第八单元 金属和金属材料 知识点和典型习题汇编

第八单元 金属和金属材料

课题一 金属材料

一、金属材料（考点一）

、金属材料 纯金属（90多种） 1

合金 （几千种）

（1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。

2、金属的物理性质： （2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）

（3）有良好的导热性、导电性、延展性、一定的韧性

二、合金（考点二）：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。(注：

混合物)

[来源学科网]

[来源学科网] ★：一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好合金源:Zxxk.Com][来

[来源铁的合金 生铁 含碳量 钢 含碳量 0.03%~2% 铜合金黄铜 铜锌 合金 [来源学科网ZXXK] 焊锡 钛和钛合金学+科+网]形状记忆金属 青铜: 铜锡 合金 铅锡 成分 2%~4.3% 合金 钛镍合金 不锈钢：含铬、镍的钢 备注 具有抗腐蚀性能 注：钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”，

因此可用来制造人造骨等。 （1）熔点高、密度小

优点 （2）可塑性好、易于加工、机械性能好

（3）抗腐蚀性能好

紫铜为纯铜 熔点低 课题二、金属的化学性质

考点一、金属的化学性质 1、大多数金属可与氧气的反应 2Mg +O2

点燃 2MgO 注：：白色固体 4Al +3O2

Fe3O4 2Cu + O2 △ 点燃 2Al2O3 注：Al2O3：白色固体

3Fe +2 O2

点燃 2CuO 注：CuO：黑色固体

注意：①、虽然铝在常温下能与氧气反应，但是在铝表面生成了一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了反应的进行，所以铝在常温下不会锈蚀。②、“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不能与氧气反应，金的化学性质极不活泼。

2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑ 置换反应（条件：活动性：金属＞H ）

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H2SO4 + Mg MgSO4 + H2↑ 2HCl + Mg MgCl2+ H2↑

现象：反应剧烈，有大量气泡产生，液体仍为无色

[来源:学_科_网]

3H2SO4 + 2Al Al2(SO4)3 + 3H2↑ 6HCl + 2Al 2AlCl3+ 3H2↑

现象：反应剧烈，有大量气泡产生，液体仍为无色

H2SO4 + Zn ZnSO4 + H2↑ 2HCl + Zn ZnCl2 + H2↑

现象：反应比较剧烈，有大量气泡产生，液体仍为无色

H2SO4 + Fe FeSO4 + H2↑ 2HCl + Fe FeCl2+ H2↑

现象：反应比较缓慢，有气泡产生，液体由无色变为浅绿色

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当一定质量的金属与足量的稀盐酸（或硫酸）反应时，产生的氢气质量与金属质量的关系： 一价金属相对原子质量法：

生成物中金属元素的化合价 M(H2) =

金属的相对原子质量 ×M(金属) 3、金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐 置换反应（条件：参加反应的金属＞化合物中金属元素）

Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 (“湿法冶金”原理)现象：铁钉表面有红色物质出现，液体由蓝色变为浅绿色 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu 现象：铝丝表面有红色物质出现，液体由蓝色变为无色

Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag 现象：铜丝表面有银白色物质出现，液体由无色变为蓝色。

注意：①CuSO4溶液：蓝色 FeSO4 、FeCl2溶液：浅绿色

[来源:学科网]②Fe在参加置换反应时，生成+2价的亚铁盐。

考点二、置换反应

1、概念：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应 2、特点：反应物、生成物都两种；物质种类是单质与化合物 考点三、常见金属活动性顺序：

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au

金属活动性由强逐渐减弱

在金属活动性顺序里：

（１）金属的位置越靠前，它的活动性就越强

[来源学科网][来源学科网]

（２）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢元素（不可用浓硫酸、硝酸） （３）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、Na）

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课题三、金属资源的保护和利用

考点一、铁的冶炼

1、原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2

高温 2、现象：红色粉末逐渐变为黑色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。 3、书上图8-20需注意：

①先通CO再加热的目的：排出装置内的空气，以免加热时CO与空气混合，可能会发生爆炸。 ②实验完毕后继续通入CO的目的；防止氧化铁被还原成铁后,在较高的温度下重新被氧化

③尾气的处理：因为CO有毒，所以尾气中的CO气体要经过处理，变成无毒的气体。可点燃使其生成无毒的二氧化碳气体。 4、原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气

常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）5、石灰石的作用：除去铁矿石中的二氧化硅 考点二、含杂质化学反应的计算 含杂质的物质质量与纯物质质量的转化：考点三、铁的锈蚀

（1）铁生锈的条件是：铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3·XH2O） （铜生铜绿的条件：铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3） （2）防止铁制品生锈的措施：

①保持铁制品表面的清洁、干燥

②表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等

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纯物质的质量＝含杂质的物质质量×纯物质的纯度

③改变铁的单一结构，制成不锈钢

（3）铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。

（4）铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。[来 金属和金属材料是中考化学必考知识内容，考查点主要在于金属的性质和用途特别是化学性质方面，另外，像金属和金属材料的分类、金属的冶炼、金属的防护与回收再利用等也常在考查之中。请同学们在学习或复习

时有所侧重，分点掌握，各个击破。

典型习题

1、认识金属：

（1）金属的分类。金属分为纯金属和合金两类，金属材料分为黑色和有色两类。需要强调的是并不是所有的金属都是银白色的，如铜呈紫红色，金呈黄色，铁粉呈黑色等；并不是所有的金属都是固体，如汞在常温下呈液态；并不是所有的合金都是金属的组合，也有金属与非金属的组合，如工业上常用的生铁和钢就是铁碳合金。 （2）金属的物理特性和用途。大多数金属具有光泽、易导电和导热、有延展性、熔点高、密度大、硬度大等。

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由于合金的各项性能一般较优于纯金属，如合金的硬度比相应的金属要大，而熔点比相应的要低等，因此在工业上合金的应用比纯金属广泛。确定金属的用途时，不仅要考虑其性质，还应考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、废料是否便于回收和对环境的影响等多种因素。 2． 考查金属的氧化与防护 该类题型的命题点有：

（1）大多数金属都能与氧气反应，其难易和剧烈程度与金属的活动顺序有关，金属越活泼越易与氧气反应。需要强调的是常温下钾、钙、钠直接能被氧化成相应的氧化物，点燃时则成过氧化物（如4Na+O2＝2Na2O，2Na+O2Na2O2），镁、铝常温时发生缓慢氧化，点燃时加快，铁、铜需要点燃或加热（铁在空气里不燃烧，只是发红。铁在纯氧里燃烧生成的Fe3O4）。

（2）铁、铜在潮湿的空气（氧气）里易生锈，防锈措施是针对生锈的条件提出来的，隔绝其中的任何一个就能达到目的。保护金属资源的有效途径――防腐、减少损耗、回收利用、合理开采新资源、新的金属替代品等。 3． 考查金属与酸的置换反应

该类型题命题点有： （1）金属的活动顺序。只有排在氢前面的金属才能置换出酸里的氢（不是氢气）；这

里的酸常用稀盐酸和稀硫酸，不能用浓硫酸和硝酸（氧化性太强，得不到氢气而是水，不属于置换反应）。注意金属铁与酸反应得到的是亚铁盐（Fe2+的颜色为浅绿色）。 （2）金属（多数含杂质）与酸的有关计算。注意解题格式。

例：把某稀硫酸分为等体积的两份，放入两个烧杯中，分别加入等质量的甲、乙两种金属，反应后金属都没有剩余。产生H2的质量随时间变化的趋势如图。下列说法正确的是：A．甲的活动性比乙强 B．甲的相对原子质量一定比乙小 C．反应消耗等质量的硫酸 D．反应消耗等质量的金属

思路点拨 本题将金属与酸反应的有关计算并结合图表进行考查。根据题意，金属全部反应，酸有剩余，只能找金属与氢气之间的关系式，根据化学方程式计算可知道金属的质量相同，生成氢气的质量与金属相对分子质量和金属化合价数的倒数的乘积成反比，且金属越活泼反应越快（即用时间越少），可推断答案为D。 4．考查金属与盐溶液的置换反应 该类型题命题点有：

金属与盐溶液的置换条件――只有排在前面的金属才能将排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。需强调的是，这里的盐必须溶于水，即盐溶液；金属不包括K、Ca、Na、Ba[如将K放入CuSO4溶液中，得

到的是Cu(OH)2蓝色沉淀而不是金属Cu：2K+2H2O＝2KOH+H2↑，2KOH+CuSO4＝K2SO4+Cu(OH)2↓]。

例4 （2011?鸡西市）把金属X放入Cu(NO3)2溶液中，X表面有红色固体析出；若放入Mg(NO3)2溶液中，无明显现象。则X、Cu、Mg三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是 A．Mg、X、Cu B．X、Mg、Cu C．Mg、Cu、X D．Cu、X、Mg

思路点拨 本题考查金属与盐溶液的置换反应来判断金属活动性的强弱。从题意可看出，把金属X放入Cu(NO3)2溶液中，X表面有红色固体析出，说明X一定比Cu活泼；若放入Mg(NO3)2溶液中，无明显现象，说明X不比Mg活泼。答案为A。

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