1. 金属的化学性质
金属跟氧气的反应
有些金属能在空气中燃烧,如镁;
有些金属能在纯氧中燃烧,如铁;
有些虽不能燃烧,但也会反应,生成氧化物,如铜、铁、铝等分别能生成氧化铜、氧化铁、氧化铝。
金属跟酸的反应
铝、镁、铁、锌等金属能跟稀硫酸、稀盐酸反应产生氢气,而铜等却不能跟稀硫酸、稀盐酸反应。
金属跟某些盐溶液反应能生成新的盐和新的金属
2. 金属活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb [H] Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
金属活动性顺序的应用规律:
金属跟酸反应: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氢置换出来。
金属跟盐溶液的反应:在金属活动性顺序中,只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。
例1 现有铁与另一种金属组成的混合物1.2g,与足量稀硫酸反应生成H2 0.1g,则混合物中的另一种金属可能是( )
A.Mg B.Al
C.Zn D.Na
例2 等质量的三种不同的块状金属X、Y、Z,分别与足量的稀硫酸完全反应都生成+2价的硫酸盐,其产生氢气的体积与反应时间的关系如图所示,则下列说法中(?? )
①三种金属与稀硫酸反应,X最剧烈
②反应结束消耗硫酸的质量一定相等
③三种金属的相对原子质量:X>Y>Z
④在同温同压下,产生氢气体积:最大是X
A.全部正确????B.只有②③正确?? C.只有②④正确????D.只有①④正确
例3 某化学小组在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定质量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。他们对所得滤液和滤渣有如下描述
①滤液中一定含有Zn(NO3)2
②滤渣中一定含有单质Ag
③若滤液呈蓝色,则向滤渣中滴加稀盐酸无明显现象
④若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定没有AgNO3和 Cu(NO3)2
上述四种描述中正确的个数为( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
例4 铝箔是现代生活中常见的包装材料,放置久了,其银白色光泽会变暗淡,故又称假银箔。
(1)小柯用放置很久的铝箔与稀盐酸反应,产生氢气质量和反应时间关系如图所示。在0~t1时间段内,铝箔表面看不到明显的气泡,原因是__ __。在t2~t3时间段产生的气泡速度逐渐放缓,直到反应停止时,铝箔还有大量剩余。t2~t3时间段产生气泡速度放缓的原因是__ __。
(2)为进一步测量铝箔中单质铝的质量分数,小柯取1.9g铝箔样品与50.0g稀盐酸充分反应(2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑),铝箔完全溶解后剩余溶液的总质量为51.7g。计算样品中单质铝的质量分数。
一.选择题
1.下列现象和事实,可用金属活动性顺序作出合理解释的是( ??)
①金属镁在空气中比铝更易点燃,说明镁比铝活动性强;
②金属铝比金属锌更耐腐蚀,说明锌比铝活动性强;
③硫酸铜、石灰乳配制农药波尔多液,不宜用铁制容器;
④金属锌与稀硫酸反应速率适中,更适于实验室制取氢气。
A.①②??????B.③④??????C.①③④??????D.①②③④
2.要将待提纯的物质中杂质(括号内为杂质)除去,选用试剂及操作方法均正确的一组是( ??)
选项
待提纯物质
选用试剂
操作方法
A
CuCl2(MgCl2)
镁片
过滤
B
CaO(CaCO3)
盐酸
蒸发
C
Cu(Fe)
稀硫酸
过滤
D
FeCl3溶液(盐酸)
氢氧化钠溶液
滴加
3.有A、B、C三种常温下不与水反应的金属,为了比较它们金属活动性的强弱,有人设计了下列四种实验方法,下列方法最准确可行的是( )
A.把它们分别和盐酸溶液反应,观察是否发生反应及产生气体的快慢
B.把它们分别和盐酸溶液反应,观察是否发生反应及产生气体的多少
C.把三种金属分别在空气中加热,观察它们的颜色变化程度
D.把三种金属和它们的可溶性盐溶液之间两两反应,观察金属表面是否有金属析出
4.下列不能正确表示向一定质量的稀硫酸中不断加入铁粉的图像的是( )
A B C D
5.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>Z??????? D.Z>X>Y
