第五講金屬及其性質【知無巨細】學問點一:常見的金屬純金屬〔90〕1、金屬材料 合金〔幾千種〕〔1〕常溫下一般為固態〔汞為液態，有金屬光澤。2、金屬的物理性質：〔2〕大多數呈銀白色〔銅為紫紅色，金為黃色〕〔3〕有良好的導熱性、導電性、延展性，密度較大，熔點較高二、金屬之最鋁：地殼中含量最多的金屬元素鈣：人體中含量最多的金屬元素鐵：目前世界年產量最多的金屬〔鐵>鋁>銅〕銀：導電、導熱性最好的金屬〔銀>銅>金>鋁〕鉻：硬度最高的金屬鎢：熔點最高的金屬汞：熔點最低的金屬鋨：密度最大的金屬鋰：密度最小的金屬現在世界上產量最大的金屬依次為鐵、鋁和銅三、金屬分類：黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金。重金屬：如銅、鋅、鉛等有色金屬輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬。四、合金1、定義：一種或幾種金屬〔或金屬與非金屬〕一起熔合而成的具有金屬特性的物質。★：一般說來，合金的熔點比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蝕性能更好合金合金鐵的合金銅合金成分生鐵含碳量2%~4.3%鋼含碳量0.03%~2%黃銅銅鋅青銅:銅錫焊錫鈦和鈦合金外形記憶金屬鉛錫合金鈦鎳合金備注不銹鋼：含鉻、鎳的鋼具有抗腐蝕性能紫銅為純銅熔點低注：鈦和鈦合金：被認為是21世紀的重要金屬材料，鈦合金與人體有很好的“相容性人造骨等。〔1〕熔點高、密度小優點〔2〕可塑性好、易于加工、機械性能好〔3〕抗腐蝕性能好拓展：常見的合金1頁〔8頁〕鋼鐵C、Si、Mn、P、S以及少量的其他元素所組成的合金。其中除Fe，C能起著主要作用，故統稱為鐵碳合金。它是工程技術中最重要、用量最大的金屬材料。鋁合金鋁是分布較廣的元素，在地殼中含量僅次于氧和硅，是金屬中含量最高的。純鋁密度較低，為2.7g/cm3，有良好的導熱、導電性(僅次于Au、Ag、Cu)，延展性好、塑性高，可進展各種機械加工。鋁的化學性質活潑，在空氣中快速氧化形成一層致密、結實的氧化膜，因而具有良好的耐蝕性。但純鋁的強度低，只有通過合金化才能得到可作構造材料使用的各種鋁合金。例1：鋁、銅、鐵、金四種金屬都具有的相像性質是〔 〕A．都是銀白色的固體 B．都有導電性C．都能和稀硫酸反響 D．通常狀況下都能與氧氣反響解析：A、銅、鐵、金等物質不是銀白色物質．應選項錯誤；B、鋁、銅、鐵、金四種金屬都能導電．應選項正確；C、銅、金不能和稀硫酸反響．應選項錯誤；D、通常狀況下銅、金的化學性質不活潑，不能和氧氣反響．應選項錯誤．B．例2：鐵及其合金在生產、生活中應用廣泛。以下關于鐵及其合金的說法中正確的選項是( A.鐵是地殼中含量最豐富的金屬元素鐵的抗腐蝕性好,可用于制造醫療器械鐵絲能在氧氣中猛烈燃燒、火星四射,生成氧化鐵鐵生銹是鐵與空氣中的氧氣、二氧化碳、水發生緩慢氧化的過程解析：A、地殼中含量最豐富的金屬元素是鋁，鐵排其次位，故A錯；B、鐵比較簡潔氧化，醫療器材課用不銹鋼來制造，故BC、鐵絲在氧氣中能燃燒，產物是黑色四氧化三鐵，不是氧化鐵，故CD、鐵生銹是鐵與水、氧氣在空氣中緩慢氧化的結果，故D正確．D．<舉一反三>2010年上海世博會中國館—“東方之冠”給人猛烈的視覺沖擊，它的主體構造為四根巨型鋼筋混凝上制成的陔心筒。其中鋼屬于〔 〕金屬材料 B．合成材料 C．自然材料 D．復合材料據《都市晨報》報道，2009年3月11日，滬寧鐵路丹陽段施工工地由于殘留的鋁粉爆炸造成嚴峻傷亡事故。以下關于鋁粉的說法錯誤的選項是〔 〕鋁粉和鋁塊的組成元素和化學性質都不同B．上述資料說明鋁粉是一種具有可燃性的物質C．鋁粉在空氣中爆炸的產物是氧化鋁D．生活中，常用鋁粉漆對鐵制品進展防護2頁〔8頁〕金屬具有很多的共同的 。例如，常溫下它們都是 (汞除外)，有金屬光澤，大多數為電和熱的 ，有延展性，密度 ，熔點 。在試驗室用一氧化碳復原2.0g赤鐵礦樣品，反響后生成的二氧化碳跟足量的澄清石灰水反響，生成了3.0g白色沉淀。求赤鐵礦樣品中FeO2 3

