6.1 金属的性质-【寒假提升】2025年九年级化学寒假预学专项提升讲义(沪教版·上海专用)
2025-01-15
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2份
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39页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪教版(上海)(2008)九年级第二学期 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 6.1 奇光异彩的金属 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 金属材料,金属的化学性质 |
| 使用场景 | 寒暑假-寒假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.95 MB |
| 发布时间 | 2025-01-15 |
| 更新时间 | 2025-01-15 |
| 作者 | 荷塘月色。。。。。。 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50009800.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
教师姓名
学生姓名
年 级
初三
上课时间
学 科
化学
课题名称
6.1金属的性质
【学习目标】
1、 了解金属的用途。
2、 理解金属的分类和共性。
3、 理解和掌握金属的化学性质,与酸、盐的反应。
4、理解金属的活动性顺序。
【知识要点】
知识点一:金属材料
应用广泛的金属材料
1.金属材料
金属用品是由金属材料制成的,日常生活中用到的锄、刀等都是由金属材料制成的,金属材料包括纯金属和它们的合金。
【注意】金属属于金属材料,但金属材料不一定是纯金属,也可能是合金。
2.合金
合金是一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的具有金属特性的物质。
(1)合金的性质:合金的硬度更大、熔点更低;
(2)几种常见合金
①铁合金:主要包括生铁和钢,它们的区别是含碳量不同,生铁含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。钢比生铁具有更多的优良性能,易于加工,用途更为广泛。
②铝合金:铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等,可增加它们的载重量以及提高运行速度,并具有抗海水腐蚀、避磁性等特点。
③铜合金:黄铜——铜、锌的合金(假黄金);青铜——铜、锡的合金;白铜——铜、镍的合金
④钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料。
钛合金与人体具有很好的“相似性”,因此可用来制造人造骨。
【注意】合金是一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的具有金属特性的物质,属于混合物。
(1)合金可以为金属与金属或金属与非金属的混合物;
(2)合金是几种成分熔合在一起,而不是像铝粉、铁粉简单地混合在一起;
(3)合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更易适合于不同的用途;
(4)日常使用的金属材料,大多数为合金。
【典型例题】
例1.(23-24九年级下·上海·随堂练习)生活中的下列物品,其制作材料属于合成材料的是
A.合金自行车架 B.陶瓷杯 C.实木沙发 D.手机塑料外壳
【答案】D
【知识点】常见物品质材的辨别、金属材料和非金属材料
【详解】A、金属材料包括纯金属以及它们的合金,合金自行车架是由合金组成的,属于金属材料,故选项不符合题意;
B、陶瓷杯属于无机非金属材料,故选项不符合题意;
C、实木沙发主要是木材制成,制作材料属于天然材料,故选项不符合题意;
D、合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶,则用塑料制成的手机塑料外壳中的主要材料,属于合成材料,故选项符合题意。
故选D。
例2. 一种新兴的金属由于其密度小,延展性好,耐腐蚀性强,它和它的合金在航空、航海和化学工业中逐步取代铝和铝合金而被广泛应用,该金属是( )
A.锌 B.钛 C.铜 D.镁
【试题解析】符合题目中特点的金属就是钛,锌和镁耐腐蚀性不是很强的,铜的密度也不小。常温下,钛不和非金属、强酸反应,而且还具有高强度、低密度的特性。
【参考答案】B
例3(2024·上海浦东新·二模)属于化学性质的是
A.铜丝的导电性 B.木炭的吸附性
C.盐酸的挥发性 D.甲烷的可燃性
【答案】D
【知识点】浓酸敞口放置的变化和现象、金属的物理通性与用途、化学性质和物理性质
【详解】A、铜丝的导电性不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质;
B、木炭的吸附性不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质;
C、盐酸的挥发性不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质;
D、甲烷的可燃性需要通过化学变化表现出来,属于化学性质。
故选D。
【变式训练】
1.日常生活中所用的自来水管,你认为选用哪种管子既经济又耐用( )
A.普通钢管 B.塑料管 C.不锈钢管 D.镀锌管
【试题解析】 普通钢管,很容易腐蚀生锈,不耐用。塑料制品属合成材料,具有经济、耐腐蚀性等优点,目前被大量用于生活当中。不锈钢管虽然耐腐蚀,但价格昂贵,不适宜用作自来水管。镀锌管也被经常用作自来水管,但抗腐蚀性不是太强,当表面的镀层损害后,很快就会生锈腐烂,所以现在逐渐被塑料取代。
【参考答案】B
2(2024·江苏无锡·一模)外卖食品包装中使用到多种材料,其中属于金属材料的是
A.铝箔制餐盒 B.一次性手套 C.一次性纸杯 D.帆布打包袋
【答案】A
【知识点】金属材料和非金属材料、常见物品质材的辨别、塑料、合成橡胶、合成纤维
【详解】A、铝箔为金属材料,该 项符合题意;
B、一次性手套的材料为塑料,属于有机合成材料,该选项不符合题意;
C、一次性纸杯有的为纸杯,属于天然材料,有的为塑料,属于有机合成材料,该选项不符合题意;
D、帆布为天然材料,该选项不符合题意。
故选A。
知识点二:金属的分类与共性
1.金属的分类
黑色金属:铁、铬、锰及它们的合金
(1)冶金工业上
有色金属:黑色金属以外的金属
轻金属:密度小于4.5 g/cm3
(2)按密度分
重金属:密度大于4.5g/cm3
(
) 常见金属(如Fe、Al、Cu等)
(3)按是否常见
稀有金属(如锆、铌、钼等)
还有贵金属:Ag、Pt、Au;
【拓展】重金属盐一般有毒,重金属离子中毒原理:与蛋白质结合,使蛋白质失活。同时可以利用此原理,进食大量蛋白质来缓解重金属离子中毒,例如喝牛奶。
2.金属的共性
(1)导电性。人们利用金属制导线就是利用这一性质。
(2)导热性。人们用金属(如铁、铝)制成炊具,就是利用这一性质。
(3)金属的表面一般都有光泽。如黄金饰品就是利用这一性质制成的。
(4)金属具有良好的延性、展性,即可将它们拉成线状细丝或槌击成薄片。
此外,金属还有一些其他的性质,如利用某些金属的熔点高,可制作灯丝;某些金属很难与空气中的物质反应等。
3.金属特性--金属之最
(1)熔点最高:钨(W)3410℃; 最低:汞(Hg)-39℃
(2)密度最大:锇(Os)22.45g/cm3;最小:锂(Li)0.53 g/cm3
(3)硬度最大:铬(Cr)
(4)延展性最好:金(Au),可制成万分之一毫米的金箔
(5)导电导热性最好:Ag,Cu次之,Au第三。
(6)人体内最多的金属:钙
(7)地壳中含量最多的金属:铝
(8)人类冶炼最多的金属:铁
4.物质的性质与物质的用途
(1) 物质的性质决定物质的用途,而物质的用途又反映出物质的性质。
