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第五单元复习
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1.了解金属的物理特性及其应用。
2.了解常见金属的化学性质。掌握金属活动性顺序表。
3.知道铁的两种合金的区别和铁的冶炼。
一、金属材料
纯金属(90 多种)
合金 (几千种)
常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽。
大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)有良好的导热性、
导电性、延展性、一定的韧性
二、合金
由一种金属跟其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金
属特性的物质。(注:混合物)
★:一般说来,合金的熔点比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蚀性能更好
合
金
铁的合金
铜合金
焊锡
钛和钛
合金
形状
记忆
金属
生铁
钢
黄铜
青铜:
成
分
含碳量
2%~4.3%
含碳量
0.03%~2%
铜锌
合金
铜锡
合金
铅锡
合金
钛镍
合金
备
注
不锈钢:含铬、镍的钢
紫铜为纯铜
熔点低
2.金属的物理性质:
1.金属材料
2
具有抗腐蚀性能
注:钛和钛合金:被认为是21 世纪的重要金属材料,钛合金与人体有很好的“相容
性”,因此可用来制造人造骨等。
优点(1)熔点高、密度小(2)可塑性好、易于加工、机械性能好(3)抗腐蚀性能好
三、金属的化学性质
1.大多数金属可与氧气的反应
2Mg +O2
点燃
2MgO 注:MgO:白色固体
4Al +3O2
点燃
2Al2O3 注:Al2O3:白色固体
3Fe +2 O2
点燃
Fe3O4 注:CuO:黑色固体
注意:①虽然铝在常温下能与氧气反应,但是在铝表面生成了一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止了
反应的进行,所以铝在常温下不会锈蚀。
②真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不能与氧气反应,金的化学性质极不活泼。
2.金属 + 酸 → 盐 + H2↑ 置换反应(条件:活动性:金属>H )
H2SO4 + Mg = MgSO4 + H2↑ 2HCl + Mg= MgCl2+ H2↑
现象:反应剧烈,有大量气泡产生,液体仍为无色
3H2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2↑ 6HCl + 2Al= 2AlCl3+ 3H2↑
现象:反应剧烈,有大量气泡产生,液体仍为无色
H2SO4 +Zn= ZnSO4 + H2↑ 2HCl +Zn= ZnCl2 + H2↑
现象:反应比较剧烈,有大量气泡产生,液体仍为无色
H2SO4 + Fe= FeSO4 + H2↑ 2HCl + Fe= FeCl2+ H2↑
现象:反应比较缓慢,有气泡产生,液体由无色变为浅绿色
当一定质量的金属与足量的稀盐酸(或硫酸)反应时,产生的氢气质量与金属质量的关系:
一价金属相对原子质量法:
3.金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐 置换反应(条件:参加反应的金属>化合物中金属元素)
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 (“湿法冶金”原理)
现象:铁钉表面有红色物质出现,液体由蓝色变为浅绿色
2Al + 3CuSO4= Al2(SO4)3 + 3Cu
现象:铝丝表面有红色物质出现,液体由蓝色变为无色
×M( 金属)
生成物中金属元素的化合价
金属的相对原子质量
3
Cu + 2AgNO3= Cu(NO3)2 + 2Ag
现象:铜丝表面有银白色物质出现,液体由无色变为蓝色。
注意:①CuSO4溶液:蓝色 FeSO4 、FeCl2溶液:浅绿色
②Fe 在参加置换反应时,生成+2 价的亚铁盐。
四、置换反应
1.概念:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物的反应。
2.特点:反应物、生成物都两种;物质种类是单质与化合物。
五、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、稀硫酸中的氢元素(不可用浓硫酸、硝酸)
3.位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
(除K、Ca、Na)
六、铁的冶炼
1.原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2
2.现象:红色粉末逐渐变为黑色,产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
3.需注意:
①先通CO 再加热的目的:排出装置内的空气,以免加热时CO 与空气混合,可能会发生爆炸。
②实验完毕后继续通入CO 的目的;防止氧化铁被还原成铁后,在较高的温度下重新被氧化
③尾气的处理:因为CO 有毒,所以尾气中的CO 气体要经过处理,变成无毒的气体。可点燃使其生
成无毒的二氧化碳气体。
4.原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气
常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是Fe3O4 )、赤铁矿(主要成分是Fe2O3 )
5.石灰石的作用:除去铁矿石中的二氧化硅
七、含杂质化学反应的计算
含杂质的物质质量与纯物质质量的转化:
纯物质的质量=含杂质的物质质量×纯物质的纯度
八、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·XH2O)
(铜生铜绿的条件:铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式:Cu2(OH)2CO3)
高温
4
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改变铁的单一结构,制成不锈钢
3.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。
4.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。
九、金属资源的保护和利用:
①防止金属腐蚀
1.保护金属资源的途径: ②回收利用废旧金属
③合理开采矿物
④寻找金属的代用
2.意义:节约金属资源,减少环境污染
知识点一:金属材料和合金
例1.(2015•恩施州中考)金属和金属材料在日常生活中被广泛应用.下列对金属或合金的利用是
由金属的活动性决定的是( )
A.用铁回收含铜离子废液中的铜
B.用铝合金制作门窗框架
C.用锡合金作保险丝
D.用铜丝作电缆
解析:A.用铁回收含银废液中的铜,是利用位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换
出来,故可选;
B.用铝合金制作门窗框架是利用其密度小、颜色鲜艳的性质以及自我保护的特性,与金属的活动性
无关,故不可选;
C.保险丝的作用是在通过自身熔断安全切断并保护电路,必须熔点低,属于物理性质,不是由金属
活动性决定的,故不可选;
D.铜丝作电缆利用了铜的导电性,不是由金属活动性决定的,故不可选;
答案:A
知识点二:金属的化学性质
例2.(2015•荆门中考)向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入m 克Zn,充分反应后
过滤,将滤渣洗涤、干燥后称量,得到的质量为m 克,据此下列说法不正确的是( )
5
A.取反应后的滤液观察,滤液可能呈蓝色
B.取反应后的滤液滴加稀盐酸,有白色沉淀产生
C.取滤渣滴加稀硫酸,可能有气泡产生
D.滤渣中的物质至少有两种
解析:在金属活动性顺序中,Zn>Cu>Ag,向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,
与两种溶质依次发生反应
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
65 216
所以析出银的过程是固体质量增加的过程;
Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu
65 64
所以析出铜的过程是固体质量减少的过程;
而反应前后固体质量都是mg,说明硝酸银被置换完了,硝酸铜也发生了置换反应,因此滤渣一定
含有银和铜,可能含有锌;滤液一定含有硝酸锌,可能含有硝酸铜,一定没有硝酸银;
A.滤液可能含有硝酸铜,因此滤液可能呈现蓝色,故A 说法正确;
B.取反应后的滤液滴加稀盐酸,没有沉淀产生,因为硝酸银完全被置换,故B 说法错误,但符合题
意;
C.因为滤渣可能含有锌,因此取滤渣滴加硫酸,可能有气泡,故C 说法正确;
D.滤渣一定含有银和铜,可能含有锌;滤液一定含有硝酸锌,可能含有硝酸铜,一定没有硝酸银;
故D 说法正确;
答案:B
例3.(2015•十堰中考)将一定质量金属M 的粉末放入盛有Cu(NO3)2溶液的烧杯中,充分反应后
溶液呈无色;继续向烧杯中加入一定量的AgNO3溶液,待充分反应后过滤,得蓝色滤液和滤渣.根
据实验分析,以下结论错误的是( )
A.金属活动性顺序:M>Cu>Ag
B.滤液中一定含有M 的阳离子和Cu2+
C.滤渣中一定含有Ag 和Cu
D.向滤液中滴加稀盐酸,可能产生白色沉淀
解析:在金属活动性顺序中,排在前面的金属会将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,氯离子
和银离子会生成氯化银沉淀.
6
A.将一定质量金属M 的粉末放入盛有Cu(NO3)2溶液的烧杯中,充分反应后溶液呈无色,M 比铜活
泼,向烧杯中加入一定量的AgNO3溶液,待充分反应后过滤,得蓝色滤液和滤渣,铜比银活泼,所
以金属活动性顺序:M>Cu>Ag,故A 正确;
B.滤液中一定含有M 的阳离子和Cu2+,故B 正确;
C.铜可能刚好与硝酸银反应,所以滤渣中一定含有Ag,可能含有铜,故C 错误;
D.滤液中可能含有硝酸银,所以向滤液中滴加稀盐酸,可能产生白色沉淀,故D 正确.
