中考总复习化学（河南地区）8.第八单元 金属和金属材料课件.pptx

第八单元金属和金属材料第一部分河南中考考点过关河南中考化学目录（河南中考）考点实验实验 1金属的冶炼实验 2金属锈蚀条件的探究考点一 金属材料考点二 金属的化学性质考点三 金属活动性顺序及其应用考点四 金属资源的利用和保护重难微专项5金属与盐溶液反应的定性和定量分析微专项6 金属与酸反应的分析考点金属材料考点一1.金属材料包括 和 。2.金属的物理性质(1)常温下一般为固态(呈液态),有金属光泽。(2)大多数金属呈银白色(铜为 色,金为 色,铁粉为 色)。(3)金属有良好的导热性、导电性、延展性。归纳总结归纳总结地壳中含量最高的金属元素是 。人体中含量最高的金属元素是 。目前世界年产量最高的金属是 。纯金属合金汞紫红黄黑AlAlCaCaFeFe金属材料考点一3.合金及其特性概念合金是在金属中加热熔合某些 或 而制得的具有 特性的物质,属于 (填物质类别)性能与其组分金属相比,合金的硬度更 、熔点更 、抗腐蚀性更 常见的合金a.铁合金:常见的有生铁和钢,区别在于生铁的含碳量比钢的含碳量高;b.其他合金:铝合金、钛合金等强金属非金属金属混合物大低金属材料考点一辨析易错易混正误判断1.合金是有机合成材料,属于纯净物。()【分析】合金是金属材料,属于混合物。2.合金中可能含有非金属。()【分析】合金是在金属中熔合其他金属或非金属制成的,其中可能含有非金属。3.赤铁矿和氧化铁都属于合金。()【分析】赤铁矿的主要成分是氧化铁,其和氧化铁都不属于合金。金属材料考点一即时小练1.2020湖南益阳国产飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。下列有关说法错误的是 ()A.铝锂合金密度小 B.铝锂合金的硬度比纯铝大 C.铝锂合金抗腐蚀性强 D.铝锂合金是合成材料【解析】铝锂合金密度小、质轻,A,A正确;合金的硬度大于其组分金属的硬度,所以铝锂合金的硬度比纯铝大,B,B正确;合金的抗腐蚀性更强,C,C正确;铝锂合金属于金属材料,D,D错误。D D金属材料考点一2.2020山东临沂改编下列与金属材料有关的说法中,正确的是 ()A.常温下所有的金属都是固体B.钢是纯净物,生铁是混合物C.钛合金可用来制造人造骨D.银的导电性好,大多数电线都是用银作材料即时小练【解析】金属汞在常温下呈液态,A,A错误;生铁和钢都是铁合金,都是混合物,B,B错误;钛合金与人体有很好的相容性,可用来制造人造骨,C,C正确;银比较贵重,大多数电线是用铜作导线,D,D错误。C C金属材料考点一3.青少年一定要爱护自己的眼睛,在光线不足时看书、写字要用照明工具。如图是一种照明用台灯。即时小练(1)如图所示部件中,由金属材料制成的是 (写一种即可)。(2)灯管后面的反光片由铝箔制成,铝块能制成铝箔是利用铝的 性。(3)废弃的电器需分类回收,请简述废旧金属回收的意义 (写一条即可)。铝箔反光片(或铁螺丝钉、铜质插头)延展节约金属资源(或保护环境等)金属材料考点一归纳总结归纳总结合金和组成它们的纯金属的性质比较金属的化学性质考点二1.金属与氧气反应(1)反应规律:金属+氧气 金属氧化物(2)常温下铝 。,因此铝具有较好的抗腐蚀性能,用化学方程式表示为 铁、铜在潮湿的空气中都会生锈点燃或加热条件下镁:发出耀眼的白光,放热,生成白色固体,反应的化学方程式 。铁:剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体,反应的化学方程式为 铜:紫红色固体变成黑色,反应的化学方程式为 特殊情况:“真金不怕火炼”说明高温下金也不与氧气反应在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝2Mg+2Mg+进一步被氧化4Al+3O4Al+3O2 2 2Al2Al2 2O O3 3O O2 2 2MgO2MgO3Fe+2O3Fe+2O2 2 FeFe3 3O O4 4点燃2Cu+O2Cu+O2 2 2CuO2CuO金属的化学性质考点二2.金属与稀盐酸(或稀硫酸)反应(1)反应规律:氢前金属+稀盐酸(或稀硫酸)盐+氢气(2)常见金属与酸的反应金属稀酸现象化学方程式镁(Mg)稀盐酸有气泡产生,固体逐渐减少 稀硫酸Mg+H2SO4MgSO4+H2铝(Al)稀盐酸2Al+6HCl2AlCl3+3H2稀硫酸 锌(Zn)稀盐酸Zn+2HClZnCl2+H2稀硫酸 铁(Fe)稀盐酸有气泡产生,固体逐渐减少,溶液由无色变为 色 Fe+2HClFeCl2+H2稀硫酸 浅绿Fe+HFe+H2 2SOSO4 4 FeSOFeSO4 4+H+H2 2Zn+HZn+H2 2SOSO4 4 ZnSO ZnSO4 4+H+H2 22Al+3H2Al+3H2 2SOSO4 4 AlAl2 2(SO(SO4 4)3 3+3H+3H2 2Mg+2HCl MgClMg+2HCl MgCl2 2+H+H2 2金属的化学性质考点二特别提醒特别提醒(1)浓硫酸、硝酸具有强氧化性,不能与活泼金属发生置换反应。(2)未打磨的铝片与稀盐酸(或稀硫酸)反应时,为什么过一会儿才能产生气泡?第一步反应:Al2O3+6HCl 2AlCl3+3H2O第二步反应:2Al+6HCl 2AlCl3+3H2金属的化学性质考点二3.金属与盐溶液反应(1)反应规律:金属+盐(溶液)新盐(溶液)+新金属(2)反应条件:金属活动性顺序靠前的金属(除 )置换靠后的金属(其盐溶液必须溶于水)。(3)常见金属与盐溶液的反应金属盐溶液现象化学方程式铁(Fe)硫酸铜铁表面有红色固体析出,溶液由 色逐渐变为 色 Fe+CuSO4 Cu+FeSO4铜(Cu)硝酸银铜表面有白色固体析出,溶液由 色逐渐变为 色 Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2AgK K、CaCa、NaNa蓝浅绿无蓝金属的化学性质考点二归纳总结归纳总结(1)K、Ca、Na的金属活动性太强,与盐溶液接触时,先与溶液中的水反应,如2Na+2H2O 2NaOH+H2,所以把它们放入盐溶液中,不能将金属置换出来。如钠放入硫酸铜溶液中,现象为放出气体,产生蓝色沉淀,而不会析出红色固体。(2)金属与盐反应时,“盐”必须是溶液(即该盐能溶于水),否则不能发生置换反应,如Cu和AgCl不反应。金属的化学性质考点二4.置换反应(1)定义:由一种 与一种 反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。(2)表达式:A+BC AC+B(3)特点:置换反应中一定存在化合价变化的元素。辨析易错易混正误判断1.铝比铁活泼,所以铝更容易被腐蚀。()2.铁与稀硫酸反应的化学方程式为2Fe+3H2SO4 Fe2(SO4)3+3H2。()3.一氧化碳还原氧化铁属于置换反应。()【分析】铝的化学性质比较活泼,但是铝在常温下会和空气中的氧气反应,在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步反应。【分析】铁与稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液等发生置换反应时生成相应的亚铁盐。铁与稀硫酸反应的化学方程式应为Fe+H2SO4 FeSO4+H2。【分析】铁与稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液等发生置换反应时生成相应的亚铁盐。铁与稀硫酸反应的化学方程式应为Fe+H2SO4 FeSO4+H2。单质化合物金属的化学性质考点二即时小练1.2020北京下列不能与稀盐酸反应的金属是 ()A.CuB.ZnC.AlD.Mg2.2020湖南永州将用砂纸打磨后的铁丝放入CuSO4溶液中,一段时间后,下列叙述正确的是 ()A.溶液的质量增加B.溶液由蓝色变成无色C.溶液中产生大量气泡D.溶液中铁丝表面有红色物质生成D DA A金属的化学性质考点二即时小练3.2020广东深圳模拟如图是铁与其他物质之间的转化关系(“”表示相连物质间能发生反应,“”表示两种物质间的转化关系,部分物质和反应条件已略去),下列有关说法正确的是 ()A.反应的过程中,固体的质量逐渐减少B.反应中可滴加NaCl溶液检验过量的AgNO3C.反应可通过细铁丝在空气中燃烧实现D.反应可能是2Fe+6HCl 2FeCl3+3H2B B【解析】反应的化学方程式为Fe+CuSOFe+CuSO4 4 FeSOFeSO4 4+Cu,+Cu,每5656份质量的铁可置换出6464份质量的铜,固体的质量逐渐增加,A,A错误。反应是铁与硝酸银溶液发生置换反应生成硝酸亚铁和银,若硝酸银过量,滴加NaClNaCl溶液有白色沉淀生成,可检验过量的AgNOAgNO3 3,B,B正确。细铁丝在空气中不能燃烧,C,C错误。铁与稀盐酸反应的化学方程式为Fe+2HCl Fe+2HCl FeClFeCl2 2+H+H2 2,D,D错误。金属的化学性质考点二归纳总结归纳总结常见溶液的颜色含有铜离子(Cu2+)的溶液为蓝色,如CuSO4溶液、Cu(NO3)2溶液;含有亚铁离子(Fe2+)的溶液为浅绿色,如FeSO4溶液、Fe(NO3)2溶液;含有铁离子(Fe3+)的溶液为黄色,如FeCl3溶液、Fe(NO3)3溶液。金属活动性顺序及其应用考点三1.金属活动性顺序2.金属活动性顺序的判断金属活动性由强逐渐减弱判断方法结论金属活动性顺序在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,活动性越 化学方程式置换反应中,反应物中金属单质的活动性比生成物中金属单质的活动性 与酸的反应能与酸反应的金属比不能与酸反应的金属的活动性 强强强金属活动性顺序及其应用考点三判断方法结论与盐溶液的反应若置换反应能发生,则该金属单质的活动性 于盐中的 金 属;若 置 换 反 应 不 能 发 生,则 该 金 属 单 质 的 活 动 性 于盐中的金属 在自然界中的存在形式以 的形式存在的金属比以 形式存在的金属活动性强,如在自然界中金、银等以单质形式存在,其余金属都以化合物的形式存在 人类开发利用的时间金属活动性越 的金属开发利用得越晚,如Fe、Cu、Al被大规模开发和利用的先后顺序是 。