专题06 金属和金属矿物（讲义）-【上好课】2025年中考化学一轮复习讲练测（江苏专用）

主题二 物质的性质与应用 专题06 金属和金属矿物（8~10分） 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 题型精研 ►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 题型精研 ►考向01 金属与氧气反应 ►考向02 金属与稀盐酸、稀硫酸反应 ►考向03 金属与盐溶液反应 考点三 金属活动顺序 考点突破 题型精研 ►考向01 金属活动性顺序应用 ►考向02 金属活动性顺序实验探究 考点四 金属的冶炼 考点突破 题型精研 ►考向01 金属矿物 ►考向02 铁的冶炼 考点五 金属资源保护 考点突破 实验 铁制品锈蚀的条件的探究 题型精研 ►考向01 金属的腐蚀与防护 ►考向02 保护金属资源 04分层训练·巩固提升 基础巩固 能力提升 跨学科实践活动 垃圾的分类与回收利用 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、置换反应的判断、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。 · 了解置换反应的几种类型。 · 掌握置换反应概念和特点。 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 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。 （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 例1 （2024·江苏苏州·中考真题）苏州是历史悠久的文化名城，古今建筑交相辉映。下列建筑材料属于金属材料的是 A．旧城墙的青砖 B．古城门的铜钉 C．火车站立柱的水泥 D．博物馆天窗的玻璃 举一反三 1、（24-25九年级上·江苏镇江·阶段练习）下列物质的用途主要与化学性质有关的是 A．用氯气净化自来水 B．用干冰进行人工降雨 C．用铜制作电线电缆 D．用武德合金制保险丝 2、【新素材】（23-24九年级上·江苏扬州·期中）《天工开物》中记载“每金七厘造方寸金一千片”，卢瑟福利用金箔研究了原子的结构， 主要体现了黄金具有良好的 A．磁性 B．延展性 C．导热性 D．导电性 3、（23江苏连云港中考）钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。 （1）从公元1世纪开始，铁便成了一种最主要的金属材料。 ①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是_____。 ②下列铁制品中，利用了金属导热性的是_____(填字母)。 a．  后周铁狮子　b．  铸铁井盖　c．  不锈钢水壶 ③下列关于铁及铁制品的说法中，正确的是_____(填字母)。 a．铁是地壳中含量最高的金属元素 b．沙漠地区的铁制品锈蚀较慢 c．不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品 ►考向02 合金 例2 （23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习）合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金说法正确的是 A．人类生产和使用铁器早于青铜器 B．合金不属于金属材料 C．合金中一定没有非金属元素 D．生铁和钢都是铁的合金 举一反三 1、【新考向】（23-24九年级上·江苏淮安·阶段练习）“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养的重要组成部分。下列推断合理的是 A．氧化物中含有氧元素，含有氧元素的化合物一定是氧化物 B．合金的硬度一般比组成它的纯金属高，因此生铁的硬度高于铁 C．单质中只含有一种元素，所以由一种元素组成的物质一定是单质 D．利用红磷燃烧、铜丝加热等消耗氧气可以测定空气中氧气的含量，所以能与氧气反应的物质均可以用于测定空气中氧气的含量 2、【新素材】（2023·江苏苏州·二模）5月14日，2023年苏迪曼杯世界羽毛球混合团体锦标赛在苏州奥体中心体育馆拉开序幕。羽毛球拍材质主要有钛合金、全碳素、铝碳纤维一体等，其中钛合金材料属于 A．无机非金属材料 B．合成材料 C．金属材料 D．复合材料 3、（2023·江苏扬州·二模）长信宫灯是我国汉代青铜器。