(2)物质的性质很大程度上决定了物质的用途。但这不是唯一的决定因素,在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
【典型例题】
例1. 下列物质不属于金属材料的是( )
A. 青铜 B.铁矿石 C.钢 D.铝
【试题解析】金属材料包括纯金属和合金。青铜是铜锡合金,钢是含碳在0.03%~2%的铁的合金,铝是纯金属,铁矿石是一种混合物,其主要成分是含铁的化合物,还含有一定量杂质,不具有金属特性,不是金属材料。 【参考答案】B
例2.下列性质中属于金属的共性的是( )
①导电性 ②熔点低 ③延展性 ④有光泽 ⑤不易导电 ⑥导热性
A.①②④⑤ B.①③④⑥ C.②④⑤⑥ D.②④⑤
【试题解析】金属共有的物理性质:导电性、导热性、延展性、有金属光泽等,而熔点低、不易导电一般为非金属的性质。
【参考答案】B
例4(2024·上海杨浦·三模)“手撕钢”的厚度仅为0.015mm,这体现了钢具有
A.密度小 B.导电性 C.导热性 D.延展性
【答案】D
【知识点】金属的物理通性与用途
【详解】“手撕钢”的厚度仅为0.015mm,这体现了钢具有良好的延展性,无法体现钢的密度小、导电性、导热性。
故选D
【变式训练】
1.铜是制作输电导线的材料,主要利用它的( )
A.延展性 B.导热性 C.导电性 D.化学活动性
【参考答案】C
2.(2023·海南·中考真题)2023年5月28日,国产大型客机C919成功完成首次商业飞行。下列C919应用的材料中,不属于金属材料的是
A.碳纤维复合材料 B.第三代铝锂合金
C.钛合金 D.钢材料
【答案】A
【知识点】金属材料和非金属材料、常见合金
【分析】金属材料包括纯金属和合金。
【详解】A、碳纤维复合材料是由高强碳纤维和树脂等组成的复合材料,符合题意;
B、第三代铝锂合金,属于合金,合金属于金属材料,不符合题意;
C、钛合金属于合金,合金属于金属材料,不符合题意;
D、钢属于铁的合金,合金属于金属材料,不符合题意;
故选:A。
3.(2023·北京·中考真题)正月十五闹花灯。下列制作花灯的材料中,属于金属材料的是
A.宣纸 B.铁丝 C.棉线 D.竹条
【答案】B
【知识点】金属材料和非金属材料、常见物品质材的辨别
【详解】A、宣纸是由天然材料制成的,不符合题意;
B、铁丝属于金属材料,符合题意;
C、棉线属于天然材料,不符合题意;
D、竹条属于天然材料,不符合题意;
故选B。
4.(23-24九年级下·上海·随堂练习)近年来,我国高铁飞速发展,已成为世界上唯一高铁成网运行的国家。请回答下列问题。
(1)制造高铁列车使用了多种材料。下列高铁列车的部件中,其主要材料属于金属材料的是______(选填字母序号)。
A.玻璃车窗 B.镁铝合金车体
C.塑料小桌板 D.涤纶座套
(2)高铁电路多用铜质导线,这是利用了铜的延展性和 性。
(3)高铁刹车片由合金锻钢制作,时速300公里以上的列车紧急制动时,轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到 700℃以上,合金锻钢应该具备耐磨和 等特性。
【答案】(1)B
(2)导电
(3)耐高温
【知识点】常见物品质材的辨别、合金的认识、金属的物理通性与用途、金属材料和非金属材料
【详解】(1)A、玻璃车窗是由玻璃制成的,玻璃的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,不符合题意;
B、镁铝合金车体是由合金制成的,合金属于金属材料,符合题意;
C、塑料小桌板是由塑料制成的,塑料属于合成材料,不符合题意;
D、涤纶座套是由涤纶制成的,涤纶属于合成纤维,属于合成材料,不符合题意;
故选:B。
(2)高铁电路多用铜质导线,这是利用了铜的延展性和导电性;
(3)列车紧急制动时,轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到700℃以上,合金锻钢应该具备耐磨和耐高温等特性。
知识点三 :金属的化学性质
1.金属与酸的反应
镁、锌两种金属都能与稀硫酸和稀盐酸发生化学反应,产生氢气,所以,实验室常用锌粒与稀盐酸或稀硫酸反应制取氢气。
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑
2Al + 6HCl → 2AlCl3+ 3H2↑
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
活泼金属+酸→盐+ H2↑
2.置换反应
由一种单质跟一种化合物发生反应,生成另一种单质和另一种化合物,这类反应叫置换反应。
二、金属的冶炼
1.热还原法:适用范围:较活泼的金属(Zn-Cu)的氧化物。
如: Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 2CuO + C 2Cu + CO2↑(干法炼铜)
2.常用的还原剂:C 、CO、 H2等。
湿法炼铜:Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4 (反应类型:置换反应)
三、H2的实验室制备
1.H2的物理性质
常温下,氢气是无色无味气体,密度为0. 089 9 g/L,难溶于水
2.氢气(H2)的化学性质
(1)可燃性。
H2+O2 H2O
(2)还原性。
CuO + H2Cu + H2O
WO3 + 3H2W + 3H2O
在工业上常常利用H2的还原性来冶炼钨、钼等金属。
3.实验室制取氢气的发生装置和收集装置,如图所示
氢气的收集方法
收集氢气的方法有两种,由于氢气难溶于水,可用排水法进行收集;又由于氢气的密度比空气小,可用向下排空气法进行收集。
4.H2纯度的检验
收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,使试管口稍向下倾斜,接近酒精灯火焰,移开拇指点火。若听到轻微的“噗”声,说明氢气已纯净,若听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,需再收集再裣验。若是用向下排气法收集氢气,再收集时,应用拇指按住试管口一会儿,使管内氢气燃烧的火焰熄灭,再进行收集氢气、验纯。
三、金属的活动性规律
1、 金属活动性顺序
最常见的金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性依次减弱
【注意】
(1) 金属活动性顺序可采用“五元素一句”的方法记忆,即“钾钙钠镁铝,锌铁锡铅氢,铜汞银铂金”。
(2) 氢元素作为活泼金属与不活泼金属的分界线,排在氢前面的金属能够置换出非氧化性酸(稀盐酸、稀硫酸)中的氢
(3) 在金属活动性顺序里,排在前面的金属(K、Ca、Na除外)能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来
2、金属活动性顺序的由来
金属的活动性顺序都是通过实验探究得来。回顾探究金属活动性规律的两种方法:
(1)把Fe、Al、Cu分别放入试管中,加入少量稀盐酸,观察现象,比较金属活动性。
现象:Al反应剧烈,产生大量气泡;Fe反应较快,产生大量气泡;Cu无现象。
结论:活动性 Al>Fe>Cu
(2)把Al、Cu分别插入FeSO4中,观察实验现象;
现象:Al表面有黑色金属析出附着,溶液由浅绿色变为无色;Cu表面和溶液无明显现象。
结论:活动性 Al>Fe>Cu
注意点
(1)运用1时,酸一般指的是稀盐酸或稀硫酸,当金属与浓硫酸或硝酸反应时,不产生H2。
(2)K、Ca、Na不能置换出盐溶液里的金属,因为这些金属常温下和水发生反应
如:把Na放入CuSO4溶液中:
2Na + 2H2O2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4Cu(OH)2↓+ Na2SO4
(3) 盐溶液必须可溶。如:铁与氯化银不反应。
(4)Fe 发生置换反应后,产物中铁的化合价呈+2价
(5)一种较活泼的金属投入多种较不活泼金属的盐的混合溶液,最不活泼的金属优先被置换出来
【典型例题】
