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2021年中考化学一轮复习课件：第8课时 金属的性质和利用（课件）
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这是一份2021年中考化学一轮复习课件：第8课时 金属的性质和利用（课件），共59页。PPT课件主要包含了中考课标导航，知识体系梳理，与氧气反应，火星四射，纯金属，考点四金属材料，非金属，金属特性，考点五置换反应，化合物等内容，欢迎下载使用。
1. 金属的物理性质：有金属光泽，常温下大多为 态（汞为液态）；具有良好的 性、 性和 性；不同金属的密度、熔点、硬度等不同。 2. 用途：用作导线、饰品、炊具、灯丝等。
考点一 金属的物理性质与用途
【易错判断】（1）在常温下，所有金属都是银白色固体（ ）（2）户外架空的高压线使用的材料为金属铜（ ）
考点二 金属的化学性质
2. 与酸（如稀盐酸）反应 条件：金属活动性顺序表中位于氢前的金属；稀酸。
Mg+2HCl MgCl2+H2↑
2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑
Zn+2HCl ZnCl2+H2↑
Fe+2HCl FeCl2+H2↑
3. 与盐溶液反应 条件：“前换后”，K、Ca、Na除外；盐可溶。
Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
Cu+2AgNO3 Cu（NO3）2+2Ag
【易错判断】（1）铝具有良好的抗腐蚀性是因为铝很难与氧气发生反应（ ）（2）铁丝在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁（ ）（3）铁与稀盐酸反应生成黄色的氯化铁溶液（ ）（4）“曾青得铁则化为铜”可以用铁与硫酸铜溶液的反应表示，反应后溶液质量变大（ ）
考点三 金属活动性顺序及其应用
1. 常见金属在溶液中的活动性顺序
2. 应用（1）在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，它的活动性就越 。 （2）在金属活动性顺序表中，位于 前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。 （3）在金属活动性顺序表中，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的 里置换出来。
【易错判断】（1）铁能与稀盐酸反应，而铜不能，说明铁的活动性比铜强（ ）（2）可选用锌片、银片、硫酸铜溶液比较锌、铜、银的金属活动性 （ ）
1. 金属材料包括 和 。 2. 合金（1）定义：由一种金属跟其他 （或 ）熔合形成的有 __________的物质。 （2）特性：硬度一般比各成分金属 ，熔点一般比各成分金属 ，所以合金比纯金属具有更广泛的用途。 （3）常见的合金：生铁、钢都是铁的合金，其主要成分都是铁，二者的含碳量不同。生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%。
【易错判断】（1）合金一定是混合物（ ）（2）将生铁放入足量的稀盐酸中，固体完全溶解，溶液变成浅绿色（ ）
由一种 跟一种 作用生成另一种 和另一种 _________的反应叫置换反应。置换反应可用符号表示为A+BC B+AC，可简记为“单换单”。
1. 食品包装中经常用到铝箔。铝块能压制成铝箔是因为铝具有良好的（ ）A.导电性B.导热性C.延展性D.抗腐蚀性
题组１ 金属的物理性质与用途
2. 下列有关说法正确的是（ ）A.光亮的铜丝放入稀硫酸中，溶液变为蓝色，产生大量气泡B.将打磨好的铜丝在酒精灯上加热，铜丝表面由黑色变为红色C.将铜片放入硝酸银溶液中，溶液由无色变为蓝色D.将铁钉加入稀硫酸中，溶液由无色变为黄色
题组2 金属的化学性质
3. 我国早在古代就有“曾青得铁则化为铜”的记载，意思是可溶性铜的化合物与铁发生反应，得到单质铜。例如：CuSO4+Fe Cu+FeSO4。（1）CuSO4中硫元素的化合价为 ，其溶液颜色为 。 （2）该反应的基本反应类型为 。 （3）除去ZnSO4溶液中少量的CuSO4杂质，下列试剂中最好选用 （填序号）。 A.NaOH溶液D.Zn
4. 如图10-2所示，试管中盛有一段镁条，向试管中加入过量稀盐酸，观察到U形管中a处液面下降，b处液面上升。（1）镁条与稀盐酸反应的化学方程式为 。 （2）U形管中液面发生变化的原因是 。 （3）将试管中的物质换成水和另一种固体，也可以让U形管内液面发生同样的变化，则“另一种固体”是 。
4. 如图10-2所示，试管中盛有一段镁条，向试管中加入过量稀盐酸，观察到U形管中a处液面下降，b处液面上升。（1）镁条与稀盐酸反应的化学方程式为 。
[答案] Mg+2HCl MgCl2+H2↑ [解析]镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，化学方程式为Mg+2HCl MgCl2+H2↑。
4. 如图10-2所示，试管中盛有一段镁条，向试管中加入过量稀盐酸，观察到U形管中a处液面下降，b处液面上升。（2）U形管中液面发生变化的原因是 。
[答案]镁和稀盐酸反应放出热量，集气瓶内的气压增大[解析]由于镁和稀盐酸反应能够放出热量，使集气瓶内的气压增大，气体通过导管进入U形管，使U形管中液面发生了变化。
