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第18讲 金属
要点自主回扣
1．通常金属具有良好的导电性、导热性、延展性和金属光泽，而非金属没有。
2．金属活动性顺序由强到弱依次为K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu
Hg Ag Pt Au。
(1)金属的位置越靠前，在水溶液里就越容易失去电子，反应速度越快。
(2)金属与酸反应条件是金属在活动性表中必须排在氢前面。
(3)金属与盐反应条件：金属活动性强的金属才能把金属活动性弱的金属从它的盐溶液
中置换出来。
(4)单质铁与酸或可溶性盐发生置换反应时生成的铁的化合价为+2价。
3．金属的锈蚀既与周围环境中空气、水等物质的作用有关，也与金属的内部结构有关。
典型例题精析
【例l】(2009·绍兴中考)为探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序，某科学兴趣小组进行了
下列实验：
(1)向试管中加少量稀盐酸，插入x，产生气泡，溶液由无色变为浅绿色。
(2)在(1)所得溶液中插入Y，无明显现象。
(3)在(1)所得溶液中插入Z，溶液由浅绿色变为无色。
三种金属的活动性顺序正确的是
A. Z>X>Y B. X>Y>Z
C. Z>Y>X D．X>Z>Y
【精析】选A。本题考查根据反应现象，判断金属活动性顺序。实验(1)中“产生气泡”，
说明X的活动性比氢强；实验(2)中“无明显现象”，说明Y的活动性比X弱；实验(3)中“溶液由浅绿色变为无色”，说明Z的活动性比X强。
【变式训练】为比较4种金属X、Y、Z、W的金属活动性，小刚进行了一系列实验，结
果如下表所示。其中能反应的记为“√”，不能反应的记为“一”，无标记的表示未做该实验。
参加反应的物质 X Y Z W
W(N03)2溶液 一 √ 一
ZN03溶液 √ √ √
稀盐酸 一 √ 一 √
则它们的金属活动性顺序为 ( )
A．Y>W>X>Z B．Y>W>Z>X
C．Y>X>W>Z D．X>Y>W>Z
【例2】把相同体积、相同质量分数的稀盐酸，分别滴到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种较活泼金属中，生成H。的质量与反应时间的关系如图所示。这三种金属的活动性顺序为 ；假如X、Y、Z都是+2价金属，则相对原子质量由大到小的顺序为 。
【精析】本题中其他条件相同，反应快慢只与金属活动性强弱有关，因此可比较相同时间内产生气体的快慢来判定。由图可知，刚开始时相同时间内Y产生气体最多，X其次，Z最少。因为相同条件下，产生气体越慢，活动性越弱，所以金属活动性Y>X>Z。由图可知稀盐酸足量，且X、Y、Z质量相等，反应完全后生成氢气质量X>Y>Z，X、Y、Z都是+2价金属，根据化学反应式计算可知相对原子质量Z>Y>X。
答案：Y>X>Z Z>Y>X
【变式训练】将质量相等的A、B两种金属，同时分别放入两份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中，反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。A、B化合价均为+2价。根据图中所提供的信息，写出能从中得出的正确结论(至少写出两点)。
重点难点指引
1．金属与非金属
金属与非金属可以从其物理和化学性质上的差异来区别，如金属常具有导电性、导热性、延展性和有金属光泽等，非金属一般没有，但要注意特例石墨。
2．金属活动性顺序
金属活动性顺序是判断金属与酸、金属与盐溶液之间是否发生反应的重要依据。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) cu Hg Ag Pt Au
金属活动性逐渐减弱
