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
知识梳理
1.金属与氧气的反应
(O2)反应的是Mg、Al;在较高温时才能与
大多数金属能与氧气(O2)反应。以下几种金
氧气(O2)反应的是Fe、Cu;在高温下也不
属Mg、Al、Fe、Cu、Au中,在常温下能与氧气
与氧气(O2)反应的是Au。
2.金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
现象
反应的化学方程式
金属
稀盐酸(或稀硫酸)
稀盐酸
稀硫酸
刷烈反应,有气泡产生,试管外壁发热
Mg+2 HCI-MgCl十
Mg+H2 SO:-MgSO,+
镁
生成的气体能燃烧,产生淡蓝色火焰
H2个
H2个
反应较快,有气泡产生,试管外壁发热,
Zn+2HCI
-ZnCl2+
Zn+H2 SO,-ZnSO,+
锌
生成的气体能燃烧,产生淡蓝色火焰
H2个
H2个
反应较慢,有气泡产生,试管外壁发热
Fe+2HCI=FeCl,+
Fe+H,SO=FeSO4十
铁
溶液由无色变为浅绿色,生成的气体能燃
H2个
H2个
烧,产生淡蓝色火焰
铜
无气泡产生(或无明显现象)
3.置换反应:
此图反映出:
由一种单质与一种化合物反应,生成另
①金属越活泼,图示反应物的曲线越陡,
一种单质和另一种化合物的反应叫作置
如Mg线比Zn线陡,Zn线比Fe线陡。
换反应。置换反应是化学反应的基本反应类
②当金属在化合物中化合价相同时,金属
型之一,通式:A+BC一→AC+B。
的相对原子质量越小,与酸反应产生的
4.金属与酸反应的图像分析
氢气越多,曲线的拐点越高。可简单概
(1)等量金属足量酸(图甲)》
括为越陡越活,越高越小。
产生H,的质量
产生H,的质量
Mg
(2)足量金属等量酸(图乙)
Fe
Al
Zn
金属是足量的,说明酸完全反应,最终生
Fe
成氢气的质量要依据酸的质量来计算,所
反应时间
反应时间
为
乙
以最终生成氢气的质量相等。
基础过关
1.【文化自信】《周易参同契》是世界上现存最早
是(
的一部炼丹专著。书中描写道:“金入于猛
↑溶液的质量↑溶液的温度
↑气体的体积↑氯元素的质量
火,色不夺精光。”这句话是指黄金的化学性
质在强热条件下()
反应时间0反应时向0镁条的质童0镁条的质童
A.易氧化
B.易还原
①
②
③
④
C.很稳定
D.很活泼
A.①②
B.②③
C.①④
D.②④
2.“药金”是锌和铜的合金,因外形似黄金而得
8.将某稀硫酸分成两等份,分别向其中加入锌
名。下列厨房用品可用来鉴别“药金”为假黄
粉或铁粉,反应结束后剩余的铁比剩余的锌
金的是(
)
多,产生氢气的质量分别为ag和bg,则a和
A.食盐水B.白醋C.料酒
D.酱油
b的关系是(
3.下列物质不能由金属与酸反应直接制得的
A.ab
B.a=b
是()
C.ab
D.无法判断
A.FeSO,B.ZnSO C.CuCl2 D.MgCl2
9.等质量的X、Y两种金属分
↑气体的质量/g
4.下列反应中,属于置换反应的是(
)
别和足量的同体积、同浓度
-X
A.CaCO3+H2O++CO2-Ca(HCO3)2
的盐酸反应,产生气体的质
B.CuCl,通电Cu十CL,+
量与时间的关系如图所示
2时间/min
C.3C0+Fe,0,商巡2Fe+3C0,
(金属在化合物中的化合价相同)。下列说法
中不正确的是(
)
D.CuSO,+Fe-FeSO,+Cu
A.t1min时,产生气体的质量:X>Y
5.生铁和足量的稀盐酸充分反应后,总会有一
B.t2min时,消耗金属的质量:X>Y
些残渣剩余,残渣的成分主要是(
C.t3min时,消耗金属的质量:X=Y
A.铁
B.氯化铁
C.氯化亚铁
D.碳
D.tmin时,消耗盐酸的质量:X=Y
6.下列有关金属的叙述正确的是(
)
10.用如图所示装置进行实验。点燃酒精灯,观
A.各种金属在常温下都能与氧气反应
察到铜丝表面变
,原因是
B.铝制品耐腐蚀是因为铝的化学性质不活泼
(用化学方程式解释);一段时间后
C.金属与氧气反应必须点燃或加热
(填“A端下降”“B端下降”或“保
D.根据各种金属与氧气反应的难易程度,可
持平衡”)。
初步比较一些金属的活动性
铜丝
玻璃棒
