考点04-金属的化学性质-教师版-2023年中考化学一轮复习考点帮(上海专用).docx
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1、金属的化学性质可能用到的相对原子质量:H1,C12,O16,Mg24,Al27,S32,Fe56,Cu64,Zn65,Ag108。一、金属的化学性质1.金属与氧气反应生成金属氧化物:(1)Mg与O2反应的化学方程式为2Mg+O2=2MgO。(2)Al与O2反应的化学方程式为4Al+3O2=2Al2O3。(3)Fe与O2反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。(4)Cu与O2反应的化学方程式为2Cu+O22CuO。注意:a.金属越活泼,金属与O2反应就越容易(填“困难”或“容易”),反应也越剧烈。b.“真金不怕火炼”是指金的化学性质稳定,即使在高温下也不与氧气反应。c.铝在常温下易与空气中的
2、氧气发生缓慢氧化,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性。d.金属及氧化物的颜色:大多数金属呈银白色,铜呈红色、金呈黄色,铁粉呈黑色。金属氧化物大多数为白色,其中FeO、Fe3O4、CuO、MnO2呈黑色,Fe2O3呈红棕色。2.氢前金属与酸反应生成盐H2:(1)铁分别与稀盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)发生的反应为:_,_。(2)锌分别与稀盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)发生的反应为:_,_。(3)镁分别与稀盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)发生的反应为:_,_。(4)铝分别与稀盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)发生的反应为:_,_。
3、3.与盐溶液反应:较活泼金属较不活泼金属的盐=较不活泼金属较活泼金属的盐。(1)铁和硫酸铜(CuSO4)溶液的反应为_。(2)铝和硫酸铜(CuSO4)溶液的反应为_。(3)铜和硝酸银(AgNO3)溶液的反应为_。注意:在溶液中Fe2+显示浅绿色,Fe3+显示黄色,Cu2+显示蓝色,MnO4-显示紫色。二、金属活动性顺序表1.金属活动性顺序2.金属活动性顺序表应用(1)判断金属的活动性强弱:金属的位置越靠前,它的活动性就越强(填“强”或“弱”)。(2)判断置换反应能否发生及反应的剧烈程度。位于氢前面的金属可以与稀盐酸或稀硫酸反应,且位置越靠前,反应越剧烈;位于氢后面的金属不能与稀盐酸或稀硫酸反应
4、。位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。注意:a.金属化合物发生的置换反应要在溶液中进行,不溶于水的金属化合物一般不与金属反应,如Mg和AgCl不反应,因为AgCl不溶于水。b.K、Ca、Na的金属活动性非常强,与溶液接触时,它们能与水发生剧烈的反应,所以把它们放在金属的化合物溶液中,不能将金属置换出来。三、金属与盐溶液反应先后顺序的判断1.不同金属与同一种盐反应时,活动性强的金属先反应。如,将Zn、Fe加入到CuCl2溶液中,发生的反应依次为_,_。2.同一金属与不同盐反应时,活动性弱的金属盐先反应。如,将Zn加入FeCl2、CuCl2的混合溶液中,发生的反应依次为_,_
5、。总结:(1)两金属活泼性相隔越远,越先反应(填“先”或“后”)。(2)反应物金属单质的活泼性越强,越先反应;生成物金属单质的活泼性越弱,越先反应。例1.(金属的化学性质)1.1.下列有关实验现象的描述不正确的是( )A.镁条和稀盐酸反应,放出热量B.铁丝在氧气中燃烧,生成白色固体C.红磷在空气中燃烧,产生大量白烟D.铁粉和稀盐酸反应,产生无色气泡【解析】A、金属与酸的置换反应均放热,镁条和稀盐酸反应,放出热量,正确;B、铁丝在氧气中燃烧,生成黑色的四氧化三铁固体,错误;C、红磷在空气中燃烧产物为白色的五氧化二磷固体,现象是产生大量白烟,正确;D、铁粉和稀盐酸反应,有氢气产生,氢气无色,正确。
6、故选B。【答案】B1.2.等质量的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份浓度相同的足量稀硫酸中,产生氢气质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中的化合价均为+2价)。下列说法错误的是( )A.生成氢气的速率:乙甲丙 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【解析】A、反应速率越快,反应需要时间越短,因此生成氢气的速率:乙甲丙,该选项说法正确;B、生成氢气的质量:甲乙丙,该选项说法正确;C、甲、乙、丙在生成物中的化合价均为+2价,甲、乙、丙三种金属质量相等,稀硫酸足量,相对原子质量越大,生成氢气质量越小,因此相对原子质量是丙乙甲,该选项说法不正确;D
