金屬有關(guān)知識匯總表 _有關(guān)

金屬與酸反應(yīng)的計算規(guī)律
在有關(guān)金屬與酸反應(yīng)的計算中，經(jīng)常會牽涉到反應(yīng)產(chǎn)生氫氣質(zhì)量的計算，只要我們掌握了規(guī)律，就能夠簡單、快速的進行計算或比較，找出正確的答案。先進行下列推導(dǎo)：
已知質(zhì)量為a的金屬M ，其相對原子質(zhì)量為m ，化合價為n ，求M與鹽酸（或稀硫酸）完全反應(yīng)后產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量。

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根據(jù)上式，我們可以知道，當金屬與酸反應(yīng)時，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量

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由此，我們可以得出以下規(guī)律：
1、當相同質(zhì)量的幾種金屬與足量的酸反應(yīng)時，它們產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與金屬的化合價成正比，與金屬的相對原子質(zhì)量成反比。如果幾種金屬的化合價一樣，則相對原子質(zhì)量越小的金屬，反應(yīng)產(chǎn)生氫氣質(zhì)量就越多。
2、當幾種金屬與足量的酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量相同時，消耗金屬的質(zhì)量與相對原子質(zhì)量成正比，與化合價成反比。如果幾種金屬的化合價一樣，則相對原子質(zhì)量越大的金屬，反應(yīng)消耗的質(zhì)量就越多。
例1、（煙臺）相同質(zhì)量的鐵、鋅、鎂、鋁分別與足量的鹽酸反應(yīng) ，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示，圖中曲線①②③④對應(yīng)的金屬是（）

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A．鋁、鎂、鋅、鐵
B．鐵、鋅、鎂、鋁
C．鋁、鎂、鐵、鋅
D．鋅、鎂、鐵、鋁
分析：題中鎂、鋅、鐵的化合價都是“＋2”價，只有鋁的化合價式“＋3”價，如果將鋁的化合價轉(zhuǎn)換成“＋2”價，則轉(zhuǎn)換后鋁的相對原子質(zhì)量為18 ，根據(jù)規(guī)律1 ，當金屬化合價相同時，相對原子質(zhì)量越小的金屬，反應(yīng)產(chǎn)生氫氣質(zhì)量就越多，只需要將鋁、鎂、鐵、鋅的相對原子質(zhì)量由小到大排列，即為圖中曲線①②③④對應(yīng)的金屬。答案為C 。
例2、(黃岡) 將質(zhì)量相等的A、B、C三種金屬，同時分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同且足量的稀鹽酸中，反應(yīng)生成H2的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。根據(jù)圖中所提供的信息，得出的結(jié)論正確的是。(已知：A、B、C在生成物中均為+2價)

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A．放出H2的質(zhì)量是A＞B＞C
B．金屬活動性順序是A＞B＞C
C．反應(yīng)速率最大的是A
D．相對原子質(zhì)量是C＞B＞A
分析：從圖中不難看出，反應(yīng)放出H2的質(zhì)量是A＞B＞C ，故答案A正確。金屬活動性順序與金屬和酸反應(yīng)的速率有關(guān) ，金屬越活潑，反應(yīng)放出氫氣的速度就越快，故正確的順序為B＞A＞C ，同理也可知道B的反應(yīng)速率最大。根據(jù)規(guī)律1 ，當金屬化合價相同時，反應(yīng)產(chǎn)生氫氣質(zhì)量越多，該金屬的相對原子質(zhì)量越小，故答案D正確。本題正確答案為A、D 。
練習、(青島)在已調(diào)平的托盤天平兩邊各放一個等質(zhì)量的燒杯，向燒杯中各加入質(zhì)量相等、質(zhì)量分數(shù)也相等的稀硫酸，然后在左右兩盤的燒杯中分別放入等質(zhì)量的鋅粒和鐵粉。下列現(xiàn)象不可能觀察到的是
A. 天平指針最終偏向放鋅粒的燒杯一邊
B．只有鋅粒有剩余
C．天平指針開始偏向放鐵粉的燒杯一邊
D．只有鐵粉有剩余
答案：B
天平題中與金屬有關(guān)的題型和解法探究
題型一：平衡天平兩托盤上燒杯中盛同體積同質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸或稀硫酸，向兩燒杯中各加入一種質(zhì)量相等的不同種金屬，反應(yīng)完畢后，分析金屬或酸剩余情況、產(chǎn)生H2的多少以及天平平衡情況。
例1．（曲靖中考）在托盤天平的兩托盤上各放一只燒杯，分別注入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)和體積都相等的稀硫酸，調(diào)節(jié)至平衡。在左、右兩個燒杯中分別投入質(zhì)量相等的鋅粒和鋁粒（如圖所示）。充分反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)鋁有剩余，鋅沒有剩余。則下列說法中不正確的是（）

