金属和酸反应专题.ppt

金属的化学性质 重点1 判断金属活动性的方法一 根据金属与氧气反应的难易程度或者剧烈程度判断 上节知识回顾 难点 金属和酸的反应 很快 较快 较慢 不反应 Mg H2SO4 MgSO4 H2 Mg 2HCl MgCl2 H2 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 Zn 2HCl ZnCl2 H2 Fe H2SO4 FeSO4 H2 Fe 2HCl FeCl2 H2 反应剧烈 产生大量气泡 反应较剧烈 产生许多气泡 反应缓慢 有气泡产生 溶液由无色变为浅绿色 不反应 置换反应 重点1 判断金属活动性的方法一 根据金属与氧气反应的难易程度或者剧烈程度判断 重点2 判断金属的活动性方法之二 根据金属与稀盐酸或稀硫酸反应的难易程度或剧烈程度判断 上节知识回顾 双选 下列化合物不能用金属与相应的酸直接反应制取的是 A FeSO4B ZnSO4C CuCl2D FeCl3E AlCI3 C D 铁与酸反应时 生成的化合物中 铁元素显 2价 且该物质的溶液均为浅绿色 金属与酸 仅指稀盐酸 稀硫酸 反应属于置换反应 铝与酸反应时 生成的化合物中 铝元素显 3价 补充知识1 将相同质量铁 锌 镁 铝分别投入到足量的稀盐酸中 如图 则产生气体质量由多到少的顺序是 产生氢气的速率由快到慢的顺序是 Mg Al Zn Fe Al Mg Fe Zn 常见金属与酸反应规律1 等量不等价态的金属与足量的酸反应 价态越高 产生氢气的质量越多 规律2 等量等价态的金属与足量的酸反应 金属的相对原子质量越小 产生的氢气质量越多 通过曲线的斜率来判断金属的活动性 斜率越大 反应的速率越快 则金属的活动性越强 从图像上看生成氢气的多少 只须看 线高 线低 线越高 表示生成氢气越多 线越低 表示生成氢气越少 双选 下列化合物能由金属与酸发生置换反应直接制取的是 A FeCl3B ZnCl2C FeCl2D CuSO4 B C 小明同学用6 5g不纯的锌粉与足量盐酸完全反应 收集到H2的质量0 205g 已知其中只含有另一种金属杂质 这种金属杂质不可能是下列物质中的A 铁B 铝C 铜D 镁 C 规律1 等量不等价态的金属与足量的酸反应 价态越高 产生氢气的质量越多 规律2 等量等价态的金属与足量的酸反应 金属的相对原子质量越小 产生的氢气质量越多 情况一 酸足量 金属消耗完了 此时各金属产生氢气质量不等 规律3 足量的金属与等量的同种酸反应 产生氢气的质量都相等 反应的速度与金属活动性顺序成正比 情况二 金属足量 酸消耗完了 此时各金属产生氢气质量相等 常见金属与酸反应 思考题 相同质量的Mg Zn Fe和足量的稀硫酸反应 产生氢气的总质量 m 随时间 t 变化的关系如下图 则下图中a b c表示的金属分别为 a b c m t a b c 0 Mg Fe Zn t2 t1 t3 等质量的金属A B与相同质量分数的稀硫酸反应 在反应中A B均显为 2价 产生氢气的质量随时间变化的情况如右图 则 金属A B的活动性 金属A B的相对原子质量 对于曲线A表示的反应 物质 有剩余 请你写出符合此图像的两种金属 A B 并分别写出它们与稀硫酸反应的方程式 A B A B 稀硫酸 锌 铁 将一瓶盐酸分成两等份 并分别放入两个烧杯中 再将两个烧杯中分别加入等质量的镁 锌两种金属 等反应结束后 两种金属都有剩余 若镁 锌分别与盐酸反应生成的氢气的质量用a b表示 则a b两者的大小关系是 a b 你能以时间为横坐标 氢气的质量为纵坐标 画出反应图么 相同质量的M N两种活泼金属 前者与足量质量分数为6 的稀盐酸反应 后者与足量质量分数为6 的稀硫酸反应 M N在生成物中均为 2价 生成H2质量和反应时间的关系如右图 下列叙述正确的是 A 金属的活泼性N MB 两个反应生成H2的体积相等C 相对原子质量N MD 若产生等质量的氢气 两个反应消耗酸的质量一定相等 C 相同质量的M N两种活泼金属 分别与足量质量分数为8 的盐酸反应 M N在生成物中均为 2价 生成H2质量和反应时间的关系如右图 由图可知 A 金属的活泼性 B 两个反应生成H2的质量 C 相对原子质量 N M M N 相等 规律3 足量的金属与等量的同种酸反应 产生氢气的质量都相等 反应的速度与金属活动性顺序成正比 将物质的量相等的铝粉和铁粉分别与同体积 同浓度的稀硫酸反应 反应情况如右图所示 有关叙述中正确的是 A 铝粉 铁粉和硫酸均有剩余B 铝粉 铁粉均反应完 硫酸有剩余C 硫酸 