专题09 金属（考点清单）（讲+练）-2024-2025学年九年级化学上学期期末考点大串讲（鲁教版2024）

专题09 金属 考点01 常见金属的物理性质 考点02 合金 考点03 金属与氧气反应 考点04 金属与酸反应 考点05 金属与盐溶液反应 考点06 金属活动性顺序 考点07 金属矿物及铁的冶炼 考点08 金属资源保护 ▉考点01 常见金属的物理性质 1、金属材料：包括纯金属以及它们的合金两类。 2、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）密度和硬度较大，熔沸点较高；（3）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）；（4）有良好的导热性、导电性、延展性。 3、金属之最：（1）铝：地壳中含量最多的金属元素；（2）钙：人体中含量最多的金属元素；（3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）；（4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）；（5）铬：硬度最高的金属；（6）钨：熔点最高的金属；（7）汞：熔点最低的金属。 4、影响金属用途的因素 （1）主要因素：性质决定用途。 （2）其他因素：价格、资源，废料是否易于回收和对环境的影响，以及是否美观、使用是否便利等多种因素。 【特别提醒】 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）。 ▉考点02 合金 1、定义：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。 注意事项：（合金是金属与金属或金属与非金属的混合物；金属在熔合了其它金属和非金属后，不仅组成上发生了变化，其内部组成结构也发生了改变，从而引起性质的变化）。 2、合金特点：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。 3、举例： （1）铁的合金：生铁（含碳量2%～4.3%）和钢（含碳量0.03%～2%），区别：含碳量不同。 （2）铜合金：黄铜：铜、锌的合金；青铜：铜、锡的合金，它人类使用最早的合金。 （3）钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，优点：I、熔点高、密度小；II、可塑性好、易于加工、机械性能好；III、抗腐蚀性能好；用途：广泛用于喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。 （4）铝合金：铝中加入镁、铜、锌等形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等。 【特别提醒】 1．合金是混合物 2．形成合金的过程是物理变化 3．合金各成分的化学性质不变 4. 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。 ▉考点03 金属与氧气反应 金属 反应事实 反应现象 反应的化学方程式 镁 常温下就能与氧气反应 常温下表面形成氧化膜 2Mg+O2=2MgO 铝 常温下表面形成致密的氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3 铁 常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射， 生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4 铜 红色的铜片加热后变黑 2Cu+O22CuO 金 “真金不怕火炼”说明即使在高温时金也不与氧气反应 结论 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。 【特别提醒】 铝具有很好的抗腐蚀性能的原因：铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。 ▉考点04金属与酸反应 1．金属与酸反应的实验 金属 与稀盐酸、稀硫酸反应的现象 与稀盐酸反应的化学方程式 与稀硫酸反应的化学方程式 镁 固体逐渐溶解，快速产生气泡 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ 锌 固体逐渐溶解，产生气泡速度适中 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 铁 固体逐渐溶解，缓慢产生气泡，溶液由无色逐渐变成浅绿色。 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 铜 无明显现象，不反应 结论 Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应，而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应。 金属活动性：Mg、Zn、Fe>Cu 2．置换反应 （1）概念：概念：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应。 （2）特点：反应物和生成物都是两种，且均为一种单质和一种化合物。 （3）通式：A+BC→AC+B；置换反应属于基本反应类型之一。 【特别提醒】 1．铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁化合价都为＋2价。 2．含有Fe2＋的溶液为浅绿色：FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3溶液都呈浅绿色。 3．一氧化碳与氧化铜的反应不是置换反应。 ▉考点05 金属与盐溶液反应 金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐（条件：“前换后，盐可溶”） Fe+CuSO4==Cu+FeSO44(“湿法冶金”原理) 铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ；反应的现象铁的表面覆盖着一层红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色； 铜与硝酸银溶液反应Cu+2AgNO3= Cu（NO3）2+2 Ag；反应的现象铜的表面覆盖着一层银白色物质，溶液由无色变为蓝色； 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。 【特别提醒】 FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3溶液都呈浅绿色，是因为溶液中都含有Fe2+；CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2溶液都呈蓝色，是因为溶液中都含有Cu2+。 ▉考点06 金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 在金属活动性顺序里： （1）金属的位置越靠前，它的活动性就越强 （2）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸） （3）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、Na） （4）越活泼的，开发利用的越晚。 【特别提醒】 1．金属置换出盐酸和稀硫酸中的“氢”，是指氢元素，不是氢气。 2．金属与其他金属的化合物溶液反应时，钾钙钠三种金属除外，它们活泼性太强，会与水反应。 3．金属活动性顺序可用谐音记忆：嫁给那美女，身体细且轻，统共一百斤。 3．拓展：几种金属活动性顺序的验证举例 验证项目 实验方案 判断理由 比较两种金属的活动性强弱，如Zn、Cu 方案1：将Zn放入CuSO4溶液中 方案2：将Cu放入ZnSO4溶液中 方案3：将Zn、Cu分别放入稀盐酸或稀硫酸中 方案4：将Zn、Cu同时放入FeSO4溶液中 根据置换反应能否发生做出相应的判断 比较三种金属的活动性强弱，如Zn、Fe、Cu 方案1：将Zn、Cu同时放入FeSO4溶液中(两边的金属与中间金属的化合物溶液) 方案2：将Fe分别放入Zn SO4溶液和CuSO4溶液中(两边金属的化合物溶液与中间的金属) 根据金属与金属化合物溶液的置换反应能否发生作出相应判断。方案1中锌与FeSO4反应而铜与FeSO4不反应；方案2中Fe与CuSO4反应而与ZnSO4不反应，均可证明金属活动性Zn> Fe>Cu 方案3：将Zn、Fe、Cu同时放入相同浓度的稀盐酸或稀硫酸中 根据金属与酸的置换反应能否发生及反应速率的快慢作出判断。Zn与酸反应速率快，Fe与酸反应速率慢，Cu与酸不反应，说明金属活动性Mg> Fe>Cu ▉考点07 金属矿物及铁的冶炼 （一）金属矿物 （1）、金属在自然界在的存在形式：大部分都以化合物的形式存在，少数很不活泼的金属以单质形式存在，人类使用最早的金属是金。 （2）、铝土矿（主要成分是Al2O3）；钾长石（主要成分是KAlSi3O8）；明矾石（主要成分是kAl3(SO4)2(OH)6 ）；磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）；菱铁矿（主要成分是FeCO3）；黄铁矿（主要成分是FeS2）。 （二）铁的冶炼 （1）、有气体的实验，实验前必需对装置进行检查装置气密性。这样操作的目的是防止漏气。 （2）、实验开始时，先通入一氧化碳，然后再点燃灯的原因是排出空气，防止加热时爆炸。 （3）、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。 （4）该实验的实验现象是硬质玻璃管中红色粉末逐渐变为黑色、试管中的澄清石灰水变浑浊、酒精灯上方导管口处的气体燃烧，发出淡蓝色火焰。 （5）相关反应的化学方程式：3CO+Fe2O32Fe+CO2、Ca(OH)2+CO2 =CaCO3↓+H2O 、2CO+O22CO2 （6）思考：、如何判断反应中生成了什么物质：取少量产物于试管中，滴加适量稀盐酸，如有气泡产生证明含铁粉；或用磁铁吸引。 、装置中导管末端点燃酒精灯：点燃尾气，防止污染空气。 （7）工业炼铝的原理：2Al2O34Al+3O2↑ ▉考点08 金属资源保护 1、铁的锈蚀 （1）铁生锈的条件是：铁与O2、水接触生成铁锈（铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O），属于化学变化。钢铁的的成分和环境的温度、湿度、酸碱度等都是影响钢铁锈蚀的因素。 （2）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（涂油、刷漆、电镀、烤蓝等）；③制成不锈钢； （3）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。因而铁锈应及时除去。 （4）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。 2、保护金属资源途径： ①防止金属腐蚀；②回收利用废旧金属，加强垃圾分类处理；③合理开采矿物；④寻找金属的代用品 1．下列金属制品的用途中，是利用金属导热性的是（ ） A．铁锅 B．铜丝电缆 C．锤头 D．水龙头 【答案】A 【解析】A、将铁制成锅，利用了铁的导热性，该选项符合题意； B、铜可作电缆，利用了铜的导电性，该选项不符合题意； C、锤头利用了金属的硬度大的性质，该选项不符合题意； D、水龙头没有利用金属的导热性，该选项不符合题意。 故选A。 2．2023年5月28日，国产大型客机C919首次商业载客飞行成功，C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（ ） A．合金中一定只含金属元素 B．金属材料包括纯金属和合金 C．钛合金的硬度比纯钛更大 D．