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【备战2014中考】化学一轮复习课件:第9讲 金属的性质

发布时间:2013-11-12 09:34:43  

第9讲 金属的性质

一、金属材料
金属材料包括: 纯金属 以及它们的 合金 。

1、金属的物理性质
大多数金属具有金属光泽,密度和硬度较 大 ,熔沸点 较 高 ,具有良好的 导电 性、 导热 性和 延展 性。 在室温下,除 汞 外,金属都是固体。大多数金属为银 白色,铜为红色,金为黄色。

举出一些在生产和生活中金属导电性、导热性、 延展性的应用实例。 人类使用某种金属的早晚与其哪方面的性质有关? Cu Fe Al

2、金属之最
地壳中含量最多的金属元素————铝(Al)

人体中含量最多的金属元素————钙(Ca) 目前世界年产量最高的金属————铁(Fe) 导电、导热性最好的金属————银(Ag) 延展性最好的金属————金(Au) 熔点最高的金属————钨(w) 硬度最大的金属————铬(Cr) 密度最大的金属————锇(Os) 密度最小的金属————锂(Li)

2、合金
⑴概念:在一种金属中加热熔合其他 金属 或 非金属 , 制得具有 金属特征 的混合物。

⑵性质特点:合金的 硬度和强度

一般比它们的纯 金属更高,抗腐蚀性 更好,而熔点 较低 。 思考:金属特征的具体内容有哪些? 金属光泽、导电导热性、延展性,在反应中易失电子。

钛金属腕表

钛和钛合金被认为是21世纪的重要材 料,它具有很多优良的性能,如熔点高、 密度小、可塑性好、易于加工、机械性能 好等。尤其是抗腐蚀性能非常好,即使把 它们放在海水中数年,取出后仍光亮如新, 其抗腐蚀性能远优于不锈钢,因此被广泛 用于火箭、导弹、航天飞机船舶、化工和 通讯设备等

钛合金与人体有很好的“相容性”,因此可用来制造人造骨

多种多样的合金
黄铜(铜 锌) 制乐器、装饰品、水龙头

青铜(铜 锡)
武德合金 (铋 铅 锡)

制轴承、齿轮等
制保险丝、防火喷水器

补牙合金(汞银锡铜锌) 作牙齿填充物 制银币(银铜) 硬铝(铝铜镁硅) 18K黄金(金银铜) 焊锡(铅锡) 制银具、银币、首饰 飞机、轮船、火箭、门窗 制作金银饰品 焊接金属

用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质?
资源丰富 无毒轻便

耐磨耐腐蚀 美观、易加工

二、金属的化学性质
性 质 化学方程式 现象 备注

2Mg + O2 = 2MgO
与 氧 气 反 应

点燃

4Al +3O2 = 2Al2O3 3Fe +2O2 = Fe3O4
2Cu + O2 = 2CuO


点燃

放出大量热, 产生耀眼的白 光,生成白色 固体。
剧烈燃烧,火星四 射,生成黑色固体 固体由红色变黑色

军事上可用于燃 烧弹和照明弹, 常温下铝表面易 形成致密氧化膜, 因而有抗腐蚀性。
在空气中不能燃 烧,集气瓶中少 量水的作用是防 止高温熔融物使 瓶底炸裂




性 质

化学方程式

现象

备注 金属活动顺序中位

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ 与 酸 溶 液 反 应 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑

金属表面均有大 量气泡产生,且 生成气体的速度 由快到慢的顺序 为:

于 H 前的金属才
能与酸反应放出氢 气;铁与酸反应生

成 亚铁 盐,浓硫
酸和硝酸与金属反

Mg Al Zn Fe 。 应不生成氢气;实 验室常用 Zn 和稀
硫酸反应制取氢气。

性 质

化学方程式

现象

备注

Fe + CuSO4 = 铁丝表面有红色物 质生成,溶液由蓝 1.钾钙钠与水反 FeSO4 + Cu
与 某 些 2Al + 3CuSO = 4 盐 Al (SO ) + 3Cu 2 4 3 溶 液 反 应

色变为浅绿色

应,故不与盐溶 液发生置换反应;

