科学九年级上册第2节 金属的化学性质第二课时学案及答案

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一.知识总结
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
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。
（4）湿法炼铜
①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
二.课堂练习
题型一.一换多（一种金属置换多种盐溶液）
例1．在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量铁粉，充分反应后过滤，滤液仍为蓝色。有关判断正确的是（ ）
A．滤渣中一定有银，没有铜和铁
B．滤渣中一定有银和铜，可能有铁
C．滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银
D．滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜，可能有硝酸银
例2.将一定量的铁粉加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，将所得滤渣放入稀盐酸中，无气泡产生，下列说法错误的是（ ）
A．滤液中最多含有三种溶质
B．滤液中一定含有Fe（NO3）2，一定没有AgNO3，可能含有Cu（NO3）2
C．滤渣里一定含有Ag，一定没有Fe
D．如果滤液呈蓝色，则滤液中可能含有AgNO3
例3.在Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后，过滤，将滤渣洗涤、干燥，再称量，发现固体质量跟原锌粉质量相等。下列说法一定不正确的是（ ）
A．反应前后，溶液的质量没有改变
B．反应后溶液和滤渣均由2种物质组成
C．反应后，生成银的质量大于生成铜的质量
D．一共发生了2个置换反应
例4.将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是（ ）
A．若滤液呈浅绿色，则滤液中只含有硝酸亚铁
B．若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中一定含有两种金属
C．若向滤液中加入锌片，有固体析出，则滤液中一定含有硝酸银
D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加铁粉的质量相等
例5.向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌，溶液质量与加入锌的质量关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．a点溶液中的阳离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B．b～c点溶液中有红色固体析出
C．c点时溶液中的反应已经完成
D．d点溶液中溶质有硝酸铝和硝酸锌
变式训练1.化学兴趣小组对某工业废水进行实验探究，部分过程如下，下列有关说法正确的是（ ）
A．若滤液为蓝色，则滤液中一定只含有两种物质
B．向滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀产生，则滤渣一定没有Ag
C．向滤渣中滴加稀盐酸无气泡产生，则滤液中可能只含有Fe（NO3）2
D．向滤液中滴加NaCl溶液无沉淀产生，则滤液中一定含有Fe（NO3）2和Cu（NO3）2
变式训练2.将一定量的锌粉加入硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中，一段时间后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则下列叙述正确的是（ ）
①滤渣中一定有锌
②滤渣中一定有铜和铁，可能有锌
③向滤渣中加入足量稀盐酸，最后溶液一定变成浅绿色
④滤液中溶质一定含有硫酸锌和硫酸镁
⑤滤液的颜色不可能为浅绿色
A．①④⑤B．②③④C．②③④⑤D．②④
变式训练3.向AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量铁粉，充分反应后，过滤。下列说法正确的是（ ）
A．若滤渣中有Ag，滤液中一定没有AgNO3
B．若滤渣中有Cu，滤液中可能有AgNO3
C．若滤渣中没有Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2，可能含有AgNO3和Cu（NO3）2
D．若滤渣中有Fe，滤液中一定没有Cu（NO3）2和Fe（NO3）2
变式训练4.在Cu（NO3）2和Zn（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气泡产生，则滤出的固体中一定含有 ，滤液中一定含有的物质的化学式为 ，上述过程中所发生有关反应的化学方程式为 （写出一个即可）
变式训练5.向一定量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入锌粒，溶液质量与溶液加入锌粒的质量关系如图所示。
请回答：
（1）写出a点发生反应的化学方程式 。
（2）b点所得溶液的颜色是 。
（3）过滤c点所得溶液，所得滤渣的成分是 。
变式训练6.金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。
（1）如下图所示，生活中电线一般用铜制，是利用了铜良好的 性。黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上留下痕迹，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度 （填“大”或“小”）。
（2）目前，铁是使用量最大的金属。①铁栅栏表面的冷喷锌涂层能隔绝 ，达到防止生锈的目的；②写出工业上用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）和CO在高温条件下反应生成Fe的化学方程式 。
（3）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：
欲验证铁、铜、银的金属活动性顺序，则实验④中X和Y的组合是 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。
（4）将一定量的铁粉加入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的废液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列判断正确的是 （填字母序号）。
A．滤渣中一定含有Ag和Cu，滤液中可能含有Cu（NO3）2和AgNO3
B．滤渣中一定不含Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2和Cu（NO3）2
C．滤渣中一定含有Ag，滤液中可能含有Cu（NO3）2和AgNO3
D．滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2
