1、第五講金屬及其性質【知無巨細】知識點一：常見的金屬純金屬(90多種)1、金屬材料J合金(幾千種)L(1)常溫下一般為固態(汞為液態)，有金屬光澤。2、金屬的物理性質：彳(2)大多數呈銀白色(銅為紫紅色，金為黃色)I(3)有良好的導熱性、導電性、延展性，密度較大，熔點較高二、金屬之最(1)鋁：地殼中含量最多的金屬元素(2)鈣：人體中含量最多的金屬元素(3)鐵：目前世界年產量最多的金屬(鐵鋁銅)(4)銀：導電、導熱性最好的金屬(銀銅金鋁)(5)銘：硬度最高的金屬(6)鴇：熔點最高的金屬(7)汞：熔點最低的金屬(8)鉞：密度最大的金屬(9)鋰：密度最小的金屬現在世界上產量最大的金屬依次為鐵、鋁和銅三

2、、金屬分類：黑色金屬：通常指鐵、鎰、銘及它們的合金。X重金屬：如銅、鋅、鉛等色金屬r小屬：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬。四、合金1、定義：一種或幾種金屬(或金屬與非金屬)一起熔合而成的具有金屬特性的物質。:一般說來，合金的熔點比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蝕性能更好合金鐵的合金銅合金焊錫鈦和鈦合金形狀記憶金屬生鐵鋼黃銅青銅：成分含碳里2%4.3%含碳里0.03%2%銅鋅合金銅錫合金鉛錫合金鈦銀合金備注不銹鋼：含銘、饃的鋼具有抗腐蝕性能紫銅為純銅熔點低注：鈦和鈦合金：被認為是21世紀的重要金屬材料，鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨等。1(1)熔

3、點高、密度小優點，(2)可塑性好、易于加工、機械性能好(3)抗腐蝕性能好拓展：常見的合金鋼鐵鋼鐵是鐵與C、Si、M仆P、S以及少量的其他元素所組成的合金。其中除Fe外，C的含量對鋼鐵的機械性能起著主要作用，故統稱為鐵碳合金。它是工程技術中最重要、用量最大的金屬材料。（2）鋁合金鋁是分布較廣的元素，在地殼中含量僅次于氧和硅，是金屬中含量最高的。純鋁密度較低，為2.7g/cm3,有良好的導熱、導電性（僅次于Au、Ag、Cu）,延展性好、塑性高，可進行各種機械加工。鋁的化學性質活潑，在空氣中迅速氧化形成一層致密、牢固的氧化膜，因而具有良好的耐蝕性。但純鋁的強度低，只有通過合金化才能得到可作結構材料使

4、用的各種鋁合金。例1:鋁、銅、鐵、金四種金屬都具有的相似性質是（）A.都是銀白色白固體B.都有導電性C.都能和稀硫酸反應D.通常狀況下都能與氧氣反應解析：A、銅、鐵、金等物質不是銀白色物質.故選項錯誤；日鋁、銅、鐵、金四種金屬都能導電.故選項正確；C銅、金不能和稀硫酸反應.故選項錯誤；D通常情況下銅、金的化學性質不活潑，不能和氧氣反應.故選項錯誤.故選B.例2:鐵及其合金在生產、生活中應用廣泛。下列關于鐵及其合金的說法中正確的是（）A.鐵是地殼中含量最豐富的金屬元素B.鐵的抗腐蝕性好，可用于制造醫療器械C.鐵絲能在氧氣中劇烈燃燒、火星四射，生成氧化鐵D.鐵生銹是鐵與空氣中的氧氣、二氧化碳、水發

5、生緩慢氧化的過程解析：A、地殼中含量最豐富的金屬元素是鋁，鐵排第二位，故A錯；日鐵比較容易氧化，醫療器材課用不銹鋼來制造，故B錯；C鐵絲在氧氣中能燃燒，產物是黑色四氧化三鐵，不是氧化鐵，故C錯；D鐵生銹是鐵與水、氧氣在空氣中緩慢氧化的結果，故D正確.故選D.舉一反三1 .2010年上海世博會中國館一“東方之冠”給人強烈的視覺沖擊，它的主體結構為四根巨型鋼筋混凝上制成的陵心筒。其中鋼屬于（）A.金屬材料B.合成材料C.天然材料D.復合材料2 .據都市晨報報道，2009年3月11日，滬寧鐵路丹陽段施工工地由于殘留的鋁粉爆炸造成嚴重傷亡事故。下列關于鋁粉的說法錯誤的是（）A.鋁粉和鋁塊的組成元素和化

