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第7讲 金属的化学性质
一、考点、热点回顾
【教学目标】
1、知道镁、铝、铁、铜等常见金属与氧气的反应。
2、初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与金属化合物的溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。
3、学会根据反应的剧烈程度推断出金属的活动性顺序。
【教学重点】
掌握常见金属与氧气、与盐酸、硫酸、与金属化合物溶液的反应及金属的活动性顺序。
【教学难点】
金属活动性强弱的探究过程
【知识网络】
基础知识点回顾
一、金属材料
1、金属材料种类 纯金属（90多种）
合金 （几千种）
2、金属的物理性质： （1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。
（2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）
（3）有良好的导热性、导电性、延展性
3、金属之最：
（1）铝：地壳中含量最多的金属元素（2）钙：人体中含量最多的金属元素
（3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）
（4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）
（5）铬：硬度最高的金属
（6）钨：熔点最高的金属
（7）汞：熔点最低的金属
（8）锇：密度最大的金属
5、合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。
★：一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好
合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛和钛合金 形状记忆金属
生铁 钢 黄铜 青铜:
成分 含碳量 2%~4.3% 含碳量 0.03%~2% 铜锌 合金 铜锡 合金 铅锡 合金 钛镍合金
备注 不锈钢：含铬、镍的钢 具有抗腐蚀性能 紫铜为纯铜 熔点低
知识点：金属的性质
一）、金属与氧气的反应
1．铁与氧气的反应

（1）常温下很难反应，但在_____________能与氧气反应。
（2）反应现象：_________________________________________________________。
（3）反应方程式为______________________________________________，反应类型是_____________。
2．铜与氧气的反应
（1）常温下很难反应，但在_____________能与氧气反应。
（2）反应现象：_________________________________________________________。
（3）反应方程式为______________________________________________，反应类型是_____________。
3．铝与氧气的反应
（1）常温下就能与氧气反应，形成一层致密的____________薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的___________________性能。
（2）反应方程式为______________________________________________，反应类型是_____________。
4．镁与氧气的反应

（1）常温下就能与氧气反应，形成一层致密的____________薄膜，从而阻止镁进一步氧化，因此，镁具有很好的___________________性能。
（2）高温下镁能在空气中燃烧，实验现象是_________________________________________________________________________________，反应方程式为_____________________________________________，反应类型是_____________。
5．金即使在高温下也不与氧气的反应。
结论：
大多数金属都能与氧气发生化学反应，但反应的难易程度和剧烈程度__________________。
镁、铝比较活泼，______________次之，_____________最不活泼。
二）、金属与酸的反应

1．镁与盐酸、硫酸的反应
（1）反应现象：_____________________________________________________。
（2）反应方程式为____________________________________________________。
2．锌与盐酸、硫酸的反应
（1）反应现象：______________________________________________________。
（2）反应方程式为___________________________________________________。
3．铁与盐酸、硫酸的反应
（1）反应现象：______________________________________________________。
（2）反应方程式为__________________________________________________。
4．铜片放入盐酸或硫酸中，无现象，说明铜不能与盐酸、硫酸反应。

根据上述实验及上图可知金属的活泼性：镁_______锌_________铁__________铜。
【结论】
现象 盐酸 稀硫酸
镁 有气泡产生、放热 很快 Mg + 2HCl=ZnCl2 + H2↑ Mg + H2SO4=ZnSO4 + H2↑
锌 较快 Zn + 2HCl=ZnCl2 + H2↑ Zn + H2SO4=ZnSO4 + H2↑
铁 较慢 Fe + 2HCl=ZnCl2 + H2↑ Fe + H2SO4=ZnSO4 + H2↑
铜 无变化
活泼性：镁＞锌＞铁＞铜
单质 + 化合物 = 另一种单质 + 另一种化合物
三）、金属活动性顺序
1．金属与化合物（盐）溶液的反应
（1）铁与硫酸铜溶液的反应

①现象：铁表面有_________________生成，溶液由蓝色变为浅绿色。
②反应方程式：________________________________。
（2）铝与硫酸铜溶液的反应

①现象：铝表面有_________________生成，溶液由蓝色变为无色。
②反应方程式：________________________________。
（3）铜与硝酸银溶液的反应

①现象：铜表面有_________________生成，溶液由无色变为蓝色。
②反应方程式：________________________________。
2．金属活动性顺序
（1）规律

