中考化学一轮专题复习第9课金属

第9课金属

一、金属的物理性质金属都有特殊的光泽，密度和硬度较大，熔点与沸点较高，具有良好的导电性、导热性和延展性。除汞(俗称水银)外，所有金属在室温下都是固体。二、寻找金属变化的规律1.金属活动性顺序：______________________________________________________________________。

2.金属的活动性顺序中，位置越靠前的金属活动性越强，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把位于后面的金属从它的盐的水溶液中置换出来，K、Ca、Na三种活泼金属能直接置换出水中的氢。K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au三、金属的化学性质1.金属与氧气的反应金属条件反应的化学方程式现象(或备注)Mg点燃2Mg＋O2

2MgO剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量热，生成白色固体

金属条件反应的化学方程式现象(或备注)Al常温4Al＋3O2====2Al2O3表面生成致密的保护膜点燃(氧气中)4Al＋3O2

2Al2O3剧烈燃烧，放出大量热和耀眼的白光，生成白色固体

金属条件反应的化学方程式现象(或备注)Fe常温、潮湿空气4Fe＋3O2＋Nh2o

====2Fe2O3·nH2O在氧气和水共同作用下，会生成暗红色疏松的铁锈点燃(氧气中)3Fe＋2O2

Fe3O4剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体

金属条件反应的化学方程式现象(或备注)Cu加热2Cu＋O22CuO铜丝表面逐渐变为黑色常温、潮湿空气2Cu＋O2＋CO2＋H2O====Cu2(OH)2CO3铜表面生成一层绿色物质Ag高温4Ag＋O22Ag2O失去银白色光泽，生成棕黑色物质Au高温下也不与氧气反应，“真金不怕火炼”大多数金属都能与氧气反应，但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等在常温下几乎不能单独与氧气反应，点燃或加热情况下可以发生反应；Au在高温时也不与氧气反应。2.金属与酸的反应(常温)金属现象反应的化学方程式Mg剧烈反应，大量气泡，溶液仍为无色，放热Mg＋2HCl====MgCl2＋H2↑Mg＋H2SO4====MgSO4＋H2↑Al剧烈反应(比镁稍缓)，大量气泡，溶液仍为无色，放热2Al＋6HCl====2AlCl3＋3H2↑2Al＋3H2SO4====Al2(SO4)3＋3H2↑

金属现象反应的化学方程式Zn反应较剧烈，大量气泡，溶液仍为无色，放热Zn＋2HCl====ZnCl2＋H2↑Zn＋H2SO4====ZnSO4＋H2↑Fe反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色Fe＋2HCl====FeCl2＋H2↑Fe＋H2SO4====FeSO4＋H2↑Cu无明显现象不反应Mg、Al、Zn、Fe的金属活动性比氢强，能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢。等质量的Mg、Al、Zn、Fe四种金属与足量稀硫酸或稀盐酸反应时产生氢气的量从大到小排列顺序：_________________。

Al＞Mg＞Fe＞Zn【知识拓展】

金属与酸反应产生氢气的多少是由参与反应的酸的质量决定的，因为产生氢气中的氢元素来自于酸。所以当等质量、等质量分数的盐酸(或硫酸)被完全反应时，产生氢气的质量相等，但反应的金属(Mg、Al、Zn、Fe)质量不相等；当反应的金属(Mg、Al、Zn、Fe)质量相等且酸的质量为足量时，生成氢气的质量不相等。3.金属与盐的反应实验操作现象反应的化学方程式铁丝浸入硫酸铜溶液铁丝表面出现红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色Fe＋CuSO4====Cu＋FeSO4铜丝浸入硝酸银溶液铜丝表面出现银白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色Cu＋2AgNO3====Cu(NO3)2＋2Ag表中三种金属的活动性由强到弱的顺序：Fe＞Cu＞Ag。活动性强的金属能把活动性弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。【知识拓展】

