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第八单元
金属和金属材料
考试说明
了解金属的物理特征，认识常见金属的主要化学性质，了解防止金属腐蚀的简单方法。知道一些常见金属（铝、铁等）矿物，知道可用铁矿石炼铁。知道在金属中加入其他元素可以改变金属材料的性能，知道生铁和钢等重要合金。认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。认识废弃金属对环境的影响和回收金属的重要性。6.能用金属活动性顺序对有关置换反应进行判断，并能解释日常生活中的一些化学现象。
一、知识梳理
考点1
金属材料
1.金属材料包括_____（如铁、铜、金
( http: / / www.21cnjy.com )等）和______（如不锈钢、铝合金等）。金属具有很多共同的物理性质，如常温下它们都是______体（________除外），有______光泽，铁、镁等多数金属呈____色（但铜呈___色）。具有良好的_______性、________性、_______性。
2.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途
( http: / / www.21cnjy.com )，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑______、_______、______、________以及________和________等多种因素。
3.合金是由一种金属跟其他______熔合形成的具有________特性的物质。铁合金主要包括_____和_____，它们的区别是________不同，生铁含碳量为_______，钢的含碳量为________
，钢与生铁相比具有更多的优良性能，易于加工，用途更为广泛。
4.钛和钛合金是21世纪重要的金属材料，有
( http: / / www.21cnjy.com )很多优良的性能，如________
，________
，________
，_______
，_______
等，尤其是钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。
【温馨提示】合金属于混合物，合金中各成分均以单质形式存在，例如黄铜中的铜和锌就以单质形式存在。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属大，抗腐蚀性能等也强，熔点低。
考点2
金属的化学性质
1.金属的化学性质
（1）金属与氧气的反应，例
( http: / / www.21cnjy.com )如:铝等在常温下就能与氧气反应，其化学反应方程式：_________________________；铜在加热条件下能与氧气反应，化学反应方程式：__________________________________；在点燃的条件下，铁在氧气中燃烧，化学反应方程式：________________________________；金即使在高温下也不与氧气反应。
（2）金属与酸的反应，例如:Mg和HC
( http: / / www.21cnjy.com )l：____________________________；Fe和HCl：___________________________。该反应的条件：①金属为金属活动性顺序中氢之前的活泼金属；②酸为盐酸或稀硫酸等非氧化性酸。
（3）金属与盐溶液的反应，例如：F
( http: / / www.21cnjy.com )e和CuSO4：_________________________。该反应的条件：①反应物中金属的（K、Ca、Na除外）活动性强于盐中金属；②反应物中的盐必须可溶。
2._____________________________________________________________________叫置换反应。
考点3
金属的活动性顺序
1.初中常见金属的活动性顺序
2.金属活动性顺序的应用
（1）比较不同金属的活动性强弱。在金属活动性顺序中，位置越靠前，金属的活动性越____。
（2）判断金属与酸能否反应。在金属活动性顺序中，位于氢前的金属能把盐酸、稀硫酸中的_____置换出来。
（3）判断金属跟金属的化合物溶液能否发生置换
( http: / / www.21cnjy.com )反应。在金属活动性顺序中，位于_____的金属一般能把位于_____的金属从它们的化合物的溶液中置换出来。
【温馨提示】当两种或多种金
( http: / / www.21cnjy.com )属化合物在溶液中同时存在时，最不活泼的金属先从溶液中置换出来；铁与金属化合物的溶液发生置换反应时，生成的是+2价的铁的化合物。
考点4
铁的冶炼
地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，大多数金属化学性质活泼，所以它们以______形式存在，只有少数金属化学性质很不活泼，如金、银等以______形式存在，在工业上把________叫矿石。常见的矿石，如赤铁矿主要成分为_______，磁铁矿主要成分为______，菱铁矿主要成分为________，铝土矿主要成分为___________。
1.一氧化碳还原氧化铁实验
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实验现象及发生反应的化学方程式
玻璃管内
试管内
酒精灯处
现象
固体由____色变为____色
澄清石灰水________
气体燃烧，产生___色火焰
化学方程式
（2）实验步骤与注意事项
①实验开始时，先____
( http: / / www.21cnjy.com )_，再_______。这样做的目的是_________________________________________________。
