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第五講金屬和金屬材料 考點一金屬材料 重點 命題角度1合金的判斷例1 2018 蘭州改編 合金具有許多優(yōu)良的性能 下列材料不屬于合金的是 A 生鐵B 金剛石C 焊錫D 18K金 解析 生鐵屬于鐵合金 金剛石是碳單質 不屬于合金 焊錫是由錫 鉛組成的合金 18K金是由75 金和25 的鎳 銀 鋅組成的合金 答案 B 命題角度2金屬物理性質與用途的關系例2 2018 葫蘆島 銅能被加工成超薄銅箔 是因為銅具有良好的 A 延展性B 導熱性C 導電性D 抗腐蝕性 答案 A 1 2018 成都 科學家發(fā)現(xiàn)一種新金屬 根據(jù)圖表信息推測其用途錯誤的是 A 用于焊接金屬B 制造航天飛機C 制外科手術刀D 用于通訊設備 A 考點二金屬的化學性質 重難點 命題角度1金屬與氧氣 酸 鹽溶液的反應例3 2018 安順 愚人金 實為銅鋅合金 外觀與黃金極為相似 常被不法商販冒充黃金牟取暴利 下列關于鑒別 愚人金 與黃金的實驗方案 合理的是 比較硬度 硬度小的是 愚人金 灼燒 表面變色的是 愚人金 浸沒在稀硫酸中 表面有氣泡產生的是 愚人金 浸沒在硫酸鋅溶液中 表面附著白色物質的是 愚人金 A B C D 解析 比較硬度 黃金軟 愚人金 硬度大 故錯誤 灼燒 銅能夠和氧氣反應產生氧化銅 表面變黑色的是 愚人金 故正確 浸沒在稀硫酸中 鋅能夠和稀硫酸反應產生氫氣 因此表面有氣泡產生的是 愚人金 故正確 浸沒在硫酸鋅溶液中 三種金屬都不能和硫酸鋅反應 無明顯現(xiàn)象 無法鑒別 故錯誤 答案 D 命題角度2有關金屬的坐標圖像分析例4 2018 河北 如圖所示的四個圖像 分別對應四種過程 其中正確的是 A 分別向等質量Mg和Cu中加入足量等質量 等濃度的稀硫酸B 分別向等質量且足量的Zn中加入等質量 不同濃度的稀硫酸C 分別向等質量且足量的Mg和Zn中加入等質量 等濃度的稀硫酸D 分別向等質量的Mg和Zn中加入等質量 等濃度且定量的稀硫酸 解析 銅的金屬活動性排在氫的后面 不會與稀硫酸反應生成氫氣 等質量且足量的Zn中加入等質量 不同濃度的稀硫酸反應 濃度大的稀硫酸反應生成的氫氣多 向等質量且足量的Mg和Zn中加入等質量 等濃度的稀硫酸 Mg的活動性比Zn強 先產生氫氣 硫酸完全反應 所以最終生成的氫氣相等 Mg的金屬活動性比Zn強 所以Mg的反應速率快 答案 C 考點三金屬活動性順序及其應用 重難點 命題角度1金屬活動性順序的判斷例5 2018 衡陽 現(xiàn)有X Y Z三種金屬 如果把X Y和Z分別放入稀硫酸中 X和Z溶解并產生氣體 Y無變化 如果把X放入Z的鹽溶液中 過一會兒 在X的表面有Z析出 根據(jù)以上實驗事實 判斷X Y和Z的金屬活動性順序 A X Y ZB Y Z XC X Z YD Z X Y 解析 把X Y和Z分別放入稀硫酸中 X和Z溶解并產生氣體 Y無變化 說明X和Z的金屬活動性比Y強 把X放入Z的鹽溶液中 過一會兒 在X的表面有Z析出 說明X比Z的金屬活動性強 故X Y和Z的金屬活動性順序為X Z Y 答案 C 判斷金屬活動性順序的幾種方法 1 根據(jù)金屬在自然界中存在的形態(tài) 主要以化合物形態(tài)存在 說明該金屬活動性強 主要以單質形態(tài)存在 說明該金屬活動性弱 2 根據(jù)金屬與酸反應的劇烈程度或產生氫氣的速率快慢 反應得越劇烈或產生氫氣的速率越快 金屬活動性就越強 3 根據(jù)置換反應 若A BC B AC能發(fā)生 則A的金屬活動性大于B 2 2018 連云港 已知 金屬X在常溫下能與空氣中的氧氣反應 而金屬Y和Z不能 將Y Z分別投入稀鹽酸中 Y溶解并產生氣泡 Z無變化 下列說法正確的是 A X氧化物的化學式只能表示為XOB Y能將X從它的鹽溶液中置換出來C Z在自然界中只能以單質形式存在D 三種金屬的活動性順序 X Y Z D 