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初中三年级化学

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首页 初中三年级化学知识 化学元素和人体健康 金属的物理性质和用途 金属的化学性质 金属的冶炼（铁的冶炼） 金属的锈蚀与防护 试题正文
  • 填空题
    我们的生活与化学密切相关。请你针对下面生活中的问题填空：
    (1)日常生活中，用于铁栏杆外层涂料的“银粉”大多是金属____的粉末；家用热水瓶内胆壁上的银色金属是____；温度计中填充的金属是________。
    (2)长期使用铁锅炒菜做饭，可有效地减少缺铁性贫血的发生，原因是____________；如果茌炒菜时经常加入适量的食用醋，效果会更好，理由____________。
    (3)请用序号将下列金属的性质填写在它适合制造对象的横线上：    制造电灯丝的金属____；    做切割工具用的金属____；    制造保险丝的金属____；    制造医疗器械的金属____。    ①硬度大②熔点高  ③耐腐蚀④熔点低
    从以上的匹配中你可以获得一些规律或感悟，请写出一点____________________。
    (4)自行车（如图）的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？    ；________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    (5)工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。赤铁矿的主要成分是氧化铁、菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁，请写出这两种矿石主要成分的化学式；__________、__________。
    (6)把铁矿石炼成铁是一个复杂的过程。实验室仿照其原理做下列实验：

    a．写出实验中的反应现象____________________；
    b．用化学方程式表示实验中发生的化学变化______________________________
    c．指出该装置的不妥之处，说明原因并提出改进措施______________________________
    d．阅读下面信息后你认为要安全成功地完成实验，必须进行的操作要求是________________________________________

    本题信息：2012年同步题化学填空题难度一般 来源:刘敬
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本试题 “我们的生活与化学密切相关。请你针对下面生活中的问题填空：(1)日常生活中，用于铁栏杆外层涂料的“银粉”大多是金属____的粉末；家用热水瓶内胆壁上的银色金属...” 主要考查您对

化学元素和人体健康

金属的物理性质和用途

金属的化学性质

金属的冶炼（铁的冶炼）

金属的锈蚀与防护

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  • 化学元素和人体健康
  • 金属的物理性质和用途
  • 金属的化学性质
  • 金属的冶炼（铁的冶炼）
  • 金属的锈蚀与防护

在人体中元素的存在形式：
①碳、氢、氧、氮主要以水、糖类、蛋白质、维生素和脂肪的形式存在。
②其他的元素主要以无机盐的形式存在于水溶液中。
③钙元素主要以羟基磷酸钙[Ca10(PO4)6(OH)2] 晶体的形式存在。


常量元素：
常量元素人体中含量较多的元素有11种，它们约占人体质量的99．95％。在人体中含量超过0．01％的元素，称为常量元素。

①人体中的常量元素
元素名称 元素符号 质量分数%
氧 O 65.0
碳 C 18.0
氢 H 10.0
氮 N 3.0
钙 Ca 2.0
磷 P 1.0
钾 K 0.35
硫 S 0.25
钠 Na 0.15
氯 Cl 0.15
镁 Mg 0.05

②一些常量元素在人体中的作用及每天适宜摄入量
钙 使骨骼和牙街具有坚硬的结构支架 800—1200mg 缺钙主要影响骨骼的发育和结构，临床症状表现为青少年的佝偻病和成年人的骨质软化症及老年人的骨质疏松症。钙是无毒的元素，但摄入过量会导致高血钙，从而引起消化系统、泌尿系统等的疾病 海产品、豆类、奶类、各种绿叶蔬菜等 其中99％存在于骨骼和牙齿中，主要以羟基磷酸钙 [Ca10(PO4）6（OH)2晶体的形式存在
钠 细胞外液和细胞内液中的Na+和K+各自保持一定的浓度，维持人体内的水分和体液恒定的pH 2000—2500mg 缺钠会引起肌肉痉挛、头痛等；过量会引起水肿、高血压、贫血等 食盐 其中一半以Na+的形式存在于细胞外液中
钾 1850—5600mg 缺钾会引起肌肉不发达、心律小齐等；过量会导致恶心、腹泻等 香蕉、柑橘、橙子、山楂、蘑菇、豆炎及其制品等 主要以K+的形式萍在干细胞内液中
镁 促进骨骼发育、细胞遗传物质合成等 300—400mg 缺镁会引起肌肉不发达、抽搐、痉挛、心律不齐等；过量会引起神经系统紊乱、肾病等 坚果、大豆、牛奶等 70％的镁以磷酸盐和碳酸盐形式参与骨骼和牙齿的组成，25％的镁存在于软组织中

