2025年中考化学一轮复习考点提升----金属的化学性质

金属的化学性质 思维导图 知识要点： 1. 金属的化学性质。 2. 金属活动性顺序及其应用。 3. 金属与混合盐溶液的反应、金属混合物与盐溶液的反应。 4. 置换反应的定义与微观实质。 一、金属的化学性质 1. 与O2反应，如：2Cu+O22CuO。 2. 与酸反应，如：Mg+2HClMgCl2+H2↑。 3. 与某些盐溶液反应，如：Cu+2AgNO3Cu（NO3）2+2Ag。 二、金属活动性顺序 1. 常见金属在溶液中的活动性顺序如下： 金属活动性由强逐渐减弱 金属活动性由强到弱，原子失电子能力逐渐减弱，阳离子（Fe3+除 外）得电子能力逐渐增强。 2. 金属活动性顺序的应用。 （1）在金属活动性顺序中，位置越靠前，活动性越强。 （2）在金属活动性顺序中，只有位于氢前面的金属才能置换出稀 盐酸、稀硫酸中的氢。 （3）在金属活动性顺序中，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（即盐溶液）中置换出来（K、Ca、Na除外）。 （4）很活泼的金属，如K、Ca、Na与盐溶液反应，会先与溶液中 的水反应生成碱和氢气，碱再与盐溶液反应，没有金属单质生成。反应 的化学方程式如下： 2K+2H2O2KOH+H2↑　Ca+2H2OCa（OH）2+H2↑　 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 3. 金属与混合盐溶液反应和金属混合物与盐溶液反应的规律。 （1）同一金属与溶液中不同的盐溶液反应时，先与活动性较弱的 金属阳离子反应。 （2）不同的金属与盐溶液反应时，活动性强的金属先与盐反应。 难点解析：（1）浓硫酸、硝酸具有强氧化性，与金属反应不能得 到H2，发生的反应不是置换反应。（2）铁与酸、盐溶液发生置换反 应，铁的化合价由0变为+2，故溶液呈浅绿色。（3）K、Ca、Na三种金 属的活动性特别强，所以它们与盐溶液反应时会先与溶液中的水反应， 而不是先与盐反应。 三、置换反应 由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物 的反应叫做置换反应。置换反应的实质是电子转移的过程，金属与酸或 盐溶液发生置换反应时，金属失去电子变成离子进入溶液，原溶液中的 H+或另一种金属离子得到电子变为另一种单质。 知识点一：金属的化学性质 　如图所示，将等质量的锌和铁分别放入左、右两支试管中，再向 其中加入等质量、等质量分数的稀盐酸，充分反应后，冷却至室温，金 属均有剩余（U形管内为水，初始液面相平，反应过程中装置气密性良 好），下列说法中正确的是 （ ） A. 右侧试管中的溶液为浅绿色 B. 两支试管中所得溶液的质量相等 C. U形管中液面左升右降 D. 右侧试管中产生气泡的速率比左侧试管中大 　将等质量的锌和铁与等质量、等质量分数的稀盐酸充分反 应后，金属均有剩余，说明生成氢气的质量相等。根据锌的活动性比铁 强，产生气泡的速率较大进行分析判断。 　右侧试管中产生的溶液是氯化亚铁溶液，溶液为浅绿色； 因为产生的氢气质量相等，所以参加反应的锌和铁的质量不相等，所得 溶液的质量也不相等；金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素，参加 反应的稀盐酸的质量相等，充分反应后两试管中产生氢气的质量相等， 压强相等，U形管中液面不变；铁不如锌活泼，因此右侧试管中产生气 泡的速率比左侧试管中小。 　A 　掌握金属与酸反应的特点和金属活动性顺序是解题的关 键。 　取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，用手触摸试管 的外壁会感觉发烫，发生反应的化学方程式为Mg+2HClMgCl2+H2↑。下列说法中正确的是（　C　） A. 反应中无明显现象 B. 该反应是一个吸热反应 C. 该反应说明镁能置换出酸中的氢 D. 