运用金属活动性顺序要注意以下内容：
(1)金属与酸的反应。活动性排在氢前面的金属能置换酸中的氢。这里酸一般指的是稀盐酸或稀硫酸，金属一般不用活泼的金属K、Ca、Na等。金属与酸的反应，一般要从两个角度去分析：一是金属与酸反应放出氢气的快慢；二是放出氢气的质量多少。
①相同条件下，金属活动性越强，反应越快。如常见的金属与酸反应时，反应速率Mg>Al>Zn>Fe。
②金属与酸反应放出氢气质量的多少，取决于该金属的相对原子质量和化合价。一般规律是：相同质量的不同金属与足量酸反应放出氢气的质量的大小：Al>Mg>Fe>Zn。当放出相等质量氢气时，消耗金属质量大小的比较：Zn>Fe>Mg>A1。
(2)金属与盐的反应。只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。金属跟盐溶液发生置换反应时，一般不用很活泼的K、Ca、Na等，因为这些金属常温下和水发生反应，而不能置换盐溶液里的金属。
3．金属的防腐
金属腐蚀与其内因(内部结构)和外因(与周围环境中的水、空气等物质作用)有关。任何一方面不满足就可以用来防腐蚀，如采用保护膜法、改变金属的内部结构防腐就是利用了这一原理。
4．废弃金属对环境的影响
废弃金属将对环境造成严重的污染，要尽可能分类回收金属，使金属循环再生。
5．金属材料的发展
合金是指在一种金属中加入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。一般合金具有强度和硬度比组成它的纯金属高、抗腐蚀性能好等特点，因此制成合金可改善金属的性能。
专题综合检测
一、选择题(本题有10小题，每小题4分，共40分)
1． 铜常被用来制造导线，这主要是因为它具有 ( )
A. 良好的导电性 B．良好的导热性
C．金属光泽 D．较高的硬度
2． 铝镁合金是新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列性质与这
些用途无关的是 ( )
A. 不易生锈 B. 导电性好
C. 密度小 D．强度高
3． 2009年2月23日至25日在法国巴黎举办“伊夫·圣罗兰与皮埃尔·贝杰珍藏”专场
拍卖，拍品中包括1860年英法联军自圆明园掠走、流失海外辗转多年的鼠首和兔首铜像，圆明园鼠、兔首即将拍卖的消息引发了中国民众的热议。圆明园兽首铜像，又称圆明园十二生肖铜兽首、圆明园十二生肖人身兽首铜像，是清朝乾隆年间的青铜铸像。高50厘米，雕刻精细，为清代青铜器中的精品。下列说法正确的是 ( )
A. 圆明园兽首铜像保存至今完好，说明青铜的化学性质比较稳定
B. 青铜属于铜的合金，其性质与铜相同
C．青铜器比铁制品出现的年代要早很多，原因是因为铜在地壳中的含量比铁多
D．已知青铜器遇冷会反常地膨胀，说明青铜的质量会随温度的改变而改变
4． 金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列说法中不正确的是
( )
A. 不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械
B. 铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具
C．铝合金轻而坚韧，可作汽车、飞机和火箭的材料
D．铅锑合金的熔点较低、电阻率较大，常用于制成发热体
5． 西汉刘安曾记载“曾青得铁则化为铜”。这是我国对湿法炼铜这项技术的最早记载。这
里的“铜”指的是 ( )
A. 铜元素 B. 铜单质 C．氧化铜 D．铜原子
6． 将铁粉分别加入硫酸锌、硫酸铜、硝酸钾、稀盐酸等四种溶液中，能置换出的物质有
( )
A．锌、铜 B. 铜、氢气
C．锌、钾 D．钾、氢气
7． 若金属锰(Mn)在金属活动性顺序表中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是 ( )
