专题15常见金属材料

专题15 常见金属材料一、中考复习要求1、简述铁、铝、铜等金属单质的物理性质，知道它们的主要用途，正确描述铁、铝、铜的某些化学性质。

2、知道生铁和钢等合金的成分和机械性能及主要用途，简单了解钢铁生锈的条件及防锈方法。

二、基础知识回顾1、铁的性质：（1）物理性质纯铁有色金属光泽，质，有良好的性、性和性，能够被吸引，密度为7.86g/cm3,熔点为1535℃。

（2）化学性质a、常温下，铁在干燥的空气中很难与氧气发生化学反应。

B、铁在潮湿的空气中与氧气、水等物质相互作用生成铁锈（铁锈跟氧气反应主要成分是Fe2O3）。

这是钢铁制品生锈的原因。

C在纯氧气中点燃或高温能燃烧：3Fe+2O2＝现象：燃烧，火星，生成色固体。

跟某些酸反应：Fe + HCl ＝Fe + H2SO4 ＝反应现象：金属表面有产生，溶液逐渐变为色。

跟某些盐溶液反应：Fe + CuSO4 ＝反应现象：金属表面有色物质出现、溶液蓝色变。

2、生铁和钢生铁和钢都是铁的合金。

3、铁的锈蚀与防护（1）钢铁制品生锈的条件是：（2）防止生锈的方法：① ② ③ ④ 4、铜和铝三、重点疑点讨论1、Fe 3O 4中如何确定铁元素的化合价？2、铁、生铁和钢有什么不同？3、怎样用化学方法除去钢铁表面上的铁锈？4、铁、铝、锌等金属与酸反应产生氢气的速度与金属的活动性有何关系?四、解题方法指导例题1 下列物质混合时，铁能溶解但无气体产生的是（ ）A 、铁粉和盐酸B 、铁和硫酸铜溶液C 、铁钉和稀硫酸D 、铁钉浸没在水中例题2、把适量的稀硫酸倒入盛有过量的铁粉和少量的氧化铜的试管里，稍微加热，充分反应后，静置片刻过滤，滤纸上有，滤液里溶质是，有关化学方程式为：，，。

思考：本题考查硫酸的化学性质及金属与盐发生的置换反应的考题。

稀硫酸与铁反应，与氧化铜反应，在铁过量情况下，铁又与硫酸铜反应，所以滤纸上有铜和铁，滤液中只有硫酸亚铁。

例题3、在天平两边托盘上各放一个质量相等的烧杯，其中盛有等质量的相同溶质质量分数的稀硫酸，如果分别将下列三组中的两种物质放在左右两个烧杯内，充分反应后天平仍保持平衡的是（）A、等质量的锌和铜B、等质量的锌和铝(反应后金属均剩余)C、等质量锌和铝(反应后酸均剩余)思考：此题关于天平的计算推断题，在解天平的题目时，一定要明确的是：加入物质的质量与生成气体的质量之差为剩余物质质量，只有剩余物质的质量相等天平才能平衡。

溶度积常数反映了难溶电解质在水中的溶解能力，高考试题中溶度积常数的考查常结合化工流程题，在化工流程题中考查溶度积常数是近年高考的热点，化工流程中常常需要控制条件进行离子的分离或除杂，通过溶度积常数计算溶液中金属离子的浓度、离子完全沉淀时的pH、判断废水排放是否符合标准、沉淀完全转化时所需离子浓度。

一．判断溶液中沉淀的离子化工流程中，某些金属离子沉淀或某些金属离子除杂，需要控制一定的pH，通过溶度积常数可判断溶液中沉淀的离子。

典例1（2018届福建省漳州市高三考前模拟考试试卷二）钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。

从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪(Sc2O3)的一种流程如下：回答下列问题：（1）洗涤“油相”可除去大量的钛离子。

洗涤水是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。

混合的实验操作是______________________________。

（2）先加入氨水调节pH＝3，过滤，滤渣主要成分是__________；再向滤液加入氨水调节pH＝6，滤液中Sc3+的浓度为_____________。

（已知：K sp[Mn(OH)2]＝1.9×10－13、K sp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39，K sp[Sc(OH)3]＝9.0×10－31）（3）用草酸“沉钪”。

25 ℃时pH＝2的草酸溶液中＝__________(保留两位有效数字)。

写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式__________________________________。

[已知K a1(H2C2O4)＝5.9×10－2，K a2(H2C2O4)＝6.4×10－5]（4）草酸钪“灼烧”氧化的化学方程式为______________________________________________。

