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第八单元：金属和金属材料
一、知识点梳理：
1. 几种重要的金属：
（1） 常见金属的共同性质：一般金属呈现银白色，但是铜呈现紫红色，金呈现黄色
（2） 物质的用途是是由哪些因素决定的：A：很大程度上是由物质的性质决定的。
B：还需考虑到物质的价格，资源，是否美观，使用是否便利以及废料是否易于回收和对环境的影响。
2.金属的化学性质：
（1）金属与氧气反应：大多数金属都可以与氧气反应，但是反应需要的条件不同
1）常温下：2Mg＋O2 =2MgO
2）点燃时：4Al+3O2 ====2Al2O3
现象：剧烈燃烧，放出大量的热和耀眼的白光，生成白色固体。
1） 铁与氧气反应：常温下：干燥的条件不反应，但是在潮湿的环境下反应：铁与空气中的氧气和水共同作用下会生成暗红色疏松的物质——铁锈（Fe2O3 H2O）
2） 点燃时：3Fe＋2O2 ======Fe3O4
现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体。
铜与氧气反应： 常温条件下：干燥的环境不进行反应，但是在潮湿的条件下：
现象：铜表面生成一层绿色物质
2）加热时：2Cu＋O2 =====2CuO 现象：铜丝表面逐渐变为黑色
：Au、Ag即使在高温的情况下也不与氧气反应
（2）金属与酸反应：
金属 + 酸 → 盐 + H2↑ 置换反应（条件：活动性：金属＞H ）
H2SO4 + Mg ===== MgSO4 + H2↑ 2HCl + Mg ===== MgCl2+ H2↑
现象：反应剧烈，有大量气泡产生，液体仍为无色
3H2SO4 + 2Al ===== Al2(SO4)3 + 3H2↑ 6HCl + 2Al===== 2AlCl3+ 3H
先象：反应剧烈，有大量气泡产生，液体仍为无色
H2SO4 +Zn ===== ZnSO4 + H2↑ 2HCl +Zn===== ZnCl2 + H2↑
现象：反应比较剧烈，有大量气泡产生，液体仍为无色
H2SO4 + Fe ===== FeSO4 + H2↑ 2HCl + Fe===== FeCl2+ H2↑
现象：反应比较缓慢，有气泡产生，液体由无色变为浅绿色
铜与酸不反应
注：通过以上的实验现象可以得出结论：Mg、Zn、Fe的金属活动性比铜强，它们能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢。
（3） 金属与盐反应：金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐
置换反应（条件：参加反应的金属活泼性＞化合物中金属元素的）
A：铁丝浸入硫酸铜溶液中：Fe＋CuSO4= Cu＋FeSO4
现象：浸入溶液的铁钉表面覆盖一层紫红色的物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
B：铝丝浸入硫酸铜溶液中： Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
现象：浸入溶液的铜丝表面覆盖一层银白色的物质，溶液由无色逐渐变为蓝色
C：铜丝浸入硝酸银溶液中Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
3.常见溶液的颜色：CuSO4溶液：蓝色 FeSO4 、FeCl2溶液：浅绿色
（5）金属的活动顺序：
人们通过大量的实验验证得到常见金属的活动性顺序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性：由强到弱
注意：
1）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越强。
2）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。
3）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化合物的溶液里置换出来（K、Ca、Na除外）。
4.置换反应： A + BC ==== B + AC
5.铁的冶炼：
（1）原料：铁矿石，焦炭，石灰石
（2）冶炼铁的原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。 3CO + Fe2O3 ===== 2Fe + 3CO2
1）先通CO再加热的目的：排出装置内的空气，以免加热时CO与空气混合，可能会发生爆炸。
2）实验完毕后继续通入CO的目的；防止氧化铁被还原成铁后,在较高的温度下重新被氧化
3）尾气的处理：因为CO有毒，所以尾气中的CO气体要经过处理，变成无毒的气体。可点燃使其生成无毒的二氧化碳气体。
6. 金属资源的保护和利用：
（1）铁的腐蚀：
A：铁生锈的环境：铁与O2、水接 1）保持铁制品表面的清洁、干燥 2）表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等 3）改变铁的单一结构，制成不锈钢
