浙教版九年級(jí)科學(xué)上冊(cè)章節(jié)復(fù)習(xí)學(xué)案：第二章第2節(jié)　金屬的化學(xué)性質(zhì)

第2節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬與氧氣的反應(yīng)1．鐵、銅等金屬在潮濕的空氣中易與________發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。2．在點(diǎn)燃或加熱條件下，多數(shù)金屬能和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。比如：2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))________3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))________2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))________說(shuō)明①鐵在潮濕的空氣中易生銹，生成Fe2O3(鐵銹)，而在干燥的空氣中則不易生銹；其在氧氣中燃燒會(huì)生成Fe3O4(黑色固體)。②鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)，表面生成一層致密的氧化物薄膜(Al2O3)，使鋁制品表面變暗，并可以防止內(nèi)部的鋁進(jìn)一步與氧氣反應(yīng)，起到保護(hù)作用。但酸性或堿性物質(zhì)會(huì)破壞鋁的氧化膜，所以不可用鋁制容器盛放酸性或堿性物質(zhì)。③銅在潮濕的空氣中也會(huì)生銹，銅銹[Cu2(OH)2CO3]俗稱(chēng)銅綠，化學(xué)名稱(chēng)為堿式碳酸銅。置換反應(yīng)置換反應(yīng)是金屬發(fā)生的主要反應(yīng)類(lèi)型。1．定義置換反應(yīng)是指一種________和一種________發(fā)生反應(yīng)，生成另外一種單質(zhì)和另外一種化合物的反應(yīng)?？杀硎緸椋篈B＋C=AC＋B。說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)的四種基本類(lèi)型為：化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)。2．有金屬參與的置換反應(yīng)的種類(lèi)(1)金屬與鹽溶液之間的反應(yīng)，金屬可以與鹽發(fā)生置換反應(yīng)，如：2Al＋3FeSO4=________＋3Fe但并不是所有的金屬都能置換出其他金屬。將一根鐵絲插入盛有CuSO4溶液的試管中，過(guò)一會(huì)兒發(fā)現(xiàn)鐵絲上有銅析出，發(fā)生的反應(yīng)為：Fe＋CuSO4=________＋Cu而將銅絲插入FeSO4溶液中則不會(huì)有鐵析出。根據(jù)以上反應(yīng)推斷，它們可能與金屬的活動(dòng)性有關(guān)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年的研究，人們將一些常見(jiàn)的金屬按其活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序排列如下：KCaNaMgAlZn____SnPb(H)____HgAgPtAu說(shuō)明①排在前面的金屬，其活動(dòng)性比排在后面的強(qiáng)，可以將后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)，這些反應(yīng)都是置換反應(yīng)。如Fe可以置換出Cu，反之就不可以。②鹽必須是可溶的。③鉀、鈣、鈉等活潑金屬，遇水就可發(fā)生反應(yīng)，所以不能與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)。(2)金屬與酸之間的反應(yīng)金屬活動(dòng)性順序中，排在____前面的金屬(除鉀、鈣、鈉外)，均可以與酸發(fā)生反應(yīng)生成H2，這也是置換反應(yīng)，只是各種金屬反應(yīng)速度有所不同。一般來(lái)說(shuō)，金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，反應(yīng)越劇烈，反應(yīng)速度越快。如Mg和Fe都可以與酸反應(yīng)生成H2，但Mg與酸反應(yīng)的反應(yīng)速度要比Fe快，放出H2的速度也更快。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg＋H2SO4=________＋H2↑Fe＋H2SO4=________＋H2↑說(shuō)明①金屬在金屬活動(dòng)性順序中必須排在H元素前面，但鉀、鈣、鈉等活潑金屬除外，因?yàn)樗鼈儠?huì)先與溶液中的水反應(yīng)。②酸應(yīng)該是非氧化性酸(HNO3、濃H2SO4等則不符合)；如果目的是制取氫氣，則不能用揮發(fā)性酸(如濃鹽酸)，否則會(huì)使制得的氣體不純。③Fe與非氧化性的酸反應(yīng)，生成二價(jià)鐵，而不是三價(jià)鐵；與氧化性的酸(如硝酸)反應(yīng)，生成三價(jià)鐵。例1(株洲中考)用實(shí)驗(yàn)比較銅、鋅、銀的金屬活動(dòng)性，最好的方法是選用下列試劑中的()A．ZnSO4溶液B．NaOH溶液C．稀鹽酸D．CuSO4溶液例2(咸寧中考)金屬R放入稀硫酸中，沒(méi)有氣泡產(chǎn)生，放入硫酸銅溶液中，表面有紅色物質(zhì)析出。下列關(guān)于R的金屬活動(dòng)性判斷不正確的是()A．R＞CuB．R＞FeC．Zn＞RD．R＞Ag例3在利用某種金屬材料時(shí)，人們往往要考慮這種材料的化學(xué)性質(zhì)，因此需要對(duì)一些金屬的活動(dòng)性及反應(yīng)的快慢進(jìn)行研究。(1)請(qǐng)寫(xiě)出能體現(xiàn)金屬化學(xué)性質(zhì)的一個(gè)化學(xué)方程式：______________________。