初三化学金属的化学性质教案.doc

金属的化学性质
【金属与氧气的反应】
1.镁、铝在常温下能与空气中的氧气反应：2Mg+O22MgO 4Al+3O2=2Al2O3
铝的抗腐蚀性能好的原因：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，从而阻止铝进一步氧化。
2.铁、铜在常温下、干燥的环境中，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：3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuO
金即使在高温时也不与氧气反应。
【置换反应】
定义：由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应。
当铁单质参加置换反应时，生成物中的铁元素呈+2价。
【常见金属在溶液中的活动性顺序】
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

金属活动性由强逐渐减弱
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。
在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸（不可以用浓硫酸和硝酸）中的氢。
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。
“湿法冶金”的反应原理：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
Fe2+的盐溶液是浅绿色的，Fe3+的盐溶液是黄色的，Cu2+的盐溶液是蓝色的。

比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序
使用铁、银和溶液，一次性得出结果：
操作及现象：把铁、银分别放入硫酸铜溶液中，铁表面没有现象；而银表面会附着一层红色物质，并且溶液会由蓝色逐渐变为无色。
使用铜、硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液，一次性得出结果：
操作及现象：把铜分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中，硫酸亚铁溶液没有现象；而在硝酸银溶液中，铜表面会附着一层白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色。

【基础练习】
1.下列金属中，金属活动性最强的是（ ）
A.Zn B.Mg C.Fe D.Cu
2.根据金属活泼性顺序判断，下列各组内的两种物质，相互之间不能发生化学反应的是( )
A．镁与稀硫酸 B．银与稀盐酸 C．锌与硫酸铜溶液 D．铝与硝酸银溶液
3.将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述：
①铁钉表面产生气泡　 ②液体由无色逐渐变为浅绿色　
③铁钉的质量减轻　 ④液体的质量减轻．其中正确的是( )
A．②③ B．①②④ C．①②③ D．①②③④
4.下列物质可以由相应的金属和酸发生置换反应而制得的是( )
A.Fe2(SO4)3 B.CuCl2 C.AgNO3 D.Al2(SO4)3
5.下列化学方程式中，正确的是（ ）
A.Cu + 2AgCl == 2Ag + CuCl2 B.Zn + 2AgNO3 == 2Ag +Zn(NO3)2
C.2Na + CuSO4== Cu + Na2SO4 D.2Fe +3CuCl2==2FeCl3 + 3Cu
6.用铁桶盛装硫酸铜溶液时，铁桶很快出现漏洞是因为用反应方程式表示为_____________________
7. X、Y、Z三种金属及其化合物间可发生如下化学反应：Y+ZCl2===Z+YCl2 X+ZCl2===Z+XCl2
Y+2HCl===YCl2+H2↑ X+HCl 不反应则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A. Z＞Y＞X B. X＞Y＞Z C. Y＞X＞Z D. Y＞Z＞X
8.某单质X能从某溶液中置换出单质Y，由此推断下列说法中正确的是( )
A．X一定是排在金属活动顺序表中氢以前的金属
B．X是金属时，Y可能是金属，也可能是非金属
C．X是金属时，Y一定比X活泼
D．X、Y都是金属时，Y一定比X活泼
9.向CuCl2、ZnCl2、HCl的混合溶液中加入过量的Fe粉，反应后的溶液中一定含有（ ）
A.ZnCl2 、HCl B.FeCl2、CuCl2 C.CuCl2、HCl D.ZnCl2、FeCl2
10. 金（Au）、银（Ag）、铜（Cu）曾长期作为货币金属进行流通，我国有着悠久的金属货币历史和丰富的货币文化。下列关于金、银、铜三种金属的说法中，错误的是（ ）
A. 金、银、铜都属于不活泼金属
B. 单质铜可将银从硝酸银溶液中置换出来
C. 黄铜（为铜、锌合金）貌似黄金，有人以此冒充黄金行骗，其真伪可用稀盐酸鉴别
D. 三种金属原子失去电子能力的大小顺序为：金>银>铜
11.下列各组实验，不能说明镁和铁的金属活动性强弱的是（ ）
A.铁丝插入硫酸镁溶液中 B. 镁片插入硫酸铁溶液
C.镁粉和铁片插入稀硫酸中，前者速度快
D.镁片和铁粉插入稀硫酸中，前者速度快
12.下列事实不能说明Zn比Ag活泼的是（ ）
A.Zn能与AgNO3溶液反应，置换出Ag
B.Zn能与稀硫酸反应，Ag则不能
C.自然界没有以单质形式存在的Zn，而有以单质形式存在的Ag
D.Zn的熔点为420℃，Ag的熔点为962℃
13．利用下列各组物质之间的反应，能够验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序的是(　 )
A．Fe、CuCl2溶液、Ag B．FeCl2溶液、CuCl2溶液、Ag
C．FeCl2溶液、Cu、Ag D．Fe、CuCl2溶液、AgNO3溶液
14. 将铁片分别放入下列溶液中充分反应，反应后能使铁片质量增重的物质是( )
A. H2SO4 B. FeSO4 C. HCl D. CuSO4
15.将锌片投入下列盐溶液中，充分反应后，使溶液质量减轻的是( )
A.MgCl2 B.CuCl2 C.Ag(NO3)2 D.KCl
16.现有铜锌合金20克，与足量盐酸100克完全反应，生成气体的质量是0.2克，求合金中铜的质量分数

