金属专题复习
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专题金属和金属材料考点1:金属的化学性质:1、大多数金属可与氧气反应大多数金属都能与氧气反应,其难易和剧烈程度与金属的活动顺序有关,金属越活泼越易与氧气反应。
需要强调的是常温下钾、钙、钠直接能被氧化成相应的氧化物,点燃时则成过氧化物(如4Na+O2=2Na2O,2Na+O2Na2O2),镁、铝常温时发生缓慢氧化,点燃时加快,铁、铜需要点燃或加热(铁在空气里不燃烧,只是发红。
铁在纯氧里燃烧生成Fe3O4)。
2、金属 + 酸→盐 + H2↑金属的活动性顺序。
只有排在氢前面的金属才能置换出酸里的氢(不是氢气);这里的酸常用稀盐酸和稀硫酸,不能用浓硫酸和硝酸(氧化性太强,得不到氢气而是水,不属于置换反应)。
注意金属铁与酸反应得到的是亚铁盐(Fe2+的颜色为浅绿色)。
3、金属 + 盐→另一金属 + 另一盐(条件:“前换后,盐可溶”)Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 (“湿法冶金”原理)金属与盐溶液的置换条件―只有排在前面的金属才能将排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。
需强调的是,这里的盐必须溶于水,即盐溶液;金属不包括K、Ca、Na。
[如将K放入CuSO4溶液中,得到的是Cu(OH)2蓝色沉淀而不是金属Cu:2K+2H2O=2KOH+H2↑,2KOH+CuSO4=K2SO4+Cu(OH)2↓]。
4、常见金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱在金属活动性顺序里:(1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强(2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(指元素)(不可用浓硫酸、硝酸)(3)位于前面的金属能把位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(除去K、Ca、Na、Ba)考点2:金属铁的锈蚀(1)铁生锈的条件是:铁与O2、水接触(铁锈的主要成分:Fe2O3)(铜生铜绿的条件:铜与O2、水、CO2接触。
铜绿的化学式:Cu2(OH)2CO3)(2)防止铁制品生锈的措施:①保持铁制品表面的清洁、干燥②表面涂保护膜:如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等③制成不锈钢铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制品可以全部被锈蚀。
因而铁锈应及时除去。
而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能(3)铁、铜在潮湿的空气(氧气)里易生锈,防锈措施是针对生锈的条件提出来的,隔绝其中的任何一个就能达到目的。
保护金属资源的有效途径―防腐、减少损耗、回收利用、合理开采新资源、新的金属替代品等。
考点3:金属的冶炼(1)金属越活泼,冶炼难度越大,像钠、镁、铝等采用电解熔融法,像铁、铜等采用置换法,像银、金等可直接从自然界采用等等。
金属的使用早晚与金属的活动性以及在自然界的存在(游离态单质、化合态)有关,如最早使用的是铜器,其次是铁器,然后是铝器等。
(2)铁冶炼的主要反应原理、实验操作注意事项(先通气再加热,停止加热后停气,点燃掉尾气)、连接顺序等。
中考题目1.(2013•烟台)金属材料在国防建设中起着重要的作用,图1为歼﹣15飞机在辽宁舰上起飞.(1)铝合金用于制造飞机的外壳,铝合金材质的主要优点是、.(2)改装前的辽宁舰舰身锈迹斑斑,钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的共同作用的结果.工业生产中常用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈,该反应的化学方程式为.(3)为了避免轮船的钢质外壳被腐蚀,通常在轮船外壳上镶嵌比铁活动性强金属.小明为探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序,设计了如图2的两个实验:①实验一中,小明以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱,有同学认为不够合理,理由是.②实验二中,若出现现象,可证明铁的活动性强于铜,该反应的化学方程式为.(4)辽宁舰的建造耗费了大量的钢材.某兴趣小组在实验室用图3所示装置模拟炼铁的化学原理,并测定赤铁矿中氧化铁的质量分数(装置气密性良好,反应完全且赤铁矿中的杂质不参加反应,称重赤铁矿样品的质量为wg).①装置A中生成铁的化学方程式为,装置B中发生反应的化学方程式为.②要测定该赤铁矿样品中氧化铁的质量分数,需要测量的数据是.2.(2013•滨州)将一定质量的金属锌投入63.7g稀硫酸中,恰好完全反应,放出气体的质量与反应时间的关系如图所示.试求(计算结果精确到0.1%):(1)完全反应后生成氢气的质量为g(2)所用硫酸溶液中溶质的质量分数(3)反应结束后所得溶液的溶质质量分数.3.(2013•潍坊)铁及其化合物在生活生产中有重要的应用。
请回答下列问题:⑴在盛有氧气的集气瓶中点燃细铁丝发生剧烈燃烧的化学方程式是_________________________________ ___________________________,为防止集气瓶破裂,常采取的措施是_______________________________ _________________________________________________。
⑵已知铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁。
将生锈的铁钉(铁锈的主要成分是Fe2O3)放入盐酸中,充分反应后有铁剩余,写出发生置换反应的化学方程式_____________________________________,溶液中的金属阳离子是____________(用符号表示)。
