2.2 金屬的化學(xué)性質(zhì)（原卷版）

2.2金屬的化學(xué)性質(zhì)【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】【知識(shí)掌握】1.金屬的化學(xué)性質(zhì)①金屬跟氧氣的反應(yīng)有些金屬能在空氣中燃燒，如鎂；有些金屬能在純氧中燃燒，如鐵；有些雖不能燃燒，但也會(huì)反應(yīng)，生成氧化物，如銅、鐵、鋁等分別能生成氧化銅、氧化鐵、氧化鋁。②金屬跟酸的反應(yīng)鋁、鎂、鐵、鋅等金屬能跟稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，而銅等卻不能跟稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)。③金屬跟某些鹽溶液反應(yīng)能生成新的鹽和新的金屬2.金屬活動(dòng)性順序：KCaNaMgAlZnFeSnPb[H]CuHgAgPtAu金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用規(guī)律：金屬跟酸反應(yīng)：在金屬活動(dòng)性順序中，只有排在氫前面的金屬可以把酸中的氫置換出來(lái)。金屬跟鹽溶液的反應(yīng)：在金屬活動(dòng)性順序中，只有一種活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬才能把另一種活動(dòng)性較弱的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(lái)。3.金屬銹蝕的條件：空氣和水分金屬防銹措施：保護(hù)膜法：油漆、涂油、電鍍、烤藍(lán)等改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)：不銹鋼4.金屬的污染與除污危害：浪費(fèi)資源和能源；破壞土壤結(jié)構(gòu)；有毒金屬離子污染土壤、水源、生態(tài)環(huán)境；重金屬會(huì)在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈里流動(dòng)，造成生物污染措施：分類(lèi)回收有用垃圾；對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行金屬除污處理，達(dá)標(biāo)排放；對(duì)工業(yè)廢渣中的金屬實(shí)行循環(huán)再生；用無(wú)鉛汽油代替含鉛汽油，用無(wú)P洗衣粉代替有P洗衣粉；不隨意丟棄廢舊電池和廢舊金屬【例題精析】例1．取一段鎂條放入盛有少量稀鹽酸的試管中，用手摸外壁會(huì)感覺(jué)發(fā)燙，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2HCl═MgCl2+H2↑。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．反應(yīng)中無(wú)明顯現(xiàn)象 B．反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng) C．反應(yīng)說(shuō)明鎂能置換出酸中的氫 D．反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量減少例2．為了探究甲、乙、丙三種金屬活動(dòng)性順序，小龍?jiān)O(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)可知三種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱排列順序正確的是（）A．甲＞乙＞丙 B．乙＞甲＞丙 C．丙＞乙＞甲 D．丙＞甲＞乙例3．在利用黃銅（一種合金）制作機(jī)器零件的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生黃銅屑，經(jīng)測(cè)定黃銅屑主要含Zn、ZnO、Cu和CuO。下列分析錯(cuò)誤的是（）A．將黃銅屑加入足量稀硫酸中，會(huì)有氣泡產(chǎn)生 B．將黃銅屑加入足量稀硫酸中，黃銅屑會(huì)全部溶解 C．根據(jù)黃銅屑的成分，可確定黃銅中含有鋅和銅兩種金屬 D．根據(jù)黃銅屑與足量稀硫酸反應(yīng)的現(xiàn)象，可比較鋅和銅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱例4．如圖所示，兩只燃燒匙里裝有相同質(zhì)量的鎂粉與鋅粉，分別在空氣中加熱燃燒，根據(jù)燃燒難易及劇烈程度不同，可推測(cè)鎂與鋅具有不同的（）A．顏色 B．熔點(diǎn) C．金屬延展性 D．金屬活動(dòng)性例5．小敏稱(chēng)取等質(zhì)量的銅粉和鐵粉，分別加入到25毫升溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的硝酸銀溶液中（如圖所示），充分反應(yīng)。下列情況可能出現(xiàn)的是（）A．鐵和銅都有剩余，甲、乙生成銀的質(zhì)量比為7：8 B．鐵和銅都沒(méi)有剩余，甲、乙生成銀的質(zhì)量比為1：1 C．鐵有剩余，銅沒(méi)有剩余，甲、乙生成銀的質(zhì)量比為16：15 D．銅有剩余，鐵沒(méi)有剩余，甲、乙生成銀的質(zhì)量比為15：14例6．取一段鎂條放入盛有少量稀鹽酸的試管中，用手摸試管外壁會(huì)感覺(jué)發(fā)燙，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2HCl═MgCl2+H2↑。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．反應(yīng)中無(wú)明顯現(xiàn)象 B．反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng) C．反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量減少 D．反應(yīng)說(shuō)明鎂能置換出酸中的氫例7．向一定量的硝酸亞鐵、硝酸銅的混合溶液中加入一定量的鎂粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾，將過(guò)濾得到的固體洗滌、干燥后加入稀鹽酸，無(wú)氣泡產(chǎn)生，則濾液中一定存在的金屬離子是（）A．Mg2+、Fe2+ B．Mg2+、Cu2+ C．Fe2+，Cu2+ D．只有Mg2+例8．如圖為某小組探究金屬化學(xué)性質(zhì)的兩組實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)Ⅰ中以“金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢”為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷鋅、鐵的活動(dòng)性強(qiáng)弱，有同學(xué)認(rèn)為不夠合理，理由是（寫(xiě)兩條）。（2）描述實(shí)驗(yàn)Ⅱ中C試管內(nèi)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（3）實(shí)驗(yàn)Ⅱ中要驗(yàn)證Cu、Fe、Ag的金屬活動(dòng)性順序，至少要做的實(shí)驗(yàn)是（填字母序號(hào)）。例9．某科學(xué)興趣小組在學(xué)習(xí)了金屬活動(dòng)性順序相關(guān)知識(shí)后，他們做了鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生氣體和藍(lán)色沉淀，并產(chǎn)生少量黑色物質(zhì)，并沒(méi)有看到紅色銅生成。（1）為了弄清其中的原因，他們查閱資料獲知：鈉在常溫下能與水劇烈反應(yīng)，生成一種堿和一種氣體，氫氧化銅受熱易分解。并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)；①取一小粒的金屬鈉，放入盛有適量蒸餾水的燒杯中，發(fā)現(xiàn)金屬鈉浮在水面上，熔化成一個(gè)銀白色小球四處游動(dòng)，發(fā)出嘶嘶的響聲，收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，發(fā)現(xiàn)該氣體能燃燒。②取少量上述反應(yīng)所得溶液于試管中，滴加硫酸銅溶液，產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀。③將上述試管加熱，藍(lán)色絮狀沉淀變成黑色固體。請(qǐng)根據(jù)題中相關(guān)信息和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，解釋鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（2）硫酸銅溶液是用硫酸銅晶體（CuSO4?5H2O）和水配制而成的，請(qǐng)計(jì)算硫酸銅晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?！眷柟烫岣摺恳唬x擇題（共11小題）1．某科學(xué)興趣小組為探究鋁、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性順序，利用實(shí)驗(yàn)室中的相關(guān)藥品設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案（實(shí)驗(yàn)用到的三種金屬絲均已打磨干凈）：①稀鹽酸、鋁、銅、銀；②硫酸銅溶液、鋁、銀；③硫酸鋁溶液、硝酸銀溶液、銅；④硫酸鋁溶液、銅、銀。其中能驗(yàn)證鋁、銅、銀金屬活動(dòng)性順序的是（）A．②③ B．①② C．③④ D．①④2．興趣小組按如圖流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（每步均充分反應(yīng)），反應(yīng)結(jié)束后，將燒杯內(nèi)物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，向?yàn)V渣中加入少量稀鹽酸，無(wú)明顯現(xiàn)象，下列說(shuō)法不正確的是（）A．濾液中的溶質(zhì)一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2 B．濾渣中一定有Cu，一定沒(méi)有Fe和Zn C．兩支試管混合后，固體總質(zhì)量一定增加 D．由實(shí)驗(yàn)可判斷出鐵、銅、鋅的活動(dòng)性順序3．用等質(zhì)量的鋅、鐵、鎂三種金屬分別與三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸充分反應(yīng)。產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是（）A．反應(yīng)后一定有剩余的金屬是鎂和鐵 B．反應(yīng)后可能沒(méi)有剩余的金屬是鋅和鐵 C．從圖中可看出三種金屬消耗的稀鹽酸質(zhì)量相等 D．曲線X、Y、Z分別表示鋅、鐵、鎂的反應(yīng)情況4．在托盤(pán)天平兩邊各放一只等質(zhì)量的燒杯，向左右兩只燒杯中分別注入相同質(zhì)量、相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸，天平平衡，若向兩燒杯中分別投入等質(zhì)量，等表面積的鋅粒和鎂粒，待充分反應(yīng)后，發(fā)現(xiàn)兩燒杯中固體均有剩余，則天平指針發(fā)生的偏轉(zhuǎn)是（）A．一直偏向右 B．先偏向左后偏向右 C．先偏向右后偏向左 D．先偏向左后平衡5．實(shí)驗(yàn)室常用鋅和稀硫酸來(lái)制取氫氣，向盛有稀硫酸溶液的燒杯中加入足量的鋅至反應(yīng)完全。如圖的“”“”“”表示溶液中由溶質(zhì)電離產(chǎn)生的不同離子，則“”表示（）A．Zn2+ B．SO42﹣ C．OH﹣ D．H+6．小陳向裝有硫酸銅溶液的燒杯中加入一定量鐵粉，測(cè)得燒杯中溶液質(zhì)量隨加入鐵粉質(zhì)量的變化關(guān)系如圖，則以下分析正確的是（）A．點(diǎn)a時(shí)的溶液中暫無(wú)金屬銅生成 B．當(dāng)加入鐵粉質(zhì)量為m1時(shí)，溶液變?yōu)闊o(wú)色透明 C．點(diǎn)b時(shí)過(guò)濾出燒杯中的固體，加入稀鹽酸后會(huì)產(chǎn)生氣泡 D．若縱坐標(biāo)表示燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量，所得圖象不變7．向一定質(zhì)量的硝酸銀和硝酸亞鐵溶液中加入mg鋅粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾。將濾渣洗滌、干燥后再稱(chēng)量，得到濾渣的質(zhì)量仍為mg，據(jù)此分析下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．取反應(yīng)后的濾液觀察，濾液可能呈無(wú)色 B．濾渣中的物質(zhì)最多含有三種，最少含有兩種 C．取反應(yīng)后的濾液插入銅絲，銅絲表面有固體附著 D．向少量硫酸銅溶液中加入足量濾渣，溶液可能變?yōu)闇\綠色8．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置探究鐵銹蝕的條件。a管中裝入的是少量煮沸的蒸餾水，b管中是干燥的空氣。塞緊木塞，并調(diào)節(jié)L端與R端的液面高度一致，一段時(shí)間后觀察。下列推斷錯(cuò)誤的是（）A．a(chǎn)管中的鐵釘會(huì)銹蝕 B．L端的液面低于R端 C．該實(shí)驗(yàn)可以證明鐵的銹蝕需要空氣和水 D．若將鐵釘替換為相同大小的銅釘重復(fù)實(shí)驗(yàn)，常溫下a中銅釘會(huì)生銹，b中銅釘很難生銹9．為驗(yàn)證鋅、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性順序，設(shè)計(jì)了下列四種方案，其中不合理的是（）A． B． C． D．10．向AgNO3溶液中加入一定量的Mg粉和Cu粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到濾渣和藍(lán)色的濾液。關(guān)于該濾渣和濾液有下列分析，其中正確的是（）A．向?yàn)V渣中加入稀鹽酸，可能有氣泡產(chǎn)生 B．濾液中一定有Cu（NO3）2、一定不含AgNO3、可能有Mg（NO3）2 C．反應(yīng)后溶液的質(zhì)量一定增加 D．該過(guò)程至少發(fā)生兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)11．下列轉(zhuǎn)化不能通過(guò)一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是（）A．CuO→Cu（OH）2 B．BaCl2→Ba（NO3）2 C．Cu（OH）2→CuCl2 D．Fe→FeCl2二．實(shí)驗(yàn)探究題（共2小題）12．如圖為家庭制氧機(jī)內(nèi)桶構(gòu)造示意圖，桶上設(shè)有制氧劑投藥口和出氣口。已知：i．制氧劑的主要成分是過(guò)碳酸鈉（Na2CO4）和催化劑。ii．本產(chǎn)品用于人體保健吸氧，產(chǎn)生的氧氣需通入水中凈化。（1）制氧時(shí)，從投藥口中投入藥品后，立即將其關(guān)閉。①過(guò)碳酸鈉加入水中后，反應(yīng)產(chǎn)生過(guò)氧化氫和碳酸鈉，其化學(xué)方程式為：。過(guò)氧化氫再在催化劑的作用下產(chǎn)生氧氣。②氧氣的出口為。（2）若在裝置的Ⅰ、Ⅱ中放入其它試劑，可以研究金屬的性質(zhì)：在Ⅰ中加入較多鐵屑和過(guò)量稀鹽酸，Ⅱ中只加入鋅粒，關(guān)閉a口。一段時(shí)間后，Ⅱ中可以觀察到的現(xiàn)象有。13．請(qǐng)按要求完成下列物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)：研究一：金屬與酸反應(yīng)過(guò)程中的能量變化：（1）打磨后的鎂條與稀鹽酸反應(yīng)，試管外壁發(fā)燙，說(shuō)明該反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”），反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；研究二：金屬與鹽溶液的反應(yīng)：（2）向含有硝酸銀和硝酸銅的溶液中，加入一定量的鐵粉，反應(yīng)停止后過(guò)濾，將濾出的固體與稀鹽酸混合，產(chǎn)生氣泡。則下列有關(guān)說(shuō)法中，正確的是。A．濾出的固體中一定含有銀和銅，一定不含鐵B．濾出的固體中一定含有銀，可能含有銅和鐵C．濾液中一定有硝酸亞鐵，一定沒(méi)有硝酸銀和硝酸銅D．濾液中一定有硝酸亞鐵，可能有硝酸銅或硝酸銅和硝酸銀三．計(jì)算題（共2小題）14．“波爾多液”是一種無(wú)機(jī)銅素殺菌劑，是硫酸銅、氫氧化銅和氫氧化鈣的堿式復(fù)鹽。由法國(guó)人米亞爾代于波爾多城發(fā)現(xiàn)其殺菌作用而得名?！安柖嘁骸北仨氃趬A性環(huán)境中配制，否則會(huì)生成過(guò)多的氫氧化銅沉淀而失去藥效。配制方法是：在塑料容器中加入膽礬，加水制成硫酸銅溶液，在另一容器里加入生石灰，加水配成石灰乳，然后將兩者混合成“波爾多液”。試回答下列問(wèn)題：（1）為什么不能用鐵桶或鋁桶配制波爾多液（用化學(xué)方程式表示）。（2）硫酸銅溶液和石灰乳混合時(shí)，應(yīng)該怎樣操作才能避免失去藥效。15．Cu與Zn的合金稱(chēng)為黃銅，有優(yōu)良的導(dǎo)熱性和耐腐蝕性，可用作各種儀器零件。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了測(cè)定某黃銅的組成，取20g該黃銅樣品于燒杯中，向其中分5次加入相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的