第八單元《金屬資源的利用和保護(hù)》知識點(diǎn)
一、金屬材料
純金屬（90多種）
合金 （幾千種）
2、金屬的物理性質(zhì)： （1）常溫下一般為固態(tài)（汞為液態(tài)），有金屬光澤。
（2）大多數(shù)呈銀白色（銅為紫紅色，金為黃色）
（3）有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、延展性
3、金屬之最：
（1）鋁：地殼中含量最多的金屬元素 （2）鈣：人體中含量最多的金屬元素
（3）鐵：目前世界年產(chǎn)量最多的金屬（鐵>鋁>銅） （4）銀：導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬（銀>銅>金>鋁）
（5）鉻：硬度最高的金屬 （6）鎢：熔點(diǎn)最高的金屬
（7）汞：熔點(diǎn)最低的金屬 （8）鋨：密度最大的金屬
（9）鋰 ：密度最小的金屬
4、金屬分類：
黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金。
重金屬：如銅、鋅、鉛等
有色金屬
輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；
有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬。
5、合金：由一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或金屬與非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。
★：一般說來，合金的熔點(diǎn)比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蝕性能更好
合金鐵的合金銅合金焊錫鈦和鈦合金形狀記憶金屬
生鐵鋼黃銅青銅:
成分含碳量
2%~4.3%含碳量
0.03%~2%銅鋅
合金銅錫
合金鉛錫
合金鈦鎳合金
備注不銹鋼：含鉻、鎳的鋼
具有抗腐蝕性能紫銅為純銅熔點(diǎn)低
注：鈦和鈦合金：被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料，鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨等。
（1）熔點(diǎn)高、密度小
優(yōu)點(diǎn) （2）可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好
（3）抗腐蝕性能好
二、金屬的化學(xué)性質(zhì)
1、大多數(shù)金屬可與氧氣的反應(yīng)
2、金屬 + 酸 → 鹽 + H2↑
3、金屬 + 鹽 → 另一金屬 + 另一鹽（條件：“前換后，鹽可溶”）
Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 (“濕法冶金”原理)
三、常見金屬活動性順序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
金屬活動性由強(qiáng)逐漸減弱
在金屬活動性順序里：
（１）金屬的位置越靠前，它的活動性就越強(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）位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。（除K、Ca、Na、Ba）
四、金屬資源的保護(hù)和利用
1、鐵的冶煉
（1）原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來。
3CO + Fe2O3高溫2Fe + 3CO2
（2）原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣
常見的鐵礦石有磁鐵礦（主要成分是Fe3O4 ）、赤鐵礦（主要成分是Fe2O3 ）
2、鐵的銹蝕
（1）鐵生銹的條件是：鐵與O2、水接觸（鐵銹的主要成分：Fe2O3）
（銅生銅綠的條件：銅與O2、水、CO2接觸。銅綠的化學(xué)式：Cu2(OH)2CO3）
（2）防止鐵制品生銹的措施：
①保持鐵制品表面的清潔、干燥
②表面涂保護(hù)膜：如涂油、刷漆、 電鍍、烤藍(lán)等
③制成不銹鋼
鐵銹很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水蒸氣反應(yīng)，因此鐵制品可以全部被銹蝕。因而鐵銹應(yīng)及時(shí)除去。
而鋁與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進(jìn)一步氧化，因此，鋁具有很好的抗腐蝕性能。
3、金屬資源的保護(hù)和利用:
保護(hù)金屬資源的途徑：
①防止金屬腐蝕
②回收利用廢舊金屬
③合理開采礦物
④尋找金屬的代用品
意義：節(jié)約金屬資源，減少環(huán)境污染
五、本單元的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)
反應(yīng)方程式基本類型反應(yīng)現(xiàn)象用途
金屬+ O2→金屬氧化物4Al+3O2=====2Al2O3化合?常溫下鋁表面形成致密氧化膜
△
2Zn+O2=====2ZnO
化合?/
△
2Cu+O2=====2CuO
化合紅色固體變成黑色固體/
金屬+酸→鹽+ H2Fe+H2SO4 ==FeSO4+H2↑
置換鐵釘表面有少量無色氣泡生成,無色溶液逐漸變成淺綠色/
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑置換反應(yīng)較劇烈，產(chǎn)生無色氣泡，鋅粒逐漸溶解；實(shí)驗(yàn)室制取H2
Mg+2HCl==MgCl2+H2↑置換反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生大量無色氣泡，鎂條溶解；/
金屬+鹽→鹽+金屬Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
置換鐵釘表面有紅色物質(zhì)生成,藍(lán)色溶液逐漸變成淺綠色古代濕法制Cu
2Al+3CuSO4 ==Al2(SO4)3 +3Cu置換鋁片表面有紅色物質(zhì)生成,藍(lán)色溶液逐漸變成無色/
Cu+ 2AgNO3 ==Cu(NO3)2+ 2Ag
