金属专题Word文档格式.docx

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密度最大的金属；

⑨锂：

密度最小的金属。

4、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。

不过，实际应用中还应考虑金属材料的价格、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等多种因素。

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%

0.03%～2%

铜锌

铜锡

铅锡

见注释

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

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（3）抗腐蚀性能好

二、金属的化学性质

1、常见金属活动性顺序：

KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu

金属活动性由强逐渐减弱

在金属活动性顺序里：

①金属的位置越靠前，它的活动性就越强；

②位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）；

③位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。

（除K、Ca、Na）

2、大多数金属可与氧气的反应

3、金属+酸→盐+H2↑

4、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）

四、金属资源的保护和利用

1、铁的冶炼

（1）工业炼铁的基本知识：

炼铁的原料是铁矿石［常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4）和赤铁矿（主要成分是Fe2O3）］、焦炭、石灰石和空气，主要设备是高炉。

炼铁的基本原理是：

在高温条件下，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）一氧化碳还原氧化铁的实验：

a、装置图：

见右图。

b、实验主要现象：

红色粉末变为黑色时，澄清的石灰水变浑浊，尾气点燃产生淡蓝色火焰。

c、实验注意事项：

①先通入一氧化碳气体，排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合加热后，发生爆炸；

②实验完毕后要继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却，防止高温下的铁与空气接触，被氧化为氧化铁。

同时，实验过程中还可防止澄清石灰水被倒吸；

③尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以尾气要收集或点燃，直接排放会污染空气；

④若实验中没有酒精喷灯，也可用酒精灯代替，不过要在火焰上加一个金属网罩，使火力更加集中，提高温度。

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）

（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。

试题

1下列家庭小实验中，铁钉被腐蚀速度最慢的是（）

2为了验证铁、铜两种金属的活动性差异，如右图所示取2支试管分别进行有关实验，若要观察到现象的显著差异，所用液体合理的是（）

A．蒸馏水B．稀盐酸

C．酒精水溶液D．硫酸钠溶液

3把A、B、C三种金属片分别加入稀硫酸中，A、B表面有气泡产生，C无变化；

把A加入B的硫酸盐溶液中，A表面析出B。

则这三种金属的活动性顺序为（）

A．B＞A＞CB．A＞B＞CC．C＞B＞AD．A＞C＞B

4有甲、乙、丙三种金属，如果将甲、乙、丙分别投入到CuSO4溶液中，一段时间后，甲、丙表面出现红色物质，乙没有明显现象；

再将大小相同的甲、丙分别放到相同的盐酸中，甲、丙均产生气泡，但甲产生气泡的速度明显快于丙，则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是（）

A．甲>

丙>

乙B．丙>

乙>

甲　　　C．甲>

丙　D．丙>

甲>

乙

5用实验比较铜、锌、银的金属活动性，最好的方法是选用下列试剂中的（）

A．ZnSO4溶液B．NaOH溶液C．稀硫酸D．CuSO4溶液

6某化学兴趣小组为验证Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，设计了如下图所示的实验操作。

其中可以达到实验目的的组合是（）

A．①③B．②④C．④⑤D．②③

7某不纯的铁5.6g与足量的稀硫酸充分反应，生成0.21g氢气，则铁中混有的金属可能是（）

A、ZnB、CuC、MgD、Ag

8某合金由两种金属元素组成，取该合金60g投入足量稀硫酸中，反应完全后，测得生成H23g，则合金的组成不可能是（）

A、Fe与ZnB、Mg与CuC、Na与AlD、Al与Fe

9将金属X置于氯化铝溶液中，Y表面无固体析出；

而将其置于硝酸银溶液中，会发生反应：

X+2AgNO3===X（NO3）2+2Ag。

由此可判断X、Al、Ag的金属活动性顺序为（）

A．Al﹥Ag﹥XB．Ag﹥X﹥AlC．Al﹥X﹥AgD．X﹥Al﹥Ag

10某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤液中加入少量的稀盐酸，无沉淀产生，则下列有关说法中正确的是（）

A．滤出的固体中一定含有银，可能含有铜

B．滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含有铁

C．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银

D．滤液中一定含有有硝酸亚铁，可能含有硝酸银和硝酸铜

11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MC．滤渣中一定含有单质铜D．加入的金属M可能是单质铁

12现有等质量的X、Y两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如右图所示（已知X、Y在生成物中化合价均为+2价）。

