第九單元　金　　屬       1．請以鐵(Fe)為中心，按照思路盤點并規(guī)范書寫化學(xué)方程式。①__      __②__      __      __      __、__      __      __      __③__      __      __      __④__      __      __      __、__      __      __      __⑤__      __      __      __2．請以銅(Cu)為中心，按思路盤點并規(guī)范書寫化學(xué)方程式。①__      __②__      __③__      __④__      __⑤__      __⑥__      __金屬材料1．純金屬(1)物理共性及特性①共性：常溫下，大多數(shù)金屬都是固體，有金屬光澤、有優(yōu)良的__      __性、__      __性和__      __性，密度較大，熔點較高。②特性：大多數(shù)金屬呈銀白色，但銅呈__      __色，金呈黃色；常溫下絕大多數(shù)金屬是固體，而汞卻是液態(tài)；不同金屬的密度、沸點、熔點和硬度等都不相同。(2)金屬之最①人類最早使用的金屬是銅②目前世界上年產(chǎn)量最高的金屬是__      __③地殼中含量最多的金屬元素是__      __④人體中含量最多的金屬元素是__      __⑤熔點最低的金屬是__      __⑥熔點最高的金屬是鎢⑦導(dǎo)電性最好的金屬是銀2．合金概念在金屬中加熱熔化某些金屬或非金屬，形成的具有金屬特性的物質(zhì)性能一般比組成它的純金屬的熔點__      __，硬度__      __，機械性能好常見的合金生鐵和鋼(其區(qū)別在于__      __不同)，鋁合金、鈦合金等1．常溫下所有金屬都是固體。(      )2．金屬都具有銀白色金屬光澤。(      )3．燈泡里的燈絲用鎢制主要是因為鎢的導(dǎo)電性好。(      )(由用途推性質(zhì))1．用銅作導(dǎo)線。性質(zhì)：__      __性。2．用鐵制炊具。性質(zhì)：__      __性。3．用鋁制鋁箔。性質(zhì)：__      __性。1．合金中一定含有金屬，沒有非金屬。(      )2．合金中各元素均以單質(zhì)存在。(      )3．金屬氧化物屬于合金。(      )4．純銅的硬度大于黃銅的硬度。(      )金屬的化學(xué)性質(zhì)1．與氧氣反應(yīng)(1)規(guī)律：金屬＋氧氣→金屬氧化物。(2)常見金屬與氧氣反應(yīng)的比較。反應(yīng)條件金屬現(xiàn)象化學(xué)方程式常溫下能反應(yīng)鎂打磨過的鎂在空氣中表面逐漸變暗 鋁打磨過的鋁在空氣中表面逐漸變暗 點燃或加熱時反應(yīng)鐵在氧氣中點燃后能劇烈燃燒,      ,      ,放出大量的熱  銅在空氣中加熱時,表面會生成      物質(zhì)  高溫不反應(yīng)金即使在高溫條件下,也不與氧氣反應(yīng)2.與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)(1)規(guī)律：金屬＋酸→鹽＋氫氣。(2)反應(yīng)發(fā)生的條件：排在金屬活動性順序中氫前的金屬與稀酸發(fā)生反應(yīng)。,(3)反應(yīng)現(xiàn)象及化學(xué)方程式。金屬現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式(稀鹽酸/稀硫酸)反應(yīng)類型鎂劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡,溶液仍為無色      、  置換反應(yīng)鋅反應(yīng)比較劇烈,產(chǎn)生大量氣泡,溶液仍為無色      、  鐵反應(yīng)緩慢,有氣泡生成,溶液顏色由      逐漸變?yōu)?/span>            、  銅無現(xiàn)象(不反應(yīng)) 3.與金屬鹽溶液反應(yīng)(1)規(guī)律：金屬＋鹽→新鹽＋新金屬。(2)反應(yīng)發(fā)生的條件。①必須是活潑金屬置換不活潑金屬(K、Ca、Na除外)。②反應(yīng)中的鹽必須溶于水。(3)常見金屬與鹽的反應(yīng)。反應(yīng)物現(xiàn)象化學(xué)方程式反應(yīng)類型鐵與硫酸銅溶液鐵絲表面覆蓋一層紫紅色的物質(zhì),溶液由藍色逐漸變?yōu)?/span>      色  置換反應(yīng)鋁與硫酸銅溶液鋁絲表面覆蓋一層紫紅色的物質(zhì),溶液由      色逐漸變?yōu)?/span>      色  銅與硝酸銀溶液銅絲表面覆蓋一層      色的物質(zhì),溶液由      色逐漸變?yōu)?/span>      色  1．由于鎂燃燒時發(fā)出耀眼的白光，所以可以用鎂制作照明彈或煙花。2．“真金不怕火煉”是指金的化學(xué)性質(zhì)不活潑，即在高溫下也不與氧氣反應(yīng)，利用此性質(zhì)可以用灼燒的方法鑒別黃銅與黃金。1．鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl3。(      )2．FeCl2溶液呈黃色。(      )3．稀鹽酸與未打磨的鋁片反應(yīng)，剛開始不會產(chǎn)生氣泡。(      )4．金屬與稀硫酸溶液發(fā)生置換反應(yīng)，溶液質(zhì)量一定增加。(      )K、Ca、Na的金屬活動性很強，與鹽溶液接觸時，會先和溶液中的水發(fā)生劇烈反應(yīng)生成相應(yīng)的氫氧化物，生成物再與該鹽溶液反應(yīng)，所以K、Ca、Na不能將鹽溶液中的金屬置換出來。為什么波爾多液不能存放在鐵桶中？鐵與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)生成的鐵的化合物中，鐵的化合價為＋2價。含有Fe2＋的FeSO4溶液和FeCl2溶液為淺綠色。金屬活動性順序1．金屬活動性順序 2．意義在金屬活動性順序里：(1)金屬的位置越靠前，它的活動性越強。(2)位于__      __前面的金屬能置換出酸中的__      __。(3)__      __的金屬能把__      __的金屬從它們的鹽溶液里置換出來(K、Ca、Na除外)。3．應(yīng)用1．金屬活動性順序表中位置越靠前越容易冶煉。(      )2．CuCl2可以用金屬銅與稀鹽酸反應(yīng)制得。(      )3．金屬與酸和鹽溶液的置換反應(yīng)遵循“氫前可換氫”“前金換后金”的規(guī)律。(      )金屬資源的利用和保護1.金屬資源在自然界中的存在形式地球上的金屬資源主要存在于地殼和海洋中。除少數(shù)很不活潑的金屬，如金、銀等以單質(zhì)的形式存在，其他金屬都是以化合物的形式存在。2．常見金屬礦石及其主要成分礦石種類鐵礦石鋁礦石銅礦石磁鐵礦赤鐵礦鋁土礦孔雀石黃銅礦主要成分  Al2O3Cu2(OH)2CO3CuFeS23.一氧化碳還原氧化鐵的實驗探究(見【實驗突破·深挖掘】)4．金屬的銹蝕與防護(1)鋼鐵銹蝕的原因鐵制品的銹蝕過程，實際上是鐵與空氣中的__      __和__      __等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程。(2)鐵生銹條件的探究(見【實驗突破·深挖掘】)(3)除銹的方法鐵銹一般用酸(常用稀鹽酸或稀硫酸)除去：稀鹽酸除銹的化學(xué)方程式為__      __稀硫酸除銹的化學(xué)方程式為__      __(4)防止鐵生銹的方法①原理：隔絕空氣(或氧氣)和水。(5)金屬資源的保護和利用①保護金屬資源的重要性：金屬資源是有限的，廢舊金屬的隨意丟棄，不僅會造成資源浪費，還會造成環(huán)境污染。②保護金屬資源的有效途徑：防止金屬銹蝕；廢舊金屬回收利用；有計劃、合理地開采礦物，嚴禁亂采濫挖；尋找金屬的代用品。 1．鐵銹的主要成分是氧化鐵(Fe2O3)，顏色為紅色，具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，易吸水，所以鐵制品表面的銹如果不及時除去，會加快生銹的速度。2．高溫時或在鹽水環(huán)境中，鐵生銹的速度會加快。用過的菜刀或炒完菜的鐵鍋上的水沒擦干凈，過一晚上會生銹，就是這個緣故。金屬活動性順序及其應(yīng)用類型1　設(shè)計實驗驗證金屬活動性順序【典例1】(2020·樂山中考)某同學(xué)參加實驗操作考試，為驗證鎂、鋅、銅三種金屬的活動性順序，他設(shè)計了以下四種實驗方案，其中能達到目的的是(      )A．將鎂片、鋅片分別放入Cu(NO3)2溶液中B．將鋅片、銅片分別放入Mg(NO3)2溶液中C．將鎂片分別放入Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液中D．將鎂片、鋅片、銅片分別放入稀鹽酸中　判斷下列說法是否正確。E．濾渣中只含有Ag時，濾液一定呈藍色(      )F．濾渣中含有Cu和Ag時，濾液一定呈無色(      )G．濾渣中含有Zn時，濾液中的溶質(zhì)只有Zn(NO3)2(      )H．