名师整理最新化学九年级下册《金属的化学性质》精品教案.docx
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名师整理最新化学九年级下册《金属的化学性质》精品教案
第2讲金属的化学性质
【教学目标】
1.认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应、金属与盐溶液的置换反应
2.了解置换反应的概念
3.掌握金属活动性顺序并能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单地判断
【教学重点】
1.置换反应的概念
2.金属活动性顺序
【教学难点】
1.金属活动性顺序及其应用
2.置换反应的概念与判别
知识点睛
知识点一金属的化学性质
(一)大多数金属可与氧气的反应
2Mg+O2
2MgO2Mg+O2==2MgO注:
MgO:
白色固体
4Al+3O2
2Al2O34Al+3O2==2Al2O3注:
Al2O3:
白色固体
3Fe+2O2
Fe3O42Cu+O2
2CuO注:
CuO:
黑色固体
注意:
1、虽然铝在常温下能与氧气反应,但是在铝表面生成了一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止了反应的进行,所以铝在常温下不会锈蚀。
2、“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不能与氧气反应,金的化学性质极不活泼。
(二)金属+酸==盐+H2↑置换反应(条件:
活动性:
金属>H)
H2SO4+Mg==MgSO4+H2↑2HCl+Mg==MgCl2+H2↑
现象:
反应剧烈,有大量气泡产生。
3H2SO4+2Al==Al2(SO4)3+3H2↑6HCl+2Al==2AlCl3+3H2↑
现象:
反应剧烈,有大量气泡产生。
H2SO4+Zn==ZnSO4+H2↑2HCl+Zn==ZnCl2+H2↑
现象:
反应比较剧烈,有大量气泡产生。
H2SO4+Fe==FeSO4+H2↑2HCl+Fe==FeCl2+H2↑
现象:
反应比较缓慢,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色。
(三)金属+盐==另一金属+另一盐
置换反应(条件:
活动性:
参加反应的金属>化合物中金属元素)
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4(这也是“湿法冶铜”的原理)
现象:
铁钉表面有红色物质出现,溶液由蓝色变为浅绿色。
2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu
现象:
铝丝表面有红色物质出现,溶液由蓝色变为无色。
Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag
现象:
铜丝表面有银白色物质出现,溶液由无色变为蓝色。
注意:
①CuSO4溶液:
蓝色FeSO4、FeCl2溶液:
浅绿色
②Fe在参加置换反应时,生成+2价的亚铁盐。
知识点二置换反应
(一)概念:
由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物的反应。
(二)特点:
反应物、生成物都是两种;物质种类分别是单质与化合物。
知识点三常见金属活动性顺序
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序里:
1、金属的位置越靠前,它的活动性就越强。
2、位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢元素(不可用浓硫酸、硝酸)。
3、位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
(K、Ca、Na除外)
知识点四金属与酸置换反应的曲线讨论
(一)一定质量的金属与足量的酸反应生成氢气的质量的计算
(二)同质量、同价态金属分别与足量同质量、同浓度的稀或,硫酸稀盐酸反应,t-m(H2)曲线图
(Ⅰ)。
规律:
①先拐活泼,速率大②原子量大的产生的氢气少
(三)同质量、不同价态金属分别与足量同质量、同浓度的稀硫酸或稀盐酸反应,t-m(H2)曲线图
(Ⅱ)。
如:
Y为Al;X为Mg;Z为Fe。
规律:
化合价大的产生的氢气多
(四)金属过量,t-m(H2)曲线图(Ⅲ)。
如:
A为Mg;B为Fe。
规律:
金属过量酸中的氢全部被置换出来,所以反应产生的氢气完全相等。
【例题讲解】
1.现有甲、乙、丙、丁四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
【答案】C
2.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.铝不易发生化学反应
B.铝的氧化物易发生还原反应
C.铝不易氧化
D.铝易氧化,但铝表面的氧化铝膜具有保护内部铝的作用
【答案】D
3.金属钛(Ti)抗腐蚀性能好,露置于空气中数年,仍光亮如初。
以金红石(主要成分是TiO2)为原料生产金属钛的步骤主要有:
①在高温下,向金红石与焦炭的混合物中通入氯气(Cl2),得到TiCl4和一种可燃性气体;②在稀有气体环境和加热条件下,用Mg和TiCl4反应得到Ti和MgCl2。
下列说法不正确的是()
A.①中的反应为TiO2+C+2Cl2
TiCl4+CO2
B.②中的稀有气体的作用是隔绝空气
C.②中发生的反应为置换反应
D.金属钛在常温下不与O2反应
【答案】A
4.现有等质量X,Y的两种金属,分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知X,Y在生成物中化合价均为+2价).则下列说法不正确的是()
A.生成氢气的质量:
X>YB.相对原子的质量:
X>Y
C.金属活动性:
Y>XD.消耗硫酸的质量:
X>Y
【答案】B
5.小明设计实验探究铁、铜、银三种金属的活性顺序。
他设计了四个实验方案,分别选择的试剂是:
①铜、银、硫酸亚铁溶液;②铁、银、硫酸铜溶液;③银、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液;④铜、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液。
上述四个方案所选试剂正确的是()
A.①②③B.①②③④C.②③D.②④
【答案】D
6.下列化合物中,不能通过金属与酸反应而得到的是()
A.MgSO4B.FeCl3C.AlCl3D.ZnSO4
【答案】B
7.等质量的M、N两种金属,分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应(已知M、N在生成物中均为+2价),生成氢气质量和反应时间的关系如图所示,下列叙述正确的是()
A.M、N两种金属中较活泼的是N
B.生成H2的质量M<N
C.相对原子质量较小的是M
D.产生H2的速率N>M
【答案】C
8.在研究金属化学性质的实验中,下列操作不能达到实验目的是()
选项
实验目的
实验操作
A
证明不同金属与酸反应的剧烈程度不同
将铜和银分别放入稀盐酸中
B
研究金属是否都能与盐酸反应
将镁、锌、铜片分别放入稀盐酸中
C
证明铜的活动性比银强
将铜放入硝酸银溶液中
D
比较锌和铜的金属活动性
将锌和铜分别放入稀硫酸中
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
9.将颗粒大小相同的等质量X、Y、Z三种金属放入等浓度的稀盐酸中,产生氢气质量如图所示,下列说法正确的是()
A.金属X最活泼
B.金属Y的相对原子质量一定大于X
C.若金属Z是Fe,则金属X一定是Al
D.金属Z反应掉的稀盐酸一定最少
【答案】D
10.某工厂排放的工业废水中含有硫酸亚铁和少量硫酸铜。
下图是从该废水中回收金属铜和硫酸亚铁晶体的主要流程,请回答下列问题:
(1)工业废水中加入铁粉后发生反应的化学方程式为____________________________。
(2)操作I名称为_______;玻璃棒在该操作中的用途为________。
(3)进行操作I前加入稀硫酸的目的是__________,能否用稀盐酸代替?
_______(填“能”或“不能”),原因是________________。
【答案】CuSO4+Fe=FeSO4+Cu过滤引流将铜铁混合物中的Fe转化为FeSO4在溶液中,从而分离出Cu(合理即可)不能用稀盐酸反应生成FeCl2,带入新的杂质,达不到回收纯净的FeSO4晶体的目的(合理即可)
【变式训练】
1.有甲、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()
A.甲>丙>乙B.丙>乙>甲C.甲>乙>丙D.丙>甲>乙
【答案】A
2.用相同质量的镁和铁分别与稀盐酸反应,横坐标表示加入盐酸的体积,则生成氢气的质量符合实际的是()
A.
B.
C.
D.