答案:C
知识点三:金属的冶炼
例4.(2015•湖北中考)钢铁在生产、生活中有着广泛的用途.请回答:
(1)炼铁厂常以焦炭、赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)、空气等为主要原料炼铁,请写出一氧化碳
与氧化铁在高温下反应的化学方程式:
.
(2)每年全世界钢铁的产量很高,但钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失.请你写出一种防止
铁锅生锈的方法:
.
解析:(1)一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2.
(2)铁与氧气和水充分接触时容易生锈,防止铁锅生锈,最简单的方法是保持洁净与干燥(合理
即可).
答案:(1)Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2;(2)保持洁净与干燥(合理即可).
【基础演练】
1.下列有关合金的叙述中正确的是( )
①合金具有金属特性;②合金中的元素以单质形式存在;③合金中不一定含有金属;④钢是含
杂质较少的铁合金;⑤合金属于金属材料;⑥生铁可完全溶解于稀盐酸
A.①②③④⑤⑥ B.①③④⑤⑥ C.①②④⑤ D.①④⑥
答案:C
2.人类的生活和生产都离不开金属。下面对金属的利用不是由金属活动性决定的是 (
)
A.用铁回收含银废液中的银 B.用锌与稀硫酸反应制取氢气
C.古代金银制品能保存至今 D.用铝合金制作门窗框架
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答案:D
3.(2015•荆州中考)将X、Y、Z 三种金属单质分别放入盐酸中,仅Y 的表面有气泡产生;再将它
们分别放入XClm 溶液中,又仅Y 的表面有X 单质析出.则这三种金属的活动性顺序是( )
A.X>Y>Z
B. Y>X>Z
C. Y>Z>X
D. Z>Y>X
答案:B
4.(2015•武汉中考)下列说法正确的是( )
A.经常用水冲洗自行车可以防锈
B.空气主要由氮气和氧气组成
C.用活性炭可以降低水的硬度
D.铁合金是一种纯净物
答案:B
5.(2015•咸宁中考)下列现象或事实不能用金属活动性顺序合理解释的是( )
A.实验室不能用铜和稀硫酸反应制取氢气
B.金属铝比金属锌更耐腐蚀,说明锌比铝的金属活动性强
C.铜能将银从硝酸银溶液中置换出来
D.锌粉、铁粉分别与溶质的质量分数相同的稀盐酸反应,前者产生气泡速率较快,说明锌比
铁的金属活动性强
答案:B
【巩固提高】
6.(2015•孝感中考)将一定量的锌粉加入到硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中,过一段时
间后过滤,向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则下列叙述正确的是( )
①滤渣中一定含有锌
②滤渣中一定含有铜,可能含有锌
③向滤渣中加入稀盐酸,最后溶液一定变成浅绿色
④滤液中溶质一定含有硫酸锌和硫酸镁
⑤滤液的颜色不可能为浅绿色.
A.①④⑤
B.②③④⑤
C.
②③④
D.②④
答案:D
7.百炼成钢(将反复烧红的生铁在空气中不断捶打,转化为钢)的化学原理是(用化学方程式)
________________________________________________________。
答案:C + O2 点燃CO2
8.多数食品易吸收空气中的水分而潮解,并吸收空气中的氧气而腐败。生产上多在食品中放一小包
CaO 粉末,保持干燥。现研究成功在食品中放一小包铁粉,铁粉吸收水分和氧气变为铁锈。用铁粉
8
代替CaO 粉末的优点是
答案:CaO 只能吸收水分不能吸收氧气,而铁粉既能吸收水分又能吸收氧气。
9.每到冬天,市场上便有一种“热宝”出售,它是一个装有化学药品的小袋。使用时,撕去它的保
护膜贴在身体上,不久便会产生热量。已知小袋中装有铁粉、碳粉和少量氯化钠。
(1)取小袋内物质,加入稀盐酸中,发生反应的化学方程式为:
(2)将袋内物质放在足量O2中燃烧,写出反应的化学方程式:
①
②
答案:⑴Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ⑵①C+O2
点燃
CO2 ②3Fe+2O2
点燃
Fe3O4
10.黄铜是铜、锌合金,它用于制造机器、电器零件等。为测定某黄铜样品中铜的质量分数,取
10g 该黄铜样品加入到稀硫酸中,恰好完全反应,产生氢气0.1g。试求:
(1)该黄铜样品中锌的质量。
(2)该黄铜样品中铜的质量分数。
答案:Zn + H2SO4══ ZnSO4 + H2↑
65 2
x 0.1g
65:2=X:0.1g x=6.5g
即黄铜中Cu 的质量分数为
10g−3.25g
10g
×100%=66.7%
1.(2015•宜昌中考)下列物质中,不属于合金的是( )
A.不锈钢
B.氧化汞
C.黄铜
D.生铁
答案:B
2.(2015•宜昌中考)把X、Y、Z 三种金属分别放入稀盐酸中,X、Y 溶解并有气泡产生,Z 不反应,
取过量X 放入Y(NO3)2和Z(NO3)2的混合溶液中充分反应后过滤,经检验,滤渣中只有X、Z.则
X、Y、Z 三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.X>Y>Z B.Y>Z>X
C.Y>X>Z D. X>Z>Y
答案:C
3.等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,下列图像能正确生产氢气质量与反应时
间之间关系的是( )
9
答案:B
4.2005 年中央电视台春节联欢晚会上,甘肃省向观众拜年的对联是:“金银铜铁铬镍铅锌”。针
对此联,下列说法正确的是:( )
A.这八种金属单质颜色是相同的
B.合金的制造大大拓宽了这八种金属的应用范围和使用价值
C.这八种金属均可与稀盐酸反应产生氢气
D.这八种金属在矿物中均以单质形式存在
答案:B
5.向含有AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加
稀硫酸,有气体生成,则滤出的固体一定为( )
A. Ag、Cu 两种单质的混合物 B.Cu、Fe 两种单质的混合物
C. Ag、Fe 两种单质的混合物 D. Ag、Cu、 Fe 三种单质的混合物
答案:D
6.有a、b 两块等质量的铁,先将a 浸入稀硫酸中,同时将b 浸入硫酸铜溶液中,过一会儿,同时
取出晾干,两块铁的质量是( )
A.a<b B.a>b C.a=b D.a≥b
答案:A
7.下图是同学们经常使用的铅笔示意图。
(1)在组成铅笔的各种材料中,能导电的是 , 燃烧时产物中有二氧化碳的是 。
(每空只要求填一种,填序号)
(2)上图中④的主要成分是金属铝。将一小片该金属放入稀盐酸中,观察到的现象是
,反应的化学方程式是 。
答案:(1)或 , 或或
(2)金属溶解,表面有大量气泡产生,2Al+6HCl=2AlCl3+ 3H2↑
8.如图所示:取一团光亮无锈的铁丝绒球,放入一支干燥洁净的试管底部,将试管倒扣在一个盛水
的烧杯中,数天后,能观察到的现象
①________________________②_____________________________。
答案:铁丝绒球表面会生成一层红棕色的铁锈,试管内水面会上升
10
9.如图9 所示,在试管和小气球中分别加入稀盐酸和一种常见的固体物质,然后将气球内的固体倒
入试管中,观察到有气泡产生且气球胀大。请你根据上述实验回答下列问题:
(1)气球中加入的固体物质可能是 (至少答出两种
不同类型的物质)。
(2)请用简单的实验方法,证明制得的气体的密度比空气大还是小
。
答案:(1)锌粒和石灰石
(2)将盛有反应生成气体的气球,置于空气中,气球上浮证明气体的密
度比空气小,气球下沉证明气体的密度比空气小
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_________________________________________________________________________________
1.若金属锰(Mn)在金属活动性顺序中位于铝和锌之间,则下列反应不正确的是 ( )
A.Mn + H2SO4 = MnSO4 + H2↑ B.Mg + MnSO4 = MgSO4 + Mn
C.Fe + MnSO4 = FeSO4 + Mn D.Mn + CuSO4 = MnSO4 + Cu
答案:C
2.据2003 年7 月13 日《金陵晚报》题为《废弃定影液中淘出银子》的文章报道,有人利用摄影店
废弃的定影液,每月可回收价值约20 万元的银。一种回收方法的反应原理是:
Fe+2AgNO3==2Ag+Fe(NO3)2 这个反应属于 ( )
A.化合反应
B.分解反应
C.置换反应
D.无法确定
答案:C
3.(2014•鄂州中考)向CuSO4溶液中加入一定质量的铝粉,完全反应后过滤,得滤渣和蓝色滤液.
