内容正文:
专题四
金属与金属矿物
化学方程式梳理。
注:“一”表示物质间可相互反应,“一→”表示物
⑧
质间的转化关系。
2.下图为以铜为核心的物质转化,写出下列序
1.以铁为核心的物质转化,写出下列序号对应
号对应的化学方程式:
的化学方程式:
CuS04
④
⑤
②H,S04③HCI
⑨
AgNO3
③
①
Cu
CuO
Cu(OH)2
①02
④CuSO4
②
Fe
⑧
性质
①
除锈
冶炼门锈蚀…
CuCl2
冶炼
Fe2O3
⑦H,SO4⑧HCl
⑤C0⑥C
①
②
⑦
③
②
④
③
⑤
④
⑥
⑤
⑦
⑥
⑧
⑦
⑨
。必备知识·夯根基⊙
考点1金属材料
知识拓展
1.金属材料:包含
(单质)和
金属之最
2.金属的物理性质与用途
1.地壳中含量最高的金属元素
项目
物理性质
用途
2.人体中含量最高的金属元素
3.目前世界年产量最高的金属—
性
铜作导线等
4.导电、导热性最好的金属
性
用铁锅炒菜等
5.熔点最高的金属
共性
拉成细丝或压成薄片等
!
性
6.熔点最低的金属
(如铝箔、铁皮)
7.人类最早使用的金属
有金属光泽
金、银作饰品等
--------------------
①颜色:大多数金属呈
色,而铜呈
3.合金
色,金呈
色,铁粉为
色;
在金属中加热熔合某些
或
概念
②状态:常温下大多数为
但汞在常
就可以制得具有
特征的合金
特性
温下为
与其组分
般来说,合金的硬度更
,抗腐蚀
③不同金属的密度、熔点、沸点和硬度等都
金属相比
性更
,熔点更
不同
81
铁合金(如生铁和钢,其区别在于
(4)铝制成铝锅,是利用了铝的延展性和
常见的
不同,生铁的含碳量为
(填物理性质)。
合金
钢的含碳量为
)、铝合金
考点2金属矿物及其冶炼
钛合金等
1.地球上的金属资源:广泛存在于地壳和海洋
中,除了金、银、铂等以
形式存在,其余
特别提醒
金属都以
的形式存在。
1.合金一定是混合物,可由多种金属或金属和非
2.常见的金属矿石
金属熔合而成,熔合的过程中没有生成新物质,
属于物理变化。
金属矿物
赤铁矿
磁铁矿
铝土矿
!2.金属氧化物是纯净物,不是合金,也不属于金属
主要成分
Al2O;
材料。
金属矿物
赤铜矿
金红石
软锰矿
4.实验:比较纯金属和合金的硬度
主要成分
Cu2O
TiO,
MnO2
3.金属冶炼
(1)工业炼铁(高炉炼铁)
实验图示
①原理
实验过程
将纯铜片和黄铜片(铜锌合金)相互
焦炭
赤铁矿
高温
高温
→生铁
及现象
刻画,有较明显划痕的是
主要反应的化学方程式:
该实验说明黄铜片的硬度比纯铜片
实验结论
的
(填“大”或“小”)
②原料:铁矿石
和空气。
石灰石:将矿石中的二氧化硅转变
夯基小练
为炉渣
③作用
1.(1)常温下金属都是固体,有金属光泽,呈银
焦炭:一是转化为还原剂一氧化碳,
白色
(
二是提高高炉内的温度
(2)金刚石、生铁、氧化铁、磁铁矿都是合金
④产物:生铁,它属于
(填“纯净物”
(
或“混合物”)。
(3)合金中只含有金属元素
(
(2)工业炼铝:采用电解法冶炼铝,反应的化
(4)银的导电性最好,因此生活中常用银作导
学方程式为
线
(
4.铁的冶炼(详见实验5)》
(5)合金是混合物,属于合成材料
(
夯基小练
2.人类社会的文明进步与金属材料的关系密切。
(1)大多数铁矿石中的铁元素以单质的形式
(1)锰钢主要成分是铁、锰、碳,主要用于制造
存在
(
钢轨、挖掘机铲斗等,锰钢属于
(填
(2)高炉炼铁的反应原理属于置换反应(
“纯净物”或“混合物”)。
(3)用一氧化碳炼铁,铁矿石发生了氧化反应
(2)因为钨
(写一条物理性质),可
()
制作白炽灯泡的灯丝。
考点3金属的锈蚀与防护
(3)将纯铜片和黄铜片(铜锌合金)相互刻
1.铁生锈
画,纯铜片上留下明显划痕,说明
(1)条件:铁与空气中的
共同
作用。
82
(2)除锈方法
夯基小练
①物理方法:用砂纸打磨。
(1)铁制品容易生锈是因为和氧气接触()
②化学方法:用稀盐酸(或稀硫酸)除铁锈,有
(2)铜的化学性质不活泼,在潮湿的空气中不
关化学方程式为
会生锈
()
反应的现象是
