考点透视7金属和金属材料

【知识结构】常见金属的性质及其应用金属(铁等)金属锈蚀及防锈方法金属矿物（铁矿石等）金属回收合金（生铁和钢等）金属材料纯金属：90多种合金：几千种1、金属的物理性质大多数金属常温下是固体（汞是液体），有金属光泽，呈银白色（铜呈紫红色，金呈黄色），密度、硬度较大，熔沸点较高，有优良的导电、导热性和延展性。考点1:金属与合金金属之最地壳中含量最高的金属元素──铝目前世界年产量最高的金属──铁导电、导热性最好的金属──银人体中含量最高的金属元素──钙硬度最高的金属──铬熔点最高的金属──钨熔点最低的金属──汞密度最大的金属──锇密度最小的金属──锂……2、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混合物重要的合金：铁合金。按含碳量不同可分：生铁2%~4.3%钢0.03%~2%合金与组成它们的金属的性质差异：•硬度大、熔点低•抗腐蚀能力强、合金的机械性能优考点1:金属与合金与生铁比：钢更硬，有良好的韧性和弹性，不易破碎。不锈钢具有很好的抗腐蚀性铁丝在氧气中燃烧镁带在空气中燃烧考点2、金属的化学性质1、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。金在高温时也不与氧气反应。2Mg+O22MgO常温或点燃4Al+3O22Al2O3常温或点燃3Fe+2O2Fe3O4点燃2Cu+O22CuO4Fe+3O2==2Fe2O3铁生锈（1）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？金属在常温下发生缓慢氧化：4Al+3O2=2Al2O3；2Mg+O2=2MgO形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝的进一步氧化，因而铝具有较好的抗腐蚀性。（2）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，从而起不到保护作用。2、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。注意：铁与盐酸、稀硫酸发生置换反应生成亚铁盐。+2价酸不能用硝酸和浓硫酸。Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑考点2、金属的化学性质铝与硫酸铜溶液的反应铜与硝酸银溶的反应3、金属能跟某些盐溶液反应Fe+CuSO4=Cu+FeSO4(湿法冶铜)2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2强调:铁与盐溶液发生置换反应，生成亚铁盐。溶液颜色：Fe2+为浅绿色、Fe3+为黄色、Cu2+为蓝色条件：K、Ca、Na除外的金属，盐(必须可溶)考点2、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2、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KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性顺序由强逐渐减弱考点3、金属活动性顺序应用：判断金属跟酸能否发生置换反应及其反应的快慢。应用：判断金属跟盐溶液能否发生置换反应。应用：判断金属跟混合盐溶液反应的次序。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•08年5．下列金属中，金属活动性最强的是•A．ZnB．MgC．FeD．CuB2011年5．下列金属中，活动性最强的是A．镁B．铜C．锌D．铝A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（）A．甲丙乙B．丙甲乙C．乙甲丙D．甲乙丙反应物是否反应结论甲丙硫酸盐溶液乙丙硫酸盐溶液能不能金属活动性：甲＞丙A金属活动性：乙＜丙A、B、C、D是四种金属单质，A能从B的硝酸盐溶液中置换出B，但A不能与稀盐酸反应。相同条件下C、D能与稀盐酸反应产生H2，且D比C反应剧烈。则四种金属活动性由强到弱的顺序是（）A．A、B、C、DB．B、A、C、DC．D、C、A、BD．D、C、B、A金属活动性：A＞B在金属活动顺序表中A排在H后面在金属活动顺序表中C、D排在H前面金属活动性：D＞CC金属活动性强弱比较中考链接08年27．为比较4种金属X、Y、Z、W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“√”，不能反应的记为“—”，无标记的表示未做该实验。参加反应的物质XYZWW(NO3)2溶液—√—ZNO3溶液√√√稀盐酸—√—√则它们的金属活动性顺序为A．YWXZB．YWZXC．YXWZD．XYWZA金属与酸反应速率和氢气的量斜线的倾斜度越大、反应速度越快、金属活泼型越强金属活泼型：MN水平线的高低最终放出氢气的质量多少生成的H2：MN•若等质量金属完全反应：放H2:AlMgFeZn•水平线的高低—相对分子质量小大（化合价相等时）若酸完全反应：放出的氢气是等量的金属与酸反应速率和氢气的量例题3、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．向左偏B．向右偏C．先向左偏后向右偏D．先向右偏后向左先后偏左右偏反应速率快慢即金属活动性强弱最终产生H2的量锌产生的H2的质量＝265×金属的质量铁产生的H2的质量＝256×金属的质量放出氢气的质量＝金属在化合物中的化合价金属的相对原子质量×参加反应的金属的质量反应后产物的分析例题4、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，没有气泡产生。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B．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D．滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜可能有Mg、Fe、Cu固体只有Cu那Mg和Fe存在哪里呢？？Mg+FeCl2=MgCl2＋FeMg+CuCl2=MgCl2+CuFe+CuCl2=FeCl2+Cu药品及实验方案结论1、2、3、4、例题5、比较铁、镁、铜三种金属的活动性顺序O2等质量等浓度的稀H2SO4MgFeSO4CuMgSO4FeCuSO4活泼性MgFeCu设计实验证明活动性强弱除杂混合物除去杂质的化学方程式主要操作步骤铜粉(Fe)FeCl2溶液(CuCl2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑溶解反应、过滤、烘干Fe+CuCl2=FeCl2+Cu溶解反应、过滤考点4：金属的冶炼自然界中以单质形式存在的金自然界中以单质形式存在的银自然界中金属除金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。