专题一金属的性质及用途金属材料.docx
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专题一金属的性质及用途金属材料
专题一金属的性质及用途金属材料
考点一金属的性质
1.金属的物理性质
1.金属的共性:
(1)有金属光泽,常温下为固体(除汞外)多数金属呈______色;有良好的导电性和_____性和延展性。
(2)金属的特性:
常温下,汞为___体,铜为_____色,金为_______色,锌呈灰白色。
不同金属的密度、熔点、硬度不同。
2.金属的化学性质
(1)与氧气反应
大多数金属都与氧气发生反应,但反应的难易不同。
镁、铝等在常温下能与氧反应。
铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应,但铁铜_______的条件下能与氧气反应。
Al、Fe.Cu三种金属与02反应的化学方程式:
___________________________,_____________________,______________________________
(2)与(盐酸、稀硫酸)反应(活泼金属+酸=盐+氢气)
如:
Fe+HCl_______________Al+6HCl===_____________________
反应规律:
a、铁与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应时,只能生我亚铁离子,溶液呈浅绿色。
B、活泼金属不与浓H2SO4,HNO3发生置换反应。
3.与盐溶液反应(金属+盐=新金属+新盐)
如:
Fe+CuSO4=_______________、Cu+2AgN03=____________位于前边金属和位于后边的两种金属的盐溶液,距离远的先发生置换。
如把Fe粉放入AgN03和Cu(NO3)2的混合溶液中,Fe先与AgNO3溶液发生置换反应,
待AgNO3反应完全后,才与Cu(NO3)2发生置换反应。
考点二:
金属的活动顺序
1.常见金属的活动性顺序
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu,
——金属的活动性由强逐渐减弱
2.活动规律:
(1)在金属活动性顺序里,金属位置越靠前,其金属活动性就_________:
(2)在金属活动性顺序里,位于氢⑥_______的金属能置换盐酸、稀硫酸中的氢。
(3)在金属活动性顺序里,位于前面的金属(K.Ca.Na除外)能把位于后面的金属从它们的_____置换出来。
(4)很活泼的金属,如:
KCaNa与盐溶液混合时,先于盐溶液中的水反应生成碱,碱再与可与发生反应的盐反应,若生成的碱不与盐反应,则得到的碱和盐的混合液,不能置换出金属。
考点三金属材料
1.金属材料:
包括________和________.
2.合金:
在金属中加热和某些金属与非金属形成的具有________的物质。
硬度一般比各成分金属______:
熔点一般比各成分金属______,所以合金比纯金属具有更广泛的用途。
生铁(含碳量为2%-4.3%)
3.铁合金钢(含碳量为0.03%-2%)
课堂检测
一:
选择题
1.小川同学学习和生活用品涉及的主要材料中,属于金属材料的是()
A.铅笔芯B.合成纤维制成的”海宝“C.不锈钢餐具D.纯棉T恤
2.X.Y.Z是金属活动性顺序里的三种佥属,它们在溶液中能发生如下反应:
X+YS04=XS04+Y②Y+2ZN03一Y(N03)2+2Z则三种金属的活动性满足()
A.X>Y>ZB.Z>Y>Xc.Y>Z>XD.X>Z>Y
3.下列置换反应能发生的是()
①2Ag+2HCI=2AgCI+H:
T
(2)Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag
③Cu+FeSO4=CuS04+Fe④,2Na+CuS04一Na2S04+Cu5(5)Zn+2HCl+H2
A:
(1.)(5)B;
(2)(4)(5)C.
(2)(5)D.(3)(4)
4.往AgN03和ZnS04的混合溶液中加入过量的铁粉,充分反应后过滤,則滤渣中一定存在的金属是()A.Ag.和FeB.C.Ag.Ag.Fe和ZnD.Ag和Zn
二、非选择题
5.兴趣小组的同学学习了金属的性质后,在实验室找到一种银白色的金属R做如下实验
(1)将金属R投入稀盐酸中,金属表面有气泡冒出。
则该金属R在金属活动性顺序中排在氢的______(选填“前面”或“后面”)。
(2)为了比较金属R与铁的活动性强弱,兴趣小组设计下列
方案进行实验,请完成下表:
猜想
验证方法
现象
结论
金属R的活动性比铁_________
将金属R投入______溶液中
金属R表面有黑色的物质析出
猜想______(选填“正确”或“错误”)
(3)请根据上述信息,标出金属Fe、R、Cu在下列金属活动性顺序中的相对位置。
…口…口…口…
________________________________
金属活动性由强到弱的顺序
6.用实验的方法验证Fe、Cu、Ag的活动性顺序,现有两种方案:
①铁放人稀盐酸中,铜放入稀盐酸中,铁放入硝酸银溶液中。
②铁放入稀盐酸中,铜放入稀盐酸中,铜放入硝酸银溶液中。
(1)以上方案不合理的是_______(填序号),理由是_________________________________.
