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专题七:金属
【重难点梳理1】金属材料、金属矿物及冶炼
金属材料包括 和 。人类利用金属铁、铝、铜,由早到晚的时间顺序是 .目前,世界年产量最高的金属是 ,其次是 , 。2·1·c·n·j·y
2.分布:地壳中含量最多的金属是 ,人体中含量最多的金属元素是 ,熔点最低的金属是 ,目前世界上年产量最高的金属是 ,导电、导热性最好的金属是 。
3.合金就是在金属中加热熔合某些 或 形成的具有金属特征的物质。常见的合金如: 等,一般的合金与组成它的纯金属相比,硬度更 ,强度更 ,抗腐蚀性能更 ,因此应用更为广泛。21·世纪*教育网
4.金属矿物:铝土矿(主要成分是_________);_________(主要成分是KAlSi3O8); _________(主要成分是kAl3(SO4)2(OH)6 ; 赤铁矿(主要成分是_________);磁铁矿(主要成分是__________); _________(主要成分是FeCO3);_________(主要成分是FeS2)。
5.金属冶炼
(1)操作:开始时先 ,后 ,反应完毕时先 继续 直到 ;
(2)现象为:① ② ③ 发生反应方程式有 、 、 ;
(3)思考:①实验开始时,先通入一氧化碳,然后再点燃酒精喷灯的原因是___________________。_________________________________________________________________。
②装置中导管末端连接的气球有什么作用?_________________________________。
6.铁生锈的条件是 ,防止铁生锈的方法有 ,
、 。
【例题1】
1、(2014?泰安)下列防锈措施合理的是( )
A. 经常用水冲洗自行车链条 B. 在铁制暖气片上刷“银粉”
C. 用“钢丝球”打磨铝锅表面 D. 用过的菜刀及时用盐水清洗
【解析】
A、经常用水冲洗自行车链条,铁能与氧气、水充分接触,容易锈蚀,故选项说法错误.
B、铝可以形成一层致密的氧化物保护膜,具有良好的抗腐蚀性,铝粉就是用于铁制暖气片防锈用的“银粉”,能起到防止金属制品锈蚀的作用,故选项说法正确.【来源:21·世纪·教育·网】
C、铝锅表面有一层致密的氧化物薄膜,对铝锅起到保护作用,用钢丝球擦洗,能把氧化物薄膜擦去,故选项说法错误.2-1-c-n-j-y
D、菜刀与盐溶液接触时更容易生锈,用过的菜刀及时用盐水清洗更容易生锈,故选项说法错误.
【答案】B
【方法提示】本题难度不大,掌握金属锈蚀的条件、防止锈蚀的措施等是正确解答此类题的关键.
【重难点梳理2】金属性质
1、.金属的物理性质
共性:(1)常温下,大多都呈 态; (2)有金属 ;
是 和 的优良导体; (4)有 性;
个性:铜是__ _____色,金是_____ _; 汞是_______态 ……
2.金属的化学性质
(1)、金属与氧气反应:
①例如:3Fe + 2O2Fe3O4 2Al + 3O22Al2O3
②说明:铁锈的主要成份是Fe2O3 ,铁生锈的条件是:铁与空气、水接触
(2)活泼金属+酸→盐+H2↑ :
①例如:Fe + H2SO4 ==== FeSO4 + H2↑ ;2Al + 6HCl==== 2AlCl3 + 3H2↑
②金属与酸反应产生氢气要满足:①酸指的是稀盐酸和稀硫酸,不包括浓硫酸和硝酸;
②在金属活动性顺序中,金属的位置排在氢的前面
(3)金属+盐→新金属+新盐
例如:Fe + CuSO4 ==== FeSO4 + Cu ; Cu + 2AgNO3 ==== Cu(NO3)2 + 2Ag
反应的条件:①在金属活动性顺序中,金属必须排在盐中金属的前面;
②盐必须溶于水;
③K、Ca、Na除外(一般不写K、Ca、Na与盐溶液的反应方程式,因为这三
种金属的活动性太强,不仅能与盐反应,就先与溶液中的水反应。)
3.常见金属的活动性次序:(填写下表)
(1) (H) Au
(2)金属活动性顺序的意义:
①金属的位置越靠前,它的活动性就越 ;
②排在 的金属能与酸反应放出氢气,而排在氢后面的金属 与酸反应放出氢气
③位置 的金属可以把 的金属从他们的 中置换出来
【例题2】
2、(2014?滨州)下列现象和事实,可用金属活动性作合理解释的是( )
①金属镁在空气中比铝更容易燃烧,说明镁比铝的活动性强
②金属铝比金属锌更耐腐蚀,说明锌比铝活动性强
③用硫酸铜、石灰水配置农药波尔多液时,不能用铁制容器
④尽管金属的种类很多,但在自然界中,仅有少数金属(银、铂、金)以单质形式存在.
