2019秋九年级化学上册 第一部分 教材知识梳理 第八单元 金属和金属材料复习课件（新版）新人教版.ppt

第一部分 教材知识梳理 第八单元 金属和金属材料 目录 命题点 1 金属材料 命题点 2 金属的化学性质 命题点 3 金属活动性顺序的判断及探究 命题点 4 金属活动性顺序的应用 命题点 5 金属的冶炼 命题点 6 铁生锈的条件与防护措施 命题点 1 金属材料 (2016 年 6 考， 2015 年 8 考， 2014 年 7 考， 2013 年 9 考 ) 知识梳理 金属材料：包括 ________ 以及它们的 _____ 。 2. 金属的物理性质和用途 (2016 年 4 考， 2015 年 4 考， 2014 年 4 考， 2013 年 9 考 ) 物理性质 用途 共性 三性 ____ 性 用铜丝制作导线 ____ 性 用铁制作炊具 合金 纯金属 导电 导热 物理性质 用途 共性 三性 ______ 性 用铝制作铝箔 有金属光泽 制作各种饰品 特性 ①颜色：大多数金属为银白色，而铜呈 ______ 色，金呈黄色，铁粉是黑色 ②状态：常温下，大多数金属为固体，而汞呈 ___ 态 【 特别提醒 】 金属之最：①地壳中含量最多的金属元素 —— 铝；②熔点最高的金属 —— 钨；③生活中使用最多且目前世界上年产量最高的金属 —— 铁。 延展 紫红 液 3. 合金及其特性 (2016 年 2 考， 2015 年 3 考， 2014 年 4 考， 2013 年 2 考 ) 概念 在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有 ______ 特征的合金，合金属于混合物 特性 与其组分金属相比，合金的硬度 ____ 、抗腐蚀性 ___ 、熔点 ___ 常见的 合金 ① 铁合金：生铁和钢的区别在于 ________ 不同，生铁的含碳量 _____ 钢的含碳量。 ② 其他合金：铝合金、钛合金、黄铜等 高于 金属 大 强 低 含碳量 1. (2016 大连 ) 下列有关金属的说法中，错误的是 ( ) A. 铜质插头是利用铜的导电性 B. 钨制灯丝是利用钨的熔点低 C. 铝制成铝箔是利用铝的延展性 D. 用铁锅炒菜是利用铁的导热性 巩固练习 【 答案 】B 2. (2016 苏州改编 ) 下列说法正确的是 ( ) A. 所有金属都呈银白色 B. 合金属于纯净物 C. 铁是地壳中含量最高的金属元素 D. 工业炼铁的主要原理是用一氧化碳与铁矿石在高温下反应生成铁 A × 大多数金属是银白色的，铜是紫红色的，金为黄色的 B × 合金属于混合物 C × 地壳中含量最高的金属元素是铝，不是铁 D √ 工业炼铁的主要原理是一氧化碳与铁矿石反应生成铁 【 解析 】 【 答案 】D 湖南五年中考 1. (2016 邵阳 15 题 2 分 ) 下列物质不属于合金的是（ ） A. 生铁　　 B. 钢　　 C. 黄铜　　 D. C 60 【 答案 】D 2. (2012 湘潭 3 题 2 分 ) 铝是生活中的常见金属。下列描述中属于铝的物理性质的是 ( 　 ) A. 能在氧气中燃烧 B. 有良好的延展性 C. 在空气中容易形成氧化物薄膜 D. 能与稀硫酸反应生成氢气 【 解析 】 物理性质是不需要通过化学变化就能表现出来的性质，延展性属于物理性质，可燃性、易被氧化、能与酸反应都属于化学性质。故选 B 。 【 答案 】B 3. (2013 常德 12 题 2 分 ) 下列关于金属的说法正确的是 ( 　 ) A. 纯铜的颜色为银白色 B. 铝合金的硬度比纯铝小 C. 生铁和钢都是铁的合金 D. 地壳中含量最高的金属是铁 【 解析 】 纯铜是紫红色金属；铝合金的硬度较纯铝的大；生铁和钢都是常见的铁的合金；地壳中含量最高的金属元素是铝。 【 答案 】C 命题点 2 　金属的化学性质 (2016 年 5 考， 2015 年 8 考， 2014 年 6 考， 2013 年 8 考 ) 知识梳理 1. 金属与氧气反应 ( 2016 年 2 考， 2015 年 6 考， 2013 年 2 考 ) (1) 规律：金属＋氧气→ ___________ 。 实验视频 探究金属的性质 金属氧化物 (2) 常见金属与氧气反应 金属 现象 反应的化学方程式 常温下 反应 铝 缓慢氧化 ， 放出热量 ， 不易察觉 ① _________________ 点燃 反应 镁 发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体 ② _________________ 铁 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 ③ _________________ 4Al ＋ 3O 2 2Al 2 O 3 2Mg ＋ O 2 2MgO 3Fe ＋ 2O 2 Fe 3 O 4 金属 现象 化学反应方程式 加热 反应 铜 生成黑色物质 ④ ___________________ 高温 金 不反应 ( 真金不怕火炼 ) 2. 金属与酸反应 (2016 年 5 考， 2015 年 4 考， 2014 年 3 考， 2013 年 2 考 ) (1) 规律：金属＋酸→ __________ 。 (2) 反应发生的条件：排在金属活动性顺序表中 _______ 的金属与 _____ 发生反应 (K 、 Ca 、 Na 除外 ) 。 