6、學性質都不同B.上述資料說明鋁粉是一種具有可燃性的物質C.鋁粉在空氣中爆炸的產物是氧化鋁D.生活中，常用鋁粉漆對鐵制品進行防護3 .金屬具有很多的共同的。例如，常溫下它們都是（汞除外），有金屬光澤，大多數為電和熱的,有延展性，密度,熔點。4 .在實驗室用一氧化碳還原2.0g赤鐵礦樣品，反應后生成的二氧化碳跟足量的澄清石灰水反應，生成了3.0g白色沉淀。求赤鐵礦樣品中Fe2O3的質量分數。知識點二：常見金屬活動性順序常見金屬活動性順序：KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu金屬活動性由強逐漸減弱在金屬活動性順序里：（1）金屬的位置越靠前，它的活動性就越強（2）位于氫前面的金

7、屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫（不可用濃硫酸、硝酸）（3）位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。（除K、CaNa、Ba）例1:有X、Y、Z三種金屬，只有Z在自然界主要以單質形式存在；如果把X、Y分別加入到稀鹽酸中，Y表面產生氣泡而X沒有。則這三種金屬的活動性順序由強到弱的順序為（）A.X>Y>ZB.Y>X>ZC.Z>X>YD.Z>Y>X解析：本題考查學生對金屬活潑性的認識，屬于簡單題。只有Z在自然界以單質形式存在，說明Z的活動性是最弱的；X、Y同時和稀鹽酸反應，Y表面產生氣泡而X沒有，說明Y的活動性比X強。答案選Bo例2：鋅與金

8、屬M的硫酸鹽溶液發生反應的化學方程式為Zn+MS0=ZnSO+M下列說法正確的是（）A.金屬M的活動性比Zn強B.金屬M一一定是CuC.該反應屬于置換反應D.反應后溶液的質量一定減少解析：此題考查學生對置換反應的定義與金屬的活潑性比較。由于鋅與金屬M的硫酸鹽溶液發生反應，所以活動性Zn>MA故錯誤；由于鋅與金屬M的硫酸鹽溶液發生反應，所以活動性Zn>MM可能是Cu>Fe等，故B錯誤；該反應為金屬單質與鹽發生的置換反應，C正確；反應后溶液中增加的是鋅元素的質量，減少的是M元素的質量，要看反應后溶液的質量變化，要比較Zn與M的相對原子質量，D錯誤。例3:已知金屬鎰在金屬活動性順序

9、中位于鋁和鋅之間。下列化學反應不能發生的是（）A.Mn+HS04=MnS（4+H2TB.Mg+MnQ=MgC2+MnC.Fe+MnC2=MgCl2+MnD,Mn+CuC2=MnCL+Cu解析：此題考查金屬活動性順序的應用。鎰在金屬活動性順序中位于鋁和鋅之間，故相關金屬的活動性為Mg>Al>Mn>Zn>Fe>H>Cu鎰在氫前，故A能發生；Mg>Mn故B能發生；Mn>Fe故C不能發生；Mn>Cu故D能發生。舉一反三1 .屬放入稀硫酸中，不產生氣泡，該金屬可能是（A.MgB.AlC.ZnD.Ag2 .有X、Y、Z三種金屬，將X、Y、Z分別浸入稀硫

10、酸中，Z溶解，X和Y不溶解；將X浸入Y的硫酸鹽溶液中，在X的表面有Y析出。則X、Y、Z的金屬活動性有強到弱的順序為（）A.Z、Y、XB.Y、Z、XC.Z、X、YD.Y、X、Z3 .用置換反應驗證鐵的金屬活動性比銅強，下列各組藥品能達到目的的是（AAg、FeSQCuSQC.Fe、CuZnSO4.下列化學方程式，正確的是(A. 2Fe+6HCl=2FeCl3+3Hd占燃C.2Fe+Q2FeODB. Fe、Cu、H2SOD.Fe、Cu、KOH)B.Fe+HSQ(稀尸FeSQ+噸f.2Fe+3CuSO=3Cu+Fe(SO4)35.將等質量的鎂和鐵分別放入等質量、相同質量分數的稀鹽酸中，產生氫氣的質量與

