2022-2023学年浙江九年级科学上学期考点全突破(浙教版)第7讲金属的性质(金属活动顺序和金属的防护)(解析版).pdf
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1、浙教版9 年级上册科学考点全突破第7 讲金属的性质(金属活动顺序和金属的防护).聚焦考点一、金属活动性顺序(1)金属活动性顺序:经过许多实验,人们总结出一些金属的活动性顺序如下:K、Ca、Na、Mg,Al,Zn、Fe、Sn、Pb H、Cu Hg、Ag、Pt、Au金属活动性由强逐渐减弱金属活动性顺序的应用规律:金属跟酸反应:在金属活动性顺序中,只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。金属跟盐溶液的反应:在金属活动性顺序中,只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。(2)置换反应:由一种单质跟一种化合物起反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。通式
2、:A+BC=AC+B(单质)(化合物)(生成)(另一种化合物)(另一种单质)指组成化合物的某种元素被组成单质的元素所替代置换反应与氧化还原反应的关系在反应物之间电子发生转移的反应称为氧化还原反应。或:在化学反应前后,相关元素的化合价发生改变发生升降的变化,均为氧化还原反应。判断氧化还原反应的最基本的方法:判断反应前后同一元素的化合价是否发生升降变化。所有置换反应都是氧化还原反应。(4)置换反应的原则一种金属可以置换出没有它活泼的金属(在非金属单质中也可使用这一原则):活动性在氢之前的金属元素,其单质可与强酸发生置换反应,之后的不可反应(另:在金属活泼性前3的金属可直接与水反应);化学元素的活泼
3、性,是指元素与其他物质反应的难易程度。越易和别的物质反应,元素越活泼。越难与其他物质反应,元素越不活泼,即越稳定;铁与酸和盐发生置换反应,生成铁的化合物中铁元素的化合价都是+2价。(5)置换反应的分类金属与酸的置换反应:金属单质+酸 一 盐+氢气a.锌和稀硫酸反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2fb.镁和稀硫酸反应:Zn+2HC1=ZnCh+H2T特别提醒:制取此 时的图像问题(1)等质氢图:两种金属反应产生的氨气质量相同,此图反映两种情况:金属过量,产生的氢气质量由酸的质量决定。酸足量,投放的两种金属与酸反应产生氢气的质量恰好相同,如 6.5g锌和5.6g铁分别投入足量的盐酸中反应产生的
4、氢气质量相同。(2)等质等价金属图:如等质量的镁、铁、锌与足量的酸反应生成的金属离子都是+2价,产生氢气的速率和质量不同(3)等质不等价金属图:铝、镁、锌与酸反应生成金属离子的化合价分别为+3、+2、+2,图反映出等质不等价金属与酸反应不仅速率不同而且生成的氢气的质量与金属化合价有金属与盐溶液的置换反应:金属单质+盐(溶液)-另一种金属+另一种盐a.铁与硫酸铜反应:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu现象:铁条表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变成浅绿色。(湿法制铜)b.锌片放入硫酸铜溶液中:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu现象:锌片表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变成无色。c.铜片放入硝酸