命題角度2金屬活動性順序的驗證例6 2016 河北 下列驗證Zn Fe Ag三種金屬活動性順序的實驗方案中 表示未進行金屬與鹽溶液之間的實驗 不能達到實驗目的的是 解析 分析表格中各選項的信息可知 A中Zn能與FeSO4溶液反應 說明Zn的金屬活動性比Fe強 Fe能與AgNO3溶液反應 說明Fe的金屬活動性比Ag強 故A能達到實驗目的 B中Fe不能與ZnSO4反應 說明Zn的金屬活動性比Fe強 Ag不能與FeSO4溶液反應 說明Fe的金屬活動性比Ag強 故B能達到實驗目的 Ag不能與ZnSO4反應 說明Zn的金屬活動性比Ag強 Zn能與FeSO4溶液反應 說明Zn的金屬活動性比Fe強 Ag與Fe的金屬活動性無法 比較 故C不能達到實驗目的 Fe不能與ZnSO4反應 說明Zn的金屬活動性比Fe強 Fe能與AgNO3溶液反應 說明Fe的金屬活動性比Ag強 故D能達到實驗目的 答案 C 3 2018 聊城 下列各組物質不能驗證Mg Fe Cu三種金屬活動性強弱的是 A 稀鹽酸B MgSO4溶液FeCuC MgFeSO4溶液CuD MgSO4溶液FeCu NO3 2溶液 B 4 2018 石家莊橋西區(qū)一模 為驗證鋅 鐵 銅三種金屬的活動性依次減弱 某同學設計了金屬與溶液混合的六種方案 如圖所示 其中不能達到目的的組合是 A B C D C 命題角度3金屬活動性順序的應用例7 2015 河北 金屬M與AgNO3溶液發(fā)生反應 M 2AgNO3 M NO3 2 2Ag 下列說法正確的是 A M可能是鋁B Ag的金屬活動性比M強C 反應前后M的化合價發(fā)生了改變D 在金屬活動性順序里 M一定排在氫前 解析 由反應的化學方程式可知 M與AgNO3溶液反應生成了M NO3 2 則在M NO3 2中M的化合價為 2價 鋁與硝酸銀溶液反應生成硝酸鋁 鋁在化合物中的化合價為 3價 故該金屬不可能是鋁 由于金屬M能與硝酸銀反應置換出銀 說明M的金屬活動性比銀強 反應前M為單質 元素的化合價為0 反應后其化合價為 2價 由于金屬M與硝酸銀反應置換出銀 只能說明M的金屬活動性比銀強 但M不一定排在氫前 答案 C 命題角度4金屬活動性順序的探究例8 2018 保定二模 小明同學家新買了銅質鍍鉻的水龍頭 為了了解鉻與常見金屬鋁 銅在金屬活動性順序中的相對位置關系 進行了如下探究活動 查閱資料 鉻 Cr 是銀白色有光澤的金屬 在空氣中表面能生成抗腐蝕性的致密氧化膜 鉻能與稀硫酸反應 生成藍色的硫酸亞鉻 CrSO4 溶液 鋁是銀白色有光澤的金屬 能與稀硫酸反應 生成無色的硫酸鋁溶液 預測 三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關系 CrAlCu AlCrCu AlCuCr 實驗過程 取大小相同的三種金屬薄片 用砂紙打磨光亮 請把實驗過程補充完整 回答問題 1 用砂紙打磨金屬片的目的是 2 實驗一發(fā)生反應的化學方程式是 3 小剛提出用硫酸銅溶液代替上述實驗中的稀硫酸也能得出三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關系 小燕認為不可行 理由是 4 小紅認為只要選用三種藥品進行實驗就可以得出三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關系 這三種藥品可以是 答案 實驗過程 銅片表面無現(xiàn)象鋁能與稀硫酸反應 反應速率較快Al Cr Cu 回答問題 1 除去金屬表面的氧化物或污物 2 Cr H2SO4 CrSO4 H2 3 不能證明Al和Cr的活動性強弱 4 鋁絲 銅絲和CrSO4溶液 合理即可 考點四金屬的銹蝕與防護 重點 命題角度1金屬銹蝕的條件例9 2017 河北 某同學根據(jù)銅綠的成分Cu2 OH 2CO3做出猜想 金屬銅銹蝕的條件除有氧氣和水外 還必須有二氧化碳 為證明 必須有二氧化碳 需要進行如圖所示實驗中的 A 甲和乙B 甲和丁C 乙和丁D 