铝粉均反应完 铁粉有剩余D 硫酸 铁粉均反应完 铝粉有剩余 D 将物质的量相等的铝粉和铁粉分别与同体积 同浓度的稀硫酸反应 反应情况如右图所示 有关叙述中正确的是 A 铝粉 铁粉和硫酸均有剩余B 铝粉 铁粉均反应完 硫酸有剩余C 硫酸 铝粉均反应完 铁粉有剩余D 硫酸 铁粉均反应完 铝粉有剩余 D 将质量相等的锌粉和铁粉分别与同体积 同浓度的稀盐酸反应 反应情况如右图所示 有关叙述中正确的是 A 锌粉 铁粉和盐酸均无剩余B 消耗铁的质量一定大于锌的质量C 盐酸 锌粉均反应完 铁粉有剩余D 盐酸 铁粉均反应完 锌粉有剩余 C 在托盘天平两盘烧杯中 各放入质量浓度都相同的稀硫酸 调至天平平衡 分别向两烧杯中各放入5g镁和5g铁 金属全部反应消失后 天平指针将 A 向镁一边偏B 偏向加铁一边C 仍平衡D 不能确定 补充知识2 天平是否平衡的问题 B 分析 解答此题的关键就是确定等质量的铁 镁放出的氢气量谁多谁少 由于 金属全部反应 所以酸的量是足够的 又由于金属是等质量 等价态 且镁的相对原子质量小于铁 所以镁放出的氢气量大于铁 因此指针偏向铁的一边 练习1 在托盘天平两盘烧杯中 各放入质量浓度都相同的稀盐酸 调至天平平衡 在左 右两个烧杯中分别放入等质量了两种金属 保持盐酸过剩 反应完全后发现左杯升高 右杯下降 则左右两个烧杯中分别放入的金属可能是 A 镁和铝B 锌和镁C 锌和铜D 铜和铁 补充知识2 天平是否平衡的问题 练习2 在托盘天平的左右两盘上 各放一只盛有相同浓度 相同质量的稀硫酸 天平平衡 在左杯中放入mg铁粉 在右杯中放入mg锌粉 充分反应后 两杯中都有金属剩余 此时天平指针 A 偏右B 指在中央C 偏左D 无法确定 C B 练习3 在托盘天平两盘烧杯中 各放入质量浓度都相同的稀硫酸 调至天平平衡 分别向两烧杯中各放入等质量的锌和铁 则从反应开始到金属完全反应的过程中 天平指针将 A 向锌一边偏B 向铁一边偏C 先偏向锌后偏向铁D 先偏向铁后偏向锌 补充知识2 天平是否平衡的问题 5 6g含杂质的铁片加到足量的稀硫酸中 共收集到0 195g氢气 该铁片中可能含有的杂质A 铝B 镁C 锌D 镁和铝 分析 用假设极限法 设5 6克全是铁Fe H2SO4 FeSO4 H2 5625 6gmm 0 2g而实际上是0 195克 也就是说 等质量的另一种金属杂质放出的氢气要 0 195克两者混合在一起才可能放出0 195克氢气 由于铝的价态高于铁 所以选项A D排除 选项B C中的金属都是 2价 但只有锌的相对原子质量大于铁 即在等质量情况下放出氢气量 铁 所以选C C 补充知识3 小明同学用2 4g不纯的镁粉与足量盐酸完全反应 收集到H2的质量为0 205g 已知其中只含有另一种金属杂质 这种金属杂质可能是下列物质中的A 铁B 铝C 铜D 镁 B 结论 铁能把铜从硫酸铜溶液中反应出来 现象 将铁钉投入到硫酸铜溶液中有何现象 铁钉表面会有红色物质析出 溶液从蓝色变为浅绿色 Fe CuSO4 Cu FeSO4 该反应的化学方程式 回忆 活动性 Fe Cu 可否用铁桶盛放硫酸铜溶液 实验一 说明 的活动性强于 铝丝表面覆盖一层红色物质 溶液由蓝色变成无色 铜丝表面覆盖一层白色物质 溶液由无色逐渐变成蓝色 2Al 3CuSO4 Al2 SO4 3 3Cu Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag 无 实验二 说明 的活动性强于 实验三 说明 的活动性弱于 Al Cu Cu Ag Cu Al 结论 金属活动性顺序 Al Cu Ag 金属与化合物溶液的反应 判断金属活动性的方法之三 根据金属能否把另一种金属从其化合物的溶液中置换出来去判断 判断金属活动性的方法一 根据金属与氧气反应的难易程度或者剧烈程度判断 判断金属的活动性方法之二 根据金属与稀盐酸或稀硫酸反应的难易程度或剧烈程度判断 知识回顾 判断金属活动性的方法之三 根据金属能不能把另一种金属从其化合物的溶液中置换出来判断 金属活动性顺序 kCaNaMgAlZnFeSnPb H CuHgAgPtAu 金属活动性由强逐渐减弱 1 在金属活动性顺序中 金属的位置越靠前 它的活动性越强 2 在金属活动性顺序中 位于氢元素前面的金属能置换出盐酸 稀硫酸中的氢元素 3 在金属活动性顺序中 位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来 这是重点吆 注意事项 1 酸 指的是稀盐酸 稀硫酸 2 Fe与酸溶液或金属化合物溶液反应都生成 