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1、金屬和金屬材料金屬和金屬材料 第四講金屬材料金屬材料 2金屬的物理性質(zhì)(1)大多數(shù)金屬具有_光澤。鐵、鋁等大多數(shù)金屬都是_色,但銅卻呈_色,金呈黃色。(2)在常溫下,鐵、鋁、銅等大多數(shù)金屬都是_,但體溫計中的_是液體。(3)金屬具有良好的_性和_性。金屬的密度、熔點、硬度等物理性質(zhì)差別較大。3合金(1)概念:合金是指在金屬中加熱熔合某些_或_而制得的具有_的物質(zhì)。(2)性質(zhì)特征:合金與組成它們的金屬有很大的性質(zhì)差異,如合金的硬度一般_組成它們的金屬;合金的熔點一般_組成它們的金屬;合金的抗腐蝕性一般高于組成它們的金屬,具有更優(yōu)良的機械性能;有的合金還有_、高熱阻和可塑性等特性。 金屬銀白紫紅固
2、體汞導(dǎo)電導(dǎo)熱金屬非金屬金屬特征大于低于高電阻金屬的化學性質(zhì)金屬的化學性質(zhì) 金屬的活動性順序金屬的活動性順序 1金屬活動性順序表(用元素符號表示) 2重要應(yīng)用(高頻考點)判斷金屬的活動性強弱:金屬的位置越靠前,它的活動性越_。判斷金屬與鹽酸、稀硫酸是否發(fā)生反應(yīng):位于_能置換出鹽酸、稀硫酸里的氫(K、Ca、Na除外)。判斷金屬與鹽溶液是否發(fā)生反應(yīng):位于_的金屬能把位于_的金屬,從它們_里置換出來。 強氫前面的金屬前面后面化合物的溶液3金屬與鹽溶液反應(yīng)(1)鐵與硫酸銅溶液_(2)銅與硝酸銀溶液_(3)鋁與硫酸銅溶液_ FeCuSO4=FeSO4CuCu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag2Al3Cu
3、SO4=Al2(SO4)33Cu金屬的冶煉金屬的冶煉 1地球上金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中,除少數(shù)很不活潑的金屬如_、_等以_形式存在外,其余都以_的形式存在。2一氧化碳還原氧化鐵,如下圖所示: 金銀單質(zhì)化合物(1)現(xiàn)象:玻璃管內(nèi)_,試管內(nèi)_。(2)操作順序:先通CO再加熱,為了_;實驗完畢后,停止加熱繼續(xù)通CO至試管冷卻,防止_。(3)尾氣處理:因CO有毒,會污染空氣,所以必須對尾氣進行_或_的處理。 紅色粉末逐漸變黑澄清的石灰水變渾濁排盡管內(nèi)空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸還原出來的鐵粉再被氧化且防止石灰水倒流點燃用氣球收集鐵的銹蝕與防護鐵的銹蝕與防護 1鐵制品銹蝕的過程,實際上是鐵與空氣中的
4、_、_等發(fā)生化學反應(yīng)的過程。2防銹措施:(1)保持金屬表面的_。如:菜刀用完后擦干掛起來。(2)金屬表面_。如:_、_、電鍍等。(3)改變鐵的單一結(jié)構(gòu),制成_。如:不銹鋼。3金屬資源的保護:(1)防止_。(2)金屬的_。(3)應(yīng)_,嚴禁不顧國家利益的亂采礦。(4)_。 氧氣水蒸氣潔凈干燥涂上一層防護膜刷漆涂油合金金屬的腐蝕回收利用有計劃、合理地開采礦物尋找金屬的代用品【例1】(2014,蘇州)下列關(guān)于金屬的說法正確的是()A人類使用金屬鋁的年代早于銅、鐵B“真金不怕火煉”表明金(Au)在高溫條件下也很難與氧氣反應(yīng)C通過高爐煉得的鐵為純鐵D武德合金的熔點高,可用于制造保險絲 答案B解析:人類使用
