第八单元 课题 2 金属的化学性质-【新课标·新素养】2024-2025学年九年级化学下册精品讲义+分层练（人教版2024）

【新课标·新素养】2O24—2025学年九年级化学下册精品讲义与分层练 第八单元 金属和金属材料 课题 1 金属的化学性质 教材知识全解……讲透知识、查漏补缺 知识点1 金属与氧气的反应 一、 金属与氧气的反应 金属 实验现象 反应的化学方程式 镁 打磨过的镁带在空气中表而逐渐变暗；在氧气中点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体 2Mg+O22Mg0 铝 打磨过的铝在空气中表面会逐渐变暗，生成一层致密的氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3 铁 在空气中，铁不能燃烧；在氧气中点燃，剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4 铜 常温下在干燥的空气中很难反应；在空气中加热，铜表面逐渐变黑 2Cu+O22CuO 金 无明显现象 ———— 图解要点 金的化学性质稳定，即使在高温下也不与氧气反应。 二、铝的抗腐蚀性能 铝在常温下与空气中的氧气反应，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，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。 【易错警示】 铝制品和金制品都耐腐蚀，但二者原理不同。铝耐腐蚀是因为铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，金耐腐蚀是因为金的化学性质稳定，不与氧气反应。 知识点2 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应 金属 实验现象 反应的化学方程式 镁 反应剧烈，产生大量气泡，溶液仍 为无色 Mg+2HCl =MgCl2 +H, ↑ Mg+H2SO4 =MgSO4 +H2 ↑ 锌 反应比较剧烈，产生较多气泡，溶液仍为无色 Zn+2HCl = ZnCl2 +H2 ↑ 铁 反应缓慢，有少量气泡产生，溶液 由无色变为浅绿色 Zn+H2SO4= ZnSO4 +H2 ↑ Fe+2HCl=FeCl2 +H2↑ 铜 无明显现象 Fe+H2SO4 = FeSO4+H2 ↑ 【点拨】利用金属与稀盐酸或稀硫酸能否反应以及反应的剧烈程度可以判断金属的活动性强弱。相同条件下，金属与酸反应越剧烈，金属越活泼。酸的种类、浓度及金属表面积、温度等因素也会影响金属与酸反应的剧烈程度，设计实验时应注意控制变量。 知识点3 置换反应 一、概念：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫作置换反应。 二、特征：反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，通式为A+BC－→B+AC。 图解要点 知识点4 金属活动性顺序及其探究 一、金属与金属化合物溶液的反应 ★实验精讲 结论：铝、铜、银三种金属的活动性顺序为 Al>Cu>Ag。 【点拨】 铝丝表面有一层致密的氧化铝薄膜，故实验前要用砂纸打磨以除去保护膜。 二、常见金属的活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 三、判断金属的活动性顺序 判断依据 结论 金属能否与酸溶液反应产生氢气 若能产生氢气，则金属在金属活动性顺 序中位于氢的前面，否则位于氢的后面 金属与酸溶液反应的剧烈程度 相同条件下，反应越剧烈，金属越活泼 金属A与金属B的化合物溶液 能否发生置换反应 若A能置换出B,则A的金属活动性比 B强 点拨 (1)金属 K、Ca、Na 太活泼，很容易与水发生反应，故不能置换出溶液中的金属。 (2)金属 A 能从溶液中置换出金属 B，需满足：金属活动性顺序中 A 位于 B 前(不要求A一定在H前)，B的化合物能溶于水。 知识点5 金属活动性顺序的应用 金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中具有重要应用，它可以帮助作出一些预测和判断。 ①判断金属活动性的强弱：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。 ②判断金属与酸的置换反应能否发生：在金属活动性顺序里，位于氢前置面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢。 ③判断金属与金属化合物溶液的置换反应能否发生：在金属活动性顺序属里，位于前面的金属(K、Ca、Na除外)能把位于它后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。 拓展延伸 利用金属与金属化合物溶液的反应可冶炼金属、辨别真假黄金等。例如，我国劳动人民早在宋代就掌握了湿法炼铜技术：将铁浸入硫酸铜溶液中置换出金属铜。 北宋湿法炼铜家——张潜 经典例题考点1 考查金属与酸溶液的反应 例1(2024河南新乡延津二模)取等质量的A，B两种金属，分别与足量浓度相同的稀盐酸反应，反应的有关图像如图所示(已知A，B在生成物中均显+2价)。下列依据该图像的叙述中，正确的是( ) A.金属活动性：A>B B.生成氢气的质量：B>A C.A、B可能分别对应Mg、Zn D.相对原子质量的大小：B>A 【解析】 由图像可知，至完全反应，B所需时间短，A所需时间长，则金属活动性：A<B，生成氢气的质量：B<A。金属活动性：A<B，则A，B不可能分别对应Mg、Zn。等质量的A、B两种金属，分别与足量浓度相同的稀盐酸反应，A、B在生成物中均显+2价，则生成氢气的质量与A、B的相对原子质量成反1比，生成氢气越多，说明金属的相对原子质量越小，则相对原子质量：B>A。 【答案】 D 解题指导 金属与酸反应的图像分析 (1)看横、纵坐标：判断是 H2 质量—时间图像还是 H2质量—酸/金属质量图像。 (2)看曲线变化趋势：H2 质量—时间图像中，斜率与金属活动性有关。 (3)看曲线拐点：H2 质量—时间图像中，拐点越高，则生成氢气的质量越大，消耗酸的质量越大。 考点2 考查金属活动性顺序 例2(2024山东聊城一模)用下列各组物质进行实验，能验证Zn、Ag、Cu三种金属活动性强弱的是( ) A.Zn、Ag、CuSO4溶液 B.Zn、Ag、Cu、稀硫酸 C.Ag、Cu、ZnCl2溶液 D.Ag、CuSO4溶液、ZnCl2溶液 【解析】A项，Zn与CuSO4溶液混合，Zn表面附着一层红色固体，说明金属活动性：Zn>Cu；Ag与CuSO4溶液混合，无明显现象，说明金属活动性：Cu>Ag,能验证Zn、Ag、Cu三种金属活动性强弱。B项，Zn、Ag、Cu分别与稀硫酸混合，Zn表面有气泡产生，说明Zn在金属活动性顺序中排在H前；Ag、Cu表面无明显现象，说明Ag、Cu在金属活动性顺序中排在H后，金属活动性：Zn>Cu,Zn>Ag,但不能验证Cu、Ag的金属活动性强弱。C项，Ag与ZnCl2溶液混合，无明显现象，说明金属活动性：Zn>Ag；Cu与ZnCl2溶液混合，无明显现象，说明金属活动性：Zn>Cu,不能验证Ag、Cu的金属活动性强弱。D项，Ag与CuSO4溶液混合，无明显现象，说明金属活动性：Cu>Ag；Ag与ZnCl2溶液混合，无明显现象，说明金属活动性：Zn>Ag,不能验证Zn、Cu的金属活动性强弱。 答案 A 归纳总结 验证三种金属活动性顺序的常用方法 ①“两金夹一液”：选用三种金属中活动性位于两端的金属单质，以及活动性位于中间的金属的化合物溶液。 ②“两液夹一金”：选用三种金属中活动性位于中间的金属单质，以及另外两种金属的化合物溶液。 易错易混易错点 金属与金属化合物溶液反应后滤渣、滤液成分的判断易错 例题(2024广西玉林一模)向含AgNO3、Cu2的混合废液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，滤液仍为蓝色。下列有关判断正确的是( ) A.滤渣中一定有银，没有铜和锌 B.滤渣中一定有银和铜，可能有锌 C.滤液中一定有Zn2+、Cu2+,可能有Ag+ D.滤液中一定有Zn2+、Cu2+、Ag 【解析】 向含AgNO3、Cu2的混合废液中加入一定量锌粉，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌再与Cu2反应生成硝酸锌和铜。充分反应后过滤，滤液仍为蓝色，说明滤液中有Cu2。