内容正文:
第三部分 身边的化学物质
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课时15 金属和金属材料(二)
——金属的化学性质
目 录
01
考情分析
02
知识梳理
03
易错辨析
04
难点突破
05
真题演练
06
素养提升
01
考情分析
2022年课标解读 题型 估分值
1. 学会利用金属的化学性质比较不同金属的活泼性
2.了解铁生锈的条件,认识防止铁生锈的原理和措施
3.知道工业、实验室的炼铁原理 选择题
工艺流程题
计算题 6分
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02
知识梳理
一、金属的化学性质及活泼性的比较
化学性质 实验操作 实验现象 结论
部分能与
氧气反应 在氧气中引燃铜丝 铜丝不燃烧,表面出现______色固体 _________
在氧气中引燃铁丝 铁丝剧烈燃烧,___________,生成一种______色固体
在氧气中引燃金丝 金丝表面无明显变化
黑
火星四射
黑
Fe>Cu>Au
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化学性质 实验操作 实验现象 结论
部分能与
酸反应 将铜丝插入稀盐酸中 无明显变化 ___________
将铁丝插入稀盐酸中 铁丝表面产生少量_____,溶液慢慢变成_______色
将镁丝插入稀盐酸中 镁丝表面产生大量______
气泡
浅绿
气泡
Mg>Fe>Cu
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化学性质 实验操作 实验现象 结论
能与某些
盐溶液反应 将铝丝插入硫酸铜溶液中 铝丝表面出现______色固体,溶液由______色变成______色 ________________
将铜丝插入硝酸银溶液中 铜丝表面出现________色固体,溶液由______色变成______色
红
蓝
无
银白
无
蓝
Al>Cu
>Ag
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(1)铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为_____________________;
(2)铁与稀盐酸反应的化学方程式为_____________________________;
(3)铝与硫酸铜反应的化学方程式为________________________________;铜与硝酸银反应的化学方程式为__________________________________。
3Fe+2O2 Fe3O4
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
2Al+3CuSO4===3Cu+Al2(SO4)3
Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2
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【特别提醒】
铁单质发生置换反应时,得到的是+2价的亚铁盐溶液(含Fe2+显浅绿色),而不是+3价的铁盐溶液。
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二、金属的活泼性顺序
1.金属活动性顺序:
(1)金属的位置越靠前,金属的活泼性就________;
(2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的__________;
(3)位于_______的金属能把位于_______的金属从它的盐溶液里置换出来。(除K、Ca、Na外,因其活泼性太强,先与水发生反应)
越强
氢元素
前面
后面
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2.不同金属的活泼性比较
(1)金属X能与酸发生置换反应,而金属Y不能,则它们的活动性强弱关系为_____;相同形状的金属丝M、N,分别浸入相同的酸溶液中,M反应产生少量气泡,而N产生大量气泡,则它们的活动性强弱关系为________。
(2)将金属X浸入金属Y的盐溶液中,无明显现象,说明X的活泼性比Y______。
X>Y
M<N
弱
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(3)比较三种金属的活泼性时,可以先排序,找中间。方法为“两金夹一盐”或“两盐夹一金”。例如,比较铁、铜、银三种金属的活泼性,可以选择“两金夹一盐”的方案,药品为铁、银、______________。
硫酸铜溶液
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03
易错辨析
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
1. 所有金属都能燃烧。( )
2.铝的金属活动性比铁强,则铝制品比铁制品更容易生锈。( )
3.除去CuO中的Cu:加足量稀盐酸,充分搅拌后再过滤。( )
4.活泼金属一定可以从不活泼金属的盐溶液中将不活泼金属置换出来。
( )
×
×
×
×
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5.在金属活动性顺序里,金属位置越靠前的,与酸反应越剧烈。( )
6.除去铁粉中的锌粉:加入稀硫酸,充分反应后过滤。( )
7.镁、铝、铜都是活泼金属。( )
8.向一定量的硝酸银溶液中插入铜丝,溶液质量先减小后不变。( )
√
×
×
√
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04