（2）保护金属资源的途径： ①防止金属腐蚀 ②回收利用废旧金属 ③合理开采矿物
④寻找金属的代用
二、中考链接 （河北省2008 2011年）
（2008）6．为验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性是依次减弱的，某化学兴趣小组设计了图2所示的四个实验。其中不必进行的是
（2008）8．图3所示物质的用途中，主要利用其物理性质的是
A B C D
（2008）30．金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。
（1）人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁。用赤铁矿（主要成分为Fe2O3）和一氧化碳炼铁的化学方程式为 　 　　。
（2）北京奥运会用到多种材料。下列应用中使用金属材料的有　　　　（填序号）。
①使用金、银和铜等制作奖牌 ②使用纯羊毛和聚酯纤维制作“福娃”
③使用新型钢材建造“鸟巢” ④使用聚氟乙烯制造“水立方”外层膜结构
（3）金属矿物的储量有限，而且不能再生，所以保护金属资源尤为重要。保护金属资源的有效途径是 （答出两条即可）。
（2009）10．食品包装中经常用到铝箔。铝材能制成铝箔是由于铝具有
A．良好的导热性 B．良好的延展性 C．较强的抗腐蚀性 D．较小的密度
12．对图5所示现象的解释不正确的是
A．甲图：因为黄铜的硬度比纯铜大，所以在铜片上留下了较深的划痕
B．乙图：因为分子不停地运动，所以墨水在温度不同的水中扩散的快慢不同
C．丙图：由于具备了燃烧的三个条件，因此白磷能在水下燃烧
D．丁图：由于流体压强的大小与流速有关，因此人应站在安全线外
（2009）31．图14所示的是有关物质的相互转化关系，其中E是一种金属氧化物，F是单质，丙是一种有毒气体，G的溶液呈黄色，部分反应条件已略去。
请回答：（1）甲起的是 作用；（2）乙可能是 （写一种即可）；
（3）反应③的化学方程式为 ；（4）反应④在生产、生活中的应用是
（2009）37．某校同学以“比较锰、铁、铜3种金属的活动性”为课题进行探究。
提供的药品：铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液。
【作出猜想】他们考虑到铁的活动性比铜强，对3种金属的活动性顺序作出如下猜想。
猜想一：锰＞铁＞铜； 猜想二：铁＞铜＞锰； 猜想三： 。
【设计实验】为了验证猜想成立，同学们分成三组，分别针对一种猜想设计实验方案。
（1）第一组验证猜想一。实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中，观察现象。
（2）第二组验证猜想二。实验方案是将锰片放入 中，观察现象。
（3）第三组验证猜想三。实验方案是（只用两个实验）： 。
【实验及结论】各组通过实验和交流，确认猜想一是正确的。第一组同学的实验现象
是： 。
【拓展探究】随后同学们对探究金属活动性的方案设计作了进一步研究。
为了验证甲、乙、丙、丁4种金属的活动性依次减弱，某同学设计了如下方案：①把甲放入乙的盐溶液中；②把乙放入丙的盐溶液中；③把乙放入丁的盐溶液中；④把丁放入丙的盐溶液中。你认为哪个实验没有必要做？请说明理由。
（2010）12．下列关于家庭防盗门的说法不正确的是
A．铁制防盗门的材料属于合金B．隔着防盗门也能辨别说话的人，依据的是说话人声音的大小
C．防盗门的把手安装在离门轴较远处，利用了力的作用效果与力的作用点有关
D．防盗门锁内加少量铅笔芯粉末容易打开，铅笔芯粉末起润滑作用
（2010）29．生产、生活中处处有化学。
（3）自行车的链条常采用 的方法防锈；用盐酸除去铁锈的化学方程式为 。
（2010）35．某班同学做验证铁、铜、银的金属活动性顺序的实验，用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫
酸和硫酸铜溶液。实验结束后，化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究，请你一起参与。
【提出问题】废液中含有什么物质
【交流表达】
（1）小明通过观察，认为废液中一定含有硫酸铜。他观察到的现象是 。
（2）小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是： 。
【作出猜想】小华认为废液中还可能含有硫酸。
【实验验证】（1）小华测得废液的pH小于7，证明废液中含有硫酸。用pH试纸测定溶液pH的方法：。
2）小明取少量废液，向其中滴加氢氧化钠溶液，也得到了相同的结论。小明的实验现象是。
通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸。
【拓展应用】
（1）若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁，应向废液中加入过量的 。写出该反应过程中的一个化学方程式 。
