专题06 金属和金属材料（寒假复习讲义）九年级化学新教材科粤版

专题05 金属和金属材料 考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢 重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 提升专练：真题感知+提升专练，全面突破 1.金属的共性及特性。 2.金属的化学性质。 3.金属活动顺序表及应用。 4.置换反应。 5.金属的冶炼及珍惜和保护金属资源 6.金属铁的冶炼实验。 一、金属材料的物理性质 1.共性 有金属光泽、 性、 性和 性，这些是金属所共有并区别于非金属的物理性质。 2.特性 (1)金属间差异大的物理性质:密度、熔点、硬度等。 (2)常温下,大多数金属呈　 态,而汞呈　 　态。  3.金属材料-合金的特性 (1)金属材料包括 和 。 (2)合金 ①在金属中加热熔合某些　 　或　 　,就可以制得具有　 　特性的合金。  ②合金是　 (填“纯净物”或“混合物”)。  注意:合金可以是金属与金属熔合而成,也可以是金属和非金属熔合而成。 (3)合金的优良性能：一般来说，跟组成的金属相比，合金通常有类似的变化: 硬度 、熔点 。 注意:日常使用的金属材料,大多数属于 （填“纯金属”或“合金”）。 二、 金属的化学性质 1.金属与氧气反应 反应条件 金属 现象 化学方程式 常温 镁 打磨过的镁带在空气中表面逐渐变暗;在空气中点燃剧烈燃烧,发出 ，生成 点燃时: 2Mg+O22MgO 铝 打磨过的铝在空气中表面会逐渐变暗,生成一层 常温下：4Al+3O2=2Al2O3 点燃或加热 铁 在氧气中点燃,剧烈燃烧， ,放出大量的热，生成 在氧气中点燃: 3Fe+2O2Fe3O4 铜 在空气中加热表面变为 在空气中加热: 2Cu+O22CuO 高温 金 在空气中加热 2.金属与酸(稀盐酸或稀硫酸)的反应 (1)探究实验 现象:镁表面产生气泡速度最快,其次是锌,再是铁,铜表面没有气泡。 (2)实验结论 镁、锌和铁能与稀盐酸或稀硫酸反应生成气体,铜不能与稀酸反应。 (3)镁、锌与稀盐酸反应的化学方程式现象分别为 金属 现象 反应的化学方程式 稀盐酸 稀硫酸 镁 反应剧烈，产生 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 锌 反应比较剧烈，产生 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 铁 反应缓慢，有 产生，溶液由无色变为 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 3.金属与金属化合物溶液的反应 实验 铁钉+硫酸铜溶液 铝丝+硫酸铜溶液 铜丝+硝酸银溶液 现象 铁表面有 产生，溶液由 。 铝表面有 产生， 溶液由 。 铜表面有 产生， 溶液由 。 化学方程式 Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4 2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2 活动性比较 铁>铜 铝＞铜 铜＞银 三、金属的活动顺序 常见金属的活动性顺序 2.金属活动性顺序表的意义 ①在金属活动性顺序里，金属的 ，它的 ； ②在金属活动性顺序里，位于 能置换出盐酸、稀硫 ； ③在金属活动性顺序里，位于 能把位于 从它们化合物的溶液里置换出来。 3.金属活动性顺序的应用 （1）判断金属与盐溶液能否反应。 ①在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。 ②盐是可溶性盐。 ③除去排在最前面K、Ca、Na。 （2）判断金属与酸能否反应。 ①在金属活动性顺序表中，该金属必须排在 。 ②“酸”一般指的是稀盐酸、稀硫酸。 （3）根据金属活动性的相对强弱，可为除杂选择合适的试剂。 如Cu中混有少量的Fe，欲除去少量的Fe，可选择加入足量的硫酸铜溶液充分反应，Fe和硫酸铜溶液反应生成了Cu和硫酸亚铁，再过滤即可。 （4）根据金属活动性顺序判断金属与盐溶液反应后 。 一种金属和几种盐溶液混合时，最不活泼的金属最先被置换出来，然后再依次按照活动性由弱到强的先后顺序被置换出来。 （5）根据金属活动性顺序判断金属与酸反应的快慢（反应速率）或根据反应速率判断金属的活动性顺序。一般金属 ，在 ，与某一酸反应的速率 。 四、置换反应 1.定义：由一种 与一种 反应，生成 与 的反应 置换反应的表达形式为：A+BC→AC+B。 2.置换反应类型： ①金属+酸→盐+H2 ②金属+金属化合物（溶液）→另一金属+另一种金属化合物（溶液） （注意：CO+金属氧化物→金属单质+CO2 该反应 基本反应） 五、金属矿物 1.金属的存在形式 2.地壳中含量最多的两种金属元素——　 和　 　。 3.几种金属矿物 (1)赤铁矿主要成分　 　;  (2)磁铁矿主要成分　 　;  (3)铝土矿主要成分　 　;  (4)孔雀石主要成分　 　。  六、金属冶炼（铁） 1.实验室炼铁 (1)药品:　 　、　 　、澄清石灰水。  (2)实验装置: (3)实验步骤： a.检查装置 ； b.转入药品并固定装置； c.通入CO并 ； d. 装置内的 后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热； e.当玻璃管内的 时，停止加热； f.等装置冷却后，停止通CO，熄灭酒精灯。 (4)实验现象:　 　色的氧化铁粉末变为　 　色,化学方程式为 　；澄清石灰水　 　,导管口有　 色火焰产生,化学方程式为   (5)实验结论:一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应,生成　 　和二氧化碳。  (6)注意事项 ①操作步骤 ②尾气处理:产生的尾气不能直接排入空气中,应用　 　或气球收集起来的方法处理。  2.工业炼铁 (1)主要设备:　 　 (2)原料:　 　、　 、石灰石、空气等。 (3)原理:在高温条件下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从　 　中还原出来。  (4)炼铁有关化学方程式: ①　 ②　 ③　 　 七、珍惜和保护金属资源 1.探究铁锈蚀条件 实验方案 铁生锈条件的探究 现象 分析 结论 试管A 铁钉生锈 铁与水、氧气同时接触 铁生锈的条件： 试管B 铁钉无明显变化 铁只与水接触 试管C 铁钉无明显变化 铁只与氧气接触 2.保护金属资源 1.从资源的采掘与开发方面: 有计划、合理地 ，积极进行 的开发研究，利用具有特殊性能的 去替代金属材料:加强 的回收和再利用等。 2.从保护金属材料和制品方面: 保护金属材料和制品，特别是钢铁制品的一个重要措施，就是防止 。防锈的方法主要是用保护层使金属隔绝 ，可在钢铁制件上涂油、喷漆、搪瓷，或镀上一层耐腐蚀的金属，如锌、铜、镍和铬等。 强化点一 金属活动性与图像 类型一：等量的金属与足量的稀盐酸反应（m-t图） 1. 反应特点： 金属消耗完，酸过量。 2.图像 3.分析 横坐标是时间，金属活动性越强，金属与酸反应的越快，开始时曲线越陡。酸足量，金属完全反应，“化合价/相对原子质量”的得数越大，产生氢气越多。 类型二：等量的稀盐酸与足量的金属反应（m-t图） 1. 反应特点： 酸消耗完，金属过量。 2.图像 3.分析 横坐标是时间，金属活动性越强，金属与酸反应的越快，曲线越陡，越先将酸消耗完。由于金属足量，酸一定，最终生成氢气的质量相等。 强化点二 金属与混合盐溶液的反应 方法一：定量分析法 如将铁粉加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中。 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：如Fe、Cu、Ag。 第二步：根据金属活动性由弱到强依次加入盐溶液中的金属，其顺序为Ag、Cu、Fe。 第三步：根据加入金属的量分析，如下表： 情况 反应情况 滤液 滤渣 ①加入极少量的Fe 部分AgNO3反应 Fe2＋、Cu2＋、Ag＋ Ag ②加入少量的Fe AgNO3恰好反应 Fe2＋、Cu2＋ Ag ③加入较少量的Fe 部分Cu(NO3)2反应 Fe2＋、Cu2＋ Cu、Ag ④加入适量的Fe Cu(NO3)2恰好反应 Fe2＋ Cu、Ag ⑤加入过量的Fe 反应完 Fe2＋ Fe、Cu、Ag 方法二：优先法 判断反应发生的先后顺序的依据：远距离先置换，即金属活动性相差越大(或位置距离越远)，反应优先发生。 1. 将铁粉加入一定量的硝酸铜和硝酸银的混合溶液中 先：Fe＋2AgNO3=Fe(NO3)2＋2Ag 后：Fe＋Cu(NO3)2=Fe(NO3)2＋Cu 反应情况 滤液成分 滤渣成分 ① Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3 Ag ② Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag ③ Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag、Cu ④ Fe(NO3)2 Ag、Cu ⑤ Fe(NO3)2 Ag、Cu、Fe 2. 