专题04 金属和金属材料（讲义）-【上好课】2025年中考化学一轮复习讲练测（山东专用）

主题一 物质的性质和应用------物质的性质与应用III 金属与金属矿物 专题04 金属和金属材料 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 / 15 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 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 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03知识建构·考法探究 考点一 金属材料 考点突破 一、金属材料 二、合金 题型精选 考向01 金属材料 考向02 合金 考点二 金属的化学性质 考点突破 一、与氧气反应 二、与酸反应 三、与某些盐反应 题型精选 考向01 金属与盐酸和稀硫酸的反应 考向02 金属与盐的反应 考点三 金属活动性顺序 考点突破 一、金属活动性顺序 二、金属活动性顺序表的意义 三、金属活动性顺序的应用 题型精选 考向01 金属活动顺序及应用 考向02 金属活动顺序实验探究 考点四、金属的冶炼 考点突破 一、金属在自然届的存在 二、铁的冶炼 题型精选 考向01 实验室模拟工业炼铁实验 考向02 金属的冶炼 考点五、金属资源的保护 考点突破 一、铁制品锈蚀的条件的探究 二、防止铁制品锈蚀的原理和方法 三、金属资源的保护 四、含杂质的反应物(或生成物)质量的计算 题型精选 考向01 铁制品锈蚀的条件及探究 考向02 金属资源的保护 考向03 金属冶炼的计算 跨学科实践一 垃圾的分类与回收利用 实践突破 题型精选 跨学科实践二 揭秘“暖宝宝” 实践突破 题型精选 04分层训练·巩固提升 基础巩固 能力提升 考点要求 课标要求 命题预测 金属材料 · 了解金属材料发展史。 · 认识金属的物理共性个特性。 · 掌握合金的概念和特征 金属的共性与个性、合金的特征、金属资源的保护等考点常以选择题的形式进行考查，考查的命题点有：金属的颜色、金属之最、合金的特点、金属锈蚀条件、保护金属资源的方法等。常结合常见生活中现象、工农业生产、科学实验等以文字或图片结合的形式呈现。 金属活动顺序的探究、钢铁锈蚀的条件等知识点常以填空题的形式进行考查。 金属的化学性质、金属活动顺序的探究、钢铁锈蚀的条件、金属与混合盐溶液反应后的溶质成分和滤渣成分的分析考点还可能以实验题、计算题的形式进行考查。考查的命题点有：实验步骤、仪器的使用、误差分析。常以化学实验或科学探究的形式出现。 金属的化学性质 · 掌握金属常见的化学性质。 · 掌握金属反应规律。 · 知道反应条件会影响反应产物。 金属活动顺序 · 熟记金属活动顺序表 · 掌握金属活动顺序的应用 · 能对一些常见金属进行活动顺序探究 金属的冶炼 · 知道一些金属矿物质及其主要成分 · 掌握生铁冶炼的原理、设备及原料 · 掌握实验室模拟工业炼铁的实验 金属资源的保护 · 知道金属锈蚀的形成的条件 · 了解防锈的措施 · 知道一些保护金属资源的方法 考点一 金属材料 一、金属材料 1.金属材料： 包括纯金属(纯净物)和合金(混合物)。 2.金属物理性质： (1)共性：常温下为固体，有金属光泽，大多数金属具有优良的导电性、导热性，有延展性。 (2)特性： ①多数金属呈银白色,而铜呈紫红色,金呈黄色。 ②常温下,多数金属是固体,而汞是液体。 ③各种金属的硬度、密度、熔点、导电性、导热性等物理性质差别较大。 ④有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色；例如，粉末状的铁粉和银粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射。 2.金属材料的发展 (1)青铜器(商代)→铁器(春秋战国)→铝(100多年前)→钛和钛合金(21世纪重要的金属材料)。 (2)目前世界上年产量居前三位的金属依次是铁、铝、铜。 4.金属的使用 (1)主要因素:性质决定用途。 (2)其他因素:价格、资源、是否美观、使用是否便利以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。 (3)生活中的金属： 干电池外皮→锌/锰； “银粉”→铝 ；水银温度计→汞 ； “锡箔”纸→铝或锡； 保温瓶内胆→银 5.金属之最： （1）铝：地壳中含量最多的金属元素 （2）钙：人体中含量最多的金属元素 （3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜） （4）银 ：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝） （5）铬 ：硬度最高的金属 （6）钨 ：熔点最高的金属 （7）汞 ：熔点最低的金属 （8）锇 ：密度最大的金属 （9）锂 ：密度最小的金属 二、合金 1.概念：在金属中加热融合某些金属或非金属，制得具有金属特征的合金。 ①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变化 ③合金各成分的化学性质不变 2.合金的优点： 合金和组成其的纯金属相比较，硬度一般更大，熔点一般更低，抗腐蚀性更好 合金与纯金属的硬度比较方法： 几种重要的合金 合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛和钛合金 形状记忆合金 生铁 钢 黄铜 青铜 成分 含碳量 含碳量 铜锌 铜锡 铅锡合金 钛镍合金 备注 铁的合金主要含Fe、C， 区别主要是 紫铜是 熔点低 焊接金属 ， 可用于制造人造骨 具有形状记忆效应用于制成人造卫星天线 【点拨】 1.合金中一定有金属存在,但不一定都是金属与金属熔合而成,还有可能是金属与非金属,例如:生铁、钢就是铁的合金,其中含有碳元素。 2.合金中各成分是均匀熔合在一起的,在金属表面镀上一层其他金属,不属于合金。 3.合金的各种成分均以单质形式存在。 4.钢的淬火和回火 ①淬火 操作过程：取两根缝衣钢针，用镊子夹住放在火焰上烧至红热后，立即放入冷水中。 淬火结果：经过淬火后的钢，其硬度和耐磨性增强，塑性和和韧性降低。 ②回火: 操作过程：用镊子夹住另一根淬火后的钢针，放在火焰上微热片刻(不要使钢针烧红)，然后放在空气中(最好放在炉灰中)待其自然冷却。 回火结果：钢针恢复其塑性和和韧性。 （一）误认为合金就是金属单质的熔合。 合金中一定有金属存在,但不一定都是金属与金属熔合而成,还有可能是金属与非金属,例如:生铁、钢就是铁的合金,其中含有碳元素。 （二）误认为合金的熔合过程是化学变化。 合金形成过程中，几种成分是熔合在一起的，发生的是物理变化，不是化学变化。 （三）误认为在金属表面电镀一层其它金属就是合金。 合金中各成分是均匀熔合在一起的,在金属表面镀上一层其他金属,不属于合金。 ►考向01 金属材料 典例 （2024·山东青岛·中考真题）下列生活用品，主要由金属材料制成的是 A．保鲜膜 B．铜导线 C．陶瓷碗 D．实木椅 ►变式训练 1．（2021·山东滨州·中考真题）下列有关金属材料的说法正确的是 A．黄铜片比纯铜片硬度小 B．焊锡的熔点比纯锡的熔点低 C．钢的含碳量比生铁的含碳量高 D．沙漠地区的铁制品比沿海地区的铁制品更易被锈蚀 2．（2022·山东青岛·中考真题）《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载：“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有的物理性质是 A．磁性 B．延展性 C．导电性 D．导热性 3．（2024·山东淄博·中考真题）《天工开物》被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”,其中蕴含了大量的化学知识。下列理解错误的是 A．“煤饼烧石成灰”——石灰石经煅烧变成生石灰 B．“凡金性又柔,可屈折如枝柳”——金的硬度比较小 C．“火燃釜底,滚沸延及成盐”——加热蒸发溶剂析出食盐晶体 D．“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”——铁浸入铜盐溶液，表面生成红色铁锈 ►考向02 合金 典例 （2022·山东滨州·中考真题）金属和合金是生活中比较常见的物质。下列有关说法正确的是 A．银能与稀硫酸发生置换反应 B．钢的硬度比纯铁的硬度小 C．在常温下，铝比镁更容易与氧气发生化学反应 D．钨的熔点高，可以用来制作灯泡中的灯丝 ►变式训练 1.（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 2．（2022·山东潍坊·中考真题）日前，金属材料顶级期刊《Acta材料》刊登我国科学家成功研制用于外太空核反应堆的高强韧钼合金。钼元素在元素周期表中的信息如图所示。下列说法错误的是 A．钼属于金属元素 B．钼的原子序数是42 C．钼的相对原子质量为95.96g D．钼合金比钼硬度大、强度高 3．（2022·山东淄博·中考真题）铁及其合金在人类生产、生活中占据着重要的地位。下列说法正确的是 A．铁在干燥的空气中容易生锈 B．铁元素是地壳中含量最多的金属元素 C．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 D．生铁的含碳量比钢的含碳量高 考点二 金属的化学性质 一、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 铝具有很好的抗腐蚀性能原因：铝与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。 二、与酸的反应： 1.反应规律： 金属＋酸→盐＋H2↑ 2.注意事项： 实验前用砂纸打磨金属，除去镁、铁等金属表面的氧化膜，便于金属与酸接触反应。 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↑ 金属与酸反应生成氢气问题的分析方法 1.等质氢图H2质量/g t/s Zn Fe 两种金属分别与酸反应,产生的氢气质量相同,此图反映两种情况: (1)酸不足,金属过量,产生的氢气质量由酸的质量决定。 (2)酸足量,投放的两种金属分别与酸反应产生氢气的质量恰好相同,如 6.5g锌和5.6g铁分别投入足量的盐酸中,反应产生的氢气质量相同。 2.等质等价金属图 如等质量的镁、铁、锌分别与足量的酸反应,生成的金属离子都H2质量/g t/s Zn Fe Mg 带2个单位的正电荷,产生氢气的速率和质量不同。此图反映出: (1)金属越活泼,图示中反应物的线越陡,如Mg线比Zn 线陡、Zn 线比Fe线陡,说明金属活动性Mg> Zn>Fe。 (2)金属的相对原子质量越小,等质量时与足量酸反应产生的氢气 越多,曲线的拐点越高,因此,相对原子质量Zn>Fe>Mg。 可简单概括为:越陡越活,越高越小。 3.等质不等价金属图H2质量/g t/s Zn Mg Al 如等质量的铝、镁、锌分别与足量酸反应,生成的化合物中金属 元素的化合价分别为+3、+2、+2价，此图反映出等质不等价金 属与酸反应不仅产生氢气的速率不同,而且产生氢气的质量与金 属元素化合价有关。可用下式计算氢气质量: m(H2)＝ 三、与某些盐反应： 反应规律： 金属＋盐→新盐＋新金属 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 【点拨】 ①单质铁与稀盐酸和稀硫酸反应，均生成亚铁盐； ②现象的描述重点：金属表面生成固体的颜色，溶液颜色的变化。 金属与与混合盐溶液的反应后的溶液和滤渣成分分析 方法一：定量分析法 如将铁粉加入到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 无反应 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. 将铁粉加入到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. 将硝酸银溶液加入到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 ►考向01 金属与盐酸和稀硫酸的反应 典例 （2022·山东菏泽·中考真题）下列物质：①MgSO4②FeCl3③CuSO4④ZnCl2，能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是 A．①② B．③④ C．②③ D．①④ ►变式训练 1.（2021·山东德州·中考真题）下列物质中，能够直接由金属单质和稀盐酸反应制得的是 A．ZnCl2 B．FeCl3 C．CuCl2 D．AgCl 2．（2016·山东枣庄·中考真题）X、Y、Z为三种金属，已知①X+H2SO4=XSO4+H2↑ ②Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z ③Y与稀硫酸不反应，则下列符合要求的X、Y、Z分别是 A．Fe Cu Ag B．Cu Hg Ag C．Mg Zn Fe D．Fe Ag Cu 3．（2022·山东滨州·中考真题）现有质量相等的甲、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，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价）。则下列说法错误的是 A．完全反应所需时间：丙>甲>乙 B．生成氢气的质量：甲>乙>丙 C．相对原子质量：乙>丙>甲 D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙 ►考向02 金属与盐的反应 典例 （2023·山东青岛·中考真题）向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入—定质量的锌粉，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等。下列说法不正确的是 A．滤液可能呈蓝色 B．滤渣中至少含有两种物质 C．向滤渣中滴加稀盐酸，一定没有气泡产生 D．向滤液中滴加稀盐酸，一定没有白色沉淀生成 ►变式训练 1.（2023·山东滨州·中考真题）向盛有和混合溶液的试管中加入一定量铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列说法正确的是 A．滤渣中一定有铁、铜、银 B．滤液中一定含有，可能含有 C．滤液的质量一定比原溶液的质量大 D．滤液有可能呈蓝色 2．（2022·山东日照·中考真题）波尔多液由硫酸铜、生石灰加水配制而成。在烧杯中加入少量波尔多液，向其中加入过量稀盐酸，待溶液澄清后，再放入一个表面光亮的铁钉，下列实验现象或结论错误的是 A．铁钉表面有红色固体析出 B．铁钉表面有金属钙析出 C．有无色气泡放出 D．该实验说明铁的金属活动性比铜的强 3．（2021·山东枣庄·中考真题）向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤液呈蓝色，下列说法正确的是 A．滤渣中一定有Ag、Cu B．滤液中一定有Cu2+、Zn2+ C．向滤渣中滴加稀盐酸一定有气泡产生 D．向滤液中加入稀盐酸一定有沉淀生成 考点三 金属活动性顺序 一、金属活动顺序： 二、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。 三、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。 ③K、Ca、Na除外(K、Ca、Na等加入到盐溶液中，先与溶液中的水反应，生成的碱再与盐反应)。 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。 验证金属活动性强弱的实验设计方法 1.探究金属活动性强弱的方法有两种 方法一: 金属与酸(稀盐酸、稀硫酸)反应。能反应的金属比H活泼,反应越剧烈,则越活泼;不反应的金属位于H之后。 方法二: 金属与盐溶液反应。若则表示该金属的活动性强于该盐中金属的活动性。 2.运用金属活动性顺序验证金属活动性强弱的实验方案设计 验证项目 实验方案 判断理由 比较两种金属的活动性强弱，如 Cu、Zn 方案一:将金属锌放入铜的盐溶液中 方案二:将金属铜放入锌的盐溶液中 方案三:将金属锌、铜分别放入稀盐酸中 方案四:将金属锌、铜同时放入金属活动性位于两者中间的一种金属的盐溶液中,如 FeSO4溶液 根据置换反应能否发生做出相应的判断 比较三种金属的活动性强弱，如 Mg、Fe、 Cu 方案一:将金属镁、铜同时放入FeSO4溶液中(两边的金属与中间金属的盐溶液) 方案二:将金属铁分别放入MgCl2,溶液和CuSO4溶液中(两边金属的盐溶液与中间的金属) 根据金属与盐溶液的置换反应能否发生作出相应判断。