金屬化學性質，內容及合金知識（有習題）
金屬化學性質，內容及合金知識（有習題）
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一、金屬化合物內容：
1.知道常見金屬的物理性質、特性及其應用;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;掌握常見金屬與鹽酸、稀硫酸的置換反應，以及與化合物的溶液的反應。
3.掌握金屬的活動性順序;能用金屬的活動性順序對有關的置換反應進行簡單的判斷。
01要點梳理
要點一、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，如：①金屬光澤;②良好導電性、導熱性;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)導電性差異很大：銀為100，鉛僅為7.9;
(5)熔點差別大：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
(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。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，合金的熔點比組成它們的純金屬的熔點低。
【要點詮釋】
1.金屬的用途要從不同金屬的各自不同的性質以及價格、資源、美觀、便利、回收等各方面考慮。如銀的導電性比銅好，但電線一般用銅制而不用銀制。因為銅的密度比銀的密度小，價格比銀低很多，資源比銀豐富得多。
2.合金的硬度、強度、抗腐蝕性等一般都好于組成它們的純金屬。
在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強。
2.在金屬活動性順序里，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，它與酸反應的速率就越大。
3.在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來(K、Ca、Na除外)。
要點三、置換反應
置換反應是由一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應。如：
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+ H2↑
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
【要點詮釋】
1.置換反應可以表示為：A+BC=AC+B
2.置換反應的特征：單質+化合物=單質+化合物
(1)反應物一定是單質與化合物;
(2)生成物一定是單質與化合物。
金屬與氧氣的反應
1、大多數(shù)金屬都能與氧氣發(fā)生反應，但反應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
反應方程式：4Al+3O2=2Al2O3
鋁在空氣中與氧氣反應，其表面生成一層致密的氧化鋁(Al2O3)薄膜，從而阻止鋁進一步氧化，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，但在高溫時能與氧氣反應，反應方程式：2Cu+O2高溫2CuO
二、金屬與鹽酸、稀硫酸的反應
1、置換反應：一種單質和一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應。單質1+化合物2=新單質1+新化合物2，用字母表示A+BC=B+AC
2、幾種置換反應：
金屬鎂與鹽酸的反應：Mg+2HCl=MgCl2+H2
金屬鋅與鹽酸的反應：Zn+2HCl=ZnCl2+H2
金屬鐵與鹽酸的反應：Fe+2HCl=FeCl2+H2
三、金屬活動性順序
1、金屬活動性順序：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、在金屬活動性順序里：
(1)金屬的位置越靠前，它的活動性越強;
(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從它們的化合物溶液中置換出來。
四、關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+的溶液為藍色;
(4)其他離子無色，如Ag+、Zn2+、Mg2+無色。
【習題一】
(2018•溫州)根據(jù)金屬活動性順序判斷，下列容器與所盛溶液不會發(fā)生化學反應的是( )
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】金屬活動性順序及其應用.
【專題】金屬與金屬材料.
【分析】根據(jù)在金屬活動性順序中，只有排在氫前的金屬才可以和稀酸溶液反應生成氫氣，只有排在前面的金屬可以把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來(鉀、鈣、鈉除外)進行分析。
【解答】解：A、由于鐵在氫前，因此鐵可以和鹽酸反應，故A不符合題意;
B、由于銅在氫后，因此銅不能和鹽酸反應，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，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，故D不符合題意。
故選：B。
【習題二】
(2018•淮濱縣校級模擬)下列反應屬于置換反應的是( )
A.3Fe+2O2點燃Fe3O4
B.CaCO3高溫CaO+CO2↑
C.CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4
D.C+2CuO高溫2Cu+CO2↑
【考點】置換反應及其應用.
【專題】化學反應的基本類型和能量變化.
【分析】置換反應是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應，據(jù)此進行分析判斷.
【解答】解：A、3Fe+2O2點燃Fe3O4，該反應符合“多變一”的特征，屬于化合反應，故選項錯誤。
B、CaCO3高溫CaO+CO2↑，該反應符合“一變多”的特征，屬于分解反應，故選項錯誤。
C、CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4，該反應是兩種化合物相互交換成分生成兩種新的化合物的反應，屬于復分解反應，故選項錯誤。
D、C+2CuO高溫2Cu+CO2↑，該反應是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應，屬于置換反應，故選項正確。
故選：D。
【習題三】
(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后過濾，得到固體和濾液。下列說法錯誤的是( )
A.固體中只有Ag時，濾液一定呈藍色
B.固體中有Cu和Ag時，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】金屬的化學性質.
【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，后和硝酸銅反應。
【解答】解：A、固體中只有Ag時，說明鎂只和硝酸銀反應，沒有和硝酸銅反應，濾液中含有硫酸銅，一定呈藍色，故選項說法正確;
B、固體中有Cu和Ag時，可能是鎂置換了部分硫酸銅，濾液可能呈藍色，故選項說法錯誤;
C、鎂優(yōu)先與硝酸銀反應，所以固體中一定有Ag，如果硝酸銀過量，鎂完全反應，濾液中可能有AgNO3，故選項說法正確;
D、鎂先和硝酸銀反應，后和硝酸銅反應，所以固體中可能有Cu，鎂和硝酸銀、硝酸銅反應都會生成硝酸鎂，所以濾液中一