8.第八单元 金属和金属材料

第一部分教材知识梳理第八单元金属和金属材料目录•命题点1金属材料•命题点2金属的化学性质•命题点3金属活动性顺序的判断及探究•命题点4金属活动性顺序的应用•命题点5金属的冶炼•命题点6铁生锈的条件与防护措施命题点1金属材料(2016年6考，2015年8考，2014年7考，2013年9考)知识梳理1.金属材料：包括________以及它们的_____。2.金属的物理性质和用途(2016年4考，2015年4考，2014年4考，2013年9考)物理性质用途共性三性____性用铜丝制作导线____性用铁制作炊具合金纯金属导电导热物理性质用途共性三性______性用铝制作铝箔有金属光泽制作各种饰品特性①颜色：大多数金属为银白色，而铜呈______色，金呈黄色，铁粉是黑色②状态：常温下，大多数金属为固体，而汞呈___态【特别提醒】金属之最：①地壳中含量最多的金属元素——铝；②熔点最高的金属——钨；③生活中使用最多且目前世界上年产量最高的金属——铁。延展紫红液3.合金及其特性(2016年2考，2015年3考，2014年4考，2013年2考)概念在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有______特征的合金，合金属于混合物特性与其组分金属相比，合金的硬度____、抗腐蚀性___、熔点___常见的合金①铁合金：生铁和钢的区别在于________不同，生铁的含碳量_____钢的含碳量。②其他合金：铝合金、钛合金、黄铜等高于金属大强低含碳量1.(2016大连)下列有关金属的说法中，错误的是()A.铜质插头是利用铜的导电性B.钨制灯丝是利用钨的熔点低C.铝制成铝箔是利用铝的延展性D.用铁锅炒菜是利用铁的导热性巩固练习【答案】B2.(2016苏州改编)下列说法正确的是()A.所有金属都呈银白色B.合金属于纯净物C.铁是地壳中含量最高的金属元素D.工业炼铁的主要原理是用一氧化碳与铁矿石在高温下反应生成铁A×大多数金属是银白色的，铜是紫红色的，金为黄色的B×合金属于混合物C×地壳中含量最高的金属元素是铝，不是铁D√工业炼铁的主要原理是一氧化碳与铁矿石反应生成铁【解析】【答案】D湖南五年中考1.(2016邵阳15题2分)下列物质不属于合金的是（）A.生铁B.钢C.黄铜D.C60【答案】D2.(2012湘潭3题2分)铝是生活中的常见金属。下列描述中属于铝的物理性质的是()A.能在氧气中燃烧B.有良好的延展性C.在空气中容易形成氧化物薄膜D.能与稀硫酸反应生成氢气【解析】物理性质是不需要通过化学变化就能表现出来的性质，延展性属于物理性质，可燃性、易被氧化、能与酸反应都属于化学性质。故选B。【答案】B3.(2013常德12题2分)下列关于金属的说法正确的是()A.纯铜的颜色为银白色B.铝合金的硬度比纯铝小C.生铁和钢都是铁的合金D.地壳中含量最高的金属是铁【解析】纯铜是紫红色金属；铝合金的硬度较纯铝的大；生铁和钢都是常见的铁的合金；地壳中含量最高的金属元素是铝。【答案】C命题点2金属的化学性质(2016年5考，2015年8考，2014年6考，2013年8考)知识梳理1.金属与氧气反应(2016年2考，2015年6考，2013年2考)(1)规律：金属＋氧气→___________。实验视频探究金属的性质金属氧化物(2)常见金属与氧气反应金属现象反应的化学方程式常温下反应铝缓慢氧化，放出热量，不易察觉①_________________点燃反应镁发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体②_________________铁剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体③_________________4Al＋3O22Al2O32Mg＋O22MgO点燃3Fe＋2O2Fe3O4点燃金属现象化学反应方程式加热反应铜生成黑色物质④___________________高温金不反应(真金不怕火炼)2.金属与酸反应(2016年5考，2015年4考，2014年3考，2013年2考)(1)规律：金属＋酸→__________。