1.此类反应一定在溶液中进行，不溶于水的化合物一般不与金属反应，如Cu与AgCl不能进行置换反应。2.K、Ca、Na活动性非常强，但不能用它们置换盐溶液中的金属，因为它们能同溶液中的水剧烈反应。四、金属的锈蚀和防护1.铁锈蚀的条件：水、氧气。铜锈蚀的条件：水、氧气、二氧化碳。2.防锈蚀的方法：改变金属内部结构，如制成不锈钢等；在金属表面形成各种保护层，如涂防锈油、油漆；形成氧化物保护膜等。3.保护金属资源的有效途径：防止金属的腐蚀；金属的回收利用；有计划合理地开采矿物；寻找金属的替代品等。五、金属材料——合金1.合金是把一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。2.合金的形成条件：其中任一种金属的熔点不能高于另一种金属的沸点(当由两种金属形成合金时)。3.常见的铁合金有碳素钢和合金钢(锰钢、硅钢、钨钢、不锈钢等)。常见的铜合金有青铜、黄铜、白铜等。【知识拓展】

合金是金属与金属或金属与非金属的混合物。合金的很多性能与组成它们的纯金属不同。日常使用的大多数金属材料都是合金。

实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气。小科实验中发现粗锌(含有少量杂质铜)与稀硫酸反应的速率比纯锌与稀硫酸反应的速率快。类型一

金属与酸反应【查阅资料】①锌中混有杂质铜时，能加快锌与稀硫酸反应的速率。②3%的硫酸铜溶液的密度与水的密度相同。(1)小科提出，当纯锌与混有不同浓度硫酸铜的稀硫酸反应时，是否也能加快反应速率呢?老师建议可设置3组以上实验，每组可选用10mL10%的稀硫酸溶液与一定量纯锌粒、一定量水和一定浓度的硫酸铜溶液，锥形瓶溶液总量30mL适宜。请用如图所示的实验装置，设计合理实验步骤。(2)纯锌与混有不同浓度硫酸铜的稀硫酸反应中，当CuSO4溶液浓度超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降，请分析产生该现象的主要原因：_____________________________________________________________________________________________________________________。

(3)通常化学反应的速率，除与反应物自身性质、是否使用催化剂有关外，还与___________________________________________________有关(写出两点)。

硫酸铜溶液浓度增大到一定值后，生成的单质Cu会沉积在Zn表面，减少了Zn与H2SO4溶液的接触面积，从而使反应速率下降反应物接触面积、反应物浓度、温度等(合理即可)【答案】

(1)按顺序连接ABCD，在洁净的锥形瓶中分别放入等质量、大小相同的锌粒，再加入10mL

10%的稀硫酸、水和一定浓度的硫酸铜混合溶液(各组水和硫酸铜溶液用量如表所示)。测量30s(相同较短时间内)内收集的气体体积。实验序号1234563%硫酸铜溶液(mL)00.52.551015水(mL)2019.517.515105跟踪训练1

[湖州长兴县一模]模型是联系宏观与微观的桥梁。如图所示为铁与盐酸反应的微观示意图，图中圆圈中应填的粒子符号是_________，该反应的宏观现象为_______________________________________。

Fe2＋有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色[山海联盟联考]“宏观—微观—符号”三重表征是化学表示物质及其变化的方法。请结合图示回答下列问题。类型二

金属与盐溶液反应(1)如图甲所示实验中，金属R表面有银白色固体物质析出；图乙所示实验中，锌表面有黑色固体物质析出。请据此判断R、Zn、Ag的金属活动性强弱：_______________。

(2)图丙是图甲实验中反应的微观示意图，从微观角度看，该反应产生的新粒子是__________，写出图甲实验中发生的化学反应方程式：_______________________________(用含R的符号表示)。

Zn＞R＞AgR2＋R＋2AgNO3====R(NO3)2＋2Ag跟踪训练2

[台州校级模拟改编]将砂纸打磨过的锌片插入硫酸铜溶液中，经研究发现该反应的微观示意图如图所示(图中微粒未完全画出)，

A[绍兴中考]小敏阅读教材得知：将铜片和锌片同时插入稀H2SO4，可以组成一个电池如图甲所示。那么该电池的正负极与什么有关呢?对此，小敏做了三组实验，并借助灵敏电流表进行判断如图乙所示，发现该电池的正负极与金属活动性强弱有关且存在一定规律。类型三

探究金属活动性顺序据此判断，下列金属片组合可以使电流表指针向左偏转如图丙所示的是(

)A.a铝片、b镁片 B.a铁片、b锌片C.a铁片、b铜片 D.a铜片、b银片C【解析】由图乙中第一组和第三组实验分析可得，当电池的两极至少有一种活动性排在氢前面的金属时，外电路的电流表指针总是偏向活动性较强的金属，即外电路的电流总是由活动性较弱的金属流向活动性较强的金属；由图乙中第二组实验分析可得，若电池的两极均采用活动性排在氢后面的金属，则不会有电流产生。因此若采用组合A或B，电流表指针均向右偏转；采用组合C，电流表指针向左偏转；采用组合D，电流表指针不偏转。跟踪训练3

[瑞安二模]镉是镍镉电池的重要材料，它可以从铜镉渣(主要含有镉、锌、铜等单质)中分离出来，其过程如图所示。镉、锌、铜三种金属活动性的顺序是(

)A.锌＞镉＞铜 B.锌＞铜＞镉C.镉＞锌＞铜 D.镉＞铜＞锌A[慈溪校级模拟]如图所示为U盘的外观和内部结构示意图，请据此回答以下问题。类型四

金属材料的应用(1)图中含有的金属材料是________________(填1种)。

(2)制作保护套的材料，铝合金替代铁的主要优点是___________________。

(3)铜箔即很薄的铜片。将铜加工成铜箔是利用了铜的________这一物理性质。

铝合金(或铜)质量轻或耐腐蚀等延展性(4)闪存芯片通常用99%以上纯度的Si单质做原料。工业上利用碳与SiO2反应得到粗硅，然后在粗硅中通入Cl2得到SiCl4，再将SiCl4与氢在高温条件下反应得到高纯硅和一种化合物。据此可知，SiCl4与氢在高温条件下反应的化学方程式为____________________________。

SiCl4＋

跟踪训练4

[杭州西湖区二模]金属材料的应用推动了社会的发展。新型材料的研制，已成为现代高新技术的重要物质基础。(1)目前常用的1元硬币为钢芯镀镍合金，属于__________(选填“金属”或“合金”)材料。

(2)镁和铝可熔炼成Mg17Al12镁合金，熔炼过程只能在真空中，不能在空气中进行的原因是_____________________________________________(写一个化学方程式即可)。

合金2Mg＋O2====2MgO(或4Al＋3O2====2Al2O3)[台州仙居县三模]蒸汽眼罩能缓解眼睛疲劳。某科学兴趣小组同学对蒸汽眼罩开展了以下探究。【查阅资料】蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石(保温作用)、高吸水树脂(良好保水性能)等。类型五

金属的锈蚀与防护【任务一】探究蒸汽眼罩发热的原理。根据使用说明——打开蒸汽眼罩包装，接触空气即开始发热，小组同学进行了以下实验：取20g发热体内固体粉末放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得密闭容器内氧气和二氧化碳含量变化如图甲、乙所示。甲

乙(1)据图Ⅰ分析，发热体内的物质是和空气中的氧气发生了反应，理由是___________________________________________。

【任务二】探究蒸汽眼罩快速发热的原因。经分析蒸汽眼罩的热量来源于铁锈蚀，但铁锈蚀是一个缓慢氧化放热的过程，但是蒸汽眼罩打开后会迅速升温，这是为什么呢?他们又设计了以下实验方案进行验证，实验装置如图Ⅱ所示。密闭容器内O2含量明显下降，CO2含量几乎不变图Ⅱ

方案药品1min后温度变化实验14g铁粉、适量的水16℃→16℃实验24g铁粉、适量的水、2g活性炭16℃→16℃实验34g铁粉、适量的水、2g氯化钠16℃→16℃实验44g铁粉、适量的水、1g活性炭、1g氯化钠16℃→55℃(2)根据上述实验数据可得出的结论是____________________________________________________________。

(3)小科在进行实验4的过程中发现，锥形瓶内的气压先增大后减小，请解释气压首先增大的原因：_____________________