第一讲 金属的化学性质 知识讲解 （考什么，学什么，轻松提成绩！） 知识点一 金属与氧气的反应 反应条件 金属 现象 化学方程式 常温下反应 镁 ①打磨过的镁条在空气中逐渐变暗； ①常温下： 2Mg+O2=2MgO 铝 点燃或加热 铁 时反应 ①打磨过的铝条在空气中逐渐变暗，生成一层致 ①常温下： 密的氧化膜； 4Al+3O2=2Al2O3 ①常温下，在干燥空气中铁很难与氧气反应； ②点燃时：3Fe+2O2 = Fe3O4 点燃 ②点燃后，在氧气中剧烈反应。 高温不反应  铜 加热后，表面会生成黑色物质。 ②加热时：2Cu+O2 = 2CuO 金 在空气中加热不变色 无 归纳总结 1．反应条件分为三种：①常温、②加热（或点燃）、③高温。反应条件越容易，说明金属越活泼。 2．铝制品和金制品都能耐腐蚀，但原理不同。 ①铝原理：铝与氧气反应形成一层致密的氧化膜，能阻止铝进一步腐蚀。此是一个化学反应过程。 ②金原理：金的化学性质稳定，不与氧气反应。 知识点二 金属与酸的反应 1．镁、锌、铁、铜与盐酸、硫酸反应 金属 镁 现象 化学方程式 反应程度 溶液颜色及现象 稀盐酸 稀硫酸 剧烈反应， 溶液仍为无色，有大量气泡。 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 不反应 不反应 生成的气体能燃烧并产生淡蓝 色火焰 锌 较剧烈反应 溶液仍未无色，有大量气泡 铁 反应缓慢 溶液由无色逐渐变为浅绿色。 铜 无任何现象 模仿镁与盐酸与硫酸的反应方程式，书写 Zn、Fe、的方程式： 锌：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 铁：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 归纳总结 1．四种金属的活动性由强到弱的顺序：Mg>Zn>Fe>Cu。 2．酸最好选择稀硫酸。因为浓硫酸具有氧化性，与活泼金属反应生成 SO2，不生成 H2。 3．常见有颜色的盐溶液：Cu2+：蓝色；Fe2+：浅绿色；Fe3+：黄色； 练1 下列实验现象的描述正确的是（ ） A．铁钉放在硫酸铜溶液中：银白色固体表面有紫红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色 B．一氧化碳在空气中燃烧：火焰淡黄色，放出大量的热 C．将生锈的铁钉放入稀硫酸中：开始时溶液由无色变为浅绿色 D．生石灰中加入一定量的水：白色固体变成白色浆液，吸收大量的热 【答案】A 【解析】 A、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以铁钉放在硫酸铜溶液中：银白色固体表面有紫红色固体析出， 溶液由蓝色变为浅绿色，故说法正确； B、一氧化碳在空气中燃烧，火焰淡蓝色，放出大量的热，故说法错误； C、将生锈的铁钉放入稀硫酸中，开始时铁锈的主要成分氧化铁与稀硫酸反应，生成硫酸铁和水，溶液由无 色变为黄色，故说法错误； D、生石灰中加入一定量的水，生石灰与水反应生成氢氧化钙，生成的氢氧化钙微溶于水，白色固体变成白 色浆液，反应放出大量的热，故说法错误。故选 A。 2．置换反应 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 单质 化合物 化合物 单质 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叫置换反应。 2．特点：A+BC AC+B 化合反应、分解反应、置换反应的比较 反应类型 特点 化合反应 多变一 分解反应 一变多 置换反应 一换一 举例 简单表示 2H2O A+B+……→C 2H2O＋O2↑ A→C+B+…… ZnSO4＋H2↑ A+BC→B+AC 2H2＋O2 2H2O2 H2SO4＋Zn 归纳总结 1．由于置换反应是单质与化合物反应生成新的单质和新的化合物，单质中元素的化合价为 0，化合物中元 素的化合价不为 0，因此置换反应中一定有元素化合价发生变化。 2．置换反应中的单质不一定是金属单质。 3．金属与酸反应后金属质量减少，溶液质量增加。 练1 下列化学反应中不属于置换反应的是 A. Fe+H2SO4=FeSO4 +H2↑ B. C+2CuO △ 2Cu+CO2 C. Cl2+2NaI=2NaCl +I2 D. Fe + CuSO4=FeSO4+ Cu 【答案】B 练2 下列属于置换反应的是 A．2H2O 2H2↑+O2↑ C．NaOH+HCl NaCl+H2O B．S+O2 D．2Al+6HCl SO2 2AlCl3+3H2↑ 【答案】D 知识点三 金属活动性顺序 1．金属活动性顺序的内容 （1）规律 钾钙钠镁铝，锌铁锡铅氢，铜汞银铂金。（嫁给那美女） （2）意义 在金属活动性顺序表中： ①金属的位置越靠前，它的活动性就越_____________。 ②位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸（不可以用浓硫酸和硝酸）中的______。 ③位于前面的金属（钾、钙、钠除外）能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里__________出来。当金 属与两种以上盐溶液反应时，优先置换出__________的金属。即：前置后，盐可溶，钾、钙、钠除外，不 活泼金属的盐溶液优先。 ①强 ②氢 ③置换 最不活泼 练1 下列金属中，金属活动性最强的是（ ） A．铝 B．铁 C．铜 D．金 【答案】A 练2 金属 X 在溶液中的活动性是 Ag<X<Al，下列对金属 X 化学性质的预测一定正确的是（ A．X 能与 Al2(SO4)3 溶液反应 B．常温时，X 能与 O2 反应 C．X 能与 AgNO3 溶液反应 D．X 能与稀盐酸反应 ） 【答案】C 【详解】 A、金属 X 在溶液中的活动性是 Ag<X<Al，X 不能与 Al2(SO4)3 溶液反应，选项 A 错误； B、金属 X 在溶液中的活动性是 Ag<X<Al，常温时，X 不一定能与 O2 反应，如铜在常温下不能和氧气反应， 而锌在常温下能和氧气生成氧化锌，选项 B 错误； C、金属 X 在溶液中的活动性是 Ag<X<Al，X 一定能与 AgNO3 溶液反应，选项 C 正确； D、金属 X 在溶液中的活动性是 Ag<X<Al，但 X 活动性不一定大于氢，X 不一定能与稀盐酸反应，选项 D 错误。故选 C。 练3 化学趣味小组在学习了金属的化学性质后，对金属 R 的活动性进行探究发现：将金属 R 放入稀盐酸 中，观察到有气泡产生（该反应的化学方程式可表示为：R+2HCl2=RCl2+H2↑），将 R 放入 ZnSO4 溶液中无 任何变化。下列化学方程式书写错误的是（ ） A．R+MgSO4=RSO4+Mg B．R+CuSO4=RSO4+Cu C．R+H2SO4=RSO4+H2↑ D．2A1+3RSO4=Al2（SO4）3+3R 【答案】A 【解析】 将金属 R 放入稀盐酸中， 观察到有气泡产生，说明 R 能与稀盐酸反应，即活动性 R＞H； 由 R+2HCl2=RCl2+H2↑ 可知，R 在化合物中显+2 价；将 R 放入 ZnSO4 溶液中无任何变化，说明 Zn 的金属活动性比 R 强，即 Zn＞ R。A、由于金属活动性 Mg＞Zn＞R，所以 R 不能与 MgSO4 反应，错误；B、由于金属活动性 R＞H＞Cu， 所以 R 能与 CuSO4 反应，化学方程式 R+CuSO4=RSO4+Cu，正确；C、金属活动性 R＞H， R 能与 H2SO4 反应，化学方程式 R+H2SO4=RSO4+H2↑，正确；D、由于金属活动性 Al＞Zn＞R，所以 Al 能与 RSO4 反应， 化学方程式 2A1+3RSO4=Al2（SO4）3+3R，正确。故选 A。 2．金属活动性强弱比较的实验设计 判断依据 实验设计 结论 金属与酸反应 将金属放入相同浓 能反应则金属在金属活动性顺序中位于 H 前；不能反应则位于 度的酸溶液中 H 后。 金属与酸反应的 取相同质量的金属 反应速率大的金属更活泼 速率大小 放入到相同浓度的 酸溶液中 金属 A 与另一种 将金属放入到另一 金属 B 的盐溶液 种金属的盐溶液中 若 A 能置换 B，则 A 的活动性比 B 强；反之则比 B 弱 归纳总结 1．一般指的是盐酸和稀硫酸，当金属与浓硫酸或硝酸反应时不产生氢气，因为浓硫酸和硝酸都具有强氧化 性。 2．金属跟金属化合物溶液发生置换反应时，不能用很活泼的钾，钙，钠等，因为这些金属常温下能和水发 生反应，不能置换出金属化合物溶液中的金属。如 Na 那放入 CuSO4 溶液中发生的化学反应 2Na+2H2O= 2NaOH+H2↑ 练1 2NaOH+ CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2 SO4 有 X、Y、Z 三种金属片,分别放入稀硫酸中,X、Z 表面有气泡产生,Y 没有明显现象，X 放入 ZCln 溶 液,没有明显现象。判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ） A．X>Y>Z D．Y>X>Z B．Z>X>Y C．X>Z>Y 【答案】B 【解析】 在金属活动顺序表中，排在氢前边的金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气。金属的位置越靠前，金属的 活动性越强。位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。X、Y、Z 三种金属片,分别放 入稀硫酸中,X、Z 表面有气泡产生,Y 没有明显现象，说明 X、Z 在氢前，Y 在氢后，X 放入 ZCln 溶液,没有 明显现象，说明 X 在 Z 后，三种金属的活动性由强到弱的顺序是 Z>X>Y。故选 B。 练2 某同学为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，他设计了以下四种实验方案，其中能达到目的是( ) A. 将 Fe、Cu 分别加入 AgNO3 溶液中 B. 将 Fe、Cu、Ag 分别加入稀盐酸中 C. 将 Fe 分别加入 CuSO4、AgNO3 溶液中 D. 将 Fe、Ag 分别加入 CuSO4 溶液中 【答案】D 【解析】A、铁、铜都能与 AgNO3 溶液反应，证明铁、铜的活动性比银强，但不能比较铁、铜的活动性的 强弱，故该方案不能达到目的； B、铁和稀盐酸反应，铜、银和稀盐酸不反应，而则得出：铁＞铜、银，但不能比较铜、银的活动性的强弱， 故该方案不能达到目的； C、铁与 CuSO4、AgNO3 溶液反应，说明了活动性铁＞铜、银，但不能比较铜、银的活动性的强弱，故该方 案不能达到目的； D、铁与 CuSO4 溶液反应置换出铜，说明了活动性铁＞铜；银与 CuSO4 溶液不反应，说明了活动性铜＞银， 由此可得的