專題14金屬的化學(xué)性質(zhì) 考點(diǎn)目標(biāo) 1 掌握金屬的主要化學(xué)性質(zhì) 2 會(huì)用金屬活動(dòng)順序表對(duì)有關(guān)的置換反應(yīng)進(jìn)行簡單的判斷 3 會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證金屬的活動(dòng)性 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 金屬的性質(zhì) 物理性質(zhì) 熔點(diǎn) 沸點(diǎn) 密度 硬度 導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性 延展性等 化學(xué)性質(zhì) 金屬 O2 如 金屬 酸 金屬 鹽溶液 2Cu O22CuO 3Fe 2O2Fe3O4 4Al 3O22Al2O3 Fe 2HCl 2Al 3H2SO4Al2 SO4 3H2 Fe CuSO4 Cu 2AgNO3Cu NO3 2 2Ag 如 如 置換反應(yīng) 置換反應(yīng) 常見金屬的活動(dòng)性順序如下 鉀鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛 氫 銅汞銀鉑金 KCaNaMgAlZnFeSnPb H CuHgAgPtAu 在金屬活動(dòng)性順序表里 1 金屬的位置越靠前 它的活動(dòng)性越強(qiáng) 其中K Ca Na能與冷水反應(yīng) 2 位于氫前面的金屬能置換出鹽酸和稀硫酸中的氫元素 如果金屬和硝酸或濃硫酸反應(yīng) 不是生成氫氣 而是水 3 位于前面的金屬能把位于其后面的金屬從它們的化合物溶液中置換出來 K Ca Na除外 注 Fe與化合物溶液反應(yīng)生成亞鐵化合物 重 難點(diǎn)導(dǎo)航 1 活潑金屬與稀硫酸 或稀鹽酸 反應(yīng)的圖分析 1 等質(zhì)氫圖 兩種金屬反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量相同 此圖反映兩種情況 a 酸不足 金屬過量 產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量由酸的質(zhì)量決定 b 酸足量 投放的兩種金屬質(zhì)量不同 與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量恰好完全相同 如等質(zhì)量的鎂 鐵 鋅 與足量酸反應(yīng)生成金屬離子都為 2價(jià) 產(chǎn)生氫氣的速度和質(zhì)量不同 此圖反映出 a 金屬越活潑 圖示反應(yīng)物的線越陡 如Mg線比Zn線陡 b 金屬的相對(duì)原子質(zhì)量越小 與酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣越多 曲線的拐點(diǎn)越高 可簡單概括為 越陡越活 越高越小 2 等質(zhì)等價(jià)金屬 鋁 鎂 鋅與酸反應(yīng)生成金屬離子的化合價(jià)為 3 2 2 此圖反映出等質(zhì)不等價(jià)金屬與酸反應(yīng)不僅速度不同而且產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與金屬化合價(jià)有關(guān) 可用計(jì)算氫氣質(zhì)量 m H2 m 金屬 化合價(jià) 相對(duì)原子質(zhì)量 2 等質(zhì)不等價(jià)金屬 2 鹽溶液與某金屬發(fā)生反應(yīng)時(shí) 鹽中所含金屬的金屬活動(dòng)性最弱的先反應(yīng) 如Fe投入含AgNO3和Cu NO3 2的溶液中 反應(yīng)順序?yàn)橄華gNO3后Cu NO3 2 3 金屬與水溶液發(fā)生的置換反應(yīng) 金屬活動(dòng)性越強(qiáng) 反應(yīng)速度越快 如與等濃度的稀鹽酸反應(yīng) 生成氫氣的速度 Mg Fe 典例精析 例1 2015 揭陽 在硫酸銅溶液中加入一定量的鋅粉和鐵粉充分反應(yīng)后 過濾可得到一些固體 向該固體中加入少量稀硫酸 可觀察到有氣體產(chǎn)生 下列對(duì)該固體的敘述正確的是 一定有鋅 一定有鐵 一定有銅 可能有鋅 可能有鐵 可能有銅 A B C D 解析 由題意可知 充分反應(yīng) 過濾得到一些固體 固體則為金屬活動(dòng)性較弱的金屬 向固體中加入少量稀鹽酸 有氣體放出 則含有與酸反應(yīng)生成氫氣的金屬 由金屬活動(dòng)性順序可知 則一定含有Fe 而可能含有Zn 一定含有Cu 