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文檔簡介
專題08金屬和金屬材料考點(diǎn)01常見金屬的物理性質(zhì)考點(diǎn)02合金考點(diǎn)03金屬與氧氣反應(yīng)考點(diǎn)04金屬與酸反應(yīng)考點(diǎn)05金屬與其他金屬化合物溶液反應(yīng)考點(diǎn)06金屬活動性順序考點(diǎn)07金屬礦物考點(diǎn)08鐵的冶煉考點(diǎn)09金屬資源保護(hù)▉考點(diǎn)01常見金屬的物理性質(zhì)1.金屬材料包括:和2.金屬的物理性質(zhì)(1)常溫下大多數(shù)金屬為固體(汞為),有金屬光澤,密度較大,熔點(diǎn)較高。(2)大多數(shù)金屬呈色,(銅,金,鐵粉,鐵片銀白色)。(3)大多數(shù)金屬具有優(yōu)良的、,有(延:拉成絲;展:壓成片),能夠彎曲。3.金屬物理性質(zhì)對應(yīng)的用途金屬的物理性質(zhì)鎢銅、鋁鉻硬度大鐵對應(yīng)的用途做燈泡的燈絲作電纜、電線做鍍層金屬菜刀、鐮刀、錘子等4.影響金屬用途的因素(1)主要因素:決定用途。(2)其他因素:價(jià)格、資源,廢料是否和對環(huán)境的影響,以及是否美觀、使用是否等多種因素。5.金屬之最:地殼中含量最多的金屬元素人體中含量最多的金屬元素目前世界年產(chǎn)量最多的金屬(鐵>鋁>銅)導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬(銀>銅>金>鋁)鉻硬度最大的金屬鎢的金屬熔點(diǎn)最低的金屬▉考點(diǎn)02合金1.概念:在純金屬中加熱熔合某些或,制得具有特征的合金。2.合金的優(yōu)點(diǎn):合金比純成分金屬的、、。3.常見的合金鐵合金生鐵:含碳量二者除了含碳量不同外,二者還含有不同的成分,因此它們的也不同。鋼:含碳量鈦合金優(yōu)點(diǎn):熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好、好用途:制造;形狀記憶合金;廣泛用于航空、導(dǎo)彈、通信等錫合金焊錫:用于伍德合金:做(熔點(diǎn)低)銅合金黃銅:合金。強(qiáng)度高、可塑性好、耐腐蝕;做零件、儀表青銅:銅錫合金。強(qiáng)度高、可塑性好、耐腐蝕;做零件【特別提醒】1.合金是混合物2.形成合金的過程是物理變化3.合金各成分的化學(xué)性質(zhì)不變▉考點(diǎn)03金屬與氧氣反應(yīng)金屬反應(yīng)事實(shí)反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式鎂常溫下就能與氧氣反應(yīng)常溫下表面形成氧化膜鋁常溫下表面形成氧化膜鐵常溫下幾乎不與氧氣反應(yīng),但在高溫時(shí)能與氧氣反應(yīng)鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,生成固體銅紅色的銅片加熱后金“真金不怕火煉”說明結(jié)論通過金屬與氧氣及反應(yīng)的判斷金屬的活動性:鎂、鋁>鐵、銅>金?!咎貏e提醒】鋁具有很好的抗腐蝕性能的原因:鋁在空氣中與氧氣反應(yīng),其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜,從而阻止鋁進(jìn)一步氧化。▉考點(diǎn)04金屬與酸反應(yīng)1.金屬與酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)金屬與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的現(xiàn)象與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式鎂固體逐漸溶解,產(chǎn)生氣泡鋅固體逐漸溶解,產(chǎn)生氣泡鐵固體逐漸溶解,產(chǎn)生氣泡,溶液由無色逐漸變成色。銅無明顯現(xiàn)象,不反應(yīng)結(jié)論Mg、Zn、Fe能與鹽酸和稀硫酸反應(yīng),而Cu不能與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)。金屬活動性:2.置換反應(yīng)(1)概念:概念:由一種與一種反應(yīng),生成另一種與另一種的反應(yīng)。(2)特點(diǎn):反應(yīng)物和生成物都是,且均為一種和一種。(3)通式:A+BC→AC+B;置換反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型之一?!咎貏e提醒】1.鐵與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)生成的鐵的化合物中,鐵化合價(jià)都為+2價(jià)。2.含有Fe2+的溶液為淺綠色:FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3溶液都呈淺綠色。3.一氧化碳與氧化銅的反應(yīng)不是置換反應(yīng)。▉考點(diǎn)05金屬與其他金屬化合物溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式金屬活動性比較將鋁絲浸入硫酸銅溶液中鋁絲表面有物質(zhì)生成,溶液由逐漸變?yōu)閷~絲浸入硝酸銀溶液中銅絲表面有色物質(zhì)生成,溶液由逐漸變將銅絲浸入硫酸鋁溶液中,不反應(yīng)【特別提醒】FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3溶液都呈淺綠色,是因?yàn)槿芤褐卸己蠪e2+;CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2溶液都呈藍(lán)色,是因?yàn)槿芤褐卸己蠧u2+。▉考點(diǎn)06金屬活動性順序1.金屬活動性順序:KCaNaAlSnPb(H)AgPtAu金屬活動性順序由逐漸2.金屬活動性順序的應(yīng)用:(1)在金屬活動性順序表里,金屬的位置越靠前,它的活動性就。(前強(qiáng)后弱)(2)在金屬活動性順序表里,只有位于氫之前的金屬才能置換出和中的氫。(氫前換氫)(3)在金屬活動性順序表里,只有位于的金屬能把位于的金屬從它們的化合物溶液中置換出來。(強(qiáng)置換弱)【特別提醒】1.金屬置換出鹽酸和稀硫酸中的“氫”,是指氫元素,不是氫氣。2.金屬與其他金屬的化合物溶液反應(yīng)時(shí),鉀鈣鈉三種金屬除外,它們活潑性太強(qiáng),會與水反應(yīng)。3.金屬活動性順序可用諧音記憶:嫁給那美女,身體細(xì)且輕,統(tǒng)共一百斤。3.拓展:幾種金屬活動性順序的驗(yàn)證舉例驗(yàn)證項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)方案判斷理由比較兩種金屬的活動性強(qiáng)弱,如Zn、Cu方案1:將Zn放入溶液中方案2:將Cu放入溶液中方案3:將Zn、Cu分別放入中方案4:將Zn、Cu同時(shí)放入溶液中根據(jù)置換反應(yīng)能否發(fā)生做出相應(yīng)的判斷比較三種金屬的活動性強(qiáng)弱,如Zn、Fe、Cu方案1:將同時(shí)放入溶液中(兩邊的金屬與中間金屬的化合物溶液)方案2:將分別放入溶液和溶液中(兩邊金屬的化合物溶液與中間的金屬)根據(jù)金屬與金屬化合物溶液的置換反應(yīng)能否發(fā)生作出相應(yīng)判斷。方案1中鋅與FeSO4反應(yīng)而銅與FeSO4不反應(yīng);方案2中Fe與CuSO4反應(yīng)而與ZnSO4不反應(yīng),均可證明金屬活動性Zn>Fe>Cu方案3:將Zn、Fe、Cu同時(shí)放入相同濃度的中根據(jù)金屬與酸的置換反應(yīng)能否發(fā)生及反應(yīng)速率的快慢作出判斷。Zn與酸反應(yīng)速率快,F(xiàn)e與酸反應(yīng)速率慢,Cu與酸不反應(yīng),說明金屬活動性Mg>Fe>Cu▉考點(diǎn)07金屬礦物1.