寒假作业06 金属和金属材料（巩固培优）九年级化学新教材科粤版

专题06 金属和金属材料（原卷版） 内容早知道 ☛第一层 巩固提升练（6大考点） 考点一 金属的物理性质与用途 考点二 金属的化学性质 考点三 金属活动性顺序与置换反应 考点四 金属矿物与铁的冶炼 考点五 金属资源保护与铁锈蚀探究 ☛第二层 能力提升练 ☛第三层 拓展突破练 金属的物理性质与用途 ⭐积累与运用 1.铜：常用来制造电线的一个原因是它易 。其他一些金属也有较好的导电性，但导电能力不同。 2.铝和铁常用来制造炊具的一个原因是它们的传热 。其他金属也有不同程度的导热性，如银>铜>金>铝。 3. 金、银、铜、铝等可拉成细线或压成 ，这是由于金属有一定的 性，容易加工。 4. 金属光泽、导电性、导热性和 ，这些正是金属所共有并区别于非金属的物理性质。同类物质共有的普遍性质，称为这类物质的 ；金属还有各自不同的特性，如密度、熔点、 等，有的差别还很大。同类物质所表现出的各自不同的性质，称为这类物质的 。 5. 各种金属材料中，人类应用最广泛的是铁、 和铜。 6．合金：是指由 种金属与其他 或非金属熔合而成的具有 特性的物质。 7．大多数合金是 。合金与组成它的金属相比，物理性质就有较大变化。 8．合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度 ，抗腐蚀性 。 9．合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点 。 1．铁是世界年产量最高的金属，下列描述铁的物理性质的是（　　） A．易生锈 B．能与酸反应 C．能导电 D．具有可燃性 2．金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是（　　） A．硬度很小、熔点很高 B．有良好的导电、传热性 C．是银白色的固体 D．密度比较小 3．（2023•长沙）2023年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是（　　） A．铝锂合金的熔点比纯铝更高 B．铝锂合金的抗腐蚀性能非常差 C．铝锂合金是混合物 D．铝锂合金的硬度比纯铝小 4．物质的性质决定用途。下列有关物质的性质与用途对应关系错误的是（　　） A．金刚石硬度大——切割玻璃 B．伍德合金熔点低——制作电路保险丝 C．氧气能助燃——用作燃料 D．石墨具有导电性——用作电极材料 5．北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是（　　） A．合金中一定只含金属元素 B．金属单质在常温下都是固体 C．生铁和钢都是铁的合金，且生铁的含碳量更高 D．纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高 金属的化学性质 ⭐积累与运用 1. 金属与氧气的反应：能表明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。 2. 常温下镁与空气中的氧气反应，易生成很薄的 氧化膜 ；镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的氧化物（ MgO ）。 镁在常温下能与空气中的氧气反应：。 3. 常温下纯铁不易与空气中的 氧气 发生反应；在纯氧中点燃铁丝， 火星四射 ，生成 黑 色的氧化物（Fe3O4）。 铁与氧气反应：。 4. 铜在常温下、干燥的环境中，几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中会生锈。铜与空气中的 氧气 在加热时发生反应，生成 黑色 的氧化物（CuO）。 铜在加热时能与氧气反应：。 5. 取铝、铁、铜等金属分别与稀盐酸、稀硫酸反应。 （1）实验现象：铝与盐酸、稀硫酸反应，产生的气泡 最多 ；铁与盐酸、稀硫酸反应产生的气泡 较少 ，而铜与稀盐酸、稀硫酸不发生反应。 （2）实验表明：①铝、铁等金属与稀盐酸、稀硫酸 能 反应；铜 不能 与稀盐酸、稀硫酸反应。 ②铝、铁与稀盐酸、稀硫酸反应的剧烈程度 不同 。 （3）反应方程式： 2Al+3H2SO4= Al2（SO4）3+3H2↑ ；Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑。 6．（2024•重庆B卷）中国应用的湿法炼铜技术，是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是（　　） ①反应能证明两种金属的活动性 ②反应后溶液的质量增加 ③反应生成的溶质为硫酸铁 ④反应后固体表面附着一层红色物质 A．①④ B．②③ C．①②④ D．②③④ 7．等质量的镁、铝、锌、铁四种金属，分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量由多到少的顺序是（　　） A．铝、锌、镁、铁 B．镁、铝、铁、锌 C．铝、镁、铁、锌 D．铁、铝、镁、锌 8．某合金6g与足量的稀硫酸充分反应后，如果生成0.2克氢气，该合金中的元素可能是（　　） A．Zn和Fe B．Cu和Ag C．Zn和Cu D．Mg和Al 9．现有等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法中不正确的是（　　） A．生成氢气的质量：甲＞乙＞丙 B．相对原子质量：丙＞乙＞甲 C．金属活动性：乙＞甲＞丙 D．消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙 10．将一定量的锌粉加入Cu（NO3）2和AgNO3的混合液中，充分反应后过滤，得到蓝色滤液和滤渣，下列有关分析错误的是（　　） A．滤液中可能含有AgNO3 B．滤渣中一定有Ag和Cu C．滤渣中一定没有Zn D．滤液中一定有Zn（NO3）2和Cu（NO3）2 11．往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉，溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．bc段（不含两端点）析出的金属是Fe B．c点对应溶液中含有溶质为Zn（NO3）2和Cu（NO3）2 C．若bc段和cd段中析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，m1＞m2 D．ab段（不含两端点）对应溶液中含有的溶质为Zn（NO3）2、AgNO3、Cu（NO3）2、Fe（NO3）2 12．（2024•福建）废金属是宝贵的资源。 （1）废铜块能制成薄铜片，利用了铜的 　 　性。 （2）用废铜生产硫酸铜的过程中，涉及反应：CuO+H2SO4═CuSO4+H2O，该反应的实验现象：黑色固体逐渐溶解，　 　。 （3）利用废锌与含硫酸镍的废液反应回收镍，反应的化学方程式：Zn+NiSO4═Ni+ZnSO4，由此判断Zn、Ni两种金属中，金属活动性较强的是 　 。 （4）我国科学家利用废弃金属资源，合成了催化剂（含镍、钙、铁复合金属氢氧化物），将CO2和电解水产生的H2催化转化为CH4和CO等物质，实现CO2的捕集和应用。 ①反应3CO2+6H2CH4+2CO+4X中，X为 　 　。 ②CO2的捕集是应对气候变化的措施之一。请你提出另一种捕集CO2的方法：　 　。 金属活动性顺序与置换反应 ⭐积累与运用 1．金属与金属化合物溶液的反应 （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稀盐酸、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溶液里 置换 出来。 （4）在活动性顺序中，金属的距离大的，反应先发生。如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌会先和 硫酸铜 反应，反应完毕后锌才和 硫酸亚铁 反应。 2. 比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序 （1）使用铁、银和溶液，一次性得出结果： 操作及现象：把铁、银分别放入硫酸铜溶液中，银表面 没有 现象；而铁表面会附着一层 红 色物质，并且溶液会由 蓝色 逐渐变为 浅绿色 。 （2）使用铜、硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液，一次性得出结果： 操作及现象：把铜分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中，硫酸亚铁溶液 没有 现象；而在硝酸银溶液中，铜表面会附着一层 白色 物质，溶液由无色逐渐变为 蓝色 。 （3）选用试剂时，要根据金属活动性顺序表将三种金属排序，然后将排在中间的金属变成盐溶液，或者将排在两边的金属变成盐溶液，这样才能一次性得出结果。 3. 置换反应：由一种单质和一种化合物反应，生成另一种 单质 和另一种 化合物 反应是置换反应。 13．有甲、乙、丙、丁四种大小相同的金属，分别投入等质量等浓度的稀硫酸中，乙、丙表面有气泡产生，且丙产生气泡较快；再将甲投入丁的化合物溶液中，甲的表面有丁析出，则这四种金属活动性顺序为（　　） A．甲＞乙＞丙＞丁 B．丙＞乙＞甲＞丁 C．丙＞乙＞丁＞甲 D．丁＞甲＞乙＞丙 14．（2024•德州）小聪同学利用如图所示装置探究金属的活动性强弱。一段时间后，观察到铜片表面有银白色固体析出，溶液逐渐变为蓝色，则X溶液可能是（　　） A．ZnSO4溶液 B．AlCl3溶液 C．AgNO3溶液 D．MgCl2溶液 15．中国应用的湿法炼铜技术，是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是（　　） ①反应能证明两种金属的活动性 ②反应后溶液的质量增加 ③反应生成的溶质为硫酸铁 ④反应后固体表面附着一层红色物质 A．①④ B．②③ C．①②④ D．②③④ 16．（2024•徐州）人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱，用如图装置进行实验。下列说法不正确的是（　　） A．实验前需要打磨金属片，除去表面的氧化膜 B．若向甲、乙试管加入稀盐酸，只有锌片表面能产生气泡 C．若向乙试管加入ZnSO4溶液，能得出锌的金属活动性比铜强 D．若向甲、乙试管加入AgNO3溶液，能得出三种金属的活动性：Zn＞Cu＞Ag 17．（2024•滨州）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．CuSO4溶液 Fe Ag B．FeSO4溶液 稀H2SO4 Cu Ag C．AgNO3溶液 稀H2SO4 Fe Cu D．AgNO3溶液 FeSO4溶液 Cu 18．（多选）（2024•长沙）通过实验可以验证物质的性质。下列试剂中，能验证铁、铜的金属活动性顺序的是（　　） A．稀硫酸 B．蒸馏水 C．硫酸铜溶液 D．澄清石灰水 19．（2024•青海）青海河湟谷地历史文化悠久，在互助县出土了魏晋时期的青铜艺术品玄武砚滴。 （1）青铜的硬度比纯铜 　 　。 （2）我国是最早采用湿法冶铜的国家，《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，即在CuSO4溶液中加入铁则可得到铜，该反应的化学方程式为 　 　。 20．（2024•重庆A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，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划，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5mL相同的稀盐酸中，金属丝表面产生气泡者更活泼。 【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5mL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 　 　。 金属矿物与铁的冶炼 ⭐积累与运用 1. 通过金属冶炼，人们可将矿物中的金属化合物转化为金属 单质 。 2. 地壳中的金属元素， 铝 和铁的含量最多，加上钙、钠、钾、镁一共 6 种金属元素，占了地壳总质量的23.14%，其余众多金属元素在地壳中的储存量很少的。 3．金属矿物的种类及主要成分 （1）铁的矿物主要有：赤铁矿（主要成分 Fe2O3 ）、磁铁矿（主要成分Fe3O4）、菱铁矿（主要成分FeCO3）、黄铁矿（主要成分 FeS2 ）、褐铁矿（主要成分 Fe2O3·xH2O ）； （2）铜的矿物主要有：黄铜矿、赤铜矿（主要成分 Cu2O ）、孔雀石（主要成分 Cu2(OH)2CO3 ）、斑铜矿等； （3）铝的矿物主要有：铝土矿、明矾石等。 4．一氧化碳还原氧化铁的实验反应的化学方程式(炼铁的原理)： 5．一氧化碳还原氧化铁实验步骤： （1）检查装置的 气密性 。 （2）将适量的氧化铁粉末放入玻璃管内，并固定装置。 （3）向玻璃管内通入 一氧化碳 气体，并点燃 酒精灯 。 （4）待装置内的空气完全排净后，点燃 酒精喷灯 给氧化铁加热。 （5）当玻璃管内红色粉末变为 黑色 时，停止加热。 （6）待玻璃管内的固体冷却至常温后，停止通入 一氧化碳 气体，并熄灭酒精灯。 6．一氧化碳还原氧化铁实验现象：红色粉末逐渐变为 黑色 ，澄清的石灰水变 浑浊 ，尾气燃烧产生蓝色火焰。 21．（2024•广西）广西铝土矿资源丰富。铝土矿的主要成分是（　　） A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙 22．生活中常见的金属铁、铝、铜等可以通过冶炼金属矿物得到，其主要成分属于氧化物的是（　　） A．菱铁矿（主要成分FeCO3） B．黄铁矿（主要成分FeS2） C．铝土矿（主要成分Al2O3） D．孔雀石【主要成分Cu2（OH）2CO3】 23．我国古代常用灰吹法炼银（如图），其过程为：将矿物银熔于铅形成银铅块，通过焙烧氧化成氧化铅进入炉灰，灰吹得银。下列说法正确的是（　　） A．银和铅均是金属元素 B．银铅块属于纯净物 C．氧化铅中铅的化合价为0 D．灰吹法炼银过程属于物理变化 24．（2024•内江）如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是（　　） A．澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成 B．该反应中，失去氧的物质是CO C．CO具有可燃性 D．硬质玻璃管中固体质量逐渐减小 25．某校化学兴趣小组针对CO与Fe2O3的反应实验设计了如图实验装置： 实验说明： ①W形管中部凸起部分要比两端高，防止左边产生的气体较快、较多，使液体溢出到右边。 ②利用“水量法”，事先测算出D装置左边所有装置的容积为130mL，并在装满足量澄清石灰水的集气瓶外侧表面划线标出上部容积130mL所在位置。 ③A处发生的反应：HCOOHCO↑+H2O。 （1）与用酒精灯直接加热相比，A处加热方式的优点是 　 　。 （2）B处Fe2O3发生反应的化学方程式 　 　。 （3）装置C的作用是 　 　。 （4）DE装置组合在整个实验中的作用：①检验并吸收生成的CO2；②　 　。 （5）请结合D中的现象说明何时点燃B处酒精灯？　 　。 26．（2024•山西）【化学与技术】 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： （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 　 　价。 （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是 　 　。 25．某钢铁厂每天消耗1000t含氧化铁76%的赤铁矿石，该厂理论上可炼得日产含杂质5%的生铁质量为多少？（高炉炼铁的原理为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2） 金属资源保护与铁锈蚀探究 ⭐积累与运用 1．金属资源的保护措施 （1）有计划、合理地开采资源，严禁不顾国家整体利益非法乱采 。 （2）积极进行金属 的开发研究。 （3）回收利用废旧 。 2．防止铁生锈的方法 （1）保持铁制品的 ； （2）可在钢铁制品上 、喷漆、搪瓷，或镀上一层耐腐蚀的 。 （3）制成不锈钢。 3．铁锈蚀实验器材：大试管、试管夹（带铁夹的铁架台）、胶塞、经煮沸迅速冷却的 、植物油、洁净无锈的铁钉、棉花和干燥剂氯化钙等。 4．铁锈蚀实验过程：取三根洁净无锈的 ，一根放在盛有蒸馏水的试管中，并使铁钉外露一半；一根放在用植物油密封的 中；一根放在干燥的 中，注意每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周。 5．铁锈蚀实验现象：第一个试管中的铁钉 ，而第二、三个试管中没有明显现象。 6．铁锈蚀实验结论：铁生锈实际上是铁与空气中的 、水蒸气共同作用的结果。 27．某同学根据铜锈的主要成分[Cu2（OH）2CO3]作出猜想：金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外，还必须有二氧化碳，为证明“必须有二氧化碳”，需要进行如图所示实验中的（　　） A．甲和乙 B．甲和丙 C．甲和丁 D．乙和丁 28．（2024•滨州）下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是（　　） A．经常用食盐水清洗铁制品 B．保持铁制品表面清洁干燥 C．在铁制品表面涂油漆 D．在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属 29．下列关于金属资源的利用与保护的说法正确的是（　　） A．大力开采稀有金属矿物，以保障金属材料的供应 B．为节约金属资源可采用塑料管道代替钢制管道 C．金属制品一旦被氧化即不再具有回收的价值 D．银是导电性最好的金属，应该全面取代铜、铝做导线 30．（2024•辽宁）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 31．（2024•深圳）以下实验现象，正确的是（　　） A．如图甲，大海同学通入硫酸铜溶液后，可以用铁把铜析出 B．反应后电子秤的示数为230.5g C．对比实验乙的①③：可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一 D．图乙一周过后，②铁钉产生的铁锈最多 32．（2024•长春）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）。 （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 　 　。 （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）。 1．金属材料在日常生活中无处不在，以下关于金属材料的说法不正确的是（　　） A．在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能会发生改变 B．日常生活中，可以用铁锅、铝锅和铜火锅炒菜、做饭和涮肉 C．目前已制得的纯金属只有90余种，而由这些金属制得的合金已达几千种 D．日常使用的金属材料，都属于合金 2．故宫博物院收藏的《千里江山图》所采用的颜料有：朱砂（含HgS）、赭石（含Fe2O3）、碎碟（含CaCO3）和孔雀石[含Cu2（OH）2CO3]等。下列分析不正确的是（　　） A．赭石是红棕色固体 B．Cu2（OH）2CO3中铜元素的化合价为+1价 C．孔雀石[含Cu2（OH）2CO3]受热分解可以生成三种氧化物 D．从朱砂中可以炼制出水银 3．（2024•陕西）关于铝、铁、银三种金属，下列有关说法正确的是（　　） A．三种金属在空气中均易锈蚀 B．用稀硫酸可以区分三种金属 C．用铁、银和硝酸铝溶液可以验证三种金属的活动性顺序 D．三种金属均是生活中常用导线的制作材料 4．下列有关金属或合金的说法正确的是（　　） ①合金中至少含两种金属 ②合金中的元素以化合物形式存在 ③合金中一定含有金属 ④黄金具有非常好的延展性，但由于非常稀缺，所以不可能大量应用于产品包装 ⑤合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好 ⑥常温下汞是液体，所以汞应该属于非金属 A．①②③⑤ B．①②④⑥ C．①③④⑤ D．③④⑤ 5．《天工开物•五金》关于黄金有下列记载：“凡黄金为五金之长，熔化成形之后，住世永无变更……凡金性又柔，可屈折如枝柳……凡金箔每金七厘，造方寸金一千片”。下列说法错误的是（　　） A．黄金的化学性质活泼 B．黄金的硬度较小 C．黄金制成金箔发生了物理变化 D．黄金是一种古老而珍贵的金属 6．某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，设计了四种方案：①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中；②将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中；③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中；④将Fe分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中。其中可行的是（　　） A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 7．（2024•齐齐哈尔）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 8．将一定量的Mg粉加入AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。下列判断正确的是（　　） ①滤渣中一定含有Ag、Cu，可能含有Mg ②滤渣中一定含有Ag，可能含有Cu ③滤液中一定含有Mg（NO3）2，一定不含Cu（NO3）2、AgNO3 A．①②③ B．①③ C．①② D．②③ 9．（2024•淄博）镍（Ni）是一种用途广泛的金属，可用作其他金属的保护层或用来生产耐腐蚀的合金钢、硬币及耐热元件。回答下列问题： （1）镍在室温条件下能与稀硫酸反应生成硫酸镍（NiSO4，易溶于水）和氢气，该反应的化学方程式为 　 　。根据这一反应事实，可以得出镍和铜的金属活动性由强到弱的顺序为 　 　。 （2）白铜是一种铜镍合金，属于 　 　（填“纯净物”或“混合物”），其硬度比纯铜的硬度 　 　（填“大”或“小”）。 10．（2024•广西）《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干”“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”记录了古代铁器生产、使用的情形。回答问题： （1）炼铁的原理是利用CO与Fe2O3的反应。Fe2O3中Fe的化合价为 　 　。 （2）“剂钢”指的是合金钢，钢的硬度比纯铁的 　 　（选填“大”或“小”）。每年有大量的钢铁被锈蚀，请提出一条钢铁防锈的措施 　 　。 （3）人类对铁的利用比铜晚了1500多年，这是因为铁的金属活动性比铜的 　 　（填选“强”或“弱”）。已知胆矾溶于水得到硫酸铜溶液，请用化学方程式解释“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”的原因：　 。 11．（2024•临沂）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。 12．（2024•达州）金属材料性能优良，已成为社会发展的重要物质之一。 （1）广汉三星堆遗址出土的黄金面具，是利用黄金具有良好的 　 　性，将黄金锤成极薄的薄片贴在面具上制成的。 （2）钢铁是容易锈蚀的金属材料。实验室用稀盐酸除铁锈的化学方程式为 　 　。 （3）金属与盐溶液反应可用于金属的回收和提纯。将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是 　 　（填字母序号）。 A.滤渣中一定含有Ag、Cu和Zn B.向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生 C.向滤液中加入稀盐酸，一定没有沉淀产生 D.滤液中一定不含Cu（NO3）2，可能含有AgNO3和Zn（NO3）2 13．（2024•云南）铜是重要的金属资源，它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。 （1）铜的认识：生活中常用铜作导线，体现了铜的延展性和 　 　性。 （2）铜的冶炼：黄铜矿的主要成分是CuFeS2，根据其主要成分的组成元素，推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 　 　（填化学式）。 （3）铜的加工：青铜是金属冶铸史上最早的合金，其主要成分是铜和锡。如表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载：“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，据此判断A是 　 　。 物质 A B 硬度 2.5～3 5～6.6 注：硬度以金刚石的硬度为10作标准，1表示很软，10表示很硬。 （4）铜的锈蚀：铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X═Cu2（OH）2CO3，X的化学式为 　 　。 （5）铜的回收：某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用，工厂设计以下流程回收Cu和FeSO4。 ①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为 　 　； ②溶液C中的溶质是 　 　。 14．铁矿石质量的高低，严重影响钢铁冶炼的质量和生产，其中含硫量是衡量铁矿石质量的指标之一、炼铁过程中矿石中的硫转化为二氧化硫，会造成空气污染。遵义市一0六地质大队科研人员对某批次铁矿石（含60%Fe2O3）的含硫量进行了测定，测定结果为0.1%。某工厂欲用该批次铁矿石200t炼铁（冶炼原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2）。 （1）该工厂在冶炼该批次铁矿石时，需处理二氧化硫的质量约为 　 　t。 （2）请计算该工厂理论上可获得的铁的质量（写出计算过程）。 1．如图是探究铁钉锈蚀条件的实验，一段时间后观察现象。下列说法正确的是（　　） A．对比①中甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最明显 B．对比②③说明铁锈蚀需要水和空气 C．③中氯化钙的作用是吸收空气中的氧气和水蒸气 D．④比①锈蚀严重，说明食盐水能加快铁钉的锈蚀 2．火法冶铜是当今生产铜的主要方法，以黄铜矿（CuFeS2，其中Fe为+2价）为原料，火法冶铜的主要反应有：①2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2 ②2Cu2S+3O22Cu2O+2X ③Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑，下列说法正确的是（　　） A．以上三个反应前后铜元素的化合价均降低 B．反应②中X的化学式为S C．以上三个反应涉及到的所有物质（含②中的X）中有2种不同的单质、3种不同的氧化物 D．Cu2S和CuO中铜的质量分数相同 3．（2024•德阳）室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（　　） A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出 B．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多 C．曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线 D．反应结束后Zn一定有剩余 4．向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是（　　） A． B． C． D． 5．实验室某废液的溶质为硝酸铜、硝酸银和硝酸铝，取该废液进行如图所示实验。 下列说法错误的是（　　） A．若滤液1呈无色，则滤液2中可能含有两种阳离子 B．若滤渣1由两种金属组成，则滤液可能呈蓝色 C．若向滤渣1中加入稀盐酸无气泡产生，则滤渣2可能是纯净物 D．若向滤渣1中滴加稀盐酸有气泡冒出，则滤液1中可能含有三种溶质 6．（多选）（2024•潍坊）从含有浓度相近的CuSO4、ZnSO4和FeSO4的废水中回收ZnSO4和有关金属。取样后，向其中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法错误的是（　　） A．若所得滤液为无色，则滤液中溶质只有ZnSO4 B．若所得滤液为浅绿色，则滤渣只有铜 C．若向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，则滤渣中至少含有两种金属 D．若向滤渣中加入稀硫酸，无气泡产生，则滤液中只有两种溶质 7．（2024•呼和浩特）“沉睡三千年，一醒惊天下！”三星堆青铜器出土后立刻震惊了全世界。近日部分青铜器在呼和浩特市博物馆展出。 （1）青铜是由铜、锡熔合制成。相比于纯铜的质地柔软，青铜 　 　，而应用于农具和兵器的生产中。 （2）《淮南万毕术》记载“曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜”的湿法炼铜工艺，反应的化学方程式为 　 　。 （3）小琦同学查阅资料发现：SnCl2（氯化亚锡）溶于水可形成无色溶液。请你帮她设计实验方案证明锡的金属活动性强于铜 　（写出操作和现象）。 （4）出土的青铜器表面锈蚀物分为无害锈和有害锈。