故 正確 故答案為 B 針對(duì)訓(xùn)練1 2015 黔東南 將一定量的鋅粉加入到Mg NO3 2 Cu NO3 2 AgNO3三種物質(zhì)的混合溶液中 充分反應(yīng)后過濾 將濾渣放入稀鹽酸溶液里 有氣泡產(chǎn)生 則下列情況不可能存在的是 A 濾渣是Ag Cu ZnB 濾液中含有Zn2 Mg2 NO3 C 濾渣是Ag Cu MgD 金屬活動(dòng)性順序是Ag Cu Zn Mg C 例2 2015 煙臺(tái) 不銹鋼材料中含有的金屬鉻 Cr 能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性 為了解金屬鉻與常見金屬鋁 銅在金屬活動(dòng)性順序中的相對(duì)位置關(guān)系 小娟與小濤進(jìn)行了如下探究活動(dòng) 猜想和假設(shè) 根據(jù)所學(xué)知識(shí) 猜想三種金屬在金屬活動(dòng)順序中的相對(duì)位置關(guān)系 猜想一 CrAlCu猜想二 AlCrCu猜想三 實(shí)驗(yàn)和探究 1 小娟的實(shí)驗(yàn) 取大小相同的鋁 鉻 銅三種金屬片 用砂紙打磨光亮 2 小濤的實(shí)驗(yàn) 小濤只選用了三種藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 也得出了三種金屬在金屬活動(dòng)順序中的相對(duì)位置關(guān)系 則他選用的三種藥品可能是 總結(jié)與歸納 由上述實(shí)驗(yàn)得出比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的方法有 解析 猜想和假設(shè) 鋁和銅的金屬活動(dòng)性鋁的強(qiáng) 再將鉻加入出現(xiàn)三種情況 1 Cr Al Cu 2 Al Cr Cu 3 Al Cu Cr 實(shí)驗(yàn)和探究 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 鋁片表面產(chǎn)生的氣泡較快 鉻片表面產(chǎn)生氣泡較緩慢 可知猜想二正確 由題中信息可知 鉻能與稀硫酸反應(yīng) 生成藍(lán)色的硫酸亞鉻 CrSO4 溶液 結(jié)合實(shí)驗(yàn)一有氣泡產(chǎn)生 應(yīng)該是氫氣 根據(jù)質(zhì)量守恒定律配平為 Cr H2SO4 CrSO4 H2 2 如果已知三種金屬的活動(dòng)性順序 用活動(dòng)性位于中間的金屬與另兩種金屬的鹽溶液反應(yīng) 或用活動(dòng)性位于中間的金屬的鹽溶液與另兩種金屬反應(yīng) 都可以驗(yàn)證三種金屬的活動(dòng)性順序 故可選擇 Al CrSO4 Cu或Al2 SO4 3 Cr CuSO4等 總結(jié)與歸納 由上述實(shí)驗(yàn)得出比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的方法有 通過金屬與酸反應(yīng)比較 通過金屬與鹽溶液反應(yīng)比較 故答案為 猜想和假設(shè) AlCuCr 實(shí)驗(yàn)與探究 1 二Cr H2SO4 CrSO4 H2 2 AlCrSO4溶液Cu 其他合理答案也可 總結(jié)與歸納 通過金屬與酸反應(yīng)比較 通過金屬與鹽溶液反應(yīng)比較 其他合理答案也可 針對(duì)訓(xùn)練2 2015 黃岡 王老師在某工廠廢水處理池中提取一瓶含有AgNO3 Cu NO3 2和Al NO3 3的工業(yè)廢水樣品帶回實(shí)驗(yàn)室 靜置 取上層清液 加入鋅粉 充分反應(yīng)后過濾 得到濾液甲和濾渣乙 請(qǐng)你和你的化學(xué)小組完成以下探究 不考慮雜質(zhì)干擾 提出問題 濾渣乙是什么 做出猜想 小明認(rèn)為濾渣乙是銀 小東認(rèn)為濾渣乙是銀和銅 小華認(rèn)為濾渣乙是銀 銅和鋁 你認(rèn)為濾渣乙還可能是 交流討論 大家經(jīng)過討論后 認(rèn)為小華的猜想錯(cuò)誤 理由是 銀 銅和鋅 鋅不和硝酸鋁溶液反應(yīng) 反思交流 通過交流 大家認(rèn)為在濾液甲中加入稀鹽酸 當(dāng)觀察到 也能得出實(shí)驗(yàn)1的結(jié)論 無變化 無明顯現(xiàn)象或無白色沉淀 氫氧化鈉 銀或銀和銅 銀和銅 實(shí)驗(yàn)探究 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究濾渣乙的成分 請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻?