廣東省高中化學(xué) 專題九 常見金屬元素講義 新人教版
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1、 專題九 常見金屬元素 考綱原文 5年考題 考情分析 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 常見金屬元素(如Na、Al、Fe、Cu等) 1.了解常見金屬的活動性順序。 T40、 T56金屬活動性順序 T29金屬活動性順序 T35Pt、Au的性質(zhì) T36(1)金屬活動性順序 從近五年廣東學(xué)業(yè)水平考試考題分布可知,考點(diǎn)分布較為均勻,知識覆蓋面較廣,每年必考。單項選擇題Ⅰ、單項選擇題Ⅱ、多項選擇題均有涉及,重點(diǎn)考查的知識點(diǎn)有:常見金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),合金的特性,F(xiàn)e3+的檢驗等。 2.理解常見金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),
2、了解其應(yīng)用。 T41鋁及其化合物的性質(zhì) T64堿金屬的性質(zhì) T16 Al3+的性質(zhì) T38 Fe3+的檢驗 T8鎂、鋁及其氧化物的性質(zhì) T39(1)鋁單質(zhì)的性質(zhì) T41兩性化合物的性質(zhì) T5金屬的存在狀態(tài) T8兩性氧化物的性質(zhì) T28常見金屬化合物的俗名 T60常見金屬及其化合物與酸的反應(yīng) T19鈉的性質(zhì) T21鐵及其化合物的性質(zhì) T28常見金屬化合物的俗名 T32常見物質(zhì)的應(yīng)用 T40兩性氫氧化物的性質(zhì) T63常見金屬及 化合物的性質(zhì) 3.了解合金的概念及其重要應(yīng)用。 T6合金的特性 T46合金的概念 T53合金的概念 T30合金的概念 T6
3、1合金的概念 注:(1)表示1月學(xué)業(yè)水平考題。 考點(diǎn)1 金屬的活動性順序 1.(2015廣東1月學(xué)業(yè)水平測試T36)將銅幣置于盛有20 mL 0.1 molL-1 AgNO3溶液的燒杯中,可觀察到( ) A.溶液變紅 B.溶液顏色不變 C.銅幣表面變色 D.有大量氣泡逸出 2.(2014廣東學(xué)業(yè)水平測試T29)將4種金屬分別加入到4支裝有稀鹽酸的試管中,記錄的現(xiàn)象如下表所示,正確的是( ) 選項 加入的金屬 是否有氣體產(chǎn)生 A 銅 有 B 鐵 有 C 鋁 無 D 鎂 無 3.(2013廣東學(xué)業(yè)水平測試T40)下列操作能導(dǎo)致置換反應(yīng)
4、發(fā)生的是( ) A.將銅片置于鹽酸中 B.將鋅片置于MgCl2溶液中 C.將鐵片置于CuSO4溶液中 D.Na2CO3溶液與CaCl2溶液混合 1.由金屬活動性順序分析金屬性質(zhì)的規(guī)律 金屬活動性順序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 金屬原子失去電子的能力(還原性) 強(qiáng)―→弱 與氧氣化合 常溫下易被氧化 常溫下緩慢氧化 加熱被氧化 不能被氧化 置換水中H+ 常溫下能置換 加熱時能置換 不能置換 不能置換 置換酸中H+ 能置換 不能置換 不能置換 與鹽溶液反應(yīng) 先
5、與水反應(yīng) 排在前面的金屬置換排在后面的金屬 元素在自然界存在的形式 化合態(tài) 化合態(tài)和游離態(tài) 游離態(tài) 2.判斷金屬活動性強(qiáng)弱的規(guī)律 (1)單質(zhì)與水或酸反應(yīng)的難易程度:反應(yīng)越劇烈,該金屬越活潑。 (2)最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱:堿性越強(qiáng),該金屬越活潑。 (3)金屬間的置換反應(yīng):若A能置換B,則A的活動性比B的強(qiáng)。 (4)簡單陽離子氧化性的強(qiáng)弱:氧化性越強(qiáng),該金屬的活動性越弱。 (5)兩金屬構(gòu)成原電池(電解質(zhì)溶液為鹽酸)時,作負(fù)極(或電子流出或電流流入或發(fā)生氧化反應(yīng)等)的金屬比作正極(或電子流入或電流流出或發(fā)生還原反應(yīng)等)的金屬活潑。 [溫馨提示] 常溫下,鋁、鐵遇濃
6、硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化。 下列關(guān)于金屬的敘述中正確的是( ) A.所有的金屬都是固態(tài)的 B.金屬具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性 C.所有金屬都能與酸反應(yīng) D.金屬元素在自然界中都是以化合態(tài)存在的 [解析] 汞在常溫下呈液態(tài)。金屬活動性順序中,排在氫之前的金屬都可與酸反應(yīng),但排在氫之后的金屬難以與酸反應(yīng),如銅不與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)。金屬元素在自然界中除金、鉑外大多數(shù)以化合態(tài)形式存在。 [答案] B (多選)下列事實中,不能說明鐵的金屬活動性比銅強(qiáng)的是( ) A.鐵的年產(chǎn)量比銅高 B.鐵桶不能用來盛裝農(nóng)藥波爾多液(CuSO4) C.鐵的硬度比銅大 D.相同條件下,鐵比銅更
