金属 课题2

高温 课题2 金属的化学性质一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1．下列反应符合事实的是( )。

2．生铁和盐酸充分反应后，会留有残渣，残渣的主要成分是( )A ．铁B ．氯化亚铁C ．碳D ．氯化铁3．收藏家收藏的清末铝制品，至今保存仍十分完好，该艺术品不易锈蚀的主要原因是( )。

A ．铝的化学性质不活泼，不易发生化学反应B ．铝的氧化物容易发生还原反应C ．常温下，铝不与氧气反应D ．铝易氧化，铝表面的氧化铝具有保护内部铝的作用4．某金属放人稀硫酸中，不产生气泡，该金属可能是( )。

A ．MgB ．AlC ．ZnD ．Ag5．为适应火车提速，一些铁路线上原有的短轨需要连接为超长轨。

工人常用2A1+Fe 2O 3 Al 2O 3 +2Fe ，这一反应原理来焊接钢轨。

有关该反应的下列说法中，正确的是( )A ．该反应属于化合反应B ．该反应属于分解反应C ．该反应属于置换反应D ．该反应中铁元素的化合价升高二、选择题(每小题有l ～2个选项符合题意)6．下列物质能由金属与酸发生置换反应制得的是( )。

A ．CuSO 4B ．MgCl 2C ．FeCl 3D ．ZnSO 47．X 、Y 、Z 三种金属及其化合物间可发生如下化学反应：Y+ZCl 2==Z+YCl 2， X+ZCl 2==Z+XCl 2， Y+2HCl==YCl 2+H 2↑，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．将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述中正确的是( )。

①铁钉表面产生气泡；②液体由无色逐渐变为浅绿色；③铁钉的质量减轻；④液体的质量减轻A ．②③B ．①②④C ．①②③D ．①②③④9．等臂杠杆两端各系一只等质量的铁球，将杠杆调节平衡后，将球分别浸没在等质量、等密度的稀硫酸和CuSO 4溶液里(如图8—4所示)，一段时间后杠杆将会( )。

考点4 置换反应
置换反应：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与化合物的反应叫做置换反应。

考点5 金属活动性顺序
金属活动性顺序
体现和氧气反应的剧烈程度、反应条件和酸反应的剧烈程度
能否与含金属的化合物的溶液反应
内容：
K 、C a 、N a ( H )、M g 、A l 、Z n 、Fe 、Sn 、Pb ( H ) 、C u 、H g 、A g 、Pt 、A u
金属活动性逐渐减弱
1、在金属活动顺序里，位置越靠前，活动顺性越强
2、在金属活动顺序里，位于H 前面的金属能置换出
3、在金属活动顺序里，位于前面的金属能把位于后面 从它们化合物的溶液里置换出
4、铁与溶液发生置换反应，生成亚铁化合物
应用。

课题2 金属的化学性质【学习目标】知识目标：1.知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。

2.认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与金属化合物溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。

能力目标：引导学生通过实验探究和讨论交流，体验和掌握科学的方法，养成科学的态度；学会运用对比、分析、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工和处理。

情感目标：培养学生辩证唯物主义观点，保持对化学的好奇心。

重点：金属活动性顺序。

难点：对金属活动性顺序的初步探究。

课前预习1、回忆前面所学的知识，完成下面的方程式。

（1）镁条在空气中燃烧__________________ (2)铁丝在纯氧中燃烧__________________________ （3）铜粉在空气中灼烧__________________（4）实验室制取氢气___________________________ （5）铁钉和硫酸铜溶液反应________________________________2、你知道“真金不怕火炼”的原因吗？课堂探究[知识点一：金属与氧气的反应]阅读课本P9的内容，进行自主学习。

大多数金属都能与氧气反应，但____________________不同：1．在常温下，镁和铝可以和氧气反应，反应的方程式为：__________________________________ 2. 铁、铜等在常温下几乎下与氧气反应，但在高温时，铁和铜也可以和氧气反应。

反应的方程式为：________________________________________3.金即使在高温时也不能与氧气反应。

根据反应的难易及剧烈程度可以得出：____________________________________________________。

问题1：为什么日常生活中，铝器不用涂油漆？[知识点二：金属与盐酸、硫酸的反应]实验探究：分别在放有少量镁条、锌粒、铁丝和铜丝的试管中加入稀盐酸，观察现象，比较反应的剧烈程度，并记录在下表中。