灯中人的右臂与灯的烟道相通，灯罩可自由开合，调节氧气的进入量。下列说法不正确的是    A．青铜的硬度比纯铜大 B．点灯时可提高可燃物的着火点 C．当烟道内的黑烟较多时，可以调大进风口 D．烟灰通过右臂吸入，能体现环保理念 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、与稀盐酸、稀硫酸反应 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、金属与某些盐反应 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 金属与氧气反应 例1 （23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习）为除去物质中混有的少量杂质，下列所采用的除杂方案中，正确的是 A．CO2（CO）：点燃 B．锰酸钾（高锰酸钾）：加热 C．氧化铜（铜粉）：在氧气流中加热 D．CuCl2溶液（ZnCl2）：加过量锌粉，过滤 举一反三 1、（2023·江苏徐州·中考真题）下列对客观事实的分析推理不正确的是 A．铝制品有良好的抗腐蚀性，说明常温下铝不易与氧气反应 B．蔗糖水溶液很难导电，说明蔗糖以分子的形式存在于水中 C．生石灰与水反应能煮熟鸡蛋，说明生石灰与水反应放出热量 D．固体通常比气体难压缩，说明固体微粒间的空隙较小 2、（23-24九年级上·江苏泰州·阶段练习）下列说法，正确的是 A．人类使用金属的年代早晚只取决于地壳中金属的含量 B．燃烧都伴随着发光、放热，所以有发光、放热现象的一定是燃烧 C．“真金不怕火炼”表明金（Au）在高温条件下也很难与氧气反应 D．家中燃气泄漏，立即拨打报警电话 3、（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）下列有关金属的说法正确的是 A．所有金属都呈银白色 B．青铜和黄铜都属于纯净物 C．金属在空气中都易被氧化 D．生铁和钢都属于铁的合金 ►考向02 金属与稀盐酸、稀硫酸反应 例2 【新考向】（2023·江苏徐州·一模）将等质量的Zn、Fe、Mg放入足量的稀硫酸中，放出氢气最多的是 A．Zn B．Fe C．Mg D．无法确定 举一反三 1、【新考法】（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）物质的鉴别、除杂是重要的实验技能。下列实验方案能达到实验目的的是 A．鉴别黄铜(铜锌合金)和黄金——分别取样滴加稀盐酸， 观察现象 B．鉴别N2和CO2——用燃着的木条检验 C．除去铁粉中的少量铜粉——加足硫酸铜充分反应后过滤 D．鉴别实验室里的食盐和蔗糖——品尝味道 2、（23-24九年级上·江苏镇江·阶段练习）用如图所示装置进行实验，倾斜Y形管，锌粒与硫酸铜溶液接触，表面有气泡产生并析出红色物质，溶液颜色变浅，经检测产生的气体为氢气。下列说法错误的是 A．锌粒参加的反应均为置换反应 B．由产生的气体是氢气可知，硫酸铜溶液中可能有少量硫酸 C．析出红色物质的反应为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu D．若用银片代替锌粒，可观察到相似实验现象 3、（23-24九年级上·江苏·期末）下列图像能正确反映其对应变化关系的是 ①向等质量、等浓度的稀硫酸中分别逐渐加入锌粉和铁粉 ②向等质量的锌粉和铁粉中，分别逐渐加入相同质量分数的稀硫酸 ③向等质量的锌粉和铁粉中，分别加入足量相同质量分数的稀硫酸 ④向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量锌粉和铁粉 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④ ►考向03 金属与盐溶液反应 例3 （23-24九年级上·江苏南通·阶段练习）下列鉴别、除杂实验设计中，不正确的是 选项 实验目的 方法 A 鉴别：水和过氧化氢 分别加入二氧化锰，观察现象 B 鉴别：软水和硬水 分别加入肥皂水搅拌，观察现象 C 除杂：KCl中混有少量KClO3 加入少量MnO2加热，充分反应 D 除杂：FeCl2溶液中混有少量CuCl2 加入足量铁粉，充分反应后过滤 举一反三 1、（2023·江苏镇江·中考真题）金属R与Hg（NO3）2溶液反应的化学方程式为R+Hg（NO3）2=R（NO3）2+Hg，下列说法中不正确的是 A．R可能是铝 B．该反应为置换反应 C．R的金属活动性比Hg强 D．