释析“金属的化学性质”

朱建红

金属不仅与人们的日常生活息息相关，而且在工农业生产、国防科技、航空航天等领域有着广泛的用途。金属的用途不仅与它们的物理性质有着密切关系，而且与它们的化学性质有密切关系。

一、金属与氧气的反应

大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度是不同的。镁、铝等在常温下就能与氧气反应;铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应;金在高温时也不与氧气反应。

例1 下列关于金属与氧气反应的叙述中正确的是（  ）。

A.所有的金属在常温下都能与氧气反应

B.镁只有在高温时才能与空气中的氧气反应

C.“真金不怕火炼”说明即使高温下金也不与氧气反应

D.金属与氧气反应都必须点燃或加热

解析 不是所有的金属在常温下都能与氧气反应，如铜在空气中加热才能与氧气反应，A项错误;镁在常温时就能与空气中的氧气反应，B项错误;“真金不怕火炼”说明金的化学性质稳定，即使高温下金也不与氧气反应，C项正确;金属与氧气反应不一定必须点燃或加热，如镁、铝在常温下就能与氧气反应，D项错误。故答案为C项。

例2 现有甲、乙、丙3种金属，分别与空气和氧气反应，现象见表1。

根据表1信息，这3种金属的活动性由强到弱的顺序为（  ）。

A.甲>丙>乙   B.甲>乙>丙

C.乙>丙>甲   D.丙>乙>甲

解析 金属越活泼，越容易与氧气反应，反应越剧烈，则根据3种金属分别与空气和氧气的反应现象可以判断这3种金属的活动性由强到弱的顺序为甲>丙>乙。故答案为A项。

二、金属与盐酸或稀硫酸的反应

金属与盐酸或稀硫酸能否反应，可反映金属的活动性。镁、锌、铁都能置换出盐酸或稀硫酸中的氢，而铜与盐酸或稀硫酸不反应，这说明镁、锌、铁的金属活动性比铜的强。

例3 下列物质中，不能用金属跟盐酸直接反应而制得的是（  ）。

A.FeCl2 B.CuCl2

C.MgCl2 D.ZnCl2

解析 镁、锌、铁都能与盐酸反应，在生成氢气的同时分别生成MgCl2、ZnCl2和FeCl2，而铜与盐酸不反应，则不能用铜和盐酸制得CuCl2。故答案为B项。

三、置换反应

由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。掌握置换反应的概念是判断一个化学反应是否是置换反应的关键。

例4 （2020年湖南省湘西州中招试题）下列化学反应中不属于置换反应的是（  ）。

A.Fe+H2SO4FeSO4+H2↑

B.CO+CuO△Cu+CO2

C.Cl2+2NaI2NaCl+I2

D.Fe+CuSO4Cu+FeSO4

解析 根据置换反应的概念可知，A、C、D项的化学反应均属于置换反应;而B项的化学反应不属于置换反应（B项的化学反应不属于四种基本类型的反应）。故答案为B项。

四、金属活动性顺序及其应用

在金属活动性顺序中，按照“K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au”的顺序，金属活动性由强逐渐减弱。金属活动性顺序有着重要的应用：在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强;位于氢前的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;位于前面的金属能把后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。

例5 把一枚无锈铁钉放在硝酸铜溶液中，一段时间后，可观察到的现象是（  ）。

A.溶液蓝色变浅直至无色

B.铁钉表面析出红色物质

C.产生大量气泡

D.溶液质量增加

解析 在金属活动性顺序中，铁位于铜的前面，铁的金属活动性比铜强，铁能够与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，则溶液蓝色变浅直至浅绿色，铁钉表面析出红色物质，没有气泡产生，溶液质量减少（因每56份质量的铁可置换出64份质量的铜）。从而可知，只有B项正确。故答案为B项。

例6 （2020年山东省聊城市中招试题）把X、Y、Z 3种金属分别加入稀盐酸中，Y表面有气泡产生，X、Z无明显变化;再把X放到Z的硝酸盐溶液中，X的表面有固体析出。则三种金属的活动性顺序是（  ）。

A.Y>X>Z    B.Y>Z>X

C.X>Z>YD.Z>X>Y

解析 因把X、Y、Z 3种金属分别加入稀盐酸中，Y表面有气泡产生，X、Z无明显变化，则根据金属活动性顺序可知，Y在金属活动性顺序中位于氢之前，X、Z在金属活动性顺序中位于氢之后;因再把X放到Z的硝酸盐溶液中，X的表面有固体析出，则X的金属活动性比Z强;从而可知，三种金属的活动性顺序是Y>X>Z。故答案为A项。

例7 （2020年辽宁省本溪市中招试题）將一定质量的Zn放入Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法错误的是（  ）。

A.滤渣中只含有Ag时，滤液一定呈蓝色

B.滤渣中含有Cu和Ag时，滤液一定呈无色

C.滤渣中含有Zn时，滤液中的溶质只有Zn（NO3）2

D.滤渣中含有Cu时，滤液中的溶质一定没有AgNO3

解析 将一定质量的Zn放入Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，Zn先与AgNO3反应生成Ag和Zn（NO3）2;AgNO3反应完后，如果Zn有剩余，Zn会继续与Cu（NO3）2反应生成Cu和Zn（NO3）2。滤渣中只含有Ag时，说明Cu（NO3）2没有反应，则滤液一定呈蓝色，A项正确;滤渣中含有Cu和Ag时，如果Cu（NO3）2是部分参加反应，则滤液中含有Cu（NO3）2，溶液呈蓝色，B项错误;滤渣中含有Zn时，说明Cu（NO3）2和AgNO3都反应完，则滤液中的溶质只有Zn（NO3）2，C项正确;滤渣中含有Cu时，说明AgNO3反应完，则滤液中的溶质一定没有AgNO3，D项正确。故答案为B项。

（收稿日期：2021-09-10）