（全国版）2019年中考化学复习 专题四 金属和金属矿物（讲解部分）素材（pdf）

１２　　　５年中考３年模拟专题四　金属与金属矿物４１知识结构金属与金属矿物金属材料纯金属合金定义：合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质特点：硬度大，耐腐蚀，机械强度大等常见合金：铁合金（生铁、钢）、钛合金、黄铜等{{金属的性质和用途性质金属与氧气反应：铝的抗腐蚀性好，是因为铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝被进一步氧化，其反应方程式为①　４Ａｌ＋３Ｏ２􀪅􀪅２Ａｌ２Ｏ３　金属与酸反应：镁与稀盐酸反应的现象为有气泡产生，固体逐渐溶解，化学方程式为②　Ｍｇ＋２ＨＣｌ􀪅􀪅ＭｇＣｌ２＋Ｈ２↑　金属与盐溶液反应ａ．铝丝浸入硫酸铜溶液中的现象为铝丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色，反应的化学方程式为③　２Ａｌ＋３ＣｕＳＯ４􀪅􀪅Ａｌ２（ＳＯ４）３＋３Ｃｕ　ｂ．铜丝浸入硝酸银溶液中的现象为红色的铜表面附着一层银白色物质，溶液由无色变为蓝色，反应的化学方程式为④　Ｃｕ＋２ＡｇＮＯ３􀪅􀪅Ｃｕ（ＮＯ３）２＋２Ａｇ　ìîíïïïïìîíïïïïïïï用途：常见金属具有良好的导热、导电性，故可作炊具、导线等。一些稀有金属如铂、钯等，常用作催化剂等。人ìîíïïïïïï　　　　　　　类使用最广的金属材料是铁及其合金金属资源铁的冶炼原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气原理：利用一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，化学方程式为⑤　３ＣＯ＋Ｆｅ２Ｏ３高温􀪅􀪅２Ｆｅ＋３ＣＯ２　{金属的锈蚀与防护铁生锈的条件：与氧气和水同时接触防止金属锈蚀的措施：ａ．保持金属表面洁净、干燥；ｂ．⑥　在金属表面涂一层保护膜　，如刷漆、烤蓝、电镀等；ｃ．改变金属内部结构，如制成不锈钢等保护金属资源的途径：防止金属腐蚀；回收利用金属；有计划、合理地开采金属矿物；寻找金属代用品等ìîíïïïïïïìîíïïïïìîíïïïïïïïïïïïïïïïïïïïï考点清单考点一　金属材料　　１．金属材料的分类金属材料纯金属合金铁合金其他合金{{２．金属的物理性质在常温下，除汞呈液态外，金属都是固体。通常金属都带有金属光泽，具有良好的导电性、导热性、延展性，机械强度大。大多数金属为银白色，金为黄色，铜为紫红色。　　３．合金（１）合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合而成的具有金属特性的物质，合金是一种混合物。（２）合金的硬度一般大于组成它的纯金属，合金的熔点一般低于组成它的纯金属，合金的抗腐蚀性一般强于组成它的纯金属。（３）常见的铁合金有钢和生铁，二者的主要区别是碳的含量不同。４．金属的用途金属的用途主要是由金属的性质决定的，但金属的性质不是唯一的决定因素。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题四　金属与金属矿物１３　　　考点二　金属的性质和用途　　１．