《金属与金属材料》中考命题新走向

 本专题着重介绍了金属在自然界中的广泛存在，在社会生活中的普遍应用，同时它又是九年级化学中惟一一个介绍金属知识的单元。由于它与生活紧密联系，在教材中地位独特，因此，受到中考命题者的青睐，是理所当然的事情。

一、知识概要

（一）金属材料 ：包括纯金属和它们的合金

金属的物理性质

（1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。

（2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）

（3）有良好的导热性、导电性、延展性

（二）合金

1．定义：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好。

2．合金的种类

铁的合金：包括生铁（含碳量2℅-4．3℅）和钢（含碳量0．03℅-2℅）

铜合金 ：黄铜和青铜。

钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等。

（三）金属资源的保护和利用

1.铁的冶炼

原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。3CO+ Fe₂O₃ ^高温 2Fe + 3CO₂

2.铁的锈蚀

（1）铁生锈的条件是：铁与O₂、水接触（铁锈的主要成分：Fe₂O₃）

（2）防止铁制品生锈的措施：

①保持铁制品表面的清洁、干燥

②表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝、搪瓷等

③制成不锈钢

（3）铁锈很疏松，不能阻碍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。

（4）而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。

3.金属资源的保护和利用

保护金属资源的途径：①防止金属腐蚀；②回收利用废旧金属；③合理开采矿物；④寻找金属的代用。

二、重点剖析 

本专题中，金属和非金属的识别、常见的金属材料的重要性质及应用、合金与纯金属性能的比较、常见的金属矿物及炼铁的原理、铁钉锈蚀条件的探究、防止铁制品锈蚀的方法、金属资源的保护、根据化学方程式进行有关不纯物的计算等都是重要的考点。另外，铁的用途及物理性质、铁锈的成分及颜色、有铁参与的化学反应中物质颜色的变化、铁在化合物中的化合价等知识，中考中也会偶尔考查。预测今后的中考中，考查的重点将放在金属材料的性质及其应用、金属锈蚀条件的探究、金属资源的保护、有关冶铁的含杂质的计算等考点上，考题将更加联系生产、生活实际，考查同学们运用所学知识解决实际问题的能力。随着时代的发展，各种新金属材料的不断问世，结合所学知识考查“新金属”的试题将成为中考的又一热点。本专题考题将以选择、填空、实验探究题为主。

三、中考考点透视

1.考查金属材料的物理性质和用途

例1（2010 广东）钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是（    ）

A．用来做保险丝        B．用于制造航天飞机

C．用来制造人造骨     D．用于制造船舶的主要部件

【解析】本题以最新科技成果为载体，考查了同学们分析问题和解决问题的能力。物质的性质决定物质的用途，因此应根据性质确定物质的用途。由于钛及钛合金的熔点高，故不易做保险丝，因为保险丝需要熔点低的金属材料。根据所学知识，其余用途都符合钛和钛合金的性质。

【答案】A

【点评】明确性质和用途的关系，是解答这类题的关键。性质是决定物质用途的主要因素，但不是惟一因素。价格、资源以及废料是否易于回收等因素也要影响物质的用途。此外，物质的用途也可反映物质的性质。

2．考查铁的冶炼及计算

例2．（2010 黔东）甲图是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图，乙图是高炉练铁示意图。请回答下列问题。

（1）写出甲图中的实验现象：                                                  。

（2）甲图中装置的不足之处是：                                               。

（3）请写出高炉中生成铁的化学方程式：                                         。

【解析】本题主要考查炼铁的原理，我们会对实验现象进行描述和实验注意事项进行分析。焦炭的主要成分为碳，与过量的空气在高温条件下充分反应生成大量的CO₂气体，CO₂和C在高温下反应生成CO，CO和赤铁矿的主要成分Fe₂O₃在高温下反应生成Fe和CO₂。

【答案】（1）红色粉末变黑，澄清石灰水变浑浊（只需回答一种现象即可）      

（2）没有尾气处理装置       （3）Fe₂O₃+3CO2Fe +3CO₂  

【点评】铁的冶炼是本单元的重要考点之一，结合CO还原CuO的实验考查炼铁的原料、原理、装置、操作、尾气处理等知识，是今后中考命题的方向。

例3．（2010 宽甸）为了测定某些磁铁矿中四氧化三铁的质量，甲、乙两组同学根据磁铁矿与一氧化碳反应的原理，分别利用两种方法测定了磁铁矿样品中四氧化三铁的质量分数。已知磁铁铁矿与一氧化碳反应的化学方程式如下（假设磁铁矿中的杂质不参加反应）：Fe₃O₄+4CO 3Fe + 4CO₂。（计算最终结果保留小数点后一位）

（1）甲组同学取该磁铁样品10g，与足量的一氧化碳充分反应，并将产生的气体通入足量的氢氧化钠的溶液中，溶液的质量增加了5．5g。请你根据甲组同学的实验数据，计算出磁铁矿样品中四氧化三铁的质量分数。

（2）乙组同学取该磁铁样品10g，与足量的一氧化碳充分反应，测得反应后固体物质的质量为8g。请你根据乙组同学的实验数据，计算出磁铁矿样品中四氧化三铁的质量分数。

【解析】此题设置了两种途径来寻找纯净物代入计算，甲同学采用了测定CO₂质量（溶液的质量增加了5．5g）的方法，乙同学采用了反应中杂质不变为定量间接求出Fe₃O₄和Fe的质量。

【答案】（1）解：设样品中Fe₃O₄的质量为x。

Fe₃O₄+4CO 3Fe + 4CO₂ 

232                176 

x                  5．5g

  解得x=7．25g

样品中Fe₃O₄的质量分数为

（2）解：设样品中杂质的质量为x。

Fe₃O₄+4CO 3Fe + 4CO₂ 

232           168 

10g-x         8g-x

  解得x=2．75g

样品中Fe₃O₄的质量分数为

答：略

【点评】根据化学方程式计算的数据是必须是纯物质的质量。要求认真审题，充分挖掘题目所给的信息，根据已知条件，找到解题的突破点，再按照题目设问求解。

3.考查金属锈蚀的实验探究

例4．（2010 河南）请回答下列有关金属的问题。(1)铝是活泼金属，为什么通常铝锅却很耐腐蚀?    (2)右边
是某探究实验装置图。一段时间后，能观察到什么现象?(装置气密性良好，且开始时U型管两端的红墨水液面相平)

【解析】此题将金属的活动性和金属的锈蚀有机的结合在一起，全面考查我们对知识的综合运用能力。铝的表面能形成一层致密的氧化铝薄膜起保护内部铝的作用，而第二小问所设置问题要把现象答完整。铁钉生锈的同时，导致试管内的压强减小，故U型管液面变为左高右低。

【答案】

(1)铝与氧气反应，其表面生成致密的氧化铝薄膜起保护作用。

(2)铁钉生锈，U型管液面变为左高右低。

【点评】钢铁制品因锈蚀无法使用，损失了大量的金属资源，那么金属制品锈蚀的条件是什么？如何防止金属制品锈蚀？理所当然地成为命题的热点，这类试题主要以探究题形式出现，考查我们的科学探究能力。