5、银溶液中:Cu+AgNO3=CU(NO3)2+Ag现象:铜片表面覆盖一层银白色的物质,溶液由无色变成蓝色。二、防止金属腐蚀的常用方法金属的锈蚀既与周围环境里水、空气等物质的作用有关,也与金属内部的结构有关。根据金属锈蚀的条件,人们采取了一系列措施以防止金属生锈。常用的防治锈蚀的方法有:改变金属的内部结构。例如,把铭、锲加入普通钢中制成不锈钢。在金属表面覆盖保护层。例如,在金属表面涂漆、电镀或用化学方法形成致密耐腐蚀的氧化膜等。能力提升一、金属化学性质与金属活动顺序1.(2018九上温岭期中)金属Ni、Z n分别放入其他三种金属盐X、Y、Z 的溶液中,置换反应的结果,有无金属析出的情况如下:X
6、盐 Y 盐Z 盐Ni 无无有Zn 无1有它们的金属活动性递减的顺序是()A.X、Zn、Ni、Y、Z B.X、Y、Ni、Zn,Z C.Z、Zn、Y、Ni、X D.X、Zn、Y、Ni,Z【答案】D【解析】N i不能与X 盐和Y 盐反应,能与Z 盐反应,说 明 N i的活动性大于Z 而小于X 和 Y,Zn不能与X 盐反应,能与Y 和 Z 盐反应,说明锌的活动性小于X 而大于Y 和 Z,所以四种金属的活动性顺 序 为 X、Zn、Y、Ni、Z;故答案为:D。2.(2020.桐乡模拟)兴趣小组同学为测定Fe,Cu,A g三种金属的活动性顺序,准备利用一些物质开展实验,下列四组物质中,不可行的是()A.Cu
7、,FeSO4溶液、AgNCh 溶液 B.Fe,Ag、C11SO4 溶液C.F e,C u、稀盐酸、A g NC h 溶液 D.C u,A g、F e S C)4 溶液【答案】D【解析】A.C u和F e S C U溶液不反应,没有任何现象;C u和A g NC h溶液反应,生成白色的A g单质,且溶液变为蓝色,那么活动性顺序为:F e C u A g,故A不合题意;B.F e和C u S C 4溶液反应,生成浅绿色的硫酸亚铁溶液,得到红色的铜单质;A g和C u S O 4溶液不反应,那么那么活动性顺序为:F e C u A g,故B不合题意:C.F e和稀盐酸反应生成氢气,而C u与稀盐酸不
8、反应,那么活动性顺序:F e C u;C u和A g NC h溶液反应,生成蓝色的硝酸铜溶液,那么活动性顺序:C u A g,三种的排序为:F e C u A g,故C不合题意;D.C u和A g都不能与F e S C U溶液反应,因此无法确定二者活动性顺序,故D符合题意。故选D。3.(2 0 2 1 江干模拟)为比较Z n、C u、A g的金属活动性顺序,以及它们置换酸中的氢的能力,某科学兴趣小组设计了下图所示的四个实验,其中不必进行的实验是()稀 H 2 s。4 C u S C h溶液 稀 p S O 4 A g NC h 溶液 1 I或u 口服u【解析】A实验可证明锌的活动性大于氢,B能
9、证明锌的活动性大于铜,C能证明铜的活动性小于氢,D能证明铜的活动性大于银,所以A C D即可证明三金属的活动性强弱,B不需进行;故选B。4.(2 0 2 0九上嘉兴期末)如图所示为人们总结出来的常见金属的活动性顺序,下列有关说法错误的是()K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au-金属活动性由强逐渐减弱A.常温下,铝制品比铁制品更容易腐蚀B.排在氢前面的金属可以把酸里的氢置换出来C.排在前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来D.铜器时代早于铁器时代,这与两种金属的活动性有一定关系【答案】A【解析】A、常温下铝与氧气反应可牛.成致密氧化铝膜,所
10、以常温下,铝制品比铁制品更容易腐蚀,符合题意;B、排在氢前面的金属能与酸发生反应,可以把酸里的氢置换出来,不符合题意;C、排在前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来,不符合题意;D、金属的使用与活动性有关,铜器时代早于铁器时代,这与两种金属的活动性有一定关系,不符合题意;故选A。5.下列事实不能证明甲的金属活动性比乙强的是()A.自然界中甲元素只以化合物形式存在,乙元素有单质形式存在B.甲能与盐酸反应而乙不能C.甲能从乙的盐溶液中置换出乙D.化合物中甲元素显+2价而乙元素显+3价【答案】D【解析】A、自然界中甲元素只以化合物形式存在,乙元素有单质形式存在,说明了甲比较活泼,乙比较稳定,
