2025年中考化学教材专题复习---金属与金属矿物

nullnullnullnull专题四　金属与金属矿物 七年级上册 主题一 物质的性质与应用 2025年中考化学教材专题复习 基础知识点梳理 PART 01 问题关联(括号中蓝色字为课标要求) 过知识 纯金属 有金属光泽→制首饰等 有良好的① 性→制电线、电缆等 ② 性→作炊具等 ③ 性→制作铝箔包装纸等 共性 金属的性质、价格、资源、是否美观、废料是否易于回收、对环境的影响等 金属用途的决定因素 颜色：铁、铝等大多数金属呈④ 色，⑤ 呈红色，金呈⑥ 色 状态：常温下，大多数金属是固体，但汞却是液体 特性 【新教材变动】 导电 有良好的导热 有延展 银白 铜 黄 过考点> 过实验> 考情分析 > 金属之最 地壳中含量最高的金属元素——⑦ 目前世界年产量最高的金属——⑧ 人体中含量最高的金属元素——⑨ 导电性、导热性最好的金属——⑩ 铝 铁 钙 银 合金 特性：合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更② ，抗锈蚀性能更好，熔点一般比组成它们的纯金属③ 合金与纯金属互相刻画实验： 现象：纯 铜片表面有明显划痕 结论：④ 性能 定义：在纯金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有① 特征的物质 注意：合金属于混合物而不是化合物 金属 大 低 铜合金的硬度比纯铜的硬度大 铁合金：主要包括钢和生铁，它们的主要区别（或性能不同的原因）是⑤ 钛合金：熔点高、密度小、可塑性好、易加工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好，被用于火箭、导弹、航天器、船舱、化工设备、通信设备和医疗，与人体具有很好的相容性，因此可用来制造⑥ 其他合金：硬铝（铝合金）、黄铜（铜锌合金），锰钢、青铜等 常见合金 含碳量不同 人造骨 合金 和氧气反应 反应通式：金属+氧气→金属氧化物 金高温下也不与氧气反应，很稳定 铝：表面生成一层致密的① ，从而阻止铝进一步氧化，化学方程式为② 铁：现象为③ ，化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4 铜：表面逐渐变黑，化学方程式为④ 镁：现象为⑤ ， 化学方程式为⑥ 氧化铝(Al2O3)薄膜 4Al + 3O22Al2O3 剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体 2Cu + O2 2CuO 剧烈燃烧,发出耀眼白光,放热,生成白色固体 2Mg+O22MgO 金属的化学性质 反应通式：金属+酸（稀盐酸/稀硫酸）→盐+氢气（反应类型为⑦ ） 镁：现象为⑧ ，溶液为无色，化学方程式为⑨ 锌：现象为反应比较⑩ ，产生大量⑪ ，溶液无色，化学方程式为⑫ 铁：现象为反应比较⑬ ，产生⑭ ，溶液由无色逐渐变为⑮ 色，化学方程式为⑯ 铜：不反应，无明显现象 置换反应 反应快速且剧烈,产生大量气泡 Mg+2HClMgCl2 + H2↑(或Mg+H2SO4MgSO4 + H2↑) 剧烈 气泡 Zn + 2HClZnCl2 +H2↑(或Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑) 缓慢 气泡 浅绿 Fe+2HClFeCl2 + H2↑(或Fe + H2SO4FeSO4+H2↑) 和盐酸/稀硫酸反应 金属的化学性质 反应通式：金属+盐→新金属+新盐（反应类型为⑰ ） 铁+硫酸铜：铁表面有⑱ 色物质覆盖，溶液逐渐由⑲ 色变为⑳ 色，化学方程式为㉑ 铝+硫酸铜：铝表面有㉒ 色物质析出，溶液逐渐由蓝色变为无色，化学方程式为㉓ 铜+硝酸盐：铜表面附着一层㉔ 色物质，溶液由㉕ 色变为㉖ 色，化学方程式为㉗ 和某些盐溶液反应 置换反应 红 蓝 浅绿 Fe+CuSO4FeSO4+Cu 红 2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu 银白 无 蓝 Cu+2AgNO3Cu(NO3)2 +2Ag 金属的化学性质 金属活动性 在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越③ ，与氧气的反应越容易进行 在金属活动性顺序里，位于④ 的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢 在金属活动性序里，位于⑤ 的金属能把位于⑥ 的金属从它们化合物的溶液里置换出来（巧记：前金换后金，K、Ca、Na除外） 自然界中的存在形式：以化合态形式存在的金属的活动性比以单质形式存在的金属的活动性⑦ 意义及判断方法 常见金属在水溶液中的活动性顺序：① （H）② K　Ca　Na　Mg　Al　Zn　Fe　Sn　Pb Cu　Hg　Ag　Pt　Au 强 氢前面 前面 后面 强 判断在溶液中能否发生置换反应及反应现象 判断发生置换反应后，金属的组成和溶液中溶质的成分 判断发生置换反应后，盐溶液的质量变化 应用 除金、银等有单质形式存在外，其余金属都以化合物的形式存在 金属矿物与金属冶炼 铁矿石：赤铁矿（主要成分的化学式为① ）；磁铁矿（主要成分的化学式为② ） 铝矿石：铝土矿（主要成分是Al2O3） 常见金属矿石 Fe2O3 Fe3O4 【新教材 变动】 设备：高炉 原料：赤铁矿石、③ 、石灰石、空气 原理：高温下，焦炭与O2反应生成CO2，CO2与焦炭反应生成CO，把铁从氧化铁里还原出来，工业上用赤铁矿石炼铁 的化学方程式为④ 产物：为⑤ ，而非纯铁 工业炼铁 含杂质物质间的有关计算：物质的纯度=（混合物中纯净物的质量÷混合物的质量）×100% 焦炭 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 生铁 金属的腐蚀与防护 保持铁制品表面的洁净、③ 在铁表面涂上一层④（如涂油、刷漆、镀铬） 改变金属内部结构，制成⑤ 防锈方法 【新教材变动】 防止金属腐蚀 回收利用废旧金属 有计划、合理地开采金属矿物 寻找金属的代用品 保护金属资源的途径 金属资源保护 铁生锈的过程：铁与空气中的① 、② 发生化学反应，生成铁锈 铁锈的特点：很疏松，易吸水（若不及时除去，会加快铁的锈蚀） 氧气 水蒸气 干燥 保护膜 合金 随堂巩固练 1 [人教8.1习题2变式]空间站的太阳能电池板用铝合金加工成箔片进行密封支撑,说明铝具有良好的(　　) A.延展性　　　　　　　　 B.导电性　　　　　　　　 C.导热性　　　　　　　 D.抗腐蚀性 A 随堂巩固练 常温下绝大多数金属是固体,但汞是液体,A说法错误;生铁和钢是含碳量不同的铁合金,都是由多种物质组成的,属于混合物,B说法错误;一般情况下,合金与纯金属比较,性能更优越,因此生活中合金的使用范围比纯金属广,C说法正确;一般情况下,合金的熔点比组成它的纯金属要低,D说法错误。 2 [人教8.1习题6变式]我国第一艘电磁弹射型航空母舰——“福建舰”已成功试航,航空母舰的建造涉及金属冶炼、材料性能等诸多领域。下列有关金属的说法正确的是(　　) A.常温下金属都是固体 B.生铁和钢属于纯净物 C.生活中使用合金较多 D.铝合金的熔点比铝高 C 随堂巩固练 3 [人教8.3习题2,沪教6.3习题2变式]下列保护金属资源的做法不正确的是(　　) A.给易生锈的钢铁制品镀上其他能起保护作用的金属 B.回收利用废旧金属 C.将铁制品存放在潮湿的环境中 D.用塑料代替金属材料制造管道 C 随堂巩固练 4 [人教8.1习题4变式]垃圾分类具有经济和环境双重价值。下列可回收物中,主要成分属于合金的是(　　) A.塑料瓶 B.废报纸 C.旧衣服 D.旧钢丝球 D 随堂巩固练 5 [人教8.2习题7变式]为了测定金属活动性强弱,进行如图所示实验,向打磨过的金属X和金属Y上滴加不同溶液,金属X上①②处均有明显现象,金属Y上仅④处有明显现象。据此可以判断金属X、金属Y、铁、银的金属活动性从强到弱分别为(　　) A.X、Fe、Ag、Y B.Y、Fe、X、Ag C.X、Fe、Y、Ag D.Y、Fe、Ag、X C 随堂巩固练 金属X上①②处均有明显现象,说明金属X的活动性比铁、银的活动性强;金属Y上仅④处有明显现象,说明金属Y的活动性比铁弱,比银强。由此得出金属活动性从强到弱分别为X、Fe、Y、Ag。 随堂巩固练 6 [人教8.2习题5变式]金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图。 (1)铁、铜、铝使用的顺序由先到后是　　　　　　　。  (2)锡铅合金可以用作焊锡,主要利用了它　　　　　的物理性质。  