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1、第一部分 系統(tǒng)復習 成績基石,第八單元 金屬和金屬材料 第2課時 金屬的化學性質,考點梳理過關,考點1 金屬的化學性質 6年2考 一、金屬與氧氣的反應 1．金屬與氧氣反應的通式與規(guī)律,2．常見金屬與氧氣反應,想一想? 1．鋁比鐵更易與氧氣或其他物質反應，但同樣暴露在空氣中，為什么鐵比鋁更易生銹？ 因為鋁和氧氣反應生成一層致密的氧化鋁薄膜，阻止內部鋁進一步被氧化。 2．“真金不怕火煉”說明了金的什么性質？ 說明金的化學性質穩(wěn)定，即使在高溫下也不與氧氣反應。,二、金屬與鹽酸、稀硫酸的反應 1．金屬與酸反應的通式與條件,2．鎂、鋅、鐵、銅分別與酸反應的現象及化學方程式,三、金屬與鹽溶液的反應 1．金
2、屬與鹽溶液反應的通式與條件,2．常見金屬與鹽溶液的反應,想一想? 1．所有的金屬都能與稀鹽酸或稀硫酸發(fā)生置換反應放出氫氣嗎？為什么？ 不能，只有位于氫前面的金屬(K、Ca、Na除外)才能與稀鹽酸或稀硫酸發(fā)生置換反應放出氫氣。 2．鐵單質與稀鹽酸、稀硫酸或鹽溶液發(fā)生置換反應生成的是鐵鹽還是亞鐵鹽？ 生成的是亞鐵鹽。,考點2 金屬的活動性順序及其應用 6年3考,辨一辨? 1．相對分子質量是分子的實際質量。 ( ) 2．CO2的相對分子質量為44g。 ( ) 3．已知冰毒的化學式為C10H15N，可知碳、氫、氮元素的質量比為10∶15∶1。 ( ),附：與金屬性質相關
3、的化學方程式的梳理,典型例題運用,類型1 根據實驗事實判斷金屬活動性的強弱,【例1】[2017濱州中考]有X、Y、Z三種金屬，其中Y能與稀硫酸反應產生氫氣，而X、Z不能與稀硫酸反應；將Z浸入X的鹽溶液中，Z的表面有X析出，則X、Y、Z的金屬活動性由強到弱的順序是 ( B ) A．X、Y、Z B．Y、Z、X C．Y、X、Z D．Z、X、Y,解析?由題意可知，Y能與稀硫酸反應，而X、Z不能與稀硫酸反應，說明了金屬Y的活動性大于X、Z；將Z浸入X的鹽溶液中，在Z的表面有X析出，則金屬Z的活動性比X強。綜合上述分析可知，X、Y、Z三種金屬活動性從強到弱的順序為Y＞Z＞X。,解題方
4、法?驗證金屬活動性順序的方法：(1)通過金屬與O2反應的難易程度進行判斷，越活潑的金屬越易與O2反應，越易銹蝕；(2)通過金屬能否與稀硫酸或稀鹽酸反應以及與酸反應的速率進行判斷，越活潑的金屬與酸反應速率越快；(3)通過金屬與鹽溶液的反應情況進行判斷，若金屬A能把金屬B從其鹽溶液中置換出來，則金屬A的活動性比金屬B強。,變式訓練? 1.現有甲、乙、丙三種金屬，采用將其中一種金屬分別放入另外兩種金屬的硫酸鹽溶液中的方法進行實驗，得到三種金屬間的轉化關系(如圖所示)。則三種金屬的活動性由強到弱的順序是 ( ) A．乙、甲、丙 B．乙、丙、甲 C．丙、甲、乙 D．丙、乙、甲,C 由題
5、意分析，丙能置換出甲和乙，說明丙的金屬活動性最強；甲能置換出乙，說明乙的金屬活動性最弱。因此，三種金屬活動性由強到弱的順序為丙、甲、乙。,類型2 有關金屬與酸反應的圖像題 【例2】(雙選)[2017泰安中考]現有等質量甲、乙、丙三種金屬，分別放入三份溶質質量分數相同的足量稀硫酸中，產生氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合價均為＋2價)。則下列說法中不正確的是( BD ) A．生成氫氣的質量：甲＞乙＞丙 B．相對原子質量：乙＞丙＞甲 C．金屬活動性：乙＞甲＞丙 D．消耗硫酸的質量：甲＝乙＝丙,解析?根據反應生成H2的質量與反應時間的關系圖所示，三種金屬完全反應后，放
