金屬的化學(xué)性質(zhì)重難點(diǎn)題型突破

1、金屬的化學(xué)性質(zhì)重難點(diǎn)題型突破題型一、金屬和金屬化合物溶液反應(yīng)后濾液及濾渣成分的確定【例題1】將一定質(zhì)量的鐵粉放入硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾，向得到的濾渣中滴加稀鹽酸溶液，有氣泡產(chǎn)生，則關(guān)于濾渣和濾液的下列判斷中正確的是()A.濾渣中一定含有銀和銅，一定不含鐵B.濾渣中一定含有銀，可能含有銅和鐵C.濾液中一定含有硝酸銀和硝酸亞鐵，一定沒有硝酸銅D.濾液中一定含有硝酸亞鐵，一定沒有硝酸銀和硝酸銅【解析】：1.先將題干中相關(guān)金屬按活動(dòng)性順序從強(qiáng)到弱依次排列好；并根據(jù)“活動(dòng)性相差越遠(yuǎn)越先反應(yīng)”的規(guī)律確定好反應(yīng)的先后，分步寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。2.根據(jù)題干中的已知條件確定反應(yīng)進(jìn)行到哪一步

2、，從而確定濾液及濾渣的組成成分。解：1.先確定活動(dòng)性Fe CuAg,再依據(jù)“活動(dòng)性相差越遠(yuǎn)越先反應(yīng)”的規(guī)律確定好反應(yīng)的先后為：Fe+2AgNO 3=Fe(NO3)2+2Ag Fe+Cu(NO 3)2=Fe(NO 3)2+Cu 2.由題干“向得到的濾渣中滴加稀鹽酸溶液，有氣泡產(chǎn)生”可知濾渣中含有Fe,說明上述兩步反應(yīng)均有發(fā)生，且Fe有剩余，那么 AgNO3、Cu(NO 3)2都被反應(yīng)完，Ag和Cu全部被置換出來，濾液中只含F(xiàn)e(NO3)2,濾渣中含有 Ag、Cu、Fe。故答案為：D【方法規(guī)律總結(jié)】濾渣：先弱后強(qiáng)，有強(qiáng)必有弱，最弱一定有。濾渣中金屬單質(zhì)總是先有活動(dòng)弱的金屬單質(zhì)再有活動(dòng)性強(qiáng)的金屬單質(zhì)

3、，若根據(jù)題干能確定是濾渣中含有某種金屬單質(zhì)，則濾渣中一定含有活動(dòng)性在其后面的金屬單 質(zhì)，金屬活動(dòng)性在其前面的金屬單質(zhì)可能有，可能沒有。濾液：先強(qiáng)后弱，有弱必有強(qiáng)，最強(qiáng)一定有。濾液中總是先有活動(dòng)性強(qiáng)的金屬化合物溶液再有活動(dòng)性弱的金屬化合物溶液，若能確定濾液中含有某種金屬化合物溶液，則濾液中一定含有活動(dòng)性位于其前面的金 屬化合物溶液，活動(dòng)性位于其后面的金屬化合物溶液可能有，可能沒有?！咀兪接?xùn)練】1.2018 臨沂向Cu(NO3)2、AgNO 3的混合溶液中加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后過濾，再向?yàn)V渣中加入稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)沒有氣泡產(chǎn)生，則濾渣中一定含有的物質(zhì)是()A. Fe、CuB. Cu、AgC. Cu

4、D. Ag題型二、金屬與酸反應(yīng)類圖像題X、Y、Z【例題2】將足量相同體積、相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，分別滴到等質(zhì)量、顆粒大小相同的種較活潑金屬中，生成 H2的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。下列說法中正確的是（A.三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閅XZB,產(chǎn)生氫氣的速率順序?yàn)閄YZC.消耗稀鹽酸的質(zhì)量順序?yàn)閆YXD.相對(duì)原子質(zhì)量由大到小的順序?yàn)閄YZ反應(yīng)時(shí)間與YXZ ,故A正確。產(chǎn)生氫氣的速率與反【解析】：首先根據(jù)三條曲線拐點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)可判斷三種金屬的活動(dòng)性：橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)數(shù)值越小，代表 反應(yīng)所需時(shí)間越短，故金屬活動(dòng)性越強(qiáng)。從圖像可知，活動(dòng)性應(yīng)速率與金屬活動(dòng)性成正比，故順序?yàn)?Y X Z ,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。消