AgNO3一定参加反应，滤渣中一定有银；Cu2可能不参加反应，也可能部分参加反应，则滤渣中可能有铜；锌粉一定完全反应，滤渣中一定没有锌。滤液中一定有Zn2、Cu2,可能有AgNO3,即滤液中一定有Zn2+、Cu2+,可能有Ag+。 答案 C 易错警示 (1)当两种或多种金属化合物在溶液中同时存在时，最不活泼的金属先从溶液中被置换出来。 (2)当两种或多种金属同时加入某种金属化合物溶液时，最活泼的金属先发生置换反应。即金属活动性相差越大，置换反应越易发生。 《课题1 金属的化学性质》分层练 第1课时 金属的化学性质 基础过关全练 知识点 1 金属与氧气的反应 1.【情境素材·中华优秀传统文化】(2O24湖南邵阳新邵模拟)“金入于猛火，色不夺精光”是指金在高温下( ) A.易氧化 B.易还原 C.很稳定 D.很活泼 2.【原创】金属在国防科技、工农业生产及生活中都有着非常广泛的应用，请回答下列问题。 (1)镁被称为“国防金属”，镁粉可用于制造照明弹、燃烧弹，这是因为_____________________。 (2)铝合金制造的高铁车体具有能抗击强大气流的冲击和耐受雨雪侵蚀等特点。铝具有很好的抗腐蚀性能的原因是____________________________。 (3)黄铜(铜锌合金)外观酷似黄金，可通过加热法辨别真假黄金，依据的原理是_____________________(用化学方程式表示)。 知识点2 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应 3.【跨物理·杠杆】(2O24陕西榆林榆阳二模)如图所示，杠杆的两端分别挂着打磨干净、质量相等的铁球和锌球，杠杆平衡。将两个金属球分别浸入等质量、等浓度的稀硫酸中，待不再产生气泡后，移走烧杯，两个金属球均有剩余。下列说法正确的是( ) A.两个烧杯中溶液均变为浅绿色 B.实验开始阶段，杠杆右端下沉 C.实验结束后，左侧烧杯中溶液质量更大 D.移走烧杯后，要想使杠杆平衡，支点应向左移动 4.(2O24安徽安师附中一模)将大小、形状相同的Mg、Zn、Fe、Cu四种金属同时投入盐酸中，下列结论不正确的是( ) 金属与盐酸反应 A.铜不能与盐酸发生反应 B.四种金属中与盐酸反应最剧烈的是Mg C.相等质量的锌和铁分别与足量盐酸反应，生成 H2的质量：Zn>Fe D.如果把盐酸换成稀硫酸，实验现象相同 5.【跨物理·浮力】(2O23重庆江津期中)某研究性学习小组的同学做了如下实验：将一个不与硫酸反应的小球放入盛有稀硫酸的烧杯中，小球悬浮在稀硫酸中，位置如图所示。 (1)将打磨光亮的铝片放入烧杯中，小组的同学立刻看到的现象是______________。 (2)当完全反应后，小球所处位置与原来相比_______(填“不变”“上浮”或“下沉”)。 (3)反应的化学方程式为__________________________________________。 知识点3 置换反应 6.(2O24山东菏泽鄄城一模)化学家通过化学反应合成了很多材料，推动了人类社会物质文明的进步。下列化学反应中，属于置换反应的是( ) A.电解法冶炼铝：2Al2O34Al+3O2↑ B.制备氢氧化钙：CaO+H2O=Ca(OH)2 C.生产水煤气：C+H2O(g)CO+H2 D.工业制烧碱：Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3↓+2NaOH 能力提升全练 7.【数字化实验】(2O24吉林中考，10，公)为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(2O3,6.15)表示时间为2O3秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是( ) A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B.铜在加热条件下能与氧气发生化学反应 C.拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少 D.通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释 8.