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第八單元\o"第8章金屬和金屬材料"金屬和金屬材料知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)點(diǎn)回顧知識(shí)點(diǎn)1:金屬材料一、常見的金屬1、常見金屬的特性及其應(yīng)用主要有:(1)金是金黃色,具有金屬光澤,且性質(zhì)穩(wěn)定;常用作裝飾品等;(2)鋁是銀白色,具有金屬光澤,且密度小,導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和抗腐蝕性都很好;常用來制造飛機(jī)等航天器,被用作輸電線,炊具等,還被制作成鋁箔用于包裝香煙(過去用錫箔紙,現(xiàn)在鋁箔的興起,價(jià)格較錫箔便宜,大部分包裝已經(jīng)是鋁箔紙了)、糖果、飲料、巧克力和藥片等;還常被用作“銀粉漆”(即鋁粉);(3)銅呈紫紅色,由于其導(dǎo)電性能較好,常被用作電線;古代入還充分利用銅的金屬光澤,將銅打磨成銅鏡;(4)純銀是一種美麗的銀白色的金屬,光澤柔和明亮,它具有很好的延展性,其導(dǎo)電性和傳熱性在所有的金屬中都是最高的;常用來制作裝飾品、靈敏度極高的物理儀器元件(如導(dǎo)體、開關(guān)接觸器和熔斷器等),還有保溫瓶的瓶膽內(nèi)壁表面上真空鍍銀膜來反射紅外熱輻射線等;(5)金屬鎢的熔點(diǎn)高,用來制燈泡內(nèi)的燈絲;(6)金屬錫的熔點(diǎn)比較低,用來焊接金屬;(7)保險(xiǎn)絲由電阻率比較大而熔點(diǎn)較低的鉛銻合金制成的;(8)體溫計(jì)中的液體金屬就是金屬汞;(9)鐵制品(如水龍頭、門把手等)常鍍有硬度最高的金屬鉻;(10)鈦是銀白色金屬,質(zhì)輕和機(jī)械性能良好,耐腐蝕性特強(qiáng),廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、石油工業(yè)、近代航空、宇航、以及水艇制造中,被稱為“空中金屬”、“海洋金屬”、“陸地金屬”;醫(yī)學(xué)上利用它的親生物性和人骨的密度相近,用鈦板、鈦螺絲釘制作人工關(guān)節(jié)、人工骨,很容易和人體肌肉長(zhǎng)在一起;所以又被稱為“親生物金屬”,由于鈦在未來科技發(fā)展中的前景廣闊,又有“未來金屬”之稱!2、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(chǎn)量最多的金屬(鐵>鋁>銅)(4)銀:導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬(銀>銅>金>鋁)(5)鉻:硬度最高的金屬(6)鎢:熔點(diǎn)最高的金屬(7)汞:熔點(diǎn)最低的金屬(8)鋨:密度最大的金屬(9)鋰:密度最小的金屬3、常見的金屬和非金屬的區(qū)分

常見的金屬和非金屬的區(qū)分方法是可以根據(jù)它們的名稱中是否含有“钅”字旁來進(jìn)行區(qū)分,常見的金屬(如鋁Al、鎂Mg、鐵Fe、鋅Zn、鈣Ca、銅Cu、汞Hg等)的名稱中一般含有“钅”字旁,除汞(Hg)外;而常見的非金屬(如氫氣H2、氧氣O2、氮?dú)釴2、金剛石C、石墨C、硅Si、碘I2等)的名稱中一般含有“石”、“氵”字旁或“氣”字頭(含有“石”字旁的是固態(tài)非金屬;含有“氵”字旁的是液態(tài)非金屬;含有“氣”字頭的是氣態(tài)非金屬),特別是,某些不熟悉的物質(zhì),可以通過偏旁部首來進(jìn)行粗略的判斷,屬于金屬或非金屬!二、金屬的物理性質(zhì)及用途1、金屬物理性質(zhì):(1)常溫下為固體(特殊:汞為液體),有金屬光澤,密度較大,熔點(diǎn)較高。(2)大多數(shù)金屬呈銀白色,特殊:銅紫紅色,金金黃色,鐵粉黑色(鐵片為銀白色)。(3)大多數(shù)金屬具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性,有延展性(延:拉成絲;展:壓成片)。2、金屬的用途:(性質(zhì)和用途要對(duì)應(yīng))物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途,另外還需要考慮價(jià)格、資源、是否美觀、使用是否便利以及是否容易回收和對(duì)環(huán)境的影響等多種因素。(1)性質(zhì)決定用途:銅、鋁具有導(dǎo)電性→電線;鎢熔點(diǎn)高→燈絲;鉻硬度大→做鍍層金屬;鐵硬度大→菜刀、鐮刀、錘子等;(2)生活中應(yīng)用的金屬:干電池外皮→鋅/錳;“銀粉”→鋁;水銀溫度計(jì)→汞;“錫箔”紙→鋁或錫;保溫瓶?jī)?nèi)膽→銀;三、合金與合金的性質(zhì)1、概念:在金屬中加熱融合某些金屬或非金屬,制得具有金屬特征的合金。①合金是混合物②形成合金的過程是物理變化③合金各成分的化學(xué)性質(zhì)不變2、合金的優(yōu)點(diǎn):合金和組成其的純金屬相比較,硬度一般更大,熔點(diǎn)一般更低,抗腐蝕性更好。合金鐵的合金銅合金焊錫鈦和鈦合金形狀記憶合金生鐵鋼黃銅青銅成分含碳量2%~4.3%含碳量0.03%~2%銅鋅銅錫鉛錫合金鈦鎳合金備注鐵的合金主要含F(xiàn)e、C,區(qū)別主要是含碳量不同紫銅是純銅熔點(diǎn)低焊接金屬與人體有很好的相容性,可用于制造人造骨具有形狀記憶效應(yīng)用于制成人造衛(wèi)星天線注意:①“百煉成鋼”的原理是降低含碳量,通入純氧的目的是使生鐵中的碳充分反應(yīng)。C+O2CO2知識(shí)點(diǎn)2:\o"8.2金屬的化學(xué)性質(zhì)"金屬的化學(xué)性質(zhì)一、金屬的化學(xué)性質(zhì)1、大多數(shù)金屬可與氧氣的反應(yīng)金屬在空氣中在氧氣中鎂常溫下逐漸變暗,表面形成氧化膜。點(diǎn)燃,劇烈燃燒,發(fā)出耀眼的白光,生成白色的固體。點(diǎn)燃,劇烈燃燒,發(fā)出耀眼的白光,生成白色的固體2Mg+O2點(diǎn)燃2MgO鋁常溫下表面變暗,生成一種致密的氧化膜點(diǎn)燃,劇烈燃燒,發(fā)出耀眼的白光,生成白色的固體4Al+3O2點(diǎn)燃2Al2O3鐵持續(xù)加熱變紅點(diǎn)燃,劇烈燃燒,火星四射,生成黑色的固體3Fe+2O2點(diǎn)燃Fe3O4銅加熱,生成黑色物質(zhì);在潮濕的空氣中,生成銅綠而被腐蝕紫紅色的銅絲加熱后變黑2Cu+O2加熱2CuO銀、金即使在高溫時(shí)也不與氧氣發(fā)生反應(yīng)2、金屬+酸→鹽+H2↑(置換反應(yīng))反應(yīng)條件:金屬活動(dòng)性排在H前注意:實(shí)驗(yàn)前用砂紙打磨金屬,除去鎂、鐵等金屬表面的氧化膜,便于金屬與酸接觸反應(yīng)。稀鹽酸/稀硫酸鎂鋅鐵現(xiàn)象固體逐漸溶解,產(chǎn)生大量氣泡固體逐漸溶解,產(chǎn)生較多氣泡固體逐漸溶解,無色溶液變?yōu)闇\綠色,產(chǎn)生少量氣泡方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑根據(jù)金屬與酸混合時(shí)是否有氫氣產(chǎn)生將金屬分為兩類:活潑金屬和不活潑金屬:通過金屬與酸能否反應(yīng)或與酸反應(yīng)的劇烈程度判斷金屬的活動(dòng)性。鎂>鋅>鐵>銅(不反應(yīng))鐵與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)生成的鐵的化合物中,鐵化合價(jià)為+2價(jià)。有Fe2+的溶液為淺綠色3、金屬與金屬化合物的反應(yīng)金屬+鹽→新鹽+新金屬(置換反應(yīng))反應(yīng)條件:參加反應(yīng)的金屬活動(dòng)性必須強(qiáng)于鹽中金屬的活動(dòng)性(K、Ca、Na除外),且鹽必須可溶現(xiàn)象的描述重點(diǎn):金屬表面生成固體的顏色,溶液顏色的變化。實(shí)驗(yàn)鐵釘+硫酸銅溶液鋁絲+硫酸銅溶液銅絲+硝酸銀溶液現(xiàn)象鐵表面有紅色固體產(chǎn)生,溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色。鋁表面有紅色固體產(chǎn)生,溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o色。銅表面有銀白色固體產(chǎn)生,溶液由無色逐漸變?yōu)樗{(lán)色?;瘜W(xué)方程式Fe+CuSO4=Cu+FeSO42Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2活動(dòng)性比較鐵>銅鋁>銅銅>銀*通過金屬與金屬化合物溶液是否反應(yīng)判斷金屬的活動(dòng)性。總結(jié):比較金屬活動(dòng)性的方法:二、金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用1、常見金屬在溶液中的活動(dòng)性順序:(巧記:嫁給那美女;身體細(xì)纖輕;總共一百斤)鉀鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛(氫)銅汞銀鉑金KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu(1)表明了金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱順序(前強(qiáng)后弱),即在金屬活動(dòng)性順序中,金屬的位置越靠前,它在水溶液中就越容易失去電子變成離子,其活動(dòng)性就越強(qiáng);金屬的位置越靠后,其陽離子在水溶液中就比較容易獲得電子變成原子,其活動(dòng)性就越弱;

