下载文档原格式
《金属的化学性质》讲义在我们的日常生活和工业生产中，金属无处不在。
从建筑结构中的钢材，到电子设备中的各种金属元件，再到厨房中的锅碗瓢盆，金属的应用广泛而多样。
要深入理解金属的用途和性能，就必须了解它们的化学性质。
首先，让我们来谈谈金属与氧气的反应。
大多数金属在一定条件下都能与氧气发生反应。
比如，铁在空气中生锈，这是铁与氧气、水分共同作用的结果。
而生锈后的铁制品会变得脆弱，强度下降。
铝是一种比较特殊的金属，它在空气中能迅速与氧气反应，形成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内部的铝继续被氧化。
所以，铝制品在空气中具有较好的耐腐蚀性。
金属与酸的反应也是一个重要的化学性质。
活泼金属如锌、镁、铁等能与稀盐酸、稀硫酸发生反应，产生氢气。
例如，锌与稀硫酸反应的化学方程式为：Zn ＋ H₂SO₄＝ ZnSO₄＋ H₂↑。
这个反应在实验室中常用于制取氢气。
但需要注意的是，像铜这样的不活泼金属则不能与稀盐酸、稀硫酸发生反应。
金属与盐溶液的反应同样具有重要意义。
在金属活动性顺序中，位置靠前的金属能够把位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来。
比如，铁能把硫酸铜溶液中的铜置换出来，反应的化学方程式为：Fe ＋CuSO₄＝ FeSO₄＋ Cu。
这个反应在古代就被用于湿法炼铜。
金属的活动性顺序是判断金属化学性质的重要依据。
常见金属的活动性顺序为：钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、（氢）、铜、汞、银、铂、金。
在这个顺序中，排在氢前面的金属能置换出酸中的氢，而排在后面的则不能。
同时，前面的金属能够置换出后面金属的盐溶液中的金属。
了解金属的化学性质对于金属的冶炼也非常重要。
通过不同的化学反应，可以从金属矿石中提取出纯金属。
例如，用一氧化碳还原氧化铁来冶炼铁，化学方程式为：3CO ＋ Fe₂O₃高温 2Fe ＋ 3CO₂。
在金属的防护方面，利用金属的化学性质能起到很好的效果。
比如，通过在金属表面涂漆、镀上一层不易被氧化的金属等方法，可以防止金属被腐蚀。
课题2 金属的化学性质（上）知识导航知识精讲一、金属与氧气反应1. 常温下反应金属方程式现象Al银白色的铝的表面逐渐变暗，生成一层致密的薄膜Mg银白色的镁条在空气中表面会逐渐变暗，生成白色固体2. 高温下反应金属方程式现象Fe剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，有黑色固体生成Mg发出白光，放出大量的热，生成白色固体Cu生成黑色固体3. 金即使在高温下，也不跟氧气反应。
4. 金属活动性由强到弱的顺序：镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。
补充说明二、金属与酸反应金属 与稀盐酸/稀硫酸反应的现象 反应速度 反应方程式镁 剧烈反应，镁逐渐溶解，产生大量气泡 很快 Mg + 2HCl === MgCl 2 + H 2↑ Mg + H 2SO 4=== MgSO 4 + H 2↑ 锌 反应比较剧烈，锌逐渐溶解，产生大量气泡 较快 Zn +2HCl === ZnCl 2 +H 2↑ Zn + H 2SO 4 === ZnSO 4 +H 2↑ 铁 反应缓慢，铁逐渐溶解，有气泡生成，溶液由无色逐渐变为浅绿色较慢Fe+2HCl === FeCl 2+ H 2↑ Fe+ H 2SO 4 === FeSO 4+H 2↑铜不反应【实验结论】①能与稀盐酸、稀硫酸反应的金属有____________，不能与稀盐酸、稀硫酸反应的金属有____________。
②金属的活动性由强到弱的顺序：___________________。
补充说明——金属与酸反应速率快慢的影响因素① 常温下，铝和氧气能发生反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，可以阻止铝进一步被氧化，所以铝具有很好的抗腐蚀性。
② 铝能被广泛应用，与它的抗腐蚀性能好有很大的关系。
③ 人类对金属的利用顺序，与其活动性有关。
①金属活动顺序：活动性强的金属和酸反应的速率更快。
（在图像中，斜率越大，反应速率越快，金属活动性越强）②金属的状态：其他条件相同时，粉末状金属比块状金属反应速率更快。
金属的化学性质（讲义）
➢知识点睛
1.金属与酸反应
（1）图象问题
①氢气质量与反应时间的关系
a．等质量的镁、铝、锌、铁和足量的酸反应（图1），金属反应完，酸
有剩余，生成氢气的质量不等，产生氢气的质量由多到少为：____、
____、____、____，产生氢气由快到慢为____、____、____、____。
b．足量的镁、铝、锌、铁和等量的酸反应（图2），酸反应完，金属有剩余，生成氢气的质量相等，消耗金属的质量由少到多为：____、
____、____、____，产生氢气由快到慢为____、____、____、____。
注：上述四种金属的产氢能力由强到弱为：____、____、____、____。
✧此类图象重点关注产生氢气的快慢与多少。
②氢气质量与反应物质量的关系
a．向等质量的镁、铝、锌、铁中加入足量酸（图3），最初酸不足，等质量的酸参与反应，产生氢气的质量相等，最终酸过量，金属不足，
产生的氢气质量不等，产生氢气的质量由多到少为：___、___、
___、___。
b．向等质量的酸中加入足量的镁、铝、锌、铁（图4），最初金属不足，等质量的金属参与反应，产生氢气的质量不等，产生氢气的质量由
到多少为：___、___、___、___，最终酸不足，产生的氢气质量相等。
注：通过图象能比较产生氢气的多少，不能比较产生氢气的快慢。
✧此类图象重点关注最初产生氢气的多少与最终产生氢气的多少。
（2）判断混合物组成问题
①平均值法
计算出金属混合物的平均相对原子质量Ar，利用平均值法，推测金
属混合物的成分（将Al的相对原子质量折算成18，氢后金属的相
对原子质量折算成无穷大）。
A r（A）<Ar< A r（B）
②极端假设法
假设金属混合物中只含已知的该金属，计算此时应产生的氢气质量，
比较其与实际产生的氢气质量的大小关系，根据金属产氢能力，推
测金属混合物的成分。
2.金属与盐溶液反应
（1）金属与盐溶液反应后，判断滤渣、滤液成分
①对涉及到的金属进行活动性排序，标出加入的金属，判断反应的先
后顺序。
【注：在金属活动性顺序表中，活动性相差较大的金属之间，
先发生置换反应。
】
②画流程图，根据加入金属的量初步判断滤渣、滤液成分。
③根据题中信息，结合反应先后顺序，再次判断滤渣、滤液成分。
（2）回收废液中的金属和金属化合物
根据待回收的金属和金属化合物，初步判断加入的过量金属（一般为
所涉及金属中最活泼的），再分析各环节的化学反应和物质组成。
➢精讲精练
1.相同质量的Zn和Fe分别与足量等浓度的稀硫酸反应，能正确表示生成氢气
的质量与时间关系的图象是（）
A．B．
C．D．
2.相同质量的Mg、Fe分别与足量的稀盐酸反应，产生氢气的质量与加入稀盐
酸的体积关系如下图所示，其中正确的是（）
A．B．
C．D．
3.等质量的镁、铁、锌分别放入足量的等质量、等浓度的稀盐酸中，产生氢气
的质量与消耗金属的质量之间的关系正确的是（）
A．B．
C．D．
4.相同质量的镁、铝、锌分别与相同质量20%的盐酸充分反应，产生氢气质量
（直接用各金属表示）的大小关系有以下几种猜测：①Mg＞Al＞Zn；
②Al＞Mg＞Zn；③Al＝Mg＝Zn；④Al＝Mg＞Zn；⑤Al＝Zn＞Mg；
⑥Al＞Mg＝Zn。
其中合理的个数为（）
A．5个B．4个C．3个D．2个
5.现有
6.5 g由Zn和另一种金属组成的混合物，将其加入足量的稀盐酸中充分
反应得到0.18 g氢气，则另一种金属可能是（）
A．Ag B．Al C．Fe D．Mg
6.某不纯的铁2.4 g与足量的盐酸反应，全部溶解，放出氢气0.2 g，则铁中可
能含有的杂质是（）
A．铜B．铝C．碳D．镁
7.现有铁和另一种金属组成的混合物，在5.6 g该混合物中加入100 g一定溶质
质量分数的稀盐酸，两者恰好完全反应，产生氢气的质量为m。
下列说法正确的是（）
A．若混合物为Fe、Al，m可能是0.2 g
B．若混合物为Fe、Zn，m可能是0.1 g
C．若混合物为Fe、Cu，则m可能是0.1 g，该混合物中铁的质量分数为50% D．若混合物为Fe、Zn，则稀盐酸中溶质的质量分数一定大于7.3%
8.现有FeSO4和CuSO4的混合溶液，向其中投入一定量的锌粉，充分反应后过
滤，向滤渣中加入适量稀硫酸。
（1）若滤渣中有气泡产生，则滤渣中一定有__________（填化学式，下同），滤液中一定没有__________________。
（2）若滤渣中无气泡产生，则滤渣中一定没有__________，滤液中一定有__________________。
9.向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，充分反应后过滤，得
到滤渣和浅绿色滤液。
则滤渣中一定含有______（填化学式，下同），可能含有______，滤液中一定含有____________，可能含有____________。
10.某同学向一定量的硝酸银、硝酸铜和硝酸铝的混合溶液中逐渐加入锌粒。
溶
液质量与加入锌的质量关系如图所示。
（1）写出a~b段发生反应的化学方程式。
（2）b点时，溶液中的金属阳离子有____________________（写离子符号）。
（3）写出b~c段发生反应的现象。
11.某溶液中含有Cu(NO3)2和AgNO3，现向其中逐渐加入一定质量的铁粉进行处
理，并绘制出参加反应的铁的质量与溶液中溶质种类的关系图。
请回答：
（1）a点时，混合物中所含的金属单质为___________（填化学式）。
（2）a、b两点，溶液的质量a_____b（填“=”、“＜”或“＞”）。
（3）请写出c~d段发生反应的化学方程式。
12.某电镀厂排放的污水中含有CuSO4、ZnSO4和FeSO4，为减少水污染及节约成
本，回收重要原料硫酸锌和有关金属，设计了下图所示流程。
请回答：
（1）步骤①的操作是________，步骤③使用的方法是_____________（填“物理方法”或“化学方法”）。
（2）固体A的成分是_________，固体B的成分是____________________。
（3）步骤④中反应的化学方程式为_________________________________。
13.为探究工业废水的综合利用，某化学小组在实验室中完成了以下实验。
14.
15.（1）X为________；乙与硝酸钡反应的化学方程式为___________________
_______________________________。
（2）操作I和Ⅱ中都要用到一种玻璃仪器。
该仪器在操作Ⅱ中的作用是什么？
【参考答案】
➢知识点睛
1.（1）①Al、Mg、Fe、Zn Mg、Al、Zn、Fe
Al、Mg、Fe、Zn Mg、Al、Zn、Fe
Al、Mg、Fe、Zn
②Al、Mg、Fe、Zn Al、Mg、Fe、Zn
➢精讲精练
1. D
2. D
3. B
4. C
5. A
6. B
7. C
8.（1）Cu、Fe CuSO4
（2）Fe、Zn ZnSO4、FeSO4
9.Ag Fe Al(NO3)3、Fe(NO3)2AgNO3
10.（1）2AgNO3+Zn Zn(NO3)2+2Ag
（2）Al3+、Zn2+、Cu2+
（3）锌粒表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为无色
11.（1）Ag
（2）＞
（3）Cu(NO3)2+Fe Fe(NO3)2+Cu
12.（1）过滤物理方法
（2）ZnSO4Zn、Cu、Fe
（3）Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
13.（1）锌ZnSO4+Ba(NO3)2BaSO4↓+Zn(NO3)2
（2）蒸发时用玻璃棒不断搅拌，防止因局部温度过高造成液滴飞溅。
1.已知：如图，在矩形ABCD中，AB=10，AD=5，将矩形ABCD折叠，使点C
落在边AB上的E处，折痕交DC边于点M，点F在DM上运动，当△AEF 是腰长为5的等腰三角形时，EF的长为_______________．
M F E D C B A
【参考答案】
1.
或5。
