第八單元金屬和金屬材料考點一:金屬材料金屬材料包含純金屬以及它們合金。1.金屬物理性質(zhì):(1)共性:常溫下,大多數(shù)金屬都是固體,有金屬光澤、有優(yōu)良_____性、_____性和_____性。導(dǎo)電導(dǎo)熱延展(2)特征。①顏色:鐵、鋁等大多數(shù)金屬為銀白色,而銅呈_____色,金呈___色。②狀態(tài):常溫下大多數(shù)金屬為固體,而___為液體。

紫紅黃汞2.合金:(1)概念:在金屬中加熱熔合一些_____或_______,制得含有_________物質(zhì)。合金屬于_____物。(2)性質(zhì)特征:硬度比成份金屬___,熔點比成份金屬___。(3)鐵合金:生鐵和鋼是鐵兩種合金,生鐵含碳量為_________,鋼含碳量為__________。金屬非金屬金屬特征混合大低2%～4.3%0.03%～2%【尤其提醒】合金中一定有金屬存在,但不一定都是由金屬與金屬熔合而成,還可能是金屬與非金屬熔合而成,熔合過程沒有新物質(zhì)生成,屬于物理改變?？键c二:金屬化學(xué)性質(zhì)1.與氧氣反應(yīng):(1)常溫下,鋁與氧氣反應(yīng),其表面生成一層致密_______薄膜,從而阻止鋁深入氧化。其反應(yīng)化學(xué)方程式為_________________。(2)鐵、銅在高溫時能與氧氣反應(yīng)。(3)“真金不怕火煉”說明金即使在_____時也不與氧氣反應(yīng)。氧化鋁4Al+3O2====2Al2O3高溫【思索】鋁制品和金制品都耐腐蝕,其原理是否相同?提醒:鋁耐腐蝕是因為鋁與氧氣反應(yīng)時,生成一層致密氧化鋁保護(hù)膜,金耐腐蝕是因為金化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不與氧氣反應(yīng)。2.活潑金屬與酸反應(yīng):(1)規(guī)律:金屬+酸→________(2)反應(yīng)發(fā)生條件:排在金屬活動次序中_____金屬與_____發(fā)生反應(yīng)。鹽+氫氣氫前稀酸(3)請寫出鋅、鐵分別與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)化學(xué)方程式:Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑

Fe+2HCl====FeCl2+H2↑

Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑

3.與鹽溶液反應(yīng):(1)規(guī)律:金屬+鹽→____________。(2)反應(yīng)發(fā)生條件。①必須是_________置換___________。(K、Ca、Na除外)②反應(yīng)中鹽必須_______。(3)請寫出鐵與硫酸銅溶液、銅與硝酸銀溶液反應(yīng)化學(xué)方程式:____________________、_________________________。新鹽+新金屬活潑金屬不活潑金屬溶于水Fe+CuSO4====FeSO4+CuCu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag【尤其提醒】鐵與酸或鹽溶液反應(yīng)時,生成化合物中鐵元素為+2價,讀作××亞鐵,溶液呈淺綠色?？键c三:金屬活動性次序1.金屬活動性次序:由強(qiáng)逐步減弱2.主要應(yīng)用:(1)判斷金屬活動性強(qiáng)弱:金屬位置越靠前,它活動性_____。(2)判斷金屬與酸是否發(fā)生反應(yīng):排在___前面金屬能置換出鹽酸、稀硫酸里___。(3)判斷金屬與鹽溶液是否發(fā)生反應(yīng):位于___________能把位于___________從它們鹽溶液里置換出來。越強(qiáng)氫氫前面金屬后面金屬考點四:置換反應(yīng)1.定義:由一個_____和一個_______反應(yīng),生成另一個_____和另一個_______反應(yīng)。2.形式:A+BC====B+AC單質(zhì)化合物單質(zhì)化合物考點五:金屬資源利用和保護(hù)1.鐵冶煉:(1)原料:鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣。(2)原理(以氧化鐵為例):______________________。高溫====3CO+Fe2O32Fe+3CO2【尤其提醒】工業(yè)上高爐煉得是生鐵,主要成份是鐵,還含有C、P、S等雜質(zhì),與試驗室生成鐵不一樣。2.金屬資源保護(hù):(1)金屬腐蝕和防護(hù)。①鐵制品銹蝕條件:與空氣中_____、_______接觸。②預(yù)防銹蝕方法:保持鐵制品潔凈、干燥,常采取___________、_________以及_________________等方法。氧氣水蒸氣覆蓋保護(hù)膜制成合金改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)(2)金屬資源保護(hù)辦法。①預(yù)防金屬腐蝕。②金屬回收利用。③有計劃、合理地開采礦物質(zhì)。④尋找金屬代用具?？键c一:了解金屬化學(xué)性質(zhì)需注意問題1.金屬與氧氣反應(yīng):(1)活動性強(qiáng)鉀、鈣、鈉、鎂、鋁等在常溫下就能與氧氣反應(yīng)。(2)活動性較強(qiáng)鐵、銅在點燃或加熱條件下能與氧氣反應(yīng)。(3)尤其不活潑金即使在高溫下也不與氧氣反應(yīng)。2.金屬與酸反應(yīng):(1)金屬與酸反應(yīng)難易和猛烈程度不一樣,也是因為金屬活動性次序不一樣,金屬越活潑,與酸反應(yīng)越猛烈。(2)并不是全部金屬都能與稀酸發(fā)生置換反應(yīng),只有那些在金屬活動性次序表中排在氫前面金屬才能與稀酸發(fā)生置換反應(yīng),產(chǎn)生氫氣。(3)這里所指酸并不是全部酸,主要是指鹽酸和稀硫酸,而不包含濃硫酸和硝酸等氧化性強(qiáng)酸,因為金屬與硝酸、濃硫酸反應(yīng)不能制得氫氣。3.金屬與鹽溶液反應(yīng):(1)金屬與鹽發(fā)生置換反應(yīng)在溶液中進(jìn)行,不溶于水鹽普通不與金屬反應(yīng),如AgCl不溶于水,Mg與AgCl不反應(yīng)。(2)當(dāng)兩種或各種金屬化合物在溶液中同時存在時,最不活潑金屬先從溶液中被置換出來。(3)當(dāng)兩種或各種金屬與一個金屬化合物溶液同時混合時,最活潑金屬先發(fā)生置換反應(yīng)?？枷?金屬與氧氣反應(yīng)【典例1】(·鹽城中考)將鎂粉和鋁粉混合物7.2g與足量氧氣充分反應(yīng),得到氧化物質(zhì)量可能為()A.10.6gB.12.0gC.13.0gD.13.6g【解析】選C。