z金属化学性质习题.pptx

知知 识识 结结 构：构：一一.金属与氧气的反应金属与氧气的反应4Al+3O2=2Al2O32Mg+O2=2MgO3Fe+2 O2 点燃点燃 Fe3 O4 二二.金属与稀盐酸、稀硫酸金属与稀盐酸、稀硫酸反应（反应（置换反应置换反应 ）Fe +2HCl =FeCl2 +H2 Fe +H2 SO4 =Fe SO4+H2 Zn +2HCl=ZnCl2 +H2 Zn +H2 SO4 =Zn SO4 +H2 Mg+2HCl=MgCl2 +H2 Mg+H2 SO4 =Mg SO4 +H2 三三.金属与某些化合物溶液金属与某些化合物溶液反应（反应（置换反应置换反应 ）2Al+3 CuSO4 =Al2（SO4）3+3CuCu +2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag四四.置换反应：由置换反应：由单质单质和和化合物化合物反应，生成反应，生成单质单质和和化合物化合物 的反应。的反应。五五.金属活动性顺序：金属活动性顺序：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。金属活动性，由强逐渐减弱。例例1 1、芯片是电脑、芯片是电脑、“智能智能”加点的核心部加点的核心部件，它是用高纯度硅制成的。下面是生产件，它是用高纯度硅制成的。下面是生产单质硅过程中的一个重要反应：单质硅过程中的一个重要反应：SiOSiO2 2+2C Si+2CO+2C Si+2CO，该反，该反应的基本类型应的基本类型 A A化合反应化合反应 B B分解反应分解反应 C C置换反应置换反应 D D复分解反应复分解反应高温高温C C考点一：置换反应的概念考点一：置换反应的概念思考：你学过那些反应属于置换反应？思考：你学过那些反应属于置换反应？1 1、金属单质与酸反应生成氢气；、金属单质与酸反应生成氢气；Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 22 2、金属单质与盐溶液反应；、金属单质与盐溶液反应；Fe+Cu(NOFe+Cu(NO3 3)2 2=Fe(NO=Fe(NO3 3)2 2+Cu+Cu3 3、高温下碳还原金属氧化物；、高温下碳还原金属氧化物；2Fe2Fe2 2O O3 3+3C=4Fe+3CO+3C=4Fe+3CO2 2高温高温4 4、氢气还原金属氧化物；、氢气还原金属氧化物；CuO+HCuO+H2 2=Cu+H=Cu+H2 2O O KCa Na Mg Al Zn Fe Sn PbKCa Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)(H)Cu Hg Ag Pt AuCu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱金属活动性由强逐渐减弱 在在金金属属活活动动性性顺顺序序中中，位位于于氢氢前前面面的的金金属属能能置置换出盐酸、稀硫酸中的氢换出盐酸、稀硫酸中的氢 金属活动性顺序金属活动性顺序例例2 2、下列化合物能由金属与酸发生置换反、下列化合物能由金属与酸发生置换反应直接制取的是（应直接制取的是（）A AFeClFeCl3 3 B BZnClZnCl2 2 C CHgClHgCl2 2 D DCuSOCuSO4 4 考点二：金属与酸反应考点二：金属与酸反应B B铁与酸反应的注意事项：铁与酸反应的注意事项：1 1、只有金属活动顺序中、只有金属活动顺序中H H以前的金属才以前的金属才能与能与HClHCl和稀和稀H H2 2SOSO4 4反应生成反应生成H H2 2；2 2、FeFe与与HClHCl和稀和稀H H2 2SOSO4 4反应生成亚铁盐；反应生成亚铁盐；3 3、金属与浓硫酸或硝酸反应不生成氢气，、金属与浓硫酸或硝酸反应不生成氢气，而生产其它气体。而生产其它气体。例3、了解图像反应的信息：相同质量的相同质量的MgMg、ZnZn、FeFe和和足量足量的稀硫酸反应，的稀硫酸反应，产生氢气的总质量（产生氢气的总质量（m m）随时间）随时间(t)(t)变化的关系变化的关系如下图，则下图中如下图，则下图中a a、b b、c c表示的金属分别为：表示的金属分别为：a a 、b b 、c c 。mtabc0MgFeZnt2t1t3反应时间/s 生生成成氢氢气气质质/g、2、足量足量的相同质量的的相同质量的MgMg、ZnZn、FeFe和稀硫酸反应，和稀硫酸反应，反应后反应后三种金属都有剩余三种金属都有剩余，则对照练习，则对照练习1 1试着画试着画出产生氢气的总质量（出产生氢气的总质量（m m）随时间）随时间(t)(t)变化的关变化的关系：系：生成氢气质量/g、反应时间/sMgFeZn练习、相同质量的练习、相同质量的M M、N N两种活泼金属，分别与两种活泼金属，分别与足量足量质量分数为质量分数为8%8%的盐酸反应（的盐酸反应（M M、N N在生成物在生成物中均为中均为+2+2价），生成价），生成H H2 2质量和反应时间的关系质量和反应时间的关系如右图。下列叙述正确的是如右图。下列叙述正确的是 （）A A金属的活泼性金属的活泼性N NM M B B两个反应生成两个反应生成H H2 2的体积相等的体积相等C C相对原子质量相对原子质量N NM M D D两个反应消耗盐酸的质量一定相等两个反应消耗盐酸的质量一定相等 C C做此类图像题的要点为：做此类图像题的要点为：1 1、曲线、曲线先拐先拐表示反应速率快，金属活动表示反应速率快，金属活动性较强；性较强；2 2、在、在金属价态相同金属价态相同的前提下，等质量的的前提下，等质量的金属与足量酸反应金属与足量酸反应生成氢气越多生成氢气越多，则金属，则金属的的相对原子质量越小相对原子质量越小。3 3、过量的金属与等量的酸反应时，活动、过量的金属与等量的酸反应时，活动性强的释放氢气的速度快，但性强的释放氢气的速度快，但最终释放的最终释放的氢气的质量相等。氢气的质量相等。例例4 4、小明同学用、小明同学用6.5 g6.5 g不纯的锌粉与足量盐不纯的锌粉与足量盐酸完全反应，收集到酸完全反应，收集到H H2 2的质量的质量0.205 g0.205 g。已。已知其中只含有另一种金属杂质。这种金属杂知其中只含有另一种金属杂质。这种金属杂质不可能是下列物质中的质不可能是下列物质中的A.A.铁铁 B.B.铝铝 C.C.铜铜 D.D.镁镁 Zn H265 2Mg H224 22Al 3 H2227 3218 2C 在酸足量的前提下，金属与酸反应在酸足量的前提下，金属与酸反应生成氢气的计算公式：生成氢气的计算公式：a a为生成物质中金属元素的化合价为生成物质中金属元素的化合价m m为参加反应的金属质量；为参加反应的金属质量；M M为金属的相对原子质量。为金属的相对原子质量。KCa Na Mg Al Zn Fe Sn PbKCa Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)(H)Cu Hg Ag Pt AuCu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱金属活动性由强逐渐减弱 在在金金属属活活动动性性顺顺序序中中，位位于于前前面面的的金金属属能能把把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。金属活动性顺序金属活动性顺序 K K、CaCa、NaNa因活动性太强，要与水反应，故其不发因活动性太强，要与水反应，故其不发生金属间的置换；生金属间的置换；盐必须是盐必须是可溶性盐可溶性盐，反应在水溶液中进行。，反应在水溶液中进行。考点三：金属间的置换反应考点三：金属间的置换反应例例5 5、向、向Cu(NOCu(NO3 3)2 2溶液中加入一定量的溶液中加入一定量的铁粉铁粉充充分反应，下列情况中可能出现的是分反应，下列情况中可能出现的是溶液中有溶液中有FeFe2 2、CuCu2 2、不溶物为、不溶物为Cu Cu 溶液中有溶液中有FeFe2 2、CuCu2 2、不溶物为、不溶物为FeFe溶液中只有溶液中只有CuCu2 2、不溶物为、不溶物为Fe Fe 溶液中只有溶液中只有FeFe2 2、不溶物为、不溶物为FeFe，CuCuA.A.B.B.B.B.C.D.C.D.B B例例6 6、在、在氯化铜和氯化亚铁氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一的混合溶液中加入一定量的定量的镁粉镁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀盐酸，滴加稀盐酸，没有气泡产生没有气泡产生。下列判断正确的是。下列判断正确的是（）A A滤出的固体中一定含有铜，可能含有铁和镁滤出的固体中一定含有铜，可能含有铁和镁B B滤出的固体一定含有铜，一定不含铁和镁滤出的固体一定含有铜，一定不含铁和镁C C滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，可能含滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，可能含有氯化铜有氯化铜D D滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜 BC先：先：CuClCuCl2 2+Mg=MgCl+Mg=MgCl2 2+Cu+Cu后：后：FeClFeCl2 2+Mg=MgCl+Mg=MgCl2 2+Fe+Fe 因剩余固体不与酸反应，故只发生第因剩余固体不与酸反应，故只发生第一个反应。