反应后溶液的质量减小 C 知识点二：金属活动性顺序及其应用 　化学实验室要从X、铜、银、锌四种金属混合物中分离某贵重金 属，其流程如图所示： （1）这四种金属的活动性顺序由强到弱是 　　　　　　　　。 （2）固体丙中一定含有的金属是 　　　　。  （3）写出步骤③中发生反应的化学方程式： 　　　　　　　　　　 　　。 （4）为了检验滤液C中的溶质成分，向其中加入稀盐酸，有白色沉淀产 生，则滤液C中一定含有的阳离子是 　　　　　　。 　根据金属与酸反应、金属与盐溶液反应的条件，结合金属 活动性顺序分析溶液中的溶质。 　（1）根据金属活动性顺序：锌>氢>铜>银，向四种金属混合物中加入过量的稀硫酸后，滤液A中一定有硫酸和硫酸锌，向滤液A中加入过量的锌，因为固体乙是混合物，说明还有一种金属，则一定是锌 将X从其盐溶液中置换出来，所以锌的活动性强于X，所以X一定能和酸 反应，则X的活动性强于铜。（2）固体丙中一定含有的金属是被置换出 的银及原有的银。（3）步骤③中是铜和硝酸银反应。（4）固体甲是铜 和银，加入一定质量的硝酸银溶液后，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和 银，因此滤液C中一定有铜离子，向其中加入稀盐酸，有白色沉淀产 生，白色沉淀是氯化银，说明滤液C中还有银离子。 　（1）Zn、X、Cu、Ag　（2）Ag　（3）Cu+2AgNO3Cu（NO3）2+2Ag　 （4）Ag+、Cu2+ 　本题以实验设计流程图的形式让学生利用金属活动性顺序 解决有关金属化学性质的问题，有一定的难度，解题的关键是熟练运用 金属活动性顺序。 　【湘西州】为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学 设计了如图所示的四组实验。下列说法中错误的是（　B　） A. 通过①、②两个实验，能验证金属活动性：Fe>Cu B. 通过①、②、③三个实验，能验证金属活动性：Fe>Cu>Ag C. 若实验④中X为Cu，Y为FeSO4，则能验证金属活动性：Fe>Cu D. 若实验④中X为Cu，Y为AgNO3，则能验证金属活动性：Cu>Ag B 知识点三：金属与混合盐溶液的反应 　将一定量的铁粉加入盛有一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中， 充分反应后过滤，将所得滤渣放入稀盐酸中，无气泡产生，下列说法中 错误的是 （ ） A. 滤液中最多含有三种溶质 B. 滤液中一定含有Fe（NO3）2，一定没有AgNO3，可能含有Cu（NO3）2 C. 滤渣里一定含有Ag，一定没有Fe D. 如果滤液呈蓝色，那么滤液中可能含有AgNO3 　由金属活动性顺序可知，铁>氢>铜>银，铁能把铜和银从 它们化合物的溶液中置换出来，生成硝酸亚铁及金属铜和银；过滤后向 滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生，说明铁不是过量的，那么就有可能不 足量，根据金属活动性顺序，铁会先置换出活动性弱的银，然后再置换 出铜，如果铁的量较少的话，那么可能全部与硝酸银反应。 在金属活动性顺序中，铁>氢>铜>银，铁能与硝酸银反应生 成硝酸亚铁和银，能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，铜能与硝酸银反 应生成硝酸铜和银，所以溶液中一定含有硝酸亚铁。在滤渣中加入稀盐 酸，无气泡产生，说明铁全部参加反应，硝酸银和硝酸铜是否含有无法 确定。由以上分析可知：滤液中一定有硝酸亚铁，可能含有硝酸铜、硝 酸银，滤液中最多含有三种溶质；在滤渣中加入稀盐酸，没有气体产 生，说明铁全部参加反应，滤渣中一定有银，铜不能确定；如果滤液呈 蓝色，只能说明滤液中含有硫酸铜，无法判断是否含有AgNO3。 B 活动性强的金属放入活动性弱的金属的化合物溶液中，活动 性强的金属会先把活动性最弱的金属从其化合物溶液中置换出来，再置 换活动性较弱的金属。 　现有一块镀锌铁片，其质量为6.25 g，把它放入一定量的 硫酸铜溶液中充分反应后过滤，得到一定量的滤液和7.04 g滤渣。 （1）若所加硫酸铜溶液不足，则滤液中一定含有的溶质为 ⁠ ⁠（填化学式）。 （2）若所加硫酸铜溶液过量，则该镀锌铁片中铁与锌的最简质量比 为 ⁠。 ZnSO4、 FeSO4　 112∶13　 　化学实验是认识物质的重要途径，某兴趣小组运用手持技术探究 金属与酸反应的实验如图所示。他们取5组如图甲所示的250 mL烧瓶， 分别注入25 mL某浓度的稀盐酸，再分别剪取相同长度、宽度和厚度的 镁、铝、锌、铁、铜金属片，打磨后投入烧瓶中，迅速塞紧带有压强传 感器的橡胶塞，点击采集，得到图乙所示的变化曲线。 （1）曲线  　 　（填字母）对应的金属是铜。 （2）曲线b对应的金属是铁，在300 s时溶液中含有的物质除水外还 有 　 。 （3）曲线c对应的金属是镁，反应的化学方程式为  　 ；在18 s左 右曲线c达到最高点后又略微下降的原因是  　 。 （4）综合分析可知，下列说法中正确的有  　 　（填字母）。 A. 若延长反应时间，则曲线d仍将是一条直线 B. 曲线d对应的反应速率适中，适合实验室制取气体 C. 曲线e在0~100 s内几乎没有上升，说明该金属打磨不彻底 　根据金属与酸反应的条件，结合图像的信息进行分析。 （1）铜和稀盐酸不反应，压强会一直不变，故对应的曲线 是a。（2）铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，在300 s时反应没有进 行完，所以溶液中有生成的氯化亚铁和剩余的盐酸。（3）镁和稀盐酸 反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为Mg+2HCl MgCl2+H2↑；镁与稀盐酸反应，放出热量，18 s左右反应结束，温度逐渐恢复至室温，温度下降，压强减小。（4）分析曲线图可知，曲线d表示锌，锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，放出热量，若延长反应时间，完全反应后，逐渐冷却至室温，压强减小，则曲线d会略微下降，图像不是一条直线； 曲线d为锌，对应的反应速率适中，便于收集气体，适合实验室制取气 体；分析曲线图可知，曲线e为铝，铝在常温下，表面易生成氧化铝， 氧化铝与稀盐酸反应没有气体生成，所以曲线e在0~100 s内几乎没有上 升，可能是铝表面的氧化铝打磨不彻底。 （1）a （2）HCl、FeCl2 （3）Mg+2HCl MgCl2+H2↑ 镁和稀盐酸反应放热，18 s左右反应结束，温度下降，压强减小 （4）BC 本题考查金属的性质，理解金属的相关知识是解答本题的关 键。 1. 现有X、Y、Z三种金属，将X和Y分别放入盐酸中，X溶解并产 生H2，Y不反应，将Y和Z分别放入AgNO3溶液中，一段时间后，在Y表面 有Ag析出，而Z没有变化。X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是 （　A　） A. X>Y>Z B. X>Z>Y C. Y>X>Z D. Z>Y>X A 2. 相同质量的镁、铁、锌三种金属，分别与足量相同质量分数 的稀硫酸充分反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。分析 图像判断，下列说法中正确的是（　C　） A. 金属锌的反应速率最大 B. 金属锌的活动性最强 C. 金属镁生成的氢气的质量最多 D. 金属铁消耗的稀硫酸的质量最多 C 3. 若将一定量的铁粉与硫酸铜溶液混合，充分反应后过滤，得 到滤液和滤渣，下列判断中正确的是（　C　） A. 硫酸铜中铜、硫、氧元素的质量比是1∶2∶1 B. 反应前后各元素的化合价都发生了改变 C. 若滤液呈蓝色，则加入的铁粉无剩余 D. 若向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生，则滤液中一定有硫酸铜 C 4. 某兴趣小组对金属R的活动性进行探究时发现：将R放入稀硫酸中，有 气泡产生，同时生成正二价的化合物；将R放入ZnSO4溶液中无任何变 化。