浙教版科学九年级上册7金属的化学性质

金属的化学性质
1．常见金属的性质和用途
（1）区别金属与非金属：在元素周期表中，金属元素除汞外，元素的中文名称都带有金字旁。

如金、银、铜、铁等。

（2）探究金属的用途与金属性质的关系
根据常见金属的一些物理性质，我们可以推测：
有金属光泽——可以做装饰品
比较硬——可以做钻头、机器等
有延展性——拉铁丝、打锄头、做铝箔等
有导电性——铝丝、铜丝等做导线
导热性——铁锅、铝茶壶等
铁磁性——永久磁铁等
小结：金属的物理性质：金属一般具有金属光泽、延展性、导电性、导热性，具有一定的熔点和沸点等特点。

（3）金属的化学性质
①有些金属能在空气中燃烧，如镁；有些金属能在纯氧中燃烧，如铁；有些虽不能燃烧，但也会反应，
生成氧化物，如铜、铁、铝等分别能生成氧化铜、氧化铁、氧化铝。

氧化铝是一层致密的保护膜。

2Mg+O22MgO 2Cu+ O22CuO
②金属跟酸的反应：
Mg + 2HCl==MgCl2+H2↑；Zn + 2HCl==ZnCl2 + H2↑
Mg + H2SO4==MgSO4+H2↑；Zn + H2SO4==ZnSO4 + H2↑
③金属跟某些盐溶液的反应：
Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu Cu + 2AgNO3==Cu(NO3)2 + 2Ag
C:例题
[例1]不能用金属与相应的酸直接反应制取的盐是（）
A．FeCl3B．MgCl2C．ZnSO4D．FeCl2
[例2]金属钛（Ti）抗腐蚀性能好，露置于空气中数年，仍光亮如初．以金红石（主要成分是TiO2）为原料生产金属钛的步骤主要有：①在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入氯气（Cl2），得到TiCl4和一种可燃性气体；②在稀有气体环境和加热条件下，用Mg和TiCl4反应得到Ti和MgCl2．下列说法不正确的是（）
A．①中的反应TiO2+C+2Cl2TiCl4+CO2
B．②中的稀有气体的作用是隔绝空气
C．②中发生的反应为置换反应
D．金属钛在常温下不与O2反应
[例3]相同质量的镁、铝、锌分别与相同质量20%的盐酸充分反应，产生氢气质量（直接用各金属表示）大小关系有以下几种猜测：①Mg＞Al＞Zn；②Al＞Mg＞Zn；③Al=Mg=Zn；④Al=Mg＞Zn；⑤Al=Zn ＞Mg；⑥Al＞Mg=Zn．其中合理的个数为（）
A．5个B．4个C．3个D．2个
[例4]金属镍（Ni）与物质X的溶液发生反应的化学方程式为：Ni+X═Cu+NiSO4，则下列说法错误的是（）
A．Ni的化合价由0价变为+2价
B．X的化学式为CuSO4
C．该反应前后原子种类没有发生改变
D．Cu的金属活动性比Ni强
[例5]银、铁、铜是日常生活中经常接触到的三种金属．对Ag、Fe、Cu三种金属活动性顺序进行探究时，下列所选试剂组不可行的是（）
A．Fe、Ag、CuSO4溶液B．Cu、FeSO4溶液、AgNO3溶液
C．Cu、Ag、FeSO4溶液D．Fe、Cu、稀盐酸、AgNO3溶液
[例6]某同学按如下三种步骤对三种金属展开研究：（1）将它们分别编号为X、Y、Z；（2）取样分别加入到CuSO4溶液中，发现现X、Z的表面出现了红色物质，而Y表面没有；（3）取X、Z大小相同的颗粒，分别加入到足量的质量分数也相同的稀硫酸中，发现X表面产生的气泡的速度比Z的快，则这三种金属活动性之间的关系为（）
A．X＞Y＞Z B．Z＞X＞Y C．Z＞Y＞X D．X＞Z＞Y
[例7]小明将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，用压强
传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图所示，下列分析中
不正确的是（）
A．AB段的化学反应是：Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O
B．A点盐酸浓度最低C点盐酸浓度最大
C．CD段压强变化的主要影响因素是气体温度
D．D、E两点处的气体压强相等
[例8]为了探究金属与盐溶液的反应规律，将一定质量的锌粉和银粉加入Cu（NO3）2溶液中，充分反应，实验过程及实验现象如下图所示，则下列判断中正确的是（）
A．滤液中可能含有Ag+B．滤渣中可能含有单质锌
C．滤液中一定含有Cu2+D．滤渣中一定含有单质铜
