第2章 物质转化与材料利用
第2节 金属的化学性质(第1课时)
一、金属跟氧气的反应
2Mg＋O2________
现象：剧烈燃烧，耀眼强光，________灰烬。
2Cu＋O2________
现象：不能燃烧，红色变________。
思考：如何检验此黑色物质是氧化铜还是炭黑？
3Fe＋2O2Fe3O4(纯氧中燃烧)
铝不容易生锈的原因是表面容易形成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内部继续氧化，但能被酸腐蚀。
二、金属跟酸的反应
Mg＋2HCl===______________(剧烈反应，大量气泡)
Zn＋2HCl===______________(较多气泡)
Cu与HCl不反应，没有气体产生
Zn＋H2SO4===______________(实验室制取氢气的方法)
置换反应：一种________跟一种________反应生成另一种________和另一种________的反应。
三、金属活动性顺序
K Ca Na ______ Al Zn ______ Sn Pb [H] Cu ______ Ag Pt Au
金属活动性应用：在金属活动性顺序中，只有排在氢前面的金属可以把酸中的________置换出来。
A组 基础训练
1．(徐州中考)国产大飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。已知金属锂(Li)的活动性比铝强。下列有关说法错误的是( )
A．铝锂合金硬度大、密度小
B．铝在空气中表面会形成致密的氧化膜
C．锂能与盐酸反应，放出热量、生成氢气
D．锂能与氧气反应，生成的Li2O中Li显＋2价
2．(菏泽中考)下列有关金属的叙述，正确的是( )
A．硬币、不锈钢锅都是合金材料，合金比各成分金属具有更优良的性能
B．铝、铁、铜都是银白色固体，都能够导电
C．镁、铝都是活泼金属，相同质量时与足量的盐酸反应放出氢气的体积相同
D．铁在空气中燃烧，冒出浓烈的黑烟，放出热量，生成黑色粉末
3．新型材料纳米级铁粉具有广泛的用途，它比普通铁粉更易与氧气反应，在空气中能自燃并生成一种红色物质，而铁丝在空气中却不能燃烧，下列有关说法不正确的是( )
A．纳米级铁粉在生产和保存时需要隔绝空气
B．纳米级铁粉在空气中燃烧的产物是四氧化三铁
C．反应物之间接触面积的大小是反应能否发生的因素之一
D．纳米级铁粉在空气中燃烧发生的是化合反应
4．抗氧化剂能吸收氧气，降低食品内部及周围的含氧量，阻止氧气与食品发生氧化反应，从而延长食品的保质期。小明发现新买来的高级月饼的包装盒内有一个印有“抗氧化剂”的小包，内装灰黑色粉末，其成分可能是( )
A．铁粉 B．氢氧化钠
C．二氧化锰 D．生石灰
5．(日照中考)镁是一种化学性质活泼的金属，在空气中常温下就能被缓慢氧化。下列有关镁条燃烧实验的说法不正确的是( )
A．实验前，应先用砂纸打磨镁条至表面出现银白色
B．实验时，应使用石棉网
C．实验时，应用坩埚钳夹持镁条，在酒精灯上点燃
D．镁条在空气中缓慢燃烧，发出耀眼的黄光，有大量蓝紫烟生成
6.(德阳中考)Wg铁与足量的稀硫酸充分反应产生ag氢气，Wg锌与足量的稀盐酸充分反应产生bg氢气，则a与b的关系是( )
A．a＞b B．a＜b
C．a＝b D．无法比较
7.(菏泽中考)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Zn粉，充分反应后过滤得滤液A和固体B，滤液A中所含的溶质不可能的情况是( )
A．Zn(NO3)2、AgNO3
B．Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
C．Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
D．Zn(NO3)2
第8题图
8.(永州中考)如图为铜片A的系列变化，下列推断不正确的是( )
A．铜片表面上的黑色物质是CuO
B．方法1发生的反应类型是置换反应
C．方法2中现象为铜片上的黑色物质逐渐溶解，溶液变为蓝色
D．若方法1、方法2均完全反应，则铜片A、B、C的质量相等
9.(包头中考)天平(灵敏度极高)两边各放质量相等的烧杯，分别盛有等质量、等质量分数的稀硫酸，此时天平平衡。将等质量的锌和铁分别放入两烧杯中，充分反应后，下列说法正确的是( )
A．若天平平衡，两边烧杯中所得溶液质量相等
B．若天平平衡，两种金属一定都有剩余
C．若天平不平衡，参加反应的金属质量可能不相等
D．若天平不平衡，两种金属一定完全反应
10．常见金属的活动性顺序如图：
第10题图
根据金属活动性顺序进行分析，下列描述或判断正确的是( )
