高一化学金属专题复习资料.docx
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高一化学金属专题复习资料
金属专题
一、金属材料
1、金属材料
纯金属（90多种）
合金（几千种）
2、金属的物理性质：
（1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。
（2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）
（3）有良好的导热性、导电性、延展性
3、金属之最：
（1）铝：
地壳中含量最多的金属元素
（2）钙：
人体中含量最多的金属元素
（3）铁：
目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）
（4）银：
导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）
（5）铬：
硬度最高的金属
（6）钨：
熔点最高的金属
（7）汞：
熔点最低的金属
（8）锇：
密度最大的金属
（9）锂：
密度最小的金属
4、金属分类：
黑色金属：
通常指铁、锰、铬及它们的合金。
重金属：
如铜、锌、铅等
轻金属：
如钠、镁、铝等；
有色金属：
通常是指除黑色金属以外的其他金属。
5、合金：
由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。
★：
一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好
合金
铁的合金
铜合金
焊锡
钛和钛合金
形状记忆金属
生铁
钢
黄铜
青铜:
成分
含碳量
2%~4.3%
含碳量
0.03%~2%
铜锌
合金
铜锡
合金
铅锡
合金
钛镍合金
备注
不锈钢：
含铬、镍的钢
具有抗腐蚀性能
紫铜为纯铜
熔点低
铝合金（铝—锰合金、铝—镁合金）
特点：
密度小、强度高、耐腐蚀、良好的塑性。
用途：
军用快艇、摩托车车架、轮圈、飞机零件、高级运动器材
钛合金特点：
优良的耐腐蚀性、强度很大、密度较小、机械性能好、可塑性好、
用途：
飞机发动机、飞机机身、压力容器、人造卫星外壳，火箭箭体、海水淡化设备、通讯设备、海轮等；是亲生物金属，可制人造骨，被称为21世纪的时髦金属。
铂金、白金、K金：
铂金指稀有贵金属Pt，有天然的白色光泽，经久不变，
白金指黄金Au与铜、镍、锌等金属制成的白色合金，时间长了会变色。
K金24K金纯度为99.99%，18K金纯度为75%，14K金纯度为58.3%。
铜合金青铜铜—锡合金
黄铜铜—锌合金
白铜铜—镍合金
注：
钛和钛合金：
被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等。
优点：
（1）熔点高、密度小
（2）可塑性好、易于加工、机械性能好
（3）抗腐蚀性能好
二、金属的化学性质
1、大多数金属可与氧气的反应
常温下：
Mg、Al、Zn等易与O2形成氧化膜；
温度较高时：
Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4，Cu在加热条件下与氧气反应生成CuO，
大多数金属能与O2反应，形成氧化物；
Au等少数金属高温时也不与O2反应
2、金属+酸→盐+H2↑
酸液
金属
稀盐酸
稀硫酸
反应现象及化学方程式
反应现象及化学方程式
镁
剧烈反应，产生大量气泡，试管发烫
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
剧烈反应，产生大量气泡，试管发烫
Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
锌
反应较剧烈，锌表面有大量的气泡，试管较热Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑
反应较剧烈，锌表面有大量的气泡，试管较热Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
铁
铁表面有气泡产生
Fe+2HCl====FeCl2+H2↑
铁表面有气泡产生
Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑
铜
无明显现象
无明显现象
这四种金属与盐酸、硫酸反应的剧烈程度不同，镁与盐酸、硫酸反应最快、最剧烈，其次
是锌，铁与酸反应较慢；铜不和盐酸、稀硫酸反应。
实验结论：
金属活动性Mg>Zn>Fe>Cu
选择哪种金属在实验室制取氢气?