（5）废酸中含钪量为15 mg·L－1，V L废酸最多可提取Sc2O3的质量为____________。

1．（2023·全国·统考高考真题）一些化学试剂久置后易发生化学变化。

下列化学方程式可正确解释相应变化的是A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀()42224236FeSO +O +2H O=2Fe SO +2Fe(OH)↓ B 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深2224Na S+2O =Na SOC 溴水颜色逐渐褪去 2244Br +4H O=HBrO +7HBrD 胆矾表面出现白色粉末 4242CuSO 5H O=CuSO +5H O ⋅A ．AB ．BC ．CD ．D2．（2020·海南·高考真题）向CuSO 4溶液中滴加氨水至过量，下列叙述正确的是 A ．先出现沉淀，后沉淀溶解变为无色溶液B ．离子方程式为Cu 2+ + 4NH 3·H 2O = [Cu(NH 3)4]2+ + 4H 2OC ．Cu 2+与 NH 3中的氮原子以π键结合D ．NH 3分子中∠HNH 为109º28ˊ微专题15 铜及其化合物的性质、制备与实废铜综合利用的常见流程框图模式1．单质铜(1)物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。

(2)化学性质：①常温下，铜在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气中则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈。

有关化学方程式：2Cu ＋O 2＋CO 2＋H 2O===Cu 2(OH)2CO 3。

②写出下列化学方程式：铜在空气中加热：2Cu ＋O 2=====△2CuO 。

铜丝在硫蒸气中反应：2Cu ＋S=====△Cu 2S 。

铜丝在Cl 2中反应：Cu ＋Cl 2=====△CuCl 2。

2．铜的重要化合物(1)氧化铜和氧化亚铜名称氧化铜氧化亚铜颜色黑色砖红色与酸反应(H＋) CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2OCu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O(2)氢氧化铜①物理性质：蓝色不溶于水的固体。

②化学性质及应用：(3)铜盐①Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色的氧化铜，化学方程式：Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O。

金属材料类型金属材料是一种常见的工程材料，广泛应用于各个领域，如建筑、汽车、航空航天等。

根据其化学成分、晶体结构和加工方式的不同，金属材料可以分为多种类型。

本文将介绍几种常见的金属材料类型，以便读者更好地了解金属材料的特点和应用。

第一种类型是铁基合金。

铁基合金是指铁为主要合金元素的合金材料，包括碳钢、合金钢、不锈钢等。

碳钢是以铁和碳为主要合金元素的合金材料，具有良好的可塑性和焊接性，常用于制造结构件、机械零件等。

合金钢是在碳钢的基础上加入其他合金元素，如铬、镍、钼等，以提高其强度、硬度和耐腐蚀性能，常用于制造刀具、轴承等。

不锈钢是含有铬、镍等合金元素的钢，具有良好的耐腐蚀性能，常用于制造厨具、化工设备等。

第二种类型是铝合金。

铝合金是以铝为主要合金元素的合金材料，具有良好的导热性、导电性和耐腐蚀性，常用于制造航空器、汽车、电子产品等。

常见的铝合金包括1000系、2000系、3000系、5000系、6000系和7000系等，它们的合金元素和性能特点各不相同。

例如，2000系铝合金含有铜为主要合金元素，具有良好的强度和硬度，常用于制造飞机结构件。

6000系铝合金含有硅和镁为主要合金元素，具有良好的耐腐蚀性和焊接性，常用于制造建筑结构件。

第三种类型是钛合金。

钛合金是以钛为主要合金元素的合金材料，具有良好的强度、硬度和耐高温性能，常用于制造航空航天器、医疗器械、运动器材等。

钛合金根据其合金元素的不同，可以分为α型、β型和α＋β型等。

α型钛合金具有良好的塑性和焊接性，常用于制造航空发动机零件。

β型钛合金具有良好的强度和硬度，常用于制造航空航天器结构件。

α＋β型钛合金综合了α型和β型的优点，具有良好的综合性能，常用于制造医疗植入物、运动器材等。

除了上述几种类型外，金属材料还包括镍基合金、钴基合金、镁合金等，它们各具特点，应用范围广泛。

在工程设计和制造过程中，选择合适的金属材料类型对产品的性能和成本具有重要影响，因此需要充分了解各种金属材料类型的特点和应用，以便做出合理的选择。

考点十五电解池学问点讲解一. 电解池工作原理及其应用1. 原电池、电解池的判定先分析有无外接电源：有外接电源者为，无外接电源者可能为；然后依据原电池、电解池的形成条件、工作原理分析判定。

2. 电解电极产物的推断：要推断电极反应的产物，必需驾驭离子的放电依次。

推断电极反应的一般规律是：(1) 在阳极上①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不简单在电极上放电。

②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时，溶液中阴离子的放电依次是：S2- >I- >Br- >Cl- >OH- >含氧酸根>F-(2) 在阴极上：无论是惰性电极还是活性电极都不参加电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。

阳离子在阴极上放电依次是：Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+（酸）> Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > H+（水）> Al3+ > Mg2+>……3. 用惰性电极进行溶液中的电解时各种变更状况分析典例1（2025届内蒙古赤峰二中高三上学期其次次月考）某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的试验探究，设计的试验装置如图所示，下列叙述正确的是A． Y 的电极反应： Pb－2e－ = Pb2+B．铅蓄电池工作时SO42-向 Y 极移动C．电解池的反应仅有2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2D．每消耗 103.5 gPb ，理论上电解池阴极上有0.5 molH2生成【答案】D典例2（2025届内蒙古自治区赤峰其次中学高三上学期其次次月考）某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的试验探究，设计的试验装置如图所示，下列叙述正确的是A． Y 的电极反应： Pb－2e－ = Pb2+B．铅蓄电池工作时SO42－向 Y 极移动C．电解池的反应仅有2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑D．每消耗 103.5 gPb ，理论上电解池阴极上有0.5 molH2生成【答案】D二. 电解原理在工业生产中的应用1．电解精炼反应原理(电解精炼铜)阳极(粗铜，含Fe、Zn、C等)：Cu-2e—=Cu2+，阴极(纯铜)：Cu2++2e—=Cu工作一段时间后，溶液中电解质的成分CuSO4、ZnSO4、FeSO4，Cu2+的浓度减小。

2023年中考化学二轮专题复习--金属材料一、单选题1．推理和分析是化学常用的思维方法，下列说法正确的是（）A．中和反应的实质是H+和OH﹣反应生成水B．一般情况下，合金的熔点和硬度都比组成合金的纯金属高C．碱的溶液能使酚酞变红，能使酚酞溶液变红的溶液一定是碱的溶液D．实验室用KClO3、H2O2溶液制氧气的催化剂都是二氧化锰，故化学反应只能用二氧化锰作催化剂2．下列说法正确的是（）A．铝是人类最早发现、利用的金属材料B．铜是目前世界年产量最高的金属C．钢铁严重锈蚀后没有回收价值D．铁钉浸没在植物油中不容易生锈3．下列有关物质的用途错误的是（）A．氧气用于航天B．钛镍合金制造人造卫星天线C．盐酸用于铅酸蓄电池D．熟石灰改良酸性土壤4．下列有关物质分类中正确的是（）A．碱：烧碱、纯碱、熟石灰B．金属：汞、钡、金C．合成材料：合金、塑料、合成纤维D．复合肥：KNO3、NH4H2PO4、Ca3（PO4）25．生铁的含碳量（质量分数）是（）A．小于0.03%B．2%～4.3%C．0.03%～2%D．大于4.3%6．“垃圾是放错了位置的资源”，应该分类回收．生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜导线，可归为同一类回收，下列说法错误的是（）A．铁锅、铝制易拉罐、铜导线放在一筐里称为铁、铝、铜合金B．废品回收节约了资源，保护了环境C．回收废品人人有责，人人有利D．有毒垃圾要进行特殊处理7．下列有关金属的说法，描述或判断错误的是A．金属镁在空气中比铝更易点燃，说明镁比铝活动性强B．生铁和钢的性能不同，是因为含碳量不同C．真金不怕火炼，是因为金的熔点比较高D．实验室制取氢气选用锌粒而不选用其他金属，是因为锌与稀硫酸反应速率适中8．下列常见金属的活动性顺序中，关于X、Y、Z三种金属的推测正确的是（）KCaNa AlZn SnPb（H）HgAgPtAuA．X、Y、Z都能与稀硫酸发生反应B．X、Y、Z对应的金属可能是Mg、Fe、CuC．X、Y、Z三种金属元素都位于元素周期表的第三周期D．常温下，X、Y、Z都能将AgCl中的Ag置换出来9．在研制大推力火箭长征5号时，要求火箭外壳(如图)的材料成本低、熔点高、密度小，则该金属材料最好是()A．铝合金B．钛合金C．镁合金D．铁合金10．国产飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。

专题15探究影响导体电阻大小的因素（实验类）【猜想与假设】导体的电阻可能与导体的材料、长度、横截面积有关。

【设计与进行实验】1.实验器材：开关、电源、带鳄鱼夹的导线、规格不同的镍铬合金丝、灯泡、电流表等。

2.实验步骤：图1 图2实验一：导体电阻大小与长度的关系（如图1）结论1：在材料、横截面积相同时，电阻大小与导体长度有关，长度越长，电阻越大。

实验二：导体电阻大小与横截面积的关系（如图1）结论2：在材料、长度相同时，导体电阻大小与横截面积有关，横截越大，则电阻越小。

实验三：导体电阻大小与材料的关系（如图2）结论3：导体电阻大小与导体材料有关。

【拓展实验】实验：将废旧的白炽灯的钨丝小心地取出，接入电路中，闭合开关记下电流表示数，再通过酒精灯给钨丝加热，观察电流表示数。

实验现象：加热过程中，电流表示数明显减小，加热到钨丝发红时，灯泡变暗，甚至不发光。

现象分析：导体的电阻大小与导体温度有关。

【实验结论】导体电阻大小取决于导体的材料、长度和横截面积，还与导体的温度有关。

①在导体的材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。

②在导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。

③导体的长度和横截面积相同时，导体的电阻与导体的材料有关。

【实验方法】（1）转换法：在电源电压不变的情况下，通过电流表示数或灯泡亮度来判断导体电阻的大小。

（2）控制变量法：①探究导体电阻与导体材料的关系：选取长度、横截面积均相同的不同材料制成的导体；②探究导体电阻与导体长度的关系：选取横截面积、材料均相同，长度不同的导体；③探究导体电阻与导体横截面积的关系：选取长度、材料均相同，长度不同的导体；【交流与讨论】（1）电路连接时开关应断开。

（2）电流表的使用及读数。

（3）画电路图或连接实物电路图。

（4）实验中应多次测量，让实验结论更具有普遍性。

（5）实验中使用电流表或小灯泡的评价：当电阻变化较大时，选用电流表或小灯泡都能够直观反映出来；但若电阻变化不大时，优先选用电流表，使用电流表能够直观判断电阻的变化情况，通过小灯泡亮度无法直观比较出电阻变化情况。

高考化学复习考点知识专题讲解专题十五、元素的金属性、非金属性强弱的比较考点知识元素的金属性、非金属性强弱的比较的知识年年必考,体现在六个方面:一是同周期的元素及化合物之间的转化关系;二是同主族的元素及化合物之间的转化关系；三是元素的氢化物的稳定性的比较，四是元素最高价氧化物对应的水化物的酸性（或碱性）的强弱比较。

五是单质与化合物之间的置换反应。

六是元素的金属性或非金属性的强弱比较。

主要题型为选择、计算、实验探究等。

以现代科技有关的问题，与社会生产生活紧密相连的问题为背景，考查Fe3＋、Fe2＋的氧化性、还原性。

饮用水的净化、FeCl3溶液腐蚀电路板等，也是热点之一。

重点、难点探源元素的金属性和非金属性的强弱的实质元素周期表中主族元素的递变规律主要化合价最高正价：+1→+7最低负价：主族序数-8 最高正价等于主族序数（O、F除外）最高价氧化物对应水化物的酸碱性酸性逐渐增强碱性逐渐减弱酸性逐渐减弱碱性逐渐增强非金属元素气态氢化物的形成及稳定性气态氢化物的形成越来越易，稳定性逐渐增强气态氢化物的形成越来越难，稳定性逐渐减弱追踪高考1．【2022江苏卷】短周期主族元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大，X 是地壳中含量最多的元素，Y 原子的最外层只有一个电子，Z 位于元素周期表ⅢA族，W 与X 属于同一主族。

下列说法正确的是A．原子半径：r(W) > r(Z) > r(Y)B．由X、Y 组成的化合物中均不含共价键C．Y 的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱D．X 的简单气态氢化物的热稳定性比W的强【答案】D【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大；X是地壳中含量最多的元素，X为O元素；Y原子的最外层只有一个电子，Y为Na元素；Z位于元素周期表中IIIA 族，Z为Al元素；W与X属于同一主族，W为S元素。

A项，Na、Al、S都是第三周期元素，根据同周期从左到右主族元素的原子半径依次减小，原子半径：r（Y）r（Z）r（W），A项错误；B项，由X、Y组成的化合物有Na2O、Na2O2，Na2O 中只有离子键，Na2O2中既含离子键又含共价键，B项错误；C项，金属性：Na（Y）Al（Z），Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的强，C项错误；D项，非金属性：O（X ）S（W），X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，D项正确；答案选D。

专题2 物质的组成与结构第12讲物质的分类一、考情分析：考点2022202120202019201820172016物质的分类省题4省题6省题5省题6、15省题16省题16省题7、16物质的性质及其用途省题3省题11省题7省题8省题4省题11二、考点归纳必考点1 物质的分类1.纯净物和混合物（1).由单一物质组成的物质称为,如(H2)、水(H2O)等。

(2).由两种或两种以上不同物质组成的物质叫,如空气、合金、等。

2.单质和化合物(1).按组成元素的种数又可以将分为单质和化合物。

(2).单质:由元素组成的纯净物,如铜(Cu)、铁(Fe)、氮气(N2)等。

(3).化合物:由元素组成的纯净物,如H2O、KMnO4等。

化合物主要分为有机化合物和无机化合物。

①有机化合物是指含元素的化合物,如(CH4)、乙醇( )、蛋白质等。

②无机化合物是指不含碳元素的化合物。

但有些含碳化合物也属于无机物,包括CO、CO2、H2CO3、Na2CO3(碳酸盐)和NaHCO3(碳酸氢盐)等。

3.氧化物、酸、碱、盐1.氧化物:由元素组成,其中一种元素是的化合物,如CO2、H2O等。

2.酸:在水溶液中解离出的阳离子全部为的化合物,如HCl、H2SO4等。

3.碱:在水溶液中解离出的阴离子全部为的化合物,如NaOH、Ca(OH)2、NH3·H2O等。

4.盐:由阳离子(或NH4+)与酸根阴离子构成的化合物,如NaCl、NaHCO3、K2MnO4等。

4.易错点(1)区分混合物和纯净物时不看元素种类,看物质种类。

相同的元素可组成不同的物质,如CO和CO2等。

(2)冰水混合物是而不是混合物,而洁净的空气为。

(3)含有氧元素的化合物是氧化物,如H2SO4是酸而不是氧化物。

(4)酸性物质不一定是酸,碱性物质不一定是碱。

【考点突破】1.下列物质中，属于氧化物的是（）A．NaCl B．MnO2C．NaOH D．H2SO42.下列物质属于纯净物的是（）A．酱油B．蒸馏水C．碘酒D．洁净的空气3.下列物品只含一种物质的是（）A．自来水B．大理石C．氮气D．过氧化氢溶液4.下列关于“不一定”的说法中不正确的是（）A．含氧化合物不一定是氧化物B．由同种元素组成的纯净物不一定是单质C．纯净物不一定由同种分子构成D．能分解出氧气的化合物不一定是氧化物5.下列各组物质中，按单质、化合物、混合物排序的是（）A．氮气液氧稀盐酸B．水氧化钙空气C．铜海水不锈钢D．C60干冰石油6.以化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的图像叫做价类图，下图为铁的价类图，图中物质均为纯净物，下列说法错误的是（）A．图中a点对应的物质类别为单质B．b点所对应的物质的化学式为Fe2O3C．FeSO4的化学名称是硫酸亚铁D．铁粉与稀盐酸可发生置换反应生成FeC137.下列各图和分别表示不同的原子，则其中表示混合物的是（）A．B．C．D．8.归类整理是生活中的一种常用方法，也是学习化学的一种重要方法，以下归类正确的是() A．常见的单质：石墨、铜绿、水银B．常见的白色固体：碳酸钙、碳酸氢铵、高锰酸钾C．常见的可燃性气体：甲烷（天然气的主要成分）、氢气、一氧化碳D．常见的金属材料：金刚石、赤铁矿、青铜必考点2 物理性质、化学性质物理性质化学性质概念物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质物质在化学变化中表现出来的性质实例颜色、状态、气味、熔点、沸点、、、、导电性、导热性、延展性等、氧化性、稳定性、、还原性、酸性、碱性、等判断由感官直接感知或由仪器测定通过化学变化可知【考点突破】1.下列物质的用途中，利用其物理性质的是（）A．氧气用于炼钢B．氮气用作保护气C．氧化钙用作干燥剂D．氢气用于填充探空气球2.下列物质的用途，主要利用其化学性质的是（）A．石墨用作电极B．氧气用于气焊C．干冰用作人工降雨D．稀有气体用作霓虹灯3.下列物质的用途中，利用其物理性质的是（）A．天然气用作燃料B．氧气用作助燃剂C．氮气用于食品防腐D．干冰用于人工降雨4.物质的性质决定用途。