2022届初中化学一轮复习 第八单元　金属和金属材料 课件

这是一份2022届初中化学一轮复习 第八单元　金属和金属材料 课件，共60页。PPT课件主要包含了真题体验，考点梳理，金属材料的分类，金属的物理性质，导电性，非金属，含碳量，不反应，锌铁铜，化合物等内容，欢迎下载使用。
命题点1　金属材料和金属的锈蚀与保护
1.(2019·安徽中考,11,5分)(社会责任)能源与环境是社会关注的焦点。下图是某太阳能电池示意图,回答下列问题:
(1)图中所标物质,含有的金属元素是　　　　　(填1种即可),含有的有机合成材料是　　　　　　　　。 (2)太阳能电池中多处使用合金,合金与纯金属相比,有许多优良性能,如:　　　　　　　　　(写出1条即可)。 (3)铜暴露在潮湿的空气中会生锈,即生成铜锈[Cu2(OH)2CO3],这是铜与O2、H2O、　　　　(填化学式)反应的产物。 (4)推广使用太阳能电池的意义是　　　　　　　　　　　　(写出1点即可)。 
答案 (1)铁(或铝、铜,写元素符号亦可)　塑料(2)耐腐蚀(合理即可)(3)CO2(4)减缓化石能源的消耗(合理即可)
解析 (1)铜丝导线中含有铜元素,铝合金中含有铝元素,合金钢中含有铁元素,铜、铝和铁元素都属于金属元素;塑料属于有机合成材料。(2)合金与纯金属相比具有很多优良的性能如硬度大、熔点低、抗腐蚀性能更好。(3)由铜锈[Cu2(OH)2CO3]中含有碳元素可知铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳反应的产物,二氧化碳的化学式为CO2。(4)使用太阳能电池一方面可以减缓化石能源的消耗,另一方面可以减少环境污染。
2.(2018·安徽中考,11(1)(3),3分)材料有着广泛的应用,根据下列信息回答问题。
(1)上述材料中属于合金的是　　　　　。 (2)纳米铁粉还能去除废水中的重金属离子(如铜离子),写出铁粉与含硫酸铜的废水反应的化学方程式:　 。 
答案 (1)特种钢　(2)Fe+CuSO4==Cu+FeSO4解析 (1)特种钢属于铁的一种合金;(2)铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为Fe+CuSO4==Cu+FeSO4。
3.(2017·安徽中考,11,6分)近年我省多地纷纷开展文明城市创建工作,垃圾分类回收是其中一项重要举措。某地街头垃圾桶如右图所示,回答下列问题。(1)图中标示的物质中,属于金属材料的是　　　　　　　(写出1种即可,下同),属于有机合成材料的是　　　　。 
(2)塑料矿泉水瓶应放入　　　　(填“可回收”或“不可回收”)桶中。 (3)使用铝合金做内筒的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出1点即可)。 (4)为比较铝和铁的金属活动性,某同学设计实验方案:将铝和铁分别放入盐酸中,比较反应的剧烈程度。你认为该方案　　　　(填“合理”或“不合理”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)铝合金(或铁)　塑料(或油漆)(2)可回收(3)铝合金耐腐蚀,经久耐用(其他合理答案均可)(4)不合理　方案中未说明控制其他变量不变
解析 (1)金属材料包括纯金属和合金,因此图中标示的物质中铝合金和铁属于金属材料;有机合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶,因此图中标示的物质中塑料和油漆属于有机合成材料。(2)塑料属于可回收物品。(3)合金的硬度和抗腐蚀性较好,因此使用铝合金做内筒的优点是硬度大和抗腐蚀性强。(4)利用金属与酸反应比较金属的活动性一定要控制变量,如要控制金属的表面积大小相同、纯度相同以及酸的浓度相同等。由于铝和铁与盐酸反应时没有控制铝和铁的表面积大小和盐酸的浓度相同,因此无法比较铝和铁的活动性,实验方案不合理。
命题点2　影响金属锈蚀快慢的因素
4.(2020·安徽中考,16,9分)金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。【认识铁的腐蚀】(1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是　　　　(填字母序号)。 A.未擦干的铁锅B.涂油漆的栏杆C.盛水的不锈钢水杯(2)铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O,其中铁元素的化合价是　　　。 
