第三十七课时 金属及金属活动性顺序

1、第第三三篇物质科学篇物质科学( (二二) )第三十七课时 金属及金属活动性顺序一、金属和非金属一、金属和非金属考点1区别金属与非金属b金属的普遍特性：固态(除汞外)，有_金属光泽_，是良好的_导电、导热体_，有_延展性_，密度和熔点高。非金属性质：固、液、气态，有多种颜色，不具金属特性，性质不一，应用不一。考点2 2列举金属和非金属主要性质差异(如导电性、导热性、延展性、金属光泽等)； 举例说出常见金属的性质和用途a a常见金属的主要性质和用途1铁：纯铁具有银白色金属光泽，质软。制成各种铁合金，广泛用于机械、建筑、医疗等行业。2铜：具有紫红色金属光泽，纯铜质软、韧性好。常用于制造电线、电缆及导

2、热器具，还可制成各种铜合金(黄铜、青铜、白铜)。3铝：具有银白色金属光泽，密度小。常用于制造电线和电缆、铝箔包装等；铝合金外表美观，轻而坚韧，具有较强的抗腐蚀性能，可作建筑装饰材料及汽车、飞机、火箭、人造卫星的材料。二、金属活动性顺序二、金属活动性顺序考点3 3比较金属的活动性顺序； 概述金属与酸、金属与盐反应的条件；用金属活动性顺序说明某些现象b b2金属活动性的应用(1)金属的位置越靠前，在水溶液里就越_容易失去电子_，活动性就_越强_。(2)金属与酸反应时，排在_氢_前面的金属能置换出酸里的_氢_。(3)金属与盐发生反应，只有_活动性强_的金属才能把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来。

3、K、Ca、Na会与盐溶液中的水发生置换反应，生成碱和氢气。1(2013温州)将铁、铜分别放入稀硫酸中，铁表面有气泡产生，而铜表面无明显现象。通过这一现象可以判断A铁的导电性比铜强 B铁的金属活动性比铜强 C铁的导电性比铜弱 D铁的金属活动性比铜弱 2(2013杭州)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

4、应，观察金属表面是否有金属析出( B )( D )【解析】考查的是金属活动性顺序的探究。A、B.是与酸反应，但是如果两种或三种金属不与酸反应则实验无法得出结论，另外产生氢气的多少不能作为金属活动性的判断依据。C.如果都是较活泼金属则一般都会发生变化，无法判断。1金属活动性顺序：(2)三种金属的活动性大小由强到弱的顺序是 (未知金属用X表示)。 三、金属的防腐考点4列举金属腐蚀条件a1外因：_水分、氧气_等物质的相互作用。2内因：_金属的内部结构_。考点5列举防止金属腐蚀的常用方法a1_改变金属的内部结构_。如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢。2_表面覆盖保护膜_。如刷油漆、涂机油、涂搪

5、瓷、电镀、烤蓝等。四、废弃金属对环境的影响考点6 6知道废弃金属对环境的影响、知道回收废弃金属的意义a a由于垃圾填埋处理后，金属不会自行分解；并且铅、镉等金属被腐蚀后，会形成溶于水的有毒的金属离子，污染土壤和地下水源。因此废弃金属将对环境造成严重的污染，大部分金属应通过回收使其循环再利用。五、金属材料的发展考点7知道合金的概念、列举新金属材料a1合金：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征的物质。2新型金属材料种类繁多，如形状记忆金属(如镍钛合金)、高温合金、非晶态合金等，它们都是合金。_铁铜X_【解析】由图示可知：铁能把铜从其盐溶液中置换出来，说明铁的活动性比铜

6、强；X不能把铜从其盐溶液中置换出来，说明X的活动性比铜弱，所以三者的金属活动性由强到弱的顺序是铁铜X。3(2013衢州)聪聪同学为了比较铁、铜和未知金属X的活动性大小，设计了如图所示实验。(1)实验中可以观察到：金属丝X表面无明显现象，铁丝表面出现红色物质。写出有关反应的化学方程式 。_FeCuSO4=CuFeSO4_考点8知道改善金属材料性能的主要方法a改善金属材料性能的主要方法：_改变金属的内部结构和外部条件_。4(2012兰州)世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。下列有关金属锈蚀与保护措施中不正确的是A铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了

