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金属与金属材料专题复习课【考纲要求】1.了解常见金属及合金的物理性质、特性及其应用；了解金属资源的利用和保护。2.掌握常见金属的化学性质和炼铁的原理，能用金属的活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断。【知识网络】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）金属的物理性质考点整合:金属与合金金属的物理性质共性：有金属光泽，具有导电性、传热性、延展性，能弯曲.密度、硬度较大，熔沸点较高特性：大多数金属常温下是固体（汞是液体），呈银白色（铜呈紫红色，金呈黄色）。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有金属特性的物质。（合金属于混合物）生铁和钢属于铁合金。生铁和钢主要成分都是铁，但含碳量不同（生铁含碳量高于钢），因此机械性能不同。合金与组成它们的金属的性质差异：•合金的硬度大于组成它们的金属•合金的熔点低于组成它们的金属•合金的抗腐蚀能力强于组成它们的金属考点:金属与合金1．下列物质中，属于金属材料的是（）A.钢B.硫酸铜C.氧化铁D.碳2．下列各组物质中属于纯净物的是（）A.24K金B.不锈钢、黄铜C.生铁、钢D.钱币、铜钟(练习巩固)AA3.（2010江西成都）上海世博会部分场馆的图片如下。图片说明中出现了金属材料的是（）4.下列有关金属的说法正确的是（）A金属铝有很好的抗腐蚀性B纯铝的硬度大于铝合金C钢是纯净物D钢严重锈蚀后不值的回收BA5.（2010北京）下列生活用品所使用的主要材料，属于有机合成材料的是A青花瓷瓶B塑料水杯C纯棉毛巾D不锈钢锅B考点整合: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)考点整合:金属的冶炼几种常见的矿石现象：红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。一氧化碳还原氧化铁石灰水的作用：检验是否有二氧化碳生成。酒精灯的作用：点燃尾气，防止尾气污染空气。考点整合:金属的冶炼实验室炼铁炼铁主要设备：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。Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高温炼铁的主要原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气考点整合:金属的冶炼铁的冶炼工业炼铁2．钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志，下图是模拟炼铁的实验装置图。（1）请你写出冶炼生铁的化学方程式，（2）请写出一种证明产物中含铁粉的方法：（3）此装置有不完善的地方，请写出其中一种改进的方法。用磁铁吸引产物或在产物中加稀盐酸在导管处添加燃着的酒精灯或用气球进行尾气收集Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高温1.（1）磁铁矿的主要成分是：；（填化学式）（2）写出CO与Fe2O3在高温条件下反应的化学方程式：；（3）高炉炼铁得到的主要产品是；（填序号）A．纯铁B．生铁C．钢(练习巩固)Fe3O4B高温Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2考点整合:有关炼铁(含杂质物质)的计算由于炼铁所用原料和产品都是混合物,因此牵涉到混合物和纯净物之间的质量换算。×纯度M混合物M纯净物÷纯度有关炼铁的计算可以根据化学方程式计算，也可以根据化学式计算。根据化学式计算利用的是元素质量守衡的原则。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？(练习巩固)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：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。考点整合：金属的锈蚀、防锈与保护考点整合：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时容易生锈。防锈的方法：保持铁制品表面的洁净和干燥；涂一层保护膜，如刷油漆、涂油、镀其他的金属、烤蓝等，还可以制成合金。考点整合：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•寻找金属的代用品(练习巩固)1.人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属。请回答：(1)地壳中含量最多的金属元素是。(2)根据下图的应用实例，试说出金属具有的两点物理性质(3)早在春秋战国时期，我国古代人民已经开始炼铁。①写出磁铁矿(Fe3O4)与CO反应的化学方式。②钢铁防腐十分重要!请写出一种防止钢铁生锈的方法。Al4CO+Fe3O4===3Fe+4CO2高温刷油漆2．请回答下列有关金属的问题。(1)铝是活泼金属，为什么通常铝锅却很耐腐蚀?(2)右边是某探究实验装置图。一段时间后，能观察到什么现象?(装置气密性良好，且开始时U型管两端的红墨水液面相平)(3)X、Y、Z是三种金属固体，将X和Y浸入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，X无变化；将X和Z浸入硝酸银溶液中，X表面有银析出而Z无变化。①判断X、Y、Z和银四种金属的活动性由强到弱的顺序。②具体确定一种X后，写出X与硝酸银溶液反应的化学方程式。YXAgzCu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag铁丝在氧气中燃烧镁带在空气中燃烧考点整合: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。(练习巩固)化学的研究目的就是帮助人们认识、改造和应用物质，把金属矿物冶炼成金属就是人们利用化学方法实现物质改造的典型范例。