朱建紅
金屬不僅與人們的日常生活息息相關,而且在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防科技、航空航天等領域有著廣泛的用途。金屬的用途不僅與它們的物理性質有著密切關系,而且與它們的化學性質有密切關系。
一、金屬與氧氣的反應
大多數(shù)金屬都能與氧氣發(fā)生反應,但反應的難易和劇烈程度是不同的。鎂、鋁等在常溫下就能與氧氣反應;鐵、銅等在常溫下幾乎不與氧氣反應,但在高溫時能與氧氣反應;金在高溫時也不與氧氣反應。
例1 下列關于金屬與氧氣反應的敘述中正確的是(? )。
A.所有的金屬在常溫下都能與氧氣反應
B.鎂只有在高溫時才能與空氣中的氧氣反應
C.“真金不怕火煉”說明即使高溫下金也不與氧氣反應
D.金屬與氧氣反應都必須點燃或加熱
解析 不是所有的金屬在常溫下都能與氧氣反應,如銅在空氣中加熱才能與氧氣反應,A項錯誤;鎂在常溫時就能與空氣中的氧氣反應,B項錯誤;“真金不怕火煉”說明金的化學性質穩(wěn)定,即使高溫下金也不與氧氣反應,C項正確;金屬與氧氣反應不一定必須點燃或加熱,如鎂、鋁在常溫下就能與氧氣反應,D項錯誤。故答案為C項。
例2 現(xiàn)有甲、乙、丙3種金屬,分別與空氣和氧氣反應,現(xiàn)象見表1。
根據(jù)表1信息,這3種金屬的活動性由強到弱的順序為(? )。
A.甲>丙>乙?? B.甲>乙>丙
C.乙>丙>甲?? D.丙>乙>甲
解析 金屬越活潑,越容易與氧氣反應,反應越劇烈,則根據(jù)3種金屬分別與空氣和氧氣的反應現(xiàn)象可以判斷這3種金屬的活動性由強到弱的順序為甲>丙>乙。故答案為A項。
二、金屬與鹽酸或稀硫酸的反應
金屬與鹽酸或稀硫酸能否反應,可反映金屬的活動性。鎂、鋅、鐵都能置換出鹽酸或稀硫酸中的氫,而銅與鹽酸或稀硫酸不反應,這說明鎂、鋅、鐵的金屬活動性比銅的強。
例3 下列物質中,不能用金屬跟鹽酸直接反應而制得的是(? )。
A.FeCl2 B.CuCl2
C.MgCl2 D.ZnCl2
解析 鎂、鋅、鐵都能與鹽酸反應,在生成氫氣的同時分別生成MgCl2、ZnCl2和FeCl2,而銅與鹽酸不反應,則不能用銅和鹽酸制得CuCl2。故答案為B項。
三、置換反應
由一種單質與一種化合物反應,生成另一種單質和另一種化合物的反應叫做置換反應。掌握置換反應的概念是判斷一個化學反應是否是置換反應的關鍵。
例4 (2020年湖南省湘西州中招試題)下列化學反應中不屬于置換反應的是(? )。
A.Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
B.CO+CuO△Cu+CO2
C.Cl2+2NaI2NaCl+I2
D.Fe+CuSO4Cu+FeSO4
解析 根據(jù)置換反應的概念可知,A、C、D項的化學反應均屬于置換反應;而B項的化學反應不屬于置換反應(B項的化學反應不屬于四種基本類型的反應)。故答案為B項。
四、金屬活動性順序及其應用
在金屬活動性順序中,按照“K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au”的順序,金屬活動性由強逐漸減弱。金屬活動性順序有著重要的應用:在金屬活動性順序里,金屬的位置越靠前,它的活動性就越強;位于氫前的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫;位于前面的金屬能把后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來。
例5 把一枚無銹鐵釘放在硝酸銅溶液中,一段時間后,可觀察到的現(xiàn)象是(? )。
A.溶液藍色變淺直至無色
B.鐵釘表面析出紅色物質
C.產(chǎn)生大量氣泡
D.溶液質量增加
解析 在金屬活動性順序中,鐵位于銅的前面,鐵的金屬活動性比銅強,鐵能夠與硫酸銅溶液反應生成銅和硫酸亞鐵,則溶液藍色變淺直至淺綠色,鐵釘表面析出紅色物質,沒有氣泡產(chǎn)生,溶液質量減少(因每56份質量的鐵可置換出64份質量的銅)。從而可知,只有B項正確。故答案為B項。
例6 (2020年山東省聊城市中招試題)把X、Y、Z 3種金屬分別加入稀鹽酸中,Y表面有氣泡產(chǎn)生,X、Z無明顯變化;再把X放到Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有固體析出。則三種金屬的活動性順序是(? )。
A.Y>X>Z??? B.Y>Z>X
C.X>Z>YD.Z>X>Y
解析 因把X、Y、Z 3種金屬分別加入稀鹽酸中,Y表面有氣泡產(chǎn)生,X、Z無明顯變化,則根據(jù)金屬活動性順序可知,Y在金屬活動性順序中位于氫之前,X、Z在金屬活動性順序中位于氫之后;因再把X放到Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有固體析出,則X的金屬活動性比Z強;從而可知,三種金屬的活動性順序是Y>X>Z。故答案為A項。
例7 (2020年遼寧省本溪市中招試題)將一定質量的Zn放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,充分反應后過濾,得到濾渣和濾液,下列說法錯誤的是(? )。
A.濾渣中只含有Ag時,濾液一定呈藍色
B.濾渣中含有Cu和Ag時,濾液一定呈無色
C.濾渣中含有Zn時,濾液中的溶質只有Zn(NO3)2
D.濾渣中含有Cu時,濾液中的溶質一定沒有AgNO3
解析 將一定質量的Zn放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,Zn先與AgNO3反應生成Ag和Zn(NO3)2;AgNO3反應完后,如果Zn有剩余,Zn會繼續(xù)與Cu(NO3)2反應生成Cu和Zn(NO3)2。濾渣中只含有Ag時,說明Cu(NO3)2沒有反應,則濾液一定呈藍色,A項正確;濾渣中含有Cu和Ag時,如果Cu(NO3)2是部分參加反應,則濾液中含有Cu(NO3)2,溶液呈藍色,B項錯誤;濾渣中含有Zn時,說明Cu(NO3)2和AgNO3都反應完,則濾液中的溶質只有Zn(NO3)2,C項正確;濾渣中含有Cu時,說明AgNO3反應完,則濾液中的溶質一定沒有AgNO3,D項正確。故答案為B項。
(收稿日期:2021-09-10)