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1、第八单元金属和金属材料考点一考点一: :金属材料金属材料金属材料包括金属材料包括纯纯金属以及它金属以及它们们的合金。的合金。1.1.金属的物理性金属的物理性质质: :(1)(1)共性共性: :常温下常温下, ,大多数金属都是固体大多数金属都是固体, ,有金属光有金属光泽泽、有、有优优良的良的_性、性、_性和性和_性。性。导电导电导热导热延展延展(2)(2)特性。特性。颜颜色色: :铁铁、铝铝等大多数金属等大多数金属为银为银白色白色, ,而而铜铜呈呈_色色, ,金呈金呈_色。色。状状态态: :常温下大多数金属常温下大多数金属为为固体固体, ,而而_为为液体。液体。 紫紫红红黄黄汞汞2.2.合金合
2、金: :(1)(1)概念概念: :在金属中加在金属中加热热熔合某些熔合某些_或或_,_,制得的具有制得的具有_的物的物质质。合金属于。合金属于_物。物。(2)(2)性性质质特征特征: :硬度比成分金属硬度比成分金属_,_,熔点比成分金属熔点比成分金属_。(3)(3)铁铁合金合金: :生生铁铁和和钢钢是是铁铁的两种合金的两种合金, ,生生铁铁的含碳量的含碳量为为_,_,钢钢的含碳量的含碳量为为_。金属金属非金属非金属金属特征金属特征混合混合大大低低2%2%4.3%4.3%0.03%0.03%2%2%【特特别别提醒提醒】合金中一定有金属存在合金中一定有金属存在, ,但不一定都是由金属与金属熔但不一
3、定都是由金属与金属熔合而成合而成, ,还还可能是金属与非金属熔合而成可能是金属与非金属熔合而成, ,熔合熔合过过程没有新物程没有新物质质生成生成, ,属属于物理于物理变变化。化。考点二考点二: :金属的化学性金属的化学性质质1.1.与氧气反与氧气反应应: :(1)(1)常温下常温下, ,铝铝与氧气反与氧气反应应, ,其表面生成一其表面生成一层层致密的致密的_薄膜薄膜, ,从而从而阻止阻止铝进铝进一步氧化。其反一步氧化。其反应应的化学方程式的化学方程式为为_。(2)(2)铁铁、铜铜在高温在高温时时能与氧气反能与氧气反应应。(3)(3)“真金不怕火真金不怕火炼炼”说说明金即使在明金即使在_时时也不
4、与氧气反也不与氧气反应应。氧化氧化铝铝4Al+3O4Al+3O2 2=2Al=2Al2 2O O3 3高温高温【思考思考】铝铝制品和金制品都耐腐制品和金制品都耐腐蚀蚀, ,其原理是否相同其原理是否相同? ?提示提示: :铝耐腐蚀是因为铝与氧气反应时铝耐腐蚀是因为铝与氧气反应时, ,生成一层致密的氧化铝保护膜生成一层致密的氧化铝保护膜, ,金耐腐蚀是因为金的化学性质稳定金耐腐蚀是因为金的化学性质稳定, ,不与氧气反应。不与氧气反应。2.2.活活泼泼金属与酸反金属与酸反应应: :(1)(1)规规律律: :金属金属+ +酸酸_(2)(2)反反应发应发生的条件生的条件: :排在金属活排在金属活动顺动顺
5、序中序中_的金属与的金属与_发发生反生反应应。盐盐+ +氢氢气气氢氢前前稀酸稀酸(3)(3)请请写出写出锌锌、铁铁分分别别与与盐盐酸、稀硫酸反酸、稀硫酸反应应的化学方程式的化学方程式: :Zn+2HCl=ZnClZn+2HCl=ZnCl2 2+H+H2 2 Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2 Fe+2HCl=FeClFe+2HCl=FeCl2 2+H+H2 2 Fe+HFe+H2 2SOSO4 4=FeSO=FeSO4 4+H+H2 2 3.3.与与盐盐溶液反溶液反应应: :(1)(1)规规律律: :金属金属+ +盐盐_。(2)(2)反反应发应发生的条
6、件。生的条件。必必须须是是_置置换换_。(K(K、CaCa、NaNa除外除外) )反反应应中的中的盐盐必必须须_。(3)(3)请请写出写出铁铁与硫酸与硫酸铜铜溶液、溶液、铜铜与硝酸与硝酸银银溶液反溶液反应应的化学方程式的化学方程式: :_、_。新新盐盐+ +新金属新金属活活泼泼金属金属不活不活泼泼金属金属溶于水溶于水Fe+CuSOFe+CuSO4 4=FeSO=FeSO4 4+Cu+CuCu+2AgNOCu+2AgNO3 3=Cu(NO=Cu(NO3 3) )2 2+2Ag+2Ag【特特别别提醒提醒】铁铁与酸或与酸或盐盐溶液反溶液反应时应时, ,生成的化合物中生成的化合物中铁铁元素元素为为+2
