第20讲 金属的化学性质（原卷版）

第20讲金属的化学性质金属的氧化金属与酸反应金属与盐反应金属的冶炼一.金属与氧气的反应：金属条件反应的化学方程式现象(或备注)Mg点燃2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO剧烈燃烧，耀眼白光，放出大量热，生成白色固体Al常温4Al＋3O2=2Al2O3表面生成致密保护膜点燃(氧气中)4Al＋3O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2Al2O3剧烈燃烧，放出大量热和耀眼的白光，生成白色固体Fe常温、潮湿空气4Fe＋3O2＋nH2O=2Fe2O3·nH2O在氧气和水共同作用下，会生成暗红色疏松的铁锈氧气中点燃3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Fe3O4剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体Cu加热2Cu＋O2△2CuO铜丝表面逐渐变为黑色潮湿空气2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3铜表面生成一层绿色物质AuAg高温下也不与氧气反应，“真金不怕火炼”二.金属与酸的反应：金属现象反应的化学方程式镁剧烈反应，大量气泡，溶液仍为无色，放热Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑铝剧烈反应(比镁稍缓)，大量气泡，溶液仍为无色，放热2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑锌反应较剧烈，大量气泡，溶液仍为无色，放热Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2↑Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑铁反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑铜不反应【金属与酸反应图像的问题】（1）反应时间与产生氢气的关系（活动性顺序决定反应快慢）（2）向等质量金属中加酸反应图像（与价量比有关）（3）向等质量酸中加金属反应图像其中，甲、乙、丙、丁分别表示铝、镁、铁、锌。三.金属与盐的反应：实验操作现象反应的化学方程式铁丝浸入硫酸铜溶液铁丝表面出现红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4铜丝浸入硝酸银溶液铜丝表面出现银白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag1．金属活动性顺序：__K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au__。2．按照金属活动性顺序，一种活动性较强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来，排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。这些反应都是置换反应。四.金属的锈蚀与防护：1．铁锈蚀的条件：水、氧气。铜锈蚀的条件：水、氧气、二氧化碳。2．防锈蚀的方法：改变金属内部结构，如制成不锈钢等；在金属表面形成各种保护层，如涂防锈油、油漆；形成氧化物保护膜等。3．保护金属资源的有效途径：防止金属的腐蚀，金属的回收利用，有计划合理地开采矿物，寻找金属的替用品等。考点一：金属与酸反应【例1】为验证常见金属的活动性顺序，小红设计了以下实验。下列说法中正确的是

A．实验①和②中均有气泡产生B．实验③中固体质量减少，溶液由蓝色变为黄色C．若X为Zn，Y为，可验证Zn比Fe活泼D．利用以上实验无法验证Zn、Fe、Cu、Ag的活动性【例2】向等质量的镁粉和铁粉中分别加入等浓度的稀硫酸，生成氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系曲线正确的是A．

B．

C．

D．

考点二：金属与盐【例1】向AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中逐渐加入mg铁粉，溶液质量变化如图所示，下列说法错误的是

A．A点对应的固体是AgB．B点溶液中的阳离子有Fe2+、Cu2+C．C点对应的溶液为无色D．加入mg铁粉后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生【例2】小明欲从废弃的镍(Ni)锌电池中分离某贵重金属。通过初步处理，已从废弃物中获取了一定量金属混合物。经分析可知，混合物中含有锌、铜、银、镍四种金属。实验主要流程如下图所示(反应条件已略去)：

查阅资料：镍能与稀硫酸反应生成+2价的镍盐和氢气。下列说法错误的是A．溶液甲中含有三种阳离子B．固体A中含有两种金属C．溶液丙中可能含有两种溶质，且溶液丙的质量小于所加的AgNO3溶液的质量D．锌、铜、银、镍四种金属的活动性由强到弱的顺序是镍>锌>铜>银考点三：金属的氧化与冶炼【例1】某小组利用如图装置进行创新实验（夹持装置已略去）。实验前检查装置气密性良好，实验时，打开弹簧夹K，观察一段时间，无明显现象；关闭K，加入食盐水，观察同样的一段时间后打开K，发现注射器活塞向左移动。下列说法不正确的是

