專題34 金屬（原卷版）

專題34金屬【思維導(dǎo)圖】【知識(shí)點(diǎn)回顧】一、金屬和非金屬eq\a\vs4\al(考點(diǎn)1區(qū)別金屬與非金屬)金屬的普遍特性：固態(tài)(除汞外)，有________，是良好的________，有________，密度和熔點(diǎn)高。非金屬性質(zhì)：固、液、氣態(tài)，有多種顏色，不具金屬特性，性質(zhì)不一，應(yīng)用不一?？键c(diǎn)2列舉金屬和非金屬主要性質(zhì)差異(如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性、金屬光澤等)；舉例說(shuō)出常見(jiàn)金屬的性質(zhì)和用途常見(jiàn)金屬的主要性質(zhì)和用途1．鐵：純鐵具有銀白色金屬光澤，質(zhì)軟。制成各種鐵合金，廣泛用于機(jī)械、建筑、醫(yī)療等行業(yè)。2．銅：具有紫紅色金屬光澤，純銅質(zhì)軟、韌性好。常用于制造電線、電纜及導(dǎo)熱器具，還可制成各種銅合金(黃銅、青銅、白銅)。3．鋁：具有銀白色金屬光澤，密度小。常用于制造電線和電纜、鋁箔包裝等；鋁合金外表美觀，輕而堅(jiān)韌，具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能，可作建筑裝飾材料及汽車、飛機(jī)、火箭、人造衛(wèi)星的材料。二、金屬活動(dòng)性順序考點(diǎn)3比較金屬的活動(dòng)性順序；概述金屬與酸、金屬與鹽反應(yīng)的條件；用金屬活動(dòng)性順序說(shuō)明某些現(xiàn)象1．金屬活動(dòng)性順序2．金屬活動(dòng)性的應(yīng)用(1)金屬的位置越靠前，在水溶液里就越容易________電子，活動(dòng)性就________。(2)金屬與酸反應(yīng)時(shí)，排在________前面的金屬能置換出酸里的________。(3)金屬與鹽發(fā)生反應(yīng)，只有活動(dòng)性________的金屬才能把活動(dòng)性弱的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(lái)。K、Ca、Na會(huì)與鹽溶液中的水發(fā)生置換反應(yīng)，生成堿和氫氣。三、金屬的防腐eq\a\vs4\al(考點(diǎn)4列舉金屬腐蝕條件)1．外因：________等物質(zhì)的相互作用。2．內(nèi)因：金屬的________。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)5列舉防止金屬腐蝕的常用方法)1．改變金屬的________。如在普通鋼中加入鉻、鎳等金屬元素制成不銹鋼。2．表面覆蓋________。如刷油漆、涂機(jī)油、涂搪瓷、電鍍、烤藍(lán)等。四、廢棄金屬對(duì)環(huán)境的影響考點(diǎn)6知道廢棄金屬對(duì)環(huán)境的影響、知道回收廢棄金屬的意義由于垃圾填埋處理后，金屬不會(huì)自行分解；并且鉛、鎘等金屬被腐蝕后，會(huì)形成溶于水的有毒的金屬離子，污染土壤和地下水源。因此廢棄金屬將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，大部分金屬應(yīng)通過(guò)回收使其循環(huán)再利用。五、金屬材料的發(fā)展eq\a\vs4\al(考點(diǎn)7知道合金的概念)合金：一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或非金屬)一起熔合而成的具有金屬特征的物質(zhì)。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)8列舉改善金屬材料性能的主要方法)改善金屬材料性能的主要方法：________。【例題精析】例1．（2021?杭州）下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．O2具有助燃性 B．鐵生銹屬于物理變化 C．金屬活動(dòng)性Cu比Mg強(qiáng) D．KClO3屬于氧化物例2．（2021?寧波）在5.6g鐵粉中，先逐滴加入一定量的Cu（NO3）2溶液，充分反應(yīng)后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固體質(zhì)量與所加溶液總質(zhì)量的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．所加溶液質(zhì)量為M1g時(shí)，生成Cu的質(zhì)量為m1g B．bc段發(fā)生的是Cu和AgNO3溶液的反應(yīng) C．