2024年中考化学一轮复习考点梳理 学案　第6讲　金属的化学性质（含解析）

第6讲　金属的化学性质
考点一　金属的化学性质
1．金属＋氧气―→金属氧化物(化合反应)
大多数金属都能和氧气反应，金属的活泼性不同，反应的条件和剧烈程度也不同。
金属 条件 反应现象 反应的化学方程式
镁 点燃 在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体 2Mg＋O22MgO
铝 常温 在空气中银白色表面逐渐变暗 4Al＋3O2===2Al2O3
铁 点燃 在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 3Fe＋2O2Fe3O4
铜 加热 在空气中加热生成黑色固体 2Cu＋O22CuO
金 高温 很稳定，高温下也不和氧气反应(真金不怕火炼)
2.金属＋酸―→盐＋氢气(置换反应)
金属 反应现象(与稀盐酸反应) 反应的化学方程式
镁 反应非常剧烈，产生大量气泡，放出热量 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
锌 反应较剧烈，产生较多气泡，放出热量 Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
铁 反应缓慢，产生气泡，放出热量，溶液由无色变成浅绿色 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
铜 和稀盐酸不反应
3.金属＋盐溶液―→新盐＋新金属(置换反应)
反应物 反应现象 反应的化学方程式
铁和硫酸铜溶液 铁表面覆盖一层紫红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
铜和硝酸银溶液 铜表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色变为蓝色 Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag
铜与硫酸铝溶液 不反应，无现象
下列化学方程式书写是否正确？正确的画“√”，错误的画“×”
(1)Cu＋2HCl===CuCl2＋H2↑(　×　)
(2)2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑(　×　)
(3)2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑(　√　)
(4)4Fe＋3O22Fe2O3(　×　)
(5)Au＋O2AuO(　×　)
(6)Cu＋2AgCl===CuCl2＋2Ag(　×　)
(7)Fe＋MgSO4===FeSO4＋Mg(　×　)
(8)2Na＋MgSO4===Na2SO4＋Mg(　×　)
1．(2023·汕头濠江区一模)如图是铜与其他物质之间的性质关系(“—”表示相连物质间能发生反应，“→”表示两种物质间的转化关系，部分物质和反应条件已略去)。下列有关说法正确的是(　　)
A．反应①可通过铜片在空气中燃烧实现
B．反应②可通过复分解反应实现
C．反应③中有银白色固体析出
D．反应④一定是H2还原CuO
答案　C
解析　2Cu＋O22CuO，此反应条件是加热，不是燃烧，A错误；Fe转化为Cu是通过置换反应实现，如Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，B错误；Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，有银白色固体析出，C正确；CO、C等也可以将CuO还原为Cu，D错误。
2．(2023·河源模拟)某化学学习小组的同学在研究金属的化学性质时，取一定质量的锌粒和铜片放入烧杯中，再逐渐加入稀硫酸。加入稀硫酸的质量与有关质量的变化关系如图所示，下列图像正确的是(　　)
答案　C
解析　铜不和稀硫酸反应，质量不变，A错误；锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌的质量随稀硫酸加入逐渐减小，B错误；锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，随着稀硫酸的加入，ZnSO4和H2的质量逐渐增大，当Zn反应完则ZnSO4和H2的质量不再变化，C正确、D错误。
3．(2023·汕头龙湖区一模)某实验小组在相同条件下探究金属与酸反应的放热情况，实验装置如图1，实验所用药品如下表，溶液温度随反应时间变化如图2。
实验编号 等质量稀硫酸 金属粉末质量
① 含H2SO4 9.8 g 6.5 g铁
② 含H2SO4 9.8 g 6.5 g锌
③ 含H2SO4 9.8 g 6.5 g镁
下列分析正确的是(　　)