在金属活动性顺序表中，R不一定排在氢前面 2、（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）下列指定反应的化学方程式正确的是 A．双氧水分解：H2O2H2↑+ O2↑ B．古代湿法炼铜：2Fe+2CuSO4＝Fe2（SO4）3+2Cu C．铝与稀硫酸反应：Al＋H2SO4=AlSO4＋H2↑ D．超氧化钾（KO2）与二氧化碳反应生成碳酸钾和氧气：4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2 3、（23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习）向 Al(NO3)3 、Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定量铁粉，待充分反应后过滤， 向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生。滤液中溶质的组成最多几种情况 A．1 种 B．2 种 C．3 种 D．无法判断 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 金属活动顺序应用 例1 （2023·江苏无锡·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 举一反三 1、（2023·江苏宿迁·模拟预测）向盛有氯化镁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得滤渣和滤液，下列叙述正确的是 A．若锌有剩余时，则滤渣中一定有Mg、Cu和Zn B．若锌有剩余时，则滤液中一定没有和 C．若锌无剩余时，则滤渣中一定有Cu，可能有Mg D．若锌无剩余时，则滤液中一定有和 2、（2023·江苏无锡·二模）小宇同学设计了验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序的多种方案，能得到正确结论的是 A．Fe、CuSO4溶液、Ag B．FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag C．Fe、Cu、AgNO3溶液 D．Fe、CuSO4溶液、AgNO3溶液 3、（23-24九年级上·江苏南京·阶段练习）实验室中有一定质量的Cu（NO3）2和Mg（NO3）2的混合溶液，向其中加agZn粉，充分反应后过滤，得到一定温度下的滤液（不饱和）和滤渣，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡冒出。下列说法中，不合理的是 A．滤液一定是无色溶液 B．滤渣中一定含有Cu，一定不含Mg C．滤液中一定含有Zn2+、Mg2+ D．滤渣的质量一定大于ag ►考向02 金属活动顺序实验探究 例2 【新考法】（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）如图为探究铝和铜的金属活动性强弱的实验先后图，下列说法不正确的是 A．在反应过程中，观察到溶液颜色由蓝色变为无色 B．其反应的化学方程式为 C．反应后固体的质量比反应前增大了 D．根据铝片表面有红色固体析出可以得出的铝活动性比铜强 举一反三 1、（2023九年级下·江苏无锡·阶段练习）某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性，进行如图所示探究实验。    下列有关实验的说法不正确的是 A．甲试管中观察到的现象是Fe表面产生气泡，溶液由无色变为浅绿色 B．通过乙试管的实验可以比较Zn与Fe的金属活动性强弱 C．若a是Zn，b是溶液，即可实现实验目的 D．若a是Fe，b是溶液，则无需甲试管的实验也能实现实验目的 2、（23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习）为探究镁、铁、铜三种金属的活动性，小明设计了如下实验，你认为实验不可行的是 A．形状大小相同的铁、铜、镁分别与等体积等浓度的稀硫酸反应 B．镁丝、铁丝、铜丝分别在氧气中燃烧 C．镁和铜分别与硫酸亚铁溶液反应 D．镁、铁、铜三种金属相互刻画 3、（2023·江苏常州·一模）通过下列实验，可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱的是 A． B． C． D． 考点四 金属的冶炼 一、金属矿物 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 一、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 金属矿物 例1 【新考向】（23-24九年级上·江苏镇江·阶段练习）下列属于纯净物的是 A．