濾渣中含有Cu時，濾液中的溶質(zhì)一定沒有AgNO3(      )　設(shè)計實驗驗證金屬活動性的方法(1)兩種金屬的驗證①能否與酸反應(yīng)或反應(yīng)劇烈程度；②將一種金屬放入另一種金屬的鹽溶液，看能否置換。(2)三種金屬的驗證驗證三種金屬的活動性順序常采用“中間開花”的方法。具體方法如下：①“兩金夾一鹽”：選用三種金屬中活動性位于兩端的金屬，以及活動性介于兩種金屬之間金屬的溶液作為試劑。根據(jù)兩種金屬單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)的情況判斷。②“兩鹽夾一金”：選用三種金屬中活動性位于中間的金屬，以及另外兩種金屬的鹽溶液作為試劑。根據(jù)金屬分別與另外兩種鹽溶液反應(yīng)的情況判斷。類型2　反應(yīng)后濾液、濾渣成分的判斷【典例2】(2020·濟寧中考)向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的鋅粉，充分反應(yīng)，過濾。下面對反應(yīng)結(jié)果的判斷，不正確的是(      )A．若反應(yīng)后溶液為藍色，濾渣中一定不含有ZnB．若反應(yīng)后溶液為藍色，濾渣中一定含有Ag，可能含有CuC．若反應(yīng)后溶液為無色，濾渣中一定含有Ag和CuD．若反應(yīng)后溶液為無色，濾渣中一定不含有Zn(1)一種金屬與多種金屬的鹽溶液反應(yīng)和多種金屬與一種金屬的鹽溶液反應(yīng)時按照優(yōu)先反應(yīng)原則(即活動性順序表中“遠距離先發(fā)生”規(guī)律)進行判斷。如本題Zn先與AgNO3溶液反應(yīng)，再與Cu(NO3)2溶液反應(yīng)。(2)反應(yīng)后濾渣、濾液成分的分析(以本題為例)：金屬與酸反應(yīng)的坐標曲線題【典例3】等質(zhì)量的Zn、Al粉末分別與足量稀鹽酸進行反應(yīng)，生成H2的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示，下列說法中正確的是(      )A.曲線a表示的是AlB．放出H2質(zhì)量：Zn＞AlC．產(chǎn)生H2速率：Zn＞AlD．產(chǎn)物中金屬元素的化合價都是＋2　活潑金屬與鹽酸(或稀硫酸)反應(yīng)的坐標圖像分析1．足量金屬與等量的酸反應(yīng)圖像曲線解讀①酸等量(酸不足)、金屬足量，生成氫氣質(zhì)量相等②反應(yīng)時間越短，說明產(chǎn)生氫氣的速度越快，化學(xué)性質(zhì)越活潑，活動性：Mg＞Al＞Zn＞Fe，即曲線越陡，金屬活動性越強，Mg最先被消耗完③酸反應(yīng)結(jié)束前同一時間，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量：Mg＞Al＞Zn＞Fe2．等質(zhì)量的不同金屬(金屬不足)與足量的酸反應(yīng)圖像曲線解讀①完全反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量：Al＞Mg＞Fe＞Zn②同一時間，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量：Mg＞Al＞Zn＞Fe③金屬完全反應(yīng)所用時間越短，說明產(chǎn)生氫氣的速度越快，越活潑④曲線越陡，活動性越強：Mg＞Al＞Zn＞Fe⑤只有當(dāng)橫坐標是時間，縱坐標是氫氣的質(zhì)量時，曲線越陡相應(yīng)金屬越活潑當(dāng)橫坐標為酸的質(zhì)量，縱坐標是氫氣的質(zhì)量時，曲線斜率相同，拐點不同，最終生成氫氣的質(zhì)量和上圖中的①結(jié)論一致。因此，此圖也可以理解為往等質(zhì)量的金屬中逐滴加入酸，直到過量。當(dāng)酸不足時，產(chǎn)生的氫氣由酸的質(zhì)量決定，即產(chǎn)生的氫氣相等；當(dāng)酸足量時，金屬的相對原子質(zhì)量與金屬在生成的鹽中的化合價的比值越小，生成的氫氣質(zhì)量越多(注意，此圖與反應(yīng)速率無關(guān)，無法鑒別金屬活動性)一氧化碳還原氧化鐵的實驗探究1．實驗原理在高溫條件下，用還原劑CO將鐵從鐵礦石中還原出來。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__      __。2．實驗裝置注意：涉及CO的實驗時要注意兩個方面的問題：一要考慮其毒性(要有尾氣處理)，二是要考慮其可燃性(防止點燃或加熱時發(fā)生爆炸)。3．實驗步驟及操作目的(1)連接儀器并檢查裝置氣密性，裝入藥品。(2)先通入CO，再點燃酒精噴燈給硬質(zhì)玻璃管加熱，目的是__      __。(3)加熱氧化鐵，當(dāng)固體由紅色變成黑色停止加熱。