置换反应一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，这样的反应叫做置换反应。
3、金属+盐→另一金属+另一盐（条件：
“前换后，盐可溶”）
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4（“湿法冶金”原理）
实验内容
反应现象
反应的化学方程式
铁钉放入硫酸铜溶液中
铁钉表面有红色的铜，溶液由蓝色变成浅绿色
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
（蓝色溶液）（浅绿色溶液）
光亮的铝丝浸入硫酸铜溶液中
铝丝表面有红色的铜，溶液由蓝色变成无色
2Al+3CuSO4==Al2（SO4）3+3Cu
（蓝色溶液）（无色溶液）
铜丝浸入硝酸银溶液中
铜丝表面有一层银白色的银，溶液由无色变成蓝色
Cu+2AgNO3==Cu（NO3）2+2Ag
（无色溶液）（蓝色溶液）
实验结论：
金属活动性Al＞Cu＞Ag
金属活动性顺序
KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu
金属活泼性由强逐渐减弱
在该表中
⑴钾化学性质最活泼，金最不活泼；
⑵在金属活动顺序中，位置越靠前，它的活动性越强，越容易在水溶液中失去电子，变成
阳离子；
⑶排在氢前的金属可以置换出盐酸、稀硫酸中的氢生成氢气；
⑷位于前面的金属能把排在其后的金属从它的盐溶液中置换出来；
⑸活泼金属与盐溶液反应置换出另一种金属，不能用K、Ca、Na（这三种金属与盐溶
液接触时首先与水反应生成碱和氢气，而不是先与盐反应。
）
三、金属资源的保护和利用
1、铁的冶炼
（1）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高温2Fe+3CO2
（2）原料：
铁矿石、焦炭、石灰石、空气
常见的铁矿石有：
磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）黄铁矿（主要成份FeS2）
焦炭：
（1）提供热量、
（2）产生还原剂CO
石灰石：
将矿石中的二氧化碳转变为炉渣
空气：
提供氧气
实验室用一氧化碳还原三氧化二铁
一氧化碳有毒，在实验过程中，要注意尾气处理，防止污染空气及造成人员中毒。
2.操作步骤
先点燃酒精灯；通CO赶尽装置内的空气；点燃酒精喷灯加热；
当玻璃管中红色的三氧化二铁完全变成黑色以后，撤掉酒精喷灯，
待试管冷却到室温时，停止通CO气体，最后熄灭酒精灯。
3.反应现象
①玻璃管内红色三氧化二铁变成黑色，
②试管内澄清的石灰水变浑浊（石灰水刚变浑浊，说明反应开始；生成物中有二氧化碳；
吸收反应后剩余气体中的二氧化碳，便于尾气CO的处理）
③点燃尾气，火焰呈淡蓝色
4.尾气的处理方法：
①用储气瓶回收，留作一氧化碳的性质实验；②直接点燃；③用气球回收再烧掉气球。
CO是冶金工业中常用的还原剂。
2、铁的锈蚀
（1）铁生锈的条件是：
铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：
Fe2O3·XH2O）
（铜生铜绿的条件：
铜与O2、水、CO2接触。
铜绿的化学式：
Cu2（OH）2CO3）
引起铁生锈的因素还有：
酸性物质、盐溶液等。
（2）防止铁制品生锈的措施：
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制成不锈钢
（3）铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。
因而铁锈应及时除去。
（4）而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。
3、金属资源的保护和利用:
（1）金属的腐蚀当金属和周围的物质接触时由于发生化学反应而引起的破坏，叫做金属的腐蚀，金属的腐蚀是自发的普遍存在的现象。
（2）金属腐蚀的危害
金属腐蚀使金属制品在外形、色泽、以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染、酿成燃烧或爆炸事故、资源和能源的严重浪费、使国民经济受到巨
大损失。
①防止金属腐蚀
②回收利用废旧金属
保护金属资源的途径：
③合理开采矿物
④寻找金属的代用
意义：
节约金属资源，减少环境污染
例1（2011宿迁市）下列应用在高铁列车上的材料，不属于金属材料的是 （ ）
A．不锈钢 B．玻璃 C．铝合金 D．铜线
例2（2011成都市）将洁净光亮的铁钉在潮湿的棉花中比放在空气中更易生锈，主要原因是（ ）
A．铁钉附近湿度增大，溶氧量增多 B．隔绝了氧气
C．温度更低 D．更易与二氧化碳反应
例3（2011泰州市）把某稀硫酸分为等体积的两份，放入两个烧杯中，分别加入等质量的甲、乙两种金属，反应后金属都没有剩余。
产生H2的质量随时间变化的趋势如图。
下列说
法正确的是（ ）
A．甲的活动性比乙强 B．甲的相对原子质量一定比乙小
C．反应消耗等质量的硫酸 D．反应消耗等质量的金属
例4（2011?
