课题2 金属的化学性质
第1课时 金属与氧气、酸的反应
@知识回顾
1.大多数金属能在一定条件下跟氧气反应生成 金属氧化物 。铝在常温下跟氧气反应,其表面生成一层 致密 的 氧化铝 薄膜,从而阻止铝进一步 氧化 ,因此,铝具有很好的 抗腐蚀 性能。
2.镁、锌、铁、铜四种金属中, 镁、锌、铁 能与盐酸或稀硫酸反应生成氢气,反应的剧烈程度依次是 镁、锌、铁 ,写出其中一种金属与稀硫酸反应的化学方程式: Fe+H2SO4FeSO4+H2↑(合理即可) ; 铜 不能与盐酸或稀硫酸反应生成氢气。
3.置换反应
定义:由一种 单质 与一种 化合物 反应,生成另一种 单质 和另一种 化合物 的反应叫作置换反应。
通式:A+BCB+AC
@基础分点训练
知识点1 金属与氧气反应
1.下列关于金属与氧气反应的说法正确的是( D )
A.红热的细铁丝在空气中能燃烧
B.所有金属在高温下都能与氧气反应
C.在较高温度下能与氧气反应的金属,在常温下也能与氧气反应
D.根据金属与氧气反应的难易程度,可以初步比较一些金属的活泼性
2.金属材料在生产、生活中有广泛的用途。
(1)铝合金是飞机机体的主要材料之一,铝具有良好的抗腐蚀性,是因为 4Al+3O22Al2O3 (用化学方程式表示)。
(2)战国《韩非子·内储说上》提到,早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以 单质 (填“单质”或“化合物”)的形式存在,古语云“真金不怕火炼”说明 金的化学性质稳定 。
(3)搬运铜制器皿时切勿接触火源,以免铜制器皿被烧黑,灼烧时发生反应的化学方程式为 2Cu+O22CuO 。
知识点2 金属与盐酸、稀硫酸反应
3.下列物质:①MgSO4、②FeCl3、③CuSO4、④ZnCl2,能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是( D )
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
4.如图是Mg、Zn、Fe、Cu四种金属与盐酸反应状况的示意图。观察后回答下列问题:
(1)不能与盐酸反应的金属是 铜 。
(2)图中显示有三种金属能与盐酸反应,其共同的反应现象是 产生气泡 ,其中反应速率最快的是 镁 ,反应的化学方程式是 Mg+2HClMgCl2+H2↑ 。
知识点3 置换反应
5.下列四种反应,不属于置换反应的是( D )
A.Zn+2HClZnCl2+H2↑
B.2KI+Cl22KCl+I2
C.CuO+H2Cu+H2O
D.CuO+COCu+CO2
6.下列关于置换反应的说法中正确的是( D )
A.置换反应一定有气体生成
B.有单质和化合物参加的反应一定是置换反应
C.有单质生成的反应一定是置换反应
D.置换反应中一定有元素化合价的变化
@能力提分训练
7.据文献报道,一种特殊的铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性,可替代黄金作精密电子元器件。下列对该铜纳米颗粒的判断,正确的是( D )
A.在常温下能与氧气反应生成氧化铜
B.铜纳米颗粒属于非金属
C.能与硫酸发生置换反应
D.具有良好的导电性
8.同学们在实验室中将一块铝片投入X中,立即有气泡产生,用燃着的木条在试管口点火,观察到产生的气体被点燃,以下有关分析正确的一项是( B )
A.X是稀硫酸 B.铝片需要打磨
C.溶液变为浅绿色 D.被点燃的是氧气
9.【图像与数据分析】如图所示,倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应,利用数字化设备采集瓶内气压,瓶内气压与时间关系如曲线所示。下列有关说法正确的是( C )
A.曲线①表示锌粒与稀盐酸的反应
B.a、b、c、d四点处的溶质成分相同
C.反应结束后,稀盐酸可能有剩余
D.比较b、c两点,说明影响反应速率的因素之一是反应物的接触面积
