資源簡介

一、金屬材料
1. 金屬材料：包括純金屬和合金。
2. 金屬的物理性質(zhì)及用途
3. 金屬之最
(1)生活中使用最廣泛、目前世界上年產(chǎn)量最高的金屬——鐵；
(2)地殼中含量最多的金屬元素——鋁；
(3)人體中含量最高的金屬元素——鈣。
4. 合金
二、金屬的化學(xué)性質(zhì)
1. 與氧氣的反應(yīng)
(1)規(guī)律：金屬＋氧氣→ 金屬氧化物
(2)常見金屬與氧氣的反應(yīng)
2. 活潑金屬與酸反應(yīng)
(1)規(guī)律：活潑金屬＋酸→ 鹽＋氫氣
(2)常見金屬與酸的反應(yīng)(如下表等量的三種金屬與等質(zhì)量、相同濃度的稀鹽酸反應(yīng))
3. 與鹽溶液的反應(yīng)
(1)規(guī)律：金屬(K、Ca、Na除外)＋鹽→ 新金屬＋新鹽
(2)常見金屬與鹽溶液的反應(yīng)(寫化學(xué)方程式)
①鐵與硫酸銅溶液：
②鋁與硫酸銅溶液：
③銅與硝酸銀溶液：
三、金屬與酸反應(yīng)的曲線
1. 橫坐標(biāo)表示反應(yīng)時間，縱坐標(biāo)表示氫氣質(zhì)量
如圖，曲線的傾斜程度表示金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率，傾斜程度越大，反應(yīng)速率越快；“平臺”高低表示金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的多少，“平臺”越高，生成氫氣的質(zhì)量越大。
(1)金屬過量、酸(濃度相同)不足時，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量由酸的質(zhì)量決定，最終生成氫氣的質(zhì)量一定相等(如圖1)。
(2)酸(濃度相同)足量時，生成氫氣的質(zhì)量由金屬的質(zhì)量決定，金屬與酸(以鹽酸為例)反應(yīng)的通式為2R＋2mHCl=== 2RClm＋mH2↑(m為金屬R的化合價)，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知：
生成氫氣的質(zhì)量＝
的值越大，生成的氫氣的質(zhì)量越大填“大”或“小”)(如圖2)。
2. 橫坐標(biāo)表示酸的質(zhì)量，縱坐標(biāo)表示氫氣質(zhì)量
圖3表示向等質(zhì)量的鋅、鐵中分別加入等濃度的稀鹽酸時，酸的質(zhì)量與生成氫氣的質(zhì)量關(guān)系。
圖3
(1)開始反應(yīng)時，稀鹽酸的量不足，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量由稀鹽酸的質(zhì)量決定，則產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相等(填“相等”或“不相等”)。
(2)隨著稀鹽酸的不斷滴加，稀鹽酸過量，金屬的量不足，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量由金屬的質(zhì)量決定，生成氫氣的質(zhì)量＝
當(dāng)金屬的化合價相等時，金屬的相對原子質(zhì)量越小(填“大”或“小”)，生成氫氣的質(zhì)量越大。
【易錯警示】縱坐標(biāo)表示產(chǎn)生氫氣質(zhì)量，若橫坐標(biāo)表示反應(yīng)時間時，可根據(jù)曲線的傾斜程度判斷金屬活動性順序，傾斜程度越大，金屬的活動性越強(qiáng)；若橫坐標(biāo)表示酸的質(zhì)量時，則無法判斷金屬活動性的強(qiáng)弱。
4、金屬活動性順序的判斷及應(yīng)用
1. 金屬活動性順序
金屬活動性順序(五個一組，記憶更高效)
2. 金屬活動性順序的規(guī)律
(1)金屬的位置越靠前，活動性越強(qiáng)；
(2)位于H前面的金屬能置換出稀鹽酸、稀硫酸中的H；
(3)位于前面的金屬能把位于后面的金屬從其鹽溶液中置換出來(K、Ca、Na除外)。
3. 金屬活動性順序的應(yīng)用
(1)判斷金屬與酸能否發(fā)生反應(yīng)；
(2)判斷金屬與鹽溶液能否發(fā)生反應(yīng)；
(3)判斷金屬發(fā)現(xiàn)和使用年代的早晚，在自然界中的存在形式。
五、金屬的銹蝕與防護(hù)
1. 金屬的銹蝕
(1)鐵銹蝕的條件：鐵與空氣中的氧氣和水蒸氣同時接觸。
(2)鐵銹的主要成分：Fe2O3(或Fe2O3·xH2O)。