将硝酸银溶液加入一定量铁和铜的混合物中 先：Fe＋2AgNO3 =Fe(NO3)2＋2Ag 后：Cu＋2AgNO3 =Cu(NO3)2＋2Ag 反应情况 滤液成分 滤渣成分 ① Fe(NO3)2 Fe、Cu、Ag ② Fe(NO3)2 Cu、Ag ③ Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 Cu、Ag ④ Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag ⑤ Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3 Ag 真题感知 1．（2024·江苏苏州·中考真题）苏州是历史悠久的文化名城，古今建筑交相辉映。下列建筑材料属于金属材料的是（ ） A．旧城墙的青砖 B．古城门的铜钉 C．火车站立柱的水泥 D．博物馆天窗的玻璃 2．（2024·山东临沂·中考真题）下列关于金属和金属材料的说法中正确的是（ ） A．生铁和钢的含碳量不同 B．黄铜比纯铜硬度小 C．合金属于合成材料 D．大多数金属在自然界中以单质形式存在 （2024·吉林长春·中考真题） 2024年5月，武王墩墓出土了迄今为止东周时期最大的青铜圆鼎。完成下面小题。 3．下列提炼铜的步骤中，主要发生化学变化的是（ ） A．挖凿铜矿 B．粉碎矿石 C．淘洗铜砂 D．烧炭炼铜 4．博物馆常用空气中含量最多的气体保护文物。该气体是（ ） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 5．青铜是以铜和锡为主要成分的合金，青铜属于（ ） A．非金属材料 B．金属材料 C．合成材料 D．复合材料 6．（2024·湖北·中考真题）湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑，其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是（ ） A．属于金属材料 B．熔点高于纯铜 C．硬度低于纯锡 D．铜、锡均能与稀硫酸反应 7．（2024·广东·中考真题）广东省博物馆馆藏丰富。下列藏品主要由金属材料制成的是（ ） A．肇庆端砚 B．广彩青瓷 C．潮州木雕 D．云浮铜鼓 8．（2024·四川广元·中考真题）向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（ ） A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中溶质一定有三种 B．若滤渣中有两种金属，则滤液中溶质一定有两种 C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生 D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生 9．（2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是（ ） A．若滤液呈浅绿色，则滤液中只含有硝酸亚铁 B．若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中一定含有两种金属 C．若向滤液中加入锌片，有固体析出，则滤液中一定含有硝酸银 D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加铁粉的质量相等 10．（2024·山东滨州·中考真题）下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是（ ） A．溶液     B．溶液  稀     C．溶液  稀     D．溶液  溶液   11．（2024·辽宁·中考真题）下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是（ ） A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀 C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀 12．（2024·山东临沂·中考真题）铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题： （1）实验1硬质玻璃管中的现象为 。 （2）实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺，该反应的化学方程式为 。 （3）由实验3可知，铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与 发生化学反应的过程。 提升专练 1．根据下表所给的数据，判断不能制得合金的是（　　） 金属 Na K Al Cu Fe 熔点/℃ 97.8 93.6 660 1083 1535 沸点/℃ 883 774 2200 2595 2750 A．K-Fe合金 B．K-Na合金 C．Na-Al合金 D．Fe-Cu合金 2．由铁、镁、铝、碳4种元素组成的合金20克，跟足量的稀HCl、稀H2SO4分别反应后，生成氢气质量可能分别为（　　） A．1克、2克 B．2克、2克 C．2克、2.5克 D．4克、4克 3．将X、Y、Z三块大小相同的金属片分别投入到质量和浓度相同的稀盐酸中，Z表面无现象，X表面缓慢地产生气泡，Y表面迅速产生大量气泡。则X、Y、Z的金属活动性顺序为 A．X>Z>Y B．Z>Y>X C．Y>X>Z D．Z>X>Y 4.下表物质中含有少量杂质，其中除杂方法能达到目的的是 选项 物质 杂质 除杂方法 A 氯化亚铁溶液 氯化铜 加入足量的锌粉 B 氮气 氧气 通过灼热的铜网 C 铜粉 铁粉 加入足量的硫酸锌溶液 D CO2 CO 点燃 A．A B．B C．C D．D 5．如图所示，将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中，并使部分铁钉露出液面。放置一段时间，出现了锈蚀。下列说法不正确的是 A．甲、乙中，气体含氧气的体积分数不相等 B．甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀 C．乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重 D．丙中，导管内上升一段水柱 6．将铁片放入下列四种物质的溶液中，溶液质量增加的是 A．AgNO3 B．H2SO4 C．CuSO4 D．ZnSO4 7．联合钢铁工业的基本生产流程示图如图，下列说法错误的是 A．在炼铁过程中，焦炭可以用来提供反应所需的能量 B．炼铁的原理是利用焦炭将赤铁矿中的铁还原出来 C．生铁炼成钢坯后，碳的含量降低 D．钢坯和纯铁相比，硬度变大，抗腐蚀性增强 8．如图是对CO还原氧化铁的实验装置进行的改进。，下列说法错误的是 A．实验过程中一氧化碳可以现制现用 B．实验开始前应先点燃酒精灯，过一段时间后再点燃酒精喷灯 C．实验过程中可以看到玻璃管内红色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊 D．甲酸发生的反应属于分解反应，氧化铁和一氧化碳发生的是置换反应 9．在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示，下列说法正确的个数有 ①所加溶液质量为M1g时，生成Cu的质量为m1g ②b﹣c段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应 ③向C点对应的固体中加稀盐酸，有气泡产生 ④m3的值为21.6 ⑤e点溶液中不含Cu(NO3)2 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 10．某实验小组对24g含Fe2O3杂质的Fe3O4样品进行成分测定。将生成的CO2气体用装置B完全吸收后，装置B增重18.26g(实验操作均正确)。下列说法正确的是（ ） A．实验中看到的现象是固体由黑色逐渐变为红棕色 B．通入的 CO 质量为 11.62g C．样品中铁元素的质量分数约为 72.3% D．C 装置的作用是进行尾气处理 11．金属材料在生产、生活中有广泛的应用。请依据所学知识完成下列问题： （1）下列物质中属于金属材料的有______。 A．象牙 B．黄金 C．丝织品 D．青铜 E．人造骨 （2）“每金七厘造方寸金一千片”体现了黄金具有良好的______。 （3）防止自行车链条生锈的措施是______。 （4）奖牌材料选择合金，是利用了合金的______性质。 A．硬度大 B．耐磨性好 C．抗腐蚀性强 D．色泽美观 （5）①小舟同学准备在实验室用如图所示装置模拟工业炼铁。 A 中反应的化学方程式为______。 ②某同学实验完成后，发现过量的澄清石灰水增重 4.4g，则该同学通入装置的 CO 气体质量______2.8g（填“大于”“等于”“小于”）。 ③某同学认为也可以将上图 B 中澄清石灰水及尾部酒精灯装置换成下图装置，下列装置中你认为最为合理的是______。 12.铁是目前产量最高的金属，化学实验中也常用到铁。根据图示回答问题：    (1)实验一是铁丝在氧气中燃烧的实验。细铁丝一端系小木条的目的是______，细铁丝在氧气中剧烈燃烧，在空气不能燃烧的原因是______。 (2)实验二是验证质量守恒定律的实验。待天平平衡后，倾斜烧杯，使小试管中的硫酸铜溶液倒入烧杯中，完全反应后天平指针在______（选填“左侧”、“右侧”或“中间”）的位置；该实验能在敞口容器中进行的原因是______。 (3)实验三是探究铁生锈条件的实验。将没过蒸馏水的细铁丝放在烧瓶中，一段时间后，观察到右侧导管中液面上升，原因是______；若将浸过蒸馏水的细铁丝换成浸过食盐水的细铁丝，则相同时间内，右侧导管中液面上升的高度会______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 13.金属材料的广泛应用，极大地促进了“中国梦”发展，逐梦小组以“探究金属的性质”为主题开展项目式学习。 【任务一】金属与氧气的反应 (1)铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的 发生化学反应的过程。铁生锈所需要时间较长，小组的成员设计了如图所示的改进实验。 (2)几分钟后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，C处铁丝依然光亮。对比 两处实验现象，可得出铁生锈与水有关。BC处实验现象对比说明决定铁生锈快慢的一个重要因素是 。 【任务二】金属活动性顺序的探究 为验证铝、铜、银的金属活动性强弱，小组的成员设计了以下四组实验。 (3)对比试管①②，观察到 ，可证明金属活动性：Al>Cu。 (4)写出试管③反应的化学方程式 。 (5)为达成实验目的，若试管④的固体X 是银，则Y 溶液为 溶液。 (6)除了上述实验中已经用到的方法外，还可以选用如下试剂组合进行验证，合理的有 （填字母序号）。 A．铜片、银片、硝酸铝溶液 B．铝片、铜片、银片，稀盐酸 C．银片、铝片、硝酸铜溶液 D．铜片、硝酸铝溶液 硝酸银溶液 (7)待试管中的反应完全停止后，将试管②和试管③中的物质全部倒入烧杯中，充分反应后，观察到烧杯中的银白色物质明显增多，则试管③中反应后的物质有水、银单质、 。 14.某学习小组对铁锈蚀进行探究。 【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？ 【查阅资料】 （1）氯化钙固体可作干燥剂。 （2）一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。 【设计与实验】 实验一：定性探究铁锈蚀的因素 取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图实验，现象如表1. 表1 试管 一周后现象 A 铁钉表面有一层铁锈 B 铁钉表面无明显变化 C 铁钉表面无明显变化 D 铁钉表面有较厚铁锈 （3）对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是铁与________发生化学反应。 （4）对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与________有关。 （5）铁锈蚀后应及时除锈的原因是________。 实验二：影响铁的锈蚀速度的因素。 （6）该小组用图甲装置进行探究铁的锈蚀的实验(量筒内的铁丝绒的量充足)，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约________(填“40”或“10”)mL刻度处。 （7）小强同学进行如下拓展探究实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。小强同学的实验是探究_____因素对铁钉锈蚀快慢的影响，结论是________。 温度/°C 10 20 30 40 50 铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 15．实验活动课，老师为大家演示兴趣实验，振荡留有小孔的盒子，将里面的黑色粉末均匀地酒在酒精灯火焰的上方，观察到火星四射的灿烂烟花，老师揭秘黑色粉末是食品包装袋中的脱氧剂，为此兴趣小组展开了对该脱氧剂成分及原理的探究。 实验活动一：探究脱氧剂中黑色粉末的成分。 【作出猜想】黑色粉末含有铁粉和碳粉中的一种或两种。 【实验探究】小组同学设计实验方案并完成如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取黑色粉末放入烧杯中，加入稀盐酸。 ______，溶液变为浅绿色，有黑色不溶物。 黑色粉末中含有铁粉，反应的化学方程式为______。 ②将①中黑色不溶物滤出，洗涤、干燥后，放在石棉网上灼烧，上方放一蘸有澄清石灰水的玻璃片。 ______。 黑色粉末中含有碳粉。 【查阅资料】实验所用脱氧剂中还含有氯化钠。 实验活动二：探究脱氧剂中氯化钠的作用。 【实验探究】小组同学用控制变量法按下图装置进行实验： 一段时间后观察到烧杯内左侧导管液面______右侧导管液面（填“高于”或“低于”）。 【表达交流】脱氧剂利用铁生锈的原理延长食品保质期，其中碳粉具有______性，可以促进反应的发生，氯化钠可以加快铁生锈的反应速率。 实验活动三：探究溶液中溶质的成分。 【实验探究】小组同学用老师提供的完全变质的同种脱氧剂设计并完成如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取适量完全变质的脱氧剂放入烧杯中，加入稀盐酸。 溶液由无色变为黄色，有黑色不溶物。 反应的化学方程式为______。 ②取①中过滤后的滤液，向其中滴加少量氢氧化钠溶液。 无明显现象。 滤液中溶质的成分为______。 【反思评价】脱氧剂包装上应注明的注意事项是______（请写出一条）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 金属和金属材料 考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢 重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 提升专练：真题感知+提升专练，全面突破 1.金属的共性及特性。 2.金属的化学性质。 3.金属活动顺序表及应用。 4.置换反应。 5.金属的冶炼及珍惜和保护金属资源 6.金属铁的冶炼实验。 一、金属材料的物理性质 1.共性 有金属光泽、导电性、导热性和延展性，这些是金属所共有并区别于非金属的物理性质。 2.特性 (1)金属间差异大的物理性质:密度、熔点、硬度等。 (2)常温下,大多数金属呈　固　态,而汞呈　液　态。  3.金属材料-合金的特性 (1)金属材料包括纯金属和合金 。 (2)合金 ①在金属中加热熔合某些　金属　或　非金属　,就可以制得具有　金属　特性的合金。  ②合金是　混合物(填“纯净物”或“混合物”)。  注意:合金可以是金属与金属熔合而成,也可以是金属和非金属熔合而成。 (3)合金的优良性能：一般来说，跟组成的金属相比，合金通常有类似的变化: 硬度增大、熔点降低。 注意:日常使用的金属材料,大多数属于合金（填“纯金属”或“合金”）。 二、 金属的化学性质 1.金属与氧气反应 反应条件 金属 现象 化学方程式 常温 镁 打磨过的镁带在空气中表面逐渐变暗;在空气中点燃剧烈燃烧,发出耀眼的白光，生成白色固体 点燃时: 2Mg+O22MgO 铝 打磨过的铝在空气中表面会逐渐变暗,生成一层致密的氧化膜 常温下：4Al+3O2=2Al2O3 点燃或加热 铁 在氧气中点燃,剧烈燃烧，火星四射,放出大量的热，生成黑色固体 在氧气中点燃: 3Fe+2O2Fe3O4 铜 在空气中加热表面变为黑色 在空气中加热: 2Cu+O22CuO 高温 金 在空气中加热不变色 2.金属与酸(稀盐酸或稀硫酸)的反应 (1)探究实验 现象:镁表面产生气泡速度最快,其次是锌,再是铁,铜表面没有气泡。 (2)实验结论 镁、锌和铁能与稀盐酸或稀硫酸反应生成气体,铜不能与稀酸反应。 (3)镁、锌与稀盐酸反应的化学方程式现象分别为 金属 现象 反应的化学方程式 稀盐酸 稀硫酸 镁 反应剧烈，产生大量气泡 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 锌 反应比较剧烈，产生少量气泡 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 铁 反应缓慢，有少量气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 3.金属与金属化合物溶液的反应 实验 铁钉+硫酸铜溶液 铝丝+硫酸铜溶液 铜丝+硝酸银溶液 现象 铁表面有红色固体产生，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。 