金屬考點面面觀

唐殿華

綜觀歷年黑龍江省各地、市對金屬知識的考查，主要包括金屬的性質及應用、金屬活動性順序及應用、金屬的冶煉、金屬的銹蝕及防護等。試題既有對金屬某一知識的單獨考查，也有將金屬知識相融合的綜合考查。現以近幾年黑龍江省各地、市中考題為例來加以說明。

考點一：金屬的物理性質及應用

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

例1：（2015年 黑龍江省龍東地區）鋁在工業和生活中應用廣泛。

（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及應用。（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生成致密的氧化鋁薄膜，可以阻止鋁的進一步氧化。

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

考點二：合金及應用

解答此類題首先要明確合金與純金屬的區別，并把握合金的特征，然后根據合金的特征去判斷題給信息及應用。

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。請說出用來鑄造硬幣的合金需要具有哪些性質。（答出三點）

解析：本題主要考查合金的特性及應用。硬幣作為商業貿易流通的一種貨幣，必須具備硬度和耐磨性好、抗腐蝕性好、熔點高、色澤美觀等優點。

答案：硬度和耐磨性好;抗腐蝕性好;熔點高;色澤美觀。（任意三點即可）

考點三：金屬的化學性質及應用

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

例3：（2014年 黑龍江省牡丹江市）如圖，將等質量的鋅和鐵分別入左、右試管中，加入等質量、等質量分數的稀鹽酸，充分反應后，冷卻到室溫，金屬均有剩余，（U型管內為水，初始液面相平，反應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的化學性質及應用。由于鋅、鐵都能與鹽酸反應生成氫氣，根據金屬均有剩余，說明鹽酸全部反應，生成的氫氣質量相等，且生成的亞鐵鹽溶液顯淺綠色，因此A正確;而生成等質量的氫氣，所用的鐵和鋅的質量不等，因此兩試管中所得溶液的質量不相等，因此B錯誤;由于生成的氫氣質量相等，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錯誤，D正確。

答案 ：A、D。

考點四：常見金屬活動性的順序及應用

解答此類題需掌握常見金屬的活動性順序，然后能根據金屬的活動性解釋生產生活中的一些現象，并在此基礎上能做到熟練應用。

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

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. 用稀硫酸識別黃銅（銅鋅合金）假冒的黃金指環

D. 鋁制品比鐵制品更耐腐蝕

解析：本題主要考查金屬活動性的應用。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，與金屬活動性順序有關;由于金的化學性質很穩定，即使在高溫條件下，也不與氧氣反應，所以，真金不怕火煉，與金屬活動性順序有關;由于黃銅中含有鋅，鋅能與硫酸反應放出氫氣，所以用稀硫酸識別黃銅（銅鋅合金）假冒的黃金指環，與金屬活動性順序有關;由于鋁與氧氣反應生成致密的氧化鋁，能阻止反應的進一步進行，所以，鋁制品比鐵制品更耐腐蝕，與金屬活動性順序無關。

答案： D。

考點五：金屬活動性順序的實驗探究

解答此類題首先要能根據所探究的金屬活動性順序選擇適當的試劑，然后設計出合理的實驗方案設計進行實驗探究。

例5 ：（2013年 黑龍江省綏化市）實驗室開放日，同學們在老師的指導下，進行實踐活動，驗證銅、鐵、鋅三種金屬的活動性順序。實驗室提供：

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）在驗證三種金屬活動順序時，應該取用哪些藥品？

（2）請寫出你是怎樣驗證這三種金屬的活動順序的（過程、現象、結論）。

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

考點六：金屬礦物及冶煉

解答此類題首先要掌握實驗室模擬煉鐵的實驗裝置及操作步驟，重點掌握高爐煉鐵的化學方程式，然后遷移到工業煉鐵中所用裝置、原料及尾氣處理等知識的綜合應用中去。

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

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

（2）a管中氧化鐵發生反應的化學方程式為 ? ? ?;

（3）B裝置可用來吸收二氧化碳氣體，寫出該反應的化學方程式 ? ? ? ? ? ? ? ;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，冷卻后稱量鐵的質量比反應前氧化鐵的質量減少了2.4g，則加入a管中氧化鐵的質量是 ? g。