【探究铁的腐蚀】(3)该小组用如图甲装置进行实验,起始时量筒内水面处于50 mL刻度处,之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约　　　(填“40”或“10”) mL刻度处,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
【拓展探究】(4)小强同学进行如下实验:取铁钉用砂纸打磨,称其质量,按如图乙安装装置,放置3天,再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验,得到铁钉质量增加情况如下表。
小强同学的实验是探究　　　　因素对铁钉腐蚀快慢的影响,结论是　　　　　　　　　　　　　。 
(5)有同学认为小强的实验未能真实反映50 ℃以后铁钉腐蚀的快慢,理由是50 ℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;改进实验方案证明你的分析:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)A　(2)+3　(3)40　铁腐蚀消耗O2,且空气中的氧气含量约占　(4)温度　温度越高,铁腐蚀越快(其他合理答案均可)(5)50 ℃以后,试管中的氧气耗尽,铁钉的腐蚀停止(其他合理答案均可)　用容积较大的容器代替装置乙中的试管,分别在50 ℃、60 ℃、70 ℃下重复上述实验(其他合理答案均可)
解析 (1)铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果。故隔绝氧气(空气)、水就可以有效防止生锈,也可以将铁制成合金,改变其内部结构,提高其抗腐蚀能力。故选项B、C都不易生锈。而A选项条件下最易生锈(既有水,又接触空气)。(2)在计算铁锈中铁的化合价时,可不考虑后面的结晶水。Fe2O3中,氧的化合价为-2,根据化合物中元素的正、负化合价代数和为零,计算即可求得,铁的化合价为+3。(3)铁丝绒的锈蚀,能消耗空气中的氧气。氧气约占空气体积的五分之一,故反应结束后,量筒内气体减少五分之一,即10 mL。故最终液面停留在40 mL刻度处。(4)该实验是在不同温度条件下进行的对比实验,故该实验是为了探究温度对铁的锈蚀的影响。分析数据可知,在其他条件不变时,随着温度的升高,铁锈蚀的速率越来越大。(5)50 ℃以后铁钉质量不再变化,说明试管内的氧气全部耗尽。此时可将试管换成体积更大的仪器,如锥形瓶、广口瓶等,使得氧气的量增加,然后将铁钉放入其中。然后分别在50 ℃、60 ℃、70 ℃重复上述实验,比较铁钉质量是否发生变化。
5.(2017·安徽中考,14,7分)某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”,取同浓度的稀氨水和稀醋酸用右图装置完成表中实验,回答下列问题。
(1)铁锈的主要成分是　　　　　　(填化学式)。 (2)实验②和④可探究　　　　因素对铁制品锈蚀快慢的影响;欲探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响,应选择的实验是　　　　(填实验序号)。 (3)根据表中实验现象得出的结论是　　　　　　　　　　　　(写出1点即可)。 (4)影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外,还有　　　　　　　　　　(写出1点即可),请设计实验方案　  　。 
答案 (1)Fe2O3·xH2O(2)温度　①和②(或③和④)(3)在相同温度下,酸性环境中铁生锈更快(其他合理答案均可)(4)试剂浓度(其他合理答案均可)　同温下,将相同的铁钉放入等体积不同浓度的稀醋酸中,观察铁锈出现的时间(其他合理答案均可)
解析 (1)铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果,铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O。(2)实验②和④的实验温度不同,所用试剂都是稀醋酸,因此实验②和④是探究温度对铁制品锈蚀速率的影响;稀氨水是碱溶液,显碱性,稀醋酸是酸溶液,显酸性,欲探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀速率的影响,要在同一温度下,所以应选择实验①②或实验③④。(3)根据在不同条件下铁制品出现铁锈所需时间可知相同条件下,在酸性环境下铁制品锈蚀速率较快,温度越高铁制品锈蚀速率越快等。(4)酸的浓度以及氧气浓度等因素也会影响铁制品锈蚀的快慢。若要探究铁制品锈蚀快慢的影响因素时一定要控制变量,如若要探究酸的浓度对铁制品锈蚀快慢的影响,可设计的实验方案是在25 ℃(或70 ℃)时,分别取不同浓度的稀醋酸于两支试管中,然后分别加入两根打磨后的洁净无锈的铁钉,最后比较铁钉出现铁锈所需时间(合理即可)。
命题点3　金属的化学性质
6.(2019·安徽中考,15,7分)(科学探究)某兴趣小组为探究金属活动性强弱,分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。(1)比较金属活动性强弱:铝比铜　　　　(填“强”或“弱”)。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时,发现试管中出现灰白色沉淀,该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究:
【提出假设】假设一:含有氯化镁假设二:含有镁粉假设三:含有氢氧化镁……
【查阅资料】①氯化镁易溶于水;②在一定条件下,镁可与冷水缓慢反应。【设计并进行实验】各取少量灰白色沉淀加入2支试管中,进行如下实验:
【得出结论】由实验1可知,假设　　　　不成立;由实验2可知,沉淀中不含　　　　。假设三　　　　(填“成立”“可能成立”或“不成立”)。 
【实验反思】实验后同学们请教老师得知,灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁,碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热,并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口,预期的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件,该小组同学进行了如下实验:在小烧杯中加入一定量稀盐酸和去除氧化膜的镁带,观察实验现象,并测量溶液pH的变化。结果见下表:
根据表中信息回答下列问题:①请描述溶液pH变化的规律并解释原因:　　　　　　　　　　　　　　　。 ②请对生成碱式氯化镁的条件提出猜想,并设计实验证明猜想:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)强　Mg+2HCl==MgCl2+H2↑(2)一　镁粉　可能成立　滤纸条变红(3)①溶液pH逐渐增大,最后呈碱性;反应前期pH变化较快,反应后期pH变化较慢,最后pH不变。因为前期盐酸浓度较大,反应较快,随着反应的进行盐酸逐渐被消耗,但镁在溶液中继续缓慢反应,生成碱性物质,最后反应完成②猜想:金属镁过量。设计实验:取两只烧杯,各加入等量的稀盐酸,分别加入少量和过量去除氧化膜的镁带,观察现象,如果前者无沉淀而后者有沉淀,证明猜想成立(合理即可)
解析 (1)铝的金属活动性比铜强,镁与稀盐酸反应会生成氯化镁和氢气,反应的化学方程式为Mg+2HCl==MgCl2+H2↑。(2)【得出结论】由【查阅资料】可知氯化镁易溶于水,实验1中向灰白色沉淀中加入适量蒸馏水、搅拌,沉淀未见减少,说明灰白色沉淀中不含氯化镁,即假设一不成立,由于镁与稀盐酸反应有氢气产生,因此实验2加入适量稀盐酸,沉淀全部溶解,没有气泡产生,说明沉淀中不含镁粉,假设一、二均不成立,因此假设三可能会成立。【实验反思】氯化氢气体溶于水会形成盐酸,使紫色石蕊溶液变红。取少量灰白色沉淀于试管中加热,并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口,由灰白色沉淀主要成分是碱式氯化镁,碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体,可知预期的实验现象是滤纸条变红。
(3)①在小烧杯中加入一定量的盐酸和去除氧化膜的镁带,由表格可知溶液的pH逐渐增大,最后溶液由酸性变为碱性,同时可以看到反应前期溶液pH变化较快,反应后期溶液pH变化较慢,20 min后溶液pH不变。溶液pH产生这种变化的原因是由于盐酸显酸性,溶液一开始pH小于7,同时刚开始盐酸浓度较大,镁与盐酸反应较快,随着反应的进行盐酸逐渐被消耗,当盐酸恰好被消耗完溶液pH等于7,由【查阅资料】在一定条件下,镁可与冷水缓慢反应可知,当盐酸反应完之后,镁在溶液中继续与水反应,生成碱性物质,使得溶液显碱性,最后反应完成。②金属镁是否过量会是生成碱式氯化镁的条件,设计实验时要注意控制变量。可取两只烧杯,各加入等量的稀盐酸,分别加入少量和过量去除氧化膜的镁带,观察现象,如果前者无沉淀而后者有沉淀,证明猜想成立(或镁带的长度等,合理即可)。
7.(2018·安徽中考,13,6分)废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等,为实现对其中锡的绿色回收,某工艺流程如下。