(2)相同條件下，不同金屬與相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸反應(yīng)，反應(yīng)的快慢不同。取等質(zhì)量大小相似的鎂片、鋅片、鐵片中的兩種金屬，分別放入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的足量稀硫酸中，生成氫氣的質(zhì)量(m)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示，則曲線A對(duì)應(yīng)的金屬是________。(3)在一定條件下，同一反應(yīng)進(jìn)行的快慢與反應(yīng)物的濃度有關(guān)?，F(xiàn)將一定濃度的稀硫酸與過(guò)量鋅反應(yīng)制取氫氣，為了使反應(yīng)慢點(diǎn)而又不影響生成氫氣的總量，可向稀硫酸中加入適量的一些物質(zhì)，其中原理上可行的是________(選填序號(hào)：①水；②NaOH稀溶液；③Na2SO4稀溶液)。防止金屬腐蝕的常用方法1．鐵在空氣中銹蝕主要是鐵與空氣中的________、________等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，使鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化合物的過(guò)程。2．鋼鐵銹蝕后生成鐵銹，鐵銹成分復(fù)雜(主要成分是________，化學(xué)式為Fe2O3)，它是一種疏松多孔的物質(zhì)，不僅不能阻止鋼鐵制品與空氣和水的接觸，還會(huì)把空氣和水分保留在鋼鐵制品的表面，能讓水分和空氣中的氧氣穿過(guò)它的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被完全銹蝕。3．探究金屬銹蝕的條件我們用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)探索金屬銹蝕的條件。取3支試管，A試管中是水和空氣，B試管中是剛煮沸過(guò)的蒸餾水，C試管中是裝有________(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(如圖1)。經(jīng)過(guò)6～7h后，發(fā)現(xiàn)________試管中的鐵釘嚴(yán)重生銹(其中又以中間部分最嚴(yán)重)。通過(guò)一系列的條件改變，如改變鐵釘?shù)募兌?，用一塊純鐵片來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(如圖2)，反而不易發(fā)生銹蝕現(xiàn)象。說(shuō)明探索鐵生銹的因素時(shí)，首先要根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理猜想，使探究有方向性，其次實(shí)驗(yàn)中可能有多個(gè)條件影響鐵生銹，當(dāng)我們要研究其中的一個(gè)條件時(shí)，就采用控制變量法(除被研究的變量外，其他條件都相同且適宜)，來(lái)探索這個(gè)條件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。4．防銹三大措施我們已經(jīng)知道了影響金屬銹蝕的條件，據(jù)此采取相應(yīng)防止銹蝕的措施。(1)保護(hù)膜法——如刷油漆、涂機(jī)油、封塑料膜、電鍍，目的是阻止金屬與________接觸。(2)干燥劑法——如在鐵制品周?chē)鸥稍飫?，目的是減少________，保持干燥。(3)改變鋼鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu)法——如制成不銹鋼。例4如圖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(cuò)誤的是()A．b管中鐵釘不會(huì)銹蝕B．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明鐵銹蝕與空氣、水有關(guān)C．L端與R端液面高度仍然保持一致通過(guò)探究，請(qǐng)你寫(xiě)出防止鐵制品生銹的一種措施：________。金屬與酸反應(yīng)例5(廣州中考)為了探究影響鋅與鹽酸反應(yīng)劇烈程度的因素，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)②實(shí)驗(yàn)③A.對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②，可研究鹽酸的濃度對(duì)反應(yīng)劇烈程度的影響B(tài)．對(duì)比實(shí)驗(yàn)②和③，可研究鹽酸的濃度對(duì)反應(yīng)劇烈程度的影響C．對(duì)比實(shí)驗(yàn)②和③，可研究溫度對(duì)反應(yīng)劇烈程度的影響D．對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②，可研究溫度對(duì)反應(yīng)劇烈程度的影響置換反應(yīng)后質(zhì)量的變化情況例6(岳陽(yáng)中考)在已經(jīng)調(diào)平的托盤(pán)天平兩邊各放一只等質(zhì)量的燒杯，向燒杯中各加入質(zhì)量相等、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸，然后在左邊燒杯中放入鎂，在右邊的燒杯中放入與鎂質(zhì)量相等的鋁。待充分反應(yīng)后，下列分析錯(cuò)誤的是()A．天平保持平衡，左邊燒杯中，酸沒(méi)有剩余，鎂可能有剩余B．天平保持平衡，右邊燒杯中，酸沒(méi)有剩余，鋁一定有剩余C．天平失去平衡，左邊燒杯中，酸一定剩余，鎂一定沒(méi)剩余D．天平失去平衡，右邊燒杯中，酸可能剩余，鋁一定沒(méi)剩余例7(包頭中考)某化學(xué)小組向一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的Mg粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾得溶液A和固體B。對(duì)濾液A所含的溶質(zhì)有以下幾種猜想：①M(fèi)g(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2②Mg(NO3)2、Cu(NO3)2③Mg(NO3)2、AgNO3④只有Mg(NO3)2經(jīng)過(guò)討論大家一致認(rèn)為不合理的猜想是____(填標(biāo)號(hào))，其理由是__________________?！緦?shí)驗(yàn)探究】若猜想④成立，通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)可確定固體B的成分，請(qǐng)將下表填寫(xiě)完整。實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象固體B的成分______________有氣泡產(chǎn)生__________1．有甲、乙、丙三種金屬，甲在常溫下就能與氧氣反應(yīng)，乙、丙在常溫下幾乎不與氧氣反應(yīng)。如果把乙和丙分別放入硝酸銀溶液中，過(guò)一會(huì)兒，在乙表面有銀析出，而丙沒(méi)有變化，則甲、乙、丙三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的是()A．甲＞乙＞丙B．甲＞丙＞乙C．丙＞乙＞甲D．乙＞甲＞丙第2題圖2．(湘潭中考)某溶液中含有Cu(NO3)2和AgNO3，現(xiàn)向其中逐漸加入一定質(zhì)量的鐵粉進(jìn)行處理，并繪制參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量與溶液中溶質(zhì)種類(lèi)的關(guān)系圖，下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)溶液中溶質(zhì)為3種時(shí)，金屬單質(zhì)的種類(lèi)也為3種B．當(dāng)溶質(zhì)種類(lèi)為2種時(shí)，金屬單質(zhì)種類(lèi)可能為2種C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)，溶液的質(zhì)量相等D．當(dāng)溶質(zhì)種類(lèi)為1種時(shí)，金屬單質(zhì)種類(lèi)可能為1種3．(常州中考)向盛有氯化亞鐵和氯化銅混合溶液的燒杯中加入一定量的鋅粉，充分反應(yīng)后，得到固體M和溶液N。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．鋅有剩余時(shí)，M中一定有Fe、Cu和ZnB．鋅有剩余時(shí)，N中一定沒(méi)有FeCl2和CuCl2C．鋅無(wú)剩余時(shí)，M中一定有Cu、可能有FeD．鋅無(wú)剩余時(shí)，N中一定有ZnCl2和FeCl2第4題圖4．(牡丹江中考)向一定量硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中加入鋅粉，所得溶液的質(zhì)量與加入鋅粉的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)所得溶液中的溶質(zhì)是硝酸銅、硝酸鋅B．向b點(diǎn)所得固體中加入鹽酸有氣泡產(chǎn)生C．c點(diǎn)所得固體為銀和銅D．d點(diǎn)所得溶液中溶質(zhì)一定有硝酸鋅，可能有硝酸銅第5題圖5．兩個(gè)燒杯中有等質(zhì)量的鋅和鐵，分別逐漸加入等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與加入硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，A、B代表金屬，a、b、c是曲線上的三個(gè)點(diǎn)，則：(1)分析可知：A金屬是________；在________點(diǎn)時(shí)兩燒杯中金屬都有剩余。(2)寫(xiě)出b點(diǎn)時(shí)B金屬所在燒杯里的溶液溶質(zhì)是____________(填化學(xué)式)。6．(東營(yíng)中考)鐵的銹蝕對(duì)社會(huì)生產(chǎn)造成較大損害，但也有有利的一面，如某些食品包裝袋內(nèi)常放入還原性鐵粉作“雙吸劑”以防止食品腐敗。某課外興趣小組在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了一包破損的還原性鐵粉(含少量雜質(zhì)，雜質(zhì)既不溶于水也不溶于酸)，他們?nèi)×輼悠?，分別加稀硫酸反應(yīng)。測(cè)得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下，請(qǐng)根據(jù)有關(guān)信息回答問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)次數(shù)13456取樣品質(zhì)量(g)31.031.031.031.031.0取稀硫酸質(zhì)量(g)30.090.0120.0150.0180.0產(chǎn)生氣體質(zhì)量(g)0a0.30.50.6(1)食品袋內(nèi)放入“雙吸劑”是為了吸收__________________，用鐵粉而不用鐵塊作“雙吸劑”的理由是_________________________________________________________。(2)a的數(shù)值為_(kāi)_______。(3)第4次實(shí)驗(yàn)，所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)_________。(4)列式計(jì)算該樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(保留至0.1%)。

參考答案【要點(diǎn)詳解】知識(shí)點(diǎn)1：氧氣2MgOFe3O42CuO知識(shí)點(diǎn)2：?jiǎn)钨|(zhì)化合物Al2(SO4)3FeSO4FeCu氫MgSO4FeSO4例1D例2B