4. 如图10-2所示，试管中盛有一段镁条，向试管中加入过量稀盐酸，观察到U形管中a处液面下降，b处液面上升。 （3）将试管中的物质换成水和另一种固体，也可以让U形管内液面发生同样的变化，则“另一种固体”是 。
[答案]氢氧化钠（或氧化钙）[解析]氢氧化钠溶于水、氧化钙跟水反应都能放出热量，均可以使U形管液面发生同样的变化。
题组3 金属活动性顺序及其应用
5. 能用金属和盐酸直接反应制得的物质是（ ）①FeCl3 ②ZnCl2 ③CuCl2 ④AlCl3A.①②B.②④C.③④D.①③
[答案]B[解析]铁和盐酸反应生成氯化亚铁，①错误；锌能和盐酸反应生成氯化锌，②正确；铜与稀盐酸不反应，③错误；铝能和盐酸反应生成氯化铝，④正确。
6. 现有X、Y两种金属，分别把它们插入Cu（NO3）2 溶液中，一段时间后，在X表面有红色固体析出，在Y表面无明显变化，则上述金属的活动性顺序是（ ）A.X>Y>CuB.Y>Cu>XC.Cu>X>YD.X>Cu>Y
[答案]D[解析]在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。分别把X、Y两种金属插入Cu（NO3）2溶液中，一段时间后，在X表面有红色固体析出，在Y表面无明显变化，说明X的活动性比铜强，Y的活动性比铜弱，所以这三种金属的活动性顺序是X>Cu>Y。
7. 向CuSO4溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，得滤液和滤渣。向滤渣中加入足量稀盐酸，滤渣部分溶解，有无色气体产生。根据上述实验做出的下列推断不正确的是（ ）A.金属活动性：Fe>CuB.滤渣中含有铁和铜C.滤液中不含Cu2+D.滤液质量比原溶液质量大
8. 下列物质不属于金属材料的是（ ）A.赤铁矿B.铜丝C.钛合金D.焊锡
[答案]A[解析]赤铁矿中的主要成分是氧化铁，它既不是纯金属、也不是合金，故赤铁矿不属于金属材料。
9. 国庆70周年双色铜合金纪念币黄白相映，广受欢迎。硬币外环为黄铜合金，内芯为具有独特机读性能的镍带复合白铜造币材料。回答下列问题。（1）纪念币外环的黄铜合金属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 （2）铜的化合价有+2价和+1价，写出+1价铜的氧化物的化学式： 。 （3）实验室可通过木炭和氧化铜发生置换反应制取铜单质，该反应的化学方程式为 ，白铜为铜镍合金，其硬度比镍 （填“大”或“小”）。
9. 国庆70周年双色铜合金纪念币黄白相映，广受欢迎。硬币外环为黄铜合金，内芯为具有独特机读性能的镍带复合白铜造币材料。回答下列问题。（1）纪念币外环的黄铜合金属于 （填“纯净物”或“混合物”）。（2）铜的化合价有+2价和+1价，写出+1价铜的氧化物的化学式： 。
[答案] （1）混合物[解析] （1）黄铜合金中含有铜和锌，属于混合物。[答案] （2） Cu2O[解析] （2）氧化物中氧元素显-2价，故+1价铜的氧化物的化学式为Cu2O。
9. 国庆70周年双色铜合金纪念币黄白相映，广受欢迎。硬币外环为黄铜合金，内芯为具有独特机读性能的镍带复合白铜造币材料。回答下列问题。（3）实验室可通过木炭和氧化铜发生置换反应制取铜单质，该反应的化学方程式为 ，白铜为铜镍合金，其硬度比镍 （填“大”或“小”）。
[答案] C+2CuO 2Cu+CO2↑ 大[解析]木炭和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，故化学方程式为C+2CuO 2Cu+CO2↑；合金的硬度一般比成分金属的硬度大。
10.明代宋应星所著的《天工开物》中记载了炼锡方法，用化学方程式可表示为2C+SnO2 Sn+2CO↑，该反应属于（ ）A.置换反应B.分解反应C.化合反应D.复分解反应
考向一 金属的性质和用途
1.【2017·徐州】国产大飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。已知金属锂（Li）的活动性比铝强。下列有关说法错误的是（ ）A.铝锂合金硬度大、密度小B.铝在空气中表面会形成致密的氧化膜C.锂能与盐酸反应，放出热量、生成氢气D.锂能与氧气反应，生成的Li2O中Li显+2价
[答案] D[解析]锂的活动性比铝强，因此锂也能与酸反应，且活泼金属与盐酸反应都放热、生成氢气；Li2O中氧元素的化合价为-2，根据化合物中各元素化合价代数和为零的原则，可知锂元素的化合价为+1。
2. 【2014·徐州】金属及其制品是现代生活中常见的材料，请回答下列问题。（1）铁和铝都可以制作炊具，主要利用了它们的 性。 （2）金属锌可以提取AgNO3废水中的银，这是因为锌的活动性比银 。 （3）将生铁加入足量稀盐酸中，充分反应后得到浅绿色溶液，该溶液中含有的金属离子主要是 （写离子符号），溶液底部残留的黑色不溶物主要是 。
[答案] （2）强[解析] （2）根据金属与金属盐溶液反应的条件，可知锌的活动性比银强。
2. 【2014·徐州】金属及其制品是现代生活中常见的材料，请回答下列问题。 （3）将生铁加入足量稀盐酸中，充分反应后得到浅绿色溶液，该溶液中含有的金属离子主要是 （写离子符号），溶液底部残留的黑色不溶物主要是 。
[答案] Fe2+ 碳[解析]根据溶液的颜色为浅绿色，可知该金属离子为Fe2+；生铁中的碳等物质不能与稀盐酸反应，因此残留的黑色不溶物主要是碳。
3. 拓展 常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条，充分反应（忽略挥发）。下列图像正确的是（ ）A.①②B.②③C.①④D.②④