A．实验①对应图2中曲线a
B．反应结束后，实验①和②有金属粉末剩余
C．实验③能产生0.2 g氢气
D．上述对比实验说明相同条件下，产生氢气越多的放出热量越大
答案　C
解析　三种金属的活动性：镁>锌>铁，实验过程中，相同时间内，镁放热最多，铁最少，所以实验①对应图2中的曲线c，A错误；根据反应化学方程式可以计算出，与9.8 g硫酸恰好反应，需要5.6 g铁、6.5 g锌、2.4 g镁，反应结束后铁和镁有剩余，B错误；实验③中9.8 g硫酸和6.5 g镁反应，镁有剩余，生成氢气的质量为0.2 g，C正确；上述对比实验说明相同条件下，反应速度越快，放出热量越多，D错误。
4．(2023·成都)利用如图实验探究金属的化学性质。
(1)实验一：水的作用是________________________________。
实验中，观察到发出白光后铁丝并未燃烧，原因是____________________________________。
(2)实验二：两个反应均生成了________________(填物质名称)。比较铁和铝的金属活动性强弱，从试剂角度需考虑：①加入同样大小的铁片和铝片；②_____________________________。
(3)实验三：反应的化学方程式为________________________________。
再补充一个实验可得出Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序。设计并进行实验，补全下表。
实验步骤(可用图示) 实验现象 实验结论
答案　(1)防止生成物熔化溅落使瓶底炸裂　火柴燃烧消耗了较多瓶内的氧气，使氧气不足　(2)氢气　加入等体积等浓度的稀盐酸　(3)Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag　　无明显变化(合理即可)
解析　(2)铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，实验二中两个反应均生成了氢气。除探究要素不同之外，其他条件都应该是相同的，比较铁和铝的金属活动性强弱，从试剂角度还需考虑加入等体积等浓度的稀盐酸。(3)再补充一个实验可得出Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序，还需证明铁的金属活动性比铜强。可取少量硫酸亚铁溶液于试管中，伸入铜丝，无明显变化，说明铁的金属活动性比铜强。
考点二　金属活动性顺序
1．金属活动性顺序
2．金属活动性强弱的判断方法
(1)金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，其活动性越强。
(2)金属与氧气反应越容易或与酸反应越剧烈，说明金属的活动性越强。
(3)金属与盐溶液能发生反应说明该金属的活动性比盐溶液中的金属活动性强(钾、钙、钠除外)。
(4)在自然界以化合态存在的金属比以单质形式存在的金属活动性强。
3．金属活动性顺序的重要应用
(1)判断金属的活动性强弱。
(2)判断金属与酸能否发生反应。
(3)判断金属与盐溶液能否发生反应。
(4)与金属相关的鉴别与除杂。
(5)金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分或质量变化的判断。
(6)解释日常生活中的一些现象。
1．(2023·广西)下列金属中，金属活动性最强的是(　　)
A．K B．Zn C．Cu D．Ag
答案　A
2．(2023·珠海斗门区一模)下列金属不能与CuSO4溶液反应的是(　　)
A．Ag B．Fe C．Zn D．Al
答案　A
3．(2023·广州番禺区一模)有X、Y、Z三种金属片，分别放入稀硫酸中，X、Z表面有气泡产生，Y没有明显现象，X放入ZCln溶液，没有明显现象。判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是(　　)
A．X>Y>Z B．Z>X>Y C．X>Z>Y D．Y>X>Z
答案　B
解析　X、Y、Z三种金属片，分别放入稀硫酸中，X、Z表面有气泡产生，Y没有明显现象，说明X、Z在氢前，Y在氢后，X放入ZCln溶液，没有明显现象，说明X在Z后，三种金属的活动性由强到弱的顺序是Z>X>Y。
4．(2023·珠海模拟)下列方法不能达到除杂目的的是(　　)
选项 物质(括号内为杂质) 方法
A N2(O2) 将混合气体通过灼热铜网
B Zn粉(炭粉) 加入足量稀H2SO4充分反应，过滤、洗涤、干燥
C 铜粉(铁粉) 加入适量CuSO4溶液，过滤
D FeCl2溶液(CuCl2) 加入足量Fe粉，过滤
答案　B
解析　向Zn粉(炭粉)的混合物中加入足量稀H2SO4，锌粉和稀H2SO4反应，炭粉不反应，过滤、洗涤、干燥得到的是炭粉，不符合除杂要求，故选B。
5．(2023·衡阳)向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是(　　)
A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定含有Cu和Zn
B．若滤液不为蓝色，则滤液中可能不含MgCl2
C．若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有Mg
D．所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
答案　D
解析　向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，氯化铜和锌反应生成氯化锌和铜，氯化镁不与锌反应。若滤液呈蓝色，说明滤液中含有氯化铜，锌完全反应，则滤渣中一定含有Cu，不含Zn，A错误；若滤液不为蓝色，说明滤液中不含有氯化铜，但是氯化镁与锌不反应，则滤液中一定含MgCl2，B错误；若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中含有锌，氯化镁与锌不反应，则滤渣中一定不含Mg，C错误；氯化铜和锌反应生成氯化锌和铜，每65份质量的锌置换出64份质量的铜，所得滤液的质量一定比原溶液的质量大，D正确。
6．(2023·清远佛冈县一模)金属的活动性如图所示。
(1)若B为铁，与C的盐溶液反应的化学方程式是____________________(任写一种)。
(2)根据图示活动性顺序，下列说法正确的是________(填字母)。
a．金属A一定能与C的盐溶液反应，置换出金属C
b．金属B与稀盐酸反应后，金属B的质量一定减少
c．金属C一定不能发生置换反应
d．制取相同质量的氢气所用金属A的质量一定小于金属B
答案　(1)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　(2)b
解析　(1)若B为铁，与C的盐溶液(如硫酸铜溶液)反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。(2)如果A是钾、钙、钠中的一种，则不能与C的盐溶液反应置换出金属C，a不正确；金属B与稀盐酸反应后生成B的盐溶液和氢气，金属B的质量一定减少，b正确；金属C可能发生置换反应，如金属铜可与硝酸银发生置换反应，c不正确；制取相同质量的氢气所用金属A的质量不一定小于金属B，如A、B分别是锌、铁，制取相同质量的氢气所用金属锌的质量大于金属铁的质量，d不正确。
考点三　金属活动性顺序的探究
1．两种金属活动性强弱的比较
项目 方案一 方案二
实验方案 将等质量、形状相同的两种金属放入等体积、等浓度的稀盐酸或稀硫酸中 将金属甲放入金属乙的盐溶液中
实验设计
实验现象及结论 (1)若甲能反应，乙不能反应，则金属活动性：甲>乙； (2)若甲与酸的反应速率比乙快，则金属活动性：甲>乙 若能反应，则金属活动性：甲>乙； 若不能反应，则金属活动性：甲<乙
2．三种金属活动性强弱的比较
项目 方案一：“两金夹一盐” 方案二：“两盐夹一金”
实验方案 将三种金属中活动性最强和最弱的两种金属分别插入活动性介于它们之间的金属的盐溶液中，根据两种金属单质分别与盐溶液反应的情况进行判断 将三种金属中活动性排在中间的金属分别插入其他两种金属的盐溶液中，根据金属单质分别与两种盐溶液反应的情况进行判断
实验示例
实验现象及结论 铁与硫酸铜溶液反应，银与硫酸铜溶液不反应，则金属活动性：铁>铜>银 铜与硫酸亚铁溶液不反应，铜与硝酸银溶液反应，则金属活动性：铁>铜>银
3.四种及四种以上金属的活动性强弱的比较
(1)加酸：区分氢前金属和氢后金属。
(2)氢前金属：比较与酸反应产生气泡速率的快慢。
(3)氢后金属：利用上述比较两种或三种金属活动性强弱的方法进行探究。
4．注意事项
(1)实验前，需先将金属进行打磨，以除去金属表面的氧化膜和污物。
(2)做金属与酸反应的实验时，一般用盐酸或稀硫酸，不用硝酸和浓硫酸。
(3)实验所用的盐必须可溶，涉及铁的盐时，必须用亚铁盐。
(4)在比较金属活动性时注意控制变量法的应用，如酸溶液或盐溶液的温度、浓度、体积，金属的形状、大小和状态须保持一致。
1．(2023·深圳模拟)现有铁片和铜片，要验证两种金属的活动性，提供的下列试剂不能达到实验目的的是(　　)
A．稀盐酸 B．AgNO3溶液 C．FeCl2溶液 D．CuSO4溶液
答案　B
解析　铁和硝酸银溶液反应生成银和硝酸亚铁，铜和硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，说明银的活动性比铁、铜弱，但无法比较铁、铜的金属活动性，故选B。
2．(2023·郴州)为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，小东设计了如图所示的两组实验。下列说法正确的是(　　)
A．通过实验①②能够验证三种金属的活动性顺序
B．实验②中发生的反应是2Ag＋CuSO4===Ag2SO4＋Cu
C．实验①中溶液质量逐渐增大
D．实验①中溶液颜色由蓝色变为黄色
答案　A
解析　实验①铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明金属活动性：Fe＞Cu，实验②银和硫酸铜溶液不反应，说明金属活动性：Cu＞Ag，故金属活动性：Fe＞Cu＞Ag，A正确、B错误；实验①中反应的化学方程式为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，每56份质量的铁可置换出64份质量的铜，溶液的质量会逐渐减小，至完全反应不再发生改变，C错误；实验①生成的是硫酸亚铁溶液，溶液由蓝色变为浅绿色，D错误。
3．(2023·佛山顺德区一模)取等质量的金属开展如图探究，下列说法正确的是(　　)
A．对比甲、乙可探究：镁比铁的金属活动性强
B．对比乙、丙可探究：镁比锌的金属活动性强
C．对比乙、丁可探究：反应的剧烈程度与反应物间的接触面积有关
D．对比丙、丁可探究：反应的剧烈程度与酸的浓度有关
答案　C
解析　甲、乙中酸的种类不同，不能说明镁比铁的金属活动性强，A错误；乙、丙中酸的浓度不同，不能说明镁比锌的金属活动性强，B错误；乙、丁中除了金属的形状不同，其他条件均相同，能说明反应的剧烈程度与反应物间的接触面积有关，C正确；丙、丁中金属的种类、形状均不同，不能说明反应的剧烈程度与酸的浓度有关，D错误。
4．(2023·揭阳普宁市模拟)某同学为验证镁、铁、铜、银的金属活动性顺序，设计了如图所示的四个实验(金属片均已打磨，且其形状大小相同；实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同)。
下列分析不正确的是(　　)
A．对比实验①②反应的剧烈程度，能判断出镁和铁的金属活动性强弱
B．分析实验②④的现象，能判断出铁、铜、银的金属活动性顺序
C．分析实验④的现象，能判断出铜和银的金属活动性强弱
D．分析四个实验的现象，能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序
答案　B
解析　镁和铁都能与稀盐酸反应产生氢气，可通过对比实验①②反应的剧烈程度，判断出镁和铁的金属活动性强弱，A正确；②中产生气泡，说明铁的活动性在H前面，④中铜片表面覆盖一层银白色物质，且溶液由无色变成蓝色，说明铜能置换出硝酸银中的银，即铜比银活泼，但是两个实验无法比较铁和铜的活动性强弱，B错误、C正确；实验③中，铜片表面没有变化，说明铜的活动性小于镁和铁，结合前几项分析，能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序，D正确。
1．(2023·广州黄埔区一模)在利用黄铜(一种合金)制作机器零件的过程中会产生黄铜屑，经测定黄铜屑主要含Zn、ZnO、Cu和CuO。下列分析错误的是(　　)
A．将黄铜屑加入足量稀硫酸中，会有气泡产生
B．将黄铜屑加入足量稀硫酸中，黄铜屑会全部溶解
C．根据黄铜屑的成分，可确定黄铜中含有锌和铜两种金属
D．根据黄铜屑与足量稀硫酸反应的现象，可比较锌和铜的金属活动性强弱
答案　B
解析　黄铜屑主要含Zn、ZnO、Cu和CuO，其中锌在金属活动性顺序中位于氢前，因此会与稀硫酸反应生成氢气，故A正确；其中铜在金属活动性顺序中位于氢后，不能与稀硫酸反应，因此黄铜屑不会全部溶解，故B错误；加入稀硫酸后，Zn与稀硫酸反应生成氢气，而铜不与稀硫酸反应，证明Zn的活动性强于Cu，故D正确。
2．(2023·深圳一模)如图1，向烧瓶内注入等量等浓度的稀硫酸，分别剪取长约0.4 cm、宽约0.4 cm的镁、铁、铜金属条，打磨后投入烧瓶中，迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞。点击采集，获得如图2所示的压强变化曲线。下列说法正确的是(　　)
A．打磨的主要目的是使表面光亮，便于观察
B．曲线a和b对应的金属分别是铜和镁
C．曲线b压强变化小的原因是生成微溶物覆盖在金属表面抑制反应
D．曲线c中气压变小的原因是反应停止后温度又恢复到室温
答案　D
解析　金属表面打磨的主要目的是使酸与金属充分发生反应，A错误；曲线a压强不变，说明没有气体放出，曲线a是铜，曲线b变化较小，说明反应进行得较慢，对应的金属是铁，B错误；曲线b对应的金属是铁，活动性较弱，放出气泡少，C错误。
3．(2023·汕头濠江区一模)金属与人类的生产和生活密切相关。
(1)《梦溪笔谈》中：“古人以剂刚为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折。……”剂刚、柔铁均为铁的合金，它们的硬度比纯铁________(填“大”或“小”)。
(2)近一百多年里，铝被广泛应用，原因之一是常温下铝具有很好的抗腐蚀性能，请解释原因：____________________(用化学方程式表示)。
(3)铝合金中包含铝、镁、铜三种金属，为验证这三种金属的活动性顺序，以下药品选择方法可行的是________(填字母)。
A．铝、镁、铜、盐酸 B．铝、铜、氯化镁溶液
C．硫酸铝溶液、镁、铜 D．硫酸铝溶液、硫酸镁溶液、铜
答案　(1)大　(2)4Al＋3O2===2Al2O3　(3)AC
解析　(2)铝的化学性质比较活泼，在常温下，铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，化学方程式为4Al＋3O2===2Al2O3。(3)将铝、镁、铜分别加入盐酸中，铜不与盐酸反应，说明铜位于金属活动性顺序表中氢的后面，铝、镁都能够与盐酸反应，且镁与盐酸反应比铝反应快，说明镁的金属活动性比铝强，即三种金属的活动性由强到弱的顺序为镁、铝、铜，A正确；将铝、铜放到氯化镁溶液中，都不发生反应，证明镁的金属活动性比铝、铜强，但不能证明铝、铜的金属活动性的关系，B错误；将镁、铜分别放入硫酸铝溶液中，镁能够与硫酸铝反应，而铜不能与硫酸铝反应，证明镁的金属活动性比铝强，而铜的金属活动性比铝弱，C正确；将铜分别加到硫酸铝溶液、硫酸镁溶液中，均不发生反应，证明铝、镁的活动性都比铜强，但不能证明镁、铝的金属活动性的关系，D错误。
4．(2023·云南)“乌铜走银”是云南省石屏县始创的一种独特的铜制工艺品技艺。迄今已有300余年的历史。
(1)乌铜是一种合金，其硬度比纯铜________(填“大”或“小”)；乌铜经锻打、碾压可做成不同厚度的乌铜片，说明乌铜具有良好的________。
(2)“乌铜走银”的技艺是在乌铜上雕刻各种图案，然后将熔化的银水填入图案中，冷却后打磨光滑。银长时间放置后依然光亮，原因是________________________________。
(3)乌铜表面的黑色物质主要是氧化铜。利用稀硫酸和铁从氧化铜中得到铜单质可通过以下两种方案实现：
方案一：FeH2Cu
方案二：CuOCuSO4Cu
①上述两种方案中较优的是________，理由是________________________________________。
②西汉刘安所著《淮南万毕术》中提到“曾青得铁则化为铜”，方案二中体现这一过程的化学方程式为________________________________。
(4)乌铜的废料经初步处理后可得到AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液。若向其中加入一定量的金属Zn，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是________(填字母)。
A．滤渣中一定含有的金属是Ag、Cu
B．滤液中可能含有的溶质是AgNO3、Cu(NO3)2
C．若向滤渣中加入稀盐酸，无明显现象，则滤渣中一定含有Ag、Cu
D．若向滤液中加入稀盐酸，无明显现象，则滤液可能呈蓝色
E．若向滤液中加入稀盐酸，产生白色沉淀，则滤液中一定含有的金属离子是Ag＋、Cu2＋、Zn2＋
答案　(1)大　延展性　(2)银的化学性质稳定　(3)①方案二　不需要加热，操作方便安全，且节省原料
②Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4　(4)BDE
解析　(1)合金的硬度大于其组成成分金属的硬度，乌铜是一种合金，其硬度比纯铜大。(4)金属活动性：Zn＞Cu＞Ag，因此AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的金属Zn，先发生反应：Zn＋2AgNO3===Zn(NO3)2＋2Ag，Zn有剩余再发生反应：Zn＋Cu(NO3)2===Zn(NO3)2＋Cu。充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，滤渣中一定含有的金属是Ag，可能含有Cu，故A错误；如果加入锌的量较少，只部分AgNO3反应，因此滤液中可能含有的溶质是AgNO3、Cu(NO3)2，B正确；由于银、铜均不能与稀盐酸反应，因此若向滤渣中加入稀盐酸，无明显现象，则滤渣中一定含有Ag，可能含有Cu，故C错误；若向滤液中加入稀盐酸，无明显现象，说明AgNO3已经完全反应，且Zn无剩余，则滤液中可能含有硝酸铜，溶液呈蓝色，故D正确；若向滤液中加入稀盐酸，产生白色沉淀，该沉淀为氯化银，说明硝酸银部分发生反应，则滤液中一定含有的金属离子是Ag＋、Cu2＋、Zn2＋，故E正确。