專題05金屬和金屬礦物

目錄

01理?思維導圖：呈現教材知識結構，構建學科知識體系。

02盤?基礎知識：甄選核心知識逐項分解，基礎不丟分。

03究?考點命題：對中考考點命題進行細致研析和講解，全面提升。

04辨?易混易錯：點撥易混易錯關鍵點，沖刺高分。

共性：①導電性一用銅絲制作導線；②導熱性一用鐵鍋做飯；③延展性一鋁能制作

鋁箔；④有金屬光澤一制作各種裝飾品

特性：顏色：大多數金屬是銀白色，而銅呈紫紅色，金呈金黃色，鐵粉呈黑色

純金屬(純凈物)狀態：常溫下，大多數金屬為固體，而汞為液體

金屬的用途：(性質和用途要對應)(詳見基礎知識解讀)

概念：在金屬中加熱融合某些金屬或非金屬，制得具有金屬特征的合金

合金(混合物)

性能：與組成他們的純金屬相比，強度和硬度更高、熔點更低、抗腐蝕性更強

1.金屬與氧氣的反應：金屬+氧氣T金屬氧化物(化合反畫

金屬的化學性質2.金屬與酸的反應：金屬+酸一鹽+H2T(置換反面反應條件：金屬活動性排在H前

3.金屬與鹽溶液的反應：金屬+鹽一新鹽+新金屬(置換反應)反應條件：參加反應的金屬活動性必須強

于鹽中金屬的活動性(K.Ca.Na除外)，且鹽必須可溶

人y八山一鉀鈣鈉鎂鋁鋅株錫鉛(氫)銅汞銀船金

1.金屬活勖性順序----------------------------------------........................>

KC?NaMgAlZnFcSnPb(H)CuHgAgPtAu

/2.判斷依據

/(1)在自然界中的存在形式：以化合物形式存在的比以單質形式存在的金屬活動性強

f(2)人類開發利用的時間：金屬活動性越強的金屬開發利用的越晚

/(3)金屬活動性順序：金屬的位置越靠前，它的活動性就越強；

/(4)與酸反應：能與酸反應的金屬比不能與酸反應的金屬活動性強，位于氫前面的金屬能置換出稀鹽酸硫酸中的氫；

/(5)與鹽溶液反應：若置換反應能發生，則該金屬單質的活動性強于鹽中的金屬；若置換反應不能發生，則該金屬單

f質的活動性弱于鹽中金屬；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(《Ca.Na除外)

[(1)判斷金屬被開發利用的先后____________________________________________________________

K3.應用/(2)判斷某些置換反應能否發生

1、(3)判斷金屬與鹽溶液反應后濾液、濾渣的成分及質量分析___________________________________

\4.金屬與酸反應圖像問題

礦石：赤鐵礦:主要成分FezCh;磁鐵礦:主要成分FesCU;鋁土礦:主要成分AI2O3;輝銅礦主要成分是Cu2s.

存在：自然界中金、銀以單質形式存在，而鐵等以化合物形式存在，說明金銀化學性質不活潑，而鐵等化學性質比

較活潑.

金屬的冶煉

反應原理：里*

工業煉鐵3co+Fe262Fe+3CQ

焦炭的作用；石灰石的作用；注意事項；(詳解基礎知識解讀)

實驗方案鐵生銹條件的探究

I現象分析結論

鐵生銹裝置圖:試管A鐵釘生銹鐵與水、氧氣同時接觸鐵生銹的條件：

鐵釘無明顯變化鐵只與水接觸鐵與水、氧氣

ABC試管B

試管C鐵釘無明顯變化鐵只與氧氣接觸同時接觸發生反應

鐵生銹的條件：Fe與HzO、02同時接觸，鐵在潮濕的空氣中易生銹(注：鐵的純度，環境的溫度、濕度也是影響鐵生銹的

因素，酸、氯化鈉溶液會加快鐵銹蝕)

