九年级化学第二册第一章金属§3几种常见的金属天津版知识精讲

用心爱心专心九年级化学第二册第一章金属§3几种常见的金属天津版【同步教育信息】一.本周教学内容第二册第一章金属§3几种常见的金属二.重点、难点1.含杂质的化学方程式的计算。2.了解合金的概念及铝、铜、锌、钛等金属及其合金的特性与用途。三.知识要点1.金属的通性（1）物理性质：状态——常温下除Hg外均为固态色泽——一般有金属光泽，有少数金属有金色光泽导电、导热性能——都是电和热的良导体延展性——都有一定的延展性，如铂和金密度——有较大差别，ρ4.5g/cm3为重金属，ρ4.5g/cm3为轻金属硬度——差别较大，有的很软，如：Na，有的很硬，如：Pt熔点、沸点——一般较高。与非金属单质（如：O2）反应（2）化学性质与酸（如：稀HCl、稀H2SO4）反应与盐溶液（如：CuSO4）反应2.金属的分类在冶金工业中金属可分为黑色金属——铁、铬、锰（因它们或其合金表面常有呈灰黑色的氧化物而得名）有色金属——除铁、铬、锰以外的金属（以铜、锌、铝、钛为例）有色金属有60多种，又可分为九大类：（1）金属：ρ4.5g/cm3的金属，如铜、铅、锌等。（2）轻金属：ρ4.5g/cm3的金属，如铝、镁等。（3）轻稀有金属：锂、铍等。（4）难熔稀有金属：钨、钛、钒等。（5）稀散金属：稼、锗等。（6）稀土金属：钪、钇及镧系元素等。（7）放射性金属：镭、锕等。（8）贵金属：金、银、铂等。（9）碱金属：钾、钠等。3.合金——由一种金属跟其它一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。4.反应物或生成物含一定量杂质的化学方程式的计算化学方程式所表达的都是纯净物发生化学变化时的相互关系；各化学式所规定的化学量反映的是纯净物之间的数量关系。当参与反应的物质含有杂质时，先要把含杂质物质的质量换算成纯净物质的质量，再用纯净物质的质量计算。方法指导：化学有着自身的规律和知识体系，学习过程中要注意归纳和总结，建立一个知识网络图，运用这个网络图，能够更好地理解、掌握各个知识点。本章我们通过铁等金属的学习，认识了金属单质的研究方法。另外要注意联系实际。本章介绍的几种金属与用心爱心专心日常生活关系紧密，要学会运用所学知识解决日常生活中遇到的问题。【典型例题】[例1]某高炉年产生铁100万吨（设生铁中含铁94%）若生产过程中铁的损失不计，问需要Fe2O3和含Fe2O380%的赤铁矿石各多少吨？解析：题目中没有给出炼铁的化学方程式，我们可以从原子守恒的观点建立铁与氧化铁之间的关系式：Fe2O3～2Fe160112即若得到112万吨的铁，需要160万吨Fe2O3。此题的思路是先计算100万吨生铁中含纯铁的质量，进而利用上述关系式计算出需要Fe2O3的质量，然后求需要赤铁矿石的质量。答案：100万吨生铁中含纯铁的质量是：100×94％＝94（万吨）设年产纯铁94万吨，需要Fe2O3的质量为xFe2O3～2Fe160112x9494112160x解得x=134.28（万吨）所需含Fe2O380%的赤铁矿石的质量是：9.167%8028.134（万吨）[例2]硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入适量铁粉后恰好完全反应，过滤后所得固体的质量与所加铁粉的质量相等，求混合溶液中硫酸和硫酸铜的质量比是多少？解析：把铁放入上述混合溶液中，会发生如下两个反应：①Fe＋H2SO4（稀）＝FeSO4＋H2↑②Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu，由此可见，铁会逐渐溶解而进入溶液，同时有H2和Cu被置换出来，①为固体质量减少的反应，②为固体质量增加的反应，因此加入的铁粉的总质量与生成的铜的质量相等，可以此作为解题的突破口。