11、故 A 不符合题意;B、甲能与盐酸反应而乙不能,说明了甲活泼性比较乙强,故 B 不符合题意;C、甲能从乙的盐溶液中置换出乙,说明了甲活泼性比较乙强,故 C 不符合题意;D、根据化合价无法比较金属的活动性,故 D 符合题意。故答案为:D6.小明同学为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序,设计了四种方案:将锌、铜分别加入硫酸锌溶液中;将锌、铜分别放入硫酸亚铁溶液中:将锌放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中;将铁分别放入硫酸锌、硫酸铜溶液中,其中可行的是()A.或 B.或 C.或 D.或【答案】C【解析】将锌和铜分别加入到硫酸锌的溶液中,由于铁、铜不能置换出溶液中的锌,能得出锌的活动性大于铁、铜.不能比较
12、铁、铜的活动性;将锌、铜分别加入硫酸亚铁的溶液中,由于锌能置换出溶液中的铁,铜不能置换出溶液中的铁,所以,三种金属的活动性顺序是:锌铁铜;将锌分别加入到硫酸亚铁、硫酸铜的溶液中.由于锌能置换出溶液中的铁、铜,能得出锌的活动性大于铁、铜.不能比较铁、铜的活动性:将铁分别加入到硫酸锌、硫酸铜的溶液中,由于铁不能置换出溶液中的锌,铁能置换出溶液中的铜,所以,三种金属的活动性顺序是:锌铁铜.由以上分析可知:C 正确,A、B、D 错 误.故 选 C.7.(2020九上.秀洲月考)北宋张潜在其 浸铜要略序一书中对铜的冶炼有如下记载:“山麓有胆泉,人汲以浸铁,数日辄类朽木,刮取其屑,锻炼成铜反应前将铁放入其
13、中,写出此冶炼铜方法中生成铜的化学方程式(2)若“浸铁”前后溶液中存在的离子种类如图所示,其中“尊”表示不同种类的离子,贝 十表示(填写离子符号)。【答案】(1)F e+C u S O 4=F e S C U+C u (2)F e2+【解析】(1)书中提及的“胆泉”为硫酸铜溶液,“浸铁”即将铁放入其中,此冶炼铜方法中生成铜的化学方程式:F e+C u S C)4=F e S C)4+C u。(2)由于反应后有硫酸铜产生,因此反应后比反应前多了一种F e?+离子,那么“”表示F e 2+。8.(2 0 1 7宁波模拟)络C r是重要的金属材料,某化学兴趣小组对C r、A l、C u金属活动性顺序
14、进行探究,过程如下:(1)【提出假设】A.A l C r C u B.C r A l C u C.(2)【设计实验】同温下,取大小相同的打磨过的金属薄片,分别投入到等体积等浓度的足量稀盐酸中观察现象,记录如下:金属C rA 1C u与盐酸反应现象 缓慢产生气泡金属逐渐溶解快速产生气泡金属迅速溶解无明显现象【控制实验条件】上 述 实 验 使 用 等 浓 度 的 盐 酸 溶 液 的 理 由 是。(3)【得出结论】原 假 设 中 正 确 的 是 (选填 A、B”或 C”)。【答案】(1)A l C u C r (2)控制变量(不同浓度盐酸与金属反应的速率不同)(3)A【解析】(1)在金属活动性顺序中
15、铝的活动性比铜强,铭的活动性可能比铝强,也可能比铝弱而比铜强,也可能比铜弱,因此第三种假设是:A l C u C r;故填:A l C u C r;(2)控制变量,盐酸的浓度不同,会影响反应产生的气体的速率,因此实验使用等浓度的盐酸溶液,故填:控制变量(不同浓度盐酸与金属反应的速率不同);(3)根据实验现象C r和A 1都能与盐酸反应产生气泡,说明二者都排在H的前面,但A I产生的气泡速率比C r的快,因此A I的活动性比C r强,而铜不与盐酸反应,排在H的后面,因此三种金属的活动性顺序为:A l C r C u;故填:A。9.(2020九上余杭期中)下图为某小组探究金属化学性质的两组实验。实