[答案]C[解析]镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，由化学方程式可知，每24份质量的镁能置换出2份质量的氢气，所以反应后所得的氯化镁溶液质量大于反应前的稀盐酸质量，随着反应的进行，溶液质量逐渐增加，当盐酸完全反应时，溶液质量不再改变，图①正确；镁和稀盐酸反应是放热反应，随着反应的进行，溶液温度逐渐升高，当盐酸完全反应后，溶液温度会逐渐降回到原温度，图②错误；随着镁条的质量增加，反应生成氢气质量逐渐增加，当盐酸完全反应时，增加镁条的质量，氢气质量不再增加，图③错误；化学反应前后元素的种类和质量均不变，随着镁条质量的增加，溶液中氯元素质量不变，图④正确。
4.拓展【2020·苏州节选】铝是大自然赐予人类的宝物。是现代文明不可缺少的物质基础。（1）人类冶炼和使用金属铝的时间较晚。可能是因为 （填序号）。 a.地壳中铝元素含量少b.冶炼铝的技术要求高
[答案] b[解析]人类冶炼和使用金属铝的时间较晚，是因为铝的化学性质较活泼，冶炼的技术要求高。
4.拓展【2020·苏州节选】铝是大自然赐予人类的宝物。是现代文明不可缺少的物质基础。（2）用铝锂合金制造“神舟号”航天飞船的一些部件，主要是利用其强度高、耐腐蚀和 （写一条）等性质。高温下，铝与Li2O反应可置换出金属锂，写出该反应的化学方程式： 。
[答案]密度小（或质轻等，合理答案均可）2Al+3Li2O Al2O3+6Li[解析]铝锂合金具有强度高、耐腐蚀和质轻的特性，可用于制造航天飞船的一些部件；高温下，铝与Li2O发生置换反应生成金属锂和氧化铝，化学方程式为2Al+3Li2O Al2O3+6Li。
4.拓展【2020·苏州节选】铝是大自然赐予人类的宝物。是现代文明不可缺少的物质基础。（3）用砂纸去除铝片表面的氧化膜，将其浸入硫酸铜溶液中，一段时间后，观察到铝片表面有红色物质析出，并有气泡产生，经检验气体为氢气。①写出生成红色物质的化学方程式： 。 ②硫酸铜溶液中的阳离子有 （填离子符号）。
[答案] ①2Al+3CuSO4 Al2（SO4）3+3Cu ②Cu2+和H+[解析] ①在金属活动性顺序中，铝比铜活泼，能将其从硫酸铜溶液中置换出来，铜为红色物质，化学方程式为2Al+3CuSO4 Al2（SO4）3+3Cu。②由加入铝片后有红色物质铜和氢气产生可知，硫酸铜溶液中的阳离子有Cu2+和H+。
5. 【2019·徐州市区二模】把铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，充分反应后容器底部有固体。下列说法正确的是（ ）A.反应后溶液中可能含有Fe2+B.反应后溶液中一定有Fe2+和Cu2+C.剩余固体肯定含有银D.剩余固体肯定含有银和铜
考向二 金属活动性顺序
[答案]C[解析]三种金属活动性强弱关系为Fe>Cu>Ag，故硝酸银溶液先与铁粉反应，当铁反应完，若有硝酸银剩余，硝酸银才能继续与铜粉发生反应。铁与硝酸银反应时生成硝酸亚铁和银，故溶液中一定含有Fe2+，剩余固体中一定有银；由于不能判断铜是否与硝酸银发生了反应，故不能判断溶液中是否有Cu2+，同理，也不能判断剩余固体中是否有铜。
6. 【2015·徐州节选】（1）考古人员在发掘出来的文物中，发现金手镯完好无损，铜镜面有少量铜锈，铁器表面则锈迹斑斑。根据以上现象，你能得到的结论是 。 （2）请你设计一个实验方案，比较铝、铁、铜的金属活动性强弱： 。
[答案] （1）三种金属的活动性顺序是铁>铜>金[解析] （1）金属活动性越强，越容易与氧气反应而生锈，因此通过金属表面锈迹的多少，可判断三种金属的活动性顺序。
6. 【2015·徐州节选】（2）请你设计一个实验方案，比较铝、铁、铜的金属活动性强弱：_____________。
[答案]将两片相同大小的铁片分别加入硫酸铝和硫酸铜溶液中，铁与硫酸铝不反应，铁能与硫酸铜反应，铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，因此可判断金属活动性顺序为铝>铁>铜[解析]比较铝、铁、铜的金属活动性强弱时，可以对比铁片分别与硫酸铝、硫酸铜的反应现象，从而判断三种金属的活动性强弱。
7. 【2020·徐州市区二模】某计算机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍，银白色）等金属，某工厂按如图10-4所示实验流程回收部分金属。已知2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O。（1）操作①②的名称是 。 （2）滤液②中阳离子的符号是 。 （3）滤液③和铁粉反应的化学方程式是 。 （4）由图中可以得出Ag、Fe、Ni的活动性由强到弱的顺序是 。
7. 【2020·徐州市区二模】某计算机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍，银白色）等金属，某工厂按如图10-4所示实验流程回收部分金属。已知2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O。（1）操作①②的名称是 。
[答案]过滤[解析]操作①②的名称是过滤，通过过滤分离液体与不溶性固体。
7. 【2020·徐州市区二模】某计算机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍，银白色）等金属，某工厂按如图10-4所示实验流程回收部分金属。已知2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O。（2）滤液②中阳离子的符号是 。