微量元素：
在人体中含量在0.01%以下的元素。
①一些人体必需的微量元素
元素名称 元素符号
铁 Fe
钴 Co
铜 Cu
锌 Zn
铬 Cr
锰 Mn
钼 Mo
氟 F
碘 I
硒 Se

②一些必需微量元素对人体的作用及14—18岁人群每天的适宜摄入量
元素 人体内的含量 对人体的作用 适宜摄入量(每天） 摄入量过高，过低对人体健康的影响
铁 4—5g 是血红蛋白的成分，能帮助氧气的运输 20—50mg 缺铁会引起贫血
锌 2.5g 影响人体发育 15.5—19mg 缺锌会引起食欲不振，生长迟缓，发育不良
硒 14—21mg 有防癌、抗癌作用 50μg 缺硒可能引起表皮角质化和癌症。如摄入量过高，会使人中毒
碘 25—50mg 是甲状腺激素的重要成分 150μg 缺碘会引起甲状腺肿大，幼儿缺碘会影响生长发育，造成思维迟钝。过量也会引起甲状腺肿大
氟 2.6g 能防治龋齿 1.5mg 缺氟易产生龋齿，过量会引起氟斑牙和氟骨病

知识拓展：
如果人体所需的元素仅从食物中摄取还不足时，可通过食品添加剂和保健药剂来予以补充。
如在食品巾添加含钙、锌、硒、锗的化合物，或制成补钙、补锌等的保健药剂或制成加碘食盐，来增加对这些元素的摄人量。但要注意即使是人体必需的元素，也要注意适宜的摄入量，摄人量过高和过低对人体健康都有不良的影响。
概述：
    金属是一种具有光泽（即对可见光强烈反射）、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。在自然界中，绝大多数金属以化合态存在，少数金属例如金、铂、银、铋以游离态存在。金属矿物多数是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐。金属之间的连结是金属键，因此随意更换位置都可再重新建立连结，这也是金属伸展性良好的原因。金属元素在化合物中通常只显正价。

金属物理性质的共性：
大多数金属在常温下是固体，具有金属光泽，是电和热的良导体，具有良好的延展性，密度较大，熔沸点较高。

金属物理性质的特性：
  不同的金属有其各自的特性。如铁、铝等大多数金属都呈银白色，但铜呈红色，金呈黄色;常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但汞是液体；不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大，见下表。
物理性质 物理性质比较
导电性
密度
熔点
硬度

用途：
钛和钛的合金：可用于制造喷气发动机，轮船外壳，反应器和电信器材。
锌：锌镀在铁的表面，以防止铁被腐蚀；锌还常用于电镀、制造铜合金和干电池。
铜：制造电线、电缆和各种电器。
铝：来冶炼高熔点金属；导电性仅次于银和铜，常用于制造电线和电缆。

物质的性质和用途的关系：
①物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但实际运用时，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。

②应用举例
a.日常生活中菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制，这是因为铁的硬度比铅大，并且铅对人体有害。
b.虽然银的导电性比铜好，但由于银的价格比铜高得多，所以电线一般用铜制而不用银制。
c.灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制，这是因为钨是熔点最高的金属，高温时钨丝不易熔化；而锡的熔点最低 (只有232℃)，如果用锡制灯丝，只要一开灯，灯丝就会断开，灯泡不能发光。 d.铁制水龙头要镀铬，这是因为镀铬既美观，又耐腐蚀，可延长水龙头的使用寿命。
e.在日常生活中我们还经常用到其他金属，如温度计中的液态金属汞、干电池的锌皮、热水瓶内胆上镀的金属银等。
金属的化学性质：
常见金属能与氧气反应，也能与盐酸，硫酸及盐溶液反应。

