資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
8 初識常見的金屬
一、金屬的化學性質
1.金屬與氧氣的反應
鋁、鎂、鐵、銅各與氧氣反應(寫化學方程式)：
①4Al＋3O22Al2O3；在氧氣中加熱比較薄的鋁片（包裝巧克力中那么薄的），劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，同時生成白色固體
②2Mg＋O22MgO；鎂條在空氣中燃燒就能發出耀眼的強光,放出大量熱量,生成白色固體
③3Fe＋2O2Fe3O4；鐵在空氣中只能加熱到發紅；而在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出大量熱,生成黑色固體.
④2Cu＋O2△2CuO。銅在空氣或氧氣中加熱,生成黑色固體,放熱
2.與酸溶液反應
鐵釘放入稀鹽酸中，其反應現象為鐵釘表面有氣泡冒出，溶液由無色變為 淺綠色 。反應的化學方程 式為Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，反應后溶液質量 增加 。
3.金屬與某些化合物(鹽)溶液的反應
①鋁絲浸入CuSO4溶液中，鋁絲表面有紫紅色物質生成，溶液由藍色變為 無色 。反應的化學方程式：2Al＋3CuSO4===3Cu＋Al2(SO4)3，且反應后溶液質量 減少 。
②銅絲浸入AgNO3溶液中，銅絲表面有銀白色物質生成，溶液由無色變為藍色 。反應的化學方程式為Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2，且反應后溶液質量減少 。
二、金屬活動性順序
1.金屬活動性順序：
經過許多實驗，人們總結出一些金屬的活動性順序如下：
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
金屬活動性由強逐漸減弱
2.金屬活動性順序的應用規律：
①金屬跟酸反應：在金屬活動性順序中，只有排在氫前面的金屬可以把酸中的氫置換出來。
②金屬跟鹽溶液的反應：在金屬活動性順序中，只有一種活動性較強的金屬才能把另一種活動性較弱的金屬從它的鹽溶液中置換出來。
三、防止金屬腐蝕的常用方法
金屬的銹蝕既與周圍環境里水、空氣等物質的作用有關，也與金屬內部的結構有關。根據金屬銹蝕的條件，人們采取了一系列措施以防止金屬生銹。常用的防治銹蝕的方法有：
①改變金屬的內部結構。例如，把鉻、鎳加入普通鋼中制成不銹鋼。
②在金屬表面覆蓋保護層。例如，在金屬表面涂漆、電鍍或用化學方法形成致密耐腐蝕的氧化膜等。
四、典型例題
【例1】收藏家收藏的清末鋁制品，至今保存十分完好，該藝術品不易銹蝕的主要原因是（ ）
A．鋁不易發生化學反應
B．鋁不會發生化學反應
C．鋁很難與酸發生反應
D．鋁易氧化，其表面的氧化膜具有保護內部的作用
【例2】某不純鋅塊6.5克，與足量鹽酸完全反應放出氫氣0.18克，則鋅塊含有的雜質可能（ ）
A. Mg B. Al C. Fe D. Cu
【例3】興趣小組同學為測定Fe，Cu，Ag三種金屬的活動性順序，準備利用一些物質開展實驗，下列四組物質中，不可行的是( )
A. Cu，FeSO4溶液、AgNO3溶液 B. Fe，Ag、CuSO4溶液
C. Fe，Cu、稀鹽酸、AgNO3溶液 D. Cu，Ag、FeSO4溶液
【例4】世界每年因銹蝕而損失的金屬數量巨大，防止金屬銹蝕已成為科學研究中的重大問題。下列有關金屬銹蝕與保護措施中不正確的是（ ）
A. 在鐵表面刷油漆可以防止鐵銹蝕
B. 及時擦干被雨水淋濕的自行車可防止生銹
C. 鋁的抗銹蝕性比鐵強，是因為鋁的活動性比鐵弱
D. 鐵容易與氧氣、水蒸氣等發生反應，因此可以做干燥劑
A組 基礎訓練
1、(徐州中考)國產大飛機C919機殼采用了先進的鋁鋰合金材料。已知金屬鋰(Li)的活動性比鋁強。下列有關說法錯誤的是(　　)
A．鋁鋰合金硬度大、密度小
B．鋁在空氣中表面會形成致密的氧化膜
C．鋰能與鹽酸反應，放出熱量、生成氫氣
D．鋰能與氧氣反應，生成的Li2O中Li顯＋2價
2、抗氧化劑能吸收氧氣，降低食品內部及周圍的含氧量，阻止氧氣與食品發生氧化反應，從而延長食品的保質期。小明發現新買來的高級月餅的包裝盒內有一個印有“抗氧化劑”的小包，內裝灰黑色粉末，其成分可能是(　　)
A．鐵粉　　 　 B．氫氧化鈉 C．二氧化錳　　　　D．生石灰
3、往相同質量的10%稀鹽酸中加入下列金屬，反應最劇烈的是(　　)
A．Cu　　　　B．Zn　　　　C．Fe　　　　D．Mg
4、(德陽中考)Wg鐵與足量的稀硫酸充分反應產生ag氫氣，Wg鋅與足量的稀鹽酸充分反應產生bg氫氣，則a與b的關系是(　　)
A．a＞b　　　 　B．a＜b　　　　C．a＝b　　　　D．無法比較
5、(桂林中考)鎳(Ni)和錳(Mn)都是重要金屬，將Ni絲插入MnCl2溶液中，無明顯現象；插入CuCl2溶液中，Ni絲表面有紅色固體析出，則這三種金屬活動性由強到弱的順序是(　　)
A．Cu、Mn、Ni　　　　B．Mn、Ni、Cu
C．Ni、Mn、Cu　　　　D．Mn、Cu、Ni
6、(菏澤中考)某化學小組向一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的Zn粉，充分反應后過濾得濾液A和固體B，濾液A中所含的溶質不可能的情況是(　　)
A．Zn(NO3)2、AgNO3 B．Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
C．Zn(NO3)2、Cu(NO3)2 D．Zn(NO3)2
7、(永州中考)如圖為銅片A的系列變化，下列推斷不正確的是(　　)
A．銅片表面上的黑色物質是CuO
B．方法1發生的反應類型是置換反應
C．方法2中現象為銅片上的黑色物質逐漸溶解，溶液變為藍色
D．若方法1、方法2均完全反應，則銅片A、B、C的質量相等
8、常見金屬的活動性順序如圖：
根據金屬活動性順序進行分析，下列描述或判斷正確的是(　　)
A．根據金屬活動性順序，方框中應該填Sn　Fe　Zn
B．在同一鹽酸溶液中反應時鐵比鋁劇烈
C．銅活動性不強，故銅不能與硝酸銀溶液反應得到金屬銀
D．金的活動性比較弱，所以說“真金不怕火煉”是說在高溫條件下金也很難與氧氣反應
9、(濰坊中考)金屬腐蝕的快慢與外界條件密切相關，下列條件下，鐵釘的腐蝕速度最快的是(　　)
10、某同學為了研究影響金屬與酸反應速率的因素，同等溫度條件下進行了一系列的探究實驗。實驗結果如圖所示，圖中a、b、c、d四條斜線表示該金屬和對應酸的反應時間與生成氫氣質量的關系。由圖中獲得的信息我們可以分析：
(1)________和________對比可以證明金屬的活動性對金屬與酸的反應速率有影響(填寫斜線序號)。
(2)要想證明金屬與酸的接觸面積對金屬與酸的反應速率有影響，則c斜線應選用________的稀硫酸(填寫稀硫酸溶質質量分數)。
(3)從圖像中還可以分析出______________________對金屬與酸的反應速率也有一定的影響。
B組 自主提高
1、(孝感中考)向一定量黃銅(銅鋅合金)粉末中逐滴加入稀硫酸，下列圖像能正確表示對應變化關系的是(　　)
2、某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3，現向其中加入一定量的鋅粉進行處理，并繪制參加反應的鋅與溶液中溶質種類的關系圖(如圖所示)，下列說法中不正確的是(　　)
A．Cu的活動性比Ag強，只用鹽酸無法探究兩者活動性強弱
B．當溶質種類為1種時，金屬單質種類可能為1種
C．c～d間(不含兩點)的溶液中金屬離子為Zn2＋、Cu2＋
D．從m1變化到m2時，溶液中硝酸銅的質量分數變大
3、(包頭中考)天平(靈敏度極高)兩邊各放質量相等的燒杯，分別盛有等質量、等質量分數的稀硫酸，此時天平平衡。將等質量的鋅和鐵分別放入兩燒杯中，充分反應后，下列說法正確的是(　　)
A．若天平平衡，兩邊燒杯中所得溶液質量相等
B．若天平平衡，兩種金屬一定都有剩余
C．若天平不平衡，參加反應的金屬質量可能不相等
D．若天平不平衡，兩種金屬一定完全反應
4、(湛江中考)某興趣小組用10g鎂條與溶質質量分數為49%的稀硫酸反應，測得產生氫氣的質量與稀硫酸的質量關系如圖(假設鎂條中除表面含有氧化鎂外，沒有其他雜質)。
(1)當稀硫酸的質量為70g，產生氫氣的質量為_______g。
