1、第13讲 金属材料、金属的化学性质,辽宁专用,B,B,3. (2014,盘锦7题1分)下列关于金属材料的说法不正确的是( ) A. 钛合金与人体有很好的“相容性”,可以用来制造人造骨 B. 高炉炼铁是在高温条件下,利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来炼得纯铁 C. 合金的强度和硬度一般高于组成它们的纯金属,抗腐蚀性能也更好 D. 日常使用的金属材料,大多数属于合金4. 2014,抚顺22(1)(2)题2分人类的生产和生活都离不开金属。 (1)焊锡是锡和铅的合金,焊锡的熔点比金属锡 (填“高”或“低”)。 (2)金属元素在自然界中分布很广,地壳中含量最多的金属元素是 。,B,低,铝,
2、命题点2 金属的活动性顺序及其应用 1. (2016,沈阳13题1分)现有a、b、c三种金属,a、b分别与稀硫酸、c的硝酸盐溶液作用的现象如下表所示:根据表中所给的实验结果,判断这三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是( ) A. c、b、a B. a、b、c C. b、a、c D. a、c、b,C,2. (2016,锦州8题1分)将铁粉加入到一定量的硝酸银、硝酸铜及硝酸锌的混合溶液中,待充分反应后过滤。向滤渣中加入稀盐酸,没有气体产生,则滤液中的溶质( ) A. 只有硝酸锌 B. 一定有硝酸锌和硝酸铁 C. 若没有硝酸铜,则一定没有硝酸银 D. 一定没有硝酸银 3. (2015,铁岭12题2分
3、)现有X、Y、Z三种金属,将X、Y分别放入稀盐酸中,X表面无明显变化,Y表面有气泡产生;将X、Y放入Z的硝酸盐溶液中,X、Y表面均无明显现象,这三种金属的活动性由强到弱的顺序为( ) A. X、Y、Z B. Z、Y、X C. Y、X、Z D. Z、X、Y,C,B,4. (2014,锦州12题2分)向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。以下关于该滤渣和滤液的说法中正确的是( ) 向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生 向滤渣中加入稀盐酸,可能没有气泡产生 滤渣中一定含有Ag,可能有Fe 向滤液中加入稀盐酸,一定有沉淀产生 滤液中一定含有Fe(NO
4、3)2,一定不含AgNO3,可能含有Al(NO3)3 A. B. C. D. ,C,5. (2016,朝阳55题4分)提起金属和金属材料,你应不会感到陌生。常见部分金属的活动顺序如下:(1)上面金属活动顺序中方框内元素符号为 ; (2)按年代,最早广泛使用的金属是 (选填上述金属活动顺序中的元素符号); (3)已知X、Y、Z三种金属中,只有X不与酸发生置换反应,而且Y(NO3)2Z= Z(NO3)2Y,则X、Y、Z三种金属可能是下列的 (填字母编号); A. Ag Zn Mg B. Cu Al Zn C. Cu Mg Zn (4)废旧的铁锅、铝锅不要随意丢弃,应回收利用, 这样做的意义是 。,
5、Fe,Ag,A,节约金属资源,6. (2016,丹东50题6分)为探究Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱,某兴趣小组做了如下实验: (1)实验前需将金属丝打磨,目的是 。 (2)甲实验中发生反应的化学方程式为 ;乙实验中观察到的现象为 。 (3)通过甲、乙实验探究,可得出三种金属活动性由强到弱的顺序 是 。 (4)若采用丙实验方案也可得出相同结论,则金属C是 。,除去表面的氧化膜和污物,Cu2AgNO3=_Cu(NO3)22Ag,铁丝表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,FeCuAg,Cu,7. (2016,本溪21题6分)金属材料与人类的生产和生活密切相关。 (1)铜块可以制成铜丝是
6、利用了铜的 性。 (2)为防止钢铁锈蚀,常在其表面涂油漆或镀上其他金属,这些方法能防止钢铁锈蚀的原理是 。 (3)某化学兴趣小组的同学想从含有Al2(SO4)3、CuSO4的废液中回收金属铜,设计了如下实验。中有关反应的化学方程式 。 溶液B中所含的溶质是 。 中加入过量的稀硫酸的目的是 。,延展,隔绝氧气和水,FeCuSO4=_CuFeSO4,Al2(SO4)3、FeSO4,除去铜粉中混有的铁粉,8. 2015,阜新13(1)(2)(3)题3分根据所学知识回答下列与金属材料、碳和碳的氧化物有关的问题。(1)小童将观察到的现象形象地画了一幅卡通画,如图所示。每个卡通人物表示一种金属,周围的小黑
7、点表示反应中生成的气体,四种金属的活动性由强到弱的顺序是 。 (2)小童要用其它方法比较铜、铁、镁的活动性顺序,他已经选择了打磨过的镁丝和铜丝,你认为他还需要选择的另外一种溶液是 溶液。 (3)铜粉中混有少量的铁粉,除去铁粉的物理方法是 。,MgZnFeCu,硫酸亚铁,用磁铁吸引,9. (2014,丹东55题8分)某化学兴趣小组同学要探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序,设计了如图所示的实验方案:(1)试管乙中观察到的现象是 ,反应的化学方程式为 。 (2)同学们经讨论后认为该方案可以优化, 试管的实验是多余的。同学们经讨论得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为 。 (3)去掉多余的实验,同学们将
