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第八单元 金属和金属材料
第 1 讲 金属的化学性质
百色五年中考命题规律
近五年百色中考考情分析 2019 年中考预测
年份 考点 题型 题号 分值
2018
镁的化学性质、
铝和铝的化合物
性质
填空、实
验与探究
题
23(2)、29 11
2017
金属活动性顺
序、铁的物理性
质
选择、填
空题 14、24(1) 3
2016 金属活动性顺序 选择题 15 2
2015
金属活动性顺
序、铜的物理性
质、置换反应
选择、简
答题
14、26(1)
(3) 5
2014 金属活动性顺序 选择题 14 2
本讲中,金属的化学性质一直是中考命题
的重点,常与酸、盐溶液的性质以及金属
活动性顺序联合命题。在突出了学科内、
学科间综合的同时,命题更能体现新课标
的要求,增添了较多的开放题、探究题、
实验设计与评价题。炼铁的原理及应用常
结合一氧化碳的性质和有关含杂质物质的
化学方程式计算,也是中考不可忽视的知
识点。预测 2019 百色中考仍会以填空或选
择题考查金属的活动性顺序。
知 识 清 单
金属的化学性质
1.与氧气反应
(1)概念: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。(“真金不怕火
炼”说明金即使是在高温条件下,也不与氧气发生反应)
(2)常见的金属单质与氧气反应
金属
单质 化学方程式 现象及解释 结论
Al 4Al+3O2===2Al2O3
铝在自然条件下反应,生成 Al2O3,形成
致密的 氧化铝 膜
4Al+3O2 =====点燃
2Al2O3 铝粉在氧气中燃烧,发生爆炸性反应
Fe 3Fe+2O2 =====点燃
Fe3O4
剧烈 反应 、 火星四射 、 生成
黑色 固体,放出 热量
Cu 2Cu+O2 =====△
2CuO 在空气中,不能燃烧,加热时, 生成
黑色 固体
Mg 2Mg+O2 =====点燃
2MgO 发出 耀眼的白光 ,生成一种 白
色固体
金属活动性
Mg>Al>Fe>Cu
2.与盐酸、硫酸反应
(1)条件:金属活动性必须排在氢之前。
(2)通式:金属+酸―→盐+氢气
(3)常见的金属单质与酸反应(盐酸和硫酸)
金属 化学方程式 现象及解释 结论2
单质
Mg Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑ 剧烈反应,产生大量 气泡
Zn Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
反应比较 剧烈 ,产生大
量气泡
Fe Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
反应缓慢, 产生气泡 ,
溶液由无色变为 浅绿色
Cu 无明显现象,不反应
Mg、Zn、
Fe 为活泼
金属,Cu
为不活泼
金属,金
属活动性
顺序
Mg>Zn>Fe>
Cu
3.与某些可溶性盐溶液的反应
(1)条件:位于前面的金属把后面的金属从它的盐溶液(必须可溶)中置换出来。(K、Na、Ca 除外)
(2)通式:金属+盐―→新金属+新盐
(3)常见金属单质与盐溶液的反应
金属单质
与盐 化学方程式 现象及解释
结论
(金属活
动性)
Fe 与
CuSO4
Fe+CuSO4===FeSO4+
Cu
铁表面有 红色 的
物质生成,溶液由
蓝色 变为浅绿色
Fe>Cu
Cu 与
AgNO3
Cu+2AgNO3===Cu
(NO3)2+2Ag
铜的表面有银白色的
物质生成,溶液由无
色变为 蓝色
Cu>Ag
Al 与
CuSO4
2Al+3CuSO4===Al2
(SO4)3+3Cu
铝表面有 红色 的
物质生成,溶液由蓝
色变为 无色
Al>Cu
Cu 与
Al2(SO4)
3
无明显现象,不反应
特别提醒 银粉为黑色,银块为银白色,置换出来的银介于两者之间。
①铁与酸反应生成的盐为亚铁盐(铁的化合价为+2 价);②金属单质与盐反应,“盐”是指可溶性盐,不溶
性盐不能发生反应,如:Cu+AgCl 不反应。
置换反应
1.概念: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,叫置换反应。(表
达式:A+BC===B+AC)
2.特点:①反应物为单质和化合物 ,生成物为单质和化合物。②反应前后化合价一定发生变化。
金属活动性顺序
1.常见金属的活动性顺序
― ― →K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属的活动性逐渐减弱
2.金属活动性顺序
(1)①前面的金属比后面的金属活泼,位置越靠 前 ,活动性越 强 。
②位于氢前面的金属能置换 盐酸 、 稀硫酸 中的氢。