强弱化合物单质强CuCu、FeFe、AlAl金属活动性顺序及其应用考点三3.金属活动性顺序的应用(1)判断金属被开发利用的先后;(2)判断某些置换反应能否发生;(3)判断金属与金属盐溶液反应后滤液、滤渣的成分。4.金属活动性顺序的探究(1)根据金属能否与氧气、稀盐酸(或稀硫酸)、盐溶液反应探究金属活动性顺序。判断方法操作方法现象与结论金属能否与氧气反应及反应的难易程度将金属与氧气反应,观察反应能否发生、反应条件、反应的剧烈程度能与氧气反应的金属比不与氧气反应的金属活动性强;能发生反应的,反应条件越简单,反应越剧烈,则金属的活动性越强金属活动性顺序及其应用考点三判断方法操作方法现象与结论金属能否与稀盐酸(或稀硫酸)反应及反应的剧烈程度将金属放入稀盐酸(或稀硫酸)中,观察是否产生气体及反应的剧烈程度有气体产生,说明该金属在金属活动性顺序中位于氢前,否则位于氢后;相同条件下,反应越剧烈,说明金属的活动性越强金属能否与盐溶液发生置换反应将金属放入某种金属的盐溶液中,观察现象(金属表面是否有另一种金属析出及溶液颜色的变化)如果能将盐溶液中的金属置换出来,说明放入金属的活动性较盐中金属的活动性强,否则相反金属活动性顺序及其应用考点三(2)验证三种金属活动性顺序的实验设计方案。首先将要验证的金属按其活动性由强到弱的顺序进行排列,然后选出适当的试剂进行操作,最后得出结论。所选试剂:a.“盐金盐”,即排序后,选用两端金属的盐溶液和中间金属的单质。b.“金盐金”,即排序后,选用两端金属的单质和中间金属的盐溶液。c.“配酸”,即选用适当的金属单质、稀酸溶液和盐溶液。操作方法:把金属单质放入盐溶液(或稀酸溶液)中,根据不同的反应现象,确定金属的活动性顺序。金属活动性顺序及其应用考点三1.2020甘肃平凉有X、Y、Z三种金属,如果把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,在Y表面有银白色物质析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为 ()A.X、Y、Z B.Z、Y、X C.Y、X、Z D.X、Z、Y即时小练 A A【解析】把X X和Y Y分别放入稀硫酸中,X,X溶解并产生气泡,Y,Y不反应,说明在金属活动性顺序中X X排在氢前,Y,Y排在氢后。把Y Y和Z Z分别放入硝酸银溶液中,Y,Y表面有银白色物质析出,而Z Z没有变化,说明在金属活动性顺序中Y Y排在银前,Z,Z排在银后。故X X、Y Y、Z Z三种金属的活动性由强到弱的顺序为X X、Y Y、Z Z。金属活动性顺序及其应用考点三2.2017河南B卷下列验证Zn、Cu、Ag 三种金属活动性顺序的试剂不正确的一组是()A.Zn(NO3)2溶液、Cu、AgNO3溶液 B.Zn、Ag、CuSO4溶液 C.Zn、Cu、H2SO4、AgNO3溶液 D.Zn、Cu、AgNO3溶液3.2019重庆B卷铬(Cr)是一种重要的金属元素,铬的单质及其化合物应用广泛。(1)重铬酸钾(K2Cr2O7)可用于测试酒驾,则重铬酸钾中铬元素的化合价为 。(2)铬桶可以盛装AlCl3溶液,不能盛装稀硫酸,则金属活动性Cr Al(填“”或“”)。即时小练D D+6+6 CuAgZnCuAgAgAg金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项51.优先反应原则(间隔越远越先发生反应)(1)金属与混合盐溶液的反应。举例:将一定量的Zn粉加入到Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中。先:后:(2)金属混合物和盐溶液的反应举例:将Zn和Cu的混合物加入到AgNO3溶液中先:后:。2.解题步骤将涉及的金属按金属活动性顺序排序;判断能发生哪些反应及反应的先后顺序,写出相应的化学方程式;根据题干信息(实验现象、隐含信息等)判断反应的进程。Zn+Cu(NOZn+Cu(NO3 3)2 2 Zn(NOZn(NO3 3)2 2+Cu+CuZn+2AgNOZn+2AgNO3 3 Zn(NOZn(NO3 3)2 2+2Ag+2AgCu+2AgNOCu+2AgNO3 3 Cu(NOCu(NO3 3)2 2+2Ag+2AgZn+2AgNOZn+2AgNO3 3 Zn(NOZn(NO3 3)2 2+2Ag+2Ag金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项53.隐含信息(1)溶液的特殊颜色:蓝色含有(填离子符号,下同),浅绿色含有。(2)向滤渣中加入稀酸有气泡产生,说明滤渣中含有位于前的金属。(3)向滤液中加入稀盐酸产生白色沉淀,说明滤液中含有。4.规律总结(1)滤液中一定存在活动性最强的金属离子,滤液中的金属离子按金属活动性由强到弱依次存在。(2)滤渣中一定存在活动性最弱的金属单质,滤渣中的金属单质按金属活动性由弱到强依次存在。CuCu2+2+FeFe2+2+氢AgNOAgNO3 3金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项55.过程分析将Zn加入到Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,根据反应的先后顺序和锌粉的量(反应程度不同)进行有序分析如下:加入锌的量(反应程度)滤液中的溶质滤纸上的固体(1)锌与部分AgNO3反应Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3Ag(2)锌恰好与AgNO3完全反应Zn(NO3)2、Cu(NO3)2Ag(3)锌与部分Cu(NO3)2反应Zn(NO3)2、Cu(NO3)2Ag、Cu(4)锌恰好与Cu(NO3)2完全反应Zn(NO3)2Ag、Cu(5)锌过量Zn(NO3)2Ag、Cu、Zn金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项56.金属与盐溶液反应各种变式命题分析 图示中增加干扰前后,发生的化学反应原理是相同的。金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5例1 2018河南B卷在Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液中加入一定质量的锌粉,充分反应后过滤,向过滤后的溶液中滴加盐酸,无明显现象。则过滤后溶液中一定含有哪些溶质?请写出一定发生反应的化学方程式。【思路分析】根据金属活动性顺序,锌依次与硝酸银溶液、硝酸铜溶液发生反应。向过滤后的溶液中滴加盐酸,无明显现象,说明滤液中不含硝酸银,一定发生的反应为Zn+Zn+2AgNO2AgNO3 3 Zn(NOZn(NO3 3)2 2 +2Ag,+2Ag,一定含有生成的硝酸锌、没有参与反应的硝酸铝,可能含有硝酸铜。Zn(NOZn(NO3 3)2 2、Al(NOAl(NO3 3)3 3Zn+2AgNOZn+2AgNO3 3 Zn(NOZn(NO3 3)2 2+2Ag+2Ag金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5突破点 2 所得固体或溶液质量的定量分析以将Zn加入到Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中为例:1.将金属作为研究对象,从实验现象看,被置换出来的金属一般吸附在活泼金属的表面,根据进入溶液的金属质量和被置换出的金属质量可知反应后金属质量的增减;2.将溶液作为研究对象,根据进入溶液的金属质量和被置换出的金属质量可知反应后溶液质量的增减。分析如下:Zn+2AgNO3 2Ag+Zn(NO3)2金属质量增加溶液质量减少65 216 216-65=151216-65=151 Zn+Cu(NO3)2 Cu+Zn(NO3)2金属质量减少溶液质量增加65 64 65-64=1 65-64=1 金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5Cu+2AgNO3 2Ag+Cu(NO3)2金属质量增加溶液质量减少64 216 216-64=152 216-64=152 小结:综合分析上述3个化学反应前后金属或溶液质量增减数据,反应后溶液的质量可能有增大、减小或相等三种情况。锌与硝酸银溶液反应,溶液的质量减小;锌与硝酸铜溶液反应,溶液的质量增大。当减小与增大的质量相等时,溶液的质量保持不变;当增大的质量大于减小的质量时,溶液质量增大;当增大的质量小于减小的质量时,溶液质量减小。中考中,常常用坐标图来表示金属与盐溶液反应后所得金属或溶液的质量变化问题,解答时需将优先反应顺序和质量增减结合起来分析。金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5例2 2020湖南衡阳 向一定质量的Zn(NO3)2和AgNO3混合溶液中加入 a g铜粉,充分反应后过滤,得到某温度下的不饱和溶液和滤渣。下列有关说法错误的是 ()A.滤渣的质量一定大于a gB.所得溶液中可能含有AgNO3C.整个过程中Zn(NO3)2的质量不变D.滤渣中一定含有单质Cu和单质Ag【思路分析】铜的金属活动性比银强,比锌弱,向一定质量的Zn(NOZn(NO3 3)2 2和AgNOAgNO3 3混合溶液中加入a a g g铜粉,铜不与硝酸锌反应,故整个过程中Zn(NOZn(NO3 3)2 2的质量不变,铜与AgNOAgNO3 3反应生成硝酸铜和银,化学方程式为Cu+2AgNOCu+2AgNO3 3 Cu(NO Cu(NO3 3)2 2+2Ag,+2Ag,由化学方程式可知,每6464份质量的铜可置换出216216份质量的银,故滤渣的质量一定大于a a g,A g,A、C C正确。