第八單元《\o"第8章金屬和金屬材料"金屬和金屬材料》考點專項復習（原卷版）知識導航考點回顧考點1：金屬材料一、常見的金屬1、常見金屬的特性及其應用主要有：（1）金是金黃色，具有金屬光澤，且性質穩定；常用作裝飾品等；（2）鋁是銀白色，具有金屬光澤，且密度小，導電性、導熱性、延展性和抗腐蝕性都很好；常用來制造飛機等航天器，被用作輸電線，炊具等，還被制作成鋁箔用于包裝香煙（過去用錫箔紙，現在鋁箔的興起，價格較錫箔便宜，大部分包裝已經是鋁箔紙了）、糖果、飲料、巧克力和藥片等；還常被用作“銀粉漆”（即鋁粉）；（3）銅呈紫紅色，由于其導電性能較好，常被用作電線；古代入還充分利用銅的金屬光澤，將銅打磨成銅鏡；（4）純銀是一種美麗的銀白色的金屬，光澤柔和明亮，它具有很好的延展性，其導電性和傳熱性在所有的金屬中都是最高的；常用來制作裝飾品、靈敏度極高的物理儀器元件（如導體、開關接觸器和熔斷器等），還有保溫瓶的瓶膽內壁表面上真空鍍銀膜來反射紅外熱輻射線等；（5）金屬鎢的熔點高，用來制燈泡內的燈絲；（6）金屬錫的熔點比較低，用來焊接金屬；（7）保險絲由電阻率比較大而熔點較低的鉛銻合金制成的；（8）體溫計中的液體金屬就是金屬汞；（9）鐵制品（如水龍頭、門把手等）常鍍有硬度最高的金屬鉻；（10）鈦是銀白色金屬，質輕和機械性能良好，耐腐蝕性特強，廣泛應用于化學工業、石油工業、近代航空、宇航、以及水艇制造中，被稱為“空中金屬”、“海洋金屬”、“陸地金屬”；醫學上利用它的親生物性和人骨的密度相近，用鈦板、鈦螺絲釘制作人工關節、人工骨，很容易和人體肌肉長在一起；所以又被稱為“親生物金屬”，由于鈦在未來科技發展中的前景廣闊，又有“未來金屬”之稱！2、金屬之最：（1）鋁：地殼中含量最多的金屬元素（2）鈣：人體中含量最多的金屬元素（3）鐵：目前世界年產量最多的金屬（鐵>鋁>銅）（4）銀：導電、導熱性最好的金屬（銀>銅>金>鋁）（5）鉻：硬度最高的金屬（6）鎢：熔點最高的金屬（7）汞：熔點最低的金屬（8）鋨：密度最大的金屬（9）鋰：密度最小的金屬3、常見的金屬和非金屬的區分