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A．右燒杯中產(chǎn)生的氫氣可能比左燒杯中的多
B．左燒杯中產(chǎn)生的氫氣可能比右燒杯中的多
C．天平指針可能指向分度盤中間
D．天平指針不可能偏向右邊
解析：為方便計算，設(shè)硫酸溶液中溶質(zhì)H2SO4為98g ， Zn、Al質(zhì)量均為mg 。由于Al有剩余，右燒杯中H2SO4完全消耗掉；Zn無剩余，左燒杯中Zn完全消耗掉。有：

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則左右兩邊增量為：△m左=mg–(2m÷65)g=(63m÷65)g ， △m右=(m–2)g 。
討論：
⑴當m≤18時，右燒杯中Al會完全消耗掉，不符合題意；
⑵當m＞65時，左燒杯中Zn完全反應(yīng)掉消耗H2SO4的質(zhì)量大于98g ，不符合所設(shè)情況；
⑶當m=65時，左燒杯中Zn與H2SO4恰好完全反應(yīng) ，右燒杯中Al過量65g–18g=47g ， H2SO4完全消耗完。有△m左=△m右，兩燒杯中產(chǎn)生的氫氣一樣多，即天平仍平衡，指針指向分度盤中間；
⑷當18＜m＜65時，，左燒杯中Zn完全消耗掉，而H2SO4有剩余，右燒杯中Al有剩余而H2SO4完全消耗掉。有△m左＞△m右，右燒杯中Al產(chǎn)生的氫氣比左燒杯中Zn產(chǎn)生的多，指針指向分度盤的左邊。
綜上，可知本題選B 。
小結(jié)：
1．等質(zhì)量的Mg 、Zn、Fe三種金屬任意兩兩組合后分別加入平衡天平兩邊同體積同質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸或稀硫酸中，充分反應(yīng)后：
⑴若天平保持平衡，指針指向中間。當天平保持平衡，左右兩邊凈增量相等，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相等，兩邊的酸一定消耗完而無剩余，兩金屬中至少有一種金屬過量而剩余。結(jié)合方程式可分析出相對原子質(zhì)量（用M表示，下同）小的金屬一定有剩余， M大的金屬可能有剩余，也可能恰好消耗掉。
⑵若天平失去平衡，指針只會偏向加入M大的金屬的一邊。當天平失去平衡，左右兩邊凈增量不相等，即產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量不相等，分兩種情況：
①兩種金屬完全消耗掉而酸過量，此時消耗的兩金屬質(zhì)量相同，結(jié)合方程式可分析出M大的金屬產(chǎn)生的氫氣較少。
②由于等質(zhì)量的酸消耗的M大的金屬的質(zhì)量遠大于消耗的M小的金屬的質(zhì)量，所以還有可能M大的金屬完全消耗掉而酸有剩余， M小的金屬有剩余而酸完全消耗掉，此時，也是M大的金屬產(chǎn)生的氫氣較少。
2．等質(zhì)量的Al與Mg 或Fe或Zn分別加入平衡天平兩邊同體積同質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸或稀硫酸中，充分反應(yīng)后：
⑴若天平保持平衡，指針指向中間。產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相等，兩邊的酸一定消耗完而無剩余。結(jié)合方程式可分析出與酸反應(yīng)后顯+3價的Al一定有剩余， Mg 或Fe或Zn可能有剩余，也可能恰好消耗掉。
⑵若天平失去平衡，指針只會偏向Mg 或Fe或Zn的一邊。有兩種情況：
①兩種金屬完全消耗掉而酸過量，此時消耗的兩金屬質(zhì)量相同，結(jié)合方程式可分析出Al產(chǎn)生的氫氣較多。
②由于等質(zhì)量的酸消耗的Mg 或Fe或Zn的質(zhì)量遠大于消耗Al的質(zhì)量，所以還有可能Mg 或Fe或Zn完全消耗掉而酸有剩余， Al有剩余而酸完全消耗掉，此時，也是Al產(chǎn)生的氫氣較多。
題型二：平衡天平兩托盤上燒杯中盛同體積同質(zhì)量分數(shù)的足量稀鹽酸或稀硫酸，向兩燒杯中各加入一種或多種各不相同的物質(zhì) ，要求維持天平平衡，確定所加物質(zhì)的質(zhì)量。
例2．（哈爾濱中考）如下圖所示，在托盤天平的兩盤上各放一個盛有足量稀鹽酸的燒杯，調(diào)節(jié)天平至平衡。在左盤燒杯中加入Al和MgCO3的混合物，右盤燒杯中加入Mg和MgO的混合物，且MgCO3與MgO的質(zhì)量比為21:10 ，充分反應(yīng)后，若天平最終仍保持平衡，則加入的Al與Mg兩種物質(zhì)的質(zhì)量比為______ 。

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解析：由題意知鹽酸足量，左、右兩燒杯中所加物質(zhì)全部消耗掉。左燒杯中Al、MgCO3與鹽酸反應(yīng)分別放出H2、CO2 ，右燒杯中Mg、MgO與鹽酸反應(yīng)只有Mg與鹽酸反應(yīng)放出H2 。兩燒杯中的物質(zhì)反應(yīng)后，雖然質(zhì)量都減輕，但天平最終仍保持平衡，說明左、右燒杯中物質(zhì)增重的質(zhì)量相等。即：△m(MgCO3-CO2)+△m(Al-H2)=△m(MgO)+△m(Mg-H2) 。設(shè)加入的Al的質(zhì)量為a ， Mg的質(zhì)量為b ，有：

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10+48a÷54=10+22b÷24 ，解得a÷b=33÷32 ，故Al與Mg質(zhì)量比為33:32 。
小結(jié)：
對于此類題，先假設(shè)出加入物質(zhì)的質(zhì)量，然后用“差量法”計算出左、右兩邊溶液增加的質(zhì)量，最后據(jù)溶液增加的質(zhì)量相等來求解。
題型三：平衡天平兩托盤上燒杯中盛同體積同質(zhì)量分數(shù)的足量稀鹽酸或稀硫酸，向兩燒杯中各加入一種質(zhì)量相等的不同種金屬，然后根據(jù)天平指針偏轉(zhuǎn)情況，確定所加的是何種金屬。
例3．（黑龍江中考）在托盤天平兩邊各放一只燒杯，調(diào)節(jié)至平衡。在兩只燒杯里注入相同體積、相同質(zhì)量分數(shù)的足量稀鹽酸，然后分別向左右兩燒杯中加入質(zhì)量相等的鐵和金屬A 。有氣體產(chǎn)生時，天平指針慢慢向左偏轉(zhuǎn)（如圖1）；指針偏轉(zhuǎn)到一定角度后，又慢慢向右偏轉(zhuǎn)；反應(yīng)結(jié)束后，天平指針指向右端（如圖2）。則天平右端加入的金屬A可能是（）

