1、初三化学金属和金属材料（二）【本讲主要内容】金属和金属材料（二）金属的化学性质金属与氧气的反应，与酸的反应，与化合物溶液的反应，金属活动性顺序，置换反应。【知识掌握】【知识点精析】一. 金属与氧气的反应：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。 代 表 金 属 反 应 难 易 反 应 的 化 学 方 程 式 MgAl， 常 温 反 应 ， 表 面 形 成 氧化 膜 22MgO 433All FeCu， 常 温 几 乎 不 反 应 高 温 时 能 与 O2反 应 24Fee点 燃 Cu A 高 温 时 不 与 反 应 二. 金属与酸的反应： 不同金属与盐酸或稀硫酸反应伴随现象及反应
2、方程式。结论：镁、锌、铁都能与酸反应产生氢气，但反应剧烈程度不同，铜不能与酸反应产生氢气。所以四种金属的活动性顺序为 MgZnFeCu三. 金属与化合物溶液反应。现 象 实 验 操 作 金 属 表 面 溶 液 变 化 反 应 化 学 方 程 式 质 量 变化 铁 钉 CuSO4 有 紫 红色 物 质 蓝 色 变 为浅 绿 色 FeCuSOeCu44 56 64 金 属 质量 增 大 溶 液 质量 减 少 Al CuSO4 有 紫 红色 物 质 蓝 色 变 为无 色 233424AluSlu()54 192 金 属 质量 增 大 溶 液 质量 减 少 u AgNO3 有 银 白色 物 质 无 色
3、 变 为蓝 色 CuAgNOCu2332()64 216 金 属 质量 增 大 溶 液 质量 减 少 Cu Al2(SO4)3 不 反 应 四. 金属活动性顺序：1. 内容：KCaNMgAlZnFeSPbHCugAPtu() 金 属 活 动 性 顺 序 由 强 渐 弱2. 应用：活动性顺序中，氢（H）前面的金属才能置换出酸中的氢。金 属 + 酸 氢 气 + 含 金 属 元 素 的 化 合 物 (H前 金 属 ) (盐 酸 或 稀 硫 酸 ) 活动性顺序中，前面的金属能把后面的金属从其化合物溶液中置换出来。金 属 + 金 属 化 合 物 金 属 + 金 属 化 合 物 (前 面 金 属 ) (后
4、 面 金 属 ； 溶 液 ) 注意 a.bKCaN+2一 般 不 用 很 活 泼 的 ， ， 置 换 后 面 的 金 属铁 参 与 置 换 反 应 时 ， 生 成 物 中 铁 元 素 化 合 价 为 。五. 置换反应。反应类型 特点 举例 简单表示化合反应 多合一 CO22点 燃 ABC分解反应 一变多 H置换反应单质 1+化合物1单质 2+化合物 2Mglgl2【解题方法指导】例题 1：黄金饰品中的假货常常鱼目混珠，目前社会上的一些不法分子以铜锌合金（金黄色，铜锌各自保持单质的化学性质）假冒黄金，进行诈骗活动。请你设计一个实验证明某黄色金属是真金还是黄铜，要求写出实验方法，步骤，现象和结论。
5、解题思路：根据黄金和黄铜成分不同，各物质的性质不同，可以找出多种鉴别方法，如物理性质方面，黄铜比黄金的密度小，硬度大；而化学性质方面，锌、铜活动性都大于金，且锌排在金属活动性顺序氢之前，这些性质差异是设计实验区别二者的依据。解：方法一：取少量金属于试管中，滴入少量稀盐酸或稀硫酸，若有气体产生（） ，则试样为黄铜；若无气ZnHClnlZnHSOZn222442或体产生，则为黄金。方法二：取少量金属在火焰上加热，若样品表面发黑（ ） ，则试2CuO样为黄铜；若无变化为黄金。方法三：取少量金属放入试管中，向试管中加入适量 溶液，若试样表面出现红S4色物质且溶液颜色变浅（ ） ，则试样为黄铜；若无变化