③位于 前面 的金属能把位于 后面 的金属从它们的化合物的溶液里置换出来(K、Ca、Na 除外)。3
特别提醒 K、Ca、Na 的金属活动性极其强,当它们与排在后面的金属的盐溶液反应时,则首先是与水发生
反应,一般不会有金属析出。
(2)应用
①判断置换反应能否发生。
②当多种金属单质与多种盐溶液发生置换反应时,对滤液、滤渣的成分进行分析。
a.反应物中的金属越活泼,则越先发生反应。
b.生成物的金属越不活泼,则越先被置换出来。
③根据金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气的速率,判断金属的活动性顺序。
④设计实验 、验证金属的活动性顺序。
⑤根据金属活动性顺序表,研究金属冶炼的历史,金属的活动性越弱,从矿石中还原成单质越容易,那么这
种金属的冶炼和使用年限越早。
体 验 中 考
金属的性质
1.(2018 百色第 23 题节选)用学过的化学知识说明或解释下列问题:
(2)镁能在二氧化碳中燃烧:2Mg+CO2 =====点燃
2MgO+C,反应中具有还原性的物质是 镁 。
2.(2018 百色第 29 题节选)某 化学兴趣小组的同学在进行“活泼金属与酸的反应”实验时,对铝和铝的化
合物性质进行了探究。
【查阅资料】铝是一种活泼金属,在空气中表现出良好的抗腐蚀性,是由于铝与氧气作用形成一层致密的氧
化膜覆盖在铝的表面。
(2)金属与酸的反应
①铝片与稀硫酸反应产生氢气的速度与时间的关系如图所示,单质铝与稀硫酸反应的化学方程式为 2Al+
3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑ 。图中从 a 点到 c 点曲线上升的原因可能是 随着反应的进行,温度升高,加快了
反应的速度 。
②将铝片与 pH 相同的足量稀硫酸、稀盐酸反应,结果是生成氢气的速度前者比后者慢很多。
甲同学认为,可能是两片铝片的大小、质地等不一致的原因,于是将某铝片从中间切成两等份,再分别放入
pH 相同的稀硫酸和稀盐酸中,观察反应现象,结果仍是生成氢气的速度前者比后者慢得多。此实验方法是 控制
变量法 。
乙同学提出,可能是与稀硫酸反应的铝片表面有氧化膜的原因,大家一致表示反对,因为 与盐酸反应的铝
片表面也有氧化膜 。
丙同学对比盐酸和硫酸的化学式之后,认为可能是盐酸中的氯离子对反应产生促进作用,你认为还存在另一
种可能是 硫酸根离子对反应有抑制作用 。
【验证猜想】为了验证是“盐酸中的氯离子对反应产生促进作用”的猜想,大家一起设计了如图所示的实
验。4
如果该实验能证明猜想,则加入的两种溶液的溶质化学式分别为 A NaCl ,B Na2SO4 。
3.(2017 百色第 24 题节选)传统与现代相结合的铁锅是厨房中常用的炊具,请用所学的化学知识填空。
(1)铁锅作炊具主要是利用铁的 导热 性。
4.(2015 百色第 26 题节选)汽车是现代生活中不可缺少的交通工具之一。请回答下列问题:
(1)汽车电路中的导线大多是铜制的,这是利用了金属铜的延展性和 导电 性。
(3)为检验“发蓝”处理的铁质零件表面是否形成致密氧化膜,将该零件浸泡于硫酸铜溶液中,发现零件表
面出现红色物质,原因是 Fe+CuSO4===FeSO4+Cu (用化学方程式表示),由此可知该零件“发蓝”处理效果不
好。
金属活动性顺序、置换反应
5.(2018 百色第 2 9 题节选)某化学兴趣小组的同学在进行“活泼金属与酸的反应”实验时,对铝和铝的化
合物性质进 行了探究。
【查阅资料】铝是一种活泼金属,在空气中表现出良好的抗腐蚀性,是由于铝与氧气作用形成一层致密的氧
化膜覆盖在铝的表面。
【性质探究】(1)金属的活动性
甲同学将用砂纸打磨过的铝片放入氯 化镁溶液中,看到的现象是 无现象 ,说明铝的金属活动性排在镁的
后面 。
6.(2017 百色第 14 题)以下实验能比较出铜和银的金属活动性强弱的是( B )
A.测定两种金属的密度
B.铜片放入硝酸银溶液中
C.将两种金属片相互刻划
D.铜片、银片分别放入稀硫酸中
7.(2016 百色第 15 题)现有 X、Y、Z 三种金属,将 X、Y、Z 分别投入稀硫酸中,只有 Y 表面有气泡放出,X
和 Z 无变化,将 X 放入 Z 的硝酸盐溶液中,X 表面无变化,则 X、Y、Z 三种金属活动性由强到弱的顺序是
( D )
A.X>Y>Z B.Y>X>Z
C.Z>X>Y D.Y>Z>X
8.(2015 百色第 14 题)将金属锰和铜分别投入稀盐酸中,锰表面有气泡产生,铜无变化;将镁条插入硫酸
锰溶液中,有锰析出。则锰、镁、铜的金属活动性由强到弱的顺序是( D )
A.镁、铜、锰 B.锰、镁、铜
C.铜、锰、镁 D.镁、锰、铜
9.(2014 百色第 14 题)把 A、B、C 三种金属片分别加入稀盐酸中,A、B 表面有气泡产生,C 无变化;把 A
加入 B 的硝酸盐溶液中,A 表面析出 B。则这三种金属的活动性顺序为( B )
