本试题 “下列有关铁的反应实验现象的描述有错误的是（ ）A．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体B．铁钉置于稀硫酸中，表面产生大量气泡，溶液由无色变成蓝色C...” 主要考查您对金属的化学性质
金属的锈蚀与防护
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- 金属的化学性质
- 金属的锈蚀与防护
金属的化学性质：
常见金属能与氧气反应，也能与盐酸，硫酸及盐溶液反应。
常见金属的化学性质：
1.金属和氧气的反应
2.金属与酸的反应
3.金属与盐的反应
将锌片、铁丝、铜丝三种金属分别放入硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液中，观察现象
易错点：
一、（1）一般在金属活动性顺序表中排在氢前面的金属(也叫活泼金属)能置换出酸中的氢;排在氢后面的金属则不能，如铜、银与盐酸、稀硫酸都不反应。
（2）浓硫酸和硝酸与金属反应不生成氢气，因为它们有很强的氧化性，与金属反应不生成氢气。
（3）在金属活动性顺序表中排在最前面的金属如K、 Na活泼性太强，放入酸溶液中首先跟酸发生置换反应，过M的金属会继续跟水发生剧烈的反应。
（4）铁与非氧化性酸反应时，始终生成亚铁盐 (Fe2+)。
（5）金属与酸反应后溶液的质量增大。
二、
（1）在金属活动性顺序表中，位于前面的金属可以把位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K,Ca,Na除外)。相隔越远，反应越容易发生。
（2）金属与盐溶液的反应，盐必须能溶于水，不溶性的盐与金属不反应，如AgCl难溶于水，Fe和AgCl不反应。
（3）不能用活泼的金属K,Ca,Na，与盐溶液反应，因为K,Ca,Na。会先与H2O发生置换反应生成碱和氢气。
金属与酸的反应不一定属于置换反应：
置换反应是指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。一般情况下，较活泼的金属跟酸发生的化学反应属于置换反应。但由于浓硫酸(或硝酸)具有强氧化性，金属与浓硫酸(或硝酸)反应时，生成物相对比较复杂。这类反应不属于置换反应。
铝和锌的抗腐蚀性：
1.铝制品具有很好的抗腐蚀性，是因为铝与空气中的氧气反应表面生成一种致密的氧化铝薄膜，对铝起防护作用。
2.锌与铝的抗腐蚀性相似，也是在金属表面会生成一层致密的氧化锌保护膜。
常见金属能与氧气反应，也能与盐酸，硫酸及盐溶液反应。
常见金属的化学性质：
1.金属和氧气的反应
| 金属 | 在空气中 | 在氧气中 | 方程式 |
| 镁 | 常温下表面逐渐变暗。点燃 剧烈燃烧，发出耀眼的白光， 生成白色固体 |
点燃，剧烈燃烧，发出耀 眼的白光，生成白色固体 |
2Mg+O2 2MgO |
| 铝 | 常温下，铝表而变暗，生成一 层致密氧化膜，保护铝不再被腐蚀 |
点燃。剧烈燃烧，火星四射， 放出大量的热，生成白色固体 |
4Al+3O2 2Al2O3 |
| 铁 | 持续加热发红，离火变冷 | 火星四射，放出大量的热， 生成黑色固体 |
3Fe+2O2 Fe3O4 |
| 铜 | 加热，生成黑色物质，在潮湿的 空气中，生成铜绿而被腐蚀 |
加热，生成黑色固体 | 2Cu+O2 2CuO |
| 金 | 即使在高温也不和氧气反应 | —— | |
| 结论 | 大多数金属都能喝氧气反应，但反应的难易程度和剧烈程度不同 | ||
2.金属与酸的反应
| 盐酸 | 稀硫酸 | 反应现象（两种酸中相同） | |
| 镁 | Mg+2HCl==MgCl2+H2↑ | Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑ | 反应比较剧烈，产生大量 气泡，溶液仍为无色，生成 的气体能够燃烧，并且产 生淡蓝色火焰 |
| 铝 | 2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑ | 2Al+3H2SO4==Al2(SO4)+3H2↑ | |
| 锌 | Zn+2HCl==H2↑+ZnCl2 | Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ | 反应缓慢，有气泡产生，溶 液由无色逐渐变为浅绿色， 生成的气体能够燃烧，并且 产生淡蓝色火焰 |
| 铁 | Fe+2HCl==FeCl2+H2↑ | Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ | |
| 铜 | 不反应 | 不反应 | 无 |
3.金属与盐的反应
将锌片、铁丝、铜丝三种金属分别放入硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液中，观察现象
| CuSO4溶液 | AgNO3溶液 | NaCl溶液 | |
| 锌 | 锌表面有一层红色金属析出，溶液由蓝色变为无色 Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu |
锌表面有一层银白色金属析出 Zn+2AgNO3==Zn(NO3)2+2Ag |
无变化，不反应 |
| 铁 | 铁表面有一层红色金属析出，溶液由蓝色变为浅绿色 Fe+CuSO4==FeSO4+Cu |
铁表面有一层银白色金属析出，溶液由无色变为浅绿色 Fe+2AgNO3==Fe(NO3)2+2Ag |
无变化，不反应 |
| 铜 | 无变化，不反应 | 铜表面有一层银白色金属析出，溶液由无色变为蓝色 Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag |
无变化，不反应 |
易错点：
一、（1）一般在金属活动性顺序表中排在氢前面的金属(也叫活泼金属)能置换出酸中的氢;排在氢后面的金属则不能，如铜、银与盐酸、稀硫酸都不反应。
（2）浓硫酸和硝酸与金属反应不生成氢气，因为它们有很强的氧化性，与金属反应不生成氢气。
（3）在金属活动性顺序表中排在最前面的金属如K、 Na活泼性太强，放入酸溶液中首先跟酸发生置换反应，过M的金属会继续跟水发生剧烈的反应。
（4）铁与非氧化性酸反应时，始终生成亚铁盐 (Fe2+)。
（5）金属与酸反应后溶液的质量增大。
二、
（1）在金属活动性顺序表中，位于前面的金属可以把位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K,Ca,Na除外)。相隔越远，反应越容易发生。
（2）金属与盐溶液的反应，盐必须能溶于水，不溶性的盐与金属不反应，如AgCl难溶于水，Fe和AgCl不反应。
（3）不能用活泼的金属K,Ca,Na，与盐溶液反应，因为K,Ca,Na。会先与H2O发生置换反应生成碱和氢气。
金属与酸的反应不一定属于置换反应：
置换反应是指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。一般情况下，较活泼的金属跟酸发生的化学反应属于置换反应。但由于浓硫酸(或硝酸)具有强氧化性，金属与浓硫酸(或硝酸)反应时，生成物相对比较复杂。这类反应不属于置换反应。
铝和锌的抗腐蚀性：
1.铝制品具有很好的抗腐蚀性，是因为铝与空气中的氧气反应表面生成一种致密的氧化铝薄膜，对铝起防护作用。
2.锌与铝的抗腐蚀性相似，也是在金属表面会生成一层致密的氧化锌保护膜。
金属锈蚀：
金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。
铁生锈条件的探究
易错点：
①探究铁生锈的条件时采用经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，目的是赶走水中溶解的氧气；再加上植物油用来隔绝空气。
②环境中的某些物质会加快铁的锈蚀，如与酸、食盐溶液等接触的铁制品比钢铁生锈更快。
③铁生锈的过程。实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程(缓慢氧化)。反应过程相当复杂，最终生成物铁锈是一种混合物。铁锈(主要成分是Fe2O3·H2O)为红色，疏松多孔，不能阻碍内层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。
④许多金属都易生“锈”，但“锈”的结构不同，成分不同。铜在潮湿的空气中也能生“锈”，铜锈即铜绿，其主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，是铜与水、氧气、二氧化碳共同作用的产物。
金属制品的防锈原理及方法:
(1)防锈原理根据铁的锈蚀条件不难推断出防止铁生锈的方法是使铁制品隔绝空气或隔绝水。
(2)防锈方法：
①保持铁制品表面洁净和干燥，如菜刀不用时擦干放置。
②在钢铁表面覆盖保护膜、如车、船表而涂油漆。
③在钢铁表而镀一层其他金属，如水龙头表面镀铬、镀锌。
④用化学方法使钢铁表面形成致密的保护膜，如烤蓝。
⑤改善金属的结构，如将钢铁制成不锈钢
(3)除锈方法
物理方法：用砂纸打磨，用刀刮。
化学方法：用酸清洗(酸不能过量)，发生的反应为：Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O或Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O。
金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。
铁生锈条件的探究
| 实验装置 |  |
| 实验现象 | 几天后观察A试管中铁钉生锈，在水面附近锈蚀 严重，B,C试管中的铁钉没有生锈 |
| 实验分析 | A试管中的铁钉同时跟水、空气(或氧气)接触而生锈; B试管中的铁钉只与水接触不生锈; C 试管中的铁钉只与干燥的空气(或氧气)接触不生锈 |
| 实验结论 | 铁生锈的条件是与水、空气(或氧气)同时接触 |
易错点：
①探究铁生锈的条件时采用经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，目的是赶走水中溶解的氧气；再加上植物油用来隔绝空气。
②环境中的某些物质会加快铁的锈蚀，如与酸、食盐溶液等接触的铁制品比钢铁生锈更快。
③铁生锈的过程。实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程(缓慢氧化)。反应过程相当复杂，最终生成物铁锈是一种混合物。铁锈(主要成分是Fe2O3·H2O)为红色，疏松多孔，不能阻碍内层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。
④许多金属都易生“锈”，但“锈”的结构不同，成分不同。铜在潮湿的空气中也能生“锈”，铜锈即铜绿，其主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，是铜与水、氧气、二氧化碳共同作用的产物。
金属制品的防锈原理及方法:
(1)防锈原理根据铁的锈蚀条件不难推断出防止铁生锈的方法是使铁制品隔绝空气或隔绝水。
(2)防锈方法：
①保持铁制品表面洁净和干燥，如菜刀不用时擦干放置。
②在钢铁表面覆盖保护膜、如车、船表而涂油漆。
③在钢铁表而镀一层其他金属，如水龙头表面镀铬、镀锌。
④用化学方法使钢铁表面形成致密的保护膜，如烤蓝。
⑤改善金属的结构，如将钢铁制成不锈钢
(3)除锈方法
物理方法：用砂纸打磨，用刀刮。
化学方法：用酸清洗(酸不能过量)，发生的反应为：Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O或Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O。
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