“金屬和金屬材料”考點(diǎn)聚焦

楊慧瑩　楊永賞

金屬是重要的化學(xué)物質(zhì)，其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)是中考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。下面結(jié)合典型例題剖析金屬的性質(zhì)。

考點(diǎn)1 金屬的物流性質(zhì)

例1 （2015·海南）鋁是生活中常見的金屬。金屬鋁常用作導(dǎo)線是利用它的____性。

研析與解答：觀察生活中的金屬材料，大多數(shù)金屬是銀白色（銅為紫紅色）、有光澤的固體，硬度較大（相互刻劃可比較硬度大小），具有延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。合金相比于組成它的純金屬有硬度大、抗腐蝕性好、熔點(diǎn)低等優(yōu)點(diǎn)。

答案：導(dǎo)電

考點(diǎn)2 金屬與氧氣的反應(yīng)

例2 （2015·河南）鋁比較活潑，為什么鋁制品卻有很好的抗腐蝕性能？

研析與解答：本題主要考查Mg、Al、Fe、Cu與氧氣的反應(yīng)以及防銹原理。

（1）灼燒金屬的現(xiàn)象和反應(yīng)的化學(xué)方程式見表1。

（2）探究鐵生銹的條件。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：將三根光亮的鐵釘分別放入三支試管中，在第一支試管中放入干燥劑，塞緊橡皮塞；在第二支試管中倒入少量蒸餾水并使鐵釘浸沒1/2：在第三支試管中注滿冷卻的沸水并使鐵釘完全浸沒，塞緊橡皮塞?，F(xiàn)象：約一周后可觀察到第一、三支試管里的鐵釘仍光亮完好，第二支試管里的鐵釘生銹。結(jié)論：鐵生銹是鐵和氧氣、水發(fā)生了反應(yīng)。注意：生成的鐵銹（FeO·xHO）結(jié)構(gòu)疏松，更易吸收水和氧氣，因此鐵制品生銹要立即除銹，以防鐵全部銹蝕。

（3）防止鐵的銹蝕。

防銹原理：隔絕水和氧氣。防銹方法：涂油、刷漆、電鍍等。

（4）鐵制品表面涂鋁粉能防生銹，這是因?yàn)殇X和氧氣反應(yīng)生成了一層致密的氧化鋁薄膜，阻止了反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4A1+3O=2AlO。

（5）銅生銹的過程是銅、水、氧氣和二氧化碳共同作用的結(jié)果，其化學(xué)方程式為2Cu+O+CO+HO=Cu（OH）CO。

答案：鋁與氧氣反應(yīng)，表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，能阻止鋁的進(jìn)一步氧化。

考點(diǎn)3 金屬活動(dòng)性的應(yīng)用

金屬與酸、金屬與鹽（金屬化合物）溶液的置換反應(yīng)，其實(shí)是考查金屬的活動(dòng)性順序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，金屬的位置越靠前，它的活動(dòng)性越強(qiáng)。注意：有鐵參加的置換反應(yīng)生成物為亞鐵鹽（水溶液顯淺綠色）。

應(yīng)用1 判斷置換反應(yīng)能否發(fā)生

例3 （2015·廣州）在鹽酸中加入過量的鐵粉充分反應(yīng)。

（1）可以看到的現(xiàn)象是

（2）圖1表示該反應(yīng)前后溶液中存在的主要離子，請(qǐng)寫出每種圖形所代表的離子（填離子符號(hào)）：

____、____、____。

（3）下列金屬中能與鹽酸發(fā)生類似反應(yīng)的是____（填選項(xiàng)）。

A.Cu

B.Mg

C.Al

D.Ag

研析與解答：在金屬活動(dòng)性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫（K、Ca、Na除外）；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從它的化合物溶液里置換出來。常見金屬與酸反應(yīng)的現(xiàn)象和化學(xué)方程式見表2。

例題的（1）考查了鐵和稀鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，描述現(xiàn)象時(shí)必須要有關(guān)于固體溶解、溶液顏色、氣體生成的描述；（2）根據(jù)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，可知道溶液里粒子的變化情況；（3）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序，氫前金屬都可以和稀鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)，所以鎂和鋁可以。

答案：（1）固體溶解，溶液由無色變?yōu)闇\綠色，同時(shí)有氣泡產(chǎn)生 （2）H C1 Fe （3）BC

應(yīng)用2 確定多個(gè)置換反應(yīng)的先后順序

例4 （2015·河南）金屬活動(dòng)性順序在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中有重要應(yīng)用。

探究實(shí)驗(yàn)：分別將不同量的鋅加入到一定量的Mg（NO）：、Cu（NO）、AgNO混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾。以下是不同情況下對(duì)固體或?yàn)V液成分的探究。

（1）若向所得固體上滴鹽酸有氣泡產(chǎn)生，則該固體中含有的金屬為____。

（2）猜想：濾液中溶質(zhì)為Mg（NO）、Zn（NO）、AgNO。請(qǐng)分析該猜想不合理的原因。

研析與解答：當(dāng)一種金屬與溶液中多種鹽發(fā)生置換反應(yīng)時(shí)，該金屬首先置換出不活潑的金屬，再置換較活潑的金屬（即在金屬活動(dòng)性順序里，距離越遠(yuǎn)，反應(yīng)越靠前，可簡記為“距離產(chǎn)生美”；先進(jìn)行的置換反應(yīng)結(jié)束后，另一個(gè)置換反應(yīng)才會(huì)發(fā)生）。根據(jù)金屬活動(dòng)性順序，Zn能和Cu（NO）：、AgNO反應(yīng)，先發(fā)生的反應(yīng)為①Zn+2AgNO=2Ag+Zn（NO），該反應(yīng)完畢后，才發(fā)生②Zn+Cu（NO）=Cu+Zn（NO），該題可細(xì)化為5種情況。

