第5章 金属的冶炼与利用 要点归纳
【知识网络】
【知识归纳】
一、金属的化学性质
二、铁的冶炼原理
1．原料：铁矿石（赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿等）、焦炭、石灰石。
3．现象：若用氧化铁，则红棕色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气处理时燃烧呈蓝色火焰
4．步骤：先通CO，后加热；反应完毕后，先停止加热，直到装置冷却后再停止通CO
5．实验装置：（如图所示）
三、铁的锈蚀条件与防止锈蚀的方法
1．铁的锈蚀条件：铁与氧气和水等物质相互作用。
2．防锈的方法
(1)铁制品隔绝空气。如：涂上一层保护膜（刷油漆、涂凡士林、烤蓝等）。
(2)铁制品隔绝水。如：表面保持干燥等。
(3)改变铁的组织结构，制成合金。如：不锈钢等。
【专题解读】
专题一 金属的化学性质
金属的化学性质是中考的重点之一，常以金属铁为代表，运用科学探究方式，研究金属的化学性质。
(1)要重视实验探究，有关金属的化学性质都是通过实验获得的，积极主动地参与实验，认真地观察分析，获得丰富的感性经验，既有利于加强对金属的化学性质的理解和记忆，又有利于学习科学探究的方法。
(2)要注重分析归纳，总结规律。
①可通过比较金属与氧气反应的难易，金属与酸反应的快慢，金属与化合物溶液能否反应，为以后学习金属活动性顺序打下基础。
化合价 ②金属与足量酸反应生成氢气的质量可用×金属质量计算；不同金属相对原子质量
（足量）与等量酸反应产生的氢气质量相同。
③金属与酸的反应，溶液质量均增加，增加的质量为参加反应的金属质量减去生成的氢气质量。这在考虑天平是否平衡时很重要，金属与化合物溶液反应，溶液质量的变化取
决于参加反应的金属质量和生成金属的质量差。
④铁与酸溶液和盐溶液发生置换反应，只能生成＋2价的亚铁盐。
【例1】下图表示单质A所能发生的一系列变化。其中B、D为红色固体；E为黑色固体。
请回答下列问题：
(1)请写出下列物质的化学式：A_______、B_______、C_______。
(2)写出下列反应的化学方程式：②_______；④_______；⑤_______
【解析】由图示不难看出，这是金属铁发生的一系列化学变化，根据铁的化学性质可得出正确结论。由A与其他物质发生反应的现象知A为铁，B为生成的Fe2O3(或Fe2O3·xH2O)，C为铁与稀硫酸反应生成的氢气，然后根据所发生的反应写出化学方程式。
【答案】(1)Fe Fe2O3（或Fe2O3·xH2O） H2
(2)Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO3 Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu 3Fe＋2O2 点燃 Fe3O4
专题二 金属锈蚀条件的探究方法
钢铁在有水和空气同时存在的条件下易生锈，当与酸溶液或盐溶液接触后会加快锈蚀。其实质是钢铁与水和空气发生复杂的化学反应生成铁锈。实验室里探究钢铁锈蚀的条件运用的是控制变量法。即让铁处在水的环境中、空气的环境中、水和空气同时存在的环境中、酸与空气的环境中、盐溶液与空气的环境中来看铁锈蚀的情况。在进行实验时，最重要的是形成不同的环境和仔细观察铁在不同环境中的变化情况，其次是注意将每个实验进行分析、比较、综合推理，得出正确的结论。
【例2】金属在生产、生活中有着广泛的用途。
(1)指出金属铝的一条性质及其对应的用途。性质______________，对应用途_______。
(2)黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜_______（填“大”“小”或“相同”）。
(3)长期露置于空气中的金属M表面会锈蚀。经检测，锈蚀物中除含有M外，还含有
C、H、O三种元素。根据质量守恒定律，推测与金属M发生反应生成锈蚀物的物质。 推测I：锈蚀物中的H来自空气中的_______（填化学式，下同），C来自空气中的_______，因此这两种物质肯定参加了反应。
推测Ⅱ：锈蚀物中的O有多种来源，因此不能确定空气中的O2是否参加了反应。
(4)某同学为了验证空气中的O2是否参加了反应，设计了如图5－3所示系列实验，你认为其中必须要做的实验是_______（填实验编号）。
说明：①所用蒸馏水都是经煮沸后迅速冷却的；②固体干燥剂N只吸收水分，不吸收CO2和O2。
【解析】合金的硬度一般比组成它的纯金属大，具有更广泛的用途：组成空气的各种成分中，只有水蒸气中含有氢元素、二氧化碳中含有碳元素，由此可以推断出空气中的水蒸气和二氧化碳一定与金属M发生反应生成锈蚀物．因此只需做A、F两实验，若A项实验中金属M表面锈蚀而F项实验中金属M没有锈蚀，说明氧气参与了使金属M发生锈蚀的反应；若A、F两项实验中金属M表面都锈蚀，说明氧气没有参与使金属M发生锈蚀的反应。
【答案】(1)铝具有导电性作导线（或铝有传热性，制炊具，或铝有延展性，制成铝箔包装香烟、食品等）(2)大 (3)H2O CO2 (4)A、F
专题三 金属与酸反应产生氢气的分析
金属与酸发生置换反应的条件：(1)对金属的要求：必须是金属活动性较强的金属；(2)对酸的要求：这里所指的酸并不是所有的酸，主要是指稀盐酸和稀硫酸。
以四种常见金属为例(Mg、Al、Fe、Zn)。
①金属与酸反应快慢的顺序（即活动性顺序）：
Mg>Al>Zn>Fe；
②金属与酸反应产生H2的规律：
金属的质量 金属在化合物中的化合价H2的质量＝。 该金属的相对原子质量
下图为金属与酸反应的情况的常见图像：
金属与酸反应的图像主要注意三个方面：
a．观察图像的横坐标和纵坐标所表示的量的意义。
b．观察图像的斜率，即金属与酸反应的速率。斜率越大，速度越快。简称为“陡不陡，比速率”。
c．观察图像的水平线，即金属与酸反应产生的氢气的量的多少。水平线越高，产生的氢气的量越多。简称为“高不高，比多少”。
【例3】等质量的三种金属A、B、C和相同质量分数的足量稀硫酸反应，都生成＋2价金属硫酸盐，其反应情况如图所示。依图可知：
(1)三种金属的活动性由强到弱的顺序是_______。
(2)三种金属的相对原子质量由大到小的顺序是_______
___________________________________。
【解析】因为是等质量的金属与足量的稀硫酸反应，所以本图
中的三个折点即为三个反应的结束点。等质量的金属与酸反应有如
下规律：①金属活动性越强，与酸反应越剧烈，消耗时间越少；②化合价相同时，生成氢气的质量与金属的相对原子质量成反比。因此，三种金属的活动性强弱为A>C>B，相对原子质量的大小顺序为C>B>A。
【答案】(1)A>C>B (2)C)B>A
专题四 鉴别、除杂、提纯的区别
鉴别是想知道物质可能是什么，一般可根据物质的特性去检验，如某气体是否是O2，那么我们可根据氧气能支持燃烧的特性，用带火星的木条去检验，如果术条能复燃，则气体是氧气，否则币是氧气。
做鉴别时应注意要取样品检验，如想鉴别某瓶无色液体是否是澄清石灰水，我们可先取样品少许放在试管中，再通入CO2气体，绝不能将整瓶试剂用来鉴别。
除杂质是把混入物质中的杂质除去，除掉杂质时的原则是：(1)不能引入新的杂质；(2)不能减少主要成分；(3)可将杂质转化为主要成分；(4)操作简单，易分离；(5)所选试剂要足量，反应要充分。
例如：除去FeCl2中混入的CuCl2，可将样品溶于水中形成溶液，再将足量的铁粉加入到溶液中，充分反应后过滤，滤纸上有生成的铜和剩余的铁粉，滤液就是FeCl2的溶液，将滤液蒸发就可以得到FeCl2。
提纯实质上就是除去杂质，一般提纯要求写清步骤、产生的现象等，中考时往往将提纯中关键的步骤省略，让同学们去填写。
【例4】下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法，其中正确的是(
)
【解析】A中CO2与NaOH溶液反应，而杂质CO与NaOH溶液不反应；浓硫酸具有吸水性，可将水蒸气除去C利用木炭与杂质O2反应，但会生成新杂质CO2；D中CaO与水反应生成Ca(OH)2。 【答案】
B