m3的值為21.6 D．e點(diǎn)溶液中不含Cu（NO3）2例3．（2021?溫州）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以比較鐵、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。下列裝置能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ〢． B． C． D．例4．（2021?紹興）向一定質(zhì)量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克鋅粉和鐵粉的混合物，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到不飽和的濾液和濾渣，將濾渣洗滌、干燥后再稱量，得到的固體質(zhì)量仍為a克。下列分析合理的是（）①濾渣中可能有銅②向?yàn)V渣中加稀鹽酸，可能有氣泡產(chǎn)生③濾液中一定有Mg（NO3）2、Zn（NO3）2和Fe（NO3）2，可能有Cu（NO3）2④若忽略過(guò)濾操作中溶液損失，濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量一定大于原混合溶液溶質(zhì)的質(zhì)量A．①② B．①③ C．②③ D．②④例5．（2021?嘉興）如圖所示為今年在三星堆遺址中發(fā)現(xiàn)的金面具殘片，經(jīng)測(cè)定該面具含金量約為85%。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．金的元素符號(hào)為aU B．金容易被銹蝕 C．金單質(zhì)由金原子構(gòu)成 D．金的相對(duì)原子質(zhì)量為197g例6．（2021?嘉興）北宋沈括在《夢(mèng)溪筆談》中記載了用“苦泉水”制取銅的方法，其主要生產(chǎn)流程如圖所示。下列解釋合理的是（）A．①通過(guò)蒸發(fā)溶劑可獲得晶體 B．②是通過(guò)復(fù)分解反應(yīng)獲得銅 C．③所得硫酸銅溶液一定是飽和的 D．④說(shuō)明鐵元素變成了銅元素例7．（2021?麗水）將鐵絲、銅絲分別伸入盛有同種試劑的兩支試管中，能迅速比較出鐵、銅金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的是（）A．蒸餾水 B．稀硫酸 C．硫酸鈉溶液 D．氫氧化鈉溶液例8．（2021?湖州）工業(yè)煉鐵的部分反應(yīng)如下所示，則（）O2→①+XCO2→②A．X可以是木炭 B．X與CO都具有氧化性 C．③反應(yīng)后的尾氣可直接排放 D．Y中鐵元素以游離態(tài)存在例9．（2020?臺(tái)州）鐵在海水中容易被銹蝕，通常在輪船的吃水線以下焊接比鐵更活潑的金屬塊，用于保護(hù)鐵質(zhì)船殼。該金屬塊的材料可以是（）A．金 B．銀 C．銅 D．鋅例10．（2020?紹興）興趣小組按如圖流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（每步均充分反應(yīng)），反應(yīng)結(jié)束后，將燒杯內(nèi)物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，向?yàn)V渣中加入少量稀鹽酸，無(wú)明顯現(xiàn)象，下列說(shuō)法不正確的是（）A．由實(shí)驗(yàn)可判斷出鐵、銅、鋅的活動(dòng)性順序 B．兩支試管混合后，固體總質(zhì)量一定增加 C．濾渣中一定有Cu，一定沒(méi)有Fe和Zn D．濾液中的溶質(zhì)一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2例11．（2021?嘉興）人類對(duì)科學(xué)規(guī)律的認(rèn)識(shí)常需經(jīng)歷漫長(zhǎng)的探索過(guò)程，對(duì)金屬活動(dòng)性規(guī)律的認(rèn)識(shí)也是如此。（1）1625年格勞貝爾發(fā)現(xiàn)將金屬放入稀鹽酸中會(huì)“消失”，這為發(fā)現(xiàn)金屬活動(dòng)性順序奠定了基礎(chǔ)，小嘉選用錫、銅、鋅三種金屬重溫實(shí)驗(yàn)，則會(huì)“消失”的金屬有。（2）1766年卡文迪許用金屬與酸反應(yīng)制取了一種可燃性氣體，他稱之為“可燃空氣”，其實(shí)該氣體就是。從此為探索金屬活動(dòng)性打開(kāi)了新思路。（3）1865年貝開(kāi)托夫經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)得出了金屬活動(dòng)性規(guī)律。