处理：
Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2
高温
2CO+O2====2CO2
点燃
3.工业冶炼生铁
（1）原料：
铁矿石、焦炭、石灰石、空气
（2）原理：
在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。
Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2
高温
燃烧提供热量，产生还原剂CO
将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
提供原料
（3）设备：高炉
【例3】认真观察实验现象是必备的化学素养，下列实验现象描述正确的是（ ）
A．硫在空气中燃烧，产生蓝紫色火焰
B．实验室用CO还原Fe2O3，黑色固体变为红色
C．向锌粒中加入稀硫酸，产生大量氢气
D．电解水实验中，正负极产生的气体在相同条件下的体积之比约为1:2
D
【练习3】人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。下列有关金属材料的说法中，正确的是（ ）
A．金属在常温下都是固体
B．工业炼铁的原理是 3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2，该反应属于置换反应
C．铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈
D．铝制品不易被锈蚀是因为铝不与氧气反应
高温
C
【例4】生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金。我国粗钢产量自1996年开始已经连续27年位居全球第一。
(1)含碳量比较：生铁______（填“大于”或“小于”）钢。
(2)炼钢的基础是炼铁。工业上炼铁是把铁矿石（如赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe3O4等）、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的CO把铁从铁矿石里还原出来。请写出在高温下CO还原FexOy的化学方程式： 。
大于
FexOy+yCO====xFe+yCO2
高温
回答下列问题。
(1)B中实验现象是 ，写出其在D中发生反应的化学方程式 。
(2)Fe2O3中铁元素化合价为_____。
【练习4】已知草酸钙（CaC2O4）加热易分解：CaC2O4==CaO+CO↑+CO2↑。为验证分解产物中既有CO又有CO2，小明设计如下实验装置。

澄清石灰水变浑浊
Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2
高温
+3
【练习4】已知草酸钙（CaC2O4）加热易分解：CaC2O4==CaO+CO↑+CO2↑。为验证分解产物中既有CO又有CO2，小明设计如下实验装置。
(3)小华认为，在D装置后再增加装置B才能验证CO的存在，小明认为不加装置B就可验证，小明的理由是 。
(4)从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是 。
D中红棕色固体变黑色
缺少尾气处理装置
考点三 金属资源的保护
1.金属的锈蚀与保护
（1）铝在空气中耐腐蚀的原因：
铝在空气中与氧气反应，其表面会生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步氧化。
（2）铁生锈的条件：
铁与空气中的 和 反应生成铁锈（主要成分是Fe2O3）。铁锈疏松易吸水，若不及时除去，会加快铁制品的锈蚀速度。
氧气
水蒸气
如何防止铁生锈呢？
（3）防锈措施
①保持金属表面洁净、干燥，如菜刀用完后擦干挂起来。
②金属表面涂上一层保护膜，如刷漆、涂油、电镀等。
③还可以通过添加其他金属或非金属制成合金，如不锈钢。
2.保护金属资源的有效途径
（1）防止金属腐蚀
（2）回收利用废旧金属
（3）有计划合理地开采矿物
（4）寻找金属的代用品
金属铝比铁活泼，但是铝制品更耐腐蚀是为什么呢？
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。
铝与氧气反应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。
【例5】化学是人类进步的关键。下列叙述不正确的是（ ）
A．服用葡萄糖酸锌可以预防大脖子病
B．给铁制器具涂油漆可以防止生锈
C．液氮可以保存活体组织和生物样品
D．工业上可用CO与赤铁矿冶炼生铁
A
【详解】A、人体缺碘易得大脖子病，则应补碘，而不是锌，该选项叙述不正确；
B、铁与氧气和水共同接触时会生锈，而涂油漆能隔绝氧气和水，从而防止其生锈，该选项叙述正确；
C、氮气化学性质稳定，可作保护气，该选项叙述正确；
D、工业上用一氧化碳还原氧化铁得方法炼铁，得到的铁为生铁，该选项叙述正确。故选A。
【练习5】人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，就是以金属材料的使用为标志的。根据所学知识回答下列问题：
(1)将硬铝片和纯铝片相互刻画，纯铝片上留下划痕说明硬铝比纯铝的硬度 。
(2)生活中常用铜制导线，利用了铜具有良好的 性；
(3)“真金不怕火炼”说明金即使在高温下也不与 反应；
(4)实验室内铁架台经常因接触盐酸而被腐蚀，反应的化学方程式是
。
(5)保护金属资源的有效途径有 （答一种即可）。
大
导电
氧气/O2
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
回收利用废旧金属
（或合理有效地开采矿物或寻找金属代用品）
谢 谢，同学们再见！

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