金属的化学性质4

第八单元金属和金属材料课题2:金属的化学性质一.金属与氧气的反应

在氧气的化学性质中，我们学习了哪几种金属和氧气的反应？你还能回忆起这些反应的现象吗？实验

现象反应方程镁与氧气常温反应铝与氧气常温反应铁在氧气中燃烧铜在空气中加热镁条放置在空气中表面会逐渐变暗铝条放置在空气中表面会逐渐变暗剧烈燃烧，火星四射，放热生成黑色的固体不燃烧，表面由红色变成黑色2Mg+O2==2MgO4Al+3O2===2Al2O33Fe+2O2==Fe3O4点燃2Cu+O2===2CuO【化学涵义】金很不活泼即使在高温下也不与氧气反应。

“真金不怕火炼”的涵义：【喻意】比喻意志坚强的人经得起任何考验。

【传说】古代一个大户遭了火灾，家里的东西都没剩下，铜的铁的银的金的器皿首饰，一样不剩。在灰烬中，只找到不少金饼，后来称量金饼的重量，和以前的金器皿首饰重量一样。所以当时人们就认为，别的东西都能烧化，就金子烧不化。这里的“烧化”不是指融化，实际是指化学变化，别的东西都在大火中变化不见了，只有金子，虽然变了形，可依然金光闪闪，重量依旧。

讨论镁、铝等在常温下就能与氧气反应。大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。金即使在高温时也不与氧气反应。铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应。小结：分析与讨论为什么不同的金属与氧气反应时的难易程度和剧烈程度会不同呢?不同的金属活泼程度(即金属活动性)不一样。越活泼的金属越容易与别的物质起反应，且反应现象越剧烈。活动性：镁、铝

>

铁、铜>

金判断金属活动性的方法一：金属与氧气反应的难易和剧烈程度联系生活为什么铝制品不易生锈？铝很容易跟氧气反应，生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜。这层薄膜可以阻止内部的铝跟氧气接触，从而对铝制品起到保护作用。4Al+3O2=2Al2O3为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢？

若用钢刷擦洗铝制品，容易把氧化铝薄膜除掉，从而起不到保护作用。思考：二、金属与酸的反应实验探究：

1.在4只试管里分别放入两小块镁、锌、铁、铜，再分别加入约5mL稀盐酸，观察现象，比较反应的剧烈程度。如果有气体生成，判断反应后生成了什么气体？（用燃着的小木条放在试管口检验）2.用稀硫酸代替稀盐酸进行实验，并比较发生的现象。金属稀盐酸（稀硫酸）现象反应的化学方程式镁

锌

铁

铜无现象放出气泡最迅速，反应最剧烈。放出气泡速度次之反应较为剧烈。少量气泡，反应慢，溶液由无色变为浅绿色。Mg+2HCl==MgCl2+H2↑Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑1、哪些金属与盐酸反应？哪些不与盐酸反应？2、根据是否与酸反应，可把这四种金属分成几类？3、与酸反应的剧烈程度如何？谁最活泼？我最活泼！我的金属活动性最强判断金属活动性的方法二：金属与酸反应的剧烈程度（等时间生成氢气的快慢）GodSaveMe！为什么受伤总是我！无所谓，我无所谓我得意的笑又得意的笑金属活动性顺序Mg﹥Zn﹥Fe﹥Cu1、大多数金属能与稀盐酸或稀硫酸反应；

金属+酸金属化合物+

H2

结论：2、判断金属活动性的方法二：可根据金属是否与酸反应及反应的剧烈程度判断金属的活动性强弱；

分析镁、锌、铁和盐酸、稀硫酸的反应，从反应物和生成物的物质类别（如单质、化合物）的角度分析，这些反应有什么特点？和我们学过的化合反应、分解反应一样吗？Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑单质化合物化合物单质置换反应由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。1、概念：2、置换反应的特点：A+BC→B+AC｛化合反应：Ａ+Ｂ+…→Ｃ分解反应：Ａ→Ｂ+Ｃ+…HCl+Al1、抢占位置：

Cl+AlH2、定化学式：AlCl3+H2例：3、配平：6HCl+2Al2AlCl3+3H2HCl+AlHCl+Al小试牛刀试判断下列物质的化学反应类型:A.化合反应B.分解反应C.置换反应（1）2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑（）（2）H2CO3=CO2↑+H2O（）（3）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu（）（4）CaO+H2O=Ca(OH)2

（）CBCA不是是Al+H2SO4=Al2(SO4)3+H2↑Al+HCl=AlCl3+H2↑判断下面化学反应属于置换反应吗？加热CO+CuO===Cu+CO2高温C+2CuO===2Cu+CO2是是2623233加热H2+CuO===Cu+H2O是①酸：是指稀硫酸、盐酸，不是浓硫酸和硝酸（金属与浓硫酸和硝酸等反应时,不产生氢气）与浓硫酸反应产生SO2：Cu+2H2SO4=CuSO4+2H2O+SO2与浓硝酸反应产生NO2：Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2与浓硝酸反应产生NO：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO（1）判断金属跟酸反应时的要点