(4)繼續(xù)通入一氧化碳，待裝置冷卻至室溫后停止通入CO，目的是__      __。4．實驗現(xiàn)象玻璃管中的紅棕色固體變?yōu)?/span>__      __；試管內(nèi)澄清石灰水__      __；導(dǎo)管口產(chǎn)生__      __。5．注意事項(1)實驗裝置中用到澄清石灰水，作用是__      __，從而證明一氧化碳和氧化鐵發(fā)生反應(yīng)。(2)在澄清石灰水裝置后加點燃的酒精燈的目的是__      __。6．實驗改進(1)裝置創(chuàng)新——微型裝置該裝置與傳統(tǒng)裝置相比，具有的優(yōu)點是__      __。(2)尾氣處理裝置的改進①改進原因：由于澄清石灰水不能將生成的二氧化碳完全吸收，所以排出的氣體是__      __的混合物，可能無法點燃。②改進思路方案1：通過一個密閉容器(如氣球)將實驗尾氣收集起來(如圖1)；也可用足量的NaOH溶液吸收二氧化碳，再將一氧化碳收集(如圖2)。方案2：將未反應(yīng)的CO通到酒精噴燈處燃燒，為反應(yīng)提供熱量(如圖3)，該設(shè)計的優(yōu)點是__      __。【典例1】(2020·邵陽中考)如圖是實驗室模擬工業(yè)煉鐵的實驗裝置圖，下列說法不正確的是(      )A．B處玻璃管內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，還原劑是COB．在點燃酒精噴燈前，應(yīng)先通入CO氣體排盡裝置中的空氣C．該實驗可以觀察到B處固體從黑色逐漸變成紅色D．該模擬實驗缺少尾氣處理裝置，會污染空氣　(1)實驗中盛澄清石灰水的試管中可觀察到的現(xiàn)象是__      __；(2)停止加熱后，繼續(xù)通入氣體，目的是__      __；(3)從環(huán)保角度考慮，請寫出一種尾氣處理方法__      __。(4)證明生成黑色物質(zhì)為鐵的方法是__      __。 (2021·廣安中考)利用如圖所示實驗裝置模擬工業(yè)煉鐵。下列說法正確的是(      )A．反應(yīng)前后Fe元素的化合價由＋2價變?yōu)?/span>0價B．充分加熱，a處固體由黑色變?yōu)榧t色C．b處可以用澄清石灰水檢驗生成的CO2D．可用水吸收尾氣中的CO鐵生銹條件的探究1．實驗原理：鐵與空氣中的__      __、__      __發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。2．實驗探究(控制變量法)編號實驗 1實驗2實驗3實驗裝置控制變量與__      __、__      __同時接觸只與__      __接觸只與__      __接觸實驗現(xiàn)象鐵釘__      __，a處較b處更嚴重鐵釘__      __鐵釘__      __實驗結(jié)論對比實驗1和2可得出鐵釘生銹需要__      __，對比實驗1和3可得出鐵釘生銹需要__      __，所以鐵釘生銹需要鐵和__      __、__      __同時接觸。3.注意事項(1)實驗用的鐵釘必須潔凈無銹；(2)實驗中的蒸餾水必須要煮沸，其目的是__      __，保證鐵釘只與水接觸；(3)環(huán)境的濕度及酸堿度等因素也影響鐵的銹蝕，如酸或氯化鈉的存在會加速鐵的銹蝕。【典例2】(2020·蘇州中考節(jié)選)鋼鐵的腐蝕是重要研究課題。【知識回顧】用如圖所示實驗進行鐵釘腐蝕的研究。一段時間后試管A、B中鐵釘幾乎沒有生銹，而試管C中鐵釘明顯銹蝕，試管D、E中鐵釘嚴重銹蝕。(1)由A、B、C的現(xiàn)象可知，鐵的銹蝕是鐵跟__      __(填化學(xué)式)等物質(zhì)作用的過程。(2)試管B中使用“煮沸并迅速冷卻的蒸餾水”，其目的是__      __。　(1)實驗前，必須將鐵釘打磨光亮的目的是__      __。(2)實驗C中，__      __處的銹蝕最為嚴重。(3)設(shè)計對比實驗B和C的目的是__      __；能驗證鐵釘?shù)匿P蝕與水有關(guān)的實驗組合是__      __。(4)設(shè)計D、E實驗的目的是__      __。　(2020·日照中考)如圖是探究鐵釘銹蝕條件的4個實驗，一段時間后觀察現(xiàn)象。下列說法不正確的是(      )A.①中甲、乙、丙三處比較，生銹最明顯的地方是甲B．①②對比說明鐵生銹需要空氣，①③對比說明鐵生銹需要水C．③中附著在棉花上的氯化鈣的作用是作干燥劑D．四個實驗中，生銹最快的是④中的鐵釘 

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