(2O24湖南怀化鹤城模拟，14，☆)现有等质量的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份浓度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(已知甲、乙、丙在生成物中化合价相同)。下列说法中错误的是( ) A.反应速率：乙>甲>丙 B.产生氢气的质量：甲>乙>丙 C.相对原子质量：乙>丙>甲 D.消耗硫酸的质量：甲>乙>丙 9.【极值法】(2O24河南洛阳一模，14，)将一定量镁粉、铝粉、铁粉的混合物与足量的稀硫酸完全反应，生成0.3g氢气，则金属混合物的质量不可能为( ) A.3.6g B.4.8g C.5.6g D.8.4 g 10.【数字化实验】(2O24四川攀枝花仁和一模，24，☆)运用手持技术探究金属与酸的反应。向250mL的烧瓶内注入25mL一定浓度的稀盐酸，分别剪取长4cm、宽0.4cm的镁条、铝条、锌条、铁条、铜条，打磨后投入烧瓶中，迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞(见图1)，采集数据得到如图2所示的压强变化曲线。回答下列问题： 图1 图2 (1)曲线a对应的金属是_______。 (2)曲线b对应的金属是铁，反应的化学方程式为____________________________。 (3)曲线c在18s左右达到最高点后又稍下降的原因是___________________________________。 (4)下列说法错误的是_______(填字母)。 A.d对应的金属与稀盐酸的反应速率适中，适用于实验室制取氢气 B.从图2中0～100s可推测e对应的金属打磨不彻底 C.从图2中推测250～450s时盐酸浓度变大 第2课时 金属活动性顺序 基础过关全练 知识点 4 金属活动性顺序及其探究1.【跨语文·古籍名著】(2O23福建泉州安溪模拟)我国古代第一部药物学专著《神农本草经》有“石硫黄能化金银铜铁，奇物”的记载，描述了硫与金属的反应。金、银、铜、铁四种金属中，活动性最强的是( ) A.铁 B.铜 C.银 D.金 2.(2O24湖南益阳沅江一模)有X、Y、Z三种金属，X和稀盐酸不反应，Y和稀盐酸反应有气泡产生，X放入AgNO3溶液中有银白色固体出现，Z放入AgNO3溶液中无明显现象，则X、Y、Z三种金属的活动性由弱到强的顺序是( ) A.X<Z<Y B.Z<Y<X C.Z<X<Y D.Y<X<Z 3.(2O24辽宁沈阳二模改编)现有锌、铁、银三种金属，选一种试剂可验证三者的金属活动性强弱，该试剂可以是( ) A.硫酸铜溶液 B.硝酸镁溶液 C.硫酸亚铁溶液 D.氯化锌溶液 4.【学科素养·科学思维】(2O24重庆铜梁期末)金属越活泼(K、Ca、Na除外)，越易在溶液中将不活泼金属置换出来。 (1)将锰粉投入硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中，反应前后的微观示意图如图所示。 ①锰的活动性_______(填“>”或“<”)铁、铜。 ②若要验证锰、铁、铜三种金属的活动性强弱。除微观示意图所示实验外，还需要补充的实验可以是_______(填字母)。 A.将Mn加入FeSO溶液 B.将Cu加入FeSO4溶液 C.将Fe加入CuSO4溶液 D.将Mn加入CuSO4溶液 (2)小花同学想帮妈妈鉴定金首饰的真假，通过查阅资料得知除了可以用灼烧或加醋酸的方法外，还可以通过加入硝酸银溶液进行鉴定。请写出假黄金(黄铜)中的铜与硝酸银溶液反应的化学方程式：____________________________。 知识点5 金属活动性顺序的应用 5.【学科素养·科学思维】(2O24甘肃临夏州一模)铬(Cr)及其化合物在催化、金属防腐等方面有重要的应用，是一种“氢前金属”，金属活动性介于锌和铜之间。根据金属化学性质的一般规律，下列推测不合理的是( ) A.金属铬能与稀硫酸反应 B.铬粉中混有的铜粉可通过滴加稀硫酸除去 C.铬能与氧气反应 D.可用铜片、CrSO4溶液和锌片验证三种金属的活动性 6.(2O24江苏盐城期末)在Cu2、Al3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀硫酸时有气泡产生，则滤渣中没有( ) A.Cu B.Al C.Ag D.Fe 7.