[答案] Fe2+[解析]滤液②中的溶质是硫酸亚铁，故阳离子是Fe2+。
7. 【2020·徐州市区二模】某计算机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍，银白色）等金属，某工厂按如图10-4所示实验流程回收部分金属。已知2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O。（3）滤液③和铁粉反应的化学方程式是 。
[答案] Fe+CuSO4 FeSO4+Cu[解析]滤液③中的硫酸铜和铁粉反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式是Fe+CuSO4 FeSO4+Cu。
7. 【2020·徐州市区二模】某计算机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍，银白色）等金属，某工厂按如图10-4所示实验流程回收部分金属。已知2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O。（4）由图中可以得出Ag、Fe、Ni的活动性由强到弱的顺序是 。
[答案] Fe、Ni、Ag[解析]由图可知，向金属板中加入过量稀硫酸后，Fe、Ni均能与稀硫酸反应，Ag不能与稀硫酸反应，故Ni的金属活动性强于Ag；向滤液①中加入过量铁粉可得到Ni，故Fe的金属活动性强于Ni，则Ag、Fe、Ni的金属活动性由强到弱的顺序是Fe、Ni、Ag。
8. 拓展【2019·临沂】某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：（1）A试管中实验现象是 。 （2）只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是 （填序号）。 A.Cu、Ag、稀盐酸B.Cu、AgNO3溶液（3）实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想：A.Zn、Cu、AgB.Zn、CuC.Cu、AgD.Ag这四种猜想中明显不合理的是 （填序号）。
8. 拓展【2019·临沂】某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：（1）A试管中实验现象是 。
[答案]锌片上附着一层红色的物质，溶液由蓝色变为无色[解析]锌的活动性比铜强，故锌能和硝酸铜反应，生成铜和硝酸锌，现象为锌片上附着一层红色的物质，溶液由蓝色变为无色。
8. 拓展【2019·临沂】某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：（2）只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是 （填序号）。 A.Cu、Ag、稀盐酸B.Cu、AgNO3溶液
[答案] B[解析]通过实验A可知锌的活动性比铜强，通过实验B可知锌的活动性比银强，还需要证明铜和银的活动性强弱关系，Cu、Ag与稀盐酸均不能反应，故无法证明，Cu可与AgNO3溶液反应，可以证明铜的活动性比银强。
8. 拓展【2019·临沂】某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：（3）实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想：A.Zn、Cu、AgB.Zn、CuC.Cu、AgD.Ag这四种猜想中明显不合理的是 （填序号）。
[答案] B[解析]锌片放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，先进行的是锌和硝酸银的反应，硝酸银完全反应后，再进行锌和硝酸铜的反应。故若锌过量，得到的金属为锌、银、铜；若锌和硝酸铜、硝酸银恰好完全反应，得到的金属是铜和银；此反应的过程中一定有银析出。
【方法点拨】比较三种金属活动性时，通常采用以下两种方法：（1）用活动性最强的金属、活动性居中的金属盐溶液、活动性最弱的金属，即“两金夹一盐”；（2）用活动性最强的金属盐溶液、活动性居中的金属、活动性最弱的金属盐溶液，即“两盐夹一金”。如果三种金属中有两种金属能与酸发生置换反应，则可以在相同条件下，比较金属与酸反应放出热量的多少来判断金属活动性。
9.拓展【2020·潍坊节选】小明同学对金属的有关化学性质进行梳理和总结。请回答下列问题。（1）如图10-6甲，将一锌片投入稀硫酸中，观察到的现象是 ，该反应过程溶液中增加的粒子是 （用符号表示），溶液的pH （填“逐渐增大”“逐渐减小”或“不变”），反应的化学方程式为 。
[答案]锌片表面产生气泡 Zn2+ 逐渐增大 Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑[解析]将一锌片投入稀硫酸中，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，观察到的现象是锌片表面产生气泡，溶液中增加的粒子是Zn2+，随着反应进行，H2SO4减少，溶液酸性减弱，溶液的pH逐渐增大，化学方程式为Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑。