A．铁锈蚀属于缓慢氧化 B．实验过程中装置内氧气的含量减小C．滴加食盐水能加快铁锈蚀 D．根据实验可得出铁的锈蚀需要水的参与【例2】用如图“微型”装置模拟冶铁实验，已知一氧化碳发生装置中反应的化学方程式为H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O。下列说法正确的是

A．应先点燃酒精灯后通入COB．酒精灯上罩金属网罩是为了集中火焰提高温度C．该实验不用处理尾气D．该实验可以验证CO还原氧化铁的气体产物1．小明设计实验探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序。他设计了四个实验方案，分别选择的试剂是：①铜、锌、硫酸亚铁溶液；②铁、铜、硫酸锌溶液；③锌、铁、铜、稀硫酸；④铜、硫酸亚铁溶液、硝酸锌溶液。上述四个方案所选试剂正确的是A．①③ B．②④ C．①④ D．②③2．对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。实验前小气球稍膨胀，实验中可观察到②中铁丝生锈，④中铁丝加热至一定温度后发生剧烈燃烧。下列说法不正确的是

A．对比①②可知，接触水是铁生锈的条件之一B．对比①③可知，接触CO2不是铁生锈的条件C．对比①④可知，温度达到着火点是铁燃烧的条件之一D．④中的干沙可换成水，实验结束时，②④的小气球变瘪3．回收利用废旧金属具有重要意义、某工厂废液样品中主要含硝酸锌和硝酸银，为了从废液中回收金属银和硝酸锌晶体，甲同学设计了以下实验流程。下列说法中正确的是

A．操作Ⅰ和操作Ⅱ都需要用到的玻璃仪器是玻璃棒B．Y可以是硫酸，也可以是盐酸C．最终得到的硝酸锌晶体中的锌元素的质量等于废液中锌元素的质量D．固体A中一定含有银，可能含有锌4．金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如下图，下列有关说法不正确的是

A．通过敲打将青铜制成不同形状，是利用金属的延展性B．炼铁的原料主要有铁矿石、焦炭和石灰石C．金属铝的利用比镁、钠晚，是因为铝的金属活动性强D．湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜5．为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，小东设计了如下所示的两组实验。下列说法正确的是

A．通过实验①、②能够验证三种金属的活动性顺序B．实验②中发生的反应是：C．实验①中溶液质量逐渐增大D．实验①中溶液颜色由蓝色变为黄色6．取足量的Zn、Fe、Ag三种金属分别放入盛有等质量、等浓度CuSO4溶液的①②③三支试管中，其反应前后溶液质量变化如图。下列说法正确的是

A．三支试管中均发生置换反应 B．①试管中加入的是Fe，③试管中加入的是ZnC．反应后③试管中的溶液呈浅绿色 D．三种金属的活动性顺序为③>②>①7．将生锈的铁钉放入盛有稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内压强随时间的变化曲线如图所示。下列分析中不正确的是

A．e点表示的溶液是无色的B．ab段表示铁锈与稀盐酸反应C．bc段反应的化学方程式为D．cd段压强变化的主要原因：反应是放热反应，完全反应后，温度降低引起压强变小8．现有体积大小相同的三种金属X、Y、Z，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是

A．X>Y>Z B．X>Z>Y C．Y>Z>X D．Z>Y>X9．甲、乙两烧杯内盛有等质量、等质量分数的盐酸。将镁逐渐加入甲烧杯，铁逐渐加入乙烧杯，测量加入的金属质量m和相应的烧杯内溶液质量变化量△M，画出△M-m的示意图，如图所示。根据图中信息，下列说法错误的是

A．m1：m2=3:7B．△M1：△M2=11:27C．a表示的是甲烧杯中△M与m的变化关系D．当乙烧杯内加入金属质量为m1时，溶液中含两种溶质10．向盛有一定量铜和氧化铜混合物的烧杯中滴加稀盐酸，边滴边搅拌，反应过程中剩余固体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。下列说法不正确的是

A．M点时，剩余固体是铜和氧化铜B．M、N点时，溶液中的溶质均只有CuCl2C．混合物中铜的质量为（a－b）gD．P点时，溶液的pH小于711．现有质量相等的X、Y、Z三种金属，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法正确的是

