资源简介

一、金属和非金属
金属的普遍特性：固态(除汞外)，有金属光泽，是良好的导电、导热体，有延展性，密度和熔点高。
非金属性质：固、液、气态，有多种颜色，不具金属特性，性质不一，应用不一。
考点2　列举金属和非金属主要性质差异(如导电性、导热性、延展性、金属光泽等)；举例说出常见金属的性质和用途　
　常见金属的主要性质和用途
1．铁：纯铁具有银白色金属光泽，质软。制成各种铁合金，广泛用于机械、建筑、医疗等行业。
2．铜：具有紫红色金属光泽，纯铜质软、韧性好。常用于制造电线、电缆及导热器具，还可制成各种铜合金(黄铜、青铜、白铜)。
3．铝：具有银白色金属光泽，密度小。常用于制造电线和电缆、铝箔包装等；铝合金外表美观，轻而坚韧，具有较强的抗腐蚀性能，可作建筑装饰材料及汽车、飞机、火箭、人造卫星的材料。
二、金属活动性顺序
考点3　比较金属的活动性顺序；概述金属与酸、金属与盐反应的条件；用金属活动性顺序说明某些现象　
1．金属活动性顺序
2．金属活动性的应用
(1)金属的位置越靠前，在水溶液里就越容易失去电子，活动性就越强。
(2)金属与酸反应时，排在氢前面的金属能置换出酸里的氢。
(3)金属与盐发生反应，只有活动性强的金属才能把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来。K、Ca、Na会与盐溶液中的水发生置换反应，生成碱和氢气。
三、金属的防腐
1．外因：水分、氧气等物质的相互作用。
2．内因：金属的内部结构。
1．改变金属的内部结构。如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢。
2．表面覆盖保护膜。如刷油漆、涂机油、涂搪瓷、电镀、烤蓝等。
四、废弃金属对环境的影响
考点6　知道废弃金属对环境的影响、知道回收废弃金属的意义　
由于垃圾填埋处理后，金属不会自行分解；并且铅、镉等金属被腐蚀后，会形成溶于水的有毒的金属离子，污染土壤和地下水源。因此废弃金属将对环境造成严重的污染，大部分金属应通过回收使其循环再利用。
五、金属材料的发展
合金：一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特征的物质。
改善金属材料性能的主要方法：改变金属的内部结构和外部条件。
例1、向一定质量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加人铁粉，反应过程中，测得混合溶液的质量与加入铁粉质量的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．a点时，向溶液中滴加稀盐酸，有白色沉淀产生
B．c点时，向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸，有气泡产生
C．d点时，溶液中的溶质为Fe（NO3）2和Cu（NO3）2
D．e点时，过滤后得到的固体中只含有2种物质
例2、向AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一些铁粉，完全反应后过滤。下列情况中，可能存在的是（　　）
A．滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Ag+、Fe2+
B．滤纸上有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Fe2+
C．滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Fe2+、Cu2+
D．滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Ag+、Cu2+
例3、某溶液中含有和，向其中逐渐加入一定质量的铁粉，并绘制加入铁的质量与溶液中溶质种类的关系图。下列说法正确的是（　　）
A．a、b两点，溶液的质量相等
B．当溶质种类为1种时，金属单质种类可能为1种
C．当溶质种类为2种时，金属单质种类可能为2种