盐酸 B．生铁 C．赤铁矿 D．冰水混合物 举一反三 1、（2023·江苏常州·中考真题）同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是 A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．孔雀石 D．铝土矿 2、（2023·江苏扬州·模拟）对物质进行分类是化学的基本观念之一。下列物质中属于氧化物的是 A．赤铁矿 B．过氧化氢溶液 C．高锰酸钾 D．二氧化锰 ►考向02 铁的冶炼 例2 【新考向】（23-24九年级上·江苏南京·期末）用如下图所示的装置测定铁的氧化物的组成。实验前，测得硬质玻璃管及管内固体药品（铁的氧化物FexOy）的总质量为65.8g，其中硬质玻璃管的质量为60g：打开弹簧夹K，通入CO并加热：当铁的氧化物全部转化为铁单质后，测得硬质玻璃管及管内固体的总质量为64.2g，则该铁的氧化物FexOy，化学式为 A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe4O5 举一反三 1、（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）下列有关炼铁的说法正确的一组是 A．实验室炼铁是将铁的化合物最终转化为铁单质的过程 B．实验室用CO还原Fe2O3时，结束时先停止通CO，后移开酒精喷灯 C．工业炼铁时焦炭的作用是与氧气反应，发生不完全燃烧生成一氧化碳 D．高炉炼铁时，固体原料从高炉下方加入，空气从上方通入 2、（22-23九年级上·江苏盐城·期末）用“W”型玻璃管进行微型实验(如图)。下列说法正确的是    A．a处的化学方程式为： B．b处澄清的石灰水变浑浊 C．尾气可以不经处理就直接排放 D．该实验说明一氧化碳有氧化性，通过化学反应可以实现物质转化 3、（2023·江苏盐城·二模）某化学小组为测定生锈铁片的组成（只含有铁和Fe2O3·xH2O），进行如图探究。加热完全反应后硬质玻璃管中固体的质量为8.4g，装置B增重3.3g。下列说法不正确的是 A．x=2 B．实验时应该先通CO后加热 C．该铁片中已生锈的铁和未锈蚀的铁质量比为2：1 D．加热过程中样品表面颜色由红棕色变为黑色 4、（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）已知草酸（H2C2O4）加热时在催化剂的作用下会发生分解反应，某化学兴趣小组对其分解产物进行了如下探究。 【提出猜想】 a.分解产物是一氧化碳和水蒸气的混合物。 b.分解产物是二氧化碳和水蒸气的混合物。 c.分解产物是一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合物。 【查阅资料】 ⅰ.白色的无水硫酸铜遇水会变为蓝色。 ⅱ.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，能吸收水蒸气和二氧化碳。 【进行实验】为了检验草酸的分解产物，该小组同学将草酸的分解产物通过如图所示的装置（部分夹持仪器已略去）。    （1）装置A中无水硫酸铜变蓝，装置B中澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解产生了 。 （2）装置D的作用是 。 （3）装置DEF中证明草酸分解产生了一氧化碳的现象分别为 。 （4）装置B中发生反应的化学方程式为 。 【得出结论】 （5）草酸分解的化学方程式为 。 【反思与评价】 （6）从环保角度考虑，上述实验的不足之处是 。 【数据与分析】兴趣小组同学将硬质玻璃管中Fe2O3换成铁红进行实验，铁红主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。 【铁的常见氧化物中铁的质量分数】： 铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 铁的质量分数 77.8% 70.0% 72.4% 小组同学称取铁红样品10.0 g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。 （7）若E中充分反应后得到铁粉的质量为mg，则 ＜m＜ 。 考点五 金属资源保护 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。 ►考向01 金属的腐蚀与防护 例1 【新考向】（23-24九年级上·江苏常州·阶段练习）下列有关铁生锈的叙述中错误的是 A．铁生锈时一定伴随着物理变化 B．浓食盐水可以加速铁的锈蚀 C．铁生锈的实质是铁与氧气反应 D．铁生锈时会有难以察觉的热量释放 举一反三 1、（23-24九年级上·江苏徐州·阶段练习）实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下。下列分析不合理的是 实验装置 序号 其他试剂 时的含量 ① 干燥剂 21% ② 10滴水 15% ③ 10滴水和食盐 8% A．①②证明水对铁锈蚀有影响 B．①②③证明铁生锈的条件是和水 C．②③中含量减少表明铁已锈蚀 D．②③证明食盐能加快铁锈蚀 2、（23-24九年级上·江苏南通·阶段练习）了解金属的性质有利于科学地利用金属材料。兴趣小组通过下列实验探究金属的性质。 实验一：将硬铝片（铝合金）和铝片相互刻画，铝片表面出现划痕 实验二：利用如图所示装置进行实验，管内液面上升约体积 实验三：将锌粒放入过量稀硫酸中，持续产生气体，最终固体消失 实验四：将铜丝放入硝酸银溶液中，一段时间后取出，溶液变成蓝色 下列说法不正确的是 A．实验一说明硬铝的硬度比铝的大 B．实验二反应过程中放出热量 C．实验三所得溶液中溶质为 D．实验四反应后溶液质量减小 3、（2022·江苏连云港·中考真题）CuSO4是化学实验中常见试剂。 （1）验证质量守恒定律。 步骤1：在锥形瓶中加入适量的CuSO4溶液，塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净，将盛有CuSO4溶液的锥形瓶和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称质量为m1。 步骤2：将铁钉浸入到CuSO4溶液中，塞好橡胶塞。观察实验现象，待反应有明显现象后，将盛有CuSO4溶液和铁钉的锥形瓶一起放在托盘天平上称量，记录所称质量为m2 ①用砂纸将铁钉打磨干净的作用是 。 ②步骤2中可观察到明显的实验现象是 。该变化可说明Fe和Cu的金属活动性由强到弱的顺序是 。 ③若m1=m2，可证明参加反应的Fe和CuSO4的质量总和等于 。 （2）探究CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用。 ①若要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用，除需证明CuSO4在反应前后化学性质和质量不发生改变外，还需证明的是 。 ②为探究CuSO4在反应前后质量是否发生改变，某同学设计如下实验： 向H2O2溶液中滴入10ga%的CuSO4溶液，待反应完全后，向试管中加入足量的BaCl2溶液，产生沉淀，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀物为bg。 上述实验步骤中若缺少“洗涤、干燥”，则通过沉淀物bg计算出溶液中CuSO4的质量 0.1ag。(填“大于”或“小于”或“等于”) （3）将16.0gCuSO4置于坩埚中加热，固体质量与成分随温度变化的曲线如图所示。 ①650℃时，CuSO4开始发生分解反应，生成CuO和另一种氧化物X，X的化学式为 。 ②1000℃时，CuO开始发生分解反应，生成Cu2O和O2.计算图中m的值 。(写出计算过程) ►考向02 保护金属资源 例2 【新考向】（22-23九年级上·江苏盐城·期末）2023年世界环境日的主题是“人与自然和谐共生”。下列做法不符合这一主题的是 A．回收废旧金属 B．野外焚烧垃圾 C．大力植树造林 D．发展公共交通 举一反三 1、（2023·江苏徐州·二模）节约资源、保护环境有利于社会可持续发展。下列做法不符合这一理念的是 A．回收废弃金属，实现资源再生 B．开发燃煤新技术，促进煤的完全燃烧 C．用工业废水灌溉，以节约用水 D．使用无磷洗衣粉，防止水体富营养化 1.（2023·江苏镇江·中考真题）下列物质的用途主要与其化学性质有关的是 A．用贝壳生产生石灰 B．用干冰进行人工降雨 C．用钢制作电线电缆 D．用伍德合金制作保险丝 2．（23-24九年级上·江苏南京·阶段练习）甲、乙、丙三种金属，用甲制的容器不能盛放丙盐的水溶液，用乙制的容器却可以盛放丙盐的水溶液。由此推断三种金属的活动性由强到弱的顺序是 A．乙＞甲＞丙 B．甲＞丙＞乙 C．丙＞甲＞乙 D．甲＞乙＞丙 3．（22-23九年级下·江苏连云港·期中）将一根洁净的铁丝放入溶液中，一段时间后，溶液由蓝色变为浅绿色，铁丝表面产生如图所示红色“树枝”，下列叙述错误的是 A．