常見的金屬和非金屬的區分方法是可以根據它們的名稱中是否含有“钅”字旁來進行區分，常見的金屬（如鋁Al、鎂Mg、鐵Fe、鋅Zn、鈣Ca、銅Cu、汞Hg等）的名稱中一般含有“钅”字旁，除汞（Hg）外；而常見的非金屬（如氫氣H2、氧氣O2、氮氣N2、金剛石C、石墨C、硅Si、碘I2等）的名稱中一般含有“石”、“氵”字旁或“氣”字頭（含有“石”字旁的是固態非金屬；含有“氵”字旁的是液態非金屬；含有“氣”字頭的是氣態非金屬），特別是，某些不熟悉的物質，可以通過偏旁部首來進行粗略的判斷，屬于金屬或非金屬！二、金屬的物理性質及用途1、金屬物理性質：(1)常溫下為固體（特殊：汞為液體），有金屬光澤，密度較大，熔點較高。(2)大多數金屬呈銀白色，特殊：銅紫紅色，金金黃色，鐵粉黑色(鐵片為銀白色)。(3)大多數金屬具有優良的導電性、導熱性，有延展性(延：拉成絲；展：壓成片)。2、金屬的用途：（性質和用途要對應）物質的性質在很大程度上決定了物質的用途，另外還需要考慮價格、資源、是否美觀、使用是否便利以及是否容易回收和對環境的影響等多種因素。（1）性質決定用途：銅、鋁具有導電性→電線；鎢熔點高→燈絲；鉻硬度大→做鍍層金屬；鐵硬度大→菜刀、鐮刀、錘子等；（2）生活中應用的金屬：干電池外皮→鋅/錳；“銀粉”→鋁；水銀溫度計→汞；“錫箔”紙→鋁或錫；保溫瓶內膽→銀；三、合金與合金的性質1、概念：在金屬中加熱融合某些金屬或非金屬，制得具有金屬特征的合金。①合金是混合物②形成合金的過程是物理變化③合金各成分的化學性質不變2、合金的優點：合金和組成其的純金屬相比較，硬度一般更大，熔點一般更低，抗腐蝕性更好。合金鐵的合金銅合金焊錫鈦和鈦合金形狀記憶合金生鐵鋼黃銅青銅成分含碳量2%～4.3%含碳量0.03%～2%銅鋅銅錫鉛錫合金鈦鎳合金備注鐵的合金主要含Fe、C，區別主要是含碳量不同紫銅是純銅熔點低焊接金屬與人體有很好的相容性，可用于制造人造骨具有形狀記憶效應用于制成人造衛星天線注意：①“百煉成鋼”的原理是降低含碳量，通入純氧的目的是使生鐵中的碳充分反應。C+O2CO2知識點2：\o"8.2金屬的化學性質"金屬的化學性質一、金屬的化學性質1、大多數金屬可與氧氣的反應金屬在空氣中在氧氣中鎂常溫下逐漸變暗，表面形成氧化膜。點燃，劇烈燃燒，發出耀眼的白光，生成白色的固體。點燃，劇烈燃燒，發出耀眼的白光，生成白色的固體2Mg+O2點燃2MgO鋁常溫下表面變暗，生成一種致密的氧化膜點燃，劇烈燃燒，發出耀眼的白光，生成白色的固體4Al+3O2點燃2Al2O3鐵持續加熱變紅點燃，劇烈燃燒，火星四射，生成黑色的固體3Fe+2O2點燃Fe3O4銅加熱，生成黑色物質；在潮濕的空氣中，生成銅綠而被腐蝕紫紅色的銅絲加熱后變黑2Cu+O2加熱2CuO銀、金即使在高溫時也不與氧氣發生反應2、金屬+酸→鹽+H2↑（置換反應）反應條件：金屬活動性排在H前注意：實驗前用砂紙打磨金屬，除去鎂、鐵等金屬表面的氧化膜，便于金屬與酸接觸反應。稀鹽酸/稀硫酸鎂鋅鐵現象固體逐漸溶解，產生大量氣泡固體逐漸溶解，產生較多氣泡固體逐漸溶解，無色溶液變為淺綠色，產生少量氣泡方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑根據金屬與酸混合時是否有氫氣產生將金屬分為兩類：活潑金屬和不活潑金屬：通過金屬與酸能否反應或與酸反應的劇烈程度判斷金屬的活動性。鎂>鋅>鐵>銅（不反應）鐵與稀鹽酸和稀硫酸反應生成的鐵的化合物中，鐵化合價為＋2價。有Fe2＋的溶液為淺綠色3、金屬與金屬化合物的反應金屬＋鹽→新鹽＋新金屬(置換反應)反應條件：參加反應的金屬活動性必須強于鹽中金屬的活動性(K、Ca、Na除外)，且鹽必須可溶現象的描述重點：金屬表面生成固體的顏色，溶液顏色的變化。實驗鐵釘+硫酸銅溶液鋁絲+硫酸銅溶液銅絲+硝酸銀溶液現象鐵表面有紅色固體產生，溶液由藍色逐漸變為淺綠色。鋁表面有紅色固體產生，溶液由藍色逐漸變為無色。銅表面有銀白色固體產生，溶液由無色逐漸變為藍色。化學方程式Fe+CuSO4=Cu+FeSO42Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2活動性比較鐵>銅鋁＞銅銅＞銀＊通過金屬與金屬化合物溶液是否反應判斷金屬的活動性。總結：比較金屬活動性的方法：二、金屬活動性順序及其應用1、常見金屬在溶液中的活動性順序：(巧記：嫁給那美女；身體細纖輕；總共一百斤)鉀鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛(氫)銅汞銀鉑金KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu（1）表明了金屬活動性強弱順序（前強后弱），即在金屬活動性順序中，金屬的位置越靠前，它在水溶液中就越容易失去電子變成離子，其活動性就越強；金屬的位置越靠后，其陽離子在水溶液中就比較容易獲得電子變成原子，其活動性就越弱；

需要注意的是：金屬的活動性就越強參加反應時，現象就越明顯、越劇烈。

（2）可用來判斷金屬與酸能否發生置換反應（氫前置換氫），只有排在氫前面的金屬，才能置換出酸中的氫，而排在氫后面的金屬不能置換出酸中的氫。

需要注意的是：①金屬必須是排在金屬活動性順序中氫（H）前面的金屬；②酸應是鹽酸、稀硫酸（即不具有強氧化性的酸），不包括濃硫酸和硝酸；③單質鐵與酸發生置換反應時生成亞鐵鹽；④K、Ca、Na除與酸反應外，還能與水在常溫下發生置換反應（如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑），其余金屬則不能。

（3）可用來判斷金屬與金屬化合物溶液（即鹽溶液）能否發生置換反應（前置后，鹽可溶，K、Ca、Na不能夠），排在金屬活動性順序中前面的金屬一般能把排在后面的金屬從其鹽溶液里置換出來。