6、为黄金。ZnCuSZn44方法四：取试样用天平称其质量，用量筒和水测定其体积，计算出其密度，与黄金密度对比，若相符为黄金，若有较大差异，则为黄铜。思维方法与技巧：开放性的实验设计题目是对学生已有知识的综合考查，对于不同物质的鉴别，要从物理性质和化学性质两方面入手，抓住性质差异进行方案设计并根据实验室现有条件，采用简单、易行的方案进行实验，解决问题。例题 2：在托盘天平的两个托盘上各放一只烧杯，分别注入足量稀盐酸，天平平衡。向左，右托盘的烧杯各加入 10g Zu 和 Mg，当反应完全后，天平的指针指向是（ ）A. 分度盘左侧 B. 分度盘右侧C. 分度盘中央 D. 三种情况都有可能解题思路：平衡
7、的天平两边分别加入同质量的不同物质，反应后，天平平衡与否取决于产生气体的多少，Zn 和 Mg 与酸反应，酸足量，产生 的多少不同，会使平衡改变。ZnH2和 Mg 与酸反应，在生成化合物中均为+2 价金属，化合价相同的金属，相对原子质量大的产生 少。因此等质量的 Mg 和 Zn 与足量稀盐酸反应，相对原子质量 ，H2 MgZn()()2465产生 的量 Mg 比 Zn 多。解答：A 正确思维方法与技术解决天平平衡问题的核心是保持天平两侧的增量相等，即 ，m()()加 入 物 质 减 少 物 质若 两侧相等，则天平平衡，在计算 时，减少物质的质量多为逸出气体的质量。mm例题 3：根据如图化合物与单
8、质相互转化的关系回答：化 合 物 甲 单 质 Y 单 质 X 化 合 物 乙 若乙的溶液为浅绿色，Y 为红色固体，则 X 是_。若常温下 Y 为气体单质，乙为浅绿色溶液，则 X 是_。若常温下甲为固体，高温反应后得乙为使石灰水变浑浊的气体，则 X 是_。解题思路：根据题意可知题目所给出单质与化合物的相互关系是置换反应的反应物之间的关系：生成物乙溶液为浅绿色，即为 和 溶液的颜色，Y 为红色固体，FeCl2SO4又为单质，故 Y 为 Cu，X 为 Fe高温条件反应生成 ，可联想到碳还原氧化铜，故乙为，X 为 C。O2解：铁 铁 碳解题方法与技巧：学会总结归纳在我们的学习中占有重要地位。初中化学常
9、见的置换反应可归纳为三类：一. 金属+酸 ，二. 金属+化合物溶液 新金属；三. 还原性H2 非金属单质（如 ）+金属氧化物 新金属，在熟练掌握以上知识的基础,2一 定 条 件 上，综合性问题就能得到很好的解决。【考点突破】【考点指要】有关金属的化学性质，金属活动性顺序的应用是中考的热点，结合有关化学方程式的计算，使化学原理，化学计算和生产实际紧密结合起来，考查学生的逻辑思维能力和灵活应用知识解决问题的能力，其题型一般为选择题、填空题、探究题、计算题等。【典型例题分析】例题 4：（2004，北京中考）某化学兴趣小组为测定 三种金属的活动性顺FeCuAg,序，设计了四种方案，每种方案所需试剂如下
10、，你认为不可行的是（ ）A. 溶液 B. 溶液FeAgCuSO， ， 4 SO， ， 4C. ，稀盐酸， 溶液 D. 溶液， 溶液， gN3l， 2N3分析：测定不同金属的活动性顺序常依据化学反应的现象来判断，A 中 Fe 可以置换出中的 Cu，说明 Fe 比 Cu 活泼，而 Ag 不能置换出 中的 Cu，说明 Ag 没有 CuCuS4 u4活泼；C 中 Fe 能置换出盐酸中的氢，而 Cu 不行，说明 Fe 比 Cu 活泼，二者都能置换出中 Ag，说明 Ag 最不活泼，D 中 Cu 可置换出 Ag 不能置换出 Fe，也说明活动性gN3，B 因为三者间均不反应，无法达到目的。Fe答案：B【综合测
11、试】一. 选择题1. 下列金属不与稀盐酸反应的是（ ）A. Mg B. 锌 C. 铜 D. 铝2. 在氯化铜和氯化镁的混合溶液中，加过量的铁粉，充分反应后过滤，留在滤液上的物质是（ ）A. Fe 和 Cu B. Mg 和 Cu C. Fe D. Cu3. 在 5.6g 下列某混合物，与足量稀硫酸反应完全后，生成 0.2gH2，该混合物可能是（ ）A. 铁和铜 B. 镁和铜C. 锌和铜 D. 镁和铁4. 下列各组括号内的试剂，不能用于除掉杂质的是（ ）A. H2中混有的 CO2（石灰水）B. 铁粉混有锌粒（稀盐酸）C. MnO2中混有的 K2MnO4（蒸馏水）D. 铜粉中混有铁粉（稀硫酸）5.
