資源簡介

第八單元　金屬和金屬材料
單元復習整合
主干快速填 思維導圖 體系構建
答案:
①　銀白色、金屬光澤、固體　
②　鋁　　③　鐵　 ④　Fe3O4　
⑤　常溫下,與氧氣反應生成致密的氧化物薄膜　
⑥　置換反應　　⑦　略　
⑧　把后面的金屬從它們的化合物溶液中置換出來　
⑨　置換反應　 ⑩　鐵礦石、焦炭、石灰石　
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
　與氧氣和水接觸　
易錯分類練 易錯案例 辨析糾偏
【易錯點1】有關合金的組成與性質理解錯誤
【典例1】(2023·長沙中考)2023年我國自主研制的大型滅火、水上救援水陸兩棲飛機“鯤龍”已成功首飛,制造該飛機使用了鋁鋰合金等多種合金。下列有關鋁鋰合金的說法正確的是(C)
A.鋁鋰合金的熔點比純鋁更高
B.鋁鋰合金的抗腐蝕性能非常差
C.鋁鋰合金是混合物
D.鋁鋰合金的硬度比純鋁小
【有錯必糾】 有關合金的組成及與組成金屬性質的比較是中考的常考點,也是易錯點,解答此類題的關鍵是需要明確以下3點:
1.合金的形成:
合金是在一種金屬中加熱熔合其他金屬或非金屬形成的具有金屬性質的混合物,合金至少含有一種金屬,也可能含有非金屬。
2.合金與其成分金屬比較具有以下特征:
(1)一低:熔點比其組成金屬的熔點低。
(2)二高:強度和硬度一般比組成金屬更高。
(3)二更好:機械加工與抗腐蝕性能更好。
3.合金的應用:
合金很多性能與組成它們的純金屬不同,這使得合金更適用于不同的用途。
【易錯點2】金屬與多種化合物溶液的反應過程理解易錯
【典例2】(2023·衡陽中考)向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的鋅粉,充分反應后過濾,得到濾渣和濾液。下列說法正確的是(D)
A.若濾液為藍色,則濾渣中一定含有Cu和Zn
B.若濾液不為藍色,則濾液中可能不含MgCl2
C.若往濾渣中加入稀鹽酸,有氣泡產生,則濾渣中一定含有Mg
D.所得濾液的質量一定比原溶液的質量大
【有錯必糾】 有關金屬與多種化合物混合溶液反應后濾渣、濾液成分的判斷與分析是中考的常考點,也是難點,解答此類題的關鍵需要明確以下2點:
1.反應先后順序和反應程度的判斷:
(1)當兩種或多種金屬化合物在溶液中同時存在時,最不活潑的金屬先從溶液中被置換出來。
(2)兩種或多種金屬與一種金屬化合物溶液同時混合時,最活潑的金屬先發生置換反應。
2.反應后濾液、濾渣成分的判斷:
反應后的成分判斷如下:
(1)臨界點。
b點:濾液為A的化合物溶液、C的化合物溶液;濾渣為B。
c點:濾液為A的化合物溶液;濾渣為B、C。
(2)反應區間。
ab段:濾液為A的化合物溶液、B的化合物溶液、C的化合物溶液;濾渣為B。
bc段:濾液為A的化合物溶液、C的化合物溶液;濾渣為B、C。
大于c點:濾液為A的化合物溶液;濾渣為A、B、C。
【易錯點3】有關含雜質物質方程式的計算易錯
【典例3】某煉鋼廠每天需消耗5 000 t含Fe2O3 76%的赤鐵礦,該廠理論上可日產含Fe 98%的生鐵的質量是多少 (計算結果保留一位小數)
解:利用赤鐵礦的質量與赤鐵礦中氧化鐵的質量分數可以計算氧化鐵的質量,根據一氧化碳與氧化鐵反應的化學方程式,由氧化鐵的質量可以計算鐵的質量,從而可以計算含鐵98%的生鐵的質量。
設日產含Fe 98%的生鐵的質量為x
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
5 000 t×76% x×98%
=　x≈2 714.3 t
答:日產含Fe 98%的生鐵2 714.3 t。
【有錯必糾】 冶煉金屬的礦石都是含雜質的,有關含雜質物質方程式的計算是中考的常考點,也是易錯點,解答此類題的關鍵需要明確以下2點:
1.解題注意事項:
(1)化學方程式所表示的各物質發生化學反應時的關系,是純凈物之間的質量關系。
(2)在實際生產中,原料和產品都不可能是純凈物,因此在計算中必須將含雜質的物質的質量換算成純凈物的質量再進行計算。
2.解題步驟:
第一步:將含有雜質物質質量換算成純物質的質量(純物質質量=含雜質物質質量×純度);
第二步:將純物質質量代入化學方程式進行計算;
第三步:將計算得到的純物質質量換算成含雜質物質質量(含雜質物質質量=純物質質量÷純度)。
真題對點練 真題鏈接 實戰演練
【考點1】金屬材料的性質與利用
1.(2024·臨沂中考)下列關于金屬和金屬材料的說法正確的是(A)
A.生鐵和鋼的含碳量不同
B.黃銅比純銅硬度小
C.合金屬于合成材料
D.大多數金屬在自然界中以單質形式存在
【考點2】金屬活動性順序及應用
2.(2023·赤峰中考)為探究鈦合金中鈦、鋁、銅三種金屬的活動性順序,同學們做了如圖所示的實驗,發現甲試管中鈦片無明顯變化,乙試管中鈦片表面有紅色固體出現,則三種金屬活動性由強到弱的順序是(A)
A.Al>Ti>Cu
B.Al>Cu>Ti
C.Ti>Al>Cu
D.Ti>Cu>Al
3.(2024·龍東中考)金屬材料在人類發展的歷史長河中起著非常重要的作用。
(1)高爐煉鐵的過程中,石灰石的作用是　將礦石中的二氧化硅轉變為爐渣　。
(2)探究Mg、Fe、Cu的金屬活動性順序,下列試劑的選擇方案正確的是　ABC　。
A.Mg、Cu、FeSO4溶液
B.Fe、MgSO4溶液、CuSO4溶液
C.Mg、Fe、Cu、稀鹽酸
D.Cu、MgSO4溶液、FeSO4溶液
(3)向Cu(NO3)2溶液中加入Mg、Zn、Ag三種金屬,充分反應后過濾,得到無色濾液和濾渣。一定發生反應的化學方程式為　Mg+Cu(NO3)2===Mg(NO3)2+Cu　。向濾渣中加入一定量的稀鹽酸,有氣泡產生,濾渣中一定有　Zn、Cu、Ag　(填化學式,下同),濾液中可能含有的溶質是　Zn(NO3)2　。
4.(2023·寧夏中考)學習小組在實驗室探究銅、鋅、銀三種金屬活動性順序。
【設計與實驗】同學們設計并進行如圖所示實驗(實驗中所用金屬均已用砂紙打磨)。
【解釋與結論】
(1)實驗Ⅰ中只有一支試管內有氣泡產生,反應的化學方程式為　Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑　。
(2)實驗Ⅱ中實驗現象是　銅片表面有銀白色固體生成,溶液由無色變成藍色　。
(3)上述實驗涉及的基本反應類型是　置換反應　。
(4)由上述實驗得出三種金屬活動性由強到弱的順序是鋅、銅、銀。
【反思與交流】
(1)請你另設計一個實驗方案驗證這三種金屬的活動性順序:　鋅、硫酸銅溶液、銀(合理即可)　(寫出所用試劑即可)。
(2)某同學又取了金屬M放入試管中,滴加稀硫酸,發現有氣泡產生,請你推測:金屬M　能　(填“能”或“不能”)與硫酸銅溶液發生化學反應。
【拓展與延伸】同學們用不同形狀的鋅和不同溶質質量分數的稀硫酸在室溫下進行實驗,探究鋅與稀硫酸反應快慢的影響因素,實驗記錄表:
實驗編號 硫酸的 溶質質量 分數(均取 20 mL) 鋅的形狀 (均取1 g) 氫氣的 體積(mL) (均收集 3分鐘)
① 20% 鋅粒 31.7
② 20% 鋅片 50.9
③ 30% 鋅粒 61.7
④ 30% 鋅片 79.9
實驗①②對比說明　在其他條件相同時,鋅與稀硫酸接觸面積越大,反應速率越快　;
要比較不同溶質質量分數的稀硫酸對反應快慢的影響,應選擇的實驗編號是　①③(或②④)　。由此得出不同形狀的鋅和不同溶質質量分數的稀硫酸都會影響反應快慢。
【考點3】金屬資源的利用與保護
5.(2024·蘇州中考)下列有關金屬的說法正確的是(B)
A.常溫下,所有金屬單質均是固體
