通用版中考化學重難點易錯點復習講練金屬的化學性質歸類剖析含解析.doc

金屬的化學性質歸類剖析一、金屬的化學性質1. 金屬與氧氣的反應鋁鎂等活潑金屬在常溫下就能和氧氣發(fā)生反應，生成氧化物保護膜。鐵銅等在常溫下幾乎不與氧氣反應，但在高溫或點燃時能與氧氣反應。金即使在高溫下也不與氧氣反應，化學性質非常穩(wěn)定注意：根據(jù)金屬與氧氣發(fā)生反應的難易程度可大體判斷金屬的活潑程度。2. 金屬與酸反應活潑金屬可以與酸發(fā)生置換反應，生成鹽和氫氣，例如Zn+H2SO4ZnSO4+H2。注意：不是所有的酸都能和金屬發(fā)生置換反應，生成鹽和氫氣。酸一般指稀硫酸和稀鹽酸，而不是指濃硫酸和硝酸等酸；金屬指的是活潑金屬，金屬活動性順序表中排在氫前面的金屬，但一般不考慮最活潑的K、Ca、Na。3. 金屬與某些化合物溶液反應活潑金屬可以與某些化合物溶液發(fā)生置換反應，將其從溶液中置換出來。例如，鐵可以和硫酸銅溶液反應，生成銅和硫酸亞鐵。二、置換反應1. 含義由一種單質和一種化合物反應，生成另一種單質和化合物的反應，叫做置換反應。2. 特征置換反應是一種基本反應類型，它是以反應物和生成物的類別來分類的。其特點為：反應物和生成物必須同時是一種單質和一種化合物。例如CH4+2O2CO2+2H2O只是氧化反應，并不是置換反應，因為它的生成物是兩種化合物；類似地還有C+2CuO 2Cu+CO2。3. 字母表達式：A+BCB+AC，有時簡稱為“一換一”的反應。4. 置換反應中元素化合價的問題由于置換反應是單質與化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物，組成單質的元素轉化為生成物中組成化合物的元素，而組成化合物的元素則轉化為生成物中組成單質的元素，所以在置換反應中一定有元素化合價的變化。注意：金屬鐵與酸發(fā)生置換反應時，生成亞鐵離子而不是鐵離子。例如：Fe+H2SO4 FeSO4+H2 。三、金屬活動性順序表金屬活動性順序：一般是指金屬在溶液中失去電子變成離子的能力的強弱。失電子能力強的金屬稱之為活潑金屬，失電子能力弱的金屬稱之為不活潑金屬。常見金屬的活動性強弱順序見下表：根據(jù)表中信息可總結出以下規(guī)律：（1）金屬的位置越靠前，金屬的活動性越強；（2）位于氫前面的金屬可以和酸發(fā)生置換反應，生成鹽和氫氣；（3）排在前面的金屬可以把排在它后面的金屬從其化合物溶液中置換出來。注意：排在前面的金屬不包括鉀、鈣、鈉三種金屬，它們的活動性太強，與化合物溶液發(fā)生反應時，是先和溶液中的水發(fā)生反應；也不包括鉑、金，它們的活動性太弱，在自然界幾乎沒有化合物的形態(tài)存在。例題 （遼寧丹東）某化學興趣小組的同學要探究鎂、鐵、銅三種金屬的活動性順序，設計了如圖所示的實驗方案：（1）試管乙中觀察到的現(xiàn)象是_，反應的化學方程式為_。（2）同學們經討論后認為該方案可以優(yōu)化， 試管的實驗是多余的。同學們經討論得出三種金屬的活動性由強到弱的順序為_。（3）去掉多余的實驗，同學們將另兩支試管中反應后的物質倒入同一大燒杯中，一段時間后過濾，得到不溶物和濾液，并對不溶物的成分進行如下探究：【提出問題】燒杯中不溶物的成分是什么？【實驗探究】向過濾得到的不溶物中加稀硫酸：若無氣泡產生，則不溶物的成分是_；若有氣泡產生，則不溶物中一定含有 ，可能含有 解析：（1）實驗乙是鐵與硫酸銅溶液反應的實驗，可觀察到的現(xiàn)象是鐵表面有紅色物質析出，溶液由藍色（硫酸銅溶液顏色）變?yōu)闇\綠色（硫酸亞鐵溶液顏色）；反應的化學方程式為Fe+CuSO4FeSO4+Cu；（2）根據(jù)甲實驗可得出活動性MgFe，根據(jù)乙可得出活動性FeCu，綜合這兩個實驗可知三者的活動性順序為MgFeCu，即丙實驗是多余的，可以不用做；（3）三種金屬中，Mg、Fe都能與稀硫酸反應生成H2，根據(jù)加入稀硫酸后無氣泡產生，可知不溶物中沒有Mg和Fe，即不溶物的成分是Cu；若加入稀硫酸后有氣泡產生，則不溶物中一定含有能與稀硫酸反應產生氣體的金屬，又因為Mg的活動性比鐵強，所以不溶物中一定有鐵，僅根據(jù)題給信息不能確定是否一定含有Mg，即Mg可能存在。三種金屬中，銅的活動性最弱，因此，如果鐵有剩余，則濾液中一定沒有CuSO4，不溶物中一定有Cu。答案：（1）鐵表面有紅色物質析出，溶液由藍色變?yōu)闇\綠色Fe + CuSO4FeSO4 +Cu(2) 丙；MgFeCu（3）銅（或Cu） 銅 、鐵（或Cu、Fe）（漏選不得分）；鎂（或Mg）點撥：設計方案探究金屬活動性順序時常用的方案有：三種金屬一種酸、中間金屬兩頭鹽和兩頭金屬中間鹽等，解題時可對照方案選擇合適的方法和試劑進行。【方法提煉】巧解金屬與酸反應圖象題對于金屬與酸反應的圖象題，我們解題的要領是抓住圖象，一般以“三點一趨勢一平臺”為核心。三 點：起點、轉折點和終點（有時轉折點和終點會合二為一）；一趨勢：圖象的變化趨勢（該趨勢一般能反映有關量的變化規(guī)律）；一平臺：與x軸平行的那條線，平臺高低即反映有關量的大小問題。常見的有兩種類型：類型一：等質量的金屬與足量的酸反應時，生成氫氣的質量與其化合價以及相對原子質量有關，生成的金屬化合物中化合價越高，氫氣質量越多，在等化合價的前提下，還與其相對原子質量成反比，金屬的相對原子質量越大，產生的氫氣越少。例題1 等質量的鋅、鐵兩種金屬與足量的鹽酸反應，生成氫氣的質量與時間的關系如下圖所示，則下列說法正確的是（ ）氫氣質量 t O 甲 乙苯A. 甲是金屬鐵，乙是金屬鋅B. 生成氫氣的質量是甲小于乙C. 甲金屬的活動性比乙強D. 參加反應的鹽酸的質量一定相等解析：這是一道典型的數(shù)形結合的化學圖象題，用數(shù)學中的直角坐標系來反映化學反應中的有關規(guī)律。圖象平臺的高低反映了生成氫氣質量的多少，而平臺的轉折點則表示反應終點，也表明了反應速度的快慢，即金屬活動性的強弱。根據(jù)圖示可知，金屬甲生成的氫氣多于金屬乙，而反應速度則是甲慢于乙。據(jù)此可推斷乙是鋅而甲是鐵，等質量的金屬與足量酸反應時，生成的氫氣質量與相對原子質量成反比，鋅的相對原子質量大于鐵的相對原子質量，所以鋅放出的氫氣應該少于鐵，也符合圖象的規(guī)律。參加反應的酸則可由氫氣質量來判斷。答案：A類型二：足量金屬與等量酸反應時，生成的氫氣質量是相等的（因為參加反應的酸的質量相等），此時消耗的金屬的質量與其相對原子質量成正比。相對原子質量越大，參加反應的金屬的質量越多。例題2 一定量的金屬甲與乙分別放入等質量、等濃度的稀硫酸中。充分反應后，放出的氫氣質量與時間關系如下圖所示，則下列判斷正確的是（ ）氫氣質量 t O 甲 乙苯A. 