第2节 金属的性质和应用 第1课时（同步讲义） 化学沪教版2024九年级上册

第6章 金属资源综合利用 第2节 金属的性质和应用 第1课时 金属的化学性质 教学目标 1.能结合生活经验列举金属具备的一些共同的物理性质； 2.能通过实验探究认识常见金属的主要化学性质； 3.能认识在金属中加入其他元素形成合金可以改变金属材料的性能，体会金属材料在日常生产生活与社会发展过程中的重要作用。 重点和难点 重点：金属的化学性质。 难点：通过实验探究的方法认识金属的化学性质。 ◆知识点一 金属的物理性质 1、金属物理性质： (1)常温下为固体（特殊：汞为液体），有金属光泽，密度较大，熔点较高。 (2)大多数金属呈银白色，特殊：铜紫红色，金金黄色，铁粉黑色(铁片为银白色)。 (3)大多数金属具有优良的导电性、导热性，有延展性(延：拉成丝；展：压成片)。 2、金属的用途：（性质和用途要对应） （1）决定和影响金属用途的因素 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。 （2）性质决定用途 铜、铝具有导电性→电线；钨熔点高→灯丝；铬硬度大→做镀层金属；铁硬度大→菜刀、镰刀、锤子等。 （3）生活中应用的金属 干电池外皮→锌/锰；“银粉”→铝；水银温度计→汞；“锡箔”纸→铝或锡；保温瓶内胆→银。 即学即练 1．中国文化遗产标志图案，取材于金沙遗址出土的太阳神鸟金饰。这件金饰造型精致，极富美感。黄金可制成金箔，说明其具有良好的 A．延展性 B．导热性 C．导电性 D．稳定性 2.金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是 A．硬度都很大、熔点都很高 B．有良好的导电性、导热性 C．都是银白色的固体 D．都能与酸反应产生氢气 ◆知识点二 常见金属的化学性质 1、大多数金属可与氧气的反应 金属 在空气中 在氧气中 镁 常温下逐渐变暗，表面形成氧化膜。点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体。 点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体 2Mg + O2 点燃 2MgO 铝 常温下表面变暗，生成一种致密的氧化膜 点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体 4Al + 3O2 点燃 2Al2O3 铁 持续加热变红 点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体 3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4 铜 加热，生成黑色物质；在潮湿的空气中，生成铜绿而被腐蚀 紫红色的铜丝加热后变黑 2Cu + O2 加热 2CuO 银、金 即使在高温时也不与氧气发生反应 教材拓展：在常温下，铝与氧气反应，表面生成一层致密的氧化膜(Al2O3) ，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。 2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑（置换反应） +稀盐酸 +稀硫酸 镁 锌 铁 铜 现象 固体逐渐溶解，产生大量气泡 固体逐渐溶解，产生较多气泡 固体逐渐溶解，无色溶液变为浅绿色，产生少量气泡 无明显现象 方程式 Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑ - Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑ Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑ - 结论 锌和铁都能与稀硫酸（或稀盐酸）反应，生成氢气和相应的化合物； 铜不与稀硫酸（或稀盐酸）反应。 3.金属与金属化合物溶液的反应 实验内容 实验现象 化学方程式 _____________________ 铁丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu 注意事项： 1.实验前用砂纸打磨金属，除去镁、铁等金属表面的氧化膜，便于金属与酸接触反应。 2.铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁化合价为＋2价。有Fe2＋的溶液为浅绿色。 4.实验室制取氢气 药品 锌粒（Zn）和稀硫酸（H2SO4） 反应原理 Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ 收集方法 排水法(原因是难溶于水且不和水反应) ②瓶口向下排空气法(原因是密度比空气小且不与空气成分反应) 制取装置 操作步骤 ①检查气密性 ②装入锌粒 ③倒入稀硫酸 ④固定装置 ⑤收集 检验 点燃木条，伸入瓶内，木条上的火焰熄灭，瓶口火焰呈淡蓝色，则该气体是氢气。 验满(验纯) ①用拇指堵住集满氢气的试管口； ②靠近火焰,移开拇指点火，若“噗”的一声，氢气已纯；若有尖锐的爆鸣声，则氢气不纯。 即学即练 1．下列不属于镁条和足量稀盐酸反应现象的是 A．产生气泡 B．放出热量 C．溶液由无色变为浅绿色 D．固体溶解 2.由金属单质和盐酸直接反应制得的物质是 A．AgCl B．CuCl2 C．FeCl3 D．ZnCl2 ◆知识点三 置换反应及其应用 1、置换定义：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（ A+BC→AC+B ） 2、置换反应类型： ①金属+酸→金属化合物+H2 ②金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物 ③C+金属氧化物→金属单质+CO2 ④H2+金属氧化物→金属单质+H2O （注意：CO+金属氧化物→金属单质+CO2 该反应不属于基本反应） 教材拓展： 由于置换反应是由一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应，单质中元素的化合价为0，化合物中元素的化合价不为0，因此置换反应中一定有元素的化合价发生改变。 即学即练 1．明代《天工开物》中记载火法炼锌的工艺：“每炉甘石(主要成分碳酸锌)十斤，装载入一泥灌内……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团，冷定毁罐取出。”火法炼锌的过程中发生化学反应。下列说法不正确的是 A．X的化学式是CO B．“冷定毁罐取出”可以防止锌在较高温度下再次被氧化 C．该反应属于置换反应 D．该反应中所有元素的化合价均发生改变 2.钛镍合金因其形状记忆效应，广泛用于航天领域，在我国空间站建设中起到了至关重要的作用。工业生产钛的过程涉及到如下反应： ①     ② (1)反应①中X的化学式为 。 (2)反应②的基本反应类型是 反应。 一、金属活动性顺序表及其应用 1.金属的活动性   2.应用 (1)根据位置前后可以确定金属的活动性顺序,位置越靠前,金属的活动性就越强。 (2)排在氢前面的金属可以与稀酸反应生成盐溶液和氢气。(浓硫酸、硝酸有强氧化性,除外) (3)排在前面的金属可以将排在后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来。(极为活泼的金属K、Ca、Na除外) 二、金属活动性强弱的判断：(举例:金属A和金属B) 1.形状相同金属与同浓度的盐酸(稀硫酸),是否放出氢气或放出氢气快慢程度 ①相同条件A与盐酸反应,B与盐酸不反应,则活动性A >B。 ②相同条件A与盐酸反应剧烈,B反应缓慢,则活动性A >B。(比较放气泡快慢) ③相同条件下A、B都不与盐酸反应,则无法判断A、B的活动性。 2.金属与金属化合物溶液(盐溶液)反应 ①金属A能从B的化合物溶液中置换出B,则活动性A> B。(直接法) ②金属A不能从B的化合物溶液中置换出B,则活动性A <B。(反证法) ③金属A能从C的化合物溶液中置换出C,金属B不能从C的化合物溶液中置换出C,则活动性A> B。 (间接法,通过另一物质,对强弱进行判断) 3.“金属置换反应”，注意以下几个特殊方面： ①用于置换的金属单质不能为K、Ca、Na这样的“金属性强的金属”。 ②所使用的酸溶液，不能为浓硫酸，只能为稀盐酸或稀硫酸；金属单质若与浓盐酸发生反应，生成的气体中必然要带有“HCl气体杂质”；由于硝酸溶液具有强氧化性，所以发生置换反应用的酸溶液不能为硝酸溶液，但可以用“硝酸盐溶液”。 ③发生置换反应所使用的盐溶液，必须为可溶性盐溶液。而Ag所对应的盐溶液一般为“硝酸银溶液”。 ④金属Fe所参加的置换反应中，只能生成+2价的“亚铁盐溶液”（浅绿色），而不是+3价的“铁盐溶液”。 