第2章物質(zhì)轉(zhuǎn)化與材料利用 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)第 2 章物質(zhì)轉(zhuǎn)化與材料利用 常 考 1 認(rèn) 識(shí) 金 屬 與 氧 氣 的 反 應(yīng) 。 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)【 考 試 熱 度 】 例 1 現(xiàn) 有 甲 、 乙 、 丙 三 種 金 屬 ， 分 別 與 空 氣 和 氧 氣 反 應(yīng) ， 現(xiàn) 象 如 下表 所 示 ：根 據(jù) 以 上 信 息 ， 這 三 種 金 屬 活 動(dòng) 性 由 強(qiáng) 到 弱 的 順 序 是 （ ）A 甲 丙 乙 B 甲 乙 丙 C 乙 丙 甲 D 丙 乙 甲 A 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)解 析 從 表 中 可 以 看 出 ， 甲 在 空 氣 中 能 劇 烈 燃 燒 ， 乙 、 丙 在 空 氣 中 只 能 變 黑 ，說(shuō) 明 甲 的 金 屬 活 動(dòng) 性 強(qiáng) 于 乙 、 丙 ； 丙 在 氧 氣 中 能 劇 烈 燃 燒 ， 而 乙 在 氧 氣 中只 能 變 黑 ， 說(shuō) 明 丙 的 金 屬 活 動(dòng) 性 強(qiáng) 于 乙 ， 故 金 屬 活 動(dòng) 性 由 強(qiáng) 到 弱 的 順 序 為 ：甲 丙 乙 。 方 法 透 視 根 據(jù) 金 屬 與 氧 氣 反 應(yīng) 的 條 件 和 反 應(yīng) 的 劇 烈 程 度 ，可 比 較 金 屬 的 活 動(dòng) 性 強(qiáng) 弱 。 反 應(yīng) 條 件 分 三 種 常 溫 、 加熱 、 高 溫 ， 反 應(yīng) 越 容 易 進(jìn) 行 ， 說(shuō) 明 金 屬 活 動(dòng) 性 越 強(qiáng) ； 相 同條 件 下 ， 反 應(yīng) 越 劇 烈 ,金 屬 活 動(dòng) 性 越 強(qiáng) 。 【 試 題 鏈 接 】 小 試 身 手 1、 3、 4 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì) 常 考 2 通 過(guò) 金 屬 與 酸 或 某 些 鹽 反 應(yīng) ， 認(rèn) 識(shí) 金 屬 活 動(dòng) 性 順 序 ?！?考 試 熱 度 】 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)例 2 構(gòu) 建 知 識(shí) 網(wǎng) 絡(luò) 是 一 種 重 要 的 學(xué) 習(xí) 方 法 。 圖 2-2-8是 關(guān) 于 鐵 的 化學(xué) 性 質(zhì) 的 知 識(shí) 網(wǎng) 絡(luò) （ “ ” 表 示 一 種 物 質(zhì) 轉(zhuǎn) 化 為 另 一 種 物 質(zhì) ） ，其 中 B是 密 度 最 小 的 氣 體 ， C為 紅 色 固 體 單 質(zhì) 。請(qǐng) 回 答 下 列 問(wèn) 題 。（ 1） A物 質(zhì) 的 化 學(xué) 式 為 。（ 2） 反 應(yīng) 還 需 要 的 一 種 反 應(yīng) 物 是 （ 填 化 學(xué) 式 ） 。（ 3） 寫 出 反 應(yīng) 在 實(shí) 際 生 產(chǎn) 生 活 中 的 一 條 用 ： 。（ 4） 寫 出 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 ， 并 注 明 基 本 反 應(yīng) 類 型 ： （ ） 。Fe3O4 C（ 或 CO， 或 H2） 濕 法 煉 銅Fe+H 2SO4 =FeSO4 + H2 （ 或 Fe +2HCl = FeCl2 + H2 ） 置 換 反 應(yīng) 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)解 析 鐵 在 氧 氣 中 燃 燒 生 成 四 氧 化 三 鐵 ， 故 A的 化 學(xué) 式 為 Fe3O4； 四 氧 化 三 鐵變 為 鐵 還 需 要 一 種 具 有 還 原 性 的 物 質(zhì) ， 如 C、 CO或 H2都 可 以 ； 由 C是 紅 色 固體 單 質(zhì) 可 知 C是 銅 ， 反 應(yīng) 即 是 鐵 和 銅 的 鹽 溶 液 發(fā) 生 的 置 換 反 應(yīng) ， 可 用 于 濕法 煉 銅 ； 由 B是 密 度 最 小 的 氣 體 可 知 B是 氫 氣 ， 反 應(yīng) 就 是 鐵 與 稀 硫 酸 （ 或鹽 酸 ） 發(fā) 生 的 置 換 反 應(yīng) 。 