鸡西市）把金属X放入Cu（NO3）2溶液中，X表面有红色固体析出；若放入Mg（NO3）2溶液中，无明显现象。
则X、Cu、Mg三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是（）
A．Mg、X、Cu B．X、Mg、Cu C．Mg、Cu、X D．Cu、X、Mg
例6.（2011．天津市）人类的生产、生活离不开金属。
（1）地壳中含量最高的金属元素是。
（2）在建筑工地露天放置的钢铁容易生锈，钢铁生锈实际是铁与空气中的发生化学反应，所以在钢铁表面涂油、刷漆等，能防止钢铁生锈。
（3）工业生产中常用10%的稀盐酸来除铁制品表面的铁锈，实验室若要配制该盐酸200g，则需用量筒量取溶质质量分数为38%的浓盐酸（密度为1.19g／ml）ml（计算结果保留至0.1）；实验室在配制10%的稀盐酸的过程中，除了用到量筒、胶头滴管外，还需要用到的仪器有。
例7.（2011.南充市）化学和我们的日常生活息息相关，化学科学的发展促进了人类社会文明的进步，提高了人们的生活质量。
请你用化学方程式解释下列问题：
①用盐酸除去铁制品表面的铁锈，该反应的基本类型是
②生活中铝制器皿在空气中形成具有保护作用的薄膜，
该反应的基本类型
是
例8.（2011.临沂市）相同质量的M、N两种活泼金属，分别与足量的稀盐酸在室温下发生反应（M、N在生成物中的化合价为均为+2价），生成H2的质量m和反应时间t的关系如右下图所示。
（1）金属活动顺序是M比N（填“强”或“弱”）；相对原的相对原子质量是M比N的（填“大”或“小”）。
（2）M与稀盐酸反应结束后，消耗稀盐酸中溶质的质量为g。
例9.（2011.泰安市）（4分）工业上以大理石和赤铁矿为主要原料制取B和G，其转化关系如下图所示，已知D、G为单质。
BCDEFG
回答下列问题：
⑴写出工业制取的两种物质的化学式：
B，G；
⑵写出反应③的化学方程式：
。
例10.（2011.泉州市）（10分）为了达到收旧利废节能减排的目的，从含有金属镁、铁、铜的粉末中，分离和提取出重要化工原料MgSO4和有关金属，实验过程如下：
请回答：
（1）操作①中被磁铁吸引的金属A
是；金属B是。
（2）操作a的名称是；在蒸发过程中需要使用玻璃棒，其作用是。
（3）写出步骤②所涉及的化学反应方程式：
，该反应发生的基本类型是：
（4）实验步骤②中除了加入稀硫酸外，还可选用下列试剂（填标号）。
a．硫酸铜溶液b．氯化钠溶液c．硝酸银溶液
练习
1.（2011．济宁市）将垃圾分类回收利用，既节约资源，又防止污染，符合可持续发展的要求。
例如：
破铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材下脚料等可归为一类回收，它们属于（）
A．金属B．氧化物
C．盐D．有机物
2.（2011．南昌市）南昌市地铁轨道1号线建成将极大改善市区交通状况。
地铁轨道通常是由锰钢制成的，锰钢属于（）
A．金属材料B．复合材料C．合成材料D．无机非金属材料物
3．（2011．宿迁市）下列应用在高铁列车上的材料，不属于金属材料的是（）
A．不锈钢B．玻璃C．铝合金D．铜线
4．（2011.娄底市）下列与金属有关的说法正确的是（）
A．生铁和钢都是铁的合金
B．废旧电池可以随意丢弃，不会对环境造成污染
C．银的导电性比铜强，所以一般用银作电线
D．铁矿石在地壳中含量最丰富，可以随意开采
5．（2011.泉州市）下列有关铁及其化合物的说法中错误的是（）
A．生铁和钢都是铁的合金
B．铁在潮湿的空气中容易生锈
C．地壳中含量最多的金属元素是铁元素
D．一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁
6.（2011．桂林市）下列认识不正确的是（）
A．钢是很纯的铁B．铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O
C．隔绝空气和水可以防止铁生锈D．被腐蚀的铁制品应该加以回收
7.（2011．苏州市）下列关于合金的说法正确的是（）
A．合金不属于金届材料B．合金的硬度一般比各成分金属大
C．合金属于金属单质D．多数合金的熔点高于组成它的成分金属
8.（2011．黄石市）食品包装袋中经常使用到铝箔，铝能制成铝箔是因为铝具有良好的（）
A.导电性B.抗腐蚀性C.导电性D.延展性
9.（2011．成都市）将洁净光亮的铁钉在潮湿的棉花中比放在空气中更易生锈，主要原因是（）
A．铁钉附近湿度增大，溶氧量增多B．隔绝了氧气
C．温度更低D．更易与二氧化碳反应
10.（2011．滨州市）为预防自行车生锈，下列做法中不合理的是（）
A．车架表面喷涂油漆B．钢圈表面镀防护金属
C．链条表面涂机油D．露天放置，日晒雨淋
11．（2011.娄底市）对A、B、C三种金属活动性的实验研究过程如下：
（1）取大小相等的三种金属片，分别放入CuSO4溶液中，一段时间后，A、C表面出现红色物质，B表面没有现象。
（2）取大小相等的A、C两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，A、C表面都产生气泡，但A产生气泡的速度明显比C的快。
则A、B、C三种金属的活动性顺序是（）
A．A＞C＞BB．C＞A＞BC．C＞B＞AD．A＞B＞C
12.（2011．广州市）（9分）钢铁是使用最多的金属材料。
（1）生铁和钢都是铁合金，其中含碳量较高的是_______________。
（2）人们常用“铜墙铁壁”来形容物体的坚固．但铁在一定条件下也能发生各种反应，
如铁丝在氧气中燃烧，反应的化学方程式是__________________。
（3）将mg氧化铜加入稀硫酸中完全溶解后，再加入铁粉充分反应，过滤，得到滤渣A