（2）意义
在金属活动性顺序表中：
①金属的位置越靠前，它的活动性就越_____________。
②位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸（不可以用浓硫酸和硝酸）中的______。
③位于前面的金属（钾、钙、钠除外）能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里__________出来。当金属与两种以上盐溶液反应时，优先置换出__________的金属。即：前置后，盐可溶，钾、钙、钠除外，不活泼金属的盐溶液优先。学%科网
四）、置换反应
1．定义：由一种单质与一种化合物反应，生成___________________________________________的反应叫置换反应。
2．特点：A+BCAC+B或A+BCBA+C。
【讲解】
一、金属与氧气的反应

1、在常温下，镁和铝可以和氧气反应

2Mg + O2 ===== 2MgO

4Al + 3O2 ===== 2Al2O3


2、在高温时，铁和铜也可以和氧气反应

3Fe + 2O2 ====　Fe3O4


2Cu + O2 ==== 2CuO

3、金在高温时也不能与氧气反应

结论：镁和铝比较活泼，铁和铜次之，金最不活泼
二、金属与酸反应
〔活动与探究〕 金属与酸反应












四位先生的表情：




结论：金属活动性 Mg > Zn > Fe > Cu
〔活动与探究〕铁、铜、银的金属活动性顺序
原理：活动性强的金属能把活动性弱的金属从它们的化合物溶液中反应出来




实验 现象 化学方程式
1、铁钉浸入硫酸铜溶液中 溶液蓝色变浅，铁钉上附着一层红色固体 Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
2、铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝上附有白色固体 Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag
3、铜丝浸入硫酸亚铁溶液中 无明显现象 无
思考：通过实验1、2、3，你可分别得出什么结论？
能否据此得出铁、铜、银的金属活动性顺序？
回
答：实验1说明铁的活动性强于铜。

实验2说明铜的活动性强于银
实验3说明铜的活动性弱于铁。

结论：金属活动性顺序为 铁 > 铜 > 银.

三、金属活动性顺序

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au



思考：你能看出以下反应有何特点？



Mg + 2HCl ==== MgCl 2 + H2

Zn + 2HCl ==== ZnCl2 + H2

Fe + 2HCl ==== FeCl2 + H2

Cu + 2AgNO3 ==== Cu(NO3)2 + 2Ag


四、置换反应
定义：
由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应叫做置换反应。
表达式：
置换反应 A +BC ==B +AC
反应类型的比较

化合反应 A+B+…… == AB……
分解反应 AB…… == A+B+……
置换反应 A+BC == AC+B
判断:由单质和化合物反应，生成另外的单质和化合物的反应是否叫置换反应？
回答：不是，例如：

S + 2KNO3 + 3C == K2S + 3CO2 + N2
金属活动性顺序的应用

1、位置越靠前，活动性越强

2、位于氢前面的金属能置换出盐酸、 稀硫酸中的氢
3、 位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来
一、1．（1）高温下
（2）剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体
（3）3Fe+2O2Fe3O4 氧化反应或化合反应
2．（1）高温下
（2）铜丝在空气中加热表面变黑，失去金属光泽
（3）2Cu+O22CuO 氧化反应或化合反应
3．（1）氧化铝 抗腐蚀
（2）4Al+3O22Al2O3 氧化反应或化合反应
4．（1）氧化镁 抗腐蚀
（2）发出耀眼的白光，放出大量的热 2Mg+O22MgO 氧化反应或化合反应
结论：不相同 铁、铜 金
二、1．（1）反应剧烈，产生大量的气泡，溶液仍为无色
（2）Mg+2HClMgCl2+H2↑或Mg+H2SO4MgSO4+H2↑
2．（1）反应比较剧烈，产生较多的气泡，溶液仍为无色
（2）Zn+2HClZnCl2+H2↑或Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
3．（1）反应缓慢，有少量的气泡产生，溶液由无色变为浅绿色
（2）Fe+2HClFeCl2+H2↑或Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
4．＞ ＞ ＞
三、1．（1）①紫红色固体
②Fe+CuSO4FeSO4+Cu
（2）①紫红色固体
②2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu
（3）①银白色固体
②Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag
2．（2）①强
②氢
③置换 最不活泼
四、1．另一种单质和另一种化合物
二、典型例题