A．根据金属活动性顺序，方框中应该填Sn Fe Zn
B．在同一盐酸溶液中反应时铁比铝剧烈
C．铜活动性不强，故铜不能与硝酸银溶液反应得到金属银
D．金的活动性比较弱，所以说“真金不怕火炼”是说在高温条件下金也很难与氧气反应
第11题图
11．(湖州中考)一根用细绳吊着的长玻璃棒左端绕上光亮的粗铜丝，并使玻璃棒保持水平(如图)。用酒精灯给铜丝加热数分钟，停止加热后冷却，发现玻璃棒左端下降。
(1)用化学方程式表示左端下降的原因：______________________。
(2)将玻璃棒连同细绳取下，铜丝端浸入稀硫酸，充分反应后取出，洗涤、干燥再重新吊起(细绳系在玻璃棒的位置不变)，玻璃棒________(填“能”或“不能”)再次保持水平。
12.将足量的稀盐酸加入一定量的铁、铜混合物中，写出其中反应的化学方程式：________________________。下图是实验过程生成气体或剩余固体的质量随反应时间的变化关系，其中表示正确的是________(填标号)。
第12题图
B组 自主提高
13.(孝感中考)向一定量黄铜(铜锌合金)粉末中逐滴加入稀硫酸，下列图像能正确表示对应变化关系的是( )
第14题图
14．(济宁中考)在相同质量、相同质量分数的稀硫酸中，分别加入足量的Mg、Fe、Zn三种金属，其发生反应的质量关系如图所示，读识如图并判断，下面推理合理的是( )
①反应速率：Mg＞Fe＞Zn
②反应生成氢气质量：Mg＝Fe＝Zn
③反应后溶液质量：Mg＝Fe＝Zn
④反应后溶液溶质质量分数：Mg＜Fe＜Zn
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
15.某同学为了研究影响金属与酸反应速率的因素，同等温度条件下进行了一系列的探究实验。实验结果如图所示，图中a、b、c、d四条斜线表示该金属和对应酸的反应时间与生成氢气质量的关系。由图中获得的信息我们可以分析：
第15题图
(1)________和________对比可以证明金属的活动性对金属与酸的反应速率有影响(填写斜线序号)。
(2)要想证明金属与酸的接触面积对金属与酸的反应速率有影响，则c斜线应选用________的稀硫酸(填写稀硫酸溶质质量分数)。
(3)从图像中还可以分析出__________________________对金属与酸的反应速率也有一定的影响。
第16题图
16.(湛江中考)某兴趣小组用10g镁条与溶质质量分数为49%的稀硫酸反应，测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图(假设镁条中除表面含有氧化镁外，没有其他杂质)。
(1)当稀硫酸的质量为70g，产生氢气的质量为____g。
(2)用化学方程式说明当稀硫酸的质量为10g时，为什么不产生氢气：_________________。
(3)计算镁条中镁元素的质量分数(写出计算过程)。
参考答案
【课堂笔记】
一、2MgO 白色 2CuO 黑色
二、MgCl2＋H2↑ ZnCl2＋H2↑ ZnSO4＋H2↑ 单质
化合物 单质 化合物
三、Mg Fe Hg 氢
【课时训练】
1－5.DABAD 6－10.AADCD
11．(1)2Cu＋O22CuO (2)不能
12．Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ A、C
13－14.AD
15．(1)a b (2)10% (3)酸溶液中溶质的质量分数大小
16．(1)0.5 (2)MgO＋H2SO4===MgSO4＋H2O
(3)84%
第2节 金属的化学性质(第2课时)
一、金属的化学性质
金属跟某些盐溶液的反应
Fe＋CuSO4===________________(铁丝表面有一层红色物质生成)
Cu＋2AgNO3===________________(铜丝表面有一层银白色物质生成)
Cu＋FeSO4——没有变化
Cu＋ZnSO4——没有变化
金属活动性应用：在金属活动性顺序中，只有一种活动性________的金属才能把另一种活动性________的金属从它的盐________中置换出来。
思考：如何设计实验比较Mg、Zn、Cu三种金属活动性的强弱？
二、金属的锈蚀
1．铁锈蚀条件：铁与________和________等物质相互作用。
2．防止铁生锈的方法：
(1)使铁制品隔绝________或隔绝________，保持铁制品表面干燥和洁净或在铁制品表面涂一层保护膜。如刷油漆、涂油、电镀、烤蓝等。
(2)改变铁的________、________，制成合金钢，如不锈钢等。
A组 基础训练
1．往相同质量的10%稀盐酸中加入下列金属，反应最剧烈的是( )
A．Cu B．Zn
C．Fe D．Mg