方 法 透 視 鐵 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 較 活 潑 ， 在 金 屬 活 動(dòng) 性 順 序 中 排在 氫 的 前 面 ， 能 與 氧 氣 、 稀 硫 酸 、 稀 鹽 酸 、 某 些 鹽 溶 液 發(fā)生 反 應(yīng) 。 需 注 意 的 是 ， 當(dāng) 鐵 與 稀 鹽 酸 或 稀 硫 酸 、 硫 酸 銅 等溶 液 發(fā) 生 置 換 反 應(yīng) 時(shí) ， 一 般 只 能 生 成 亞 鐵 離 子 （ 鐵 由 0 價(jià)變 為 +2 價(jià) ） ， 反 應(yīng) 后 溶 液 顏 色 為 淺 綠 色 。 【 試 題 鏈 接 】 小 試 身 手 3、 4， 創(chuàng) 新 培 優(yōu) 5、 6 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì) 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)常 考 3 能 運(yùn) 用 金 屬 活 動(dòng) 性 順 序 對(duì) 有 關(guān) 置 換 反 應(yīng) 進(jìn) 行 簡(jiǎn) 單 的 判 斷 ， 并 能 利 用 金 屬 活 動(dòng) 性 順 序 解 釋 一 些 與 日 常 生 活 有 關(guān) 的 科 學(xué) 問(wèn) 題 。【 考 試 熱 度 】 例 3 某 校 科 學(xué) 興 趣 小 組 的 同 學(xué) 幫 助 實(shí) 驗(yàn) 老 師 整 理 藥 品 室 時(shí) ， 發(fā) 現(xiàn) 兩個(gè) 未 貼 標(biāo) 簽 的 試 劑 瓶 中 都 存 放 著 銀 白 色 金 屬 片 。 它 們 到 底 是 哪 兩 種金 屬 呢 ？ 請(qǐng) 同 學(xué) 們 設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) 方 案 對(duì) 這 兩 種 金 屬 （ X和 Y） 的 金 屬 活 動(dòng)性 順 序 進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn) 探 究 。 實(shí) 驗(yàn) 步 驟 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 論分 別 把 這 兩種 金 屬 放 入_中 ， 觀 察 金 屬 Y表 面 無(wú) 明 顯 變 化 ； 金 屬X的 表 面 有 大 量 氣 泡 冒 出 。 將燃 著 的 木 條 放 在 放 入 金 屬 X的試 管 口 ， 氣 體 燃 燒 金 屬 活 動(dòng) 性順 序 ：_ 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)例 3 某 校 科 學(xué) 興 趣 小 組 的 同 學(xué) 幫 助 實(shí) 驗(yàn) 老 師 整 理 藥 品 室 時(shí) ， 發(fā)現(xiàn) 兩 個(gè) 未 貼 標(biāo) 簽 的 試 劑 瓶 中 都 存 放 著 銀 白 色 金 屬 片 。 它 們 到 底 是哪 兩 種 金 屬 呢 ？ 請(qǐng) 同 學(xué) 們 設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) 方 案 對(duì) 這 兩 種 金 屬 （ X和 Y）的 金 屬 活 動(dòng) 性 順 序 進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn) 探 究 。（ 1） 進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn) ， 獲 得 結(jié) 論 。 完 成 如 下 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 ， 并 回 答 后 續(xù) 有關(guān) 問(wèn) 題 。（ 或 稀 硫 酸 ） XY 鹽 酸 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)解 析 （ 1） 由 于 反 應(yīng) 產(chǎn) 生 氣 體 且 氣 體 能 燃 燒 ， 故 可 能 是 將 兩 種 金 屬 放 入 鹽酸 或 稀 硫 酸 中 ； 因 Y不 與 酸 反 應(yīng) ， X能 與 酸 反 應(yīng) ， 則 金 屬 活 動(dòng) 性 順 序 為 XY； 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)例 3 某 校 科 學(xué) 興 趣 小 組 的 同 學(xué) 幫 助 實(shí) 驗(yàn) 老 師 整 理 藥 品 室 時(shí) ， 發(fā) 現(xiàn)兩 個(gè) 未 貼 標(biāo) 簽 的 試 劑 瓶 中 都 存 放 著 銀 白 色 金 屬 片 。 