第三篇物質(zhì)科學(xué)(二)第34課時金屬一、金屬和非金屬一、金屬和非金屬考點考點1 1區(qū)別金屬與非金屬區(qū)別金屬與非金屬b b金屬的普遍特性：固態(tài)(除汞外)，有_，是良好的_，有_，密度和熔點高。非金屬性質(zhì)：固、液、氣態(tài)，有多種顏色，不具金屬特性，性質(zhì)不一，應(yīng)用不一。金屬光澤導(dǎo)電、導(dǎo)熱體延展性考點考點2列舉金屬和非金屬主要性質(zhì)差異列舉金屬和非金屬主要性質(zhì)差異(如導(dǎo)電性、如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性、金屬光澤等導(dǎo)熱性、延展性、金屬光澤等)；舉例說出常見金屬的；舉例說出常見金屬的性質(zhì)和用途性質(zhì)和用途a常見金屬的主要性質(zhì)和用途1鐵：純鐵具有銀白色金屬光澤，質(zhì)軟。制成各種鐵合金，廣泛用于機械、建筑、醫(yī)療等行業(yè)。2銅：具有紫紅色金屬光澤，純銅質(zhì)軟、韌性好。常用于制造電線、電纜及導(dǎo)熱器具，還可制成各種銅合金(黃銅、青銅、白銅)。3鋁：具有銀白色金屬光澤，密度小。常用于制造電線和電纜、鋁箔包裝等；鋁合金外表美觀，輕而堅韌，具有較強的抗腐蝕性能，可作建筑裝飾材料及汽車、飛機、火箭、人造衛(wèi)星的材料。二、金屬活動性順序二、金屬活動性順序考點考點3 3比較金屬的活動性順序；概述金屬與酸、金比較金屬的活動性順序；概述金屬與酸、金屬與鹽反應(yīng)的條件；用金屬活動性順序說明某些現(xiàn)象屬與鹽反應(yīng)的條件；用金屬活動性順序說明某些現(xiàn)象b b1金屬活動性順序： 2金屬活動性的應(yīng)用(1)金屬的位置越靠前，在水溶液里就越容易_電子，活動性就_。失去越強(2)金屬與酸反應(yīng)時，排在_前面的金屬能置換出酸里的_。(3)金屬與鹽發(fā)生反應(yīng)，只有活動性_的金屬才能把活動性弱的金屬從它的鹽溶液中置換出來。K、Ca、Na會與鹽溶液中的水發(fā)生置換反應(yīng)，生成堿和氫氣。氫氫強1(2017麗水)如圖為某文化衫圖案，你的美(Mg)偷走我的心(Zn)能發(fā)生，是由于鎂的 ( )A延展性好B導(dǎo)電性好C導(dǎo)熱性好D金屬活動性比鋅強D2(2016溫州)為了驗證“Fe、Cu、Ag三種金屬的活動性由強到弱”，小明設(shè)計了如圖所示的實驗，其中可以達到實驗?zāi)康牡慕M合是 ( )A B C DC三、金屬的防腐三、金屬的防腐考點考點4 4列舉金屬腐蝕條件列舉金屬腐蝕條件a a1外因：_等物質(zhì)的相互作用。2內(nèi)因：金屬的 _?？键c考點5 5列舉防止金屬腐蝕的常用方法列舉防止金屬腐蝕的常用方法a a1改變金屬的_。如在普通鋼中加入鉻、鎳等金屬元素制成不銹鋼。2表面覆蓋_。如刷油漆、涂機油、涂搪瓷、電鍍、烤藍等。水分、氧氣內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)保護膜四、廢棄金屬對環(huán)境的影響四、廢棄金屬對環(huán)境的影響考點考點6 6知道廢棄金屬對環(huán)境的影響、知道回收廢棄知道廢棄金屬對環(huán)境的影響、知道回收廢棄金屬的意義金屬的意義a a由于垃圾填埋處理后，金屬不會自行分解；并且鉛、鎘等金屬被腐蝕后，會形成溶于水的有毒的金屬離子，污染土壤和地下水源。因此廢棄金屬將對環(huán)境造成嚴重的污染，大部分金屬應(yīng)通過回收使其循環(huán)再利用。五、金屬材料的發(fā)展五、金屬材料的發(fā)展考點考點7 7知道合金的概念知道合金的概念a a合金：一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或非金屬)一起熔合而成的具有金屬特征的物質(zhì)?？键c考點8 8列舉改善金屬材料性能的主要方法列舉改善金屬材料性能的主要方法a a改善金屬材料性能的主要方法：_。改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部條件3(2016賀州)下列有關(guān)說法正確的是 ( )A鐵在潮濕的環(huán)境中比在干燥的環(huán)境中更容易生銹B鋁制品不用涂任何保護層來防腐，因為鋁不與空氣 反應(yīng)C鎂在氧氣中燃燒，發(fā)出耀眼白光，生成黑色固體D我國的礦物儲量比較豐富，所以廢舊金屬直接扔 掉，沒有必要回收A4.