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专题五 金属和金属材料——2024届中考化学一轮复习进阶讲义【人教版】
【中考考情分析】知
金属材料在中考中出现的较少,一般是选择题的一个选项或者填空题的一两空,难度较低。一般考查合金的性质及用途,如果在推断题中出现相关金属的信息进而推断出该金属的成分。记忆相关金属和合金的性质是关键。
金属的化学性质是化学学习的重点,在解题过程中注意金属活动顺序中排在氢后的金属与盐酸、稀硫酸等不反应,计算时注意对应关系,有时还要适应使用差量法、整体法来降低试题难度。
金属资源的利用和保护是中考的热点部分,一般以工业上矿物的冶炼为情境,考查整个流程操作、反应原理;金属铁的生锈条件的探究也是热门出题方向。通过金属及其氧化物的相关化学性质来确定每步操作要分离的物质是什么。铁生锈必须同时满足铁、水、氧气同时存在,缺一不可。废弃金属的回收再利用和寻求替代材料可以延长矿物的使用时间。
【基础知识复习】点讲解
考法一 金属材料(★★★★★)
1、金属材料的分类
纯金属
金属材料 铁合金
合金
其他合金
金属材料包括纯金属和合金两大类。有些物质虽含金属元素,但不一定是金属材料,如Fe3O4、MgO、MnO2等,因为他们不具有金属的物理性质。人类历史上使用最早的金属是铜,其次是铁。
2、金属之最
铁:目前世界年产量最高的金属;
银:导电、导热性最好的金属;
铝:地壳中含量最高的金属元素;
钙:人体中含量最高的金属元素;
钨:熔点最高的金属;汞:熔点最低的金属;
锇:密度最大的金属;锂:密度最小的金属;
铬:硬度最大的金属。
3、金属的物理性质
(1)共性:常温下,多数金属为银白色固体,通常金属都带有金属光泽,密度较大,熔点较高,具有良好的导热性 、导电性、延展性,机械强度大
(2)特性:铜呈紫红色,金呈黄色,汞为液体
4、合金
(1)合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,合金属于混合物。
(2)合金的硬度一般大于组成它的纯金属,合金的熔点一般低于组成它的纯金属,合金的抗腐蚀性一般强于组成它的纯金属。
(3)常见的合金有铁合金、铝合金、铜合金、钛合金等
①铁合金:生铁、钢(两者性能差异原因是含碳量不同)
类别
含碳量
含杂质
(硫、磷等)
机械性能
机械加工
生铁
2~4.3%
多
硬而脆
可铸不可锻
钢
0.03~2%
少
硬而韧、有弹性、良好的延展性
可铸、可锻
②钛合金:熔点高,密度小,可塑性好,易加工,抗腐蚀性能好,与人体有很好的“相容性”。
5、金属的用途
由金属本身的性质、价格、资源、是否美观、 使用是否便利、是否便于回收和环保等因素决定。
考法二 金属的化学性质(★★★★★)
1、金属的化学性质
反应
实例
说明
备注
与氧气
反应
2Mg+O22MgO
4Al+3O22Al2O3
3Fe+2O2Fe3O4
2Cu+O22CuO
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。镁、铝等在常温下就能与氧气反应,铜在加热时能与氧气反应,铁在高温时能在纯氧中燃烧,金在高温时也不与氧气反应。因此由金属与O2反应的难易程度,即可确定金属的活动性
铁在纯氧中燃烧的生成物是Fe3O4;铁在潮湿的空气中生锈,主要产物是Fe2O3。金属+氧气→金属氧化物(化合反应)
与酸
反应
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢,而位于氢后面的金属则不能;并且金属活动性越强,与酸反应的速率越快(即产生H2的速率越快)
活泼金属+酸→盐+H2(置换反应)
与金属盐溶液反应
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
如果一种金属能将另一种金属从其化合物的盐溶液中置换出来,则该金属的活动性比另一种金属强
金属1+盐1→金属2 +盐2(置换反应)
(盐1必须可溶;金属1不能为K、Ca、Na)
2、金属活动性
(1)金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性逐渐减弱
(2)判断依据
①判断金属活动性的强弱:在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强。
②判断金属与酸的置换反应能否发生:在金属活动性顺序里