则下列说法中不正确的是（）

A．生成氢气的质量：

X﹥Y

B．相对原子质量：

C．金属活动性：

Y﹥X

D．消耗硫酸的质量：

13把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到同体积、同浓度的足量稀盐酸中。

再把X加入到Z（NO3）2溶液中，M加入到YNO3溶液中。

反应关系如图2所示。

据此判断四种金属的活动性顺序为（）

A．Z＞X＞M＞YB．X＞Z＞M＞YC．X＞Z＞Y＞MD．Y＞M＞Z＞X

14随着人们生活水平的不断提高，汽车已走进千家万户。

制造汽车要用到含铜、铁、铝等成分的多种金属材料。

（1）在汽车电路中，经常用铜作导线，这是利用了铜的性。

（2）车体多用钢材制造。

其表面喷漆不仅美观，而且可有效防止与接触而生锈。

（3）工业上用CO还原赤铁矿冶炼金属铁的化学方程式为。

（4）在实验室中探究铝、铜的金属活动性顺序，除铝、铜外，还需要用到的试剂是。

（填一种即可）

15（5分）取铜、锌混合粉末，在空气中充分灼烧后，加入稀硫酸至固体恰好溶解，再加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。

（1）滤渣中一定有；

滤液中溶质一定有。

（2）设计实验方案，探究滤渣成分和与滤渣成分对应的滤液中溶质成分，写出实验操作、预期现象及结论。

16学习了金属的化学性质后，某兴趣小组进行了如下实验：

将足量镁条加入到氯化铁溶液中，观察到镁条表面有气泡产生，一段时间后，有黑色固体粉末生成。

【提出问题】产生气体是什么物质?

【作出猜想】猜想一：

可能是氯气；

猜想二：

可能是氢气；

猜想三：

可能是二氧化碳。

【交流讨论】大家思考后，一致认为猜想三不合理，其理由是____________________________。

【实验与结论】

实验步骤

现象

结论

①先用试管收集该气体，再将带火星

的木条伸入试管

__________________________________

猜想一不成立

②用尖嘴导管将气体导出并引燃，同

时在上方放一块干冷的玻璃片

该气体能燃烧，且玻璃片上有______出现

猜想二成立

【继续探究】用pH试纸测得氯化铁溶液pH约为2，说明氯化铁溶液中含有较多的________离子。

17A、B、C、D为金属活动顺序表中常见的四种金属。

已知：

①A＋BSO4＝ASO4＋B②C＋H2SO4＝CSO4＋H2↑③B＋2DNO3＝B（NO3）2＋2D请完成以下填空：

（1）金属C在金属活动顺序表中排在氢（填“前面”或“后面”）。

（2）根据上述反应能判断出其中三种金属的活动性，其金属活动性由强到弱的顺序是____（用字母填写）。

（3）若A、B、C、D分别为锌、铁、铜、银中的一种，金属C与H2SO4反应后所得溶液呈浅绿色，则金属A为，反应③的化学方程式为。

18向铁粉和氧化铜的混合物中加入一定量的稀硫酸，微热，充分反应后过滤，向滤液中插入铁片，有气泡产生，则滤渣中一定含有；

氧化铜与稀硫酸反应的化学反应方程式为。

实验室用浓硫酸配制一定量的稀硫酸，正确操作是将，并不断搅拌。

19早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器．工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应．某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究，请按要求填空：

ABC

（1）A中观察到的现象是。

写出CO还原Fe2O3的化学方程式　　；

（2）实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是　　；

（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是。

20.2013年中央电视台举办的“3.15”晚会，曝出某品牌金饰品掺假的事件，引起同学们的好奇。

某化学兴趣小组在老师的帮助下，对几种常见金属饰品所含的金属进行了相关的探究活动。

【提出问题】

（1）怎样鉴别真假黄金？

（2）怎样确定钯的金属活动性？

【查阅资料】

（1）假黄金通常是黄铜（Cu－Zn合金）；

（2）钯（Pd）呈银白色，有金属光泽，可用作饰品。

【实验药品】

钯、铂（Pt）、稀盐酸、硝酸银溶液和氯化钯（PdCl2）溶液

【实验探究】

（1）鉴别黄金样品的真假

取黄金样品于试管中，滴加稀盐酸后，观察到黄金样品表面有气泡产生，该气体是　　　　　　，说明此样品为　　　　　　　　.（选填“真”或“假”）黄金。

（2）探究钯的金属活动性

依据生活经验，同学们猜想钯的活动性可能与银和铂相近，于是他们利用上述药品进行如下实验：

实验现象

实验结论

把钯浸入硝酸银溶液中

　　　　　　　　　.

