尋找金屬變化的規(guī)律

聯(lián)想情景導(dǎo)入

環(huán)顧四周，金屬制品比比皆是：文具盒里的小刀、自來(lái)水的水管和

龍頭、房門的鎖和把手、玻璃窗的框，還有各種車輛、輪船、飛機(jī)、

橋梁、鐵軌、起重機(jī)，哪一樣都少不了金屬。同學(xué)們一定很想知道，

金屬的用途為什么那樣廣泛？它們有什么特性？那么，就讓我力去看

看這古老而新奇的金屬世界吧！

重點(diǎn)知識(shí)詳解

一、哪些物質(zhì)是金屬

1.金屬：在元素周期表中，除汞外，元素的中文各名稱都帶有金

字旁。

2.金屬的用途：生活用品，房屋建筑，交通工具，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

3.金屬的物理性質(zhì)：有光澤、比較硬，有延展性、有導(dǎo)電性。

二、金屬的化學(xué)性質(zhì)

1.有些金屬能在氧氣中燃燒，有些金屬不能燃燒，但能生成氧化

物。金屬鐵在潮濕的空氣中會(huì)被空氣中的氧氣氧化生成鐵銹（主要

成分是FeaOi）o

2Cu+02—2CuO2Mg+O2^^2MgO

2.活潑的金屬能與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣。

2Al+6HCl=2AlCb+3H2T

置換反應(yīng)：一種單質(zhì)跟一種化合物發(fā)生反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一

種化合物的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。

Mg+2HCl=MgCl2+H2TZn+2HCl=ZnCl2+H2T

3.有些金屬能把不活潑的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(lái)

Fe+CuSO尸F(xiàn)eS0i+CuCu+2AgN()3=Cu(N03)z+2Ag

三、金屬活動(dòng)性順序

1.金屬活動(dòng)性順序:

KCaNaMgAlZnFeSnPb(II)CuHgAgPtAu

金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱

2.金屬活動(dòng)性規(guī)律：

⑴在金屬活動(dòng)性順序中，金屬的位置越靠前，其活動(dòng)性越強(qiáng)。

⑵在金屬活動(dòng)性順序中，排在氫前的金屬能與酸反應(yīng)置換出氫氣,

氫后面的金屬不能與酸發(fā)生置換反應(yīng)。

⑶在金屬活動(dòng)性順序中，排在前面的金屬（不合K、Ca、Na）可以將

其后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)。

經(jīng)典例題解析

［例1］在硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中，加入一定量的鐵粉，充分

反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)有少量金屬析出，過(guò)濾后往濾液中滴加鹽酸，有勺色沉

淀生成，則析出的少量金屬是()

A.銅和鐵B.銀C.鐵和銀D.銅和銀

［解析］根據(jù)金屬跟鹽溶液置換反應(yīng)的規(guī)律，排在金屬活動(dòng)性順序表

中較后的金屬，首先被置換出。故本題Fe首先與AgNOs反應(yīng)，又知

充分反應(yīng)后的濾液加鹽酸有白色沉淀生成推知硝酸銀未反應(yīng)完，則

Cu根本不可能析出。則析出的少量金屬只有銀。

［答案］B

［例2］X、Y、Z三種金屬，將X投入到Y(jié)的鹽溶液中，X表面覆蓋

有Y,將X和Z分別投入到鹽酸中，Z溶解并有氫氣放出，而X不

溶解。則三種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱依次是O

［解析］本題通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)發(fā)生的現(xiàn)象判斷金屬的活動(dòng)性順序。將X

