专题12 金属的化学性质知识讲解中考化学复习.docx

专题12 金属的化学性质知识讲解中考化学复习.docx

《专题12 金属的化学性质知识讲解中考化学复习.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题12 金属的化学性质知识讲解中考化学复习.docx（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

专题12金属的化学性质知识讲解中考化学复习

一、金属的化学性质

化学性质

反应的化学方程式

反应类型

与氧气反应

镁条燃烧

铝抗腐蚀

铁丝燃烧

活泼金属与酸反应

Fe与HCl

Zn与HCl

Mg与H2SO4

与盐反应

Fe与CuSO4

Cu与AgNO3

Al与CuSO4

二、金属活动性顺序表及其应用

1．金属活动性顺序表。

顺序：

K、Ca、Na、____、Al、____、____Sn、Pb（H）、____、Hg、____、Pt、Au（金属活动性逐渐______）。

2．金属活动性顺序表的含义。

（1）金属位置越靠前，其活动性__________。

（2）位于______前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的______。

（3）________的金属能把位于________的金属从它们的盐溶液中置换出来（除K、Ca、Na）。

拓展：

金属的活动性越强，在酸溶液中越容易发生置换反应，与酸反应生成氢气的速率越快。

②不同金属与盐溶液发生置换反应时，活动性________（填“强”或“弱”）的金属先与盐反应。

③同一金属与不同的盐溶液反应时，该金属先置换出活动性________（填“较强”或“较弱”）的金属。

三、工业炼铁的原理

1．主要原料。

工业炼铁的主要原料为________、________、________。

常见的铁矿石：

赤铁矿（主要成分________）、磁铁矿（主要成分________）、黄铁矿（主要成分________）。

2．原理。

利用________在高温下将铁矿石中的________还原出来。

3．现象。

（1）玻璃管内的粉末由______色逐渐变为______色。

（2）洗气瓶中的澄清石灰水变________，证明有________生成。

4.注意事项。

实验开始时要先通入再加热，实验结束时，应先停止，继续通CO至冷却到室温为止；同时注意实验时应进行处理。

【答案】

一、

反应的化学方程式

反应类型

2Mg＋O2

2MgO

化合

4Al＋3O2===2Al2O3

化合

3Fe＋2O2

Fe3O4

化合

Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑

置换

Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑

置换

Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑

置换

Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

置换

Cu＋2AgNO3===Cu（NO3）2＋2Ag

置换

2Al＋3CuSO4===Al2（SO4）3＋3Cu

置换

二、1.Mg　Zn　Fe　Cu　Ag　减弱

2．

（1）越强　

（2）氢　氢

（3）前面　后面

拓展：

②强　③较弱

考点1　金属的化学性质和金属活动性

【方法点拨】

1．金属与酸能发生反应的重要条件是金属必须排在金属活动性顺序中氢的前面。

2．金属与盐能发生反应的条件：

（1）必须是活泼金属置换不活泼金属。

（2）盐必须可溶。

（3）不包括K、Ca、Na等极活泼金属。

[例1]（2018•河北）如图所示的四个图象，分别对应四种过程，其中正确的是（　　）

A．

分别向等质量Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸

B．

分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸

C．

分别向等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸

D．

分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且足量的稀硫酸

【答案】C

[例2]（2018•通辽）小亮在学完“金属的化学性质”后，进行了如下的实验探究，他先向只含AgNO3一种溶质的溶液中加入一定量的镁粉和铁粉，充分反应后过滤，再向过滤出的固体中滴加稀盐酸，发现有气泡产生，则下列结沦正确的是（　　）

①滤渣中一定含有Fe和Ag

②滤渣中一定含有Fe和Mg

③滤液中一定不含AgNO3，一定含有Mg（NO3）2

④滤液一定是浅绿色

A．②④B．①③C．①④D．②③

【答案】B

【解析】镁的金属活动性比铁、银强，向只含AgNO3一种溶质的溶液中加入一定量的镁粉和铁粉，镁先与AgNO3溶液反应生成硝酸镁溶液和银，镁粉反应完，若还有AgNO3溶液，铁才能与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银。

