第2課金屬的化學性質(zhì)【學與練】

悌度學燈

■■

一、金屬與氧氣的反應

占燃

⑴鎂在氧氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光。反應的化學方程式為2Mg+O22=二2MgO。

△

(2)銅在空氣中不能燃燒，但在空氣中加熱，銅的表面會變黑。反應的化學方程式為2CU+O2===2CUO。

(3)常溫下，鐵在潮濕的空氣中被氧化成鐵銹(主要成分為Fe2O3)o

(4)常溫下鋁即可與氧氣反應，表面生成一層致密的氧化鋁保護膜，它能阻止內(nèi)部的鋁繼續(xù)被空氣氧化。

二、金屬與酸的反應

(1)鎂、鋁、鋅等可以與鹽酸和稀硫酸反應，放出大量的熱，同時產(chǎn)生氣體。

(2)因為鋅和稀硫酸反應速率適中，所以實驗室常用鋅和稀硫酸反應來制取氫氣。

(3)并不是所有的金屬都可以與酸反應，銅一般不與鹽酸和稀硫酸反應。

三、置換反應

一種單質(zhì)跟一種化合物發(fā)生反應生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的反應叫置換反應。反發(fā)反阜置換反

應是化學反應基本類型之鷺，性的鹽不能與金屬發(fā)生置換反應。

四、金屬活動性順序

金屬活動性由強逐漸減弱

金屬活動性順序的應用規(guī)律：

①金屬跟酸反應：在金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬可以把酸中的氫置換出來。

②金屬跟鹽溶液的反應：在金屬活動性順序中，一種活動性段強的金屬能把另一種活動性較弱的金屬從

它的鹽溶液中置換出來(K、Ca、Na除外)。

③在金屬活動性順序中，排在前三位的K、Ca、Na能和水反應生成對應的堿。反應的化學方程式如下：

2K+2H2。=2KoH+H2TCa+2H2O=Ca(OH)2+H2|2Na+2H20=2Na0H+H2T

五、金屬的銹蝕

(1)鐵銹蝕的條件：鐵與氧氣和水接觸。

(2)防止金屬生銹的方法：

①使金屬制品與空氣或水隔絕，保持其表面干燥和潔凈。

通常是在金屬制品表面涂?層保護膜，如刷油漆、涂油、電鍍、烤藍等。

②改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，制成合金鋼，如不銹鋼。

沉沒式鋼珠

__"

一、金屬化學性質(zhì)

1.將鋅粉持續(xù)加入到100g含有AgNQ)和Cu(NO3)2兩種溶質(zhì)的混合溶液中，充分反應。當加入鋅粉

的質(zhì)量為6.5g時，溶液質(zhì)量最??；當加入鋅粉的質(zhì)量為13.0g時，恰好完全反應。下列是反應中的

相關(guān)量隨加入鋅的質(zhì)量變化的關(guān)系圖，正確的是（）

C.

2.（2023九上.拱塞期末）取一定量的鐵粉和硫粉均勻混合后放進試管中，用酒精燈加熱，當試管中的

光擴展到整支試管后立即停止加熱，靜置冷卻，最終得到不能被磁鐵吸引的黑色物質(zhì)。下列分析號

送的是（）

A.鐵從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)B.反應后的生成物屬于鹽

C.此反應為吸熱反應D.此反應為化合反應

3.（2023九上?溫州期末）模型能夠直觀反映化學變化的結(jié)果。將一定質(zhì)量的鎂條放入某一溶液（如

圖），其溶質(zhì)硫酸鋅和硫酸亞鐵的質(zhì)量相同，充分反應后燒杯內(nèi)固體的組成和質(zhì)量大小關(guān)系不可能的

是（）

4.圖是科學園地中一張表示物質(zhì)間反應關(guān)系的卡片（“一”表示相連的兩種物質(zhì)能夠在溶液體系中發(fā)生

化學反應），其中A、B、C三處的卡片尚未粘貼。下列說法中不正確的是（）

待粘貼的卡片:

A.A處貼上的卡片可以是CuSO4或H2so4

B.B處貼上的卡片是Ca（0H）2

C.C處卡片上的物質(zhì)一定能與BaCL發(fā)生反應

D.可用FezCh替換Fe的位置

5.向盛有硫酸銅的燒杯中加入其種藥品，恰好完全反應。反應前后溶液中離r種類及個數(shù)比如圖所

示。則加入的藥品可能是（）

加入藥品

?0--------?O

反應前反應后

A.鋁B.銀C.銅D.鋅

6.（2023?溫州模擬）在放有宣紙的培養(yǎng)皿中放入鹽溶液和合適的金屬，一段時間后，可以有新金屬析

出，得到如圖所示“金屬樹小科利用鐵、銅、銀三種金屬以及對應的鹽溶液來制取“金屬樹”，下

列設計都能制得“金屬樹”的是（）

樂強/kPa

圖1測定氣壓變化的實驗裝置圖2金屬與稀鹽酸反應時氣壓的變化曲線

（1）鐵、鋁、鋅與稀鹽酸反應產(chǎn)生的相同氣體是（填化學式）。

（2）鋁對應的曲線是B,反應速率先慢后快，其主要原因是

（3）從圖2分析，以下結(jié)論正確的是（填序號）。

①金屬鎂對應的氣壓變化曲線是A

②M點時參加反應的鎂鋅質(zhì)量相等

③實驗時取用的鎂鋁質(zhì)量可能相等

1U.（2。22?長興模擬）某興趣小組在探究金屬化學性質(zhì)時，做「如圖甲、乙的兩次實驗。

（1）圖甲是向濾液中加入稀鹽酸，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生。則濾液中一定含有的金屬離子為

（填離子符號）。

（2）圖乙是向濾渣中加入過量的稀鹽酸，觀察到有無色氣體產(chǎn)生。

①濾液中含有溶質(zhì)的化學式為o

②實驗結(jié)束后所得濾液質(zhì)量（填“大于"“小于'’或“等于“反應前原燒杯中混合溶液質(zhì)量。

11.（2022九上.杭州期中）小樂做了“鋁與酸反應”的系列實驗，回答問題：

實驗1：小樂在試管中放入一枚未打磨的鋁片，然后注入適量pH=4的稀鹽酸。鋁片與稀鹽酸反應

產(chǎn)生氫氣的速率隨時間變化的圖線如圖甲所示。

0.1方\物冊0.1述物啦

乙

（1）鋁片和稀鹽酸在開始階段不產(chǎn)生氫氣的原因:.（用相關(guān)化學反應方程式解釋）。

（2）從a點到b點曲線上升的原因可能是

實驗2：小樂將另一枚打磨過的鋁片與適量pH=4的稀硫酸反應，結(jié)果生成氫氣速率很慢。

針對鋁片與稀鹽酸和稀硫酸反應速率不同的現(xiàn)象，小樂提出了如下猜想:

猜想1：鹽酸中的氯離子對反應起促進作用;

猜想2：硫酸中的硫酸根離子對反應起阻礙作用。

為了驗證猜想，小樂設計了如圖乙所示實驗。

（3）加入的兩種固體物質(zhì)A和B分別是。

12.某化學興趣小組的同學想從含有Ab（S04）3、CuSCh的廢液中回收金屬銅，設計流程如圖:

（1）溶液B中所含的溶質(zhì)是；固體A的成分是o（均填化學

式〕

（2）I【中加入過量的稀硫酸的目的是。

13.取銅鎂合金20g放入燒杯，將280g稀硫酸分4次加入燒杯中，充分反應后，測得來.余固體的質(zhì)

量記錄如下。請計算：

次數(shù)1234

加入稀硫酸質(zhì)量/g70707070

剩余固體質(zhì)量/g18.216.414.613.2

（1）合金中銅、鎂的質(zhì)量比。

（2）所加稀硫酸的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。（寫出計算過程）

二、金屬活動順序與置換反應

14.（2023.舟山模擬）為比較金屬活動性順序，在室溫下，用砂紙將大小相同的鋅片、銅片和鎂條表面

的氧化物除掉，然后分別投入盛有相同質(zhì)量分數(shù)的5mL稀鹽酸的三支試管中（如圖）。下列說法正

確的是

舊融?

甲乙丙

A.除去表面氧化膜后，三種金屬均呈銀白色

B.三種金屬表面均有氣泡產(chǎn)生，且鎂表面產(chǎn)生氣泡最快

C.反應結(jié)束后，三種溶液的溫度都升高

D.反應結(jié)束后，甲、丙兩試管中溶疫的質(zhì)量都變大

15.（2023九下?永康模擬）截止2022年末，中國高鐵總里程已達4.2萬公里，居世界第一,高鐵鐵軌

剛出廠時一般為25米，根據(jù)需要可把25米長的鐵軌焊接起來連成幾百米甚至幾千米長，然后再鋪

高溫

在路基上。高鐵軌道焊接時發(fā)生的主要反應為：84+3叫3。4-442。3+9八，該反應類型屬于

（）

A.化合反應B.分解反應C.置換反應D.復分解反應

16.鉗、饃、銅在電子工業(yè)中有廣泛應用。小金想比較這三種金屬的活動性強弱，做了如圖所示實

驗，只有④有明顯的現(xiàn)象。則這三種金屬的活動性順序排序（）

A.銅>銀>杷B.銀>銅>杷C.銀>杷>銅D.銅〉把〉銀

17.（2023?永嘉模擬）為驗證Fe、Cu的金屬活動性，下列方寞中不可行的是（）

18.數(shù)學圖像可以表示物質(zhì)化學變化中的相關(guān)性質(zhì)。根據(jù)下列圖像得出銅、銀、鈿三種金屬的活動性

強弱正確的是（）

A.銅〉把,銀B.鍥>銅>鉗C.鍥港4銅D.鉗>銅>銀

19.小文同學通過實驗探究某種金屬R的活動性強弱，并根據(jù)實驗現(xiàn)象編制檢索表如圖，根據(jù)檢索表

可知，金屬R的活動性強弱排序正確的是（）

幾種金屬活動性檢索表

1a能與鹽酸反應產(chǎn)生氣體-----Fe

1b不能與鹽酸反應產(chǎn)生氣體----2

2a能與硝酸銀反應-------------3

2b不能與硝酸銀反應----------銀

3a能與硝酸銅反應-------------R

3b不能與硝酸銅反應----------銅

A.Fe>Cu>R>AgB.Fe>R>Cu>Ag

C.R>Fe>Cu>AgD.Fe>Ag>Cu>R

20.（2023?樂清模擬）為比較X、Y、Z三種金屬的活動性順序，利用這三種金屬單質(zhì)分別與稀鹽酸、

Z的硝酸鹽溶液反應，結(jié)果如下表。請判斷三種金屬的活動性順序為（）

XYZ

稀鹽酸

Z的硝酸鹽溶液7

（“4”表示能反應，“”表示不能反應）

A.Y>Z>XB.X>Y>ZC.Y>X>ZD.X>Z>Y

21.科學興趣小組用三段粗細均勻、質(zhì)最相等的鐵絲與不同溶液反應研究金屬活動，將原三段鐵絲拼

接在同一平面內(nèi)，使相互夾角均為120”，懸拄后靜止時如圖所示，現(xiàn)將oa段鐵絲浸入硫酸鋅溶

海，ob段鐵絲浸入硫酸銅溶液，0C段鐵絲沒入稀硫酸溶液。相同時間后取出三段鐵絲，重新按相

同方法拼接并懸掛，觀察到的現(xiàn)象合理的是（）

22.（2023?杭州模擬）如圖是2022年三星堆考古挖掘出一個青銅器——“機器狗”，青銅的主要成分為

銅、錫（Sn）合金，若要驗證銅、錫的化學活動性強弱，下列試劑不熊選用的是（）

A.稀硫酸、Cu、SnB.CuSCh溶液、Sn

C.ZnSO』溶液、Cu、SnD.SnSCh溶液、Cu

23.銘（Cr）及其化合物如：三氧化銘（CnC）3）、銘酸鈉（NazCrO。、重銘酸鈉（NazCnO）等是工業(yè)中

重要的物質(zhì)材料，有如下反應：

高溫高溫

①02。3+3Ca=2Cr+3CaO②2行2。3+302+8NaOH=''4Na2CrO4+4H20

（3）2Na2CrO4+H2SO4=Na2CrO7+X+H20回答下列向題：

（1）反應①的基本反應類型是。

（2）CaCaCrO』電池是戰(zhàn)術(shù)導彈的常用電源，向NaQOv溶液中加入CaCb溶液可得CaCKh沉

淀，反應的化學方程式是_________________________________

24.（2023?南海模擬）鍥（Ni）是一中常見金屬,在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用。

（1）具有“記憶”本領(lǐng)的鈦銀合金屬于—_____（選填“純凈物”或“混合物”）；

（2）鐵表面鍍銀，使鐵不易銹蝕，原因是隔絕了鐵與接觸:

（3）已知銀的金屬活動性位于鎂和銅之間，下列四種方案，能驗證鎂、銀、銅三種金屬的活動性

順序方案有。（填寫字母）。

\i

\

M

CuSO.溶液MgS<）.溶液CuS仇溶液NiS（L溶液CuSOj^ift

25.某科學興趣小組利用銅絲、鐵絲、FeSO』溶液、CuSO4溶液、AgNOs溶液等實驗藥品，來探究

鐵、銅與銀三種金屬化學活動性，并設計了如圖所示的實驗方案：將鐵絲與銅絲分別浸入盛有CUSOJ

溶液和AgNCh溶液的兩支試管中，觀察實驗現(xiàn)象試回答下列問題：

（1）若得到鐵比銅活潑的結(jié)論，實驗中觀察到的現(xiàn)象是o

（2）本實驗中取用的CuSCh溶液和AgNCh溶液的質(zhì)量是否一定要相等？（選填“是”或

“否”）。

（3）請你利用上述實驗藥品，設計另一種方案，來比較、鐵、銅、銀三種金屬之間的化學活動

性，并在答題卷圖中標注所選的溶液及金屬絲的名稱。（標注即可，不用寫具體方案）。

26.某化學興趣小組為了探究絡與常見金屬鋁、銅在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系，進行了如下

探究活動。

【查閱資料】銘（Cr）是銀白色有光澤的金屬，在空氣中表面能生成抗腐蝕的致密氧化膜。銘能與

稀硫酸反應，生成氫氣和硫酸亞倍（CrSO4）o

【提出猜想】對這二種金屬的活動性順序提出了如下猜想：

猜想①：Cr>AI>Cu猜想②：Cr>Cu>AI猜想③：Al>Cr>Cu猜想④：AI>Cu>Cr

（1）【討論交流】根據(jù)已學的金屬活動性順序和已查閱的資料分析，肯定不能成立的猜想有

（填序號）。

（2）【實驗反思】

①將金屬片投入稀硫酸前應先打磨金屬片的目的是

②有同學提出探究金屬活動性強弱還可以依據(jù)“金屬與鹽溶液是否發(fā)生置換反應“來判斷。為了驗

證甲、乙、丙三種金屬的活動性依次減弱，某同學設計了如下方案：

①把甲放入乙的鹽溶液中②把乙放入丙的鹽溶液中③把甲放入丙的鹽溶液中。你認為該方案中

的（填序號）沒有必要做。

27.（2022九上?淳安期中）科學興趣小組同學為探究a、b、c三種金屬的活動性強弱順序（a、b兩種

金屬在鹽溶液中均為+2價），進行了如圖實驗，發(fā)現(xiàn)a、b表面均有金屬析出，而c表面沒有變

化。請回答：

（1）進行甲實驗的目的是為了O

（2）李敏同學得出了“a的活動性b強”的結(jié)論，你認為是否合理？理由是什么？。

（3）在以上實驗基礎(chǔ)上，王芳同學增加一組實驗丁，得出了三種金屬的活動性順序為a>b>c,清

在答題卷的方框內(nèi)畫出實驗丁。

三、金屬的腐蝕與防護

28.如圖所示為三星堆出土一件青銅器，其表面布滿綠色物質(zhì)，它是Cu、Sn（錫）合金，與純銅相

比，耐磨且耐腐蝕。下列描述中錯誤的是（）

A.青銅器表面的綠色物質(zhì)主要成分是CU2（OH）2c。3,它是Cu與空氣中的CCh、02、出0共同

作用的結(jié)果

B.青銅是Cu和Sn（錫）發(fā)生化合反應生成的化合物

C.用CuSO,溶液能驗證Cu、Sn的金屬活動性強弱

D.古代用銅作器皿，主要是因為銅的金屬活動性較弱

29.（2023?溫州模擬）如圖是探究鐵制品銹蝕條件的實驗。下列實驗設計與變量控制關(guān)系，正確的是

()

A.甲和乙：水B.乙和丙：空氣

C.甲和丙：空氣D.甲和丁：水

30.（2022.蕭山模擬）食品干燥劑是指能除去潮濕物質(zhì)中水分的物質(zhì)。食品抗氧化劑是一種延緩食品氧

化變質(zhì)、提高食品穩(wěn)定性和延長貯存期的食品添加劑，下列物質(zhì)可用作食品雙吸劑的是（）

A.銅粉B.鐵粉

C.生石灰D.氫氧化鈉固體

31.如圖所示是探究鐵銹蝕條件的裝置。調(diào)節(jié)L端與R端的液面高度一致，塞緊木塞，一周后觀察。

下列推斷錯?誤?的是（）

干燥空氣

A.b管中鐵釘不會銹蝕

B.該實驗說明鐵銹蝕與水有關(guān)

C.L端與R端液面高度仍然保持一致

D.若將a管中的水改為食鹽水能加快鐵的銹蝕

32.（2023九上?拱堂期末）小樂利用如圖甲所示裝置探究“溶液中的陰離子種類對鐵釘銹蝕的快慢是否

有影響？”，實驗中測得裝置中溶液上方氧氣濃度變化曲線如圖乙所示。則下列分析常讀的是

)

A.實驗裝置里將鐵釘一半浸在溶液中，是為了滿足鐵銹蝕的條件

B.實驗中可根據(jù)溶液上方氧氣濃度變化的快慢，判斷鐵釘銹蝕的快慢

C.實驗所用三種溶液中，鐵釘在含氯離子的溶液中銹蝕最快

D.根據(jù)三條曲線都是“先陡后緩”，可知影響鐵釘銹蝕快慢的因素是陰離子種類

33.小檸同學按圖中所示組裝好的以下I?川裝置，擱置一段時間后，觀察所產(chǎn)生的現(xiàn)象，下列有關(guān)實

驗現(xiàn)象敘述正確的是（）

鐵絲一x鐵絲一

空氣一『空氣fl'r

濃硫酸一昂用

濃鹽酸fw

IIIII

A.I裝置中左邊液面下降，II裝置中右邊液面上升，HI裝置中液面不變

B.【裝置中液面不變，n裝置中左邊液面上升，in裝置口右邊液面下降

c.【裝置中左邊液面上升，II裝置中液面不變，III裝置中右邊液面下降

D.I裝置中左邊液面上升，I【裝置中左邊液面下降，H1裝置中液面不變

34.以下是探究鐵生銹條件的實驗（其中氯化鈣是一種常見干燥劑），有關(guān)該實驗的說法中正確的是

（）

A.甲試管中的鐵釘最先生銹，水面附近的部分銹蝕最嚴重）

B.甲、乙、丙三根鐵釘都不會生銹

C.甲和丙可對比得出鐵生銹的條件之一是氧氣

D.甲和乙可對比得出鐵生銹的條件之一是水

35.（2022九上?舟山月考）圖示為鐵的冶煉制造等轉(zhuǎn)化過程，下列描述正確的是（）

循環(huán)利用

局;沐!

A.冶煉的原理可用化學方程式表示：2Fe2O3+3C-4Fe+3CO2

B.制造過程主要是除去生鐵中的其它金屬雜質(zhì)

C.廢棄鐵制品易在潮濕環(huán)境下被空氣中的氧氣氧化而銹蝕

D.循環(huán)利用前要先用濃硫酸清洗除銹

36.（2023?寧波）室外的鐵制欄桿在多雨季節(jié)易生銹，小寧對鐵生.銹的條件進行了探索，實驗裝置如

圖。3天后，發(fā)現(xiàn)只有裝置C中的鐵絲生銹了。

（1）裝置A中生石灰的作用是。

<2）裝置B、C中的實驗現(xiàn)象說明與接觸是鐵生銹的條件之-o

37.（2023?舟山模擬）鋼絲棉是一種由低碳鋼制成的細絲，直徑約0.125?0.189毫米。小科利用鋼絲棉

探究鐵制品銹蝕的條件，實驗如下：

步驟一：取4個50mL活塞潤滑性良好的注射器，檢查氣密性。

步驟二：稱取4團等質(zhì)量的鋼絲棉（每團體積約為6cmD,A保持干燥，B、C用少量蒸鐳水潤

濕，D用少量食鹽水潤濕，分別放入甲、乙、丙、丁注射器中。

步驟三：移動活塞，使它們均處于46mL刻度處，再用橡皮帽封住注射孔（如圖所示）

播水D7=食鹽水

的

干燥的濕

@一潤濕的

棉

鋼絲棉絲

:鋼絲棉

甲乙丙T

步驟四：每隔一定時間，觀察并記錄實驗現(xiàn)象如表。

5分鐘20分鐘1小時

甲無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象

乙無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象

丙出現(xiàn)少許銹斑，活塞未明出現(xiàn)明顯銹斑，活塞移銹斑增多，活塞移動明顯

顯移動動少許

T出現(xiàn)明顯銹斑，活塞移動銹斑增多，活塞移動明銹蝕嚴重，繡斑增多，活塞處于

少許顯39mL刻度處

（1）設計甲丙兩組實驗基于的假設是。

（2）步驟三中要完成乙組設置，進行的具體操作是o

（3）小科回想起一次去海邊妁旅行發(fā)現(xiàn)面對大海的鐵欄桿銹蝕程度比其他地方更嚴重。請聯(lián)系探

究結(jié)果作出合理的解釋。O

38.（2023九上?南潺期末）某興趣小組為了了解鐵生銹耗氧量的情況，做了如下實驗：

①連接實驗儀器并進行氣密性檢杳；

②稱取一定量鐵粉和2.0克活性炭，在研缽內(nèi)混合均勻待用，將浸有飽和食鹽水的棉花平鋪在錐

形瓶底部；

③用紙槽將取出的鐵粉和活性炭粉快速均勻平鋪在棉花上，迅速把帶有氧氣傳感器的橡皮塞旋

緊，如圖甲所示；

④多次測量，繪制氧氣濃度的變化曲線，如圖乙所示，得到氣壓測量儀器上的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)氣壓先

上升后下降，手觸摸錐形瓶外壁，有明顯的發(fā)熱現(xiàn)象；

⑤將鐵粉換成是等量的粗鐵絲，重復上述實驗，剛開始無明顯現(xiàn)象，幾天后粗鐵絲表面紅色物質(zhì)

明顯增多，氧氣濃度不斷下降。

（查閱資料）采用活性炭可使鐵粉疏松、透氣；飽和食鹽水可促進耗氧反應。

氣壓

測情儀

鹽水的棉花實驗時間/秒（x10'）

甲圖乙圖鐵粒（含炭粉）生銹時耗飆后的變化

結(jié)合上述過程，完成下列問題:

（1）實驗中，該興趣小組的同學用來反映耗氧量的多少。

（2）鐵粉比等量的粗鐵絲耗氧量快的原因是,

（3）鐵粉生銹耗氧量情況的實驗中，氣壓先升高后下降。請解釋氣壓上升的原因

39.關(guān)于鐵銹蝕的研究是項重要的課題。某興趣學習小組以“鐵銹蝕”為主題展開了項目式學習。

【任務一】定性探究鐵銹蝕的因素

【查閱資料】①氯化鈣固體可作干燥劑。

②一定條件下，碳可加快鐵的銹蝕，但碳本身不參加反應。

【進行實驗】取四枚相同的潔凈無銹鐵釘分別放入試管，進行圖1實驗，現(xiàn)象如表。

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鐵釘

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無明

表面

鐵釘

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表面

鐵釘

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一周后

銹

化

化

銹

象

中的

空氣