需要注意的是:金屬的活動(dòng)性就越強(qiáng)參加反應(yīng)時(shí),現(xiàn)象就越明顯、越劇烈。

(2)可用來判斷金屬與酸能否發(fā)生置換反應(yīng)(氫前置換氫),只有排在氫前面的金屬,才能置換出酸中的氫,而排在氫后面的金屬不能置換出酸中的氫。

需要注意的是:①金屬必須是排在金屬活動(dòng)性順序中氫(H)前面的金屬;②酸應(yīng)是鹽酸、稀硫酸(即不具有強(qiáng)氧化性的酸),不包括濃硫酸和硝酸;③單質(zhì)鐵與酸發(fā)生置換反應(yīng)時(shí)生成亞鐵鹽;④K、Ca、Na除與酸反應(yīng)外,還能與水在常溫下發(fā)生置換反應(yīng)(如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑),其余金屬則不能。

(3)可用來判斷金屬與金屬化合物溶液(即鹽溶液)能否發(fā)生置換反應(yīng)(前置后,鹽可溶,K、Ca、Na不能夠),排在金屬活動(dòng)性順序中前面的金屬一般能把排在后面的金屬?gòu)钠潲}溶液里置換出來。

需要注意的是:①在金屬活動(dòng)性順序中只要排在前面的金屬就能把排在后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來,而與H的位置無關(guān),但K、Ca、Na等金屬例外,由于它們過于活潑,不與溶液中的鹽發(fā)生置換反應(yīng),而是先與溶液中的水發(fā)生置換反應(yīng);如把鈉放入硫酸銅溶液中雖然反應(yīng)[2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4],最終沒有單質(zhì)銅生成;②鐵與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)時(shí),生成二價(jià)亞鐵鹽;③用同種金屬置換不同的鹽溶液,鹽中金屬排在金屬活動(dòng)性順序中較后的金屬首先被置換出來,用不同的金屬置換同種鹽溶液,鹽中金屬先被排在金屬活動(dòng)性順序中較前的金屬置換出來;若有一種金屬和多種混合鹽溶液反應(yīng),最先反應(yīng)的是最不活潑的那個(gè)金屬的鹽溶液,例如,鋅粒與氯化亞鐵和硫酸銅和硝酸汞的混合溶液反應(yīng),最先反應(yīng)的是硝酸汞,當(dāng)硝酸汞被消耗完時(shí),硫酸銅才與鋅粒反應(yīng),同理,硫酸銅反應(yīng)完后,鋅才會(huì)和氯化亞鐵反應(yīng);當(dāng)多種金屬與一種鹽溶液反應(yīng)時(shí),最活潑的金屬先反應(yīng),例如,把打磨光亮的鎂帶、鋁絲、銅絲一起放入硝酸銀溶液中,鎂被消耗完后,鋁才和硝酸銀反應(yīng),鋁反應(yīng)完后,銅跟硝酸銀反應(yīng)。

(4)利用金屬與酸或鹽溶液之間的置換反應(yīng)是否發(fā)生,通過具體的實(shí)驗(yàn)及其現(xiàn)象的分析,反過來可以反推金屬的活動(dòng)性順序,具體的推斷方法是這樣的:

①利用金屬與酸能否發(fā)生置換反應(yīng),來反推金屬的活動(dòng)性順序,例如,把鐵和銅分別放在稀鹽酸中時(shí),鐵的表面上有氣泡冒出,這說明鐵位居金屬活動(dòng)性順序中氫的前面;而銅的表面無明顯的現(xiàn)象,這說明銅位居金屬活動(dòng)性順序中氫的后面;由此可推得鐵活潑性比銅的要強(qiáng);

②利用金屬與鹽溶液能否發(fā)生置換反應(yīng),來反推金屬的活動(dòng)性順序。例如,把鐵釘放在硫酸銅溶液中,過一會(huì)兒,發(fā)現(xiàn)鐵釘表面上出現(xiàn)了一層紅色物質(zhì)(即銅);由此可推得鐵活潑性比銅的要強(qiáng)。三、金屬材料和金屬元素及其應(yīng)用一、金屬元素:具有金屬通性的元素。最外層電子數(shù)小于4,所以其原子容易失去電子而本身常以陽離子形態(tài)存在于化合物中。它們的氧化物和氫氧化物一般呈堿性。二、金屬元素的存在是這樣的:地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中,除少數(shù)很不活潑的金屬(如金、銀等)以單質(zhì)形式存在外,其余的都以化合物的形式存在,自然界中以單質(zhì)形式存在的金、銀。

三、常見金屬礦物主要指以下三種:

(1)鐵礦石有赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、磁鐵礦(主要成分是Fe3O4)、菱鐵礦(主要成分是FeCO3)和黃鐵礦(主要成分是FeS2)等;(2)銅礦石有孔雀石[主要成分是Cu2(OH)2CO3]、赤銅礦(主要成分是Cu2O)、黃銅礦(主要成分是CuFeS2)和輝銅礦(主要成分是Cu2S)等;(3)鋁礦石有鋁土礦(主要成分是Al2O3)、明礬(KAlSO4?12H2O)或水鋁石(主要成分是Al2O3?H2O)等;四、置換反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)中有關(guān)含雜質(zhì)的計(jì)算1、置換反應(yīng):(1)置換定義:由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng),生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的反應(yīng)A+BC→AC+B(2)置換反應(yīng)類型:①金屬+酸→金屬化合物+H2②金屬+金屬化合物→另一金屬+另一金屬化合物③C+金屬氧化物→金屬單質(zhì)+CO2④H2+金屬氧化物→金屬單質(zhì)+H2O(注意:CO+金屬氧化物→金屬單質(zhì)+CO2該反應(yīng)不屬于基本反應(yīng))化合反應(yīng):多變一 CO2+H2O=H2CO3(3)化學(xué)反應(yīng)基本類型分解反應(yīng):一變多 H2CO3=CO2↑+H2O置換反應(yīng):?jiǎn)位瘑? C+2CuO2Cu+CO2↑2、含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算:

(1)含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算是指在實(shí)際生產(chǎn)中,所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì),在利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算用料和產(chǎn)量時(shí),由于化學(xué)方程式表示的是純凈物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系,而不表示不純物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系;故計(jì)算時(shí)一定考慮到雜質(zhì)的問題(即不純物質(zhì)和純物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化問題);

(2)不純物質(zhì)的質(zhì)量與純物質(zhì)的質(zhì)量的相互轉(zhuǎn)化方法及純度的計(jì)算公式是:知識(shí)點(diǎn)3:\o"8.3金屬資源的利用和保護(hù)"金屬資源的利用和保護(hù)一、一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵是一個(gè)非常重要的典型實(shí)驗(yàn),具體的有關(guān)內(nèi)容如下:

1、化學(xué)反應(yīng)方程式是Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2。

2、實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:.

3、實(shí)驗(yàn)步驟是:(1)反應(yīng)前,先通一段時(shí)間一氧化碳,然后再加熱(目的是為了盡可能的排凈玻璃管內(nèi)的空氣,防止一氧化碳與其中的空氣混合后,被點(diǎn)燃發(fā)生爆炸);(2)反應(yīng)后,先撤走并熄滅酒精燈,等固體冷卻后再停止通一氧化碳(目的是防止石灰水倒吸到玻璃管內(nèi),使其炸裂;也為了使固體冷卻,防止剛還原出來的鐵再次被氧化)。

4、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是紅棕色的粉末逐漸變?yōu)楹谏勰吻迨宜饾u變渾濁(如果點(diǎn)燃尾氣,能夠燃燒并發(fā)出藍(lán)色火焰).

