2022年中考化學(xué)魯教版總復(fù)習(xí)學(xué)案-第九單元金屬

第九單元金屬eq\a\vs4\al(,,)1．請(qǐng)以鐵(Fe)為中心，按照思路盤(pán)點(diǎn)并規(guī)范書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式。①__3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Fe3O4__②__Fe__＋H2SO4=FeSO4＋__H2↑__、__Fe＋__2HCl=FeCl2＋__H2↑__③__Fe＋__CuSO4=FeSO4＋__Cu__④__Fe2O3＋__6HCl=2FeCl3＋__3H2O__、__Fe2O3__＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋__3H2O__⑤__3CO＋__Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe__＋3CO2__2．請(qǐng)以銅(Cu)為中心，按思路盤(pán)點(diǎn)并規(guī)范書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式。①__Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag__②__2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO__③__CO＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2__④__CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O__⑤__Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu__⑥__2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4__金屬材料1．純金屬(1)物理共性及特性①共性：常溫下，大多數(shù)金屬都是固體，有金屬光澤、有優(yōu)良的__導(dǎo)電__性、__導(dǎo)熱__性和__延展__性，密度較大，熔點(diǎn)較高。②特性：大多數(shù)金屬呈銀白色，但銅呈__紫紅__色，金呈黃色；常溫下絕大多數(shù)金屬是固體，而汞卻是液態(tài)；不同金屬的密度、沸點(diǎn)、熔點(diǎn)和硬度等都不相同。(2)金屬之最①人類(lèi)最早使用的金屬是銅②目前世界上年產(chǎn)量最高的金屬是__鐵__③地殼中含量最多的金屬元素是__鋁__④人體中含量最多的金屬元素是__鈣__⑤熔點(diǎn)最低的金屬是__汞__⑥熔點(diǎn)最高的金屬是鎢⑦導(dǎo)電性最好的金屬是銀2．合金概念在金屬中加熱熔化某些金屬或非金屬，形成的具有金屬特性的物質(zhì)性能一般比組成它的純金屬的熔點(diǎn)__低__，硬度__大__，機(jī)械性能好常見(jiàn)的合金生鐵和鋼(其區(qū)別在于__含碳量__不同)，鋁合金、鈦合金等1．常溫下所有金屬都是固體。(×)2．金屬都具有銀白色金屬光澤。(×)3．燈泡里的燈絲用鎢制主要是因?yàn)殒u的導(dǎo)電性好。(×)(由用途推性質(zhì))1．用銅作導(dǎo)線。性質(zhì)：__導(dǎo)電__性。2．用鐵制炊具。性質(zhì)：__導(dǎo)熱__性。3．用鋁制鋁箔。性質(zhì)：__延展__性。1．合金中一定含有金屬，沒(méi)有非金屬。(×)2．合金中各元素均以單質(zhì)存在。(√)3．金屬氧化物屬于合金。(×)4．純銅的硬度大于黃銅的硬度。(×)金屬的化學(xué)性質(zhì)1．與氧氣反應(yīng)(1)規(guī)律：金屬＋氧氣→金屬氧化物。(2)常見(jiàn)金屬與氧氣反應(yīng)的比較。反應(yīng)條件金屬現(xiàn)象化學(xué)方程式常溫下能反應(yīng)鎂打磨過(guò)的鎂在空氣中表面逐漸變暗2Mg+O22MgO

鋁打磨過(guò)的鋁在空氣中表面逐漸變暗4Al+3O22Al2O3

點(diǎn)燃或加熱時(shí)反應(yīng)鐵在氧氣中點(diǎn)燃后能劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體,放出大量的熱

3Fe+2O2Fe3O4

銅在空氣中加熱時(shí),表面會(huì)生成黑色物質(zhì)

2Cu+O22CuO

高溫不反應(yīng)金即使在高溫條件下,也不與氧氣反應(yīng)2.與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)(1)規(guī)律：金屬＋酸→鹽＋氫氣。(2)反應(yīng)發(fā)生的條件：排在金屬活動(dòng)性順序中氫前的金屬與稀酸發(fā)生反應(yīng)。,(3)反應(yīng)現(xiàn)象及化學(xué)方程式。金屬現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式(稀鹽酸/稀硫酸)反應(yīng)類(lèi)型鎂劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡,溶液仍為無(wú)色Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、

Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑

置換反應(yīng)鋅反應(yīng)比較劇烈,產(chǎn)生大量氣泡,溶液仍為無(wú)色Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑、

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

鐵反應(yīng)緩慢,有氣泡生成,溶液顏色由無(wú)色逐漸變?yōu)闇\綠色

Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

銅無(wú)現(xiàn)象(不反應(yīng))3.與金屬鹽溶液反應(yīng)(1)規(guī)律：金屬＋鹽→新鹽＋新金屬。(2)反應(yīng)發(fā)生的條件。①必須是活潑金屬置換不活潑金屬(K、Ca、Na除外)。②反應(yīng)中的鹽必須溶于水。(3)常見(jiàn)金屬與鹽的反應(yīng)。反應(yīng)物現(xiàn)象化學(xué)方程式反應(yīng)類(lèi)型鐵與硫酸銅溶液鐵絲表面覆蓋一層紫紅色的物質(zhì),溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4置換反應(yīng)鋁與硫酸銅溶液鋁絲表面覆蓋一層紫紅色的物質(zhì),溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o(wú)色

2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu銅與硝酸銀溶液銅絲表面覆蓋一層銀白色的物質(zhì),溶液由無(wú)色逐漸變?yōu)樗{(lán)色

Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag1．由于鎂燃燒時(shí)發(fā)出耀眼的白光，所以可以用鎂制作照明彈或煙花。2．“真金不怕火煉”是指金的化學(xué)性質(zhì)不活潑，即在高溫下也不與氧氣反應(yīng)，利用此性質(zhì)可以用灼燒的方法鑒別黃銅與黃金。1．鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl3。(×)2．FeCl2溶液呈黃色。(×)3．稀鹽酸與未打磨的鋁片反應(yīng)，剛開(kāi)始不會(huì)產(chǎn)生氣泡。(√)4．金屬與稀硫酸溶液發(fā)生置換反應(yīng)，溶液質(zhì)量一定增加。(√)K、Ca、Na的金屬活動(dòng)性很強(qiáng)，與鹽溶液接觸時(shí)，會(huì)先和溶液中的水發(fā)生劇烈反應(yīng)生成相應(yīng)的氫氧化物，生成物再與該鹽溶液反應(yīng)，所以K、Ca、Na不能將鹽溶液中的金屬置換出來(lái)。為什么波爾多液不能存放在鐵桶中？提示：波爾多液主要成分是硫酸銅和氫氧化鈣，鐵和硫酸銅會(huì)發(fā)生置換反應(yīng)。鐵與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)生成的鐵的化合物中，鐵的化合價(jià)為＋2價(jià)。含有Fe2＋的FeSO4溶液和FeCl2溶液為淺綠色。金屬活動(dòng)性順序1．金屬活動(dòng)性順序2．意義在金屬活動(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酸中的__氫__。(3)__位于前面__的金屬能把__位于后面__的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液里置換出來(lái)(K、Ca、Na除外)。3．應(yīng)用1．金屬活動(dòng)性順序表中位置越靠前越容易冶煉。(×)2．CuCl2可以用金屬銅與稀鹽酸反應(yīng)制得。(×)3．金屬與酸和鹽溶液的置換反應(yīng)遵循“氫前可換氫”“前金換后金”的規(guī)律。(√)金屬資源的利用和保護(hù)1.金屬資源在自然界中的存在形式地球上的金屬資源主要存在于地殼和海洋中。除少數(shù)很不活潑的金屬，如金、銀等以單質(zhì)的形式存在，其他金屬都是以化合物的形式存在。2．常見(jiàn)金屬礦石及其主要成分礦石種類(lèi)鐵礦石鋁礦石銅礦石磁鐵礦赤鐵礦鋁土礦孔雀石黃銅礦主要成分Fe3O4Fe2O3Al2O3Cu2(OH)2CO3CuFeS23.