【跨语文·古籍名著】(2O23安徽芜湖镜湖一模)北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾(硫酸铜晶体)……熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。”下列叙述正确的是( ) A.“信州铅山县有苦泉，流以为涧”中的苦泉是混合物 B.“挹其水熬之则成胆矾”中的苦泉变成胆矾，发生了化学变化 C.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”发生的反应是2Fe+3CuSO4=Fe2(SO4）3+3Cu D.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”过程中，釜的质量逐渐变小 易错专练· 8.(2O24山东济南天桥期末改编)将一定质量的铁粉加入一定量MgSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液M和滤渣N。下列说法中不正确的是( ) A.滤液M中一定存在Mg2+ B.滤液M中一定存在Fe2+ C.滤渣N中一定含有单质铜，一定没有单质镁 D.滤渣N的质量一定小于加入铁粉的质量 能力提升全练 9.(2O24山东滨州中考，12，)下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是( ) A.CuSO4溶液 Fe Ag B.FeSO4溶液 稀H2SO4 Cu Ag C.AgNO3溶液 稀H2SO4 Fe Cu D.AgNO3溶液 FeSO4溶液 Cu 10.【创新装置】(2O24江苏常州天宁—模，18，)为比较金属M与Fe、Zn的活动性强弱，实验小组设计了如图所示的装置。待甲中充分反应后打开K1,使甲中溶液进入乙中，无明显现象；打开K2,使乙中溶液进入丙中，观察到Zn片表面变黑(金属片均足量)。下列有关说法正确的是( ) A.甲中反应后得到黄色溶液 B.丙中反应后溶液质量增大 C.金属活动性：Zn>M>Fe D.将M片和Zn片互换位置仍能达到实验目的 11.【跨物理·力和运动】(2022贵州遵义红花岗二模，6，☆)如图所示是某同学制作的“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的薄铜片制成的容器安装在“轻质船体”上，用蜡烛对容器底部加热，喷蒸汽时，“蒸汽船”就向左行驶。下列说法错误的是( ) A.用铜制作装水的容器，利用了铜具有良好的延展性和导热性 B.加热后，观察到铜制容器底部变黑，其黑色物质一定是C C.将铜制容器内的水换成干冰，不加热，小船也会向左行驶 D.将铜制容器换成铝制容器，然后装入较浓的盐酸，不用加热小船也能向左行驶 12.【模型法】(2O24陕西西安雁塔模拟，6，)模型能够直观地反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某混合溶液(溶液中硫酸铜和硫酸亚铁的质量相等)中，充分反应后烧杯内固体的组成和质量大小关系不可能是( ) 13.(2022陕西中考A卷改编，14，)白铜是铜、镍(Ni)合金，某学习小组同学欲利用废弃的白铜回收铜、镍两种金属。 (1)先向盛有等量镍粉和锌粉的两支试管中分别加入同种稀硫酸，观察到都有气泡产生，且锌粉与稀硫酸反应更剧烈，镍粉与稀硫酸反应后的溶液为绿色，说明镍的金属活动性比锌_______(填“强”或“弱”)。查阅资料可知，镍与稀硫酸反应的化学方程式为Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑。 (2)接下来，同学们设计了如下实验流程回收铜和镍。 上图中，固体A是_______,②中反应的化学方程式是___________________________________(只写一个)。 (3)要验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序，用下列各组药品进行实验，不能达到目的的是_______(填字母)。 A.Ni、Zn、Cu、稀盐酸 B.Ni、Cu、ZnSO4溶液 C.Zn、Cu、NiSO4溶液 D.Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液 素养探究全练 真实情境 探究素养 14.【学科素养·科学探究与实践】(2O24贵州六盘水二模)铁制品易生锈，将铁加热熔合金属铬(Cr)可制成不锈钢。化学兴趣小组进行以下实验，比较Cr、Fe、Cu的金属活动性强弱及进行相关定量研究。 【资料】①铬是一种抗腐蚀性能优良的银白色金属。 ②硫酸亚铬(CrSO4)溶液呈亮蓝色，在空气中能迅速被氧化成碱式硫酸铬[Cr(OH)SO4]。 ③不锈钢的硬度_______(填“大于”或“小于”)纯铁的硬度。 【实验】为验证Cr、Fe、Cu的活动性强弱，设计如下实验。 实验操作 实验现象 反应的化学方程式 实验结论 取大小、形状相同的Cr、Fe、Cu的金属片，打磨光亮，分别放入等体积、等浓度的稀硫酸中 _____________________ _____________________ _____________________ _____________________ ______________ ______________ ______________ (任写一个) 金属活动性：Cr>Fe>Cu 【反思评价】实验结束后有同学质疑：金属和酸反应放出的热量会影响反应速率，因此上述实验结论不够科学。可用铬片、铜片和_______溶液验证铬、铁、铜三种金属的活动性强弱。 【拓展延伸】向硝酸亚铁和硝酸铜的混合溶液中加入铬粉，溶液质量变化如图所示。 向某时刻反应后的固体中加稀盐酸，有气泡产生，此时固体成分为_____________________(填化学式)。指出AB段溶液质量变化的原因：____________________________。 【参考答案及解析】 课题2 金属的化学性质 第1课时 金属的化学性质 基础过关全练 1.C “入于猛火”却“色不夺精光”，说明金化学性质稳定，在高温下也不与氧气发生化学反应。 2.【答案】(1)镁燃烧能发出耀眼的白光 (2)铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化 (3)2Cu+O2=2CuO 【解析】(3)可通过加热法辨别真假黄金，加热时铜与氧气反应生成氧化铜，黄铜会变黑；金的化学性质稳定，加热条件下不发生反应。 3.D 左侧烧杯中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，溶液变为浅绿色；右侧烧杯中锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，溶液不变色。锌与稀硫酸的反应速率比铁快，实验开始阶段，相同时间内右侧烧杯中产生的氢气较多，杠杆左端下沉；实验结束后两个金属球均有剩余，说明稀硫酸完全反应，最终生成氢气的质量相等，消耗的锌的质量大于铁的质量，所以右侧烧杯中溶液质量比左侧烧杯中溶液质量大；因为消耗的锌的质量大于铁的质量，所以移走烧杯后，杠杆左端下沉，要想使杠杆平衡，支点应向左移动。 4.C 相等质量的锌和铁分别与足量盐酸反应，金属反应完全，生成H2的质量：Zn<Fe。 5.【答案】(1)铝片表面出现气泡 (2)上浮 (3)2Al+3H2SO4=Al2O3+3H2↑ 【解析】(2)铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气。当铝与稀硫酸完全反应后，溶液的密度增大，根据F浮=ρ液gV排可知，小球受到的浮力增大，故小球上浮。 6.C 置换反应是一种单质与一种化合物反应，生成另种单质和另一种化合物的反应，题给四个反应中只有C属于置换反应。 能力提升全练 7.C 在加热的条件下，铜与空气中的氧气反应生成氧化铜，由质量守恒定律可知，拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量不变。 8.C 解题指导 金属与足量酸反应时，当金属在生成物中的化合价相同时，等质量的不同金属完全反应后放出氢气的质量与其相对原子质量成反比。 9.D 由化学方程式可知，等质量的镁、铝、铁三种金属与稀硫酸完全反应时，铝生成的氢气最多，铁生成的氢气最少，可采用极值法进行分析。设生成0.3g氢气需要铝的质量是x,铁的质量是y。 