金属和金属材料
一、金属的性质 1、物理性质：
(1)具有金属光泽，(2)机械强度大，少数例外，如水银是金属，但为液态，谈不上机械强度：(3)延展性好；最好的是金；(4)导电性好，如铜、铝等可作导线：(5)导热性好，最好的是银。 2、（1）金属材料：金属和合金 （2) 生铁和钢的区别
生铁 含碳量为2％～4.3％ 铁合金
（ 千锤百炼 ） 钢 含碳量为0.03％～2％
（3）合金可以由多种金属熔合而成，也可以有金属和非金属熔合而成。 （4）合金的性质
① 硬度大于组成它的金属； ② 熔点低于组成它的金属； ③ 抗腐蚀性能强于组成它的金属
3、化学性质：
①均能与氧气反应，生成金属氧化物；
②活泼金属能与酸反应置换出氢气：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，
2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2↑；
置换反应：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应。 单质＋化合物＝另一单质＋另一化合物
[注意] 只有在金属活动性顺序中位于H之前的金属，才能与酸发生反应
③与某些盐溶液反应：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
（和盐溶液反应K、Ca、Na除外，只有当金属比盐溶液中金属活泼时，才能置换出盐中的 金属） 【规律】
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活泼性逐渐减弱
例1. （2011?苏州）下列关于合金的说法正确的是（ ）
A. 合金不属于金属材料
B．合金的硬度一般比各成分金属大 C．合金属于金属单质
D．多数合金的熔点高于组成它的成分金属
例2. 锰和镍(Ni)都是金属。现将镍丝插入MnSO4溶液中，无变化；插入CuSO4溶液中，镍丝上有铜
析出。则Mn、Ni、Cu的活泼顺序是( )
A．Ni、Mn、Cu B．Cu、Ni、Mn C．Cu、Mn、Ni D．Mn、Ni、Cu 例3. 相同质量的Mg、Zn、Fe和足量的稀硫酸反应，产生氢气的总质量（m）随时间(t)变化的关系如下图，则下图中a、b、c表示的金属分别为：a 、 b 、c 。
例4. 铁是一种化学性质比较活泼的金属，在一定条件下能跟多种物质发生化学反应。回答下列问题：⑴ 以铁为研究对象，仿照图中实例在框图处填写物质的化学式（所填写的反应物不属同一类别的物质，生成物必须填写铁的化合物）
⑵ 实验室中要除去细碎铜屑中的少量铁屑，请用化学方法和物理方法将其除去。（只用简单的原理描述即可）
【考点精炼】
1. 将金属锰(Mn)投入稀盐酸中，有气泡产生。将镁条插入硫酸锰溶液中，如果有锰析出，则Mn、Mg、Cu的金属活泼性由强到弱的顺序是（ ）
A．Mn、Mg、Cu B．Mg、Mn、Cu C．Cu、Mg、Mn D．Cu、Mn、Mg 2. 在天平两盘上的烧杯中，各放入质量相同的稀硫酸，调节天平至平衡．分别向两边烧杯各加入5g镁和5g铁，镁和铁全部反应而消失后，天平的指针（ ） A．偏向加铁的一边 B．偏向加镁的一边 C．仍停留在原来的位置 D．无法确定
3. 某合金6克与足量的稀硫酸充分反应后，如果生成0.2克氢气，该合金中的元素可能是 （ ）
A. Fe 和Zn B. Cu 和Au C. Zn 和Cu D. Mg和 Al
4. 相同质量的Mg、Fe分别与稀盐酸作用，产生H2的质量m（H2）与加入稀盐酸的体积V（稀盐酸）关系如下图所示，其中正确的是（ ）
A、
B、
C、 D、
5. 钢铁是使用最多的金属材料
（1）生铁和钢都是铁合金，其中含碳量较高的是
（2）人们常用“铜墙铁壁”来形容物体的坚固．但铁在一定条件下也能发生各种反应，如铁丝在氧气中燃烧，反应的化学方程式是
（3）将mg氧化铜加入稀硫酸中完全溶解后，再加入铁粉充分反应，过滤，得到滤渣A和滤液B．再将滤渣A加入足量稀硫酸中，有气泡冒出，充分反应后，剩余固体物质的质量为12.8g
①滤渣的成分是 ，滤液B的成分是 。 ②原氧化铜的质量m=
二、铁的冶炼
（1）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ） （2）实验室炼铁的装置图
A. 步骤：①检验装置的气密性；②装入药品并固定；③向玻璃管内通入一氧化碳气体；④给氧化铁加热；⑤停止加热；⑥停止通入一氧化碳。
现象：红色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。 B. 化学方程式： 3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2 点燃
2CO+O2=====2CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
C.注意事项：与CO还原氧化铜的实验操作顺序一样，即先通入CO再加热，实验完毕，停止加热，继续通入CO至试管冷却。
D.尾气处理：因CO有毒，不能随意排放在空气中，处理的原则是将CO燃烧掉转化为无毒的CO2或收集备用。
例1、CO是一种无色、无味、有毒的可燃气体污染物，具有还原性，可用于冶金工业。某兴趣小组为探究其具有还原性，设计了如下实验装置。请回答以下有关问题：
①CO气体能使人中毒，其原因是 ②实验开始时，先通人CO一段时间后，再加热，其原因是
③实验中图A处玻璃管中发生的现象是 ，其化学反应方程式为 ④实验中图B处发生的现象是 其化学反应方程式为 ⑤该装置中有一个明显的缺陷，请指出改正方法 三、含杂质化学反应的计算
化学方程式所表示的都是纯净物之间发生的反应，其化学式计算的相对分子质量反应的是纯净物之间的质量关系。
1. 纯净物与含杂质物质的换算关系： ×纯物质质量分数
含杂质物质的质量 纯净物质的质量 ÷纯物质质量分数
（1）混合物中某物质的质量分数（纯度）＝ 分数
该物质的质量?100%＝ 1—杂质的质量
混合物的总质量
例1：（湖北中考）用2000t含氧化铁80%的磁铁矿矿石理论上可以练出含铁
96%的生铁多少？
解：2000t矿石中含氧化铁的质量为：2000t×80%=1600t
设1600t氧化铁理论上可炼出铁的质量为x
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
160 56×2 1600t x 160 / 1600t =(56×2) / x x=1120t 则含铁96%的生铁的质量为：1120t÷96%=1166.7t 答：理论上可以炼出含铁96%的生铁1166.7t．
变式训练1：冶炼2000t含铁杂质5% 的生铁，需含Fe2O3 90%的赤铁矿石的质量是多少？(3015.87t)
变式训练2：在实验室用一氧化碳还原2.0 g赤铁矿样品，反应后生成的二氧化碳跟足量的澄清石灰水反应，生成了3.0 g白色沉淀。求赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数。(80%)
四、金属的腐蚀与防腐
（1）铁生锈的条件是：铁与O2、水接触。 铁锈的主要成分是氧化铁Fe2O3（红棕色）
（铜生铜绿的条件：铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3） （2）防止铁制品生锈的措施： ①保持铁制品表面的清洁、干燥 ②表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀等
③制成不锈钢
例题1、全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的十分之一。某学生想弄清楚铁生锈是否必须同时有空气和水，他将干净的铁钉放入A、B、C三支试管中，进行研究。