人教版同步教参化学九年级第8单元金属和金属材料第2节金属的化学性质 导学案

第2节金属的化学性质第八单元第2节金属的化学性质1、知道金属与氧气反应的规律2.掌握金属活动性顺序及相关应用3.掌握置换反应的概念一、金属的化学性质1、大多数金属可与氧气的反应2Mg+O22MgO注：MgO是白色固体4Al+3O22Al2O3注：Al2O3是白色固体3Fe+2O2Fe3O4注：CuO是黑色固体【注意】①虽然铝在常温下能与氧气反应，但是在铝表面生成了一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了反应的进行，所以铝在常温下不会锈蚀。②真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不能与氧气反应，金的化学性质极不活泼。2、金属+酸→盐+H2↑置换反应（条件：活动性：金属＞H）（1）H2SO4+Mg=MgSO4+H2↑2HCl+Mg=MgCl2+H2↑现象：反应剧烈，有大量气泡产生，液体仍为无色（2）3H2SO4+2Al=Al2(SO4)3+3H2↑6HCl+2Al=2AlCl3+3H2↑现象：反应剧烈，有大量气泡产生，液体仍为无色（3）H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑2HCl+Zn=ZnCl2+H2↑现象：反应比较剧烈，有大量气泡产生，液体仍为无色（4）H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑2HCl+Fe=FeCl2+H2↑现象：反应比较缓慢，有气泡产生，液体由无色变为浅绿色当一定质量的金属与足量的稀盐酸（或硫酸）反应时，产生的氢气质量与金属质量的关系：一价金属相对原子质量法：3、金属+盐→另一金属+另一盐置换反应（条件：参加反应的金属＞化合物中金属元素）（1）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4(“湿法冶金”原理)现象：铁钉表面有红色物质出现，液体由蓝色变为浅绿色（2）2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu现象：铝丝表面有红色物质出现，液体由蓝色变为无色（3）Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag现象：铜丝表面有银白色物质出现，液体由无色变为蓝色。【注意】①CuSO4溶液：蓝色FeSO4、FeCl2溶液：浅绿色②Fe在参加置换反应时，生成+2价的亚铁盐。二、置换反应1.概念：由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。2.特点：反应物、生成物都两种；物质种类是单质与化合物。三、常见金属活动性顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱【易错总结】在金属活动性顺序里：1.金属的位置越靠前，它的活动性就越强2.位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢元素（不可用浓硫酸、硝酸）3.位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、Na）【诊断自测】1．（2023·株洲）下列反应中属于置换反应的是（）A．Fe+CuSO4=FeSO4+Cu B．2NO+O2=2NO2C．3CO+Fe2O32Fe+3CO2D．2NaCl2Na+Cl2↑2．（2023·兰州）下列方法中不能防止锅铁腐蚀的是（）A．表层镀锌 B．食盐水浸泡C．制成合金 D．表层涂油3.下列变化不属于化学变化的是（）A．铁生锈B．铜器产生铜绿C．湿法炼铜D．铁被磁化4.将过量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，滤出剩余的铁和生成的铜，在滤液里含有的物质是（）A.FeSO4B.CuSO4C.Fe2(SO4)3D.H2SO45.除去铜粉中少量铁粉，不可采用的方法是（）A.用磁铁吸引B.加入足量稀盐酸再过滤C.加适量CuSO4溶液D.在空气中灼热6.金属的化学性质（1）与氧气反应，生成____________，反应类型（）。（2）与酸的反应①（以铁为例，写出化学方程式）_____________________，反应类型（）。