A. ①② B. ①③④ C. ③④ D. ①②③④
【解析】
①在相同的条件下,金属与氧气反应时,反应条件越简单,说明该金属的活动性越强;金属镁在空气中比铝更易点燃,说明镁比铝活动性强,故对;21cnjy.com
②金属铝更耐腐蚀是由于其化学性质活泼,在常温下就可以和氧气反应而形成致密的氧化铝薄膜,从而阻止进一步氧化,而不是说明锌的活动性比铝强,故错;www-2-1-cnjy-com
③铁的活动性比铜强,所以可以铁能将硫酸铜中的铜置换出来,故不能用铁桶来配制波尔多液,故对;
④自然界中活泼金属以化合物形式存在,活动性弱的金属以单质形式存在,说明了金属的存在形式与金属的活动性有关,故对. 21*cnjy*com
【答案】B
【方法提示】解答这类题目时,首先,要熟记和理解金属活动性顺序及其应用,以及与之相关的知识等,理解其应用原则,学会处理实际问题.www.21-cn-jy.com
【中考集训冲刺】
选择题
1、(2014?滨州)金属M与AgNO3溶液反应的化学方程式为:M+2AgNO3═M(NO3)2+2Ag则下列说法错误的是( )21世纪教育网版权所有
A.M的金属活动性比Ag强 B.金属M可能是铜
C.该反应属于复分解反应 D.该反应前后M的化合价发生了改变
2、(2014?菏泽)仅用下列各组试剂无法完成验证Zn,Cu,Ag三种金属活动性顺序的是( )
A.Zn、Ag、CuSO4溶液
B.Cu、ZnSO4溶液、AgNO3溶液
C.Zn、Ag、稀硫酸、ZnSO4溶液
D.Zn、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液
3、(2014?济南)向一定质量的FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入﹣定质量锌粉,充分反应后过滤,得滤液M和滤渣N.向滤渣N中加入稀盐酸,有气泡产生根据实验现象分析判断下列说法中,不正确的是( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.滤液M中一定存在Zn2+ B.滤液M的颜色呈蓝色
C.滤渣N中一定含有Fe和Cu D.滤渣N的质量小于加入锌粉的质量
4、(2014?莱芜)材料与人类生活密切相关.下列关于材料的说法错误的是( )
A.玻璃钢是一种复合材料 B.塑料是一类有机高分子材料
C.不锈钢是一种金属材料 D.玻璃是一种纯净物
5、(2014?莱芜)金属是重要的资源.下列有关金属制备的说法错误的是( )
A.“湿法炼铜”的化学原理可以表示为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
B.电解氯化镁可以制备金属镁,该反应为分解反应
C.工业上用一氧化碳还原氧化铁制备铁,该反应属于置换反应
D.金矿中的金是以单质形式存在,用物理方法可以制得
6、(2014?莱芜)某同学设计了以下三个实验,要证明Cu、Zn、Ag的活动性顺序,必须要做的实验是( )【出处:21教育名师】
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
7、(2014?威海)下列现象或事实,可用金属活动性作出解释的是( )
①黄铜(铜锌合金)外观与黄金相似,但可将两者放入稀盐酸中加以区别
②金属铝比金属锌更耐腐蚀,说明锌比铝活动性强
③用硫酸铜、石灰水配置农药波尔多液时,不能用铁制容器.