下列说法正确的是( )
A.向滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生
B.滤渣中一定有Cu,可能有Al
C.滤液中只有Al2(SO4)3
D.滤液中只有CuSO4
答案:A
4.(2014•汉油田、潜江市、天门市、仙桃市中考)为验证 Cu、Ag 两种金属的活动性顺序,可从
下列四种物质中选用的一种物质是( )
A.稀硫酸 B.硝酸锌溶液 C.氢氧化钠溶液 D.硝酸银溶液
答案:D
图9
11
5.(2014•湖北中考)以铁为代表的金属与人类活动息息相关.
(1)铁锅作炊具主要利用铁的
性;铁锅手柄上使用的塑料应具有
性(填“热
塑”或“热固”).
(2)将铁粉投入含有Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,充分反应后过滤,若滤液中只含一种溶
质,则滤渣中一定含有
.
答案:(1)导热;热固;(2)Cu 和Ag.
6.A~H 都是初中化学中常见的物质,已知B 为黑色固
体,D 为红色固体单质,F 为红色固体,它们的转化
关系如图所示。请回答:
(1)物质B 的化学式为 ;F 的化学式
为 ;
(2)写出下列反应方程式
反应①的化学方程式为 ;
反应的化学方程式为 ;
(3)反应①属于 反应(填反应基本类型),反应①、③的反应基本类型是否相同?
。
答案:(1)CuO ; Fe2O3
(2)C+2CuO=====2Cu+CO2;Fe+CuSO4=Cu+FeSO4等;
(3)不同
7.为了研究炼铁原理,我市某校九年级综合实践活动小组
按下图所示,用一氧化碳与氧化铁反应进行实验,现请你
一起参与。
⑴该实验开始时,要先通一会儿一氧化碳再加热,其目的
是 。
⑵右边试管中发生反应的化学方程式是 。
反应停止后,同学们对冷却后玻璃管内固体物质的组成成
分产生了兴趣,大家纷纷提出自己的猜想。请将你的猜想写出:
猜想一: 。
猜想二: 。
答案:(1)排净试管内空气,防止一氧化碳与空气在高温下混合发生爆炸。
⑵CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 ↓+ H2O
猜想一: Fe 猜想二:Fe 和Fe2O3的混合物。
8.同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性,小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸,
只用一只试管,取一次盐酸的探究方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。
(1)填表
实验步骤
观察到的现象
** 错误的表达式 ** 在试管中取少量盐酸,插
入铁丝,充分作用。
澄清
石灰
水
Fe2O
3
CO
12
** 错误的表达式 ** 在** 错误的表达式 **所
得的溶液中,插入 ,充分作用。
无明显现象
** 错误的表达式 ** 在** 错误的表达式 **所
得的溶液中插入 ,充分作用。
结论:金属活动性Al > Fe > Cu
(2) 将铝丝插入前应进行的操作是 ;
(3)小华同学认为在小刚设计的方案中,只要补充一个实验,就可得出Al > Fe > H >Cu 的结
论。小华要补充的实验是 ;
(4)小强同学认为要得到Al > Fe > H >Cu 的结论,不必做补充实验,中需将小明同学方案中
插入金属的顺序调整即可,你认为调整后插入金属的顺序是 。
答案:(1)产生气泡,溶液由无色变为浅绿色;铜丝;铝丝 溶液由浅绿色变为无色(2)用砂纸
打磨其表面的氧化铝
(3)把铜丝插入稀盐酸中
(4)Cu Fe Al
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