7、易被腐蝕 [解析] 金屬的年產(chǎn)量和硬度大小不能說明金屬活動性強(qiáng)弱。鐵的活動性順序在銅之前,能與CuSO4發(fā)生置換反應(yīng)。活潑金屬不一定容易生銹,如鋁比鐵活潑,但比鐵更耐腐蝕,因為鋁表面有一層致密保護(hù)膜Al2O3。 [答案] ACD 考點(diǎn)2 金屬的冶煉 1.熱分解法 對于不活潑金屬,可以直接用加熱分解的方法將金屬從其化合物中還原出來。適用于金屬活動性順序中排在銅后面的金屬,其氧化物分解可生成金屬單質(zhì)。例如:2HgO2Hg+O2↑;2Ag2O4Ag+O2↑。 2.熱還原法 在金屬活動性順序表中處于中間位置的金屬(Zn~Cu),通常是用還原劑(C、CO、H2、Al等)將金屬從其化合物
8、中還原出來。例如:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑;ZnO+CZn+CO↑。 3.電解法 通常采用電解熔融的金屬化合物的方法冶煉活潑金屬。例如:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑;MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;2Al2O34Al+3O2↑。 電解法還可以用來精煉Cu、Ag等不活潑金屬。 4.鋁熱法 鋁能用于冶煉難熔的金屬(如Fe、Cr、V、Mn等)。例如:Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3(鋁熱反應(yīng))。Al和金屬氧化物的混合物叫作鋁熱劑。 [溫馨提示] 金屬鋁的冶煉只能電解熔融的氧化鋁,不能電解熔融的氯化鋁;而金屬鎂的冶煉則是電解熔融的氯化鎂。 (多選)下列金屬冶煉
9、的反應(yīng)原理,正確的是( ) A.2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ B.Al2O3+3H22Al+3H2O C.Fe3O4+4CO3Fe+4CO2↑ D.2HgO2Hg+O2↑ [解析] 根據(jù)金屬的活動性順序,選擇冶煉金屬的方法??捎帽砀癖硎荆? 金屬 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag 冶煉方法 活潑金屬用電解法 較活潑金屬用熱還原法 不活潑金屬用熱分解法 [答案] ACD 考點(diǎn)3 鈉及其重要化合物的主要性質(zhì) 1.(2017廣東學(xué)業(yè)水平測試T19)Na呈銀白色,質(zhì)軟而有延展性。關(guān)于Na的說法正確的是( ) A
10、.化學(xué)性質(zhì)活潑 B.可保存于水中 C.可保存于空氣中 D.非金屬性很強(qiáng) 2.(2013廣東學(xué)業(yè)水平測試T64)(多選)根據(jù)元素周期律,堿金屬元素的下列性質(zhì)從上到下依次遞增的有( ) A.金屬性 B.化合價 C.原子半徑 D.單質(zhì)的還原性 1.鈉 (1)物理性質(zhì):銀白色、硬度小(可用小刀切割)、密度小、熔點(diǎn)低。 (2)化學(xué)性質(zhì) ①與非金屬反應(yīng) 2Na + Cl22NaCl; 4Na+O2===2Na2O(常溫),現(xiàn)象:銀白色表面變暗; 2Na + O2Na2O2,現(xiàn)象:黃色火焰,生成淡黃色固體。 ②與水反應(yīng) 2Na+2H2O ===2NaOH+H2↑,現(xiàn)象:浮(密
11、度比水小)、熔(熔點(diǎn)低)、游、嘶(響聲)、紅(反應(yīng)前向水中加入酚酞,反應(yīng)生成NaOH,使溶液變紅)。 (3)保存 實驗室中鈉保存在石蠟油或煤油中。 2.鈉的化合物 (1)鈉的氧化物 名稱與化學(xué)式 氧化鈉(Na2O) 過氧化鈉(Na2O2) 氧的化合價 -2 -1 顏色、狀態(tài) 白色、固體 淡黃色、固體 生成條件 常溫 加熱 物質(zhì)類別 堿性氧化物 過氧化物 化學(xué)反應(yīng) 與水反應(yīng) Na2O+H2O===2NaOH 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 與CO2反應(yīng) Na2O+CO2===Na2CO3 2Na2O2+2CO2===2Na2CO
12、3 +O2 用途 干燥劑 供氧劑、漂白劑 (2)碳酸鈉與碳酸氫鈉 名稱與化學(xué)式 碳酸鈉(Na2CO3) 碳酸氫鈉(NaHCO3) 俗名 蘇打、純堿 小蘇打 物理性質(zhì)(溶解性) 易溶 可溶 加酚酞試劑變紅 加酚酞試劑變淺紅 化學(xué)性質(zhì) 與鹽酸反應(yīng)的離子方程式,反應(yīng)劇烈程度 CO+2H+===H2O+CO2↑,反應(yīng)快 HCO+H+===H2O+CO2↑, 比碳酸鈉反應(yīng)更快 溶液與CO2反應(yīng)的離子方程式 CO+H2O+CO2===2HCO 與NaOH反應(yīng)的離子方程式 HCO+OH-===H2O+CO 熱穩(wěn)定性 熱穩(wěn)定性好 2NaHCO3