金属的化学性质反应实例说明备注金属与氧气的反应２Ｍｇ＋Ｏ２􀪅􀪅２ＭｇＯ４Ａｌ＋３Ｏ２􀪅􀪅２Ａｌ２Ｏ３３Ｆｅ＋２Ｏ２点燃􀪅􀪅Ｆｅ３Ｏ４２Ｃｕ＋Ｏ２△􀪅􀪅２ＣｕＯ大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。镁、铝等在常温下就能与氧气反应，铜在加热时能与氧气反应，铁在高温时能在纯氧中燃烧，金在高温时不与氧气反应。因此由金属与Ｏ２反应的难易程度，即可确定金属的活动性铁在纯氧中燃烧的生成物是Ｆｅ３Ｏ４；铁在潮湿的空气中生锈主要产物是Ｆｅ２Ｏ３。金属＋氧气→金属氧化物（化合反应）金属与盐酸、稀硫酸的反应Ｍｇ＋Ｈ２ＳＯ４􀪅􀪅ＭｇＳＯ４＋Ｈ２↑Ｚｎ＋Ｈ２ＳＯ４􀪅􀪅ＺｎＳＯ４＋Ｈ２↑Ｆｅ＋Ｈ２ＳＯ４􀪅􀪅ＦｅＳＯ４＋Ｈ２↑Ｆｅ＋２ＨＣｌ􀪅􀪅ＦｅＣｌ２＋Ｈ２↑２Ａｌ＋３Ｈ２ＳＯ４􀪅􀪅Ａｌ２（ＳＯ４）３＋３Ｈ２↑２Ａｌ＋６ＨＣｌ􀪅􀪅２ＡｌＣｌ３＋３Ｈ２↑在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢，而位于氢后面的金属则不能；并且金属活动性越强，与酸反应的速率越快（即产生Ｈ２的速率越快）活泼金属＋酸→盐＋Ｈ２↑（置换反应）金属与某些化合物溶液的反应２Ａｌ＋３ＣｕＳＯ４􀪅􀪅Ａｌ２（ＳＯ４）３＋３ＣｕＦｅ＋ＣｕＳＯ４􀪅􀪅ＦｅＳＯ４＋ＣｕＣｕ＋２ＡｇＮＯ３􀪅􀪅Ｃｕ（ＮＯ３）２＋２Ａｇ如果一种金属能将另一种金属从其化合物溶液中置换出来，则该金属的活动性比另一种金属强金属１＋盐１→金属２＋盐２（置换反应）（盐１必须可溶；金属１不能为Ｋ、Ｃａ、Ｎａ）　　２．金属活动性顺序（１）金属活动性顺序Ｋ　Ｃａ　Ｎａ　Ｍｇ　Ａｌ　Ｚｎ　Ｆｅ　Ｓｎ　Ｐｂ　（Ｈ）　Ｃｕ　Ｈｇ　Ａｇ　Ｐｔ　Ａｕ金属活动性逐渐减弱→（２）金属活动性规律ａ．在金属活动性顺序里，金属位置越靠前，其金属活动性就越强。ｂ．在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢（酸中的氢）。　　ｃ．在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来（Ｋ、Ｃａ、Ｎａ除外），如Ｃｕ＋２ＡｇＮＯ３􀪅􀪅２Ａｇ＋Ｃｕ（ＮＯ３）２，而Ｃｕ和ＡｇＣｌ不反应，因为ＡｇＣｌ不溶于水，而ＡｇＮＯ３溶于水。一种金属若同时与两种盐溶液反应，遵循“远距离的先置换”的规律，如Ｆｅ粉加入到ＣｕＳＯ４和ＡｇＮＯ３的混合溶液中时，Ｆｅ先置换出Ａｇ后置换出Ｃｕ。ｄ．很活泼的金属如Ｋ、Ｃａ、Ｎａ与盐溶液混合，先与盐溶液中的水反应生成碱，碱再与可发生反应的盐反应，若生成的碱与盐不反应，则得到碱和盐的混合液，不能置换出金属。ｅ．金属铁与酸溶液或盐溶液发生置换反应都只能得到亚铁盐，不能得到铁盐。考点三　金属资源　　１．铁的冶炼实验原料：铁矿石（赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿等）、焦炭、石灰石、　　空气原理Ｃ＋Ｏ２高温􀪅􀪅ＣＯ２Ｃ＋ＣＯ２高温􀪅􀪅２ＣＯ３ＣＯ＋Ｆｅ２Ｏ３高温􀪅􀪅２Ｆｅ＋３ＣＯ２４ＣＯ＋Ｆｅ３Ｏ４高温􀪅􀪅３Ｆｅ＋４ＣＯ２ìîíïïïïïïïï现象：若用氧化铁，则红棕色粉末变成黑色，澄清石　　灰水变浑浊，尾气燃烧呈蓝色火焰步骤：先通ＣＯ，后加热；反应完毕后，先停止加热，　　直到装置冷却后再停止通ＣＯ实验装置：ìîíïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïï２．