金属化学性质能力提升
例1.（双选）下列化合物不能用金属与相应的酸直接反应制取的是（ ）
A.FeSO4 B.ZnSO4 C.CuCl2 D. FeCl3 E.AlCI3
例2.将相同质量铁、锌、镁、铝分别投入到足量的稀盐酸中，(如图)，则产生气体质量由多到少的顺序是 ________；产生氢气的速率由快到慢的顺序是_________。

规律1、等量不等价态的金属与足量的酸反应，价态越高，产生氢气的质量越多！
规律2、等量等价态的金属与足量的酸反应，金属的相对原子质量越小，产生的氢气质量越多。
例3.（双选）等质量的两种金属M和N分别与足量的稀硫酸反应，都生成＋2价金属的硫酸盐和氢气。生成的氢气质量m（纵坐标）与反应时间t（横坐标）的关系如图，下列结论正确的是（  ）
A. 相对原子质量：M大于N B. 相对原子质量：N大于M
C. 金属M比N活泼 D. 金属N比M活泼

例4.分别用Al、Fe与足量的稀硫酸反应，制得相同质量的氢气，则消耗Al、Fe的质量比为（  ）
A. 9：28 B. 27：56 C. 9：56 D. 27：112
例5.相同质量的Mg、Zn、Fe和足量的稀硫酸反应，产生氢气的总质量（m）随时间(t)变化的关系如下图，则下图中a、b、c表示的金属分别为：a 、b 、c 。

规律3、金属足量，酸消耗完了！此时各金属产生氢气质量相等！

例6.将物质的量相等的铝粉和铁粉分别与同体积、同浓度的稀硫酸反应。反应情况如下图所示。有关叙述中正确的是（ ）
A．铝粉、铁粉和硫酸均有剩余
B．铝粉、铁粉均反应完，硫酸有剩余
C．硫酸、铝粉均反应完，铁粉有剩余
D．硫酸、铁粉均反应完，铝粉有剩余

例6.将锌片投入下列溶液中，反应一段时间后，溶液质量减轻的是（ ）
A.硝酸银溶液　　 B.稀硫酸　　　
C.硫酸铜溶液　 D.硫酸钠溶液

例7.在CuCl2和NaCl的混合溶液中加入过量的Zn粉，充分反应后过滤，留在滤纸上的固体（ ）
A.只有Zn B.只有Cu
C.有Cu和Na D.有Cu和Zn
例8.在FeCl2和MgCl2的混合溶液中加入过量的Al粉，充分反应后过滤，留在滤纸上的固体有________，滤液中除了水，还有 ？
在CuCl2和MgCl2的混合溶液中加入一定量的Al粉，充分反应后过滤，往滤渣中滴加适量稀盐酸，
⑴若滤渣中无气泡产生，则留在滤纸上的固体一定有________，滤液中除了水，一定还有________。
⑵若滤渣中有气泡产生，则留在滤纸上的固体一定有________，滤液中除了水，一定还有________。
规律4.金属与金属化合物溶液反应的先后次序问题：
反应物的金属与化合物中的金属在金属活动顺序中相隔越远，越先反应。
例9.向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，往滤渣中滴加适量稀盐酸，
⑴若滤渣中无气泡产生，则留在滤纸上的固体一定有________，滤液中除了水，一定还有________。
⑵若滤渣中有气泡产生，则留在滤纸上的固体一定有________，滤液中除了水，一定还有________。

【强化训练】
1.向等质量的Mg、Al、Zn、Fe（金属表面氧化物均已除）的金属粉末中加入等质量等浓度且过量的稀硫酸，产生氢气的质量随时间变化的曲线是 （ ）

2等质量且过量的Mg、Al、Zn、Fe四种金属粉末(金属表面氧化物已除)和等质量等浓度的稀硫酸反应，将产生的氢气质量随时间的变化曲线是（ ）

3.如图表示等质量的金属Mg和Al分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应，下列叙述正确的是（ ）
A. x表示反应所用时间，y表示生成氢气的质量
B. x表示生成氢气的质量，y表示反应所用时间
C. x表示滴加稀硫酸的质量，y表示生成氢气的质量
D. x表示参加反应的金属的质量，y表示生成氢气的质量

反应时间/s
0
A
B
氢气质量/g
4.（双选）某研究性学习小组的同学为探究实验室制取氢气的方案，分别用等质量的金属A、B跟质量相同、溶质质量分数相同的稀硫酸反应，反应生成氢气的质量与时间的关系如下图所示。分析图象得到的下列结论中，不合理的是（已知A、B在生成物中均显+2价，A、B的相对
原子质量不等）（ ）
A．反应速率A＞B B．生成氢气的质量A=B
C．金属的活动性A＜B D．A、B均反应完，硫酸有剩余
5.（双选）某校化学活动小组为探究X、Y、Z三种金属与酸的反应情况，进行了如下实验：取等质量的X、Y、Z分别与足量的溶质质量分数相等的稀硫酸反应，都生成+2价金属的硫酸盐，反应情况如右图所示。下列对该图象理解的叙述中，正确的是[相对原子质量Mg-24 Zn-65 Fe-56 Al-27 Na-23]（ ）
A．金属活动性由强到弱：X、Z、Y
B．金属活动性由强到弱：X、Y、Z
C．X、Y、Z依次可能是Mg、Zn、Fe
D．相对原子质量的大小：Z>Y>X

6.在托盘天平两盘烧杯中，各放入质量浓度都相同的稀硫酸，调至天平平衡，分别向两烧杯中各放入5g镁和5g铁，金属全部反应消失后，天平指针将 （ ）
A.向镁一边偏  B.偏向加铁一边   
C.仍平衡 D.不能确定
7.在托盘天平左右两盘上，各放一只盛有同浓度、同质量的稀硫酸。天平平衡，在左杯中放入m g铁粉，在右杯中放入m g锌粉，充分反应后，两杯中都有金属剩余，此时天平指针（    ）
A.偏右   B.指在中央   C.偏左    D.无法确定
8.在托盘天平两盘烧杯中，各放入质量浓度都相同的稀硫酸，调至天平平衡，分别向两烧杯中各放入等质量的锌和铁，则从反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针将 （ ）
A.向锌一边偏  B.向铁一边偏   
C.先偏向锌后偏向铁 D.先偏向铁后偏向锌

