金属的化学性质【金属与氧气的反应】1. 镁、铝在常温下能与空气中的氧气反应:2Mg+O 2 2MgO4Al+3O 2=2Al 2O3铝的抗腐蚀性能好的原因:铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进步氧化。
2. 铁、铜在常温下、干燥的环境中,几乎不与氧气反应,但在潮湿的空气中会生锈。
铁、铜在高温时能与氧气反应:3Fe+2O2 Fe3O4 2Cu+O 2 2CuO金即使在高温时也不与氧气反应。
【置换反应】定义:由一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应。
当铁单质参加置换反应时,生成物中的铁元素呈+2 价。
【常见金属在溶液中的活动性顺序】K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强。
在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸(不可以用浓硫酸和硝酸)中的氢。
在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
“湿法冶金”的反应原理:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4Fe2+的盐溶液是浅绿色的,Fe3+的盐溶液是黄色的,Cu2+的盐溶液是蓝色的。
比较Cu、Fe、Ag 三种金属的活动性顺序使用铁、银和溶液,一次性得出结果:操作及现象:把铁、银分别放入硫酸铜溶液中,铁表面没有现象;而银表面会附着一层红色物质,并且溶液会由蓝色逐渐变为无色。
使用铜、硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液,一次性得出结果:操作及现象:把铜分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中,硫酸亚铁溶液没有现象;而在硝酸银溶液中,铜表面会附着一层白色物质,溶液由无色逐渐变为蓝色。
【基础练习】1. 下列金属中,金属活动性最强的是( )A. ZnB.MgC.FeD.Cu2. 根据金属活泼性顺序判断,下列各组内的两种物质,相互之间不能发生化学反应的是( )A .镁与稀硫酸B.银与稀盐酸C.锌与硫酸铜溶液D.铝与硝酸银溶液3. 将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中,下列叙述:①铁钉表面产生气泡①液体由无色逐渐变为浅绿色①铁钉的质量减轻①液体的质量减轻.其中正确的是( )A.①①B.①①① C.①①①D.①①①①4. 下列物质可以由相应的金属和酸发生置换反应而制得的是( )A. Fe2(SO4)3B.CuCl 2C.AgNO 3D.Al 2(SO4)35. 下列化学方程式中,正确的是(A.Cu + 2AgCl == 2Ag + CuCl 2C.2Na + CuSO 4== Cu + Na 2SO 4 6. ______________________ 用铁桶盛装硫酸铜溶液时,铁桶很快出现漏洞是因为用反应方程式表示为 ___________________________7. X 、Y 、Z 三种金属及其化合物间可发生如下化学反应: Y+ZCl2===Z+YCl2 X+ZCl2===Z+XCl2 Y+2HCl===YCl2+H2 ↑ X+HCl 不反应则 X 、Y 、Z 三种金属的活动性由强到弱的顺序是 ( )A. Z >Y >XB. X >Y >ZC. Y >X >ZD. Y >Z >X8. 某单质 X 能从某溶液中置换出单质 Y ,由此推断下列说法中正确的是 ( )A . D .9. 向 CuCl 2、ZnCl 2、HCl 的混合溶液中加入过量的 Fe 粉,反应后的溶液中一定含有( A. ZnCl 2 、HCl B.FeCl 2、 CuCl 2 C.CuCl 2、HClD.ZnCl 2、FeCl 210. 金( Au )、银( Ag )、铜( Cu )曾长期作为货币金属进行流通,我国有着悠久的金属货币历史和丰富的 货币文化。
下列关于金、银、铜三种金属的说法中,错误的是( )A. 金、银、铜都属于不活泼金属B. 单质铜可将银从硝酸银溶液中置换出来C. 黄铜(为铜、锌合金)貌似黄金,有人以此冒充黄金行骗,其真伪可用稀盐酸鉴别D. 三种金属原子失去电子能力的大小顺序为:金 >银>铜 11.下列各组实验,不能说明镁和铁的金属活动性强弱的是()A.铁丝插入硫酸镁溶液中B. 镁片插入硫酸铁溶液C.镁粉和铁片插入稀硫酸中,前者速度快D.镁片和铁粉插入稀硫酸中,前者速度快 12. 下列事实不能说明 Zn 比 Ag 活泼的是( ) A.Zn 能与 AgNO3 溶液反应,置换出 Ag B. Zn 能与稀硫酸反应, Ag 则不能C. 自然界没有以单质形式存在的 Zn ,而有以单质形式存在的 AgD.Zn 的熔点为 420①,Ag 的熔点为 962① 13.利用下列各组物质之间的反应,能够验证Fe 、Cu 、Ag 三种金属活动性顺序的是 ( )A . Fe 、CuC l2溶液、 AgB .FeCl 2溶液、 CuCl 2溶液、 AgC . FeCl 2溶液、 Cu 、AgD .Fe 、 CuCl 2溶液、 AgNO 3溶液14. 将铁片分别放入下列溶液中充分反应,反应后能使铁片质量增重的物质是 A. H 2SO 4 B. FeSO 4C.HCl D. CuSO 4 15.将锌片投入下列盐溶液中,充分反应后,使溶液质量减轻的是 A.MgCl 2 B.CuCl 2 C.Ag (NO3)2 D.KCl16. 现有铜锌合金 20克,与足量盐酸 100克完全反应,生成气体的质量是 0.2 克,求合金中铜的质量分数)B.Zn + 2AgNO 3 == 2Ag +Zn(NO 3)2 D.2Fe +3CuCl 2==2FeCl 3 + 3CuX 一定是排在金属活动顺序表中氢以前的金属 X 是金属时, Y 可能是金属,也可能是非金属 X 是金属时, Y 一定比 X 活泼 X 、Y 都是金属时, Y 一定比 X 活泼B .C .金属化学性质能力提升例 1. (双选)下列化合物不能用金属与相应的酸直接反应制取的是()A.FeSO 4B.ZnSO 4C.CuCl 2D. FeCl3E.AlCI 3例 2.将相同质量铁、锌、镁、铝分别投入到足量的稀盐酸中,(如图),则产生气体质量由多到少的顺序是规律1、等量不等价态的金属与足量的酸反应,价态越高,产生氢气的质量越多!规律2、等量等价态的金属与足量的酸反应,金属的相对原子质量越小,产生的氢气质量越多。
例 3.(双选)等质量的两种金属M 和N 分别与足量的稀硫酸反应,都生成+A. 9:28B. 27:56C. 9:56D. 27:112________ ;产生氢气的速率由快到慢的顺序是__________成的氢气质量m(纵坐标)与反应时间t(横坐标)的关系如图,下列结论正确的是(A. 相对原子质量:M 大于NB. 相对原子质量:N 大于MC. 金属M 比N 活泼D. 金属N 比M 活泼)例 4. 分别用Al 、Fe与足量的稀硫酸反应,制得相同质量的氢气,则消耗Al、Fe 的质量比为()例 5. 相同质量的Mg 、Zn 、Fe 和足量的稀硫酸反应,则下图中a、b、 c 表示的金属分别为:a产生氢气的总质量m)随时间(t)变化的关系如下图,规律3、金属足量,酸消耗完了!此时各金属产生氢气质量相等!2 价金属的硫酸盐和氢气。
生例 6. 将物质的量相等的铝粉和铁粉分别与同体积、同浓度的稀硫酸反应。
反应情况如下图所示。
有关叙述中正确的是()A .铝粉、铁粉和硫酸均有剩余B.铝粉、铁粉均反应完,硫酸有剩余C.硫酸、铝粉均反应完,铁粉有剩余D.硫酸、铁粉均反应完,铝粉有剩余例 6. 将锌片投入下列溶液中,反应一段时间后,溶液质量减轻的是(A. 硝酸银溶液B.稀硫酸C.硫酸铜溶液D. 硫酸钠溶液例7.在CuCl2和NaCl 的混合溶液中加入过量的Zn 粉,充分反应后过滤,留在滤纸上的固体() A. 只有Zn B. 只有CuC.有Cu 和NaD. 有Cu 和Zn例8.在FeCl2和MgCl 2的混合溶液中加入过量的Al 粉,充分反应后过滤,留在滤纸上的固体有__________ 滤液中除了水,还有?在CuCl 2和MgCl 2 的混合溶液中加入一定量的Al 粉,充分反应后过滤,往滤渣中滴加适量稀盐酸,①若滤渣中无气泡产生,则留在滤纸上的固体一定有______________ ,滤液中除了水,一定还有________ 。
①若滤渣中有气泡产生,则留在滤纸上的固体一定有________ ,滤液中除了水,一定还有________ 。
规律 4.金属与金属化合物溶液反应的先后次序问题:反应物的金属与化合物中的金属在金属活动顺序中相隔越远,越先反应。
例9.向AgNO 3 和Cu(NO 3)2 的混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤,往滤渣中滴加适量稀盐酸,①若滤渣中无气泡产生,则留在滤纸上的固体一定有________ ,滤液中除了水,一定还有________ 。
①若滤渣中有气泡产生,则留在滤纸上的固体一定有________ ,滤液中除了水,一定还有________ 。
【强化训练】1.向等质量的Mg、Al 、Zn、Fe(金属表面氧化物均已除)的金属粉末中加入等质量等浓度且过量的稀硫酸,产生氢气的质量随时间变化的曲线是()2 等质量且过量的 Mg 、Al 、Zn 、Fe 四种金属粉末 (金属表面氧化物已除 )和等质量等浓度的稀硫酸反应,将产生的氢气质量随时间的变化曲线是( )5. (双选)某校化学活动小组为探究 X 、Y 、Z 三种金属与酸的反应情况,Y 、 Z 分别与足量的溶质质量分数相等的稀硫酸反应,都生成 +2 价金属的硫酸盐,反应情况如右图所示。
下列对该图象理解的叙述中,正确的是 [相对原子质量 Mg-24 Zn-65 Fe-56 Al-27 Na-23] ( )A .金属活动性由强到弱: X 、Z 、YB .金属活动性由强到弱: X 、Y 、ZC . X 、 Y 、 Z 依次可能是 Mg 、 Zn 、FeD .相对原子质量的大小: Z>Y>X6. 在托盘天平两盘烧杯中, 各放入质量浓度都相同的稀硫酸, 调至天平平衡, 分别向两烧杯中各放入 5g 镁 和 5g 铁,金属全部反应消失后,天平指针将 ( )A. 向镁一边偏B.偏向加铁一边C.仍平衡D.不能确定7.在托盘天平左右两盘上,各放一只盛有同浓度、同质量的稀硫酸。
天平平衡,在左杯中放入 m g 铁粉,在右杯中放入 m g 锌粉,充分反应后,两杯中都有金属剩余,此时天平指针( )A. 偏右B.指在中央C.偏左D.无法确定8. 在托盘天平两盘烧杯中,各放入质量浓度都相同的稀硫酸,调至天平平衡,分别向两烧杯中各放入等质 量的锌和铁,则从反应开始到金属完全反应的过程中,天平指针将 ( )A. 向锌一边偏B.向铁一边偏C.先偏向锌后偏向铁D. 先偏向铁后偏向锌3. 如图表示等质量的金属 Mg 和 Al 分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应,下列叙述正确的是(A. x 表示反应所用时间, y 表示生成氢气的质量B. x 表示生成氢气的质量, y 表示反应所用时间C. x 表示滴加稀硫酸的质量, y 表示生成氢气的质量D. x 表示参加反应的金属的质量, y 表示生成氢气的质量4. (双选)某研究性学习小组的同学为探究实验室制取氢气的方案,分别用等质量的金属 A 、B 跟质量相同、溶质质量分数相同的稀硫酸反应,反 应生成氢气的质量与时间的关系如下图所示。