需要注意的是：①在金屬活動性順序中只要排在前面的金屬就能把排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，而與H的位置無關，但K、Ca、Na等金屬例外，由于它們過于活潑，不與溶液中的鹽發生置換反應，而是先與溶液中的水發生置換反應；如把鈉放入硫酸銅溶液中雖然反應[2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4]，最終沒有單質銅生成；②鐵與鹽溶液發生置換反應時，生成二價亞鐵鹽；③用同種金屬置換不同的鹽溶液，鹽中金屬排在金屬活動性順序中較后的金屬首先被置換出來，用不同的金屬置換同種鹽溶液，鹽中金屬先被排在金屬活動性順序中較前的金屬置換出來；若有一種金屬和多種混合鹽溶液反應，最先反應的是最不活潑的那個金屬的鹽溶液，例如，鋅粒與氯化亞鐵和硫酸銅和硝酸汞的混合溶液反應，最先反應的是硝酸汞，當硝酸汞被消耗完時，硫酸銅才與鋅粒反應，同理，硫酸銅反應完后，鋅才會和氯化亞鐵反應；當多種金屬與一種鹽溶液反應時，最活潑的金屬先反應，例如，把打磨光亮的鎂帶、鋁絲、銅絲一起放入硝酸銀溶液中，鎂被消耗完后，鋁才和硝酸銀反應，鋁反應完后，銅跟硝酸銀反應。

（4）利用金屬與酸或鹽溶液之間的置換反應是否發生，通過具體的實驗及其現象的分析，反過來可以反推金屬的活動性順序，具體的推斷方法是這樣的：

①利用金屬與酸能否發生置換反應，來反推金屬的活動性順序，例如，把鐵和銅分別放在稀鹽酸中時，鐵的表面上有氣泡冒出，這說明鐵位居金屬活動性順序中氫的前面；而銅的表面無明顯的現象，這說明銅位居金屬活動性順序中氫的后面；由此可推得鐵活潑性比銅的要強；

②利用金屬與鹽溶液能否發生置換反應，來反推金屬的活動性順序。例如，把鐵釘放在硫酸銅溶液中，過一會兒，發現鐵釘表面上出現了一層紅色物質（即銅）；由此可推得鐵活潑性比銅的要強。三、金屬材料和金屬元素及其應用1、金屬元素：具有金屬通性的元素。最外層電子數小于4，所以其原子容易失去電子而本身常以陽離子形態存在于化合物中。它們的氧化物和氫氧化物一般呈堿性。2、金屬元素的存在是這樣的：地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中，除少數很不活潑的金屬（如金、銀等）以單質形式存在外，其余的都以化合物的形式存在，自然界中以單質形式存在的金、銀。

3、常見金屬礦物主要指以下三種：

（1）鐵礦石有赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）、磁鐵礦（主要成分是Fe3O4）、菱鐵礦（主要成分是FeCO3）和黃鐵礦（主要成分是FeS2）等；（2）銅礦石有孔雀石[主要成分是Cu2（OH）2CO3]、赤銅礦（主要成分是Cu2O）、黃銅礦（主要成分是CuFeS2）和輝銅礦（主要成分是Cu2S）等；（3）鋁礦石有鋁土礦（主要成分是Al2O3）、明礬（KAlSO4?12H2O）或水鋁石（主要成分是Al2O3?H2O）等；四、置換反應和化學反應中有關含雜質的計算1、置換反應：（1）置換定義：由一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質與另一種化合物的反應A+BC→AC+B（2）置換反應類型：①金屬+酸→金屬化合物+H2②金屬+金屬化合物→另一金屬+另一金屬化合物③C+金屬氧化物→金屬單質+CO2④H2+金屬氧化物→金屬單質+H2O（注意：CO+金屬氧化物→金屬單質+CO2該反應不屬于基本反應）化合反應：多變一 CO2+H2O=H2CO3（3）化學反應基本類型分解反應：一變多 H2CO3=CO2↑+H2O置換反應：單化生化單 C+2CuO2Cu+CO2↑2、含雜質物質的化學反應的有關計算：

（1）含雜質物質的化學反應的有關計算是指在實際生產中，所用的原料或產物一般都含有雜質，在利用化學方程式進行計算用料和產量時，由于化學方程式表示的是純凈物質之間的質量關系，而不表示不純物質之間的質量關系；故計算時一定考慮到雜質的問題（即不純物質和純物質之間的相互轉化問題）；

（2）不純物質的質量與純物質的質量的相互轉化方法及純度的計算公式是：知識點3：\o"8.3金屬資源的利用和保護"金屬資源的利用和保護一、一氧化碳還原氧化鐵

1、化學反應方程式是Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2。

2、實驗裝置如圖所示：．

3、實驗步驟是：（1）反應前，先通一段時間一氧化碳，然后再加熱（目的是為了盡可能的排凈玻璃管內的空氣，防止一氧化碳與其中的空氣混合后，被點燃發生爆炸）；（2）反應后，先撤走并熄滅酒精燈，等固體冷卻后再停止通一氧化碳（目的是防止石灰水倒吸到玻璃管內，使其炸裂；也為了使固體冷卻，防止剛還原出來的鐵再次被氧化）。