[例9]钠的化学性质非常活泼，直到1807年才由英国化学家戴维通过电解氢氧化钠得到单质金属钠，实验室通常将金属钠保存在煤油或液体石蜡中，但仍会发生缓慢氧化．请回答下列问题：
（1）写出金属钠发生缓慢氧化反应的化学方程式；
（2）探究金属钠与水反应时，发现有气体生成，收集气体并点燃，有明显爆鸣声，向反应后溶液中滴加酚酞试剂，溶液呈红色，由此推断，钠与水反应的化学方程式为；
（3）根据金属活动性顺序推测：金属钠放入硫酸铜溶液后，溶液底部会出现金属铜的红色沉积物，经实验实证，实际观察到的是蓝色沉淀，产生蓝色沉淀的原因是（用化学方程式解释）
[例10]金属在日常生活中有着广泛的用途，常见金属的活动性顺序如图：
请回答下面问题：
（1）金属活动性顺序表中的X是元素．
（2）把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过了一会儿，观察到的现
象有，该反应的化学方程式为．
（3）向一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入过量的Zn粉，溶液质量随反应时间的变化情况如图所示，图中B点溶液中含有的溶质有．
[例11]有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥．某同学设计了一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体．方案流程如下：
回答下列问题：
（1）步骤②中：需加入的物质是，分离所得混合物的方法是．
（2）步骤③中：需加入的物质是，发生反应的化学方程式是．
（3）某同学认为经过步骤②后所得固体就是纯净的银，不需要进行步骤③，你认为是否合
理？，理由是．
（4）步骤④的溶液2和溶液3为什么要混合？．
[例12]人类的生活离不开金属，用我们学到的化学知识和方法能分析和解释许多现象．
（1）常见的三种金属被发现、使用的先后顺序依次为：铜、铁、铝．金属大规模被使用的先后顺序跟下列
（填序号，下同）选项关系最大．
①地壳中金属元素的含量②金属的导电性③金属的活动性
（2）下面是甲、乙、丙、丁四种常见金属与盐酸反应的比较示意图．以下说法错误的是．
①可将上述四种金属分为两类：一类能与盐酸反应，一类不能与盐酸反应
②金属甲、乙、丙与盐酸的反应属于置换反应
③若乙是金属Zn，则丙可能是Fe或Cu
④四种金属的活动性强弱顺序为：甲＞乙＞丙＞丁
（3）颗粒达到纳米级的单质铁具有很强的反应活性，俗称“纳米铁”．实验室制备的
方法是：以高纯氮气作保护气，在高温条件下用H2和FeCl2发生置换反应，生成
“纳米铁”，其化学方程式为，反应中需要保护气的原因
是．
（4）向一定量的铁粉中逐滴加入稀硫酸至过量，如图是反应过程中某种物质的质量
Y随加入稀硫酸的质量变化的关系，则Y不可能表示．
①消耗铁粉的质量②生成硫酸亚铁的质量③溶液的总质量④生成氢气的质量
[例13]（2016•江干区二模）制得硫酸亚铁晶体时，利用废铁屑与一定量的稀硫酸反应，并使铁屑过量，请回答下列问题：
（1）书写该反应原理的化学方程式；
（2）该反应属于基本化学反应类型；
（3）反应时加入铁屑过量的目的是．
[例14]现有铜与另一种金属的混合物粉末，另一种金属可能是镁、铁、锌中的一种，现欲测定其组成．【实验步骤及数据】取该混合物粉末8.0g放入烧杯中，将140.0g 14.0%的稀硫酸分四次加入到该烧杯中，充分反应后，测得剩余固体质量的数据记录如下：
次数1234
加入稀硫酸的质量/g35.035.035.035.0
剩余固体的质量/g 6.8 5.6 4.4 4.2
通过计算（写出计算过程，结果精确到0.1%），求：
（1）该混合物粉末中铜的质量是g．
（2）该混合物粉末中另一金属是．
（3）第二次加入硫酸充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数是多少？
[例15]为了测定某铜铁合金（铜铁混合物）中铁的质量分数，某同学利用该合金与稀硫酸反应进行了三次实验，所得相关的实验数据记录如下（实验中的误差忽略不计）．
实验次数
第一次第二次第三次
项目
所取合金的质量/g252550
所用稀硫酸的质量/g120160100
生成氢气的质量/g0.40.40.4
根据该同学的实验，试回答以下问题：
（1）试计算该铜铁合金中铁的质量分数是多少？
（2）从上表数据分析，当所取合金与所用稀硫酸的质量之比为时，表明合金中的铁与稀硫酸恰好完全反应．
[例16]为测定某碳素钢样品中铁的质量分数，现取一定质量的样品粉末于质量为51.8克的烧杯中，然后逐步加入一定质量分数的稀硫酸，当加入80g稀硫酸时反应恰好完全，加入稀硫酸的质量与烧杯及烧杯内物质的总质量的关系如图．