三、化合反应、分解反应和置换反应的比较 反应类型 化合反应 分解反应 置换反应 表达式 A+B+⋯→X X→A+B+⋯ A+BC=B+AC 特点 多变一 一变多 单换单 示例 CO2+H2O = H2CO3 H2CO3 = CO2↑+H2O C + 2CuO2Cu+CO2↑ 联系 都属于化学反应的基本类型 实践应用 1.常见金属的活动性顺序如图： 根据金属活动性顺序进行分析，下列描述或判断错误的是 A．在氧气中灼烧时，铁丝要比铜丝反应剧烈 B．常温下，金属镁在空气中要比铁容易氧化 C．在同一盐酸中反应时，锌片比铁片反应剧烈 D．铜活动性不强，故铜不能与硝酸银溶液反应得到金属银 2.化学兴趣小组为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序，进行如图所示实验，三支试管里的液体均为稀硫酸。下列说法不正确的是 A．b试管中发生的反应是置换反应 B．铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝表面无明显变化 C．以上实验不能判断铜、银的金属活动性顺序 D．将c试管中的溶液换为溶液可达到实验目的 考点一 金属的物理性质 【例1】空间站的太阳能电池板需要用铝合金加工成箔片进行密封支撑，说明铝具有良好的 A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．抗腐蚀性 解题要点 本知识点主要考察常见的金属材料及其应用，解题时注意区分不同金属的物理性质区别及其所对应的用途。 1. 具有金属光泽。生活中，金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽的光泽。 2. 导热性：铜和铝是导热性较好的金属材料。 3. 导电性：银是导电性最好的金属材料。 4. 延展性：铜和金是具有较好延展性的金属材料。金属的延展性在电线、管材和板材等领域具有广泛应用。 5. 密度：不同金属的密度差异很大。 6. 金属的颜色：大多数为银白色，少数如金为金黄色，铜为紫红色。 7. 金属的特性 （1）常温下一般为固态（只有汞为液态）。 （2）大多数呈银白色（但铜为紫红色，金为黄色）。 （3）纯铁是银白色的，质软，而铁粉则为黑色。 【变式1-1】国家一级文物“越王勾践剑”被誉为“天下第一剑”，是青铜武器中的珍品，埋藏在地下两千多年出土时依然光彩夺目，没有锈蚀。这体现出铸剑材料的最大优点是 A．颜色漂亮 B．熔点较高 C．硬度较大 D．抗腐蚀性好 考点二 常见金属的化学性质 【例2】下列物质的用途主要体现其化学性质的是 A．  稀有气体制霓虹灯 B．  焊锡可用于焊接金属 C．  金刚石裁玻璃 D．  氧气用于炼钢 【例3】下列关于金属和氧气反应的说法不正确的是 A．铜在空气中加热，变成了黑色的固体 B．镁带在空气中燃烧时发出耀眼的白光 C．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 D．“真金不怕火炼” 解题要点 本知识点主要考察对常见金属的化学性质的运用，解题时应注意（1）多数金属都能跟氧气发生氧化反应，生成氧化物。（2）活泼金属可跟稀硫酸和稀盐酸一类的稀酸发生置换反应，放出氢气。（3）较活泼金属可跟较不活泼金属化合物的溶液发生置换反应，将较不活泼金属置换出来。 【变式2-1】对生活中的一些金属的应用，利用金属化学性质的是 A．金属铜做导线 B．用钨做灯丝 C．用不锈钢制作医疗器械 D．用金属铁做菜刀 A．A B．B C．C D．D 【变式3-1】化学兴趣小组为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序，进行如图所示实验，三支试管里的液体均为稀硫酸。下列说法不正确的是 A．b试管中发生的反应是置换反应 B．铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝表面无明显变化 C．以上实验不能判断铜、银的金属活动性顺序 D．将c试管中的溶液换为溶液可达到实验目的 考点三 置换反应的判断 【例4】下列四个反应，不属于置换反应类型的是 A．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 B．Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2 C．2CuO+C2Cu+CO2↑ D．Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 解题要点 本知识点主要考察对反应类型中置换反应的判断，注意掌握好判断技巧：在化学反应中，单质置换出另一个单质。 【变式4-1】化学家通过化学反应开发出了很多材料，推进了人类社会物质文明的进步。下列化学反应中，属于置换反应类型的是 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+H2OCO+H2 D．工业制烧碱：Na₂CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH 基础达标 1．5月15日，中国天问一号探测器成功着陆火星。火星上有峡谷山群、尘埃风暴，昼夜温差较大。安全着陆无需考虑的因素是    A．火星地形地貌 B．探测器金属硬度 C．火星岩石成分 D．探测器外壳熔点 2．铜能加工成铜箔，说明铜具有良好的 A．抗腐蚀性 B．导电性 C．导热性 D．延展性 3．下列物质的用途与化学性质相关的是 A．铜用于制导线 B．铁可以做锅 C．黄金压成金箔 D．煤炭作燃料 4．传统金箔工艺可将1g金片敲打成0.5平方米的金箔。该过程中体现了金属的性质是 A．硬度大 B．延展性 C．导电性 D．导热性 5．唐代国宝“鎏金铁芯铜龙”选用铁、铜和金三种不同的金属为材料，下列对于金属性质的描述能作为选材依据的是 A．金具有金色光泽，可以作为表层用于装饰 B．金比铁的硬度小，易变形 C．铜的硬度最大，能够保持龙飞扬的姿态，不易变形 D．铜的延展性比铁更好，易于铸造 6．将铜丝插入下列溶液中，有明显现象的是 A．稀盐酸 B．AgNO3溶液 C．MgSO4溶液 D．AlCl3溶液 7．下列物质中，不能用金属跟稀盐酸反应直接制得的是（　　） A．氯化锌 B．氯化镁 C．氯化铁 D．氯化铝 8．《天工开物•五金》关于黄金有下列记载：“凡黄金为五金之长，熔化成形之后，住世永无变更……凡金性又柔，可屈折如枝柳……凡金箔每金七厘，造方寸金一千片”。下列说法错误的是 A．黄金的化学性质活泼 B．黄金的硬度较小 C．黄金制成金箔发生了物理变化 D．黄金是一种古老而珍贵的金属 9．据文献报道：一种特殊的铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性，可替代黄金做精密电子元器件。下列对该铜纳米颗粒的判断，正确的是 A．能与盐酸反应产生氢气 B．在空气中容易锈蚀 C．能与硫酸亚铁发生置换反应 D．具有良好的导电性 10．为了除去混在镁粉中的少量铁粉，应采取的方法是 A．加入足量的稀盐酸 B．加足量的硫酸铜溶液 C．在氧气中加热 D．用磁铁吸取 11．某金属混合物由Al、Mg、Zn、Cu四种金属中的两种组成。2.4g该金属混合物与足量的盐酸反应，可得到0.2g氢气，则该金属混合物中一定含有的金属是 A．Al B．Mg C．Zn D．Cu 12．为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序，小于同学做了如图所示实验，三支试管里的液体均为稀硫酸。下列说法错误的是    A．金属丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨 B．该组实验不能判断铜、银的金属活动性顺序 C．将a试管中的溶液换为硫酸铜溶液可达到实验目的 D．将b试管中的溶液换为硫酸铜溶液可达到实验目的 13．如图所示，在杠杆的两端分别挂着质量相同的铜球和锌球，这时杠杆平衡，然后将两球分别浸没在X、FeSO4溶液中，一段时间后移走烧杯。下列有关说法正确的是 A．若X是稀盐酸，铜球表面有气泡产生. B．若X是AgNO3溶液，移走烧杯后杠杆左高右低 C．若X是稀盐酸，移走烧杯后杠杆左低右高 D．若X是AgNO3溶液，两边烧杯中溶液质量均减小 14．室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是 A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出 B．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多 C．曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线 D．