A. Mn+2HCl=MnCl2+H2↑
B．Mg+MnS04=MgS04+Mn
C．Mn+Cu(N03)2=Mn(N03)2+Cu
D．Fe+MnS04=FeS04+Mn
8． (7001066)铁是比较活泼的金属，将铁放人下列溶液中，溶液的质量会减少的是 ( )
A. H2S04 B．HCl C. CuS04 D．ZnS04
9． 为了除去混在镁粉中的少量铁粉，应采取的办法是 ( )
A. 加入足量的稀盐酸
B. 加入足量的硫酸铜溶液
C. 在氧气流中加热
D．用磁铁吸取
10．(7001067)现有X、Y、Z三种金属，把X投入Y(N03)2溶液中，有Y析出，得到的X(N03)2
溶液的质量小于Y(NO3)2溶液的质量。把Z投入XCl2溶液中，有X析出，生成的ZCl2溶液的质量小于XCl2溶液的质量。下列判断错误的是( )
A. 金属活动性顺序Z>X>Y
B．相对原子质量的大小Y>X>Z
C. X、Y、Z依次可能是Fe、Cu、Zn
D．X、Y、Z依次可能是Cu、Hg、Fe
二、非选择题(本题有9小题，共60分)
11．(4分)钛及钛合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等优良性能，被广泛应用于航天、化工、
医药等方面。我国四川省有丰富的钛铁矿资源，从中可以提取金属钛。
(1)钛铁矿的主要成分是钛酸亚铁(FeTi03)，其中铁元素化合价为+2价，氧元素化合
价为-2价，则钛酸亚铁中钛元素(Ti)的化合价为 。
(2)钛铁矿中提取金属钛要经过较复杂的流程，其中得到金属钛的反应为：
2Mg4+TiCl4 ( http: / / www.21cnjy.com )m2MgCl2+Ti。根据此反应，比较金属镁(Mg)和钛(Ti)的活动性，较强的
是 。
12．(4分)食品保鲜剂可以有效地防止食品的腐败变质。食品保鲜的措施有添加防腐剂、充
填保护气体、放置干燥剂和脱氧保鲜剂等。一次，小明在食用盒装月饼时，发现用于保鲜的小纸袋中盛放着一种灰黑色粉末，几天后，看到灰黑色粉末已经变成红棕色。请回答：
(1)小纸袋中盛放的可能是 (填序号)；
A. 氮气 B．生石灰 C. 还原性铁粉 D．无水硫酸铜
(2)为什么这种物质能起到保鲜作用 。
13．(4分)有两包黑色粉末，分别是铁粉和木炭粉，请你设计两种实验方案加以鉴别，并填
写下列实验报告。
步骤 现象和结论
方案一
方案二
14．(8分)小明同学在做金属活动性实验时，将与稀H2S04反应后的铁钉用清水洗净后放在
表面皿里，经过一周后，小明第二次进实验室，发现上次实验剩余铁钉的表面布满铁锈。他马上想到一个问题：铁钉为什么会生锈呢 小明查阅资料后提出了几个猜想。请你和小明一起提出两个猜想，为了验证猜想，设计了下列实验方案(如图)，回答下列问题：
(1)写出小明提出的问题：
(2)你与小明一起提出的两个猜想是：
①铁钉生锈与空气中的02接触有关；②
。
(3)验证猜想①，你选择的实验装置是 (填A、B或C)。
(4)经过上述实验，你得出的铁钉生锈的结论是 。
15．(6分)同学们都有这样的学习和生活经验：夏天，因素，下表是五组50 mL稀硫酸与0.1
g某金属反应的实验他的这种推理方法是否科学 。请说出理由：
。
(4)青铜四喜娃娃的铜绿中为什么会有褐色的锈斑 由于有的青铜中含杂质较多，尤其是
含铁，故在铜绿间还会有斑驳的、呈褐色的氧化铁。现有一些这种褐色的锈斑粉末，请你设计实验证明锈斑粉末中含有铁元素。
答案
典型例题精析
【例l】【变式训练】A
【例2】【变式训练】(1)A的金属活动性比B强；
(2)在金属活动性顺序表中A和B都排在氢的前面；
(3)完全反应后A生成氢气质量比B多；
(4)A的相对原子质量小于B。
专题综合检测
1． A
2． B
3． 【解析】选A。本题考查铜及合金的性质等相关知识。能够长 时间保存完好，说明了