超高强度钢属于一种铁合金 【答案】A 【解析】A、钢是铁的合金，钢中含有铁元素、碳元素，其中碳元素属于非金属元素，符合题意； B、金属材料包括纯金属以及它们的合金，不符合题意； C、合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性也更好，故钛合金的硬度比纯钛更大，不符合题意； D、钢是铁的合金，超高强度钢属于一种铁合金，不符合题意； 故选A。 3．2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆。该车使用了新型镁锂合金，下列说法正确的是（ ） A．镁锂合金属于合成材料 B．锂属于金属元素 C．镁是地壳中含量最高的金属元素 D．镁锂合金的硬度比镁的小 【答案】B 【解析】A、合金和纯金属都属于金属材料，镁锂合金属于金属材料，不属于合成材料，故选项错误； B、锂带“钅”旁，属于金属元素，故选项正确； C、铝是地壳中含量最高的金属元素，故选项错误； D、合金的硬度比其组成成分金属硬度大，故选项错误。 故选B。 4．将ag镁粉和银粉的混合物加到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后过滤，得到无色滤液和部分滤渣。下列有关说法中，不合理的是（ ） A．滤渣的质量一定大于ag B．滤液中一定不含Cu2+和Ag+ C．若滤渣中含有Ag、Cu、Zn金属单质，则滤液中的金属阳离子只有Mg2+ D．若滤液中的金属阳离子只有Mg2+，则滤渣中一定含有Ag、Cu、Zn金属单质 【答案】C 【解析】根据金属活动性顺序是Mg＞Zn＞Cu＞Ag，将ag镁粉和银粉的混合物加到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，银和硫酸铜、硫酸锌均不反应，镁先与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，化学方程式为：Mg+CuSO4=MgSO4+Cu，每24份质量的镁能置换出64份质量的铜，反应后固体质量增大，待硫酸铜完全反应后，镁和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌，化学方程式为：Mg+ZnSO4=MgSO4+Zn，每24份质量的镁能置换出65份质量的锌，反应后固体质量增大，充分反应后过滤，得到无色滤液和部分滤渣，说明硫酸铜已经完全反应。 A、由Mg+CuSO4=MgSO4+Cu可知，每24份质量的镁置换出64份质量的铜，反应后固体质量增加；由Mg+ZnSO4=MgSO4+Zn可知，每24份质量的镁置换出65份质量的锌，反应后固体质量增加，则滤渣的质量一定大于ag,故选项说法合理； B、充分反应后过滤，得到无色滤液，则硫酸铜已经完全反应，银没有参与反应，则滤液中一定不含铜离子和银离子，故选项说法合理； C、若滤渣中含有Ag、Cu、Zn金属单质，硫酸铜已经完全反应，银没有参与反应，硫酸锌可能完全反应，也可能部分反应，故滤液中的金属阳离子一定含镁离子，可能含锌离子，故选项说法不合理； D、若滤液中的金属阳离子只有Mg2+，则硫酸锌、硫酸铜已经完全反应，银没有参与反应，故滤渣中一定含银、铜、锌，可能含镁，故选项说法合理； 故选：C。 5．有关X、Y、Z三种金属的化学反应如下：①；②不发生反应；③；④不发生反应。根据上述信息，这三种金属的活动性顺序是（ ） A．X>Y>Z B．Z>X>Y C．X>Z>Y D．Y>X>Z 【答案】C 【解析】由反应的化学方程式可知，① X+YSO4=XSO4+Y，说明X比Y活泼；② Y+Z(NO3)2 不发生反应，说明Z比Y活泼；③ X+H2SO4=XSO4+H2↑，说明X的活动性位于氢的前边；④ Z+H2SO4 不发生反应，说明了Z的活动性位于氢的后边；综合以上分析可知，这三种金属的活动性顺序是X>Z>Y； 故选：C。 6．XSO4可溶于水，金属X在金属活动顺序表中的位置如图所示。则下列化学方程式错误的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、由图可知，X位于镁、铁之间，能够与稀硫酸反应生成盐和氢气，如X为锌，化合物中锌元素的化合价为+2价，化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，选项正确； B、由图可知，X位于镁、铁之间，金属活动性比铜强，能够与硫酸铜反应生成盐和铜，如X为锌，化合物中锌元素的化合价为+2价，化学方程式为：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，选项正确； C、由图可知，X位于镁、铁之间，即X的金属活动性比铁强，则铁不能与XSO4反应，选项错误； D、由图可知，X位于镁、铁之间，即镁的金属活动性比X强，能够与XSO4反应，如X为锌，反应的化学方程式为：Mg+ZnSO4=MgSO4+Zn，选项正确，故选C。 7．下列事实不能用金属活动性顺序解释的（ ） A．真金不怕火炼 B．人类使用金属的年代早晚 C．不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气 D．铝制品有较强的耐腐蚀性 【答案】D 【解析】A、“真金不怕火炼”即使加热到高温，金也不发生化学变化，这是因为金的化学性质不活泼，此选项正确； B、金属的活动性越弱，冶炼越容易，距今使用的年代越早，铜、铁、铝的使用顺序可用金属活动顺序解释，此选项正确； C、金属活动性顺序中，铜位于氢的后边，不能与稀硫酸反应，故实验室不能用铜和稀硫酸反应制取氢气，此选项正确； D、铝制品有较强的耐腐蚀性，是因为铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，因此铝制品抗腐蚀性强，不能用金属活动性顺序解释，此选项错误。 故选D。 8．某同学设计如下三个实验证明、、的活动性顺序，能得出结论的实验是（ ） A．①② B．②③ C．①③ D．③ 【答案】A 【解析】①铜丝能与硝酸银溶液反应置换出银，说明了活动性铜＞银；②锌能与硫酸铜溶液反应置换出铜，说明了活动性锌＞铜；③锌能与稀硫酸反应置换出氢气，说明了活动性锌＞氢；由①②即可证明Cu、Zn、Ag的活动性顺序为Zn＞Cu＞Ag，实验③无需做； 故选：A。 