假設(shè)7.2g物質(zhì)全是鎂粉,依據(jù)2Mg+O22MgO,能夠計算得到氧化鎂12g;假設(shè)7.2g物質(zhì)全是鋁粉,依據(jù)4Al+3O22Al2O3,能夠計算得到氧化鋁13.6g。當(dāng)兩種金屬混合后,生成氧化物質(zhì)量應(yīng)該介于12～13.6g之間?！痉椒w納】用極端假設(shè)法巧解化學(xué)題相關(guān)混合物計算,用常規(guī)解法太繁瑣或無法得到答案,而用極端假設(shè)法就使題變得簡單起來。極端假設(shè)法就是從某個極限狀態(tài)去考慮問題,并對其進(jìn)行分析、判斷、推理一個方法。把研究對象、過程、數(shù)據(jù)改變經(jīng)過假設(shè),推到理想極限值,使問題簡化,從而順利得出正確結(jié)論,然后再回頭來認(rèn)識現(xiàn)實問題?？枷?金屬與酸反應(yīng)【典例2】(·廣安中考)將相同狀態(tài)鐵和鎂分別與相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)、足量稀鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生氫氣質(zhì)量與反應(yīng)時間關(guān)系如圖所表示,以下說法正確是()A.鐵和鎂質(zhì)量相同B.甲是鐵,乙是鎂C.鐵和鎂完全反應(yīng)所消耗稀鹽酸質(zhì)量相同D.反應(yīng)后溶液質(zhì)量均降低【關(guān)鍵提醒】(1)生成氫氣質(zhì)量相等,消耗鎂質(zhì)量少,消耗鐵質(zhì)量多;(2)生成氫氣質(zhì)量相等,消耗鹽酸質(zhì)量相等。(3)金屬活動性越強(qiáng),產(chǎn)生氫氣速率越快。【解析】選C。結(jié)合函數(shù)圖象能夠判斷,兩種金屬完全反應(yīng)生成氫氣質(zhì)量相等,依據(jù)金屬與氫氣質(zhì)量關(guān)系可知鐵質(zhì)量應(yīng)大于鎂質(zhì)量,A說法不正確;甲比乙活動性強(qiáng),所以甲是鎂,乙是鐵,B說法不正確;由圖可知產(chǎn)生氫氣質(zhì)量相同,消耗稀鹽酸質(zhì)量相同,C說法正確;參加反應(yīng)金屬質(zhì)量大于生成氫氣質(zhì)量,所以反應(yīng)后溶液質(zhì)量均增加,D說法不正確?！痉椒w納】金屬與酸反應(yīng)圖象分析(1)等質(zhì)量金屬與足量酸反應(yīng)。酸是足量,說明金屬完全反應(yīng),所以最終生成氫氣質(zhì)量要依據(jù)金屬質(zhì)量來計算?？捎萌鐖D表示。此圖反應(yīng)出:①金屬越活潑,圖示反應(yīng)物曲線越陡,如Mg線比Zn線陡,Zn線比Fe線陡。②當(dāng)金屬在化合物中化合價相同時,金屬相對原子質(zhì)量越小,與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣越多,曲線拐點越高?？珊唵胃爬?越陡越活,越高越小。(2)足量金屬與等量酸反應(yīng)。金屬是足量,說明酸完全反應(yīng),最終生成氫氣質(zhì)量要依據(jù)酸質(zhì)量來計算,所以最終生成氫氣質(zhì)量相等?？捎孟铝袌D表示?！緜溥x習(xí)題】(·南寧中考)將等質(zhì)量鎂和鐵分別放入等質(zhì)量、相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)稀鹽酸中,產(chǎn)生氫氣質(zhì)量與反應(yīng)時間關(guān)系如圖所表示,以下說法錯誤是()A.反應(yīng)結(jié)束后鎂一定有剩下B.反應(yīng)消耗鹽酸總質(zhì)量一定相等C.O～t1時段,產(chǎn)生氫氣質(zhì)量鎂比鐵大D.O～t2時段,參加反應(yīng)鎂質(zhì)量與鐵相等【解析】選D。如題圖最終生成氫氣質(zhì)量相等,則消耗鹽酸質(zhì)量相等,而反應(yīng)中生成氫氣質(zhì)量相等時,需要Mg質(zhì)量少、需要Fe質(zhì)量多,已知“等質(zhì)量鎂和鐵”,所以鐵可能恰好反應(yīng),而鎂有剩下,故A說法正確;由題圖可知生成氫氣質(zhì)量是相等,則參加反應(yīng)鹽酸質(zhì)量也是相等,故B說法正確;由題圖可知,O～t1時段,產(chǎn)生氫氣質(zhì)量曲線鎂在鐵上方,即鎂比鐵多,故C說法正確;O～t2時段產(chǎn)生氫氣質(zhì)量相等,由反應(yīng)中生成氫氣質(zhì)量相等時,需要Mg質(zhì)量少、需要Fe質(zhì)量多可知,D說法錯誤?？枷?