13、Na2CO3+H2O+CO2↑ 用途 用于制玻璃、肥皂;用于造紙、紡織工業(yè);作為洗滌劑等 發(fā)酵粉、滅火劑、醫(yī)用 鑒別 ①固體:加熱產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCO3;②與同濃度的鹽酸反應(yīng),反應(yīng)更劇烈的是NaHCO3;③滴加CaCl2或BaCl2溶液,有沉淀生成的是Na2CO3 3.焰色反應(yīng) (1)定義 許多金屬或它們的化合物在灼燒時都能使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色。焰色反應(yīng)是物理變化。 (2)基本步驟 燒(將鉑絲在火焰上灼燒至原火焰顏色)——蘸[蘸取溶液(或固體)在火焰上灼燒,觀察火焰顏色]——洗(用鹽酸洗鉑絲)。 (3)常見元素的焰色 鈉元素焰色反應(yīng)為黃色;鉀元素焰
14、色反應(yīng)為紫色,但要透過藍(lán)色鈷玻璃觀察。 [溫馨提示] (1)Na2O2不是堿性氧化物,因為其與水反應(yīng)除了生成堿外,還有氧氣; (2)焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì),只要物質(zhì)里面含有這種元素,在灼燒時都能使火焰呈現(xiàn)這種元素的特殊顏色。 溶于水后溶液呈堿性的物質(zhì)是( ) A.NO2 B.HCl C.SO2 D.Na2O2 [解析] A中3NO2+H2O===2HNO3+NO,C中SO2+H2OH2SO3,HNO3、H2SO3、HCl的水溶液均顯酸性;而D中2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,NaOH溶液顯堿性。 [答案] D (多選)純堿和小蘇打都是白色晶體,在日常生活中都
15、可以找到。要將它們區(qū)分開,下面的方法可行的是( ) A.觀察加熱時能否放出氣體 B.取等物質(zhì)的量的樣品,分別加入足量鹽酸,測量產(chǎn)生氣體的體積 C.將等物質(zhì)的量樣品溶解,分別滴加酚酞,觀察溶液顏色變化 D.將樣品溶解,分別滴加CaCl2溶液,觀察是否有白色沉淀生成 [解析] NaHCO3受熱分解,但加熱固體時,看不到是否有氣體產(chǎn)生。CO+2H+===H2O+CO2↑,HCO+H+===H2O+CO2↑,等物質(zhì)的量的樣品生成CO2氣體的體積相同。滴加酚酞,溶液顏色較紅的是Na2CO3。滴加CaCl2溶液,產(chǎn)生沉淀的是Na2CO3。 [答案] CD [特別提醒] HCO+OH-===
16、H2O+CO,Na2CO3、NaHCO3與Ca(OH)2反應(yīng),都生成CaCO3沉淀。 考點(diǎn)4 鋁及其重要化合物的主要性質(zhì) 1.(2017廣東學(xué)業(yè)水平測試T40)往下列溶液中加入足量NaOH溶液,充分反應(yīng)后,不會出現(xiàn)沉淀的是( ) A.MgCl2溶液 B.AlCl3溶液 C.CaCl2溶液 D.FeCl3溶液 2.(2015廣東學(xué)業(yè)水平測試T41)既能與酸又能與堿反應(yīng)是兩性化合物的特征。下列物質(zhì)屬于兩性化合物的是( ) A.Al B.Na2CO3 C.Al(OH)3 D.(NH4)2SO4 3.(2014廣東學(xué)業(yè)水平測試T16)欲將溶液中的Al3+沉淀完全,最合適的試劑是
17、( ) A.NaOH溶液 B.氨水 C.Na2SO4溶液 D.NaCl溶液 4.(2013廣東學(xué)業(yè)水平測試T41)生活中我們常用到鋁制餐具。鋁在空氣中穩(wěn)定存在的原因是( ) A.鋁能產(chǎn)生鋁熱反應(yīng) B.鋁的化學(xué)性質(zhì)不活潑 C.常溫下鋁不能與氧氣反應(yīng) D.鋁表面能形成致密的氧化膜 1.鋁 (1)物理性質(zhì):銀白色,有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性。 (2)化學(xué)性質(zhì) ①常溫下,與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化膜,使其有較強(qiáng)的耐腐蝕性:4Al + 3O2 ===2Al2O3。 鋁灼燒的現(xiàn)象:鋁箔在燈焰上灼燒表面變暗,熔而不落。 ②既能與強(qiáng)酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,又能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生氫氣:
18、2Al + 6HCl===2AlCl3+3H2↑;2Al + 2NaOH + 2H2O===2NaAlO2+3H2↑。 但鋁在冷的濃硫酸或濃硝酸中發(fā)生鈍化。 2.氧化鋁 兩性氧化物,用于冶煉鋁及耐火材料。 Al2O3+ 6H+===2Al3++3H2O;Al2O3+ 2OH-===2AlO+ H2O。 3.氫氧化鋁 (1)性質(zhì):兩性氫氧化物,可治療胃酸過多。 Al(OH)3+ 3H+===Al3++3H2O;Al(OH)3+OH-===AlO+ 2H2O。 (2)制取 鋁鹽與氨水反應(yīng):AlCl3+3NH3H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl,現(xiàn)象:白色絮狀沉淀。 4.