(2)反应发生的条件：排在金属活动性顺序表中_______的金属与_____发生反应(K、Ca、Na除外)。2Cu＋O22CuO△盐＋氢气氢前稀酸(3)活泼金属(K、Ca、Na除外)与酸反应金属现象反应的化学方程式(或结论)稀盐酸/稀硫酸镁剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色①________________________②________________________锌反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色③________________________④________________________Mg＋2HClMgCl2＋H2↑Mg＋H2SO4MgSO4＋H2↑Zn＋2HClZnCl2＋H2↑Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑金属现象反应的化学方程式(或结论)稀盐酸/稀硫酸铁反应缓慢，有气泡生成，溶液由无色逐渐变为浅绿色⑤_______________________⑥________________________Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑Fe＋2HClFeCl2＋H2↑(4)金属与酸的反应曲线(难点)①酸不足，产生氢气的质量由酸的质量决定。即Mg、Al、Zn三种金属与等质量、等溶质质量分数的稀盐酸充分反应后，金属均有剩余时，产生氢气的质量一定相等。如图1所示。②酸足量，产生氢气的质量由金属的质量决定，根据反应的化学方程式可知：生成氢气质量＝×金属质量a.等质量的不同种金属与足量酸反应时，的值越大，产生H2的质量越大。如图2所示。b.若用Mg、Al、Zn和足量的酸反应产生等质量的H2，消耗金属的质量为ZnMgAl。(5)天平平衡问题①在已调零的天平上，放上等质量的烧杯后，再加入等质量、等质量分数的稀酸(稀盐酸或稀硫酸)，此时天平平衡。金属的化合价金属的相对原子质量金属的化合价金属的相对原子质量若左右两盘的烧杯中再加入等质量的金属，反应结束后，天平存在两种情况：一种情况是天平失去平衡，说明左右两边产生的H2一定不等，才使剩余物质质量不相等；另一种情况是天平仍平衡，说明左右两边产生的H2一定相等。②在调平的天平上加入等质量的烧杯和等质量、等质量分数的稀酸，天平保持平衡。若天平左右两边加入质量不等的金属，反应后天平若仍保持平衡，则需要反应过程中左右两边加入金属的质量减去各自生成的H2的质量相等，才能出现此种情况。3.金属与盐溶液反应(2016年4考，2015年3考，2014年3考，2013年3考)(1)规律：金属＋盐→______________。(2)反应发生的条件①必须是__________置换____________。(K、Ca、Na除外)②反应中盐必须_______。Flash—“动”悉重难点金属与金属盐溶液反应实质新盐＋新金属不活泼金属活泼金属可溶(3)常见金属与盐溶液的反应反应物现象反应的化学方程式(或结论)锌粉与硝酸铜溶液生成红色固体，溶液由蓝色变为无色①_______________________________铜丝与硝酸银溶液铜丝表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色②__________________________________铜与硫酸亚铁溶液没有明显现象不反应Zn＋Cu(NO3)2Cu＋Zn(NO3)22Ag＋Cu(NO3)2Cu＋2AgNO3巩固练习1.(2016山西)在学习金属的化学性质时，老师给大家演示了如图所示的实验，下列说法正确的是()A.铜片表面始终没有明显变化B.一段时间后溶液由无色变为浅绿色C.反应后溶液中一定有硝酸铜，可能有硝酸银D.通过实验现象推测银和硫酸铜溶液也可以反应【解析】铜的金属活动性比银强，可从硝酸银溶液中置换出银，硝酸银溶液为无色，硝酸铜溶液显蓝色，所以实验中可观察到铜片上有银白色物质附着，一段时间后溶液由无色变成蓝色，A、B错误；铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银，所以反应后溶液中一定有硝酸铜，也可能还含有没有反应完的硝酸银，C正确；铜可置换出硝酸银溶液中的银，说明铜的金属活动性较银强，所以银不能和硫酸铜发生反应，D错误。