1.2-1金属的化学性质-金属与氧气､酸的反应-2026-2027学年九年级科学下册同步精讲精练（新教材，浙教版）

第1章 材料及其利用 第2节 金属的化学性质 课时1 金属与氧气､酸的反应 ◆网络构建 ◆课本导学 1.金属与氧气的反应 2.金属与酸的反应 3.置换反应 ◆解题突破 题型1 金属与酸的反应 置换反应 ◆基础训练 考点1 金属与氧气的反应 考点2 金属与酸的反应 考点3 置换反应 ◆强化训练 1.金属与氧气反应 大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度是不同的。 ◆教材<探索活动>见教材第10页 将1根镁带、1根铜丝同时在酒精灯的外焰上加热。能燃烧的是镁带，燃烧的现象为发出耀眼的白光，放出热量，生成一种白色固体；不能燃烧的金属是铜丝，冷却后表面的颜色变为黑色。 （1）镁在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的氧化镁固体，同时放出大量的热。 反应的化学方程式为2Mg+O2=== (点燃)2MgO （2）在加热的情况下，铜能跟空气中的氧气反应，生成黑色的氧化铜。 反应的化学方程式为2Cu+O2=== (△)2CuO （3）细铁丝在空气中不能燃烧。在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的四氧化三铁，同时放出大量的热。（8下科学第一章第1节已学习） 反应的化学方程式为3Fe+2O2=== (点燃)Fe3O4 铁在潮湿的空气中会被氧气所氧化而生锈(铁锈的主要成分是Fe2O3)。 （4）常温下，金属铝的表面易生成一层致密的氧化铝保护膜，它能阻止金属铝继续被空气氧化。因此，铝具有很好的耐腐蚀性。 反应的化学方程式为4Al+ 3O2=== (点燃)2Al2O3。 【名师讲解】（1）金属铝的表面易生成氧化铝薄膜，因而铝具有很好的抗腐蚀性能。但用钢丝球擦洗铝制容器会破坏氧化膜，会使金属铝进一步被氧化。 （2）设计一种鉴别真假黄金首饰的化学方法 假黄金是黄铜（铜锌合金），在灼烧时，假黄金会变黑。真黄金是金，在灼烧时，不会变黑。可通过灼烧法观察现象的方法，鉴别真假黄金首饰。 【归纳总结】（1）大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，这可以在一定程度上反映金属的活动性。→金属越容易与氧气反应，活泼性越强。 如，镁、铝在常温下就能与空气中的氧气反应 4Al + 3O2 == 2Al2O3 2Mg + O2 == 2MgO 铁、铜等常温下几乎不与氧气反应，在高温时能与氧气反应 3Fe+2O2 === (点燃) Fe3O4 2Cu+O2=== (△)2CuO 金在高温时也不能和氧气反应（真金不怕火炼） 由此可知，镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。 （2）金属与氧气反应的剧烈程度不同，主要取决于金属的化学性质，金属越活泼，与氧气发生反应的现象越明显，其次与氧气的浓度、金属与氧气的接触面积也有关，氧气的浓度越大，金属与氧气的接触面积越大，反应越剧烈。 【例1】下列有关金属与氧气反应的说法正确的是（　　） A．铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成一种黑色固体物质三氧化二铁 B．金属与氧气的反应必须加热或点燃 C．铝的抗腐蚀性好是因为铝的化学性质稳定 D．“真金不怕火炼”说明高温条件下金不和氧气反应　 2.金属与酸反应 镁、锌、铁等金属能与稀盐酸或稀硫酸发生反应，生成相应的盐和氢气。铜、银等金属不能与稀盐酸或稀硫酸发生反应。 金属与盐酸或稀硫酸反应伴随的现象及反应的化学方程式如下表所示。（教材第11页探索活动） 金属 现象 反应的化学方程式 盐酸 稀硫酸 盐酸 稀硫酸 反应 现象图 镁 剧烈反应，产生大量气泡，形成无色溶液，试管壁发热，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ Mg＋H2SO4===MgSO4 ＋H2↑ 锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，形成无色溶液，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 铜 无任何现象 不反应 不反应 铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 【名师讲解】（1）这里的酸一般指稀盐酸或稀硫酸，硝酸、浓硫酸除外，因为硝酸、浓硫酸具有强氧化性，它们与金属反应一般不生成氢气而生成水。 实验室中常用金属锌和稀硫酸反应来制取氢气。原因：①该反应速率适中，便于对氢气进行收集，金属镁、铝与稀硫酸反应速率太快，而铁与稀硫酸反应速率太慢；②浓盐酸具有挥发性，用盐酸制取的氢气中因含有HCl气体而不纯净。 （2）铁与酸溶液发生置换反应时，生成亚铁盐和氢气，此时铁的化合价为+2价。 （3）镁、锌、铁与相同的稀盐酸、稀硫酸反应，反应速率不同，反应速率：镁〉锌〉铁。铁与稀盐酸、稀硫酸反应后溶液颜色变为浅绿色。镁、锌与稀盐酸、稀硫酸反应后溶液颜色仍为无色。 （4）金属与稀盐酸、稀硫酸反应后生成的气体是什么？如何验证？使用该气体时需注意什么？ 生成的气体是氢气。用拇指按住盛有锌粒和稀盐酸的试管口，将燃着的火柴接近试管口，气体燃烧，说明产生的气体是氢气。使用氢气前要验纯。 （5）铝与稀盐酸、稀硫酸能反应。将打磨过的铝放入酸中，剧烈反应产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。 化学方程式：2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑，2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑ （6）根据不同金属与稀盐酸、稀硫酸的反应差异，你能再设计一种鉴别真假黄金首饰的化学方法吗？ 假黄金（铜锌合金）中的锌可与稀盐酸、稀硫酸反应，而黄金不与稀盐酸、稀硫酸反应，可用稀盐酸或稀硫酸鉴别真假黄金首饰。取适量黄金饰品样品，向其中滴加适量稀盐酸或稀硫酸，若有气泡产生，则为假黄金；若无明显现象，则为真黄金。可通过灼烧法观察现象的方法，鉴别真假黄金首饰。 【方法技巧】金属混合物(合金)与足量酸反应，已知生成氢气的质量，求金属组成，有两种方法： ①可将金属混合物(合金)看做纯金属，求出全属混合物(合金)的平均相对原子质量，再进行判断，该方法要注意金属元素的化合价； ②可将金属混合物看做纯金属，计算生成相同的氢气需要各种金属的质量，再进行判断。 【例2】下列物质：①MgCl2 ②FeCl3 ③CuSO4 ④ZnSO4 ，能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是（ ） A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①④ 3.置换反应 （1）概念：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做置换反应。金属与稀盐酸、稀硫酸，以及铁与硫酸铜溶液的反应等都属于置换反应。 （2）形式：AB+C→A+CB。 （3）置换反应归纳 ①K、Ca、Na等极活泼金属与水反应产生氢气：2Na+2H2O===2NaOH+ H2↑ ②金属等活泼金属与稀硫酸(或盐酸)的置换反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ ③金属与某些盐溶液的置换反应：Fe+CuSO4===FeSO4+Cu ④非金属与金属氧化物的反应，或称热还原置换反应（下一知识点学习） H2+ CuO=== (Δ)Cu+H2O 3C+2Fe2O3=== (高温)4Fe+3CO2↑ 2Al+Fe2O3=== (高温)Al2O3+2Fe 【特别提醒】4种化学基本反应类型：一种单质跟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，表示形式为：A＋BC===B＋AC；化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应(A＋B===AB)；分解反应是由一种物质生成两种或两种以上物质的反应(AB===A＋B)；复分解反应是两种化合物互相交换成分生成新化合物的反应(AB＋CD===AD＋CB)。 【例3】下列反应中，不属于置换反应的是（　　） A. Cl2+2NaBr2NaCl+Br2 B. Fe2O3+3CO=== (高温)2Fe+3CO2 C. Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu D. CuO+H2=== (△) Cu+H2O 解题突破 ◆题型1 金属与酸的反应 【例1】现有等质量的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份等质量等浓度的足量稀硫酸中，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.反应结束后生成氢气的质量：甲＞乙＞丙 B.金属活动性：乙＞甲＞丙 C.相对原子质量：乙＞丙＞甲 D.消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙 【方法点拨】分析图像时应注意曲线的起点、转折点和走向，并将图像信息与化学知识结合起来得出相应的结论。 【思路引导】当横轴为反应时间，纵轴为生成氢气质量时： ◆题型2 置换反应 【例2】如图是铁钉与稀盐酸反应的微观示意图，回答下列问题： （1）此反应的化学方程式为_______________________，属于___________反应，该反应中发生的现象是_______________________________________________________________。 （2）从微观角度说明该反应前后发生的变化是___________________________________ ____________________。 考点1 金属与氧气的反应 1.【2026浙江金华质检】下列关于金属与氧气反应的说法，正确的是（ ） A.镁带在空气中加热，可观察到剧烈燃烧､生成黑色固体 B.铜丝在空气中加热，颜色会由紫红色变为黑色 C.铁丝在空气中点燃，能剧烈燃烧､火星四射 D.铁丝在氧气中燃烧，生成氧化铁 2.家庭常用的铁锅长期放置在潮湿环境中易生锈，原因是铁在潮湿的空气中与氧气反应生成________(填化学式)；而铝制餐具耐用､不易锈蚀，是因为铝表面生成了致密的________保护膜，能阻止其继续被氧化，该过程发生反应的化学方程式为________________________。 考点2 金属与酸的反应 3.下列物质中，能用金属单质与稀盐酸直接反应制取的是（ ） A. B. C. D. 4.【2025浙江宁波质检】在托盘天平左､右两边各放一只质量相等的烧杯，分别向两只烧杯中加入等质量､等浓度的稀盐酸，此时天平平衡｡然后向左盘的烧杯中加入10g锌粒，向右盘的烧杯中加入10g铁粉，充分反应后，烧杯中均无固体剩余，则此时天平（ ） A.指针偏向左边 B.指针偏向右边 C.仍然平衡 D.无法判断 【关键点拨】等质量的金属与足量稀酸反应，若金属与稀酸反应生成的盐中金属元素化合价相同，则相对原子质量越大的金属，生成的氢气越少｡ 5.【2026浙江杭州期中】学习了金属的化学性质后，科学兴趣小组同学利用数字化仪器对镁与盐酸反应进行研究｡实验前先用砂纸将镁条打磨，将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中的稀盐酸快速压入锥形瓶中，通过数字传感器测定实验过程中密闭容器内压强与时间的关系，结果如图甲所示(装置气密性良好)｡ 甲 乙 (1)实验前先将镁条打磨的原因是________________________｡ (2)刚注入稀盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强迅速上升，原因可能是__________________________________________________｡ (3)图乙中，段容器内压强增大，而段容器内压强逐渐减小，观察发现，C点时镁条恰好完全反应，说明镁与盐酸反应还会______(填"吸收"或"放出")热量｡ 【归纳总结】实验前需先打磨镁条的原因是除去表面的氧化物及污物｡镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，放热｡ 考点3 置换反应 6.【2025浙江温州质检】温州轻轨工程建设的过程中，工程技术人员利用铝热剂燃烧释放大量的热来焊接铁轨｡点燃铝热剂时，发生反应的化学方程式为｡该反应属于（ ） A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应 7.下列关于置换反应的说法中正确的是（ ） A.置换反应一定是在溶液中进行的 B.有单质和化合物生成的反应一定是置换反应 C.置换反应中一定有元素的化合价发生改变 D.属于置换反应 1.下图是某个化学反应前后物质的微观模型｡根据图示判断，该反应属于（ ） A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应 2.用未打磨过的铝片和一定质量的稀盐酸反应，反应产生气泡的速率和反应时间的关系如图所示｡待实验结束后，发现试管底部出现了灰色沉淀｡为了初步判断灰色沉淀的成分，向上述试管中继续滴加稀盐酸，观察到沉淀溶解并有气泡生成｡下列推理正确的有（ ） ①阶段，铝的氧化物与稀盐酸反应 ②阶段，铝和稀盐酸反应生成气体 ③阶段，稀盐酸过量，生成气体量减少 ④实验结束后试管底部出现的灰色沉淀是铝 A.①② B.①②④ C.①③④ D.②③④ 【关键点拨】本题要明确未打磨过的铝片放入稀盐酸中发生了两个反应：氧化铝与稀盐酸的反应以及铝与稀盐酸的反应｡ 3.【2025浙江杭州质检】将等质量的､､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，反应结束后生成氢气的质量关系不可能是（ ） 【关键点拨】判断氢气产生的质量要优先判断反应物中谁过量，稀硫酸用量相同时，酸完全反应则生成氢气的质量相同；三种金属完全反应时，在化合物中均显+2价，则相对原子质量越小，等质量的金属生成的氢气越多｡ 4.【2026浙江嘉兴期中】"金粉"(锌铜合金)是一种金属颜料，可用于文物修复｡某科学兴趣小组通过实验测定"金粉"中铜的含量：称取25g"金粉"样品放入锥形瓶中，将100g稀硫酸分5次加入，记录每次反应后锥形瓶内物质的总质量｡实验过程和数据如下｡ 加入次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 加入稀硫酸的质量/g 20 20 20 20 20 反应后锥形瓶内物质总质量/g 44.94 64.88 104.80 124.80 (1)为_______ (2)计算样品中铜的质量分数(写出计算过程)｡ (3)实验中，若将稀硫酸改为浓盐酸，则测得铜的质量分数会______(填"偏大""偏小"或"不变")｡ 5.【2026浙江台州质检】探究金属与酸的反应，如图甲，向250mL烧瓶内注入25mL某浓度的稀硫酸，分别剪取大小､形状完全相同的镁､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皮塞，点击采集，得到图乙所示的变化曲线｡ 甲 乙 (1)图乙中曲线______(填序号)对应的金属是铜｡ (2)图乙中曲线c对应的金属是镁，反应的化学方程式为_____________________________ __________________________________________；50s左右曲线c达到最高点后又略微下降的原因是________________________________________________。 【归纳总结】解题须掌握金属与酸反应的压强曲线的规律｡ (1)压强变化规律：先快速上升(金属与酸反应放热+生成，压强增大)，后缓慢下降(反应结束，温度回落，压强降低)｡一般情况下，斜率越大代表反应速率越快，金属活动性越强｡最终压强由生成总量决定，越多压强越大｡ (2)常考点：金属活动性判断，压强峰值出现越早，金属在金属活动性顺序中越靠前；产氢量比较；反应速率；压强变化原因｡ 3 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1章 材料及其利用 第2节 金属的化学性质 课时1 金属与氧气､酸的反应 ◆网络构建 ◆课本导学 1.金属与氧气的反应 2.金属与酸的反应 3.置换反应 ◆解题突破 题型1 金属与酸的反应 题型2 置换反应 ◆基础训练 考点1 金属与氧气的反应 考点2 金属与酸的反应 考点3 置换反应 ◆强化训练 1.金属与氧气反应 大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度是不同的。 ◆教材<探索活动>见教材第10页 将1根镁带、1根铜丝同时在酒精灯的外焰上加热。能燃烧的是镁带，燃烧的现象为发出耀眼的白光，放出热量，生成一种白色固体；不能燃烧的金属是铜丝，冷却后表面的颜色变为黑色。 （1）镁在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的氧化镁固体，同时放出大量的热。 反应的化学方程式为2Mg+O2=== (点燃)2MgO （2）在加热的情况下，铜能跟空气中的氧气反应，生成黑色的氧化铜。 反应的化学方程式为2Cu+O2=== (△)2CuO （3）细铁丝在空气中不能燃烧。在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的四氧化三铁，同时放出大量的热。（8下科学第一章第1节已学习） 反应的化学方程式为3Fe+2O2=== (点燃)Fe3O4 铁在潮湿的空气中会被氧气所氧化而生锈(铁锈的主要成分是Fe2O3)。 （4）常温下，金属铝的表面易生成一层致密的氧化铝保护膜，它能阻止金属铝继续被空气氧化。因此，铝具有很好的耐腐蚀性。 反应的化学方程式为4Al+ 3O2=== (点燃)2Al2O3。 【名师讲解】（1）金属铝的表面易生成氧化铝薄膜，因而铝具有很好的抗腐蚀性能。但用钢丝球擦洗铝制容器会破坏氧化膜，会使金属铝进一步被氧化。 （2）设计一种鉴别真假黄金首饰的化学方法 假黄金是黄铜（铜锌合金），在灼烧时，假黄金会变黑。真黄金是金，在灼烧时，不会变黑。可通过灼烧法观察现象的方法，鉴别真假黄金首饰。 【归纳总结】（1）大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，这可以在一定程度上反映金属的活动性。→金属越容易与氧气反应，活泼性越强。 如，镁、铝在常温下就能与空气中的氧气反应 4Al + 3O2 == 2Al2O3 2Mg + O2 == 2MgO 铁、铜等常温下几乎不与氧气反应，在高温时能与氧气反应 3Fe+2O2 === (点燃) Fe3O4 2Cu+O2=== (△)2CuO 金在高温时也不能和氧气反应（真金不怕火炼） 由此可知，镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。 （2）金属与氧气反应的剧烈程度不同，主要取决于金属的化学性质，金属越活泼，与氧气发生反应的现象越明显，其次与氧气的浓度、金属与氧气的接触面积也有关，氧气的浓度越大，金属与氧气的接触面积越大，反应越剧烈。 【例1】下列有关金属与氧气反应的说法正确的是（　　） A．铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成一种黑色固体物质三氧化二铁 B．金属与氧气的反应必须加热或点燃 C．铝的抗腐蚀性好是因为铝的化学性质稳定 D．