D．当溶质种类为3种时，金属单质的种类也为3种
例4、将含有CuSO4、FeSO4、ZnSO4的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如图的实验方案，试回答：
（1）金属X是___________（填化学式）。
（2）若实验过程中的物质损失可以忽略，最终所得硫酸锌的质量___________（填“>”、 “＜”或“= ”）原废液中硫酸锌的质量。要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量固体___________（填“A”、“B”、“C”或“D”）的质量。
例5、向盛有100g稀硫酸的烧杯中逐渐加入10g锌粒，产生气体质量与锌粒质量的关系如图所示；充分反应后，称得烧杯中剩余物质总质量为109.8g。请根据关系图分析并计算：
（1）稀硫酸反应完时，产生氢气的质量为 g
（2）消耗金属锌的质量是多少克
（3）反应结束时溶液溶质的质量分数
1.构建知识网络，可以帮助我们理解知识的内在联系。如图是某无色溶液X与不同类物质间反应的知识网络，下列判断正确的是（　　）
A．若A是酚酞溶液，则Y一定是红色溶液
B．若B为氧化铁，则黄色溶液的溶质一定是FeCl3
C．X与C的反应一定产生气体
D．X与D的反应可能是中和反应
2.某同学为探究镁、锌、铜、银的活动性顺序，设计实验流程如图所示，依据流程设计，下列对物质①②的选择合理的是（　　）
A．①稀盐酸、②硫酸镁B．①稀硫酸、②硝酸银
C．①氯化钠、②碳酸钠D．①氢氧化钠、②硝酸银
3.向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量的镁、锌、铁三种金属，下列图像能正确反映其对应关系的是（　　）
A． B． C． D．
4．小乐将未经打磨的铝片放入一盛有稀盐酸的容器后，将容器密封。容器内的气压变化如图所示。则下列分析错误的是（　　）
A．段气压显著增大的唯一原因是铝与稀盐酸反应产生大量氢气
B．段气压变化不明显的原因是铝表面的氧化铝先与稀盐酸反应
C．段铝与稀盐酸反应速率先变快后变慢，导致变慢的主要原因是稀盐酸的浓度降低
D．段气压逐渐下降的主要原因是反应结束后温度降低
5．向盛有10g49%稀硫酸的烧杯中加入5.6g的铁粉，充分反应后有固体残留，t1时迅速倒入一定量的硫酸铜溶液，整个过程烧杯中溶液的质量随时间的变化如下图所示．下列说法正确的是（ ）
A．m＝12.7 B．a→b点，溶液的pH一直增大
C．c点时，烧杯中有4种物质 D．d点固体，加入盐酸有气泡产生
6．人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程，对金属活动性规律的认识也是如此。
（1）1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失”，这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小衢选用锡、铜、锌三种金属重温实验，则会“消失”的金属有_________。
（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，他称之为“可燃空气”，其实该气体就是_________。从此为探索金属活动性打开了新思路
（3）1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小衢运用该规律开展实验，在硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉，充分反应后所得溶液的质量与加入锌粉的质量关系如图所示，则b点时溶液中所含的金属阳离子有_________。
7.含铜离子的盐溶液一般呈蓝色，但老师在做氧化铜粉末与新配制的稀盐酸反应实验时，反应后的溶液却是绿色的，这是怎么回事呢 他们对此进行了科学探究：
猜想一：生成物中除铜离子外可能还有其它离子；
猜想二：可能与铜离子浓度偏大有关；
