初三化学金属材料与金属活动性教案及习题.doc

金属材料一、金属的物理性质：（1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽；（2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）；（3）有良好的导热性、导电性、延展性；（4）密度大、熔点高3、金属之最：（1）铝：地壳中含量最多的金属元素 （3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁铝铜）（4）银：导电、导热性最好的金属（银铜金铝）（2）钙：人体中含量最多的金属元素（5）铬：硬度最高的金属 （6）钨：熔点最高的金属（7）汞：熔点最低的金属 （8）锇：密度最大的金属（9）锂 ：密度最小的金属4、金属分类： 黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。 有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。重金属：如铜、锌、铅等轻金属：如钠、镁、铝等；5、合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 1）合金是一种混合物； 2）合金内的物质以单质的形式存在； 3）具有金属特性； 4）合金比各成分硬度更大，熔点更低，强度更高（耐拉伸、耐弯曲、耐压打、韧性好），耐腐蚀性更强。合金铁的合金铜合金焊锡钛和钛合金形状记忆金属生铁钢黄铜青铜:成分含碳量2%4.3%含碳量0.03%2%铜锌合金铜锡合金铅锡合金钛镍合金备注不锈钢：含铬、镍的钢具有抗腐蚀性能紫铜为纯铜熔点低用途：（金属的性质决定了金属的用途，如钨、钛）建筑、桥梁、器械、生活用品、工业等等。（特别要记住几种合金的成分及用途）注：钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等。 （1）熔点高、密度小 优点 （2）可塑性好、易于加工、机械性能好（3）抗腐蚀性能好二、金属的化学性质1、大多数金属可与氧气的反应2、金属 + 酸 盐 + H23、金属 + 盐 另一金属 + 另一盐（条件：“前换后，盐可溶”） Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 (“湿法冶金”原理)置换反应：一种单质与一种化合物反应生成另外一种的单质和另外一种化合物的化学反应。三、常见金属活动性顺序：（活动性很弱的金属，在自然界通常以单质的形式存在，越早被发现）钾钙钠镁铝 锌铁锡铅氢 铜汞银铂金K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱在金属活动性顺序里：（）金属的位置越靠前，它的活动性就越强（）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）（）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、Na）四、金属资源的保护和利用1、铁的冶炼（1）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。 6CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）2、铁的锈蚀（1）铁生锈的条件是：铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3XH2O） （铜生铜绿的条件：铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3）（2）防止铁制品生锈的措施：保持铁制品表面的清洁、干燥表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等制成不锈钢（3）铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。（4）而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。3、金属资源的保护和利用: 防止金属腐蚀 保护金属资源的途径： 回收利用废旧金属 合理开采矿物 寻找金属的代用 意义：节约金属资源，减少环境污染经典例题：1.将洁净的铁丝浸入含有Ag(NO3)2和Zn(NO3)2和电镀废水中，一段时间后取出，铁丝表面覆盖了一层物质，这层物质是 ( )A.Ag、Zn B.Ag C.Zn D.Ag、Fe8.某同学探究金属单质的活泼性时发现：X、Y都能与稀硫酸反应放出氢气而Z不能；Y能在X的盐溶液中置换出X。