②与硫酸铜的反应（写出化学方程式）：______________________，反应类型（）。从上述的金属性质中我们可以总结出比较金属活动性强弱的两条规律___________________；______________________________。类型一：金属与氧气反应例1.铜、银、金常被用作钱币流通，从化学的角度看，主要是利用了它们的（）A.光彩照人B.硬度适中C.密度较大D.不活泼性答案：D解析：物质的性质决定物质的用途。用作货币的金属首先应该化学性质稳定，不易于发生腐蚀而损耗。铜、银、金的性质都很稳定，位于金属活动顺序表的后半部分。例2.下列物质在空气中不能燃烧，在氧气中可以燃烧的是（）A.铁丝B.镁条C.红磷D.木炭答案：A解析：镁条、红磷、木炭，在空气中可以燃烧；铁丝在空气中不能燃烧，但在纯氧气中能够剧烈燃烧，生成四氧化三铁，放出大量的热。类型二：金属活动性例3.从金属利用的历史看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用则是近百年的事，此先后顺序与下列因素有关的是（）A.金属的活动性B.金属的导电性C.金属在地壳中的含量D.金属的延展性答案：A解析：金属活泼性决定了金属冶炼的难易，要求的技术也越高。故铜的性质不活泼，铁次之，而铝的性质活泼，难以冶炼得到。故金属的利用与其活泼性有关。例4.有A、B、C、D四种金属，分别把它们加入到稀盐酸中，A、B、D反应后有气体放出，C无明显现象，再把A、D加入B盐溶液中，D表面有B析出，而A没有，则四种金属的活动性顺序是为（）A.A>B>D>CB.B>D>A>CC.D>A>B>CD.D>B>A>C答案：D解析：活泼的金属单质能从不活泼金属的盐溶液中置换出该金属。利用金属间的置换反应可以比较金属的活泼性强弱。如果金属不能与酸反应置换出氢气，这种金属的活泼性较差。例5.（2023•荆门中考）向一定质量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入m克Zn，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥后称量，得到的质量为m克，据此下列说法不正确的是（）A．取反应后的滤液观察，滤液可能呈蓝色B．取反应后的滤液滴加稀盐酸，有白色沉淀产生C．取滤渣滴加稀硫酸，可能有气泡产生D．滤渣中的物质至少有两种答案：B解析：在金属活动性顺序中，Zn＞Cu＞Ag，向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn，与两种溶质依次发生反应Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag65216所以析出银的过程是固体质量增加的过程；Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu6564所以析出铜的过程是固体质量减少的过程；而反应前后固体质量都是mg，说明硝酸银被置换完了，硝酸铜也发生了置换反应，因此滤渣一定含有银和铜，可能含有锌；滤液一定含有硝酸锌，可能含有硝酸铜，一定没有硝酸银；A.滤液可能含有硝酸铜，因此滤液可能呈现蓝色，故A说法正确；B.取反应后的滤液滴加稀盐酸，没有沉淀产生，因为硝酸银完全被置换，故B说法错误，但符合题意；C.因为滤渣可能含有锌，因此取滤渣滴加硫酸，可能有气泡，故C说法正确；D.滤渣一定含有银和铜，可能含有锌；滤液一定含有硝酸锌，可能含有硝酸铜，一定没有硝酸银；故D说法正确；例6.（2023•十堰中考）将一定质量金属M的粉末放入盛有Cu（NO3）2溶液的烧杯中，充分反应后溶液呈无色；继续向烧杯中加入一定量的AgNO3溶液，待充分反应后过滤，得蓝色滤液和滤渣。根据实验分析，以下结论错误的是（）A．金属活动性顺序：M＞Cu＞AgB．滤液中一定含有M的阳离子和Cu2+C．滤渣中一定含有Ag和CuD．向滤液中滴加稀盐酸，可能产生白色沉淀答案：C解析：在金属活动性顺序中，排在前面的金属会将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，氯离子和银离子会生成氯化银沉淀．A.将一定质量金属M的粉末放入盛有Cu（NO3）2溶液的烧杯中，充分反应后溶液呈无色，M比铜活泼，向烧杯中加入一定量的AgNO3溶液，待充分反应后过滤，得蓝色滤液和滤渣，铜比银活泼，所以金属活动性顺序：M＞Cu＞Ag，故A正确；B.滤液中一定含有M的阳离子和Cu2+，故B正确；C.铜可能刚好与硝酸银反应，所以滤渣中一定含有Ag，可能含有铜，故C错误；D.滤液中可能含有硝酸银，所以向滤液中滴加稀盐酸，可能产生白色沉淀，故D正确．类型三：置换反应例7.铁丝放入硫酸铜溶液中，下列描述中不正确的是（）A.铁丝表面有红色金属铜生成B.溶液颜色有蓝色逐渐变为浅绿色C.溶液质量增加D.铁丝中铁的质量逐渐减少答案：C解析：铁丝放入硫酸铜溶液，置换出金属铜，生成硫酸亚铁溶液，为浅绿色溶液；由于铁的相对原子质量小于铜，溶液由硫酸铜变成硫酸亚铁，溶液质量减少，固体质量增加。【易错精选】1．（2023·泰安）能反映相关实验过程中量的变化的图象是（）A．用一氧化碳还原氧化铁 B．等质量镁、锌分别和足量等质量分数的盐酸反应C．镁在氧气中燃烧D．等质量、等质量分数的双氧水完全分解2．（2023·临沂）下列四个实验中只需要完成三个就可以证明Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，其中不必进行的实验是（）A．将锌片放入稀硫酸 B．将铜片放入稀硫酸C．将铜片放入硝酸银溶液D．将锌片放入硝酸银溶液3．（2023·1枣庄）X、Y、Z为三种金属，已知①X+H2SO4=XSO4+H2↑②Y+2ZNO3=Y（N03）2+2Z③Y与稀硫酸不反应，则下列符合要求的X、Y、Z分别是（）A．FeCuAg B．CuHgAgC．MgZnFe D．FeAgCu4．（2023·温州）为了验证“Fe，Cu，Ag三种金属的活动性由强到弱”，小明设计了如图所示的实验，其中可以达到实验目的组合是（）A．①② B．①③ C．②④ D．③④5．（2023·湘西州）现有甲、乙、丙、丁甲种颗粒大小相同的金属，分别投入相同的稀硫酸中，只有甲、乙表面有气泡产生，且甲产生气泡较快；再把丙和丁投入相同的硝酸银溶液中，过一会儿，丙的表面有银析出，而丁没变化．则四种金属的活动性顺序是（）A．丙＞乙＞丁＞甲 B．丁＞乙＞丙＞甲C．甲＞乙＞丙＞丁 D．乙＞甲＞丁＞丙6．（2023·重庆）下列事实能说明铝的金属活动性比铁或铜强的是（）A．铝在地壳中含量比铁高B．铝的熔点低于铜的熔点C．空气中铁比铝更容易被腐蚀D．铝丝在硫酸铜溶液中能形成“铜树”7．（2023·邵阳）小军欲探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序，他做了如下实验：①把X和Y分别放入稀硫酸中，X表面产生大量气泡，Y表面无现象；②把Y放入Z的硝酸盐溶液中，Y表面有Z析出，则X、Y、Z三种金属的活动性顺序是（）A．X＞Y＞Z B．Z＞Y＞XC．Y＞X＞Z D．X＞Z＞Y金属位置越靠前的活动性越强，越易失去电子变为离子，反应速率越快。排在氢前面的金属能置换酸里的氢，在氢后的金属不能置换酸里的氢，跟酸不反应。排在前面的金属（除钾钙钠外），能把排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。排在后面的金属跟排在前面的金属的盐溶液不反应。④混合盐溶液与一种金属发生置换反应的顺序是“先远”“后近”。【注意】＊单质铁在置换反应中总是变为＋2价的亚铁。2.金属＋酸→盐＋H2↑中①等质量金属跟足量酸反应，放出氢气由多至少的顺序：Al＞Mg＞Fe＞Zn。②等质量的不同酸（通常为盐酸和稀硫酸）跟足量的金属反应，酸的相对分子质量越小放出氢气越多。③等质量的同种酸跟足量的不同金属反应，放出的氢气一样多。【本节训练】训练【1】（2023·长沙）判断金属Zn、Fe、Ag的金属活动性强弱有很多种方法，下列能作为判断依据的是（）A．根据金属导电性强弱判断B．根据金属导热性快慢判断C．根据锌能把铁从硫酸亚铁溶液中置换出来，铁能把银从硝酸银溶液中置换出来判断D．根据金属的密度大小判断训练【2】（2023·郴州）现有X、Y、Z三种金属，把X、Y分别放入稀盐酸中，Y产生气体的速率比X快，把Z放入硫酸铜溶液中，一段时间后，无明显现象，根据以上事实，判断三种金属的活动性强弱，正确的是（）A．X＞Y＞Z B．Y＞Z＞X C．Y＞X＞Z D．Z＞Y＞X训练【3】（2023·河北）下列验证Zn、Fe、Ag三种金属活动性顺序的实验方案中（“﹣”表示未进行金属与盐溶液之间的实验），不能达到实验目的是（）ABCDZnSO4溶液﹣FeAgFeFeSO4溶液ZnAgZn﹣AgNO3溶液Fe﹣﹣FeA．A B．B C．C D．D训练【4】（2023·咸宁）金属R放入稀硫酸中，没有气泡产生，放入硫酸铜溶液中，表面有红色物质析出．