（1）为了验证猜想一，同学们先查阅了常见离子的颜色，知道了亚铁离子的颜色为浅绿色。于是，他们向反应后的溶液中加入金属锌，结果在锌表面只生成红色固体，则证明猜想一是________。
（2）为了验证猜想二，上网进行了查询，发现氯化铜溶液的颜色与溶液的浓度有关，见下表。那么，实验若要得到蓝色的氯化铜溶液，老师可采取的措施是：________。
溶液浓度 溶液很浓 溶液较浓 溶液很稀
溶液颜色 黄色 绿色 蓝色
（3）进一步查阅网上资料可知：氯化铜溶液的颜色变化的真正原因是氯离子的浓度不同产生的。为了验证上述资料是否正确。小宁同学向反应后蓝色的溶液中加入NaCI固体， 溶液出现________，则该资料是正确的。
8．某同学为探究铜铁合金中铁的质量分数，先后进行了四次实验，实验数据如表。请分析与计算：
第一次 第二次 第三次 第四次
所取合金的质量/g 10 10 20 20
所加稀硫酸的质量/g 100 120 80 180
生成氢气的质量/g 0.2 0.2 0.2 X
(1)表中X=___________；
(2)第___________次实验中，稀硫酸过量；
(3)求铜铁合金中铁的质量分数_________；
(4)求所加稀硫酸的溶质质量分数_________。
1.某科学兴趣小组为验证Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验方案。其中可以达到实验目的组合是（　　）
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
2.将砂纸打磨过的铝丝插入硫酸铜溶液中，经研究发现该反应的微观示意图如图所示（图中微粒未完全画出），则下列说法中不正确的是（　　）
A．酸铜溶液中含有的微粒是Cu2+、
B．反应过程实际是金属铝与铜离子的反应，硫酸根离子反应前后没有改变
C．反应的微观实质是：2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu
D．硫酸溶液呈蓝色，硫酸铝溶液为无色，说明蓝色与Cu2+有关
3.现有质量相等的甲、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，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价）。则下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙、丙依次可能是、、
B．金属活动性：甲>乙>丙
C．相对原子质量：乙>丙>甲
D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙
4．小柯为比较Mg、 Fe、Cu三种金属的活动性顺序，进行了如图甲所示的实验，实验后把两试管中的物质倒入烧杯中（如图乙）发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤。则滤液中含有的金属离子一定有（ ）
A．Mg2＋ B．Mg2＋和Fe2＋ C．Fe2＋和Cu2＋ D．Mg2＋、Fe2＋和Cu2＋
5．将金属铜进行如下实验：
向得到的C溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液，滴加Ba(OH)2溶液的质量与产生沉淀的质量关系如图所示。请回答：
（1）写出Cu→A的化学方程式______；
（2）写出C溶液中溶质的化学式______。
6．为测定黄铜（铜锌合金）样品中铜的质量分数，某同学先将样品粉碎，再加入足量稀硫酸充分反应，所加稀硫酸与剩余固体质量关系如图所示。请回答：
（1）黄铜属于__________（填“金属材料”或“有机材料”）。
（2）样品中铜的质量是__________克。
（3）恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数是多少？（计算结果精确到0.1%）
答案及解析
例1、A
【解析】