则它们的金属活动顺序为 ( )A.XY(H)Z B.YX(H)Z C.XZ(H)Y D.Y(H)X Z5. x、Y、z、W是四种不同的金属，为比较金属活动性的强弱，某同学利用这四种金属单质、盐酸、Z的硝酸盐、W的硝酸盐，进行有关实验，结果如下表(能发生置换反应的记为“”，不能反应的记为“一”，无标记的表示未做该实验)。这四种金属的活动性顺序为 （ ） A.XWYZ B.XYWZ C.WXYZ D.YWZXXYZW盐酸Z的硝酸盐W的硝酸盐13.某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，设计了四种方案： （ ）将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中 将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中 将Fe 分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中 A. 或 B. 或 C. 或 D. 或4往硝酸银、硝酸铜、硝酸锌的混合溶液中加入一定量的铁粉，待反应完成后再过滤，可能存在的情况是( ) （A） 滤纸上有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+（B） 滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Ag+、Zn2+、Fe2+（C） 滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Zn2+、Fe2+（D） 滤纸上有Ag、Cu、Fe、Zn，滤液中有Zn2+、Fe2+2等质量的M、N两种金属，分别与相同质量分数的足量稀硫酸反应(已知M、N在生成物中均显+2价)生成氢气的质量和反应时间的关系如图所示，则M、N两种金属相对原子质量的大小及活动性关系为（ ） A相对原子质量MN，活动性MNB相对原子质量MN，活动性MNC相对原子质量M=N，活动性MND相对原子质量的大小关系无法确定，活动性MN5室温下，等质量的镁片和铝片分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量(m)与时间(t)的关系图正确的是（ ）tMgAmAlmBMgtAlAlmtMgCtMgmAlD49某工厂排放的废液中含有Zn(NO3)2和AgNO3，为回收金属Ag，设计了下列方案：废液滤渣B滤液AgZnSO4溶液气体C加入过量A过滤足量稀硫酸过滤 B中含有_，气体C是_。课堂练习：3、在我国文明发展过程中，最早较广泛使用的金属是 （ ）A、铜 B、铁 C、铝 D、铅1、下列物质中属于合金的是（ ）A黄金 B白银 C钢 D水银4、用于飞机制造的重要材料是（ ） AMg-Al合金 BCu-Sn合金 CAl-Si合金 D不锈钢2.金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是 （ ） A.硬度很大、熔点很高 B.有良好的导电性、传热性C.是银白色的固体 D.易与酸反应产生氢气3.向氧化铜和铁粉的混合物中加入一定量的稀硫酸，微热，分反应后过滤。错误的是（ ） A.滤纸上可能含有铜 B.滤液中可能含有硫酸亚铁C.滤液中可能含有硫酸铜 D.滤纸上可能含有氧化铜4.质量相同的下列金属，分别加入到足量的稀盐酸中充分反应，放出氢气最多的是 （ ） A.Mg B.Al C.Cu D.Zn10.下列说法正确的是 ( )A.铁在潮湿的空气中容易生锈 B.金属的活动性：ZnAgCuC.合金属于纯净物 D.铝是地壳中含量最多的元素11.如图所示是X 、Y、Z三种金属在容器中的反应现象，下列说法正确的是 （ ） A.X 、Y、Z三种金属均发生了置换反应B.三种金属的活动性顺序是XYZC.若Z能从金属Y的盐溶液里置换出Y，则三种金属的活动性顺序是XZY D.若X为金属镁，则Z可能是铁15.若金属锰(Mn)在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是 （ ） A.Mn + H2SO4 = MnSO4 + H2 B.Mg + MnSO4 = MgSO4 + MnC.Fe + MnSO4 = FeSO4 + Mn D.Mn + CuSO4 = MnSO4 + Cu16.向一定量的铁粉中逐滴加入稀硫酸至过量,下图是反应过程中某种物质的质量Y随加入稀硫酸的质量变化的关系,则Y不可能表示（ ）A.消耗铁粉的质量 B.生成硫酸亚铁的质量C.溶液的总质量 D生成氢气的质量17.印刷铜制电路板的“腐蚀液”为FeCl3溶液。已知铜、铁均能与FeCl3溶液反应，反应方程式分别为：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，Fe+2FeCl3=3FeCl2。现将一包铜、铁的混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后烧杯中仍有少量固体，关于烧杯中物质组成的说法正确的是 ( )A.