9.拓展【2020·潍坊节选】小明同学对金属的有关化学性质进行梳理和总结。请回答下列问题。 （2）图乙是将铜丝插入硝酸银溶液中反应的微观示意图，从微观粒子变化的角度分析该反应的实质是 ，反应过程中溶液的质量变化是 （填“增大”“减小”或“不变”）。
1. 金属的物理性质：有金属光泽，常温下大多为 态（汞为液态）；具有良好的 性、 性和 性；不同金属的密度、熔点、硬度等不同。 2. 用途：用作导线、饰品、炊具、灯丝等。
考点一 金属的物理性质与用途
【易错判断】（1）在常温下，所有金属都是银白色固体（ ）（2）户外架空的高压线使用的材料为金属铜（ ）
考点二 金属的化学性质
2. 与酸（如稀盐酸）反应 条件：金属活动性顺序表中位于氢前的金属；稀酸。
Mg+2HCl MgCl2+H2↑
2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑
Zn+2HCl ZnCl2+H2↑
Fe+2HCl FeCl2+H2↑
3. 与盐溶液反应 条件：“前换后”，K、Ca、Na除外；盐可溶。
Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
Cu+2AgNO3 Cu（NO3）2+2Ag
【易错判断】（1）铝具有良好的抗腐蚀性是因为铝很难与氧气发生反应（ ）（2）铁丝在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁（ ）（3）铁与稀盐酸反应生成黄色的氯化铁溶液（ ）（4）“曾青得铁则化为铜”可以用铁与硫酸铜溶液的反应表示，反应后溶液质量变大（ ）
考点三 金属活动性顺序及其应用
1. 常见金属在溶液中的活动性顺序
2. 应用（1）在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，它的活动性就越 。 （2）在金属活动性顺序表中，位于 前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。 （3）在金属活动性顺序表中，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的 里置换出来。
【易错判断】（1）铁能与稀盐酸反应，而铜不能，说明铁的活动性比铜强（ ）（2）可选用锌片、银片、硫酸铜溶液比较锌、铜、银的金属活动性 （ ）
1. 金属材料包括 和 。 2. 合金（1）定义：由一种金属跟其他 （或 ）熔合形成的有 __________的物质。 （2）特性：硬度一般比各成分金属 ，熔点一般比各成分金属 ，所以合金比纯金属具有更广泛的用途。 （3）常见的合金：生铁、钢都是铁的合金，其主要成分都是铁，二者的含碳量不同。生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%。
【易错判断】（1）合金一定是混合物（ ）（2）将生铁放入足量的稀盐酸中，固体完全溶解，溶液变成浅绿色（ ）
由一种 跟一种 作用生成另一种 和另一种 _________的反应叫置换反应。置换反应可用符号表示为A+BC B+AC，可简记为“单换单”。
1. 食品包装中经常用到铝箔。铝块能压制成铝箔是因为铝具有良好的（ ）A.导电性B.导热性C.延展性D.抗腐蚀性
题组１ 金属的物理性质与用途
2. 下列有关说法正确的是（ ）A.光亮的铜丝放入稀硫酸中，溶液变为蓝色，产生大量气泡B.将打磨好的铜丝在酒精灯上加热，铜丝表面由黑色变为红色C.将铜片放入硝酸银溶液中，溶液由无色变为蓝色D.将铁钉加入稀硫酸中，溶液由无色变为黄色
题组2 金属的化学性质
3. 我国早在古代就有“曾青得铁则化为铜”的记载，意思是可溶性铜的化合物与铁发生反应，得到单质铜。例如：CuSO4+Fe Cu+FeSO4。（1）CuSO4中硫元素的化合价为 ，其溶液颜色为 。 （2）该反应的基本反应类型为 。 （3）除去ZnSO4溶液中少量的CuSO4杂质，下列试剂中最好选用 （填序号）。 A.NaOH溶液D.Zn
4. 如图10-2所示，试管中盛有一段镁条，向试管中加入过量稀盐酸，观察到U形管中a处液面下降，b处液面上升。（1）镁条与稀盐酸反应的化学方程式为 。 （2）U形管中液面发生变化的原因是 。 （3）将试管中的物质换成水和另一种固体，也可以让U形管内液面发生同样的变化，则“另一种固体”是 。
4. 如图10-2所示，试管中盛有一段镁条，向试管中加入过量稀盐酸，观察到U形管中a处液面下降，b处液面上升。（1）镁条与稀盐酸反应的化学方程式为 。
[答案] Mg+2HCl MgCl2+H2↑ [解析]镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，化学方程式为Mg+2HCl MgCl2+H2↑。
4. 如图10-2所示，试管中盛有一段镁条，向试管中加入过量稀盐酸，观察到U形管中a处液面下降，b处液面上升。（2）U形管中液面发生变化的原因是 。
[答案]镁和稀盐酸反应放出热量，集气瓶内的气压增大[解析]由于镁和稀盐酸反应能够放出热量，使集气瓶内的气压增大，气体通过导管进入U形管，使U形管中液面发生了变化。
4. 如图10-2所示，试管中盛有一段镁条，向试管中加入过量稀盐酸，观察到U形管中a处液面下降，b处液面上升。 （3）将试管中的物质换成水和另一种固体，也可以让U形管内液面发生同样的变化，则“另一种固体”是 。
[答案]氢氧化钠（或氧化钙）[解析]氢氧化钠溶于水、氧化钙跟水反应都能放出热量，均可以使U形管液面发生同样的变化。
题组3 金属活动性顺序及其应用