反应结束后Zn一定有剩余 15．为探究影响金属与酸反应速率的因素，某实验小组用足量形状相同的镁片和铝片分别与质量、浓度相同的稀硫酸反应，用数据采集器测得装置内压强随时间变化的关系图(如下图)。 (1)写出镁与硫酸反应的化学方程式 (2)曲线BC段下降的原因是 。 (3)根据图像可知,充分反应后产生氢气的质量:Mg Al(选填“<”、 “>”或“=”) ，两种金属所消耗稀硫酸的质量比为 (Mg在前)。 (4)通过上述实验所得到的结论是 ，除上述因素外，影响金属与酸反应速率的因素还有(写3种) 。 (5)小明同学又单独完成了足量的镁片与20mL10%的稀盐酸反应产生氢气的量与时间的实验并绘制曲线(实验中反应容器外壁感到明显发热)，绘制曲线时发现实验测得的实际值比通过计算得到的理论值偏大，请分析可能的原因(答两点)： ① ② 。 16．铜是生活中常见的金属。小亮同学在实验室完成镁的相关探究后，对铜产生浓厚的兴趣，请你与他一起完成下列探究实验。 【实验探究】如下图 【实验记录】 实验内容 实验现象 实验结论 实验一：在空气中加热铜丝 ①铜丝表面 在加热条件下，铜能与氧气反应生成氧化铜 实验二：在盛有铜的试管中加入白醋 无明显现象 ②铜 (选填“能”或“不能”)与白醋反应 52．小明将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中温度和压强的变化结果如图所示。    （1）用化学方程式表示50-100s压强增大的原因 。 （2）写出50s时溶液中溶质的成分（用化学式表示） 。 （3）说明100-140s压强减小的原因 。 17．在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了如图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25m1空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。    (1)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是： 。 (2)写出该实验中反应的文字表达式： 。 (3)小强测得实验结果如下： 反应前注射器内气体总体积 反应后注射器内气体总体积 25mL 22mL 由此数据可以推算出他测定空气中氧气的体积分数 造成该实验出现误差的原因可能是 。(填序号) ①没有交替缓慢推动两个注射器活塞 ②读数时没有冷却至室温 ③加入铜丝量太少 ④加入铜丝量太多 18．学完金属的性质后，某校兴趣小组同学对金属的部分性质进行了研究。 【活动一】探究金属与氧气的反应 (1)若利用图一进行铁丝燃烧实验时没有观察到火星四射的现象可能原因 (写一条即可)。 (2)图二是同学们进行“铁丝在氧气中燃烧的性质实验”时的几种操作方式，更能提高实验成功率的方式是 (填序号，图二从左到右分别是①②③)。 【活动二】探究金属与酸的反应 (3)为探究铁与盐酸反应剧烈程度的影响因素，兴趣小组做了以下实验，如图三所示，实验过程中可观察到铁粉产生气泡速率更快。由此得出的结论是 ，发生反应的化学方程式 。 (4)取表面积大小相同的3种金属片，分别加入足量相同的三份稀盐酸中，并用温度传感器测定反应过程中的温度变化，所得温度变化曲线如图所示。由图 A 可知： (填“能”或“不能”)根据金属与酸的反应放热来判断不同金属的活动性强弱。 【活动三】探究金属与金属化合物溶液反应 (5)兴趣小组同学想检测生产硫酸铜工厂排放的污水中是否含有硫酸铜，请你参与设计方案 操作 现象及原理(用方程式表示) 结论 将打磨过的铁钉放入装有少量废水的试管中， 观察现象。 现象: 。 原理: 。 污水中含有硫酸铜 综合应用 19．请仔细观察下面四幅图象，其中描述正确的是             A．将足量的金属铁和镁分别加入一定量的等浓度的稀硫酸中 B．将等质量的铁和镁分别加入足量的等浓度的稀硫酸中 C．将等质量的铁和镁分别加入足量的等浓度的稀硫酸中 D．将足量的金属铁和镁分别加入等质量等浓度的稀硫酸中 A．A B．B C．C D．D 20．将等质量的铝粉和铁粉，分别放入质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中，生成氢气质量（）随反应时间（）的变化曲线如图所示。下列说法正确的有 ①表示铝粉与稀硫酸反应的曲线 ②反应结束后稀硫酸都没有剩余 ③反应结束后铝粉一定有剩余 ④反应结束后铁粉可能有剩余 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 21．湿法冶金是我国古代劳动人民智慧的结晶。勇往直前学习小组的同学们在实验室中模拟该实验，过程如图所示： 已知铁粉中杂质不溶于水，也不与其他物质反应，请回答： (1)在过滤操作中，玻璃棒的末端应靠在漏斗中 一边。 (2)生成铜的质量为 g； (3)含杂质的铁粉的质量a的数值为 。 拓展培优 22．将质量均为10g的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中，反应完成后有2种金属剩余，则它们生成氢气的质量关系是 A． B． C． D． 23．某实验小组对未经打磨的3g铝片放入盛有足量稀盐酸的密闭容器中，通过气压传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化关系如图所示。 (1)从图可以看出a-b段气压几乎没有增大，分析其原因是铝在空气中容易被氧化，生成致密的氧化膜所导致的，请写出铝表面形成致密氧化膜的化学反应方程式___________。 (2)已知d点时产生0.3g氢气，请计算出该铝片中铝元素的质量。（精确到小数点后一位） (3)请在下图中画出产生氢气的时间图，并标注必要的数值。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6章 金属资源综合利用 第2节 金属的性质和应用 第1课时 金属的化学性质 教学目标 1.能结合生活经验列举金属具备的一些共同的物理性质； 2.能通过实验探究认识常见金属的主要化学性质； 3.能认识在金属中加入其他元素形成合金可以改变金属材料的性能，体会金属材料在日常生产生活与社会发展过程中的重要作用。 重点和难点 重点：金属的化学性质。 难点：通过实验探究的方法认识金属的化学性质。 ◆知识点一 金属的物理性质 1、金属物理性质： (1)常温下为固体（特殊：汞为液体），有金属光泽，密度较大，熔点较高。 (2)大多数金属呈银白色，特殊：铜紫红色，金金黄色，铁粉黑色(铁片为银白色)。 (3)大多数金属具有优良的导电性、导热性，有延展性(延：拉成丝；展：压成片)。 2、金属的用途：（性质和用途要对应） （1）决定和影响金属用途的因素 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。 （2）性质决定用途 铜、铝具有导电性→电线；钨熔点高→灯丝；铬硬度大→做镀层金属；铁硬度大→菜刀、镰刀、锤子等。 （3）生活中应用的金属 干电池外皮→锌/锰；“银粉”→铝；水银温度计→汞；“锡箔”纸→铝或锡；保温瓶内胆→银。 即学即练 1．中国文化遗产标志图案，取材于金沙遗址出土的太阳神鸟金饰。这件金饰造型精致，极富美感。黄金可制成金箔，说明其具有良好的 A．延展性 B．导热性 C．导电性 D．稳定性 【答案】A 【详解】黄金可制成金箔，说明其具有良好的延展性。 故选A。 2.金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是 A．硬度都很大、熔点都很高 B．有良好的导电性、导热性 C．都是银白色的固体 D．都能与酸反应产生氢气 【答案】B 【详解】A、金属的硬度和熔点都不同，有高有低，该选项不符合题意； B、金属都有良好的导电性、导热性，该选项符合题意； C、大部分金属为银白色固体，铜为紫红色、金为黄色，该选项不符合题意； D、在金属活动性顺序中，位于氢元素前的金属能与酸反应，位于氢元素后的金属不能和酸反应，该选项不符合题意。 故选B。 ◆知识点二 常见金属的化学性质 1、大多数金属可与氧气的反应 金属 在空气中 在氧气中 镁 常温下逐渐变暗，表面形成氧化膜。点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体。 点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体 2Mg + O2 点燃 2MgO 铝 常温下表面变暗，生成一种致密的氧化膜 点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体 4Al + 3O2 点燃 2Al2O3 铁 持续加热变红 点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体 3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4 铜 加热，生成黑色物质；在潮湿的空气中，生成铜绿而被腐蚀 紫红色的铜丝加热后变黑 2Cu + O2 加热 2CuO 银、金 即使在高温时也不与氧气发生反应 教材拓展：在常温下，铝与氧气反应，表面生成一层致密的氧化膜(Al2O3) ，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。 2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑（置换反应） +稀盐酸 +稀硫酸 镁 锌 铁 铜 现象 固体逐渐溶解，产生大量气泡 固体逐渐溶解，产生较多气泡 固体逐渐溶解，无色溶液变为浅绿色，产生少量气泡 无明显现象 方程式 Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑ - Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑ Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑ - 结论 锌和铁都能与稀硫酸（或稀盐酸）反应，生成氢气和相应的化合物； 铜不与稀硫酸（或稀盐酸）反应。 3.金属与金属化合物溶液的反应 实验内容 实验现象 化学方程式 _____________________ 铁丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu 注意事项： 1.实验前用砂纸打磨金属，除去镁、铁等金属表面的氧化膜，便于金属与酸接触反应。 2.铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁化合价为＋2价。有Fe2＋的溶液为浅绿色。 4.实验室制取氢气 药品 锌粒（Zn）和稀硫酸（H2SO4） 反应原理 Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ 收集方法 排水法(原因是难溶于水且不和水反应) ②瓶口向下排空气法(原因是密度比空气小且不与空气成分反应) 制取装置 操作步骤 ①检查气密性 ②装入锌粒 ③倒入稀硫酸 ④固定装置 ⑤收集 检验 点燃木条，伸入瓶内，木条上的火焰熄灭，瓶口火焰呈淡蓝色，则该气体是氢气。 验满(验纯) ①用拇指堵住集满氢气的试管口； ②靠近火焰,移开拇指点火，若“噗”的一声，氢气已纯；若有尖锐的爆鸣声，则氢气不纯。 即学即练 1．下列不属于镁条和足量稀盐酸反应现象的是 A．产生气泡 B．放出热量 C．溶液由无色变为浅绿色 D．固体溶解 【答案】C 【详解】Mg与稀盐酸反应生成氯化镁与氢气，该反应为放热反应，MgCl2的溶液为无色，则镁条和足量稀盐酸反应现象为：固体溶解，溶液中有气泡产生，放出热量；溶液还是无色的。 故选C。 2.由金属单质和盐酸直接反应制得的物质是 A．AgCl B．CuCl2 C．FeCl3 D．ZnCl2 【答案】D 【详解】A、在金属活动性顺序里，银排在氢后，银和稀盐酸不反应，不能用金属单质和盐酸直接反应制得，不符合题意； B、在金属活动性顺序里，铜排在氢后，铜和稀盐酸不反应，不能用金属单质和盐酸直接反应制得，不符合题意； C、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不能生成氯化铁，不符合题意； D、锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，符合题意。 故选D。 ◆知识点三 置换反应及其应用 1、置换定义：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（ A+BC→AC+B ） 2、置换反应类型： ①金属+酸→金属化合物+H2 ②金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物 ③C+金属氧化物→金属单质+CO2 ④H2+金属氧化物→金属单质+H2O （注意：CO+金属氧化物→金属单质+CO2 该反应不属于基本反应） 教材拓展： 由于置换反应是由一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应，单质中元素的化合价为0，化合物中元素的化合价不为0，因此置换反应中一定有元素的化合价发生改变。 即学即练 1．明代《天工开物》中记载火法炼锌的工艺：“每炉甘石(主要成分碳酸锌)十斤，装载入一泥灌内……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团，冷定毁罐取出。”火法炼锌的过程中发生化学反应。下列说法不正确的是 A．X的化学式是CO B．“冷定毁罐取出”可以防止锌在较高温度下再次被氧化 C．该反应属于置换反应 D．该反应中所有元素的化合价均发生改变 【答案】D 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Zn、C、O的个数分别是1、3、3，生成物中含Zn、C、O的个数分别是1、0、0，故生成物中还应含3个C、3个O，故X的化学式为：CO，不符合题意； B、锌能与氧气在高温下反应，故“冷定毁罐取出”可以防止反应生成的锌在较高温度下再次被氧化，不符合题意； C、该反应符合“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，属于置换反应，不符合题意； D、该反应中，碳酸锌中锌元素显+2价，氧元素显-2价，碳元素显+4价，碳单质中碳元素化合价为0，锌单质中锌元素化合价为0，一氧化碳中碳元素显+2价，氧元素显-2价，故该反应中氧元素化合价不变，符合题意。 故选D。 2.钛镍合金因其形状记忆效应，广泛用于航天领域，在我国空间站建设中起到了至关重要的作用。工业生产钛的过程涉及到如下反应： ①     ② (1)反应①中X的化学式为 。 (2)反应②的基本反应类型是 反应。 【答案】(1)CO (2)置换 【详解】（1）由方程式可知，反应前含有Ti、Cl、C、O的原子个数分别为1、4、2、2，反应后除去2X外，含有Ti、Cl、C、O的原子个数分别为1、4、0、0，根据反应前后原子的种类和个数不变，故2X中含有2个C和2个O，所以X为CO； （2）反应②是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化学反应，属于置换反应。 一、金属活动性顺序表及其应用 1.金属的活动性   2.应用 (1)根据位置前后可以确定金属的活动性顺序,位置越靠前,金属的活动性就越强。 (2)排在氢前面的金属可以与稀酸反应生成盐溶液和氢气。(浓硫酸、硝酸有强氧化性,除外) (3)排在前面的金属可以将排在后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来。(极为活泼的金属K、Ca、Na除外) 二、金属活动性强弱的判断：(举例:金属A和金属B) 1.形状相同金属与同浓度的盐酸(稀硫酸),是否放出氢气或放出氢气快慢程度 ①相同条件A与盐酸反应,B与盐酸不反应,则活动性A >B。 ②相同条件A与盐酸反应剧烈,B反应缓慢,则活动性A >B。(比较放气泡快慢) ③相同条件下A、B都不与盐酸反应,则无法判断A、B的活动性。 2.金属与金属化合物溶液(盐溶液)反应 ①金属A能从B的化合物溶液中置换出B,则活动性A> B。(直接法) ②金属A不能从B的化合物溶液中置换出B,则活动性A <B。(反证法) ③金属A能从C的化合物溶液中置换出C,金属B不能从C的化合物溶液中置换出C,则活动性A> B。 (间接法,通过另一物质,对强弱进行判断) 3.“金属置换反应”，注意以下几个特殊方面： ①用于置换的金属单质不能为K、Ca、Na这样的“金属性强的金属”。 ②所使用的酸溶液，不能为浓硫酸，只能为稀盐酸或稀硫酸；金属单质若与浓盐酸发生反应，生成的气体中必然要带有“HCl气体杂质”；由于硝酸溶液具有强氧化性，所以发生置换反应用的酸溶液不能为硝酸溶液，但可以用“硝酸盐溶液”。 ③发生置换反应所使用的盐溶液，必须为可溶性盐溶液。而Ag所对应的盐溶液一般为“硝酸银溶液”。 ④金属Fe所参加的置换反应中，只能生成+2价的“亚铁盐溶液”（浅绿色），而不是+3价的“铁盐溶液”。 三、化合反应、分解反应和置换反应的比较 反应类型 化合反应 分解反应 置换反应 表达式 A+B+⋯→X X→A+B+⋯ A+BC=B+AC 特点 多变一 一变多 单换单 示例 CO2+H2O = H2CO3 H2CO3 = CO2↑+H2O C + 2CuO2Cu+CO2↑ 联系 都属于化学反应的基本类型 实践应用 1.常见金属的活动性顺序如图： 根据金属活动性顺序进行分析，下列描述或判断错误的是 A．