小嘉運(yùn)用該規(guī)律開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，向硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中逐漸加入鐵粉，溶液質(zhì)量變化如圖所示，則B點(diǎn)時(shí)溶液中所含的金屬陽(yáng)離子有。例12．（2020?杭州）北宋張潛在其《浸銅要略序》一書(shū)中對(duì)銅的冶煉有如下記載：“山麓有膽泉，土人汲以浸鐵，數(shù)日輒類朽木，刮取其屑，鍛煉成銅”。（1）書(shū)中提及的“膽泉”為硫酸銅溶液，“浸鐵”即將鐵放入其中，寫(xiě)出此冶煉銅方法中生成銅的化學(xué)方程式。（2）若“浸鐵”前后溶液中存在的離子種類如圖所示，其中“”“”“”表示不同種類的離子，則“”表示（填寫(xiě)離子符號(hào)）。【習(xí)題鞏固】一．選擇題（共19小題）1．鈀（Pd）是一種稀有的貴金屬，鈀鎳合金在電子工業(yè)等有廣泛應(yīng)用。已知鈀、銅、鎳三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱順序是Ni＞Cu＞Pd，下列可以驗(yàn)證三者金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)組合是（）A．①③ B．①② C．②④ D．③④2．小明同學(xué)在一定質(zhì)量的硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中加入鐵粉，充分反應(yīng)后，他對(duì)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行了分析，得到了以下四個(gè)圖像（橫坐標(biāo)表示加入鐵的質(zhì)量），其中正確的是（）A． B． C． D．3．有X、Y、Z三種金屬，如果把X和Y分別放入稀硫酸中，X溶解并產(chǎn)生氣泡，Y不反應(yīng)；如果把Y和Z分別放入硝酸銀溶液中，在Z表面有銀白色物質(zhì)析出，而Y沒(méi)有變化。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)，判斷這三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋ǎ〢．X、Z、Y B．Z、Y、X C．Y、X、Z D．X、Y、Z4．相同質(zhì)量的Mg、Fe、Zn三種金屬，分別與足量的、質(zhì)量相同、質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀H2SO4充分反應(yīng)，生成氫氣與消耗稀H2SO4的質(zhì)量關(guān)系如圖，分析圖象所得的結(jié)論與事實(shí)相符的是（）A．三種金屬消耗稀H2SO4的質(zhì)量：Mg＜Fe＜Zn B．三種金屬的失電子總數(shù)量：Mg＞Fe＞Zn C．三種金屬的活動(dòng)性順序：Mg＝Fe＝Zn D．三種金屬與稀H2SO4反應(yīng)后溶液的質(zhì)量：Mg＞Fe＞Zn5．將ag鋅粉和銅粉的混合物加到一定質(zhì)量的AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到濾渣和濾液，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．若干燥后濾渣質(zhì)量小于ag，濾液可能是無(wú)色的 B．若干燥后濾渣質(zhì)量小于ag，濾渣中一定有Fe、Cu、Ag C．若干燥后濾渣質(zhì)量大于ag，濾液中可能沒(méi)有Ag+ D．若干燥后濾渣質(zhì)量大于ag，濾渣中一定沒(méi)有Fe6．等質(zhì)量的金屬鎂和鋅與一定量的稀硫酸反應(yīng)，獲取生成的氫氣與金屬質(zhì)量的關(guān)系如圖所示。若增加反應(yīng)的稀硫酸的質(zhì)量并繪制氫氣與金屬質(zhì)量的關(guān)系圖，下列圖形不可能出現(xiàn)的是（）A． B． C． D．7．用等質(zhì)量的鋅、鐵、鎂三種金屬分別與三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸充分反應(yīng)。產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（）A．反應(yīng)后可能沒(méi)有剩余的金屬是鋅和鐵 B．反應(yīng)后不一定有剩余的金屬是鎂 C．根據(jù)圖像分析，金屬鎂產(chǎn)生氫氣最多 D．曲線X、Y、Z分別表示鋅、鐵、鎂的反應(yīng)情況8．