方案一中镁与FeSO4反应而铜与 FeSO4不不反应;方案二中Fe与CuO4反应而与MgCl2不反应,均可证明金属活动性Mg> Fe>Cu 方案三:将三种金属同时放入相同浓度的稀盐酸(或稀硫酸)中 根据金属与酸的置换反应能否发生及反应速率的快慢作出判断。Mg与酸反应速率快,Fe与酸反应速率慢,Cu与酸不反应,证明金属活动性Mg> Fe>Cu 比较多种金属的活动性强弱，如 Mg、Zn、 Cu、Ag 步骤一:先将四种金属单质同时放入相同浓度的稀盐酸或稀硫酸中 步骤二:再用比较两种金属的活动性强弱的方案比较Cu和 Ag的活动性强弱 根据能否与酸发生置换反应将四种金属分为两组。在金属活动性顺序中，排在氢前面的是 Mg和Zn,由于反应速率快慢不同,可判断出活动性Mg> Zn;排在氢后面的 Cu和Ag的验证方案见两种金属的活动性的验证方案. ►考向01 金属活动顺序及应用 典例 （2023·山东菏泽·中考真题）碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池，其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，然后对滤液进行除铁净化，再加入锌粉置换出镉，下列金属的活动性顺序正确的是 A．Zn>Cu>Cd B．Zn>Cd>Cu C．Cu>Zn>Cd D．Cd>Zn>Cu ►变式训练 1.（2022·山东滨州·中考真题）有X、Y、Z三种金属，其中Y能与稀硫酸反应，而X、Z不能与稀硫酸反应；将Z浸入X（NO3）2的溶液中，在Z的表面有X析出。则X、Y、Z的金属活动性由强到弱的顺序是（　　） A．X、Y、Z B．Y、Z、X C．Y、X、Z D．Z、X、Y 2．（2022·山东济南·中考真题）将未知金属M和金属镁的粉末状混合物共ag，加入一定质量的Cu（NO3）2、Fe（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣．下列有关判断中，正确的是（　　） A．若滤渣中含有Cu、Fe，则滤液一定为无色溶液 B．滤渣的质量一定大于ag C．若向滤渣中加入稀盐酸没有气泡产生，则滤渣中一定只含有Cu D．若滤液中金属离子只含有Mg2+，则金属活动性由强到弱的顺序有可能为Mg﹥Fe﹥M﹥Cu 3．（2022·山东日照·中考真题）有甲、乙、丙、丁四种金属，只有丙在自然界能以单质形态存在。含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放。将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中，在甲表面有铜析出，而丁没有变化。这四种金属活动性顺序由弱到强的是 A．丙<丁<甲<乙 B．乙<甲<丁<丙 C．丁<甲<乙<丙 D．丙< 乙<甲<丁 ►考向02 金属活动顺序实验探究 典例 （2022·山东聊城·中考真题）为探究铜、锌、X三种金属的活动性，某同学做了如下实验。则三种金属的活动性由强到弱的顺序是 实验操作 现象 产生气泡 无明显现象 X丝表面析出红色固体 A．锌、X、铜 B．X、锌、铜 C．锌、铜、X D．铜、X、锌 ►变式训练 1.（2022·山东青岛·中考真题）某同学为验证镁、铁、铜、银的金属活动性顺序，设计了下图所示的四个实验（金属片均已打磨，且其形状大小相同；实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同）。下列分析不正确的是 A．对比实验①②反应的剧烈程度，能判断出镁和铁的金属活动性强弱 B．分析实验②④的现象，能判断出铁、铜、银的金属活动性强弱 C．分析实验④的现象，能判断出铜和银的金属活动性强弱 D．分析四个实验的现象，能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序 2．（2022·山东潍坊·中考真题）把金属镍(Ni)、锰(Mn)分别放入盐溶液中，反应的结果如下表： 盐溶液 金属 MgCl2溶液 Ni的盐溶液 CuS04溶液 Ni 无金属析出 — 有金属析出 Mn 无金属析出 有金属析出 有金属析出 则它们的金属活动性由强到弱的顺序为 A．Mg Ni  Mn  Cu B．Cu  Ni  Mn  Mg C．Cu Mn  Ni  Mg D．Mg  Mn  Ni  Cu 3．（2023·山东济宁·中考真题）某同学为探究镁、锌、铜、银的活动性顺序，设计如图试验流程：依据流程设计，下面对物质①②的选择合理的是 A．①稀硫酸 ②硫酸铜 B．①稀盐酸  ②硫酸锌 C．①稀盐酸  ②硫酸亚铁 D．①稀硫酸  ②氯化镁 考点四 金属的冶炼 一、金属在自然界的存在 金属矿石名称 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 铝土矿 黄铜矿 辉铜矿 主要成分 Fe2O3 Fe3O4 FeCO3 Al2O3 CuFeS2 Cu2S 二、铁的冶炼 1. 一氧化碳还原氧化铁实验 ①实验原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 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 红棕色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰水变浑浊；尾气燃烧时产生蓝色火焰。 ⑤有关的化学方程式 硬质玻璃管中：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 试管中：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。 尾气处理：2CO+O22CO2。 2. 工业炼铁 ①炼铁的原理 在高温下，一氧化碳还原铁的氧化物（氧化铁、四氧化三铁）。 ②原料及作用 a.铁矿石：提供原料。 b.焦炭：燃烧提供热量、产生还原剂一氧化碳。 c.石灰石：可将矿石中二氧化硅转变为炉渣。 ③设备：高炉。 ►考向01 实验室模拟工业炼铁实验 典例 （2024·山东济南·三模）实验室模拟工业炼铁的装置如下图所示，下列相关说法中，不正确的是 A．a处硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应 B．实验中玻璃管内红色粉末逐渐变为黑色 C．c处酒精灯的作用是处理尾气一氧化碳 D．在通入CO前应先点燃a处的酒精喷灯 ►变式训练 1.（2023·山东青岛·一模）某学习小组利用如图所示的实验装置模拟工业炼铁。下列说法不正确的是      A．实验时，先通入一段时间CO，再点燃酒精喷灯 B．充分反应后，V形管中固体由黑色变红棕色 C．气球收集尾气是为了防止CO逸出而污染空气 D．该装置的优点是通过控制针管的注射速率，减少药品的用量 2．（2022·山东潍坊·二模）小刚同学用CO（含有少量水蒸气）来模拟炼铁实验并检验生成的气体产物和收集尾气，他设计的微型装置如图，下列说法正确的是 A．a处装置中氢氧化钠固体可以换成熟石灰 B．b处黑色的粉末变为红色 C．d处收集尾气，保护环境 D．实验结束，先停止通入气体后熄灭酒精灯 3．2023·山东青岛·一模探究铁的冶炼原理实验装置和炼铁高炉的示意图如下，下列叙述正确的是    A．甲图中实验结束时，应先停止通一氧化碳再熄灭酒精喷灯 B．乙图中高炉炼铁的原料中焦炭的作用只是利用其燃烧提供热量 C．乙图中为了使焦炭燃烧生成一氧化碳，只需通入少量的热空气 D．完全反应后，甲、乙图中得到产物的区别是甲图得到的是纯净物，乙图得到的是混合物 ►考向02 金属的冶炼 典例 （2022·山东·模拟预测）某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述正确的是    A．该实验不用检查装置气密性 B．先加热再通CO，加热后B中出现浑浊 C．这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上没有区别 D．已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→c→b→d ►变式训练 1．（2024·山东淄博·三模）我国炼铁技术早于西方国家一千多年。下列有关铁的说法正确的是 A．生铁属于纯净物 B．工业高炉炼铁属于物理变化 C．纯铁比锰钢的硬度大 D．纯铁的熔点比生铁的高 2．炼铁工业中高炉煤气的一种新的处理过程如图所示，有关该过程的叙述错误的是 A．可减少CO2的排放 B．Fe3O4和CaO均可循环利用 C．H2、CO在过程①体现还原性 D．在反应中C、H、Fe、Ca的元素化合价都发生了变化 3．（2023·山东东营·模拟预测）用如图装置（图中a处置于80℃热水浴中，夹持装置省略）模拟工业炼铁，已知甲酸（HCOOH）在热浓硫酸的作用下生成水和一氧化碳。下列说法不正确的是 A．实验中应先滴加甲酸再点燃酒精喷灯 B．实验中可观察到b处黑色固体变红，c处澄清石灰水变浑浊 C．b处反应后称量固体发现固体质量减少 D．实验中产生的尾气可用酒精灯点燃处理 考点五 金属资源的保护 一、铁制品锈蚀的条件的探究 实验装置 现象 铁钉生锈 铁钉不生锈 铁钉不生锈 现象分析 铁钉同时和氧气（或空气）、水接触 铁钉只和水接触 铁钉只和氧气（或空气）接触 结论 铁钉生锈的条件：铁和氧气(或空气)、水接触同时接触 【点拨】 （1）铁制品生锈主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生了化学反应。 （2）铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，颜色为红色。铁锈的结构疏松，不能阻止里层的铁继续与氧气、水的反应，铁制品会完全被腐蚀。 （3）铁制品一般温度越高，锈蚀的速度越快。 （4）在酸、盐存在的环境中，铁制品的锈蚀会加快。 二、防止铁制品锈蚀的原理和方法 1. 防止铁制品锈蚀的原理： 破坏铁锈蚀的条件即可防止铁制品锈蚀，即防止铁制品与氧气或水接触。 2. 防止铁制品锈蚀的方法： ①保持铁制品表面干燥和洁净。 ②在铁制品表面覆盖一层保护膜，如在铁制品表面刷漆、涂油等。 ③在铁制品表面镀上其他金属，如镀锌、镀铬等。 ④将铁制品制成合金，如不锈钢。 ⑤通过化学方法使铁制品表面形成致密的氧化膜，如“烤蓝”等。 三、金属资源的保护 1. 必要性 ①金属矿物的储量有限，且不可再生； ②废旧金属的随意丢弃不仅浪费资源还污染环境。 2. 有效途径 ①防止金属腐蚀； ②回收利用废旧金属； ③合理有效地开采矿物； ④寻找金属的代用品等。 四、含杂质的反应物(或生成物)质量的计算 1. 将含杂质的已知物质量换算为纯物质质量，其关系式为： 纯度＝×100%，纯物质质量=含杂质物质质量×纯度。 2. 将纯物质质量代入化学方程式进行计算。 3. 将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质质量：含杂质物质质量为=。 ►考向01 铁制品锈蚀的条件及探究 典例 （2023·山东日照·二模）用洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究，设计的实验如图所示，一周后观察现象。下列说法错误的是 A．用煮沸并迅速冷却的蒸馏水实验，目的是除去水中溶解的氧气 B．植物油的作用是隔绝空气，氯化钙的作用是作干燥剂 C．观察到甲中铁钉生锈明显，乙中铁钉生锈，丙、丁中铁钉均无明显变化 D．乙和丙对比说明铁生锈需要水，乙和丁对比说明铁生锈需要空气 ►变式训练 1．（2022·山东青岛·一模）用相同的洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究，设计的实验如图所示，一周后观察。下列说法错误的是（　　） A．①中的铁钉明显生锈，②和③中的铁钉无明显变化 B．②中加入的蒸馏水要煮沸的目的是除去水中溶解的氧气 C．①中的铁钉离开水面的钉帽处锈蚀最严重 D．探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气中的氧气和水共同作用 2．（2022·山东日照·中考真题）某学习小组用相同的洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究，设计的实验如图所示，一周后观察。下列说法错误的是 A．①和②中的铁钉无明显变化，③中的铁钉明显生锈 B．②中加入的蒸馏水要事先煮沸，目的是除去水中溶解的氧气 C．③中铁钉的甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最严重 D．探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气和水（水蒸气）直接接触 3．（2022·山东泰安·二模）全世界每年因锈蚀损失的钢铁约占世界年产量的。小明同学想探究钢铁生锈的条件，他将干净的铁钉放入试管中（如图），定期进行观察并记录。下列说法正确的是 A．图1可以探究得出铁生锈的所有条件 B．图2，一段时间后，可以看到a试管中的铁钉生锈，b试管中的铁钉不会生锈 C．通过a、b试管中铁钉现象可以说明铁生锈与氧气有关 D．一段时间以后，U型管内植物油液面L端比R端要低 ►考向02 金属资源的保护 典例 （2023·山东青岛·中考真题）防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是 A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料 D．制成合金 ►变式训练 1．下列做法不能有效保护金属资源的是 A．防止金属腐蚀 B．寻找金属的代用品 C．回收利用废旧金属 D．肆意开采金属矿物 2．下列有关金属资源的利用与防护解释不合理的是 A．在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，主要是为了美观 B．用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀 C．用铝合金制造国产大飞机C919机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀 D．切菜后的菜刀用清水洗净擦干，可减缓菜刀生锈 3．（2022·山东济南·中考真题）下列有关金属资源的利用与防护不合理的是（    ） A．经常用钢丝球擦洗铝锅表面，保持洁净 B．在钢铁表面喷油漆可防止生锈 C．废旧金属的回收利用，保护金属资源的有效途径之一 D．改变金属的组成和结构，铸造成合金材料可优化其性能 ►考向03 金属冶炼的计算 典例 （2019·山东济南·二模）CO2和CO的混合气体5g与足量灼热的氧化铁充分反应后，将生成的气体全部通入80克质量分数为20%的氢氧化钠溶液中充分吸收，测得最终所得溶液的质量为86.6克，则原混合气体中碳元素和氧元素的质量比为（　　） A．9：16 B．1：2 C．3：8 D．17：8 ►变式训练 1.现有6.4g某种铁的氧化物，用足量的CO将其完全反应，将生成的气体通过足量澄清石灰水，得到沉淀10.0g，则这种铁的氧化物可能是 A．FeO B．Fe3O4 C．Fe2O3与Fe3O4的混合物 D．FeO与Fe3O4的混合物 2．（2022·山东日照·中考真题）下列说法正确的是（ ） A．根据质量守恒定律，2gH2跟8gO2完全反应，可得到10gH2O B．用含Fe2O385%的赤铁矿160t，理论上可生产100t含杂质4. 8%的生铁 C．各取10g镁粉和锌粉，分别与足量的盐酸完全反应，镁粉产生的H2多，说明镁的金属活动性比锌强 D．将l0gCuSO4·5H2O与90gH2O混合，固体完全溶解，可得100g溶质的质量分数为10%的CuSO4溶液 3．用某同学改进的如图装置，测得甲中硬质玻璃管（含药品）在反应前和完全反应后的质量分别为M1和M2。下列有关分析正确的是 A．装置甲中玻璃管内发生的是置换反应 B．装置乙只能起到验证二氧化碳的作用 C．停止加热需继续通CO直至冷却 D．制得铁的质量为（M1-M2） 跨学科实践一 垃圾的分类与回收利用 涉及考点 考点链接 金属资源的保护 专题04 考点五 典例 （2023·山东青岛·二模）人类文明进步与金属材料利用关系十分密切。钢铁是应用最普遍的金属材料，也是最容易发生锈蚀的金属材料之一。人类为金属的锈蚀付出了巨大的代价，所以金属的防腐和废旧金属的回收有着十分重要的意义。 (1)钢铁生锈是铁与空气中 发生化学反应的结果。 (2)“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料一新型镁锂合金，该合金具有减震、消噪和抗电磁干扰性能。关于该材料，下列说法不正确的是______（填字母序号）。 A．该材料很轻，所以硬度很小 B．该材料对电磁波有屏蔽作用 C．该材料可有效的降低卫星发射时的噪音 (3)盐酸可以除去铁制品表面的锈迹，追梦化学兴趣小组将10g表面生锈的铁钉（杂质已忽略）放入盛有100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸的密闭容器中，并用压强传感器测定容器内气体压强和反应时间的变化曲线，测定结果如下图，请据图回答：    查阅资料：已知，当和同时存在于溶液中时，优先与发生反应。 ①段压强 （选填“增大”“减小”或“不变”），请写出段一定会发生的化学反应方程式： 。 ②反应停止后，取出铁钉洗涤、干燥、称量，质量为3.8g，原生锈铁钉中铁元素的质量分数为 。 ►变式训练（2022·山东威海·一模）金属及其回收利用 某机械厂金属废料的成分是Zn、Cu、ZnO和CuO，某化学小组利用该金属废料回收铜并制取氧化锌和硫酸铜。请回答下列问题。 （活动一）回收铜并制取氧化锌，实验方案如下： (1)步骤I所得滤液a中溶质的成分是 （填写化学式）。 (2)步骤Ⅲ加入试剂甲的名称是 。 (3)步骤IV加入适量NaOH溶液的目的是 。 （活动二）利用活动一回收的铜制取硫酸铜，设计方案如下： 方案A：     方案B： （信息） (4)方案A中氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式为 。 (5)小组同学从绿色化学的视角分析方案B不合理，理由是 （写出一条即可）。 （活动三） 该小组的同学在制得的硫酸铜溶液中插入铝丝，未发现明显的实验现象 (6)（现象分析，继续实验）分析出现无明显实验现象的原因并进行了相应的补救措施是： ，顺利完成实验，观察到了明显的实验现象。经充分反应后，该实验的现象是 。 (7)（实验微观辨析）①硫酸铜溶液中含有的微粒有 种。 ②经研究发现该反应的微观示意图如图所示（图中微粒未完全画出）。则用实际参加反应的微粒符号来表示化学反应的式子是 。 (8)在“宏观一微观一符号”之间建立联系，能帮助我们更好地认识物质变化的本质。下列说法中正确的是______。 A．硫酸铜溶液中含有的微粒是Cu2+、 B．硫酸铜溶液能导电 C．反应的实质是Al得电子生成Al3+、Cu2+失电子生成Cu D．硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸铝溶液为无色，说明蓝色与Cu2+有关 (9)如图为Mn和CuSO4溶液反应的示意图，回答下列问题： ①该反应的实质是与实际反应的粒子是 。 ②反应中失去电子的粒子是 。 ③由反应可知金属的活泼性：Mn Cu（填“>”或“<”）。 ④该反应中化合价没有改变的元素或根是 （填对应选项的字母）。 A．锰元素     B．铜元素    C．硫酸根 跨学科实践二 揭秘“暖宝宝” 涉及考点 考点链接 金属的化学性质 专题04 考点二 典例 （22-23九年级上·山东德州·期末）自热产品已经广泛应用于生活中。化学兴趣小组对某品牌的“暖宝宝”进行了初步验证性探究。 品名：XX“暖宝宝” 成分：袋内物质：铁粉、水、活性炭、食盐等 内袋材料：微孔透气无纺布 外袋材料：不透气塑料 用法：临用前，打开外袋取出内袋，直接贴在衣服上。打开外袋后保持温暖12小时。 【实验一】食盐作用的探究 【实验探究1】兴趣小组的同学进行了如下实验： 按图所示装配成A、B、C、D四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)所示。 时间/小时 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 A瓶(盛干燥铁丝) 0 0 0 0 0 0 0 B瓶(盛沾了食盐水的铁丝) 0 0.4 1.2 3.4 5.6 7.6 9.8 C瓶(盛沾了清水的铁丝) 0 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5 D瓶(盛完全浸在食盐水中的铁丝) 0 0 0 0 0 0 0 【反思评价1】 (1)上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为(填字母) 。 (2)你认为“暖宝宝”中的氯化钠起的作用是 ，在此变化中 能转化为 能。 【实验二】成分定性的探究 【实验探究2】 (1)“暖宝宝”中是否含有铁粉？兴趣小组的同学认为可以用 来检验。 (2)如图是兴趣小组验证黑色粉末中含有活性炭粉的实验装置图。(燃烧匙内盛有“暖宝宝”袋内黑色粉末，燃烧匙上方罩一个内壁涂有石灰水的烧杯) 【反思评价2】验证黑色粉末中是否含有活性炭的方案 (填“可行”或“不可行”)。理由是 。 【实验三】成分定量的探究 暖宝宝的好坏，不是原料越重越好，也不是温度越高越好，其发热温度的高低，持续时间的长短，都与发热原料中的铁粉的含量密不可分，那么如何测定发热原料中铁粉的含量呢？ 【实验探究三】取5.7g样品，投入装有10.0g稀盐酸(足量)的烧杯(烧杯质量10.0g)中，在化学反应过程中对烧杯进行了五次称量，数据记录如下： 反应时间 t0 t1 t2 t3 t4 烧杯和药品质量(g) 25.7 25.6 25.5 25.5 m 【结果分析】 (1)表格中m的值为 g。 (2)暖宝宝样品中铁的质量分数 。(保留到0.001) ►变式训练（22-23九年级上·山东威海·期末）身边的金属 (1)镓（Ga）及其化合物应用广泛，常用于半导体、合金、磁性材料等领域。已知镓在化合物中常为+3价，金属活动性顺序：Zn>Ga>Fe。 ①写出镓与稀盐酸反应的化学方程式 。 ②一类物质既有共性，又有差异性，某同学预测镓能与氧气反应，其依据是 ，查阅资料知，镓在常温下即能与氧气反应，试写出该反应的化学方程式 。若要利用金属与酸的反应，验证锌、镓、铁的化学性质有差异，你的实验方案是（提供表面积相同的三种金属片，其他试剂与仪器自选） 。 (2)金属蚀刻又称光化学蚀刻，其原理是通过溶液与金属的化学反应，从而形成凹凸。某兴趣小组的同学想利用蚀刻原理，用铜板做一幅蚀刻画，将铜板表面打磨并贴上保护膜后刻画出图案，再滴加蚀刻剂即可。 ①下列溶液可做蚀刻剂的是（填字母编号） 。选择的依据是（用化学方程式表示） 。 A．硫酸镁溶液B．稀盐酸C．硝酸银溶液 ②若改为铝板蚀刻，则上述溶液可做蚀刻剂的是（填字母编号） 。用铝板制作蚀刻画前需先用砂纸仔细打磨，其原因是 。 (3)暖宝宝中的铁粉 ①图1是某品牌暖宝宝的标签，暖宝宝发热的原因是袋内的铁粉与 。反应放热。外袋材料使用不透气塑料是为了 。暖宝宝袋内使用极细的铁粉而不是铁块，其原因是 。 ②某同学按照标签，自制暖宝宝，并利用温度传感器测得两种不同暖宝宝使用时温度变化的曲线如图2所示。与市售暖宝宝相比，自制暖宝宝用来取暖的不足有（答两点） 。 ③工业上常用赤铁矿石为原料，利用一氧化碳作还原剂炼铁，发生反应的化学方程式为 。 (4)电池中的金属 为探究化学反应能否产生电能，某同学进行了如图所示实验，连接装置后观察到铜片表面有气泡产生，小灯泡发光。由实验现象可获得的结论是 。 1．（24-25九年级上·山东日照·阶段练习）下列说法不正确的是 A．《吕氏春秋》中记载：“金柔锡柔，合两柔则刚”，这说明合金的硬度大于组成它的纯金属的硬度 B．“真金不怕火炼”说明金的熔点高 C．石油、天然气、大理石都属于混合物，干冰、生石灰、冰都属于氧化物 D．用灼烧的方法可以鉴别黄金和假黄金（Cu-Zn合金） 2．（24-25九年级上·山东潍坊·期中）下列有关金属和金属材料的有关说法错误的是 A．金属单质在常温下都是固体 B．不锈钢属于金属材料 C．合金和纯金属的性能不同是因为组成发生了改变 D．铝制品应用广泛，铝是地壳中含量最多的金属元素 3．（24-25九年级上·山东德州·阶段练习）下列关于钢的叙述错误的是 A．钢是一种铁合金 B．钢的许多性能优于生铁 C．钢的含碳量高于生铁 D．钢是一种混合物 4．（24-25九年级上·山东东营·阶段练习）下列物质可以由相应的金属和酸发生置换反应生成的是 A．FeCl3 B．CuSO4 C．AgCl D．ZnCl2 5．（2023·山东临沂·二模）下列有关金属材料的说法正确的是 A．合金中至少含有两种金属 B．在自然界中，大多数金属以化合物的形式存在 C．生铁和钢都是铁合金，但钢的含碳量比生铁的高 D．“真金不怕火炼”说明黄金的熔点非常高 6．（2024·山东临沂·二模）已知金属M、Fe和H活动性强弱关系为：，下列说法中不正确的是 A．金属M可以是Mg或Sn B．将金属M放入稀硫酸中，会有气泡冒出 C．将金属M放入溶液中，金属表面有红色固体析出 D．若金属铁（足量）放入溶液中，溶液变为浅绿色 7．（2024·山东菏泽·二模）某同学设计如下三个实验证明、、的活动性顺序，能得出结论的实验是 A．①② B．②③ C．①③ D．③ 8．（2023·山东德州·中考真题）世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于金属年产量的20%~40%。下列做法不能有效防止钢铁生锈的是 A．表面刷漆 B．清洗锈迹 C．制成不锈钢 D．镀耐腐蚀的铬 9．（23-24九年级下·山东济南·阶段练习）请回答下列问题。 (1)人类文明进步与金属材料的发展关系密切，金属在生产生活中有着非常广泛的应用。 ①合金在地铁的建造中被广泛应用。有下列三种合金：a．铁合金；b．铝合金；c．铜合金，这三种合金被广泛应用的先后顺序按年代由远及近排列应是 （填选项字母）。 Aabc    B．bac    C．cab ②汽车表面的烤漆不仅美观，还能起到 的作用。 ③高铁刹车片由合金锻钢制成，时速300公里以上的列车紧急制动时，轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到700℃以上。由上述信息可知，合金锻钢最应该具备的性质有 （选填序号之一）。 A．硬度小    B．有光泽    C．耐高温 ④铜质的器皿长期暴露在潮湿空气中会长出一层绿色的铜锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜。根据铜锈的成分推测铜生锈是铜与空气中的氧气、水和 共同作用的结果。 (2)将氯化钠和氯化镁的固体混合物20g，全部放入一洁净的烧杯中，然后加入足量蒸馏水，搅拌，使固体物质完全溶解。再向烧杯中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。试回答： ①当加入NaOH溶液40g时（即图中A点）烧杯溶液里一定大量存在的金属阳离子是 （写离子符号）。 ②当加入NaOH溶液80g时（即图中B点），恰好完全反应，试通过计算，求此时所得不饱和溶液中溶质的质量 。（写出计算过程，计算结果精确至） 10．（22-23九年级上·山东东营·期末）金属在人类的生产和生活中有广泛的应用。请回答下列问题： (1)性质决定用途。铁锅、铝锅是常用的烹饪用具是利用了金属的 性，铜可用作电路板是利用了金属的 性。 (2)①厨房中的铁锅容易生锈。请结合生活实际，简要说出一种防止铁锅生锈的方法： 。 ②铝具有良好的抗腐蚀性能，原因铝在空气中与氧气反应。其表面生成一中致密氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化。氧化铝（Al2O3）难溶于水，却能溶于酸。写出氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和水的化学方程式 。 ③为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜措施以外。还可以制成合金。这是因为合金与纯金属相比，其组成和内部组织结构发生变化，从而引起 的变化。黄铜是铜锌合金，将外形完全相同的纯铜片和黄铜片相互刻画，该实验目的是比较它们的 大小不同。 ④如图1所示的对比实验是某学习小组同学探究铁生锈的条件（每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉），对比Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ可以说明铁生锈必需具备的条件是：铁与 和 共同作用的结果。      (3)如图2所示是模拟工业炼铁的化学原理的实验装置图。 ①实验过程中，先要进行的是 。 a.加热        b.通入纯净的一氧化碳 ②写出A处硬质玻璃管红色氧化铁粉末和一氧化碳发生反应的化学方程式： 。 ③请在C处设计一种尾气处理装置 （简要说明即可）。 (4)金属矿物的储量有限，而且不能再生；目前世界上已有50％以上的废钢铁得到回收利用，其目的是 。（填字母序号）。 a.合理开采矿物        b.节约金属资源 $$主题一 物质的性质和应用------物质的性质与应用III 金属与金属矿物 专题04 金属和金属材料 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 / 15 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 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 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03知识建构·考法探究 考点一 金属材料 考点突破 一、金属材料 二、合金 题型精选 考向01 金属材料 考向02 合金 考点二 金属的化学性质 考点突破 一、与氧气反应 二、与酸反应 三、与某些盐反应 题型精选 考向01 金属与盐酸和稀硫酸的反应 考向02 金属与盐的反应 考点三 金属活动性顺序 考点突破 一、金属活动性顺序 二、金属活动性顺序表的意义 三、金属活动性顺序的应用 题型精选 考向01 金属活动顺序及应用 考向02 金属活动顺序实验探究 考点四、金属的冶炼 考点突破 一、金属在自然届的存在 二、铁的冶炼 题型精选 考向01 实验室模拟工业炼铁实验 考向02 金属的冶炼 考点五、金属资源的保护 考点突破 一、铁制品锈蚀的条件的探究 二、防止铁制品锈蚀的原理和方法 三、金属资源的保护 四、含杂质的反应物(或生成物)质量的计算 题型精选 考向01 铁制品锈蚀的条件及探究 考向02 金属资源的保护 考向03 金属冶炼的计算 跨学科实践一 垃圾的分类与回收利用 实践突破 题型精选 跨学科实践二 揭秘“暖宝宝” 实践突破 题型精选 04分层训练·巩固提升 基础巩固 能力提升 考点要求 课标要求 命题预测 金属材料 · 了解金属材料发展史。 · 认识金属的物理共性个特性。 · 掌握合金的概念和特征 金属的共性与个性、合金的特征、金属资源的保护等考点常以选择题的形式进行考查，考查的命题点有：金属的颜色、金属之最、合金的特点、金属锈蚀条件、保护金属资源的方法等。常结合常见生活中现象、工农业生产、科学实验等以文字或图片结合的形式呈现。 金属活动顺序的探究、钢铁锈蚀的条件等知识点常以填空题的形式进行考查。 金属的化学性质、金属活动顺序的探究、钢铁锈蚀的条件、金属与混合盐溶液反应后的溶质成分和滤渣成分的分析考点还可能以实验题、计算题的形式进行考查。考查的命题点有：实验步骤、仪器的使用、误差分析。常以化学实验或科学探究的形式出现。 金属的化学性质 · 掌握金属常见的化学性质。 · 掌握金属反应规律。 · 知道反应条件会影响反应产物。 金属活动顺序 · 熟记金属活动顺序表 · 掌握金属活动顺序的应用 · 能对一些常见金属进行活动顺序探究 金属的冶炼 · 知道一些金属矿物质及其主要成分 · 掌握生铁冶炼的原理、设备及原料 · 掌握实验室模拟工业炼铁的实验 金属资源的保护 · 知道金属锈蚀的形成的条件 · 了解防锈的措施 · 知道一些保护金属资源的方法 考点一 金属材料 一、金属材料 1.金属材料： 包括纯金属(纯净物)和合金(混合物)。 2.金属物理性质： (1)共性：常温下为固体，有金属光泽，大多数金属具有优良的导电性、导热性，有延展性。 (2)特性： ①多数金属呈银白色,而铜呈紫红色,金呈黄色。 ②常温下,多数金属是固体,而汞是液体。 ③各种金属的硬度、密度、熔点、导电性、导热性等物理性质差别较大。 ④有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色；例如，粉末状的铁粉和银粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射。 3.金属材料的发展 (1)青铜器(商代)→铁器(春秋战国)→铝(100多年前)→钛和钛合金(21世纪重要的金属材料)。 (2)目前世界上年产量居前三位的金属依次是铁、铝、铜。 4.金属的使用 (1)主要因素:性质决定用途。 (2)其他因素:价格、资源、是否美观、使用是否便利以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。 (3)生活中的金属： 干电池外皮→锌/锰； “银粉”→铝；水银温度计→汞； “锡箔”纸→铝或锡； 保温瓶内胆→银 5.金属之最： （1）铝：地壳中含量最多的金属元素 （2）钙：人体中含量最多的金属元素 （3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜） （4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝） （5）铬：硬度最高的金属 （6）钨：熔点最高的金属 （7）汞：熔点最低的金属 （8）锇：密度最大的金属 （9）锂：密度最小的金属 二、合金 1.概念：在金属中加热融合某些金属或非金属，制得具有金属特征的合金。 ①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变化 ③合金各成分的化学性质不变 2.合金的优点： 合金和组成其的纯金属相比较，硬度一般更大，熔点一般更低，抗腐蚀性更好 3.合金与纯金属的硬度比较方法： 几种重要的合金 合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛和钛合金 形状记忆合金 生铁 钢 黄铜 青铜 成分 含碳量 2%～4.3% 含碳量 0.03%～2% 铜锌 铜锡 铅锡合金 钛镍合金 备注 铁的合金主要含Fe、C， 区别主要是含碳量不同 紫铜是纯铜 熔点低 焊接金属 与人体有很好的 相容性， 可用于制造人造骨 具有形状记忆效应用于制成人造卫星天线 【点拨】 1.合金中一定有金属存在,但不一定都是金属与金属熔合而成,还有可能是金属与非金属,例如:生铁、钢就是铁的合金,其中含有碳元素。 2.合金中各成分是均匀熔合在一起的,在金属表面镀上一层其他金属,不属于合金。 3.合金的各种成分均以单质形式存在。 4.钢的淬火和回火 ①淬火 操作过程：取两根缝衣钢针，用镊子夹住放在火焰上烧至红热后，立即放入冷水中。 淬火结果：经过淬火后的钢，其硬度和耐磨性增强，塑性和和韧性降低。 ②回火: 操作过程：用镊子夹住另一根淬火后的钢针，放在火焰上微热片刻(不要使钢针烧红)，然后放在空气中(最好放在炉灰中)待其自然冷却。 回火结果：钢针恢复其塑性和和韧性。 （一）误认为合金就是金属单质的熔合。 合金中一定有金属存在,但不一定都是金属与金属熔合而成,还有可能是金属与非金属,例如:生铁、钢就是铁的合金,其中含有碳元素。 （二）误认为合金的熔合过程是化学变化。 合金形成过程中，几种成分是熔合在一起的，发生的是物理变化，不是化学变化。 （三）误认为在金属表面电镀一层其它金属就是合金。 合金中各成分是均匀熔合在一起的,在金属表面镀上一层其他金属,不属于合金。 ►考向01 金属材料 典例 （2024·山东青岛·中考真题）下列生活用品，主要由金属材料制成的是 A．保鲜膜 B．铜导线 C．陶瓷碗 D．实木椅 【答案】B 【详解】A、保鲜膜材质是塑料，塑料属于合成材料，不属于金属材料，A选项错误； B、铜导线材质是铜，铜属于金属材料，B选项正确； C、陶瓷碗材质是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料，不属于金属材料，C选项错误； D、实木椅材质是木头，木头属于天然材料，不属于金属材料，D选项错误。 故选：B。 ►变式训练 1．（2022·山东滨州·中考真题）下列有关金属材料的说法正确的是 A．黄铜片比纯铜片硬度小 B．焊锡的熔点比纯锡的熔点低 C．钢的含碳量比生铁的含碳量高 D．沙漠地区的铁制品比沿海地区的铁制品更易被锈蚀 【答案】B 【详解】A、黄铜是铜的合金，合金比组成它的纯金属的硬度大，故黄铜片比纯铜片硬度大，不符合题意； B、合金比组成它的纯金属的熔点低，焊锡是锡的合金，故焊锡的熔点比纯锡的熔点低，符合题意； C、钢的含碳量为：0.03%-2%，生铁的含碳量为：2%-4.3%，故钢的含碳量比生铁的含碳量低，不符合题意； D、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，故沿海地区的铁制品比沙漠地区的铁制品更易被锈蚀，不符合题意。 故选B。 2．（2022·山东青岛·中考真题）《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载：“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有的物理性质是 A．磁性 B．延展性 C．导电性 D．导热性 【答案】B 【详解】每金七厘造方寸金一千片，是在描述黄金可以被压制成薄片，说明黄金具有良好的延展性； 故选B。 3．（2024·山东淄博·中考真题）《天工开物》被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”,其中蕴含了大量的化学知识。下列理解错误的是 A．“煤饼烧石成灰”——石灰石经煅烧变成生石灰 B．“凡金性又柔,可屈折如枝柳”——金的硬度比较小 C．“火燃釜底,滚沸延及成盐”——加热蒸发溶剂析出食盐晶体 D．“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”——铁浸入铜盐溶液，表面生成红色铁锈 【答案】D 【详解】A、“煤饼烧石成灰”是指石灰石经高温煅烧变成生石灰，故A选项不符合题意； B、“凡金性又柔，可屈折如枝柳”说明金的硬度比较小，故B选项不符合题意； C、“火燃釜底，滚沸延及成盐”是指含有食盐的溶液加热蒸发溶剂可以析出食盐晶体，故C选项不符合题意； D、“烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”是指铁浸入铜盐溶液，表面生成红色的铜，故D选项符合题意。 故选D。 ►考向02 合金 典例 （2022·山东滨州·中考真题）金属和合金是生活中比较常见的物质。下列有关说法正确的是 A．银能与稀硫酸发生置换反应 B．钢的硬度比纯铁的硬度小 C．在常温下，铝比镁更容易与氧气发生化学反应 D．钨的熔点高，可以用来制作灯泡中的灯丝 【答案】D 【详解】A、在金属活动性顺序中，银排在氢后面，不能与稀硫酸发生置换反应，故A错误； B、钢是铁的合金，钢的硬度比纯铁的硬度大，故B错误； C、因为金属活动性是Mg＞Al，在常温下，镁比铝更容易与氧气发生化学反应，故C错误； D、常温下，钨的熔点高，制成的灯丝不易熔断，可以用来制作灯泡中的灯丝 ，故D正确； 故选D。 ►变式训练 1.（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 【详解】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。 2．（2022·山东潍坊·中考真题）日前，金属材料顶级期刊《Acta材料》刊登我国科学家成功研制用于外太空核反应堆的高强韧钼合金。钼元素在元素周期表中的信息如图所示。下列说法错误的是 A．钼属于金属元素 B．钼的原子序数是42 C．钼的相对原子质量为95.96g D．钼合金比钼硬度大、强度高 【答案】C 【详解】A、钼为“钅”字旁，属于金属元素，该选项说法正确； B、元素周期表右下角的数字表示原子序数，则钼的原子序数是42，该选项说法正确； C、相对原子质量的单位为“1”，而不是“g”，该选项说法不正确； D、合金的硬度、强度比组成其成分的纯金属的大，该选项说法正确。 故选C。 3．（2015·山东淄博·中考真题）铁及其合金在人类生产、生活中占据着重要的地位。下列说法正确的是 A．铁在干燥的空气中容易生锈 B．铁元素是地壳中含量最多的金属元素 C．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 D．生铁的含碳量比钢的含碳量高 【答案】D 【详解】试题分析：A、铁生锈的条件：与氧气、水接触，故铁在潮湿的空气中容易生锈，在干燥的空气中不容易生锈，错误，B、地壳中含量前三位：氧、硅、铝，故铝元素是地壳中含量最多的金属元素，而不是铁，错误，C、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，错误，D、生铁的含碳量为2%~4．3%，钢的含碳量为0．03%~2%，故生铁的含碳量比钢的含碳量高，正确，故选D 考点：铁生锈的条件，地壳中元素的含量，铁燃烧产物，生铁与钢的区别 考点二 金属的化学性质 一、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 铝具有很好的抗腐蚀性能原因：铝与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。 二、与酸的反应： 1.反应规律： 金属＋酸→盐＋H2↑ 2.注意事项： 实验前用砂纸打磨金属，除去镁、铁等金属表面的氧化膜，便于金属与酸接触反应。 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↑ 金属与酸反应生成氢气问题的分析方法 1.等质氢图H2质量/g t/s Zn Fe 两种金属分别与酸反应,产生的氢气质量相同,此图反映两种情况: (1)酸不足,金属过量,产生的氢气质量由酸的质量决定。 (2)酸足量,投放的两种金属分别与酸反应产生氢气的质量恰好相同,如 6.5g锌和5.6g铁分别投入足量的盐酸中,反应产生的氢气质量相同。 2.等质等价金属图 如等质量的镁、铁、锌分别与足量的酸反应,生成的金属离子都H2质量/g t/s Zn Fe Mg 带2个单位的正电荷,产生氢气的速率和质量不同。此图反映出: (1)金属越活泼,图示中反应物的线越陡,如Mg线比Zn 线陡、Zn 线比Fe线陡,说明金属活动性Mg> Zn>Fe。 (2)金属的相对原子质量越小,等质量时与足量酸反应产生的氢气 越多,曲线的拐点越高,因此,相对原子质量Zn>Fe>Mg。 可简单概括为:越陡越活,越高越小。 3.等质不等价金属图H2质量/g t/s Zn Mg Al 如等质量的铝、镁、锌分别与足量酸反应,生成的化合物中金属 元素的化合价分别为+3、+2、+2价，此图反映出等质不等价金 属与酸反应不仅产生氢气的速率不同,而且产生氢气的质量与金 属元素化合价有关。可用下式计算氢气质量: m(H2)＝ 三、与某些盐反应： 反应规律： 金属＋盐→新盐＋新金属 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 【点拨】 ①单质铁与稀盐酸和稀硫酸反应，均生成亚铁盐； ②现象的描述重点：金属表面生成固体的颜色，溶液颜色的变化。 金属与与混合盐溶液的反应后的溶液和滤渣成分分析 方法一：定量分析法 如将铁粉加入到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 无反应 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. 将铁粉加入到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. 将硝酸银溶液加入到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 ►考向01 金属与盐酸和稀硫酸的反应 典例 （2022·山东菏泽·中考真题）下列物质：①MgSO4②FeCl3③CuSO4④ZnCl2，能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是 A．①② B．③④ C．②③ D．①④ 【答案】D 【详解】镁能与硫酸反应生成硫酸镁和氢气；铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不能生成氯化铁；铜的活动性顺序排在氢之后，不能与稀硫酸反应；锌能与盐酸反应生成氯化锌和氢气； 故选D。 ►变式训练 1.（2022·山东德州·中考真题）下列物质中，能够直接由金属单质和稀盐酸反应制得的是 A．ZnCl2 B．FeCl3 C．CuCl2 D．AgCl 【答案】A 【详解】A、锌的金属活动性排在氢之前，故锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，故选项正确； B、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故选项错误； C、铜的金属活动性排在氢之后，不能与酸反应，故选项错误； D、银在金属活动顺序表中排在氢之后，不能与酸反应，故选项错误。 故选A。 2．（2022·山东枣庄·中考真题）X、Y、Z为三种金属，已知①X+H2SO4=XSO4+H2↑ ②Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z ③Y与稀硫酸不反应，则下列符合要求的X、Y、Z分别是 A．Fe Cu Ag B．Cu Hg Ag C．Mg Zn Fe D．Fe Ag Cu 【答案】A 【详解】试题分析：X、Y、Z为三种金属，已知①X+H2SO4=XSO4+H2↑，说明了活动性X＞氢；②Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z，说明了活动性Y＞Z；③Y与稀硫酸不反应，说明了Y的金属活动性比氢弱，即H＞Z。A、Fe、Cu、Ag，符合上述条件，故选项正确。B、铜的金属活动性比氢弱，Cu、Hg、Ag不符合上述条件，故选项错误。C、铁的金属活动性比氢强，Mg、Zn、Fe不符合上述条件，故选项错误。D、银的金属活动性比铜弱，Fe、Ag、Cu应不符合上述条件，故选项错误。故选A。 考点：金属活动性顺序及其应用 3．（2022·山东滨州·中考真题）现有质量相等的甲、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，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价）。则下列说法错误的是 A．完全反应所需时间：丙>甲>乙 B．生成氢气的质量：甲>乙>丙 C．相对原子质量：乙>丙>甲 D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙 【答案】C 【详解】A、由题意甲、乙、丙三种金属分别与三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应，金属完全反应，根据生成氢气的质量与反应时间的关系图可知，金属乙反应的氢气质量最先达到最大值，其次是金属甲，最后是金属丙，即金属乙最先反应完，其次是金属甲，金属丙最后反应完，因此完全反应所需时间的关系为丙>甲>乙，A选项说法正确，不符合题意； B、如图所示曲线平行于x轴时，生成的氢气质量达到最大值，三种金属生成氢气的质量甲最大，其次是乙，最小的是丙，即生成氢气的质量甲>乙>丙，B选项说法正确，不符合题意； C、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价，若金属元素的符号为M，与稀硫酸反应的通式为，设金属的相对原子质量为，金属的质量为，生成氢气的质量为，根据方程式可知，则有，已知甲、乙、丙三种金属的质量相等，则金属的相对原子质量与生成氢气的质量成反比，如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙，三种金属的相对原子质量关系为甲＜乙＜丙，C选项说法错误，符合题意； D、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价，若金属元素的符号为M，与稀硫酸反应的通式为，由方程式可知生成的氢气中的氢元素全部来自于硫酸，根据质量守恒定律元素守恒，生成的氢气质量越大，消耗的硫酸质量越大，如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙，消耗硫酸的质量关系为甲>乙>丙，D选项说法正确，不符合题意。故选C。 ►考向02 金属与盐的反应 典例 （2023·山东青岛·中考真题）向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入—定质量的锌粉，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等。下列说法不正确的是 A．滤液可能呈蓝色 B．滤渣中至少含有两种物质 C．向滤渣中滴加稀盐酸，一定没有气泡产生 D．向滤液中滴加稀盐酸，一定没有白色沉淀生成 【答案】C 【分析】由于金属活动性Zn＞Cu＞Ag，向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入—定质量的锌粉，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜。根据Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag可知，每65份质量的锌可置换出216份质量的银；根据Zn+Cu（NO3）2═Zn（NO3）2+Cu，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等，说明同时发生了上述两个反应。 【详解】A、根据分析可知，硝酸铜溶液可能有剩余，滤液可能呈蓝色，说法正确； B、根据分析可知，同时发生了锌与AgNO3反应生成硝酸锌和银，锌与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，滤渣中至少银、铜含有两种物质，说法正确； C、根据分析可知，锌可能有剩余，向滤渣中滴加稀盐酸，可能会有气泡产生，说法错误； D、根据分析可知，同时发生了锌与AgNO3反应生成硝酸锌和银，锌与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，滤液中一定不含硝酸银，则向滤液中滴加稀盐酸，一定没有白色沉淀生成，说法正确。 故选C。 ►变式训练 1.（2023·山东滨州·中考真题）向盛有和混合溶液的试管中加入一定量铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列说法正确的是 A．滤渣中一定有铁、铜、银 B．滤液中一定含有，可能含有 C．滤液的质量一定比原溶液的质量大 D．滤液有可能呈蓝色 【答案】A 【分析】铁粉加入以后会先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，接着才会与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，铁活性弱于铝，所以不会与硝酸铝反应，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明有氢前金属，所以铁一定过量。 【详解】A.滤渣中一定有铁(过量的)、铜和银(都是反应生成的)，正确；     B.滤液中一定含有反应生成的和未反应的，错误； C.由方程式分析可知，，铁与硝酸银和硝酸铜反应都会使溶液质量减小，错误； D.滤液不可能呈蓝色，因为硝酸铜已经被完全反应，错误。 故选：A。 2．（2022·山东日照·中考真题）波尔多液由硫酸铜、生石灰加水配制而成。在烧杯中加入少量波尔多液，向其中加入过量稀盐酸，待溶液澄清后，再放入一个表面光亮的铁钉，下列实验现象或结论错误的是 A．铁钉表面有红色固体析出 B．铁钉表面有金属钙析出 C．有无色气泡放出 D．该实验说明铁的金属活动性比铜的强 【答案】B 【详解】A、因为溶液中含有硫酸铜，铁的金属活动性比铜强，会与硫酸铜反应生成红色的金属铜，故A不符合题意； B、铁的金属活动性比钙弱，所以铁不能与氯化钙反应，不会有钙析出，故B符合题意； C、因为溶液中含有稀盐酸，铁会与稀盐酸反应生成无色气体氢气，故C不符合题意； D、铁能将铜从它的盐溶液中置换出来，所以能证明铁的金属活动性比铜强，故D不符合题意。 故选B。 3．（2021·山东枣庄·中考真题）向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤液呈蓝色，下列说法正确的是 A．滤渣中一定有Ag、Cu B．滤液中一定有Cu2+、Zn2+ C．向滤渣中滴加稀盐酸一定有气泡产生 D．向滤液中加入稀盐酸一定有沉淀生成 【答案】B 【分析】金属的活动性Zn＞Cu＞Ag，向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，若锌有剩余，再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤液呈蓝色，滤渣中一定含有银，可能含有铜，一定没有锌；滤液中的溶质一定含有硝酸锌、硝酸铜，可能有硝酸银； 【详解】A、由分析可知，滤渣中一定有银，可能含有铜，一定没有锌，选项说法不正确； B、由分析可知，滤液中的溶质一定含有硝酸锌、硝酸铜，可能有硝酸银，所以滤液中一定有Cu2+、Zn2+，选项说法正确； C、滤渣中一定没有锌，所以向滤渣中滴加稀盐酸一定没有气泡产生，选项说法不正确； D、由分析可知，滤液中可能有硝酸银，所以向滤液中加入稀盐酸不一定有沉淀生成，选项说法不正确。 故选B。 考点三 金属活动性顺序 一、金属活动顺序： 二、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。 三、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。 ③K、Ca、Na除外(K、Ca、Na等加入到盐溶液中，先与溶液中的水反应，生成的碱再与盐反应)。 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。 验证金属活动性强弱的实验设计方法 1.探究金属活动性强弱的方法有两种 方法一: 金属与酸(稀盐酸、稀硫酸)反应。能反应的金属比H活泼,反应越剧烈,则越活泼;不反应的金属位于H之后。 方法二: 金属与盐溶液反应。若则表示该金属的活动性强于该盐中金属的活动性。 2.运用金属活动性顺序验证金属活动性强弱的实验方案设计 验证项目 实验方案 判断理由 比较两种金属的活动性强弱，如 Cu、Zn 方案一:将金属锌放入铜的盐溶液中 方案二:将金属铜放入锌的盐溶液中 方案三:将金属锌、铜分别放入稀盐酸中 方案四:将金属锌、铜同时放入金属活动性位于两者中间的一种金属的盐溶液中,如 FeSO4溶液 根据置换反应能否发生做出相应的判断 比较三种金属的活动性强弱，如 Mg、Fe、 Cu 方案一:将金属镁、铜同时放入FeSO4溶液中(两边的金属与中间金属的盐溶液) 方案二:将金属铁分别放入MgCl2,溶液和CuSO4溶液中(两边金属的盐溶液与中间的金属) 根据金属与盐溶液的置换反应能否发生作出相应判断。方案一中镁与FeSO4反应而铜与 FeSO4不不反应;方案二中Fe与CuO4反应而与MgCl2不反应,均可证明金属活动性Mg> Fe>Cu 方案三:将三种金属同时放入相同浓度的稀盐酸(或稀硫酸)中 根据金属与酸的置换反应能否发生及反应速率的快慢作出判断。Mg与酸反应速率快,Fe与酸反应速率慢,Cu与酸不反应,证明金属活动性Mg> Fe>Cu 比较多种金属的活动性强弱，如 Mg、Zn、 Cu、Ag 步骤一:先将四种金属单质同时放入相同浓度的稀盐酸或稀硫酸中 步骤二:再用比较两种金属的活动性强弱的方案比较Cu和 Ag的活动性强弱 根据能否与酸发生置换反应将四种金属分为两组。在金属活动性顺序中，排在氢前面的是 Mg和Zn,由于反应速率快慢不同,可判断出活动性Mg> Zn;排在氢后面的 Cu和Ag的验证方案见两种金属的活动性的验证方案. ►考向01 金属活动顺序及应用 典例 （2023·山东菏泽·中考真题）碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池，其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，然后对滤液进行除铁净化，再加入锌粉置换出镉，下列金属的活动性顺序正确的是 A．Zn>Cu>Cd B．Zn>Cd>Cu C．Cu>Zn>Cd D．Cd>Zn>Cu 【答案】B 【详解】在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，说明Cd、Zn、Fe均能与稀硫酸反应，Cu不与稀硫酸反应，说明Cd、Zn、Fe的位置排在氢的前面，Cu的位置排在氢的后面。 再加入锌粉能置换出镉，说明锌的金属活动性比镉强，即Zn>Cd，则三种金属的金属活动性顺序为：Zn>Cd>Cu。 故选B。 ►变式训练 1.（2022·山东滨州·中考真题）有X、Y、Z三种金属，其中Y能与稀硫酸反应，而X、Z不能与稀硫酸反应；将Z浸入X（NO3）2的溶液中，在Z的表面有X析出。则X、Y、Z的金属活动性由强到弱的顺序是（　　） A．X、Y、Z B．Y、Z、X C．Y、X、Z D．Z、X、Y 【答案】B 【详解】有X、Y、Z三种金属，其中Y能与稀硫酸反应，而X、Z不能与稀硫酸反应，说明在金属活动性顺序里，Y排在氢前，X、Z排在氢后；将Z浸入X（NO3）2的溶液中，在Z的表面有X析出。说明Z比X活泼，故三种金属的金属活动性由强到弱的顺序是：Y、Z、X。 故选B。 2．（2022·山东济南·中考真题）将未知金属M和金属镁的粉末状混合物共ag，加入一定质量的Cu（NO3）2、Fe（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣．下列有关判断中，正确的是（　　） A．若滤渣中含有Cu、Fe，则滤液一定为无色溶液 B．滤渣的质量一定大于ag C．若向滤渣中加入稀盐酸没有气泡产生，则滤渣中一定只含有Cu D．若滤液中金属离子只含有Mg2+，则金属活动性由强到弱的顺序有可能为Mg﹥Fe﹥M﹥Cu 【答案】D 【详解】A、若金属镁的量不足，则溶液中会含有没有被置换出的Fe2+，则滤液为浅绿色，A错误； B、不能确定M的金属活动性和相对原子质量，故滤渣的质量不一定大于ag，B错误； C、若向滤渣中加入稀盐酸没有气泡生，则滤液中一定含有Cu，可能含有金属M，C错误； D、若滤液中金属离子只含有Mg2+，则说明镁的活动性比M强，则金属活动性由强到弱的顺序有可能为Mg﹥Fe﹥M﹥Cu，D正确。故选D。 【点睛】本题难度比较大，解题方法是依据金属活动性顺序，假设M的可能位置进行判断分析。 3．（2022·山东日照·中考真题）有甲、乙、丙、丁四种金属，只有丙在自然界能以单质形态存在。含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放。将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中，在甲表面有铜析出，而丁没有变化。这四种金属活动性顺序由弱到强的是 A．丙<丁<甲<乙 B．乙<甲<丁<丙 C．丁<甲<乙<丙 D．丙< 乙<甲<丁 【答案】A 【详解】甲、乙、丙、丁四种金属，只有丙在自然界能以单质形态存在，则丙活动性最弱；含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放，乙能将甲从其化合物溶液中置换出来，可知金属活动性：甲＜乙；将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中，在甲表面有铜析出，而丁没有变化，则金属活动性：丁＜甲；故四种金属活动性顺序由弱到强的是丙<丁<甲<乙。 故选：A。 ►考向02 金属活动顺序实验探究 典例 （2022·山东聊城·中考真题）为探究铜、锌、X三种金属的活动性，某同学做了如下实验。则三种金属的活动性由强到弱的顺序是 实验操作 现象 产生气泡 无明显现象 X丝表面析出红色固体 A．锌、X、铜 B．X、锌、铜 C．锌、铜、X D．铜、X、锌 【答案】A 【详解】将X加入稀硫酸中，产生气泡，说明X能与稀硫酸反应，说明在金属活动性顺序里，X排在氢前，将X放入硫酸锌溶液中，无明显现象，说明X与硫酸锌不反应，则锌比X活泼，将X放入硫酸铜溶液中，X丝表面析出红色固体，说明X能与硫酸铜反应，说明X比铜活泼，故三种金属的活动性顺序为：锌＞X＞铜。 故选A。 ►变式训练 1.（2022·山东青岛·中考真题）某同学为验证镁、铁、铜、银的金属活动性顺序，设计了下图所示的四个实验（金属片均已打磨，且其形状大小相同；实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同）。下列分析不正确的是 A．对比实验①②反应的剧烈程度，能判断出镁和铁的金属活动性强弱 B．分析实验②④的现象，能判断出铁、铜、银的金属活动性强弱 C．分析实验④的现象，能判断出铜和银的金属活动性强弱 D．分析四个实验的现象，能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序 【答案】B 【详解】A、金属与酸反应，反应越剧烈，金属活动性越强，对比实验①②反应的剧烈程度，能判断出镁和铁的金属活动性强弱，A正确。 B、②稀盐酸和铁反应，生成氯化亚铁和氢气，说明金属活动性，铁在氢前，④铜和硝酸银反应，生成硝酸铜和银，说明金属活动性铜大于银，不能判断出铁、铜的金属活动性强弱，B错，符合题意。 C、活动性强的金属，能和活动性弱的金属盐溶液反应，分析实验④的现象，能判断出铜和银的金属活动性强弱，C正确。 D、对比实验①②反应的剧烈程度，能判断出镁和铁的金属活动性强弱，镁＞铁＞氢，实验③铜和稀盐酸不反应，说明活动性氢＞铜，活动性强的金属，能和活动性弱的金属盐溶液反应，分析实验④的现象，活动性铜＞银，故金属活动性，镁＞铁＞铜＞银，D正确。 故选：B。 2．（2022·山东潍坊·中考真题）把金属镍(Ni)、锰(Mn)分别放入盐溶液中，反应的结果如下表： 盐溶液 金属 MgCl2溶液 Ni的盐溶液 CuS04溶液 Ni 无金属析出 — 有金属析出 Mn 无金属析出 有金属析出 有金属析出 则它们的金属活动性由强到弱的顺序为 A．Mg Ni  Mn  Cu B．Cu  Ni  Mn  Mg C．Cu Mn  Ni  Mg D．Mg  Mn  Ni  Cu 【答案】D 【详解】由题意可知，金属Ni只能和CuSO4溶液反应，说明Ni的金属活动性比铜强，但比镁弱；金属Mn不能和MgCl2溶液反应，能够和Ni的盐溶液和CuSO4溶液反应，说明锰的金属活动性比镁弱，但是比镍、铜都强，即这几种金属的活动性由强到弱的顺序是Mg＞Mn＞Ni＞Cu． 故选D． 3．（2023·山东济宁·中考真题）某同学为探究镁、锌、铜、银的活动性顺序，设计如图试验流程：依据流程设计，下面对物质①②的选择合理的是 A．①稀硫酸 ②硫酸铜 B．①稀盐酸  ②硫酸锌 C．①稀盐酸  ②硫酸亚铁 D．①稀硫酸  ②氯化镁 【答案】A 【详解】A、镁、锌、铜、银中镁和锌与稀硫酸反应，而铜和银不与稀硫酸反应，说明在金属活动性顺序里，镁、锌排在氢前，铜、银排在氢后，镁反应比锌剧烈，说明镁比锌活泼，银不能将硫酸铜中的铜置换出来，可知铜比银活泼，故金属活动性：Mg＞Zn＞Cu＞Ag，正确； B、镁、锌、铜、银中镁和锌与稀盐酸反应，而铜和银不与稀盐酸反应，说明在金属活动性顺序里，镁、锌排在氢前，铜、银排在氢后，镁反应比锌剧烈，说明镁比锌活泼，铜和银都不与硫酸锌反应，不能得出铜和银的活动性强弱，错误； C、镁、锌、铜、银中镁和锌与稀盐酸反应，而铜和银不与稀盐酸反应，说明在金属活动性顺序里，镁、锌排在氢前，铜、银排在氢后，镁反应比锌剧烈，说明镁比锌活泼，铜和银都不能与硫酸亚铁反应置换出铁，故不能得出铜和银的活动性强弱，错误； D、镁、锌、铜、银中镁和锌与稀硫酸反应，而铜和银不与稀硫酸反应，说明在金属活动性顺序里，镁、锌排在氢前，铜、银排在氢后，镁反应比锌剧烈，说明镁比锌活泼，铜和银都不能置换氯化镁中的镁，故不能得出铜和银的活动性强弱，错误。 故选A 。 考点四 金属的冶炼 一、金属在自然界的存在 金属矿石名称 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 铝土矿 黄铜矿 辉铜矿 主要成分 Fe2O3 Fe3O4 FeCO3 Al2O3 CuFeS2 Cu2S 二、铁的冶炼 1. 一氧化碳还原氧化铁实验 ①实验原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 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 红棕色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰水变浑浊；尾气燃烧时产生蓝色火焰。 ⑤有关的化学方程式 硬质玻璃管中：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 试管中：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。 尾气处理：2CO+O22CO2。 2. 工业炼铁 ①炼铁的原理 在高温下，一氧化碳还原铁的氧化物（氧化铁、四氧化三铁）。 ②原料及作用 a.铁矿石：提供原料。 b.焦炭：燃烧提供热量、产生还原剂一氧化碳。 c.石灰石：可将矿石中二氧化硅转变为炉渣。 ③设备：高炉。 ►考向01 实验室模拟工业炼铁实验 典例 （2024·山东济南·三模）实验室模拟工业炼铁的装置如下图所示，下列相关说法中，不正确的是 A．a处硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应 B．实验中玻璃管内红色粉末逐渐变为黑色 C．c处酒精灯的作用是处理尾气一氧化碳 D．在通入CO前应先点燃a处的酒精喷灯 【答案】D 【详解】A、得氧的过程是氧化反应，失氧的过程是还原反应，B处玻璃管内发生的化学反应是氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，氧化铁失氧发生了还原反应，故选项说法正确； B、氧化铁是红色固体，铁粉是黑色固体，该实验可以观察到玻璃管内红色粉末逐渐变为黑色，故选项说法正确； C、一氧化碳有毒，是大气污染物，c处酒精灯的作用是点燃处理尾气一氧化碳，故选项说法正确； D、CO与空气的混合气体，点燃或加热时可能发生爆炸，在点燃酒精喷灯前，应先通入CO气体排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸，故选项说法错误； 故选：D。 ►变式训练 1.（2023·山东青岛·一模）某学习小组利用如图所示的实验装置模拟工业炼铁。下列说法不正确的是 A．实验时，先通入一段时间CO，再点燃酒精喷灯 B．充分反应后，V形管中固体由黑色变红棕色 C．气球收集尾气是为了防止CO逸出而污染空气 D．该装置的优点是通过控制针管的注射速率，减少药品的用量 【答案】B 【详解】A、一氧化碳是可燃性气体，与空气混合受热可能发生爆炸。实验时，先通入一段时间CO，排净化装置中空气，再点燃酒精喷灯，防止发生爆炸，故A正确； B、一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，红色固体变为黑色，故B错误； C、一氧化碳有毒，气球收集尾气是为了防止CO逸出而污染空气，故C正确； D、该装置简单，优点是可以通过控制针管的注射速率减少药品的用量，节约时间等，故D正确； 故选B。 2．（2022·山东潍坊·二模）小刚同学用CO（含有少量水蒸气）来模拟炼铁实验并检验生成的气体产物和收集尾气，他设计的微型装置如图，下列说法正确的是 A．a处装置中氢氧化钠固体可以换成熟石灰 B．b处黑色的粉末变为红色 C．d处收集尾气，保护环境 D．实验结束，先停止通入气体后熄灭酒精灯 【答案】C 【详解】A、a处装置的作用吸收空气中的二氧化碳，熟石灰只能吸收少量的二氧化碳，因此不可以换成熟石灰，故选项说法错误； B、一氧化碳具有还原性，高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，b处出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑，故选项说法错误； C、一氧化碳有毒，会污染空气，d处的作用是收集尾气，保护环境，故选项说法正确； D、实验结束先熄灭酒精灯后停止通入气体，以防止生成的铁再次被氧化，故选项说法错误。 故选：C。 3．（2023·山东青岛·一模）探究铁的冶炼原理实验装置和炼铁高炉的示意图如下，下列叙述正确的是 A．甲图中实验结束时，应先停止通一氧化碳再熄灭酒精喷灯 B．乙图中高炉炼铁的原料中焦炭的作用只是利用其燃烧提供热量 C．乙图中为了使焦炭燃烧生成一氧化碳，只需通入少量的热空气 D．完全反应后，甲、乙图中得到产物的区别是甲图得到的是纯净物，乙图得到的是混合物 【答案】D 【详解】A、一氧化碳还原氧化铁时，酒精灯要迟到早退，防止爆炸和铁被氧化的发生，多余的一氧化碳只要进行尾气处理即可，错误；B、高炉炼铁中原料焦炭的作用是提供热量和得到还原剂一氧化碳，错误；C、焦炭为单质碳，可在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，同时放出大量的热，然后焦炭在高温条件下与二氧化碳反应生成一氧化碳，错误；D、甲图是一氧化碳还原氧化铁，能得到纯铁，乙图是炼铁高炉，得到的是生铁，属于混合物，正确。故选D。 点睛：炼铁的原理是用还原剂一氧化碳把铁从它的氧化物中还原出来，因为一氧化碳有毒，因此要进行尾气处理。 ►考向02 金属的冶炼 典例 （2022·山东·模拟预测）某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述正确的是 A．该实验不用检查装置气密性 B．先加热再通CO，加热后B中出现浑浊 C．这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上没有区别 D．已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→c→b→d 【答案】D 【详解】A.为避免一氧化碳及生成的二氧化碳漏出，该装置需要检查装置气密性。错误。 B.为避免空气与一氧化碳混合发生爆炸，应先通入一氧化碳后加热。错误。 C.该方法炼制出的铁不会混有碳，而工业上炼出的生铁含有碳，错误。 D.一氧化碳污染空气应处理尾气，C应为收集一氧化碳的装置，所以气体从c通入，将水从b排出，b连接d水排入烧杯中，所以导管口的连接顺序为a→c→b→d，正确。 故选D。 ►变式训练 1.（2024·山东淄博·三模）我国炼铁技术早于西方国家一千多年。下列有关铁的说法正确的是 A．生铁属于纯净物 B．工业高炉炼铁属于物理变化 C．纯铁比锰钢的硬度大 D．纯铁的熔点比生铁的高 【答案】D 【详解】A、生铁是由铁、碳等混合而成，属于混合物，不符合题意； B、工业高炉炼铁，是一氧化碳和铁的氧化物反应生成铁和二氧化碳，有新物质生成，属于化学变化，不符合题意； C、合金比组成它的纯金属硬度大，锰钢是铁的合金，故纯铁比锰钢的硬度小，不符合题意； D、合金比组成它的纯金属熔点低，生铁是铁的合金，故纯铁的熔点比生铁的高，符合题意。 故选D。 2．炼铁工业中高炉煤气的一种新的处理过程如图所示，有关该过程的叙述错误的是 A．可减少CO2的排放 B．Fe3O4和CaO均可循环利用 C．H2、CO在过程①体现还原性 D．在反应中C、H、Fe、Ca的元素化合价都发生了变化 【答案】D 【详解】A、该反应中消耗二氧化碳，将二氧化碳转化为CO，故可减少二氧化碳的排放，故A正确， B、由图可知，四氧化三铁和铁之间相互转化，氧化钙和碳酸钙之间相互转化，故Fe3O4和CaO均可循环利用，故B正确； C、过程①氢气得氧变成水，一氧化碳得氧变成二氧化碳，H2、CO均体现还原性，故C正确； D、在该反应中，一氧化碳和二氧化碳相互转化，碳化合价发生变化；氢气转化为水，氢元素的化合价也发生变化；四氧化三铁和铁之间相互转化，铁元素的化合价也发生变化，碳酸钙和氧化钙中钙元素的化合价均为+2价，则钙元素的化合价不变，故D错误； 故选D。 3．（2023·山东东营·模拟预测）用如图装置（图中a处置于80℃热水浴中，夹持装置省略）模拟工业炼铁，已知甲酸（HCOOH）在热浓硫酸的作用下生成水和一氧化碳。下列说法不正确的是 A．实验中应先滴加甲酸再点燃酒精喷灯 B．实验中可观察到b处黑色固体变红，c处澄清石灰水变浑浊 C．b处反应后称量固体发现固体质量减少 D．实验中产生的尾气可用酒精灯点燃处理 【答案】B 【详解】A、甲酸（HCOOH）在热浓硫酸的作用下生成水和一氧化碳。即甲酸是反应物，所以实验中应先滴加甲酸再点燃酒精喷灯。A正确； B、b处是氧化铁与甲酸分解生成的一氧化碳反应，生成铁和二氧化碳，所以实验中可观察到b处红棕色固体变黑，c处澄清石灰水变浑浊。B不正确； C、b处氧化铁生成铁，所以b处反应后称量固体发现固体质量减少。C正确； D、实验中产生的尾气是一氧化碳，一氧化碳具有可燃性，所以实验中产生的尾气可用酒精灯点燃处理。D正确。 综上所述：选择B。 考点五 金属资源的保护 一、铁制品锈蚀的条件的探究 实验装置 现象 铁钉生锈 铁钉不生锈 铁钉不生锈 现象分析 铁钉同时和氧气（或空气）、水接触 铁钉只和水接触 铁钉只和氧气（或空气）接触 结论 铁钉生锈的条件：铁和氧气(或空气)、水接触同时接触 【点拨】 （1）铁制品生锈主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生了化学反应。 （2）铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，颜色为红色。铁锈的结构疏松，不能阻止里层的铁继续与氧气、水的反应，铁制品会完全被腐蚀。 （3）铁制品一般温度越高，锈蚀的速度越快。 （4）在酸、盐存在的环境中，铁制品的锈蚀会加快。 二、防止铁制品锈蚀的原理和方法 1. 防止铁制品锈蚀的原理： 破坏铁锈蚀的条件即可防止铁制品锈蚀，即防止铁制品与氧气或水接触。 2. 防止铁制品锈蚀的方法： ①保持铁制品表面干燥和洁净。 ②在铁制品表面覆盖一层保护膜，如在铁制品表面刷漆、涂油等。 ③在铁制品表面镀上其他金属，如镀锌、镀铬等。 ④将铁制品制成合金，如不锈钢。 ⑤通过化学方法使铁制品表面形成致密的氧化膜，如“烤蓝”等。 三、金属资源的保护 1. 必要性 ①金属矿物的储量有限，且不可再生； ②废旧金属的随意丢弃不仅浪费资源还污染环境。 2. 有效途径 ①防止金属腐蚀； ②回收利用废旧金属； ③合理有效地开采矿物； ④寻找金属的代用品等。 四、含杂质的反应物(或生成物)质量的计算 1. 将含杂质的已知物质量换算为纯物质质量，其关系式为： 纯度＝×100%，纯物质质量=含杂质物质质量×纯度。 2. 将纯物质质量代入化学方程式进行计算。 3. 将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质质量：含杂质物质质量为=。 ►考向01 铁制品锈蚀的条件及探究 典例 （2023·山东日照·二模）用洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究，设计的实验如图所示，一周后观察现象。下列说法错误的是 A．用煮沸并迅速冷却的蒸馏水实验，目的是除去水中溶解的氧气 B．植物油的作用是隔绝空气，氯化钙的作用是作干燥剂 C．观察到甲中铁钉生锈明显，乙中铁钉生锈，丙、丁中铁钉均无明显变化 D．乙和丙对比说明铁生锈需要水，乙和丁对比说明铁生锈需要空气 【答案】D 【详解】A、将蒸馏水煮沸后迅速冷却，目的是除去水中的氧气，排除水中溶解的氧气对实验的影响，故选项说法正确； B、植物油的作用是隔绝空气，氯化钙可以吸收水分，可作干燥剂，故选项说法正确； C、甲、乙中铁钉与氧气、水同时接触，但甲中通入氧气，因此甲中铁钉生锈明显，乙中铁钉生锈；而丙中铁钉只与水接触，丁中铁钉只与氧气接触，因此丙、丁中铁钉均无明显变化，故选项说法正确； D、乙中铁钉与氧气、水同时接触，铁钉生锈，丙中铁钉只与水接触，铁钉没有生锈，乙和丙对比可以得出铁的生锈的条件之一是铁生锈需要氧气；乙中铁钉与氧气、水同时接触，铁钉生锈，丁中铁钉只与氧气接触，乙和丁对比可以得出铁的生锈的条件之一是铁生锈需要水，故选项说法不正确。 故选D。 ►变式训练 1.（2022·山东青岛·一模）用相同的洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究，设计的实验如图所示，一周后观察。下列说法错误的是（　　） A．①中的铁钉明显生锈，②和③中的铁钉无明显变化 B．②中加入的蒸馏水要煮沸的目的是除去水中溶解的氧气 C．①中的铁钉离开水面的钉帽处锈蚀最严重 D．探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气中的氧气和水共同作用 【答案】C 【详解】A、③中铁钉只与氧气接触，不生锈，②中的铁钉只与水接触，不生锈，故②③无明显变化，①中的铁钉与水和氧气同时接触，明显生锈，不符合题意； B、试管②中加入的蒸馏水要事先煮沸，考虑温度升高，气体溶解度减小，目的是除去水中溶解的氧气，不符合题意； C、①中铁钉与水和氧气同时接触处锈蚀最严重，而不是钉帽处，符合题意； D、经过探究可以知道铁生锈的主要条件是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，不符合题意。故选C。 2．（2022·山东日照·中考真题）某学习小组用相同的洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究，设计的实验如图所示，一周后观察。下列说法错误的是 A．①和②中的铁钉无明显变化，③中的铁钉明显生锈 B．②中加入的蒸馏水要事先煮沸，目的是除去水中溶解的氧气 C．③中铁钉的甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最严重 D．探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气和水（水蒸气）直接接触 【答案】C 【详解】试题分析：铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触。故试管3满足了铁生锈的条件，3中的铁钉会生锈，且乙处生锈最严重。故选C。 考点：铁生锈的条件的探究 3．（2022·山东泰安·二模）全世界每年因锈蚀损失的钢铁约占世界年产量的。小明同学想探究钢铁生锈的条件，他将干净的铁钉放入试管中（如图），定期进行观察并记录。下列说法正确的是 A．图1可以探究得出铁生锈的所有条件 B．图2，一段时间后，可以看到a试管中的铁钉生锈，b试管中的铁钉不会生锈 C．通过a、b试管中铁钉现象可以说明铁生锈与氧气有关 D．一段时间以后，U型管内植物油液面L端比R端要低 【答案】B 【详解】A、图1所示实验中，会观察到B处最先生锈，但是不能得出铁锈蚀的所有条件，故A错误； B、图2，一段时间后，可以看到a试管中的铁钉生锈，b试管中没有水，铁钉不会生锈，故B正确； C、通过a、b试管中铁钉现象a生锈，b不生锈，可以说明铁生锈与水有关，故C错误； D、一段时间以后，a生锈，b不生锈，a消耗氧气，气体减少，压强减小，U型管内植物油液面L端比R端要高，故D错误。 故选：B。 ►考向02 金属资源的保护 典例 （2023·山东青岛·中考真题）防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是 A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料 D．制成合金 【答案】D 【详解】A.在金属制品表面涂油防锈方法中，方法原理是在铁制品表面涂保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水； B.在金属制品表面刷漆防锈方法中，方法原理是在铁制品表面涂保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水； C.在金属制品表面覆盖塑料，方法原理是在铁制品表面覆盖保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水； D.制成合金进行防锈，方法原理是改变金属的内部结构，制成耐腐蚀的合金。 综上所述，四种防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是D，故选：D。 ►变式训练 1．下列做法不能有效保护金属资源的是 A．防止金属腐蚀 B．寻找金属的代用品 C．回收利用废旧金属 D．肆意开采金属矿物 【答案】D 【详解】A、防止金属腐蚀，可保护金属资源，该选项不符合题意； B、寻找金属的代用品，可保护金属资源，该选项不符合题意； C、回收利用废旧金属，可保护金属资源，该选项不符合题意； D、肆意开采金属矿物，不利于保护金属资源，该选项符合题意。 故选D。 2．下列有关金属资源的利用与防护解释不合理的是 A．在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，主要是为了美观 B．用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀 C．用铝合金制造国产大飞机C919机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀 D．切菜后的菜刀用清水洗净擦干，可减缓菜刀生锈 【答案】A 【详解】A、在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，除了美观，更重要的是可以隔绝氧气和水，起到防锈的目的，符合题意； B、用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可以隔绝氧气和水，减缓钢铁的腐蚀，不符合题意； C、铝合金是铝的合金，具有质轻、硬度大，耐腐蚀等特点，故可用铝合金制造国产大飞机C919机壳，不符合题意； D、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，切菜后的菜刀用清水洗净擦干，保持菜刀表面干燥，可减缓菜刀生锈，不符合题意。 故选A。 3．（2022·山东济南·中考真题）下列有关金属资源的利用与防护不合理的是（    ） A．经常用钢丝球擦洗铝锅表面，保持洁净 B．在钢铁表面喷油漆可防止生锈 C．废旧金属的回收利用，保护金属资源的有效途径之一 D．