第八单元金属和金属材料课堂笔记 1Word格式文档下载.docx
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常见的铁合金有和。
铁合金
组成成分
特点
生铁
Fe、C
含碳量＞（2%～4.3%）
生铁较脆，不适宜做建筑材料。
钢
含碳量＜（0.03%～2%）
钢铁具有韧性。
常用作建筑材料。
不锈钢的最大特点是。
③K金：
纯金一般用24k表示，18K金是一种合金，其中黄金占。
课题2金属的化学性质
1、金属与氧气的反应
（1）铝在常温下就能与空气中的氧气反应，化学方程式为：
；
（2）铁在潮湿的空气中会生锈而铜很难生锈。
Fe+O2+H2O→Fe2O3·
XH2O
（3）金在高温时也不与氧气反应（真金不怕火炼说的就是这个道理）。
结论：
从上面的例子可以看出，铝、铜、铁、金与氧气反应的难易程度由易到难的顺序是：
①铝比铁易与氧气反应，但铝制品却更耐腐蚀：
原因是：
铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层薄膜，从而阻止铝进一步氧化。
②金属与氧气反应的规律：
金属+氧气→；
练习：
按要求写出下列化学反应方程式：
①镁条在空气中燃烧：
②铁丝在纯氧中燃烧：
③铜在空气中加热：
2、金属与酸的反应：
（1）探究实验：
镁、锌、铁、铜与稀盐酸反应
反应
反应现象
化学方程式
Mg+HCl（稀）
产生气泡，放出大量热；
Zn+HCl（稀）
产生气泡，
Fe+HCl（稀）
溶液呈色；
Cu+HCl（稀）
/
将上述实验中的稀盐酸换成稀硫酸重复实验，现象也是一样。
完成下列化学方程式：
①镁与稀硫酸反应：
②锌与稀硫酸反应：
③铁与稀硫酸反应：
镁、锌、铁、铜与稀盐酸（稀硫酸）反应速度由快到慢的顺序为：
可以根据金属与酸反应产生气泡的快慢来判断金属的活泼性。
（2）金属与酸反应的规律：
活泼金属＋酸→＋
①这里的酸只能是或；
②不是所有的金属都可以与稀盐酸或稀硫酸反应，如金属等就不能。
③如果金属是铁，则与酸反应时显价，反应后溶液呈色；
（3）置换反应（第三种基本反应类型）：
单质+化合物→+；
3、金属与可溶性盐溶液反应：
Fe+CuSO4溶液
铁表面有产生；
溶液由色逐渐变成色；
Cu+AgNO3溶液
铜表面有产生；
Cu+MgCl2溶液
只有活泼性的金属才能把活泼性的金属从它的盐溶液中置换出来；
“Fe+CuSO4溶液”能反应，是因为；
“Cu+MgCl2溶液”不能反应，是因为；
“Cu+AgCl”不反应，是因为AgCl不溶于水。
（2）金属与盐溶液反应的规律：
金属+盐溶液→+；
①对于反应：
A+BSO4→，
若该反应可以进行，说明金属的活泼性：
金属A金属B；
若该反应不能进行，说明金属的活泼性：
②如果金属是铁，则与盐溶液反应时显价，反应后溶液呈色；
4、常见金属在溶液中的活动性顺序：
通过上述的实验探究，可以知道，不同的金属活动性强弱不同：
（1）越前越强：
金属的位置越靠前，它的活动性就越。
（2）氢前置氢：
位于氢前面的金属能置换出、中的氢元素。
（3）前置后：
位于前面的金属能把位于后面的金属从其溶液里置换出来（但钾、钙、钠例外）。
5、知识拓展：
（1）我国古代“湿法冶金”的反应原理：
（2）盐溶液一般呈无色，初中阶段有三种溶液颜色特殊：
浅绿色：
含Fe2+的盐溶液，如、、Fe（NO3）2
黄色：
含Fe3+的盐溶液，如、、Fe（NO3）3
蓝色：
含Cu2+的盐溶液，如、、Cu（NO3）2
（3）金属与盐溶液反应时，金属的活动性相差大的先发生反应：
在Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中加入Fe粉，反应情况如下：
先发生反应：
后发生反应：
（4）某金属元素（元素符号为R）的相对原子质量为a，与酸反应时化合价显+n价，取该金属m克与足量稀硫酸反应，生成氢气多少克？
解：
设生成氢气的质量为x
2R+nH2SO4=R2（SO4）n+nH2↑
2a2n
mgx
可见：
当金属与酸完全反应时，生成氢气的质量与金属质量、金属的化合价成比；
与金属的相对原子质量成比。
取等质量的a、b、c三种金属（化合价均为+2价）分别与足量的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系图如下：
①金属的活动性顺序由强到弱为：
②金属的相对原子质量由大到小为：
；
（5）比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序：
先把金属排好由强到弱的顺序：
Fe、Cu、Ag
方法①：
选用的试剂是：
Fe、CuSO4溶液、Ag
实验1：
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，说明：
FeCu
实验2：