7、、氢气中的氢元素来自于硫酸,生成氢气质量越大,消耗硫酸质量越大,消耗硫酸的质量:甲乙丙,该选项说法正确。【答案】C。例2.(金属活动性顺序表的应用)2.1.下列各组物质可由金属直接与酸反应生成的是( )A.CuCl2MgSO4 B.FeCl3ZnCl2 C.ZnSO4AgClD.FeSO4AlCl3【解析】A、铜不能与盐酸反应,所以得不到CuCl2;B、铁和盐酸反应得到的是FeCl2;C、银不能与盐酸反应,得不到AgCl。故选D。【答案】D2.2.为验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序,不可选用的一组物质是( )A.MgCl2溶液、Cu、Sn B.Mg、Cu、SnCl2溶液C.Mg、Sn、Cu
8、、盐酸D.MgCl2溶液、Sn、CuCl2溶液【解析】A、MgCl2溶液与Cu、Sn均不反应,不能验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序;B、Mg与SnCl2溶液反应生成略带蓝色的Sn,而Cu与SnCl2溶液不反应,能验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序;C、Mg、Sn与盐酸均能反应产生氢气,且镁与盐酸反应更加剧烈,Cu与盐酸不反应,能验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序;D、MgCl2溶液与Sn不反应,可知金属活动性MgSn,Sn、CuCl2溶液反应,有红色的铜生成,可知金属活动性SnCu,能验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序;故选A。【答案】A例3.(金属与盐溶液反应先后顺序的判断)3.1
9、.将一定量的锌粉加入到硝酸镁和硝酸铜的混合液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列判断正确的是( )A.若滤液为蓝色,则滤渣中一定有锌、镁、铜B.若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌、硝酸铜C.若向滤液中加入氢氧化钠溶液,则一定有氢氧化铜生成D.滤渣中一定含有铜,滤液中一定含有硝酸镁和硝酸锌【解析】A、若滤液为蓝色,说明硝酸铜未完全反应,锌不足,已经完全反应,锌与硝酸镁不反应,故滤渣中一定有铜,一定没有锌、镁,不符合题意;B、若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,说明锌过量,硝酸铜已经完全反应,锌与硝酸镁不反应,故滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌,不符合题意;C、如果锌过量,锌能
10、将硝酸铜完全置换,则向滤液中加入氢氧化钠溶液,没有氢氧化铜生成,不符合题意;D、锌一定与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜,锌与硝酸镁不反应,故滤渣中一定含有铜,滤液中一定含有硝酸镁和硝酸锌,符合题意。故选D。【答案】D3.2.向一定量的硝酸铜、硝酸亚铁的混合溶液中加入2.4 g镁粉,充分反应后过滤、洗涤、干燥,称得固体6g。则下列分析正确的是( )A.滤液中一定不含有硝酸铜B.滤液中一定含有硝酸亚铁C.滤出的固体中可能有铜无铁D.滤出的固体中可能只有铜和镁【答案】A【解析】向一定量的硝酸铜、硝酸亚铁的混合溶液中加入2.4 g镁粉,根据这三种金属的活动性顺序是MgFeCu,所以镁先与硝酸铜反应,如果硝
11、酸铜反应完,镁再与硝酸亚铁反应。假设2.4 g镁粉全部与硝酸铜反应,生成铜的质量为X。 因为6.4 g6 g,所以2.4 g镁粉没有全部参与硝酸铜反应,还有部分镁粉与硝酸亚铁反应,也就是说溶液中的硝酸铜已全部参与反应,滤溶液中一定不含硝酸铜,可能含有硝酸亚铁,一定含有硝酸镁,生成的固体中一定含有铜和铁,可能还有镁。A、溶液中的硝酸铜已全部参与反应,滤液中一定不含有硝酸铜,符合题意;B、滤液中可能含有硝酸亚铁,不符合题意;C、滤出的固体中一定有铜和铁,不符合题意;D、滤出的固体中一定有铜和铁,可能有镁,不符合题意。故选A。例4.(相关计算:极限法和元素守恒法)4.1.某不纯的铁5.6克与足量的稀
12、硫酸反应生成0.23克氢气,则铁中混有的物质可能是( )A.锌 B.碳 C.铝 D.银C【解析】根据化学方程式可计算出5.6 g锌与稀硫酸完全反应可生成约0.17 g氢气,5.6 g铁与稀硫酸完全反应生成0.2 g氢气,5.6 g铝与稀硫酸完全反应生成约0.62 g氢气,碳、银和稀硫酸都不反应;若5.6 g不纯的铁与足量稀硫酸反应生成了0.23 g氢气,说明等质量的杂质与足量稀硫酸反应生成氢气的质量比铁大,结合前面的分析,可知该杂质可能是铝;故选C。4.2.向10.7 g Mg、Al、Zn固体混合物中加入一定量的H2SO4恰好完全反应,反应后的溶液质量增加了10.1 g,将反应后溶液蒸发结晶、
