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第8讲 金属的化学性质（一）
1.了解金属的特性及相关的用途，知道合金及其特点；
2.通过探究实验，初步掌握金属跟氧气、稀盐酸(或稀硫酸)的反应；
3.学会辨别化学反应类型，知道置换反应的特点。
1.金属的普遍特性
常温时，除汞是液体外,其余是 ; 一般密度较大;具有 ;是良好的 、导热体，具有延展性，密度和熔点较高。
2.非金属的性质
常温时，除溴是 外，其余是气体和固体;有多种颜色，不具备金属特性，性质不一，应用不一。
3.几种常见的金属
⑴铁(Fe): 色金属光泽，质软，具有良好的 性、 性和导热性;化学性质比较活泼。纯铁很 ，不宜用来制造机械和其他用品;
(2)铝(A1): 色金属光泽，具有良好的延展性、 性和 性。在空气中形成致密的 。常用于冶炼、制造电线、电缆等;
(3)铜(Cu): 色金属光泽，具有良好的延展性、导电性和导热性。在干燥的空气中化学性质 ，在潮湿的空气中，表面生成 。用于制造 、电缆、电器、零件等。
4.铁生锈的条件
铁与 接触（铁锈的主要成分: );
铜生铜绿的条件:铜与 接触。铜绿的化学式: 。
5.防止铁制品生锈的措施
①保持铁制品表面的清洁、 :②表面涂 ，如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等;③改变铁的单一结构，制成不锈钢。
例1
制作下列常见的生活物品，所用的主要材料属于金属的是（　　）
A． B． C． D．
例2
下列有关合金的说法错误的是（　　）
A．铝合金是一种化合物 B．生铁是一种铁的合金
C．黄铜的硬度比纯铜的硬度大 D．焊锡的熔点比锡的熔点低
例3
如图是中国人民银行为纪念改革开放40周年而发行的纪念币。在选择铸造纪念币的材料时，不需要考虑的因素是（　　）
A．金属的硬度
B．金属的耐腐蚀性
C．金属的导电性
D．金属的延展性
例4
下列说法正确的是（　　）
A．金属都能导电，所以能导电的单质一定是金属
B．经测定只含磷元素的物质一定是由磷元素组成的单质或化合物
C．金属单质的硬度不一定比非金属单质的硬度大
D．常温下金属都是固态的，非金属全部是气态或固态的
例5
金属都有特殊的光泽。大多数金属的颜色为______或______，但金呈______色，铜呈______色。除______（俗称为水银）外，所有金属在室温下都是固体。金属具有良好的______性、______性和______性。
例6
世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题．下列关于金属保护措施的说法正确的是（　　）
A．经常用废酸液冲洗铁制污水管
B．铝的抗锈蚀性能比铁的强，生活中可用钢丝球洗刷铝锅
C．在铁制品表面镀锌可以防止铁锈蚀
D．铁制品表面的铁锈可用作防护层
例7
小明用三根相同的无锈铁钉进行铁制品锈蚀条件的探究（如图），一周后观察．下列说法错误的是（　　）
A．①中的铁钉明显生锈，②和③中的铁钉无明显变化
B．①中铁钉的甲、乙、丙三处，丙处锈蚀最严重
C．②中加入的蒸馏水要事先煮沸，目的是除去水中溶解的氧气
D．探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气和水（或水蒸气）直接接触
练1
下列物质中不属于合金的是（　　）
A．不锈钢 B．生铁 C．氧化汞 D．黄铜
练2
下列有关金属的说法，正确的是（　　）
A．纯铁质软，可用来制造机械 B．金属在常温下都是固体，有金属光泽
C．铜的导电性在金属中仅次于银 D．钛具有极强的耐腐蚀性，可用来制造轮船外壳
练3
物质的用途与性质密切相关．下列说法错误的是（　　）
A．铜用于制导线，是由于铜有良好的导电性
B．金刚石常用于切割玻璃，是由于金刚石的硬度大
C．氮气常用作保护气，是由于氮气的化学性质稳定
D．铁制品表面涂“银粉”（铝粉），是由于铝的化学性质比铁稳定
练4
根据以下铁钉生锈实验的设计，得出的结论不正确的是（　　）
A．对比甲、丙，说明铁生锈一定要有水参加
B．对比乙、丙，说明铁生锈一定要有氧气参加
C．对比甲、乙，说明铁生锈一定要有氧气参加
D．对比丙、丁，说明铁在水面附近生锈的速度较快
练5
你注意过吗？家庭使用的铁制工具隔一段时间不用就变得锈迹斑斑，而街心广场矗立的不锈钢雕塑，几经风霜雨雪总能保持原有的本色。
（1）铁与空气中的水和______直接接触会导致铁制品的锈蚀。
（2）不锈钢是钢铁中添加了Cr（铬）、Ni（镍）、Mn（锰）等元素，才有了耐腐蚀性。这种将多种金属熔合在一起的材料称为合金，它是______（选填“混合物”或“纯净物”）
（3）在实验中我们常常用稀硫酸来除铁锈，请问它的化学方程式是___________________。
练6
合金是重要的金属材料。
（1）下列物品所使用的主要材料属于合金的是______（填字母序号，下同）。
A．青花瓷瓶 B．橡胶充气艇 C．不锈钢锅
（2）生铁是常用的合金，生铁属于______（填“纯净物”或“混合物”）。
（3）黄铜是铜锌合金，将纯铜片和黄铜片互相刻画（如图所示），纯铜片上留下明显的划痕，说明____________。
练7
“走，和机器人下象棋去”，2014年上海科技活动周拉开帷幕，如图，机器人取放棋子时用一根“手指”接触棋子表面就可以实现（如图），其奥秘是“手指”内部有电磁铁。
（1）机器人取放棋子是利用了电磁铁的______（选填“磁性有无”或“磁极方向”）可以控制的特点。
（2）制作象棋棋子的材料应该是下列常见金属材料中的______。
A．铁 B．铜 C．铝．
1.金属与氧气反应
金属与其他物质发生反应时，会生成新的物质，表现出金属的化学性质。有些金属能在氧气中燃烧，有些金属不能燃烧，但都生成相应的氧化物。氧气的浓度不同，化学反应的现象可能不同。
金属 在空气中 在氧气中 化学方程式