5、尾氣處理:由于一氧化碳有毒,如果直接排放到空氣中,會(huì)造成污染;所以在有關(guān)一氧化碳的實(shí)驗(yàn)時(shí),都需要注意尾氣的處理,常用點(diǎn)燃或收集的方法:①點(diǎn)燃,使CO變成無毒的CO2;②在導(dǎo)管末端系一個(gè)氣球或用排水法將尾氣收集起來。6、酒精噴燈的作用是提供高溫(如果用酒精燈,則加金屬網(wǎng)罩,金屬網(wǎng)罩可以集中火焰,提高溫度)二、鐵和常見金屬的冶煉方法一、鐵的冶煉:1、常見的礦石:赤鐵礦:主要成分Fe2O3;磁鐵礦:主要成分Fe3O4;鋁土礦:主要成分Al2O3;2、工業(yè)上煉鐵設(shè)備:高爐(1)煉鐵的原料:鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣(2)反應(yīng)原理:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(3)焦炭的作用:=1\*GB3①提供熱量(C+O2CO2);=2\*GB3②生成CO(C+CO22CO)(焦炭雖具有還原性,但是CO氣體具有流動(dòng)性,與鐵礦石接觸更充分)(4)石灰石的作用:將礦石中的二氧化硅變?yōu)闋t渣。(5)生產(chǎn)產(chǎn)物:生鐵(具有較多雜質(zhì)),密度大于爐渣,故出鐵口在出渣口下方。(6)高爐氣體的主要成分:N2、CO、CO2等;處理方法:收集后集中處理,或工業(yè)生產(chǎn)中常用于制煤氣。二、常見金屬的冶煉方法主要有以下5種:

1、電解法,主要使用于金屬活動(dòng)順序表中鈉至鋁之間的金屬的冶煉;例如,鈉的冶煉:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑;鎂的冶煉:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;鋁的冶煉:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑;

2、熱還原法,主要使用于金屬活動(dòng)順序表中鋅至銅之間的金屬的冶煉;例如(1)用H2作還原劑(優(yōu)點(diǎn):得到的金屬較純,污染小,但價(jià)格較貴),如H2+CuO?Cu+H2O;(2)用C(焦炭、木炭)、CO作還原劑(火法冶金;缺點(diǎn):易混入雜質(zhì),污染空氣),如C+2CuO2Cu+CO2↑、CO+CuO?Cu+CO2,C+ZnOZn+CO↑(我國(guó)是世界上冶煉鋅最早的國(guó)家,明朝宋應(yīng)星在《天工開物》一書中有記載),3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑、3CO+Fe2O32Fe+3CO2;(3)用Al作還原劑(鋁熱劑)冶煉難熔的金屬,如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;(4)用Na、Mg等活潑金屬作還原劑冶煉Ti等現(xiàn)代的有色金屬,即4Na+TiCl4(熔融)Ti+4NaCl、2Mg+TiCl4(熔融)Ti+2MgCl2(鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料);

3、加熱法(即用加熱其氧化物或鍛燒其硫化物的方法),主要使用于Hg、Ag等不活潑金屬的冶煉;如:2HgO?Hg+O2↑、HgS+O2?Hg+SO2↑、2Ag2O?4Ag+O2↑;

4、置換法(濕法冶金),即根據(jù)金屬的活動(dòng)性順序表的應(yīng)用,利用排在金屬活動(dòng)性順序中前面的金屬把排在后面的金屬?gòu)钠潲}溶液里置換出來;例如,F(xiàn)e+CuSO4=FeSO4+Cu;2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu;

5、物理提取法,主要使用于提取Pt、Au等極不活潑的金屬,由于它們?cè)谧匀唤缰幸詥钨|(zhì)形式存在,且密度很大,用多次淘洗法去掉礦粒、泥沙等雜質(zhì),便可得到。三、金屬銹蝕的條件及金屬的防護(hù)1、金屬銹蝕的條件是金屬要與水、空氣中氧氣或二氧化碳等接觸;初中階段主要是指金屬鐵的銹蝕條件,即鐵與氧氣、水同時(shí)接觸就會(huì)生銹;2、防止鐵制品生銹(即鐵銹蝕的防護(hù))的常用措施主要有如下:

(1)用完鐵制品后及時(shí)擦洗干凈,置于干燥的環(huán)境,保持其表面的潔凈、干燥;

(2)在鐵制品表面涂上一層保護(hù)膜;例如,機(jī)械零件等表面涂油,家用電器、自行車車架、鋼窗等表面刷漆,等等;

(3)在鐵制品表面進(jìn)行烤藍(lán)、煮黑等處理(使其表面形成一層致密的四氧化三鐵薄膜);例如,鋸條、鏈條等;

(4)在鐵制品表面鍍上一層其他金屬;例如,自行車車把、鋼圈以及門把手和水龍頭等表面上,經(jīng)常鍍鋅、錫或鉻等;

(5)改變鐵制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu),將其制成不銹鋼等合金。四、金屬的回收利用和金屬資源的保護(hù)一、金屬的回收利用及其重要性

金屬的回收利用是指將一些廢棄的金屬材料通過不同的渠道匯集起來,再加工再利用。2、金屬的回收利用的重要性表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:

(1)節(jié)約能源:回收利用廢舊金屬,不僅可以節(jié)約金屬資源;而且還可以節(jié)約冶煉金屬時(shí)所用到的大量的煤等化石燃料和鐵礦石等礦石資源;

(2)減少污染:回收利用廢舊金屬,不僅可以減少金屬?gòu)U棄后形成的鎘、汞等引起的水和土壤污染,以及人和動(dòng)植物的危害;而且還可以減少重新冶煉這些金屬時(shí)燃燒燃料和生產(chǎn)過程形成的空氣污染等)。二、金屬資源的保護(hù)

金屬資源的保護(hù)主要有以下四種措施:

1、減緩或防止金屬的腐蝕,常用的方法有:(1)用完鐵制品后及時(shí)擦洗干凈,置于干燥的環(huán)境,保持其表面的潔凈、干燥;(2)在鐵制品表面涂上一層保護(hù)膜.例如,機(jī)械零件等表面涂油,家用電器、自行車車架、鋼窗等表面刷漆,等等;(3)在鐵制品表面進(jìn)行烤藍(lán)、煮黑等處理(使其表面形成一層致密的四氧化三鐵薄膜).例如,鋸條、鏈條等;(4)在鐵制品表面鍍上一層其它金屬.例如,自行車車把、鋼圈以及門把手和水龍頭等表面上,經(jīng)常鍍鋅、錫或鉻等;(5)改變鐵制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu),將其制成不銹鋼等合金。

2、回收利用廢舊金屬,這樣不僅可以節(jié)約金屬資源,而且還可以減少對(duì)環(huán)境的污染;

3、有計(jì)劃、合理地開采礦物,嚴(yán)禁不顧國(guó)家利益的亂采礦;

4、尋找金屬的代用品,例如,現(xiàn)在經(jīng)常用塑料來代替鋼和其它合金制造管道、齒輪和汽車外殼等。知識(shí)點(diǎn)4:金屬的物理性質(zhì)和某些化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)一、金屬活動(dòng)性的探究該探究是為了金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,它的理論根據(jù)是常見金屬的活動(dòng)性順序及其應(yīng)用,其具體內(nèi)容如下:

1、常見金屬的活動(dòng)性順序?yàn)殁洝⑩}、鈉、鎂、鋁、鋅、鐵、錫、鉛、氫、銅、汞、銀、鉑、金;

2、常見金屬的活動(dòng)性順序的應(yīng)用主要有三個(gè):

(1)它表明了所列的金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱;在金屬活動(dòng)性順序里,金屬的位置越靠前,其活動(dòng)性越強(qiáng);

(2)它可以幫助判斷金屬能否與酸發(fā)生反應(yīng);在金屬活動(dòng)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)它還可以幫助判斷金屬能否與金屬的化合物(即鹽)溶液發(fā)生反應(yīng);在金屬活動(dòng)性順序里,位于前面的金屬能把位于后面的金屬置換出來。二、探究金屬銹蝕的條件該探究是為了探究鐵、銅等金屬銹蝕的條件,而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)探究。其中,鐵生銹的條件是鐵與氧氣、水同時(shí)接觸;銅生銹的條件是銅與氧氣、水和二氧化碳同時(shí)接觸。三、碳、一氧化碳、氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)碳、一氧化碳、氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)是初中化學(xué)中三個(gè)非常重要的典型實(shí)驗(yàn),它們的具體實(shí)驗(yàn)情況如下:

1、化學(xué)反應(yīng)方程式分別是C+2CuO2Cu+CO2↑、CO+CuO?Cu+CO2和H2+CuO?Cu+H2O;

2、實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:

3、操作及注意事項(xiàng)分別是:(1)碳還原氧化銅時(shí),要把剛烘干的碳粉和氧化銅粉末要均勻混合后,平鋪在試管底部,試管口略向下傾斜(防止有水倒流到試管底部,使其炸裂),在酒精燈的燈焰上最好加一個(gè)網(wǎng)罩(以使火焰集中并提高溫度,或者使用酒精噴燈來加熱);實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),要先撤出導(dǎo)氣管,再移走并熄滅酒精燈,待試管冷卻后再把試管內(nèi)的粉末倒在紙上(防止石灰水倒吸到試管里,炸裂試管;也為了使粉末冷卻,防止還原出來的銅再次被氧化);(2)一氧化碳還原氧化銅時(shí),反應(yīng)前,先通一段時(shí)間一氧化碳,然后再加熱(目的是為了盡可能的排凈玻璃管內(nèi)的空氣,防止一氧化碳與其中的空氣混合后,被點(diǎn)燃發(fā)生爆炸);反應(yīng)后,先撤走并熄滅酒精燈,等固體冷卻后再停止通一氧化碳(目的是防止石灰水倒吸到玻璃管內(nèi),使其炸裂;也為了使固體冷卻,防止剛還原出來的銅再次被氧化);并且,由于一氧化碳有毒,如果直接排放到空氣中,會(huì)造成污染,所以還要用點(diǎn)燃或收集的方法等來處理尾氣;(3)氫氣還原氧化銅時(shí),反應(yīng)前,試管口略向下傾斜(防止有水倒流到試管底部,使其炸裂;同時(shí),也有利于氫氣在試管底部聚集參與反應(yīng)),將氫氣驗(yàn)純后先通一段時(shí)間氫氣,然后再加熱(目的是為了盡可能的排凈玻璃管內(nèi)的空氣,防止氫氣與其中的空氣混合后,被點(diǎn)燃發(fā)生爆炸);反應(yīng)后,繼續(xù)通入氫氣,直到試管及其中的固體冷卻后,再停止通氫氣(目的是為了使固體冷卻,防止剛還原出來的銅再次被氧化)。