地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中,除了金、銀等有形式存在,其余金屬都以的形式存在。2.幾種常見的金屬礦石及其主要成分金屬礦石赤鐵礦磁鐵礦鋁土礦赤銅礦金紅石軟錳礦主要成分Cu2OTiO2MnO23.人類每年要從有開采價(jià)值的金屬礦石中提煉大量的金屬,其中,提煉量最大的是。▉考點(diǎn)08鐵的冶煉1.鐵的冶煉歷史:春秋時(shí)期我國一生產(chǎn)和使用鐵器;戰(zhàn)國以后鐵成為最主要的金屬;《天工開物》有古代煉鐵的記載。2.工業(yè)煉鐵設(shè)備圖示原理利用的性,將鐵從化合物中還原出來化學(xué)方程式:原料、、石灰石、熱空氣各原料的作用焦炭=1\*GB3①;=2\*GB3②(焦炭雖具有還原性,但是CO氣體具有流動性,與鐵礦石接觸更充分)石灰石將礦石中的二氧化硅變?yōu)?。熱空氣提供充足的氧氣產(chǎn)品,密度大于爐渣,故出鐵口在出渣口方。高爐氣體主要成分:等處理方法:收集后集中處理,或工業(yè)生產(chǎn)中常用于制煤氣?!咎貏e提醒】高爐煉鐵得到的產(chǎn)品不是純凈物是混合物,生鐵中含有一定量的碳。3.拓展提升:一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式裝置圖實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A處B處Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2OC處2CO+O22CO2注意事項(xiàng)(1)先通入CO一會兒,再給氧化鐵加熱;原因:(2)停止加熱,繼續(xù)通人CO至玻璃管冷卻;原因:。(3)尾氣處理:①,使CO變成無毒的CO2;②用將尾氣起來。(4)澄清石灰水的作用:。▉考點(diǎn)09金屬資源保護(hù)1.鐵生銹條件的探究實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象分析結(jié)論ABC試管A鐵釘鐵與同時(shí)接觸鐵生銹的條件:鐵與同時(shí)接觸發(fā)生反應(yīng)試管B鐵釘無明顯變化鐵只與水接觸試管C鐵釘無明顯變化鐵只與氧氣接觸【特別提醒】1.蒸餾水煮沸并迅速冷卻的目的是除去水中溶解的氧氣;植物油的作用是隔絕氧氣;氯化鈣具有吸水性,作用是吸收水分。2.鐵生銹是緩慢氧化,鐵銹呈紅棕色,其主要成分是Fe2O3?xH2O,結(jié)構(gòu)疏松,不能阻礙里面的鐵繼續(xù)氧化。3.鋁比鐵活潑,卻比鐵耐腐蝕的原因:鋁常溫下與空氣中氧氣反應(yīng),表面生成一層致密的氧化鋁薄膜。2.鐵銹的主要成分是,顏色為。鐵銹的結(jié)構(gòu)很,不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水等反應(yīng),鐵制品會完全被腐蝕。3.防止鐵制品銹蝕的原理和方法(1)防止鐵制品銹蝕的原理:防止鐵制品與接觸。(2)防止鐵制品銹蝕的方法:=1\*GB3①保持鐵制品表面的=2\*GB3②表面涂:如、燒制搪瓷、、鍍耐腐蝕的金屬、烤藍(lán)等=3\*GB3③改變內(nèi)部結(jié)構(gòu),制成耐腐蝕的,如。4.保護(hù)金屬資源(1)原因:①金屬礦物的儲量有限,且不可再生;②廢舊金屬的隨意丟棄不僅浪費(fèi)資源還污染環(huán)境。(2)有效途徑:①防止;②回收利用;③有計(jì)劃、合理地開采金屬礦物;④尋找金屬的代用品等。1.(23-24九年級上·河北石家莊·期末)下列物質(zhì)不屬于金屬材料的是A.銅 B.錳鋼 C.鐵銹 D.焊錫2.(23-24九年級上·河南南陽·期末)下列有關(guān)金屬材料的說法正確的是A.合金中一定只含金屬元素 B.生鐵和鋼是含碳量不同的鐵合金C.金屬單質(zhì)都是銀白色的 D.合金的抗腐蝕性比組成它們的純金屬更差3.(23-24九年級下·江西九江·期末)“灌鋼法”是我國古代勞動人民對鋼鐵冶煉的重大貢獻(xiàn),主要是將生鐵和熟鐵(含碳量約)混合加熱,生鐵熔化灌入熟鐵再鍛打成鋼。下列說法錯(cuò)誤的是A.鋼主要是鐵碳的合金B(yǎng).生鐵含碳量高,熔點(diǎn)也比熟鐵高C.鋼的硬度比純鐵的大D.煉鐵原料赤鐵礦中的主要成分是氧化鐵4.(2024·上海楊浦·三模)“手撕鋼”的厚度僅為0.015mm,這體現(xiàn)了鋼具有A.密度小 B.導(dǎo)電性 C.導(dǎo)熱性 D.延展性5.(2022·湖南湘潭·中考真題)青銅是人類最早使用的銅錫合金。下列說法中錯(cuò)誤的是A.青銅屬于金屬材料 B.青銅的硬度比純銅更大C.青銅的熔點(diǎn)比純銅的熔點(diǎn)要低 D.銅是目前世界年產(chǎn)量最高的金屬6.(23-24九年級上·遼寧鞍山·階段練習(xí))我國第五套人民幣硬幣從1999年開始發(fā)行,一元為鋼芯鍍鎳合金,五角幣為鋼芯鍍銅合金,一角幣為鋁合金或不銹鋼,選擇鑄造硬幣的材料不需要考慮的因素是A.金屬的硬度 B.金屬的導(dǎo)電性C.金屬的耐腐蝕性 D.金屬價(jià)格與硬幣面值的吻合度7.(23-24九年級上·寧夏石嘴山·期末)有A、B、C三種金屬,將他們分別放入鹽酸中,發(fā)現(xiàn)C表面有氣泡,A、B無現(xiàn)象,將A放入B的鹽溶液中不見任何現(xiàn)象,則A、B、C三種金屬的活動性A.A>B>C B.B>C>A C.C>B>A D.A>C>B8.(23-24九年級下·重慶大足·期末)古書記載“曾青得鐵則化為銅”,其化學(xué)反應(yīng)原理為:。下列說法錯(cuò)誤的是A.CuSO4屬于氧化物 B.FeSO4中鐵元素的化合價(jià)為+2C.該反應(yīng)是置換反應(yīng) D.該反應(yīng)說明鐵的金屬活動性比銅強(qiáng)9.(2024·江蘇徐州·中考真題)人類開發(fā)利用金屬的時(shí)間和金屬的活動性有關(guān)。為探究金屬的活動性強(qiáng)弱,用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列說法不正確的是A.實(shí)驗(yàn)前需要打磨金屬片,除去表面的氧化膜B.若向甲、乙試管加入稀鹽酸,只有鋅片表面能產(chǎn)生氣泡C.若向乙試管加入ZnSO4溶液,能得出鋅的金屬活動性比銅強(qiáng)D.若向甲、乙試管加入AgNO3溶液,能得出三種金屬的活動性:Zn>Cu>Ag10.(23-24八年級下·黑龍江大慶·期末)向和的混合溶液中加入一定量的鋅粉,充分反應(yīng)后過濾,得到濾渣和濾液。下列說法正確的是A.若濾液為藍(lán)色,則濾渣中一定含有和B.若濾液不為藍(lán)色,則濾液中可能不含C.若往濾渣中加入稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,則濾渣中一定含有D.所得濾液的質(zhì)量一定比原溶液的質(zhì)量大11.(23-24九年級上·安徽阜陽·期末)化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)方案判斷金屬的活動性順序。下列說法正確的是A.實(shí)驗(yàn)前鋁絲和銅絲均不需要打磨B.試管①中鋁絲表面出現(xiàn)銀白色固體C.試管②中銅絲表面出現(xiàn)紅色固體D.通過試管②和③中現(xiàn)象可以判斷鋁、銅、銀的活動性12.(2024·河南濮陽·三模)由兩種金屬組成的混合物5.6g與足量的稀鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生0.2g氫氣,則金屬混合物的組成可能是A.Al和Zn B.Al和Mg C.Fe和Cu D.Fe和Zn13.(2023·內(nèi)蒙古巴彥淖爾·一模)為驗(yàn)證鋅、銅、銀三種金屬的活動性順序,現(xiàn)提供Zn、Cu、Ag、稀硫酸、CuSO4溶液、AgNO3溶液6種試劑,小紅設(shè)計(jì)了如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)。下列說法不正確的是A.實(shí)驗(yàn)①②可以得出Zn的活動性強(qiáng)于Cu B.不需要實(shí)驗(yàn)③也可以得出三種金屬的活動性強(qiáng)弱C.實(shí)驗(yàn)④無現(xiàn)象,無法判斷Cu和Ag的活動性強(qiáng)弱 D.為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,至少需要選擇三種試劑14.(24-25九年級上·黑龍江哈爾濱·開學(xué)考試)如圖是探究鐵釘銹蝕條件的實(shí)驗(yàn),一段時(shí)間后觀察現(xiàn)象。下列說法正確的是A.對比①中甲、乙、丙三處,甲處銹蝕最明顯B.對比②③說明鐵銹蝕需要水和空氣C.③中氯化鈣的作用是吸收空氣中的氧氣和水蒸氣D.④比①銹蝕嚴(yán)重,說明食鹽水能加快鐵釘?shù)匿P蝕15.(2024·云南楚雄·模擬預(yù)測)傳統(tǒng)文化:《天工開物》中有關(guān)煉鐵的記載:“凡冶鐵成器,取已炒熟鐵為之……凡爐中熾鐵用炭,煤炭居十七,木炭居十三?!毕铝姓f法錯(cuò)誤的是A.鐵制器是由生鐵煉成的熟鐵制成的,生鐵煉成熟鐵的過程中降低了碳的含量B.煉鐵時(shí)煤炭的作用為提供CO、提高溫度C.煉鐵爐中流出的是純鐵D.煉鐵爐中發(fā)生的反應(yīng)之一為Fe2O3+3CO2Fe+3CO216.(2024·廣西欽州·三模)如圖為《天工開物》中描繪我國古代煉鐵的場景。下列說法錯(cuò)誤的是A.鐵是地殼中含量僅次于鋁的金屬元素B.焦炭只起提供熱量的作用C.煉鐵中的原理可為D.煉鐵中風(fēng)箱鼓入空氣與投料逆行是為了增大反應(yīng)物的接觸面積,反應(yīng)更加充分17.(2024·云南曲靖·模擬預(yù)測)對于金屬材料,我們應(yīng)從多角度了解。(1)金屬的性質(zhì)。①下列金屬制品中,主要利用其導(dǎo)電性的是(填字母序號)。A.金戒指
B.銅制導(dǎo)線
C.不銹鋼菜刀
D.鋁制易拉罐②?;~案是戰(zhàn)國時(shí)期鑄造的青銅器,它是云南省博物館的“鎮(zhèn)館之寶”,青銅的硬度比純銅(填“大”或“小”)。(2)金屬的冶煉。早在春秋戰(zhàn)國時(shí)期我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器,工業(yè)煉鐵可用一氧化碳還原磁鐵礦(主要成分Fe3O4)制得,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)金屬資源的保護(hù)。下列保護(hù)金屬資源的做法正確的是(填序號)。①回收利用舊金屬
②防止金屬的腐蝕③尋找金屬的代用品
④有計(jì)劃、合理地開采礦物(4)為了驗(yàn)證Fe、Cu、Ag的金屬活動順序,設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn):①反應(yīng)一段時(shí)間后,甲試管中溶液的顏色最終變?yōu)樯"跒榱诉_(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,X溶液可以是(填一種即可)。18.(2024·甘肅嘉峪關(guān)·模擬預(yù)測)小明同學(xué)在探究常見金屬的活動性順序后,明確了A、B、C三種金屬在常見金屬的活動性順序表中的位置如下,請回答下列問題。(1)在AB、C三種金屬中,能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)的是,最不活潑的是。(2)若B是銅,則下列有關(guān)的化學(xué)方程式書寫正確的是(填序號)。a.Cu+MgSO4=CuSO4+Mg
b.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(3)國際上推廣使用生鐵鑄造的鍋。因?yàn)槭橙氲纳倭胯F與人體胃液中的鹽酸反應(yīng),生成的鹽能預(yù)防缺鐵性貧血。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。19.(2024·江西九江·二模)煉鐵的主要原料是赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、焦炭、空氣、石灰石,轉(zhuǎn)化過程如圖:(1)赤鐵礦石在進(jìn)入高爐前要粉碎,其目的是。(2)③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是,高爐煉鐵時(shí)出鐵口比出渣口(選填“高”或“低”)。(3)世界上每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于其年產(chǎn)量的20%~40%,請你寫出一種防止鐵制品銹蝕的方法:。(4)轉(zhuǎn)化過程①②的基本反應(yīng)類型均為。20.(23-24九年級上·山東青島·期末)人類文明進(jìn)步與金屬材料發(fā)展的關(guān)系十分密切。某化學(xué)研究小組的同學(xué)對金屬進(jìn)行系列研究。小組查閱資料發(fā)現(xiàn)我國有著悠久的鋼鐵冶煉史,《天工開物》中記載的“炒鋼法”如圖1,該方法的生產(chǎn)過程可用圖2表示。
資料:①湖泥灰主要成分是石灰石
②鐵的熔點(diǎn)是1535℃。根據(jù)圖文回答下列問題。(1)圖1中工匠們在煉鐵過程中不斷鼓入空氣的目的是。(2)不斷翻炒液態(tài)生鐵,是為了降低元素的含量(填寫元素符號);鋼的性能優(yōu)良,如鋼的熔點(diǎn)比純鐵(填寫“高”或“低”)易于加工。(3)工業(yè)上進(jìn)行高爐煉鐵時(shí),通常加入石灰石,石灰石的主要作用是將礦石中的SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣(主要成分是CaSiO3)和一種氧化物,生成爐渣的反應(yīng)中沒有化合價(jià)的改變,請寫出生成爐渣的化學(xué)反應(yīng)方程式。(4)金屬與酸反應(yīng)會放出熱量,為探究金屬和酸反應(yīng)的特點(diǎn),小明用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):在燒瓶內(nèi)加入0.48g鎂和足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%的稀鹽酸,塞緊瓶塞,利用傳感器記錄160s內(nèi)氣壓變化,然后小明對鋅、鐵也做了類似實(shí)驗(yàn),得到相關(guān)曲線如圖乙。①圖乙中,能支持鋅比鐵的金屬活動性強(qiáng)的證據(jù)是。②解釋鎂與稀鹽酸反應(yīng),0~80s內(nèi)瓶內(nèi)氣壓發(fā)生如圖乙變化的原因:。③實(shí)驗(yàn)中,若0.48g鎂恰好完全反應(yīng),需要稀鹽酸多少克?(寫出計(jì)算過程)21.(2024·河南周口·三模)據(jù)統(tǒng)計(jì)全球每年消耗大約1500億個(gè)易拉罐,為探究易拉罐的材質(zhì)、性質(zhì)和使用后的處理,化學(xué)課上進(jìn)行了與金屬材料有關(guān)的項(xiàng)目式探究。(1)辨識易拉罐材質(zhì):易拉罐常以鋁或鐵為材質(zhì)。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可樂罐是鋁制的。(簡要寫出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象)(2)金屬的性質(zhì):①易拉罐置于冰箱中能迅速降溫,這利用了金屬的性。鋁比鐵活潑,但鋁制品的抗腐蝕性能卻比鐵強(qiáng),其原因是什么?。②將一定量的鋁粉加入硝酸銀、硝酸銅的混合溶液中,充分反應(yīng)后過濾,濾液仍呈藍(lán)色。請寫出一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式。(3)金屬冶煉:①實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)煉鐵裝置如圖所示,請寫出玻璃管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。②工業(yè)上電解熔融氧化鋁得到鋁和氧氣,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。(4)金屬資源的保護(hù)和回收:請寫出一種保護(hù)金屬資源的措施。(5)鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料。鎂和四氯化鈦在高溫下反應(yīng)生成鈦和氯化鎂,工業(yè)上常用此原理制取鈦。若有2.4噸金屬鎂,最多可制得鈦的質(zhì)量是多少?(寫出計(jì)算過程)
專題08金屬和金屬材料考點(diǎn)01常見金屬的物理性質(zhì)考點(diǎn)02合金考點(diǎn)03金屬與氧氣反應(yīng)考點(diǎn)04金屬與酸反應(yīng)考點(diǎn)05金屬與其他金屬化合物溶液反應(yīng)考點(diǎn)06金屬活動性順序考點(diǎn)07金屬礦物考點(diǎn)08鐵的冶煉考點(diǎn)09金屬資源保護(hù)▉考點(diǎn)01常見金屬的物理性質(zhì)1.金屬材料包括:純金屬和合金2.金屬的物理性質(zhì)(1)常溫下大多數(shù)金屬為固體(汞為液體),有金屬光澤,密度較大,熔點(diǎn)較高。(2)大多數(shù)金屬呈銀白色,(銅紫紅色,金黃色,鐵粉黑色,鐵片銀白色)。(3)大多數(shù)金屬具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性,有延展性(延:拉成絲;展:壓成片),能夠彎曲。3.金屬物理性質(zhì)對應(yīng)的用途金屬的物理性質(zhì)鎢熔點(diǎn)高銅、鋁導(dǎo)電性好鉻硬度大鐵硬度大對應(yīng)的用途做燈泡的燈絲作電纜、電線做鍍層金屬菜刀、鐮刀、錘子等4.影響金屬用途的因素(1)主要因素:性質(zhì)決定用途。(2)其他因素:價(jià)格、資源,廢料是否易于回收和對環(huán)境的影響,以及是否美觀、使用是否便利等多種因素。5.金屬之最:鋁地殼中含量最多的金屬元素鈣人體中含量最多的金屬元素鐵目前世界年產(chǎn)量最多的金屬(鐵>鋁>銅)銀導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬(銀>銅>金>鋁)鉻硬度最大的金屬鎢熔點(diǎn)最高的金屬汞熔點(diǎn)最低的金屬▉考點(diǎn)02合金1.概念:在純金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬,制得具有金屬特征的合金。2.合金的優(yōu)點(diǎn):合金比純成分金屬的硬度大、熔點(diǎn)低、抗腐蝕性強(qiáng)。3.常見的合金鐵合金生鐵:含碳量2%~4.3%二者除了含碳量不同外,二者還含有不同的成分,因此它們的性能也不同。鋼:含碳量0.03%~2%鈦合金優(yōu)點(diǎn):熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好、抗腐蝕性能好用途:制造人造骨;形狀記憶合金;廣泛用于航空、導(dǎo)彈、通信等錫合金焊錫:用于焊接金屬伍德合金:做保險(xiǎn)絲(熔點(diǎn)低)銅合金黃銅:銅鋅合金。強(qiáng)度高、可塑性好、耐腐蝕;做零件、儀表青銅:銅錫合金。強(qiáng)度高、可塑性好、耐腐蝕;做零件【特別提醒】1.合金是混合物2.形成合金的過程是物理變化3.合金各成分的化學(xué)性質(zhì)不變▉考點(diǎn)03金屬與氧氣反應(yīng)金屬反應(yīng)事實(shí)反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式鎂常溫下就能與氧氣反應(yīng)常溫下表面形成氧化膜2Mg+O2=2MgO鋁常溫下表面形成致密的氧化膜4Al+3O2=2Al2O3鐵常溫下幾乎不與氧氣反應(yīng),但在高溫時(shí)能與氧氣反應(yīng)鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體3Fe+2O2eq\o\ac(\s\up7(點(diǎn)燃),\o(===,====))Fe3O4銅紅色的銅片加熱后變黑2Cu+O2eq\o\ac(\s\up6(△),\o(==,===))2CuO金“真金不怕火煉”說明即使在高溫時(shí)金也不與氧氣反應(yīng)結(jié)論通過金屬與氧氣能否反應(yīng)及反應(yīng)的難易程度判斷金屬的活動性:鎂、鋁>鐵、銅>金?!咎貏e提醒】鋁具有很好的抗腐蝕性能的原因:鋁在空氣中與氧氣反應(yīng),其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜,從而阻止鋁進(jìn)一步氧化。▉考點(diǎn)04金屬與酸反應(yīng)1.金屬與酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)金屬與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的現(xiàn)象與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式鎂固體逐漸溶解,快速產(chǎn)生氣泡Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑鋅固體逐漸溶解,產(chǎn)生氣泡速度適中Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑鐵固體逐漸溶解,緩慢產(chǎn)生氣泡,溶液由無色逐漸變成淺綠色。Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑銅無明顯現(xiàn)象,不反應(yīng)結(jié)論Mg、Zn、Fe能與鹽酸和稀硫酸反應(yīng),而Cu不能與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)。金屬活動性:Mg、Zn、Fe>Cu2.置換反應(yīng)(1)概念:概念:由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng),生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的反應(yīng)。(2)特點(diǎn):反應(yīng)物和生成物都是兩種,且均為一種單質(zhì)和一種化合物。(3)通式:A+BC→AC+B;置換反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型之一?!咎貏e提醒】1.鐵與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)生成的鐵的化合物中,鐵化合價(jià)都為+2價(jià)。2.含有Fe2+的溶液為淺綠色:FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3溶液都呈淺綠色。3.一氧化碳與氧化銅的反應(yīng)不是置換反應(yīng)。▉考點(diǎn)05金屬與其他金屬化合物溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式金屬活動性比較將鋁絲浸入硫酸銅溶液中鋁絲表面有紅色物質(zhì)生成,溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o色2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu鋁>銅將銅絲浸入硝酸銀溶液中銅絲表面有銀白色物質(zhì)生成,溶液由無色逐漸變?yōu)樗{(lán)色Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2銅>銀將銅絲浸入硫酸鋁溶液中無明顯現(xiàn)象,不反應(yīng)鋁>銅【特別提醒】FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3溶液都呈淺綠色,是因?yàn)槿芤褐卸己蠪e2+;CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2溶液都呈藍(lán)色,是因?yàn)槿芤褐卸己蠧u2+。▉考點(diǎn)06金屬活動性順序1.金屬活動性順序:KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性順序由強(qiáng)逐漸減弱2.金屬活動性順序的應(yīng)用:(1)在金屬活動性順序表里,金屬的位置越靠前,它的活動性就越強(qiáng)。(前強(qiáng)后弱)(2)在金屬活動性順序表里,只有位于氫之前的金屬才能置換出鹽酸和稀硫酸中的氫。(氫前換氫)(3)在金屬活動性順序表里,只有位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的化合物溶液中置換出來。(強(qiáng)置換弱)【特別提醒】1.金屬置換出鹽酸和稀硫酸中的“氫”,是指氫元素,不是氫氣。2.金屬與其他金屬的化合物溶液反應(yīng)時(shí),鉀鈣鈉三種金屬除外,它們活潑性太強(qiáng),會與水反應(yīng)。3.金屬活動性順序可用諧音記憶:嫁給那美女,身體細(xì)且輕,統(tǒng)共一百斤。3.拓展:幾種金屬活動性順序的驗(yàn)證舉例驗(yàn)證項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)方案判斷理由比較兩種金屬的活動性強(qiáng)弱,如Zn、Cu方案1:將Zn放入CuSO4溶液中方案2:將Cu放入ZnSO4溶液中方案3:將Zn、Cu分別放入稀鹽酸或稀硫酸中方案4:將Zn、Cu同時(shí)放入FeSO4溶液中根據(jù)置換反應(yīng)能否發(fā)生做出相應(yīng)的判斷比較三種金屬的活動性強(qiáng)弱,如Zn、Fe、Cu方案1:將Zn、Cu同時(shí)放入FeSO4溶液中(兩邊的金屬與中間金屬的化合物溶液)方案2:將Fe分別放入ZnSO4溶液和CuSO4溶液中(兩邊金屬的化合物溶液與中間的金屬)根據(jù)金屬與金屬化合物溶液的置換反應(yīng)能否發(fā)生作出相應(yīng)判斷。方案1中鋅與FeSO4反應(yīng)而銅與FeSO4不反應(yīng);方案2中Fe與CuSO4反應(yīng)而與ZnSO4不反應(yīng),均可證明金屬活動性Zn>Fe>Cu方案3:將Zn、Fe、Cu同時(shí)放入相同濃度的稀鹽酸或稀硫酸中根據(jù)金屬與酸的置換反應(yīng)能否發(fā)生及反應(yīng)速率的快慢作出判斷。Zn與酸反應(yīng)速率快,F(xiàn)e與酸反應(yīng)速率慢,Cu與酸不反應(yīng),說明金屬活動性Mg>Fe>Cu▉考點(diǎn)07金屬礦物1.地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中,除了金、銀等有單質(zhì)形式存在,其余金屬都以化合物的形式存在。2.幾種常見的金屬礦石及其主要成分金屬礦石赤鐵礦磁鐵礦鋁土礦赤銅礦金紅石軟錳礦主要成分Fe2O3Fe3O4Al2O3Cu2OTiO2MnO23.人類每年要從有開采價(jià)值的金屬礦石中提煉大量的金屬,其中,提煉量最大的是鐵。▉考點(diǎn)08鐵的冶煉1.鐵的冶煉歷史:春秋時(shí)期我國一生產(chǎn)和使用鐵器;戰(zhàn)國以后鐵成為最主要的金屬;《天工開物》有古代煉鐵的記載。2.工業(yè)煉鐵設(shè)備高爐圖示原理利用一氧化碳的還原性,將鐵從化合物中還原出來化學(xué)方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2原料鐵礦石、焦炭、石灰石、熱空氣各原料的作用焦炭=1\*GB3①提供熱量;=2\*GB3②生成CO(焦炭雖具有還原性,但是CO氣體具有流動性,與鐵礦石接觸更充分)石灰石將礦石中的二氧化硅變?yōu)闋t渣。熱空氣提供充足的氧氣產(chǎn)品生鐵,密度大于爐渣,故出鐵口在出渣口下方。高爐氣體主要成分:N2、CO、CO2等處理方法:收集后集中處理,或工業(yè)生產(chǎn)中常用于制煤氣?!咎貏e提醒】高爐煉鐵得到的產(chǎn)品不是純凈物是混合物,生鐵中含有一定量的碳。3.拓展提升:一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式裝置圖實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A處紅棕色粉末逐漸變成黑色Fe2O3+3CO2Fe+3CO2B處澄清石灰水變渾濁Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2OC處產(chǎn)生藍(lán)色火焰2CO+O22CO2注意事項(xiàng)(1)先通入CO一會兒,再給氧化鐵加熱;原因:排盡裝置中的空氣,防止加熱CO與空氣的混合氣體發(fā)生爆炸。(2)停止加熱,繼續(xù)通人CO至玻璃管冷卻;原因:防止生成的熱的鐵被空氣再次氧化。(3)尾氣處理:①點(diǎn)燃,使CO變成無毒的CO2;②用氣球或用排水法將尾氣收集起來。(4)澄清石灰水的作用:檢驗(yàn)生成的二氧化碳。▉考點(diǎn)09金屬資源保護(hù)1.鐵生銹條件的探究實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象分析結(jié)論ABC試管A鐵釘生銹鐵與水、氧氣同時(shí)接觸鐵生銹的條件:鐵與水、氧氣同時(shí)接觸發(fā)生反應(yīng)試管B鐵釘無明顯變化鐵只與水接觸試管C鐵釘無明顯變化鐵只與氧氣接觸【特別提醒】1.蒸餾水煮沸并迅速冷卻的目的是除去水中溶解的氧氣;植物油的作用是隔絕氧氣;氯化鈣具有吸水性,作用是吸收水分。2.鐵生銹是緩慢氧化,鐵銹呈紅棕色,其主要成分是Fe2O3?xH2O,結(jié)構(gòu)疏松,不能阻礙里面的鐵繼續(xù)氧化。3.鋁比鐵活潑,卻比鐵耐腐蝕的原因:鋁常溫下與空氣中氧氣反應(yīng),表面生成一層致密的氧化鋁薄膜。2.鐵銹的主要成分是Fe2O3?xH2O,顏色為紅色。鐵銹的結(jié)構(gòu)很疏松,不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水等反應(yīng),鐵制品會完全被腐蝕。3.防止鐵制品銹蝕的原理和方法(1)防止鐵制品銹蝕的原理:防止鐵制品與氧氣或水接觸。(2)防止鐵制品銹蝕的方法:=1\*GB3①保持鐵制品表面的清潔、干燥=2\*GB3②表面涂保護(hù)膜:如涂油、燒制搪瓷、刷漆、鍍耐腐蝕的金屬、烤藍(lán)等=3\*GB3③改變內(nèi)部結(jié)構(gòu),制成耐腐蝕的合金,如不銹鋼。4.保護(hù)金屬資源(1)原因:①金屬礦物的儲量有限,且不可再生;②廢舊金屬的隨意丟棄不僅浪費(fèi)資源還污染環(huán)境。(2)有效途徑:①防止金屬腐蝕;②回收利用廢舊金屬;③有計(jì)劃、合理地開采金屬礦物;④尋找金屬的代用品等。1.(23-24九年級上·河北石家莊·期末)下列物質(zhì)不屬于金屬材料的是A.銅 B.錳鋼 C.鐵銹 D.焊錫【答案】C【詳解】A、銅為純金屬,屬于金屬材料,故選項(xiàng)不符合題意;B、錳鋼為鐵的合金,屬于金屬材料,故選項(xiàng)不符合題意;C、鐵銹的主要成分為氧化鐵,不屬于合金,故選項(xiàng)符合題意;D、焊錫為錫的合金,屬于金屬材料,故選項(xiàng)不符合題意;故選:C。2.(23-24九年級上·河南南陽·期末)下列有關(guān)金屬材料的說法正確的是A.合金中一定只含金屬元素 B.生鐵和鋼是含碳量不同的鐵合金C.金屬單質(zhì)都是銀白色的 D.合金的抗腐蝕性比組成它們的純金屬更差【答案】B【詳解】A、合金是指在一種金屬物質(zhì)中加熱融合其它金屬或非金屬形成的具有金屬特征的混合物,則合金中也可能含有非金屬,選項(xiàng)說法不正確;B、生鐵和鋼是含碳量不同的鐵合金,生鐵中鋼的含碳量為2%~4.3%,鋼的含碳量在0.03%~2%,選項(xiàng)說法正確;C、金屬單質(zhì)不一定都是銀白色,如銅呈紫紅色,選項(xiàng)說法不正確;D、合金的抗腐蝕性比組成它的純金屬更好,選項(xiàng)說法不正確;故選:B。3.