(2)请你再设计一种合理的实验方案,并写出有关反应的化学
方程式_________________________________________。
题型一对金属性质与用途的考查
例1请根据下表信息回答:
序号
金属
熔点/℃
导电性
硬度
化学性质
金属冶炼的大致年限
①
Al
660
61
2-2.9
常温下与氧气反应,表面形成致密的薄膜
100多年前
②
Fe
1535
17
4-5
在潮湿的空气中易生锈
约3000年前
③
Cu
1083
99
2.5-3
高温时易与氧气反应
约6000年前
说明:
导电性以银的导电性为100怍标准,硬度以金刚石的硬度为10作标准。
(1)菜刀用铁做而不用铝做的主要原因是_______
(2)表中导电性最强的金属是_____________;
(3)①中形成薄膜的化学方程式是________________;
(4)金属的冶炼体现了人类文明的发展水平,之所以有先后,主要取决于______________。
变式训练1(2012重庆,19,4分)我国第四套人民币硬币从1999年开始发行,一元币为钢芯镀镍(Ni),伍角币为钢芯镀铜合金,一角币为铝合金或不锈钢。
(1)铸造以上硬币用到的材料都是__________(填“合成材料”或“金属材料”)。
(2)选择褥莲硬币的材料不需要考虑的因素是__________(填序号)。
A.金属的导电性B.金属的耐腐蚀性C.金属的硬度D.金属价格与硬币面值的叻合度
(3)以上硬币中涉及Fe、Cu、Al、Ni(镍),已知Ni能够发生如下反应:
Ni+H2SO4==H2+NiSO4Fe+NiCl==Ni+Fe+FeCl2这两个反映的类型都是________。
四种金属的活动性由强到弱的顺序为___________(用元素符号表示)
题型二,考查金属活动顺序的判断
例2(2013江苏连云港.28,2分)将金属X置于氯化铝溶液中,X表面无固体析出;而将其置于硝酸银溶液中,会发生反应:
X+2AgNO,一X(N03)2+2Ag。
由此可判金属活动性顺序为()
A.Al>Ag>xB.Ag>x>AlC.Al>X>AgrD.X>Al>Ag
变式训练2(2012新疆乌鲁木齐.9,2分)对Ag、Fe、Cu三种金属活动性顺序的探索,下列不可行的是()
A.Fe.Ag.CuS04溶液B.Cu、Ag、FeS04溶液C.Fe、Cu、稀盐酸、AgNO,溶液’D-Cu.FeS04溶液、AgN03
题型三考查探究金属活动性顺序的实验设计
例3某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序,设计了四种方案:
①将Zn、Cu分别加入到FeSO。
溶液中;②将Fe、Cu分别加入到ZnSO。
溶液中;③将Zn分别加入到FeS04.CuSO。
溶液中;(D将Fe分别加入到ZnS04、CuS04溶液中。
可以选择的方案是()
A.①或④B.①或②C.②或③D.③或④
变式训练3(2012陕西,20,5分)下图为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验,仔细分析后回答下列问题:
(l)描述A中的实验现象一______________________________。
(2)写出C中反应的化学方程式________________________。
(3)要证明Cu、Fe、Ag的活动性顺序,至少要做的实验是_____________________(填序号)。
(4)开始反应后D中溶液逐渐变为黄色,原因是______________________.