(3)必须同时隔绝氧气和水才能防止铁生锈
知识拓展
()
1.铁锈蚀的应用:①铁生锈过程缓慢且放出热量,
(4)生活中应经常用钢丝球擦洗铝锅表面,保
利用铁粉锈蚀制成暖宝宝贴:②利用铁生锈消耗
持洁净
)
氧气和水,将铁粉作为食品包装袋中的“双吸
考点4金属的化学性质
剂”,防止食品受潮、氧化。
1.金属与氧气的反应
2.铜生锈:铜与水、氧气和二氧化碳共同作用的结
通式:金属+氧气→金属氧化物(基本反应类
果,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜(俗称“铜
型:
)
绿”),化学式为Cu,(0H)2C03。
3.铝生锈:常温下,铝制品比铁制品更耐腐蚀的
条件
金属
现象
化学方程式
原因是铝表面易生成一层致密的氧化铝薄膜
缓慢氧化,放出热
阻止氧气与铝的进一步反应,而铁锈疏松多
常温
铝
量,不易察觉
(铝耐腐
孔,不能阻止里层的铁继续与空气中的氧气和
蚀的原因)
水蒸气反应。
发出耀眼的
镁
放出大量的
2.铁制品锈蚀条件的探究(详见实验6)
,生
成
色固体
3.金属的防锈措施
点燃
(1)原理:隔绝
和
。(均
填物质名称)
铁
(2)金属制品的防护措施
①保持金属制品表面的
固体由红色变为
加热
铜
②在金属制品表面加防护层,如刷漆、涂油、
色
镀铬(耐磨和耐腐蚀)等。
高温
金
很稳定,不与氧气反应
③改变金属制品结构,如
等。
4.金属资源的保护
特别提醒
(1)意义:节约金属资源、节约能源、减少重金
1.常温下铝比铁耐腐蚀的原因是
属对环境的污染。
2.洗涤铝制容器时,
,以免破坏
(2)保护金属的有效途径:①防止金属的腐
氧化膜。
蚀;②废旧金属的回收利用;③有计划、合理
3.“真金不怕火炼”说明
地开采金属矿物:④寻找金属的代用品。
,即使在高温时也不与氧气反应。
知识拓展
2.金属与酸的反应
我国化学家徐光宪和他的团队独创了稀土分离
通式:金属+酸→盐+氢气(基本反应类型:
“三出口”工艺,使我国成为全球唯一一个拥有完
整稀土产业链技术的国家。
反应条件:①金属(K、Ca、Na除外)在金属活
83
动性顺序中位于
;②酸不是浓硫酸和
夯基小练
硝酸。
1.(1)铝制品耐腐蚀是因为铝的化学性质不活
金
稀盐酸/稀硫酸
泼
()
现象
(反应的化学方程式)》
(2)铝、锌、镁、铁四种金属与稀酸反应后,所
①
得溶液均为无色
反应剧烈,产
镁
(3)金属与酸溶液或盐溶液发生反应后,所得
生大量气泡
②
溶液质量均增加
(4)铝与稀盐酸反应生成A1CL3和H,则铁与
③
反应比较剧
稀盐酸反应生成FeCL3和H,
锌
烈,产生大量
2.已知A是日前世界年产量最高的金属,根据
④
气泡
下图回答问题:
B
反应缓慢,有
⑤
①点燃
生成,
铁
红色固体D
浅绿色溶液C
溶液逐渐变
⑥
④高温
为
红棕色粉末E
温馨提示
(1)A的化学式为
1.铁单质与稀盐酸、稀硫酸或盐溶液发生置换反
(2)D的用途是
应只能生成Fe+,不能生成Fe3+。
(3)反应①的实验现象为
2.金属与酸反应后,溶液质量增加。
(4)反应②的化学方程式为
3.金属与盐的反应
通式:金属+某些盐→新盐+新金属(基本反
考点5金属活动性顺序及其应用
应类型:
1.金属活动性顺序
反应条件:①金属(K、Ca、Na除外)比盐中金
K Ca Na
Al Zn Fe Sn Pb (H)Hg Pt Au
属的活动性
;②盐必须可溶。
金属活动性由强逐渐
反应物
现象
化学方程式
2.金属活动性顺序的规律
(1)越前越强:在金属活动性顺序里,金属的
①铁丝
铁丝表面有
多
硫酸铜
质析出,溶液由
位置越靠前,它的金属活动性就越
溶液
色逐渐变为
色
(2)氢前换氢:在金属活动性顺序里,位于氢
面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中
铝丝表面有
物
的氢。
②铝、硫
质析出,溶液由
(3)前金换后金:在金属活动性顺序里,位于
酸铜
色逐渐变为
色
前面的金属能把位于后面的金属从它们的
里置换出来(K、Ca、Na除外)。
③铜丝、
铜丝表面有
