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第七讲 金属化学性质及溶液
【学习目标】
1.认识溶解现象；掌握溶液的概念并认识溶液、溶质、溶剂三者的关系。
2.掌握溶质溶于水时的放热或吸热现象。
3.了解溶液的应用；知道一些常见的乳化现象。
4.掌握金属化学性质。
【要点梳理】
要点一、溶液
1.溶液、溶质、溶剂：
（1）一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的混合物，叫做溶液；被溶解的物质叫做溶质；能溶解其他物质的物质叫溶剂。
（2）对溶液的认识要注意以下几点：
①溶质在被分散前的状态可以是固体、液体、气体。
②溶液不一定都是无色的，其颜色由溶质、溶剂的性质而决定。
③水是最常用的溶剂，酒精（乙醇）、汽油等物质也可以作溶剂。多种液体形成溶液时，量最多的一种为溶剂，其余为溶质；但当溶液中有水存在时，不论水的量有多少，习惯上把水看作溶剂；通常不指明溶剂的溶液，一般指的是水溶液。
2.溶液的特征：均一性、稳定性
（1）均一性：是指溶液各部分的溶质浓度和性质都相同。但溶液中分散在溶剂中的分子或离子达到均一状态之后，仍然处于不停地无规则运动状态之中。
（2）稳定性：是指外界条件（温度、压强等）不变时，溶液长期放置不会分层，也不会析出固体或放出气体。
3.溶液的用途：
（1）许多化学反应在溶液中进行，可以加快反应的速率。
（2）溶液对动植物和人的生理活动有很重要的意义。动物摄取食物里的养料必须经过消化，变成溶液后才能吸收；植物从土壤里获得各种养料，也要变成溶液，才能由根部吸收。
溶液具有广泛的用途
【要点诠释】
1.一种溶液中只有一种溶剂，但可以有多种溶质。
2.溶液“透明”包括无色透明和有色透明（如CuSO4溶液）；透明液体不一定是溶液，如水。
3.SO3、CaO等易与水反应的物质溶于水，溶质不是SO3、CaO，而是H2SO4、Ca(OH)2。
4.溶液的质量等于溶质、溶剂的质量之和（溶质的质量是指被分散的那部分物质的质量，没有分散进溶剂内的物质，就不能计算在内）。溶液体积不一定等于溶质和溶剂体积之和，如100 mL酒精和100 mL水混合后体积小于200 mL。这是因为分子间有间隔的缘故。
要点二、溶解过程中的吸热和放热现象
1.溶解：溶质分散到溶剂中形成溶液的过程，叫做物质的溶解。在物质溶解形成溶液的过程中，所发生的溶质的分子（或离子）向溶剂中扩散的过程吸收热量，而溶质的分子（或离子）与水分子作用生成水合分子（或水合离子）的过程放出热量，所以物质溶解通常伴随着热量的变化。
2.溶解热现象：
（1）扩散吸热＞水合放热——溶液温度降低
（2）扩散吸热＝水合放热——溶液温度不变
（3）扩散吸热＜水合放热——溶液温度升高
【要点诠释】
1.浓硫酸、氢氧化钠溶于水，温度升高，不是二者溶解时只有放热过程，而是扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量，试管内液体温度上升。
2.硝酸铵等物质溶于水时，温度降低，是扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量。
3.氯化钠等物质溶于水，温度基本不变，是因为扩散过程吸收的热量与水合过程放出的热量基本相等。
4.酸、碱、盐等物质溶于水时，以离子形式扩散；蔗糖、酒精等有机物溶于水时，一般以分子形式扩散。
要点三、乳浊液、乳化现象
1.乳浊液：小液滴分散到液体里形成的混合物，叫乳浊液（此过程只有物理变化）。如：把植物油和水混合振荡后得到的浑浊的液体，就是乳浊液。该混合物不稳定，静置分层。
2.乳化现象：是指加入乳化剂后，乳浊液（植物油和水的混合物）不再分层而能稳定存在，使植物油分散成无数细小的液滴能随水流走。衣服餐具上的油污可以用加入洗涤剂的水洗掉就是这个道理。乳化不是溶解，不能形成溶液。
提醒：
汽油和洗洁精都能洗去油污但原理不同，汽油洗油污是油污溶解在汽油中形成溶液，而洗洁精洗油污是发生了乳化现象，不能形成溶液。
而金属众多实验都是建立在溶液中进行反应的。
要点四：金属化学性质
化学性质 实验现象 化学反应方程式
与氧气反应 镁(空气中) 表面逐渐变暗，剧烈燃烧，发出 耀眼白光 ，放出大量热，生成白色固体 点燃时：2Mg+O2点燃2MgO
铝(常温下) 打磨过的铝在空气中表面逐渐变暗 常温下：4Al+3O2= 2Al2O3
