金屬化學(xué)性質(zhì)，內(nèi)容及合金知識(shí)（有習(xí)題）
金屬化學(xué)性質(zhì)，內(nèi)容及合金知識(shí)（有習(xí)題）
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一、金屬化合物內(nèi)容：
1.知道常見金屬的物理性質(zhì)、特性及其應(yīng)用;知道生鐵和鋼等重要合金。
2.掌握鐵、鋁等常見金屬與氧氣的反應(yīng);掌握常見金屬與鹽酸、稀硫酸的置換反應(yīng)，以及與化合物的溶液的反應(yīng)。
3.掌握金屬的活動(dòng)性順序;能用金屬的活動(dòng)性順序?qū)τ嘘P(guān)的置換反應(yīng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的判斷。
01要點(diǎn)梳理
要點(diǎn)一、金屬材料
金屬材料包括純金屬和它們的合金。
1.幾種常見的金屬
(1)常見的重要金屬：鐵鋁銅鋅鈦錫金銀等。
(2)金屬有許多共同的性質(zhì)，如：①金屬光澤;②良好導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性;③良好的延性、展性;④韌性好、能彎曲。
2.常見金屬的特性
(1)顏色：大多為銀白色，銅呈紫紅色、金呈黃色;
(2)狀態(tài)：常溫下大多為固體，汞為液體;
(3)密度差別很大：金為19.3g/cm3，鋁為2.7 g/cm3;
(4)導(dǎo)電性差異很大：銀為100，鉛僅為7.9;
(5)熔點(diǎn)差別大：鎢為3410℃，錫僅為232℃;
(6)硬度差別大：鉻為9，鉛僅為1.5。
二、合金知識(shí)
(1)合金：是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬和非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金是混合物，合金中至少含有一種金屬。
(2)生鐵(含碳量為2%～4.3%)和鋼(含碳量為0.03%～2%)都是鐵合金。因含碳量不同合金的性能不同，含碳量越大，硬度越大;含碳量越低，韌性越好。
(3)黃銅、青銅、焊錫、硬鋁、18K黃金、18K白金、鈦合金等也是常見的合金。
(4)合金的性能與組成合金的各成分的性能不同。合金的硬度比組成它們的純金屬的硬度大，合金的熔點(diǎn)比組成它們的純金屬的熔點(diǎn)低。
【要點(diǎn)詮釋】
1.金屬的用途要從不同金屬的各自不同的性質(zhì)以及價(jià)格、資源、美觀、便利、回收等各方面考慮。如銀的導(dǎo)電性比銅好，但電線一般用銅制而不用銀制。因?yàn)殂~的密度比銀的密度小，價(jià)格比銀低很多，資源比銀豐富得多。
2.合金的硬度、強(qiáng)度、抗腐蝕性等一般都好于組成它們的純金屬。
在金屬活動(dòng)性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動(dòng)性就越強(qiáng)。
2.在金屬活動(dòng)性順序里，位于氫前面金屬可以置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。且金屬的位置越靠前，它與酸反應(yīng)的速率就越大。
3.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?gòu)乃鼈兓衔锏娜芤豪镏脫Q出來(K、Ca、Na除外)。
要點(diǎn)三、置換反應(yīng)
置換反應(yīng)是由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。如：
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+ H2↑
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
【要點(diǎn)詮釋】
1.置換反應(yīng)可以表示為：A+BC=AC+B
2.置換反應(yīng)的特征：?jiǎn)钨|(zhì)+化合物=單質(zhì)+化合物
(1)反應(yīng)物一定是單質(zhì)與化合物;
(2)生成物一定是單質(zhì)與化合物。
金屬與氧氣的反應(yīng)
1、大多數(shù)金屬都能與氧氣發(fā)生反應(yīng)，但反應(yīng)的難易和劇烈程度是不同的。
2、鎂、鋁等在常溫下就能與氧氣反應(yīng)
反應(yīng)方程式：4Al+3O2=2Al2O3
鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，其表面生成一層致密的氧化鋁(Al2O3)薄膜，從而阻止鋁進(jìn)一步氧化，因此，鋁具有很好的防腐蝕性能。
3、鐵、銅等在常溫下幾乎不能與氧氣反應(yīng)，但在高溫時(shí)能與氧氣反應(yīng)，反應(yīng)方程式：2Cu+O2高溫2CuO
二、金屬與鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)
1、置換反應(yīng)：一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。單質(zhì)1+化合物2=新單質(zhì)1+新化合物2，用字母表示A+BC=B+AC
2、幾種置換反應(yīng)：
金屬鎂與鹽酸的反應(yīng)：Mg+2HCl=MgCl2+H2
金屬鋅與鹽酸的反應(yīng)：Zn+2HCl=ZnCl2+H2
金屬鐵與鹽酸的反應(yīng)：Fe+2HCl=FeCl2+H2
三、金屬活動(dòng)性順序
1、金屬活動(dòng)性順序：鉀鈣鈉鎂鋁，鋅鐵錫鉛(氫)，銅汞銀鉑金
(助記：嫁給那美女，鋅鐵錫千斤，銅汞銀百斤)
2、在金屬活動(dòng)性順序里：
(1)金屬的位置越靠前，它的活動(dòng)性越強(qiáng);
(2)位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫(不可用濃硫酸、硝酸)
(3)位于前面的的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兊幕衔锶芤褐兄脫Q出來。
四、關(guān)于金屬離子溶液的顏色
(1)凡有鐵離子Fe3+的溶液為黃色;
(2)凡有亞鐵離子Fe2+的溶液為淺綠色;
(3)凡有銅離子Cu2+的溶液為藍(lán)色;
(4)其他離子無色，如Ag+、Zn2+、Mg2+無色。
【習(xí)題一】
(2018•溫州)根據(jù)金屬活動(dòng)性順序判斷，下列容器與所盛溶液不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是( )
A.用鐵制容器盛鹽酸
B.用銅制容器盛鹽酸
C.用鐵制容器盛硝酸銀溶液
D.用銅制容器盛硝酸銀溶液
【考點(diǎn)】金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用.
