2022年中考化学考前回归教材必备知识-专题04金属.docx

第一章 元素化合物专题4 金属考点1 金属的化学性质1. 金属材料包括纯金属（纯净物）和合金（混合物），常见的合金：铁合金、铝合金、铜合金、钛合金来源:zzs#t&ep.com2. 金属物理性质(1)常温下为固体（特殊：汞为液体），有金属光泽，密度较大，熔点较高来源:中#国%教育出版网(2)大多数金属呈银白色，特殊：铜紫红色，金黄色，铁粉黑色(铁片为银白色)(3)大多数金属具有优良的导电性、导热性，有延展性来源:zzst#*ep%.&com3. 合金中&国教育#*出版网（1）概念：在金属中加热融合某些金属或非金属，制得具有金属特征的合金。合金是混合物形成合金的过程是物理变化合金各成分的化学性质不变（2）合金的优点来#源*:zzste&合金和组成其的纯金属相比较，硬度一般更大，熔点一般更低，抗腐蚀性更好（3）常见的合金中国教育#出版网*合金铁的合金铜合金焊锡钛和钛合金形状记忆合金生铁钢黄铜青铜成分含碳量2%4.3%含碳量0.03%2%铜锌铜锡铅锡合金钛镍合金备注铁的合金主要含FE.C，区别主要是含碳量不同紫铜是纯铜熔点低焊接金属与人体有很好的相容性，用于制造人造骨具有形状记忆效应用于制成人造卫星天线4. 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，汞：熔点最低的金属（8）锇：密度最大的金属，锂：密度最小的金属考点2 金属的化学性质1.常见金属在溶液中的活动性顺序来源:%&zzs (巧记：捡个大美女；身体细纤轻；总共一百斤)钾钙钠镁铝锌铁锡铅 (氢) 铜汞银铂金K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Auw#ww.zz&step.c*om（1）判断不同金属的活动性强弱：金属的位置越靠前，活动性越强。（2）判断金属能否与酸反应：位于氢之前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢元素。来源:%*中教网&（3）判断金属能否与金属化合物溶液反应：位于前面的金属能把位于后面的金属从其化合物的溶液里置换出来。*金属化合物必须溶于水；AgCl不溶于水，不能用于和金属发生置换反应；中国教育出*版网#*K、CA.Na太活泼，常温下和水反应，不能置换出金属化合物中的金属。来源#:中国教育出版网&%2.金属与氧气的反应金属氧气金属氧化物 (化合反应)镁铝铁铜2Mg+O2 = 2MgO4Al+3O2 = 2Al2O33Fe+2O2Fe3O42Cu+O22CuO常温下表面形成氧化膜常温下表面形成氧化膜铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体紫红色的铜丝加热后变黑铝具有很好的抗腐蚀性能原因：铝与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。3.金属与酸的反应金属酸盐H2 (置换反应) 反应条件：金属活动性排在H前来源:zzs%t&ep.com#注意：实验前用砂纸打磨金属，除去镁、铁等金属表面的氧化膜，便于金属与酸接触反应。+稀盐酸+稀硫酸镁锌铁现象固体逐渐溶解，产生大量气泡固体逐渐溶解，产生较多气泡固体逐渐溶解，无色溶液变为浅绿色，产生少量气泡方程式Mg+2HCl = MgCl2+H2Zn+2HCl = ZnCl2+H2Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2Mg+H2SO4 = MgSO4+H2Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2Fe+H2SO4 =FeSO4+H24.金属与金属化合物的反应金属盐新盐新金属 (置换反应)反应条件：参加反应的金属活动性必须强于盐中金属的活动性(K、CA.Na除外)，且盐必须可溶现象的描述重点：金属表面生成固体的颜色，溶液颜色的变化。实验铁钉+硫酸铜溶液铝丝+硫酸铜溶液铜丝+硝酸银溶液现象铁表面有红色固体产生，溶液由蓝色变为浅绿色。铝表面有红色固体产生，溶液由蓝色逐渐变为无色。铜表面有银白色固体产生，溶液由无色逐渐变为蓝色。化学方程式Fe+CuSO4 =Cu+FeSO42Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3CuCu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)25.置换反应来源%:中教&#网（1）定义：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A+BCAC+B（2）置换反应类型www%.zzstep&.c#om金属+酸金属化合物+H2金属+金属化合物另一金属+另一金属化合物C+金属氧化物金属单质+CO2H2+金属氧化物金属单质+H2O来源:中国教育出*版网&6. 