一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)探究(見(jiàn)【實(shí)驗(yàn)突破·深挖掘】)4．金屬的銹蝕與防護(hù)(1)鋼鐵銹蝕的原因鐵制品的銹蝕過(guò)程，實(shí)際上是鐵與空氣中的__氧氣__和__水__等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程。(2)鐵生銹條件的探究(見(jiàn)【實(shí)驗(yàn)突破·深挖掘】)(3)除銹的方法鐵銹一般用酸(常用稀鹽酸或稀硫酸)除去：稀鹽酸除銹的化學(xué)方程式為_(kāi)_Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O__稀硫酸除銹的化學(xué)方程式為_(kāi)_Fe2O3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋3H2O__(4)防止鐵生銹的方法①原理：隔絕空氣(或氧氣)和水。(5)金屬資源的保護(hù)和利用①保護(hù)金屬資源的重要性：金屬資源是有限的，廢舊金屬的隨意丟棄，不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)，還會(huì)造成環(huán)境污染。②保護(hù)金屬資源的有效途徑：防止金屬銹蝕；廢舊金屬回收利用；有計(jì)劃、合理地開(kāi)采礦物，嚴(yán)禁亂采濫挖；尋找金屬的代用品。1．鐵銹的主要成分是氧化鐵(Fe2O3)，顏色為紅色，具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，易吸水，所以鐵制品表面的銹如果不及時(shí)除去，會(huì)加快生銹的速度。2．高溫時(shí)或在鹽水環(huán)境中，鐵生銹的速度會(huì)加快。用過(guò)的菜刀或炒完菜的鐵鍋上的水沒(méi)擦干凈，過(guò)一晚上會(huì)生銹，就是這個(gè)緣故。金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用類(lèi)型1設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證金屬活動(dòng)性順序【典例1】(2020·樂(lè)山中考)某同學(xué)參加實(shí)驗(yàn)操作考試，為驗(yàn)證鎂、鋅、銅三種金屬的活動(dòng)性順序，他設(shè)計(jì)了以下四種實(shí)驗(yàn)方案，其中能達(dá)到目的的是(D)A．將鎂片、鋅片分別放入Cu(NO3)2溶液中B．將鋅片、銅片分別放入Mg(NO3)2溶液中C．將鎂片分別放入Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液中D．將鎂片、鋅片、銅片分別放入稀鹽酸中判斷下列說(shuō)法是否正確。E．濾渣中只含有Ag時(shí)，濾液一定呈藍(lán)色(√)F．濾渣中含有Cu和Ag時(shí)，濾液一定呈無(wú)色(×)G．濾渣中含有Zn時(shí)，濾液中的溶質(zhì)只有Zn(NO3)2(√)H．濾渣中含有Cu時(shí)，濾液中的溶質(zhì)一定沒(méi)有AgNO3(√)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證金屬活動(dòng)性的方法(1)兩種金屬的驗(yàn)證①能否與酸反應(yīng)或反應(yīng)劇烈程度；②將一種金屬放入另一種金屬的鹽溶液，看能否置換。(2)三種金屬的驗(yàn)證驗(yàn)證三種金屬的活動(dòng)性順序常采用“中間開(kāi)花”的方法。具體方法如下：①“兩金夾一鹽”：選用三種金屬中活動(dòng)性位于兩端的金屬，以及活動(dòng)性介于兩種金屬之間金屬的溶液作為試劑。根據(jù)兩種金屬單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)的情況判斷。②“兩鹽夾一金”：選用三種金屬中活動(dòng)性位于中間的金屬，以及另外兩種金屬的鹽溶液作為試劑。根據(jù)金屬分別與另外兩種鹽溶液反應(yīng)的情況判斷。類(lèi)型2反應(yīng)后濾液、濾渣成分的判斷【典例2】(2020·濟(jì)寧中考)向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的鋅粉，充分反應(yīng)，過(guò)濾。