7、+2价价, ,读读作作亚铁亚铁, ,溶液呈浅溶液呈浅绿绿色。色。考点三考点三: :金属活金属活动动性性顺顺序序1.1.金属活金属活动动性性顺顺序序: :由由强强逐逐渐渐减弱减弱2.2.重要重要应应用用: :(1)(1)判断金属的活判断金属的活动动性性强强弱弱: :金属的位置越靠前金属的位置越靠前, ,它的活它的活动动性性_。(2)(2)判断金属与酸是否判断金属与酸是否发发生反生反应应: :排在排在_前面的金属能置前面的金属能置换换出出盐盐酸、酸、稀硫酸里的稀硫酸里的_。(3)(3)判断金属与判断金属与盐盐溶液是否溶液是否发发生反生反应应: :位于位于_能把位于能把位于_从它从它们们的的盐盐溶液
8、里置溶液里置换换出来。出来。越越强强氢氢氢氢前面的金属前面的金属后面的金属后面的金属考点四考点四: :置置换换反反应应1.1.定定义义: :由一种由一种_和一种和一种_反反应应, ,生成另一种生成另一种_和另和另一种一种_的反的反应应。2.2.形式形式:A+BC=B+AC:A+BC=B+AC单质单质化合物化合物单质单质化合物化合物考点五考点五: :金属金属资资源的利用和保源的利用和保护护1.1.铁铁的冶的冶炼炼: :(1)(1)原料原料: :铁矿铁矿石、焦炭、石灰石和空气。石、焦炭、石灰石和空气。(2)(2)原理原理( (以氧化以氧化铁为铁为例例):):_。高温高温=3CO+Fe3CO+Fe2
9、 2O O3 3 2Fe+3CO 2Fe+3CO2 2【特特别别提醒提醒】工工业业上高炉上高炉炼炼得的是生得的是生铁铁, ,主要成分是主要成分是铁铁, ,还还含有含有C C、P P、S S等等杂质杂质, ,与与实验实验室生成的室生成的铁铁不同。不同。2.2.金属金属资资源保源保护护: :(1)(1)金属的腐金属的腐蚀蚀和防和防护护。铁铁制品制品锈蚀锈蚀的条件的条件: :与空气中的与空气中的_、_接触。接触。防止防止锈蚀锈蚀的方法的方法: :保持保持铁铁制品的制品的洁净洁净、干燥、干燥, ,常采用常采用_、_以及以及_等方法。等方法。氧气氧气水蒸气水蒸气覆盖保覆盖保护护膜膜制成合金制成合金改改变
10、变金属内部金属内部结结构构(2)(2)金属金属资资源的保源的保护护措施。措施。防止金属的腐防止金属的腐蚀蚀。金属的回收利用。金属的回收利用。有有计计划、合理地开采划、合理地开采矿矿物物质质。寻寻找金属的代用品。找金属的代用品。 考点一考点一: :理解金属的化学性理解金属的化学性质质需注意的需注意的问题问题1.1.金属与氧气的反金属与氧气的反应应: :(1)(1)活活动动性性强强的的钾钾、钙钙、钠钠、镁镁、铝铝等在常温下就能与氧气反等在常温下就能与氧气反应应。(2)(2)活活动动性性较较强强的的铁铁、铜铜在点燃或加在点燃或加热热条件下能与氧气反条件下能与氧气反应应。(3)(3)特特别别不活不活泼
11、泼的金即使在高温下也不与氧气反的金即使在高温下也不与氧气反应应。2.2.金属与酸的反金属与酸的反应应: :(1)(1)金属与酸反金属与酸反应应的的难难易和易和剧剧烈程度不同烈程度不同, ,也是由于金属的活也是由于金属的活动动性性顺顺序序不同不同, ,金属越活金属越活泼泼, ,与酸反与酸反应应越越剧剧烈。烈。(2)(2)并不是所有的金属都能与稀酸并不是所有的金属都能与稀酸发发生置生置换换反反应应, ,只有那些在金属活只有那些在金属活动动性性顺顺序表中排在序表中排在氢氢前面的金属才能与稀酸前面的金属才能与稀酸发发生置生置换换反反应应, ,产产生生氢氢气。气。(3)(3)这这里所指的酸并不是所有的酸
12、里所指的酸并不是所有的酸, ,主要是指主要是指盐盐酸和稀硫酸酸和稀硫酸, ,而不包括而不包括浓浓硫酸和硝酸等氧化性硫酸和硝酸等氧化性强强的酸的酸, ,因因为为金属与硝酸、金属与硝酸、浓浓硫酸反硫酸反应应不能制得不能制得氢氢气。气。3.3.金属与金属与盐盐溶液的反溶液的反应应: :(1)(1)金属与金属与盐发盐发生的置生的置换换反反应应在溶液中在溶液中进进行行, ,不溶于水的不溶于水的盐盐一般不与金一般不与金属反属反应应, ,如如AgClAgCl不溶于水不溶于水,Mg,Mg与与AgClAgCl不反不反应应。(2)(2)当两种或多种金属化合物在溶液中同当两种或多种金属化合物在溶液中同时时存在存在时