铜、铁、铝 熔点低 随堂巩固练 6 (3)酸雨多发地区的钢铁制品易受腐蚀,这是因为酸雨中含有的少量酸会与铁发生反应,若某地酸雨中含有的酸为硫酸,写出硫酸与铁反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。  Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ 随堂巩固练 7 [沪教6.1习题3变式]某钢铁厂日产含杂质4%的生铁1 000 t,试计算该厂每天至少需含Fe2O380%的赤铁矿石多少吨?(计算结果保留一位小数) 解:生铁中纯铁的质量为1 000 t×(1-4%)=960 t。 设需赤铁矿石的质量为x。 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 160 112 80%×x 960 t x≈1 714.3 t 答:该厂每天至少需含Fe2O380%的赤铁矿石1 714.3 t。 考点考向专题复习 PART 02 考点1　金属材料与金属的化学性质[10年连考]　贵州真题分点练 1 [2021贵阳11(1)(2)(3),7分]人类的生产、生活离不开金属材料。金属材料的应用推动了社会发展。 (1)甲同学通过查阅资料知道铜锌合金俗称黄铜,黄铜属于　　　　　(填“混合物”或“纯净物”)。用黄铜作为建党100周年颁发的“光荣在党50年”纪念章的制作材料,利用了黄铜　　　　　　　　　　　　　 的优点。  混合物 硬度大、耐腐蚀性强(合理即可) 考点1　金属材料与金属的化学性质[10年连考]　贵州真题分点练 1 (2)乙同学通过实验研究铁的性质,如图1所示。 ①做如图A的实验,未观察到剧烈燃烧、火星四射的现象,其原因可能是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (写一条)。  ②若B中为稀盐酸,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 ③若B中为水,一周后,观察到的现象是　　　　　　　　　 。  氧气不纯(或铁丝未打磨等,合理即可) Fe+2HClFeCl2+H2↑ 铁钉表面有红棕色物质产生 考点1　金属材料与金属的化学性质[10年连考]　贵州真题分点练 (2)①做铁丝在氧气中的燃烧实验时,未观察到剧烈燃烧、火星四射的现象,可能是铁丝未打磨,表面有铁锈,也可能是氧气不纯等。 考点1　金属材料与金属的化学性质[10年连考]　贵州真题分点练 1 (3)丙同学通过实验探究镁、锌、铁与稀盐酸的反应。 ①镁、锌、铁与稀盐酸的反应都属于　　　　　 (填基本反应类型)。  ②实验中镁与稀盐酸反应的试管外壁发烫,结合图2分析,镁与稀盐酸反应产生氢气的速率随时间变化的原因是　 。  置换反应 t2之前因为反应放热,温度升高, 反应速率加快,t2之后,因为稀盐酸浓度逐渐变小,反应速率逐渐减慢 考点1　金属材料与金属的化学性质[10年连考]　贵州真题分点练 (3)②结合影响反应速率的因素,依据坐标图像分析,反应速率刚开始时逐渐增大,是因为刚开始反应放热,温度升高;一段时间后反应速率又逐渐减小,是因为随着反应进行,稀盐酸浓度逐渐减小。 考点1　金属材料与金属的化学性质[10年连考]　贵州真题分点练 2 [2022遵义16节选,5分]金属材料被广泛应用于生活生产中。 (1)下列物质不属于金属材料的是　　　　。  A.钨丝 B.不锈钢 C.青铜 D.赤铁矿 (2)铜用作导线主要利用铜良好的延展性和　　　　性。  (3)钠钾合金在室温下为液态,其熔点为-11 ℃。钠的熔点为97.8 ℃,钾的熔点为63.5 ℃。比较钠钾合金与钠、钾熔点的差异,得出的合理结论是 　　　　　　　　　　　　　　　 。  D 导电 合金的熔点比组分金属的熔点低 考点1　金属材料与金属的化学性质[10年连考]　贵州真题分点练 (1)金属材料包括纯金属及合金,赤铁矿是铁矿石,不属于金属材料。 (2)铜具有良好的延展性和导电性,所以铜可用作导线。 (3)比较钠钾合金的熔点与钠、钾的熔点差异,得出的合理结论是合金的熔点比组分金属的熔点低。 考点1　金属材料与金属的化学性质[10年连考]　贵州真题分点练 2 (4)我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家,其主要原理是将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来,该反应的化学方程式为　　　 ,当铁与硫酸铜恰好完全反应时,反应前后溶液中未发生改变的主要微观粒子是　　　　　　　　 。  Fe+CuSO4Cu+FeSO4 水、硫酸根离子(或H2O、S) (4)铁与硫酸铜恰好完全反应时,铁原子全部转化为亚铁离子,铜离子全部转化为铜原子,只有水和硫酸根离子没有发生改变。 考点1　金属材料与金属的化学性质[10年连考]　创新考法综合练 3 [2024湖南邵阳三模]放在手心里就能熔化的稀有金属镓,是芯片生产不可缺少的材料。镓的沸点为2 403 ℃,奇妙的是镓熔化后在 -120 ℃仍不易凝固;镓在常温下几乎不与氧气和水反应,但能溶于强酸和强碱;镓与其他金属熔合可改善合金性能;镓与硫、硒等非金属化合可生成优质的半导体材料。下列有关镓的叙述错误的是(　　) A.可用于制作高温温度计　　　　　　　B.可用于生产高性能芯片 C.镓不与酸发生化学反应 D.金与镓的合金可用于镶牙 C 考点1　金属材料与金属的化学性质[10年连考]　创新考法综合练 金属镓放在手心里就能熔化,沸点为2 403 ℃,因此能制作高温温度计,A项正确;由于镓能与硫、硒等非金属化合生成优质的半导体材料,所以可用于生产高性能芯片,B项正确;镓在常温下几乎不与氧气和水反应,但能溶于强酸和强碱,说明镓能与酸发生化学反应,C项错误;根据题意,镓与其他金属熔合可改善合金性能,故金与镓的合金可用于镶牙,D项正确。 考点1　金属材料与金属的化学性质[10年连考]　创新考法综合练 4 [2024大连三十四中模拟改编]金属在生活、生产中有着广泛的应用,金属材料已成为社会发展的重要物质基础。 (1)飞机的起落架因使用钛合金制造而更为牢固,能支撑巨大的重量,这是因为钛合金具有　　　　　　　　　的性质。  (2)第24届冬奥会纪念币的材质有纯金属和合金两种,其中合金为黄铜合金(成分为铜、锌),若将少量黄铜合金投入足量稀盐酸中,　　　(填“有”或“没有”)固体剩余。  硬度大 有 考点1　金属材料与金属的化学性质[10年连考]　创新考法综合练 4 (3)为了避免轮船的钢制外壳被腐蚀,通常在轮船外壳上镶嵌比铁活动性强的金属。兴趣小组为探究铝、铁、(氢)、铜、银在金属活动性顺序中 的位置关系,进行了如图实验: ①在实验时,试管D中发生反应的化学方程式为　　 ,基本反应类型为　　　　 ,试管C中能观察到的实验现象是　　　 。  2Al+3Cu(NO3)2 2Al(NO3)3+3Cu 置换反应 产生银白色固体,溶液由无色变为蓝色 考点1　金属材料与金属的化学性质[10年连考]　创新考法综合练 4 ②实验结束,小组同学将试管C、D中的剩余物倒入同一个烧杯中,待充分反应后,过滤,得到滤渣和无色滤液,则滤渣的成分可能是　　 。 ③实验后经讨论,同学们发现利用图中四组实验不能达到实验目的,经过思考,他们只更换了原实验中的一种试剂即达到了实验目的,他们的做法是　　　 。  将试管D中的硝酸铜溶液更换为硝酸亚铁溶液或硫酸亚铁溶液 Cu、Ag或Cu、Ag、Al 妙招技法 　　第(3)题②:不需要先判断试管C、D中的成分,直接利用铝、铜、银的金属活动性强弱关系即可快速解题。第一步:将金属活动性由强到弱排序为铝、铜、银。第二步:根据最终得到“无色滤液”,可知滤液中没有Cu2+(滤渣中肯定有Cu),则滤液中肯定也没有Ag+(Cu会置换出Ag)。第三步:分析滤渣成分,肯定有Cu、Ag,可能有过量的Al。 　　第(3)题③:试管A中现象可证明铁位于氢前,试管B中现象可证明铜位于氢后,试管C中现象可证明铜的金属活动性比银强,综合分析,试管D中现象能证明铝的金属活动性强于铁即可达到探究目的。 考点2　金属的冶炼[10年5考]　贵州真题分点练 1 [贵阳中考,4分]高铁建设需要大量的钢铁。那钢铁是怎样炼成的呢? 【原料】赤铁矿(主要成分是氧化铁)、焦炭、空气等。 【流程】主要反应过程如图。 【原理】(1)反应的化学方程式:①　　　　　　　　　　　　。 ②　　　　　　　　　　　　。③　　　　　　　　　　　　。 (2)反应①中空气要过量,目的是　　　　　　 。  C+O2CO2 CO2+C2CO Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 使焦炭完全反应生成二氧化碳 考点2　金属的冶炼[10年5考]　贵州真题分点练 2 [2024贵州12,9分]贵州蕴藏丰富的铝、锰、锌、铁、铜等矿产资源。合理开采、充分利用这些矿产资源,可实现“富矿精开”。 Ⅰ.精准识矿 (1)金属的性质与存在形式。 ①铝具有很好的抗腐蚀性,因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜,反应的化学方程式为　　　 。   4Al+3O2 2Al2O3 考点2　金属的冶炼[10年5考]　贵州真题分点练 2 ②分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸,锰片表面有气泡产生,铜片表面无明显变化。由此可知金属活动性:锰　　　　(选填“强”或“弱”)于铜。 ③在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液,观察到的现象是　 。  多数金属的化学性质比较活泼,它们主要以化合物的形式存在于自然界。如菱锌矿(ZnCO3)、铝土矿(Al2O3)、菱锰矿(MnCO3) 等。 多数金属的化学性质比较活泼,它们主要以化合物的形式存在于自然界。如菱锌矿(ZnCO3)、铝土矿(Al2O3)、菱锰矿(MnCO3) 等。 锌片表面附着一层红色固体,溶液颜色变浅或由蓝色变为无色 强 考点2　金属的冶炼[10年5考]　贵州真题分点练 （1）②锰片表面有气泡产生,说明锰在金属活动性顺序中位于氢前;铜片表面无明显变化,说明铜在金属活动性顺序中位于氢后。由此可知金属活动性:锰强于铜。 ③在金属活动性顺序里,铜排在锌后,在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液,发生反应Zn+CuSO4 Cu+ZnSO4,生成的铜附着在锌片的表面,观察到锌片上附着一层红色固体,溶液颜色变浅或由蓝色变为无色。 考点2　金属的冶炼[10年5考]　贵州真题分点练 2 Ⅱ.精深用矿 (2)工业上用赤铁矿(Fe2O3)炼铁,CO与Fe2O3反应的化学方程式为　　　 。炼铁时,加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨,利用了锰钢的　　　 性能。  Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 硬度大、耐腐蚀 考点2　金属的冶炼[10年5考]　贵州真题分点练 2 (3)以某菱锰矿为原料制备高附加值新型电池材料Mn3O4的流程如图1。 已知: 菱锰矿中除MnCO3外, 还有 SiO2;MnCO3能与稀硫酸发生复分解反应,SiO2不溶于水也不与稀硫酸反应;氨水呈碱性。 考点2　金属的冶炼[10年5考]　贵州真题分点练 2 ①过滤器中得到的滤渣是　　　　　　　　。  ②反应器中,MnSO4溶液与O2反应可生成锰的氧化物,如MnO2、Mn2O3、Mn3O4。发生的反应之一是6MnSO4+6H2O+O22Mn3O4↓+6X,X的化学式是　　　　　　　　。  SiO2 H2SO4 考点2　金属的冶炼[10年5考]　贵州真题分点练 2 ③70 ℃时,在反应器中保持通入的O2和MnSO4溶液的质量不变,只改变MnSO4溶液的溶质质量分数,测得生成含锰元素的固体中锰元素的质量分数与MnSO4溶液的溶质质量分数之间的关系如图2。由图2可知,当MnSO4溶液的溶质质量分数为5.1%时,可获得高纯度的 Mn3O4,当MnSO4溶液的溶质质量分数为其他数值时,Mn3O4纯度降低,原因可能是 　　　　 。 MnSO4溶液的溶质质量分数大于5.1%时,O2的量不足,生成Mn3O4的量降低;MnSO4溶液的溶质质量分数小于5.1%时,O2充足,生成锰的其他氧化物(合理即可) 考点2　金属的冶炼[10年5考]　贵州真题分点练 (3)①图示分析如下: ②反应前有6Mn、32O、12H、6S,反应后(X除外)有6Mn、8O,根据质量守恒定律,化学反应前后各种原子个数相等,可得X的化学式是H2SO4。 妙招技法 　　第(3)题③:本题考查化学反应的调控,注意提取题中信息“MnSO4溶液与O2反应可生成锰的氧化物,如MnO2、Mn2O3、Mn3O4”,反应物浓度不同,生成物也不同。 考点2　金属的冶炼[10年5考]　创新考法综合练 3 [2024山西中考]我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤,装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知:Zn的冶炼温度为904 ℃,Zn的沸点为906 ℃) 请结合图文信息,分析思考,解决问题: 考点2　金属的冶炼[10年5考]　创新考法综合练 3 (1)装入原料器之前,将炉甘石敲碎的目的是　　　　 。  (2)高温炉内,碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。该反应生成物中碳元素的化合价为　　　　。  增大反应物间的接触面积(合理即可) 2C+ZnCO3 Zn+3CO↑ +2 考点2　金属的冶炼[10年5考]　创新考法综合练 (1)将炉甘石敲碎可以增大反应物间的接触面积,使反应更充分。 (2)该反应的生成物为Zn和CO,CO中碳元素的化合价为+2。 考点2　金属的冶炼[10年5考]　创新考法综合练 3 (3)冷凝器中发生的变化属于　　　　　　　　。  (4)我国古代冶锌晚于铁和铜,结合已知信息,分析说明其中的原因:　　 。  物理变化 Zn的冶炼温度与沸点接近,冶炼时生成的Zn呈气态,不易收集(合理即可) (3)锌蒸气在冷凝器中冷凝为固态锌,没有生成新物质,属于物理变化。 妙招技法 　　【第(1)题思路点拨】加快化学反应速率的方法有增大反应物间的接触面积、提高温度、使用催化剂等。 　　【第(4)题思路点拨】题中要求“结合已知信息”,注意从题干中和工艺流程图中提取信息:Zn的冶炼温度与沸点接近,冶炼时生成的Zn呈气态,不易收集。 【素养落地】本题将《天工开物》中记载的“火法”炼锌作为情境,知识的考查“生长”在情境中。 考点3　金属的腐蚀与保护[10年5考]　贵州真题分点练 1 [2022安顺11,6分]Ⅰ.探究金属铁锈蚀的条件。 用如图所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一段时间后,试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D中铁钉严重锈蚀。 (1)由试管A、B、C中的现象可知,铁的锈蚀是铁跟　　　　　　(填化学式)等作用的结果。 (2)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是　　　 。  (3)由试管C、D中的现象可以得出的结论是　　　　 。   O2、H2O 排出溶解在水中的氧气 食盐可以加快铁生锈 考点3　金属的腐蚀与保护[10年5考]　贵州真题分点练 1 Ⅱ.探究盐酸除锈时的反应。 步骤1:将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中,向其中加入稀盐酸至浸没铁钉,观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失,无锈处有气泡产生,溶液变为黄色。 步骤2:将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后,观察到铁钉变细,溶液变为浅绿色。 【提出问题】 ①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应? ②“步骤2”中试管长时间放置后,溶液为什么会变色? 考点3　金属的腐蚀与保护[10年5考]　贵州真题分点练 1 【查阅资料】 铁锈中主要含有氧化铁; FeCl3溶液呈黄色,FeCl2溶液呈浅绿色; K3[Fe(CN)6]溶液呈黄色,FeCl3溶液遇K3[Fe(CN)6]溶液不变色,FeCl2溶液遇K3[Fe(CN)6]溶液会生成蓝色沉淀。 【实验分析】 铁锈消失是因为氧化铁与盐酸发生反应,该反应的化学方程式为　 。  对于问题②,实验小组提出如下两个猜想。 Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O 考点3　金属的腐蚀与保护[10年5考]　贵州真题分点练 1 【提出猜想】 猜想一:溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致; 猜想二:溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。 【实验验证】 经实验已证实“猜想一”不正确。 请设计实验证明“猜想二”成立,简述实验过程(包括操作、可能的实验现象和对应的结论)　　　 {实验中必须用到K3[Fe(CN)6]溶液、FeCl3溶液和铁钉}。  