第八单元金属和金属材料、 8.废旧金属可以回收利用,用合金废料(含 【进行实验】①取出袋内粉末放在滤纸上, Fe、Cu和Al)可制取FeSO,溶液及回收金 并与磁铁充分接触。②将磁铁吸出的少量 属Cu。实验流程如下图所示(部分生成物 粉末加入足量稀硫酸中。 已略): 【收集证据】磁铁吸出的粉末与稀硫酸剧烈 反应得到浅绿色溶液,同时产生气泡 合金步骤A:足量NaOH溶液 NaAlO2溶液 【得出结论】袋内含有铁粉。 过滤 Fe、Cu FeSO 【做出猜想】被磁铁吸出的铁粉能在空气中 溶液 步深B:足量稀硫酸 燃烧。 过滤 Cu 【获取事实】在空气中点燃少量铁粉,铁粉 (1)合金属于混合物(填“纯净物”或“混合 立即剧烈燃烧、火星四射。 物”)。 【反思交流】铁粉燃烧反应的化学方程式为 (2)生活中铝比铁更耐腐蚀的原因是4AI+ 3Fe十20,燃Fe0。铁丝不能在空气中 302—2Al203(用化学方程式解释)。 燃烧,而铁粉能在空气中燃烧的原因是铁 (3)步骤A的化学方程式可表示为2A1十 粉与氧气接触更充分。 2NaOH+2R—2NaA1O2+3H个,依据 【拓展探究】用不同物质测定空气里氧气的 质量守恒定律,推出R的化学式为 含量:分别在图1所示装置的燃烧匙内放 HO。 置铁粉、红磷(均足量),电加热引燃。氧气 (4)步骤B发生反应的化学方程式为Fe+ 含量随时间变化情况如图2所示。 HSO4—FeSO,+H2个;反应的基本 6 类型为置换反应。 氧气含量 -电热丝空弹簧夹 传感器 【创新应用】 温度 传感器 9.(2022·贵州毕节中考改编)一种“贴身暖 图1 宝宝”的使用说明书如图所示,某化学兴趣 小组围绕该暖宝宝的袋内物质展开探究。 品名:XX牌贴身暖宝宝 袋内物质成分:铁粉、水、活性 红磷 3% 炭、食盐等 0.05% 铁粉 内袋材料:微孔透气无纺布 时间 外袋材料:不透气塑料 图2 用法:使用时,打开外袋取出 (1)温度传感器显示,实验过程中瓶内温度 内袋,直接贴在衣服上,可持 均升高(填“升高”或“降低”)。 续发热12小时 (2)待铁粉熄灭并恢复至室温后,打开弹簧 【提出问题】袋内是否含有铁粉? 夹,进入瓶内的水约占原水面上方空间 9
家庭作业·化学·九年级·下册·配人教版 体积的 的是铁粉(填“铁粉”或“红磷”,下同), 消耗氧气速率更快的是铁粉。 (3)分析图2可知,实验中消耗氧气更彻底 第2课时 金属活动性顺序及其应用 基础·自主梳理 知识点一金属活动性顺序 (2)在金属活动性顺序里,位于氢前面的 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。 金属活动性由猴逐渐减弱 (3)在金属活动性顺序里,位于前面的金 知识点二 金属活动性顺序的应用 属能把位于后面的金属从它们化合物的喀液 里置换出来(K、Ca、Na除外)。 (1)在金属活动性顺序里,金属的位置越 靠前(或:靠后),它的活动性就越强(或:弱)。 核心·重点探究 探究问题一金属活动性顺序强弱的判断 规律总结 【例1】有X、Y、Z三种金属:X在常温下 判断某些置换反应发生的条件 就能与氧气反应,Y、Z在常温下几乎不与氧 (1)判断金属与酸能否反应: 气反应;如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液 金属必须位于氢前面 条件 中,过一会儿,在Z表面有银析出,而Y没有 酸一般指盐酸或稀硫酸 变化。根据以上实验事实,判断X、Y、Z三种 (2)判断金属与化合物溶液能否 金属的活动性由强到弱的顺序正确的 反应: 是(B)。 单质金属必须排在化合物中金 A.X、Y、Z B.X、Z、Y 属的前面,且该化合物必须 条件 C.Y、Z、X D.Z、Y、X 可溶于水 解析X在常温下就能与氧气反应,说明 金属不包含K、Ca、Na X的活动性最强;把Y和Z放入销酸银喀液 中,乙可以将银析出,说明活动性比银强,Y没 探究问题二金属活动性顺序的探究 有变化,说明活动性比银弱。故B正确。 【例2】为验证Zn、Fe、Cu的金属活动性 强弱,某同学设计了如下方案。 方案一:Zn、Fe、HCl、Cu 方案二:Zn、FeSO4、Cu 10