解：设与硫酸反应的铁的质量为a，硫酸的质量为x，与硫酸铜反应的铁的质量为b，硫酸铜的质量为y，生成的铜的质量为（a+b），则有①Fe＋H2SO4（稀）＝FeSO4＋H2↑5698ax②Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu5616064bya+bx=a5698y=b56160解得x:y=7:80a+b=b5664b=7a答案：混合溶液中硫酸和硫酸铜的质量比是7:80。[例3]在托盘天平两端各放置等质量同质量分数足量稀盐酸的烧杯，调节天平至平衡。在左边加一定质量的铁粉，右边加入等质量的CuAl合金，天平仍平衡。则合金中铝和铜的质量比为（）。用心爱心专心A.9:19B.19:9C.1:1D.1:2解析：左烧杯中铁与盐酸反应，生成的氢气取决于铁的量；右烧杯中铝－铜合金质量与铁相等，但只有铝与盐酸反应，生成的氢气取决于铝的量，反应后天平仍平衡，说明生成氢气的质量相等。设左右烧杯中金属质量均为56g，铝的质量为x，则铜的质量为（56－x）由方程式知生成氢气的质量为2g。Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑5622Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑546x2g解得x=18g，∴m(Cu)＝56g－18g＝38g，∴m(Al):m(Cu)＝18g:38g＝9:19答案：B[例4]在已调整好零点的天平两边的托盘里，各放一质量相等的烧杯，烧杯中分别盛有同浓度等质量的稀盐酸，向左边烧杯中加入m克铝，右边烧杯加入m克镁。当反应停止后，（1）若天平仍保持平衡，则①反应物中什么物质一定没有剩余，②什么物质一定有剩余，③什么物质可能剩余。（2）若天平两端失去平衡，则天平一定偏向盛放物质的一边。（3）上述金属足量，向天平两边分别放入等浓度等质量的稀盐酸和稀硫酸，则天平将如何解析：（1）①天平本身平衡，加入等质量的盐酸，再加入等质量的金属，两种金属都与酸反应放出氢气，如果天平平衡则说明生成氢气质量相等。222HMgClHClMg由元素守衡，氢元素完全来源于HCl，HCl溶液质量相等，其中所含H元素质量相等。如果使两边产生H2质量相等，则需将酸全部消耗。∴盐酸一定没剩余。②Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑2473m73g2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑545.366m73g天平平衡时，也就是保持盐酸完全消耗：当m24g时，Mg和Al都有剩余；当m＝24g时，Mg无剩余，而Al有剩余；当m24g时，HCl不能完全消耗。由此可见，一定有剩余的是Al，可能有剩余的是Mg。用心爱心专心③可能有剩余的是Mg（2）若天平不平衡说明生成的氢气质量不等，有两种可能：①两个烧杯中的盐酸都没有反应完，金属都消耗了，相同质量金属Al放H2多，则天平向Mg一边偏。②一个烧杯中的酸没有反应完。由于Al耗酸多，所以只能是有Mg的烧杯中有酸剩余，则酸中氢元素没有完全转化为H2放出，所以向Mg的一边偏。综合考虑，必向Mg的一侧偏。（3）HCl中H的质量分数为1/36.5，H2SO4中H的质量分数为1/49，两种酸液等浓度等质量，溶质相等，则HCl比H2SO4中所含的氢元素多，放出的氢气多，所以天平不平衡，向盛H2SO4的一侧偏。金属与酸的反应关键要看好谁是“足量”或“过量”的。解题的几条主线：（1）相对分子质量比要乘系数才等于质量比。（2）放在方程中计算的量必为纯净物。（3）五种金属与足量酸反应生成H2能力强弱：AlMgNaFeZn.。（4）同种酸，天平平衡，一定没剩余的是酸，一定剩余的是放氢气能力强的金属，可能剩余的是能力弱的金属；天平不平，一定向放氢气能力弱的金属一边偏。不同种酸，向硫酸的一侧偏。【模拟试题】一.选择题1.质量分别为a和b的铁片，分别与足量盐酸和稀硫酸反应，若放出氢气质量相等，则a与b的关系是（）。A.baB.baC.baD.无法比较2.足量的铁、铝、锌分别跟同质量、同质量分数的稀硫酸充分反应，生成氢气的质量是（）A.