7.常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁
条,充分反应(忽略挥发)。下列图像正确的
11.自然界并不缺少“镁”,缺少的是发现“镁”的
应,已知装置气密性良好。
眼睛。某化学兴趣小组开启寻镁之旅,现邀
①打开弹簧夹,向集气瓶中注入稀盐酸,
请你参与并完成相关内容。
然后关闭弹簧夹,观察到集气瓶中的
(1)第一站:初识金属镁。
现象是
①金属镁的物理性质:
镁条逐渐减小,最后消失。反应的化
(写一条)。
学方程式为
②金属镁的化学性质:镁能与氧气反应,
②关闭弹簧夹后,小红同学发现气球先
反应的化学方程式为
是胀大起来,然后又慢慢缩小,当气球
(2)第二站:再遇金属镁。
停止变化时,气球比图示的初始状态
弹簧夹
气球
要大。请解释“又慢慢缩小”的原因:
稀盐酸
镁
(3)上述寻镁之旅中你收获到镁的化学性质
有
用如图所示的装置研究镁与稀盐酸的反
素养提升
1.下列关于置换反应的说法中正确的是(
3.某金属混合物由Mg、Al、Fe、Cu四种金属中
A.置换反应一定是在溶液中进行的
的两种组成。5.6g该金属混合物与足量的
B.有单质生成的反应一定是置换反应
盐酸反应,可得到0.2g氢气,则该金属混合
C.置换反应中一定有元素化合价发生改变
物中一定含有的金属是()
D.置换反应一定有气体生成
A.Mg
B.Al
C.Cu
D.Fe
2.将未经砂布打磨的
压强/kPa
4.取一定质量的锌粒和铜片于同一敞口容器
铝条放入盛有稀盐
130
D E
中,再逐渐加入稀硫酸。加人稀硫酸的质量
酸的密闭容器中,用
120
110
与有关量的变化关系图正确的是()
压强传感器测得容
B
A
铜片的
锌粒的
器内气体压强和反
0
200400600时间/s
质量/g
质量g
应时间的变化曲线如图所示,下列分析中正
确的是(
稀硫酸的
稀硫酸的
质量g
质量ig
A.CD段压强变化的主要原因是反应速率
1
B
减小
十生成H的
十生成ZnS0
B.A点盐酸浓度最低,C点盐酸浓度最大
质量g
的质量g
C.D点反应结束
D.D、E两点处的气体压强比B点处大是因
稀硫酸的
稀硫酸的
质量g
质量g
为容器内产生了氢气
C
D
5.月球土壤中存在天然的铁、铝、银、锌等金属
常温铝片铝片灼烧
矿物颗粒,具有很高的利用价值。
(1)地球和月球上都有单质形式存在的金、
火焰
银,说明它们的化学性质
鼓胀的
(2)月球上存在天然的铁、铝等金属颗粒的原
“小泡
因是
(1)铝在常温下跟氧气发生
(填4种
(3)若要从混合金属(只含有铝、银、锌)中分
基本类型的反应之一)。
离出金属银,可向混合金属中加入足量的
(2)形成鼓胀的“小泡”现象既能证明
,充分反应后过
滤、洗涤、烘干,写出铝发生反应的化学方
还能证明铝的熔点低于氧化铝的熔点,
“小泡”内装的铝呈
态。
程式:
7.已知A、B、C、D四种物质之间存在如图所示
该化学反应的基本类型是
转化关系。其中A是目前世界年产量最高
(4)小东利用控制变量法设计如下实验探究
的金属。试回答下列问题:
影响化学反应速率的因素:
浅绿色溶液
稀硫酸
实验对
5g锌粒
5g锌粉
实验现象
结论
比组
接触面积越
(1)写出A、C、D三种物质的化学式:
20元
②中产生气
i0%
20元
②
大,化学反
毛稀硫酸
-i0%
稀硫酸
泡速率更快
A
、C
、D
②
应速率越快
5g锌粒
(2)写出C→D的化学方程式:
5g锌粉
中产
反应物浓度
①③
生气泡速率
越大,化学反
120℃
-15
夏0元
更快
应速率越快
8.小华想测定Cu一Zn合金及Cu一Ag合金中
-10%
自稀硫酸
稀硫酸
③
④
④中产生气
铜的质量分数,实验室只提供一瓶未标明质
②④
泡速率更快
量分数的稀盐酸和必要的仪器。
(5)小明认为观察气泡产生速率来比较化学
(1)你认为能测出其中铜的质量分数的是
反应速率不够严谨,请提出其他方法:
合金。
(2)小华取该合金的粉末32.5g,与足量稀盐
酸充分反应,经测定,产生了0.4g气体,
6.铝在常温下很容易与氧气发生反应,生成一
请求出该合金中铜的质量分数(写出详细
层致密的氧化铝薄膜。据此,某课外学习小
过程)。
组开展了系列性质探究予以证明。熔点:铝