和滤液B。
再将滤渣A加入足量稀硫酸中，有气泡冒出，充分反应后，剩余固体物质的质量为12.8g
①滤渣的成分是__________，滤液B的成分是_________________。
②原氧化铜的质量m=________________g。
课后作业
1、下列关于铁的叙述不正确的是：
（）
A．纯铁为银白色金属B．纯铁有良好的延展性
C．铁丝在氧气中可以燃烧D．铁跟稀硫酸反应生成硫酸铁
2．下列关于金属的说法错误的是：
（）
Ａ．生铁和钢都是铁的合金 Ｂ．铁在潮湿的空气中不会生锈
C．铝表面有氧化保护膜 D．在铁表面刷上油漆，可防止铁生锈
3．从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。
这个先后顺序跟下列有关的是：
（）
地壳中的金属元素的含量；
金属活动性顺序；
金属的导电性；
金属冶炼的难易程度；
金属的延展性；
Ａ．
Ｂ．
Ｃ．
Ｄ．
4．钢材可以用作桥梁的结构材料是因为它：
（）
Ａ．有良好的导热性Ｂ．有一定的机械强度Ｃ．不易受空气和水的作用Ｄ．有良好的导电性
5．以下四种金属中属于有色金属的是：
（）
A．铁B．铬C．锰D．铜
6．元素在自然界分布不均匀，如非洲多金矿，澳大利亚多铁矿，中国富产钨。
从整个地球的地壳中元素含量的多少分析，最丰富的金属元素是（）
A．铝B．硅C．铁D．钙
7．下列材料制造的材料不宜存放硫酸溶液的是（）
A．铜制容器B．铁制容器C．玻璃容器D．瓷制容器
8．为了出去混在镁粉中的少量铁粉，应采取的办法是（）
A．加入足量的稀盐酸B．加入足量的硫酸铜溶液
C．在氧气流中加热D．用磁铁吸取
9．在治疗贫血的药物中，含有的主要成分是（）
A．Na2CO3B．KClC．KIO3D．FeSO4
10．把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中，
在铁钉表面产生气泡；
溶液由无色逐渐变为浅绿色；
铁钉的质量减轻；
溶液的质量增加。
以上叙述中正确的是（）
A．
B．
C．
D．
11．炼铁的主要原料有_______、________和________;主要反应原理______________________________。
炼铁的主要设备是_________。
钢铁都是____________的合金，与钢相比，生铁含_____元素较多，生铁的硬度较________,韧性较________。
12．对于下列金属铝、铜、锌、钛（Ti）、铁、钙
可用于制干电池的是_______。
可广泛用于制电线电缆的是_________。
白铁表面所镀的金属是_________。
常用作建筑装饰材料的是________。
广泛用于航天造船工业的是________。
构成人体骨骼的金属元素是_________
13．完成符合下列事实的相关化学反应方程式：
铁丝在氧气中点燃火星四射_________________________________________
铁制品喷漆前选用稀盐酸除去铁锈_____________________________________________
用铁屑除去工业废水中的有毒汞盐Hg（NO3）2_____________________________________________
如果血液中缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血，市售某种麦片中含有微量的极细小的还原铁粉，这些铁粉在人体胃液（主要成分ＨＣｌ）作用下转化成亚铁盐。
___________________
14.（2011．合肥市）（7分）为研究锌和铝的金属活动性，某研究小组进行了如下探究。
（1）小明设计的实验方案：
向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。
写出锌与盐酸反应的化学方程式：
。
（2）小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中，发现前者比后者反应快，原因是
。
（3）小芳在
（2）实验中，还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。
【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么？
【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色；AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体，易溶于水和乙醇。
【提出合理假设】假设a：
该灰黑色沉淀可能含有；
假设b：
该灰黑色沉淀可能含有AlCl3；
假设c：
该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。
【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。
实验编号
实验操作
实验现象
①
加入适量稀盐酸
有微量气泡，固体全部溶解，得到澄清溶液
②
加入适量蒸馏水
固体部分溶解
③
加入适量无水乙醇
固体部分溶解
【得出结论】由实验①可判断假设c（填“成立”或“不成立”），再集合②和③可得出该灰黑色沉淀的成分是。
（4）你认为①中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱？
（填“能”或“不能”），分别从设计方法和操作可行性的角度，具体说明理由：
—
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