铝多B.铁少C.锌少D.一样多3.经测定，8.12克某铁矿石含氧化铁4.6克，则该矿石中铁元素的质量分数是（）。A.%35B.%40C.%50D.%804.用6.5克含杂质的铁粉跟足量稀盐酸充分反应后，生成2.0克2H。则铁粉中含有的杂质最可能是（）。A.碳和铝B.碳和锌C.铜和碳D.铁锈5.下列几种铁的化合物中，含铁质量分数由高到低的一组是（）。A.FeO、32OFe、43OFe、FeSB.2FeS、3FeCO、32OFe、43OFeC.FeO、43OFe、3FeCO、2FeSD.43OFe、32OFe、FeS、3FeCO、6.用28克一氧化碳在高温下跟58克某种铁的氧化物恰好完全反应，则这种铁的氧化物中铁与氧元素的质量比为（）。A.2:7B.3:7C.8:21D.5:217.在水、甲烷（4CH）、氯化氢、氨四种物质中氢元素的质量分数由高到低的顺序是用心爱心专心（）。A.OH2、HCl、4CH、3NHB.HCl、OH2、3NH、4CHC.4CH、OH2、3NH、HClD.4CH、3NH、OH2、HCl8.用10克含杂质（不与酸反应）的铁与50克稀硫酸恰好完全反应，滤出杂质，溶液质量为4.55克，则含杂质铁中的质量分数是（）。A.%28B.%56C.%54D.%989.在4FeSO和342)(SOFe的混合物中，硫元素质量分数为%31，则铁元素的质量分数为（）。A.%62B.%54C.%14D.%710.氢气和氧气的混合气体g24，使之充分反应后，测得生成水g18，则原混合气体中含有氢气的质量可能是（）。A.g2B.g6C.g8D.g1011.金属R和盐酸反应，在放出2H的同时，生成2RCl，已知g2.11金属跟足量的盐酸反应可生成g4.02H，则R的相对原子质量是（）。A.40B.24C.56D.6512.3KClO和KCl的混合物中，含KCla克，加热完全分解后，KCl的质量是a2克，则原混合物中3KClO和KCl的质量比约是（）。A.1:1B.1:2C.1:64.1D.1:5.113.将5.6克混有杂质的铁片放入盐酸中，完全反应后，共得到0.19克氢气，该铁片混有的杂质是（）。A.锌B.铝C.铜D.镁二.计算题1.将40g铁、锌混合物放入足量的稀硫酸中，充分反应后收集到1.3g氢气，求混合物中铁的质量分数。2.有4.5g不纯铁粉，跟75g16%的硫酸铜溶液恰好完全反应（杂质不反应），求不纯铁粉中含杂质的质量分数。3.某钢铁厂日产含4%杂质的生铁2240吨，问：（1）需要含32OFe质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？（2）若现在只有上述的赤铁矿石2160吨，为确保生铁的日产量不变，还需要含43OFe质量分数为56%的磁铁矿石多少吨？用心爱心专心试题答案一.选择题号12345678910111213答案ADAACDCDBDACCCAC二.计算题1.解：设铁的质量为x，由铁生成2H的质量为y2442)(HFeSOSOHFe稀562xy28256xyyx%35%1004014gg2442)(HZnSOSOHZn稀652xg40yg3.1283.123.124065xgygxg∴gx14答：略2.解：设铁粉的质量为xCuFeSOCuSOFe4456160x%1675ggxgx2.4%167516056∴杂质%=%7.6%1005.42.41gg答：略3.解：设需含32OFe质量分数为80%的赤铁矿石质量为x（1）FeOFe232160112x%802240吨%)41(%)41(2240112%80160吨x∴3840x吨（2）设2160吨赤铁矿石可炼出生铁质量为y高温COOFe332232COFe1601122160吨%80（1－4%）y用心爱心专心1260%)41(112%802160160yy吨吨需由磁铁矿石冶炼的生铁质量=2240吨－1260吨=980吨设需磁铁矿石质量为z高温COOFe443243COFe232168z%56980吨%)41(2320%)41(980168%56232zz吨吨答：略