13、时, ,最不活最不活泼泼的金属先的金属先从溶液中被置从溶液中被置换换出来。出来。(3)(3)当两种或多种金属与一种金属化合物溶液同当两种或多种金属与一种金属化合物溶液同时时混合混合时时, ,最活最活泼泼的金的金属先属先发发生置生置换换反反应应。考向考向1 1金属与氧气的反金属与氧气的反应应【典例典例1 1】(2014(2014盐盐城中考城中考) )将将镁镁粉和粉和铝铝粉的混合物粉的混合物7.2 g7.2 g与足量的氧气与足量的氧气充分反充分反应应, ,得到的氧化物得到的氧化物质质量可能量可能为为( () )A.10.6 gA.10.6 gB.12.0 gB.12.0 gC.13.0 gC.13
14、.0 gD.13.6 gD.13.6 g【解析解析】选选C C。假设。假设7.2 g7.2 g物质全是镁粉物质全是镁粉, ,根据根据2Mg+O2Mg+O2 2 2MgO, 2MgO,可以计可以计算得到氧化镁算得到氧化镁12 g;12 g;假设假设7.2 g7.2 g物质全是铝粉物质全是铝粉, ,根据根据4Al+3O4Al+3O2 2 2Al 2Al2 2O O3 3, ,可以计算得到氧化铝可以计算得到氧化铝13.6 g13.6 g。当两种金属混合后。当两种金属混合后, ,生成氧化物的质量生成氧化物的质量应当介于应当介于121213.6 g13.6 g之间。之间。【方法方法归纳归纳】用极端假用极
15、端假设设法巧解化学法巧解化学题题有关混合物的有关混合物的计计算算, ,用常用常规规解法太繁解法太繁琐琐或无法得到答案或无法得到答案, ,而用极端假而用极端假设设法就使法就使题变题变得得简单简单起来。极端假起来。极端假设设法就是从某个极限状法就是从某个极限状态态去考去考虑问题虑问题, ,并并对对其其进进行分析、判断、推理的一种方法。把研究的行分析、判断、推理的一种方法。把研究的对对象、象、过过程、数程、数据据变变化化经过经过假假设设, ,推到理想的极限推到理想的极限值值, ,使使问题简问题简化化, ,从而从而顺顺利得出正确利得出正确结结论论, ,然后再回然后再回头头来来认识现实问题认识现实问题。
16、考向考向2 2金属与酸的反金属与酸的反应应【典例典例2 2】(2015(2015广安中考广安中考) )将相同状将相同状态态的的铁铁和和镁镁分分别别与相同与相同质质量分数、量分数、足量的稀足量的稀盐盐酸反酸反应应, ,产产生生氢氢气的气的质质量与反量与反应时间应时间的关系如的关系如图图所示所示, ,下列下列说说法正确的是法正确的是( () )A.A.铁铁和和镁镁的的质质量相同量相同B.B.甲是甲是铁铁, ,乙是乙是镁镁C.C.铁铁和和镁镁完全反完全反应应所消耗的稀所消耗的稀盐盐酸酸质质量相同量相同D.D.反反应应后溶液的后溶液的质质量均减少量均减少【关键提示关键提示】(1)(1)生成的氢气质量相
17、等生成的氢气质量相等, ,消耗镁的质量少消耗镁的质量少, ,消耗铁的质消耗铁的质量多量多; ;(2)(2)生成的氢气质量相等生成的氢气质量相等, ,消耗的盐酸质量相等。消耗的盐酸质量相等。(3)(3)金属活动性越强金属活动性越强, ,产生氢气的速率越快。产生氢气的速率越快。【解析解析】选选C C。结合函数图象可以判断。结合函数图象可以判断, ,两种金属完全反应生成氢气的两种金属完全反应生成氢气的质量相等质量相等, ,根据金属与氢气的质量关系可知铁的质量应大于镁的质量根据金属与氢气的质量关系可知铁的质量应大于镁的质量,A,A说法不正确说法不正确; ;甲比乙的活动性强甲比乙的活动性强, ,所以甲是
18、镁所以甲是镁, ,乙是铁乙是铁,B,B说法不正确说法不正确; ;由由图可知产生氢气质量相同图可知产生氢气质量相同, ,消耗稀盐酸质量相同消耗稀盐酸质量相同,C,C说法正确说法正确; ;参加反应参加反应的金属的质量大于生成的氢气的质量的金属的质量大于生成的氢气的质量, ,所以反应后溶液的质量均增加所以反应后溶液的质量均增加,D,D说法不正确。说法不正确。【方法方法归纳归纳】金属与酸反金属与酸反应应的的图图象分析象分析(1)(1)等等质质量金属与足量的酸反量金属与足量的酸反应应。酸是足量的酸是足量的, ,说说明金属完全反明金属完全反应应, ,所以最所以最终终生成生成氢氢气的气的质质量要依据金属量要
