2020浙教版科学九年级上册冲刺重高讲义（八）：金属的化学性质（1） 【含答案】

一、常见的金属材料
（1）金属材料：包括纯金属和它们的合金，人们日常使用的金属材料，大多数是合金。
（2）合金①定义：把一种金属跟其他金属（或非金属）熔合而成的具有金属特性的物质，属于混合物。②性能→合金一般比其组分金属颜色更鲜艳。→合金的硬度一般大于组成它们的金属。→合金的熔点一般低于组成它们的金属。→合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属。
（3）钢①组成：由碳和铁等元素形成的合金。②性能：质地坚硬，有弹性和延展性，机械性能好。③用途：制作汽车车身、刀具、量具等。
二、金属的化学性质
1、金属与氧气的反应
金属
空气
氧气
反应方程式
镁
在空气中剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体。
比在空气中燃烧更剧烈。
2Mg+O22MgO
铁
在空气中不燃烧，只缓慢氧化。
在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。
3Fe+2O2Fe3O4
铝
铝与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化。
在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体。
4Al+3O22Al2O3
铜
在常温条件下，铜在干燥的空气中几乎不与氧气反应。
在加热条件下，铜能够与氧气反应，表面变黑。
2Cu+O22CuO
金
即使在高温条件下，也不与氧气反应。
（1）金属铁、铜在潮湿的空气中会被氧气所氧化而生锈[铁锈主要成分为Fe2O3,铜锈主要成分为Cu（OH）2CO3]。
（2）铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，因此铝具有良好的抗腐蚀性能。
（3）金、铂一般不与空气中物质反应。
2、金属与盐酸、稀硫酸的反应
金属
盐酸
硫酸
现象
化学方程式
现象
化学方程式
镁
剧烈反应，有大量气泡产生，溶液呈无色。
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
剧烈反应，有大量气泡产生，溶液呈无色。
Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
锌
反应较快，有大量气泡产生，溶液呈无色。
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
反应较快，有大量气泡产生，溶液呈无色。
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
铁
有少量气泡产生，反应慢，溶液由无色变为浅绿色。
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
有少量气泡产生，反应慢，溶液由无色变为浅绿色。
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
铜
无现象
不反应
无现象
不反应
①铜不与稀盐酸、稀硫酸反应，镁、锌、铁都能与稀盐酸、稀硫酸反应，但反应的剧烈程度不同。由此可知，这四种金属在溶液中的活动性质顺序是
Mg＞Zn＞Fe＞Cu
②并不是所有金属都能与酸反应放出氢气。
③单质铁与稀盐酸、稀硫酸发生反应时，生成的是亚铁盐，且亚铁盐溶液都为浅绿色。
④硝酸和浓硫酸具有强氧化性，与金属反应不生成
H2，而生成水。
3、
金属与盐溶液反应
①钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠是直接与水反应。反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。如钠投入到硫酸铜溶液的反应式：2Na
+
CuSO4
+
2H2O
==
Cu（OH）2
↓+
Na2SO4
+
H2
↑。
②铝与盐的溶液反应：如能置换出
CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。
③铁与某些盐反应：如
Fe
+
CuSO4
==
Cu
+
FeSO4
,
Fe
+2
FeCl3
==
3FeCl2等。
三、置换反应
①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。
置换反应是化学基本反应类型之一。
②特征：反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。
③通式：A+BC→B+AC
四、金属的活动性顺序
（1）金属的活动性顺序：
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au
（2）金属活动性顺序在实际应用中的意义
①可判断金属的化学活动性：
在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。
②可判断金属能否与酸发生置换反应而产生氢气：
在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸里的氢，排在氢后面的金属不能置换酸里的氢。
③可判断金属能否跟盐溶液发生置换反应：
在金属活动性顺序中，只有排在前面的金属，才能把排在后面的金属从它们的可溶性盐溶液里置换出来。根据金属单质和盐中金属离子在金属活动性顺序表中的位置，即可判断金属单质能否跟盐溶液发生置换反应。
例1、铁在下列哪种情况下最容易生锈（
）
A．在干燥的空气中
　B．部分浸入食盐水中
C．在潮湿的空气中
D．浸没在植物油中
例2、现有锌和另一种金属组成的合金6.5
g，洋洋同学向此合金中加入100
g一定溶质质量分数的稀盐酸充分反应后发现金属完全消失，若产生氢气的质量为m。则下列判断正确的是（
）
A．如果合金为锌和铁，m可能是0.2
g
B．反应后溶液中的溶质只有两种
C．如果合金为锌和镁，m可能是0.1
g，则该合金中锌的质量分数为50%
D．如果合金为锌和铁，所加稀盐酸溶质质量分数一定大于7.3%
例3、下列实验设计方案不能测定铁、铜、银三种金属活动性顺序的是（　　）
A．Cu
FeSO4溶液
AgNO3溶液
B．Cu
Ag
Fe
稀盐酸
C．Fe
Cu
稀盐酸
AgNO3溶液
D．Fe
Ag
CuSO4溶液
例4、向等质量的锌粉和铁粉中加入过量的稀硫酸，下列图象能正确反映其对应关系的是（　　）
A．
B．
C．
D．
例5、某样品为铜和氧化铜的混合物，为测定样品中氧化铜的含量，甲、乙、丙、丁四位同学用同一样品分别进行实验，测定的实验数据如下表．请分析数据解答下列问题：
甲
乙
丙
丁
所取固体样品的质量
25
25
20
20
加入硫酸溶液的质量
50
100
100
120
反应剩余固体质量
21
17
12
12
反应掉固体的质量
4
8
8
（1）丙同学的实验中，样品中有______g的______?（填名称或化学式）参加了反应；
（2）四位同学中，______（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）?两位同学所取的硫酸溶液质量不足；
（3）计算混合物氧化铜的质量分数；
（4）计算硫酸溶液中溶质的质量分数．
1、表中列出几种物质的熔点，据此判断以下说法正确的是（　　）
物质名称
汞
金
铜
铁
钨
氧
熔点/℃
－38.8
1064
1083
1535
3410
－218
A．铜球掉入铁水中不会熔化
B．在－220
℃时，氧呈液态
C．水银温度计可测量－40
℃的温度
D．用钨制成的灯丝不易熔化
2、现有X、Y、Z三种金属，若把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；若把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，Y表面有银析出，Z没有变化。据此判断三种金属的活动顺序正确的是（　　）
A．X＞Y＞Z
B．X＜Z＜Y
C．X＞Z＞Y
D．X＜Y＜Z
3、小明为探究镁、锌、铜、银的活动性顺序，设计如下实验流程，依据该流程设计，下面对物质①、②的选择合理的是（　　）
A．①稀盐酸②硝酸银
B．①稀硫酸②硫酸锌
C．①稀盐酸②硫酸亚铁
D．①稀硫酸②硝酸镁
4、把一定质量的锌粉和铁粉分别加入等质量、等质量分数的稀盐酸中，生成氢气质量与反应时间的关系如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．a表示锌与稀盐酸的反应，b表示铁与稀盐酸的反应
B．充分反应后铁一定有剩余，锌一定没有剩余
C．锌与稀盐酸反应后溶液质量大于铁与稀盐酸反应后溶液质量
D．参加反应的锌和铁的质量比一定是65：56
5、等质量的A、B、C三种金属的粉末，与足量的等浓度稀硫酸反应（A、B、C三种金属元素在生成物中都显+2价）生成H2的质量与时间的关系如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．三种金属的活动性为B＞A＞C
B．生成氢气的质量：A＞B＞C
C．相对原子质量：A＞B＞C
D．消耗硫酸的质量：A＞B＞C
6、一定质量的Zn加入到含有Fe（NO3）2和AgNO3两种物质的混合溶液中，充分反应后过滤液仍为浅绿色，下列叙述正确的是（　　）
①滤液中一定有Zn2+、Fe2+；②滤液中可能有Ag+；③滤渣中一定有Ag，可能有Fe
A．①②
B．①③
C．②③
D．①②③
7、铁、铝、铜是日常生活中使用最广泛的金属。
（1）上述三种金属中，地壳中含量最多的金属元素是________（填元素符号），人类最晚大规模使用的是铝，原因是________（填序号）。
A．铝的抗腐蚀性差
B．铝的金属活动性强
C．铝的价格便宜
（2）常温下一些金属的物理性质数据如下：
金属单质
铜
铝
锌
铁
铅
导电性（以银的导电性为100作标准）
99
61
27
17
7.9
密度/（g·cm－3）
8.92
2.70
7.14
7.86
11.3
熔点/℃
1083
660
419
1535
328
硬度（以金刚石的硬度为10作标准）
2.5～3
2～2.9
2.5
4～5
1.5
①上表中，密度最大的金属是________。
②用金属铁制钉子而不用金属铝，原因是________________。
8、歼－15是中国第一代舰载战斗机，自我攻防能力突出，飞行速度快，能轻易避开敌方雷达，数秒内探测、发现并摧毁敌方海上移动目标。歼－15的机身采用的是整体钛合金大框，极大地增强了机身强度，在提高运载能力的同时也提高了飞机的使用寿命。