铁(氧气中点燃) 在氧气中点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体(集气瓶底部放少量水或细沙) 在氧气中点燃：3Fe+2O2点燃Fe3O4
铜 在空气中加热表面会生成黑色物质 2Cu+O2 2CuO
镁与稀盐酸 剧烈反应，产生大量气泡 Mg+2HCl= MgCl2+H2↑
锌与稀盐酸 剧烈反应，产生大量气泡 Zn+2HCl= ZnCl2+H2↑
铁与稀盐酸 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色 Fe+2HCl= FeCl2+H2↑
铁与硫酸铜溶液 铁表面覆盖一层 红 色固体，溶液由蓝色逐渐变为 浅绿色 Fe+CuSO4= FeSO4+Cu
铝与硫酸铜 铝丝表面覆盖一层红色固体，溶液由 色逐渐变为 无色 2Al+3CuSO4= Al2（SO4）3+3Cu
铜与硝酸银溶液 铜表面覆盖一层银白色固体，溶液由 色逐渐变为蓝色 Cu+2AgNO3=2Ag+Cu（NO）2
总结：
1、大多数金属都能与氧气反应，生成对应的氧化物。但反应所需条件不同。
2、大多数金属能和酸反应，生成氢气
3、金属能和盐反应
二、金属活动性顺序
1.不同金属之间的活动性存在差异，常见金属的活动性顺序如下：
金属活动性顺序的应用：
(1)判断金属的活动性强弱。金属位置越靠前，它的活动性越强。
(2)判断置换反应能否发生及其剧烈程度。
①在金属活动性顺序中，位于 H前面 的金属能置换出盐酸、硫酸等酸中的氢。，生成氢气
②在金属活动性顺序中，位于前面的金属(不包括K、Ca、Na)能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。原因是这3中物质太活泼，会先置换了H2O中的氢元素。
考点脉络
（1）Fe为中心相关反应方程式
Fe3O4+4CO 高温3Fe+4CO2；Fe2O3+3CO 高温2Fe+3CO2
3Fe + 2O2 点燃Fe3O4；4Fe + 3O2 =2Fe2O3
Fe+2HCl=FeCl2+H2 ↑；Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；Fe+AgNO3=Fe(NO3)2+Ag
Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe
（2）Cu为中心相关反应方程式
CuO+CO 高温 Cu+CO2；C+2CuO 高温 2Cu+CO2 ↑；H2+CuO 高温 Cu+H2O
2Cu+O2 2CuO
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
Cu+AgNO3= Cu (NO3)2+Ag
重点理解
1.实验原理
(1)金属与酸反应：能与酸反应的金属在氢之前，反应越剧烈，则金属活动性越强；不能与酸反应的金属位于氢之后。
(2)金属与盐溶液反应，若能反应，则表示该金属的活动性强于组成该盐的金属。
2.最佳方法：如Zn、Fe、Cu三种金属的判断：以中间活动性的金属为中心
（1）“两金夹一盐”，把Zn和Cu加入FeCl2溶液中；
（2）“两盐夹一金” 把Fe加入ZnCl2和CuCl2的溶液中；
【典型例题】
例1.把少量物质分别加入到另一物质中，充分搅拌，可以得到溶液的是（　 ）
A．氯化钠加入水中　　　　　　 B．面粉加入水中
C．铁粉加入水中　　　　 　 D．植物油加入水中
【答案】A
详解：面粉并不溶解再水中，将面粉和水以一定的比例混合得到的是非牛顿流体，故B错，铁粉与水不容，故C错，植物油加入水中晃荡，得到的是乳浊液，故D错，选A。
例2.下列清洗方法错误的是（　　）
A．用肥皂洗涤久置石灰水的试剂瓶 B．用酒精清洗残留碘的试管
C．用洗涤剂清洗餐具上的油污 D．用汽油清洗沾在手上的油漆
【答案】A
详解：久置的石灰水会有白色的沉淀，为碳酸钙，肥皂水并不能去除碳酸钙，故A错，可以用醋清洗。
例3.下列关于溶液的说法中正确的是（　　）
A.水可以溶解任何物质 B.物质溶于水时都放出热量
C.溶质可以是固体，也可以是液体或气体 D.溶液都是无色的
【答案】C
详解：铁粉与水不溶，故A错，硝酸铵再溶解时就是吸热的，故B错。溶液时透明的但一定都是无色的，比如含有铜离子的溶液为蓝色。故D错；选C.