A、a点时，铁与部分硝酸银反应，溶液中溶质为硝酸银、硝酸亚铁、硝酸铜，加入盐酸，会有白色沉淀生成，故选项说法正确；
B、c点时，铁粉与部分硝酸铜反应，则滤渣成分为银、铜，加入盐酸不会有气泡产生，故选项说法错误；
C、d点时，铁与硝酸银和硝酸铜恰好完全反应，溶液中溶质只有硝酸亚铁，故选项说法错误；
D、e点时，铁过量，固体成分为铁、银、铜三种，故选项说法错误。
例2、B
【解析】
A．滤纸上有银、铜，说明溶液中的硝酸银已全部反应，溶液中不含Ag+，故A不可能存在。
B．滤纸上有银，说明向混合溶液中加入铁粉，铁粉只和硝酸银发生了反应，而硝酸银可能完全反应也可能仍有剩余，铁粉量不足，没有和硝酸铜反应，滤液中含有Ag+、Cu2+、Fe2+，故B可能存在。
CD．滤纸上有银、铜、铁，说明加入的铁粉过量，则溶液中的硝酸银、硝酸铜全部反应，溶液中阳离子只含Fe2+，故CD不可能存在。
例3、C
【解析】
A、当参加反应的铁的质量为a、b时，溶液中溶质的种类为三种，表明硝酸银没有全部被置换出来，硝酸铜没有参加反应，加入的铁质量不等，置换出的银的质量也不相等，所以最后溶液的质量也不相等，故A错误；
B、当溶质种类为1种时，表明溶液中的硝酸银和硝酸铜全部参加反应，金属单质至少两种，不可能为1种，故B错误；
C、当溶质种类为两种时，硝酸银全部被置换为银，硝酸铜可能有部分被置换为铜，金属单质的种类可能是2种，故C正确；
D、当参加反应的铁的质量为a时，溶液中溶质的种类为三种，表明铁的量少，没有将硝酸铜和硝酸银全部置换出来，金属单质是一种，不可能是三种，故D错误。
例4、 Zn > D
【解析】
（1） 从含有CuSO4、FeSO4、ZnSO4的废液中回收金属和盐，由实验方案可知，回收的盐为硫酸锌，则向废液中加入的金属X为锌；
（2）因加入锌后，硫酸铜和硫酸亚铁都能与锌反应生成硫酸锌，所以最终得到硫酸锌的质量大于原废液中硫酸锌的质量。磁铁具有铁磁性，能吸引铁，则固体B是铁， 回收的盐为硫酸锌，所以固体D是铜。要计算该废液中硫酸铜质量，可利用反应前后元素质量不变的原量，所以要称量固体D的质量。
例5、（1）0.2
（2）设消耗金属锌的质量为x，生成硫酸锌的质量为y，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
65 161 2
x y 0.2g
；
解得：x=6.5g， y=16.1g。
（3）烧杯中剩余锌粒的质量：10g-6.5g=3.5g；
烧杯中剩余溶液的总质量：109.8g-3.5g=106.3g；
反应结束后溶质的质量分数：。
【解析】（1）根据质量守恒定律可知，反应前后物质总质量的差就是生成氢气的质量；
（2）写出锌和稀硫酸反应的方程式，利用生成氢气的质量分别计算出参加反应的锌的质量和生成硫酸锌的质量；
（3）用加入锌粒的质量减去消耗锌的质量得到剩余锌粒的质量，再用剩余物质总质量减去剩余锌粒的质量得到剩余溶液的质量，最后根据计算即可。
根据关系图分析生成的氢气的质量，由氢气的质量可求出消耗锌粒质量，参加反应的硫酸中溶质的质量，再根据溶质的质量分数计算稀硫酸中溶质的质量分数．
1.D
【解析】
A、若A是酚酞溶液，酸不能使酚酞变色，所以Y一定是无色溶液，故A错误；
B、若B为氧化铁，则黄色溶液的溶质可以是氯化铁或硫酸铁，故B错误；
C、氧化亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和水，所以X与C的反应不一定产生气体，故C错误；
D、X与D的反应可以是氢氧化铜和盐酸或硫酸反应生成氯化铜或硫酸铜和水，可能是中和反应，故D正确。
2.B
【解析】
A．镁、锌能与稀盐酸反应，镁反应的剧烈，说明了镁的活动性大于锌，铜、银不能与稀盐酸反应，说明了铜、银的活动性小于镁、锌；再将铜、银加入硫酸镁中，都不反应，说明了镁的活动性大于铜、银；不能比较铜、银的活动性顺序，故选项错误。
B．镁、锌能与稀硫酸反应，镁反应的剧烈，说明了镁的活动性大于锌，铜、银不能与硫酸反应，说明了铜、银的活动性小于镁、锌；再将铜加入硝酸银中，能银将置换出来，说明了铜的活动性大于银；能比较镁、锌、铜、银的活动性顺序，故选项正确。