青铜的化学性质比较稳定；青铜是铜的合金，一般合金有强度和硬度比组成它的纯金属
高、抗腐蚀性能好等特点，因此其性质与铜不尽相同；铁制品出现年代晚于铜制品，主要与金属的活动性和金属冶炼的难度有关，铜在地壳中的含量比铁少；青铜器遇冷反常膨胀，只改变体积的大小，但质量是物质的一种属性，质量大小不变。
4． 【解析】选D。本题考查金属性质与用途的关系，性质决定了用途。利用不锈钢抗腐蚀
性好，用于制造医疗器械；利用铁的导热性，用于制造炊具；利用铝合金轻而坚韧，用作汽车、飞机和火箭的材料；熔点较低、电阻率较大的材料，常用于制造保险丝。
5． B
6． 【解析】选B。本题考查金属与酸和盐反应的条件。铁活动性排在氢前面，能与稀盐酸
反应放出氢气，因此能置换出氢气；金属与盐反应的条件是反应物中盐可溶，盐中金属活动性弱，本题中满足要求的只有硫酸铜，金属铁能够置换出铜。
7． 【解析】选D。本题考查学生对金属与酸和盐反应条件的理解。锰的活动性位于铝和锌
之间，比氢强，能够与盐酸反应制取氢气；据题意镁的活动性大于锰，MnS04可溶，因此Mg和MnS04能够反应生成相应物质；硝酸铜可溶，锰的活动性大于铁也就大于铜，因此Mn和Cu(N03)2能够反应生成相应物质；由于铁的活动性小于锰，因此Fe和MnS04不能反应。
8． 【解析】选C。本题考查金属与酸和盐反应的条件及质量守恒定律相关知识。本题要判
断溶液质量的增减，只需判定溶质质量的变化情况即可推断。铁的活动性大于氢，因此能够将稀H2S04、HCl中的氢置换出来，溶液中每增加一个亚铁离子便减少2个氢离子，溶液质量一定增加；铁活动性小于锌，不能与ZnS04反应，溶液中离子没有变化，所以溶液质量不变；同样铁活动性大于铜，能与CuS04溶液反应，溶液中每增加l个亚铁
离子便减少了l个铜离子，溶液质量减小。
9． 【解析】选D。本题考查常见金属铁的性质及除杂相关知识。除杂时加入试剂不能与主
要物质起反应，反应后不能引入新的杂质，而且最终产物要容易分离。由于镁是活泼金属，活动性远大于氢和铜，加入氧气、稀盐酸和硫酸铜溶液时，与主要物质镁反应，因此这三种试剂不能用来除杂；磁铁能够将铁吸起，不能将镁吸住，容易分离，这种方法可行。
10．【解析】选C。本题考查金属活动性顺序的判定及质量守恒定律相关知识。根据“X投入
Y(N03)z溶液中，有Y析出”分析得到，金属活动性X>Y；“得到的X(N03)2溶液的质量小于Y(N03)：溶液的质量”说明相对原子质量Y>X；根据“把Z投入XCl。溶液中，有X析出”，分析得到，金属活动性Z>X；“生成的ZCl：溶液的质量小于XCl：溶液的质量”说明相对原子质量X>Z。综上所述，金属活动性Z>X>Y，相对原子质量Y>X>Z；只根据金属活动性C、D都满足要求，综合考虑相对原子质量大小关系最终可断定D正确，C错误。
11．(1)+4(2)镁
12．(1)C(2)铁粉可以跟食品包装袋中的少量氧气、水蒸气等物质反应生成铁锈，从而起到
保鲜作用
13．【解析】本题考查金属与非金属的区别及常见金属与非金属的性质。鉴别是通过实验操
作，利用不同的实验现象加以区别。设计实验方案时可利用铁和炭的不同性质加以鉴别，如利用铁的铁磁性、炭的还原性、铁能与稀盐酸反应等方法加以区别。
答案：方案一：各取少量，用一磁铁吸取能被吸附的是铁粉
方案二：各取少量，分别与氧化铜混合加热能使黑色氧化铜变成红色铜的是木炭粉
方案三：各取少量，分别加入盐酸有气泡产生的是铁粉(任选两种，合理即可)
14．【解析】本题结合科学探究，考查金属腐蚀条件。通过仔细审题可知，小明提出的问题
是“铁钉为什么会生锈呢 ”。回顾铁生锈条件(潮湿的空气)，可对所提出的问题进行合理推理猜测，得出“铁钉生锈与水接触有关”。要验证生锈与空气中的氧气有关，必须控制一个有空气一个没有空气，其他条件相同且适宜，因此A、C符合要求；对比A、B两试管得出生锈与水有关；综合分析后很容易得出结论：铁钉在潮湿的空气中容易生锈。