注意：

(1)蒸饋水煮沸并迅速冷卻的目的是除去水中溶解的氧氣；試管B中植物油的作用是隔絕氧氣；試管C中氯化鈣具有吸水

性，作用是吸收水分。

(2)鐵生銹是緩慢氧化，鐵銹呈紅棕色，其主要成分是Fe2O3?xH2O,結構疏松，不能阻礙里面的鐵繼續氧化。

(3)鋁比鐵活潑，卻比鐵耐腐蝕的原因：鋁常溫下與空氣中氧氣反應，表面生成一層致密的氧化鋁薄膜。

①物理方法：砂紙打磨；

<②化學方法：鹽酸、稀硫酸除鐵銹

金屬的銹蝕與防護

⑴銅生銹的條件：銅與氧氣，二氧化碳*水同時接觸，2Cu+CO2+H2O+O2=Cu2(OH)2c03

銅生銹

(2)銅銹:Cs(OH)2co3。

防止鐵生銹的原理：隔絕空氣(或氧氣)和水

常見的防銹措施：①保持鐵制品表面潔凈、干燥；②表面覆蓋一層保護膜：如刷油漆、涂油、燒制搪冷、烤藍、遮耐腐蝕

的金屬如珞等；③改變內部結構，制成耐腐蝕的合金，如不銹鋼。

保護金屬資源的途徑：①防止金屬的腐蝕；②回收利用廢舊金屬；③有計劃、合理的開采礦物，嚴禁亂采濫挖；④尋找金

屬的代用品。

金屬回收利用的意義：節約金屬資源和能源，減少環境的污染

盤/基礎知識

?知識點一金屬材料合金

一'金屬材料

1.金屬材料：包括純金屬（純凈物）和合金（混合物）

2.金屬物理性質：

（1）常溫下為固體（特殊：丞為液體），有金屬光澤，密度較大，熔點較高。

（2）大多數金屬呈銀白色,特殊：銅呈紅色,金呈金黃色,鐵粉呈黑色（鐵片為銀白色）。

（3）大多數金屬具有優良的導電性、導熱性，有延展性（延:拉成絲；展：壓成片）。

3.金屬之最：

（1）鋁：地殼中含量最多的金屬元素

（2）鈣：人體中含量最多的金屬元素

（3）鐵：目前世界年產量最多的金屬（鐵＞鋁＞銅）

（4）銀：導電、導熱性最好的金屬（銀＞銅＞金＞鋁）

（5）銀：硬度最高的金屬

（6）鐐：熔點最高的金屬

（7）天：熔點最低的金屬

（8）鉞：密度最大的金屬

（9）鋰：密度最小的金屬

4.金屬的用途（性質和用途要對應）

物質的性質在很大程度上決定了物質的用途,另外還需要考慮價格、資源、是否美觀、使用是否便利以及

是否容易回收和對環境的影響等多種因素。

（1）性質決定用途

銅、鋁具有導電性一電線；鴇熔點高一燈絲；銘硬度大一做鍍層金屬；鐵硬度大一菜刀、鐮刀、錘子等；

（2）生活中應用的金屬

干電池外皮T鋅/銃;“銀粉”一鋁；水銀溫度計一天；“錫箔”紙T鋁或錫;保溫瓶內膽一銀

二、合金

1.概念：在金屬中加熱融合某些金屬或非金屬，制得具有金屬特征的合金。

（1）合金是混合物。

（2）形成合金的過程是物理變化。

（3）合金各成分的化學性質不變。

2.合金的優點:

合金和組成其的純金屬相比，硬度一般更大，熔點一般更低，抗腐蝕性更好。

合金鐵的合金銅合金

焊錫鈦和鈦合金形狀記憶合金

生鐵鋼黃銅青銅

含碳量含碳量

成分銅鋅銅錫鉛錫合金鈦保合金

2%?4.3%0.03%?2%

與人體有很好的

鐵的合金主要含Fe、C,熔點低具有形狀記憶效應用

備注紫銅是純銅相容性，

區別主要是含碳量不同焊接金屬于制成人造衛星天線

可用于制造人造骨

注意：①“百煉成鋼”的原理是降低含碳量，通入純氧的目的是使生鐵中的碳充分反應。C+02里C02

I?知識點二金屬的化學性質I

一、金屬與氧氣的反應

金屬+氧氣T金屬氧化物（化合反應）

鎂鋁鐵銅

3Fe+2O點燃FeO2Cu+O2。2CuO

2Mg+。2=2MgO4A1+3O2=2Al2。3234

鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，

常溫下表面形成氧化膜常溫下表面形成氧化膜紫紅色的銅絲加熱后變黑

火星四射，生成黑色固體

*通過金屬與氧氣能否反應及反應的難易程度判斷金屬的活動性。鎂、鋁〉鐵、銅〉金。

鋁具有很好的抗腐蝕性能原因：鋁與空氣中氧氣反應，表面生成一層致密的氧化鋁薄膜,從而阻止鋁進一

步氧化。

二、金屬與酸的反應

金屬+酸-鹽+H2T（置換反應）

反應條件：金屬活動性排在比前

注意：實驗前用砂紙打磨金屬,除去鎂、鐵等金屬表面的氧化膜,便于金屬與酸接觸反應。

+稀鹽酸

鎂鋅鐵

+稀硫酸

固體逐漸溶解，無色溶液變為

現象固體逐漸溶解，產生大量氣泡固體逐漸溶解，產生較多氣泡

淺綠色,產生少量氣泡

Mg+2HC1=MgCb+H2TZn+2HC1=ZnCb+H2TFe+2HC1=FeCb+H2T

方程式

Mg+H2sO4=MgSC)4+H2TZn+HzSOd=Z11SO4+H2TFe+H2so4=FeSCU+H2T

根據金屬與酸混合時是否有氫氣產生將金屬分為兩類：活潑金屬和不活潑金屬；

通過金屬與酸能否反應或與酸反應的劇烈程度判斷金屬的活動性。鎂＞鋅＞鐵,銅（不反應）

鐵與稀鹽酸和稀硫酸反應生成的鐵的化合物中，鐵化合價為+2價。含有Fe2+的溶液為淺綠色

三、金屬與金屬化合物的反應

金屬+鹽T新鹽+新金屬（置換反應）

反應條件：參加反應的金屬活動性必須強工鹽中金屬的活動性（K、Ca、Na除外），且鹽必須可溶。

實驗鐵釘+硫酸銅溶液鋁絲+硫酸銅溶液銅絲+硝酸銀溶液

鐵表面有紅色固體產生，鋁表面有紅色固體產生，銅表面有色固體產生，

現象

溶液由藍色逐漸變為淺綠色溶液由藍色逐漸變為無色溶液由無色逐漸變為藍色

化學方程式Fe+CuSC)4=Cu+FeSC)42A1+3CUSO4=Ab(SO4)3+3CuCu+2AgNC)3=2Ag+Cu(NC)3)2

活動性比較鐵>銅鋁〉銅銅>銀

現象的描述昌M點：金屬表面生成固體的顏色，溶液顏色的變化。

通過金屬與金屬化合物溶液是否反應判斷金屬的活動性。

總結：比較金屬活動性的方法：

金屬+氧氣金屬+酸金屬+金屬化合物溶液

能反應>不能反應能反應>不能反應A+BC=B+AC

反應劇烈>反應不劇烈反應劇烈>反應不劇烈能反應，A>B；不能反應，A<B

?知識點三金屬活動性順序及其應用

一、金屬活動性

（1）常見金屬在溶液中的活動性順序：（巧記：撿個大美女；身體細纖輕；總共一百斤）

鉀鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛（氫）銅汞銀伯金

?

KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu

（1）判斷不同金屬的活動性強弱：金屬的位置越靠前，活動性越強。

（2）判斷金屬能否與酸反應：位于氫之前的金屬能置換出稀鹽酸、稀硫酸中的氫元素。

（3）判斷金屬能否與金屬化合物溶液反應：位于前面的金屬能把位于后面的金屬從其化合物的溶液里置換

出來。

*金屬化合物必須溶于水；AgCl不溶于水，不能用于和金屬發生置換反應；

*K、Ca、Na太活潑，常溫下和水反應，不能置換出金屬化合物中的金屬。

二'金屬活動性順序的應用

類型1金屬活動性順序的判斷

分析：注意金屬與酸反應時作對比實驗要控制變量（如酸種類、濃度、體積；金屬的形狀、接觸面積；溫

度等）

例1有甲、乙、丙、丁四種顆粒大小相同的金屬，分別投入等質量等濃度的稀硫酸中，乙、丙表面有氣泡

產生，且丙產生氣泡較快；再將甲投入含丁化合物的溶液中，甲的表面有丁析出，則這四種金屬活動性順

序為（）

A.甲＞乙＞丙＞丁B.丙＞乙＞甲＞丁C.丙＞乙＞丁＞甲D.?。炯祝疽遥颈?/p>

例2有X、Y、Z三種金屬，把X、Z分別投入稀硫酸中，只有Z表面產生氣泡，把X投入Y的鹽溶液中,

X表面有Y析出。下列判斷錯誤的是()

A.金屬活動性順序是：Z＞X＞YB.X、Y、Z可能依次是：Fe、Cu、Ag

C.Y投入Z的鹽溶液中，無Z析出D.X、Y、Z可能依次是：Cu、Hg、Zn

類型2金屬活動性的判斷實驗設計

(1)兩種金屬活動性判斷

待比較

Zn、FeFe、CuCu、Ag

金屬

活動性比

Zn>Fe>HFe>H>CuH>Cu>Ag

較

將打磨過的鐵和鋅分別放將打磨過的鐵和銅分別放

均不與酸反應，

金屬+酸入等質量等濃度的同種酸入等質量等濃度的同種酸

不能證明

比較反應的劇烈程度比較能否反應

方案：前金屬+后溶液，能

方案：前金屬+后溶液，能置換

置換方案：前金屬+后溶液，能置換

Zn+FeCb=ZnCb+Fe

Fe+CuC12=FeCl+CuCu+2AgNO3=Cu(NO)+2Ag

操作：將打磨過的鋅條放入氯232

操作：將打磨過的鐵絲放入操作：將銅絲放入硝酸銀溶液

化亞鐵溶液中，觀察到有銀白

氯化亞銅溶液中，觀察到有中，觀察到有銀白色金屬析出

金屬+化色金屬析出

紫紅色金屬析出

合物溶液

方案：后金屬+前溶液，不

方案：后金屬+前溶液，不置換方案：后金屬+前溶液，不置換

置換

Fe+ZnSO4Ag+Cu(NC)3)2

Cu+FeSO4

操作：將打磨過的鋅條放入氯操作：將銀絲放入硝酸銅溶液

操作：將銅片放入硫酸亞鐵

化亞鐵溶液中，無明顯現象中，無明顯現象

溶液中，無明顯現象

(2)三種金屬活動性判斷

待比較金屬Fe、Cu、Ag活動性：Fe＞H＞Cu＞Ag

方案：①證明Fe＞Cu:Fe+Cu(NO3)2能置換②證明Cu＞Ag:Cu+AgNCh能置換

方案1:藥品：打磨過的鐵絲、銅絲，硝酸銅溶液、硝酸銀溶液(4種)

前金屬+后溶液操作：將打磨過的鐵絲放入硝酸銅溶液中，鐵絲上有紅色固體析出；將銅絲放入硝酸

銀溶液中，銅絲表面出現銀白色固體。

方案：①證明Ag＜Cu:Ag+Cu(NO3)2不置換②證明Cu＜Fe：Cu+Fe(NO3)2不置

方案2:

換

后金屬+前溶液

藥品：打磨過的銀絲、銅絲，硝酸銅溶液、硝酸亞鐵溶液(4種)

操作：將打磨過的銀絲放入硝酸銅溶液中，無明顯現象；將銅絲放入硝酸亞鐵溶液中，

無明顯現象。

方案：①證明Fe>Cu:Fe+Cu(NO3)2能置換②證明Ag<Cu:Ag+Cu(NCh)2不置

換

方案3:

藥品：打磨過的鐵絲、銀絲，硝酸銅溶液(3種)