铝表面有红色固体产生， 溶液由蓝色逐渐变为无色。 铜表面有银白色固体产生， 溶液由无色逐渐变为蓝色。 化学方程式 Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4 2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2 活动性比较 铁>铜 铝＞铜 铜＞银 三、金属的活动顺序 常见金属的活动性顺序 2.金属活动性顺序表的意义 ①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； ②在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢； ③在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。 3.金属活动性顺序的应用 （1）判断金属与盐溶液能否反应。 ①在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。 ②盐是可溶性盐。 ③除去排在最前面K、Ca、Na。 （2）判断金属与酸能否反应。 ①在金属活动性顺序表中，该金属必须排在氢的前面。 ②“酸”一般指的是稀盐酸、稀硫酸。 （3）根据金属活动性的相对强弱，可为除杂选择合适的试剂。 如Cu中混有少量的Fe，欲除去少量的Fe，可选择加入足量的硫酸铜溶液充分反应，Fe和硫酸铜溶液反应生成了Cu和硫酸亚铁，再过滤即可。 （4）根据金属活动性顺序判断金属与盐溶液反应后滤渣、滤液的成分。 一种金属和几种盐溶液混合时，最不活泼的金属最先被置换出来，然后再依次按照活动性由弱到强的先后顺序被置换出来。 （5）根据金属活动性顺序判断金属与酸反应的快慢（反应速率）或根据反应速率判断金属的活动性顺序。一般金属越活泼，在同等条件下，与某一酸反应的速率越快。 四、置换反应 1.定义：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应 置换反应的表达形式为：A+BC→AC+B。 2.置换反应类型： ①金属+酸→盐+H2 ②金属+金属化合物（溶液）→另一金属+另一种金属化合物（溶液） （注意：CO+金属氧化物→金属单质+CO2 该反应不属于基本反应） 五、金属矿物 1.金属的存在形式 2.地壳中含量最多的两种金属元素——　铝 和　铁　。 3.几种金属矿物 (1)赤铁矿主要成分　Fe2O3　;  (2)磁铁矿主要成分　Fe3O4　;  (3)铝土矿主要成分　Al2O3　;  (4)孔雀石主要成分　Cu2(OH)2CO3　。  六、金属冶炼（铁） 1.实验室炼铁 (1)药品:　CO　、　氧化铁　、澄清石灰水。  (2)实验装置: (3)实验步骤： a.检查装置气密性； b.转入药品并固定装置； c.通入CO并点燃酒精灯； d.排尽装置内的空气后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热； e.当玻璃管内的红棕色粉末变为黑色时，停止加热； f.等装置冷却后，停止通CO，熄灭酒精灯。 (4)实验现象:　红棕　色的氧化铁粉末变为　黑　色,化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2　；澄清石灰水　变浑浊　,导管口有　蓝色火焰产生,化学方程式为2CO+O22CO2  (5)实验结论:一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应,生成　铁　和二氧化碳。  (6)注意事项 ①操作步骤 ②尾气处理:产生的尾气不能直接排入空气中,应用　燃烧　或气球收集起来的方法处理。  2.工业炼铁 (1)主要设备:　炼铁高炉　 (2)原料:　铁矿石　、　焦炭 、石灰石、空气等。 (3)原理:在高温条件下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从　铁矿石　中还原出来。  (4)炼铁有关化学方程式: ①　C+O2CO2　 ②　CO2+C2CO　 ③　3CO+Fe2O32Fe+3CO2　 七、珍惜和保护金属资源 1.探究铁锈蚀条件 实验方案 铁生锈条件的探究 现象 分析 结论 试管A 铁钉生锈 铁与水、氧气同时接触 铁生锈的条件： 铁与水、氧气同时接触发生反应 试管B 铁钉无明显变化 铁只与水接触 试管C 铁钉无明显变化 铁只与氧气接触 2.保护金属资源 1.从资源的采掘与开发方面: 有计划、合理地开采资源，积极进行金属代用品的开发研究，利用具有特殊性能的塑料去替代金属材料:加强废旧金属的回收和再利用等。 2.从保护金属材料和制品方面: 保护金属材料和制品，特别是钢铁制品的一个重要措施，就是防止锈蚀。防锈的方法主要是用保护层使金属隔绝空气和水分，可在钢铁制件上涂油、喷漆、搪瓷，或镀上一层耐腐蚀的金属，如锌、铜、镍和铬等。 强化点一 金属活动性与图像 类型一：等量的金属与足量的稀盐酸反应（m-t图） 1. 反应特点： 金属消耗完，酸过量。 2.图像 3.分析 横坐标是时间，金属活动性越强，金属与酸反应的越快，开始时曲线越陡。酸足量，金属完全反应，“化合价/相对原子质量”的得数越大，产生氢气越多。 类型二：等量的稀盐酸与足量的金属反应（m-t图） 1. 反应特点： 酸消耗完，金属过量。 2.图像 3.分析 横坐标是时间，金属活动性越强，金属与酸反应的越快，曲线越陡，越先将酸消耗完。由于金属足量，酸一定，最终生成氢气的质量相等。 强化点二 金属与混合盐溶液的反应 方法一：定量分析法 如将铁粉加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中。 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：如Fe、Cu、Ag。 第二步：根据金属活动性由弱到强依次加入盐溶液中的金属，其顺序为Ag、Cu、Fe。 第三步：根据加入金属的量分析，如下表： 情况 反应情况 滤液 滤渣 ①加入极少量的Fe 部分AgNO3反应 Fe2＋、Cu2＋、Ag＋ Ag ②加入少量的Fe AgNO3恰好反应 Fe2＋、Cu2＋ Ag ③加入较少量的Fe 部分Cu(NO3)2反应 Fe2＋、Cu2＋ Cu、Ag ④加入适量的Fe Cu(NO3)2恰好反应 Fe2＋ Cu、Ag ⑤加入过量的Fe 反应完 Fe2＋ Fe、Cu、Ag 方法二：优先法 判断反应发生的先后顺序的依据：远距离先置换，即金属活动性相差越大(或位置距离越远)，反应优先发生。 1. 将铁粉加入一定量的硝酸铜和硝酸银的混合溶液中 先：Fe＋2AgNO3=Fe(NO3)2＋2Ag 后：Fe＋Cu(NO3)2=Fe(NO3)2＋Cu 反应情况 滤液成分 滤渣成分 ① Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3 Ag ② Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag ③ Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag、Cu ④ Fe(NO3)2 Ag、Cu ⑤ Fe(NO3)2 Ag、Cu、Fe 2. 将硝酸银溶液加入一定量铁和铜的混合物中 先：Fe＋2AgNO3 =Fe(NO3)2＋2Ag 后：Cu＋2AgNO3 =Cu(NO3)2＋2Ag 反应情况 滤液成分 滤渣成分 ① Fe(NO3)2 Fe、Cu、Ag ② Fe(NO3)2 Cu、Ag ③ Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 Cu、Ag ④ Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag ⑤ Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3 Ag 真题感知 1．（2024·江苏苏州·中考真题）苏州是历史悠久的文化名城，古今建筑交相辉映。下列建筑材料属于金属材料的是（ ） A．旧城墙的青砖 B．古城门的铜钉 C．火车站立柱的水泥 D．博物馆天窗的玻璃 【答案】B 【解析】A、青砖是用泥土烧制而成的，属于无机非金属材料，故选项错误； B、铜钉属于金属材料，故选项正确； C、水泥的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，故选项错误； D、玻璃的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，故选项错误； 故选：B。 2．（2024·山东临沂·中考真题）下列关于金属和金属材料的说法中正确的是（ ） A．生铁和钢的含碳量不同 B．黄铜比纯铜硬度小 C．合金属于合成材料 D．大多数金属在自然界中以单质形式存在 【答案】A 【解析】A、根据生铁是指含碳量为 2%～4.3% 的铁的合金，钢是指含碳量为 0.03%～2% 的铁的合金可知，二者的主要区别为含碳量不同，故A选项说法正确，符合题意； B、合金的硬度比组成它的纯金属大，因此黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜大，故B选项说法不正确，不符合题意； C、合金属于金属材料，不属于合成材料，故C选项说法不正确，不符合题意； D、大多数金属活化学性质较活泼，在自然界中以化合物形式存在；少数金属，如金、银等化学性质稳定，在自然界中以单质形式存在，故D选项说法正确，不符合题意。 