内容正文:
课题2 金属的化学性质
第1课时 金属的化学性质
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建议用时:30分钟
一、金属与氧气的反应
1.镁、铝、铁、铜与氧气反应的化学方程式:___________________、___________
_______________、____________________、_ __________________。
2.金、银在______条件下也不与氧气发生化学反应。
结论:除金、银外,大多数金属能与氧气在点燃或加热的条件下发生化学反应。
高温
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二、金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
1.某些金属与酸反应的现象和化学方程式
金
属 现象 反应的化学方程式
稀盐酸 稀硫酸
镁 剧烈反应,有大量______产
生,溶液呈无色 _____________________
______ _________________
_________________
______
锌 反应较快,有大量______产
生,溶液呈无色 _____________________
______ _________________
_________________
______
气泡
气泡
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金
属 现象 反应的化学方程式
稀盐酸 稀硫酸
铁 反应缓慢,有少量______产
生,溶液由无色逐渐变为
________ _____________________
______ _________________
_________________
______
铜 无现象
结论:根据镁、锌、铁、铜和稀盐酸或稀硫酸反应时的难易及剧烈程度不同可得出:
镁、锌、铁、铜的金属活动性依次______。
气泡
浅绿色
减弱
续表
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2.置换反应
(1)定义:由一种______与一种________反应,生成另一种______和另一种
_________的反应。
(2)表达式:
单质
化合物
单质
化合物
①“真金不怕火炼”是指金的熔点高。( )
____________________________________________________________________
×
“真金不怕火炼”是指金的化学性质稳定,不容易与其他物质发生化学反应。
②铁和稀盐酸、稀硫酸反应生成亚铁盐,溶液为浅绿色。( )
√
③有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应,同样生成物是单质和化合物的反
应也不一定是置换反应。( )
√
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知识点一 金属与氧气的反应
1.(教材素材改编) 在学习氧气的化学性质时,同学们进行了镁条、铁丝
等在空气(或氧气)中燃烧的实验,由此同学们推测大多数金属都可以和氧气反应,
只是不同金属与氧气反应的难易和剧烈程度有所不同。根据所学知识回答以下问题。
1.1.实验时同学们发现有些金属即使在高温条件下也不与氧气发生反应,则该金属
可能是( )
A
A.金 B.铜 C.铁 D.锌
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1.2.老师告诉同学们铝合金密度小、硬度大、耐腐蚀。请你思考铝制品具有很好的
抗腐蚀性的原因是( )
D
A.铝的密度比较小 B.铝的硬度比较大
C.铝在常温下与氧气不发生反应 D.铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜
1.3.通过实验,关于金属与氧气的反应,同学们总结如下,其中正确的是( )
A
A.均属于氧化反应
B.反应中金属的化合价一定不会发生变化
C.反应都需在点燃或加热的条件下才能发生
D.反应的剧烈程度与氧气浓度无关
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2.结合生活实际,回答下列问题。
(1)“真金不怕火炼”比喻人有坚强意志,能够经得起考验。“真金不怕火炼”的化
学解释是________________________________________________。
(2)铝制品耐腐蚀的原因:_____________________(用化学方程式表示)。
(3)军事上可以利用镁做照明弹,这是因为镁燃烧时________________。
金的化学性质不活泼,即使在高温下也不与氧气反应
发出耀眼的白光
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知识点二 金属与稀酸的反应
3.下列物质不能由金属和稀硫酸直接反应得到的是( )
D
A. B. C. D.
4.将少量灰黑色的生铁粉末投入盛有过量稀盐酸的烧杯中,充分搅拌,待完全反应
后过滤,滤纸上留有黑色的残渣。该黑色残渣的主要成分是( )
B
A.铁 B.碳 C.铁、碳混合物 D.氯化亚铁
5.(教材探究改编)将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中,下列叙述正确的是( )
C
①铁钉表面产生气泡 ②溶液由无色逐渐变为浅绿色 ③铁钉的质量减轻 ④溶液的
质量减轻
A.②③ B.①②④ C.①②③ D.①②③④
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6.跨物理学科 已调平的托盘天平(高灵敏度)两边各放一个等质量的烧杯,向烧
杯中倒入质量相等、质量分数也相等的足量的稀硫酸,然后在左边的烧杯中放入一
定质量的铁粉,同时在右边的烧杯中放入等质量的锌粉,在反应过程中天平指针的
偏转情况为( )
A
A.先左后右 B.先右后左 C.向右偏转 D.向左偏转
[解析] 在金属活动性顺序中锌的活动性比铁强,锌的反应速率更快,质量减少得
也更快,所以天平要先向有铁粉的那边即左边倾斜;而等质量的铁和锌与足量的稀
硫酸反应时,产生的氢气的质量铁多而锌少,所以最终天平要向锌的这一边即右边
倾斜,所以天平指针的变化为先向左偏再向右偏。
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知识点三 置换反应
7.下列化学反应中,属于置换反应的是( )
B
A. B.
C. D.
8.下列反应中,有单质生成,但不属于置换反应的是( )
D
A. B.
C. D.
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9.下列说法正确的是( )
C
A.置换反应的反应物是一种单质与一种化合物,则一种单质和一种化合物的反应一
定是置换反应
B.铝和盐酸反应生成,则铁和盐酸反应生成
C.镁和盐酸反应生成氢气是置换反应,则镁和硫酸反应生成氢气也属于置换反应
D.金属与酸反应能生成气体,则与酸反应生成气体的物质一定是金属
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10.数字化实验 小圳同学在探究金属与酸的反应时,将足量镁片、铝片(均已去除
氧化膜)分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应(装置如图甲),用压强传感器测得
装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法错误的是( )
D
A.反应结束后二者产生氢气的体积相等
B.曲线①为镁与盐酸反应的压强变化曲线
C.反应结束后,消耗质量较多的金属是
D. 段下降的原因是随着反应的进行盐
酸浓度逐渐减小
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[解析] 参与反应的酸的量相同,金属过量,最终稀盐酸完全反应,生成氢气的质
量和体积相等,A正确;镁比铝活泼,镁和稀盐酸反应的速率更快,B正确;生成
的氢气质量相等时,消耗镁的质量较多,C正确; 段下降的原因是完全反应后
不再放热,也不再产生气体,气压减小,D错误。
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11.微型实验 如图所示,用带柄 形玻璃管进行氧气的制取与性质实验。向A处注入
过氧化氢溶液,B处用酒精灯加热使铜粉发生反应(夹持装置略去)。
(1)A处发生的反应是_ ______________________(写化学方程式)。
(2)B处产生的现象是________________,该反应的化学方程式为_____________
____________。
(3)使用该实验装置的优点是________________________________。
紫红色固体变黑
节约药品,现象明显(合理即可)
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12.研究员小童在研究金属和酸反应的质量关系时,将等质量的镁条、铝条分别加
入等浓度过量的稀硫酸中。实验数据如下:
编号 1 2
金属质量 镁条 铝条
稀硫酸质量/ 31.30 43.50
理论生成质量/ 0.25 ?
反应后混合物总质量/ 34.08 46.20
实际生成质量/ 0.22 ?
(1)第2组实验中实际生成质量为____ 。
0.3
[解析] 根据质量守恒定律,反应后混合物质量的减少量就是生成氢气的质量,即
;
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(2)小童进行第2组实验时,发现铝条表面冒出的气泡速率越来越快。可能的原因
是____(填字母)。
.铝条表面致密的氧化膜被稀硫酸破坏
.随着反应进行,稀硫酸变稀
.该反应放热
[解析] 铝条表面有氧化铝薄膜,随着加入硫酸,氧化膜被破坏,反应越来越快,
正确;随着反应进行,稀硫酸变稀,反应物碰撞概率减小,反应速率变慢, 错误;
铝与硫酸反应放热,溶液温度升高,反应物运动速率增大,反应物碰撞概率增大,
反应速率变快, 正确。
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(3)下列关于镁和铝的活动性判断正确的是___(填字母)。
.等质量的铝条能产生更多的氢气,所以铝的活动性大于镁
.镁条产生气泡的速率更快,所以镁的活动性大于铝
[解析] 等质量金属与足量酸反应生成氢气的多少与金属的活动性无关, 错误;金
属与酸反应的速率越快,该金属越活泼, 正确。
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13.普通黄铜是铜和锌组成的合金。为了测定某黄铜样品中锌的质量分数
(不考虑样品中的其他杂质),现将稀硫酸分三次加入 黄铜样品粉末中,
每次充分反应后,测定生成氢气的质量,实验数据如下表:
第一次 第二次 第三次
加入稀硫酸的质量 20 20 20
生成氢气的质量 0.08 0.04
(1) _____。
0.08
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(2)求该黄铜样品中锌的质量分数(写出计算过程)。
解:由表可知生成氢气的总质量为
设该黄铜样品中锌的质量为 。
该黄铜样品中锌的质量分数是
答:该黄铜样品中锌的质量分数是 。
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14.小明选择“铝丝和盐酸反应的快慢与什么因素有关”的课题开展探究。下表是他
分别用相同质量且用砂纸打磨过的铝丝和足量稀盐酸反应的三组实验数据:
实验编号 盐酸的浓度/% 反应温度/ 铝丝消失的时间/
① 3 20 500
② 6 20 300
③ 6 30 80
(1)铝丝用砂纸打磨的原因是________________________。
(2)写出铝和盐酸反应的化学方程式:_____________________________。
(3)实验②③表明该反应的快慢与__________有关。
除去表面的氧化物和杂质
反应温度
[解析] 实验②和③的变量为反应温度,因此表明反应快慢与反应温度有关。
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(4)能表明盐酸浓度对反应快慢有影响的实验编号是____和____。
①
②
[解析] 考查盐酸浓度对反应快慢的影响,需要选择实验组中变量只有盐酸浓度的
反应,故选①和②;
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(5)如果把实验①中盐酸的浓度改为,请你推出铝丝消失的时间(用 表示)
的取值范围:__________________。
[解析] 根据题目数据可以看出,适当增加盐酸浓度,可以加快反应速率, 盐酸
浓度反应速率快于,但是慢于,因此时间比短,比 长;故为
。
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(6)该实验除了用铝丝消失的时间来衡量反应的快慢外,你还能提出新的方法来
衡量该反应的快慢吗?
________________________________________________________________________
________________________________。
通过用排水法收集一瓶相同体积氢气所需时间的多少来衡量(或通过相同时间内生成氢气的量、温度变化来衡量等)
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$$