考点27  金属的化学性质

命题趋势

金属的化学性质是中考的热点和重点，考查形式多种多样；由于对金属性质的考查易于酸碱盐等知识综合起来的考查，因此复习时要在掌握本讲知识的同时，注重知识之间的横向联系。金属的性质在很大程度上决定了它们的用途。题目往往是通过图表和文字信息来反映某一具体物质的用途，考查对所涉及物质性质的掌握情况。复习时将金属与氧气、酸、盐溶液反应的现象、产物以及化学方程式进行归纳、对比，找出它们的相同点和不同点。

考查重点

1.铁、铝、铜等金属和合金的性质与用途。

2.金属活动性顺序的探究，以及用此规律对某些置换反应做出判断。

重点考向

考向一、金属的化学性质

1.金属与氧气反应

（1）规律：金属＋氧气→金属氧化物

(2)大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易程度和剧烈程度不同，主要与金属的活动性有关。

(3)常见金属与氧气的反应

2.金属与盐酸、稀硫酸反应

(1)规律：金属＋酸―→盐＋氢气(置换反应)

(2)反应发生的条件：金属的活动性必须排在氢之前。

(3)镁、锌、铁分别与酸反应的现象及化学方程式

3.金属与盐溶液反应

(1)规律：金属＋盐―→新盐＋新金属

(2)反应发生的条件

①必须是前面金属置换后面金属(K、Ca、Na除外)。

②反应中盐必须可溶。

(3)常见金属与盐溶液反应

易错警示

1. 铝的抗腐蚀性能好不是因为其化学性质稳定，而是因为铝在常温下与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜覆盖在铝表面，阻止铝进一步被氧化。

2.当铁与稀盐酸或稀硫酸、硫酸铜等溶液发生置换反应时，生成亚铁离子

(Fe2＋)，溶液颜色变成浅绿色。

3.金属与酸反应后，溶液的质量均增加。

方法技巧

1、物质与氧气的反应，主要注意反应条件的选择、实验现象的叙述，在实验现象的叙述中，要注意不要说出产物的名称，这样说不是现象而是结论。

2、 ①金属与酸反应都放热。

②金属与酸反应后，溶液的质量都增加。

③Fe在参加置换反应时，只能生成+2价的亚铁盐。

3、 ①此类反应一定在溶液中进行，不溶于水的化合物一般不与金属反应。

②K、Ca、Na活动性非常强，但不能用它们置换化合物中的金属，因为它们能同溶液中的水剧烈反应。钾、钙、钠它们会先和水反应生成碱和氢气，然后碱和盐反应。

③CuSO4溶液：蓝色、FeSO4、FeCl2溶液：浅绿色。Fe在参加置换反应时，只能生成+2价的亚铁盐。

跟踪训练

1．（2018·荆门）下列描述正确的是（     ）

A．铁丝在O2中燃绕火星四射，有黑色固体产生

B．金属铝在空气中具有抗腐蚀性，是因为金属铝不与空气反应

C．加热高锰酸钾可以制取O2，液化空气也可以制取O2，两者都属于化学变化

D．硫在O2中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，并生成有刺激性气味的气体

2.（2018四川自贡）现有等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份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（已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价）。则下列说法中错误的是（　　）

A．金属活动性：乙＞甲＞丙   B．生成氢气的质量：甲＞乙＞丙

C．相对原子质量：乙＞丙＞甲   D．消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙

3．向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn，溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示，下列说法错误的是（    ）

A．a点溶液中的溶质有3种

B．c点溶液中溶质为Zn(NO3)2

C．若取b～c段溶液，滴加稀盐酸，不会产生白色沉淀

D．取d点时的固体，加入稀盐酸，无气泡产生

4．（2020湖北武汉市）有一包固体粉末X可能含有锌、铁、氧化铜中的一种或几种。为探究其成分，将mg固体粉末加入到一定质量的稀盐酸中，充分反应后剩余ng固体。下列说法正确的是（    ）

A．若固体粉末X含有铁，则m可能小于n

B．若充分反应后溶液中含有四种阳离子，则剩余固体一定为纯净物

C．若充分反应后溶液中含有三种阳离子，则固体粉末X一定由三种物质组成

D．剩余ng固体可能由铁和氧化铜组成

5．（2020山东潍坊）将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是（    ）

A．金属活动性：M>Zn>Cu

B．滤液中可能只含一种溶质

C．滤渣中一定含有金属M

D．该过程一定发生了如下反应：M+ CuSO4=Cu+MSO4

6.（2020·广东）2020年6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，化学材料在其中起到了重要作用。

（1）铝合金和钛合金被广泛用于航天工业。一般情况下，铝合金的强度和硬度比纯铝的_________（填“高”或“低”）。

（2）写出铝与稀盐酸反应的化学方程式______________，其反应类型是___________________。

（3）室温下，钛与水、稀盐酸和稀硫酸均不反应，可判断钛的金属活动性比铝的_______________（填“强”或“弱”）。

（4）卫星发射过程中使用偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮作为推进剂。在C2H8N2中，碳、氢元素的质量比为_______________。