2Al+3H2SO4=Al2O3+3H2 54 6 x 0.3g x=2.7g Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 56 2 Y 0.3g y=8.4g 所以2.7g<金属混合物的质量<8.4g,金属混合物的质量不可能为8.4g。 【解题指导】极值法解答金属混合物与酸的反应 根据题干信息和化学反应原理，采用极值假设并结合计算确定所需反应物或生成物的极值，进而判断分析得出结论。 10.【答案】(1)铜 (2)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ (3)镁与稀盐酸反应放热，18s左右反应结束，装置温度降低 (4)C 【解析】(1)曲线a压强不变，则对应的金属是铜。 (2)曲线b压强变化较慢，则对应的金属是铁，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。 (3)曲线c的压强变化最快，则对应的金属是镁，曲线c在18s左右达到最高点后又稍下降的原因是镁与稀盐酸反应放热，18s左右反应结束，装置温度降低，瓶内压强下降。 (4)d对应的金属(锌)与稀盐酸的反应速率适中，适用于实验室制取氢气。e对应的金属为铝，0～100s时，稀盐酸与Al2O3反应生成氯化铝和水，压强基本不变。由图2可知，投入镁，250～450s时反应已结束，盐酸浓度不变；投入铜不发生反应，250～450s时盐酸浓度不变；投入铝、锌、铁，250s～450s时随着反应的进行，盐酸浓度变小。 第2课时 金属活动性顺序 基础过关全练 1.A 根据常见金属的活动性顺序，可知四种金属中铁的活动性最强。 2.C 3.C 锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，说明金属活动性：锌>铁；银与硫酸亚铁不反应，说明金属活动性：铁>银。硫酸亚铁溶液可验证锌、铁、银的金属活动性强弱。 4.【答案】(1)①> ②BC (2)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 【解析】(1)①由微观示意图可知，锰能将铁和铜从它们的化合物溶液中置换出来，则锰的活动性强于铁、铜。 ②要验证锰、铁、铜三种金属的活动性，还需要验证铁与铜的活动性强弱，B、C符合题意。 5.B 铬是一种“氢前金属”，铬能与稀硫酸反应；铜在金属活动性顺序中排在氢后，不和稀硫酸反应，向混有铜粉的铬粉中滴加稀硫酸，反而会将铬除去，无法达到除杂目的；铬能与氧气反应；铜不能与CrSO4溶液反应，锌可以与CrSO4溶液反应，可得出金属的活动性：Zn>Cr>Cu。 6.B 金属活动性：Al>Fe>Cu>Ag,则在Cu2、Al3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁与Al3不反应，铁先与AgNO1反应，AgNO3反应完，若铁粉有剩余，会继续与Cu2反应。分析滤液、滤渣成分如下： 向滤渣中滴加稀硫酸时有气泡产生，可知滤渣成分为银、铜、铁，没有铝。 7.A 苦泉中含有硫酸铜、水等物质，是混合物；苦泉变成胆矾是水蒸发的过程，硫酸铜晶体析出，没有新物质生成，是物理变化；铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；置换出的铜的质量比消耗的铁的质量大，则釜的质量逐渐变大。 8.D 三种金属的活动性顺序为Mg>Fe>Cu,故一定质量的铁粉加入MgSO4和CuSO2的混合溶液中，铁能与硫酸铜反应置换出铜。MgSO4和铁不发生反应，故滤液M中一定存在Mg2+,A正确。铁与硫酸铜反应置换出铜，故滤液M中一定存在Fe2+,B正确。由上述分析知，滤渣中一定含有铜，一定不含有镁，C正确。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu中，每56份质量的铁会置换出64份质量的铜，所以滤渣N的质量大于加入铁粉的质量，D错误。 能力提升全练 9.B 铁能与CuSO4溶液反应置换出铜，说明金属活动性：铁>铜；银和CuSO4溶液不反应，说明金属活动性：铜>银，可得出三种金属活动性：铁>铜>银。Cu、Ag与FeSO4溶液、稀H2SO4均不反应，说明金属活动性：铁>铜，铁>银，在金属活动性顺序中，Cu、Ag均位于氢后，无法确定银和铜的活动性强弱。铁能与稀H2SO4反应，铜不能与稀H2SO4反应，说明金属活动性：铁>铜；铜能与AgNO3溶液反应置换出银，说明金属活动性：铜>银，可得出三种金属活动性：铁>铜>银。铜能与AgNO3溶液反应置换出银，说明金属活动性：铜>银；铜不能与FeSO4溶液反应，说明金属活动性：铁>铜，可得出三种金属活动性：铁>铜>银。 10.B 甲中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，溶液由无色变为浅绿色；丙中锌与氯化亚铁反应生成铁和氯化锌，每65份质量的锌置换出56份质量的铁，反应后溶液的质量增大；乙中无明显现象，说明M与氯化亚铁不反应，即M的活动性比Fe弱，金属活动性：Zn>Fe>M；将M片与Zn片互换位置，则通过实验能得出金属活动性：Zn>Fe、Zn>M,不能比较M与Fe的活动性强弱。 11.B 用铜制作装水的容器，利用了铜具有良好的延展性和导热性；铜在加热时能与氧气反应生成氧化铜，氧化铜呈黑色；将铜制容器内的水换成干冰，干冰易升华，铜管右侧喷出二氧化碳气体，船体会向左行驶；铝能和盐酸反应生成氯化铝和氢气，故将铜制容器换成铝制容器，然后装入较浓的盐酸，不用加热，小船也能向左行驶。 12.C 将镁条加入硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中，镁先与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，硫酸铜反应完全后，若镁还有剩余，会继续与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁。当镁只与硫酸铜反应时，烧杯内固体全部为铜；当硫酸铜完全反应、硫酸亚铁部分或恰好完全反应时，烧杯内固体为铜和铁且铜的质量大于铁的质量；当硫酸铜和硫酸亚铁均反应完全且镁过量时，烧杯内固体为铜、铁、镁，而硫酸铜和硫酸亚铁的质量相等，可知生成的铁的质量小于铜的质量。 13.【答案】(1)弱 (2)Cu Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(或Zn+NiSO4=Ni+ZnSO4) (3)B 【解析】(2)根据金属活动性顺序，铜排在氢的后面，与稀硫酸不反应，因此固体A为铜；稀硫酸过量，因此溶液B中含有硫酸和硫酸镍，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌比镍活泼，故锌可与溶液中的硫酸镍反应生成硫酸锌和镍。 (3)锌和稀盐酸的反应速率比镍快，说明锌比镍活泼，铜不和稀盐酸反应，说明金属活动性：锌>镍>铜；镍、铜都不能和硫酸锌溶液反应，说明锌最活泼，不能比较镍和铜的金属活动性；锌能和硫酸镍溶液反应，说明锌比镍活泼，铜不能和硫酸镍溶液反应，说明镍比铜活泼，则金属活动性：锌>镍>铜；镍不能和硫酸锌溶液反应，说明锌比镍活泼，镍能和硫酸铜溶液反应，说明镍比铜活泼，则金属活动性：锌>镍>铜。 素养探究全练 14.【答案】【资料】大于 【实验】铬片、铁片表面均产生气泡，且铬片表面产生气泡的速率大于铁片，铜片表面无气泡产生Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑(或Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑) 【反思评价】硫酸亚铁(合理即可) 【拓展延伸】Fe、Cu或Cr、Fe、Cu参加反应的铬的质量小于置换出的铜的质量 【解析】 【资料】合金的硬度一般大于其组分金属的硬度，即不锈钢的硬度大于纯铁的硬度。 【实验】实验结论为金属活动性：Cr>Fe>Cu,故实验现象为铬片、铁片表面均产生气泡，且铬片表面产生气泡的速率大于铁片，铜片表面无气泡产生。 【反思评价】可选择铬片、铜片和硫酸亚铁溶液验证铬、铁、铜三种金属的活动性强弱，铬能与硫酸亚铁反应，说明铬比铁活泼，铜与硫酸亚铁不反应，说明铁比铜活泼。 【拓展延伸】向某时刻反应后的固体中加稀盐酸，有气泡产生，Cr、Fe能与稀盐酸反应产生气泡，Cu与稀盐酸不反应，结合下图分析可知，固体中一定含铁、铜，可能含铬。 AB段发生的反应是铬和硝酸铜反应生成硝酸亚铬和铜，每52份质量的铬置换出64份质量的铜，所以溶液质量减小。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$