9．下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是（ ） A．溶液     B．溶液  稀     C．溶液  稀     D．溶液  溶液   【答案】B 【解析】A、Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu，说明Fe比Cu活泼，Ag不能与CuSO4溶液反应，说明Ag不如Cu活泼，可以验证三种金属活动性强弱，不符合题意； B、Cu、Ag都不能与FeSO4溶液和稀H2SO4反应，只能说明Cu、Ag的活动性都比Fe弱，但无法比较Cu和Ag的活动性强弱，不能验证三种金属活动性强弱，符合题意； C、Fe能与AgNO3溶液反应置换出Ag，说明Fe比Ag活泼，Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag，说明Cu比Ag活泼，Fe能与稀H2SO4反应，Cu不能与稀H2SO4反应，说明Fe比Cu活泼，可以验证三种金属活动性强弱，不符合题意； D、Cu不能与FeSO4溶液反应，说明Cu不如Fe活泼，Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag，说明Cu比Ag活泼，可以验证三种金属活动性强弱，不符合题意。 故选B。 10．一氧化碳还原氧化铁的实验装置如图所示，下列有关说法错误的是（ ） A．玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑 B．酒精灯可以处理尾气，防止空气污染 C．试管中发生的反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O D．实验开始时，应先点燃酒精喷灯，再通入一氧化碳 【答案】D 【解析】A、一氧化碳和红棕色的氧化铁在高温条件下反应生成黑色铁粉和二氧化碳，所以可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑。故A项说法正确； B、由于一氧化碳有毒，扩散到空气中能污染空气，不能直接排到空气中，因此装置最后的酒精灯所起的作用是点燃未反应的一氧化碳气体，防止污染空气。故B项说法正确； C、一氧化碳将氧化铁还原成单质铁和二氧化碳，二氧化碳能与试管中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，则试管中发生的反应是。故C项说法正确； D、一氧化碳有可燃性，一氧化碳与空气的混合气体在点燃时可能发生爆炸，因此实验开始时要先通入一氧化碳，排净玻璃管中的空气，再点燃酒精喷灯。故D项说法错误。 故选D。 11．下列防止金属生锈的方法中，与其它三种方法的原理不同的是（ ） A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料膜 D．制成合金 【答案】D 【解析】A、在金属表面涂油，即防止金属生锈的方法的原理是将金属与氧气和水隔绝。 B、在金属表面刷漆，即防止金属生锈的方法的原理是将金属与氧气和水隔绝。 C、在金属表面覆盖塑料膜，即防止金属生锈的方法的原理是将金属与氧气和水隔绝。 D、制成合金进行防锈，即防止金属生锈的方法的原理是改变金属的内部结构，制成耐腐蚀的合金。 综上所述，四种防锈方法中，与其它三种方法的原理不同的是制成合金。故选D。 12．验证金属Cu、Mg、Zn和Ag活动性顺序的四个实验如图，请根据实验回答下列问题。 （1）上述四个实验，没有必要做的是实验 （选填“一”、“二”、“三”、“四”或其组合）； （2）根据上述实验，得出四种金属活动性由强到弱的顺序是 ； （3）实验结束后，将四个试管中的所有物质倒入同一个烧杯内，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣。在滤渣中加入稀盐酸无气泡产生，则滤渣中的成分是 ； （4）写出实验三中所发生反应的化学方程式 。 【答案】（1）一 （2）Mg>Zn>Cu>Ag （3）Cu、Ag/铜、银 （4） 【解析】（1）实验一镁和硝酸铜反应生成硝酸镁和铜，说明金属活动性镁＞铜；实验二锌和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，说明金属活动性锌＞铜；实验三铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，说明金属活动性铜＞银；实验四锌和硝酸镁不反应，说明金属活动性镁＞锌。根据实验二、实验三和实验四即可得出金属活动性镁＞锌＞铜＞银的结论，故实验一可不用验证，故填一。 （2）根据实验二锌和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，说明金属活动性锌＞铜；实验三铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，说明金属活动性铜＞银；实验四锌和硝酸镁不反应，说明金属活动性镁＞锌，则金属活动性顺序为镁＞锌＞铜＞银，故填镁＞锌＞铜＞银。 （3）根据题意，所有物质混合后溶液呈无色，则溶液中不含铜离子，则固体中必定含有铜单质，因为铜的活泼性大于银，则银也必定析出；而滤渣固体中加入稀盐酸没有产生气泡，说明滤渣中不含金属锌和镁，所以滤渣为银、铜，故填银、铜。 （4）实验三中反应物为铜和硝酸银，生成物为银和硝酸铜，所以化学方程式为。 13．根据下图回答下列问题。 （1）图a中，反应的化学方程式为 。图b中，观察到的现象是 。通过a、b这两个实验可知，三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。 （2）图c中，观察到是现象是 ，反应的化学方程式为 。图d中，该化学反应的实质是 。 （3）图e中，观察到是现象是 ，反应的化学方程式为 。 【答案】（1） 铜表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色 铁＞铜＞银 （2）有气泡产生 氢离子与氢氧根离子结合生成水 （3）产生白色沉淀 【解析】（1）a中发生的反应为铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，化学方程式为；实验现象为铜表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色； a中发生的反应为铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，说明金属活动性铜＞银；b中发生的反应为铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，说明金属活动性铁＞铜，通过a、b这两个实验可知，三种金属的活动性由强到弱的顺序是铁＞铜＞银； （2）c中发生的反应是碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，实验现象为有气泡产生；反应的化学方程式为； d中发生的反应是稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，该化学反应的实质是氢离子与氢氧根离子结合生成水； （3）e中发生的反应是碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，实验现象为产生白色沉淀；反应的化学方程式为。 14．某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。 【知识回顾】 铁是一种化学性质较活泼的金属，常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。 （1）铁与稀盐酸反应的化学方程式是 。 （2）铁锈的颜色是 。 【实验探究】 该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究、一段时间后，在A和B中没有观察到明显现象，C和D中铁钉有锈蚀。 （3）B中将蒸馏水煮沸的目的是 。 （4）ABD对比，说明铁钉锈蚀需要的物质是 ；C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是 。 【答案】（1）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ （2）红棕色（红色、红褐色也可） （3）除去水中溶有的氧气 （4）氧气和水 C为敞口装置，铁钉能与更多的氧气反应，生锈更严重 【解析】（1）铁能和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故填：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑； （2）铁锈的主要成分是氧化铁，是红棕色的，故填：红棕色（红色、红褐色也可）； （3）B中与D对比，控制的变量是氧气，蒸馏水煮沸可以通过升高温度降低氧气在水中的溶解性，除去氧气，故填：除去水中溶有的氧气； （4）AD对比，在无水情况下铁钉不生锈，BD对比，在无氧气情况下铁钉不生锈，说明铁锈蚀需要氧气和水，故填：氧气和水； C与D差别在于C是敞口的装置，可以有更多的空气进入试管，提供更多的氧气使铁生锈，故填：C为敞口装置，铁钉能与更多的氧气反应，生锈更严重。 15．像科学家一样“做科学”——探秘金属的活动性顺序：某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图甲所示三个实验（三种金属均已用砂纸打磨过，其形状和大小相同，稀盐酸的浓度和用量也相同）。 （1）实验前用砂纸打磨金属的目的是 。 （2）一段时间后，观察到B试管中的实验现象为 该反应的化学方程式为： ，该反应属于 （填写基本反应类型）。 （3）甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是 。 （4）乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，因此在上述实验的基础上，乙同学又补做了一个实验，装置如图乙所示，且实现了探究目的。乙同学的实验：X、Y物质分别为： 。 【拓展与延伸】 （5）好奇地小华在老师的指导下，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，此时，滤渣中一定含有 。 【答案】（1）除去金属表面的氧化物和污垢 （2） 铜片表面有银白色物质析出，溶液由无色变成蓝色 置换反应 （3）锌片和铁片表面均产生气泡，且C中锌片表面产生气泡的速率比A中铁片快 （4）铁片、硫酸铜溶液或铜片、硫酸亚铁溶液（合理即可） （5）铜和银 【解析】（1）由于金属易与空其中的氧气反应在其表面形成了氧化物的薄膜，所以实验前用砂纸打磨金属的目的是除去金属表面的氧化物和污垢； （2）B试管中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，所以一段时间后，观察到铜片表面有银白色物质析出，溶液由无色变成蓝色，该反应的化学方程式为：；该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应； （3）锌和铁都与盐酸反应，锌反应的速率比铁快，说明锌在铁的前面，所以甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是：锌片和铁片表面均产生气泡，且C中锌片表面产生气泡的速率比A中铁片快； （4）A试管中铁能与稀盐酸反应，说明金属活动性Fe＞H；B试管中铜能与硝酸银反应，说明金属活动性Cu＞Ag；C试管中锌能与稀盐酸反应，说明金属活动性Zn＞H，A、C对比，锌片表面产生气泡的速率比铁片快，说明金属活动性Zn＞Fe；故通过A、B、C，能说明Zn＞Fe＞H，Cu＞Ag；但不能说明铁和铜的活动性，故可以通过金属与酸或金属与盐溶液的反应来证明铁和铜的活动性强弱，所以可