(2017河北)某同學(xué)根據(jù)銅綠的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想：金屬銅銹蝕的條件除有氧氣和水外，還必須有二氧化碳，為證明“必須有二氧化碳”，需要進行如圖所示實驗中的 ( )A甲和乙 B甲和丁C乙和丁 D丙和丁B【解析】甲試管的銅片與氧氣、水和二氧化碳同時接觸發(fā)生了銹蝕；乙中的銅片與二氧化碳和水接觸，沒有銹蝕，說明銅的銹蝕與氧氣有關(guān)；丙中的銅片與二氧化碳和氧氣接觸，沒有銹蝕，說明銅的銹蝕與水有關(guān)；丁中的銅片與氧氣和水接觸沒有銹蝕，說明了銅的銹蝕與二氧化碳有關(guān)。由以上分析可知，通過實驗甲與丁的對比得出：銅的銹蝕必須有二氧化碳參與。故選B。高頻點高頻點1 1金屬與酸反應(yīng)金屬與酸反應(yīng)例1 (2016金華)有A、B兩種金屬放入等質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸中，生成氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示，下列結(jié)論合理的是 ( )A金屬活動性ABB生成氫氣的質(zhì)量ABC反應(yīng)的硫酸質(zhì)量ABD反應(yīng)的金屬質(zhì)量ABB【解析】A.由反應(yīng)生成H2的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系圖可知，相同時間內(nèi)B放出氫氣的質(zhì)量大于A，可判斷金屬活動性順序是BA，故A錯誤；B.根據(jù)反應(yīng)生成H2的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系圖所示，在兩種金屬完全反應(yīng)后，放出H2的質(zhì)量是AB，故B正確；C.金屬與酸的反應(yīng)生成氫氣時，氫氣來源于酸中的氫元素，所以生成的氫氣與消耗的酸的多少一致，消耗硫酸的質(zhì)量：AB，故C錯誤；D.金屬的相對原子質(zhì)量不確定，所以不能確定參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量，故D錯誤。故選B。1. (2015棗莊)向等質(zhì)量的鋅粉和鐵粉中分別加入足量稀硫酸，下列圖像描述正確的是 ( ) B【解析】鋅比鐵活潑，與稀硫酸反應(yīng)時，鋅比鐵反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生氣體的速率大；稀硫酸中加入鋅粉和鐵粉時，產(chǎn)物分別為硫酸鋅和硫酸亞鐵，鐵的相對原子質(zhì)量比鋅小，等質(zhì)量的金屬，鐵生成的氫氣比鋅多，觀察圖像，描述正確的是B。故選B。高頻點高頻點2 2金屬活動性順序的應(yīng)用金屬活動性順序的應(yīng)用例2(2017無錫)在FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入Zn粉，下列說法錯誤的是 ( )A若反應(yīng)完成后Zn無剩余，溶液中若有CuCl2，則一定有FeCl2B若反應(yīng)完成后Zn無剩余，溶液中若無CuCl2，則可能有FeCl2C若反應(yīng)完成后Zn有剩余，則溶液中有ZnCl2，無CuCl2和FeCl2D若反應(yīng)完成后Zn有剩余，則溶液中有ZnCl2，無CuCl2，可能有FeCl2D【解析】在FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入Zn粉，鋅會先與氯化銅反應(yīng)，氯化銅反應(yīng)完后，再與氯化亞鐵反應(yīng)，所以A.若反應(yīng)完成后Zn無剩余，溶液中若有CuCl2，氯化銅沒有完全反應(yīng)，則一定有FeCl2，故A正確；B.若反應(yīng)完成后Zn無剩余，溶液中若無CuCl2，加入的鋅可能與氯化亞鐵發(fā)生了置換反應(yīng)，也可能沒有，則可能有FeCl2，故B正確；C.若反應(yīng)完成后Zn有剩余，鋅會與氯化銅、氯化亞鐵完全反應(yīng)，則溶液中有ZnCl2，無CuCl2和FeCl2，故C正確；D.若反應(yīng)完成后Zn有剩余，則溶液中有ZnCl2，一定沒有CuCl2、FeCl2，故D錯誤。