8.2\o"8.2金屬的化學性質(zhì)"金屬的化學性質(zhì)（原卷版）考點直擊考點直擊典例分析＋變式訓練典例分析＋變式訓練考點1金屬的化學性質(zhì)1、大多數(shù)金屬可與氧氣的反應金屬在空氣中在氧氣中鎂常溫下逐漸變暗，表面形成氧化膜。點燃，劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色的固體。點燃，劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色的固體2Mg+O2點燃2MgO鋁常溫下表面變暗，生成一種致密的氧化膜點燃，劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色的固體4Al+3O2點燃2Al2O3鐵持續(xù)加熱變紅點燃，劇烈燃燒，火星四射，生成黑色的固體3Fe+2O2點燃Fe3O4銅加熱，生成黑色物質(zhì)；在潮濕的空氣中，生成銅綠而被腐蝕紫紅色的銅絲加熱后變黑2Cu+O2加熱2CuO銀、金即使在高溫時也不與氧氣發(fā)生反應2、金屬+酸→鹽+H2↑（置換反應）反應條件：金屬活動性排在H前注意：實驗前用砂紙打磨金屬，除去鎂、鐵等金屬表面的氧化膜，便于金屬與酸接觸反應。+稀鹽酸+稀硫酸鎂鋅鐵現(xiàn)象固體逐漸溶解，產(chǎn)生大量氣泡固體逐漸溶解，產(chǎn)生較多氣泡固體逐漸溶解，無色溶液變?yōu)闇\綠色，產(chǎn)生少量氣泡方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑根據(jù)金屬與酸混合時是否有氫氣產(chǎn)生將金屬分為兩類：活潑金屬和不活潑金屬：通過金屬與酸能否反應或與酸反應的劇烈程度判斷金屬的活動性。鎂>鋅>鐵>銅（不反應）鐵與稀鹽酸和稀硫酸反應生成的鐵的化合物中，鐵化合價為＋2價。有Fe2＋的溶液為淺綠色3、金屬與金屬化合物的反應金屬＋鹽→新鹽＋新金屬(置換反應)反應條件：參加反應的金屬活動性必須強于鹽中金屬的活動性(K、Ca、Na除外)，且鹽必須可溶現(xiàn)象的描述重點：金屬表面生成固體的顏色，溶液顏色的變化。實驗鐵釘+硫酸銅溶液鋁絲+硫酸銅溶液銅絲+硝酸銀溶液現(xiàn)象鐵表面有紅色固體產(chǎn)生，溶液由藍色逐漸變?yōu)闇\綠色。鋁表面有紅色固體產(chǎn)生，溶液由藍色逐漸變?yōu)闊o色。銅表面有銀白色固體產(chǎn)生，溶液由無色逐漸變?yōu)樗{色。化學方程式Fe+CuSO4=Cu+FeSO42Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2活動性比較鐵>銅鋁＞銅銅＞銀＊通過金屬與金屬化合物溶液是否反應判斷金屬的活動性?？偨Y(jié)：比較金屬活動性的方法：【典例1-1】下列鑒別假黃金（銅鋅合金）方法中錯誤的是（）A．用稀硫酸溶液B．硝酸銀溶液C．用火燒D．看顏色【典例1-2】將一根锃亮的鐵絲放入藍色的硫酸銅溶液中，過一會兒，發(fā)現(xiàn)鐵絲表面出現(xiàn)了紅色物質(zhì)．（1）寫出發(fā)生反應的化學方程式．（2）由此判斷，金屬的活動性：FeCu．（用“＞”、“＜”填空）（3）在化學反應中，元素化合價升高的反應物是還原劑，元素化合價降低的反應物是氧化劑．試判斷上述反應中，氧化劑是．【變式訓練1-1】收藏家收藏的清末鋁制品，至今保存完好，該藝術(shù)品不易銹損的主要原因是（）A．鋁不易發(fā)生化學反應B．鋁的氧化物已發(fā)生還原反應 C．鋁不易氧化 D．鋁易被氧化，但鋁表面的氧化鋁具有保護內(nèi)部的鋁的作用【變式訓練1-2】常見的鍋有陶瓷鍋、鐵鍋、銅鍋等。（1）與陶瓷鍋相比，用銅鍋加熱更快，利用的金屬性質(zhì)是。（2）鐵鍋清洗后如未擦干，容易產(chǎn)生紅色鐵銹，該過程中發(fā)生了（填“物理”或“化學”）變化。（3）銅鍋加熱后，鍋底容易產(chǎn)生一層黑色的氧化銅，反應的化學方程式為。（4）用鋼絲球清洗銅鍋時，用力過大容易在銅鍋上產(chǎn)生劃痕。說明鋼的硬度比銅（填“大”或“小”）。【變式訓練1-3】鋁在工業(yè)和日常生活中應用廣泛。請回答：（1）元素在自然界里分布不均勻，鋁的含量居地殼中所有元素的第位，鋁可制成蒸鍋，是利用鋁的延展性和；（2）元素的化學性質(zhì)與原子的有密切關(guān)系，鋁原子在化學反應中容易（填“得到”或“失去”）電子；（3）鋁在空氣中與氧氣反應，其表面生成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止鋁進一步氧化，因此鋁具有很好的抗腐蝕性能，鋁與氧氣反應的化學方程式為：?？键c2金屬活動性順序及其應用1、常見金屬在溶液中的活動性順序：(巧記：嫁給那美女；身體細纖輕；總共一百斤)鉀鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛(氫)銅汞銀鉑金KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu（1）表明了金屬活動性強弱順序（前強后弱），即在金屬活動性順序中，金屬的位置越靠前，它在水溶液中就越容易失去電子變成離子，其活動性就越強；金屬的位置越靠后，其陽離子在水溶液中就比較容易獲得電子變成原子，其活動性就越弱；

需要注意的是：金屬的活動性就越強參加反應時，現(xiàn)象就越明顯、越劇烈。

（2）可用來判斷金屬與酸能否發(fā)生置換反應（氫前置換氫），只有排在氫前面的金屬，才能置換出酸中的氫，而排在氫后面的金屬不能置換出酸中的氫。

需要注意的是：①金屬必須是排在金屬活動性順序中氫（H）前面的金屬；②酸應是鹽酸、稀硫酸（即不具有強氧化性的酸），不包括濃硫酸和硝酸；③單質(zhì)鐵與酸發(fā)生置換反應時生成亞鐵鹽；④K、Ca、Na除與酸反應外，還能與水在常溫下發(fā)生置換反應（如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑），其余金屬則不能。

（3）可用來判斷金屬與金屬化合物溶液（即鹽溶液）能否發(fā)生置換反應（前置后，鹽可溶，K、Ca、Na不能夠），排在金屬活動性順序中前面的金屬一般能把排在后面的金屬從其鹽溶液里置換出來。

需要注意的是：①在金屬活動性順序中只要排在前面的金屬就能把排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，而與H的位置無關(guān)，但K、Ca、Na等金屬例外，由于它們過于活潑，不與溶液中的鹽發(fā)生置換反應，而是先與溶液中的水發(fā)生置換反應；如把鈉放入硫酸銅溶液中雖然反應[2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4]，最終沒有單質(zhì)銅生成；②鐵與鹽溶液發(fā)生置換反應時，生成二價亞鐵鹽；③用同種金屬置換不同的鹽溶液，鹽中金屬排在金屬活動性順序中較后的金屬首先被置換出來，用不同的金屬置換同種鹽溶液，鹽中金屬先被排在金屬活動性順序中較前的金屬置換出來；若有一種金屬和多種混合鹽溶液反應，最先反應的是最不活潑的那個金屬的鹽溶液，例如，鋅粒與氯化亞鐵和硫酸銅和硝酸汞的混合溶液反應，最先反應的是硝酸汞，當硝酸汞被消耗完時，硫酸銅才與鋅粒反應，同理，硫酸銅反應完后，鋅才會和氯化亞鐵反應；當多種金屬與一種鹽溶液反應時，最活潑的金屬先反應，例如，把打磨光亮的鎂帶、鋁絲、銅絲一起放入硝酸銀溶液中，鎂被消耗完后，鋁才和硝酸銀反應，鋁反應完后，銅跟硝酸銀反應。

（4）利用金屬與酸或鹽溶液之間的置換反應是否發(fā)生，通過具體的實驗及其現(xiàn)象的分析，反過來可以反推金屬的活動性順序，具體的推斷方法是這樣的：

①利用金屬與酸能否發(fā)生置換反應，來反推金屬的活動性順序，例如，把鐵和銅分別放在稀鹽酸中時，鐵的表面上有氣泡冒出，這說明鐵位居金屬活動性順序中氫的前面；而銅的表面無明顯的現(xiàn)象，這說明銅位居金屬活動性順序中氫的后面；由此可推得鐵活潑性比銅的要強；

②利用金屬與鹽溶液能否發(fā)生置換反應，來反推金屬的活動性順序。例如，把鐵釘放在硫酸銅溶液中，過一會兒，發(fā)現(xiàn)鐵釘表面上出現(xiàn)了一層紅色物質(zhì)（即銅）；由此可推得鐵活潑性比銅的要強?！镜淅?-1】下列同組金屬都能跟稀鹽酸或稀硫酸反應并放出氫氣的是（）A．Au、Cu、Pt B．Fe、Pb、Sn C．Mg、Zn、Ag D．Al、Hg、K【典例2-2】把相同體積、相同質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸，分別滴到等質(zhì)量、顆粒大小相同的X、Y、Z三種較活潑金屬中，生成H2的質(zhì)量與反應時間的關(guān)系如圖所示。這三種金屬的活動性順序為；若X、Y、Z都是+2價金屬，則相對原子質(zhì)量由大到小的順序為?！咀兪?-1】x、Y、z、W是四種不同的金屬，為比較金屬活動性的強弱，某同學利用這四種金屬單質(zhì)、鹽酸、Z的硝酸鹽、W的硝酸鹽，進行有關(guān)實驗，結(jié)果如下表（能發(fā)生置換反應的記為“√”，不能反應的記為“一”，無標記的表示未做該實驗）。這四種金屬的活動性順序為（）XYZW鹽酸√﹣﹣√Z的硝酸鹽√W的硝酸鹽√﹣A．X＞W(wǎng)＞Y＞Z B．X＞Y＞W(wǎng)＞Z C．W＞X＞Y＞Z D．Y＞W(wǎng)＞Z＞X【變式2-2】已知銅、鐵均能與FeCl3溶液反應，反應方程式分別為：Cu+2FeCl3→2FeCl2+CuCl2，F(xiàn)e+2FeCl3→3FeCl2．現(xiàn)將一包銅、鐵的混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的燒杯中，充分反應后燒杯中仍有少量固體，關(guān)于燒杯中物質(zhì)組成的說法中正確的是（）A．溶液中一定含F(xiàn)eCl2，固體一定是鐵和銅 B．溶液中一定含F(xiàn)eCl3，固體一定含銅 C．溶液中一定含F(xiàn)eCl2，固體一定含銅 D．溶液中一定含F(xiàn)eCl2、CuCl2，固體一定含銅【變式2-3】結(jié)合常見金屬在溶液中的活動性順序回答有關(guān)問題。（1）銀（Ag）與金（Au）比較，活動性強的是；（2）在Fe、Cu、Al中，常溫下不能與稀硫酸發(fā)生置換反應的是；（3）要驗證Al、Fe、Cu三種金屬的活動性順序，如果選用了鐵絲和硫酸銅溶液，還必須選用一種溶質(zhì)是的溶液；（4）向含有AgNO3、Cu（NO3）2、NaNO3三種溶質(zhì)的溶液中，加入一定量的鎂粉，充分反應后過濾，得到濾渣和無色溶液，則所得無色溶液中一定含有的溶質(zhì)是。考點3金屬材料和金屬元素及其應用一、金屬元素：具有金屬通性的元素。最外層電子數(shù)小于4，所以其原子容易失去電子而本身常以陽離子形態(tài)存在于化合物中。它們的氧化物和氫氧化物一般呈堿性。二、金屬元素的存在是這樣的：地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬（如金、銀等）以單質(zhì)形式存在外，其余的都以化合物的形式存在，自然界中以單質(zhì)形式存在的金、銀，如圖所示：

常見金屬礦物主要指以下三種：

（1）鐵礦石有赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）、磁鐵礦（主要成分是Fe3O4）、菱鐵礦（主要成分是FeCO3）和黃鐵礦（主要成分是FeS2）等，如圖所示：

（2）銅礦石有孔雀石[主要成分是Cu2（OH）2CO3]、赤銅礦（主要成分是Cu2O）、黃銅礦（主要成分是CuFeS2）和輝銅礦（主要成分是Cu2S）等，如圖所示：

（3）鋁礦石有鋁土礦（主要成分是Al2O3）、明礬（KAlSO4?12H2O）或水鋁石（主要成分是Al2O3?H2O）等，如圖所示：【典例3-1】在自然界中能以單質(zhì)形式存在的是（）A．Fe B．Al C．Na D．Au【典例3-2】寫出下列礦石主要成分的化學式（1）赤鐵礦（2）磁鐵礦（3）鋁土礦．【變式3-1】鋼鐵因含硫、磷而比較脆，不利于制作加工。據(jù)此分析，煉鐵所用的礦石，不宜采用下列的（括號內(nèi)為該礦物主要化學成分的化學式）（）A．赤鐵礦（Fe2O3）B．磁鐵礦（Fe3O4） C．菱鐵礦（FeCO3）D．黃鐵礦（FeS2）【變式3-2】臺燈是在光線不足時常用的照明用具．（1）圖中標示的物質(zhì)屬于金屬材料的有（填序號）．（2）燈管后面的反光片為鋁箔．鋁塊能制成鋁箔是利用了鋁的性．（3）鋁比鐵活潑，但鋁箔比鐵螺絲釘耐腐蝕．鋁制品耐腐蝕的原因是（4）若要驗證銅、鐵、鋁的活動性順序，某同學已經(jīng)選擇了打磨過的鐵絲，你認為他還需要的另外兩種溶液是．考點4置換反應和化學反應中有關(guān)含雜質(zhì)的計算1、置換反應：（1）置換定義：由一種單質(zhì)與一種化合物反應，生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的反應A+BC→AC+B（2）置換反應類型：①金屬+酸→金屬化合物+H2②金屬+金屬化合物→另一金屬+另一金屬化合物③C+金屬氧化物→金屬單質(zhì)+CO2④H2+金屬氧化物→金屬單質(zhì)+H2O（注意：CO+金屬氧化物→金屬單質(zhì)+CO2該反應不屬于基本反應）化合反應：多變一 CO2+H2O=H2CO3（3）化學反應基本類型分解反應：一變多 H2CO3=CO2↑+H2O置換反應：單化生化單 C+2CuO2Cu+CO2↑2、含雜質(zhì)物質(zhì)的化學反應的有關(guān)計算：

（1）含雜質(zhì)物質(zhì)的化學反應的有關(guān)計算是指在實際生產(chǎn)中，所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)，在利用化學方程式進行計算用料和產(chǎn)量時，由于化學方程式表示的是純凈物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系，而不表示不純物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系；故計算時一定考慮到雜質(zhì)的問題（即不純物質(zhì)和純物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化問題）；

（2）不純物質(zhì)的質(zhì)量與純物質(zhì)的質(zhì)量的相互轉(zhuǎn)化方法及純度的計算公式是：【典例4-1】下列不屬于置換反應的是（）A．Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ B．Fe+CuCl2═FeCl2+Cu C．Cl2+2NaBr═2NaCl+Br2 D．2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑【典例4-2】金屬在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途。（1）鋁土礦的主要成分（填化學式）。（2）鋁塊拉成細絲、壓成薄片是利用鋁的（填“導熱”或“延展”）性。（3）冶煉500t含雜質(zhì)3%的生鐵，需要含氧化鐵80%的赤鐵礦石的質(zhì)量是t（結(jié)果精確到0.1）?！镜淅?-3】（1）工業(yè)冶鐵的原料有石灰石、鐵礦石、及焦炭，其中焦炭的作用有、。（2）請你利用如圖中提供的3個數(shù)據(jù)，自擬一道有關(guān)化學方程式的計算題，并寫出解答過程?！咀兪?-1】下列化學反應屬于置換反應的是（）A．H2O+CaO═Ca（OH）2 B．Na2SO4+BaCl2═2NaCl+BaSO4↓ C．H2+CuOCu+H2O D．3CO+Fe2O32Fe+3CO2【變式4-2】某鋼鐵廠用赤鐵礦煉制生鐵，煉制過程中損失4%的鐵元素，若要生產(chǎn)出含純鐵96%的生鐵560t。需要含氧化鐵80%的赤鐵礦的質(zhì)量為（）A．800t B．921.6t C．960t D．1000t【變式4-3】鋼鐵是目前使用最多的金屬材料。（1）生鐵和鋼都是鐵合金，其中含碳量較高的是。（2）人們常用“銅墻鐵壁”來形容物體的堅固，但鐵在一定條件下也能發(fā)生各種反應，如鐵絲在氧氣中燃燒，反應的化學方程式是。（3）將mg氧化銅加入稀硫酸中完全溶解（反應生成硫酸銅和水）后，再加入鐵粉充分反應，過濾，得到濾渣A和濾液B。再將濾渣A加入足量稀硫酸中，有氣泡冒出，充分反應后，剩余固體物質(zhì)的質(zhì)量為12.8g。①濾渣A的成分是，濾液B的成分是。②原氧化銅的質(zhì)量m＝g。課堂鞏固訓練課堂鞏固訓練一、選擇題。1．（2022?沙坪壩區(qū)校級模擬）將鐵粉加到一定量AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反應后過濾，所得濾渣中有紅色固體，有以下四種說法：①向濾液中加鹽酸，可能有白色沉淀②濾液中可能只有Fe3+、NO3﹣③向濾渣中加鹽酸，可能有氣泡④所得濾液的質(zhì)量一定比原混合液質(zhì)量小其中正確的是（）A．①② B．③④ C．①③ D．②④2．（2022春?蕭縣月考）下列化合物可以通過金屬與對應的酸發(fā)生置換反應獲得的是（）A．CuCl2 B．FeCl3 C．AgNO3 D．Al2（SO4）33．（2021秋?惠州期末）“垃圾”是放錯了地方的資源，應該分類回收。生活中放棄的鐵鍋，鋁質(zhì)易拉罐、銅導線等可以歸一類加以回收，它們屬于（）A．有機物 B．金屬或合金 C．氧化物 D．礦物4．（2021秋?廣饒縣校級月考）下列反應屬于置換反應的是（）①H2+CuO═Cu+H2O②2CO+O2═2CO2③Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑④Fe2O3+3CO═2Fe+3CO2A．①④ B．②③ C．①③ D．②④5．（2021秋?南崗區(qū)校級月考）將相同體積、相同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸，分別滴到等質(zhì)量、顆粒大小相同的X、Y、Z三種較活潑金屬中，生成H2的質(zhì)量與反應時間的關(guān)系如圖所示。下列說法中正確的是（）A．三種金屬的活動性順序為Y＞X＞ZB．產(chǎn)生氫氣的速率順序為X＞Y＞Z C．消耗稀鹽酸的質(zhì)量順序為Z＞Y＞XD．相對原子質(zhì)量由大到小的順序為X＞Y＞Z二、填空題。6．（2021秋?澠池縣期末）將等質(zhì)量的鋅粉和鐵粉分別于溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同且等質(zhì)量的稀硫酸充分反應，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與時間的關(guān)系如圖所示。請回答下列問題：（1）表示鋅粉與稀硫酸反應的曲線是：（填a或b）寫出該反應的化學方程式。（2）對于曲線a表示的反應，（填化學式）有剩余。（3）若有一種金屬剩余，則剩余的金屬一定是（填化學式）。7．（2021春?二道區(qū)校級月考）化學小組探究鎂、鐵、銅三種金屬的活動性順序，設計了如圖所示實驗方案。（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(jīng)討論后認為該方案可以優(yōu)化，試管的實驗是多余的。（3）去掉多余的實驗，同學們將另兩支試管中反應后的物質(zhì)倒入同一大燒杯中，一段時間后過濾，向濾渣中加入稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生，則濾渣的成分可能是。8．（2021?蘭溪市模擬）華為中國芯!華為使中國的芯片技術(shù)領先于世界，讓蘋果都望塵莫及。芯片是電腦、智能家電的核心部件，它是以高純度的單質(zhì)硅（Si）為材料制成的。硅及其氧化物能發(fā)生如下反應：①Si+O2SiO2，②SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，③SiO2+2CSi+2CO↑，④Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑．請回答：（1）上述四個反應中屬于置換反應的有（填序號）。（2）上述反應中生成的還原性氣體有（填化學式）。三、解答題。9．（2021?營口模擬）A、B、C、D、E是初中化學常見物質(zhì)，轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖（其中部分生成物和反應條件已略）：已知B是黑色固體，相對分子質(zhì)量為80，E是天然氣的主要成分，請回答下列問題：（1）B是，E是（均填化學式）．（2）A→C的化學方程式為：；E→D的化學方程