考点一、实验室制取氢气药品选择的探究
1．金属活动性比氢强的金属，都能将盐酸或硫酸中的氢离子给置换出来，生成氢气，金属活动性比氢弱的金属，不能与盐酸或硫酸反应，不能生成氢气。
2．选择药品时，要考虑：经济性要好、反应速度要适中、便于收集、气体要纯净
结论：在实验室里制取氢气，选用锌与稀盐酸或稀硫酸，不能选择浓盐酸，也不能选用镁、铁等金属。实验室制取氢气的最佳药品是用锌和稀盐酸或稀硫酸反应，该反应速率适中、药品价格廉价易得，制得的气体比较纯净。镁与盐酸反应速率过快，氢气不便于收集；铁与盐酸反应速率太慢，浪费时间。
考点二、金属活动性的判断依据
判断依据 结论
根据金属能否与酸溶液反应产生氢气来判断 若能反应，则该金属在金属活动性顺序中位于氢前面，否则位于氢后面
根据金属与酸溶液反应的剧烈程度来判断 剧烈程度强的金属较活泼
根据金属A与另一种金属B的化合物溶液能否发生置换来判断 若A能置换B，则A的活动性比B强；反之则比B弱
考点三、化合反应、分解反应、置换反应的比较
反应类型 特点 举例 简单表示
化合反应 多变一 2H2＋O22H2O A+B+……→C
分解反应 一变多 2H2O22H2O＋O2↑ A→C+B+……
置换反应 一换一 H2SO4＋ZnZnSO4＋H2↑ A+BC→B+AC
【特别提醒】由于置换反应是单质与化合物反应生成新的单质和新的化合物，单质中元素的化合价为0，化合物中元素的化合价不为0，因此置换反应中一定有元素化合价发生变化。
【例1 】 今年春季，在张献忠沉银考古现场，整齐堆放着金册、银册，金币、银币、铜币和银锭，还有铁刀、铁矛等兵器。下列说法中错误的是
A．“真金不怕火炼”说明了黄金的化学性质稳定
B．上述钱币用金、银、铜而不用铁，从化学角度看主要原因是铁的冶炼困难
C．自然界有天然的铜、银、金矿藏，却没有天然的金属铁矿藏
D．常温下验证铁、铜、银三种金属的活动顺序时，至少需一种金属单质
【解析】A、“真金不怕火炼”，意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明了黄金的化学性质稳定，故选项说法正确．
B、上述钱币用金、银、铜而不用铁，是因为铁的化学性质比较活泼，易锈蚀，而不是因为铁的冶炼困难，故选项说法错误．
C、除少数很不活泼的金属（如金、银等）以单质形式存在外，其余的都以化合物的形式存在，没有天然的金属铁，故选项说法正确．
D、在验证三种金属活动性强弱时，通常采取“三取中”的方法，即取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应，常温下验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序时，至少需一种金属单质，故选项说法正确．
故选：B．
点评?本题难度不大，掌握金属的化学性质、金属活动性顺序应用、金属元素的存在等是正确解答本题的关键．
【答案】B
【例2 】【2018年四川省巴中市】有X、Y、Z三种金属，X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化。根据以上实验事实，判断X、Y、Z三种金属的活动性由强弱的顺序正确的是( )
A．X、Y、Z B．X、Z、Y C．Y、Z、X D．Z、Y、X
【答案】B

【例3 】 【2019年青海省西宁市中考】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
【答案】C
【解析】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。
【变式训练】
1、【2017年江西省】我省明代科学家宋应星所著的《天工开物》中，详细记述了金、铜、铁、锌等金属的开采和冶炼方法，记述的金属中金属活动性最强的是
A．金 B．钢 C．铁 D．锌
【答案】D
【解析】在金属活动性顺序表中四种金属的活动性顺序为锌、铁、铜、银。故活动性最强的是锌，选D。
2、【2017年四川省德阳市】下列实验方案不能够达到相应实验目的的是（ ）
选项 实验目的 实验方案
A 比较Fe、Cu、Ag的金属活动性 铁丝分别浸入CuSO4溶液和AgNO3溶液
B 除去CO中少量的CO2 混合气体依次通过澄清石灰水和浓硫酸
C 实验室制取CO2[] 用大理石和稀盐酸
D 区分蚕丝和人造纤维 灼烧