Ag+CuSO4=不反应，说明：
CuAg
方法②：
Fe（NO3）2溶液、Cu、AgNO3溶液
Cu+Fe（NO3）2=不反应，说明：
Cu+2AgNO3=2Ag+Cu（NO3）2，说明：
课后练习
1、下列常见材料中，属于金属材料的是（）
A．不锈钢B．玻璃钢C．大理石D．“塑料王”聚四氟乙烯
2、以下说法正确的是（）
A．常温下金属都是固体B．钢铁门窗比铝合金门窗更耐腐蚀
C．青铜、生铁、焊锡均为合金D．木炭与ZnO在高温条件不能发生反应
3、下列四个实验只需完成三个就可以证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序。
其中不必进行的是（）
A．将铁片放入稀盐酸B．将铜片放入稀盐酸
C．将铁片放入硝酸银溶液D．将铜片放入硝酸银溶液
4、下列反应中，属于置换反应的是（）
A．CO+CuO
Cu+CO2B．3Fe+2O2
Fe3O4
C．Cu+2AgNO3=2Ag+Cu（NO3）2D．CaCO3
CaO+CO2↑
5、黄铜（Cu-Zn合金）与黄金的外观很相似，一些不法商贩利用这一点，以次充好，贩卖假黄金（实际就是黄铜）。
下列方法不能将黄铜和黄金鉴别出来的是（）
A．加热B．观察颜色C．滴加稀盐酸D．滴加硝酸银溶液
6、金属R与硫酸铜溶液反应的化学方程式是：
R+CuSO4＝Cu+RSO4，则下列说法正确的是（）
A．该反应属于复分解反应B．金属R的活泼性比Cu要强
C．该金属可以是金属铝D．该金属一定是铁
7、X、Y、Z是三种不同的金属，将X、Y分别放入稀盐酸中，只有X表面产生气泡；
将Y、Z分别放入硝酸银溶液中，一会儿后，Y表面有银析出，而Z无变化。
则三种金属的活动性顺序为（）
A．X>
Y>
ZB．X>
Z>
YC．Z>
X>
YD．Y>
Z>
X
8、把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中，下列叙述正确的是（）
①铁钉表面产生气泡；
②溶液由无色变为浅绿色；
③铁钉质量增加；
④溶液的质量减轻
A．②③B．①②③C．①②④D．①②
9、下列物质中，不能用金属单质和稀盐酸直接反应制得的是（）
A．FeCl3B．ZnCl2C．MgCl2D．FeCl2
10、把过量的铁粉加入到硝酸银和硝酸锌的混合溶液中，充分反应后过滤，滤出的金属中一定含有（）
A．ZnFeAgB．Zn和FeC．AgD．Fe和Ag
11、向含有CuCl2、ZnCl2、HCl的溶液中加入过量的铁粉，反应后溶液中一定含有（）
A．ZnCl2、HClB．CuCl2、FeCl2C．CuCl2、HClD．ZnCl2、FeCl2
12、下列事实不能证明甲的金属活动性比乙强的是（）
A．自然界中甲元素只以化合物形式存在，乙元素有单质形式存在B．甲能与盐酸反应而乙不能
C．甲能从乙的盐溶液中置换出乙D．化合物中甲元素显+2价而乙元素显+3价
13、相同质量的M、N两种活泼金属，分别与足量质量分数为8%的盐酸反应（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右图：
下列叙述正确的是（）
A．金属的活泼性N＞MB．两个反应生成H2的体积相等
C．相对原子质量N＞MD．两个反应消耗盐酸的质量一定相等
13题图14题图
14、为比较X、Y、Z三种金属活动性大小，进行如图实验．实验结论正确的是（ ）
A．X＞Y＞ZB．Z＞Y＞XC．Y＞X、Y＞ZD．X＞Y、Z＞Y
15、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（）
16、某化学兴趣小组，为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，设计了如下图所示的四个实验方案，其中不能达到目的是（ ）
A．
B．
C．
D．
17、用置换反应验证铁的金属活动性比铜强，下列各组药品能达到目的是（ ）
A．Ag、FeSO4、CuSO4B．Fe、Cu、H2SO4
C．Fe、Cu、ZnSO4D．Fe、Cu、KOH
18、往AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生．根据上述现象，你能得出的结论是（）
A．滤渣中一定有FeB．滤渣中一定有Cu
C．滤液中一定有Fe2+D．滤液中一定有Ag+、Cu2+
19、利用废铜屑制硫酸铜，有两种方案：
①Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+X↑+2H2O
②2Cu+O22CuO；
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
（1）X是（写化学式）。
（2）你认为较好的方案是（填“①”或“②”），其优点有。
20、某工厂排放的废液中含有AgNO3和Zn（NO3）2，为回收其中的金属银，设计了下列方案：