②金属：铁与酸反应，生成+2价的亚铁化合物铁+酸---亚铁盐+氢气5.镁，锌，铁三种金属各30g，分别投入足量的稀盐酸中，生成氢气的质量各是多少？镁生成氢气质量为X锌生成氢气质量为Y铁生成氢气质量为ZMg+2HCl=MgCl2+H2

Zn+2HCl=ZnCl2+H2Fe+2HCl=FeCl2+H224265256230gX

30gY

30gZ

X=—×30克224Y=—×30克265Z=—×30克256得：等质量金属与足量的酸反应，产生氢气的质量由大到小的顺序为：镁﹥铁﹥锌等质量金属与足量的酸反应，相对分子质量大的金属，生成氢气质量小（由大到小排列）相对分子质量大：

活动性：ACB生成氢气的质量时间C>B>AA>C>B等质量金属与足量的酸反应，相对分子质量大的金属，生成氢气质量小同等时间内，产生氢气最多，越活泼例：镁，锌，铁三种金属分别投入足量的稀硫酸中，求产生30gH2分别消耗的金属镁，锌，铁各多少克？解析:设消耗镁X消耗锌Y消耗铁ZMg+2HCl=MgCl2+H2

Zn+2HCl=ZnCl2+H2Fe+2HCl=FeCl2+H2242652562X30克Y30克Z30克X=—×30克242Y=—×30克652Z=—×30克562得：产生相同的氢气时，消耗的金属的质量由大到小的顺序为：锌﹥铁﹥镁产生相同质量的氢气，相对原子质量大的金属消耗多镁，锌，铁三种金属分别投入同等质量的稀硫酸中，则产生的氢气质量一样镁生成氢气的质量时间铁锌将等质量的铝、镁、铁、锌、铜分别投入到溶质质量分数相同且足量的盐酸中,请思考下列问题:

(1)反应速率(2)生成氢气的质量Al＞Mg＞Fe＞ZnCu不反应

知识的回顾Mg＞Al＞Zn＞FeCu不反应氢气的质量/g0T1

反应时间1、今有等质量铝、镁、铁、锌四种金属与足量的溶质质量分数相同稀盐酸反应（如图所示），用A、B、C、D代表这四种金属，则A、B、C、D分别是：铝：镁：铁：锌：典型例题KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuBACD镁锌铝铁2.等质量的铝、镁、铁、锌分别与质量相同,质量分数也相同的稀硫酸充分反应放出氢气的情况如图所示,请完成下列问题:0反应时间产生氢气的质量ABCD⑴则A、B、C、D

分别表示________⑵反应不再发生时，一定用完的物质是____Mg、Al、Zn、Fe稀硫酸MgAlZnFe习题精选t1

3、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

。abcMgFeZnmt0t2t1t34.将质量相同A、B、C的三种金属，同时放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中，反应生成氢气的质量与反应的时间关系如图所示。根据图中所提示的信息，得出的结论正确的是()（已知A、B、C三种金属都是+2价）A、放出H2的质量是A>B>CB、金属活动性顺序是A>B>CC、反应速率最大的是AD、相对原子质量是C>A>BA5、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。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．两个反应消耗盐酸的质量一定相等C

6.（2012．青岛市）现有镁、铝两种金属分别跟稀盐酸充分反应，生成相同质量的氢气。则可能的情况有（）A．足量的稀盐酸与等质量的镁、铝发生反应B．足量的稀盐酸与质量比为4：3的镁、铝发生反应C．足量的稀盐酸与质量比为8：9的镁、铝发生反应D．等质量、等溶质质量分数的稀盐酸与过量的镁、铝发生反应BD练习7：相同质量的Na，Mg，Al与过量的盐酸反应，在相同的条件下，放出氢气的质量比是：(A)1:2:3(B)9:12:23(C)23:12:9(D)36:69:92答案：(）D练习8：将6克某些金属的混合物与足量的盐酸反应，得0.2克氢气，则该混合物的可能组成是：(A)Mg,Al(B)Cu,Zn(C)Zn,Fe(D)Na,Mg答案：(）C9.黄铜是铜、锌合金，它用于制造机器、电器零件等。为测定某黄铜样品中铜的质量分数，取10g该黄铜样品加入到稀硫酸中，恰好完全反应，产生氢气0.1g。试求：（1）该黄铜样品中锌的质量。（2）该黄铜样品中铜的质量分数。10、为了测定某铁粉中杂质的含量,取该铁粉样品20克,放到盛有200克稀盐酸的烧杯中,反应后烧杯中物质总质量变成219.4克.求:铁粉中纯铁的质量分数.解：由题意可知，铁粉中铁与稀硫酸反应生成的H2的质量为（200+20）-219.4=0.6g.设铁粉中纯铁的质量为x,Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑5620.6gxx=16.8g所以，铁粉中纯铁的质量分数为：答：铁粉中纯铁的质量分数为84%。三、金属与金属化合物溶液反应（即金属与盐溶液的反应）实验探究1.把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过一会观察有什么现象？2.把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，过一会观察有什么现象发生？3.把一根用砂纸打磨过的铁丝浸入硫酸铜溶液中，过一会观察有什么现象？4.把另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，过一会观察有什么现象发生？实验现象反应的化学方程式铝丝浸入硫酸铜溶液中铜丝浸入硝酸银溶液中

铝丝表面覆盖一层紫红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色。2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag铜丝表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色。实验现象反应的化学方程式铁丝浸入硫酸铜溶液中铜丝浸入硫酸铝溶液中

铁丝表面覆盖一层紫红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu不反应AlCuAg金属活动性由强减弱

2、通过上述探究，你能得出铝、铜、银的金属活动性顺序吗？1、上述能发生反应的化学方程式的特点是什么？它们属于那种反应类型？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。置换反应3、你能从上述实验找出判断金属活动性的方法吗？判断金属活动性的方法三：金属与金属化合物溶液反应（3）判断金属跟金属化合物溶液反应时要点①金属化合物(盐)必须是可溶的，②金属不用K、Ca、Na等。这些金属常温下会和水发生反应，而不能置换金属化合物溶液的金属。③铁与金属化合物溶液反应，生成+2价的亚铁

2K+2H2O==2KOH+H22Na+2H2O==2NaOH+H2Ca+2H2O==Ca(OH)2+H23.镁和稀硫酸的反应，1.锌和稀硫酸的反应听写下列化学方程式：5.铁和稀硫酸的反应，7.铝和盐酸酸的反应，9.铁和硫酸铜溶液的反应的反应，8.铜和硝酸银溶液的反应10、铜和氧气的反应6、铝和硫酸铜溶液的反应4.铝在常温下和氧气的反应2.铁在氧气中燃烧四、金属在溶液中的活动性顺序：

kCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu钾钙钠镁铝,锌铁锡铅(氢),铜汞银铂金.

金属活动性由强逐渐减弱这是重点！应用依据：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，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢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。适用范围金属活动性顺序仅适用于在水溶液中的反应。1.判断下列物质能否发生反应？若能，写出相关化学方程式。1）银与稀盐酸2）锌与硫酸铜溶液3）铜与硫酸锌溶液4）铝与硝酸银溶液5）银与氯化铜溶液6）镁与硫酸亚铁溶液解答：可发生反应的：（2）（4）（6）(2)Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4(4)Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag(6)Mg+FeSO4=MgSO4+Fe四、金属活动性顺序的应用：应用1判断溶液中的置换反应能否发生及反应现象2、不能由金属跟盐酸直接反应制得的物质是（

）

A．MgCl2

B．FeCl3

C．CuCl2

D．ZnCl2

3、在盛有硫酸亚铁溶液的试管里，浸入一根洁净的铜丝，过一段时间后，取出铜丝观察，铜丝表面

。在盛有硫酸铜溶液的试管里，浸入一块铁丝，过一会儿取出，观察到的现象为

。在盛有硝酸银溶液的试管里，浸入一跟洁净的铜丝，观察到的现象为

，化学方程式为

。

无现象B、C铁丝表面有红色物质析出，溶液由蓝色变为浅绿色。铜丝表面有银白色物质析出，溶液由无色变为蓝色Cu

+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag

4、下列置换反应的化学方程式正确的是（）A.2Fe+3CuCl2=2FeCl3+3CuB.2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4C.Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2

D.Cu+2AgCl=CuCl2+2AgCKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu铁与盐溶液反应时,生成亚铁盐钠与盐溶液反应时,先与水反应金属与盐发生置换反应,盐必须是可溶的符合金属与盐溶液发生置换反应的条件5.欲除去铜粉中的铁粉有多种方法，请举例几种：1）；2）；3）。加入足量的稀盐酸中，当反应至没有气泡时，过滤。加入足量的硫酸铜溶液中，至铁完全反应。用磁铁吸引铁粉达到分离的目的。6、填写下列表格（括号内为杂质）混合物除去杂质的化学方程式主要操作步骤铜粉（Fe）FeCl2溶液（CuCl2)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+CuCl2=FeCl2+Cu

溶解、过滤、洗涤溶解、过滤7.下列除去杂质的方法中，错误的是物质杂质除杂质的方法A稀硫酸铜过滤BFeSO4溶液稀硫酸过量Fe、过滤CFeCl2溶液CuCl2过量铁粉、过滤D二氧化碳一氧化碳点燃D

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.

