復習課

第八單元金屬和金屬材料做人之道：高峰只對攀登它而不是仰望它的人才有真正意義。人也許會因為不停地攀登而失去在山腰欣賞風景的機會，但一旦登上山頂將會看到更多更美的景色。一、金屬材料1.金屬材料包括純金屬以及它們的合金。2.金屬共同的物理性質有：有光澤、能夠導電、能夠導熱、有延展性、能夠彎曲。3.大多數金屬呈銀白色，但銅卻呈紫紅色，金呈黃色；常溫下大多數金屬都是固體，但汞卻是液體。不同金屬的導電性、導熱性、密度、熔點、硬度等物理性質差異較大。4.把兩種或兩種以上的金屬熔合在一起，或把金屬和非金屬熔合在一起，就可以制得具有金屬特征的合金。合金可以是金屬與金屬熔合而成，也可以是金屬和非金屬熔合而成。5.生鐵是含碳量為2%～4.3%的鐵合金,鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵合金。6.合金的顏色與組成它的純金屬有差異，合金的硬度一般比其組分金屬大，合金的熔點一般比組分金屬低，合金的強度一般比其組分金屬更高，多數合金的抗腐蝕性能比其組分金屬好，實際應用中，大量使用的常常不是純金屬，而是合金。7.常見的合金有：不銹鋼、錳鋼、黃銅、青銅、白銅、焊錫、硬鋁、18K黃金。【例1】某鐵合金樣品3g在純氧氣中完全燃燒，將所得的氣體全部通入足量的澄清石灰水中，只生成白色沉淀，則此鐵合金屬于（

）

A．鋼

B．生鐵解析：設該鐵合金樣品3g在純氧氣中完全燃燒生成CO2的質量為xCa(OH)2+CO2=CaCO3

↓+H2O44100設該鐵合金樣品中碳的質量為yC+O2=CO2

點燃1244該鐵合金碳元素的質量分數為：因為鋼的含碳量為0.03%～2%，所以此鐵合金屬于鋼。Ca(OH)2+CO2=CaCO3

↓+H2O設該鐵合金樣品3g中碳的質量為xC+O2=CO2

點燃12100x0.12g該鐵合金碳元素的質量分數為：因為鋼的含碳量為0.03%～2%，所以此鐵合金屬于鋼。解析：方法二：C～CO2

～CaCO3

【例1】某鐵合金樣品3g在純氧氣中完全燃燒，將所得的氣體全部通入足量的澄清石灰水中，只生成白色沉淀，則此鐵合金屬于（

）

A．鋼

B．生鐵Ca(OH)2+CO2=CaCO3

↓+H2OC+O2=CO2

點燃該鐵合金碳元素的質量分數為：因為鋼的含碳量為0.03%～2%，所以此鐵合金屬于鋼。解析：發生了下列兩個反應：方法三：鐵合金中的碳在發生了上述兩個反應后，全部含在CaCO3中，因為在化學反應中元素的種類和質量均不改變，所以鐵合金中的碳的質量為：【例1】某鐵合金樣品3g在純氧氣中完全燃燒，將所得的氣體全部通入足量的澄清石灰水中，只生成白色沉淀，則此鐵合金屬于（

）

A．鋼

B．生鐵二、金屬的化學性質1.可以通過以下三種方法判斷金屬的化學活動性：①金屬能否與氧氣反應以及反應的難易程度；②金屬與酸是否反應以及反應的劇烈程度；③金屬能否把另一種金屬從其化合物的溶液中置換出來。金屬活動性從左到右由強逐漸減弱金屬在溶液中的活動性順序K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au1．在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強。金屬活動性順序可以給我們以下一些判斷依據：

2．在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。

3．在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來。（前金換后金）注意：①K、Ca、Na三種相當活潑的金屬放入金屬化合物的溶液中要與溶液中的水反應，而不能把其它金屬從其化合物的溶液中置換出來。②單質鐵與酸等物質發生置換反應生成的含鐵的化合物中鐵顯亞價（+2價）。【練習1】完成下列化學方程式（1）鋁在空氣中與氧氣反應

。（2）在空氣中加熱銅片

。（3）細鐵絲在氧氣中燃燒

。（4）鎂和鹽酸反應

。鎂和稀硫酸反應

。（5）鋅和鹽酸反應

。鋅和稀硫酸反應

。4Al＋3O2=2Al2O3加熱2Cu+O2

=2CuO3Fe+2O2

=Fe3O4點燃Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2↑Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑【練習1】完成下列化學方程式（6）鐵和鹽酸反應

