第20講 金屬的化學(xué)性質(zhì)（原卷版）

第20講金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬的氧化金屬與酸反應(yīng)金屬與鹽反應(yīng)金屬的冶煉一.金屬與氧氣的反應(yīng)：金屬條件反應(yīng)的化學(xué)方程式現(xiàn)象(或備注)Mg點(diǎn)燃2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO劇烈燃燒，耀眼白光，放出大量熱，生成白色固體Al常溫4Al＋3O2=2Al2O3表面生成致密保護(hù)膜點(diǎn)燃(氧氣中)4Al＋3O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2Al2O3劇烈燃燒，放出大量熱和耀眼的白光，生成白色固體Fe常溫、潮濕空氣4Fe＋3O2＋nH2O=2Fe2O3·nH2O在氧氣和水共同作用下，會(huì)生成暗紅色疏松的鐵銹氧氣中點(diǎn)燃3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Fe3O4劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體Cu加熱2Cu＋O2△2CuO銅絲表面逐漸變?yōu)楹谏睗窨諝?Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3銅表面生成一層綠色物質(zhì)AuAg高溫下也不與氧氣反應(yīng)，“真金不怕火煉”二.金屬與酸的反應(yīng)：金屬現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式鎂劇烈反應(yīng)，大量氣泡，溶液仍為無(wú)色，放熱Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑鋁劇烈反應(yīng)(比鎂稍緩)，大量氣泡，溶液仍為無(wú)色，放熱2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑鋅反應(yīng)較劇烈，大量氣泡，溶液仍為無(wú)色，放熱Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2↑Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑鐵反應(yīng)緩慢，有氣泡產(chǎn)生，溶液由無(wú)色逐漸變?yōu)闇\綠色Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑銅不反應(yīng)【金屬與酸反應(yīng)圖像的問(wèn)題】（1）反應(yīng)時(shí)間與產(chǎn)生氫氣的關(guān)系（活動(dòng)性順序決定反應(yīng)快慢）（2）向等質(zhì)量金屬中加酸反應(yīng)圖像（與價(jià)量比有關(guān)）（3）向等質(zhì)量酸中加金屬反應(yīng)圖像其中，甲、乙、丙、丁分別表示鋁、鎂、鐵、鋅。三.金屬與鹽的反應(yīng)：實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式鐵絲浸入硫酸銅溶液鐵絲表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4銅絲浸入硝酸銀溶液銅絲表面出現(xiàn)銀白色物質(zhì)，溶液由無(wú)色逐漸變?yōu)樗{(lán)色Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag1．金屬活動(dòng)性順序：__K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au__。2．按照金屬活動(dòng)性順序，一種活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬能把另一種活動(dòng)性較弱的金屬?gòu)乃柠}的水溶液中置換出來(lái)，排在氫前面的金屬可以把酸中的氫置換出來(lái)。這些反應(yīng)都是置換反應(yīng)。四.金屬的銹蝕與防護(hù)：1．鐵銹蝕的條件：水、氧氣。銅銹蝕的條件：水、氧氣、二氧化碳。2．防銹蝕的方法：改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成不銹鋼等；在金屬表面形成各種保護(hù)層，如涂防銹油、油漆；形成氧化物保護(hù)膜等。3．保護(hù)金屬資源的有效途徑：防止金屬的腐蝕，金屬的回收利用，有計(jì)劃合理地開采礦物，尋找金屬的替用品等?？键c(diǎn)一：金屬與酸反應(yīng)【例1】為驗(yàn)證常見金屬的活動(dòng)性順序，小紅設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法中正確的是

A．實(shí)驗(yàn)①和②中均有氣泡產(chǎn)生B．實(shí)驗(yàn)③中固體質(zhì)量減少，溶液由藍(lán)色變?yōu)辄S色C．若X為Zn，Y為，可驗(yàn)證Zn比Fe活潑D．利用以上實(shí)驗(yàn)無(wú)法驗(yàn)證Zn、Fe、Cu、Ag的活動(dòng)性【例2】向等質(zhì)量的鎂粉和鐵粉中分別加入等濃度的稀硫酸，生成氫氣的質(zhì)量與加入稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系曲線正確的是A．

B．

C．

D．

考點(diǎn)二：金屬與鹽【例1】向AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中逐漸加入mg鐵粉，溶液質(zhì)量變化如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的固體是AgB．B點(diǎn)溶液中的陽(yáng)離子有Fe2+、Cu2+C．C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液為無(wú)色D．加入mg鐵粉后，過(guò)濾，向?yàn)V渣中加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生【例2】小明欲從廢棄的鎳(Ni)鋅電池中分離某貴重金屬。通過(guò)初步處理，已從廢棄物中獲取了一定量金屬混合物。經(jīng)分析可知，混合物中含有鋅、銅、銀、鎳四種金屬。實(shí)驗(yàn)主要流程如下圖所示(反應(yīng)條件已略去)：

查閱資料：鎳能與稀硫酸反應(yīng)生成+2價(jià)的鎳鹽和氫氣。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．溶液甲中含有三種陽(yáng)離子B．固體A中含有兩種金屬C．溶液丙中可能含有兩種溶質(zhì)，且溶液丙的質(zhì)量小于所加的AgNO3溶液的質(zhì)量D．鋅、銅、銀、鎳四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是鎳>鋅>銅>銀考點(diǎn)三：金屬的氧化與冶煉【例1】某小組利用如圖裝置進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（夾持裝置已略去）。實(shí)驗(yàn)前檢查裝置氣密性良好，實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開彈簧夾K，觀察一段時(shí)間，無(wú)明顯現(xiàn)象；關(guān)閉K，加入食鹽水，觀察同樣的一段時(shí)間后打開K，發(fā)現(xiàn)注射器活塞向左移動(dòng)。下列說(shuō)法不正確的是

A．鐵銹蝕屬于緩慢氧化 B．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中裝置內(nèi)氧氣的含量減小C．滴加食鹽水能加快鐵銹蝕 D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)可得出鐵的銹蝕需要水的參與【例2】用如圖“微型”裝置模擬冶鐵實(shí)驗(yàn)，已知一氧化碳發(fā)生裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O。下列說(shuō)法正確的是

A．應(yīng)先點(diǎn)燃酒精燈后通入COB．酒精燈上罩金屬網(wǎng)罩是為了集中火焰提高溫度C．該實(shí)驗(yàn)不用處理尾氣D．該實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證CO還原氧化鐵的氣體產(chǎn)物1．小明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鋅、鐵、銅三種金屬的活動(dòng)性順序。他設(shè)計(jì)了四個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，分別選擇的試劑是：①銅、鋅、硫酸亞鐵溶液；②鐵、銅、硫酸鋅溶液；③鋅、鐵、銅、稀硫酸；④銅、硫酸亞鐵溶液、硝酸鋅溶液。上述四個(gè)方案所選試劑正確的是A．①③ B．②④ C．①④ D．②③2．對(duì)鐵生銹與燃燒條件的實(shí)驗(yàn)探究如圖所示。實(shí)驗(yàn)前小氣球稍膨脹，實(shí)驗(yàn)中可觀察到②中鐵絲生銹，④中鐵絲加熱至一定溫度后發(fā)生劇烈燃燒。下列說(shuō)法不正確的是

A．對(duì)比①②可知，接觸水是鐵生銹的條件之一B．對(duì)比①③可知，接觸CO2不是鐵生銹的條件C．對(duì)比①④可知，溫度達(dá)到著火點(diǎn)是鐵燃燒的條件之一D．④中的干沙可換成水，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，②④的小氣球變癟3．回收利用廢舊金屬具有重要意義、某工廠廢液樣品中主要含硝酸鋅和硝酸銀，為了從廢液中回收金屬銀和硝酸鋅晶體，甲同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)流程。下列說(shuō)法中正確的是

A．操作Ⅰ和操作Ⅱ都需要用到的玻璃儀器是玻璃棒B．Y可以是硫酸，也可以是鹽酸C．最終得到的硝酸鋅晶體中的鋅元素的質(zhì)量等于廢液中鋅元素的質(zhì)量D．固體A中一定含有銀，可能含有鋅4．金屬材料的使用作為一個(gè)時(shí)代的標(biāo)志，見證了人類文明發(fā)展的過(guò)程。歷史上人類冶煉不同金屬的大致年代如下圖，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是

A．通過(guò)敲打?qū)⑶嚆~制成不同形狀，是利用金屬的延展性B．煉鐵的原料主要有鐵礦石、焦炭和石灰石C．金屬鋁的利用比鎂、鈉晚，是因?yàn)殇X的金屬活動(dòng)性強(qiáng)D．濕法煉銅工藝就是利用鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)制取銅5．為驗(yàn)證鐵、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性順序，小東設(shè)計(jì)了如下所示的兩組實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是