11、反應時間的關系如圖所時間內示，下列說法錯誤的是（A.反應結束后鎂一定有剩余B.反應消耗鹽酸的總質量一定相等C.011時段，產生氫氣的質量鎂比鐵大D.012時段，參加反應的鎂的質量與鐵相等知識點二：金屬的化學性質及反應類型金屬的化學性質1、大多數金屬可與氧氣的反應3Fe+2O2=Fe3042、金屬+酸一鹽+H2TFe+2HCl=FeC2+H23、金屬+鹽一另一金屬+另一鹽（條件：“前換后，鹽可溶”）Fe+CuSQ=Cu+FeSQ（“濕法冶金”原理）4、置換反應定義：由一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質與另一種化合物的反應叫做置換反應。表達式：置換反應A+BC=B+AC反應類型的比較化合反應

12、A+B+=AB分解反應AB=A+B+置換反應A+BC=AC+B金屬的冶煉：定義：金屬從化合態轉變成游離態的過程。2)還原反應：氧化物里的氧被奪去的反應3)常見的還原劑：H2,CO,C4)金屬冶煉實驗如圖：鐵的冶煉3CO+FeO=2Fe+3CO例1.以下化學反應都是高中將要學習的內容，其中屬于置換反應的是()A,Fe+S=FeSB,2Na+2H202NaOH+HdC.CI2+H20HC1+HC10D.3N02+H202HNG+NO解析：A、反應物是兩種單質，生成物是一種，不屬于置換反應，錯誤；B、反應物和生成物都是一種單質和一種化合物，屬于置換反應，正確；C、反應物是一種單質和一種化合物，生成物

13、是兩種化合物，不屬于置換反應，錯誤;D、反應物和生成物都是兩種化合物，不屬于置換反應，錯誤；故選：BI某課外興趣小組的同學設計了如下圖所示的實驗裝置:NiOH帑澈例2.為檢驗二氧化碳氣體中是否混有一氧化碳,據下圖裝置回答問題：(1)實驗時，在點燃C處時，酒精燈前必須先通一會兒氣體，其目的是(2)A裝置的彳用是,以排除對下面實驗的干擾。(3)若實驗時，需要對尾氣進行處理，則處理的方法是(4)若實驗日觀察到現象，則證明原氣體中一定含有一氧化碳。解析：此題考查金屬冶煉的原理、實驗注意事項及其反應現象，并將實驗用于物質的檢驗。先通氣體是為了防止空氣中的氣體對實驗產生的干擾；原氣體中存在二氧化碳，所以必

14、須用氫氧化鈉將其除去；裝置B是用來檢驗原有二氧化碳是否已經吸收干凈；處理一氧化碳尾氣可以用酒精燈在裝置末進行點燃，生成二氧化碳排放；如果原氣體中存在一氧化碳那么氣體在C裝置中將氧化銅還原，并且產生二氧化碳，所以現象有C裝置中黑色固體變紅，D裝置中澄清石灰水變渾濁。例3:已知鎘(Cd)的金屬活動性與鐵、鋅相近，鎘元素在化合物中常顯+2價。(1)細鐵絲在氧氣中點燃發生劇烈燃燒，化學方程式是(2)將鎘絲插入下列溶液有明顯現象的是(填序號)。NaCl溶液HCl溶液AgNO溶液NaOH§液（3）饃鎘電池應用廣泛，為了防止污染環境，將廢舊饃鎘電池中回收鎘的一種方法如下：步驟1：將廢舊電池破碎成細

15、顆粒后培燒，將鎘轉化為氧化鎘（Cd。;步驟2:將含氧化鎘的細顆粒和炭粉混合后，隔絕空氣加熱至1200C,可得鎘蒸氣和一氧化碳。步驟2中氧化鎘變成鎘的化學方程式解析：（1）細鐵絲在氧氣中點燃發生劇烈燃燒生成四氧化三鐵，故化學方程式為3Fe+2Q點燃FesQ;（2）因為“鎘（Cd）的金屬活動性與鐵、鋅相近”，故在金屬活動性順序表中鎘在氫元素的前面，能與酸和硝酸銀反應，產生明顯現象，故選；（3）炭粉的主要成分是碳，具有還原性，能使金屬氧化物還原得到金屬蒸氣，化學方程式為CdO+C=Cd+CO舉一反三1 .由金屬與酸發生置換反應，下列物質不能得到的是（）AZnSQB.MgC2C.Fe2（SO4）3D.