例1.(2023·上海松江·二模)属于置换反应的是
A.3Fe+2O2Fe3O4 B.2H2O2H2↑+O2↑
C.H2+CuOCu+H2O D.CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
【答案】C
【知识点】置换反应
【详解】置换反应要求反应物是一种单质与一种化合物,产物也是一种单质与一种化合物。
A、该反应是两个物质生成一个物质,符合多变一,是化合反应,不符合题意;
B、该反应是一个物质生成两种物质,符合一变多,是分解反应,不符合题意;
C、该反应是氢气单质和氧化铜反应生成铜单质和水,符合一种单质与一种化合物生成新单质和新化合物,是置换反应,符合题意;
D、该反应是两个化合物互相交换成分生成两个新化合物,属于复分解反应,不符合题意。
故选C。
例2.(24-25九年级上·上海·期末)金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。
金属的用途
根据“性质决定用途”的思路,用“——”进行连线。
【答案】
【知识点】金属的物理通性与用途、金属与氧气反应、金属与酸反应原理、金属与盐溶液反应
【详解】金属具有导电性,可用作导线;
在常温下,铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜,阻止内部铝的进一步氧化,说明铝耐腐蚀,可用于制作耐腐蚀的铝制品;
实验室利用锌和稀硫酸反应制取氢气,即利用金属与酸反应;
湿法炼铜是铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,即利用金属与金属化合物的溶液反应;
则连线为:。
例3.(2021·上海市控江初级中学九年级月考)某同学为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,他设计了以下四种实验方案,其中能达到目的的是(不定向)
A.将Cu丝分别放入FeSO4溶液、AgNO3溶液中
B.将Fe丝、Ag丝分别放入CuSO4溶液中
C.将Fe丝、Cu丝、Ag丝分别放入稀盐酸中
D.将Fe丝分别放入CuSO4溶液、AgNO3溶液中
【答案】AB
【解析】
A、铜和硫酸亚铁不反应,和硝酸银反应,说明活动性铁大于铜,铜大于银,A正确。
B、将Fe丝、Ag丝分别放入CuSO4溶液中,铁和硫酸铜反应,银和硫酸铜不反应,说明活动性铁大于铜,铜大于银,B正确。
C、将Fe丝、Cu丝、Ag丝分别放入稀盐酸中,铜和银都与盐酸不反应,无法比较活动性,C错误。
D、将Fe丝分别放入CuSO4溶液、AgNO3溶液中,铁和硫酸铜硝酸银反应,说明活动性铁大于铜,铁大于银,但是无法比较铜和银活动性,D错误。
故选:AB。
例4(2022·上海青浦·统考二模)金属X、Y、Z可以发生:①X+YSO4=XSO4+Y;②Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z;③X+H2SO4=XSO4+H2↑。说法正确的是
A.活动性顺序:X>(H)>Y>Z
B.X、Y、Z可以分别是Zn、Cu、Ag
C.X不可以是Fe
D.若将Cu放到XSO4溶液中能置换得到X
【答案】B
【解析】A、反应①中X能置换出Y,说明X比Y的活动性强,反应②中Y能置换出Z,说明Y比Z的活动性强,反应③中X能置换出H,说明X比H的活动性强,但Y与H的活动性无法比较,此选项错误;
B、反应①中X能置换出Y,说明X比Y的活动性强,反应②中Y能置换出Z,说明Y比Z的活动性强,反应③中X能置换出H,说明X比H的活动性强,故在金属活动性顺序中,X一定在H前,且X、Y、Z的活动性顺序是X>Y>Z,且由方程式知X在化合物中是+2价,Y在化合物中是+2价,Z在化合物中是+1价,故X、Y、Z可以分别是Zn、Cu、Ag,此选项正确;
C、反应③中X能置换出H,说明X比H的活动性强,且由方程式知X在化合物中是+2价,X可以是Fe,此选项错误;
D、反应③中X能置换出H,说明X比H的活动性强,故在金属活动性顺序中,X一定在H前,而铜在氢后面,则铜的活动性一定比X弱,铜不能从XSO4溶液中置换出X,此选项错误。
故选B。
例5.在探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序时,小组同学设计了如下实验:(所用金属的形状与大小和稀盐酸的用量及浓度均相同)。
①一段时间后,可明显观察到实验B的现象是_____,反应的化学方程式是_____。
②甲同学认为通过观察A和C中_____实验现象来比较锌与铁的金属活动性;乙同学拟用定量的方法测定锌和铁的活动性强弱,设计如图D,可以测定_____来确定。
③丙同学认为上述实验方案不足以得出4种金属活动性顺序,需要在上述实验基础上,补充实验E,其中X金属是_____,Y溶液是_____。
【答案】铜片表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色 Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 金属表面产生气泡的速率 相同时间内收集气体的体积或收集相同体积的气体所用的时间 铁(铜) CuSO4 溶液(FeSO4溶液/稀盐酸)
【解析】
①实验B将铜丝插入硝酸银溶液中,铜与硝酸银反应生成了硝酸铜和银,一段时间后可观察到铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色,化学反应方程式是:Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag;
②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。若用定量的方法测定锌和铁的活动性强弱,可以测定相同时间内收集气体的体积或收集相同体积的气体所用的时间;
③上述实验证明锌的活动性大于铁,铜的活动大于银,不能证明铁和铜的活动性顺序,故设计实验证明铁和铜的活动性实验,可以用金属铁,硫酸铜溶液,也可以用金属铜,选择硫酸亚铁溶液或者稀盐酸溶液,合理即可。
【变式训练】
1.(23-24九年级下·上海·随堂练习)在柠檬中插入两种不同的金属可以制得水果电池。相同条件下,水果电池的电压与两种金属的活动性差异大小有关,下列柠檬电池的两种金属,活动性差异最大的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】金属活动顺序理解和判断
【详解】根据金属活动性顺序:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,则可知柠檬电池的两种金属活动性差异最大的是铝、银;故选C。
2.(2023·上海金山·二模)为验证Fe、Cu和Ag三种金属的活动性顺序,下列实验方案能达到实验目的的是
A.将Fe、Cu分别加入AgNO3溶液中 B.将Fe、Ag分别加入CuSO4溶液中
C.将Fe、Cu和Ag分别加入稀盐酸中 D.将Fe分别放入CuSO4、AgNO3溶液中
【答案】B
【知识点】金属活动性强弱的探究
【详解】A、将Fe、Cu分别加入AgNO3溶液中,铁、铜表面都有银白色固体析出,说明铜、铁金属活动性比银强,无法比较铜、铁的金属活动性,实验方案不能达到实验目的;
B、将Fe、Ag分别加入CuSO4溶液中,铁表面有银白色固体析出,说明铁的金属活动性比铜强,银表面没有明显现象,说明铜的金属活动性比银强,可以得出铁>铜>银,实验方案能达到实验目的;
C、将Fe、Cu和Ag分别加入稀盐酸中,铁表面有气泡生成,说明铁金属活动性比氢强,铜、银表面没有明显现象,说明铜、银金属活动性比氢弱,可以得出铁>铜、铁>银,无法比较铜、银金属活动性,实验方案不能达到实验目的;
D、将Fe分别放入CuSO4、AgNO3溶液中,铁表面有红色固体析出,说明铁的金属活动性比铜强,铁丝表面有白色固体析出,说明铁的金属活动性比银强,无法比较铜、银金属活动性,实验方案不能达到实验目的;
答案:B。
3(2023·上海黄浦·一模)为探究X、Y两种金属的金属活动性强弱,取X、Y进行实验,根据结果,一定能达成实验目的的是