【專題】金屬與金屬材料.
【分析】根據(jù)在金屬活動(dòng)性順序中，只有排在氫前的金屬才可以和稀酸溶液反應(yīng)生成氫氣，只有排在前面的金屬可以把排在后面的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(鉀、鈣、鈉除外)進(jìn)行分析。
【解答】解：A、由于鐵在氫前，因此鐵可以和鹽酸反應(yīng)，故A不符合題意;
B、由于銅在氫后，因此銅不能和鹽酸反應(yīng)，故B符合題意;
C、由于鐵在銀前，因此金屬鐵可以和硝酸銀溶液反應(yīng)，故C不符合題意;
D、由于銅在銀前，因此銅可以和硝酸銀溶液反應(yīng)，故D不符合題意。
故選：B。
【習(xí)題二】
(2018•淮濱縣校級(jí)模擬)下列反應(yīng)屬于置換反應(yīng)的是( )
A.3Fe+2O2點(diǎn)燃Fe3O4
B.CaCO3高溫CaO+CO2↑
C.CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4
D.C+2CuO高溫2Cu+CO2↑
【考點(diǎn)】置換反應(yīng)及其應(yīng)用.
【專題】化學(xué)反應(yīng)的基本類型和能量變化.
【分析】置換反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，據(jù)此進(jìn)行分析判斷.
【解答】解：A、3Fe+2O2點(diǎn)燃Fe3O4，該反應(yīng)符合“多變一”的特征，屬于化合反應(yīng)，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。
B、CaCO3高溫CaO+CO2↑，該反應(yīng)符合“一變多”的特征，屬于分解反應(yīng)，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。
C、CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4，該反應(yīng)是兩種化合物相互交換成分生成兩種新的化合物的反應(yīng)，屬于復(fù)分解反應(yīng)，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。
D、C+2CuO高溫2Cu+CO2↑，該反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)，故選項(xiàng)正確。
故選：D。
【習(xí)題三】
(2018•宜昌)取一定量的Mg放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中充分反應(yīng)后過濾，得到固體和濾液。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.固體中只有Ag時(shí)，濾液一定呈藍(lán)色
B.固體中有Cu和Ag時(shí)，濾液一定呈無色
C.固體中一定有Ag，濾液中可能有AgNO3
D.固體中可能有Cu，濾液中一定有Mg(NO3)2
【考點(diǎn)】金屬的化學(xué)性質(zhì).
【分析】鎂比銅活潑，銅比銀活潑，將一定量的鎂粉加入AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中，鎂先和硝酸銀反應(yīng)，后和硝酸銅反應(yīng)。
【解答】解：A、固體中只有Ag時(shí)，說明鎂只和硝酸銀反應(yīng)，沒有和硝酸銅反應(yīng)，濾液中含有硫酸銅，一定呈藍(lán)色，故選項(xiàng)說法正確;
B、固體中有Cu和Ag時(shí)，可能是鎂置換了部分硫酸銅，濾液可能呈藍(lán)色，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤;
C、鎂優(yōu)先與硝酸銀反應(yīng)，所以固體中一定有Ag，如果硝酸銀過量，鎂完全反應(yīng)，濾液中可能有AgNO3，故選項(xiàng)說法正確;
D、鎂先和硝酸銀反應(yīng)，后和硝酸銅反應(yīng)，所以固體中可能有Cu，鎂和硝酸銀、硝酸銅反應(yīng)都會(huì)生成硝酸鎂，所以濾液中一