最新中考化学一轮复习举一反三系列 专题08 金属的化学性质(题型精讲)
展开策略1:明确目标,强化基础
一手抓理解,一手抓应用;一边捋知识点,一边将分散知识点进行分类整理,系统化。
策略2:构建体系,突破难点
通过一阶段的复习,考生对所学过的知识已经有了初步的了解,这时可以进行专题复习。
策略3:联系实际,关注热点
社会关注的热点问题很多都是中考的热点问题,如环境保护与水污染问题,包括大污气污染、臭氧空洞、酸雨、温室效应、白色污染;能源危机与开发新能源问题等。
策略4:关注实验,总结规律
随着新课程改革的深入,化学实验已成为中考化学命题的热点,除实验基本技能如仪器辨别、常见物质的检验等仍为必考的内容外,探究型实验题已成为近几年中考的热点。
专题08 金属的化学性质
【人教版】
TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc19902" 【题型1 金属活动性顺序应用】 PAGEREF _Tc19902 \h 1
\l "_Tc15001" 【题型2 探究金属活动性】4
\l "_Tc22687" 【题型3 金属与盐溶液反应之成分分析】9
\l "_Tc26490" 【题型4 金属与酸反应的曲线图题】1 PAGEREF _Tc26490 \h 4
【知识点1 金属的化学性质】
1、大多数金属可与氧气的反应
2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑
3、金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐(条件:“前换后,盐可溶”)
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4(“湿法冶金”原理)
铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ;反应的现象铁的表面覆盖着一层红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色;
铜与硝酸银溶液反应Cu+2AgNO3= Cu(NO3)2+2 Ag;反应的现象铜的表面覆盖着一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色;
金属与盐发生置换反应的条件: ①K Ca Na 三种金属除外;②盐必须为可溶性盐; ③在活动性中只能在前面的金属置换后面的金属。
考点2:常见金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
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(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。(除K、Ca、Na)
(4)越活泼的,开发利用的越晚。
【题型1 金属活动性顺序应用】
【例1】【2022四川自贡】现有X、Y两种金属,如果把X、Y分别放入稀盐酸中,X溶解并产生氢气,Y不反应;如果把Y放入到硝酸铜溶液中,无任何现象,则X、Y、Cu的金属活动性强弱顺序是( )
A. Cu>X>YB. X>Cu>YC. X>Y>CuD. Y>X>Cu
【变式1-1】【2022新疆】下列金属中,活动性最强的是( )
A. 铜B. 铝C. 镁D. 铁
【变式1-2】【2021江苏宿迁】将X、Z两种金属分别放入Y(NO3)2的溶液中,仅X的表面有Y单质析出,则X、Y、Z三种金属的活动性顺序是( )
A. Z>X>YB. X>Y>ZC. X>Z>YD. Y>X>Z
【变式1-3】【2021辽宁营口】下列金属不能与CuCl2溶液反应的是( )
A. B. C. D.
【变式1-4】【2021宁夏】某化学兴趣小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序,利用实验室中的相关药品设计了如下实验方案(实验用到的三种金属丝均已打磨干净):
①稀盐酸、铝、铜、银
②硫酸铜溶液、铝、银
③硫酸铝溶液、硝酸银溶液、铜
④硫酸铝溶液、铜、银
⑤硝酸银溶液、铝、铜
其中能验证铝、铜、银金属活动性顺序的是( )
A.②③⑤B.①②③C.③④⑤D.①②④
【题型2 探究金属活动性】
探究金属的活动性强弱,实验方案设计
(1)比较两种金属的活动性强弱:
方法一:将打磨过的金属分别插入等溶度的稀盐酸或硫酸中,观察是否反应或反应的剧烈程度。
方法二:将打磨过的一种金属单质放入另一种金属的盐溶液中,观察是否反应。
(2)比较三种金属的活动性强弱:
方法一:两盐夹一金:将活动性排在中间的金属单质分别放入其它两种金属的盐溶液中,观察现象。
方法二:两金夹一盐:将活动性最强和最弱的金属单质放入活动性在中间的金属的盐溶液中,观察现象。
(3)实验注意事项:比较金属活动性时,需要注意在、控制变量法的应用,如酸溶液或盐溶液的温度、浓度、体积,金属的形状、表面积等需要一致。
【例2】【2021陕西】学习小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时,做了如下两个实验,并由此展开了一系列学习探究活动。
【学习交流】
(1)实验中观察到,甲中铝丝表面附着一层______色固体,乙中溶液颜色变为______色。
(2)你认为通过上述实验______(填“能”或“不能”)得出三种金属的活动性强弱。
【拓展探究】
上述实验后,同学们想进行废液的处理与回收,于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中,观察到混合溶液(即废液)澄清透明。同学们认为应该先确定废液中是否含有未反应完的CuSO4和AgNO3,为此,他们进行了实验并记录如下:
【反思评价】
讨论后大家一致认为实验2所得结论不合理。你认为理由是______ (用化学方程式表示)。
【拓展应用】
同学们尝试从废液中回收铜,将过量铝粉加入废液中,充分反应后过滤,滤液中存在的金属阳离子是______(写离子符号)。
【变式2-1】【2021四川自贡】为验证铁、铜、银的金属活动性顺序,某同学设计了如图四组实验。下列说法错误的是( )
A.通过实验①、②,能验证金属活动性:Fe>Cu
B.通过实验①、②、③,能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag
C.实验④中X为Cu,Y为FeSO4溶液,能验证金属活动性:Fe>Cu
D.实验④中X为Cu,Y为AgNO3溶液,能验证金属活动性:Cu>Ag
【变式2-2】【2022湖南湘西】为验证铁、铜、银的金属活动性顺序,某同学设计了以下四组实验。下列说法错误的是( )
A.通过实验①、②,能验证金属活动性:Fe>Cu
B.通过实验①、②、③,能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag
C.实验④中X为Cu,Y为FeSO4,能验证金属活动性:Fe>Cu
D.实验④中X为Cu,Y为AgNO3,能验证金属活动性:Cu>Ag
【变式2-3】【2021辽宁丹东】将一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中,过一会儿取出。请回答:
(1)该反应的实验现象是 ;化学方程式是 。
(2)通过该实验得出:铜的金属活动性比银 ____________(填“强”或“弱”)。
【变式2-4】【2022山西中考】 我国西汉时期就有用胆矾湿法炼铜的记载。现阶段,这种方法在生产有色金属方面的作用越来越大。为了验证铁和硫酸铜溶液的反应,认识其反应原因,同学们设计了如下实验方案,请根据下列提示,补全实验内容:
【实验方案】
(1)实验方法:将洁净的铁丝伸入盛有硫酸铜溶液的试管中。
(2)实验原理:______(用化学方程式表示)。
(3)实验现象:______。
(4)实验结论:______。
【问题与交流】
①该实验成功的关键是什么?(写1点)______。
②简述铁和硫酸铜溶液反应的微观实质______。
【变式2-5】【2022湖南长沙】已知某金属材料中含有镁、锌、铁、铜中的两种。小明在老师的指导下对该金属材料的成分进行探究。
【查阅资料】金属与盐酸反应的比较,如下图所示。得出这四种金属的活动性由强到弱的顺序是______________。
【进行实验】
实验一:
实验二:
步骤1:另取金属材料,用砂纸打磨,称量其质量为20g:
步骤2:将打磨过的金属材料浸入过量的硫酸锌溶液中,过一会儿取出,洗净,在一定条件下烘干,称量其质量大于20g:
步骤3:实验完成后,将废液倒入废液缸中。
【得出结论】该金属材料中除铁外,还含有___________。
【实验反思】步骤2中,“一定条件”指的是____________。
【拓展提升】小红想对废液缸中的废液进行回收利用。
请你帮她分析废液成分,废液中溶质的成分是____________(填化学式)。
【知识点2 金属与盐溶液反应之成分分析】
金属活动性顺序的应用(滤液、滤渣的判断)
金属与盐的混合溶液反应后滤渣、滤液成分的判断方法
例如:将铁粉不断加入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中。
= 1 \* ROMAN \* MERGEFORMAT I、由于锌比铁活泼,故铁不与硝酸锌反应(依据:金属与盐反应的规律),因此滤液中一定含有硝酸锌,滤渣中一定不含锌。
= 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II、根据“优先反应”规律(即远距离先置换),铁首先与硝酸银溶液反应;
(1)硝酸银反应一部分:滤渣(银);滤液(硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸银、硝酸铜)
(2)硝酸银恰好完全反应完:滤渣(银);滤液(硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜)
= 3 \* ROMAN \* MERGEFORMAT III、硝酸银反应完后,若铁粉有剩余,铁才与硝酸铜反应。
(3)硝酸铜反应一部分:滤渣(银、铜);滤液(硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜)
(4)硝酸铜恰好完全反应完:滤渣(银、铜);滤液(硝酸锌、硝酸亚铁)
(5)硝酸铜反应完、铁还有剩余:滤渣(银、铜、铁);滤液(硝酸锌、硝酸亚铁)
【题型3 金属与盐溶液反应之成分分析】
【例3】【2022湖北潜江等中考】实验课上,某同学将一定质量的镁粉加入到硫酸亚铁溶液中,待反应结束后,过滤,得到滤液和滤渣,下列判断正确的是( )
A. 滤液中一定含有硫酸镁,可能含有硫酸亚铁
B. 若滤液为浅绿色,则滤渣中一定含有镁和铁
C. 向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有镁
D. 所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
【变式3-1】【2022湖南衡阳】向一定质量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中溶质Cu(NO3)2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. a点时,溶液的总质量与反应前相比减小
B. b点时,溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液
C. c点时,溶液呈无色
D. d点时,过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物
【变式3-2】【2021黑龙江七台河】向AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液中加入一定量Zn粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,滤渣中一定含有 (化学式),滤液中一定含有 (化学式),溶液中可能发生反应的化学方程式为 。
【变式3-3】【2022山东泰安】金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。请用所学化学知识回答下列问题:
某同学在探究金属与盐溶液反应的实验时,向铝粉和锌粉的混合物中加入一定质量的Mg(NO3)2和AgNO3混合溶液,充分反应后,过滤,可得到滤渣和滤液。则反应后滤液的质量比反应前混合溶液的质量_______(填“增大”或“减小”):若滤渣中含有三种金属,则此时滤液中的溶质是_______(填化学式)。
【变式3-4】【2022山东烟台】学习完金属的化学性质,兴趣小组进行了如图所示的实验。
【查阅资料】硝酸铜溶液呈蓝色,硝酸亚铁溶液呈浅绿色,硝酸锌溶液呈无色。
【实验一】同学们进行如图一所示的实验,验证铁、锌、铜、银四种金属活动性强弱。
(1)试管①中观察到的实验现象是 。试管③中反应的化学方程式是 。
(2)你认为通过上述图一所示的三个实验能否验证铁、锌、铜、银四种金属在溶液中的活动性强弱 (填“能”或“不能”)。
【实验二】在完成实验一的过程中,同学们将试管①②③内反应后的物质都倒入废液缸中(如图二)。小组同学对废液缸中混合物的成分产生了探究兴趣。待混合物充分反应后,过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。
(3)小明将铁丝放入浅绿色滤液中,一段时间后,铁丝表面没有发生变化。由此判断滤液中含有的溶质是 (填化学式)。
(4)探究滤渣的成分
【提出问题】滤渣的成分是什么?