2Cu ＋ O 2 2CuO 盐＋氢气 氢前 稀酸 (3) 活泼金属 (K 、 Ca 、 Na 除外 ) 与酸反应 金属 现象 反应的化学方程式 ( 或结论 ) 稀盐酸 / 稀硫酸 镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色 ① ________________________ ② ________________________ 锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色 ③ ________________________ ④ ________________________ Mg ＋ 2HCl MgCl 2 ＋ H 2 ↑ Mg ＋ H 2 SO 4 MgSO 4 ＋ H 2 ↑ Zn ＋ 2HCl ZnCl 2 ＋ H 2 ↑ Zn ＋ H 2 SO 4 ZnSO 4 ＋ H 2 ↑ 金属 现象 反应的化学方程式 ( 或结论 ) 稀盐酸 / 稀硫酸 铁 反应缓慢，有气泡生成，溶液由无色逐渐变为浅绿色 ⑤ _______________________ ⑥________________________ Fe ＋ H 2 SO 4 FeSO 4 ＋ H 2 ↑ Fe ＋ 2HCl FeCl 2 ＋ H 2 ↑ (4) 金属与酸的反应曲线 ( 难点 ) ① 酸不足，产生氢气的质量由酸的质量决定。即 Mg 、 Al 、 Zn 三种金属与等质量、等溶质质量分数的稀盐酸充分反应后，金属均有剩余时，产生氢气的质量一定相等。如图 1 所示。 ②酸足量，产生氢气的质量由金属的质量决定，根据反应的化学方程式可知：生成氢气质量 ＝ × 金属质量 a. 等质量的不同种金属与足量酸反应时， 的值越大，产生 H 2 的质量越大。如图 2 所示。 b. 若用 Mg 、 Al 、 Zn 和足量的酸反应产生等质量的 H 2 ，消耗金属的质量为 Zn>Mg>Al 。 (5) 天平平衡问题 ①在已调零的天平上，放上等质量的烧杯后，再加入等质量、等质量分数的稀酸 ( 稀盐酸或稀硫酸 ) ，此时天平平衡。 若左右两盘的烧杯中再加入等质量的金属，反应结束后，天平存在两种情况：一种情况是天平失去平衡，说明左右两边产生的 H 2 一定不等，才使剩余物质质量不相等；另一种情况是天平仍平衡，说明左右两边产生的 H 2 一定相等。 ②在调平的天平上加入等质量的烧杯和等质量、等质量分数的稀酸，天平保持平衡。若天平左右两边加入质量不等的金属，反应后天平若仍保持平衡，则需要反应过程中左右两边加入金属的质量减去各自生成的 H 2 的质量相等，才能出现此种情况。 3. 金属与盐溶液反应 (2016 年 4 考， 2015 年 3 考， 2014 年 3 考， 2013 年 3 考 ) (1) 规律：金属＋盐→ ______________ 。 (2) 反应发生的条件 ①必须是 __________ 置换 ____________ 。 (K 、 Ca 、 Na 除外 ) ② 反应中盐必须 _______ 。 Flash—“ 动”悉重难点 金属与金属盐溶液反应实质 新盐＋新金属 不活泼金属 活泼金属 可溶 (3) 常见金属与盐溶液的反应 反应物 现象 反应的化学方程式 ( 或结论 ) 锌粉与硝酸铜溶液 生成红色固体 ， 溶液由蓝色变为无色 ① ________________ _______________ 铜丝与硝酸 银溶液 铜丝表面有银白色固体析出 ， 溶液由无色变为蓝色 ② _________________ _________________ 铜与硫酸 亚铁溶液 没有明显现象 不反应 Zn ＋ Cu(NO 3 ) 2 Cu ＋ Zn(NO 3 ) 2 2Ag ＋ Cu(NO 3 ) 2 Cu ＋ 2AgNO 3 巩固练习 1. (2016 山西 ) 在学习金属的化学性质时，老师给大家演示了如图所示的实验，下列说法正确的是 ( ) A. 铜片表面始终没有明显变化 B. 一段时间后溶液由无色变为浅绿色 C. 反应后溶液中一定有硝酸铜，可能有硝酸银 D. 通过实验现象推测银和硫酸铜溶液也可以反应 【 解析 】 铜的金属活动性比银强，可从硝酸银溶液中置换出银，硝酸银溶液为无色，硝酸铜溶液显蓝色，所以实验中可观察到铜片上有银白色物质附着，一段时间后溶液由无色变成蓝色， A 、 B 错误；铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银，所以反应后溶液中一定有硝酸铜，也可能还含有没有反应完的硝酸银， C 正确；铜可置换出硝酸银溶液中的银，说明铜的金属活动性较银强，所以银不能和硫酸铜发生反应， D 错误。 【 答案 】C 2. (2016 通辽 ) 向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量稀硫酸，下列图像描述正确的是 ( ) 【 解析 】 锌和铁与稀硫酸反应后，都显＋ 2 价，由于铁的相对原子质量小于锌的相对原子质量，所以等质量的锌和铁分别与足量的稀硫酸反应，铁产生氢气的质量更多， A 、 C 错误；锌的金属活动性强于铁，在相同条件下，锌与稀硫酸反应比铁与稀硫酸反应快， B 正确， D 错误。 【 答案 】B 湖南五年中考 1. (2012 张家界 15 题 3 分 ) 小凤的妈妈买了一枚黄金戒指，小凤想验证这枚黄金戒指是否是用铜锌合金制成的仿制品。她设计如下实验探究方案，你认为不合理的是 ( 　 ) A. 将戒指放在火上灼烧 B. 把戒指浸入稀盐酸中 C. 把戒指浸入硝酸银溶液中 D. 将戒指放在灯光下观察颜色 【 解析 】 铜在空气中加热与氧气反应生成黑色的氧化铜， A 正确；金的化学性质稳定，锌的活动性较强，能与稀盐酸反应产生氢气， B 正确；铜和锌都能将硝酸银溶液中的银置换出来， C 正确；铜锌合金和金都是黄色的， D 错误。 