“真金不怕火炼”说明高温条件下金不和氧气反应　 【答案】D 【解析】铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故A错误；铝、镁等在常温下就能和氧气反应，故B错误；铝常温下能与空气中的氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内部的铝进一步被氧化，因此铝的抗腐蚀性好，故C错误；“真金不怕火炼”，说明即使高温条件下金也不和氧气反应，故D正确。 2.金属与酸反应 镁、锌、铁等金属能与稀盐酸或稀硫酸发生反应，生成相应的盐和氢气。铜、银等金属不能与稀盐酸或稀硫酸发生反应。 金属与盐酸或稀硫酸反应伴随的现象及反应的化学方程式如下表所示。（教材第11页探索活动） 金属 现象 反应的化学方程式 盐酸 稀硫酸 盐酸 稀硫酸 反应 现象图 镁 剧烈反应，产生大量气泡，形成无色溶液，试管壁发热，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ Mg＋H2SO4===MgSO4 ＋H2↑ 锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，形成无色溶液，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 铜 无任何现象 不反应 不反应 铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 【名师讲解】（1）这里的酸一般指稀盐酸或稀硫酸，硝酸、浓硫酸除外，因为硝酸、浓硫酸具有强氧化性，它们与金属反应一般不生成氢气而生成水。 实验室中常用金属锌和稀硫酸反应来制取氢气。原因：①该反应速率适中，便于对氢气进行收集，金属镁、铝与稀硫酸反应速率太快，而铁与稀硫酸反应速率太慢；②浓盐酸具有挥发性，用盐酸制取的氢气中因含有HCl气体而不纯净。 （2）铁与酸溶液发生置换反应时，生成亚铁盐和氢气，此时铁的化合价为+2价。 （3）镁、锌、铁与相同的稀盐酸、稀硫酸反应，反应速率不同，反应速率：镁〉锌〉铁。铁与稀盐酸、稀硫酸反应后溶液颜色变为浅绿色。镁、锌与稀盐酸、稀硫酸反应后溶液颜色仍为无色。 （4）金属与稀盐酸、稀硫酸反应后生成的气体是什么？如何验证？使用该气体时需注意什么？ 生成的气体是氢气。用拇指按住盛有锌粒和稀盐酸的试管口，将燃着的火柴接近试管口，气体燃烧，说明产生的气体是氢气。使用氢气前要验纯。 （5）铝与稀盐酸、稀硫酸能反应。将打磨过的铝放入酸中，剧烈反应产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。 化学方程式：2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑，2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑ （6）根据不同金属与稀盐酸、稀硫酸的反应差异，你能再设计一种鉴别真假黄金首饰的化学方法吗？ 假黄金（铜锌合金）中的锌可与稀盐酸、稀硫酸反应，而黄金不与稀盐酸、稀硫酸反应，可用稀盐酸或稀硫酸鉴别真假黄金首饰。取适量黄金饰品样品，向其中滴加适量稀盐酸或稀硫酸，若有气泡产生，则为假黄金；若无明显现象，则为真黄金。可通过灼烧法观察现象的方法，鉴别真假黄金首饰。 【方法技巧】金属混合物(合金)与足量酸反应，已知生成氢气的质量，求金属组成，有两种方法： ①可将金属混合物(合金)看做纯金属，求出全属混合物(合金)的平均相对原子质量，再进行判断，该方法要注意金属元素的化合价； ②可将金属混合物看做纯金属，计算生成相同的氢气需要各种金属的质量，再进行判断。 【例2】下列物质：①MgCl2 ②FeCl3 ③CuSO4 ④ZnSO4 ，能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是（ ） A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①④ 【答案】D 【解析】镁和稀盐酸反应生成氯化镁；铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁，不会生成氯化铁；铜和稀硫酸不能反应生成硫酸铜；锌和稀硫酸反应生成硫酸锌。故选D。 3.置换反应 （1）概念：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做置换反应。金属与稀盐酸、稀硫酸，以及铁与硫酸铜溶液的反应等都属于置换反应。 （2）形式：AB+C→A+CB。 （3）置换反应归纳 ①K、Ca、Na等极活泼金属与水反应产生氢气：2Na+2H2O===2NaOH+ H2↑ ②金属等活泼金属与稀硫酸(或盐酸)的置换反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ ③金属与某些盐溶液的置换反应：Fe+CuSO4===FeSO4+Cu ④非金属与金属氧化物的反应，或称热还原置换反应（下一知识点学习） H2+ CuO=== (Δ)Cu+H2O 3C+2Fe2O3=== (高温)4Fe+3CO2↑ 2Al+Fe2O3=== (高温)Al2O3+2Fe 【特别提醒】4种化学基本反应类型：一种单质跟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，表示形式为：A＋BC===B＋AC；化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应(A＋B===AB)；分解反应是由一种物质生成两种或两种以上物质的反应(AB===A＋B)；复分解反应是两种化合物互相交换成分生成新化合物的反应(AB＋CD===AD＋CB)。 【例3】下列反应中，不属于置换反应的是（　　） A. Cl2+2NaBr2NaCl+Br2 B. Fe2O3+3CO=== (高温)2Fe+3CO2 C. Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu D. CuO+H2=== (△) Cu+H2O 【答案】B 【解析】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。B项中反应物为2种化合物，该反应不属于置换反应。 解题突破 ◆题型1 金属与酸的反应 【例1】现有等质量的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份等质量等浓度的足量稀硫酸中，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.反应结束后生成氢气的质量：甲＞乙＞丙 B.金属活动性：乙＞甲＞丙 C.相对原子质量：乙＞丙＞甲 D.消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙 【方法点拨】分析图像时应注意曲线的起点、转折点和走向，并将图像信息与化学知识结合起来得出相应的结论。 【思路引导】当横轴为反应时间，纵轴为生成氢气质量时： 【答案】C 【解析】A（√）根据"高度"可确定完全反应时生成氢气的质量：甲＞乙＞丙； B（√）根据"坡度"可确定金属活动性：乙＞甲＞丙； C（×）由于反应后金属元素在生成物中的化合价相同，根据可知，生成氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，产生的氢气越多，说明金属的相对原子质量越小，则相对原子质量：丙＞乙＞甲； D（√）生成的氢气来自硫酸中的氢元素，由质量守恒定律可知，生成氢气的质量越多，消耗硫酸的质量就越多，故消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙。 ◆题型2 置换反应 【例2】如图是铁钉与稀盐酸反应的微观示意图，回答下列问题： （1）此反应的化学方程式为_______________________，属于___________反应，该反应中发生的现象是_______________________________________________________________。 （2）从微观角度说明该反应前后发生的变化是___________________________________ ____________________。 【答案】（1）；置换；铁钉表面有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 （2）铁原子转变成亚铁离子，氢离子转变为氢原子，氢原子结合成氢分子 【解析】根据题给微观示意图分析铁钉与稀盐酸的反应，铁原子转变成亚铁离子，盐酸中的氢离子转变为氢原子，氢原子结合成氢分子。反应一段时间后，由于反应后的溶液中有亚铁离子，溶液颜色会变为浅绿色。 考点1 金属与氧气的反应 1.【2026浙江金华质检】下列关于金属与氧气反应的说法，正确的是（ ） A.镁带在空气中加热，可观察到剧烈燃烧､生成黑色固体 B.铜丝在空气中加热，颜色会由紫红色变为黑色 C.铁丝在空气中点燃，能剧烈燃烧､火星四射 D.铁丝在氧气中燃烧，生成氧化铁 【答案】B 【解析】镁带在空气中燃烧生成白色固体氧化镁，A错误；铜丝在空气中加热，与氧气反应生成黑色的氧化铜，可观察到铜丝颜色由紫红色变为黑色，B正确；铁丝在空气中无法点燃，C错误；铁丝在氧气中燃烧､火星四射，生成四氧化三铁，D错误｡ 2.家庭常用的铁锅长期放置在潮湿环境中易生锈，原因是铁在潮湿的空气中与氧气反应生成________(填化学式)；而铝制餐具耐用､不易锈蚀，是因为铝表面生成了致密的________保护膜，能阻止其继续被氧化，该过程发生反应的化学方程式为________________________。 【答案】 氧化铝 【解析】金属铁在潮湿的空气中会被氧气氧化而生锈，铁锈的主要成分是。铝在空气中易与氧气反应，在表面生成一层致密的氧化铝保护膜，能阻止金属铝继续被氧气氧化，铝与氧气反应的化学方程式为。 考点2 金属与酸的反应 3.