②实验结束时，要先__________，再_________，原因是______________________________________。
③装置右端导管处放置一只燃着的酒精灯的作用是_______________。
④尾气的处理：因CO有毒，不能随意排入到空气中，处理的原则是____________________________。
2.工业炼铁
（1）设备：高炉；
（2）原料：铁矿石、_________、石灰石、空气；
（3）反应原理：在高温下，用还原剂一氧化碳将铁从它的化合物中还原出来，化学方程式为_____________________。
【温馨提示】（1）焦炭的作用：一是生成
( http: / / www.21cnjy.com )还原剂一氧化碳，二是提高高炉的温度；（2）石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去；（3）高炉炼铁得到的铁是生铁，其主要成分是铁，还含有C、P、S等元素。
考点5金属资源保护
1.（1）铁生锈的条件是：铁与_____和_______直接接触（铁锈的主要成分为_________）。
（2）铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与________反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。铝在空气中与_______反应，生成一层______________覆盖在铝表面，防止铝继续同___________反应，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。
2.防止铁锈蚀的方法：①______________________，②__________________________，如涂油、刷油漆。
3.保护金属资源：①_________________________；②____________________________；③______________________；④____________________。
二、考点分析
命题点1金属材料
例题1　(2015·红塔区模拟)金属材料与人类的生产和生活息息相关。
(1)金属材料包括纯金属和它们的____
( http: / / www.21cnjy.com )____。人们大量使用的是合金而不是纯金属，这是因为合金具有更多优良性能，例如钢比纯铁硬度________(填“大”或“小”)。
(2)使用铜制作电线，是利用了铜的________。
思路点拨：金属材料包括纯金属和合金，铜具有良好的导电性、导热性、延展性等；合金比组成它的纯金属硬度大、熔点低。
归纳总结
理解金属材料的含义、知道合金比组成它的纯金属具有更多优良性能。
典型训练
1．(2013·西双版纳)日常生活中，我们用铁锅炒菜，这是因为金属具有(　　)
A．延展性
B．金属光泽
C．导电性
D．导热性
2．下列有关金属及合金的说法中正确的是(　　)
A．合金是由两种或两种以上金属熔合而成的具有金属特性的物质
B．在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金
C．“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大
D．铝、铁、铜都是银白色固体，都能导电
3．(2013·红河)青少年一定要爱护眼睛，在光线不足时，看书写字要用照明工具。如图是一种常用的照明台灯。
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(1)如图所示的物质中，用金属材料制成的是________(填序号)。
(2)铜质插头是利用了铜的________。
(3)家用电器的插座最好选用具有________性的塑料(填“热塑”或“热固”)。
命题点2　金属的化学性质
例题2　(2014·衡阳)相同质量的
( http: / / www.21cnjy.com )M、N两种金属，分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应(M、N在生成物中均为＋2价)，生成H2的质量和反应时间的关系如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
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A．金属活动性：N>M
B．生成H2的质量相等
C．相对原子质量：N>M
D．消耗盐酸的质量相等
思路点拨：由图像信息可知：水平线越高，
( http: / / www.21cnjy.com )说明生成的氢气越多，由于生成的氢气的质量不等，所以消耗的酸的质量也不相等；斜线越陡，金属的活动性越强；等质量两种金属(在生成物中均为＋2价)与足量的酸反应生成氢气的质量与其相对原子质量成反比。
题组训练
4．(2015·临沂)生铁和足量的稀盐酸充分反应后，总会有一些残渣剩余，残渣的主要成分是(　　)
A．铁
B．氯化铁
C．氯化亚铁
D．碳
5．(2015·济宁)某实验小
( http: / / www.21cnjy.com )组在探究金属的化学性质时，得到金属与酸反应制取氢气的质量关系(见下图)。请根据图像信息判断，下列说法正确的是(　　)
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A．四种金属与酸反应的速率：Al>Mg>Fe>Zn
B．四种金属的活动性顺序：Mg>Al>Zn>Fe
C．同质量的四种金属与足量酸反应得到氢气的质量：Al>Mg>Fe>Zn
D．Al、Mg、Fe、Zn四种金属与酸反应得到氢气的质量比：∶∶∶
6．(2013·曲靖)等质量的Zn、M
( http: / / www.21cnjy.com )g分别放入等质量等浓度(溶质质量分数)的稀硫酸中。若生成氢气相等，则一定没有剩余的是________，一定有剩余的是________。
命题点3　金属的活动性顺序
例题3　(2015·昆明)根据金属活动性顺序判断，下列化学方程式正确的是(　　)
A．2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑
B．Zn＋SnCl2===Sn＋ZnCl2
C．Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑
D．Cu＋ZnSO4===Zn＋CuSO4
思路点拨：铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气；锌比锡活泼，锌和氯化锡反应生成锡和氯化锌；铜不会与硫酸反应；铜不会与硫酸锌反应。
金属的活动性顺序中排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来；排在氢前面的金属能与酸反应放出氢气。
题组训练
7．(2015·扬州)下列金属活动性最强的是(　　)
A．Cu
B．Zn
C．Fe
D．Mg
8．(2015·西山区二模)为了探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序，某兴趣小组设计了下图所示的四组实验方案，你认为不可行的是(　　)
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9．(2015·重庆B卷)钛合金是生产链条钢、锚链钢等的重要原料。如果要比较钛(Ti)和铁的金属活动顺序，以下方法不能达到目的的是(　　)
A．查阅初中化学课本上的金属活动顺序表
B．利用金属钛和FeCl2溶液进行实验
C．利用金属铁和TiSO4溶液进行实验
D．利用金属钛、金属铁与稀硫酸进行实验
10．(2014·昆明)已知金属M和N能够发生如下反应：
M＋H2SO4===MSO4＋H2↑
Fe＋MCl2===M＋FeCl2　
N＋FeCl2===Fe＋NCl2
判断Fe、Cu、M、N的活动性由强到弱的顺
( http: / / www.21cnjy.com )序是：__________________；以上三个化学反应均属于________(填基本反应类型)。
命题点4　铁的冶炼
例题4　(2015·烟台)某兴趣小组在实验室中利用CO气体模拟炼铁的原理，如图所示。
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Ⅰ.为了避免装置A中玻璃管在加热时可能发生爆炸，加热前应____________________________________。
Ⅱ.装置A玻璃管中发生反应的化学反应方程式是__________________________________。
Ⅲ.装置B除了吸收CO2气体
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思路点拨：Ⅰ.一氧化碳具有可燃性，与空
( http: / / www.21cnjy.com )气混合，加热可能会发生爆炸，所以在加热前要先通一氧化碳排尽玻璃管内空气，防止一氧化碳不纯发生爆炸；Ⅱ.在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；Ⅲ.装置B内盛有氢氧化钠溶液可以除去尾气中的二氧化碳，同时一氧化碳气体排出B装置内的溶液而被收集，防止造成空气污染。
题组训练
11．(2015·重庆A卷)如下图所示的炼铁高炉中发生了许多化学反应，其中就涉及碳及其化合物的相互转化。请回答下列问题。
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(1)空气通过进风口与原料中的焦炭充分反应，其化学方程式为__________________。
(2)由(1)中产生的气体与炽热的焦炭会继续反应，其化学方程式为____________________。
(3)生成铁的主要反应为
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，该反应中发生氧化反应的物质是________(填序号)。
A．Fe2O3　　　　B．CO
C．Fe
D．CO2
(4)高炉气体的主要成分为N2、CO、
( http: / / www.21cnjy.com )CO2，如果将高炉气体通入足量的NaOH溶液中，发生反应的化学方程式为__________________________________。
12．(2014·泸州)某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应类探究炼铁的原理，装置如下图所示。
请回答下列问题：
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(1)实验进行一段时间后，A装置中玻璃管内观察到的现象是_______________________________________。
(2)B装置中氢氧化钠溶液的作用是___
( http: / / www.21cnjy.com )_______________________，反应方程式为______________________。
(3)为避免将CO排放到空气中，并回收利用CO，方框中连接的是C和D装置，导管接口的连接顺序为a→________。
命题点5　金属资源保护
例题5　(2015·平凉)兰州市中山桥南侧的
( http: / / www.21cnjy.com )“将军柱”(铸造材质主要是铁)，距今已有630年的历史，它与中山桥一起组成了“兰州铁桥”一景，近日“将军柱”商标获得国家批准。
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(1)“将军柱”已出现较多锈迹，其主
( http: / / www.21cnjy.com )要原因是铁与__________等物质共同作用的结果。生活中常用稀硫酸除去铁制品表面的铁锈，其反应的化学方程式为____________________________________。