。鐵和稀硫酸反應

。（7）鋁和鹽酸反應

。鋁和稀硫酸反應

。（8）銅絲浸入鹽酸溶液中

。銅絲浸入硫酸溶液中

。（9）鋁絲浸入硫酸銅溶液中

。銅絲浸入硝酸銀溶液中

。銅絲浸入硫酸鋁溶液中

。Cu＋HCl→Cu＋H2SO4→2Al＋3CuSO4=Al2(SO4)3＋3CuCu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2AgCu＋Al2(SO4)3→///Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑【例2】下列物質不可能是通過相應的金屬跟稀酸發生置換反應制得的是（

）A．硫酸鐵

B．硫酸鋅

C．氯化鎂

D．氯化亞鐵Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑【練習2】下列反應的化學方程式中，正確的是（）A.Cu+2AgCl=2Ag+CuCl2B.2Ag+Zn(NO3)2=Zn+2AgNO3C.2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4D.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(我國西漢濕法煉銅原理)D【練習3】有A、B、C三種+2價金屬，它們之間有如下關系（1）A+B（NO3）2=A（NO3）2+B（2）C+H2SO4=CSO4+H2↑（3）A+H2SO4不反應。則它們的金屬活動性由強到弱的排列是（

）A．A>B>CB．B>A>CC．C>A>BD．A>C>BC【例3】某廢液中含有HCl、FeCl2和CuCl2，要從中全部回收金屬銅。某化學興趣小組的同學先加入過量的鐵粉，充分反應后過濾，濾渣中含有

，如果想用化學方法繼續實驗得到金屬銅，請寫出簡要步驟（包括加入試劑和操作方法）Fe和Cu（）

將濾渣轉移到燒杯中，加入過量的稀鹽酸，然后過濾、洗滌、烘干三、化學反應由一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應叫做置換反應。化合反應：A+B=C分解反應：C=A+B置換反應：A+BC=AC+B四、金屬資源的利用和保護1.把鐵礦石冶煉成鐵的主要反應原理：高溫下，利用一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來。3CO+Fe2O3Fe+3CO22.鐵生銹的條件是與空氣和水（或水蒸氣）直接接觸。3.鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發生化學反應的過程。4.鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O。5.鐵銹很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續與氧氣、水等反應，因此鐵制品可以全部銹蝕，故鐵制品生銹后要及時除去。6.防止鐵制品生銹可采取以下措施：①鐵制品要放置在干燥的環境中；②在鐵制品表面涂上一層保護膜，如可涂油、刷漆；③在鐵制品表面鍍上其他金屬；④在鐵制品鐵表面形成一層致密的氧化膜，例如烤藍；⑤改變金屬內部結構制成合金，如將鐵制成不銹鋼。7.保護金屬資源的途徑：(1)防止金屬腐蝕；(2)回收和利用廢舊金屬；(3)合理開采礦物；(4)尋找金屬代用品。【例4】將鐵的某種氧化物在高溫下與足量的一氧化碳充分反應，生成二氧化碳，則這種鐵的氧化物應該是（

）A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．無法確定yCO+FexOyxFe+yCO2解析：設這種鐵的氧化物的化學式為FexOy56x+16y44y所以這種鐵的氧化物為Fe3O4C【例鎂與足量的稀鹽酸反應，產生氫氣的質量和反應時間的關系如下圖所示，求a的值。產生氫氣的質量/g反應時間/sa解：

從圖可知，a是鎂與足量的稀鹽酸完全反應產生氫氣的質量Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑2422.4ga答：a的值為【拓展提升不純的鐵與足量的稀H2SO4完全反應后放出0.18gH2，則鐵中所含的雜質可能是（

）

A．鎂

B．鋁

C．鋅

D．銅解析：

設純鐵與足量的稀硫酸反應放出H2的質量為xFe+H2SO4=FeSO4+H2↑2設鋅與足量的稀硫酸反應放出H2的質量為mZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑2設鋁與足量的稀硫酸反應放出H2的質量為z2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑546銅與足量的稀硫酸反應放出H2的質量為0設鎂與足量的稀硫酸反應放出H2的質量為yMg+H2SO4=MgSO4+H2↑2C、D【拓展提升2】一定量銅粉和鎂粉的混合物與足量的稀硫酸完全反應，過濾，所得固體不溶物在加熱條件下與足量的氧氣充分反應后，所得產物的質量是原混合物質量的一半，則原混合物中銅粉和鎂粉的質量比為（