5、金屬的先后順序為Cu、Fe、Al,A錯;通過高爐煉得的鐵是生鐵,生鐵中含有C等雜質(zhì),C錯;武德合金的熔點高,不能用于制造保險絲,保險絲需要熔點低的金屬,D錯。只有B正確,故選B。 【例2】(2013,黃石)下列有關(guān)金屬的說法中不正確的是()A鐵釘在潮濕空氣中易生銹B常溫下金屬均為固態(tài)C鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣D合金的許多性能和組成它們的純金屬不同 答案B解析:鐵同時與空氣、水接觸容易生銹,A正確;常溫下,大多數(shù)金屬為固態(tài),汞為液態(tài),故B不正確;在金屬活動性順序中,鋅排在氫前面,可與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng),C正確;合金的許多性能和組成它們的純金屬不同,如硬度大、熔點低等,D正確。 【例3】(2
6、014,蘭州)X、Y、Z三種金屬,如果把X和Y分別放入稀硫酸中,X溶解并產(chǎn)生氫氣,Y不反應(yīng);如果把Y和Z分別放入硝酸銀溶液中,過一會兒,在Y表面有銀析出,而Z表面沒有變化。根據(jù)以上實驗事實,判斷這三種金屬的活動性由強到弱的順序為()AYZX BYXZCXYZ DZYX 答案C解析:在金屬活動順序表中,位于H前面的金屬可置換酸中的H,而位于H后面的金屬則不能,位于活動性順序表中的金屬,活動性強的金屬可將活動性弱的金屬從它的鹽溶液中置換出來,X可置換酸中的H,而Y不能,說明XY,Y能置換AgNO3溶液中的Ag,Z不能,因此XYZ,故選C【例4】(2013,福州)下列關(guān)于鐵的說法正確的是()A鐵部分
7、銹蝕后沒有回收價值B鐵是地殼中含量最豐富的金屬元素C鐵生銹,產(chǎn)生的鐵銹能阻止鐵繼續(xù)被銹蝕D鐵生銹是鐵在有氧氣和水等物質(zhì)存在的條件下,發(fā)生復(fù)雜化學反應(yīng)的過程 答案D解析:銹蝕后的金屬鐵可以回收再利用,A錯誤;地殼里含量最多的金屬是鋁,不是鐵,B錯誤;鐵銹疏松多孔、易吸水不能形成致密的保護膜,不能阻止鐵制品繼續(xù)銹蝕,C錯誤;鐵在與氧氣、水等物質(zhì)存在的條件下,發(fā)生反應(yīng)生銹,D正確。 【例5】(2013,龍東)把一定量的Fe粉放入AgNO3、Zn(NO3)2、Cu(NO3)2混合溶液中,充分反應(yīng)后過濾,對濾出的固體和濾液中溶質(zhì)的敘述正確的是()A濾出的固體中含有Ag,濾液中一定含有Cu(NO3)2、F
8、e(NO3)2、Zn(NO3)2,可能含有AgNO3B濾出的固體中有Ag、Cu,濾液中一定有Cu(NO3)2、Fe(NO3)2、Zn(NO3)2C濾出的固體中有Ag、Cu、Fe,濾液中一定有Zn(NO3)2,可能含有Fe(NO3)2D濾出的固體中有Ag、Cu、Fe,濾液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2,可能含有Cu(NO3)2 答案A解析:根據(jù)四種金屬在金屬活動性順序中的位置可知,金屬活動性順序:ZnFeCuAg,因此將一定量的鐵粉放入混合液中,F(xiàn)e首先會與AgNO3溶液反應(yīng),F(xiàn)e不與Zn(NO3)2溶液反應(yīng),濾出的固體中一定有Ag,一定無Zn,而濾液中一定有Fe(NO3)2和Zn
9、(NO3)2,根據(jù)所加鐵粉的量的多少,還會決定溶液反應(yīng)的情況及最終鐵是否有剩余,鐵跟Cu(NO3)2溶液反應(yīng)的情況及最終鐵是否有剩余,因此濾出的固體中可能有Cu、Fe,濾液中可能有AgNO3、Cu(NO3)2。若濾出的固體中含有Ag,則A的判斷是正確的;若濾出的固體中有Ag、Cu,則濾液中一定有Fe(NO3)2和Zn(NO3)2,一定無AgNO3,可能有Cu(NO3)2,B錯誤;若濾出的固體中有Ag、Cu、Fe,則濾液中一定有Fe(NO3)2和Zn(NO3)2,一定無Ag(NO3)2、Cu(NO3)2,C、D均錯誤。 【例6】(2013,濰坊)鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用。請回答下列