它 們 到 底 是 哪兩 種 金 屬 呢 ？ 請(qǐng) 同 學(xué) 們 設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) 方 案 對(duì) 這 兩 種 金 屬 （ X和 Y） 的 金屬 活 動(dòng) 性 順 序 進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn) 探 究 。（ 2） 在 進(jìn) 行 上 述 實(shí) 驗(yàn) 之 前 ， 實(shí) 驗(yàn) 老 師 只 知 道 X、 Y可 能 是 鋅 、 銀 中 的 各 一 種 ， 則 根 據(jù) 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 說(shuō) 明 Y就 是 。銀解 析 （ 2） 由 鋅 的 活 動(dòng) 性 比 銀 強(qiáng) 可 知 Y是 銀 。 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)方 法 透 視 設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) 來(lái) 探 究 金 屬 活 動(dòng) 性 的 強(qiáng) 弱 ， 一 般 可 以從 兩 個(gè) “ 是 否 ” 角 度 去 考 慮 ： 是 否 與 鹽 酸 或 稀 硫 酸 反 應(yīng) ； 是 否 與 金 屬 的 鹽 溶 液 反 應(yīng) 。 設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) 時(shí) 還 要 注 意 對(duì) 比 法和 控 制 變 量 法 的 運(yùn) 用 。 【 試 題 鏈 接 】 小 試 身 手 2、 3、 4， 創(chuàng) 新 培 優(yōu) 5、 6 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)常 考 4 能 說(shuō) 出 金 屬 銹 蝕 的 條 件 以 及 防 止 金 屬 腐 蝕 的 簡(jiǎn) 單 方 法 ?！?考 試 熱 度 】 例 4 某 科 學(xué) 興 趣 小 組 用 如 圖 2-2-9所 示 實(shí) 驗(yàn) 探 究 鐵 生 銹 的 條 件 （ 每 支試 管 中 均 放 有 完 全 相 同 的 潔 凈 鐵 釘 ） 。（ 1） 甲 同 學(xué) 認(rèn) 為 ， 試 管 A中 發(fā) 生 的 現(xiàn) 象就 能 夠 說(shuō) 明 鐵 的 銹 蝕 是 鐵 與 空 氣 中 的 氧氣 、 水 共 同 作 用 的 結(jié) 果 。 乙 同 學(xué) 不 同 意他 的 觀 點(diǎn) ， 認(rèn) 為 必 須 全 面 觀 察 試 管 （ 填 試 管 編 號(hào) ） 發(fā) 生 的 現(xiàn) 象 ， 并 經(jīng) 過(guò) 科 學(xué) 嚴(yán) 謹(jǐn) 的 推 理 ， 才能 得 出 上 述 結(jié) 論 。A、 B、 C 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)解 析 （ 1） 試 管 A中 鐵 釘 與 水 、 氧 氣 都 接 觸 ， 不 能 說(shuō) 明 鐵 生 銹 是 水 還 是 氧 氣 還是 二 者 共 同 作 用 的 結(jié) 果 ； 試 管 B中 鐵 釘 只 與 水 接 觸 ， 沒(méi) 有 生 銹 ； 試 管 C中 鐵 釘只 與 空 氣 （ 或 氧 氣 ） 接 觸 ， 不 生 銹 ； 三 個(gè) 實(shí) 驗(yàn) 一 起 才 能 說(shuō) 明 鐵 銹 蝕 是 鐵 與 空氣 中 的 氧 氣 、 水 共 同 作 用 的 結(jié) 果 。 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)例 4 某 科 學(xué) 興 趣 小 組 用 如 圖 2-2-9所 示 實(shí) 驗(yàn) 探 究 鐵 生 銹 的 條 件 （ 每 支試 管 中 均 放 有 完 全 相 同 的 潔 凈 鐵 釘 ） 。（ 2） 試 管 D和 E的 實(shí) 驗(yàn) 目 的 是 進(jìn) 一步 探 究 鐵 在 的 環(huán) 境中 是 否 更 容 易 銹 蝕 。（ 3） 寫 出 一 種 防 止 鐵 生 銹 的 方 法 ： 。鹽 、 酸 存 在刷 油 漆 （ 其 他 合 理 答 案 均 可 ）解 析 （ 2） 食 鹽 是 鹽 ， 食 醋 中 含 有 酸 ， 試 管 D和 E進(jìn) 一 步 探 究 鐵 在 鹽 和 酸 存在 的 環(huán) 境 中 是 否 更 容 易 生 銹 。 （ 3） 切 斷 鐵 生 銹 的 條 件 之 一 即 可 達(dá) 到 防 銹 的目 的 ， 故 防 銹 方 法 有 保 持 鐵 制 品 表 面 的 潔 凈 干 燥 或 涂 保 護(hù) 層 （ 如 刷 油 漆 ）等 。 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)方 法 透 視 要 根 據(jù) 不 同 的 環(huán) 境 背 景 條 件 ， 采 用 不 同 的 防 銹方 法 。 例 如 自 行 車 的 支 架 、 鐵 護(hù) 欄 等 適 合 涂 漆 ， 自 行 車 的車 鏈 則 適 合 抹 油 ， 而 切 菜 的 菜 刀 則 宜 采 用 保 持 其 表 面 的 潔凈 、 干 燥 或 使 用 不 銹 鋼 材 料 制 造 的 方 法 。 【 試 題 鏈 接 】 小 試 身 手 小 試 身 手第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)1. 下 列 有 關(guān) 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 描 述 不 正 確 的 是 （ ）A 圖 甲 ： 細(xì) 鐵 絲 在 空 氣 中 劇 烈 燃 燒B 圖 乙 ： 蠟 燭 逐 漸 熄 滅C 圖 丙 ： 鋁 片 上 有 劃 痕D 圖 丁 ： 冷 卻 后 粗 銅 絲 b 端 略 上 升解 析 細(xì) 鐵 絲 不 能 在 空 氣 中 燃 燒 ， 故 A錯(cuò) 誤 。 A 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)2. 下 列 說(shuō) 法 符 合 圖 2-2-11 中 漫 畫 情 景 的 是 （ ）A 此 反 應(yīng) 可 能 是 復(fù) 分 解 反 應(yīng)B 若 金 屬 1 是 鋅 ， 金 屬 2 可 能 是 銀C 此 反 應(yīng) 可 能 是 Cu+2AgCl=2Ag+CuCl 2D 比 較 鐵 和 銅 的 活 動(dòng) 性 強(qiáng) 弱 可 以 用 硫 酸 鎂 溶 液B 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)3. 顆 粒 大 小 達(dá) 到 納 米 級(jí) 的 單 質(zhì) 鐵 具 有 很 強(qiáng) 的 反 應(yīng) 活 性 ， 稱 “ 納 米 鐵 ” 。（ 1） “ 納 米 鐵 ” 在 空 氣 中 受 撞 擊 時(shí) 會(huì) 燃 燒 ， 其 反 應(yīng) 與 鐵 在 純 氧 中 燃 燒 相 同 ， 寫 出 該 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 ： 。（ 2） 在 高 溫 條 件 下 ， 用 氫 氣 與 氯 化 亞 鐵 反 應(yīng) ， 可 生 成 “ 納 米 鐵 ” 和 一 種 溶 于 水 顯 強(qiáng) 酸 性 的 氣 體 ， 寫 出 該 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 ： 。（ 3） 請(qǐng) 你 預(yù) 測(cè) “ 納 米 鐵 ” 的 其 他 化 學(xué) 性 質(zhì) ， 用 化 學(xué) 方 程 式 表 示 ： 。Fe CuSO 4=FeSO4 Cu解 析 “ 納 米 鐵 ” 的 微 觀 構(gòu) 成 仍 舊 是 鐵 原 子 。3Fe 2O2= Fe3O4點(diǎn) 燃H2 FeCl2=Fe 2HCl高 溫 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)4. 人 類 的 生 產(chǎn) 和 生 活 都 離 不 開 金 屬 材 料 。（ 1） 鐵 鍋 是 有 益 于 人 類 健 康 的 理 想 炊 具 ， 但 它 很 容 易 跟 水 和 等 發(fā) 生 反 應(yīng) 而 生 銹 。 寫 出 一 種 預(yù) 防 你 家 鐵 鍋 生 銹 的 具 體做 法 ： 。氧 氣 保 持 鐵 鍋 潔 凈 、 干 燥 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)（ 2） 小 倩 做 了 如 圖 2-2-12 所 示 實(shí) 驗(yàn) （ 鐵 片 和 鎂 片 的 形 狀 和 大 小 相同 ） 。請(qǐng) 回 答 ： 小 倩 根 據(jù) “ 甲 中 產(chǎn) 生 氣 泡 比 乙 中 快 ” 得 出 鎂 的金 屬 活 動(dòng) 性 比 鐵 （ 填 “ 強(qiáng) ” 或 “ 弱 ” ） 。 