8021金属的化学性质（学生版）九年级化学下册讲义（人教版）

课题2金属的化学性质（上）课题2金属的化学性质（上）知识导航知识导航知识精讲知识精讲一、金属与氧气反应1.常温下反应金属方程式现象Al银白色的铝的表面逐渐变暗，生成一层致密的薄膜Mg银白色的镁条在空气中表面会逐渐变暗，生成白色固体2.高温下反应金属方程式现象Fe剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，有黑色固体生成Mg发出白光，放出大量的热，生成白色固体Cu生成黑色固体3.金即使在高温下，也不跟氧气反应。4.金属活动性由强到弱的顺序：镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。补充说明①①常温下，铝和氧气能发生反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，可以阻止铝进一步被氧化，所以铝具有很好的抗腐蚀性。②铝能被广泛应用，与它的抗腐蚀性能好有很大的关系。③人类对金属的利用顺序，与其活动性有关。二、金属与酸反应金属与稀盐酸/稀硫酸反应的现象反应速度反应方程式镁剧烈反应，镁逐渐溶解，产生大量气泡很快Mg+2HClMgCl2+H2↑Mg+H2SO4MgSO4+H2↑锌反应比较剧烈，锌逐渐溶解，产生大量气泡较快Zn+2HClZnCl2+H2↑Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑铁反应缓慢，铁逐渐溶解，有气泡生成，溶液由无色逐渐变为浅绿色较慢Fe+2HClFeCl2+H2↑Fe+H2SO4FeSO4+H2↑铜不反应【实验结论】①能与稀盐酸、稀硫酸反应的金属有____________，不能与稀盐酸、稀硫酸反应的金属有____________。②金属的活动性由强到弱的顺序：___________________。补充说明——金属与酸反应速率快慢的影响因素金属活动顺序：活动性强的金属和酸反应的速率更快。金属活动顺序：活动性强的金属和酸反应的速率更快。（在图像中，斜率越大，反应速率越快，金属活动性越强）②金属的状态：其他条件相同时，粉末状金属比块状金属反应速率更快。③酸的浓度：其他条件相同时，金属和浓度较大的酸的反应速率更快。④反应温度：其他条件相同时，金属和酸在较高的温度下反应速率更快。补充说明——金属与酸反应产生氢气的量如如Mg、Al、Zn、Fe四种金属与酸反应（1）当酸足量时：产生氢气由多到少的顺序：Al＞Mg＞Fe＞Zn（斜率表示反应快慢）（2）四种金属分别和等质量、等浓度的酸充分反应，金属均有剩余，生成的氢气一样多。三、置换反应1.定义：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.通式：A+BC→AC+B对点训练对点训练题型一：铝的抗腐蚀性【例1】收藏家收藏清末的铝器，至今保存完好，该艺术品不易锈损的主要原因是A．铝不易发生化学反应 B．铝的氧化物易发生还原反应C．铝不易氧化 D．铝易氧化，但铝表面的氧化铝具有保护内部的作用题型二：金属与氧气的反应【例2】大多数金属能与氧气（O2）反应。以下几种金属Mg、Al、Fe、Cu、Au中，在常温下能与氧气（O2）反应的是____________；在较高温时才能与氧气（O2）反应的是____________；在高温下也不与氧气（O2）反应的是______________。【变21】下列实验现象描述错误的是（）A．镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光B．铁在空气中燃烧，火星四射C．铜在空气中加热，表面变黑D．金在氧气中加热到高温没有明显现象【变22】公元2世纪，我国古代炼丹家魏伯阳著有《周易参同契》，这是世界上现存最早的一部炼丹专著。书中描写道：“金入于猛火，色不夺精光。”这句话是指黄金的性质在强热条件下A．易氧化 B．易还原 C．很稳定 D．很活泼题型三：金属与酸的反应【例3】下列方程式中，能正确表示铁与盐酸反应的化学方程式是A．2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑B．Fe＋HCl===FeCl2＋H2↑C．Fe＋2HCl===FeCl2＋2H↑D．Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑【变31】下图是X、Y、Z、W四种金属与稀盐酸反应状况的示意图，据此判断四种金属中活动性最弱的是A．X B．Y C．Z D．W【变32】将几粒锌粒浸入到稀硫酸中，下列叙述中正确的是①锌粒表面产生气泡②不会发生反应③锌粒的质量减轻④液体的质量减轻A．①③ B．①④ C．② D．①③④题型四：金属与酸反应的计算【例4】等质量的锌、铁、镁分别与足量的稀硫酸反应，生成氢气的质量A．