故选A。 （2024·吉林长春·中考真题）2024年5月，武王墩墓出土了迄今为止东周时期最大的青铜圆鼎。完成下面小题。 3．下列提炼铜的步骤中，主要发生化学变化的是（ ） A．挖凿铜矿 B．粉碎矿石 C．淘洗铜砂 D．烧炭炼铜 4．博物馆常用空气中含量最多的气体保护文物。该气体是（ ） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 5．青铜是以铜和锡为主要成分的合金，青铜属于（ ） A．非金属材料 B．金属材料 C．合成材料 D．复合材料 【答案】3．A 4．A 5．B 【解析】3．A.挖凿铜矿的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故不符合题意； B.粉碎矿石的过程中只是矿石的大小和形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，故不符合题意； C.淘洗铜砂的过程中只是将铜砂中的不溶于水的杂质洗掉，没有新物质生成，属于物理变化，故不符合题意； D.烧炭炼铜的过程中利用了炭的还原性将铜的化合物冶炼成单质铜，有新物质生成，属于化学变化，故符合题意，故选D。 4．空气中含量最多的气体是氮气，故选A。 5．青铜是以铜和锡为主要成分的合金，合金属于金属材料，故选B。 6．（2024·湖北·中考真题）湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑，其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是（ ） A．属于金属材料 B．熔点高于纯铜 C．硬度低于纯锡 D．铜、锡均能与稀硫酸反应 【答案】A 【解析】A、金属材料包含合金和纯金属，即铜锡合金属于金属材料，故A正确； B、合金的熔点低于组成其纯金属的熔点，即铜锡合金的熔点低于纯铜，故B错误； C、合金的硬度高于组成其纯金属的硬度，即铜锡合金的硬度高于纯锡，故C错误； D、铜在金属活动性顺序中位于氢的后面，无法与稀硫酸反应，故D错误。 故选A。 7．（2024·广东·中考真题）广东省博物馆馆藏丰富。下列藏品主要由金属材料制成的是（ ） A．肇庆端砚 B．广彩青瓷 C．潮州木雕 D．云浮铜鼓 【答案】D 【解析】A、肇庆端砚是用端石制成的，端石是一种非金属的矿物材料，不符合题意； B、广彩青瓷是用陶瓷烧制而成的，属于无机非金属材料，不符合题意； C、潮州木雕是用木头雕制而成的，属于天然材料，不符合题意； D、云浮铜鼓是用铜制成的，铜属于金属材料，符合题意。 故选：D。 8．（2024·四川广元·中考真题）向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（ ） A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中溶质一定有三种 B．若滤渣中有两种金属，则滤液中溶质一定有两种 C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生 D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生 【答案】C 【解析】金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu，向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，锌先与CuCl2反应生成氯化锌和铜，CuCl2反应完，若还有锌粉，锌才能与FeCl2反应生成氯化锌和铁。 A、若滤渣中只有一种金属，该金属是铜，滤液中溶质不一定有三种，也可能是锌和氯化铜恰好完全反应，此时滤液中溶质有氯化亚铁、氯化锌两种，故选项说法错误； B、若滤渣中有两种金属，滤液中溶质不一定有两种，也可能是锌和氯化亚铁恰好完全反应，此时滤液中溶质只有氯化锌一种，故选项说法错误； C、若滤液中只有一种溶质，滤渣中一定含有铁，此时向滤渣中加入稀硫酸，一定有气泡产生，故选项说法正确； D、若滤液中有两种溶质，说明溶质是氯化锌、氯化亚铁，若氯化亚铁部分参加了反应，滤渣中含有铜、铁，铁能与稀硫酸反应生成氢气，则向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，故选项说法错误。 故选C。 9．（2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是（ ） A．若滤液呈浅绿色，则滤液中只含有硝酸亚铁 B．若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中一定含有两种金属 C．若向滤液中加入锌片，有固体析出，则滤液中一定含有硝酸银 D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加铁粉的质量相等 【答案】B 【解析】A、若滤液呈浅绿色，但由于不确定硝酸银是否完全反应，则滤液中一定含有硝酸锌和硝酸亚铁，可能含有硝酸银，该选项说法不正确； B、若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则说明铁过量，则滤渣中含有银和铁，该选项说法正确； C、由于锌能和硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌，则向滤液中加入锌片，一定有固体析出，则不能说明滤液中是否含有硝酸银，该选项说法不正确； D、由于，反应后固体质量增大，则所得滤渣的质量比所加铁粉质量大，该选项说法不正确。 故选B。 10．（2024·山东滨州·中考真题）下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是（ ） A．溶液     B．溶液  稀     C．溶液  稀     D．溶液  溶液   【答案】B 【解析】A、Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu，说明Fe比Cu活泼，Ag不能与CuSO4溶液反应，说明Ag不如Cu活泼，可以验证三种金属活动性强弱，不符合题意； B、Cu、Ag都不能与FeSO4溶液和稀H2SO4反应，只能说明Cu、Ag的活动性都比Fe弱，但无法比较Cu和Ag的活动性强弱，不能验证三种金属活动性强弱，符合题意； C、Fe能与AgNO3溶液反应置换出Ag，说明Fe比Ag活泼，Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag，说明Cu比Ag活泼，Fe能与稀H2SO4反应，Cu不能与稀H2SO4反应，说明Fe比Cu活泼，可以验证三种金属活动性强弱，不符合题意； D、Cu不能与FeSO4溶液反应，说明Cu不如Fe活泼，Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag，说明Cu比Ag活泼，可以验证三种金属活动性强弱，不符合题意。 故选B。 11．（2024·辽宁·中考真题）下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是（ ） A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀 C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀 【答案】C 【解析】A、铁制品锈蚀实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，说法正确； B、不锈钢抗腐蚀性能较强，将铁制成不锈钢能减缓锈蚀，说法正确； C、锈蚀的铁制品具有回收价值，回收废旧金属能节约金属资源，减少环境污染，说法不正确； D、铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀，说法正确。 故选：C。 12．（2024·山东临沂·中考真题）铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题： （1）实验1硬质玻璃管中的现象为 。 （2）实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺，该反应的化学方程式为 。 （3）由实验3可知，铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与 发生化学反应的过程。 【答案】（1）红棕色粉末变为黑色 （2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu （3）氧气和水 【解析】（1）实验1硬质玻璃管中发生的反应为氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的现象为红棕色粉末变为黑色。 （2）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。 （3）由实验3可知，只有水，没有氧气，铁钉不生锈；只有氧气，没有水，铁钉也不生锈；只有氧气和水同时存在时，铁钉才会生锈，说明铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与氧气和水发生化学反应的过程。 提升专练 1．根据下表所给的数据，判断不能制得合金的是（　　） 金属 Na K Al Cu Fe 熔点/℃ 97.8 93.6 660 1083 1535 沸点/℃ 883 774 2200 2595 2750 A．K-Fe合金 B．K-Na合金 C．Na-Al合金 D．Fe-Cu合金 【答案】A 【解析】合金是两种或两种以上的金属或金属跟非金属熔合而成的具有金属特性的物质，在合金中一种金属的熔点应低于另一种金属的沸点才能使两种金属熔合在一起。 A、Fe的熔点（1535℃）比钾的沸点（774℃）还高，所以当铁熔化时，钾已经汽化，无法制成合金，符合题意； B、K和Na的熔点都比它们的沸点低，可以制成合金，不符合题意； C、Na和Al的熔点都比它们的沸点低，可以制成合金，不符合题意； D、Fe和Cu的熔点都比它们的沸点低，可以制成合金，不符合题意。 故选A。 2．由铁、镁、铝、碳4种元素组成的合金20克，跟足量的稀HCl、稀H2SO4分别反应后，生成氢气质量可能分别为（　　） A．1克、2克 B．2克、2克 C．2克、2.5克 D．4克、4克 【答案】B 【解析】碳不和酸反应放出氢气，所以生成氢气的质量为0，下面以盐酸为例进行计算。 假设为纯铁，设生成氢气的质量为x。 假设为纯镁，设生成氢气的质量为y。 假设为纯铝，设生成氢气的质量为z。 所以生成氢气的质量应该大于0而小于2.22g，不会为4g；由铁、镁、铝、碳4种元素组成的合金20克，跟足量的稀HCl、稀H2SO4分别反应后，无论和那种酸反应生成氢气的质量应该相等，故选B。 3．将X、Y、Z三块大小相同的金属片分别投入到质量和浓度相同的稀盐酸中，Z表面无现象，X表面缓慢地产生气泡，Y表面迅速产生大量气泡。则X、Y、Z的金属活动性顺序为 A．X>Z>Y B．Z>Y>X C．Y>X>Z D．Z>X>Y 【答案】C 【分析】根据金属活动性顺序应用，排在前面的金属能将排在后面份金属从它们的盐溶液中置换出来，排在氢前的金属能与酸反应，排位越靠前反应越剧烈，据此分析。 【解析】根据题意，将X、Y、Z三块大小相同的金属片分别投入到质量和浓度相同的稀盐酸中，Z表面无现象，X、Y表面有气泡冒出，说明Z排在氢后，X、Y排在氢前；X表面缓慢地产生气泡，Y表面迅速产生大量气泡，说明Y反应更剧烈，则Y比X活泼，因此三种金属的活动性顺序是：；故选：C。 4.下表物质中含有少量杂质，其中除杂方法能达到目的的是 选项 物质 杂质 除杂方法 A 氯化亚铁溶液 氯化铜 加入足量的锌粉 B 氮气 氧气 通过灼热的铜网 C 铜粉 铁粉 加入足量的硫酸锌溶液 D CO2 CO 点燃 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【分析】由图可知，A为SO2气体还原Fe3＋的装置，B为SO2气体还原I2的装置，C为尾气处理装置。 【解析】A、加入足量的锌粉，锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，锌和氯化亚铁反应生成氯化锌和铁，不但除去了杂质，也除去了原物质，不符合题意； B、通过灼热的铜网，铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，铜和氮气不反应，可除去杂质，符合题意； C、加入足量的硫酸锌溶液，铜粉和铁粉均与硫酸锌不反应，无法除去杂质，不符合题意； D、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳中混有少量一氧化碳，无法被点燃，不符合题意。 故选B。 5．如图所示，将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中，并使部分铁钉露出液面。放置一段时间，出现了锈蚀。下列说法不正确的是 A．甲、乙中，气体含氧气的体积分数不相等 B．甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀 C．乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重 D．丙中，导管内上升一段水柱 【答案】C 【解析】A、甲中，水面上用植物油封住，阻止了氧气溶于水，只有植物油上部分锈蚀，而乙中铁钉水上水下都锈蚀，消耗更多的氧气，所以气体含氧气的体积分数不相等，故A说法正确； B、甲中，水面上用植物油封住，阻止了氧气溶于水，铁钉在植物油内的部分因为没有接触到氧气而没有锈蚀，故B说法正确； C、乙中，铁钉锈蚀最严重是水面接触处，因为此处铁钉与氧气和水接触最充分，故C说法错误； D、因为乙中铁钉锈蚀消耗了氧气，使装置内的压强减小，产生了压强差，在大气压的作用下，将丙烧杯中水部分压入导管中，故D说法正确。 故选C。 6．将铁片放入下列四种物质的溶液中，溶液质量增加的是 A．AgNO3 B．H2SO4 C．CuSO4 D．ZnSO4 【答案】B 【解析】A、铁与硝酸银溶液能反应，由反应的化学方程式：Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag可知，每56份质量的Fe反应生成216份质量银，所以溶液质量减少，故A不符合题意； B、铁与稀硫酸能反应，由反应的化学方程式：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑可知，每56份质量Fe反应会生成2份质量的氢气，溶液增加（56﹣2）＝54份质量，所以溶液质量增加，故B符合题意； C、铁与硫酸铜能反应，由反应的化学方程式：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu可知，每56份质量Fe反应会生成64份质量的Cu，所以溶液质量会减小，故C不符合题意； D、铁的位置排在锌的后面，铁与硫酸锌溶液不发生反应，则溶液的质量不变，故D不符合题意。 7．联合钢铁工业的基本生产流程示图如图，下列说法错误的是 A．在炼铁过程中，焦炭可以用来提供反应所需的能量 B．炼铁的原理是利用焦炭将赤铁矿中的铁还原出来 C．生铁炼成钢坯后，碳的含量降低 D．钢坯和纯铁相比，硬度变大，抗腐蚀性增强 【答案】B 【解析】A、在炼铁过程中，焦炭可以与空气中的氧气燃烧生成二氧化碳，同时发出热量，用来提供反应所需的能量，选项正确； B、炼铁的原理是利用焦炭反应生成的一氧化碳将赤铁矿中的铁还原出来，选项错误； C、生铁中的含碳量高于钢中的含碳量，所以生铁炼成钢坯后，碳的含量降低，选项正确； D、钢坯是一种铁合金，合金的硬度、耐腐蚀性强于纯金属，所以钢坯和纯铁相比，硬度变大，抗腐蚀性增强，选项正确。 故选：B。 8．如图是对CO还原氧化铁的实验装置进行的改进。，下列说法错误的是 A．实验过程中一氧化碳可以现制现用 B．实验开始前应先点燃酒精灯，过一段时间后再点燃酒精喷灯 C．实验过程中可以看到玻璃管内红色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊 D．甲酸发生的反应属于分解反应，氧化铁和一氧化碳发生的是置换反应 【答案】D 【解析】A、由于甲酸在分液漏斗中，可控制甲酸的加入量，所以实验过程中一氧化碳可以现制现用，A正确。 B、实验开始前应先点燃酒精灯，产生的一氧化碳通入玻璃管，排尽玻璃管内空气，过一段时间后再点燃酒精喷灯，避免玻璃管内发生爆炸，B正确。 C、一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，生成的铁是黑色的，所以实验过程中可以看到玻璃管内红色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊，C正确。 D、甲酸发生的反应属于分解反应，氧化铁和一氧化碳发生的反应由于反应物中没有单质，不是置换反应，所以为非基本反应类型，D错误。 综上所述：选择D。 9．在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示，下列说法正确的个数有 ①所加溶液质量为M1g时，生成Cu的质量为m1g ②b﹣c段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应 ③向C点对应的固体中加稀盐酸，有气泡产生 ④m3的值为21.6 ⑤e点溶液中不含Cu(NO3)2 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】A 【分析】在5.6g的铁粉逐滴加入溶液，则铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，ab段为铁与硝酸铜反应，根据图像分析，加入硝酸银后反应出现两个拐点，则是硝酸银和铁、铜反应，所以b点铁有剩余，b点固体为铁和铜，溶液中溶质为硝酸亚铁而无硝酸铜。