【 答案 】D 2. (2014 永州 20 题 2 分 ) 某同学将镁和金属 X 的混合物共 2.4 g 加入足量的稀硫酸，充分反应后得到 0.22 g H 2 ，则金属 X 可能是 ( 　 ) A. Al 　　　 B. Zn 　　　 C. Fe 　　　 D. Cu 【 解析 】 设该金属全部是镁， 2.4 g 镁与稀硫酸反应产生氢气的质量为 x ，则： Mg ＋ H 2 SO 4 MgSO 4 ＋ H 2 ↑ 24 2 2 ． 4 g x 根据 ，解得 x ＝ 0.2 g ，而收集到 0.22 g H 2 ，所以另一种金属产生氢气的质量必须比相同质量的镁产生氢气的质量多，铝产生的氢气比相同质量的镁产生的氢气多，铁、锌产生的氢气质量都比相同质量的镁产生的氢气质量少，而铜不与酸反应，所以只可能是铝，故选 A 。 3. (2014 衡阳 20 题 2 分 ) 相同质量的 M 、 N 两种金属，分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应 (M 、 N 在生成物中均为＋ 2 价 ) ，生成 H 2 质量和反应时间的关系如图所示。下列有关叙述正确的是 ( 　 ) A. 金属活动性： N ＞ M B. 生成 H 2 的质量相等 C. 相对原子质量： N ＞ M D. 消耗盐酸的质量相等 【 解析 】 由图像可看出 M 与酸反应曲线斜率比 N 与酸反应曲线斜率大，所以 M 比 N 活泼， A 错误； M 生成氢气质量比 N 多， B 错误；由金属与酸反应生成氢气质量的公式：价态相同质量相等的金属与足量的酸反应，相对原子质量大的金属产生氢气的质量小，从坐标中可以看出， N 产生的氢气少，故 N 的相对原子质量大， C 正确；根据质量守恒定律，盐酸中氢元素质量都转移到氢气中，如果消耗盐酸质量相等，那么生成氢气质量应相等，而由图看出 M 、 N 生成氢气质量不相等，故消耗盐酸质量不相等， D 错误；故选 C 。 【 答案 】C 命题点 3 　金属活动性顺序的判断及探究 (2016 年 6 考， 2015 年 7 考， 2014 年 10 考， 2013 年 13 考 ) 一、金属活动性顺序的判断 (2016 年 2 考， 2015 年 3 考， 2013 年 3 考 ) 金属活动性顺序表 化学方程式 在自然界中的存在形式 金属活动性顺序的判断 现象 与 O 2 的反应 与酸的反应 与金属盐溶液的反应 知识梳理 1. 金属活动性顺序：金属越靠前，金属活动性越 ___ 。 【 记忆技巧 】 金属活动性顺序可以每五个一组，按顺序记忆： 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 ( 氢 ) 铜 汞 银 铂 金 嫁 给 那 美 女 薪 贴 七 千 ( 氢 ) 童 工 赢 铂 金 2. 化学方程式：反应物中金属的活动性比生成物中金属的活动性 ___ 。 强 减弱 Mg Cu Ag 强 3. 自然界的存在形式：在自然界中以化合态存在的金属比以单质形式存在的金属活动性 ___ 。 4. 金属与氧气、酸及盐溶液的反应：金属与氧气或酸反应越剧烈，说明金属活动性越 ____ ；金属与盐溶液能发生反应，说明该金属的活动性比盐中金属的活动性 ___ 。 二、金属活动性顺序的探究 (2016 年 2 考， 2015 年 4 考， 2013 年 2 考 ) 实验视频 探究金属（铁、镁、铜）的金属活动性 强 强 强 1. 实验方案设计 (1) 比较两种金属活动性强弱 验证项目 实验方案 判定理由 比较两种金属的活动性强弱，如 Cu 、 Zn 方案一：将金属锌放入铜的盐溶液中 置换反应能发生，则活动性顺序为：锌＞铜 方案二：将金属铜放入锌的盐溶液中 置换反应不能发生，则活动性顺序为：铜＜锌 验证项目 实验方案 判定理由 比较两种金属的活动性强弱，如 Cu 、 Zn 方案三：将金属锌、铜分别放入稀盐酸中 根据能否与酸反应 ( 或与酸反应的速率快慢 ) 判断 方案四：将金属锌、铜同时放入两者中间的一种金属的盐溶液中，如 FeSO 4 根据置换反应能否发生作出相应判断 (2) 比较三种金属的活动性强弱 (2015 郴州 11 、 2013 岳阳 18 、株洲 17) 验证项目 实验方案 判定理由 比较三种金属的活动性强弱，如 Al 、 Fe 、 Cu “两盐夹一金” ( 取铝和铜金属的盐溶液，将金属铁分别放入两种盐溶液中 ) 铝的盐溶液中铁片无明显现象，铜的盐溶液中，铁片上有红色固体附着，则金属活动性顺序为：铜 < 铁 < 铝 “两金夹一盐” ( 取等量 FeSO 4 溶液 2 份，向其中分别加入铝片、铜片 ) 加入铝片的溶液由浅绿色变成无色，而加入铜片的溶液无明显现象。则金属的活动性顺序为：铜 < 铁 < 铝 (3) 对多种金属，可以用酸先分组，转化为上述两种情况进行探究。 2. 实验注意事项 (1) 实验前必须打磨金属表面，除去金属表面的氧化膜或污物。 (2) 做金属与酸反应的实验时一般用稀盐酸或稀硫酸，不用硝酸和浓硫酸。 (3) 金属与盐溶液反应，盐必须可溶于水。 (4) 并不是所有排在前面的金属都能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，如 K 、 Ca 、 Na 。 1. (2016 朝阳 ) 提起金属和金属材料，你应不会感到陌生。