19、依据金属的的质质量来量来计计算。可用如算。可用如图图表示。表示。此此图图反映出反映出: :金属越活金属越活泼泼, ,图图示反示反应应物的曲物的曲线线越陡越陡, ,如如MgMg线线比比ZnZn线线陡陡,Zn,Zn线线比比FeFe线线陡。陡。当金属在化合物中化合价相同当金属在化合物中化合价相同时时, ,金属的相金属的相对对原子原子质质量越小量越小, ,与酸反与酸反应产应产生的生的氢氢气越多气越多, ,曲曲线线的拐点越高。可的拐点越高。可简单简单概括概括为为: :越陡越活越陡越活, ,越高越越高越小。小。(2)(2)足量的金属与等量的酸反足量的金属与等量的酸反应应。金属是足量的金属是足量的, ,说说
20、明酸完全反明酸完全反应应, ,最最终终生成生成氢氢气的气的质质量要依据酸的量要依据酸的质质量量来来计计算算, ,所以最所以最终终生成生成氢氢气的气的质质量相等。可用下量相等。可用下图图表示。表示。 【备选习题备选习题】(2014(2014南宁中考南宁中考) )将等将等质质量的量的镁镁和和铁铁分分别别放入等放入等质质量、相量、相同同质质量分数的稀量分数的稀盐盐酸中酸中, ,产产生生氢氢气的气的质质量与反量与反应时间应时间的关系如的关系如图图所示所示, ,下列下列说说法法错误错误的是的是( () )A.A.反反应结应结束后束后镁镁一定有剩余一定有剩余B.B.反反应应消耗消耗盐盐酸的酸的总质总质量一
21、定相等量一定相等C.OC.Ot t1 1时时段段, ,产产生生氢氢气的气的质质量量镁镁比比铁铁大大D.OD.Ot t2 2时时段段, ,参加反参加反应应的的镁镁的的质质量与量与铁铁相等相等【解析解析】选选D D。如题图最终生成氢气的质量相等。如题图最终生成氢气的质量相等, ,则消耗盐酸的质量相则消耗盐酸的质量相等等, ,而反应中生成氢气的质量相等时而反应中生成氢气的质量相等时, ,需要需要MgMg的质量少、需要的质量少、需要FeFe的质量的质量多多, ,已知已知“等质量的镁和铁等质量的镁和铁”, ,因此铁可能正好反应因此铁可能正好反应, ,而镁有剩余而镁有剩余, ,故故A A说说法正确法正确;
22、 ;由题图可知生成氢气的质量是相等的由题图可知生成氢气的质量是相等的, ,则参加反应的盐酸的质则参加反应的盐酸的质量也是相等的量也是相等的, ,故故B B说法正确说法正确; ;由题图可知由题图可知,O,Ot t1 1时段时段, ,产生氢气的质量曲产生氢气的质量曲线镁在铁的上方线镁在铁的上方, ,即镁的比铁的多即镁的比铁的多, ,故故C C说法正确说法正确;O;Ot t2 2时段产生氢气的时段产生氢气的质量相等质量相等, ,由反应中生成氢气质量相等时由反应中生成氢气质量相等时, ,需要需要MgMg的质量少、需要的质量少、需要FeFe的的质量多可知质量多可知,D,D说法错误。说法错误。考向考向3
23、3金属与金属与盐盐溶液的反溶液的反应应【典例典例3 3】(2014(2014永州中考永州中考) )锌锌与金属与金属M M的硫酸的硫酸盐盐溶液反溶液反应应的化学方程式的化学方程式为为Zn+MSOZn+MSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+M,+M,下列下列说说法正确的是法正确的是( () )A.A.金属金属M M的活的活动动性比性比ZnZn强强B.B.金属金属M M一定是一定是CuCuC.C.该该反反应应属于置属于置换换反反应应D.D.反反应应后溶液的后溶液的质质量一定减少量一定减少【关键提示关键提示】(1)(1)金属活动性顺序中前面金属置换后面金属金属活动性顺序中前面金属置换后面金属; ;(
24、2)(2)置换反应的反应物与生成物都是一种单质与一种化合物置换反应的反应物与生成物都是一种单质与一种化合物; ;(3)(3)比较参加反应的金属与置换出金属的质量关系可以确定溶液质量比较参加反应的金属与置换出金属的质量关系可以确定溶液质量的大小。的大小。【解析解析】选选C C。从反应看出。从反应看出, ,锌能置换出锌能置换出M,M,所以活动性所以活动性ZnM,MZnM,M可能是铜可能是铜, ,也可能是锌后面的某种金属也可能是锌后面的某种金属; ;该反应是一种单质和一种化合物反应该反应是一种单质和一种化合物反应, ,生生成另一种单质和另一种化合物成另一种单质和另一种化合物, ,属于置换反应属于置换