故選D。2(2016孝感)向一定質(zhì)量FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐漸加入足量的鋅粒，下列圖像不能正確反映對應(yīng)關(guān)系的是 ( )D【解析】由于金屬的活動性是鋅鐵銅，向一定質(zhì)量FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐漸加入足量的鋅粒，鋅先與氯化銅反應(yīng)，當(dāng)氯化銅反應(yīng)完全后再與氯化亞鐵反應(yīng)，反應(yīng)的方程式是：ZnCuCl2=CuZnCl2溶液增量65 64 65641ZnFeCl2=FeZnCl2溶液增量65 56 65569A由上述分析可知，鋅先與氯化銅反應(yīng)，生成了銅和氯化鋅，銅的質(zhì)量不斷增加，當(dāng)氯化銅反應(yīng)完全后不再增加，故A正確；B.由上述分析可知，鋅先與氯化銅反應(yīng)，當(dāng)氯化銅反應(yīng)完全后再與氯化亞鐵反應(yīng)，前者溶液增加的幅度小于后者，故B正確；C.當(dāng)鋅與氯化銅反應(yīng)完全后再與氯化亞鐵反應(yīng)，隨著鋅與氯化亞鐵反應(yīng)，氯化亞鐵的質(zhì)量逐漸減小，完全反應(yīng)后質(zhì)量為0，故C正確；D.原溶液中不存在氯化鋅，起始點應(yīng)為0，故D錯誤。故選D。高頻點高頻點3 3金屬腐蝕條件的研究金屬腐蝕條件的研究例3(2017福建)下列四支試管中，鐵釘銹蝕最快的是 ( ) D【解析】A.鐵釘只與水接觸，不易銹蝕；B.鐵釘只與水接觸，不易銹蝕；C.鐵釘與水和氧氣充分接觸，發(fā)生銹蝕；D.鐵釘與水、氧氣充分接觸，且有氯化鈉這種鹽的存在，加快了鐵釘?shù)匿P蝕速率。故選D。3分別向a、b兩支試管中加入形狀和大小完全相同的鐵片，再向a中加入植物油，均塞上橡皮塞，U型玻璃管內(nèi)為紅墨水(開始時兩端液面水平)，如圖所示，放置一段時間后，以下說法錯誤的是()A植物油用于隔絕氧氣和水B.兩支試管中只有b鐵片被腐蝕CU型玻璃管兩端的液面變?yōu)橛业妥蟾逥U型玻璃管兩端的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤【解析】試管中只有b中鐵片被銹蝕，因為a中的植物油把鐵片與水和氧氣隔開，不容易生銹。 【提醒】根據(jù)鋁和鎂分別與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，以及鋁和鎂與酸反應(yīng)的質(zhì)量關(guān)系進行分析，生成氫氣質(zhì)量相等天平平衡，反之天平失去平衡，即可正確解答。例4(2017紹興)往硝酸銅、硝酸銀和硝酸亞鐵的混合溶液中緩慢連續(xù)加入質(zhì)量為m的鋅粉，溶液中析出固體的質(zhì)量與參加反應(yīng)的鋅粉質(zhì)量關(guān)系如圖所示，下列說法中正確的是 ( )Ac點對應(yīng)溶液中含有的金屬離子為Zn2和Cu2Bbc段(不含兩端點)析出的金屬是FeCab段(不含兩端點)對應(yīng)溶液中含有的金屬離子為Zn2、Ag、Cu2和Fe2D若bc段和cd段中析出固體質(zhì)量相等，參加反應(yīng)的鋅粉質(zhì)量分別為m1和m2，則m1m2C【解析】每65份質(zhì)量的鋅會置換出216份質(zhì)量的銀，會置換出64份質(zhì)量的銅，會置換出56份質(zhì)量的鐵，依據(jù)圖像中的斜率可知，ab段是鋅與硝酸銀的反應(yīng)，bc段是鋅與硝酸銅的反應(yīng)，cd段是鋅與硝酸亞鐵的反應(yīng)，所以A.c點對應(yīng)溶液中含有的金屬離子為Zn2和Fe2，故A錯誤；B.bc段(不含兩端點)是鋅和硝酸銅的反應(yīng)，所以析出的金屬是Cu，故B錯誤；C.ab段(不含兩端點)是鋅和硝酸銀的反應(yīng)，所以對應(yīng)溶液中含有的金屬離子為Zn2、Ag、Cu2和Fe2，故C正確；D.每65份質(zhì)量的鋅會置換出64份質(zhì)量的銅或56份質(zhì)量的鐵，所以若bc段和cd段中析出固體質(zhì)量相等，參加反應(yīng)的鋅粉質(zhì)量分別為m1和m2，則m1m2，故D錯誤。故選C?！咎嵝选勘绢}為跨學(xué)科的綜合題，利用化學(xué)知識分析溶液質(zhì)量的變化后，使用物理學(xué)知識對重物所受浮力進行計算，綜合使用各學(xué)科知識完成解答。