铁的锈蚀条件及防锈的方法铁的锈蚀条件：铁与氧气和水同时接触防锈的方法铁制品隔绝空气。如：涂上一层保护膜（刷油漆、涂凡士林、烤蓝等）铁制品隔绝水。如：表面保持干燥等改变铁制品的内部结构，制成合金。如：制不锈钢等ìîíïïïïïïìîíïïïï３．有关含杂质物质的计算化学方程式的有关计算是依据纯净物之间发生化学反应的相互质量关系进行的。因此，在进行含杂质物质的计算时，要先把含杂质物质的质量换算成纯净物的质量，再将纯净物的质量代入化学方程式中计算。纯净物和含杂质物质的换算公式为：纯净物的质量＝含杂质物质的质量×ａ％ａ％———纯净物在含杂质物质中的质量分数􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋１４　　　５年中考３年模拟易错易混一、金属与酸、盐的反应规律及反应前后溶液质量的变化项目金属＋酸→盐＋氢气金属＋盐→新金属＋新盐反应规律金属（金属活动性顺序中）①金属不选Ｋ、Ｃａ、Ｎａ①Ｋ、Ｃａ、Ｎａ金属活动性强，与盐溶液反应不能置换出新金属②“氢前可置换，氢后不能换”②“前金换后金，后金不能换前金”③Ｆｅ＋酸→Ｆｅ２＋＋Ｈ２↑，生成物中的铁元素显＋２价，不显＋３价，可记为“铁与酸，不成三（价）”③Ｆｅ＋盐→Ｆｅ２＋＋新金属，生成物中的铁元素显＋２价，不显＋３价，可记为“铁与盐，不成三（价）”酸或盐选用稀硫酸或稀盐酸，不能用浓硫酸、硝酸，一般不用浓盐酸（易挥发）盐必须可溶，如Ｃｕ与ＡｇＣｌ不能反应溶液质量变化反应后溶液质量增大，增大的质量等于反应的金属的质量减去生成氢气的质量。如Ｆｅ＋Ｈ２ＳＯ４􀪅􀪅ＦｅＳＯ４＋Ｈ２↑，当有５６ｇ铁参加反应时，生成２ｇ氢气，则溶液质量增大了５６ｇ－２ｇ＝５４ｇ金属与盐溶液反应后，溶液质量可能增大，也可能减小，视具体情况而定。如Ｆｅ＋ＣｕＳＯ４􀪅􀪅ＦｅＳＯ４＋Ｃｕ，当有５６ｇ铁参加反应时，生成的金属铜为６４ｇ，反应后溶液的质量减小了６４ｇ－５６ｇ＝８ｇ二、金属与盐的混合溶液反应后滤渣、滤液成分的判断如将铁粉不断加入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中，由于锌比铁活泼，根据金属与盐反应的规律可知铁不与硝酸锌溶液发生反应，因此滤液中一定含有硝酸锌，滤渣中一定不含金属锌；根据“优先反应”（远距离先置换）规律，无论铁的量多与少，铁首先与硝酸银溶液发生反应，硝酸银反应完全后，若铁粉有剩余，铁才与硝酸铜溶液发生反应。最终剩余物的成分与加入铁粉的量有关。具体分析如下：铁粉的量（持续加入）滤渣成分滤液成分（１）Ａｇ（２）Ａｇ（３）Ａｇ、Ｃｕ（４）Ａｇ、Ｃｕ（５）Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ（１）Ｚｎ（ＮＯ３）２、Ｆｅ（ＮＯ３）２、Ｃｕ（ＮＯ３）２、ＡｇＮＯ３（２）Ｚｎ（ＮＯ３）２、Ｆｅ（ＮＯ３）２、Ｃｕ（ＮＯ３）２（３）Ｚｎ（ＮＯ３）２、Ｆｅ（ＮＯ３）２、Ｃｕ（ＮＯ３）２（４）Ｚｎ（ＮＯ３）２、Ｆｅ（ＮＯ３）２（５）Ｚｎ（ＮＯ３）２、Ｆｅ（ＮＯ３）２􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋４３方法一　金属活动性强弱的探究方法　　１．