1、第二节 金属的化学性质,学习主题 一 金属与氧气的反应 【问题导引】金属与氧气反应时都发光发热吗?不同金属与 氧气反应的剧烈程度是否相同? 1.镁与氧气的反应: (1)现象:镁在空气中剧烈燃烧,发出_,放出大量 的热,生成一种_。 (2)化学方程式:_。,耀眼的强光,白色固体物质,2Mg+O2 2MgO,2.铜与氧气的反应: (1)现象:在空气中加热铜粉,观察到_。 (2)化学方程式:_。 3.铁与氧气的反应: (1)现象:铁丝在氧气中剧烈燃烧,_ _。 (2)化学方程式:_。,由紫红色变为黑色,2Cu+O2 2CuO,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体,3Fe+2O2 Fe3O4,4.
2、铝与氧气的反应: (1)现象:铝在氧气中剧烈燃烧,_。 (2)化学方程式:_。 (3)铝制品具有抗腐蚀性能的原因:_ _ _。,发出强光,生成白色固体,4Al+3O2 2Al2O3,在常温下,铝很容易跟氧,气发生反应,生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜,可阻止内层,的铝进一步被氧化,从而对铝制品起保护作用,通过对比金属镁、铁、铜、铝与氧气反应的过程及现象,总结一下影响金属与氧气反应剧烈程度的因素有哪些?,提示:由不同金属与氧气反应时产生的现象不同可知,金属本身的性质能影响反应的剧烈程度; 由铝条、铝粉等与氧气反应的现象不同可知,金属粉碎的程度能影响反应的剧烈程度; 由同种金属在空气中和在氧气中反应
3、的现象不同可知,氧气的浓度影响反应的剧烈程度; 由不同金属与氧气反应的条件不同可知,温度也能影响反应的剧烈程度。,学习主题 二 金属与酸的反应 【问题导引】哪些金属能与酸反应?常见金属的活动性顺序 有哪些意义? 1.反应规律:活泼金属都能与酸反应生成_。 (1)镁、铁与稀盐酸反应的化学方程式:_ _、_。 (2)铝分别与稀盐酸、稀硫酸反应的化学方程式: _、 _。,盐和氢气,Mg+2HCl=MgCl2+,H2,Fe+2HCl=FeCl2+H2,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2,2.金属活动性顺序: (1)内容。,Na,Zn,Cu,Ag,(
4、2)应用:在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,其活动性 就越_;排在氢_面的金属能与酸反应放出氢气,而排在氢 _面的金属不能与酸反应放出氢气。 (3)置换反应:_与_反应,生成 _与_的反应。,强,前,后,一种单质,一种化合物,另一种单质,另一种化合物,学习主题 三 金属与盐溶液的反应 【问题导引】金属与盐溶液之间的反应有什么规律? 1.反应规律: (1)在金属活动性顺序中,位置靠_的金属可以把位于其_ 的金属从它们的盐溶液中置换出来。 (2)金属与盐溶液反应的产物为_。 (3)举例(用化学方程式表示)。 铁与硫酸铜溶液反应:_; 铜与硝酸银溶液反应:_。,后,另一种金属和另一种盐,Fe+C
5、uSO4=Cu+FeSO4,Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2,前,2.应用:湿法冶金,即利用_的原 理来冶炼金属。,金属与盐溶液发生置换反应,在金属活动性顺序中,铜的活动性比银强,因此,铜能够置换出氯化银中的银。这种观点正确吗?说出你的理由。 提示:不正确。金属与盐的反应中盐必须能溶解于水,氯化银不能溶于水中,铜的金属活动性尽管比银强,也不能与氯化银发生置换反应。,考点 1 金属的化学性质 【典例】(2012临沂中考)A、B、C、D、E五种物质之间的变化关系如图所示,其中B、C、D是单质,C为钢铁的主要成分。试回答:,(1)A、D的化学式是:A ,D 。 (2)请写出CB和C+DE
6、的化学方程式: CB: ; C+DE: 。,【解析】从图中可以看出,D物质具有支持燃烧的性质,且是 A通电分解的产物,故推断D为O2,由此可以确定A是H2O,B是 H2,C是铁,其燃烧产物应该是Fe3O4。 答案:(1)H2O O2 (2)Fe+2HCl=FeCl2+H2(或Fe+H2SO4=FeSO4+H2) 3Fe+2O2 Fe3O4,考点 2 金属活动性顺序的应用与探究 【典例】为验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性依次减弱,某化学兴趣小组设计了下图所示的四个实验,其中不必进行的是( ),【解析】选C。由A实验知,铁能与酸反应,在金属活动性顺序中位于氢之前;由B实验知,铜不能与酸反应,在