【变式1】下列说法正确的是（　 ）
A.当氢氧化钠溶液沾到皮肤上时，应立即用大量的水冲洗，然后涂上3%-5%的碳酸氢钠溶液
B.在稀释浓硫酸时，应该将水沿器壁慢慢注入浓硫酸里，并不断搅拌
C.乙醇之所以不导电，是因为没有自由移动的带电荷的离子
D.洗涤剂具有乳化功能，它将植物油分散成小液滴，发生了化学变化
【答案】C
详解：当氢氧化钠溶液沾到皮肤上时，应立即用大量的水冲洗，然后涂上3%-5%的硼酸溶液，故A错，在稀释浓硫酸时，应该将硫酸沿器壁慢慢注入水里，并不断搅拌故B错；乳化作用时物理变化，不是化学变化，故D错，答案选C
【变式2】下列有关溶液的说法正确的是(　 )
A.稀硫酸中水是溶剂 B.物质投入水中搅拌均匀就能形成溶液
C.无色的液体都是溶液 D.乳化现象就是油脂溶于乳化剂
【答案】A
详解：稀硫酸中水是溶剂，故A正确；物质投入水中搅拌均匀还可能形成乳浊液，故B错，水为无色液体，但是水不是溶液C错；乳化现象是一种液体分散再另一种液体中，两者并未相互溶解，故D错，选A
例4.在盛有水的烧杯中加入以下某种物质，形成溶液的过程中，温度明显升高。这种物质可能是（　　）
A、氯化钠 B、氢氧化钠 C、硝酸铵 D、蔗糖
【答案】B
详解：温度升高表明溶解的过程放热，故选B。AD溶解温度基本不变，C溶解温度下降。
【变式】如图所示，打开止水夹，将液体A滴入试管②中与固体B接触。若试管①中的导管口有较多气泡产生，则液体A和固体B的组合不可能是（ ）
A．双氧水和二氧化锰 B．水和生石灰
C．水和氢氧化钠 D．水和硝酸铵
【答案】D
详解：要产生气泡就得使试管气压增大，故有两种方法，一种使产生气体，另一种是使气体温度升高，故答案中只有D选项是使温度下降的，不符合，故选D
【例题5】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:R>Fe>Cu； 猜想二：_________； 猜想三：Fe>Cu>R
【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。
主要操作 主要现象 实验结论
甲 将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中 ____________ 猜想一正确
乙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中 R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率_________（填“快”或“慢”）
丙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃 R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中
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）盒属与_________是否反应。
【答案】猜想二：Fe>R>Cu
【收集证据】甲：R丝表面有红色物质析出 乙：快 丙：不能燃烧
3Fe+2O2Fe3O4
【归纳总结】（3）盐溶液（不带溶液不得分）
详解：猜想二：Fe>R>Cu
【收集证据】结合实验结论，要求猜想一正确，故甲：R丝表面有红色物质析出 乙：快 丙：不能燃烧，以及铁的燃烧化学方程式3Fe+2O2Fe3O4
【归纳总结】（3）盐溶液，所用实验都是再溶液条件下进行的，少了溶液不得分。
【变式1】小明取酸性锌锰干电池进行探究，他发现电池内部结构如右图所示。
【查阅资料】（1）锌皮为金属锌（含有少量的铁）
（2）黑色糊状填充物由炭黑、MnO2、ZnC12和NH4Cl等组成
（3）有关数据见下表
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/g NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3
ZnCl2 343 395 452 488 541 614
【实验探究一】小明取适量黑色糊状填充物，按下图所示实验流程进行探究。
（1）溶液A 中溶质主要有______（填化学式），操作Ⅱ中采用冷却热饱和溶液的方法实现两者分离的依据是____________。
（2）欲从固体M 中得到较纯的MnO2，操作Ⅲ可采用的简便方法是____________。
【实验探究二】小明取电池外壳锌皮，用砂纸打磨干净，剪成小块，进行实验。
（1）取一块锌皮放入盛有适量稀盐酸的烧杯中，有ZnCl2生成。
① 实验中可观察到的现象是_________；该反应属于基本反应类型中的_________反应。
② 下列各组物质混合后，也能生成ZnCl2的有_________（填字母序号）。
A．ZnO与稀盐酸 B．ZnSO4溶液与BaC12溶液
C．ZnCO3与NaCl溶液 D．Zn(NO3)2溶液与NH4Cl溶液
（2）另取一块锌皮放入盛有一定量CuSO4溶液的烧杯中，充分反应后得到溶液E和固体F。当溶液E中只含一种溶质时，该溶质是________（填化学式）；当固体F中只含一种物质时，溶液E中最少含有________种溶质。
（3）若将6.5g锌皮与足量稀硫酸完全反应，则生成氢气的质量________ 0.2g（选填“<”、“>”或“=”）。
【答案】【实验探究一】（1）NH4Cl、ZnCl2：两者的溶解度受温度变化的影响不同；（2）在空气中充分燃烧；【实验探究二】（1）①固体溶解，有大量气泡产生；置换；②A、B；（2）ZnSO4；2；（3）>。
