2024年中考化学一轮复习-金属和金属材料考点梳理

第八单元金属和金属材料考点一金属材料1．金属的物理性质共性有金属光泽、导电性、导热性、延展性，但不同金属差别较大特性颜色大多数金属为银白色，但是铜为紫红色，金为黄色状态常温下大多数金属为固体，但汞在常温下为液态特性(金属之最)生活中应用最广泛的金属是铁；地壳中含量最多的金属是铝；熔点最高的金属是钨；熔点最低的金属是汞；导电性最强的金属是银；延性最好的金属是铂；展性最强的金属是金特别提醒金属的性质在很大程度上决定了金属的用途，但还需考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。2．合金概念在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的具有金属特征的物质性质一般来说，合金与组成它们的纯金属相比，合金的硬度更大，合金的抗腐蚀性更强，合金的熔点更低常见的合金铁合金，如生铁和钢，其区别在于含碳量不同；铝合金、钛合金等特别提醒(1)金属材料包括纯金属和合金。(2)合金属于混合物。(3)合金中至少有一种金属，但不一定都是金属，合金中各成分以单质的形式存在。考点二金属的化学性质1．金属与氧气反应通式：金属＋氧气金属氧化物金属反应条件现象化学方程式铝常温缓慢氧化，放热，不易发现4Al＋3O2=2Al2O3(铝制品具有抗腐蚀性能的原因)镁点燃发出耀眼的白光，放出大量热，生成白色固体2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO铁剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Fe3O4铜加热固体由红色变成黑色2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO金不反应2.金属与盐酸、稀硫酸的反应通式：活泼金属＋酸→盐＋H2金属现象反应的化学方程式盐酸稀硫酸镁反应剧烈，产生大量气泡，生成的气体能够燃烧并产生蓝色火焰，反应后溶液仍为无色Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑、Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑锌反应较剧烈，产生较多气泡，生成的气体能够燃烧并产生蓝色火焰，反应后溶液仍为无色Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2↑、Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑铁反应缓慢，产生少量气泡，生成的气体能够燃烧并产生蓝色火焰，溶液由无色逐渐变成浅绿色Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑、Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑铜无明显现象不反应结论以上四种金属由强到弱的活动性顺序为Mg>Zn>Fe>Cu，多数金属能与盐酸和稀硫酸反应并放出H2，但反应的难易程度不同，越活泼的金属与盐酸或稀硫酸反应时产生气体的速率越快特别提醒(1)金属能否与酸反应，要根据金属的活动性顺序，排在氢前的金属与酸反应生成H2，排在氢后的金属不能与酸反应生成氢气。(2)单质铁发生置换反应时生成＋2价的亚铁盐。(3)酸为稀盐酸或稀硫酸，硝酸和浓硫酸因具有强氧化性，即使与金属反应生成物一般不是H2而是水。3.金属与盐溶液的反应通式：金属＋可溶性盐→新金属＋新盐实验操作实验现象化学方程式铁丝与硫酸铜溶液反应铁丝表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu铝与硫酸铜溶液反应铝丝表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色2Al＋3CuSO4=Al2(SO4)3＋3Cu铜丝与硝酸银溶液反应铜丝表面有银白色物质生成，溶液由无色变为蓝色Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag特别提醒(1)排在前面的金属能把位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。可简记为“前换后”。(2)盐必须溶于水。4．置换反应(1)定义：由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。(2)通式：A＋BC→AC＋B。5．金属活动性顺序及应用常见金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性逐渐减弱金属活动性顺序的意义金属的位置越靠前，它的活动性就越强位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢位于前面的金属能把位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)金属活动性顺序的应用判断某些置换反应能否发生判断金属的活动性强弱判断金属与盐溶液反应后滤液、滤渣的成分考点三金属的冶炼1．