25、反应; ;溶液质量的大小溶液质量的大小, ,取决于取决于M M和和ZnZn的相对原子质量的大小的相对原子质量的大小, ,由于由于M M的相对原子质量不确定的相对原子质量不确定, ,所以反应所以反应后溶液质量的变化无法确定。后溶液质量的变化无法确定。【方法方法归纳归纳】金属与酸或金属与酸或盐盐溶液反溶液反应应后溶液后溶液质质量的量的变变化化(1)(1)金属与酸溶液反金属与酸溶液反应应: :将溶液作将溶液作为为研究的研究的对对象象, ,随着反随着反应进应进行行, ,金属元素金属元素不断不断进进入溶液入溶液, ,使溶液使溶液质质量量变变大大; ;同同时时反反应应中中产产生生氢氢气气, ,使溶液使溶液
26、质质量减小量减小; ;参加反参加反应应的金属的金属质质量大于量大于产产生的生的氢氢气气质质量量, ,所以金属与酸溶液反所以金属与酸溶液反应应后后, ,溶液溶液质质量量变变大。大。(2)(2)金属与金属与盐盐溶液反溶液反应应: :将溶液作将溶液作为为研究的研究的对对象象, ,参加反参加反应应的金属使溶液的金属使溶液质质量增加量增加, ,从溶液中置从溶液中置换换出金属出金属导导致溶液致溶液质质量量变变小小, ,对对比比这这两种金属两种金属质质量就可以知道溶液量就可以知道溶液质质量的量的变变化。如化。如 反反应应反反应应中相关的量中相关的量反反应应前后固前后固体体质质量量对对比比溶液溶液质质量量的的
27、变变化化铁铁与硫酸与硫酸铜铜Fe+CuSOFe+CuSO4 4=FeSO=FeSO4 4+Cu+Cu 56 56 64 64m m反反应应mm生成生成变变小小铜铜与硝酸与硝酸银银Cu+2AgNOCu+2AgNO3 3=Cu(NOCu(NO3 3) )2 2+2Ag+2Ag6464 216216m m反反应应mm生成生成变变小小锌锌与硫酸与硫酸铜铜Zn+CuSOZn+CuSO4 4=ZnSOZnSO4 4+Cu+Cu 65 65 6464m m生成生成mYXA.ZYX B.YXZB.YXZC.XYZC.XYZ D.XZYD.XZY【解析解析】选选B B。根据金属。根据金属Y Y能置换出金属能置换
28、出金属X,X,可知金属活动性可知金属活动性YX;YX;根据根据X X能与稀硫酸反应能与稀硫酸反应, ,而而Z Z不能与稀硫酸反应不能与稀硫酸反应, ,可知金属活动性可知金属活动性XZ,XZ,所以三种所以三种金属的活动性顺序为金属的活动性顺序为YXZYXZ。考向考向2 2金属活金属活动动性性顺顺序的探究序的探究【典例典例2 2】(2014(2014莱莱芜芜中考中考) )某同学某同学设计设计了以下三个了以下三个实验实验, ,要要证证明明CuCu、ZnZn、AgAg的活的活动动性性顺顺序序, ,必必须须要做的要做的实验实验是是( () )A.A.B.B.C.C.D.D.【解析解析】选选A A。可以确
29、定铜的活泼性比银强可以确定铜的活泼性比银强; ;可以确定锌的活泼性可以确定锌的活泼性比铜强比铜强; ;可以确定锌与酸能反应可以确定锌与酸能反应; ;综上必须做综上必须做两个实验才能验证两个实验才能验证三种金属的活动性顺序。三种金属的活动性顺序。【备选习题备选习题】(2013(2013莆田中考莆田中考) )我国第四套人民我国第四套人民币币硬硬币币中使用到中使用到镍镍(Ni)(Ni)、铜铜、铁铁等金属。某等金属。某兴兴趣小趣小组组决定探究决定探究NiNi、FeFe、CuCu的金属活的金属活动动性性顺顺序。序。(1)(1)【查阅资查阅资料料】镍镍能与能与盐盐酸或稀硫酸反酸或稀硫酸反应应, ,生成可溶
30、于水的正二价生成可溶于水的正二价镍盐镍盐, ,并放出并放出氢氢气。气。写出写出镍镍与与盐盐酸反酸反应应的的化学方程式化学方程式 。结结合所学知合所学知识识, , ( (填填“能能”或或“不能不能”) )直接比直接比较较出出NiNi、FeFe的金的金属活属活动动性性强强弱。弱。(2)(2)【探究探究实验实验】( (所用金属片均已用砂所用金属片均已用砂纸纸打磨打磨) )。实验实验步步骤骤实验现实验现象象实验结论实验结论铁铁片表面有固体析出片表面有固体析出, ,铜铜片表面片表面_三种金属活三种金属活动动性由性由强强到到弱的弱的顺顺序序为为_(3)(3)【迁移迁移应应用用】用用镍镍片、片、硫酸硫酸亚铁
31、亚铁溶液和溶液和溶液通溶液通过实验过实验也能判断也能判断FeFe、NiNi、CuCu的金属活的金属活动动性性顺顺序。序。【解析解析】本题属于以金属活动性顺序为内容的实验探究题本题属于以金属活动性顺序为内容的实验探究题, ,考查对金考查对金属活动性顺序的认识及实验探究能力。属活动性顺序的认识及实验探究能力。(1)(1)因镍的化合价为因镍的化合价为+2+2价价, ,故氯化镍的化学式为故氯化镍的化学式为NiClNiCl2 2, ,镍与盐酸反应的镍与盐酸反应的化学方程式为化学方程式为Ni+2HCl=NiClNi+2HCl=NiCl2 2+H+H2 2,由于铁和镍都能与酸溶液反应由于铁和镍都能与酸溶液反