第八单元金属和金属材料、 方案三:ZnSO4、Fe、CuSO 动性铁>铜。由此可得出三种金属活动性为 方案四:Zn、Fe、CuSO 锌>铁>铜,该方案合理。方案三:铁与硫 (1)选出一种可行的方案,并对此方案做 酸锌溶液不反应,说明了活动性锌>铁;铁能 出评价。 与硫酸铜喀液反应生成硫酸亚铁溶液和铜, 答案方素二,因为锌能与硫酸亚铁溶液 说明了活动性铁>铜。由此可得出三种金属 反应生成硫酸锌喀液和铁,说明了话动性裤> 话动性为锌>铁>铜,该方案合理。方案 铁;铜不与硫酸亚铁喀液反应,说明了活动性 四:锌、铁均能与硫酸铜溶液反应,说明了活 铁>铜。故可得出三种金属的活动性为锌> 动性锌>铜、铁>铜,但无法确定铁和锌的活 铁>铜(答案合理即可) 动性强猜,孩方案不合理。 (2)你所选方案中发生反应的化学方程 方法点拨 式为Zn十FeSO4一ZnSO4+Fe(答案合理即 验证三种金属的活动性顺序的方法 可)(写出一个即可)。 (1)将要验证的金属按活动性顺序 思路点拨①在金属活动性顺序中,Zn、 排列 Fe、Cu各处在什么位置?②如何根据金属与 (2)若排在中间的金属选用单质,两 酸或某些金属化合物溶液的反应情况判断金 边的金属选用含它们的化合物溶液(可巧 属的活动性强弱? 记为“两液夹一金”);若选用含排在中间 解析方素一:将等质量的三种金属分别 的金属的化合物溶液,两边的金属选用单 放入等量的同种稀盐酸中,产生气泡最快的 质(可巧记为“两金夹一液”)。例如:验证 是锌,其次是铁,没有气泡产生的是辋。由此 Mg、Fe、Cu的活动性顺序,选用的三种试 可得出三种金属话动性为锌>铁>铜,该方 剂为MgCl2溶液、Fe、CuCl2溶液或Mg、 案合理。方案二:锌能与硫酸亚铁客液反 FeCl2溶液、Cu。 应生成硫酸锌喀液和铁,说明了活动性 锌>铁;铜不与硫酸亚铁溶液反应,说明了活 新知·训练巩固 知识点一金属活动性顺序 (1)根据所学的知识,请把A1和Cu分别填入 1.我国明代科学家宋应星所著的《天工开物》 下面金属活动性顺序中的相应空格处。 中,详细记述了金、铜、铁、锌等金属的开采 K Ca Na Mg_ZnFeSn Pb(H)_Hg AgPt Au 金属活动性由强逐渐减弱 和冶炼方法,上述四种金属中活动性最强 答案AICu 的是(D). (2)铬(Cr)是一种重要的金属材料,常用于 A.金 B.铜 C.铁 D.锌 制造合金。某同学把一片表面用砂纸 2.在以下四种金属中,有一种金属元素形成 打磨过的金属铬放入稀硫酸中,发现铬 的化合物的溶液与其他三种金属单质都能 片表面缓慢产生气泡,由此可得出铬的 发生置换反应,这种金属是(D)。 金属活动性应排在氢的前面(填“前面” A.Fe B.Cu C.Zn D.Ag 或“后面”)。根据以上实验,可以判断 3.金属材料是现代生活和工业生产中应用极 金属铬与硫酸铜溶液能(填“能”或 为普遍的一类物质,请回答下列有关问题。 11
/儿家庭作业·化学·九年级·下册·配人教版 “不能”)反应,理由是铬的金属活动性 A.金属活动性A>B 比铜强(答案合理即可)。 B.生成氢气的质量A>B 知识点二金属活动性顺序的应用 C.反应的硫酸质量A<B D.反应的金属质量A<B 4.镍(Ni)、锰(Mn)都是重要金属。将镍丝插入 7.金属和金属材料在日常生活中有广泛用 MnCl2溶液中,无明显现象;插入CuC2溶液 途。请回答下列问题。 中,镍丝表面有紫红色固体析出。这三种 (1)地壳中含量最多的金属元素是AI(填元 金属活动性由强到弱的顺序是(B)。 素符号)。 A.Cu、Mn、Ni B.Mn、Ni、Cu (2)现有甲、乙、丙三种金属,如果把甲和乙 C.Ni、Mn、Cu D.Mn、Cu、Ni 分别放入稀硫酸中,甲溶解并产生氢 5.