红色“树枝”的成分是铜 B．溶液变为浅绿色，表明Fe转变为 C．所得溶液质量比反应前大 D．铁的金属活动性比铜的强 4．（2023·江苏徐州·一模）下列反应中，不属于置换反应的是 A．CO+CuOCu+CO2 B． C．2Mg+CO2 C+2MgO D． 5.（23-24九年级上·江苏泰州·阶段练习）将等质量的甲、乙两金属分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图。关于甲、乙两金属判断合理的是 A．铝、镁 B．镁、铝 C．锌、镁 D．铝、锌 6．（23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习）下列实验操作（方案）不能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验设计 A 鉴别真黄金和假黄金（铜锌合金） 取样，灼烧 B 除去中少量的CO 点燃 C 分离木炭粉和铁粉的混合 将磁铁靠近混合物 D 区分酒精和醋 取样，分别闻气味 7．（22-23九年级下·江苏宿迁·阶段练习）将一定量金属M加入Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生。下列有关判断正确的是 A．金属活动性：M>Zn>Cu B．滤液中可能只含一种溶质 C．滤渣中一定含有金属M D．该过程一定发生了如下反应： 8．（2022·江苏徐州·模拟预测）某化学小组向一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉，充分反应后过滤，得到溶液甲和固体乙，则： ①溶液甲中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2 ②固体乙中一定含有Ag，可能含有Cu和Zn ③若溶液甲是蓝色，则溶液甲一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2，可能含有AgNO3 ④向固体乙上滴加盐酸有气泡产生，则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2 上述四种说法正确的个数为 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 1.（2023·江苏扬州·一模）某化学兴趣小组利用如图微型装置进行CO和Fe2O3反应的实验。下列说法错误的是 A．操作时，先点燃甲处酒精灯，再将注射器内的CO推入V型玻璃管内 B．实验时可观察到V型玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑 C．装置乙的作用是防倒吸 D．实验过程中可观察到丙中澄清石灰水变浑浊，且液面下降 2.（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）从古至今，铁及其化合物一直被人类广泛应用。 （一）铁及其化合物的应用 （1）明代科学著作《天工开物》中记载： ①“其器冶铁锥，其尖使极刚利”，“铁锥”为开挖盐井的工具。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”，“金”指生铁制作的铁锅。上述描述中利用铁的 （选填序号）。 a．导热性        b．导电性        c．硬度大 ②“泥固塞其孔，然后使水转釉”是指高温下CO将红砖中的Fe2O3转化为Fe3O4而形成青砖。该转化的化学方程式为 。 （2）铁及其化合物在现代更多领域发挥着重要作用。 ①食品级铁粉可作补血剂，服用后与胃酸（主要成分为盐酸）反应生成 被人体吸收，促进血红蛋白的生成。 ②火星探测器发回的信息表明，火星上存在FeOOH，从而证明火星表面曾经存在过水，其理由为 。 （二）铁红（Fe2O3）的制备 以FeSO4·7H2O为原料制备铁红（Fe2O3）的一种方法如下： 已知：①沉淀时的主要反应为：。 ②H2SO4的不断生成会使溶液酸度增大，导致FeO（OH）难以生成。 （3）“沉淀”所得的FeO（OH）中铁元素的化合价为 。 （4）沉淀时反应温度不宜太高，原因是 。 （5）①“煅烧”制得Fe2O3的化学方程式为 。 ②不同煅烧温度对产品中Fe2O3质量分数的影响如图所示（过程中铁元素质量不变）。高于800°C时随温度升高。产品中Fe2O3质量分数降低原因是 。 （6）用该方法制备Fe2O3，计算理论上5.56tFeSO4·7H2O（相对分子质量为278）可制得Fe2O3的质量（写出计算过程）。 