金屬考點(diǎn)面面觀

唐殿華

綜觀歷年黑龍江省各地、市對(duì)金屬知識(shí)的考查，主要包括金屬的性質(zhì)及應(yīng)用、金屬活動(dòng)性順序及應(yīng)用、金屬的冶煉、金屬的銹蝕及防護(hù)等。試題既有對(duì)金屬某一知識(shí)的單獨(dú)考查，也有將金屬知識(shí)相融合的綜合考查。現(xiàn)以近幾年黑龍江省各地、市中考題為例來加以說明。

考點(diǎn)一：金屬的物理性質(zhì)及應(yīng)用

解答此類題首先要明確常見金屬所具有的導(dǎo)電、導(dǎo)熱及延展性等共同的物理性質(zhì)，然后通過金屬在生產(chǎn)生活中的具體應(yīng)用去判斷其所利用的是金屬的哪些物理性質(zhì)。

例1：（2015年 黑龍江省龍東地區(qū)）鋁在工業(yè)和生活中應(yīng)用廣泛。

（1）鋁是地殼中含量最高的 ? ? ? ? ? ? ? （填“金屬”或“非金屬”）元素，其年產(chǎn)量已躍居第二位;

（2）鋁可制成電線，主要是利用其有良好的延展性和 ? ? ? ? ?性;

（3）鋁制品具有很好的抗腐蝕性能，其原因是

。

解析：本題主要考查金屬的物理性質(zhì)及應(yīng)用。（1）鋁是地殼中含量最高的金屬元素;（2）鋁可制成電線，除要求具有良好的延展性外，主要是利用其良好的導(dǎo)電性;（3）鋁制品具有很好的抗腐蝕性能，主要是常溫下鋁與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜，可以阻止鋁的進(jìn)一步氧化。

答案：（1）金屬;（2）導(dǎo)電;（3）常溫下鋁與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜。

考點(diǎn)二：合金及應(yīng)用

解答此類題首先要明確合金與純金屬的區(qū)別，并把握合金的特征，然后根據(jù)合金的特征去判斷題給信息及應(yīng)用。

例2：（2014年 黑龍江省齊齊哈爾市）生活中常用的硬幣都是合金制成的，其中一元硬幣為鋼芯鍍鎳合金，五角硬幣為銅鋅合金和鋼芯鍍銅合金。請(qǐng)說出用來鑄造硬幣的合金需要具有哪些性質(zhì)。（答出三點(diǎn)）

解析：本題主要考查合金的特性及應(yīng)用。硬幣作為商業(yè)貿(mào)易流通的一種貨幣，必須具備硬度和耐磨性好、抗腐蝕性好、熔點(diǎn)高、色澤美觀等優(yōu)點(diǎn)。

答案：硬度和耐磨性好;抗腐蝕性好;熔點(diǎn)高;色澤美觀。（任意三點(diǎn)即可）

考點(diǎn)三：金屬的化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用

解答此類題首先要掌握金屬常見的三條化學(xué)性質(zhì)，尤其是能熟練正確書寫幾種常見金屬分別與氧氣、稀酸及鹽溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式，其次要掌握金屬與稀酸或鹽溶液發(fā)生反應(yīng)的條件，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)用。

例3：（2014年 黑龍江省牡丹江市）如圖，將等質(zhì)量的鋅和鐵分別入左、右試管中，加入等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，充分反應(yīng)后，冷卻到室溫，金屬均有剩余，（U型管內(nèi)為水，初始液面相平，反應(yīng)過程中裝置氣密性良好）下列說法正確的是（ ）。

A. 右試管中溶液為淺綠色

B. 兩試管中所得溶液的質(zhì)量相等

C. U型管中液面左升右降

D. U型管中液面仍相平

解析：本題主要考查金屬與稀酸反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用。由于鋅、鐵都能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，根據(jù)金屬均有剩余，說明鹽酸全部反應(yīng)，生成的氫氣質(zhì)量相等，且生成的亞鐵鹽溶液顯淺綠色，因此A正確;而生成等質(zhì)量的氫氣，所用的鐵和鋅的質(zhì)量不等，因此兩試管中所得溶液的質(zhì)量不相等，因此B錯(cuò)誤;由于生成的氫氣質(zhì)量相等，體積也相等，U形管兩端的氣體體積變化相等，因此U型管中液面不變，故C錯(cuò)誤，D正確。