溶液中一定含FeCl3，固体一定是铁和铜 B.溶液中一定含FeCl2，固体一定含铜C.溶液中一定含FeCl2、CuCl2，固体一定含铜D.溶液中一定含FeCl2，固体一定是铁和铜1. 下列物质能由金属与酸发生置换反应制得的是( ) (A) 硫酸铜 (B) 氯化铁 (C) 硫酸锌 (D)氯化汞2.要验证镁,铁,铜三种金属活动顺序, 仅用组内物质可直接进行实验验证的是( ) (A)Cu,FeCl2溶液,MgCl2溶液 (B)Fe,Cu,MgCl2溶液 (C)Mg,FeSO4溶液,CuCl2溶液 (D)Fe,CuSO4溶液,MgCl2溶液1. 向CuSO4、ZnSO4、H2SO4的混合溶液中,加入过量的Fe粉, 反应后溶液中一定有( ) (A) ZnSO4 和 H2SO4 (B) FeSO4 和 H2SO4 (C) ZnSO4 和 CuSO4 (D) ZnSO4 和 FeSO43. 硝酸银和硝酸铜的混和溶液中加入一定量的铁粉, 充分反应后有少量金属析出,过滤后往滤液里滴加盐酸,有白色沉淀生成,则析出的少量金属是( ) (A) Cu和Ag (B) Ag (C) Cu (D) Fe和Cu5.在硫酸铜和硫酸亚铁混合溶液中加入镁粉,下列说法正确的是( ) (A) 镁粉无剩余,溶液中若有Cu2+,则必定有Fe2+(B) 镁粉无剩余,溶液中若无Cu2+,则必定有Mg2+、Fe2+(C) 镁粉有剩余,溶液中若有Mg2+,无Cu2+,可能有Fe2+ (D) 镁粉有剩余, 则溶液中有Mg2+,无Cu2+,Fe2+6.铁粉中混有少量氧化铜杂质,把这种铁粉放到一定质量的稀硫酸中,充分反应后,若氧化铜无剩余；铁粉有剩余,则存在于溶液里的金属阳离子（ ） (A)肯定有Cu2+和Fe2+ (B)肯定有Cu2+,可能有Fe2+(C)肯定有Fe2+,可能有Cu2+ (D)肯定有Fe2+,没有Cu2+7.在氧化铜和铁粉的混合物中,加入一定量的稀硫酸并微热,反应停止后滤出不溶物,再向滤液中插入铁片,铁片上无变化,则滤液中( ) (A) 一定无硫酸铜和硫酸,一定含硫酸亚铁 (B)一定无硫酸铜,可能含硫酸亚铁和硫酸(B)一定无硫酸，一定含有硫酸亚铁和硫酸铜 (D)一定含有硫酸亚铁,可能含硫酸铜和硫酸8将铁粉和锌粉的混合物置于AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中，待反应停止后过滤，若将得到的金属放入足量的稀硫酸中，仅部分“溶解”，则得到的金属中一定含有（ ）(A) 镁 (B) 锌 (C) 铁 (D) 银9在CuCl2溶液中加入一定量的Zn、Fe混合物，充分反应后，得到一些固体。过滤，向固体中加入少量稀盐酸，有气体放出。对于上述固体的叙述正确的是： 一定含有Zn 一定含有Fe 一定含有Cu 可能含有Zn 可能含有Fe 可能含有Cu（ ）(A) (B) (C) (D) 1有 X、Y、Z三种金属，将X和Y浸入稀硫酸中Y溶解，X不溶解；将X浸入Z的硝酸盐溶液中Z，在X的表面上有Z析出，则X、Y、Z的金属活动性由强到弱的顺序排列是（ ） AX、Y、Z BY、X、Z CY、Z、X DZ、X、Y3有A、B、C、D四种金属，把A和C插入稀硫酸中，A 不与酸反应，而 C可以置换出氢。分别在金属A 盐和C盐的溶液中插入B，则B与A盐发生置换反应，而与C盐不反应；把金属D插入A盐和C盐溶液，均没有现象发生，则A、B、C、D四种金属的活动性由强到弱的顺序为 。5有甲、乙、丙、丁四种金属，仅家在自然界中以单质存在，丙盐的水溶液不能用丁制的容器存放；丁与乙盐的水溶液不反应，则这四种金属的活动性有强到弱的顺序位（ ）A甲、乙、丙、丁 B丁、乙、甲、丙C丙、乙、丁、甲 D乙、丁、丙、甲1将混有少量氧化铜粉末的铁粉中，加入一定量稀硫酸，反应停止后，铁粉剩余，过滤，滤液中含有的溶质是（ ）A有H2SO4 B有H2SO4 和FeSO4 C有CuSO4 和FeSO4 D只有FeSO43向氧化铜和铁粉的混合物中，加入一定量的稀硫酸，反应停止后，过滤，除去不溶物。向滤液中加一铁片，未看到铁片有任何变化。下列分析正确的是（ ）A滤出的不溶物中一定含有铜 B滤出的不溶物中一定含有铜和铁C滤液中一定不含有硫酸铜 D滤液中一定不含有FeSO4和H2SO43等质量的甲、乙、丙三种金属，分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸完全反应后，都生成2价的硫酸盐，其产生氢气的体积与反应时间的关系如右图所示，则下列说法正确的是( )A三种金属的活动性大小为甲乙丙B反应时消耗硫酸的质量一定相同C三种金属的相对原子质量是甲乙丙D反应速率最快的是甲，最慢的是乙6用质量相等的锌和铁分别跟质量相等、溶质的质量分数也相等的稀盐酸反应，反应情况如右图所示。