金屬與鹽溶液反應(yīng)【典例3】(·永州中考)鋅與金屬M硫酸鹽溶液反應(yīng)化學(xué)方程式為Zn+MSO4====ZnSO4+M,以下說法正確是()A.金屬M活動性比Zn強(qiáng)B.金屬M一定是CuC.該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)D.反應(yīng)后溶液質(zhì)量一定降低【關(guān)鍵提醒】(1)金屬活動性次序中前面金屬置換后面金屬;(2)置換反應(yīng)反應(yīng)物與生成物都是一個單質(zhì)與一個化合物;(3)比較參加反應(yīng)金屬與置換出金屬質(zhì)量關(guān)系能夠確定溶液質(zhì)量大小?！窘馕觥窟xC。從反應(yīng)看出,鋅能置換出M,所以活動性Zn>M,M可能是銅,也可能是鋅后面某種金屬;該反應(yīng)是一個單質(zhì)和一個化合物反應(yīng),生成另一個單質(zhì)和另一個化合物,屬于置換反應(yīng);溶液質(zhì)量大小,取決于M和Zn相對原子質(zhì)量大小,因為M相對原子質(zhì)量不確定,所以反應(yīng)后溶液質(zhì)量改變無法確定?！痉椒w納】金屬與酸或鹽溶液反應(yīng)后溶液質(zhì)量改變(1)金屬與酸溶液反應(yīng):將溶液作為研究對象,伴隨反應(yīng)進(jìn)行,金屬元素不停進(jìn)入溶液,使溶液質(zhì)量變大;同時反應(yīng)中產(chǎn)生氫氣,使溶液質(zhì)量減小;參加反應(yīng)金屬質(zhì)量大于產(chǎn)生氫氣質(zhì)量,所以金屬與酸溶液反應(yīng)后,溶液質(zhì)量變大。(2)金屬與鹽溶液反應(yīng):將溶液作為研究對象,參加反應(yīng)金屬使溶液質(zhì)量增加,從溶液中置換出金屬造成溶液質(zhì)量變小,對比這兩種金屬質(zhì)量就能夠知道溶液質(zhì)量改變。如反應(yīng)反應(yīng)中相關(guān)量反應(yīng)前后固體質(zhì)量對比溶液質(zhì)量改變鐵與硫酸銅Fe+CuSO4====FeSO4+Cu56 64m反應(yīng)<m生成變小銅與硝酸銀Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag64216m反應(yīng)<m生成變小鋅與硫酸銅Zn+CuSO4====ZnSO4+Cu6564m生成<m反應(yīng)變大考點二:金屬活動性次序1.判斷金屬活動性次序依據(jù)及方法:判斷依據(jù)試驗設(shè)計判斷方法方案1金屬能否與酸反應(yīng)將金屬放入相同濃度酸溶液中能反應(yīng)則金屬位于金屬活動性次序中氫前;不能反應(yīng)則位于氫后方案2金屬與酸溶液反應(yīng)速率大小取相同質(zhì)量金屬放入相同濃度酸溶液中反應(yīng)速率大金屬更活潑方案3金屬與另一金屬鹽溶液能否反應(yīng)將金屬放入另一個金屬鹽溶液中若A能置換出B,則A活動性比B強(qiáng);若不能置換,則B活動性比A強(qiáng)2.試劑選擇。若用三種試劑驗證三種金屬活動性次序,試劑選取步驟為(1)將要驗證金屬按活動性次序排出。(2)若排在中間金屬選取單質(zhì),則兩邊金屬選取其鹽溶液;若選取含排在中間金屬鹽溶液,則兩邊金屬選取單質(zhì)?？枷?金屬活動性次序判斷【典例1】(·濱州中考)有X、Y、Z三種金屬,把Y投入X(NO3)2溶液中,Y表面有X析出,若分別將X、Z投入稀硫酸中,X表面有氣泡冒出,Z無改變,則X、Y、Z三種金屬活動性由強(qiáng)到弱次序是()A.Z>Y>XB.Y>X>ZC.X>Y>ZD.X>Z>Y【解析】選B。依據(jù)金屬Y能置換出金屬X,可知金屬活動性Y>X;依據(jù)X能與稀硫酸反應(yīng),而Z不能與稀硫酸反應(yīng),可知金屬活動性X>Z,所以三種金屬活動性次序為Y>X>Z?？枷?金屬活動性次序探究【典例2】(·萊蕪中考)某同學(xué)設(shè)計了以下三個試驗,要證實Cu、Zn、Ag活動性次序,必須要做試驗是()A.①②B.②③C.①③D.①②③【解析】選A。①能夠確定銅活潑性比銀強(qiáng);②能夠確定鋅活潑性比銅強(qiáng);③能夠確定鋅與酸能反應(yīng);綜上必須做①②兩個試驗才能驗證三種金屬活動性次序?！緜溥x習(xí)題】(·莆田中考)我國第四套人民幣硬幣中使用到鎳(Ni)、銅、鐵等金屬。某興趣小組決定探究Ni、Fe、Cu金屬活動性次序。(1)【查閱資料】鎳能與鹽酸或稀硫酸反應(yīng),生成可溶于水正二價鎳鹽,并放出氫氣。①寫出鎳與鹽酸反應(yīng)化學(xué)方程式

。②結(jié)合所學(xué)知識,

(填“能”或“不能”)直接比較出Ni、Fe金屬活動性強(qiáng)弱。(2)【探究試驗】(所用金屬片均已用砂紙打磨)。試驗步驟試驗現(xiàn)象試驗結(jié)論鐵片表面有固體析出,銅片表面_______三種金屬活動性由強(qiáng)到弱次序為_______(3)【遷移應(yīng)用】用鎳片、硫酸亞鐵溶液和

溶液經(jīng)過試驗也能判斷Fe、Ni、Cu金屬活動性次序?！窘馕觥勘绢}屬于以金屬活動性次序為內(nèi)容試驗探究題,考查對金屬活動性次序認(rèn)識及試驗探究能力。(1)因鎳化合價為+2價,故氯化鎳化學(xué)式為NiCl2,鎳與鹽酸反應(yīng)化學(xué)方程式為Ni+2HCl====NiCl2+H2↑,因為鐵和鎳都能與酸溶液反應(yīng),故不能據(jù)此判斷鐵和鎳金屬活動性強(qiáng)弱。(2)因鎳與酸溶液能反應(yīng),而銅與酸溶液不反應(yīng),所以鎳活動性比銅強(qiáng),因而銅不能置換出硫酸鎳中鎳,即銅片表面無現(xiàn)象,鐵片表面有固體析出,鐵活動性大于鎳,則能夠確定三種金屬活動性次序為Fe>Ni>Cu。(3)能夠利用鎳與硫酸銅溶液反應(yīng)而不與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)來判斷鎳與銅、鐵活動性次序。答案:(1)①Ni+2HCl====NiCl2+H2↑②不能(2)沒有顯著現(xiàn)象Fe>Ni>Cu(3)硫酸銅或CuSO4(合理即可)考點三:鐵銹蝕與保護(hù)1.鐵銹蝕:(1)實質(zhì):與氧氣、水發(fā)生遲緩氧化。(2)條件:氧氣、水共同作用結(jié)果,二者缺一不可。2.預(yù)防鐵制品生銹:(1)原理:使鐵制品隔絕空氣或水。(2)方法。①保持鐵制品清潔和干燥②在鐵制品表面涂一層保護(hù)膜③改變鐵制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)3.影響鋼鐵生銹速度原因:(1)鋼鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響生銹速度,如制成不銹鋼。(2)生銹后鐵假如不及時除銹,生銹速度會加緊,因為鐵銹疏松多孔,易吸收水。(3)外界原因?qū)︿撹F生銹速度影響。鋼鐵生銹速度會伴隨環(huán)境溫度升高、酸性增強(qiáng)而加緊。考向1金屬銹蝕與保護(hù)【典例1】(·濰坊中考)金屬腐蝕快慢與外界條件親密相關(guān)。以下條件下,鐵釘腐蝕速度最快是()【解析】選A。鐵銹蝕是鐵與氧氣和水共同作用結(jié)果,海水中鹽能加速鐵釘銹蝕,故選A?？枷?相關(guān)鐵銹蝕試驗探究【典例2】(·眉山中考)某化學(xué)興趣小組進(jìn)行鐵生銹試驗探究活動?！咎骄恳弧胯F生銹條件(1)該興趣小組將潔凈無銹鐵釘分別置于如圖所表示裝置中,經(jīng)過一段時間觀察,