课题2 金属材料一、从矿石中获得金属【知识回顾】金属元素在自然界的存在形式有、。

金属冶炼依据的原理：。

金属冶炼的常用方法有哪些？例1．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。

下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于()A．金属的导电性强弱B．金属在地壳中的含量多少C．金属的化合价高低D．金属的活动性大小例2、1、生铁的冶炼（1）几种铁矿石的主要成分：磁铁矿，赤铁矿，褐铁矿，黄铁矿。

(2)原理：在高温下用。

以赤铁矿为例，用方程式表示为(3)原料：、、、。

(4)石灰石的作用：，有关方程式为：。

(5)设备：。

学生活动1：按照化工生产的一般过程，思考在炼铁过程中必须考虑哪些因素。

学生活动2：试判断高炉炼铁中产生废气、废渣的主要成分，并提出利用它们以及多余热能的设想。

学生活动3：炼铁中，为什么不用焦炭直接还原氧化铁？例3．金属材料在人类社会中发挥着重要的作用，其冶炼过程离不开化学的支持。

铁是应用最广泛的金属，自远古时代人类就学会了炼铁，到目前为止，人类研制出很多炼铁的方法。

某研究性学习小组查阅了工业炼铁的有关资料后，发现目前多采用高炉炼铁这种主流方法，其生产示意图如下，请回答下列问题：(1)已知铁矿石中有一些难熔化的脉石(SiO2)，在铁矿石中加入一定比例的石灰石就是为了除去这些脉石，形成的物质就是炉渣的主要成分，请写出有关化学方程式：____________ ____________，________________________。

(2)铁矿石中加入一定比例的焦炭的目的是生成还原剂CO，请写出得到CO的化学方程式：_____________________ _________________，_________________________________。

(3)热空气从高炉下部通入，而炉料从高炉顶部投入，这样操作的主要目的是__________________________________。

课题2 金属的化学性质一、金属与氧气的反应1．“真金不怕火炼”说明金在高温时能否与氧气反应？2．为什么铝具有优良的抗腐蚀性能？【结合课本P9页的知识回答】3.综合镁、铝、铁、铜、金等金属与氧气反应的条件和现象等信息，可知：①大多数金属都能与_______反应，反应剧烈程度_______(选“相同”或“不同”）②、在常温下就能与氧气反应；、在常温下不能与氧气反应，但在高温时能与氧气反应；即使在高温时不能与氧气反应。

说明金属的活动性： ____、___ 较活泼,____、____次之, ______最不活泼。

二．活动探究（一）：金属与稀盐酸、稀硫酸的反应1、分别在放有少量镁条、锌粒、铁丝和铜丝的试管中加入稀盐酸，观察现象，比较反应的剧烈程度，并记录在下表中。

再用稀硫酸代替稀盐酸进行实验。

稀盐酸稀硫酸有关化学方程式有关化学方程式镁锌铁铜2、讨论：①根据反应时是否有H2产生将金属分两类：能与盐酸、稀硫酸反应生成H2的金属有__ ___ ；不能与盐酸、稀硫酸反应生成H2的金属有__ _；②铁、镁、锌和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同：__ __反应最剧烈，其次是 __ __，然后是__ _，由此推出金属活动性顺序___ _______③观察上表中镁、锌、铁与盐酸和稀硫酸反应的化学方程式，对于能发生的反应，若从反应物和生成物的物质类别（指单质或化合物）的角度去分析，比较它们与化合反应、分解反应的不同：它们都是由一种_______与一种_______反应，生成另一种_______与另一种________，这类反应叫做__ ____反应。

④下列反应属于置换反应的有（）A、CH4+2O2＝ CO2+2H2OB、CuO+CO＝Cu+CO2C、C+2CuO ＝ 2Cu+CO2↑D、Fe+CuSO4=FeSO4+Cu⑤由铁与盐酸、稀硫酸和硫酸铜溶液的反应，我们知道铁单质与盐酸、稀硫酸或某些化合物溶液发生置换反应后，铁元素的化合价变为价。