验证Zn、Fe、Cu的活动性强弱,下列试剂组 气,乙不反应;如果把乙和丙分别放入 合不能达到实验目的的是(C)。 硝酸银溶液中,过一会儿,在乙表面有 A.FeSO4溶液、Zn、Cu 银析出,而丙没有变化。根据以上实验 B.ZnSO,溶液、稀盐酸、Fe、Cu 现象,判断甲、乙、丙的金属活动性由强 C.ZnSO溶液、FeSO,溶液、Cu 到弱的顺序是甲>乙>两。 D.ZnCl2溶液、CuCl2溶液、Fe (3)将铜丝浸入硝酸银溶液中,可发生反 6.将A、B两种金属放入等 应:Cu+2AgNO3—Cu(NO3)2+ 浓度的稀硫酸中,生成氢 2Ag。该反应属于四种基本反应类型中 气的质量与反应时间的关 的置换反应。 系如右图所示,下列结论 时间/s 合理的是(B)。 素能·演练提升 【能力提升】 B.活泼金属易与氧气反应 C.排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换 1.某兴趣小组的同学为了确认回收易拉罐的 出来 主要成分是铝还是铁,剪取其金属片并打磨 D.通常活动性较强的金属可把活动性较弱 后,设计了如下图所示的两种不同实验方法 的金属从它的化合物溶液中置换出来 来进行验证,这样设计的依据是(D)。 2.已知金属活动性Zn>Cr>Fe,下列化学方 程式书写正确的是(B)。 金属片 金属片 A.Zn+MgSO=ZnSO+Mg 的氯化锌 氯化亚 B.Cr+H2SO -CrSO+H2 溶液 铁溶液 C.2Fe++6HCl-2FeCl3 +3H2 A.铁、铝有不同的物理性质 D.Fe+CrCl2=FeCl2+Cr 12
第八单元金属和金属材料、 3.用盐酸与金属单质反应,探究锌、镁、铜的 对反应前后溶液质量变化的下列分析正确 金属活动性。下列有关现象、分析或结论 的是(A)。 的叙述正确的是(C)。 A.I减小、Ⅱ增大 B.I减小、Ⅱ减小 C.I增大、Ⅱ增大 镁片围锌片围铜片 D.I增大、Ⅱ减小 ⑦ 7.金属及其金属制品对人类社会的发展有着 A.铜片表面可以观察到气泡 极其重要的作用。 B.试管②比试管①更热 (1)铜锌合金的外观与黄金极为相似,市场上 C.金属活动性由强到弱的顺序为镁> 有一些不法分子以假乱真,祸害群众。利 锌>铜 用简单的化学知识,将其放入稀盐酸中, D.三支试管中盐酸的浓度可以不同 观察是否有气泡产生即可鉴别其真伪。 4.向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量稀 (2)铝、铁、银是日常生活中经常接触到的三 硫酸,下列图像描述正确的是(B)。 种金属。对Al、Fe、Ag三种金属的活动 性顺序进行探究,能达到目的的一组试 Zn/ Zn 剂是②(填序号)。 Fe Fe ①Ag、FeCl2溶液、AlCl溶液 O反应时间s O反应时间s A B ②Fe、AlCl溶液、AgNO3溶液 ③Ag、Fe、AlCL溶液 Z Fe/ Fe Zn 【创新应用】 O反应时间/s O反应时间/s C D 8.(2022·贵州遵义一模)某化学兴趣小组的 5.某化学兴趣小组将一定质量的镁粉加入硝 同学,为了比较金属R与铁、铜的金属活动 酸银和硝酸亚铁的混合溶液中,充分反应 性强弱,进行如下探究活动。 后过滤,得到滤液和滤渣,向滤渣中滴加稀 【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出 盐酸有气泡产生,则该小组同学的下列判 如下猜想: 断中,正确的是(C)。 猜想一:R>Fe>Cu。 A.滤液中一定不含有硝酸银和硝酸亚铁 猜想二:Fe>Cu>R。 B.滤液中一定含有硝酸银和硝酸亚铁 猜想三:Fe>R>Cu C.滤渣中一定含有铁和银,可能含有镁 【收集证据】为了验证哪一种猜想成立,甲、 D.滤渣中一定含有镁、铁和银 乙、丙三位同学分别展开实验探究。 6.向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶 液中加入足量锌粉,先后发生反应I、Ⅱ, 13