资源简介

一、金属与氧气的反应
（一）有些金属常温下就能与氧气反应
(1)在常温下，金属铝的表面易生成一层致密的氧化铝保护膜，它能阻止金属铝继续被空气氧化，因此铝具有很好的抗腐蚀性能。反应的化学方程式为4A1+3O2 = 2Al2O3
(2)在常温下，铁在潮湿的空气中会被氧化而生锈(铁锈的主要成分是Fe2O3)。
（二）有些金属能在空气中燃烧
2Mg+O2点燃2MgO，现象是剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体(氧化镁)，放出热量。
（三）有些金属在空气中不燃烧，但能在氧气(纯氧)中燃烧
3Fe+2O2点燃Fe3O4，现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体(四氧化三铁)，放出热量。
（四）有些金属虽不能燃烧，但在加热的条件下能与氧气反应生成氧化物
2Cu+O2 △ 2CuO，现象是铜丝表面由紫红色变成黑色。
（五）金等金属即使在高温下也不与氧气反应
【能力拓展】
①洗涤铝制容器时，不要用钢丝球擦洗，以免破坏氧化膜。
②越活泼的金属，越易与氧气反应，反应越剧烈。
二、金属与酸的反应
（一）金属与酸的反应
(1)镁、锌等金属能与稀盐酸或稀硫酸发生反应，生成相应的盐和氢气。金属表面会有气泡出现，反应的化学方程式为
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
将燃着的木条接近有气泡产生的试管，松开拇指发现气体燃烧，此气体即为氢气。
(2)铜、银等金属不与稀盐酸或稀硫酸反应，放入两种酸中无明显现象。
（二）置换反应
(1)置换反应
①概念：由一种单质跟一种化合物发生反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
②形式： A+BC → AC+B
③特点：单换单
④置换反应类型
a.活泼金属与酸反应，如Fe+2HC1 = FeCl2+H2 ↑
b.金属与盐溶液反应，如Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag
c.H2和C与金属氧化物反应，如H2+CuO △ Cu+H2O
(2)四大基本反应类型：化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应，它们的区别如下：
反应类型 概念 特点 形式
化合反应 由两种或两种以上物质生成一种物质的反应 多变一 A+B+...→ C
分解反应 由一种物质生成两种或两种以上物质的反应 一变多 A → B+C+...
置换反应 由一种单质跟一种化合物发生反应生成另一种单质和另一种化合物反应 单换单 AB+C → A+CB
复分解反应 两种化合物互相交换成分生成两种新化合物反应 两交换、价不变 AB+CD → AD+CB
例1、取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，用手摸试管外壁会感觉发烫，反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl2+H2↑。下列有关说法正确的是（　　）
A．反应中无明显现象 B．反应是一个吸热反应
C．反应后溶液中溶质质量减少 D．反应说明镁能置换出酸中的氢
例2、为比较银和铜的活动性，小雅设计如图所示方案，并记录实验现象，其中能证明铜的活动性比银强的是（　　）
A． B． C． D．
例3、等质量的镁、铝、铁、锌与足量稀硫酸反应，它们放出 H2 的质量和反应时间的关系如下图，其中正确的是（　　）
A．B．C．D．
例4、镁是一种化学性质很活泼的金属，能与氧气，氮气，二氧化碳反应。
（1）已知镁在高温条件下能与 。该反应需在 环境中进行（填字母）。
A.稀有气体 B.空气 C.氮气 D.CO2气体
（2）镁能与热水反应，生成氢气和一种碱，其化学方程式是________。
1.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．
2.人类的生产、生活离不开金属材料。
（1）铝、铁、铜是我们生产、生活中使用比较广泛的金属。如图所示用品中，利用金属导热性的是___________，利用金属导电性的是___________（均填字母序号）。
A．不锈钢锅 B．铜导线
C．铝箔
（2）铜也容易生锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu 2（OH）2 CO3 ]，是铜与空气中的氧气、水和___________共同作用的结果。
（3）将等质量的镁、铁、锌分别放入三份溶质质量分数相同的稀盐酸中，反应生成的H2质量与反应时间的关系如图所示。根据图中的信息，作出的判断不正确的是________。
A．图线x 表示镁的反应情况 B．铁消耗的稀盐酸质量最大
C．镁、锌一定过量，铁可能反应完 D．镁一定过量，锌、铁可能反应完
3.如图为U 盘的外观和内部结构示意图，请据此回答以下问题：
（1）图中含有的金属材料是 　 （填1种）。
（2）制作保护套的材料，铝合金替代铁的优点是 　 　（填一个即可）。
（3）铜箔即很薄的铜片。将铜加工成铜箔是利用了铜的 　 　这一物理性质。
