中考化学精讲精练12 金属的化学性质Word格式.docx
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2．原理。
利用________在高温下将铁矿石中的________还原出来。
3．现象。
（1）玻璃管内的粉末由______色逐渐变为______色。
（2）洗气瓶中的澄清石灰水变________，证明有________生成。
4.注意事项。
实验开始时要先通入再加热，实验结束时，应先停止，继续通CO至冷却到室温为止；
同时注意实验时应进行处理。
【答案】
一、
2Mg＋O2
2MgO
化合
4Al＋3O2===2Al2O3
3Fe＋2O2
Fe3O4
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
置换
Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
Cu＋2AgNO3===Cu（NO3）2＋2Ag
2Al＋3CuSO4===Al2（SO4）3＋3Cu
二、1.Mg Zn Fe Cu Ag 减弱
2．
（1）越强
（2）氢 氢
（3）前面 后面
②强 ③较弱
三、1.铁矿石 焦炭 石灰石 Fe2O3 Fe3O4 FeS2
2．CO Fe
3．
（1）红 黑
（2）浑浊 CO2
4．CO，加热，尾气。
考点1 金属的化学性质和金属活动性
【方法点拨】
1．金属与酸能发生反应的重要条件是金属必须排在金属活动性顺序中氢的前面。
2．金属与盐能发生反应的条件：
（1）必须是活泼金属置换不活泼金属。
（2）盐必须可溶。
（3）不包括K、Ca、Na等极活泼金属。
[例1]（2018•河北）如图所示的四个图象，分别对应四种过程，其中正确的是（ ）
A．
分别向等质量Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸
B．
分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸
C．
分别向等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸
D．
分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且足量的稀硫酸
解析：
A、铜的金属活动性排在氢的后面，不会与稀硫酸反应生成氢气，故A错误；
B、等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸反应，浓度大的稀硫酸反应生成氢气多，故B错误；
C、向等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸，稀硫酸完全反应，所以生成的氢气相等，故C正确；
D、镁的金属活动性比锌强，所以镁的反应速率快，故D错误。
答案：
C。
[例2]（2018•通辽）小亮在学完“金属的化学性质”后，进行了如下的实验探究，他先向只含AgNO3一种溶质的溶液中加入一定量的镁粉和铁粉，充分反应后过滤，再向过滤出的固体中滴加稀盐酸，发现有气泡产生，则下列结沦正确的是（ ）
①滤渣中一定含有Fe和Ag
②滤渣中一定含有Fe和Mg
③滤液中一定不含AgNO3，一定含有Mg（NO3）2
④滤液一定是浅绿色
A．②④B．①③C．①④D．②③
镁的金属活动性比铁、银强，向只含AgNO3一种溶质的溶液中加入一定量的镁粉和铁粉，镁先与AgNO3溶液反应生成硝酸镁溶液和银，镁粉反应完，若还有AgNO3溶液，铁才能与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银。
①充分反应后过滤，再向过滤出的固体中滴加稀盐酸，发现有气泡产生，说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属，该金属中一定含有铁，可能含有镁，则滤渣中一定含有Fe和Ag，可能含有镁，故选项说法正确。
②由上述分析，滤渣中可能含有Mg，故选项说法错误。
③由上述分析，铁反应后有剩余，则滤液中一定不含AgNO3，一定含有Mg（NO3），故选项说法正确。
④由于铁有剩余，无法确定铁是否发生了反应，滤液不一定是浅绿色的，故选项说法错误。
B。
[例3]（2018•杭州）小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：
步骤1：
利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管（装置气密性良好，药品如图所示）；
待U形管内充满O2后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器收集20mLO2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。
步骤2：
一段时间后，观察U形普内的铁丝其现象如表所示。
观察对象
现象
①干燥的普通铁丝
没有明显变化
②潮湿的普通铁丝