已知:Sn+SnCl4==2SnCl2(1)SnCl4中锡元素的化合价是　　　　。 (2)铜的金属活动性比锡的　　　　(填“强”或“弱”),固体A中一定含有的金属元素是　　　。 (3)写出步骤②发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺主要的优点是　　　　　 　(回答一点即可)。 
答案 (1)+4　(2)弱　Cu(3)2SnCl2 Sn+SnCl4(4)避免焚烧塑料产生污染,更加环保(其他合理答案均可)
解析 (1)SnCl4中Cl的化合价为-1,可知SnCl4中Sn的化合价为+4。(2)在金属活动性顺序表中铜排在锡之后,因此铜的金属活动性比锡弱,由于Sn+SnCl4==2SnCl2,因此向含铜、锡等金属粉中加入SnCl4溶液后锡被反应,又因为铜的金属活动性比锡弱,铜不能与SnCl4反应,所以固体A中一定含有铜,则一定含有铜元素。(3)步骤②是SnCl2电解得到Sn和SnCl4,反应的化学方程式为2SnCl2 Sn+SnCl4。(4)废旧电路板中含有塑料,焚烧废旧电路板会污染环境,因此相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺主要优点是避免焚烧塑料产生污染,更加环保。
特别提醒地壳中含量最高的金属元素——铝人体中含量最高的金属元素——钙目前世界年产量最高的金属——铁导电、导热性最好的金属——银硬度最高的金属——铬熔点最高的金属——钨熔点最低的金属——汞密度最小的金属——锂
易错警示(1)不锈钢属于合金,金刚石属于非金属单质。(2)合金中一定有金属存在,但不一定都是由金属与金属熔合而成,还可能是金属与非金属熔合而成。
4.物质的用途是由哪些因素决定的物质的性质在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境的影响等多种因素。如银的导电性比铜好,但导线一般用铜制而不用银制就是因为银的价格高。
答案 1.不锈钢勺子　2.含碳量不同　3.C+O2 CO2　4.大
(1)规律:金属+氧气→金属氧化物(2)活泼金属常温下即能与O2反应,活动性次之的金属与O2反应则需点燃、加热或高温等条件,不活泼的金属在高温下也不与O2反应。
(3)常见金属与氧气的反应
2Mg+O2 2MgO
4Al+3O2==2Al2O3(或4Al+3O2 2Al2O3)　
3Fe+2O2 Fe3O4
特别提醒铝在空气中与氧气反应,在其表面形成一层致密的保护膜(Al2O3),阻止了铝的进一步氧化,故铝有很好的抗腐蚀性能。
2Cu+O2 2CuO
2.金属与盐酸、稀硫酸的反应(1)通式:金属+酸→盐+氢气。(2)反应发生的条件:金属的活动性必须排在　　之前。 (3)镁、锌、铁分别与酸反应的现象及化学方程式
Mg+2HCl==MgCl2+H2↑、Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑　
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑、Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl==FeCl2+H2↑、Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑
易错易混金属铝、铁与酸反应生成氢气的化学方程式的书写的错误金属与酸的反应中,我们经常遇到的是Mg、Al、Zn、Fe四种金属与稀盐酸(或稀硫酸)的反应。(1)铝与稀盐酸(或稀硫酸)反应得到的含铝产物中,铝元素的化合价为+3价,而在书写化学方程式时经常会把它与Mg、Zn等混淆,把含铝产物中铝元素的化合价误认为是+2价,造成铝与稀盐酸(或稀硫酸)反应的化学方程式书写错误。(2)铁与稀盐酸(或稀硫酸)反应得到的含铁产物中,铁元素的化合价为+2价,而经常把它的化合价误认为是+3价,造成铁与稀盐酸(或稀硫酸)反应的化学方程式书写错误。
答案 设计方法角度:小明的实验方案中未控制金属的纯度、盐酸的浓度等相关变量相同;操作可行性角度:操作中难以做到铝片和锌粒的表面积相同。
1.通式:金属+盐→新盐+新金属2.反应发生的条件①必须是活动性强的金属把活动性弱的金属从它们的盐溶液里置换出来(K、Ca、Na除外)。②反应中盐必须可溶于水。可简记为:“前置后,盐可溶”。
3.常见金属与盐溶液的反应
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu
结论:利用金属能否与其他金属的盐溶液反应可以比较金属的活动性强弱。其他条件相同时,活动性强的金属能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来。上述四种金属的活动性强弱的顺序为Al>Fe>Cu>Ag。
易错提醒(1)金属与盐溶液的反应,盐必须能溶于水,不溶性的盐与金属不反应,如AgCl难溶于水,Fe和AgCl不反应。(2)不能用活泼的金属K、Ca、Na与盐溶液反应,因为K、Ca、Na活动性太强,与水即可发生反应,如钠放入硫酸铜溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠,生成的氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀;K、Ca、Na与酸反应时,先发生的是与酸的反应,之后发生的是与水的反应。
置换反应:由一种　　　　和一种　　　　　反应,生成另一种　　　　和另一种　　　　　　的反应是置换反应。如金属与酸的反应、金属与盐溶液的反应、氢气或木炭还原氧化铜的反应等。 特别提醒当铁单质参加溶液中的置换反应时,生成物中的铁元素呈+2价,而不是+3价。
答案(1)铁的金属活动性比铜强,能与硫酸铜溶液发生置换反应　(2)Cu(NO3)2
1.地球上金属元素的存在形式除少数很不活泼金属如金、银以单质形式存在,其余都以化合物的形式存在。2.常见的金属矿石赤铁矿(主要成分为Fe2O3)、磁铁矿(主要成分为Fe3O4)、黄铁矿(主要成分为FeS2)、菱铁矿(主要成分为FeCO3)、铝土矿(主要成分为Al2O3)、黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、辉铜矿(主要成分为Cu2S)等。
3.铁的冶炼(1)实验室模拟工业炼铁原理:在高温条件下,利用一氧化碳将铁从氧化铁中还原出来,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 装置:如下图所示
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2　
步骤:①检查装置的气密性;②装入药品并固定;③点燃酒精灯;④先向玻璃管中通入CO一段时间;⑤点燃酒精喷灯给Fe2O3加热;⑥停止加热,继续通CO直至装置冷却;⑦停止通CO;⑧熄灭酒精灯。实验现象:玻璃管中　　　　色的Fe2O3粉末逐渐变为　　色(有铁粉生成),试管里澄清石灰水　　　　　　(有CO2生成),酒精灯处尾气燃烧产生蓝色火焰。 
特别提醒①实验开始应先通CO排尽玻璃管中的空气,以免加热时发生爆炸;②实验结束时应先停止加热,等装置冷却后再停止通CO,防止生成的铁粉在高温时重新被空气氧化;③CO有毒,实验时要进行尾气处理,防止其污染空气。
速记口诀一氧化碳早出晚归;酒精灯迟到早退;前者颠倒会爆炸;后者颠倒要氧化。
(2)工业炼铁设备:高炉(如图所示)
原料:铁矿石(赤铁矿或磁铁矿)、焦炭、石灰石、空气。反应原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成还原剂CO,CO将铁从铁矿石中还原出来。反应的化学方程式为:
特别提醒①石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅(SiO2)转变为炉渣(CaSiO3)。②工业炼铁得到的是含有碳的生铁,不是纯铁。
4.金属的锈蚀与防护(高频考点)(1)铁生锈的条件:铁与　　　　、　　　　接触(铁锈的主要成分为　　　　　　)。 (2)防止铁制品生锈的措施①保持铁制品表面的　　　　、　　　　。 ②表面涂　　　　　　:如油漆、搪瓷、镀其他金属等。 ③制成　　　　:如不锈钢等。 铁锈很　　　　,会导致里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。而铝与氧气反应生成致密的　　　　　　,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性。 
Fe2O3·xH2O
(3)金属资源的保护和利用途径①　　　　　　　　　　　　　　　　; ②　　　　　　　　　　　　　　　　; ③　　　　　　　　　　　　　　　　; ④　　　　　　　　　　　　　　　　。 
有计划合理地开采矿物
考法1 金属材料和金属资源的利用和保护
考法解读金属材料和金属资源的利用和保护是安徽中考高频考点,常结合日常生活中常见的材料在填空题第11题中考查,考查的要点主要有金属材料与合成材料的判断,金属的物理性质,合金的特性及判断,金属的用途,金属的锈蚀与防护,回收废旧金属的意义等。