(2)用化學方程式說明當稀硫酸的質量為10g時，為什么不產生氫氣：______________________。
(3)計算鎂條中鎂元素的質量分數(寫出計算過程)。
5、學習了金屬的有關知識后，同學們知道了如何鑒別黃金和黃銅(銅鋅合金，俗名“愚人金”)。某化學興趣小組的同學為了進一步測定某黃銅的組成，稱取了黃銅樣品50g放入錐形瓶中，向其中分5次共加入250g稀硫酸，測得數據記錄如下表。
質量\次數 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
累計加入稀硫酸的質量/g 50 100 150 200 250
累計產生氣體的質量/g 0.2 x 0.6 0.7 0.7
回答下列問題：
(1)x＝______，該樣品中銅的質量為________g。
(2)請在如圖中畫出樣品中加入250g稀硫酸，產生氣體的質量與稀硫酸的質量變化關系示意圖。
(3)黃銅樣品與稀硫酸恰好完全反應時，所得溶液的溶質的質量分數是多少？
參考答案
四、典型例題
【例1】收藏家收藏的清末鋁制品，至今保存十分完好，該藝術品不易銹蝕的主要原因是（ ）
A．鋁不易發生化學反應
B．鋁不會發生化學反應
C．鋁很難與酸發生反應
D．鋁易氧化，其表面的氧化膜具有保護內部的作用
【答案】 D
【例2】某不純鋅塊6.5克，與足量鹽酸完全反應放出氫氣0.18克，則鋅塊含有的雜質可能（ ）
A. Mg B. Al C. Fe D. Cu
【答案】 D
【例3】興趣小組同學為測定Fe，Cu，Ag三種金屬的活動性順序，準備利用一些物質開展實驗，下列四組物質中，不可行的是( )
A. Cu，FeSO4溶液、AgNO3溶液 B. Fe，Ag、CuSO4溶液
C. Fe，Cu、稀鹽酸、AgNO3溶液 D. Cu，Ag、FeSO4溶液
【答案】 D
【例4】世界每年因銹蝕而損失的金屬數量巨大，防止金屬銹蝕已成為科學研究中的重大問題。下列有關金屬銹蝕與保護措施中不正確的是（ ）
A. 在鐵表面刷油漆可以防止鐵銹蝕
B. 及時擦干被雨水淋濕的自行車可防止生銹
C. 鋁的抗銹蝕性比鐵強，是因為鋁的活動性比鐵弱
D. 鐵容易與氧氣、水蒸氣等發生反應，因此可以做干燥劑
【答案】 C
A組 基礎訓練
1、(徐州中考)國產大飛機C919機殼采用了先進的鋁鋰合金材料。已知金屬鋰(Li)的活動性比鋁強。下列有關說法錯誤的是(　　)
A．鋁鋰合金硬度大、密度小
B．鋁在空氣中表面會形成致密的氧化膜
C．鋰能與鹽酸反應，放出熱量、生成氫氣
D．鋰能與氧氣反應，生成的Li2O中Li顯＋2價
【答案】D
2、抗氧化劑能吸收氧氣，降低食品內部及周圍的含氧量，阻止氧氣與食品發生氧化反應，從而延長食品的保質期。小明發現新買來的高級月餅的包裝盒內有一個印有“抗氧化劑”的小包，內裝灰黑色粉末，其成分可能是(　　)
A．鐵粉　　 　 B．氫氧化鈉 C．二氧化錳　　　　D．生石灰
【答案】A
3、往相同質量的10%稀鹽酸中加入下列金屬，反應最劇烈的是(　　)
A．Cu　　　　B．Zn　　　　C．Fe　　　　D．Mg
【答案】D
4、(德陽中考)Wg鐵與足量的稀硫酸充分反應產生ag氫氣，Wg鋅與足量的稀鹽酸充分反應產生bg氫氣，則a與b的關系是(　　)
A．a＞b　　　 　B．a＜b　　　　C．a＝b　　　　D．無法比較
【答案】A
5、(桂林中考)鎳(Ni)和錳(Mn)都是重要金屬，將Ni絲插入MnCl2溶液中，無明顯現象；插入CuCl2溶液中，Ni絲表面有紅色固體析出，則這三種金屬活動性由強到弱的順序是(　　)
A．Cu、Mn、Ni　　　　B．Mn、Ni、Cu
C．Ni、Mn、Cu　　　　D．Mn、Cu、Ni
【答案】B
6、(菏澤中考)某化學小組向一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的Zn粉，充分反應后過濾得濾液A和固體B，濾液A中所含的溶質不可能的情況是(　　)
A．Zn(NO3)2、AgNO3 B．Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
C．Zn(NO3)2、Cu(NO3)2 D．Zn(NO3)2
【答案】A
7、(永州中考)如圖為銅片A的系列變化，下列推斷不正確的是(　　)
A．銅片表面上的黑色物質是CuO
B．方法1發生的反應類型是置換反應
C．方法2中現象為銅片上的黑色物質逐漸溶解，溶液變為藍色
D．若方法1、方法2均完全反應，則銅片A、B、C的質量相等
【答案】D
8、常見金屬的活動性順序如圖：
根據金屬活動性順序進行分析，下列描述或判斷正確的是(　　)
A．根據金屬活動性順序，方框中應該填Sn　Fe　Zn
B．在同一鹽酸溶液中反應時鐵比鋁劇烈
C．銅活動性不強，故銅不能與硝酸銀溶液反應得到金屬銀
D．金的活動性比較弱，所以說“真金不怕火煉”是說在高溫條件下金也很難與氧氣反應
【答案】D
9、(濰坊中考)金屬腐蝕的快慢與外界條件密切相關，下列條件下，鐵釘的腐蝕速度最快的是(　　)
【答案】A
10、某同學為了研究影響金屬與酸反應速率的因素，同等溫度條件下進行了一系列的探究實驗。實驗結果如圖所示，圖中a、b、c、d四條斜線表示該金屬和對應酸的反應時間與生成氫氣質量的關系。由圖中獲得的信息我們可以分析：
(1)________和________對比可以證明金屬的活動性對金屬與酸的反應速率有影響(填寫斜線序號)。
(2)要想證明金屬與酸的接觸面積對金屬與酸的反應速率有影響，則c斜線應選用________的稀硫酸(填寫稀硫酸溶質質量分數)。
(3)從圖像中還可以分析出______________________對金屬與酸的反應速率也有一定的影響。
【答案】a b 10% 酸的濃度
B組 自主提高
1、(孝感中考)向一定量黃銅(銅鋅合金)粉末中逐滴加入稀硫酸，下列圖像能正確表示對應變化關系的是(　　)
【答案】A
2、某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3，現向其中加入一定量的鋅粉進行處理，并繪制參加反應的鋅與溶液中溶質種類的關系圖(如圖所示)，下列說法中不正確的是(　　)
A．Cu的活動性比Ag強，只用鹽酸無法探究兩者活動性強弱
B．當溶質種類為1種時，金屬單質種類可能為1種
C．c～d間(不含兩點)的溶液中金屬離子為Zn2＋、Cu2＋
D．從m1變化到m2時，溶液中硝酸銅的質量分數變大
【答案】C
3、(包頭中考)天平(靈敏度極高)兩邊各放質量相等的燒杯，分別盛有等質量、等質量分數的稀硫酸，此時天平平衡。將等質量的鋅和鐵分別放入兩燒杯中，充分反應后，下列說法正確的是(　　)
A．若天平平衡，兩邊燒杯中所得溶液質量相等
B．若天平平衡，兩種金屬一定都有剩余
C．若天平不平衡，參加反應的金屬質量可能不相等
D．若天平不平衡，兩種金屬一定完全反應
【答案】C
4、(湛江中考)某興趣小組用10g鎂條與溶質質量分數為49%的稀硫酸反應，測得產生氫氣的質量與稀硫酸的質量關系如圖(假設鎂條中除表面含有氧化鎂外，沒有其他雜質)。
(1)當稀硫酸的質量為70g，產生氫氣的質量為_______g。
(2)用化學方程式說明當稀硫酸的質量為10g時，為什么不產生氫氣：______________________。
(3)計算鎂條中鎂元素的質量分數(寫出計算過程)。
【答案】0.5 MgO+H2SO4=MgSO4+H2O 60%
5、學習了金屬的有關知識后，同學們知道了如何鑒別黃金和黃銅(銅鋅合金，俗名“愚人金”)。某化學興趣小組的同學為了進一步測定某黃銅的組成，稱取了黃銅樣品50g放入錐形瓶中，向其中分5次共加入250g稀硫酸，測得數據記錄如下表。
質量\次數 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
累計加入稀硫酸的質量/g 50 100 150 200 250
累計產生氣體的質量/g 0.2 x 0.6 0.7 0.7
回答下列問題：
(1)x＝______，該樣品中銅的質量為________g。
(2)請在如圖中畫出樣品中加入250g稀硫酸，產生氣體的質量與稀硫酸的質量變化關系示意圖。
(3)黃銅樣品與稀硫酸恰好完全反應時，所得溶液的溶質的質量分數是多少？
【答案】0.4 22.75 28.61%
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