则下列情况不可能的是( ) A曲线a、b分别表示锌、铁的反应情况B盐酸均反应完，锌、铁均有剩余C锌、铁都反应完，盐酸有剩余D反应完成后，两种金属产生氢气的质量相等7将铁、镁、铝三种金属分别放入稀盐酸中，充分反应后，放出的气体质量相同，其原因可能是（ ）A放入铁、镁、铝的质量相同，跟足量的盐酸反应B放入铁、镁、铝的质量比是28:12:9，跟足量的盐酸反应C放入铁、镁、铝的质量比是56:24:27，跟足量的盐酸反应D放入铁、镁、铝均为过量，跟三种金属反应的盐酸的质量相同，质量分数也相同1锌粉、铝粉、铁粉、镁粉的混合物3.8g与一定质量溶质质量分数为25的稀硫酸恰好完全反应，将反应后的混合物蒸发水份得固体（不含结晶水）11g，则反应中生成氢气的质量为（ A ）A0.15g B0.20g C0.30g D0.45g1某锌样品6.5g与足量稀硫酸完全反应后产生氢气0.195g。则其所含杂质可能是（ D ）AFe BMg CAl DCu1某同学为探究铜铁合金中铁的质量分数，先后进行了三次实验，实验数据如下表： 实验次数项目第一次第二次第三次所取合金的质量/g202040所加稀硫酸的质量/g10012080生成氢气的质量/g0.40.40.4根据该同学的实验，试回答以下问题：（1）上表三次实验中，合金里的铁恰好完全反应时，消耗稀硫酸溶液的质量是_g。（2）该铜铁合金中铁的质量分数是多少？（3）第三次实验所得溶液溶质质量分数为_（结果保留至0.1%）。37等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应，下列图像能正确生产氢气质量与反应时间之间关系的是（ B ）39在托盘天平的两边各放一只烧杯，调节天平至平衡，向两烧杯中分别注入等质量、等质量分数的稀盐酸，然后向右盘的烧杯中放入一定质量的铁，同时向左盘的烧杯中放入与铁等质量的铝，待充分反应后，不可能出现的现象是( ) A天平仍然平衡 B天平指针偏向铁C天平指针偏向铝 D铁和铝均有剩余 42某同学利用一黑色粉末（含氧化铜、碳粉、铁粉中的一种或多种）和未知溶质质量分数的稀硫酸，做如下探究：将a g黑色粉末加入到盛有50 g该稀硫酸的烧杯中，充分反应后称得烧杯内物质质量为（49.8+a）g。他对实验的推理正确的是（ ）A反应后不可能得到红色固体B黑色粉末中含有铁粉，加入黑色粉末质量一定为5.6 gC若反应后黑色粉末无剩余，则黑色粉末中一定不含有碳粉D该稀硫酸中溶质的质量分数不低于19.6%24.(2008年青岛市)人类的生产生活离不开金属，下列三种金属被发现、使用的先后顺序依次为：铜、铁、铝。(1)金属大规模被使用的先后顺序跟_(填序号)选项关系最大。地壳中金属元素的含量；金属的导电性；金属的活动性。(2)为探究锰与铁的金属活动性，在相同温度下，取大小相同、表面光亮的两种金属薄片，分别投入等体积、等溶质质量分数的足量稀盐酸中(反应中Mn显+2价)，请回答：金属铁锰与盐酸反应现象放出气泡速率缓慢放出气泡速率较快结论活动性铁_(填“”“”)锰除了比较与酸反应产生气体速率的快慢，请你再举出一种可比较这二种金属活动性强弱的方法(写出所需药品即可)：_和_。(3)将盛有等质量、等溶质质量分数的稀盐酸的两只烧杯，放在托盘天平左右两盘上，调节至平衡，再向两只烧杯中分别放入质量相等的镁和铁，待反应停止后，请判断：若天平仍保持平衡，烧杯中一定没有剩余的物质是_；若天平失去平衡，则指针一定偏向放_的一边。27.(2008年汕头)氯化铁能腐蚀铜，工业上常用此原理生产印刷线路板。以下是印刷线路板的生 产及废液的处理过程： 请回答下列问题：(1)步骤中发生了两个反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2和 (2)滤渣的成份有 ，步骤中发生反应的化学方程式是 (3)该流程中可以循环、回收利用的物质是： 。31.(2008年常州市)联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下：请回答下列问题：(1)写出设备A 的名称： ；(2)写出以赤铁矿为原料在高温下与一氧化碳反应制取铁的化学方程式： ；(3)应用化学原理分析，工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是： ；(4)铁粉与生石灰都是常用的干燥剂，现欲用化学方法检验某食品袋中的干燥剂究竟是其中的哪一种？请你简述方法和现象： 。(5)生产上要配制1200g溶质质量分数为10%的盐酸来测定钢坯中铁的含量，则约需溶质质量分数为40的浓盐酸(密度以1.2g/mL计)多少毫升？32.(2008年达州市)将一根锃亮的铁丝放入蓝色的硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁丝表面出现了红色物质。(1)写出发生反应的化学方程式 。(2)由此判断，金属的活动性：Fe Cu。(用“”、“”填空(3)在化学反应中，元素化合价升高的反应物是还原剂，元素化合价降低的反应物是氧化剂。试判断上述反应中，氧化剂是 。