[例3]（2018•杭州）小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：

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形普内的铁丝其现象如表所示。

观察对象

现象

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

没有明显变化

（1）步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是　，

，　。

（2）铁制品锈蚀的条件之一是需要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　

　。

【答案】在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气；潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；注射器中氧气减少；铁与氧气和水共同作用的结果。

【解析】

（1）步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是：

在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气；故答案为：

在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气；

（2）铁制品锈蚀的条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是：

潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；注射器中氧气减少；故答案为：

潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；注射器中氧气减少；

（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：

铁与氧气和水共同作用的结果；故答案为：

铁与氧气和水共同作用的结果。

【考点集训】

1．（2018•新疆）如图是探究铁和铜金属活动性实验，关于此实验说法错误的是（　　）

A．铁丝需要砂纸打磨

B．溶液由蓝色变为无色

C．金属活动性强弱：

Fe＞Cu

D．化学反应方程式为：

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

【答案】B

2．（2018•昆明）向AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入一定量的Zn、Fe和Cu的混合粉末，充分反应后过滤，洗涤，得到滤渣和滤液。

下列说法正确的有（　　）

①滤渣中一定有Ag，滤液中可能有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3

②当滤液为蓝色时，滤渣中一定有Cu、Ag，一定没有Zn、Fe

③向滤渣中加入盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定有Fe、Cu、Ag，可能有Zn

④向滤液中加入KCl溶液，无明显现象，则滤液中一定有Zn（NO3）2，可能有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2，滤渣中可能有Zn、Fe、Cu

A．1种B．2种C．3种D．4种

【答案】C

3．（2018•呼和浩特）古往今来，金属材料和制品在我们的社会生活中一直起者非常重要的作用。

（1）考古工作者发现铁质的出土文物往往锈蚀严重，铁生锈的条件是　

　。

在实验室常用稀盐酸清除铁锈，化学方程式为　　。

（2）近年来，我国高铁建设促进了经济、社会的快速发展。

制造铁轨的材料是合金钢，主要原因是合金钢具有　　的优越性能（要求只答一条）。

（3）某同学在实验室进行了两个有关金属性质的实验：

实验Ⅰ：

硫酸铝溶液和铁粉混合

实验Ⅱ：

硫酸铜溶液与铁粉混合

在上述两个实验结束后，该同学将实验Ⅰ和Ⅱ的物质全部倒入同一个烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，原因是　

　（用文字说明）。

一段时间后过滤，向滤渣中滴加盐酸，结果没有气泡产生。

那么，滤液中所含金属离子的情况可能是　　〔填写序号）。

A13+②A13+、Fe2+③A13+、Fe3+④Fe2+、Cu2+⑤A13+、Fe2+、Cu2+

【答案】铁与氧气、水同时接触；Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；硬度大（或机械强度好、或韧性好等）；实验Ⅱ中硫酸铜溶液有剩余，而实验Ⅰ中的铁粉又能与实验Ⅱ中剩余的硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁；②⑤。

考点2　铁的冶炼

【方法点拨】

实验开始时要先通入一氧化碳再加热，以排净玻璃管中的空气，以免加热时发生爆炸；实验结束时，应先停止加热，继续通CO至冷却到室温为止，防止高温下生成的铁被氧化；由于CO有毒，直接排放会污染空气，应进行尾气处理。

[例4]（2018•北京）炼铁的主要原料是赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、焦炭、空气等，转化过程如图：

（1）②中，反应为CO2+C

2CO，其中化合价发生改变的元素是　　。

（2）③中，CO与Fe2O3反应的化学方程式为　　。

【答案】

（1）碳元素；

（2）Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2。

【解析】

（1）反应为CO2+C

2CO，二氧化碳、碳、一氧化碳中碳元素的化合价分别是+4价、0、+2价，故化合价发生改变的元素是碳元素。

（2）③中，CO与Fe2O3反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2。

[例5]（2018•河南）如图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物。

已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。

（1）写出B装置玻璃管内反应的化学方程式。

（2）从环保角度考虑，请写出一种尾气处理方法。

（3）若没有A装置，则该实验不能达到检验气体生成物的目的，请说明原因。

【答案】3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2；在装置C的短导管处放一盏点燃的酒精灯；无法证明使澄清的石灰水变浑浊的气体是否来自于反应后新生成的。