19、明礬 化學(xué)式:KAl(SO4)212H2O。 用途:凈水劑。凈水原理:明礬溶于水生成有很強(qiáng)吸附性的氫氧化鋁膠體,吸附水中懸浮物而沉淀。 [溫馨提示] (1)氧化鋁和氫氧化鋁只能和強(qiáng)酸或者強(qiáng)堿反應(yīng); (2)明礬只能凈水,不能殺毒、消菌。 將一小塊鋁箔在酒精燈上加熱至熔化,下列實驗現(xiàn)象描述正確的是( ) A.鋁箔熔化,失去光澤 B.鋁箔燃燒,發(fā)出耀眼的白光 C.鋁箔熔化,火星四射 D.鋁箔燃燒,有黃色火焰 [解析] 在酒精燈上加熱鋁箔,鋁箔熔化,失去金屬光澤,不會發(fā)生燃燒,沒有耀眼白光、火星四射、黃色火焰等現(xiàn)象。 [答案] A [特別提醒] 鋁在空氣中,表面生成致密的
20、保護(hù)膜Al2O3,所以鋁不容易生銹。 (2016廣東學(xué)業(yè)水平測試)鋁土礦為自然界中鋁的重要存在形式,通常含有50%左右的Al2O3,以及SiO2、Fe2O3和MgO等成分。上述4種氧化物中,屬于兩性氧化物的是( ) A.Al2O3 B.SiO2 C.Fe2O3 D.MgO [解析] Al2O3是兩性氧化物,既能與酸反應(yīng)生成鹽和水,也能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水。 [答案] A 考點(diǎn)5 鐵及其重要化合物的主要性質(zhì) 1.(2017廣東學(xué)業(yè)水平測試T21)鐵是目前世界上用量最大的金屬材料,有關(guān)鐵及其化合物說法正確的是( ) A.磁鐵礦的成分是Fe2O3 B.Fe2+遇KSCN溶
21、液顯紅色 C.Fe可被冷的濃HNO3鈍化 D.Fe2+可被還原劑還原為Fe3+ 2.(2014廣東學(xué)業(yè)水平測試T38)下列反應(yīng)結(jié)束后,向其中滴加KSCN溶液,溶液變成紅色的是( ) A.鐵銹與過量稀鹽酸 B.FeCl3溶液與過量銅片 C.FeCl3溶液與過量鐵粉 D.FeCl2溶液與過量Zn粉 1.鐵的化學(xué)性質(zhì) 鐵在干燥空氣中很難跟氧氣反應(yīng),但在潮濕空氣中很容易被腐蝕,若在酸性氣體氛圍中腐蝕更快。鐵能與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng):3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。在冷的濃硝酸或濃硫酸中,鐵的表面形成一層致密的氧化物薄膜而發(fā)生鈍化。鐵與氯氣在加熱時反應(yīng)劇烈,生成鐵的
22、氯化物,鐵顯+3價。 2.鐵的氧化物 名稱 氧化亞鐵 四氧化三鐵 氧化鐵 俗名 — 磁性氧化鐵 鐵紅 化學(xué)式 FeO Fe3O4 Fe2O3 顏色、狀態(tài) 黑色、粉末 黑色、晶體 紅棕色、粉末 與稀H2SO4反應(yīng)的離子方程式 FeO+2H+===Fe2++H2O Fe3O4+8H+===Fe2++4H2O+2Fe3+ Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O 用途 — 磁鐵 顏料 3.鐵的氫氧化物 化學(xué)式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 顏色、狀態(tài) 白色、絮狀固體 紅褐色、固體 與NaOH反應(yīng)現(xiàn)象 白色沉淀→灰綠色→紅褐色
23、 紅褐色沉淀 化學(xué)方程式 FeSO4+2NaOH===Fe(OH)2↓+Na2SO4;4Fe(OH)2+O2 +2H2O===4Fe(OH)3 FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl 離子方程式 Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓ 熱穩(wěn)定性 Fe(OH)2FeO+H2O(隔絕空氣) 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 與稀H2SO4反應(yīng)的離子方程式 Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O 2Fe(OH)3+6H+===2Fe3++6H2O 4.Fe2+和Fe3+的檢驗 (1)顏色:Fe2+
24、溶液顏色為淺綠色,F(xiàn)e3+溶液顏色為黃(棕黃)色。 (2)用KSCN溶液 滴入KSCN溶液 FeCl3溶液 現(xiàn)象:溶液變紅色 FeCl2溶液 現(xiàn)象:無明顯現(xiàn)象;再滴入氯水,溶液變紅色 (3)用NaOH溶液 滴入NaOH溶液 FeCl3溶液 現(xiàn)象:產(chǎn)生紅褐色沉淀 FeCl2溶液 現(xiàn)象:首先生成白色沉淀,然后很快 變成灰綠色,最后變成紅褐色 [溫馨提示] (1)鐵和鋁在冷的濃硝酸或濃硫酸中發(fā)生鈍化,但在加熱條件下則可以持續(xù)反應(yīng); (2)除雜方法(括號中為雜質(zhì)):FeCl2(FeCl3):加鐵粉;FeCl3(FeCl2):通氯氣或加氯水。 把金屬鐵加入氯化
