第三篇　物质科学(二) 第35课时　金属 (学用P178页).

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1 第三篇　物质科学(二) 第35课时　金属 (学用P178页)

2 一、金属和非金属 考点1　区别金属与非金属　b 金属的普遍特性：固态(除汞外)，有_________，是良好的____________，有____________，密度和熔点高。 非金属性质：固、液、气态，有多种颜色，不具金属特性，性质不一，应用不一。 金属光泽 导电、导热体 延展性

3 考点2　列举金属和非金属主要性质差异(如导电性、导热性、延展性、金属光泽等)；举例说出常见金属的性质和用途　a
常见金属的主要性质和用途 1．铁：纯铁具有银白色金属光泽，质软。制成各种铁合金，广泛用于机械、建筑、医疗等行业。 2．铜：具有紫红色金属光泽，纯铜质软、韧性好。常用于制造电线、电缆及导热器具，还可制成各种铜合金(黄铜、青铜、白铜)。 3．铝：具有银白色金属光泽，密度小。常用于制造电线和电缆、铝箔包装等；铝合金外表美观，轻而坚韧，具有较强的抗腐蚀性能，可作建筑装饰材料及汽车、飞机、火箭、人造卫星的材料。

4 二、金属活动性顺序 考点3　比较金属的活动性顺序；概述金属与酸、金属与盐反应的条件；用金属活动性顺序说明某些现象　b 1．金属活动性顺序： 2．金属活动性的应用 (1)金属的位置越靠前，在水溶液里就越____________，活动性就_______。 容易失去电子 越强

5 氢 (2)金属与酸反应时，排在____前面的金属能置换出酸里的____。 (3)金属与盐发生反应，只有___________的金属才能把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来。K、Ca、Na会与盐溶液中的水发生置换反应，生成碱和氢气。 氢 活动性强

6 1．(2014•宁波)人类的生活和生产都离不开金属材料。下列金属制品中，主要利用金属导热性的是 ( )
D

7 (学用P179页) 2．(2014•丽水、衢州)金属钴(Co)与铁的化学性质相似，都能与稀盐酸反应，在化合物中钴元素常显＋2、＋3价。下列说法正确的是 ( ) A．CoCl3读作“氯化亚钴” B．CoCl3中钴元素的化合价为＋2价 C．金属铜不能与CoCl2溶液发生反应 D．CoCl2中钴元素的质量分数约为33.3% C

8 3．(2013•衢州)聪聪同学为了比较铁、铜和未知金属X的活动性大小，设计了如图所示实验。
(2)三种金属的活动性大小由强到弱的顺序是________ (未知金属用X表示)。 Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 铁＞铜＞X

9 【解析】由图示可知：铁能把铜从其盐溶液中置换出来，说明铁的活动性比铜强；X不能把铜从其盐溶液中置换出来，说明X的活动性比铜弱，所以三者的金属活动性由强到弱的顺序是铁＞铜＞X。

10 三、金属的防腐 考点4　列举金属腐蚀条件　a 1．外因：____________等物质的相互作用。 2．内因：________________。 考点5　列举防止金属腐蚀的常用方法　a 1．_________________。如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢。 2．________________。如刷油漆、涂机油、涂搪瓷、电镀、烤蓝等。 水分、氧气 金属的内部结构 改变金属的内部结构 表面覆盖保护膜

11 四、废弃金属对环境的影响 考点6　知道废弃金属对环境的影响、知道回收废弃金属的意义　a 由于垃圾填埋处理后，金属不会自行分解；并且铅、镉等金属被腐蚀后，会形成溶于水的有毒的金属离子，污染土壤和地下水源。因此废弃金属将对环境造成严重的污染，大部分金属应通过回收使其循环再利用。

12 五、金属材料的发展 考点7　知道合金的概念　a 合金：一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特征的物质。 考点8　知道改善金属材料性能的主要方法　a 改善金属材料性能的主要方法：___________________ ________________。 改变金属的内部结 构和外部条件

13 4．(2014•杭州)某些电子集成电路常用黄金镀膜。废旧电子产品上的黄金通过某种溶液的溶解后，加入某种金属，即可回收。对黄金在电子产品上的应用和回收过程，下列说法错误的是 ( )
A．集成电路用黄金镀膜可防止线路氧化 B．回收时往溶液中加入的金属可以选用铜 C．回收时溶解黄金的溶液不会是硫酸 D．回收时加入的金属与溶液发生了化合反应 D

14 5．(佛山中考)铁在潮湿的空气里会发生锈蚀，证明氧气一定参加了反应必须要做的实验是 ( )
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 【解析】要想证明铁生锈时，氧气一定参加了反应，就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水，没有氧气下的实验，所以①②正确。 A

15 6．(2014•温州)铁的使用非常广泛，但较容易锈蚀。
(1)工业上炼铁的主要反应原理是： 3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2，该反应中一氧化碳(CO)会夺取氧化铁(Fe2O3)中的氧，这说明一氧化碳具有____性。 (2)根据如图所示实验现象，可以得出铁生锈的条件之一是____。 高温 还原 水

16 (学用P180) 高频点1　金属与酸反应 例1　 (淮安中考)将等质量的锌粉和铁粉，分别放入质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中，生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示，请回答下列问题。 (1)写出锌与稀硫酸反应的化学方程式______________，该反应的基本类型为________反应；

17 (2)对于该图像的理解，下列说法正确的是___________(填序号)。
①A表示锌和稀硫酸的反应曲线 ②反应结束后两种金属一定都有剩余 ③反应结束后稀硫酸都没有剩余 ④反应结束后消耗两种金属的质量相等 ⑤反应结束后所得溶液质量相等 【答案】(1)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑　置换 (2)①③

18 【解析】(1)锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应由一种单质和化合物反应生成另一种单质和化合物，属于置换反应。
(2)由已知：“等质量的锌粉和铁粉，分别放入质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中充分反应”进行分析： ①锌的活动性比铁的活动性强，所以等质量的金属，锌反应的时间短，正确； ②由图示可知：生成的氢气的质量相等，所以硫酸均反应完；Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，由方程式分析可知：如果锌恰好反应，则铁有剩余；故错误；

19 ③置换反应是金属置换酸中的氢元素，所以若生成的氢气的质量相等，硫酸均反应完；故正确；
④根据化学方程式Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，可知每56g铁生成2g氢气，根据化学方程式Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，可知每65g锌反应生成2g氢气；所以若是相等质量的铁和锌与硫酸反应，铁生成氢气多，而不会相等，故错误； ⑤因为“等质量的锌粉和铁粉，分别放入质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中充分反应”，但反应物的总质量不相等；依据质量守恒定律，反应后溶液的质量＝反应前的总质量－气体的质量，图示中生成氢气的质量相等，故所得溶液质量不相等；不正确。

20 1．当等质量的A、B两种活泼金属(化合价均为＋2价)与足量稀盐酸反应时，产生氢气的质量与反应时间的函数关系如图所示，试回答：
(3)在Mg和Fe、Zn和Fe、Zn和Cu中，A、B两种金属可能是___________。 A＞B A＞B Zn和Fe

21 【解析】(1)金属的活动性越强，与酸反应生成氢气的速率越大，在坐标中的斜线越陡，据图可以看出，A的斜线比B陡，故A的活动性强于B；(2)金属与足量的酸反应时，当金属在生成物中的化合价相同时通常金属的相对原子质量越大，产生的氢气越少，据图可以看出A产生的氢气少，B产生的氢气多，故A的相对原子质量大于B的；(3)根据(1)(2)小题，可知A为Zn，B为Fe。

22 高频点2　金属活动性顺序的应用 例2　(2014•菏泽)仅用下列各组试剂无法完成验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的是 ( ) A．Zn、Ag、CuSO4溶液 B．Cu、ZnSO4溶液、AgNO3溶液 C．Zn、Ag、稀硫酸、ZnSO4溶液 D．Zn、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液 【答案】C

23 【解析】A.锌可以置换CuSO4溶液中的铜而出现红色固体，证明锌的活动性比铜强；银和CuSO4溶液不反应，证明铜比银的活动性强。可以证明三种金属的活动性强弱，此方案可行。
B．铜与ZnSO4溶液不反应，证明锌的活动性比铜强；铜与AgNO3溶液能反应，证明铜比银的活动性强，可以证明三种金属的活动性强弱，此方案可行。 C．试剂中没有铜的单质或铜的盐溶液，无法比较金属与铜的活泼性的大小，此方案不可行。 D．锌能与稀硫酸反应，铜不能与稀硫酸反应，证明锌比铜活泼；铜能与硝酸银反应说明了铜比银活泼。可以证明三种金属的活动性强弱，此方案可行。