4、實驗現象是紅棕色的粉末逐漸變為黑色粉末，澄清石灰水逐漸變渾濁（如果點燃尾氣，能夠燃燒并發出藍色火焰）．

5、尾氣處理：由于一氧化碳有毒，如果直接排放到空氣中，會造成污染；所以在有關一氧化碳的實驗時，都需要注意尾氣的處理，常用點燃或收集的方法：①點燃，使CO變成無毒的CO2；②在導管末端系一個氣球或用排水法將尾氣收集起來。6、酒精噴燈的作用是提供高溫（如果用酒精燈，則加金屬網罩，金屬網罩可以集中火焰，提高溫度）二、鐵和常見金屬的冶煉方法1、鐵的冶煉：（1）常見的礦石：赤鐵礦:主要成分Fe2O3；磁鐵礦:主要成分Fe3O4；鋁土礦:主要成分Al2O3；（2）工業上煉鐵設備：高爐①煉鐵的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣②反應原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2③焦炭的作用：=1\*GB3①提供熱量（C+O2CO2）；=2\*GB3②生成CO（C+CO22CO）（焦炭雖具有還原性，但是CO氣體具有流動性，與鐵礦石接觸更充分）④石灰石的作用：將礦石中的二氧化硅變為爐渣。⑤生產產物：生鐵（具有較多雜質），密度大于爐渣，故出鐵口在出渣口下方。⑥高爐氣體的主要成分：N2、CO、CO2等；處理方法：收集后集中處理，或工業生產中常用于制煤氣。2、常見金屬的冶煉方法主要有以下5種：

（1）電解法，主要使用于金屬活動順序表中鈉至鋁之間的金屬的冶煉；例如，鈉的冶煉：2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑；鎂的冶煉：MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑；鋁的冶煉：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑；

（2）熱還原法，主要使用于金屬活動順序表中鋅至銅之間的金屬的冶煉；例如①用H2作還原劑（優點：得到的金屬較純，污染小，但價格較貴），如H2+CuO?Cu+H2O；②用C（焦炭、木炭）、CO作還原劑（火法冶金；缺點：易混入雜質，污染空氣），如C+2CuO2Cu+CO2↑、CO+CuO?Cu+CO2，C+ZnOZn+CO↑（我國是世界上冶煉鋅最早的國家，明朝宋應星在《天工開物》一書中有記載），3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑、3CO+Fe2O32Fe+3CO2；③用Al作還原劑（鋁熱劑）冶煉難熔的金屬，如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；④用Na、Mg等活潑金屬作還原劑冶煉Ti等現代的有色金屬，即4Na+TiCl4（熔融）Ti+4NaCl、2Mg+TiCl4（熔融）Ti+2MgCl2（鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料）；

（3）加熱法（即用加熱其氧化物或鍛燒其硫化物的方法），主要使用于Hg、Ag等不活潑金屬的冶煉；如：2HgO?Hg+O2↑、HgS+O2?Hg+SO2↑、2Ag2O?4Ag+O2↑；

（4）置換法（濕法冶金），即根據金屬的活動性順序表的應用，利用排在金屬活動性順序中前面的金屬把排在后面的金屬從其鹽溶液里置換出來；例如，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu；

（6）物理提取法，主要使用于提取Pt、Au等極不活潑的金屬，由于它們在自然界中以單質形式存在，且密度很大，用多次淘洗法去掉礦粒、泥沙等雜質，便可得到。三、金屬銹蝕的條件及金屬的防護1、金屬銹蝕的條件是金屬要與水、空氣中氧氣或二氧化碳等接觸；初中階段主要是指金屬鐵的銹蝕條件，即鐵與氧氣、水同時接觸就會生銹；2、防止鐵制品生銹（即鐵銹蝕的防護）的常用措施主要有如下：

（1）用完鐵制品后及時擦洗干凈，置于干燥的環境，保持其表面的潔凈、干燥；

（2）在鐵制品表面涂上一層保護膜；例如，機械零件等表面涂油，家用電器、自行車車架、鋼窗等表面刷漆，等等；

（3）在鐵制品表面進行烤藍、煮黑等處理（使其表面形成一層致密的四氧化三鐵薄膜）；例如，鋸條、鏈條等；

（4）在鐵制品表面鍍上一層其他金屬；例如，自行車車把、鋼圈以及門把手和水龍頭等表面上，經常鍍鋅、錫或鉻等；

（5）改變鐵制品的內部結構，將其制成不銹鋼等合金。四、金屬的回收利用和金屬資源的保護1、金屬的回收利用及其重要性

（1）金屬的回收利用：指將一些廢棄的金屬材料通過不同的渠道匯集起來，再加工再利用。（2）金屬的回收利用的重要性表現在以下兩個方面：

①節約能源：回收利用廢舊金屬，不僅可以節約金屬資源；而且還可以節約冶煉金屬時所用到的大量的煤等化石燃料和鐵礦石等礦石資源；

②減少污染：回收利用廢舊金屬，不僅可以減少金屬廢棄后形成的鎘、汞等引起的水和土壤污染，以及人和動植物的危害；而且還可以減少重新冶煉這些金屬時燃燒燃料和生產過程形成的空氣污染等）。2、金屬資源的保護主要有以下四種措施：

（1）減緩或防止金屬的腐蝕，常用的方法有：①用完鐵制品后及時擦洗干凈，置于干燥的環境，保持其表面的潔凈、干燥；②在鐵制品表面涂上一層保護膜．例如，機械零件等表面涂油，家用電器、自行車車架、鋼窗等表面刷漆，等等；③在鐵制品表面進行烤藍、煮黑等處理（使其表面形成一層致密的四氧化三鐵薄膜）．例如，鋸條、鏈條等；④在鐵制品表面鍍上一層其它金屬．例如，自行車車把、鋼圈以及門把手和水龍頭等表面上，經常鍍鋅、錫或鉻等；⑤改變鐵制品的內部結構，將其制成不銹鋼等合金。