【答案】A

【例4】（2019衡阳） （1）衡阳被誉为“有色金属之乡”，金属材料使用极为广泛。保护金属资源的有效途径有（请列举出任意两点）：　 　、　 　。
（2）2019年5月河南某市的“水氢动力汽车”成为新闻的热点，再度吸引人们对新能源开发应用的关注。氢气作为新能源，越来越受到人们的重视。
①氢气作为燃料与正在广泛使用的化石燃料相比，有什么优点？　 　（任写一条） 。
②你还能举出另一种新能源的例子吗？　 　。
【答案】（1）防止金属的锈蚀，回收利用废旧金属；（2）①无污染、热值高等；②新能源除了氢气外还有、风能、地热能、太阳能、核能等。

【解析】（1）保护金属资源的有效途径有：防止金属的锈蚀，由于金属锈蚀而浪费的金属约占三分之一，要想方设法防止金属生锈；回收利用废旧金属可节约原料、节省能源，是一种保护金属资源的有效途径；有计划、合理地开采矿物，否则既浪费了资源，又损害了国家利益；寻找金属的代用品，减少了金属的使用等；
（2）氢气的燃烧产物是水①无污染、热值高等；②新能源除了氢气外还有、风能、地热能、太阳能、核能等。
课堂检测
1.（2017北京市中考）用“W”型玻璃管进行微型实验,如下图所示。下列说法不正确的是()