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A．Zn B．Mg C．Cu D．Al
解析：觀察所給選項， C項中Cu不與酸反應(yīng) ，若A為Cu ，則指針始終偏向右邊。其他三個選項中， Zn、Mg、Al均比Fe活潑，與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的速率比Fe的快，有氣體產(chǎn)生時，指針首先均會偏向加入Fe的一邊。指針偏轉(zhuǎn)到一定角度后，又慢慢向右偏轉(zhuǎn) ，最后指向右邊，說明Fe產(chǎn)生的H2的質(zhì)量大于金屬A產(chǎn)生的H2的質(zhì)量。又稀鹽酸足量，金屬全部反應(yīng)完，由反應(yīng)的方程式可知等質(zhì)量（設(shè)為mg）的Fe、Zn、Mg、Al完全反應(yīng)產(chǎn)生的H2的質(zhì)量分別為(2m÷56)g、(2m÷65)g、(2m÷24)
g、(3m÷27)g 。只有(2m÷56)g＞(2m÷65)g ，加入的金屬A只能是Zn 。故本題選A 。
小結(jié)：
1．等質(zhì)量的Mg 、Zn、Fe三種金屬任意兩兩組合后分別加入平衡天平兩邊同體積同質(zhì)量分數(shù)的足量稀鹽酸或稀硫酸中，由于活動性強的金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的速率較快，天平指針首先偏向活動性相對較弱的金屬的一邊。又由于酸足量，反應(yīng)結(jié)束后兩金屬全部消耗完，結(jié)合方程式可分析出M大的金屬產(chǎn)生的氫氣較少，指針偏向M大的金屬的一邊。
2．等質(zhì)量的Al與Mg 或Fe或Zn分別加入平衡天平兩邊同體積同質(zhì)量分數(shù)的足量稀鹽酸或稀硫酸中，天平指針首先偏向活動性相對較弱的金屬的一邊，反應(yīng)結(jié)束后，指針偏向Mg 或Fe或Zn的一邊。
3．等質(zhì)量的Cu與Al或Mg 或Fe或Zn分別加入平衡天平兩邊同體積同質(zhì)量分數(shù)的足量稀鹽酸或稀硫酸中，由于Cu不與酸反應(yīng) ，天平指針始終偏向Cu的一邊。
金屬和金屬材料
(30分鐘　40分)
一、選擇題(本大題包括6個小題,每小題3分,共18分)
1.下列不屬于合金的是　()
A.錳鋼 B.生鐵 C.硬鋁 D.塑料
2.下列金屬的物理性質(zhì)中,鋁、銅、鐵、鋅共有的是　()
A.都能被磁鐵吸引
B.都具有銀色的金屬光澤
C.密度、硬度都很大
D.都有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性
3.物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途,下列金屬制品的用途與其性質(zhì)不存在決定關(guān)系的是　()

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4.焊錫是錫鉛合金,把鉛加入錫中制成合金的主要目的是　()
A.增加強度B.降低熔點
C.增加延展性D.增大硬度
5.(廣州中考)下列說法正確的是　()
A.鋁是人類最早利用的金屬材料
B.銅是目前世界年產(chǎn)量最高的金屬
C.青銅不具有導(dǎo)電性和延展性
D.日常使用的金屬材料大多數(shù)是合金
6.金屬、金屬材料的性質(zhì)在很大程度上決定了它們的用途。下列相關(guān)說法中不正確的是　()
A.鈦合金與人體具有很好的“相容性”,可以用來制造人造骨
B.鐵有良好的導(dǎo)熱性,可以用來制炊具
C.不銹鋼的抗腐蝕性好,常用于制造醫(yī)療器械
D.鉛銻合金的熔點較低,常用于制成發(fā)熱體
二、非選擇題(本大題包括3個小題,共22分)
7.(4分)金屬材料在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。

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(1)如圖A所示是金屬的一個應(yīng)用實例,請說出利用了金屬的什么物理性質(zhì)?(答出一點即可)
。
(2)如圖B所示,兩塊金屬片互相刻劃后,在純銅片上有明顯的劃痕。該實驗探究的目的是什么?
。
8.(8分)長期以來,人們把飛機速度達到音速2倍～3倍的區(qū)域看作是難以逾越的“熱障” 。但鈦合金在較高溫度時,強度仍無明顯的變化,它能勝任飛機在3倍～4倍音速下的飛行;它在航海方面也開始大顯身手。全部鈦合金潛艇不僅質(zhì)量輕、航速高、攻擊力強,而且無磁性,在海底不易被雷達發(fā)現(xiàn),因而也就不易遭到攻擊。

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(1)鈦合金還可能在方面有應(yīng)用。文中“熱障”的意思你明白嗎?請說出你的理解:。
(2)鈦合金的突出物理性質(zhì)有。
(3)鈦合金核動力潛艇在海底不易被發(fā)現(xiàn)的原因是。

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(注:表中導(dǎo)電性數(shù)值由大到小,表明導(dǎo)電性能由強到弱)
(1)導(dǎo)電性能最好的金屬是,為什么室內(nèi)的電線一般用銅或鋁制作而不用銀?
(2)為什么用鋁鍋炒菜時鋁鍋的鍋底容易變形,而用鐵鍋不易變形?
(3)為什么菜刀、錘子用鐵制而不用鉛制?
(4)鋁是制造飛機的主要材料,但它的相對強度很低。試建議如何改進鋁的強度以符合制造飛機的要求。