B.工業煉鐵可用一氧化碳將鐵的氧化物還原成鐵
C.鐵的銹蝕只與空氣中的氧氣有關
D.廢舊鐵制用品應該直接填埋處理
6.(2024·貴州中考)貴州蘊藏豐富的鋁、錳、鋅、鐵、銅等礦產資源。合理開采、充分利用這些礦產資源,可實現“富礦精開”。
Ⅰ.精準識礦
(1)金屬的性質與存在形式。
①鋁具有很好的抗腐蝕性,因為鋁在空氣中能與氧氣反應形成一層致密的氧化鋁薄膜,反應的化學方程式為　4Al+3O2===2Al2O3　。
②分別在放有錳片、銅片的試管中加入稀硫酸,錳片表面有氣泡產生,銅片表面無明顯變化。由此可知金屬活動性:錳　強　(選填“強”或“弱”)于銅。
③在放有鋅片的試管中加入硫酸銅溶液,觀察到的現象是　鋅片附著一層紅色固體　。多數金屬的化學性質比較活潑,它們主要以化合物的形式存在于自然界。如菱鋅礦(ZnCO3)、鋁土礦(Al2O3)、菱錳礦(MnCO3)等。
Ⅱ.精深用礦
(2)工業上用赤鐵礦(Fe2O3)煉鐵,CO與Fe2O3反應的化學方程式為　Fe2O3+3CO2Fe+3CO2　。煉鐵時,加入菱錳礦可制得冶煉錳鋼的材料。錳鋼用作高鐵的鋼軌,利用了錳鋼的　硬度大、耐腐蝕　性能。
(3)用某菱錳礦為原料制備高附加值新型電池材料Mn3O4的流程如圖1。
已知:菱錳礦中除MnCO3外,還有SiO2;MnCO3能與稀硫酸發生復分解反應,SiO2不溶于水也不與稀硫酸反應;氨水呈堿性。
①過濾器中得到的濾渣是　SiO2　。
②反應器中,MnSO4溶液與O2反應可生成錳的氧化物,如MnO2、Mn2O3、Mn3O4。發生的反應之一是6MnSO4+6H2O+O2===2Mn3O4↓+6X,X的化學式是　H2SO4　。
③70 ℃時,在反應器中保持通入的O2和MnSO4溶液的質量不變,只改變MnSO4溶液的溶質質量分數,測得生成含錳元素的固體中錳元素的質量分數與MnSO4溶液的溶質質量分數之間的關系如圖2。由圖可知,當MnSO4溶液的溶質質量分數為5.1%時,可獲得高純度的Mn3O4,當MnSO4溶液的溶質質量分數為其他數值時,Mn3O4純度降低,原因可能是　MnSO4溶液的溶質質量分數不同,生成不同的錳的氧化物　。
教學總結與教學反思
第八單元　金屬和金屬材料
1.本單元教學內容為金屬和金屬材料。教學實施過程中,教師完成講解與歸納,需要合理控制知識點的深度和廣度,確保學生能夠掌握核心概念,同時避免過度拓展導致學生學習負擔過重。
2.教學組織環節環環相扣,使整個教學過程有張有弛,效果理想。教師創設問題情境,學生暢所欲言,彼此交換見解和想法,課堂氛圍活躍。
3.美中不足的是考慮到思維能力等原因,形成了課堂結構不夠緊湊,指點和表達還不夠精確,形成懸念力度不夠,學生對金屬發生變化時的現象,通過討論進行的比較和分析不夠全面。
4.教師在本單元教學中深深體會到“教材設置與設想的巧妙性,問題情境創設的主要性和知識利用的成長性”為新課程教學帶來了很大的成長空間,必將竭力進行科學研究與探索,創設更好的教學情境,提高學生的學習積極性和應用能力。第八單元　金屬和金屬材料
單元復習整合
主干快速填 思維導圖 體系構建
答案:
①
② 　③ ④
⑤
⑥ 　⑦
⑧
⑨ ⑩


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【易錯點1】有關合金的組成與性質理解錯誤
【典例1】(2023·長沙中考)2023年我國自主研制的大型滅火、水上救援水陸兩棲飛機“鯤龍”已成功首飛,制造該飛機使用了鋁鋰合金等多種合金。下列有關鋁鋰合金的說法正確的是( )
A.鋁鋰合金的熔點比純鋁更高
B.鋁鋰合金的抗腐蝕性能非常差
C.鋁鋰合金是混合物
D.鋁鋰合金的硬度比純鋁小
【有錯必糾】 有關合金的組成及與組成金屬性質的比較是中考的常考點,也是易錯點,解答此類題的關鍵是需要明確以下3點:
1.合金的形成:
合金是在一種金屬中加熱熔合其他金屬或非金屬形成的具有金屬性質的混合物,合金至少含有一種金屬,也可能含有非金屬。
2.合金與其成分金屬比較具有以下特征:
(1)一低:熔點比其組成金屬的熔點低。
(2)二高:強度和硬度一般比組成金屬更高。
(3)二更好:機械加工與抗腐蝕性能更好。
3.合金的應用:
合金很多性能與組成它們的純金屬不同,這使得合金更適用于不同的用途。
【易錯點2】金屬與多種化合物溶液的反應過程理解易錯
【典例2】(2023·衡陽中考)向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的鋅粉,充分反應后過濾,得到濾渣和濾液。下列說法正確的是( )
A.若濾液為藍色,則濾渣中一定含有Cu和Zn
B.若濾液不為藍色,則濾液中可能不含MgCl2
C.若往濾渣中加入稀鹽酸,有氣泡產生,則濾渣中一定含有Mg
D.所得濾液的質量一定比原溶液的質量大
【有錯必糾】 有關金屬與多種化合物混合溶液反應后濾渣、濾液成分的判斷與分析是中考的常考點,也是難點,解答此類題的關鍵需要明確以下2點:
1.反應先后順序和反應程度的判斷:
(1)當兩種或多種金屬化合物在溶液中同時存在時,最不活潑的金屬先從溶液中被置換出來。
(2)兩種或多種金屬與一種金屬化合物溶液同時混合時,最活潑的金屬先發生置換反應。
2.反應后濾液、濾渣成分的判斷:
反應后的成分判斷如下:
(1)臨界點。
b點:濾液為A的化合物溶液、C的化合物溶液;濾渣為B。
c點:濾液為A的化合物溶液;濾渣為B、C。
(2)反應區間。
ab段:濾液為A的化合物溶液、B的化合物溶液、C的化合物溶液;濾渣為B。
bc段:濾液為A的化合物溶液、C的化合物溶液;濾渣為B、C。
大于c點:濾液為A的化合物溶液;濾渣為A、B、C。
【易錯點3】有關含雜質物質方程式的計算易錯
【典例3】某煉鋼廠每天需消耗5 000 t含Fe2O3 76%的赤鐵礦,該廠理論上可日產含Fe 98%的生鐵的質量是多少 (計算結果保留一位小數)
【有錯必糾】 冶煉金屬的礦石都是含雜質的,有關含雜質物質方程式的計算是中考的常考點,也是易錯點,解答此類題的關鍵需要明確以下2點:
1.解題注意事項:
(1)化學方程式所表示的各物質發生化學反應時的關系,是純凈物之間的質量關系。
(2)在實際生產中,原料和產品都不可能是純凈物,因此在計算中必須將含雜質的物質的質量換算成純凈物的質量再進行計算。
2.解題步驟:
第一步:將含有雜質物質質量換算成純物質的質量(純物質質量=含雜質物質質量×純度);
第二步:將純物質質量代入化學方程式進行計算;
第三步:將計算得到的純物質質量換算成含雜質物質質量(含雜質物質質量=純物質質量÷純度)。
真題對點練 真題鏈接 實戰演練
【考點1】金屬材料的性質與利用
1.(2024·臨沂中考)下列關于金屬和金屬材料的說法正確的是( )
A.生鐵和鋼的含碳量不同
B.黃銅比純銅硬度小
C.合金屬于合成材料
D.大多數金屬在自然界中以單質形式存在
【考點2】金屬活動性順序及應用
2.(2023·赤峰中考)為探究鈦合金中鈦、鋁、銅三種金屬的活動性順序,同學們做了如圖所示的實驗,發現甲試管中鈦片無明顯變化,乙試管中鈦片表面有紅色固體出現,則三種金屬活動性由強到弱的順序是( )
A.Al>Ti>Cu
B.Al>Cu>Ti
C.Ti>Al>Cu
D.Ti>Cu>Al
3.(2024·龍東中考)金屬材料在人類發展的歷史長河中起著非常重要的作用。
(1)高爐煉鐵的過程中,石灰石的作用是 。
(2)探究Mg、Fe、Cu的金屬活動性順序,下列試劑的選擇方案正確的是 。
A.Mg、Cu、FeSO4溶液
B.Fe、MgSO4溶液、CuSO4溶液
C.Mg、Fe、Cu、稀鹽酸
D.Cu、MgSO4溶液、FeSO4溶液
(3)向Cu(NO3)2溶液中加入Mg、Zn、Ag三種金屬,充分反應后過濾,得到無色濾液和濾渣。一定發生反應的化學方程式為 。向濾渣中加入一定量的稀鹽酸,有氣泡產生,濾渣中一定有 (填化學式,下同),濾液中可能含有的溶質是 。
4.(2023·寧夏中考)學習小組在實驗室探究銅、鋅、銀三種金屬活動性順序。
【設計與實驗】同學們設計并進行如圖所示實驗(實驗中所用金屬均已用砂紙打磨)。
【解釋與結論】
(1)實驗Ⅰ中只有一支試管內有氣泡產生,反應的化學方程式為 。
(2)實驗Ⅱ中實驗現象是 。
(3)上述實驗涉及的基本反應類型是 。
(4)由上述實驗得出三種金屬活動性由強到弱的順序是鋅、銅、銀。
【反思與交流】
(1)請你另設計一個實驗方案驗證這三種金屬的活動性順序: (寫出所用試劑即可)。
(2)某同學又取了金屬M放入試管中,滴加稀硫酸,發現有氣泡產生,請你推測:金屬M (填“能”或“不能”)與硫酸銅溶液發生化學反應。
【拓展與延伸】同學們用不同形狀的鋅和不同溶質質量分數的稀硫酸在室溫下進行實驗,探究鋅與稀硫酸反應快慢的影響因素,實驗記錄表:
實驗編號 硫酸的 溶質質量 分數(均取 20 mL) 鋅的形狀 (均取1 g) 氫氣的 體積(mL) (均收集 3分鐘)
① 20% 鋅粒 31.7
② 20% 鋅片 50.9
③ 30% 鋅粒 61.7
④ 30% 鋅片 79.9
實驗①②對比說明 ;
要比較不同溶質質量分數的稀硫酸對反應快慢的影響,應選擇的實驗編號是 。由此得出不同形狀的鋅和不同溶質質量分數的稀硫酸都會影響反應快慢。
【考點3】金屬資源的利用與保護
5.(2024·蘇州中考)下列有關金屬的說法正確的是( )
A.常溫下,所有金屬單質均是固體
B.工業煉鐵可用一氧化碳將鐵的氧化物還原成鐵
C.鐵的銹蝕只與空氣中的氧氣有關
D.廢舊鐵制用品應該直接填埋處理
6.(2024·貴州中考)貴州蘊藏豐富的鋁、錳、鋅、鐵、銅等礦產資源。合理開采、充分利用這些礦產資源,可實現“富礦精開”。
Ⅰ.精準識礦
(1)金屬的性質與存在形式。
①鋁具有很好的抗腐蝕性,因為鋁在空氣中能與氧氣反應形成一層致密的氧化鋁薄膜,反應的化學方程式為 。
②分別在放有錳片、銅片的試管中加入稀硫酸,錳片表面有氣泡產生,銅片表面無明顯變化。由此可知金屬活動性:錳 (選填“強”或“弱”)于銅。
③在放有鋅片的試管中加入硫酸銅溶液,觀察到的現象是 。多數金屬的化學性質比較活潑,它們主要以化合物的形式存在于自然界。如菱鋅礦(ZnCO3)、鋁土礦(Al2O3)、菱錳礦(MnCO3)等。
Ⅱ.精深用礦
(2)工業上用赤鐵礦(Fe2O3)煉鐵,CO與Fe2O3反應的化學方程式為 。煉鐵時,加入菱錳礦可制得冶煉錳鋼的材料。錳鋼用作高鐵的鋼軌,利用了錳鋼的 性能。
(3)用某菱錳礦為原料制備高附加值新型電池材料Mn3O4的流程如圖1。
已知:菱錳礦中除MnCO3外,還有SiO2;MnCO3能與稀硫酸發生復分解反應,SiO2不溶于水也不與稀硫酸反應;氨水呈堿性。
①過濾器中得到的濾渣是 。
②反應器中,MnSO4溶液與O2反應可生成錳的氧化物,如MnO2、Mn2O3、Mn3O4。發生的反應之一是6MnSO4+6H2O+O2===2Mn3O4↓+6X,X的化學式是 。
③70 ℃時,在反應器中保持通入的O2和MnSO4溶液的質量不變,只改變MnSO4溶液的溶質質量分數,測得生成含錳元素的固體中錳元素的質量分數與MnSO4溶液的溶質質量分數之間的關系如圖2。由圖可知,當MnSO4溶液的溶質質量分數為5.1%時,可獲得高純度的Mn3O4,當MnSO4溶液的溶質質量分數為其他數值時,Mn3O4純度降低,原因可能是 。

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