第8講 金屬的化學(xué)性質(zhì)（一）（原卷版）

第8講金屬的化學(xué)性質(zhì)（一）[知識(shí)目錄]模塊一：金屬材料 1模塊二：金屬與氧氣的性質(zhì) 4模塊三：金屬與酸的反應(yīng) 6模塊四：置換反應(yīng) 7【鞏固訓(xùn)練】 11[知識(shí)掌握]模塊一：金屬材料1.金屬的普遍特性常溫時(shí)，除汞是液體外,其余是;一般密度較大;具有;是良好的、導(dǎo)熱體，具有延展性，密度和熔點(diǎn)較高。2.非金屬的性質(zhì)常溫時(shí)，除溴是外，其余是氣體和固體;有多種顏色，不具備金屬特性，性質(zhì)不一，應(yīng)用不一。3.幾種常見的金屬⑴鐵(Fe):色金屬光澤，質(zhì)軟，具有良好的性、性和導(dǎo)熱性;化學(xué)性質(zhì)比較活潑。純鐵很，不宜用來制造機(jī)械和其他用品;(2)鋁(A1):色金屬光澤，具有良好的延展性、性和性。在空氣中形成致密的。常用于冶煉、制造電線、電纜等;(3)銅(Cu):色金屬光澤，具有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。在干燥的空氣中化學(xué)性質(zhì)，在潮濕的空氣中，表面生成。用于制造、電纜、電器、零件等。4.鐵生銹的條件鐵與接觸（鐵銹的主要成分:);銅生銅綠的條件:銅與接觸。銅綠的化學(xué)式:。5.防止鐵制品生銹的措施①保持鐵制品表面的清潔、:②表面涂，如涂油、刷漆、電鍍、烤藍(lán)等;③改變鐵的單一結(jié)構(gòu)，制成不銹鋼。（2022秋?仙居縣校級(jí)期中）去年10月初，小金參觀了“神秘的古蜀文明”展覽，他對(duì)用金箔制作的太陽神鳥（空氣中保存完好）、用銅制作的太陽形器、用玉石（含Al2O3）制作的四節(jié)玉琮、用銅錫合金制作的青銅大立人作出以下判斷，正確的是（）A．保存太陽神鳥時(shí)需隔絕空氣以防被氧化 B．加工太陽形器時(shí)未體現(xiàn)金屬延展性 C．清洗玉琮時(shí)可使用稀鹽酸等強(qiáng)酸性溶液 D．制作大立人時(shí)需幾種金屬熔合在一起（2022秋?江干區(qū)校級(jí)期中）創(chuàng)造了10909m深潛新紀(jì)錄的“奮斗者號(hào)”載人潛水器的外殼由鈦合金制造。鈦合金屬于（）A．金屬材料 B．無機(jī)非金屬材料 C．合成材料 D．有機(jī)物（2022秋?濱江區(qū)校級(jí)期中）近日狡猾的新冠病毒再次砸向我國部分省市，隨著氣溫下降新冠病毒的活性會(huì)有所增加，大家一定要少聚集、勤洗手、戴口罩！防疫不松懈！為增強(qiáng)口罩的密封性，均放了鼻梁條，有的鼻梁條是鋁合金的，關(guān)于鋁合金的說法正確的是（）A．鋁合金屬于純凈物 B．鼻梁條使用鋁合金，利用其密度大、抗腐蝕性好的優(yōu)點(diǎn) C．鋁合金屬于金屬材料 D．鋁合金的熔點(diǎn)比金屬鋁高（2022秋?上城區(qū)校級(jí)期中）鈦和鈦的合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料，它們具有很多優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工，鈦合金與人體有很好的“相容性”。根據(jù)它們的主要性能，下列用途不切合實(shí)際的是（）A．用來做保險(xiǎn)絲 B．用于制造航天飛機(jī) C．用來制造人造骨 D．用于制造船舶（2020秋?平陽縣校級(jí)期中）2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予約翰?古迪納夫、斯坦利?威廷漢和吉野彰，以表彰他們對(duì)鋰離子電池的研究。引發(fā)了同學(xué)們對(duì)鋰及其化合物的關(guān)注。資料1：金屬鋰是銀白色的金屬，熔點(diǎn)為180.54℃，沸點(diǎn)1342℃，密度0.534克/厘米3，硬度較軟；在室溫下易發(fā)生氧化而表面變暗、能與水反應(yīng)但較慢、能與氮?dú)夥磻?yīng)生成黑色的氮化鋰（Li3N）。資料2：利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料鈷酸鋰，氫氧化鋰（LiOH）的化學(xué)性質(zhì)與氫氧化鈉相似。（1）金屬鋰單質(zhì)不宜在空氣中直接保存的原因有：。（2）鈷酸鋰（LiCoO2）在物質(zhì)分類上屬于（選填“酸”、“堿”或“鹽”）。（3）寫出氫氧化鋰與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：。模塊二：金屬與氧氣的性質(zhì)1.金屬與氧氣反應(yīng)金屬與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)，會(huì)生成新的物質(zhì)，表現(xiàn)出金屬的化學(xué)性質(zhì)。有些金屬能在氧氣中燃燒，有些金屬不能燃燒，但都生成相應(yīng)的氧化物。氧氣的濃度不同，化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象可能不同。金屬在空氣中在氧氣中化學(xué)方程式鎂常溫下表面逐漸變暗。點(diǎn)燃，劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光，生成白色固體鋁常溫下，鋁表面變暗，生成一層，保護(hù)鋁不再被腐蝕點(diǎn)燃，劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成白色固體鐵持續(xù)加熱發(fā)紅，離火變冷銅加熱，生成黑色物質(zhì)；潮濕空氣中，生成銅綠而被腐蝕金即使在高溫時(shí)也不與氧氣反應(yīng)【注意】鎂條、鋁絲在空氣中能燃燒。鐵絲在空氣中燃燒，但在氧氣中能燃燒。鐵在空氣中緩慢氧化生成的主要產(chǎn)物是。鐵在氧氣中燃燒生成。(Fe2O3呈暗紅色，F(xiàn)e3O4呈黑色)。金屬鋁的表面易生成一層，從而阻止鋁的進(jìn)一步氧化，因而鋁具有很好的性能。但用鋼絲球擦洗鋁制容器會(huì)破壞氧化膜，會(huì)使金屬鋁進(jìn)一步被氧化。（2023春?舟山期中）如圖所示是初中化學(xué)常見的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)依圖回答：（1）實(shí)驗(yàn)一操作中，最好是將燒紅的木炭由瓶口緩慢插入到盛滿氧氣的集氣瓶中，這一實(shí)驗(yàn)操作的主要目的是。（2）①實(shí)驗(yàn)二是鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)。點(diǎn)燃鐵絲下端的火柴，待火柴將要燒完時(shí)，將鐵絲伸入集氣瓶內(nèi)。鐵絲燃燒的現(xiàn)象是。②實(shí)驗(yàn)二裝置中水的作用是，若將鐵絲改為少量木炭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了檢驗(yàn)產(chǎn)物，可將水換成（填名稱）。（3）從微觀角度看，實(shí)驗(yàn)三中硫在氧氣中比在空氣中燃燒劇烈，說明物質(zhì)跟氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，單位體積的空間里反應(yīng)就越劇烈。（2020春?蘭溪市校級(jí)期中）小明用向上排空氣法收集了一瓶氧氣，并用該瓶氧氣做鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果沒有觀察到“火星四射”的現(xiàn)象，如果小明操作沒有問題，則造成實(shí)驗(yàn)失敗的原因不可能是（）A．收集到的氧氣太少 B．所用鐵絲太粗 C．集氣瓶底部沒有預(yù)先鋪一薄層細(xì)砂 D．鐵絲的溫度過低未達(dá)到鐵絲燃燒的溫度模塊三：金屬與酸的反應(yīng)1.金屬與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)伴隨的現(xiàn)象及反應(yīng)的化學(xué)方程式如下表所示：金屬現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式鹽酸稀硫酸鹽酸稀硫酸鎂劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生，溶液仍為，試管壁發(fā)熱，生成的氣體能夠燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。鋁打磨過的鋁放入酸中，劇烈反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡，溶液仍為，生成的氣體能夠燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。鋅反應(yīng)比較劇烈，產(chǎn)生大量氣泡，溶液仍為，生成的氣體能夠燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。鐵反應(yīng)緩慢，有產(chǎn)生，溶液由逐漸變?yōu)椋傻臍怏w能夠燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。銅（2023?鄞州區(qū)模擬）將等量的Mg、Fe、Zn三種金屬分別放入質(zhì)量和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均相同的三份硫酸中，反應(yīng)完成后生成氫氣的質(zhì)量關(guān)系可能的是（）A． B． C． D．（2022秋?衢江區(qū)校級(jí)期末）等質(zhì)量的鎂和鐵分別放置在兩只燒杯中，分別加入過量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸。如圖中與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不符的是（）A． B． C． D．（2023?北侖區(qū)一模）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)感覺發(fā)燙，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2HCl═MgCl2+H2↑。下列有關(guān)說法正確的是（）A．反應(yīng)中無明顯現(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)說明鎂能置換出酸中的氫（2023?鹿城區(qū)一模）向質(zhì)量均為m的鋅粉和鐵粉中分別滴加100g同濃度的稀硫酸，反應(yīng)過程中產(chǎn)生氣體的質(zhì)量與所加稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，下列敘述正確的是（）A．a(chǎn)表示的是鋅和稀硫酸反應(yīng)的情況 B．反應(yīng)后均得到無色溶液 C．由圖可知，鋅比鐵的化學(xué)活動(dòng)性強(qiáng) D．反應(yīng)結(jié)束后兩種金屬均有剩余，所得溶液的質(zhì)量相等（2022秋?西湖區(qū)校級(jí)期末）黃銅（由銅和鋅形成的合金）有較強(qiáng)的耐磨性能，在生活中有廣泛的用途。曉軍同學(xué)為了測(cè)定黃銅屑樣品組成，分四組取樣品與稀硫酸反應(yīng)，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表：樣品第1份第2份第3份第4份取樣品質(zhì)量（g）25.025.025.025.0取稀硫酸質(zhì)量（g）40.080.0120.0160.0產(chǎn)生氣體質(zhì)量（g）0.20.40.5m試計(jì)算：（1）上表中m的數(shù)值是；（2）通過分析上述數(shù)據(jù)可知，當(dāng)黃銅樣品和稀硫酸的質(zhì)量比為時(shí)，兩者恰好完全反應(yīng)；（3）求所用稀硫酸中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？模塊四：置換反應(yīng)1.置換反應(yīng)(1)概念：一種單質(zhì)與反應(yīng)，生成和的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)；金屬與稀鹽酸、稀硫酸，以及鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)等都屬于。(2)形式：。2.四種化學(xué)基本反應(yīng)類型：一種單質(zhì)跟一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，叫作反應(yīng)，表示形式為：；反應(yīng)是由兩種或兩種以上物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應(yīng)(A＋B===AB)；反應(yīng)是由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上物質(zhì)的反應(yīng)(AB===A＋B)；復(fù)分解反應(yīng)是的反應(yīng)(AB＋CD===AD＋CB)。（2022秋?慈溪市校級(jí)期中）化學(xué)學(xué)習(xí)中，物質(zhì)之間的相互反應(yīng)往往是有規(guī)律的。下列現(xiàn)象和事實(shí)，可用金屬活動(dòng)性順序作出合理解釋的是（）A．金屬鎂在空氣中比鋁更易點(diǎn)燃，說明鎂比鋁活動(dòng)性強(qiáng) B．金屬鋁比金屬鐵更耐腐鈍，說明鐵比鋁活動(dòng)性強(qiáng) C．硫酸銅、石灰乳配制農(nóng)藥波爾多液，宜用鐵制容器 D．金屬鎂與稀硫酸反應(yīng)速率快，更適于實(shí)驗(yàn)室制取氫氣（2022秋?鹿城區(qū)校級(jí)期中）為比較銀和銅的活動(dòng)性，小雅設(shè)計(jì)如圖所示方案，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，其中能證明銅的活動(dòng)性比銀強(qiáng)的是（）A． B． C． D．（2022秋?樂清市期中）小明為驗(yàn)證鐵、銅兩種金屬的活動(dòng)性順序，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)操作。若要觀察到的現(xiàn)象有顯著差異，所選用的液體是（）A．蒸餾水 B．稀鹽酸 C．氫氧化鈉溶液 D．氯化鈉溶液（2022秋?椒江區(qū)校級(jí)期中）把鋅片放入CuSO4溶液中，鋅片表面覆蓋了一層紅色物質(zhì)，一會(huì)兒又有氣泡冒出。同學(xué)們對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行猜想和分析，其中沒有科學(xué)依據(jù)的是（）A．甲認(rèn)為紅色物質(zhì)是銅 B．乙認(rèn)為鋅的活動(dòng)性比銅強(qiáng) C．丙推測(cè)氣體是二氧化碳并檢驗(yàn) D．丁猜想CuSO4溶液呈酸性（2022秋?北侖區(qū)期中）往硝酸銅、硝酸銀和硝酸亞鐵的混合溶液中緩慢連續(xù)加入質(zhì)量為m的鋅粉，溶液中析出固體的質(zhì)量與參加反應(yīng)的鋅粉質(zhì)量關(guān)系如圖所示，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．bc段（不含兩端點(diǎn)）析出的金屬是Cu B．a(chǎn)b段（不含兩端點(diǎn)）對(duì)應(yīng)溶液中含有四種金屬陽離子 C．線段bc和cd相比，會(huì)略“陡”一些，但不一定會(huì)更長 D．若bc段和cd段中析出固體質(zhì)量相等，參加反應(yīng)的鋅粉質(zhì)量分別為m1和m2，則m1＞m2【鞏固訓(xùn)練】一．選擇題（共10小題）1．（2022秋?義烏市校級(jí)期中）等質(zhì)量的稀硫酸分別與足量的鎂、鐵、鋅三種金屬反應(yīng)，下列圖象能正確生產(chǎn)氫氣質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間之間關(guān)系的是（）A． B． C． D．2．（2022秋?鎮(zhèn)海區(qū)校級(jí)期中）相同質(zhì)量相同形狀的鐵和鋅，分別與等質(zhì)量，等濃度的稀鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（）A．產(chǎn)生氫氣質(zhì)量相等，說明稀鹽酸過量 B．乙表示鋅與稀鹽酸反應(yīng) C．兩個(gè)反應(yīng)消耗金屬的質(zhì)量不相等 D．所得溶液的質(zhì)量相等3．（2022秋?鎮(zhèn)海區(qū)校級(jí)期中）將足量X、Y、Z、M四種金屬分別投入等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸中（反應(yīng)關(guān)系如圖甲），把金屬Y、Z分別投入硝酸銀溶液中（反應(yīng)關(guān)系如圖乙），據(jù)此判斷X、Y、Z、M的金屬活動(dòng)性順序是（）A．M＞X＞Y＞Z B．M＞X＞Z＞Y C．X＞M＞Z＞Y D．X＞M＞Y＞Z4．（2022秋?上城區(qū)校級(jí)期中）某金屬加工廠生產(chǎn)過程中的廢液含有少量的硝酸銀和硝酸銅，為回收利用資源和防止污染，該廠向廢液中加入一定量的鐵粉，反應(yīng)停止后過濾，向?yàn)V液中加入少量的稀鹽酸，無沉淀產(chǎn)生，則下列有關(guān)說法正確的是（）A．濾出的固體中一定含有銀，也能含有銅 B．濾出的固體中一定含有銀和銅，一定不含鐵 C．濾液中一定含有硝酸亞鐵，一定沒有硝酸銅 D．濾液中一定含有硝酸亞鐵，可能含有硝酸銀和硝酸銅5．（2022秋?西湖區(qū)校級(jí)期中）某自然科學(xué)興趣小組，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，用來研究不同金屬跟稀硫酸反應(yīng)的快慢．他們用此裝置，選擇了甲、乙、丙、丁四種大小相同的金屬片，分別與相同體積、相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸反應(yīng)，觀察30s內(nèi)從導(dǎo)管口冒出的氫氣泡多少，記錄在下表中．（“+”越多表示產(chǎn)生的氣泡越多）．金屬甲乙丙丁氫氣泡多少++++++++++如果四種金屬分別是鎂、鋁、鐵、鋅中的一種，則甲應(yīng)為（）A．鐵 B．鋁 C．鎂 D．鋅6．（2022秋?南潯區(qū)期中）某科學(xué)興趣小組為驗(yàn)證Ag、Fe、Cu三種金屬的活動(dòng)性順序，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)操作。其中可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕M合是（）?A．①③ B．②④ C．④⑤ D．①②7．（2022秋?海曙區(qū)期中）相同質(zhì)量的鐵、鋅、鎂、鋁分別與足量的鹽酸反應(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，圖中曲線①②③④對(duì)應(yīng)的金屬是（）A．鋁、鎂、鋅、鐵 B．鐵、鋅、鎂、鋁 C．鋁、鎂、鐵、鋅 D．鋅、鎂、鐵、鋁8．（2022秋?余杭區(qū)校級(jí)期中）金屬材料在現(xiàn)實(shí)生活中有著極為重要的作用。下列金屬材料的運(yùn)用與其所性質(zhì)不一致的是（）A．制造白熾燈燈絲——熔點(diǎn)高 B．制造保險(xiǎn)絲——硬度大 C．制造飛機(jī)——堅(jiān)硬而質(zhì)輕 D．制造裝化工原料的容器——耐腐蝕9．（2022秋?江北區(qū)校級(jí)期中）許多材料都有熱脹冷縮的性質(zhì)，溫度計(jì)就是根據(jù)水銀、煤油等物質(zhì)的熱脹冷縮原理制成的?，F(xiàn)有一扇形的均質(zhì)金屬物體，該材料具有熱脹冷縮的性質(zhì)，如圖所示。室溫狀態(tài)下AB、CD兩邊所成的圓心角為α。若使物體溫度均勻升高，則α角的變化情況是（）A．變大 B．變小 C．不變 D．無法確定10．（2022秋?余姚市期末）如圖曲線能正確反映下列化學(xué)變化中y與x（加入物質(zhì)質(zhì)量）變化關(guān)系的是（）A．鋅粒中滴入稀硫酸：y代表氫氣的質(zhì)量 B．CaCl2溶液中通入CO2氣體：y代表沉淀的質(zhì)量 C．氫氧化鈉溶液中滴入稀鹽酸：y代表混合溶液的pH D．FeCl3和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液二．填空題（共3小題）11．（2022秋?紹興期中）（1）我國是最早采用濕法煉銅的國家，其化學(xué)方程式為。（2）根據(jù)鐵、銅、鋁三種金屬的活動(dòng)順序判斷下列化學(xué)方程式正確的是（填序號(hào)）。①3Fe+2AlCl3═3FeCl2+2Al