难点突破
重难点突破1:金属与酸、金属与盐溶液反应的应用
下列盐可由金属和盐酸反应直接制得的是( )
A.CuCl2 B.AlCl3
C.FeCl3 D.AgCl
B
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只有活动性位于氢之前的金属才能与酸发生置换反应,且单质铁与盐酸和稀硫酸反应时生成的是+2价的亚铁盐。
(2023•珠海模拟)下列金属不能与CuSO4溶液反应的是( )
A.Ag B.Fe
C.Zn D.Al
选择一种试剂(适量)除去下列括号中的杂质(填化学式):
(1)铜粉(铁粉)_________________________________。
(2)硝酸亚铁溶液(硝酸银)_______。
A
HCl(或H2SO4)、CuSO4等
Fe
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重难点突破2:金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分分析
(2023•珠海模拟)向AgNO3溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列分析正确的是( )
A.滤液中一定含有Zn2+
B.滤渣中一定没有Zn
C.滤液中一定没有Ag+
D.在滤液中加入稀盐酸一定有白色沉淀生成
A
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①较活泼的金属与比较不活泼金属的盐溶液反应,生成盐和比较不活泼金属金属单质;
②滤液中一定存在的活动性强的金属的离子,滤渣中一定存在活动性最弱的金属单质;
③读题过程中,注意“一定量、过量”等关键词,这往往是解此类题目的关键。
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把一定质量的锌粉放入Cu(NO3)2溶液中,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气体产生。下列对于滤渣的说法正确的是( )
A.只有Cu B.只有Zn
C.一定有Zn和Cu D.一定有Cu,可能有Zn
C
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向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,加入一定质量的Zn粉和Fe粉的混合物。充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。则下列分析正确的是( )
A.滤渣中一定有Ag、Cu、Fe,可能有Zn
B.滤渣中一定有Ag、Cu,可能有Fe
C.滤液中一定有Zn(NO3)2,可能有AgNO3
D.滤液中一定有Zn(NO3)2,可能有Fe(NO3)2
A
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重难点突破3:金属的活动性顺序及其应用
现有X、Y、Z三种金属,如果把X、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、Z分别放入硝酸银溶液中,Y表面有银析出,而Z没有变化,判断X、Y、Z的金属活动性顺序( )
A.X>Z>Y B.Y>X>Z
C.X>Y>Z D.Z>Y>X
C
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(2023•广州模拟)有X、Y、Z三种金属片,分别放入稀硫酸中,X、Z表面有气泡产生,Y没有明显现象,X放入ZCln溶液,没有明显现象。判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.X>Y>Z B.Z>X>Y
C.X>Z>Y D.Y>X>Z
B
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(2022•自贡)现有X、Y两种金属,如果把X、Y分别放入稀盐酸中,X溶解并产生氢气,Y不反应;如果把Y放入到硝酸铜溶液中,无任何现象,则X、Y、Cu的金属活动性强弱顺序是( )
A.Cu>X>Y B.X>Cu>Y
C.X>Y>Cu D.Y>X>Cu
B
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05
真题演练
金属的化学性质
1.(2023•河北)向盛有a g铜锌混合物的烧杯中加入稀硫酸,该过程中剩余固体与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.M点时,溶液中的溶质只有ZnSO4
B.N点时,生成气体的总质量达到最大
C.N→P过程中,溶液的pH逐渐增大
D.该铜锌混合物中锌的质量为(a-b) g
C
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2.(2023•广西)向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末,同时加入质量分数相同的100 g稀盐酸,充分反应。反应的有关图像错误的是( )
A B C D
D
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3.(2023•广州)钴(Co)的金属活动性与铁相似,钴的化合物相关性质如下。下列预测合理的是( )
A. Co能从MgCl2溶液中置换出Mg
B.CoO能与盐酸反应得到粉红色溶液
C.CoCO3能与盐酸反应生成H2
D.Co(OH)2可由Co与NaOH溶液反应制得
B
物质 CoO Co(OH)2 CoCl2 CoCO3
在水中的
