学习前线初三化学第八讲Word格式.docx
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考点1金属材料
1.金属材料包括和两类。
金属属于金属材料,但金属材料不一定是纯金属,也可能是合金。
2.金属制品是由金属材料制成的,铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料。
考点2金属材料的发展史
根据历史的学习,我们可以知道金属材料的发展过程。
商朝,人们开始使用青铜器;
春秋时期开始冶铁;
战国时期开始炼钢;
铜和铁一直是人类广泛应用的金属材料。
在100多年前,又开始了铝的使用,因铝具有密度小和抗腐蚀等许多优良性能,铝的产量已超过了铜,位于第二位。
考点3金属的物理性质
1.共性:
大多数金属都具有光泽,密度和硬度较大,熔沸点较高,具有良好的性和性、
性,在室温下除为液体,其余金属均为。
2.一些金属的特性:
铁、铝等大多数金属都呈色,铜呈色,金呈;
常温下大多数金属都是固体,汞却是;
各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大;
的导电性和导热性最好,锇的密度最大,的密度最小,的熔点最高,的熔点最低,铬的硬度最大。
考点4物质的性质与物质的用途之间的关系
1.物质的决定物质的用途,而物质的用途又反映出物质的。
2.物质的性质很大程度上决定了物质的用途。
但这不是唯一的决定因素,在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、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紧的影响等多种因素。
考点5合金
1.合金:
的物质。
注意:
(1)合金是金属与金属或金属与非金属的。
(2)合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更容易适于不同的用途。
(3)日常使用的金属材料,大多数为合金。
(4)金属在熔合了其它金属和非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部组成结构也发生了改变,从而引起性质的变化。
2.合金的形成条件:
其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点(当两种金属形成合金时)。
3.合金与组成它们的纯金属性质比较。
下面是黄铜和铜片,焊锡和锡,铝合金和铝线的有关性质比较:
性质比较
黄铜
铜
焊锡
锡
铝合金
铝
光泽与颜色
黄色
有光泽
紫红色
深灰色
金属光泽
银白色
硬度
比铜大
坚韧
硬度大
质软
坚硬
熔点
比铜低
较高
比锡低
较低
比铝低
4.几种常见合金
(1)铁合金:
主要包括和,它们的区别是不同,生铁含碳量2%-4.3%,钢的含碳量为0.03%—2%。
钢比生铁具有更多的优良性能,易于加工,用途更为广泛。
(2)铝合金:
铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金。
广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等,可增加它们的载重量以及提高运行速度,并具有抗海水腐蚀、避磁性等特点。
(3)铜合金:
黄铜:
的合金;
青铜:
铜、锡的合金;
白铜:
铜、镍的合金。
(4):
被认为是21世纪的重要金属材料。
性质:
优异的耐腐蚀性,对海水、空气和若干腐蚀介质都稳定,可塑性好,强度大,有密度小,又称亲生物金属。
用途:
喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、造纸、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。
考点6金属与氧气的反应
金属
条件
反应方程式
现象
Mg
常温下(在空气中
2Mg+O2=2MgO
银白色镁条在空气中表面逐渐变暗,生成白色固体。
点燃时(在空气中或在氧气中)
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成一种固体。
Al
常温下(在空气中)
4Al+3O2=2Al2O3
银白色的表面逐渐变暗,生成一层致密的薄膜。
点燃时(在氧气中)
剧烈燃烧,放出大量的热和耀眼的白光,生成固体。
Fe
常温下,干燥的空气
常温下,在潮湿的空气中
铁与空气中的氧气和水共同作用下会生成暗红色疏松的物质——铁锈(Fe2O3·
H2O)
在氧气中点燃
剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种固体。
Cu
加热时
铜丝表面逐渐变为
在潮湿的空气中
2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3
铜表面生成一层绿色物质
Au、Ag
即使在高温下也不与氧气反应“真金不怕火炼”。
结论:
大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同。
Mg、Al等在常温下就能与氧气反应;
Fe、Cu等在常温下几乎不能单独与氧气反应,但在点燃或加热的情况下可以发生反应;
Au、Ag等在高温时也不与氧气反应。
考点7金属与酸的反应
反应的化学方程式
稀盐酸
稀硫酸
镁
剧烈反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,试管壁发热,生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。
锌
反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色,试管壁发热,生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。
铁
反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色,生成气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。
不反应
Mg、Zn、Fe的金属活动性比铜强,它们能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢。
考点8金属与化合物溶液的反应
实验操作
质量变化
应用
铁丝浸入硫酸铜溶液中
浸入溶液的铁钉表面覆盖一层色物质,溶液由色逐渐变为色
金属质量
,
溶液质量
(填增加、减少)
不能用铁制品放硫酸铜溶液(或农药波尔多液)
铝丝浸入硫酸铜溶液中
浸入溶液的铝丝表面覆盖一层色的物质,溶液由色逐渐变为色
金属质量增加,溶液质量减少
铜丝浸入硝酸银溶液中