32、应, ,故不能据此判断铁和镍的金属活动性强弱。故不能据此判断铁和镍的金属活动性强弱。(2)(2)因镍与酸溶液能反应因镍与酸溶液能反应, ,而铜与酸溶液不反应而铜与酸溶液不反应, ,所以镍的活动性比铜所以镍的活动性比铜强强, ,因而铜不能置换出硫酸镍中的镍因而铜不能置换出硫酸镍中的镍, ,即铜片表面无现象即铜片表面无现象, ,铁片表面有铁片表面有固体析出固体析出, ,铁的活动性大于镍铁的活动性大于镍, ,则可以确定三种金属的活动性顺序为则可以确定三种金属的活动性顺序为FeNiCuFeNiCu。(3)(3)可以利用镍与硫酸铜溶液反应而不与硫酸亚铁溶液反应来判断镍可以利用镍与硫酸铜溶液反应而不与硫酸
33、亚铁溶液反应来判断镍与铜、铁的活动性顺序。与铜、铁的活动性顺序。 答案答案: :(1)(1)Ni+2HCl=NiClNi+2HCl=NiCl2 2+H+H2 2不能不能(2)(2)没有明显现象没有明显现象FeNiCuFeNiCu(3)(3)硫酸铜或硫酸铜或CuSOCuSO4 4( (合理即可合理即可) )考点三考点三: :铁铁的的锈蚀锈蚀与保与保护护1.1.铁铁的的锈蚀锈蚀: :(1)(1)实质实质: :与氧气、水与氧气、水发发生的生的缓缓慢氧化。慢氧化。(2)(2)条件条件: :氧气、水共同作用的氧气、水共同作用的结结果果, ,两者缺一不可。两者缺一不可。2.2.防止防止铁铁制品生制品生锈锈
34、: :(1)(1)原理原理: :使使铁铁制品隔制品隔绝绝空气或水。空气或水。(2)(2)方法。方法。保持保持铁铁制品的清制品的清洁洁和干燥和干燥在在铁铁制品表面涂一制品表面涂一层层保保护护膜膜改改变铁变铁制品的内部制品的内部结结构构3.3.影响影响钢铁钢铁生生锈锈速度的因素速度的因素: :(1)(1)钢铁钢铁内部的内部的结结构影响生构影响生锈锈的速度的速度, ,如制成不如制成不锈钢锈钢。(2)(2)生生锈锈后的后的铁铁如果不及如果不及时时除除锈锈, ,生生锈锈的速度会加快的速度会加快, ,因因为铁锈为铁锈疏松多孔疏松多孔, ,易吸收水。易吸收水。(3)(3)外界因素外界因素对钢铁对钢铁生生锈锈
35、速度的影响。速度的影响。钢铁钢铁生生锈锈的速度会随着的速度会随着环环境温度境温度升高、酸性的增升高、酸性的增强强而加快。而加快。考向考向1 1金属的金属的锈蚀锈蚀与保与保护护【典例典例1 1】(2015(2015潍潍坊中考坊中考) )金属腐金属腐蚀蚀的快慢与外界条件密切相关。下的快慢与外界条件密切相关。下列条件下列条件下, ,铁钉铁钉的腐的腐蚀蚀速度最快的是速度最快的是( () )【解析解析】选选A A。铁的锈蚀是铁与氧气和水共同作用的结果。铁的锈蚀是铁与氧气和水共同作用的结果, ,海水中的盐海水中的盐能加速铁钉的锈蚀能加速铁钉的锈蚀, ,故选故选A A。考向考向2 2有关有关铁锈蚀铁锈蚀的的
36、实验实验探究探究【典例典例2 2】(2015(2015眉山中考眉山中考) )某化学某化学兴兴趣小趣小组进组进行行铁铁生生锈锈的的实验实验探究活探究活动动。【探究一探究一】铁铁生生锈锈的条件的条件(1)(1)该兴该兴趣小趣小组组将将洁净洁净无无锈锈的的铁钉铁钉分分别别置于如置于如图图所示装置中所示装置中, ,经过经过一段一段时间观时间观察察, ,( (填装置序号填装置序号) )装置中出装置中出现现了明了明显显的的锈锈迹。迹。他他们们的的结论结论: :铁铁生生锈锈是因是因为铁为铁与空气中的与空气中的等等发发生了化学反生了化学反应应。(2)(2)甲同学提出了疑甲同学提出了疑问问: :空气中的氮气、二
37、氧化碳没有参与空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁铁的生的生锈过锈过程程吗吗? ?请设计实验为请设计实验为甲同学甲同学释释疑。疑。 , ,观观察并察并记录现记录现象即可象即可证证明。明。【探究二探究二】影响影响铁铁生生锈锈速率快慢的因素速率快慢的因素乙同学乙同学说说: :妈妈妈妈常常说说菜刀沾有菜刀沾有盐盐水生水生锈锈更快。更快。这这种种说说法法对吗对吗? ?同学广泛同学广泛查阅资查阅资料。料。资资料一料一: :导电导电性性强强的溶液都可加速的溶液都可加速铁铁的生的生锈锈。资资料二料二: :海上航行的海上航行的轮轮船在与海水接触的部分船在与海水接触的部分镶镶嵌一嵌一锌块锌块, ,能有效降低能有效降