⑶高炉炼铁中,焦炭的作用是_________________________________________________________________ _________________________________________________________(用化学方程式表示)。
⑷把铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中,反应结束后有固体剩余。
下列说法正确的是____________(填写字母序号)。
A.剩余固体肯定含有银B.剩余固体肯定是银和铜C.反应后溶液中一定有Fe2+和Cu2+D.反应后溶液中可能含有Ag+和Cu2+4(2013•青岛)我市某化工厂排放的废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁.某化学兴趣小组的同学取了适量的上述废液样品,将一定量锌粉加入样品中,充分反应后过滤,得到滤液A和固体B.请回答下列有关问题:(1)关于滤液A所含溶质的猜想中,不合理的是(填写序号).①猜想一:只有硫酸锌;②猜想二:硫酸锌、硫酸亚铁;③猜想三:硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜;④猜想四:硫酸锌、硫酸铜(2)设计简单实验,确定“猜想二”对应的固体B的成分:.(3)反应后析出金属的质量(选填“一定”或“不一定”)比参加反应的金属质量小.5.(2013•莱芜)铜镁合金具有优良的导电性,常用作飞机天线等导电材料.欲测定合金的组成(其他元素忽略不计),进行如下实验:取铜合金20g放入烧杯,将280g稀硫酸分4次加入烧杯中,充分反应后,(1)合金中铜、镁的质量比.(2)所加稀硫酸的溶质的质量分数.(写出计算过程)6(12潍坊)小娜及学习小组的同学在老师的指导下对黄铜中铜和锌的含量及其性质展开了探究。
【查阅资料】HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3,AgCl是一种白色沉淀,这个反应在化学上用于检验和鉴别。
【提出问题】测定黄铜中锌、铜的质量分数。
【实验原理及实验方案设计】(略)。
【探究实验】1.先将黄铜在热碱液中浸泡一段时间,以除去表面的油污。
然后再放在稀盐酸中浸泡片刻,其目的是_________________________。
用蒸馏水清洗干净,干燥,取少量研碎,称取质量为ag。
2.将ag试样放入小烧杯中,加入足量稀盐酸,搅拌使其充分反应。
3.将小烧杯中的混合物过滤,_____________ (请将此实验步骤补充完整)。
4.称取固体的质量为bg。
5.计算出黄铜中锌和铜的质量分数。
【反思与评价】在步骤1中,若试样用蒸馏水洗涤之后,不干燥,则计算出合金中锌的质量分数将(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)【拓展探究】1.重复【探究实验】步骤1。
2.将ag试样放入一定量的硝酸银溶液中,使其充分反应后过滤,得到固体和蓝色滤液,并对滤液的组成进行探究。
(1)锌和硝酸盐溶液反应的化学方程式是________________________ 。
(2)同学们对蓝色滤液中所含的溶质做出多种猜想,其中只有两种猜想可能成立,这两种猜想是:①溶质为硝酸锌和硝酸铜;②溶质为______________ 。
7.(广州)钢铁是使用最多的金属材料。
(1)生铁和钢都是铁合金,其中含碳量较高的是_______________。
(2)人们常用“铜墙铁壁”来形容物体的坚固.但铁在一定条件下也能发生各种反应,如铁丝在氧气中燃烧,反应的化学方程式是__________________。
(3)将mg氧化铜加入稀硫酸中完全溶解后,再加入铁粉充分反应,过滤,得到滤渣A和滤液B。
再将滤渣A加入足量稀硫酸中,有气泡冒出,充分反应后,剩余固体物质的质量为12.8g①滤渣的成分是__________,滤液B的成分是_________________。
②原氧化铜的质量m=________________g。
8(08潍坊)已知某混合金属粉末,除铝外还含有铁、铜中的一种或两种,所含金属的量都在5%以上。
请设计实验探究该粉末中铁、铜的存在。
资料在线:铝与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气(2Al+2H2O+2Na0H=2NaAlO2+3H2↑),铁和铜不与氢氧化钠溶液反应。
可供选择的实验用品:烧杯、大试管、量筒、滴管、燃烧匙、药匙、磁铁;稀硫酸、稀盐酸、Na0H镕液、氨水。
请你参与并完成以下实验探究过程:Ⅰ、提出假设假设1:该混合金属粉末中除铝外还含有Fe。
假设2:该混合金属粉末中除铝外还含有。
假设3:该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu。
Ⅱ、设计并实施实验方案(1)基于假设1,不用化学试剂,证明金属铁的存在。
(2)基于假设2,将混合金属粉末加入足量稀盐酸,你观察到的现象是,反应的化学方程式为。
(3)基于假设3,请你完成实验操作,描述实验现象。
9.有等质量的A、B两金属,相对原子质量Ar(A)<Ar(B),将A放入质量分数为15%的稀硫酸中,B放入质量分数为15%的稀盐酸中,在反应中A、B均为正二价,产生氢气的质量随反应时间变化曲线如右图。
下列说法正确的是()A.产生氢气的速率A<BB.反应后A、B一定都有剩余C.消耗的稀硫酸和稀盐酸质量一定不相等D.消耗B的质量一定小于A的质量10下列化合物中,不能由金属单质和酸溶液直接反应生成的是 ( )A.FeS04B.MgS04C.A1C13D.FeCl311.(德州)某学生为了验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序,设计了五个实验:①将Zn、Cu分别放入稀盐酸中;②将Ag放入Cu(NO3)2溶液中;③将Cu放入AgNO3溶液中;④将Cu放入ZnSO4溶液中;⑤将Zn放入AgNO3溶液中。