3.金属活动性顺序的应用
硝酸银
物质析出,溶液由
(1)判断金属被开发利用的先后(金属活动
溶液
色逐渐变为
色
性越,金属开发利用得越晚)。
84
(2)判断某些置换反应能否发生
(3)判断金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分的
①判断金属与酸能否反应
分析(详见微专题六)
金属活动性顺序里金属必须位
(4)进行与金属相关的鉴别和除杂。
反应条件
于氢
夯基小练
酸一般指
或
(1)铜片放在稀盐酸中放出大量的气泡
②判断金属与盐溶液能否反应
单质的金属活动性必须排在盐中金属的
(2)金属钠可以置换出硫酸铜溶液中的铜
()
盐必须
(3)向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入锌
金属不包含
(填化学式)》
粒,先发生反应的是锌和硝酸铜
)
实验探究·分层练⊙
实验5:一氧化碳还原氧化铁(鲁教)
氧
氧化铁
【速记口诀】
化碳
氧化碳“早出晚归”,酒精喷灯“迟到早退”。
澄清
【尾气处理】(7)C处酒精灯的作用是
灰
【装置改进】(8)小组同学认为图1中澄清石灰
图1
【实验原理】(1)一氧化碳还原氧化铁的化学方
水不能完全吸收二氧化碳,使得排出的尾气是
的混合
程式为
物,点燃时效果不佳。于是同学们针对图1的
【实验装置】(2)澄清石灰水的作用是
C装置分别设计了两种改进思路:
发生反应的化学方程式为
①将C装置换为气球,用气球将尾气收集起来。
→装入试
②将C装置换为如图2装置,瓶中盛放的试剂
【实验步骤】(3)
剂,固定仪器→通入C0片刻→点燃酒精灯→
最好是
(填“水”“氢氧化钠溶
一段时间后点燃酒精喷灯→实验结束,熄灭酒
液”或“澄清石灰水”),该装置内液面下降到安
精喷灯一→持续通入C0至硬质玻璃管内固体冷
全线以下才能开始加热,其原因是
却至室温→熄灭酒精灯。
【实验现象】(4)加热一段时间后,硬质玻璃管中
通入一→
a.炭粉b.氧化铁
尾气
固体粉末由
色变为
色;试管中
安全线
C02
处理
;玻璃导管尖嘴处产生
色火焰。
【实验反思】
图2
图3
(5)实验开始时先通一段时间纯净的一氧化碳
【微型装置】(9)小组同学设计如图3装置进行
的目的是
实验,待通入一段时间C0,后依次点燃酒精灯,
(6)实验结束后先停止加热,再继续通人一氧化
a处发生反应的化学方程式为
碳直到硬质玻璃管冷却至室温的原因是
和
b处可观察到的实验现象是
A
85②取适量水,加入食盐并充分搅拌,直至不再溶解
③B卤水的浓度越大,密度越大,石莲子排开等体积的水
所产生的浮力越大
8.C9.D10.C
11.(1)①(2)5(3)34(4)不相等
12.C13.D
14.(1)C(2)>(3)35
(4)Ca(NO3 )2+BaBr2=CaBr2+Ba(NO:)2
15.(1)增大(2)搅拌(3)505g(4)ABD
16.(1)越大(2)40(3)不饱和(4)=
(5)用于配制农药波尔多液(合理即可)
专题四金属与金属矿物
化学方程式梳理
1.①3Fe+20,
点燃re,0。②Fe+H,S0,一Fes0,+H,1
③Fe+2HCl=-FeCl2+H2↑④Ffe+CuS0,
=FeSO+Cu
⑤3C0+Fe,03
高温2Fe+3C0,⑥3C+2Fe.0,
高温
4Fe+3C02↑
⑦Fe,0,+3H,S04=Fe,(S04),+3H,0
⑧Fe,0,+6HCl—2FeCL,+3H,0
2.0①2C+0,△2Cu0②Cu0+H,△Cu+H,0(合理即可)
3Cu+2AgNO;=Cu(NO;)2+2Ag
④Fe+CuS0,—FeSO,+Cu(合理即可)
⑤2NaOH+CuS0,Cu(OH)2↓+Na,S0,(合理即可)
⑥CuCl,+2 NaOH-Cu(OH),↓+2NaCl(合理即可)
⑦CuCl2+Zn=Cu+ZnCL,(合理即可)
⑧CuO+2HCl=CuCl,+H,O
⑨CuO+H,S04CuS0,+H,O
必备知识·夯根基
考点1
1.纯金属合金
2.导电导热延展①银白红黄黑②固体液体