24 2．(2014•济宁) “电子垃圾”中含有金属铜和少量贵金属金、银等，直接废弃将严重污染环境且造成金属资源浪费。社会实践小组为回收这些金属，设计了以下操作步骤：
①分拆、灼烧：把废弃电子产品分拆后灼烧，将部分金属转化为氧化物； ②酸洗：用硝酸溶解灼烧得到的混合物，过滤，收集残渣中的金； ③回收：利用合适的金属提炼出滤液中的铜和银。 为达到分别提炼金属铜、银的目的，下列方案合理的是 ( ) B

25 A．用金属铁同时提炼出铜和银 B．先用金属铜提炼出银，再用金属铁提炼出铜 C．用金属铁提炼出金属铜 D．用金属铜提炼出金属银 【解析】要分别提炼金属铜、银，故A说法错误；B金属活动性顺序中由强到弱依次为铁铜银，故B正确；C只得到铜，不能得到银，说法错误；D只得到银，不能得到铜，说法错误；故选B。

26 高频点3　金属腐蚀条件的研究 例3　(2014•重庆)“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法。分析以下铁钉生锈实验的设计，得出的结论不正确的是 ( ) A．对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加 B．对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加 C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加 D．对比①②③可以说明铁生锈必需水和氧气同时参加

27 【答案】B 【解析】A.对比①②一个有氧气，一个没氧气，探究氧气的作用；B.对比②③一个有水没氧气，一个没水有氧气，两个不同因素，不能得出生锈一定要有水参加的结论；C.对比①③只有水是不同因素，所以可以得出铁生锈一定要有水参加的结论；总和A、C可以得出铁生锈必需水和氧气，D合理。

28 3．(2013•佛山)分别向a、b两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片，再向a中加入植物油，均塞上橡皮塞，U型玻璃管内为红墨水(开始时两端液面水平)，如图所示，放置一段时间后，以下说法错误的是 ( ) A．植物油用于隔绝氧气和水 B．两支试管中铁片均被腐蚀 C．U型玻璃管两端的液面变为右低左高 D．U型玻璃管两端的液面变为左低右高 【解析】试管中只有b中铁片被锈蚀，因为a中的植物油把铁片与水和氧气隔开，不容易生锈。 BC

29 (学用P181页) 【提醒】在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，据此分析有关的问题。 例4　(2014•潍坊)某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系(如图所示)。下列说法不正确的是 ( )

30 A．a～b间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2＋、Ag＋、Cu2＋
B．c～d间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2＋、Cu2＋ C．当参加反应的锌的质量为m3时，溶液中金属离子为Zn2＋ D．当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的质量分数相等 【答案】D

31 【解析】根据金属活动性顺序可知：锌可先与硝酸银反应生成银和硝酸锌；然后再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌。A
【解析】根据金属活动性顺序可知：锌可先与硝酸银反应生成银和硝酸锌；然后再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌。A.a～b间发生的反应为锌与硝酸银的反应，b应为恰好完全反应。所以该段图像对应的溶液中金属离子为Zn2＋、Ag＋、Cu2＋，此项正确。B.c～d间表示锌与硝酸铜反应，银离子已在b点完全反应，所以溶液中金属离子为Zn2＋、Cu2＋，此项正确。C.在d点铜离子完全参与反应，所以当参加反应的锌的质量为m3时，溶液中金属离子为Zn2＋，此项正确。D.根据锌与硝酸银溶液反应的化学方程式可知：参加反应的锌的质量小于生成银的质量。即随着锌的反应，溶液的质量逐渐减小。当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的质量没有变化，但由于溶液质量的减小，所以溶液中Cu(NO3)2的质量分数会随着参加反应的锌的质量的增大而增大，此项不正确。所以应选D项。

32 【提醒】本题为跨学科的综合题，利用化学知识分析溶液质量的变化后，使用物理学知识对重物所受浮力进行计算，综合使用各学科知识完成解答。
例5　(2014•荆州)如图所示，弹簧秤下挂一重物，重物浸没在AgNO3溶液中，稳定时弹簧秤读数F1，再向烧杯中加入适量的铜粉，充分搅拌并配制足够的时间后，溶液体积未变，此时弹簧秤的读数为F2。已知重物与前、后溶液均不发生任何反应，对于F1和F2的相对大小，下列说法正确的是 ( ) A．无法判断 B．F1＜F2 C．F1＞F2 D．F1＝F2

33 【答案】B 【解析】根据“弹簧秤下挂一重物，重物浸没在AgNO3溶液中，稳定时弹簧秤读数F1。再向烧杯中加入适量的铜粉，充分搅拌并配制足够的时间后，溶液体积未变，此时弹簧秤的读数为F2”，可知铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式为： Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，则可推测溶液质量减小，溶液体积不变而质量减小，则溶液密度减小，溶液密度的减小使重物所受浮力减小，浮力的减小而使弹簧秤的读数增大。