C．镁、锌、铜、银均不能与氯化钠、碳酸钠溶液反应；不能比较四种金属的活动性顺序，故选项错误。
D．镁、锌、铜、银均不能与氢氧化钠溶液反应；镁、锌、铜均能与硝酸银溶液反应，不能比较镁、锌、铜三种金属的活动性顺序，故选项错误。
3.B
【解析】
最终稀硫酸完全反应，生成氢气质量相等，镁比锌活泼，锌比铁活泼，因此镁反应时间最短，铁反应时间最长。
4．A
【解析】
A、bc段气压显著增大的是铝与稀盐酸反应产生大量氢气同时反应释放热的，气体受热膨胀，故A错误。
B、因为铝的化学性质比较活泼，在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜，将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，氧化铝先和稀盐酸反应，没有气体生产，所以ab段气压几乎没增大，故B正确。
C、随着反应进行稀盐酸的浓度降低，反应的速率变慢，故C正确。
D、c点表示容器中化学反应已经结束，cd段气压逐渐下降的主要原因是反应结束后温度降低，故D正确。
5．A
【解析】
A、参加反应的纯硫酸的质量=10g×49%=4.9g
设铁与稀硫酸反应后溶液增重的质量为x
= x=2.7g
铁与稀硫酸反应后溶液的质量=10g+2.7g=12.7g，即m=12.7，选项正确；
B、由图可知，a→b的拐点，即图中B点处硫酸恰好完全反应，所以从拐点到b点溶液的pH不再变化，选项错误；
C、由图可知，c点是铁与硫酸铜反应过程中的一点，此处硫酸铜尚未完全反应，所以溶液中的溶质是反应生成的硫酸亚铁和为反应的硫酸铜，即溶液中的溶质有2种，选项错误；
D、d点的铁与硫酸铜反应停止后的一点，无法确定反应后的固体中是否存在铁，所以向d点固体中加入稀盐酸可能有气泡产生，选项错误，故选A。
6． 锡、锌（Sn、Zn） 氢气##H2 Fe2+、Zn2+
【解析】
（1）在金属活动性顺序表中，只有排在氢前面的金属才能与酸反应，生成氢气。根据金属活动性顺序表可知，锡和锌排在氢的前面，而铜排在氢的后面，则会“消失”的金属是：锡和锌。
（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，他称之为“可燃空气”，因为某些金属能与酸反应生成氢气，所以其实该气体就是氢气（H2）。
（3）金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，且金属活动性差距越大，反应越易发生。所以锌先和硝酸银反应，Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2，由于生成银的质量大于参加反应的锌的质量，所以溶液质量会不断减小。当硝酸银完全反应后，锌和硝酸亚铁反应，Zn+Fe(NO3)2=Zn(NO3)2+Fe，由于生成铁的质量小于参加反应的锌的质量，因此溶液质量会增大。当硝酸亚铁完全反应后，溶液的质量保持不变。b点时，溶液质量得到最小点，此时硝酸银恰好完全反应，而硝酸亚铁还未反应，因此溶液中的金属阳离子为Fe2+、Zn2+。
7.（1）错误的
（2）稀释原盐酸溶液（或减少加入的氧化铜的质量、对实验后的氯化铜溶液加水稀释）
（3）由蓝色变成绿色
【解析】（1）根据锌能与亚铁盐发生反应分析；
（2）根据溶液浓度影响溶液颜色可通过加水稀释来验证分析；
（3）根据氯离子浓度影响溶液颜色可通过增加氯离子来验证分析。
【解答】（1）锌的活动性大于铁，若溶液中有亚铁离子则加入锌后会置换出铁，但现象是锌表面只生成红色固体，说明溶液中没有亚铁离子，猜想一错误；
（2）由资料可知氯化铜溶液的颜色与溶液的浓度有关，则可采取稀释原盐酸溶液观察颜色的变化来证明猜想的正确性；
（3）要证明氯化铜溶液的颜色变化的真正原因是氯离子的浓度不同产生，可向溶液中加入其它含氯离子的物质，通过颜色的转变来实现；
故答案为：（1）错误的；（2）稀释原盐酸溶液（或减少加入的氧化铜的质量、对实验后的氯化铜溶液加水稀释）；（3）由蓝色变成绿色 。