25、鐵、氯化亞鐵、氯化銅和鹽酸的混合溶液中,反應(yīng)完后鐵有剩余,則反應(yīng)后溶液中濃度最大的陽離子是( ) A.Cu2+ B.Fe3+ C.Fe2+ D.H+ [解析] 2FeCl3+Fe===3FeCl2,CuCl2+Fe===Cu+FeCl2,F(xiàn)e+2H+===Fe2++H2↑。反應(yīng)完后鐵粉有剩余,說明FeCl3、CuCl2和HCl已完全反應(yīng),則溶液中不存在Fe3+、Cu2+和H+。 [答案] C 下列關(guān)于鐵及其化合物的敘述正確的是( ) A.鐵能被磁鐵吸引,但純鐵易腐蝕 B.鐵在氧氣中劇烈燃燒生成Fe2O3 C.Fe2O3可用來制紅色的油漆 D.不能通過化合反應(yīng)制得FeCl2
26、和Fe(OH)3 [解析] 鐵能被磁鐵吸引,純鐵不易被腐蝕,A錯誤;鐵在氧氣中劇烈燃燒生成Fe3O4,B錯誤;Fe2O3本身為紅棕色,可用來制紅色的油漆,C正確;由2FeCl3+Fe===3FeCl2,4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3,可知D錯誤。 [答案] C 考點(diǎn)6 合金的概念及其重要應(yīng)用 1.(2017廣東學(xué)業(yè)水平測試T61)(多選)春秋戰(zhàn)國時期青銅器的制作達(dá)到鼎盛,問鼎、晉爵和爐火純青等詞匯的出現(xiàn)均與青銅器的發(fā)展息息相關(guān)。同時,冶鐵術(shù)也開始發(fā)展,傳說中的雌雄名劍“干將”和“莫邪”就是當(dāng)時的一對鑄劍夫婦用生鐵等鑄成。青銅鼎和雌雄雙劍均為( ) A.合
27、金 B.混合物 C.化合物 D.純凈物 2.(2015廣東1月學(xué)業(yè)水平測試T53)下列物品之材料不屬于合金的是( ) A.陶瓷杯 B.青銅劍 C.1元硬幣 D.不銹鋼飯勺 3.(2013廣東學(xué)業(yè)水平測試T6)關(guān)于合金說法正確的是( ) A.合金為化合物 B.合金具有金屬特性 C.合金都耐腐蝕 D.合金的硬度一定比成分金屬的低 1.定義:指兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。 2.物理性質(zhì) (1)一般來說,合金的熔點(diǎn)比各組成成分低,硬度比各組成成分大,如生鐵的熔點(diǎn)比純鐵的低;硬鋁(含Cu、Mg、Mn、Si等)的強(qiáng)度和硬度都比純鋁大。
28、 (2)一般來說,合金的性質(zhì)并不是各組成成分的性質(zhì)的總和,合金具有良好的物理、化學(xué)和機(jī)械性能。 (3)合金的性能可以通過所添加的合金元素的種類、含量和生成合金的條件等來加以調(diào)節(jié)。 3.常見的合金及其重要用途 (1)銅合金 銅合金 成分金屬 性能及用途 青銅 Cu、Sn、Pb 硬而脆,強(qiáng)度大,古人用來制刀具、祭器、酒具等 黃銅 Cu、Zn(少量Sn、Pb、Al等) 硬度較青銅差,耐磨、耐腐蝕,可塑性強(qiáng),主要用作飾品、制耐壓設(shè)備等 白銅 Cu、Ni、Zn、少量的Mn 常用作酒具、飾品等 (2)鐵合金 鐵合金 生鐵 鋼 碳素鋼 合金鋼(不銹鋼)
29、 含碳量 2%~4.3% 0.03%~2% 主要成分 鐵、碳 鐵、碳 在碳素鋼中加入其他元素,如鎳、鉻等 性能 生鐵硬度大、抗壓、質(zhì)脆,可鑄不可鍛 有良好的延展性,機(jī)械性能好,可鑄可鍛 含碳量高,硬度大;含碳量低,韌性較強(qiáng) 在空氣中比較穩(wěn)定,不容易生銹,具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力 (3)鋁合金 成分元素 主要特性 主要用途 Al、Mg、Cu、Si等 密度小,強(qiáng)度小 用于制造汽車、飛機(jī)、火箭、船舶 [溫馨提示] 合金是混合物,不是化合物。 (2016廣東學(xué)業(yè)水平測試)下列物質(zhì)屬于合金的是( ) A.硬鋁 B.水銀 C.黃金 D.金剛石 [解析]
30、 合金是兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合在一起而形成的具有金屬特性的物質(zhì)。硬鋁是由Al、Cu、Mg、Mn、Si形成的合金。水銀是金屬汞;黃金是金屬金;金剛石不是金屬。 [答案] A [特別提醒] 只要牢記并理解合金的概念,了解一些常見合金的組成,并能準(zhǔn)確再現(xiàn)就可輕松作答。 (多選)最近,科學(xué)家冶煉出純度高達(dá)99.999%的鋁,你估計它具有的性質(zhì)是( ) A.熔點(diǎn)比鐵鋁合金低 B.在冷濃HNO3中可以鈍化 C.在空氣中放置容易生銹,進(jìn)而被腐蝕 D.當(dāng)它與鐵的粉碎粒度相同時,與4 mol/L鹽酸反應(yīng)速率比純鐵快 [解析] 合金的熔點(diǎn)比其組成成分的熔點(diǎn)都要低,純度高達(dá)99
31、.999%的鋁可看作是純凈物,熔點(diǎn)比鐵鋁合金高,且耐腐蝕;鋁在濃硝酸中鈍化是鋁的化學(xué)性質(zhì)之一。 [答案] BD [特別提醒] 合金的信息題目,關(guān)鍵在分析其各項性能,如熔點(diǎn)、硬度、導(dǎo)電性、密度等,因為性質(zhì)決定用途。 一、單項選擇題Ⅰ 1.(2016廣東學(xué)業(yè)水平測試)常溫常壓下,下列物質(zhì)為液態(tài)的是( ) A.白銀 B.白磷 C.乙烯 D.水銀 2.(2015廣東學(xué)業(yè)水平測試)科學(xué)家發(fā)明的透明堅硬鎂鋁氧化物新型材料,可以用作顯示器和手機(jī)屏幕。下列有關(guān)鎂和鋁的說法正確的是( ) A.鎂的金屬性比鋁弱 B.鎂和鋁的氧化物都可以與鹽酸反應(yīng) C.鎂和鋁原子的最外層電子數(shù)都為3
32、D.鎂和鋁的氧化物都可以與氫氧化鈉溶液反應(yīng) 3.下列敘述中,正確的是( ) A.含金屬元素的離子不一定都是陽離子 B.在氧化還原反應(yīng)中,非金屬單質(zhì)一定是氧化劑 C.某元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時,該元素一定被還原 D.金屬陽離子被還原一定得到金屬單質(zhì) 4.(2015廣東1月學(xué)業(yè)水平測試)鋁廣泛應(yīng)用于電氣工業(yè)、飛機(jī)制造等行業(yè)。鋁在空氣中能穩(wěn)定存在的原因是( ) A.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 B.還原性很強(qiáng) C.不與O2反應(yīng) D.易與O2形成致密的氧化膜 5.(2017廣東學(xué)業(yè)水平測試)物質(zhì)俗名與對應(yīng)化學(xué)式相匹配的一組是( ) A.燒堿——Na2CO3 B.純堿——NaHCO3
33、 C.熟石灰——Ca(OH)2 D.小蘇打——NaOH 6.從生活常識角度考慮,試推斷鈉元素在自然界中存在的主要形式是( ) A.Na B.NaCl C.NaOH D.Na2O 7.把下列金屬分別投入1 mol/L硫酸中,能發(fā)生反應(yīng)且反應(yīng)最劇烈的是( ) A.Fe B.Na C.Mg D.Cu 8.下列物質(zhì)加入到氫氧化鈉溶液中,沒有氣體生成的是( ) A.金屬鈉 B.過氧化鈉 C.金屬鎂 D.金屬鋁 9.下列各項比較中,正確的是( ) A.含碳量:生鐵>鋼 B.含鐵量:Fe2O3>FeO C.地殼中元素含量:Fe>Al D.韌性:生鐵>鋼 10.鈦和鈦的
34、合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料,它們具有很多優(yōu)良的性能,如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工,鈦合金與人體有很好的“相容性”。根據(jù)它們的主要性能,下列用途不切合實際的是( ) A.用于制造航天飛機(jī) B.用來作保險絲 C.用來制造人造骨 D.用于制造船舶 11.(2016廣東學(xué)業(yè)水平測試)下列俗名與物質(zhì)相匹配的一組是( ) A.水玻璃—Na2SO4 B.石膏—CaSiO3 C.小蘇打—NaHCO3 D.膽礬—FeSO4 12.隨著人們生活節(jié)奏的加快,方便的小包裝食品已被廣泛接受。為了延長食品的保質(zhì)期,防止食品受潮及富脂食品氧化變質(zhì),在包裝袋中應(yīng)放入的化學(xué)物質(zhì)是( )
35、A.無水硫酸銅、蔗糖 B.生石灰、硫酸亞鐵 C.食鹽、硫酸亞鐵 D.生石灰、食鹽 13.某溶液中有NH、Mg2+、Fe3+、Al3+四種離子,若向其中加入過量的氫氧化鈉溶液,微熱并攪拌,再加入過量鹽酸,溶液中大量減少的陽離子是( ) A.NH B.Mg2+ C.Fe3+ D.Al3+ 14.純鐵的熔點(diǎn)為1 535 ℃,而高爐中煉鐵時生鐵(含碳量較高的鐵的合金)在1 200 ℃左右就熔化了。這是因為( ) A.鐵的純度越高熔點(diǎn)越低 B.合金的熔點(diǎn)比其成分物質(zhì)的熔點(diǎn)高 C.因為形成了鐵碳合金,所以熔點(diǎn)變低 D.在高爐中熔化的過程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng) 15.用鹽酸與石灰石制得
36、的CO2中,常常含有一定比例的HCl氣體,下列除去HCl氣體的方法中,最好的是( ) A.將混合氣體通過足量的水 B.將混合氣體通過飽和NaOH溶液 C.將混合氣體通過飽和Na2CO3溶液 D.將混合氣體通過飽和NaHCO3溶液 二、單項選擇題Ⅱ 16.下列有關(guān)鋁及其化合物的敘述正確的是( ) A.鋁粉與氧化鎂共熱可制取金屬鎂 B.足量的鋁分別與含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反應(yīng),產(chǎn)生相同量的氫氣 C.工業(yè)上用電解熔融的氧化鋁的方法冶煉鋁 D.用氫氧化鋁治療胃酸過多利用了鋁元素的還原性 17.下列堿中最穩(wěn)定的是( ) A.NaOH B.Al(O