同时主要存在于矿石中。赤铁矿（Fe2O3）黄铁矿（FeS2）菱铁矿（FeCO3）铝土矿（Al2O3)黄铜矿(CuFeS2)辉铜矿(Cu2S)几种常见的矿石考点4：金属的冶炼炼铁主要设备：高炉炼铁反应原理是：在高温下，用还原剂一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来炼铁的产物：生铁Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高温炼铁的主要原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气常用Fe2O3、（含铁量：Fe2O3Fe3O4FeO）铁的冶炼考点4：金属的冶炼现象：红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。铁的冶炼：石灰水的作用：检验是否有二氧化碳生成。酒精灯的作用：点燃尾气，防止CO污染空气。考点4：金属的冶炼Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高温中考链接09年29．（6分）铜和铁是生产、生活中广泛使用的金属。（1）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。（2）铁生锈的条件是________________；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Cu2(OH)2CO3，其组成元素有_____种。（3）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）。①紫红色固体C的化学式为______________；②写出II中反应的化学方程式_____________________________。3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2潮湿空气4CuFe+CuSO4===FeSO4+Cu；Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑中考链接08年33．（6分）钢铁是重要的金属材料。（1）下列铁制品的用途中，利用金属导热性的是（填字母，下同）。A．铁锤B．铁锅C．铁丝D．水龙头（2）目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，其目的是。A．节约金属资源B．合理开采矿物C．防止钢铁生锈（3）为防止水龙头生锈，其表面镀有一层铬。铁生锈的条件是。（4）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。①写出发生反应的化学方程式、。②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162.5g的氯化铁，就同时生成18g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+6HCl=2FeCl3+3H2OFe+2HCl=FeCl2+H2↑FeCl2、H2O2、HCl某钢铁厂每天消耗2000t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可以炼出含铁98%的生铁多少吨？解:mFe2O3==2000t×80%==1600t设可以炼出铁的质量为X。3CO+Fe2O3===2Fe+3CO21601121600tX160/1600t=112/XX=1120tm生铁==1120t÷98%==1142.9t答:可以炼出含铁98%的生铁是1142.9t。高温解法一：有关炼铁(含杂质物质)的计算×纯度M混合物M纯净物÷纯度分析：m铁矿石mFe2O3mFem生铁÷铁的纯度×Fe2O3中Fe的质量分数×Fe2O3的纯度解：2000t×80%×（112/160×100%）÷98%==1142.9t答:可以炼出含铁98%的生铁是1142.9t。解法二：铁轨的锈蚀铁钉的生锈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20%--40%,金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。考点5、金属的锈蚀、防锈与保护铁生锈的探究铁生锈的条件：与氧气和水同时接触铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O铜锈(又称铜绿）的成分：Cu2(OH)2CO3铜生锈的条件：与氧气和水、二氧化碳同时接触考点5、金属的锈蚀、防锈与保护·人教版菜刀在生活中有重要应用。下列情况中，菜刀腐蚀由快到慢的是()①切青菜后用清水冲洗②切湿咸菜后未清洗③切肥猪肉后放置A．①③②B．②①③C．③①②D．③②①B防锈的方法：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、烤蓝制成合金。考点5、金属的锈蚀、防锈与保护金属资源的保护•防止金属的腐蚀•金属的回收利用•有计划、合理地开采矿物。严禁不顾国家利益的乱采矿•寻找金属的代用品考点5、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-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线21世纪的金属材料——钛和钛合金熔点高、密度小（只相当于钢的57％）钛同时兼有钢（强度高）和铝（质地轻）的优点可塑性好、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，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新。中考链接2011年29．（6分）人类的生产和生活都离不开金属。⑴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。金属以矿物形式存在，下列矿石的主要成分属于氧化物的是（填化学式）。⑵铁是应用最广泛的金属。①工业常用赤铁矿和一氧化碳在高温条件下炼铁，该反应的化学方程式为。②使用过的菜刀、铁锅等铁制品，清洗后需要及时擦干放置，可以减小对铁锈蚀的影响。⑶将一定量的锌加入到稀硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜的混合液中，充分反应过滤，向滤渣中加入盐酸，有气泡产生。滤渣和滤液中一定有的物质是。23FeO23AlO232FeO3CO2Fe3CO