5、耗鹽酸的質(zhì)量可根據(jù)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量判斷，根據(jù)反應(yīng)前后 H元素質(zhì)量守恒，可知產(chǎn)生氫氣質(zhì)量越多，消耗鹽酸的質(zhì)量越多。根據(jù)圖像可知，產(chǎn)生氫氣質(zhì)量從大到小的順序?yàn)椋篨 YZ,則消耗鹽酸的質(zhì)量的順序?yàn)椋篨YZ,故選項(xiàng) C錯(cuò)誤。因?yàn)橄嗤|(zhì)量的不同金屬與足量的酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與屬化合價(jià)，所以無法判斷相對(duì)原子質(zhì)量的大小。故選項(xiàng)金屬化合價(jià)c小一+- r ,口=十,_,人1人人岸太口“店N缶日 的比值成正比，而題干中未給出金 金屬相對(duì)原子質(zhì)重D錯(cuò)誤。【規(guī)律方法總結(jié)】解答此類題目關(guān)鍵在于掌握以下兩個(gè)規(guī)律:曲線拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)數(shù)值越?。ɑ蛐本€越陡），金屬活動(dòng)性越強(qiáng) 相同質(zhì)量的不同金屬與足量的酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與金

6、屬化合價(jià) .口 一口 、人一金屬相對(duì)原子質(zhì)量的比值成正比當(dāng)走屬與酸反應(yīng)生成的金屬化合物中金屬的化合價(jià)相同，則產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量越小，金屬相對(duì)原子質(zhì)量越大?！咀兪接?xùn)練】M、N在生成物中均為+2價(jià)），.相同質(zhì)量的M、N兩種金屬，分別與相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的足量稀鹽酸反應(yīng)（ 生成H2質(zhì)量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示.下列有關(guān)敘述正確的是（A .金屬活動(dòng)性：N MB ,生成H2的質(zhì)量相等C .相對(duì)原子質(zhì)量：N MD.消耗鹽酸的質(zhì)量相等題型三、極端假設(shè)問題【例題3】?jī)煞N金屬粉末混合物 30g與足量的稀硫酸反應(yīng)，生成1g氫氣。則這種混合物的可能組成是 （）A,鎂和鋁B,鐵和鋅C.鐵和鎂D.鐵和鋁【解題思路】此類題做法是假

7、設(shè)只有一種金屬反應(yīng)，我們看看生成1g氫氣需要Zn、Fe、Mg、Al各需要幾克。生成1g氫氣，需要鎂12g,鋁9g,鐵28g,鋅32.5g現(xiàn)在混合物是30g,那么這兩種金屬分別置換出1g氫氣的質(zhì)量應(yīng)該在 30的兩邊（這樣去平均值才可能得 30）。所以答案選Bo【變式訓(xùn)練】.含有雜質(zhì)的Fe的混合物共28克，與足量的稀硫酸反應(yīng)，放出氫氣1.1克，則其中的雜質(zhì)是（）B. ZnC. MgD. Ag題型四、金屬資源回收利用類工藝流程題【例題4】由于各種原因，共享單車的損壞在一些城市比較嚴(yán)重。除了必要的維修之外，較多的損壞車輛必須進(jìn)行回收利用以節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境。下圖是某廠利用來自于損壞單車的合金廢料（含F(xiàn)

8、e、Cu和Al）制取FeSO4和CuSO4溶液的流程示意圖（部分生成物已略）：步驟1反應(yīng)中，使用足量的氫氧化鈉溶液的目的是 。操作a為。由Cu制取CuSO4溶液有以下三種途徑：A.Cu+2H 2SO4（濃）CuSO4+SO2 t +2力0B.2Cu+0 22CuO ,CuO+H 2SO4 = CuS04+H2。C.3Cu+8HNO 3 =3Cu（NO3）2+2NO T +4H 2O從節(jié)能環(huán)保的角度分析，你認(rèn)為最佳途徑是 ?！窘馕觥浚航夤に嚵鞒填}的關(guān)鍵是要弄清楚原料是什么，需要得到的產(chǎn)品是什么。該流程的原料是合金廢料（含F(xiàn)e、Cu和Al）,而最終產(chǎn)品是要得到 FeSO4和CuSO4溶液，所以原料

9、中的 Al與產(chǎn)品無關(guān)，需要在 流程中將其除去，結(jié)合第一步操作之后， 得到的產(chǎn)品是Fe、Cu固體以及NaAlO2溶液，可知，加足量的NaOH 溶液的目的就是確保將合金中的Al全部除去。操作a將固體和溶液分開了，故操作a為過濾。節(jié)能環(huán)保要求產(chǎn)物中沒有有害物質(zhì)生成，而途徑A中有有毒的SO2,途彳5 c中有有毒氣體 NO,所以最佳途徑應(yīng)選擇 Bo故答案為：確保 Al能全部從合金中除去，過濾，Bo【變式訓(xùn)練】（1）由步驟可判斷 FeC3與銅反應(yīng)生成的兩種產(chǎn)物是 和（2）步驟加入過量的鐵粉，除能與廢液中FeC3反應(yīng)外，還可發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為（3）步驟加入稀鹽酸，充分?jǐn)嚢?，?dāng)觀察到 現(xiàn)象時(shí)，說明濾渣只剩