解析：本題主要考查對一氧化碳還原氧化鐵反應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，加熱可能會發生爆炸，所以在加熱前要先通一氧化碳排盡玻璃管內空氣防止一氧化碳不純發生爆炸;（2）在高溫條件下，一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，因此可寫出反應的化學方程式;（3）裝置B內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生成碳酸鈉和水，據此可寫出反應的化學方程式，同時一氧化碳氣體不溶于水也不能與氫氧化鈉反應，因此可排出裝置內的溶液而被收集，防止造成空氣污染;（4）a管中減少的是氧元素的質量。氧化鐵中Fe與O元素的質量比=（56×2）：（16×3）=7∶3，因此，氧化鐵中氧元素質量為2.4g時，鐵元素的質量=2.4g×7÷3=5.6g，則氧化鐵的質量為：2.4g+5.6g=8g。

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

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

考點七：金屬銹蝕的原因及金屬資源的保護

解答此類題首先要掌握鋼鐵銹蝕的原因，其次要掌握實驗探究鋼鐵銹蝕的方法，并能結合鋼鐵銹蝕的原因列舉出生產生活中防止鋼鐵銹蝕的具體方法，在此基礎上結合題給信息進行分析判斷。

例7：（2014年 黑龍江省龍東地區）世界每年因腐蝕而報廢的金屬設備和材料相當于年產量的20%～ 40% ，為探究鐵銹蝕條件，某同學設計的實驗如圖所示，一周后觀察到 ? ? ? ? （填序號）試管內的鐵釘生銹。請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措施。鐵只有與氧氣和水同時接觸才會生銹。Ⅰ中鐵釘與水和氧氣同時接觸;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;鐵與氧氣和水同時接觸;刷漆等。（合理即可）

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

（2）除回收再利用外，你還知道保護金屬資源的有效途徑有哪些？（答兩點即可）

解析：本題主要考查金屬資源的利用和保護。（1）金屬資源面臨枯竭，保護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約金屬資源、減少環境污染、節約能源;（2）除回收再利用外，保護金屬資源的有效途徑有防止金屬銹蝕，有計劃、合理開采金屬礦物，尋找金屬替代品。

答案：（1）節約金屬資源;（2）防止金屬銹蝕;有計劃、合理開采金屬礦物。

考點八：金屬與溶液的簡單綜合計算

解答此類題首先要掌握金屬與稀酸或鹽溶液反應的化學方程式，要知道在溶液中進行的反應其實質是溶質之間的反應，并且能根據化學方程式計算出溶質的質量，然后利用溶液有關知識進行相關計算。

例9：（2015年 黑龍江省牡丹江市）實驗室有鐵粉和銅粉的固體混合物，現取10g置于燒杯中，向燒杯中加入一定溶質質量分數的稀硫酸，燒杯內固體質量與加入稀硫酸的質量關系如圖所示，請完成下列問題：

（1）固體樣品中銅的質量為 ? ? ? ? g;

（2）求恰好完全反應時所得溶液中溶質的質量分數;

（3）B點溶液中的溶質是 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。

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

（2）鐵的質量為10g-4.4g=5.6g。

設生成硫酸亞鐵的質量為x，生成氫氣的質量為y

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

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

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

==

解得：x=15.2g， ? ? y=0.2g

所以恰好完全反應時所得溶液中溶質的質量分數為：×100%=10% 。

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

答案：（1）4.4;（2）恰好完全反應時所得溶液中溶質的質量分數為10%;（3）硫酸亞鐵和硫酸。

考點九：金屬知識的綜合應用

解答此類題要根據題給信息聯系金屬知識分步作答。

例10：（2013年 黑龍江省齊齊哈爾市）金屬材料在生產生活中十分廣泛，

（1）根據下圖金屬應用實例推斷，金屬具有的物理性質有 ? ? ? ? ? ? ? ;（答兩點）

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

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

每年因腐蝕而消費掉的金屬材料數量驚人，鐵生銹的條件是 ? ? ? ? ;防止金屬腐蝕是保護金屬資源的一條有效途徑，保護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，充分反應后過濾，向濾渣中加鹽酸有氣泡產生。則濾渣中一定含有的固體是 ? ? ? ;濾液中一定不含的物質是 ? ? ? ? ? ? 。

解析：本題主要考查金屬的各種知識的綜合應用。（1）電纜是利用了金屬的導電性，熱水壺是利用了金屬的導熱性，金屬絲體現了金屬的延展性。（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生氧化還原反應，生成鐵和二氧化碳，反應條件是高溫;鐵在潮濕的環境里容易生銹;尋找金屬的替代品、改變金屬的內部結構等都是保護金屬資源的有效途徑。（4）根據向濾渣中加鹽酸有氣泡產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，充分反應后一定有鐵生成，又因為在金屬活動性順序里，只有排在前面的金屬才能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來，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，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是硫酸、硫酸銅。

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