浸入溶液的铜丝表面覆盖一层色的物质,溶液由色逐渐变为色
铜丝浸入硫酸铝溶液中
1.以上四种金属的活动性由强到弱的顺序为:
Al>
Fe>
Cu>
Ag
2.活泼性强的金属能把活泼性弱的金属从其化合物溶液中置换出来。
1.此类反应一定在溶液中进行,不溶于水的化合物一般不与金属反应。
2.K、Ca、Na活动性非常强,但不能用它们置换化合物中的金属,因为它们能同溶液中的水剧烈反应。
考点9置换反应
置换反应:
的反应叫做置换反应。
考点10金属活动性顺序
人们通过大量的实验验证得到常见金属的活动性顺序:
CaMgZnSn(H)HgPt
金属活动性:
由强到弱
应用:
1.在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性越。
2.在金属活动性顺序里,位于的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
3.在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来(K、Ca、Na除外)。
考点11矿石
1.金属资源的存在方式:
地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,大多数金属化合物性质较活泼,所以它们以化合物的形式存在;
只有少数金属化学性质很不活泼,如金、银等以单质形式存在。
2.矿石:
工业上把能提炼金属的矿物叫矿石。
3.常见矿石名称与其主要成分:
名称
主要成分
赤铁矿
铝土矿
Al2O3
黄铁矿
黄铜矿
CuFeS2
菱铁矿
FeCO3
辉铜矿
Cu2S
磁铁矿
考点12钢铁生产的发展
钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。
在古代和中世纪的一段很长的历史时期内,我国的钢铁生产技术一直处于世界领先地位。
早在春秋战国时期,我国劳动人们就开始了生产和使用铁器;
从公元1世纪起,铁便成了我国最主要的金属;
新中国成立后,我国的钢铁工业得到了飞速发展,1949年我国的钢铁产量只有15万吨,居世界第26位,1996年,我国的钢产量超过1亿吨,跃居世界首位。
考点13一氧化碳还原氧化铁
(1)仪器:
铁架台(2个)、硬质玻璃管、单孔橡皮赛(2个)、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡皮赛、导气管。
(2)药品:
氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体
(3)装置图:
(4)步骤:
;
装入药品并固定;
。
简记:
酒精灯迟到早退
(5)现象:
色粉末逐渐变成黑色,澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧产生火焰。
(6)化学方程式:
(7)注意事项:
与CO还原氧化铜的实验操作顺序一样,即先通入CO再加热,实验完毕,停止加热,继续通入CO至试管冷却。
(8)尾气处理:
因CO有毒,不能随意排放在空气中,处理的原则是将CO燃烧掉转化为无毒的CO2或收集备用。
考点14工业炼铁
(1)原理:
在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的还原剂(CO)将铁从铁矿石里还原出来。
(2)原料:
铁矿石、焦炭、石灰石和空气
(3)主要设备:
高炉
(4)冶炼过程中发生的化学反应:
点燃点燃高温
C+O2====CO22CO+O2=====2CO23CO+Fe2O3====2Fe+3CO2
高温高温
CaCO3=====CaO+CO2↑CaO+SiO2=====CaSiO3
石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
考点15含杂质化学反应的计算
1.纯净物与含杂质物质的换算关系:
×
纯物质质量分数
含杂质物质的质量纯净物质的质量
÷
纯净物质量
物质纯度=×
100%=1-杂质的质量分数
混合物质量
2.含杂质物质的化学方程式的计算步骤:
(1)将含杂质的物质质量换算成纯净物的质量。
(2)将纯净物质质量代入化学方程式进行计算。
(3)将计算得到的纯净物质量换算成含杂质物质的质量。
考点16金属的锈蚀和保护
1.铁的锈蚀条件:
有水和氧气2.防锈的方法:
保持干燥;
隔绝氧气
保护金属资源的有效途径:
1.防止金属的腐蚀
2.金属的回收利用
3.有计划合理的开采矿物
4.寻找金属的代用品
重点例题精析
1、(10武汉5).将金属M置于硫酸锌溶液中,无明显现象发生;
而将其置于硫酸铜溶液中,表面有红色固体物质析出。
由此可判断M、Zn、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为()。
A.M、Zn、CuB.Zn、M、CuC.Zn、Cu、MD.Cu、M、Zn
2、(10内江16)下列反应属于置换反应的是
A.NH3+CO2+H2O=NH4HCO3B.8Al+3Fe3O4高温4Al2O3+9Fe
C.2KmnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑D.HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
3、(10日照18)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。
根据以上实验事实,判断三种金属的活动性顺序为
A.X>
Y>
ZB.X>
Z>
YC.Z>
X>
YD.Y>
Z>
X
4、(10广州19)下列四个实验中只需要完成三个就可以证明铁、铜、银三种金属的活动性顺序。
其中不必进行的是()
A.将铁片放入稀盐酸中B.将铜片放入稀硫酸中
C.将铁片放入硝酸银溶液D.将铜片放入硝酸银溶液
5、(10娄底25)置换反应是化学反应的基本类型之一。
金属与盐溶液之间的置换反应,一般是活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。
非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应规律,即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来,如在溶液中可发生下列反应:
C12+2NaBr=2NaCl+Br2;
Br2+2KI=2KBr+I2;
I2+Na2S=2NaI+S↓
由此可判断下列化学方程式书写错误的是44。
A.C12+2NaI=2NaCl+I2B.I2+2KBr=2KI+Br2
C.Br2+Na2S=2NaBr+S↓D.C12+K2S=2KCl+S↓
6、(10孝感5)向硝酸银、硝酸铜、硝酸镁的混合溶液中加入一些铁粉,待完全反应后,再过滤。
下列情况不可能存在的是().
A.滤纸上有Ag,滤液中有Ag+、Cu2+、Fe2+、Mg2+B.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Fe2+、Mg2+
C.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Ag+、Fe2+、Mg2+D.滤纸上有Ag、Cu、Fe,滤液中有Fe2+、Mg2+
7、(10义乌10)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)3D.CaCO3
CaO+CO2↑
8、(10扬州19.)为探究Zn和Cu的金属活动性强弱,提供的试剂有:
Zn、Cu、H2SO4溶液、ZnSO4溶液、CuSO4溶液。
下列说法正确的是()
A.选用两种试剂可实现实验目的
B.ZnSO4溶液中加人Cu不能探究金属活动性强弱
C.最多只能设计一种实验方案
D.根据Zn和Cu的硬度能判断金属活动性强弱
9、(2010·
辽宁鞍山,5)鞍钢集团全力支持上海世博会,为上海虹桥交通枢纽建设提供4.7万吨精品钢材。
关于钢的说法不正确的是()
A.钢是纯净物B.钢是铁合金
C.钢的含碳量低于生铁D.钢的性能优于生铁
10、(10年邵阳30)某校同学以“比较Al、X、Cu三种金属的活动性”为课题进行实验探究。
【所用药品】
溶质质量分数相同的稀盐酸,大小形状都相同的Al、X、Cu三种金属。
【实验记录】
开始时
几乎无气泡产生
产生气泡速度慢
无气泡产生
一段时间后
产生气泡速度快
【分析与结论】
(1)实验开始时,铝表面几乎无气泡产生的原因是______________________。
(2)铜表面始终无气泡产生的原因是______________。
(3)三种金属的活动性由强到弱的顺序是__________________。
11、(10内江12)
(1)测定空气中氧气的体积分数可以采用下图甲乙两种装置,甲装置实验过程中,红磷燃烧产生大量白烟,当温度降到室温,打开止水夹,会观察到____________现象。
乙装置可视为甲的改进装置,乙装置与甲装置相比较,优点在于____________(任答一点)。
(2)乙装置实验完后,变黑的捅死可用稀硫酸处理得到硫酸铜。
工业上制备硫酸铜通常有两种方案。
方案一:
方案二:
其中方案_______更适合工业生产,主要原因是____________________________(任答一点)。
(3)方案二产生的SO2具有和CO2类似的性质,都能使澄清石灰石变浑浊,除此之外,SO2还能被酸性高锰酸钾溶液吸收,使高锰酸钾溶液颜色由紫色变为无色。
某化学兴趣小组为研究煤燃烧的气体产物,将煤燃烧产生的气体通入澄清石灰石,观察到石灰水变浑浊。
根据现象,猜想一:
煤燃烧产生的气体是CO2;
猜想二:
煤燃烧产生的气体是SO2;
猜想三:
煤燃烧产生的气体是____________________。
为了验证此气体成分,该小组设计了如下图实验,其中B装置的作用是________________;
当观察到____________________现象,证明猜想三成立。
12、(10娄底22)钢铁在生产、生活中有广泛的用途。
建造上海世博会的中国馆——“东方之冠”的核心筒就是用四根巨型钢筋混凝土制成的,其中用了大量的钢铁。
(1)钢铁属于(填“纯净物”或“混合物”);
(2)炼铁厂常以焦炭、赤铁矿(主要成分是氧化铁Fe2O3)、空气等为主要原料炼铁,请写出一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式:
(3)每年世界上钢铁的产量很高,钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失。
铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的和共同作用的结果;
(4)为了防止钢铁锈蚀,人们常采用的方法(任写一种)来达到目的。
13、(10日照24)钢铁是使用最多的金属材料,我国早在春秋战国时期就开始使用铁器。
请回答下列问题:
(1)钢和生铁是含碳量不同的____的两种合金,生铁含碳量____钢的含碳量(填“<
”、“>
”、“=”)。
(2)铁制品长期暴露在空气中会发生锈蚀,原因是铁与空气中的____和___发生了反应。
为防止钢铁锈蚀,常在其表面涂刷油漆或镀上其他金属。
这些放法能防止锈蚀的原理是______。
(3)波尔多液是农业上常用的一种杀菌剂,它是由硫酸铜、石灰加水配制而成,请用化学方程式解释为什么不能用铁制容器配制波尔多液?