第5章 金属的冶炼与利用 要点归纳
【知识网络】
【知识归纳】
一、金属的化学性质
二、铁的冶炼原理
1．原料：铁矿石（赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿等）、焦炭、石灰石。
3．现象：若用氧化铁，则红棕色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气处理时燃烧呈蓝色火焰
4．步骤：先通CO，后加热；反应完毕后，先停止加热，直到装置冷却后再停止通CO
5．实验装置：（如图所示）
三、铁的锈蚀条件与防止锈蚀的方法
1．铁的锈蚀条件：铁与氧气和水等物质相互作用。
2．防锈的方法
(1)铁制品隔绝空气。如：涂上一层保护膜（刷油漆、涂凡士林、烤蓝等）。
(2)铁制品隔绝水。如：表面保持干燥等。
(3)改变铁的组织结构，制成合金。如：不锈钢等。
【专题解读】
专题一 金属的化学性质
金属的化学性质是中考的重点之一，常以金属铁为代表，运用科学探究方式，研究金属的化学性质。
(1)要重视实验探究，有关金属的化学性质都是通过实验获得的，积极主动地参与实验，认真地观察分析，获得丰富的感性经验，既有利于加强对金属的化学性质的理解和记忆，又有利于学习科学探究的方法。
(2)要注重分析归纳，总结规律。
①可通过比较金属与氧气反应的难易，金属与酸反应的快慢，金属与化合物溶液能否反应，为以后学习金属活动性顺序打下基础。
化合价 ②金属与足量酸反应生成氢气的质量可用×金属质量计算；不同金属相对原子质量
（足量）与等量酸反应产生的氢气质量相同。
③金属与酸的反应，溶液质量均增加，增加的质量为参加反应的金属质量减去生成的氢气质量。这在考虑天平是否平衡时很重要，金属与化合物溶液反应，溶液质量的变化取
决于参加反应的金属质量和生成金属的质量差。
④铁与酸溶液和盐溶液发生置换反应，只能生成＋2价的亚铁盐。
【例1】下图表示单质A所能发生的一系列变化。其中B、D为红色固体；E为黑色固体。
请回答下列问题：
(1)请写出下列物质的化学式：A_______、B_______、C_______。
(2)写出下列反应的化学方程式：②_______；④_______；⑤_______
【解析】由图示不难看出，这是金属铁发生的一系列化学变化，根据铁的化学性质可得出正确结论。由A与其他物质发生反应的现象知A为铁，B为生成的Fe2O3(或Fe2O3·xH2O)，C为铁与稀硫酸反应生成的氢气，然后根据所发生的反应写出化学方程式。
【答案】(1)Fe Fe2O3（或Fe2O3·xH2O） H2
(2)Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO3 Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu 3Fe＋2O2 点燃 Fe3O4
专题二 金属锈蚀条件的探究方法
钢铁在有水和空气同时存在的条件下易生锈，当与酸溶液或盐溶液接触后会加快锈蚀。其实质是钢铁与水和空气发生复杂的化学反应生成铁锈。实验室里探究钢铁锈蚀的条件运用的是控制变量法。即让铁处在水的环境中、空气的环境中、水和空气同时存在的环境中、酸与空气的环境中、盐溶液与空气的环境中来看铁锈蚀的情况。在进行实验时，最重要的是形成不同的环境和仔细观察铁在不同环境中的变化情况，其次是注意将每个实验进行分析、比较、综合推理，得出正确的结论。
【例2】金属在生产、生活中有着广泛的用途。
(1)指出金属铝的一条性质及其对应的用途。性质______________，对应用途_______。
(2)黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜_______（填“大”“小”或“相同”）。
(3)长期露置于空气中的金属M表面会锈蚀。经检测，锈蚀物中除含有M外，还含有
C、H、O三种元素。根据质量守恒定律，推测与金属M发生反应生成锈蚀物的物质。 推测I：锈蚀物中的H来自空气中的_______（填化学式，下同），C来自空气中的_______，因此这两种物质肯定参加了反应。
推测Ⅱ：锈蚀物中的O有多种来源，因此不能确定空气中的O2是否参加了反应。
(4)某同学为了验证空气中的O2是否参加了反应，设计了如图5－3所示系列实验，你认为其中必须要做的实验是_______（填实验编号）。
说明：①所用蒸馏水都是经煮沸后迅速冷却的；②固体干燥剂N只吸收水分，不吸收CO2和O2。
【解析】合金的硬度一般比组成它的纯金属大，具有更广泛的用途：组成空气的各种成分中，只有水蒸气中含有氢元素、二氧化碳中含有碳元素，由此可以推断出空气中的水蒸气和二氧化碳一定与金属M发生反应生成锈蚀物．因此只需做A、F两实验，若A项实验中金属M表面锈蚀而F项实验中金属M没有锈蚀，说明氧气参与了使金属M发生锈蚀的反应；若A、F两项实验中金属M表面都锈蚀，说明氧气没有参与使金属M发生锈蚀的反应。
【答案】(1)铝具有导电性作导线（或铝有传热性，制炊具，或铝有延展性，制成铝箔包装香烟、食品等）(2)大 (3)H2O CO2 (4)A、F
专题三 金属与酸反应产生氢气的分析
金属与酸发生置换反应的条件：(1)对金属的要求：必须是金属活动性较强的金属；(2)对酸的要求：这里所指的酸并不是所有的酸，主要是指稀盐酸和稀硫酸。
以四种常见金属为例(Mg、Al、Fe、Zn)。
①金属与酸反应快慢的顺序（即活动性顺序）：
Mg>Al>Zn>Fe；
②金属与酸反应产生H2的规律：
金属的质量 金属在化合物中的化合价H2的质量＝。 该金属的相对原子质量
下图为金属与酸反应的情况的常见图像：
金属与酸反应的图像主要注意三个方面：
a．观察图像的横坐标和纵坐标所表示的量的意义。
b．观察图像的斜率，即金属与酸反应的速率。斜率越大，速度越快。简称为“陡不陡，比速率”。
c．观察图像的水平线，即金属与酸反应产生的氢气的量的多少。水平线越高，产生的氢气的量越多。简称为“高不高，比多少”。
【例3】等质量的三种金属A、B、C和相同质量分数的足量稀硫酸反应，都生成＋2价金属硫酸盐，其反应情况如图所示。依图可知：
(1)三种金属的活动性由强到弱的顺序是_______。
(2)三种金属的相对原子质量由大到小的顺序是_______
___________________________________。
【解析】因为是等质量的金属与足量的稀硫酸反应，所以本图
中的三个折点即为三个反应的结束点。等质量的金属与酸反应有如
下规律：①金属活动性越强，与酸反应越剧烈，消耗时间越少；②化合价相同时，生成氢气的质量与金属的相对原子质量成反比。因此，三种金属的活动性强弱为A>C>B，相对原子质量的大小顺序为C>B>A。
【答案】(1)A>C>B (2)C)B>A
专题四 鉴别、除杂、提纯的区别
鉴别是想知道物质可能是什么，一般可根据物质的特性去检验，如某气体是否是O2，那么我们可根据氧气能支持燃烧的特性，用带火星的木条去检验，如果术条能复燃，则气体是氧气，否则币是氧气。
做鉴别时应注意要取样品检验，如想鉴别某瓶无色液体是否是澄清石灰水，我们可先取样品少许放在试管中，再通入CO2气体，绝不能将整瓶试剂用来鉴别。
除杂质是把混入物质中的杂质除去，除掉杂质时的原则是：(1)不能引入新的杂质；(2)不能减少主要成分；(3)可将杂质转化为主要成分；(4)操作简单，易分离；(5)所选试剂要足量，反应要充分。
例如：除去FeCl2中混入的CuCl2，可将样品溶于水中形成溶液，再将足量的铁粉加入到溶液中，充分反应后过滤，滤纸上有生成的铜和剩余的铁粉，滤液就是FeCl2的溶液，将滤液蒸发就可以得到FeCl2。
提纯实质上就是除去杂质，一般提纯要求写清步骤、产生的现象等，中考时往往将提纯中关键的步骤省略，让同学们去填写。
【例4】下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法，其中正确的是(
)
【解析】A中CO2与NaOH溶液反应，而杂质CO与NaOH溶液不反应；浓硫酸具有吸水性，可将水蒸气除去C利用木炭与杂质O2反应，但会生成新杂质CO2；D中CaO与水反应生成Ca(OH)2。 【答案】
B