7、化学变化B同样的铁制品在海南比在兰州更易锈蚀C在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀D铝的抗锈蚀性能比铁强，生活中可用钢丝球洗刷铝锅( D )5(2012佛山)铁在潮湿的空气里会发生锈蚀，证明氧气一定参加了反应必须要做的实验是（A）A B C D【解析】要想证明铁生锈时，氧气一定参加了反应，就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水，没有氧气下的实验，所以正确。6(2012潍坊)2011年诺贝尔化学奖被授予以色列科学家达尼埃尔谢赫特曼，以表彰他发现了准晶体。使固体材料家族有了除晶体、非晶体之外的第三位成员准晶体。下列关于材料的说法正确的是（B）高频点1金属与酸反应例1 (2012淮安)将等质量

8、的锌粉和铁粉，分别放入质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中，生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示，请回答下列问题。(1)写出锌与稀硫酸反应的化学方程式_，该反应的基本类型为_反应；(2)对于该图像的理解，下列说法正确的是_(填序号)。A表示锌和稀硫酸的反应曲线反应结束后两种金属一定都有剩余反应结束后稀硫酸都没有剩余反应结束后消耗两种金属的质量相等反应结束后所得溶液质量相等【答案】(1)ZnH2SO4=ZnSO4H2置换 (2)A准晶体一定都是单质B金属的回收利用是保护金属资源的一条有效途径C金属铝常温下与氧气不反应，所以铝具有很好的抗腐蚀性能D“天宫一号”飞行器的外壳是可降解塑

9、料【解析】(1)锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应由一种单质和化合物反应生成另一种单质和化合物，属于置换反应(2)由已知：“等质量的锌粉和铁粉，分别放入质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸充分反应”进行分析：锌的活动性比铁的活动性强，所以等质量的金属，锌反应的时间短，正确；由图示可知：生成的氢气的质量相等，所以硫酸均反应完；ZnH2SO4=ZnSO4H2，FeH2SO4=FeSO4H2，由方程式分析可知：如果锌恰好反应，则铁有剩余；故错误；置换反应是金属置换酸中的氢元素，所以若生成的氢气的质量相等，硫酸均反应完；故正确；根据化学方程式FeH2SO4=FeSO4H2，可知每56g铁生成2g氢气，

10、根据化学方程式ZnH2SO4=ZnSO4H2，可知每65g锌反应生成2g氢气；所以若是相等质量的铁和锌与硫酸反应，铁生成氢气多，而不会相等，故错误；因为“等质量的锌粉和铁粉，分别放入质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中充分反应”，但反应物的总质量不相等；依据质量守恒定律，反应后溶液的质量反应前的总质量气体的质量，图示中生成氢气的质量相等，故所得溶液质量不相等；不正确。1当等质量的A、B两种活泼金属(化合价均为2价)与足量稀盐酸反应时，产生氢气的质量与反应时间的函数关系如图所示，试回答：(1)比较A、B两种金属的活动性大小 。(2)比较A、B两种金属的相对原子质量大小 。(3)在Mg和Fe、Zn

11、和Fe、Zn和Cu中，A、B两种金属可能是 。_AB_AB_Zn和Fe_【解析】(1)金属的位置越靠前，与酸反应生成氢气的速率越大，在坐标中的斜线越陡，据图可以看出，A的斜线比B陡，故A的活动性强于B；(2)金属与足量的酸反应时，当金属在生成物中的化合价相同时通常金属的相对原子质量越大，产生的氢气越少，据图可以看出A产生的氢气少，B产生的氢气多，故A的相对原子质量大于B的；(3)根据 (1)(2)小题 ，可知A为Zn，B为Fe。高频点2金属活动性顺序的应用例2(2013苏州)为了验证铁、铜两种金属的活动性差异，如图所示取2支试管分别进行有关实验，若要观察到现象的显著差异，所用液体合理的是(B)