充分反应后再逐滴加入溶液，铁先与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，铁完全反应后，铜再与硝酸银反应生成银和硝酸铜，所以bc段是铁与硝酸银反应，cd段是铜与硝酸银反应，c点是铁完全反应后对应的点，所以滴加稀盐酸不会有气泡产生，因为铁完全反应，铜与银和稀盐酸不反应，最后由于加入硝酸银过量，所以此时有生成的硝酸亚铁、硝酸铜以及剩余的硝酸银。 【解析】①中所加溶液质量为M1时，m1g为生成的铜质量与剩余铁的质量和，所以生成的铜的质量不等于m1g，故错误； ②根据上面分析，bc段是铁与硝酸银反应，cd段是铜与硝酸银反应，故错误； ③根据上面分析，c点是铁与硝酸银刚好完全反应，铁无剩余，故滴加稀盐酸不会有气泡产生，故错误； ④5.6g的铁先与硝酸铜反应生成铜，铜再与硝酸银反应生成银的质量，与5.6g铁直接与硝酸银反应生成银的质量相等，根据图像，m3即为最终生成银的质量。 解得m3=21.6g，故正确； ⑤根据上面分析，bc是铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，cd段是铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，所以e点溶质有硝酸亚铁、硝酸铜和剩余的硝酸银，故错误； 故选A。 10．某实验小组对24g含Fe2O3杂质的Fe3O4样品进行成分测定。将生成的CO2气体用装置B完全吸收后，装置B增重18.26g(实验操作均正确)。下列说法正确的是（ ） A．实验中看到的现象是固体由黑色逐渐变为红棕色 B．通入的 CO 质量为 11.62g C．样品中铁元素的质量分数约为 72.3% D．C 装置的作用是进行尾气处理 【答案】C 【解析】A、一氧化碳具有还原性，能与Fe2O3、Fe3O4反应生成铁和二氧化碳，实验中看到的现象是固体由红棕色逐渐变为黑色，故选项说法错误； B、根据图示可知，B装置中的试剂是碱石灰，碱石灰能吸收反应生成的二氧化碳。装置B增重18.26g，说明反应过程中生成二氧化碳质量为18.26g。根据化学方程式3CO+Fe2O32Fe+3CO2、4CO+Fe3O43Fe+4CO2可知：每1个CO分子能生成1个CO2分子。设生成18.26g二氧化碳需要一氧化碳质量为x。 CO~~CO2 28 44 x 18.26g ＝ x=11.62g。 由于在实验中为了防止爆炸，在点燃酒精灯前先通入一氧化碳，防止反应后生成铁被氧化，熄灯后仍需继续通入一氧化碳，所以在实验中通入一氧化碳质量大于11.62g，故选项说法错误； C、根据化学方程式3CO+Fe2O32Fe+3CO2、4CO+Fe3O43Fe+4CO2可知，每生成的1个二氧化碳分子中氧原子有1个来自铁的氧化物，所以24g样品中氧元素的质量=18.26g××100%＝6.64g，样品中铁元素的质量分数=×100%≈72.3%，故选项说法正确； D、C装置中的试剂是碱石灰，碱石灰不能吸收一氧化碳，不能用作尾气处理。碱石灰的作用是吸收空气中二氧化碳和水蒸气，防止进入B中，影响实验结果，故选项说法错误。 故选：C。 11．金属材料在生产、生活中有广泛的应用。请依据所学知识完成下列问题： （1）下列物质中属于金属材料的有______。 A．象牙 B．黄金 C．丝织品 D．青铜 E．人造骨 （2）“每金七厘造方寸金一千片”体现了黄金具有良好的______。 （3）防止自行车链条生锈的措施是______。 （4）奖牌材料选择合金，是利用了合金的______性质。 A．硬度大 B．耐磨性好 C．抗腐蚀性强 D．色泽美观 （5）①小舟同学准备在实验室用如图所示装置模拟工业炼铁。 A 中反应的化学方程式为______。 ②某同学实验完成后，发现过量的澄清石灰水增重 4.4g，则该同学通入装置的 CO 气体质量______2.8g（填“大于”“等于”“小于”）。 ③某同学认为也可以将上图 B 中澄清石灰水及尾部酒精灯装置换成下图装置，下列装置中你认为最为合理的是______。 【答案】（1）BDE （2）延展性 （3）擦防锈油 （4）BCD （5）①3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ②大于 ③丙 【解析】（1）A、象牙不属于金属材料，故A不正确； B、黄金是金属，属于金属材料，故B正确； C、丝织品不属于金属材料，故C不正确； D、青铜是合金，属于金属材料，故D正确； E、人造骨是钛合金，属于金属材料，故E正确。 故选BDE。 （2）“每金七厘造方寸金一千片”说明金可以被压成片，体现了黄金具有良好的延展性。 （3）铁生锈是铁、水和氧气共同作用的结果，擦防锈油可以隔绝氧气和水，则防止自行车链条生锈的措施是擦防锈油。 （4）奖牌材料选择合金，是利用了合金的耐磨性好、抗腐蚀性强、色泽美观，故选BCD。 （5）A 中反应为一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，则反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。 ②过量的澄清石灰水，说明二氧化碳能被完全吸收，澄清石灰水增重全部来自二氧化碳。 设参加反应的一氧化碳的质量为x。 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 84 132 x 4.4g ＝ x=2.8g 为防止发生爆炸，反应前需要通入一会儿一氧化碳，则发现过量的澄清石灰水增重 4.4g，则该同学通入装置的 CO 气体质量大于2.8g。 ③澄清石灰水吸收二氧化碳，还要将一氧化碳收集，甲装置可以吸收二氧化碳，但是不能收集一氧化碳，乙装置可以吸收少量的二氧化碳，不能收集一氧化碳，丙装置吸收二氧化碳，还可以将一氧化碳收集，故最为合理的是丙。 12.铁是目前产量最高的金属，化学实验中也常用到铁。根据图示回答问题：    (1)实验一是铁丝在氧气中燃烧的实验。细铁丝一端系小木条的目的是______，细铁丝在氧气中剧烈燃烧，在空气不能燃烧的原因是______。 (2)实验二是验证质量守恒定律的实验。待天平平衡后，倾斜烧杯，使小试管中的硫酸铜溶液倒入烧杯中，完全反应后天平指针在______（选填“左侧”、“右侧”或“中间”）的位置；该实验能在敞口容器中进行的原因是______。 (3)实验三是探究铁生锈条件的实验。将没过蒸馏水的细铁丝放在烧瓶中，一段时间后，观察到右侧导管中液面上升，原因是______；若将浸过蒸馏水的细铁丝换成浸过食盐水的细铁丝，则相同时间内，右侧导管中液面上升的高度会______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】(1) 引燃细铁丝 空气中氧气浓度低 (2)中间 没有气体参加反应，也没有气体生成 (3)铁生锈时消耗氧气，使瓶内压强减小 增大 【详解】（1）铁丝着火点较高，细铁丝一端系小木条的目的是引燃铁丝；燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，空气中氧气的浓度不足，导致铁无法进行快速而剧烈的氧化反应； （2）铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，烧杯中物质的质量无变化，完全反应后天平指针在中间的位置；该实验能在敞口容器中进行的原因是没有气体参加反应，也没有气体生成，敞口放置也不会导致烧杯内物质的质量改变； （3）铁生锈是与氧气和水共同作用的结果，生锈时消耗氧气，使瓶内压强减小，水倒吸入导管中；食盐能加速铁的生锈，所以相同时间内，浸过食盐水的细铁丝反应更快，消耗氧气更多，故右侧导管中液面上升的高度会增大。 13.金属材料的广泛应用，极大地促进了“中国梦”发展，逐梦小组以“探究金属的性质”为主题开展项目式学习。 【任务一】金属与氧气的反应 (1)铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的 发生化学反应的过程。铁生锈所需要时间较长，小组的成员设计了如图所示的改进实验。 (2)几分钟后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，C处铁丝依然光亮。对比 两处实验现象，可得出铁生锈与水有关。BC处实验现象对比说明决定铁生锈快慢的一个重要因素是 。 【任务二】金属活动性顺序的探究 为验证铝、铜、银的金属活动性强弱，小组的成员设计了以下四组实验。 (3)对比试管①②，观察到 ，可证明金属活动性：Al>Cu。 (4)写出试管③反应的化学方程式 。 (5)为达成实验目的，若试管④的固体X 是银，则Y 溶液为 溶液。 (6)除了上述实验中已经用到的方法外，还可以选用如下试剂组合进行验证，合理的有 （填字母序号）。 A．铜片、银片、硝酸铝溶液 B．铝片、铜片、银片，稀盐酸 C．银片、铝片、硝酸铜溶液 D．