金属性质（广州专版）教师版 学生版-最新中考化学考前冲刺专题训练

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金属性质专题
要点梳理

一．金属与氧气的反应
1.镁、铝：在常温下能与空气中的氧气反应：2Mg+O22MgO 4Al+3O2=2Al2O3
铝的抗腐蚀性能好的原因：铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。
2.铁、铜：在常温下、干燥的环境中，几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中会生锈。
铁、铜在高温时能与氧气反应：3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuO
3.金即使在高温时也不与氧气反应。
二．金属与酸的反应：活泼金属＋酸 → 盐＋H2↑
描述现象时，需要注意：① 如果有铁、铜元素参加反应，一定要注意溶液颜色的变化； ② 反应放热，但是只有镁和酸反应时放热现象明显。
置换反应：由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是置换反应。
当铁单质参加置换反应时，生成物中的铁元素呈+2价。
常见金属在溶液中的活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
1.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，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸（不可以用浓硫酸和硝酸）中的氢。
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。
u 钾、钙、钠不符合这一条。它们会先和水反应生成碱和氢气，然后碱和盐反应。
三．金属与盐溶液的反应：金属＋盐→另一金属＋另一盐（条件：“前换后，盐可溶”）
在活动性顺序中，金属的距离大的，反应先发生。一个置换反应结束后，另一个置换反应才会发生。如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌会先和硫酸铜反应，反应完毕后锌才和硫酸亚铁反应。
“湿法冶金”的反应原理：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
Fe2+的盐溶液是浅绿色的，Fe3+的盐溶液是黄色的，Cu2+的盐溶液是蓝色的。
比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序
①使用铁、银和溶液，一次性得出结果：（单质 盐 单质）
操作及现象：把铁、银分别放入硫酸铜溶液中，铁表面没有现象；而银表面会附着一层红色物质，并且溶液会由蓝色逐渐变为无色。
②使用铜、硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液，一次性得出结果：（盐 单质 盐）
操作及现象：把铜分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中，硫酸亚铁溶液没有现象；而在硝酸银溶液中，铜表面会附着一层白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色。
选用试剂时，要根据金属活动性顺序表将三种金属排序，然后将排在中间的金属变成盐溶液，或者将排在两边的金属变成盐溶液，这样才能一次性得出结果。
四．铁的冶炼
1.实验室——一氧化碳还原氧化铁
2.工业——高炉炼铁
设备：高炉。 原料：铁矿石（赤铁矿或磁铁矿）、焦炭、石灰石、（空气）。
反应原理：C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅（SiO2）转变为炉渣（CaSiO3）。
产品：生铁（实验室中“炼”出的铁不含碳，而工业生产中炼出的铁含碳）。
植物油
干燥剂
五．铁生锈
1.铁生锈的实验（见右图）
【实验器材】大试管、试管夹（带铁夹的铁架台）、胶塞、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、洁净无锈的铁钉、棉花和干燥剂氯化钙等。
【实验过程】取三根洁净无锈的铁钉，一根放在盛有蒸馏水的试管中，并使铁钉外露一半；一根放在用植物油密封的蒸馏水中；一根放在干燥的空气中，注意每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周。
【实验现象】第一个试管中的铁钉生锈，而第二、三个试管中没有明显现象。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。
第二个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要氧气；
第三个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要水蒸气。
铁锈很疏松，铁制品可以全部被锈蚀。
2.除去铁锈的方法
物理方法：刀刮、砂纸打磨。
化学方法：少量、多次地滴加稀盐酸或稀硫酸。
3.防止铁制品生锈的方法
①保持铁制品的洁净、干燥；
②擦干后涂一层保护膜（作用：隔绝空气、防水）。具体方法如下：
u 物理方法——刷漆（油漆或银粉）、涂油
u 化学方法——电镀其它金属（铬或锌）、烤蓝
③制成不锈钢。
l 金属资源的保护措施：
① 防止金属的腐蚀；
② 回收利用废旧金属；
③ 有计划、合理地开采矿物；
④ 寻找金属的代用品。（例如用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车外壳等）
意义：节约金属资源和能源，降低金属的生产成本，减少对环境的污染。

【五年真题】
1．【2020广州】中国科学院张青莲院士对铟、铱、锗等的相对原子质量测定作出了杰出贡献。锗是重要的半导体材料，由锗精矿（含GeO2、GeS2、As2O3等）制备金属锗的步骤如下：
①焙烧，GeS2转化为GeO2，然后用盐酸溶解得到GeCl4。②用Cl2将杂质转化为不易挥发的H3AsO4。③加热混合溶液使GeCl4气化，再冷凝为液态，经过一系列转化得到GeO2。④用H2将GeO2还原为Ge，同时H2转化为H2O。
（1）步骤①盐酸溶解GeO2的化学方程式为 。
（2）完成步骤②除杂反应的化学方程式：AsCl3+4H2O+Cl2=H3AsO4+5HCl
（3）步骤③分离GeCl4的方法是B（填标号）。
A．过滤 B．蒸馏 C．升华 D．蒸发
（4）步骤④消耗H2和生成Ge的质量之比为4：73。