34 例6　(2014•杭州)小明把过量锌粒加入有盐酸的试管中，发现随着反应的进行，产生气体的速度逐渐加快，一段时间后逐渐减慢，最后停止产生气体。在反应过程中，溶液的温度也先随之升高，最后下降到室温。于是，小明设计实验来探究“一定质量的某种金属和同体积盐酸反应快慢的影响因素”。测得实验数据如下： (1)分析实验数据得出：一定质量的某种金属和同体积盐酸反应，影响金属和酸反应快慢的主要因素有___________________、_____________________。

35 某金属与同体积盐酸溶液反应实验数据表 盐酸溶液浓度 反应开始时酸溶液的温度 反应开始到2分钟产生的气体体积 反应结束共产生气体体积 5% 20℃ 10 mL 60 mL 10% 19 mL 118 mL 15% 28 mL 175 mL 35℃ 72 mL 103 mL

36 (2)可以通过比较______________________实验数据来确定金属和酸反应的快慢。
(3)过量锌粒加入盐酸中，反应开始的一段时间，反应速率逐渐加快，而不是逐渐减慢。请分析原因。_______________________________________________。 【答案】(1)盐酸溶液浓度　反应时溶液温度 (2)反应开始到2分钟产生的气体体积(或相同时间内产生的气体体积) (3)温度对反应速率的影响大于盐酸溶液浓度对反应速率的影响

37 【解析】(1)(2)可以通过比较相同温度、时间内，不同的盐酸浓度产生的气体体积来确定金属和酸反应的快慢；通过比较相同的盐酸浓度、时间内，在不同的温度下产生的气体体积来确定金属和酸反应的快慢；
(3)金属锌和盐酸反应放出热量，反应开始的一段时间，盐酸浓度在降低，但反应温度在上升，所以温度对反应速率的影响大于盐酸溶液浓度对反应速率的影响。

38 1．(2013•泸州)下列家庭小实验中，铁钉被腐蚀速度最慢的是 ( )
B

39 2．(2014•温州)现有铬、铜和银三种金属，将金属铬和银分别放入硫酸铜溶液中，观察到铬表面有红色物质析出，银表面没有明显现象，则这三种金属活动性顺序由强到弱排列的是 ( )
A．铬>铜>银 B．铜>铬>银 C．铬>银>铜 D．银>铬>铜 A

40 3．(2014•湖州)某电镀厂的电镀液中含有金盐，为了回收其中的金元素，技术人员制作了如图的“吸金球”。“吸金球”是装入一些“吸金”物质的纱袋。把“吸金球”浸入电镀液，能“吸”出盐溶液中的金。据上所述，“吸金球”中的“吸金”物质可能是( ) A．活性炭(C) B．磁石(主要成分是Fe3O4) C．铁屑(Fe) D．胆矾(CuSO4•5H2O) C 第3题图

41 4．(2014•绍兴)下列图像不能正确反映对应变化关系的是 ( )
A 第4题图

42 A．在一定量AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液中加入铁粉
B．向等质量的锌粉和铁粉中，分别加入相同质量分数的稀盐酸 C．常温下，向硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾晶体 D．向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液

43 (学用P182页) 5．(2013•烟台)某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤液中加入少量的稀盐酸，无沉淀产生，则下列有关说法正确的是 ( ) A．滤出的固体中一定含有银，也可能含有铜 B．滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含铁 C．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银 D．滤液中一定含有硝酸亚铁，可能含有硝酸银和硝酸铜 AC

44 【解析】由题意可知，在金属活动性顺序中，铁排在铜和银的前边，可以和硝酸银及硝酸铜溶液反应，生成银和铜以及硝酸亚铁。向滤液中加入少量的稀盐酸，无沉淀产生，说明滤液中一定没有硝酸银。滤出的固体中一定有银。滤液中一定有硝酸亚铁。由以上分析可知：A.滤出的固体中一定含有银，可能有铜。A正确；B.滤出的固体中一定含有银，可能含有铜和铁，B错误；C.滤液中一定有硝酸亚铁，一定没有硝酸银，C正确；D.滤液中一定有硝酸亚铁，一定没有硝酸银，D错误。

45 6．(温州中考)铬是人体必需的微量元素之一，最近由于毒胶囊事件，引发人们对铬的关注。
(1)金属铬呈银白色，难溶于水，在空气中不易被氧化、耐腐蚀，在金属防锈上应用广泛。根据上述信息，写出金属铬的一种物理性质：____________________。 第6题图 银白色(或难溶于水)