典例1(2020·湖南益阳中考)国产飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。下列有关说法错误的是(　　)A.铝锂合金密度小B.铝锂合金的硬度比纯铝大C.铝锂合金抗腐蚀性强D.铝锂合金是合成材料
答案 D　解析 飞机在天空中飞行,重量要轻,因此铝锂合金密度小,故A选项正确;合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,抗腐蚀性更强,故B、C选项正确;合金属于金属材料,所以铝锂合金属于金属材料,故D选项错误。
规律总结金属材料和合成材料的区分
对应练1(2020·四川成都中考)下列成都出土的文物中,不属于金属材料的是(　　)
对应练2(2020·安徽合肥二模)如图是某电风扇的结构图,请据图回答下列问题:
(1)电风扇材料中属于有机合成材料的是　　　　　　　;含有的金属元素是　　　　　(填一种元素符号即可)。 (2)铁质底座表面通常采用刷漆来防止生锈,其防锈原理是　　　　　　　　　　。 (3)生锈报废的电风扇可以拆解回收处理,请写出一个利用生锈底座为原料重新生产金属铁的化学反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)相比直接丢弃,对报废电风扇拆解回收处理的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)塑料扇叶　Fe(或Cu等)　(2)隔绝空气和水　(3)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2　(4)节约资源,防止环境污染
考法2 金属的化学性质
考法解读金属的化学性质是安徽中考的必考点,也是高频考点,常在选择题或填空题和实验探究题中进行考查,考查的内容主要是:①金属与氧气反应;②金属与酸反应(影响金属与酸反应快慢的因素);③金属与某些盐溶液反应;④金属活动性的比较等。
典例2(2020·山东济宁中考)小雨同学为验证镁、铁、锌三种金属的活动性,进行了如图所示实验:
(1)实验中,小雨观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　,由此得出三种金属的活动性:镁>锌>铁; (2)小明还补充了铁片与硫酸铜溶液反应的实验,实验中观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,有关反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。由此得出铁、铜两种金属的活动性:铁　　　(填“>”“=”或“锌>铁　铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色　Fe+CuSO4==FeSO4+Cu> 
解析 (1)镁比锌活泼,锌比铁活泼,镁、铁、锌三种金属都能和稀硫酸反应生成硫酸盐和氢气,实验中,可以看到三种金属表面都有气泡冒出,冒出气泡的速率:镁>锌>铁;(2)铁能置换出硫酸铜中的铜,实验中观察到的实验现象是铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色,发生反应的化学方程式为Fe+CuSO4==FeSO4+Cu,可得出金属活动性铁大于铜。
方法总结利用金属与酸或盐溶液之间的置换反应是否发生,通过具体的实验及其现象的分析,反过来可以反推金属的活动性顺序。具体的推断方法是这样的:1.利用金属与酸能否发生置换反应,来反推金属的活动性顺序,金属与酸反应越容易,反应越剧烈,金属的活动性越强。例如,把铁和铜分别放在稀盐酸中时,铁的表面上有气泡冒出,这说明铁位居金属活动性顺序中氢的前面;而铜的表面无明显的现象,这说明铜位居金属活动性顺序中氢的后面。由此可推得铁活动性比铜的要强。2.利用金属与盐溶液能否发生置换反应,来反推金属的活动性顺序,活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来。例如,把铁钉放在硫酸铜溶液中,过一会儿,发现铁钉表面上出现了一层红色物质(即铜)。由此可推得铁活动性比铜的要强。
对应练3(2020·山东济宁中考)在两只烧杯中分别放入相同质量的镁、锌两种金属,然后向两只烧杯中分别倒入相同质量、相同质量分数的稀硫酸,反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系见图。综合以上信息得到以下结论,合理的是(　　)A.从图像可以看出,金属镁比金属锌的活动性强B.若两种金属都有剩余,二者得到的氢气质量相同C.若硫酸有剩余,二者得到氢气的质量相同D.若两种金属完全溶解,二者消耗硫酸的质量相同