16、 验 1实验IIng5%稀魔酸 ng5%稀盐酸一铜丝-铁丝一铁丝两者表面积V相同 wmg锌片 mg铁片AB|A gN O3溶液_CuSO4一 溶液AgNO3溶液(1)实验I 中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱,有同学认为不够合理,理由是;(2)写出实验n 中 c 试 管 内 反 应 的 化 学 方 程 式:(3)实验n 中要验证Cu、Fe、A g的金属活动性顺序,至 少 要 做 的 实 验 是(填字母序号)。【答案】(1)酸的种类不同(2)Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NCh)2(3)CD【解析】U)实验I 中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性
17、强弱,有同学认为不够合理,理由是:酸的种类不同;(2)实验H 中 C 试管内反应的化学方程式:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2;(3)通过实验D 可以确定铁的活动性比铜强,通过实验C 可以确定铜的活动性比银强,那么三种的活动性强弱依次为:铁铜银,故选CD。10.(2018浙江模拟)实验小组在实验室找到一瓶含有铜和铁的均匀混合物。为测定该混合物中铁的质量分数,分别取一定质量的混合物与稀硫酸进行反应,实验分四组,所得数据如下表所示:实驶组第 1组第 2 组第 3 组第 4 组取用金国混合物的质量g15152530取用稀战酸的质量g100120120100反应后过法、洗涤.干煤后的固体质
18、量g66W16请分析数据,回答下列问题:(1)该混合物中铁的质量分数为多少?(2)表中的W=(填数值)。(3)第 1组 实 验 中 所 得 滤 液 中 的 溶 质 是 (用化学式表示)。(4)计算第4 组实验中所得溶液溶质的质量分数。(写出计算过程,结果精确到0.1%)【答案】(1)解:a 比较第1组、第 2 组可知:15克混合物中的铁已完全反应,铁为9 克,铜为6克;按组成比例,30克混合物中铁有18克、铜 12克;Fe%=9/15=60%(2)10(3)FeSO4 H2SO4(4)解:Fe+H2SO4FeSO4+X=38g y=0.5gFeSO4%=38/(100+14-0.5)=33.5
19、%【解析】(1)比较甲、乙两组数据可以知道,取15g混合物,分别与100g硫酸和120g硫酸反应都剩余6 g固体,说明混合物中的铁全部参加反应,可以判断15g混合物中含有铜的质量为6 g,含铁的质量为9 g,所以混合物中铁的质量分数为=黑、100%=60%。015g(2)已知铁的质量分数为6 0%,故3 0克混合物中铁的质量为18克,铜的质量为12克;由第四组实验数据可知3 0克混合物与120克稀硫酸反应,剩余固体为16克,而已求得30克混合物中铜的质量为12克,故该反应铁过量,未反应的铁的质量为4克。结合以上信息可知与100克稀硫酸恰好反应的铁的质量 为14克,比值为5 0:7,故120克稀
20、硫酸可以反应的铁的质量=120 x=16 8g,而2 5克中含有铁的质量等=25 x 60=15g;,故铁全部参加反应,剩余固体的质量即为铜的质量=25g-l5g=10g;(3)由以上分析可知,与100克稀硫酸恰好反应的铁的质量为14克,而15克混合物中含有铁的质量为9克且铜不与稀硫酸反应,故稀硫酸过量,分析可得所得滤液中的溶质是FeSCh和H2so4;(4)溶液中溶质的质量就是生成的FeSO4的质量,溶液质量等于混合物的质量加上参与反应的铁的质量,再减去生成的氢气的质量。二、金 属 盐 溶 液 的 竞 争 反 应1 1.(2020萧山模拟)将一定量的铜锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中,不
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