常見的金屬及其金屬化合物要點透析山東省高密市李家營中學(xué)劉常德付希國常見的金屬及其化合物是同學(xué)們在學(xué)習(xí)了水、氧氣、碳之后學(xué)習(xí)的又一元素及其化合物知識，它是中考化學(xué)的熱點同時又是重點之一，現(xiàn)對其要點進行剖析，以供同學(xué)們復(fù)習(xí)迎考時借鑒。一、金屬的性質(zhì)1．金屬的物理性質(zhì)：⑴相似性：多數(shù)金屬有金屬光澤，密度、硬度較大，熔、沸點較高，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。⑵差異性：汞常溫下呈液態(tài)，銅為紫紅色，銀的導(dǎo)電能力最強，熔點最高的金屬是鎢等。2．金屬的化學(xué)性質(zhì)⑴金屬與氧氣的反應(yīng)大多數(shù)金屬都能與氧氣反應(yīng)，但反應(yīng)的難易和劇烈程度不同。鐵與氧氣的反應(yīng)：常溫下，在干燥的空氣中，鐵很難與氧氣反應(yīng)；在潮濕的空氣中，鐵與氧氣和水共同作用生成紅褐色比較疏松的物質(zhì)——鐵銹；點燃時，鐵在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成一種黑色固體四氧化三鐵：3Fe+2O2Fe3O4鋁與氧氣的反應(yīng)：常溫下，銀白色的鋁表面逐漸變暗，發(fā)生緩慢氧化，在其表面生成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止內(nèi)部的鋁被氧化，因此，鋁具有較好的抗腐蝕性；點燃時，鋁在氧氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱，生成一種白色固體——氧化鋁：4Al+3O22Al2O3（2）金屬與酸的反應(yīng)鐵與酸反應(yīng)的現(xiàn)象：鐵絲表面有大量氣泡產(chǎn)生，溶液由無色變?yōu)闇\綠色?；瘜W(xué)方程式：Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑條件：(1)金屬必須位于金屬活動性順序表中氫的前面；(2)酸一般為鹽酸或稀硫酸（濃硫酸和硝酸因具有較強的氧化性，與金屬反應(yīng)時不生成氫氣，而是生成水）。質(zhì)量的變化：金屬的質(zhì)量逐漸減少，溶液的質(zhì)量逐漸增大，增大的質(zhì)量為：參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量與生成H2的質(zhì)量差。⑶金屬與鹽的反應(yīng)鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的現(xiàn)象：銀白色的鐵絲表面覆蓋一層紅色物質(zhì)，溶液由藍色變?yōu)闇\綠色?；瘜W(xué)方程式：Fe+CuSO4==FeSO4+Cu條件：(1)金屬單質(zhì)在金屬活動順序表中必須排在鹽中金屬元素的前面（活潑金屬除外：如K、Ca、Na）；(2)反應(yīng)一定在鹽溶液中進行，不溶于水的鹽一般不與金屬反應(yīng)。如Mg與AgCl不反應(yīng)，因為AgCl不溶于水。質(zhì)量的變化：金屬質(zhì)量的變化與溶液質(zhì)量的變化相等，都為：參加反應(yīng)的金屬與生成金屬的質(zhì)量差。二、合金1．合金：合金是一種混合物，是在一種金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬而制得的，具有金屬特性，其強度和硬度一般比組成它們的純金屬更高，抗腐蝕等性能也更好。注意：日常使用的金屬材料，大多數(shù)為合金，如鋁合金制品、18K金首飾等。古代的青銅器（銅錫合金）、黃銅（銅鋅合金）制品等也是合金。2．鐵合金：生鐵和鋼是兩種常見的鐵合金。生鐵含碳2%~%，硬而脆，可鑄造，用來制造鐵鍋、暖氣片、機床底墊等；鋼含碳%~2%，堅硬、韌性好、塑性好，可煅軋和鑄造，用于制造機械、交通工具和武器等。注意：二者性能差異的主要原因是含碳量不同。★：一般說來，合金的熔點比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蝕性能更好幾種特殊的合金(1)不銹鋼：是指鋼中加入鉻、鎳制成的合金，抗腐蝕能力強，不易生銹，但在特殊環(huán)境中仍然會被腐蝕，被廣泛應(yīng)用于制造各種器械，如醫(yī)療器械等。(2)形狀記憶合金：是具有形狀記憶功能的合金，用該合金做成的金屬絲，即使揉成一團，只要達到某一溫度，仍會恢復(fù)原來形狀。