常见部分金属的活动顺序如下： 巩固练习 (1) 上面金属活动顺序中方框内元素符号为 ____ ； (2) 按年代，最早广泛使用的金属是 ____ ( 选填上述金属活动顺序中的元素符号 ); Fe Cu (3) 已知 X 、 Y 、 Z 三种金属中，只有 X 不与酸发生置换反应，而且 Y(NO 3 ) 2 ＋ Z Z(NO 3 ) 2 ＋ Y ，则 X 、 Y 、 Z 三种金属可能是下列的 ___ ( 填字母编号 ) ； A. Ag Zn Mg B. Cu Al Zn C. Cu Mg Zn (4) 废旧的铁锅、铝锅不要随意丢弃，应回收利用，这样做的意义是 ____________________________ 。 节约金属资源，减少环境污染 A 【 解析 】(1) 查金属活动性顺序表可知，方框内是 Fe 。 (2) 人类最早广泛使用的金属是铜。 (3)X 不与酸发生反应， Z 能从 Y 的盐溶液中置换出 Y ，说明 X 的活动性在氢后， Z 的活动性强于 Y ，三种金属可能分别是银、锌、镁。 (4) 回收废旧金属不但可节约金属资源，还能减少环境污染。 2. (2016 重庆 A) 金属钯是稀有的贵金属之一，金属钯制成的首饰不仅有迷人的光彩，而且经得住岁月磨砺。现有银 (Ag) 、铂 (Pt) 、钯 (Pd) 三种金属制成的戒指，某实验小组利用它们来探究三种金属的活动顺序。 (1) 将钯戒指放入稀硫酸溶液中，戒指完好无损，可推测钯在金属活动顺序表中位于铁之 ____ ( 填“前”或“后” ) 。 (2) 如果将钯粉置于盐酸溶液中，边通入氧气边搅拌，钯粉溶解得到二氯化钯 (PdCl 2 ) 溶液，该反应的化学方程式为 ________________________________ 。 后 2Pd ＋ O 2 ＋ 4HCl 2PdCl 2 ＋ 2H 2 O (3) 如图所示，将银、铂戒指分别放入甲、乙两烧杯中，一段时间后取出，发现只有银戒指表面有明显变化，推测甲烧杯中还可能出现的现象是 __________________________ ________ 。通过该实验判断，银、铂、钯的金属活动性由强到弱顺序为 ____________ 。 银、钯、铂 溶液中出现白色沉淀 ( 或溶液 变浑浊 ) 【 解析 】(1) 根据题干信息“将钯戒指放入稀硫酸溶液中，戒指完好无损”，可知钯不能与稀硫酸反应，可知在金属活动性顺序中，钯排在氢后，因为铁排在氢前，故钯位于铁之后。 (2) 根据题干信息，确定反应物为钯、盐酸、氧气，生成物是二氯化钯和水，据此写出化学方程式即可。 (3) 根据题干信息“将银、铂戒指分别放入二氯化钯溶液中，只有银戒指表面有明显变化”，说明银能置换出二氯化钯溶液中的钯，同时产生白色沉淀氯化银，铂不能置换出二氯化钯溶液中的钯，三种金属活动性由强到弱依次是银、钯、铂。 湖南五年中考 1. (2016 郴州 11 题 2 分 ) 现有 X 、 Y 、 Z 三种金属。把 X 、 Y 分别放入稀盐酸中， Y 产生气体的速率比 X 快；把 Z 放入硫酸铜溶液中，一段时间后，无明显现象。根据以上事实，判断三种金属的活动性强弱，正确的是 ( 　 ) A. X ＞ Y ＞ Z B. Y ＞ Z ＞ X C. Y ＞ X ＞ Z D. Z ＞ Y ＞ X 【 解析 】 根据“把 X 、 Y 分别放入稀盐酸中， Y 产生气体的速率比 X 快”，可知 X 、 Y 均排在氢前，且 Y 比 X 活泼；根据“把 Z 放入硫酸铜溶液中，一段时间后，无明显现象”，可知 Z 不如铜活泼；综合以上内容可知，三种金属活动性顺序由强到弱依次是 Y ＞ X ＞ Z ， C 正确。 【 答案 】C 2. (2014 永州 17 题 2 分 ) 锌与金属 M 的硫酸盐溶液发生反应的化学方程式为 Zn ＋ MSO 4 ZnSO 4 ＋ M ，下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 金属 M 的活动性比 Zn 强 B. 金属 M 一定是 Cu C. 该反应属于置换反应 D. 反应后溶液的质量一定减少 【 解析 】 由于锌与金属 M 的硫酸盐溶液发生反应，所以活动性 Zn ＞ M ， A 错误；由于锌与金属 M 的硫酸盐溶液发生反应，所以活动性 Zn ＞ M ， M 可能是 Cu 、 Fe 等， B 错误；该反应为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，属于置换反应， C 正确；反应后溶液中增加的是锌元素的质量，减少的是 M 元素的质量，要想知道反应后溶液的质量变化，要比较 Zn 与 M 的相对原子质量， D 错误；故选 C 。 【 答案 】C 3. (2015 郴州 11 题 2 分 ) 下列可用于验证 Fe 、 Cu 、 Ag 三种金属的活动性顺序的一组药品是 ( 　 ) A. Fe 、 Cu 、 H 2 SO 4 溶液 B. Cu 、 Ag 、 FeSO 4 溶液 C. Fe 、 Ag 、 CuSO 4 溶液 D. Ag 、 FeSO 4 溶液、 CuSO 4 溶液 【 解析 】 所给试剂中无银的单质或盐溶液，无法验证 Fe 、 Cu 、 Ag 三种金属的活动性顺序， A 错误；分别把 Cu 、 Ag 放入 FeSO 4 溶液，均无明显现象，不能验证三种金属活动性顺序， B 错误；分别把 Fe 、 Ag 铜放入 CuSO 4 溶液中，金属表面出现红色物质的为铁，无明显现象的为银，可验证三种金属活动性顺序， C 正确；把 Ag 分别放入 FeSO 4 溶液、 CuSO 4 溶液中，均无明显现象，不能验证三种金属活动性顺序， D 错误。故选 C 。 【 答案 】C 4. (2013 娄底 26 题 9 分 ) 小聪同学家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的小聪想探究铬 (Cr) 与常见金属铁、铜的活动性强弱，邀请你一同参加。 