的質量分數。學問點二:常見金屬活動性挨次常見金屬活動性挨次：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb〔H〕Cu Hg Ag Pt Au在金屬活動性挨次里：〔１〕金屬的位置越靠前，它的活動性就越強〔２〕位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫〔不行用濃硫酸、硝酸〕〔３〕位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。〔K、Ca、Na、Ba〕例1：有X、Y、Z三種金屬，只有Z在自然界主要以單質形式存在；假設把X、Y分別參加到稀鹽酸中，Y外表產生氣泡而X沒有。則這三種金屬的活動性挨次由強到弱的挨次為〔 〕A．X＞Y＞Z B．Y＞X＞Z C．Z＞X＞Y D．Z＞Y＞X解析：此題考察學生對金屬活潑性的生疏，屬于簡潔題。只有Z在自然界以單質形式存在，說明Z的活動性是最弱的；X、YY外表產生氣泡而X沒有，說明Y的活動性比X強。答案選B。例2：鋅與金屬M的硫酸鹽溶液發生反響的化學方程式為Zn+MS04=ZnSO4+M，以下說法正確的選項是〔 〕A.金屬M的活動性比Zn強 B.金屬M肯定是CuC.該反響屬于置換反響 D.反響后溶液的質量肯定削減解析：此題考察學生對置換反響的定義與金屬的活潑性比較。由于鋅與金屬M的硫酸鹽溶液發生反響，所Zn＞M，A故錯誤；由于鋅與金屬MZn＞M，MCu、Fe等，故B錯誤；該反響為金屬單質與鹽發生的置換反響，C正確；反響后溶液中增加的是鋅元素的質量，削減的是MZn與MD例3：金屬錳在金屬活動性挨次中位于鋁和鋅之間。以下化學反響不能發生的是〔 〕A．Mn+HS0=MnSO+H↑ B．Mg+MnCl=MgCl+Mn2 4 4 2 2 2C．Fe+MnCl=MgCl+Mn D．Mn+CuCl=MnCl+Cu2 2 2 2解析：此題考察金屬活動性挨次的應用。錳在金屬活動性挨次中位于鋁和鋅之間，故相關金屬的活動性為Mg>Al>Mn>Zn>Fe>H>CuAMg>Mn，故BMn>FeCMn>Cu，故D3頁〔8頁〕<舉一反三>屬放入稀硫酸中，不產生氣泡，該金屬可能是〔〕Mg B.Al C.Zn D.Ag有X、Y、Z三種金屬，將X、Y、Z分別浸入稀硫酸中，Z溶解，X和Y不溶解；將X浸入Y的硫酸鹽溶液中，在X的外表有Y析出。則X、Y、Z的金屬活動性有強到弱的挨次為〔 〕Z、Y、X B.Y、Z、X C.Z、X、Y D.Y、X、Z用置換反響驗證鐵的金屬活動性比銅強，以下各組藥品能到達目的的是〔 〕Ag、FeSO、CuSO B．Fe、Cu、HSO4 4 2 4C．Fe、Cu、ZnSO D．Fe、Cu、KOH4以下化學方程式，正確的選項是〔 〕A．2Fe+6HCl=2FeCl+3H B．Fe+HSO)=FeSO+H↑3 2 2 4 4 2C．2Fe+O 2FeO D．2Fe+3CuSO=3Cu+Fe(SO)2 4 2 43將等質量的鎂和鐵分別放入等質量一樣質量分數的稀鹽酸中產生氫氣的質量與反響時間的關系如圖所示，以下說法錯誤的選項是〔 〕反響完畢后鎂肯定有剩余反響消耗鹽酸的總質量肯定相等C.0——t時段，產生氫氣的質量鎂比鐵大1D.0——t2時段，參與反響的鎂的質量與鐵相等學問點二:金屬的化學性質及反響類型金屬的化學性質1、大多數金屬可與氧氣的反響3Fe + 2O2==== Fe3O42、金屬+酸→鹽+H↑2Fe + 2HCl ==== FeCl2 +H23、金屬+鹽→另一金屬+另一鹽〕Fe + CuSO44、置換反響