4、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別是:(1)碳還原氧化銅時(shí),試管中的固體由黑色逐漸變成亮紅色,澄清的石灰水變渾濁;(2)一氧化碳還原氧化銅時(shí),玻璃管中的固體由黑色逐漸變成亮紅色,澄清的石灰水變渾濁,并且有氣泡從中不斷地溢出;(3)氫氣還原氧化銅時(shí),試管中的固體由黑色逐漸變成亮紅色,同時(shí)管口有水滴生成。典例分析考點(diǎn)1金屬材料【典例1】(2022?青島)《天工開物》是我國(guó)古代科技發(fā)展的智慧結(jié)晶。書中記載:“每金七厘造方寸金一千片”,體現(xiàn)了黃金具有的物理性質(zhì)是()A.磁性 B.延展性 C.導(dǎo)電性 D.導(dǎo)熱性【答案】B?!窘獯稹拷猓簳杏涊d:“每金七厘造方寸金一千片”,說明黃金具有良好的延展性。故選:B?!镜淅?】(2022?茅箭區(qū)校級(jí)模擬)不同的金屬有許多共同的物理性質(zhì),也有各自的特性,下列金屬中其物理性質(zhì)和用途均正確且相互匹配的是()選項(xiàng)用途性質(zhì)A用鐵鍋炒菜、做飯導(dǎo)電性好B用銅做金屬導(dǎo)線有金屬光澤C用鋁箔包裝食物不易被腐蝕D用鎢做燈絲熔點(diǎn)高A.A B.B C.C D.D【答案】D?!窘獯稹拷猓篈、用鐵鍋炒菜、做飯是由于其具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性,而不是優(yōu)良的導(dǎo)電性,故A不正確;B、用銅做金屬導(dǎo)線是由于其具有優(yōu)良的導(dǎo)電性,而不是有金屬光澤,故B不正確;C、用鋁箔包裝食物主要是由于其具有優(yōu)良的延展性,易加工成鋁箔,故C不正確;D、燈絲通電后溫度較高,所以需要熔點(diǎn)高的金屬,而鎢絲的熔點(diǎn)高,所以可以用來制作燈絲,故D正確。故選:D?!镜淅?】用金屬鋁、鋅、鐵、銅、銀、鈣的元素符號(hào)填空。(1)導(dǎo)電性僅次于銀,在潮濕的空氣中表面會(huì)發(fā)綠的是Cu;(2)有助于骨骼和牙齒生長(zhǎng)的是Ca;(3)具有磁性可用它制作起重機(jī)的是Fe?!敬鸢浮浚?)Cu;(2)Ca;(3)Fe?!窘獯稹拷猓海?)導(dǎo)電性僅次于銀,在潮濕的空氣中表面會(huì)發(fā)綠的是銅,其元素符號(hào)為Cu。(2)鈣主要存在于骨骼和牙齒中,使骨和牙齒具有堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)支架,有助于骨骼和牙齒生長(zhǎng),其元素符號(hào)為Ca。(3)具有磁性可用它制作起重機(jī)的是鐵,其元素符號(hào)為Fe。故答案為:(1)Cu;(2)Ca;(3)Fe?!镜淅?】(2022?陽谷縣三模)無人機(jī)的用途越來越廣泛,可以用于航拍、噴灑農(nóng)藥、巡查、空投等。無人機(jī)的最基本組件有框架、發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋槳、電池、傳感器幾個(gè)部分。(1)無人機(jī)框架選用鋁合金而不選用純鋁,主要原因是鋁合金硬度更大、機(jī)械強(qiáng)度更高。(2)①無人機(jī)的動(dòng)力來源是鋰離子電池,電池在工作過程中的能量轉(zhuǎn)化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。②電池級(jí)碳酸鋰(Li2CO3)生產(chǎn)的反應(yīng)之一為氯化鋰(LiCl)溶液與碳酸鈉溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)(碳酸鋰難溶于水),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2LiCl+Na2CO3=Li2CO3↓+2NaCl?!敬鸢浮浚?)更大;(2)①化學(xué);②2LiCl+Na2CO3=Li2CO3↓+2NaCl?!窘獯稹拷猓海?)由于鋁合金是在鋁中熔合了銅、鎂、硅等其他元素,組成發(fā)生了改變,使得鋁合金的性能跟純鋁比發(fā)生了改變,鋁合金的硬度更大,機(jī)械強(qiáng)度更高,因此無人機(jī)框架選用鋁合金而不選用純鋁。(2)①電池在充電過程中是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,在工作(即放電)過程中是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。②根據(jù)題中所提供的信息,氯化鋰(LiCl)溶液與碳酸鈉溶液發(fā)生的是復(fù)分解反應(yīng),且碳酸鋰難溶于水,氯化鋰與碳酸鈉互相交換成分生成碳酸鋰和氯化鈉,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2LiCl+Na2CO3=Li2CO3↓+2NaCl。(1)更大;(2)①化學(xué);②2LiCl+Na2CO3=Li2CO3↓+2NaCl??键c(diǎn)2\o"8.2金屬的化學(xué)性質(zhì)"金屬的化學(xué)性質(zhì)【典例5】(2022?河南)某種金屬混合物樣品由Mg、Al、Fe、Cu四種金屬中的兩種組成。2.2g該樣品與足量的稀硫酸反應(yīng),可得到0.2g氫氣,對(duì)該樣品的組成有如下猜測(cè):①M(fèi)g和Al②Mg和Fe③Mg和Cu④Al和Fe⑤Al和Cu⑥Fe和Cu。其中合理的個(gè)數(shù)為()A.2個(gè) B.3個(gè) C.4個(gè) D.5個(gè)【答案】B。【解答】解:①24份質(zhì)量的鎂和稀硫酸反應(yīng)生成2份質(zhì)量的氫氣,若2.2g樣品全是鎂,生成的氫氣的質(zhì)量小于0.2g,54份質(zhì)量的鋁和稀硫酸反應(yīng)生成6份質(zhì)量的氫氣,若2.2g樣品全是Al,生成的氫氣的質(zhì)量大于0.2g,Mg和Al組合與足量的稀硫酸反應(yīng),可得到0.2g氫氣;②若2.2g樣品全是Mg,生成的氫氣的質(zhì)量小于0.2g,56份質(zhì)量的鐵和稀硫酸反應(yīng)生成2份質(zhì)量的氫氣,若2.2g樣品全是鐵,生成的氫氣的質(zhì)量小于0.2g,Mg和Fe組合與足量的稀硫酸反應(yīng),不能得到0.2g氫氣;③若2.2g樣品全是Mg,生成的氫氣的質(zhì)量小于0.2g,Cu和稀硫酸不反應(yīng),Mg和Cu組合與足量的稀硫酸反應(yīng),不能得到0.2g氫氣;④若2.2g樣品全是Al,生成的氫氣的質(zhì)量大于0.2g,若2.2g樣品全是鐵,生成的氫氣的質(zhì)量小于0.2g,Al和Fe組合與足量的稀硫酸反應(yīng),可得到0.2g氫氣;⑤若2.2g樣品全是Al,生成的氫氣的質(zhì)量大于0.2g,Cu和稀硫酸不反應(yīng),Al和Cu組合與足量的稀硫酸反應(yīng),可得到0.2g氫氣;⑥若2.2g樣品全是Fe,生成的氫氣的質(zhì)量小于0.2g,Cu和稀硫酸不反應(yīng),F(xiàn)e和Cu組合與足量的稀硫酸反應(yīng),不能得到0.2g氫氣;故選:B?!镜淅?】(2022?華龍區(qū)三模)兩個(gè)燒杯中裝有等質(zhì)量的金屬鋅和鎂,然后分別逐漸加入同濃度的稀鹽酸酸,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與加入鹽酸的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。由圖可得出的信息:①a點(diǎn)時(shí),產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量Mg>Zn②b點(diǎn)時(shí),消耗鹽酸的質(zhì)量Mg>Zn③c點(diǎn)時(shí),產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量Mg=Zn④d點(diǎn)時(shí),兩個(gè)燒杯中金屬都有剩余⑤該圖反映出鎂比鋅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)。其中合理的個(gè)數(shù)為()A.5個(gè) B.4個(gè) C.3個(gè) D.2個(gè)【答案】B?!窘獯稹拷猓孩儆蓤D可知,a點(diǎn)時(shí),鎂與稀鹽酸恰好完全反應(yīng),鋅早已完全反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量Mg>Zn,故正確;②由圖可知,b點(diǎn)時(shí),鎂與稀鹽酸恰好完全反應(yīng),鋅早已完全反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量Mg>Zn,消耗鹽酸的質(zhì)量Mg>Zn,故正確;③由圖可知,c點(diǎn)時(shí),產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量Mg=Zn,故正確;④由圖可知,d點(diǎn)時(shí),鋅與鎂均還沒有完全反應(yīng),兩個(gè)燒杯中都有金屬剩余,故正確;⑤由產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與加入稀鹽酸的質(zhì)量關(guān)系圖,鎂產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量多,但無法得出鎂與鋅的金屬活動(dòng)性的關(guān)系,故錯(cuò)誤。故選:B?!镜淅?】(2022?紅山區(qū)校級(jí)三模)鎂是一種金屬元素,在自然界中廣泛分布,是人體必須的元素之一。(1)工業(yè)上可利用電解氯化鎂的方法制得金屬鎂MgCl2Mg+Cl2↑。(2)金屬鎂的用途很廣泛,能用于制煙花、閃光粉、照明彈,這是利用鎂燃燒能夠發(fā)出耀眼的白光。(3)鎂與另一種金屬M(fèi)(在化合物中化合價(jià)為+2價(jià))都是較活潑的金屬,能與稀硫酸反應(yīng)制得氫氣?,F(xiàn)有相同質(zhì)量的兩種金屬與足量等濃度的稀硫酸充分反應(yīng),圖像如右圖所示,根據(jù)圖像,以下選項(xiàng)正確的是ABD。A.產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量M>MgB.金屬活動(dòng)性Mg>MC.相對(duì)原子質(zhì)量M>MgD.消耗硫酸的質(zhì)量M>Mg(4)將Mg和Ag的混合物放入ZnCl2和CuCl2的混合溶液中,充分反應(yīng)后過濾,得到濾渣和藍(lán)色濾液,濾渣中一定含有銀、銅。(5)在鎂元素化合價(jià)不變的前提下,可以通過化學(xué)變化將MgCl2中的鎂元素轉(zhuǎn)移到其他物質(zhì)中,請(qǐng)寫出一個(gè)能實(shí)現(xiàn)此轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式MgCl2+2AgNO3═2AgCl↓+Mg(NO3)2。【答案】(1)Cl2。(2)鎂燃燒能夠發(fā)出耀眼的白光。(3)ABD。(4)銀、銅。(5)MgCl2+2AgNO3═2AgCl↓+Mg(NO3)2。【解答】解:(1)通電時(shí),氯化鎂分解生成鎂和氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式是MgCl2Mg+Cl2↑。故答案為:Cl2。(2)金屬鎂的用途很廣泛,能用于制煙花、閃光粉、照明彈,這是利用鎂燃燒能夠發(fā)出耀眼的白光。故答案為:鎂燃燒能夠發(fā)出耀眼的白光。(3)A.產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量M>Mg,該選項(xiàng)正確。B.金屬活動(dòng)性Mg>M,鎂反應(yīng)需要時(shí)間較短,該選項(xiàng)正確。C.相對(duì)原子質(zhì)量M小于Mg,該選項(xiàng)不正確。D.M反應(yīng)生成氫氣多,消耗硫酸的質(zhì)量M>Mg,該選項(xiàng)正確。故選:ABD。(4)將Mg和Ag的混合物放入ZnCl2和CuCl2的混合溶液中,銀不能反應(yīng),鎂先和氯化銅反應(yīng),后和氯化鋅反應(yīng),充分反應(yīng)后過濾,得到濾渣和藍(lán)色濾液,說明氯化銅部分反應(yīng),濾渣中一定含有銀、銅。故答案為:銀、銅。(5)在鎂元素化合價(jià)不變的前提下,可以通過化學(xué)變化將MgCl2中的鎂元素轉(zhuǎn)移到其他物質(zhì)中,一個(gè)能實(shí)現(xiàn)此轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式是MgCl2+2AgNO3═2AgCl↓+Mg(NO3)2。故答案為:MgCl2+2AgNO3═2AgCl↓+Mg(NO3)2?!镜淅?】現(xiàn)有下列儀器或裝置,請(qǐng)回答下列問題:(1)儀器名稱:①是錐形瓶,②是長(zhǎng)頸漏斗。(2)用如圖儀器組裝成氣體發(fā)生裝置:用KClO3和MnO2制O2應(yīng)選的裝置是AE(填字母,下同);用H2O2與MnO2制O2,并控制產(chǎn)生O2的速率,應(yīng)選的裝置是BD,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O22H2O+O2↑。(3)若用如圖裝置X進(jìn)行“排空氣法”收集制取的O2,氧氣應(yīng)從c(填“b”或“c”,下同)端導(dǎo)入。若裝置X中已經(jīng)收集滿氧氣,用水壓法使瓶?jī)?nèi)氧氣排出,則水應(yīng)從c端通入。(4)實(shí)驗(yàn)室采取甲酸脫水法(HCOOHCO↑+H2O)制取CO,若用這種方法制得的CO來進(jìn)行還原Fe2O3的實(shí)驗(yàn),先須將氣體干燥。①組裝裝置時(shí),在F裝置前連接裝置X,X中加入的試劑是濃硫酸;②實(shí)驗(yàn)時(shí),a處觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為紅色固體變黑色?!敬鸢浮浚?)錐形瓶;長(zhǎng)頸漏斗;(2)AE;BD;2H2O22H2O+O2↑;(3)c;c;(4)①濃硫酸;②紅色固體變黑色?!窘獯稹拷猓海?)由圖可知,儀器①的名稱是錐形瓶;儀器②的名稱是長(zhǎng)頸漏斗;(2)用KClO3和MnO2制O2是固體與固體混合受熱反應(yīng)生成氣體,應(yīng)選擇固體受熱發(fā)生裝置,該裝置由A、E組成;用H2O2與MnO2制O2是固體與液體在常溫條件下反應(yīng)生成氣體,應(yīng)選擇固液常溫發(fā)生裝置,為控制產(chǎn)生O2的速率,還需要分液漏斗,即該裝置由BD組成;過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下反應(yīng)生成水和氧氣,故反應(yīng)的化學(xué)方程式寫為:2H2O22H2O+O2↑;(3)氧氣的密度大于空氣的密度,使用裝置X采用排空氣法收集氧氣,則氧氣應(yīng)從長(zhǎng)管,即c管進(jìn)入瓶中;水的密度大于氧氣的密度,利用水將瓶中的氧氣排出,則水應(yīng)該從長(zhǎng)管,即c管進(jìn)入瓶中,才能使密度小的氧氣順利從短管,即b管中排出;(4)①組裝裝置時(shí),在F裝置前連接裝置X,X能夠吸收氣體中的水分,則X中加入的試劑是具有吸水性的濃硫酸;②實(shí)驗(yàn)時(shí),a處的氧化鐵被一氧化碳還原為鐵,則觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是紅色固體變黑色。故答案為:(1)錐形瓶;長(zhǎng)頸漏斗;(2)AE;BD;2H2O22H2O+O2↑;(3)c;c;(4)①濃硫酸;②紅色固體變黑色?!镜淅?】向一定質(zhì)量AgNO3、Cu(NO3)2和Mg(NO3)2的混合溶液中加入過量的Zn,溶液質(zhì)量隨反應(yīng)時(shí)間變化的情況如圖所示。(1)寫出ab段有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式;(2)請(qǐng)解釋bc段溶液質(zhì)量增加的原因;(3)若將反應(yīng)至d點(diǎn)時(shí)的混合物過濾,請(qǐng)分析所得濾渣中固體的成分?!敬鸢浮浚?)Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag。(2)65份質(zhì)量的鋅反應(yīng)生成64份質(zhì)量的銅。(3)銀、銅、鋅?!窘獯稹拷猓合蛞欢ㄙ|(zhì)量AgNO3、Cu(NO3)2和Mg(NO3)2的混合溶液中加入過量的Zn,鋅不能和硝酸鎂反應(yīng),先和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鋅和銀,反應(yīng)后溶液質(zhì)量減小,后和硝酸銅反應(yīng)生成硝酸鋅和銅,反應(yīng)后溶液質(zhì)量減小。(1)ab段鋅和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鋅和銀,反應(yīng)的化學(xué)方程式是Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag。故答案為:Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag。(2)bc段溶液質(zhì)量增加的原因是65份質(zhì)量的鋅反應(yīng)生成64份質(zhì)量的銅。故答案為:65份質(zhì)量的鋅反應(yīng)生成64份質(zhì)量的銅。(3)d點(diǎn)時(shí)鋅過量,若將反應(yīng)至d點(diǎn)時(shí)的混合物過濾,所得濾渣中固體的成分是反應(yīng)生成的銀、銅和過量的鋅。故答案為:銀、銅、鋅??键c(diǎn)3\o"8.3金屬資源的利用和保護(hù)"金屬資源的利用和保護(hù)【典例10】(2022?玉林)如圖是模擬工業(yè)煉鐵的實(shí)驗(yàn),下列敘述正確的是()A.甲中的反應(yīng)是置換反應(yīng) B.甲中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色固體變?yōu)殂y白色 C.用乙裝置可防止液體倒吸和防止CO污染空氣 D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先移去酒精噴燈,繼續(xù)通CO直至硬質(zhì)玻璃管冷卻【答案】D。【解答】解:A.一氧化碳與氧化鐵高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,方程式為:3CO+Fe2O32Fe+3CO2;該反應(yīng)中,反應(yīng)物中沒有單質(zhì)參與反應(yīng),不屬于置換反應(yīng),故錯(cuò)誤;B.