易错探究
易错一金属与酸或盐溶液反应的判断或
例1锡是五金之一,它的金属活动性顺序位于铁和铜之间,则下列反应不会发生的是()
A.Zn+Sn(N03)2==Zn(N03)2+SnB.Sn+2HCl=SnC12+H2
C.Sn+2AgN03——Sn(N03)2+2AgD.Sn+MgS04一SnS04+Mg
易错二:
对金属与盐的反应规律认识不清楚出错
例2,在硝酸银与硝酸铜的混合溶液中,加入一定量的铁粉。
充分反应后,发现有金属析出。
过滤后,向溶液中加入盐酸。
有白色沉淀生成,则析出的金属()
A.只有AgB.只有CuC、有Ag和CuD、有Fe和Cu
专题二金属资源的利用与保护
考点一铁的冶炼
1.原理:
在高温下,利用________与氧气反应生成的②___________把铁从③_______里还原出来。
2.原料:
迭芝石(赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿等)、焦炭、石灰石和空气等。
3.反应方程式
3CO+Fe203==2Fe+3C024CO+Fe304==3Fe+4C02
4.实验装置
5.步骤:
先_______,后加热;反应完毕后,先停止______,直到装置冷却后再停止通CO。
6.现象:
红棕色粉末变成⑥_________,澄清石灰水⑦__________.
7.尾气的处理方法:
_________或_________.尾气燃烧时发出________色火焰。
考点二铁的锈蚀和防锈
1.铁锈蚀的条件:
铁与________、_________同时接触。
2.防锈的措施
(1)铁制品隔绝_______。
如:
涂上一层保护膜(刷油漆、涂凡士林、烤蓝等)
(2)铁制品隔绝水。
如:
表面保持干燥等
(3)改变铁的组织结构,制成合金。
如:
制成不锈钢等。
考点三:
金属的回收与保护
保护金属资源的有效途径是防止金属腐蚀、回收利用废旧金属、合理的有效地开采矿物及寻找金属的_______等
课堂检测
一、选择题
1.下列对金属及金属资源的认识中,正确的是()
A.废弃易拉罐无回收价值
B.用水冲洗自行车可防止生锈
C.生铁是纯净的铁
D.铁矿的主要成分是Fe203
2.从人类莉甫奎擂前历更来看_先是青铜器时代,继而是铁器时代,铝的利用是100多年前的事,这个先后顺序跟下列因素有关的是()
①地壳中金属元素魄含量、
(2)金属活动性顺序③金属的导电性(4)冶炼的难易程度⑤金属的延展性
A.①③B.②⑤C.③⑤D.②④
3.下列做洼可防止铁制品生锈的是()
A.用废水冲洗铁质污水管B.铁质窗户刷油漆C.自行车脏了用清水冲洗D.用过的菜刀用清水洗干净
4.下列做法不能起防锈作用的是f)
A.保留铁制品上的铁锈B.在铁制品表面镀锌C.在金属机械上涂油D.在车、船表面刷油漆
5.有关金属资源的叙述错误的是)
A.地球上的金属资源大多以化合物形式存在B.目前世界上年产量最高的金属是铁
C.地球的金属资源是有限的,而且不能再生D.保护金属资源的唯一途径是不开采
二:
非选择题
6.下图所示是课堂中模拟炼铁的实验装置。
(1)写出图中标有序号的仪器的名称。
(1)_________.
(2)___________
(2)实验过程中,先要进行的是_____(填“ǀ或“Ⅱ”)。
I.加热Ⅱ.通人一氧化碳
(3)A中反应的化学方程式是___________________________B中反应的化学方程式是_________________.
B中观察到的现象是____________________________。
(4)该装置的不足之处是________________________。
题型一考查CO还原氧化铁的实验
例1某化学兴趣小组用CO与Fe203的反应来探究炼铁的原理,装置如下图听示:
请回答有关问题:
(1)为避免CO污染空气,并回收利用CO,方框中连接的是C和D,导管接口的连接顺序为a一()一()一()。
C装置中NaOH溶液的作用是___________________。
(2)实验开始时,应____(填“先加热再通CO”或?
先通CO再加热”),目的是______________。
(3)实验进行一段时间后,玻璃管A中出现的现象为______________,化学方程式为_______________。
(4)除CO外,还有哪些物质可以还原Fe203_________________________(请写一物质的化学式)。
变式训练1在下图中,甲图是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图,乙图是高炉炼铁示意图。
请回答下列问题。
(1)写出甲图中的实验现象:
________。
(2)甲图中装置的不足之处是:
________。
(3)请写出高炉中生成铁的化学方程式:
____。
题型二考查金属的锈蚀与防护
例(2013广西南宁,24,5分)人类的生活和生产都离不开金属材料。
(1)铁生锈的条件是:
铁与空气和_________直接接触。
(2)根据铁生锈的条件,自行车支架采取的防锈措施是_________________________.