1．“金银铜铁锡”俗称五金．在这五种金属中，金属活动性最强的是（）A．金B．银C．铜D．铁【解答】解：常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au；在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，金属的活动性就越强，Au、Ag、Cu、Fe、Sn五种金属中铁的位置最靠前，其金属活动性最强，所以D正确．故选D．2．如图所示反应，有关说法的错误的是（）A．铝丝需要砂纸打磨B．溶液由蓝色变为无色C．金属活动性强弱：Al＞CuD．反应的化学方程式为：Al+CuSO4═Cu+AlSO4【解答】解：A、铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜，铝丝需要砂纸打磨，除去薄膜的氧化铝薄膜，故选项说法正确．B、铝与硫酸铜溶液反应生成硫酸铝溶液和铜，溶液由蓝色变为无色，故选项说法正确．C、铝与硫酸铜溶液反应，说明Al的金属活动性比Cu强，故选项说法正确．D、该化学方程式硫酸铝的化学式书写错误，正确的化学方程式为2Al+3CuSO4=3Cu+Al2（SO4）3，故选项说法错误．故选：D．3．下面四种金属中，有一种金属能与其余三种金属的盐溶液反应，则该金属是（）A．Ag B．Cu C．Al D．Zn【解答】解：由金属活动性顺序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，则可知：Al＞Zn＞Cu＞Ag，又因为：“其中一种金属能与其它三种金属的盐溶液反应”，则可知它为金属活动性最强的金属铝．所以，C 正确，A、B、D错误．故选C．4．如图是X、Y、Z、W四种金属与稀盐酸反应状况的示意图，据此判断四种金属中活动性最弱的是（）A．X B．Y C．Z D．W【解答】解：根据漫画中，四种金属的表现可知：Z的最活泼，X次之，W再次之，Y最稳定．故选：B．5．钛铁合金是生产链条钢、锚链钢等的重要原料，如果要比较钛（Ti）和铁的金属活动顺序，以下方法不能达到目的是（）A．查阅初中化学课本上的金属活动顺序表B．利用金属钛和FeCl2溶液进行实验C．利用金属铁和TiSO4溶液进行实验D．利用金属钛、金属铁与稀硫酸进行实验【解答】解：A、初中化学课本上的金属活动顺序表中，不包含钛，故选项方法不能达到目的．B、利用金属钛和FeCl2溶液进行实验，根据反应是否能发生，能比较钛和铁的金属活动顺序，故选项方法能达到目的．C、利用金属铁和TiSO4溶液进行实验，根据反应是否能发生，能比较钛和铁的金属活动顺序，故选项方法能达到目的．D、利用金属钛、金属铁与稀硫酸进行实验，根据反应是否能发生以及反应的剧烈程度，能比较钛和铁的金属活动顺序，故选项方法能达到目的．故选：A．6．为验证Zn、Cu、Ag三种金属的活泼性顺序，下列试剂可以选用的是（）A．ZnSO4溶液B．稀盐酸C．AgNO3溶液D．CuSO4溶液【解答】解：A、在金属活动性顺序中，铜、银都在锌的后面，不能与硫酸锌反应，不能比较铜和银的活动性顺序，此方案不可行；B、试剂中铜、银都不能与稀盐酸反应，无法比较金属铜与银的活泼性的大小，此方案不可行；C、试剂中锌、铜都能与AgNO3溶液反应，无法比较金属锌与铜的活泼性的大小，此方案不可行．D、锌可以置换CuSO4溶液中的铜而出现红色固体，证明锌的活动性比铜强；银和CuSO4溶液不反应，证明铜比银的活动性强．可以证明三种金属的活动性强弱，此方案可行；故选D．7．将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中，下列试剂能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是（）A．蒸馏水B．硫酸钠溶液C．稀硫酸D．氢氧化钠溶液【解答】解：A、铁丝、铜丝在蒸馏水中能生锈，但所需时间较长，不能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱，故选项错误．B、铁丝、铜丝均不与硫酸钠溶液反应，不能比较出铁、铜金属活动性强弱，故选项错误．C、铁丝能与稀硫酸反应生成氢气，铜不与稀硫酸反应，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱，故选项正确．D、铁丝、铜丝均不与氢氧化钠溶液反应，不能比较出铁、铜金属活动性强弱，故选项错误．故选：C．8．