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文档简介

第八单元金属和金属材料第2讲金属的化学性质知识清单知识点一金属的化学性质1.金属与氧气的反应金属现象化学方程式镁打磨过的镁带在空气中表面逐渐变暗;在空气中点燃时会发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体铝打磨过的铝丝在空气屮表面会逐渐变暗铁在氧气中点燃,剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体

铝具有很好的抗腐蚀性能的原因——易与氧气反应生成一层

致密⁠的氧化铝薄膜,保护内层金属。镁比铝

活泼⁠,铁、铜次之,

金⁠最不活泼。

致密活泼金金属现象化学方程式铜在空气中加热表面会生成黑色物质金即使在高温条件下也不与氧气反应

特别提醒铁丝在空气中不能燃烧,在纯氧气中能燃烧。

“真金不怕火炼”是指金属的化学性质不活泼,在高温条件下也不与氧气反应,而不是指金的熔点高。2.金属与酸的反应#金属#现象#反应的化学方程式稀盐酸(或稀硫酸)稀盐酸稀硫酸镁反应速率快,有气体生成锌反应较快,有气体生成

稀盐酸(或稀硫酸)稀盐酸稀硫酸铁反应较慢,有少量气体生成,溶液由无色变成浅绿色铜无现象镁、锌、铁、铜的金属活动性:Mg>

Zn

⁠>Fe>

Cu

⁠。

Zn

Cu

特别提醒金属与酸反应的剧烈程度受金属与酸的接触面积、酸的浓度等因素影响,比较不同的金属与酸反应的剧烈程度时,应控制其他条件相同。3.金属与盐溶液的反应实验观察到的现象有关的化学方程式铁丝插入硫酸铜溶液中银白色铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色铝丝插入硫酸铜溶液中银白色铝丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色铜丝插入硝酸银溶液中红色铜表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色铜丝插入硫酸铝溶液中无明显现象

+3Cu

+2Ag特别提醒金属与盐溶液的反应中,金属的活动性要比盐溶液中的金属强;反应中盐必须可溶,不溶性盐与金属不反应。4.置换反应(1)定义: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,这类反应叫做置换反应。

置换反应的反应物和生成物中均有单质和化合物,反应前后一定有元素的化合价发生改变。特别提醒金属和酸或金属和含金属的化合物发生的置换反应一定是在水溶液中进行的。另外,金属和酸的置换反应要求酸不能有强氧化性,即酸不能为硝酸和浓硫酸。▼[练对点一]1.据文献报道:一种特殊的铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性,可替代黄金做精密电子元器件。下列对该铜纳米颗粒的判断,正确的是(

D

)A.能与盐酸反应产生氢气B.在空气中容易锈蚀C.能与硫酸亚铁发生置换反应D.具有良好的导电性D2.把某稀硫酸分为等体积的两份,放入两个烧杯中,分别加入等质量的甲、乙两种金属(反应后生成的化合物中金属都为+2价),产生H2的质量随时间变化的趋势如图。下列说法正确的是(

B

)A.甲的活动性比乙强B.反应消耗等质量的金属C.反应消耗等质量的硫酸D.甲的相对原子质量比乙大B

A.X一定是金属铁B.Y元素的化合价一定不变C.X一定比Y活泼D.溶液的质量一定增加C知识点二金属活动性顺序及其应用5.常见金属的活动性顺序(1)在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强。(2)在金属活动性顺序里,排在氢之前的金属才能和稀盐酸或稀硫酸发生置换反应。(3)在金属活动性顺序里,位于前面的金属才能把位于后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来。6.金属活动性顺序判断方法(1)根据金属在自然界中存在的状态:以化合物形式存在,说明该金属活动性强;若是以单质形式存在,说明该金属活动性弱。(2)根据金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气的速率快慢:反应越剧烈或产生氢气的速率越快,金属活动性就越强。

7.金属活动性顺序的应用应用1:判断某些置换反应能否发生:(1)判断金属与酸能否反应:

(2)判断金属与盐溶液能否反应:

特别提醒

(2)K、Ca、Na不能发生置换反应,因为它们的金属活动性很强,与盐溶液接触时,会先和溶液中的水发生剧烈反应生成相应的碱,生成的碱再与该盐溶液反应,所以K、Ca、Na不能将盐溶液中的金属置换出来。应用2:金属与盐酸反应后滤液、滤渣成分的判断(1)优先反应原则(“远距离先发生”规律)。①金属与混合盐溶液的反应。举例:将一定量的铁粉加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中:

②金属混合物和盐溶液的反应。举例:将铁和铜的混合物加入硝酸银溶液中:

(2)反应后滤液和滤渣的成分分析(将Zn加入CuCl2和FeCl2的混合溶液中):8.金属活动性顺序的探究(详见P82实验十)▼[练对点二]4.有X、Y、Z三种金属,如果把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应;如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,在Y表面有银白色物质析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为(

A

)A.X、Y、ZB.Z、Y、XC.Y、X、ZD.X、Z、YA5.金属X在溶液中的活动性是Ag<X<H<Al,下列对金属X化学性质的预测正确的是(

D

)A.X能与稀盐酸反应B.高温条件下不与O2反应C.X能与Al2(SO4)3溶液反应D.X能与AgNO3溶液反应D

一、与铁(Fe)有关的化学反应

二、与铝(Al)有关的化学反应

三、与铜(Cu)有关的化学反应

实验突破实验十金属活动性顺序的探究1.常见的探究方法判断依据实验设计结论金属与氧气反应的难易将金属放入氧气中由反应所需的条件及剧烈程度来判断,在氧气中越容易(反应程度剧烈)反应,则金属活动性越靠前金属能否与酸反应将金属放入等体积、等浓度的酸溶液中产生气泡,则金属位于金属活动性顺序中氢之前,且产生气泡的速率越快,金属活动性越强;反之则在氢之后判断依据实验设计结论金属能否与另一种金属的盐溶液反应将一种金属放入另一种金属的盐溶液中放入的金属能将盐溶液中的金属置换出来,则在金属活动性顺序中,放入的金属在盐溶液中所含金属之前2.实验设计(1)比较两种金属活动性的实验设计。①直接比较法:将一种金属R插入另一种金属M的盐溶液中,如果无明显现象,则两种金属活动性由强到弱的顺序为

M>R

⁠;如果R上有M附着,则两种金属活动性由强到弱的顺序为

R>M

⁠;

M>R

R>M

②间接比较法:如果在金属活动性顺序中,一种金属排在氢前,另一种金属排在氢后,也可用稀盐酸(或稀硫酸)判断;将两种金属分别插入等体积、等浓度的稀盐酸(或稀硫酸)中,如果R上有气泡产生,M上无明显现象,则两种金属活动性由强到弱的顺序为

R>M

⁠。

R>M

(2)比较或验证三种金属活动性的实验设计方法:“中间开花”法。“中间开花”策略是最为简捷的思路,具体做法是:先将三种金属按活动性的强弱排序(如A>B>C),然后让排在中间的金属B分别与含有金属A和含有金属C的盐溶液进行实验,即“盐、金、盐”;或者是让含有中间金属B的盐溶液与两边的金属A和金属C分别进行实验,即“金、盐、金”。有时也可以借助稀盐酸和稀硫酸进行方案设计或验证。【设计实验】取大小相同的两片金属,用砂纸打磨光亮,分别放入两支试管中再加入等量的同质量分数的稀盐酸,操作与现象如下:实验试管1试管2操作现象金属表面产生气泡较慢金属表面产生气泡较快例现有A、B两种银白色的金属,某同学想要探究这两种金属的活动性。【思考结论】(1)通过上述实验,判断出两种金属的活动性顺序是A

⁠(填“>”或“<”)B。

(2)假设其中的一种金属是铁,除观察到铁的表面有气泡产生外,还能观察到反应后的溶液呈

浅绿色⁠(填“浅绿色”或“黄色”)。

(3)实验前用砂纸打磨金属的目的是

除去金属表面的氧化膜或污物⁠。

(4)如果两种金属是镁和铁,还可以用镁和一种化合物的溶液来证明两者的金属活动性强弱,你认为该化合物可以是

FeCl2(合理即可)

⁠(填化学式)。

浅绿色除去金属表面的氧化膜或污物FeCl2(合理即可)

考点一金属的化学性质1.

