化學(xué)中考“金屬（材料）”考點(diǎn)歸類(lèi)評(píng)析

陸桂斌

摘要：從金屬常識(shí)性知識(shí)積累、金屬活動(dòng)性順序表的應(yīng)用、金屬的銹蝕與防護(hù)、金屬的冶煉等多角度歸納初中化學(xué)中考有關(guān)“金屬（材料）”的試題特點(diǎn)，剖析試題命制指導(dǎo)思想、考查重點(diǎn)、解題思路，提高學(xué)生綜合解題能力。

關(guān)鍵詞：金屬 中考考點(diǎn) 評(píng)析

金屬與金屬礦物是初中化學(xué)的重要內(nèi)容，教材比較系統(tǒng)地介紹了有關(guān)金屬的化學(xué)知識(shí)，歷年各地化學(xué)中考圍繞“金屬（材料）”考點(diǎn)編制了許多經(jīng)典試題，仔細(xì)審視這類(lèi)試題發(fā)現(xiàn)其考查重點(diǎn)突出，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一、考查學(xué)生對(duì)合金、金屬材料等核心概念的理解，對(duì)金屬常識(shí)性知識(shí)的積累

例1、（2014年廣東廣州）下列關(guān)于金屬材料的說(shuō)法中，不正確的是

A.生鐵、硬鋁、焊錫都屬于合金

B.銅有良好的導(dǎo)電性，因而大量用于制作電線

C.鋁表面易生成致密氧化鋁薄膜，因而具有良好的抗腐蝕性

D.銹蝕后的鐵制品沒(méi)有回收價(jià)值

評(píng)析：這類(lèi)試題不僅考查學(xué)生對(duì)基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握，同時(shí)還能增進(jìn)學(xué)生節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的責(zé)任意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)。試題本身一般難度不大，解答這類(lèi)試題，既要準(zhǔn)確理解概念的內(nèi)涵，也要注重常識(shí)性知識(shí)的積累。

比如：對(duì)“合金”概念的理解應(yīng)正確把握兩點(diǎn)：（1）合金一定含金屬，但不只有金屬，也可能含非金屬；（2）合金是混合物，氧化鐵等化合物不是合金?！敖饘俨牧稀卑ê辖鸷图兘饘伲辖鹋c其組成金屬比較具有許多特殊性能（如硬度大、熔點(diǎn)低等），所以其實(shí)際應(yīng)用遠(yuǎn)比純金屬?gòu)V泛。鋁的“自我保護(hù)”是因其能與空氣中氧氣反應(yīng)，在表面形成一層致密而結(jié)實(shí)的氧化鋁膜，阻止鋁繼續(xù)與氧氣反應(yīng)，生活中所謂“電化鋁”亦即用特殊化學(xué)方法使鋁表面形成加厚的氧化鋁保護(hù)層，所以這一保護(hù)層不能隨意破壞；而鐵銹卻因其具有疏松、多孔的結(jié)構(gòu)，不僅不能自我保護(hù)，反而會(huì)加快鐵的銹蝕，所以必須及時(shí)除去。廢舊金屬回收再利用是趨勢(shì)也是必然，既能節(jié)約寶貴的金屬資源，也能減少冶煉金屬時(shí)對(duì)能源的消耗、對(duì)環(huán)境的傷害。答案：D

二、以金屬活動(dòng)性順序?yàn)橐罁?jù)，實(shí)驗(yàn)探究金屬與酸、鹽發(fā)生置換反應(yīng)的規(guī)律

例2、（2013年湖南婁底）小聰同學(xué)家新?lián)Q了水龍頭，從說(shuō)明書(shū)上了解到該水龍頭是銅質(zhì)鍍鉻。好奇的小聰想探究鉻（Cr）與金屬鐵、銅的活動(dòng)性強(qiáng)弱，邀請(qǐng)你一同參加。

【知識(shí)回放】金屬活動(dòng)性順序：K Ca Na Mg Al Zn Sn Pb（H） Hg Ag Pt Au，請(qǐng)你在橫線上填寫(xiě)對(duì)應(yīng)金屬的元素符號(hào)。

【作出猜想】猜想1.Cr>Fe>Cu；猜想2. Fe>Cu >Cr；猜想3.你的猜想是 。

【查閱資料】

（1）鉻是銀白色有光澤的金屬，在空氣中其表面能生成抗腐蝕的致密的氧化膜。

（2）鉻能與稀硫酸反應(yīng)，生成藍(lán)色的硫酸亞鉻（CrSO4）溶液。

【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】小聰同學(xué)取大小相等的三種金屬片，用砂紙打磨光亮；再取三支試管，分別放入等量的同種稀硫酸。