A.?a处红棕色粉末变为黑色 B.?a处的反应为CO+Fe2O3=2Fe+CO2
C.?b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成 D. 可利用点燃的方法进行尾气处理
【答案】B
【解析】A. 一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，a处红棕色粉末变为黑色，故选项说法正确。
B. 该化学方程式没有注明反应条件，反应条件应为高温，并且配平不对，故选项说法错误。
C. 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,b处澄清石灰水变浑浊,证明有CO2生成，故选项说法正确。
D. 根据一氧化碳具有可燃性，为防止污染空气，可利用点燃的方法进行尾气处理，故选项说法正确。
故选：B.
2.我国继“食盐加碘”后，又将启动“酱油加铁”工程，“酱油加铁”的意义在于（　　）
①改善酱油的外观；②补充人体需要的铁元素；③改善酱油的味道；④预防缺铁性贫血．
A．①② B．②④ C．②③ D．③④
【解析】①酱油的颜色是由焦糖色调节的，故加铁不会改善酱油的外观，所以错误．
②含铁酱油中添加了乙二胺四乙酸铁钠（NaFeEDTA），其中的铁元素铁是合成血红蛋白的主要元素，缺乏会患贫血，所以正确．
③酱油味道主要由氨基酸决定，加铁不是为了改善酱油味道，所以错误．
④含铁酱油中添加了乙二胺四乙酸铁钠，铁元素铁是合成血红蛋白的主要元素，酱油加铁可预防缺铁性贫血，所以正确．
故选B．
【答案】B
3.【2018年广东省中考】利用盐酸和硝酸银探究铁、铜、银的金属活动顺序，下列实验可以不需要进行的是
A．铁+稀盐酸 B．铜+稀盐酸 C．银+稀盐酸 D．铜+硝酸银溶液[来源:学科网ZXXK]
【答案】C
【解析】由金属活动顺序表的应用，验证实验的设计思路为：根据三种金属与盐酸反应情况，可验证铁的活动性比铜、银强；然后利用金属铜和硝酸银的置换结果，验证铜的活动性比银强；对比四个实验，实验A证明金属铁能置换出酸中的氢；B证明金属铜不能置换出酸中的氢，而实验D可以证明银的活动性小于铜，所以不做实验C也不影响三种金属活动性的判断。故选C。
4.【2019年海南省】我国西汉时期，在《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，意思是可溶性的铜的化合物与铁发生反应得到单质铜。此为现代湿法治金的先驱。下列有关说法正确的是
A．由该反应可推测出铜能与稀硫酸反应
B．该反应证明了铁的金属活动性比铜强
C．若铁足量，溶液的颜色将逐渐变为无色
D．该反应属于复分解反应
【答案】B
【解析】铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，属于置换反应。在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，以上反应说明铜与铁相比，说明铁的金属活动性更强。故选B。
5．把锌片投入到下列溶液中，锌片溶解且溶液质量减轻，又没有气体产生的是（ ）
A．H2SO4 B．CuSO4 C．ZnSO4 D．AgNO3
【解析】试题分析：根据锌与H2SO4、CuSO4、AgNO3反应的方程式Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑，Zn＋CuSO4＝ZnSO4＋Cu，Zn＋2AgNO3＝Zn(NO3)2＋2Ag，分析实验现象及溶液质量的变化可知，正确的答案选D。
考点：考查锌与酸以及盐溶液反应的有关判断
【答案】D
6．欲判断三种金属X、Y、Z的活动性顺序，没有必要验证的结论是（ ）
A．Y能置换含X的化合物溶液中的X B．X能置换酸中的氢
C．Y能置换酸中的氢 D．Z不能置换酸中的氢
【解析】Y能置换含X的化合物溶液中的X，说明Y＞X，X能置换酸中的氢，说明X＞H，从而说明Y＞H，Z不能置换酸中的氢，说明
H＞Z，综合考虑，没有必要验证的结论是C，
故选C．
【答案】C
7．铁是人们广泛使用的金属，下列关于铁的说法中正确的是（ ）
A．纯铁的机械性能比钢好 B．铁是地壳里含量最多的金属元素
C．人类历史上铁器的使用早于铜器 D．生铁和钢都是铁合金
【解析】A、钢是铁的合金，合金的机械性能比纯金属的性能好，故A错误，不选；
B、地壳中含量最多的金属元素是铝，故B错误，不选；
C、铁的活泼性比铜强，冶炼的年代比铜晚，利用的年代比铜晚，故C错误，不选；
D、生铁和钢都是铁的合金，故D正确；
【答案】D
8．在托盘天平的两端各放一个盛有相同质量、相同浓度盐酸的烧杯，并使天平保持平衡，在左、右两个烧杯中分别放入等质量了两种金属（保持盐酸过剩），反应完全后发现左杯升高、右杯下降，则左右两个烧杯中分别放入的金属可能是（ ）
A．镁和铝 B．锌和镁 C．锌和铜 D．铜和铁
【解析】A、由于等质量的镁、铝完全反应，镁放出氢气的质量小于铝，因此会出现左端降低而右端升高；故A不正确；
B、由于等质量的锌、镁完全反应，锌放出氢气质量小于镁，因此会出现左端降低而右端升高；故B不正确；
C、由于锌能与盐酸反应放出氢气而铜不能与盐酸反应，因此会出现左端升高而右端降低；故C正确；
D、由于铁能与盐酸反应放出氢气而铜不能与盐酸反应，因此会出现左端降低而右端升高；故D不正确；
故选C．
【答案】C
9.某废液中含有HCl、FeCl2和CuCl2，要从中全部回收金属铜。某化学兴趣小组的同学先加入过量的铁粉，充分反应后过滤，滤渣中含有 ，如果想用化学方法继续实验得到金属铜，请写出简要步骤（包括加入试剂和操作方法） 。
【解析】在金属活动性顺序中，铁排在铜的前面，可以与氯化铜发生置换反应生成铜，由于铁过量，所以得到的滤渣中含有铁和铜，要将铁除去，可以根据铁能与酸发生置换反应而铜不与酸发生置换反应的性质差别，采用稀盐酸或稀硫酸的方法．
所以本题答案为：铁和铜，向滤渣中加入过量的稀硫酸，充分反应后，过滤，再用水冲洗滤纸上的铜
【答案】铁和铜，试题答案:铁和铜 向滤液中加入过量的稀硫酸,充分反应后,过滤,再用水冲洗滤纸上的铜。
10．现有铁片、铜片、硝酸汞溶液和盐酸几种物质，预确定Fe、Cu、Hg、H的活动顺序，有如下三种方案：
A．Fe + HCl（将铁片投入盐酸中） Hg（NO3）2 + Fe（将铁片放入硝酸汞中） Cu + HCl（将铜片投入盐酸中）
B．Fe + HCl Cu + HCl Cu + Hg（NO3）2
C．Fe + HCl Fe + Hg（NO3）2 Cu + Hg（NO3）2
试评价这三种方案：
（1）最差的方案是 ，理由是 ；
（2）最好的方案是 ，理由是 。
【解析】根据各物质之间的反应，A方案可证明Fe＞H，Fe＞Hg，H＞Cu，但Hg和H的顺序不能确定；B方案可证明Fe＞H，H＞Cu，Cu＞Hg，即Fe＞H＞Cu＞Hg；C方案可证明Fe＞H，Fe＞Hg，Cu＞Hg，但Fe、Cu的活动性顺序不能确定，Cu、H的活动性顺序不能确定，Hg、H的活动性顺序不能确定；
【答案】（1）C，Fe、Cu的活动性顺序不能确定，Cu、H的活动性顺序不能确定，Hg、H的活动性顺序不能确定
（2）B，能将Fe、H、Cu、Hg的活动性顺序确定下来
11．有一置于水中用特殊材料制成的密闭容器，气体分子可以通过该容器的器壁，而液体和固体则不能通过。容器质量为1g，体积为0.04L。容器内盛有32.5g质量分数为40%的稀硫酸，如果向其中加入锌粒，要想保持容器在水底不沉底，则锌粒的质量最大不能超过多少？
【解析】要使容器在水中不下沉，容器和它内部的物质产生的重力最大不能超过水对容器的浮力F，即：[m（容器）+m（硫酸）+m（锌粒）-m（氢气）]×g=F浮
由锌与硫酸反应的化学方程式可以得到m（锌粒）与m（氢气）的质量关系，代入上面的式子，即可计算出m（锌粒）．
解：设加入的锌粒的质量为x
Zn+H 2 SO 4 =ZnSO 4 +H 2 ↑△m
65???????????? 2???? 63
x??????????????????? ?
所排开水的重量为ρVg=1g/mL×0.04L×1000mL/L×g=40×g．
由于悬浮，是重力等于浮力．
（ +32.5+1）×g═40×g
即（ +32.5+1）═40
得：m═6.7g
【答案】加入锌粒的质量最大不能超过6.7g．
12.【2018年四川省达州市】无论在化学世界里，还是在日常生活中，酸是广泛存在而又非常重要的物质。下面对常见的酸——硫酸的部分性?质进行探究。
（1）浓硫酸的特性
①向一个烧杯中加入一定质量的浓硫酸，总质量为m1；敞口放置在空气中一段时间后，总质量为m2，那么，m1_____m2(选填“>、=、<")。
②如图所示，将水滴入装有浓硫酸的锥形瓶中(锥形瓶和木板用熔化的石蜡粘在一起)，观察到液滴四溅。据此分析，下列关于浓硫酸的叙述正确的是____。

