金属和金属材料复习.doc

第八单元 金属和金属材料（1）一、金属的物理性质相似性：大多数金属都有 ，密度、硬度 ，熔、沸点 ，有延展性，具有良好的 。差异性： 常温下呈液态， 为紫红色， 的导电能力最强，熔点最高的金属是 ，硬度最大的是铬等。金属材料可分为黑色金属材料（铁、锰、铬及其合金）和有色金属材料（注：这只是金属的一种分类方法，不是指金属的颜色）。二、合金合金是 而制得的混合物，其强度和硬度一般比组成它们的纯金属更 ，抗腐蚀等性能 。日常使用的金属材料，大多数是 。生铁和钢都是 合金。生铁含碳2%4.3%，硬而脆。钢含碳0.03%2%,硬而韧。古代的青铜器（铜锡合金），黄铜（铜锌合金）制品、铝合金制品、18K金首饰、焊锡等都是合金。三、金属的化学性质 1、金属+氧气-金属氧化物大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，Mg、Al等在常温下就能与氧气反应；Fe、Cu等在常温时几乎不与氧气反应，金在高温时也不与氧气反应。其有关化学反应方程式分别为：2Mg+O22MgO；4Al+3O22Al2O3；3Fe+2O2Fe3O4；2Cu+O22CuO。2、金属+酸-盐+氢气条件：a.金属必须位于金属活动性顺序表中 的前面；b.酸一般为盐酸或稀硫酸（浓硫酸和硝酸因具有较强的氧化性，与金属反应时不生成氢气，而是生成水）。3、金属+盐-新金属+新盐条件：a.金属单质在金属活动性顺序表中必须排在盐中的金属元素的前面。(钾、钙、钠与盐溶液不发生置换反应。) b.盐必须是可溶性盐。即活动性强的金属可以把活动性弱的金属从它的 中置换出来。四、金属的活动性顺序1.记忆方法 （可将其分成如下三组帮助记忆 ）钾钙钠镁铝； ；铜汞银铂金。2.三条规律金属活动性顺序表主要反映以下三条规律：（1）在金属活动性顺序表里，金属的位置越靠前，它的活动性就越 ；（2）排在氢前面的金属能置换出盐酸或稀硫酸中的 ，而排在氢后面的金属则不能；（3）一般排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液里 出来。3.应用（1）判断金属的活动性顺序；（2）判断金属与酸能否发生置换反应；（3）判断金属与盐溶液能否发生置换反应。五、置换反应由一种单质与一种化合物反应，生成 的反应叫做置换反应。用字母可简单表示为：A+BCB+AC。类型：氢气（或碳）与某些金属氧化物在加热条件下发生的置换反应。如：H 2+CuO Cu+H2O， C+2CuO2Cu+CO2。金属与酸发生的置换反应。例： 。金属与某些盐溶液发生的置换反应。例： 。六、金属资源的利用和保护1、 常见金属矿物赤铁矿 、磁铁矿 、菱铁矿FeCO3、黄铁矿FeS2；铝土矿Al2O3；黄铜矿CuFeS2、辉铜矿Cu2S等。CO石灰水Fe2O3 2、炼铁原理 装置：现象：红色的氧化铁粉末逐渐变成 粉末，生成的气体能使 。反应的化学方程式为： 。尾气中含有 ，必须处理（可烧掉或收集利用）。工业冶铁的原料 设备为 。3、金属资源保护保护金属资源的措施：1）. 2） 3） 4） 。1）导致钢铁生锈的原因：（1）钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的 、 等物质发生化学反应的结果。（2）钢铁的纯度、 及与酸碱性等物质的接触等都是影响钢铁锈蚀的因素。（3）钢铁锈蚀后生成 （主要成分是Fe2O3xH2O）。铁锈疏松多孔，不仅不能阻止钢铁制品与空气和水的接触，还会吸附水分等使其保留在钢铁制品的表面，加速钢铁的锈蚀。因此，当钢铁制品表面生锈时应 。2）防止铁生锈的方法：（1） （2）改变铁的组成结构增强其抗锈蚀能力。金属防锈方法做金属制品的表面“文章”保持干燥整洁刷油漆涂油电镀烤蓝等改变金属的组织结构，制成合金钢不锈钢 3）、废旧金属的回收利用1.