13、干燥,获得固体质量为_g。 【解析】由题意可知反应产生氢气的质量为10.7 g10.1 g0.6 g,根据质量守恒定律可知硫酸中氢元素质量为0.6 g,设硫酸根的质量为x,则硫酸中氢元素和硫酸根的关系为2H SO 2 96 0.6 g x,解得x28.8 g,则反应后固体的质量为28.8 g10.7 g39.5 g。变式训练:1.假设与排除是探索未知物的一种方法。本草纲目拾遗中记载:“强水性最烈,能蚀五金(金、银、铜、铅、铁)”,下列物质最可能是“强水”的是( )A.硫酸亚铁溶液 B.稀盐酸C.浓硝酸和浓盐酸的混合物 D.稀硫酸C【解析】在金属活动性顺序中位于铁前面的金属才能和硫酸亚铁发生反应
14、,前四金都排在铁之后,不能与硫酸亚铁发生反应,A错误;在金属活动性顺序中位于氢前面的金属才能与稀盐酸或稀硫酸发生反应,金、银、铜排在氢后面,不能与稀盐酸、稀硫酸发生反应,B、D错误;综上分析,强水最可能是浓硝酸和浓盐酸的混合物,C正确。2.把一枚无锈铁钉放在硫酸铜溶液中,一段时间后,可出现的是( )A.溶液蓝色变浅直至无色 B.铁钉表面析出红色物质C.产生大量气泡 D.溶液质量增加B【解析】铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,溶液蓝色变浅直至最终变成浅绿色,铁钉表面析出红色物质,A错误、B正确;铁与硫酸铜溶液反应没有气体生成,C错误;每56份质量的铁可置换出64份质量的铜,溶液的质量会减少,D
15、错误。故选B。3.铁、铝、铜都具有的性质是( )有银白色的光泽,导热性,与稀硫酸反应,与氧气反应,与硝酸银溶液反应。A.B.C.D.【答案】A【解析】铜为紫红色金属,错误;铁、铝、铜三种金属都有导热性,正确;铜不能和稀硫酸反应,错误;在一定条件下,铁、铝、铜能和氧气反应,正确;铁、铝、铜的金属活动性都比银强,都能与硝酸银溶液反应。故选A。4.等质量的Zn、A1粉末分别与足量稀盐酸进行反应,生成H2的质量与反应时间的关系如图所示,下列说法中正确的是( )A.曲线a表示的是Al B.放出H2质量:ZnAlC.产生H2速率:ZnAl D.产物中金属离子的化合价都是+2【答案】A【解析】锌和稀盐酸反应
16、的方程式为:Zn+2HCl=ZnCl2+H2,铝和稀盐酸反应的方程式为:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2。通过方程式可知,65份质量的锌产生2份质量的氢气,54份质量的铝产生6份质量的氢气。锌、铝的质量相同,稀盐酸足量,则铝反应产生氢气的质量大于锌反应产生氢气的质量。A、通过分析可知,a曲线描述的是铝,b曲线描述的是锌。故A正确;B、通过分析图像可知,铝反应产生氢气的质量大于锌反应产生氢气的质量。故B错误;C、产生氢气的速率指的是单位时间内产生氢气的质量。单位时间内,产生的氢气越多,则反应速率越快。通过图像可知,ab,则产生氢气的速率是AlZn。故C错误;D、通过分析可知,反应后的金属阳
17、离子是Al3+、Zn2+。铝离子的化合价是+3价,锌离子的化合价为+2价。故D错误。故选A。5.如图为铜片A的系列变化,下列推断不正确的是( )A.铜片表面上的黑色物质是CuOB.方法1发生的反应类型是置换反应C.方法2中现象为铜片上的黑色物质逐渐溶解,溶液变为蓝色D.若方法1、方法2均完全反应,则铜片A、B、C的质量相等D【解析】铜在空气中加热与氧气反应生成氧化铜,氧化铜是黑色物质,A正确;方法1是氢气和氧化铜在加热条件下反应生成铜和水,符合置换反应的特点,B正确;方法2是氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜,Cu2在溶液中呈蓝色,C正确;方法1中的氧化铜在加热条件下被氢气还原为铜,铜片B的质量与铜
18、片A的相等,方法2中铜片上的氧化铜与稀硫酸反应生成的硫酸铜进入了溶液,所以铜片C的质量减小,D错误。6.某化学学习小组的同学在研究金属的化学性质时,取一定质量的锌粒和铜片放入烧杯中,再逐渐加入稀硫酸。加入稀硫酸的质量与有关质量的变化关系如图所示,则下列图象中正确的是()A.B. C. D.【解析】A.铜片不与稀硫酸反应,故稀硫酸加入后,铜片的质量保持不变,故图象不正确,故错误;B.锌粒与稀硫酸发生置换反应产生氢气,稀硫酸加入后,锌粒被消耗掉,质量逐渐减少至0,故图象不正确,故错误;C.锌粒与稀硫酸发生置换反应产生氢气,稀硫酸加入后,锌粒逐渐被消耗掉,氢气的质量逐渐增大到最大值至不变,故图象正确
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