（1）金属A是，气体C是；
滤渣B中含有的金属是。
（2）废液中加入金属A发生反应的化学方程式为；
滤渣B中加入稀硫酸发生反应的化学方程式为。
21、“铁、锌、铜、镁、铝”是生活中常见的金属．请根据所学知识回答下列问题：
（1）铝块能制成铝箔是利用了铝的 性；
（2）黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜 （填“大”或“小”）；
（3）将一定质量的锌粒投入含有Cu（NO3）2和Fe（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，若滤液中只含一种溶质，则滤渣中一定含有 ；
（4）将等质量的镁、铁、锌三种金属分別放入三份溶质质量分数相等的稀盐酸中，生成H2的质量与反应时间的关系如图所示：
金属X是 （填化学式，下同），
反应后可能已经反应完的金属是 ，一定有剩余的金属是 。
22、A、B、C、D、E为初中化学常见的物质，其中A、C为金属单质，E为非金属单质，下图是它们之间的相互转化关系．
（1）反应①的基本反应类型
是；
（2）C的化学式为；
（3）写出生成单质A的化学方程式：
（4）E的化学式是；
产生无色气体E的原因是。
23、有两种外观类似黄金的①Cu-Zn合金和②Cu-Ag制品，若实验室只提供一瓶稀硫酸和必要仪器。
（1）你认为能测出合金
（填序号）中铜的质量分数；
（2）取上述
（1）中合金粉末20g放入烧杯中，加入50g的稀硫酸，恰好完全反应，测得烧杯内剩余物质的质量为69.8g。
（相对原子质量：
Cu-64Ag-108H-1S-32O-16）
求：
①产生氢气的质量；
②求出该合金中铜的质量分数。
课题3金属资源的利用和保护
1、常见的铁矿石：
赤铁矿（主要成分是氧化铁，化学式为）
磁铁矿（主要成分是四氧化三铁，化学式为）
2、生铁的冶炼：
一氧化碳还原氧化铁
图A中：
（1）现象：
玻璃管内铁矿石由色变成色；
广口瓶内石灰水变；
（2）冶炼生铁的主要反应：
（3）图中酒精灯（Ⅱ）的作用是；
（4）与图A比较，图B的优点有。
3、含杂质的反应物或生成物的有关计算
1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？
4、铁生锈的条件和防止铁生锈的方法
（1）实验：
如图，放置几天后，试管中的铁钉生锈；
试管、中的铁钉不生锈。
（2）分析：
①试管B中铁钉与水接触了，但煮沸后的水中缺少，铁钉不生锈；
水面上植物油的作用是。
②试管C中铁钉与氧气接触了，但干燥的空气中缺少，铁钉不生锈；
③试管A中铁钉既与接触了，又与接触了，所以铁钉会生锈。
（3）结论：
铁生锈要同时满足的两个条件是：
与接触；
与接触。
若水中溶解了食盐，则更容易生锈，如试管D：
5、除去铁锈的方法：
（1）物理方法：
用打磨。
（2）化学方法：
用或清洗。
6、防止铁制品生锈的方法
（1）保持铁制品的洁净、；
（2）擦干后涂上或刷一层。
1、下列物质中，属于纯净物的是（）
A．赤铁矿B．生铁C．氧化钙D．铁锈
2、工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程，炼铁高炉中主要发生了下列反应其中属于化合反应的是（）
①C+O2
CO2②CO2+C
2CO
③CaCO3
CaO+CO2↑④Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
A.①和②B.②和③C.③和④D.①和④
3、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
4、小明发现月饼盒里的脱氧剂部分呈红褐色，查阅资料得知脱氧剂中含有铁粉和活性炭。
他猜想这包脱氧剂中可能含有：
①Cu和C；
②Fe2O3和C；
③Fe3O4和C；
④Fe3O4、C和Fe；
⑤Fe2O3、C和Fe。
其中猜想合理的是（）
A．①③⑤B．②④⑤C．②⑤D．④⑤
5、将等质量的甲、乙两金属分别与足量的稀硫酸反应，产生
氢气的质量与反应时间的关系如右图。
关于甲、乙两金属判断
合理的是（）
A．铁、镁B．锌、镁C．锌、铁D．铁、锌
6、实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。
关于该实验，下列说法错误的是（）
A．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
B．实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
C．反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成
D．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