12、下列说法正确的是（ ）A. 一块生铁可完全溶解在足量的盐酸中B. 用铁器盛装 CuSO4溶液C. 铁的活泼性比铜强D. 铁、镁都能与稀盐酸反应，因此它们的活泼性一样强6. 铁与下列物质混合时，能反应，但无气体产生的是（ ）A. 盐酸 B. 硫酸锌溶液C. 稀硫酸 D. 硝酸银溶液7. 铁的应用在我国已有很久的历史。下列有关铁的知识的叙述不正确的是（ ）A. 铁具有良好的导电性、导热性B. 铁在潮湿的空气中能形成致密的氧化物保护膜C. 铁制容器不能盛放硫酸铜溶液D. 人体中的铁元素主要存在于血液中8. 互联网上报道：“目前世界上有近 20 亿人患有缺铁性贫血” 。在国际上，推广家庭使用中国铁锅。
13、以上提到的“铁”是指（ ）A. 四氧化三铁 B. 铁的化合物C. 铁元素 D. 铁单质9. 有关铁的性质中，属于化学性质的是（ ）A. 有导电导热性 B. 有良好延展性C. 具有银白色光泽 D. 在潮湿空气中易生锈10. 从公元 1 世纪起，铁便成了我国最主要的金属。下列有关铁的叙述，错误的是（ ）A. 铁具有导电和导热的性质B. 铁与硫酸镁溶液反应可以得到金属镁C. 铁在潮湿的空气中生锈D. 铁跟盐酸反应生成氯化亚铁和氢气11. 下列金属投入到稀硫酸中，没有气体产生的是（ ）A. 锌 B. 铁 C. 铜 D. 镁12. 不法分子常用金光闪闪的“假金元宝” （铜锌合金）蒙骗人们，下列鉴别办法中
14、错误的是（ ）A. 加盐酸 B. 测密度C. 加硝酸银溶液 D. 看颜色13. 将 ag 铁钉放入下列溶液中，一段时间后取出铁钉，称得其质量为 bg，出现 ab 的溶液是（ ）A. 稀硫酸 B. 盐酸C. 硫酸铜 D. 硫酸亚铁14. 用铁钉进行如图所示的实验，放置一周后，观察到铁钉锈蚀最快的是（ ）A. a 处 B. b 处C. c 处 D. d 处15. 在混有少量 CuO 粉末的铁粉中加入一定量的稀 H2SO4，微热，反应完毕后，铁粉还有剩余，经冷却、过滤，溶液中一定含有（ ）A. CuSO4 B. CuSO4、Fe 2(SO4)3C. FeSO4 D. CuSO4、FeSO 416.
