1、第第5 5章章 金属的冶炼与利用金属的冶炼与利用第第1 1节节 金属的性质和利用金属的性质和利用第第2 2课时课时1.能说明金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。2.能用化学方程式表示金属与稀硫酸或硫酸铜反应的化学性质，能识别置换反应并判断金属活动性的强弱。3.能识别在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的合金，区分生铁和钢等重要合金，以及了解合金比纯金属具有更广泛的用途。1.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 B2.下列有关合金的说法错误的是()。A.钢是一种化合物B.黄铜的硬度比纯铜的硬度大C.生铁是一种铁的合金D.焊锡的熔点比纯锡的熔点低A3.青
2、铜是人类最早使用的铜、锡合金，下列说法不正确的是()。A.青铜属于纯净物B.青铜属于金属材料C.青铜的硬度比铜大D.青铜耐腐蚀，易铸造成形A4.(2019淮安淮安区期末)英国化学家亨利卡文迪许是燃素说的信仰者。1766年，他用铁、锌、锡等六种金属与稀硫酸、稀盐酸作用制得“可燃空气”。并将其表示为 D5.下列反应属于置换反应的是()。D6.生铁和钢的主要区别是()。A.耐腐蚀性能不同 B.含碳量的高低不同C.含杂质种类不同 D.机械加工性能不同B7.下列有关合金的叙述正确的是()。合金具有金属特性 合金中的元素以单质形式存在 合金中不一定含有金属 钢是含杂质较少的铁合金 合金属于金属材料A.B.
3、C.D.C8.写出下列反应的化学方程式，并指明所属反应类型。(1)铝与稀盐酸反应：_，属于_反应。(2)铁在氧气中燃烧：_，属于_反应。(3)金属钠能与水发生化学反应，生成氢氧化钠和氢气：_，属于_反应。2Al6HCl=2AlCl33H2 置换化合2Na2H2O=2NaOHH2置换9.铁是生产、生活中应用最广泛的一种金属。以下是初中化学有关铁的性质的一些基本实验：(1)某同学用向上排空气法收集一瓶氧气做A实验，在引燃的火柴快燃尽时将细铁丝插入集气瓶中，未观察到剧烈燃烧、火星四射现象，其原因可能是_(写出一条)。若B中为稀盐酸，观察到的现象是_；铁丝表面有铁锈(或集气瓶中氧气含量少)铁钉表面产生
4、气泡，溶液由无色变为浅绿色若B中为硫酸铜溶液，则反应的化学方程式为_；若B中为水，一段时间后，产物主要成分的化学式为_。(2)通过以上实验你得出的结论是_。FeCuSO4=CuFeSO4Fe2O3(或Fe2O3xH2O)铁是一种化学性质比较活泼的金属10.镁、铁在日常生活中都有较广泛的用途。(1)镁在空气中燃烧时能发出耀眼的白光，可用来制造镁闪光灯。写出其反应的化学方程式：_。(2)市场上出售的补血麦片中常含有微量的还原性铁粉，铁粉与人体胃液中的盐酸反应转化为亚铁盐，起到补血的作用(适用于缺铁性贫血患者)。写出这个反应的化学方程式：_。Fe2HCl=FeCl2H211.人类文明进步与金属材料的
5、发展关系十分密切，金属在生活、生产中有着非常广泛的应用。请回答下列问题：(1)根据如图金属应用实例推断，金属具有的物理性质有_(至少答两点)。导热性、导电性、延展性(答两条即可)(2)生铁和钢都是铁的合金，二者性能不同的原因是_。(3)厨房中的下列物品所使用的主要材料属于金属材料的是_(填字母)。A.陶瓷碗 B.不锈钢炊具C.橡胶手套 D.铜质水龙头(4)微型化录音录像的高性能带中磁粉的主要材料之一是化学组成相当于CoFe2O4的化合物，又知钴(Co)和铁都有2、3价，且在上述化合物中每种元素只具有一种化合价，则铁元素的化合价为_。含碳量不同BD 312.有a、b两块等质量的铁，先将a浸入稀硫