38、低钢钢材被腐材被腐蚀蚀的速率。的速率。(3)(3)将上述将上述A A装置中的蒸装置中的蒸馏馏水改水改为为下列液体中的下列液体中的, ,可使可使铁铁生生锈锈的的速率加快。速率加快。a.a.硫酸硫酸钠钠溶液溶液 b.b.无水乙醇无水乙醇 c.c.蔗糖溶液蔗糖溶液(4)(4)一些一些铁铁制品表面覆盖了某些涂制品表面覆盖了某些涂层层。不同的涂。不同的涂层层被破坏后被破坏后, ,铁铁生生锈锈的的速率不同。你速率不同。你认为认为下列下列涂涂层层破坏后破坏后, ,铁铁生生锈锈的速率的速率较较快。快。a.a.镀锌铁镀锌铁 b.b.镀锡铁镀锡铁 (5)(5)一些建筑的大一些建筑的大门门刷上了一刷上了一层银层银白
39、色的金属白色的金属, ,你你认为该认为该金属可能是金属可能是。a.a.银银粉粉 b.b.铜铜粉粉 c.c.镁镁粉粉【交流与思考交流与思考】(6)(6)写出一种防止写出一种防止铁铁生生锈锈的方法的方法 。【解析解析】(1)(1)铁生锈的条件是铁与空气中的水和氧气共同作用的结果铁生锈的条件是铁与空气中的水和氧气共同作用的结果,A,A中铁钉满足铁生锈的条件中铁钉满足铁生锈的条件, ,一段时间后会出现明显的锈迹。一段时间后会出现明显的锈迹。(2)(2)将将A A装置中的氧气换成氮气或二氧化碳就可验证空气中氮气或二氧装置中的氧气换成氮气或二氧化碳就可验证空气中氮气或二氧化碳有没有参加铁生锈的反应。化碳有
40、没有参加铁生锈的反应。(3)(3)因为导电性强的溶液可加速铁的生锈因为导电性强的溶液可加速铁的生锈, ,硫酸钠溶液中含有钠离子和硫酸钠溶液中含有钠离子和硫酸根离子硫酸根离子, ,如果把蒸馏水换为硫酸钠溶液可使铁生锈速率加快。如果把蒸馏水换为硫酸钠溶液可使铁生锈速率加快。(4)(4)铁比锡活泼铁比锡活泼, ,锡层破坏后锡层破坏后, ,铁锈蚀速率加快。铁锈蚀速率加快。(5)(5)大门上刷一层银白色金属大门上刷一层银白色金属, ,该金属可能是镁该金属可能是镁, ,因为镁在空气中能形因为镁在空气中能形成一层致密坚固的氧化镁薄膜成一层致密坚固的氧化镁薄膜, ,隔绝水和氧气隔绝水和氧气, ,起到防锈作用。
41、起到防锈作用。(6)(6)铁制品防锈的方法有涂防锈油铁制品防锈的方法有涂防锈油, ,刷油漆等。刷油漆等。答案答案: :(1)A(1)A氧气和水蒸气氧气和水蒸气(2)(2)将将A A装置中的氧气换作氮气或二氧化碳装置中的氧气换作氮气或二氧化碳(3)a(3)a(4)b(4)b(5)c(5)c(6)(6)刷油漆刷油漆( (其他合理答案均可其他合理答案均可) ) 实验实验: :一氧化碳一氧化碳还还原氧化原氧化铁铁的的实验实验探究探究1.1.必必记记基基础础知知识识: :(1)(1)实验实验装置。装置。(2)(2)原理。原理。在高温条件下在高温条件下, ,用用还还原原剂剂COCO将将铁铁从从铁矿铁矿石中
42、石中还还原出来。原出来。发发生反生反应应的化的化学方程式学方程式为为_。(3)(3)现现象。象。玻璃管中的玻璃管中的红红棕色固体棕色固体变为变为_;_;试试管内澄清的石灰水管内澄清的石灰水_;_;导导管口管口产产生生_。3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO 2Fe+3CO2 2黑色黑色变浑浊变浑浊蓝蓝色火焰色火焰高温高温=(4)(4)步步骤骤。实验实验开始先开始先_再再_;_;实验结实验结束先束先_继续继续_,_,至至试试管冷却。管冷却。 通一氧化碳通一氧化碳加加热热停止加停止加热热通入一氧化碳通入一氧化碳2.2.问题问题探究探究: :(1)(1)装置末端酒精灯的作用是什
43、么装置末端酒精灯的作用是什么? ?能否用其他的能否用其他的实验实验用品代替酒精灯用品代替酒精灯? ?提示提示: :酒精灯的作用是将尾气中的一氧化碳燃烧掉酒精灯的作用是将尾气中的一氧化碳燃烧掉, ,防止直接排入空气防止直接排入空气造成空气污染。可以在导管口处加一个气球造成空气污染。可以在导管口处加一个气球, ,将尾气收集后集中处理。将尾气收集后集中处理。(2)(2)实验实验开始开始时时, ,为为什么通入什么通入COCO前先点燃装置右前先点燃装置右侧侧的酒精灯的酒精灯, ,通入通入COCO后再后再用酒精用酒精喷喷灯加灯加热热装有氧化装有氧化铁铁的玻璃管的玻璃管? ?提示提示: :在通入在通入COC
