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课题2 金属的化学性质
第1课时 金属与氧气、稀酸的反应
01 知识管理
1．金属与氧气的反应
镁 和 铝：镁和铝在__常温__下就能与氧气反应。
点 拨：铝在空气中与__氧气__反应，其表面生成一层__致密的氧化铝薄膜__，从而阻止内部的铝进一步氧化，因此，铝具有很好的__抗腐蚀性能__。
铁和铜：铁和铜在常温下、干燥的空气中，几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中会生锈。铁、铜在高温时能与氧气反应。
金 ：金在__高温__条件下也不与氧气发生化学反应，“真金不怕火炼”就是对金的化学性质的描述。
结 论：__镁、铝__比较活泼，__铁、铜__次之，__金__最不活泼。
2．镁、锌、铁、铜等金属与盐酸、稀硫酸的反应
金属
现象
反应的化学方程式
盐酸
稀硫酸
镁
剧烈反应，有__大量气泡__产生
__Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑__
__Mg＋H2SO4
===MgSO4＋H2↑__
锌
反应较剧烈，有__较多气泡__产生
__Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑__
__Zn＋H2SO4
===ZnSO4＋
H2↑__
铁
反应，且有__少量气泡__产生，溶液由无色变为__浅绿__色
__Fe＋2HCl===FeCl2＋
H2↑__
__Fe＋H2SO4
===FeSO4＋H2↑__
铜
__无现象__
结 论：根据反应时是否有H2产生将金属分为两类：能与盐酸、稀硫酸反应生成H2的金属，如__镁、锌、铁__；不能与盐酸、稀硫酸反应生成H2的金属，如__铜__。根据铁、镁、锌、铜和盐酸或稀硫酸反应时的__难易及剧烈程度__不同可得出：镁、锌、铁、铜的金属活动性依次__减弱__。
3．置换反应
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__的反应叫做置换反应。
表达式：A＋BC―→B＋AC。
02 基础题
考点1 金属与氧气的反应
1．黄金是一种贵重金属，它不仅被视为美好和富有的象征，而且还可以其特有的价值造福于人类。常言道：“真金不怕火炼”主要是指(D)
A．熔点高 B．延展性好
C．有金属光泽 D．化学性质稳定
2．小兰家中收藏一件清末的铝制佛像，至今仍保存十分完好。该佛像未锈蚀的主要原因是(D)
A．铝不易发生化学反应
B．铝的氧化物容易发生化学反应
C．铝不易被氧化
D．铝易被氧化，但氧化铝具有保护内部铝的作用
3．下列金属在一定条件下能与氧气反应，且生成物为黑色固体的一组是(D)
①Mg ②Al ③Fe ④Au ⑤Cu
A．①和③ B．只有③
C．③④⑤ D．③和⑤
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考点2 金属与盐酸、稀硫酸的反应
4．(2017·郴州)下列金属单质不能与稀盐酸反应放出氢气的是(A)
A．Cu B．Zn C．Mg D．Fe
5．生铁和足量的稀盐酸充分反应后，总会有一些残渣剩余，残渣的成分主要是(D)
A．铁 B．氯化铁
C．氯化亚铁 D．碳
6．四支试管中分别盛有相同质量分数的稀盐酸，将A、B、C和锌四种金属分别同时放入其中，小明将观察到的现象画了一幅形象的卡通画，每个卡通人物表示一种金属，周围的小黑点表示反应中生成的气体(如图所示)。
(1)A、B、C三种金属的活泼程度由强到弱的顺序可能是__A>B>C__。
(2)B是生活中常见的金属，请写出该金属和盐酸反应的化学方程式__Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑__。
考点3 置换反应
7．下列反应类型中，一定有单质参加的是(C)
A．化合反应 B．分解反应
C．置换反应 D．还原反应
8．(2018·潍坊)下列属于置换反应的是(D)
A．2H2O2H2↑＋O2↑
B．S＋O2SO2
C．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
D．2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
03 中档题
9．(2018·衡阳)某不纯的铁5.6克与足量的稀硫酸反应生成0.23克氢气，则铁中混有的物质可能是(C)
A．锌 B．碳 C．铝 D．银
10．下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是(C)
A．红热的铁丝在空气中能燃烧
B．各种金属在常温下都能与氧气反应
C．根据金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的活动性
D．在较高温度下能与氧气反应的金属，在常温下也能与氧气反应
11．将几粒锌粒浸入到稀硫酸中，下列叙述中正确的是(A)
①锌粒表面产生气泡 ②不会发生反应
③锌粒的质量减轻 ④液体的质量减轻
A．①③ B．①④
C．② D．①③④
12．每到冬天，市场上便有一种“热宝”出售，它是一个装有化学药品的小袋。使用时，撕去它的保护膜贴在贴身衣物上，不久便会产生热量。已知小袋中装有铁粉、碳粉和少量氯化钠。
(1)取小袋内物质，加入稀盐酸中，发生反应的化学方程式为__Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑__。
(2)将袋内物质放在足量O2中燃烧，写出发生反应的化学方程式：①__C＋O2CO2__；②__3Fe＋2O2Fe3O4__。