溶解性 难溶,灰
绿色固体 难溶,粉
红色固体 易溶,溶液
呈粉红色 难溶,粉
红色固体
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金属的活动性顺序及其应用
4.(2022•广东模拟)为探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,以下四组实验方案中可行的是( )
A.将Zn分别加入FeCl2、CuCl2溶液中
B.将Zn、Fe分别加入CuCl2溶液中
C.将Zn、Fe分别加入稀盐酸中
D.将Fe分别加入ZnCl2和CuCl2溶液中
D
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5.利用盐酸和硝酸银探究铁、铜、银的金属活动性顺序,下列实验可以不需要进行的是( )
A.铁+稀盐酸 B.铜+稀盐酸
C.银+稀盐酸 D.铜+硝酸银溶液
C
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6.2020年6月23日,我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星,化学材料在其中起到了重要作用。
(1)写出铝与稀盐酸反应的化学方程式_____________________________,其反应类型是____________。
(2)室温下,钛与水、稀盐酸和稀硫酸均不反应,可判断钛的金属活动性比铝的____(填“强”或“弱”)。
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
置换反应
弱
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7.A、B、C是金属活动性顺序中的三种金属。取形状大小相同的A、B、C三种金属,分别向其加入同体积同溶质质量分数的稀盐酸,实验现象如下表所示,请回答:
实验 A B C
现象 速率快,产生大量气泡 速率缓慢,产生气泡较少 无现象
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(1)A、B、C三种金属的活动性由强到弱的顺序是________(填字母)。
(2)将金属C放入硝酸银溶液中,其表面有银析出,写出该反应的化学方程式_________________________________________。
(3)向金属A反应后的溶液中滴入几滴紫色石蕊溶液,溶液变红色。则此溶液的pH_____(填“>”“<”或“=”)7,再向该溶液中滴加NaOH溶液,溶液由红色变为紫色,发生的化学反应方程式为______________________
_____________________。
A>B>C
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
<
NaOH+HCl===NaCl+
H2O
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06
素养提升
8.(2023•眉山)将一块已生锈的铁片放入质量分数为7.3%的稀盐酸中充分反应,测得生成的H2的质量与稀盐酸的质量关系如图所示(假设铁片除有Fe2O3外不含其他杂质)。下列说法错误的是( )
A.配制200 g质量分数为7.3%的稀盐酸需要质
量分数为36.5%的浓盐酸40 g
B.刚开始加稀盐酸时发生反应的化学方程式为:
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
C.加入12 g稀盐酸时,溶液中的溶质为FeCl2和FeCl3
D.m=0.2
C
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9.古代金属铜的冶炼方法
方法一:“火法炼铜”是将孔雀石【主要成分:Cu2(OH)2CO3】与木炭一起加热,就得到红色的金属铜。
方法二:《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,先用孔雀石制取硫酸铜,再用“湿法炼铜”获得铜。其流程如图所示。
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(1)方法一中涉及的化学反应方程式有:______________________________
__________________;2CuO+C 2Cu+CO2↑。
(2)步骤①的反应方程式为Cu2(OH)2CO3+2H2SO4===2CuSO4+3H2O+CO2↑,加入过量稀硫酸的目的是__________________________________。
Cu2(OH)2CO3 2CuO+
H2O+CO2↑
将难溶性铜盐全部转化为可溶性铜盐
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(3)步骤②中发生反应的化学方程式为________________________________
_____________________(任写一个)。固体B的成分为____________。
(4)与“火法炼铜”相比,“湿法炼铜”的优点有_____________________
_______________________________________________。(至少答一条)
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu(或Fe+
H2SO4===FeSO4+H2↑)
Fe、Cu
操作简便,产物无污染
(安全环保),节约能源,原料转化率高(合理即可)
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