A.② B.①③ C.②③ D.①②③
8、若金属锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间,则下列反应不能发生的是( )【提示:MnSO4溶于水】【版权所有:21教育】
A.Mn+2HCl = MnCl2+H2↑ B.Fe + MnSO4 =FeSO4 + Mn
C.2Al+ 3MnSO4 =Al2(SO4)3 + 3Mn D.Mg + MnSO4 =MgSO4 + Mn21教育名师原创作品
9、(2013?德州)下面四种金属中,有一种金属能与其余三种金属的盐溶液反应,则该金属是( )
A.Ag B.Cu
C.Al D.Zn
10.(2013?济南)将一定质量的铁粉和铜粉的混合物加入AgNO3溶液中,反应结束后过滤,分别向滤液和滤渣中加入稀盐酸,均无明显现象,下列对滤渣和滤液的说明中,不正确的是( )21*cnjy*com
A.滤渣中一定含有银 B.滤液中一定含有Fe2+
C.滤渣中可能含有铜 D.滤液中一定含有Cu2+
11.(2013?济宁)黄金是一种贵重金属,它不仅被视为美好和富有的象征,而且还可以其特有的价值造福于人类.常言道:“真金不怕火炼”主要是指( )
A.熔点高 B.延展性好
C.有金属光泽 D.化学性质稳定
12.(2013?日照)有甲、乙、丙三种金属,将甲投入丙的硫酸盐溶液中,有丙析出.将乙、丙两种金属分别投入硫酸铜溶液中,丙的表面有红色物质析出,乙的表面没有明显变化.则甲、乙、丙三种金属活动性顺序排列正确的是( )
A.甲>乙>丙 B.甲>丙>乙
C.丙>乙>甲 D.丙>甲>乙
13.(2013?莱芜)物质的用途与性质密切相关.下列说法不正确是( )
A. 铜用于制导线,是由于铜有良好的导电性
B. 氮气常用作保护气,是由于氮气的化学性质稳定
C. 铁制品表面涂“银粉”(铝粉),是由于铝的化学性质比铁稳定
D. 二氧化碳通常用于灭火,是由于二氧化碳不可燃、不助燃且密度比空气大
14.(2013?日照)镁是一种化学性质活泼的金属,在空气中常温下就能被缓慢氧化.下列有关镁条燃烧实验的说法不正确的是( )
A. 实验前,应先用砂纸打磨镁条至表面出现银白色
B. 实验时,应使用石棉网
C. 实验时,应用坩埚钳夹持镁条,在酒精灯上点燃
D. 镁条在空气中缓慢燃烧,发出耀眼的黄光,有大量蓝紫烟生成
15.(2013?泰安)小明为探究金属与盐的反应,将一定质量的某种金属M的粉末放入AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后发现,溶液呈现无色,溶液底部有少量固体粉末;过滤后在滤渣和滤液中分别加入适量稀盐酸,滤渣中有无色气体产生,滤液中无沉淀产生.结合实际现象判断,小明得出的以下结论错误的是( )
A. 滤液中一定没有银离子 B. 滤渣中一定含有金属单质M
C. 滤渣中一定含有单质铜 D. 加入的金属M可能是单质铁
二、填空题
16、(2014?青岛)某化工厂生产过程中的残液含有硝酸银,取少量该残液样品,分别盛在A、B两支试管中,再分别加入不同质量的黄铜片(铜锌合金),充分反应后过滤,分别取滤渣工滤液进行下表所示实验.请你参与实验探究:21教育网
(1)用化学式填写下列实验报告中的空格:
实验操作
实验现象
分析与结论
①将A试管滤出的滤渣洗涤后,取样,再加入稀盐酸
有无色气泡产生
从A试管得到的滤渣的成分是
②取少量B试管得到的滤液,滴加少量稀盐酸
无明显现象
从B试管得到的滤液中的溶质一定有 ,可能有
(2)若要验证B试管得到的滤液中可能含有的溶质,可以采用的物理方法是 ;可以采用的化学方法是向滤液中加入 (填写一种物质的化学式),并观察现象.
17、(2014?济南)某化学研究小组的同学对金属铁、铝、铜进行系列研究.
(1 )合金的应用是人类社会文明发展的象征.有下列三种合金:①铁合金;②铝合金;③铜合金,这三种合金被广泛应用的先后顺序按年代由远及近排列应是 (填序号).(2)他们欲探究铁、铝、铜的金属活动性顺序,将铁丝、铝丝和铜丝分别放入三支分别盛有稀盐酸、稀硫酸、稀醋酸的试管中,观察反应现象,分析并得出结论.请指出该实验设计的不合理之处并说明理由 .
