内容正文:
重难点10 金属和金属材料
知识点一、金属与酸反应的图象分析。
(1)等质量的金属与足量的酸反应
酸是足量的,说明金属完全反应,所以最终生成氢气的质量要依据金属的质量来计算。如镁、锌、铁与酸的反应如图表示。
①金属越活泼,图示反应物的曲线越陡,如Mg线比Zn线陡,Zn线比Fe线陡;
②当金属在化合物中化合价相同时,金属的相对原子质量越小,与酸反应产生的氢气越多,曲线的拐点越高。可简单概括为:越陡越活,越高越小。
(2)足量的金属与等量的酸反应
金属是足量的,说明酸完全反应,最终生成氢气的质量要依据酸的质量来计算,所以最终生成氢气的质量相等。如镁、铁与酸的反应可用右图表示。
知识点二、探究金属的活动性强弱,实验方案设计
(1)比较两种金属的活动性强弱:
方法一:将打磨过的金属分别插入等溶度的稀盐酸或硫酸中,观察是否反应或反应的剧烈程度。
方法二:将打磨过的一种金属单质放入另一种金属的盐溶液中,观察是否反应。
(2)比较三种金属的活动性强弱:
方法一:两盐夹一金:将活动性排在中间的金属单质分别放入其它两种金属的盐溶液中,观察现象。
方法二:两金夹一盐:将活动性最强和最弱的金属单质放入活动性在中间的金属的盐溶液中,观察现象。
(3)实验注意事项:比较金属活动性时,需要注意在、控制变量法的应用,如酸溶液或盐溶液的温度、浓度、体积,金属的形状、表面积等需要一致。
知识点三、金属材料
(1)常温下一般为固态(但汞为液态)。
(2)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)。
(3)合金是金属与金属或金属与非金属的混合物,而不一定非得是金属与金属的融合。
知识点四、金属的冶炼实验
(1)实验开始时,先通入一氧化碳,然后再点燃酒精喷灯的原因是排出空气,防止加热时爆炸。
(2)实验结束时的操作是“先停止加热,继续通一氧化碳,直到玻璃管冷却”。这样操作的目的是防止生成高温的铁又被氧化。
知识点五、金属铝比铁活泼,但是铝制品更耐腐蚀是因为:
(1)铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制品可以全部被锈蚀。
(2)而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。
知识点六、金属与盐发生置换反应的条件:
①K Ca Na 三种金属除外;
②盐必须为可溶性盐;
③在活动性中只能在前面的金属置换后面的金属。
知识点七、金属与混合盐溶液的反应
方法一:定量分析法
如将铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中。
第一步:将题目中涉及的金属,按照金属的活动性由强到弱的顺序排列:如Fe、Cu、Ag。
第二步:根据金属活动性由弱到强依次加入盐溶液中的金属,其顺序为Ag、Cu、Fe。
第三步:根据加入金属的量分析,如下表:
情况
反应情况
滤液
滤渣
①加入极少量的Fe
部分AgNO3反应
Fe2+、Cu2+、Ag+
Ag
②加入少量的Fe
AgNO3恰好反应
Fe2+、Cu2+
Ag
③加入较少量的Fe
部分Cu(NO3)2反应
Fe2+、Cu2+
Cu、Ag
④加入适量的Fe
Cu(NO3)2恰好反应
Fe2+
Cu、Ag
⑤加入过量的Fe
无反应
Fe2+
Fe、Cu、Ag
方法二:优先法
判断反应发生的先后顺序的依据:远距离先置换,即金属活动性相差越大(或位置距离越远),反应优先发生。
1. 将铁粉加入到一定量的硝酸铜和硝酸银的混合溶液中
先:Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
后:Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu
反应情况
滤液成分
滤渣成分
①
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
Ag
②
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
Ag
③
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
Ag、Cu
④
Fe(NO3)2
Ag、Cu
例1.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图。关于甲、乙两金属判断合理的是( )
A.铁、镁 B.铁、锌 C.锌、铁 D.锌、镁
例2.将相同状态的足量铁和锌,分别与等质量、等浓度的稀盐酸反应,产生氢气的质量与反应的时间关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.铁和锌的质量相同
B.甲是铁,乙是锌
C.充分反应后,消耗的稀盐酸质量相同
D.反应后溶液的质量均减少
例3.向等质量的金属锌和镁中分别逐滴加入相同浓度的稀硫酸,产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.该图反映出镁比锌的金属活动性强
B.a点时,两个烧杯中的金属均有剩余
C.b点时,两个烧杯中产生氢气的质量相同
D.c点时,两个烧杯中的酸都恰好完全反应
例3.(2022·黑龙江·肇东市第七中学校二模)在5.6g铁粉中,先逐滴加