46 (2)含铬物质的毒性与铬元素(Cr)的化合价有关。已知CrCl3中氯元素的化合价为－1，则CrCl3中铬元素的化合价为________。
(3)如图表示人体生理机能与必需元素含量的关系。若长期摄入铬超标的食品和饮用水，会导致人体生理机能从最佳区向_____________区移动，从而影响健康。 ＋3价 毒性(或致死)

47 7．(2014•湖州)为了比较甲、乙两 种金属的活动性强弱和相对原子质 量大小，小吴设计了一套实验装置 (如图)。他取两种金属(表面积相 同)各m克，分别加入足量的稀硫酸 (相同质量和质量分数)进行反应。 在相同条件下测定不同时间内收集到的气体体积，实验记录如下表： 反应时间(秒） 20 40 60 80 100 120 140 收集到的气体体积（毫升） 甲金属 25 95 130 160 170 乙金属 30 75 150

48 (1)由实验结果可知：金属活动性较强的是____。
(2)为使得到的实验数据准确，小吴开始收集气体的时间点应该是____。 A．导管口一有气泡冒出时 B．冒出气泡连续且均匀时 C．检验产生的气体纯净时 (3)根据已有实验数据，要比较甲、乙两种金属的相对原子质量大小，还需知道____。 A．参加反应的硫酸质量 B．生成物中金属元素的化合价 乙 A B

49 8．(2013•宁波)在实验课中，各小组做了如下实验：
实验后，同学们按老师要求将废液都倒在指定的大烧杯中。小科猜想该烧杯中的废液可能有硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁……应该可以从中提取出铁和铜。经思考后，他设计了如图所示的实验，并设法使滤液甲和乙所含的溶质相同。

50 铁 则：固体C是____，操作③的名称是____，实验中所加的过量金属粉末是____。 【解析】固体C能被磁铁所吸引，应是铁。由于金属活动性是锌＞铁＞铜，当加入过量的锌粉时，过量锌粉与硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁的混合溶液反应后，将溶液中的铁、铜全部置换出来，所得溶液为ZnSO4溶液；铜粉与锌粉的混合物与足量稀硫酸反应后，所得溶液为ZnSO4溶液，能使滤液甲和乙所含的溶质相同；由实验过程图可判断，操作③完成后原混合物分成了固体和滤液两部分；利用这一特点可判断操作③为过滤操作。 锌 第8题图

51 9．(2014•嘉兴、舟山)在盐酸除铁锈的实验中，我们常会发现生锈的铁钉表面有一些气泡产生。气泡是怎么产生的？针对这一问题，同学们提出了有关假设，并设计了如图甲所示的实验方案进行探究。实验时，观察到放有铁的试管中有气泡产生，而另一试管中没有，从而验证了自己的假设是成立的。 第9题图

52 (1)分析上述实验，你认为同学们建立的假设是
______________________________________________。 (2)有同学认为上述实验不够严谨，溶液中的水可能会对实验产生影响。于是他们又进行了对照实验，请你在虚线框中用图示的形式将图乙的对照实验补充完整。 ____ (3)还有同学想：气体会不会是铁锈与水反应产生的？他认为还要补充一个铁锈与水反应的实验，你觉得有没有必要？___________。 除铁锈时，气泡是铁与盐酸反应产生的 略 没有必要

53 10．(2014·金华、义乌)下图表示金属活动性顺序表中铜、铁和铝被人类大规模开发、利用的大致年限。
(1)分析该图的规律，你认为金属被大规模开发、利用的先后顺序主要与___________________________有关。 金属的活动性(或活泼性) 第10题图

54 (2)科学小组的同学对模拟湿法炼铜实验中得到的铁、铜固体混合物进行含量测定。称取10克固体混合物置于烧杯中，滴加一定质量分数的稀硫酸溶液，记录并绘制了如图所示的曲线。
①10克固体混合物中铜的质量为____克。 ②所用稀硫酸溶液溶质的质量分数是多少？(写出计算过程) 解：根据图中数据可知，加入49克稀硫酸时消耗铁的质量为m(Fe)＝10克－7.2克＝2.8克。 Fe ＋ H2SO4===FeSO4＋H2↑ 56　　　 98 2．8克　 m(H2SO4) 56∶98＝2.8克∶m(H2SO4) m(H2SO4)＝98×2.8克/56＝4.9 克 H2SO4%＝4.9克/49克×100%＝10% 4.4