12、A蒸馏水 B稀盐酸 C酒精水溶液 D硫酸钠溶液【解析】A.蒸馏水不能和铁反应，也不能和铜反应，所以没有明显的现象的差异，故A错误；B.铁可以和稀盐酸反应生成氢气，而铜不能反应，所以可以观察到有明显的现象，根据这一现象可以区分开铁和铜的活动性的差异，故B正确；C.酒精的水溶液不能和铁反应，也不能和铜反应，所以没有明显的现象的差异，故C错误；D.钠的活动性比铁和铜都强，所以都不能反应，故D错误。2(2013永州)现有甲、乙、丙三种金属，将甲、乙两种金属分别放入相同浓度的稀硫酸中，乙表面产生气泡，甲表面无明显现象；将甲、丙分别放入AgNO3溶液中，甲表面有银析出，丙表面无明显现象。下列对甲、乙、丙三

13、种金属活动性顺序的排列正确的是A甲乙丙 B乙丙甲 C乙甲丙 D丙甲乙( C )【解析】 将甲、乙两种金属分别放入相同浓度的稀硫酸中，乙表面产生气泡，甲表面无明显现象，说明乙能与稀硫酸反应，甲不能与稀硫酸反应，即乙H甲；将甲、丙分别放入AgNO3溶液中，甲表面有银析出，说明甲的金属活动性比银强，即甲Ag；丙表面无明显现象，说明丙的金属活动性比银弱，即Ag丙。高频点3金属腐蚀条件的研究例3(2012岳阳)某学习小组用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图所示：(1)一周后观察：试管和中的铁钉无明显变化，试管中的铁钉明显生锈。探究发现铁生锈的主要条件是铁与_直接接触，其中铁钉中的A、

14、B、C三处中_处锈蚀最严重。(2)试管中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是_。(3)沙漠地区的铁制品锈蚀较慢的原因是_。【解析】(1)由题意“试管和中的铁钉无明显变化，试管中的铁钉明显生锈”，则可推测，通过探究发现：铁生锈是铁与氧气、水分共同存在时发生化学反应的过程；铁钉中的A、B、C三处中，B处与水和空气同时接触，最易生锈。(2)试管中加入的蒸馏水要事先煮沸，因为温度升高，气体溶解度减小，故其目的是驱赶溶解在水中的氧气。(3)沙漠地区的空气干燥，缺少铁生锈的条件水，所以不易生锈。【答案】(1)空气和水B(2)除去水中的氧气(3)空气干燥3(2013佛山)分别向a、b两支试管中加入形状和大小完全

15、相同的铁片，再向a中加入植物油，均塞上橡皮塞，U型玻璃管内为红墨水(开始时两端液面水平)，如图所示，放置一段时间后，以下说法错误的是A植物油用于隔绝氧气和水B两支试管中铁片均被腐蚀CU型玻璃管两端的液面变为右低左高DU型玻璃管两端的液面变为左低右高【提醒】在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，据此分析有关的问题。例4(2013黑龙江)把一定量的Fe粉放入AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2混合溶液中，充分反应后过滤，对滤出的固体和滤液中溶质的叙述正确的是(A)A滤出的固体中含有Ag,滤液中一定含有Cu(NO3)2、Fe

16、(NO3)2、Zn(NO3)2,可能含有AgNO3B滤出固体中有Ag、Cu，滤液中一定有Cu(NO3)2、Fe(NO3)2、Zn(NO3)2C滤出固体中有Ag、Cu、Fe，滤液中一定有Zn(NO3)2，可能含有Fe(NO3)2D滤出的固体中有Ag、Cu、Fe,滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2,可能含有Cu(NO3)2( BC )【解析】 试管中只有b中铁片被锈蚀，因为a中的植物油把铁片与水和氧气隔开，不容易生锈。【解析】由金属活动性顺序可知，锌铁铜银，AgNO3、Cu(NO3)2和Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁粉首先置换硝酸银中的银，待硝酸银完全反应后继续与硝