在氧气中灼烧时，铁丝要比铜丝反应剧烈 B．常温下，金属镁在空气中要比铁容易氧化 C．在同一盐酸中反应时，锌片比铁片反应剧烈 D．铜活动性不强，故铜不能与硝酸银溶液反应得到金属银 【答案】D 【分析】在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性越强，同一条件下与其他物质的反应越剧烈；且位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来。 【详解】A、铁位于铜之前，所以在氧气中灼烧时铁比铜反应剧烈，故A描述正确； B、镁位于铁之前，所以常温下镁比铁易氧化，故B描述正确； C、锌位于铁之前，所以在同一盐酸中反应时，锌片比铁片反应剧烈，故C描述正确； D、铜虽然活动性不强，但铜位于银之前，所以铜可以和硝酸银溶液反应得到银，故D判断错误。 故选D。 2.化学兴趣小组为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序，进行如图所示实验，三支试管里的液体均为稀硫酸。下列说法不正确的是 A．b试管中发生的反应是置换反应 B．铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝表面无明显变化 C．以上实验不能判断铜、银的金属活动性顺序 D．将c试管中的溶液换为溶液可达到实验目的 【答案】D 【详解】A、铁和硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，该反应符合一种单质和一种化合物生成新单质和新化合物，属于置换反应，选项正确； B、铁排在氢前，能与硫酸反应，铜、银排在氢后，不能与硫酸反应，铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝无明显变化，选项正确； C、b有气体产生，说明铁排在氢前，ac无现象，说明铜、银排在氢后，但不能比较出铜银的活动强弱，选项正确； D、通过ab试管可知铁比银活泼，c试管中的溶液换为FeCl2溶液，铜不与氯化亚铁溶液反应，说明铜的活动性比铁弱，但不能比较铜、银的活动性强弱，选项错误。 故选D。 考点一 金属的物理性质 【例1】空间站的太阳能电池板需要用铝合金加工成箔片进行密封支撑，说明铝具有良好的 A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．抗腐蚀性 【答案】A 【详解】空间站的太阳能电池板需要用铝合金加工成箔片进行密封支撑，说明铝具有良好的延展性。故选：A。 解题要点 本知识点主要考察常见的金属材料及其应用，解题时注意区分不同金属的物理性质区别及其所对应的用途。 1. 具有金属光泽。生活中，金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽的光泽。 2. 导热性：铜和铝是导热性较好的金属材料。 3. 导电性：银是导电性最好的金属材料。 4. 延展性：铜和金是具有较好延展性的金属材料。金属的延展性在电线、管材和板材等领域具有广泛应用。 5. 密度：不同金属的密度差异很大。 6. 金属的颜色：大多数为银白色，少数如金为金黄色，铜为紫红色。 7. 金属的特性 （1）常温下一般为固态（只有汞为液态）。 （2）大多数呈银白色（但铜为紫红色，金为黄色）。 （3）纯铁是银白色的，质软，而铁粉则为黑色。 【变式1-1】国家一级文物“越王勾践剑”被誉为“天下第一剑”，是青铜武器中的珍品，埋藏在地下两千多年出土时依然光彩夺目，没有锈蚀。这体现出铸剑材料的最大优点是 A．颜色漂亮 B．熔点较高 C．硬度较大 D．抗腐蚀性好 【答案】D 【详解】A、颜色漂亮和不锈蚀没有关系，故错误； B、熔点高和不锈蚀没有关系，故错误； C、硬度大和不锈蚀没有关系，故错误； D、抗腐蚀性好，所以越王勾践剑出土时不锈蚀，故正确； 故选D。 考点二 常见金属的化学性质 【例2】下列物质的用途主要体现其化学性质的是 A．  稀有气体制霓虹灯 B．  焊锡可用于焊接金属 C．  金刚石裁玻璃 D．  氧气用于炼钢 【答案】D 【详解】A、稀有气体在通电的条件下发出五颜六色的光，可用于霓虹灯，该性质是没有发生化学变化表现出来的性质属于物理性质，物质的用途是利用其物理性质，不符合题意； B、焊锡可用于焊接金属，利用的是焊锡的熔点低，该性质是没有发生化学变化表现出来的性质属于物理性质，物质的用途是利用其物理性质，不符合题意； C、金刚石裁玻璃利用金刚石的硬度大，该性质是没有发生化学变化表现出来的性质属于物理性质，物质的用途是利用其物理性质，不符合题意； D、氧气用于气焊主要利用了氧气支持燃烧，该性质是通过发生化学变化表现出来的性质属于化学性质，物质的用途是利用其化学性质，符合题意。 故选D。 【例3】下列关于金属和氧气反应的说法不正确的是 A．铜在空气中加热，变成了黑色的固体 B．镁带在空气中燃烧时发出耀眼的白光 C．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 D．“真金不怕火炼” 【答案】C 【详解】A、铜在空气中加热，铜与氧气反应生成氧化铜，观察到变成了黑色的固体，选项正确； B、镁带在空气中燃烧时发出耀眼的白光，选项正确； C、铁丝在空气中不燃烧，在氧气在剧烈燃烧，火星四射，选项错误； D、金的金属活动性较弱，不能与氧气反应，所以真金不怕火炼，选项正确，故选C。 解题要点 本知识点主要考察对常见金属的化学性质的运用，解题时应注意（1）多数金属都能跟氧气发生氧化反应，生成氧化物。（2）活泼金属可跟稀硫酸和稀盐酸一类的稀酸发生置换反应，放出氢气。（3）较活泼金属可跟较不活泼金属化合物的溶液发生置换反应，将较不活泼金属置换出来。 【变式2-1】对生活中的一些金属的应用，利用金属化学性质的是 A．金属铜做导线 B．用钨做灯丝 C．用不锈钢制作医疗器械 D．用金属铁做菜刀 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、铜可做导线，是因为铜具有导电性，导电性属于物理性质，该选项不符合题意； B、钨可作灯丝，是因为钨熔点高，熔点属于物理性质，该选项不符合题意； C、不锈钢可作医疗器械，是因为不锈钢耐腐蚀，耐腐蚀属于化学性质，该选项符合题意； D、铁可作菜刀，是因为铁的硬度大，硬度属于物理性质，该选项不符合题意。 故选C。 【变式3-1】化学兴趣小组为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序，进行如图所示实验，三支试管里的液体均为稀硫酸。下列说法不正确的是 A．b试管中发生的反应是置换反应 B．铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝表面无明显变化 C．以上实验不能判断铜、银的金属活动性顺序 D．将c试管中的溶液换为溶液可达到实验目的 【答案】D 【详解】A、铁和硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，该反应符合一种单质和一种化合物生成新单质和新化合物，属于置换反应，选项正确； B、铁排在氢前，能与硫酸反应，铜、银排在氢后，不能与硫酸反应，铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝无明显变化，选项正确； C、b有气体产生，说明铁排在氢前，ac无现象，说明铜、银排在氢后，但不能比较出铜银的活动强弱，选项正确； D、通过ab试管可知铁比银活泼，c试管中的溶液换为FeCl2溶液，铜不与氯化亚铁溶液反应，说明铜的活动性比铁弱，但不能比较铜、银的活动性强弱，选项错误。 故选D。 考点三 置换反应的判断 【例4】下列四个反应，不属于置换反应类型的是 A．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 B．Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2 C．2CuO+C2Cu+CO2↑ D．Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 【答案】A 【详解】置换反应是一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，选项B、C、D均属于置换反应，选项A中的两种反应为都是化合物，所以不是置换反应。 故选A。 解题要点 本知识点主要考察对反应类型中置换反应的判断，注意掌握好判断技巧：在化学反应中，单质置换出另一个单质。 【变式4-1】化学家通过化学反应开发出了很多材料，推进了人类社会物质文明的进步。下列化学反应中，属于置换反应类型的是 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+H2OCO+H2 D．工业制烧碱：Na₂CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH 【答案】C 【详解】A、该反应为一种物质生成两种物质的反应，符合“一变多”的特点，属于分解反应，该选项不符合题意； B、该反应为两种物质生成一种物质的反应，符合“多变一”的特点，属于化合反应，该选项不符合题意； C、该反应为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，属于置换反应，该选项符合题意； D、该反应为两种化合物互相交换成分，生成另两种化合物的反应，属于复分解反应，该选项不符合题意； 故选：C。 基础达标 1．5月15日，中国天问一号探测器成功着陆火星。火星上有峡谷山群、尘埃风暴，昼夜温差较大。安全着陆无需考虑的因素是    A．火星地形地貌 B．探测器金属硬度 C．火星岩石成分 D．探测器外壳熔点 【答案】C 【详解】A、火星地形地貌，影响探测器的着陆情况，需要考虑； B、探测器金属硬度要大，使得仪器有一定的强度，在着陆时不易变形，需要考虑； C、火星岩石成分是着陆后需要探测研究的，在着陆时不需要考虑； D、火星上昼夜温差较大，探测器外壳熔点在着陆时需要考虑。 故选C。 2．铜能加工成铜箔，说明铜具有良好的 A．抗腐蚀性 B．导电性 C．导热性 D．延展性 【答案】D 【详解】铜能加工成铜箔，说明铜具有良好的延展性； 故选：D。 3．下列物质的用途与化学性质相关的是 A．铜用于制导线 B．铁可以做锅 C．黄金压成金箔 D．煤炭作燃料 【答案】D 【详解】A、铜用于制导线，是因为铜具有良好的导电性，导电性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质； B、铁可以做锅，是因为铁具有良好的导热性，导热性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质； C、黄金压成金箔，是因为黄金具有良好的延展性，延展性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质； D、煤炭作燃料，是因为煤具有可燃性，可燃性需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质。 故选D。 4．传统金箔工艺可将1g金片敲打成0.5平方米的金箔。该过程中体现了金属的性质是 A．硬度大 B．延展性 C．导电性 D．导热性 【答案】B 【详解】将1g金片敲打成0.5平方米的金箔，过程中金的比表面积大大增加，故其体现了金的延展性，故选B。 5．唐代国宝“鎏金铁芯铜龙”选用铁、铜和金三种不同的金属为材料，下列对于金属性质的描述能作为选材依据的是 A．金具有金色光泽，可以作为表层用于装饰 B．金比铁的硬度小，易变形 C．铜的硬度最大，能够保持龙飞扬的姿态，不易变形 D．铜的延展性比铁更好，易于铸造 【答案】D 【详解】“鎏金铁芯铜龙”选用铁、铜和金三种不同的金属为材料，铁比铜的强度要高，但是铜的延展性比铁更好，所以就是取铁的强度和铜的延展性来弥补两种材质的不足，另外再镀金，是利用金的稳定性，不易被氧化的特性，整体起到了保护作用。 故选：D。 6．将铜丝插入下列溶液中，有明显现象的是 A．稀盐酸 B．AgNO3溶液 C．MgSO4溶液 D．AlCl3溶液 【答案】B 【详解】A.在金属活动性顺序中，铜排在氢的后面，铜不与稀盐酸反应，故无明显现象； B.铜的活动性比银的强，铜与硝酸银溶液反应，铜丝表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色，故有明显现象； C.铜的活动性比镁的弱，铜不能与硫酸镁溶液反应，故无明显现象； D.铜的活动性比铝的弱，铜不能与氯化铝溶液反应，故无明显现象； 故选B。 7．下列物质中，不能用金属跟稀盐酸反应直接制得的是（　　） A．氯化锌 B．氯化镁 C．氯化铁 D．氯化铝 【答案】C 【详解】由金属活动性顺序可知： A、由金属活动性顺序可知锌排在氢的前面，锌和稀盐酸反应生成氯化锌，故不符合题意； B、由金属活动性顺序可知镁排在氢前面，能和盐酸反应生成氯化镁，故不符合题意； C、由金属活动性顺序可知铁跟稀盐酸反应生成了氯化亚铁，不能生成氯化铁，故符合题意； D、由金属活动性顺序可知铝排在氢的前边，铝与稀盐酸反应生成了氯化铝，故不符合题意。 8．《天工开物•五金》关于黄金有下列记载：“凡黄金为五金之长，熔化成形之后，住世永无变更……凡金性又柔，可屈折如枝柳……凡金箔每金七厘，造方寸金一千片”。下列说法错误的是 A．黄金的化学性质活泼 B．黄金的硬度较小 C．黄金制成金箔发生了物理变化 D．黄金是一种古老而珍贵的金属 【答案】A 【详解】A、“住世永无变更”说明黄金的化学性质不活泼，该选项说法错误； B、“凡金性又柔，可屈折如枝柳”说明黄金的硬度小，该选项说法正确； C、黄金制成金箔过程中，没有新物质生成，属于物理变化，该选项说法正确； D、黄金是一种古老而珍贵的金属，该选项说法正确。 故选A。 9．据文献报道：一种特殊的铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性，可替代黄金做精密电子元器件。下列对该铜纳米颗粒的判断，正确的是 A．能与盐酸反应产生氢气 B．在空气中容易锈蚀 C．能与硫酸亚铁发生置换反应 D．具有良好的导电性 【答案】D 【详解】A、铜比较稳定，不与盐酸反应，故选项错误； B、铜在水、二氧化碳的共同作用下才容易生成铜绿，故选项错误； C、铜不与硫酸亚铁发生反应，故选项错误； D、铜具有良好的导电性，故选项正确。 故选：D。 10．为了除去混在镁粉中的少量铁粉，应采取的方法是 A．加入足量的稀盐酸 B．加足量的硫酸铜溶液 C．在氧气中加热 D．用磁铁吸取 【答案】D 【详解】A、加入足量稀盐酸，镁能与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不但除去了杂质，也除去了原物质，不符合题意； B、加入足量的硫酸铜溶液，镁能与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，不但除去了杂质，也除去了原物质，不符合题意； C、在氧气中加热，铁能与氧气在加热的条件下反应生成铁的氧化物，镁能与氧气在加热的条件下反应生成氧化镁，除去了原物质，不符合题意； D、用磁铁吸引，铁能被磁铁吸引，镁不能被磁铁吸引，可以除去杂质，符合题意。 故选D。 11．某金属混合物由Al、Mg、Zn、Cu四种金属中的两种组成。2.4g该金属混合物与足量的盐酸反应，可得到0.2g氢气，则该金属混合物中一定含有的金属是 A．Al B．Mg C．Zn D．Cu 【答案】A 【详解】假设金属全部是铝，设生成0.2g氢气，参加反应的铝的质量为x， 假设金属全部是镁，设生成0.2g氢气，参加反应的镁的质量为y， 假设金属全部是锌，设生成0.2g氢气，参加反应的锌的质量为z， 2.4g镁和稀盐酸反应生成0.2g氢气，因此镁和其它三种物质中的一种物质混合，完全反应后生成氢气的质量都不是0.2g，则金属混合物中一定不含有镁；2.4g铝和稀盐酸反应生成氢气大于0.2g，2.4g锌和稀盐酸反应生成氢气小于0.2g，铜与盐酸不反应，因此该金属混合物中一定含有的金属是铝，含有锌、铜中的一种，故选A。 12．为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序，小于同学做了如图所示实验，三支试管里的液体均为稀硫酸。下列说法错误的是    A．金属丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨 B．该组实验不能判断铜、银的金属活动性顺序 C．将a试管中的溶液换为硫酸铜溶液可达到实验目的 D．将b试管中的溶液换为硫酸铜溶液可达到实验目的 【答案】D 【详解】A、金属丝浸⼊溶液前需要先用砂纸打磨，除去表面的保护膜，故A正确； B、铁排在氢前，能与盐酸反应，铜、银排在氢后，不能与盐酸反应，铁丝表⾯有气泡冒出，银丝和铜丝无明显变化，故B正确； C、将a试管中的溶液换为硫酸铜溶液，根据反应无明显现象，可证明银的活动性小于铜，b有气体产生，说明铁排在氢前，c无现象，说明铜在氢后，可得出活动性：铁>铜>银，故C正确； D、将b试管中的溶液换为硫酸铜溶液，可证明铁活动性比铜强，但ac不能确定银和铜的活动性强弱，故D错误。 故选D。 13．如图所示，在杠杆的两端分别挂着质量相同的铜球和锌球，这时杠杆平衡，然后将两球分别浸没在X、FeSO4溶液中，一段时间后移走烧杯。下列有关说法正确的是 A．若X是稀盐酸，铜球表面有气泡产生. B．若X是AgNO3溶液，移走烧杯后杠杆左高右低 C．若X是稀盐酸，移走烧杯后杠杆左低右高 D．