7、下列家庭小实验中，铁钉被腐蚀速度最慢的是（ ）
8、“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法，分析以下铁钉生锈实验的设计，得出的结论不正确的是（ ）
A．对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加B．对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加
C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加D．对比①②③可以说明铁生锈必需水和氧气同时参加
9、某同学设计和进行了如下实验：
①将约0.4g表面光亮的铁丝绒，绕成团，用水浸湿后，放进量筒中；
②将量筒倒置在装有蒸馏水的水槽中，并使量筒内的水面调至10.0mL的刻度处，固定；
③当量筒内的水面不再上升时，停止实验，如图所示。
请回答：
（1）铁丝绒表面的变化是：
（2）上述
（1）变化的条件是：
（3）量筒内水面最后约在______mL刻度处（忽略铁丝体积和上升水柱压强的影响）；
（4）如果你的自行车被雨淋湿后，你采取的防锈措施是：
。
10、实验室根据工业炼铁的原理设计了如图所示装置进行实验。
（1）主要成分为氧化铁的矿石名称为；
图中还原氧化铁的化学方程式为：
；
（2）实验前“通入CO”与“开始加热”的顺序是；
实验后“停止通入CO”与“停止加热”的顺序是；
（3）下图是利用CO还原磁铁矿（主要成分为Fe3O4）的实验装置图，玻璃管中固体的颜色变化是：
集气瓶中的溶液用于检验和除去产生的CO2，请把虚框中的图补充完整；
处理尾气的方法是。
（3）题图（4）题图
（4）若用如右上图装置CO还原氧化铜，若要防止尾气对大气的污染，烧杯中盛放的是足量澄清的石灰水，该装置能达到目的吗？
为什么？
11、炼铁高炉中发生了许多化学反应，其中就涉及到碳及其化合物的相互转化。
请回答下列问题。
（1）空气通过进风口与原料中的焦炭充分反应，其化学方程式为：
（2）由
（1）中产生的气体与炽热的焦炭会继续反应，其化学方程式为：
（3）生成铁的主要反应为Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2，该反应中发生氧化反应的物质
是（填序号）。
A．Fe2O3B．COC．FeD．CO2
（4）高炉气体的主要成分为N2、CO、CO2，如果将高炉气体通入足量的澄清石灰水中，发生反应的化学方程式为。
12、某校化学兴趣小组的同学发现长期露置在空气中的金属M表面会被锈蚀，于是他们一起探究金属M锈蚀的原因。
经检测，锈蚀物中除含有M元素外，还含有C、H、O三种元素。
他们分析与金属M发生反应生成锈蚀物的物质。
请你参与并回答：
（1）推测Ⅰ：
锈蚀物中的H元素来自空气中的____________（填化学式，下同），C元素来自空气中的___________，因此这两种物质肯定参加了反应。
推测Ⅱ：
锈蚀物中的O元素有多种来源，因此不能确定空气中的氧气是否参加了反应。
（2）某同学为了验证空气中的氧气是否参加了反应，设计了如下系列实验（见下图），你认为其中必须要做的实验是____________（填实验编号）。
（说明①所用蒸馏水是煮沸迅速冷却的；
②固体干燥剂吸收水份，不吸收二氧化碳和氧气。
）实验的结果是氧气参加了反应。
（
3）假如要进行实验D，检验二氧化碳是否充满的操作是。
（4）若金属M是铜，铜器长期露置在空气中会生成铜绿，它的主要成份是碱式碳酸铜，化学式为Cu2（OH）2CO3，试写出铜在空气中锈蚀的化学反应方程式：
13、化学课外活动小组为了检测本地钢铁厂生铁产品的质量，在实验室中称取生铁屑样品10.0克，放入烧杯中，加入一定量的稀硫酸。
加热，使之充分反应（杂质不参加反应）。
然后冷却、称量，反应后烧杯中物质的总质量比反应前减少了0.34克。
Fe-56C-12O-16H-1S-32）
（1）生铁样品中杂质的质量分数是多少？
（2）生产100t这种生铁，至少需要含氧化铁80%的赤铁矿石多少吨？
14、为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，小龙和他的同学用跑题的一氧化碳与10g赤铁矿石样品充分反应（杂质不参与反应），并将生成的气体用一定量的氢氧化钠溶液完全吸收，该溶液总质量与反应时间的变化关系如图。
（1）上述反应产生二氧化碳的质量为
g；
（2）计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数；
（3）若上述反应后剩余固体质量为m克，写出计算该赤铁矿石中氧化铁质量分数的表达式：
（用m表示）
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