6、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.ab B.abC.ab D.abA13.一定质量含杂质的铁的样品(杂质不溶于水，也不参与反应)与100g 16%CuSO4溶液恰好完全反应，过滤得到干燥的固体6.8g，则含杂质的铁的样品质量是()。A.6.0g B.5.6gC.16g D.6.4gA【解析】硫酸铜的质量100 g16%16 g，设样品中铁的质量为x，生成铜的质量为y。FeCuSO4=FeSO4Cu56 160 64x 16 g y含杂质的铁的样品的质量是5.6 g(6.8 g6.4 g)6 g。14.铁是一种化学性质比较活泼的金属，在一定条件下能跟
7、多种物质发生化学反应。回答下列问题。(1)以铁为研究对象，在框图内填写物质的化学式。(所填写的反应物必须为不属于同一类别的物质，生成物必须填写铁的化合物)从左至右依次是FeCl2 HCl CuSO4 FeSO4(答案合理即可)(2)实验室中要除去细碎铜屑中的少量铁屑，请分别用化学方法和物理方法将其除去。(不必叙述操作步骤，只需用简单的原理描述即可)_。物理方法：利用铁能被磁铁吸引，将铁除去。化学方法：铁能与盐酸、稀硫酸反应，而铜不能，可用酸除去或铁能与硫酸铜溶液反应转化为可溶的硫酸亚铁和铜，过滤可得铜15.下列图像与对应叙述相符的是()。BA.表示红磷与足量的O2充分反应B.表示铁与硫酸铜溶液
8、的反应C.表示将高锰酸钾固体充分加热D.表示分别向两支装有等质量锌和铁的试管中，加入足量等溶质质量分数的稀盐酸16.如下图所示，在甲、乙两支完全相同的试管中，装有足量的质量和溶质质量分数均相同的稀盐酸，在两支试管上方各罩一只完全相同的气球，两只气球中分别装有相同质量的金属A和B。现同时提起两只气球，使其中的金属迅速与稀盐酸反应。实验发现：开始时气球甲迅速鼓起，而气球乙鼓起较慢；反应结束时，甲中气球鼓起的体积比乙中气球大。(1)根据以上事实，可以得出以下结论：_；_。(2)若在上述条件下，A、B两种金属与稀盐酸反应均生成2价的盐。据此还可以得出的结论有_。A比B活泼等质量的A产生的气体比B多A的
9、相对原子质量比B的小17.已知置换反应ABCD能够发生。(1)若D为H2，B为稀硫酸，则A可能为_、_、_、_等活泼金属，写出一个符合条件的反应的化学方程式：_。(2)若D为Cu，化合物B可能为_(填化学式)，写出符合条件的化学方程式：_。MgAl ZnFeFeH2SO4=FeSO4H2(其他合理答案也可)CuCl2(或CuSO4)FeCuCl2=FeCl2Cu(或FeCuSO4=FeSO4Cu)(3)某些非金属也有活动性顺序，已知在溶液中可发生如下反应：Cl22NaBr=2NaClBr2，Br22NaI=2NaBrI2。上述反应属于_反应。在I2、Cl2、Br2三种非金属中，活动性最强的是_
10、，活动性最弱的是_。置换Cl2 I2【解析】第(3)问是思维拓展练习，由金属与金属化合物溶液反应的规律迁移到此题。Cl2能把溴从它的化合物中置换出来生成Br2，说明Cl2比Br2活泼，同理Br2比I2活泼。18.废旧金属可以回收利用，用合金废料(含Fe、Cu和Al)制取FeSO4和CuSO4溶液的实验流程如图所示(部分生成物已略)：(1)合金属于_(填“纯净物”或“混合物”)。(2)步骤反应的化学方程式为2Al2NaOH2R=2NaAlO23H2，依据质量守恒定律推出R的化学式为_，步骤反应的化学方程式为_。混合物H2OFeH2SO4=FeSO4H2(3)由Cu制取CuSO4溶液有以下三种途径
11、：你认为最佳途径是_(填序号)，理由是_。会产生污染物二氧化硫，污染空气，并且硫酸的利用率低，不产生硫酸铜，还产生污染物一氧化氮【解析】(1)在一种金属中熔合了其他的金属或非金属形成的具有金属特性的物质叫合金，合金属于混合物；(2)生成物中有2个钠原子，2个铝原子，4个氧原子，6个氢原子，反应物中有2个铝原子，2个钠原子、氢原子、氧原子，根据质量守恒定律可知化学反应前后原子种类和个数不变，可推出R是H2O；铁和铜的混合物中加入稀硫酸，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不能与稀硫酸反应；(3)途径会产生污染物二氧化硫，污染空气，并且硫酸的利用率低；途径不产生硫酸铜，还产生污染物一氧化氮。19.