常见金属的化学性质：
1.金属和氧气的反应
金属 在空气中 在氧气中 方程式
镁 常温下表面逐渐变暗。点燃
剧烈燃烧，发出耀眼的白光，
生成白色固体		 点燃，剧烈燃烧，发出耀
眼的白光，生成白色固体		 2Mg+O22MgO
铝 常温下，铝表而变暗，生成一
层致密氧化膜，保护铝不再被腐蚀		 点燃。剧烈燃烧，火星四射，
放出大量的热，生成白色固体		 4Al+3O22Al2O3
铁 持续加热发红，离火变冷 火星四射，放出大量的热，
生成黑色固体		 3Fe+2O2Fe3O4
铜 加热，生成黑色物质，在潮湿的
空气中，生成铜绿而被腐蚀		 加热，生成黑色固体 2Cu+O22CuO
金 即使在高温也不和氧气反应 ——
结论 大多数金属都能喝氧气反应，但反应的难易程度和剧烈程度不同

2.金属与酸的反应
盐酸 稀硫酸 反应现象（两种酸中相同）
镁 Mg+2HCl==MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑ 反应比较剧烈，产生大量
气泡，溶液仍为无色，生成
的气体能够燃烧，并且产
生淡蓝色火焰
铝 2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑ 2Al+3H2SO4==Al2(SO4)+3H2↑
锌 Zn+2HCl==H2↑+ZnCl2 Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ 反应缓慢，有气泡产生，溶
液由无色逐渐变为浅绿色，
生成的气体能够燃烧，并且
产生淡蓝色火焰
铁 Fe+2HCl==FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑
铜 不反应 不反应 无

3.金属与盐的反应
将锌片、铁丝、铜丝三种金属分别放入硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液中，观察现象
CuSO4溶液 AgNO3溶液 NaCl溶液
锌 锌表面有一层红色金属析出，溶液由蓝色变为无色
Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu 		锌表面有一层银白色金属析出
Zn+2AgNO3==Zn(NO3)2+2Ag		 无变化，不反应
铁 铁表面有一层红色金属析出，溶液由蓝色变为浅绿色
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu		 铁表面有一层银白色金属析出，溶液由无色变为浅绿色
Fe+2AgNO3==Fe(NO3)2+2Ag		 无变化，不反应
铜 无变化，不反应 铜表面有一层银白色金属析出，溶液由无色变为蓝色
Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag		 无变化，不反应

易错点：
一、（1）一般在金属活动性顺序表中排在氢前面的金属(也叫活泼金属)能置换出酸中的氢;排在氢后面的金属则不能，如铜、银与盐酸、稀硫酸都不反应。
（2）浓硫酸和硝酸与金属反应不生成氢气，因为它们有很强的氧化性，与金属反应不生成氢气。
（3）在金属活动性顺序表中排在最前面的金属如K、 Na活泼性太强，放入酸溶液中首先跟酸发生置换反应，过M的金属会继续跟水发生剧烈的反应。
（4）铁与非氧化性酸反应时，始终生成亚铁盐 (Fe2+)。
（5）金属与酸反应后溶液的质量增大。

二、
（1）在金属活动性顺序表中，位于前面的金属可以把位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K,Ca,Na除外)。相隔越远，反应越容易发生。
（2）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。
（3）不能用活泼的金属K,Ca,Na，与盐溶液反应，因为K,Ca,Na。会先与H2O发生置换反应生成碱和氢气。

金属与酸的反应不一定属于置换反应：
置换反应是指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。一般情况下，较活泼的金属跟酸发生的化学反应属于置换反应。但由于浓硫酸(或硝酸)具有强氧化性，金属与浓硫酸(或硝酸)反应时，生成物相对比较复杂。这类反应不属于置换反应。


铝和锌的抗腐蚀性：
1.铝制品具有很好的抗腐蚀性，是因为铝与空气中的氧气反应表面生成一种致密的氧化铝薄膜，对铝起防护作用。

2.锌与铝的抗腐蚀性相似，也是在金属表面会生成一层致密的氧化锌保护膜。
金属冶炼：
金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程