兩邊金屬+中間溶液

操作：將打磨過的鐵絲放入硝酸銅溶液中，鐵絲上有紅色固體析出；將銀絲放入硝酸

銅溶液中，無明顯現象。

方案：①證明Cu<Fe：Cu+Fe(NO3)2不置換②證明Cu>Ag:Cu+AgNCh能置換

方案4:藥品：打磨過的銅絲，硝酸亞鐵溶液、硝酸銀溶液(3種)

中間金屬+兩邊溶液操作：將打磨過的銅絲放入硝酸亞鐵溶液中，無明顯現象；將銅絲放入硝酸銀溶液中，

銅絲表面出現銀白色固體。

例1為了解金屬銘與常見金屬鋁、銅在金屬活動性順序中的相對位置關系，兩同學進行了如下探究活動。

【猜想和假設】根據所學知識，猜想三種金屬在金屬活動順序中的相對位置關系：

猜想一：CrAlCu猜想二：AlCrCu猜想三：。

【實驗和探究】

(1)小王的實驗：取大小相同的鋁、銘、銅三種金屬片(均用砂紙打磨光亮)進行如下實驗：

實驗步驟實驗現象解釋與結論

分別取3支試管，向其中加入相同猜想________成立；

鋁片表面產生的氣泡較快；

_______、相同濃度的稀硫酸，然后將銘與稀硫酸反應生成藍色的硫酸亞銘

銘片表面產生氣泡較緩慢，溶液變

鋁、鋁、銅三種金屬分別插入三支試(CrSCU)溶液，該反應的化學方程式為

藍色；銅片無明顯現象

管中

(2)小張的實驗：只選用了三種藥品進行實驗，也得出了三種金屬在金屬活動順序中的相對位置關系，則

他選用的三種藥品可能是。

(3)由上述實驗得出比較金屬活動性強弱的方法是：。

類型3鑒別和除雜

例1鑒別黃銅(銅鋅合金)和黃金

實驗方案現象可能涉及的化學方程式

①用火灼燒若變黑則為黃銅;若無明顯現象為黃金2Cu+Cha2CuO

②加入稀鹽酸若產生氣泡則為黃銅;若無明顯現象為黃金Zn+2HC1=ZnCL+H2T

③加入硫酸銅溶液若出現紅色固體為黃銅;若無明顯現象為黃金Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4

例2除去金屬中雜質金屬或金屬化合物溶液中的金屬化合物

(除雜的要求：不增，不減，易分離，易恢復原狀)

混合物方法有關化學方程式

①加入足量稀鹽酸，過濾、洗滌、干燥Zn+2HC1=ZnCb+H2T

Cu(Zn)

②加入足量硫酸銅溶液，過濾、洗滌、干燥Zn+CuSCU=Cu+ZnSO4

FeSO4(CuSO4)加入足量鐵粉，過濾Fe+CuSC)4=Cu+FeSC)4

類型4濾渣、濾液成分的判斷

1.一種金屬和一種鹽溶液反應后濾渣、濾液成分的判斷

例1金屬A的活潑性強于B,將金屬A投入金屬B的鹽溶液中，濾渣濾液成分的情況分析如下:

A不足A恰好反應A過量

濾渣BBB、A

濾液A鹽、B鹽A鹽A鹽

2.多種金屬與一種金屬的鹽溶液反應

*兩種金屬(活動性強于金屬化合物中金屬)同時放入某金屬化合物溶液中，活動性強的金屬單質先反應

例2Zn和Fe同時放入CuSO4溶液中，活潑性：Zn>Fe>Cu

?Zn和CuSO4先反應：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu②Fe和CuSC)4后反應：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

充分反應后，過濾，濾渣和濾液的成分分析如下：

CuSO4的量濾渣濾液

①CuSO4少量，Zn有剩，Fe未反應Cu、Zn、FeZnSO4

②Zn和CuSO4恰好反應，Fe未反應Cu、FeZnSO4

③Zn反應完，Fe和CuS04部分反應Cu>FeZ11SO4、FeSO4

④Fe和CuSCU恰好反應CuZnSO4>FeSO4

⑤Zn、Fe均反應完，CuSCU有剩余CuZnSO4>FeSO4>CuSO4

3.一種金屬和多種金屬的鹽溶液反應

*一種金屬(活動性強于金屬化合物中金屬)放入兩種金屬化合物混合溶液中，活動性弱的金屬化合物先

反應*

AgNOCU(NO)