答案 B　解析 A项,图中是反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系,不能判断镁和锌的活动性,不正确;B项,若两种金属都有剩余,说明硫酸不足,生成氢气的质量决定于反应的硫酸质量,两只烧杯中分别倒入的是相同质量、相同质量分数的稀硫酸,说明硫酸质量相等,因此二者得到的氢气质量相同,正确;C项,稀硫酸和镁、锌反应的化学方程式及其质量关系:
Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑24982Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑65982
由以上质量关系可知,若硫酸有剩余,说明硫酸过量,生成氢气质量决定于金属质量,相等质量的镁、锌完全反应时,镁反应生成的氢气多,因此二者得到氢气的质量不相同,不正确;D项,由以上质量关系可知,若两种金属完全溶解,二者消耗硫酸的质量不相同,即镁消耗的硫酸多,不正确。
对应练4(2020·安徽安庆一模)某金属冶炼厂的工业废渣中含有铜、锌,还含有少部分硫。现欲回收铜、锌,并对硫进行处理,主要流程如图所示。
(1)反应1需要在加热条件下进行,则气体的化学式是　　　　。 (2)写出反应2中有溶液颜色改变的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　,该反应的基本类型是　　　　　　　　。 (3)溶液A中含有的溶质有　　　种,操作1中玻璃棒的作用是　　　　。 (4)已知在一个化学反应中,如果有元素化合价升高,同时就有元素化合价降低。反应4是对B溶液进行电解,该反应除了得到锌,还生成了一种单质气体,该气体是　　　　。 
答案 (1)SO2　(2)H2SO4+CuO==CuSO4+H2O　复分解反应　(3)3　引流　(4)氧气
解析 (1)硫在空气中加热生成二氧化硫气体,气体的化学式是SO2。(2)锌、铜与空气中的氧气在加热条件下生成氧化锌、氧化铜,氧化锌、氧化铜分别能与稀硫酸反应,分别生成硫酸锌和水、硫酸铜和水,生成的硫酸铜溶液显蓝色,反应2中有溶液颜色改变的化学方程式为H2SO4+CuO==CuSO4+H2O;该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,属于复分解反应。(3)溶液A是硫酸锌、硫酸铜、过量硫酸的混合溶液,溶液A中含有的溶质有3种;操作1是过滤操作,玻璃棒的作用是引流。(4)已知在一个化学反应中,如果有元素化合价升高,同时就有元素化合价降低,B溶液是硫酸锌溶液,反应4是对B溶液进行电解,该反应除了得到锌,还生成了一种单质气体,由硫酸锌生成锌,锌元素的化合价降低,则得有元素化合价升高,氧元素的化合价能由-2价变为0价,则单质气体是氧气。
典例3(2020·湖南湘西州中考)下列化学反应中不属于置换反应的是(　　)A.Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑B.CO+CuO Cu+CO2C.Cl2+2NaI==2NaCl+I2D.Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
解析 置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑、Cl2+2NaI==2NaCl+I2、Fe+CuSO4==FeSO4+Cu三个反应都是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应;CO+CuO Cu+CO2,该反应的反应物均为化合物,不属于置换反应。
方法总结置换反应是指由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应,它是四大基本反应类型之一,可以用通式简明地表示为:A+BC→B+AC。其特点是单质与化合物反应生成单质与化合物,可以简记为:“单化变单化”。在判定置换反应时,一定要抓住它的特点,结合它的概念和通式,以及单质和化合物的判定方法来判定。碳和氢气等还原剂与金属氧化物的反应,金属与金属盐的溶液的反应,金属与酸的反应等都属于置换反应,如C+2CuO 2Cu+CO2↑,Fe+2HCl==FeCl2+H2↑等。
对应练5(2019·广西梧桐中考)明代宋应星所著的《天工开物》中记载的炼锡方法,用化学方程式表示为SnO2+2C Sn+2CO↑,该反应属于(　　)A.置换反应B.分解反应C.化合反应D.复分解反应
实验　金属活动性顺序的探究