660℃,氧化铝2054℃。沸点:铝2327℃。
如图所示,用火焰喷枪的火焰(温度为800~
1300℃)从下往上灼烧铝片,观察到下端形成
了鼓胀的“小泡”。参考
第几单元
金属和金属材料
课题1金属材料
【基础过关】
1.B2.D3.B
4.A点拨:生铁和钢均属于铁合金,但二者
的含碳量不同,生铁和钢不是同种物质,A
错误,D正确;在生铁锻打过程中,发生碳
的燃烧反应,从而降低含碳量,B正确;钢
的含碳量比生铁的含碳量低,钢的机械性
能比生铁好,C正确。
5.D6.B
7.C点拨:物质的性质很大程度上决定了物
质的用途,根据提示的信息,分析物质的性
质,确认它的用途,该合金的硬度较大,因
此适合制造门窗框,A正确;该合金的熔点
较高,因此适合制造炉具,B正确;该合金
的导电性较差,不适合制导线,C不正确;
该合金的密度较小,适合制造飞机外壳,
D正确。
8.B
9.(1)导电(2)延展(3)B(4)良好的导
热性
【素养提升】
1.D2.C
3.B点拨:两种金属熔合制得合金,应从熔
点上来考虑。若要制得熔融物,二者的熔
答案
点应该相差不大。B中当铁熔化时,钾已
经变为气体,所以不能制得合金。
4.D点拔:制作该奖牌,与金属的导电性无
关,不需要考虑其导电性,D符合题意。
5.C
6.A点拨:合金是在纯金属中加热熔合其他
金属或非金属而得到的具有金属特性的物
质,合金是由多种物质组成的,属于混合
物,A符合题意。
7.(1)不同(2)C(3)化学混合物
8.(1)B(2)形成合金后熔点会降低
9.(1)合金组成它的纯金属(3)合金的性
能与纯金属不同,合金的硬度比组成它的
纯金属大,合金的熔点比组成它的纯金属
的熔点低
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】
1.C2.B3.C4.D5.D
6.D点拨:不活泼的金属如金,在常温下不
能与氧气反应,A错误;铝制品抗腐蚀性强
是因为铝在空气中能与氧气反应,在表面
形成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的
铝被氧化,B错误;金属与氧气反应不一定
必须点燃或加热,如铝在常温下能与氧气
反应,C错误。
7.C点拨:常温下向一定质量的稀盐酸中逐
渐加入镁条,则镁与盐酸反应生成氯化镁
和氢气,溶液的质量不断增加,盐酸完全反
应后,溶液的质量不再增加,故①对;金属
与酸的反应是放热反应,溶液的温度逐渐
升高,反应结束后,温度会因散热而下降恢
复到原温度,故②不对;气体的体积不会一
直增大,故③不对;化学反应前后元素的质
量不变,故氯元素的质量不变,故④对。
8.B点拨:由题意可知,两个反应中H2SO
均全部参加了反应,金属有剩余,相同的酸
全部参加反应时生成氢气的质量是相同
的,即a=b,故选B。
9.D点拨:由题图可知,tmin时,产生气体
的质量:X>Y,A正确;t2min时,X完全反
应,Y部分反应,消耗金属的质量:X>Y,
B正确;t3min时,X、Y均完全反应,消耗金
属的质量:X=Y,C正确;反应生成的氢气
中氢元素全部来自盐酸,t3min时,X反应
生成的氢气多,因此消耗盐酸的质量比Y
大,即消耗盐酸的质量:X>Y,D错误。
10.黑2Cu十0,△2Cu0A端下降
11.(1)①银白色(合理即可)
②2Mg+0,点槛2Mg0
(2)①产生大量气泡
Mg+2HCl—MgCl2+H2A
②温度降低,瓶内气体压强减小
(3)能与氧气反应能与酸反应
【素养提升】
1.C点拨:置换反应不一定在溶液中进行,
如碳在高温下还原氧化铜生成铜和二氧化
碳,A错误;有单质生成的反应不一定是置
换反应,如2H,0,M02H,0+0,◆,B
错误;置换反应有单质参加且有单质生成,
则一定有元素化合价发生变化,C正确;置
换反应的生成物不一定有气体,如Fe十
CuSO4—FeSO4+Cu,D错误。
2.D
3.C点拨:Mg、Al、Fe均能与盐酸反应,
5.6gMg、Al、Fe全反应生成氢气的质量分
别是0.467g、0.622g、0.2g,铜不能与盐酸
反应,不能产生氢气。最终得到0.2g氢
气,则金属混合物可能是镁和铜或铝和铜,
该金属混合物中一定含有铜,故选C。
4.C点拨:铜与稀硫酸不反应,锌与稀硫酸
