考点透视7：金属和金属材料

1、【知识结构知识结构】 常见金属的性质及其应用常见金属的性质及其应用 金属金属(铁等铁等) 金属锈蚀及金属锈蚀及 防锈方法防锈方法 金属金属矿物（铁矿石等）矿物（铁矿石等） 金属回收金属回收 合金（生铁和钢等）合金（生铁和钢等）金属材料纯金属：90多种合金：几千种 1、金属的物理性质、金属的物理性质 大多数金属常温下是固体大多数金属常温下是固体（汞汞是液体）是液体），有金属光泽，呈银白色有金属光泽，呈银白色（铜呈（铜呈紫红色紫红色，金呈黄色金呈黄色），密度、硬度较大，熔沸点较高，密度、硬度较大，熔沸点较高，有优良的导电、导热性和延展性。有优良的导电、导热性和延展性。考点考点1: 1:金属与合金金

2、属与合金地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素铝铝目前世界目前世界年产量最高年产量最高的金属的金属铁铁导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属银银人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素钙钙硬度最高的金属硬度最高的金属铬铬熔点最高的金属熔点最高的金属钨钨熔点最低的金属熔点最低的金属汞汞密度最大的金属密度最大的金属锇锇密度最小的金属密度最小的金属锂锂2 2、常见的合金制品、常见的合金制品合金：是由一种金属跟其他金属或非金属加热熔合形成的合金：是由一种金属跟其他金属或非金属加热熔合形成的 合金是合金是混合物混合物重要的合金重要的合金：铁合金铁合金。按。按含碳量不同可分：含碳量

3、不同可分： 生铁生铁2%4.3% 钢钢0.03%2%合金与组成它们的金属的性质差异：合金与组成它们的金属的性质差异： 硬度硬度大大、熔点、熔点低低 抗腐蚀能力抗腐蚀能力强、强、合金的机械性能合金的机械性能优优考点考点1: 1:金属与合金金属与合金具具有很好的抗腐蚀性有很好的抗腐蚀性铁丝在氧气中燃烧铁丝在氧气中燃烧镁带在空气中燃烧镁带在空气中燃烧考点考点2 2、金属的化学性质、金属的化学性质1 1、大多数金属能跟氧气反应、大多数金属能跟氧气反应金属与氧气反应的难易和剧烈程度不同，取决于金属的化学活动性。金属与氧气反应的难易和剧烈程度不同，取决于金属的化学活动性。金在高温时也不与氧气反应。金在高温

4、时也不与氧气反应。 2Mg+O2Mg+O2 2 2MgO 2MgO常温或点燃常温或点燃 4Al + 3O4Al + 3O2 2 2Al2Al2 2O O3 3常温或点燃常温或点燃 3Fe+2O 3Fe+2O2 2 Fe Fe3 3O O4 4 点燃点燃 2Cu+O 2Cu+O2 2 2CuO 2CuO4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 铁生锈铁生锈（1）铝在常温下能与氧气反应，那么我们用的铝铝在常温下能与氧气反应，那么我们用的铝制餐具是怎么回事呢？制餐具是怎么回事呢？金属在常温下发生缓慢氧化：金属在常温下发生缓慢氧化：4Al+3O4Al+3O2 2=2Al=2Al2 2O O3 3； 2Mg

5、+O2Mg+O2 2=2MgO=2MgO形成一层形成一层致密的氧化物薄膜致密的氧化物薄膜，从而阻，从而阻止铝的进一步氧化，因而止铝的进一步氧化，因而铝具有较好的抗腐蚀性铝具有较好的抗腐蚀性。（2 2）为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢？）为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢？若用钢刷擦洗铝制品，容易把氧化薄膜除掉，从而起若用钢刷擦洗铝制品，容易把氧化薄膜除掉，从而起不到保护作用。不到保护作用。2 2、某些金属能跟酸反应、某些金属能跟酸反应反应的剧烈程度取决于金属的化学活动性。反应的剧烈程度取决于金属的化学活动性。注意：铁与盐酸、稀硫酸发生置换反应生成注意：铁与盐酸、稀硫酸发生置换反应生成亚铁盐亚铁盐。+