钯的活动性比银弱

把铂浸入氯化钯溶液中

无明显现象

钯的活动性比铂　　　　　.

初步得出结论：

钯、银、铂的金属活动性由强到弱的顺序为　　　　　　　。

【废液处理】

（1）转化成沉淀。

小组同学将所有液体倒入废液缸中，出现白色沉淀。

写出产生该现象的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　.（写出一个即可）；

（2）通过科学合理的方法进一步回收金属钯。

21某研究性学习小组的同学用电解水的方法测定水的组成后，提出问题：

“测定水的组成还有其他的方法吗？

”经过讨论后，得到了肯定的答案，邀请你一起对此展开探究。

［设计方案］甲同学利用氢气还原氧化铜的原理和下图装置及药品进行实验（操作规范）。

装置A中发生反应的化学方程式为，洗气瓶B中浓硫酸的作用为

［实验探究］当玻璃管中固体由黑色转变为红色时，实验测得：

①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g；

②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g，用此数据算得水中H、O元素的质量比为，而由水的化学式算得H、O元素的质量比为。

［分析交流］针对上述结果与理论值有偏差，乙同学认为：

该装置存在缺陷，此观点得到了大家的认同，你对此改进的方法是（假设生成的水完全被D中碱石灰吸收，装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计）。

小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。

［意外发现］丙同学不小心将反应后的少量红色固体a洒落到多量稀硫酸中了，发现除了有红色固体b以外，溶液的颜色由无色变为蓝色。

［提出问题］铜与稀硫酸是不反应的，这里溶液的颜色为什么会变蓝呢？

［查阅资料］①CuO被还原的过程中会有Cu2O生成，Cu2O也能被还原在Cu；

②Cu2O固体是红色的，它一稀硫酸的反应为：

Cu2O+H2SO4＝CuSO4+Cu+H2O.