7、金属活动性顺序中位于氢之后;由D实验知,铜能与硝酸银反应,说明在金属活动顺序中铜位于银之前;故由A、B、D实验可确定三者的活动性强弱,故不必进行C实验,故选C。,【学法点睛】金属活动性顺序的应用,1.判断金属活动性的强弱:借助金属与酸、金属化合物溶液能否发生反应,及与酸反应的剧烈程度来判断金属的活动性强弱。,2.若用三种试剂验证三种金属的活动性顺序,试剂的选用步骤为: (1)将要验证的金属按活动性顺序排出; (2)若排在中间的金属选用单质,两边的金属选用含它们的化合物溶液;或若选用含排在中间的金属的化合物溶液,两边的金属选用单质,如验证Mg、Fe、Cu的活动性顺序,选用的三种试剂为Fe、CuC
8、l2溶液、MgCl2溶液或Mg、Cu、FeCl2溶液。,结合所学过的“金属的化学性质”知识,将下图填写完整。,提示:金属与氧气反应生成相应的金属氧化物;金属与酸反应生成盐和氢气;金属与盐反应生成新的金属单质和盐。金属与酸、与盐溶液是否反应的依据为金属活动性顺序。,1.下列对物质颜色的描述不正确的是( ) A.三氧化二铝是白色的 B.氯化铁溶液是黄色的 C.硫酸亚铁溶液是无色的 D.硫酸铜溶液是蓝色的 【解析】选C。硫酸亚铁溶液不是无色的,而是呈现浅绿色。,2.(2013济宁中考)黄金是一种贵重金属,它不仅被视为美好和富有的象征,而且还以其特有的价值造福于人类。常言说:“真金不怕火炼”主要是指(
9、 ) A.熔点高 B.延展性好 C.有金属光泽 D.化学性质稳定 【解析】选D。本题考查学生判断物质性质的能力。解答本题的关键应明确两点:(1)物理性质指的是不经过化学变化就表现出来的性质。(2)化学性质指的是在化学变化中表现出来的性质。真金不怕火炼指的是黄金化学性质稳定,不易与其他物质反应。故选D。,【拓展归纳】记忆金属活动性顺序的方法 (1)分段记忆法:钾钙钠镁铝,锌铁锡铅氢,铜汞银铂金。 (2)谐音法:钾钙钠镁铝,锌铁锡铅(氢),铜汞银铂金 嫁给那美女,心铁惜钱轻,统共一百金。,3.金属和酸溶液反应,不能生成的物质是( ) A.MgCl2 B.CuCl2 C.Al2(SO4)3 D.Zn
10、SO4 【解析】选B。由金属活动性顺序知,铜不能与酸反应,镁、铝、锌都能与酸反应生成相应的盐。,4.(2013扬州中考)下列属于置换反应的是( ) A.制漂白粉 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O B.高炉炼铁 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 C.潜艇供氧 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 D.焊接铁轨 2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3,【解析】选D。本题主要考查化学基本反应类型的判断。置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应,所以只有D符合置换反应的概念。,5.下列有关铁的化学方程式中正确的是( ) A.4Fe+
11、3O2 2Fe2O3 B.Fe+H2SO4=FeSO4+H2 C.2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2 D.2Fe+3CuSO4=3Cu+Fe2(SO4)3,【解析】选B。铁与氧气在点燃的条件下反应生成Fe3O4;铁与盐酸、硫酸、含金属的化合物溶液反应生成的铁的化合物中铁元素呈+2价,故选B。,6.(2012自贡中考)下列关于锌、铁、铜的说法错误的是 ( ) A.均可以导电 B.均可以和氧气反应 C.均可以和稀盐酸反应 D.铁能与硫酸铜溶液的溶质发生置换反应,【解析】选C。本题考查学生对金属物理共性的认识及应用金属活动性顺序对有关置换反应进行判断。解答本题的关键有3点:(1)了解金属的物理共
12、性;(2)明确金属与酸溶液、盐溶液反应的条件;(3)运用金属活动性顺序解释相关问题。A中锌、铁、铜都有良好的导电性;B中锌、铁、铜都能与氧气反应,只是难易程度不同而已;C中因为铜在金属活动性顺序中位于氢后,所以不能置换出酸中的氢;D中在金属活动性顺序中铁位于铜的前面,所以铁能置换出硫酸铜溶液中的铜。,7.金属R与CuSO4溶液反应的化学方程式为2R+3CuSO4= R2(SO4)3+3Cu,则下列说法错误的是( ) A.金属R表面会有红色物质生成 B.金属R可能是铁 C.金属R活动性比Cu强 D.该反应前后R的化合价发生了改变,【解析】选B。由金属R与CuSO4溶液能反应知,金属R活动性比Cu
13、强,反应后生成的铜可附着在R表面使固体呈现红色,A、C正确;由反应产物R2(SO4)3知,反应后R元素的化合价为+3价,故该金属不可能是铁,因为铁与硫酸铜反应后生成亚铁盐,B错;反应前金属R的化合价为零,反应后金属R的化合价为+3,故D正确。,8.金属在生产和生活中有广泛的应用。 (1)铁锅作炊具主要是利用铁的 性; 同样是金属,活动性较强的金属铝露置在空气中不容易被腐蚀的原因是 ; 铜能把银从硝酸银溶液中置换出来,说明了 ;(填选项序号) a.铜在金属活动性顺序中位于银之前 b.硝酸银中含有单质银 c.硝酸银中含有银元素 (2)各种黄金首饰易于保存说明的主要道理是 。,【解析】铁因具有导热性