改变金属的组成和结构，铸造成合金材料可优化其性能 【答案】A 【详解】A、经常用钢丝球擦洗铝锅表面，会擦掉表明的氧化铝薄膜，故不合理，符合题意； B、在钢铁表面涂油、喷油漆、镀层可防止生锈，故合理，不符合题意； C、废旧金属的回收利用，保护金属资源的有效途径之一，故合理，不符合题意； D、改变金属的组成和结构，铸造成合金材料可优化其性能，故合理，不符合题意。 故选A 【点睛】铝制品耐腐蚀的原因是铝在常温下能与氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了氧气的进一步氧化，起到了保护的作用。 ►考向03 金属冶炼的计算 典例 （2022·山东济南·二模）CO2和CO的混合气体5g与足量灼热的氧化铁充分反应后，将生成的气体全部通入80克质量分数为20%的氢氧化钠溶液中充分吸收，测得最终所得溶液的质量为86.6克，则原混合气体中碳元素和氧元素的质量比为（　　） A．9：16 B．1：2 C．3：8 D．17：8 【答案】A 【详解】通过分析可知，混合气中的一氧化碳会与氧化铁中的氧元素生成二氧化碳，反应后氢氧化钠溶液增加的质量即为二氧化碳质量，氢氧化钠溶液增加的质量为：86.6g-80g=6.6g。 与氢氧化钠反应的二氧化碳中碳元素的质量即为混合气体中碳元素质量。混合气体中碳元素质量：6.6g× =1.8g，混合气体中氧元素的质量为5g-1.8g=3.2g； 混合气体中碳元素和氧元素的质量比为：1.8g：3.2g=9：16； 故选A。 ►变式训练 1.现有6.4g某种铁的氧化物，用足量的CO将其完全反应，将生成的气体通过足量澄清石灰水，得到沉淀10.0g，则这种铁的氧化物可能是 A．FeO B．Fe3O4 C．Fe2O3与Fe3O4的混合物 D．FeO与Fe3O4的混合物 【答案】D 【详解】设产生10g沉淀需要二氧化碳的质量为m 设铁的氧化物的化学式为FexOy FeO中铁、氧的原子个数为1:1； Fe2O3中铁、氧的原子个数为1:1.5； Fe3O4中铁、氧的原子个数为1:1.3； 所以铁的氧化物中一定含有FeO，可能含有Fe2O3、Fe3O4其中的一种或两种； 故选D。 2．（2012·山东日照·中考真题）下列说法正确的是（ ） A．根据质量守恒定律，2gH2跟8gO2完全反应，可得到10gH2O B．用含Fe2O385%的赤铁矿160t，理论上可生产100t含杂质4. 8%的生铁 C．各取10g镁粉和锌粉，分别与足量的盐酸完全反应，镁粉产生的H2多，说明镁的金属活动性比锌强 D．将l0gCuSO4·5H2O与90gH2O混合，固体完全溶解，可得100g溶质的质量分数为10%的CuSO4溶液 【答案】B 【详解】A、氢气和氧气反应的化学方程式为： ，在此反应中氢气、氧气和水的质量关系4：32：36=1：8：9，则1gH2能与8gO2完全反应生成9g水，反应后氢气有剩余，错误； B、160t赤铁矿中含氧化铁的质量为：160t×85％=136t。 设136t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x。 x=95.2t 可炼得含杂质4. 8%生铁的质量为：95.2t÷（1-4.8％）=100，正确； C、金属与酸反应，产生气体的多少与金属的活动性没有关系，错误； D、l0gCuSO4·5H2O中CuSO4的质量为：10g××100％=6.4g。与90gH2O混合，固体完全溶解，可得100g溶质的质量分数为：×100％=6.4％，错误。 故选B。 3．用某同学改进的如图装置，测得甲中硬质玻璃管（含药品）在反应前和完全反应后的质量分别为M1和M2。下列有关分析正确的是 A．装置甲中玻璃管内发生的是置换反应 B．装置乙只能起到验证二氧化碳的作用 C．停止加热需继续通CO直至冷却 D．制得铁的质量为（M1-M2） 【答案】C 【详解】A：置换反应是一种单质与一种化合物起反应，生成另一单质和另一化合物的反应。而装置甲中玻璃管内发生的是一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳的反应。不符合置换反应的定义，A错。 B：装置乙既能起到验证二氧化碳的作用也能起到收集适量尾气一氧化碳的作用。B错。 C：由于一氧化碳与氧化铁反应生成热的铁容易被氧化，因此停止加热需继续通CO直至冷却。C正确。 D：硬质玻璃管中反应前是氧化铁，反应后是铁，因此（M1-M2）是氧化铁中氧元素的质量。D错。 综上所述： 选择C。 跨学科实践一 垃圾的分类与回收利用 涉及考点 考点链接 金属资源的保护 专题04 考点五 典例 （2023·山东青岛·二模）人类文明进步与金属材料利用关系十分密切。钢铁是应用最普遍的金属材料，也是最容易发生锈蚀的金属材料之一。人类为金属的锈蚀付出了巨大的代价，所以金属的防腐和废旧金属的回收有着十分重要的意义。 (1)钢铁生锈是铁与空气中 发生化学反应的结果。 (2)“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料一新型镁锂合金，该合金具有减震、消噪和抗电磁干扰性能。关于该材料，下列说法不正确的是______（填字母序号）。 A．该材料很轻，所以硬度很小 B．该材料对电磁波有屏蔽作用 C．该材料可有效的降低卫星发射时的噪音 (3)盐酸可以除去铁制品表面的锈迹，追梦化学兴趣小组将10g表面生锈的铁钉（杂质已忽略）放入盛有100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸的密闭容器中，并用压强传感器测定容器内气体压强和反应时间的变化曲线，测定结果如下图，请据图回答： 查阅资料：已知，当和同时存在于溶液中时，优先与发生反应。 ①段压强 （选填“增大”“减小”或“不变”），请写出段一定会发生的化学反应方程式： 。 ②反应停止后，取出铁钉洗涤、干燥、称量，质量为3.8g，原生锈铁钉中铁元素的质量分数为 。 【答案】(1)氧气和水 (2)A (3) 增大 94% 【详解】（1）铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果。 （2）A、该材料为世界上目前最轻的金属结构材料，则该材料很轻，但合金的硬度比组成的纯金属硬度大，该选项说法不正确； B、该合金具有抗电磁干扰性能，则对电磁波有屏蔽作用，该选项说法正确； C、该合金具有消噪性能，则可有效的降低卫星发射时的噪音，该选项说法正确。 故选A。 （3）①由图可知，BC段压强增大； 由于铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，气体增多，压强增大，则BC 段一定会发生的化学反应方程式为。 ②由于氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，则最终溶液中溶质为氯化亚铁，根据质量守恒，设与氯化亚铁中铁元素的质量为x，则 解得x=5.6g 则原生锈铁钉中铁元素的质量分数为。 ►变式训练 （2022·山东威海·一模）金属及其回收利用 某机械厂金属废料的成分是Zn、Cu、ZnO和CuO，某化学小组利用该金属废料回收铜并制取氧化锌和硫酸铜。请回答下列问题。 （活动一）回收铜并制取氧化锌，实验方案如下： (1)步骤I所得滤液a中溶质的成分是 （填写化学式）。 (2)步骤Ⅲ加入试剂甲的名称是 。 (3)步骤IV加入适量NaOH溶液的目的是 。 （活动二）利用活动一回收的铜制取硫酸铜，设计方案如下： 方案A：     方案B： （信息） (4)方案A中氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式为 。 (5)小组同学从绿色化学的视角分析方案B不合理，理由是 （写出一条即可）。 （活动三） 该小组的同学在制得的硫酸铜溶液中插入铝丝，未发现明显的实验现象 (6)（现象分析，继续实验）分析出现无明显实验现象的原因并进行了相应的补救措施是： ，顺利完成实验，观察到了明显的实验现象。经充分反应后，该实验的现象是 。 (7)（实验微观辨析）①硫酸铜溶液中含有的微粒有 种。 ②经研究发现该反应的微观示意图如图所示（图中微粒未完全画出）。则用实际参加反应的微粒符号来表示化学反应的式子是 。 (8)在“宏观一微观一符号”之间建立联系，能帮助我们更好地认识物质变化的本质。下列说法中正确的是______。 A．硫酸铜溶液中含有的微粒是Cu2+、 B．硫酸铜溶液能导电 C．反应的实质是Al得电子生成Al3+、Cu2+失电子生成Cu D．硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸铝溶液为无色，说明蓝色与Cu2+有关 (9)如图为Mn和CuSO4溶液反应的示意图，回答下列问题： ①该反应的实质是与实际反应的粒子是 。 ②反应中失去电子的粒子是 。 ③由反应可知金属的活泼性：Mn Cu（填“>”或“<”）。 ④该反应中化合价没有改变的元素或根是 （填对应选项的字母）。 A．锰元素     B．铜元素    C．硫酸根 【答案】(1)ZnSO4、CuSO4、H2SO4 (2)稀硫酸 (3)使硫酸锌完全反应 (4) (5)方案B会生成二氧化硫，污染空气 (6) 用砂纸除去铝表面的保护膜 铝表面有红色物质生成，溶液由蓝色变成无色 (7) 3 (8)BD (9) Mn与Cu2+ 反应生成了Mn2+ 与Cu Mn > C 【详解】（1）步骤I加入过量稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，故所得滤液a中溶质的成分是生成的硫酸锌、硫酸铜，过量的稀硫酸，化学式为ZnSO4、CuSO4、H2SO4。 （2）步骤II加入过量的锌粉，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，滤渣中含有过量的锌和生成的铜，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，步骤Ⅲ加入试剂甲除去锌，故步骤Ⅲ加入试剂甲的名称是稀硫酸。 （3）氢氧化钠和硫酸锌反应生成氢氧化锌和硫酸钠，故步骤IV加入适量NaOH溶液的目的是使硫酸锌完全反应。 （4）方案A中氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，故反应的化学方程式为。 （5）铜与浓硫酸在加热条件下生成二氧化硫、硫酸铜和水，二氧化硫排放进空气，污染空气，故从绿色化学的视角分析方案B不合理，理由是方案B会生成二氧化硫，污染空气。 （6）氧化铝和硫酸铜不反应，铝和氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，阻止反应的发生，则补救措施是：用砂纸除去铝表面的保护膜；铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，则实验的现象是铝表面有红色物质生成，溶液由蓝色变成无色。 （7）①硫酸铜溶液是硫酸铜溶于水形成的，含有的微粒有铜离子、硫酸根离子、水分子，则硫酸铜溶液中含有的微粒有3种。 ②铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，由反应的微观示意图可知，反应前微粒是铝和铜离子，反应后微粒是铜和铝离子，则化学反应的式子是。 （8）A、硫酸铜溶液中含有的微粒是Cu2+、和H2O，故A不正确； B、硫酸铜溶液中含有自由移动的离子，则硫酸铜溶液能导电，故B正确； C、反应的实质是Al失电子生成Al3+、Cu2+得电子生成Cu，故C不正确； D、硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸铝溶液为无色，说明蓝色与Cu2+有关，故D正确。 故选BD。 （9）①由Mn和CuSO4溶液反应的示意图可知，Mn变成Mn2+ ，Cu2+变成Cu，则该反应的实质是与实际反应的粒子是Mn与Cu2+ 反应生成了Mn2+ 与Cu。 ②Mn变成Mn2+ ，则Mn失去最外层2个电子变成Mn2+，故反应中失去电子的粒子是Mn。 ③由Mn和CuSO4溶液反应的示意图可知，反应后生成铜，说明锰置换出了铜，故由反应可知金属的活泼性：Mn>Cu。 ④A、锰元素的化合价由0价升高到+2价，故A不正确；      B、铜元素由+2价降低到0价，故B不正确； C、硫酸根反应前后没有改变，故C正确。故选C。 跨学科实践二 揭秘“暖宝宝” 涉及考点 考点链接 金属的化学性质 专题04 考点二 典例 （22-23九年级上·山东德州·期末）自热产品已经广泛应用于生活中。化学兴趣小组对某品牌的“暖宝宝”进行了初步验证性探究。 品名：XX“暖宝宝” 成分：袋内物质：铁粉、水、活性炭、食盐等 内袋材料：微孔透气无纺布 外袋材料：不透气塑料 用法：临用前，打开外袋取出内袋，直接贴在衣服上。打开外袋后保持温暖12小时。 【实验一】食盐作用的探究 【实验探究1】兴趣小组的同学进行了如下实验： 按图所示装配成A、B、C、D四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)所示。 时间/小时 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 A瓶(盛干燥铁丝) 0 0 0 0 0 0 0 B瓶(盛沾了食盐水的铁丝) 0 0.4 1.2 3.4 5.6 7.6 9.8 C瓶(盛沾了清水的铁丝) 0 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5 D瓶(盛完全浸在食盐水中的铁丝) 0 0 0 0 0 0 0 【反思评价1】 (1)上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为(填字母) 。 (2)你认为“暖宝宝”中的氯化钠起的作用是 ，在此变化中 能转化为 能。 【实验二】成分定性的探究 【实验探究2】 (1)“暖宝宝”中是否含有铁粉？兴趣小组的同学认为可以用 来检验。 (2)如图是兴趣小组验证黑色粉末中含有活性炭粉的实验装置图。(燃烧匙内盛有“暖宝宝”袋内黑色粉末，燃烧匙上方罩一个内壁涂有石灰水的烧杯) 【反思评价2】验证黑色粉末中是否含有活性炭的方案 (填“可行”或“不可行”)。理由是 。 【实验三】成分定量的探究 暖宝宝的好坏，不是原料越重越好，也不是温度越高越好，其发热温度的高低，持续时间的长短，都与发热原料中的铁粉的含量密不可分，那么如何测定发热原料中铁粉的含量呢？ 【实验探究三】取5.7g样品，投入装有10.0g稀盐酸(足量)的烧杯(烧杯质量10.0g)中，在化学反应过程中对烧杯进行了五次称量，数据记录如下： 反应时间 t0 t1 t2 t3 t4 烧杯和药品质量(g) 25.7 25.6 25.5 25.5 m 【结果分析】 (1)表格中m的值为 g。 (2)暖宝宝样品中铁的质量分数 。(保留到0.001) 【答案】 B>C>A=D 加快铁的生锈速率 化学 热 磁铁 不可行 酒精灯燃烧也会生成二氧化碳气体，对黑色粉末中是否含有活性炭的检验产生干扰 25.5 98.2% 【详解】反思评价1：（1）导管中水面上升的高度越高、越快，说明铁丝生锈的速率越彻底、越快，上述实验中铁生锈的速率由大到小的排列顺序为：沾了食盐水的铁丝生锈最快，沾了清水的铁丝生锈速率较快，干燥的铁丝和完全浸在食盐水中的铁丝生锈速率最慢，几乎不生锈，故填：B>C>A=D； （2）由上述表述中数据可知，“暖宝宝”中的氯化钠起的作用是加快铁的生锈速率，在此变化中化学能转化为热能，故填：加快铁的生锈速率；化学；热； 实验探究2：（1）是否含有铁粉，可用磁铁进行吸引，故填：磁铁； 反思评价2：碳燃烧能生成二氧化碳，酒精燃烧能生成二氧化碳，会对检验活性炭的存在造成干扰，故填：不可行；因为酒精灯燃烧也会产生二氧化碳气体，对黑色粉末中是否含有活性炭的检验产生干扰； 结果分析： （1）由表格中的数据可知，t1时刻，烧杯和药品质量减少0.1g，t2时刻，烧杯和药品质量减少0.1g，t3时刻后烧杯和药品质量不再减少，说明铁和稀盐酸完全反应，质量不再发生变化，所以m的值是25.5，故填：25.5； （2）解：产生氢气的质量为10g+10g+5.7g-25.5g=0.2g， 设参加反应的铁的质量为x， x=5.6g 暖宝宝样品中铁的质量分数为。 ►变式训练 （22-23九年级上·山东威海·期末）身边的金属 (1)镓（Ga）及其化合物应用广泛，常用于半导体、合金、磁性材料等领域。已知镓在化合物中常为+3价，金属活动性顺序：Zn>Ga>Fe。 ①写出镓与稀盐酸反应的化学方程式 。 ②一类物质既有共性，又有差异性，某同学预测镓能与氧气反应，其依据是 ，查阅资料知，镓在常温下即能与氧气反应，试写出该反应的化学方程式 。若要利用金属与酸的反应，验证锌、镓、铁的化学性质有差异，你的实验方案是（提供表面积相同的三种金属片，其他试剂与仪器自选） 。 (2)金属蚀刻又称光化学蚀刻，其原理是通过溶液与金属的化学反应，从而形成凹凸。某兴趣小组的同学想利用蚀刻原理，用铜板做一幅蚀刻画，将铜板表面打磨并贴上保护膜后刻画出图案，再滴加蚀刻剂即可。 ①下列溶液可做蚀刻剂的是（填字母编号） 。选择的依据是（用化学方程式表示） 。 A．硫酸镁溶液B．稀盐酸C．硝酸银溶液 ②若改为铝板蚀刻，则上述溶液可做蚀刻剂的是（填字母编号） 。用铝板制作蚀刻画前需先用砂纸仔细打磨，其原因是 。 (3)暖宝宝中的铁粉 ①图1是某品牌暖宝宝的标签，暖宝宝发热的原因是袋内的铁粉与 。反应放热。外袋材料使用不透气塑料是为了 。暖宝宝袋内使用极细的铁粉而不是铁块，其原因是 。 ②某同学按照标签，自制暖宝宝，并利用温度传感器测得两种不同暖宝宝使用时温度变化的曲线如图2所示。与市售暖宝宝相比，自制暖宝宝用来取暖的不足有（答两点） 。 ③工业上常用赤铁矿石为原料，利用一氧化碳作还原剂炼铁，发生反应的化学方程式为 。 (4)电池中的金属 为探究化学反应能否产生电能，某同学进行了如图所示实验，连接装置后观察到铜片表面有气泡产生，小灯泡发光。由实验现象可获得的结论是 。 【答案】(1) 铁在氧气中能够燃烧，镓比铁活泼，镓也能和氧气反应 取表面积相同的三种金属片，分别加入稀盐酸，比较反应的剧烈程度 (2) C BC 铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜 (3) 空气中的氧气和水蒸气 隔绝空气 接触面积大，反应速率快 自制暖宝放出热量大，温度高，容易造成烫伤；自制暖宝宝持续放热时间短 (4)化学反应能产生电能 【详解】（1）①镓与盐酸反应生成氯化镓和氢气，反应的化学方程式为，故填：； ②一类物质既有共性，铁在氧气中能够燃烧，镓比铁活泼，镓也能和氧气反应；镓在常温下与氧气反应生成氧化镓，反应的化学方程式为；若要利用金属与酸的反应，验证锌、镓、铁的化学性质有差异，设计方案为取表面积相同的三种金属片，分别加入稀盐酸，比较反应的剧烈程度，故填：大多数金属都能与氧气反应；；取表面积相同的三种金属片，分别加入稀盐酸，比较反应的剧烈程度； （2）用铜板做一幅蚀刻画，选择溶液需能与铜发生反应： ①A、根据金属活动性铜在镁之后，不能与硫酸镁溶液发生 ，不符合题意； B、根据金属活动性顺序，铜在氢之后，不能与稀盐酸发生反应，不符合题意； C、金属活动性顺序，铜在银之前，能与硝酸银反应，形成凸痕，符合题意。 故选C。 选择的依据是铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式为，故填：C；； ②若改为铝板蚀刻，根据金属活动性顺序“镁>铝>氢>银”，可知铝能与稀盐酸、硝酸银发生反应，故选BC；用铝板制作蚀刻画前需先用砂纸仔细打磨，其原因是铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，故填：BC；铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜； （3）①暖宝宝发热的原因是袋内的铁粉与空气中的氧气和水蒸气反应放热；外袋材料使用不透气塑料是为了隔绝空气；极细的铁粉与铁块相比，接触面积大、反应速率快，所以暖宝宝袋内使用极细的铁粉而不是铁块，故填：空气中的氧气和水蒸气；隔绝空气；接触面积大、反应速率快； ②由图2可知：自制暖宝宝用来取暖的不足有自制暖宝放出热量大，温度高，容易造成烫伤；自制暖宝宝持续放热时间短，故填：自制暖宝放出热量大，温度高，容易造成烫伤；自制暖宝宝持续放热时间短； ③赤铁矿的主要成分是氧化铁，利用一氧化碳作还原剂炼铁，发生反应的一氧化碳与氧化铁高温生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为，故填：； （4）铜片表面有气泡产生，说明发生化学反应，小灯泡发光，说明产生电能，可获得的结论是化学反应能产生电能，故填：化学反应能产生电能。 1．（24-25九年级上·山东日照·阶段练习）下列说法不正确的是 A．《吕氏春秋》中记载：“金柔锡柔，合两柔则刚”，这说明合金的硬度大于组成它的纯金属的硬度 B．“真金不怕火炼”说明金的熔点高 C．石油、天然气、大理石都属于混合物，干冰、生石灰、冰都属于氧化物 D．用灼烧的方法可以鉴别黄金和假黄金（Cu-Zn合金） 【答案】B 【详解】A、“金柔锡柔，合两柔则刚”，这体现了合金的硬度大于组成它的纯金属的硬度，故选项说法正确； B、“真金不怕火炼”，说明金即使高温条件下也不与氧气反应，故选项说法不正确； C、石油、天然气、大理石中都含有多种物质，都属于混合物；氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，干冰（二氧化碳的固体）、生石灰（氧化钙的俗称）、冰（水的固态）都属于氧化物，故选项说法正确； D、假黄金中的铜灼烧时与氧气反应生成黑色的氧化铜，黄金灼烧无明显现象，现象不同，可以鉴别，故选项说法正确。 故选B。 2．（24-25九年级上·山东潍坊·期中）下列有关金属和金属材料的有关说法错误的是 A．金属单质在常温下都是固体 B．不锈钢属于金属材料 C．合金和纯金属的性能不同是因为组成发生了改变 D．铝制品应用广泛，铝是地壳中含量最多的金属元素 【答案】A 【详解】A、常温下大多数的金属都是固体，汞呈液态，故选项说法错误； B、不锈钢是铁合金，合金属于金属材料，故选项说法正确； C、合金和纯金属的性能不同是因为组成发生了改变，故选项说法正确； D、铝制品应用广泛，地壳中含量最高的金属元素是铝，故选项说法正确； 故选：A。 3．（24-25九年级上·山东德州·阶段练习）下列关于钢的叙述错误的是 A．钢是一种铁合金 B．钢的许多性能优于生铁 C．钢的含碳量高于生铁 D．钢是一种混合物 【答案】C 【详解】A、钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，故说法正确； B、生铁因含碳量高性能呈现硬而脆、机械性能差，钢含碳量低，有较好地韧性，可锻轧、可延压，具有良好的机械性能，钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一，钢的许多性能优于生铁，故说法正确； C、生铁含碳量是2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，钢的含碳量低于生铁，故说法错误； D、钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，属于混合物，故说法正确； 故选：C。 4．（24-25九年级上·山东东营·阶段练习）下列物质可以由相应的金属和酸发生置换反应生成的是 A．FeCl3 B．CuSO4 C．AgCl D．ZnCl2 【答案】D 【详解】A、铁与盐酸发生置换反应后生成氯化亚铁和氢气，不生成氯化铁（FeCl3），错误； B、铜位于金属活动性顺序表中氢的后面，不能与酸反应生成硫酸铜，错误； C、银位于金属活动性顺序表中氢的后面，不能与酸反应生成氯化银，错误； D、锌位于金属活动性顺序表中氢的前面，能够与稀盐酸发生中反应生成氯化锌和氢气，正确； 故选D。 5．（2023·山东临沂·二模）下列有关金属材料的说法正确的是 A．合金中至少含有两种金属 B．在自然界中，大多数金属以化合物的形式存在 C．生铁和钢都是铁合金，但钢的含碳量比生铁的高 D．“真金不怕火炼”说明黄金的熔点非常高 【答案】B 【详解】A、合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物，故A错误； B、大多数金属的化学性质比较活泼，在自然界中以化合物形式存在，故B正确； C、生铁含碳量一般在2 %-4.3%，钢的含碳量为0.03%-2%，所以生铁的含碳量比钢的含碳量高，故C错误； D、真金不怕火炼，说明金的化学性质很稳定，很难与氧气发生化学反应，故D错误。 故选B。 6．（2024·山东临沂·二模）已知金属M、Fe和H活动性强弱关系为：，下列说法中不正确的是 A．金属M可以是Mg或Sn B．将金属M放入稀硫酸中，会有气泡冒出 C．将金属M放入溶液中，金属表面有红色固体析出 D．若金属铁（足量）放入溶液中，溶液变为浅绿色 【答案】A 【详解】A.金属M、Fe和H活动性强弱关系为：，金属M可以是Sn，不能是Mg，Mg的活动性比强Fe，故A错误； B.在金属活动性顺序表中，金属M排在氢前面，金属M能与稀硫酸反应生成氢气，所以将金属M放入稀硫酸中，会有气泡冒出，故B正确； C.金属M的活动性比铜强，将金属M放入溶液中，会置换出铜，金属M表面有红色固体析出，故C正确； D.铁的活动性比M强，金属铁（足量）放入溶液中，反应生成M和硝酸亚铁，溶液变为浅绿色，故D正确。 故选：A。 7．（2024·山东菏泽·二模）某同学设计如下三个实验证明、、的活动性顺序，能得出结论的实验是 A．①② B．②③ C．①③ D．③ 【答案】A 【详解】①铜丝能与硝酸银溶液反应置换出银，说明了活动性铜＞银；②锌能与硫酸铜溶液反应置换出铜，说明了活动性锌＞铜；③锌能与稀硫酸反应置换出氢气，说明了活动性锌＞氢；由①②即可证明Cu、Zn、Ag的活动性顺序为Zn＞Cu＞Ag，实验③无需做； 故选：A。 8．（2023·山东德州·中考真题）世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于金属年产量的20%~40%。下列做法不能有效防止钢铁生锈的是 A．表面刷漆 B．清洗锈迹 C．制成不锈钢 D．镀耐腐蚀的铬 【答案】B 【详解】A、在钢铁表面刷一层油漆，可以隔绝空气和水防锈，从而防止钢铁生锈，故A不符合题意； B、清洗锈迹不能防止钢铁生锈，故B符合题意； C、制成不锈钢可以改变铁内部的结构，能防止铁生锈，故C不符合题意； D、在钢铁表面镀一层耐腐蚀的铬，可以防止生锈，能防止金属被腐蚀，故D不符合题意。 故选B。 9．（23-24九年级下·山东济南·阶段练习）请回答下列问题。 (1)人类文明进步与金属材料的发展关系密切，金属在生产生活中有着非常广泛的应用。 ①合金在地铁的建造中被广泛应用。有下列三种合金：a．铁合金；b．铝合金；c．铜合金，这三种合金被广泛应用的先后顺序按年代由远及近排列应是 （填选项字母）。 Aabc    B．bac    C．cab ②汽车表面的烤漆不仅美观，还能起到 的作用。 ③高铁刹车片由合金锻钢制成，时速300公里以上的列车紧急制动时，轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到700℃以上。由上述信息可知，合金锻钢最应该具备的性质有 （选填序号之一）。 A．硬度小    B．有光泽    C．耐高温 ④铜质的器皿长期暴露在潮湿空气中会长出一层绿色的铜锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜。根据铜锈的成分推测铜生锈是铜与空气中的氧气、水和 共同作用的结果。 (2)将氯化钠和氯化镁的固体混合物20g，全部放入一洁净的烧杯中，然后加入足量蒸馏水，搅拌，使固体物质完全溶解。再向烧杯中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。试回答： ①当加入NaOH溶液40g时（即图中A点）烧杯溶液里一定大量存在的金属阳离子是 （写离子符号）。 ②当加入NaOH溶液80g时（即图中B点），恰好完全反应，试通过计算，求此时所得不饱和溶液中溶质的质量 。（写出计算过程，计算结果精确至） 【答案】(1) C 防止金属锈蚀 C 二氧化碳/CO2 (2) 解：设氯化镁与氢氧化钠恰好完全反应生成的氯化钠质量为x，消耗的氯化镁质量为y。 氯化镁与氢氧化钠恰好完全反应后得到的不饱和溶液中的溶质为氯化钠，所以氯化钠的质量为 答：所得不饱和溶液中溶质的质量22.2g。 【详解】（1）金属活动性弱的金属不易发生化学反应，能以单质形式存在并且比较容易冶炼，故人类使用金属的顺序正好和金属活动性顺序相反，所以人类使用这三种合金的先后顺序为铜合金、铁合金、铝合金，故选：C； 汽车表面的烤漆不仅美观，还能起到防止金属锈蚀的作用； 根据题干信息，高铁刹车片由合金锻钢制成，时速300公里以上的列车紧急制动时，轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到700℃以上，可知合金锻钢最应该具备的性质有耐高温，故选：C； 空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其他气体和杂质，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，化学式为，碱式碳酸铜中含有铜、碳、氢、氧四种元素，根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变可推测铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果； （2）由图可知，当加入NaOH溶液40g时（即图中A点）对应有沉淀生成，说明氯化镁与氢氧化钠反应生成了氢氧化镁沉淀和氯化钠，但是此时氯化镁与氢氧化钠没有恰好完全反应，因此溶液中的溶质有氯化镁和氯化钠，故此时烧杯溶液里一定大量存在的金属阳离子是；计算过程见答案。 10．（22-23九年级上·山东东营·期末）金属在人类的生产和生活中有广泛的应用。请回答下列问题： (1)性质决定用途。铁锅、铝锅是常用的烹饪用具是利用了金属的 性，铜可用作电路板是利用了金属的 性。 (2)①厨房中的铁锅容易生锈。请结合生活实际，简要说出一种防止铁锅生锈的方法： 。 ②铝具有良好的抗腐蚀性能，原因铝在空气中与氧气反应。其表面生成一中致密氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化。氧化铝（Al2O3）难溶于水，却能溶于酸。写出氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和水的化学方程式 。 ③为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜措施以外。还可以制成合金。这是因为合金与纯金属相比，其组成和内部组织结构发生变化，从而引起 的变化。黄铜是铜锌合金，将外形完全相同的纯铜片和黄铜片相互刻画，该实验目的是比较它们的 大小不同。 ④如图1所示的对比实验是某学习小组同学探究铁生锈的条件（每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉），对比Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ可以说明铁生锈必需具备的条件是：铁与 和 共同作用的结果。      (3)如图2所示是模拟工业炼铁的化学原理的实验装置图。 ①实验过程中，先要进行的是 。 a.加热        b.通入纯净的一氧化碳 ②写出A处硬质玻璃管红色氧化铁粉末和一氧化碳发生反应的化学方程式： 。 ③请在C处设计一种尾气处理装置 （简要说明即可）。 (4)金属矿物的储量有限，而且不能再生；目前世界上已有50％以上的废钢铁得到回收利用，其目的是 。（填字母序号）。 a.合理开采矿物        b.节约金属资源 【答案】(1) 导热 导电 (2) 洗净擦干的方法防锈 性质 硬度 水 氧气 (3) b 加一点燃的酒精灯，对一氧化碳进行燃烧处理 (4)b 【详解】（1）由于金属具有导热性，所以常用制成铁锅、铝锅等；由于金属具有导电性，所以铜可用作电路板。 （2）①隔绝氧气和水，就可防止铁制品生锈，所以用过的铁锅洗净擦干即可防锈。 ②氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O。 ③合金与纯金属相比，其组成和内部组织结构发生变化，从而引起性质的变化，所以为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜措施以外。还可以制成合金。 为比较纯铜片和黄铜片硬度大小不同，将外形完全相同的纯铜片和黄铜片相互刻画。 ④如图1所示的对比实验对比Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ可以说明铁钉只与水接触或只与氧气接触都不会生锈，说明铁生锈必需具备的条件是是铁与水和氧气共同作用的结果。 （3）①为防止一氧化碳不纯，加热时发生爆炸，实验过程中，先要通入纯净的一氧化碳排净玻璃管内的空气。故填：b。 ②氧化铁和一氧化碳高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式。 ③由于尾气中含有有毒的一氧化碳，一氧化碳具有可燃性。所以可在C处加一点燃的酒精灯，对一氧化碳进行燃烧处理。 （4）为节约金属资源，目前世界上已有50％以上的废钢铁得到回收利用。故填：b。 $$