真题再现

1．（2021年湖北省武汉市中考）实验室某废液的溶质为硝酸铜、硝酸银和硝酸铝，取该废液进行如图所示实验。

下列说法正确的是（　　）

A．若滤液呈无色，则滤液中可能含有三种溶质 

B．若向滤液中滴加氯化钾溶液产生白色沉淀，则滤渣可能是混合物 

C．若滤渣由三种金属组成，则滤液可能呈蓝色 

D．若向滤渣中滴加稀盐酸无气泡冒出，则滤液中可能含有两种阳离子

2．（2021•温州中考）通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是（　　）

A． B． 

C． D．

3. （2021·宁波中考）在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是（  ）

A. 所加溶液质量为M1g时，生成Cu的质量为m1g

B. bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应

C. m3的值为21.6

D. e点溶液中不含Cu(NO3)2

考向二、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。

(2)特点：置换反应中一定存在化合价变化的元素。

(3)通式：A＋BC===AC＋B。

易错警示

（1）有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应，如CH4+2O2CO2+2H2O；

（2）有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应，如CO+CuOCu+CO2。

（3）由于置换反应是单质与化合物反应生成新的单质和新的化合物，单质中元素的化合价为0，化合物中元素的化合价不为0，因此置换反应中一定有元素的化合价发生变化。

知识拓展

化合反应、分解反应、置换反应的比较

方法技巧

K、Ca、Na活动性非常强，但不能用它们置换化合物中的金属，因为它们能同溶液中的水剧烈反应。

跟踪训练

1．（2020·湖南湘西·中考真题）下列化学反应中不属于置换反应的是（    ）

A．Fe+H2SO4=FeSO4 +H2↑

B．CO+CuOCu+CO2

C．Cl2+2NaI=2NaCl +I2

D．Fe + CuSO4=FeSO4+ Cu

2．（2020·山东槐荫·初三一模）（双选）下列盐可由金属与酸发生置换反应生成的是（    ）

A．FeCl2 B．FeCl3

C．ZnSO4 D．CuSO4

3. 金属R与CuCl2溶液反应的化学方程式为：R+CuCl2＝RCl2+Cu，则下列说法错误的是（    ）

A．该反应是置换反应                B．金属R可能是铝

C．金属R活动性比Cu强             D．该反应前后R的化合价发生了改变

4．（2020·广西梧州·中考真题）计算机芯片的运算速度与硅的纯度有关，工业上制取高纯硅的化学方程式为SiCl4+2H2Si+4HCl。该反应属于（　　）

A．复分解反应 B．分解反应 C．化合反应 D．置换反应

5．（2020·辽宁朝阳·中考真题）下列化学反应属于置换反应的是（　　）

A．H2O+CaO═Ca(OH)2

B．Na2SO4+BaCl2═2NaCl+BaSO4↓

C．H2+CuOCu+H2O

D．3CO+Fe2O32Fe+3CO2

真题再现

1．（2021·湖南湘西·中考真题）下列化学反应（反应条件已省略）不属于置换反应的是（   ）

A．2KI+ Cl2=I2+2KCl

B．Fe + CuSO4=FeSO4+ Cu

C．CO+CuOCu+CO2

D．Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑

2．(2021广东中山模拟)下列化学反应属于置换反应的是（   ） 

A.Fe+CuSO＝FeSO4+Cu B.2KClO32KCl+3O2↑

C.2H2+O22H2O D.Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓

3．(2021上海杨浦三模)有关置换反应的说法，正确的是（   ）

A.有金属单质生成 B.有化合物生成

C.反应都在常温下进行 D.反应物中元素的化合价都会改变

4．（2020•株洲）下列反应属于置换反应的是（　　）

A．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 

B．CH4+2O2CO2+2H2O 

C．2Na+2H2O═2NaOH+H2↑ 

D．Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl

5．（2021·云南·砚山县教育体育局教研室一模）金属在生产和生活中具有广泛的应用。

（1）下列金属制品中，利用金属导电性的是_________（填序号）。

A．黄金饰品 B．铜导线 C．铁炒锅

（2）为防止铁制品锈蚀，通常在铁制品表面喷漆，其防锈原理是使铁制品与________隔绝。

（3）某兴趣小组欲探究Fe、Cu、Ag、R四种金属的活动性顺序（R为未知金属），进行了如下实验：

①如图A所示，将四根金属丝同时插入烧杯中。甲中可观察到的现象是铁丝表面产生________，溶液由无色变为浅绿色。乙中发生反应的化学方程式是__________。

②一段时间后，将烧杯中铁丝替换为R进行实验，如图B所示。若甲中出现气泡，乙中无明显现象，可得出Fe、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为______________。