一个反应。剩余固体全为剩余固体全为CuCu。滤液中一定含有氯化镁和氯化亚滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，可能有氯化铜。铁，可能有氯化铜。此类题中反应先后判断的规律是：此类题中反应先后判断的规律是：较活较活泼的金属与较不活泼的金属对应的盐优泼的金属与较不活泼的金属对应的盐优先反应。先反应。例例7 7、将金属锰、将金属锰(Mn)(Mn)投入稀盐酸中，投入稀盐酸中，有气有气泡产生泡产生。将镁条插入硫酸锰溶液中，。将镁条插入硫酸锰溶液中，如果如果有锰析出有锰析出，则，则MnMn、MgMg、CuCu的金属活泼性由的金属活泼性由强到弱的顺序是（强到弱的顺序是（）A AMnMn、MgMg、Cu BCu BMgMg、MnMn、Cu Cu C CCuCu、MgMg、Mn DMn DCuCu、MnMn、MgMg B B考点四：金属活动性强弱比较考点四：金属活动性强弱比较练练习习、现现有有X X、Y Y、Z Z三三种种金金属属，若若将将Z Z放放入入X X的的金金属属化化合合物物溶溶液液中中，Z Z表表面面覆覆盖盖有有X X，将将Y Y和和Z Z分分别别投投入入稀稀盐盐酸酸中中，Y Y 溶溶解解而而Z Z不不溶溶，则则三三种种金金属属的的活活动动顺顺序序正正确确的的是是（）A A、Y YX XZ Z B B、Y YZ ZX X C C、X XY YZ Z D D、X XZ ZY YB金属活动性强弱比较的一般方法：金属活动性强弱比较的一般方法：1 1、常见金属，可利用金属活动顺序直接得出、常见金属，可利用金属活动顺序直接得出结论；结论；2 2、陌生金属，可利用：、陌生金属，可利用：金属与金属与O2O2反应的条件及反应的剧烈程度；反应的条件及反应的剧烈程度；金属能否与酸反应及反应的剧烈程度；金属能否与酸反应及反应的剧烈程度；金属间的置换反应。金属间的置换反应。例例8 8、A A、B B、C C、D D是四种金属单质，是四种金属单质，A A能从能从B B的硝酸盐溶液中的硝酸盐溶液中置换出置换出B B，但但A A不能与稀盐酸不能与稀盐酸反应反应。相同条件下，。相同条件下，C C、D D能与稀盐酸反应产能与稀盐酸反应产生生H2H2，且，且D D比比C C反应剧烈反应剧烈。则四种金属的活动。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是（性由强到弱的顺序是（）A AA A、B B、C C、D BD BB B、A A、C C、D DC CD D、C C、A A、B DB DD D、C C、B B、A A C例例9 9、为探究铝、铁、铜的活动性顺序，某同学设计了、为探究铝、铁、铜的活动性顺序，某同学设计了一组实验：一组实验：铝片浸入稀硫酸中铝片浸入稀硫酸中 铜片浸入稀硫酸中铜片浸入稀硫酸中 铝片浸入硫酸亚铁溶液中。铝片浸入硫酸亚铁溶液中。这组实验还不能完全证这组实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序，请补充一个实验来达到目的明三种金属的活动性顺序，请补充一个实验来达到目的(写出实验步骤、现象和化学方程式写出实验步骤、现象和化学方程式)。实验步骤：将铁片浸入硫酸铜溶液中；实验步骤：将铁片浸入硫酸铜溶液中；现象：铁片表面有红色固体析出，溶液由现象：铁片表面有红色固体析出，溶液由 蓝色变为浅绿色；蓝色变为浅绿色；Fe+CuSO4=FeSO4+CuFe+CuSO4=FeSO4+Cu证明三种金属活动性的简易方法证明三种金属活动性的简易方法讨论证明铁、铜、银三种金属活动性的方讨论证明铁、铜、银三种金属活动性的方法法铁丝铁丝 硫酸铜溶液硫酸铜溶液 银丝银丝铜丝铜丝 硫酸亚铁溶液硫酸亚铁溶液 硝酸银溶液硝酸银溶液D D1 1、将铁片放入下列溶液中，溶液的质量会减少的、将铁片放入下列溶液中，溶液的质量会减少的是（）是（）A A、HCl BHCl B、H H2 2SOSO4 4 C C、NaNa2 2 SO SO4 4 D D、CuSOCuSO4 4 2 2、将铁片放入下列溶液中，铁片的质量会增加、将铁片放入下列溶液中，铁片的质量会增加 的是（的是（）A A、稀、稀H H2 2SOSO4 4 B B、FeSOFeSO4 4溶液溶液 C C、CuSOCuSO4 4溶液溶液 D D、稀、稀HClHCl C C考点五、考点五、判断反应前后金属、溶液质量变化判断反应前后金属、溶液质量变化考点六：天平问题考点六：天平问题例例1010、如右图所示，烧杯中盛有质量相等、如右图所示，烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，天平调平后，同时质量分数相等的稀盐酸，天平调平后，同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片，则从向其中分别加入等质量的锌片和铁片，则从反应开始到金属完全反应的过程中，天平指反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针指向的变化是（针指向的变化是（）A.A.向左偏向左偏 B.B.向右偏向右偏 C.C.先向左偏后向右偏先向左偏后向右偏 D.D.先向右偏后向左先向右偏后向左 分析：分析：反应开始时，锌的反应速率较快，放反应开始时，锌的反应速率较快，放出氢气的质量较大，所以出氢气的质量较大，所以天平先向右偏天平先向右偏；反应结束时，因铁的相对原子质量较小反应结束时，因铁的相对原子质量较小（两种金属价态相同），所以铁与酸反应（两种金属价态相同），所以铁与酸反应生成氢气较多，生成氢气较多，天平又向左偏天平又向左偏。溶液增重溶液增重=金属质量金属质量 氢气质量氢气质量练习在天平两盘上的烧杯中，各放入等练习在天平两盘上的烧杯中，各放入等质量、等浓度的稀硫酸，调节天平至平衡。质量、等浓度的稀硫酸，调节天平至平衡。分别向两边烧杯各加入分别向两边烧杯各加入5g5g镁和镁和5g5g铁，金属铁，金属全部反应而消失后，天平的指针（全部反应而消失后，天平的指针（）A A偏向加铁的一边偏向加铁的一边 B B偏向加镁的一边偏向加镁的一边C C仍停留在原来的位置仍停留在原来的位置 D D无法确定无法确定A考点七：除杂考点七：除杂混合物混合物除去杂质的化学方程除去杂质的化学方程式式主要操作步骤主要操作步骤铜粉铜粉(Fe)(Fe)FeClFeCl2 2溶液溶液(CuCl(CuCl2 2)Fe+HFe+H2 2SOSO4 4=FeSO=FeSO4 4+H+H2 2溶解反应、过滤、烘干溶解反应、过滤、烘干Fe+CuClFe+CuCl2 2=FeCl=FeCl2 2+Cu+Cu溶解反应、过滤溶解反应、过滤例例11、铬、铬(Cr)为不锈钢主要的添加元素，含量一般在为不锈钢主要的添加元素，含量一般在12以上。铬的表面生成一薄层致密的钝态氧化物保护膜以上。铬的表面生成一薄层致密的钝态氧化物保护膜是不锈钢具有耐蚀性主要原因。请回答下列问题：是不锈钢具有耐蚀性主要原因。请回答下列问题：(1)不锈钢是一种不锈钢是一种 （填（填“合金合金”或或“金属金属”）。）。(2)相同温度下，取大小相同、表面光亮的相同温度下，取大小相同、表面光亮的Cr、Mg、Cu三种金属薄片，分别投入等体积等溶质质量分数的足量三种金属薄片，分别投入等体积等溶质质量分数的足量稀盐酸中（反应中稀盐酸中（反应中Cr显显+2价），现象如下：价），现象如下：金属金属CrMgCu与盐酸反与盐酸反应现象应现象放出气泡速放出气泡速率缓慢率缓慢放出气泡速放出气泡速率较快率较快无明显现无明显现象象三种金属的活动性由强到弱的顺序是三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。从上述探究实验可知，从上述探究实验可知，Cr 跟跟CuSO4溶液反应。若溶液反应。若反应，请写出反应的化学方程式反应，请写出反应的化学方程式_。合金合金MgCrCu能能Cr+CuSO4=CrSO4+Cu例例1212、同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性，、同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一只试管，取一次盐酸的探究方案。请你和他们一起完善只试管，取一次盐酸的探究方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。（下表的探究方案并回答有关问题。（1 1）填表）填表 在试管中取少量盐酸，在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用。插入铁丝，充分作用。在在所得的溶液中，插所得的溶液中，插入入 ，充分作用。，充分作用。无明显现象无明显现象 在在所得的溶液中插入所得的溶液中插入 ，充分作用。，充分作用。（2）小华同学认为在小刚设计的方案中，只要补充一）小华同学认为在小刚设计的方案中，只要补充一个实验，就可得出个实验，就可得出AlFeHCu的结论。小华要补充的结论。小华要补充的实验是的实验是 ；产生气泡，溶液由无色产生气泡，溶液由无色变为浅绿色；变为浅绿色；铜丝铜丝铝丝铝丝溶液由浅绿色变为无色溶液由浅绿色变为无色 把铜丝插入稀盐酸中把铜丝插入稀盐酸中 例例13、某校同学以、某校同学以“比较锰、铁、铜比较锰、铁、铜3种金属的活动性种金属的活动性”为课题进行探究。（提供的药品：铁片、铜片、锰片、为课题进行探究。（提供的药品：铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液。）稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液。）【做出猜想做出猜想】他们考虑到铁的活动性比铜强，对他们考虑到铁的活动性比铜强，对3种金种金属的活动性顺序作出如下猜想。属的活动性顺序作出如下猜想。猜想一：锰猜想一：锰铁铁铜；铜；猜想二：铁猜想二：铁铜铜锰；锰；猜想三：猜想三：。【设计实验设计实验】为了验证猜想成立，同学们分成三组，为了验证猜想成立，同学们分成三组，分别针对一种猜想设计实验方案。分别针对一种猜想设计实验方案。（1）验证猜想一。实验方案是将锰片、铁片分别放入）验证猜想一。实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中，观察现象。稀盐酸中，观察现象。（2）验证猜想二。实验方案是将锰片放入）验证猜想二。实验方案是将锰片放入 中，中，观察现象。观察现象。（3）验证猜想三。实验方案是（只用两个实验）：）验证猜想三。实验方案是（只用两个实验）：。铁铁锰锰铜铜硫酸铜溶液硫酸铜溶液将两片锰分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中将两片锰分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中 1414、某课外活动小组通过、某课外活动小组通过IntnetIntnet网上资料得知：废弃的网上资料得知：废弃的定影液中含有一定的定影液中含有一定的AgN0AgN03 3。他们从摄影店收集到一些。他们从摄影店收集到一些废弃的定影液，准备将其中的银以单质形式全部回收。废弃的定影液，准备将其中的银以单质形式全部回收。于是，他们进行了以下的实验活动：于是，他们进行了以下的实验活动：(1)(1)【设计方案设计方案】加入加入比银活泼比银活泼的金属单质的金属单质 除除去去金属混合物中的金属混合物中的杂质杂质(2)(2)【小组讨论小组讨论】选择加入的金属选择加入的金属 甲同学认为：向定影液中加入过量的铜粉，则得到的甲同学认为：向定影液中加入过量的铜粉，则得到的金属混合物含有银和铜；金属混合物含有银和铜；乙同学认为：向定影液中加入过量的铁粉，则得到的乙同学认为：向定影液中加入过量的铁粉，则得到的金属混合物含有银和铁。金属混合物含有银和铁。你认为你认为 同学的方案更合理，其原因是同学的方案更合理，其原因是 ，该方案的化学方程为，该方案的化学方程为 。乙乙反应后的杂质铁易除去反应后的杂质铁易除去Fe+2AgNOFe+2AgNO3 3=2Ag+Fe(N0=2Ag+Fe(N03 3)2 2 除去银粉中混有的较活泼金属（过量）操作除去银粉中混有的较活泼金属（过量）操作b 向金属混合物中加入的试剂是向金属混合物中加入的试剂是 ，化学方程式为，化学方程式为 。(3)【进行实验进行实验】过程如下：过程如下：废弃定影液废弃定影液 金属混合物金属混合物+溶液溶液A金属混合物金属混合物 Ag+溶液溶液B请回答：操作请回答：操作a是是 ，需要用到的玻璃仪器有：烧，需要用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和杯、玻璃棒和 ，溶液溶液B中溶质的化学式为中溶质的化学式为 。(4)【产品验证产品验证】请你设计一种简单方法验证得到的银请你设计一种简单方法验证得到的银中是否还含有铁粉，方法是中是否还含有铁粉，方法是 。加较活泼金属（过量）加较活泼金属（过量）操作操作a加试剂（适量）加试剂（适量）操作操作b稀硫酸稀硫酸Fe+HFe+H2 2SOSO4 4=FeSO=FeSO4 4+H+H2 2过滤过滤漏斗漏斗FeSO4FeSO4用磁铁吸引用磁铁吸引