废旧金属的产生及带来的危害产生：由于金属制品的腐蚀、损坏和自然淘汰，每年都有大量的废旧金属产生。危害： 。2.废旧金属回收利用的意义（1）降低成本、节省资金；（2） （3）减少对空气、水和土壤的污染。1、从铁、铝、铜、锌、钛、汞、银七种金属中，选择填空：除去干电池的包装外皮而露出的金属皮是 。常用于制作电线电缆的金属中密度较小的是 、呈紫红色的是 。生铁和钢是哪种金属的合金 。在金属表面为了防锈而刷一层“银粉”，其实“银粉”是金属 粉末。暖水瓶的瓶胆内镀的是 。体温计内填充的金属是 。“白铁”表面镀的金属是 。2、下列物质不属于合金的是（ ） A氧化铁 B锰钢 C不锈钢 D黄铜3、某种新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，产生电信号，与金属线相连的警报系统就会立刻报警，这利用了金属的 （ ）A延展性 B导电性 C弹性 D导热性4.下列四个化学反应中，符合图中漫画情景的是 （ ）AFeCuCl2=FeCl2Cu BFe2O33CO=2Fe3CO2CH2CuO=CuH2ODFeH2SO4=FeSO4H25.在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铁球和铝球，这时杠杆平衡。将两球分别浸泡在质量相同，溶质的质量分数也相同的稀硫酸中（如下图），直至两个烧杯中均没有气泡产生为止。两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中，正确的是 （ ）A.铝球一定是空心的 B.拿掉烧杯后，杠杆仍然平衡（金属球上附着的液体忽略不计，下同）C.拿掉烧杯后，要想使杠杆平衡，支点应向A移动D.拿掉烧杯后，要想使杠杆平衡，支点应向B移动6.人类生活离不开金属。铁是生活中常用的金属。如图是某“取暖片”外包装的图片。该“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，其发热是利用铁生锈时会放热 。 发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与 、 等物质共同作用才会生锈。推测发热剂成分中氯化钠的作用是 。Mn、Fe、Mg 、Cu四种金属的活动性由强到弱的顺序 。第八单元 金属和金属材料（2）1下图表示了金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限。这个事实的先后顺序与下列因素有关的是 ( ) 约2500年前约6000年前约6000年前约200年前K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au A金属活动性顺序 B地壳中金属元素的含量 C金属的延展性 D金属的导电性2. 利用下列各组物质之间的反应，能够验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序的是( )AFe、CuCl2溶液、Ag BFeCl2溶液、CuCl2溶液、AgCFeCl2溶液、Cu、Ag D FeCl2溶液、CuCl2溶液、AgNO3溶液3、冶金技术在中国有着悠久的历史。我国古代将炉甘石（主要成分ZnCO3 ，与CaCO3相似在高温条件下可发生分解反应）、赤铜矿（主要成分Cu2O）和木炭粉混和加热至800，即可得到金光闪闪的外观像金子的“药金”。请写出炉甘石在高温条件下反应的化学方程式 。用现代观点看，“药金”实际上是 合金。怎样区分“药金”和“真金”？ 。4.在托盘天平两端各放一只烧杯，调节至平衡。向烧杯里分别注入等质量、等质量分数的稀硫酸，然后向一只烧杯中加入一定质量的镁，向另一烧杯中加入等质量的铜铝合金，反应后酸有剩余，且天平仍保持平衡。则铜铝合金中铜铝的质量比为（ ） A.34 B.13 C.23 D.125.