2．【2019广州】2019 年是国际元素周期表年。俄国化学家门捷列夫在公布元素周期表时，就预言了当时还未发现的相对原子质最约为68的元素的存在，且性质与铝相似，称为“类铝”。如图是元素周期表中“类铝”元素镓的相关信息，请同答下列问题：
（1）镓原子核外电子数为31。
（2）金属镓与稀硫酸反应，产物中Ga化合价为+3，反应化学方程式是2Ga+3H2SO4＝Ga2(SO4)3+3H2↑。
（3）高纯氧化镓广泛用于生产半导体材料，其一种制备方法如下：
步骤Ⅰ：向含有硫酸的硫酸镓溶液中通入氨气(NH3)，冷却，生成Ga(NH4)(SO4)2固体。
步骤Ⅱ：在一定条件下灼烧Ga(NH4)(SO4)2固体，制得高纯氧化镓。
①Ga(NH4)(SO4)2中含有的带电的原子团(根)是NH4+、SO42﹣ (填化学符号)。
②步骤Ⅰ反应的化学方程式是Ga2(SO4)3+2NH3+H2SO4＝2Ga (NH4)(SO4) 2↓。

3．【2018广州】金属锰(Mn)及其化合物用途广泛。铁锰合金(锰钢)可用作大型体育场馆的网封架屋顶材料、铁轨、桥梁等。部分锰的化合物的颜色及溶解性见下表，回答下列问题。
物质
KMnO4
MnO2
MnSO4
Mn(OH)2
MnO(OH)2
颜色
暗紫色
黑色
白色
白色
棕色
溶解性
易溶
难溶
易溶
难溶
难溶
(1)KMnO4读作高锰酸钾，广泛用作医药杀菌剂和防臭剂
(2)将适当比例的铁矿石(Fe2O3)、软锰矿(MnO2)、焦炭混合加入高炉，通入热空气熔炼，可得到铁锰合金。用化学方程式表示生成金属锰的过程：
①C+O2CO2；②CO2+C2CO；③2CO+MnO2Mn+2CO2。
(3)已知：①MnSO4+2NaOH═Mn(OH)2↓+Na2SO4； ②2Mn(OH)2+O2═2MnO(OH)2
若向盛有MnSO4溶液的试管中加入少量NaOH溶液，静置，预测可观察到的现象是先产生白色沉淀，白色沉淀逐渐变为棕色。

4．【2017广州】金属钨(W)可做灯泡的灯丝，钨合金材料非常坚硬和耐磨、耐热．用黑钨矿(含有FeWO4)与Na2CO3混合在空气中焙烧可以得到Na2WO4，Na2WO4与热的浓盐酸反应生成H2WO4，H2WO4受热分解生成H2O和WO3．
(1)钨合金材料属于D．(填选项)
A．单质 B．化合物 C．纯净物 D．混合物
(2)4FeWO4+4Na2CO3+O24Na2WO4+2Fe2O3+4CO2
(3)H2WO4读作钨酸．H2WO4中钨元素的化合价为+6．
(4)H2WO4受热分解的化学方程式为H2WO4H2O+WO3．
(5)H2与WO3在1000℃条件下反应可得到金属W和水，其反应类型为置换反应．

5．【2016广州】制笔行业中经常用到铂、钌(Ru)等贵金属，现有5种含钌元素的物质：Ru、RuO2、Ru2O3、RuCl3、K2RuO4．回答下列问题：
(1)RuO2读作二氧化钌．
(2)上述5种物质中钌元素的化合价一共有4种．
(3)从物质分类角度看，K2RuO4属于AD(填选项)
A、化合物 B、氧化物 C、碱 D、盐
(4)H2与Ru2O3在加热条件下反应可得到Ru，写出反应的化学方程式Ru2O3+3H22Ru+3H2O．

【各区模拟】
1．（2021•越秀区一模）2020 年 6 月 23 日，北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功．北斗三号卫星上采用了 我国自主研发的更高稳定度、更小漂移率的新型高精度铷原子钟和氢原子钟，实现了卫星时频基准性能指标的大幅提升．
（1）铷元素及其原子结构信息如右图所示．铷元素的相对原子质量为85.47，铷原子易失去（填“得到”或“失去”）电子，形成Rb+（填离子符号）．
（2）铷是银白色蜡状金属，化学性质活泼，常温下能与水剧烈反应．
①下列物质，能从含氯化铜的印刷电路板废液中置换出金属铜的是C ．（填编号）
A．铷 B．活性炭 C．锌 D．CO
② 常温下铷会与氧气化合，生成过氧化铷（R2O2），此反应的化学方程式为2Rb+O2=R2O2．
③铷与水能发生置换反应，生成一种碱和一种可燃性气体．此反应的化学方程式2Rb+2H2O=2RbOH+H2↑．