下列关于R的金属活动性判断不正确的是（）A．R＞Cu B．R＞Fe C．Zn＞R D．R＞Ag训练【5】（2023·福州）以下实验能比较出铜和银的金属活动性强弱的是（）A．测定两种金属的密度B．铜片放入硝酸银溶液中C．将两种金属片相互刻划D．铜片、银片分别放入稀硫酸中训练【6】（2023·连云港）金属活动性顺序表在化学学习中有重要作用，下列说法正确的是（）A．Zn不能置换出稀硫酸中的氢B．Ag能将硝酸铜溶液中的铜置换出来C．在Al、Mg、Fe中金属活动性最强的是AlD.“真金不怕火炼”说明金在高温时也不与氧气反应训练【7】铜和铝是日常生活和生产中重要的金属。钛(Ti)有许多神奇的性能，越来越引起人们的关注，是21世纪的重要金属之一。依据三种金属的性质和用途，判断下列说法错误的是（）A.钛或钛合金放到海水中数年，取出后仍光亮如初，这说明金属钛具有很强的抗腐蚀性B.将大小、厚薄相等的铜、铝、钛分别放入盛有稀盐酸的试管中，观察到盛钛的试管放出气泡缓慢，盛铝的试管放出气泡快，盛铜的试管无现象，由此可推测三种金属的活动性顺序为Al>Cu>TiC.某同学的铜制眼镜框表面出现了绿色物质〔主要成分Cu2(OH)2CO3〕，可用稀盐酸除去D.高层建筑常采用铝合金门窗而不采用铁门窗，主要原因是铝的密度小且易形成一层致密的氧化物薄膜训练【8】含有硝酸锌、硝酸镁、硝酸铜、硝酸银四种溶质的溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，滤纸上一定有________________________,滤液中一定有____________；如果滤纸上有铜，则滤纸上一定也有________________________，滤液中一定有____________,滤液中一定没有____________；如果滤纸上有铁，则滤纸上一定同时还有____________，滤液中一定有____________________________________。训练【9】写出下列变化的化学反应方程式。（1）用砂纸打磨过的铝片放置在空气中__________________________。（2）铁钉在稀硫酸溶液中______________________。（3）铁丝浸泡在硫酸铜溶液中_____________________________。训练【10】（2023北京中考）金属钛（Ti）抗腐蚀性能好，露置于空气中数年，仍光亮如初．以金红石（主要成分是TiO2）为原料生产金属钛的步骤主要有：①在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入氯气（Cl2），得到TiCl4和一种可燃性气体；②在稀有气体环境和加热条件下，用Mg和TiCl4反应得到Ti和MgCl2．下列说法不正确的是（）A.①中的反应TiO2+C+2Cl2TiCl4+CO2B.②中的稀有气体的作用是隔绝空气C.②中发生的反应为置换反应D.金属钛在常温下不与O2反应1.“金银铜铁锡”俗称五金。在这五种金属中，金属活动性最强的是（）A.铁B.金C.银D.铜2.将甲、乙两种金属片分别放入丙的硫酸盐溶液中，甲表面有金属丙析出，乙表面没有任何变化。据此判断，三种金属的活动性顺序是（）A.甲>丙>乙B.丙>甲>乙C.乙>甲>丙D.甲>乙>丙3.在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀盐酸，没有气泡产生。下列判断正确的是（）A.滤出的固体中一定含有铜，可能含有铁和镁B.滤出的固体一定含有铜，一定不含铁和镁C.滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，可能含有氯化铜D.滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜4.烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，天平调平后，同时向左右烧杯中分别加入等质量的锌片和铁片，则从反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针指向的变化是（）A.向左偏 B.向右偏C.先向左偏后向右偏 D.先向右偏后向左5.下列化合物可以通过金属与对应的酸发生置换反应获得的是（）A.CuCl2B.FeCl3C.AgNO3D.Al2(SO4)36．（2023朝阳二模）锰丝放入稀硫酸中，有气泡产生，放入硫酸铝溶液中，表面没有金属析出。下列关于锰活动性判断不正确的是（）A．Mn>CuB．Al>MnC．Mn>HD．Mn>Mg7.有甲、乙、丙、丁四种金属。只有甲在自然界主要以游离态存在。丁盐的水溶液不能用乙制的容器盛放，但可以用丙制的容器盛放。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（）A.甲＞乙＞丁＞丙B.丙＞丁＞乙＞甲C.丙＞乙＞丁＞甲D.乙＞丁＞丙＞甲1.向AgNO3溶液中加入一定质量Fe和Al的混合溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。下列说法正确的是（）A．滤液中一定含有Al3+、Ag+B．滤液中一定含有Fe2+、Ag+C．滤渣中一定含有FeD．滤渣中一定含有Ag2.下列事实不能用金属的活动性顺序加以解释的是（）A．不能用铜与稀硫酸反应制取氢气B．铁能置换出硫酸铜溶液中的铜C．在化合物中，铁显+2、+3价，铜显+1、+2价D．相同条件下，锌和铁与稀硫酸反应的剧烈程度3.在AgNO3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加人一定量的铁粉，充分反应后过滤．向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。根据上述现象，下列结论正确的是（）A．滤渣中一定有ZnB．滤渣中可能有Ag、CuC．滤液中一定有Fe（NO3）2、Zn（NO3）2D．滤液中可能有AgNO3、Cu（NO3）24.用廉价金属回收贵重金属是工业生产中的一道重要程序。某化学兴趣小组的同学在实验室中进行了模拟实验．向含有硝酸铜和硝酸银的废液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（）A．滤液中最多含有三种溶质B．滤液质量比反应前原溶液质量大C．滤液中一定含有硝酸亚铁，滤渣中一定含有银D．若反应后所得滤液呈浅绿色，则滤渣中一定含有铁、铜、银5.用实验探究铝和铜的金属活动性强弱，若提供的试剂只有：氯化铜溶液、氯化铝溶液、铝、铜和稀盐酸，对此下列说法正确的是（）A．最多只能设计一种实验方案B．氯化铜溶液是不可或缺的试剂C．选用两种合适的试剂即可实现实验目的D．氯化铝溶液中加入铜不能探究金属活动性强弱6.除去以下物质中的少量杂质，所用试剂及方法正确的是（）选项物质杂质所用试剂及方法ACO2HCl通入足量的NaOH溶液BCaCl2溶液稀盐酸加入过量的CaCO3，过滤CFeSO4溶液CuSO4溶液加入足量的Zn粉，过滤DK2SO4溶液MgSO4溶液加入适量的NaOH溶液，过滤7.（2023东城一模）人类的生活和生产都离不开金属材料。（1）下列物品中，利用金属导热性的是（填字母序号）。A.铁锅B.铜导线C.铝箔D.黄金饰品（2）铝的化学性质比铁活泼，而铝在空气中不易被腐蚀，其原因是。（3）铜在潮湿的空气中易生锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，参与生锈反应的物质可能是氧气、和。8．（2023海淀一模）用甲、乙和铁三种金属进行以下实验：（1）将铁丝在纯氧中点燃，可观察到铁丝剧烈燃烧，放大量热，火星四射，的现象。（2）将甲、乙和铁分别加入三份完全相同的稀盐酸中，观察到金属乙和铁的试管中均有气泡产生，金属甲的试管中无明显现象。由此确定在金属活动顺序表中位于氢后的金属是。（3）将金属乙加入FeSO4溶液中，观察到乙的表面有灰黑色金属析出，可推断金属乙的活动性比铁(填“强”或“弱”)。9.镁将成为21世纪重要的轻型环保材料，我国含有非常丰富的镁资源。（1）占地球表面积70％的海洋是天然的镁元素宝库，从海水中提取镁的流程如下：海水中的MgCl2Mg(OH)2MgCl2·6H2O→MgCl2→Mg①在实验室进行过滤操作时需要用到玻璃棒，其作用是________________________。②电解熔融氯化镁的过程中，____________能转化为____________能。（2）①金属镁是一种较活泼金属，在二氧化碳气体中也能燃烧。燃烧的化学方程式为2Mg+CO2C+2MgO，此反应类型属于（）A.分解反应B.化合反应C.置换反应D.复分解反应②金属镁在高温下与氮气反应生成氮化镁，在氮化镁中氮元素的化合价为-3。据此写出氮化镁的化学式____________________________________。10.小明在学习金属活动性顺序时，对课本上“活动性较强的金属一般可以