A
B
C
D
X
Fe
Zn
Zn
Mg
Y
Mg
Mg
Fe
Zn
9.在已调平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯，向烧杯中各注入质量相等、质量分数也相等的稀硫酸。然后在左盘的烧杯中投入一定质量的金属X粉末，同时在右盘的烧杯中放入与X等质量的金属Y粉末。观察到天平的指针先偏向右边，当两种金属全溶解后，天平的指针偏向左边。则X、Y是下表组合中的
（ ）

10.向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入锌粉，溶液质量与加入锌粉的质量关系如图所示。下列说法中，错误的是
A．a点溶液对应的固体中只有一种物质
B．若取b～c段固体，滴加稀盐酸，无气泡产生
C．b点溶液呈蓝色
D．d点溶液对应的固体中只有两种物质

11小宇同学在托盘天平两端的烧杯内，分别加入等质量、等质量分数的足量稀硫酸，调节天平至平衡。然后向两端烧杯内分别加入等质量的铁、铝铜合金，反应完毕后，天平仍保持平衡，则该合金中铝和铜的质量比为 （ ）
A．9：19 B．19：9 C．13：1 D. 1：13
12. 5.6 g含杂质的铁片加到足量的稀硫酸中，共收集到0.195 g氢气，该铁片中可能含有的杂质（ ）　
A.铝  B.镁   C.锌  D.镁和铝
13.小明同学用2.4 g不纯的镁粉与足量盐酸完全反应，收集到H2的质量为0.205 g。已知其中只含有另一种金属杂质。这种金属杂质可能是下列物质中的（ ）
A.铁 B.铝 C.铜 D.镁
14.某合金6g与足量的稀硫酸充分反应后，如果生成0.2g氢气，该合金中的元素可能是（ ）
A. Zn和Fe B. Cu和Au C. Zn和Cu D. Mg和Al
15.小华想测定Cu-Zn合金和Cu-Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶稀盐酸和相关的仪器。 (1)根据现有的条件，你认为只能测出_____________合金中铜的质量分数。
(2)为了测定该合金的组成，小华称取10g该合金粉末，在粉末中连续三次加入稀盐酸反应。每加一次盐酸，小华记录所得气体的质量，实验数据如下，从下表数据分析：①小华用10g合金粉末总共收集到氢气__________ g ②求出该合金中铜的质量分数。（H-1 Cu-64 Zn-65 Ag-108 Cl-35.5）
实验序号
1
2
3
连续加入盐酸的体积(mL)
10
10
10
生成氢气的质量(g)
0.08
0.08
0.04

16.已知，A、B、C、D四种物质之间存在以下转化关系。其中C是单质，D是相对分子质量最小的氧化物。试回答

（1）写出A、C、D三种物质的化学式：A______、C_______、D_____。
浅绿色溶液B中溶质的化学式_______________。
（2）写出C→D的化学方程式_________________________________。
17.下图是初中化学中常见物质间的转化关系，其中甲、乙、丙为单质；A、B、C、D、E为化合物，且A与B的组成元素相同，D与E的组成元素也相同。已知C、丙均为黑色粉末，C和E在高温条件下可生成丙和D，D能使澄清的石灰水变浑浊。其余反应条件、部分反应物和生成物均已略去。试推断：

(1) D物质的化学式 ；
(2)写出下列化学方程式：
A→甲＋B：___________________________；
甲→E ：_____________________________；
甲→C：______________________________。
18.下图是初中化学中常见物质间的转化关系，其中甲、乙、丙为单质；A、B、C、D、E为化合物，且A与B的组成元素相同，D与E的组成元素也相同。已知C、丙均为黑色粉末，C和E在高温条件下可生成丙和D，其余反应条件、部分反应物和生成物均已略去。试推断：

(1) 写出有关物质的化学式：A_______、甲_________、E______；
(2) 写出下列化学方程式：
A→B＋甲：______________________________；
C＋E→丙＋D：_______________________________。