(3)除鐵銹的方法
物理方法：用砂紙打磨；
化學(xué)方法：用稀鹽酸(或稀硫酸)
除鐵銹，化學(xué)方程式為Fe2O3＋6HCl=== 2FeCl3＋3H2O[或Fe2O3＋3H2SO4=== Fe2(SO4)3＋3H2O，與上一空對應(yīng)]
3. 防止鐵生銹
(1)防銹原理：隔絕氧氣(或空氣)、水。
(2)防止鐵制品銹蝕的方法
①保持鐵制品表面潔凈干燥。如菜刀用完后洗凈擦干；
②在鐵制品表面形成保護(hù)層。如刷漆、涂油、電鍍等；
③改變鐵的單一結(jié)構(gòu)，制成合金。如不銹鋼等。
4. 金屬資源的保護(hù)措施
(1)防止金屬銹蝕；
(2)金屬的回收利用；
(3)應(yīng)有計劃、合理地開采礦物，嚴(yán)禁不顧國家利益的亂開采；
(4)尋找金屬的代用品等。
例1、如圖所示的四個圖像，分別對應(yīng)四種過程，其中正確的是(　　)
A. ①分別向等質(zhì)量Mg和Cu中加入足量等質(zhì)量、等濃度的稀硫酸
B. ②分別向等質(zhì)量且足量的Zn中加入等質(zhì)量、不同濃度的稀硫酸
C. ③分別向等質(zhì)量且足量的Mg和Zn中加入等質(zhì)量、等濃度的稀硫酸
D. ④分別向等質(zhì)量的Mg和Zn中加入等質(zhì)量、等濃度且足量的稀硫酸
例2、下列金屬不能與CuSO4溶液反應(yīng)的是(　　)
A. Ag B. Fe
C. Zn D. Al
例3、有X、Y、Z三種金屬，X的鹽溶液能用Y制容器盛放；將X、Y、Z分別投入稀鹽酸中，X、Y溶解并產(chǎn)生氣泡，Z無變化。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)，判斷X、Y、Z三種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序正確的是(　　)
A. Y Z X B. X Z Y
C. X Y Z D. Z Y X
例4、興趣小組按如圖流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(每步均充分反應(yīng))，反應(yīng)結(jié)束后，將燒杯內(nèi)物質(zhì)進(jìn)行過濾，向?yàn)V渣中加入少量稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，下列說法不正確的是( )
A.由實(shí)驗(yàn)可判斷出鐵、銅、鋅的活動性順序
B.兩支試管混合后，固體總質(zhì)量一定增加
C.濾渣中一定有Cu，一定沒有Fe和Zn
D.濾液中的溶質(zhì)一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2
例5、室溫下，將鋅片和鐵片(用M或N標(biāo)識)分別與稀鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣。圖像如下：
(1)將等量的鋅片、鐵片分別與足量的稀鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系圖序?yàn)開___。(填字母序號，下同)
(2)將足量的鋅片、鐵片分別與等量的稀鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系圖序?yàn)開___。
(3)將足量的鋅片、鐵片分別緩慢加入等量的稀鹽酸中，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與加入金屬的質(zhì)量關(guān)系圖序?yàn)開___。
(4)將足量的稀鹽酸分別緩慢加入等量的鋅片、鐵片中，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與加入鹽酸的質(zhì)量關(guān)系圖序?yàn)開___。
1將質(zhì)量均為10克的Mg、Fe、Zn三種金屬分別放入質(zhì)量和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均相同的三份稀硫酸中，反應(yīng)完成后，生成氫氣的質(zhì)量關(guān)系不可能的是(　　)
2.金屬錳與氯化亞鐵溶液可發(fā)生如下反應(yīng)：Mn＋FeCl2=== MnCl2＋Fe，下列說法錯誤的是(　　)
A. 錳的金屬活動性比鐵強(qiáng)
B. 錳不與稀鹽酸反應(yīng)
C. 該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)
D. 不可以用鐵制的容器盛裝硫酸銅溶液
3.印刷電路板常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生的反應(yīng)為：2FeCl3＋Cu=== 2FeCl2＋CuCl2，向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，剩余固體的成分不可能是(　　)
A. 有鐵無銅 B. 有銅無鐵
C. 鐵、銅都有 D. 鐵、銅都無
4.下列有關(guān)金屬資源的利用與防護(hù)的說法不合理的是(　　)
A. 應(yīng)經(jīng)常用鋼絲球擦洗鋁鍋表面，保持潔凈
B. 沙漠地區(qū)的鐵制品比海邊銹蝕的慢
C. 廢舊金屬的回收利用，是保護(hù)金屬資源的有效途徑之一
D. 改變金屬的組成和結(jié)構(gòu)，鑄造成合金材料可優(yōu)化其性能
5.向AgNO3和 Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的Zn、Fe和Cu的混合粉末，充分反應(yīng)后過濾，洗滌，得到濾渣和濾液。下列說法正確的有(　　)
①濾渣中一定有Ag，濾液中可能有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3；
②當(dāng)濾液為藍(lán)色時，濾渣中一定有Cu、Ag，一定沒有Zn、Fe；
③向?yàn)V渣中加入鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，則濾渣中一定有Fe、Cu、Ag，可能有Zn；
④向?yàn)V液中加入KCl溶液，無明顯現(xiàn)象，則濾液中一定有Zn(NO3)2，可能有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2，濾渣中可能有Zn、Fe、Cu。
A．1種 B．2種C．3種 D．4種
6.利用下列試劑之間的反應(yīng)現(xiàn)象，能驗(yàn)證 Fe、 Cu、 Ag 金屬活動性強(qiáng)弱順序的是(　　)
A．Fe、Cu、AgNO3溶液 B．Fe、CuSO4溶液、Ag
C．FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag D．Fe、CuSO4溶液、AgNO3溶液
7.某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3，現(xiàn)向其中加入一定量的鋅粉進(jìn)行處理，并繪制參加反應(yīng)的鋅與溶液中溶質(zhì)種類的關(guān)系圖(如圖所示)，下列說法中不正確的是(　　)
A．Cu的活動性比Ag強(qiáng)，只用鹽酸無法探究兩者活動性強(qiáng)弱
B．當(dāng)溶質(zhì)種類為1種時，金屬單質(zhì)種類可能為1種
C．c～d間(不含兩點(diǎn))的溶液中金屬離子為Zn2＋、Cu2＋
D．從m1變化到m2時，溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變大
8.整理實(shí)驗(yàn)器材時，小柯將還在反應(yīng)的鋅和稀硫酸的殘留物，倒入有少量硫酸銅溶液的廢液缸中，觀察到鋅粒表面產(chǎn)生氣泡的速度大大加快。對此他十分好奇：與硫酸銅溶液混合怎么會加快鋅和稀硫酸的反應(yīng)速度？
查閱資料：①相互接觸的兩種活動性不同的金屬，同時放入酸中，活動性較強(qiáng)的金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速度會大大加快。②硫酸銅對鋅和稀硫酸反應(yīng)沒有催化作用。
小柯按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄現(xiàn)象。
組別 第一組 第二組
A B C D
金屬 鋅片 綁有銅片的鋅片 鐵片 綁有銅片的鐵片
30%硫酸溶液(mL) 20 ？ 20 20
產(chǎn)生氣泡快慢 快 明顯加快 慢 明顯加快
(1)B組實(shí)驗(yàn)中“？”處的數(shù)據(jù)應(yīng)為___________________。