3．（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）铁制品的保护是科学家研究的重要课题。 Ⅰ、实验探究铁钉锈蚀的条件 实验1 编号 A B C D （1）一周后观察铁钉锈蚀最严重的试管是 （填试管编号）。 （2）铁钉生锈过程中，铁会与氧气、水共同作用，化合生成羟基氧化铁"（FeOOH），该反应的化学方程式为 。 （3）为了研究溶液中的不同离子对铁钉锈蚀速率的影响，同学们又设计如图所示实验2，用传感器测定的试管内氧气的体积分数变化如图所示。 ①依据图2的实验结果，要证明铁在空气中锈蚀需要氧气和水共同作用，可省略实验1中的 （填实验编号）实验。 ②由实验数据推知，溶液中加快铁钉锈蚀的能力 （填“强”或“弱”）于 Cl-。 Ⅱ、铁器文物的保护 （4）故宫博物院对某出土铁器保护的过程如下。 ①检测锈蚀产物 成分 Fe3O4 Fe2O3H2O FeOOH FeOCl 性质 致密 疏松 疏松 疏松 已知Fe3O4中铁元素呈现两种不同的价态，根据化学式推测含有的+2价铁元素与+3价铁元素的质量比为 。 ②化学修复出土铁器可通过脱氯、还原，形成保护层来实现，原理如下： 脱氯过程除了生成以外，另一产物为 ，推断依据是 还原时铁元素的化合价 （“部分”“全部”或“没有”）降低。 Ⅲ、钢铁产品的防护 钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”，即向钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂，后钢铁表面才出现红色物质，表明抗腐蚀性能达标，且越迟出现红色物质的越好。 （5）验证膜的抗腐蚀性能 实验3：将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验，有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟。 ①出现红色物质的原因是 （用化学方程式表示）。 ②写出一个进行滴铜实验时必须控制的变量 。 探究膜化条件对膜层外观的影响 实验4：其他条件相同时，将薄钢片放入不同温度的膜化剂中浸泡20min，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下： 温度/℃ 50 60 70 80 膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙 （6）确定抗腐蚀性能较好的膜化条件 选取实验4膜层外观符合要求的钢片进行对比实验，确定适宜温度的实验方案是：取温度为 膜化后的钢片，分别进行 实验，观察记录 。 4．（23-24九年级上·江苏盐城·期末）高铁给我们带来的不仅是交通方便，出行快捷，甚至是带来旅游业的繁荣。制造铁轨需要大量的合金钢，某化学兴趣小组为此展开探究: （一）工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图: 已知:生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%。 （1）炼铁的固体原料中加入焦炭的作用是 、 （用方程式表示）； （2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 。 （3）热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体是 （填化学式）； （二）该兴趣小组发现未经处理的钢铁容易生锈。同学们接着探究了铁生锈的相关问题。 【知识回顾】 （4）铁生锈的条件为铁与 、 同时接触，为了防止铁制品生锈，应采取的措施是 （写出一种）。 【查阅资料】铁锈成分复杂，化学式可简单表示为Fe2O3•nH2O，在加热时会分步反应， 首先失去结晶水，其反应可表示为Fe2O3•nH2O=Fe2O3＋nH2O，浓硫酸可以吸水，碱石灰可以吸收水和二氧化碳。 【提出问题】铁锈（Fe2O3•nH2O）中n的值等于多少呢？ 【问题探究】小明发现实验室中有一保管不善的铁粉，大部分已经结块成红褐色，为了探究铁锈（Fe2O3•nH2O）的组成，称取27.0g这种铁粉样品，按如图2所示装置进行实验。 （5）实验前应先 ； （6）为了保证实验安全，实验开始时应先 ，目的是 ； （7）A中的现象是 ； （8）请指出该装置中有一处明显不足 ； 【数据处理】如图是加热时间和A中固体质量关系图象，下表是B、C中质量不再变化时B中浓硫酸、C中碱石灰装置质量变化情况。 