一是鋅的量很少，只和溶液中的部分AgNO反應(yīng)。發(fā)生的反應(yīng)是①Zn+2AgNO=2Ag+Zn（NO），溶液中的溶質(zhì)有AgNO、Cu（NO）、Zn（NO）、Mg（NO），過濾后得到的固體濾渣只有Ag。

二是鋅恰好和溶液中的AgNO完全反應(yīng)，發(fā)生的反應(yīng)也只有①，溶液中的溶質(zhì)有Cu（NO）、zn（NO）、Mg（NO），濾渣只有Ag。

三是鋅和溶液中的AgNO全部反應(yīng)后，再和溶液中的部分Cu（NO）反應(yīng)。發(fā)生的反應(yīng)是①zn+2AgNO=2Ag+Zn（NO）、（2）Zn+Cu（NO）=Cu+Zn（NO），溶液中的溶質(zhì)有Cu（NO）、Zn（NO）、Mg（NO），濾渣有Ag、Cu。

四是鋅和溶液中的AgNO全部反應(yīng)后，又恰好和Cu（NO）完全反應(yīng)，發(fā)生的反應(yīng)是①、②，溶液中的溶質(zhì)有Zn（NO）、Mg（NO），濾渣有Ag、Cu。

五是所加的鋅過量，全部置換溶液中的AgNO和Cu（NO），發(fā)生的反應(yīng)是①、②，溶液中的溶質(zhì)有Zn（NO）、Mg（NO），濾渣有Ag、Cu、Zn。

依題意，“若向所得固體上滴鹽酸有氣泡產(chǎn)生”，屬于加鋅過量的情況。

答案：（1）Zn、Cu、Ag（或鋅、銅、銀）

（2）濾液中有AgNO時(shí)，一定也有Cu（NO），因?yàn)閆n要與AgNO反應(yīng)后才會(huì)和Cu（NO）反應(yīng)。

應(yīng)用3 比較金屬的活動(dòng)性

例5 （2015·荊州）將X、Y、Z三種金屬單質(zhì)分別放入鹽酸中，僅Y的表面有氣泡產(chǎn)生。再將它們分別放入XCl溶液中，又僅Y的表面有X單質(zhì)析出。則這三種金屬的活動(dòng)性順序是（ ）。

A.X>Y>Z

B.Y>X>Z

C.Y>Z>X

D.Z>Y>X

研析與解答：若金屬能與酸發(fā)生反應(yīng)，則該金屬在金屬活動(dòng)性順序里位于氫前面：若金屬和鹽溶液發(fā)生了反應(yīng)，則說明該金屬比鹽中金屬的活動(dòng)性強(qiáng)。否則相反。

答案：B

應(yīng)用4 設(shè)計(jì)比較金屬活動(dòng)性的實(shí)驗(yàn)

例6（2015·天津）為了驗(yàn)證鋁、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性順序，設(shè)計(jì)了下列4種方案，其中可行的是（ ）。

A.將鋁、銀分別浸入到硫酸銅溶液中

B.將銀分別浸入到硫酸鋁、硫酸銅溶液中

C.將銅、銀分別浸入到硫酸鋁溶液中

D.將銅分別浸入到硫酸鋁、硝酸銀溶液中

研析與解答：判斷3種金屬的活動(dòng)性順序，首先將金屬按活動(dòng)性順序排列：Al、Cu、Ag，再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

方案一：中間金屬為鹽溶液，兩邊金屬為單質(zhì)，根據(jù)能否反應(yīng)判斷金屬的活動(dòng)性順序，即選項(xiàng)A的設(shè)計(jì)方案；方案二：中間金屬為單質(zhì)，兩邊金屬為鹽溶液，根據(jù)能否反應(yīng)判斷金屬的活動(dòng)性順序。即選項(xiàng)D的設(shè)計(jì)方案。另外，鄰近的金屬可分別比較其活動(dòng)性：將Al放入CuSO溶液中，再將Cu放人AgNO溶液中，即可得出三種金屬的活動(dòng)性順序；或?qū)l、Cu、Ag分別放入稀鹽酸中，再將Cu放入AgNO溶液中等方案。

答案：AD

你學(xué)會(huì)了嗎

1.下列關(guān)于金屬的說法正確的是（ ）。

A.波爾多液的配制可以在鐵制容器中進(jìn)行

B.鋁制品的抗腐蝕能力較鐵制品強(qiáng)

C.用FeS0溶液、Cu和Ag三種物質(zhì)可以驗(yàn)證Fe、Cu、Ag三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱順序

D.鐵制品生銹產(chǎn)生的鐵銹是一種疏松多孔的物質(zhì)，它的主要成分是FeO

2.某黑色固體粉末可能是Fe、FeO、CuO、C中的一種或幾種。為了探究其成分，小明同學(xué)按照?qǐng)D2所示流程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

關(guān)于該實(shí)驗(yàn)有以下說法：

①若溶液甲呈淺綠色，則原黑色固體粉末中一定含有Fe：

②若步驟Ⅱ中無明顯現(xiàn)象，則固體乙中最多只能有四種物質(zhì)：

③若步驟Ⅱ中有氣泡產(chǎn)生，則固體乙一定是C；

④若步驟Ⅱ中有紅色固體析出，則固體乙中一定無CuO：

⑤若固體乙呈紅色，則原固體中一定含有Fe和CuO。

以上說法中正確的個(gè)數(shù)是（）。

A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)

參考答案

1.B 2.A

責(zé)任編輯/彭德利