（2）反应完全后，过滤，滤渣中物质为 ，滤液中溶质为硫酸亚铁。
（2011）29、化学就在我们身边，它与我们的生活息息相关。
（3）金属钛（Ti）及钛的合金被认为是21世纪重要的金属材料。地壳中的钛主要以氧化物的形式存在，其中钛元素的化合价是+4价，该氧化物的化学式为 。
（4）防止铁制品锈蚀需要了解铁锈蚀的条件。铁锈蚀的条件是： 。
（2011）31、A~G表示初中化学常见的物质，它们之间的转化关系如图14所示（部分生成物已略去），其中A为金属氧化物，E、F为金属单质，且F为紫红色，化学反应②和③的基本反应类型相同。
请按要求填空：
（1）物质C的化学式为 。
（2）写出反应②的一个化学方程式 。
（3）反应③的基本反应类型是 。
（4）E、F和氢由强到弱的金属活动性顺序为 。
三、重、难点例题赏析
1.（2010.） 1.下列用品中，由有机合成材料制成的是（ ）
A.玻璃杯 B．瓷碗 C．木桌 D．塑料瓶
2.（2010．）7．上海世博会上的“冰壶”展馆(如图)体现了芬兰的生态创新。所 有的建筑材料都是在环保理念上经过精挑细选的，其中采用的纸塑复合材料属于
A．金属材料 B．无机非金属材料C有机合成材料 D．新型超导材料
二、填空简答题题
1.（10四川）2010年世博会中国馆——“东方之冠”给人强烈的视觉冲击，它的主体结构为四根巨型钢筋混凝土制成的核心筒。钢属于合金（填“金属”或“合金”）
考点 金属的化学性质
1. R为金属，发生如下反应：R+CuSO4＝Cu+RSO4。下列说法错误的是
A．该反应为置换反应 B．R的金属活动性比Cu强
C．该金属可以是Al D．若R为Fe，反应后溶液的质量会减小
2.．铁制品在通常情况下很易生锈，制造时往往在铁制品表面电镀一层铜起防锈作用。下列说法正确的是
A．镀铜铁制品不可以在弱酸性条件下使用 B．镀铜铁制容器可盛硝酸银溶液
C．镀铜铁制品不易生锈的原因之一是使铁隔绝了空气 D．镀铜铁制品是一种合金
3.现有甲、乙、丙三种金属，分别与空气和氧气反应，现象如下表所示：
据以上信息，这三种金属活动性由强到弱
A．甲>丙>乙 B．甲>乙>丙 C.乙>丙>甲D.丙>乙>甲
4. 下列关于铁的叙述正确的是
A切过泡菜的菜刀比置于潮湿空气中的菜刀更易生锈B铁与稀盐酸反应，生成FeCl3和H2
C．能用铁桶盛装农药波尔多液 D．用稀硫酸除铁锈，生成FeSO4和H2O
5.下列有关铁的说法错误的是
A．地壳中铁元素含量排在第四位 B．在铁制品表面镀锌可防锈
C．用铁矿石与焦炭在高炉内炼钢 D．生铁的含碳量比钢的含碳量高
6. 根据右图甲、乙、丙三种物质的转化关系，推测甲为
A．铜 B．碳酸钠 C．氧化铜 D．氢氧化钡
填空简答题题
1.被誉为“东方之冠”的中国馆是上海世博会标志性建筑之一，中国馆共向地下钻孔约5000根钢筋水泥桩，其横梁、椽子、斜撑、柱子的“中国红”外衣选用的是铝板，馆周围是大片红木色的塑木（塑料和木屑按照近似于1：1的比例制成）地板。
（1）以上建筑中使用了合成材料的是 。A．地下桩 B．地板 C．横梁外衣
（2）钢和铝的共同点是 。 A．都是单质 B．都是合金 C．都能导电
（3）铝能与NaOH溶液反应，化学方程式为：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3X， X的化学式为 。
（4）将铝丝浸入硫酸铜溶液中能形成美丽的“铜树”，发生反应的化学方程式为：
考点18 金属资源的利用和保护
18、（张家界）今年上海世博会中国国家馆，由于形状酷似一顶古帽，被命名—“东方之冠”，给人强烈的视觉冲击。“东方之冠”的主体结构为四根巨型钢筋混凝土制成的陔心筒。根据你所学的化学知识回答：（1）钢筋属于 材料，其主要成分是铁，写出铁的化学式： 。
（2）被混凝土严密包裹的钢筋不易生锈的原因是 。
（3）对废旧钢筋进行回收利用的目的是 （填“合理开采矿物”或“节约金属资源”）。
1、“金银铜铁锡”俗称五金。在这五种金属中，金属活动性最强的是（ ）
A．铁 B．金 C．银 D．铜
2、芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩。它以钢材为主料，经锻打、焊接、酸洗、上漆等多道工艺制成。下列关于铁画的叙述不正确的是（ ）(A)铁画应悬挂在干燥的环境中
(B)所用材料上的铁锈可用稀盐酸清洗掉(C)给打制成型的铁画喷漆既美观又可以防锈蚀
(D)所用的主要材料——低碳钢，有较好的锻轧性能，它不属于铁的合金
3、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右图所示的四个实验。其
中不必进行的实验是（ ）
4、取3枚洁净无锈的铁钉，分别加入3支试管中，如图所示的物质进行实验，试
管中铁钉锈蚀速度由快到慢的顺序为（ ）
A．①②③ B．②①③ C．②③① D．③①②
5、下列材料中属于天然纤维的是（ ）
A．塑料 B．铁丝 C．玻璃丝 D．棉花
6、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。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．A、B、C、D B．B、A、C、D C．D、C、A、B D．D、C、B、A