2价的亚铁化合物 且它们的溶液均为浅绿色 3 金属K Ca Na活动性太强 将它们投入酸或金属化合物溶液中之后 它们先于水反应生成相应的氢氧化物 氢氧化物再与酸或金属化合物溶液反应 因此 K Ca Na不能置换出氢气或金属 4 金属与金属化合物溶液反应的先后次序问题 反应物的金属与化合物中的金属在金属活动顺序中相隔越远 越先反应 当多种金属都能与某盐溶液发生反应时 最活泼的先发生反应 然后依次进行 当多种化合物溶液都能与某金属发生反应时 化合物中最弱的金属先发生反应 然后依次进行 例如 锌 铁 铜组成的混合物投入到硝酸银溶液中 谁先与硝酸银反应 例如 锌投入到硝酸银和硝酸铜混合溶液中 与谁先反应 锌 硝酸银 化学与生活 1 波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂 它的成分里含有硫酸铜 为什么不能用铁制容器来配制波尔多液 答 因为铁的金属活动性比铜强 故铁制容器会和硫酸铜溶液发生置换反应 2 家用铁锅为什么不能用来长时间盛放酸性食品 答 铁是氢元素前金属 能与酸发生置换反应 如果用它们长时间盛放酸性食品 则会将铁锅腐蚀 1 有XYZ三种金属 如果把X和Y分别放入稀硫酸中 X溶解并产生氢气 Y不反应 如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中 过一会儿 在Y的表面有银析出 而Z无变化 根据以上事实 判断XYZ的金属活动顺序 解答 金属活动性顺序X Y Z 题型一 金属活动性顺序的应用 课题2的相关题型 3 小忻同学按如下步骤对金属X Y Z进行探究 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没有 2 取大小相等的X Z颗粒 分别加入到浓度相等的稀H2SO4中 发现X表面产生气泡的速率比Z快 则X Y Z的金属活动性由强到弱的顺序是 X Z Y 2 某学生取 三种不同的金属 分别与硫酸铜溶液 稀硫酸反应 实验记录如下表 表中 表示能反应 表示不能反应 则 u五种元素活动性由弱到强的顺序是 X H Cu Z Y 题型二 金属活动性顺序的实验验证方法 1 两种金属的验证方法 方法1 将两种金属分别与稀盐酸或稀硫酸反应 通过观察两种与酸的反应难易程度或剧烈程度来判断 方法2 将两种金属中的一种金属伸入另一种金属化合物溶液中 观察两者能否反应来判断 练习1 用实验证明Zn Cu这两种金属的活动性顺序 练习2 用实验证明Zn Mg这两种金属的活动性顺序 2 三种金属的验证方法 先将三种金属的活动顺序排出来 心中进行 方法1 将两头的金属放入中间金属化合物溶液中 通过实验现象得到结论 方法2 将中间金属分别放入两边金属的化合物溶液中 通过实验现象得到结论 注意 关于铁 只能选择 2价的亚铁化合物溶液 实验设计 你能否设计实验证明Zn Cu Ag三种金属的活动性顺序 只写出试剂名称那个即可 方案一 用Zn Ag和CuSO4溶液 方案二 用Cu Zn NO3 2溶液和AgNO3溶液 某化学兴趣小组为测定Ag Fe Cu三种金属的活动性顺序设四种方案 每种方案所用试剂如下 其中你认为不可行的是 A 溶液 AgNO3溶液B 溶液C 稀盐酸 AgNO3溶液D 溶液 练习 用实验证明Zn Cu Mg这三种金属的活动性顺序 选用的试剂有 题型三 鉴别题 1 有两包黑色粉末 分别是铁粉和木炭粉 请你设计多种实验方案加以鉴别 并填写下列实验报告 用磁铁吸引 能被磁铁吸引的是铁 分别在空气中灼烧 能红热且质量减少的是碳 分别放入酸中 能生成气体的是铁 黄铜 铜锌合金 与黄金的外观很相似 一些不法商贩就会利用这一点 以次充好 贩卖假黄金 实际就是黄铜 我们有什么简单的化学方法来识别真金和假金呢 测密度 加稀盐酸 加热 加硝酸银溶液 能产生气泡说明是黄铜 变黑的是黄铜 表面有银白色金属产生的是黄铜 题型三 鉴别题 题型四 除杂 原则 不增不减 方法简单 要除去铜粉中混有的少量铁粉 下列物质不合适的是 A 稀硫酸B 稀盐酸C CuSO4溶液D H2O D 在CuCl2和NaCl的混合溶液中加入过量的Zn粉 充分反应后过滤 留在滤纸上的固体 A 只有ZnB 只有CuC 有Cu和NaD 有Cu和Zn 题型五 判断反应后固体和液体的成分 D 分析 此题主要考查了金属活动顺序表的应用 先准确判断出Zn能与CuCl2反应而不与NaCl反应 又因为题中指出Zn粉 过量 所以滤纸上有Cu和Zn 在FeCl2和MgCl2的混合溶