4.某科学兴趣小组的同学要测定铜-锌合金或铜-银合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶未标明溶质质量分数的稀硫酸和必要的仪器。称取某合金样品20g放入烧杯中，再将80g稀硫酸分四次加入，充分反应，测得实验数据如表所示：
测量次数 第1次 第2次 第3次 第4次
加入的稀硫酸质量/g 20 20 20 20
烧杯中剩余物的质量/g 39.92 59.84 79.80 99.80
（1）你认为能测出其中铜的质量分数的是________合金。（选填：铜-锌或铜-银）
（2）第三次实验中，溶液中所含溶质是________。
（3）求能测定的合金中铜的质量分数是多少
（4）求所用稀硫酸的溶质质量分数？
1.一定质量的M、N两种金属，分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，分析图像得到的以下结论中，不正确的是（　　）
A．两种金属的活动性：M>N B．两种金属生成氢气的质量：M=N
C．两种金属消耗稀硫酸的质量：M=N D．充分反应后，得到溶液的质量：M=N
2．如图所示，两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，根据燃烧难易及剧烈程度不同，可推测镁与锌具有不同的（　　）
A．颜色 B．熔点 C．金属延展性 D．金属活动性
3.将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中（反应关系如图甲），把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中（反应关系如图乙），据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是（　　）
A．M＞X＞Y＞Z B．M＞X＞Z＞Y C．X＞M＞Z＞Y D．X＞M＞Y＞Z
4．下列转化不能通过一步反应实现的是（　　）
A．CuO→Cu（OH）2 B．BaCl2→Ba（NO3）2
C．Cu（OH）2→CuCl2 D．Fe→FeCl2
5．Cu与Zn的合金称为黄铜，有优良的导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪器零件。某化学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成，取20g该黄铜样品于烧杯中，向其中分5次加入相同溶质质量分数的稀硫酸，使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表：
加入稀硫酸的质量（g） 充分反应后剩余固体的质量（g）
第1次 40 m
第2次 40 14.8
第3次 40 12.2
第4次 40 11.2
第5次 40 11.2
试回答下列问题：
（1）从以上数据可知，最后剩余的11.2g固体的成分是 　　；表格中，m＝　 　。
（2）黄铜样品中锌的质量分数为 。
（3）计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少？
（4）配制100g该浓度的稀硫酸需要质量分数为98%浓硫酸的质量是多少？
答案及解析
例1、D
解：A、取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，由气泡产生，故选项说法错误。
B、取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，用手摸试管外壁会感觉发烫，说明放出了热量，故选项说法错误。
C、由反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，每24份质量的镁可置换出2份质量的氢气，溶液的质量会增加，故选项说法错误。
D、由反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，反应说明镁能置换出酸中的氢，故选项说法正确。
故选：D。
例2、C
解：A、铜、银均不能与稀硫酸反应，不能证明铜的活动性比银强，故选项错误。
B、铜、银均不能与硫酸亚铁溶液反应，不能证明铜的活动性比银强，故选项错误。
C、铜能与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银，银不能，能证明铜的活动性比银强，故选项正确。
D、铜、银均不能与硫酸镁溶液反应，不能证明铜的活动性比银强，故选项错误。
故选：C。
例3、D
【解析】
等质量的镁、铝、铁、锌与足量稀硫酸反应，产生氢气的质量= ，参加反金属的质量相等，则产生氢气的质量由少到多的排列顺序为:锌、铁、镁、铝。金属的活动性越强，反应速率越快，至完全反应所需时间越短，四种金属活动性由强到弱的顺序是镁、铝、锌、铁，至完全反应所需时间的多少是镁、铝、锌、铁。
例4、（1）A
（2）Mg+2H2O==Mg（OH）2+H2↑
【解析】（1）因镁是一种化学性质很活泼的金属，能与氧气，氮气，二氧化碳反应 ，所以有关镁的化学反应应在性质稳定的稀有气体的环境中进行；
（2）镁与热水反应生成氢气和一种碱，即氢氧化镁，反应方程式为 Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑ ；
1.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。
2. A B 二氧化碳 C
【详解】（1）如图所示用品中，利用金属导热性的是不锈钢锅，故选A；利用金属导电性的是铜导线，故选B。
（2）铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，其组成元素含有铜、氧、氢、碳四种元素，由质量守恒定律可知，铜在空气中发生锈蚀时一定有含碳元素的物质参与，空气中含有碳元素的物质是二氧化碳，所以铜在空气中发生锈蚀是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，故填二氧化碳。
（3）A、由于盐酸的溶质质量分数相同，而图中x反应速度最快，说明x是三种金属中活动性最强的镁，选项正确；
B、图中铁生成氢气最多，根据反应前后元素质量不变，而盐酸的溶质质量分数相同，故可判断铁消耗盐酸质量最大，选项正确；
C、图中镁、锌产生氢气质量相等，说明镁没有完全反应，但不能确定锌也没有完全反应，选项错误；
D、从图中看到镁和锌反应生成的氢气一样多，则消耗的稀盐酸一样多，那么镁一定过量，锌可能过量或反应完，选项正确；
故选C。
3.解：（1）图中含有的金属材料是铝合金保护套、铜箔基板；
（2）铁在与氧气、水蒸气同时接触时会发生锈蚀，而铝在空气中易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，从而阻止内部的铝进一步氧化，因此制作保护套的材料，铝合金替代铁；
（3）铜箔即很薄的铜片，将铜加工成铜箔是利用了铜的延展性这一物理性质。
故答案为：（1）铝合金保护套或铜箔基板；
（2）铝在空气中易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，从而阻止内部的铝进一步氧化；
（3）延展性。
4.（1）铜-锌；（2）ZnSO4、H2SO4；（3）生成氢气的总质量为：20g+80g-99.80g=0.2g；
设样品中锌的质量为x
解得：x=6.5g；
所以黄铜中铜的质量分数为：；
（4）由表可知，每20g稀硫酸完全反应最多生成H2质量0.08g，
设稀硫酸中溶质质量分数为y
解得：y=19.6%
故所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
1.D
【解析】
A、由图可知，反应结束前M金属反应速率更快，故两种金属的活动性：M>N，正确；
B、由纵坐标可知，反应结束后，两种金属生成氢气的质量：M=N，正确；
C、生成的氢气中氢元素全部来自酸中的氢，氢气质量相等，故两种金属消耗稀硫酸的质量相等：M=N，正确；
D、不确定金属种类，不能判断那种金属反应的质量大，故充分反应后，得到溶液的质量不能判断大小，错误。
2．D
解：两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，根据燃烧难易及剧烈程度不同，说明镁与锌具有不同的金属活动性。
故选：D。
3.A
解：把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中（反应关系如图甲），M、X能与稀盐酸反应生成氢气，Y、Z不能，且完全反应时M消耗的时间短，说明反应速率快，即金属活动性M＞X＞H＞Y、Z。
把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中（反应关系如图乙），Y与硝酸银溶液反应生成银，Z与硝酸银溶液不反应，即金属活动性Y＞Ag＞Z。
故四种金属的活动性顺序为M＞X＞Y＞Z。
故选：A。
4．A
解：A、氧化铜难溶于水，不能与水反应，不能一步反应生成氢氧化铜，故选项符合题意；
B、氯化钡与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钡，转化能一步实现，故选项不符合题意；
C、氢氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水，转化能一步实现，故选项不符合题意；
D、Fe→FeCl2 可通过Fe与稀盐酸或者氯化铜等反应一步实现，故选项不符合题意；
故选：A。
5．解：（1）由金属活动性可知，合金中只有锌可以与硫酸反应；由表中的数据可知：第4次再加入40g稀硫酸时。第三次剩余固体还能在减少，说明前三次加入的硫酸完全参加了反应。反应掉的锌的质量为：14.8g﹣12.2g＝2.6g，据此分析，m＝14.8g+2.6g＝17.4g。由第四次反应掉的锌的质量为：12.2g﹣11.2g＝1g＜2.6g，可判断此时合金中金属锌已完全反应，剩余的固体11.2g的成分是铜；
（2）黄铜样品中锌的质量分数为：100%＝44%；
（3）设40g稀硫酸中硫酸的质量为X
H2SO4+Zn═ZnSO4+H2↑
98 65
x 2.6g
解得：X＝3.92g
稀硫酸中硫酸的质量分数为：100%＝9.8%
（4）设需要质量分数为98%浓硫酸的质量为Y 则
100g×9.8%＝Y×98% 解得；Y＝10g
2023浙教版科学八升九暑期“快人一步”培优讲义（九）
金属的化学性质（1）

展开更多......

收起↑