A
B
C
D
操作
观察颜色
测定密度
分别与稀硫酸混合
X与Y的盐溶液混合
结果
X红色、Y银白色
X的密度大于Y
均无明显现象
X的表面析出Y
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】金属活动性强弱的探究
【详解】A 、观察颜色,不能探究X、Y两种金属的金属活动性强弱。A不符合题意;
B、测定密度,不能探究X、Y两种金属的金属活动性强弱。B不符合题意;
C、分别与稀硫酸混合后均无明显现象,不能探究X、Y两种金属的金属活动性强弱。C不符合题意;
D、X与Y的盐溶液混合,X的表面析出Y,说明X的金属的金属活动性比Y强。D符合题意。
综上所述:选择D。
4.(2024九年级下·上海·专题练习)金属及金属材料具有广泛的应用。
(1)Ⅰ、纽扣电池是生活中常用的电源。纽扣电池的金属外壳可以加工得很薄,说明金属具有 性。
Ⅱ、运用手持技术探究金属与酸的反应。向250mL的烧瓶内注入25mL某浓度的稀硫酸(足量),分别剪取相同长度和宽度、质量的镁、铝、锌、铁、铜金属片,打磨后投入烧瓶中,迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞(见图1),点击采集,得到如图2所示的变化曲线。
(2)曲线b对应的金属是铁,反应的化学方程式为 。
(3)下列说法不正确的是______(填字母)。
A.曲线a对应的金属是铜
B.曲线d对应的反应速率适中适合实验室制取气体
C.曲线e在0~100s段几乎没有上升,可能是该金属活动性比较弱
D.曲线c在18s左右达到最高点后又略下降的原因是反应结束,温度降低,压强下降
E.如延长横坐标时间,曲线c、d、e最终将交于一点
【答案】(1)延展
(2)
(3)CE
【知识点】化学方程式的书写、金属的物理通性与用途、金属与酸反应的图像、应用金属活动性解释相关现象
【详解】(1)金属的延展性使金属能压成薄片和拉成细丝,纽扣电池的金属外壳可以加工得很薄,说明金属具有延展性;
(2)曲线b对应的金属是铁,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为:;
(3)A、金属铜在金属活动顺序表中,排在氢的后面,不与盐酸反应,则曲线a对应的金属是铜,故A正确;
B、分析曲线图可知,曲线d为锌,反应速率适中,适合实验室制取氢气,故B正确;
C、分析曲线图可知,曲线e为铝,铝在常温下,表面易生成氧化铝,开始时氧化铝与稀硫酸反应产生硫酸铝和水,没有气体生成,则在0~100s段几乎没有上升,可能是铝表面的氧化铝打磨不彻底,故C错误;
D、镁、铝、锌、铁、铜金属活性顺序为镁>铝>锌>铁>铜,分析曲线图可知,曲线c为镁,镁与稀硫酸反应现象是迅速产生大量气泡,并放热,曲线c在18s左右达到最高点后又略微下降的原因是镁与稀硫酸反应放热,18s左右反应结束,温度恢复为室温,压强略下降,故D正确;
E、分析曲线图可知,c为镁,d为锌,e为铝,分别剪取相同长度和宽度的镁、铝、锌金属片,不知道镁、锌、铝的质量,无法判断生成氢气的质量,则如延长横坐标时间,曲线c、d、e最终不一定能交一点,故E错误。
故选:CE。
【基础训练】
1.(2024·上海·中考真题)下列金属中活动性最强的是
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】金属活动顺序理解和判断
【详解】金属活动性顺序为:钾钙钠镁铝锌铁锡铅(氢)铜汞银铂金,A符合题意。
故选A。
2.(24-25八年级上·上海嘉定·期中)下列物质的用途体现其物理性质的是
A.镁粉用于制作照明弹 B.铜丝做电线内芯 C.氧气供给呼吸 D.天然气做燃料
【答案】B
【知识点】化学性质和物理性质、空气中各成分的用途、金属的物理通性与用途、镁在氧气中燃烧及其实验
【详解】A、镁粉用于制作照明弹,是因为镁燃烧发出耀眼白光,需要通过化学变化才能表现出来,利用的是其化学性质,不符合题意;
B、铜丝做电线内芯,是因为铜具有良好的导电性,导电性不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质,符合题意;
C、氧气供给呼吸,是因为氧气具有氧化性,氧化性需要通过化学变化才能表现出来,利用的是其化学性质,不符合题意;
D、天然气做燃料,是因为天然气具有可燃性,可燃性需要通过化学变化才能表现出来,利用的是其化学性质,不符合题意。
故选B。
3.(24-25九年级上·上海·阶段练习)下列物质的性质属于化学性质的是
A.银呈银白色 B.铜能导电 C.碳酸易分解 D.氧气不易溶于水
【答案】C
【知识点】化学性质和物理性质、氧气的物理性质及贮存、金属的物理通性与用途
【详解】A、银呈银白色,颜色不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故选项错误;
B、铜能导电,导电性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故选项错误;
C、碳酸易分解生成二氧化碳和水,需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质,故选项正确;
D、氧气不易溶于水,溶解性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故选项错误;
故选:C。
4.(2024·上海嘉定·二模)工业上常用来制取粗硅,关于该反应叙述正确的是
A.碳元素由化合态转化为游离态 B.该反应属于置换反应
C.该反应在常温下能较快进行 D.参加反应的C和SiO2的物质的质量之比为2:1
【答案】B
【知识点】置换反应、根据化学方程式计算质量比、单质和化合物的判断、碳单质的稳定性
【详解】A、当元素以单质形式存在时,元素为游离态,元素以化合物形式存在时,元素为化合态,该反应中,碳由单质转变成化合物,故碳元素是由游离态转化为化合态,该选项说法错误;
B、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的反应,属于置换反应,故选项说法正确;
C、单质碳在常温下化学性质稳定,该反应在常温下不能进行,该选项说法错误;
D、参加反应的C和SiO2的质量比为(2×12):60=2:5,该选项说法错误;
故选B。
5.(2024·上海青浦·二模)为验证铁、铜、银的金属活动性强弱,某实验小组设计如下实验,下列说法错误的是
A.通过实验①②,能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag
B.通过实验①④,能验证三种金属中Fe的活动性最强
C.通过实验②③,能验证三种金属中Ag的活动性最弱
D.若试管⑤中X为Cu,Y溶液为稀硫酸,通过实验②③⑤能验证金属活动:Fe>Cu>Ag
【答案】BC
【知识点】金属与盐溶液反应、金属与酸反应原理、金属活动顺序理解和判断、金属活动性强弱的探究
【详解】A、①中铁能和硫酸铜反应,说明铁比铜活泼;②中铜能和硝酸银反应,说明铜比银活泼,对比实验①②,能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag,该选项说法正确。
B、①能说明铁比铜活泼,④中银不能和硫酸反应,只能说明银位于氢后面,不能验证铁的活动性最强,该选项说法错误;
C、②能说明铜比银活泼,③中铁能和硫酸反应,不能说明银的活动性最弱,该选项说法错误;
D、若试管⑤中X为Cu,Y溶液为稀硫酸,铜不能和硫酸反应,而③中铁能和硫酸反应,对比可知铁比铜活泼,②能证明铜比银活泼,则能验证金属活动:Fe>Cu>Ag,该选项说法正确。
故选BC。
6.(23-24九年级下·上海·阶段练习)金属M与AgNO3溶液反应的化学方程式为:M+2AgNO3=M(NO3)2+2Ag。有关说法一定正确的是
A.金属M不可能是铝
B.反应后M元素转变为化合态
C.金属M的相对原子质量大于银
D.在反应后的溶液中滴入稀盐酸,无气泡产生,说明金属M全部参加反应
【答案】AB
【知识点】金属活动顺序理解和判断、金属与酸反应原理、金属与盐溶液反应、常见元素、原子团的化合价
【详解】A、如果M是铝,铝与硝酸银反应生成银和硝酸铝,由于硝酸根-1价,铝元素显+3价,所以硝酸铝的化学式为Al(NO3)3,图示中M是+2价,所以M不可能是铝,故A说法正确;
B、由化学方程式可知,金属M反应后转变为M(NO3)2,即反应后M元素转变为化合态,故B说法正确;
C、由化学方程式可知,金属M能与硝酸银发生反应,则说明金属M比银活泼,但是无法判断金属M的相对原子质量大于银,故C说法错误;
D、由化学方程式可知,金属M能与硝酸银发生反应,则说明金属M比银活泼,但是无法判断M是否是氢前金属,所以在反应后的溶液中滴入稀盐酸,无气泡产生,并不能说明金属M全部参加反应,故D说法错误;
故选:AB。
7.(23-24九年级下·上海·随堂练习)如图所示,要使装置中的小气球鼓起来,则液体A和固体B的组合可能是
A.水和氯化钠 B.水和氧化钙
C.水和硝酸铵 D.稀硫酸和锌粒
【答案】C
【知识点】生石灰的性质及用途、溶解时能量的变化、金属与酸反应原理
【详解】A、氯化钠溶于水后得到溶液的温度几乎不变,瓶内压强不变,气球不会鼓起来,故A错误;
B、水与氧化钙反应在生成氢氧化钙的同时会放出大量的热,广口瓶中的气体受热膨胀造成气压变大,广口瓶内的气球会变瘪,故B错误;
C、硝酸铵固体溶解于水时会吸收大量的热,广口瓶中的气体遇冷收缩造成气压减小,广口瓶内的气球会鼓起来,故C正确;
D、硫酸和锌粒反应生成氢气造成瓶内气压变大,广口瓶中的气球会变瘪,故D错误;
故选C。
8.(2023·上海虹口·二模)为研究稀硫酸的化学性质,某小组如图所示进行实验,充分反应后,只有试管甲中无固体剩余。
(1)实验涉及的三种固体中,属于氧化物的是 ;
(2)可证明铁的金属活动性比铜强的实验是 (选填试管编号)。
(3)甲中发生反应的化学方程式是 。
(4)实验结束后,将三支试管中的剩余物倒入废液缸中,充分混合后过滤,取少量滤渣,向其中滴加稀硫酸,有气泡产生。则过滤后得到的滤渣的成分是 ,滤液中的溶质是 。
【答案】(1)氧化铜/CuO
(2)乙和丙
(3)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
(4) 铜、铁 硫酸亚铁
【知识点】溶液、溶质和溶剂概念、金属活动性强弱的探究、金属与盐溶液反应、化学方程式的书写
【详解】(1)有两种元素组成且一种元素是氧元素的化合物叫做氧化物,实验涉及的三种固体中,属于氧化物的是氧化铜;
(2)稀硫酸能和铁反应,不能和铜反应,可证明铁的金属活动性比铜强的实验是乙和丙;
(3)甲中氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,发生反应的化学方程式是CuO+H2SO4═CuSO4+H2O;
(4)稀硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜和水,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,稀硫酸和铜不反应,实验结束后,将三支试管中的剩余物倒入废液缸中,充分混合后过滤,取少量滤渣,向其中滴加稀硫酸,有气泡产生,说明滤渣中含有铁,铁和生成的硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,铁过量,说明硫酸铜、硫酸都被反应完全,则过滤后得到的滤渣的成分是铜和铁,滤液中的溶质是硫酸亚铁。
【提高练习】
1.(23-24九年级上·海南省直辖县级单位·期末)关于金属的说法,不正确的是
A.铁在潮湿的空气中易生锈 B.生铁的含碳量比钢的含碳量高
C.不能用铁桶盛装硫酸铜溶液 D.所有的金属都能与稀盐酸反应
【答案】D
【知识点】探究铁生锈的条件、金属与酸反应原理、金属与盐溶液反应、合金的认识
【详解】A、铁和氧气、水接触会生锈,因此铁在潮湿的空气中易生锈,不符合题意;
B、生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,则生铁的含碳量比钢的含碳量高,不符合题意;
C、不能用铁桶来配制硫酸铜溶液,因为铁和硫酸铜会发生反应,不符合题意;
D、并不是所有的金属都能与稀盐酸反应,比如铜、银、金等金属(金属活动性位于氢后面)不能与稀盐酸反应,符合题意;
故选D。
2..(2023·上海·中考真题)下列实验过程中,溶液颜色改变的是
A.铜片插入硝酸银溶液 B.银片插入硫酸锌溶液
C.酚酞试液滴入稀盐酸 D.稀硫酸滴入氢氧化钠溶液
【答案】A
【知识点】无明显现象的中和反应的判断、常见的酸碱指示剂及其变色情况、金属与盐溶液反应
【详解】A.铜片插入硝酸银溶液中,由于铜的活动性比银强,铜能把银从硝酸银溶液中置换出来,生成硝酸铜,硝酸铜溶液呈蓝色,该实验中观察到的现象是:铜片表面覆盖银白色固体,溶液由无色变成蓝色;故选项说法符合题意;
B.银片插入硫酸锌溶液,由于银的活动性没有锌活泼,两者不能发生反应,观察不到现象,故选项说法不符合题意;
C.稀盐酸显酸性,不能使酚酞试液变色,故选项说法不符合题意;
D.稀硫酸滴入氢氧化钠溶液,稀硫酸和氢氧化钠溶液都是无色的,两种能反应生成硫酸钠和水,反应后的溶液仍然是无色的,则观察不到明显现象,故选项说法不符合题意;
故选:A。
【点睛】本题考查实验现象的描述,涉及到金属活动性顺序的应用,酸碱指示剂的变色等知识,解题时结合题干信息,根据所学知识分析判断即。
3.(2023·海南海口·二模)铁丝放入硫酸铜溶液中,下列描述中不正确的是
A.铁丝表面有红色金属铜生成
B.溶液颜色由蓝色逐渐变为浅绿色
C.溶液质量增加
D.铁丝中铁的质量逐渐减少
【答案】C
【知识点】金属与盐溶液反应、金属活动顺序理解和判断、置换反应中的质量变化
【详解】A、铁的活动性大于铜,铁在硫酸铜的溶液中反应时会置换出铜并附着在铁的表面,故铁丝表面有红色物质产出,故此项正确;
B、反应后得到的硫酸亚铁溶液为浅绿色,可观察到溶液颜色由蓝色逐渐变为浅绿色,故此项正确;
C、,每 56 份质量的铁反应会生成 64 份质量的铜从溶液析出,故溶液质量减小,故此项错误;
D、在该反应中铁丝中的铁被反应了,所以质量逐渐减少,故此项正确。
故选C。
4.(23-24九年级下·上海·随堂练习)2023年5月28日,C919大型客机成功完成首次商业载客飞行。国产大飞机翱翔蓝天,承载着国家意志、民族梦想、人民期盼。
(1)C919的机身采用了第三代铝锂合金,铝锂合金属于 (填“金属材料”或“合成材料”)。
(2)飞机起落架是我国自主研发生产的合金钢。用合金钢制造起落架主要是利用其 (写一点)和耐腐蚀等性能。
【答案】(1)金属材料
(2)强度高(合理即可)
【知识点】金属材料和非金属材料、合金的认识
【详解】(1)铝锂合金属于合金,合金属于金属材料;
(2)用合金钢制造起落架主要是利用其强度高和耐腐蚀等性能,在受到冲击或振动时不易断裂,不易被腐蚀。
51.(23-24九年级下·上海·随堂练习)金属材料在日常生活、工农业生产中有广泛应用,结合所学知识回答下列问题:
(1)铜块能制成铜丝是利用了铜的 性。
(2)青铜是人类最早使用的铜锡合金,下列说法不正确的是______(填字母序号)。
A.青铜属于金属材料
B.铜的硬度比青铜大
C.青铜耐腐蚀
【答案】(1)延展
(2)B
【知识点】合金的认识、金属的物理通性与用途
【详解】(1)铜有良好的延展性可制成铜丝;
(2)A、金属材料包括合金和纯金属,青铜是铜的一种合金,属于金属材料,故选项A说法正确;
B、合金的性能比组成它的金属好,青铜比纯铜的硬度大,故选项B说法错误;
C、青铜是合金,更耐腐蚀,故选项C说法正确;
故选:B。
5.(2024·上海黄浦·模拟预测)铜是一种重要的金属材料。
(1)金属铜呈 色。铜可作导线,是因为它具有良好的 。
(2)黄铜中含铜和锌。某黄铜中铜的含量为50%~65%,为测定铜的含量,设计如下实验。
I:确定原理
只有锌能与稀硫酸反应产生难溶水的氢气
Ⅱ:搭建装置
Ⅲ:操作
ag样品加入锥形瓶,bmL足量的稀硫酸经分液漏斗全部滴入,待气泡不再产生,记录量筒中收集到的水的体积
IV:数据分析
量筒中水的体积为得到的氢气的体积,由氢气的密度,换算成氢气质量,再计算得出锌的质量
①写出锌与稀硫酸反应的化学方程式 。
②根据IV,计算得出该样品中铜的含量为48%,小于理论值。在装置气密性良好、操作规范、计算无误的前提下,请分析导致该结果的主要原因 。
【答案】(1) 红 导电性
(2) Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ 加入的稀硫酸占据一定体积,导致测定的氢气体积偏大,锌含量偏大,进一步导致测定结果偏小
【知识点】实验结果误差或偏差的分析、金属与酸反应原理、金属的物理通性与用途、化学方程式的书写
【详解】(1)金属铜呈红色;铜可作导线,是因为它具有良好的导电性;
(2)①锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式是Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
②根据Ⅳ,计算得出该样品中铜的含量为48%,小于理论值。在装置气密性良好、操作规范、计算无误的前提下,导致该结果的主要原因是加入的稀硫酸占据一定体积,导致测定的氢气体积偏大,锌含量偏大,进一步导致测定结果偏小。
6.(2024·上海长宁·二模)镀锌铁片是指在铁上进行双面镀锌而制成的一种锌铁合金。
(1)对铁片镀锌的目的是为了防止铁被空气中的 (填写化学式)氧化生锈,针对日常生活中的铁锈,可用 (填写化学式)来除锈。
(2)测量镀锌铁片表面镀锌层的厚度。
步骤1:剪下一块表面积为的镀锌铁片,称量,记录质量为17.6g。
步骤2:将镀锌铁片放入过量稀硫酸中,一开始能观察到大量气泡,此时反应的化学方程式为 。
步骤3:待镀锌铁片表面气泡明显减少后,用蒸馏水清洗,并擦干,称量,记录质量为16.3g。
假设上述反应只有一种金属参与,产生氢气 。通过锌的密度计算得到该镀锌铁片的单面镀锌层厚度为0.01cm。该实验结果 (选填“大于”、“小于”或“等于”)实际镀锌铁片厚度,理由是 。
【答案】(1) 或
(2) 0.02 大于 铁会与过量的硫酸反应,导致失去的质量中包含铁,失去的质量偏大,测得厚度数值偏大
【知识点】不含杂质的化学方程式计算、金属与酸反应原理、钢铁的锈蚀、酸的通性
【详解】(1)铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果,则对铁片镀锌的目的是为了防止铁被空气中的O2氧化生锈,铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁能与盐酸或硫酸反应,则针对日常生活中的铁锈,可用HCl或H2SO4来除锈;
(2)步骤2:将镀锌铁片放入过量稀硫酸中,一开始能观察到大量气泡,是因为锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
步骤3:待镀锌铁片表面气泡明显减少后,用蒸馏水清洗,并擦干,称量,记录质量为16.3g,则锌的质量为17.6g-16.3g=1.3g,
设产生氢气的质量为x;
x=0.04g
则产生氢气的物质的量为,通过锌的密度计算得到该镀锌铁片的单面镀锌层厚度为0.01cm,该实验结果大于实际镀锌铁片厚度,理由是铁会与过量的硫酸反应,导致失去的质量中包含铁,失去的质量偏大,测得厚度数值偏大。
(
1
)
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教师姓名
学生姓名
年 级
初三
上课时间
学 科
化学
课题名称
6.1金属的性质
【学习目标】
1、 了解金属的用途。
2、 理解金属的分类和共性。
3、 理解和掌握金属的化学性质,与酸、盐的反应。
4、理解金属的活动性顺序。
【知识要点】
知识点一:金属材料
应用广泛的金属材料
1.金属材料
金属用品是由金属材料制成的,日常生活中用到的锄、刀等都是由金属材料制成的,金属材料包括纯金属和它们的合金。
【注意】金属属于金属材料,但金属材料不一定是纯金属,也可能是合金。
2.合金
合金是一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的具有金属特性的物质。
(1)合金的性质:合金的硬度更大、熔点更低;
(2)几种常见合金
①铁合金:主要包括生铁和钢,它们的区别是含碳量不同,生铁含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。钢比生铁具有更多的优良性能,易于加工,用途更为广泛。
②铝合金:铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等,可增加它们的载重量以及提高运行速度,并具有抗海水腐蚀、避磁性等特点。
③铜合金:黄铜——铜、锌的合金(假黄金);青铜——铜、锡的合金;白铜——铜、镍的合金
④钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料。
钛合金与人体具有很好的“相似性”,因此可用来制造人造骨。
【注意】合金是一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的具有金属特性的物质,属于混合物。
(1)合金可以为金属与金属或金属与非金属的混合物;
(2)合金是几种成分熔合在一起,而不是像铝粉、铁粉简单地混合在一起;
(3)合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更易适合于不同的用途;
(4)日常使用的金属材料,大多数为合金。
【典型例题】
例1.(23-24九年级下·上海·随堂练习)生活中的下列物品,其制作材料属于合成材料的是
A.合金自行车架 B.陶瓷杯 C.实木沙发 D.手机塑料外壳
例2. 一种新兴的金属由于其密度小,延展性好,耐腐蚀性强,它和它的合金在航空、航海和化学工业中逐步取代铝和铝合金而被广泛应用,该金属是( )
A.锌 B.钛 C.铜 D.镁
例3(2024·上海浦东新·二模)属于化学性质的是
A.铜丝的导电性 B.木炭的吸附性
C.盐酸的挥发性 D.甲烷的可燃性
【变式训练】
1.日常生活中所用的自来水管,你认为选用哪种管子既经济又耐用( )
A.普通钢管 B.塑料管 C.不锈钢管 D.镀锌管
2(2024·江苏无锡·一模)外卖食品包装中使用到多种材料,其中属于金属材料的是
A.铝箔制餐盒 B.一次性手套 C.一次性纸杯 D.帆布打包袋
知识点二:金属的分类与共性
1.金属的分类
黑色金属:铁、铬、锰及它们的合金
(1)冶金工业上
有色金属:黑色金属以外的金属
轻金属:密度小于4.5 g/cm3
(2)按密度分
重金属:密度大于4.5g/cm3
(
) 常见金属(如Fe、Al、Cu等)
(3)按是否常见
稀有金属(如锆、铌、钼等)
还有贵金属:Ag、Pt、Au;
【拓展】重金属盐一般有毒,重金属离子中毒原理:与蛋白质结合,使蛋白质失活。同时可以利用此原理,进食大量蛋白质来缓解重金属离子中毒,例如喝牛奶。
2.金属的共性
(1)导电性。人们利用金属制导线就是利用这一性质。
(2)导热性。人们用金属(如铁、铝)制成炊具,就是利用这一性质。
(3)金属的表面一般都有光泽。如黄金饰品就是利用这一性质制成的。
(4)金属具有良好的延性、展性,即可将它们拉成线状细丝或槌击成薄片。
此外,金属还有一些其他的性质,如利用某些金属的熔点高,可制作灯丝;某些金属很难与空气中的物质反应等。
3.金属特性--金属之最
(1)熔点最高:钨(W)3410℃; 最低:汞(Hg)-39℃
(2)密度最大:锇(Os)22.45g/cm3;最小:锂(Li)0.53 g/cm3
(3)硬度最大:铬(Cr)
(4)延展性最好:金(Au),可制成万分之一毫米的金箔
(5)导电导热性最好:Ag,Cu次之,Au第三。
(6)人体内最多的金属:钙
(7)地壳中含量最多的金属:铝
(8)人类冶炼最多的金属:铁
4.物质的性质与物质的用途
(1) 物质的性质决定物质的用途,而物质的用途又反映出物质的性质。
(2)物质的性质很大程度上决定了物质的用途。但这不是唯一的决定因素,在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