（2）回收利用廢舊金屬，這樣不僅可以節約金屬資源，而且還可以減少對環境的污染；

（3）有計劃、合理地開采礦物，嚴禁不顧國家利益的亂采礦；

（4）尋找金屬的代用品，例如，現在經常用塑料來代替鋼和其它合金制造管道、齒輪和汽車外殼等。知識點4：金屬的物理性質和某些化學性質實驗活動一、金屬活動性的探究

1、常見金屬的活動性順序為鉀、鈣、鈉、鎂、鋁、鋅、鐵、錫、鉛、氫、銅、汞、銀、鉑、金；

2、常見金屬的活動性順序的應用主要有三個：

（1）它表明了所列的金屬的活動性強弱；在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，其活動性越強；

（2）它可以幫助判斷金屬能否與酸發生反應；在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫；

（3）它還可以幫助判斷金屬能否與金屬的化合物（即鹽）溶液發生反應；在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬置換出來。二、探究金屬銹蝕的條件該探究是為了探究鐵、銅等金屬銹蝕的條件，而進行的實驗探究。其中，鐵生銹的條件是鐵與氧氣、水同時接觸；銅生銹的條件是銅與氧氣、水和二氧化碳同時接觸。三、碳、一氧化碳、氫氣還原氧化銅實驗

1、化學反應方程式分別是C+2CuO2Cu+CO2↑、CO+CuO?Cu+CO2和H2+CuO?Cu+H2O；

2、實驗裝置如圖所示：

3、操作及注意事項分別是：（1）碳還原氧化銅時，要把剛烘干的碳粉和氧化銅粉末要均勻混合后，平鋪在試管底部，試管口略向下傾斜（防止有水倒流到試管底部，使其炸裂），在酒精燈的燈焰上最好加一個網罩（以使火焰集中并提高溫度，或者使用酒精噴燈來加熱）；實驗結束時，要先撤出導氣管，再移走并熄滅酒精燈，待試管冷卻后再把試管內的粉末倒在紙上（防止石灰水倒吸到試管里，炸裂試管；也為了使粉末冷卻，防止還原出來的銅再次被氧化）；（2）一氧化碳還原氧化銅時，反應前，先通一段時間一氧化碳，然后再加熱（目的是為了盡可能的排凈玻璃管內的空氣，防止一氧化碳與其中的空氣混合后，被點燃發生爆炸）；反應后，先撤走并熄滅酒精燈，等固體冷卻后再停止通一氧化碳（目的是防止石灰水倒吸到玻璃管內，使其炸裂；也為了使固體冷卻，防止剛還原出來的銅再次被氧化）；并且，由于一氧化碳有毒，如果直接排放到空氣中，會造成污染，所以還要用點燃或收集的方法等來處理尾氣；（3）氫氣還原氧化銅時，反應前，試管口略向下傾斜（防止有水倒流到試管底部，使其炸裂；同時，也有利于氫氣在試管底部聚集參與反應），將氫氣驗純后先通一段時間氫氣，然后再加熱（目的是為了盡可能的排凈玻璃管內的空氣，防止氫氣與其中的空氣混合后，被點燃發生爆炸）；反應后，繼續通入氫氣，直到試管及其中的固體冷卻后，再停止通氫氣（目的是為了使固體冷卻，防止剛還原出來的銅再次被氧化）。

4、實驗現象分別是：（1）碳還原氧化銅時，試管中的固體由黑色逐漸變成亮紅色，澄清的石灰水變渾濁；（2）一氧化碳還原氧化銅時，玻璃管中的固體由黑色逐漸變成亮紅色，澄清的石灰水變渾濁，并且有氣泡從中不斷地溢出；（3）氫氣還原氧化銅時，試管中的固體由黑色逐漸變成亮紅色，同時管口有水滴生成。典例分析可能用到的相對原子質量：H-1C-12N-14O-16F-19Na-23S-32C1-35.5K-39Ca-40Fe-56Cu-64Zn-65I-127【考點1金屬材料】【典例1】（2023春?湘潭期中）金屬材料在人類活動中已得到越來越廣泛的應用。下列性質屬于金屬共性的是（）A．硬度很小、熔點很高 B．有良好的導電、傳熱性 C．是銀白色的固體 D．密度比較小【典例2】（2023?青羊區二模）四川省三星堆遺址出土了大量精美青銅器，青銅是金屬冶鑄史上最早出現的合金，與純銅相比，其強度高、熔點低、鑄造性好、耐磨、耐腐蝕。其中屬于青銅的化學性質的是（）A．強度高 B．熔點低 C．耐磨 D．耐腐蝕【典例3】（2023?哈爾濱模擬）人類正在利用和開發許多能源，如潮汐能、氫能、太陽能等。氫氣作為能源，完全燃燒放出的熱量約為同質量汽油的3倍，除此之外，氫能源還具有原料來源廣、可再生、（1）等優點（填一點）。貯氫材料用于氫動力汽車的試驗已獲成功，氫化鎂（MgH2）固體是一種貯氫材料遇水就可以反應生成氫氧化鎂和氫氣，該反應的化學方程式是（2），該反應前后氫元素的化合價分別為（3），氫動力汽車的發動機燃燒室外殼采用鈦合金，主要利用了鈦合金（4）的物理性質。A.熔點高B.抗腐蝕性強C.密度小液氫已應用于航天等領域，液氫在火箭發射時能量轉化的全過程是（5）。【典例4】（2023?長春）C919大飛機是我國自行研制、具有自主知識產權的大型噴氣式民用飛機。其機殼采用了鋁鋰合金材料。鋁元素在元素周期表中的信息如圖所示：（1）鋁元素的元素符號為；（2）鋁元素的原子序數為；（3）鋁元素的相對原子質量為；（4）機殼采用鋁鋰合金材料的原因是（答出一點即可）。【考點2金屬的化學性質】【典例5】（2023秋?豐縣期中）在化學實驗中要特別注意觀察和記錄實驗現象，下列實驗現象描述不正確的是（）A．向鎂中加入食醋，溶液中冒氣泡 B．熄滅蠟燭的瞬間看到一縷黑煙 C．加熱銅綠，生成黑色固體 D．鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，生成黑色固體【典例6】（2023春?江岸區校級月考）向5.6g鐵粉中先逐滴加入一定量的Cu（NO3）2溶液，充分反應后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固體質量與所加溶液總質量的關系如圖所示，下列說法正確的是（）A．所加溶液質量為M1g時，生成Cu的質量為m1g B．a～b段和b～c段溶液中的溶質均為Fe（NO3）3 C．c點對應的剩余固體中含有Cu、Ag D．e點溶液中只含AgNO3【典例7】（2023秋?肇源縣期中）金屬材料在生活中被廣泛應用，回答下列問題。（1）合金在生活中應用非常廣泛，下列關于合金敘述中正確的是（填序號）。A．合金中至少含有兩種金屬B．合金一定是混合物C．合金中元素以化合物形式存在D．合金的硬度一般比組成它的純金屬更高，抗腐蝕性也更好E．焊錫焊接金屬利用了熔點高的特性（2）向含有硝酸銀、硝酸銅、硝酸鋁的混合溶液中加入一定量的鐵粉，使其充分反應之后，過濾，向濾渣中加入稀鹽酸，有可燃性氣體產生，則濾渣中一定有，濾液中的溶質有。（均用化學式填空）【典例8】（2023秋?虎丘區校級期中）氫氣被看作是理想的能源。氫氣的制取和儲存是氫能源利用領域的研究熱點。Ⅰ.氫氣的制取（1）科學家正致力于研究在催化劑和光照條件下分解水制氫氣。寫出該反應的文字表達式，該反應（填“放出”或“吸收”）能量。（2）水熱分解可得氫氣，高溫下水分解體系中微粒含量與溫度的關系如圖所示。微粒的含量＝圖中曲線A、B對應的微粒依次是（填符號）。Ⅱ.氫氣的儲存（3）一種鎂銅合金可用于儲氫。①將鎂、銅單質按比例在一定溫度下熔煉得到上述合金。熔煉時須通入氬氣，其目的是。②350℃時，該鎂銅合金與氫氣反應，生成了一種僅含Mg、H兩種元素的化合物，其中氫元素的質量分數為7.7%。該化合物的化學式為。【典例9】（2023秋?正定縣期中）平山縣敬業鋼鐵廠每天消耗10000t含Fe2O380%的赤鐵礦石，該廠理論上可日產含鐵98%的生鐵的質量是多少？（要求寫出計算過程）【考點3金屬資源的利用和保護】【典例10】（2023秋?無錫期中）走近千年文物，青銅器中含有銅單質，在含有Cl﹣的環境中易生成CuCl，隨著環境條件的變化而發生銹蝕，銹層物質成分示意圖如圖所示。下列敘述正確的是（）A．銅綠和粉狀銹中都含有Cu、O、H、C四種元素 B．表面發生銹蝕的青銅器中，銅元素的化合價有3種 C．CuCl、O2、H2O三者發生化合反應生成Cu2（OH）3Cl D．遠洋船舶使用的銅制品易生成氯化銅，進而發生銹蝕，需要做好防銹措施【典例11】（2023秋?濰城區期中）圖像能直觀表達化學中各種變化的關系，加深對化學知識的理解。有關下列圖像的描述正確的是（）A．圖1表示在體積不變的密閉容器中用紅磷燃燒來測定空氣中氧氣的含量 B．圖2表示將兩份質量相等的固體物質（一份是氯酸鉀，另一份是混有少量二氧化錳的氯酸鉀）分別加熱制取氧氣 C．圖3表示高溫條件下，向一定量的氧化鐵中通入一氧化碳 D．圖4表示氫氣和氧氣在密閉容器中燃燒【典例12】（2023?阜新模擬）金屬材料的使用與生產、生活和社會發展密切相關。（1）橋梁建筑中使用了大量鋼材。鋼是鐵的合金，鋼的硬度比純鐵的硬度（填“大”或“小”）。（2）鐵制品在潮濕的空氣中容易生銹，防止自行車的車架生銹，常用的方法是。（3）工業上常用一氧化碳還原赤鐵礦石冶煉生鐵，寫出該反應的化學方程式。（4）向AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量鋅粉，充分反應后，有金屬析出，過濾、洗滌后往濾渣中加入稀鹽酸，有無色氣體放出，則濾渣中一定存在的物質是。【典例13】（2023秋?泰興市月考）再現和理解實驗，是學好化學的方法。如圖是課堂演示的三個實驗，請回答有關問題。（1）圖A是“鐵的銹蝕實驗”，該實驗中可以觀察鐵生銹，紅墨水倒吸入導管，據此現象并結合“熱脹冷縮”原理可知：使固定容積的密閉容器內氣壓減小的原因可能是。A.密閉體系內氣體總量增加B.密閉體系內氣體總量減少C.密閉體系內溫度升高D.密閉體系內溫度降低（2）圖B實驗中當集氣瓶內水面上升到一定高度后，不能繼續上升，這種現象說明氮氣具有的性質。實驗若用鎂粉代替紅磷，發現倒吸入瓶中的水約占瓶內空氣總體積的70%，此現象說明鎂粉一定還會和空氣中反應。（3）圖C實驗中只提供一瓶二氧化碳、一朵干燥紫花和適量水，若需證明二氧化碳能和水反應，從下列選項中選擇合適步驟并進行排序。①瓶中噴入適量水②干燥紫花放入瓶中③噴過水的紫花放入瓶中④將干燥紫花噴水【典例14】（2022秋?郯城縣期末）化學是一門以實驗為基礎的科學，下面是初中化學中幾組重要的對比實驗。（1）實驗1中，觀察到A燒杯中的現象是，由此可驗證分子具有不斷運動的性質。（2）實驗2中，對比鐵釘表面的不同現象，可推知防止鐵生銹的原理是。（3）實驗3中，整個實驗過程中的現象是；裝置C中反應的化學方程式為。【考點4金屬的物理性質和某些化學性質實驗活動】【典例15】（2023?巴中）明代宋應星所著《天工開物》一書，介紹了“火法煉鋅”的方法，把爐甘石（ZnCO3）和煤炭餅裝入煉鋅罐，如圖所示，泥封、“其底鋪薪，發火煅紅”“冷定毀取出”。下列說法錯誤的是（）A．爐甘石（ZnCO3）加入鋅罐之前，將其粉碎的目的是增大反應物之間的接觸面積 B．反應區中發生的反應之一：C+2ZnO2Zn+CO2↑，該反應中體現了C的還原性C．“冷定毀罐取出”的目的是防止鋅在較高溫度下再次被氧化 D．“火法煉鋅”符合低碳發展理念【典例16】（2023?南漳縣模擬）我國古代常用灰吹法煉銀（如圖），其過程為：將礦物銀熔于鉛形成銀鉛塊，通過焙燒使鉛氧化成PbO進入爐灰，灰吹得銀。下列說法錯誤的是（）A．銀鉛塊屬于合金 B．銀可以和稀鹽酸反應生成AgCl C．PbO氧化物 D．灰吹法煉銀過程含有化學變化【典例17】（2022秋?宣化區期末）金屬材料在人類文明的發展中起著重要作用，古代冶金技術彰顯了我國勞動人民的智慧。（1）戰國《韓非子?內儲說上》提到，早期采金技術均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以（填“單質”或“化合物”）形式存在。（2）北宋沈括所著的《夢溪筆談》中記載了“濕法煉銅”的方法“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”。即在硫酸銅溶液中加入鐵，則可得到銅。該反應的化學方程式是。Ⅲ、明代宋應星所著的《天工開物》一書，介紹了“火法煉鋅”的方法：把爐甘石（ZnCO3）和煤炭餅裝入煉鋅罐如圖所示，泥封，“其底鋪薪，發火煅紅”“冷定毀罐取出”。（3）爐甘石（ZnCO3）加入鋅罐之前，先將其粉碎的目的是。（4）反應區中，爐甘石（ZnCO3）在高溫下分解生成氧化鋅和另一種氧化物，該氧化物的化學式是。（5）反應區中，煤炭中的碳與氧化鋅反應生成鋅和二氧化碳，該反應的化學方程式是，該反應中體現了碳的（填“還原性”或“氧化性”）。（6）必須“冷定”后才能“毀罐”取鋅，請從化學變化的角度解釋其原因：。鞏固訓練1．（2023秋?鄖陽區期中）推理是學習化學的一種方法，以下推理正確的是（）A．離子是帶電的粒子，所以帶電的粒子一定是離子 B．銅絲可作為導線，所以銅具有導電性 C．二氧化錳能加快氯酸鉀分解速率，所以催化劑只能加快化學反應速率 D．化合物由不同種元素組成，所以由不同種元素組成的物質一定是化合物2．（2022秋?荔灣區期末）下列物質中不屬于合金的是（）A．不銹鋼 B．氧化鐵 C．黃銅 D．生鐵3．（2023秋?東臺市期中）古籍《抱樸子》中記載：“丹砂（HgS）燒之成水銀，積變又還成丹砂。”下列說法不正確的是（）A．“燒之”說明該反應需要加熱 B．“水銀”是指金屬銀 C．上述反應中可能有硫生成 D．“積變又還成丹砂”是化學變化4．（2023春?衡東縣校級期中）有X、Y、Z三種金屬，如果把X和Y分別放入稀硫酸中，X溶解并產生氫氣，Y不反應；如果把Y和Z分別放入硝酸銀溶液中，過一會兒，在Y表面有銀析出，而Z沒有變化。根據以上實驗事實，判斷這三種金屬的活動性由強到弱的順序為（）A．Z、Y、X B．X、Y、Z C．Y、X、Z D．X、Z、Y5．（2023?泗洪縣三模）實驗研究鐵銹蝕影響因素，記錄如下，下列分析不正確的是（）實驗裝置序號其他試劑100s時O2的含量①干燥劑21%②10滴水15%③10滴水和1.0g食鹽8%A．②③中O2含量減少表明鐵已銹蝕 B．①②證明水對鐵銹蝕有影響 C．②③證明食鹽能加快鐵銹蝕 D．①②③證明炭粉對鐵銹蝕有影響6．（2023秋?虎丘區校級期中）利用鐵粉、炭粉、氯化鈉進行鐵的銹蝕實驗（裝置如圖所示，裝置氣密性良好，使用氯化鈉溶液的目的是加快鐵的銹蝕）。實驗1min后溫度計讀數上升，8min后溫度計恢復到原來溫度。打開止水夾，水倒吸入錐形瓶中。實驗數據如下表：實驗前的體積實驗后的體積錐形瓶內空氣（含導管內空氣）燒杯內水燒杯內剩余水246.0mL100.0mL51.5mL下列說法不合理的是（）A．鐵銹蝕過程中會放出熱量 B．計算得出空氣中氧氣的含量約為19.7% C．打開止水夾后，導管中殘留水不會影響計算結果 D．若未恢復到原來溫度就打開止水夾，燒杯內剩余水大于51.5mL7．（2023?五華區一模）《天工開物》中記載了用爐甘石（含ZnCO3）冶煉鋅的方法：“每爐甘石十觔，然后逐層用煤炭講墊盛，其底鋪薪發火煅紅，罐中爐甘石熔化成團．冷定毀罐取出．”下列對鋅的冶煉敘述不正確的是（）A．用風箱向爐內鼓入空氣，可使煤的燃燒更充分 B．“鋪薪發火”涉及氧化反應C．爐甘石煉鋅的過程中，有二氧化碳產生 D．“冷定毀罐”屬于化學變化8．（2022秋?張灣區期末）2020年11月24日，我國用長征五號運載火箭成功發射嫦娥五號探測器，彰顯了我國在航天領域取得的巨大成就。長征五號運載火箭用液氫和液氧代替了有毒的液體四氧化二氮和液體偏二甲肼做推進劑。“嫦娥五號”上使用的記憶合金、SiC顆粒增強鋁基復合材料、高性能芳綸纖維等材料引起了全世界的關注，請根據上述材料回答：（1）鋰離子電池所用的鋰在元素周期表中的信息和原子結構示意圖如圖所示，由圖2可知鋰離子的符號是。（2）用液氧和液氫代替液體四氧化二氮和液體偏二甲肼做推進劑的優點。（寫一條）（3）“嫦娥五號”探測器懸梯等關鍵部件采用鋁合金而不采用純鋁，原因是。（4）硬度非常大的SiC結構類似金剛石，則構成SiC的基本微粒為。9．（2023秋?大慶期中）某溶液中含有Cu（NO3）2和AgNO3，現向其中逐漸加入一定質量的鐵粉進行處理，并繪制出參加反應的鐵的質量與溶液中溶質種類的關系圖。請回答：（1）a、b兩點，溶液的質量ab（填“＝”、“＜”或“＞”）。（2）請寫出c～d段發生反應的化學方程式。（3）某金屬（用R表示）活動性弱于Fe，但能與鹽酸發生置換反應，生成RCl2，若將一定質量的金屬R加入c點對應的溶液中，充分反應后溶液中溶質的成分為一定有，可能有。10．（2022秋?高碑店市期末）人類的日常生活、工農業生產都與化學息息相關。請回答下列問題：（1）冰箱中放入活性炭除異味，利用了活性炭的性。（2）飲用硬度過大的水不利于健康，生活中常用的方法來降低水的硬度。（3）鋁制品耐腐蝕的原因是。（4）古代用墨書寫的字畫能保存至今，其原因是。11．（2023秋?巴彥縣校級期中）中國第一艘國產航母001A已進入舾裝階段，這標志著我國的海軍能力正不斷的壯大。（1）航母船體噴上油漆，其防繡的原理是：①。長期侵入水中的航母鐵錨鏈水面上部分很快就會出現鐵銹，形成此現象的原因是：②。（2）鐵銹的主要成分為：（填化學式）。（3）該航母的艦體是某種合金制成的，它主要利用了該合金的物理性質是：。A.硬度大B.抗腐蝕性強