一氧化碳與氧化鐵高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,鐵粉為黑色,因此甲中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色固體變?yōu)楹谏腆w,故錯(cuò)誤;C.一氧化碳不與氫氧化鈣反應(yīng),從溶液中逸出,留存在試劑瓶的上層空間,由于壓強(qiáng)的作用,溶液被壓入燒杯內(nèi),一氧化碳?xì)怏w被收集,減少對(duì)空氣的污染,但二氧化碳能夠與氫氧化鈣溶液反應(yīng),即可用來檢驗(yàn)反應(yīng)生成的氣體,又可以用乙裝置吸收反應(yīng)生成的二氧化碳,不是為了防止產(chǎn)生倒吸,故錯(cuò)誤;D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先移去酒精噴燈,繼續(xù)通CO直至硬質(zhì)玻璃管冷卻,防止還原出的鐵在高溫下重新被氧氣氧化,故正確;故選:D?!镜淅?1】(2022?福建)我國(guó)古代常用灰吹法煉銀(如圖),其過程為:將礦物銀熔于鉛形成銀鉛塊,通過焙燒使鉛氧化成PbO進(jìn)入爐灰,灰吹得銀。下列說法錯(cuò)誤的是()A.銀是活潑金屬 B.銀鉛塊屬于混合物 C.PbO中Pb的化合價(jià)為+2 D.灰吹法煉銀過程含有化學(xué)變化【答案】A?!窘獯稹拷猓篈、在金屬活動(dòng)性順序中,位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫,排在氫前面的屬于活潑金屬;銀的位置排在氫的后面,不屬于活潑金屬,故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。B、銀鉛塊中含有銀、鉛,屬于混合物,故選項(xiàng)說法正確。C、氧元素一般顯﹣2價(jià),設(shè)鉛元素的化合價(jià)是x,根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零,可得:x+(﹣2)=0,則x=+2價(jià),故選項(xiàng)說法正確。D、我國(guó)古代常用灰吹法煉銀,其過程為:將礦物銀熔于鉛形成銀鉛塊,通過焙燒使鉛氧化成PbO進(jìn)入爐灰,灰吹得銀,過程中有新物質(zhì)生成,含有化學(xué)變化,故選項(xiàng)說法正確。故選:A?!镜淅?2】(2022?泉州模擬)2022年北京冬奧會(huì)火種燈采用雙層玻璃結(jié)構(gòu),在低溫、嚴(yán)寒、大風(fēng)等環(huán)境下不會(huì)熄滅。其創(chuàng)意源自于青銅器精品“中華第一燈”一一西漢長(zhǎng)信宮燈。(1)火種燈的外殼由鋁合金制成,鋁合金的硬度比純鋁的硬度大(填“大”或“小”)。若使用時(shí)燈體上部封閉,不與導(dǎo)煙氣腔體連通,燃燒的火焰容易熄滅,其原因是可燃物與氧氣隔絕。(2)我國(guó)銅冶煉技術(shù)具有悠久的歷史①《格致粗談》記緞“赤銅入爐甘石煉為黃銅,其色如金”,把赤銅(Cu2O)和爐甘石、木炭粉混合高溫制得黃銅:X+Cu2O+CZn+2Cu+2CO2↑。則爐甘石主要成分X的化學(xué)式為ZnCO3。已知反應(yīng)物中元素化合價(jià)升高的物質(zhì)具有還原性,則該反應(yīng)中體現(xiàn)還原性的物質(zhì)是木炭粉,根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物可知黃銅中含有的金屬是鋅和銅。②《黃白第十六》中記戟“曾背(可溶性銅的鹽溶液)涂鐵,鐵色赤如銅”,此為濕法煉銅。其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuSO4+Fe=Cu+FeSO4。③比較上述兩種制銅方法,請(qǐng)從綠色化學(xué)的角度分析濕法煉銅的優(yōu)點(diǎn)是濕法煉銅無需加熱在常溫下即可進(jìn)行,即節(jié)能(任寫一點(diǎn))?!敬鸢浮浚?)大;可燃物與氧氣隔絕;(2)①ZnCO3;木炭粉,鋅和銅;②CuSO4+Fe=Cu+FeSO4。③濕法煉銅無需加熱在常溫下即可進(jìn)行,即節(jié)能。【解答】解:(1)合金的硬度比其組成的金屬硬度大,因此鋁合金的硬度比純鋁的硬度大;若使用時(shí)燈體上部封閉,不與導(dǎo)煙氣腔體連通,可燃物與氧氣隔絕,燃燒的火焰容易熄滅;(2)①根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后原子守恒可知,反應(yīng)X+Cu2O+CZn+2Cu+2CO2↑中,還缺少1個(gè)Zn,3個(gè)O,1個(gè)C,則爐甘石主要成分X的化學(xué)式為ZnCO3。已知反應(yīng)物中元素化合價(jià)升高的物質(zhì)具有還原性,該反應(yīng)為:ZnCO3+Cu2O+CZn+2Cu+2CO2↑,碳元素由0價(jià)變化到+4價(jià),價(jià)態(tài)升高,所以木炭粉具有還原性;根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物可知黃銅中含有的金屬是鋅和銅;②濕法煉銅即鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuSO4+Fe=Cu+FeSO4。③濕法煉銅無需加熱在常溫下即可進(jìn)行,即節(jié)能。故答案是:(1)大;可燃物與氧氣隔絕;(2)①ZnCO3;木炭粉,鋅和銅;②CuSO4+Fe=Cu+FeSO4。③濕法煉銅無需加熱在常溫下即可進(jìn)行,即節(jié)能。考點(diǎn)4金屬的物理性質(zhì)和某些化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)【典例13】(2022?江蘇三模)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置模擬工業(yè)煉鐵。下列說法正確的是()A.充分加熱,a處固體由黑色變?yōu)榧t色 B.實(shí)驗(yàn)開始前先點(diǎn)燃酒精燈,再通入一氧化碳 C.可用氫氧化鈉吸收尾氣中的CO D.玻璃管a處的反應(yīng)中還原劑是CO【答案】D?!窘獯稹拷猓篈、一氧化碳具有還原性,高溫下能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,充分加熱,a處固體由紅色變?yōu)楹谏?,故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。B、實(shí)驗(yàn)開始前先通入一氧化碳,再點(diǎn)燃酒精燈,目的是排盡裝置中的空氣,防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸,故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。C、一氧化碳不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),不能用氫氧化鈉吸收尾氣中的CO,故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。D、一氧化碳具有還原性,玻璃管a處的反應(yīng)中還原劑是CO,故選項(xiàng)說法正確。故選:D?!镜淅?4】(2022?溫州模擬)如圖,甲和乙分別是氫氣和一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)說法正確的是()A.甲實(shí)驗(yàn)試管內(nèi)通氫氣反應(yīng)時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象是:亮紅色固體變黑 B.甲、乙兩實(shí)驗(yàn)中,都應(yīng)先通入氣體,再使試管、玻璃管均勻受熱,以防止發(fā)生爆炸C.乙實(shí)驗(yàn)只能通過澄清石灰水是否變渾濁判斷反應(yīng)是否發(fā)生 D.甲、乙兩實(shí)驗(yàn)中,氫氣和一氧化碳都能將氧化銅變成銅單質(zhì),都發(fā)生了置換反應(yīng)【答案】B?!窘獯稹拷猓篈、氫氣具有還原性,與氧化銅反應(yīng)生成銅和水,甲實(shí)驗(yàn)試管內(nèi)通氫氣反應(yīng)時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象是:黑色固體變亮紅色,故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。B、可燃性氣體與空氣混合加熱時(shí)可能會(huì)發(fā)生爆炸,甲、乙兩實(shí)驗(yàn)中,都應(yīng)先通入氣體,排出裝置內(nèi)的空氣后,再使試管、玻璃管均勻受熱,以防止發(fā)生爆炸,故選項(xiàng)說法正確。C、一氧化碳具有還原性,與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳,乙實(shí)驗(yàn)不是只能通過澄清石灰水是否變渾濁判斷反應(yīng)是否發(fā)生,通過黑色粉末變紅色,也能判斷反應(yīng)是否發(fā)生,故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。D、甲、乙兩實(shí)驗(yàn)中,氫氣和一氧化碳都能將氧化銅變成銅單質(zhì),但一氧化碳與氧化銅均為化合物,不屬于置換反應(yīng),故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。故選:B?!镜淅?5】(2022?興城市二模)《天工開物》中記載了采礦和冶煉金屬錫的場(chǎng)景。(1)采礦(圖1)“水錫…其質(zhì)黑色…愈經(jīng)淘取”,水中淘取錫砂(指錫礦石)時(shí),所用容器的孔徑需小于錫砂顆粒大小。錫砂主要成分為SnO2,難(選填“易”或“難”)溶于水;(2)冶煉(圖2)“凡煎煉亦用洪爐,入砂數(shù)百斤,叢架木炭亦數(shù)百斤,鼓(指鼓入空氣)熔化?!逼湓硎歉邷叵拢咎繒?huì)把錫從錫砂(SnO2)中還原出來,同時(shí)生成使澄清石灰水變渾濁的氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+SnO2Sn+CO2↑。(3)使用:①錫往往與其它金屬制成合金使用,目的是增大(選填“增大”或“減小”)硬度;②古代錫器常用來飲喝茶,很少裝酸性物質(zhì),原因是錫器會(huì)與酸性物質(zhì)反應(yīng)?!敬鸢浮浚?)難;(2)C+SnO2Sn+CO2↑;(3)①增大;②錫器會(huì)與酸性物質(zhì)反應(yīng)?!窘獯稹拷猓海?)錫砂主要成分為SnO2,難溶于水;(2)碳和錫砂在高溫下反應(yīng)生成二氧化碳和錫,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:C+SnO2Sn+CO2↑;(3)①合金的硬度大于其組成中純金屬的硬度,錫往往與其它金屬制成合金使用,目的是增大硬度;②錫是一種活潑的金屬,能與酸性物質(zhì)反應(yīng),所以古代錫器常用來飲酒喝茶,很少裝酸性物質(zhì)。故答案為:(1)難;(2)C+SnO2Sn+CO2↑;(3)①增大;②錫器會(huì)與酸性物質(zhì)反應(yīng)。鞏固訓(xùn)練一、選擇題。1.(2022?常州)合金是由金屬與其他物質(zhì)熔合形成的“新型金屬”。下列說法正確的是()A.合金屬于純凈物 B.合金中只含金屬元素 C.合金的硬度比其成分金屬小 D.廢舊合金需回收利用【答案】D。【解答】解:A、合金是一種金屬中加熱融合了其它金屬或非金屬而形成的具有金屬特性的混合物,合金屬于混合物,故A錯(cuò);B、合金中可以加入非金屬元素,故B錯(cuò);C、合金的硬度比組成成分金屬的硬度大,熔點(diǎn)低,故C錯(cuò);D、廢舊合金需回收利用,既防止了污染,又節(jié)約了資源,故D正確。故選:D。2.(2022?鹽都區(qū)校級(jí)一模)劑鋼和柔鐵都是鐵的合金,下列關(guān)于合金的說法不正確的是()A.劑鋼和柔鐵的硬度比純鐵大 B.劑鋼和柔鐵都是混合物 C.劑鋼和柔鐵性能不同的原因是含碳量不同 D.劑鋼和柔鐵的熔點(diǎn)比純鐵的高【答案】D?!窘獯稹拷?;A、合金比組成它的純金屬的硬度大,劑鋼和柔鐵是鐵的合金,則劑鋼和柔鐵的硬度比純鐵大,故選項(xiàng)說法正確。B、劑鋼和柔鐵都是鐵的合金,劑鋼和柔鐵都是由鐵、碳等混合而成,屬于混合物,故選項(xiàng)說法正確。C、劑鋼和柔鐵都是鐵的合金,但是碳含量不同,故性能不同,故選項(xiàng)說法正確。D、合金比組成它的純金屬熔點(diǎn)低,劑鋼和柔鐵是鐵的合金,故劑鋼和柔鐵的熔點(diǎn)比純鐵低,故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。故選:D。3.(2022?玉林)將x克鎂鋅混合粉末放入盛有Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,不斷攪拌,充分反應(yīng)后過濾,得到濾渣和不飽和的濾液。下列分析不正確的是()A.若濾液為藍(lán)色,則濾液中至少含有三種溶質(zhì) B.若濾液為無色,則濾渣中一定含有Ag、Cu,可能含有Zn和Mg C.若將濾渣洗滌、干燥后再稱量,得到的固體質(zhì)量一定大于x克 D.若向?yàn)V渣中加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生,此時(shí)一定發(fā)生的反應(yīng)是Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑【答案】C。【解答】解:A、若濾液為藍(lán)色,則濾液中至少含有三種溶質(zhì),即硝酸銅、鎂、鋅和硝酸銀反應(yīng)生成的硝酸鎂和硝酸鋅,該選項(xiàng)正確。B、若濾液為無色,則濾渣中一定含有Ag、Cu,可能含有Zn和Mg,例如鎂過量時(shí),該選項(xiàng)正確。C、若將濾渣洗滌、干燥后再稱量,得到的固體質(zhì)量不一定大于x克,是因?yàn)殇\和硝酸銅反應(yīng)后固體質(zhì)量減小,該選項(xiàng)不正確。D、若向?yàn)V渣中加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生,此時(shí)一定發(fā)生的反應(yīng)是Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑,是因?yàn)楹拖←}酸反應(yīng)的固體可能是鋅,也可能是鋅和鎂,該選項(xiàng)正確。故選:C。4.(2022?紅山區(qū)校級(jí)一模)有關(guān)X、Y、Z三種金屬的化學(xué)反應(yīng)如下:①X+YSO4=XSO4+Y②Y+2ZNO3=Y(jié)(NO3)2+2Z③X+H2SO4=XSO4+H2↑④Z+H2SO4不發(fā)生反應(yīng)根據(jù)上述信息,能滿足X、Y、Z三種金屬的組合是()A.Zn、Fe、Ag B.Al、Zn、Ag C.Mg、Fe、Cu D.Zn、Mg、Cu【答案】A?!窘獯稹拷猓孩賆+YSO4═XSO4+Y,說明X的金屬活動(dòng)性比Y強(qiáng),并且可得X、Y金屬在化合物中顯+2價(jià);②Y+2ZNO3═Y(NO3)2+2Z,說明Y的金屬活動(dòng)性比Z強(qiáng),并且可得Z金屬在化合物中顯+1價(jià);③X+H2SO4═XSO4+H2↑,說明X的位置排在氫的前面;④Z+H2SO4不發(fā)生反應(yīng),說明Z的位置排在氫的后面;則X、Y和Z的金屬活動(dòng)性順序?yàn)椋篨>Y>Z,所以符合要求的為A。故選:A。5.(2022?安徽模擬)實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)煉鐵的實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖所示,下列說法中不正確的是()A.實(shí)驗(yàn)過程中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色粉末變成黑色 B.氣球可以用燃著的酒精燈代替 C.實(shí)驗(yàn)過程中氧化鐵表現(xiàn)出氧化性 D.要證明CO不能使澄清石灰水變渾濁,需要另外做對(duì)照實(shí)驗(yàn)【答案】D?!窘獯稹拷猓篈、一氧化碳具有還原性,高溫下能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后,玻璃管A中出現(xiàn)的現(xiàn)象是紅棕色粉末逐漸變黑,故選項(xiàng)說法正確。B、一氧化碳燃燒生成二氧化碳,氣球可以用燃著的酒精燈代替,酒精燈點(diǎn)燃尾氣,防止污染空氣,故選項(xiàng)說法正確。C、實(shí)驗(yàn)過程中氧化鐵提供了氧,表現(xiàn)出氧化性,故選項(xiàng)說法正確。D、實(shí)驗(yàn)前,要先通入一氧化碳,再點(diǎn)燃酒精噴燈加熱玻璃管中的氧化鐵;通入一氧化碳時(shí),澄清石灰水無明顯變化,說明CO不能使澄清石灰水變渾濁,不需要另外做對(duì)照實(shí)驗(yàn),故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。故選:D。6.(2022?鐘山縣模擬)“中國(guó)高鐵,世界第一”,高鐵列車車體材料使用了含鎳不銹鋼,工業(yè)上火法煉鎳的原理是:C+2NiO2Ni+X,下列說法錯(cuò)誤的是()A.X的化學(xué)式是CO2 B.生成氣體中可能含有一氧化碳 C.該不銹鋼中還含有鐵和碳 D.該不銹鋼合金的硬度小于純鐵【答案】D?!窘獯稹拷猓篈、由質(zhì)量守恒定律:反應(yīng)前后,原子種類、數(shù)目均不變,由反應(yīng)的化學(xué)方程式,反應(yīng)前碳、鎳、氧原子個(gè)數(shù)分別為1、2、2,反應(yīng)后的生成物中碳、鎳、氧原子個(gè)數(shù)分別為0、2、2,根據(jù)反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目不變,則每個(gè)X分子由1個(gè)碳原子和2個(gè)氧原子構(gòu)成,則物質(zhì)X的化學(xué)式為CO2,故選項(xiàng)說法正確。B、二氧化碳與碳在高溫下反應(yīng)能生成一氧化碳,生成氣體中可能含有一氧化碳,故選項(xiàng)說法正確。C、鋼是含碳量為0.03%~2%的鐵合金,該不銹鋼中還含有鐵和碳,故選項(xiàng)說法正確。D、合金的硬度比組成它的純金屬的硬度大,該不銹鋼合金的硬度大于純鐵,故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。故選:D。二、填空題。7.(2022?化州市模擬)2022年2月4日,第二十四屆冬奧會(huì)在北京順利開幕,北京作為雙奧之城不斷地向世界展示綠色奧運(yùn)理念。(1)“飛揚(yáng)”的外殼含有碳纖維復(fù)合材料屬于混合物(填“純凈物”或“混合物”)。(2)冬奧火炬“飛揚(yáng)”(如圖)采用氫氣這種清潔燃料。①氫氣可通過電解水得到,該反應(yīng)類型為分解反應(yīng),電解時(shí)負(fù)(填“正”或“負(fù)”)極端放出氫氣,氫氣被稱為清潔的燃料,其原因是燃燒只生成水。②關(guān)閉火炬的燃?xì)忾_關(guān),使火炬熄滅,采用的滅火原理是移走可燃物。③儲(chǔ)存氫氣的內(nèi)膽是用鋁合金做的,其硬度>(填“>”或“<”)純鋁?!敬鸢浮浚?)混合物;(2)①分解反應(yīng);負(fù);燃燒只生成水;②移走可燃物;③>?!窘獯稹拷猓海?)碳纖維復(fù)合材料屬于混合物;(2)①氫氣可通過電解水得到,該反應(yīng)屬于分解反應(yīng),電解時(shí)負(fù)極端放出氫氣,氫氣被稱為清潔的燃料的原因是燃燒只生成水;②關(guān)閉火炬的燃?xì)忾_關(guān),使火炬熄滅,采用的滅火原理是移走可燃物;③鋁合金的硬度>純鋁。故答案為:(1)混合物;(2)①分解反應(yīng);負(fù);燃燒只生成水;②移走可燃物;③>。8.(2022?長(zhǎng)春)鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明和社會(huì)進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志?;卮鹣铝袉栴}:(1)赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)可用于煉鐵。Fe2O3中鐵、氧元素質(zhì)量比為7:3;(2)鋼是一種鐵合金。鋼和純鐵相比硬度較大的是鋼;(3)將打磨后的鐵絲放入硫酸銅溶液中,鐵絲表面有紅色物質(zhì)生成,說明鐵比銅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)(填“強(qiáng)”或“弱”)?!敬鸢浮浚?)7:3;(2)鋼;(3)強(qiáng)?!窘獯稹拷猓海?)Fe2O3中鐵、氧元素質(zhì)量比為(56×2):(16×3)=7:3。(2)合金的性質(zhì)比組成它的純金屬的硬度大,鋼是鐵的合金,鋼和純鐵相比硬度較大的是鋼。(3)將打磨后的鐵絲放入硫酸銅溶液中,鐵絲表面有紅色物質(zhì)生成,生成兩者發(fā)生的置換反應(yīng),則說明鐵比銅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)。故答案為:(1)7:3;(2)鋼;(3)強(qiáng)。9.(2022?威遠(yuǎn)縣校級(jí)二模)2020年12月,“嫦娥五號(hào)”返回器攜帶的月球土壤樣品,對(duì)于全面科學(xué)探測(cè)月球地質(zhì)、資源等方面的信息有重要意義。(1)地球和月球上都有單質(zhì)形式存在的金、銀,說明它們的化學(xué)性質(zhì)不活潑。(填“活潑”或“不活潑”)(2)下列可用于驗(yàn)證銅、鎂、鐵三種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的藥品是B。①Cu、Mg、FeSO4溶液②Cu、Fe、MgSO4溶液③Mg、FeSO4溶液、CuSO4溶液④Fe、CuSO4溶液、MgSO4溶液A.②③B.①④C.①②D.③④【答案】(1)不活潑;(2)B?!窘獯稹拷猓海?)地球和月球上都有單質(zhì)形式存在的金、銀,說明它們的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定;(2)①Cu、Mg、FeSO4溶液,鎂與硫酸亞鐵反應(yīng),銅不能與硫酸亞鐵反應(yīng),所以,能驗(yàn)證銅、鐵、鎂三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱;②Cu、Fe、MgSO4溶液,Cu、Fe均不能置換出MgSO4中的鎂,無法判斷鐵、銅的金屬活動(dòng)性,不能驗(yàn)證銅、鐵、鎂三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱;③Mg、FeSO4溶液、CuSO4溶液,Mg與FeSO4溶液、CuSO4溶液都反應(yīng),說明了鎂的活動(dòng)性大于鐵和銅;但不能判斷鐵、銅的金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱;④Fe、CuSO4溶液、MgSO4溶液,鐵與CuSO4溶液反應(yīng),與MgSO4溶液不反應(yīng),能驗(yàn)證銅、鐵、鎂三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱;由以上分析可知B正確。故答案為:(1)不活潑;(2)B。10.(2022秋?三河市校級(jí)期末)《天工開物》中記載了冶煉金屬錫的場(chǎng)景(如圖所示)?!胺布鍩捯嘤煤闋t,入砂數(shù)百?gòu)d,叢架木炭亦數(shù)百斤,鼓鞴(指鼓入空氣)熔化?!保?)鼓入足量空氣能使木炭完全燃燒從而提高爐溫,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+O2CO2。(2)煉錫時(shí),有關(guān)鍵的一步“點(diǎn)鉛勾錫”,即加鉛能使錫較易熔化流出,其原因是形成合金熔點(diǎn)降低。(3)錫往往與其他金屬制成合金使用,目的是增大(選填“增大”或“減小”)硬度。(4)古代錫器常用來飲酒喝茶,很少裝酸性物質(zhì),原因是錫器會(huì)與酸性物質(zhì)反應(yīng)?!敬鸢浮浚?)C+O2CO2;(2)形成合金熔點(diǎn)降低;(3)增大;(4)錫器會(huì)與酸性物質(zhì)反應(yīng)?!窘獯稹拷猓海?)在點(diǎn)燃的條件下,碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳,化學(xué)方程式為C+O2CO2;(2)合金的熔點(diǎn)低于其組成中純金屬的熔點(diǎn),煉錫時(shí),有關(guān)鍵的一步“點(diǎn)鉛勾錫”,即加鉛能使錫較易熔化流出,其原因是形成合金熔點(diǎn)降低;(3)合金的硬度大于其組成中純金屬的硬度,錫往往與其它金屬制成合金使用,目的是增大硬度;(4)錫是一種活潑的金屬,能與酸性物質(zhì)反應(yīng),所以古代錫器常用來飲酒喝茶,很少裝酸性物質(zhì)。故答案為:(1)C+O2CO2;(2)形成合金熔點(diǎn)降低;(3)增大;(4)錫器會(huì)與酸性物質(zhì)反應(yīng)。三、實(shí)驗(yàn)題。11.(2022?碑林區(qū)校級(jí)模擬)(1)金剛石、石墨、C60是由碳元素組成的三種不同單質(zhì),它們的化學(xué)性質(zhì)相似,但物理性質(zhì)相差很大,其原因是碳原子的排列方式不同。(2)如圖試管內(nèi)有兩種黑色固體反應(yīng)物,反應(yīng)中觀察到黑色固體變成紅色,澄清石灰水變渾濁,寫出試管A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式C+2CuO2Cu+CO2↑。(3)為了驗(yàn)證Fe、Cu、Ag三種金屬活動(dòng)性順序,下列選用的藥品可行的是①③(填序號(hào))。①Fe、CuSO4溶液、Ag②FeSO4溶液、Cu、Ag③FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液④FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag⑤Fe、Cu、Ag、稀硫酸【答案】(1)碳原子的排列方式不同;(2)C+2CuO2Cu+CO2↑;(3)①③?!窘獯稹拷猓海?)金剛石、石墨、C60是由碳元素組成的三種不同單質(zhì),它們的化學(xué)性質(zhì)相似,但物理性質(zhì)相差很大的原因是碳原子的排列方式不同;(2)氧化銅、碳粉都是黑色粉末,氧化銅能和碳反應(yīng)生成紅色的銅和二氧化碳,化學(xué)反應(yīng)式是:C+2CuO2Cu+CO2↑;(3)①、Fe與CuSO4溶液反應(yīng)置換出銅,說明了活動(dòng)性鐵>銅;Ag與CuSO4溶液不反應(yīng),說明了活動(dòng)性Cu>Ag;由此可得出三種金屬活動(dòng)性鐵>銅>銀,故該方案合理。②、Cu、Ag與FeSO4溶液均不反應(yīng),說明了活動(dòng)性鐵>銅,鐵>銀,但無法確定銀和銅的活動(dòng)性強(qiáng)弱,故該方案不合理。③、Cu與AgNO3溶液反應(yīng)置換出銀,說明了活動(dòng)性銅>銀;Cu與FeSO4溶液不反應(yīng),說明了活動(dòng)性Fe>Cu;由此可得出三種金屬活動(dòng)性鐵>銅>銀,故該方案合理。④、Ag與FeSO4溶液、CuSO4溶液均不反應(yīng),說明了活動(dòng)性鐵>銀,銅>銀,但無法確定鐵和銅的活動(dòng)性強(qiáng)弱,故該方案不合理。⑤、Fe與稀硫酸反應(yīng),Cu、Ag都不能與稀硫酸反應(yīng),但無法確定銀和銅的活動(dòng)性強(qiáng)弱,故該方案不合理。故答案為:(1)碳原子的排列方式不同;(2)C+2CuO2Cu+CO2↑;(3)①③。四、計(jì)算題。12.(2022秋?桐柏縣校級(jí)期末)碳的

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