选用的金属X是Fe，Y是CuSO4溶液（铁能与硫酸铜反应，说明金属活动性Fe＞Cu）；或X是铜片，Y是硫酸亚铁溶液（铜不能与硫酸亚铁溶液，说明金属活动性Fe＞Cu）或X是Cu，Y是稀盐酸（铜不能与稀盐酸反应，说明金属活动性H＞Cu）；可说明四种物质的金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu＞Ag； （5）根据金属活动性顺序Zn＞H＞Cu＞Ag，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银反应完全，若锌有剩余，锌会与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜；充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，说明滤液中一定不含有硝酸铜（硝酸铜溶液呈蓝色），即硝酸银和硝酸铜反应完全，即硝酸银中的银和硝酸铜中的铜已被完全置换出来，无法判断锌是否反应完全，故滤渣中一定含有银和铜，可能含有锌。 ( 17 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 金属 考点01 常见金属的物理性质 考点02 合金 考点03 金属与氧气反应 考点04 金属与酸反应 考点05 金属与盐溶液反应 考点06 金属活动性顺序 考点07 金属矿物及铁的冶炼 考点08 金属资源保护 ▉考点01 常见金属的物理性质 1、金属材料：包括纯金属以及它们的合金两类。 2、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）密度和硬度较大，熔沸点较高；（3）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）；（4）有良好的导热性、导电性、延展性。 3、金属之最：（1）铝：地壳中含量最多的金属元素；（2）钙：人体中含量最多的金属元素；（3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）；（4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）；（5）铬：硬度最高的金属；（6）钨：熔点最高的金属；（7）汞：熔点最低的金属。 4、影响金属用途的因素 （1）主要因素：性质决定用途。 （2）其他因素：价格、资源，废料是否易于回收和对环境的影响，以及是否美观、使用是否便利等多种因素。 【特别提醒】 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）。 ▉考点02 合金 1、定义：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。 注意事项：（合金是金属与金属或金属与非金属的混合物；金属在熔合了其它金属和非金属后，不仅组成上发生了变化，其内部组成结构也发生了改变，从而引起性质的变化）。 2、合金特点：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。 3、举例： （1）铁的合金：生铁（含碳量2%～4.3%）和钢（含碳量0.03%～2%），区别：含碳量不同。 （2）铜合金：黄铜：铜、锌的合金；青铜：铜、锡的合金，它人类使用最早的合金。 （3）钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，优点：I、熔点高、密度小；II、可塑性好、易于加工、机械性能好；III、抗腐蚀性能好；用途：广泛用于喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。 （4）铝合金：铝中加入镁、铜、锌等形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等。 【特别提醒】 1．合金是混合物 2．形成合金的过程是物理变化 3．合金各成分的化学性质不变 4. 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。 ▉考点03 金属与氧气反应 金属 反应事实 反应现象 反应的化学方程式 镁 常温下就能与氧气反应 常温下表面形成氧化膜 铝 常温下表面形成致密的氧化膜 铁 常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射， 生成黑色固体 铜 红色的铜片加热后变黑 金 “真金不怕火炼”说明即使在高温时金也不与氧气反应 结论 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。 【特别提醒】 铝具有很好的抗腐蚀性能的原因：铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。 ▉考点04金属与酸反应 1．金属与酸反应的实验 金属 与稀盐酸、稀硫酸反应的现象 与稀盐酸反应的化学方程式 与稀硫酸反应的化学方程式 镁 固体逐渐溶解，快速产生气泡 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ 锌 固体逐渐溶解，产生气泡速度适中 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 铁 固体逐渐溶解，缓慢产生气泡，溶液由无色逐渐变成浅绿色。 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 铜 无明显现象，不反应 结论 Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应，而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应。 金属活动性：Mg、Zn、Fe>Cu 2．置换反应 （1）概念：概念：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应。 （2）特点：反应物和生成物都是两种，且均为一种单质和一种化合物。 （3）通式：A+BC→AC+B；置换反应属于基本反应类型之一。 【特别提醒】 1．铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁化合价都为＋2价。 2．含有Fe2＋的溶液为浅绿色：FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3溶液都呈浅绿色。 3．一氧化碳与氧化铜的反应不是置换反应。 ▉考点05 金属与盐溶液反应 金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐（条件：“前换后，盐可溶”） Fe+CuSO4==Cu+FeSO44(“湿法冶金”原理) 铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式：Fe+CuSO4=Cu+FeSO ；反应的现象铁的表面覆盖着一层红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色； 铜与硝酸银溶液反应Cu+2AgNO3= Cu（NO3）2+2 Ag；反应的现象铜的表面覆盖着一层银白色物质，溶液由无色变为蓝色； 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。 【特别提醒】 FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3溶液都呈浅绿色，是因为溶液中都含有Fe2+；CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2溶液都呈蓝色，是因为溶液中都含有Cu2+。 ▉考点06 金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 在金属活动性顺序里： （1）金属的位置越靠前，它的活动性就越强（2）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸） （3）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、Na） （4）越活泼的，开发利用的越晚。 【特别提醒】 1．金属置换出盐酸和稀硫酸中的“氢”，是指氢元素，不是氢气。 2．金属与其他金属的化合物溶液反应时，钾钙钠三种金属除外，它们活泼性太强，会与水反应。 3．金属活动性顺序可用谐音记忆：嫁给那美女，身体细且轻，统共一百斤。 3．拓展：几种金属活动性顺序的验证举例 验证项目 实验方案 判断理由 比较两种金属的活动性强弱，如Zn、Cu 方案1：将Zn放入CuSO4溶液中 方案2：将Cu放入ZnSO4溶液中 方案3：将Zn、Cu分别放入稀盐酸或稀硫酸中 方案4：将Zn、Cu同时放入FeSO4溶液中 根据置换反应能否发生做出相应的判断 比较三种金属的活动性强弱，如Zn、Fe、Cu 方案1：将Zn、Cu同时放入FeSO4溶液中(两边的金属与中间金属的化合物溶液) 方案2：将Fe分别放入Zn SO4溶液和CuSO4溶液中(两边金属的化合物溶液与中间的金属) 根据金属与金属化合物溶液的置换反应能否发生作出相应判断。方案1中锌与FeSO4反应而铜与FeSO4不反应；方案2中Fe与CuSO4反应而与ZnSO4不反应，均可证明金属活动性Zn> Fe>Cu 方案3：将Zn、Fe、Cu同时放入相同浓度的稀盐酸或稀硫酸中 根据金属与酸的置换反应能否发生及反应速率的快慢作出判断。Zn与酸反应速率快，Fe与酸反应速率慢，Cu与酸不反应，说明金属活动性Mg> Fe>Cu ▉考点07 金属矿物及铁的冶炼 （一）金属矿物 （1）、金属在自然界在的存在形式：大部分都以化合物的形式存在，少数很不活泼的金属以单质形式存在，人类使用最早的金属是金。 （2）、铝土矿（主要成分是Al2O3）；钾长石（主要成分是KAlSi3O8）；明矾石（主要成分是kAl3(SO4)2(OH)6 ）；磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）；菱铁矿（主要成分是FeCO3）；黄铁矿（主要成分是FeS2）。 （二）铁的冶炼 （1）、有气体的实验，实验前必需对装置进行检查装置气密性。这样操作的目的是防止漏气。 （2）、实验开始时，先通入一氧化碳，然后再点燃灯的原因是排出空气，防止加热时爆炸。 （3）、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。 （4）该实验的实验现象是硬质玻璃管中红色粉末逐渐变为黑色、试管中的澄清石灰水变浑浊、酒精灯上方导管口处的气体燃烧，发出淡蓝色火焰。 （5）相关反应的化学方程式：3CO+Fe2O32Fe+CO2、Ca(OH)2+CO2 =CaCO3↓+H2O 、2CO+O22CO2（6）思考：、如何判断反应中生成了什么物质：取少量产物于试管中，滴加适量稀盐酸，如有气泡产生证明含铁粉；或用磁铁吸引。 、装置中导管末端点燃酒精灯：点燃尾气，防止污染空气。 （7）工业炼铝的原理：2Al2O34Al+3O2↑ ▉考点08 金属资源保护 1、铁的锈蚀 （1）铁生锈的条件是：铁与O2、水接触生成铁锈（铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O），属于化学变化。钢铁的的成分和环境的温度、湿度、酸碱度等都是影响钢铁锈蚀的因素。 （2）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（涂油、刷漆、电镀、烤蓝等）；③制成不锈钢； （3）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。因而铁锈应及时除去。 （4）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。 2、保护金属资源途径： ①防止金属腐蚀；②回收利用废旧金属，加强垃圾分类处理；③合理开采矿物；④寻找金属的代用品 1．