本专题整理自《中考化学状元笔记》板块八金属和金属材料。
一、几种重要的金属及合金
金属共性:有光泽、导电性、导热性、延展性。纯金属:铜(紫红色、导电性好)、铁(银白色)、铝(密度小、地壳中含量最多的金属)。合金:金属与金属(或非金属)熔合形成的具有金属特性的物质,硬度大于纯金属、熔点低于纯金属。生铁和钢都是铁的合金(含碳量不同:生铁 2%~4.3%,钢 0.03%~2%)。
二、金属的化学性质
①与氧气反应:镁、铝常温氧化(铝表面致密 Al₂O₃ 薄膜抗腐蚀),铁在潮湿空气中生锈;②与酸反应(活泼金属 + 酸 → 盐 + H₂↑):Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑;③与盐溶液反应(金属 + 盐 → 新金属 + 新盐):Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu。
三、金属活动性顺序及置换反应
顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au。①排在 H 前面的金属能与酸反应放出氢气;②排在前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来。
置换反应:一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物(A + BC = B + AC)。
四、金属资源的利用和保护
铁的冶炼:原理:Fe₂O₃ + 3CO 高温 2Fe + 3CO₂(CO 作还原剂);原料:铁矿石(磁铁矿 Fe₃O₄、赤铁矿 Fe₂O₃)、焦炭(提供热量和 CO)、石灰石(造渣)。
铁生锈条件:与氧气和水同时接触(铁锈疏松多孔,加速生锈)。防锈方法:保持干燥、涂油、刷漆、镀锌(白铁皮)、制成合金(不锈钢)。
金属资源保护:防止金属腐蚀、回收利用废旧金属(节约资源减少污染)、合理开采矿物、寻找替代材料。