置換銅片表面有黑色物質(zhì)生成,無色溶液逐漸變成淺藍(lán)色/
六、練習(xí)：
（一）、選擇題
1．下列物質(zhì)中屬于純凈物的是（ ）
A.紫銅 B.生鐵 C.黃銅 D.硬鋁
2．地殼中含量最多的金屬元素（ ）
A.鐵 B.氧 C.硅 D.鋁
3．下列物質(zhì)中不能由金屬與鹽酸直接反應(yīng)制得的是（ ）
A.氯化鎂 B.氯化鋅 C.氯化鐵 D.氯化鋁
4．鹽酸與生鐵反應(yīng)，當(dāng)生鐵反應(yīng)完畢后，燒杯里留有少量黑色物質(zhì)，其主要物質(zhì)為（ ）
A.氧化鐵 B.四氧化三鐵 C.碳 D.鐵粉
5．不銹鋼中除了鐵之外，其余的兩種主要的金屬元素是（ ）
A.鎳、鉻 B.錳、鉻 C.鉻、鎢 D.錳、鎢
6．鐵在一定條件下容易生銹，下列有關(guān)鐵生銹的敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A.鐵生銹一定伴隨著物理變化 B.鐵生銹時(shí)，鐵發(fā)生了緩慢氧化
C.鐵生銹的本質(zhì)就是鐵與氧氣反應(yīng)生成氧化鐵 D.鐵生銹時(shí)，會有難以察覺的熱量放出
7．將鐵片插入下列溶液中，片刻后取出，溶液質(zhì)量減少的是（ ）
A.鹽酸 B.硫酸銅 C.稀硫酸 D.硫酸亞鐵
8．某不純的鐵塊5.6g，與足量的鹽酸反應(yīng)，全部溶解，放出氫氣為0.21g，則鐵塊中可能含有的雜質(zhì)是（ ）
A.銅 B.鋅 C.碳 D.鎂
9．還原鐵的某氧化物2.16g，可以得到1.68g。則該種鐵的氧化物的化學(xué)式為（ ）
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.FeCO3
10.將過量鐵粉放入盛有疏酸銅和硫酸鋅溶液的燒杯中，充分反應(yīng)后，過濾。留在濾紙上的物質(zhì)是（ ）
A、Zn B、Cu C、Zn和Cu D、Cu和Fe
11.在鎂、鐵、銅、鋅四種金屬中，金屬活動性最強(qiáng)的是（ ）
A、鎂 B、鐵 C、銅 D、鋅
12.鐵的應(yīng)用在我國已有很久的歷史。下列有關(guān)鐵的知識的敘述不正確的是（ ）
A、鐵具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性 B、鐵在潮濕的空氣中能形成致密的氧化物保護(hù)膜
C、鐵制容器不能盛放硫酸銅溶液 D、人體中的鐵元素主要存在于血液中
13. X、Y、Z是三種金屬單質(zhì)。其中X可以與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，Y與Z不與稀硫酸反應(yīng)，Z可以從Y的鹽溶液中置換出Y。則X、Y、Z三種金屬的活動性按由強(qiáng)到弱的順序排列正確的是（ ）
A、X>Y>Z B、Z>X>Y C、X>Z>Y D、Z>Y>X
(二)、填空題
14.日常生活中，用于鐵欄桿外層涂料的“銀粉”大多是金屬______________；包裝糖果、香煙的銀白色金屬薄片__________；家用熱水瓶內(nèi)膽壁的銀色金屬是_________；溫度計(jì)中填充的金屬是______________；燈泡里做燈絲的金屬是____________；青銅是一種合金，除含有銅外還含有的一種金屬是_______________；鋁表面有一層致密而結(jié)實(shí)的薄膜，其主要成分是________________；赤鐵礦的主要成分為_____________；黃鐵礦的主要成分為_______________。（填對應(yīng)的化學(xué)式）
15.某化學(xué)探究小組的同學(xué)從實(shí)驗(yàn)廢液中回收銅，得到的樣品中含有少量鐵粉。為測定樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，甲、乙兩組按下述兩方案分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
方案一、銅樣品 過濾，將得到的固體洗滌、干燥、稱量。
方案二、銅樣品 過濾，將得到的固體洗滌、干燥、稱量。
（1）寫出兩個(gè)方案中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： 、
（2）請你對上述兩個(gè)方案進(jìn)行評價(jià)：
;
(三)．探究題
16.為了驗(yàn)證Cu、Zn、Hg三種金屬的活動性順序，小林同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
①將鋅粒放入CuSO4溶液中，鋅粒表面出現(xiàn)紅色固體
②將鋅片插入Hg(NO3)2溶液中一會取出，鋅片表面出現(xiàn)銀白色金屬
③將銅絲插入ZnSO4溶液中無明顯現(xiàn)象
（1）小林同學(xué)得出的結(jié)論是
若想得出三種金屬的活動性順序，小林還應(yīng)該做的實(shí)驗(yàn)是
（2）為了使實(shí)驗(yàn)盡量簡化，我認(rèn)為可用 步實(shí)驗(yàn)就得出結(jié)論，實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是
17.興趣小組的同學(xué)學(xué)習(xí)了金屬的性質(zhì)后，在實(shí)驗(yàn)室找到的一種銀白色金屬R做如下探究：
（1）將金屬R投入稀鹽酸中，金屬表面有氣泡冒出。則該金屬R在金屬活動性順序表中排在氫的 （選填“前面”或“后面”）。
（2）為了比較金屬R與鐵的活動性強(qiáng)弱，興趣小組設(shè)計(jì)下列方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請完成下表：
你的一種猜想驗(yàn)證方法現(xiàn)象結(jié)論
金屬R的活動性比鐵 將金屬R投入
溶液中 金屬R表面有黑色的物質(zhì)析出猜想 （選填“正確”或“錯(cuò)誤”）
（3）請根據(jù)上述的信息，標(biāo)出金屬Fe、R、Cu在下列金屬活動性順序表中的相應(yīng)位置。
(四)．計(jì)算題
18．某煉鐵廠每天生產(chǎn)含雜質(zhì)4%的生鐵400t，每天需要含氧化鐵70%的赤鐵礦多少噸？如果改用含有雜質(zhì)為25%的磁鐵礦則需要多少噸這樣的磁鐵礦？
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