15、在下列反应中，不是置换反应的是（ ）A. FeHSOFeH22B. 34C. 3CCD. 22二. 填空题17. 写出下列反应的化学方程式：锌与稀硫酸_铜丝与硝酸汞溶液_铁与硫酸铜溶液_铝与稀硫酸_18. 将一根光亮的铜丝在酒精灯上加热变为黑色，迅速插入充满氢气的集气瓶中，充分反应后变为_，最后将铜丝浸入 AgNO3溶液，过一会取出铜丝表面变为_。先后反应的化学方程式为_、_和_。19. 有三种金属 A、B、C，已知 A 能从 C 的化合物溶液中置换出 C，B 能从 A 的化合物溶液中置换出 A，则这三种金属的活泼性由强到弱顺序为_。20. 有质量相同的四根铁钉，放入稀硫酸，稀盐酸，硫酸铜溶液
16、，硝酸银溶液，充分反应后取出铁钉，则所得溶液质量增大的是_。21. 相同质量的 Mg、Fe、Zn，分别与足量的稀硫酸（浓度相同）反应生成氢气与反应时间如图关系：（1）指出 A、B、C 分别代表这里的什么金属A_，B_，C_。（2）这三种金属中生成 H2由多到少的顺序为_。22. 只用化学方程式表示：选择何种试剂，能除去下列物质中少量杂质（括号内物质为杂质）（1）Cu 粉（Fe 粉）：_；（2）FeSO 4（CuSO 4）：_；（3）FeCl 2（HCl）：_23. 让我们和小亮一起走进化学实验室，共同来学习科学探究的方法。小亮在实验室用一小块生铁与稀盐酸反应，观察到生铁表面出现_，同时发现反应
17、后的液体中有少量黑色不溶物。提出问题：这种黑色不溶物是什么呢？猜想与假设：这种黑色不溶物中可能含碳。设计方案：将黑色固体灼烧，如果黑色固体含有碳，就会有_气体生成，要想进一步确定这种气体，可以用_来检验。进行实验：小亮按设计方案进行实验，得到了预想的结果。解释与结论：由此小亮得出结论：（1）生铁中_碳（填“含”与“不含” ） ；（2）碳与稀盐酸_反应（填“能”或“不能” ） ，铁与稀盐酸_反应（填“能”或“不能” ） 。24. 如图所示，在甲、乙两支完全相同的试管中，装有足量的溶质质量分数均相同的稀盐酸，在两支试管上方各罩一个完全相同的气球，两个气球中分别装有相同质量的金属 A与 B，现同时提
18、起两只气球，使其中的金属迅速与稀盐酸接触反应。实验发现：开始时，甲气球迅速鼓起，而乙气球鼓起较慢。反应结束时，甲气球鼓起的体积比乙气球大。根据以上事实，可得到以下结论：（1）_； （2）_。（3）若在上述条件下，A、B 两种金属与盐酸反应均生成+2 价盐，据此还可以得到的结论是_三. 计算题。25. 某炼铁厂用含 的赤铁矿 200t（赤铁矿中的杂质不含铁）来炼铁，炼出的生铁FeO23中含铁 105t。求该铁矿中 的质量分数为_。26. 由锌和铜组成的合金，和铜银组成的合金中，为了测定其合金中铜的质量分数，设计与足量的稀盐酸反应。（1）其中能用与稀盐酸反应的方法测定的合金是：_（2）若取该合金
19、10g，与足量的 50g 稀盐酸充分反应， （在烧杯中反应） ，所得烧杯中的物质的总质量为 59.8g，求合金中铜的质量分数。【综合测试答案】一. 选择题：1. C 2. A 3. B 4. B 5. C 6. D 7. B8. C9. D 10. B 11. C 12. D 13. C 14. B 15. C 16. D二. 填空题：17. ZnHSOnH2442uHgNOuHg()()3232 FeuFeu44AlSl18. 红色，银白色。 ， ，COCCAgNg332()19. B A C20. 21. （1） （2）A B CMBFeZn22. （1） 或FeHll22CuSFeOu44（2） uSO44（3） Cll23. 气泡， 澄清石灰水 （1）含 （2）不能 能224. （1）金属 A 的活泼性强于金属 B。（2）消耗等质量的 A 和 B，A 产生的 比 B 多。H2（3）相对原子质量 25. 75%26. （1）锌铜合金（2）解：生成 质量为H21059802.g设合金中含 Zn 的质量为 xZnClnl65 2x 0.2g65.().)/Cu1010%35