10.“嫦娥五号”返回器携带的月球土壤样品,对于全面科学探测月球地质、资源等方面的信息有重要意义。
(1)地球和月球上都有单质形式存在的金、银,说明它们的化学性质 稳定(或不活泼等) 。
(2)月球上存在天然的铁、铝等金属颗粒,而地球上没有的原因是 月球上没有氧气 。
11.置换反应是基本反应类型之一,反应关系如图所示,请用化学方程式填空:
(1)若B为密度最小的气体,乙的溶液为浅绿色,则反应可能是 Fe+2HClFeCl2+H2↑(合理即可) 。
(2)若A和甲都是黑色固体,则反应可能是 C+2CuO2Cu+CO2↑(合理即可) 。
(3)若甲为黑色固体,乙是相对分子质量最小的氧化物,则反应可能是 H2+CuOCu+H2O(合理即可) 。
(4)请写出符合如图要求,但与上面反应物不同的化学方程式: Mg+H2SO4MgSO4+H2↑(合理即可) 。
@拓展素养提升
12.【核心素养·科学思维】(河南中考)某金属混合物由Mg、Al、Zn、Fe四种金属中的两种组成。4 g该金属混合物与足量的盐酸充分反应,得到0.2 g 氢气,则该金属混合物的组成不可能是( A )
A.Mg和Al B.Fe和Al
C.Fe和Mg D.Mg和Zn
13.相同质量的镁、铝、锌分别与相同的盐酸充分反应,产生氢气质量(直接用各金属表示)大小关系有以下几种猜测:①Mg>Al>Zn;②Al>Mg>Zn;③Al=Mg=Zn;④Al=Mg>Zn;⑤Al=Zn>Mg;⑥Al>Mg=Zn。其中合理的是 ②③④ 。
第2课时 金属活动性顺序
@知识回顾
1.常见金属活动性顺序(由强到弱):K、Ca、Na、Mg、 Al 、 Zn 、 Fe 、Sn、Pb、(H)、 Cu 、Hg、 Ag 、Pt、Au。
2.在金属活动性顺序里:
(1)金属的位置 越靠前 ,它的活动性就越强。
(2)位于 氢前面 的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
(3)位于 前面 的金属能把位于 后面 的金属从它们 化合物的溶液 里置换出来。
@基础分点训练
知识点1 金属与金属化合物溶液的反应
1.生铁和足量的稀盐酸充分反应后,总会有一些残渣剩余,残渣的成分主要是( D )
A.铁 B.氯化铁
C.氯化亚铁 D.碳
2.金属与化合物溶液的反应。
(1)将铁丝浸入硫酸铜溶液中,现象为浸入溶液中的铁钉表面覆盖 红色物质 ,溶液由 蓝色 逐渐变为 浅绿色 ,反应的化学方程式为 Fe+CuSO4FeSO4+Cu 。 不能 (填“能”或“不能”)用铁制品盛放硫酸铜溶液或农药波尔多液。
(2)将打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中,现象为浸入溶液的铝丝表面覆盖一层紫红色的物质,溶液由 蓝色 逐渐变为 无色 ;反应的化学方程式为 2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu 。
(3)将铜丝浸入硝酸银溶液中,现象为浸入溶液中的铜丝表面覆盖 银白色物质 ,溶液由 无色 逐渐变为 蓝色 ;反应的化学方程式为 Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag 。
(4)注意:此类反应一定在溶液中进行, 不溶于水 的化合物一般不与金属反应。
知识点2 金属活动性顺序
3.(广西中考)下列金属中,金属活动性最强的是( A )
A.K B.Zn C.Cu D.Ag
4.(镇江中考)金属R与Hg(NO3)2溶液反应的化学方程式为R+Hg(NO3)2R(NO3)2+Hg,下列说法中不正确的是( A )
A.R可能是铝
B.该反应为置换反应
C.R的金属活动性比Hg强
D.在金属活动性顺序中,R不一定排在氢前面
5.如图为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验,仔细分析后回答下列问题:
(1)描述A中的实验现象: 铜丝表面附着一层银白色固体,溶液由无色变为蓝色 。
