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2017届鲁教版九年级化学分章复习(含知识点总结和测试题及答案):第8单元 金属和金属材料

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初中化学审核员

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                            第八单元       金属和金属材料

[考点梳理]

考点  1 金属材料

1. 金属材料包括纯金属和合金两类。金属属于金属材料,但金属材料不一定是纯金属,也可能是

   合金。

2. 金属制品是由金属材料制成的,铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料。

考点  2 金属材料的发展史

    根据历史的学习,我们可以知道金属材料的发展过程。商朝,人们开始使用青铜器;春秋时

期开始冶铁;战国时期开始炼钢;铜和铁一直是人类广泛应用的金属材料。在                                100 多年前,又开始

了铝的使用,因铝具        有密度小和抗腐蚀等许多优良性能,铝的产量已超过了铜,位于第二位。

考点  3 金属的物理性质

1.共性:大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度较大,熔沸点较高,具有良好的延展性和导电、

  导热性,在室温下除汞为液体,其余金属均为固体。

2.一些金属的特性:铁、铝等大多数金属都呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色;常温下大多数金属

  都是固体,汞却是液体;各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大;银的导电

  性和导热性最好,锇的密度最大,锂的密度最小,钨的熔点最高,汞的熔点最低,铬的硬度最大。


考点  4 物质的性质与物质的用途之间的关系

1.物质的性质决定物质的用途,而物质的用途又反映出物质的性质。

2.物质的性质很大程度上决定了物质的用途。但这不是唯一的决定因素,

  在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回

  收和对环紧的影响等多种因素。

考点  5 合金

1. 合金:在金属中加热熔合某些金属和非金属,形成具有金属特性的物质。

    注意:(1)合金是金属与金属或金属与非金属的混合物。

         (2)合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更容易适于不同的用途。

         (3)日常使用的金属材料,大多数为合金。

         (4)金属在熔合了其它金属和非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部组成结构也发

             生了改变,从而引起性质的变化。
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     2.合金的形成条件:其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点(当两种金属形成合金时)。

     3.合金与组成它们的纯金属性质比较。

       下面是黄铜和铜片,焊锡和锡,铝合金和铝线的有关性质比较:


                           铜                    锡[来源:Zxxk.Com][来源:学科网] 铝[来源:Zxxk.Com][来源:学科网][来源:学科网 ZXXK]
      性质比较
                   黄铜        铜          焊锡          锡          铝合金            铝

                   黄色        紫红色        深灰色         银白色        银白色            银白色
      光泽与颜色
                   有光泽       有光泽        金属光泽        有光泽        有光泽            有光泽

      硬度           比铜大       坚韧         硬度大         质软         坚硬             质软

      熔点           比铜低       较高         比锡低         较低         比铝低            较高

     4.几种常见合金

     (1)铁合金:主要包括生铁和钢,它们的区别是含碳量不同,生铁含碳量                              2%-4.3%,钢的含碳量

     为 0.03%—2%。钢比生铁具有更多的优良性能,易于加工,用途更为广泛。

     (2)铝合金:铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等,

     可增加它们的载重量以及提高运行速度,并具有抗海水腐蚀、避磁性等特点。

     (3)铜合金:黄铜:铜、锌的合金;青铜:铜、锡的合金;白铜:铜、镍的合金。

     (4)钛和钛合金:被认为是           21 世纪的重要金属材料。性质:优异的耐腐蚀性,对海水、空气和若

     干腐蚀介质都稳定,可塑性好,强度大,有密度小,又称亲生物金属。用途:喷气式发动机、飞机

     机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、造纸、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。


     考点  6 金属与氧气的反应

金属               条件                反应方程式                         现象

Mg       常温下(在空气中           2Mg+O2 =2MgO                 银白色镁条在空气中表面逐渐变暗,生成

                                                         白色固体。

         点燃时(在空气中                  点燃                    剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成一种白

         或在氧气中)             2Mg+O2 ====== 2MgO           色固体。

Al       常温下(在空气中)          4Al+3O2  =2Al2O3             银白色的表面逐渐变暗,生成一层致密的
                                                         薄膜。

         点燃时(在氧气中)                 点燃                    剧烈燃烧,放出大量的热和耀眼的白光,

                            4Al+3O2  ====2Al2O3          生成白色固体。
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Fe       常温下,干燥的空

         气

         常温下,在潮湿的                   铁与空气中的氧气        和水共同作用下会生成暗红色疏松的物质——铁

         空气中                 锈(Fe2O3·H2O)