答案 ：A、D。

考點(diǎn)四：常見金屬活動(dòng)性的順序及應(yīng)用

解答此類題需掌握常見金屬的活動(dòng)性順序，然后能根據(jù)金屬的活動(dòng)性解釋生產(chǎn)生活中的一些現(xiàn)象，并在此基礎(chǔ)上能做到熟練應(yīng)用。

例4：（2014年 黑龍江省牡丹江市）下列關(guān)于金屬的敘述與金屬活動(dòng)性順序無關(guān)的是（ ）。

A. 不用鐵制容器配制波爾多液（含有硫酸銅）

B. 真金不怕火煉

C. 用稀硫酸識(shí)別黃銅（銅鋅合金）假冒的黃金指環(huán)

D. 鋁制品比鐵制品更耐腐蝕

解析：本題主要考查金屬活動(dòng)性的應(yīng)用。不用鐵制容器配制波爾多液，是由于鐵比銅活潑，鐵與硫酸銅反應(yīng)，與金屬活動(dòng)性順序有關(guān);由于金的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，即使在高溫條件下，也不與氧氣反應(yīng)，所以，真金不怕火煉，與金屬活動(dòng)性順序有關(guān);由于黃銅中含有鋅，鋅能與硫酸反應(yīng)放出氫氣，所以用稀硫酸識(shí)別黃銅（銅鋅合金）假冒的黃金指環(huán)，與金屬活動(dòng)性順序有關(guān);由于鋁與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁，能阻止反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，所以，鋁制品比鐵制品更耐腐蝕，與金屬活動(dòng)性順序無關(guān)。

答案： D。

考點(diǎn)五：金屬活動(dòng)性順序的實(shí)驗(yàn)探究

解答此類題首先要能根據(jù)所探究的金屬活動(dòng)性順序選擇適當(dāng)?shù)脑噭缓笤O(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

例5 ：（2013年 黑龍江省綏化市）實(shí)驗(yàn)室開放日，同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下，進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)，驗(yàn)證銅、鐵、鋅三種金屬的活動(dòng)性順序。實(shí)驗(yàn)室提供：

藥品：硫酸銅溶液、銅片、鋅片、鐵釘和氯化鋅溶液

儀器：燒杯、試管

用品：砂紙、火柴

（1）在驗(yàn)證三種金屬活動(dòng)順序時(shí)，應(yīng)該取用哪些藥品？

（2）請(qǐng)寫出你是怎樣驗(yàn)證這三種金屬的活動(dòng)順序的（過程、現(xiàn)象、結(jié)論）。

解析：本題主要考查通過實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證金屬活動(dòng)性順序。（1）要驗(yàn)證銅、鐵、鋅三種金屬的活動(dòng)性順序，通常根據(jù)金屬能否與酸、鹽發(fā)生反應(yīng)來分析，結(jié)合題中給出的藥品，應(yīng)選擇硫酸銅溶液、鐵釘和氯化鋅溶液;（2）要驗(yàn)證銅、鐵、鋅三種金屬的活動(dòng)性順序，可將鐵釘放入硫酸銅溶液中，鐵釘表面覆蓋一層紅色物質(zhì)，說明了鐵的活動(dòng)性大于銅，再把鐵釘放入氯化鋅溶液中，無明顯現(xiàn)象，說明鋅的活動(dòng)性大于鐵，由此可以證明三種金屬的活動(dòng)性順序是：鋅>鐵>銅。

答案：（1）硫酸銅溶液、鐵釘和氯化鋅溶液;（2）將鐵釘放入硫酸銅溶液中，鐵釘表面覆蓋一層紅色物質(zhì)，說明了鐵的活動(dòng)性大于銅，再把鐵釘放入氯化鋅溶液中，無明顯現(xiàn)象，說明鋅的活動(dòng)性大于鐵，由此可以證明三種金屬的活動(dòng)性順序是：鋅>鐵>銅。

考點(diǎn)六：金屬礦物及冶煉

解答此類題首先要掌握實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的實(shí)驗(yàn)裝置及操作步驟，重點(diǎn)掌握高爐煉鐵的化學(xué)方程式，然后遷移到工業(yè)煉鐵中所用裝置、原料及尾氣處理等知識(shí)的綜合應(yīng)用中去。

例6 ：（2015年 黑龍江省綏化市）某化學(xué)興趣小組同學(xué)利用圖中所示裝置模擬煉鐵：

（1）為了避免玻璃管a在加熱時(shí)可能發(fā)生爆炸，加熱前應(yīng) ? ? ? ? ? ;

（2）a管中氧化鐵發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ? ? ?;

