浙教版九年級(jí)科學(xué)上冊(cè)第二單元專題訓(xùn)練：金屬

浙教版九年級(jí)科學(xué)上冊(cè)第二單元專題訓(xùn)練：金屬引言金屬，在我們的生活中扮演著不可或缺的角色。從日常使用的鍋碗瓢盆，到支撐現(xiàn)代工業(yè)的鋼鐵橋梁，再到推動(dòng)科技進(jìn)步的精密儀器，金屬的身影無處不在。本單元我們系統(tǒng)學(xué)習(xí)了金屬的性質(zhì)、金屬活動(dòng)性順序以及它們?cè)谏a(chǎn)生活中的應(yīng)用。為了幫助同學(xué)們更好地鞏固和深化這部分知識(shí)，我們特別設(shè)計(jì)了本次專題訓(xùn)練，希望通過梳理核心概念、解析典型例題、警示易錯(cuò)點(diǎn)，助力大家在理解的基礎(chǔ)上靈活運(yùn)用，真正做到學(xué)以致用。核心知識(shí)回顧與梳理金屬的物理性質(zhì)我們生活中常見的金屬，大多具有獨(dú)特的金屬光澤，通常是銀白色或灰色，當(dāng)然也有像金、銅這樣具有特殊顏色的金屬。它們一般都有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，這也是為什么電線常用銅或鋁來制作，而鍋具則多采用鐵或鋁。延展性也是金屬的重要特性，金可以被打成極薄的金箔，鐵絲可以被拉成細(xì)絲，這些都是延展性的體現(xiàn)。此外，金屬的密度通常較大，熔點(diǎn)也較高，但不同金屬之間存在差異，比如汞在常溫下就是液態(tài)。金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬的化學(xué)性質(zhì)是本單元的重點(diǎn)。我們主要學(xué)習(xí)了金屬與氧氣、酸以及某些鹽溶液的反應(yīng)。1.與氧氣的反應(yīng)：大多數(shù)金屬都能與氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成金屬氧化物。但反應(yīng)的難易和劇烈程度有所不同。例如，鎂條在空氣中就能劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光；鐵絲在氧氣中燃燒火星四射；而銅片加熱時(shí)會(huì)變黑。“真金不怕火煉”則說明金即使在高溫下也不易與氧氣反應(yīng)，體現(xiàn)了金的穩(wěn)定性。2.與酸的反應(yīng)：排在金屬活動(dòng)性順序表（H）前面的金屬（K、Ca、Na除外，它們與酸反應(yīng)過于劇烈且先與水反應(yīng)）能與稀鹽酸或稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)，生成鹽和氫氣。反應(yīng)的劇烈程度也與金屬活動(dòng)性相關(guān)，越活潑的金屬，反應(yīng)通常越劇烈。3.與某些鹽溶液的反應(yīng)：在金屬活動(dòng)性順序里，排在前面的金屬（K、Ca、Na除外，原因同上）能把排在后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。這是判斷金屬活動(dòng)性相對(duì)強(qiáng)弱的重要依據(jù)之一，也是濕法冶金的基本原理。金屬活動(dòng)性順序表金屬活動(dòng)性順序表是判斷金屬化學(xué)性質(zhì)的“金鑰匙”，其內(nèi)容為：鉀（K）、鈣（Ca）、鈉（Na）、鎂（Mg）、鋁（Al）、鋅（Zn）、鐵（Fe）、錫（Sn）、鉛（Pb）、（H）、銅（Cu）、汞（Hg）、銀（Ag）、鉑（Pt）、金（Au）。核心應(yīng)用：*判斷與酸能否反應(yīng)及反應(yīng)劇烈程度：（H）前金屬能與稀酸反應(yīng)生成氫氣，且位置越靠前，反應(yīng)越劇烈。*判斷與鹽溶液能否發(fā)生置換反應(yīng)：“前換后，鹽需溶，K、Ca、Na除外”。*判斷金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱：位置越靠前，金屬活動(dòng)性越強(qiáng)。*設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證金屬活動(dòng)性順序。重點(diǎn)題型解析與方法指導(dǎo)題型一：金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用與判斷例題：有X、Y、Z三種金屬，將X和Y分別放入稀硫酸中，X溶解并產(chǎn)生氫氣，Y不反應(yīng)；將Y和Z分別放入硝酸銀溶液中，過一會(huì)兒，在Y表面有銀析出，而Z沒有變化。則X、Y、Z的金屬活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的是（）A.X>Y>ZB.X>Z>YC.Z>Y>XD.Y>Z>X解析：本題考查金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用。首先，X能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，Y不能，說明X排在（H）前，Y排在（H）后，即X>H>Y。其次，Y能置換出硝酸銀中的銀，Z不能，說明Y的活動(dòng)性比銀強(qiáng)，Z的活動(dòng)性比銀弱，即Y>Ag>Z。綜合可得X>Y>Z。答案選A。方法指導(dǎo)：解答此類題目，關(guān)鍵在于根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合金屬活動(dòng)性順序表的規(guī)律，逐步分析判斷。