44、O前先点燃右侧的酒精灯前先点燃右侧的酒精灯, ,是为了防止是为了防止COCO污染空气污染空气; ;在点在点燃酒精喷灯前先通入燃酒精喷灯前先通入COCO排尽装置内的空气排尽装置内的空气, ,目的是防止玻璃管加热时目的是防止玻璃管加热时发生爆炸。发生爆炸。 (3)(3)实验实验完成后完成后, ,为为什么先停止加什么先停止加热热, ,然后停止通入然后停止通入COCO气体气体, ,最后再熄最后再熄灭灭右右侧侧酒精灯酒精灯? ?提示提示: :防止因玻璃管冷却造成内部气压变小防止因玻璃管冷却造成内部气压变小, ,试管内的液体倒流将玻试管内的液体倒流将玻璃管炸裂璃管炸裂; ;防止生成的铁被空气中的氧气氧化防
45、止生成的铁被空气中的氧气氧化; ;防止防止COCO污染空气。污染空气。【典例典例】(2015(2015衡阳中考衡阳中考) )实验实验室模室模拟炼铁拟炼铁的的实验实验装置如装置如图图所示。所示。试试回答下列回答下列问题问题: :(1)(1)写出有写出有标标号号仪仪器的名称器的名称:a.:a.,b.,b.。(2)(2)实验实验中看到的中看到的实验现实验现象象为为玻璃管中的粉末玻璃管中的粉末; ;试试管里的澄清管里的澄清石灰水石灰水。(3)(3)玻璃管中反玻璃管中反应应的化学方程式的化学方程式为为 。(4)(4)加加热热氧化氧化铁铁之前之前, ,先通一会儿一氧化碳的作用是先通一会儿一氧化碳的作用是
46、。(5)(5)该实验设计该实验设计装置装置C C的目的是的目的是 。【解析解析】(1)a(1)a为铁架台为铁架台,b,b为导管。为导管。(2)(2)玻璃管中的粉末由红棕色逐渐玻璃管中的粉末由红棕色逐渐变为黑色变为黑色; ;试管里的澄清石灰水变浑浊。试管里的澄清石灰水变浑浊。(3)(3)玻璃管中反应的化学方程玻璃管中反应的化学方程式为式为3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO 2Fe+3CO2 2。(4)(4)先通一会儿一氧化碳是为了把装置先通一会儿一氧化碳是为了把装置中的空气赶净。中的空气赶净。(5)(5)设计设计C C装置的作用是处理一氧化碳。装置的作用是处理一氧化碳。答
47、案答案: :(1)(1)铁架台导管铁架台导管(2)(2)由红棕色逐渐变为黑色变浑浊由红棕色逐渐变为黑色变浑浊(3)3CO+Fe(3)3CO+Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO 2Fe+3CO2 2(4)(4)把装置中的空气赶净把装置中的空气赶净(5)(5)处理一氧化碳处理一氧化碳【知知识归纳识归纳】一氧化碳一氧化碳还还原氧化原氧化铁铁的的实验实验需注意需注意“一通、二点、三一通、二点、三灭灭、四停、五四停、五处处理理”: :“一通一通”先通一氧化碳先通一氧化碳, ,“二点二点”后点燃酒精后点燃酒精喷喷灯加灯加热热; ;“三三灭灭”实验实验完完毕毕后后, ,先熄先熄灭灭酒精酒精喷喷灯灯, ,
48、“四停四停”等到玻璃管冷却至室温等到玻璃管冷却至室温时时再停再停止通一氧化碳止通一氧化碳; ;“五五处处理理”处处理尾气理尾气, ,防止防止COCO污污染染环环境。境。【拓展拓展归纳归纳】工工业炼铁业炼铁与与实验实验室室“炼铁炼铁”的比的比较较(1)(1)还还原原剂剂不同。工不同。工业炼铁业炼铁的原料有的原料有铁矿铁矿石、焦炭、石灰石和空气石、焦炭、石灰石和空气, ,焦焦炭和空气炭和空气发发生一系列化学反生一系列化学反应应, ,得到一氧化碳得到一氧化碳, ,同同时时放出大量的放出大量的热热, ,为为反反应应提供高温条件提供高温条件, ,而而实验实验室室“炼铁炼铁”采用直接通入采用直接通入还还原原剂剂一氧化碳气体一氧化碳气体的方法。的方法。(2)(2)设备设备不同。工不同。工业炼铁业炼铁使用高炉使用高炉, ,可可实现连续实现连续投料、投料、连续连续生生产产, ,而而实验实验室室“炼铁炼铁”使用硬使用硬质质玻璃管玻璃管, ,用酒精用酒精喷喷灯来灯来实现实现“高温高温”条件。条件。(3)(3)产产物不同。工物不同。工业炼铁业炼铁的的产产物是含碳量物是含碳量较较高的生高的生铁铁, ,实验实验室室“炼铁炼铁”能能得到得到较纯净较纯净的的铁铁。
