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- 2021-11-11 发布
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第 14 课时
金属的利用和保护
第一篇 基础过关
物理性质
共性 有金属光泽,具有良好的 性、导热性、延展性
差异性
颜色 大多数呈 色,铜呈 色,金呈黄色
状态 常温下大多数是固体,但汞为 体
考点一 金属材料
导电
银白 紫红
液
1.金属的物理性质
概念
在某种金属中加热熔合其他金属或非金属后形成的、具有金属特性的
物
特性
硬度一般比各成分金属
熔点一般比各成分金属
举例
铜合金 青铜(铜锡合金)、黄铜(铜锌合金)
铁合金
生铁(含碳量2%~4.3% )、钢(含碳
量0.03%~2%)
其他合金 铝合金、钛合金
2.合金
混合
大
低
考点二 炼铁的原理
实验
原理
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
该反应中 是还原剂
实验
装置
实验
现象
红色的氧化铁变成 色,澄清石灰水变 ,澄清石灰水
变浑浊的化学方程式为
CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
一氧化碳(或CO)
黑 浑浊
注意
事项
①实验前要先检查装置的
②要先通入一氧化碳后加热,以防一氧化碳与空气混合加热引起
③实验结束,要先撤酒精喷灯,继续通入一氧化碳至玻璃管冷却,以防氧气
进入将铁再次
④尾气中的一氧化碳要进行 或 等处理
(续表)
气密性
爆炸
氧化
点燃 收集
考点三 金属资源的保护与利用
1.钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的 、 等物质发生化学反应的
结果。铁锈的主要成分是 ,化学式为 。
2.钢铁是应用最普遍的金属材料,也是最容易发生锈蚀的金属材料之一。
可有效减缓或防止钢铁锈蚀的方法有:
(1)保持金属表面 ,如菜刀用后擦干挂起来。
(2)在金属表面涂覆 (涂刷矿物油或油漆、覆盖搪瓷或塑料等),镀上
一层不易锈蚀的金属或用“ ”等方法形成致密保护层。
(3)改变金属的 和 (如制成合金)等。
氧气 水蒸气
氧化铁 Fe2O3
洁净干燥
保护层
烤蓝
组成 结构
[注意]①铁生锈的两个条件缺一不可。如果铁表面沾有其他物质时,往往会加快
生锈。如铁制品上有铁锈,因为铁锈具有疏松多孔的结构,能让里层的铁持续与
铁锈中吸附的氧气、水等反应,直至铁完全锈蚀。
②铝、锌等金属与铁相比不易生锈,其原因是铝、锌易与氧气反应,在铝、锌的
表面生成一层致密的氧化膜,阻止内部金属继续被氧化,从而形成“自我保护”。
3.回收利用废旧金属既可以保护环境,又能节约资源和能源。
金属资源的保护措施有:
(1)防止金属的 。
(2)废旧金属的 。
(3)有计划、合理地 。
(4)寻找金属的 。
锈蚀
回收利用
开采金属矿物
代用品
考向一 金属材料(6年2考)
1.[2019·南京]下列金属中,熔点最低的是
( )
A.铜 B.汞
C.铝 D.钨
[答案] B
[解析]铜、铝、钨在常温下为固体,汞
为液体,则熔点最低的金属是汞。
[答案] C
[解析]铜属于金属单质,金属单质一般
都具有良好的延展性,故铜能被加工
成7微米厚的超薄铜箔。
2.[2019·常州]铜能被加工成7微米厚的
超薄铜箔,说明铜具有良好的 ( )
A.导电性
B.导热性
C.延展性
D.耐酸性
3.[2019·桂林]《吕氏春秋》记载“金(即
铜单质)柔锡(即锡单质)柔,合两柔则刚(即
坚硬)”。这句话说明合金具有的特性是
( )
A.合金的熔点一般比其组分低
B.合金的硬度一般比其组分大
C.合金的抗腐蚀性一般比其组分强
D.合金的耐磨性一般比其组分好
[答案] B
[解析] 合金与其组分相比:硬度大、
熔点低、抗腐蚀性强,这里说的是硬
度大。
考向二 金属的冶炼(6年3考)
4.如图14-1所示为实验室模拟炼铁的实验改进装置(部分夹持仪器略去)。实验
步骤如下:
Ⅰ.连接好装置,并检查装置气密性;
Ⅱ.装好药品,先通一会儿CO,再点燃酒精喷灯;
Ⅲ.实验结束,先撤去酒精喷灯,继续通CO直至玻璃管冷却。
(1)实验中可看到A处玻璃管内的粉末由红色逐渐变黑,说明Fe2O3转化为
_________(填化学式);B瓶中的澄清石灰水变浑浊,该反应的化学方程式为
。
图14-1
[答案] (1)Fe CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
[解析] (1)CO和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,玻璃管内的粉末由红
色逐渐变黑,说明氧化铁转化为铁;澄清石灰水变浑浊,化学方程式为
CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O。
4.如图14-1所示为实验室模拟炼铁的实验改进装置(部分夹持仪器略去)。实验
步骤如下:
Ⅰ.连接好装置,并检查装置气密性;
Ⅱ.装好药品,先通一会儿CO,再点燃酒精喷灯;
Ⅲ.实验结束,先撤去酒精喷灯,继续通CO直至玻璃管冷却。
(2)步骤Ⅲ中先撤去酒精喷灯,继续通一氧化碳直到玻璃管冷却的目的是 。
图14-1
[答案] (2)防止灼热的铁再次被氧化;防止石灰水倒吸入玻璃管中
[解析] (2)继续通一氧化碳直到玻璃管冷却的目的是防止灼热的铁再次被氧化;
防止石灰水倒吸入玻璃管中。
4.如图14-1所示为实验室模拟炼铁的实验改进装置(部分夹持仪器略去)。实验
步骤如下:
Ⅰ.连接好装置,并检查装置气密性;
Ⅱ.装好药品,先通一会儿CO,再点燃酒精喷灯;
Ⅲ.实验结束,先撤去酒精喷灯,继续通CO直至玻璃管冷却。
(3)盛满石灰水的B装置在此实验中的作用有下列说法,其中正确的是
。
①收集多余的CO ②检验并吸收反应生成的CO2
A.只有① B.只有② C.是①和②
图14-1
[答案] (3)C
[解析] (3)装置B中澄清石灰水的作用是用来检验并除去二氧化碳,还可收集一
氧化碳。
考向三 金属资源的保护与利用(6年3考)
5.[2019·常州]按如图14-2装置进行实验,一周后发现铁钉锈蚀最严重的位置是
( )
A.a处 B.b处
C.c处 D.三处同样严重
图14-2
[答案] B
[解析]铁与氧气和水充分接触时容易生锈,水和氧气同时存在是铁生锈的条件;
缺少水或缺少氧气,或者缺少氧气和水,铁不容易生锈。从图中可以看出b处铁
钉与氧气、水充分接触,故是铁钉锈蚀最严重的位置。
6.[2017·淮安]某博物馆藏有一柄古代铁剑,
为防止其生锈,下列做法合理的是( )
A.定期用清水冲洗,除去灰尘
B.放于体验区,让观众触摸
C.用盐水除去铁剑上的锈斑
D.放在充满氮气的展览柜中
[答案] D
[解析]铁生锈需要氧气和水,定期
用清水冲洗铁剑,会加速铁剑的锈
蚀;人体会分泌汗液,用手触摸铁剑,
会加速铁剑的锈蚀;盐水会加速铁
剑的锈蚀;氮气化学性质稳定,将铁
剑放在充满氮气的展览柜中,可以
隔绝空气和水,能防止铁锈蚀。
7.[2019·宿迁]化学是一门以实验为基础
的学科。下列有关实验的说法不正确的
是( )
A.蒸发时玻璃棒的作用是搅拌加速溶解
B.测定空气中氧气含量时,要确保装置气
密性良好
C.将一氧化碳通入灼热的氧化铁,红色粉
末逐渐变为黑色粉末
D.电解水时正极和负极产生气体的质量
比为8∶1
[答案] A
[解析]蒸发时玻璃棒的作用是搅拌,
防止因局部温度过高,造成液滴飞溅;
测定空气中氧气的含量实验中,装置
的气密性会影响实验的准确性,故要
保证装置的气密性良好;氧化铁是红
色固体,在高温时与一氧化碳反应生
成黑色的铁粉;电解水实验中,正极产
生的是氧气,负极产生的是氢气,氧气
与氢气的质量比为8∶1。
8.[2017·宿迁] 人类社会的发展离不开金属。
(1)钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的
等物质发生化学反应的结果。
(2)在空气中,铝的表面易生成致密的氧化膜,
氧化膜的主要成分是 (写化学式)。
[答案] (1)氧气和水蒸气
[解析] (1)钢铁的锈蚀主要是铁与
空气中的氧气和水蒸气等物质发
生化学反应的结果;
[答案] (2)Al2O3
[解析] (2)铝的表面易生成致密的
氧化膜,氧化膜的主要成分是氧化
铝,化学式为Al2O3;
8.[2017·宿迁] 人类社会的发展离不开金属。
(3)某同学取少量工厂废液[溶质是AgNO3、
Cu(NO3)2],向其中加入一定量的金属锌,反
应结束后,发现溶液仍然是蓝色。据此推断,
反应后溶液中一定含有的溶质是 。
[答案] (3)硝酸铜和硝酸锌[或
Zn(NO3)2、Cu(NO3)2]
[解析] (3)金属锌的活动性比铜、
银都强,能从其盐溶液中置换出铜、
银,本身转化为硝酸锌,因为溶液仍
然为蓝色,所以溶液中含有铜离子,
则反应后溶液中一定含有的溶质
是硝酸铜和硝酸锌。