A.B>A>C B.A>B>C
C.C>B>A D.A>C>B
重 难 突 破5
金属的性质
例 1 下列物质的用途主要利用其物理性质的是( )
A.铁用于制作暖气片
B.镁粉用于制作照明弹
C.稀盐酸用于除铁锈
D.小苏打用于治疗胃酸过多
【解析】铁用于制作暖气片,是利用了金属的可塑性和传热性,是物理性质。
例 2 现有等质量甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量
与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中的化合价均为+2)。则下列说法中不正确的是
( )
A.生成氢气的质量:甲>乙>丙
B.相对原子质量:乙>丙>甲
C.金属活动性:乙>甲>丙
D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
【解析】A.根据坐标图可知,生成氢气的质量:甲>乙>丙;B.等质量金属与足量的酸反应,生成的氢气越
多,金属的相对原子质量越小,相对原子质量:丙>乙>甲;C.开始相等时间内,生成氢气的质量由多到少的顺序
是乙、甲、丙,相等时间内生成氢气越多,金属活 动性越强,故金属活动性:乙>甲>丙;D.生成氢气越多,消耗
硫酸越多,故消耗硫酸的质量:甲>乙>丙。
1.轮船制造业一般会用到硬铝,主要是利用它的优良性能( B )
A.光泽好、密度大 B.强度和硬度好
C.导电、导热性好 D.密度小且质软
2.下列有关金属材料说法正确的是( C )
A.铁片在海水中不易生锈
B.钢是纯铁
C.铝片表面易生成一层致密的氧化膜
D.纯铜硬度高于黄铜(铜锌合金)
3.将 A、B 两种金属放入等质量分数的稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列结论合理
的是( B )
A.金属活动性 A>B
B.生成氢气的质量 A>B
C.反应的硫酸质量 AAg;C.由实验甲、乙、丙可知金属活动性:Al>Cu>Ag;D.实验甲中的 CuSO4 改为 CuCl2 也能完成本实验探究。
例 4 金属在日常生活中有着广泛的用途,常见金属的活动性顺序如图:
― ― →K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu (X) Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱7
请回答下面问题:
(1)金属活动性顺序表中的 X 是 元素。
(2)把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中,过了一会儿,观察到的现象有 ,该反应的化学
方程式为 。
(3)向一定质量 AgNO3 和 Cu(NO3)2 的混合溶液中加入过量的 Zn 粉,溶液质量随反应时间的变化情况如图
所示,图中 B 点溶液中含有的溶质有 。
【解析】(1)根据常见的金属的活动性大小顺序分析缺少的金属即可,金属活动性顺序为:K、Ca、Na、Mg、
Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。(2)在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金
属从其盐溶液中置换出来。(3)根据金属与盐溶液的反应进行分析,在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将
位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,且置换时先把最弱的金属置 换出来。,
5.有 X、Y、Z 三种金属,X 在常温下就能与氧气反应,Y、Z 在常温下几乎不与氧气反应;如果把 Y 和 Z 分别
放入硝酸银溶液中,过一会儿,在 Z 表面有银析出,而 Y 没有变化。根据以上实验事实,判断 X、Y、Z 三种金属
的活动性由强到弱的顺序 正确的是( B )
A.X、Y、Z B.X、Z、Y
C.Y、Z、X D.Z、Y、X
6.将一定量的锌粉加入到硝酸银、硝酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤 ,向滤渣中加入盐酸无气泡产生,
则下列叙述中完全正确的组合是( C )
①滤渣中一定含有银,一定不含有铜;
②滤液中的溶质一定含有硝酸锌,一定不含有硝酸银;
③若滤液为蓝色,则滤液中的溶质一定含有硝酸铜和硝酸锌;
④若滤液为无色,则滤渣中一定含有银和铜,滤液中的溶质一定只含有硝酸锌。
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