(23-24九年級下·江西九江·期末)“灌鋼法”是我國古代勞動人民對鋼鐵冶煉的重大貢獻(xiàn),主要是將生鐵和熟鐵(含碳量約)混合加熱,生鐵熔化灌入熟鐵再鍛打成鋼。下列說法錯(cuò)誤的是A.鋼主要是鐵碳的合金B(yǎng).生鐵含碳量高,熔點(diǎn)也比熟鐵高C.鋼的硬度比純鐵的大D.煉鐵原料赤鐵礦中的主要成分是氧化鐵【答案】B【詳解】A、鋼是鐵、碳合金,以鐵為主,故A正確,不符合題意;B、生鐵的含碳量較高,屬于鐵、碳合金,合金的熔點(diǎn)比成分金屬低,故B錯(cuò)誤,符合題意;C、鋼是鐵、碳合金,以鐵為主,合金的硬度一般比組成它的金屬的硬度大,故C正確,不符合題意;D、工業(yè)煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為氧化鐵,故D正確,不符合題意。故選B。4.(2024·上海楊浦·三模)“手撕鋼”的厚度僅為0.015mm,這體現(xiàn)了鋼具有A.密度小 B.導(dǎo)電性 C.導(dǎo)熱性 D.延展性【答案】D【詳解】“手撕鋼”的厚度僅為0.015mm,這體現(xiàn)了鋼具有良好的延展性,無法體現(xiàn)鋼的密度小、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性。故選D。5.(2022·湖南湘潭·中考真題)青銅是人類最早使用的銅錫合金。下列說法中錯(cuò)誤的是A.青銅屬于金屬材料 B.青銅的硬度比純銅更大C.青銅的熔點(diǎn)比純銅的熔點(diǎn)要低 D.銅是目前世界年產(chǎn)量最高的金屬【答案】D【詳解】A、青銅是銅的合金,合金屬于金屬材料,選項(xiàng)正確;B、根據(jù)合金的硬度一般比其組成金屬的硬度大,故青銅的硬度比純銅更大,選項(xiàng)正確;C、根據(jù)合金的熔點(diǎn)一般比其組成金屬的熔點(diǎn)都低,故青銅的熔點(diǎn)比純銅的熔點(diǎn)要低,選項(xiàng)正確;D、鐵是目前世界年產(chǎn)量最高的金屬,選項(xiàng)錯(cuò)誤;答案為:D。6.(23-24九年級上·遼寧鞍山·階段練習(xí))我國第五套人民幣硬幣從1999年開始發(fā)行,一元為鋼芯鍍鎳合金,五角幣為鋼芯鍍銅合金,一角幣為鋁合金或不銹鋼,選擇鑄造硬幣的材料不需要考慮的因素是A.金屬的硬度 B.金屬的導(dǎo)電性C.金屬的耐腐蝕性 D.金屬價(jià)格與硬幣面值的吻合度【答案】B【詳解】A、金屬的硬度,是選擇鑄造硬幣的材料需要考慮的因素,故選項(xiàng)錯(cuò)誤B、金屬的導(dǎo)電性,不是選擇鑄造硬幣的材料需要考慮的因素,故選項(xiàng)正確;C、金屬的耐腐蝕性,是選擇鑄造硬幣的材料需要考慮的因素,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;D、金屬價(jià)格與硬幣面值的吻合度,是選擇鑄造硬幣的材料需要考慮的因素,故選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。7.(23-24九年級上·寧夏石嘴山·期末)有A、B、C三種金屬,將他們分別放入鹽酸中,發(fā)現(xiàn)C表面有氣泡,A、B無現(xiàn)象,將A放入B的鹽溶液中不見任何現(xiàn)象,則A、B、C三種金屬的活動性A.A>B>C B.B>C>A C.C>B>A D.A>C>B【答案】C【詳解】由題意可知,有A、B、C三種金屬,將他們分別放入鹽酸中,發(fā)現(xiàn)C表面有氣泡,A、B無現(xiàn)象,說明了C比A、B活潑,將A放入B的鹽溶液中不見任何現(xiàn)象,說明了B比A活潑.由此可知,A、B、C三種金屬的活動性是:C>B>A,所以C正確;故選:C。8.(23-24九年級下·重慶大足·期末)古書記載“曾青得鐵則化為銅”,其化學(xué)反應(yīng)原理為:。下列說法錯(cuò)誤的是A.CuSO4屬于氧化物 B.FeSO4中鐵元素的化合價(jià)為+2C.該反應(yīng)是置換反應(yīng) D.該反應(yīng)說明鐵的金屬活動性比銅強(qiáng)【答案】A【詳解】A、氧化物是指含有兩種元素,且一種元素為氧元素的化合物,硫酸銅中含有三種元素,不屬于氧化物,該選項(xiàng)說法不正確;B、FeSO4中,硫酸根的化合價(jià)為-2價(jià),根據(jù)“化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為零”,則其中鐵元素的化合價(jià)為+2價(jià),該選項(xiàng)說法正確;C、該反應(yīng)為一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物,則屬于置換反應(yīng),該選項(xiàng)說法正確;D、鐵能將銅從硫酸銅化合物溶液中置換出來,則說明鐵比銅活潑,該選項(xiàng)說法正確。故選A。9.(2024·江蘇徐州·中考真題)人類開發(fā)利用金屬的時(shí)間和金屬的活動性有關(guān)。為探究金屬的活動性強(qiáng)弱,用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列說法不正確的是A.實(shí)驗(yàn)前需要打磨金屬片,除去表面的氧化膜B.若向甲、乙試管加入稀鹽酸,只有鋅片表面能產(chǎn)生氣泡C.若向乙試管加入ZnSO4溶液,能得出鋅的金屬活動性比銅強(qiáng)D.若向甲、乙試管加入AgNO3溶液,能得出三種金屬的活動性:Zn>Cu>Ag【答案】D【詳解】A、實(shí)驗(yàn)前需要打磨金屬片,是為了除去表面的氧化膜,從而防止氧化膜阻礙反應(yīng)的進(jìn)行,故選項(xiàng)說法正確;B、由金屬活動性:鋅>氫>銅可知,若向甲、乙試管加入稀鹽酸,只有鋅片表面能產(chǎn)生氣泡,故選項(xiàng)說法正確;C、若向乙試管加入ZnSO4溶液,無明顯現(xiàn)象,說明銅不與硫酸鋅溶液反應(yīng),即銅的活動性比鋅弱,鋅的金屬活動性比銅強(qiáng),故選項(xiàng)說法正確;D、由金屬活動性鋅>銅>銀可知,若向甲、乙試管加入AgNO3溶液,鋅和銅都能與硝酸銀反應(yīng)置換出銀,能得出金屬的活動性:Zn>Ag,Cu>Ag,但無法比較鋅和銅的金屬活動性,故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤;故選:D。10.(23-24八年級下·黑龍江大慶·期末)向和的混合溶液中加入一定量的鋅粉,充分反應(yīng)后過濾,得到濾渣和濾液。下列說法正確的是A.若濾液為藍(lán)色,則濾渣中一定含有和B.若濾液不為藍(lán)色,則濾液中可能不含C.若往濾渣中加入稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,則濾渣中一定含有D.所得濾液的質(zhì)量一定比原溶液的質(zhì)量大【答案】D【分析】由金屬活動性順序Mg>Zn>H>Cu可知,向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的鋅粉,鋅和氯化銅反應(yīng)生成氯化鋅和銅,和氯化鎂不反應(yīng)?!驹斀狻緼、若濾液為藍(lán)色,說明濾液中含有CuCl2,說明鋅反應(yīng)完全,則濾渣中一定含有Cu,一定不含Zn,故選項(xiàng)A說法錯(cuò)誤;B、若濾液不為藍(lán)色,則濾液中一定不含CuCl2,由于鎂比鋅活潑,則鋅不能與氯化鎂反應(yīng),則濾液中一定含有氯化鎂,故選項(xiàng)B說法錯(cuò)誤;C、若往濾渣中加入稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,則濾渣中一定含有Zn,鋅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣,由于鎂比鋅活潑,則鋅不能與氯化鎂反應(yīng),則濾液中一定含有氯化鎂,濾渣中一定不含Mg,故選項(xiàng)C說法錯(cuò)誤;D、鋅和氯化銅反應(yīng)生成氯化鋅和銅,化學(xué)方程式為,每65份質(zhì)量的鋅能置換出64份質(zhì)量的銅,反應(yīng)后固體質(zhì)量減小,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,則所得濾液的質(zhì)量一定比原溶液的質(zhì)量大,故選項(xiàng)D說法正確;故選:D。11.(23-24九年級上·安徽阜陽·期末)化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)方案判斷金屬的活動性順序。下列說法正確的是A.實(shí)驗(yàn)前鋁絲和銅絲均不需要打磨B.試管①中鋁絲表面出現(xiàn)銀白色固體C.試管②中銅絲表面出現(xiàn)紅色固體D.通過試管②和③中現(xiàn)象可以判斷鋁、銅、銀的活動性【答案】D【詳解】A、由于鋁絲和鋅絲均容易和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化膜,所以實(shí)驗(yàn)前打磨鋁絲和鋅絲的目的是除去表面的氧化膜,故說法錯(cuò)誤;B、試管①:將鋁絲插入硫酸銅溶液中,觀察到鋁絲表面有紅色固體附著,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,故說法錯(cuò)誤;C、試管②:將銅絲插入硝酸銀溶液中,觀察到銅絲表面有銀白色固體附著,溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色,故說法錯(cuò)誤;D、試管②能反應(yīng)可以得出銅的金屬活動性強(qiáng)于銀的金屬活動性,試管③不能反應(yīng)可以得出鋁的金屬活動性強(qiáng)于銅的金屬活動性,綜上可以判斷鋁、銅、銀的活動性,符合題意;故選:D。12.(2024·河南濮陽·三模)由兩種金屬組成的混合物5.6g與足量的稀鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生0.2g氫氣,則金屬混合物的組成可能是A.Al和Zn B.Al和Mg C.Fe和Cu D.Fe和Zn【答案】A【詳解】A、設(shè)生成0.2g氫氣時(shí)所需鋁、鐵的質(zhì)量分別為x、y,則、、解得x=1.8g、y=6.5g則鋁和鋅組成的混合物可能為5.6g,該選項(xiàng)符合題意;B、設(shè)生成0.2g氫氣時(shí)所需要的鎂的質(zhì)量為z,則解得z=2.4g則生成0.2g氫氣時(shí),所需的鋁、鎂的質(zhì)量均小于5.6g,則不可能為鋁和鎂的混合物,該選項(xiàng)不符合題意;C、設(shè)生成0.2g氫氣時(shí)所需要的鐵的質(zhì)量為a,則解得a=5.6g銅不和鹽酸反應(yīng),則不可能為鐵、銅的混合物,該選項(xiàng)不符合題意;D、生成0.2g氫氣時(shí),需要鐵、鋅的質(zhì)量分別為5.6g、6.5g,則兩者的混合物的質(zhì)量不可能為5.6g,該選項(xiàng)不符合題意。故選A。13.(2023·內(nèi)蒙古巴彥淖爾·一模)為驗(yàn)證鋅、銅、銀三種金屬的活動性順序,現(xiàn)提供Zn、Cu、Ag、稀硫酸、CuSO4溶液、AgNO3溶液6種試劑,小紅設(shè)計(jì)了如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)。下列說法不正確的是A.實(shí)驗(yàn)①②可以得出Zn的活動性強(qiáng)于Cu B.不需要實(shí)驗(yàn)③也可以得出三種金屬的活動性強(qiáng)弱C.實(shí)驗(yàn)④無現(xiàn)象,無法判斷Cu和Ag的活動性強(qiáng)弱 D.為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模辽傩枰x擇三種試劑【答案】C【詳解】實(shí)驗(yàn)①中鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鋅,說明金屬活動性鋅>氫;實(shí)驗(yàn)②中銅與稀硫酸不發(fā)生反應(yīng),說明金屬活動性氫>銅;實(shí)驗(yàn)③中鋅與硝酸銀反應(yīng)生成銀和硝酸鋅,說明金屬活動性鋅>銀;實(shí)驗(yàn)④中銀與硫酸銅不發(fā)生反應(yīng),說明金屬活動性銅>銀;A、由分析可知,實(shí)驗(yàn)①②的結(jié)論分別為金屬活動性鋅>氫、金屬活動性氫>銅,則通過實(shí)驗(yàn)①②能得出Zn的活動性強(qiáng)于Cu,說法正確,不符合題意;B、由分析可知,實(shí)驗(yàn)①②④的結(jié)論分別為金屬活動性鋅>氫、金屬活動性氫>銅、金屬活動性銅>銀,則通過實(shí)驗(yàn)①②④能得出金屬活動性鋅>銅>銀,故不需要實(shí)驗(yàn)③也可以得出三種金屬的活動性強(qiáng)弱,說法正確,不符合題意;C、實(shí)驗(yàn)④中銀與硫酸銅不發(fā)生反應(yīng),無明顯現(xiàn)象,說明金屬活動性銅>銀,說法錯(cuò)誤,符合題意;D、可用鋅、銀和硫酸銅溶液分別反應(yīng)驗(yàn)證鋅、銅、銀三種金屬的活動性順序,因此為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,至少需要選擇三種試劑,說法正確,不符合題意。故選C。14.(24-25九年級上·黑龍江哈爾濱·開學(xué)考試)如圖是探究鐵釘銹蝕條件的實(shí)驗(yàn),一段時(shí)間后觀察現(xiàn)象。下列說法正確的是A.對比①中甲、乙、丙三處,甲處銹蝕最明顯B.對比②③說明鐵銹蝕需要水和空氣C.③中氯化鈣的作用是吸收空氣中的氧氣和水蒸氣D.④比①銹蝕嚴(yán)重,說明食鹽水能加快鐵釘?shù)匿P蝕【答案】D【詳解】A、鐵與氧氣、水共存時(shí)最易生銹,所以①中甲、乙、丙三處比較,生銹最明顯的地方是乙,乙處鐵與水和氧氣接觸最充分,錯(cuò)誤;B、②鐵只與水接觸,不生銹,③鐵只與氧氣接觸,不生銹,則對比②③,不能說明鐵生銹需要水和空氣,錯(cuò)誤;C、③中氯化鈣的作用是作干燥劑,只能吸收水蒸氣,不能吸收氧氣,錯(cuò)誤;D、④比①銹蝕嚴(yán)重,說明在其他條件相同時(shí),食鹽溶液能加快鐵釘?shù)匿P蝕,正確。故選D。15.(2024·云南楚雄·模擬預(yù)測)傳統(tǒng)文化:《天工開物》中有關(guān)煉鐵的記載:“凡冶鐵成器,取已炒熟鐵為之……凡爐中熾鐵用炭,煤炭居十七,木炭居十三。”下列說法錯(cuò)誤的是A.鐵制器是由生鐵煉成的熟鐵制成的,生鐵煉成熟鐵的過程中降低了碳的含量B.煉鐵時(shí)煤炭的作用為提供CO、提高溫度C.煉鐵爐中流出的是純鐵D.煉鐵爐中發(fā)生的反應(yīng)之一為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2【答案】C【詳解】A、鐵制器是由生鐵煉成的熟鐵制成的,生鐵的含碳量在2%至0.03%之間,熟鐵是含碳量低于0.03%,生鐵煉成熟鐵的過程中降低了碳的含量,選項(xiàng)正確;B、煤炭的主要成分是碳,碳燃燒放出熱量,在高溫的條件下,碳能與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳,一氧化碳具有還原性,可用于煉鐵,選項(xiàng)正確;C、煉鐵爐中流出的鐵中含有少量的碳,不是純鐵,選項(xiàng)錯(cuò)誤:D、赤鐵礦的主要成分是氧化鐵,在高溫的條件下,氧化鐵與一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,化學(xué)方程式為,選項(xiàng)正確;故選:C。16.(2024·廣西欽州·三模)如圖為《天工開物》中描繪我國古代煉鐵的場景。下列說法錯(cuò)誤的是A.鐵是地殼中含量僅次于鋁的金屬元素B.焦炭只起提供熱量的作用C.煉鐵中的原理可為D.煉鐵中風(fēng)箱鼓入空氣與投料逆行是為了增大反應(yīng)物的接觸面積,反應(yīng)更加充分【答案】B【詳解】A、地殼含量較多的元素(前四種)按含量從高到低的排序?yàn)椋貉?、硅、鋁、鐵,鐵是地殼中含量僅次于鋁的金屬元素,故選項(xiàng)說法正確;B、碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳,放出熱量;二氧化碳與焦炭高溫下反應(yīng)生成一氧化碳;因此工業(yè)煉鐵中焦炭除了起到提供熱量的作用,還可將二氧化碳還原為一氧化碳,為反應(yīng)提供還原劑,故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤;C、煉鐵的原理可以是一氧化碳和氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:,故選項(xiàng)說法正確;D、煉鐵中風(fēng)箱鼓入空氣與投料逆行是為了增大反應(yīng)物的接觸面積,反應(yīng)更加充分,故選項(xiàng)說法正確。故選B。17.(2024·云南曲靖·模擬預(yù)測)對于金屬材料,我們應(yīng)從多角度了解。(1)金屬的性質(zhì)。①下列金屬制品中,主要利用其導(dǎo)電性的是(填字母序號)。A.金戒指