现有甲、乙、丙、丁甲种颗粒大小相同的金属，分别投入相同的稀硫酸中，只有甲、乙表面有气泡产生，且甲产生气泡较快；再把丙和丁投入相同的硝酸银溶液中，过一会儿，丙的表面有银析出，而丁没变化．则四种金属的活动性顺序是（）A．丙＞乙＞丁＞甲 B．丁＞乙＞丙＞甲 C．甲＞乙＞丙＞丁 D．乙＞甲＞丁＞丙【解答】解：由题意可知，甲、乙、丙、丁四种颗粒大小相同的金属，分别投入等质量等浓度的稀硫酸中，只有甲、乙表面有气泡产生，且甲产生气泡较快，可推出甲的活泼性大于乙，且都大于丙、丁；由再把丙和丁投入相同的硝酸银溶液中，过一会儿，丙的表面有银析出，而丁没变化，说明了丙的活泼性大于丁．由此可得出甲、乙、丙、丁四种的金属的活泼性大小是：甲＞乙＞丙＞丁．所以C 正确，A、B、D错误．故选C．9．我国早在古代，就有“曾青得铁则化为铜”的记载，意思是可溶性铜的化合物与铁发生反应，得到单质铜．例如：CuSO4+Fe═Cu+FeSO4．（1）CuSO4中硫元素的化合价为+6，其溶液颜色为蓝色．（2）该反应的基本反应类型为置换反应．（3）除去ZnSO4溶液中少量CuSO4杂质，下列试剂中最好的是DA．NaOH溶液B．Fe C．CuO D．Zn．【解答】解：（1）在硫酸铜中，铜显示+2价，氧显示﹣2价，所以硫元素显示+6价，硫酸铜溶液显蓝色；（2）通过分析曾青得铁则化为铜的反应原理，可知该反应是单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，满足置换反应的条件，所以该反应属于置换反应；（3）除杂原则是：除去杂质，不能引入新的杂质，所以除去ZnSO4溶液中少量CuSO4杂质是加入过量的锌粉，故选：D．故答案为：（1）+6，蓝色；（2）置换反应；（3）D．10．现有a、b、c三种金属，a、b分别与稀硫酸，c的硝酸盐溶液作用的现象如表所示：根据表中所给的实验结果，判断这三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是（）A．c、b、a B．a、b、c C．b、a、c D．a、c、b【解答】解：由题意可知，a与稀硫酸中不反应，b在稀硫酸中溶解并放出气体，说明a排在氢之后，b排在氢之前；a和b在c的硝酸盐溶液中都能置换出c，说明a和b都在c之前，综合分析可知，三种金属的活动性由强到弱的顺序为b、a、c，所以，C正确，A、B、D都不正确．故选C．11．化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了如图所示实验方案．下列说法不正确的是（）A．由实验甲可知金属活动性：Al＞CuB．由实验乙可知金属活动性：Cu＞AgC．由实验甲、乙、丙可知金属活动性：Al＞Cu＞AgD．实验甲中的CuSO4改为CuCl2不能完成本实验探究【解答】解：A、由实验甲将铝丝放入硫酸铜溶液中，铝丝表面会有红色物质出现，可知金属活动性：Al＞Cu，故正确；B、由实验乙将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面会有银白色物质出现，可知金属活动性：Cu＞Ag，故正确；C、由实验甲将铜丝放入硫酸铝溶液中，无变化，同样可知金属活动性：Al＞Cu，所以由实验甲、乙、丙可知金属活动性：Al＞Cu＞Ag，故正确；D、位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，实验甲中的CuSO4改为CuCl2能完成本实验探究，故错误；故选：D．12．锡（Sn）是“五金”之一，它的金属活动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（NO3）2═Mg（NO3）2+Sn B．Sn+H2SO4═SnSO4+H2↑C．Sn+Hg（NO3）2═Sn（NO3）2+Hg D．Sn+ZnSO4═SnSO4+Zn【解答】解：A、因为镁位于铁的前面，锡（Sn）位于铁的后面，所以锡（Sn）位于镁的后面，故A能发生反应；B、因为锡（Sn）位于铁和铜之间，如果锡位于氢的前面，就能与酸反应，故B 能发生反应；C、因为锡（Sn）位于铁和铜之间，汞位于铜的后面，所以锡位于汞的前面，故C能发生反应；D、由于锌位于铁的前面，锡（Sn）位于铁的后面，所以锡不能置换硫酸锌中的锌，故D不能发生反应．故选D．13．小军欲探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序，他做了如下实验：①把X和Y 分别放入稀硫酸中，X表面产生大量气泡，Y表面无现象；②把Y放入Z的硝酸盐溶液中，Y表面有Z析出，则X、Y、Z三种金属的活动性顺序是（）A．