第六章金属资源综合利用复习---2024-2025学年九年级化学沪教版（2024）上册

《金属资源综合利用》复习 1、具有金属光泽 2、良好的导电性 3、良好的导热性 4、良好的延展性 5、少数金属能被磁铁吸引 6、机械强度大 金属的性质 金属的用途 决定 体现 1、 金属的物理性质 干电池的负极 ； 导电性最强的金属 ； 常用的导线 ； 人体内最多的金属元素 ； 温度计内金属 ； 热水瓶内胆金属 ； 未来宇航工业金属 ； 装修材料用的“银粉” 。 zn Ag Cu Ca Hg Ag Ti Al 金属 金属氧化物 +氧气 +酸 盐+氢气 +盐溶液 新金属+新盐 置换反应 化合反应 2、金属的化学性质 2Cu + O2 == 2CuO 4Al + 3O2 == 2Al2O3 2Mg + O2 == 2MgO 3Fe + 2O2 == Fe3O4 △ 现象：红色固体变为黑色 现象:表面变暗，形成一层 致密的保护膜 1.大部分金属能与氧气反应生成金属氧化物 △ 点燃 点燃 二、 金属的化学性质 耀眼白光，发热，生成白色固体 补充：有些金属在空气中能发生缓慢氧化 （1）Fe在空气中能与O2和H2O发生缓慢氧化生成铁锈 （2）Cu在空气中能与O2、H2O、CO2发生缓慢氧化生成铜绿 2、活泼金属 + 酸 = 盐 + H2↑ 金属 实验现象 化学反应方程式 镁Mg 铝Al 锌Zn 铁Fe 铜Cu 产生气泡很快 产生气泡快 产生气泡较快 产生气泡较慢 无现象 越活泼的金属与酸反应越剧烈活动性：Mg>Al>Zn>Fe>Cu Mg + 2HCl== H2↑+ MgCl2 2Al + 6HCl== 3H2↑+ 2AlCl3 Zn + 2HCl== H2↑+ ZnCl2 Fe + 2HCl== H2↑+ FeCl2 +3 溶液由无色变成浅绿色 +2 3、金属 + 盐溶液 → 新金属 + 新盐 （置换反应） 现象：铁钉表面有一层红色的物质， 溶液由蓝色变成浅绿色 西汉刘向《淮南万毕术》 湿法冶金 “曾青得铁则化为铜” 小结：活动性 Fe>Cu 信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水 熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾 铁釜，久之亦化为铜。 北宋沈括«梦溪笔谈» Fe+CuSO4==Cu+FeSO4 +2 单质铁参加的置换反应，生成物中铁元素的化合价为+2价， 读作：某某亚铁，溶液为浅绿色 Fe + 2HCl == FeCl2 + H2 ↑ Fe+CuSO4==Cu+FeSO4 金属 实验现象 化学反应方程式 镁Mg 铝Al 锌Zn 铁Fe 铜Cu 产生气泡很快 产生气泡快 产生气泡较快 产生气泡较慢 无现象 实验室最好用哪种金属制取氢气？ 硫酸 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金属活动顺序及其应用 活动性越来越强 活泼金属 不活泼金属 很活泼金属 1、金属活动顺序的应用原理 （1）只有排在H前面的活泼金属，才能与酸发生置换反应产生H2 （除去浓硫酸与硝酸，浓硫酸与硝酸有氧化性，与活泼金属反应没有氢气生成） （2）金属越活泼，与酸反应越剧烈 m(H2)/g m（酸)/g 0 （1）相同质量的镁、铝、锌、铁与足量的稀盐酸反应，产生氢气 速度：Mg>Al>Zn>Fe 产生H2：Al>Mg>Fe>Zn （2）足量的镁、铝、锌、铁与一定量的相同质量相同浓度的稀盐酸反应，产生氢气 速度：Mg>Al>Zn>Fe 产生H2：相同 t/s m(H2)/g Al Mg Zn Fe m(H2)/g m（金属)/g Al Mg Fe Zn 2m Ar（金属） xH2= t/s Mg Al Zn Fe 此类图像，主要反映的是金属与酸反应生成氢气的质量与时间的关系。 ①解此类题时把握以下“二看”， （1）看坡度（坡度表示产生气体的速度，即单位时间内氢气的多少） (比较金属的活动性强弱)：坡度越陡越活泼； 产生氢气的速度：Mg＞Al＞Zn＞Fe （2）看平台（平台表示产生气体质量） (比较金属的相对原子质量大小) ②等金属（酸足量）：m氢气＝ 产生氢气的质量：Al＞Mg＞Fe＞Zn ③等酸（金属足量）：产生氢气的量相等，平台相同 Ar 27×2/3=18 24 56 65 某不纯的铁制品5.6ɡ，与足量的盐酸反应，生成0.18ɡH2，则其中含杂质是（ ） A、Mg B、Al C、Zn D、Cu 例题3、 铁与足量盐酸反应，固体质量 ， 溶液质量 。 铁与足量CuSO4溶液反应，固体质量 ， 溶液质量 。 C、D 铁丝放入硫酸铜溶液中 铜丝放入硝酸银溶液中 （前面的金属单质能与后面金属的盐溶液发生置换反应） （3）只有排在前面的金属单质才能把后面的金属离子从它的盐溶液 中置换出来。 （K、Ca、Na很活泼，与盐溶液反应先与水反应，不能置换出盐中的金属） （4）盐必须是可溶性的盐 （5）一种金属与多种盐溶液反应时，越不活泼的金属离子先被 置换出来。 （6）多种金属与一种盐溶液反应时，金属单质越活泼，先与盐溶液 发生置换反应。 