== Cu + FeSO4

(“濕法冶金”原理)定義：由一種單質與一種化合物反響，生成另一種單質與另一種化合物的反響叫做置換反響。表達式：置換反響A+BC==B+AC反響類型的比較化合反響A+B+……==AB……分解反響AB……==A+B+……置換反響A+BC==AC+B4頁〔8頁〕金屬的冶煉：定義：金屬從化合態轉變成游離態的過程。復原反響：氧化物里的氧被奪去的反響常見的復原劑：H2，CO，C金屬冶煉試驗如圖：鐵的冶煉3CO+FeO2Fe+3CO23 2例1．以下化學反響都是高中將要學習的內容，其中屬于置換反響的是〔 〕A．Fe+S==FeS B．2Na+2H0═2NaOH+H↑2 2C．Cl+H0═HCl+HCl0 D．3N0+H0═2HN0+NO2 2 2 2 3解析：A、反響物是兩種單質，生成物是一種，不屬于置換反響，錯誤；解析：A、反響物是兩種單質，生成物是一種，不屬于置換反響，錯誤；B、反響物和生成物都是一種單質和一種化合物，屬于置換反響，正確；C、反響物是一種單質和一種化合物，生成物是兩種化合物，不屬于置換反響，錯誤；D、反響物和生成物都是兩種化合物，不屬于置換反響，錯誤；應選：B．例2.為以下圖裝置答復以下問題：〔1〕試驗時，在點燃C處時，酒精燈前必需先通一會兒氣體，其目的是 。〔2〕A裝置的作用是 ，以排解對下面試驗的干擾。假設試驗時，需要對尾氣進展處理，則處理的方法是 。假設試驗時觀看到 現象，則證明原氣體中肯定含有一氧化碳。解析：此題考察金屬冶煉的原理、試驗留意事項及其反響現象，并將試驗用于物質的檢驗。先通氣體是為了防止空氣中的氣體對試驗產生的干擾；原氣體中存在二氧化碳，所以必需用氫氧化鈉將其除去；裝置B是用來檢驗原有二氧化碳是否已經吸取干凈；處理一氧化碳尾氣可以用酒精燈在裝置末進展點燃，生成二氧化碳排放；假設原氣體中存在一氧化碳那么氣體在C裝置中將氧化銅復原，并且產生二氧化碳，所以現CD3：鎘(Cd)的金屬活動性與鐵、鋅相近，鎘元素在化合物中常顯+2細鐵絲在氧氣中點燃發生猛烈燃燒，化學方程式是將鎘絲插入以下溶液有明顯現象的是 (填序號)。①NaCl溶液 ②HCl溶液 ③AgNO3溶液 ④NaOH溶液5頁〔8頁〕鎳鎘電池應用廣泛，為了防止污染環境，將廢舊鎳鎘電池中回收鎘的一種方法如下：1：將廢舊電池裂開成細顆粒后培燒，將鎘轉化為氧化鎘〔CdO〕;步驟2：將含氧化鎘的細顆粒和炭粉混合后，隔絕空氣加熱至1200℃，可得鎘蒸氣和一氧化碳。2解析：〔1〕細鐵絲在氧氣中點燃發生猛烈燃燒生成四氧化三鐵，故化學方程式為3Fe+2O點燃FeO2 34〔2〕由于“鎘(Cd)的金屬活動性與鐵、鋅相近”，故在金屬活動性挨次表中鎘在氫元素的前面，能與酸和硝酸銀反響，產生明顯現象，應選②③；〔3〕炭粉的主要成分是碳，具有復原性，能使金屬氧化物復原得到金屬蒸氣，化學方程式為CdO+C====Cd+CO↑<舉一反三>由金屬與酸發生置換反響，以下物質不能得到的是〔 〕ZnSO

MgCl

Fe(SO)

CuCl4 2 2 43 2將N、CO和CO混合氣體先通過足量石灰水，接著再通過炎熱的氧化銅充分反響后，剩余氣體是〔 〕2 2A.CO2

B.CO和N2

C.N2

D.CON2 2e+4

＝FeSO4

+Cu，該反響屬于〔 〕A．分解反響 B．置換反響 C．化合反響 D．復分解反響某化學興趣小組同學要探究鎂、鐵、銅三種金屬的活動性挨次，設計了如下圖的試驗方案試管乙中觀看到的現象是 ，反響的化學方程式為同學們經爭論后認為該方案可以優化， 試管的試驗是多余的。同學經爭論得出三種金屬的活動性由強到弱的挨次為去掉多余的試驗，同學們將另兩只試管中反響后的物質倒入同一大燒杯中，一段時間后過濾，得到不溶物和濾液，并對不溶物的成分進展如下探究：【提出問題】燒杯中不溶物的成分是什么？【試驗探究】向過濾得到的不溶物中加稀硫酸①假設無氣泡產生，則不溶物的成分是②假設有氣泡產生，則不溶物中肯定含有 ，可能含有6頁〔8頁〕欲測定Cu-Zn合金及Cu-Ag合金中銅的質量分數，試驗室只供給一瓶未標明質量分數的稀硫酸和必要的儀器。你認為能測出銅的質量分數的是 合金。取該合金的粉末26g參加該硫酸充分反響，所加稀硫酸與生成的質量關系如下圖。①生成氣體的質量為 g。②請計算該合金中銅的質量分數。金屬在生產、生活中有著廣泛的用途。請答復以下有關問題：黃銅是銅鋅合金，其硬度比純銅 (填“大“小”或“一樣”)。MMC、H、O三種元素。依據質量守恒定律，推想與金屬M發生反響生成銹蝕物的物質。推想Ⅰ：銹蝕物中的H來自空氣中的 (填化學式，下同)，C來自空氣中的 ，因此這兩種物質確定參與了反響。推想Ⅱ：銹蝕物中的O有多種來源，因此不能確定空氣中的O是否參與了反響。2某同學為了驗證空氣中的O 是否參與了反響，設計了如下系列試驗，你認為其中必需要做的試驗是2 (填試驗編號)。課后練習金屬材料在人類活動中已得到越來越廣泛的應用。以下性質屬于金屬共性的是〔 〕硬度很大、熔點很高 B.有良好的導電性、傳熱性C.是銀白色的固體 D.易與酸反響產生氫氣人類的生活和生產都離不開金屬。下面對金屬的利用不是由金屬活動性打算的是〔 〕用鐵回收含銀廢液中的銀 B．用鋅與稀硫酸反響制取氫氣C.古代金銀制品能保存至今 D．用鋁合金制作門窗框架假設金屬錳〔Mn〕在金屬活動性挨次中位于鋁和鋅之間，則以下反響不正確的選項是〔 〕A．Mn+HSO=MnSO+H↑ B．Mg+MnSO=MgSO

+Mn2 4 4 2 4 4C．Fe+MnSO4

=FeSO4

+Mn D．Mn+CuSO4

=MnSO4

+Cu把A、B兩塊質量相等的鐵片分別放進盛有等質量，等質量分數的鹽酸和硫酸的兩個燒杯中，兩燒杯分別放在一天平的左右兩個托盤上。充分反響后鐵片都有剩余，則天平指針〔 〕偏向鹽酸一邊 B.偏向硫酸一邊C.無法推斷 D.天平平衡X、Y、Z三種金屬及其化合物間可發生如下化學反響：Y+ZCl===Z+YCl X+ZCl===Z+XCl2 2 2 2Y+2HCl===YCl+H↑X+HCl 不反響則X、Y、Z三種金屬的活動性由強到弱的挨次是〔 〕2 2A.Z＞Y＞X B.X＞Y＞Z C.Y＞X＞Z D.Y＞Z＞X僅用下列各組試劑無法完成驗證Zn、Cu、Ag三種金屬活動性順序的是〔 〕Zn、Ag、CuSO溶液 B.Cu、ZnSO溶液、AgNO溶液4 4 3C.Zn、Ag、稀硫酸、ZnSO溶液 D.Zn、Cu、稀硫酸、AgNO溶液4 37頁〔8頁〕鋼鐵是重要的金屬材料。請答復以下有關問題：以下鐵制品的用途中，利用金屬導熱性的是 〔填字母，下同。A.鐵錘 B.鐵鍋 C.銅絲 D.水龍頭以下有關鐵的表達不正確的選項是