5. 能用金属和盐酸直接反应制得的物质是（ ）①FeCl3 ②ZnCl2 ③CuCl2 ④AlCl3A.①②B.②④C.③④D.①③
[答案]B[解析]铁和盐酸反应生成氯化亚铁，①错误；锌能和盐酸反应生成氯化锌，②正确；铜与稀盐酸不反应，③错误；铝能和盐酸反应生成氯化铝，④正确。
6. 现有X、Y两种金属，分别把它们插入Cu（NO3）2 溶液中，一段时间后，在X表面有红色固体析出，在Y表面无明显变化，则上述金属的活动性顺序是（ ）A.X>Y>CuB.Y>Cu>XC.Cu>X>YD.X>Cu>Y
[答案]D[解析]在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。分别把X、Y两种金属插入Cu（NO3）2溶液中，一段时间后，在X表面有红色固体析出，在Y表面无明显变化，说明X的活动性比铜强，Y的活动性比铜弱，所以这三种金属的活动性顺序是X>Cu>Y。
7. 向CuSO4溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，得滤液和滤渣。向滤渣中加入足量稀盐酸，滤渣部分溶解，有无色气体产生。根据上述实验做出的下列推断不正确的是（ ）A.金属活动性：Fe>CuB.滤渣中含有铁和铜C.滤液中不含Cu2+D.滤液质量比原溶液质量大
8. 下列物质不属于金属材料的是（ ）A.赤铁矿B.铜丝C.钛合金D.焊锡
[答案]A[解析]赤铁矿中的主要成分是氧化铁，它既不是纯金属、也不是合金，故赤铁矿不属于金属材料。
9. 国庆70周年双色铜合金纪念币黄白相映，广受欢迎。硬币外环为黄铜合金，内芯为具有独特机读性能的镍带复合白铜造币材料。回答下列问题。（1）纪念币外环的黄铜合金属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 （2）铜的化合价有+2价和+1价，写出+1价铜的氧化物的化学式： 。 （3）实验室可通过木炭和氧化铜发生置换反应制取铜单质，该反应的化学方程式为 ，白铜为铜镍合金，其硬度比镍 （填“大”或“小”）。
9. 国庆70周年双色铜合金纪念币黄白相映，广受欢迎。硬币外环为黄铜合金，内芯为具有独特机读性能的镍带复合白铜造币材料。回答下列问题。（1）纪念币外环的黄铜合金属于 （填“纯净物”或“混合物”）。（2）铜的化合价有+2价和+1价，写出+1价铜的氧化物的化学式： 。
[答案] （1）混合物[解析] （1）黄铜合金中含有铜和锌，属于混合物。[答案] （2） Cu2O[解析] （2）氧化物中氧元素显-2价，故+1价铜的氧化物的化学式为Cu2O。
9. 国庆70周年双色铜合金纪念币黄白相映，广受欢迎。硬币外环为黄铜合金，内芯为具有独特机读性能的镍带复合白铜造币材料。回答下列问题。（3）实验室可通过木炭和氧化铜发生置换反应制取铜单质，该反应的化学方程式为 ，白铜为铜镍合金，其硬度比镍 （填“大”或“小”）。
[答案] C+2CuO 2Cu+CO2↑ 大[解析]木炭和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，故化学方程式为C+2CuO 2Cu+CO2↑；合金的硬度一般比成分金属的硬度大。
10.明代宋应星所著的《天工开物》中记载了炼锡方法，用化学方程式可表示为2C+SnO2 Sn+2CO↑，该反应属于（ ）A.置换反应B.分解反应C.化合反应D.复分解反应
考向一 金属的性质和用途
1.【2017·徐州】国产大飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。已知金属锂（Li）的活动性比铝强。下列有关说法错误的是（ ）A.铝锂合金硬度大、密度小B.铝在空气中表面会形成致密的氧化膜C.锂能与盐酸反应，放出热量、生成氢气D.锂能与氧气反应，生成的Li2O中Li显+2价
[答案] D[解析]锂的活动性比铝强，因此锂也能与酸反应，且活泼金属与盐酸反应都放热、生成氢气；Li2O中氧元素的化合价为-2，根据化合物中各元素化合价代数和为零的原则，可知锂元素的化合价为+1。
2. 【2014·徐州】金属及其制品是现代生活中常见的材料，请回答下列问题。（1）铁和铝都可以制作炊具，主要利用了它们的 性。 （2）金属锌可以提取AgNO3废水中的银，这是因为锌的活动性比银 。 （3）将生铁加入足量稀盐酸中，充分反应后得到浅绿色溶液，该溶液中含有的金属离子主要是 （写离子符号），溶液底部残留的黑色不溶物主要是 。
[答案] （2）强[解析] （2）根据金属与金属盐溶液反应的条件，可知锌的活动性比银强。
2. 【2014·徐州】金属及其制品是现代生活中常见的材料，请回答下列问题。 （3）将生铁加入足量稀盐酸中，充分反应后得到浅绿色溶液，该溶液中含有的金属离子主要是 （写离子符号），溶液底部残留的黑色不溶物主要是 。
[答案] Fe2+ 碳[解析]根据溶液的颜色为浅绿色，可知该金属离子为Fe2+；生铁中的碳等物质不能与稀盐酸反应，因此残留的黑色不溶物主要是碳。
3. 拓展 常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条，充分反应（忽略挥发）。下列图像正确的是（ ）A.①②B.②③C.①④D.②④