投入到Y(jié)的鹽溶液中，X表面覆蓋有Y；說(shuō)明金屬X的活動(dòng)，生順序

比Y強(qiáng)。將X和Z分別投入到鹽酸中，Z溶解并有氫氣放出，X不

溶解，說(shuō)明金屬Z的活動(dòng)性比X強(qiáng)。

［答案］Z>X>Y

［例3］初中科學(xué)課學(xué)完以后，化學(xué)學(xué)習(xí)興趣小組對(duì)“金屬活動(dòng)性順

序”從內(nèi)容、規(guī)律以及應(yīng)用等方面進(jìn)行了總結(jié)，請(qǐng)你認(rèn)真填寫下面

的空白：

(1)金屬活動(dòng)性順序表：KCaNaAlZnFeSnPb(H)Cu____AgPtAu

⑵金屬與酸反應(yīng)的規(guī)律是。

試舉出實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)例：（可用化學(xué)方

程式表示）。

⑶金屬與鹽發(fā)生置換反應(yīng)必須符合三點(diǎn)：

①K、Ca、Na三種金屬非常活潑，不能把金屬直接從其鹽溶液中置

換出來(lái)。

②O

③O

試舉出實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)例：（可用化

學(xué)方程式表示）。

［解析］本題主要考查金屬活動(dòng)性順序的內(nèi)容及應(yīng)用條件，屬理解、

記憶性題目。根據(jù)所學(xué)知識(shí)不難得出。

［答案］⑴MgHg

⑵在金屬活動(dòng)性順序中，只有排在氫前面的金屬才能置換出酸中

的氫

如：Fe+2HCl=FeCb+H2T

⑶②在金屬活動(dòng)性順序中，金屬的位置必須排在鹽中金屬的前面

③鹽必須是可溶的如：Fe+CuSO尸F(xiàn)eSOi+Cu

［例4］右圖為甲、乙、丙、丁四種常見(jiàn)金屬與

鹽酸反應(yīng)的比較示意圖。

⑴上述四種金屬可以分為兩類，其中哪幾種

金屬可以歸為一類？

⑵若乙是金屬Zn,則丙可能是什么金屬？請(qǐng)你說(shuō)出理由。

［解析］該題構(gòu)思新穎，以卡通畫形式來(lái)形象地表示化學(xué)反應(yīng)，增強(qiáng)

了試題的趣味性。解答該題（1）的關(guān)鍵是熟悉金屬活動(dòng)順序表的用

途。在金屬活動(dòng)性順序表中，只有排在氫前面的金屬才能置換酸中

的，氫，從圖中可以看出甲、乙、丙表面均有氣泡產(chǎn)生，而丁表面沒(méi)

有氣泡產(chǎn)生，所以甲、乙、丙應(yīng)排在氫的前面，即甲、乙、丙三種

金屬可以歸為一類。另外在金屬活動(dòng)性順序表中，金屬的位置越靠

前，活動(dòng)性越強(qiáng)，與酸反應(yīng)就越劇烈，甲產(chǎn)生的氣泡最多即最劇烈，

乙次之，丙最少，若乙是金屬Zn則丙可能是Fe（或Sn、Pb）。

［答案］（1）甲、乙、丙可以歸為一類。

⑵丙可能是Fe（或Sn、Pb）。其理由是丙能和鹽酸反應(yīng)，但反應(yīng)的

劇烈程度比乙（Zn）小，在金屬活動(dòng)順序表中位于Zn和H之間。

［例5］2003年6月，西安北郊古墓中出土青銅錘（一種酒具），表面

附有綠色固體物質(zhì)，打開蓋子酒香撲鼻，內(nèi)盛有26kg青綠色液體，

專家認(rèn)定是2000多年前的“西漢美酒”。這是我國(guó)考古界、釀酒界

的一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)。

⑴如果讓你對(duì)出土的“西漢美酒”進(jìn)行探究，你想探究的一個(gè)問(wèn)題

是：

⑵上述報(bào)道引發(fā)了某校初三化學(xué)興趣小組同學(xué)的關(guān)注，他們收集

家中銅器表面的綠色固體，進(jìn)行探究。

提出問(wèn)題：銅器表面附著的綠色固體物質(zhì)是由哪些元素組成的？

猜想：查閱相關(guān)資料后，猜想綠色固體物質(zhì)可能是銅綠。

設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)：

綠色固體a堿石灰（NM?I和CQ）

①對(duì)試管內(nèi)的綠色固體加熱，至完全分解。觀察到A裝置中綠色固

體逐漸變成黑色，B裝置中無(wú)水硫酸銅變成藍(lán)色，C裝置中澄清石

灰水變渾濁。

②取少量加熱后生成的黑色固體于試管中，加入稀硫酸。觀察到黑

色固體逐漸溶解，溶液變成藍(lán)色。

③取少量上述藍(lán)色溶液于試管中，浸入一根潔凈的鐵絲。觀察到鐵

絲表面有紅色物質(zhì)析出。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：綠色固體物質(zhì)中含有、、、

等元素。（提示：裝置內(nèi)的空氣因素忽略不計(jì)）

表達(dá)與交流：①上圖中標(biāo)有a、b的儀器名稱是a；

bo

②上述③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為O

③反應(yīng)完成后，如果先移去酒精燈，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是O

④如果將B、C兩裝置對(duì)調(diào)，行嗎？為什么?,o

［解析］這是一道關(guān)于金屬、金屬氧化物的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量守恒定律

實(shí)質(zhì)的理解、檢驗(yàn)水和二氧化碳存在及加熱；實(shí)驗(yàn)操作等一系列知

識(shí)的綜合考查題。

我們知道：無(wú)水硫酸銅遇水變藍(lán)色可以證明水的存在，澄清石灰水

變渾濁可以證明二氧化碳的存在；金屬氧化物溶于酸生成可溶于水

的鹽，活潑金屬能從鹽溶液中置換出不活潑金屬，證明金屬氧化物

的存在。從“設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”①中先證明綠色固體分解生成水和二氧化

碳，利用質(zhì)量守恒定律，元素種類不變的原理，從而證明綠色固體

中含有C、H、。三種元素；再?gòu)摹霸O(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”①②③中知道綠色固