________________________。
14、(福建南安19.)(10分)我市某电镀厂为减少水污染及节约成本,从含有CuSO4,ZnSO4、FeSO4的废水中回收重要原料硫酸锌和有关金属,实验过程如下:
请回答:
(1)滤液A和滤液B含有相同的溶质是。
(2)写出步骤①其中一个反应的化学方程式:
(3)固体A中含Fe、Cu、Zn三种金属,将其活动性填入下列空格中:
………(H)……
►
金属活动性逐渐减弱
(4)步骤①加入的锌粉为什么要过量,请你简要说明理由。
(5)固体B的物质是。
第八单元重点例题精析参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
B
C
A
10、
(1)铝表面有一层氧化铝薄膜
(2)铜不能与稀盐酸发生反应(3)Al>
X>
Cu
11、
(1)水进入到A瓶,约占A瓶容积的1/5测量更为精确或减少污染
(2)一无污染大气的SO2产生或H2SO4利用率更高(3)SO2和CO2的混合气体检验SO2是否被除尽A瓶溶液褪色,B瓶溶液不褪色,C瓶溶液出现白色沉淀或变浑浊
12、混合物3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2氧气(O2)(或水)
水(H2O)(或氧气)喷漆(合理答案均可)
13、
(1)铁>
(2)氧气水隔绝氧气和水(3)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
14、
(1)ZnSO4(2分)
(2)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu或Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe(2分)
(3)ZnFeCu(各1分,共3分)
(4)将废液中的FeSO4和CuSO4完全反应掉(2分)
(5)Fe (1分)
课外习题精选
1、(2010·
辽宁鞍山,12)根据金属活动性顺序分析,下列描述或判断错误的是
A.常温下,在空气中金属镁比铁容易氧化
B.在氧气中灼烧时,铁丝比铜丝反应剧烈
C.与同种盐酸反应时,锌片比铁片反应剧烈
D.铜活动性不强,故铜不能与硝酸银溶液反应得到金属银
2、(10山西10)向一定质量的稀硫酸中加入锌粉至过量,下列图像合理的是()
ABCD
3、(山东烟台18.)把金属X放人CuCl2溶液中有红色物质析出,放人MgCl2溶液中无现象。
则X、Cu、Mg三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是
(A)Mg、X、Cu(B)Cu、X、Mg(C)Mg、Cu、X(D)X、Mg、Cu
4、【10新疆】13.废旧手机的某些部件中含有Mg、Al、Cu、Ag等金属,为了回收重金属,将旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应过滤,所得固体中含有的金属是
A.Mg、AlB.Cu、AgC.Al、CuD.Mg、Ag
5、(10徐州20)把铝箔放入CuCl2溶液中,铝箔表面覆盖了红色物质,一会儿又有大量气泡冒出。
同学们对“放出气体”这一异常现象进行猜想、实验。
其中没有价值的是
A小宇同学推测气体是氢气并检验B小琪同学猜想CuCl2溶液呈酸性并测定
C小寒同学认为气体是氨气并检验D小梁同学认为试剂变质,更换后再实验
6、(10江西10)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
7、(10四川甘孜9)有X、Y、Z三种金属,把Y投入X(NO3)2溶液中,Y表面有X析出,把X投入Z(NO3)2溶液中,X表面有Z析出,X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是(
)
A.Z>Y>X
B.Y>X>ZC.X>Y>Z
D.X>Z>Y
8、(2010四川自贡15)为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性是依次减弱的,某化学兴趣小组设计了如下图所示的四个实验。
9、(10盐城15.)15.下列曲线示意图不正确的是
10、(10湖北省黄石市10)通过置换反应可判断金属活动性顺序,某同学通过实验来比较铜、铝、汞的金属活动性顺序,现有铜、铝、汞的三种单质,如果另外只用一种试剂达到实验目的,则应选用下列试剂中的()
A.稀硫酸B.氯化铝溶液C.硝酸汞溶液D.硫酸铜溶液
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