A．稀释浓硫酸时，?一定要将浓硫酸缓慢注入水中
B．稀释浓硫酸时，一定要?将水缓慢注入浓硫酸中
C．浓硫酸充分溶于水后，可以将锥形瓶从木板上轻轻提离
（2）与金属反应
向装有镁、铁、铜的A、B、C三只试管中(如图)，分别加入等质量等质量分数的稀硫酸，不能观察到明显现象的是______(填序号)；请写出反应最剧烈的试管中发生反应的化学方程式___________。

（3）与非金属反应
将冷的浓硫酸加入到装有碳粉的圆底烧瓶中，无明显现象；加热该混合物，有大量气泡产生，现对导出的气体成分进行验证。
（查阅资料）
①碳与浓硫酸在加热时，除了生成水之外，还生成二氧化碳和碳的一种氧化物；
②二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，其中二氧化硫还能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色。
（实验验证）某化学兴趣小组在老师指导下设计了如下实验装置进行验证。
温馨提示：丁装置的A、B、C中均装有紫红色的酸性高锰酸钾溶液

①为了完成对导出气体的验证，请将上述装置进行正确的连接：甲→______→______丙→_______(填序号)。
②请完成下表中的相关内容：
实验现象 实验结论
乙中观察到的現象_______ 证明碳与浓硫酸加热反应生成碳的氧化物是二氧化碳而不是一氧化碳
丁装置A中溶液褪色 丁装置C中溶液不褪色 证明气体中有___________ 装置C的作用______________
戊中白色固体变蓝 证明气体中有水蒸气
（获得结论）碳与浓硫酸加热反应的化学方程式__________。
（知识拓展）化学反应的进行与反应物的溶质质量分数、反应条件都有一定关系。酸不仅仅能与某些金属反应，还能与某些非金属单质在一定条件下反应。

【答案】 < A C C Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 戊 丁 乙 乙中红色粉末不变色，澄清石灰水变浑浊 二氧化硫或SO2 证明SO2被除净 C+2H2SO4 △ CO2↑+2SO2↑+2H2O





点燃

高温

反应的化学方程式

现象


金属



无明显现象



铜

Fe + 2HCl ==== FeCl2 + H2


有少量气泡产生



铁

Zn + 2HCl ==== ZnCl2 + H2


有较多气泡产生，
反应较剧烈



锌

Mg + 2HCl ==== MgCl 2 + H2


有大量气泡产生生，金属溶解，反应剧烈

金属溶解，反应剧烈


镁

（A组）稀盐酸

（A组)稀盐酸






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