6、2价价 酸不能用酸不能用硝酸硝酸和和浓硫酸。浓硫酸。Zn+2HCl =ZnCl2 +H2Fe +2HCl =FeCl2 + H2Fe +H2SO4 =FeSO4 +H2Zn +H2SO4 =ZnSO4 +H2Mg+2HCl=MgCl2+H2Mg+H2SO4=MgSO4+H2考点考点2 2、金属的化学性质、金属的化学性质铝与硫酸铜溶液的反应铝与硫酸铜溶液的反应铜与硝酸银溶的反应铜与硝酸银溶的反应3 3、金属能跟某些盐溶液反应、金属能跟某些盐溶液反应Fe+CuSO4=Cu+FeSO4( (湿法冶铜湿法冶铜) )2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3

7、)2强调强调: :铁与盐溶液发生置换反应，生成铁与盐溶液发生置换反应，生成亚铁盐亚铁盐。 溶液颜色：溶液颜色：Fe2+Fe2+为浅绿色、为浅绿色、Fe3+Fe3+为黄色、为黄色、Cu2+Cu2+为蓝色为蓝色条件：条件：K K、CaCa、NaNa除外的金属，盐除外的金属，盐( (必须必须可溶可溶) )考点考点2 2、金属的化学性质、金属的化学性质2011年17能与无色硝酸银溶液反应，使溶液变为蓝色的金属是A铝B铁 C铜D银 1、金属的位置越靠前，它的活动性就越强、金属的位置越靠前，它的活动性就越强2、位于氢前的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢、位于氢前的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢3、位于前面的

8、金属能把位于后面的金属从它们化合、位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来物的溶液中置换出来KK CaCa NaNa MgMg AlAl ZnZn FeFe SnSn PbPb (H)(H) CuCu HgHg AgAg PtPt AuAu金属活动性顺序由强逐渐减弱金属活动性顺序由强逐渐减弱考点考点3 3、金属活动性顺序、金属活动性顺序反应的先后取决于金属活动性的差异大小。差异越大越先发生中考链接 0808年年5 5下列金属中，金属活动性最强的是下列金属中，金属活动性最强的是 A AZn BZn BMg CMg CFe DFe DCuCuB B 20112011年年5 5下

9、列金属中，活动性最强的是下列金属中，活动性最强的是 A A镁镁B B铜铜 C C锌锌 D D铝铝A A 金属活动性强弱比较金属活动性强弱比较 将甲、乙两种金属片分别放入丙的硫酸盐溶液中，甲将甲、乙两种金属片分别放入丙的硫酸盐溶液中，甲表面有金属丙析出，乙表面没有任何变化。据此判断，表面有金属丙析出，乙表面没有任何变化。据此判断，三种金属的活动性顺序是三种金属的活动性顺序是 （ ）A A甲甲 丙丙 乙乙 B B丙丙 甲甲 乙乙 C C乙乙 甲甲 丙丙 D D甲甲 乙乙 丙丙 反应物反应物是否反应是否反应结论结论甲丙硫酸盐溶液乙丙硫酸盐溶液能能不能不能金属活动性：甲丙金属活动性：甲丙A金属活动性：

10、乙丙金属活动性：乙丙 A A、B B、C C、D D是四种金属单质，是四种金属单质，A A能从能从B B的硝酸盐的硝酸盐溶液中置换出溶液中置换出B B，但，但A A不能与稀盐酸反应。相同条件下不能与稀盐酸反应。相同条件下C C、D D能与稀盐酸反应产生能与稀盐酸反应产生H H2 2，且，且D D比比C C反应剧烈。则反应剧烈。则四种金属活动性由强到弱的顺序是（四种金属活动性由强到弱的顺序是（ ） A AA A、B B、C C、D BD BB B、A A、C C、D D C CD D、C C、A A、B DB DD D、C C、B B、A A金属活动性：金属活动性：AB在金属活动顺序表中在金属活

11、动顺序表中A A排在排在H H后面后面在金属活动顺序表中在金属活动顺序表中C、D排在排在H前面前面金属活动性：金属活动性：DCC金属活动性强弱比较金属活动性强弱比较中考链接0808年年2727为比较为比较4 4种金属种金属X X、Y Y、Z Z、WW的活动性，小刚进行的活动性，小刚进行了一系列实验，结果如下表所示。其中能反应的记为了一系列实验，结果如下表所示。其中能反应的记为“”“”，不能反应的记为不能反应的记为“”，无标记的表示未做该实验。，无标记的表示未做该实验。 参加反应的参加反应的物质物质X XY YZ ZWWW(NOW(NO3 3) )2 2溶液溶液ZNOZNO3 3溶液溶液稀盐酸稀