13．欲测定某锌—铜合金中铜的质量分数，进行如下实验：取合金样品10 g放入烧杯中，将60 g稀硫酸分三次加入，充分反应后，测得生成气体的质量如下：
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实验次数
第一次
第二次
第三次
加入稀硫酸质量/g
20
20
20
生成气体质量/g
0.08
m
0.04
请回答下列问题并计算：
(1)第二次实验时生成气体质量m＝__0.08__g；
(2)计算该合金样品中铜的质量分数。
解：三次实验共生成H2的质量为0.08 g＋0.08 g＋0.04 g＝0.2 g
设该合金样品中锌的质量为x。
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
65 2
x 0.2 g
＝ x＝6.5 g
铜的质量为10 g－6.5 g＝3.5 g
该合金样品中铜的质量分数为×100%＝35%
答：该合金样品中铜的质量分数为35%。
04 拓展题
14．某化学活动小组探究金属的反应规律，在室温条件下进行如图所示实验。
已知：试管内的镁条和铁片表面均被打磨洁净，且形状、大小相同；同时加入等质量和等质量分数的稀硫酸，甲中反应的化学方程式为__Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑__。
甲 乙
(1)若比较镁和铁的金属活动性，观察到的现象是__镁和稀硫酸反应产生气泡的速率比铁和稀硫酸反应产生气泡的速率快__。
(2)若比较相同时间内镁、铁与稀硫酸反应放出热量的多少，长颈漏斗中的现象是__甲中长颈漏斗里的液面上升得更快__。
(3)若实验所用的金属均过量，则甲装置中产生H2的质量__等于__(填“大于”“小于”或“等于”)乙装置中产生H2的质量。
请写出下列反应的化学方程式：
镁和稀盐酸反应：______________________________，镁和稀硫酸反应：______________________________，
铁和稀盐酸反应：______________________________，铁和稀硫酸反应：______________________________，
铝和稀盐酸反应：______________________________，铝和稀硫酸反应：______________________________。
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第2课时 金属活动性顺序
01 知识管理
1．金属与金属化合物溶液的反应
实验
现象
反应的化学方程式
铝丝浸入硫
酸铜溶液中
铝丝表面覆盖了一层__红色__的固体，溶液的__蓝__色变__浅__
__2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu__
铜片浸入硝
酸银溶液中
铜片表面覆盖了一层__银白色__的固体，溶液由__无色__慢慢变为__蓝色__
__Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag__
铜片浸入硫
酸铝溶液中
__无现象__
结 论：综合以上实验现象可得出：铝、铜、银的金属活动性依次__减弱__。
2．金属活动性顺序
常见金属在溶液中的活动性顺序：
说 明：(1)在金属活动性顺序里，金属的位置越__靠前__，它的活动性就__越强__。
(2)在金属活动性顺序里，位于__氢前面__的金属能__置换__出盐酸(或稀硫酸)中的__氢__。
(3)在金属活动性顺序里，位于__前面__的金属能把位于__后面__的金属从它们化合物的溶液里__置换__出来。
02 基础题
考点1 金属和某些化合物溶液的反应
1．(2018·新疆)如图是探究铁和铜金属活动性实验，下列关于此实验的说法，错误的是(B)
A．铁丝需用砂纸打磨
B．溶液由蓝色变为无色
C．金属活动性强弱：Fe＞Cu
D．化学反应方程式为Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
2．实验室的废酸液不能直接倒入下水道，是因为__会腐蚀金属管道__；工厂师傅在切割钢板时，常用硫酸铜溶液画线，所画之处显红色，请猜测其中的化学原理__Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4__(用化学反应方程式表示)，该反应类型属于__置换反应__。
考点2 金属活动性顺序
3．(2018·荆州)下列金属中，金属活动性最强的是(B)
A．铁 B．镁 C．锌 D．铜
4．下列事实能说明铝的金属活动性比铁或铜强的是(D)
A．铝在地壳中含量比铁高
B．铝的熔点低于铜的熔点
C．空气中铁比铝更容易被腐蚀
D．铝丝在硫酸铜溶液中能形成“铜树”
5．(2018·菏泽)现有X、Y、Z三种金属，将它们分别放入稀H2SO4
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中，只有X无氢气放出，将Y投入Z的化合物溶液中，Y的表面没有发生变化，则X、Y和Z的金属活动性顺序正确的是(B)
A．X＞Y＞Z B．Z＞Y＞X
C．X＞Z＞Y D．Y＞Z＞X
6．将铜丝插入下列溶液中，有明显现象的是(B)
A．HCl溶液 B．AgNO3溶液
C．MgSO4溶液 D．Ba(OH)2溶液
7．常见金属X与硝酸银溶液反应的化学方程式为X＋3AgNO3===3Ag＋X(NO3)3，有关该反应说法错误的是(B)
A．该反应是置换反应 B．X可能是铁
C．金属活动性X＞Ag D．X表面有固体析出
8．根据金属活动性顺序，回答下列问题：
(1)写出将锌放入硫酸铜与硫酸钠的混合溶液中发生反应的化学方程式：__Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu__。
(2)将铁粉和铜粉的混合物放入稀硫酸中，可以除去其中的铁粉，写出该反应的化学方程式：__Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑__。
(3)在混有CuCl2的FeCl2溶液中加入足量的铁粉，充分反应后过滤可以得到较为纯净的FeCl2，写出该反应的化学方程式：__CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu__。
03 中档题
9．下列现象和事实，可用金属活动性作出合理解释的是(A)
①相同几何外形的金属镁、铝分别与相同浓度的稀盐酸反应，镁反应更剧烈，说明镁比铝的金属活动性强
②用硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液时，不能用铁制容器盛放
③金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝的金属性活动强
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
10．(2017·广州)化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下图所示实验方案。下列说法不正确的是(D)
甲 乙 丙
A．由实验甲可知金属活动性：Al＞Cu
B．由实验乙可知金属活动性：Cu＞Ag
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不能完成本实验探究
11．(2017·黄石)现有甲、乙、丙三种金属，先将三者分别加入到硫酸亚铁溶液中，只有甲可使溶液中析出铁单质。再将三者加入到硝酸银溶液中，只有乙不能使溶液中析出银单质，则三者的金属活动性从大到小的顺序是(C)
A．甲>乙>丙 B．乙>甲>丙
C．甲＞丙>乙 D．无法判断
12．(2018·娄底)化学趣味小组在学习了金属的化学性质后，对金属R的活动性进行探究发现：将金属R放入稀盐酸中，观察到有气泡产生(该反应的化学方程式可表示为R＋2HCl===RCl2＋H2↑)，将R放入ZnSO4溶液中无任何变化。下列化学方程式书写错误的是(A)
A．R＋MgSO4===RSO4＋Mg
B．R＋CuSO4===RSO4＋Cu
C．R＋H2SO4===RSO4＋H2↑
D．2Al＋3RSO4===Al2(SO4)3＋3R
13．A、B、C、D为金属活动顺序表中常见的四种金属，已知：①A＋BSO4===ASO4＋B；②C＋H2SO4===CSO4＋H2↑；③B＋2DNO3===B(NO3)2＋2D。
请完成以下填空：
(1)金属C在金属活动性顺序中排在氢__前面__(填“前面”或“后面”)。
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(2)根据上述反应能判断出其中三种金属的活动性，其金属活动性由强到弱的顺序是__A＞B＞D__(用字母填写)。
(3)若A、B、C、D分别为锌、铁、铜、银中的一种，金属C是日常生活中常见的金属，C与H2SO4反应后所得溶液呈浅绿色，则金属A为__锌__，反应③的化学方程式为__Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag__。
14．(2017·潍坊)实验室有打磨过的铝片、铁片和硫酸铜溶液。兴趣小组同学欲验证铝、铁和铜的活动性顺序，进行如下操作：
(1)取少量硫酸铜溶液于试管A中，将铁片(足量)插入硫酸铜溶液中，充分反应后将铁片取出，观察到的实验现象是__铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色__。
(2)__过滤，取(1)中上层清液，向其中加入铝片，充分反应后取出__(请补充实验具体操作)。
(3)取少量硫酸铜溶液于试管B中，将铝片插入硫酸铜溶液中，充分反应。写出该反应的化学方程式：__2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu__。
结论：三种金属的活动性由强到弱的顺序是__Al＞Fe＞Cu__。
04 拓展题
15．(2018·咸宁)某种手机电路板中含有Fe、Cu、Au、Ag、Ni(镍，银白色金属)等金属，如下是某工厂回收部分金属的流程图。已知：2Cu＋O2＋2H2SO42CuSO4＋2H2O。
(1)操作①的名称是__过滤__。
(2)写出滤液②中金属阳离子符号__Fe2＋__。
(3)写出滤液③和铁粉发生反应的一个化学方程式__Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu(或Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑)__。
(4)Cu、Ag、Ni在溶液中的活动性由强到弱的顺序依次是__Ni＞Cu＞Ag__。
请写出下列反应的化学方程式：
铝和硫酸铜溶液反应：__________________________，锌和硫酸铜溶液反应：__________________________，
铜和硝酸银溶液反应：__________________________，铝和硝酸银溶液反应：__________________________，
铁和硫酸铜溶液反应：__________________________，铁和硝酸银溶液反应：__________________________。
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