例5如圖所示，彈簧秤下掛一重物，重物浸沒在AgNO3溶液中，穩(wěn)定時彈簧秤讀數(shù)F1，再向燒杯中加入適量的銅粉，充分攪拌并配制足夠的時間后，溶液體積未變，此時彈簧秤的讀數(shù)為F2。已知重物與前、后溶液均不發(fā)生任何反應(yīng)，對于F1和F2的相對大小，下列說法正確的是 ( )A無法判斷BF1F2CF1F2DF1F2B【解析】根據(jù)“彈簧秤下掛一重物，重物浸沒在AgNO3溶液中，穩(wěn)定時彈簧秤讀數(shù)F1。再向燒杯中加入適量的銅粉，充分攪拌并靜置足夠的時間后，溶液體積未變，此時彈簧秤的讀數(shù)為F2”，可知銅與硝酸銀反應(yīng)生成硝酸銅和銀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，則可推測溶液質(zhì)量減小，溶液體積不變而質(zhì)量減小，則溶液密度減小，溶液密度的減小使重物所受浮力減小，浮力的減小而使彈簧秤的讀數(shù)增大。例6 (2017嘉興、舟山)在學(xué)習(xí)了金屬的化學(xué)性質(zhì)后，科學(xué)老師布置了一項課外學(xué)習(xí)任務(wù)：調(diào)查化工顏料店出售的涂料添加劑“銀粉”是什么金屬？某學(xué)習(xí)小組通過調(diào)查，分別獲得了“銀粉”是銀粉、鋁粉、鋅粉這三種不同結(jié)果。為了確定究竟是哪一種金屬，學(xué)習(xí)小組同學(xué)將一小包“銀粉”帶回實驗室，進行了如下實驗和分析。(相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn2HCl=ZnCl2H2；2Al6HCl=2AlCl33H2)(1)取少量“銀粉”于試管中，滴加適量鹽酸，發(fā)現(xiàn)_，說明“銀粉”一定不是銀。(2)為了進一步確定“銀粉”是鋁還是鋅，學(xué)習(xí)小組通過理論計算，獲得兩種金屬分別與足量鹽酸反應(yīng)時，產(chǎn)生的氫氣與金屬的質(zhì)量關(guān)系，并繪制成如圖所示圖像。在繪制鋅的圖像時，a點所對應(yīng)的鋅的質(zhì)量m為多少？(通過計算回答)(3)取1.8克“銀粉”(雜質(zhì)忽略不計)加入到50克稀鹽酸中，恰好完全反應(yīng)，生成氫氣0.2克。根據(jù)上圖可知，“銀粉”是_。(4)計算實驗中所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)?！般y粉”表面有氣泡產(chǎn)生鋁(或Al)【答案】(2)設(shè)a點所對應(yīng)的金屬鋅的質(zhì)量為x。 Zn2HCl=ZnCl2H2 65 2 x 0.2克 x6.5克 答：a點所對應(yīng)的金屬鋅的質(zhì)量m為6.5克。(4)設(shè)實驗中所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為P%。2Al6HCl=2AlCl33H2 219 6 50克P% 0.2克 P%14.6%答：實驗中所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為14.6%。x.6520 2 克克P%.= =2195060 2 克克克克(友情提示：本欄目建議午休時間完成)1.(2017臺州)垃圾分一分，環(huán)境美十分。投放鋁制易拉罐的垃圾箱應(yīng)貼以下哪個標(biāo)識 ( )A2(2017貴州)關(guān)于下列實驗現(xiàn)象，描述錯誤的是 ( )A光亮的銅絲放入稀硫酸中，溶液變?yōu)樗{色，產(chǎn)生大量氣泡B鎂條在空氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色固體C鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體D氫氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍色火焰，放出大量的熱A3.