金屬活動性：甲乙B. 相對原子質量：甲乙C. 金屬消耗的鹽酸質量：甲乙D. 若甲是鋅，乙是鐵，則參加反應的甲、乙質量比為56：65解析：如圖所示，金屬甲、乙和一定量的酸反應，生成的氫氣質量相等。根據(jù)題意，此時酸已經全部參加反應，金屬可能有剩余。由圖象的轉折點可以看出，甲的反應速度明顯快于乙，所以甲的活動性強于乙的活動性，當生成等質量的氫氣時，參加反應的金屬的質量與其相對原子質量成正比，但由于金屬不明，所以不能確定其相對原子質量的大小，但如果甲是鋅而乙是鐵的話，則它們的質量比應該與其相對原子質量成正比，是65：56。答案：C（答題時間：30分鐘）1. 有X、Y、Z三種金屬，只有Z在自然界主要以單質形式存在；如果把X、Y分別加入稀鹽酸中，Y表面產生氣泡而X沒有。則這三種金屬的活動性順序由強到弱為（ ）A. XYZ B. YXZ C. ZXY D. ZYX2. 將等質量的鎂和鐵分別放入等質量、質量分數(shù)相同的稀鹽酸中，產生氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示，下列說法錯誤的是（ ）A. 反應結束后鎂一定有剩余B. 反應消耗鹽酸的總質量一定相等C. 0t1時段，產生氫氣的質量鎂比鐵大D. 0t2時段，參加反應的鎂的質量與鐵相等*3. 某同學將鎂和金屬x的混合物共2.4g加入足量的稀硫酸中，充分反應后得到0.22gH2，則金屬x可能是（ ）A. Al B. Zn C. Fe D. Cu4. 鋅與金屬M的化合物溶液發(fā)生反應的化學方程式為Zn + MS04 ZnSO4+M，下列說法正確的是（ ）A. 金屬M的活動性比Zn強 B. 金屬M一定是CuC.該反應屬于置換反應 D.反應后溶液的質量一定減少*5. 向一定質量的FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入一定質量鋅粉，充分反應后過濾，得濾液M和濾渣N。向濾渣N中加入稀鹽酸，有氣泡產生。根據(jù)實驗現(xiàn)象分析判斷，下列說法中不正確的是（）A. 濾液M中一定存在Zn2+B. 濾液M的顏色呈藍色C. 濾渣N中一定含有Fe和CuD. 濾渣N的質量小于加入的鋅粉的質量6. 在實驗事實的基礎上歸納結論，是化學學習的重要思想和方法。下列有關金屬活動性實驗探究的歸納和總結中，不科學的是（ ）A. 鎂與氧氣在常溫下就能反應，而鐵與氧氣在高溫時才能反應，故鎂比鐵活潑B. 鋅粒與鹽酸反應比鐵片與鹽酸反應要劇烈，故鋅比鐵活潑C. 鋁能與鹽酸反應放出氫氣，而銅不能與鹽酸反應，故鋁比銅活潑D. 銅與硝酸銀反應得到銀，故銅比銀活潑7. 金屬M與硝酸銀溶液反應的化學方程式為：M+2AgNO3M（NO3）2+2Ag ，則下列說法錯誤的是（ ）A. M的金屬活動性比銀強 B. 金屬M可能是銅C. 該反應屬于分解反應 D. 反應前后溶液的質量發(fā)生了變化8. 僅用下列各組試劑無法完成驗證Zn、Cu、Ag三種金屬活動性順序的是（ ）A. Zn、Ag、CuSO4溶液 B. Cu、ZnSO4溶液、AgNO3溶液C. Zn、Ag、稀硫酸、ZnSO4溶液 D. Zn、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液*9. 向Al(NO3)3、AgNO3的混合溶液中加入一定量的鋅粉，充分反應后過濾，向濾出的固體中滴加稀鹽酸時，有氣泡產生。則濾液中含有的金屬離子有 ，有關反應的化學方程式為 。（寫一個即可）10. 已知鎘(Cd)的金屬活動性與鐵、鋅相近，鎘元素在化合物中常顯+2價。（1）細鐵絲在氧氣中點燃發(fā)生劇烈燃燒，化學方程式是_。（2）將鎘絲插入下列溶液有明顯現(xiàn)象的是_(填序號)。NaCl溶液 HCl溶液 AgNO3溶液 NaOH溶液（3）鎳鎘電池應用廣泛，為了防止污染環(huán)境，在廢舊鎳鎘電池中回收鎘的一種方法如下：步驟1：將廢舊電池破碎成細顆粒后培燒，將鎘轉化為氧化鎘（CdO）；步驟2：將含氧化鎘的細顆粒和炭粉混合后，隔絕空氣加熱至1200，可得鎘蒸氣和 一氧化碳。 步驟2中氧化鎘變成鎘的化學方程式是_。11. 金屬及金屬材料在生產、生活中應用廣泛。（1）銅可以拉成銅絲，這是利用金屬的 。（2）鋁具有很好的抗腐蝕性能，原因是 （用化學方程式表示）。（3）小明在學習金屬的化學性質時，做了如下探究實驗（金屬片已打磨）：將鐵片插入硫酸銅溶液中，鐵片表面的現(xiàn)象是 ；將銅片插入硝酸銀溶液中，反應的化學方程式是_。此探究實驗的目的是 。12. 通過一年的化學學習，我們已經了解了常見金屬在溶液中的活動性順序。鉻（Cr）是重要的金屬材料，越來越受到人們的關注。某化學興趣小組對Cr、Al、Cu的金屬活動性順序進行探究，過程如下：【提出假設】（1）對三種金屬的活動性順序提出三種可能的假設：a. AlCrCu b. CrAlCu c. 【設計實驗】同溫下，取大小相同的打磨過的金屬薄片，分別投入到等體積等濃度的足量稀鹽酸中，觀察現(xiàn)象，記錄如下：金屬CrAlCu與鹽酸反應的現(xiàn)象氣泡產生緩慢，金屬逐漸溶解氣泡產生劇烈，金屬迅速溶解無氣泡產生，金屬無變化【控制實驗條件】（2）打磨三種金屬發(fā)生的是_變化；上述實驗使用等濃度的鹽酸溶液的理由是_?！镜贸鼋Y論】（3）原假設中正確的是_（填假設中的a、b或c）。寫出鉻（鉻與鹽酸反應后顯+2價）與鹽酸反應的化學方程式：_?！窘Y論應用】（4）根據(jù)探究結果，在CuCl2 和AlCl3的混合液中加入一定量的金屬鉻，充分反應后過濾，向濾出的固體中加入鹽酸，無明顯現(xiàn)象，則濾液中一定含有的溶質是 。1. B 解析：根據(jù)題意，只有Z在自然界以單質形式存在，說明Z的活動性是最弱的；X、Y同時和稀鹽酸反應，Y表面產生氣泡而X沒有，說明Y的活動性比X強。2. D 解析：根據(jù)題意“將等質量的鎂和鐵分別放入等質量、質量分數(shù)相同的稀鹽酸中”，通過圖象可知金屬鎂和鐵與酸反應的速率和生成氫氣的質量，由此可推出金屬的活動性順序，并結合化學方程式的計算可推出金屬和酸的用量問題。此時，金屬的消耗質量與其相對原子質量成正比，故0t2時段，參加反應的鎂的質量小于鐵的質量。3. A 解析：本題可采用極端假設法，設該金屬全部是鎂，2.4g鎂與硫酸反應產生氫氣的質量為x，則：Mg+H2SO4MgSO4+H224 22.4g x根據(jù)：解得x0.2g，因為收集到0.22gH2，所以另一種金屬產生氫氣的質量必須比同質量的鎂產生氫氣的質量多，鋁產生的氫氣比相同質量的鎂產生的氫氣多，鐵、鋅產生的氫氣都比相同質量的鎂產生的氫氣少，而銅不與酸反應，所以可能是鋁。故選A。4. C 解析：A. 由于鋅與金屬M的化合物溶液發(fā)生反應，所以活動性ZnM，故錯誤；B. 由于鋅與金屬M的化合物溶液發(fā)生反應，所以活動性ZnM，M可能是Cu、Fe等活動性小于Zn的金屬，不一定只是Cu，故錯誤；C. 該反應為金屬單質與化合物發(fā)生的置換反應，故正確；D. 反應后溶液中增加的是鋅元素的質量，減少的是M元素的質量，要看反應后溶液的質量變化，需比較Zn與M的相對原子質量，本題無法判斷，故錯誤。5. B 解析：在金屬活動性順序中，鋅位于鐵和銅的前面，因此，如果加入的鋅足量的話，能將銅和鐵都置換出來。根據(jù)向濾渣中加鹽酸有氣泡產生可知，濾渣中一定含有銅和鐵，可能含有鋅，C正確；濾液中一定存在Zn2+，A正確；根據(jù)三種金屬的相對原子質量及發(fā)生置換反應的化學方程式可知，反應后溶液質量增加、固體質量減小，因此D正確；向混合溶液中加入Zn時，Zn先與硫酸銅發(fā)生置換反應，反應完后再與硫酸亞鐵反應，因為濾渣中一定有鐵，因此濾液中一定沒有硫酸銅，即濾液一定不是藍色的，B錯誤。6. B 解析：由鋅粒與鹽酸反應比鐵片與鹽酸反應要劇烈，不能確定鋅與鐵的金屬活動性，因為金屬與酸反應的劇烈程度還與酸的濃度、金屬顆粒的大小等因素有關。7. C 解析：該反應是由一種單質和一種化合物發(fā)生的反應，屬于置換反應。分解反應是由一種化合物分解生成另外兩種或兩種以上的化合物的反應。8. C 解析：A.Zn能置換出CuSO4溶液中的Cu，說明Zn的金屬活動性大于Cu，Ag不能置換出CuSO4溶液中的Cu，說明Cu的金屬活動性大于Ag，故三種金屬的活動性為ZnCuAg，可以驗證三種金屬的活動性；B. Cu不能置換出ZnSO4溶液中的Zn，說明Zn的金屬活動性大于Cu，Cu能置換出AgNO3溶液中的Ag，說明Cu的金屬活動性大于Ag，故三種金屬的活動性為ZnCuAg，可以驗證三種金屬的活動性；C. 根據(jù)Zn能與稀硫酸反應而Ag不能與稀硫酸反應可以判斷Zn的活動性大于Ag，但由于沒有金屬銅或銅的鹽溶液，無法判斷銅與鋅以及銀之間的活動性強弱，故不可驗證三種金屬的活動性；D. 根據(jù)Zn能與稀硫酸反應而Cu不能與稀硫酸反應可以判斷Zn的活動性大于Cu，再根據(jù)Cu能置換出AgNO3溶液中的Ag，說明Cu的金屬活動性大于Ag，故三種金屬的活動性為ZnCuAg，可以驗證三種金屬的活動性。9. Zn2+，Al3+；Zn+2AgNO3Zn(NO3)2+2Ag（或Zn+2HClZnCl2+H2）解析：Al、Ag、Zn和H在金屬活動性順序表中活動性的強弱順序為：AlZnHAg，因為向濾渣中滴加稀鹽酸有氣泡產生，反應的化學方程式為：Zn+2HClZnCl2+H2。由此說明濾渣中有鋅粉，即所加的鋅粉過量，說明原混合溶液中的銀全部被置換出來，即濾液中肯定沒有AgNO3；因為Zn和AgNO3反應時生成的是Zn(NO3)2，所以濾液肯定中有Zn(NO3)2；又因為鋅不能從Al(NO3)2溶液中置換出鋁，所以濾液中肯定含有Al(NO3)3. 發(fā)生的反應有：Zn+2AgNO3Zn(NO3)2+2Ag。10.（1）3Fe + 2O2Fe3O4（2）（3）CdO + CCd + CO 解析：（1）鐵絲在氧氣中燃燒生成黑色的四氧化三鐵，反應的化學方程式為3Fe