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化学,第5讲金属的化学性质,知识结构,考点1金属的化学性质1.金属与氧气反应(规律：金属氧气金属氧化物)大多数金属都能与氧气发生反应，但反应难易和剧烈程度是不同的。,知识梳理,4Al3O2=2Al2O3,(2)“真金不怕火炼”说明_。(3)金属使用的先后顺序是铜、铁、铝，大量开采和使用顺序与金属在自然界中的含量、金属的化学性质有关。【温馨提示】铝的抗腐蚀性能好不是因为其化学性质稳定，而是因为铝在常温下与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜覆盖在铝表面，阻止铝进一步被氧化。,金在高温时也不与氧气反应,2.金属与盐酸、稀硫酸反应(规律：金属酸盐氢气)(1)反应发生的条件：金属的活动性必须排在_之前。(2)镁、锌、铁分别与酸反应的现象及化学方程式,氢,Mg2HCl=MgCl2H2,MgH2SO4=MgSO4H2,Zn2HCl=ZnCl2H2,ZnH2SO4=ZnSO4H2,Fe2HCl=FeCl2H2,FeH2SO4=FeSO4H2,【温馨提示】当铁与稀盐酸或稀硫酸、硫酸铜等溶液发生置换反应时，生成亚铁离子，溶液颜色变成浅绿色。金属与酸反应后，溶液的质量均增加。,【补充】金属与酸反应中的量的问题(针对2016年河南12题)在金属和酸的反应中，我们经常遇到的是Mg、Zn、Al、Fe四种金属与稀盐酸(或稀硫酸)的反应。根据化学方程式计算可知：取等质量的四种金属与足量的稀盐酸反应时，产生H2由多到少的顺序是：AlMgFeZn。,Mg、Zn、Al、Fe四种金属分别与足量的稀盐酸反应时，产生等质量的H2，则消耗四种金属的质量由多到少的顺序是：ZnFeMgAl。Mg、Zn、Al、Fe四种金属与等质量、等质量分数的稀盐酸充分反应后，金属均有剩余时，产生的H2一定相等(因为等质量的HCl完全反应后产生的H2的质量相等)。3.金属与盐溶液反应(规律：金属盐新盐新金属)(1)反应发生的条件必须是_金属置换_金属(K、Ca、Na除外)。反应中盐必须_。(2)常见金属与盐溶液反应,活泼,不活泼,可溶,FeCuSO4=CuFeSO4,Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag,【温馨提示】金属与盐溶液反应时，溶液中有几种金属盐，按照金属活动性顺序，距离越远，越先反应，如铁与溶有硝酸铜和硝酸银的溶液反应时，先与硝酸银反应，后与硝酸铜反应。4.置换反应(1)定义：由一种单质与一种化合物反应，生成_和_的反应。(2)特点：置换反应中一定存在_变化的元素。(3)通式：ABCACB,另一种单质,另一种化合物,化合价,考点2金属活动性顺序及其探究1.金属活动性顺序(1)常见金属的活动性顺序(用元素符号表示)【巧学妙记】金属活动性顺序“钾钙钠镁铝，锌铁锡铅氢，铜汞银铂金”可采用谐音法记忆，即“嫁给那美女，身体细纤轻，统共一百斤”。,强,减弱,(2)金属活动性顺序判断的依据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稀盐酸、稀硫酸中的氢(K、Ca、Na除外)；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盐溶液里置换出来(K、Ca、Na除外)。,(2)根据金属与盐溶液的反应判断滤液、滤渣的成分将金属加入盐的混合溶液中，首先要判断金属与哪些盐反应，与哪些盐不反应；其次注意反应的先后顺序，越不活泼的金属，越容易从其盐溶液中被置换出来，即遵守“远距离先置换”的规律。如将一定量Fe粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3的混合废液中来回收贵重金属，充分反应后过滤，回收的固体和滤液溶质的可能情况,滤渣量由少到多,1.化学式书写镁_铝_锌_铁_铜_氧化镁_氧化铝_氧化铜_四氧化三铁_氯化镁_氯化铝_氯化锌_氯化亚铁_氯化铜_硫酸锌_硫酸铝_硫酸镁_硫酸亚铁_硫酸铜_硝酸银_,规范书写,Mg,Al,Zn,Fe,Cu,MgO,Al2O3,CuO,Fe3O4,MgCl2,AlCl3,ZnCl2,FeCl2,CuCl2,ZnSO4,Al2(SO4)3,MgSO4,FeSO4,CuSO4,AgNO3,2.化学方程式书写(1)金属与氧气反应(化合反应)铁丝燃烧_铜丝加热_镁条燃烧_铝在常温下被氧化_,4Al3O2=2Al2O3,(2)活泼金属与酸反应(置换反应)铝与稀盐酸(或稀硫酸)反应_镁与稀盐酸(或稀硫酸)反应_铁与稀盐酸(或稀硫酸)反应_锌与稀盐酸(或稀硫酸)反应_,2Al6HCl=2AlCl33H2或2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2,Mg2HCl=MgCl2H2(或MgH2SO4=MgSO4H2),Fe2HCl=FeCl2H2(或FeH2SO4=FeSO4H2),Zn2HCl=ZnCl2H2(或ZnH2SO4=ZnSO4H2),(3)金属与盐反应(置换反应)铁制容器不能配制波尔多液_铝与硫酸铜溶液反应_铜与硝酸银溶液反应_铝与硝酸银溶液反应_,FeCuSO4=FeSO4Cu,2Al3CuSO4=Al2(SO4)33Cu,Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag,Al3AgNO3=Al(NO3)33Ag,铁与硝酸银溶液反应_锌与氯化亚铁溶液反应_镁与硫酸亚铁溶液反应_,Fe2AgNO3=Fe(NO3)22Ag,ZnFeCl2=ZnCl2Fe,MgFeSO4=MgSO4Fe,类型1金属的化学性质【例】(2017泰安)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、丙在生成物中化合价均为2价)。则下列说法中不正确的是()(导学号12604027)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,B,1.(2017齐齐哈尔)下列实验现象的描述错误的是()A.硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰B.铝和硫酸铜溶液反应，生成黑色的铜C.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射D.二氧化碳通入紫色石蕊溶液，紫色石蕊溶液变红,及时练习,B,2.(2017益阳)铝、铁、铜三种金属与我们的生活密切相关，下列关于铝、铁、铜的说法错误的是()A.铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式为AlCuSO4=AlSO4CuB.用硫酸铝溶液、氯化铜溶液、单质铁三种物质可探究出三种金属活动性顺序C.铝制品具有抗腐蚀性，是因为铝制器品表面可形成致密的氧化物薄膜D.我国历史上最早使用的金属是铜,A,3.(2017安阳一模)镁铝合金xg和足量的盐酸反应后可生成0.1gH2，则x可能为()A.0.8B.1C.1.5D.无法确定,B,4.两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，然后分别逐渐加入同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是()(导学号12604029)A.该图反映出镁比锌的金属活动性强B.a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应C.b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同D.c点时，两个烧杯中都有金属剩余,D,类型2金属活动性顺序的判断及应用【例】(2017濮阳一模)在硝酸铜、硝酸银的混合溶液中，加入一定量的锌粒，反应停止后过滤，滤液仍为蓝色。下列说法正确的是()A.滤渣中一定有银，没有铜和锌B.滤渣中一定有银和锌，可能有铜C.滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银D.滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜，可能有硝酸银,D,1.有甲、乙、丙三种金属，只有甲在自然界中主要以单质形式存在，丙的盐溶液不能用乙制的容器盛放，则这三种金属的活动性由强到弱的顺序是()A.甲乙丙B.丙乙甲C.丙甲乙D.乙丙甲,及时练习,D,2.(2017娄底)某同学为了探究甲、乙、丙三种金属的活动性强弱，做了如下实验。则三种金属的活动性顺序是()A.甲乙丙B.乙甲丙C.丙甲乙D.丙乙甲,B,3.(2017河南模拟)将一定量的锌粉和铁粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，滤液为无色。下列有关分析正确的是()(导学号12604030)A.滤液中含有的金属离子为Zn2和AgB.滤渣中一定含有Cu，一定不含AgC.反应后溶液质量一定变小D.向滤渣中滴加稀盐酸，产生气泡,D,4.(2017安阳一模)在Cu(NO3)2、AgNO3、Zn(NO3)2的混合溶液中，加入一定量的铁粉并充分反应。(1)若铁粉过量，则反应后溶液中所含的金属阳离子是_。(2)若铁粉不足，将反应后的混合物过滤，则固体物质中一定含有_。(3)写出一个上述反应中的化学方程式_。,Fe2、Zn2,Ag,Fe2AgNO3=2AgFe(NO3)2或FeCu(NO3)2=CuFe(NO3)2,5.(2017青岛)某化工厂的废液中主要含有硝酸银、硝酸铜。取一定量的该废液样品，加入镁粉和铜粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。请填写下列空格：(1)若滤渣中有镁粉，则滤渣中除镁粉外还含有_(填写化学式，下同)。