题型二.多换一（多种金属置换一种盐溶液）
例1.向AgNO3溶液中加入一定质量的Al、Cu的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液．关于该滤渣和滤液的下列四种说法中，正确的是（ ）
A．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生
B．向滤液中加入稀盐酸，一定有沉淀产生
C．滤渣中一定含有Ag，可能含有铜
D．滤液中一定含有Cu（NO3）2，一定不含AgNO3，不一定含有Al（NO3）3
例2.在盛有锌粉和铁粉混合物的烧杯中加入一定量硝酸银溶液，充分反应后过滤，关于滤渣和滤液的说法不正确的是（ ）
A．滤液中可能存在三种金属阳离子
B．若滤液呈浅绿色，则滤渣中一定无锌
C．若滤渣只有两种，可用磁铁将二者分离
D．滤渣的质量和反应前固体相比，可能不变
例3.取一定质量的镁和铜的混合金属粉末，加入mg氯化锌和氯化亚铁的混合溶液中，待充分反应后过滤，得到ng滤液。下列说法不正确的是（ ）
A．溶液的质量：m＞n
B．滤渣中一定含Fe和Cu
C．滤渣中金属的组成情况有两种
D．滤液中阳离子一定含Mg2+，可能含Fe2+和Zn2+
变式训练1.向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入锌粉和铁粉的混合物mg，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，质量仍为mg。
（1）向滤渣中加稀盐酸， 气泡（填“一定有”、“可能有”或“没有”）产生。
（2）所得滤液中一定含有哪些溶质？
（3）滤液的质量 原混合溶液的质量（填“大于”、“小于”或“等于”）
变式训练2.向铝粉和铁粉的混合物中加入一定质量的Mg（NO3）2和AgNO3的混合溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法正确的是（ ）
A．滤液中最少含有三种溶质
B．滤渣中最多含有四种物质
C．滤渣中一定有银、铁，可能含有铝
D．若滤液呈浅绿色，则滤渣中可能含有铁
变式训练3.铁和铁的化合物在工农业生产中有广泛的应用。
（1）楼顶常装有用钢铁制成的避雷针，其作用是将雷电引到地下，是利用了铁的 性。
（2）工业上常用赤铁矿（主要成分Fe2O3）炼铁，反应的化学方程式为 。
（3）将一定量的铁和金属R的混合粉末加入足量的氯化铜溶液中，溶液质量随时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是 （填字母）。
A．三种金属的活动性强弱顺序Fe＞R＞Cu
B．B点时，滤渣中一定有Cu，可能有铁和R
C．A点时，滤渣的质量比原混合粉末的质量大
D．A点时，溶质种类为两种
变式训练4.向m克Zn和Fe的混合物中加入一定质量的CuCl2溶液，充分反应后过滤。将滤渣洗涤、干燥后称量，质量仍为m克。下列对所得滤液和滤渣的判断，不正确的是（ ）
A．滤液一定有颜色
B．滤液中一定有ZnCl2和FeCl2
C．滤渣中一定有铜
D．向滤渣中加稀盐酸一定有气泡产生
三.课后作业
1.向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（ ）
A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中溶质一定有三种
B．若滤渣中有两种金属，则滤液中溶质一定有两种
C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生
2.向AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，滤液为蓝色，则滤出的固体中一定含有（ ）
A．AgB．Cu、ZnC．Ag、ZnD．Ag、Cu、Zn
3.向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列说法正确的是（ ）
A．滤液有可能呈蓝色
B．所得滤液的质量一定比原溶液的质量小
C．滤渣中有Zn和Cu
D．滤液中溶质只有ZnCl2
4.向盛有ag铜锌混合物的烧杯中加入稀硫酸，该过程中剩余固体与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．M点时，溶液中的溶质只有ZnSO4
B．N点时，生成气体的总质量达到最大
C．N→P过程中，溶液的pH逐渐增大
D．该铜锌混合物中锌的质量为（a﹣b）g
5.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Cu（NO3）2、AgNO3和Zn（NO3）2的混合溶液
C．c点时，溶液呈蓝色
D．d点时，过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物
6.在溶质为Cu（NO3）2、AgNO3和Mg（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。下列判断正确的是（ ）
A．滤液中一定没有AgNO3
B．滤液中可能有四种金属离子
C．滤渣中一定有Ag，可能有Cu和Zn
D．向滤渣中加入稀盐酸可能有气泡产生
7.金属材料广泛应用于生产、生活中。
（1）将等质量的A、B、C三种金属（生成物中金属元素均为+2价），分别放入质量分数相等且足量的稀盐酸中，产生H2的质量与反应时间的关系如图所示。A、B、C三种金属中，产生氢气由多到少的顺序是 ，金属活动性由强到弱的顺序是 ，相对原子质量最大的是 ，产生等质量的氢气，消耗金属质量最小的是 。
（2）向一定量的硝酸银和硝酸亚铁混合溶液中加入mg锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列分析正确的是 （填字母序号）。
A．若滤渣只含一种金属，则滤液中的溶质只有三种
B．若滤液中含有两种金属离子，则滤渣中的固体只有两种
C．若最终得到的滤渣质量仍为mg，则滤液中溶质最多有两种
D．若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤液中的溶质最多有两种
8.从废旧电脑的某些零部件中回收金属银，设计流程如图所示：
（1）步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都涉及的实验操作是 。
（2）步骤Ⅱ中加入适量AgNO3溶液发生反应的化学方程式为 。
（3）溶液甲中含有溶质的化学式为 。
9.在Mg（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3的混合物中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，发现滤液仍呈蓝色、向滤液中滴加稀盐酸，无沉淀产生，则滤出的固体中一定含有 ，滤液中一定含有的溶质的化学式为 。上述过程中一定发生的化学反应的化学方程式为 。
教学内容
金属与盐溶液的反应
教学目标
让学生熟练掌握上述学习目标的内容
教学重点
置换反应中的一换多，多换一问题
教学难点
滤液滤渣问题
课程难度
稍难
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
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
A+BC→B+AC