通常可采用“中間變量法”或“兩兩比較法”來確定金屬的相對(duì)活動(dòng)性。題型二：金屬與酸反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算與分析例題：等質(zhì)量的鎂、鋅、鐵三種金屬分別與足量的稀硫酸反應(yīng)，生成氫氣的質(zhì)量由多到少的順序是（）A.Mg>Fe>ZnB.Zn>Fe>MgC.Fe>Zn>MgD.Mg>Zn>Fe解析：金屬與足量酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量，可根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算。設(shè)金屬的質(zhì)量均為m，金屬的相對(duì)原子質(zhì)量為M，其在化合物中的化合價(jià)為n，則生成氫氣的質(zhì)量=(n/m)×m。對(duì)于Mg（+2價(jià)，M=24）、Zn（+2價(jià)，M=65）、Fe（+2價(jià)，M=56），在質(zhì)量m相等時(shí)，相對(duì)原子質(zhì)量越小，生成的氫氣質(zhì)量越多。因此，生成氫氣質(zhì)量由多到少的順序?yàn)镸g>Fe>Zn。答案選A。方法指導(dǎo)：對(duì)于等質(zhì)量的不同金屬（與酸反應(yīng)后化合價(jià)相同）與足量酸反應(yīng)，相對(duì)原子質(zhì)量越小，產(chǎn)生氫氣越多。若化合價(jià)不同，則需通過化學(xué)方程式或上述公式具體計(jì)算。題型三：金屬的銹蝕與防護(hù)例題：下列做法中，不能防止鐵制品生銹的是（）A.保持鐵制品表面的干燥與潔凈B.在鐵制品表面涂油C.在鐵制品表面鍍上一層其他金屬D.將鐵制品長期浸泡在水中解析：鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水同時(shí)接觸。A選項(xiàng)保持干燥潔凈，可隔絕水；B、C選項(xiàng)涂油、鍍其他金屬，可隔絕氧氣和水；D選項(xiàng)長期浸泡在水中，鐵與水和溶解在水中的氧氣充分接觸，會(huì)加速銹蝕。答案選D。方法指導(dǎo)：防止金屬銹蝕的原理主要是隔絕氧氣或水，或改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（如制成合金）。具體方法有涂保護(hù)層（油漆、油、搪瓷等）、鍍金屬、保持干燥等。易錯(cuò)點(diǎn)警示與溫馨提示1.對(duì)金屬活動(dòng)性順序的理解偏差：認(rèn)為排在前面的金屬一定能與排在后面的金屬鹽溶液反應(yīng)，忽略了K、Ca、Na等活潑金屬會(huì)先與水反應(yīng)，生成的堿再與鹽溶液反應(yīng)，不一定能置換出金屬。2.忽略反應(yīng)條件：如金屬與酸反應(yīng)，酸通常指稀鹽酸和稀硫酸，不包括濃硫酸和硝酸（它們具有強(qiáng)氧化性，與金屬反應(yīng)不生成氫氣）；金屬與鹽溶液反應(yīng)，鹽必須可溶。3.混淆金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)：例如，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性是物理性質(zhì)，而與酸反應(yīng)、生銹等是化學(xué)性質(zhì)。4.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述不準(zhǔn)確：如鐵絲在氧氣中燃燒是“火星四射”而非“火光四射”；銅與硝酸銀溶液反應(yīng)，是“銅絲表面有銀白色物質(zhì)析出，溶液由無色逐漸變?yōu)樗{(lán)色”，要注意顏色的變化和物質(zhì)的狀態(tài)。5.計(jì)算時(shí)忽略“足量”與“不足量”問題：在涉及金屬與酸反應(yīng)的計(jì)算時(shí)，要明確哪種物質(zhì)是足量的，哪種是不足的，以不足量的物質(zhì)為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。鞏固練習(xí)與拓展思考1.選擇題：下列金屬中，不能從硫酸銅溶液中置換出銅的是（）A.鋅B.鐵C.銀D.鋁2.填空題：將一根潔凈的鐵釘放入硫酸銅溶液中，觀察到的現(xiàn)象是鐵釘表面有______色物質(zhì)析出，溶液顏色由______色逐漸變?yōu)開_____色。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。3.實(shí)驗(yàn)探究題：某同學(xué)為探究鐵、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性順序，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案：①將鐵片浸入稀硫酸中；②將銅片浸入稀硫酸中；③將鐵片浸入硝酸銀溶液中。（1）上述實(shí)驗(yàn)方案能否得出三種金屬的活動(dòng)性順序？若不能，請(qǐng)說明理由。（2）請(qǐng)你再補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn)，完善該探究方案（寫出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論）。4.計(jì)算題：10克某金屬樣品（雜質(zhì)不與酸反應(yīng)）與足量的稀鹽酸反應(yīng)，生成0.4克氫氣。已知該金屬在化合物中顯+2價(jià)，求該金屬的相對(duì)原子質(zhì)量