下面對(duì)反應(yīng)結(jié)果的判斷，不正確的是(D)A．若反應(yīng)后溶液為藍(lán)色，濾渣中一定不含有ZnB．若反應(yīng)后溶液為藍(lán)色，濾渣中一定含有Ag，可能含有CuC．若反應(yīng)后溶液為無(wú)色，濾渣中一定含有Ag和CuD．若反應(yīng)后溶液為無(wú)色，濾渣中一定不含有Zn(1)一種金屬與多種金屬的鹽溶液反應(yīng)和多種金屬與一種金屬的鹽溶液反應(yīng)時(shí)按照優(yōu)先反應(yīng)原則(即活動(dòng)性順序表中“遠(yuǎn)距離先發(fā)生”規(guī)律)進(jìn)行判斷。如本題Zn先與AgNO3溶液反應(yīng)，再與Cu(NO3)2溶液反應(yīng)。(2)反應(yīng)后濾渣、濾液成分的分析(以本題為例)：金屬與酸反應(yīng)的坐標(biāo)曲線題【典例3】等質(zhì)量的Zn、Al粉末分別與足量稀鹽酸進(jìn)行反應(yīng)，生成H2的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是(A)A.曲線a表示的是AlB．放出H2質(zhì)量：Zn＞AlC．產(chǎn)生H2速率：Zn＞AlD．產(chǎn)物中金屬元素的化合價(jià)都是＋2活潑金屬與鹽酸(或稀硫酸)反應(yīng)的坐標(biāo)圖像分析1．足量金屬與等量的酸反應(yīng)圖像曲線解讀①酸等量(酸不足)、金屬足量，生成氫氣質(zhì)量相等②反應(yīng)時(shí)間越短，說(shuō)明產(chǎn)生氫氣的速度越快，化學(xué)性質(zhì)越活潑，活動(dòng)性：Mg＞Al＞Zn＞Fe，即曲線越陡，金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，Mg最先被消耗完③酸反應(yīng)結(jié)束前同一時(shí)間，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量：Mg＞Al＞Zn＞Fe2．等質(zhì)量的不同金屬(金屬不足)與足量的酸反應(yīng)圖像曲線解讀①完全反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量：Al＞Mg＞Fe＞Zn②同一時(shí)間，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量：Mg＞Al＞Zn＞Fe③金屬完全反應(yīng)所用時(shí)間越短，說(shuō)明產(chǎn)生氫氣的速度越快，越活潑④曲線越陡，活動(dòng)性越強(qiáng)：Mg＞Al＞Zn＞Fe⑤只有當(dāng)橫坐標(biāo)是時(shí)間，縱坐標(biāo)是氫氣的質(zhì)量時(shí)，曲線越陡相應(yīng)金屬越活潑當(dāng)橫坐標(biāo)為酸的質(zhì)量，縱坐標(biāo)是氫氣的質(zhì)量時(shí)，曲線斜率相同，拐點(diǎn)不同，最終生成氫氣的質(zhì)量和上圖中的①結(jié)論一致。因此，此圖也可以理解為往等質(zhì)量的金屬中逐滴加入酸，直到過(guò)量。當(dāng)酸不足時(shí)，產(chǎn)生的氫氣由酸的質(zhì)量決定，即產(chǎn)生的氫氣相等；當(dāng)酸足量時(shí)，金屬的相對(duì)原子質(zhì)量與金屬在生成的鹽中的化合價(jià)的比值越小，生成的氫氣質(zhì)量越多(注意，此圖與反應(yīng)速率無(wú)關(guān)，無(wú)法鑒別金屬活動(dòng)性)一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)探究1．實(shí)驗(yàn)原理在高溫條件下，用還原劑CO將鐵從鐵礦石中還原出來(lái)。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2__。2．實(shí)驗(yàn)裝置注意：涉及CO的實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意兩個(gè)方面的問(wèn)題：一要考慮其毒性(要有尾氣處理)，二是要考慮其可燃性(防止點(diǎn)燃或加熱時(shí)發(fā)生爆炸)。3．實(shí)驗(yàn)步驟及操作目的(1)連接儀器并檢查裝置氣密性，裝入藥品。