16、CuCl22 .將Na、CO和CO混合氣體先通過足量石灰水，接著再通過熾熱的氧化銅充分反應后，剩余氣體是（A.CQB.CO和NC.N2D.CO2和Na3.我國古代濕法冶銅的化學反應方程式是:Fe+CuSO=FeSQ+Cu,該反應屬于（A.分解反應B.置換反應C.化合反應D.復分解反應4 .某化學興趣小組同學要探究鎂、鐵、銅三種金屬的活動性順序，設計了如圖所示的實驗方案CLiSD*溶液kJ甲S3乙丙（1）試管乙中觀察到的現象是,反應的化學方程式為（2）同學們經討論后認為該方案可以優化，試管的實驗是多余的。同學經討論得出三種金屬的活動性由強到弱的順序為（3）去掉多余的實驗，同學們將另兩只試管中反應

17、后的物質倒入同一大燒杯中，一段時間后過濾，得到不溶物和濾液，并對不溶物的成分進行如下探究：【提出問題】燒杯中不溶物的成分是什么？【實驗探究】向過濾得到的不溶物中加稀硫酸若無氣泡產生，則不溶物的成分是若有氣泡產生，則不溶物中一定含有，可能含有5 .欲測定Cu-Zn合金及Cu-Ag合金中銅的質量分數，實驗室只提供一瓶未標明質量分數的稀硫酸和必要的儀器。（1）你認為能測出銅的質量分數的是合金。（2）取該合金的粉末26g加入該硫酸充分反應，所加稀硫酸與生成的質量關系如圖所示。生成氣體的質量為go請計算該合金中銅的質量分數。6 .金屬在生產、生活中有著廣泛的用途。請回答下列有關問題：（1）黃銅是銅鋅合金

18、，其硬度比純銅（填“大”、“小”或“相同”）。（2）長期露置于空氣中的金屬M表面會被銹蝕。經檢測銹蝕物中除含有M外，還含有C、H、O三種元素。根據質量守恒定律，推測與金屬M發生反應生成銹蝕物的物質。推測I:銹蝕物中的H來自空氣中的（填化學式，下同）,C來自空氣中的,因此這兩種物質肯定參加了反應。推測n：銹蝕物中的O有多種來源，因此不能確定空氣中的。2是否參加了反應。（3）某同學為了驗證空氣中的。2是否參加了反應，設計了如下系列實驗，你認為其中必須要做的實驗是（填實驗編號）。課后練習1 .金屬材料在人類活動中已得到越來越廣泛的應用。下列性質屬于金屬共性的是（）A.硬度很大、熔點很高B.有良好的導

19、電性、傳熱性C.是銀白色的固體D.易與酸反應產生氫氣2 .人類的生活和生產都離不開金屬。下面對金屬的利用不是由金屬活動性決定的是（）A.用鐵回收含銀廢液中的銀B.用鋅與稀硫酸反應制取氫氣C古代金銀制品能保存至今D.用鋁合金制作門窗框架3 .若金屬鎰（Mn）在金屬活動性順序中位于鋁和鋅之間，則下列反應不正確的是（）A.Mn+H2SQ=MnSO4+H2TB.Mg+MnSOd=MgSO4+MnC.Fe+MnSO4=FeSQ+MnD.Mn+CuSQ=MnSO4+Cu4 .把A、B兩塊質量相等的鐵片分別放進盛有等質量，等質量分數的鹽酸和硫酸的兩個燒杯中，兩燒杯分別放在一天平的左右兩個托盤上。充分反應后鐵

20、片都有剩余，則天平指針（）A.偏向鹽酸一邊B.偏向硫酸一邊C.無法判斷D.天平平衡5 .X、Y、Z三種金屬及其化合物間可發生如下化學反應：Y+ZCl2=Z+YCl2X+ZCl2=Z+XCl2Y+2HCl=YCl2+H2TX+HCl不反應則X、Y、Z三種金屬的活動性由強到弱的順序是（）A.Z>Y>XB.X>Y>ZC.Y>X>ZD.Y>Z>X6.僅用下列各組試劑無法（）A.Zn、Ag、CuSO溶液C.Zn、Ag、稀硫酸、ZnSO溶液完成驗證Zn、Cu、Ag2B.Cu、ZnSO溶液、AgNO溶液D.Zn、Cu、稀硫酸、AgNO溶液種金屬活動性順序的是7.鋼鐵是重要的金屬材料。請回答下列有關問題:(填字母，下同)A.鐵錘B.鐵鍋C.銅絲D.水龍頭(1)下列鐵制品的用途中，利用金屬導熱性的是(2)下列有關鐵的敘述不正