【 知识回放 】 金属活动性顺序： K 　 Ca 　 Na 　 Mg 　 Al 　 Zn ____ Sn 　 Pb(H) 　 ____ 　 Hg 　 Ag 　 Pt 　 Au ，请你在横线上填写对应金属的元素符号。 【 作出猜想 】 猜想 1.Cr>Fe>Cu ；　猜想 2.Fe>Cu>Cr ； 猜想 3. 你的猜想是 ____________ 。 Fe Cu Fe>Cr>Cu 【 查阅资料 】 (1) 铬是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。 (2) 铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬 (CrSO 4 ) 溶液。 【 设计与实验 】 小聪同学取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别放入等量的同种稀硫酸。 实验 试管 1 试管 2 试管 3 实验 操作 实验 现象 铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色 铬片表面产生气泡较快，溶液变为蓝色 ________ 无现象 【 结论与解释 】 (1) 小聪得到的结论是猜想 ____ 正确。 (2) 实验前用砂纸打磨金属片的目的是 _________________ _______________ 。 【 知识运用 】 将铬片投入 FeSO 4 溶液中，反应 ___ ( 填“能”或“不能” ) 进行。若能进行，请你写出反应的化学方程式 ________________________ 。 1 氧化物 ( 或污物 ) 除去金属表面 能 Cr ＋ FeSO 4 CrSO 4 ＋ Fe 【 解析 】【 知识回放 】 依据金属活动性顺序，可推出所缺两种金属依次为 Fe 、 Cu ； 【 作出猜想 】 因为已知铁的金属活动性大于铜，因此将铬插入金属活动性顺序中，并与铁和铜比较，其位置只有前、中、后三种可能，因此，猜想 3 为 Fe>Cr>Cu ； 【 设计与实验 】 因为铜的活动性弱于氢，因此铜与稀硫酸不发生化学反应，据此可推出铜置于稀硫酸中，无现象； 【 结论与解释 】(1) 依据三种金属与稀硫酸接触后铬与稀硫酸反应较剧烈，铁与稀硫酸反应较慢，铜与稀硫酸不反应可知，三者的金属活动性顺序为 Cr>Fe>Cu ，即猜想 1 是正确的， (2) 因为铬在空气中其表面能生成一种氧化膜或表面有污物，所以实验前用砂纸打磨金属片的目的是除去金属表面氧化物或污物； 【 知识运用 】 因为铬比铁活泼，所以将铬片投入 FeSO 4 溶液中，反应能进行，其化学方程式为 Cr ＋ FeSO 4 CrSO 4 ＋ Fe 。 命题点 4 　 金属活动性顺序的应用 (2016 年 4 考， 2015 年 4 考， 2014 年 4 考， 2013 年 7 考 ) 知识梳理 1. 判断某些置换反应能否发生 (2016 年 2 考， 2015 年 2 考， 2014 年 6 考， 2013 年 3 考 ) (1) 判断金属与酸能否反应 金属必须位于氢前面 酸一般指 ______ 或 _______ 条件 稀硫酸 稀盐酸 （ 2 ）判断金属与盐溶液能否反应 单质金属活动性必须排在盐中金属的 _______ 盐必须可溶于水 金属不包含 _____ 、 _____ 、 _____ 条件 2. 判断几种金属的活动性顺序 (2016 年 4 考， 2015 年 3 考， 2014 年 7 考， 2013 年 5 考 ) 可根据金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气的速率判断金属活动性顺序。 Na 前面 K Ca 3. 判断金属与混合盐溶液反应后滤液、滤渣的成分 (2016 年 3 考， 2015 年 2 考， 2013 年 3 考 ) (1) 一种金属与一种盐溶液反应，示例： 将铁粉不断加入到一定质量的硝酸铜溶液中，随着铁粉的加入反应情况如图所示： (2) 一种金属和两种盐溶液的反应： 将铁粉不断加入到一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，随着铁粉的加入反应情况如图所示： 【 特别提醒 】 金属和盐溶液反应时遵循优先置换原理： ①多种金属和一种盐溶液反应，最活泼的金属先和盐溶液反应； ②一种金属和多种金属的盐溶液反应，金属先和最不活泼金属的盐溶液反应。 巩固练习 1. (2016 连云港 ) 金属活动性顺序表在化学学习中有重要作用。下列说法正确的是 ( ) A. Zn 不能置换出稀硫酸中的氢 B. Ag 能将硝酸铜溶液中的铜置换出来 C. 在 Al 、 Mg 、 Fe 中金属活动性最强的是 Al D. “ 真金不怕火炼”说明金在高温时也不与氧气反应 A × 在金属活动性顺序中， Zn 位于氢之前， Zn 能置换出稀硫酸中的氢 B × 在金属活动性顺序中， Ag 位于 Cu 之后， Ag 不能置换出硝酸铜溶液中的铜 C × 在金属活动性顺序中， Al 、 Mg 、 Fe 三种金属的活动性从强到弱的顺序是 Mg>Al>Fe D √ 金的金属活动性较弱，在高温下也不与氧气反应 【 解析 】 【 答案 】D 2. (2016 重庆 A) 两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，然后分别逐渐加入同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是 ( ) A. 