充分反应后过滤,得到某温度下的不饱和溶液和滤渣,硝酸银溶液可能有剩余,所得溶液中一定含Zn(NOZn(NO3 3)2 2、Cu(NOCu(NO3 3)2 2,可能含有AgNOAgNO3 3,滤渣中一定含有单质Ag,Ag,可能含有单质Cu,BCu,B正确、D D错误。D D金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5提分特训1.2020山东济宁向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应,过滤。下面对反应结果的判断,不正确的是 ()A.若反应后溶液为蓝色,滤渣中一定不含有ZnB.若反应后溶液为蓝色,滤渣中一定含有Ag,可能含有CuC.若反应后溶液为无色,滤渣中一定含有Ag和CuD.若反应后溶液为无色,滤渣中一定不含有Zn【解析】根据金属活动性顺序,锌先与硝酸银溶液反应,后与硝酸铜溶液反应,若溶液为蓝色,说明滤液中一定有硫酸铜,此时滤渣中一定有银,可能有铜,一定没有锌,A,A、B B正确;若溶液为无色,说明滤液中一定没有硫酸铜,此时滤渣中一定有银、铜,可能有锌,C,C正确、D D错误。D D金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5提分特训2.2019山东潍坊向m克AgNO3、Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中加入Zn,充分反应后过滤,所得滤液质量仍为m克。下列说法正确的是 ()A.滤渣中一定有Ag、Cu、Fe B.滤液中一定没有AgNO3C.滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2 D.该过程至少发生了三个化学反应【解析】加入锌粉后,锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,每6565份质量的锌置换出216216份质量的银,溶液质量减少;硝酸银反应完后,锌与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌,每6565份质量的锌置换出6464份质量的铜,溶液质量增加;硝酸铜反应完后,锌与硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌,每6565份质量的锌置换出5656份质量的铁,溶液质量增大。因为反应后所得滤液的质量仍为m m克,则一定发生了锌和硝酸银、锌和硝酸铜的反应,可能发生了锌和硝酸亚铁的反应。故该过程中至少发生两个化学反应,滤渣中一定含有银和铜,可能含有铁;滤液中一定没有硝酸银,一定含有硝酸锌,可能含有硝酸铜和硝酸亚铁。故选B B。B B金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5提分特训3.2020平顶山三模向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤。则溶液的质量变化情况以及滤液中含有的金属离子的判断一定不正确的是()A.质量变小,Zn2+、Cu2+、Ag+B.质量变大,Cu2+、Zn2+C.质量不变,Zn2+、Cu2+、Ag+D.质量变小,Cu2+、Zn2+【解析】根据“远距离先置换”的原则,锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,导致溶液质量减小;再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌,导致溶液质量增大。随着锌粉的逐渐加入,反应得到的滤渣、滤液成分及溶液质量变化情况分析如下图所示:(B:(B点可能为abab之间除a a点外的任意一点)。滤液中含有ZnZn2+2+、CuCu2+2+、AgAg+时,说明只发生了锌与硝酸银溶液的反应,溶液质量变小。滤液中含有CuCu2+2+、ZnZn2+2+时,可能是ZnZn和AgNOAgNO3 3恰好完全反应(即A A点),),溶液质量变小,也可能是ZnZn和部分Cu(NOCu(NO3 3)2 2反应(即abab段,不包括a a、b b点),),溶液质量可能变小、不变或变大。C C金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5提分特训4.2020焦作二模学习金属的化学性质时,学生甲将铜片放入盛有硝酸银溶液的试管中,待溶液颜色变蓝后,取出铜片。(1)写出该反应的化学方程式。(2)学生乙将一定量的铝粉加入取出铜片后的溶液中,充分反应后溶液仍呈蓝色,过滤后向滤液中加入稀盐酸,无明显现象,则可推断出此时滤液中溶质的成分是什么?Al(NOAl(NO3 3)3 3、Cu(NOCu(NO3 3)2 2。Cu+2AgNOCu+2AgNO3 3 Cu(NOCu(NO3 3)2 2+2Ag+2Ag【解析】(2)(2)取出铜片后的溶液中一定含有硝酸铜,可能含有硝酸银,向该溶液中加入一定量的铝粉,根据“远距离先置换”的原则,铝先与硝酸银反应,后与硝酸铜反应。充分反应后溶液仍呈蓝色,说明溶液中还含有硝酸铜;向滤液中滴加稀盐酸无明显现象,说明滤液中不含硝酸银。由此可知,滤液中含有硝酸铜和硝酸铝。金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5提分特训5.2020郑州适应性测试为了探究铜、银、锌的金属活动性顺序,康康做了如下图所示的两个实验。(1)上述实验并不能达到实验目的,还需要补充一个实验。请你写出补充实验所发生反应的化学方程式。(2)反应后,康康把A、B两个实验的废液、废渣全部倒入了一个烧杯中。充分反应后,发现烧杯中的液体呈蓝色。请写出烧杯中一定含有的物质的化学式。AgAg、Cu(NOCu(NO3 3)2 2、Zn(NOZn(NO3 3)2 2、H H2 2O OCu+2AgNOCu+2AgNO3 3 Cu(NOCu(NO3 3)2 2+2Ag+2Ag金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5提分特训【解析】(1)A(1)A试管中可观察到锌片上有红色固体生成,发生反应Zn+Cu(NOZn+Cu(NO3 3)2 2 Zn(NOZn(NO3 3)2 2+Cu,+Cu,可得出ZnZn比CuCu活泼;B;B试管中可观察到锌片表面有银白色固体生成,发生反应Zn+2AgNOZn+2AgNO3 3 2Ag+Zn(NO2Ag+Zn(NO3 3)2 2,可得出ZnZn比AgAg活泼,无法根据现有实验判断CuCu、AgAg的活动性强弱。可设计将铜片放入AgNOAgNO3 3溶液中观察现象,发生的反应为Cu+2AgNOCu+2AgNO3 3 Cu(NOCu(NO3 3)2 2+2Ag,2Ag,观察到铜片表面有银白色固体生成,溶液由无色逐渐变为蓝色,可得出CuCu比AgAg活泼。(2)(2)把A A、B B两个实验的废液、废渣全部倒入烧杯中,充分反应后,烧杯中一定存在生成物AgAg和Zn(NOZn(NO3 3)2 2。充分反应后溶液呈蓝色,说明存在Cu(NOCu(NO3 3)2 2,则一定不存在ZnZn。CuCu及AgNOAgNO3 3 可能存在。即烧杯中一定存在的物质是AgAg、Cu(NOCu(NO3 3)2 2、Zn(NOZn(NO3 3)2 2、H H2 2O O。金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5提分特训6.2020许昌一模向一定量Cu(NO3)2、Al(NO3)3 和AgNO3的混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤,向滤液中滴加稀盐酸,无白色沉淀生成。(1)滤液中一定含有哪些溶质?Al(NOAl(NO3 3)3 3、Zn(NOZn(NO3 3)2 2 (2)写出一个反应后使溶液质量减小的化学方程式。【解析】(1)(1)题中四种金属的活动性顺序为AlZnCuAg,Al(NOAlZnCuAg,Al(NO3 3)3 3不参加反应。向滤液中加入稀盐酸,无白色沉淀生成,说明滤液中不含AgNOAgNO3 3,一定发生的反应是Zn Zn+2AgNO+2AgNO3 3 Zn(NOZn(NO3 3)2 2+2Ag,+2Ag,则滤液中一定含有的溶质是Al(NOAl(NO3 3)3 3、Zn(NOZn(NO3 3)2 2。Zn+2AgNOZn+2AgNO3 3 Zn(NOZn(NO3 3)2 2+2Ag+2Ag金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5提分特训7.2017河南B卷向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌,溶液质量与加入锌的质量关系如图所示。请回答下列问题:(1)写出A点所发生反应的化学方程式。(2)D点对应的溶液中的金属离子有哪些?(3)当加入锌的质量在b gc g时,溶液的质量为什么会增加?AlAl3+3+、ZnZn2+2+当加入锌的质量在b b g gc c g g时,发生的是ZnZn和Cu(NOCu(NO3 3)2 2溶液的反应,参加反应的硝酸铜的质量小于生成的硝酸锌的质量,所以溶液的质量增加。【解析】根据优先反应原理,在硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉后,先发生的反应是Zn+2AgNOZn+2AgNO3 3 Zn(NOZn(NO3 3)2 2+2Ag,+2Ag,反应过程中溶液的质量减小,后发生的反应是Zn+Cu(NOZn+Cu(NO3 3)2 2 Cu+Zn(NOCu+Zn(NO3 3)2 2,反应过程中溶液的质量增加。