6、出H2的質量是甲＞乙＞丙，A正確；三種金屬的化合價、金屬的質量都相等，完全反應放出氫氣的質量與金屬的相對原子質量成反比，即產生氫氣多的相對原子質量小，因此可判斷相對原子質量是丙＞乙＞甲，B不正確；根據反應生成H2的質量與反應時間的關系圖所示，相同時間內放出氫氣的速度乙＞甲＞丙，可判斷三種金屬活動性順序是乙＞甲＞丙，C正確；三種金屬完全反應后，放出H2的質量是甲＞乙＞丙，則消耗硫酸的質量是甲＞乙＞丙，D不正確。,注意事項?對于金屬與酸反應的圖像題，錯誤率較高的原因是不識圖，不會從圖中找到所需信息或即使找到一些信息也不會再進一步地分析。,解題方法?金屬與酸反應的圖像分析 1．等質量金屬與足量的酸反
7、應 酸是足量的，說明金屬完全反應，所以最終生 成氫氣的質量要依據金屬的質量來計算。可用 如圖表示。 此圖反映出： (1)金屬越活潑，圖示反應物的曲線越陡，如Mg線比Zn線陡，Zn線比Fe線陡。 (2)當金屬在化合物中化合價相同時，金屬的相對原子質量越小，與酸反應產生的氫氣越多，曲線的拐點越高?？珊唵胃爬樵蕉冈交?，越高越小。 2．足量的金屬與等量的酸反應 金屬是足量的，說明酸完全反應，最終生成氫 氣的質量要依據酸的質量來計算，所以最終生 成氫氣的質量相等。可用右圖表示。,變式訓練? 2.[2016重慶A卷]兩個燒杯中裝有等質量的金屬鋅和鎂，然后分別逐漸加入同濃度的稀硫酸，產生氫氣的質量與加入
8、硫酸的質量關系如圖所示。下列說法正確的是 ( ) A．該圖反映出鎂比鋅的金屬活動性強 B．a點時，兩個燒杯中的酸都恰好完全反應 C．b點時，兩個燒杯中產生氫氣的質量相同 D．c點時，兩個燒杯中都有金屬剩余,D 由產生氫氣的質量與加入硫酸的質量關系圖可知，鎂產生的氫氣質量多，但無法得出鎂與鋅的金屬活動性的關系，A錯誤；a點時，鎂與稀硫酸恰好完全反應，鋅早已完全反應，B錯誤；b點時，鎂產生的氫氣多，鋅產生的氫氣質量少，C錯誤；c點時，鋅與鎂均還沒有完全反應，兩個燒杯中都有金屬剩余，D正確。,類型3 金屬與鹽溶液反應后濾液、濾渣成分的判斷 【例3】[2017綏化中考]某化學興
9、趣小組將一定質量的鎂粉加入到硝酸銀和硝酸亞鐵的混合溶液中，充分反應后過濾，得到濾液和濾渣，向濾渣中滴加稀鹽酸有氣泡產生。則該小組同學的下列判斷中，正確的是 ( C ) A．濾液中一定不含硝酸銀和硝酸亞鐵 B．濾液中一定含有硝酸銀和硝酸亞鐵 C．濾渣中一定含有鐵和銀，可能含有鎂 D．濾渣中一定含有鎂、鐵和銀,解析?向濾渣中滴加稀鹽酸有氣泡產生，說明硝酸銀已經完全反應，硝酸亞鐵全部或部分反應生成了鐵，或鎂過量，如果硝酸亞鐵部分反應，則濾液中含有硝酸亞鐵，A錯誤；濾液中一定不含有硝酸銀，B錯誤；濾渣中一定含有反應生成的銀和鐵，可能含有鎂，C正確；濾渣中一定含有反應生成的銀和鐵，不一定含有鎂
10、，D錯誤。,解題方法?根據金屬與鹽溶液反應判斷濾液、濾渣的成分。 (1)優(yōu)先置換原理：①多種金屬和一種鹽溶液反應，最活潑的金屬先和鹽溶液反應，②一種金屬和多溶質的鹽溶液反應，金屬先和最不活潑金屬的鹽溶液發(fā)生反應。 (2)反應后濾液、濾渣成分的判斷： 將某一較活潑金屬的單質放入含有兩種較不活潑金屬的鹽溶液中，優(yōu)先置換出最不活潑金屬，該金屬完全反應后再與較活潑金屬的鹽溶液反應。反應后的成分判斷如下： (1)臨界點。 b點：濾液為A的鹽溶液、C的鹽溶液；濾渣為B。 c點：濾液為A的鹽溶液；濾渣為B、C。 (2)反應區(qū)間。 ab段：濾液為A的鹽溶液、B的鹽溶液、C的鹽溶液：濾渣為B。 bc段：濾液為A