(2)為了定量比較產(chǎn)生氣體的快慢，可以測量“收集相同體積的氫氣所需的時間”或測量__________，然后進(jìn)行比較。
(3)請推測與廢液缸中少量硫酸銅溶液混合后，鋅粒與稀硫酸反應(yīng)速度加快的原因：___________。
1.有Mg、Al、Zn的混合物共7.2 g，與足量鹽酸反應(yīng)，生成H2的質(zhì)量可能是(　　)
A. 0.2 g B. 0.6 g C. 0.8 g D. 0.9 g
2.下列措施中，不能防止金屬制品銹蝕的是(　　)
A. 在表面刷漆 B. 在表面涂油C. 在表面鍍鉻 D. 用濕布擦拭
3.“對比法”是實(shí)驗(yàn)探究中常用的一種科學(xué)方法，分析下圖鐵釘生銹實(shí)驗(yàn)的設(shè)計，得出的結(jié)論不正確的是( )
A.對比①②可以說明鐵生銹一定要有氧氣參加
B.對比②③可以說明鐵生銹一定要有水參加
C.對比①③可以說明鐵生銹一定要有水參加
D.對比①②③可以說明鐵生銹必須水和氧氣同時參加
4. 將砂紙打磨過的鋁絲插入硫酸銅溶液中，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)的微觀示意圖如圖所示(圖中微粒未完全畫出)，則下列說法中不正確的是（ ）
A.硫酸銅溶液中含有的微粒是Cu2+、SO42
B.反應(yīng)過程實(shí)際是金屬鋁與銅離子的反應(yīng)，硫酸根離子反應(yīng)前后沒有改變
C.反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Al失電子生成Al3+、Cu2+得電子生成Cu
D.硫酸銅溶液呈藍(lán)色，硫酸鋁溶液為無色，說明藍(lán)色與Cu2+有關(guān)
5.合金是重要的金屬材料。
（1）下列物品所使用的主要材料屬于合金的是（ ）
A.青花瓷瓶 B.橡膠充氣艇 C.不銹鋼鍋
（2）生鐵是常用的合金，生鐵屬于________（填“純凈物”或“混合物”）。
（3）黃銅是銅鋅合金，將純銅片和黃銅片互相刻畫（如圖所示），純銅片上留下明顯的劃痕，說明________。
6.小金為探究鐵制品銹蝕的條件，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
步驟1：利用圖甲所示裝置，將干燥的O2從導(dǎo)管a通入U形管(裝置氣密性良好，藥品如圖所示)；待U形管內(nèi)充滿O2后，在導(dǎo)管b處連接一活塞推至底部的注射器，收集20mL O2后在導(dǎo)管a處連接乳膠管并用止水夾夾緊，如圖乙 所示。
步驟2：一段時間后，觀察U形管內(nèi)的鐵絲，其現(xiàn)象如表所示。
觀察對象 現(xiàn)象
①干燥的普通鐵絲 沒有明顯變化
②潮濕的普通鐵絲 較多紅褐色銹斑
③潮濕的純鐵絲 沒有明顯變化
(1)步驟1中，檢查U形管內(nèi)是否已充滿O2的方法是___________________。
(2)鐵制品銹蝕的條件之一是需要O2，在此實(shí)驗(yàn)中能支持此條件的證據(jù)是________________。
(3)通過對比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，此實(shí)驗(yàn)還可得出鐵制品銹蝕的條件是_________________________。
參考答案
例1、C
例2、A
例3、C
例4、D
例5、(1)C(2)B(3)B(4)A
1.D 2.B 3.A 4.A 5.C 6.B 7.B
8.20 相同時間內(nèi)收集到氫氣的體積 硫酸銅與鋅發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生的銅附著在鋅粒表面，加快了鋅與稀硫酸的反應(yīng)速度
1.B 2.D 3.B 4. A
5.（1）C （2）混合物 （3）黃銅片的硬度大于純銅片
6.將帶火星的木條放置在b導(dǎo)管口，若木條復(fù)燃，則證明U形管內(nèi)已充滿O2
觀察到注射器活塞向左移動(或注射器內(nèi)O2體積減少)水分和金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
【備考2023】浙教版科學(xué)中考第二輪復(fù)習(xí)--第21講
金 屬
減弱

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