【作出猜想】小明的猜想:银、铜、铁、锌
你的猜想:猜想Ⅰ ;
猜想Ⅱ:银、铜、铁
【分析思考】同学们认为小明的猜想不正确,结合上述的实验现象分析,小明的猜想不正确的原因是 。
【进行实验】实验证明猜想Ⅱ正确,请你完成下列实验方案。
【反思交流】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑 。
【知识点4 金属与酸反应的曲线图题】
金属与酸反应的曲线图题
1、等质量的金属(等化合价)与足量的酸反应
酸是足量的,说明金属完全反应,所以最终生成氢气的质量要依据金属的质量来计算。如镁、锌、铁与酸的反应如图表示。
此图反映出: = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①金属越活泼,图示反应物的曲线越陡,如Mg线比Zn线陡,Zn线比Fe线陡; = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②当金属在化合物中化合价相同时,金属的相对原子质量越小,与酸反应产生的氢气越多,曲线的拐点越高。可简单概括为:越陡越活,越高越小。
2、足量的金属与等量的酸反应
金属是足量的,说明酸完全反应,最终生成氢气的质量要依据酸的质量来计算,所以最终生成氢气的质量相等。如镁、铁与酸的反应可用右图表示。
【题型4 金属与酸反应的曲线图题】
【例4】【2022湖南怀化】现有质量相等的X、Y、Z三种金属,分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中,X不发生反应,Y、Z在生成物中均显+2价,Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.X、Y、Z的金属活动性顺序为:Y>Z>X
B.相对原子质量:Y>Z
C.完全反应生成氢气的质量:Y<Z
D.Y与H2SO4反应的化学方程式为:Y+H2SO4═YSO4+H2↑
【变式4-1】【2021山东济宁】一定质量M、N两种金属,分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。分析图象得到的以下结论中,不正确的是( )
A.两种金属的活动性:M>N
B.两种金属生成氢气的质量:M=N
C.两种金属消耗稀硫酸的质量:M=N
D.充分反应后,得到溶液的质量:M=N
【变式4-2】【2022山东济宁】相同质量的镁、铁、锌三种金属,分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应,生成氢气质量与反应时间关系见如图,分析图像判断,下面说法正确的是( )
A.金属锌反应速率最大
B.金属锌的活动性最强
C.金属镁生成氢气质量最多
D.金属铁消耗稀硫酸质量最多
【变式4-3】【2020山东滨州】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
铜与氧气反应
反应的现象
红色铜逐渐变成黑色;
化学方程式
2Cu+ O2 2CuO;
铁与氧气反应
反应的现象
剧烈燃烧,火星四射,放热,生产黑色物质;
化学方程式
3Fe+2O2Fe3O4;
镁与氧气反应
反应的现象
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体;
化学方程式
2Mg+O22MgO;
铝与氧气反应
反应的现象
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体;
化学方程式
4Al+3O22Al2O3;
铁与盐酸反应
反应的现象
产生大量气泡,金属逐渐溶解至消失,放热,溶液由无色变为浅绿色;
化学方程式
Fe+2HCl=FeCl2+ H2↑;
镁与盐酸反应
反应的现象
产生大量气泡,金属逐渐溶解至消失,放热;
化学方程式
Mg+2HCl=MgCl2+ H2↑;
序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
取少量废液于试管中,加入______溶液
无明显现象
废液中没有AgNO3
实验2
取少量废液于试管中,加入Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
废液中含有未反应完的CuSO4
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量金属材料样品于试管中,加入过量的稀硫酸。观察现象
固体全部溶解,
_______________
金属材料中一定有铁,一定没有__________
实验完成后,将废液倒入废液缸中
――――
―――――
实验步骤
实验现象
结论
取少量滤渣样品, 。
。
猜想Ⅱ正确
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