X>Y>Z2、X、Y、Z三种金属及化合物间发生如下化学反应Y+ZCl2===Z+YCl2

X+ZCl2===Z+XCl2Y+2HCl===YCl2+H2↑

X与稀盐酸不反应。则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序（

）A.Z＞Y＞X

B.X＞Y＞ZC.Y＞X＞Z

D.Y＞Z＞XC应用2：比较金属活动性强弱3、若金属锰(Mn)在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是()A.Mn+2HCl==MnC12＋H2↑B.Mg+MnSO4==MgSO4＋MnC.Mn＋Cu(NO3)2===Mn(NO3)2+CuD.Fe＋MnSO4==FeSO4＋MnD4、将金属锰(Mn)投入稀盐酸中，有气泡产生。将镁条插入硫酸锰溶液中，如果有锰析出，则Mn、Mg、Cu的金属活泼性由强到弱的顺序是（）A．Mn、Mg、CuB．Mg、Mn、CuC．Cu、Mg、MnD．Cu、Mn、MgB应用3：验证金属活动性顺序的方法1、利用金属与酸反应,若能与酸反应，则说明该金属的活动性比

强，若不能与酸反应，则说明该金属的活动性比

弱如：将锌、铜投入到稀硫酸中，能反应的是

，不能反应的是

，说明锌的活动性

铜2、利用金属与酸反应的速率，反应的速率越快，金属的活动性越强将同样大小锌、镁投入稀盐酸中，镁反应更剧烈，说明

的活动性比

强大于氢氢锌铜镁锌如：将铝插入到硫酸铜溶液中，可看到

，说明铝的活动性

，将铜投入到硫酸锌溶液中，不能反应，说明铜的活动性。应用3：验证金属活动性顺序的方法3、利用金属与盐溶液反应，若A能与B的盐溶液反应说明A活动性

B；若不能反应，说明A活动性

B小于锌大于铜大于小于铝表面有一层红色物质析出验证三种金属活动性顺序的方法1、前后金属单质,中间盐溶液2、中间金属单质,前后盐溶液4、前两种金属单质,后两种金属的可溶性盐3、前两种金属单质,一种酸,后金属的可溶性盐如：证明Zn>Cu>AgZn、Ag、CuSO4溶液Cu、ZnSO4溶液、AgNO3溶液Zn、Cu、CuSO4溶液、AgNO3溶液Cu、Zn、HCl、AgNO3溶液试剂ZnAgZnAgZn(H)CuAg(H)Cu

ZnCuZn(H)ZnCuZn(H)(H)Cu(H)Ag

多余B1、某研究性学习小组的成员为了验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了如下方案，其中可行的是（）

A、Cu、Zn(NO3)2溶液、AgB、稀硫酸、Zn、Cu、AgNO3溶液

C、稀盐酸、Zn、Cu(NO3)2溶液

D、Zn、稀硫酸、Cu、Ag应用四判断金属跟混合盐溶液反应的反应。

反应的先后次序是：在金属活动性顺序表里，排在越后面的金属，越易从它们的盐溶液里被置换出来。或者说：金属活动性相差越大，置换反应越易发生。[例1]将一定质量的铁粉放入足量相同质量分数的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤，测得滤渣中只含一种金属，该金属是（）AFeB.CuC.AgC1、向含AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2

的混合溶液中,加入过量的锌粉,充分反应后过滤，则滤出的固体中一定有（）A.Ag、Cu和MgB.Cu、Mg和ZnC.Ag、Cu和ZnD.Ag、Mg和Zn

C练习2、将一定质量的锌粉放入Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，测得滤渣中只含一种金属，该金属是

,

变式训练:1.如果在滤渣中加入稀盐酸，发现有气体生成，则滤液中一定不存在的物质是

,硝酸银、硝酸铜

2.如果在滤液中有硝酸银存在，则在滤渣中一定不存在的物质是

.铜和锌

银3、在FeCl2

和CuCl2的混合溶液中加入镁粉，下面说法中错误的是()A、当镁粉无剩余时，溶液中若有Cu2+，则必定有Fe2+B、当镁粉无剩余时,溶液中一定有Mg2+,可能有Cu2+和Fe2+C、当镁粉有剩余时，溶液中只有Fe2+，而无Mg2+和Cu2+D、当镁粉有剩余时，溶液中只有Mg2+，而无Cu2+和Fe2+C

8.商代的司母戊方鼎标志着我国在3000多年前青器铸造已达到一个较高的水平。西汉时期，我国首开“湿法炼铜”之先河，西汉刘安所著的《淮南万毕术》中已有“曾青得铁化为铜”的记载。试回答下列