下列金属制品的用途中，是利用金属导热性的是（ ） A．铁锅 B．铜丝电缆 C．锤头 D．水龙头 2．2023年5月28日，国产大型客机C919首次商业载客飞行成功，C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（ ） A．合金中一定只含金属元素 B．金属材料包括纯金属和合金 C．钛合金的硬度比纯钛更大 D．超高强度钢属于一种铁合金 3．2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆。该车使用了新型镁锂合金，下列说法正确的是（ ） A．镁锂合金属于合成材料 B．锂属于金属元素 C．镁是地壳中含量最高的金属元素 D．镁锂合金的硬度比镁的小 4．将ag镁粉和银粉的混合物加到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后过滤，得到无色滤液和部分滤渣。下列有关说法中，不合理的是（ ） A．滤渣的质量一定大于ag B．滤液中一定不含Cu2+和Ag+ C．若滤渣中含有Ag、Cu、Zn金属单质，则滤液中的金属阳离子只有Mg2+ D．若滤液中的金属阳离子只有Mg2+，则滤渣中一定含有Ag、Cu、Zn金属单质 5．有关X、Y、Z三种金属的化学反应如下：①；②不发生反应；③；④不发生反应。根据上述信息，这三种金属的活动性顺序是（ ） A．X>Y>Z B．Z>X>Y C．X>Z>Y D．Y>X>Z 6．XSO4可溶于水，金属X在金属活动顺序表中的位置如图所示。则下列化学方程式错误的是（ ） A． B． C． D． 7．下列事实不能用金属活动性顺序解释的（ ） A．真金不怕火炼 B．人类使用金属的年代早晚 C．不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气 D．铝制品有较强的耐腐蚀性 8．某同学设计如下三个实验证明、、的活动性顺序，能得出结论的实验是（ ） A．①② B．②③ C．①③ D．③ 9．下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是（ ） A．溶液     B．溶液  稀     C．溶液  稀     D．溶液  溶液   10．一氧化碳还原氧化铁的实验装置如图所示，下列有关说法错误的是（ ） A．玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑 B．酒精灯可以处理尾气，防止空气污染 C．试管中发生的反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O D．实验开始时，应先点燃酒精喷灯，再通入一氧化碳 11．下列防止金属生锈的方法中，与其它三种方法的原理不同的是（ ） A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料膜 D．制成合金 12．验证金属Cu、Mg、Zn和Ag活动性顺序的四个实验如图，请根据实验回答下列问题。 （1）上述四个实验，没有必要做的是实验 （选填“一”、“二”、“三”、“四”或其组合）； （2）根据上述实验，得出四种金属活动性由强到弱的顺序是 ； （3）实验结束后，将四个试管中的所有物质倒入同一个烧杯内，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣。在滤渣中加入稀盐酸无气泡产生，则滤渣中的成分是 ； （4）写出实验三中所发生反应的化学方程式 。 13．根据下图回答下列问题。 （1）图a中，反应的化学方程式为 。图b中，观察到的现象是 。通过a、b这两个实验可知，三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。 （2）图c中，观察到是现象是 ，反应的化学方程式为 。图d中，该化学反应的实质是 。 （3）图e中，观察到是现象是 ，反应的化学方程式为 。 14．某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。 【知识回顾】 铁是一种化学性质较活泼的金属，常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。 （1）铁与稀盐酸反应的化学方程式是 。 （2）铁锈的颜色是 。 【实验探究】 该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究、一段时间后，在A和B中没有观察到明显现象，C和D中铁钉有锈蚀。 （3）B中将蒸馏水煮沸的目的是 。 （4）ABD对比，说明铁钉锈蚀需要的物质是 ；C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是 。 15．像科学家一样“做科学”——探秘金属的活动性顺序：某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图甲所示三个实验（三种金属均已用砂纸打磨过，其形状和大小相同，稀盐酸的浓度和用量也相同）。 （1）实验前用砂纸打磨金属的目的是 。 （2）一段时间后，观察到B试管中的实验现象为 该反应的化学方程式为： ，该反应属于 （填写基本反应类型）。 （3）甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是 。 （4）乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，因此在上述实验的基础上，乙同学又补做了一个实验，装置如图乙所示，且实现了探究目的。乙同学的实验：X、Y物质分别为： 。 【拓展与延伸】 （5）好奇地小华在老师的指导下，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，此时，滤渣中一定含有 。 ( 17 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$