[例6]（2018•常州）铁的冶炼与利用是学习和研究化学的重要课题。

Ⅰ．铁的冶炼。

竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。

（1）“燃烧室”中CH4燃烧的作用是　　

（2）写出“还原反应室”中炼铁的一个反应的化学方程式　　。

（3）CH4与高温尾气中的CO2或H2O都能反应生成CO和H2，则16gCH4在催化反应室中完全反应后，理论上得到H2的质量（m）范围是　　。

Ⅱ．铁的利用，利用铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）处理含有Cu（NO3）2，Pb（NO3）2和Zn（NO3）2的铜冶炼废水。

在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中重金属离子的去除率，实验结果如图2所示。

（1）铁炭混合物中铁的质量分数为100%时，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，其原因是　　。

（2）铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能除去水中少量的重金属离子，其原因是　　。

（3）处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为　　。

【答案】

（1）燃烧产生热量、做生产合成气的原料；

（2）3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2；

（3）4g＜m＜6g；

II

（1）铁的金属活动性排在锌的后面；

（2）活性炭对铜离子和铅离子具有吸附性；

（3）50%。

CH4+CO2

2CO+2H2

164

16gx

=

x=4g

甲烷和水反应生成氢气的质量为y

CH4+H2O

CO+3H2

166

16gy

=

y=6g

所以理论上得到H2的质量（m）范围是4g＜m＜6g；

【考点集训】

4．（2018•眉山）木炭与氧化铜、一氧化碳与氧化铜反应的实验装置分别如图所示

下列说法正确的是（　　）

A．一氧化碳与氧化铜的反应中A的作用是尾气处理

B．木炭、一氧化碳与氧化铜的反应中，都只有碳元素的化合价发生变化

C．两个实验中都可以观察到红色固体变黑

D．木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应

【答案】A

5．（2018•常州模拟）钢铁的生产与使用是人类文明和生活进步的重要标志。

（1）写出工业用赤铁矿炼铁的主要化学反应方程式：

　　。

（2）炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含食盐），第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑。

形成的铁锈主要成分是　　，残液对铁锅生锈的影响是　　。

为防止铁锅锈蚀采取的措施可以是洗净擦干、　　。

【答案】3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2；Fe2O3；加速锈蚀；表面涂油（合理即可）。

【解析】

（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁，氧化铁与一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳；故填：

3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2；

（2）铁锈的主要成分是氧化铁，盐溶液能够加快铁的锈蚀速率；铁与氧气、水接触时发生锈蚀，所以为防止铁锅锈蚀采取的措施可以是洗净擦干、表面涂上植物油；故填：

Fe2O3；加速锈蚀；表面涂油（合理即可）。

6.（2018•西宁）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，请根据所学知识回答下列问题：

（1）工业上常以赤铁矿为原料炼铁，请写出该反应的化学方程式　　。

（2）据统计每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%﹣﹣40%，铁制品锈蚀的过程实际上是铁与空气中的　　等发生反应的过程。

【答案】3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2；氧气和水蒸气。

【解析】

（1）在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；故填：

3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2；

（2）铁制品锈蚀，实际上是铁与空气中的氧气、水等发生的化学反应。

故答案为：

氧气和水蒸气。

易错辨析

1．可由金属与盐酸发生置换反应制得的物质是（　　）。

A．CuCl2B．FeCl3C．AgClD．AlCl3

【答案】D

【解析】铜和银都不能与盐酸发生置换反应，所以A、C项错误；铁与盐酸发生置换反应生成FeCl2，B项也错误。

[错因分析]铁虽然可以和酸发生转换反应，但它与酸反应生成的是亚铁盐。

2．向氧化铜和铁的混合物中，加入一定量的稀硫酸，并微热，当反应停止后，滤出不溶物，并向溶液中插入一铁钉，片刻取出铁钉，发现铁钉并无任何变化，根据上述现象，确定下列结论正确的是（　　）。

A．不溶物一定是CuB．不溶物一定是Fe

C．不溶物一定含有Cu，但不一定含有FeD．溶液中一定含有FeSO4，但不一定含有CuSO4

【答案】C