金属活动性的应用（1）金属活动性证明实验设计金属Zn、FeFE.CuCu、Ag活动性Zn>Fe>HFe>H>CuH>Cu>Ag金属+酸稀盐酸或稀硫酸将打磨过的铁和锌分别放入等质量等浓度的同种酸比较反应的剧烈程度将打磨过的铁和铜分别放入等质量等浓度的同种酸比较能否反应均不与酸反应不能证明金属+化合物溶液方案：前金属+后溶液能置换Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe 将打磨过的锌条放入氯化亚铁溶液中，观察到有银白色金属析出方案：前金属+后溶液能置换Fe+CuCl2=FeCl2+Cu将打磨过的铁丝放入氯化亚铜溶液中，观察到有紫红色金属析出方案：前金属+后溶液能置换Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag将铜丝放入硝酸银溶液中，观察到有银白色金属析出方案：后金属+前溶液不置换Fe+ZnSO4 不反应将打磨过的锌条放入氯化亚铁溶液中无明显现象方案：后金属+前溶液不置换Cu+FeSO4 不反应将铜片放入硫酸亚铁溶液中无明显现象方案：后金属+前溶液不置换Ag+Cu(NO3)2不反应将银丝放入硝酸铜溶液中无明显现象待比较金属FE.Cu、Ag活动性：Fe>H>Cu>Ag方案1:前金属+后溶液方案：证明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换证明Cu>Ag: Cu+AgNO3能置换药品：打磨过的铁丝、铜丝，硝酸铜溶液、硝酸银溶液（4种）操作：将打磨过的铁丝放入硝酸铜溶液中，铁丝上有红色固体析出；将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面出现银白色固体。方案2:后金属+前溶液方案：证明Ag<Cu: Ag+Cu(NO3)2 不置换证明Cu<Fe：Cu+Fe(NO3)2不置换药品：打磨过的银丝、铜丝，硝酸铜溶液、硝酸亚铁溶液（4种）操作：将打磨过的银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象；将铜丝放入硝酸亚铁溶液中，无明显现象。方案3:两边金属+中间溶液方案：证明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换证明Ag<Cu: Ag+Cu(NO3)2不置换药品：打磨过的铁丝、银丝，硝酸铜溶液（3种）操作：将打磨过的铁丝放入硝酸铜溶液中，铁丝上有红色固体析出；将银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象。方案4:中间金属+两边溶液方案：证明Cu<Fe：Cu+Fe(NO3)2不置换证明Cu>Ag: Cu+AgNO3能置换药品：打磨过的铜丝，硝酸亚铁溶液、硝酸银溶液（3种）操作：将打磨过的铜丝放入硝酸亚铁溶液中，无明显现象；将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面出现银白色固体。（2）滤渣、滤液成分的判断一种金属和一种盐溶液反应后滤渣、滤液成分的判断金属A的活泼性强于B，将金属A投入金属B的盐溶液中，滤渣滤液成分的情况分析如下：A不足A恰好反应A过量滤渣BBB.A滤液A盐、B盐A盐A盐多种金属与一种金属的盐溶液反应两种金属（活动性强于盐溶液中金属）同时放入某金属化合物溶液中，活动性强的金属单质先反应例:Zn和Fe同时放入CuSO4溶液中，活泼性：Zn>Fe>CuZn和CuSO4先反应：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu Fe和CuSO4后反应：Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4充分反应后，过滤，滤渣和滤液的成分分析如下：CuSO4的量滤渣滤液CuSO4少量，Zn有剩，Fe未反应Cu、Zn、FeZnSO4Zn和CuSO4恰好反应，Fe未反应Cu、FeZnSO4Zn反应完，Fe和CuSO4部分反应Cu、FeZnSO4.FeSO4Fe和CuSO4恰好反应CuZnSO4.FeSO4Zn、Fe均反应完，CuSO4有剩余CuZnSO4.FeSO4.CuSO4一种金属和多种金属的盐溶液反应一种金属（活动性强于盐溶液中金属）放入两种盐混合溶液中，活动性弱的盐溶液先反应来#源:%中教*网例2:一定量的Fe粉投入Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中，活动性：Fe>Cu>AgFe和AgNO3先反应，Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag Fe和Cu(NO3)2后反应，Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu充分反应后，过滤，滤渣和滤液的成分分析如下：来&源:中教网%加入铁的量滤渣滤液AgNO3部分反应，Cu(NO3)2未反应AgFe(NO3)2.AgNO3.Cu(NO3)2AgNO3恰好反应完，Cu(NO3)2未反应AgFe(NO3)2.Cu(NO3)2AgNO3反应完，Cu(NO3)2部分反应Ag、CuFe(NO3)2.Cu(NO3)2AgNO3反应完、Cu(NO3)2恰好反应完Ag、CuFe(NO3)2AgNO3.Cu(NO3)2都反应完，Fe有剩Ag、Cu、FeFe(NO3)2（3）金属与酸反应数据和图像分析等质量的金属Mg、Zn、FE.Al分别与足量的同种酸反应。