(2)该小组的同学还利用单质铜制取Cu(0H)2,其设计方案如图1:
①铜在受热转化为CuO的过程中,观察到的现象是 .
②取一定量的CuO放入盛有一定量稀硫酸的烧杯中,恰好完全反应.向烧杯中逐滴加入10%的NaOH溶液,产生沉淀的质量与所滴入NaOH溶液质量的关系曲线如图2所示,当滴入10%的NaOH溶液120g时(即B点),试通过计算,求,此时所得Cu(OH)2沉淀的质量(计算结果精确至0.1g).21·cn·jy·com
18、(2014年山东潍坊,21题,10分) “低碳生活,绿色出行”。下图为潍坊公共自行车。请回答下列问题:
(1)图中所标示的各部件中,属于金属材料的是 (填写序号,下同),属于有机合成材料的是 。
(2)公共自行车的闸线为钢丝,说明金属具有 性。
(3)车架表面喷漆不仅美观,而且可有效防止与 接触而生锈。防止公共自行车链条生锈的有效措施是 。
(4)公共自行车有些零件选用了铝合金材料,其优点是质量轻、硬度大和 。废旧自行车回收利用的意义是减少环境污染及 。
19、(2013?东营)人类的生产生活离不开金属材料.
(1)人们习惯上把金、银、铜、铁、锡五种金属统称为“五金”,在“五金”顺序中把金属 的位置移到最后,正好符合由弱到强的 顺序.
(2)铝、铁、铜是我们生产生活中使用比较广泛的金属.如图1所示用品中,利用金属导热性的是 ,延展性的是 (填字母序号).
(3)铜也容易生锈,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3),是铜与空气中的氧气、水和 共同作用的结果.
(4)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.一般来说,合金的熔点低于任何一种组成金属的熔点.下表是一些金属的熔点数据.
金属
铜
锌
锡
铅
铋
镉
熔点/℃
1083
419.6
231.9
327.5
271.3
320.9
①铅铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图2所示的关系,其中横坐标表示的是 锡 的质量分数;当合金熔点最低时,合金中铅与锡的质量比为 .
②保险丝由铋、铅、锡、镉组成,其熔点约为 .
A.15~30℃; B.60~80℃; C.235~250℃; D.300~320℃.
参考答案
1—5、CCBDC、6—10、ABBCD、11—15、ABCDD
二、填空题
16、(1)
从A试管得到的滤渣的成分是银、铜和锌
从B试管得到的滤液中的溶质一定有 硝酸锌,可能有硝酸铜.
观察溶液的颜色,NaOH.
17、(1)、③①②;
(2)、酸的种类不同,无法通过各金属与不同酸反应的剧烈成度来确定金属的活动性;
(3)①、红色固体逐渐变成黑色;
②设所得Cu(OH)2沉淀的质量为x
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
80 98
80g×10% x
x=9.8g
答:所得Cu(OH)2沉淀的质量为9.8g.
18、答案:(1)②③ 、①④、(2)延展、(3)空气、水;涂油(4)耐腐蚀、保护金属资源
19、
解:(1)由金属活动性顺序表可知,在“五金”顺序中把金属铁的位置移到最后,正好符合由弱到强的 金属活动性顺序;
(2)钢得出主要成分是铁,利用铁的传热性可以制成锅,利用金属复燃延展性,可以将铜拉成铜丝作导线.将铝制成铝箔;
(3)由于铜锈的主要成分是碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)含有碳、氧等元素,所以,铜锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果;
(4)①横坐标质量分数为零时熔点要比质量分数为1时熔点高,因为铅的熔点比锡的熔点高,所以横坐标表示锡的质量分数;合金熔点最低时锡占60%,所以铅占40%,合金中铅与锡的质量比为40%:60%=2:3;
②合金的熔点比它的组成成分熔点要低,铋、铅、锡、镉这四种物质熔点最低的是231.9,所以要选择熔点比231.9低,且不能很低,必须要高于室温,所以选择B.
故答为:(1)铁,金属活动性;(2)A,BC;(3)二氧化碳;(4)①锡,2:3; ②B.
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