完 全 反 應(yīng) 后 ， 過(guò) 濾 ， 把 濾 液 都 倒 進(jìn) 同 一 個(gè) 燒杯 中 ， 加 入 過(guò) 量 的 鋅 ， 待 充 分 反 應(yīng) 后 再 過(guò) 濾 ，得 到 的 固 體 中 一 定 含 有 的 物 質(zhì) 是 ；得 到 溶 液 的 質(zhì) 量 （ 填 “ 大 于 ” “ 小于 ” 或 “ 等 于 ” ） 與 鋅 反 應(yīng) 前 溶 液 的 質(zhì) 量 。強(qiáng) 鐵 和 鋅大 于 創(chuàng) 新 培 優(yōu)第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)5. 為 了 驗(yàn) 證 Fe、 Cu、 Ag 三 種 金 屬 的 活 動(dòng) 性 由 強(qiáng) 到 弱 ， 小 明 設(shè) 計(jì)了 如 圖 2-2-13 所 示 的 實(shí) 驗(yàn) ， 其 中 可 以 達(dá) 到 實(shí) 驗(yàn) 目 的 的 組 合 （ ）A B C D C 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)解 析 中 銀 不 能 與 稀 鹽 酸 反 應(yīng) ， 說(shuō) 明 銀 的 金 屬 活 動(dòng) 性 比 氫 弱 ， 即 HAg； 中銅 不 能 與 硫 酸 亞 鐵 溶 液 反 應(yīng) ， 說(shuō) 明 銅 的 金 屬 活 動(dòng) 性 比 鐵 弱 ， 即 FeCu； 中 鐵能 與 稀 鹽 酸 反 應(yīng) ， 說(shuō) 明 鐵 的 金 屬 活 動(dòng) 性 比 氫 強(qiáng) ， 即 FeH； 中 銅 能 與 硝 酸 銀 溶液 反 應(yīng) ， 說(shuō) 明 銅 的 金 屬 活 動(dòng) 性 比 銀 強(qiáng) ， 即 CuAg； 綜 合 以 上 分 析 可 知 ， 的組 合 即 可 判 斷 Fe、 Cu、 Ag三 種 金 屬 的 活 動(dòng) 性 由 強(qiáng) 到 弱 。 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)6. 置 換 反 應(yīng) 是 化 學(xué) 反 應(yīng) 的 基 本 反 應(yīng) 類 型 之 一 。（ 1） 金 屬 與 鹽 溶 液 之 間 的 置 換 反 應(yīng) ， 一 般 是 活 動(dòng) 性 較 強(qiáng) 的 金 屬 可把 活 動(dòng) 性 較 弱 的 金 屬 從 其 鹽 溶 液 中 置 換 出 來(lái) 。 如 銅 和 硝 酸 銀 溶 液反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 。Cu 2AgNO3=Cu(NO3)2 2Ag 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)6. 置 換 反 應(yīng) 是 化 學(xué) 反 應(yīng) 的 基 本 反 應(yīng) 類 型 之 一 。（ 2） 非 金 屬 單 質(zhì) 也 具 有 類 似 金 屬 與 鹽 溶 液 之 間 的 置 換 反 應(yīng) 的 規(guī) 律 ，即 活 動(dòng) 性 較 強(qiáng) 的 非 金 屬 可 把 活 動(dòng) 性 較 弱 的 非 金 屬 從 其 鹽 溶 液 中 置 換出 來(lái) 。 如 在 溶 液 中 可 發(fā) 生 下 列 反 應(yīng) ：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2I2+Na2S=2NaI+SBr2+2K I=2K Br+I2由 此 可 判 斷 ： S、 Cl2、 I2、 Br2 的 非 金 屬 活 動(dòng) 性 由 強(qiáng) 到 弱 的 順 序 是 。 下 列 化 學(xué) 方 程 式 書 寫 錯(cuò) 誤 的 是 。A Cl 2+2NaI=2NaCl+I2 B I2+2K Br=2K I+Br2 C Br2+Na2S=2NaBr+S D Cl2+K 2S=2K Cl+SCl2 Br2 I2 S BD 第 2 節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)6. 置 換 反 應(yīng) 是 化 學(xué) 反 應(yīng) 的 基 本 反 應(yīng) 類 型 之 一 。（ 3） 京 京 同 學(xué) 對(duì) 金 屬 活 動(dòng) 性 順 序 等 知 識(shí) 進(jìn) 行 了 研 究 。根 據(jù) 圖 2-2-14 中 的 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 判 斷 ， 稀 鹽 酸 里 的 A、 B、 C、 D 四 種 金屬 中 ， 金 屬 活 動(dòng) 性 由 強(qiáng) 到 弱 的 順 序 是 （ 填 字 母 ） 。A B C D