11、的鹽溶液、C的鹽溶液；濾渣為B、C。 大于c點：濾液為A的鹽溶液：濾渣為A、B、C。,注意事項?將金屬加入鹽的混合溶液時，首先要判斷金屬與哪些鹽反應，與哪些鹽不反應。 其次注意反應的先后順序，越不活潑的金屬，越容易被從其鹽溶液中置換出來，即遵循“遠距離先置換”的原則。,變式訓練? 3.[2016衡陽中考]將適量的銅粉和鎂粉的混合物放入一定量的硝酸銀溶液中，充分反應后過濾，得到固體物質和無色濾液，則關于濾出的固體和無色濾液的下列判斷正確的是 ( ) A．濾出的固體中一定含有銀和銅，一定不含鎂 B．濾出的固體中一定含有銀，可能含有銅和鎂 C．濾液中一定含有硝酸銀和硝酸鎂，一定沒有硝
12、酸銅 D．濾液中一定含有硝酸鎂，一定沒有硝酸銀和硝酸銅,D 充分反應后溶液為無色，此現象可說明銅和硝酸銀沒有發(fā)生反應，因為鎂的金屬活動性大于銅，可知硝酸銀只與鎂發(fā)生了反應，鎂可能剛好完全反應，也可能過量，則濾出的固體中一定含銀、銅，可能含有鎂，而濾液中一定含硝酸鎂，一定沒有硝酸銀和硝酸銅。,實驗聚焦突破,實驗9：金屬活動性順序的探究 一、實驗原理及方法,二、實驗方案設計 1．比較兩種金屬的活動性強弱,2．比較三種金屬的活動性強弱,想一想? 1．鋁的化學性質比較活潑，為什么在與酸的反應中，開始產生氣泡的速度較慢？ 鋁的表面有一層致密的氧化鋁薄膜，氧化鋁與酸反應生成鹽和水，沒有氣泡產生，所以開始產
13、生氣泡的速度較慢。 2．怎樣檢驗鎂條、鋁片、鋅粒等金屬與稀鹽酸(或稀硫酸)反應產生的氣體？ 檢驗時首先驗純，然后點燃，在火焰上方罩上干而冷的燒杯，可觀察到火焰呈淡藍色，燒杯內壁有水珠出現，證明產生的氣體為氫氣。,典例分析,【例】[2017廣州中考]化學小組為探究鋁、銅、銀三種金屬的活動性順序，設計了下圖所示實驗方案。,下列說法不正確的是 ( D ) A．由實驗甲可知金屬活動性：Al＞Cu B．由實驗乙可知金屬活動性：Cu＞Ag C．由實驗甲、乙、丙可知金屬活動性：Al＞Cu＞Ag D．實驗甲中的CuSO4改為CuCl2不能完成本實驗探究,分析?根據實驗甲將鋁絲放入硫酸銅溶液中，鋁絲
14、表面會有紅色物質出現，可知金屬活動性：Al＞Cu，A正確；實驗乙將銅絲放入硝酸銀溶液中，銅絲表面會有銀白色物質出現，說明金屬活動性：Cu＞Ag，B正確；實驗丙將銅絲放入硫酸鋁溶液中，無變化，說明金屬活動性：Al＞Cu，通過實驗甲、乙、丙可推知金屬活動性：Al＞Cu＞Ag，C正確；位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來，實驗甲中的CuSO4改為CuCl2也能完成本實驗探究，D錯誤。,命題挖掘? M是生活中常見的金屬，MSO4溶液是無色液體，某化學興趣小組的同學欲探究M與銅、鋁的活動性順序，請你和他們一起進行以下探究活動。 【提出問題】M、銅、鋁的金屬活動性順序是怎樣的？ 【猜想與假
15、設】小敏的猜想是Al＞Cu＞M；小強的猜想是Al＞M＞Cu；你的猜想是__M＞Al＞Cu____。 【設計與實驗】小莉取M絲、銅絲、鋁絲和編號為①、②、③的3支試管，進行如表的實驗(試管中均盛有體積相同、溶質質量分數也相同的稀鹽酸)：,【交流與表達】同學們對同一實驗得出兩種不同結論的現象進行了討論，明白了實驗剛開始時試管③中無氣泡產生的原因，該原因是__鋁表面有一層氧化膜__。,解析：【猜想與假設】由于金屬活動性Al＞Cu，所以我的猜想是M>Al>Cu；【設計與實驗】金屬越活潑，與酸反應生成氫氣的反應越劇烈，由開始的現象可得出金屬活動性順序M＞Cu，M＞Al，由幾分鐘后的現象可得出金屬活動性A
16、l＞M＞Cu；【交流與表達】鋁和空氣中的氧氣反應會生成致密的氧化鋁薄膜，所以實驗剛開始時試管③中無氣泡產生。,六年真題全練,命題點1 金屬的化學性質,命題解讀?考查金屬跟氧氣、酸、鹽溶液反應的規(guī)律及特點；設計實驗探究金屬的化學性質，包括實驗的操作、現象等；金屬與酸反應的曲線圖分析、天平平衡的分析及應用題計算等。主要在選擇題或填空與簡答題中進行考查。,1．[2012德州]現有等質量的甲、乙、丙三種金屬，分別放入三份溶質質量分數相同的足量稀硫酸中，產生氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合價均為＋2價)。則下列說法中不正確的是 ( ) A．生成氫氣的質量：甲＞乙＞丙 B
17、．相對原子質量：乙＞丙＞甲 C．金屬活動性：乙＞甲＞丙 D．消耗硫酸的質量：甲＞乙＞丙,B 由圖像可判斷，完全反應產生氫氣的質量是甲＞乙＞丙；因為三種金屬在生成物中化合價相同，則等質量的三種金屬相對原子質量越小，產生的氫氣越多，所以相對原子質量是丙＞乙＞甲；金屬活動性越強，反應越快，圖像中線的斜率越大，所以金屬活動性為乙＞甲＞丙；產生氫氣的質量越多，消耗稀硫酸也就越多，所以消耗稀硫酸的質量為甲＞乙＞丙。,2．[2016德州]從反應原理和產物純度兩個角度考慮，下列制取FeCl2溶液的方案中可行的是 ( ) A．過量的Fe粉與稀鹽酸混合后，過濾 B．過量的Fe2O3與稀鹽酸混合后，過濾
18、C．過量的Fe粉和ZnCl2溶液混合后，過濾 D．過量的CuCl2溶液與Fe粉混合后，過濾,A 鐵能與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，過量的鐵粉可從反應后的溶液中濾除，得到純凈的FeCl2溶液，A項可行；氧化鐵和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，B項不可行；在金屬活動性順序表中，鋅排在鐵前面，因此鐵不能與氯化鋅溶液反應，C項不可行；過量的氯化銅溶液和鐵粉混合充分反應后的溶液中含有氯化亞鐵和氯化銅兩種溶質，不能制得純凈的FeCl2溶液，D項不可行。,押題預測?1.“鐵、鋅、銅、鎂、鋁”是生活中常見的金屬。請根據所學知識回答下列問題： (1)鋁塊能制成鋁箔是利用了鋁的__延展__性。 (2)黃銅是銅鋅合金，
19、其硬度比純銅 大 (填“大”或 “小”)。 (3)將一定質量的鋅粒投入含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中，充分反應后過濾，若濾液中只含一種溶質，則濾渣中一定含有__銅、鐵__。 (4)將等質量的鎂、鐵、鋅三種金屬分別放入三 份溶質質量分數相等的稀鹽酸中，生成H2的質量 與反應時間的關系如圖所示。金屬X是__Mg__ (填化學式，下同)，反應后可能已經反應完的 金屬是__Zn、Fe__，一定有剩余的金屬是__Mg__。,解析：(1)鋁塊能制成鋁箔是利用了鋁的延展性。(2)黃銅是銅鋅合金，其硬度比純銅大。(3)鋅會與硝酸銅、硝酸亞鐵反應，將一定質量的鋅粒投入含有Cu(NO3)2和F