Zn＞Fe＞Mg B．Mg＞Fe＞ZnC．Fe＞Zn＞Mg D．Zn＝Fe＝Mg【变41】将一块金属镁和相同质量的铁铝合金分别放入足量的盐酸中充分反应，两者产生的氢气质量相等，则合金中铁、铝元素的质量比为A．7：12 B．28：9 C．3：16 D．56：27【变42】2.3g铁和M的混合物与足量的盐酸反应，生成0.2g氢气，则M可能是A．镁 B．铝 C．碳 D．钠题型五：金属与酸反应的图像【例5】现有等质量的X、Y、Z三种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知X、Y、Z在生成物中化合价均为+2价)。则下列说法中错误的是A．生成氢气的质量最多的是XB．相对原子质量最大的是XC．金属活动性最强的是XD．消耗硫酸的质量最多的是X【变5】镁、铝、锌、铁与稀盐酸或稀硫酸之间的反应规律及图像正确的是A．等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应B．等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应C．等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应D．等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应题型六：置换反应【例6】下列属于置换反应的是A．2H2O2H2↑+O2↑ B．CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OC．C+H2O(蒸气)CO+H2 D．NH3+CO2+H2O=NH4HCO3【变61】某化学反应的微观示意图如下。下列有关说法正确的是A．该反应为置换反应 B．参加反应甲、乙分子个数比为3：2C．反应前后，原子的种类和数目不变 D．该反应前后只有氢元素的化合价发生改变【变62】下列盐中不能由金属与酸发生置换反应直接得到的是A．ZnCl2 B．FeSO4 C．MgCl2 D．CuSO4【变63】波尔多液是一种农业常用杀菌剂，它由硫酸铜、生石灰加水配制而成，所以不能用铁制容器盛装波尔多液，其反应的化学方程式为Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4，该反应的基本类型属于A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．氧化反应【变64】镁条在CO2中也能燃烧，反应现象为剧烈燃烧，放出大量的热，产生耀眼的白光，生成白色固体和黑色颗粒，该反应属于A．化合反应 B．分解反应 C．复分解反应 D．置换反应题型七：金属的性质综合【例7】关于铁、铝、铜的说法正确的是A．都是银白色的金属B．都能与稀硫酸反应C．都能与氧气反应D．人类利用三种金属的年代先后顺序是铁、铜、铝【例8】下图是我国自主研发的大型客机C919，实现了我国航空领域的新突破。请用学过的知识回答下列有关金属知识的问题。（1）飞机上的金属材料选用了铝锂合金与钛合金，而不选用它们的纯金属，主要原因是_________。（2）原子的结构示意图为，则下列和锂化学性质相似的是________（填序号）。（3）铝在常温下就能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层________，从而阻止内部的铝被氧化。（4）金的化学式是_____________，从化学角度分析“真金不怕火炼”的含义是________。题型八：金属与酸反应的探究实验【例9】为了探究影响锌与盐酸反应剧烈程度的因素，某学习小组设计了下列实验下列说法正确的是实验①实验②实验③

A．对比实验①和②，可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响B．对比实验②和③，可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响C．对比实验②和③，可研究温度对反应剧烈程度的影响D．对比实验①和②，可研究温度对反应剧烈程度的影响【例10】小明学习金属有关知识后，对“一定金属和盐酸反应快慢的影响因素”进行了探究。（提出问题）一定金属与盐酸反应快慢受哪些因素的影响呢？（猜想与假设）a．可能与盐酸的浓度有关；b．可能与反应时的温度有关。（设计并进行实验）小明用不同质量分数的盐酸和相同形状的铝片进行如下实验。实验编号盐酸的浓度（均取20mL）温度/℃收集40mL气体所需时间/s①5%3048②10%2041③5%2069④10%3032（分析数据，得出结论）（1）写出铝与盐酸反应的化学方程式________。（2）通过实验②③对比，说明_______；通过实验_______（写编号）对比，说明反应时的温度对反应快慢有影响。