无害锈是一层致密薄膜，如铜绿；有害锈含氯，可加快青铜器锈蚀。锈层成分如图所示，下列叙述正确的是 　 　。 A．图中的CuCl和粉状锈均是有害锈 B．形成铜绿的过程中有CO2、H2O参与，与O2无关 C．青铜器锈蚀的过程中铜元素的化合价未变化 D．保护青铜器最重要的是防氯 8．小聪同学家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。好奇的小聪想探究铬（Cr）与常见金属铁、铜的活动性强弱，邀请你一同参加。 【作出猜想】 猜想一：Cr＞Fe＞Cu；猜想二：Fe＞Cu＞Cr；猜想三：你的猜想是（1）　 　。 【查阅资料】 ①铬是银白色有光泽的金属，在空气中容易氧化。 ②铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液。 【设计实验】 小聪同学取大小相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别加入相同体积、相同（2）　 　稀硫酸，请在下表中写出试管中的实验现象。 实验 试管1 试管2 试管3 实验操作 实验现象 铁片表面产生气泡较慢，溶液变为 （3）　 　色 铬片表面产生气泡较快，溶液变为蓝色 （4）　 　 【结论与解释】 （5）小聪得到的结论是猜想 　 　正确； （6）小聪同学又取铬片、铜片投入一种溶液中，通过实验现象也得出了相同的结论。写出他实验中涉及的反应的化学方程式 　 　。 9．（2024•烟台）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】到垃圾回收站筛选金属底板 （1）区分铝片和铁片的物理方法是 　 　（写1种）。 【任务二】预处理金属底板 （2）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）。 【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻 （3）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，然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中，将铁片浸入足量的乙蚀刻液中，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 【任务四】金属蚀刻画的后处理 （4）将蚀刻好的金属片清洗掉废液，去掉不干胶保护膜，进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是 　 　（写1种合理的方法）。 【任务五】废液回收利用 （5）铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，得到 　 　溶液，回收保存。 （6）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 　 　。 10．金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，它们的应用推动了社会的发展。 （1）某些手表的表带由不锈钢制成，原因是不锈钢具有较大的硬度和良好的 　 　。 （2）放置多年的手表会出现锈痕，写出一条防止手表生锈的措施：　 　。 （3）手表的电源为纽扣电池，具有使用寿命长、容量大等特点，应用十分广泛。其中SR电池由氧化银作正极，金属锌粉作负，电解液为氢氧化钾或氢氧化钠，通过锌与氧化银的化学作用生成银和另一种物质，同时产生电能，发生反应的化学方程式为 　 　。 （4）为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，下列药品可行的是 　 　（填序号）。 ①Fe、CuSO4溶液、Ag ②FeSO4溶液、Cu、Ag ③FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液 ④FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag （5）向一定质量的Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入Zn粉，溶液质量与加入Zn粉质量的关系如图所示，下列说法不正确的是 　 　（填标号）。 A．a点溶液中的溶质有3种 B．若取b～c段溶液，滴加稀盐酸，无白色沉淀产生 C．取c点的固体，加入稀盐酸，有气泡产生 D．d点溶液中的溶质为Zn（NO3）2 11．化学是一门以实验为基础的科学，请回答下列问题。（固定装置略）。 （1）写出图中仪器①的名称：　 　。 （2）实验室可用A装置来制取二氧化碳，其原理用化学方程式表示为 　 　；实验中可以用G装置代替A，G和A装置相比最显著的优点是 　 　。 （3）兴趣小组还利用如图装置对CO还原Fe2O3粉末的实验进行研究。 ①在先通入干燥的CO2一段时间后，先点燃 　 　处酒精喷灯（填“B”或“E”）。 ②实验过程中，发现B装置中粉末减少，E装置中红色固体逐渐变成黑色，F装置中观察到的现象为 　 　，证明CO与Fe2O3发生了化学反应，其反应用化学方程式表示为 　 　。 ③实验装置C的作用是 　 　。 ④某同学认为上述装置有缺陷，需在F装置a处连接气囊或放一燃着酒精灯，你认为其目的是 　 　。 12．（2024•贵州）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 　 　。 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。 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。 （3）用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。 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+O2═2Mn3O4↓+6X，X的化学式是 　 　。 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它数值时，Mn3O4纯度降低，原因可能是 　 　。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！34 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题06 金属和金属材料 内容早知道 ☛第一层 巩固提升练（6大考点） 考点一 金属的物理性质与用途 考点二 金属的化学性质 考点三 金属活动性顺序与置换反应 考点四 金属矿物与铁的冶炼 考点五 金属资源保护与铁锈蚀探究 ☛第二层 能力提升练 ☛第三层 拓展突破练 金属的物理性质与用途 ⭐积累与运用 1.铜：常用来制造电线的一个原因是它易 导电 。其他一些金属也有较好的导电性，但导电能力不同。 2.铝和铁常用来制造炊具的一个原因是它们的传热 快 。其他金属也有不同程度的导热性，如银>铜>金>铝。 3. 金、银、铜、铝等可拉成细线或压成 薄片 ，这是由于金属有一定的 延展 性，容易加工。 4. 金属光泽、导电性、导热性和 延展性 ，这些正是金属所共有并区别于非金属的物理性质。同类物质共有的普遍性质，称为这类物质的 共性 ；金属还有各自不同的特性，如密度、熔点、 硬度 等，有的差别还很大。同类物质所表现出的各自不同的性质，称为这类物质的 差异性 。 5. 各种金属材料中，人类应用最广泛的是铁、铝 和铜。 6．合金：是指由 一 种金属与其他 金属 或非金属熔合而成的具有 金属 特性的物质。 7．大多数合金是 混合物 。合金与组成它的金属相比，物理性质就有较大变化。 8．合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度 大 ，抗腐蚀性 强 。 9．合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点 低 。 1．铁是世界年产量最高的金属，下列描述铁的物理性质的是（　　） A．易生锈 B．能与酸反应 C．能导电 D．具有可燃性 【答案】C 【解析】A、铁在空气中易生锈，是铁与空气中的氧气、水蒸气发生缓慢氧化的过程，属于化学性质，不符合题意；B、铁能与酸反应，需要通过化学变化表现出来，属于化学性质，不符合题意；C、铁能导电，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，符合题意；D、铁能在氧气中燃烧，需要通过化学变化表现出来，属于化学性质，不符合题意。故选C。 2．金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是（　　） A．硬度很小、熔点很高 B．有良好的导电、传热性 C．是银白色的固体 D．密度比较小 【答案】B 【解析】A、大多数金属硬度大不是硬度小，错误。B、金属都具有良好的导电、导热性，属于金属共性，正确。C、都是银白色的固体不是金属的共性，如铜是紫红色固体，错误。D、大多数金属密度较大，错误。故选B。 3．（2023•长沙）2023年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是（　　） A．铝锂合金的熔点比纯铝更高 B．铝锂合金的抗腐蚀性能非常差 C．铝锂合金是混合物 D．铝锂合金的硬度比纯铝小 【答案】C 【解析】A、一般合金的熔点低于其组成中纯金属的熔点，因此铝锂合金的熔点比纯铝更低，说法错误； B、一般合金的抗腐蚀性更能，因此铝锂合金的抗腐蚀性能非常强，说法错误； C、铝锂合金是由铝、镁等多种物质组成的，属于混合物，说法正确； D、一般合金的硬度大于其组成的纯金属的硬度，因此铝锂合金的硬度比纯铝大，说法错误。 故选：C。 4．物质的性质决定用途。下列有关物质的性质与用途对应关系错误的是（　　） A．金刚石硬度大——切割玻璃 B．伍德合金熔点低——制作电路保险丝 C．氧气能助燃——用作燃料 D．石墨具有导电性——用作电极材料 【答案】C 【解析】A.金刚石硬度大，这一性质使得它能够切割玻璃等硬度相对较小的物质，故A选项正确； B.伍德合金熔点低，当电路中电流过大时，产生过多热量会使保险丝熔断，从而保护电路安全，利用的就是其熔点低的性质，故B选项正确； C.氧气能助燃，但氧气本身不能燃烧，不能用作燃料，故C选项错误； D.石墨具有导电性，所以可以用作电极材料，故D选项正确； 故选：C。 5．北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是（　　） A．合金中一定只含金属元素 B．金属单质在常温下都是固体 C．生铁和钢都是铁的合金，且生铁的含碳量更高 D．纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高 【答案】C 【解析】合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金中不一定只含金属元素，故A错误；金属单质在常温下并不都是固体，如汞是液体，故B错误；生铁和钢都是铁的合金，且生铁的含碳量更高，生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，故C正确；合金的硬度一般比它们组成纯金属的硬度更高，故D错误。故选C。 金属的化学性质 ⭐积累与运用 1. 金属与氧气的反应：能表明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。 2. 常温下镁与空气中的氧气反应，易生成很薄的 氧化膜 ；镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的氧化物（ MgO ）。 镁在常温下能与空气中的氧气反应：。 3. 常温下纯铁不易与空气中的 氧气 发生反应；在纯氧中点燃铁丝， 火星四射 ，生成 黑 色的氧化物（Fe3O4）。 铁与氧气反应：。 4. 铜在常温下、干燥的环境中，几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中会生锈。铜与空气中的 氧气 在加热时发生反应，生成 黑色 的氧化物（CuO）。 铜在加热时能与氧气反应：。 5. 取铝、铁、铜等金属分别与稀盐酸、稀硫酸反应。 （1）实验现象：铝与盐酸、稀硫酸反应，产生的气泡 最多 ；铁与盐酸、稀硫酸反应产生的气泡 较少 ，而铜与稀盐酸、稀硫酸不发生反应。 （2）实验表明：①铝、铁等金属与稀盐酸、稀硫酸 能 反应；铜 不能 与稀盐酸、稀硫酸反应。 ②铝、铁与稀盐酸、稀硫酸反应的剧烈程度 不同 。 （3）反应方程式： 2Al+3H2SO4= Al2（SO4）3+3H2↑ ；Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑。 6．（2024•重庆B卷）中国应用的湿法炼铜技术，是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是（　　） ①反应能证明两种金属的活动性 ②反应后溶液的质量增加 ③反应生成的溶质为硫酸铁 ④反应后固体表面附着一层红色物质 A．①④ B．②③ C．①②④ D．②③④ 【答案】A 【解析】将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜； ①铁能置换出铜，说明铁的活动性强于铜，该反应能证明两种金属的活动性，故选项符合题意； ②铁和硫酸铜反应的化学方程式及其质量关系如下： Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 56 160 152 64 则反应后溶液的质量减少，故选项不符合题意； ③反应生成的溶质为硫酸亚铁，故选项不符合题意； ④该反应有铜生成，反应后固体表面附着一层红色物质，故选项符合题意； 综上所述，正确的是：①④。 故选：A。 7．等质量的镁、铝、锌、铁四种金属，分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量由多到少的顺序是（　　） A．铝、锌、镁、铁 B．镁、铝、铁、锌 C．铝、镁、铁、锌 D．铁、铝、镁、锌 【答案】C 【解析】根据“相同质量的Mg、Al、Zn、Fe四种金属，分别跟足量的稀硫酸反应”，则设金属质量都为1g，则产生氢气的质量由大到小的排列顺序为：＞＞＞，故选C。 8．某合金6g与足量的稀硫酸充分反应后，如果生成0.2克氢气，该合金中的元素可能是（　　） A．Zn和Fe B．Cu和Ag C．Zn和Cu D．Mg和Al 【答案】A 【解析】 锌的相对原子质量是65，铁的相对原子质量是56，根据Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑可知，如果生成0.2g氢气时，单独消耗锌的质量是6.5g，单独消耗铁的质量是5.6g，如果铁和锌按照一定的比例组合成6g时，生成的氢气可能是0.2g。A正确，符合题意；铜和银都不能与稀硫酸反应。B错误，不符合题意；铜不能与稀硫酸反应，假设合金6g中全部是锌，生成的氢气质量也小于0.2g。