8．(1)0.4
(2)一、二、四
(3)解：设铜铁合金中铁的质量为m，所加稀硫酸的溶质质量为n，
铜铁合金中铁的质量分数为×100%=56%；
答：铜铁合金中铁的质量分数为56%；
(4)12.25%。
所加稀硫酸的溶质质量分数为×100%=12.25%；
答：所加稀硫酸的溶质质量分数12.25%。
1.A
【解析】
A．①中铁能与硫酸铜溶液反应，说明铁的金属活动性比铜强，即Fe＞Cu；②中铜能与硝酸银溶液反应，说明铜的金属活动性比银强，即Cu＞Ag；该组合能得出Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，故选项正确。
B．①中铁能与硫酸铜溶液反应，说明铁的金属活动性比铜强，即Fe＞Cu；③中铁能与稀盐酸反应，说明铁的金属活动性比氢强，即Fe＞H；该组合无法得出银、铜两种金属的活动性顺序，故选项错误。
C．②中铜能与硝酸银溶液反应，说明铜的金属活动性比银强，即Cu＞Ag；③中铁能与稀盐酸反应，说明铁的金属活动性比氢强，即Fe＞H；该组合无法得出铁、铜两种金属的活动性顺序，故选项错误。
D．②中铜能与硝酸银溶液反应，说明铜的金属活动性比银强，即Cu＞Ag；④中银不能与稀盐酸反应，说明银的金属活动性比氢弱，即H＞银；该组合无法得出铁、铜两种金属的活动性顺序，故选项错误。
2.A
【解析】
A、硫酸铜溶液中含有的微粒是铜离子、硫酸根离子和水分子，该选项说法不正确。
B、由微粒的变化可知，反应过程的实质是金属铝把硫酸铜溶液中的铜置换出来，硫酸根离子反应前后没有改变，该选项说法正确。
C、由微粒的变化可知，反应过程的实质是金属铝把硫酸铜溶液中的铜置换出来，再利用离子守恒配平即可，故选项说法正确。
D、硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸铝溶液为无色，说明蓝色与Cu2+有关，该选项说法正确。
3.D
【解析】
A. 金属的活动性越强，相同条件下与酸反应时，反应越剧烈，反应速率越快，甲、乙、丙的活动顺序是乙>甲>丙，依次可能是、、，即如果乙是镁，甲可能是锌，丙可能是铁，选项错误；
B. 由A的分析可知，金属活动性顺序是乙>甲>丙，选项错误；
C. 当生成物中金属元素的化合价相同时，金属的相对原子质量越小，生成氢气越多，相对原子质量：丙>乙>甲，选项错误；
D. 根据质量守恒定律可知，生成氢气的质量等于参加反应的酸中氢元素的质量，参加反应的酸越多，生成氢气越多，消耗硫酸的质量：甲>乙>丙，选项正确。
4．B
【解析】
由于镁的活动性大于铁，铁不能与硫酸镁反应；铁的活动性大于铜，铁能将铜从其溶液中置换出来。由题意可知，实验后把两试管中的物质倒入烧杯中（如图乙）发现烧杯内的红色固体明显增多，说明了b中的铁完全反应了，a中的铁又与硫酸铜发生了反应。若硫酸铜完全反应了，溶液中的阳离子是：Mg2+和Fe2+；若硫酸铜没有完全反应，溶液中的阳离子是：Mg2+、Fe2+和Cu2+；由以上分析可知，B正确。故选B。
5． HCl、CuCl2[或HNO3、Cu(NO3)2]
【解析】
（1）Cu→A的化学方程式为：
（2）根据以上分析可知，C溶液中溶质的化学式为：HCl、CuCl2[或HNO3、Cu(NO3)2]。
6．（1）金属材料；（2）7；（3）锌的质量为20g-7g=13g，
设生成的ZnSO4质量为x，生成H2质量为y
解得：x=32.2g，y=0.4g
恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数是：
浙教版2022-2023学年上学期九年级科学期末专题复习（十）
金 属
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典型例题
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典型例题
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