（3）B裝置可用來吸收二氧化碳?xì)怏w，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 ? ? ? ? ? ? ? ;B裝置 ? （填“能”或“不能”）用來收集CO;

（4）若a管中氧化鐵全部還原成鐵，冷卻后稱量鐵的質(zhì)量比反應(yīng)前氧化鐵的質(zhì)量減少了2.4g，則加入a管中氧化鐵的質(zhì)量是 ? g。

解析：本題主要考查對(duì)一氧化碳還原氧化鐵反應(yīng)操作的理解及各裝置的作用。（1）一氧化碳具有可燃性，與空氣混合，加熱可能會(huì)發(fā)生爆炸，所以在加熱前要先通一氧化碳排盡玻璃管內(nèi)空氣防止一氧化碳不純發(fā)生爆炸;（2）在高溫條件下，一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，因此可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;（3）裝置B內(nèi)盛有氫氧化鈉溶液可以除去尾氣中的二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，據(jù)此可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，同時(shí)一氧化碳?xì)怏w不溶于水也不能與氫氧化鈉反應(yīng)，因此可排出裝置內(nèi)的溶液而被收集，防止造成空氣污染;（4）a管中減少的是氧元素的質(zhì)量。氧化鐵中Fe與O元素的質(zhì)量比=（56×2）：（16×3）=7∶3，因此，氧化鐵中氧元素質(zhì)量為2.4g時(shí)，鐵元素的質(zhì)量=2.4g×7÷3=5.6g，則氧化鐵的質(zhì)量為：2.4g+5.6g=8g。

答案：（1）先通一會(huì)兒CO;（2）3CO+Fe2O3 ? ? ? ? 2Fe+

3CO2（3）CO2+2NaOH ? ? ? ?Na2CO3+H2O ?能;（4）8。

考點(diǎn)七：金屬銹蝕的原因及金屬資源的保護(hù)

解答此類題首先要掌握鋼鐵銹蝕的原因，其次要掌握實(shí)驗(yàn)探究鋼鐵銹蝕的方法，并能結(jié)合鋼鐵銹蝕的原因列舉出生產(chǎn)生活中防止鋼鐵銹蝕的具體方法，在此基礎(chǔ)上結(jié)合題給信息進(jìn)行分析判斷。

例7：（2014年 黑龍江省龍東地區(qū)）世界每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20%～ 40% ，為探究鐵銹蝕條件，某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如圖所示，一周后觀察到 ? ? ? ? （填序號(hào)）試管內(nèi)的鐵釘生銹。請(qǐng)分析鐵生銹的條件及防銹措施 ? ? ? ? ? ? ?。

Ⅰ ? ? ? ? ? ? ? ? ?Ⅱ ? ? ? ? ? ? ? ? Ⅲ

分析：本題主要考查金屬銹蝕的原因及防護(hù)措施。鐵只有與氧氣和水同時(shí)接觸才會(huì)生銹。Ⅰ中鐵釘與水和氧氣同時(shí)接觸;Ⅱ中只與水接觸;Ⅲ中只與氧氣接觸。因此一周后Ⅰ中鐵釘會(huì)銹蝕。防銹的方法有多種，如刷漆等。

答案：Ⅰ;鐵與氧氣和水同時(shí)接觸;刷漆等。（合理即可）

例8：（2013年 黑龍江省龍東地區(qū)）（1）金屬資源面臨枯竭，保護(hù)金屬資源的有效途徑之一就是回收再利用，請(qǐng)說出回收廢舊金屬的好處。（答一點(diǎn)即可）

（2）除回收再利用外，你還知道保護(hù)金屬資源的有效途徑有哪些？（答兩點(diǎn)即可）

解析：本題主要考查金屬資源的利用和保護(hù)。（1）金屬資源面臨枯竭，保護(hù)金屬資源的有效途徑之一就是回收再利用，其中回收廢舊金屬的好處有節(jié)約金屬資源、減少環(huán)境污染、節(jié)約能源;（2）除回收再利用外，保護(hù)金屬資源的有效途徑有防止金屬銹蝕，有計(jì)劃、合理開采金屬礦物，尋找金屬替代品。

答案：（1）節(jié)約金屬資源;（2）防止金屬銹蝕;有計(jì)劃、合理開采金屬礦物。

考點(diǎn)八：金屬與溶液的簡(jiǎn)單綜合計(jì)算

解答此類題首先要掌握金屬與稀酸或鹽溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式，要知道在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)其實(shí)質(zhì)是溶質(zhì)之間的反應(yīng)，并且能根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算出溶質(zhì)的質(zhì)量，然后利用溶液有關(guān)知識(shí)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

