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第八单元金属和金属材料 金属材料金属材料包括 和 1 金属的物理性质 1 大多数金属为 色固体 但铜为 色 金为 色 2 常温下大多数金属为固体 但汞为 3 具有 性 性和 性 但不同金属差别较大 纯金属 合金 银白 紫红 黄 液体 导电 导热 延展 2 合金 1 概念 在金属中加热熔合某些 或 制得的具有 特征的物质 合金属于 物 2 性质特征 一般比它们的纯金属更高 更好 金属 非金属 金属 混合 硬度 抗腐蚀性能 金属的化学性质1 金属的化学性质 1 与O2的反应 写化学方程式 下同 2Mg O22MgO 3Fe 2O2Fe3O4 4Al 3O22Al2O3 2 与酸溶液反应 以金属铝 铁为例 铝和稀硫酸 2Al 3H2SO4 Al2 SO4 3 3H2 铁和稀盐酸 Fe 2HCl FeCl2 H2 3 与某些盐溶液反应 铝与硫酸铜溶液 现象 银白色固体表面有一层 色固体 溶液由 色逐渐变为 色 化学方程式 红 蓝 无 2Al 3CuSO4 Al2 SO4 3 3Cu 铜与硝酸银溶液 现象 铜丝表面覆盖一层 固体 溶液由 色变为 色 化学方程式 银白色 无 蓝 Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag 2 置换反应 1 定义 由一种 与一种 反应 生成另一种 和另一种 的反应 单质 化合物 单质 化合物 2 类型 活泼金属与盐酸 硫酸反应 活动性强的金属与活动性弱的金属的化合物反应 C H2还原金属氧化物的反应 Fe H2SO4 FeSO4 H2 Fe CuCl2 Cu FeCl2 C 2CuO 2Cu CO2 高温 金属资源的利用和保护1 铁的冶炼 1 原料 和空气 2 原理 以氧化铁为例 铁矿石 焦炭 石灰石 3CO Fe2O32Fe 3CO2 2 金属资源保护 1 金属的腐蚀和防护 铁制品锈蚀的条件 与空气中的 接触 防止锈蚀的方法 保持铁制品的洁净 干燥 常采用 等方法 2 金属资源的保护措施 防止金属的腐蚀 金属的回收利用 有计划 合理地开采矿物质 寻找金属的代用品 氧气 水蒸气 覆盖 保护膜 制成合金 炼铁原理的实验探究1 实验装置 2011年是国际化学年 IYC2011 其宗旨是 增进公众对化学重要性的认识 鼓励青年人热爱化学 学习和研究化学 某校化学兴趣小组的同学 对课本中一氧化碳还原氧化铁实验作了绿色化改进后制取单质铁 K1 K2是活塞 1 关闭K1 开启K2 可以验证CO还原Fe2O3的产物 这是关于气体的实验 实验前必须对装置进行 CO还原Fe2O3的化学方程式为 在e处点燃气体的目的是 2 关闭K2 开启K1 可以将d口出来的气体再从a通人装置而循环使用 c瓶中应装 填序号 A 澄清石灰水B 水C 石蕊溶液D 浓硫酸 反应完后 假设b瓶中NaOH全部转化为纯碱 要从b瓶中溶液得到纯碱固体 必要的实验操作为转移 结晶 该实验这样改进的主要优点是 答案 1 气密性检查 3CO Fe2O3 2Fe 3CO2 防止污染空气 2 D 蒸发 减少碳的排放 提高原料利用率 高温 一 金属活动性顺序的探究与应用探究金属活动性顺序的实验设计 1 以小组为单位设计不同实验方案比较出镁 铁 铜的金属活动性强弱 补充 请你设计一个与上述实验原理不同的方案 比较镁和铁的金属活动性强弱 2 三种金属 方法一 两金夹一盐 即选用三种金属中活动性排在中间的金属的盐溶液作为试剂 根据两种金属单质分别与盐溶液反应的情况进行判断 方法二 两盐夹一金 即选用三种金属中活动性排在中间的金属单质及其他两种金属的盐溶液作为试剂 根据金属单质分别与两种盐溶液反应的情况进行判断 特别提醒 1 应用金属活动性顺序判断金属与酸能否反应时 不仅要考虑金属活动性 还要注意我们所用的酸一般是稀硫酸或稀盐酸 2 应用金属活动性顺序判断金属与盐能否反应时 不仅要考虑金属的活动性 还要注意 反应物盐必须溶于水 否则不能反应 3 在实验时 需先将金属进行打磨 以除去金属表面的氧化物或污物 金属材料 高频考点 金属材料类型的判断 物理性质 合金的组成 性质特征 应用等 1 下列说法中正确的是 A 铝是人类最早利用的金属材料B 铜是目前世界上年产量最高的金属C 大多数金属元素在自然界中以单质形式存在D 日常使用的金属材料大多数是合金 解析 选D 本题考查金属材料的相关知识 人类早期利用的金属是活动性非常弱的金 银 铜等 目前世界上金属产量最高的是铁 大多数金属在自然界以化合物的形式存在 生活中我们接触到的金属材料大多是合金 2 下列有关金属的说法错误的是 A 常温下金属均为固态B 合金的很多性能与组成它们的纯金属不同C 铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更易生锈D 铝在空气中表面会生成致密的氧化铝薄膜 使铝具有很好的抗腐蚀性能 解析 选A 本题考查金属的性质与防护 解答本题需要明确几点 并不是所有的金属在常温下都是固体 如金属汞就呈液态 合金与各成分金属相比 具有更优良的性能 铁生锈是与空气中的氧气和水发生缓慢氧化的过程 铝在空气中会生成致密的氧化铝薄膜 保护铝避免进一步受到腐蚀 金属的化学性质 高频考点 根据金属与酸 盐的反应及反应现象判断金属活动性 应用金属活动性顺序 判断金属与酸 盐溶液能否反应 有关化学方程式的书写等 3 根据各金属的活动性顺序分析 下列描述或判断中正确的是 A 金属钾能与硫酸锌溶液发生化学反应得到金属锌B 在氧气中灼烧时 铁丝比铜丝反应剧烈C 在常温下 铝比镁更容易与氧气发生化学反应D 在常温下 金属铜与氯化银反应得到金属银 解析 选B 本题考查考生对金属活动性顺序的分析与理解能力 解答本题需明确三点 1 知道金属活动性顺序表 2 知道在活动性顺序表中排在前面的金属更活泼 3 知道在金属活动性顺序表中排在前面的金属能将后面的金属从其盐溶液中置换出来 钾 钙 钠除外 钾金属较为活泼能与水发生反应 不能将锌置换出来 故A错误 镁比铝活泼 常温下更易与氧气发生反应 故C错误 氯化银不能溶于水得到溶液 所以铜与氯化银不能反应 D错误 4 如图为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验 仔细分析后回答下列问题 1 描述A中的实验现象 2 写出C中反应的化学方程式 3 要证明Cu Fe Ag的活动性顺序 至少要做的实验是 填序号 4 开始反应后D中溶液逐渐变为黄色 原因是 解析 本题以实验探究为主题 主要考查金属的化学性质 第 1 题铜和硝酸银反应会生成银和硝酸铜 所以铜丝表面会覆盖一层银白色金属 溶液逐渐变成蓝色 第 2 题C中锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气 第 3 题通过实验A可以证明金属活动性Cu Ag 通过实验B可以证明金属活动性Fe Cu 即 Fe Cu Ag 第 4 题溶液变为黄色 说明溶液中含有Fe3 而铁和硫酸反应生成硫酸亚铁 溶液是绿色的 所以可能是铁钉表面的铁锈与硫酸发生反应生成Fe2 SO4 3的缘故 答案 1 铜丝表面会覆盖一层银白色金属 溶液逐渐变成蓝色 2 Zn 2HCl ZnCl2 H2 3 A B 4 铁钉未打磨有铁锈或溶液中有Fe2 SO4 3 金属资源的利用和保护 高频考点 钢铁锈蚀的条件 铁锈的组成 防锈原理 具体的防锈方法 工业炼铁的反应装置 反应原理 反应现象 有关化学方程式的书写 节约金属资源的方法和措施等 5 铁在潮湿的空气里会发生锈蚀 要证明氧气一定参加了反应则必须要做的实验是 A B C D 解析 选A 本题是关于铁生锈条件的探究 解题关键是明确铁生锈的两个条件 即与氧气和水同时接触 中铁钉与水和氧气同时接触 铁钉生锈 中铁钉只与水而未与氧气接触不生锈 对比 实验得出结论 铁生锈必须有氧气参加 金属的性质和利用的综合考查 高频考点 金属性质的实验探究 金属成分的检验 除杂及应用等的综合考查 6 为了达到收旧利废节能减排的目的 从含有金属镁 铁 铜的粉末中 分离和提取出重要化工原料MgSO4和有关金属 实验过程如图 请回答 1 操作 中被磁铁吸引的金属A是 金属B是 2 操作a的名称是 在蒸发过程中需要使用玻璃棒 其作用是 3 写出步骤 所涉及的化学反应方程式 该反应发生的基本类型是 4 实验步骤 中除了加入稀硫酸外 还可选用试剂 解析 金属镁 铁 铜中只有铁能被磁铁吸引 所以金属A是铁 另两种金属是镁与铜 向镁与铜中加入稀硫酸 由于铜与硫酸不反应 所以金属B是铜 把不溶性的铜从溶液中分离出来 应用过滤的方法 蒸发过程中需要使用玻璃棒 其作用是搅拌 以防止局部过热 造成液滴飞溅 向镁与铜中加入稀硫酸 发生的反应是镁与硫酸反应生成硫酸镁与氢气 是置换反应 镁的金属活动性比铜活泼 所以也可以加入硫酸铜溶液与镁反应生成硫酸镁 答案 1 铁 或Fe 铜 或Cu 2 过滤搅拌 3 Mg H2SO4 MgSO4 H2 置换反应 4 硫酸铜溶液 中考链接 1 中考地位及考查角度利用金属与酸 盐的反应判断金属的活动性顺序是中考的命题常考点 也是重点 考查的方式主要有 1 利用金属与酸 盐反应的现象 确定金属的活动性 2 利用金属活动性 判断金属与酸 盐能否反应 3 考查对铁与酸 盐之间的置换反应的产物的认识等 2 失分点及应对策略对设计实验检验金属的活动性顺序的原理和方法 铁与酸 盐反应的产物的判断是学生的难点和失分点 解答此类题目时要明确 1 设计