（Mg-24 Zn-65 Fe-56 Al-27）解：设等质量的金属质量为m，则生成的氢气质量x通过方程式可求得：Mg + 2HCl = MgCl2+ H2 Zn + 2HCl = ZnCl2+H2 2Al + 6HCl = 2AlCl3+3H2 Fe + 2HCl = FeCl2 + H224 2 65 2 54 6 56 2m x1 m x2 m x3 m x4x1=2m24 x2=2m65 x3=2m18 x4=2m56生成H2的速率：Mg > Al > Zn > Fe（由金属活动性决定，越活泼，产生氢气的速率越快）生成H2的质量：Al > Mg > Fe > Zn（酸过量，按金属质量计算）总结：(1)等质量金属与足量酸反应，同为+2价金属，相对原子质量越小，生成的H2质量越大。(2)任意化合价的金属与足量酸反应产生氢气的质量计算公式：【金属相对原子质量/金属化合价】值越小，产生的H2质量越多等质量等质量分数的同种酸分别与足量的金属Mg、Zn、FE.Al反应。解：设等质量的同种酸质量为m，则生成的氢气质量x通过方程式可求得：Mg + 2HCl = MgCl2+ H2Zn + 2HCl = ZnCl2+H2 2Al + 6HCl = 2AlCl3+3H2 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2www.zzs&t#%ep.com 73 2 73 2 219 6 73 2 m x1 m x2 m x3 m x4x1=2m73 x2=2m73 x3=2m73 x4=2m73生成H2的速率：Mg>Al>Zn>Fe（由金属活动性决定，越活泼，产生氢气的速率越快）生成H2的质量：相等（金属过量，按酸质量计算，酸是等量的，全部反应完，产生的氢气质量相等）来&%源:中教网图像分析等质量的金属与足量酸反应等质量、等质量分数的酸和足量金属反应向等质量、等质量分数的稀酸中加入金属至过量向等质量的金属中滴加等质量分数的稀酸至过量开始时，酸足量，产生氢气的质量由金属决定，【金属相对原子质量/金属化合价】的值越小，产生氢气的质量越多【逆向思维】酸足量时，要得到相等质量的氢气，消耗金属的质量为ZnFeMgAl最终生成氢气的质量由酸决定，酸的质量相等，则最终产生氢气的质量相等a点前，酸不足，产生氢气的质量由酸的质量决定，产生氢气的质量为AlMgFeZnb点后，酸足量，产生氢气的质量由金属决定，最终产生氢气的质量为AlMgFeZn该曲线无法表示反应速率，因此无法判断金属的活动性强弱考点3 铁的冶炼www#.zz*ste&p.com1. 常见的矿石赤铁矿: 主要成分Fe2O3；磁铁矿: 主要成分Fe3O4 ；铝土矿: 主要成分Al2O3；www.#zzst&*e2. 实验室一氧化碳还原氧化铁装置来源:#zzstep*.com3. 实验现象A处B处C处实验现象红棕色粉末逐渐变成黑色澄清石灰水变浑浊产生蓝色火焰化学方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3 + H2O2CO+ O22CO24. 实验注意事项（1）先通CO再加热；排尽装置中的空气，防止加热CO与空气的混合气体发生爆炸（2）停止加热，继续通CO至玻璃管冷却；防止生成的热的铁被空气再次氧化（3）尾气处理:点燃，使CO变成无毒的CO2；在导管末端系一个气球或用排水法收集（4）酒精喷灯的作用是提供高温（如果用酒精灯，则加金属网罩集中火焰，提高温度）5. 装置改进来源:*&%中教网优点：节约药品优点：双管集气瓶既可以检验并吸收二氧化碳，还能收集多余的一氧化碳优点：节约能源，减少空气污染6. 工业炼铁设备：高炉ww&w.zzstep.#com（1）炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气（2）反应原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（3）焦炭的作用：提供热量（C+O2CO2）；生成CO（C + CO22CO）来源%&#*:中教网（焦炭虽具有还原性，但是CO气体具有流动性，与铁矿石接触更充分）（4）石灰石的作用：将矿石中的二氧化硅变为炉渣（5）产物：生铁来源:中教&%网#（6）高炉气体的主要成分：N2.CO、CO2等处理方法：收集后集中处理，或工业生产中常用于制煤气考点4 金属资源的保护1. 铁制品锈蚀的条件来源&:中国%教育*出版网与水和氧气同时接触（注：铁纯度，环境温度、湿度也是影响铁生锈的因素，酸、氯化钠会加快生锈）2. 防止铁生锈的原理隔绝空气（或氧气）和水3. 常见的防锈措施保持铁制品表面洁净、干燥；来源:zzstep.*%&#com表面覆盖一层保护膜：如刷油漆、涂油、烧制搪瓷、烤蓝、镀耐腐蚀的金属如铬等；改变内部结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢。4. 保护金属资源的途径：防止金属的腐蚀；回收利用废旧金属；来&源:z*zstep.com%有计划、合理的开采矿物，严禁乱采滥挖；寻找金属的代用品；（金属回收利用的意义：节约金属资源和能源，减少环境的污染）考点5 物质转化关系