浙教版科学九年级（上）期末章节复习学案：第2节 金属的化学性质

第2节　金属的化学性质
　金属与氧气的反应
1．铁、铜等金属在潮湿的空气中易与________发生复杂的化学反应。
2．在点燃或加热条件下，多数金属能和氧气发生化学反应。
比如：2Mg＋O2________
3Fe＋2O2________
2Cu＋O2________
说明　①铁在潮湿的空气中易生锈，生成Fe2O3(铁锈)，而在干燥的空气中则不易生锈；其在氧气中燃烧会生成Fe3O4(黑色固体)。
②铝与空气中的氧气反应，表面生成一层致密
( http: / / www.21cnjy.com )的氧化物薄膜(Al2O3)，使铝制品表面变暗，并可以防止内部的铝进一步与氧气反应，起到保护作用。但酸性或碱性物质会破坏铝的氧化膜，所以不可用铝制容器盛放酸性或碱性物质。
③铜在潮湿的空气中也会生锈，铜锈[Cu2(OH)2CO3]俗称铜绿，化学名称为碱式碳酸铜。
　置换反应
置换反应是金属发生的主要反应类型。
1．定义
置换反应是指一种________和一种________发生反应，生成另外一种单质和另外一种化合物的反应。可表示为：AB＋C===AC＋B。
说明　化学反应的四种基本类型为：化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。
2．有金属参与的置换反应的种类
(1)金属与盐溶液之间的反应，金属可以与盐发生置换反应，如：
2Al＋3FeSO4===________＋3Fe
但并不是所有的金属都能置换出其他金属。将一根铁丝插入盛有CuSO4溶液的试管中，过一会儿发现铁丝上有铜析出，发生的反应为：
Fe＋CuSO4===________＋Cu
而将铜丝插入FeSO4溶液中则不会有铁析出
( http: / / www.21cnjy.com )。根据以上反应推断，它们可能与金属的活动性有关。经过长年的研究，人们将一些常见的金属按其活动性由强到弱的顺序排列如下：
K　Ca　Na　Mg　Al　Zn　____　Sn　Pb　(H)　____　Hg　Ag　Pt　Au
说明　①排在前面的金属，其活动性比排在后面
( http: / / www.21cnjy.com )的强，可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来，这些反应都是置换反应。如Fe可以置换出Cu，反之就不可以。②盐必须是可溶的。③钾、钙、钠等活泼金属，遇水就可发生反应，所以不能与盐溶液发生置换反应。
(2)金属与酸之间的反应
金属活动性顺序中，排在__
( http: / / www.21cnjy.com )__前面的金属(除钾、钙、钠)外，均可以与酸发生反应生成H2，这也是置换反应，只是各种金属反应速度有所不同。一般来说，金属活动性越强，反应越剧烈，反应速度越快。如Mg和Fe都可以与酸反应生成H2，但Mg与酸反应的反应速度要比Fe快，放出H2的速度也更快。反应的化学方程式为：
Mg＋H2SO4===________＋H2↑
Fe＋H2SO4===________＋H2↑
说明　①金属在金属活动性顺序中必须排在
( http: / / www.21cnjy.com )H元素前面，但除钾、钙、钠等活泼金属，因为它们会先与溶液中的水反应。②酸应该是非氧化性酸(HNO3、浓H2SO4等则不符合)；如果目的是制取氢气，则不能用挥发性酸(如浓盐酸)，否则会使制得的气体不纯。③Fe与非氧化性的酸反应，生成二价铁，而不是三价铁；与氧化性的酸(如硝酸)反应，生成三价铁。
例1　(株洲中考)用实验比较铜、锌、银的金属活动性，最好的方法是选用下列试剂中的(　　)
A．ZnSO4溶液
B．NaOH溶液
C．稀盐酸
D．CuSO4溶液
例2　(青岛中考)某化工厂的废液中
( http: / / www.21cnjy.com )含有硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌。某同学取适量的上述废液样品，将一定质量的镁粉加入样品中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。请填空：
(1)若得到的滤液为浅绿色，则滤液中的溶质一定含有__________________(填写化学式，下同)，可能含有________。
(2)若得到的滤液为无色，则滤渣中至少含有________种金属。
(3)反应后得到滤渣的质量________(填“小于”、“大于”或“等于”)反应前加入镁粉的质量。
例3　(衡阳中考)相同质量的M、N
( http: / / www.21cnjy.com )两种金属，分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应(M、N在生成物中均为＋2价)，生成H2质量和反应时间的关系如图所示，下列有关叙述正确的是(　　)
A．金属活动性：N>M
B．生成H2的质量相等
C．相对原子质量：N>M
D．消耗盐酸的质量相等
　防止金属腐蚀的常用方法
1．铁在空气中锈蚀主要是铁与空气中的____
( http: / / www.21cnjy.com )____、________等物质相互作用，发生一系列复杂的化学反应，使铁转化为铁的化合物的过程。
2．钢铁锈蚀后生成铁锈，铁
( http: / / www.21cnjy.com )锈成分复杂(主要成分是________，化学式为Fe2O3)，它是一种疏松多孔的物质，不仅不能阻止钢铁制品与空气和水的接触，还会把空气和水分保留在钢铁制品的表面，能让水分和空气中的氧气穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。
3．探究金属锈蚀的条件
我们用实验的方法来探索金
( http: / / www.21cnjy.com )属锈蚀的条件。取3支试管，A试管中是水和空气，B试管中是刚煮沸过的蒸馏水，C试管中是装有________(生石灰)的干燥空气，在3支试管中各放一枚铁钉，并用塞子塞紧(如图1)。
经过6～7h后，发现________试管中的铁钉严重生锈(其中又以中间部分最严重)。通过一系列的条件改变，如改变铁钉的纯度，用一块纯铁片来进行实验(如图2)，反而不易发生锈蚀现象。
说明　探索铁生锈的因素时，首先要根据生
( http: / / www.21cnjy.com )活经验进行合理猜想，使探究有方向性，其次实验中可能有多个条件影响铁生锈，当我们要研究其中的一个条件时，就采用控制变量法(除被研究的变量外，其他条件都相同且适宜)，来探索这个条件对实验结果的影响。
4．防锈三大措施：
我们已经知道了影响金属锈蚀的条件，据此采取相应防止锈蚀的措施。
(1)保护膜法——如刷油漆、涂机油、封塑料膜、电镀，目的是阻止金属与________接触。
(2)干燥剂法——如在铁制品周围放干燥剂，目的是减少________，保持干燥。
(3)改变钢铁内部结构法——如制成不锈钢。
例4　(日照中考)某学习小组用相同的洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究，设计的实验如图所示，一周后观察，下列说法错误的是(　　)
A．①和②中的铁钉无明显变化，③中的铁钉明显生锈
B．②中加入的蒸馏水要事先煮沸，目的是除去水中溶解的氧气
C．③中铁钉的甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最严重
D．探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气和水(或水蒸气)直接接触
　金属与酸反应
例5　(广州中考)为了探究影响锌与盐酸反应剧烈程度的因素，某学习小组设计了下列实验，下列说法正确的是(　　)
实验①
实验②
实验③
A.对比实验①和②，可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
B．对比实验②和③，可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
C．对比实验②和③，可研究温度对反应剧烈程度的影响
D．对比实验①和②，可研究温度对反应剧烈程度的影响
　置换反应后质量的变化情况
例6　(镇江中考)向一定质量AgN
( http: / / www.21cnjy.com )O3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn，溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．a点溶液中的溶质有2种
B．c点溶液中溶质为Zn(NO3)2
C．若取b～c段溶液，滴加稀盐酸，有白色沉淀
D．取d点的固体，加入稀盐酸，无气泡产生
例7　(包头中考)某化学小组向一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的Mg粉，充分反应后过滤得溶液A和固体B
对滤液A所含的溶质有以下几种猜想：
①Mg(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2
②Mg(NO3)2、Cu(NO3)2
③Mg(NO3)2、AgNO3
④只有Mg(NO3)2
经过讨论大家一致认为不合理的猜想是________(填标号)，其理由是__________________。
【实验探究】若猜想④成立，通过以下实验可确定固体B的成分，请将下表填写完整。
实验步骤
现象
固体B的成分
______________
有气泡产生
__________
第1题图
1．(唐山市路北区中考模拟)如图所示，有
( http: / / www.21cnjy.com )一段两端不封口的玻璃管，一端系上一个小气球，取一块废旧石棉网上剪下的铁丝网，用盐酸除去铁锈，放入锥形瓶中，再向瓶中加入3～4ml食盐水，迅速塞紧瓶塞，过一段时间观察气球的变化是(　　)
A．比原来大
B．比原来小
C．先变大，后变小
D．无明显变化
第2题图
2．(湘潭中考)某溶液中含有Cu(N
( http: / / www.21cnjy.com )O3)2和AgNO3，现向其中逐渐加入一定质量的铁粉进行处理，并绘制参加反应的铁的质量与溶液中溶质种类的关系图，下列说法正确的是(　　)
A．a点溶液中溶质为3种时，金属单质的种类也为3种
B．当溶质种类为2种时，金属单质种类可能为2种
C．a、b两点，溶液的质量相等
D．当溶质种类为1种时，金属单质种类可能为1种
3．(河北中考)把等质量的X、Y、Z、
( http: / / www.21cnjy.com )M四种金属分别加入到同体积、同浓度的足量稀盐酸中。再把X加入到Z(NO3)2溶液中，M加入到YNO3溶液中。反应关系如图所示。据此判断四种金属的活动性顺序为(　　)
第3题图
A．Z＞X＞M＞Y
B．X＞Z＞M＞Y
C．X＞Z＞Y＞M
D．Y＞M＞Z＞X
4．(遵义中考)某化学兴趣小组
( http: / / www.21cnjy.com )，为了探究Ag、Zn、Cu三种金属活动性顺序，设计了如图所示的4种实验方案，请你判断其中不能达到目的的是(　　)
5．(眉山中考)往200g
FeCl3
( http: / / www.21cnjy.com )和CuCl2的混合溶液中加入铁粉。己知反应的先后顺序和化学方程式分别为：2FeCl3＋Fe===3FeCl2；CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu。如图为加入铁粉的质量与反应后剩余固体质量关系。则下列说法不正确的是(　　)
第5题图
A．B点后溶液的颜色为蓝色
B．D点对应纵坐标为6.4
C．该200g溶液中的CuCl2质量分数为6.75%
D．取DE两点间的剩余固体加入盐酸，均有气泡产生
6．(包头中考)某化学小组的同学为测定铜铁
( http: / / www.21cnjy.com )合金粉末中铜的质量分数，先称得两份质量均为m克的合金粉末，然后甲乙两名同学分别按以下两种方案进行实验：
甲同学方案：合金粉末过滤，将得到固体洗涤、干燥、称量，称得质量为a克。乙同学方案：合金粉末过滤，将得到的固体洗涤、干燥、称量，称得质量为b克。
请回答下列问题：
(1)甲同学方案中，反应开始发生时的明显现象是______________。
(2)实验结束后，甲同学计算出合金中铜
( http: / / www.21cnjy.com )的质量分数为：×100%；乙同学计算出合金中铜的质量分数为：×100%，经过同学们讨论，一致认为________同学的计算结果是错误的，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第2节　金属的化学性质
【要点详解】知识点1：氧气　2MgO　Fe3O4　2CuO　知识点2：单质　化合物　Al2(SO4)3
FeSO4　Fe　Cu　氢　MgSO4　
( http: / / www.21cnjy.com )FeSO4　例1　D　例2　(1)Zn (NO3)2、Mg(NO3)2、Fe(NO3)2　AgNO3　(2)2　(3)大于　例3　C
知识点3：氧气　水　氧化铁　干燥剂　A　空气　水分　例4　C
【易错点拨】例5　A　例6　B
【综合应用】例7　③　镁先与硝酸银反应　【实验探究】取固体加入盐酸　镁、铜和银
【巩固提升】1.A　2.B　3.B　4.D
5．A　
6.(1)有气泡产生　(2)乙　称得固体中既有原混合物中的铜还有新生成的铜