两种金属（Ｆｅ、Ｃｕ）的活动性强弱探究将其中一种金属插入另一种金属的盐溶液中，观察实验现象。方案①：将Ｆｅ插入ＣｕＳＯ４溶液中。方案②：将Ｃｕ插入ＦｅＳＯ４溶液中。２．三种金属（Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｇ）的活动性强弱探究（１）对给出金属按活动性排序（Ｆｅ＞Ｃｕ＞Ａｇ）；（２）变中间或变两边（“两金一盐”或“两盐一金”）方案①：将Ｆｅ、Ａｇ分别插入ＣｕＳＯ４溶液中。方案②：将Ｃｕ分别插入ＦｅＳＯ４、ＡｇＮＯ３溶液中。３．多种金属的活动性强弱探究①利用酸区分氢前金属和氢后金属；②利用两种或三种金属的活动性强弱探究方法进行探究。　　例１　为验证Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｇ三种金属的活动性强弱，某化学兴趣小组设计了如图所示的四个实验，其中不必进行的实验是（　　）　　解析　Ａ中实验说明Ｍｇ为氢前金属，Ｂ中实验说明Ｃｕ为氢后金属，Ｄ中实验说明活动性：Ｃｕ＞Ａｇ，因此三种金属的活动性顺序为Ｍｇ＞Ｃｕ＞Ａｇ，故不需进行Ｃ中实验。答案　Ｃ　　变式训练１　下列可用于验证Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｇ三种金属的活动性顺序的一组药品是（　　）Ａ．Ｆｅ、Ｃｕ、Ｈ２ＳＯ４溶液Ｂ．Ｃｕ、Ａｇ、ＦｅＳＯ４溶液Ｃ．Ｆｅ、Ａｇ、ＣｕＳＯ４溶液Ｄ．Ａｇ、ＦｅＳＯ４溶液、ＣｕＳＯ４溶液答案　Ｃ解析　Ｆｅ可以与Ｈ２ＳＯ４溶液反应，Ｃｕ不与Ｈ２ＳＯ４溶液反应，证明Ｆｅ比Ｃｕ活泼，但无法判断Ａｇ的活动性，故Ａ项错误；Ｃｕ、Ａｇ均不能置换出ＦｅＳＯ４溶液中的Ｆｅ，故Ｆｅ比Ｃｕ、Ａｇ均活泼，但无法比较Ｃｕ、Ａｇ的活动性强弱，Ｂ项错误；Ｆｅ能置换出ＣｕＳＯ４溶液中的Ｃｕ，但Ａｇ不能置换出ＣｕＳＯ４溶液中的Ｃｕ，因此可得出三种金属的活动性顺序为Ｆｅ＞Ｃｕ＞Ａｇ，Ｃ项正确；Ａｇ既不能置换出ＦｅＳＯ４溶液中的Ｆｅ，也不能置换出ＣｕＳＯ４溶液中的Ｃｕ，故Ａｇ最不活泼，但无法比较Ｆｅ、Ｃｕ的活动性强弱，Ｄ项错误。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题四　金属与金属矿物１５　　　方法二　金属与酸反应生成氢气的图像题的解题方法　　Ⅰ．图像类型一横坐标表示反应时间，纵坐标表示氢气质量。１．等质量氢图（１）可表示产生氢气的快慢：金属活动性越强，斜率越大，产生氢气越快。（２）产生等质量氢气的情况①足量的金属与等质量、等浓度的同种酸反应。②酸足量，投放的金属与酸反应产生氢气的质量恰好完全相同，如将２．４ｇ镁、１．８ｇ铝、６．５ｇ锌、５．６ｇ铁分别投入足量的盐酸中，充分反应后产生的氢气均为０．２ｇ。２．等质不等价金属图该图像表示等质量的４种金属分别与足量稀盐酸反应时，氢气质量与反应时间的关系。①越先出现拐点，表示反应速率越快，金属的活动性越强；②“平台”越高，表示产生的氢气越多；③产