【答案】C2.(2016通辽)向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量稀硫酸，下列图像描述正确的是()【解析】锌和铁与稀硫酸反应后，都显＋2价，由于铁的相对原子质量小于锌的相对原子质量，所以等质量的锌和铁分别与足量的稀硫酸反应，铁产生氢气的质量更多，A、C错误；锌的金属活动性强于铁，在相同条件下，锌与稀硫酸反应比铁与稀硫酸反应快，B正确，D错误。【答案】B湖南五年中考1.(2012张家界15题3分)小凤的妈妈买了一枚黄金戒指，小凤想验证这枚黄金戒指是否是用铜锌合金制成的仿制品。她设计如下实验探究方案，你认为不合理的是()A.将戒指放在火上灼烧B.把戒指浸入稀盐酸中C.把戒指浸入硝酸银溶液中D.将戒指放在灯光下观察颜色【解析】铜在空气中加热与氧气反应生成黑色的氧化铜，A正确；金的化学性质稳定，锌的活动性较强，能与稀盐酸反应产生氢气，B正确；铜和锌都能将硝酸银溶液中的银置换出来，C正确；铜锌合金和金都是黄色的，D错误。【答案】D2.(2014永州20题2分)某同学将镁和金属X的混合物共2.4g加入足量的稀硫酸，充分反应后得到0.22gH2，则金属X可能是()A.AlB.ZnC.FeD.Cu【解析】设该金属全部是镁，2.4g镁与稀硫酸反应产生氢气的质量为x，则：Mg＋H2SO4MgSO4＋H2↑2422．4gx根据，解得x＝0.2g，而收集到0.22gH2，所以另一种金属产生氢气的质量必须比相同质量的镁产生氢气的质量多，铝产生的氢气比相同质量的镁产生的氢气多，铁、锌产生的氢气质量都比相同质量的镁产生的氢气质量少，而铜不与酸反应，所以只可能是铝，故选A。2=242.4gx3.(2014衡阳20题2分)相同质量的M、N两种金属，分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应(M、N在生成物中均为＋2价)，生成H2质量和反应时间的关系如图所示。下列有关叙述正确的是()A.金属活动性：N＞MB.生成H2的质量相等C.相对原子质量：N＞MD.消耗盐酸的质量相等【解析】由图像可看出M与酸反应曲线斜率比N与酸反应曲线斜率大，所以M比N活泼，A错误；M生成氢气质量比N多，B错误；由金属与酸反应生成氢气质量的公式：价态相同质量相等的金属与足量的酸反应，相对原子质量大的金属产生氢气的质量小，从坐标中可以看出，N产生的氢气少，故N的相对原子质量大，C正确；根据质量守恒定律，盐酸中氢元素质量都转移到氢气中，如果消耗盐酸质量相等，那么生成氢气质量应相等，而由图看出M、N生成氢气质量不相等，故消耗盐酸质量不相等，D错误；故选C。【答案】C命题点3金属活动性顺序的判断及探究(2016年6考，2015年7考，2014年10考，2013年13考)一、金属活动性顺序的判断(2016年2考，2015年3考，2013年3考)金属活动性顺序表化学方程式在自然界中的存在形式金属活动性顺序的判断现象与O2的反应与酸的反应与金属盐溶液的反应知识梳理1.金属活动性顺序：金属越靠前，金属活动性越___。【记忆技巧】金属活动性顺序可以每五个一组，按顺序记忆：钾钙钠镁铝锌铁锡铅(氢)铜汞银铂金嫁给那美女薪贴七千(氢)童工赢铂金2.化学方程式：反应物中金属的活动性比生成物中金属的活动性___。强减弱MgCuAg强3.自然界的存在形式：在自然界中以化合态存在的金属比以单质形式存在的金属活动性___。4.金属与氧气、酸及盐溶液的反应：金属与氧气或酸反应越剧烈，说明金属活动性越____；金属与盐溶液能发生反应，说明该金属的活动性比盐中金属的活动性___。二、金属活动性顺序的探究(2016年2考，2015年4考，2013年2考)实验视频探究金属（铁、镁、铜）的金属活动性强强强1.实验方案设计(1)比较两种金属活动性强弱验证项目实验方案判定理由比较两种金属的活动性强弱，如Cu、Zn方案一：将金属锌放入铜的盐溶液中置换反应能发生，则活动性顺序为：锌＞铜方案二：将金属铜放入锌的盐溶液中置换反应不能发生，则活动性顺序为