第08讲 金属的化学性质（一）-2023-2024学年新九年级科学暑假预习讲义（浙教版）

第8讲 金属的化学性质（一） [知识目录]  TOC \o "1-3" \h \z \u 模块一：金属材料 1 模块二：金属与氧气的性质 4 模块三：金属与酸的反应 6 模块四：置换反应 7 【巩固训练】 11  [知识掌握] 模块一：金属材料 1.金属的普遍特性 常温时，除汞是液体外,其余是 ; 一般密度较大;具有 ;是良好的 、导热体，具有延展性，密度和熔点较高。 2.非金属的性质 常温时，除溴是 外，其余是气体和固体;有多种颜色，不具备金属特性，性质不一，应用不一。 3.几种常见的金属 ⑴铁(Fe): 色金属光泽，质软，具有良好的 性、 性和导热性;化学性质比较活泼。纯铁很 ，不宜用来制造机械和其他用品; (2)铝(A1): 色金属光泽，具有良好的延展性、 性和 性。在空气中形成致密的 。常用于冶炼、制造电线、电缆等; (3)铜(Cu): 色金属光泽，具有良好的延展性、导电性和导热性。在干燥的空气中化学性质 ，在潮湿的空气中，表面生成 。用于制造 、电缆、电器、零件等。 4.铁生锈的条件 铁与 接触（铁锈的主要成分: ); 铜生铜绿的条件:铜与 接触。铜绿的化学式: 。 5.防止铁制品生锈的措施 ①保持铁制品表面的清洁、 :②表面涂 ，如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等;③改变铁的单一结构，制成不锈钢。 （2022秋•仙居县校级期中）去年10月初，小金参观了“神秘的古蜀文明”展览，他对用金箔制作的太阳神鸟（空气中保存完好）、用铜制作的太阳形器、用玉石（含Al2O3）制作的四节玉琮、用铜锡合金制作的青铜大立人作出以下判断，正确的是（　　） A．保存太阳神鸟时需隔绝空气以防被氧化 B．加工太阳形器时未体现金属延展性 C．清洗玉琮时可使用稀盐酸等强酸性溶液 D．制作大立人时需几种金属熔合在一起 （2022秋•江干区校级期中）创造了10909m深潜新纪录的“奋斗者号”载人潜水器的外壳由钛合金制造。钛合金属于（　　） A．金属材料 B．无机非金属材料 C．合成材料 D．有机物 （2022秋•滨江区校级期中）近日狡猾的新冠病毒再次砸向我国部分省市，随着气温下降新冠病毒的活性会有所增加，大家一定要少聚集、勤洗手、戴口罩！防疫不松懈！为增强口罩的密封性，均放了鼻梁条，有的鼻梁条是铝合金的，关于铝合金的说法正确的是（　　） A．铝合金属于纯净物 B．鼻梁条使用铝合金，利用其密度大、抗腐蚀性好的优点 C．铝合金属于金属材料 D．铝合金的熔点比金属铝高 （2022秋•上城区校级期中）钛和钛的合金被认为是21世纪的重要材料，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是（　　） A．用来做保险丝 B．用于制造航天飞机 C．用来制造人造骨 D．用于制造船舶 （2020秋•平阳县校级期中）2019年诺贝尔化学奖授予约翰•古迪纳夫、斯坦利•威廷汉和吉野彰，以表彰他们对锂离子电池的研究。引发了同学们对锂及其化合物的关注。 资料1：金属锂是银白色的金属，熔点为180.54℃，沸点1342℃，密度0.534克/厘米3，硬度较软；在室温下易发生氧化而表面变暗、能与水反应但较慢、能与氮气反应生成黑色的氮化锂（Li3N）。 资料2：利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料钴酸锂，氢氧化锂（LiOH）的化学性质与氢氧化钠相似。 （1）金属锂单质不宜在空气中直接保存的原因有：　 　。 （2）钴酸锂（LiCoO2）在物质分类上属于　 　（选填“酸”、“碱”或“盐”）。 （3）写出氢氧化锂与盐酸发生反应的化学方程式：　 　。 模块二：金属与氧气的性质 1.金属与氧气反应 金属与其他物质发生反应时，会生成新的物质，表现出金属的化学性质。有些金属能在氧气中燃烧，有些金属不能燃烧，但都生成相应的氧化物。氧气的浓度不同，化学反应的现象可能不同。 【注意】 镁条、铝丝在空气中能燃烧。铁丝在空气中 燃烧，但在氧气中能燃烧。 铁在空气中缓慢氧化生成的主要产物是 。铁在氧气中燃烧生成 。(Fe2O3呈暗红色，Fe3O4呈黑色) 。 金属铝的表面易生成一层 ，从而阻止铝的进一步氧化，因而铝具有很好的 性能。但用钢丝球擦洗铝制容器会破坏氧化膜，会使金属铝进一步被氧化。 （2023春•舟山期中）如图所示是初中化学常见的三个实验，请依图回答： （1）实验一操作中，最好是将烧红的木炭由瓶口缓慢插入到盛满氧气的集气瓶中，这一实验操作的主要目的是 　 　。 （2）①实验二是铁丝在氧气中燃烧的实验。点燃铁丝下端的火柴，待火柴将要烧完时，将铁丝伸入集气 瓶内。铁丝燃烧的现象是 　 　。 ②实验二装置中水的作用是 　 　，若将铁丝改为少量木炭进行实验，为了检验产物，可将水换成 　 　（填名称）。 （3）从微观角度看，实验三中硫在氧气中比在空气中燃烧剧烈，说明物质跟氧气发生化学反应时，单位体积的空间里 　 　 反应就越剧烈。 （2020春•兰溪市校级期中）小明用向上排空气法收集了一瓶氧气，并用该瓶氧气做铁丝在氧气中燃烧的实验，结果没有观察到“火星四射”的现象，如果小明操作没有问题，则造成实验失败的原因不可能是（　　） A．收集到的氧气太少 B．所用铁丝太粗 C．集气瓶底部没有预先铺一薄层细砂 D．铁丝的温度过低未达到铁丝燃烧的温度 模块三：金属与酸的反应 1. 金属与盐酸或稀硫酸反应伴随的现象及反应的化学方程式如下表所示： （2023•鄞州区模拟）将等量的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份硫酸中，反应完成后生成氢气的质量关系可能的是（　　） A． B． C． D． （2022秋•衢江区校级期末）等质量的镁和铁分别放置在两只烧杯中，分别加入过量的质量分数相同的稀硫酸。如图中与实验事实不符的是（　　） A． B． C． D． （2023•北仑区一模）取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，用手摸试管外壁会感觉发烫，反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl2+H2↑。下列有关说法正确的是（　　） A．反应中无明显现象 B．反应是一个吸热反应 C．反应后溶液中溶质质量减少 D．反应说明镁能置换出酸中的氢 （2023•鹿城区一模）向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g同浓度的稀硫酸，反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．a表示的是锌和稀硫酸反应的情况 B．反应后均得到无色溶液 C．由图可知，锌比铁的化学活动性强 D．反应结束后两种金属均有剩余，所得溶液的质量相等 （2022秋•西湖区校级期末）黄铜（由铜和锌形成的合金）有较强的耐磨性能，在生活中有广泛的用途。晓军同学为了测定黄铜屑样品组成，分四组取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如下表： 试计算： （1）上表中m的数值是　 　； （2）通过分析上述数据可知，当黄铜样品和稀硫酸的质量比为　 　时，两者恰好完全反应； （3）求所用稀硫酸中硫酸的质量分数？ 模块四：置换反应 1.置换反应 (1)概念：一种单质与 反应，生成 和 的反应叫做置换反应； 金属与稀盐酸、稀硫酸，以及铁与硫酸铜溶液的反应等都属于 。 (2)形式： 。 2.四种化学基本反应类型：一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，叫作 反应，表示形式为： ； 反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应(A＋B===AB)； 反应是由一种物质生成两种或两种以上物质的反应(AB===A＋B)； 复分解反应是 的反应(AB＋CD===AD＋CB)。 （2022秋•慈溪市校级期中）化学学习中，物质之间的相互反应往往是有规律的。下列现象和事实，可用金属活动性顺序作出合理解释的是（　　） A．金属镁在空气中比铝更易点燃，说明镁比铝活动性强 B．金属铝比金属铁更耐腐钝，说明铁比铝活动性强 C．硫酸铜、石灰乳配制农药波尔多液，宜用铁制容器 D．金属镁与稀硫酸反应速率快，更适于实验室制取氢气 （2022秋•鹿城区校级期中）为比较银和铜的活动性，小雅设计如图所示方案，并记录实验现象，其中能证明铜的活动性比银强的是（　　） A． B． C． D． （2022秋•乐清市期中）小明为验证铁、铜两种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验操作。若要观察到的现象有显著差异，所选用的液体是（　　） A．蒸馏水 B．稀盐酸 C．氢氧化钠溶液 D．氯化钠溶液 （2022秋•椒江区校级期中）把锌片放入CuSO4溶液中，锌片表面覆盖了一层红色物质，一会儿又有气泡冒出。