C错误，不符合题意；镁的相对原子质量是24，铝的相对原子质量是27，由Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑，2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑可知，如果生成0.2g氢气时，单独消耗镁的质量是2.4g，单独消耗铝的质量是1.8g，镁和铝不管以怎样的比例混合，生成氢气的质量都是大于0.2g的。D错误，不符合题意。故选A。 9．现有等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法中不正确的是（　　） A．生成氢气的质量：甲＞乙＞丙 B．相对原子质量：丙＞乙＞甲 C．金属活动性：乙＞甲＞丙 D．消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙 【答案】B 【解析】A、由图可知，生成氢气的质量：甲＞乙＞丙，此选项正确； B、等质量甲、乙、丙三种金属粉末与足量稀硫酸反应，甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价，则相对原子质量越大，产生氢气质量越小，相对原子质量：丙＞乙＞甲，该选项说法不正确； C、由图可知，当三种金属都在发生反应时，相同时间内乙放出氢气的质量大于甲、大于丙，可判断三种金属活动性顺序是乙＞甲＞丙，此选项正确； D、金属与酸反应生成氢气时，氢气来源于酸中的氢元素，所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致，消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙，此选项正确。故选：B。 10．将一定量的锌粉加入Cu（NO3）2和AgNO3的混合液中，充分反应后过滤，得到蓝色滤液和滤渣，下列有关分析错误的是（　　） A．滤液中可能含有AgNO3 B．滤渣中一定有Ag和Cu C．滤渣中一定没有Zn D．滤液中一定有Zn（NO3）2和Cu（NO3）2 【答案】B 【解析】将一定量的锌粉加入Cu（NO3）2和AgNO3的混合液中，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤，得到蓝色滤液，说明硝酸铜没有反应或部分反应，锌不足； A、如果硝酸银过量，滤液中含有硝酸银，故A正确； B、滤渣中一定含有反应生成的银，不一定含有铜，故B错误； C、滤液显蓝色，说明含有硝酸铜，锌会与硝酸银反应，所以滤渣中一定没有Zn，故C正确； D、滤液中一定有Zn（NO3）2和Cu（NO3）2，故D正确。 故选：B。 11．往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉，溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．bc段（不含两端点）析出的金属是Fe B．c点对应溶液中含有溶质为Zn（NO3）2和Cu（NO3）2 C．若bc段和cd段中析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，m1＞m2 D．ab段（不含两端点）对应溶液中含有的溶质为Zn（NO3）2、AgNO3、Cu（NO3）2、Fe（NO3）2 【答案】D 【解析】A、bc段（不含两端点）析出的金属是铜，故选项不正确。 B、c点对应溶液中含有溶质为Zn（NO3）2和Fe（NO3）2，故选项不正确。 C、若bc段（析出铜）和cd段（析出铁）中析出固体质量相等，反应的锌是65份时，析出铜、铁质量分别是64份、56份，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，m1小于m2，故选项不正确。 D、ab段（不含两端点）对应溶液中含有的溶质为反应生成的Zn（NO3）2、没有反应的AgNO3、Cu（NO3）2、Fe（NO3）2，故选项正确。 故选：D。 12．（2024•福建）废金属是宝贵的资源。 （1）废铜块能制成薄铜片，利用了铜的 　 　性。 （2）用废铜生产硫酸铜的过程中，涉及反应：CuO+H2SO4═CuSO4+H2O，该反应的实验现象：黑色固体逐渐溶解，　 　。 （3）利用废锌与含硫酸镍的废液反应回收镍，反应的化学方程式：Zn+NiSO4═Ni+ZnSO4，由此判断Zn、Ni两种金属中，金属活动性较强的是 　 。 （4）我国科学家利用废弃金属资源，合成了催化剂（含镍、钙、铁复合金属氢氧化物），将CO2和电解水产生的H2催化转化为CH4和CO等物质，实现CO2的捕集和应用。 ①反应3CO2+6H2CH4+2CO+4X中，X为 　 　。 ②CO2的捕集是应对气候变化的措施之一。请你提出另一种捕集CO2的方法：　 　。 【答案】（1）延展； （2）溶液由无色变为蓝色； （3）Zn； （4）①H2O； ②用水吸收CO2（合理即可）。 【解析】（1）废铜块能制成薄铜片，利用了铜的延展性； （2）氧化铜是一种黑色粉末，硫酸铜溶液是蓝色的，因此该反应的实验现象：黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色； （3）由化学方程式Zn+NiSO4═Ni+ZnSO4可知，锌能将镍从其盐溶液中置换出来，说明Zn、Ni两种金属中，金属活动性较强的是Zn； （4）①化学反应前后原子的种类及其数目不变。由3CO2+6H2CH4+2CO+4X可知，反应前有：3个碳原子、6个氧原子和12个氢原子；反应后有：3个碳原子、2个氧原子和4个氢原子，则4X中含有4个氧原子和8个氧原子，因此X的化学式为H2O； ②二氧化碳能溶于水，并与水反应，能与碱溶液反应，因此捕集CO2的方法用水吸收CO2等。 金属活动性顺序与置换反应 ⭐积累与运用 1．金属与金属化合物溶液的反应 （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稀盐酸、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溶液里 置换 出来。 （4）在活动性顺序中，金属的距离大的，反应先发生。如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌会先和 硫酸铜 反应，反应完毕后锌才和 硫酸亚铁 反应。 2. 比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序 （1）使用铁、银和溶液，一次性得出结果： 操作及现象：把铁、银分别放入硫酸铜溶液中，银表面 没有 现象；而铁表面会附着一层 红 色物质，并且溶液会由 蓝色 逐渐变为 浅绿色 。 （2）使用铜、硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液，一次性得出结果： 操作及现象：把铜分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中，硫酸亚铁溶液 没有 现象；而在硝酸银溶液中，铜表面会附着一层 白色 物质，溶液由无色逐渐变为 蓝色 。 （3）选用试剂时，要根据金属活动性顺序表将三种金属排序，然后将排在中间的金属变成盐溶液，或者将排在两边的金属变成盐溶液，这样才能一次性得出结果。 3. 置换反应：由一种单质和一种化合物反应，生成另一种 单质 和另一种 化合物 反应是置换反应。 13．有甲、乙、丙、丁四种大小相同的金属，分别投入等质量等浓度的稀硫酸中，乙、丙表面有气泡产生，且丙产生气泡较快；再将甲投入丁的化合物溶液中，甲的表面有丁析出，则这四种金属活动性顺序为（　　） A．甲＞乙＞丙＞丁 B．丙＞乙＞甲＞丁 C．丙＞乙＞丁＞甲 D．丁＞甲＞乙＞丙 【答案】B 【解析】由题意可知，甲、乙、丙、丁四种颗粒大小相同的金属，分别投入等质量等浓度的稀硫酸中，由乙、丙表面有气泡产生，且丙产生气泡较快，可推出丙的活泼性大于乙，且都大于甲、丁；由甲投入丁的盐溶液中，甲的表面有丁析出，说明了甲的活泼性大于丁。由此可得出甲、乙、丙、丁四种的金属的活泼性大小是：丙＞乙＞甲＞丁。故选B。 14．（2024•德州）小聪同学利用如图所示装置探究金属的活动性强弱。一段时间后，观察到铜片表面有银白色固体析出，溶液逐渐变为蓝色，则X溶液可能是（　　） A．ZnSO4溶液 B．AlCl3溶液 C．AgNO3溶液 D．MgCl2溶液 【答案】C 【解析】将铜片置于X溶液中，观察到铜片表面有银白色固体析出，溶液逐渐变为蓝色，说明盐溶液与铜发生了反应，根据金属活动性：Mg＞Al＞Zn＞Cu＞Ag，在金属活动性顺序表中，位于前面的金属能把位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来，所以X溶液为AgNO3溶液。 故选：C。 15．中国应用的湿法炼铜技术，是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是（　　） ①反应能证明两种金属的活动性 ②反应后溶液的质量增加 ③反应生成的溶质为硫酸铁 ④反应后固体表面附着一层红色物质 A．①④ B．②③ C．①②④ D．②③④ 【答案】A 【解析】将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜； ①铁能置换出铜，说明铁的活动性强于铜，该反应能证明两种金属的活动性，故选项符合题意； ②铁和硫酸铜反应的化学方程式及其质量关系如下： Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 56 160 152 64 则反应后溶液的质量减少，故选项不符合题意； ③反应生成的溶质为硫酸亚铁，故选项不符合题意； ④该反应有铜生成，反应后固体表面附着一层红色物质，故选项符合题意； 综上所述，正确的是：①④。故选：A。 16．（2024•徐州）人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱，用如图装置进行实验。下列说法不正确的是（　　） A．实验前需要打磨金属片，除去表面的氧化膜 B．若向甲、乙试管加入稀盐酸，只有锌片表面能产生气泡 C．若向乙试管加入ZnSO4溶液，能得出锌的金属活动性比铜强 D．若向甲、乙试管加入AgNO3溶液，能得出三种金属的活动性：Zn＞Cu＞Ag 【答案】D 【解析】A、实验前需要打磨金属片，除去表面的氧化膜，以防止对实验造成干扰，故选项说法正确。 B、若向甲、乙试管加入稀盐酸，只有锌片表面能产生气泡，故选项说法正确。 C、若向乙试管加入ZnSO4溶液，无明显现象，能得出锌的金属活动性比铜强，故选项说法正确。 D、若向甲、乙试管加入AgNO3溶液，锌、铜均能与硝酸银溶液反应，说明了金属活动性锌＞银，铜＞银，但无法确定锌和铜的活动性强弱，故选项说法错误。故选：D。 17．（2024•滨州）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．CuSO4溶液 Fe Ag B．FeSO4溶液 稀H2SO4 Cu Ag C．AgNO3溶液 稀H2SO4 Fe Cu D．AgNO3溶液 FeSO4溶液 Cu 【答案】B 【解析】A、铁能与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了金属活动性铁＞铜；银和CuSO4溶液不反应，说明了金属活动性铜＞银；可得出三种金属活动性铁＞铜＞银，故选项错误。 B、Cu、Ag与FeSO4溶液、稀H2SO4均不反应，说明了金属活动性铁＞铜，铁＞银，但无法确定银和铜的活动性强弱，故选项正确。 C、Fe能与稀H2SO4 反应生成氢气，铜不能与稀H2SO4 反应，说明活动性即铁＞氢＞铜；铜能与硝酸银溶液置换出银，说明了金属活动性铜＞银；可得出三种金属活动性铁＞铜＞银，故选项错误。 D、铜能与硝酸银溶液置换出银，说明了金属活动性铜＞银；铜不能与FeSO4溶液反应，说明了金属活动性铁＞铜；可得出三种金属活动性铁＞铜＞银，故选项错误。 故选：B。 18．（多选）（2024•长沙）通过实验可以验证物质的性质。下列试剂中，能验证铁、铜的金属活动性顺序的是（　　） A．稀硫酸 B．蒸馏水 C．硫酸铜溶液 D．澄清石灰水 【答案】AC 【解析】A、铁能与稀硫酸反应生成氢气，铜不与稀硫酸反应，说明了金属活动性铁＞铜，故选项正确。 B、铁、铜均不与蒸馏水反应，不能验证铁、铜的金属活动性顺序，故选项错误。 C、铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明了金属活动性铁＞铜，故选项正确。 D、铁、铜均不与澄清石灰水反应，不能验证铁、铜的金属活动性顺序，故选项错误。故选：AC。 19．（2024•青海）青海河湟谷地历史文化悠久，在互助县出土了魏晋时期的青铜艺术品玄武砚滴。 （1）青铜的硬度比纯铜 　 　。 （2）我国是最早采用湿法冶铜的国家，《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，即在CuSO4溶液中加入铁则可得到铜，该反应的化学方程式为 　 　。 【答案】（1）大；（2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。 【解析】（1）合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，金属制成合金后，硬度变大，则青铜的硬度比纯铜大。 （2）铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。 20．（2024•重庆A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，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划，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5mL相同的稀盐酸中，金属丝表面产生气泡者更活泼。 【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5mL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 　 　。 【答案】（1）失去；（2）延展；（3）方案二；2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑。 【解析】（1）Li+带1个单位的正电荷，Li失去1个电子变成Li+。 （2）锂离子电池中含有铝箔，通常由铝锭打造而成，说明铝具有良好的延展性。 （3）【方案一】将铝片和铜片相互刻划，金属片上出现划痕者，说明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5mL相同的稀盐酸中，金属丝表面产生气泡者更活泼，说明金属铝的金属活动性比铜强。 【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5mL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。 