7.将适量的铜粉和镁粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到固体物质和无色滤液,
则关于滤出的固体和无色滤液的下列判断正确的是( D )
A.滤出的固体中一定含有银和铜,一定不含镁
B. 滤出的固体中一定含有银,可能含有铜和镁
C.滤液中一定含有硝酸银和硝酸镁,一定没有硝酸铜
D.滤液中一定含有硝酸镁,一定没有硝酸银和硝酸铜
8.金属及其金属制品对人类社会的发展有着极其重要的作用。
(1)铜锌合金的外观与黄金极为相似,市场上有一些不法分子以假乱真,祸害百姓。利用简单的化学知识,
将其放入稀盐酸中,观察是否有 气泡 产生即可鉴别其真伪。
(2)铝、铁、银是日常生活中经常接触到的三种金属。对 Al、Fe、Ag 三种金属的活动性顺序进行探究,能
达到目的的一组试剂是 ② (填序号)。
①Ag、FeCl2 溶液、AlCl3 溶液;
②Fe、AlCl3 溶液、AgNO3 溶液;8
③Ag、Fe、AlCl3 溶液。
课 堂 作 业
1.明代科学家宋应星所著的《天工开物》中,详细记述了金、铜、铁、锌等金属的开采和冶炼方法,记述的
金属中金属活动性最强的是( D )
A.金 B.铜 C.铁 D.锌
2.现有 a、b、c 三种金属,a、b 分别与稀硫酸、c 的硝酸盐溶液作用的现象如表所示:
a b
与稀硫酸作用 无反应 溶解并放出气体
与 c 的硝酸盐溶液作用 表面上析出 c 表面上析出 c
根据表中所给的实验结果,判断这三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是( C )
A.c、b、a B.a、b、c C.b、a、c D.a、c、b
3.等质量的 X、Y 两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应,产生气体的质量与时间的关系如图所
示。下列说法中不正确的是( D )
A.t1 时,产生气体的质量:X>Y
B.t2 时,消耗金属的质量:X>Y
C.t3 时,消耗金属的质量:X=Y
D.t3 时,消耗盐酸的质量:X=Y
4.金属 M 与 AgNO3 溶液发生反应:M+2AgNO3===M(NO3)2+2Ag,下列说法正确的是( C )
A.M 可能是铝
B.Ag 的金属活动性比 M 强
C.反应前后 M 的化合价发生了改变
D.在金属活动性顺 序里,M 一定排在氢前
5.把等质量的 X、Y、Z、M 四种金属分别加入到同体积、同浓度的足量稀盐酸中。再把 X 加入到 Z(NO3)2 溶
液中,M 加入到 YNO3 溶液中。反应关系如图所示。据此判断四种金属的活动性顺序为( B )
A.Z>X>M>Y B.X>Z>M>Y
C.X>Z>Y>M D.Y>M>Z>X
6.在试管中放入一根镁条(已除去氧化膜),往其中加入硝酸银溶液至浸没镁条,观察到如下现象:
①镁条表面迅速覆盖一层疏松的固体物质,经检验发现生成的固体物质中有单质银;
②镁条表面有明显的气泡现象,经检验发现气泡中有氢气。
对于上述实验现象的分析错误的是( C )
A.镁能从硝酸银溶液中置换出银
B.镁跟硝酸银溶液反应会生成氢气
C.镁投入硝酸银溶液中只发生 2AgNO3+Mg===Mg(NO3)2+2Ag9
D.根据该实验可判断镁比银化学活动性强
7.(原创)将一定质量的铁粉加至 H2SO4、MgSO4 和 CuSO4 的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液 M 和滤
渣 N。下列有关说法中,不合理的是( B )
A.滤液 M 中一定存在 Fe2+
B.滤渣 N 的质量一定小于加入铁粉的质量
C.滤渣 N 中一定没有单质镁
D.滤液 M 中至少含有两种金属阳离子
8.金属材料是日常生活中应用广泛的材料,请回答下列与金属有关的问题。
(1)工业上从含有金属元素并有开采价值的矿石提炼金属,以下金属矿石中可用于冶炼铝的是 ③ (填序
号)。
①白钨矿(主要
成分CaWO4) ) ②黄铜矿(主要
成分CuFeS2)
③铝土矿(主要
成分Al2O3) ④菱铁矿(主要
成分FeCO3)
(2)①金属材料包括纯金属以及它们的 合金 。
②铁制品锈蚀的主要条件是铁与 水 和 氧气 接触。
(3)已知 Cr+FeSO4===Fe+CrSO4,则 Fe、Cr、Hg 三种金属的活动性由强到弱的顺序是 Cr>Fe>Hg 。
(4)将一定量镁粉、锌粉的混合物加入到适量硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中,充分反应后,过滤,得到滤
渣和滤液,下列说法正确的是 AD (填序号)。
A.滤液中一定有硝酸镁,滤渣中一定有银
B.若滤液为无色,则滤渣中一定有锌
C.取少量滤液,加入氯化钠溶液,无明显现象,则滤渣中一定有铁
D.取少量滤渣,加入过量稀盐酸,产生气泡,则滤渣的组成有 3 种情况