14、,所以能制成炊具,铝在空气中很容易与氧气反应,在铝表面生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜,对内层的铝起了保护作用,铜能把银从硝酸银溶液中置换出来,说明铜的金属活动性比银强,根据质量守恒定律可知,硝酸银中含有银元素;黄金首饰易于保存表明金的活动性很弱,化学性质很稳定,不易和其他物质反应。,答案:(1)导热 铝表面有一层铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜 a、c (2)金的活动性很弱,化学性质很稳定,不易和其他物质反应,9.(2013山西中考)已知A、B、C、D四种物质中含有相同的金属元素,A为红色固体,C、D中所含元素种类相同,BA反应过程较为复杂。“”表示一种物质转化成另一种物质,四种物质的转化关
15、系如下:,(1)C物质的化学式是 。 (2)AB化学方程式为 ; BD化学方程式为 ; 该反应能够发生的原因是 (合理即可)。,【解析】本题考查对物质的推断能力,主要根据反应现象、反应条件来判断。A为红色固体,可以推断是三氧化二铁,那么B是铁;进一步推出C是含铁离子的盐,D是含亚铁离子的盐。(1)由A到C:三氧化二铁可以与稀盐酸或者稀硫酸反应,生成的C可能是氯化铁或者硫酸铁。 (2)由A到B:一氧化碳还原三氧化二铁;由B到D:铁和硫酸、盐酸反应生成FeSO4、FeCl2等。能够反应的原因:在金属活动性顺序表里,铁排在氢(铜)前面。,答案:(1)FeCl3或Fe2(SO4)3 (2)Fe2O3+
16、3CO 2Fe+3CO2 Fe+2HCl=FeCl2+H2(或 Fe+CuCl2=FeCl2+Cu)注意:(1)中若填Fe2(SO4)3,此处则 可写铁与硫酸或硫酸铜的反应 在金属活动性顺序表里,铁 排在氢(铜)前面,10.现有铜与另一种金属R(可能是银、镁、铁中的一种)的混合粉末。欲确定R的成分,请你一起完成: (1)请将银、镁、铁三种金属的元素符号填写在下列金属活动性顺序表中的相应位置。,(2)取少量的金属粉末于试管中,逐滴加入稀硫酸,有气泡产生,则R不可能是 。 (3)待不再产生气泡时,再进行 (填写一种实验操作方法),得到溶液和铜。然后往溶液中加入洁净的锌片,锌片表面有金属析出,则R是
17、 。 (4)写出金属R与稀硫酸反应的化学方程式 。 该反应的基本类型属于 (填“化合”“分解”“置换”或“复分解”)反应。,【解析】本题考查对金属活动性顺序的认识。(1)在金属活动性顺序中,镁和铁位于氢的前面,而银位于氢的后面,据题中表格信息完成填空;(2)在三种金属中,只有银排在氢的后面,不能与酸溶液反应,故R不可能是银; (3)从题中信息可知,该操作是分离固体和液体,故操作为过滤;由于加入锌片后只有含铁的化合物溶液与锌反应,故所得金属固体R应是铁,据此可以完成问题(4)。,答案:(1)(2)银(或Ag) (3)过滤 铁(或Fe) (4)Fe+H2SO4=FeSO4+H2 置换,11.已知R
18、+H2SO4=RSO4+H2,若13克金属R与足量稀硫酸完全反应可制得0.4克氢气,试分析: (1)RSO4中R的化合价为 ; (2)制得的氢气可用浓硫酸干燥,原因是 ; (3)通过计算确定R的相对原子质量。,【解析】本题主要考查化合价的推断及相对原子质量的计算。(1)根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则,假设R元素的化合价为X,可得X+(-2)=0,解得X=+2。(3)假设R的相对原子质量为x,根据13 g R、0.4 g氢气和化学方程式可以求得x。,答案:(1)+2 (2)浓硫酸有吸水性且不与氢气反应 (3)解:设R的相对原子质量为x R+H2SO4 = RSO4+H2 X 2 13
19、g 0.4 g x/13 g=2/0.4 g x=65 答:R的相对原子质量为65。,12.(2013咸宁中考)将6.8 g含杂质的锌粒,加入到盛有50.0 g过量的稀硫酸的烧杯中(杂质不溶于水,也不与稀硫酸反应),充分反应后,称得烧杯内物质的总质量为56.6 g。试计算: (1)生成氢气的质量。 (2)锌粒中所含锌的质量分数(精确到0.1%)。,【解析】(1)根据质量守恒定律,生成氢气的质量= 6.8 g+50.0 g-56.6 g=0.2 g。 (2)设锌粒中含锌的质量为x。 Zn + H2SO4=ZnSO4+H2 65 2 x 0.2 g解得x=6.5 g 锌粒中锌的质量分数为 100%95.6% 答案:(1)0.2 g (2)95.6%,