同学们对此现象进行猜想和分析，其中没有科学依据的是（　　） A．甲认为红色物质是铜 B．乙认为锌的活动性比铜强 C．丙推测气体是二氧化碳并检验 D．丁猜想CuSO4溶液呈酸性 （2022秋•北仑区期中）往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为 m 的锌粉，溶液中析出 固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示，下列说法中错误的是（　　） A．bc段（不含两端点）析出的金属是Cu B．ab段（不含两端点）对应溶液中含有四种金属阳离子 C．线段bc和cd相比，会略“陡”一些，但不一定会更长 D．若bc段和cd 段中析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，则m1＞m2 【巩固训练】 一．选择题（共10小题） 1．（2022秋•义乌市校级期中）等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应，下列图象能正确生产氢气质量与反应时间之间关系的是（　　） A． B． C． D． 2．（2022秋•镇海区校级期中）相同质量相同形状的铁和锌，分别与等质量，等浓度的稀盐酸反应，产生氢气的量与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．产生氢气质量相等，说明稀盐酸过量 B．乙表示锌与稀盐酸反应 C．两个反应消耗金属的质量不相等 D．所得溶液的质量相等 3．（2022秋•镇海区校级期中）将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中（反应关系如图甲），把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中（反应关系如图乙），据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是（　　） A．M＞X＞Y＞Z B．M＞X＞Z＞Y C．X＞M＞Z＞Y D．X＞M＞Y＞Z 4．（2022秋•上城区校级期中）某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤液中加入少量的稀盐酸，无沉淀产生，则下列有关说法正确的是（　　） A．滤出的固体中一定含有银，也能含有铜 B．滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含铁 C．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸铜 D．滤液中一定含有硝酸亚铁，可能含有硝酸银和硝酸铜 5．（2022秋•西湖区校级期中）某自然科学兴趣小组，设计了如图所示的装置，用来研究不同金属跟稀硫酸反应的快慢．他们用此装置，选择了甲、乙、丙、丁四种大小相同的金属片，分别与相同体积、相同质量分数的稀硫酸反应，观察30s内从导管口冒出的氢气泡多少，记录在下表中．（“+”越多表示产生的气泡越多）． 如果四种金属分别是镁、铝、铁、锌中的一种，则甲应为（　　） A．铁 B．铝 C．镁 D．锌 6．（2022秋•南浔区期中）某科学兴趣小组为验证Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验操作。其中可以达到实验目的组合是（　　）• A．①③ B．②④ C．④⑤ D．①② 7．（2022秋•海曙区期中）相同质量的铁、锌、镁、铝分别与足量的盐酸反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示，图中曲线①②③④对应的金属是（　　） A．铝、镁、锌、铁 B．铁、锌、镁、铝 C．铝、镁、铁、锌 D．锌、镁、铁、铝 8．（2022秋•余杭区校级期中）金属材料在现实生活中有着极为重要的作用。下列金属材料的运用与其所性质不一致的是（　　） A．制造白炽灯灯丝——熔点高 B．制造保险丝——硬度大 C．制造飞机——坚硬而质轻 D．制造装化工原料的容器——耐腐蚀 9．（2022秋•江北区校级期中）许多材料都有热胀冷缩的性质，温度计就是根据水银、煤油等物质的热胀冷缩原理制成的。现有一扇形的均质金属物体，该材料具有热胀冷缩的性质，如图所示。室温状态下AB、CD两边所成的圆心角为α。若使物体温度均匀升高，则α角的变化情况是（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 10．