（3）如果盐酸的浓度为10%，温度为25℃，则收集40mL气体所需的时间范围为_________。（4）小明在做以上四组实验时，发现一开始反应速率都很慢，原因是_________。提分特训提分特训【题1】下列说法正确的是A．空气中铝的表面能形成氧化物薄膜B．合金的熔点高于组成它的成分金属C．钢是单质生铁是合金D．炼铁就是在高温下用CO将铁矿石中的铁置换出来【题2】谚语诗词中蕴含着科学道理。下列说法错误的是A．“真金不怕火炼”是说金的熔点很高B．“满架蔷薇一院香”说明微粒不停运动C．“百炼成钢”包含有化学变化D．“火要空心”是说物质充分燃烧需要增大与氧气的接触面积【题3】下列化学方程式符合题意，且书写正确的是（）A．铁与稀盐酸反应：B．铁丝在氧气中燃烧：C．利用一氧化碳的还原性冶炼金属：D．有毒气体的处理：【题4】过氧化钠因能与水反应生成氧气，化学方程式为：，下列判断正确的是①两种反应物都属于氧化物②生成物中氧都为价③该反应属于置换反应④反应前后部分氧元素的化合价发生变化．A．①③④ B．①③ C．①④ D．①②③【题5】已知某两种物质在一定条件下能发生化学反应，其反应的微观示意图如下，则下列说法中，正确的是(说明：一种小球代表一种元素的原子)A．图中的反应物都是化合物 B．该反应属于置换反应C．反应前后，分子不变 D．该反应不一定符合质量守恒定律【题6】对于有单质和化合物生成的反应，下列说法中正确的是A．不可能是分解反应B．一定是氧化反应C．可能是置换反应D．可能是化合反应【题7】相同质量的铝、铁、镁分别在氧气中完全燃烧，消耗氧气最多的是_____________；Zn、Mg、A1、Fe四种金属各30g，分别与足量稀盐酸反应，生成氢气的质量由小到大的顺序为____________________。【题8】小华同学在探究金属与酸反应时，将铝片、锌片打磨后，分别投入盛有等体积、等浓度稀盐酸的试管中，观察到铝与稀盐酸反应比锌与稀盐酸反应更快。（提出问题）金属与盐酸反应快慢，除与金属的种类有关外，还受哪些因素的影响呢？（猜想与假设）a可能与盐酸的浓度有关；b可能与金属与酸的接触面积有关；c可能与______有关。（设计并实验）小明利用如图甲所示装置，用不同浓度的盐酸和相同形状的铝片进行如下实验。实验编号盐酸的浓度（均取20mL）温度/℃记录的数据①5%30②10%20③5%20④10%30（交流讨论）（1）请写出铝与盐酸反应的化学方程式______。（2）实验前小明先将分液漏斗的活塞关闭，再将注射器活塞往右拉，松手后，观察到注射器活塞回原处。小明进行该操作后得到的结论是______。（分析数据、得出结论）（3）实验中记录的数据可能是______。对比实验②③可知______对金属与酸反应的速率有影响。（4）实验表明，四次实验时，反应的速率由快到慢依次为④、②、①、③。根据记录的数据分析，若盐酸质量分数为5%，温度为25℃，则所记录数据大小应该介于______两次实验所记录的数据之间。（拓展延伸）（5）小明用足量的铝与稀盐酸反应时，试管外壁发烫，并测得实验过程中生成氢气的体积随时间变化的曲线如图乙所示，根据曲线乙可得出铝与稀盐酸反应速率开始由慢变快，请分析一段时间后反应速率又由快变慢的原因是______。（6）研究小组同学对铝和稀盐酸的反应进行再探究。将橡皮塞连接气体压力传感器，烧瓶中放入铝片和稀盐酸，塞紧瓶塞并打开仪器，一段时间后，得到如丙图所示的气体压强与时间的关系曲线图。AB段气体压力变化不明显的是因为铝表面的氧化铝先与盐酸反应。随着反应继续进行，到c点反应完成，气体体积最大，并且该反应放热，反应结束后，CD段气体压力逐渐下降的原因是______。提分作业提分作业【练1】铝制品比铁制品抗腐蚀能力强的原因是A．铝的密度小于铁的密度B．铝的熔点低于铁的熔点C．铝的导电性比铁强D．铝的表面有一层致密的氧化膜，而铁没有【练2】物质的用途与性质密切相关。下列说法错误的是A．武德合金熔点低于各组分金属，因此可用来制造保险丝、自动灭火、防爆装置等B．O2能够供给呼吸，因此可用作急救病人等C．铁制品表面涂“银粉”（铝粉）防生锈，是由于铝和氧气反应生成致密的保护膜D．因为二氧化碳的密度大于空气，不支持燃烧且本身不可燃，因此镁条等金属着火可以用液态二氧化碳来扑灭【练3】下列与金属有关的说法中错误的是（）A．铁是较活泼金属，较易生锈；铜是不活泼金属，所以不会生锈B．由锌粒、铜片能否与稀盐酸发生反应，可说明这两种金属活动性的差别C．生铁和钢都是铁的合金，它们属于金属材料D．常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面生成致密的氧化铝薄膜【练4】金属单质家族四兄弟W、X、Y、Z，不小心掉入稀盐酸池，神情如图所示：则W、X、Y、Z的金属活动性顺序为A．X＞W＞Z＞Y B．Z＞X＞W＞YC．W＞X＞Y＞Z D．Y＞Z＞X＞W【练5】下列不属于置换反应的是A．Zn＋H2SO