详解：【实验探究一】（1）结合数据表，NH4Cl、ZnCl2：都能溶解，故溶解过滤后主要使这两个物质；再看流程图，经过操作二，实现两者分分离，故者的溶解度受温度变化的影响不同。
（2）固体M有炭黑、MnO2，想除去C的方法，最简单的就是再空气中灼烧
【实验探究二】（1）①Zn与酸反应会产生氢气，故有气泡产生，固体逐渐溶解。属于置换反应。②A、B
（2）当溶液只有一种溶质时，证明硫酸铜恰好被反应完，故只有ZnSO4；当固体F只有一种固体，证明只能时铜，Zn被反应完，硫酸铜过量，故溶液至少有2种溶质；
（3）>。因为锌（含有少量的铁），使得同等质量下，Fe的相对原子质量小，故产生的氢气多。
第七讲 金属化学性质与溶液 练习
一、选择题 (每小题只有一个选项符合题意)
1.能与无色硝酸银溶液反应，使溶液变为蓝色的金属是（　 ）
A．铝　　　　　 B．铁　　　　　 C．铜　　　　　 D．银
【答案】C
详解：蓝色时铜元素的标志，故选C
2．各种洗涤剂广泛进入人们的生活中，下列洗涤中所用洗涤剂具有乳化功能的是（　 ）
A．用汽油除去衣服上的油污　　　　 B．用餐具洗洁精清洗餐具上的油污
C．用水洗去盘子中的水果渣　　　　 D．用醋洗去水壶的水垢
【答案】B
详解：汽油去油时溶解原理，A错，醋酸去水沟是化学原理，D不符合，洗涤剂去油污是乳化作用，故选B
3.下列有关蔗糖水的说法中，错误的是(　　)
A．蔗糖水中的溶剂是水 B．饮用蔗糖水可以为人体补充蛋白质
C．蔗糖溶于水体现了分子不断运动 D．各部分一样甜体现了溶液的均一性
【答案】B
详解：蔗糖水是含糖类，不含蛋白质，故不能补充蛋白质，有很高的能量。故选B
4.下列关于溶液的叙述，正确的是（　　）
A．无色透明的液体一定是溶液 B．溶液中各部分的性质均相同
C．植物油分散到水中可以形成溶液 D．溶液中只能有一种溶质
【答案】B
详解：水是无色透明的但水不是溶液A错，植物油分散再水中，形成的是乳浊液，C错，一种溶液种，只能由一种溶剂，但可以有多种溶质，故D不正确，答案选B
5.将少量下列物质分别放入水中，充分搅拌，不能形成溶液的是（　　）
A．蔗糖　　　　 B．二氧化锰　　　　 C．酒精　　　D．白醋
【答案】B
详解：二氧化锰不溶于水，故选B
6.下列关于溶液的说法正确的是（　　）
A．溶液一定是无色、透明的混合物
B．溶液加水稀释前后，溶质的质量一定不变
C．体积都为ａ的两种溶液混合后，总体积为２ａ
D．物质溶于水形成溶液时，溶液温度一定不变
【答案】B
详解：水是无色透明的但水不是溶液A错，分子之间有间隔，故体积都为a的两种溶液混合后，总体积小于2a，C错，溶解的过程可以放热，也可以吸热，也可以温度不变，故D错，选B
7.下列有关溶液的说法中，正确的是（　　）
A．溶液是化合物 B．溶液都是均一、稳定的
C．溶液都是无色、透明的 D．溶液都是由一种溶质和一种溶剂组成的
【答案】B
详解：溶液都是混合物，故A错，溶液不一定都是无色的，例如硫酸铜溶液为蓝色，故C错，一种溶液种，只能由一种溶剂，但可以有多种溶质，故D不正确，答案选B
8.化学课上，每个学习小组各有一瓶无标签的无色透明液体。从组成上看，这些液体不可能属于（　　）
A．混合物　　　　B．纯净物　　　　C．含有Cu2+的盐溶液　　　　D．氧化物
【答案】C
详解：含有Cu2+的盐溶液为蓝色，故选C
9.下列溶液中的溶剂不是水的是（　　）
A．碘酒　　 B．医用酒精　　 C．生理盐水　　　 D．葡萄糖溶液
【答案】A
详解：碘酒的溶剂是乙醇，碘单质溶解再乙醇中，故选A
10.下列物质分别放入水中，溶液温度明显降低的是（　　）
A.浓硫酸 B.硝酸铵 C.氧化钙 D.氢氧化钠
【答案】B
详解：温度明显减低，说明溶解的时候是吸热的，故选项中只有硝酸铵溶解是吸热的，选B
二、填空题
11.下列叙述中，不正确的是 。
①水蒸气通入水中形成水溶液；②在所有溶液中溶剂都是水；③水也是均一、稳定的，所以水是溶液；④在化学实验或工厂中常配制溶液是因为物质在溶液里进行反应较快
【答案】①②③
详解：①水与水蒸气同种物质，不能形成溶液，故错误；②碘酒的溶剂就不是水二十乙醇，错误；③水自身单一物质不能作为溶液，故错误。
12.将一根细铁丝放入一定量的稀硫酸中。充分反应后，所得溶液中的溶质一定不是 。
①铁丝；②硫酸；③硫酸亚铁；④硫酸铁
【答案】①④
详解：铁不溶与水，故溶质不是铁，铁与烯酸反应，不能生成+3价的铁，故溶质也不能是硫酸铁。
13.水是一种常见的物质，许多化学式实验都要用到水。
（1）将下列物质分别加入水中，不能形成溶液的是　　　　　　（填序号）
A．冰块 B．干冰 C．食盐 D．酒精
（2）生活中常用　　　　　　来检验水样是硬水还是软水。
（3）电解水时，正极上产生的气体具有的性质是　　　　　　（填序号）
A．有色有味 B．支持燃烧 C．能够燃烧 D．易溶于水
【答案】（1）A （2）肥皂水 （3）B
详解：（1）冰与水是同一种分子，故选A
（2）检验硬水还是软水用肥皂水
（3）电解水时，正极产生的时氧气，无色无味，故选B
14.下列各组物质中，前者不是后者的溶质的是 。
①氧化钠、烧碱溶液；②生石灰、石灰水；③三氧化硫、稀硫酸；④氯化氢、盐酸
【答案】①②③
详解：烧碱溶液的溶质是氢氧化钠，故①错，石灰水的溶质是氢氧化钙故②错；稀硫酸的溶质是硫酸故③错。
15.各种洗涤剂已广泛进入人们的生活中，下列洗涤中所用的洗涤剂具有乳化功能的是 。
①用汽油除去衣服上的油污；②用餐具洗洁精清洗餐具上的油污；③用肥皂液洗衣服；④用沐浴露洗澡
【答案】②③④
详解：汽油去污是溶解的原理，故不能形成乳浊液。
16、A、B、C、D、E、F、X、Y都是初中化学只的常见物质，已知X 是一种混合物，A、B、Y是单质；通常情况下，C是一种具有刺激性气味且相对分子质量为17的气体，D、E是含有相同元素的氧化物。它们之间有如下转化关系：
请你回答下列问题：
（1）X的名称 是 。
（2）B与Y反应的条件是 。
（3）E+氧化铁→D的化学方程式是 。
（4）C+D+饱和食盐水→F的化学方程式是 。
【答案】（1）空气 （2） O2+C点燃CO2。（3）3CO+Fe2O3 高温3CO2+2Fe 。
（4）NH3+CO2+H20+NaCl===NH4Cl+NaHCO3 ↓
详解：根据推断，能分离出稀有气体的只有空气故M为空气，C为有刺激性气味且相对分子质量为17，故为氨气，则A为氮气。B为氧气。根据E能还原氧化铁，且生成D，故E为CO，D为CO2；则Y为碳单质。最后F为 NaHCO3
故（1）空气 （2） O2+C点燃CO2。（3）3CO+Fe2O3 高温3CO2+2Fe 。
（4）NH3+CO2+H20+NaCl===NH4Cl+NaHCO3 ↓
17、工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图
已知生铁的含量含碳量为 2%-4.3%钢的含碳量为 0.03%-2%。
（1）反应：①Fe2O3+CO 2Fe+3CO，②Fe2O3+C2Fe+3CO。属于置换反应的是 ，用于高炉炼铁的原理是 （填序号）
（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 。
（3）热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是 。 炉渣中含有硅酸钙（CaSiO3),其中硅元素的化合价是 。
（4）炼钢炉中，通入纯氧的目的是 。将钢锭轧成钢板，体现了 金属的 性。
（5）钢铁制品可能会生锈，写出用稀硫酸除锈反应的化学方程式 。
【答案】（1）②；①（2）增大反应接触面积，加快反应速率（3）N2;+4（4）使生铁中的碳转化为二氧化碳，降低生铁中碳含量；延展性（5）Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3+ 3H2O
详解：（1）置换反应特征是单质参加，新单质生成，故选②，炼铁原理是利用CO的还原性，故选①
（2）粉碎过后，表面积增加，故增大反应接触面积，加快反应速率
（3）N2;根据化合价原则，钙为+2价，氧为-2价，故计算硅为+4
（4）通入纯氧的目的有两个，使燃料燃烧更充分，获得更高的热量，第二能使生铁中的碳转化为二氧化碳，降低生铁中碳含量。 体现了延展性。
（5）Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3+ 3H2O
18、某工厂产生的烧渣(主要含FeO、Fe2O3，还有一定量的SiO2)可用于制备七水合硫酸亚铁晶体(FeSO4 ·7H2O)，其工艺流程如下：
查阅资料：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应。
（1）“浸取”步骤中，FeO、Fe2O3和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为
FeO+H2SO4=FeSO4+ H2O 、________________。
（2）为提高“浸取”步骤的反应速率，可采取的具体措施有______________（写2条，不考虑“搅拌”和 “使用催化剂”）。
（3）“还原”步骤的日的是将Fe抖转化为Fe2+，试剂X可用SO2或Fe。
①若试剂X是SO2，转化原理为SO2+Fe2 (SO4)3+2Y =2FeSO4+2H2SO4，则Y的化学式是_________。
②若试剂X是Fe，转化原理为Fe+Fe2 (SO4)3=3FeSO4。测得“还原”后溶液的pH明显增大，其原因是______ 。
【答案】（1） Fe2O3 +3H2SO4=Fe2 (SO4)3+3H2O（2）增大硫酸的浓度 升高温度 将烧渣粉碎（3点中任意2点）（3）①H2O ②铁消耗过量的硫酸，溶液酸性减弱
详解：（1）Fe2O3 +3H2SO4=Fe2 (SO4)3+3H2O
（2）提高效率就是让反应加快，方法有）1增大硫酸的浓度 2升高温度 3将烧渣粉碎
（3）①根据化学反应中原子个数守恒计算的，反应物缺4个H，2个O，且Y有化学计量数2，故Y为H2O
②铁消耗过量的硫酸，溶液氢离子浓度减小，酸性减弱
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第七讲 金属化学性质及溶液
【学习目标】
1.认识溶解现象；掌握溶液的概念并认识溶液、溶质、溶剂三者的关系。
2.掌握溶质溶于水时的放热或吸热现象。
3.了解溶液的应用；知道一些常见的乳化现象。
4.掌握金属化学性质。
【要点梳理】
要点一、溶液
1.溶液、溶质、溶剂：
（1）一种或 分散到另一种物质里，形成 、 混合物，叫做溶液；被溶解的物质叫做 ；能溶解其他物质的物质叫 。
（2）对溶液的认识要注意以下几点：
①溶质在被分散前的状态可以是 、 、 。
②溶液不一定都是 ，其颜色由溶质、溶剂的性质而决定。
③ 是最常用的溶剂，酒精（乙醇）、汽油等物质也可以作溶剂。
多种液体形成溶液时，量最多的一种为 ，其余为 ；但当溶液中有 存在时，不论水的量有多少，习惯上把水看作 ；通常不指明溶剂的溶液，一般指的是水溶液。
2.溶液的特征：均一性、稳定性
（1）均一性：是指溶液各部分的溶质浓度和性质都 。但溶液中分散在溶剂中的分子或离子达到均一状态之后，仍然处于 之中。
（2）稳定性：是指外界条件（温度、压强等）不变时，溶液长期放置 ，也不会 或 。
3.溶液的用途：
（1）许多化学反应在溶液中进行，可以 反应的速率。
（2）溶液对动植物和人的生理活动有很重要的意义。动物摄取食物里的养料必须经过消化，变成溶液后才能吸收；植物从土壤里获得各种养料，也要变成溶液，才能由根部吸收。
溶液具有广泛的用途
重点理解
1.一种溶液中只有一种 ，但可以有多种 。
2.溶液“透明”包括 和 （如CuSO4溶液）；透明液体不一定是 ，如水。
3.SO3、CaO等易与水反应的物质溶于水，溶质不是SO3、CaO，而是 、 。
4.溶液的质量等于 、 的质量之和（溶质的质量是指被分散的那部分物质的质量，没有分散进溶剂内的物质，就 计算在内）。溶液体积 等于溶质和溶剂体积之和，如100 mL酒精和100 mL水混合后体积小于200 mL。这是因为分子间有间隔的缘故。
要点二、溶解过程中的吸热和放热现象
1.溶解：溶质分散到溶剂中形成溶液的过程，叫做物质的溶解。在物质溶解形成溶液的过程中，所发生的溶质的分子（或离子）向溶剂中扩散的过程吸收热量，而溶质的分子（或离子）与水分子作用生成水合分子（或水合离子）的过程放出热量，所以物质溶解通常伴随着热量的变化。
2.溶解热现象：
（1）扩散吸热＞水合放热——溶液温度降低
（2）扩散吸热＝水合放热——溶液温度不变
（3）扩散吸热＜水合放热——溶液温度升高
重点理解
1. 、 溶于水，温度升高，不是二者溶解时只有放热过程，而是扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量，试管内液体温度上升。
2. 等物质溶于水时，温度降低，是扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量。
3.氯化钠等物质溶于水，温度基本不变，是因为扩散过程吸收的热量与水合过程放出的热量基本相等。
4.酸、碱、盐等物质溶于水时，以离子形式扩散；蔗糖、酒精等有机物溶于水时，一般以分子形式扩散。
要点三、乳浊液、乳化现象
1.乳浊液： 分散到 里形成的混合物，叫 液（此过程只有物理变化）。如：把植物油和水混合振荡后得到的浑浊的液体，就是乳浊液。该混合物 ，静置分层。
2.乳化现象：是指加入乳化剂后，乳浊液（植物油和水的混合物）不再分层而能稳定存在，使植物油分散成无数细小的液滴能随水流走。衣服餐具上的油污可以用加入洗涤剂的水洗掉就是这个道理。乳化不是溶解，不能形成溶液。
提醒：
汽油和洗洁精都能洗去油污但原理不同，汽油洗油污是油污 在汽油中形成溶液，而洗洁精洗油污是发生了 现象，不能形成溶液。
而金属众多实验都是建立在溶液中进行反应的。
要点四：金属化学性质
化学性质 实验现象 化学反应方程式
与氧气反应 镁(空气中) 表面逐渐变暗，剧烈燃烧，发出 ，放出大量热，生成白色固体 点燃时：__________________
铝(常温下) 打磨过的铝在空气中表面逐渐变暗 常温下__________________
铁(氧气中点燃) 在氧气中点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体(集气瓶底部放少量水或细沙) 在氧气中点燃：__________________
铜 在空气中加热表面会生成黑色物质 __________________
镁与稀盐酸 剧烈反应，产生大量气泡 __________________
锌与稀盐酸 剧烈反应，产生大量气泡 __________________
铁与稀盐酸 反应缓慢，有气泡产生，溶液由______逐渐变为______ __________________
铁与硫酸铜溶液 铁表面覆盖一层 红 色固体，溶液由______色逐渐变为 ______ __________________
铝与硫酸铜 铝丝表面覆盖一层______固体，溶液由 色逐渐变为 ______色 __________________
铜与硝酸银溶液 铜表面覆盖一层______固体，溶液由 ______色逐渐变为______ __________________
总结：
1、大多数金属都能与氧气反应，生成对应的氧化物。但反应所需条件不同。
2、大多数金属能和酸反应，生成氢气
3、金属能和盐反应
二、金属活动性顺序
1.不同金属之间的活动性存在差异，常见金属的活动性顺序如下：
金属活动性顺序的应用：
(1)判断金属的活动性强弱。金属位置______，它的活动性______。
(2)判断置换反应能否发生及其剧烈程度。
①在金属活动性顺序中，位于 ______ 的金属能置换出盐酸、硫酸等酸中的氢。生成氢气
②在金属活动性顺序中，位于______金属(不包括K、Ca、Na)能把位于______金属从它们的盐溶液中置换出来。原因是这3种物质太活泼，会先置换了H2O中的氢元素。
考点脉络
（1）Fe为中心相关反应方程式
______________________________；______________________________
______________________________；______________________________
______________________________；______________________________
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；Fe+AgNO3=Fe(NO3)2+Ag
Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe
（2）Cu为中心相关反应方程式
______________________________；C+2CuO 楂樻俯 2Cu+CO2 ↑；
______________________________
______________________________
______________________________；
Cu+AgNO3= Cu (NO3)2+Ag
重点理解
1.实验原理
(1)金属与酸反应：能与酸反应的金属在________之前，反应越________，则金属活动性________；不能与酸反应的金属位于氢________。
(2)金属与盐溶液反应，若能反应，则表示该金属的活动性________组成该盐的金属。
2.最佳方法：如Zn、Fe、Cu三种金属的判断：以中间活动性的金属为中心
（1）“两金夹一盐”，把Zn和Cu加入FeCl2溶液中；
（2）“两盐夹一金” 把Fe加入ZnCl2和CuCl2的溶液中；
【典型例题】
例1.把少量物质分别加入到另一物质中，充分搅拌，可以得到溶液的是（　 ）
A．氯化钠加入水中　　　　　　 B．面粉加入水中
C．铁粉加入水中　　　　 　 D．植物油加入水中
例2.下列清洗方法错误的是（　　）
A．用肥皂洗涤久置石灰水的试剂瓶 B．用酒精清洗残留碘的试管
C．用洗涤剂清洗餐具上的油污 D．用汽油清洗沾在手上的油漆
例3.下列关于溶液的说法中正确的是（　　）
A.水可以溶解任何物质 B.物质溶于水时都放出热量
C.溶质可以是固体，也可以是液体或气体 D.溶液都是无色的
【变式1】下列说法正确的是（　 ）
A.当氢氧化钠溶液沾到皮肤上时，应立即用大量的水冲洗，然后涂上3%-5%的碳酸氢钠溶液
B.在稀释浓硫酸时，应该将水沿器壁慢慢注入浓硫酸里，并不断搅拌
C.乙醇之所以不导电，是因为没有自由移动的带电荷的离子
D.洗涤剂具有乳化功能，它将植物油分散成小液滴，发生了化学变化
【变式2】下列有关溶液的说法正确的是(　 )
A.稀硫酸中水是溶剂 B.物质投入水中搅拌均匀就能形成溶液
C.无色的液体都是溶液 D.乳化现象就是油脂溶于乳化剂
例4.在盛有水的烧杯中加入以下某种物质，形成溶液的过程中，温度明显升高。这种物质可能是（　　）
A、氯化钠 B、氢氧化钠 C、硝酸铵 D、蔗糖
【变式】如图所示，打开止水夹，将液体A滴入试管②中与固体B接触。若试管①中的导管口有较多气泡产生，则液体A和固体B的组合不可能是（ ）
A．双氧水和二氧化锰 B．水和生石灰
C．水和氢氧化钠 D．水和硝酸铵
【例题5】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:R>Fe>Cu； 猜想二：_________； 猜想三：Fe>Cu>R
【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。
主要操作 主要现象 实验结论
甲 将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中 ____________ 猜想一正确
乙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中 R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率_________（填“快”或“慢”）
丙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃 R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中
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）盒属与_________是否反应。
【变式1】小明取酸性锌锰干电池进行探究，他发现电池内部结构如右图所示。
【查阅资料】（1）锌皮为金属锌（含有少量的铁）
（2）黑色糊状填充物由炭黑、MnO2、ZnC12和NH4Cl等组成
（3）有关数据见下表
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/g NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3
ZnCl2 343 395 452 488 541 614
【实验探究一】小明取适量黑色糊状填充物，按下图所示实验流程进行探究。
（1）溶液A 中溶质主要有______（填化学式），操作Ⅱ中采用冷却热饱和溶液的方法实现两者分离的依据是____________。
（2）欲从固体M 中得到较纯的MnO2，操作Ⅲ可采用的简便方法是____________。
【实验探究二】小明取电池外壳锌皮，用砂纸打磨干净，剪成小块，进行实验。
（1）取一块锌皮放入盛有适量稀盐酸的烧杯中，有ZnCl2生成。
① 实验中可观察到的现象是_________；该反应属于基本反应类型中的_________反应。
② 下列各组物质混合后，也能生成ZnCl2的有_________（填字母序号）。
A．ZnO与稀盐酸 B．ZnSO4溶液与BaC12溶液
C．ZnCO3与NaCl溶液 D．Zn(NO3)2溶液与NH4Cl溶液
（2）另取一块锌皮放入盛有一定量CuSO4溶液的烧杯中，充分反应后得到溶液E和固体F。当溶液E中只含一种溶质时，该溶质是________（填化学式）；当固体F中只含一种物质时，溶液E中最少含有________种溶质。
（3）若将6.5g锌皮与足量稀硫酸完全反应，则生成氢气的质量________ 0.2g（选填“<”、“>”或“=”）。
