内容正文:
第6章 金属
6.1 金属材料的物理特性
1.金属的物理通性
有金属光泽、导电性、导热性、延展性。
2.合金
一种金属和另一种金属(或非金属)熔合而成的混合物。如:不锈钢、硬铝、焊锡、黄铜、青铜、K金。
特性:硬度大、熔点降低。
注意:“百炼成钢”的原理是降低含碳量,通入纯氧的目的是使生铁中的碳充分反应。C+O2CO2
【2020中考题】2020年6月23日,我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星,化学材料在其中起到了重要作用。
(1)铝合金和钛合金被广泛用于航天工业。一般情况下,铝合金的强度和硬度比纯铝的_____(填“高”或“低”)。
(2)写出铝与稀盐酸反应的化学方程式______________,其反应类型是________。
(3)室温下,钛与水、稀盐酸和稀硫酸均不反应,可判断钛的金属活动性比铝的_______(填“强”或“弱”)。
6.2 金属的化学性质
1.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+O22MgO
4Al+3O2 = 2Al2O3
3Fe+2O2Fe3O4
2Cu+O22CuO
发出耀眼白光,生成白色粉末状固体
常温下表面形成氧化膜
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
加热后变黑
▲通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度判断金属的活动性。镁、铝>铁、铜>金。
▲铝耐腐蚀的原因: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。
▲Ag Cu 高温下也不与O2反应。
②金属与稀酸(稀盐酸、稀硫酸)的反应:金属+酸→盐+H2↑(金属活动性要在H前)
镁
锌
铁
现象
固体逐渐溶解,产生大量气泡
固体逐渐溶解,产生较多气泡
固体逐渐溶解,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↑
▲通过金属与酸能否反应或与酸反应的剧烈程度判断金属的活动性。镁>锌>铁>铜(不反应)
▲铁与稀盐酸、稀硫酸反应生成的的是亚铁(+2价)化合物,有Fe2+的溶液为浅绿色。
▲实验前用砂纸打磨金属,除去金属表面的氧化膜,便于金属与酸接触反应。
③金属与金属化合物的反应: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),且盐可溶
现象的描述重点:金属表面生成固体的颜色,溶液颜色的变化。
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
铁表面有红色固体产生,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
铝表面有红色固体产生,
溶液由蓝色逐渐变为无色。
铜表面有银白色固体产生,溶液由无色逐渐变为蓝色。
反应式
Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu
Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2
活动性
铁>铜
铝>铜
铜>银
2. 金属活动性顺序
常见金属在溶液中的活动性顺序:(巧记:嫁给那美女;身体细纤轻;总共一百斤)
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
(1)判断不同金属的活动性强弱:金属的位置越靠前,金属活动性(活泼性)越强。
(2)判断金属能否与酸反应:位于H之前的金属能与稀盐酸、稀硫酸反应生成氢气。
(3)判断金属能否与金属化合物溶液反应:位于前面的金属能把位于后面的金属从其化合物的溶液里置换出来。
▲金属化合物必须溶于水;AgCl不溶于水,不能用于和金属发生置换反应;
▲K、Ca、Na太活泼,常温下和水反应,不能置换出金属化合物溶液中的金属。
【2021年中考】某兴趣小组探究镁与稀盐酸的反应。
(1)镁与稀盐酸反应的化学方程式为_______________________________。
(2)实验前,用砂纸打磨镁条的目的是_______________________________。
3. 金属活动性比较
待比较金属
Fe、Cu、Ag
活动性:Fe>(H)>Cu>Ag
方案1:
两边金属+中间溶液
(两金夹一液)
方案:①证明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换
②证明Ag<Cu: Ag+Cu(NO3)2不置换
药品:打磨