第05讲 金属的冶炼和应用-【寒假自学课】2022年九年级化学寒假精品课（ 沪教版）

第05讲 金属的冶炼和应用（复习） 【学习目标】 1．进一步认识金属的物理与化学性质，强化对金属活动性探究方法的认识。 2．进一步认识合金的基本性质，强化对金属冶炼的相关考点的把握，强化习题训练，提高分析推理能力。 3．进一步认识金属锈蚀的原理，认识防锈的原理和方法。 【基础知识】 1、金属材料：包括纯金属和各种合金 （1）金属的物理性质：①常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽； ②大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）；③有良好的导热性、导电性、延展性。 （2）合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。 ★合金是混合物而不是化合物。 ★一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好。 2、金属的化学性质（1）大多数金属可与氧气的反应 4Al+3O2══2Al2O3 （2）较活泼金属与酸反应放出氢气（镁、铝、锌、铁）Fe+H2SO4══FeSO4+H2↑ Cu不与稀盐酸、稀硫酸反应 （3）金属1 + 盐1 →金属2 +盐2（活泼金属置换不活泼金属） Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 (“湿法冶金”原理) ★单质铁在发生置换反应时，生成的都是+2价的亚铁。 ★置换反应：单质1+化合物1══单质2+化合物2 3、铁的冶炼 1．炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气 铁矿石：主要有赤铁矿Fe2O3（红棕色固体）、磁铁矿Fe3O4（黑色固体）焦炭：主要作用是提供热量和产生还原剂CO；石灰石：主要作用是造渣，除去铁矿石中SiO2等杂质。 2．炼铁的设备：高炉 3．炼铁的原理：在高温条件下，利用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。 4、一氧化碳还原氧化铁实验： 反应方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 实验现象：红棕色的粉末变为黑色粉末，澄清石灰水变浑浊。 实验步骤： 反应前，先通一段时间一氧化碳，然后再加热。目的是为了尽可能的排尽试管中的空气，防止造成爆炸。 反应后，先撤走酒精灯，等固体冷却后再停止通一氧化碳。目的是为了防止铁被氧化或石灰水倒吸。 尾气处理：由于一氧化碳有毒，必须进行尾气处理，方法：点燃或收集。 4 锈蚀条件是：①与O2接触②与水接触（同时接触） ★在有酸或盐存在的条件下，会加速钢铁生锈（铁锈的主要成分：Fe2O3）。 ★铁锈很疏松，因此铁制品可以全部被锈蚀，铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。 防止铁制品生锈的措施：①保持铁制品表面的清洁、干燥；②表面涂保护膜，如涂油、刷漆、搪瓷、电镀、烤蓝等；③制成不锈钢 ★意义：节约金属资源，减少环境污染 【考点剖析】 考点1 金属物理性质 1．下列有关金属的说法正确的是( ) A．所有金属都是固态 B．金属都是白色固体 C．灯丝常由钨制成是利用了钨熔点低 D．日常使用的金属材料大多数是合金 【答案】D 【解析】A．并非所有金属在常态下都是固态，汞在常温下为液态，所以选项错误 B．大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色），所以选项错误； C．灯丝常由钨制成是利用了钨熔点高，不易熔断，所以选项错误 D．日常使用的金属材料大多数是合金，因为合金的性能更加优异，抗腐蚀性强，选项正确。 考点2 金属的化学性质 2．白铜(Cu、Ni合金)因为光泽好、耐腐蚀、容易加工等优点，常代替银作饰品。如图所示是某实验室分离废弃白铜饰品成分的流程(部分反应产物已略去)。 已知溶液B中含有一种二价金属硫酸盐，溶液D中只有一种溶质。分析该流程，回答下列问题。 (1)固体A的化学式为________，过程Ⅱ中的实验操作名称是________。 (2)过程Ⅱ中反应的化学方程式为____________、_______________。 (3)Cu、Ni、Zn的金属活动性由强到弱的顺序是____________。 【答案】(1) Cu 过滤 (2)Zn+H2SO4══ZnSO4+H2↑ Zn+NiSO4══ZnSO4+Ni↑ (3) Zn＞Ni＞Cu 【解析】根据金属活动性可知：铜不与稀硫酸、稀盐酸反应，同时由流程图分析可知在操作1后固液分离，从而判断实验操作是过滤；同时结合条件：溶液B中含有一种二价金属硫酸盐 从而获取Ni与稀硫酸反应，从而判断两者金属活动性关系：Ni＞Cu，根据提示可知在操作1后稀硫酸是过量的，判断得出溶液B中包含两种溶质：NiSO4与H2SO4，则加入的Zn会反应，同时又因为溶液D中只有一种溶质，从而获得Zn会与NiSO4 、H2SO4都反应，判断获得金属活动性：Zn＞Ni，综合可得：金属活动性Zn＞Ni＞Cu