2．(温州中考)在柠檬中插入两种不同的金属可以制得水果电池。相同条件下，水果电池的电压与两种金属的活动性差异大小有关。下列柠檬电池的两种金属，活动性差异最大的是( )
3．(潍坊中考)金属腐蚀的快慢与外界条件密切相关，下列条件下，铁钉的腐蚀速度最快的是( )
4．(贺州中考)下列有关说法正确的是( )
A．铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈
B．铝制品不用涂任何保护层来防腐，因为铝不与空气反应
C．镁在氧气中燃烧，发出耀眼白光，生成黑色固体
D．我国的矿物储量比较丰富，所以废旧金属直接扔掉，没有必要回收
5．(邵阳中考)将锌片分别放入下列四种溶液中，一段时间后，溶液质量会减轻的是( )
A．H2SO4 B．AgNO3 C．FeSO4 D．MgSO4
6．(桂林中考)镍(Ni)和锰(Mn)都是重要金属，将Ni丝插入MnCl2溶液中，无明显现象；插入CuCl2溶液中，Ni丝表面有红色固体析出，则这三种金属活动性由强到弱的顺序是( )
A．Cu、Mn、Ni B．Mn、Ni、Cu
C．Ni、Mn、Cu D．Mn、Cu、Ni
7．“暖宝宝”主要成分：活性铁粉、碳粉、氯化钠等，通过氧化反应放热取暖。取部分混合粉末润湿，并按图连好实验装置。下列关于该实验的叙述错误的是( )
第7题图
A．红色的水缓慢进入锥形瓶
B．实验过程中锥形瓶底部发热
C．该实验可用来测定空气中氧气的体积分数
D．食盐水可加速铁生锈
8．(潍坊中考)金属镍及其化合物能发生下列反应：①Ni＋2HCl===NiCl2＋H2↑；②NiO＋2HCl===NiCl2＋H2O；③NiO2＋4HCl===NiCl2＋Cl2↑＋2H2O。分析化学方程式可知，下列说法中错误的是( )
A．镍能与硫酸铜溶液反应
B．反应②属于复分解反应
C．反应③中Ni的化合价由＋4价变为＋2价
D．上述3个反应中涉及2种单质
第9题图
9．如图所示是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察。下列推断错误的是( )
A．B管中铁钉不会锈蚀
B．L端与R端液面高度仍然保持一致
C．该实验说明铁锈蚀与水有关
D．若将A管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀
10.(呼和浩特中考)已知：2Fe(NO3)3＋Cu===2Fe(NO3)2＋Cu(NO3)2，向硝酸铁和硝酸铜的混合溶液中，加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤出的固体加入少量稀盐酸，无气泡产生，则下列说法正确的是( )
A．滤出的固体中不含铁，滤液中含硝酸铁
B．滤液中一定含有硝酸亚铁，不含硝酸铁，可能含有硝酸铜
C．滤液中一定含有硝酸亚铁和硝酸铜
D．滤出的固体中一定含有铜，滤液中可能含有硝酸铁和硝酸铜
11．(广西中考)根据金属活动性顺序的相关知识回答。
(1)从左到右，金属的活动性逐渐__________(填“增强”或“减弱”)。
(2)不能用铁制容器盛装硫酸铜溶液的原因(用化学方程式表示)：____________________。
(3)金属的活动性顺序还可以给你以下判断的依据：位于氢前面的金属能_____________。
12.(泰安中考)某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下实验方案。结合实验方案回答下列问题：
第12题图
(1)步骤①中，金属X是________，该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)步骤②中，加入适量稀硫酸的目的是
________________________________________________________________________。
(3)从滤液中获得硫酸亚铁晶体采用的方法是
________________________________________________________________________。
B组 自主提高
13.(岳阳中考)向AgNO3溶液中加入一定质量Fe和Al，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。下列说法正确的是( )
A．滤液中一定含有Al3＋、Ag＋
B．滤液中一定含有Fe2＋、Ag＋
C．滤渣中一定含有Fe
D．滤渣中一定含有Ag
14.某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉进行处理，并绘制参加反应的锌与溶液中溶质种类的关系图(如图所示)，下列说法中不正确的是( )
第14题图
A．Cu的活动性比Ag强，只用盐酸无法探究两者活动性强弱
B．当溶质种类为1种时，金属单质种类可能为1种
C．c～d间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2＋、Cu2＋
D．从m1变化到m2时，溶液中硝酸铜的质量分数变大
15.小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：
第15题图
步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好，药品如图所示)；待U形管内充满O2后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器，收集20mLO2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。
步骤2：一段时间后，观察U形管内的铁丝其现象如表所示。
观察对象 现象
①干燥的普通铁丝 没有明显变化
②潮湿的普通铁丝 较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝 没有明显变化
(1)步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是______________________________。
(2)铁制品锈蚀的条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是_____________。
(3)通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是______________________。
16.(河南中考)在一定质量Cu(NO3)2、AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液中加入过量的Zn，充分反应后，过滤，可得到固体和溶液。
(1)请写出一个有关反应的化学方程式：_______________________________________。
(2)向所得固体上滴加盐酸，能观察到什么现象？
________________________________________________________________________。
(3)反应后所得溶液的质量与反应前溶液的质量相比，可能保持不变，为什么？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
17.学习了金属的有关知识后，同学们知道了如何鉴别黄金和黄铜(铜锌合金，俗名“愚人金”)。某化学兴趣小组的同学为了进一步测定某黄铜的组成，称取了黄铜样品50g放入锥形瓶中，向其中分5次共加入250g稀硫酸，测得数据记录如下表。
质量 次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
累计加入稀硫酸的质量/g 50 100 150 200 250
累计产生气体的质量/g 0.2 x 0.6 0.7 0.7
回答下列问题：
(1)x＝______，该样品中铜的质量为________g。
(2)请在如图中画出样品中加入250g稀硫酸，产生气体的质量与稀硫酸的质量变化关系示意图。
第17题图
(3)黄铜样品与稀硫酸恰好完全反应时，所得溶液的溶质的质量分数是多少？
参考答案
【课堂笔记】
一、FeSO4＋Cu Cu(NO3)2＋2Ag 较强 较弱 溶液
二、1.空气 水 2.(1)空气 水 (2)组成 结构
【课时训练】
1－5.DCAAB 6－10.BCDBB
11．(1)减弱 (2)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu (3)置换出盐酸、稀硫酸中的氢
12．(1)铁 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu (2)除去铜中的铁 (3)蒸发结晶
13－14.DB
15．(1)在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气 (2)注射器中氧气减少 (3)水分和金属的内部结构
16．(1)Zn＋2AgNO3===Zn(NO3)2＋2Ag或Zn＋Cu(NO3)2===Zn(NO3)2＋Cu (2)产生气泡 (3)锌与硝酸银反应时使溶液质量减少，与硝酸铜反应时使溶液质量增加，所以溶液质量可能不变
17．(1)0.4 27.25 (2)
(3)28.6%