(2)写出C中反应的化学方程式: Zn+2HClZnCl2+H2↑ 。
(3)要证明Cu、Fe、Ag的活动性顺序,至少要做的实验是 A、B (填序号),这三种金属活动性由强到弱的顺序为 Fe>Cu>Ag 。
@能力提分训练
6.现有X、Y、Z三种金属,如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Y表面有银析出,而Z没有变化;如果把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应。根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为( C )
A.Z、Y、X B.X、Z、Y
C.X、Y、Z D.Y、X、Z
7.(铜仁模拟)将锌粉持续加入100 g含有AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质的混合溶液中,充分反应。当加入锌粉的质量为6.5 g时,溶液质量最小;当加入锌粉的质量为13.0 g时,恰好完全反应。下列是反应中的相关量随加入锌的质量变化的关系图,其中正确的是( C )
A B C D
8.(北京中考)为验证铜、银、铁的金属活动性顺序,同学们设计了如图所示的6个实验。图中,“→”表示将金属加入盐溶液。
(1)⑤中,反应的化学方程式为 Fe+CuSO4FeSO4+Cu 。
(2)设计②的目的是 证明铜的金属活动性强于银 。
(3)仅由④和⑥不能得出铜、银、铁的金属活动性顺序,理由是 ④和⑥分别能判断金属铜和银、金属铁和银的金属活动性顺强弱,但是不能判断金属铁和铜的金属活动性谁强谁弱 。
9.硬铝又称杜拉铝,是铝、铜、镁合金,并含少量锰,可用于制造铆钉、飞机的螺旋桨及飞机上的高强度零件。将一定质量的硬铝粉末放入硝酸银溶液中,充分反应后,溶液为无色。此时溶液中溶质的成分可能为 Mg(NO3)2;Mg(NO3)2、Al(NO3)3 。如原硝酸银溶液质量为m1,反应后溶液质量为m2,小组同学认为一定满足m1>m2,理由是 24份质量的镁能置换出216份质量的银,27份质量的铝能置换出324份质量的银,反应均使溶液中溶质质量减少,故m1>m2 。
@拓展素养提升
10.金属材料的使用与生产、生活和社会发展密切相关。比较Zn、Fe、Cu的金属活动性。
(1)将一定量的硫酸铜溶液加入锌粉和铁粉的混合固体中,反应的示意图如图所示,分析可知,实验中发生反应的化学方程式为 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu ,可得结论: Zn>Cu,Zn>Fe 。
(2)在上述实验中继续添加一定量硫酸铜溶液,微粒种类和数量的变化情况为 铁原子数目减少,亚铁离子数目增多,铜离子数目减少,铜原子数目增多 时,可得结论:金属活动性Zn>Fe>Cu。课题2 金属的化学性质
第1课时 金属与氧气、酸的反应
@知识回顾
1.大多数金属能在一定条件下跟氧气反应生成 。铝在常温下跟氧气反应,其表面生成一层 的 薄膜,从而阻止铝进一步 ,因此,铝具有很好的 性能。
2.镁、锌、铁、铜四种金属中, 能与盐酸或稀硫酸反应生成氢气,反应的剧烈程度依次是 ,写出其中一种金属与稀硫酸反应的化学方程式: ; 不能与盐酸或稀硫酸反应生成氢气。
3.置换反应
定义:由一种 与一种 反应,生成另一种 和另一种 的反应叫作置换反应。
通式:A+BCB+AC
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知识点1 金属与氧气反应
1.下列关于金属与氧气反应的说法正确的是( )
A.红热的细铁丝在空气中能燃烧
B.所有金属在高温下都能与氧气反应
C.在较高温度下能与氧气反应的金属,在常温下也能与氧气反应
D.根据金属与氧气反应的难易程度,可以初步比较一些金属的活泼性
2.金属材料在生产、生活中有广泛的用途。
(1)铝合金是飞机机体的主要材料之一,铝具有良好的抗腐蚀性,是因为 (用化学方程式表示)。