12、盐酸则它们的金属活动性顺序为则它们的金属活动性顺序为 A AYWXZ BYWXZ BY W Z X Y W Z X C CY X WZ DY X WZ DX Y W ZX Y W ZA金属与酸反应速率和氢气的量金属与酸反应速率和氢气的量斜线的倾斜度越大、斜线的倾斜度越大、 反应速度越快、反应速度越快、 金属活泼型越强金属活泼型越强金属活泼型：金属活泼型：MNMN水平线的高低水平线的高低最终放出氢气的质量多少最终放出氢气的质量多少生成的生成的H2H2：MNMN 若等质量金属完全反应：放若等质量金属完全反应：放H2: AlMgFeZn 水平线的高低水平线的高低相对分子质量小大（化合价相等时）相对分

13、子质量小大（化合价相等时）若酸完全反应：放出的氢气是等量的若酸完全反应：放出的氢气是等量的金属与酸反应速率和氢气的量金属与酸反应速率和氢气的量 例题例题3 3、如图烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，、如图烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，天平调平后，同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片，则从天平调平后，同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片，则从反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针指向的变化是反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针指向的变化是 A A向左偏向左偏 B B向右偏向右偏 C C先向左偏后向右偏先向左偏后向右偏 D D先向右偏后向左先向右偏后向左先先后后偏偏左右偏

14、 反应速率快慢反应速率快慢即金属活动性强弱即金属活动性强弱最终产生最终产生H2的量的量锌产生的锌产生的H2的质量的质量265金属的质量铁产生的铁产生的H2的质量的质量256金属的质量放出氢气的质量放出氢气的质量 金属在化合物中的化合价金属在化合物中的化合价金属的相对原子质量金属的相对原子质量参加反应的参加反应的金属的质量金属的质量反应后产物的分析反应后产物的分析 例题例题4、在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入适量的镁、在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入适量的镁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀盐酸，没有气粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀盐酸，没有气泡产生。下列判断正确的是（泡产生

15、。下列判断正确的是（ ）A滤出的固体中一定含有铜，可能含有铁和镁滤出的固体中一定含有铜，可能含有铁和镁 B滤出的固体一定含有铜，一定不含铁和镁滤出的固体一定含有铜，一定不含铁和镁C滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，可能含有氯化铜滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，可能含有氯化铜 D滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜可能有可能有Mg、Fe、Cu固体只有固体只有Cu那Mg和Fe存在哪里呢？Mg+FeCl2 = MgCl2FeMg+CuCl2 = MgCl2+CuFe+CuCl2 = FeCl2+Cu药品及实验方案药品及实验方案结论结论1、2、3、4、例题例题5

16、5、比较铁、镁、铜三种金属的活动性顺序、比较铁、镁、铜三种金属的活动性顺序O2等质量等浓度的稀等质量等浓度的稀H2SO4 Mg FeSO4 Cu MgSO4 Fe CuSO4活泼性活泼性MgFeCu设计实验证明活动性强弱设计实验证明活动性强弱除杂除杂混合物混合物除去杂质的化学方程除去杂质的化学方程式式主要操作步骤主要操作步骤铜粉铜粉(Fe)FeCl2溶液(CuCl2)Fe + H2SO4 = FeSO4 +H2溶解反应、过滤、烘干溶解反应、过滤、烘干Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu溶解反应、过滤溶解反应、过滤考点考点4 4：金属的冶炼：金属的冶炼自然界中以单质形式存在的金自然界中

17、以单质形式存在的金自然界中以单质形式存在的自然界中以单质形式存在的银银自然界中金属自然界中金属除金、银除金、银等以等以单质单质形式存在外，形式存在外，其余都以化合物形式存在。同时主要存在于矿石中。其余都以化合物形式存在。同时主要存在于矿石中。 赤铁矿赤铁矿（Fe2O3） 黄铁矿黄铁矿（FeS2） 菱铁矿菱铁矿（FeCO3） 铝土矿铝土矿（Al2O3)黄铜矿黄铜矿(CuFeS2)辉铜矿辉铜矿(Cu2S)几种常见的矿石几种常见的矿石考点考点4 4：金属的冶炼：金属的冶炼炼铁主要设备：炼铁主要设备：高炉高炉炼铁反应原理是：在高温下，用炼铁反应原理是：在高温下，用还原剂一氧化碳还原剂一氧化碳把铁从铁矿

18、石把铁从铁矿石里里还原还原出来出来炼铁的产物：炼铁的产物：生铁生铁Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高温高温炼铁的主要原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气炼铁的主要原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 常用常用Fe2O3Fe2O3、（含铁量：、（含铁量：Fe2O3Fe3O4FeOFe2O3Fe3O4FeO）铁的冶炼铁的冶炼考点考点4 4：金属的冶炼：金属的冶炼现象现象：红色粉末：红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。铁的冶炼：铁的冶炼：石灰水的作用：石灰水的作用：检验是否有二氧化碳生成检验是否有二氧化碳生成。酒精灯的作用：点燃尾气，防止酒精灯的作用：点燃尾气

19、，防止CO污染空气。污染空气。考点考点4 4：金属的冶炼：金属的冶炼Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高温高温中考链接中考链接0909年年2929（6 6分）铜和铁是生产、生活中广泛使用的金属。分）铜和铁是生产、生活中广泛使用的金属。（1 1）工业上用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是氧化铁）冶）工业上用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是氧化铁）冶炼铁，反应的化学方程式为炼铁，反应的化学方程式为 。（2 2）铁生锈的条件是）铁生锈的条件是_；铜表面也容易生；铜表面也容易生成绿色铜锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，化学式为成绿色铜锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，化学式为CuCu2 2(OH)(O

20、H)2 2COCO3 3，其组成元素有，其组成元素有_ _种。种。（3 3）老师用生锈的铜片、铁粉和稀硫酸进行实验，实验过）老师用生锈的铜片、铁粉和稀硫酸进行实验，实验过程如下图所示（部分生成物已略去）。程如下图所示（部分生成物已略去）。 紫红色固体紫红色固体C C的化学式为的化学式为_； 写出写出II II中反应的化学方程式中反应的化学方程式_。3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2潮湿空气4 CuFe + CuSO4 = FeSO4 + Cu ； Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2中考链接中考链接0808年年3333（6 6分）钢铁是重要的金属材料。分）钢铁是重要的

21、金属材料。（1 1）下列铁制品的用途中，利用金属导热性的是）下列铁制品的用途中，利用金属导热性的是 （填字母，下同）。（填字母，下同）。 A A铁锤铁锤 B B铁锅铁锅 C C铁丝铁丝 D D水龙头水龙头 （2 2）目前世界上已有）目前世界上已有50%50%以上的废钢铁得到回收利用，其目的是以上的废钢铁得到回收利用，其目的是 。 A A节约金属资源节约金属资源 B B合理开采矿物合理开采矿物 C C防止钢铁生锈防止钢铁生锈 （3 3）为防止水龙头生锈，其表面镀有一层铬。铁生锈的条件是）为防止水龙头生锈，其表面镀有一层铬。铁生锈的条件是 。（4 4）将生锈的铁制品放入盛有过量稀盐酸的洗槽中，观察

22、到溶液变黄，有无）将生锈的铁制品放入盛有过量稀盐酸的洗槽中，观察到溶液变黄，有无色气泡逸出。色气泡逸出。 写出发生反应的化学方程式写出发生反应的化学方程式 、 。 氯化铁溶液可以作净水剂。欲将上述所得溶液中的含铁的物质以氯化铁的氯化铁溶液可以作净水剂。欲将上述所得溶液中的含铁的物质以氯化铁的形式回收，加入过氧化氢溶液反应可生成氯化铁和水。已知每生成形式回收，加入过氧化氢溶液反应可生成氯化铁和水。已知每生成162.5 g162.5 g的氯的氯化铁，就同时生成化铁，就同时生成18 g18 g的水。则该反应的反应物的化学式为的水。则该反应的反应物的化学式为 。BA与潮湿的空气接触Fe2O3 + 6H