第七讲 金属化学性质与溶液 练习
一、选择题 (每小题只有一个选项符合题意)
1.能与无色硝酸银溶液反应，使溶液变为蓝色的金属是（　 ）
A．铝　　　　　 B．铁　　　　　 C．铜　　　　　 D．银
2．各种洗涤剂广泛进入人们的生活中，下列洗涤中所用洗涤剂具有乳化功能的是（　 ）
A．用汽油除去衣服上的油污　　　　 B．用餐具洗洁精清洗餐具上的油污
C．用水洗去盘子中的水果渣　　　　 D．用醋洗去水壶的水垢
3.下列有关蔗糖水的说法中，错误的是(　　)
A．蔗糖水中的溶剂是水 B．饮用蔗糖水可以为人体补充蛋白质
C．蔗糖溶于水体现了分子不断运动 D．各部分一样甜体现了溶液的均一性
4.下列关于溶液的叙述，正确的是（　　）
A．无色透明的液体一定是溶液 B．溶液中各部分的性质均相同
C．植物油分散到水中可以形成溶液 D．溶液中只能有一种溶质
5.将少量下列物质分别放入水中，充分搅拌，不能形成溶液的是（　　）
A．蔗糖　　　　 B．二氧化锰　　　　 C．酒精　　　D．白醋
6.下列关于溶液的说法正确的是（　　）
A．溶液一定是无色、透明的混合物
B．溶液加水稀释前后，溶质的质量一定不变
C．体积都为ａ的两种溶液混合后，总体积为２ａ
D．物质溶于水形成溶液时，溶液温度一定不变
7.下列有关溶液的说法中，正确的是（　　）
A．溶液是化合物 B．溶液都是均一、稳定的
C．溶液都是无色、透明的 D．溶液都是由一种溶质和一种溶剂组成的
8.化学课上，每个学习小组各有一瓶无标签的无色透明液体。从组成上看，这些液体不可能属于（　　）
A．混合物　　　　B．纯净物　　　　C．含有Cu2+的盐溶液　　　　D．氧化物
9.下列溶液中的溶剂不是水的是（　　）
A．碘酒　　 B．医用酒精　　 C．生理盐水　　　 D．葡萄糖溶液
10.下列物质分别放入水中，溶液温度明显降低的是（　　）
A.浓硫酸 B.硝酸铵 C.氧化钙 D.氢氧化钠
二、填空题
11.下列叙述中，不正确的是 。
①水蒸气通入水中形成水溶液；②在所有溶液中溶剂都是水；③水也是均一、稳定的，所以水是溶液；④在化学实验或工厂中常配制溶液是因为物质在溶液里进行反应较快
12.将一根细铁丝放入一定量的稀硫酸中。充分反应后，所得溶液中的溶质一定不是 。
①铁丝；②硫酸；③硫酸亚铁；④硫酸铁
13.水是一种常见的物质，许多化学式实验都要用到水。
（1）将下列物质分别加入水中，不能形成溶液的是　　　　　　（填序号）
A．冰块 B．干冰 C．食盐 D．酒精
（2）生活中常用　　　　　　来检验水样是硬水还是软水。
（3）电解水时，正极上产生的气体具有的性质是　　　　　　（填序号）
A．有色有味 B．支持燃烧 C．能够燃烧 D．易溶于水
14.下列各组物质中，前者不是后者的溶质的是 。
①氧化钠、烧碱溶液；②生石灰、石灰水；③三氧化硫、稀硫酸；④氯化氢、盐酸
15.各种洗涤剂已广泛进入人们的生活中，下列洗涤中所用的洗涤剂具有乳化功能的是 。
①用汽油除去衣服上的油污；②用餐具洗洁精清洗餐具上的油污；③用肥皂液洗衣服；④用沐浴露洗澡
16、A、B、C、D、E、F、X、Y都是初中化学只的常见物质，已知X 是一种混合物，A、B、Y是单质；通常情况下，C是一种具有刺激性气味且相对分子质量为17的气体，D、E是含有相同元素的氧化物。它们之间有如下转化关系：
请你回答下列问题：
（1）X的名称 是 。
（2）B与Y反应的条件是 。
（3）E+氧化铁→D的化学方程式是 。
（4）C+D+饱和食盐水→F的化学方程式是 。
17、工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图
已知生铁的含量含碳量为 2%-4.3%钢的含碳量为 0.03%-2%。
（1）反应：①Fe2O3+CO 2Fe+3CO，②Fe2O3+C2Fe+3CO。属于置换反应的是 ，用于高炉炼铁的原理是 （填序号）
（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 。
（3）热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是 。 炉渣中含有硅酸钙（CaSiO3),其中硅元素的化合价是 。
（4）炼钢炉中，通入纯氧的目的是 。将钢锭轧成钢板，体现了 金属的 性。
（5）钢铁制品可能会生锈，写出用稀硫酸除锈反应的化学方程式 。
18、某工厂产生的烧渣(主要含FeO、Fe2O3，还有一定量的SiO2)可用于制备七水合硫酸亚铁晶体(FeSO4 ·7H2O)，其工艺流程如下：
查阅资料：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应。
（1）“浸取”步骤中，FeO、Fe2O3和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为
FeO+H2SO4=FeSO4+ H2O 、________________。
（2）为提高“浸取”步骤的反应速率，可采取的具体措施有______________（写2条，不考虑“搅拌”和 “使用催化剂”）。
（3）“还原”步骤的日的是将Fe抖转化为Fe2+，试剂X可用SO2或Fe。
①若试剂X是SO2，转化原理为SO2+Fe2 (SO4)3+2Y =2FeSO4+2H2SO4，则Y的化学式是_________。
②若试剂X是Fe，转化原理为Fe+Fe2 (SO4)3=3FeSO4。测得“还原”后溶液的pH明显增大，其原因是______ 。
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