【典型例题】
例1. 下列物质不属于金属材料的是( )
A. 青铜 B.铁矿石 C.钢 D.铝
例2.下列性质中属于金属的共性的是( )
①导电性 ②熔点低 ③延展性 ④有光泽 ⑤不易导电 ⑥导热性
A.①②④⑤ B.①③④⑥ C.②④⑤⑥ D.②④⑤
例4(2024·上海杨浦·三模)“手撕钢”的厚度仅为0.015mm,这体现了钢具有
A.密度小 B.导电性 C.导热性 D.延展性
【变式训练】
1.铜是制作输电导线的材料,主要利用它的( )
A.延展性 B.导热性 C.导电性 D.化学活动性
2.(2023·海南·中考真题)2023年5月28日,国产大型客机C919成功完成首次商业飞行。下列C919应用的材料中,不属于金属材料的是
A.碳纤维复合材料 B.第三代铝锂合金
C.钛合金 D.钢材料
3.(2023·北京·中考真题)正月十五闹花灯。下列制作花灯的材料中,属于金属材料的是
A.宣纸 B.铁丝 C.棉线 D.竹条
4.(23-24九年级下·上海·随堂练习)近年来,我国高铁飞速发展,已成为世界上唯一高铁成网运行的国家。请回答下列问题。
(1)制造高铁列车使用了多种材料。下列高铁列车的部件中,其主要材料属于金属材料的是______(选填字母序号)。
A.玻璃车窗 B.镁铝合金车体
C.塑料小桌板 D.涤纶座套
(2)高铁电路多用铜质导线,这是利用了铜的延展性和 性。
(3)高铁刹车片由合金锻钢制作,时速300公里以上的列车紧急制动时,轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到 700℃以上,合金锻钢应该具备耐磨和 等特性。
知识点三 :金属的化学性质
1.金属与酸的反应
镁、锌两种金属都能与稀硫酸和稀盐酸发生化学反应,产生氢气,所以,实验室常用锌粒与稀盐酸或稀硫酸反应制取氢气。
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑
2Al + 6HCl → 2AlCl3+ 3H2↑
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
活泼金属+酸→盐+ H2↑
2.置换反应
由一种单质跟一种化合物发生反应,生成另一种单质和另一种化合物,这类反应叫置换反应。
二、金属的冶炼
1.热还原法:适用范围:较活泼的金属(Zn-Cu)的氧化物。
如: Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 2CuO + C 2Cu + CO2↑(干法炼铜)
2.常用的还原剂:C 、CO、 H2等。
湿法炼铜:Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4 (反应类型:置换反应)
三、H2的实验室制备
1.H2的物理性质
常温下,氢气是无色无味气体,密度为0. 089 9 g/L,难溶于水
2.氢气(H2)的化学性质
(1)可燃性。
H2+O2 H2O
(2)还原性。
CuO + H2Cu + H2O
WO3 + 3H2W + 3H2O
在工业上常常利用H2的还原性来冶炼钨、钼等金属。
3.实验室制取氢气的发生装置和收集装置,如图所示
氢气的收集方法
收集氢气的方法有两种,由于氢气难溶于水,可用排水法进行收集;又由于氢气的密度比空气小,可用向下排空气法进行收集。
4.H2纯度的检验
收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,使试管口稍向下倾斜,接近酒精灯火焰,移开拇指点火。若听到轻微的“噗”声,说明氢气已纯净,若听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,需再收集再裣验。若是用向下排气法收集氢气,再收集时,应用拇指按住试管口一会儿,使管内氢气燃烧的火焰熄灭,再进行收集氢气、验纯。
三、金属的活动性规律
1、 金属活动性顺序
最常见的金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性依次减弱
【注意】
(1) 金属活动性顺序可采用“五元素一句”的方法记忆,即“钾钙钠镁铝,锌铁锡铅氢,铜汞银铂金”。
(2) 氢元素作为活泼金属与不活泼金属的分界线,排在氢前面的金属能够置换出非氧化性酸(稀盐酸、稀硫酸)中的氢
(3) 在金属活动性顺序里,排在前面的金属(K、Ca、Na除外)能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来
2、金属活动性顺序的由来
金属的活动性顺序都是通过实验探究得来。回顾探究金属活动性规律的两种方法:
(1)把Fe、Al、Cu分别放入试管中,加入少量稀盐酸,观察现象,比较金属活动性。
现象:Al反应剧烈,产生大量气泡;Fe反应较快,产生大量气泡;Cu无现象。
结论:活动性 Al>Fe>Cu
(2)把Al、Cu分别插入FeSO4中,观察实验现象;
现象:Al表面有黑色金属析出附着,溶液由浅绿色变为无色;Cu表面和溶液无明显现象。
结论:活动性 Al>Fe>Cu
注意点
(1)运用1时,酸一般指的是稀盐酸或稀硫酸,当金属与浓硫酸或硝酸反应时,不产生H2。
(2)K、Ca、Na不能置换出盐溶液里的金属,因为这些金属常温下和水发生反应
如:把Na放入CuSO4溶液中:
2Na + 2H2O2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4Cu(OH)2↓+ Na2SO4
(3) 盐溶液必须可溶。如:铁与氯化银不反应。
(4)Fe 发生置换反应后,产物中铁的化合价呈+2价
(5)一种较活泼的金属投入多种较不活泼金属的盐的混合溶液,最不活泼的金属优先被置换出来
【典型例题】
例1.(2023·上海松江·二模)属于置换反应的是
A.3Fe+2O2Fe3O4 B.2H2O2H2↑+O2↑
C.H2+CuOCu+H2O D.CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
例2.(24-25九年级上·上海·期末)金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。
金属的用途
根据“性质决定用途”的思路,用“——”进行连线。
例3.(2021·上海市控江初级中学九年级月考)某同学为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,他设计了以下四种实验方案,其中能达到目的的是(不定向)
A.将Cu丝分别放入FeSO4溶液、AgNO3溶液中
B.将Fe丝、Ag丝分别放入CuSO4溶液中
C.将Fe丝、Cu丝、Ag丝分别放入稀盐酸中
D.将Fe丝分别放入CuSO4溶液、AgNO3溶液中
例4(2022·上海青浦·统考二模)金属X、Y、Z可以发生:①X+YSO4=XSO4+Y;②Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z;③X+H2SO4=XSO4+H2↑。说法正确的是
A.活动性顺序:X>(H)>Y>Z
B.X、Y、Z可以分别是Zn、Cu、Ag
C.X不可以是Fe
D.若将Cu放到XSO4溶液中能置换得到X
例5.在探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序时,小组同学设计了如下实验:(所用金属的形状与大小和稀盐酸的用量及浓度均相同)。
①一段时间后,可明显观察到实验B的现象是_____,反应的化学方程式是_____。
②甲同学认为通过观察A和C中_____实验现象来比较锌与铁的金属活动性;乙同学拟用定量的方法测定锌和铁的活动性强弱,设计如图D,可以测定_____来确定。
③丙同学认为上述实验方案不足以得出4种金属活动性顺序,需要在上述实验基础上,补充实验E,其中X金属是_____,Y溶液是_____。
【变式训练】
1.(23-24九年级下·上海·随堂练习)在柠檬中插入两种不同的金属可以制得水果电池。相同条件下,水果电池的电压与两种金属的活动性差异大小有关,下列柠檬电池的两种金属,活动性差异最大的是