37、H)3 C.Fe(OH)3 D.NH3H2O 18.(2017廣東學(xué)業(yè)水平測試)下列關(guān)于常見物質(zhì)的應(yīng)用,正確的是( ) A.膽礬可用作凈水劑 B.燒堿可用于治療胃酸過多 C.漂白粉可用作食品的漂白劑 D.單晶硅可用于制作電腦芯片 19.下列有關(guān)合金的敘述中正確的是( ) ①合金具有金屬特性 ②合金中的元素以單質(zhì)形式存在 ③合金中不一定含有金屬?、茕撌呛s質(zhì)較少的鐵合金 ⑤合金屬于金屬材料?、奚F可完全溶解于稀鹽酸 A.①②③④⑤⑥ B.①③④⑤⑥ C.①②④⑤ D.①④⑥ 20.下列說法正確的是( ) A.銅的化學(xué)性質(zhì)活潑,不宜用銅制作盛食品的器皿 B.銅的
38、導(dǎo)電能力比鋁差 C.由于Cu2+有氧化性,所以用CuSO4來配制農(nóng)藥 D.因為Cu2+能使蛋白質(zhì)變性,所以銅鹽溶液有毒 21.下列物質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)的是( ) ①Fe?、贏l?、跘l2O3?、蹻e2O3?、軦l(OH)3 ⑥Fe(OH)2?、逨e(OH)3 A.②③⑤ B.②③⑤⑥ C.②③④⑤ D.①②③④⑤ 22.金屬材料在人類活動中已得到越來越廣泛的應(yīng)用。下列性質(zhì)屬于金屬共性的是( ) A.硬度很大、熔點(diǎn)很高 B.有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性 C.是銀白色的固體 D.易與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 23.通過對金屬和金屬材料的學(xué)習(xí),你認(rèn)為下列做法正確的是
39、( ) A.將硫酸銅溶液盛放在鐵桶里 B.要制取2 g氫氣,用56 g生鐵與足量的稀硫酸反應(yīng) C.將裸露的鐵管埋在潮濕的土里 D.將鋅鍍在鐵的表面,以保護(hù)鐵不被腐蝕 24.只用一種試劑就可將AgNO3、KSCN、稀H2SO4、NaOH 4種無色溶液區(qū)分開,這種試劑是( ) A.BaCl2溶液 B.CaCl2溶液 C.FeCl3溶液 D.NaCl溶液 25.工業(yè)上利用冶銅爐渣(含氧化鐵、氧化亞鐵、二氧化硅、氧化鋁等)制氧化鐵的生產(chǎn)流程示意圖如下: 爐渣濾液沉淀氧化鐵,經(jīng)“足量NaOH溶液”處理后,鋁元素的存在形態(tài)為( ) A.Al B.Al(OH)3 C.Al3+ D
40、.AlO 三、多項選擇題 26.(2016廣東學(xué)業(yè)水平測試)下列物質(zhì)中,能與稀鹽酸反應(yīng)的有( ) A.Cu B.CaCO3 C.Zn D.AgNO3 27.(2017廣東學(xué)業(yè)水平測試)文學(xué)中有“點(diǎn)石成金”,趣味實驗中有“點(diǎn)L成M”:取少量白色粉末于燒杯中,加入適量水得藍(lán)色溶液,將金屬棒L插入該溶液,一段時間后,在金屬棒L表面析出紫紅色固體M,溶液顏色變淺。則“點(diǎn)L成M”可能是( ) A.點(diǎn)鋁成銅 B.點(diǎn)銀成鈉 C.點(diǎn)鋅成鈣 D.點(diǎn)鐵成銅 28.下列說法正確的是( ) A.Na2CO3比NaHCO3易溶于水 B.NaHCO3比Na2CO3穩(wěn)定 C.Na2CO3俗名純堿
41、、蘇打 D.物質(zhì)的量相等的Na2CO3和NaHCO3分別與足量鹽酸反應(yīng)得CO2的物質(zhì)的量之比為2∶1 29.下列關(guān)于金屬鋁的敘述中說法正確的是( ) A.Al是地殼中含量最多的金屬元素 B.Al是活潑的金屬,容易失去電子,表現(xiàn)出還原性 C.實驗室里常用鋁鹽溶液與氫氧化鈉反應(yīng)來制備氫氧化鋁 D.Al箔在空氣中受熱可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的Al并不滴落 30.下列關(guān)于NaHCO3性質(zhì)說法正確的是( ) A.既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng) B.醫(yī)療可用于治療胃酸過多 C.與足量的酸反應(yīng)時放出的CO2比等質(zhì)量的Na2CO3要少 D.同溫度時,碳酸氫鈉的溶解度大于碳酸
42、鈉的溶解度 專題九 常見金屬元素 考題導(dǎo)練核心歸納 考點(diǎn)1 1.C 2.【解析】選B。金屬活動性順序:鐵、鎂、鋁在氫前面,可以置換出氫氣,而銅在氫后面,不能置換出氫氣。 3.【解析】選C。A.銅在氫后面,不能置換出氫氣;B.鎂比鋅活潑;C.鐵比銅活潑;D.Na2CO3與CaCl2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。 考點(diǎn)3 1.A 2.【解析】選ACD。堿金屬元素從上到下,原子半徑逐漸增大,失電子能力逐漸增強(qiáng),單質(zhì)的還原性逐漸增強(qiáng),同理,金屬性也逐漸增強(qiáng)。 考點(diǎn)4 1.B 2.【解析】選C。Al(OH)3既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng),屬于兩性化合物。 3.【解析】選B。欲將Al3+沉
43、淀應(yīng)選弱堿,通常選擇氨水,因為Al(OH)3溶于強(qiáng)堿。 4.D 考點(diǎn)5 1.C 2.【解析】選A。Fe3+遇KSCN才顯紅色,鐵銹為Fe2O3,與稀鹽酸反應(yīng)生成Fe3+。 考點(diǎn)6 1.AB 2.【解析】選A。陶瓷杯的主要材料是陶瓷,不屬于合金。 3.【解析】選B。A.合金為混合物;C.合金不一定都耐腐蝕;D.合金的硬度一定比各成分金屬的大。 學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)實戰(zhàn)演練 一、 單項選擇題Ⅰ 1.D 2.B 3.【解析】選A。A.AlO含有金屬元素,但是陰離子,B.H2是非金屬單質(zhì),但在很多反應(yīng)中都是作還原劑,C.元素從化合態(tài)到游離態(tài)化合價可以升高,也可以降低,D.Fe3+可以被
44、還原為Fe2+。 4.D 5.C 6.B 7.【解析】選B。金屬性越強(qiáng),與酸反應(yīng)越劇烈。 8.【解析】選C。金屬鈉和過氧化鈉均與水反應(yīng),前者生成氫氣,后者生成氧氣;金屬鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氣;金屬鎂不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。 9.【解析】選A。鋼鐵的含碳量比較低,韌性比生鐵強(qiáng)。Fe2O3的含鐵量低于FeO的含鐵量。 10.【解析】選B。保險絲熔斷起保險作用,熔點(diǎn)要求低。 11.C 12.【解析】選B。生石灰有吸水性,硫酸亞鐵的Fe2+能與氧氣反應(yīng)生成Fe3+,所以能防止食物氧化變質(zhì)。 13.【解析】選A。NH變成NH3,逸出體系,濃度減小。 14.【解析】選C。合金的熔點(diǎn)低于其
45、成分物質(zhì)的熔點(diǎn),生鐵的熔點(diǎn)低是因為Fe和C形成了合金。 15.【解析】選D。HCO+H+===H2O+CO2↑,其他選項都能與CO2反應(yīng)。 二、單項選擇題Ⅱ 16.【解析】選C。鎂比鋁的金屬活動性強(qiáng),A錯;根據(jù)化學(xué)方程式可計算出足量的鋁粉和1 mol HCl反應(yīng)可生成0.5 mol H2,而與1 mol NaOH溶液反應(yīng)可生成1.5 mol H2,B錯; 鋁很難被還原,工業(yè)上用電解熔融的氧化鋁的方法冶煉鋁,C正確;氫氧化鋁治療胃酸過多利用了氫氧化鋁的堿性不是太強(qiáng),對胃刺激作用小,D錯。 17.【解析】選A。其他弱堿受熱分解。 18.D 19.【解析】選C。合金一定含金屬元素,有可能
46、還含非金屬元素;鋼中含碳量比較少;生鐵中的碳不與鹽酸反應(yīng)。 20.【解析】選D。金屬銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,所以使用銅器皿比較安全;銅的導(dǎo)電能力比鋁好;銅屬于重金屬,銅鹽有毒,因Cu2+會與蛋白質(zhì)作用,使蛋白質(zhì)變性,故可以用CuSO4來配制農(nóng)藥。 21.【解析】選A。選項中鋁及其化合物既能與鹽酸反應(yīng),又能與NaOH溶液反應(yīng);鐵及其化合物只能與鹽酸反應(yīng),不能與NaOH溶液反應(yīng)。 22.【解析】選B。金屬一般具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。 23.【解析】選D。金屬鐵比銅活潑,可以從硫酸銅溶液中置換出銅;生鐵中含碳元素,所以需要的生鐵應(yīng)大于56 g;鐵管在潮濕的環(huán)境中易被腐蝕;鋅較鐵活潑,
47、比較容易腐蝕,可以保護(hù)鐵。 24.【解析】選C。加入FeCl3溶液,4種溶液的現(xiàn)象分別為AgNO3(白色沉淀)、KSCN(溶液變紅)、稀H2SO4(無現(xiàn)象)、NaOH(紅褐色沉淀)。 25.【解析】選D。爐渣與鹽酸反應(yīng)后鋁元素以Al3+形式存在,加入足量的氫氧化鈉后變成AlO。 三、多項選擇題 26.BCD 27.AD 28.【解析】選AC。NaHCO3受熱易分解,生成Na2CO3;物質(zhì)的量相等的Na2CO3和NaHCO3分別與足量鹽酸反應(yīng)得CO2的物質(zhì)的量之比為1∶1。 29.【解析】選ABD。C項,因Al(OH)3溶于NaOH、KOH等強(qiáng)堿,不溶于弱堿(氨水),所以實驗室里常用鋁鹽溶液與氨水反應(yīng)來制備氫氧化鋁。 30.【解析】選AB。C.NaHCO3中的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比Na2CO3要高,等質(zhì)量的情況下產(chǎn)生CO2多,D.NaHCO3的溶解度比Na2CO3要小。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375
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