试通过计完成下列填空：（不能整除时，结果保留一位小数）
（1）样品中碳的质量分数为多少？（列式计算）
（2）小王不慎在反应结束后，向烧杯中多加了20g稀硫酸，此时，溶液中硫酸亚铁在溶液总质量中的质量分数为多少？（列式计算）
（3）若在图中补绘此过程中稀硫酸的质量与烧杯及烧杯内物质的总质量的关系图，所得线段的终点位于线段AB延长线的（填：上方、下方或线上）．
1．A
2．A
3．C
4．D
5．C
6．D
7．B
8．D
9．
（1）4Na+O2=2Na2O；
（2）2H2O+2Na=2NaOH+H2↑；
（3）2H2O+2Na=2NaOH+H2↑，2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4．
10．（1）Hg；
（2）铝丝上附着红色固体，溶液蓝色变浅，2Al+3CuSO4=3Cu+Al2（SO4）3．
（3）Cu（NO3）2、Zn（NO3）2．
11．（1）铁粉；过滤；
（2）稀硫酸；Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；
（3）不合理；步骤②后所得固体中含有铁粉；
（4）步骤④的溶液2和溶液3中的溶液都是FeSO4．
12．（1）③；
（2）③；
（3）H2+FeCl22HCl+Fe；防止生成的纳米铁在高温下与空气中的氧气发生反应
（4）③
（5）②
13．（1）Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；（2）置换反应；（3）防止亚铁离子被氧化．
14．（1）分析表格发现，前三次每加入35g硫酸，剩余固体的质量就减少1.2g，但是第四次加入35g硫酸，剩余固体的质量减少0.2g，说明另一种金属已经全部参加反应，剩余固体就是铜，所以铜的质量为4.2g．
（2）设该金属的相对分子质量为X，该金属为M．
以第一次加入35g硫酸为例，纯硫酸的质量是35g×14%=4.9g．
M+H2SO4═MSO4+H2↑
x 98
1.2g 4.9g
则∴解得x=24，
根据相对原子质量表，则该金属为Mg．
（3）设MgSO4的质量为Y，H2的质量为Z．
第二次加入硫酸以后，总共加入硫酸的质量是35g×2=70g，则纯硫酸的质量是70g×14%═9.8g．
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑
98 120 2
9.8g Y Z
则，解得∴Y=12g∴Z=0.2g
∴溶液的质量是70g+8g﹣5.6g﹣0.2g=72.2g．
∴溶质MgS04的质量分数=×100%=16.6%．
15．（1）根据表格提供的数据可以看出，生成0.4g氢气需要合金的质量是25g，设铁的质量为x
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56 2
x 0.4g
x=11.2g
铜铁合金中铁的质量分数是=44.8%
（2）根据表格提供的数据可以看出，生成0.4g氢气，需要合金的质量是25g，需要硫酸的质量是100g，即合金与所用稀硫酸的质量之比为25g：100g=1：4时，二者恰好完全反应，故填：1：4．
16．解：（1）设样品中铁的质量为x，生成硫酸亚铁的质量为y，
根据图形可知：开始烧杯及烧杯内物质的总质量起点是68.8g，烧杯质量为51.8g，则该实验取用的样品质量为68.8g﹣51.8g=17g，
当加入80g稀硫酸时反应恰好完全，加入稀硫酸的质量与烧杯及烧杯内物质的总质量为
80g+68.8g=148.8g，而图中反应后的总质量为148.2g，
则生成氢气的质量为：148.8g﹣148.2g=0.6g，
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，
56 152 2
x y 0.6g
==，
x=16.8g，y=45.6g，
样品中铁的质量分数为：×100%=98.8%，
答：样品中铁的质量分数为98.8%．
（2）向烧杯中多加了20g稀硫酸，此时，溶液中硫酸亚铁在溶液总质量中的质量分数为：
×100%=39.2%，
答：溶液中硫酸亚铁在溶液总质量中的质量分数为39.2%．
（3）因为反应结束后，再向烧杯中加稀硫酸时，由于没有气体生成，所以烧杯内物质增加的质量比反应时烧杯内增加的多，所以直线的斜率要变大，因此所得线段的终点位于线段AB延长线的上方．
故填：上方．。