【答案】A
3.两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁,然后分别逐渐加入同浓度的稀硫酸,产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示。
下列说法正确的是()
A.该图反映出镁比锌的金属活动性强
B.a点时,两个烧杯中的酸都恰好完全反应
C.b点时,两个烧杯中产生氢气的质量相等
D.c点时,两个烧杯中都有金属剩余
【答案】D
4.将一定量的镁粉、铝粉、锌粉的混合物与足量的稀硫酸完全反应生成0.4
氢气,则金属混合物的质量不可能是()
A.4.8
B.5.4
C.9.2
D.13.0
【答案】D
5.向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合物溶液中加入一些锌粉,完全反应后过滤.不可能存在的情况是()
A.滤纸上有Ag,滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Mg2+
B.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Zn2+、Mg2+
C.滤纸上有Ag、Cu、Zn,滤液中有Zn2+、Mg2+
D.滤纸上有Ag、Cu、Zn、Mg,滤液中有Zn2+
【答案】D
6.向一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉,所得溶液的质量与加入锌粉的质量关系如图所示。
下列说法正确的是()
A.a点所得溶液中的溶质是硝酸铜、硝酸锌
B.向b点所得固体中加入盐酸有气泡产生
C.c点所得固体为银和铜
D.d点所得溶液中溶质一定有硝酸锌,可能有硝酸铜
【答案】C
7.在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量锌粉,反应停止后过滤,滤液仍为蓝色。
有关判断正确的()
A.滤渣中一定有银,没有铜和锌
B.滤渣中一定有银和锌,可能有铜
C.滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银
D.滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜,可能有硝酸银
【答案】D
8.下列各组物质不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是()
A.稀盐酸B.MgSO4溶液Fe Cu
C.Mg FeSO4溶液 CuD.MgSO4溶液Fe Cu(NO3)2溶液
【答案】B
9.将质量相等、溶质质量分数相同的两份稀硫酸分装在甲、乙两个烧杯中,再称取质量相等的铝和锌,把铝放入甲烧杯中,锌放入乙烧杯中。
待反应结束后,发现甲烧杯中铝有剩余,乙烧杯中的锌已全部反应,根据此现象推断,下列结论中,正确的是()
A.一定是乙烧杯中产生的氢气多
B.可能乙烧杯中产生的氢气多
C.一定是甲烧杯中产生的氢气多
D.可能甲、乙两烧杯中产生的氢气一样多
【答案】D
10.向一定质量的FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤液M和滤渣N,向滤渣N中加入稀盐酸,有无色气体产生,根据实验现象分析判断下列说法中,不正确的是()
A.滤液M的颜色可能是无色B.滤液M中可能含有两种金属离子
C.滤渣N的质量可能大于加入锌粉的质量D.滤渣N中可能含有三种金属
【答案】C
1.下列属于置换反应的是( )
A.2H2O
2H2↑+O2↑B.2F2+2H2O=O2+4HF
C.3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2D.NaOH+HCl=NaCl+H2O
【答案】B
2.小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如图甲所示的实验。
实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。
滤液中含有的金属离子可能的组成有( )
①Mg2+②Mg2+和Fe2+③Fe2+和Cu2+④Mg2+、Fe2+和Cu2+
A.①②B.①③C.②④D.③④
【答案】C
3.下列有关事实不能用金属活动性顺序解释的是( )
A.不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气
B.银的导电性强于铜
C.镁和铝与稀盐酸反应的剧烈程度不同
D.铜能将银从硝酸银溶液中置换出来
【答案】B
4.把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中,下列叙述正确的是( )
①在铁钉表面产生气泡;②溶液由无色逐渐变成浅绿色;③铁钉的质量减轻;④溶液的质量减轻
A.②③B.①②③
C.①②④D.全部正确
【答案】B
5.电脑芯片的制作要用到高纯度的硅。
目前广泛采用石英砂(主要成分是SiO2)为原料制取,其中一步反应为:
SiO2+2C
Si+2CO↑。
对该反应分析正确的是( )
A.该反应属于置换反应B.碳发生了还原反应
C.碳元素化合价由0价变为+4价D.该反应利用了CO的还原性
【答案】A
6.将一片未打磨的铝片和足量的稀盐酸放入密闭容器中。
用传感器探测反应过程中压强和温度的变化,结果如图所示。
下列说法错误的是( )。
A.铝和稀盐酸反应生成气体并放热B.
时间前是盐酸和氧化铝发生反应
C.
时间后压强减小是因为反应变慢了D.