(3)某同学为了验证镁、铁、铜的活动性顺序,他选择了打磨过的铁丝,你认为他还需要选的另外两种溶液是____溶液和_______溶液。
请根据选定的试剂写出上述实验中发生反应的一个化学方程式_____________。
变式调练2如下图所示,光亮的铁钉在下列几种情况下,锈蚀速度由快到慢的顺序为()
题型三考查金属的回收与利用
例3金属在生产、生活中应用广泛。
(1)最初输水管材用铸铁,目前多用塑料管和塑料金属复合管,输送热水一般用铜管。
下列管材中,属于金属材料的是____________(填字母序号)。
(2)铁生锈的条件是。
将生锈的铁片放在
硫酸和硫酸铜的混合溶液中,可能发生的置换反应的化学方程式是一、________。
(3)金属的回收和利用是保护金属资源的一种有效途径。
①废钢铁可回收重新冶炼,用一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为
②将铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中,反应结束后,对剩余固体成分的判断正确的是(填字母序号)。
A.肯定有银B.肯定有铜
C.可能有铁D.可能是铁和银
方法指导:
金属的回收和利用主要包括以废旧金属为原料冶炼金属和从金属的盐溶液中提炼金属两种情况。
回收原理分别是“冶炼”原理和“置换”原理。
变式训练3(2012甘肃兰州,18,2分)世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大,防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。
下列有关金属锈蚀与保护措施中不正确的是()
A.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化
B.同样的铁制品在海南比在兰州更易锈蚀
c.在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀
D.铝的抗锈蚀性能比铁强,生活中可用钢丝球洗刷铝锅
易错探究
易错一对CO还原氧化铁的实验步骤或装置认识错误
倒1(2011重庆,23,7分)2011年是国际化学年(IYC2011),其宗旨是“增进公众对化学重要性的认识,鼓励青年人热爱化学,学习和研究化学”。
某校化学兴趣小组的同学,对课本中一氧化碳还原氧化铁实验作了绿色化改进后制取单质铁(K.、K2是止水夹):
(1)关闭K-、开启K2y可以验证CO还原Fez0,的产物。
①这是关于气体的实验,实验前必须对装置进行_____________________________.
②C0还原Fe203的化学方程式为____________________________________________。
③在e处点燃气体的目的是____________________________________________________。
(2)关闭Kz.开启Ki,可以将d口出来的气体再从a通入装置而循环使用。
①c瓶中应装____(填序号)。
A.澄清石灰水B.水C.石蕊溶液D.浓硫酸
②反应完后(假设b瓶中NaOH全部转亿为纯碱),要从b瓶中溶液得到纯碱固体,必要的实验操作为转移、_____________、结晶。
③该实验这样改进的主要优点是____________________________。
易错二对金属生锈的条件认识不清
例2(2011兰州.12.1分)下列厨房用具,在空气中最易锈蚀的是()
A.铁锅B.纯铜把手
C.铝壶D.不锈钢汤勺
解析金属锈蚀的难易与金属的活动性有关。
铁比较活泼,在潮湿的空气中易生锈,故A正确;铜的化学性质不如铁活泼,故B错;铝在空气中易被氧化,生成一层敢密的氧化膜覆盖在铝的表面,阻止铝进一步被氧化,故C错;不锈钢属于合金,合金的抗腐蚀性能强,故D错。
@答案A
专题三溶液的形成溶解度
考点一溶液
1.概念:
一种或①____物质分散到另一种物质里,形成的②____、③____的混合物,叫做溶液。
2.特征:
均一性、稳定性。
均一性是指溶液中任意一部分的④____完全相同;稳定性是指外界条件不变时(温度、压强、溶剂质量等),溶质不会从溶剂中分离出来,即静置不分层。
3.组成:
由⑤_____和⑥_____组成。
被溶解的物质叫做⑦____,能溶解其他物质的物质叫做⑧____。
常用的溶剂是水。
4.溶质和溶剂的判断
类型
溶质
溶剂
固体、气体溶于液体
⑨______________________
⑩___________________________
两种液体互相溶解
一般把量少的一种叫做溶质
一般把量多的一种叫做溶剂
由水形成的溶液
另一种物质为溶质
11___________________________
[说明]此外,还可以根据溶液的名称判断溶质和溶剂。
一般认为在A的B溶液中,A是溶质,B是溶剂。
即名称中前面的物质是溶质,后面的物质是溶剂,如碘酒中⑧一是溶质,⑩____是溶剂。
没有指明溶剂的溶液,溶剂是水,如硫酸铜溶液中,溶质是⑩________,溶剂是⑩_________。
[注意]
(1)溶液中未溶解掉的部分不能视为溶质。
(2)溶质和溶剂之间只是溶解或被溶解的关系,不发生化学变化。
考点二溶解与结晶
1.溶解:
物质溶解时通常伴随有吸热、放热现象。
这是因为物质在溶觯时,会同时发生以下两个过程:
(1)扩散过程:
溶质的⑩____________向水中扩散,这一过程吸收热量;
(2)水合过程:
溶质的⑩__________与水分子作用,生成水合分子(或水合离子),这一过程放出热量。
物质溶解时溶液温度的变化:
就取决于这两个过程中吸收和放出热量的相对大小。
[注意]a.溶液的质量=溶质质量+溶剂质量,但溶液的体积≠溶质体积+溶剂体积。
这是因为在溶质分散到溶剂的过程中,构成物质的粒子不停运动,粒子间的间隔发生了变化。
b.物质溶于水后,往往会使溶液的沸点、凝固点、密度等发生变化。
2.结晶:
物质的结晶方法有⑨_______________法和②___________________法。
溶解度受温度影响较大的物质结晶时,一般采用②______________法;溶解度受温度影响较小的物质结晶时,一般采用⑨_________法。
考点三饱和溶菠与不饱和溶液
1.概念:
在一定温度下,⑤________里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
2.判断方法
(1)当溶液中有未溶解的固体溶质时,搅拌或振荡后,若固体的量不变,那么该溶液是饱和的;若固体的量③________,那么原溶液是不饱和的。
(2)当溶液中没有未溶解的固体溶质时,可向溶液中加入步量相应的溶质,若⑤__________,则原溶液是饱和的;若③__________,则原溶液是不饱和的。
3.相互转化(在一定温度下和一定量溶剂里)
一般情况下:
不饱和溶液(降低温度,增加溶质或蒸发溶剂:
增加溶剂或升高温度)饱和溶液
[注意]a.某种物质的饱和溶液是对该物质饱和,即不能继续溶解该物质,但还可以溶解其他的物质。
如某饱和食盐水中还可以继续溶解硝酸钾固体。
b.通过降低温度实现不饱和溶液向饱和溶液的转化,只是针对多数固体溶质而言,对气体和少数的固体(如熟石灰)等溶解度随温度升高而减小的物质是不适用的。
c.对某饱和溶液降温或蒸发溶剂,一般会有溶质从溶液中以晶体的形式析出。
考点四固体物质的溶解度
1.概念:
在________下,某固态物质在⑩_______溶剂里达到⑨______状态时所溶解的③____叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
如果不指明溶剂,通常所说的溶解度是物质在水中的溶解度。
2.影响因素
a.内因:
③_________和⑩_______本身的性质。
b.外因:
主要是⑤__________________。
考点五:
气体的溶解度
1.概念:
该气体在压强为101kPa和一定③______时,在⑤_______体积里溶解达到③_______状态时的气体⑦________。
2.影响因素
a.内因:
气体的性质。
b.外因:
主要是⑩________和⑨_______。
温度越高,气体的溶解度越______;压强越大,气体的溶解度越⑩______________。
考点六:
溶解度曲线
1.概念:
物质的溶解度随温度变化的曲线。
横坐标表示⑩___________,纵坐标表示⑥___________。
2.含义
(1)曲线上的点,表示某物质在某一温度下的溶解度;
(2)曲线的走向表示某物质的溶解度随温度的变化情况;
(3)两条溶解度曲线的交点表示两种溶质在该温度下有相同的溶解度。
3.规律:
大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如⑩_________;少数固体物质的溶解度受温度的影响很小,如⑥_________;极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,如⑧______________。
4.应用
(l)查找某物质在一定温度下的溶解度;
(2)比较某一温度下两种物质溶解度的大小;
(3)选择使某种物质从溶液中结晶的方法。
课堂检测
一、选择题
1.把少量下列物质分别放到水中,充分搅拌,可以得到溶液的是()
A.面粉B.氯他钠
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