内容正文:
主题三 化学与社会发展
(一)金属与金属矿物(第1课时)
【考点梳理】
考点1.金属的特性
⑴金属在常温下一般为 固 态( 汞 为液态),有金属光泽(大多数金属呈 银白 色,铜呈 紫红 色。
⑵地壳中含量最多的金属元素 Al ; 人体中含量最多的金属元素 Ca ;
年产量最高的金属 Fe ;导电、导热性最好的金属 Ag ;熔点最低的金属 Hg 。
考点2.合金
⑴合金是 混合 物。铁的合金有 生铁 和 钢 ,生铁的含碳量在 2%~4.3% 之间,钢的含碳量在 0.03%~2% 之间。
⑵合金的硬度一般比组成它的纯金属 更大 ,抗腐蚀性 更强 。合金的熔点一般比组成它的纯金属的 更低 。
考点3.金属的化学性质
⑴金属与氧气反应
化学反应
现象
化学方程式
铁丝与氧气
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
铜与氧气
受热部位变黑
铝与氧气
为什么铝有很好的抗腐蚀性
⑵金属与酸反应
化学反应
现象
化学方程式
铁与硫酸
缓慢产生气泡,溶液由无色变成浅绿色
锌与硫酸
较快产生气泡 (实验室制取氢气)
镁与盐酸
反应剧烈,快速产生气泡
注意:等质量的镁、铝、锌、铁与足量的稀盐酸反应,产生氢气由多到少的顺序是 。
等质量等质量分数的稀盐酸与足量的镁、铝、锌、铁反应,产生氢气质量 。
⑶金属与另一种金属化合物溶液反应
化学反应
现象
化学方程式
铁与硫酸铜
铁钉表面出现红色固体,溶液由蓝色变成浅绿色
铜和硝酸银
铜的表面出现银白色固体,溶液由无色变成蓝色
铝和硫酸铜
铝丝表面出现红色固体,溶液由蓝色变成无色
【典例分析】
例1.请根据常见金属性质回答问题:
(1)将以下常见金属的活动顺序补充完整。
金属活动性由强逐渐减弱
(2)黄金首饰不易锈蚀的主要原因是 。
(3)从Mg、Zn、Cu、Fe中选出适当的物质与稀硫酸反应,写出反应的化学方程式
(写一个即可)。
(4)用CuSO4 配制农药波尔多液时不能在以下 (填序号)中进行,其原因是(用化学方程式解释) 。
A.塑料桶 B.铁桶 C.木桶
例2.铬(Cr)为不锈钢主要的添加元素,含量一般在12%以上。铬的表面生成一薄层致密的钝态氧化物保护膜是不锈钢具有耐蚀性主要原因。请回答下列问题:
(1) 不锈钢是一种________(填“合金”或“金属”)。
(2) 相同温度下,取大小相同、表面光亮的Cr、Mg、Cu三种金属薄片,分别投入等体积等溶质质量分数的足量稀盐酸中(反应中Cr显+2价),现象如下:
金属
Cr
Mg
Cu
与盐酸反应现象
放出气泡速率缓慢
放出气泡速率较快
无明显现象
①述三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
②从上述探究实验可知,Cr (填“能”或“不能”)跟CuSO4溶液反应。若反应,请写出反应的化学方程式: 。
【变式训练】
1. 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.镁锂合金属于金属材料 B.锂属于非金属元素
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
2.有X、Y、Z三种金属,将Z和Y浸入稀硫酸中,Y溶解,Z不溶解;将Z浸入X的硝酸盐溶液中,其表面有X析出,这三种金属的活动顺序是 ( )
A.X>Z>Y B.Y>X>Z C.X>Y>Z D.Y>Z>X
3.地铁轨道的建成极大改善了我市区交通状况。地铁轨道通常是由锰钢制成的,锰钢属于( )
A.金属材料 B.复合材料 C.合成材料 D.无机非金属材料
4.为建设“两型社会”,市政府实施“动力之都、绿色出行”工程,倡导市民骑自行车出行,下列说法不正确的是( )
A.此工程的目的是为了方便出行、节能减排,减少对环境的污染
B.自行车轮胎属于有机高分子材料
C.制造自行车支架使用的材料是纯金属而不是合金
D.自行车的构件采取了涂油、喷油漆、电镀等防锈措施
5.下列盐可由金属与酸置换反应得到的是 ( )
A.FeCl3 B.Cu(NO3)2 C.HgCl2 D.MgSO4
6.用实验证明锌和铜两种金属的活动性顺序可选用的试剂 ( )
A.稀硫酸 B.AgNO3溶液 C.Na2SO4溶液 D.ZnCl2溶液
7.在盛有硝酸银和硝酸镁混合液的试管中,加入一定量的锌粉充分反应,试管底部有固体析出,过滤,向滤液中加稀盐酸,产生白色沉淀。则试管底部析出的固体是 ( )
A.镁 B.银 C.锌和银 D.锌和镁
8.将质量相等的A、B、C三种金属,同时分别放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中,反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息,得出的结论正确的是(已知:A、B、C在生成物中均为+2价) ( )
A.放出H2的质量是A>B>C B.金属活动性顺序是A>B>C
C.反应速率最大的是A D.相对原子质量是C<B<A
9.回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜,部分实验流程如图:
注:灼烧后得到黑色固体和残留物,残留物不溶于水和稀硫酸。
下列关于该流程的说法,错误的是 ( )
A.“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO
B.滤液X中的溶质为FeSO4
C.“酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应
D.将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中,充分反应后过滤得Cu
【能力提升】
1.向含有AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,使其充分反应后,过滤,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则下列结论正确的是 ( )
A.滤液中一定含Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+
B.滤液中一定含Fe2+ ,可能含Zn2+
C.滤液中一定含Fe2+ ,Zn2+,不含Cu2+,Ag+
D.滤液中一定含Zn2+、Fe2+,可能含Cu2+
2.在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀盐酸,没有气泡产生。下列判断正确的是 ( )
A.滤出的固体中一定含有铜,可能含有铁和镁
B.滤出的固体一定含有铜,一定不含铁和镁
C.滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁,一定没有氯化铜
D.滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜
3.现有4g由Cu和另一种金属形成的混合物,将其加入足量的稀盐酸充分反应后得到0.2g氢气,则另一种金属是 【Cu-64;Ag-108;Zn-65;Fe-56;Mg-24】 ( )
A.Ag B.Zn C.Fe D.Mg
4.A~G七种物质之间具有如下图所示转化关系。已知:A是一种含铁的矿石的主要成分,其中金属与非金属元素的原子个数比为1:2;B中铁的质量分数为70%;C是有刺激性气味的无色气体,它是形成酸雨的物质之一;F可溶于G的稀溶液并产生气体,该气体是有利于环境保护的理想燃料。请回答下列问题:
①A的化学式为 ,已知A转化为B时金属元素的化合价升高,则A中非金属元素的化合价是 。
②B与CO反应的化学方程式: 。
③C→D反应的化学方程式: 。
④B与G的稀溶液反应的化学方程式: 。
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