（1）歼－15机身采用钛合金制成，它主要利用了该合金的物理性质是__________________（至少两点）。
（2）其起落架上的轮胎是由合成材料和金属材料复合而成的。其中使用的合成材料，主要利用它的
________（填序号）等性能。
A．密度小、熔点低
B．透气性好、耐磨
C．耐高温、高弹性
（3）工业上制金属钛是在797
℃的温度下，用镁与TiCl4发生置换反应而得到金属钛。写出发生反应的化学方程式：__________________________，该反应前后钛元素的化合价分别为_______________________________________________。
9、小刚同学想探究铝、铁、铜三种金属的活动性。他设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一支试管，取一次盐酸的探究方案。请你和小刚一起完成下表的探究方案并回答有关的问题。(1)填表，将横线处填写完整。
　
结论：金属活动性Al
＞
Fe
＞
H
＞Cu。
(2)
小明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Al
＞
Fe
＞
H
＞Cu的结论。小明要补充的实验是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
10、有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥．某同学设计了一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体．方案流程如图：
回答下列问题：
（1）步骤②中：需加入的物质是
，分离所得混合物的方法是
．
（2）步骤③中：需加入的物质是
，发生反应的化学方程式是
．
（3）某同学认为经过步骤②后所得固体就是纯净的银，不需要进行步骤③，你认为是否合理？
，理由是
11、Cu与Zn的合金称为黄铜，有优良的导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪器零件。某化学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成，取10g该黄铜样品于烧杯中，向其中分5次加入相同溶质质量分数的稀硫酸，使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表：
加入稀硫酸的质量（g）
充分反应后剩余固体的质量（g）
第1次
10
m
第2次
10
7.4
第3次
10
6.1
第4次
10
5.6
第5次
10
5.6
试回答下列问题：
（1）从以上数据可知，最后剩余的5.6g固体的成分是
；表格中，m=
。
（2）黄铜样品中锌的质量分数为
。
（3）计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少？
1、所谓合金，就是一种金属跟其他一种或几种金属（或非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。根据下列四种金属的熔、沸点，其中不能形成合金的是（　　）
金属
Cu
Al
Fe
Na
熔点/℃
1083.4
660
1535
97.8
沸点/℃
2567
2327
2862
883
A．Fe和Na
B．Al和Na
C．Fe和Cu
D．Al和Cu
2、下列关于金属材料的说法不正确的是（　　）
A．钛合金与人体有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨
B．高炉炼铁是在高温条件下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来炼得纯铁
C．合金的强度和硬度一般高于组成它们的纯金属，抗腐蚀性能也更好
D．日常使用的金属材料，大多数属于合金
3、现有甲、乙两种金属分别与相同质量分数的稀盐酸反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
金属甲的活动性小于金属乙
B．反应完全后消耗两种金属的质量相同
C.因为生成气体，故反应后两溶液的质量均减小
D．反应完全后消耗稀盐酸的质量相同
4、镁、铝、铁为生活中常见的金属，它们都能与盐酸反应生成氢气。将三种金属分别与相同溶质质量分数的稀盐酸反应。下列有关变化趋势的图象合理的是（　　）
A．等质量的镁、铝、铁分别加入到足量的稀盐酸中
B．等质量的镁、铝、铁分别加入到等质量的稀盐酸中
C．取少量等质量的镁、铝、铁分别加入到足量的稀盐酸中
D．取少量等质量的稀盐酸分别逐滴加入到足量的镁、铝、铁中
5、分别将不同质量的锌粉加入到一定量的Fe（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤，在不同情况下滤渣或滤液的成分有下列几种说法：
①若滤液中只含一种溶质，滤渣一定含有Ag、Cu、Fe，可能含有Zn
②当滤液含两种溶质时，滤渣一定含有Ag、Cu，可能含有Fe，一定不含Zn
③若滤渣中有红色固体，滤液一定含有Zn（NO3）2、Fe（NO3）2，一定不含AgNO3、Cu（NO3）2
④若向所得滤渣中滴加稀盐酸无气泡生成，滤渣一定含有Ag，可能含Cu，一定不含Fe和Zn
⑤若向滤液中滴加稀盐酸产生白色沉淀，滤渣一定含有Ag、Cu，可能有Fe和Zn
上述说法中正确的有（　　）
A．①②⑤
B．②④⑤
C．①③④
D．①②④
6、人类的生产和生活离不开金属材料。
（1）铝、铁、铜是我们生产和生活中使用比较广泛的金属。图中所示的用品中，利用金属导热性的是________，利用延展性的是________（均填序号）。
（2）合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。一般来说，合金的熔点低于任何一种成分金属的熔点。下表是一些金属的熔点数据。
金属
铜
锌
锡
铅
铋
镉
熔点/℃
1083
419.6
231.9
327.5
271.3
320.9
　
①铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图B2－1－3所示的关系，其中横坐标表示的是__________的质量分数；当合金熔点最低时，合金中铅与锡的质量比为__________。
②常用的保险丝由铋、铅、锡、镉组成，其熔点约为__________。
A．15～30
℃
B．60～80
℃
C．235～250
℃
D．300～320
℃
7、铜跟浓硫酸的反应原理是：Cu
+
2H2SO4(浓)=△=
CuSO4+
SO2↑+2H2O。某小组同学用下图所示装置制取硫酸铜。请回答以下问题：
（1）图中
B
装置用来收集SO2
（已知SO2
的密度大于CO2
的密度），但未将导管画全，请在答题纸上将
B
装置中的导管补画完整。
（2）图中
C
装置的作用是防止氢氧化钠溶液倒吸入B瓶中，装置D的作用是
。
（3）充分反映后，烧瓶中的铜片仍有剩余，那么硫酸是否也有剩余呢？该小组同学进一步研究：待烧瓶冷却后，将烧瓶中的混合物稀释、过滤，用滤液做了如下实验。
实验
1：用
pH
试纸测试滤液
pH，其
pH
约为1；
实验
2：取少量滤液于试管中，向试管中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀现象。
你认为，
可说明硫酸有剩余。（选填“实验
1”或“实验
2”
）
以铜片与浓硫酸为原料用上述方法制取硫酸铜，存在的缺陷有
（答出两点即可。）
8、课外探究时，某兴趣小组同学选择了“金属和酸反应快慢与什么因素有关”课题。
（1）其他条件相同，同种金属与不同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同。取质量相等的铝片，分别放入5%、20%的足量稀盐酸中。实验表明盐酸浓度越大，反应速率越快。如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是三位同学记录实验生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线，其中正确的是
。
　　　
（2）其他条件相同，不同金属与相同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同。取质量相等的镁片、锌片、铁片中的两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀盐酸中，生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线如图甲所示。则曲线A对应的金属与稀盐酸反应后生成的盐的名称是
；图中曲线B对应的金属是
。
（3）其他条件相同，颗粒大小不同的同种金属与相同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同。取质量相等的锌粉和锌片，分别加入足量稀盐酸中，锌粉与相同的盐酸反应生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线如图乙所示，请在图上用实线补画出锌片与盐酸反应生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线。
（4）请你再提出一个影响金属与盐酸反应快慢的合理因素
。
参考答案
例1、B
例2、D
例3、B
例4、C
例5、（1）8；?CuO　　（2）甲、乙　　(3)
40%
(4)9.8%
1、D
2、A
3、A
4、B
5、C
6、D
7、（1）Al　B　（2）①铅　②铁的硬度大
8、（1）密度小、强度大
（2）C　
（3）2Mg＋TiCl4Ti＋2MgCl2　＋4、0
9、(1)
(2)将铜丝插入稀盐酸中
10、（1）
Fe
过滤（2）
稀硫酸
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
（3）
不合理
使Ag+完全置换出来，必须加入过量的铁
11、(1)Cu；8.7(2)44%(3)19.6%
1、A
2、B
3、D
4、B
5、D
6、（1）A　BC　（2）①锡　2∶3　②B
7、
【正确答案】(1)（2）作用：进行尾气处理；（3）实验
1；（4）①不够环保；②不够安全。
8、
（1）Ⅲ
（2）氯化亚铁
锌（Zn）
（3）
（4）温度对金属与盐酸反应快慢也有影响
2020浙教版科学九年级上册“冲刺重高”讲义（八）
金属的化学性质(1)