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1、第14讲 金属性质的探究一、学习目标1掌握金属的化学性质，熟练书写有关反应的化学方程式。 2、熟记金属的活动性顺序。3、会探究金属的性质和金属的活动性顺序。4、能测定铁矿石中铁的氧化物的质量分数和合金中某金属的质量分数。二、考点落实金属的化学性质金属能与氧气反应： 4Al + 3O2 2Al2O3、3Fe + 2O2 Fe3O4；金属能与盐酸或稀硫酸反应：2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4 ) + H2、 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2；金属能与某些盐溶液反应： 2Al + 3CuSO4 = Al2( SO4 )3+ 3Cu 、 Cu + AgNO3 = Cu(NO3)
2、2 + 2Ag 。三、能力提升1. 金属是一类重要的材料，研究其性质十分必要。(1)地壳中含量最多的金属元素是_。(2)人们对铝的利用比铜和铁晚。金属大规模开发和利用的先后顺序主要与_(填序号)有关。 A金属的活动性 B金属的导电性 C金属的导热性(3)下面是某小组同学对金属镁和铁性质的对比研究。在室温条件下进行如右图所示实验。试管内的镁和铁表面均被打磨过，且形状、大小均相同，向两支试管中同时加入相同质量的稀盐酸。 可观察到单位时间内产生气泡多的是_(填“镁”或“铁”)，可得出的结论是：金属活动性_(填元素符号)。已知化学反应一般伴随着能量变化，因此，还可以观察到反应在相同时间内，两支长颈漏斗
3、内的液面高度不同，长颈漏斗内液面上升高的是_(填“镁”或“铁”，下同)，由此可得出的结论是：在单位时间内，等质量的镁、铁分别与等质量的盐酸反应放出的热量多的是_。2. 实验室为从锌、铁、铜的金属混合物中分离出两种金属的单质并制取一种金属的盐溶液，进行如下实验：请根据上述实验回答以下问题：（1）金属A是 （填化学式，下同），金属C是 ；无色溶液D的溶质名称是 （2）写出步骤所涉及的一个化学方程式 。（3）操作a的名称是 （4）步骤所发生化学反应的基本类型是 （选填“化合”、“分解”、“置换”）反应（5）A、B、C三种金属的活动性由强到弱顺序是 (6)为了探究锌、铁、铜的活动性顺序，某同学设计了一
4、组实验：锌片浸入稀硫酸中；铜片浸入稀硫酸中；锌浸入氯化亚铁溶液中，这组实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序，理由是 。请你补充一个实验来达到实验目的（写出实验步骤、现象） 。3.小彬同学家新买了水龙头，他从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，小彬进行了如下探究的活动。【查阅资料】铬(Cr)是银白色、有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液铝是银白色、有光泽的金属，能与稀硫酸反应，生成无色的硫酸铝溶液【预测】三种金属在
5、金属活动性顺序中的相对位置关系：Cr、Al、Cu；Al、Cr、Cu；Al、Cu、Cr。【实验过程】取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮。结论 铬能与稀硫酸发生反应，反应速率较慢 铜不与稀硫酸反应 _三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是_(填序号)【回答问题】(1)用砂纸打磨金属片的目的：_。(2)实验一发生反应的化学方程式是：_。(3)小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是_。 (4)小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，这三种药品可以是_。4. 某食品的包装袋中
6、放有一小包“防腐剂”，化学兴趣小组的同学对“防腐剂”的成分产了好奇，他们将一包“防腐剂”倒在滤纸上，看到“防腐剂”中有一些灰黑色粉末和一些红色粉末，为此，展开以下探究活动：【提出问题】“防腐剂”中灰黑色的粉末和红色的粉末分别是什么?【查阅资料】食品腐败主要是因为食品易被空气中的氧气和水蒸气氧化、潮解而变质，使用“防腐剂”可延长食品的保质期。【提出猜想】 小文：“防腐剂”中灰黑色的粉末是氧化铜，红色的粉末是铜。小婧：“防腐剂”中灰黑色的粉末是氧化铜和碳粉，红色的粉末是铜。小鹏：“防腐剂”中灰黑色的粉末是铁粉和碳粉，红色的粉末是氧化铁。【讨论分析】通过讨论，同学们一致认为小鹏的猜想是正确的，理由是
7、_。【实验探究】请你参与他们的探究，并将实验内容补充完整。实验步骤及操作实验现象实验结论用磁铁接近滤纸上的“防腐剂”，并充分吸引磁铁上吸引了黑色物质 取中剩余的粉末于试管中，加入足量的_，观察现象 小鹏的猜想正确【拓展探究】为了进一步探究“防腐剂”的性质，兴趣小组的同学另取一包“防腐剂”，进行了如下图所示的实验。实验结束后，通过称量反应前后玻璃管中固体物质的质量，他们发现反应固体物质的质量减小了，请你分析固体物质质量减小的原因_。5. 某同学将一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液，并对滤液的组成进行探究。（1）锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是
8、 。（2）同学们对滤液中所含的溶质做出多种猜想，其中有两种猜想可能成立，这两种猜想是：溶质为 ；溶质为 。（3）请你设计两种实验方案来验证以上猜想。方案实验操作实验现象结 论方案一猜想成立方案二猜想成立某学习小组用如右图所示装置测定锌铜合金中锌、铜的质量分数。（1）实验前，先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是： ；6. 某学习小组用如右图所示装置测定锌铜合金中锌、铜的质量分数。（1）实验前，先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是： ；（2）实验操作步骤有：检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，再进行的操作还有：记录C的液面位置；将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；待B中不再有气
9、体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；由A向B滴加足量试剂；检查气密性。上述再进行的操作的顺序是 （填序号）；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应 ；（3）B中发生反应的化学方程式为 ；（4）若实验用锌铜合金的质量为a g，与酸充分反应后，测得氢气体积为VL，为求出合金中锌、铜的质量分数，还缺少的一个数据是 ；A反应前加入稀酸的体积 B反应前加入稀酸的质量分数 C实验前反应装置中空气的体积 D实验条件下氢气的密度（5）若实验用锌铜合金的质量为a g，与酸充分反应后，B中剩余固体的质量为bg，则锌的质量分数为 ；（6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得锌的质量分数将 （填“偏大”“
10、偏小”或“不受影响”）。7. 化学兴趣小组的同学为了测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数。 .甲同学取一定质量的赤铁矿粉与过量的木炭粉混合后，用下图所示装置以合理的操作步骤测定（假设杂质始终不发生变化）。实验中持续通入干燥的氮气。加热前缓缓通入一段时间，其作用是_。 反应结束后，甲同学熄灭了喷灯的火焰后，马上停止通入N2，他的操作对吗？_ 说明理由_。如果氢氧化钠溶液是足量的，对二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同学用氢氧化钠溶液的增重测定出氧化铁的质量分数将_(选填“偏大”、“偏小”或“准确”)，原因是_，若有误差，则减小误差的改进措施是_。乙同学取矿石样品10g，加入足量稀盐酸，完全反应后，共用去
11、稀盐酸112.5g，过滤得到滤渣2.5g (假设杂质既不溶于水也不与酸发生反应)。请你和乙同学起计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数和反应后溶液中氯化铁的质量分数。（计算过程中保留二位小数，最后精确到0.1%）8.用H2和CuO 反应的实验来测定水的组成，如图A所示。请回答下列问题：（1）实验中，用锌粒和稀硫酸反应制取氢气：检验氢气纯度后，先通一段时间氢气，再加热CuO进行反应，其主要目的是_，与CuO反应前，应将制取的H2通过图B所示装置，其中所盛的试剂是_。（2）实验中，测定的数据如表所示，根据数据计算生成的水中氢氧元素的质量比为：（要求有计算式）_。实验前实验后CuO和玻璃管总质量65.6g59.2gCaCl2和U形管的总质量100.8g108.0g（3）下列情况下，对实验测定结果一定没有影响的是_（填序号）相对CuO而言，H2是过量的 CuO粉末中含有不与H2反应的杂质 反应中部分CuO变成Cu2O 干燥剂CaCl2有部分失效 用固体NaOH代替CaCl2做干燥剂