體分解的產(chǎn)物中的黑色固體為氧化銅，從而證明此綠色食品固體中

含有Cu元素；氣體從溶液中經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)帶來(lái)水分，如果裝置中的B、

C對(duì)換，因C中裝的是澄清的石灰水，即使B中無(wú)水硫酸銅變成藍(lán)

色，也無(wú)法說(shuō)明綠色固體分解的產(chǎn)物中有水的存在，所以B、C不

能對(duì)換。反應(yīng)結(jié)束時(shí)如果先停止加熱，可能導(dǎo)致C中石灰水向B中

倒吸的現(xiàn)象。

［答案］⑴“西漢美酒”的成分是什么？(或“西漢美酒”為何是青綠色

的?)

(2)銅碳?xì)溲?或CuCHO)

①試管鐵架臺(tái)

②Fe+CuSO產(chǎn)FeSCh+Cu

③C裝置中的液體會(huì)倒流進(jìn)入B裝置

④不行若對(duì)調(diào)因澄清石灰水中的水存在則無(wú)法證明加熱綠色固體

是否有水生成

考點(diǎn)應(yīng)試必備

1.下列敘述中屬于描述鐵的化學(xué)性質(zhì)的是()

A.鐵在高溫下加熱到1535C時(shí)變成鐵水

B.鐵是熱和電的良導(dǎo)體

C.鐵質(zhì)軟并有良好的延展性

D.鐵在潮濕的空氣中易生銹

2.下列各種容器，不可用來(lái)盛放硫酸銅溶液的容器是()

A.銅制容器B.瓷制容器C.鐵制容器D.玻璃容器

3.5角硬幣的外觀呈金黃色，它是銅和鋅的合金，市面上有人用它

制成假金元寶行騙，小明同學(xué)用一種試劑揭穿了他。小明一定不會(huì)

用的試劑是()

A.硫酸銅溶液B.硝酸銀溶液C.鹽酸D.硝酸鈉溶液

4.世界衛(wèi)生組織把鋁確定為食物污染源之一。鋁的下列用途必須

加以控制的是()

A.用鋁合金制門窗B.用鋁合金作飛機(jī)材料

C.用金屬鋁制裝碳酸飲料的易拉罐D(zhuǎn).用金屬鋁制電線

5.鐵是一種應(yīng)用廣泛的金屬，下列關(guān)于鐵的說(shuō)法中正確的是()

A.鐵絲在氧氣中燃燒生成氧化鐵

B.鐵在干燥的空氣中容易生銹

C.鐵是地殼中含量最多的金屬元素

D.用鐵鍋炒菜可使食物中增加微量鐵元素

6.金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)曾長(zhǎng)期作為貨幣金屬進(jìn)行流通，我國(guó)

有著悠久的金屬貨幣歷史和豐富的貨幣文化，下圖就是幾枚我國(guó)不

同歷史時(shí)期制造的金屬貨幣。下列關(guān)于金、銀、銅三種金屬的說(shuō)法

中錯(cuò)誤的是()

A.金、銀、銅都屬于不活潑金屬

B.單質(zhì)銅可以將銀從硝酸銀溶液中置換出來(lái)

C.黃銅(為銅、鋅合金)貌似黃金，有人以此冒充黃金行騙，其真

偽可用稀鹽酸鑒別

D.三種金屬原子失去電子能力的大小順序?yàn)椋航鹪?gt;銀原子》銅

原子

7.X、Y、Z三種金屬及其化合物問(wèn)可發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：

Y+ZCk=Z+YCk;X+ZCb=Z+XCk;Y+2HC1=YCI2+H2T；X+HC1不反應(yīng)。

則X、Y、Z三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是()

A.Z>Y>XB.X>Y>ZC.Y>X>ZD.Y>Z>X

8.廢舊計(jì)算機(jī)的某些部件含有Zn、Fe、Cu、Ag、Pt(翎、Au(金)

等金屬，經(jīng)物理方法初步處理后，與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，然后過(guò)

濾，剩余的固體中不應(yīng)有的金屬是0

A.Cu、AgB.Fe^ZnC.Pt、CuD.Ag、Au

9.收藏家收藏清末鋁制品，至今保存十分完好，該藝術(shù)品不易銹

蝕的主要原因是()

A.鋁易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

B.鋁不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

C.鋁易氧化，其表面的氧化膜具有保護(hù)內(nèi)部作用

D.鋁很難與酸發(fā)生反應(yīng)

10.銅和鋁是日常生活和生產(chǎn)中重要的金屬。鈦(Ti)有許多神奇的

性能，越來(lái)越引起人們的關(guān)注，是21世紀(jì)的重要金屬之一。依據(jù)

三種金屬的性質(zhì)和用途，判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.鈦或鈦合金放到海水中數(shù)年，取出后仍光亮如初，這說(shuō)明金屬

鈦具有很強(qiáng)的抗腐色性

B.將大小、厚薄相等的銅、鋁、鈦分別放人盛有稀鹽酸的試管中，

觀察到盛鈦的試管放出氣泡緩慢，盛鋁的試管放出氣泡快，盛銅的

試管無(wú)現(xiàn)象，由此可推測(cè)三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)锳l>Cu>Ti

C.某同學(xué)的銅制眼鏡框表面出現(xiàn)了綠色物質(zhì)[主要成分

Cu2(0ll)2C03],可用稀鹽酸除去

D.高層建筑常采用鋁合金門窗而不采用鐵門窗，主要原因是鋁的

密度小且易形成一層致密的氧化物薄膜

11.某新型“防盜玻璃”為多層結(jié)構(gòu)，每層中間嵌有極細(xì)的金屬線,

當(dāng)玻璃被擊碎時(shí)，與金屬線相連的警報(bào)系統(tǒng)就會(huì)立刻報(bào)警?！胺辣I

玻璃”能報(bào)警，這利用了金屬的()

A.延展性B.導(dǎo)電性C.彈性D.導(dǎo)熱性

12.向ZnSOi和CuCb的混合溶液中加入過(guò)量的鐵粉，充分反應(yīng)后，

過(guò)濾、洗滌、干燥得到濾渣，該濾渣中含有的金屬是()

A.Zn,FeB.Zn、CuC,Fe,CuD,Zn、Fe、Cu

13.抗氧化劑能吸收氧氣，降低食品內(nèi)部及周圍的含氧量，阻止氧

氣和食品發(fā)生氧化反應(yīng)，從而延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。小明發(fā)現(xiàn)新買來(lái)

的高級(jí)月餅的包裝盒內(nèi)有一個(gè)印有“抗氧化劑”的小包，內(nèi)盛有灰黑

色粉末，該灰黑色粉末可能是()

A.鐵粉B.氫氧化鈉C.二氧化鎰D.芻石灰

14.某化學(xué)興趣小組為驗(yàn)證Fe、Cu、Ag三種金屬的活動(dòng)性順序，

設(shè)計(jì)了如圖所示的4種實(shí)驗(yàn)方案，其中不能達(dá)到目的的是()

15.將一潔凈的鐵片放入下列溶液中，片刻后取出，溶液的質(zhì)量明

顯減少的是()

A.食鹽溶液B.硫酸鋅溶液C.稀硫酸D.硫酸銅溶液

16.銅錢在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣，已知銅的熔點(diǎn)是

1083.4℃,鐵的熔點(diǎn)是1534.8℃。試從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的角度

分析，用銅而不月鐵來(lái)鑄造貨幣的理由有,

17.置換反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)的基本類型之一。

(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?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)。如銅和硝酸銀溶液的化

學(xué)方程式為

⑵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?gòu)钠潲}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+Br2,b+Na2s=2NaI+S1,Br2+2Kl=2KBr+I2

由此可判斷:

①S、C12、L、B「2非金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱順序是o

②下列化學(xué)方程式書寫錯(cuò)誤的是O

A.Cl2+2NaBr=2NaCl+I2B.I2+2KBr=2KI+Br2

C.Bn+Na2s=2NaBr+SID.Ck+K2s=2KC1+S]

18.將一枚鐵釘放在硫酸銅溶液中，片刻后取出，發(fā)現(xiàn)鐵釘表面有

色物質(zhì)生成，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：

______________________________;該反應(yīng)的類型：

19.把一小包鐵粉放人一定量的硝酸銅溶液中，使其充分反應(yīng)后,

過(guò)濾、洗滌、干燥，得到固體。請(qǐng)你對(duì)固體的成分進(jìn)行探究。

⑴猜想：固體的成分可能是。

⑵實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想。說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程、現(xiàn)象和結(jié)論-

20.鈦(Ti)因?yàn)榫哂性S多神奇的性能而越來(lái)越引起人們的關(guān)注。某

化學(xué)興趣小組對(duì)Mg、Ti、Ag的金屬活動(dòng)性順序進(jìn)行探究。

提出假設(shè)：

a.Ti的金屬活動(dòng)性比Mg強(qiáng)；

b.Ti的金屬活動(dòng)性介于Mg和Ag之間；

c.Ti的金屬活動(dòng)性比Ag弱。

查閱資料；在相同-條件下，金屬與酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡的速度越快,

則該金屬活動(dòng)性越強(qiáng)。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：同溫下，取大小相同的這三種金屬薄片，分別投入等體

積、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的足量稀鹽酸中，觀察現(xiàn)象。請(qǐng)回答：

⑴三種金屬