下表中不同的金属被开发和利用的年代不同，从化学反应的角度看，决定这一年代先后顺序的关键因素是（）A、金属的活动性B、金属的导电性C、金属的延展性D、地壳中金属元素的含量K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au约200年前约6000年前约6000年前约2500年前A考点整合:金属的化学性质2、某些金属能跟酸反应金属能否与非氧化性酸反应，以及反应的剧烈程度取决于金属的化学活动性。强调：铁与盐酸、稀硫酸发生置换反应生成亚铁盐。1.下列物质中可由金属跟稀硫酸反应直接制取的是（）A.Ag2SO4B.CuSO4C.Fe2(SO4)3D.A12(SO4)3(练习巩固)D考点整合: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。主要应用：一、判断金属跟酸能否发生置换反应及其反应的快慢。二、判断金属跟盐溶液能否发生置换反应。三、判断金属跟混合盐溶液反应的次序。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性顺序由强逐渐减弱考点整合:金属活动性顺序一、金属活动性强弱比较1.现有甲、乙、丙、丁四种金属，将它们分别投入盐酸中，只有丙、丁发生反应并产生气泡；将丁投入丙的硝酸盐溶液中，有金属丙析出，将甲投入乙的硝酸盐溶液中，有金属乙析出。这四种金属的活动性顺序是（）A.丁＞丙＞甲＞乙B.乙＞甲＞丙＞丁C.丙＞丁＞甲＞乙D.丁＞丙＞乙＞甲甲丙乙丁(练习巩固)A2.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、AC1.等质量的M、N两种金属，分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应（已知M、N在生成物中均为+2价），生成氢气质量和反应时间的关系如右图所示，下列叙述正确的是（）A．M、N两种金属中较活泼的是NB．生成H2的质量M＜NC．相对原子质量较大的是ND．产生H2的速率N＞M二、金属与酸反应C2.如图所示，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D3.现有4g由Cu和另一种金属形成的混合物，将其加入足量的稀盐酸充分反应后得到0.2g氢气，则另一种金属是（）ABCD选项AgZnFeMgDA.①分别向等质量Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸B.②分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸C.③分别向等质量且足量的Mg和Zn中,加入等质量、等浓度的稀硫酸D.④分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且足量的稀硫酸4.[2018·河北]如图G2-2所示的四个图像,分别对应四种过程,其中正确的是()C图G2-35.[2017·攀枝花]小明将未经砂纸打磨的铝条放入盛有足量稀盐酸的密闭容器中,用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图G2-3所示。回答下列问题。(1)ab段发生反应的化学方程式是。(2)bc段发生反应的化学方程式是。(3)cd段压强变化的主要原是。(1)Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O(2)2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑(3)温度降低1.[2018·临沂]向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,再向滤渣中加入稀盐酸,发现没有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是()类型一一种金属与多种盐溶液反应A.Fe、CuB.Cu、AgC.CuD.Ag三、金属与盐溶液反应D2.[2018·益阳]向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中,加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,滤液呈蓝色。下列判断正确的是()A.滤液中可能有Fe(NO3)3、Mg(NO3)2和Cu(NO3)2B.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生C.与原溶液相比,滤液的质量可能增大D.向滤液中滴入稀盐酸,可能会有白色沉淀出现类型一一种金属与多种盐溶液反应D3.[2017·随州]将一定量的金属M(M是Mg、Al、Zn、Fe中的一种)粉末放入AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。向滤渣和滤液中分别滴加稀盐酸均无明显现象产生。(1)金属M不可能是(填名称)。(2)滤渣中一定含有的金属是;无色滤液中含有的阴离子是(填符号)。类型一一种金属与多种盐溶液反应铁Cu、AgNO3-1.[2018·邵阳]向AgNO3溶液中加入一定质量铜和锌的混合物,充分反应后过滤得到无色溶液和滤渣,下列说法正确的是()类型二几种不同的金属放入同一盐溶液中反应A.反应后所得的溶液中一定含有Zn(NO3)2,一定不含Cu(NO3)2和AgNO3B.反应后所得的溶液中一定含有Zn(NO3)2,可能含有Cu(NO3)2和AgNO3C.反应后所得的滤渣中一定含有Ag,一定不含Cu和ZnD.反应后所得的滤渣中一定含有Cu,可能含有Zn和AgA2.[2018·青岛]同学们到实验室去进行“探究金属的性质”实验。将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。请你填空。(1)若将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,则:①滤液里一定含有(填化学式,下同),可能含有;②滤渣中一定含有,可能含有。(2)若反应后所得滤液呈无色,则滤渣中一定含有。(3)反应后所得滤液的溶质质量分数原硝酸银溶液的溶质质量分数。类型二几种不同的金属放入同