(2)废旧金属的回收利用是保护金属资源
( http: / / www.21cnjy.com )的重要途径，请你再写一条保护和节约金属资源的有效方法或途径：
___________________________________________________________________。
思路点拨：铁生锈的条件是：铁与氧气、水蒸
( http: / / www.21cnjy.com )气充分接触(或铁在潮湿的空气中)。除铁锈的方法利用酸与金属氧化物反应，生成盐和水，常用酸有稀盐酸和稀硫酸。
题组训练
13．(2015·株洲)下列措施不能在一定程度上防止金属生锈的是(　　)
A．在金属表面涂油或刷漆
B．在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬
C．制成耐腐蚀的合金
D．用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜
14．(2015·昆明)人类在生产和生活中广泛使用金属。
(1)用铜丝做电线是利用了铜的________性。
(2)铁是化学性质比较活泼的金属，
( http: / / www.21cnjy.com )它在自然界中主要以________(填“单质”或“化合物”)的形式存在；在钢铁表面涂油、________、镀耐磨或耐腐蚀的铬及制造耐腐蚀的合金等，都能防止钢铁生锈。
15．(2014·云南)人类的生活和生产都离不开金属。
(1)下列矿石的主要成分属于氧化物的是________(填字母)。
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(2)铁是应用最广泛的金属。
①生活中用铁锅做炊具，利用了铁的________性；
②铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中________和水蒸气等发生了化学反应。为防止铁制栏杆生锈，通常采取的措施是________(写一条)。
答案
考点解读
考点1　1.纯金属　合金　固　汞　金属　银白　紫红　导电　导热　延展　2.价格　资源　是否美观　使用是否便利　废料是否易于回收　对环境的影响　3.金属或非金属　金属　钢　生铁　含碳量　2%～4.3%　0.03%～2%　4.熔点高　密度小　可塑性好　易于加工　机械性能好
考点2　1.(1)4Al＋3O2==
( http: / / www.21cnjy.com )=2Al2O3　2Cu＋O22CuO　3Fe＋2O2Fe3O4　(2)Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑　Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑　(3)Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4　2.一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应
考点3　2.(1)强　(2)氢　(3)前面　后面
考点4　化合物　单质　能提炼金属的矿物　Fe2O3　Fe3O4　FeCO3　Al2O3　1.(1)红棕　黑　变浑浊　蓝　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O　2CO＋O22CO2　(2)①通一氧化碳　加热　排尽装置内的空气，防止形成一氧化碳与空气的混合气体，在加热时爆炸　②停止加热　停止通CO　防止生成的铁又被氧化　③尾气处理　④将CO燃烧转化为无毒的CO2或收集备用　2.(2)焦炭　(3)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
考点5　1.(1)水　氧气　Fe2O3
( http: / / www.21cnjy.com )　(2)氧气、水　氧气　致密的氧化铝薄膜　氧气　2.保持铁制品的洁净和干燥　铁制品表面制成保护膜　3.防止金属腐蚀　金属回收利用　有计划、合理地开采矿物，严禁乱采滥挖　寻找金属的代用品
各个击破
例1　(1)合金　大　(2)导电性　题组训练　1.D　2.B　3.(1)①②④　(2)导电性　(3)热固
例2　C　题组训练　4.D　5.C　6.硫酸　镁
例3　B　题组训练　7.D　8.C　9.A　10.N＞Fe＞M>Cu　置换反应
例4　先通一氧化碳排出玻璃管内的空气　3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2　可收集纯净的一氧化碳，防止一氧化碳逸出污染空气
题组训练　11.(1)C＋O2CO2　(2)C＋CO22CO　(3)B　(4)2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O　12.(1)红色粉末变为黑色　(2)吸收产生的CO2气体　2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O　(3)d
例5　(1)氧气和水蒸气　F
( http: / / www.21cnjy.com )e2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O　(2)充分回收利用废旧金属、防止金属腐蚀、合理开发金属资源、寻找金属的代用品等
题组训练　13.D　14.(1)导电　(2)化合物　刷漆　15.(1)AC　(2)①导热　②氧气　涂漆
实验突破
例6　(1)A　氧气和水蒸气　(2)将A装置中的氧气换作氮气或二氧化碳　(3)a　(4)b　(5)c　(6)刷油漆(其他合理答案均可)
题组训练　(7)将A装置放置在温度不同的环境中　(8)C

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