[答案]C[解析]镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，由化学方程式可知，每24份质量的镁能置换出2份质量的氢气，所以反应后所得的氯化镁溶液质量大于反应前的稀盐酸质量，随着反应的进行，溶液质量逐渐增加，当盐酸完全反应时，溶液质量不再改变，图①正确；镁和稀盐酸反应是放热反应，随着反应的进行，溶液温度逐渐升高，当盐酸完全反应后，溶液温度会逐渐降回到原温度，图②错误；随着镁条的质量增加，反应生成氢气质量逐渐增加，当盐酸完全反应时，增加镁条的质量，氢气质量不再增加，图③错误；化学反应前后元素的种类和质量均不变，随着镁条质量的增加，溶液中氯元素质量不变，图④正确。
4.拓展【2020·苏州节选】铝是大自然赐予人类的宝物。是现代文明不可缺少的物质基础。（1）人类冶炼和使用金属铝的时间较晚。可能是因为 （填序号）。 a.地壳中铝元素含量少b.冶炼铝的技术要求高
[答案] b[解析]人类冶炼和使用金属铝的时间较晚，是因为铝的化学性质较活泼，冶炼的技术要求高。
4.拓展【2020·苏州节选】铝是大自然赐予人类的宝物。是现代文明不可缺少的物质基础。（2）用铝锂合金制造“神舟号”航天飞船的一些部件，主要是利用其强度高、耐腐蚀和 （写一条）等性质。高温下，铝与Li2O反应可置换出金属锂，写出该反应的化学方程式： 。
[答案]密度小（或质轻等，合理答案均可）2Al+3Li2O Al2O3+6Li[解析]铝锂合金具有强度高、耐腐蚀和质轻的特性，可用于制造航天飞船的一些部件；高温下，铝与Li2O发生置换反应生成金属锂和氧化铝，化学方程式为2Al+3Li2O Al2O3+6Li。
4.拓展【2020·苏州节选】铝是大自然赐予人类的宝物。是现代文明不可缺少的物质基础。（3）用砂纸去除铝片表面的氧化膜，将其浸入硫酸铜溶液中，一段时间后，观察到铝片表面有红色物质析出，并有气泡产生，经检验气体为氢气。①写出生成红色物质的化学方程式： 。 ②硫酸铜溶液中的阳离子有 （填离子符号）。
[答案] ①2Al+3CuSO4 Al2（SO4）3+3Cu ②Cu2+和H+[解析] ①在金属活动性顺序中，铝比铜活泼，能将其从硫酸铜溶液中置换出来，铜为红色物质，化学方程式为2Al+3CuSO4 Al2（SO4）3+3Cu。②由加入铝片后有红色物质铜和氢气产生可知，硫酸铜溶液中的阳离子有Cu2+和H+。
5. 【2019·徐州市区二模】把铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，充分反应后容器底部有固体。下列说法正确的是（ ）A.反应后溶液中可能含有Fe2+B.反应后溶液中一定有Fe2+和Cu2+C.剩余固体肯定含有银D.剩余固体肯定含有银和铜
考向二 金属活动性顺序
[答案]C[解析]三种金属活动性强弱关系为Fe>Cu>Ag，故硝酸银溶液先与铁粉反应，当铁反应完，若有硝酸银剩余，硝酸银才能继续与铜粉发生反应。铁与硝酸银反应时生成硝酸亚铁和银，故溶液中一定含有Fe2+，剩余固体中一定有银；由于不能判断铜是否与硝酸银发生了反应，故不能判断溶液中是否有Cu2+，同理，也不能判断剩余固体中是否有铜。
6. 【2015·徐州节选】（1）考古人员在发掘出来的文物中，发现金手镯完好无损，铜镜面有少量铜锈，铁器表面则锈迹斑斑。根据以上现象，你能得到的结论是 。 （2）请你设计一个实验方案，比较铝、铁、铜的金属活动性强弱： 。
[答案] （1）三种金属的活动性顺序是铁>铜>金[解析] （1）金属活动性越强，越容易与氧气反应而生锈，因此通过金属表面锈迹的多少，可判断三种金属的活动性顺序。
6. 【2015·徐州节选】（2）请你设计一个实验方案，比较铝、铁、铜的金属活动性强弱：_____________。
[答案]将两片相同大小的铁片分别加入硫酸铝和硫酸铜溶液中，铁与硫酸铝不反应，铁能与硫酸铜反应，铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，因此可判断金属活动性顺序为铝>铁>铜[解析]比较铝、铁、铜的金属活动性强弱时，可以对比铁片分别与硫酸铝、硫酸铜的反应现象，从而判断三种金属的活动性强弱。
7. 【2020·徐州市区二模】某计算机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍，银白色）等金属，某工厂按如图10-4所示实验流程回收部分金属。已知2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O。（1）操作①②的名称是 。 （2）滤液②中阳离子的符号是 。 （3）滤液③和铁粉反应的化学方程式是 。 （4）由图中可以得出Ag、Fe、Ni的活动性由强到弱的顺序是 。
7. 【2020·徐州市区二模】某计算机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍，银白色）等金属，某工厂按如图10-4所示实验流程回收部分金属。已知2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O。（1）操作①②的名称是 。
[答案]过滤[解析]操作①②的名称是过滤，通过过滤分离液体与不溶性固体。
7. 【2020·徐州市区二模】某计算机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍，银白色）等金属，某工厂按如图10-4所示实验流程回收部分金属。已知2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O。（2）滤液②中阳离子的符号是 。
[答案] Fe2+[解析]滤液②中的溶质是硫酸亚铁，故阳离子是Fe2+。