铝丝表面有红色物 2.前置换后; 质生成,溶液由蓝 3.盐须可溶; 色变为无色 4.活泼金属优先 铜丝表面有银白色 与不活泼金属的 Cu + 2AgNO3 = 物质生成,溶液由 盐溶液反应。 Cu(NO3)2 + 2Ag 无色变为蓝色

例1、下列化合物能由金属与酸发生置换反

应直接制取的是( B )
A.FeCl3 B.ZnCl2

C.HgCl2

D.CuSO4

E . Fe(NO3)2

例2、相同质量的M、N两种活泼金属,分别与 足量质量分数为8%的盐酸反应(M、N在生成 物中均为+2价),生成H2质量和反应时间的关 系如右图。下列叙述正确的是 ( C )

A.金属的活泼性N>M B.两个反应生成H2的体积相等 C.相对原子质量N>M D.两个反应消耗盐酸的质量一定相等

做此类图像题的要点为:
1、曲线先拐表示反应速率快,金属活动 性较强; 2、在金属价态相同的前提下,等质量的 金属与足量酸反应生成氢气越多,则金属 的相对原子质量越小。(消耗酸越多)

例3(2012.德州市)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价)。则下列说 法中不正确的是 ( )B 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

例4、小明同学用6.5 g不纯的锌粉与足量盐 酸完全反应,收集到H2的质量0.205 g。已 知其中只含有另一种金属杂质。这种金属杂 质不可能是下列物质中的 C A.铁 B.铝 C.铜 D.镁
Zn
65

H2
2

Mg
24

H2
2

2Al
2×27

3 H2
3×2

例5.现有镁、铝两种金属分别跟稀盐酸充分反应,生成
相同质量的氢气。则可能的情况有 ( B D ) A.足量的稀盐酸与等质量的镁、铝发生反应

B.足量的稀盐酸与质量比为4:3的镁、铝发生反应
C.足量的稀盐酸与质量比为8:9的镁、铝发生反应

D.等质量、等溶质质量分数的稀盐酸与过量的镁、铝
发生反应
Mg

+ 2HCl = MgCl2 + H2↑ 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑

24

2

2×27

6

例6、向Cu(NO3)2溶液中加入一定量的铁粉 充分反应,下列情况中可能出现的是 B ①溶液中有Fe2+、Cu2+、不溶物为Cu ②溶液中有Fe2+、Cu2+、不溶物为Fe ③溶液中只有Cu2+、不溶物为Fe ④溶液中只有Fe2+、不溶物为Fe,Cu A. ①③ B.①④ C.②③ D.③④
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu Fe与Cu2+不能共存

例7、在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一

定量的镁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中
滴加稀盐酸,没有气泡产生。下列判断正确的是 ( ) A.滤出的固体中一定含有铜,可能含有铁和镁 B.滤出的固体一定含有铜,一定不含铁和镁 C.滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁,可能含 有氯化铜 D.滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜

先:CuCl2 + Mg = MgCl2 + Cu 后:FeCl2 + Mg = MgCl2 + Fe 因剩余固体不与酸反应,故只发生第 一个反应。 剩余固体全为Cu。 滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁,可能 有氯化铜。 应选BC
此类题中反应先后判断的规律是:最活 泼的金属与最不活泼的金属对应的盐优 先反应。

例8、将金属锰(Mn)投入稀盐酸中,有气
泡产生。将镁条插入硫酸锰溶液中,如果

有锰析出,则Mn、Mg、Cu的金属活泼
性由强到弱的顺序是( B )

A.Mn、Mg、Cu
C.Cu、Mg、Mn

B.Mg、Mn、Cu
D.Cu、Mn、Mg

金属活动性强弱比较的一般方法:
1、常见金属,可利用金属活动顺序直接得出结论;

k Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
2、陌生金属,可利用: ⑴金属与O2反应的条件及反应的剧烈程度; ⑵金属能否与酸反应及反应的剧烈程度; ⑶金属间的置换反应。

例9. A、B、C、D是四种金属单质,A能
从B的硝酸盐溶液中置换出B,但A不能与

稀盐酸反应。相同条件下,C、D能与稀盐
酸反应产生H2,且D比C反应剧烈。则四种 金属的活动性由强到弱的顺序是( ) C A.A、B、C、D C.D、C、A、B B.B、A、C、D D.D、C、B、A

10.锡(Sn)是五金之一,它的金属活动性顺序位 于铁和铜之间,则下列反应 不会发生的是 ( )
D

A. Zn + Sn(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Sn B. Sn + 2HCl == SnCl2 + H2↑ C. Sn + 2AgNO3 = Sn(NO3)2 + 2Ag D. Sn + MgSO4 = SnSO4 + Mg

11.小明设计实验探究铁、铜、银三种金属的 活动性顺序。他设计了四个实验方案,分别选 择的试剂是:①铜、银、硫酸亚铁溶液;② 铁、 银、硫酸铜溶液 ;③银、硫酸亚铁溶液、硫酸 铜溶液 ;④铜、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液 。 上述四个方案所选试剂正确的是:( A ) A、24 B、123 C、1234 D、23
比较三种金属的活动性,常用的两种方法是什么? Fe CuSO4 Ag FeSO4 Cu AgNO3

例12、铬(Cr)为不锈钢主要的添加元素,含量一般在12

%以上。铬的表面生成一薄层致密的钝态氧化物保护膜 是不锈钢具有耐蚀性主要原因。请回答下列问题: (1)不锈钢是一种 合金 (填“合金”或“金属”) 。 (2)相同温度下,取大小相同、表面光亮的Cr、Mg、 Cu三种金属薄片,分别投入等体积等溶质质量分数的 足量稀盐酸中(反应中Cr显+2价),现象如下: Cr Mg Cu 金属 与盐酸反 应现象 放出气泡速 率缓慢 放出气泡速 率较快 无明显现 象

①三种金属的活动性由强到弱的顺序是 Mg>Cr>Cu 。 ②从上述探究实验可知,Cr 能 跟CuSO4溶液反应。若 反应,请写出反应的化学方程式_________________。 Cr + CuSO4 = CrSO4 + Cu

例13、在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧

杯,向烧杯中各加入质量相等、质量分数相等的稀硫酸, 下列实验现象不可能观察到的是 (
A.天平指针开始偏向放铁粉的烧杯一边 B.只有铁粉有剩余 C.天平指针最终偏向放锌粉的烧杯一边 D.只有锌粉有剩余

然后在左右两盘的烧杯中分别放入等质量的锌粉和铁粉。

)D

分析:
反应开始时,锌的反应速率较快,放 出氢气的质量较大,所以天平先向右偏; 反应结束时,因铁的相对原子质量较 小(两种金属价态相同),所以铁与酸反 应生成氢气较多,天平又向左偏。 溶液增重= 金属质量 – 氢气质量

14.某化学实验小组实验结束时,将含有CuSO4、ZnSO4、 FeSO4的废液倒在废液缸里,为回收有关金属和盐,同 学们设计了如下实验方案:

试回答: 将废液中的Cu2+和Fe2+全部置换出来 (1)步骤①中锌粉必须过量的原因是 。 (2)写出步骤①中任一反应的化学方程式 。 (3)要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是 取步骤④的滤渣于试管中,加入少量稀硫酸,若有气泡产生, 。
则酸不足量

(4)若实验过程中的物质损失可以忽略,最终所得硫酸锌 的质量 > (填“>”、“<”或“=”)原废液中硫酸 锌的质量。要计算该废液中硫酸铜质量,必须要称量 的质量。 固体D

15.将等质量的锌粉和铁粉,分别放入质量相等、溶质 质量分数相同的稀硫酸中,生成氢气质量(m)随反应 时间(t)的变化曲线如图所示,

对于该图象的理解,下列说法 正确的是 ①③⑤ (填序号)。
①A表示锌和稀硫酸的反应曲线

②反应结束后两种金属一定都有剩余
③反应结束后稀硫酸都没有剩余 ④反应结束后消耗两种金属的质量相等 ⑤反应结束后所得溶液质量相等


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