【結(jié)論與解釋】（1）小聰?shù)玫降慕Y(jié)論是猜想 正確。

（2）實(shí)驗(yàn)前用砂紙打磨金屬片的目的是 。

【知識(shí)運(yùn)用】將鉻片投入FeSO4溶液中，反應(yīng) （填“能”或“不能”）進(jìn)行。若能進(jìn)行，請(qǐng)你寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

評(píng)析：金屬活動(dòng)性順序是初中化學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生不僅要熟記其內(nèi)容、正確書(shū)寫(xiě)元素符號(hào)，更要了解金屬活動(dòng)性順序在實(shí)際解題中的應(yīng)用：（1）判斷金屬與酸反應(yīng)規(guī)律：順序表中排在H前面（或后面）的金屬能（或不能）與稀鹽酸、稀硫酸等發(fā)生置換反應(yīng)，金屬活動(dòng)性越強(qiáng)（即位置越靠前）則反應(yīng)（或放出H2）速度越快。（2）判斷金屬與鹽反應(yīng)規(guī)律：順序表中，除K、Ca、Na等非常活潑金屬外，排在前面的金屬一般可將位于其后面的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來(lái)（簡(jiǎn)而言之：前面的置換后面的）；反應(yīng)中鹽要可溶，而與金屬的位置是排在H前還是排在H后無(wú)關(guān)。學(xué)習(xí)時(shí)還要掌握反應(yīng)中典型的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（如：金屬鎂與酸反應(yīng)放熱現(xiàn)象明顯，鐵與酸、鐵與硫酸銅、銅與硝酸銀反應(yīng)中溶液顏色的變化等），熟練書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式。

試題的獨(dú)特之處是加入了教材中沒(méi)有介紹的金屬鉻參與實(shí)驗(yàn)探究，既否定了死記硬背的粗糙學(xué)習(xí)方法，也有效考查了學(xué)生處理加工新信息、靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決新問(wèn)題的能力，充分體現(xiàn)了中考試卷“由知識(shí)立意向能力立意轉(zhuǎn)變” 的命題指導(dǎo)思想。

答案：Fe、Cu；Fe>Cr>Cu；無(wú)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（或無(wú)氣泡生成，溶液不變色等）；猜想1、除去金屬表面的氧化膜（或油污、銹跡等）以利于反應(yīng)；能，Cr+FeSO4=Fe+CrSO4

例3、（2015年湖北黃岡）王老師在某廢水處理池中提取一瓶含有AgNO3、Cu（NO3）2和Al（NO3）3的工業(yè)廢水樣品帶回實(shí)驗(yàn)室。靜置，取上層清液，加入鋅粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到濾液甲和濾渣乙。請(qǐng)你和你的化學(xué)小組完成以下探究（不考慮雜質(zhì)干擾）。

【提出問(wèn)題】濾渣乙是什么？

【做出猜想】小明認(rèn)為濾渣乙是銀，小東認(rèn)為濾渣乙是銀和銅，小華認(rèn)為濾渣乙是銀、銅和鋁，你認(rèn)為濾渣乙還可能是__________。

【交流討論】大家經(jīng)過(guò)討論后，認(rèn)為小華的猜想錯(cuò)誤，理由是_________。

【實(shí)驗(yàn)探究】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究濾渣乙的成分，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：

【反思交流】略

評(píng)析：試題不再單純考查利用金屬活動(dòng)性順序表對(duì)有關(guān)反應(yīng)進(jìn)行簡(jiǎn)單判斷，同時(shí)要求學(xué)生能正確分析：隨著向水樣加入鋅的量的不同，反應(yīng)后的沉淀物、溶液中溶質(zhì)也發(fā)生著變化（備注：金屬與不同鹽溶液反應(yīng)的先后順序也與金屬活動(dòng)性有關(guān)）：

對(duì)照表格內(nèi)容可知“小華猜想”錯(cuò)誤：鋅的活動(dòng)性較鋁弱，所以鋅不能置換出Al（NO3）3中的鋁；“做出猜想”時(shí)也缺少了一種合理猜想——加入鋅過(guò)量（情形⑤）。“實(shí)驗(yàn)探究”階段，先分析實(shí)驗(yàn)1現(xiàn)象，可排除表格中⑤的情形（其中Zn能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣），即濾渣乙成分有兩種可能（①②或③④情形）；再分析實(shí)驗(yàn)2現(xiàn)象，排除了濾液甲中存在Cu（NO3）2的可能性（情形①、②、③的濾液中都有硝酸銅），從而確定是表格中情形④，則濾渣乙是Ag、Cu的混合物。答案：銀、銅和鋅；鋅活動(dòng)性比鋁弱，不能與硝酸鋁反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)1：濾渣乙可能是銀或銀和銅；實(shí)驗(yàn)2：NaOH（或KOH等），濾渣乙一定是銀和銅。

例4、（2015內(nèi)蒙古通遼）某同學(xué)設(shè)計(jì)了探究Fe、Cu、Ag三種金屬活動(dòng)性順序的實(shí)驗(yàn)方案，僅用組內(nèi)試劑，無(wú)法完成的是

A.Fe、Cu、Ag、稀硫酸 B.Cu、FeSO4溶液、AgNO3溶液

C.Fe、Ag、CuSO4溶液 D.Fe、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液

評(píng)析：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較金屬的活動(dòng)性是近年來(lái)化學(xué)中考命題的熱點(diǎn)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。其實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)主要從以下兩方面考慮：（1）利用金屬與稀酸（稀鹽酸或稀硫酸，下同）反應(yīng)比較活動(dòng)性。即取待測(cè)金屬樣品適量，分別加入適量稀酸，觀察金屬是否與酸反應(yīng)、金屬與酸反應(yīng)的快慢（能反應(yīng)的金屬比不反應(yīng)金屬活動(dòng)性強(qiáng)，反應(yīng)速度越快金屬活動(dòng)性越強(qiáng)）。選項(xiàng)A即屬于此情形，但樣品中Cu、Ag都不與稀硫酸反應(yīng)，無(wú)法比較二者活動(dòng)性強(qiáng)弱，本題中該方案不可行。（2）利用金屬與鹽溶液反應(yīng)比較金屬活動(dòng)性。此情形中選擇試劑不外乎“兩金夾一鹽”（如選項(xiàng)C，三種金屬活動(dòng)性為Fe>Cu>Ag，所以取兩側(cè)純金屬樣品和含中間金屬的鹽溶液，F(xiàn)e與CuSO4反應(yīng)，推知活動(dòng)性Fe>Cu；Ag放入CuSO4溶液中無(wú)現(xiàn)象，推知活動(dòng)性AgCu>Ag”的結(jié)論，方案可行）、“兩鹽夾一金”（如選項(xiàng)B，取含兩側(cè)金屬的鹽溶液和中間純金屬樣品，方案可行，道理同上）。選項(xiàng)D則是融合了上述兩個(gè)方面思路：先根據(jù)Fe、Cu與稀硫酸反應(yīng)現(xiàn)象，推知活動(dòng)性Fe>Cu；再根據(jù)Cu與AgNO3反應(yīng)現(xiàn)象，推知活動(dòng)性Cu>Ag，最后得出結(jié)論，方案亦可行。答案：A。

三、圍繞金屬的銹蝕實(shí)驗(yàn)探究，考查學(xué)生設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案、理解提煉文本中有效信息等能力

例5、（2015年四川眉山） 某化學(xué)興趣小組進(jìn)行鐵生銹的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。

【探究一】 鐵生銹的條件

（1）該興趣小組將潔凈無(wú)銹的鐵釘分別置于上圖所示裝置中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間觀察， （填裝置序號(hào)）裝置中出現(xiàn)了明顯的銹跡。他們的結(jié)論：鐵生銹是因?yàn)殍F與空氣中的 等發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

（2）甲同學(xué)提出了疑問(wèn)：空氣中的氮?dú)?、二氧化碳沒(méi)有參與鐵的生銹過(guò)程嗎？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為甲同學(xué)釋疑。 ，觀察并記錄現(xiàn)象即可證明。

【探究二】影響鐵生銹速率快慢的因素

乙同學(xué)說(shuō)：媽媽常說(shuō)菜刀沾有鹽水生銹更快。這種說(shuō)法對(duì)嗎？同學(xué)廣泛查閱資料。

資料一：導(dǎo)電性強(qiáng)的溶液都可加速鐵的生銹。

資料二：海上航行的輪船在與海水接觸的部分鑲嵌一鋅塊，能有效降低鋼材被腐蝕的速率。

（3）將上述A裝置中的蒸餾水改為下列液體中的 ，可使鐵生銹的速率加快。

a、硫酸鈉溶液 b、無(wú)水乙醇 c、蔗糖溶液

（4）一些鐵制品表面覆蓋了某些涂層。不同的涂層被破壞后，鐵生銹的速率不同。你認(rèn)為下列 涂層破壞后，鐵生銹的速率較快。

a、鍍鋅鐵 b、鍍錫鐵

（5）一些建筑的大門(mén)刷上了一層銀白色的金屬，你認(rèn)為該金屬可能是 。

a、銀粉 b、銅粉 c、鎂粉

【交流與思考】（6）寫(xiě)出一種防止鐵生銹的方 。

評(píng)析：“鐵生銹的條件” 探究實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)多采用“控制變量法”（也叫單一變量法），即圍繞可能影響鐵生銹的“量”——氧氣、水、氮?dú)?、二氧化碳等，每個(gè)實(shí)驗(yàn)只改變其中一個(gè)“量”，同時(shí)保證其它“量”都相同，設(shè)計(jì)出一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過(guò)比較不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納得出正確結(jié)論。