答案：(1)铁为什么会生锈
(2)②铁钉生锈与水接触有关
(3)A、C
(4)铁钉在潮湿的空气中容易生锈
15．【解析】本题考查通过控制变量法研究影响金属与酸化学反应速率的因素。
(1)要研究反应物浓度与化学反应快慢的关系，需只留反应物浓度不同这一变量，其他
条件相同，通过消失时间长短判定化学反应速率，符合要求的是l、3。
(2)实验l和2主要是固体反应物的表面积大小不同，结果是“反应物的表面积越大，
化学反应越快”；
(3)观察表中反应前后溶液温度的变化，我们不难看出“反应后温度约升高l5℃”，由
此可推断第5组反应前温度约为40℃。
答案：(1)1和3(2)反应物的表面积越大
(3)40
16．(1)金属的活动性强弱
(2)金属的表面积大小
(3)酸溶液中溶质的质量分数
17．【解析】本题考查利用金属与盐反应的条件来判断、比较金属活动性。
(1)除去表面的氧化物，可以用砂纸打磨或用稀盐酸除去；
(2)要验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，可利用金属与盐反应的条件，在烧杯中
加入可溶性铜盐(如硫酸铜等)，根据反应后金属丝表面有没有红色物质生成来比较铁、银的活动性是否比铜强。由于铁的活动性比钢强，所以预测铁丝表面有红色物质生成，同样由于银的活动性比铜弱，所以预测银丝表面无明显变化。
答案：(1)用砂纸磨去表面的氧化物(或用稀盐酸酸洗)
(2)CUS04或CuCl2或Cu(N03)2 铁丝表面有红色物质生成，银丝表面没有明显变化
18．【解析】本题创设了一个学生常见的生活情境，进而探究“不同 种金属相连接容易生
锈”这一结论的正确性。
(1)要想“研究在自然条件下经过较长时间导线接口处的生锈情况”，可以将四种不同
的金属两两相连，同种金属与同种金属也相连，置于同一处，经过一段时间后再进行观察，比较它们的生锈情况；
(2)根据结论推测实验现象，很容易得出正确答案；
(3)结合本题内容和生锈条件，可以从减少电路中不同金属导线相连、隔绝氧气和水等
角度回答；
(4)列举生活中不同金属接触生锈事例，从防止不同金属直接接触锈蚀的角度提出相关
建议。
答案：(1)将四种不同的金属两两相连，同种金属与同种金属也相连；把它们共同放在
室内的某处，经过一段时间后再进行观察，比较它们的生锈情况。
(2)同种金属的接口处锈蚀较轻，而不同种金属的接口处锈蚀较重
(3)减少电路中的不同金属导线相连接的情况，并且尽量不让导线暴露在风雨下。
(4)铁制物体上有铝制铆钉时，铆钉处易生锈；铜螺母拧在铁螺钉上，易锈蚀在一起
在制造金属设备时，要尽量减少不同种金属直接接触
19．【解析】本题围绕铜锈蚀条件展开探究，考查相关知识。(1)利用青铜中含有锡，可用稀
盐酸加以区别，加酸后有气泡出现的是青铜，否则为铜。(2)根据铜绿的化学式中有氢和碳两种元素，确定空气成分中含氢元素的是水，含碳元素的是二氧化碳。(3)仔细理解题意，两个四喜娃娃可能来自不同环境，没有控制变量，所以无法推断哪一种更容易生锈。(4)褐色的锈斑粉末主要成分为氧化铁，无法直接证明内部是否含有铁元素，需通过化学反应产生容易鉴定是铁的物质。考虑到氧化铁能够被还原剂还原成铁，而铁容易被磁铁吸引而确证，可据此来设计实验验证。
答案：(1)在青铜片和纯铜片上分别滴加稀盐酸
(2)H20 C02
(3)不科学因为两种四喜娃娃生锈未在同等条件(时间、环境)下进行比较
(4)将氢气通入盛有锈斑粉末的玻璃管中，加热反应后取出管内物质用磁铁悬吸，有固
体吸附证明锈斑粉末中含有铁元素 (其他答案合理也可以)。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 4 页 （共 8 页） 版权所有@21世纪教育网

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