A．通過(guò)實(shí)驗(yàn)①、②能夠驗(yàn)證三種金屬的活動(dòng)性順序B．實(shí)驗(yàn)②中發(fā)生的反應(yīng)是：C．實(shí)驗(yàn)①中溶液質(zhì)量逐漸增大D．實(shí)驗(yàn)①中溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)辄S色6．取足量的Zn、Fe、Ag三種金屬分別放入盛有等質(zhì)量、等濃度CuSO4溶液的①②③三支試管中，其反應(yīng)前后溶液質(zhì)量變化如圖。下列說(shuō)法正確的是

A．三支試管中均發(fā)生置換反應(yīng) B．①試管中加入的是Fe，③試管中加入的是ZnC．反應(yīng)后③試管中的溶液呈淺綠色 D．三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)棰?gt;②>①7．將生銹的鐵釘放入盛有稀鹽酸的密閉容器中，用壓強(qiáng)傳感器測(cè)得容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。下列分析中不正確的是

A．e點(diǎn)表示的溶液是無(wú)色的B．a(chǎn)b段表示鐵銹與稀鹽酸反應(yīng)C．bc段反應(yīng)的化學(xué)方程式為D．cd段壓強(qiáng)變化的主要原因：反應(yīng)是放熱反應(yīng)，完全反應(yīng)后，溫度降低引起壓強(qiáng)變小8．現(xiàn)有體積大小相同的三種金屬X、Y、Z，分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的足量稀硫酸中，X不發(fā)生反應(yīng)，Y、Z反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。X、Y、Z的金屬活動(dòng)性順序正確的是

A．X>Y>Z B．X>Z>Y C．Y>Z>X D．Z>Y>X9．甲、乙兩燒杯內(nèi)盛有等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸。將鎂逐漸加入甲燒杯，鐵逐漸加入乙燒杯，測(cè)量加入的金屬質(zhì)量m和相應(yīng)的燒杯內(nèi)溶液質(zhì)量變化量△M，畫出△M-m的示意圖，如圖所示。根據(jù)圖中信息，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．m1：m2=3:7B．△M1：△M2=11:27C．a(chǎn)表示的是甲燒杯中△M與m的變化關(guān)系D．當(dāng)乙燒杯內(nèi)加入金屬質(zhì)量為m1時(shí)，溶液中含兩種溶質(zhì)10．向盛有一定量銅和氧化銅混合物的燒杯中滴加稀鹽酸，邊滴邊攪拌，反應(yīng)過(guò)程中剩余固體的質(zhì)量與加入稀鹽酸的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

A．M點(diǎn)時(shí)，剩余固體是銅和氧化銅B．M、N點(diǎn)時(shí)，溶液中的溶質(zhì)均只有CuCl2C．混合物中銅的質(zhì)量為（a－b）gD．P點(diǎn)時(shí)，溶液的pH小于711．現(xiàn)有質(zhì)量相等的X、Y、Z三種金屬，分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的足量稀硫酸中，X不發(fā)生反應(yīng)，Y、Z反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是

A．相對(duì)原子質(zhì)量：Y<ZB．完全反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量：Y<ZC．X、Y、Z的金屬活動(dòng)性順序?yàn)椋篩>Z>XD．完全反應(yīng)消耗稀硫酸的質(zhì)量：Z<Y12．為了探究稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)，化學(xué)興趣小組的同學(xué)做了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)，觀察到試管①中溶液呈藍(lán)色，試管②中有氣泡冒出。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將試管①、②內(nèi)的物質(zhì)全部倒入同一燒杯中，充分反應(yīng)后靜置，現(xiàn)象如圖乙所示。有關(guān)圖乙燒杯內(nèi)的固體和溶液，下列說(shuō)法正確的是

A．固體中最多有兩種物質(zhì)B．若固體中有鋁，則溶液中的溶質(zhì)可能有兩種C．若溶液呈酸性，則溶液中一定含有硫酸銅D．若溶液呈藍(lán)色，則固體中可能有兩種物質(zhì)13．如圖是鐵和其它物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。其中“一”表示物質(zhì)之間能夠發(fā)生反應(yīng)，“→”表示物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化。下列說(shuō)法正確的是

A．變化①發(fā)生的過(guò)程中，固體的質(zhì)量逐漸減少B．變化②發(fā)生后，可通過(guò)滴加NaCl溶液判斷原溶液中AgNO3是否有剩余C．變化③可通過(guò)細(xì)鐵絲在空氣中燃燒實(shí)現(xiàn)D．變化④所涉及的反應(yīng)的化學(xué)方程式可能是14．下列有關(guān)金屬及其腐蝕性的敘述，正確的是A．鋅比銀活潑，故鋅能置換出氯化銀中的銀B．鋁比鐵的抗腐蝕性好，是因?yàn)槠浔砻嬉仔纬芍旅艿难趸锉Ｗo(hù)膜C．鐵生銹需要氧氣和水，與所處的酸堿性條件無(wú)關(guān)D．銅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，故銅器放置在潮濕的空氣中不會(huì)被腐蝕15．鐵是生產(chǎn)、生活中應(yīng)用很廣泛的一種金屬。下列鐵的實(shí)驗(yàn)中，說(shuō)法合理的是

A．A中細(xì)鐵絲燃燒生成了氧化鐵B．B中鐵釘最易生銹的部位是“c”C．C中剛開始無(wú)氣泡產(chǎn)生，可能因?yàn)橄×蛩崤c表面的鐵銹先發(fā)生了反應(yīng)D．D中現(xiàn)象是鐵片的表面析出了紅色的銅16．小麗將未打磨的鋁片和稀硫酸放入密閉容器中，用傳感器探究反應(yīng)過(guò)程中溫度和壓強(qiáng)的變化（如圖所示）。從圖中獲取的信息正確的是

A．0~50s內(nèi)，主要發(fā)生的是鋁和稀硫酸的反應(yīng)B．50s時(shí)，溶液中溶質(zhì)只有Al2（SO4）3C．150s時(shí)，鋁片和稀硫酸的反應(yīng)才停止D．100~150s內(nèi)，壓強(qiáng)減小是因?yàn)闇囟冉档?7．取一定量的A、B金屬，分別投入到溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的等量鹽酸中，生成氫氣的質(zhì)量與金屬質(zhì)量的關(guān)系如圖。（已知A、B元素在生成物中的化合價(jià)相同）下列說(shuō)法正確的是

A．金屬活動(dòng)性：A>BB．m1時(shí)，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量：A<BC．兩種金屬原子的相對(duì)原子質(zhì)量：A>BD．m2時(shí)，鹽酸均沒有剩余18．走近千年文物，人們發(fā)現(xiàn)青銅器在含有C1ˉ的環(huán)境中易生成CuC1，隨著環(huán)境條件的變化而發(fā)生銹蝕，銹層物質(zhì)成分示意圖如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是

A．銅綠中含有Cu、H、O、C四種元素 B．CuC1與O2、H2O可能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)C．青銅器在銹蝕的過(guò)程中銅元素的化合價(jià)升高 D．在干燥、無(wú)氧的環(huán)境中有利于青銅器的保護(hù)19．“對(duì)比法”是實(shí)驗(yàn)探究中常用的一種科學(xué)方法。下圖是探究鐵生銹條件的實(shí)驗(yàn)，有關(guān)現(xiàn)象和結(jié)論中，不正確的是

A．①中鐵釘明顯生銹，②③中鐵釘幾乎不生銹B．對(duì)比②③可以說(shuō)明鐵生銹一定要有氧氣參加C．對(duì)比①③可以說(shuō)明鐵生銹一定要有水參加D．保持鐵制品表面清潔干燥可以防止鐵生銹20．實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)煉鐵的實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖所示，下列說(shuō)法中不正確的是

A．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色粉末變成黑色B．氣球可以用燃著的酒精燈代替C．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要先通入CO，后加熱，目的是防止加熱時(shí)玻璃管發(fā)生爆炸D．澄清石灰水用氫氧化鈉溶液代替也能看到同樣的現(xiàn)象且吸收CO2效果更好21．一定質(zhì)量的稀鹽酸和一小塊未打磨的鋁片反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡的快慢和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖，下列猜想正確的有①0~t1階段，可能是鋁表面有層氧化膜②t1~t2階段，鋁和稀鹽酸反應(yīng)放出熱量③t3時(shí)刻，可能是稀鹽酸不足④t1~t3與階段，溶液質(zhì)量逐漸減小

A．1項(xiàng) B．2項(xiàng) C．3項(xiàng) D．4項(xiàng)22．A、B、C、D是四種金屬單質(zhì)，能發(fā)生如下反應(yīng)：A+2HCl=鹽+H2↑；C+2HCl=鹽+H2↑；B+D(NO3)2=B(NO3)2+D；B+HCl→不反應(yīng)，且相同條件下A比C反應(yīng)劇烈。則四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是A．A＞C＞D＞B B．B＞