10、問題:(1)在盛有氧氣的集氣瓶中點燃細鐵絲發(fā)生劇烈燃燒的化學方程式是_,為防止集氣瓶破裂,常采取的措施是_。(2)已知鐵能與氯化氫反應(yīng)生成氯化亞鐵。將生銹的鐵釘(鐵銹的主要成分是Fe2O3)放入鹽酸中,充分反應(yīng)后有鐵剩余,寫出發(fā)生置換反應(yīng)的化學方程式_,溶液中的金屬陽離子是_(用符號表示)。(3)高爐煉鐵中,焦炭的作用是_(用化學方程式表示)。(4)把鐵粉和銅粉的混合物放入硝酸銀溶液中,反應(yīng)結(jié)束后有固體剩余。下列說法正確的是_(填寫字母序號)A剩余固體肯定含有銀B剩余固體肯定含銀和銅C反應(yīng)后溶液中一定有Fe2和Cu2D反應(yīng)后溶液中可能含有Ag和Cu2 12012陜西第16I(3)題,1分I.我
11、國南海海域遼闊,那里散布著范圍最廣的珊瑚礁群,蘊含有巨量的礦產(chǎn)資源、漁業(yè)資源等,有“第二個波斯灣”之稱。(3)礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源,在開發(fā)和利用中一定要增強保護意識。保護金屬資源的措施有_有計劃、合理地開采;或?qū)ふ掖闷?;或防止銹蝕;或加強廢舊金屬的回收再利用_(答一條即可)。2(2013陜西第19題,5分)隨著人們生活水平的不斷提高,汽車已走進千家萬戶。制造汽車要用到含銅、鐵、鋁等成分的多種金屬材料。(1)在汽車電路中,經(jīng)常用銅作導(dǎo)線,這是利用了銅的_性。(2)車體多用鋼材制造。其表面噴漆不僅美觀,而且可有效防止與_接觸而生銹。(3)工業(yè)上用CO還原赤鐵礦冶煉金屬鐵的化學方程式為_。(4
12、)在實驗室中探究鋁、銅的金屬活動性順序,除鋁、銅外,還需要用到的試劑是_。(填一種即可) 導(dǎo)電氧氣和水或空氣和水或O2和H2O稀鹽酸或稀硫酸或硫酸銅溶液等(其他合理答案均可) 3(2014陜西第19題,4分)金屬材料應(yīng)用廣泛,如電路板中常用到焊錫、銅、銀、鐵等。 (1)焊錫與其組成金屬相比具有_的特性,可用來焊接電子元件。 (2)將Cu片插入AgNO3溶液中,發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為_。 (3)若要驗證Cu、Ag、Fe的活動性強弱,可選擇的試劑組是_(填序號)。 AFe、Cu、Ag、稀硫酸 BCu、Ag、FeSO4溶液CFe、Ag、CuSO4溶液 熔點低Cu2AgNO3=2AgCu(NO3)2C
13、4(2012陜西第20題,5分)下圖為某學習小組探究金屬化學性質(zhì)時所做的四個實驗,仔細分析后回答下列問題: (1)描述A中的實驗現(xiàn)象_。(2)寫出C中反應(yīng)的化學方程式_。(3)要證明Cu、Fe、Ag的活動性順序,至少要做的實驗是_(填序號)。(4)開始反應(yīng)后D中溶液逐漸變?yōu)辄S色,原因是銅絲表面附著一層銀白色固體,溶液變?yōu)樗{色Zn2HCl=ZnCl2H2A、B鐵釘未打磨有鐵銹或溶液中有Fe2(SO4)3生成(其他合理答案均可)。 52012陜西第21(3)(4)題,2分下圖是某課外學習小組設(shè)計的氣體制備與性質(zhì)驗證的組合實驗,其中裝置C的作用是將二氧化碳和炭粉在高溫下轉(zhuǎn)化為一氧化碳。請看圖回答下列問題: (3)裝置D中玻璃管內(nèi)的實驗現(xiàn)象為_。(4)該套裝置中有一個明顯的不足之處,應(yīng)在裝置E后放置燃著的酒精燈處理尾氣。這樣做的原因是紅棕色固體變黑_使剩余的CO全部燃燒,防止污染空氣或CO有毒,防止污染空氣_。