根据以上信息判断，下列化学方程式中正确的是（　C　） A. R+MgCl2RCl2+Mg B. R+2AgClRCl2+2Ag C. R+2HClRCl2+H2↑ D. Al+RSO4AlSO4+R C 5. 不纯的锌6 g（含杂质金属M）和不纯的铁6 g（含杂质金属N），当它 们分别与足量的稀硫酸反应，直至不再有氢气产生时，得到的氢气的质 量都是0.2 g，则M、N可能是（　A　） A. M为Mg，N为Cu B. M为Fe，N为Al C. M为Al，N为Mg D. M为Cu，N为Mg A 6. 将一定量的铜、锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中， 不断搅拌，充分反应后过滤。向得到的滤渣和滤液中分别加入足量的稀 盐酸，均无现象，则滤渣中（　B　） A. 一定有银，可能有铜和锌 B. 一定有银，可能有铜，一定没有锌 C. 一定有银和铜，可能有锌 D. 一定有银和铜，一定没有锌 B 7. 某兴趣小组的同学在探究活泼金属单质与酸反应的实验时，设计了 甲、乙两个装置，在室温条件下进行如图所示的实验（反应过程中装置 气密性良好）。已知试管内的镁条和铁片表面均被打磨光亮洁净，且形 状、大小均相同；同时加入两支试管中的稀盐酸质量和浓度均相等（实 验中镁片和铁片均过量）。 查阅资料得知：①镁、铁的活动性均在H之前，并且镁比铁活泼。②相 同条件下，金属的活动性越强，与酸反应越剧烈，相同时间内产生的氢 气越多。 （1）写出该实验中一个化学反应的化学方程式： ⁠。 （2）该兴趣小组的同学认为该实验中长颈漏斗起非常重要的作用。 ①通过相同条件下，相同时间内长颈漏斗中 ⁠ ⁠。 ②长颈漏斗在实验中还可以 ⁠。 Fe+2HCl MgCl2+H2 ↑） 液面的高度比较金属的活 动性 平衡内外压强 8. 【贵港】把一定量的镁粉和锌粉的混合物放入硫酸铜溶液中，充分反 应后过滤，往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列情况中不可能的是 （　B　） A. 滤渣中只含有Cu、Zn B. 滤液中的溶质只含有ZnSO4 C. 滤渣中含有Cu、Zn、Mg D. 滤液中的溶质只含有MgSO4 B 9. 某溶液中含有Cu（NO3）2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示。下列说法中正确的是（　A　） A. a~b间（不含两端点）溶液中的金属离子为Zn2+、 Ag+、Cu2+ B. c~d间（不含两端点）溶液中的金属离子为Zn2+、Ag+ C. 当参加反应的锌的质量为m3时，溶液中的金属离子 为Ag+ D. 当参加反应的锌的质量为m1、m2时，溶液的质量相 等 A 【解析】ab段（不含两端点）对应溶液中的金属离子为反应生成的硝酸 锌中的Zn2+、未反应完的硝酸银中的Ag+、没有反应的硝酸铜中的Cu2+； cd段（不含两端点）对应溶液中的金属离子为反应生成的硝酸锌中的 Zn2+、未反应完的硝酸铜中的Cu2+；当参加反应的锌的质量为m3时，溶 液中的金属离子为反应生成的硝酸锌中的Zn2+；当参加反应的锌的质量 为m1、m2时，银没有全部被置换出来，硝酸铜没有参加反应，加入锌 的质量不相等，置换出银的质量也不相等，所以溶液的质量也不相等。 10. 一烧杯中盛放有一定质量的氧化铜，向烧杯中加入一定量的稀硫 酸，一段时间后发现烧杯中无固体残留，再向烧杯中加入14 g铁粉，充 分反应后，将烧杯中的物质进行过滤，经洗涤、干燥后称得滤渣的质量 为m，忽略外界环境和实验操作等因素对滤渣质量称量的影响。下列判 断中正确的是（　B　） A. m可能大于16 g B. 若m=14 g，则反应产物中一定有氢气 C. 若m=14 g，则滤渣中一定不含铁 D. 若m=16 g，则滤液中一定只含一种溶质 B 【解析】若14 g铁完全与硫酸铜反应，设生成铜的质量为x。 Fe+CuSO4FeSO4+Cu 56　 64 14 g　 x ，x=16 g，故m的最大值为16 g；若m=14 g，则一定有铁与稀硫 酸反应生成氢气；若m=14 g，由上述反应可知，与硫酸铜反应的铁的质 量一定小于14 g，若向烧杯中加入一定量的稀硫酸后溶液中的溶质只有 硫酸铜，则所加铁粉过量，滤渣中含有铁。若向烧杯中加入一定量的稀 硫酸后溶液中的溶质有硫酸铜和硫酸，则铁先与硫酸反应生成氢气，再 与硫酸铜反应，滤渣中不含铁；若m=16 g，根据A选项的分析，14 g铁 完全与硫酸铜反应，硫酸铜可能过量。 11. 【荆州】从废旧电脑的某些零件中回收金属银，设计的流程如图 所示。 （1）步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都涉及的实验操作是 。  （2）步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后发生反应的化学方程式 为  　 ⁠。 （3）溶液X中只含有一种溶质，该溶质的化学式为 ⁠。 （4）据此判断，铜、银、铝的金属活动性由强到弱的顺序是 ⁠ （填元素符号）。  过滤　 2Al+3H2SO4 ​  Al2（SO4）3+3H2↑ ⁠ Cu（NO3）2　 Al、 Cu、Ag　 12. 将铜粉和铁粉的混合物m g放入烧杯中，向烧杯中不断加入FeCl3溶 液，测得烧杯中剩余固体的质量与加入FeCl3溶液的体积的关系如图所 示。已知铁和铜都能与FeCl3溶液发生反应，有关的化学方程式为：① Fe+2FeCl33FeCl2；②Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2。下列说法中正确的是（　C　） A. FeCl3与Cu发生的反应属于置换反应 B. M点溶液中一定含有FeCl2和CuCl2 C. 加入V1 mL FeCl3溶液时，Fe恰好完全反应 D. 混合物中铁粉与铜粉的质量比为m∶n C 【解析】在金属活动性顺序中，铁在铜的前面，铁能与铜的盐溶液发生 置换反应，向装有氯化铁溶液的烧杯中加入一定量的Cu和Fe的混合粉 末，则铁优先与氯化铁发生反应生成氯化亚铁，然后铜与氯化铁反应生 成氯化铜和氯化亚铁，所以FeCl3与Cu发生的化学反应，由两种物质生 成了两种化合物，不是置换反应；根据反应特点，铁的金属活动性强于 铜，所以铁与氯化铁先反应，铁的相对分子质量小于铜的相对分子质 量，因此铁与氯化铁反应时固体质量减小的幅度比铜与氯化铁反应时 小，故M点时铁正好与氯化铁反应完毕，此时溶液中不含铜离子；当加 入V1 mL FeCl3溶液时，铁恰好完全反应；M点时，铁全部反应，剩余固 体全部为铜，所以铜粉的质量为n g，则铁粉的质量为（m-n）g，所以 混合物中铁粉与铜粉的质量比为（m-n）∶n。 13. 如图所示为小明设计的化学动力小车，他在试管中加入两种试剂， 塞紧橡胶塞，将小车放在摩擦系数极小的道路上，过一会小车就向前运 动了。 【可选试剂】①锌粉；②铁粉；③铜粉；④10%的稀盐酸；⑤干冰。 （1）在加入的两种试剂总质量相同的条件下，若加一次药品能使小车 在同一条水平道路上行程最远，则应选择的金属是 ⁠；并且两种试 剂使用的量要控制在 ⁠，此反应的化学方程式 为  　 　 。 （2）在加入两种试剂的总质量相同的条件下，要使小车运动的速度最 快，应往试管中加入上述哪种金属？ ，理由是 ⁠ ⁠。 （3）有的同学根据上述小车的推进原理，发现不进行化学反应，也能 使小车运动，则他在试管中投入的试剂可能是 。 铁 恰好完全反应 Fe+2HCl ​  FeCl2+H2↑ ⁠ ⁠ 锌 锌比铁活泼，产 生氢气的速率更快 干冰 【继续探究】若仍用上述提供的试剂，在不增减小车的设备、试剂的总 质量及道路的摩擦系数不变的条件下，从理论上讲，如何使小车跑得更 远？请将改进的方法和理由填写在下表中。 改进的方法 简述理由 1 将橡胶塞上导管的出口调整 至与道路水平 使小车受到的推进力最大 2 点燃产生的氢气 氢气燃烧时会产生反作用力 将橡胶塞上导管的出口调整 至与道路水平 使小车受到的推进力最大 点燃产生的氢气 氢气燃烧时会产生反作用力 $$