12、(科学探究与创新意识)铁、铝、铜是常见的三种金属。同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品一般需要做防锈处理。【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢？【实验探究】同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究，请你参与探究并填写空格。将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中：AlFeCu【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢？同学们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡，是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应。【反思评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的是_。除去金属表面的氧化物(或污物)
13、【实验验证】为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中：铁丝表面附着红色固体写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式：_。FeCuSO4=FeSO4Cu【拓展迁移】(1)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为_。(2)金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序：_。Cu、Fe、Al(或铜、铁、铝)或Fe、Cu、Al(或铁、铜、铝)Cu、Fe、A
14、l(或铜、铁、铝)【解析】本题考查金属活动性顺序，属于难题。解题关键是熟练掌握金属活动性顺序及其应用。由实验现象可知，铜不能和盐酸反应，但铁、铝都可以反应，铝的反应剧烈，因此可以得出三者的活动性顺序为AlFeCu；铝在空气中容易和氧气反应形成一层氧化膜，做金属性质实验时，打磨金属的目的就是除去表面的氧化膜或者污物；金属活动性顺序中铁位于铜的前面，把铁丝放入硫酸铜溶液中，铁丝表面会析出红色的铜单质；(1)铝最活泼，既可以和酸反应，又能和铁、铜的盐溶液反应，因此需要最后放入；如果先放入铜、后放入铁，铁能和酸反应，铜不能。根据表面的气泡可以确定铁位于铜前，再放入铝，可以置换出溶液中的亚铁离子，因此可
15、以得出三者的活动性顺序；如果先放铁丝，铁和酸反应产生气泡，生成氯化亚铁；再放入铜丝，铜丝表面无变化，说明铜的活动性顺序位于铁之后；再放入铝可以得出同样的结论；(2)根据三者的活动性顺序以及化学发展史可以知道金属材料被人类利用的先后顺序是铜、铁、铝。20.(2020陕西)黄金、黄铜(铜锌合金)、黄铁矿(主要成分是FeS2)都是金黄色固体。(1)将黄铜片和纯铜片相互刻画时有明显划痕的是_。(2)将黄铜片放入稀硫酸中发生反应的化学方程式是_。(3)工业上用黄铁矿为原料生产硫酸，第一步的反应为，则X的化学式为_。纯铜片或纯铜ZnH2SO4=ZnSO4H2SO221.(2020安徽)硫酸亚铁晶体是重要的化学试剂。传统制备方法是用铁屑与稀硫酸反应，因铁屑中含有硫、磷等杂质，与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体。某科技小组改用铁屑与硫酸铜溶液反应制备硫酸亚铁晶体，流程如下：(1)步骤中反应的化学方程式为_。(2)操作的名称是_。步骤涉及蒸发，蒸发时必需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、玻璃棒、_。(3)用硫酸铜溶液代替稀硫酸制备硫酸亚铁晶体，优点是_。FeCuSO4=FeSO4Cu过滤 蒸发皿不产生有毒气体，安全环保【解析】(3)铁屑中含有硫、磷等杂质，与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体，而铁屑与硫酸铜溶液反应就不会产生有毒气体，更环保。