Zn+2AgNOZn+2AgNO3 3 Zn(NOZn(NO3 3)2 2+2Ag+2Ag金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5提分特训8.2020河南省实验三模利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜(Cu),并得到硫酸锌溶液,主要流程如图所示(反应条件已略去)。已知:2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O。(1)步骤的名称是;固体C的成分是。(2)生产中通常要先将电池铜帽粉碎处理,这样做的目的是什么?过滤CuCu和ZnZn增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应更充分。金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5提分特训【解析】电池铜帽中有铜和锌,向其中加入足量稀硫酸并通入氧气,锌和硫酸反应生成硫酸锌,铜、氧气和硫酸共同作用生成硫酸铜,因此溶液A A中的溶质有硫酸铜、硫酸锌,还可能有剩余的硫酸;向其中加入过量的物质B B即锌,锌和硫酸铜、硫酸反应均会生成硫酸锌,因此溶液E E即为硫酸锌溶液,而固体C C中有生成的铜和剩余的锌,要分离固体C C和溶液E,E,采取的操作是过滤,因此步骤是过滤;再向固体C C中加入适量稀硫酸,锌和硫酸反应生成硫酸锌溶液,留下来的铜可制成海绵铜。具体流程图如下:金属与酸反应的分析重难微专项6突破点 1 金属与酸反应后溶液质量的变化金属与酸反应,所得溶液质量一定增加。如Zn+H2SO4 ZnSO4+H2溶液质量增加65 265-2=63 以溶液为研究对象,即只要有65份质量的锌参加反应(进入溶液),一定有2份质量的氢气产生(从溶液中逸出),相应溶液的质量就会增加63份质量。Fe+H2SO4 FeSO4+H2 56 2 Mg+2HCl MgCl2+H2 24 2 2Al+6HCl 2AlCl3+3H2546 金属与酸反应的分析重难微专项6突破点 2 根据生成的氢气质量判断金属混合物的成分(1)将金属混合物看成一种+2价的金属R;(2)根据生成氢气的质量等于 g 建立等式求出Ar(R),其中m g为金属混合物的质量,Ar(R)为R的相对原子质量;(3)利用平均值法即可推测金属混合物的成分。Ar(A)Ar(R)MgFeZn。【易错警示】该图像的拐点不能表示金属的活动性强弱,平台越高,表示产生氢气的质量越大,消耗的酸越多。若横坐标表示反应时间,则可根据曲线的倾斜程度判断金属活动性顺序,倾斜程度越大,金属的活动性越强。金属与酸反应的分析重难微专项63.横坐标表示金属质量,纵坐标表示氢气的质量该图像表示向足量等浓度的稀盐酸或稀硫酸中分别加入镁、铝、锌和铁的质量与产生氢气质量的关系。例2 2020山东滨州现有质量相等的甲、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)。则下列说法错误的是 ()A.完全反应所需时间:丙甲乙 B.生成氢气的质量:甲乙丙C.相对原子质量:乙丙甲 D.消耗硫酸的质量:甲乙丙C金属与酸反应的分析重难微专项6【思路分析】甲、乙、丙三种金属分别与三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应,金属完全反应。由图示可知金属完全反应所需时间及生成氢气的质量;化合价相同的金属,生成氢气的质量越大,金属的相对原子质量越小;金属与酸反应生成的氢气中的氢元素全部来自硫酸,生成氢气的质量越大,消耗硫酸的质量越大。提分技法提分技法(1)若金属足量而酸溶液被消耗完,则生成氢气的多少由酸的量决定。若酸一样多,则生成氢气的质量相等,但生成氢气的快慢仍由金属的活动性决定。(2)如果酸不足,产生氢气的量相同,相对原子质量小的金属一定过量,相对原子质量较大的金属可能过量,也可能恰好完全反应。金属与酸反应的分析重难微专项6突破点 4 金属与酸反应的数字化实验不同金属的活动性不同,与酸反应的速率不同,产生氢气的体积不同,在密闭容器里若安装压强、温度或其他感应器,可检测容器内部某些物理量的变化。例3 2021预测用等质量相同表面积的镁条,等体积不同浓度的稀盐酸,在一定条件下反应,实验结果如图所示:对比a、b曲线，引起a曲线压强迅速增大的因素可能有 ，。【思路分析】浓度较大浓度较大的稀盐酸的稀盐酸反应速率快反应速率快,单位时间单位时间内放出的热量多内放出的热量多,生成生成的氢气多的氢气多浓度较小浓度较小的稀盐酸的稀盐酸反应速率慢反应速率慢,单位时间单位时间内放出的热量少内放出的热量少,生成生成的氢气少的氢气少a a中的盐酸浓度大,盐酸浓度越大,反应速率越快镁与盐酸反应为放热反应,盐酸浓度越大反应越剧烈,单位时间内放出热量越多,生成氢气越多,体系内压强增大越明显金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5提分特训1.2020山东济宁 在两只烧杯中分别放入相同质量的镁、锌两种金属,然后向两只烧杯中分别倒入相同质量、相同质量分数的稀硫酸,反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系如图所示。综合以上信息得到以下结论,合理的是 ()A.从图像可以看出,金属镁比金属锌的活动性强B.若两种金属都有剩余,二者得到的氢气质量相同C.若硫酸有剩余,二者得到氢气的质量相同D.若两种金属完全溶解,二者消耗硫酸的质量相同【解析】A A项,图像的横轴表示的是消耗硫酸的质量,无法比较镁、锌的金属活动性强弱,错误;B;B项,若金属都有剩余,说明金属过量、酸完全反应,则产生的氢气的质量由硫酸的质量决定,故二者产生的氢气质量相同,正确;C;C项,若硫酸有剩余,说明酸过量、金属完全反应,则镁产生的氢气较多,错误;D;D项,根据化学反应中,金属与酸反应的质量比可知溶解质量相同的金属,消耗的酸的质量不相同,错误。B B金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5提分特训2.2020湖北孝感 现有某铁样品5.6 g,含有的杂质为镁、锌、铜中的两种或三种。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,产生氢气质量与加入稀硫酸质量的关系如图所示。则下列结论正确的个数是 ()恰好完全反应时,一定没有固体剩余x的值为0.2铁样品中可能含有镁M点对应的溶液中含有2种或3种溶质A.1个 B.2个C.3个 D.4个A A金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5提分特训【解析】由题图可知,该 5.6 g 5.6 g 铁样品与 100 g 100 g 稀硫酸恰好完全反应,设铁样品的平均相对原子质量为A Ar r,生成的氢气的质量为x x,则有R +HR +H2 2SOSO4 4 RSORSO4 4+H+H2 2A Ar r 9898 2 25.6 g5.6 g 100 g9.8%100 g9.8%xAr=56=56 x=0.2 g=0.2 g即铁样品的平均相对原子质量为56,56,生成的氢气的质量为0.2 g,0.2 g,则x=0.2=0.2。铁样品中的杂质为镁、锌、铜中的两种或三种,锌、铜的相对原子质量大于56,56,镁的相对原子质量小于56,56,则铁样品中一定含有镁,可能含有锌和铜中的一种或两种,反应结束时可能有固体剩余。M M点时稀硫酸过量,溶液中一定含有硫酸亚铁、硫酸、硫酸镁,可能含有硫酸锌。只有正确。Ar5.6 g x0.2 g=98 2 100 g 9.8%x=金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5提分特训3.2020浙江金华 取一定质量的锌粒和铜片于同一敞口容器中,再逐渐加入稀硫酸。加入稀硫酸的质量与有关量的变化关系图正确的是 ()【解析】锌是氢前金属,能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,随着反应的进行,锌粒质量逐渐减小,生成的氢气质量和硫酸锌质量逐渐增大,锌粒完全反应后,二者质量不再改变,故C C正确,B,B、D D错误。铜是氢后金属,不能与稀硫酸反应,铜片质量不变,A,A错误。C C金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5提分特训4.2020湖北襄阳 向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100 g相同质量分数的稀硫酸,反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示,下列叙述正确的是()A.反应后均得到无色溶液B.反应结束后两种金属均有剩余C.折线b表示的是铁和稀硫酸反应的情况D.反应结束后所得溶液的质量相等【解析】等质量的锌粉和铁粉分别与100 g100 g相同质量分数的稀硫酸反应,由题中图像可知,金属均完全反应,酸有剩余,B,B错误;铁与稀硫酸反应生成的硫酸亚铁溶液显浅绿色,A,A错误;每5656份质量的铁与稀硫酸反应生成2 2份质量的氢气,每6565份质量的锌与稀硫酸反应生成2 2份质量的氢气,故最终铁与稀硫酸反应生成的氢气较多,则折线b b表示的是铁与稀硫酸反应的情况,C,C正确;所加金属与稀硫酸的质量相同,金属均完全反应,生成氢气的质量不相等,所以反应后所得溶液的质量不相等,D,D错误。C C金属与盐溶液反应的定性和定量分析重难微专项5提分特训5.2020开封一模 用10 g含杂质(杂质不与酸反应,也不溶于水)的铁与50 g稀硫酸恰好完全反