10、銅。（4）步驟所得FeC2可與一種單質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)生成FeC3,實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。根據(jù)質(zhì)量守恒定律可推測(cè)該單 質(zhì)的化學(xué)式為 。題型五、實(shí)驗(yàn)探究【例題5】實(shí)驗(yàn)課上，老師將一定量的鋅粉放入一定量的硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾 得到固體和濾液。老師讓同學(xué)們對(duì)固體和濾液的組成進(jìn)行探究。探究一：濾液中含有哪些溶質(zhì)。同學(xué)們對(duì)濾液中所含的溶質(zhì)做出了多種猜想：【猜想一】只有硝酸鋅【猜想二】有硝酸鋅、硝酸銅【猜想三】有硝酸鋅、硝酸銅、硝酸銀【猜想四】只有硝酸銀同學(xué)們查閱資料得知：只有硝酸銀溶液能與稀鹽酸或者氯化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀。（1）你認(rèn)為猜想 不合理。（2）有同學(xué)提出不用實(shí)驗(yàn)就可以確定猜想一是

11、否成立，依據(jù)是 。（3）為了驗(yàn)證猜想二和猜想三是否成立，同學(xué)們經(jīng)過討論，提出了一套方案；向?yàn)V液中加入銅粉，若 ,證明猜想二成立?！痉此寂c評(píng)價(jià)】小紅認(rèn)為，為了驗(yàn)證猜想二和猜想三是否成立，除了向?yàn)V液中加入金屬單質(zhì)外，還可加入,也可得到猜想二成立的結(jié)論。探究二：固體由哪些物質(zhì)組成。在確定固體組成時(shí)，小明認(rèn)為可先取部分固體向其中加入稀硫酸，小明這樣 做的目的是?！窘馕觥扛鶕?jù)濾液出現(xiàn)的順序規(guī)律“先強(qiáng)后弱，有弱必有強(qiáng)”可知：濾液中不可能單獨(dú)含有硝酸銀，所以 猜想四不合理。要確定猜想一是否成立，我們需要先去比較其和猜想二及猜想三之間的區(qū)別，通過比較發(fā) 現(xiàn)，猜想一與猜想二和三的區(qū)別在于猜想一不含硝酸銅，而猜想

12、二和三中均含硝酸銅。因此我們只需要確 定濾液中是否含有硝酸銅就可確定猜想一是否正確。要驗(yàn)證猜想二和猜想三是否成立，同樣需要先找出兩 種猜想之間的區(qū)別為猜想二不含硝酸銀，猜想三含有硝酸銀，因此只需鑒別濾液中是否有硝酸銀，我們就 能確定哪個(gè)猜想是正確的。固體組成可根據(jù)濾渣規(guī)律“先弱后強(qiáng)，有強(qiáng)必有弱”進(jìn)行判斷，濾渣中一定有 銀，可能有銅和鋅。三種金屬單質(zhì)中只有鋅能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，故加稀硫酸的目的是確定濾渣中是 由含有鋅。答案：探究一：（1）四，（2）硝酸銅溶液呈藍(lán)色，硝酸銀為無色。（3）銅粉表面無銀白色固體析出?！痉此寂c評(píng)價(jià)】稀鹽酸或氯化鈉溶液。探究二：確定固體中是否含有鋅。【變式訓(xùn)練】5.某

13、學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)校園新安裝的一批不銹鋼水龍頭的成分及相關(guān)性質(zhì)產(chǎn)生了濃厚興趣，并在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行了一系列探究。以下是他們探究的一部分：【查閱資料】不銹鋼的主要成分元素有鐵、銘和饃。銘是一種有銀白色光澤的金屬，具有很高的耐腐蝕性； 銘能與稀硫酸反應(yīng)，生成藍(lán)色的硫酸亞銘（CrSOQ溶液?！咎骄?jī)?nèi)容】探究金屬銘與鐵、銅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。【提出猜想】（1）根據(jù)已有的金屬活動(dòng)性順序知識(shí)他們提出了三種合理猜想：猜想 1: FeCuCr;猜想 2： FeCrCu;猜想3: ?！緦?shí)驗(yàn)過程】（2）甲、乙兩位同學(xué)分別按如下兩個(gè)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：甲同學(xué)：將打磨好的鐵和銘分別放入CuSO4溶液中，金屬表面均有紅色物質(zhì)析出