金、银、铜曾长期作为货币金属进行流通，我国有着悠久的金属货币历史和丰富的货币文化，右图就是几枚我国不同历史时期制造的金属货币。下列关于金、银、铜三种金属的说法中，错误的是 （ ）A金、银、铜化学性质一般都很稳定B单质铜可以将银从硝酸银溶液中置换出来C自然界有天然的黄金却没有天然的金属铜D三种金属原子失去电子能力的大小顺序为：金原子的银原子的铜原子的6. 某实验室的废水中含有大量AgNO3和Zn(NO3)2 ，课外小组同学欲从该废液中回收银，并得到副产品硫酸锌晶体。实验方案如下： Ag适量稀硫酸硫酸锌晶体硫酸锌溶液实验室废 水溶液乙固体甲过量A固体甲中含有的物质是（填化学式） ；溶液乙中溶质的的化学式为 。写出步骤的化学方程式： 。实现步骤转化的实验操作是 ,实现步骤转化的实验操作是 。7 硫酸铜是精练铜的主要原料，某工厂用硫化铜（CuS）制硫酸铜拟选两个方案：方案：CuS在硫杆菌（催化剂）的作用下跟空气中的O2发生反应生成CuSO4 方案：2CuS+3O22CuO+2SO2， CuO+H2SO4CuSO4+H2O请写出方案反应的化学方程式 ；从环境保护的角度考虑，上述方案应选 更合理，理由是 。8、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。（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： ； ； 。9.金属钛的氧化物（TiO2）是优良的白色颜料，常用作高档油漆。四氯化钛是一种无色液体，容易与空气中的水发生反应，生成二氧化钛，并有大量酸雾生成（主要成分是氯化氢）。写出四氯化钛与水反应的化学方程式 。ABC10.四支试管中分别盛有相同质量分数的稀盐酸，将A、B、C和锌四种金属分别同时放入其中。小明将观察到的现象形象地画了一幅卡通画，如图所示，每个卡通人物表示一种金属，周围的小黑点表示反应中生成的气体。（1）A、B、C三种金属的活动性由强到弱的顺序可能是 。（2）B是常见金属，写出B和盐酸反应的化学方程式 。11.一化学兴趣小组对某生铁样品中铁的质量分数进行探究。请按要求完成下列探究报告。实验目的测定某生铁样品中单质铁的质量分数。资料支撑生铁中除铁外，还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素，除铁以外的物质通常都不与稀硫酸发生化学反应。碳在生铁中以两种形态存在，一种是游离碳(石墨)，另一种是化合碳(如Fe3C等)；硅、锰、磷、硫存在形式较为复杂。实验方案生铁样品与过量的稀硫酸反应，测定反应前后可称量物质的质量差。实验过程(1)取一只烧杯，称得其质量为70.4g，加入一定量生铁样品碎屑，称得烧杯和样品的总质量为102.4g；(2)向盛有生铁样品的烧杯中加入稀硫酸，边加边搅拌，直到烧杯中不再产生气泡，再加入少量稀硫酸以确保过量，测得共用去稀硫酸247.3g；(3)静置，称量。称得烧杯和剩余物质的总质量为348.7g。数据处理计算该生铁样品中单质铁的质量分数：_交流讨论(1)实验称量时称量物应放在托盘天平的_盘(选填“左”或“右”)；(2)实验过程中稀硫酸要过量的原因是_； (3)经质检部门精确测定，该样品中铁元素的总含量为95.2%。假设没有与硫酸反应的铁都以Fe3C形式存在，则样品中Fe3C的质量分数为_。12某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应。实验数据如下表：甲乙丙烧杯+稀硫酸200g150g150g加入的铁样品9g9g14g充分反应后，烧杯+剩余物208.7g158.7g163.7g请回答下列问题:(1) 哪位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应?(2) 计算样品中铁的质量分数；13 用锌与硫酸溶液反应制取氢气，五次实验