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答案在下方
答案解析
1.【解析】選D 。本題主要考查對合金的認識。錳鋼是鋼的一種,是鐵的合金;生鐵是鐵的合金;硬鋁是鋁的合金;塑料中不含有金屬元素,故不屬于合金。
2.【解析】選D 。四種金屬中只有鐵能被磁鐵吸引;銅是紅色的金屬;鋁的密度、硬度較小;四種金屬都有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。故選D 。
3.【解析】選A 。金屬制成電線主要是因為其導(dǎo)電性,故A選項錯誤;金屬做成刀具主要是因為其硬度大,因為刀具的使用過程是不斷磨損的過程,硬度必須大,才能切斷其他東西,故B選項正確;銅能作鏡子是因為其具有金屬光澤,故C選項正確;炊具能夠把食物煮熟,是利用了金屬的導(dǎo)熱性,故D選項正確。
4.【解析】選B 。作為焊接金屬的金屬材料必須具有較低的熔點,以便在溫度不很高的情況下發(fā)生熔化。而合金的熔點比組成純金屬的熔點低,故選用熔點更低的錫鉛合金,而不選用純錫。
5.【解析】選D 。銅是人類最早利用的金屬材料;鐵是目前世界年產(chǎn)量最高的金屬;青銅屬于合金,仍具有金屬的特征,即具有導(dǎo)電性和延展性;合金的性能往往比組成它的純金屬的性能更優(yōu)越,在實際生活中的用途也更廣泛,所以日常使用的金屬材料大多數(shù)是合金。
6.【解析】選D 。鈦合金與人體具有很好的“相容性”,可以用來制造人造骨等;鐵有良好的導(dǎo)熱性,故常用鐵制炊具;不銹鋼的抗腐蝕性好,常用于制造醫(yī)療器械、炊具等,A、B、C說法均正確。由于鉛銻合金的熔點較低,溫度較高時,該合金易熔化,所以鉛銻合金不適合用于制成發(fā)熱體,D說法不正確。
7.【解析】(1)該金屬能拉成絲,并且能導(dǎo)電,說明具有優(yōu)良的延展性和導(dǎo)電性;(2)常通過相互刻劃的方法比較兩物質(zhì)的硬度,有劃痕的金屬硬度較小。
答案:(1)導(dǎo)電性、延展性(答出一條即可)
(2)比較黃銅(或合金)和純銅(或組成純金屬)的硬度
8.【解析】由題中信息可知,鈦合金在航空、航海方面有重要應(yīng)用;航天飛機在空中飛行時,由于速度大,與空氣的摩擦大,因此會產(chǎn)生高溫,此時鈦合金的強度無明顯的改變,而其他金屬材料的強度會發(fā)生改變;另外鈦合金的密度小、無磁性;因為鈦合金無磁性,因此不易被雷達發(fā)現(xiàn) 。
答案:(1)航天等　物體在高速運動時與空氣摩擦產(chǎn)生高溫而導(dǎo)致材料的性能變化(其他合理表述均可)
(2)密度小;在較高溫度時,有高強度;無磁性
(3)無磁性
9.【解析】(1)從表中信息可知,銀的導(dǎo)電性數(shù)值最大,故導(dǎo)電性能最強。雖然鋁、銅的導(dǎo)電性比銀差,但也能滿足導(dǎo)電的需求,鋁、銅的價格比銀低很多,且電線用量大,若用銀,經(jīng)濟上不合算。
(2)鍋底容易變形與金屬的熔點低有關(guān),因為鋁的熔點低,故在炒菜時容易軟化、變形,而鐵的熔點較高,故不易軟化、變形。
(3)制造菜刀、錘子所需的材料應(yīng)具備硬度大的特點,鉛的硬度比鐵小,故用鉛制菜刀、錘子,在使用時易變形。
(4)合金的強度比成分金屬的強度大,故將鋁制成合金可提高強度。
答案:(1)銀　鋁、銅的導(dǎo)電性比銀差,但也能滿足導(dǎo)電的需求,鋁、銅的價格比銀低很多,且電線用量大,若用銀,經(jīng)濟上不合算。
(2)鋁的熔點低,故在炒菜時容易軟化、變形;而鐵的熔點較高,不易軟化、變形。
(3)制造菜刀、錘子所需的材料應(yīng)具備硬度大的特點,鐵的硬度比鉛大,用鉛制菜刀、錘子,在使用時易變形。
【金屬有關(guān)知識匯總表】(4)將鋁制成合金。