2、金属活动顺序的验证 （1）利用金属与酸反应的现象 是否与酸反应 与酸反应的速度 （3）利用金属在空气中生锈速度判断 （二金一盐、二盐一金） （2）利用金属与盐溶液反应的现象：依据能否反应判断 工业炼铁 原料： 产品： 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 ③ 主要原理： 高温 3CO+Fe2O3 == 2Fe+3CO2 以赤铁矿为例 生铁（含有铁、碳等物质） 如何把生铁变成钢？ 生铁和钢在组成上主要差异是什么？ ② 设备： 高炉 工业生产 高炉 产生CO 提供热量 除杂 3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2 高温 N2、CO、CO2等 N2、CO、CO2等 黄铁矿（FeS2） 含Fe2O3 含Fe3O4 铁元素的质量分数为72.4% 铁元素的质量分数为70% 铁元素的质量分数为46.7% 合金 生铁和钢是铁的两种常见的两种合金。生活中使用的绝大部分是合金。 合金具有许多特殊的功能， 一般，合金的硬度比各成金属的硬度 大 ， 大多数合金的熔点比组成它的成分金属 低 。 金属材料 合金 纯金属 实验室探究炼铁原理 实验现象 涉及的反应 尾气处理的方法及原因 操作步骤、注意点 （1）玻璃管中固体由红棕色变成黑色 （2）石灰水变浑浊 （3）尾气能被点燃，发出淡蓝色火焰 Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 高温 收集再处理法 收集再处理法 4、实验步骤 （1）连接仪器，检验装置的气密性， （2）检验CO的纯度， （3）装入药品，固定， （4）准备尾气处理， （5）先通一会儿CO气体， （6）再点燃酒精灯，加热固体， （7）当红棕色固体全部变成黑色时，先停止加热， （8）继续通CO到玻璃管冷却后才能停止通CO 5、实验室探究铁的冶炼的操作步骤和注意事项 （1）连接仪器，检验装置的气密性 ——防止漏气，实验失败。 （2）检验CO的纯度 ——防止CO不纯，加热时发生爆炸。 （3）装入药品并固定装置 （4）反应前先通一会儿CO气体再点燃酒精灯 ——为了排尽玻璃管中的空气，防止加热时CO不纯而发生爆炸。 （5）实验结束时，先停止加热，继续通CO到玻璃管冷却后才能停止通CO ——①为了防止铁被氧化；②为了防止液体倒吸 （6）尾气处理（点燃尾气或收集尾气） ——CO有毒，防止CO污染空气。 一、铁生锈的条件： 1、铁和O2和H2O共同作用发生复杂的化学反应生成铁的化合物的过程。 （铁生锈属于缓慢氧化，反应过程中会放热） 2、酸性和食盐水能加速铁的生锈。 补充：加速铁生锈的方法 ①酸性物质②食盐③升高温度 ④增大O2的浓度 ⑤增大反应物的接触面积 3、铁锈的主要成分：氧化铁（Fe2O3）是一种红棕色、疏松多孔的物质。 空气中的水分和氧气易向里层渗透，继续和铁反应直至铁被完全锈蚀。 三、怎样才能防止铁生锈？ 1、原理：使铁制品隔绝O2或H2O （1）保持铁制品表面的洁净与干燥 （2）在钢铁制品表面覆盖保护层。 例：涂油漆、涂防锈油、烧搪瓷、 镀金属（镀锡、镀锌、镀铬等）、 烤蓝（烤Fe3O4）等 （4）改变金属的成分。例：不锈钢（加入铬和镍） 2、防锈的常见方法： 致密的氧化膜 5、小李从超市购买的某食品包装盒中放有一小袋粉末状物质，小袋上注明“脱氧剂，不可食用”。小李取出小袋，撕开后发现袋里有板结的铁锈。 （1）请你推测小袋里原粉末状物质是什么？其作用原理是什么？ （2）这包干燥剂还有用吗？如何证明？ 下图是某“取暖片”外包装的图片。该“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等。 ①其发热是利用 。 发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与           、         等物质共同作用才会生锈。 ②推测发热剂成分中氯化钠的作用是                        。 解决问题 干燥空气 一半水 沸水中用油封住 氯化钠溶液 稀硫酸浸过 ① ② ③ ④ ⑤ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 3、为探究铁生锈的条件，某化学兴趣小组的同学分别进行了如下两个实验： 实验一：利用图1所示的实验装置，在直玻璃管内收集满干燥氧气．（实验说明：该套装置气密性良好．在收集氧气时，止水夹K1和K2都处于打开状态，当收集满氧气后，同时关闭止水夹Kl和K2，备用） 根据上述实验，回答下列问题： （2）收集氧气时，气体是a进b出，而不是b进a出的理由是： 检验直玻璃管内充满氧气的实验方法是 ： 。 （1）请写出下列化学反应方程式： ①A装置内发生的化学反应： ②B装置内发生的化学反应： 实验二：利用图2所示的实验装置，探究铁生锈的条件．（实验说明：在止水夹K1和K2保持关闭的前提下，在充满干燥氧气的直玻璃管两端各连接一小试管D、E．其中D试管内装有干燥的铁丝，E试管内为用冷却后的沸水浸过的铁丝．且该套装置气密性良好，并忽略两支小试管内少量空气对实验的影响） （3）请完成以下探究铁生锈条件的实验报告为探究铁生锈的条件 图2 实验步骤 实验现象 实验结论 ①关闭K1和K2,观察E试管内的铁丝 铁丝不生锈 ② 铁只与氧气接触，不生锈 ③ $$