2.2金屬的化學性質學習目錄學習目錄目錄TOC\o"13"\h\z\u模塊一知己知彼 1模塊二知識掌握 2知識點一、金屬與氧氣的反應 2知識點二、金屬與酸的反應 3知識點三、金屬的活動性順序 6知識點四、防止金屬腐蝕的常用方法 8模塊三鞏固提高 9知識重點知識重點模塊一知己知彼學習目標目標解讀1.通過典型金屬和酸以及某些鹽的反應，認識金屬活動性順序。2.了解置換反應的特點。3.通過對鋼鐵銹蝕條件的探究，進一步加深對科學探究各要素的理解，提高學生的科學素養。解讀1：能掌握金屬與酸、金屬與鹽反應的條件，會比較金屬的活動性順序，同時能用金屬活動性順序解釋某些現象，常見題型為選擇題和填空題，難度較大。解讀2：知道金屬腐蝕條件和防止金屬腐蝕的常用方法，常見題型為選擇題填空題和實驗探究題，難度較小。解讀3：能列舉改善金屬材料性能的主要方法，常見題型為選擇題和填空題，難度較小。模塊二知識掌握知識點一、金屬與氧氣的反應（一）有些金屬常溫下就能與氧氣反應(1)在常溫下，金屬鋁的表面易生成一層致密的保護膜，它能阻止金屬鋁繼續被空氣氧化，因此鋁具有很好的抗腐蝕性能。反應的化學方程式為(2)在常溫下，鐵在潮濕的空氣中會被氧化而生銹(鐵銹的主要成分是)。（二）有些金屬能在空氣中燃燒2Mg+O2點燃2MgO，現象是，生成，放出。（三）有些金屬在空氣中不燃燒，但能在氧氣(純氧)中燃燒3Fe+2O2點燃Fe3O4，現象是，生成，放出。（四）有些金屬雖不能燃燒，但在加熱的條件下能與氧氣反應生成氧化物2Cu+O2△2CuO，現象是。（五）金等金屬即使在高溫下也不與氧氣反應【能力拓展】①洗滌鋁制容器時，不要用鋼絲球擦洗，以免破壞氧化膜。②越活潑的金屬，越易與氧氣反應，反應越劇烈。（2023?甌海區二模）下列反應中，既不是化合反應，又不是分解反應的是（）A．鐵+氧氣→點燃四氧化三鐵B．鋁+氧氣→點燃氧化鋁C．過氧化氫→MnO2水D．石蠟+氧氣→點燃二氧化碳+（2022春?諸暨市期中）下列物質燃燒，對其實驗現象的描述與事實不相符的是（）A．紅磷在空氣中燃燒，產生大量白煙 B．硫在空氣中燃燒，發出明亮的藍紫色火焰 C．氫氣在氧氣中燃燒、發出淡藍色火焰 D．鐵在氧氣中劇烈燃燒、火星四射，生成黑色固體（2023春?東陽市校級期中）“世界棉花看中國，中國棉花看新疆”，棉花在科學實驗中也經常被使用。如圖為學?？茖W興趣小組同學進行的兩組實驗，實驗都用到棉花，其中圖甲為用高錳酸鉀制氧氣實驗，圖乙為鐵粉和水蒸氣反應實驗。?（1）寫出圖甲中用高錳酸鉀制氧氣的文字表達式。（2）圖甲實驗與圖乙實驗棉花的作用有所不同，請判斷圖甲實驗中棉花的作用是。（3）點燃酒精燈加熱后，圖甲和圖乙實驗水槽中連續、均勻冒出的一個個氣泡均附著在液面之上（水槽中均加入肥皂水，產生的氣體無毒），為進一步探究兩者實驗產生的氣體是否相同，根據所學知識，判斷的方法是。（4）實驗進行之后，圖乙試管中原有的鐵粉變成了另一種黑色物質（經鑒定和鐵在氧氣中燃燒的產物相同），水槽處附著的肥皂泡內氣體為自然界中最輕的氣體，試寫出圖乙實驗中化學反應的文字表達式（反應條件為高溫）。知識點二、金屬與酸的反應（一）金屬與酸的反應(1)鎂、鋅等金屬能與稀鹽酸或稀硫酸發生反應，生成相應的鹽和氫氣。金屬表面會，反應的化學方程式為Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑將燃著的木條接近有氣泡產生的試管，松開拇指發現氣體燃燒，此氣體即為氫氣。(2)銅、銀等金屬不與稀鹽酸或稀硫酸反應，放入兩種酸中。

（二）置換反應(1)置換反應①概念：由一種單質跟一種化合物發生反應生成另一種單質和另一種化合物的反應。②形式：A+BC→AC+B③特點：單換單④置換反應類型a.活潑金屬與酸反應，如Fe+2HC1=FeCl2+H2↑b.金屬與鹽溶液反應，如Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Agc.H2和C與金屬氧化物反應，如H2+CuO△Cu+H2O(2)四大基本反應類型：化合反應、分解反應、置換反應和復分解反應，它們的區別如下：反應類型概念特點形式化合反應由兩種或兩種以上物質生成一種物質的反應多變一A+B+...→C分解反應由一種物質生成兩種或兩種以上物質的反應一變多A→B+C+...置換反應由一種單質跟一種化合物發生反應生成另一種單質和另一種化合物反應單換單AB+C→A+CB復分解反應兩種化合物互相交換成分生成兩種新化合物反應兩交換、價不變AB+CD→AD+CB【能力拓展】實驗室中常用金屬鋅和稀硫酸反應來制取氫氣。原因：①該反應速率適中，便于對氫氣進行收集，金屬鎂、鋁與稀硫酸反應速率太快，而鐵與稀硫酸反應速率太慢;②濃鹽酸具有揮發性，用鹽酸制取的氫氣中因含有HCl氣體而不純凈。（2023?鄞州區模擬）將等量的Mg、Fe、Zn三種金屬分別放入質量和溶質質量分數均相同的三份硫酸中，反應完成后生成氫氣的質量關系可能的是（）A． B． C． D．（2023?鎮海區一模）“愚人金”外觀與極為相似，實為銅鋅合金，常被不法商販冒充牟取暴利。若向一定量“愚人金”粉末中逐滴加入稀硫酸，下列圖像能正確表示對應變化關系的是（）A． B． C． D．（2022秋?寧海縣期末）現有金屬樣品2.7g，金屬成分可能是Al、Zn、Fe中的一種或幾種。向其中逐漸加入溶質質量分數為9.8%的稀硫酸，產生的氫氣的質量與加入稀硫酸的質量關系如圖所示，則下列結論正確的是（）A．x的數為0.4 B．金屬的成分有2種情況 C．金屬樣品中一定含有鋁 D．M點對應的溶液中溶質最多含有3種溶質知識點三、金屬的活動性順序（一）金屬與某些鹽溶液的反應把經除油、除銹處理的潔凈的鐵絲、銅絲分別放入幾種鹽溶液中，實驗記錄如下表：實驗操作實驗現象化學方程式鐵絲浸入硫酸銅溶液中鐵絲表面，溶液由變成Fe+CuSO4=FeSO4+Cu銅絲浸入硫酸亞鐵溶液中銅絲浸入硝酸銀溶液中銅絲表面覆蓋一層物質，溶液由變成Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag結論：。

（二）金屬活動性順序經過許多實驗，入們總結出一些常見金屬的金屬活動性順序如下：(1)在金屬的活動性順序中，金屬位置越靠前，活動性就越。(2)排在氫的金屬可以把酸(非氧化性酸)里的氫置換出來，而排在氫的金屬不能把酸(非氧化性酸)里的氫置換出來。這里的酸通常指鹽酸和稀硫酸而不是濃硫酸(或硝酸)，因為金屬與濃硫酸(或硝酸)等反應不產生氫氣。(3)一種活動性較的金屬能把另一種活動性較的金屬從它的鹽的水溶液中置換出來。(4)三種金屬的活動性太強，在與鹽溶液反應時，會先與溶液中的水發生反應，生成對應的堿和氫氣，堿再與鹽發生復分解反應。（三）金屬活動性順序的應用濕法煉銅濕法煉銅技術是我國古代勞動入民發明的，我國是世界上最早使用濕法煉銅的國家。其原理是先用硫酸將銅礦中的銅轉變成可溶性的硫酸銅，再將鐵放入硫酸銅溶液中把銅置換出來，反應的化學方程式為Fe+CuSO4=Cu+FeSO4【能力拓展】驗證三種金屬的活動性順序，一般采用兩種方法：“中間金屬、兩邊金屬化合物溶液”或“兩邊金屬、中間金屬化合物溶液”。這里的“中間”“兩邊”指的是三種金屬的活動性排序。當多種金屬鹽溶液同時存在時，最不活潑的金屬先從鹽溶液中被置換出來，如向CuSO4、AgNO3的混合溶液中放入鐵片，先置換出來銀，當AgNO3完全反應后，若鐵有剩余，再置換出CuSO4中的銅。

（2023?濱江區二模）甲、乙、丙三種金屬分別投入稀硫酸中，只有乙表面產生氣泡，甲、丙都不反應；如果把甲投入丙的硝酸鹽溶液中，甲表面有丙析出，則三種金屬的活動性順序是（）A．甲＞乙＞丙 B．乙＞丙＞甲 C．丙＞乙＞甲 D．乙＞甲＞丙（2023?臨海市模擬）錳（Mn）和鎳（Ni）是兩種不常見的金屬，為了比較錳、鎳和鐵的金屬活動性，小明同學在老師的指導下做了實驗，結果如下表：項目Mn的鹽溶液Fe的鹽溶液Ni的鹽溶液加Fe后現象無金屬析出﹣有金屬析出則它們的金屬活動性順序為（）A．Fe＞Ni＞Mn B．Mn＞Fe＞Ni C．Fe＞Mn＞Ni D．Ni＞Mn＞Fe（2023?溫州三模）秀秀為了探究甲、乙、丙三種金屬的活動性強弱，做了如下實驗。根據實驗現象，可知三種金屬的活動性順序是（）金屬種類金屬質量形狀鹽酸現象甲2g粉末5g，10%氣泡緩慢留出乙2g粉末5g，10%沒有現象丙2g粉末5g，10%氣泡劇烈冒出A．甲＞丙＞乙 B．丙＞乙＞甲 C．甲＞乙＞丙 D．丙＞甲＞乙（2023?溫州模擬）為了測定金屬活動性強弱，某同學設計了如圖所示的實驗，向打磨過的金屬X和金屬Y上滴加不同溶液，金屬X上僅②處有明顯現象，金屬Y上③和④處均有明顯現象。關于該實驗下列說法不正確的是（）A．金屬X可能是Cu B．金屬Y可能是Zn C．金屬Y的活動性強于X D．四種金屬的活動性強弱順序為：Y＞Fe＞Ag＞X（2023?湖州模擬）向AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一些鐵粉，完全反應后過濾。下列情況中，可能存在的是（）A．濾紙上有Ag、Cu，濾液中有Ag+、Fe2+ B．濾紙上有Ag，濾液中有Ag+、Cu2+、Fe2+ C．濾紙上有Ag、Cu、Fe，濾液中有Fe2+、Cu2+ D．濾紙上有Ag、Cu、Fe，濾液中有Ag+、Cu2+知識點四、防止金屬腐蝕的常用方法金屬材料，特別是鋼鐵，日久之后表面往往會失去光澤，產生銹蝕現象，以致強度降低，不能繼續使用。據統計，每年由于銹蝕而直接損失的鋼鐵材料約占鋼鐵年產量的四分之一。所以，研究金屬的銹蝕原因，找到科學的防止金屬銹蝕的方法顯得尤為重要。（一）金屬銹蝕的條件金屬的銹蝕既與周圍環境里等物質的作用有關，也與有關。

（二）實驗探究鐵銹蝕的條件(1)實驗在3支試管中進行：A試管中是水和空氣，B試管中是剛煮沸過的蒸餾水，C試管中是裝有干燥劑(生石灰)的干燥空氣，在3支試管中各放一枚鐵釘，并用塞子塞緊試管口，實驗裝置圖如圖所示。(2)一段時間后A中鐵釘銹蝕嚴重，B、C中鐵釘基本不銹蝕，說明鐵生銹條件是與水和空氣(氧氣)同時接觸。(3)因為純鐵和鐵釘的內部結構不同，純鐵并未生銹。（三）防止金屬生銹的方法根據金屬銹蝕的條件，入們采取了一系列措施以防止金屬生銹，如：(1)保持金屬制品(特別是鋼鐵)。(2)在金屬制品(特別是鋼鐵)。例如，在金屬表面覆蓋保護層(涂油、刷漆，覆蓋搪瓷、塑料等)、鍍耐磨和耐銹蝕的金屬(鍍鉻等)，在鋼鐵表面高溫制成一層致密氧化膜等。(3)改變金屬的(制成合金)。如加入鉻、鎳制成不銹鋼等?！灸芰ν卣埂?.使金屬隔絕空氣或隔絕水，保持金屬制品表面干燥和潔凈或在金屬表面涂一層保護膜，把金屬與外界氧氣隔開，此法又叫保護膜法。如鍍上金屬或非金屬涂層、生成自身的氧化膜。2.如自行車鋼圈上鍍鉻;刷油漆、涂機油、封塑料膜;鋁表面生成氧化鋁。改變金屬內部的結構，制成合金，如制成不銹鋼等。3.金屬銹蝕的條件缺一不可，而防銹只需破壞其中一個條件即可。如鐵生銹時，鐵必須與水和氧氣同時接觸，而防止鐵生銹只需隔絕氧氣或水即可。模塊三鞏固提高（2023?紹興）小敏閱讀教材得知：將銅片和鋅片同時插入稀H2SO4，可以組成一個電池（圖甲）。那么該電池的正負極與什么有關呢？對此，小敏做了三組實驗，并借助靈敏電流表進行判斷（圖乙）。發現該電池的正負極與金屬活動性強弱有關，且存在一定規律。據此判斷，下列金屬片組合可以使電流表指針向左偏轉（圖丙）的是（）?A．a鋁片、b鎂片 B．a鐵片、b鋅片 C．a鐵片、b銅片 D．a銅片、b銀片（2023?鹿城區三模）秀秀通過實驗探究某種金屬R的活動性強弱，并根據實驗現象編制檢索表如圖，根據檢索表可知，金屬R的活動性強弱排序正確的是（）A．Fe＞Ag＞R B．Fe＞R＞Ag C．R＞Fe＞Ag D．Ag＞R＞Fe（2023?蕭山區二模）食品干燥劑是指能除去潮濕物質中水分的物質。食品抗氧化劑是一種延緩食品氧化變質、提高食品穩定性和延長貯存期的食品添加劑，下列物質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（2023?瑞安市模擬）有A，B兩種金屬放入等質量分數的稀硫酸中，生成氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示，下列結論合理的是（）A．金屬活動性A＞B B．生成氫氣的質量A＞B C．反應的硫酸質量A＜B D．反應的金屬質量A＜B（2023?錢塘區三模）小明將甲、乙、丙三種金屬與兩種溶液反應，并根據實驗現象編制了如圖的檢索表，根據檢索表可知甲、乙、丙三種金屬的活動性順序為（）A．甲＞乙＞丙 B．乙＞丙＞甲 C．丙＞甲＞乙 D．甲＞丙＞乙（2023?杭州一模）如圖，將等質量的鋅和鐵分別放入左、右試管中，加入等質量、等質量分數的稀鹽酸，充分反應后，冷卻到室溫，金屬均有剩余，（U型管內為水，初始液面相平，反應過程中裝置氣密性良好）下列說法正確的是（）A．右試管中溶液為淺綠色 B．兩試管中所得溶液的質量相等 C．U型管中液面左升右降 D．右試管比左試管中產生氣泡的速率快（2023?西湖區校級二模）向質量均為m的鋅粉和鐵粉中分別滴加100g同濃度的稀硫酸，反應過程中產生氣體的質量與所加稀硫酸的質量關系如圖所示，下列敘述正確的是（）A．a表示的是鋅和稀硫酸反應的情況 B．反應后均得到無色溶液 C．由圖可知，鋅比鐵的化學活動性強 D．反應結束后兩種金屬均有剩余，所得溶液的質量相等（2022秋?上虞區期末）如圖為某文化衫圖案，你的美（Mg）偷走我的心（Zn）能發生，是由于鎂的（）A．延展性好 B．導電性好 C．導熱性好 D．金屬活動性比鋅強（2022秋?海曙區期末）北侖港是寧波重要的貿易港口，來往船只絡繹不絕。建造船的主要材料鐵在海水中容易被銹蝕，因此通常在輪船的吃水線以下焊接比鐵更活潑的金屬塊，用于保護鐵質船殼。該金屬塊的材料可以是（）A．金 B．銀 C．鋅 D．銅（2023?北侖區模擬）科學興趣小組用三段粗細均勻、質量相等的鐵絲與不同溶液反應研究金屬活動性，將原三段鐵絲拼接在同一平面內，使相互夾角均為120°，懸掛后靜止時如圖所示，現將oa段鐵絲浸入硫酸鋅溶液，ob段鐵絲浸入硫酸銅溶液，oc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，觀察到的現象合理的是（）A．B． C． D．（2022秋?嵊州市期末）現有顆粒大小相同且等質量的A、B兩種金屬，A的相對原子質量小于B，將A和B分別放入質量相同、濃度相同的稀硫酸中，反應生成的硫酸鹽中的A、B均為+2價，產生氫氣的質量隨反應時間變化曲線如圖。下列說法正確的是（）A．反應后A、B一定都有剩余 B．B的金屬活動性比A活潑 C．與A、B反應的硫酸質量不相等 D．反應生成ASO4的質量小于BSO4的質量（2022秋?杭州期末）向一定量CuSO4溶液中加入過量鐵粉，充分反應后過濾得到濾渣和濾液，下列判斷正確的是（）A．得到的濾液呈藍色 B．所得濾渣的質量比加入鐵粉的大 C．向濾渣中滴加稀鹽酸無氣泡產生 D．濾液中一定有FeSO4，可能有CuSO4（2022秋?溫州期末）廢銅的回收利用意義重大，我國提出廢銅回收率要達到70%的目標。小明設計如圖的實驗回收含銅垃圾，據圖完成問題。物質的性質決定用途。在上述流程中稀硫酸、鐵屑的性質和對應的用途描述都正確的是（）物質性質用途A稀硫酸能與一些金屬反應將銅轉化為可溶的硫酸銅B稀硫酸能與某些金屬氧化物反應將氧化銅轉化為可溶的硫酸銅C鐵屑金屬活動性比銅弱置換硫酸銅中的銅D鐵屑密度比銅小置換硫酸銅中的銅（2