江苏省南京市中考化学 第八单元金属和金属材料课题2 金属的化学性质同步学习

江苏省南京市中考化学课堂同步练习 一、金属与氧气的反应 在学习“氧气的性质”时，我们已经知道，很多金属如铁、镁在点燃的条件下能与氧气反应（铁只能在纯氧气中燃烧，而镁在空气中就可以剧烈燃烧）： 3Fe+2O2Fe3O4 2Mg+O22MgO 铝在常温下放在空气中就能与氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化膜，从而阻止铝进一步氧化，因此铝具有很好的抗腐蚀性能。常涂在铁的表面，来保护铁。通常所说的“银粉”，其实就是铝粉。 4Al+3O2=2Al2O3 铜的耐腐蚀性也很好，是因为铜在常温下几乎不与氧气反应；在加热的条件下，铜也能与氧气反应：2Cu+O22CuO。 你肯定听说过“真金不怕火炼”的说法，金在高温下也不与氧气反应，说明金的化学性质非常稳定。 从以上事实可以看出，不同的金属活动性不同：镁、铝较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。 状元笔记 铝的耐腐蚀性好不是因为铝的化学性质不活泼，而是因为铝的“自我保护意识”很强，能与空气中的氧气迅速反应形成致密的氧化膜，起了隔绝氧气的作用，使里面的铝不能继续被氧化而腐蚀。 【示例】下列事实与金属的化学性质无关的是（ ） A.将铝粉涂在铁器的表面以保护铁 B.真金不怕火炼 C.钨在高温下不熔化 D.燃烧镁做照明弹 解析：将铝粉涂在铁器的表面以保护铁，是因为铝在常温下能与氧气反应形成致密的氧化膜，从而保护易生锈的铁；真金不怕火炼是因为金的化学性质稳定，高温下也不与氧气反应；镁做照明弹，是因为镁容易燃烧，发出耀眼的强光。以上事实都与金属的化学性质有关。而钨在高温下不熔化是因为钨的熔点很高，这是物理性质。 答案：C 状元笔记 “真金不怕火炼”不是说真金在高温下不熔化（其实金的熔点比较低，比铁低得多），而是说金的化学性质很稳定，高温下也不与氧气反应。因此金饰品即使高温熔化后再加工，依然色泽鲜艳。 二、金属活动性顺序 1.金属与酸的反应 活动性不同的金属，与酸反应的剧烈程度不同。 活动与探究：将镁、锌、铁、铜分别放入酸中，观察反应的剧烈程度。稀盐酸稀硫酸现象化学方程式现象化学方程式镁剧烈反应，有大量气泡产生，溶液呈无色Mg+2HCl=MgCl2+H2剧烈反应，有大量气泡产生，溶液呈无色Mg+H2SO4=MgSO4+H2锌反应较快，有大量气泡产生，溶液呈无色Zn+2HCl=ZnCl2+H2反应较快，有大量气泡产生，溶液呈无色Zn+H2SO4=ZnSO4+H2铁有少量气泡产生，反应慢，溶液由无色变为浅绿色Fe+2HCl=FeCl2+H2有少量气泡产生，反应慢，溶液由无色变为浅绿色Fe+H2SO4=FeSO4+H2铜无现象不反应无现象不反应 结论：铜不与稀盐酸（稀硫酸）反应，镁、锌、铁都能与稀盐酸（稀硫酸）反应，但反应的剧烈程度不同。由此可知，这四种金属在溶液中的活动性顺序是MgZnFeCu。 根据金属能否与酸反应，可以把金属分为两大类：（如下图所示的卡通图中产生气体的是能与酸反应的，且产生气体越厉害，说明反应速率越快；不产生气体的是不能与酸反应的） 状元笔记 单质铁与稀盐酸、稀硫酸发生反应时，生成的是亚铁盐(即铁元素为+2价)，分别为FeCl2和FeSO4，而不能写成FeCl3和Fe2(SO4)3，且亚铁盐溶液都为浅绿色。 状元笔记 实验室制取氢气时，之所以选择锌而不选择镁或铁，是因为镁反应太快，铁反应太慢，锌的反应速度适中。 分析上述发生的化学反应，其共同点是：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。 像这样：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做置换反应。 【示例】下列不属于置换反应的是（ ） A.C+2CuO2Cu+CO2 B.CO+CuOCu+CO2 C.H2+CuOCu+H2O D.Zn+CuCl2=Cu+ZnCl2 解析：判断是否属于置换反应，一定要抓住特点“反应物和生成物均为两种，且都是一种单质，一种化合物”，A、C、D选项均具备此特点，而B选项的反应物是两种化合物，因而不是置换反应。 答案：B 状元笔记 置换反应的特点是反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。可表示为：A+BCB+AC。 2.金属与其他金属化合物溶液的反应 活动与探究：将铁丝、铝丝放入硫酸铜溶液中，将铜丝分别放入硝酸银溶液和硫酸铝溶液中，观察发生的现象。实验现象结论及反应的化学方程式铁丝放入硫酸铜溶液中铁丝表面有红色物质生成铁能与硫酸铜溶液反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu铝丝放入硫酸铜溶液中铝丝表面有红色物质生成铝能与硫酸铜溶液反应2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu铜丝放入硝酸银溶液中铜丝表面有银白色物质生成铜能与硝酸银溶液反应Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag铜丝放入硫酸铝溶液中无现象铜不能与硫酸铝溶液反应 结论：上述反应的基本类型是置换反应。 铁和铝能将铜从其化合物的溶液中置换出来，说明铁和铝比铜活泼；铜能将银从其化合物的溶液中置换出来，说明铜比银活泼。 通过很多类似的实验探究，人们总结出常见金属在溶液中的活动性顺序： 状元笔记 金属与化合物溶液的反应在工业上可用来湿法冶金，如Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，这是我国湿法冶金的先驱。除了用CuSO4溶液外，CuCl2溶液、Cu（NO3）2溶液也可以，生成物也是+2价铁的化合物。 说明：金属活动性顺序的应用： 在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，活动性越强。 排在氢前面的金属能与稀盐酸或稀硫酸反应放出氢气，而排在氢后面的金属却不能与稀盐酸或稀硫酸反应。 在金属活动性顺序中，位置靠前的金属可以把位于其后的金属从其化合物溶液中置换出来。 状元笔记 金属活动性顺序及应用设置情景巧记忆： 嫁给那美女，新贴喜签请，痛贡银铂金，顺序要记清。 位置越靠前，金属越活泼，氢前置换酸中氢，氢后金属则不能。 注：嫁（钾）给（钙）那（钠）美（镁）女（铝），新（锌）贴（铁）喜（锡）签（铅）请（氢），痛（铜）贡（汞）银铂金 【示例】2010年12月22日南宋古沉船“南海一号”被成功打捞出水。在出土的古文物中，金器保存完好，铜器表面有锈迹，而铁器锈迹斑斑。 这表明金、铜、铁的金属活动性由强到弱的顺序是（ ） A.金、铜、铁 B.铁、金、铜 C.铁、铜、金 D.铜、金、铁 解析：通过三种材料不同的古器的生锈表现可看出：金属活动性越强的越容易生锈，越弱的越不容易生锈。 答案：C 状元笔记 铝和铜都可以镀在铁器的表面保护铁，二者的原理不一样。用铝保护铁是因为铝能迅速与氧气反应形成致密的保护膜，这层保护膜隔绝了水和氧气；铜保护铁是因为铜的化学性质本身不活泼，常温下不能与氧气和水反应。