取两支试管编号A、B,向A试管中加入氯化铁溶液和铁钉,向B试管中加入氯化铁溶液和盐酸,然后分别加入相同量的K3[Fe(CN)6]溶液,A试管内产生蓝色沉淀,B试管内溶液无明显变化,可得出结论:溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致 考点3　金属的腐蚀与保护[10年5考]　创新考法综合练 2 [2024长春中考]实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置,约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟,改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。 考点3　金属的腐蚀与保护[10年5考]　创新考法综合练 2 (1)图1实验中,对比　　　　(填序号)可知,铁生锈与氧气有关。  (2)图2实验中,证明铁生锈与水有关的现象为　 。  AB U形管左侧铁丝生锈,右侧铁丝不生锈 考点3　金属的腐蚀与保护[10年5考]　创新考法综合练 2 (3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是　 。  (4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间,但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处　　　　　　　　　　　　 (答一条即可)。  氧气的浓度较大 不能探究铁生锈与氧气有关 考点3　金属的腐蚀与保护[10年5考]　创新考法综合练 (1) 考点3　金属的腐蚀与保护[10年5考]　创新考法综合练 (2) 考点3　金属的腐蚀与保护[10年5考]　创新考法综合练 (3)铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致,而H2O2溶液在MnO2的催化作用下分解产生大量氧气,所以图2实验能够在较短时间内观察到明显现象(增大了反应物的浓度,铁生锈速率加快)。 (4)铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致,图2实验的变量只有水蒸气,因此该实验的不足之处是不能探究铁生锈与氧气有关。 妙招技法 　　在铁生锈条件的探究中,变量是水、氧气。图2实验缺少氧气作为变量的探究实验。 实验专项复习 PART 03 实验7　金属的腐蚀与防护 [10年5考] 过实验 如图1进行铁钉锈蚀条件的探究实验。 过考点> 过知识> 考情分析 > 铁钉锈蚀条件的探究实验 【实验分析】 (1)对比图1中实验B、C,B中铁钉生锈,C中铁钉没有生锈,说明铁生锈需要　　　　　　　　　　 。  (2)实验A中蒸馏水上层放一层植物油的作用是　　　　　 　　。  (3)通过图1实验A、B、C,你得到的结论是　　 。  【迁移应用】 (4)以自行车的防锈为例,防止铁制品生锈的方法有　　 ,利用到的防锈原理是　　　　　　　　　　 。  与水接触 隔绝空气(或O2) 铁生锈需要铁与氧气和水 同时接触 自行车支架喷漆(或自行车钢圈镀耐腐蚀的铬层、自行车链条涂油等,合理即可) 隔绝空气(或O2)和水 【创新实验】 (5)如图2,打开止水夹K1、K2,将干燥的O2从导管a通入U形管(气密性良好);待U形管内充满O2后,将导管a、b处的止水夹K1、K2夹紧。一段时间后,观察到①处没有明显变化,说明铁制品锈蚀的条件之一是需要有　　　　,②处可能观察到的现象是　　　　　　　,③处没有明显变化,说明纯铁的抗腐蚀能力较　　　　(填“强”或“弱”)。  (6)待U形管内有明显现象后,将b导管插入水中,打开止水夹K2,观察到 　　　　　　　　　　　现象,说明该条件下铁制品锈蚀过程消耗了O2。  H2O 铁丝生锈 强 水通过导管b进入U形管 【数字化实验】 探究酸性条件下铁发生腐蚀的影响因素。将混合均匀的铁粉和炭粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图3),滴入几滴醋酸溶液,测量容器中的压强变化。(炭粉不参与锥形瓶中的化学反应) (7)上表中编号②实验中铁粉的质量为　　　　g;编号③实验的目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (8)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图4,图4中0~t1 s压强增大的原因可能是　　 。 3.0 探究炭粉质量对实验的影响 铁生锈放热(或Fe与醋酸反应生成H2并放热)导致锥形瓶内压强增大,铁生锈消耗氧气导致锥形瓶内压强减小,前者的影响大于后者 编号 实验目的 炭粉/g 铁粉/g 醋酸/% ① 为以下实验做参照 1.0 3.0 80.0 ② 探究醋酸浓度的影响 1.0   32.0 ③   0.5 3.0 80.0 1.实验目的:①了解铁锈蚀的条件是什么;②了解铁防锈的原理;③练习对控制变量法的应用。 2.设计实验:用控制变量的思想设计如图1、图2、图3实验,探究铁在不同环境中锈蚀的情况。 3.实验用品:试管、U形管、锥形瓶、橡胶塞、止水夹、铁丝、铁钉、蒸馏水、植物油、棉花、炭粉、醋酸和干燥剂等。 实验思路 4.实验步骤: 以图1实验为例:①检查装置气密性;②取三颗打磨干净的铁钉分别放置于三支试管中;③A中加入一些蒸馏水,浸没铁钉,并在水面加入一层植物油;B中加入蒸馏水,浸泡一部分铁钉;C中放入干燥剂和棉花并塞上橡胶塞;④放置一周,观察现象。 5.得出结论:铁钉锈蚀与水和氧气有关。 实验思路 控制变量法:如图1实验,实验A、B的变量为氧气,实验B、C的变量为水;如图3实验,变量为炭粉的量和酸的浓度。 思想方法 高分答题模板 1.检查U形管气密性方法:一端导管密封,另一端导管伸入水中,手握U形管外壁,观察水中的导管口有气泡冒出说明气密性良好。 2.描述导致压强变化的原因:如图3实验①,刚开始压强增大,是因为铁生锈放热导致锥形瓶内气体膨胀压强增大,铁生锈消耗氧气导致锥形瓶内压强减小,前者的影响大于后者;一段时间后压强减小是因为反应完全,温度下降。 跨学科实践活动5　垃圾的分类与回收利用 大单元概念 　　以核心素养为导向建构大概念,以跨学科项目化学习的形式展开学习,用前瞻的理念帮助师生高效备考! 大单元概念 垃圾分类一般是指按一定规定或标准将垃圾分类储存、投放和搬运,从而转变成公共资源的一系列活动的总称。垃圾分类可保护土壤环境,减少污染,节省占地;可促进可再生资源的循环利用,变废为宝;可提升全民环保意识。 某学校化学兴趣小组就垃圾的分类与回收利用进行了以下项目式学习活动,请你参与。 任务一:认识垃圾分类 (1)目前垃圾主要分为四类:可回收垃圾,厨余垃圾,有害垃圾,其他垃圾。 ①空饮料瓶、废旧报纸应放入有　　　　　　　　　　　　(填“可回收垃圾”或“不可回收垃圾”)标志的垃圾箱中。  ②废旧电池中含有铅、镉、汞等有害金属,如果将其随意丢弃,这些金属渗出会造成土壤及　　　　污染,威胁健康,应将其放入废旧电池专用收集箱。  ③餐厨垃圾是生活垃圾的主要来源。下列有关说法合理的是　　　　。  A.餐厨垃圾沥干水分后放入家庭餐厨垃圾容器 B.部分餐厨垃圾可作为沼气池中发酵的原料 C.外出就餐提倡“光盘行动” 可回收垃圾 地下水 ABC 任务二:认识垃圾处理方法 (2) 处理工业废水中的金属Ti,可在废水中加入NaClO溶液将Ti+转变为Ti3+,同时加入熟石灰,将Ti3+转变为难溶物　　　　(填化学式),最后加入明矾沉降除去。  (3) 利用秸秆生产的乙醇,可制成乙醇汽油。生产过程中涉及如下反应C6H12O62C2H5OH+2X↑,在该反应中乙醇与X的质量比为 　　　　(填最简比)。  Ti(OH)3 23∶22 任务二:认识垃圾处理方法 (4)为有效治理低浓度二氧化硫烟气,推进生态保护,我国研究人员研究利用H2、CO、CH4、NH3等气体在催化剂的作用下还原SO2回收硫的技术,其机理示意如图1所示: ①从保护环境角度考虑,直接排放含SO2的烟气会造成的环境问题是 。  ②H2和SO2在催化剂和加热的条件下发生置换反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　。  酸雨 2H2+SO2S+2H2O 任务三:通过化学方法回收利用废旧金属 (5)利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜的主要流程如图2所示。 已知:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O。 ①反应Ⅱ中发生反应的化学方程式为Zn+CuSO4ZnSO4+Cu、 　　　　　　　　　　　　 。  ②反应Ⅲ中加入稀H2SO4的目的是　　　　　　　　 。  Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ 除去Ⅱ中过量的Zn 任务四:做好垃圾分类与回收的宣传 (6) 为了让垃圾分类成为一种时尚,可以“让孩子充当垃圾分类的先锋”,请谈谈作为中学生的你如何当好“先锋”?(至少写出两条做法) 积极学习和掌握垃圾分类知识,做到自觉对生活垃圾分类投放;作义务宣传员,到社区或公共场所宣传垃圾分类知识(或作监督员,对社区或公共场所没有按标准投放垃圾的人进行劝导;或就垃圾分类问题,积极向政府有关部门献言献策,提出自己合理的建议。合理即可) 微专题1　金属的应用与金属活动性 顺序探究综合 1 《吕氏春秋》中记载“金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚”。这说明古人对合金已经有了一定的认识。下列有关合金的说法不正确的是(　　) A.比成分金属的硬度更大 B.比成分金属的熔点更低 C.比纯金属更耐腐蚀 D.属于化合物 合金属于混合物,不是化合物。 D 金属的活动性顺序实验 2 [2024成都中考]有关金属的实验如下,能达到相应目的的是(　　) B 不锈钢的组成成分中不含铝,图中实验不能用于比较合金与其组分金属的硬度,A错误。 铜片和锌粒分别放入硫酸亚铁溶液中,Zn与硫酸亚铁溶液反应置换出铁,说明金属活动性Zn>Fe;铜片与硫酸亚铁溶液不反应,说明金属活动性Fe>Cu;由此可得出三种金属活动性强弱关系为Zn>Fe>Cu,B正确。 第一支试管中的铜片与二氧化碳、水充分接触,第二支试管中的铜片与氧气、水充分接触,第三支试管中的铜片与二氧化碳、氧气、水接触,一段时间后,前两支试管中的铜片没有生锈,第三支试管中的铜片生锈,可用于探究铜生锈与二氧化碳、氧气有关,无法证明是否与水有关,C错误。 铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应过程中氢气逸出,反应后烧杯中的物质质量减少,不能直接用于验证质量守恒定律,D错误。 3 [2024重庆中考B卷]锂(Li)离子电池应用广泛,有利于电动汽车的不断发展。 (1)Li　　　　(填“得到”或“失去”)电子变成Li+。  (2)锂离子电池中含有铝箔,铝箔通常由铝锭打造而成,说明铝具有良好的 　　　　性。  (3)锂离子电池中还含有铜箔,为验证铝和铜的金属活动性顺序,设计了如下实验: 【方案一】将铝片和铜片相互刻画,金属片上出现划痕者更活泼。 【方案二】将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入5 mL相同的稀盐酸中,金属丝表面产生气泡者更活泼。 失去 延展 3 【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入5 mL相同的硝酸银溶液中,金属丝表面有银白色物质析出者更活泼。 以上方案中,你认为能达到实验目的的是　　　　(填方案序号),该方案中发生反应的化学方程式为　 。  二 2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑ (3)【方案一】将铝片和铜片相互刻画,比较的是两种金属的硬度大小,不能说明金属活动性强弱。 【方案二】将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入5 mL相同的稀盐酸中,金属丝表面产生气泡,说明金属能与稀盐酸反应,即金属活动性更强。 【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入5 mL相同的硝酸银溶液中,铝、铜均能与硝酸银溶液反应置换出银,不能比较铝和铜的金属活动性顺序。 拓展培优 (4)进一步比较Zn、Fe、Cu的金属活动性。 ①将一定量的硫酸铜溶液加入锌粉和铁粉的混合固体中,反应的示意图如图所示,分析可知,实验中发生反应的化学方程式为　　 ,可得结论:　 。  Zn+CuSO4ZnSO4+Cu Zn的金属活动性大于Cu的金属活动性,Zn的金属活动性大于Fe的金属活动性 3 （4）①由反应的示意图可知,铁原子数目没有发生改变,锌原子数目减少,生成锌离子,铜离子数目减少,生成铜原子,是锌置换出硫酸铜溶液中的铜,说明金属活动性Zn>Cu,Zn>Fe。 拓展培优 拓展培优 ②在上述实验中继续添加一定量硫酸铜溶液,粒子种类和数量的变化情况为　　 时,可得结论:金属活动性Zn>Fe>Cu。  锌原子数目减少到0,锌离子数目增大到100,铁原子数目减少,生成亚铁离子,铜离子数目减少,铜原子数目增多 （4）②继续加入CuSO4溶液,通过铁原子、Cu2+的数目变化可证明Zn、Fe、Cu的金属活动性关系。 3 4 [2024贵州省一模]我国首款具有自主知识产权的大型民用客机C919使用了大量的金属材料。 (1)用铜作导线,利用了铜的　　　　性。  (2)铝常用于制造合金。铝有很强的抗腐蚀性,主要原因是铝的表面形成一层致密的氧化铝薄膜,发生反应的化学方程式为 　　 。  (3)探究Al、Fe和Cu三种金属的活动性顺序。 【设计实验】同学们设计了如图1的6个实验(图中“→”表示将足量金属片加入溶液中,如③表示将足量Al片加入CuSO4溶液中)。 导电 4Al+3O22Al2O3 4 完成①~⑥实验,记录实验数据。写出其中任意一个反应的实验现象及化学方程式 　 。  实验①:铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色, Fe+CuSO4Cu+FeSO4[或实验②:有气体产生,溶液由无色变为浅绿色,Fe+H2SO4FeSO4+H2↑。或实验③:铝片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色,2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu。或实验④:铝片表 4 。【交流讨论】甲同学做了③和④两个实验,经过观察和分析,得出结论:Al>Fe>Cu。乙同学认为甲同学的结论不合理,理由是 　　 。  【反思结论】为达实验目的,从①~⑥的实验中,选择必要的(不多选)实验组合完成探究任务,正确的组合有　　　　　 (填实验序号)。  面有黑色固体析出,溶液由浅绿色变为无色,2Al+3FeSO4Al2(SO4)3+ 3Fe] 由实验③可得金属活动性Al>Cu,由实验④可得金属活动性Al>Fe,无法判断Fe、Cu的金属活动性顺序 ①④,④⑥,②④⑤ (3)【交流讨论】实验③能说明铝比铜活泼,实验④能说明铝比铁活泼,但没有比较铁和铜的金属活动性强弱,则不能证明铝、铁、铜的金属活动性顺序。 【反思结论】实验①和⑥都能说明铁比铜活泼,实验④能说明铝比铁活泼,则根据实验①④或实验④⑥可知金属活动性铝>铁>铜;实验②⑤也能说明铁比铜活泼,则根据实验②④⑤也能证明金属活动性铝>铁>铜。 4 (4)物质的性质决定物质的用途,由以上金属的利用和实验探究归纳出金属的化学性质有　 。  (5)工业上用CO与赤铁矿(主要成分为Fe2O3)高温下反应冶炼铁,该反应的化学方程式为　 。  多数金属与氧气反应;部分金属与酸反应;金属与某些盐溶液反应 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 拓展培优 (6)化学小组设计如图2所示实验验证铁、铜、银的金属活动性顺序,针对图中的方案,请再补充一个实验,即可达到实验目的,写出操作及现象　 。  将铁丝插入盛有少量硫酸铜溶液的试管中,观察到铁丝表面有红色 物质生成,溶液的颜色由蓝色变为浅绿色(或取少量稀盐酸于试管中, 插入铜丝,无明显现象,合理即可) 4 (6)铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银。由上述两个实验可知铁在金属活动性顺序表中排在氢前、铜的金属活动性比银强,要验证铁、铜、银的金属活动性顺序,还需验证铁、铜的金属活动性强弱关系。将铁丝插入盛有少量硫酸铜溶液的试管中,观察到铁丝表面有红色物质生成,溶液的颜色由蓝色变为浅绿色,或取少量稀盐酸于试管中,插入铜丝,铜丝表面无明显现象,均可确定铁的金属活动性比铜强。 拓展培优 解题大招 探究三种金属的活动性顺序实验方案设计技巧 第一步　将三种金属的活动性顺序探究拆解为两种金属的活动性顺序探究。 第二步　设计实验方案探究两种金属的活动性顺序。 方法1:“金属+稀盐酸(或稀硫酸)”,观察是否产生气泡。 方法2:“一种金属单质+另一种金属的盐溶液”,观察金属表面是否有固体生成。 第三步　结合第二步的判断结果继续设计实验。 