(2)若滤渣中有铜粉，则滤液中的溶质一定含有_，可能含有_。(3)若滤渣中没有铜粉，则滤液中的溶质一定含有_，可能含有_。(4)反应后得到滤液的质量_(选填“小于”、“大于”或“等于”)反应前所取废液样品的质量。,Ag和Cu,Mg(NO3)2,Cu(NO3)2,Mg(NO3)2和Cu(NO3)2,AgNO3,小于,6.(2017新乡一模)请回答下列问题：(1)金属铝较活泼，为什么通常铝制品却很耐腐蚀？(2)已知铝与NaOH溶液反应可生成氢气和NaAlO2，写出该反应的化学方程式。,常温下，铝能与氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，能阻止铝进一步被氧化。,2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,(3)将一定量的铁粉加入到Cu(NO3)2、AgNO3、Al(NO3)2三种物质的混合溶液中，充分反应后过滤，向所得固体上滴盐酸有气泡产生，则所得固体中含有哪些金属？,Fe、Cu、Ag,实验金属活动性顺序的探究1常见的探究方法,2.实验设计(1)比较两种金属活动性的实验设计直接比较法：将一种金属R插入另一种金属M的盐溶液中，如果无明显现象，则两种金属活动性由强到弱的顺序为_；如果R上有M附着，则两种金属活动性由强到弱的顺序为_。,MR,RM,间接比较法：如果在金属活动性顺序表中，一种金属排在氢前，另一种金属排在氢后，也可用稀盐酸(或稀硫酸)判断：将两种金属分别插入等体积、等浓度的稀盐酸(或稀硫酸)中，如果R上有气泡产生，M上无明显现象，则两种金属活动性由强到弱的顺序为_。(2)比较三种金属活动性的实验设计方法：“中部崛起法”。即选用两种金属的单质与活动性介于中间的金属的盐溶液或两种金属的盐溶液与活动性介于中间的金属单质作试剂，根据单质与盐溶液反应的情况进行判断。,RM,3.注意事项(1)实验前金属必须_。(2)做金属与酸的反应时一般用稀盐酸或稀硫酸，不用硝酸或浓硫酸。(3)并不是所有排在前面的金属都能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，如_。,打磨除去氧化膜或污物,钾、钠、钙,【例1】(2017广州)化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了如图所示实验方案。下列说法不正确的是()A.由实验甲可知金属活动性：AlCuB.由实验乙可知金属活动性：CuAgC.由实验甲、乙、丙可知金属活动性：AlCuAgD.实验甲中的CuSO4改为CuCl2不能完成本实验探究,D,【例2】(2017聊城)某化学兴趣小组的同学，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动：【查阅资料】铁的活动性比铜强。【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想：猜想一：RFeCu；猜想二：_；猜想三：FeCuR,FeRCu,【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。,R丝表面有红色物质析出,快,不能燃烧,写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式_。【交流反思】三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种。【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有：(1)金属与氧气反应的难易和剧烈程度；(2)金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度；(3)金属与_是否反应。,盐溶液,命题点1金属的化学性质1.(2017河南14题1分)2.3g铁和M的混合物与足量盐酸反应，生成0.2g氢气，则M可能是()A.镁B.铝C.碳D.钠,B,2.(2016河南12题1分)相同质量的镁、铝、锌分别与相同质量20%的盐酸充分反应，产生氢气质量(直接用各金属表示)大小关系有以下几种猜测：MgAlZn；AlMgZn；AlMgZn；AlMgZn；AlZnMg；AlMgZn。其中合理的个数为()(导学号12604035)A.5个B.4个C.3个D.2个,C,3.(2016河南19题第二空1分)金属铝较活泼，为什么通常铝制品却很耐腐蚀？因为铝能与氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，起保护作用。4.2015河南21(1)题1分金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用。(1)铝比较活泼，为什么铝制品却有很好的抗腐蚀性能？常温下，铝与氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，能阻止铝进一步被氧化。,命题点2金属活动性顺序1.2015河南21(2)题1分金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用。(2)农业上不能用铁制容器配制波尔多液(含硫酸铜)，请用化学方程式解释。,FeCuSO4=FeSO4Cu,命题点3金属与混合盐溶液反应1.(2017河南23题3分)在一定质量Cu(NO3)2、AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液中加入过量的Zn，充分反应后，过滤，可以得到固体和溶液。(1)请写出一个有关反应的化学方程式。(2)向所得固体上滴加盐酸，能观察到什么现象？,ZnCu(NO3)2=Zn(NO3)2Cu或Zn2AgNO3=Zn(NO3)22Ag,有气泡产生,(3)反应后所得溶液的质量与反应前溶液的质量相比，可能保持不变，为什么？,锌与硝酸银溶液反应，溶液的质量减小，锌与硝酸铜溶液反应，溶液的质量增大，当减小与增大的质量相等时，溶液的质量保持不变。,2.2015河南21(3)题2分金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用。(3)探究实验：分别将不同量的锌粉加入到一定量的Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤。以下是不同情况下对固体或滤液成分的探究。若向所得固体上滴盐酸有气泡产生，则该固体含有的金属为_。猜想：滤液中溶质为Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、AgNO3，请分析该猜想不合理的原因。,Zn、Cu、Ag(或锌、铜、银),滤液中有AgNO3时，一定也有Cu(NO3)2，因为Zn先与AgNO3反应，待AgNO3完全反应后才与Cu(NO3)2反应。或滤液中无Cu(NO3)2时，也一定没有AgNO3，因为Cu(NO3)2与Zn反应生成Cu，而Cu能与AgNO3反应。,3.(2016河南18题4分)为减少污染并变废为宝，某化学小组在实验室探究工业废水的综合利用，设计了以下流程图并完成了回收铜和硫酸锌的实验。(1)X的成分为_，操作需用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_。,Zn和Cu(或锌和铜),漏斗,(2)加入B时的反应的化学方程式为_。(3)操作中玻璃棒的作用是_。,ZnH2SO4=_ZnSO4H2,不断搅拌，防止因局部温度过高，造成液滴飞溅,4.(2013河南20题4分)某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液进行了如图实验，已知溶液甲呈蓝色。(1)向固体乙上滴加盐酸时_(填“有”或“没有”)气泡产生。(2)溶液甲中一定含有哪些溶质？(写化学式)Cu(NO3)2、Al(NO3)3、Zn(NO3)2(3)请写出该实验过程中所发生反应的化学方程式。,没有,Cu2AgNO3=2AgCu(NO3)2Zn2AgNO3=2AgZn(NO3)2或ZnCu(NO3)2=Zn(NO3)2Cu,5.2014河南23(3)题3分化学实验是进行科学探究的重要方式。(3)为探究工业废水的综合利用，某化学小组在实验室中完成了以下实验。,X为_；乙与硝酸钡反应的化学方程式为_。操作和操作中都要用到一种玻璃仪器，该仪器在操作中的作用是什么？不断搅拌，防止因局部温度过高造成液滴飞溅,Zn,ZnSO4Ba(NO3)2=BaSO4Zn(NO3)2,6.2012河南21(2)题4分金属用途广泛，其结构和性质等是化学的重要研究内容。(2)某化学小组用一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行了如图实验，并对溶液A和固体B的成分进行了分析和实验探究。,【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些？【作出猜想】只有Zn(NO3)2Zn(NO3)2、AgNO3Zn(NO3)2、Cu(NO3)2Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3,【交流讨论】不合理的猜想是_(填标号)，其理由是,猜想中无Cu(NO3)2，说明Cu(NO3)2已与Zn反应生成Cu，而生成的Cu也能与AgNO3反应，故不可能有AgNO3或Zn先与AgNO3反应，后与Cu(NO3)2反应，当有AgNO3剩余时，溶液中一定还有Cu(NO3)2,【实验探究】若猜想成立，通过以下实验可确定固体B的成分，请将下表填写完整。,稀盐酸(或稀硫酸等),Zn2HCl=ZnCl2H2(或ZnH2SO4=ZnSO4H2等),
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