(2)先通入CO，再點(diǎn)燃酒精噴燈給硬質(zhì)玻璃管加熱，目的是__排盡裝置中的空氣，防止CO和空氣混合受熱爆炸__。(3)加熱氧化鐵，當(dāng)固體由紅色變成黑色停止加熱。(4)繼續(xù)通入一氧化碳，待裝置冷卻至室溫后停止通入CO，目的是__防止澄清石灰水倒吸、防止生成的鐵在高溫下重新被氧化__。4．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象玻璃管中的紅棕色固體變?yōu)開(kāi)_黑色__；試管內(nèi)澄清石灰水__變渾濁__；導(dǎo)管口產(chǎn)生__藍(lán)色火焰__。5．注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)裝置中用到澄清石灰水，作用是__檢驗(yàn)二氧化碳__，從而證明一氧化碳和氧化鐵發(fā)生反應(yīng)。(2)在澄清石灰水裝置后加點(diǎn)燃的酒精燈的目的是__點(diǎn)燃未反應(yīng)的一氧化碳，防止造成空氣污染__。6．實(shí)驗(yàn)改進(jìn)(1)裝置創(chuàng)新——微型裝置該裝置與傳統(tǒng)裝置相比，具有的優(yōu)點(diǎn)是__節(jié)約藥品、操作簡(jiǎn)便(合理即可)__。(2)尾氣處理裝置的改進(jìn)①改進(jìn)原因：由于澄清石灰水不能將生成的二氧化碳完全吸收，所以排出的氣體是__一氧化碳和二氧化碳__的混合物，可能無(wú)法點(diǎn)燃。②改進(jìn)思路方案1：通過(guò)一個(gè)密閉容器(如氣球)將實(shí)驗(yàn)尾氣收集起來(lái)(如圖1)；也可用足量的NaOH溶液吸收二氧化碳，再將一氧化碳收集(如圖2)。方案2：將未反應(yīng)的CO通到酒精噴燈處燃燒，為反應(yīng)提供熱量(如圖3)，該設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是__節(jié)約能源(合理即可)__?！镜淅?】(2020·邵陽(yáng)中考)如圖是實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)煉鐵的實(shí)驗(yàn)裝置圖，下列說(shuō)法不正確的是(C)A．B處玻璃管內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，還原劑是COB．在點(diǎn)燃酒精噴燈前，應(yīng)先通入CO氣體排盡裝置中的空氣C．該實(shí)驗(yàn)可以觀察到B處固體從黑色逐漸變成紅色D．該模擬實(shí)驗(yàn)缺少尾氣處理裝置，會(huì)污染空氣(1)實(shí)驗(yàn)中盛澄清石灰水的試管中可觀察到的現(xiàn)象是__澄清石灰水變渾濁__；(2)停止加熱后，繼續(xù)通入氣體，目的是__防止生成的鐵被氧化__；(3)從環(huán)保角度考慮，請(qǐng)寫(xiě)出一種尾氣處理方法__用氣球收集或用酒精燈點(diǎn)燃__。(4)證明生成黑色物質(zhì)為鐵的方法是__用磁體吸引，或取反應(yīng)后所得的黑色固體滴加稀鹽酸__。(2021·廣安中考)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置模擬工業(yè)煉鐵。下列說(shuō)法正確的是(C)A．反應(yīng)前后Fe元素的化合價(jià)由＋2價(jià)變?yōu)?價(jià)B．充分加熱，a處固體由黑色變?yōu)榧t色C．b處可以用澄清石灰水檢驗(yàn)生成的CO2D．可用水吸收尾氣中的CO鐵生銹條件的探究1．實(shí)驗(yàn)原理：鐵與空氣中的__氧氣__、__水__發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。2．實(shí)驗(yàn)探究(控制變量法)編號(hào)實(shí)驗(yàn) 1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)裝置控制變量與__空氣__、__水__同時(shí)接觸只與__水__接觸只與__空氣__接觸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鐵釘__生銹__，a處較b處更嚴(yán)重鐵釘__不生銹__鐵釘__不生銹__實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和2可得出鐵釘生銹需要__氧氣__