时间时溶液中含氯化铝和氯化氢
【答案】C
7.等质量的锌、铁与足量的稀硫酸反应,产生氢气的质量
与反应时间
的关系如图所示,下列合理的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
8.原电池中若用活泼性不同的两种金属作电极时,一般活泼性较强的作负极。
现有A、B、C、D四种金属,只有A、C可与稀硫酸反应放出H2且A、C形成原电池时C作正极,D与B的硝酸盐溶液反应可置换出B的单质,则四种金属活泼性由强到弱的顺序是( )
A.A>C>D>BB.A>B>C>D
C.C>A>D>BD.A>C>B>D
【答案】A
9.下列实验现象的描述中,正确的是( )
A.细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体四氧化三铁
B.将铝丝插入硫酸铜溶液中,溶液由蓝色变为浅绿色
C.将氢氧化钠溶液滴入氯化铁溶液中,有红褐色沉淀产生
D.将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液变为蓝色
【答案】C
10.下列化学方程式符合题意,且书写正确的是( )
A.铁与稀盐酸反应:
2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑
B.铁丝在氧气中燃烧:
3Fe+2O2
Fe3O4
C.CO2能使澄清的石灰水变浑浊:
Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O
D.除去CO2中混有的少量CO:
CO+O2=CO2
【答案】B
11.锌粉、铝粉、铁粉的混合物3.6g与一定量的稀硫酸恰好完全反应生成氢气0.2g,将反应后的溶液蒸发水分,则得固体硫酸锌、硫酸铝、硫酸亚铁的混合物的质量为( )
A.13.2gB.13.4gC.12gD.11g
【答案】A
12.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向滤渣中加入稀盐酸,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( )
A.0个B.1个C.2个D.3个
【答案】B
13.黄铜是以Zn主要元素,添加元素铜的合金。
黄铜渣中约含Zn7%、ZnO31%、Cu50%、CuO5%,其余为杂质。
处理黄铜渣可得到硫酸锌,其主要流程如下(杂质不溶于水、不参与反应):
已知:
ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O;CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
(1)步骤Ⅰ中产生气体的化学方程式为________________________________。
(2)溶液A中的金属阳离子有__________________________(填化学式)
(3)步骤Ⅰ、Ⅱ中均包含的操作名称为__________________,此操作和步骤Ⅲ中的蒸发操作都要用到的玻璃仪器是___________________。
(4)溶液A_______________(填“大于”、“小于”或“等于”)溶液C的质量。
【答案】Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Cu2+、Zn2+过滤玻璃棒小于
14.某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序,设计如图甲所示三个实验(三种金属均已用砂纸打磨过,其形状和大小相同,稀盐酸的浓度和用量也相同)。
(1)实验前用砂纸打磨金属的目的是_______________。
(2)一段时间后,观察到实验B的铜片表面有银白色固体附着,且溶液由无色变为_____色,这说明铜比银的金属活动性_____(填“强”或“弱”),该反应的化学方程式为_____________________________________。
(3)甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性,他依据的实验现象是_____。
(4)乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序,因此在上述实验的基础上,乙同学又补做了一个实验,装置如图乙所示,且实现了探究目的。
乙同学的实验:
X是金属_____,Y是_____溶液。
【答案】除去金属表面的氧化物蓝强
锌与盐酸反应产生的气泡的速率比铁快FeCuSO4
15.中央电视台举办的“3.15”晚会,曾曝出某品牌金饰品掺假的事件,引起同学们的好奇.某化学兴趣小组在老师的帮助下,对几种常见金属饰品所含的金属进行了相关的探究活动.
提出问题:
(1)怎样鉴别真假黄金?
(2)怎样确定钯的金属活动性?
查阅资料:
(1)假黄金通常是黄铜(Cu-Zn合金);
(2)钯(Pd)呈银白色,有金属光泽,可用作饰品.
实验药品:
钯、铂(Pt)、稀盐酸、硝酸银溶液和氯化钯(PdCl2)溶液
实验探究:
(1)鉴别黄金样品的真假
取黄金样品于试管中,滴加稀盐酸后,观察到黄金样品表面有气泡产生,该气体是_____,写出该反应的化学方程式________________________说明此样品为_________.(选填“真”或“假”)黄金.
(2)探究钯的金属活动性
依据生活经验,同学们猜想钯的活动性可能与银和铂相近,于是他们利用上述药品进行如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
把钯浸入硝酸银溶液中
_____________
钯的活动性比银弱
把铂浸入氯化钯溶液中
无明显现象
钯的活动性比铂_________.
【答案】氢气Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑假无明显变化强
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