（4）在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。

①滤液中一定含有的溶质是____________(填化学式)；

②向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是____________(填化学式)。

考向三、金属与酸反应的图像

类型一：等量的金属与足量的稀盐酸反应（m-t图）

1. 反应特点：

金属消耗完，酸过量。

2.图像

3.分析

横坐标是时间，金属活动性越强，金属与酸反应的越快，开始时曲线越陡。酸足量，金属完全反应，“化合价/相对原子质量”的得数越大，产生氢气越多。

类型二：等量的金属与足量的稀盐酸反应（m-m图）

1. 反应特点：

金属消耗完，酸过量。

2.图像

3.分析

横坐标是酸的质量，开始时，金属过量，酸完全反应，加入等质量的酸产生气体的质量相等，曲线重合。“化合价/相对原子质量”的得数越大，最终产生的气体越多。

类型三：等量的稀盐酸与足量的金属反应（m-t图）

1. 反应特点：

酸消耗完，金属过量。

2.图像

3.分析

横坐标是时间，金属活动性越强，金属与酸反应的越快，曲线越陡，越先将酸消耗完。由于金属足量，酸一定，最终生成氢气的质量相等。

类型四：等量的稀盐酸与足量的金属反应（m-m图）

1. 反应特点：

酸消耗完，金属过量。

2.图像

3.分析

横坐标是金属的质量，开始时，金属不足，酸过量，“化合价/相对原子质量”的得数越大，产生氢气越多，曲线越陡。由于金属足量，酸一定，最终生成氢气的质量相等

跟踪训练

1．已知钠、钾都是活泼金属，都能与水反应生成氢气和对应的碱。将一定质量的钠、钾分别投入质量相等的足量的纯水中，产生氢气的质量随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是（　　）

A．曲线a表示钾与水反应的图象，曲线b表示钠与水反应的图象 

B．参加反应的钠的质量小于钾的质量 

C．参加反应的水的质量相等 

D．反应后NaOH溶液的溶质质量分数大于KOH溶液的溶质质量分数

2．取两份相同溶质质量分数的稀盐酸各10g，分别加入等质量的铁和锌，相同条件下充分反应，产生氢气的质量随时间变化的曲线如图所示，则下列说法不正确的是（　　）

A．表示锌和稀硫酸反应情况的是曲线a 

B．稀盐酸的溶质质量分数为7.3% 

C．加入铁的质量至少有0.56g 

D．加入锌的质量可能是1.3g

3．为探究铁和锌两种金属与酸反应的状况，将等质量的两种金属分别与等质量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应，产生氢气的质量与反应时间的函数关系如下图所示．下列相关判断中，正确的是　   　．

A．甲是铁，乙是锌

B．甲是锌，乙是铁

C．图1表示稀硫酸足量，图2表示稀硫酸不足量

D．图1表示金属一定有剩余，图2表示金属一定没有剩余

4．向等质量的金属锌和镁中分别逐滴加入相同浓度的稀硫酸，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，两个烧杯中的金属均有剩余 

C．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同 

D．c点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应

真题再现

1．（2020·山东滨州·中考真题）现有质量相等的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价）。则下列说法错误的是（   ）

A．完全反应所需时间：丙>甲>乙 B．生成氢气的质量：甲>乙>丙

C．相对原子质量：乙>丙>甲 D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙

2．（2020·沙坪坝·重庆八中初三一模）将铝条放入盛有足量稀盐酸的密闭容器中，用数字化压强传感器测得容器内压强随反应时间的变化曲线如图所示，下列分析不正确的是（　　）

A．由图分析可知铝条表面有氧化膜

B．BC段压强增大的主要原因是反应生成气体

C．影响CD段压强变化的主要因素是温度

D．D点表示铝条恰好反应完

3．在定量研究金属与酸的化学反应时，绘制出如图所示金属与氢气质量关系的图象，分子图象得到以下结论中，正确的是

A．三种金属与酸反应的速率：Mg＞Na＞Zn
B．三种金属的活动性顺序：Na＞Mg＞Zn
C．生成相同质量的氢气消耗金属的质量：Na＞Mg=Zn
D．同质量的三种金属与足量的酸反应得到氢气的质量：Mg＞Na＞Zn

4．等质量的三种金属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，下列有关说法正确的是（金属不是K、Na、Ca）

A． 三种金属的活泼性顺序是a>b>c
B． 三种金属产生H2的质量a>c>b
C． 三种金属最终消耗盐酸的质量相等
D． 若三种金属在生成物中均显+2价，则三种金属的相对原子质量大小关系是c>b>a

5．小明将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图所示，下列分析中不正确的是（　　）

A．AB段的化学反应是：Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O 

B．A点盐酸浓度最低C点盐酸浓度最大 

C．CD段压强变化的主要影响因素是气体温度 

D．D、E两点处的气体压强相等

6．（多选）在定量研究金属与酸的化学反应时，绘制出如图所示金属与氢气质量关系的图像。分析图像得到的以下结论中，正确的是（   ）

A．Na、Mg、Zn三种金属都能置换出酸中的氢

B．生成等质量的氢气消耗金属的质量为Na>Mg=Zn

C．生成等质量的氢气消耗Na、Mg、Zn的质量比为23∶24∶65

D．生成等质量的氢气消耗Na、Mg、Zn的原子个数比为2∶1∶1