例3一定量的Fe粉投入CU(NO3)2和AgNO3混合溶液中，332

先后

活動性：Fe>Cu>Agj①

?Fe和AgNO3先反應，Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag持續加入Fe《③

②Fe和Cu(NC)3)2后反應，Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu1⑤—

充分反應后，過濾，濾渣和濾液的成分分析如下:

加入鐵的量濾渣濾液

U

①AgNCh部分反應，C(NO3)2未反應AgFe(NO3)2>AgNCh、Cu(NO3)2

U

②AgNO3恰好反應完，C(NO3)2未反應AgFe(NO3)2>CU(NO3)2

U

③AgNCh反應完，C(NO3)2部分反應Ag、CuFe(NO3)2>CU(NO3)2

④AgNCh反應完、CU(NO)恰好反應完Ag、Cu

32Fe(NO3)2

⑤、（）都反應完，有剩Ag、Cu>Fe

AgNChCuNO32FeFe(NO3)2

類型5金屬反應后溶液質量的變化

金屬+酸金屬+金屬化合物溶液

Zn+H2SO4=ZnSO,+H2TMg+2HCl=MgCl2+H2TFe+CuSO4=FeSO4+CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag

65|98161]224|7395|256[160152]6464[340188J216

金屬置換出酸中的氫元素生成氫氣，金屬與化合物溶液反應后溶液溶質質量的增減

溶液的溶質由酸變為金屬化合物，溶液質量一定增加根據方程式計算

例1將等質量的鋅分別放入足量的下列溶液中，充分反應后溶液質量減少的是（）

A.稀硫酸B.硫酸亞鐵溶液C.硝酸銀溶液D.氯化鎂溶液

類型6金屬與酸反應數據和圖像分析

例1等質量的金屬Mg、Zn、Fe、A1分別與足量的同種酸反應。（Mg-24Zn-65Fe-56Al-27）

解：設等質量的金屬質量為m,則生成的氫氣質量x通過方程式可求得：

Mg+2HC1=MgCl2+H2TZn+2HC1=ZnCL+H2T2A1+6HC1=2A1CL+3H2TFe+2HC1=FeCh+H2T

24265254656

2

mximX2mX3m

X4

2m2m2m2m

Xl=-X2=—X3=—X4=一

24651856

生成H2的速率：Mg>Al>Zn>Fe（由金屬活動性決定，越活潑，產生氫氣的速率越快）

生成H2的質量：Al>Mg>Fe>Zn（酸過量，按金屬質量計算）

總結：（1）等質量金屬與足量酸反應，同為+2價金屬，相對原子質量越小，生成的H2質量越大。

；m（金屬）x化合價!

（2）任意化合價的金屬與足量酸反應產生氫氣的質量計算公式:!m（H）=--------------------------i

：'2金屬相對原子質量!

