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初中三年级化学

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首页 初中三年级化学知识 金属的化学性质 金属的冶炼（铁的冶炼） 试题正文
  • 填空题
    如图1是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限．
    （1）选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚得多，原因是 _________ ；目前铝在多个领域替代易生锈的铜铁，其主要原因是 _________ ．
    ①铝的硬度小②铝很活泼③地壳中铝的含量高④铝的表面易生成致密的保护膜
    （2）钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志．如图2是实验室模拟炼铁的装置图，写出冶炼生铁的化学方程式： _________ ；能证明产物中有铁粉的方法是： _________ ．
    （3）实验开始时的操作顺序应该是 _________ （选填以下A或B）；目的是 _________ ．
    A．先点燃酒精喷灯，后通入一氧化碳B．先通入一氧化碳，后点燃酒精喷灯
    （4）此装置有不完善的地方，请说出其中一种改进的方法： _________ ．

    本题信息：2012年专项题化学填空题难度一般 来源:刘敬
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本试题 “如图1是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限．（1）选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚得多，原因是_________；目前铝在多...” 主要考查您对

金属的化学性质

金属的冶炼（铁的冶炼）

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  • 金属的化学性质
  • 金属的冶炼（铁的冶炼）
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
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+O22MgO
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+3O22Al2O3
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+2O2Fe3O4
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+O22CuO
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。
金属冶炼：
金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程

矿石
①工业上能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
②常见的矿石赤铁矿(Fe2O3)、黄铁矿(FeS2)、褐铁矿(Fe2O3·xH2O)、水铝石(Al2O3·H2O)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、磁铁矿(Fe3O4)、方铅矿(PbS)、孔雀石 [Cu2(OH)2CO3]、赤铜矿(Cu2O)、铝土矿(主要成分是Al2O3)、黄铜矿(主要成分是CuFeS2)、辉铜矿(主要成分是Cu2S)。


铁的冶炼
①原理：把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，其主要的反应原理是：
在高温下，利用还原剂一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，其反应的化学方程式是： Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

②炼铁的原料及作用：
铁矿石：提供原料
焦炭：提供能量，产生还原剂
石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。

 ③设备：高炉

④高炉内有关反应：
a.产生CO提供能量：C+O2CO2；CO2+C2CO
b.在高温下用CO将Fe从Fe2O3中还原出来：3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2
c.用石灰石将矿石中的SiO2转变为炉渣除去。
CaCO3CaO+CO2↑，CaO+SiO2CaSiO3

⑤产品：生铁

炼铁高炉中出铁口低于出渣口的原因：
炼铁高炉中出铁口与出渣口的高低取决于铁水和炉渣的密度〔铁水的密度大于炉渣的密度)。
金属的冶炼方法：
①热分解法(适用于Hg,Ag不活泼的金属的冶炼，加热使其氧化物分解) 如:
2HgO=Hg+O2↑

②热还原法(适用于金属活动性顺序表中，Zn- Cu金属的冶炼)
a.用H2作还原剂(优点:制得金属纯度高，污染小) 如:Fe3O4+4H23Fe+4H2O

b.用焦炭、一氧化碳作还原剂(易混入杂质，污染大气，适合工业化大规模生产) 如:
炼铁的反应方程式为Fe2O3+3CO2Fe +3CO2
炼锌的反应万程式为2ZnO+C2Zn+CO2↑

c.用Al作还原剂(铝热剂用来焊接铁轨) 如:
8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3

d.电解法(适用于活泼金属Na,Mg等的冶炼) 如:
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ ；MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑

e.湿法冶金(从溶液中通过化学反应来获取金属) 如:
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
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