(2017淮安)某博物館藏有一柄古代鐵劍，為防止其生銹，下列做法合理的是 ( )A定期用清水沖洗，除去灰塵B放于體驗區(qū)，讓觀眾觸摸C用鹽水除去鐵劍上的銹斑D放在充滿氮氣的展覽柜中D4(2017臨沂)通常情況下，銅不和稀硫酸反應(yīng)，但是把一小塊銅片放入適量稀硫酸中，同時加入X再加熱，可以發(fā)生如下反應(yīng)：2Cu2H2SO4(稀)X=2CuSO42H2O，下列說法正確的是 ( )A反應(yīng)前后各元素的化合價沒有變化B反應(yīng)物X的化學(xué)式是O2C反應(yīng)后溶液的質(zhì)量減少D反應(yīng)后溶液會由藍色變?yōu)闊o色B5.(2017天水)將一定量的鋅粉加入到Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3三種物質(zhì)的混合溶液中充分反應(yīng)后過濾，將濾渣放入稀鹽酸溶液里，有氣泡產(chǎn)生。則下列情況不可能存在的是 ( )A濾渣是Ag、Cu、ZnB濾渣是Ag、Cu、MgC濾液中含有Zn2、Mg2、NOD金屬活動性順序是AgCuZnMgC-3【解析】A.將濾渣放入稀鹽酸溶液里，有氣泡產(chǎn)生，說明鋅過量，濾渣中含有鋅，同時含有鋅和硝酸銅、硝酸銀反應(yīng)生成的銅和銀，該選項說法正確；B.鎂比鋅活潑，因此鋅不能和硝酸鎂反應(yīng)，濾渣中不含有鎂，該選項說法不正確；C.濾液中含有反應(yīng)生成的鋅離子和沒有反應(yīng)的鎂離子，同時含有硝酸根離子，該選項說法正確；D.金屬活動性順序是AgCuZnMg，該選項說法正確。故選B。例6.(2017寧波)某廢液中只含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2三種溶質(zhì)，為了回收金屬、保護環(huán)境，小科設(shè)計了如圖方案(所加試劑均過量)，下列判斷正確的是 ( )A固體a是銅BX一定是Na2SO4C溶液B中含有的鹽有Ba(NO3)2、NaNO3D若回收到6.4g固體a，則加入的鐵屑質(zhì)量為5.6gC【解析】由于鐵的金屬活動性大于銅，由題意可知，向廢液中加入過量的鐵屑，鐵能與硝酸銅反應(yīng)生成了銅和硝酸亞鐵，過濾時得到的固體a中應(yīng)含有鐵和銅，向濾液中加入氫氧化鈉時，硝酸亞鐵能與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀和硝酸鈉，氫氧化亞鐵在空氣中易被氧化為氫氧化鐵；為了除去鋇離子，應(yīng)加入硫酸鈉、碳酸鈉等。所以：A.由上述分析可知，固體a是銅、鐵，故A錯誤；B.由上述分析可知，X可能是Na2SO4、Na2CO3，故B錯誤；C.由上述分析可知，溶液B中含有的鹽有Ba(NO3)2、NaNO3，故C正確；D.由于鐵的量是過量的，若回收到6.4g固體a，則加入的鐵屑質(zhì)量不一定為5.6g，故D錯誤。故選C。7(2017衢州)整理實驗器材時，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：相互接觸的兩種活動性不同的金屬，同時放入酸中，活動性較強的金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速度會大大加快。硫酸銅對鋅和稀硫酸反應(yīng)沒有催化作用。小柯按下表進行實驗，觀察并記錄現(xiàn)象。組別第一組 第二組 ABCD 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？2020產(chǎn)生氣泡快慢快明顯加快 慢明顯加快(1)B組實驗中“？”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： _ _。20相同時間收集到氫氣(氣體)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8(2016衢州)某工廠廢液中含有CuSO4(其他成分不含銅元素)，現(xiàn)按以下流程回收金屬銅。第8題圖(1)回收過程中，加入適量稀硫酸可除去過量鐵屑，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeH2SO4=FeSO4H2，這個反應(yīng)所屬的基本反應(yīng)類型是 。(2)洗滌后的濾渣不能用加熱的方法干燥，其原因是_。(3)現(xiàn)有一批廢液，其中含4噸CuSO4，理論上可從該廢液中回收得到多少噸金屬銅？【答案】1.6t置換反應(yīng)加熱時，銅要與氧氣反應(yīng)，生成氧化銅，會導(dǎo)致回收得到的銅不純