14、；乙同學(xué)：將打磨好的鐵和銅分別放入硫酸亞銘（CrSO4）溶液中，均無明顯現(xiàn)象。老師評(píng)價(jià)只有一個(gè)方案能得出三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱，你認(rèn)為是 同學(xué)的方案，另一方案不可行的理由是。【得出結(jié)論】（3）由此得出猜想 正確。【拓展遷移】（4）若只有一支盛有少量稀硫酸的試管，只需合理安排金屬的插入順序（能與硫酸反應(yīng)的要一次將硫酸消耗完），也能證明銘、鐵、銅這三種金屬的活動(dòng)性順序，則三金屬的插入順序?yàn)椋ㄐ枳魅姹容^，答案任寫一種 ）?！緩?qiáng)化練習(xí)】1,往含有FeSO4和CuSO4的溶液中加入一定質(zhì)量的 Zn粒，充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V渣中加入稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生，根據(jù)上述現(xiàn)象，得出的結(jié)論正確的是（）B.濾渣中一定有 F

15、eD.濾渣中一定有 Cu、Fe、Zn看到鐵銹消失，溶液呈黃色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為A.濾渣中只有CuC.濾渣中一定有Zn2.（1）將帶銹鐵釘放入試管后加入稀鹽酸，待鐵銹消失后又看到現(xiàn)象.（2）將一定量的鋅粉放入稀鹽酸、氯化亞鐵、氯化銅的混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾，再向?yàn)V渣中加鹽酸有氣泡產(chǎn)生。則濾渣中一定含有的固體是; 濾液中一定不含的物質(zhì)3.用相同質(zhì)量的鋅和鐵分別跟足量稀鹽酸反應(yīng), 氫氣的質(zhì)量），其中符合實(shí)際的是（）反應(yīng)情況見圖（橫坐標(biāo)t表示反應(yīng)時(shí)間，縱坐標(biāo)m表示生成A.甲的活動(dòng)性比乙強(qiáng)C.反應(yīng)消耗等質(zhì)量的硫酸.把某稀硫酸分為等體積的兩份放入兩個(gè)燒杯中，分別加入等質(zhì)量的甲、余。產(chǎn)生H2的質(zhì)量隨時(shí)

16、間變化的趨勢(shì)如圖。下列說法正確的是（）B.甲的相對(duì)原子質(zhì)量一定比乙小乙兩種金屬，反應(yīng)后金屬都沒有剩D.反應(yīng)消耗等質(zhì)量的金屬.將20g某合金粉末與足量的稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，生成 1g氫氣，這種合金的成分可能組成()A.鋁和鎂B,鐵和鋅C.鎂和鐵D.鋅和銅.為了達(dá)到收舊利廢節(jié)能減排的目的，從含有金屬鎂、鐵、銅的粉末中，分離和提取出重要化工原料MgSO請(qǐng)回答：金屬A是;操作a的名稱是;(2)檢驗(yàn)步驟中加入稀硫酸是否已經(jīng)過量的方法是 7.某工廠廢液中含有硫酸銅、硫酸鋅、硫酸亞鐵。欲從廢液中提煉出鐵和銅，并得到硫酸鋅溶液，其工藝流(3)步驟中加入適量稀硫酸的目的是 8.化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)“影響金屬與鹽酸反

17、應(yīng)的劇烈程度的因素”進(jìn)行了探究【提出問題】金屬與鹽酸反應(yīng)劇烈程度受哪些因素的影響？【作出猜想】a.可能與金屬本身的性質(zhì)有關(guān)，b.可能與酸的濃度有關(guān)【設(shè)計(jì)探究】實(shí)驗(yàn)前所用金屬均已用砂紙打磨。實(shí)驗(yàn)一：為探究猜想 a,小組同學(xué)分別在兩支試管中放入相同質(zhì)量的金屬單質(zhì)X和Y,然后分別加入相同濃度和質(zhì)量的稀鹽酸，觀察到放金屬X的試管中立即產(chǎn)生大量氣泡，放金屬Y的試管中只產(chǎn)生少量氣泡。從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷： 金屬活動(dòng)性x y (填“v一)。由此得出結(jié)論：金屬與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的劇烈程度與金屬本身性質(zhì)有關(guān)。實(shí)驗(yàn)二：為探究猜想 b,小組同學(xué)設(shè)計(jì)右上圖的實(shí)驗(yàn)，其中注射器的作用是 。收集數(shù)據(jù)如下表實(shí)驗(yàn)編R選用金屬（均取2g）鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)（