金属化学性质，内容及合金知识（有习题）
金属化学性质，内容及合金知识（有习题）
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一、金属化合物内容：
1.知道常见金属的物理性质、特性及其应用;知道生铁和钢等重要合金。
2.掌握铁、铝等常见金属与氧气的反应;掌握常见金属与盐酸、稀硫酸的置换反应，以及与化合物的溶液的反应。
3.掌握金属的活动性顺序;能用金属的活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断。
01要点梳理
要点一、金属材料
金属材料包括纯金属和它们的合金。
1.几种常见的金属
(1)常见的重要金属：铁铝铜锌钛锡金银等。
(2)金属有许多共同的性质，如：①金属光泽;②良好导电性、导热性;③良好的延性、展性;④韧性好、能弯曲。
2.常见金属的特性
(1)颜色：大多为银白色，铜呈紫红色、金呈黄色;
(2)状态：常温下大多为固体，汞为液体;
(3)密度差别很大：金为19.3g/cm3，铝为2.7 g/cm3;
(4)导电性差异很大：银为100，铅仅为7.9;
(5)熔点差别大：钨为3410℃，锡仅为232℃;
(6)硬度差别大：铬为9，铅仅为1.5。
二、合金知识
(1)合金：是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合金是混合物，合金中至少含有一种金属。
(2)生铁(含碳量为2%～4.3%)和钢(含碳量为0.03%～2%)都是铁合金。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，韧性越好。
(3)黄铜、青铜、焊锡、硬铝、18K黄金、18K白金、钛合金等也是常见的合金。
(4)合金的性能与组成合金的各成分的性能不同。合金的硬度比组成它们的纯金属的硬度大，合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低。
【要点诠释】
1.金属的用途要从不同金属的各自不同的性质以及价格、资源、美观、便利、回收等各方面考虑。如银的导电性比铜好，但电线一般用铜制而不用银制。因为铜的密度比银的密度小，价格比银低很多，资源比银丰富得多。
2.合金的硬度、强度、抗腐蚀性等一般都好于组成它们的纯金属。
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。
2.在金属活动性顺序里，位于氢前面金属可以置换出盐酸、稀硫酸中的氢。且金属的位置越靠前，它与酸反应的速率就越大。
3.在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来(K、Ca、Na除外)。
要点三、置换反应
置换反应是由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。如：
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+ H2↑
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
【要点诠释】
1.置换反应可以表示为：A+BC=AC+B
2.置换反应的特征：单质+化合物=单质+化合物
(1)反应物一定是单质与化合物;
(2)生成物一定是单质与化合物。
金属与氧气的反应
1、大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度是不同的。
2、镁、铝等在常温下就能与氧气反应
反应方程式：4Al+3O2=2Al2O3
铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝(Al2O3)薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的防腐蚀性能。
3、铁、铜等在常温下几乎不能与氧气反应，但在高温时能与氧气反应，反应方程式：2Cu+O2高温2CuO
二、金属与盐酸、稀硫酸的反应
1、置换反应：一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。单质1+化合物2=新单质1+新化合物2，用字母表示A+BC=B+AC
2、几种置换反应：
金属镁与盐酸的反应：Mg+2HCl=MgCl2+H2
金属锌与盐酸的反应：Zn+2HCl=ZnCl2+H2
金属铁与盐酸的反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2
三、金属活动性顺序
1、金属活动性顺序：钾钙钠镁铝，锌铁锡铅(氢)，铜汞银铂金
(助记：嫁给那美女，锌铁锡千斤，铜汞银百斤)
2、在金属活动性顺序里：
(1)金属的位置越靠前，它的活动性越强;
(2)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)
(3)位于前面的的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来。
四、关于金属离子溶液的颜色
(1)凡有铁离子Fe3+的溶液为黄色;
(2)凡有亚铁离子Fe2+的溶液为浅绿色;
(3)凡有铜离子Cu2+的溶液为蓝色;
(4)其他离子无色，如Ag+、Zn2+、Mg2+无色。
【习题一】
(2018•温州)根据金属活动性顺序判断，下列容器与所盛溶液不会发生化学反应的是( )
A.用铁制容器盛盐酸
B.用铜制容器盛盐酸
C.用铁制容器盛硝酸银溶液
D.用铜制容器盛硝酸银溶液
【考点】金属活动性顺序及其应用.
【专题】金属与金属材料.
【分析】根据在金属活动性顺序中，只有排在氢前的金属才可以和稀酸溶液反应生成氢气，只有排在前面的金属可以把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来(钾、钙、钠除外)进行分析。
【解答】解：A、由于铁在氢前，因此铁可以和盐酸反应，故A不符合题意;
B、由于铜在氢后，因此铜不能和盐酸反应，故B符合题意;
C、由于铁在银前，因此金属铁可以和硝酸银溶液反应，故C不符合题意;
D、由于铜在银前，因此铜可以和硝酸银溶液反应，故D不符合题意。
故选：B。
【习题二】
(2018•淮滨县校级模拟)下列反应属于置换反应的是( )
A.3Fe+2O2点燃Fe3O4
B.CaCO3高温CaO+CO2↑
C.CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4
D.C+2CuO高温2Cu+CO2↑
【考点】置换反应及其应用.
【专题】化学反应的基本类型和能量变化.
【分析】置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，据此进行分析判断.
【解答】解：A、3Fe+2O2点燃Fe3O4，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项错误。
B、CaCO3高温CaO+CO2↑，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项错误。
C、CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4，该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，属于复分解反应，故选项错误。
D、C+2CuO高温2Cu+CO2↑，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故选项正确。
故选：D。
【习题三】
(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应后过滤，得到固体和滤液。下列说法错误的是( )
A.固体中只有Ag时，滤液一定呈蓝色
B.固体中有Cu和Ag时，滤液一定呈无色
C.固体中一定有Ag，滤液中可能有AgNO3
D.固体中可能有Cu，滤液中一定有Mg(NO3)2
【考点】金属的化学性质.
【分析】镁比铜活泼，铜比银活泼，将一定量的镁粉加入AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中，镁先和硝酸银反应，后和硝酸铜反应。
【解答】解：A、固体中只有Ag时，说明镁只和硝酸银反应，没有和硝酸铜反应，滤液中含有硫酸铜，一定呈蓝色，故选项说法正确;
B、固体中有Cu和Ag时，可能是镁置换了部分硫酸铜，滤液可能呈蓝色，故选项说法错误;
C、镁优先与硝酸银反应，所以固体中一定有Ag，如果硝酸银过量，镁完全反应，滤液中可能有AgNO3，故选项说法正确;
D、镁先和硝酸银反应，后和硝酸铜反应，所以固体中可能有Cu，镁和硝酸银、硝酸铜反应都会生成硝酸镁，所以滤液中一