“金屬和金屬材料”考點聚焦

楊慧瑩　楊永賞

金屬是重要的化學物質，其物理性質和化學性質是中考考查的重點和熱點。下面結合典型例題剖析金屬的性質。

考點1 金屬的物流性質

例1 （2015·海南）鋁是生活中常見的金屬。金屬鋁常用作導線是利用它的____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、導熱性和導電性。合金相比于組成它的純金屬有硬度大、抗腐蝕性好、熔點低等優點。

答案：導電

考點2 金屬與氧氣的反應

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與氧氣的反應以及防銹原理。

（1）灼燒金屬的現象和反應的化學方程式見表1。

（2）探究鐵生銹的條件。

設計實驗：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。現象：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。結論：鐵生銹是鐵和氧氣、水發生了反應。注意：生成的鐵銹（FeO·xHO）結構疏松，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，這是因為鋁和氧氣反應生成了一層致密的氧化鋁薄膜，阻止了反應進一步發生，反應的化學方程式為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果，其化學方程式為2Cu+O+CO+HO=Cu（OH）CO。

答案：鋁與氧氣反應，表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，能阻止鋁的進一步氧化。

考點3 金屬活動性的應用

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

應用1 判斷置換反應能否發生

例3 （2015·廣州）在鹽酸中加入過量的鐵粉充分反應。

（1）可以看到的現象是

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

____、____、____。

（3）下列金屬中能與鹽酸發生類似反應的是____（填選項）。

A.Cu

B.Mg

C.Al

D.Ag

研析與解答：在金屬活動性順序里，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。常見金屬與酸反應的現象和化學方程式見表2。

例題的（1）考查了鐵和稀鹽酸反應的實驗現象，描述現象時必須要有關于固體溶解、溶液顏色、氣體生成的描述；（2）根據反應的實質，可知道溶液里粒子的變化情況；（3）根據金屬活動性順序，氫前金屬都可以和稀鹽酸發生置換反應，所以鎂和鋁可以。

答案：（1）固體溶解，溶液由無色變為淺綠色，同時有氣泡產生 （2）H C1 Fe （3）BC

應用2 確定多個置換反應的先后順序

例4 （2015·河南）金屬活動性順序在工農業生產和科學研究中有重要應用。

探究實驗：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，充分反應后過濾。以下是不同情況下對固體或濾液成分的探究。

（1）若向所得固體上滴鹽酸有氣泡產生，則該固體中含有的金屬為____。

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

研析與解答：當一種金屬與溶液中多種鹽發生置換反應時，該金屬首先置換出不活潑的金屬，再置換較活潑的金屬（即在金屬活動性順序里，距離越遠，反應越靠前，可簡記為“距離產生美”；先進行的置換反應結束后，另一個置換反應才會發生）。根據金屬活動性順序，Zn能和Cu（NO）：、AgNO反應，先發生的反應為①Zn+2AgNO=2Ag+Zn（NO），該反應完畢后，才發生②Zn+Cu（NO）=Cu+Zn（NO），該題可細化為5種情況。

一是鋅的量很少，只和溶液中的部分AgNO反應。發生的反應是①Zn+2AgNO=2Ag+Zn（NO），溶液中的溶質有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，發生的反應也只有①，溶液中的溶質有Cu（NO）、zn（NO）、Mg（NO），濾渣只有Ag。

三是鋅和溶液中的AgNO全部反應后，再和溶液中的部分Cu（NO）反應。發生的反應是①zn+2AgNO=2Ag+Zn（NO）、（2）Zn+Cu（NO）=Cu+Zn（NO），溶液中的溶質有Cu（NO）、Zn（NO）、Mg（NO），濾渣有Ag、Cu。

四是鋅和溶液中的AgNO全部反應后，又恰好和Cu（NO）完全反應，發生的反應是①、②，溶液中的溶質有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），發生的反應是①、②，溶液中的溶質有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，一定也有Cu（NO），因為Zn要與AgNO反應后才會和Cu（NO）反應。

應用3 比較金屬的活動性

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

A.X>Y>Z

B.Y>X>Z

C.Y>Z>X

D.Z>Y>X

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

答案：B

應用4 設計比較金屬活動性的實驗

例6（2015·天津）為了驗證鋁、銅、銀三種金屬的活動性順序，設計了下列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種金屬的活動性順序，首先將金屬按活動性順序排列：Al、Cu、Ag，再設計實驗驗證。

方案一：中間金屬為鹽溶液，兩邊金屬為單質，根據能否反應判斷金屬的活動性順序，即選項A的設計方案；方案二：中間金屬為單質，兩邊金屬為鹽溶液，根據能否反應判斷金屬的活動性順序。即選項D的設計方案。另外，鄰近的金屬可分別比較其活動性：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性順序；或將Al、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

你學會了嗎

1.下列關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行

B.鋁制品的抗腐蝕能力較鐵制品強

C.用FeS0溶液、Cu和Ag三種物質可以驗證Fe、Cu、Ag三種金屬的活動性強弱順序

D.鐵制品生銹產生的鐵銹是一種疏松多孔的物質，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，小明同學按照圖2所示流程進行了實驗。

關于該實驗有以下說法：

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中無明顯現象，則固體乙中最多只能有四種物質：

③若步驟Ⅱ中有氣泡產生，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數是（）。

A.1個 B.2個 C.3個 D.4個

參考答案

1.B 2.A

責任編輯/彭德利