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金属的化学性质
第十六讲
知识体系建构
知识全面梳理
核心考点突破
目
录
重点实验探究
【主干知识】
【物质网络】
1.以Fe为核心的网络图
①__________________；
②_____________________；
③____________________；
④_______________________；
⑤2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑；
⑥________________________。
3Fe+2O2 Fe3O4
Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑
Fe+CuSO4====Cu+FeSO4
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
Fe2O3+6HCl====2FeCl3+3H2O
====
点燃
====
高温
====
高温
2.以Cu为核心的网络图
①2Cu+O2 2CuO；
②____________________________(写一个即可)；
③_________________________；
④CuO+H2SO4====CuSO4+H2O；
⑤_________________________________________(写一个即可)；
⑥CuCl2+2NaOH====2NaCl+Cu(OH)2↓。
CuO+CO Cu+CO2(合理即可)
2AgNO3+Cu====Cu(NO3)2+2Ag
CuSO4+2NaOH====Na2SO4+Cu(OH)2↓(合理即可)
====
△
====
△
知识点1 金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
(1)通式：金属+氧气→金属氧化物(化合反应)。
(2)规律：大多数金属能与氧气反应，但反应的难易与剧烈程度不同，越活泼的金属，反应越容易。
(3)常见金属与氧气的反应
4Al+3O2==== 2Al2O3
白
热
白
2Mg+O2 2MgO
====
点燃
剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
3Fe+2O2 Fe3O4　
====
点燃
红
黑
2Cu+O2 2CuO
====
△
【温馨提示】
(1)常温下铝比铁耐腐蚀的原因是常温下，金属铝的表面易与氧气反应生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜，这层薄膜能阻止内部的铝进一步被氧化。
(2)洗涤铝制容器时，不能用钢丝球擦洗，以免破坏氧化膜。
(3)“真金不怕火炼”说明金的化学性质很稳定，即使在高温时也不与氧气反应。
2.金属与盐酸、稀硫酸的反应
(1)通式：金属+酸 → 盐+氢气(置换反应)。
(2)条件：金属的活动性必须排在氢之前。
(3)镁、锌、铁与酸(以稀盐酸为例)反应的现象及化学方程式
Mg+2HCl====MgCl2+H2↑
Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑
无
浅绿
Fe+2HCl====FeCl2+H2↑
【温馨提示】
(1)铁单质与盐酸、稀硫酸或盐溶液发生置换反应只能生成Fe2+，不能生成Fe3+。
(2)金属与酸反应后，溶液质量增加。
3.金属与盐溶液的反应
(1)通式：金属+盐 → 新盐+新金属(置换反应)。
(2)反应发生的条件(可简记为“前置后，盐可溶”)。
①金属的活动性必须强于盐中金属的活动性(K、Ca、Na除外)。
②反应中盐必须可溶于水。
(3)常见金属与金属盐溶液的反应
红
蓝
浅绿
Fe+CuSO4====Cu+FeSO4
红
蓝
无
2Al+3CuSO4====3Cu+Al2(SO4)3
银白
无
蓝
Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag
【温馨提示】
物质的颜色或性质
(1)铁粉为黑色，铜粉为红色，锌、镁和银为银白色。
(2)Fe2+盐溶液呈浅绿色、Cu2+盐溶液呈蓝色。
(3)AgNO3能与稀盐酸反应生成AgCl白色沉淀，AgNO3+HCl====AgCl↓+HNO3。
【即学即练】
判断下列说法的正误。
(1)铁和盐酸反应生成氯化铁和氢气( )
(2)铜在氧气中加热会生成氧化铜，现象为银白色固体变为红色( )


知识点2 金属的活动性顺序
1.金属活动性顺序
Al
Fe
Cu
2.金属活动性顺序的规律
(1)金属的位置越靠前，它的金属活动性就越强。
(2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸里的氢。
(3)位于前面的金属(K、Ca、Na除外)能把后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。
(4)在自然界中，以化合物形式存在的金属比以单质形式存在的金属活动性强。
(5)金属活动性越强的金属开发利用的越晚。
3.金属活动性顺序的判断
(1)金属与氧气反应
①看反应条件：反应越容易，金属越活泼。
②看反应剧烈程度：反应越_____，金属越活泼。
(2)金属与酸反应
①___(填“能”或“不能”)与盐酸和稀硫酸反应生成H2的金属，活动性更强，如Fe比Cu的活动性强。
②产生H2的速率更快的金属活动性更___(填“强”或“弱”)，如Mg比Fe的活动性强。
剧烈
能
强
(3)金属与盐溶液反应
活动性___(填“强”或“弱”，下同)的金属能从活动性___的金属的盐
溶液中置换出活动性较弱的金属，如Fe+CuSO4====FeSO4+Cu中Fe比Cu的活
动性更___。
4.金属活动性顺序的应用
(1)判断某些置换反应能否发生。
①判断金属与酸能否反应。
②判断金属与盐溶液能否反应。
强
弱
强
(2)解决一些除杂问题。
(3)根据金属与盐溶液的反应判断滤液、滤渣的成分。
①一种活动性最强的金属加入两种活动性弱的金属盐溶液中，金属先与活动性较弱的金属的盐溶液发生反应。
②两种活动性强的金属加入一种活动性弱的金属盐溶液中，活动性较强的金属先与金属盐溶液反应。
5.金属活动性顺序的探究(详见重点实验探究栏目)
【即学即练】
判断下列说法的正误。
(1)铜片放在稀盐酸中放出大量的气泡( )
(2)铁制品比铝制品抗腐蚀性弱是因为铁的金属活动性比铝的强( )
(3)向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入锌粒，先发生反应的是锌和硝酸
铜( )



命题点1 金属的化学性质6地6考　
例1 (2023·青岛)锰(Mn)在钢铁、电池等领域有广泛应用，其金属活动性介于锌和铁之间。以下对金属锰化学性质的预测，不合理的是( )
A.能在氧气中燃烧
B.能与氢氧化钠溶液反应
C.能与稀盐酸反应
D.能与硫酸铜溶液反应
【解题关键】 金属的化学性质是金属与氧气、酸、盐溶液等的反应。
练1 (2025·北京)用如图所示实验验证金属的性质。
(1)实验1，观察到灯泡发光，说明铁具有的性质是___________。
(2)实验2中反应的化学方程式为_____________________。
(3)实验3能证明铁的金属活动性比铜的强，现象是___________________
_______________________________。
具有导电性
Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑
铁片表面有红色固体
析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
命题点2 金属活动性顺序判断6地6考　
例2 (2023·菏泽)碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池，其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，然后对滤液进行除铁净化，再加入锌粉置换出镉，下列金属的活动性顺序正确的是( )
A.Zn>Cu>Cd B.Zn>Cd>Cu
C.Cu>Zn>Cd D.Cd>Zn>Cu
【解题关键】 金属活动性的判断依据：金属与氧气反应的难易和剧烈程度；金属能否与酸反应且与酸反应的剧烈程度；金属能否从盐溶液中置换金属。
练2 【改编题】 现有形状大小相同的三种金属X、Y、Z，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是( )
A.X>Y>Z B.X>Z>Y
C.Y>Z>X D.Z>Y>X
命题点3 金属活动性顺序的验证6地6考　
例3 (2024·滨州)下列各组试剂不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是( )
A.CuSO4溶液　Fe　Ag
B.FeSO4溶液　稀H2SO4　Cu　Ag
C.AgNO3溶液　稀H2SO4　Fe　Cu
D.AgNO3溶液　FeSO4溶液　Cu
【解题关键】 验证方法有多种：“两金夹一盐”“两盐夹一金”、能否与酸反应。
练3 (2023·聊城)为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，下列实验方案能达到目的的是( )
A.将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中
B.将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中
C.将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中
D.将Fe放入稀盐酸、Cu放入 AgNO3溶液中
练4 【改编题】 小组同学为探究铜、锡与锌的金属活动性顺序，设计了下表所示实验(金属片均已打磨，且形状大小相同，试管中所用5%的稀盐酸体积相同)。
【实验记录与分析】
实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
实验操作
实验现象 产生气泡，速率较快 无明显现象 产生气泡，速率较慢
实验结论 铜、锡、锌的金属活动性由强到弱的顺序为_________。 锌>锡>铜
【反思评价】探究以上三种金属的活动性顺序，除利用金属与酸溶液的
反应外，还可选用的一组试剂是___________________________________
________________(限定实验试剂：锌片、铜片、锡片、ZnCl2溶液、
CuCl2溶液、SnCl2溶液)。
【拓展应用】古代锡器常用来饮酒、喝茶，很少装醋(含醋酸)，原因是
_______________。
锌片、铜片和SnCl2溶液(或锡片、ZnCl2
溶液和CuCl2溶液)
锡能与醋酸反应
命题点4 金属活动性顺序的应用6地6考　
例4 (2023·滨州)向盛有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶液的试管中加入一定量铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列说法正确的是( )
A.滤渣中一定有铁、铜、银
B.滤液中一定含有Fe(NO3)2，可能含有Al(NO3)3
C.滤液的质量一定比原溶液的质量大
D.滤液有可能呈蓝色
【解题关键】 活泼性强的金属能从盐溶液中置换出活泼性较弱的金属，综合分析题目信息得出滤渣滤液的情况。
练5 新题型 组合选择题(2024·枣庄)阅读下列材料，完成1～2题。
　　青铜是人类最早使用的合金，主要成分是铜(Cu)和锡(Sn)，因铜锈[主要成分为Cu2(OH)2CO3]呈青绿色，故名青铜。现在青铜依然广泛使用，某机械加工厂青铜废料经处理后得到CuCl2和SnCl2的混合液，向混合液中加入过量的锌粉，充分反应后过滤，得滤液和滤渣，对其进行分析，用以评估回收利用价值。
附：青铜及其组分金属性质一览表
性质 颜色 熔点/℃ 莫氏硬度
(最大为10)
青铜 金黄色 800 5～6.6
铜 紫红色 1 084 3.0
锡 银白色 232 3.75
1.根据上述材料信息，下列说法错误的是( )
A.青铜的硬度比铜和锡的都大
B.青铜熔点低于铜是因为铜中熔入锡
C.青铜的颜色呈金黄色
D.铜锈是由铜与O2、H2O反应生成
2.对于上述材料中的滤渣和滤液，下列分析正确的是( )
A.滤渣中只有Cu、Zn
B.滤渣中一定有Cu、Zn，可能有Sn
C.滤液中溶质只有ZnCl2
D.滤液中溶质一定有ZnCl2，可能有CuCl2
实验12 金属活动性顺序的探究
1.实验原理：借助金属与酸溶液、金属盐溶液能否发生反应或反应的速率来判断金属的活动性强弱。
2.实验猜想：根据金属活动性顺序确定已知金属的活动性顺序。对未知金属的位置作出猜想：如在已知两种金属的位置之前、之间或之后。
3.实验设计
验证项目 实验方案 现象 结论
比较两种金属的活动性强弱，如Zn、Cu 金属和金属盐溶液 将Zn放入Cu的盐溶液中 _______________ _______________ _____________ Zn>Cu
将Cu放入Zn的盐溶液中 没有明显现象 金属和 酸溶液 将金属Zn和Cu同时放入稀盐酸中 Zn表面有_____产 生，Cu表面_____ _______ Zn表面有红色固
体析出，溶液由
蓝色变为无色
气泡
无明
显现象
验证项目 实验方案 现象 结论
比较三种金属的活动性强弱，如Zn、Cu、Ag 两盐夹一金 将Cu分别放入Zn(NO3)2和AgNO3溶液中 在Zn(NO3)2溶液中，无明 显现象；在AgNO3溶液 中，Cu表面___________ _______，溶液由_______ _______ Zn>Cu>Ag
两金夹一盐 将Zn、Ag分别放入CuSO4溶液中 Zn表面有_____________， 溶液由_____________； Ag表面无明显现象 有银白色固
体析出
无色变
为蓝色
红色固体析出
蓝色变为无色
4.注意事项
(1)实验前必须打磨除去金属表面的氧化物或污物。
(2)做金属与酸反应的实验时，一般用稀盐酸或稀硫酸，而不用硝酸或浓硫酸，且所用的酸的种类、浓度和体积要相同。
(3)金属与盐溶液的反应，盐必须可溶于水。
(4)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K、Ca、Na活动性特别强，一般与水反应生成碱和氢气。
(5)在通过比较反应速率来比较金属活动性顺序时要注意控制变量法的应用，如酸溶液的温度、浓度、体积等，金属的形状、表面积等要保持一致。
学习完金属的化学性质，同学们来到实验室进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动。实验桌上老师提供的药品有锌片、铜片、银片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液和稀硫酸。
【制订计划】在老师的指导下，经过讨论，同学们设计出了以下几种实验方案：
方案一：铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液；
方案二：锌片、银片、硫酸铜溶液；
方案三：锌片、铜片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液；
你的设计方案是_______________________________。
锌片、铜片、硝酸银溶液和稀硫酸
【进行实验】小华同学选用方案三进行如下探究，请你帮他完成表格中的空白(注：表格中实验操作一栏用文字描述或图示表示均可)：
实验操作 实验现象 分析与结论
_______________ _______________ _________ 金属活动性：Cu__(填“>”或“<”)Ag
_____________ _____________ _______ 锌片表面附着一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色 金属活动性：Zn__(填“>”或
“<”)Cu，反应的化学方程式
为____________________
有银白色固体析
出，溶液由无色
变为蓝色
>
将打磨过的锌
片加入硫酸铜
溶液中
>
Zn+CuSO4====ZnSO4+Cu
【解释与结论】根据上述实验，小华得出三种金属活动性由强到弱的
顺序是_________。
Zn>Cu>Ag

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