内容正文:
专题15 金属的化学性质
1. 金属与氧气的反应
a) 镁、铝:
i. 在常温下能与空气中的氧气反应:2Mg+O22MgO 4Al+3O2=2Al2O3
ii. 铝的抗腐蚀性能好的原因:铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。
b) 铁、铜
i. 在常温下、干燥的环境中,几乎不与氧气反应,但在潮湿的空气中会生锈。
ii. 铁、铜在高温时能与氧气反应:3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuO
c) 金即使在高温时也不与氧气反应。
2. 金属与酸的反应:活泼金属+酸 → 盐+H2↑
a) 描述现象时,需要注意:① 如果有铁、铜元素参加反应,一定要注意溶液颜色的变化; ② 反应放热,但是只有镁和酸反应时放热现象明显。
3. 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是置换反应。
当铁单质参加置换反应时,生成物中的铁元素呈+2价。
4. 常见金属在溶液中的活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
a) 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。
b) 在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸(不可以用浓硫酸和硝酸)中的氢。
c) 在金属活动性顺序里,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。
i. 钾、钙、钠不符合这一条。它们会先和水反应生成碱和氢气,然后碱和盐反应。
5. 金属与盐溶液的反应:金属+盐→另一金属+另一盐(条件:“前换后,盐可溶”)
在活动性顺序中,金属的距离大的,反应先发生。一个置换反应结束后,另一个置换反应才会发生。如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒,锌会先和硫酸铜反应,反应完毕后锌才和硫酸亚铁反应。
6. “湿法冶金”的反应原理:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
7. Fe2+的盐溶液是浅绿色的,Fe3+的盐溶液是黄色的,Cu2+的盐溶液是蓝色的。
8. 比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序
a) 使用铁、银和溶液,一次性得出结果:
操作及现象:把铁、银分别放入硫酸铜溶液中,铁表面没有现象;而银表面会附着一层红色物质,并且溶液会由蓝色逐渐变为无色。
b) 使用铜、硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液,一次性得出结果:
操作及现象:把铜分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中,硫酸亚铁溶液没有现象;而在硝酸银溶液中,铜表面会附着一层白色物质,溶液由无色逐渐变为蓝色。
c) 选用试剂时,要根据金属活动性顺序表将三种金属排序,然后将排在中间的金属变成盐溶液,或者将排在两边的金属变成盐溶液,这样才能一次性得出结果。
知识点1 金属与氧气反应
1.(2023·江苏扬州·中考真题)下列对实验现象的解释不正确的是( )
选项
实验现象
解释
A
将50mL水和50mL酒精混合,总体积小于100mL
分子之间有空隙
B
向锌粒中加入稀硫酸,产生气泡
金属均能与酸反应产生H2
C
将黄铜片和铜片相互刻画,铜片表面有明显划痕
合金的硬度往往比其成分金属大
D
铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中可以燃烧
氧气的浓度对物质的燃烧有影响
A.A B.B C.C D.D
2.(2023·四川自贡·中考真题)A、B、C、D四种物质均含同一种金属元素,A为赤铁矿的主要成分,B为单质。它们之间的转化关系如下图所示(图中“—”表示物质间能相互发生反应,“→”表示物质间能发生一步转化,部分物质和反应条件已略去)。
(1)C的化学式为_____,D的化学式为_____。
(2)A→B的化学反应方程式为_____。
3.(2023·辽宁大连·中考真题)金属材料在生产、生活中应用广泛。
(1)用铜作导线是因为其具有良好的 性。机器轴承用青铜而不用纯铜制,是因为青铜的硬度比纯铜的 。
(2)工业上用赤铁矿(主要成分为)和一氧化碳炼铁的化学方程式为 。生铁和钢都是铁的合金,从组成上看,二者的 不同。铁制品与空气中的 接触时容易锈蚀,防止铁制品锈蚀的方法之一是 。
4.(2023·辽宁阜新·中考真题)在人类社会的发展进程中,金属材料发挥着重要作用。结合学习的化学知识回答下列问题。
(1)生铁和钢是常见的两种铁合金,其主要区别是 。
(2)防止自行车链条生锈常用的方法是 。
(3)将一定量锌粉加入到硝酸镁和硝酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,得到无色滤液。则滤液中一定含有的溶质是 。
(4)工业上常用一氧化碳还原磁铁矿石冶炼生铁,写出该反应的化学方程式 。
5.(2023·辽宁铁岭、葫芦