下列说法不正确的是(

C

)A.金、银、铜、铁都是重要的金属资源B.金、银的化学性质比铜、铁更稳定C.自然界中,金、银、铜、铁主要以单质的形式存在D.可以用银、铁、硫酸铜溶液验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序C2.下列关于铁、锌、铜三种金属及其合金的说法不正确的是(

B

)A.铁在潮湿的空气中易生锈B.可以用铁桶盛放硫酸铜溶液C.可以用稀硫酸鉴别锌与铜的金属活动性强弱D.黄铜(铜与锌的合金)的硬度大于纯铜B3.A、B、C、D、E为初中化学常见的物质,其中A、C为金属单质,E为非金属单质,如图是它们之间的相互转化关系。请回答:(1)反应①的基本反应类型是

化合反应⁠。

化合反应

(3)E的化学式是

H2

⁠,产生无色气体E的原因是

铁与过量稀硫酸反应产生氢气(或反应②中稀硫酸过量)

⁠。

(4)金属C在

潮湿的空气中(或与空气和水同时接触)

⁠的条件下容易生锈;保护金属资源的有效途径是

防止金属腐蚀(或回收利用废旧金属、合理有效地开采矿物、寻找金属的代用品等)

⁠(只写一条)。

H2

铁与过量稀硫酸反应产生氢气(或反应②中稀硫酸过量)

潮湿的空气中(或与空气和水同时接触)

防止金属腐蚀(或回收利用废旧金属、合理有效地开采矿物、寻找金属的代用品等)

考点二金属的活动性顺序4.某同学为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,他设计了以下四种实验方案,其中能达到目的的是(

B

)A.将Fe丝、Cu丝分别放入AgNO3溶液中B.将Fe丝、Ag丝分别放入CuSO4溶液中C.将Fe丝、Cu丝、Ag丝分别放入稀盐酸中D.将Fe丝分别放入CuSO4溶液、AgNO3溶液中B5.将金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后,溶液呈无色,继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。根据上述实验分析,下列说法错误的是(

B

)A.金属活动性强弱顺序:M>Cu>AgB.滤渣中可能有金属MC.滤液中至少含有两种溶质D.滤渣中一定有AgB6.向AgNO3和Mg(NO3)2溶液中加入一定量Zn粉和Cu粉,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。关于该滤渣和滤液说法正确的是(

B

)A.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生B.滤液中一定有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和Zn(NO3)2C.滤渣中一定有Ag,可能有Cu和ZnD.滤液中一定无AgNO3,可能有Zn(NO3)27.现将X、Y两种金属片分别插入硫酸铜溶液中,X无明显变化、Y表面有铜析出,则X、Y、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序是(

C

)A.X>Cu>YB.Y>X>CuC.Y>Cu>XD.Cu>Y>XBC8.将一定量的锌粉加入Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的混合溶液中充分反应后过滤,将滤渣放入稀盐酸溶液里,有气泡产生,则下列情况不可能存在的是(

B

)A.滤渣是Ag、Cu、ZnB.滤渣是Ag、Cu、MgD.金属活动性顺序是Ag<Cu<Zn<MgB9.如图,实验探究Cu和Zn的金属活动性顺序,无色溶液可能是

⁠(填编号)。

①稀H2SO4

②FeCl2溶液③CuCl2溶液

④ZnSO4溶液①

10.工业上生产电路板及处理废液的工艺流程如下:

(1)由步骤①可判断FeCl3与铜反应生成的两种产物是

FeCl2、CuCl2

⁠。

FeCl2、CuCl2

(3)步骤③加入稀盐酸充分搅拌,当观察到

不再有气泡产生⁠的现象时,说明滤渣只剩铜。

不再有气泡产生11.金属是一种非常重要的资源,在生产、生活中有着广泛的用途。

(2)铝比铁活泼,但铝在空气中却表现出良好的抗腐蚀性,其原因是

铝和氧气反应生成了致密的氧化铝薄膜,覆盖在铝表面,保护了里层的金属铝⁠。

水、氧气给钢铁制品表面涂一层油漆(合理即可)

铝和氧气反应生成了致密的氧化铝薄膜,覆盖在铝表面,保护了里层的金属铝

Z、X、Y

精准预测1.现有X、Y、Z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分别放入硝酸铜溶液中

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