例9：（2015年 黑龍江省牡丹江市）實(shí)驗(yàn)室有鐵粉和銅粉的固體混合物，現(xiàn)取10g置于燒杯中，向燒杯中加入一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸，燒杯內(nèi)固體質(zhì)量與加入稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，請(qǐng)完成下列問題：

（1）固體樣品中銅的質(zhì)量為 ? ? ? ? g;

（2）求恰好完全反應(yīng)時(shí)所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù);

（3）B點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)是 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。

解析：本題主要考查金屬與稀酸反應(yīng)的計(jì)算。（1）鐵可以和稀硫酸反應(yīng)，但是銅不能反應(yīng)，所以可以判斷剩余的固體為銅，其質(zhì)量為4.4g;

（2）鐵的質(zhì)量為10g-4.4g=5.6g。

設(shè)生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為x，生成氫氣的質(zhì)量為y

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

56 ? ? ? ? ? ? ? 152 ? ? 2

5.6g ? ? ? ? ? ? ? ?x ? ? y

==

解得：x=15.2g， ? ? y=0.2g

所以恰好完全反應(yīng)時(shí)所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=10% 。

（3）從圖中可以知道B點(diǎn)時(shí)的溶液為稀硫酸過量，所以可以判斷其中的溶質(zhì)為硫酸亞鐵和硫酸。

答案：（1）4.4;（2）恰好完全反應(yīng)時(shí)所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%;（3）硫酸亞鐵和硫酸。

考點(diǎn)九：金屬知識(shí)的綜合應(yīng)用

解答此類題要根據(jù)題給信息聯(lián)系金屬知識(shí)分步作答。

例10：（2013年 黑龍江省齊齊哈爾市）金屬材料在生產(chǎn)生活中十分廣泛，

（1）根據(jù)下圖金屬應(yīng)用實(shí)例推斷，金屬具有的物理性質(zhì)有 ? ? ? ? ? ? ? ;（答兩點(diǎn)）

（2）生鐵和鋼都是鐵的合金，二者性能不同的原因是 ? ? ? ? ? ? ? ;

（3）寫出工業(yè)上以赤鐵礦為原料煉鐵過程中，一氧化碳與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ? ? ? ? ;

每年因腐蝕而消費(fèi)掉的金屬材料數(shù)量驚人，鐵生銹的條件是 ? ? ? ? ;防止金屬腐蝕是保護(hù)金屬資源的一條有效途徑，保護(hù)金屬資源的途徑還有

? ? ? ? （答一條即可）;

（4）將一定量的鋅粉放入稀硫酸、硫酸亞鐵、硫酸銅的混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V渣中加鹽酸有氣泡產(chǎn)生。則濾渣中一定含有的固體是 ? ? ? ;濾液中一定不含的物質(zhì)是 ? ? ? ? ? ? 。

解析：本題主要考查金屬的各種知識(shí)的綜合應(yīng)用。（1）電纜是利用了金屬的導(dǎo)電性，熱水壺是利用了金屬的導(dǎo)熱性，金屬絲體現(xiàn)了金屬的延展性。（2）生鐵和鋼的含碳量不同，生鐵的含碳量是2%至4.3%，鋼的含碳量是0.03%至2%之間，顯然生鐵和鋼的含碳量不同。 ? ? ?（3）一氧化碳與氧化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)條件是高溫;鐵在潮濕的環(huán)境里容易生銹;尋找金屬的替代品、改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等都是保護(hù)金屬資源的有效途徑。（4）根據(jù)向?yàn)V渣中加鹽酸有氣泡產(chǎn)生可以斷定將一定量的鋅粉放入稀硫酸、硫酸亞鐵、硫酸銅的混合溶液中，充分反應(yīng)后一定有鐵生成，又因?yàn)樵诮饘倩顒?dòng)性順序里，只有排在前面的金屬才能把排在后面的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來，而且弱的金屬先被置換出來，鋅與硫酸亞鐵、硫酸銅的混合溶液反應(yīng)，先置換出銅，所以濾渣中一定含有的固體是鐵、銅;濾液中一定不含的物質(zhì)是硫酸、硫酸銅。

答案：（1）導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性或延展性;（2）含碳量不同;（3）3CO+Fe2O3 ? ? ? 3CO2+2Fe;與水和氧氣同時(shí)接觸 ;尋找金屬的替代品;（4）鐵、銅 ;硫酸、硫酸銅。