B.銅制導(dǎo)線
C.不銹鋼菜刀
D.鋁制易拉罐②?;~案是戰(zhàn)國時(shí)期鑄造的青銅器,它是云南省博物館的“鎮(zhèn)館之寶”,青銅的硬度比純銅(填“大”或“小”)。(2)金屬的冶煉。早在春秋戰(zhàn)國時(shí)期我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器,工業(yè)煉鐵可用一氧化碳還原磁鐵礦(主要成分Fe3O4)制得,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)金屬資源的保護(hù)。下列保護(hù)金屬資源的做法正確的是(填序號)。①回收利用舊金屬
②防止金屬的腐蝕③尋找金屬的代用品
④有計(jì)劃、合理地開采礦物(4)為了驗(yàn)證Fe、Cu、Ag的金屬活動順序,設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn):①反應(yīng)一段時(shí)間后,甲試管中溶液的顏色最終變?yōu)樯?。②為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模琗溶液可以是(填一種即可)?!敬鸢浮?1)B大(2)(3)①②③④(4)藍(lán)稀鹽酸或硫酸銅溶液(合理即可)【詳解】(1)①A、金戒指是利用金具有金屬光澤,故A錯(cuò)誤;B、銅制導(dǎo)線是利用銅具有導(dǎo)電性,故B正確;C、不銹鋼菜刀是利用不銹鋼的硬度大,故C錯(cuò)誤;D、鋁制易拉罐是利用鋁具有良好的延展性,故D錯(cuò)誤;故選:B;②合金的硬度大于其組成成分的硬度,因此青銅的硬度比純銅大;(2)一氧化碳和四氧化三鐵高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,化學(xué)方程式為:;(3)①回收利用舊金屬,有利于節(jié)約金屬資源,可有效保護(hù)金屬資源;②防止金屬的腐蝕,可以節(jié)約金屬資源,可有效保護(hù)金屬資源;③尋找金屬的代用品,可節(jié)約金屬資源,可有效保護(hù)金屬資源;④有計(jì)劃、合理地開采礦物,節(jié)約金屬資源,可有效保護(hù)金屬資源;故選:①②③④;(4)①銅的活潑性大于銀,銅與硝酸銀反應(yīng)得到銀和硝酸銅溶液,因此反應(yīng)一段時(shí)間后,甲試管中溶液的顏色最終變?yōu)樗{(lán)色;②甲試管中,銅能與稀硝酸反應(yīng),說明活動性Cu>Ag;因此乙丙實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證活動性Fe>Cu,因此選擇的X溶液可以和鐵絲反應(yīng)而不與銅絲反應(yīng),為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,X溶液可以是稀鹽酸或硫酸銅溶液;當(dāng)X為稀鹽酸時(shí),鐵能與稀鹽酸反應(yīng),銅不能與稀鹽酸反應(yīng),則說明活動性Fe>Cu;當(dāng)X溶液為硫酸銅溶液時(shí),鐵能與硫酸銅反應(yīng),說明活動性Fe>Cu。18.(2024·甘肅嘉峪關(guān)·模擬預(yù)測)小明同學(xué)在探究常見金屬的活動性順序后,明確了A、B、C三種金屬在常見金屬的活動性順序表中的位置如下,請回答下列問題。(1)在AB、C三種金屬中,能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)的是,最不活潑的是。(2)若B是銅,則下列有關(guān)的化學(xué)方程式書寫正確的是(填序號)。a.Cu+MgSO4=CuSO4+Mg
b.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(3)國際上推廣使用生鐵鑄造的鍋。因?yàn)槭橙氲纳倭胯F與人體胃液中的鹽酸反應(yīng),生成的鹽能預(yù)防缺鐵性貧血。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:?!敬鸢浮?1)AC(2)b(3)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑【詳解】(1)在A、B、C三種金屬中,A排在氫的前面,能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng),C排在最后面,最不活潑;(2)金屬活動順序表中,前邊的金屬可以把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來,因?yàn)殂~在鎂、鐵之后,所以a不會反應(yīng),而b會反應(yīng),故選:b;(3)鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;19.(2024·江西九江·二模)煉鐵的主要原料是赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、焦炭、空氣、石灰石,轉(zhuǎn)化過程如圖:(1)赤鐵礦石在進(jìn)入高爐前要粉碎,其目的是。(2)③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是,高爐煉鐵時(shí)出鐵口比出渣口(選填“高”或“低”)。(3)世界上每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于其年產(chǎn)量的20%~40%,請你寫出一種防止鐵制品銹蝕的方法:。(4)轉(zhuǎn)化過程①②的基本反應(yīng)類型均為?!敬鸢浮?1)增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率(2)低(3)刷漆(合理即可)(4)化合反應(yīng)【詳解】(1)反應(yīng)物的接觸面積越大,反應(yīng)速率越快。赤鐵礦石在進(jìn)入高爐前要粉碎,其目的是:增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率。(2)根據(jù)流程圖,反應(yīng)③是一氧化碳與赤鐵礦石(主要成分是Fe2O3)在高溫條件下反應(yīng)生成鐵單質(zhì)、二氧化碳,化學(xué)方程式為:。由于鐵的密度大于渣(主要含有石灰石分解產(chǎn)生的CaO)的密度,所以在爐缸中鐵是處于底部的。因此,高爐煉鐵時(shí)出鐵口要低于出渣口才能順利地排出鐵水。(3)防止鐵制品銹蝕的方法有:刷漆、涂油、制成不銹鋼、搪瓷、鍍鋅、鍍鉻等。(4)根據(jù)流程圖,反應(yīng)①是焦炭與氧氣在高溫條件下反應(yīng)生成二氧化碳,反應(yīng)②是二氧化碳與焦炭在高溫條件下反應(yīng)生成一氧化碳,這兩個(gè)反應(yīng)都是由兩種物質(zhì)反應(yīng)生成一種物質(zhì),屬于基本反應(yīng)類型中的化合反應(yīng)。20.(23-24九年級上·山
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