8、另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中,一段时间后过滤,得到不溶物和滤液,并对不溶物的成分进行如下探究:,铁表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色,FeCuSO4=_FeSO4Cu,丙,MgFeCu,【提出问题 】烧杯中不溶物的成分是什么? 【实验探究】向过滤得到的不溶物中加稀硫酸 若无气泡产生,则不溶物的成分是 ; 若有气泡产生,则不溶物中一定含有 ,可能含有 。,铜(或Cu),铜、铁(或Cu、Fe),镁(或Mg),1金属材料包括 和它们的 。 2金属的物理性质:大多数金属都具有 ,密度和硬度较 ,熔沸点较 ,具有良好的 和 。在室温下除 为液体,其余金属都是固体。 3物质的性质和物质的
9、用途之间的关系:物质的性质在很大程度上决定了它们的用途,当然还需考虑价格是否便宜、资源是否丰富、外形是否美观、使用是否便利、废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。,纯金属,合金,金属光泽,大,高,延展性,导电性、导热性,汞,4合金 (1)合金是在金属中加热熔合某些 或 ,形成具有 特征的物质。 (2)合金与组成它的纯金属相比,具有 低, 高,机械性能更优良等特点。 (3)常见的合金:铁合金主要包括生铁和钢,它们的区别是 不同,生铁含碳量为 ,钢的含碳量为 ,钢与生铁相比具有更多的优良性能,易于加工,用途更为广泛。 钛和钛合金是21世纪重要的金属材料,有很多优良的性能, 如 等,尤其是钛和钛
10、合金的抗腐蚀性能非常好,因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。 其他合金:钛镍合金、铝合金、黄铜等。,金属,非金属,金属,熔点,硬度,含碳量,2%4.3%,0.03%2%,熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好,4Al3O2=_2Al2O3,MgCl2H2,FeCl2H2,CuFeSO4,1(1)金属活动性顺序为 K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。 (2)应用:在金属活动性顺序里: 金属的位置越靠 ,它的活动性就越 ; 位于 能置换出盐酸、稀硫酸(不可用浓硫酸、硝酸)中的氢; 位于前面的金属能把位于后面的金属从
11、它们的 中置换出来(除K、Ca、Na)。,前,强,氢前面的金属,盐溶液,3注意: (1)金属活动性顺序只适用于溶液中的反应; (2)浓硫酸、硝酸具有强氧化性,与金属反应不能得到氢气; (3)金属与盐的反应必须在“盐溶液”中进行,否则不能反应。 4. 金属活动性顺序的探究(见实验突破),(2) .将某一最活泼金属的单质放入含有两种较不活泼金属的盐溶液中,优先置换出最不活泼金属,最不活泼金属的盐溶液完全反应后再与较活泼金属盐溶液反应。反应后的成分判断如下: 临界点:b点:滤液为A的盐溶液、C的盐溶液;滤渣为B c点:滤液为A的盐溶液;滤渣为B、C 反应区间:小于b点:滤液为A的盐溶液、B的盐溶液、
12、C的盐溶液;滤渣为B bc段:滤液为A的盐溶液、C的盐溶液;滤渣为B、C 大于c点:滤液为A的盐溶液;滤渣为A、B、C,根据金属与盐溶液的反应判断滤液、滤渣的成分,1定义:由一种 与一种 反应,生成另一种 和另一种 的反应。2通式:ABCBAC,单质,化合物,单质,化合物,命题解读金属材料的性质与用途是辽宁中考的常考内容,主要以文字叙述或图片的形式在选择题、填空题或简答题中考查。涉及的命题点有:金属材料的识别;金属的物理性质及用途;常见合金及其性质。 【例1】下列关于金属材料的说法正确的是( ) A. 金属的性质是决定其用途的唯一因素 B. 导电、导热性最好的金属是Au C. 合金相对于纯金属
13、,其硬度更大、熔点更高 D. 生铁和钢都是铁的合金,其中生铁含碳量比钢高 【答案】D,对应练习 1. 中国人民银行为庆祝抗战胜利70周年发行了纪念币,选择铸造纪念币的金属材料时必须考虑该金属材料的( ) A. 磁性 B. 导电性 C. 耐腐蚀性 D. 导热性 2. 下列不属于合金的是( ) A. 锰钢 B. 生铁 C. 硬铝 D. 合成材料,C,D,命题解读金属的化学性质是辽宁中考的高频点,常以图示或实验的形式在选择题、填空题或实验探究题中考查。主要涉及的命题点有:金属与氧气反应;金属与酸反应;金属与盐溶液反应。 【例2】有A、B两种金属放入等质量分数的稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系
14、如图所示,下列结论合理的是 ( ) A. 金属活动性AB B. 生成氢气的质量AB C. 反应的硫酸质量AB D. 反应的金属质量AB,B,【解析】反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,相同时间内B放出氢气的质量大于A,可判断金属活动性顺序是BA,故A错误;根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,在两种金属完全反应后,放出H2的质量是AB,故B正确;金属与酸的反应生成氢气时,氢气来源于酸中的氢元素,所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致,消耗硫酸的质量:AB,故C错误;金属的相对原子质量不确定,所以不能确定参加反应的金属的质量,故D错误。,命题解读金属活动性顺序及其应用是中考的常考内
15、容,题型主要有选择题、填空题。涉及的命题点有:通过计算与酸、盐反应的化学方程式或反应现象判断金属活动性强弱;利用金属活动性顺序分析金属与盐溶液反应的滤渣、滤液的成分。 【例3】(2016,西宁)有甲、乙、丙三种金属,如果将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中,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、丙分别放入相同的盐酸中,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. 甲乙丙 D. 丙甲乙,A,【解析】由题意可知,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
16、明显现象,说明甲、丙在铜前,乙在铜后;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,说明了甲在丙前。由以上分析可知,甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是甲丙乙。所以,A正确,B、C、D错误。,【方法指导】(1)比较两种金属的活动性强弱时,如果两种金属的活动性都在氢之前(或之后),一般根据金属与盐溶液能否发生置换反应判断,如果其中一种的活动性在氢之前,另一种在氢之后,则既可根据金属与盐溶液能否发生置换反应判断,也可根据金属能否与稀盐酸或稀硫酸等发生置换反应判断。 (2)判断三种金属的活动性顺序,在不限制操作及药品的前提下,方案很多,但一般选择试剂的方案有“
17、两液夹一金”(活动性最强和最弱两种金属的盐溶液与活动性居中的金属的单质)或“两金夹一液”(活动性最强和最弱两种金属的单质和活动性居中的金属的盐溶液),(3)优先置换原理: 多种金属和一种盐溶液反应,最活泼的金属先和盐溶液反应。 一种金属和多溶质的盐反应,金属先和最不活泼的盐溶液发生反应。 (4)反应后滤液、滤渣的成分 一种金属与一种盐溶液反应,示例: 将铁粉不断地加入到一定质量的硝酸铜溶液中,随着铁粉的加入反应情况如图所示:一种金属和两种盐溶液的反应 将铁粉不断加入到一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,随着铁粉的加入反应情况如图所示:,对应练习 1. (2016,南宁)将锌粉和铁粉的混合物加
18、入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,充分反应后过滤,将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生。下列说法错误的是( ) A. 滤液中最多含有两种溶质 B. 滤液中一定含有Zn(NO3)2,可能含有Fe(NO3)2 C. 滤渣里一定含有Fe和Ag,可能含有Zn D. 若反应后所得滤液呈无色,则滤渣中一定含有Fe和Ag,一定没有Zn2. 只利用组内提供的物质就能够探究出铁、铜、银三种金属的活动性顺序的一组是( ) A. 铁片、铜片、银片、稀盐酸 B. 铁片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液 C. 铁片、铜片、硝酸银溶液 D. 铁片、硫酸铜溶液、银片,D,D,一、原理:利用金属在自然界的存在形式以及与氧气、酸、碱溶液能
19、否反应和反应的难易程度、反应速率来判断金属的活动性。 二、判断依据 1金属在自然界的存在形式来判断,以化合物形式存在则活动性强。 2金属与氧气反应,看反应的条件和剧烈程度来判断。 3金属与酸溶液能否反应以及产生气泡的快慢来判断,与酸反应越快,该金属越活泼。 4金属与另一种金属的盐溶液能反应,则该金属比另一种金属活泼。 总之:(1)可以根据与其他物质能否反应判断,能反应的比不能反应的活泼。 (2)都能反应的可比较反应的条件或剧烈程度,越易反应越活泼,反应越剧烈越活泼。 三、注意 1实验前金属必须打磨除去表面的氧化物或其他杂质。 2金属与酸反应时用相同的稀盐酸或稀硫酸。 3金属与盐溶液的反应,必须
20、在溶液中进行,且金属不能为钾、钙、钠。,例 化学小组为探究铁、铜、银的金属活动性顺序,设计如图三个实验(其中金属均已打磨,其形状、大小及同种稀盐酸的用量均相同):(1)中的实验现象为 ;一段时间后,观察到实验的铜片表面有银白色固体附着, 反应的化学方程式 。 (2)甲同学认为通过实验和的实验现象,就可以比较锌和铁的金属活动性,他得出金属活动性结论所依据的实验现象是 铁片表面产生气泡慢,锌片表面产生气泡快。,有气泡产生,溶液变成浅绿色,Cu2AgNO3=_Cu(NO3)22Ag,(3)乙同学认为上述实验方案不足以得出四种金属的活动性顺序,并在上述实验的基础上,利用金属的化学性质又补充了一个实验(如图所示),从而实现了探究目的,则:乙同学的实验所用试剂的组合X与Y依次是 。(4)在做金属活动性顺序的实验前, 将金属打磨的原因是 。,Fe、CuSO4(或Cu、HCl),除去金属表面的氧化膜和污物,