若X是AgNO3溶液，两边烧杯中溶液质量均减小 【答案】C 【详解】A、若X是稀盐酸，在金属活动性顺序里，铜排在氢后，铜和稀盐酸不反应，铜球表面没有气泡产生，不符合题意； B、若X是硝酸银溶液，左边烧杯中，铜和硝酸银反应：，64份质量的铜置换出216份质量的银，固体质量增加，右边烧杯中，锌和硫酸亚铁反应：，65份质量的锌置换出56份质量的铁，固体质量减小，故移走烧杯后杠杆左低右高，不符合题意； C、若X是稀盐酸，左边烧杯中，铜和稀盐酸不反应，固体质量不变，右边烧杯中，锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，固体质量减小，则移走烧杯后杠杆左低右高，符合题意； D、若X是硝酸银溶液，由以上分析可知，左边烧杯中铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，固体质量增加，溶液质量减小，右边烧杯中锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，固体质量减小，溶液质量增加，不符合题意。 故选C。 14．室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是 A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出 B．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多 C．曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线 D．反应结束后Zn一定有剩余 【答案】A 【详解】A、镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气，根据图乙随着反应的进行，曲线①、曲线②的压强都是先增大，后小幅下降，可推测两个反应过程中都有热量放出，故选项说法正确； B、根据图乙，曲线①、曲线②最后压强相等，说明两者产生的氢气质量相等，故选项说法不正确； C、镁的活动性比锌强，则曲线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线，故选项说法不正确； D、最终压强相等，说明反应后生成氢气质量相等，生成氢气质量相等时，消耗镁、锌的质量比是24:65，因此镁片一定有剩余，而锌片不一定有剩余，故选项说法不正确； 故选A。 15．为探究影响金属与酸反应速率的因素，某实验小组用足量形状相同的镁片和铝片分别与质量、浓度相同的稀硫酸反应，用数据采集器测得装置内压强随时间变化的关系图(如下图)。 (1)写出镁与硫酸反应的化学方程式 (2)曲线BC段下降的原因是 。 (3)根据图像可知,充分反应后产生氢气的质量:Mg Al(选填“<”、 “>”或“=”) ，两种金属所消耗稀硫酸的质量比为 (Mg在前)。 (4)通过上述实验所得到的结论是 ，除上述因素外，影响金属与酸反应速率的因素还有(写3种) 。 (5)小明同学又单独完成了足量的镁片与20mL10%的稀盐酸反应产生氢气的量与时间的实验并绘制曲线(实验中反应容器外壁感到明显发热)，绘制曲线时发现实验测得的实际值比通过计算得到的理论值偏大，请分析可能的原因(答两点)： ① ② 。 【答案】(1)Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ (2)温度下降 (3) = 1:1 (4) 相同条件下，金属的活动性越强，反应速率越快（合理即可） 温度、金属与酸溶液的接触面积、酸溶液浓度 (5) 反应放热，导致气体膨胀 盐酸有挥发性，氢气中混入了氯化氢气体 【详解】（1）镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应的化学方程式为：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑； （2）曲线BC段下降的原因是温度下降； （3）①相同温度下，装置内压强与产生气体的体积成正比，由图像可得，最终压强是相等的，因此生成氢气的质量一样； ②因为生成的氢气质量相等，且酸是浓度相等的酸，生成氢气的氢元素全部都来源于酸，所以消耗酸的质量也相等，故填“=”； （4）①通过本实验所得结论是在相同条件下，金属的活动性越强，反应速率越快； ②影响金属与酸反应速率的因素还有温度、金属与酸溶液的接触面积、酸溶液浓度； （5）由图示可知装置内的压强比通过计算得到的理论值更大，因为镁与稀盐酸反应生成氢气是放热反应，可能会导致气体膨胀；同时盐酸会挥发，可能氢气中混入了挥发的氯化氢气体。 16．铜是生活中常见的金属。小亮同学在实验室完成镁的相关探究后，对铜产生浓厚的兴趣，请你与他一起完成下列探究实验。 【实验探究】如下图 【实验记录】 实验内容 实验现象 实验结论 实验一：在空气中加热铜丝 ①铜丝表面 在加热条件下，铜能与氧气反应生成氧化铜 实验二：在盛有铜的试管中加入白醋 无明显现象 ②铜 (选填“能”或“不能”)与白醋反应 【答案】 变黑 不能 【详解】实验一：在空气中加热铜丝，会生成黑色的氧化铜，可观察到铜丝表面变黑； 实验二：在盛有铜的试管中加入白醋，无明显现象，说明铜不能与白醋反应。 52．小明将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中温度和压强的变化结果如图所示。    （1）用化学方程式表示50-100s压强增大的原因 。 （2）写出50s时溶液中溶质的成分（用化学式表示） 。 （3）说明100-140s压强减小的原因 。 【答案】 2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑ AlCl3、HCl 反应结束后温度降低到室温，压强减小 【详解】由于铝在空气中会生成一层致密的氧化膜（Al2O3），小明将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中，稀盐酸先与氧化铝反应，氧化铝反应完后，稀盐酸再与铝反应，所以： （1）50～100s压强增大的原因是铝与稀盐酸反应生成了氯化铝和氢气，反应的方程式是：2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑； （2）50s 时，盐酸未反应完，溶液中溶质为：AlCl3、HCl； （3）100～140s压强减小的原因是：反应结束后温度降低到室温，压强减小。 故答案为：（1）2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑。 （2）AlCl3、HCl。 （3）反应结束后温度降低到室温，压强减小。 17．在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了如图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25m1空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。    (1)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是： 。 (2)写出该实验中反应的文字表达式： 。 (3)小强测得实验结果如下： 反应前注射器内气体总体积 反应后注射器内气体总体积 25mL 22mL 由此数据可以推算出他测定空气中氧气的体积分数 造成该实验出现误差的原因可能是 。(填序号) ①没有交替缓慢推动两个注射器活塞 ②读数时没有冷却至室温 ③加入铜丝量太少 ④加入铜丝量太多 【答案】(1)使氧气和铜充分接触，完全反应 (2) (3) 12% ①②③ 【详解】（1）交替缓慢推动两个注射器活塞有利于空气流动，使铜能够充分接触到氧气，完全反应，将氧气消耗完全； （2）铜与氧气加热时发生氧化反应，生成氧化铜，故该反应的文字表达式为：； （3）反应前后减少的气体体积为氧气的体积，所以空气中氧气的体积分数为：； 根据空气中氧气的体积分数为21%＞12%，即实验结果偏小， ①没有交替缓慢推动两个注射器活塞，导致氧气与铜丝接触不充分，氧气未消耗完，导致实验结果偏小，符合题意； ②读数时没有冷却至室温，装置内气体受热膨胀，导致反应后读数偏大，则实验结果偏小，符合题意； ③加入铜丝量太少，氧气未消耗完，导致实验结果偏小，符合题意； ④加入铜丝量太多，可以将氧气消耗完全，属于正确的操作，不会导致实验结果偏小，不符合题意； 故选①②③。 18．学完金属的性质后，某校兴趣小组同学对金属的部分性质进行了研究。 【活动一】探究金属与氧气的反应 (1)若利用图一进行铁丝燃烧实验时没有观察到火星四射的现象可能原因 (写一条即可)。 (2)图二是同学们进行“铁丝在氧气中燃烧的性质实验”时的几种操作方式，更能提高实验成功率的方式是 (填序号，图二从左到右分别是①②③)。 【活动二】探究金属与酸的反应 (3)为探究铁与盐酸反应剧烈程度的影响因素，兴趣小组做了以下实验，如图三所示，实验过程中可观察到铁粉产生气泡速率更快。由此得出的结论是 ，发生反应的化学方程式 。 (4)取表面积大小相同的3种金属片，分别加入足量相同的三份稀盐酸中，并用温度传感器测定反应过程中的温度变化，所得温度变化曲线如图所示。由图 A 可知： (填“能”或“不能”)根据金属与酸的反应放热来判断不同金属的活动性强弱。 【活动三】探究金属与金属化合物溶液反应 (5)兴趣小组同学想检测生产硫酸铜工厂排放的污水中是否含有硫酸铜，请你参与设计方案 操作 现象及原理(用方程式表示) 结论 将打磨过的铁钉放入装有少量废水的试管中， 观察现象。 现象: 。 原理: 。 污水中含有硫酸铜 【答案】(1)氧气的浓度不足（合理即可） (2)③ (3) 其他条件相同，铁与酸接触面积越大，反应越剧烈 (4)不能 (5) 铁丝表面有红色固体析出 【详解】（1）氧气的浓度不足会导致铁丝无法燃烧，因此图一装置进行铁丝燃烧实验时，没有观察到火星四射的现象，可能原因为氧气的浓度不足（合理即可）； （2）③的方式更容易利用火焰持续预热火柴梗，使火柴持续燃烧，利用火焰加热铁丝，使其温度达到着火点。所以更能提高实验成功率的方式是③； （3）使用的酸的种类、质量分数与体积相同，不同的是铁的形状，铁粉比铁片与盐酸的接触面积更大，反应更快。所以可以得出结论其他条件相同，铁与酸接触面积越大，反应越剧烈； 铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：； （4）由图可知：金属和酸反应后铁的温度大于锌，而锌的金属活动性大于铁，因此不能根据金属与酸的反应放热来判断不同金属的活动性强弱； （5）铁的金属活动性在铜之前，因此可以置换出硫酸铜中的铜。故将打磨过的铁钉放入装有少量废水的试管中，若观察到铁丝表面有红色固体析出，这证明污水中含有硫酸铜；原理为铁和硫酸铜反应生成硫酸铜和铁，化学方程式为：。 综合应用 19．请仔细观察下面四幅图象，其中描述正确的是             A．将足量的金属铁和镁分别加入一定量的等浓度的稀硫酸中 B．将等质量的铁和镁分别加入足量的等浓度的稀硫酸中 C．将等质量的铁和镁分别加入足量的等浓度的稀硫酸中 D．将足量的金属铁和镁分别加入等质量等浓度的稀硫酸中 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【分析】镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，方程式及相关质量关系如下：、。 【详解】A、横坐标为金属，消耗等量的铁和镁，镁产生的氢气多，代表镁产生气体的曲线在上，由于金属足量，酸完全反应，反应等质量等浓度的稀硫酸最终产生的气体质量相等，选项错误； B、横坐标为反应时间，镁的金属活动性强于铁，相同时间镁产生气体多，代表镁产生气体的曲线在上，由与酸足量，金属完全反应，消耗等量的两种金属，镁产生气体多，选项错误； C、横坐标为稀硫酸，反应等质量等浓度的稀硫酸最终产生的气体质量相等，两条线重合，由与酸足量，金属完全反应，消耗等量的两种金属，镁产生气体多，选项错误； D、横坐标为反应时间，镁的金属活动性强于铁，相同时间镁产生气体多，代表镁产生气体的曲线在上，由于金属足量，酸完全反应，反应等质量等浓度的稀硫酸最终产生的气体质量相等，选项正确； 故选D。 20．将等质量的铝粉和铁粉，分别放入质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中，生成氢气质量（）随反应时间（）的变化曲线如图所示。下列说法正确的有 ①表示铝粉与稀硫酸反应的曲线 ②反应结束后稀硫酸都没有剩余 ③反应结束后铝粉一定有剩余 ④反应结束后铁粉可能有剩余 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】D 【详解】①铝的金属活动性比铁强，铝与稀硫酸反应生成等质量的氢气，消耗的反应时间短一些，所以表示铝粉与稀硫酸反应的曲线，选项正确； ②铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，反应的化学方程式为：2Al+3H2SO4=Al2(SO4) 3+3H2↑，反应中铝与氢气的质量比=54：6=9：1，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，反应中铁与氢气的质量比=56：2=28：1，即等质量的铝、铁与足量稀硫酸反应后，铝生成的氢气多一些，实验中生成等质量的氢气，则反应中稀硫酸不足，说明反应结束后稀硫酸都没有剩余，选项正确； ③由②可知，等质量的铝、铁与足量稀硫酸反应后，铝生成的氢气多一些，实验中生成等质量的氢气，则反应中稀硫酸不足，证明反应结束后铝粉一定有剩余，选项正确； ④等质量的铝、铁与足量稀硫酸反应后，铝生成的氢气多一些，实验中生成等质量的氢气，可能铁完全反应，剩余铝粉，也可能是铁粉与铝粉都有剩余，选项正确，即正确选项有4个，故选D。 21．湿法冶金是我国古代劳动人民智慧的结晶。勇往直前学习小组的同学们在实验室中模拟该实验，过程如图所示： 已知铁粉中杂质不溶于水，也不与其他物质反应，请回答： (1)在过滤操作中，玻璃棒的末端应靠在漏斗中 一边。 (2)生成铜的质量为 g； (3)含杂质的铁粉的质量a的数值为 。 【答案】(1)三层滤纸 (2)6.4 (3)6 【详解】（1）为了防止戳破滤纸，在过滤操作中，玻璃棒的末端应靠在漏斗中三层滤纸一边，故填：三层滤纸； （2）设生成铜的质量为。 即生成铜的质量为6.4g，故填：6.4； （3）设参加反应铁的质量为x。 解得x=5.6g 含杂质的铁粉质量=铁质量+杂质质量，根据实验可知，反应后固体质量为原杂质和生成铜的质量和，所以杂质质量为6.8g-6.4g=0.4g，含杂质的铁粉的质量a克=5.6g+0.4g=6g，故a的数值为：6，故填：6。 拓展培优 22．将质量均为10g的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中，反应完成后有2种金属剩余，则它们生成氢气的质量关系是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据镁、铁、锌与稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系： 、、； 由以上质量关系可知，等质量的金属单质完全反应时，镁反应生成氢气质量最大，消耗的酸最多，锌反应生成氢气质量最小，消耗的酸最少，反应完成后有2种金属剩余，则剩余金属为镁和铁，说明镁与铁已将酸完全反应，生成氢气的质量相等；锌完全反应，但硫酸过量，生成氢气的质量少于镁、铁反应时生成氢气的质量；又金属活动性为镁＞锌＞铁，故选B。 23．某实验小组对未经打磨的3g铝片放入盛有足量稀盐酸的密闭容器中，通过气压传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化关系如图所示。 (1)从图可以看出a-b段气压几乎没有增大，分析其原因是铝在空气中容易被氧化，生成致密的氧化膜所导致的，请写出铝表面形成致密氧化膜的化学反应方程式___________。 (2)已知d点时产生0.3g氢气，请计算出该铝片中铝元素的质量。（精确到小数点后一位） (3)请在下图中画出产生氢气的时间图，并标注必要的数值。 【答案】（1） （2）设生成0.3g氢气需要的铝的质量为 故3g铝片中表面的氧化铝质量为： 氧化铝中的铝元素的质量分数为： 0.3g氧化铝中的铝元素的质量为： 该铝片中铝元素的质量为氧化铝中氯元素质量与铝的质量和： 答：该铝片中铝元素的质量为2.9g。 （3） 【详解】（1）铝与氧气反应生成氧化铝，在表面形成致密氧化膜，化学方程式为： （2）将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，氧化铝先和稀盐酸反应，然后稀盐酸再和铝反应生成氯化铝和氢气，由于铝和盐酸反应是放热反应，温度会升高，完全反应以后，随着冷却气压会降低，d点时压强最大，说明d点已经完全反应。 设生成0.3g氢气需要的铝的质量为 故3g铝片中表面的氧化铝质量为： 氧化铝中的铝元素的质量分数为： 0.3g氧化铝中的铝元素的质量为： 该铝片中铝元素的质量为氧化铝中氯元素质量与铝的质量和： （3）氧化铝先和稀盐酸反应，没有气体生产，所以压强不变，到b点100s后压强增大，说明稀盐酸开始和铝反应生成氢气，d点300s时产生0.3g氢气，完全反应后不再产生氢气，氢气质量保持不变，产生氢气的时间图为： 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $