8.2 金属的化学性质
课后
【难点辨析】
1．铁和盐酸、硫酸反应生成+2价的铁盐。( )
2．铜能够把银从氯化银中置换出来。( )
3．一氧化碳还原氧化铁属于置换反应( )
4．铁丝在氧气中燃烧可能生成三氧化二铁。( )
5．铜和硝酸银溶液发生化学变化时，溶液质量增加了。( )
6．置换反应中的单质一定是金属单质。( )
7．置换反应一定在溶液中进行。( )
8．有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应。( )
9．有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应。( )
10．置换反应中一定有元素化合价的改变( )
【要点巩固】
11．下列金属中，金属活动性最强的是（ ）
A．金 B．铝 C．铜 D．铁
12．探究铁、铜、镁的金属活动性时，下列现象、 分析或结论正确的是
A．铜片表面有气泡产生
B．有镁片的试管外壁发烫
C．铁片与盐酸反应速率最快
D．它们的活动性: Cu>Fe> Mg
13．将一定质量的铁粉加入到Mg（NO3）2、AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。向滤液中加入稀盐酸，无明显现象。下列叙述正确的是（ ）
A．滤液中一定含有Mg2+和Fe3+
B．滤液中含有Mg2+和Ag+
C．滤渣中一定含有Ag
D．滤渣中可能含有Mg
14．手机的某些部件里含有Mg、Al、Cu、Ag等金属，将废旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应后，所得溶液中含有的金属离子是
A．Mg2+、Al3+ B．Cu2+、Ag+ C．Al3+、Cu2+ D．Mg2+、Ag+
15．现有质量相等的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价）。则下列说法错误的是
A．完全反应所需时间：丙>甲>乙 B．生成氢气的质量：甲>乙>丙
C．相对原子质量：乙>丙>甲 D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙
16．已知化学反应：X+YSO4 = Y+XSO4，根据此反应信息判断正确的是（ ）
A．X一定是金属铁 B．Y一定是金属铜
C．X的金属活动性比Y强 D．Y的金属活动性比X强
17．下列物质可通过金属与稀盐酸反应直接得到的是（ ）
A．CuCl2 B．AgCl C．ZnCl2 D．FeCl3
18．有甲、乙、丙、丁四种金属，只有丙在自然界能以单质形态存在。含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放。将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中，在甲表面有铜析出，而丁没有变化。这四种金属活动性顺序由弱到强的是
A．丙<丁<甲<乙 B．丙＞乙＞甲＞丁
C．丁＞乙＞丙＞甲 D．甲＞乙＞丙＞丁
19．下列属于置换反应的是（ ）
A．2H2O2H2↑+O2↑ B．S+O2SO2
C．NaOH+HCl＝NaCl+H2O D．2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑
20．结合图片判断下列说法不正确的是
A．图中镁与盐酸的反应速率最快
B．图中能体现出四种金属的活动性由弱到强的顺序是Mg、Zn、Fe、Cu
C．此实验应该保证金属与盐酸的接触面积相同
D．金属活动性的强弱可以依据金属是否与酸反应及反应的剧烈程度来确定
21．为验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序，不可选用的一组物质是
A．MgCl2溶液、Cu、Sn
B．Mg、Cu、SnCl2溶液
C．Mg、Sn、Cu、盐酸
D．MgCl2溶液、Sn、CuCl2溶液
22．将一根洁净的铜丝放入AgNO3溶液中，一段时间后，溶液从无色变为蓝色，铜丝表面生长出如图所示的白色“树枝”，下列叙述错误的是
A．白色“树枝”的成分是银
B．溶液变为蓝色，表明Cu转变为Cu2+
C．所得溶液中肯定不含有Ag+
D．铜的金属活动性比银的强
23．将金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后，溶液呈无色，继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。根据上述实验分析，下列说法错误的是
A．金属活动性强弱顺序：M＞Cu＞Ag
B．滤渣中可能有金属M
C．滤液中至少含有两种溶质
D．滤渣中一定有Ag
24．纽扣电池是生活中常用的电源，下图是银锌纽扣电池的构造示意图，回答下列问题。
（1）纽扣电池的外壳可以加工得很薄，说明金属具有_____性。
（2）氧化银加热分解可以得到两种单质，其化学反应方程式为_______。
（3）该电池中涉及的铁、锌、银三种金属，它们的金属活动性由强到弱的顺序是_____，为了验证该结论，某同学向质量、外形相同的铁片、锌片、银片中分别加入足量15%的稀盐酸，以下现象中不能成为该结论证据的是________（填序号）。
A 银表面没有气泡生成
B 铁表面最终生成气体的总量比锌多
C 铁表面产生气泡的速率比锌慢
25．金属制品与我们的日常生活密不可分。
（1）有铝、锌、铜三种金属，其中不能与稀硫酸发生反应的是__________。
（2）铝的化学性质比较活泼，但铝制品具有很好的抗腐蚀性能，其原因是铝表面容易形成__________。
（3）为验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，某同学选用如下试剂组进行验证，其中不合理的一组是__________（用序号①②③填空）
①Zn、CuSO4溶液、Ag ②ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液 ③Zn、Cu、AgNO3溶液
（4）由所学知识可知，活泼性Fe>Cu，。非金属与金属类似，活泼性C12>Br2>l2，请写出将Cl2通入NaBr溶液中发生反应的化学方程式____________。
26．小雨同学为验证镁、铁、锌三种金属的活动性，进行了下图所示实验：
①实验中，小雨观察到的现象是_____________，由此得出三种金属的活动性：镁>锌>铁；
②小明还补充了铁片与硫酸铜溶液反应的实验，实验中观察到的现象是______________，有关反应的化学方程式为____________。由此得出铁、铜两种金属的活动性：铁_____________铜（填“>”“=”“<”）。
27．金属在生产、生活中应用广泛，金属的回收利用有利于保护环境、节约资源。
（1）用体温计测量体温时，水银柱会上升。用微观知识解释产生该现象的原因 ____ 。
（2）我国古代典籍中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的反应原理之一是： ， 的化学式为 ______ 。
（3）某工厂欲从溶质是 和 的生产废液中回收 和 。实验员取样，向其中加入一定量的锌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。
①若所得滤液为蓝色，则滤液中一定含有金属离子 ______ （填离子符号）。
②若向所得滤渣中加入一定量稀硫酸产生气泡，则滤渣中一定含有 ______ 。
2
1
参考答案
1．正确
【详解】铁与盐酸反应生成氯化亚铁，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁，氯化亚铁和硫酸亚铁中的铁元素都是+2价。所以铁和盐酸、硫酸反应生成+2价的铁盐。正确。
2．错误
【详解】活泼金属能把不活泼金属从其盐溶液中置换出来。氯化银是不溶于水的物质，无法形成溶液，所以铜不能够把银从氯化银中置换出来。错误。
3．错误
【详解】一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，反应物是两种化合物，不属于置换反应，故填：错误。
4．错误
【详解】铁丝在氧气中燃烧可能生成四氧化三铁，错误。
5．错误
【详解】根据，每340份质量的硝酸银和铜反应生成188份质量的硝酸铜，反应前后溶质质量减少，溶剂质量不变，所以溶液质量减少了。错误。
6．错误
【详解】置换反应中的单质不一定是金属单质，如碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，单质有非金属单质碳。错误。
7．错误
【详解】置换反应不一定在溶液中进行。如碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳。错误。
8．正确
【详解】有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应，如甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水，生成物是两种化合物，不是置换反应。正确。
【点睛】
9．正确
【详解】有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应。如一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应物是两种化合物，所以不是置换反应。正确。
10．正确
【详解】置换反应有单质参加反应，又有单质生成，一定有元素化合价的改变，故说法正确。
11．B
【详解】常见金属的活动性顺序为：钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、（氢）、铜、汞、银、铂、金，所以选项给出的金属中，铝的活动性最强，故选B。
12．B
【详解】A、在金属活动性顺序里，铜排在氢后，铜与盐酸不反应，不会产生气泡，不符合题意；
B、镁与盐酸反应放出热量，故试管外壁发烫，符合题意；
C、镁比铁活泼，故镁与盐酸反应速率最快，不符合题意；
D、由金属活动性顺序可知，它们的活动性：Mg＞Fe＞Cu，不符合题意。
故选B。
13．C
【分析】铁的金属活动性比银强，比镁弱，将一定质量的铁粉加入到Mg（NO3）2、AgNO3的混合溶液中，铁不能与Mg（NO3）2溶液反应，铁与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。向滤液中加入稀盐酸，无明显现象，说明滤液中不含硝酸银。
【详解】
A、铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铁与硝酸镁不反应，故滤液中一定含有硝酸亚铁和硝酸镁，故滤液中一定含镁离子和亚铁离子，不含铁离子，故选项说法错误；
B、向滤液中加入稀盐酸，无明显现象，说明滤液中不含硝酸银，滤液中一定含有Mg2+和Fe2+，一定不含银离子，故选项说法错误。
C、铁与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，滤渣中一定含有Ag，故选项说法正确；
D、铁不能与Mg（NO3）2溶液反应，滤渣中一定不含Mg，故选项说法错误。
故选C。
14．A
【分析】根据在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，进行分析解析。
【详解】手机的某些部件里含有Mg、Al、Cu、Ag等金属，将废旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应后，Cu、Ag不能与稀硫酸反应，Mg、Al能与稀硫酸反应，分别生成硫酸镁和氢气、硫酸铝和氢气，则所得溶液中含有的金属离子是镁离子和铝离子，其离子符号为Mg2+、Al3+。
故选A。
【点睛】掌握金属的化学性质并能灵活运用是正确解析本题的关键。
15．C
【详解】A、由题意甲、乙、丙三种金属分别与三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应，金属完全反应，根据生成氢气的质量与反应时间的关系图可知，金属乙反应的氢气质量最先达到最大值，其次是金属甲，最后是金属丙，即金属乙最先反应完，其次是金属甲，金属丙最后反应完，因此完全反应所需时间的关系为丙>甲>乙，A选项说法正确，不符合题意；
B、如图所示曲线平行于x轴时，生成的氢气质量达到最大值，三种金属生成氢气的质量甲最大，其次是乙，最小的是丙，即生成氢气的质量甲>乙>丙，B选项说法正确，不符合题意；
C、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价，若金属元素的符号为M，与稀硫酸反应的通式为，设金属的相对原子质量为，金属的质量为，生成氢气的质量为，根据方程式可知，则有，已知甲、乙、丙三种金属的质量相等，则金属的相对原子质量与生成氢气的质量成反比，如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙，三种金属的相对原子质量关系为甲＜乙＜丙，C选项说法错误，符合题意；
D、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价，若金属元素的符号为M，与稀硫酸反应的通式为，由方程式可知生成的氢气中的氢元素全部来自于硫酸，根据质量守恒定律元素守恒，生成的氢气质量越大，消耗的硫酸质量越大，如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙，消耗硫酸的质量关系为甲>乙>丙，D选项说法正确，不符合题意。故选C。
16．C
【分析】根据金属活动性顺序表的应用分析判断，位于前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来。根据X+YSO4 = Y+XSO4判断X的金属活动性比Y强，不一定金属铁；Y不一定是金属铜。
【详解】A、由方程式可知金属活动性X>Y，X可能是金属铁，判断错误；故不符合题意；
B、由方程式可知金属活动性X>Y，Y可能是金属铜，判断错误。故不符合题意；
C、由方程式可知，X能将Y从其盐溶液中置换出来，说明了X的金属活动性比Y强，判断正确；故符合题意；
D、由上述分析可知，Y的金属活动性比X弱，判断错误；故不符合题意；
故选C
【点睛】本题难度不大，明确位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来是正确解答本题的关键。
17．C
【分析】排在氢前面的金属能与酸反应生成盐和氢气，氢后面的金属不与酸反应，铁和酸反应生成亚铁盐，不能生成正三价的铁盐，据此进行分析判断。
【详解】A、在金属活动性顺序中，铜排在氢后面，铜和盐酸不能发生反应，不能生成氯化铜，故选项错误；
B、在金属活动性顺序中，银排在氢后面，银和盐酸不能发生反应，不能生成氯化银，故选项错误；
C、在金属活动性顺序中，锌排在氢前面，锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，故选项正确；
D、在金属活动性顺序中，铁排在氢前面，能和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不能生成氯化铁，故选项错误。
故选：C。
18．A
【详解】甲、乙、丙、丁四种金属，只有丙在自然界能以单质形态存在，则丙活动性最弱；
含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放，乙能将甲从其化合物溶液中置换出来，可知金属活动性：甲＜乙；
将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中，在甲表面有铜析出，而丁没有变化，则金属活动性：丁＜甲；
故四种金属活动性顺序由弱到强的是丙<丁<甲<乙；
故选A。
19．D
【详解】A、2H2O 2H2↑+O2↑，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项错误；
B、S+O2 SO2，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项错误；
C、NaOH+HCl＝NaCl+H2O，该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，属于复分解反应，故选项错误；
D、2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故选项正确。
故选D。
【点睛】本题难度不大，掌握置换反应的特征（反应物和生成物均是两种，其中一种是单质和另一种是化合物）是正确解答本题的关键。
20．B
【详解】A、由图可以看出，镁冒气泡最剧烈，镁与盐酸的反应速率最快，故A正确；B、由图可以看出，镁冒气泡最剧烈，其次是锌和铁，铜不冒气泡，活动性最弱，图中能体现出四种金属的活动性由弱到强的顺序是Cu、Fe、Zn、Mg，故B不正确；C、此实验应该保证金属与盐酸的接触面积相同，才能比较金属的活动性强弱，故C正确D、金属活动性的强弱可以依据金属是否与酸反应及反应的剧烈程度来确定，故D正确。故选B。
点睛：在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸发生置换反应生成氢气，金属的位置越靠前，与酸的反应越剧烈。
21．A
【详解】A、MgCl2溶液与Cu、Sn均不反应，不能验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序；
B、Mg与SnCl2溶液反应生成略带蓝色的Sn，而Cu与SnCl2溶液不反应，能验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序；
C、Mg、Sn与盐酸均能反应产生氢气，且镁与盐酸反应更加剧烈，Cu与盐酸不反应，能验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序；
D、MgCl2溶液与Sn不反应，可知金属活动性Mg＞Sn，Sn、CuCl2溶液反应，有红色的铜生成，可知金属活动性Sn＞Cu，能验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序；
故选：A。
22．C
【详解】A、硝酸银和铜反应生成银和硝酸铜，白色“树枝”的成分是银，故正确；
B、硝酸银和铜反应生成银和硝酸铜，溶液由无色变为蓝色，是由于生成的硝酸铜能解离出铜离子，故正确；
C、如果铜被银包裹起来不能和硝酸银接触，不能将硝酸银中的银离子全部置换出来，溶液中会含有Ag+，故错误；
D、铜能够置换硝酸银中的银，说明铜的金属活动性比银的强，故正确。
故选：C。
23．B
【分析】金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后，溶液呈无色，说明M和硝酸铜发生了反应，把金属铜置换出来，则M的金属活动性强于铜，继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，则铜的金属活动性强于银。
【详解】A、溶液呈无色，M和硝酸铜溶液反应，则M的金属活动性强于铜，加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，则铜的金属活动性强于银，则金属活动性强弱顺序：M＞Cu＞Ag，故A正确；
B、M的金属活动性最强，M和硝酸铜溶液和硝酸银均反应，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，故滤渣中没有金属M，故B不正确；
C、加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，则滤液中含有M的盐溶液和硝酸铜，可能含有硝酸银，故至少含有两种溶质，故C正确；
D、加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，则滤渣中一定有Ag，故D正确。故选B。
【点睛】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的盐溶液中置换出来。
24． 延展性 锌、铁、银 B
【详解】（1）纽扣电池的外壳可以加工得很薄，说明金属具有延展性；
（2）氧化银加热分解生成银和氧气，其化学反应方程式为；
（3）根据金属性顺序可知，铁、锌、银三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铁、银；
A、银表面没有气泡生成，说明银不能与盐酸反应，证明银排在氢后，故正确；
B、铁表面最终生成气体的总量比锌多，不能证明活动性强弱，故错误；
C、铁表面产生气泡的速率比锌慢，证明铁不如锌活泼，故正确。故选B。
25． Cu或铜 致密氧化膜 ③
【详解】（1）根据三种金属的活动性由强到弱为铝>锌>（氢）>铜可知，铜位于H之后不能与稀硫酸发生置换反应。
（2）铝的化学性质比较活泼，但铝制品却具有很好的抗腐蚀性能，原因是铝在通常情况下能和空气中的氧气反应生成致密氧化膜，对内部的铝起到保护作用；
（3）①Zn与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了活动性锌＞铜；Ag不能与硫酸铜溶液反应，说明了活动性铜＞银；由此可得出三种金属活动性锌＞铜＞银，不符合题意；
②Cu与AgNO3溶液反应置换出银，说明了活动性铜＞银；Cu不能与ZnSO4溶液反应，说明了活动性锌＞铜；由此可得出三种金属活动性锌＞铜＞银，不符合题意；
③Zn、Cu都能与AgNO3溶液反应，证明锌、铜的活动性比银强，但无法比较锌、铜的活动性强弱，符合题意。故选③。
（4）由所学知识可知，活泼性Fe>Cu，。由于金属铁能把铜从硫酸铜溶液中置换出来，说明铁的活动性比铜强，非金属单质也具有类似的性质，活动性强的金属或非金属单质可以把弱的金属或非金属单质从盐溶液中置换出来。所以，根据活泼性C12>Br2>l2，将Cl2通入NaBr溶液中，氯气会将溴气置换出来，发生反应的化学方程式为：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2。
26． 盛有镁片的试管中反应剧烈，有大量气泡产生；盛有铁片的试管中反应较缓慢且有少量气泡产生；盛有锌片的试管中反应较剧烈且有较多气泡产生 铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色 ＞
【详解】①镁与稀硫酸反应时，试管中反应剧烈，有大量气泡产生；铁与稀硫酸反应时，试管中反应较缓慢且有少量气泡产生；锌与稀硫酸反应时，反应较剧烈且有较多气泡产生。由三种金属与稀硫酸反应的剧烈程度，可以得出三种金属的活动性：镁>锌>铁。
②铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸亚铁溶液呈浅绿色，所以铁片与硫酸铜溶液反应的实验中，可观察到铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色；该反应的化学方程式为；铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，说明铁、铜两种金属的活动性：铁>铜。
27． 温度升高，汞原子间的间隔增大 Cu2+、Zn2+ （填名称不得分） （或锌、银、铜。金属顺序随机）
【详解】（1）水银柱会上升是因为温度升高，汞原子间的间隔增大，体积膨胀，故答案为温度升高，汞原子间的间隔增大；
（2）根据反应的化学方程式可知，反应前银原子、氢原子、硫原子、氧原子的数目分别为：4、4、2、2，反应后银原子、氢原子、硫原子、氧原子的数目分别为：2、2，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类和数量不变，故X为Ag2S；
（3）在金属活动顺序中，锌的活动性强于铜，铜强于银。混合物加入锌，锌先于硝酸银反应，等硝酸银完全反应后，再与硝酸铜反应。
若所得滤液为蓝色，说明滤液中含有铜离子，则锌完全置换出了银，但没有把溶液里的铜离子完全置换出来，故滤液中一定含有金属离子为Cu2+、Zn2+；
若向所得滤渣中加入一定量稀硫酸产生气泡，说明滤渣里含有锌，即银、铜全部置换出来，故滤渣中一定含有Zn、Ag、Cu 。