反应生成硫酸锌和氢气。
5.(1)稳定(2)月球上没有氧气(3)稀硫
酸(或稀盐酸)2A1十3H2SO4
A12(SO4)3+3H2个(或2AI+6HCI
2A1C13+3H2A)置换反应(4)①③
温度越高,化学反应速率越快(5)可通过
比较收集相同体积的气体需要的时间来比
较化学反应速率快慢
6.(1)化合反应(2)铝能和氧气反应生成致
密的氧化铝薄膜液
7.(1)FeHH,0(2)2H,+O,点燃
2H2O点拨:A是目前世界年产量最高的
金属,A是铁(Fe);Fe与稀硫酸反应生成
硫酸亚铁和氢气,C是氢气(H2);氢气在氧
气中点燃生成水,D是水(HO)。
8.(1)Cu-Zn
(2)解:设32.5g合金中锌的质量为x。
Zn+2HCI-ZnCl2+H2
65
2
x
0.4g
65
20.4g
x=13g
合金中铜的质量分数为
32.5g-13g×100%=60%
32.5g
答:合金中铜的质量分数为60%。
第2课时金属活动性顺序
【基础过关】
1.A2.B3.D4.C
5.A点拨:用金属和盐溶液验证金属的活动
性顺序时,一般是将金属放人另一种金属
的盐溶液中看能否反应,①中铜和银都不
能与硫酸亚铁溶液反应,无法确定铜、银的
活动性顺序;②铁能置换出铜,而银不能置
换出铜,则证明Fe>Cu>Ag;③中,银不能
将铜和铁置换出来,无法证明铁和铜的活
动性顺序;④中,铜能置换出银,不能置换
出铁,证明Fe>Cu>Ag。故能达到目的的
是②和④,故选A。
6.C点拨:向一定质量的AgNO溶液中加
入Cu和Fe,硝酸银先和铁反应生成硝酸
亚铁和银,后和铜反应生成硝酸铜和银,充
分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,说明
铁完全反应,铜部分或完全反应。滤渣中
一定含有银,一定不含铁,不一定含有铜,
若铜完全反应,则不含铜,A、B错误;滤液
中一定含有Fe(NO3)2、Cu(NO)2,C正
确;反应后的滤液呈蓝色,则滤液中一定含
有硝酸铜,不一定含有硝酸银,D错误。
7.D点拨:铁片逐渐溶解,有气泡冒出,溶液
逐渐由无色变为浅绿色,A正确;烧杯甲中
铁与稀硫酸反应会生成氢气和硫酸亚铁,
溶液质量增大,B正确;烧杯乙中铜与硝酸
银溶液反应生成银和硝酸铜,溶液由无色
变成蓝色,铜片上有银白色物质生成,C正
确;烧杯甲中铁与稀硫酸反应会生成氢气
和硫酸亚铁,铁片质量在不断减小,杠杆左
边质量减小,烧杯乙中反应为Cu十
2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag,每64份质
量的铜能置换出216份质量的银,铜片上
有银白色物质生成,固体质量增大,即杠杆
右边质量增大,杠杆失去平衡,最终左边高
右边低,D错误。
8.B点拨:根据唯一变量原则,①和②实验
中需加人相同浓度的稀盐酸,A正确;铜与
稀盐酸不反应,B错误;铜丝与硝酸银溶液
反应生成硝酸铜和银,观察到铜丝表面产
生银白色物质,溶液逐渐变成蓝色,C正
确;为验证锌、铁、铜、银四种金属的活动性
顺序,还需验证Fe与Zn的活动性顺序,若
X为铁,Y为硫酸锌,则可证明活动性:
Zn>Fe,D正确。
9.C
10.(1)Mg Fe Ag(2)Ag(或银)
(3)Fe+H2SO4—FeSO4+H2A置换
11.(1)气泡浅绿Fe+CuSO4FeSO4+
Cu (2)FeSO FeR>Cu>Ag
【素养提升】
1.B2.C3.B
4.C点拨:根据金属活动性顺序为Zn>
Fe>Ag,将过量的Zn粉投入一定质量的
AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液中,锌先
与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3
反应完,锌才与Fe(NO3)2反应生成硝酸
锌和铁。A点时锌和硝酸银反应,且硝酸
银还未完全反应,此时溶液中含有硝酸锌、
硝酸亚铁和硝酸银,溶液中的金属阳离子
有锌离子、亚铁离子和银离子,A正确;
B点时硝酸银恰好完全反应,锌有剩余,则
固体为银和锌,B正确;由题图可知,B点
到C点过程中溶液质量增大,发生的化学
反应方程式为Zn+Fe(NO3)2—Zn(NO)2