《金屬化學(xué)性質(zhì)》的應(yīng)用各類題型

董稚雅

到了初中化學(xué)下冊(cè)第八單元，學(xué)生明顯感到了學(xué)習(xí)上有個(gè)很大的跨度，難度加大了很多。在金屬化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)上明顯感覺到吃力，根據(jù)這種情況，我對(duì)金屬化學(xué)性質(zhì)知識(shí)點(diǎn)及各種類型的習(xí)題進(jìn)行了歸納總結(jié)。

一、金屬的化學(xué)性質(zhì)

（一）金屬與氧氣反應(yīng)

鎂、鋁常溫下就能被氧化

鐵、銅點(diǎn)燃或加熱時(shí)與氧氣反應(yīng)

點(diǎn)燃 △

3Fe + 2 O2 = Fe3O4 2Cu + O2 = 2 CuO

金的化學(xué)性質(zhì)不活潑，以單質(zhì)形式存在

（二）金屬與酸發(fā)生反應(yīng)

金屬活動(dòng)性順序表

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au

1.只有金屬活動(dòng)性順序表中H以前的金屬才能反應(yīng)，而H以后的金屬不發(fā)生反應(yīng)。

2.酸一般是稀鹽酸和稀硫酸

鋅和稀硫酸反應(yīng) Zn +H2SO4 = ZnSO4 + H2↑

（三）金屬與金屬化合物溶液反應(yīng)

金屬?gòu)?qiáng)可以置換出弱的金屬，但是K、Ca、Na除外。這三種金屬活動(dòng)性太強(qiáng)，直接與溶液中的水發(fā)生反應(yīng)。

記性口訣：“強(qiáng)置弱，前置后，除K、Ca、Na”

鐵與硫酸銅溶液反應(yīng) Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4

二.各種題型

（一）判斷置換反應(yīng)能否發(fā)生

1.金屬與酸反應(yīng)

（1）只有金屬排在金屬活動(dòng)性表中H之前的金屬反應(yīng)

（2）酸一般是稀鹽酸和稀硫酸酸

2.金屬與金屬化合物溶液反應(yīng)

強(qiáng)置弱 前置后 除K、Ca、Na

例：判斷下列反應(yīng)能否發(fā)生

鐵和稀鹽酸 （反應(yīng)） 銅和稀硫酸（不反應(yīng)）

銅和硝酸銀溶液（反應(yīng)） 鐵和硫酸鎂溶液（不反應(yīng)）

（二）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明金屬的活動(dòng)動(dòng)性

兩種金屬的活動(dòng)性

（1）加酸法（控制變量）

兩種大小相同金屬分別加入質(zhì)量相同、濃度相同的稀鹽酸中，反應(yīng)速率快的活動(dòng)性強(qiáng)，反應(yīng)速率慢或不反應(yīng)的活動(dòng)性弱。

（2）一種金屬放入另一種金屬化合物溶液中，如果反應(yīng)則強(qiáng)，如果不反應(yīng)則弱

例如，：比較Zn和Fe的活動(dòng)性強(qiáng)弱

方案一：大小相同的Zn片和Fe片，分別加入到質(zhì)量相同，濃度相同的稀鹽酸的試管中，Zn的反應(yīng)速度快，鐵的反應(yīng)速度快，證明Zn的活動(dòng)性>Fe的活動(dòng)性。

方案二：把Zn片放入到FeSO4溶液中，有黑色物質(zhì)產(chǎn)生，溶液由淺綠色變成無(wú)色。證明Zn的活動(dòng)性>Fe的活動(dòng)性。

方案三：把Fe片放入到ZnSO4溶液中，無(wú)變化，證明Zn的活動(dòng)性>Fe的活動(dòng)性。

（3）比較三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱

方法：兩固一液法 或者 兩液一固法

例：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Fe、Cu、Ag的活動(dòng)性強(qiáng)弱

方案一：兩固一液法 物質(zhì)：Fe、CuSO4溶液、Ag

實(shí)驗(yàn)方法 現(xiàn)象 結(jié)論

把Fe加入到盛有CuSO4溶液的試管中， 有紅色固體產(chǎn)生，溶液變?yōu)闇\綠色。 活動(dòng)性Fe> Cu

把Ag加入到盛有CuSO4溶液的試管中 無(wú)變化 Cu>Ag

結(jié)論：Fe> Cu> Ag

方案二：兩液一固法 FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液

實(shí)驗(yàn)方法 現(xiàn)象 結(jié)論

把Cu片加入到盛有FeSO4溶液的試管中。 無(wú)變化 活動(dòng)性Fe> Cu

把Cu片加入到盛有AgNO3溶液的試管中。 有白色固體產(chǎn)生，溶液變?yōu)樗{(lán)色 Cu>Ag

結(jié)論：Fe> Cu> Ag

（三）除雜質(zhì)問題

原則：1.只能讓雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

2.不能引入新的雜質(zhì)