工业炼铁(1)炼铁原料：铁矿石[赤铁矿(主要成分是Fe2O3)]、焦炭、石灰石和空气。(2)主要设备：高炉。(3)炼铁原理：在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。此过程中涉及的反应有：C＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))CO2；CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))2CO；Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2。(4)注意事项a．焦炭的作用：一是生成还原剂一氧化碳，二是提高高炉的温度；b．石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣；c．高炉炼铁得到的是生铁(含有碳、磷、硫等元素)。2．一氧化碳还原氧化铁(详见“实验探究实验一”)考点四金属的锈蚀与防护锈蚀原因铁制品锈蚀过程的实质：铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程；铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O(化学式)常温下铝具有良好的抗腐蚀性能，其原因是铝在常温下，能与氧气发生反应生成致密的氧化铝保护膜，从而阻止了内层铝进一步被腐蚀防锈原理隔绝氧气和水蒸气防锈措施保持铁制品表面干燥；表面涂保护层；改变铁制品的内部结构，制成合金锈蚀条件的探究详见“实验探究实验二”保护金属资源的途径①防止金属锈蚀②回收利用废旧金属③寻找金属替代品④有计划、合理地开采矿物实验一金属的冶炼一、一氧化碳还原氧化铁1．实验装置2．实验原理3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2。3．实验现象玻璃管中的粉末由红棕色逐渐变成黑色；试管中的澄清石灰水变浑浊；玻璃管尖嘴处产生蓝色火焰。4．注意事项(1)加热前先通CO的目的是排出硬质玻璃管内的空气，防止加热时爆炸。(2)实验完毕后先停止加热，后停止通CO的目的是在CO的保护下冷却生成的铁，防止铁被氧化。(3)凡实验过程中有有害气体参与反应或生成有害气体的，都应有尾气处理装置。(4)尾气处理的方法①用气球收集法：适用于所有气体；②燃烧法：适用于可燃性气体，如CO等；③(碱液)吸收法：适用于酸性气体，如SO2、H2S等。5．装置改进方案1：一氧化碳具有可燃性——用燃烧法将未反应的一氧化碳转化为无毒的二氧化碳(如图1)。方案2：一氧化碳难溶于水——用排水法或气球将未反应的一氧化碳收集起来(如图2、图3)。6．由于澄清石灰水不能将生成的二氧化碳完全吸收，所以排出的尾气是CO和CO2的混合物，可能无法点燃，导致有毒气体一氧化碳直接排放到空气中。装置改进如图4。二、一氧化碳还原氧化铜1．实验装置说明：澄清石灰水的作用：检验生成的气体是否为CO2。2．实验原理CO＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2。3．实验现象黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊。实验二铁制品锈蚀条件的探究1．实验原理铁制品的锈蚀，实际上是铁与空气中的氧气和水蒸气发生了化学反应。2．实验操作实验条件铁钉与水、空气同时接触铁钉全部浸入蒸馏水中铁钉在干燥的空气中实验装置实验现象(一段时间后)铁钉生锈，而且在铁钉与水和空气接触的部位生锈最严重无明显现象无明显现象实验分析对比A、B可知，铁生锈需要与空气(或氧气)接触；对比A、C可知，铁生锈需要与水接触结论铁生锈的主要条件是铁与空气(或氧气)和水同时接触3.注意事项(1)试管中的水是经煮沸迅速冷却的水，煮沸的目的是除去氧气，迅速冷却的目的是排除温度对生锈的影响。(2)B试管中植物油的作用是隔绝氧气，防止空气中的氧气溶解到水中。(3)C试管中加入干燥剂的目的是吸收水。4．装置改进如图是同学们借助U形管探究铁制品锈蚀条件的装置图，一段时间后观察到的现象为钢丝棉1、2表面出现红色锈迹且1锈蚀情况比2严重，钢丝棉3、4表面无明显变化，U形管液面左高右低，由该实验现象得到的结论有铁制品的锈蚀需要与氧气和水同时接触且盐溶液能加快铁制品的锈蚀，该实验装置的优点是实验装置集成化，增强了实验的对比性。实验三金属活动性顺序的探究1．实验依据(1)金属与酸反应：在金属活动性顺序中，位于氢前的金属可以和酸反应生成氢气，且位置越靠前，反应越剧烈。(2)金属与盐溶液反应：在金属活动性顺序中位于前面的金属(K、Ca、Na除外)能把位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。2．实验方案的设计(1)两种金属(甲、乙)的活动性强弱比较实验方案判断理由方案一：将金属甲放入金属乙的盐溶液中置换反应能发生，则金属活动性：甲>乙；否则金属活动性：甲<乙方案二：将金属甲、乙分别放入稀盐酸(或稀硫酸)中根据能否与酸反应(或反应速率的快慢)判断，若两种金属均不与酸反应则无法判断(2)三种金属的活动性强弱比较实验方案判断理由“两金夹一盐”，即将三种金属中活动性最强和最弱的两种金属分别插入活动性介于它们之间的金属的盐溶液中根据两种金属单质分别与盐溶液反应的情