5 [2024河北邯郸模拟改编]小明同学取来镁、铝、锌三种金属,分别放入盛有溶液质量和溶质质量分数都相等的稀盐酸的锥形瓶中,实验装置如图1,采集数据后,得到如图2所示的气压变化曲线。 5 (1)分析图2可知,金属镁与稀盐酸反应对应的气压变化曲线是　　　(填字母)。  (2)铝与稀盐酸反应对应的气压变化曲线是B,开始时的气压增加几乎为零,后来才逐步加快,推测刚开始气压变化几乎为零的主要原因是   　 。  (3)有Mg、Al、Zn的混合物共7.20 g,与足量盐酸反应,生成H2的质量可能是　　　　(填字母)。  A.0.22 g B.0.60 g C.0.80 g D.0.90 g A 铝表面 有氧化膜,稀盐酸先和氧化铝反应,不产生氢气,且反应几乎不放热 B 【解析】(3)假设7.20 g金属全部是Zn或Mg或Al,盐酸足量,说明金属完全反应,根据金属与酸反应生成氢气的质量=×反应掉金属的质量计算: Zn全部反应生成氢气的质量=×7.20 g≈0.22 g Mg全部反应生成氢气的质量=×7.20 g=0.60 g Al全部反应生成氢气的质量=×7.20 g=0.80 g 由以上计算可知,Mg、Al、Zn的混合物共7.20 g,与足量盐酸反应生成H2的质量大于0.22 g,小于0.80 g,所以生成H2的质量可能是0.60 g,故选B。 拓展培优 (4)含有Al、Mg、Cu中的两种或三种的金属混合物7.20 g与足量盐酸反应,生成0.60 g H2,判断混合物的成分是　　　　 。  (4)假设7.20 g金属全部是Al或Mg或Cu,盐酸足量,根据第(3)问的计算结果可知,7.20 g Al完全反应生成氢气的质量为0.80 g,7.20 g Mg完全反应生成氢气的质量为0.60 g,Cu不与稀盐酸反应,最终生成0.60 g氢气,则混合物成分是Al、Mg、Cu或Al、Cu。 Al、Mg、Cu或Al、Cu 5 解题大招 第(3)题解题方法:首先,确定方法——极端假设法(极值法),假设7.20 g金属全部是Mg或Al或Zn。 然后,快速计算,生成氢气的质量= × 反应掉金属的质量。 最后,分析数据,作出判断。 第(4)题同样适用上述方法,注意Cu不与稀盐酸反应。 微专题2　金属与酸、盐溶液的反应分析 加入Fe粉的质量(反应程度) 滤液中溶质成分(填化学式) 滤渣成分 与部分CuSO4反应     恰好完全反应     过量     提分时刻 (1)一种金属与一种盐溶液反应。举例:将一定量Fe粉加入CuSO4溶液中,根据加入Fe粉的质量,分析如下,完成表格。 CuSO4、FeSO4 Cu FeSO4 Cu FeSO4 Cu、Fe 金属与盐酸、稀硫酸的反应实验 提分时刻 Al(NO3)3 、Cu(NO3)2、AgNO3 Ag Al(NO3)3、Cu(NO3)2 Ag Al(NO3)3、Cu(NO3)2 Ag、Cu Al(NO3)3 Ag、 Cu Al(NO3)3 Ag、 Cu、Al (2)一种金属与两种或两种以上盐的混合溶液反应。举例:将一定量Al粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,过滤,完成表格。 加入Al粉的质量(反应程度) 滤液中溶质成分(填化学式) 滤渣成分 先与部分AgNO3反应     与AgNO3恰好完全反应     再与部分Cu(NO3)2反应     与Cu(NO3)2恰好完全反应     过量     AgNO3溶液的质量(从少量到过量) 滤液中溶质成分(填化学式) 滤渣成分 先与部分Zn发生反应     与Zn恰好完全反应     再与部分Cu发生反应     与Cu恰好完全反应     过量     提分时刻 Zn(NO3)2 Zn、Cu、 Ag Zn(NO3)2 Cu、 Ag Zn(NO3)2、Cu(NO3)2 Cu、 Ag Zn(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag Zn(NO3)2、Cu(NO3)2 、AgNO3 Ag (3)两种或两种以上金属与一种盐溶液反应。举例:向Zn和Cu的混合物中加入一定量AgNO3溶液,过滤,完成表格。 提分时刻 【归纳总结】金属与盐溶液的反应问题均可按照以下顺序分析解答。 第一步:将题目中涉及的金属按照金属的活动性由强到弱的顺序排列。 第二步:判断所有的金属单质是否都能与金属盐溶液反应(前置后原则)。 第三步:金属单质从活动性由强到弱的顺序依次参与反应,根据金属单质或金属盐溶液加入的量,逐步分析。 1 [2024河北廊坊广阳区一模]兴趣小组为探究金属的化学性质,设计了如图所示的实验。有关该实验的描述正确的是(　　) A.实验②中有气泡产生,溶液逐渐变为蓝色 B.实验③中固体质量增加,溶液由蓝色变为黄色 C.实验③所得固体中肯定只含一种金属 D.对比实验①②现象可说明锌比铜活泼 D 铜在金属活动性顺序中排在氢后面,则实验②中铜不能与稀硫酸反应,A项不正确。铁比铜活泼,实验③中铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,每56份质量的铁能置换出64份质量的铜,反应后固体质量增加,溶液由蓝色变为浅绿色,B项不正确。铁比铜活泼,实验③中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,实验③所得固体中一定含有铜,可能含有铁,C项不正确。实验①中锌与稀硫酸反应,实验②中铜不与稀硫酸反应,对比可说明锌比铜活泼,D项正确。 2 [2024广西南宁兴宁区模拟]铬(Cr)及其化合物在作催化剂、金属防腐剂等方面具有重要应用,是一种“氢前金属”,金属活动性介于锌和铜之间,根据金属化学性质的一般规律,下列推测不合理的是(　　) A.金属铬单质能与稀硫酸反应 B.要除去铬粉中的铜粉,可加稀硫酸 C.铬能与氧气反应 D.可用铜片、CrSO4溶液和锌片检验三种金属的活动性 B 由题干信息可知,铬是一种“氢前金属”,可推测出铬能与稀硫酸反应,A不符合题意;铜的金属活动性排在氢之后,不和稀硫酸反应,铬是一种“氢前金属”,铬能与稀硫酸反应,向含有铜粉的铬粉中加稀硫酸,反应后原物质Cr被消耗,推测不合理,B符合题意;铬是一种“氢前金属”,则化学性质较活泼,能与氧气发生反应,推测合理,C不符合题意;按照金属活动性顺序Zn>Cr>(H)>Cu,铜片不能跟CrSO4溶液反应,锌片可以跟CrSO4溶液反应,用铜片、CrSO4溶液和锌片可以检验三种金属的活动性,推测合理,D不符合题意。 2-1 为验证铜、银、铁的金属活动性顺序,同学们设计如图两组实验。 (1)第一组能证明铜、银、铁的金属活动性顺序,证据是　　 。 (2)第二组不能得出铜、银、铁的金属活动性顺序,理由是　　 。   中溶液由蓝色变为浅绿色,铁表面有红色固体析出,②中无明显现象 Fe和稀盐酸反应,Cu、Ag都不和稀盐酸反应,只能说明Fe的金属活动性比Cu、Ag强,无法比较出Cu、Ag的金属活动性顺序 3 现有甲、乙、丙三种金属,甲和乙与相同浓度和温度的稀盐酸发生反应,甲反应速率快于乙;把乙和丙分别放入硫酸铜溶液中,乙表面有红色固体析出,而丙没有明显变化。这三种金属的活动性由强到弱的顺序为(　　) A.甲、乙、丙　　　　　 B.甲、丙、乙 C.乙、丙、甲 D.乙、甲、丙 A 甲、乙、丙三种金属,甲和乙与相同浓度和温度的稀盐酸发生反应,甲反应速率快于乙,说明甲的金属活动性强于乙;把乙和丙分别放入硫酸铜溶液中,乙表面有红色固体析出,说明乙的金属活动性强于铜,而丙没有明显变化,说明丙的金属活动性比铜弱,则甲、乙、丙三种金属的活动性由强到弱的顺序是甲、乙、丙。 4 [2024山东泰安模拟]向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入一定质量的Mg粉和Fe粉的混合物,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。则下列分析正确的是(　　) A.滤渣中一定有Ag、Cu、Fe,可能有Mg B.滤渣中一定有Ag、Cu,可能有Fe C.滤液中一定有Mg(NO3)2,可能有AgNO3 D.滤液中一定有Mg(NO3)2,可能有Fe(NO3)2 A 滤液无色,说明铁没有反应,Cu(NO3)2完全反应,则滤渣中一定有Ag、Cu、Fe,可能有过量的Mg,A项正确,B项不正确。Mg先和AgNO3反应,AgNO3反应完后再与Cu(NO3)2反应,滤液中无Cu2+所以滤液中一定没有AgNO3,C项不正确。因为滤液无色,所以滤液中不含硝酸亚铁,D项不正确。 5 [2024浙江杭州拱墅区期末]等质量的X、Y两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应,产生气体的质量与时间的关系如图所示(金属的化合价相同)。