3.最佳方法：雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為保留物

例：除去Cu粉中少量的Fe粉

方法一.混合物中加足量稀鹽酸或者稀硫酸，過濾。

Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2↑

方法二.混合物中加入硫酸銅溶液中，過濾。

Fe +CuSO4 = Cu + FeSO4

（四）金屬與酸反應(yīng)的坐標(biāo)圖題

金屬與酸反應(yīng)的計(jì)算公式：mH2 =

結(jié)論：化合價(jià)相同時(shí)，相對(duì)原子質(zhì)量越小，產(chǎn)生的氫氣越多

例：將質(zhì)量相等的A、B、C三種金屬，同時(shí)分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同且足量的稀鹽酸中，反應(yīng)生成H2的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。根據(jù)圖中所提供的信息，得出的結(jié)論正確的是（ ）

（已知：A、B、C在生成物中均為+2價(jià)）

A.放出H2的質(zhì)量是C>B>A

B.金屬活動(dòng)性順序是A>B>C

C.反應(yīng)速率最大的是A

D.相對(duì)原子質(zhì)量是C>B>A

分析：產(chǎn)生相同質(zhì)量的氫氣，B時(shí)間最短，反應(yīng)速率最快，活動(dòng)性最強(qiáng)，C時(shí)間最長(zhǎng)，反應(yīng)速率最慢，活動(dòng)性最弱。活動(dòng)性B > A > C

產(chǎn)生氫氣：A> B > C，化合價(jià)相同時(shí)，相對(duì)原子質(zhì)量越小產(chǎn)生的氫氣越多。所以相對(duì)原子質(zhì)量：C > B > A

答案：D

（五）判斷溶液質(zhì)量變化情況

根據(jù)金屬質(zhì)量變化情況，判斷溶液質(zhì)量。因?yàn)榉磻?yīng)前后總質(zhì)量不變所以，如果金屬質(zhì)量增加，則溶液質(zhì)量減少。反之，金屬質(zhì)量減少則溶液質(zhì)量增加。

例：Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4

56 64 金屬質(zhì)量增加，溶液質(zhì)量減少

金屬與酸反應(yīng)，金屬溶解，質(zhì)量減少則溶液質(zhì)量增加

金屬與混合物溶液發(fā)生反應(yīng)

解決此類題型要注意反應(yīng)順序的問題。

兩金屬在金屬活動(dòng)性順序表中距離相差越遠(yuǎn)，約容易反應(yīng)。

例：把銅和鋅加入到硝酸銀溶液中，鋅和硝酸銀溶液先反應(yīng)，然后才是銅和硝酸銀溶液反應(yīng)。

金屬和溶液發(fā)生反應(yīng)時(shí)，金屬活動(dòng)性最弱的先被置換出來(lái)。

例：把鐵加入到硫酸銅、硝酸銀和硫酸鎂的混合溶液中，鐵和硫酸鎂不發(fā)生反應(yīng)，鐵先和硫酸銀溶液反應(yīng)，再和硫酸銅溶液反應(yīng)。

例題：在硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V出的固體中滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生。下列判斷正確的是（ B ）

A.濾出的固體中一定含有銀，一定不含鐵

B.濾出的固體一定含有銀、銅和鐵

C.濾液中一定含有硝酸亞鐵，可能含有硝酸銅和硝酸銀

D.濾液中一定含有硝酸亞鐵，可能不含硝酸銅、硝酸銀

解析：A.向?yàn)V出的固體中加入少量稀鹽酸，有氣體產(chǎn)生，說(shuō)明固體中一定含鐵。所以A錯(cuò)

鐵在與硝酸銀和硝酸銅反應(yīng)時(shí)，首先和硝酸銀反應(yīng)生成銀，硝酸銀完全反應(yīng)后，再和硝酸銅反應(yīng)，生成銅，此時(shí)鐵還有剩余，所以一定含有銀、銅、鐵。所以B對(duì)

鐵和硝酸銀完全反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銀，鐵和硝酸銅完全反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銅，鐵剩余，所以，硝酸銅和硝酸銀不可能剩余。因此，C.D錯(cuò)

在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生要對(duì)知識(shí)學(xué)會(huì)歸納總結(jié)，在記憶的基礎(chǔ)上，能把所學(xué)知識(shí)靈活的應(yīng)用，提高分析問題的能力，真正把知識(shí)掌握，學(xué)通學(xué)透。