A. B.
C. D.
2.(2023·上海金山·二模)为验证Fe、Cu和Ag三种金属的活动性顺序,下列实验方案能达到实验目的的是
A.将Fe、Cu分别加入AgNO3溶液中 B.将Fe、Ag分别加入CuSO4溶液中
C.将Fe、Cu和Ag分别加入稀盐酸中 D.将Fe分别放入CuSO4、AgNO3溶液中
3(2023·上海黄浦·一模)为探究X、Y两种金属的金属活动性强弱,取X、Y进行实验,根据结果,一定能达成实验目的的是
A
B
C
D
操作
观察颜色
测定密度
分别与稀硫酸混合
X与Y的盐溶液混合
结果
X红色、Y银白色
X的密度大于Y
均无明显现象
X的表面析出Y
A.A B.B C.C D.D
4.(2024九年级下·上海·专题练习)金属及金属材料具有广泛的应用。
(1)Ⅰ、纽扣电池是生活中常用的电源。纽扣电池的金属外壳可以加工得很薄,说明金属具有 性。
Ⅱ、运用手持技术探究金属与酸的反应。向250mL的烧瓶内注入25mL某浓度的稀硫酸(足量),分别剪取相同长度和宽度、质量的镁、铝、锌、铁、铜金属片,打磨后投入烧瓶中,迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞(见图1),点击采集,得到如图2所示的变化曲线。
(2)曲线b对应的金属是铁,反应的化学方程式为 。
(3)下列说法不正确的是______(填字母)。
A.曲线a对应的金属是铜
B.曲线d对应的反应速率适中适合实验室制取气体
C.曲线e在0~100s段几乎没有上升,可能是该金属活动性比较弱
D.曲线c在18s左右达到最高点后又略下降的原因是反应结束,温度降低,压强下降
E.如延长横坐标时间,曲线c、d、e最终将交于一点
【基础训练】
1.(2024·上海·中考真题)下列金属中活动性最强的是
A. B. C. D.
2.(24-25八年级上·上海嘉定·期中)下列物质的用途体现其物理性质的是
A.镁粉用于制作照明弹 B.铜丝做电线内芯 C.氧气供给呼吸 D.天然气做燃料
3.(24-25九年级上·上海·阶段练习)下列物质的性质属于化学性质的是
A.银呈银白色 B.铜能导电 C.碳酸易分解 D.氧气不易溶于水
4.(2024·上海嘉定·二模)工业上常用来制取粗硅,关于该反应叙述正确的是
A.碳元素由化合态转化为游离态 B.该反应属于置换反应
C.该反应在常温下能较快进行 D.参加反应的C和SiO2的物质的质量之比为2:1
5.(2024·上海青浦·二模)为验证铁、铜、银的金属活动性强弱,某实验小组设计如下实验,下列说法错误的是(不定项)
A.通过实验①②,能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag
B.通过实验①④,能验证三种金属中Fe的活动性最强
C.通过实验②③,能验证三种金属中Ag的活动性最弱
D.若试管⑤中X为Cu,Y溶液为稀硫酸,通过实验②③⑤能验证金属活动:Fe>Cu>Ag
6.(23-24九年级下·上海·阶段练习)金属M与AgNO3溶液反应的化学方程式为:M+2AgNO3=M(NO3)2+2Ag。有关说法一定正确的是(不定项)
A.金属M不可能是铝
B.反应后M元素转变为化合态
C.金属M的相对原子质量大于银
D.在反应后的溶液中滴入稀盐酸,无气泡产生,说明金属M全部参加反应
7.(23-24九年级下·上海·随堂练习)如图所示,要使装置中的小气球鼓起来,则液体A和固体B的组合可能是
A.水和氯化钠 B.水和氧化钙
C.水和硝酸铵 D.稀硫酸和锌粒
8.(2023·上海虹口·二模)为研究稀硫酸的化学性质,某小组如图所示进行实验,充分反应后,只有试管甲中无固体剩余。
(1)实验涉及的三种固体中,属于氧化物的是 ;
(2)可证明铁的金属活动性比铜强的实验是 (选填试管编号)。
(3)甲中发生反应的化学方程式是 。
(4)实验结束后,将三支试管中的剩余物倒入废液缸中,充分混合后过滤,取少量滤渣,向其中滴加稀硫酸,有气泡产生。则过滤后得到的滤渣的成分是 ,滤液中的溶质是 。
【提高练习】
1.(23-24九年级上·海南省直辖县级单位·期末)关于金属的说法,不正确的是
A.铁在潮湿的空气中易生锈 B.生铁的含碳量比钢的含碳量高
C.不能用铁桶盛装硫酸铜溶液 D.所有的金属都能与稀盐酸反应
2..(2023·上海·中考真题)下列实验过程中,溶液颜色改变的是
A.铜片插入硝酸银溶液 B.银片插入硫酸锌溶液
C.酚酞试液滴入稀盐酸 D.稀硫酸滴入氢氧化钠溶液
3.(2023·海南海口·二模)铁丝放入硫酸铜溶液中,下列描述中不正确的是
A.铁丝表面有红色金属铜生成
B.溶液颜色由蓝色逐渐变为浅绿色
C.溶液质量增加
D.铁丝中铁的质量逐渐减少
4.(23-24九年级下·上海·随堂练习)2023年5月28日,C919大型客机成功完成首次商业载客飞行。国产大飞机翱翔蓝天,承载着国家意志、民族梦想、人民期盼。
(1)C919的机身采用了第三代铝锂合金,铝锂合金属于 (填“金属材料”或“合成材料”)。
(2)飞机起落架是我国自主研发生产的合金钢。用合金钢制造起落架主要是利用其 (写一点)和耐腐蚀等性能。
51.(23-24九年级下·上海·随堂练习)金属材料在日常生活、工农业生产中有广泛应用,结合所学知识回答下列问题:
(1)铜块能制成铜丝是利用了铜的 性。
(2)青铜是人类最早使用的铜锡合金,下列说法不正确的是______(填字母序号)。
A.青铜属于金属材料
B.铜的硬度比青铜大
C.青铜耐腐蚀
5.(2024·上海黄浦·模拟预测)铜是一种重要的金属材料。
(1)金属铜呈 色。铜可作导线,是因为它具有良好的 。
(2)黄铜中含铜和锌。某黄铜中铜的含量为50%~65%,为测定铜的含量,设计如下实验。
I:确定原理
只有锌能与稀硫酸反应产生难溶水的氢气
Ⅱ:搭建装置
Ⅲ:操作
ag样品加入锥形瓶,bmL足量的稀硫酸经分液漏斗全部滴入,待气泡不再产生,记录量筒中收集到的水的体积
IV:数据分析
量筒中水的体积为得到的氢气的体积,由氢气的密度,换算成氢气质量,再计算得出锌的质量
①写出锌与稀硫酸反应的化学方程式 。
②根据IV,计算得出该样品中铜的含量为48%,小于理论值。在装置气密性良好、操作规范、计算无误的前提下,请分析导致该结果的主要原因 。
6.(2024·上海长宁·二模)镀锌铁片是指在铁上进行双面镀锌而制成的一种锌铁合金。
(1)对铁片镀锌的目的是为了防止铁被空气中的 (填写化学式)氧化生锈,针对日常生活中的铁锈,可用 (填写化学式)来除锈。
(2)测量镀锌铁片表面镀锌层的厚度。
步骤1:剪下一块表面积为的镀锌铁片,称量,记录质量为17.6g。
步骤2:将镀锌铁片放入过量稀硫酸中,一开始能观察到大量气泡,此时反应的化学方程式为 。
步骤3:待镀锌铁片表面气泡明显减少后,用蒸馏水清洗,并擦干,称量,记录质量为16.3g。
假设上述反应只有一种金属参与,产生氢气 。通过锌的密度计算得到该镀锌铁片的单面镀锌层厚度为0.01cm。该实验结果 (选填“大于”、“小于”或“等于”)实际镀锌铁片厚度,理由是 。
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