镁 常温下表面逐渐变暗。点燃，剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体
铝 常温下，铝表面变暗，生成一层 ，保护铝不再被腐蚀 点燃，剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成白色固体
铁 持续加热发红，离火变冷
铜 加热，生成黑色物质；潮湿空气中，生成铜绿而被腐蚀
金 即使在高温时也不与氧气反应
【注意】
镁条、铝丝在空气中能燃烧。铁丝在空气中 燃烧，但在氧气中能燃烧。
铁在空气中缓慢氧化生成的主要产物是 。铁在氧气中燃烧生成 。(Fe2O3呈暗红色，Fe3O4呈黑色) 。
金属铝的表面易生成一层 ，从而阻止铝的进一步氧化，因而铝具有很好的 性能。但用钢丝球擦洗铝制容器会破坏氧化膜，会使金属铝进一步被氧化。
例1
铝在一百多年里产量得到大幅度的提高，并被广泛地使用，原因之一就是铝的抗腐蚀性能好。铝具有良好抗腐蚀性能的原因是（　　）
A．铝的化学性质不活泼 B．铝不与酸、碱反应
C．铝常温下不与氧气反应 D．铝表面生成一层致密的氧化铝保护膜
例2
在学习金属活动性顺序中可知：判断金属活动性强弱时可利用不同金属与另一物质反应的速度或剧烈程度来确定．现有甲、乙、丙三种金属，分别与空气和氧气反应，现象如表所示：
甲 乙 丙
空气 剧烈燃烧 变黑 变黑
氧气 更剧烈燃烧 变黑 剧烈燃烧
据以上信息，这三种金属活动性由强到弱的顺序为（　　）
A．甲＞丙＞乙 B．甲＞乙＞丙 C．乙＞丙＞甲 D．丙＞乙＞甲
练1
镁是一种化学性质活泼的金属，在空气中常温下就能被缓慢氧化．有关镁条燃烧说法不正确的是（　　）
A．实验前，应先用砂纸打磨镁条至表面出现银白色
B．实验时，应使用石棉网
C．实验时，应用坩埚钳夹持镁条，在酒精灯上点燃
D．镁条在空气中缓慢燃烧，发出耀眼的白光，有大量黑烟生成
练2
将红色的铜丝放在酒精灯的外焰上加热，铜丝表面变为黑色．下列说法不正确的是（　　）
A．红色铜丝表面变黑，是因为生成了氧化铜
B．红色铜丝表面变黑，是因为铜发生了还原反应
C．立即把变黑的铜丝插入稀硫酸中，溶液会出现蓝色
D．红色铜丝变为黑色后，总的质量增加
1. 金属与盐酸或稀硫酸反应伴随的现象及反应的化学方程式如下表所示：
金属 现象 反应的化学方程式
盐酸 稀硫酸 盐酸 稀硫酸
镁 剧烈反应，产生 ，溶液仍为 ，试管壁发热，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。
铝 打磨过的铝放入酸中，剧烈反应产生大量气泡，溶液仍为 ，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。
锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为 ，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。
铁 反应缓慢，有 产生，溶液由 逐渐变为 ，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。
铜
例1
将一根铁丝放入一定量的稀硫酸溶液中，恰好完全反应．反应后所得溶液中溶质是（　　）
A．铁丝 B．硫酸 C．硫酸铁 D．硫酸亚铁
例2
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溶液由无色逐渐变为浅绿色；③铁钉质量减轻；④溶液质量减轻。其中正确的是（　　）
A．①③ B．①②④ C．①②③ D．①②③④
例3
将相同体积、相同溶质质量分数的稀盐酸，分别滴到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种较活泼金属（化合价相同）中，生成H2的质量与反应时间的关系如图所示．下列说法中正确的是（　　）
A．三种金属的活动性顺序为 Y＞Z＞X
B．产生氢气的速率顺序为 X＞Y＞Z
C．消耗稀盐酸的质量顺序为 Z＞Y＞X
D．相对原子质量由大到小的顺序为 Z＞Y＞X
例4
如图是取大小形状相同的Mg、Zn、Fe、Cu四种金属与相同浓度的稀盐酸反应状况的示意图。仔细观察并结合所学的知识回答下列问题：
（1）图中显示有三种金属能与稀盐酸反应，其共同的反应现象是______，其中反应速率最快的是______，请写出它与盐酸反应的化学方程式是_______________。
（2）某兴趣小组的同学为了探究哪些因素可以影响金属与酸溶液反应的速率设计并进行了如下实验：
序号 实验过程 实验现象
① 铁粉和铁片分别与10%盐酸反应 铁粉产生气体的速率快
② 铁片分别与5%的盐酸和10%的盐酸反应 10%盐酸产生气体的速率快
通过上述实验，小组同学得出了影响金属与酸溶液反应的速率的因素有________________；此外，同学们提出影响金属与酸溶液反应的速率的因素还可能有______。
练1
在天平的两个托盘上各放一个烧杯，杯中盛有等量、等浓度的稀硫酸，此时天平平衡。如果一边放少许锌粒，另一边放入相同质量的铁，两者完全溶解后，天平指针（　　）
A．偏向有锌的一边 B．偏向有铁的一边 C．不偏转 D．无法判断
练2
铜粉和铁粉的混合物中加入一定量的稀硫酸，微热，充分反应后过滤，向滤液中插入锌片，有气泡产生．则下列判断不正确的是（　　）
A．不溶物中一定含有铁 B．不溶物中一定含有铜
C．滤液中一定含有硫酸 D．滤液中一定含有硫酸亚铁
练3
现有等质量X，Y的两种金属，分别放入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X，Y在生成物中化合价均为+2价），则下列说法不正确的是（　　）
A．反应后所得溶液的质量：X＜Y
B．相对原子质量：X＞Y
C．金属的活动性：X＞Y D．消耗硫酸的质量：X＞Y
练4
常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条，充分反应（忽略挥发）。下列图象正确的是（　　）
