专题05 金属材料-【口袋书】2023年中考化学必背思维导图+知识手册

《元素化合物》 专题五 金属材料 1、 金属材料 1.金属材料：包括纯金属（纯净物）和合金（混合物） 2.金属物理性质： (1)常温下为固体（特殊：汞为液体），有金属光泽，密度较大，熔点较高。 (2)大多数金属呈银白色，特殊：铜紫红色，金金黄色，铁粉黑色(铁片为银白色)。 (3)大多数金属具有优良的导电性、导热性，有延展性(延：拉成丝；展：压成片)。 3.合金 （1）概念：在金属中加热融合某些金属或非金属，制得具有金属特征的合金。 （2）优点：合金和组成纯金属比较，硬度更大，熔点更低，抗腐蚀性更好。 合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛和钛合金 生铁 钢 黄铜 青铜 成分 含碳量 2%～4.3% 含碳量 0.03%～2% 铜锌 铜锡 铅锡合金 备注 铁的合金主要含Fe、C， 区别主要是含碳量不同 紫铜是纯铜 熔点低 焊接金属 与人体有很好的 相容性，造人造骨 2、 金属的化学性质 1. 金属与氧气的反应 金属＋氧气→金属氧化物 (化合反应) 镁 铝 铁 铜 2Mg+O2 = 2MgO 4Al+3O2 = 2Al2O3 3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuO 常温下表面形成氧化膜 常温下表面形成氧化膜 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 紫红色的铜丝加热后变黑 2. 金属与酸的反应 金属＋酸→盐＋H2↑ 反应条件：金属活动性排在H前 注意：实验前用砂纸打磨金属，除去表面氧化膜，便于金属与酸接触反应。 +酸 镁 锌 铁 现象 固体溶解， 产生大量气泡 固体溶解， 产生较多气泡 固体溶解，无色溶液变为浅绿色，产生少量气泡 方 程式 Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑ Mg+H2SO4 =MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑ 3. 金属与盐反应 金属＋盐→新盐＋新金属 (置换反应) 反应条件：参加反应的金属活动性必须强于盐中金属的活动性(K、Ca、Na除外)，且盐必须可溶 实验 铁钉+硫酸铜溶液 铝丝+硫酸铜溶液 铜丝+硝酸银溶液 现象 铁表面产生红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。 铝表面产生红色固体，溶液由蓝色逐渐变为无色。 铜表面产生银白色固体， 溶液由无色逐渐变为蓝色。 方 程式 Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4 2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3+3Cu Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 3、 金属活动性 1.常见金属在溶液中的活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au （1）判断金属的活动性强弱：金属的位置越靠前，活动性越强。 （2）判断金属能否与酸反应：氢之前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢。 （3）判断金属能否与盐反应：前面的金属能把位于后面的金属从盐溶液里置换出来。*金属化合物必须溶于水；除K、Ca、Na 2.金属活动性的判断实验设计 待比较金属 Fe、Cu、Ag 活动性：Fe>H>Cu>Ag 方案1: 前金+后液 ①证明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换 ②证明Cu>Ag: Cu+AgNO3能置换 方案2: 后金+前液 ①证明Ag<Cu: Ag+Cu(NO3)2 不置换 ②证明Cu<Fe： Cu+Fe(NO3)2 不置换 方案3: 两金夹一溶 ①证明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换 ②证明Ag<Cu: Ag+Cu(NO3)2不置换 方案4: 两液夹一金 ①证明Cu<Fe： Cu+Fe(NO3)2不置换 ②证明Cu>Ag: Cu+AgNO3能置换 3.鉴别和除杂 例1:鉴别黄铜（铜锌合金）和黄金 实验方案 现象 可能涉及的化学方程式 ①灼烧 若变黑则为黄铜；若无明显现象为黄金 2Cu+O22CuO ②稀盐酸 若产生气泡则为黄铜；若无明显现象为黄金 Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ ③硫酸铜 若出现红色固体为黄铜；若无现象为黄金 Zn+CuSO4 =Cu ZnSO4 例2:除去金属中杂质金属或金属化合物溶液中的金属化合物 （除杂的要求：不增，不减，易分离，易恢复原状） 混合物 方法 有关化学方程式 Cu(Zn) 加入足量稀盐酸，过滤、洗涤、干燥 Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ 加入足量硫酸铜溶液，过滤、洗涤、干燥 Zn+CuSO