知识拓展:L.铝(或A)2.钙(或Ca)3.铁(或Fe)
4.银(或Ag)5.钨(或W)6.汞(或Hg)7.铜(或Cu)
3.金属非金属金属大强低含碳量2%~4.3%
0.03%-2%
4.纯铜片
大
夯基小练
1.(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×
2.(1)混合物(2)熔点高
(3)黄铜的硬度大于纯铜的硬
度(4)导热性
考点2
1.单质化合物
2.Fe,03Fe304
3.(1)①3C0+Fe03
商温2Fe+3C0,
②焦炭石灰石
④混合物(2)2AL,0
通电4l+30,1
夯基小练
(1)×(2)×(3)×
考点3
1.(1)氧气、水蒸气(2)②Fe,0,+6HCl—2FeCl,+3H,0[或
Fe,0,+3H,S04=Ffe,(S04),+3H,0]
红棕色固体溶解,
溶液由无色变为黄色
3.(1)氧气(或空气)
水
(2)①干燥和洁净③铁制成不锈钢
夯基小练
1)×(2)×(3)×(4)×
考点4
1.化合反应4A1+30,一2A1,0,白光热白2Mg+0,
点槛2M0刷烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色
固体3fe+20,点槛e,0黑20u+0,△20u0
特别提醒:1.金属铝常温下易与氧气反应,其表面生成一层
致密的氧化铝保护膜,从而阻止铝进一步被氧化
2.不能用钢丝球擦洗3.金的化学性质很稳定
2.置换反应氢前
①Mg+2HC1=MgCl2+H2↑
②Mg+H,S0,=MgS0,+H2t
③Zn+2HCl=ZnCL,+H2↑
④Zn+H,S04—ZnS0,+H,↑气泡浅绿色
⑤Fe+2HCl=FeCl,+H2T
⑥Fe+H,S0,=FeS0,+H2↑
3.置换反应强①红色蓝浅绿Fe+CuS0,—FeS0,+
Cu②红色蓝无2A1+3CuS04一Al2(S04)3+3Cu
③银白无蓝Cu+2AgNO,=Cu(NO,)2+2Ag
夯基小练
1.(1)×(2)×(3)×(4)×
:2.(1)Fe(2)作导线(合理即可)
(3)剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
(4)Fe+H,S0.一FeS0,+H,↑(合理即可)
考点5
1.Mg Cu Ag减弱
2.(1)强(2)前(3)盐溶液
3.(1)强(2)①前面稀盐酸稀硫酸②前面可溶于水
K、Ca、Na
夯基小练
(1)×(2)×(3)×
实验5:一氧化碳还原氧化铁(鲁教)
(1)3C0+Fe,0,
高温2Fe+3C0,
(2)检验是否有二氧化碳生成C0,+Ca(0H)2一CaC0,↓+
H,0
(3)检查装置气密性
(4)红棕黑澄清石灰水变浑浊蓝
(5)排尽硬质玻璃管中的空气,防止一氧化碳与空气混合加热
时发生爆炸
(6)防止生成的铁再次被氧化防止试管中的澄清石灰水倒
吸使硬质玻璃管炸裂
(7)除去未反应完的0,防止污染空气
(8)一氧化碳和二氧化碳(或C0和C0,)②氢氧化钠溶液
为了充分排出装置内的空气
(9)C+C0,高温2C0红棕色粉末变黑
(10)①黑色固体粉末全部被磁铁吸引②向反应后的黑色固
体中加入足量盐酸,无气泡产生,证明该黑色固体中只含有
Fe,O,(合理即可)
(11)使火焰集中并提高温度黑色粉末变红Ca(0H)2+C02
=CaC03↓+H,0②①
实验6:铁制品锈蚀条件的探究
(1)氧气水蒸气(可与前一空互换)氧气(或02)水(或
H,0)氧气(或02)水(或H,0)(2)除去铁钉表面的污
物和氧化物(3)除去溶解在水中的氧气防止空气中的氧
气再溶解到水中(4)隔绝空气(或氧气)(5)吸收空气中的
水蒸气(6)①左高右低铁钉与瓶内氧气、水反应,使瓶内
压强减小②保持其他条件不变,将图1中30mL食盐水换为
30mL蒸馏水,进行实验,观察现象③咸菜中含有一定量的
氯化钠,氯化钠能加快菜刀的锈蚀(7)①左高右低水
②不会与氧气(或空气)接触乙中铁钉锈蚀消耗了集气瓶
中的氧气(8)甲氧气(9)上升左高右低(10)①越快
②酸③随着氧气浓度减小,铁生锈速率减慢(合理即可)