第8讲金属和金属材料

专题三身边的化学物质,第8讲金属和金属材料,望子成龙学校徐老师,考点1金属材料,1金属材料：包括_和_。2合金：在金属中加热熔合某些金属(或非金属)形成的具有_的物质。硬度一般比各成分金属_，熔点一般比各成分金属_，抗腐蚀性更好，所以合金比纯金属具有更广泛的用途。,纯金属,合金,金属特性,大,低,几种重要金属比较,表面易形成致密的Al2O3保护层,铁合金,生铁,钢,（含碳量不同）,（2%4.3%）硬度比纯铁硬,（0.03%2%）硬度、抗腐蚀性能增强,铁合金,可铸不可锻,可铸也可锻,注意：在纯氧中，铁能剧烈燃烧，生成黑色的四氧化三铁；而在潮湿的空气中，铁则易发生缓慢氧化生成红色的三氧化二铁，是铁锈的主要成分。,人类使用金属材料的历史：,目前，产量居前三位的金属依次是。,石器时代青铜器时代铁器时代铝的利用钛的利用,铁铝铜,金属共同的物理性质,常温下它们都是固体（汞除外）,有金属光泽（多数为银白色）,导电性好,传热性好,延展性好,三好一光泽,考点2金属的物理性质,1、金属的化学性质,大多数金属能与氧气反应（化合反应）,大多数金属能与盐酸、稀硫酸反应（置换反应）,金属能与盐溶液反应（置换反应）,（H元素前的金属）,（活泼金属置换不活泼的金属,盐可溶）,考点3金属的化学性质,金属活动顺序性的应用：,1在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。,2在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢元素。,3在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们盐的溶液里置换出来。,钾钙钠镁铝锌铁锡铅氢铜汞银铂金,KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu,金属活动性，由强逐渐减弱,考点4金属活动性顺序,4Fe与酸、盐反应一般生成亚铁盐（Fe2+）。,Mg+2HCl=MgCl2+H2Mg+H2SO4=MgSO4+H2Zn+2HCl=ZnCl2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2Fe+2HCl=FeCl2+H2Fe+H2SO4=FeSO4+H2,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu,Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,现象,铝士矿Al2O3,黄铜矿CuFeS2,矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石,赤铁矿Fe2O3,磁铁矿Fe3O4,考点5铁的冶炼,金属的存在形式：自然界中的金属多数以化合物形式存在，少数（金、银）有单质存在,工业炼铁的反应原理：在高温下，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。,（主反应）,考点5铁的冶炼,工业炼铁的原料及作用：铁矿石、焦炭、石灰石、空气,工业炼铁的设备：高炉,焦炭：提供热量，产生还原性的CO,铁矿石：提供铁元素,石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣,空气：助燃,工业炼铁的产品：生铁,现象：红色粉末变成黑色,澄清的石灰水变浑浊,用酒精灯点燃尾气的作用是,防止CO污染空气,实验注意事项先通入一氧化碳气体，排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合加热后，发生爆炸。实验完毕后要继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却，一是防止高温下的铁与空气接触，被氧化为氧化铁，二是还可防止澄清石灰水倒吸。,CO早出晚归，酒精喷灯迟到早退,实验室：一氧化碳还原氧化铁（Fe2O3）,铁锈的组成：（Fe2O3xH2O），混合物，很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。,钢铁生锈的条件：潮湿的空气即水氧气,考点6铁的锈蚀,注意：铝、锌等金属比铁不易生锈，其原因是在铝、锌的表面生成了一层致密的氧化膜，可防止内部金属继续被氧化，从而形成“自我保护”。,金属防腐蚀的方法：,改变金属的内部结构制成合金钢，如不锈钢形成保护层隔绝空气刷油漆、涂油、烧制搪瓷、电镀上一层耐腐蚀的金属、通过化学方法使表面形成氧化物薄膜等放干燥处保持铁制品表面干燥和洁净,考点7保护金属资源的方法：,防止金属的腐蚀回收利用废旧金属有计划、合理地开采矿物开发替代品,D,1.（2012宜宾）先取甲、乙、丙、丁四种金属粉末，分别投入相同浓度的稀盐酸中，只有甲、乙能产生气体，乙反应更剧烈；再取一小块丁投入丙的硝酸盐溶液中，丁的表面有丙析出。则甲、乙、丙、丁四种金属的活动性顺序为()A甲乙丙丁B乙甲丙丁C丁丙乙甲D乙甲丁丙,2.（2012江苏南京，18题，2分）现在有铁和另一种金属组成的混合物，在5.6g该混合物中加入100g一定溶质质量分数的稀盐酸，两者恰好完全反应，产生氢气的质量为m,下列说法正确的是（）A.若混合物为Fe、Al，m可能是0.2gB.若混合物为Fe、Zn，m可能是0.2gC.若混合物为Fe、Zn，m可能是0.1g，则该混合物中铁的质量分数为50%D.若混合物为Fe、Al，则稀盐酸中溶质质量分数一定大于7.3%,D,3.（2011南昌市）有等质量的A、B两金属，相对原子质量Ar（A）Ar（B），将A放入质量分数为15%的稀硫酸中，B放入质量分数为15%的稀盐酸中，在反应中A、B均为正二价，产生氢气的质量随反应时间变化曲线如右图。下列说法正确的是（）A产生氢气的速率ABB反应后A、B一定都有剩余C消耗的稀硫酸和稀盐酸质量一定不相等D消耗B的质量一定小于A的质量,C,4.（2011.绵阳市）相同质量的Mg、Fe分别与稀盐酸作用，产生H2的质量m(H2)与加入稀盐酸的体积V（稀盐酸）关系如下图所示，其中正确的是（）,无解,5.（2011泰州市）把某稀硫酸分为等体积的两份，放入两个烧杯中，分别加入等质量的甲、乙两种金属，反应后金属都没有剩余。产生H2的质量随时间变化的趋势如图。下列说法正确的是（）A甲的活动性比乙强B甲的相对原子质量一定比乙小C反应消耗等质量的硫酸D反应消耗等质量的金属,D,6.（2012年湖北武汉，8题，3分）.向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法：向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生。向滤渣中加入稀盐酸，一定有沉淀产生。滤渣中一定含有Ag。滤液中一定含有Fe(NO3)2，一定不AgNO3，可能含有Al(NO3)3。以上说法正确的个数为()A.0个B.1个C.2个D.3个,B,7.（2012江西，8题，2分）小明发现月饼盒里的脱氧剂部分呈红褐色，查阅资料得知脱氧剂中含有铁粉和活性炭。他猜想这包脱氧剂中可能含有：Cu和C；Fe2O3和C；Fe3O4和C；Fe3O4、C和Fe；Fe2O3、C和Fe。其中猜想合理的是（）ABCD,C,8.（2012佛山）炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，某同学利用该原理设计了一个实验，实验装置如图62所示。,红色粉末变黑色,石灰水变浑浊,外焰,先通入CO再开始加热,先停止加热再停止通入CO,除去反应剩余的CO(或防止CO污染空气),9.（2011.临沂市）相同质量的M、N两种活泼金属，分别与足量的稀盐酸在室温下发生反应（M、N在生成物中的化合价为均为+2价），生成H2的质量m和反应时间t的关系如右下图所示。（1）金属活动顺序是M比N(填“强”或“弱”)；相对原的相对原子质量是M比N的（填“大”或“小”）。（2）M与稀盐酸反应结束后，消耗稀盐酸中溶质的质量为g。,强,小,36.5,10.（2011大连市）铝、铜、铁是生活中常见的金属。(1)铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是。(2)用