浙教版科学九上 第二章 金属的化学性质二学生版Word格式文档下载.docx
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③铁与某些盐反应:
如Fe+CuSO4==Cu+FeSO4,
Fe+2FeCl3==3FeCl2等。
湿法炼铜
2原理:
先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜,再讲铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。
②主要化学方程式:
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
3.置换反应
①定义:
由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。
置换反应是化学基本反应类型之一。
②特征:
反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。
③通式:
A+BC→B+AC
④化合反应、分解反应、置换反应的比较
项目
特点
举例
简单表示
化合反应
多变一
C+O2===CO2
A+B+……→C
分解反应
一变多
2H2O2===2H2O+O2↑
A→B+C+……
置换反应
一换一
4.金属的活动性顺序
(1)金属的活动性顺序
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)Cu、Hg、Ag、Pt、Au
(2)金属活动性顺序在实际应用中的意义
①可判断金属的化学活动性
在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,它的活动性就越强。
②可判断金属能否与酸发生置换反应而产生氢气
在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸里的氢,排在氢后面的金属不能置换酸里的氢。
③可判断金属能否跟盐溶液发生置换反应
在金属活动性顺序中,只有排在前面的金属,才能把排在后面的金属从它们的可溶性盐溶液里置换出来。
根据金属单质和盐中金属离子在金属活动性顺序表中的位置,即可判断金属单质能否跟盐溶液发生置换反应。
(3)说明
①判断金属与某种金属化合物溶液能否发生置换反应,一要看金属是否排在化合物中的金属前面,二要看该化合物是否溶于水,如Fe与AgCl不能发生置换反应,因为AgCl不溶于水。
②用金属跟金属化合物溶液发生置换反应时,一般不用很活泼的K、Ca、Na等,因为这些金属常温下和水发生反应,不能置换出金属化合物溶液里金属。
Ø
二:
防止金属腐蚀的常用方法
(1)金属腐蚀的条件
①与周围环境里水、空气等物质同时作用。
②与金属内部的结构有关。
(2)金属防腐蚀的常用方法
①保持金属制品洁净和干燥,如在金属制品中放入干燥剂。
②经常给金属制品抹油,如不定期地给菜刀抹油。
③在金属制品表面覆盖保护膜,如在栏杆上涂油漆。
④在金属表面镀上不易腐蚀的金属,如镀锌、镀铬等。
⑤改变金属的内部结构,制成合金,如不锈钢就是在钢中熔合铬、镍等金属制成的。
【经典例题】
【例1】工业上可用如下反应制取金属钡:
2Al+4BaO
3Ba↑+Ba(AlO2)2。
则下列说法正确的是(
)
A.
反应物铝能被吸引
B.
生成物Ba(AlO2)2属于氧化物
C.
反应前后铝元素的化合价发生改变
D.
该反应属于复分解反应
【例2】将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中,下列叙述:
①铁钉表面产生气泡;
②溶液由无色逐渐变为浅绿色;
③铁钉质量减轻;
④溶液质量减轻。
其中正确的是(
①③
①②④
①②③
①②③④
【例3】有X、Y、Z三种金属,如果把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生气泡,Z、Y不反应;
如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,在Y表面有银白色物质析出,而Z没有变化。
根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为(
X、Z、Y
Z、Y、X
C.
Y、X、Z
X、Y、Z
【例4】在试管中放入一根镁条(已除去氧化膜),往其中加入硝酸银溶液至浸没镁条,观察到如下现象:
①镁条表面迅速覆盖一层疏松的固体物质,经检验发现生成的固体物质中单质银;
②镁条表面有明显的气泡现象,经检验发现气泡中有氢气。
对于上述实验现象的分析错误的是(
镁能从硝酸银溶液中置换出银
镁跟硝酸银溶液反应会生成氢气
镁投入硝酸银溶液中只发生2AgNO3+Mg=Mg(NO3)2+2Ag
根据该实验可判断镁比银化学活动性强
【例5】根据金属活动性顺序判断,下列容器与所盛溶液不会发生化学反应的是(
用铁制容器盛盐酸
B.
用铜制容器盛盐酸
用铁制容器盛硝酸银溶液
D.
用铜制容器盛硝酸银溶液
【例6】废旧计算机的某些部件含有Zn、Fe、Cu、Ag、Pt(铂)、Au(金)等金属,经物理方法初步处理后,与足量稀盐酸充分反应,然后过滤.剩余的固体中不应有的金属是
(
)
Cu、Ag
Fe、Zn
Pt、Cu
Ag、Au
【例7】如图所示,将一小块金属钠放入CuSO4溶液中,金属钠立即熔化成小球,并在液面上快速游动,发出“哧哧”的声音,直到消失,同时杯底出现蓝色沉淀,溶液仍为蓝色。
下列说法错误的是(
)
可推测出金属钠的密度比杯中溶液的密度小、熔点比较低
发生了置换反应、复分解反应
C.
若向反应结束后的烧杯中滴入无色酚酞试液,则试液不变红色
由此实验可得结论:
金属钠能将CuSO4溶液中的Cu置换出来
【例8】某金属元素x能够发生如下反应:
X+H2SO4=XS04+H2↑;
Fe+XCl2=X+FeCl2。
则下列金属的活动性顺序排列正确的是(
)
Fe>
Cu>
X
X>
Cu
Fe
Cu
【例9】向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉,充分反应后,得到固体M和溶液N。
下列叙述错误的是(
A.锌有剩余时,M中一定有Fe、Cu和Zn
B.锌有剩余时,N中一定没有FeCl2和CuCl2
C.锌无剩余时,M中一定有Cu、可能有Fe
锌无剩余时,N中一定有ZnCl2和FeCl2
【例10】现有四种金属,将一种金属放入另一种金属的盐溶液中,结果得到如图所示的盐类转化,试分析判断四种金属的活动性强弱关系是(
丙>
乙>
甲>
丁
丁>
丙
甲
【例11】在一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,充分反应,下列相关变化曲线,一定不正确的是(
B.
C.
【例11】某同学为研究金属腐蚀的条件,用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在下图所示的三个液面高度相同的装置中,放置一星期后观察现象,下列描述不正确的是(
装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面上升
装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀
装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
比较铁钉这一侧的液面,装置Ⅱ比装置I的高
【例12】下列家庭小实验中,铁钉被腐蚀速度最慢的是()
【例13】下列措施有利于防止铁制品锈蚀的是()
A.自行车链条上的铁锈不及时除去
B.切过咸菜的菜刀不及时清洗
C.工地上的钢管堆放在潮湿的地方
D.家用剪刀不用时,涂上油并放在干燥处
【例14】家庭使用的铁制工具隔一段时间不用就变得锈迹斑斑,而街心广场矗立的不锈钢雕塑,几经风霜雨雪总能保持原有的本色。
锰(Mn)就是不锈钢的主要添加元素之一,它可以提高不锈钢的耐腐蚀性。
(1)铁与空气中的水和________直接接触会导致铁制品的锈蚀;
(2)不锈钢属于
(填序号);
纯净物
金属材料
合成材料
【例15】金属是人们生活、生产中离不开的材料,不仅因为其物理性能优良,还与其化学性质密切相关,
试回答:
(1)钛被称为“21世纪金属”,呈灰色,由于密度较小,它能在氮气中燃烧,熔点较高。
钛合金是新型的结构材料,主要用于航天和航海工业。
上述描述中属于钛的化学性质的是________。
(2)某小组用如图所示装置对铁生锈的条件进行探究。
5min后发现A中铁钉表面灰暗,B中铁钉仍然光亮,对比可得:
决定铁生锈快慢的一个重要因素是________。
【例16】小金为探究铁制品锈蚀的条件,进行如下实验:
观察对象
①干燥的普通铁丝
没有明显变化
②潮湿的普通铁丝
较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝
步骤1:
利用图甲所示装置,将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好,药品如图所示);
待U形管内充满O2后,在导管b处连接一活塞推至底部的注射器,收集20mLO2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧,如图乙所示。
步骤2:
一段时间后,观察U形管内的铁丝,其现象如表所示。
(1)步骤一中,检查U形管内是否已充满O2的方法是________。
(2)铁制品的锈蚀条件之一是需要O2,在此实验中能支持此条件的证据是________。
(3)通过对比实验现象,此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是________。
【例17】世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料,高达产量的20%~40%,某实验小组对铁的锈蚀进行如下探究。
如图所示,将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,观察到量筒内水沿着细导管慢慢流进广口瓶(容积为146mL)。
当温度恢复至室温,且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零)。
记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如下表。
序号
样品
量筒起始读数/ml
量筒最终读数/ml
所需时间/min
①
1g铁粉,0.2g碳和10滴水
100
72
约120
②
1g铁粉,0.2g碳、10滴水和少量NaCl
约70
③
___________
\
(1)金属腐蚀的过程实际上就是金属元素化合价____(填“升高”或“降低”)的过程。
(2)实验①和②说明NaCl可以____(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率。
(3)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是____(填“放热”或“吸热”)
过程。
(4)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,请在表格空白处填写实验③的样品组成
是。
(5)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算氧气的体积含量是____%(精确
到小数点后1位),试分析该实验结果出现误差的原因__________________(写任意一条即可)。
【巩固练习】
1.下列防止铁生锈的措施不可行的是( )
表面刷漆
常用水冲洗
表面涂油
表面镀防护金属
2.氢气作为一种很有发展前途的绿色能源,得到了日益广泛的重视和应用,但氢气的使用还存在一个亟待解决的难题,就是氢的储存.科学家经过研究发现:
将氢气在超高压条件下转变为金属氢的方法,可以很好的解决氢的储存问题.你认为金属氢最不可能具有的性质是(
具有导电性
密度小于一般的金属
在一定条件下可以燃烧
能和稀硫酸反应
3.甲、乙、丙三种金属,如果将甲、乙、丙分别投入到CuSO4溶液中,一段时间后,甲、丙表面出现红色物质,乙没有明显现象;
再将大小相同的甲、丙分别放到相同的盐酸中,甲、丙均产生气泡,但甲产生气泡的速度明显快于丙,则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是(
丙>乙>甲
甲>丙>乙
甲>乙>丙
丙>甲>乙
4.根据下列反应判断X,Y,Z三种金属活动性由强到弱的顺序是(
Z+2HCl=ZCl2+H2↑
Y+2HCl=YCl2+H2↑
X+2HCl≠不反应
Z+YCl2=ZCl2+Y
X>Y>Z
Y>X>Z
Z>Y>X
Y>Z>X
5.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。
关于该滤渣和滤液有下列四种说法:
①向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生。
②向滤液中加入稀盐酸,一定有沉淀产生。
③滤渣中一定含有Ag。
④滤液中一定含有Fe(NO3)2,一定不含AgNO3,可能含有Al(NO3)3。
以上说法正确的个数为(
0个
1个
2个
3个
6.用Zn、CuO和稀H2SO4作原料制Cu,用两种方法制取等质量的Cu时,下列有关叙述不符合实验实际结果的是(
消耗不同质量的H2SO4
消耗相同质量的Zn
消耗相同质量的CuO
生成不同质量的硫酸锌
7.将锌粒放入硫酸铜和硝酸银的溶液,充分反应,过滤,滤渣一定含有的金属是(
锌
铜
银
银和铜
8.收藏家收藏清末铝制品,至今保存十分完好,该艺术品不易锈蚀的主要原因是(
铝不易发生化学反应
铝的化学性质很稳定
铝易氧化,其表面的氧化膜具有保护内部作用
铝很难与酸发生反应
9.这是三种制备硫酸亚铁的方法:
①Fe→FeSO4
②Fe(OH)2→FeSO4
③FeO→FeSO4。
若这些转化都由一步反应完成,则下列分析正确的是(
①转化中发生的一定是置换反应
①②③转化中反应前后铁元素的化合价都不变
三种转化都必须加入硫酸才能完成
三种转化的生成物中一定有水
10.将30g某合金粉末与足量的稀硫酸发生反应,生成1g氢气,这种合金的成分可能组成(
)
镁和铁
铁和锌
铝和镁
锌和铜
11.向硝酸银、硝酸铜、硝酸镁的混合溶液中加入一些锌粉,完全反应后过滤.不可能的情况是(
滤纸上有Ag,滤液中有Αg+、Cu2+、Zn2+、Mg2+
滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Cu2+、Zn2+、Mg2+
滤纸上有Ag、Cu、Zn,滤液中有Zn2+、Mg2+
滤纸上有Ag、Cu、Zn、Mg,滤液中有Zn2+
12.金属材料与人类的生产和生活密切相关.请回答:
(1)下列用品中,主要利用金属导热性的是
。
铂金制品
铁锅
铝导线
(2)自行车构件中的支架是铁制品,为防止它锈蚀,可在其表面刷漆,其防锈的原理是________。
13.(3)有X、Y、Z三种金属,它们具有如下性质:
①X、Z均不与稀盐酸反应②Y+2HCl═YCl2+H2↑③X+Z(NO3)2═X(NO3)2+Z
则X、Y、Z三种金属活动性由强到弱的顺序是________。
14.“从生活走进化学,从化学走向社会”.请你用化学知识回答以下问题
(1)过生日的时候,我们会点燃蜡烛许愿,将蜡烛吹灭,吹灭蜡烛的主要原理是________。
(2)电动汽车低碳环保,真正实现了节能减排,备受人们青睐.电动汽车在进行铅酸电池充电时,发生的反应为:
2PbSO4+2H2O
Pb+2H2SO4+X,则X的化学式为________。
(3)汽车外壳材料主要是钢,汽车表面喷漆,主要是为了防锈,钢铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的________共同作用的结果.使用稀盐酸可以去除铁锈,反应的化学方程式为________。
(4)“沙里淘金”说明黄金在自然界中以________形式存在。
15.根据下面部分金属的活动性顺序回答:
Mg
Zn
Fe
(H)
Cu
Hg
Ag
(1)上述金属中活动性最强的是________;
(2)按年代最早被广泛使用的金属是________;
(3)Cu、Fe、Ag三种金属中,能与稀盐酸发生置换反应的是________。
(4)已知:
①X+H2SO4=XSO4+H2↑
②Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z
③Y与稀硫酸不反应,则符合要求的X、Y、Z分别是
(填字母序号)
Cu、Hg、Ag
Fe、Cu、Ag
Mg、Zn、Fe
16.金属和金属材料在生活、生产中应用广泛。
(1)铁在潮湿的空气中容易生锈,实际上是铁与空气中的________、________等发生了化学反应。
17.
(2)在实验室中探究铁、铜的金属活动性顺序,除铁、铜外,还需要一种试剂,你选择的试剂是________(填序号),写出有关反应的化学方程式________.
①AgNO3溶液②CuSO4溶液③Al2(SO4)3溶液。
18.将29.1g由NaCl和BaCl2组成的固体混合物溶解于94.2mL水中(P水=1g/cm3),向所得溶液中滴加质量分数为14.2%的Na2SO4溶液,至恰好完全反应。
右图是所加Na2SO4溶液质量与生成沉淀质量的关系图,计算:
(1)生成沉淀的质量是多少?
(2)所得溶液中溶质的质量分数为多少?
【课后作业】
1.电镀厂排放的废水中含有较多量的CuCl2,其中的Cu2+会危害人的身体健康,为了降低污染,同时又能回收金属铜,可往废水中投入(
活性炭
铜板
铁丝网
白银
2.黄金是Au对应的单质,化学性质很稳定。
而假黄金是铜锌合金,颜色和外形似黄金。
下列不能区分黄金和假黄金的方案是(
在空气中灼烧
放在盐酸中
放在NaOH溶液中
放在AgNO3溶液中
3.为探究三种金属X、Y、Z的金属活动性,现将三种金属放入同一含有一定量稀硫酸的容器中,漫画如图所示。
下列关于该实验的相关说法不正确的是(
控制变量:
该实验中应控制三种金属的质量、颗粒粗细等相同
量的转换:
可用观察金属表面产生气泡的快慢来比较金属活动性的强弱
实验结论:
X的金属活动性比Y、Z强且X与稀H2SO4发生置换反应
实验推理:
金属活动性比H强的金属均能与稀酸反应产生氢气
4.将一定质量金属M的粉末放入
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