A．相对原子质量：Y<ZB．完全反应生成氢气的质量：Y<ZC．X、Y、Z的金属活动性顺序为：Y>Z>XD．完全反应消耗稀硫酸的质量：Z<Y12．为了探究稀硫酸的化学性质，化学兴趣小组的同学做了如图甲所示实验，观察到试管①中溶液呈蓝色，试管②中有气泡冒出。实验结束后，将试管①、②内的物质全部倒入同一烧杯中，充分反应后静置，现象如图乙所示。有关图乙烧杯内的固体和溶液，下列说法正确的是

A．固体中最多有两种物质B．若固体中有铝，则溶液中的溶质可能有两种C．若溶液呈酸性，则溶液中一定含有硫酸铜D．若溶液呈蓝色，则固体中可能有两种物质13．如图是铁和其它物质之间的转化关系。其中“一”表示物质之间能够发生反应，“→”表示物质可以转化。下列说法正确的是

A．变化①发生的过程中，固体的质量逐渐减少B．变化②发生后，可通过滴加NaCl溶液判断原溶液中AgNO3是否有剩余C．变化③可通过细铁丝在空气中燃烧实现D．变化④所涉及的反应的化学方程式可能是14．下列有关金属及其腐蚀性的叙述，正确的是A．锌比银活泼，故锌能置换出氯化银中的银B．铝比铁的抗腐蚀性好，是因为其表面易形成致密的氧化物保护膜C．铁生锈需要氧气和水，与所处的酸碱性条件无关D．铜的化学性质不活泼，故铜器放置在潮湿的空气中不会被腐蚀15．铁是生产、生活中应用很广泛的一种金属。下列铁的实验中，说法合理的是

A．A中细铁丝燃烧生成了氧化铁B．B中铁钉最易生锈的部位是“c”C．C中刚开始无气泡产生，可能因为稀硫酸与表面的铁锈先发生了反应D．D中现象是铁片的表面析出了红色的铜16．小丽将未打磨的铝片和稀硫酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中温度和压强的变化（如图所示）。从图中获取的信息正确的是

A．0~50s内，主要发生的是铝和稀硫酸的反应B．50s时，溶液中溶质只有Al2（SO4）3C．150s时，铝片和稀硫酸的反应才停止D．100~150s内，压强减小是因为温度降低17．取一定量的A、B金属，分别投入到溶质质量分数相同的等量盐酸中，生成氢气的质量与金属质量的关系如图。（已知A、B元素在生成物中的化合价相同）下列说法正确的是

A．金属活动性：A>BB．m1时，产生氢气的质量：A<BC．两种金属原子的相对原子质量：A>BD．m2时，盐酸均没有剩余18．走近千年文物，人们发现青铜器在含有C1ˉ的环境中易生成CuC1，随着环境条件的变化而发生锈蚀，锈层物质成分示意图如图所示。下列叙述错误的是

A．铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素 B．CuC1与O2、H2O可能发生复分解反应C．青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高 D．在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护19．“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法。下图是探究铁生锈条件的实验，有关现象和结论中，不正确的是

A．①中铁钉明显生锈，②③中铁钉几乎不生锈B．对比②③可以说明铁生锈一定要有氧气参加C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加D．保持铁制品表面清洁干燥可以防止铁生锈20．实验室模拟工业炼铁的实验装置图如图所示，下列说法中不正确的是

A．实验过程中硬质玻璃管内红色粉末变成黑色B．气球可以用燃着的酒精灯代替C．实验过程中要先通入CO，后加热，目的是防止加热时玻璃管发生爆炸D．澄清石灰水用氢氧化钠溶液代替也能看到同样的现象且吸收CO2效果更好21．一定质量的稀盐酸和一小块未打磨的铝片反应，产生气泡的快慢和反应时间的关系如图，下列猜想正确的有①0~t1阶段，可能是铝表面有层氧化膜②t1~t2阶段，铝和稀盐酸反应放出热量③t3时刻，可能是稀盐酸不足④t1~t3与阶段，溶液质量逐渐减小

A．1项 B．2项 C．3项 D．4项22．A、B、C、D是四种金属单质，能发生如下反应：A+2HCl=盐+H2↑；C+2HCl=盐+H2↑；B+D(NO3)2=B(NO3)2+D；B+HCl→不反应，且相同条件下A比C反应剧烈。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是A．A＞C＞D＞B B．B＞