[得出结论]红色固体a中含有Cu2O。

［分析交流］红色固体a中含有Cu2O是否会影响水组成的测定结果（填“影响”或“不影响”）。

［提出猜想］针对红色固体a的成分，小组同学提出猜想①是：

Cu2O和Cu；

猜想②是：

。

［拓展探究］丁同学利用改进后的装置及药品重新实验，通过测量反应前后固体质量的方法去确定哪种猜想成立，他已称得：

①玻璃管的质量；

②反应前红色固体a和玻璃管的总质量，完全反应后，你认为他还需要称量的质量。

［教师点拨］称取一定质量的红色固体a与足量的稀硫酸充分反应后，经过滤、洗涤、干燥后再称量红色固体b的质量，也可以确定哪种猜想成立。

［定量分析］小组同学再次实验，他们开始称取质量为3.6g的红色固体a，与足量的稀硫酸完全反应后得到红色固体b为2g。

假如3.6g红色固体a都是Cu2O，请你计算出生成铜的质量（利用Cu2O+H2SO4＝CuSO4+Cu+H2O.进行计算，写出计算过程）；

然后，通过与实际得到的固体2g进行比较，判断猜想成立（填①或②）。

22将炉甘石（ZnCO3）、赤铜（Cu2O）和木炭粉混合后加热到约800℃，得到一种锌和铜的合金——黄铜，外观似黄金但质地坚硬。

（提示：

ZnCO3ZnO+CO2↑）

（1）黄铜是金属材料吗？

___________（填“是”或“不是”）。

（2）写出其中赤铜和木炭粉反应的化学方程式_____________________________________。

（3）若原料中含25吨ZnCO3，充分反应后，理论上所得黄铜中锌的质量为_________吨。

23小聪同学家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。

好奇的小聪想探

究铬（Cr）与常见金属铁、铜的活动性强弱，邀请你一同参加。

【知识回放】

金属活动性顺序：

KCaNaMgAlZnSnPb（H）HgAgPtAu，请你在横线上填写对应金属的元素符号。

【作出猜想】

猜想1.Cr>

Fe>

Cu；

猜想2.Fe>

Cu>

Cr；

猜想3.你的猜想是。

（1）铬是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。

（2）铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液。

【设计与实验】

小聪同学取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮；

再取三支试管，分别放入等量的同种稀硫酸。

实验

试管1

试管2

试管3

操作

铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色

铬片表面产生气泡较快，溶液变成为蓝色

【结论与解释】

（1）小聪得到的结论是猜想正确。

（2）实验前用砂纸打磨金属片的目的是。

【知识运用】

将铬片投入FeSO4溶液中，反应（填“能”或“不能”）进行。

若能进行，请你写出反应的化学方程式。

24我市某化工厂排放的废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁。

某化学兴趣小组的同学取了适量的上述废液样品，将一定量锌粉加入样品中，充分反应后过滤，得到滤液A和固体B。

请回答下列有关问题：

（1）关于滤液A所含溶质的猜想中，不合理的是（填写序号）。

①猜想一：

只有硫酸锌②猜想二：

硫酸锌、硫酸亚铁

③猜想三：

硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜④猜想四：

硫酸锌、硫酸铜

（2）设计简单实验，确定“猜想二”对应的固体B的成分：

（3）反应后析出金属的质量（选填“一定”或“不一定”）比参加反应的金属质量小。

25“五一”假期，小兵对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。

【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？

【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关；

b.可能与锌的形状有关。

【设计并实验】小兵用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。

实验编号

硫酸的质量分数（均取20mL）

锌的形状（均取1g）

氢气的体积（mL）（均收集3分钟）

①

20%

锌粒

31.7

②

锌片

50.9

③

61.7

④

30%

79.9

（1）写出稀硫酸与锌反应的化学方程式___________________________________________。

（2）小兵用右图装置收集并测量氢气的体积，其中量筒的作用是_______________________，氢气应从________（填e或f或g）管通入。

【收集证据】

（3）要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是____________。

【得出结论】

（4）结论是________________________________

____________________________________________________________________________。

【评价与反思】

（注意：

若答对（5）（6）两小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分）

（5）下表是小兵第①组实验的详细数据。

时段（均为1分钟）

第1分钟

第2分钟

第3分钟

第4分钟

第5分钟

第6分钟

H2的体积

3.1mL

16.7mL

11.9mL

9.6mL

7.6mL

6.0mL

请描述锌与硫酸反应的快慢的变化并解释原因______________________________________

_____________________________________________________________________________。

（6）锌与硫酸反应的快慢可能还受哪些因素影响？

设计实验验证。

___________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

26化学材料的发展和应用，推动了社会的进步。

铁、铜、铝、棉花、聚乙烯塑料等都是人们生活和生产中常见的材料。

（1）上述材料中，属于天然有机高分子的是；

（2）铝表面易形成一层致密的保护膜，其成分是；

（3）为了防止水龙头生锈，其表面常镀一层铬，其防锈的原理是：

。

27（7分）以黄铁矿为原料（主要成分是FeS2）为原料，生产硫酸的简要流程图如下：

（1）写出流程图中一种氧化物的名称___________。

（2）将黄铁矿粉碎，目的是_______________________________________________。

（3）流程中SO2转化为SO3的化学方程式为_________________________________。

（4）实验室稀释浓硫酸应注意什么？

____________________________________________________________________________________________________________________________。

（5）炉渣（Fe2O3）在工业上可用来_____________________________________________。

28用金属铁制备自来水的新型消毒、净水剂K2FeO4的流程如下：

请回答下列问题：

⑴固体B的成分是（用符号表示）；

⑵操作I的名称是；

操作I所需要的仪器和用品：

铁架台、玻璃仪器、试剂、（填一种实验物品名称）。

⑶反应①、②、③中没有涉及到的化学反应类型是（填字母代号）

A．化合反应　　B．分解反应　　C．置换反应　　D．复分解反应

⑷请书写下列反应的化学方程式：

反应②；

反应③。

29银、铁、铜是日常生活中经常接触到的三种金属。

对Ag、Fe、Cu三种金属活动性顺序的探究，下列所选试剂组不可行的是。

①Fe、Ag、CuSO4溶液②Cu、Ag、FeSO4溶液③Cu、FeSO4溶液、AgNO3溶液

在你认为可行的试剂组中，写出其中发生反应的化学方程式（若可行的试剂不只一组，请任选其中一组）。

30金属钛（Ti）的合金具有耐高温、耐腐蚀、强度高等性能，所以，钛合金广泛用于航空、航天工业及化学工业。

工业上冶炼金属钛的过程是以钛矿石（主要成分为钛酸亚铁，化学式为FeTiO3）、焦炭、氯气为原料，在高温条件下制取TiCl4，其反应的化学方程式为：

2FeTiO3+6C+7Cl2

2TiCl4+2X+6CO。

然后用镁与TiCl4，在高温条件下反应生成金属钛和氯化镁。

请根据以上信息回答下列问题：

（1）FeTiO3中钛元素的化合价为。

（2）在制备TiCl4的反应中，X的化学式为。

（3）镁与TiCl4反应的化学方程式为。

31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