该图反映出镁比锌的金属活动性强 B. a 点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应 C. b 点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同 D. c 点时，两个烧杯中都有金属剩余 【 解析 】 若横坐标表示时间，则曲线倾斜度表示单位时间内产生氢气的质量，即表示产生氢气的速度，通过产生氢气的速度可判断金属活动性强弱，但图示的横坐标表示的是酸的质量，则无法判断 Mg 和 Zn 的金属活性顺序， A 错误；由图可知， a 点时两个烧杯中所加稀硫酸质量相等，镁与稀硫酸恰好完全反应、锌早已消耗完，且放锌的烧杯中稀硫酸已经过量， B 错误；根据图像可知， b 点时锌早已经消耗完，且产生氢气质量较少，镁还未反应完，产生氢气质量较多， C 错误； c 点以后两种金属继续反应，生成的氢气质量逐渐增加，说明 c 点时两个烧杯中都有金属剩余， D 正确。 【 答案 】D 湖南五年中考 1. (2016 常德 5 题 2 分 ) 锡 (Sn) 是“五金”之一，它的金属活动性顺序位于铁和铜之间，则下列反应一定不会发生的是 ( 　 ) A. Mg ＋ Sn(NO 3 ) 2 Mg(NO 3 ) 2 ＋ Sn B. Sn ＋ H 2 SO 4 SnSO 4 ＋ H 2 ↑ C. Sn ＋ Hg(NO 3 ) 2 Sn(NO 3 ) 2 ＋ Hg D. Sn ＋ ZnSO 4 SnSO 4 ＋ Zn 【 解析 】 锡的金属活动性位于铁和铜之间，所以镁可以置换出硝酸锡中的锡， A 可以发生；锡的活动性可能在氢之前， B 可能发生；锡的活动性较汞强， C 可以发生；锡的活动性较锌弱， D 不可能发生。 【 答案 】D 2. (2015 衡阳 22 题 2 分 ) 在 AgNO 3 、 Zn(NO 3 ) 2 和 Cu(NO 3 ) 2 的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。根据上述现象，下列结论正确的是 ( 　　 ) A. 滤渣中一定有 Zn B. 滤渣中可能有 Ag 、 Cu C. 滤液中一定有 Fe(NO 3 ) 2 、 Zn(NO 3 ) 2 D. 滤液中可能有 AgNO 3 、 Cu(NO 3 ) 2 【 解析 】 根据金属活动性顺序，铁在锌后面，在铜、银前面，向 AgNO 3 、 Zn(NO 3 ) 2 和 Cu(NO 3 ) 2 的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁能置换出铜和银，不能置换出锌，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明 Fe 过量，所以原混合溶液中的 Cu(NO 3 ) 2 、 AgNO 3 全部被置换生成 Cu 、 Ag 和 Fe(NO 3 ) 2 溶液，则滤渣中一定有铜和银，一定不含锌，滤液中一定有 Fe(NO 3 ) 2 、 Zn(NO 3 ) 2 ，而没有 AgNO 3 、 Cu(NO 3 ) 2 ， C 正确。故选 C 。 【 答案 】C 3. (2015 永州 17 题 2 分 ) 下列事实不能用金属的活动性顺序解释的是 ( 　 ) A. 不能用铜与稀硫酸反应制取氢气 B. 铁能置换出硫酸铜溶液中的铜 C. 在化合物中，铁显＋ 2 、＋ 3 价，铜显＋ 1 、＋ 2 价 D. 相同条件下，锌和铁与稀硫酸反应的剧烈程度 【 解析 】 在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，且金属的活动性越强，反应越剧烈；位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来。不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气，是因为铜的金属活动性比氢弱，能用金属活动性顺序解释， A 不符合题意；铁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来，是因为铁的金属活动性比铜强，能用金属活动性顺序解释， B 不符合题意；在化合物中，铁显＋ 2 、＋ 3 价，铜显＋ 1 、＋ 2 价，与金属的活动性无关，不能用金属活动性顺序解释， C 符合题意；锌和铁与稀硫酸反应的剧烈程度不同，是因为锌的金属活动性比铁强，能用金属活动性顺序解释， D 不符合题意。 【 答案 】D 命题点 5 　金属的冶炼 (2016 年 2 考， 2015 年 2 考， 2014 年 4 考， 2013 年 5 考 ) 知识梳理 一、 CO 还原金属氧化物 (Fe 2 O 3 、 CuO) 1. 原理： 3CO ＋ Fe 2 O 3 __________ [2016 益阳 20(1) ， 2015 衡阳 32(3) ， 2013 益阳 18(3)] 。 CO ＋ CuO ________[2013 湘潭 29(3)] 高温 △ 2. 装置 Cu ＋ CO 2 3CO 2 ＋ 2Fe 3. 实验现象 (1) 硬质玻璃管中的现象： Fe 2 O 3 —— 红色固体逐渐变成黑色 [2015 衡阳 32(2) 、 2014 衡阳 4B 、 2013 益阳 18(1)] (CuO—— 黑色固体逐渐变成红色 ) [2013 湘潭 29(3)] 。 (2) 试管中的现象：澄清石灰水变浑浊。 Flash—“ 动”悉重难点 一氧化碳还原氧化铁 4. 注意事项 ① 点燃装置末端酒精灯 解读：未参与反应的 CO 排放到空气中，会造成空气污染 ② 先通入 CO ，再点燃酒精喷灯 [2015 衡阳 32(4)] 解读：排尽装置中的空气，防止 CO 和空气的混合物受热发生爆炸 ③ 实验结束后，先熄灭酒精喷灯，后停止通入 CO 至试管冷却 解读：防止生成的铁在高温下被空气中的氧气氧化 5. 装置评价 (2015 衡阳 32 ，怀化 30 ， 2013 益阳 18 ，湘潭 29) 一氧化碳有毒，装置中需要有尾气处理装置，可以通过点燃或收集的方式处理。 二、 C 还原 CuO 1. 原理： _________________________ 。 2. 装置 Flash—“ 动”悉重难点 木炭还原氧化铜 C ＋ 2CuO 2Cu ＋ CO 2 ↑ 高温 解读： (1) 网罩的作用：提高反应温度。 (2015 株洲 19D) (2) 澄清石灰水：检验生成的气体是否为 CO 2 。 [2015 湘潭 58(4)] 3. 实验现象 (1) 试管内的黑色固体逐渐变成红色。 (2) 盛有澄清石灰水的试管中出现浑浊。 【 特别提醒 】(1) 刚开始加热时，澄清石灰水中有气泡产生，但澄清石灰水没变浑浊，其原因是刚开始加热时，试管中的空气受热膨胀而逸出试管，此时碳和氧化铜还没有发生反应。 (2) 若试管中红色物质又变黑色，其原因是热的铜跟空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜 ( 或铜被氧化成黑色氧化铜 ) 。 1. (2015 衡阳 32 题 8 分 ) 实验室模拟炼铁的实验装置如图所示。 湖南五年中考 试回答下列问题： (1) 写出有标号仪器的名称： a. ______ ， b. _____ 。 (2) 实验中看到的实验现象为：玻璃管中的粉末 ________ ____________ ；试管里的澄清石灰水 _______ 。 铁架台 导管 由红色逐 渐变为黑色 变浑浊 (3) 玻璃管中反应的化学方程式为 ___________________ ___________ 。 (4) 加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是 _________________________________ 。 (5) 该实验设计装置 C 的目的是 _____________________ _____________________ 。 Fe 2 O 3 ＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO 2 排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸 ，防止污染空气 燃烧未反应的一氧化碳 【 解析 】(1) 根据常见仪器的形状和用途可知仪器 a 是铁架台，仪器 b 是导管。 (2) 一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验中看到：玻璃管中的粉末由红色逐渐变为黑色，试管中澄清石灰水变浑浊。 (3) 一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为 Fe 2 O 3 ＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO 2 。 (4)CO 具有可燃性，与玻璃管中的空气混合后受热容易发生爆炸，因此应先通 CO 排尽玻璃管中的空气，然后再点燃酒精喷灯。 (5) 一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，因此在尾部加尾气处理装置 C ，将未反应的一氧化碳点燃。 2. (2015 衡阳 30 题 3 分 ) 钢铁工业是高能耗、高污染产业。我国冶炼钢铁的铁矿石大量从国外进口，钢铁年产量为 11 亿吨，约占世界年产量的 45% 。我国钢铁的年使用量约为 8.4 亿吨，出口 1000 多万吨，进口 300 多万吨。根据以上讯息，写出当前我国过剩钢铁生产的三点弊端。 (1) ______________________________ ； (2) _________________ ； (3) _______________________________________________ __________ 。 产品积压，企业利润下降或亏损 浪费资源和能源 增加二氧化碳排放 ( 或增加有害气体排放，增加 PM2.5 排放等 ) 知识梳理 命题点 6 　铁生锈的条件与防护措施 (2016 年 8 考， 2015 年 8 考， 2014 年 11 考， 2013 年 9 考 ) 一、铁制品锈蚀条件的探究 1. 实验原理 (1) 铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应，铁锈的主要成分是 _____ 。 (2) 铁锈疏松多孔，不能阻止铁制品内部的铁与氧气和水继续反应。 Fe 2 O 3 2. 实验设计 条件 铁钉在干燥的空气中 铁钉在蒸馏水中 铁钉与空气和蒸馏水同时接触 铁钉与氧气和蒸馏水同时接触 图示 a b c d 生锈 程度 不生锈 ① ______ ② ____ 最易生锈 不生锈 生锈 条件 铁钉在干燥的空气中 铁钉在蒸馏水中 铁钉与空气和蒸馏水同时接触 铁钉与氧气和蒸馏水同时接触 结论 通过 ac 对比可知影响铁生锈的因素是③ ___ ； 通过 bc 对比可知影响铁生锈的因素是④ _____ ； 通过 bd 对比可知影响铁生锈的因素是⑤ ______ ，由此可得出，铁生锈的条件是⑥ _______________________ _____ 。 水 空气 氧气 铁与水和氧气 ( 或空气 ) 同时 接触 3. 注意事项：实验中所用的水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是将溶解在水中的氧气除去，迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氧气溶于水中。 二、防护措施 1. 防止铁生锈的方法 (1) 保持铁制品表面 ___________ 。 (2) 在铁制品表面加一层保护膜，如 ________________ 。 (3) 改变铁制品的结构，如制成不锈钢等。 洁净、干燥 刷油漆、镀铬 2. 保护金属资源的措施 (1) 防止金属腐蚀。 (2) _____ 利用废旧金属。 (3) 有计划、合理的开采矿物。 (4) 寻找金属的代用品。 回收 巩固练习 ( 人教教材下册 P18 图 8 － 23 改编 ) 如图是某同学设计的探究铁钉锈蚀条件的实验：一周后发现： A 、 B 中铁钉未生锈， C 中铁钉已生锈。 (1)A 中蒸馏水的上面加入一层植物油的作用是 __________ ； 隔绝氧气 (2) 一段时间后， B 中铁钉没有锈蚀，而 C 中铁钉锈蚀，通过 B 、 C 对比说明铁钉锈蚀的条件之一是 _____________ ； (3) 根据铁生锈的条件，写出一种常用的防锈方法： _______________________ ； (4) 铁制品表面若出现锈迹，可用一种物质将其除去，请写出有关的化学方程式： ______________________________ 。 铁钉与水接触 在铁制品表面涂一层油漆 Fe 2 O 3 ＋ 6HCl 2FeCl 3 ＋ 3H 2 O 【 解析 】(1)A 中植物油的作用是隔绝氧气。 (2)B 中铁钉只和氧气接触， C 中铁钉和氧气、水同时接触，一段时间后， B 中铁钉没有锈蚀，而 C 中铁钉锈蚀，通过 B 、 C 对比说明铁钉锈蚀的条件之一是铁钉与水接触。 (3) 使铁钉与水和氧气隔绝，可以防止铁钉生锈，在铁制品表面涂一层油漆可以使铁钉与水和氧气隔绝，从而防止铁钉生锈。 (4) 稀盐酸可以用来除去铁锈，铁锈的主要成分是氧化铁，和稀盐酸能反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为 Fe 2 O 3 ＋ 6HCl 2FeCl 3 ＋ 3H 2 O 。 湖南五年中考 1. (2014 益阳 5 题 3 分 ) 根据你所具备的化学知识和生活经验，指出铁钉在下列哪种情况下最容易生锈 ( 　 ) 【 解析 】 铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水发生化学反应的过程。 A 中铁钉未与水接触，铁钉不易生锈， A 错误； B 中铁钉与空气隔绝，铁钉不易生锈， B 错误； C 中铁钉既与水接触，也与空气接触，铁钉易生锈， C 正确； D 中铁钉与水和空气隔绝，铁钉不易生锈， D 错误；故选 C 。 【 答案 】C 2. (2015 永州 28 题 6 分 ) “ 潇湘”化学研究性学习小组对铁快速生锈进行了创新实验探究，实验设计如图。 实验操作如下： ① 如图所示组装好仪器。 ② 用锥形瓶收集一瓶氧气，塞上胶塞。在烧杯中倒入少量滴有红墨水的水 ( 水不要加太多 ， 没过导管末端即可 ) 。 ③打开胶塞，向锥形瓶中快速加入 4 mL 饱和食盐水、 2 g 铁系脱氧剂 ( 主要成分是活性铁粉 ) 。塞上胶塞，捏住乳胶管，轻轻摇晃锥形瓶，使悬浊液均匀挂在锥形瓶内壁上。 ④将导管放入烧杯中。 1 分钟后，观察到导管中红色液柱高度超过 25 mm ，锥形瓶内壁呈红褐色。 请回答下列问题： (1) 实验步骤①组装好仪器后，立即需要进行的操作是 __________________ 。 检查装置的气密性 (2) 查资料得知，步骤④中红褐色固体为 Fe(OH) 3 ，它由生成的 Fe(OH) 2 与氧气、水反应而来，写出生成红褐色固体的化学方程式 ________________________________ 。 (3) 下列各项是同学们对该创新实验的判断与评价，你认为不太合理的是 ____ 。 A. 实验中用红墨水是便于观察 B. 实验用氧气代替空气，毫无意义 C. 实验用铁钉代替铁系脱氧剂，实验效果会更好 D. 加入饱和食盐水可加快铁生锈的速度 4Fe(OH) 2 ＋ 2H 2 O ＋ O 2 4Fe(OH) 3 BC 【 解析 】(1) 实验步骤①组装好仪器后，立即需要进行的操作是检查该套装置的气密性。 (2)Fe(OH) 2 与氧气、水反应生成氢氧化铁，反应的化学方程式为 4Fe(OH) 2 ＋ 2H 2 O ＋ O 2 4Fe(OH) 3 。 (3) 用红墨水来进行实验现象更明显；用氧气代替空气，铁锈蚀的速率会加快；脱氧剂比铁钉与空气接触的面积大，换成铁钉效果不如铁系脱氧剂；饱和的食盐水会加快锈蚀速率，故填 BC 。 3. (2013 衡阳 26 题 4 分 ) 铁器锈蚀的过程，是铁与空气中的氧气和 ____ 等发生化学反应的过程。铁锈的主要成分是 ________( 填化学式 ) ，它可用稀盐酸除去。除锈时反应的化学方程式是 ______________________________ 。 水 Fe 2 O 3 Fe 2 O 3 ＋ 6HCl 2FeCl 3 ＋ 3H 2 O