A．①② B．②③ C．①④ D．②④
1.置换反应
(1)概念：一种单质与 反应，生成 和 的反应叫做置换反应；
金属与稀盐酸、稀硫酸，以及铁与硫酸铜溶液的反应等都属于 。
(2)形式： 。
2.四种化学基本反应类型：一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，叫作 反应，表示形式为： ；
反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应(A＋B===AB)；
反应是由一种物质生成两种或两种以上物质的反应(AB===A＋B)；
复分解反应是 的反应(AB＋CD===AD＋CB)。
例1
钛（Ti）是一种广泛应用于航空、航天等领域的重要金属，工业上制钛的化学方程式为：TiCl4+2MgTi+2MgCl2，该反应属于（　　）
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
例2
钛具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与许多常见的金属单质反应。钛是航空、宇航、军工、电工等方面的必需材料。地壳中含钛矿石之一称金红石（TiO2），是目前大规模生产钛的原料。
（1）金红石、炭粉混合在高温条件下，通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体，该步反应的化学方程式为__________________。
（2）在氩气的气氛中，用过量镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛，此步反应的化学方程式为________________，该反应属于______。
A.化合反应
B.分解反应
C.置换反应
D.都不是
练1
下列属于置换反应的是（　　）
A．制漂白粉 2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
B．高炉炼铁 3CO+Fe2O32Fe+3CO2
C．潜艇供氧 2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
D．焊接铁轨 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
练2
化学反应的四种基本类型说法正确的是（　　）
A．置换反应一定在溶液中进行
B．复分解反应Ba（OH）2+X═Y+BaSO4，Y一定不是酸
C．化合反应中元素化合价一定会变
D．分解反应中元素的存在形态一定会发生改变第8讲 金属的性质
1.下列物质不属于金属材料的是（　　）
A．青铜 B．氧化铁 C．不锈钢 D．硬铝
2.下列四种金属，从特性分析，有一种明显不同于其他三种的是（　　）
A．铁 B．锌 C．铝 D．汞
3.下列关于金属物理性质的描述正确的是（　　）
A．常温下金属都是固体
B．常温下金属不与其他物质发生反应
C．大多数金属具有优良的导电性、导热性、延展性
D．金属都具有银白色金属光泽
4.下列有关合金的叙述，正确的是（　　）
①合金中至少含两种金属；
②合金中的元素以化合物形式存在；
③合金中一定含有金属；
④合金一定是混合物；
⑤生铁是含杂质较多的铁合金；
⑥合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好．
A．①②③④⑤⑥ B．①② C．①③④ D．③④⑥
5.下列防锈措施合理的是（　　）
A．经常用水冲洗自行车链条 B．用过的菜刀及时用盐水清洗
C．用“钢丝球”打磨铝锅表面 D．在铁制暖气片上刷“银粉”
6.现有甲、乙、丙三种金属，甲在常温下就能与氧气反应，乙、丙在常温下几乎不与氧气反应：如果将乙、丙分别放入硫酸铜溶液中，过一会儿，在丙的表面有红色固体析出，而乙表面没有变化，则甲、乙、丙三种金属的活动性由弱到强的顺序是（　　）
A．甲 乙 丙 B．乙 甲 丙
C．乙 丙 甲 D．甲 丙 乙
7.一定属于置换反应的是（　　）
A．将长铁丝伸入氯化银中 B．将长铁丝伸入硫酸铜溶液中
C．一种单质和一种化合物的反应 D．生成一种单质和一种化合物的反应
8.工业上可用如下反应制取金属钡：2Al+4BaO3Ba+Ba（AlO2）2．则下列说法正确的是（　　）
A．反应物铝能被磁铁吸引 B．生成物Ba（AlO2）2中含有三种离子
C．反应前后钡元素的化合价不发生改变 D．该反应属于置换反应
9.如图为某化学兴趣小组同学设计的观察铁制品锈蚀的实验装置，下列叙述正确的是（　　）
①一段时间后，铁丝会由下至上出现锈蚀现象
②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后，塑料瓶会膨胀，因为铁生锈要放热
④一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈要消耗氧气
A．①③ B．②④ C．②③ D．①④
10．氢气作为一种很有发展前途的绿色能源，得到了日益广泛的重视和应用，但氢能的使用还存在一个亟待解决的难题，即氢的储存．科学家经研究发现：将氢气在超高压条件下转变为金属氢的方法，可很好地解决氢的储存问题．你认为金属氢最不可能具有的性质是（　　）
A．能和稀盐酸反应 B．密度小于一般的金属
C．在一定条件下可以燃烧 D．具有导电性、导热性
11.有等质量的A、B两种金属，相对原子质量Ar（A）＜Ar（B），将A放入质量分数为15%的稀硫酸中，B放入质量分数为15%的稀盐酸中，在反应中A、B均为正二价，产生氢气的质量随反应时间变化曲线如图．下列说法正确的是（　　）
产生氢气的速率A＜B
反应后A、B一定都有剩余
C．消耗的稀硫酸和稀盐酸质量一定不相等
D．消耗B的质量一定大于A的质量
12.大多数非金属没有光泽，外表暗淡。在常温下，大多数非金属元素所组成的单质是______，也有一些是固体，______是唯一的在室温下呈液体的非金属单质。固体非金属较______。非金属的导电、导热性能______，没有______性。
13.在硫酸铜溶液中插入一根铁棒一段时间，反应前后溶液中存在的离子种类如图所示，其中“”“”“”表示不同的离子。
（1）“”表示______（填写离子符号）。
（2）反应后所得溶液的质量______反应前溶液的质量（选填“大于”“小于”或“等于”）。
14.人类的生产生活离不开金属。
（1）铜制品如果长期暴露在空气中会生锈，已知铜锈化学式为Cu2（OH）2CO3．试判断铜生锈需要空气中的_________。
（2）在生活中经常用一些铝制品代替铁，铝耐腐蚀的原因是______。[填序号]
A．铁比铝活动性弱
B．铝与氧气反应在其表面生成致密的氧化物保护膜
C．常温下，铝不与稀盐酸，稀硫酸等稀酸溶液反应
（3）如右图所示，烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的足量稀盐酸，天平调平后，同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片，则从反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针指向的变化是______。[填序号]
A．向左偏 B．向右偏 C．先向左偏后向右偏 D．先向右偏后向左
15.镁条在空气中燃烧，不仅生成氧化镁，还有少量镁与氮气化合生成氮化镁（Mg3N2）。
（1）请你写出镁条燃烧生成氧化镁的化学反应方程式___________；
（2）若有24克镁在空气中完全燃烧，则所得产物的总质量m______40克（选填：“＞”、“=”或“＜”）。第8讲 金属的化学性质（一）
1.金属材料
知识检测
1.金属的普遍特性
常温时，除汞是液体外,其余是 固体 ; 一般密度较大;具有 金属光泽 ;是良好的导电体 、导热体，具有延展性，密度和熔点较高。
2.非金属的性质
常温时，除溴是 液体 外，其余是气体和固体;有多种颜色，不具备金属特性，性质不一，应用不一。
3.几种常见的金属。
⑴铁(Fe): 银白 色金属光泽，质软，具有良好的 延展 性、 导电 性和导热性;化学性质比较活泼。纯铁很 软 ，不宜用来制造机械和其他用品。
(2)铝(A1): 银白 色金属光泽，具有良好的延展性、 导电性和 导热 性。在空气中形成致密的 氧化膜。常用于冶炼、制造电线、电缆等。
(3)铜(Cu): 紫红 色金属光泽，具有良好的延展性、导电性和导热性。在干燥的空气中化学性质 不活泼 ，在潮湿的空气中，表面生成 碱式碳酸铜 。用于制造 电线 、电缆、电器、零件等。
4.铁生锈的条件
铁与 氧气 、水 接触（铁锈的主要成分: Fe2O3·XH2O );铜生铜绿的条件:铜与氧气、水、二氧化碳接触。铜绿的化学式: Cu (OH) CO 。防止铁制品生锈的措施:①保持铁制品表面的清洁、 干燥 :②表面涂 保护膜 ，如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等;③改变铁的单一结构，制成不锈钢。
典型例题
例1. 【解答】解：A．木材属于天然材料，故错误；
B．紫砂壶是由无机非金属材料制成的，故错误；
C．合成橡胶属于有机合成材料，故错误；
D．不锈钢是一种铁合金，属于金属材料，故正确。
故选：D。
例2. 【解答】解：A、合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，则铝合金是一种混合物，故选项说法错误。
B、生铁是一种铁的合金，主要成分是铁，故选项说法正确。
C、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，黄铜是铜的合金，硬度比纯铜的硬度大，故选项说法正确。
D、合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，焊锡的熔点比锡的熔点低，故选项说法正确。
故选：A。
例3. 【解答】解：根据硬币的流通特点可知：铸造出的纪念币要有较强的耐腐蚀性、硬度较大且硬币价值与面值的吻合度要接近，而金属的导电性、导热性等不是铸造硬币所考虑的因素，
故选：C。
例4. 【解答】解：A、金属都能导电，能导电的单质不一定是金属，例如石墨能导电属于非金属，故A错误；
B、经测定只含磷元素的物质，一定不是化合物，故B错误；
C、金属单质的硬度不一定比非金属单质的硬度大，例如金刚石是非金属，是天然存在的最硬的物质，故C正确；
D、常温下金属大都是固态的，非金属大都是气态或固态的，例如，汞在常温下是液体，溴在常温下是液态非金属单质，故D错误。
故选：C。
例5. 【解答】解：大多数金属都呈银白色或灰色，常温下大多数金属都是固体，大多数金属有良好的导电性、导热性和延展性。但金属除具有这些共同的物理性质外。还具有各自的特性，如多数金属呈银白色。但铜为紫红色，金呈金黄色；但汞在常温下是液体；
故答案为：银白色；灰色；金黄；紫红；汞；导电；导热；延展。
例6. 【解答】解：A、铁能与废酸液中的酸反应，用废酸液冲洗铁制污水管道，会促进铁制污水管道生锈，故选项说法错误。
B、铝的抗锈蚀性能比铁强，是因为铝易与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝保护膜，用钢丝球擦洗铝锅会破坏保护膜，故选项说法错误。
C、在铁制品表面镀锌，能使铁制品与氧气和水隔绝，可以防锈，故选项说法正确。
D、铁制品表面的铁锈很疏松，铁会继续被锈蚀，铁制品表面的铁锈不可用作防护层，故选项说法错误。
故选：C。
例7. 【解答】解：A．③中铁钉只与氧气接触，不生锈，②中的铁钉只与水接触，不生锈，故②③无明显变化，①中的铁钉与水和氧气同时接触，明显生锈，故正确；
B．①中铁钉的甲、乙、丙三处，乙处与水和氧气接触的最为充分，锈蚀最严重，故错误；
C．试管②中加入的蒸馏水要事先煮沸，考虑温度升高，气体溶解度减小，目的是除去水中溶解的氧气，故正确；
D．经过探究可以知道铁在与水和氧气同时接触时最易生锈，故正确。故选B。
变式训练
变1. 【解答】解：A．不锈钢是铁、铬、镍组成的合金，故不选A；
B．生铁是铁和碳的合金，故不选B；
C．氧化汞属于化合物，而合金属于混合物，故选C；
D．黄铜是铜和锌组成的合金，故不选D；
故选：C。
变2. 【解答】解：A、纯铁质软，不可用来制造机械。故选项错误；
B、金属在常温下不都是固体，例如汞在常温下是液体。故选项错误；
C、铜的导电性在金属中仅次于银。故选项正确；
D、钛具有极强的耐腐蚀性，可用来制造轮船外壳。故选项正确；
故选：CD。
变3. 【解答】解：A、铜用于制导线，是由于铜有良好的导电性，该选项说法正确；
B、金刚石常用于切割玻璃，是由于金刚石的硬度大，该选项说法正确；
C、氮气常用作保护气，是由于氮气的化学性质稳定，该选项说法正确；
D、铝比铁的化学性质活泼，铁制品表面涂“银粉”（铝粉），是由于通常情况下能和空气中的氧气反应生成氧化铝，氧化铝能够对里面的物质起到保护作用，该选项说法不正确。
故选：D。
变4. 【解答】解：A、对比甲、丙，甲中没有水不生锈，丙中有水生锈，说明铁生锈一定要有水参加，正确；
B、对比乙、丙，乙中没有氧气不生锈，丙中有氧气生锈，说明铁生锈一定要有氧气参加，正确；
C、对比甲、乙，乙中有水，而甲中没有水，不能说明铁生锈一定要有氧气参加，错误；
D、对比丙、丁，说明铁在水面附近生锈的速度较快，正确；
故选：C。
变5. 【解答】解：（1）铁与空气中的水和氧气直接接触会导致铁制品的锈蚀。故填：氧气；
（2）由题干信息可知，不锈钢是由多种物质组成的，属于混合物；故填：混合物；
（3）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水；故填：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O。
变6. 【解答】解：（1）A、青花瓷瓶是用泥土烧制而成的，属于无机非金属材料，故选项错误。
B、橡胶充气艇是用合成橡胶制成的，合成橡胶属于三大合成材料之一，故选项错误。
C、不锈钢锅是用不锈钢制成的，是铁的合金，故选项正确。
故选：C；
（2）生铁是铁和碳的合金，主要成分是铁，属于混合物，故填：混合物；
（3）将纯铜片和黄铜片互相刻画，纯铜片上留下明显的划痕，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度大；
故填：黄铜的硬度比纯铜的硬度大。
变7. 【解答】解：（1）根据机器人取放棋子的特点可以推断，它是靠电磁铁磁性有无来控制“手指”的，当通电时有磁性，将棋子取起，当断电时无磁性，将棋子放下；
（2）因为象棋棋子能被电磁铁吸引，因此一定是磁性材料制成的，铁是磁性材料，而铜、铝不是磁性材料，故只有A是正确的．
故答案为：（1）磁性有无；（2）A．
2.金属与氧气反应
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1.金属与氧气反应
金属与其他物质发生反应时，会生成新的物质，表现出金属的化学性质。有些金属能在氧气中燃烧，有些金属不能燃烧，但都生成相应的氧化物。氧气的浓度不同，化学反应的现象可能不同。
金属 在空气中 在氧气中 化学方程式
镁 常温下表面逐渐变暗。点燃，剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体 点燃，剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体 2Mg+O2 2MgO
铝 常温下，铝表面变暗，生成一层致密的氧化膜，保护铝不再被腐蚀 点燃，剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成白色固体 4Al+3O2 2Al2O3
铁 持续加热发红，离火变冷 点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。 3Fe+2O22Fe3O4
铜 加热，生成黑色物质；潮湿空气中，生成铜绿而被腐蚀 加热，生成黑色物质。 2Cu+O2 2CuO 2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3
金 即使在高温时也不与氧气反应
【注意】
镁条、铝丝在空气中能燃烧。铁丝在空气中不能燃烧，但在氧气中能燃烧。
铁在空气中缓慢氧化生成的主要产物是Fe2O3(生锈) 。铁在氧气中燃烧生成Fe3O4 。(Fe2O3呈暗红色，Fe3O4呈黑色) 。
金属铝的表面易生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝的进一步氧化，因而铝具有很好的抗腐蚀性能。但用钢丝球擦洗铝制容器会破坏氧化膜，会使金属铝进一步被氧化。
典型例题
例2-1. 【解答】解：
A、铝的化学性质比较活泼，故A错；
B、铝与酸碱都能反应，故B错；
C、铝常温下会与氧气生成氧化铝，故C错；
D、铝与氧气反应其表面生成一层致密的氧化铝保护膜，使铝有很好的抗腐蚀性，故D对；
故选：D。
故选：D。
例2-2. 【解答】解：根据信息可知与同一物质反应时现象越剧烈其活动性越强，由甲、乙、丙三者与空气的反应可以知道甲与空气反应最剧烈，其活动性最强，由甲、乙、丙三者与氧气反应的现象丙剧烈燃烧乙仍然是变黑，丙的反应比乙更剧烈一些，所以丙的活动性比乙强，综合结论可知三者的活动性由强到弱的顺序是：甲、丙、乙。
故选：A。
变式训练
变1. 【解答】解：A、镁是一种化学性质活泼的金属，在空气中常温下就能被缓慢氧化，因此用砂纸打磨镁条的目的是除去表面的氧化膜，便于镁条的燃烧，故正确；
B、镁条燃烧放出大量的热，生成物的温度较高掉落下来容易灼烧桌面，因此可以用石棉网承接，故正确；
C、燃烧镁条会放出大量的热，因此可以用坩埚钳夹持进行燃烧，故正确；
D、镁条燃烧会发出耀眼的强光，放出大量的热，生成白色固体，故现象描述错误；
故选：D。
变2. 【解答】解：A、红色铜丝表面变黑，是因为铜与空气中的氧气反应生成氧化铜，故选项说法正确。
B、红色铜丝表面变黑，是因为铜与空气中的氧气反应生成氧化铜，铜得到了氧，发生了氧化反应，故选项说法错误。
C、立即把变黑的铜丝插入稀硫酸中，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，溶液会出现蓝色，故选项说法正确。
D、红色铜丝变为黑色，是因为铜与空气中的氧气反应生成氧化铜，由质量守恒定律，参加反应的铜和氧气的质量之和等与生成氧化铜的质量，总的质量增加，故选项说法正确。
故选：B。
3.金属与酸反应
知识检测
1. 金属与盐酸或稀硫酸反应伴随的现象及反应的化学方程式如下表所示：
金属 现象 反应的化学方程式
盐酸 稀硫酸 盐酸 稀硫酸
镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色，试管壁发热，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。 Mg+2HC===MgCl2+H2↑ Mg＋H2SO4===MgSO4 ＋H2↑
铝 打磨过的铝放入酸中，剧烈反应产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 2Al＋3H2SO4=== Al2(SO4)3＋3H2↑
锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。 Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
铜 无任何现象 不反应 不反应
典型例题
例3-1. 【解答】解：根据题干信息可知，硫酸没有剩余；铁和稀硫酸反应的产物是硫酸亚铁和氢气；所以最后剩在溶液中的物质是硫酸亚铁，故本题答案为：D。
例3-2. 【解答】解：①铁属于比较活泼的金属，能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铁，故铁钉表面产生气泡的现象是正确的；②铁属能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铁，由于亚铁离子是浅绿色的，所以反应后溶液由无色逐渐变为浅绿色；③铁能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铁，故随着反应铁的质量会减轻；④根据化学方程式Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑中的质量关系可以看出，溶解56克铁，生成2克氢气，溶液质量增加54克，故反应后溶液质量会增加；故①②③正确。
故选：C。
例3-3. 【解答】解：A、由生成H2的质量与反应时间的关系图可知，在三种金属与稀盐酸进行反应时，相同时间内放出氢气的从多到少的顺序为Y＞X＞Z，可判断三种金属的活动性顺序为Y＞X＞Z；故A不正确；
B、由三种金属的活动性顺序为Y＞X＞Z，可判断产生氢气的速率顺序应为Y＞X＞Z，而非X＞Y＞Z；故B不正确；
C、由生成H2的质量与反应时间的关系图可知，三种金属完全反应放出氢气的质量由大到小的顺序为X＞Y＞Z，则消耗稀盐酸的质量顺序为X＞Y＞Z，而非Z＞Y＞X；故C不正确；
D、由生成H2的质量与反应时间的关系图可知，三种等质量的金属完全反应放出氢气的质量由大到小的顺序为X＞Y＞Z，根据一定量金属完全反应产生氢气质量=×金属的质量，已知三种金属的质量和化合价相同，所以三种金属的相对原子质量关系应为Z＞Y＞X；故D正确；
故选：D。
例3-4. 【解答】解：（1）图中显示有三种金属能与稀盐酸反应产生气体，故共同的反应现象是有气泡产生，其中反应速率最快的是镁，它与盐酸反应的化学方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，故填：有气泡产生；镁；Mg+2HCl=MgCl2+H2↑。
（2）根据上述实验，可以看出影响金属与酸溶液反应的速率的因素有金属与酸的接触面积、酸溶液的浓度；影响金属与酸溶液反应的速率的因素还可能与温度有关，故填：金属与酸的接触面积、酸溶液的浓度；温度。
变式训练
变1. 【解答】解：锌、铁和稀硫酸完全反应后，铁和稀硫酸反应生成的氢气多，因此天平指针偏向有锌的一边。
故选：A。
变2. 【解答】解：铜、氧气和硫酸微热后反应生成硫酸铜和水，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，硫酸铜能与铁反应生成硫酸亚铁和铜，锌能与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，向滤液中插入锌片，有气泡产生，说明滤液中含有硫酸，因为反应时应该是铜、氧气和硫酸微热后反应，转化为铜离子，当铜离子与氢离子同时存在时，铁应该先和铜离子反应，因此铜离子就会转化为铜单质而成为不溶物，所以，
A、向滤液中插入锌片，有气泡产生，说明滤液中一定含有硫酸，所以不溶物中一定不含铁，故A错误；
B、铜、氧气和硫酸微热后反应生成硫酸铜，铁的活动性比铜强，铁能置换出硫酸铜溶液中的铜，故B正确；
C、锌能与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，向滤液中插入锌片，有气泡产生，说明滤液中含有硫酸，故C正确；
D、铁与硫酸或硫酸铜反应都能生成可溶于水的硫酸亚铁，因此滤液中一定含有硫酸亚铁，故D正确。
故选：A。
变3. 【解答】解：A、等质量X，Y的两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成的氢气质量X大于Y，所以反应后所得溶液的质量：X＜Y，故A正确；
B、X、Y金属的化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，即产生氢气多的相对原子质量小；根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，在金属完全反应后，放出H2的质量是X＞Y，因此可判断相对原子质量是Y＞X，故B错误；
C、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，X的斜率大于Y的斜率，所以金属的活动性：X＞Y，故C正确；
D、金属与酸的反应生成氢气时，氢气来源于酸中的氢元素，所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致，消耗硫酸的质量：X＞Y，故D正确。
故选：B。
变4. 【解答】解：常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条，则镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，溶液的质量不断增加，到盐酸反应完，溶液的质量不再增加，①对；
金属与酸的反应是放热反应，溶液的温度逐渐升高，当反应完，会恢复到原温度，②不对；
气体的体积不会一直增大，③不对；
化学反应前后元素的质量不变，故氢元素的质量不变，④对；
故选：C。
4.置换反应
知识检测
1.置换反应
(1)概念：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；
金属与稀盐酸、稀硫酸，以及铁与硫酸铜溶液的反应等都属于置换反应。
(2)形式：AB+C→A+CB。
2.四种化学基本反应类型：一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，叫作置换反应，表示形式为：A＋BC===B＋AC；化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应(A＋B===AB)；分解反应是由一种物质生成两种或两种以上物质的反应(AB===A＋B)；复分解反应是两种化合物互相交换成分生成新化合物的反应(AB＋CD===AD＋CB)。
典型例题
例4-1. 【解答】解：TiCl4+2MgTi+2MgCl2中，反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，属于置换反应。
故选：C。
例4-2. 【解答】解：（1）金红石、炭粉混合在高温条件下，通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体，由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，该气体是一氧化碳，反应的化学方程式为：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。
（2）在氩气的气氛中，用过量镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛，反应的化学方程式为：2Mg+TiCl42MgCl2+Ti。该反应是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，属于置换反应。
故答案为：
（1）TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO；
（2）2Mg+TiCl42MgCl2+Ti；置换反应。
变式训练
变1. 【解答】解：A、2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，该反应的生成物是三种，且生成物均为化合物，故选项错误。
B、3CO+Fe2O32Fe+3CO2，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，故选项错误。
C、2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，故选项错误。
D、2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，该反应是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，属于置换反应，故选项正确。
故选：D。
变2. 【解答】解：A.置换反应不一定在溶液中进行，如H2+CuOCu+H2O，故A错误；
B.复分解反应Ba（OH）2+X═Y+BaSO4，Y可能是硫酸，也可能是可溶性硫酸盐，则Y不一定是酸，故B正确；
C.化合反应CaO+H2O=Ca（OH）2，反应前后各元素的化合价都没变，则化合反应中元素化合价不一定会变，故C错误；
D.分解反应H2CO3=H2O+CO2↑中，反应前后元素存在形态都没发生改变，都仍然以化合态的形式存在，故D错误；
故选：B。
第8讲 金属的化学性质（一）
1. 【解答】解：A、青铜属于合金，属于金属材料；
B、氧化铁不是金属、合金，不属于金属材；
C、不锈钢是合金，属于金属材料；
D、硬铝是合金，属于金属材料。
故选：B。
2. 【解答】解：铁、锌、铝在常温下是固态，而汞在常温下是液态。
故选：D。
3. 【解答】解：A、常温下金属大多数是固体，汞是液体；故错误；
B、常温下很活泼的金属如钠能与氧气发生反应，故错误；
C、大多数金属具有优良的导电性、导热性、延展性，故正确；
D、大多数金属都具有银白色金属光泽，但金属铜呈紫红色，说法错误。
故选：C。
4. 【解答】解：①合金中至少含一种金属，错误；
②合金中的元素以单质形式存在，错误；
