炼铁的原料和设备(知识汇总｜中考化学金属和金属材料考点梳理)

考点一、金属材料

（一）、纯金属材料：纯金属（90多种 ）

（二）、合金（几千种）：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。

1. 金属材料包括纯金属和合金两类。金属属于金属材料，但金属材料不一定是纯金属，也可能是合金。

2. 合金可能是金属与金属组成，也可能是金属与非金属组成。金属材料中使用比较广泛的是合金。

合金的优点：（1）熔点高、密度小；（2）可塑性好、易于加工、机械性能好；（3）抗腐蚀性能好；

下面是黄铜和铜片，焊锡和锡，铝合金和铝线的有关性质比较：

钛和钛合金：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。钛合金的优点：① 熔点高、密度小；② 可塑性好、易于加工、机械性能好；③ 抗腐蚀性能好

钛镍合金具有“记忆”能力，可记住某个特定温度下的形状，只要复回这个温度，就会恢复到这个温度下的形状，又被称为“记忆金属”。此外，钛还可制取超导材料，美国生产的超导材料中的90%是用钛铌合金制造的。

3. 注意：

（1）合金是金属与金属或金属与非金属的混合物。

（2）合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，使合金更容易适于不同的用途。

（3）日常使用的金属材料，大多数为合金。

（4）金属在熔合了其它金属和非金属后，不仅组成上发生了变化，其内部组成结构也发生了改变，从而引起性质的变化。

4. 2.合金的形成条件：其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点（当两种金属形成合金时）。

5. 青铜是人类历史上使用最早的合金；生铁和钢是人类利用最广泛的合金．

6. 合金都属于混合物。

考点2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

（4）密度和硬度较大，熔沸点较高。

注：金属的物理性质是只所有金属都有的共同性质，而不是指某一金属的特有性质。

考点3 金属之最

（1）铝：地壳中含量最多的金属元素

（2）钙：人体中含量最多的金属元素

（3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）

（4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）

（5）铬：硬度最高的金属

（6）钨：熔点最高的金属

（7）汞：熔点最低的金属

（8）锇：密度最大的金属

（9）锂 ：密度最小的金属

考点4金属与氧气的反应

考点5金属与酸的反应

考点6属与化合物溶液的反应

考点 7 置换反应

置换反应：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与化合物的反应叫做置换反应。

考点8 金属活动性顺序

1、常见金属的活动性顺序：

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au

2、意义：①H代表酸中的氢元素；②金属的位置越靠前，它的活动

性就越强；③在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）；④位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、Na）

3、应用：①用于判断金属是否与酸发生置换反应；②用于判断金属与酸发生化学反应的剧烈程度；③用于判断金属与盐能否发生置换反应。

注意：

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1、金属与盐的反应必须在“盐溶液”中进行，否则不能反应，如：Cu可以与AgNO₃溶液反应置换出Ag，但不能与AgCl反应。

2、也可根据反应是否发生及反应剧烈程度来判断金属的活动性强弱。

3、K、Ca、Na三种金属的活动性太强，除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应（如2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑），其余金属则不能

考点9矿石

1. 金属资源的存在方式：地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，大多数金属化合物性质较活泼，所以它们以化合物的形式存在；只有少数金属化学性质很不活泼，如金、银等以单质形式存在。

2. 矿石：工业上把能提炼金属的矿物叫矿石。

3. 常见矿石名称与其主要成分：

考点10一氧化碳还原氧化铁

1、炼铁的基本原理是：在高温条件下，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、炼铁的原料：铁矿石［常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe₃O₄）和赤铁矿（主要成分是Fe₂O₃）］、焦炭、石灰石和空气，主要设备是高炉。

(1)仪器：铁架台（2个）、硬质玻璃管、单孔橡皮赛（2个）、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡皮赛、导气管。

(2)药品：氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体

（3）装置图：

（4）步骤：①检验装置的气密性；②装入药品并固定；③向玻璃管内通入一氧化碳气体；④给氧化铁加热；

⑤停止加热；⑥停止通入一氧化碳。

（5）现象：红色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。

（6）化学方程式：

Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

（7）注意事项：与CO还原氧化铜的实验操作顺序一样，即先通入CO再加热，实验完毕，停止加热，继续通入CO至试管冷却。

②、实验主要现象：红色粉末变为黑色时，澄清的石灰水变

浑浊，尾气点燃产生淡蓝色火焰。

③实验注意事项：先能后点，先撤后停

。

（8）尾气处理：因CO有毒，不能随意排放在空气中，处理的原则是将CO燃烧掉转化为无毒的CO₂或收集备用。

考点11工业炼铁

（1）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的还原剂（CO）将铁从铁矿石里还原出来。

（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气

（3）主要设备：高炉

（4）冶炼过程中发生的化学反应：

注意：石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。

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·xH₂O）

（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）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。

注意：

1、铜生铜绿的条件：铜与O ₂ 、水、CO ₂ 接触。铜绿的化学式：Cu ₂ (OH) ₂ CO ₃ ）。

（1）铁生锈的条件是：铁与O₂、水接触。

铁锈的主要成分是氧化铁Fe₂O₃（红棕色）

（铜生铜绿的条件：铜与O₂、水、CO₂接触。铜绿的化学式：Cu₂(OH)₂CO₃）

（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、电镀等

③制成不锈钢

考点16 金属资源的保护和利用

1、金属资源的保护：

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。

2、金属回收再利用的意义：

①防止污染环境；②节约能源；③节约资源。