《全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》明確要求：學(xué)生要初步學(xué)會(huì)運(yùn)用調(diào)查、查閱資料等方式收集解決問(wèn)題所需證據(jù)。在此思想指導(dǎo)下，“探究二”側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的考查，試題設(shè)計(jì)的問(wèn)題比較新穎、獨(dú)創(chuàng)，要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)題干中資料內(nèi)容，提煉出有效信息，再結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)，找出解題依據(jù)。命制這類(lèi)經(jīng)典試題同時(shí)也明確了一個(gè)事實(shí)：機(jī)械、僵化的“題海戰(zhàn)術(shù)”既堵塞、固化了學(xué)生思維，在現(xiàn)在的中考亦或高考中也不可能占到便宜。

“探究二”解題思路如下：（3）中選擇溶液時(shí)以資料一中“導(dǎo)電性強(qiáng)”為依據(jù)，硫酸鈉溶液能導(dǎo)電，而無(wú)水乙醇、酒精溶液都不導(dǎo)電；分析資料二可推知：一般活潑金屬比不活潑金屬更易腐蝕，（4）中鐵比錫活潑，錫層破壞后，鐵銹蝕速度加快；根據(jù)資料二、結(jié)合問(wèn)題（4），要防止鐵銹蝕，可在其覆蓋一層活潑性比鐵強(qiáng)的金屬涂層。答案：（1）A，氧氣和水蒸氣；（2）將A裝置中的氧氣換作氮?dú)饣蚨趸?；?） a；（4）b；（5）c；（6）刷油漆（合理答案均可）。

四、綜合考查CO還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、操作注意事項(xiàng)、常見(jiàn)氣體的凈化與檢驗(yàn)等

例6、（2014年江蘇揚(yáng)州）某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究高爐煉鐵的化學(xué)原理，設(shè)計(jì)了如圖1實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）略；

（2）裝置中儀器①的名稱是 ；裝置B內(nèi)所盛放的試劑是 ；E裝置的作用為 ；

（3）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃 （填“A”或“C”）的熱源；反應(yīng)后 C裝置的現(xiàn)象是 ，D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；待硬質(zhì)粗玻璃管內(nèi)物質(zhì)冷卻后再停止通CO的目的是 ；

（4）該裝置有一個(gè)明顯的缺陷是 。改進(jìn)的方法為 。

評(píng)析：試題以鐵的冶煉為載體，既考查了常見(jiàn)氣體的制取、除雜、檢驗(yàn)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，也考查了綜合性實(shí)驗(yàn)中各組成裝置的作用與設(shè)計(jì)意圖；既考查了“CO與鐵的氧化物反應(yīng)”這一重要實(shí)驗(yàn)的特征現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)，也促進(jìn)了學(xué)生積極的情感態(tài)度與價(jià)值觀的形成。

圖1中各裝置的作用都是明確的：裝置A制取還原劑CO；裝置B干燥CO，這種類(lèi)型的干燥裝置其試劑瓶中只能放液態(tài)的濃硫酸；利用C裝置完成CO還原鐵的氧化物，反應(yīng)前氧化鐵是紅棕色固體，反應(yīng)后生成的鐵粉呈黑色；裝置D檢驗(yàn)產(chǎn)物中的CO2；裝置E（其中堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物）吸收空氣中的CO2、H2O等物質(zhì)，確保裝置D中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯、準(zhǔn)確。該實(shí)驗(yàn)中多處使用到CO，如：開(kāi)始時(shí)先通入CO排盡裝置內(nèi)空氣，后點(diǎn)燃裝置C的酒精噴燈，以防CO與空氣的混合物遇熱爆炸；氧化鐵被完全反應(yīng)（即熄滅酒精噴燈）后，還要繼續(xù)通CO直至玻璃管完全冷卻，以防生成的鐵在較高溫度下再次被空氣中氧氣氧化，同時(shí)防止裝置D中石灰水倒吸入熱的玻璃管使其炸裂。實(shí)驗(yàn)需要使用足量的CO，但CO有劇毒，所以實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的含較多CO的尾氣必須作無(wú)害化處理，處理的方法可用儲(chǔ)氣袋收集或用酒精燈點(diǎn)燃。答案：（2）鐵架臺(tái)，濃硫酸，吸收空氣中CO2以避免對(duì)裝置D中實(shí)驗(yàn)的干擾；（3）A，紅棕色固體逐漸變黑，CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O，既防止生成的鐵被氧化，也防止石灰水倒吸；（4）缺少尾氣處理裝置，將尾氣點(diǎn)燃或收集。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國(guó)教育部 .全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012