         在氧气中点燃                     点燃                   剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生

                            3Fe+2O2 ======Fe3O4          成一种黑色固体。

Cu       常温下,干燥的空

         气

         加热时                        △                    铜丝表面逐渐变为黑色

                            2Cu+O2 =====2CuO

         在潮湿的空气中            2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3   铜表面生成一层绿色物质

Au、Ag            即使在高温下也不与氧气反应“真金不怕火炼”。

        结论:大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同。Mg、Al                             等在常温下就能与氧气

反应;Fe、Cu    等在常温下几乎不能单独与氧气反应,但在点燃或加热的情况下可以发生反应;Au、Ag                                  等在高

温时也不与氧气反应。

     考点  7 金属与酸的反应

     金属              现象                                    反应的化学方程式

             稀盐酸      稀硫酸                                  稀盐酸                     稀硫酸

     镁       剧烈反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,
                                                    Mg+2HCl =MgCl2+H2↑     Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
             试管壁发热,生成的气体能够燃烧并且产

             生淡蓝色火焰。

     锌       反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液仍为
                                                    Zn+2HCl =ZnCl2+H2↑     Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
             无色,试管壁发热,生成的气体能够燃烧

             并且产生淡蓝色火焰。

     铁       反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐
                                                    Fe+2HCl =FeCl2+H2↑     Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑
             变为浅绿色,生成气体能够燃烧并且产生

             淡蓝色火焰。

     铜       不反应

            结论:Mg、Zn、Fe     的金属活动性比铜强,它们能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢。
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考点  8 金属与化合物溶液的反应

实验操作          现象                        反应的化学方程式                  质量变化            应用

铁丝浸入硫酸        浸入溶液的铁钉表面覆盖一              Fe+CuSO4= Cu+FeSO4        金属质量增加,         不能用铁制

铜溶液中          层紫红色的物质,溶液由蓝                                        溶液质量减少          品放硫酸铜

              色逐渐变为浅绿色                                                            溶液(或农

                                                                                  药波尔多液)


铝丝浸入硫酸        浸入溶液的铝丝表面覆盖一              2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu  金属质量增加,
铜溶液中          层紫红色的物质,溶液由蓝                                        溶液质量减少

              色逐渐变为无色

铜丝浸入硝酸        浸入溶液的铜丝表面覆盖一              Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag    金属质量增加,
银溶液中          层银白色的物质,溶液由无                                        溶液质量减少

              色逐渐变为蓝色

铜丝浸入硫酸

铝溶液中

结论:1.以上四种金属的活动性由强到弱的顺序为:Al>Fe>Cu>Ag

     2.活泼性强的金属能把活泼性弱的金属从其化合物溶液中置换出来。

注意:1.此类反应一定在溶液中进行,不溶于水的化合物一般不与金属反应。

      2. K、Ca、Na  活动性非常强,但不能用它们置换化合物中的金属,因为它们能同溶液中的水剧烈反应。


考点  9 置换反应

置换反应:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与化合物的反应叫做置换反应。

考点  10 金属活动性顺序

  人们通过大量的实验验证得到常见金属的活动性顺序:

                  K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au

                         金属活动性:由强到弱

应用:  

1.在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性越强。
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2.在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。

3.在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来

(K、Ca、Na   除外)。

考点  11 矿石

    1. 金属资源的存在方式:地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,大多数金属化合物性

       质较活泼,所以它们以化合物的形式存在;只有少数金属化学性质很不活泼,如金、银等

       以单质形式存在。

    2. 矿石:工业上把能提炼金属的矿物叫矿石。

    3. 常见矿石名称与其主要成分:

      名称       赤铁矿      黄铁矿     菱铁矿     磁铁矿     铝土矿     黄铜矿     辉铜矿

    主要成分        Fe2O3    FeS2    FeCO3   Fe3O4   Al2O3  CuFeS2  Cu2S

考点  12 钢铁生产的发展

    钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。在古代和中世纪的一段很长的历史

时期内,我国的钢铁生产技术一直处于世界领先地位。早在春秋战国时期,我国劳动人们就开始了

生产和使用铁器;从公元          1 世纪起,铁便成了我国最主要的金属;新中国成立后,我国的钢铁工业

得到了飞速发展,1949        年我国的钢铁产量只有         15 万吨,居世界第       26 位,1996  年,我国的钢产量

超过  1 亿吨,跃居世界首位。

考点  13 一氧化碳还原氧化铁

(1)仪器:铁架台(2       个)、硬质玻璃管、单孔橡皮赛(2              个)、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡

   皮赛、导气管。

(2)药品:氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体

(3)装置图:


            


(4)步骤:①检验装置的气密性;②装入药品并固定;③向玻璃管内通入一氧化碳气体;④给氧

           化铁加热;
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          ⑤停止加热;⑥停止通入一氧化碳。

(5)现象:红色粉末逐渐变成黑色,澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧产生蓝色火焰。

                         高温                  点燃 

(6)化学方程式:3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2          2CO+O2=====2CO2       Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

(7)注意事项:与        CO 还原氧化铜的实验操作顺序一样,即先通入                 CO 再加热,实验完毕,停止加

    热,继续通入      CO 至试管冷却。

(8)尾气处理:因        CO 有毒,不能随意排放在空气中,处理的原则是将                   CO 燃烧掉转化为无毒的

    CO2 或收集备用。

考点  14 工业炼铁

(1)原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的还原剂(CO)将铁从铁矿石里还原出来。

(2)原料:铁矿石、焦炭、石灰石和空气

(3)主要设备:高炉

(4)冶炼过程中发生的化学反应:

       点燃                 点燃                   高温          

    C+O2====CO2                 CO2+ C=====2CO           3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2
        高温                          高温

    CaCO3=====CaO+CO2↑         CaO+SiO2=====CaSiO3
注意:石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。

考点  15 金属的锈蚀和保护

1.铁的锈蚀条件:有水和氧气       2.防锈的方法:保持干燥;隔绝氧气

考点  16 保护金属资源

保护金属资源的有效途径:

1. 防止金属的腐蚀                 2.金属的回收利用            3.有计划合理的开采矿物               4. 寻找金

   属的代用品


【练习】

                   第八单元 金属和金属材料 检测题
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     可能用到的相对原子质量:H 1            O 16  C 12   Zn 65  Mg 24  Cl 35.5   Fe 56  Cu 64

一、选择题(本大题         12 小题,每小题只有一个正确答案,每小题               3 分,共   36 分)

1、今年是世界反法西斯战争胜利六十周年。盐城新四军纪念馆存有部分缴获日寇的枪支大炮,为

    保存好这些铁制文物,下列措施不能采用的是                                              

    (    )

    A.外表涂抹一层油               B.保持展馆内空气干燥  

    C.提醒观众不要用手触摸            D.浸在敞口水箱中存放

2、金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是                                              (    

)

    A、硬度很大、熔点很高            B、有良好的导电性、传热性  

    C、是银白色的固体              D、易与酸反应产生氢气

3、收藏家收藏清末铝制品,至今保存十分完好,该艺术品不易锈蚀的主要原因是                                              (    

)

   A.铝不易发生化学反       应          B.铝的氧化物容易发生还原反应

   C.铝不易氧化                     D.铝易氧化,但铝表面的氧化铝具有保护内部的铝的作用

4、下列有关合金的叙述中正确的是                                                                                                    

(    )

   ①合金具有金属特性;             ②合金中的元素以单质形式存在;

   ③合金中不一定含有金属;④钢是含杂质较少的铁合金;

   ⑤合金属于金属材料;             ⑥生铁可完全溶解于稀盐酸

   A.①②③④⑤⑥            B.①③④⑤⑥               C.①②④⑤                D.①④⑥

5、人类的生活和生产都离不开金属。下面对金属的利用不是由金属活动性决定的是                                             (    

)

   A.用铁回收含银废液中的银                        B.用锌与稀硫酸反应制取氢气

   C.古代金银制品能保存至今                        D.用铝合金制作门窗框架

6、在  10—9~10—7m 范围内,对原子、分子进行操纵的纳米超分子技术往往能实现意想不到的变化。

  如纳米铜颗粒一遇到空气就会剧烈燃烧甚至发生爆炸。下列说法正确的是                        

  (    )    

   A.纳米铜属于化合物                                    B.纳米铜颗粒比普通铜更易与氧气发生

反应
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   C.纳米铜与普通铜所含铜原子的种类不同                          D.纳米铜无需密封保存

7、若金属锰(Mn)在金属活动性顺序中位于铝和锌之间,则下列反应不正确的是                                             (    

)

   A.Mn + H2SO4 = MnSO4 + H2↑              B.Mg + MnSO4 = MgSO4 + Mn

   C.Fe + MnSO4 = FeSO4 + Mn               D.Mn + CuSO4 = MnSO4 + Cu

8、据  2003 年 7 月 13 日《金陵晚报》题为《废弃定影液中淘出银子》的文章报道,有人利用摄影

店废弃的定影液,每月可回收价值约               20 万元的银。一种回收方法的反应原理是:

Fe+2AgNO3==2Ag+Fe(NO3)2  这个反应属于                                                                          

(    )

   A.化合反应              B.分解反应             C.置换反应              D.无法确定

9、2005 年中央电视台春节联欢晚会上,甘肃省向观众拜年的对联是:“金银铜铁铬镍铅锌”。针对

  此联,下列说法正确的是:(               )

A.这八种金属单质颜色是相同的                          B.合金的制造大大拓宽了这八种金属的应用范围

和使用价值

C.这八种金属均可与稀盐酸反应产生氢气                     D.这八种金属在矿物中均以单质形式存在

10、等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,下列图像能正确生产氢气质量与反应

时间之间关系的是(           )


11、.向含有     AgNO3、Cu(NO3)2  的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固

体中滴加稀硫酸,有气体生成,则滤出的固体一定为(                         )

A.. Ag、Cu 两种单质的混合物                 B.Cu、Fe 两种单质的混合物

C. .Ag、Fe 两种单质的混合物                D. Ag、Cu、   Fe 三种单质的混合物

12、有  a、b 两块等质量的铁,先将          a 浸入稀硫酸中,同时将         b 浸入硫酸铜溶液中,过一会儿,同

时取出晾干,两块铁的质量是(                )

A.ab               C.a=b              D.a≥b
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二、填空题(本大题         6 小题,共   25 分)

13、(2  分)百炼成钢(将反复烧红的生铁在空气中不断捶打,转化为钢)的化学原理是(用化学

方程式)________________________________________________________。

14、(2  分)多数食品易吸收空气中的水分而潮解,并吸收空气中的氧气而腐败。生产上多在食品

中放一小包     CaO 粉末,保持干燥。现研究成功在食品中放一小包铁粉,铁粉吸收水分和氧气变为

铁锈。用铁粉代替        CaO 粉末的优点是                 

15. (6 分)每到冬天,市场上便有一种“热宝”出售,它是一个装有化学药品的小袋。使用时,撕去它

的保护膜贴在身体上,不久便会产生热量。已知小袋中装有铁粉、碳粉和少量氯化钠。

(1)取小袋内物质,加入稀盐酸中,发生反应的化学方程式为:                               

(2)将袋内物质放在足量        O2 中燃烧,写出反应的化学方程式:

①                                         ②                                      

16. (6 分)下图是同学们经常使用的铅笔示意图。


    (1)在组成铅笔的各种材料中,能导电的是                        ,  燃烧时产物中有二氧化碳的是          

。(每空只要求填一种,填序号)

    (2)上图中④的主要成分是金属铝。将一小片该金属放入稀盐酸中,观察到的现象是   

                      ,反应的化学方程式是                                          。

17、(4  分)如图所示:取一团光亮无锈的铁丝绒球,放入一支干燥洁净的试管底部,将试管倒扣

在一个盛水的烧杯中,数天后,能观察到的现象是

①________________________②_____________________________。

18、(5  分)如图    5-7  所示,在试管和小气球中分别加入稀盐酸和一种常见的固体物质,

   然后将气球内的固体倒入试管中,观察到有气泡产生且气球胀大。请你根据上述实验

   回答下列问题:

(1)气球中加入的固体物质可能是         (至少答出两种不同类型的物质)

。
                                                                               图 5-7
   (2)请用简单的实验方法,证明制得的气体的密度比空气大还是小

                                                                                    
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三、简答题(本大题         1 小题,共   10 分)

19.(10 分)A~H   都是初中化学中常见的物质,已知              B 为黑色固

体,D  为红色固体单质,F         为红色固体,它们的转化关系如图所

示。请回答:

(1)物质 B 的化学式为               ;F  的化学式为            ;

(2)写出下列反应方程式

反应①的化学方程式为                                          ;

反应○2的化学方程式为                                        ; 

(3)反应①属于               反应(填反应基本类型),反应①、③的反应基本类型是否相同?                 

。

四、实验题(本大题         2 小题,共   20 分)

20、(8  分)为了研究炼铁原理,我市某校九年级综合实

践活动小组按下图所示,用一氧化碳与氧化铁反应进行

实验,现请你一起参与。

⑴该实验开始时,要先通一会儿一氧化碳再加热,其目                                   Fe2O3
                                                 CO
的是                                         。
                                                                    澄清
⑵右边试管中发生反应的化学方程式是                                                   石灰 
                                                                    水
。

反应停止后,同学们对冷却后玻璃管内固体物质的组成成分产生了兴趣,大家纷纷提出自己的猜想。

请将你的猜想写出:

猜想一:                                                           。

猜想二:                                                           。

21. (12 分)同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性,小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝

和稀盐酸,只用一只试管,取一次盐酸的探究方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有

关问题。(1)填表

           实验步骤                                 观察到的现象
                     中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

①  在试管中取少量盐酸,插入铁丝,充分作用。


②  在①所得的溶液中,插入                   ,充分作     无明显现象

用。

③  在②所得的溶液中插入                ,充分作用。


结论:金属活动性        Al > Fe >  Cu

 (2) 将铝丝插入前应进行的操作是                                                      ;

(3)小华同学认为在小刚设计的方案中,只要补充一个实验,就可得出                             Al  >  Fe >  H  >Cu  的

结论。小华要补充的实验是                                                        ;

(4)小强同学认为要得到          Al  >  Fe >  H  >Cu  的结论,不必做补充实验,中需将小明同学方案

中插入金属的顺序调整即可,你认为调整后插入金属的顺序是                                     。


五、计算题(本大题         1 小题,共   9 分)

22.(9 分)黄铜是铜、锌合金,它用于制造机器、电器零件等。为测定某黄铜样品中铜的质量分数,

    取 10g 该黄铜样品加入到稀硫酸中,恰好完全反应,产生氢气                       0.1g。试求:

    (1)该黄铜样品中锌的质量。

    (2)该黄铜样品中铜的质量分数。


                                     检测题答案

一、选择题(本大题         12 小 题,每小题只有一个正确答案,每小题              3 分,共   36 分)

1、D   2、B   3、D   4、C   5、D    6、D   7、C   8、C   9、B   10、B    11、D   12、A

二、填空题(本大题         6 小题,共   25 分)

13、(2  分)C + O2 点燃    CO2

14、(2  分)CaO   只能吸收水分不能吸收氧气,而铁粉既能吸收水分又能吸收氧气。

                                             点燃                   点燃 
15、(6  分)⑴Fe+2HCl=FeCl     +H  ↑ ⑵①C+O           CO   ②3Fe+2O         Fe O (每空
                           2   2           2        2           2       3 4

2 分)
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16、(6  分)(1)○1或○4    ,     ○2或○3或○5                        (每空  1 分)

   (2)金属溶解,表面有大量气泡产生,2Al+6HCl=2AlCl3+ 3H2↑                       (每空   2 分)

17、(4  分)铁丝绒球表面会生成一层红棕色的铁锈,试管内水面会上升                             (每空    2 分)

18、(5  分)(1)锌粒和石灰石                                                    (2  分)

         (2)将盛有反应生成气体的气球,置于空气中,气球上浮证明气体的密度比空气小,

气球下沉证明气体的密度比空气小                                               (3 分)

三、简答题(本大题         1 小题,共   10 分)

19、(10 分)(1)CuO  ;   Fe2O3                                        (每空  1 分)

        (2)C+2CuO=====2Cu+CO2;Fe+CuSO4=Cu+FeSO4     等;          (每空   2 分)

         (3)不同                                                     ( 2 分)

四、实验题(本大题         2 小题,共   20 分)

20、(8  分,每空    2 分)

(1)排净试管内空气,防止一氧化碳与空气在高温下混合发生爆炸。                                  (  2 分)

⑵CO2 + Ca(OH)2    == CaCO3 ↓+ H2O

猜想一:    Fe                     猜想二:Fe    和  Fe2O3 的混合物。

21、(    12 分)(1)产生气泡,溶液由无色变为浅绿色;铜丝;铝丝                         溶液由浅绿色变为无色( 

6 分,现象   2 分,其余    1 分)

(2)用砂纸打磨其表面的氧化铝                                                  (  2 分)     

(3)把铜丝插入稀盐酸中                                                     (  2 分)

(4)Cu    Fe   Al                                                   ( 2 分)

五、计算题(本大题         1 小题,共   9 分)

22、设锌质量为      x,

    Zn  + H2SO4══ ZnSO4   +  H2↑                                  (2 分)

     65                        2

     x                        0.1g                                   (2 分)

       65:2=X:0.1g   x=6.5g                                          (2 分)

                            10g  3.25g
     即黄  铜中   Cu 的质量分数为                 ×100%=66.7%             (3  分)
                                10g