下列物质中，能用金属单质与稀盐酸直接反应制取的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】铜､银不能与稀盐酸反应；锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气；铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不会生成氯化铁｡故选C｡ 4.【2025浙江宁波质检】在托盘天平左､右两边各放一只质量相等的烧杯，分别向两只烧杯中加入等质量､等浓度的稀盐酸，此时天平平衡｡然后向左盘的烧杯中加入10g锌粒，向右盘的烧杯中加入10g铁粉，充分反应后，烧杯中均无固体剩余，则此时天平（ ） A.指针偏向左边 B.指针偏向右边 C.仍然平衡 D.无法判断 【答案】A 【解析】锌､铁和酸发生反应后，固体都没有剩余，说明金属全部反应，相对原子质量：锌>铁，由铁和锌与稀盐酸反应的化学方程式及质量关系可知，等质量的锌､铁与足量的盐酸反应时，铁生成的氢气较多，所以指针偏向加入锌粒的左边｡故选A｡ 【关键点拨】等质量的金属与足量稀酸反应，若金属与稀酸反应生成的盐中金属元素化合价相同，则相对原子质量越大的金属，生成的氢气越少｡ 5.【2026浙江杭州期中】学习了金属的化学性质后，科学兴趣小组同学利用数字化仪器对镁与盐酸反应进行研究｡实验前先用砂纸将镁条打磨，将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中的稀盐酸快速压入锥形瓶中，通过数字传感器测定实验过程中密闭容器内压强与时间的关系，结果如图甲所示(装置气密性良好)｡ 甲 乙 (1)实验前先将镁条打磨的原因是________________________｡ (2)刚注入稀盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强迅速上升，原因可能是__________________________________________________｡ (3)图乙中，段容器内压强增大，而段容器内压强逐渐减小，观察发现，C点时镁条恰好完全反应，说明镁与盐酸反应还会______(填"吸收"或"放出")热量｡ 【答案】（1）除去表面的氧化物及污物 （2）稀盐酸占据一定体积，使容器中气体被压缩，压强增大 （3）放出 （4） 【解析】(1)实验前先将镁条打磨的原因是除去表面的氧化物及污物｡ (2)刚注入稀盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强迅速上升，原因可能是稀盐酸占据一定体积，使容器中气体被压缩，压强增大｡ (3)段容器内压强增大，而段容器内压强逐渐减小，观察发现，c点时镁条恰好完全反应，说明镁与盐酸反应还会放出热量｡ 【归纳总结】实验前需先打磨镁条的原因是除去表面的氧化物及污物｡镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，放热｡ 考点3 置换反应 6.【2025浙江温州质检】温州轻轨工程建设的过程中，工程技术人员利用铝热剂燃烧释放大量的热来焊接铁轨｡点燃铝热剂时，发生反应的化学方程式为｡该反应属于（ ） A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应 【答案】C 【解析】该反应是一种单质跟一种化合物发生反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应｡故选C｡ 7.下列关于置换反应的说法中正确的是（ ） A.置换反应一定是在溶液中进行的 B.有单质和化合物生成的反应一定是置换反应 C.置换反应中一定有元素的化合价发生改变 D.属于置换反应 【答案】C 【解析】置换反应不一定在溶液中进行，如氢气与氧化铜的反应，A错误；有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应，如一氧化碳与氧化铁的反应，B错误；由于单质中元素的化合价为0，而化合物中各元素的化合价不为0，所以置换反应中一定有元素的化合价发生改变，C正确；CO与CuO都是化合物，因此它们之间发生的反应不属于置换反应，D错误｡ 1.下图是某个化学反应前后物质的微观模型｡根据图示判断，该反应属于（ ） A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应 【答案】D 【解析】由题图可知，该反应的反应物是一种单质和一种化合物，生成物是另一种单质和另一种化合物，所以属于置换反应｡故选D｡ 2.用未打磨过的铝片和一定质量的稀盐酸反应，反应产生气泡的速率和反应时间的关系如图所示｡待实验结束后，发现试管底部出现了灰色沉淀｡为了初步判断灰色沉淀的成分，向上述试管中继续滴加稀盐酸，观察到沉淀溶解并有气泡生成｡下列推理正确的有（ ） ①阶段，铝的氧化物与稀盐酸反应 ②阶段，铝和稀盐酸反应生成气体 ③阶段，稀盐酸过量，生成气体量减少 ④实验结束后试管底部出现的灰色沉淀是铝 A.①② B.①②④ C.①③④ D.②③④ 【答案】B 【解析】向试管中继续滴加稀盐酸，观察到沉淀溶解并有气泡生成，说明实验结束后试管底部出现的灰色沉淀是铝，④正确｡故选B｡ 【关键点拨】本题要明确未打磨过的铝片放入稀盐酸中发生了两个反应：氧化铝与稀盐酸的反应以及铝与稀盐酸的反应｡ 3.【2025浙江杭州质检】将等质量的､､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，反应结束后生成氢气的质量关系不可能是（ ） 【答案】B 【解析】A.稀硫酸过量的情况下，等质量的Mg､Fe､Zn完全反应，Mg和稀硫酸反应生成氢气质量最多，锌和稀硫酸反应生成氢气质量最少，A选项对应关系有可能；B.Fe与Zn生成氢气质量相同时，稀硫酸用量相对于Fe不足，则Mg中稀硫酸用量也应不足，Mg与稀硫酸反应生成氢气的质量与Fe相等，B选项对应关系不可能；C.如果与三种金属反应的稀硫酸均不足，那么生成氢气的质量相等，C选项对应关系有可能；D.如果稀硫酸恰好和Fe完全反应，则Mg是过量的，此时Mg､Fe消耗的稀硫酸的质量相同，产生氢气的质量相同；Zn与稀硫酸反应时，Zn的量不足，即稀硫酸过量，实际消耗硫酸的质量小，产生氢气的质量小，D选项对应关系有可能。 【关键点拨】判断氢气产生的质量要优先判断反应物中谁过量，稀硫酸用量相同时，酸完全反应则生成氢气的质量相同；三种金属完全反应时，在化合物中均显+2价，则相对原子质量越小，等质量的金属生成的氢气越多｡ 4.【2026浙江嘉兴期中】"金粉"(锌铜合金)是一种金属颜料，可用于文物修复｡某科学兴趣小组通过实验测定"金粉"中铜的含量：称取25g"金粉"样品放入锥形瓶中，将100g稀硫酸分5次加入，记录每次反应后锥形瓶内物质的总质量｡实验过程和数据如下｡ 加入次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 加入稀硫酸的质量/g 20 20 20 20 20 反应后锥形瓶内物质总质量/g 44.94 64.88 104.80 124.80 (1)为_______ (2)计算样品中铜的质量分数(写出计算过程)｡ (3)实验中，若将稀硫酸改为浓盐酸，则测得铜的质量分数会______(填"偏大""偏小"或"不变")｡ 【答案】（1）84.82 （2）解：根据质量守恒定律，生成氢气的总质量为。 设样品中锌的质量为。 65 2 x 0.2g 则样品中铜的质量为，故样品中铜的质量分数为。 答：样品中铜的质量分数为74%｡ （3）偏小 【解析】（1）根据表格发现第1次加入20g稀硫酸，锥形瓶内减少的质量为20g+25g-44.94g=0.06g，第2次加入20g稀硫酸，锥形瓶内减少的质量为20g+44.94g-64.88g=0.06g，说明每20g稀硫酸完全反应，产生氢气的质量为0.06g，根据加入4次稀硫酸后，锥形瓶内减少的质量为25g+20g×4-104.80g=0.2g>0.06g×3，可以判定第3次加入20g稀硫酸，锥形瓶内减少的质量为0.06g，则反应后锥形瓶内物质总质量为64.88g+20g-0.06g=84.82g。a为84.82｡ （3）浓盐酸具有挥发性，若将稀硫酸换成浓盐酸，会使逸出的气体质量偏大，从而使锌的质量的计算结果偏大，导致铜的质量分数的计算结果偏小｡ 5.【2026浙江台州质检】探究金属与酸的反应，如图甲，向250mL烧瓶内注入25mL某浓度的稀硫酸，分别剪取大小､形状完全相同的镁､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皮塞，点击采集，得到图乙所示的变化曲线｡ 甲 乙 (1)图乙中曲线______(填序号)对应的金属是铜｡ (2)图乙中曲线c对应的金属是镁，反应的化学方程式为_____________________________ __________________________________________；50s左右曲线c达到最高点后又略微下降的原因是________________________________________________。 【答案】（1）a （2）；镁与稀硫酸反应放热，反应结束后温度降低至初始温度，气体体积减小，压强减小 【解析】（1）铜不能与酸反应生成氢气，装置中压强不变，则曲线a对应的金属是铜｡ （2）镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应的化学方程式为；在50s左右曲线c达到最高点后又略微下降的原因是镁与稀硫酸反应放热，反应结束后温度降低至初始温度，气体体积减小，压强减小｡ 【归纳总结】解题须掌握金属与酸反应的压强曲线的规律｡ (1)压强变化规律：先快速上升(金属与酸反应放热+生成，压强增大)，后缓慢下降(反应结束，温度回落，压强降低)｡一般情况下，斜率越大代表反应速率越快，金属活动性越强｡最终压强由生成总量决定，越多压强越大｡ (2)常考点：金属活动性判断，压强峰值出现越早，金属在金属活动性顺序中越靠前；产氢量比较；反应速率；压强变化原因｡ 3 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $