搜索
第9课时金属和金属材料知识体系金属金属材料化学性质金属活动性顺序表金属资源的利用和保护金属冶炼金属资源的保护非金属金属特性混合物铁、碳2%~4.3%多铁、碳0.03%~2%少铜、锌锡、铅硬度熔点铝与空气中氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜ZnSO4+H2↑迅速反应,固体溶解,有较多气泡产生FeSO4+Cu银白色金属表面附着红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、AuFe2O3Fe3O4Al2O3FeS22Hg+O2↑Cu+H2OMg+Cl2↑焦炭提供热量提供还原剂石灰石除去铁矿石中的脉石杂质Fe2O3+3CO2Fe+3CO2水氧气Fe2O3·xH2O涂油喷漆(合理即可)易错突破一、正误判断1.合金一定是由两种或多种金属熔合而成的()×2.合金的性质与纯金属有差异,所以形成合金的过程中发生化学反应()3.合金都是混合物,属于合成材料()4.金刚石、生铁、氧化铁、磁铁矿都是合金()5.生铁和钢的性能不同,主要是由于含碳量不同()6.用铅锑合金制成保险丝,是因为其熔点低()7.金属与氧气的反应条件一般与金属活动性相关()8.“真金不怕火炼”说明金的化学性质稳定()××√√√√×9.活泼金属与稀盐酸反应生成氢气,所以溶液质量一定减少()12.铝丝浸入硫酸铜溶液中,铝丝表面无现象,是因为铜比铝活泼()10.金属与稀酸反应产生氢气的速率由慢到快,说明反应是放热的()11.铝比铁耐腐蚀是因为铝比铁活动性弱()√×××13.铜是氢后面的金属,所以不能与硝酸银溶液反应()14.自然界中金、银、铜、铁主要以单质的形式存在()15.炼铁得到的是生铁()16.铁在潮湿环境中比在干燥环境中更容易生锈()17.回收旧金属有利于节约资源()×√×√√二、规范表达18.选择铸造硬币的材料应当考虑的因素有__________________________________。19.碎石使用的大锤常用铁制而不用铝制的原因是。20.制造铁轨的主要材料是合金钢,它的优越性能是。21.金属大规模开发利用的顺序与哪些因素有关:_____________________________。22.保护金属资源的有效途径除寻找替代材料外,还可以考虑__________________。23.探究铁钉生锈条件中使用煮沸并迅速冷却的蒸馏水,目的是________________。金属的硬度、金属的耐腐蚀性、金铁的硬度大于铝硬度大,易加工金属的活动性、金属冶炼的加强废旧金属的回收利用、合理的开发金属资源(合理即可)属的价格与硬币面值的吻合度难易程度除去水中溶解的氧气化学方程式网络构建图9-1(答案不唯一,合理即可)①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧;3Fe+2O2Fe3O42Cu+O22CuO4Al+3O22Al2O32Mg+O22MgOFe+H2SO4FeSO4+H2↑(或Fe+2HClFeCl2+H2↑)2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑(或2Al+6HCl2AlCl3+H2↑)Mg+H2SO4MgSO4+H2↑(或Mg+2HClMgCl2+H2↑)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑(或Zn+2HClZnCl2+H2↑)⑨;⑩;⑪;⑫;Fe+CuSO4FeSO4+Cu2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2Fe2O3+3CO2Fe+3CO2【课时分层训练】内容见Word版资源：第09课时金属和金属材料1.[2017·呼和浩特]某黑色固体粉末可能是Fe、FeO、CuO和C中的一种或几种。取黑色粉末,加入一定量的稀硫酸,待充分反应后,过滤,得到滤渣和滤液。在滤液中插入一根洁净的铁丝。有关说法正确的是()A.若滤液呈浅绿色,则原黑色固体粉末中一定有FeB.若铁丝表面只有红色固体析出,则滤渣中一定无CuOC.若铁丝表面无明显现象,则滤渣中最多有四种物质D.若铁丝表面只有气泡产生,则滤液中的溶质一定有H2SO4和FeSO4D2.[2016·呼和浩特]已知:2Fe(NO3)3+Cu2Fe(NO3)2+Cu(NO3)2。向硝酸铁和硝酸铜的混合溶液中,加入一定质量的铁粉,反应停止后过滤,向滤出的固体中加入少量稀盐酸,无气泡产生。则下列有关说法正确的是()A.滤出的固体中不含铁,滤液中含有硝酸铁B.滤液中一定含有硝酸亚铁,不含硝酸铁,可能含有硝酸铜C.滤液中一定含有硝酸亚铁和硝酸铜D.滤出的固体中一定含有铜,滤液中可能含有硝酸铁和硝酸铜B3.[2019·呼和浩特]我国自主设计的大型客机成功试飞,首艘国产航母正式下水,标志着我国的金属材料制造技术取得重大突破。根据所学知识回答下列问题。(1)常温下一些金属的物理性质数据如下表。据此可知高压输电线最好选用金属(填字母),C的合金通常可以作菜刀、锤子等,其合金的硬度5(填“”“”或“=”)。金属ABCD导电性(以100为标准)9961177.9密度/(g·cm-3)8.922.707.8611.3熔点/℃10836601535327硬度(以10为标准)32.751.5[答案](1)B[解析](1)由表可知,A的导电性最好,B次之,但金属A的密度太大,质量大,不适合作高压输电线,B的导电性好,且密度小,适合作高压输电线;C、D导电性较差,且密度大,不适合作高压输电线;合金的硬度比组成合金的纯金属大,C的硬度是5,因此由C组成的合金的硬度大于5。3.[2019·呼和浩特]我国自主设计的大型客机成功试飞,首艘国产航母正式下水,标志着我国的金属材料制造技术取得重大突破。根据所学知识回答下列问题。(2)铁矿石有多种,如赤铁矿石(主要成分Fe2O3)和磁铁矿石(主要成分Fe3O4)等。写出磁铁矿的主要成分与一氧化碳反应的化学方程式:______________________。Fe3O4+4CO3Fe+4CO23.[2019·呼和浩特]我国自主设计的大型客机成功试飞,首艘国产航母正式下水,标志着我国的金属材料制造技术取得重大突破。根据所学知识回答下列问题。(3)在Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,加入一定量镁粉和锌粉的混合物,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法中正确的是(填序号)。a.若滤液为浅绿色,则滤渣中可能有锌b.滤液中一定有Mg(NO3)2,滤渣中一定有银c.若取少量滤液,加入KCl溶液,无明显现象,则滤渣中一定有铁d.若取少量滤渣,加入稀盐酸,产生气泡,则滤渣的组成有三种情况[答案](3)bd[解析](3)向Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,加入一定量镁粉和锌粉,镁和硝酸银溶液先反应,其次是锌和硝酸银溶液反应,当硝酸银反应完后,镁先与硝酸亚铁溶液反应,锌再和硝酸亚铁溶液反应。若滤液为浅绿色,说明滤液中含有硝酸亚铁,则镁和锌完全反应,滤渣中一定没有镁和锌,a错误;镁粉先与硝酸银溶液反应生成硝酸镁和银,滤液中一定含有硝酸镁,滤渣中一定含有银,b正确;向滤液中滴入氯化钾溶液,无明显现象,说明滤液中不含硝酸银,则硝酸铁可能完全反应,也可能有剩余,即滤渣中可能含有铁,c错误;若向滤渣中加入稀盐酸产生气泡,滤渣中一定含有活泼金属铁,可能含有镁或锌,组成情况:铁或铁、锌或铁、锌、镁。4.[2015·呼和浩特]钢铁是使用最多的金属材料。请回答下列问题。(1)人类向自然界提取量最大的金属是铁,高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和。(2)铝的活动性比铁强,但在生活中常在铁的表面涂上铝粉。其原因是___________。(3)金属钴(Co)与铁具有相似的化学性质。CoCl2固体是蓝色的,CoCl2溶液是粉红色的。现将金属钴投入到稀盐酸中,发生的化学反应为Co+2HClCoCl2+H2↑。该反应的实验现象为。焦炭常温时,金属不断溶解,表面产生气泡,溶液由无色变为粉红色铝在空气中表面会生成致密的氧化物薄膜,保护里面的铁不易锈蚀5.[2018·呼和浩特]古往今来,金属材料和制品在我们的社会生活中一直起着非常重要的作用。(1)考古工作者发现铁质的出土文物往往锈蚀严重,铁生锈的条件是_____________。在实验室常用稀盐酸清除铁锈,化学方程式为__________________。(2)近年来,我国高铁建设促进了经济、社会的快速发展,制造铁轨的材料是合金钢,主要原因是合金钢具有(要求只答一条)的优越性能。铁与氧气、Fe2O3+6HCl硬度大(或机械强度好或韧性好等)水同时接触2FeCl3+3H2O5.[2018·呼和浩特]古往今来,金属材料和制品在我们的社会生活中一直起着非常重要的作用。(3)某同学在实验室进行了两个有关金属性质的实验:实验Ⅰ:硫酸铝溶液和铁粉混合实验Ⅱ:硫酸铜溶液与铁粉混合在上述两个实验结束后,该同学将实验Ⅰ和Ⅱ的物质全部倒入同一个烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多,原因是__________________________________________(用文字说明),一段时间后过滤,向滤渣中滴加稀盐酸,结果没有气泡产生,那么滤液中所含金属离子的情况可能是(填写序号)。①Al3+②Al3+、Fe2+③Al3+、Fe3+④Fe2+、Cu2+⑤Al3+、Fe2+、Cu2+实验Ⅱ中硫酸铜溶液有剩余,而实验Ⅰ中的②⑤的铁粉又能与实验Ⅱ中剩余的硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁6.[2013·呼和浩特]金属与我们的生活息息相关,在各个领域中用途广泛。(1)我国第四套人民币硬币从1999年开始发行,一元币为钢芯镀镍(Ni)合金,伍角币为钢芯镀铜合金,一角币为铝合金或不锈钢。选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是(填序号)。A.金属的硬度B.金属的导电性C.金属的耐腐蚀性D.金属价格与硬币面值的吻合度(2)在“南海一号”打捞出来的文物中,“金龙纹手镯”光彩夺目,完好无损;铜镜表面有铜锈;铁器则锈迹斑斑,残存很少。这说明金、铜、铁这三种金属的活动性由强到弱的顺序是。(3)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种“绿色环保高效”消毒剂。高铁酸钠中铁元素的化合价为。B铁铜金(或FeCuAu)+66.[2013·呼和浩特]金属与我们的生活息息相关,在各个领域中用途广泛。(4)在质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中,分别加入等质量的锌粉和铁粉,生成氢气的质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图9-12所示。下列表述正确的是(填序号)。①A表示锌和稀硫酸的反应曲线②反应结束后消耗两种金属的质量相等③反应结束后稀硫酸都没有剩余④反应结束后两种金属一定都有剩余⑤反应结束后生成的氢气质量相等①③⑤图9-12