23、Cl = 2FeCl3 + 3H2O Fe + 2HCl = FeCl2 + H2FeCl2、H2O2、HCl 某钢铁厂每天消耗某钢铁厂每天消耗2000t2000t含氧化铁含氧化铁80%80%的赤铁矿，理论上的赤铁矿，理论上可以炼出含铁可以炼出含铁98%98%的生铁多少吨？的生铁多少吨？解解:mFe2O3=2000:mFe2O3=2000t t80%=160080%=1600t t 设可以炼出铁的设可以炼出铁的质量质量为为X X。 3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3=2Fe+3CO=2Fe+3CO2 2 160 112 160 112 1600 1600t t X X 160/1600

24、 160/1600t t=112/=112/X X X=1120 X=1120t t m m生铁生铁=1120=1120t t98%=1142.998%=1142.9t t答答: :可以炼出含铁可以炼出含铁98%98%的生铁是的生铁是1142.91142.9t t。高温高温解法一：解法一： 有关炼铁有关炼铁( (含杂质物质含杂质物质) )的计算的计算纯度纯度MM混合物混合物MM纯净物纯净物 纯度纯度分析：分析：m m铁矿石铁矿石m mFeFe2 2O O3 3m mFeFem m生铁生铁铁的纯度铁的纯度FeFe2 2O O3 3中中FeFe的质量分数的质量分数 Fe Fe2 2O O3 3的纯

25、度的纯度解：解：20002000t t80%80%（112/160112/160100%100%）98%=1142.998%=1142.9t t答答: :可以炼出含铁可以炼出含铁98%98%的生铁是的生铁是1142.91142.9t t。解法二：解法二：铁轨的锈蚀铁轨的锈蚀铁钉的生锈铁钉的生锈各种铁制品的锈蚀各种铁制品的锈蚀 世界上每年因腐蚀而报废的金属相当于年产量的世界上每年因腐蚀而报废的金属相当于年产量的20%-40%,20%-40%,金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。考点考点5 5、金属的锈蚀、防锈与保护、金属的锈蚀、防锈与保护铁生锈的探究铁生锈的探究铁生锈

26、的条件：铁生锈的条件：与氧气和水同时接触与氧气和水同时接触铁锈的主要成分是铁锈的主要成分是Fe2O3Fe2O3x xH2OH2O 铜锈铜锈(又称铜绿）的成分：又称铜绿）的成分：Cu2(OH)2CO3铜生锈的条件：铜生锈的条件：与氧气和水、二氧化碳同时接触与氧气和水、二氧化碳同时接触考点考点5 5、金属的锈蚀、防锈与保护、金属的锈蚀、防锈与保护人教版人教版菜刀在生活中有重要应用。下列情况中，菜刀腐蚀由快到菜刀在生活中有重要应用。下列情况中，菜刀腐蚀由快到慢的是慢的是 ()切青菜后用清水冲洗切青菜后用清水冲洗切湿咸菜后未清洗切湿咸菜后未清洗切肥猪切肥猪肉后放置肉后放置ABC DB防锈的方法防锈的方

27、法： 保持铁制品表面的洁净和干燥；保持铁制品表面的洁净和干燥； 涂一层保护膜。如刷漆、涂油、镀金属、烤蓝涂一层保护膜。如刷漆、涂油、镀金属、烤蓝 制成合金。制成合金。考点考点5 5、金属的锈蚀、防锈与保护、金属的锈蚀、防锈与保护金属资源的保护金属资源的保护防止金属的腐蚀防止金属的腐蚀金属的回收利用金属的回收利用有计划、合理地开采矿物。有计划、合理地开采矿物。严禁不顾国家利益的乱采矿 寻找金属的代用品寻找金属的代用品考点考点5 5、金属的锈蚀、防锈与保护、金属的锈蚀、防锈与保护钛合金与人体具有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等用钛用钛- -镍形状记忆合金制成的人造卫星天线镍形状记忆合金制成的人造卫星天线 熔点高、密度小（熔点高、密度小（ 可塑性好、易于加工、机械性能好。可塑性好、易于加工、机械性能好。 抗腐蚀性能非常好，其抗腐蚀性能远优于不锈钢抗腐蚀性能非常好，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，即使把它即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新。们放在海水中数年，取出后仍光亮如新。中考链接20112011年年2929（6 6分）人类的生产和生活都离不开金属。分）人类的生产和生活都离不开金属。 金属元素在自然界中分布很广，地壳中含量最多的金属元金属元素在自然界中分布很广，地壳中含量最多的金属元素是素是 。金属以矿物形式存在，下列矿石的主要成分属于。金属以