7、金属Ni、Mn分别放入其他三种金属X、Y、Z的盐溶液中，反应的结果和有无金属析出的情况如下表所示。
X盐溶液 Y盐溶液 Z盐溶液
Ni 无 无 有
Mn 无 有 有
它们的金属活动性由强到弱的顺序为 （ ）
A．X Mn Y Ni Z B．Z Ni Y Mn X
C．Z Mn Y Ni X D．X Mn Ni Y Z
8、以科学原理和实验事实为依据进行推理是学习化学的一种重要方法。下列推理得出的相关结论正确的是 （ ）
A.金刚石与石墨都是由碳元素组成的单质，所以它们的性质完全相同
B.降低温度能够灭火，所以油锅着火可以盖上锅盖灭火
C.铁丝在氧气中能够燃烧，空气中有氧气，所以铁丝在空气中能够燃烧
D.氢气与氧气混合点燃可能发生爆炸，所以点燃氢气前一定要检验氢气的纯度
9、将X、Y、Z三块大小相同的金属片分别投入到10%的稀盐酸中，X表面无明显现象，Y表面缓慢地产生气泡，Z表面迅速产生大量气泡。则X、Y、Z的金属活动性顺序为 （ ）
A.X＞Z＞Y B.Z＞Y＞X C.X＞Y＞Z D.Z＞X＞Y
10、下面是王华同学从“错题集”摘抄的部分内容，其中无需加以改正的是
A.铁在潮湿的空气中容易生锈 B.洗衣粉洗去油污属于溶解现象
C.可燃物温度达到着火点一定会发生燃烧 D.碳酸氢铵[NH4HCO3]是一种复合肥料
11、若金属锰(Mn)在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是
A. Mn+2HCl ==MnC12＋H2↑ B. Mg +MnSO4== MgSO4＋Mn
C. Mn＋Cu（NO3）2===Mn（NO3）2+Cu D. Fe＋MnSO4 ==FeSO4＋Mn
12、某种新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，产生电信号，与金属线相连的警报系统就会立刻报警，这利用了金属的（ ）
A.延展性 B.导电性 C.弹性 D.导热性
13、我市在南浔区和孚镇建立了首个垃圾发电厂，实现了生活垃圾的无害化和资源化处理。2008年4月11日从各乡镇运来了第一批垃圾，在这批垃圾中，含废铝线、一次性塑料餐具、果皮、废旧报纸等。其中属于金属的是（ ）
A.废铝线 B.一次性塑料餐具 C.果皮 D.废旧报纸
14、请你根据所学化学知识判断，不列说法正确的是
A．铁管在潮湿的空气中不易锈蚀 B．铵盐氮肥与碱性物质混合施用 C．天然气泄漏，点火寻找泄漏处 D．体温计中的水银属于金属材料
15、向Cu(NO3)2溶液中加入一定量的铁粉充分反应，下列情况中可能出现的是（ ）
①溶液中有Fe2＋、Cu2＋、不溶物为Cu ②溶液中有Fe2＋、Cu2＋、不溶物为Fe
③溶液中只有Cu2＋、不溶物为Fe ④溶液中只有Fe2＋、不溶物为Fe，Cu
A. ①③ B.①④ C.②③ D.③④·
17、下列曲线正确的是
18、某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，设计了四种方案：①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中；②将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中；③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中；④将Fe 分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中。其中可行的是（ ） A．①④ B．①② C．②③ D．③④
19、分别用以下三组物质比较锌和铜的金属活动性：①Zn、Cu、稀硫酸；②Zn、Cu、
MgSO4溶液；③Zn、CuSO4溶液。仅用组内物质就能够直接达到目的的是
A．仅有① B． ②③ C．①③ D．①②③
20、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N B．生成H2的质量M＜N
C．相对原子质量较大的是N D．产生H2的速率N＞M
21、光亮的铁钉在下列几种情况下，最不容易生锈的是（ ）
A． B。. C。 D.
稀HCl
Fe
A
图2
C
B
D
AgNO3溶液
Cu
稀HCl
Ag
稀HCl
Cu
熟石灰中和土壤酸性
液态氢做火箭燃料
氦、氩做保护气
铜制作导线
图3
图5
人应站在安全线外
丁
铜片上有划痕
甲
黄铜
铜
两杯中同时滴一滴墨水
乙
冷水 热水
80℃
热水
白磷
氧气
白磷在水下燃烧
丙
安全线
列车
A
图14
B
①
＋甲
C
甲
＋乙
D
F
点燃 ②
＋丙
③
E
＋丁
④
B
G
A．向稀硝酸中加水
B．双氧水分解
C．
向等体积、等浓度
的稀盐酸中加金属
滴BaCl2溶液
D．
向稀硫酸中

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