）【Cu-64O-16】

A．1:1B．4:3C．2:3D．3:22Cu+O2

=2CuO△解析：設原混合物中銅粉和鎂粉的質量分別為x、y。160

X

方法一：C2Cu+O2

=2CuO△解析：取1g混合物進行上述反應，設所取混合物中銅粉的質量為x160

X

鎂粉的質量為原混合物中銅粉和鎂粉的質量比為：：0.6g=2:3方法二：【拓展提升2】一定量銅粉和鎂粉的混合物與足量的稀硫酸完全反應，過濾，所得固體不溶物在加熱條件下與足量的氧氣充分反應后，所得產物的質量是原混合物質量的一半，則原混合物中銅粉和鎂粉的質量比為（

）【Cu-64O-16】

A．1:1B．4:3C．2:3D．3:2CMgZnFe

反應時間0產生H2質量

（）

（）

（

）XYZ【拓展提升3】將等質量的顆粒大小相同的鐵、鋅、鎂分別投入到足量的稀鹽酸中,充分反應后繪制出如下曲線:思考:你能判斷出X、Y、Z分別是什么金屬嗎?依據是什么?abc解析：設鐵、鋅、鎂的質量均為m，產生氫氣的質量分別為a、b、cFe+2HCl

=FeCl2+H2↑562maMg+2HCl

=MgCl2+H2↑2mcZn+2HCl

=ZnCl2+H2↑652mb產生氫氣最多的是鎂，其次是鐵，最少的是鋅。方法一判斷依據:金屬的活動性越強,與酸的反應越快

(斜線部分越陡說明相同時間產生氫氣的質量越多，反應速度越快，反應越劇烈)。MgZnFe

反應時間0產生H2質量

（）

（）

（）XYZ方法二：【拓展提升3】將等質量的顆粒大小相同的鐵、鋅、鎂分別投入到足量的稀鹽酸中,充分反應后繪制出如下曲線:思考:你能判斷出X、Y、Z分別是什么金屬嗎?依據是什么?【拓展提升4】室溫下，等質量的鎂片和鋁片分別與足量的稀硫酸反應，產生氫氣的質量(m)與時間(t)的關系圖正確的是

（

）tMgmAlmMgtAlAlmtMgtMgmAl2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑設鎂和鋁的質量均為m，它們分別與足量的稀硫酸反應放出H2的質量分別為x和yMg+H2SO4=MgSO4+H2↑ABCDmx

242my546C【拓展提升5】若干克銅粉和鐵粉的混合物與鹽酸充分反應后過濾，將濾渣在空氣中充分加熱，加熱后產物的質量恰好等于原混合物的質量，則原混合物中鐵的質量分數為（

）（

Cu-64O-16

）A．20%B．40%C．50.4%D．80%解析：設原混合物中鐵和銅的質量分別為x和y。加熱2Cu+O2

=2CuO銅粉和鐵粉的混合物與鹽酸充分反應后，鐵被鹽酸反應掉，濾渣中的金屬只有銅粉，將濾渣在空氣中充分加熱得到氧化銅，因為加熱后產物的質量恰好等于原混合物的質量，則與銅反應的氧氣的質量等于原混合物中鐵的質量，所以與銅反應的氧氣的質量為x12832yxy=4x原混合物中鐵的質量分數為：A方法二解析：銅粉（Cu）和鐵粉（Fe）的混合物與鹽酸充分反應后，鐵被鹽酸反應掉，濾渣中的金屬只有銅粉，將濾渣在空氣中充分加熱得到氧化銅（CuO），因為加熱后產物的質量恰好等于原混合物的質量，則氧化銅中氧元素的質量等于參加原混合物中鐵的質量，原混合物中鐵的質量分數為等于氧化銅中氧元素的質量分數所以原混合物中鐵的質量分數為20%氧化銅（CuO）中氧元素的質量分數為：原混合物：最后所得固體：Cu.

FeCuO【拓展提升5】若干克銅粉和鐵粉的混合物與鹽酸充分反應后過濾，將濾渣在空氣中充分加熱，加熱后產物的質量恰好等于原混合物的質量，則原混合物中鐵的質量分數為（

）（

Cu-64O-16

）A．20%B．40%C．50.4%D．80%【拓展提升6】在稀硫酸和硫酸銅的混合溶液中，加入適量鐵粉，使其恰好完全反應。反應后經過濾得到固體物質與所加鐵粉的質量相等，原混合溶液中硫酸和硫酸銅的質量比為（