2.（2021•海珠区一模）.(6分）钼及其合金在冶金、电子、制药、航空等方面有着广泛的应用。用钼精矿（MoS2)制备钼的步骤如下：
①将钼精矿在高温下焙烧，使MoS2转化为MoO3
②用氨水浸取，将MoO3转化为可溶性的钼酸铵；钼酸铵与盐酸反应，析出钼酸固体，把钼酸加热得到MoO3
③在加热条件下，用H2将MoO3还原得到Mo
（1)钼能被加工成钼丝、超薄钼箔，说明钼具有良好的_延展_性
高温
（2)钼合金属于C（填标号） A.单质 B.化合物 C.混合物 D.纯净物
（3)完成步骤①的化学方程式：2MoS2+702=======2Mo03+4SO2
（4)钼酸铵的化学式为：（NH4)2MoO4,其中，钼元素的化合价为+6
（5)钼酸的化学式为H2MoO4。
（6)步骤③的化学方程式为3H2+MoO3======Mo+3H20

3.（2021•增城区一模）（6 分）氮化镓（GaN）是支撑 5G、人工智能、工业互联网等“新基建”的核心材料，以氮化镓 和碳化硅（SiC) 为首的第三代半导体及以氧化镓和金刚石为代表的第四代半导体材料，近年来愈发受到关注。
（1）GaN 是由 Ga3+和N3-构成，写出 Ga 的氧化物化学式Ga2O3。
（2）利用金属 Ga 与氨气（NH3）在高温的环境中可制得 GaN和 H2，化学方程式为。
（3）镓和铝的性质相似。下图是描述金属镓和稀硫酸反应的微观示意图，请仿照图中信息补充完
整生成物的微观示意图，并作必要的标注。




4．（2021•天河区一模）我国的材料研究在国际上处于领先的地位。
(1)我国科学家张青莲教授主持测定的铟等多种元素的相对原子质量已成为国际标准。
铟是银白色并略带淡蓝色的金属，质地非常软，金属铟主要用于制造低熔合金、轴承合金、半导体、电光源等的原料。请回答下列问题：

镓可以和铟合成液态金属，形成一种固溶合金，有望用于帮助修复人类切断的神经，该变化属于物理　 　(填“物理”或“化学”)变化。铟原子的相对原子质量是114.8；铟元素的化学性质与铝元素的化学性质相似，原因是最外层电子数相同；粉末状的铟可与水加热缓慢的作用，生成一种碱并放出一种可燃性气体，写出铟与水反应的化学方程式2In+6H2O2In（OH）3+3H2↑。
(2)石墨烯一层层叠起来就是石墨，1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯。实际上石墨烯本来就存在于自然界中，只是难以剥离出单层结构。石墨烯的制备方法之一是低温扩张法，把石墨粉、钠、液氨按照一定比例混合，在特定装置中进行剥离，然后用去离子水清洗至中性，再放入烘箱内烘干即得石墨烯。制得的石墨烯的比表面积越大，质量越好。科学家测定了烘干温度对制得的石墨烯的比表面积的影响如图1所示。

石墨烯具有强度高、透光率高、导电性强、韧性好的特点，是构成其它新型碳材料的基本组成单元，如图2所示。将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液低温环境下冻干，去除水分、保留骨架，制造出的一种超轻固体材料被称为“全碳气凝胶”，是迄今为止世界上最轻的材料。“全碳气凝胶”还是吸油能力最强的材料之一，吸收量可高达自身质量的900倍。
随着石墨烯制备方法的研发，石墨烯必将广泛应用到各领域中。依据文章内容回答下列问题。
①石墨烯由原子(填“原子”或“分子”)构成；
②“1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯”，说明构成物质的微粒质量和体积都很小；
③由图1可知：制备石墨烯时最佳的烘干温度约为225℃；
④下列说法正确的是BCD(填字母)。
A.自然界中不存在石墨烯
B.石墨烯可用于制作新能源电池，主要利用石墨烯的导电性
C.碳纳米管具有可燃性，充分燃烧生成二氧化碳
D.“全碳气凝胶”可处理海上石油泄漏



5. (21年天河区二模)(8分)金属铜的化学性质活泼，易溶于稀酸，在空气中易氧化，新切开的表面遇空气迅速变暗。氧化镧(化学式: La2O3) 白色无定形粉末，微溶于水，易溶于酸而生成相应的盐，露置空气中易吸收二氧化碳，逐渐变成难溶于水的碳酸镧。镧和氧化镧主要用于制造特种合金、精密光学玻璃、高折射光学纤维板，适合做摄影机、照相机、显微镜镜头和高级光学仪器棱镜，还用作多种反应的催化剂等。碳酸镧用于治疗终末期肾病患者的高磷酸盐血症。
(1)金属活动性强弱:镧>铜(填“>”、“