(2)战国《韩非子·内储说上》提到,早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以 (填“单质”或“化合物”)的形式存在,古语云“真金不怕火炼”说明 。
(3)搬运铜制器皿时切勿接触火源,以免铜制器皿被烧黑,灼烧时发生反应的化学方程式为 。
知识点2 金属与盐酸、稀硫酸反应
3.下列物质:①MgSO4、②FeCl3、③CuSO4、④ZnCl2,能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是( )
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
4.如图是Mg、Zn、Fe、Cu四种金属与盐酸反应状况的示意图。观察后回答下列问题:
(1)不能与盐酸反应的金属是 。
(2)图中显示有三种金属能与盐酸反应,其共同的反应现象是 ,其中反应速率最快的是 ,反应的化学方程式是 。
知识点3 置换反应
5.下列四种反应,不属于置换反应的是( )
A.Zn+2HClZnCl2+H2↑
B.2KI+Cl22KCl+I2
C.CuO+H2Cu+H2O
D.CuO+COCu+CO2
6.下列关于置换反应的说法中正确的是( )
A.置换反应一定有气体生成
B.有单质和化合物参加的反应一定是置换反应
C.有单质生成的反应一定是置换反应
D.置换反应中一定有元素化合价的变化
@能力提分训练
7.据文献报道,一种特殊的铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性,可替代黄金作精密电子元器件。下列对该铜纳米颗粒的判断,正确的是( )
A.在常温下能与氧气反应生成氧化铜
B.铜纳米颗粒属于非金属
C.能与硫酸发生置换反应
D.具有良好的导电性
8.同学们在实验室中将一块铝片投入X中,立即有气泡产生,用燃着的木条在试管口点火,观察到产生的气体被点燃,以下有关分析正确的一项是( )
A.X是稀硫酸 B.铝片需要打磨
C.溶液变为浅绿色 D.被点燃的是氧气
9.【图像与数据分析】如图所示,倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应,利用数字化设备采集瓶内气压,瓶内气压与时间关系如曲线所示。下列有关说法正确的是( )
A.曲线①表示锌粒与稀盐酸的反应
B.a、b、c、d四点处的溶质成分相同
C.反应结束后,稀盐酸可能有剩余
D.比较b、c两点,说明影响反应速率的因素之一是反应物的接触面积
10.“嫦娥五号”返回器携带的月球土壤样品,对于全面科学探测月球地质、资源等方面的信息有重要意义。
(1)地球和月球上都有单质形式存在的金、银,说明它们的化学性质 。
(2)月球上存在天然的铁、铝等金属颗粒,而地球上没有的原因是 。
11.置换反应是基本反应类型之一,反应关系如图所示,请用化学方程式填空:
(1)若B为密度最小的气体,乙的溶液为浅绿色,则反应可能是 。
(2)若A和甲都是黑色固体,则反应可能是 。
(3)若甲为黑色固体,乙是相对分子质量最小的氧化物,则反应可能是 。
(4)请写出符合如图要求,但与上面反应物不同的化学方程式: 。
@拓展素养提升
12.【核心素养·科学思维】(河南中考)某金属混合物由Mg、Al、Zn、Fe四种金属中的两种组成。4 g该金属混合物与足量的盐酸充分反应,得到0.2 g 氢气,则该金属混合物的组成不可能是( )
A.Mg和Al B.Fe和Al
C.Fe和Mg D.Mg和Zn
13.相同质量的镁、铝、锌分别与相同的盐酸充分反应,产生氢气质量(直接用各金属表示)大小关系有以下几种猜测:①Mg>Al>Zn;②Al>Mg>Zn;③Al=Mg=Zn;④Al=Mg>Zn;⑤Al=Zn>Mg;⑥Al>Mg=Zn。其中合理的是 。
第2课时 金属活动性顺序
@知识回顾
1.常见金属活动性顺序(由强到弱):K、Ca、Na、Mg、 、 、 、Sn、Pb、(H)、 、Hg、 、Pt、Au。
