第2节 金属的化学性质（学案 无答案）

金属
【知识梳理】
金属的化学性质

与氧气反应
金属 在空气中 在氧气中 化学方程式
镁 常温下表面逐渐变暗。点燃，剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体 点燃，剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体
铝 常温下，铝表面变暗，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
铁 持续加热发红，离火变冷 点燃，剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
铜 加热，生成黑色物质；潮湿空气中，生成铜绿而被腐蚀 加热，生成黑色物质
金 即使在高温时也不与氧气反应

















说明：①镁条、铝丝在空气中能燃烧。铁丝在空气中不能燃烧，但在氧气中能燃烧。②铁在空气中缓慢氧化生成的主要产物是（生锈）。铁在氧气中燃烧生成（暗红色，灰黑色）。

2、金属与酸反应
?
h



?

说明：硫酸是指稀硫酸，因为浓和硝酸有很强的氧化性，与金属的反应不是置换反应，也不会生成氢气。（高中学习）

3、金属与盐溶液的反应（前置后）



注：活泼金属钾钙钠钡等不能置换盐溶液中的金属，其会先和水反应。
三、置换反应
概念：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。

置换反应的几个类型
金属与酸的置换反应：
金属与盐溶液的置换反应：
非金属单质与金属氧化物的置换反应：


四、金属活动性顺序及其意义
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au

意义：
在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它们的活动性越强。
在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。

五、金属活动性的探究方法
金属活动性探究通常用条件比较法、置换比较法、反应速率比较法。
（1）条件比较法
钾、钙、钠的单质在空气中迅速氧化；镁、铝在空气中能较快氧化；铁、铜在加热的条件下才能氧化（干燥空气）；铂、金在高温条件下也不与氧气反应。
（2）金属与酸反应速率比较法
如镁、锌、铁三中金属都能与稀盐酸和稀硫酸发生置换反应，但反应的剧烈程度不同。反应越剧烈说明金属活动性越强。但在用此方法时，特别注意酸的浓度，金属颗粒或金属块的表面积要相同。
置换法（略）
图像法






【题型讲练】
题型一：金属活动性顺序的判断
1、下列事实不能说明Zn比Ag活泼的是（ ）
A、Zn能与AgNO3溶液反应，置换出Ag B、Zn能与稀硫酸反应，Ag则不能
C、自然界没有以单质形式存在的Zn，而有以单质形式存在的Ag
D、Zn的熔点为420℃，Ag的熔点为962℃
2、某同学为探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性，设计了下列三组实验
①将Zn、Fe、Cu三种金属片分别插入稀疏酸中；②将Zn片插入硫酸铜溶液中，Cu片插入硫酸亚铁溶液中；③将Zn片插人硫酸亚铁溶液中，将Fe片插入硫酸铜溶液中。其中可以达到目的的是（ ）
A、①③ B、③ C、①②③ D、②③
3、欲判断三种金属X、Y、Z的活动性顺序，没有必要验证的结论是（ ）
A、Y能置换含X的化合物溶液中的X B、X能置换酸中的氢
C、Y能置换酸中的氢 D、Z不能置换酸中的氢
4、某同学探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序，做了以下实验：①取样，分别加入到CuSO4溶液中，发现X、Z表面出现红色物质而Y却没有。②取X、Z大小相等的颗粒，分别加入到溶质质量分数相等的稀H2SO4中，发现x表面产生气泡的速度明显比Z快。则X、Y、Z的金属活动性由强到弱依次是（ ）
A、 X>Z>Y B、 Z>Y>X C、 X>Y>2 D、 Z>X>Y
5、从考古文物出土情况看，金器保存完好，铜器表面会牛成铜锈。铁器几乎保存不了，因为铁器很容易锈迹瓣斑或烂掉，这说明金、铜、铁的活动性顺序是 。
6、将适量的铁粉投入到稀硫酸溶液中，下列实验现象不存在的是（ ）
A、铁粉的质量逐渐减少 B、有无色气体产生
C、有氯化铁生成 D、溶液逐渐变成浅绿色
7、将镀锌铁5.6g放入足量的稀硫酸中，下列说法中错误的是（ ）
A、开始反应速率快，后来反应速率慢 B、反应中生成气体，同时液体变成浅绿色
C、最终放出氢气的质量小于0.2g D、最终放出氢气的质量等于0.2g
8、有x、y、z、w四种金属，已知用x制的容器不能盛放z的盐溶液；x跟y的盐溶液（ ）
A、z＞y＞x＞w B、x＞z＞y＞w C、y＞x＞z＞w D、y＞z＞x＞w
9、分别用以下四组物质测定锌和铜的活动性顺序：①Zn、Cu、H2SO4溶液；②Zn、Cu、MgSO4溶液；③Zn、Cu、AgNO3溶液；④Zn、Cu、ZnSO4溶液。仅用组内物质就能直接到达目的的是（ ）
A、①② B、①④ C、②③ D、③④
10、今有x、y、z三种金属，它们之间有下列反应事实：x+H2SO4→不发生反应；
z+H2SO4→zSO4+H2↑；x+yCl→xCl+y。由此可判断这三种金属的活动性从左至右逐渐减弱的顺序是（ ）
A、x、y、z B、y、x、z C、z 、y、x D、z 、x、y
11、已知三种二价金属的活动性强弱顺序为x＞y＞z，某同学设计完成了如下实验，请你从理论上分析不成功的实验是（ ）
A、实验一：x+ySO4→xSO4+y B、实验二：z+ySO4→zSO4+y
C、实验三：x+H2SO4（稀）→xSO4+H2↑ D、实验四：z+H2SO4（稀）→不反应
12、某校甲、乙两个化学兴趣小组为探究Zn、Cu、Ag三种金属的化学活动性，甲组同学选用了三种物质（填化学式，下同） 进行实验；乙组同学经过讨论，选用了与甲组同学完全不同的三种物质 进行实验。结果两组的同学都得到了相同的结论。

题型二：反应后溶液增重和减轻的判断
1、将铁片分别放人下列溶液中充分反应，反应后溶液质量反应前减轻的是（ ）
A、AgNO3 B、H2SO4 C、HCl D、FeSO4
2、把锌片投入到下列溶液中，锌片溶解且溶液质量减轻，又没有气体产生的是（ ）
A、H2SO4 B、 CuSO4 C、ZnSO4 D、 AgNO3
3、在下列溶液中分别放入锌片，一段时间后把锌片取出，溶液质量增加的是（ ）
A、氯化镁溶液 B、盐酸 C、硫酸亚铁溶液 D、硝酸银溶液
4、今有x、y、z三种金属，把y投入x(NO3)2溶液中,y表面有x析出,得到y(NO3)2溶液的质量比x(NO3)2溶液的质量大,把x投入到z(NO3)2溶液中,z析出后,溶液的质量减少。下列判断错误的是（ ）
A、元素的相对原子质量可能是：z＞y＞x B、x、y、z可能依次是Hg、Zn、Cu
C、金属活动性顺序是y＞x＞z D、x、y、z可能依次是：Cu、Zn、Hg
5、有x、y、z三种金属，把y投入到xCl2中，其溶液质量增加，把x投入到z(NO3)2溶液中,溶液质量减小。x、y、z三种金属依次是（ ）
A、Zn、Hg、Cu B、Cu、Zn、Hg C、Hg、Cu、Zn D、Zn、Cu、Hg
题型三：优先反应原理的应用
1、在CuCl2和MgCl2的混合溶液中，加入过量的铁粉，充分反应后过滤，留在滤纸上的物质是（ ）
A、铜 B、铁 C、铜和镁 D、铁和铜
2、向AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气体生成，则滤出的固体中一定有（ ）
A、Ag、Cu、Zn B、Cu、Zn、Fe C、Ag、Zn、Fe D、Ag、Cu、Fe
3、把一些Zn粉放入Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,完全反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气体产生。根据以上现象得出的正确结论是（ ）
A、滤渣中一定有Zn、Fe、Ag B、滤渣中一定有Fe、Ag ，可能有Zn
C、滤渣中一定有Zn、Fe，可能有Ag D、滤渣中一定有Ag，可能有Zn、Fe
4、向氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中加入一定量的镁粉，当反应停止后，过滤，向滤出的固体中滴加盐酸，没有气体生成。则滤液的成分是（ ）
A、只有氯化镁 B、只有氯化镁和氯化亚铁，没有氯化铜
C、只有氯化亚铁 D、一定有氯化镁和氯化亚铁，也可能有氯化铜
5、某金属加工厂生产过程中的废液含有少量硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤出的固体中加入少量稀硫酸，无气体产生。则下列有关说法中，正确的是（ ）
A、滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含铁
B、滤出的固体中一定含有银，可能含有铁和铜
C、滤液中一定有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸铜
D、滤液中一定有硝酸亚铁，可能有硝酸银和硝酸铜
6、向硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液中加入一些锌粉，充分反应后过滤，得到固体不溶物A和溶液。将A放入少量稀硫酸中，有气体产生。则A中一定含有 ，可能含有 ；溶液中一定含有的溶质是 。
7、向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中加入一些锌粉，完全反应后过滤。不可能存在的情况是（ ）
A、滤纸上有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Mg2+
B、滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Ag+、Zn2+、Mg2+
C、滤纸上有Ag、Cu、Zn，滤液中有Zn2+、Mg2+
D、滤纸上有Ag、Cu、Zn、Mg，滤液中有Zn2+、Mg2+
8、实验课上，小明同学把一包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液。下列判断中正确的是（ ）
A、滤出的固体中一定含有银，可能含有铜
B、滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含有锌
C、滤液中一定含有硝酸铜，一定没有硝酸锌和硝酸银
D、滤液中一定含有硝酸锌和硝酸铜，可能含有硝酸银
9、在硫酸铜溶液中加入一定量的锌和铁的混合物，充分反应后得到一些固体，过滤，向固体中加入少量稀盐酸，有气体放出。对上述固体的叙述正确的是（ ） ①一定含有锌；②一定含有铁；③一定含有铜；④可能含有锌；⑤可能含有铁；⑥可能含有铜；
A、③④⑤ B、②③④ C、①②③ D、①②⑥
10、实验室的废酸液不能直接倒入下水道，是因为 ，工厂师傅在切割钢板时．常用硫酸铜溶液画线，所画之处显红色，请猜测其中的化学原理 (写出化学方程式)，该反应的类型属于 。

题型三：金属与酸反应防放出氢气的图像的处理应用
1、将质量相等的A、B两种金属，同时分别放入两份质量分数相同且足量的稀盐酸中，反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息，写出能从中得到的正确结论。（已知：A、B的生成物中均为+2价）
（1）生成H2的质量：A B（2）相对原子质量：A B
（3）反应速率：A B
（4）在金属活动性顺序里，A、B均排在 。
2、等质量的A、B、C三种金属跟足量的稀硫酸完全反应后都生成+2价的硫酸盐，生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A、三种金属的活动性是A＞B＞C B、三种金属的相对原子质量是A＜B＜C
C、反应消耗硫酸的质量相同 D、反应速度最慢的是C，最快是A

3、等质量的M、N两种金属，分别与相同质量分数的足量稀硫酸反应（已知M、N在生成物中均显+2价）生成氢气的质量和反应时间的关系如图所示，则M、N两种金属相对原子质量达到大小及活动性关系为（ ）
A、相对原子质量M＜N，活动性M＞N B、相对原子质量M＞N，活动性M＜N
C、相对原子质量M=N，活动性M＜N
D、相对原子质量的大小关系无法确定，活动性M＜N

4、用质量相等的锌粉和铁粉，分别与溶质质量分数相同、等质量的稀盐酸充分反应，产生H2的质量和反应所用的时间关系如图所示。则下列说法中不正确的是（ ）
A、曲线a、b分别表示锌、铁的反应情况
B、盐酸均反应完，锌、铁有剩余
C、盐酸均反应完，锌恰好完全反应，铁有剩余
D、锌、铁都反应完，盐酸有剩余

四：综合练习
1、为了探究金属的活动性顺序，张丽同学利用铁丝、锌片、铜丝、稀盐酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液进行了下面的实验：
实验一：将锌片与铜丝分别放入稀盐酸中锌片表面有气泡产生，铜丝无明显变化；
实验二：将铁丝放入硫酸铜溶液中，铁丝表面后红色固体沉积；
实验三：将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面有黑色物质生成，一段时间后逐渐变成银白色。
（1）由实验可得出的金属活动性关系是 。
（2）要确定上述四种金属的活动性顺序，应补充 实验，理由是 。
2、小琴同学设计如图所示的A、B两个实验。
（1）实验时，她为了除去铁丝和银丝表面的氧化物或污物，其操作是 。
（2）A实验目的是 ；实验时，将铜丝和银丝同时插入稀硫酸中，可观察到的现象是 ；所发生的化学方程式为 。
（3）B实验中，当烧杯内盛有 溶液时，可验证Fe、 、Ag三种金属活动性强弱。
3、同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸。只用一支试管，取一次盐酸的探究方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。
（1）填表
实验步骤 观察到的现象
①在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分反应。
②在①所得到的溶液中，插入 ，充分反应。 无明显现象
③在②所得到的溶液中，插入 ，充分反应。
结论：金属活动性为铝＞铁＞铜
（2）将铝丝插入前进行的操作是 。
（3）小华同学认为在小刚设计的方案中，只要补充一个实验，就可得出铝＞铁＞氢＞铜的结论。小华要补充的实验是 。
（4）小强同学认为得到铝＞铁＞氢＞铜的结论，不必做补充实验，只需要将小刚同学方案中插入金属的顺序调整即可，你认为调整后插入金属的顺序是 。
4、置换反应是化学反应的基本类型之一。
（1）金属与盐溶液之间的置换反应，一般的活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来，如铜和硝酸银溶液反应，其化学方程式为 。
（2）非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应规律，即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来，如在溶液中可发生下列反应：
Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2；I2+Na2S=2NaI+S↓；Br2+2KI=2KBr+I2由此可判断：①S、Cl2、I2、Br2活动性由强到弱顺序是 。②下列化学方程式书写错误的是 。
A、Cl2+2NaI=2NaCl+I2 B、I2+2KBr=2KI+Br2
C、Br2+Na2S=2NaBr+S↓ D、Cl2+K2S=2KCl+S↓
5、某同学将一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液，并对滤液的组成进行探究。
⑴锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是 。
⑵同学们对滤液中所含的溶质做出多种猜想，其中有两种猜想可能成立，这两种猜想是：
①溶质为 ；②溶质为 。
⑶请你设计两种实验方案来验证以上猜想。
方案 实验操作 实验现象 结论
方案一 如果 猜想 成立
方案二 如果 猜想 成立