20、e(NO3)2的混合溶液中，充分反應后過濾，若濾液中只含一種溶質，則該溶液是硝酸鋅，所以濾渣中一定含有銅、鐵。(4)24份質量的鎂會生成2份質量的氫氣，56份質量的鐵會生成2份質量的氫氣，65份質量的鋅會生成2份質量的氫氣，結合圖像可知，金屬X是Mg，反應后可能已經反應完的金屬是Zn、Fe，一定有剩余的金屬是Mg。,命題點2 金屬活動性順序的判斷及應用,命題解讀?根據實驗事實或問題情境，判斷金屬的活動性強弱；結合金屬活動性順序，對金屬與酸、鹽溶液反應后的濾渣、濾液成分進行分析；結合金屬與鹽溶液的置換反應，設計合理實驗，驗證金屬的活動性順序。主要在選擇題或填空與簡答題中進行考查。 3．[2014
21、德州]硬鋁的組成金屬有鋁、鎂、銅、錳等。已知：錳絲放入稀硫酸中，有氣泡產生；錳絲放入硫酸鋁溶液中，表面沒有金屬析出。結合我們所學金屬在溶液中的活動性順序，下列有關金屬的活動性強弱判斷錯誤的是 ( ) A．Mn強于Cu B．Al強于Mn C．Mg強于Al D．Mn強于Mg,D 根據金屬活動性順序表知，鎂、鋁、銅的金屬活動性依次減弱，且鎂、鋁排在氫前，銅排在氫后；錳絲放入稀硫酸中，有氣泡產生，說明在金屬活動性順序表中，錳位于氫前；錳絲放入硫酸鋁溶液中，表面沒有金屬析出，說明錳的金屬活動性比鋁弱。則四種金屬的活動性由強到弱的順序為鎂＞鋁＞錳＞銅。,4．[2013德州]下面四種金屬中，
22、有一種金屬能與其余三種金屬的鹽溶液反應，則該金屬是 ( ) A．Ag B．Cu C．Al D．Zn,C 由其中一種金屬能與其他三種金屬的鹽溶液反應，可知該金屬的活動性在四種金屬中最強，故該金屬是Al。,5．[2016德州]如圖是干電池的截面示意圖。廢舊電池也是資源，將其回收利用對保護環(huán)境具有重要意義。請結合示意圖回答下列問題： (1)碳棒(主要成分是石墨)用作電極，是 利用石墨的 導電 性。 (2)將電池填充物(MnO2、C及NH4Cl的混合物)加水溶解、過濾，便可得到NH4Cl溶液。NH4Cl還可用作化肥使用，屬于化肥中的 氮 肥，其中氮元素的化合價是 －3 。 (3)干電池
23、中含有金屬銅和鋅。以下能證明Cu、Zn金屬活動性強弱的試劑組合是 ABC (填序號)。 A．鋅、銅和稀硫酸 B．鋅和氯化銅溶液 C．銅和硫酸鋅溶液,解析：(1)石墨具有優(yōu)良的導電性，可用作干電池的電極。(2)含有氮元素的化肥屬于氮肥；根據化合物中正負化合價的代數和為零，可以計算NH4Cl中氮元素的化合價是－3。(3)鋅能與稀硫酸反應，銅不能與稀硫酸反應，從而可以證明兩種金屬的活動性順序；鋅的活動性比銅強，鋅能與氯化銅溶液反應，從而可以證明兩種金屬的活動性順序；銅與硫酸鋅溶液不能反應，可以證明兩種金屬的活動性順序。,押題預測? 2.金屬活動性順序在化學學習中有重要作用。下列說法正確的是 ( ) A．Zn不能置換出稀硫酸中的氫 B．Ag能將硫酸銅溶液中的銅置換出來 C．在Al、Mg、Fe中金屬活動性最強的是Al D．“真金不怕火煉”說明金在高溫時也不與氧氣反應,D 在金屬活動性順序中，鋅排在氫前，故Zn能置換出稀硫酸中的氫，A錯誤；由于Ag的活動性比Cu弱，故Ag不能將硫酸銅溶液中的銅置換出來，B錯誤；在Al、Mg、Fe中金屬活動性最強的是Mg，C錯誤；“真金不怕火煉”說明金在高溫時也不與氧氣反應，D正確。,
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