下列说法中不正确的是(　　) A.t1 min时,产生气体的质量:X>Y B.t2 min时,消耗金属的质量:X>Y C.t3 min时,消耗金属的质量:X=Y D.t3 min时,消耗盐酸的质量:X=Y D 根据题图可知,t1 min时,产生气体的质量:X>Y,A项说法正确。 t2 min时,X恰好完全反应,Y有剩余,由于两种金属的初始质量相等,所以消耗金属的质量:X>Y,B项说法正确。 t3 min时,X、Y完全反应,消耗金属的质量:X=Y,C项说法正确。 反应生成的气体为氢气,氢气中的氢元素完全来自盐酸,t3 min时,X反应生成的氢气多,因此消耗的盐酸质量比Y大,即消耗盐酸的质量:X>Y,D项说法不正确。 6 [2024山东济宁二模]学习了金属与盐反应的知识,小雨同学在“实验开放日”将一定量的锌粉加入硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,她对滤液中的溶质成分产生了兴趣并作进一步探究。 【提出问题】滤液中的溶质是什么? (1)【猜想与假设】 猜想一:AgNO3　猜想二:Zn(NO3)2　猜想三:AgNO3、Zn(NO3)2 经分析猜想一错误,理由是　　 。  在金属活动性顺序中,锌排在银前面,故锌粉可以与硝酸银溶液反应生成银单质和硝酸锌溶液,故滤液中的溶质不可能只有硝酸银 6 (2)【设计与实验】 (3)【反思与拓展】反应物的量不同,可能导致得到的物质种类不同。经上述实验证明猜想三正确,请写出滤渣的成分　　　　　　　。  Ag 操作 现象 结论 用化学方程式解释 取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸 　　 　  猜想三正确 　　 　  产生白色沉淀 AgNO3+HClAgCl↓+HNO3 (4)若将一定质量的铁粉加入ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,反应一段时间后过滤,所得到滤渣的成分组合可能是　 。  Cu,或Cu和Fe 拓展培优 7 [2023贵州中考]金属材料在生产生活中应用广泛。 (1)高铁电传输系统的材料主要含铜,是利用了铜良好的　　　　性。   (2)高铁轨道、车厢、附属设施使用大量的铁合金和铝合金。小组同学探究合金中金属的化学性质。 【实验一】在分别装有质量相等和外形相同的 Cu、Fe、Al和Mg 的四个烧杯中,加入相同质量溶质质量分数为7.3%的盐酸,如图1所示。 导电 7 ①证明金属活动性Fe>Cu的实验现象是　　 ,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。  铁片表面有气泡产生,铜片表面无明显现象 Fe+2HClFeCl2+H2↑ （2）①在金属活动性顺序中,铁位于氢前,铜位于氢后,依据铁和铜能否与稀盐酸反应来判断铁和铜的金属活动性强弱。铁和盐酸反应产生氢气,铜和盐酸不反应,根据铁片表面有气泡产生,铜片表面无明显现象,可得出金属活动性Fe>Cu。 7 ②在丙、丁烧杯中,使用温度传感器测得反应过程中温度的变化曲线如图2所示,据图分析可知,金属活动性Mg>Al,其理由是　　　 。   镁与稀盐酸完全反应放热时间短,故反应所需的时间短,反应速率比铝快 （2）②分析题图2可知,镁与稀盐酸完全反应所需的时间较短,说明镁与稀盐酸的反应速率比铝与稀盐酸的反应速率快,进而说明金属活动性Mg>Al。 7 【实验二】把一定质量的Al放入刚反应结束的乙烧杯中,观察现象,得出结论:金属活动性Al>Fe。 ③分析实验一和实验二,下列说法正确的是　　　　(填字母)。  A.由实验一、二可知,金属活动性Mg>Al>Fe>Cu B.实验二,反应后所得溶液中一定有 AlCl3 C.实验二充分反应后,所得溶液质量一定变小 D.实验一,若丁中固体有剩余,则丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等 ABD （2）③实验一证明金属活动性Fe>Cu、Mg>Al,实验二证明金属活动性Al>Fe。由实验一、二可知金属活动性Mg>Al>Fe>Cu,A正确。实验二证明金属活动性Al>Fe,则一定发生了反应2Al+3FeCl23Fe+2AlCl3,溶液中一定含有AlCl3,B正确。若乙烧杯中Fe与盐酸反应后,盐酸有剩余,Al与盐酸反应使溶液的质量增大,Al和FeCl2反应使溶液的质量减小,所得溶液的质量可能增大,可能减小,也可能不变,C错误。若相同质量的Mg、Al分别和足量盐酸反应,Al消耗的盐酸多。当丁中有固体剩余,说明盐酸的量不足,Mg、Al均有剩余,盐酸均完全反应,故丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等,D正确。 7 (3)某铝合金可能含有Al、Mg、Cu中的两种或三种。现提供n g样品和足量的稀盐酸,请设计实验确定该铝合金的成分,写出依据实验获取的证 据和合金可能的成分 　 。  (4)目前,铁是使用量最大的金属。写出工业上用赤铁矿(主要成分是 Fe2O3)和CO反应生成Fe的化学方程式　　　　　　　　　　　　　。   因为是铝合金,所以肯定含有铝,把样品加入足量稀盐酸中,完全反应后,如果金属无剩余,则该铝合金的成分为镁、铝;如果金属没有完全溶解,则含有铜,过滤,干燥,称量滤渣质量为x,测得生成气体质量为y,如果y=,则该铝合金成分为铝、铜,如果y<,则该铝合金成分为铝、铜、镁 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 解题大招 “四步分析”法解决探究类实验 第一步　明确实验目的 第二步　作出猜想与假设 第三步　设计实验探究验证 第四步　分析实验现象,得出实验结论 以本题第(3)题为例: 解题大招 微专题3　以金属性质为主线的流程图题 考向1　分离回收类 1 [2024山东泰安新泰市三模]化学实验室要从X、银、铜、锌四种金属混合物中分离某种贵重金属。流程如图所示(未作特别说明的“固体”,可能为纯净物或混合物,X在化合物中为+2价),下列说法错误的是(　　) A.反应①和反应②中产生的气体都是氢气 B.四种金属的活动性由强到弱的顺序是Zn>X>Cu>Ag C.滤液A中共含有2种溶质 D.固体丙中一定含有的金属是银 C 考向1　分离回收类 向金属混合物中加入一定量的稀硫酸,锌能与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,铜、银不能与稀硫酸反应,X无法得出结论;向滤液A中加入过量锌,过滤后得到固体混合物乙,说明乙中有锌和X,固体甲为铜、银,X能与稀硫酸反应生成氢气和X的硫酸盐,向滤液A中加入过量锌,得到气体,说明滤液A中含有过量的稀硫酸,故滤液A中含有硫酸锌、硫酸、X的硫酸盐三种溶质。 根据分析可知,反应①中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气、X与稀硫酸反应生成X的硫酸盐与氢气,反应②中锌与过量的稀硫酸反应生成硫酸锌与氢气,A项说法正确。 考向1　分离回收类 乙中有锌和X,则在反应①中X能与稀硫酸反应生成X的硫酸盐,在反应②中锌能置换出X的硫酸盐中的X,说明锌比X活泼,则在金属活动性顺序里,锌和X排在氢前面,铜和银排在氢后面,反应③过滤后得到的固体丙为目标产物“贵重金属”,丙应为银,则反应③中铜能与硝酸银发生反应,说明铜的金属活动性比银强,故四种金属的活动性由强到弱的顺序是锌>X>铜>银,B项、D项说法正确。 滤液A中含有硫酸锌、硫酸、X的硫酸盐三种溶质,C项说法错误。 解题大招 熟知框架,巧解工艺流程题 命题框架: 以本题的工艺流程为例: 反应①是“预处理”过程,“辅助原料”是“一定量的稀硫酸”; 反应③是“核心反应”,“辅助原料”是“一定质量的硝酸银溶液”; 反应③后经“过滤”得到所需产品“某种贵重金属”,即银。 反应②的现象可以辅助判断其他选项的正误。 考向1　分离回收类 2 [2024烟台中考节选]在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动,请你一起参与下列任务。 【任务一】预处理金属底板 (1)用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈,可以用　　　　 (写1种物质名称)。  稀硫酸(或稀盐酸) (1)稀硫酸、稀盐酸均能与主要成分为氧化铁的铁锈反应生成铁盐和水,所以用化学方法除去铁片表面的铁锈,可以用稀硫酸或稀盐酸。 考向1　分离回收类 2 【任务二】选择蚀刻液进行蚀刻 (2)首先将有镂空图案的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铝片和铁片上,然后将铝片浸入过量的甲蚀刻液中,将 铁片浸入过量的乙蚀刻液中,一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案,没有附着物;铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的　　　　、　　　　(填序号)。  ①硫酸铜溶液　②硝酸银溶液　③稀盐酸　 ④氯化亚铁溶液　⑤氯化钠溶液 ③ ① 考向1　分离回收类 (2)铝片上有凹陷图案,没有附着物,说明铝与甲蚀刻液反应没有生成新的金属,铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,所以甲蚀刻液只能是③稀盐酸。由于铁片上出现红色附着物图案,铁与硫酸铜溶液反应生成红色的铜,所以乙蚀刻液是①硫酸铜溶液。 考向1　分离回收类 2 【任务三】废液回收利用 (3)铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,得到　　　　溶液,回收保存。  (4)铁片蚀刻废液处理,如图所示: 过程①加入的物质X是　　　　　　　,过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  铁粉 Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ 氯化铝 考向1　分离回收类 (3)铝片蚀刻废液是铝与盐酸反应生成的氯化铝和剩余的稀盐酸的混合溶液,所以铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,与稀盐酸完全反应,得到氯化铝溶液,回收保存。 (4)铁片蚀刻废液是铁与硫酸铜反应生成的硫酸亚铁与剩余的硫酸铜的混合溶液,所以过程①加入的物质X是能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁的铁粉,铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,滤渣中过量的铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是Fe+ H2SO4 FeSO4+H2↑。 考向1　分离回收类 3 [2024遵义汇川区模拟]金属及金属材料应用广泛。小组同学在老师的指导下从废旧手机的某些部件中回收银和铜,其操作流程如图所示: (1)步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式是　　 (任写一个)。  (2)步骤Ⅱ中,加入硝酸银溶液的作用是　　　 。  Mg+H2SO4MgSO4+H2↑ [或2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑] 使铜转化为硝酸铜溶液,与银分离(合理即可) 考向1　分离回收类 (1)向粗产品中加入稀硫酸,铜和银与稀硫酸不反应,镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,反应的化学方程式为Mg+H2SO4MgSO4+H2↑,铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,反应的化学方程式为2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+ 3H2↑。 (2)铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,结合流程图可知,则加入硝酸银溶液的目的为使铜转化为硝酸铜溶液,与银分离,得到纯的银。 考向1　分离回收类 3 (3)步骤Ⅲ中,若M为金属锌,则反应结束后溶液乙的质量　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)溶液甲的质量。  大于 (3)铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,经过过滤,得到的溶液甲中含有硝酸铜,向其中加入金属锌,发生的反应为Zn+Cu(NO3)2Zn(NO3)2+Cu,每65份质量的锌反应生成64份质量的铜,则反应后溶液的质量增加,故反应结束后溶液乙的质量大于溶液甲的质量。 考向1　分离回收类 4 [2024广东深圳福田区模拟改编]镁及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用前景。如图是某工厂从主要成分为MgCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3(已知SiO2不溶于酸,也不与酸反应)的工业废料中回收金属镁,请回答: 考向1　分离回收类 4 (1)加入稀硫酸前,先将固体废料粉碎的目的是　　　 。  (2)请写出废料中的MgCO3与加入的稀硫酸反应的化学方程式　　　 。  增大反应物接触面积,使反应更快、更充分 MgCO3+H2SO4MgSO4+H2O+CO2↑ 考向1　分离回收类 4 (3)查阅资料已知,不同金属阳离子与氢氧根离子产生沉淀时的pH不同,通过调节pH除去溶液A中的杂质离子,使其完全沉淀,则滤渣B的成分为 　　　　　　　　　　　　(填化学式)。  (4)虚线框内反应的基本反应类型为　　　　　　　　。  Fe(OH)3、Al(OH)3 分解反应 考向1　分离回收类 (1)加入稀硫酸前,先将固体废料粉碎的目的是增大反应物接触面积,使反应更快、更充分。 (2)MgCO3与加入的稀硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳,反应的化学方程式是MgCO3+H2SO4MgSO4+H2O+CO2↑。 (3)查阅资料已知,不同金属阳离子与氢氧根离子产生沉淀时的pH不同,通过调节pH除去溶液A中的杂质离子,使其完全沉淀,向溶液B中加入氢氧化钠溶液产生氢氧化镁沉淀,说明溶液B中溶质有硫酸镁,则滤渣B的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3。 (4)虚线框内氯化镁分解生成镁和氯气,反应的基本反应类型为分解反应。 考向1　分离回收类 5 [2024甘肃中考改编]废旧金属的回收利用是节约资源的有效途径之一。某金属废料中含有铜、铁、金等金属单质,为回收铜和金并得到氧化铁,专业人员设计了如图所示的工艺流程。 请回答: (1)气体A是　　　　　　,滤液A的溶质为　　　　　　　(写化学式)。  H2 FeSO4 考向1　分离回收类 5 (2)操作1、操作2和操作3为同一操作,其名称是　　　　　　　　。  (3)写出滤液B与加入的物质X反应的化学方程式:　　 。  (4)本实验中涉及金属的化学性质有　　　 。  过滤 Fe+CuSO4FeSO4+Cu 能与氧气反应、能与酸反应、能与盐溶液反应 考向1　分离回收类 金属废料中含有铜、铁、金等金属单质,加入适量稀硫酸,铜、金和稀硫酸不反应,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,操作是过滤,实现固液分离,则滤液A是硫酸亚铁溶液,气体A是氢气,固体A是铜、金; 固体A在空气中加热,金不反应,铜与氧气加热生成氧化铜,加入适量稀硫酸,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,操作2是过滤,固体B是金,滤液B是硫酸铜溶液; 滤液B加入X,通过操作3过滤,得到铜和硫酸亚铁溶液,则X是铁;滤液A经过一系列反应得到氧化铁。 考向2　定量分析类 6 [2024遵义模拟节选]近年来,我国高铁飞速发展,已成为世界上唯一高铁成网的国家,高铁建造过程中使用了大量的金属材料。铝铁合金中铝的含量会影响合金的性能。为测定某铝铁合金中铝的含量,进行以下实验。 (1)分离溶液A和固体B的操作是　　　　　　　　。  (2)步骤1中发生反应的化学方程式为　　　 　　　　　 。  (3)通过计算,该合金中铝的质量分数为　　　　　　　　。  过滤 2Al+3FeSO43Fe+Al2(SO4)3 90% 考向2　定量分析类 (1)分离溶液A和固体B的操作是过滤。 (2)步骤1中发生的反应为铝与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸铝,化学方程式为2Al+3FeSO43Fe+Al2(SO4)3。 (3)设6 g铝铁合金样品中铝的质量为x,铝与硫酸亚铁反应生成铁的质量为y。 2Al+3FeSO4Al2(SO4)3+3Fe 54 168 x y 考向2　定量分析类 y+(6 g-x)=17.4 g 综上解得x=5.4 g,y=16.8 g,故该合金中铝的质量分数为×100%=90%。 $$null