矿石
①工业上能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
②常见的矿石赤铁矿(Fe2O3)、黄铁矿(FeS2)、褐铁矿(Fe2O3·xH2O)、水铝石(Al2O3·H2O)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、磁铁矿(Fe3O4)、方铅矿(PbS)、孔雀石 [Cu2(OH)2CO3]、赤铜矿(Cu2O)、铝土矿(主要成分是Al2O3)、黄铜矿(主要成分是CuFeS2)、辉铜矿(主要成分是Cu2S)。


铁的冶炼
①原理：把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，其主要的反应原理是：
在高温下，利用还原剂一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，其反应的化学方程式是： Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

②炼铁的原料及作用：
铁矿石：提供原料
焦炭：提供能量，产生还原剂
石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。

 ③设备：高炉

④高炉内有关反应：
a.产生CO提供能量：C+O2CO2；CO2+C2CO
b.在高温下用CO将Fe从Fe2O3中还原出来：3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2
c.用石灰石将矿石中的SiO2转变为炉渣除去。
CaCO3CaO+CO2↑，CaO+SiO2CaSiO3

⑤产品：生铁

炼铁高炉中出铁口低于出渣口的原因：
炼铁高炉中出铁口与出渣口的高低取决于铁水和炉渣的密度〔铁水的密度大于炉渣的密度)。
金属的冶炼方法：
①热分解法(适用于Hg,Ag不活泼的金属的冶炼，加热使其氧化物分解) 如:
2HgO=Hg+O2↑

②热还原法(适用于金属活动性顺序表中，Zn- Cu金属的冶炼)
a.用H2作还原剂(优点:制得金属纯度高，污染小) 如:Fe3O4+4H23Fe+4H2O

b.用焦炭、一氧化碳作还原剂(易混入杂质，污染大气，适合工业化大规模生产) 如:
炼铁的反应方程式为Fe2O3+3CO2Fe +3CO2
炼锌的反应万程式为2ZnO+C2Zn+CO2↑

c.用Al作还原剂(铝热剂用来焊接铁轨) 如:
8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3

d.电解法(适用于活泼金属Na,Mg等的冶炼) 如:
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ ；MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑

e.湿法冶金(从溶液中通过化学反应来获取金属) 如:
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
金属锈蚀：
      金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。

铁生锈条件的探究
实验装置
实验现象 几天后观察A试管中铁钉生锈，在水面附近锈蚀
严重，B,C试管中的铁钉没有生锈
实验分析 A试管中的铁钉同时跟水、空气(或氧气)接触而生锈;
B试管中的铁钉只与水接触不生锈;
C 试管中的铁钉只与干燥的空气(或氧气)接触不生锈
实验结论 铁生锈的条件是与水、空气(或氧气)同时接触

易错点：
①探究铁生锈的条件时采用经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，目的是赶走水中溶解的氧气；再加上植物油用来隔绝空气。

②环境中的某些物质会加快铁的锈蚀，如与酸、食盐溶液等接触的铁制品比钢铁生锈更快。

③铁生锈的过程。实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程(缓慢氧化)。反应过程相当复杂，最终生成物铁锈是一种混合物。铁锈(主要成分是Fe2O3·H2O)为红色，疏松多孔，不能阻碍内层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。

④许多金属都易生“锈”，但“锈”的结构不同，成分不同。铜在潮湿的空气中也能生“锈”，铜锈即铜绿，其主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，是铜与水、氧气、二氧化碳共同作用的产物。
金属制品的防锈原理及方法:
(1)防锈原理根据铁的锈蚀条件不难推断出防止铁生锈的方法是使铁制品隔绝空气或隔绝水。

(2)防锈方法：
①保持铁制品表面洁净和干燥，如菜刀不用时擦干放置。
②在钢铁表面覆盖保护膜、如车、船表而涂油漆。
③在钢铁表而镀一层其他金属，如水龙头表面镀铬、镀锌。
④用化学方法使钢铁表面形成致密的保护膜，如烤蓝。
⑤改善金属的结构，如将钢铁制成不锈钢

(3)除锈方法
物理方法：用砂纸打磨，用刀刮。
化学方法：用酸清洗(酸不能过量)，发生的反应为：Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O或Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O。
发现相似题
与“我们的生活与化学密切相关。请你针对下面生活中的问题填空：(...”考查相似的试题有：