（2022秋•余姚市期末）如图曲线能正确反映下列化学变化中y与x（加入物质质量）变化关系的是（　　） A．锌粒中滴入稀硫酸：y代表氢气的质量 B．CaCl2溶液中通入CO2气体：y代表沉淀的质量 C．氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸：y代表混合溶液的pH D．FeCl3和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液 二．填空题（共3小题） 11．（2022秋•绍兴期中）（1）我国是最早采用湿法炼铜的国家，其化学方程式为 　 　。 （2）根据铁、铜、铝三种金属的活动顺序判断下列化学方程式正确的是 　 　（填序号）。 ①3Fe+2AlCl3═3FeCl2+2Al ②3Cu+2AlCl3═3CuCl2+2Al ③Fe+CuCl2═FeCl2+Cu （3）在AgNO3、Cu（NO3）2和Zn（NO3）2混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，在滤渣中一定有 　 　，溶液的总质量是增加还是减少？并说明理由 　 　。 12．（2022秋•绍兴期中）相同质量的M、N两种活泼金属，分别与足量的稀盐酸在室温下发生反应（M、N在生成物中的化合价为均为+2价），生成H2的质量m和反应时间t的关系如图所示。 金属活动顺序是M比N　 　 （填“强”或“弱”）；相对原子质量是M比N的　 　（填“大”或“小”）。 13．（2022秋•慈溪市校级期中）如图为U 盘的外观和内部结构示意图，请据此回答以下问题： （1）图中含有的金属材料是 　 　（填1种）。 （2）制作保护套的材料，铝合金替代铁的优点是 　 　（填一个即可）。 （3）铜箔即很薄的铜片。将铜加工成铜箔是利用了铜的 　 　这一物理性质。 三．计算题（共1小题） 14．（2020秋•拱墅区校级期末）小金同学对生活中常用的金属材料铜，进行了一系列的研究。 （1）铜粉灼烧后可能有氧化铜和氧化亚铜两种物质。氧化亚铜中铜元素的化合价是 　 　。 （2）已知氧化亚铜和稀硫酸反应可生成硫酸铜和铜。假如固体1上中只含有铜的氧化物，下列推理合理的是 　 　（填序号）。 ①固体1中加入足量稀硫酸，若溶液呈蓝色，说明该固体中一定是氧化铜 ②固体1中加入足量稀硫酸，若有红色沉淀物，说明该固体中一定是氧化亚铜 （3）取一定量的氧化铜固体和稀硫酸，恰好完全反应后过滤，得到160g CuSO4的不饱和溶液。再向该溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，产生沉淀的质量与所滴入NaOH溶液质量的关系曲线如图所示.当滴入10%的NaOH溶液120g时（即B点），试通过计算，求此时所得不饱和溶液的质量（计算结果精确至0.1g） 金属 在空气中在氧气中 化学方程式镁常温下表面逐渐变暗。点燃，剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体  铝常温下，铝表面变暗，生成一层 ，保护铝不再被腐蚀点燃，剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成白色固体 铁持续加热发红，离火变冷   铜加热，生成黑色物质；潮湿空气中，生成铜绿而被腐蚀  金即使在高温时也不与氧气反应金属现象反应的化学方程式盐酸稀硫酸盐酸稀硫酸镁剧烈反应，产生 ，溶液仍为 ，试管壁发热，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。  铝打磨过的铝放入酸中，剧烈反应产生大量气泡，溶液仍为 ，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。  锌反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为 ，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。  铁反应缓慢，有 产生，溶液由 逐渐变为 ，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。  铜   样品第1份第2份第3份第4份取样品质量（g）25.025.025.025.0取稀硫酸质量（g）40.080.0120.0160.0产生气体质量（g）0.20.40.5m金属甲乙丙丁氢气泡多少++++++++++