17、酸铜发生反应而不能与硝酸锌发生反应；A如果铁粉的量不足，只能部分或全部置换出溶液中的银，则滤出的固体中含有Ag，滤液中一定含有Cu(NO3)2、Fe(NO3)2、Zn(NO3)2，可能含有AgNO3，故A正确；B滤出固体中有Ag、Cu，滤液中一定有Fe(NO3)2、Zn(NO3)2，可能含有Cu(NO3)2，故B错误；C滤出固体中有Ag、Cu、Fe，滤液中一定有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2，故C错误；D滤出的固体中有Fe，滤液中一定不含有Cu(NO3)2，故D错误。例5(2013台州)特活泼金属能否将较不活泼的金属从它的盐溶液中置换出来，小美、小丽同学做了金属钠与硫酸铜溶液反应的实验。【

18、实验一】把一块比绿豆略大的金属钠，放入盛有20毫升硫酸铜溶液的烧杯中，发现金属钠浮在液面上不停打转，并发出嘶嘶声，烧杯发烫，表层溶液中出现了蓝色絮状沉淀，絮状物慢慢下沉渐渐增多，并没有出现紫红色的铜。正准备整理器材，她们突然发现蓝色沉淀渐渐变黑。【提出问题】生成的黑色固体是什么物质？【实验二】搭建分离装置，经过_、洗涤、干燥，得到少量的黑色粉末。【查阅资料】常见的黑色不溶于水的固体有：四氧化三铁、二氧化锰、氧化铜、炭粉等。小丽猜想：黑色固体可能是氧化铜，不可能是四氧化三铁、二氧化锰、炭粉。你认为小丽作出如此判断的依据是_。小美猜想：黑色固体可能是氧化铜和铜的混合物。依据是量少而又细小的铜粉杂在

19、氧化铜之间可能看不清。【实验三】为了进一步证实该黑色固体中是否含有铜，她们取少量该粉末放入试管，加入一定量的_溶液，略微加热，发现固体全部消失，从而证实了_同学的猜想是正确的。那么蓝色絮状沉淀怎么变成黑色固体的呢？【查阅资料】Cu(OH)2的起始分解温度约66。【实验反思】至此，谜底全部解开。为确保蓝色沉淀不分解，实验过程中要注意：(1)控制实验的初始温度；(2)放入的金属钠需适量；(3)_。1(2013泸州)下列家庭小实验中，铁钉被腐蚀速度最慢的是2(2012义乌)常见金属R与硝酸银溶液反应的化学方程式为R3AgNO3=3AgR(NO3)3，有关该反应的说法正确的是A反应后溶液质量一定增加

20、B该金属可能是铁CR的活泼性比Ag弱 DR表面有固体析出【答案】过滤根据反应前后元素种类不变(或质量守恒定律)稀盐酸(稀硫酸或稀H2SO4或稀HCl)小丽硫酸铜溶液用量不能太少( B )【解析】 由金属R能与硝酸银反应置换出银，R表面有固体银析出，故D正确。( D )4(2012温州)铬是人体必需的微量元素之一，最近由于毒胶囊事件，引发人们对铬的关注。(1)金属铬呈银白色，难溶于水，在空气中不易被氧化、耐腐蚀，在金属防锈上应用广泛。根据上述信息，写出金属铬的一种物理性质： 。(2)含铬物质的毒性与铬元素(Cr)的化合价有关。已知CrCl3中氯元素的化合价为1，则CrCl3中铬元素的化合价为 。(3)如图表示人体生理机能与必需元素含量的关系。若长期摄入铬超标的食品和饮用水，会导致人体生理机能从最佳区向 区移动，从而影响健康。【解析】由题意可知，在金属活动性顺序中，铁排在铜和银的前边，可以和硝酸银及硝酸铜溶液反应，生成银和铜以及硝酸亚铁。向滤液中加入少量的稀盐酸，无沉淀产生，说明滤液中一定没有硝酸银。滤出的固体中一定有银。