一、探究金属活动性顺序的主要方法
二、常见金属活动性顺序的探究1.两种金属(以铁、铜两种金属为例)
2.三种金属(以Fe、Cu、Ag三种金属为例)
【注意事项】(1)实验前必须打磨金属表面,除去氧化膜或其他杂质。(2)做金属与酸反应的实验时一般用稀盐酸或稀硫酸,不用硝酸和浓硫酸。(3)金属与盐溶液反应,盐必须可溶于水。
例题(2020·宁夏中考)学习完金属的化学性质,同学们来到实验室进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动。实验桌上老师提供的药品有:锌片、铜片、银片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液和稀硫酸。【制定计划】在老师的指导下,经过讨论,同学们设计出了以下几种实验方案:方案一:铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液;方案二:锌片、银片、硫酸铜溶液;方案三:锌片、铜片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液;你的设计方案是　　　　　　　　　　　　　　　　。 
【进行实验】小华同学选用方案三进行如下探究,请你帮他完成表格中的空白(注:表格中实验操作一栏用文字描述或图示表示均可)。
【解释与结论】根据上述实验,小华得出三种金属活动性由强到弱的顺序是　　　　　　　　　。 【反思与评价】探究活动结束后,同学们分享自己的收获与不足,并进行反思:1.有同学提出,小华的实验中不用硫酸铜溶液也能得到相同的实验结论。简要说明其验证方法:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.经过讨论,大家一致认为以上实验方案中,方案　　　　较好。 3.小华提出,试管中的金属可以回收再利用,这样做的意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
【拓展与延伸】好奇的小华在老师的指导下,把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应一段时间后,过滤,发现滤液呈无色。此时,滤渣中一定含有　　　　　　,溶液中离子数目增加的是　　　　　　。 
答案 【制定计划】锌片、铜片、稀硫酸、硝酸银溶液【进行实验】铜片表面附着一层银白色物质,溶液由无色逐渐变为蓝色　>　
【解释与结论】Zn>Cu>Ag【反思与评价】1.将打磨过的锌片放入铜片与硝酸银溶液反应后的溶液中,观察锌片表面是否出现红色物质2.一、二3.节约金属资源,防止造成环境污染【拓展与延伸】银和铜　锌离子
>　Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4
解析 【制定计划】还可以选择以下药品:锌片、铜片、稀硫酸、硝酸银溶液,可将锌片和铜片分别放入盛有稀硫酸的试管中,锌片表面产生气泡,而铜片表面没有产生气泡,说明锌的活动性强于铜,再将铜片放入硝酸银溶液中,观察到铜片表面出现一层银白色物质,说明铜的活动性强于银;【进行实验】铜能与硝酸银溶液发生置换反应生成银和硝酸铜,所以观察到铜片表面附着一层银白色物质,溶液由无色逐渐变为蓝色,这说明铜的活动性强于银;由实验现象可知,实验是将锌片放入硫酸铜溶液中,锌能置换出铜,说明锌的活动性强于铜;【解释与结论】根据上述实验,得出三种金属活动性由强到弱的顺序是Zn>Cu>Ag;
【反思与评价】1.不用硫酸铜溶液也能得到相同的实验结论。其验证方法是:将打磨过的锌片放入铜片与硝酸银溶液反应后的溶液中,观察锌片表面是否出现红色物质;2.方案一和方案二所用药品最少,且实验步骤较少,所以是比较好的两个方案;3.试管中的金属可以回收再利用,这样做的意义是节约金属资源,防止造成环境污染;【拓展与延伸】因为活动性Zn>Cu>Ag,所以把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中,锌先与硝酸银溶液发生置换反应生成银和硝酸锌,然后锌再与硝酸铜溶液发生置换反应生成铜和硝酸锌,充分反应一段时间后,过滤,发现滤液呈无色,说明硝酸银中的银和硝酸铜中的铜已被完全置换出来,滤渣中一定含有银和铜,可能含有锌,而滤液中只含硝酸锌,溶液中数目增加的离子是锌离子。
方法总结实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一,设计实验方案时,要注意用最少的药品和最简单的方法;对实验设计方案的评价,要从三个方面考虑,一是方案是否可行,能否达到实验目的;二是实验操作是否简便;三是实验过程中要注意控制变量。