被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星、航天、生物工程等方面，主要是由鎳、鈦制成的合金。(3)高溫合金：高溫下仍保持較高強度的合金。主要用于制造飛機和航天飛機的關(guān)鍵部件。(4)儲氫合金：以鎂或稀土金屬為主制成的合金，能夠吸收氫氣，加熱后能迅速放出氫氣，不但解決氫氣的儲存和運輸問題，而且用于氫氣的回收、分離、凈化等方面。(5)減震合金：具有減少震動的功能，可做貴重物品的包裝箱，2022奧運獎牌上的“玉”要用減震合金包裝，以免震動劇烈使“玉”破碎。三、金屬的冶煉1．煉鐵原理的探究實驗⑴反應(yīng)原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來。3CO+Fe2O3高溫2Fe+3CO2(2)實驗現(xiàn)象：紅色的氧化鐵粉末逐漸變成黑色，生成的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。(3)實驗步驟：反應(yīng)前先通一段時間的一氧化碳后加熱，目的是為了盡可能的排盡試管中的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸；反應(yīng)后先撤酒精燈，等固體冷卻后再停止通一氧化碳，目的是防止熱的固體重新被氧化。(4)尾氣處理：因一氧化碳有毒，關(guān)于該氣體的實驗都要注意尾氣的處理，可點燃或收集。(5)氧化劑、還原劑：氧化劑具有氧化性，在反應(yīng)中失去氧，被還原，發(fā)生還原反應(yīng)；還原劑具有還原性，在反應(yīng)中得到氧，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)。在上述反應(yīng)中，F(xiàn)e2O3失去氧是氧化劑，CO得到氧是還原劑。注意：氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是從得、失氧的角度考慮，與反應(yīng)物、生成物的種類無關(guān)。工業(yè)煉鐵(1)原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2(2)原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。注意：原料中焦炭的主要作用是提供熱量和還原劑CO；石灰石的主要作用是造渣,除去鐵礦石中的SiO2。工業(yè)煉鐵的產(chǎn)物是生鐵而不是純鐵。含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算：先把含雜質(zhì)的物質(zhì)換算成純凈物的質(zhì)量，再進行計算。換算方法：純凈物的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×純度四、常見金屬活動性順序：KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu金屬活動性由強逐漸減弱1．記憶法：將其分成三組比較好記，鉀鈣鈉鎂鋁、鋅鐵錫鉛（氫）、銅汞銀鉑金。2．三條規(guī)律：(1)在金屬活動性順序表里，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強；(2)排在氫前面的金屬能置換出鹽酸或稀硫酸中的氫，而排在氫后面的金屬則不能；(3)一般排在前面的金屬能把排在后面的金屬從它們的鹽溶液里置換出來。3．應(yīng)用：(1)判斷金屬的活動性；(2)判斷金屬與酸能否發(fā)生置換反應(yīng)；(3)判斷金屬與鹽溶液能否發(fā)生置換反應(yīng)。五、置換反應(yīng)常見類型：(1)氫氣（或碳）與某些金屬氧化物反應(yīng)；(2)金屬與酸反應(yīng)；(3)金屬與某些鹽溶液反應(yīng)。注意：(1)鐵在置換反應(yīng)中生成的是顯+2價的鐵的化合物；(2)置換反應(yīng)中一定有元素化合價的變化；(3)置換反應(yīng)中一定有單質(zhì)、化合物的參加和生成。六、金屬的銹蝕與防護1．銹蝕的條件：鋼鐵生銹主要是由于鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。（銅生銅綠的條件：銅與O2、水、CO2接觸。銅綠的化學(xué)式：Cu2(OH)2CO3）2．防止鐵制品生銹的措施：①保持鐵制品表面的清潔、干燥②表面涂保護膜：如涂油、刷漆、電鍍、烤藍等③制成不銹鋼鐵銹很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水