丙和丁 解析 要證明金屬銅的銹蝕與二氧化碳有關 則需要做一個沒有二氧化碳存在的對比實驗 據(jù)此進行分析 甲試管的銅片與氧氣 水和二氧化碳同時接觸發(fā)生了銹蝕 丁中的銅片與氧氣和水接觸沒有銹蝕 說明了銅的銹蝕與二氧化碳有關 由以上分析可知 通過實驗甲與丁的對比得出 銅的銹蝕必須有二氧化碳參與 答案 B 命題角度2金屬制品的防護例10 2018 長沙 2018年5月我國自主建造的第一艘航母下海 為保證航母的使用壽命 下列防銹措施不可行的是 A 用抗銹蝕性能優(yōu)異的合金制造航母零部件B 刷防銹漆C 船體表面鍍一層黃金D 給某些部位涂油 解析 雖然黃金的化學性質不活潑 但是其價格昂貴 且密度過大 故選項防銹措施不合理 答案 C 5 A G表示初中化學常見的物質 它們之間的轉化關系如圖所示 部分生成物已略去 其中A為金屬氧化物 E F為金屬單質 且F為紫紅色 化學反應 和 的基本反應類型相同 請按要求填空 1 物質C的化學式為 2 寫出反應 的一個化學方程式 3 反應 的基本反應類型是 4 E F和氫由強到弱的金屬活動性順序為 H2O Fe CuSO4 FeSO4 Cu 或Fe CuCl2 FeCl2 Cu 置換反應 E 氫 F 實驗一金屬活動性順序的探究 實驗原理 借助金屬與酸溶液 金屬鹽溶液能否發(fā)生反應或反應的速率來判斷金屬的活動性強弱 實驗猜想 根據(jù)金屬活動性順序表確定已知金屬的活動性順序 對未知金屬的位置做出猜想 如在已知兩種金屬的位置之前 之間或之后 實驗方案設計 注意事項 1 實驗前必須打磨除去金屬表面的氧化物或污物 2 做金屬與酸反應實驗時 一般用稀鹽酸或稀硫酸 而不用硝酸或濃硫酸 且所用的酸的種類 濃度和體積要相同 3 金屬與鹽溶液的反應 鹽必須可溶于水 4 并不是所有排在前面的金屬都能把排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來 如K Ca Na 5 在比較金屬活動性時要注意控制變量法的應用 如酸溶液或鹽溶液的溫度 濃度 體積等 金屬的形狀 表面積等須保持一致 例1驗證金屬Cu Mg Zn和Ag活動性順序的四個實驗如圖 根據(jù)實驗回答下列問題 1 四個實驗中 沒有必要做的實驗是 2 實驗三中 發(fā)生反應的化學方程式為 3 實驗一發(fā)生變化過程中 鎂條表面不僅出現(xiàn)紅色固體 還有氣泡產生 這種氣體是無色無味的 密度較小 請你猜想該氣體是 實驗一 Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag 氫氣 4 將四個實驗后的所有物質倒入一個燒杯內 過濾 得到無色濾液和固體 在固體中加稀鹽酸有氣泡 則固體中可能含有的金屬是 鎂或鋅 實驗二鐵制品銹蝕條件的探究 實驗原理 鐵與空氣中的 和 等物質發(fā)生反應 生成鐵銹 實驗方法 控制變量法 氧氣 水 實驗設計 水 空氣 或氧氣 水蒸氣 或水 氧氣 例2為探究鐵生銹的影響因素 某興趣小組做了如圖實驗 實驗方案 將3枚潔凈的鐵釘同時置于如圖1所示環(huán)境下的試管中 觀察鐵釘銹蝕情況 實驗現(xiàn)象 一周后 填序號 中鐵釘明顯生銹 獲得結論 1 對照實驗 可知鐵銹蝕的條件之一為 2 對照實驗 可知鐵銹蝕的條件之一為 結論 鐵生銹是鐵與氧氣和水共同作用的結果 有水參與 有氧氣參與 反思交流 放學回家后小明興奮地告訴媽媽關于使用廚房菜刀的注意事項 涂油 保持表面潔凈干燥 圖2 拓展設問 1 稀鹽酸可用于鐵制品的除銹 發(fā)生反應的化學方程式為 發(fā)生的反應現(xiàn)象為 Fe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O 鐵銹溶 解 溶液由無色變?yōu)辄S色 2 某同學在上述實驗后進行了如圖2實驗 觀察到鐵片比鋁片更易腐蝕 原因是 鋁片易與氧氣反應生成 一層致密的氧化鋁薄膜 阻止內部的鋁與氧氣接觸 從而阻 止其進一步被氧化