2.在金属活动性顺序里:
(1)金属的位置 ,它的活动性就越强。
(2)位于 的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
(3)位于 的金属能把位于 的金属从它们 里置换出来。
@基础分点训练
知识点1 金属与金属化合物溶液的反应
1.生铁和足量的稀盐酸充分反应后,总会有一些残渣剩余,残渣的成分主要是( )
A.铁 B.氯化铁
C.氯化亚铁 D.碳
2.金属与化合物溶液的反应。
(1)将铁丝浸入硫酸铜溶液中,现象为浸入溶液中的铁钉表面覆盖 ,溶液由 逐渐变为 ,反应的化学方程式为 。 (填“能”或“不能”)用铁制品盛放硫酸铜溶液或农药波尔多液。
(2)将打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中,现象为浸入溶液的铝丝表面覆盖一层紫红色的物质,溶液由 逐渐变为 ;反应的化学方程式为 。
(3)将铜丝浸入硝酸银溶液中,现象为浸入溶液中的铜丝表面覆盖 ,溶液由 逐渐变为 ;反应的化学方程式为 。
(4)注意:此类反应一定在溶液中进行, 的化合物一般不与金属反应。
知识点2 金属活动性顺序
3.(广西中考)下列金属中,金属活动性最强的是( )
A.K B.Zn C.Cu D.Ag
4.(镇江中考)金属R与Hg(NO3)2溶液反应的化学方程式为R+Hg(NO3)2R(NO3)2+Hg,下列说法中不正确的是( )
A.R可能是铝
B.该反应为置换反应
C.R的金属活动性比Hg强
D.在金属活动性顺序中,R不一定排在氢前面
5.如图为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验,仔细分析后回答下列问题:
(1)描述A中的实验现象: 。
(2)写出C中反应的化学方程式: 。
(3)要证明Cu、Fe、Ag的活动性顺序,至少要做的实验是 (填序号),这三种金属活动性由强到弱的顺序为 。
@能力提分训练
6.现有X、Y、Z三种金属,如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Y表面有银析出,而Z没有变化;如果把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应。根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为( )
A.Z、Y、X B.X、Z、Y
C.X、Y、Z D.Y、X、Z
7.(铜仁模拟)将锌粉持续加入100 g含有AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质的混合溶液中,充分反应。当加入锌粉的质量为6.5 g时,溶液质量最小;当加入锌粉的质量为13.0 g时,恰好完全反应。下列是反应中的相关量随加入锌的质量变化的关系图,其中正确的是( )
A B C D
8.(北京中考)为验证铜、银、铁的金属活动性顺序,同学们设计了如图所示的6个实验。图中,“→”表示将金属加入盐溶液。
(1)⑤中,反应的化学方程式为 。
(2)设计②的目的是 。
(3)仅由④和⑥不能得出铜、银、铁的金属活动性顺序,理由是 。
9.硬铝又称杜拉铝,是铝、铜、镁合金,并含少量锰,可用于制造铆钉、飞机的螺旋桨及飞机上的高强度零件。将一定质量的硬铝粉末放入硝酸银溶液中,充分反应后,溶液为无色。此时溶液中溶质的成分可能为 。如原硝酸银溶液质量为m1,反应后溶液质量为m2,小组同学认为一定满足m1>m2,理由是 。
@拓展素养提升
10.金属材料的使用与生产、生活和社会发展密切相关。比较Zn、Fe、Cu的金属活动性。
(1)将一定量的硫酸铜溶液加入锌粉和铁粉的混合固体中,反应的示意图如图所示,分析可知,实验中发生反应的化学方程式为 ,可得结论: 。
(2)在上述实验中继续添加一定量硫酸铜溶液,微粒种类和数量的变化情况为 时,可得结论:金属活动性Zn>Fe>Cu。