7. 【2020·徐州市区二模】某计算机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍，银白色）等金属，某工厂按如图10-4所示实验流程回收部分金属。已知2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O。（3）滤液③和铁粉反应的化学方程式是 。
[答案] Fe+CuSO4 FeSO4+Cu[解析]滤液③中的硫酸铜和铁粉反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式是Fe+CuSO4 FeSO4+Cu。
7. 【2020·徐州市区二模】某计算机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍，银白色）等金属，某工厂按如图10-4所示实验流程回收部分金属。已知2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O。（4）由图中可以得出Ag、Fe、Ni的活动性由强到弱的顺序是 。
[答案] Fe、Ni、Ag[解析]由图可知，向金属板中加入过量稀硫酸后，Fe、Ni均能与稀硫酸反应，Ag不能与稀硫酸反应，故Ni的金属活动性强于Ag；向滤液①中加入过量铁粉可得到Ni，故Fe的金属活动性强于Ni，则Ag、Fe、Ni的金属活动性由强到弱的顺序是Fe、Ni、Ag。
8. 拓展【2019·临沂】某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：（1）A试管中实验现象是 。 （2）只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是 （填序号）。 A.Cu、Ag、稀盐酸B.Cu、AgNO3溶液（3）实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想：A.Zn、Cu、AgB.Zn、CuC.Cu、AgD.Ag这四种猜想中明显不合理的是 （填序号）。
8. 拓展【2019·临沂】某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：（1）A试管中实验现象是 。
[答案]锌片上附着一层红色的物质，溶液由蓝色变为无色[解析]锌的活动性比铜强，故锌能和硝酸铜反应，生成铜和硝酸锌，现象为锌片上附着一层红色的物质，溶液由蓝色变为无色。
8. 拓展【2019·临沂】某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：（2）只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是 （填序号）。 A.Cu、Ag、稀盐酸B.Cu、AgNO3溶液
[答案] B[解析]通过实验A可知锌的活动性比铜强，通过实验B可知锌的活动性比银强，还需要证明铜和银的活动性强弱关系，Cu、Ag与稀盐酸均不能反应，故无法证明，Cu可与AgNO3溶液反应，可以证明铜的活动性比银强。
8. 拓展【2019·临沂】某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：（3）实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想：A.Zn、Cu、AgB.Zn、CuC.Cu、AgD.Ag这四种猜想中明显不合理的是 （填序号）。
[答案] B[解析]锌片放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，先进行的是锌和硝酸银的反应，硝酸银完全反应后，再进行锌和硝酸铜的反应。故若锌过量，得到的金属为锌、银、铜；若锌和硝酸铜、硝酸银恰好完全反应，得到的金属是铜和银；此反应的过程中一定有银析出。
【方法点拨】比较三种金属活动性时，通常采用以下两种方法：（1）用活动性最强的金属、活动性居中的金属盐溶液、活动性最弱的金属，即“两金夹一盐”；（2）用活动性最强的金属盐溶液、活动性居中的金属、活动性最弱的金属盐溶液，即“两盐夹一金”。如果三种金属中有两种金属能与酸发生置换反应，则可以在相同条件下，比较金属与酸反应放出热量的多少来判断金属活动性。
9.拓展【2020·潍坊节选】小明同学对金属的有关化学性质进行梳理和总结。请回答下列问题。（1）如图10-6甲，将一锌片投入稀硫酸中，观察到的现象是 ，该反应过程溶液中增加的粒子是 （用符号表示），溶液的pH （填“逐渐增大”“逐渐减小”或“不变”），反应的化学方程式为 。
[答案]锌片表面产生气泡 Zn2+ 逐渐增大 Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑[解析]将一锌片投入稀硫酸中，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，观察到的现象是锌片表面产生气泡，溶液中增加的粒子是Zn2+，随着反应进行，H2SO4减少，溶液酸性减弱，溶液的pH逐渐增大，化学方程式为Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑。
9.拓展【2020·潍坊节选】小明同学对金属的有关化学性质进行梳理和总结。请回答下列问题。 （2）图乙是将铜丝插入硝酸银溶液中反应的微观示意图，从微观粒子变化的角度分析该反应的实质是 ，反应过程中溶液的质量变化是 （填“增大”“减小”或“不变”）。
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