X＞Y＞Z B．Z＞Y＞X C．Y＞X＞Z D．X＞Z＞Y【解答】解：由题意可知，①把X和Y分别放入稀硫酸中，X表面产生大量气泡，Y表面无现象，说明X在氢前，Y在氢后；②把Y放入Z的硝酸盐溶液中，Y表面有Z析出，说明了Y排在Z的前边，即三种金属的活动性顺序为：X＞Y＞Z．所以A正确．故选A．14．金属M与AgNO3溶液反应的化学方程式为：M+2AgNO3=M（NO3）2+2Ag．下列说法不正确的是（）A．该反应属于置换反应B．金属M可能是铝C．M的金属活动性比Ag强D．反应前后M的化合价改变【解答】解：A、该反应有一种单质和化合物反应，生成了另一种单质和化合物，属于置换反应．故说法正确；B、如果M是铝，铝与硝酸银反应生成银和硝酸铝，由于硝酸根﹣1价，铝+3价，所以硝酸铝写为：Al（NO3）3，图示中M是+2价，所以M不能是铝，故说法错误；C、由于金属M能与硝酸银反应置换出银，说明M的金属活动性比银强，故说法正确；D、反应前M是单质化合价为0，反应后生成了M（NO3）2M的化合价是+2价，化合价发生了改变，故D说法正确．答案：B．15．金属及其金属制品对人类社会的发展有着及其重要的作用．（1）铜锌合金的外观与黄金极为相似，市场上一些不法分子以假乱真，祸害百姓．利用简单的化学知识，将其放入稀盐酸中，观察是否有气泡产生即可鉴别其真伪．（2）铝、铁、银是日常生活中经常接触到的三种金属．对Al、Fe、Ag三种金属的活动性顺序进行探究，能达到目的一组试剂是②（填序号）①Ag、FeCl2溶液、AlCl3溶液②Fe、AlCl3溶液、AgNO3溶液③Ag、Fe、AlCl3溶液．【解答】解：（1）将其放入稀盐酸中，如果不产生气泡，说明是金，如果产生气泡，说明是铜锌合金．故填：气泡．（2）①把Ag分别伸入FeCl2溶液、AlCl3溶液中时，都无明显现象，说明银不如铁和铝活泼，但是无法确定铝和铁的活泼性；②把Fe分别伸入AlCl3溶液、AgNO3溶液中时，铁表面附着一层银白色固体的是硝酸银溶液，说明铁比银活泼，无明显现象的是氯化铝溶液，说明铁不如铝活泼；③把Ag、Fe分别伸入AlCl3溶液中时，都是无明显现象，说明铝最活泼，无法确定银和铁的活泼性；由以上分析可知，能达到目的一组试剂是Fe、AlCl3溶液、AgNO3溶液．故选：②．16．某废液中含有硫酸锌、硫酸镍（NiSO4）、硫酸铜和硫酸，初三化学兴趣小组欲从中回收铜和硫酸锌晶体．老师给出信息：硫酸镍溶液呈绿色，硫酸锌溶液呈无色．（1）为探究镍的金属活动性，同学们做了以下两个实验：①将镍丝（Ni）插入稀硫酸中，观察到有气泡产生；②将镍丝（Ni）插入硫酸锌溶液中，观察到镍丝上无固体附着物，溶液颜色仍为无色．请根据实验结果，把锌、铜、镍的元素符号填在图1的相应格中：（2）同学们按照实验目的设计了如图2实验方案，请你协助完成方案：①实验操作Ⅰ和Ⅱ都要用到的玻璃仪器是玻璃棒．②X是Zn，M是H2SO，固体Y中含有Cu和Ni．写出X与废水中的物质发生反应的其中一个化学方程式Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu．【解答】解：（1）由题意可知，由于将镍丝（Ni）插入稀硫酸中，观察到有气泡产生，说明镍在氢前；将镍丝（Ni）插入硫酸锌溶液中，观察到镍丝上无固体附着物，溶液颜色没有发生变化，说明镍的活动性比锌弱，金属的活动顺序是：Zn Ni （H）Cu；所以填图如下：（2）①由于实验操作Ⅰ把固体混合物和硫酸锌溶液分开，因此操作Ⅰ是过滤，而实验操作Ⅱ是从硫酸锌溶液中得到硫酸锌晶体，因此操作Ⅱ是蒸发结晶，故两个操作中都会用到玻璃棒．②从图中不难看出，在废水中加入足量的金属X得到的是硫酸锌溶液，说明加入的X应是金属锌，由于锌可以和废水中的硫酸镍、硫酸铜、硫酸反应，过滤后得到的固体混合物中一定含有金属镍、铜，可能还混有过量的锌．由于铜在氢后，不和稀酸反应，而镍和锌都可以和稀酸反应，因此溶液M应是稀硫酸或稀盐酸；锌与废水中的物质发生反应的方程式是：Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu，（Zn+NiSO4═ZnSO4+Ni．故答为：（1）Zn Ni （H）Cu；（2）①玻璃棒；②Zn，H2SO4，Cu和Ni，Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu （Zn+NiSO4═ZnSO4+Ni）．。