能达到实验目的是方案二，铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，化学方程式2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑。 金属矿物与铁的冶炼 ⭐积累与运用 1. 通过金属冶炼，人们可将矿物中的金属化合物转化为金属 单质 。 2. 地壳中的金属元素， 铝 和铁的含量最多，加上钙、钠、钾、镁一共 6 种金属元素，占了地壳总质量的23.14%，其余众多金属元素在地壳中的储存量很少的。 3．金属矿物的种类及主要成分 （1）铁的矿物主要有：赤铁矿（主要成分 Fe2O3 ）、磁铁矿（主要成分Fe3O4）、菱铁矿（主要成分FeCO3）、黄铁矿（主要成分 FeS2 ）、褐铁矿（主要成分 Fe2O3·xH2O ）； （2）铜的矿物主要有：黄铜矿、赤铜矿（主要成分 Cu2O ）、孔雀石（主要成分 Cu2(OH)2CO3 ）、斑铜矿等； （3）铝的矿物主要有：铝土矿、明矾石等。 4．一氧化碳还原氧化铁的实验反应的化学方程式(炼铁的原理)： 5．一氧化碳还原氧化铁实验步骤： （1）检查装置的 气密性 。 （2）将适量的氧化铁粉末放入玻璃管内，并固定装置。 （3）向玻璃管内通入 一氧化碳 气体，并点燃 酒精灯 。 （4）待装置内的空气完全排净后，点燃 酒精喷灯 给氧化铁加热。 （5）当玻璃管内红色粉末变为 黑色 时，停止加热。 （6）待玻璃管内的固体冷却至常温后，停止通入 一氧化碳 气体，并熄灭酒精灯。 6．一氧化碳还原氧化铁实验现象：红色粉末逐渐变为 黑色 ，澄清的石灰水变 浑浊 ，尾气燃烧产生蓝色火焰。 21．（2024•广西）广西铝土矿资源丰富。铝土矿的主要成分是（　　） A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙 【答案】B 【解析】A、二氧化硅是沙子的主要成分，故选项不符合题意。 B、氧化铝（三氧化二铝）是铝土矿的主要成分，故选项符合题意。 C、四氧化三铁是磁铁矿的主要成分，故选项不符合题意。 D、碳酸钙是石灰石或大理石的主要成分，故选项不符合题意。 故选：B。 22．生活中常见的金属铁、铝、铜等可以通过冶炼金属矿物得到，其主要成分属于氧化物的是（　　） A．菱铁矿（主要成分FeCO3） B．黄铁矿（主要成分FeS2） C．铝土矿（主要成分Al2O3） D．孔雀石【主要成分Cu2（OH）2CO3】 【答案】C 【解析】A、氧化物是由两种元素组成，并且一种元素是氧元素的化合物，FeCO3是三种元素组成，不属于氧化物，故A错误；B、FeS2中不含氧元素，不属于氧化物，故B错误；C、氧化物是由两种元素组成，并且一种元素是氧元素的化合物，Al2O3符合条件，是氧化物，故C正确；D、Cu2（OH）2CO3是四种元素组成，不属于氧化物，故D错误。故选：C。 23．我国古代常用灰吹法炼银（如图），其过程为：将矿物银熔于铅形成银铅块，通过焙烧氧化成氧化铅进入炉灰，灰吹得银。下列说法正确的是（　　） A．银和铅均是金属元素 B．银铅块属于纯净物 C．氧化铅中铅的化合价为0 D．灰吹法炼银过程属于物理变化 【答案】A 【解析】A、银和铅带“钅”字旁，属于金属元素，故选项说法正确。 B、银铅块是熔合而成，属于混合物，故选项说法错误。 C、氧化铅中氧元素化合价为﹣2，根据在化合物中正负化合价代数和为零，设铅元素的化合价为x，x+（﹣2）＝0，x＝+2，故选项说法错误。 D，灰吹法炼银过程中银铅块，通过焙烧氧化成氧化铅，有新物质生成属于化学变化，故选项说法错误。 故选：A。 24．（2024•内江）如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是（　　） A．澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成 B．该反应中，失去氧的物质是CO C．CO具有可燃性 D．硬质玻璃管中固体质量逐渐减小 【答案】B 【解析】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，故选项说法正确。 B、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应中，失去氧的物质是氧化铁，故选项说法错误。 C、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，常在装置末端的导管口放一盏燃着的酒精灯，是为了点燃尾气，利用的是一氧化碳具有可燃性，故选项说法正确。 D、一氧化碳具有还原性，高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，随着反应的进行，硬质玻璃管中固体质量逐渐减小，故选项说法正确。 故选：B。 25．某校化学兴趣小组针对CO与Fe2O3的反应实验设计了如图实验装置： 实验说明： ①W形管中部凸起部分要比两端高，防止左边产生的气体较快、较多，使液体溢出到右边。 ②利用“水量法”，事先测算出D装置左边所有装置的容积为130mL，并在装满足量澄清石灰水的集气瓶外侧表面划线标出上部容积130mL所在位置。 ③A处发生的反应：HCOOHCO↑+H2O。 （1）与用酒精灯直接加热相比，A处加热方式的优点是 　 　。 （2）B处Fe2O3发生反应的化学方程式 　 　。 （3）装置C的作用是 　 　。 （4）DE装置组合在整个实验中的作用：①检验并吸收生成的CO2；②　 　。 （5）请结合D中的现象说明何时点燃B处酒精灯？　 　。 【答案】（1）受热均匀，且容易控制温度； （2）； （3）作安全瓶（防止澄清石灰水倒吸，使W形管炸裂）； （4）收集尾气，防止污染空气； （5）当D中石灰水液面低于130mL刻度线时，说明装置中空气被排尽，可点燃B处酒精灯。 【解析】（1）A装置的加热方式为水浴加热，水浴加热受热均匀，且容易控制温度。 （2）B中发生反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：。 （3）装置C是安全瓶，作用是防止D中的澄清石灰水倒吸使W形管发生炸裂。 （4）一氧化碳难溶于水且不和澄清石灰水反应，所以没有被反应完全的一氧化碳进入装置D中，装置D内的压强增大，使液体进入E装置中，D装置收集一氧化碳，起到收集尾气，防止污染空气的作用。 （5）一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故应将装置内空气排尽，然后点燃酒精灯，故：当D中石灰水液面低于130 mL刻度线时，说明装置中空气被排尽，可点燃B处酒精灯。 26．（2024•山西）【化学与技术】 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： （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 　 　价。 （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是 　 　。 【答案】（1）增大反应物间的接触面积，加快化学反应的速率； （2）2C+ZnCO3Zn+3CO↑；+2； （3）物理变化； （4）锌的化学性质比较活泼，易被空气中的氧气氧化（合理即可）。 【解析】（1）装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是增大反应物间的接触面积，加快化学反应的速率；（2）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2C+ZnCO3Zn+3CO↑，该反应生成物一氧化碳中，氧元素显﹣2价，由化合物中各元素正负化合价的代数和为零可知，其中碳元素的化合价为+2； （3）冷凝器中，锌蒸气冷凝成固态锌，没有新物质生成，发生的变化属于物理变化； （4）我国古代冶锌晚于铁和铜，其中的原因是锌的化学性质比较活泼，易被空气中的氧气氧化。 25．某钢铁厂每天消耗1000t含氧化铁76%的赤铁矿石，该厂理论上可炼得日产含杂质5%的生铁质量为多少？（高炉炼铁的原理为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2） 【解析】解：1000t含氧化铁76%的赤铁矿石中，氧化铁的质量为：1000t×76%＝760t， 设该厂理论上每天可炼得铁的质量为x。 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 160 112 760t x x＝532t，则该厂理论上可炼得日产含杂质5%的生铁质量为：532t÷（1﹣5%）＝560t。 答：该厂理论上可炼得日产含杂质5%的生铁质量为560t。 金属资源保护与铁锈蚀探究 ⭐积累与运用 1．金属资源的保护措施 （1）有计划、合理地开采资源，严禁不顾国家整体利益非法乱采 金属矿产 。 （2）积极进行金属 代用品 的开发研究。 （3）回收利用废旧 金属 。 2．防止铁生锈的方法 （1）保持铁制品的 洁净、干燥 ； （2）可在钢铁制品上 涂油 、喷漆、搪瓷，或镀上一层耐腐蚀的 金属 。 （3）制成不锈钢。 3．铁锈蚀实验器材：大试管、试管夹（带铁夹的铁架台）、胶塞、经煮沸迅速冷却的 蒸馏水 、植物油、洁净无锈的铁钉、棉花和干燥剂氯化钙等。 4．铁锈蚀实验过程：取三根洁净无锈的 铁钉 ，一根放在盛有蒸馏水的试管中，并使铁钉外露一半；一根放在用植物油密封的 蒸馏水 中；一根放在干燥的 空气 中，注意每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周。 5．铁锈蚀实验现象：第一个试管中的铁钉 生锈 ，而第二、三个试管中没有明显现象。 6．铁锈蚀实验结论：铁生锈实际上是铁与空气中的 氧气 、水蒸气共同作用的结果。 27．某同学根据铜锈的主要成分[Cu2（OH）2CO3]作出猜想：金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外，还必须有二氧化碳，为证明“必须有二氧化碳”，需要进行如图所示实验中的（　　） A．甲和乙 B．甲和丙 C．甲和丁 D．乙和丁 【答案】C 【解析】根据控制变量法，若想证明铜生锈时有氧气和水外，还要有CO2，则需一个实验中铜与氧气、水、二氧化碳接触，为试管甲，另一个实验中铜只与氧气、水接触，为试管丁。故选：C。 28．（2024•滨州）下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是（　　） A．经常用食盐水清洗铁制品 B．保持铁制品表面清洁干燥 C．在铁制品表面涂油漆 D．在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属 【答案】A 【解析】A、铁在与氧气和水蒸气共存时会发生锈蚀，食盐能加快铁的锈蚀速率，符合题意； B、保持铁制品表面清洁干燥能减缓铁的锈蚀，不合题意； C、在铁制品表面涂油漆隔绝了铁与氧气和水蒸气的接触，可以防止钢铁锈蚀，不合题意； D、在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属隔绝了铁与氧气和水蒸气的接触，可以防止钢铁锈蚀，不合题意。故选：A。 29．下列关于金属资源的利用与保护的说法正确的是（　　） A．大力开采稀有金属矿物，以保障金属材料的供应 B．为节约金属资源可采用塑料管道代替钢制管道 C．金属制品一旦被氧化即不再具有回收的价值 D．银是导电性最好的金属，应该全面取代铜、铝做导线 【答案】B 【解析】稀有金属矿物是一种不可再生资源，大力开采稀有金属矿物会造成资源的浪费，说法错误；为节约金属资源可采用塑料管道代替钢制管道，说法正确；金属制品被氧化后也应该回收利用，这既能节约金属资源，又能减少环境污染，说法错误；银是导电性最好的金属，但银的价格高，不能全面取代铜、铝做导线，说法错误。 故选B 30．（2024•辽宁）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，故选项说法正确。 B、不锈钢抗腐蚀性能较强，将铁制成不锈钢能减缓锈蚀，故选项说法正确。 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，故选项说法错误。 D、铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀，故选项说法正确。 故选：C。 31．（2024•深圳）以下实验现象，正确的是（　　） A．如图甲，大海同学通入硫酸铜溶液后，可以用铁把铜析出 B．反应后电子秤的示数为230.5g C．对比实验乙的①③：可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一 D．图乙一周过后，②铁钉产生的铁锈最多 【答案】B 【解析】A、甲实验中，根据金属活动性铁＞铜，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，实验现象为有红色固体析出，故A错误； B、甲实验中，根据金属活动性铁＞铜，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，该反应遵守质量守恒定律，所以反应前后物质总质量不变，则反应后电子秤的示数为230.5g，故B正确； C、实验乙中，①号试管中铁钉同时与水和氧气接触，生锈；②号试管中铁钉只与水接触，不生锈；③号试管中铁钉只与空气接触，不生锈；对比①③可以探究铁生锈的条件之一是与水接触，故C错误； D、实验乙中，①号试管中铁钉同时与水和氧气接触，生锈；②号试管中铁钉只与水接触，不生锈；③号试管中铁钉只与空气接触，不生锈；因此图乙一周过后，①铁钉产生的铁锈最多，故D错误。 故选：B。 32．（2024•长春）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）。 （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 　 　。 （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）。 【答案】（1）AB； （2）左边铁丝生锈，右边铁丝没有生锈； （3）能够提供充足的氧气； （4）不能探究铁生锈是否与氧气有关 【解析】（1）图1实验中，对比A（与氧气接触，生锈）B（与氧气隔绝，不能生锈）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左边铁丝生锈，右边铁丝没有生锈。 （3）图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是能够提供充足的氧气。 （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。该实验设计的不足之处是不能探究铁生锈是否与氧气有关。 1．金属材料在日常生活中无处不在，以下关于金属材料的说法不正确的是（　　） A．在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能会发生改变 B．日常生活中，可以用铁锅、铝锅和铜火锅炒菜、做饭和涮肉 C．目前已制得的纯金属只有90余种，而由这些金属制得的合金已达几千种 D．日常使用的金属材料，都属于合金 【答案】D 【解析】 A、在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能会发生改变，如合金一般比其成分金属的硬度大、熔点低、抗腐蚀能力强，故选项说法正确。B、金属一般具有良好的导热性，日常生活中，可以用铁锅、铝锅和铜火锅炒菜、做饭和涮肉，通过金属传导热量加热食物，故选项说法正确。C、在金属中加热熔合某些金属或非金属可制得合金，金属的成分和比例不同可制得不同的合金，目前已制得的纯金属只有90余种，而由这些金属制得的合金已达几千种，故选项说法正确。D、日常使用的金属材料，很多是合金，但也有纯金属，如紫铜是纯铜，故选项说法错误。故选D。 2．故宫博物院收藏的《千里江山图》所采用的颜料有：朱砂（含HgS）、赭石（含Fe2O3）、碎碟（含CaCO3）和孔雀石[含Cu2（OH）2CO3]等。下列分析不正确的是（　　） A．赭石是红棕色固体 B．Cu2（OH）2CO3中铜元素的化合价为+1价 C．孔雀石[含Cu2（OH）2CO3]受热分解可以生成三种氧化物 D．从朱砂中可以炼制出水银 【答案】B 【解析】A、赭石主要成分是氧化铁，氧化铁是红棕色固体，故A正确； B、Cu2（OH）2CO3中氢氧根离子显﹣1价，碳酸根离子显﹣2价，设铜元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：2x+（﹣1）×2+（﹣2）＝0，x＝+2，故B错误； C、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，孔雀石中含Cu、H、C、O，生成物中也应含Cu、H、C、O，故孔雀石受热分解可以生成氧化铜、水、二氧化碳三种氧化物，故C正确； D、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，HgS中含汞元素，故从朱砂中可以炼制出水银，故D正确。 故选：B。 3．（2024•陕西）关于铝、铁、银三种金属，下列有关说法正确的是（　　） A．三种金属在空气中均易锈蚀 B．用稀硫酸可以区分三种金属 C．用铁、银和硝酸铝溶液可以验证三种金属的活动性顺序 D．三种金属均是生活中常用导线的制作材料 【答案】B 【解析】A、三种金属中铁在空气中易锈蚀，铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，具有良好的抗腐蚀性，银化学性质稳定，在空气中不易锈蚀，故选项说法错误。 B、用稀硫酸可以区分三种金属，分别取样，加入稀硫酸，产生气泡较快的是铝，产生气泡较慢的是铁，没有气泡产生的是银，故选项说法正确。 C、铁、银均不能与硝酸铝溶液反应，说明了金属活动性铝＞铁，铝＞银，但无法确定铁和银的活动性强弱，故选项说法错误。 D、三种金属中铝均是生活中常用导线的制作材料，银的价格较高，一般不用作导线，铁的电阻较大，易锈蚀，一般不用作导线，故选项说法错误。 故选：B。 4．下列有关金属或合金的说法正确的是（　　） ①合金中至少含两种金属 ②合金中的元素以化合物形式存在 ③合金中一定含有金属 ④黄金具有非常好的延展性，但由于非常稀缺，所以不可能大量应用于产品包装 ⑤合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好 ⑥常温下汞是液体，所以汞应该属于非金属 A．①②③⑤ B．①②④⑥ C．①③④⑤ D．③④⑤ 【答案】D 【解析】①合金中至少含1种金属，是因为合金是金属和金属或非金属熔合而成具有金属特性的混合物，该选项说法不正确；②合金中的元素以单质形式存在，该选项说法不正确；③合金中一定含有金属，该选项说法正确；④黄金具有非常好的延展性，但由于非常稀缺，所以不可以大量应用于产品包装，该选项说法正确；⑤合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，某些合金的抗腐蚀性能等也更好，该选项说法正确；⑥汞属于金属，该选项说法不正确。 故选D。 5．《天工开物•五金》关于黄金有下列记载：“凡黄金为五金之长，熔化成形之后，住世永无变更……凡金性又柔，可屈折如枝柳……凡金箔每金七厘，造方寸金一千片”。下列说法错误的是（　　） A．黄金的化学性质活泼 B．黄金的硬度较小 C．黄金制成金箔发生了物理变化 D．黄金是一种古老而珍贵的金属 【答案】A 【解析】A、“住世永无变更”说明黄金的化学性质不活泼，故错误；B、“凡金性又柔，可屈折如枝柳”说明黄金的硬度小，故正确；C、黄金制成金箔过程中，没有新物质生成，属于物理变化，故正确；D、黄金是一种古老而珍贵的金属，故正确。故选：A。 6．某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，设计了四种方案：①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中；②将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中；③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中；④将Fe分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中。其中可行的是（　　） A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 【答案】A 【解析】①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中，锌能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，说明锌在铁的前面，铜不与硫酸亚铁反应，说明铜在铁的后面，可以验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序；②将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中，都不反应，说明铁和铜都在锌的后面，但是不能证明铁和铜的顺序；③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中，锌能与硫酸亚铁和硫酸铜反应，说明锌在铁和铜的前面，不能证明铁和铜的顺序；④将Fe 分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中，铁与硫酸锌不反应，说明铁在锌的后面，铁能与硫酸铜反应，说明铁在铜的前面，能验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序。故选：A。 7．（2024•齐齐哈尔）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、铁不能和硝酸锌反应，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，硝酸亚铁在溶液中显浅绿色，若滤液呈浅绿色，则滤液中一定含有生成的硝酸亚铁和不参与反应的硝酸锌，故选项说法不正确。 B、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，一定有银生成，若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中还有铁，所以滤渣中一定含有银和铁两种金属，故选项说法正确。 C、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，锌和硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌，若向滤液中加入锌片，有固体析出，不能说明滤液中一定含有硝酸银，因为滤液中一定有生成的硝酸亚铁，析出的固体可能是锌和硝酸亚铁反应生成的铁，故选项说法不正确。 D、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，由反应的化学方程式Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag可知，每56份质量的铁完全反应能置换出216份质量的银，反应后固体质量变大，所以将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量一定大于所加铁粉的质量，故选项说法不正确。故选：B。 8．将一定量的Mg粉加入AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。下列判断正确的是（　　） ①滤渣中一定含有Ag、Cu，可能含有Mg ②滤渣中一定含有Ag，可能含有Cu ③滤液中一定含有Mg（NO3）2，一定不含Cu（NO3）2、AgNO3 A．①②③ B．①③ C．①② D．②③ 【答案】B 【解析】由于金属活动性Mg＞Cu＞Ag，则将一定量的镁加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，镁先与硝酸银反应生成银和硝酸镁，后与硝酸铜反应生成铜和硝酸镁，由于滤液为无色，则说明溶液中不含硝酸铜，说明溶液中的铜完全被置换出来了，则说明硝酸银、硝酸铜完全反应，滤液中只含有硝酸镁，一定不含硝酸银和硝酸铜；但加入的镁可能恰好反应，也可能过量，则滤渣中一定含有银和铜，可能含有镁，则①③正确。故选：B。 9．（2024•淄博）镍（Ni）是一种用途广泛的金属，可用作其他金属的保护层或用来生产耐腐蚀的合金钢、硬币及耐热元件。回答下列问题： （1）镍在室温条件下能与稀硫酸反应生成硫酸镍（NiSO4，易溶于水）和氢气，该反应的化学方程式为 　 　。根据这一反应事实，可以得出镍和铜的金属活动性由强到弱的顺序为 　 　。 （2）白铜是一种铜镍合金，属于 　 　（填“纯净物”或“混合物”），其硬度比纯铜的硬度 　 　（填“大”或“小”）。 【答案】（1）Ni+H2SO4═NiSO4+H2↑；Ni＞Cu；（2）混合物；大。 【解析】（1）镍在室温条件下能与稀硫酸反应生成硫酸镍（NiSO4，易溶于水）和氢气，反应的化学方程式为Ni+H2SO4═NiSO4+H2↑。根据这一反应事实，说明镍的位置排在氢前，而铜排在氢之后，则镍和铜的金属活动性由强到弱的顺序为Ni＞Cu。 （2）白铜是铜镍合金，属于混合物；合金的硬度通常大于其组成金属的硬度，白铜硬度比纯铜的硬度大。 10．（2024•广西）《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干”“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”记录了古代铁器生产、使用的情形。回答问题： （1）炼铁的原理是利用CO与Fe2O3的反应。Fe2O3中Fe的化合价为 　 　。 （2）“剂钢”指的是合金钢，钢的硬度比纯铁的 　 　（选填“大”或“小”）。每年有大量的钢铁被锈蚀，请提出一条钢铁防锈的措施 　 　。 （3）人类对铁的利用比铜晚了1500多年，这是因为铁的金属活动性比铜的 　 　（填选“强”或“弱”）。已知胆矾溶于水得到硫酸铜溶液，请用化学方程式解释“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”的原因：　 。 【答案】（1）+3；（2）大；喷漆（合理即可）；（3）强；Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4。 【解析】（1）在化合物中正负化合价代数和为零，Fe2O3 中氧元素显﹣2价，设铁元素的化合价是x，可得：2x+（﹣2）×3＝0，则x＝+3；故答案为：+3； （2）一般，合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，“剂钢”指的是合金钢，钢的硬度比纯铁的大。每年有大量的钢铁被锈蚀，钢铁防锈的措施有钢铁制品表面喷漆、涂油等；故答案为：大；喷漆（合理即可）； （3）人类对铁的利用比铜晚了1500多年，这是因为铁的金属活动性比铜的强，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；故答案为：强；Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4。 11．（2024•临沂）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）水、氧气。 【解析】（1）一氧化碳与氧化铁（红棕色）高温下反应得到铁（黑色）和二氧化碳，实验1硬质玻璃管中的现象为红棕色粉末变为黑色； （2）铁与硫酸铜反应得到铜和硫酸亚铁，该反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu； （3）由实验3可知，铁与水、氧气接触易生锈；植物油起到了隔绝空气的作用，仅仅与水接触，不易生锈；铁钉在干燥的空气中不生锈；因此铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与氧气、水发生化学反应的过程。 12．（2024•达州）金属材料性能优良，已成为社会发展的重要物质之一。 （1）广汉三星堆遗址出土的黄金面具，是利用黄金具有良好的 　 　性，将黄金锤成极薄的薄片贴在面具上制成的。 （2）钢铁是容易锈蚀的金属材料。实验室用稀盐酸除铁锈的化学方程式为 　 　。 （3）金属与盐溶液反应可用于金属的回收和提纯。将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是 　 　（填字母序号）。 A.滤渣中一定含有Ag、Cu和Zn B.向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生 C.向滤液中加入稀盐酸，一定没有沉淀产生 D.滤液中一定不含Cu（NO3）2，可能含有AgNO3和Zn（NO3）2 【答案】（1）延展。 （2）Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。 （3）C。 【解析】（1）广汉三星堆遗址出土的黄金面具，是利用黄金具有良好的延展性，将黄金锤成极薄的薄片贴在面具上制成的。 （2）铁锈主要成分是氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。 （3）将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液，说明硝酸银和硝酸铜都完全反应。A.滤渣中一定含有Ag、Cu，不一定含有Zn，该选项不正确。B.向滤渣中加入稀盐酸，不一定有气泡产生，是因为银和铜都不能和稀盐酸反应，该选项不正确。C.向滤液中加入稀盐酸，一定没有沉淀产生，是因为滤液中不含有硝酸银，该选项正确。D.滤液中一定不含Cu（NO3）2、AgNO3，一定含有Zn（NO3）2，该选项不正确。故答案为：C。 13．（2024•云南）铜是重要的金属资源，它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。 （1）铜的认识：生活中常用铜作导线，体现了铜的延展性和 　 　性。 （2）铜的冶炼：黄铜矿的主要成分是CuFeS2，根据其主要成分的组成元素，推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 　 　（填化学式）。 （3）铜的加工：青铜是金属冶铸史上最早的合金，其主要成分是铜和锡。如表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载：“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，据此判断A是 　 　。 物质 A B 硬度 2.5～3 5～6.6 注：硬度以金刚石的硬度为10作标准，1表示很软，10表示很硬。 （4）铜的锈蚀：铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X═Cu2（OH）2CO3，X的化学式为 　 　。 （5）铜的回收：某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用，工厂设计以下流程回收Cu和FeSO4。 ①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为 　 　； ②溶液C中的溶质是 　 　。 【答案】（1）导电。 （2）SO2。（3）铜。（4）CO2。 （5）①Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。②硫酸亚铁、硫酸。 【解析】（1）铜的认识：生活中常用铜作导线，体现了铜的延展性和导电性。 （2）铜的冶炼：黄铜矿的主要成分是CuFeS2，根据其主要成分的组成元素，推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是SO2。 （3）《吕氏春秋》记载：“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”说明合金硬度比组成成分大，判断A是铜。 （4）反应前后铜原子都是2个，氢原子都是2个，反应后碳原子是1个，反应后应该是1个，包含在未知物质中，反应后氧原子是5个，反应前应该是5个，其中2个包含在未知物质中，X的化学式为CO2。 （5）①M是铁，N是稀硫酸，步骤Ⅰ中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，发生反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。 14．铁矿石质量的高低，严重影响钢铁冶炼的质量和生产，其中含硫量是衡量铁矿石质量的指标之一、炼铁过程中矿石中的硫转化为二氧化硫，会造成空气污染。遵义市一0六地质大队科研人员对某批次铁矿石（含60%Fe2O3）的含硫量进行了测定，测定结果为0.1%。某工厂欲用该批次铁矿石200t炼铁（冶炼原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2）。 （1）该工厂在冶炼该批次铁矿石时，需处理二氧化硫的质量约为 　 　t。 （2）请计算该工厂理论上可获得的铁的质量（写出计算过程）。 【答案】 （1）0.4；（2）84t。 【解析】 解：设需处理二氧化硫的质量为x， S+O2SO2 32 64 0.2t x ＝ x＝0.4t，所以需处理二氧化硫的质量约为0.4t。 （2）200t该批次铁矿石中Fe2O3的质量为：200t×60%＝120t， 设该工厂理论上可获得的铁的质量为y， Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 160 112 120t y ＝，y＝84t 答：该工厂理论上可获得的铁的质量为84t。 1．如图是探究铁钉锈蚀条件的实验，一段时间后观察现象。下列说法正确的是（　　） A．对比①中甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最明显 B．对比②③说明铁锈蚀需要水和空气 C．③中氯化钙的作用是吸收空气中的氧气和水蒸气 D．④比①锈蚀严重，说明食盐水能加快铁钉的锈蚀 【答案】D 【解析】A、铁与氧气、水共存时最易生锈，所以①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是乙，乙处铁与水和氧气接触最充分，故A错误；B、②铁只与水接触，不生锈，③铁只与氧气接触，不生锈，则对比②③，不能说明铁生锈需要水和空气，故B错误；C、③中氯化钙的作用是作干燥剂，只能吸收水蒸气，不能吸收氧气，故C错误；D、④比①锈蚀严重，说明在其他条件相同时，食盐溶液能加快铁钉的锈蚀，故D正确。故选：D。 2．火法冶铜是当今生产铜的主要方法，以黄铜矿（CuFeS2，其中Fe为+2价）为原料，火法冶铜的主要反应有：①2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2 ②2Cu2S+3O22Cu2O+2X ③Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑，下列说法正确的是（　　） A．以上三个反应前后铜元素的化合价均降低 B．反应②中X的化学式为S C．以上三个反应涉及到的所有物质（含②中的X）中有2种不同的单质、3种不同的氧化物 D．Cu2S和CuO中铜的质量分数相同 【答案】D 【解析】A、反应①中CuFeS2，其中Fe为+2价，硫元素显﹣2价，铜元素显+2价；Cu2S中，硫元素显﹣2价，铜元素显+1价，铜的化合价降低；反应②中Cu2S中铜元素显+1价，Cu2O中，氧元素显﹣2价，铜元素显+1价，元素的化合价不变，故选项A说法错误； B、由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类以及原子的数目保持不变。由2Cu2S+3O22Cu2O+2X可知，反应前有4个铜原子、2个硫原子、6个氧原子；反应后有4个铜原子、2个氧原子，则2X中含有2个硫原子、4个氧原子，则X的化学式为SO2，故选项B说法错误； C、氧气和铜属于单质；二氧化硫和氧化亚铜属于氧化物，故选项C说法错误； D、Cu2S中铜原子的相对原子质量之和为64×2＝128，硫原子相对原子质量为32；CuO中铜原子和氧原子的相对原子质量分别是64、16，恰好为2倍的关系，则Cu2S和CuO中铜的质量分数相同，故选项说法正确。故选：D。 3．（2024•德阳）室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（　　） A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出 B．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多 C．曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线 D．反应结束后Zn一定有剩余 【答案】A 【解析】A、镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气，根据图乙随着反应的进行，曲线①、曲线②的压强都是先增大，后小幅下降，可推测两个反应过程中都有热量放出，故选项说法正确； B、根据图乙，曲线①、曲线②最后压强相等，说明两者产生的氢气质量相等，故选项说法不正确； C、镁的活动性比锌强，则曲线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线，故选项说法不正确； D、最终压强相等，说明反应后生成氢气质量相等，生成氢气质量相等时，消耗镁、锌的质量比是24：65，因此镁片一定有剩余，而锌片不一定有剩余，故选项说法不正确；故选：A。 4．向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，若消耗盐酸相同，则生成氢气质量相同，根据方程式的质量关系可知消耗相同质量的盐酸，同时消耗金属的质量关系为Fe＞Mg＞Al，故溶液质量增加关系为Fe＞Mg＞Al，故A正确；B、金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素，因为酸的量相同，金属过量，故最终生成的氢气应该相等，生成等质量的氢气，消耗的金属的质量为Fe＞Mg＞Al，故B正确；C、金属活动性为Mg＞Al＞Fe，则镁的反应速率最快，至完全反应所需时间短，铝的次之，最后是铁；向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应，最后生成的氢气的质量相等，故C正确；D、金属活动性为Mg＞Al＞Fe，所以相同时间消耗金属的质量关系为：Mg＞Al＞Fe，根据方程式的质量关系可知消耗相同质量的盐酸，同时消耗金属的质量关系为Fe＞Mg＞Al，故D错误。 故选：D。 5．实验室某废液的溶质为硝酸铜、硝酸银和硝酸铝，取该废液进行如图所示实验。 下列说法错误的是（　　） A．若滤液1呈无色，则滤液2中可能含有两种阳离子 B．若滤渣1由两种金属组成，则滤液可能呈蓝色 C．若向滤渣1中加入稀盐酸无气泡产生，则滤渣2可能是纯净物 D．若向滤渣1中滴加稀盐酸有气泡冒出，则滤液1中可能含有三种溶质 【答案】D 【解析】实验室某废液的溶质为硝酸铜、硝酸银和硝酸铝，将一定量的锌粉、铝粉的混合物放入硝酸银、硝酸铜、硝酸铝的混合溶液中，金属活动性相差大的金属先反应，则金属中先参加反应的是铝，其次是锌，溶液中先参加反应的是硝酸银，其次是硝酸铜，硝酸铝不反应； A、若滤液1呈无色，则滤液中一定不含有硝酸银和硝酸铜，滤渣1中一定有铜、银，可能含有锌、铝，稀盐酸与锌、铝反应生成氯化锌、氯化铝，故滤液2中可能含氯化锌、氯化铝两种溶质，可能含有铝离子和锌离子两种阳离子，故A说法正确； B、若滤渣由两种金属组成，则滤渣为银、铜，说明铝、锌完全反应，铜的金属活动性大于银，则硝酸银已经完全反应，硝酸铜可能有剩余，则滤液可能呈蓝色，故B说法正确； C、铝、锌的金属活动性大于氢，若向滤渣中滴加稀盐酸无气泡冒出，说明铝、锌已经完全反应，滤渣中一定含有银，可能含有铜，过滤后滤渣2为银或银和铜的混合物，则滤渣2可能是纯净物的说法正确，故C说法正确； D、若向滤渣1中滴加稀盐酸有气泡冒出，则滤渣中一定有银、铜、锌，锌的金属活动性大于铜、银，说明硝酸银、硝酸铜完全反应，则滤液1中一定含有硝酸铝，可能含有硝酸锌，则滤液1中可能含有三种溶质的说法错误，故D说法错误； 故选：D。 6．（多选）（2024•潍坊）从含有浓度相近的CuSO4、ZnSO4和FeSO4的废水中回收ZnSO4和有关金属。取样后，向其中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法错误的是（　　） A．若所得滤液为无色，则滤液中溶质只有ZnSO4 B．若所得滤液为浅绿色，则滤渣只有铜 C．若向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，则滤渣中至少含有两种金属 D．若向滤渣中加入稀硫酸，无气泡产生，则滤液中只有两种溶质 【答案】BD 【解析】A、金属活动性顺序是Zn＞Fe＞Cu，向废水中加入一定量的锌粉，锌先与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，待硫酸铜完全反应后，若还有锌粉，锌才能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁。若所得滤液为无色，说明硫酸铜、硫酸亚铁已经完全反应，锌与硫酸铜、硫酸亚铁反应生成了硫酸锌，则滤液中溶质只含硫酸锌，故选项说法正确。 B、若所得滤液为浅绿色，说明滤液中一定含硫酸亚铁，则锌已经完全反应，锌一定与硫酸铜反应生成了硫酸锌和铜，硫酸亚铁可能部分参与反应，则滤渣中一定含铜，可能含铁，故选项说法错误。 C、若向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，说明滤渣中一定含铁，锌一定与硫酸铜反应生成了硫酸锌和铜，滤渣中也一定含铜，则滤渣中一定含铁、铜，可能含锌，故选项说法正确。 D、若向滤渣中加入稀硫酸，无气泡产生，则滤渣中不含锌、铁，则硫酸亚铁没有参与反应，滤液中一定含硫酸锌、硫酸亚铁，硫酸铜可能部分参与反应，故滤液中可能含硫酸铜，故滤液中至少含有两种溶质，故选项说法错误。故选：BD。 7．（2024•呼和浩特）“沉睡三千年，一醒惊天下！”三星堆青铜器出土后立刻震惊了全世界。近日部分青铜器在呼和浩特市博物馆展出。 （1）青铜是由铜、锡熔合制成。相比于纯铜的质地柔软，青铜 　 　，而应用于农具和兵器的生产中。 （2）《淮南万毕术》记载“曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜”的湿法炼铜工艺，反应的化学方程式为 　 　。 （3）小琦同学查阅资料发现：SnCl2（氯化亚锡）溶于水可形成无色溶液。请你帮她设计实验方案证明锡的金属活动性强于铜 　（写出操作和现象）。 （4）出土的青铜器表面锈蚀物分为无害锈和有害锈。无害锈是一层致密薄膜，如铜绿；有害锈含氯，可加快青铜器锈蚀。锈层成分如图所示，下列叙述正确的是 　 　。 A．图中的CuCl和粉状锈均是有害锈 B．形成铜绿的过程中有CO2、H2O参与，与O2无关 C．青铜器锈蚀的过程中铜元素的化合价未变化 D．保护青铜器最重要的是防氯 【答案】（1）硬度大； （2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu； （3）将打磨光亮的锡片插入氯化铜溶液中，锡片上有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色，说明锡的金属活动性强于铜； （4）AD。 【解析】（1）青铜是铜的合金，合金比组成它的纯金属硬度大，故相比于纯铜的质地柔软，青铜硬度大，而应用于农具和兵器的生产中； （2）“曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜”的反应为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）锡的金属活动性强于铜，则锡能与氯化铜反应生成氯化亚锡和铜，则证明锡的金属活动性强于铜的实验方案为将打磨光亮的锡片插入氯化铜溶液中，锡片上有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色，说明锡的金属活动性强于铜； （4）A、有害锈含氯，可加快青铜器锈蚀，由化学式可知，CuCl和粉状锈均含氯，故图中的CuCl和粉状锈均是有害锈，故A符合题意； B、形成铜绿的过程，是铜和空气中的氧气、二氧化碳、水发生了反应，故B不符合题意； C、青铜器锈蚀的过程中单质铜参与了反应，单质铜中铜元素的化合价为0，生成的铜锈中铜元素化合价不是零，则铜元素的化合价一定发生了改变，故C不符合题意； D、出土的青铜器表面锈蚀物分为无害锈和有害锈，无害锈是一层致密薄膜，如铜绿，有害锈含氯，可加快青铜器锈蚀，故保护青铜器最重要的是防氯，故D符合题意。 故选：AD。 8．小聪同学家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。好奇的小聪想探究铬（Cr）与常见金属铁、铜的活动性强弱，邀请你一同参加。 【作出猜想】 猜想一：Cr＞Fe＞Cu；猜想二：Fe＞Cu＞Cr；猜想三：你的猜想是（1）　 　。 【查阅资料】 ①铬是银白色有光泽的金属，在空气中容易氧化。 ②铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液。 【设计实验】 小聪同学取大小相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别加入相同体积、相同（2）　 　稀硫酸，请在下表中写出试管中的实验现象。 实验 试管1 试管2 试管3 实验操作 实验现象 铁片表面产生气泡较慢，溶液变为 （3）　 　色 铬片表面产生气泡较快，溶液变为蓝色 （4）　 　 【结论与解释】 （5）小聪得到的结论是猜想 　 　正确； （6）小聪同学又取铬片、铜片投入一种溶液中，通过实验现象也得出了相同的结论。写出他实验中涉及的反应的化学方程式 　 　。 【答案】（1）Fe＞Cr＞Cu；（2）浓度（质量分数）；（3）浅绿；（4）无现象； （5）一； （6）Cr+FeSO4＝CrSO4+Fe（合理即可）。 【解析】（1）铁的金属活动性大于铜，而铬的金属活动性是否大于铁或者铜需要验证，猜想1：Cr＞Fe＞Cu，猜想2：Fe＞Cu＞Cr，则猜想3：Fe＞Cr＞Cu； （2）验证三种金属的活动性，变量是金属的种类，所以取大小相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别加入相同体积、相同浓度稀硫酸； （3）试管1中铁片与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则试管1中的实验现象是铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色； （4）铜的金属活动性位于氢后面，铜不与稀硫酸反应，则试管3中铜片表面无气泡产生，溶液颜色无明显变化； （5）试管2的反应速率比试管1的反应速率快，说明铬的金属活动性大于铁，铁的金属活动性大于铜，则金属活动性顺序为Cr＞Fe＞Cu，故小聪得到的结论是猜想一正确； （6）根据实验结论为金属活动性顺序是Cr＞Fe＞Cu，可以选择铬片、铜片和硫酸亚铁溶液，铬片能与硫酸亚铁反应，说明铬比铁活泼，铜片不能与硫酸亚铁反应，说明铁比铜活泼，则三者的金属活动性为Cr＞Fe＞Cu，化学方程式为Cr+FeSO4＝CrSO4+Fe。 9．（2024•烟台）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】到垃圾回收站筛选金属底板 （1）区分铝片和铁片的物理方法是 　 　（写1种）。 【任务二】预处理金属底板 （2）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）。 【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻 （3）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，然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中，将铁片浸入足量的乙蚀刻液中，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 【任务四】金属蚀刻画的后处理 （4）将蚀刻好的金属片清洗掉废液，去掉不干胶保护膜，进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是 　 　（写1种合理的方法）。 【任务五】废液回收利用 （5）铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，得到 　 　溶液，回收保存。 （6）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 　 　。 【答案】（1）用磁铁吸引（合理即可）。 （2）稀硫酸。 （3）③；①。 （4）保持铁片蚀刻画表面清洁干燥。 （5）氯化铝。 （6）铁粉；Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑。 【解析】（1）磁铁能吸引铁片，不能吸引铝片，所以可用磁铁吸引的方法区分铝片和铁片。 （2）稀硫酸能与主要成分为氧化铁的铁锈反应生成硫酸铁和水，所以用化学方法除去铁片表面的铁锈，可以用稀硫酸。 （3）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，说明铁与①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。 （4）防止铁制品生锈的原理是破坏铁锈蚀的条件，即隔绝氧气或水。所以为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是保持铁片蚀刻画表面清洁干燥。 （5）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。 （6）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↑。 10．金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，它们的应用推动了社会的发展。 （1）某些手表的表带由不锈钢制成，原因是不锈钢具有较大的硬度和良好的 　 　。 （2）放置多年的手表会出现锈痕，写出一条防止手表生锈的措施：　 　。 （3）手表的电源为纽扣电池，具有使用寿命长、容量大等特点，应用十分广泛。其中SR电池由氧化银作正极，金属锌粉作负，电解液为氢氧化钾或氢氧化钠，通过锌与氧化银的化学作用生成银和另一种物质，同时产生电能，发生反应的化学方程式为 　 　。 （4）为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，下列药品可行的是 　 　（填序号）。 ①Fe、CuSO4溶液、Ag ②FeSO4溶液、Cu、Ag ③FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液 ④FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag （5）向一定质量的Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入Zn粉，溶液质量与加入Zn粉质量的关系如图所示，下列说法不正确的是 　 　（填标号）。 A．a点溶液中的溶质有3种 B．若取b～c段溶液，滴加稀盐酸，无白色沉淀产生 C．取c点的固体，加入稀盐酸，有气泡产生 D．d点溶液中的溶质为Zn（NO3）2 【答案】（1）抗腐蚀性； （2）保持手表表面洁净和干燥（合理即可）； （3）Zn+Ag2O＝2Ag+ZnO； （4）①③； （5）C。 【解析】（1）不锈钢是铁的合金，其硬度比铁大，不锈钢的主要成分是铁、铬、镍，是钢的一种，抗腐蚀性好； （2）铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触，因此手表出现锈痕是因为铁接触到了水和氧气；防止铁制品生锈即要使铁制品隔绝空气（或氧气）、隔绝水，因此可采取的措施是：保持手表表面洁净和干燥（合理即可）； （3）根据题文信息可知，锌与氧化银反应成银和另一种物质，根据质量守恒可知，化学反应前后原子的种类没有改变，则另一种物质为ZnO，反应的化学方程式为 Zn+Ag2O＝2Ag+ZnO； （4）①将铁放到硫酸铜溶液中有铜析出，说明铁的活动性强于铜；将银放到硫酸铜溶液中没有现象，说明铜的活动性强于银，能证明三种金属的活动性，可行； ②FeSO4溶液、Cu、Ag，铜和银都不能与硫酸亚铁反应，只能证明铁的活动性强于铜和银，不能证明铜和银的活动性，不可能； ③将铜放到硫酸亚铁溶液中，没有现象，说明铁的活动性强于铜，将铜放到硝酸银溶液中，铜的表面有银白色固体析出，说明铜的活动性强于银，能证明三种金属的活动性，可行； ④将银放入到硫酸亚铁和硫酸铜溶液中，没有现象，能证明银的活动性弱于铜和铁，但是不能证明铁和铜的活动性，不可行； 故选：①③； （5）在金属活动性顺序中，Zn＞Cu＞Ag，向一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn，与两种溶质依次发生反应Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag，所以析出银的过程是溶液质量减少的过程；Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu，所以析出铜的过程是溶液质量增加的过程； A.在a点时，硝酸银没有全部参加反应，溶液中含有硝酸银、硝酸铜和生成的硝酸锌，溶质是三种，故A正确； B.b～c段是硝酸银全部参加反应完后锌和硝酸铜反应的过程，因此滴加稀盐酸，不会产生沉淀，B正确； C.c点时锌和硝酸铜反应的过程，因此滴加稀盐酸，没有气泡产生，故C错误； D.d点时锌过量，溶液中只有硝酸锌，故D正确； 故选：C。 11．化学是一门以实验为基础的科学，请回答下列问题。（固定装置略）。 （1）写出图中仪器①的名称：　 　。 （2）实验室可用A装置来制取二氧化碳，其原理用化学方程式表示为 　 　；实验中可以用G装置代替A，G和A装置相比最显著的优点是 　 　。 （3）兴趣小组还利用如图装置对CO还原Fe2O3粉末的实验进行研究。 ①在先通入干燥的CO2一段时间后，先点燃 　 　处酒精喷灯（填“B”或“E”）。 ②实验过程中，发现B装置中粉末减少，E装置中红色固体逐渐变成黑色，F装置中观察到的现象为 　 　，证明CO与Fe2O3发生了化学反应，其反应用化学方程式表示为 　 　。 ③实验装置C的作用是 　 　。 ④某同学认为上述装置有缺陷，需在F装置a处连接气囊或放一燃着酒精灯，你认为其目的是 　 　。 【答案】（1）长颈漏斗； （2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；控制反应的开始与停止； （3）①B；②澄清石灰水变浑浊；； ③除去二氧化碳；④处理尾气，防止污染空气。 【解析】（1）由图可知，仪器①为长颈漏斗； （2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，大理石的主要成分为碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；G装置中，将大理石放在多孔隔板上，关闭活塞，产生的气体无法排出，装置中的压强增大，液体被压入长颈漏斗中，与固体分离，反应停止，打开活塞，液体进入试管中，与固体接触，反应开始，则该装置能控制反应的开始与停止； （3）①二氧化碳和碳在高温条件下生成一氧化碳，一氧化碳为可燃性气体，不纯时点燃会发生爆炸，则应先通一段时间一氧化碳后，再点燃E处酒精喷灯，则应先点燃B处酒精喷灯； ②一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则F装置中的石灰水变浑浊；反应的化学方程式为：。 ③二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，则装置C的作用为除去二氧化碳； ④一氧化碳有毒，会污染空气，在F装置a处连接气囊或放一燃着酒精灯，可处理尾气，防止污染空气。 12．（2024•贵州）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 　 　。 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。 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。 （3）用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。 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+O2═2Mn3O4↓+6X，X的化学式是 　 　。 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它数值时，Mn3O4纯度降低，原因可能是 　 　。 【答案】（1）①4Al+3O2＝2Al2O3；②强；③锌片附着一层红色固体，溶液由蓝色变成无色； （2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；硬度大、耐腐蚀； （3）①SiO2；②H2SO4；③MnSO4溶液的溶质质量分数不同，生成不同的锰的氧化物。 【解析】（1）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。 ②金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与稀盐酸反应生成氢气。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，说明锰在氢前。铜片表面无明显变化，说明铜在氢后。由此可知金属活动性：锰强于铜。 ③金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液，发生反应的方程式为：Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4，生成的铜附着在锌片的表面，所以观察到的现象是：锌片附着一层红色固体，溶液由蓝色变成无色。 （2）工业上用赤铁矿（Fe2O3）炼铁，CO与Fe2O3反应生成二氧化碳和铁，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；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，利用了锰钢的硬度大、耐腐蚀的性能。 （3）①通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离，因为SiO2不溶于水也不与稀硫酸反应，所以过滤器中得到的滤渣是SiO2。 ②反应前有6Mn、32O、12H、6S，反应后（X除外）有6Mn、8O，根据化学反应前后各种原子个数相等，则X的化学式是H2SO4。 ③由图可知，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它数值时，Mn3O4纯度降低，原因可能是MnSO4溶液的溶质质量分数不同，生成不同的锰的氧化物。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！34 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$