6、向AgNO3溶液中加入一定量的铁粉充分反应后,下列情况不可能出现的是( )
A.溶液中有Fe2+,不溶物为Ag B.溶液中有Fe2+,不溶物为Fe、Ag
C.溶液中有Fe2+、Ag+,不溶物为Fe D.溶液中有Fe2+、Ag+,不溶物为Ag
7.[2018·抚顺]为验证Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,所选药品不能达到目的的是( )
A.Mg、Cu、FeSO4溶液 B.Cu、Fe、稀硫酸、MgSO4溶液
C.Cu、FeSO4溶液、MgSO4溶液 D.Fe、MgSO4溶液、CuSO4溶液
8.下列图像能正确反映对应变化关系的是(?? )
A.Me、Zn、Fe 与稀盐酸反应
B.等质量等质量分数的盐酸与足量的镁粉、锌粉反应
C.将铜片加入一定量的硝酸银溶液中
D.向一定质量的氯化锌和盐酸溶液中加入锌粒
9. 向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入m g Zn,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的质量为m g.下列说法不正确的是( )
A.滤渣中的物质至少有两种
B.取滤渣滴加稀硫酸,可能有气泡产生
C.取反应后的滤液观察,滤液可能呈蓝色
D.取反应后的滤液滴加稀盐酸,有白色沉淀产生
10. 回收利用是保护金属资源的一条有效途径。某工业废料含氧化铜、氧化亚铁和氧化铁,经过处理后可得到一种金属单质和硫酸亚铁溶液,主要流程如图:(已知:Fe+Fe2(SO4) 3 ═3FeSO4)
下列说法正确的是( )
①A可以是稀硫酸或稀盐酸 ②溶液B中的溶质可能有三种
③固体D和固体E的成分可能相同 ④过程Ⅱ和过程Ⅲ都需要进行的实验操作是过滤
⑤整个流程中涉及的反应基本类型有三种 ⑥溶液F中溶质的质量一定比溶液B中的溶质的质量大
A.①③④ B.④⑤ C.④⑤⑥ D.②④⑤
11. 有一种纳米润滑加剂,由铝粉、铜粉、氧化铝粉末中的一种或几种组成,取少量该添加剂,加入足量稀盐酸,有红色固体残留并产生大量气泡:另取少量该添加剂,加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。下列说法正确的是( )
A.该添加剂中一定有铜,可能有铝和氧化铝
B.若向滤渣中加入足量稀盐酸,滤渣部分溶解,则该添加剂中一定有氧化铝
C.滤液中最多含有两种溶质
D.滤渣中一定有银和铜,滤液中一定有硝酸铝和硝酸铜
12.[2018·衢州]小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤,滤液中含有的金属离子可能的组成有( )
①Mg2+ ②Mg2+和Fe2+ ③Fe2+和Cu2+ ④Mg2+、Fe2+和Cu2+
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
二.解答题
1.根据金属活动性顺序表的有关知识,回答下列问题:
(1)用Mg、Zn、Cu三种金属分别与稀盐酸反应,根据金属与稀盐酸反应的__ ,可以判断金属活动性强弱的顺序。
(2)用Zn分别与MgCl2、CuCl2溶液反应,也能判断金属活动性顺序,发生反应的化学方程式为__ __,三种金属活动性由强到弱的顺序为__ __。
若将一定质量的Zn放入CuCl2和MgCl2的混合溶液中,充分反应后过滤,所得固体中一定含有的物质是__ _。
2.[2018·吉林]用铝丝、洁净的铜丝、稀盐酸、AgNO3溶液,验证Al、Cu、Ag的活动性顺序。
(1)把打磨过的铝丝和洁净的铜丝分别浸入稀盐酸中,观察到铝丝表面有气泡产生,铜丝表面无明显现象,由此判断出Al和Cu的活动性强弱顺序为__ _>(H)>__ __;发生反应的基本反应类型是_ _;铝丝使用前需用砂纸打磨的原因是__ __。
(2)为了达到实验目的,除(1)中实验外,还需要进行的实验是__ __。
3.黄铜是以Zn为主要添加元素的铜合金。黄铜渣中约含Zn 7%、ZnO 31%、Cu 50%、CuO 5%,其余为杂质。处理黄铜渣可得到硫酸锌,其主要流程如图所示(杂质不溶于水、不参与反应)。
已知:ZnO+H2SO4===ZnSO4+H2O;
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O。
(1)步骤Ⅰ中产生气体的化学方程式为__ __。
(2)溶液A中的金属离子有__ _(填离子符号)。
(3)步骤Ⅰ、Ⅱ中均包含的操作名称为__ __,此操作和步骤Ⅲ中的蒸发操作都要用到的玻璃仪器是__ _。
(4)溶液A的质量_ __(选填“大于”“小于”或“等于”)溶液C。
1. 金属的化学性质
金属跟氧气的反应
有些金属能在空气中燃烧,如镁;
有些金属能在纯氧中燃烧,如铁;
有些虽不能燃烧,但也会反应,生成氧化物,如铜、铁、铝等分别能生成氧化铜、氧化铁、氧化铝。
金属跟酸的反应
铝、镁、铁、锌等金属能跟稀硫酸、稀盐酸反应产生氢气,而铜等却不能跟稀硫酸、稀盐酸反应。
金属跟某些盐溶液反应能生成新的盐和新的金属
2. 金属活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb [H] Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
金属活动性顺序的应用规律:
金属跟酸反应: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氢置换出来。
金属跟盐溶液的反应:在金属活动性顺序中,只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。
例1 现有铁与另一种金属组成的混合物1.2g,与足量稀硫酸反应生成H2 0.1g,则混合物中的另一种金属可能是( B )
A.Mg B.Al
C.Zn D.Na
【解析】 若1.2g全部是Fe,生成氢气的质量约为0.043g。由题可知,金属组成的混合物生成H2 0.1g,则1.2g另一种金属生成氢气的质量应该大于0.1g。1.2g Mg生成氢气恰好0.1g,1.2g Al生成氢气约0.133g,大于0.1g,因此另一种金属可能是Al。
例2 等质量的三种不同的块状金属X、Y、Z,分别与足量的稀硫酸完全反应都生成+2价的硫酸盐,其产生氢气的体积与反应时间的关系如图所示,则下列说法中(?? )
①三种金属与稀硫酸反应,X最剧烈
②反应结束消耗硫酸的质量一定相等
③三种金属的相对原子质量:X>Y>Z
④在同温同压下,产生氢气体积:最大是X
A.全部正确????B.只有②③正确?? C.只有②④正确????D.只有①④正确
例3 某化学小组在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定质量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。他们对所得滤液和滤渣有如下描述
①滤液中一定含有Zn(NO3)2
②滤渣中一定含有单质Ag
③若滤液呈蓝色,则向滤渣中滴加稀盐酸无明显现象
④若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定没有AgNO3和 Cu(NO3)2
上述四种描述中正确的个数为( A )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
例4 铝箔是现代生活中常见的包装材料,放置久了,其银白色光泽会变暗淡,故又称假银箔。
(1)小柯用放置很久的铝箔与稀盐酸反应,产生氢气质量和反应时间关系如图所示。在0~t1时间段内,铝箔表面看不到明显的气泡,原因是__铝在空气中被氧化生成一层致密的氧化铝保护膜,稀盐酸与氧化膜先进行反应,生成水__。在t2~t3时间段产生的气泡速度逐渐放缓,直到反应停止时,铝箔还有大量剩余。t2~t3时间段产生气泡速度放缓的原因是__稀盐酸的溶质质量分数逐渐降低__。
(2)为进一步测量铝箔中单质铝的质量分数,小柯取1.9g铝箔样品与50.0g稀盐酸充分反应(2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑),铝箔完全溶解后剩余溶液的总质量为51.7g。计算样品中单质铝的质量分数。
【答案】 (2)生成氢气的质量为1.9g+50g-51.7g=0.2g。设生成0.2g氢气,需要参加反应的单质铝的质量为x。
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
54 6
x 0.2g
=,x=1.8g,
单质铝的质量分数为×100%≈94.7%。
一.选择题
1.下列现象和事实,可用金属活动性顺序作出合理解释的是( ??)
①金属镁在空气中比铝更易点燃,说明镁比铝活动性强;
②金属铝比金属锌更耐腐蚀,说明锌比铝活动性强;
③硫酸铜、石灰乳配制农药波尔多液,不宜用铁制容器;
④金属锌与稀硫酸反应速率适中,更适于实验室制取氢气。
A.①②??????B.③④??????C.①③④??????D.①②③④
2.要将待提纯的物质中杂质(括号内为杂质)除去,选用试剂及操作方法均正确的一组是( ??)
选项
待提纯物质
选用试剂
操作方法
A
CuCl2(MgCl2)
镁片
过滤
B
CaO(CaCO3)
盐酸
蒸发
C
Cu(Fe)
稀硫酸
过滤
D
FeCl3溶液(盐酸)
氢氧化钠溶液
滴加
3.有A、B、C三种常温下不与水反应的金属,为了比较它们金属活动性的强弱,有人设计了下列四种实验方法,下列方法最准确可行的是( D )
A.把它们分别和盐酸溶液反应,观察是否发生反应及产生气体的快慢
B.把它们分别和盐酸溶液反应,观察是否发生反应及产生气体的多少
C.把三种金属分别在空气中加热,观察它们的颜色变化程度
D.把三种金属和它们的可溶性盐溶液之间两两反应,观察金属表面是否有金属析出
4.下列不能正确表示向一定质量的稀硫酸中不断加入铁粉的图像的是( C )
A B C D
5.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>Z??????? D.Z>X>Y
6、向AgNO3溶液中加入一定量的铁粉充分反应后,下列情况不可能出现的是( C )
A.溶液中有Fe2+,不溶物为Ag B.溶液中有Fe2+,不溶物为Fe、Ag
C.溶液中有Fe2+、Ag+,不溶物为Fe D.溶液中有Fe2+、Ag+,不溶物为Ag
7.下列图像能正确反映对应变化关系的是(?? )
A.Me、Zn、Fe 与稀盐酸反应
B.等质量等质量分数的盐酸与足量的镁粉、锌粉反应
C.将铜片加入一定量的硝酸银溶液中
D.向一定质量的氯化锌和盐酸溶液中加入锌粒
8.[2018·抚顺]为验证Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,所选药品不能达到目的的是( C )
A.Mg、Cu、FeSO4溶液 B.Cu、Fe、稀硫酸、MgSO4溶液
C.Cu、FeSO4溶液、MgSO4溶液 D.Fe、MgSO4溶液、CuSO4溶液
9. 向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入m g Zn,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的质量为m g.下列说法不正确的是( D )
A.滤渣中的物质至少有两种
B.取滤渣滴加稀硫酸,可能有气泡产生
C.取反应后的滤液观察,滤液可能呈蓝色
D.取反应后的滤液滴加稀盐酸,有白色沉淀产生
10. 回收利用是保护金属资源的一条有效途径。某工业废料含氧化铜、氧化亚铁和氧化铁,经过处理后可得到一种金属单质和硫酸亚铁溶液,主要流程如图:(已知:Fe+Fe2(SO4) 3 ═3FeSO4)
下列说法正确的是( B )
①A可以是稀硫酸或稀盐酸 ②溶液B中的溶质可能有三种
③固体D和固体E的成分可能相同 ④过程Ⅱ和过程Ⅲ都需要进行的实验操作是过滤
⑤整个流程中涉及的反应基本类型有三种 ⑥溶液F中溶质的质量一定比溶液B中的溶质的质量大
A.①③④ B.④⑤ C.④⑤⑥ D.②④⑤
11. 有一种纳米润滑加剂,由铝粉、铜粉、氧化铝粉末中的一种或几种组成,取少量该添加剂,加入足量稀盐酸,有红色固体残留并产生大量气泡:另取少量该添加剂,加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。下列说法正确的是( B )
A.该添加剂中一定有铜,可能有铝和氧化铝
B.若向滤渣中加入足量稀盐酸,滤渣部分溶解,则该添加剂中一定有氧化铝
C.滤液中最多含有两种溶质
D.滤渣中一定有银和铜,滤液中一定有硝酸铝和硝酸铜
12.[2018·衢州]小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤,滤液中含有的金属离子可能的组成有( C )
①Mg2+ ②Mg2+和Fe2+ ③Fe2+和Cu2+ ④Mg2+、Fe2+和Cu2+
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
二.解答题
1.根据金属活动性顺序表的有关知识,回答下列问题:
(1)用Mg、Zn、Cu三种金属分别与稀盐酸反应,根据金属与稀盐酸反应的__速率__,可以判断金属活动性强弱的顺序。
(2)用Zn分别与MgCl2、CuCl2溶液反应,也能判断金属活动性顺序,发生反应的化学方程式为__Zn+CuCl2===Cu+ZnCl2__,三种金属活动性由强到弱的顺序为__Mg>Zn>Cu__。
若将一定质量的Zn放入CuCl2和MgCl2的混合溶液中,充分反应后过滤,所得固体中一定含有的物质是__Cu__。
2.[2018·吉林]用铝丝、洁净的铜丝、稀盐酸、AgNO3溶液,验证Al、Cu、Ag的活动性顺序。
(1)把打磨过的铝丝和洁净的铜丝分别浸入稀盐酸中,观察到铝丝表面有气泡产生,铜丝表面无明显现象,由此判断出Al和Cu的活动性强弱顺序为__Al__>(H)>__Cu__;发生反应的基本反应类型是__置换反应__;铝丝使用前需用砂纸打磨的原因是__除去铝表面致密的氧化铝薄膜,防止其影响反应__。
(2)为了达到实验目的,除(1)中实验外,还需要进行的实验是__将铜丝浸入硝酸银溶液中__。
3.黄铜是以Zn为主要添加元素的铜合金。黄铜渣中约含Zn 7%、ZnO 31%、Cu 50%、CuO 5%,其余为杂质。处理黄铜渣可得到硫酸锌,其主要流程如图所示(杂质不溶于水、不参与反应)。
已知:ZnO+H2SO4===ZnSO4+H2O;
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O。
(1)步骤Ⅰ中产生气体的化学方程式为__Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑__。
(2)溶液A中的金属离子有__Cu2+、Zn2+__(填离子符号)。
(3)步骤Ⅰ、Ⅱ中均包含的操作名称为__过滤__,此操作和步骤Ⅲ中的蒸发操作都要用到的玻璃仪器是__玻璃棒__。
(4)溶液A的质量__小于__(选填“大于”“小于”或“等于”)溶液C。