【金屬相對原子質量/金屬化合價】值越小，產生的H2質量越多

例2等質量等質量分數的同種酸分別與足量的金屬Mg、Zn、Fe、Al反應。

解：設等質量的同種酸質量為m,則生成的氫氣質量x通過方程式可求得：

Mg+2HC1=MgCh+H2TZn+2HC1=ZnCb+H2T2A1+6HC1=2Aleb+3H2TFe+2HCl=FeCb+H2T

732732219673

2

mximX2mX3m

X4

2m2m2m2m

Xl=-X2=—X3=一X4=—

73737373

生成H2的速率：Mg>Al>Zn>Fe（由金屬活動性決定，越活潑，產生氫氣的速率越快）

生成H2的質量：相等（金屬過量，按酸質量計算，酸是等量的，全部反應完，產生的氫氣質量相等）

例3圖像分析

等質量的金屬與足量酸反應等質量、等質量分數的酸和足量金屬反應

向等質量、等質量分數的稀酸中加入金屬至過量向等質量的金屬中滴加等質量分數的稀酸至過量

①開始時，酸足量，產生氫氣的質量由金屬決定,

①a點前，酸不足，產生氫氣的質量由酸的質量決定,

【金屬相對原子質量/金屬化合價】的值越小，

產生氫氣的質量為Al=Mg=Fe=Zn

產生氫氣的質量越多

②b點后，酸足量，產生氫氣的質量由金屬決定，最

【逆向思維】酸足量時，要得到相等質量的氫氣,

終產生氫氣的質量為Al>Mg>Fe>Zn

消耗金屬的質量為Zn>Fe>Mg>Al

③該曲線無法表示反應速率，因此無法判斷金屬的

②最終生成氫氣的質量由酸決定，酸的質量相等,

活動性強弱

則最終產生氫氣的質量相等

?知識點四金屬的冶煉

一、鐵的冶煉

金屬礦石：

（1）常見的礦石：

赤鐵礦：主要成分Eg。；磁鐵礦：主要成分Fe3（D4；鋁土礦：主要成分AI2O3;輝銅礦：主要成分CU2S。

（2）地殼中含量最多的元素是Q,最多的金屬元素是A1，其次是比。

（3）自然界中金銀以單質形式存在，而鐵等以化合物形式存在，說明金銀化學性質不活潑，而鐵等化學性

質比較活潑。

（4）商代會冶煉青銅器，春秋戰國時期會冶鐵煉鋼，近代會冶鋁，說明金屬越活潑冶煉越難。

二、實驗：一氧化碳還原氧化鐵

1.操作步驟

⑴檢查裝置的氣密性;

（2）將氧化鐵粉末裝入玻璃管后固定在鐵架臺上；

（3）點燃右端酒精燈；

（4）給玻璃管通入一氧化碳；

（5）加熱裝有氧化鐵的玻璃管；

（6）結束時先熄滅酒精噴燈;

（7）停止通入一氧化碳;

（8）熄滅右端酒精燈。

2.涉及的反應方程式

3CO+Fe2O3^^^2Fe+3cCh（硬質玻璃管中）

CO2+Ca（OH）2=CaCO31+H2O（試管中）

2CO+O2^^2C02（右側導管口）

3.實驗注意事項

（I）先通入co一會兒，再給氧化鐵加熱；原因是排盡裝置中的空氣，防止加熱co與空氣的混合氣體發

生爆炸。

（2）停止加熱，繼續通人CO至玻璃管冷卻；原因是防止生成的熱的鐵被空氣再次氧化。（為減少CO的

使用量，熄滅酒精噴燈后，可用彈簧夾將硬質玻璃管兩側的導管關閉，使鐵在密閉裝置中冷卻）

（3）尾氣處理：①點燃,使CO變成無毒的C02；②在導管末端系一個氣球或用排水法將尾氣收集起來。

（4）酒精噴燈的作用是提供高溫（如果用酒精燈，則加金屬網罩，金屬網罩可以集中火焰，提高溫度）

（5）澄清石灰水的作用：檢驗生成的二氧化碳。

4.實驗現象

A處B處C處

實驗現象紅棕色粉末逐漸變成黑色澄清石灰水變渾濁產生藍色火焰

化學方程式（））局溫。點燃

Fe23+3CC2Fe+3c2Ca（OH）2+CO2=CaCO3；+H2O2CO+022cCh

5.裝置改進

FeO

CO.23

f排/=—尾氣處理COAFe,3.

Fe,O,y\幺澄清石灰水

飛

優點：雙管集氣瓶既可以檢驗并吸收

優點：節約藥品優點：節約能源，減少空氣污染

二氧化碳，還能收集多余的一氧化碳

四、工業上煉鐵(設備：高爐)

激礦石、焦炭、石灰石J

(1)煉鐵的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣

(2)反應原理：Fe2C)3+3CO謔2Fe+3cO?