③合金中一定含有金属，正确；
④合金一定是混合物，正确；
⑤生铁是含碳2%～4.3%的铁合金，错误；
⑥合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好，正确；
故选：D。
5. 【解答】解：A．经常用水冲洗自行车链条，铁能与氧气、水充分接触，容易锈蚀，故选项说法错误。
B．菜刀与盐溶液接触时更容易生锈，用过的菜刀及时用盐水清洗更容易生锈，故选项说法错误。
C．铝锅表面有一层致密的氧化物薄膜，对铝锅起到保护作用，用钢丝球擦洗，能把氧化物薄膜擦去，故选项说法错误。
D．铝可以形成一层致密的氧化物保护膜，具有良好的抗腐蚀性，铝粉就是用于铁制暖气片防锈用的“银粉”，能起到防止金属制品锈蚀的作用，故选项说法正确。
故选：D。
6. 【解答】解：有甲、乙、丙三种金属，甲在常温下就能与氧气反应，乙、丙在常温下几乎不与氧气反应，说明甲的活动性最强，乙、丙的活动性较弱，即金属活动性甲＞乙、丙；把乙和丙分别放入硫酸铜溶液中，过一会儿，在丙的表面有红色固体析出，说明丙的金属活动性比铜强，即丙＞铜；而乙表面没有变化，说明乙的金属活动性比铜弱，即铜＞乙；则甲、乙、丙三种金属的活动性由强到弱的顺序是甲＞丙＞乙。
故选：C。
7. 【解答】解：A、将长铁丝伸入氯化银中，氯化银是难溶性盐，不能发生反应，说法错误；
B、将长铁丝伸入硫酸铜溶液中，发生置换反应，说法正确；
C、置换反应是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，而一种单质和一种化合物的反应不一定是置换反应，如碳与二氧化碳反应生成一氧化碳，说法错误；
D、置换反应是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，而生成一种单质和一种化合物的反应不一定是置换反应，如双氧水的分解反应，说法错误；
故选：B。
8. 【解答】解：A、磁铁能吸引铁、铬等金属，铝不能被磁铁吸引，故选项说法错误。
B、生成物Ba（AlO2）2是由 Ba2+离子和AlO2-两种离子组成，故选项说法错误；
C、单质中元素的化合价为0，Ba属于单质，故铝元素的化合价为0；Ba（AlO2）2中Ba的化合价不为0，反应前后Ba的化合价发生改变，故选项说法错误。
D、该反应的反应物中铝是单质，生成物是钡是单质，该反应是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，属于置换反应，故选项说法正确。
故选：D。
9. 【解答】解：①一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重，而水上、水下部分生锈不明显。故选项错误；
②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重，而水上、水下部分生锈不明显。故选项正确；
③铁生锈会吸收空气中的氧气，塑料瓶一段时间后塑料瓶子会变瘪，故选项错误；
④一段时间后，塑料瓶会变瘪，说明铁生锈与空气有关，消耗了氧气。故选项正确。
故选：B。
10. 【解答】解：A．金属氢与酸不反应，故错误。
B．氢气是密度最小的气体，所以金属氢的密度比一般的金属小，故正确；
C．氢气具有可燃性，所以金属氢在一定条件下可以燃烧，故正确；
D．金属氢具有了金属性质，如导电性、导热性，故正确；
故选：A。
11. 【解答】解：A、由图象可知，在相同的时间内A产生的氢气比B多，产生氢气的速率A＞B；故选项不正确；
B、产生的氢气相等，因此反应后A、B可能都有剩余，也可能B恰好完全反应，A有剩余，故选项不正确；
C、产生的氢气相等，那么氢离子质量相等，因为硫酸和盐酸的相对分子质量不相等，浓度相同，因此稀硫酸和稀盐酸质量一定不相等。故选项正确；
D、因为相对原子质量Ar（A）＜Ar（B），产生的氢气相等，AB的化合价相同，那么消耗B的质量一定大于A的质量，故选项正确。
故选：CD。
12. 【解答】解：大多数非金属没有光泽，外表暗淡。在常温下，大多数非金属元素所组成的单质是气体，也有一些是固体，溴是唯一的在室温下呈液体的非金属单质。固体非金属较脆。非金属的导电、导热性能较差，没有延展性。
故答案为：气体；溴；脆；较差；延展。
13. 【解答】解：铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，参加反应的铁的质量小于生成的铜的质量，因此溶液的质量减小；
故填：（1）Cu2+；（2）小于。
14. 【解答】（1）铜制品如果长期暴露在空气中会生锈，已知铜锈化学式为Cu2（OH）2CO3，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，因此需要空气中的 氧气、水、二氧化碳。
（2）铝耐腐蚀是因为铝与氧气反应在其表面生成致密的氧化物保护膜，故填：B；
（3）烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的足量稀盐酸，天平调平后，同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片，开始锌反应的快，指针偏向右，最终铁生成的氢气的质量大，故最终指针偏向左，故填：D。
15. 【解答】解：（1）根据反应物与生成物，镁条燃烧只生成氧化镁的化学方程式为：2Mg+O22MgO；
故答案为：2Mg+O22MgO；
（2）根据Mg在空气中燃烧只考虑与氧气和氮气反应的情况：
如果全部生成MgO，2Mg+O22MgO
2×24 2×40
24 m 则m=40g
如果全部生成Mg3N2，3Mg+N2Mg3N2
3×24 100
24 m
则 m=33.3g
实际情况介于两者之间，所以m＜40g；
故答案为：＜

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