较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝
（1）步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是 ，
， 。
（2）铁制品锈蚀的条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是 。
（3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是
。
（1）步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是：
在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气；
故答案为：
（2）铁制品锈蚀的条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是：
潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；
注射器中氧气减少；
（3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是：
铁与氧气和水共同作用的结果；
铁与氧气和水共同作用的结果。
【考点集训】
1．（2018•新疆）如图是探究铁和铜金属活动性实验，关于此实验说法错误的是（ ）
A．铁丝需要砂纸打磨
B．溶液由蓝色变为无色
C．金属活动性强弱：
Fe＞Cu
D．化学反应方程式为：
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
A、铁丝表面容易产生铁锈，因此实验前需要砂纸打磨，该选项说法正确；
B、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，溶液由蓝色变成浅绿色，该选项说法不正确；
C、铁能和硫酸铜反应，说明铁比铜活泼，该选项说法正确；
D、铁和硫酸铜反应的化学方程式为：
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，该选项说法正确。
2．（2018•昆明）向AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入一定量的Zn、Fe和Cu的混合粉末，充分反应后过滤，洗涤，得到滤渣和滤液。
下列说法正确的有（ ）
①滤渣中一定有Ag，滤液中可能有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3
②当滤液为蓝色时，滤渣中一定有Cu、Ag，一定没有Zn、Fe
③向滤渣中加入盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定有Fe、Cu、Ag，可能有Zn
④向滤液中加入KCl溶液，无明显现象，则滤液中一定有Zn（NO3）2，可能有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2，滤渣中可能有Zn、Fe、Cu
A．1种B．2种C．3种D．4种
①滤渣中一定有锌和硝酸银反应生成的Ag，滤液中可能有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3，该选项说法正确；
②当滤液为蓝色时，滤渣中一定有Ag，不一定有Cu，这是因为滤液为蓝色时，溶液中含有铜离子，则硝酸铜可能部分反应，也可能没有反应，也可能是铜和硝酸银反应生成了硝酸铜，该选项说法不正确；
③向滤渣中加入盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定有Fe、Cu、Ag，可能有Zn，该选项说法正确；
④向滤液中加入KCl溶液，无明显现象，则滤液中一定有Zn（NO3）2，可能有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2，滤渣中可能有Zn、Fe、Cu，该选项说法正确。
3．（2018•呼和浩特）古往今来，金属材料和制品在我们的社会生活中一直起者非常重要的作用。
（1）考古工作者发现铁质的出土文物往往锈蚀严重，铁生锈的条件是
。
在实验室常用稀盐酸清除铁锈，化学方程式为 。
（2）近年来，我国高铁建设促进了经济、社会的快速发展。
制造铁轨的材料是合金钢，主要原因是合金钢具有 的优越性能（要求只答一条）。
（3）某同学在实验室进行了两个有关金属性质的实验：
实验Ⅰ：
硫酸铝溶液和铁粉混合
实验Ⅱ：
硫酸铜溶液与铁粉混合
在上述两个实验结束后，该同学将实验Ⅰ和Ⅱ的物质全部倒入同一个烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，原因是
（用文字说明）。
一段时间后过滤，向滤渣中滴加盐酸，结果没有气泡产生。
那么，滤液中所含金属离子的情况可能是 〔填写序号）。
A13+②A13+、Fe2+③A13+、Fe3+④Fe2+、Cu2+⑤A13+、Fe2+、Cu2+
（1）铁在与氧气、水共存时会发生锈蚀；
铁锈的主要成分是氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式是：
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；
故填：
铁与氧气、水同时接触；
（2）合金钢的主要成分是铁、锰、碳，其韧性好，硬度大，纯铁硬度小且脆；
所以铁轨用合金钢；
硬度大（或机械强度好、或韧性好等）；
（3）在金属活动性顺序中，铁排在铝后面，排在铜前面，所以实验Ⅰ中硫酸铝溶液和铁粉不反应；
实验Ⅱ中铁能置换出硫酸铜中的铜，同时生成硫酸亚铁；
将实验Ⅰ和Ⅱ的物质全部倒入同一个烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，这是因为实验Ⅱ中硫酸铜溶液有剩余，而实验Ⅰ中的铁粉又能与实验Ⅱ中剩余的硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁；
一段时间后过滤，向滤渣中滴加盐酸，结果没有气泡产生，说明铁粉已经完全反应，滤渣为铜，滤液中一定含有硫酸铝、硫酸亚铁，可能含有硫酸铜，即滤液中含有的金属离子有一下几种可能：
铝离子、亚铁离子；
铝离子、亚铁离子和铜离子，故填：
实验Ⅱ中硫酸铜溶液有剩余，而实验Ⅰ中的铁粉又能与实验Ⅱ中剩余的硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁；
②⑤。
考点2 铁的冶炼
实验开始时要先通入一氧化碳再加热，以排净玻璃管中的空气，以免加热时发生爆炸；
实验结束时，应先停止加热，继续通CO至冷却到室温为止，防止高温下生成的铁被氧化；
由于CO有毒，直接排放会污染空气，应进行尾气处理。
[例4]（2018•北京）炼铁的主要原料是赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、焦炭、空气等，转化过程如图：
（1）②中，反应为CO2+C
2CO，其中化合价发生改变的元素是 。
（2）③中，CO与Fe2O3反应的化学方程式为 。
（1）反应为CO2+C
2CO，二氧化碳、碳、一氧化碳中碳元素的化合价分别是+4价、0、+2价，故化合价发生改变的元素是碳元素。
（2）③中，CO与Fe2O3反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2。
（1）碳元素；
（2）Fe2O3+3CO
[例5]（2018•河南）如图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物。
已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。
（1）写出B装置玻璃管内反应的化学方程式。
（2）从环保角度考虑，请写出一种尾气处理方法。
（3）若没有A装置，则该实验不能达到检验气体生成物的目的，请说明原因。
（1）装置B中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳；
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2；
（2）尾气中含有有毒的一氧化碳气体，为了防止直接排放造成空气污染，所以要在装置C的短导管处放一盏点燃的酒精灯；
在装置C的短导管处放一盏点燃的酒精灯；
（3）装置A可以除去原气体中混有的少量的二氧化碳，若没有A装置，则无法证明使澄清的石灰水变浑浊的气体是否来自于反应后新生成的；
无法证明使澄清的石灰水变浑浊的气体是否来自于反应后新生成的。
[例6]（2018•常州）铁的冶炼与利用是学习和研究化学的重要课题。
Ⅰ．铁的冶炼。
竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。
（1）“燃烧室”中CH4燃烧的作用是
（2）写出“还原反应室”中炼铁的一个反应的化学方程式 。
（3）CH4与高温尾气中的CO2或H2O都能反应生成CO和H2，则16gCH4在催化反应室中完全反应后，理论上得到H2的质量（m）范围是 。
Ⅱ．铁的利用，利用铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）处理含有Cu（NO3）2，Pb（NO3）2和Zn（NO3）2的铜冶炼废水。
在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中重金属离子的去除率，实验结果如图2所示。
（1）铁炭混合物中铁的质量分数为100%时，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，其原因是 。
（2）铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能除去水中少量的重金属离子，其原因是 。
（3）处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为 。
I
（1）甲烷燃烧放出了大量的热，能够给炼铁提供热量，同时生成了二氧化碳和水，提供了生产合成气的原料，所以“燃烧室”中CH4燃烧的作用是：
燃烧产生热量、做生产合成气的原料；
（2）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：
（3）甲烷和二氧化碳反应生成氢气的质量为x
CH4+CO2
2CO+2H2
164
16gx
=
x=4g
甲烷和水反应生成氢气的质量为y
CH4+H2O
CO+3H2
166
16gy
y=6g
所以理论上得到H2的质量（m）范围是4g＜m＜6g；
II
（1）铁炭混合物中铁的质量分数为100%时，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，原因是：
铁的金属活动性排在锌的后面；
（2）铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能除去水中少量的重金属离子，原因是：
活性炭对铜离子和铅离子具有吸附性；
（3）由图2中的数据可知，处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为：
50%。
（1）燃烧产生热量、做生产合成气的原料；
（2）3CO+Fe2O3
（3）4g＜m＜6g；
II
（1）铁的金属活动性排在锌的后面；
（2）活性炭对铜离子和铅离子具有吸附性；
（3）50%。
4．（2018•眉山）木炭与氧化铜、一氧化碳与氧化铜反应的实验装置分别如图所示
下列说法正确的是（ ）
A．一氧化碳与氧化铜的反应中A的作用是尾气处理
B．木炭、一氧化碳与氧化铜的反应中，都只有碳元素的化合价发生变化
C．两个实验中都可以观察到红色固体变黑
D．木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应
A、一氧化碳是有毒的气体，一氧化碳与氧化铜的反应中A的作用是尾气处理，正确；
B、木炭、一氧化碳与氧化铜的反应中，不是只有碳元素的化合价发生变化，铜元素的化合价也改变，错误；
C、两个实验中都有铜生成，都可以观察到黑色固体变红，错误；
D、一氧化碳发生的不是置换反应，错误；
A。
5．（2018•常州模拟）钢铁的生产与使用是人类文明和生活进步的重要标志。
（1）写出工业用赤铁矿炼铁的主要化学反应方程式：
。
（2）炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含食盐），第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑。
形成的铁锈主要成分是 ，残液对铁锅生锈的影响是 。
为防止铁锅锈蚀采取的措施可以是洗净擦干、 。
（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁，氧化铁与一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳；
（2）铁锈的主要成分是氧化铁，盐溶液能够加快铁的锈蚀速率；
铁与氧气、水接触时发生锈蚀，所以为防止铁锅锈蚀采取的措施可以是洗净擦干、表面涂上植物油；
Fe2O3；
加速锈蚀；
表面涂油（合理即可）。
6.（2018•西宁）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，请根据所学知识回答下列问题：
（1）工业上常以赤铁矿为原料炼铁，请写出该反应的化学方程式 。
（2）据统计每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%﹣﹣40%，铁制品锈蚀的过程实际上是铁与空气中的 等发生反应的过程。
（1）在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；
（2）铁制品锈蚀，实际上是铁与空气中的氧气、水等发生的化学反应。
氧气和水蒸气。
易错辨析
1．可由金属与盐酸发生置换反应制得的物质是（ ）。
A．CuCl2B．FeCl3C．AgClD．AlCl3
铜和银都不能与盐酸发生置换反应，所以A、C项错误；
铁与盐酸发生置换反应生成FeCl2，B项也错误。
D
[错因分析]铁虽然可以和酸发生转换反应，但它与酸反应生成的是亚铁盐。
2．向氧化铜和铁的混合物中，加入一定量的稀硫酸，并微热，当反应停止后，滤出不溶物，并向溶液中插入一铁钉，片刻取出铁钉，发现铁钉并无任何变化，根据上述现象，确定下列结论正确的是（ ）。
A．不溶物一定是Cu
B．不溶物一定是Fe
C．不溶物一定含有Cu，但不一定含有Fe
D．溶液中一定含有FeSO4，但不一定含有CuSO4
CuO和硫酸反应生成水和CuSO4，Fe和硫酸反应生成H2和FeSO4，此外，Fe还与生成的CuSO4反应，生成FeSO4和Cu；
加入铁钉无变化，说明滤液中不存在CuSO4和硫酸，CuSO4中的铜元素全部被置换出来，故不溶物中一定含有Cu，可能含有Fe。
C
[错因分析]几种物质的混合物与另一种物质反应，不仅要考虑各物质相互间的作用，还要考虑与生成物之间是否会发生反应。
专题精练
一．选择题
1.（2018•荆州）下列金属中，金属活动性最强的是（ ）
A．铁B．镁C．锌D．铜
【解答】常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au；
在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，金属的活动性就越强，铁、镁、锌、铝四种金属中镁的位置最靠前，故金属活动性最强的是镁。
A、题目给出的金属中，活动性活动性最强的金属是镁，不是铁，故选项错误。
B、题目给出的金属中，活动性活动性最强的金属是镁，故选项正确。
C、题目给出的金属中，活动性活动性最强的金属是镁，不是锌，故选项错误。
D、题目给出的金属中，活动性活动性最强的金属是镁，不是铜，故选项错误。
故选：
2.（2018•温州）根据金属活动性顺序判断，下列容器与所盛溶液不会发生化学反应的是（ ）
A．用铁制容器盛盐酸B．用铜制容器盛盐酸
C．用铁制容器盛硝酸银溶液D．用铜制容器盛硝酸银溶液
【解答】A、由于铁在氢前，因此铁可以和盐酸反应，故A不符合题意；
B、由于铜在氢后，因此铜不能和盐酸反应，故B符合题意；
C、由于铁在银前，因此金属铁可以和硝酸银溶液反应，故C不符合题意；
D、由于铜在银前，因此铜可以和硝酸银溶液反应，故D不符合题意。
3.（2018•安顺）“愚人金”实为铜锌合金，外观与黄金极为相似，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利，下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案，合理的是（ ）
①比较硬度，硬度小的是“愚人金”
②灼烧，表面变色的是“愚人金”
③浸没在稀硫酸中，表面有气泡产生的是“愚人金”
④浸没在硫酸锌溶液中，表面附着白色物质的是“愚人金”
A．①③B．②④C．①④D．②③
【解答】①比较硬度，二者的硬度都很大，故错误；
②灼烧，铜能够和氧气反应产生氧化铜，表面变黑色的是“愚人金”，故正确；
③浸没在稀硫酸中，锌能够和酸反应产生氢气，因此表面有气泡产生的是“愚人金”，故正确；
④浸没在硫酸锌溶液中，三种金属都不能和硫酸锌反应，无法鉴别，故错误；
D。
4.（2018•北京）下列金属不能与CuSO4溶液反应的是（ ）
A．AgB．FeC．ZnD．Al
【解答】A、Ag的金属活动性比铜弱，不能与硫酸铜溶液反应，故选项正确。
B、Fe的金属活动性比铜强，能与硫酸铜溶液发生置换反应，故选项错误。
C、锌的金属活动性比铜强，能与硫酸铜溶液发生置换反应，故选项错误。
D、铝的金属活动性比铜强，能与硫酸铜溶液发生置换反应，故选项错误。
5．（2018•衡阳）现有Y、Y、Z三种金属，如果把X、Y和Z分别放入稀硫酸中，X和Z溶解并产生气体，Y无变化；
如果把X放入Z的盐溶液中，过一会儿，在X的表面有Z析出。
根据以上实验事实，判断X，Y和Z的金属活动性顺序（ ）
A．X＞Y＞ZB．Y＞Z＞XC．X＞Z＞YD．Z＞X＞Y
【解答】把X、Y和Z分别放入稀硫酸中，X和Z溶解并产生气体，Y无变化，说明X和Z的金属活动性比Y强；
把X放入Z的盐溶液中，过一会儿，在X的表面有Z析出，说明X比Z的金属活动性强，故X，Y和Z的金属活动性顺序为：
X＞Z＞Y。
6．（2018•益阳）向AgNO3、Cu（NO3）2、Mg（NO3）2的混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，滤液呈蓝色。
下列判断正确的是（ ）
A．滤液中可能有Fe（NO3）3、Mg（NO3）2和Cu（NO3）2
B．向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生
C．与原溶液相比，滤液的质量可能增大
D．向滤液中滴入稀盐酸，可能会有白色沉淀出现
【解答】由于镁、铁、铜、银的金属活动性顺序是镁＞铁＞铜＞银，把一定量的铁放到AgNO3、Cu（NO2）2、Mg（NO3）2的混合溶液中，铁首先和AgNO3反应，再和CuSO4反应，而不能与Mg（NO3）2反应，充分反应后过滤，滤液呈蓝色，说明CuSO4没有全部参与反应，即滤渣中不可能有铁，一定有最不活泼的金属银，可能有铜，铁和硝酸银反应生成银的同时也生成了硝酸亚铁，因此在滤液中一定有Cu（NO3）2、Mg（NO3）2，还有生成的Fe（NO3）2，可能还有剩余的AgNO3。
A、由分析可知，滤液中一定有Fe（NO3）3、Mg（NO3）2和Cu（NO3）2，故错误；
B、由分析可知，滤渣中不可能有铁，一定有最不活泼的金属银，可能有铜，所以向滤渣中加入稀盐酸，不可能有气泡产生，故错误；
C、Fe+AgNO3=Fe（NO3）2+2Ag
56216
Fe+Cu（NO3）2=Fe（NO3）2+Cu
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