(3)焦炭的作用：

①提供熱量(C+02里CO2)；②生成CO(C+CO2理2cO)

3C0+Fe2O3=2Fe+3CO2上層

(焦炭雖具有還原性，但是CO氣體具有流動性，與鐵礦石接觸更充分)高溫

C+CO2=2C0中層

(4)石灰石的作用：將礦石中的二氧化硅變為爐渣。,點燃/

I口\c+o2=coy下層

(5)生產產物：生鐵(具有較多雜質)，密度大于爐渣，故出鐵口在出*\乙通風口

f］二二夠二二2f出渣口

渣口下方。

出鐵口工_鯉____I

(6)高爐氣體的主要成分：N2、CO、CO2等；

處理方法：收集后集中處理，或工業生產中常用于制煤氣。

?知識點五金屬的銹蝕與防護

一、金屬的銹蝕

1.鐵生銹條件的探究

實驗方案鐵生銹條件的探究

n—_現象分析結論

RifZ

lM3JJJJJ試管A鐵釘生銹鐵與水、氧氣同時接觸鐵生銹的條件：

件*<J

試管B鐵釘無明顯變化鐵只與水接觸鐵與水、氧氣同時

ABC

試管c鐵釘無明顯變化鐵只與氧氣接觸接觸發生反應

注意：

(1)蒸儲水煮沸并迅速冷卻的目的是除去水中溶解的氧氣;

試管B中植物油的作用是隔絕氧氣;試管C中氯化鈣具有吸水性，作用是吸收水分。

(2)鐵生銹是緩慢氧化，鐵銹呈紅棕色,其主要成分是Fe2O3xH2O,結構疏松,不能阻礙里面的鐵繼續

氧化。

2.鐵生銹

(1)鐵生銹的條件：Fe與咽、以同時接觸，鐵在潮濕的空氣中易生銹。

(2)鐵銹：Fe2O3?%H2O(鐵銹疏松多孔、易吸水，如不及時除去可以加速鐵制品的生銹)

(3)除銹：①物理方法：砂紙打磨；②化學方法：鹽酸、稀硫酸除鐵銹。

3.銅生銹

(1)銅生銹的條件：銅與氧氣，二氧化碳、水同時接觸，2Cu+CO2+H2O+O2===CU2(OH)2c03。

(2)銅銹：CU2(OH)2co3。

二、防止金屬生銹的措施

（1）保持金屬表面清潔干燥；

（2）涂一層保護膜（如：刷漆、涂油、鍍不活潑金屬或致密的氧化物薄膜）。

（3）金屬的回收利用。

（4）有計劃、合理地開采。

（5）尋找金屬的代替品。

?考點一金屬材料

【典例1】（2024?北京）清明放風箏。下列與風箏制作、放飛相關的部件中，用到金屬材料的是（）

A.竹質骨架B.紙質風箏面

C.棉質捆扎線D.不銹鋼手握輪

【答案】D

【解析】A、竹質骨架屬于天然材料，錯誤；

B、紙質風箏面屬于天然材料，錯誤；

C、棉質捆扎線屬于天然材料，錯誤；

D、不銹鋼手握輪是由不銹鋼制成，不銹鋼屬于金屬材料，正確；

故選D。

【典例2】（2024.吉林長春）青銅是以銅和錫為主要成分的合金，青銅屬于（）

A.非金屬材料B.金屬材料

C.合成材料D.復合材料

【答案】B

【解析】青銅是以銅和錫為主要成分的合金，合金屬于金屬材料，故選B。

【典例3】（2024?山東臨沂）下列關于金屬和金屬材料的說法中正確的是（）

A.生鐵和鋼的含碳量不同

B.黃銅比純銅硬度小

C.合金屬于合成材料

D.大多數金屬在自然界中以單質形式存在

【答案】A

【解析】A、根據生鐵是指含碳量為2%~4.3%的鐵的合金，鋼是指含碳量為0.03%?2%的鐵的合金可知，

二者的主要區別為含碳量不同，故A選項說法正確，符合題意；

B、合金的硬度比組成它的純金屬大，因此黃銅是銅鋅合金，其硬度比純銅大，故B選項說法不正確，不符

合題意；

C、合金屬于金屬材料，不屬于合成材料，故C選項說法不正確，不符合題意；

D、大多數金屬活化學性質較活潑，在自然界中以化合物形式存在；少數金屬，如金、銀等化學性質穩定,

在自然界中以單質形式存在，故