1、第三部分身边的化学物质第三部分身边的化学物质专题九专题九 金属与金属矿物金属与金属矿物真题再现真题再现1（2017福建省）下列四支试管中，铁钉锈蚀最快的是（）【分析】考查生锈速率快慢主要是由铁与氧气和水接触的程度决定；水和氧气同时存在是铁生锈的必要条件，盐溶液能加快金属的锈蚀速率。【解答】铁钉只与水接触，不易锈蚀，故A项错误。铁钉只与水接触，水中的氧气量很少，不易锈蚀，故B项错误。铁钉与水和氧气充分接触，发生锈蚀，故C项错误。铁钉与水、氧气充分接触，且有氯化钠这种盐的存在，加快了铁钉的锈蚀速率，故D项错误。D思维导图思维导图知识梳理知识梳理1.金属材料包括 和 。2.常见金属的共性与特性（物理
2、性质）（1）共性：有金属光泽、性、性、性。（2）特性：颜色，如铁、铝等大多数金属呈 色、铜呈 色、金呈 色；铁、铝、铜等大多数金属都呈固体，但汞是 体；不同的金属其导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异也较大。纯金属 合金延展性导电导热银白紫红黄 液 一、金属材料知识梳理知识梳理（3）金属之最 地壳中含量最高的金属元素 ；人体中含量最高的金属元素 ；目前世界年产量最高的金属 ；导电、导热最好的金属 ；硬度最高的金属铬；熔点最高的金属钨；熔点最低的金属汞铝钙铁银3.合金 金属与金属或金属与非金属熔合在一起，具有金属特征的物质，合金是混合物。生铁和钢是 的合金，因含碳量不同，因而性能也不同。合金一
3、般比纯金属硬度更 ，熔点更 ，有的还具有抗腐蚀性能。因此使用广范。铁大低知识梳理知识梳理1.金属与氧气的反应（1）镁在空气中点燃，剧烈燃烧，发出 ，放出 大量热，生成 色固体。化学方程式为 。（2）铝在常温下能与氧气反应，生成 膜 防止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的 性能。化学方程式为 。（3）铁丝在氧气中点燃，能剧烈燃烧，放出 大量的热，生成 色固体。化学方程式为 。（4）铜在加热的条件下也能与氧气反应，生成 色固 体。化学方程式为 。耀眼白光白黑一层致密的氧化铝抗腐蚀火星四射黑二、金属化学性质2Mg+O2=2MgO点燃 4Al+3O2=2Al2O3 3Fe+2O2=Fe3O4 2Cu+O
4、2=2CuO 知识梳理知识梳理2.金属与酸的反应 规律：金属+酸盐+氢气（属于 反应）置换金属金属反应现象反应现象化学方程式化学方程式镁反应剧烈，产生大量气泡Mg+2HCl=Mg+H2SO4=锌反应较剧烈，产生许多气泡Zn+2HCl=Zn+H2SO4=铁反应较缓慢，有气泡产生，溶液由 色变 色Fe+2HCl=Fe+H2SO4=铜无明显现象-浅绿无MgCl2+H2 MgSO4+H2 ZnCl2+H2 ZnSO4+H2 FeCl2+H2 FeSO4+H2 知识梳理知识梳理3.金属与盐溶液的反应（湿法冶金的原理）规律：前换后，盐要溶，钾钙钠除外，属于 反应。置换实验步骤实验步骤实验现象实验现象化学方
5、程式化学方程式铁丝浸入硫酸铜溶液中铁丝表面覆盖一层 色的物质，溶液由 色逐渐变 色Fe+CuSO4=铝丝浸入硫酸铜溶液中铝丝表面覆盖一层 色的物质，溶液由 色逐渐变 色2Al+3CuSO4=铜丝浸入硝酸银溶液中铜丝表面覆盖一层 色的物质,溶液由 色逐渐变 色Cu+2AgNO3=铜丝浸入硫酸铝溶液中无明显现象红蓝红蓝蓝浅绿无银白无FeSO4+Cu Al2(SO4)3+3 Cu Cu(NO3)2+2Ag知识梳理知识梳理三、金属活动性顺序及其应用 1.金属活动性顺序 金属活动性由强逐渐减弱2.应用：在金属活动顺序里：（1）金属+酸 盐+H2，该反应发生的条件：金属在金属活动性顺序中必须排在 的前面。
6、这里的酸经常指的是 或 ；不包括浓硫酸和硝酸，因为它们有强氧化性，反应后不产生H2而生成H2O。（2）金属+盐 新盐+新金属必须是排在金属活动性顺序表前面的金属置换排在后面金属。反应发生的条件；盐必须是溶液；一般不用很活泼的K、Ca、Na等，因其先与水反应而不能置换盐溶液里的金属。氢稀盐酸稀硫酸知识梳理知识梳理四、金属资源的利用和保护1.生铁的冶炼（1）原料：铁矿石、焦炭和石灰石常见铁矿石：赤铁矿，其主要成分为 。磁铁矿，其主要成分为 。（2）设备：高炉（3）原理：在高温下，利用还原剂一氧化碳把铁矿石中的铁还原出来。主要的化学方程式为 。（4）在实验室里，用下图所示装置进行实验。Fe2O3 F
7、e3O43CO+Fe2O3=2Fe+3CO2知识梳理知识梳理2.金属的锈蚀及防锈的方法（1）探究铁生锈的实验装置如下图，一周后，只有 试管中的铁钉生锈。（2）防锈的方法：外因：保持铁制品表面 ；在铁制品表面涂上一层保护膜，如 等。内因：改变其内部结构，如制成不锈钢。3.保护金属资源的有效途径防止金属腐蚀；回收利用废旧金属；合理有效地开采矿物；寻找金属的代用品等。A涂油、刷漆或镀其他金属洁净、干燥典例解析典例解析【例 1】下列关于金属材料的说法不正确的是（）A常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面生成致密的氧化铝薄膜B铁在干燥的空气中容易生锈C硬铝（铝合金）的硬度大于纯铝D金属资源的回收利用既
8、保护了环境，又节约了金属资源【解析】常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面生成致密的氧化铝薄膜，铝具有良好的抗腐蚀性，故A项正确。铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果，铁在干燥的空气中不易生锈，故B项错误。合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，硬铝（铝合金）的硬度大于纯铝，故C项正确。金属资源的回收利用，节约了金属资源，减少的冶炼金属产生的污染，故D项正确。B典例解析典例解析【例 2】（2017广州市）化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下图所示实验方案。下列说法不正确的是（）A由实验甲可知金属活动性：AlCuB由实验乙可知金属活动性：CuAgC由实验甲、
9、乙、丙可知金属活动性：AlCuAgD实验甲中的CuSO4改为CuCl2不能完成本实验探究D典例解析典例解析【解答】由实验甲将铝丝放入硫酸铜溶液中，铝丝表面会有红色物质出现，可知金属活动性：AlCu，故A项正确。由实验乙将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面会有银白色物质出现，可知金属活动性：CuAg，故B项正确。由实验甲将铜丝放入硫酸铝溶液中，无变化，同样可知金属活动性：AlCu，所以由实验甲、乙、丙可知金属活动性：AlCuAg，故C项正确。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，实验甲中的CuSO4改为CuCl2也能完成本实验探究，故D项错误。典例解析典例解析【例 3】（2017泰安
10、市）现有等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如右图所示（已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2）。则下列说法中不正确的是（）A生成氢气的质量:甲乙丙B相对原子质量:乙丙甲C金属活动性:乙甲丙D消耗硫酸的质量：甲乙丙B典例解析典例解析【解析】根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后，放出H2的质量是甲乙丙，故A项正确。三种金属的化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，即产生氢气多的相对原子质量小；根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后，放出H2
11、的质量是甲乙丙；因此可判断相对原子质量是丙乙甲，故B项不正确。根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，当三种金属都在发生反应时，相同时间内乙放出氢气的质量大于甲、大于丙，可判断三种金属活动性顺序是乙甲丙，故C项正确；金属与酸的反应生成氢气时，氢气来源于酸中的氢元素，所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致，消耗硫酸的质量：甲乙丙，故D项正确。专题演练专题演练1.（2017丽水市）如图为某文化衫图案。你的美（Mg）偷走我的心（Zn）能发生，是由于镁的（）A延展性好B导电性好C导热性好D金属活动性比锌强D专题演练专题演练2.（2017天津市）下列各组转化关系中的反应为初中化学常见的反应，其中的
12、“”表示某种物质可一步反应生成另一种物质。甲、乙、丙三种物质不符合对应“转化关系”的是（）D专题演练专题演练3.（2017扬州市）为测定钢铁中的含碳量，设计如下装置，钢铁样品在装置A中煅烧时，气体产物只有CO2和SO2。（1）钢样处理成粉末的主要目的是 ，使反应更充分。钢样中的Fe3C煅烧时的化学方程式为 。（2）实验室用KClO3和MnO2制备O2的化学方程式为 ，MnO2中Mn的化合价为 。增大反应物接触面积煅烧Fe3C+3O2=Fe3O4+CO2MnO22KClO3=2KCl+3O2+4专题演练专题演练（3）装置 B的作用是 ，装置 B中的现象是 。（4）装置C的作用是 。若无装置C，则测定结果 。（5）装置D的作用为 ；装置E的作用为 。（6）钢样中加入某物质可降低煅烧温度，为不影响测定结果，该物质在组成上需满足的条件是 。除去CO2中的SO2高锰酸钾溶液褪色除去CO2中的水蒸气偏大吸收CO2，测定产生的CO2质量 防止空气的CO2和H2O进入D装置不能含有碳元素