(填裝置序號)裝置中出現(xiàn)了顯著銹跡。他們結(jié)論:鐵生銹是因為鐵與空氣中

等發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。(2)甲同學(xué)提出了疑問:空氣中氮氣、二氧化碳沒有參加鐵生銹過程嗎?請設(shè)計試驗為甲同學(xué)釋疑。

,觀察并統(tǒng)計現(xiàn)象即可證實?！咎骄慷坑绊戣F生銹速率快慢原因乙同學(xué)說:媽媽常說菜刀沾有鹽水生銹更加快。這種說法對嗎?同學(xué)廣泛查閱資料。資料一:導(dǎo)電性強(qiáng)溶液都可加速鐵生銹。資料二:海上航行輪船在與海水接觸部分鑲嵌一鋅塊,能有效降低鋼材被腐蝕速率。(3)將上述A裝置中蒸餾水改為以下液體中

,可使鐵生銹速率加緊。a.硫酸鈉溶液b.無水乙醇c.蔗糖溶液(4)一些鐵制品表面覆蓋了一些涂層。不一樣涂層被破壞后,鐵生銹速率不一樣。你認(rèn)為以下

涂層破壞后,鐵生銹速率較快。a.鍍鋅鐵b.鍍錫鐵

(5)一些建筑大門刷上了一層銀白色金屬,你認(rèn)為該金屬可能是

。a.銀粉b.銅粉c.鎂粉【交流與思索】(6)寫出一個預(yù)防鐵生銹方法

?！窘馕觥?1)鐵生銹條件是鐵與空氣中水和氧氣共同作用結(jié)果,A中鐵釘滿足鐵生銹條件,一段時間后會出現(xiàn)顯著銹跡。(2)將A裝置中氧氣換成氮氣或二氧化碳就可驗證空氣中氮氣或二氧化碳有沒有參加鐵生銹反應(yīng)。(3)因為導(dǎo)電性強(qiáng)溶液可加速鐵生銹,硫酸鈉溶液中含有鈉離子和硫酸根離子,假如把蒸餾水換為硫酸鈉溶液可使鐵生銹速率加緊。(4)鐵比錫活潑,錫層破壞后,鐵銹蝕速率加緊。(5)大門上刷一層銀白色金屬,該金屬可能是鎂,因為鎂在空氣中能形成一層致密堅固氧化鎂薄膜,隔絕水和氧氣,起到防銹作用。(6)鐵制品防銹方法有涂防銹油,刷油漆等。答案:(1)A氧氣和水蒸氣(2)將A裝置中氧氣換作氮氣或二氧化碳(3)a(4)b(5)c(6)刷油漆(其它合理答案均可)試驗:一氧化碳還原氧化鐵試驗探究1.必記基礎(chǔ)知識:(1)試驗裝置。(2)原理。在高溫條件下,用還原劑CO將鐵從鐵礦石中還原出來。發(fā)生反應(yīng)化學(xué)方程式為______________________。(3)現(xiàn)象。玻璃管中紅棕色固體變?yōu)開____;試管內(nèi)澄清石灰水_______;導(dǎo)管口產(chǎn)生_________。3CO+Fe2O32Fe+3CO2黑色變渾濁藍(lán)色火焰高溫====(4)步驟。試驗開始先___________再_____;試驗結(jié)束先_________繼續(xù)_____________,至試管冷卻。

通一氧化碳加熱停頓加熱通入一氧化碳2.問題探究:(1)裝置末端酒精燈作用是什么?能否用其它試驗用具代替酒精燈?提醒:酒精燈作用是將尾氣中一氧化碳燃燒掉,預(yù)防直接排入空氣造成空氣污染。能夠在導(dǎo)管口處加一個氣球,將尾氣搜集后集中處理。(2)試驗開始時,為何通入CO前先點燃裝置右側(cè)酒精燈,通入CO后再用酒精噴燈加熱裝有氧化鐵玻璃管?提醒:在通入CO前先點燃右側(cè)酒精燈,是為了預(yù)防CO污染空氣;在點燃酒精噴燈前先通入CO排盡裝置內(nèi)空氣,目標(biāo)是預(yù)防玻璃管加熱時發(fā)生爆炸。

(3)試驗完成后,為何先停頓加熱,然后停頓通入C