某興趣小組按照如圖流程講行實(shí)驗(yàn)（每步均充分反應(yīng)），反應(yīng)結(jié)束后，將燒杯內(nèi)物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，向?yàn)V渣中加入少量稀鹽酸，無(wú)明顯現(xiàn)象。下列說(shuō)法不正確的是（）A．濾渣中一定有Cu，一定沒(méi)有Fe和Zn B．由實(shí)驗(yàn)可判斷出鐵、銅、鋅的活動(dòng)性順序 C．兩支試管混合后，固體總質(zhì)量一定減少 D．濾液中一定含有的金屬陽(yáng)離子是Fe2+、Zn2+9．鈀、鎳、銅在電子工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。小明想比較這三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱，做了如圖所示實(shí)驗(yàn)，只有實(shí)驗(yàn)④有明顯的現(xiàn)象。則這三種金屬的活動(dòng)性順序排序正確的是（）A．銅＞鎳＞鈀 B．銅＞鈀＞鎳 C．鎳＞鈀＞銅 D．鎳＞銅＞鈀10．現(xiàn)有質(zhì)量相等的甲、乙、丙三種金屬，分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的足量稀硫酸中，生成氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示（已知甲、乙、丙在生成物中均顯+2價(jià)）。則下列說(shuō)法正確的是（）A．甲、乙、丙依次可能是Mg、Zn、Fe B．金屬活動(dòng)性：甲＞乙＞丙 C．相對(duì)原子質(zhì)量：乙＞丙＞甲 D．消耗硫酸的質(zhì)量：甲＞乙＞丙11．如圖是實(shí)驗(yàn)室用CO還原Fe2O3的實(shí)驗(yàn)裝置。下列說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）A．點(diǎn)燃酒精噴燈前，應(yīng)先通CO氣體，以排盡裝置中的空氣 B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，B處能觀察到的現(xiàn)象是紅色的粉末變成黑色 C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，C處能觀察到的現(xiàn)象是試管中的溶液變渾濁 D．若C裝置中換成NaOH溶液，則排出的尾氣就不會(huì)污染空氣12．對(duì)于H2、CO還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．實(shí)驗(yàn)均需加熱 B．實(shí)驗(yàn)均需對(duì)尾氣進(jìn)行處理 C．實(shí)驗(yàn)均有紫紅色固體生成 D．H2和CO均體現(xiàn)出還原性13．向質(zhì)量均為m的鋅粉和鐵粉中分別滴加100g同濃度的稀硫酸，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生氣體的質(zhì)量與所加稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，下列敘述正確的是（）A．a(chǎn)表示的是鋅和稀硫酸反應(yīng)的情況 B．反應(yīng)后均得到無(wú)色溶液 C．由圖可知，鋅比鐵的化學(xué)活動(dòng)性強(qiáng) D．反應(yīng)結(jié)束后兩種金屬均有剩余，所得溶液的質(zhì)量相等14．興趣小組同學(xué)用相同形狀的鐵、鎂、鋁、鋅四種金屬分別和等濃度等體積的足量稀鹽酸用圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)過(guò)程氣壓變化如圖2所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．圖2中①②對(duì)應(yīng)的物質(zhì)分別是鋅和鐵 B．鎂對(duì)應(yīng)的氣壓變化中出現(xiàn)壓強(qiáng)變小的原因是瓶中氣體減少 C．鋁對(duì)應(yīng)的氣壓變化，說(shuō)明在實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有除去表面致密的氧化鋁 D．該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明金屬與鹽酸反應(yīng)的速率與金屬的活動(dòng)性有關(guān)15．將等質(zhì)量的鋅粉和鐵粉的混合物放入燒杯中，向燒杯中不斷加入氯化銅溶液，測(cè)定燒杯中剩余固體的質(zhì)量與加入氯化銅溶液質(zhì)量的關(guān)系如圖所示。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)b段發(fā)生的是鐵與氯化銅的反應(yīng) B．向b點(diǎn)所得固體中加入稀鹽酸，無(wú)氣泡產(chǎn)生 C．c點(diǎn)所得溶液呈淺綠色 D．d點(diǎn)所得溶液中的溶質(zhì)有2種16．向一定質(zhì)量的AgNO3溶液中加入銅、鋅的混合粉末，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到溶液甲和固體乙，下列判斷不正確的是（）A．若向溶液甲中滴加氯化鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀，則固體乙是Ag B．若溶液甲呈藍(lán)色，則固體乙中一定含Ag，可能含有Cu C．若固體乙中含有鋅、銅、銀三種金屬，則溶液甲中的溶質(zhì)是Zn（NO3）2 D．若向固體乙中滴加稀鹽酸沒(méi)有氣泡，則溶液甲中的溶質(zhì)是Zn（NO3）2和Cu（NO3）217．如圖，甲和乙分別是氫氣和一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．乙實(shí)驗(yàn)只能通過(guò)澄清石灰水是否變渾濁判斷反應(yīng)是否發(fā)生 B．甲實(shí)驗(yàn)試管口向下傾斜可防止生成的水倒流，也有利于將試管內(nèi)的空氣完全排出 C．甲、乙兩實(shí)驗(yàn)中，都應(yīng)先使試管、玻璃管均勻受熱，再通入氣體，以防止發(fā)生爆炸 D．甲、乙兩實(shí)驗(yàn)中，氫氣和一氧化碳都將氧化銅變成游離態(tài)的銅，都發(fā)生了置換反應(yīng)18．某同學(xué)用一定量Cu（NO3）2和Zn（NO3）2的混合溶液進(jìn)行了如圖實(shí)驗(yàn)。則對(duì)溶液甲和固體乙成分的描述正確的是（）A．溶液甲中一定有Zn（NO3）2和Al（NO3）3 B．溶液甲中一定有Cu（NO3）2和Al（NO3）3 C．固體乙中一定有Cu，可能有Zn和Al D．固體乙中一定有Cu和Zn，可能有Al19．某溶液含有Cu（NO3）2和AgNO3，現(xiàn)向其中加入一定量的鋅粉，參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量與溶液中金屬離子種類的關(guān)系（如圖所示）．下列說(shuō)法不正確的是（）A．a(chǎn)﹣b間（不含兩點(diǎn)）的溶液中金屬離子為Zn2+、Ag+、Cu2+ B．c﹣d間（不含兩點(diǎn)）的溶液中金屬離子為Zn2+、Cu2+ C．當(dāng)參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為m3時(shí)，溶液中金屬離子為Zn2+ D．當(dāng)參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量分別為m1、m2時(shí)，溶液中Cu（NO3）2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等二．填空題（共2小題）20．鐵在潮濕空氣中易生銹，其反應(yīng)過(guò)程如圖：（1）步驟②中的反應(yīng)物除Fe（OH）2外，還有（選填“O2”“H2O”或“O2和H2O”）。（2）已知步驟③為分解反應(yīng)，若x為2，則此分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為。21．化學(xué)實(shí)驗(yàn)室要從X、銀、銅、鋅四種金屬混合物中分離某貴重金屬．流程如下：（未作特別說(shuō)明的“固體”，可能為純凈物或化合物）（1）四種金屬的活動(dòng)性有強(qiáng)到弱的順序是；（2）過(guò)濾操作中用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和；（3）濾液A中共含有種溶質(zhì)；（4）為了檢驗(yàn)濾液C中的溶質(zhì)成分：向其中加入稀鹽酸，有白色沉淀產(chǎn)生，則濾液C中一定含有的陽(yáng)離子（填離子符號(hào)）．三．實(shí)驗(yàn)探究題（共3小題）22．金屬防腐是科學(xué)研究中的重大課題、某校學(xué)習(xí)小組以鐵的銹蝕為項(xiàng)目進(jìn)行如下研究。（1）該小組用圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，起始時(shí)量筒內(nèi)的水面處于50毫升刻度處，之后水面緩慢上升，幾天后，水面最終處于約