铜片、硝酸铝溶液 硝酸银溶液 (7)待试管中的反应完全停止后，将试管②和试管③中的物质全部倒入烧杯中，充分反应后，观察到烧杯中的银白色物质明显增多，则试管③中反应后的物质有水、银单质、 。 【答案】(1)水和氧气 (2) AB 氧气的浓度 (3)①产生气泡，②无气泡产生 (4) (5)硫酸铜 (6)CD (7)硝酸银、硝酸铝 【详解】（1）铁生锈与空气中的水和氧气有关，故填水和氧气； （2）几分钟后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，C处铁丝依然光亮，干燥铁丝不生锈，潮湿铁丝生锈，A B处实验现象对比，可得出铁生锈与水有关，故①填：AB；氧气浓度高B生锈，氧气浓度低空气中C不生锈，B C处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是 氧气的浓度，故②填氧气的浓度。 （3）铝和酸反应产生气泡，铜和酸反应不产生气泡，故填试管①产生气泡，试管②无气泡产生。 （4）铝和硝酸银反应生成硝酸铝和银，故填。 （5）实验要验证铝、铜、银的金属活动性强弱，由第（3）小问可知铝的活动性大于铜，试管③中铝能和硝酸银反应生成硝酸铝和银，证明铝的活动性大于银，还没有比较出铜和银的活动性大小，故试管④是用来验证铜和银的活动性，X为银，则Y溶液为常见的含铜离子的可溶性盐，故可填硫酸铜。 （6）A、铜和银都不能和硝酸铝反应，只能证明铝的活动性大于铜和银，无法证明铜和银的活动性，A不符合题意； B、铝能和盐酸反应，证明铝的活动性大于氢的，铜和银不能和盐酸反应，无法验证二者的活动性，B不符合题意； C、铝能和硫酸铜反应，验证铝的活动性大于铜的，银和硫酸铜不反应，说明铜的活动性大于银的，综合可知活动性顺序为铝>铜>银，符合题意； D、铜片和硝酸铝不反应，说明铝的活动性大于铜 ；铜和硝酸银反应生成银，说明银的活动性大于银，综合可知活动性顺序为铝>铜>银，符合题意； 故选CD。 （7）铝和硝酸银反应生成硝酸铝和银，故产物硝酸铝、银、和水一定有；观察到烧杯中的银白色物质明显增多，说明硝酸银剩余，试管②中的铜置换出银，故填硝酸银、硝酸铝。 14.某学习小组对铁锈蚀进行探究。 【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？ 【查阅资料】 （1）氯化钙固体可作干燥剂。 （2）一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。 【设计与实验】 实验一：定性探究铁锈蚀的因素 取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图实验，现象如表1. 表1 试管 一周后现象 A 铁钉表面有一层铁锈 B 铁钉表面无明显变化 C 铁钉表面无明显变化 D 铁钉表面有较厚铁锈 （3）对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是铁与________发生化学反应。 （4）对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与________有关。 （5）铁锈蚀后应及时除锈的原因是________。 实验二：影响铁的锈蚀速度的因素。 （6）该小组用图甲装置进行探究铁的锈蚀的实验(量筒内的铁丝绒的量充足)，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约________(填“40”或“10”)mL刻度处。 （7）小强同学进行如下拓展探究实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。小强同学的实验是探究_____因素对铁钉锈蚀快慢的影响，结论是________。 温度/°C 10 20 30 40 50 铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 【答案】 （3） 水和氧气 ；（4） NaCl或氯化钠 ；（5） 铁锈疏松多孔，能吸附空气中的氧气和水，会加快铁的锈蚀 ；（6） 40 ；（7）温度；其他条件相同时，温度在10~50℃的范围内，温度越高，铁钉锈蚀的速度越快 【解析】对比A、B、C试管中分别得出铁钉与水和空气、铁钉与水、铁钉与干燥空气实验的现象，说明铁锈蚀主要是铁与水、氧气发生化学反应； A、D试管中的不同之处为无氧蒸馏水和无氧蒸馏水配制的氯化钠溶液，说明铁锈蚀还与氯化钠有关； 铁锈蚀后应及时除锈的原因是铁锈疏松多孔，能吸附空气中的氧气和水，会加快铁的锈蚀。 实验二如图甲所示，在密封环境中，铁锈是消耗氧气，使气压减小，液面上升，上升的比例为空气中氧气的体积分数，约使液面上升总体高度的五分之一，即上升到40mL刻度处； 小强同学进行的拓展探究实验根据控制变量法可知，改变的是反应温度，故小强同学的实验是探究温度因素对铁钉锈蚀快慢的影响，结论是在其他条件相同时，温度在10~50℃的范围内，温度越高，铁钉锈蚀的速度越快 15．实验活动课，老师为大家演示兴趣实验，振荡留有小孔的盒子，将里面的黑色粉末均匀地酒在酒精灯火焰的上方，观察到火星四射的灿烂烟花，老师揭秘黑色粉末是食品包装袋中的脱氧剂，为此兴趣小组展开了对该脱氧剂成分及原理的探究。 实验活动一：探究脱氧剂中黑色粉末的成分。 【作出猜想】黑色粉末含有铁粉和碳粉中的一种或两种。 【实验探究】小组同学设计实验方案并完成如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取黑色粉末放入烧杯中，加入稀盐酸。 ______，溶液变为浅绿色，有黑色不溶物。 黑色粉末中含有铁粉，反应的化学方程式为______。 ②将①中黑色不溶物滤出，洗涤、干燥后，放在石棉网上灼烧，上方放一蘸有澄清石灰水的玻璃片。 ______。 黑色粉末中含有碳粉。 【查阅资料】实验所用脱氧剂中还含有氯化钠。 实验活动二：探究脱氧剂中氯化钠的作用。 【实验探究】小组同学用控制变量法按下图装置进行实验： 一段时间后观察到烧杯内左侧导管液面______右侧导管液面（填“高于”或“低于”）。 【表达交流】脱氧剂利用铁生锈的原理延长食品保质期，其中碳粉具有______性，可以促进反应的发生，氯化钠可以加快铁生锈的反应速率。 实验活动三：探究溶液中溶质的成分。 【实验探究】小组同学用老师提供的完全变质的同种脱氧剂设计并完成如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取适量完全变质的脱氧剂放入烧杯中，加入稀盐酸。 溶液由无色变为黄色，有黑色不溶物。 反应的化学方程式为______。 ②取①中过滤后的滤液，向其中滴加少量氢氧化钠溶液。 无明显现象。 滤液中溶质的成分为______。 【反思评价】脱氧剂包装上应注明的注意事项是______（请写出一条）。 【答案】实验活动一： 【实验探究】①有气泡生成    Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑ ②澄清石灰水变浑浊 实验活动二： 【实验探究】高于 【表达交流】吸附 实验活动三： 【实验探究】①Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O NaCl、FeCl3、HCl 【反思评价】不可食用（答不可微波等合理即可） 【解析】实验活动一： 【实验探究】实验步骤①：由于溶液变为浅绿色，可知黑色粉末含有铁粉，浅绿色溶液是铁与稀盐酸反应生成的氯化亚铁，同时生成氢气，现象为有气泡产生；化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。 实验步骤②：结论中说明黑色粉末中含有碳粉，则将其放在石棉网上灼烧，上方放一蘸有澄清石灰水的玻璃片，碳会反应生成二氧化碳，二氧化碳会与澄清石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，故看到的现象为澄清石灰水变浑浊。 实验活动二： 【实验探究】由于蘸有食盐水的细铁丝比蘸有水的细铁丝生锈速度更快，故相同时间内左侧锥形瓶中氧气被消耗更多，则一段时间后观察到烧杯内左侧导管液面高于右侧导管液面。 【表达交流】脱氧剂利用铁生锈的原理延长食品保质期，其中碳粉具有吸附性，可以促进反应的发生，氯化钠可以加快铁生锈的反应速率。 实验活动三： 【实验探究】实验步骤①：由题意可知，完全变质的脱氧剂中含有铁锈，则向其中加入稀盐酸，铁锈与稀盐酸反应生成氯化铁和水，生成的氯化铁溶液为黄色，符合题意，故化学方程式为Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O。 实验步骤②：   取①中过滤后的滤液，向其中滴加少量氢氧化钠溶液后无明显现象，说明步骤①中盐酸过量，盐酸先与氢氧化钠发生反应，导致①中生成的氯化铁不与氢氧化钠反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，故此时滤液中溶质的成分为①中过量的盐酸，①中生成的氯化铁，以及可以加快铁生锈的反应速率氯化钠，答案为NaCl、FeCl3、HCl。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$