反应前（g） 反应后（g） B 100 105.4 C 150 163.2 (9)铁锈（Fe2O3•nH2O）中n的值是 ； (10)写出T3-T4时间段发生反应的化学方程式 ； (11)计算原样品中单质铁的质量分数是 。（计算结果保留到0.1%） 跨学科实践活动 垃圾的分类与回收利用 1．垃圾分类任重道远，下列垃圾应该放入有害物质垃圾箱的是 A．烂菜叶 B．生锈 C．废旧镉镍充电电池 D．旧书报 2．2019年6月21日，杭州市开始在全市范围稳步推进垃圾分类管理，将生活垃圾分为如图所示的4类： 杭州市生活垃圾分为四类，分别是： 可回收物、有害垃圾、易腐垃圾、其他垃圾。 （1）以下四种物品中属于垃圾分类中可回收物的是　　。 A．破碗瓷片 B．过期药物 C．废旧报纸 D．枯枝落叶 （2）易腐垃圾经过处理会产生沼气，沼气可以燃烧发电。沼气的主要成分是甲烷（CH4），请写出甲烷燃烧的化学方程式 。 （3）废电池属于“有害垃圾”，主要是因为废电池里含有大量的汞、镉、锰、铅等重金属 （选填“元素”或“单质”）。 3．阅读下面科普短文。 2021年，我国包括北京在内的46个城市，将要推行生活垃圾分类制度。 表1 2020年北京市生活垃圾主要组成的质量分数(%) 厨余 纸类 塑料 玻璃 金属 木竹 砖瓦 织物 53.22 19.60 19.59 1.25 0.15 2.83 0.60 0.72 生活垃圾一般可分为四大类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾，目前垃圾的处理方式主要为填埋、焚烧和堆肥。 垃圾焚烧处置的过程中，很容易产生恶臭气体和酸性气体，如：NO2、SO2等，严重污染自然环境。 二氧化氮是大气污染物之一，所带来的环境效应包括：湿地和陆生植物物种之间竞争与组成变化，大气能见度降低，地表水的酸化、富营养化等，还能与空气中的氧气和水发生化合反应，形成酸雨主要成分之一的硝酸(HNO3)。 依据文章内容回答下列问题。 （1）由表1可知，2020年北京市生活垃圾中数量最多的垃圾是 。 （2）废旧电池、过期药品属于 垃圾。 （3）下列既属于大气污染物又属于纯净物的是_______。 A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．二氧化氮 D．垃圾焚烧后产生的气体 （4）酸雨主要成分之一是硝酸，硝酸型酸雨形成的化学方程式为 ，反应基本类型属于 反应。 4．习近平总书记十分关心垃圾分类工作，他指出垃圾分类是社会文明水平的一个重要体现，应该对垃圾分类回收。请根据下图完成综合处理生活垃圾的有关问题。 资料l：垃圾焚烧产生烟气中有SO2、HCl等有害气体，SO2与CO2的化学性质相似。 资料2：硫酸亚铁容易与空气中的O2发生反应变质。 （1）其它垃圾的处理 ①发电厂焚烧垃圾时，将 能转变为电能。 ②吸收步骤中，石灰浆发生反应的化学方程式是 (任写一个)。 （2）废旧电池的回收 某些废旧电池中含有危害人类健康的镉、汞等元素。回收废旧电池中的镉有以下方法： 方法一  将废旧电池进行处理制得硫酸镉溶液，向其中加入足量的锌粉，得到固体镉。 方法二  将废旧电池破碎成细颗粒后焙烧，镉转化为氧化镉(CdO)；将含氧化镉的细颗粒和炭粉混合，隔绝空气加热至l200℃得镉蒸气和一氧化碳。 ①由方法一推测，镉的金属活动性比锌 (填“强”或“弱”)。 ②氧化镉和炭粉反应的化学方程式是 ，基本反应类型为 。 （3）生锈铁制品的回收 ①生锈铁制品回收利用过程中，要将硫酸亚铁溶液在氮气环境中结晶得到硫酸亚铁晶体。其中氮气的作用是 。 5．垃圾被称为“放错了地方的资源”，对垃圾进行分类与回收利用是建设环境友好型社会的重要内容之一。化学兴趣小组的同学们利用周末时间对塑料垃圾的产生及危害、处理方法、焚烧后气体的成分、防止污染的途径等内容展开了项目式学习活动。 活动一：调查塑料垃圾的产生及危害 【走访调查】 （1）同学们分成若干小组进入社区进行调查，发现人们在日常生活中很喜欢使用塑料制品，原因是 。 【小组交流】 （2）同学们交流后认为，塑料属于 材料，不易降解，废弃塑料制品的随意丢弃会造成“白色污染”。 活动二：了解塑料垃圾的处理方法 【咨询专家】同学们就“塑料垃圾的处理方法”咨询了垃圾处理厂的技术专家，据专家介绍，大多数可回收塑料被加工成颗粒，然后制造成新的塑料产品。然而，塑料薄膜、薄塑料袋等却不可回收利用，通常它们会被填埋或焚烧掉。 【分析讨论】 （3）日常生活中可被回收的塑料制品是 （举一种）。 活动三：探究塑料垃圾焚烧后气体的成分 【查阅资料】塑料焚烧时会产生多种有害气体，特别是用于包装物品的塑料袋中常含氯元素，焚烧后会产生氯化氢气体。 【实验验证】 （4）同学们在实验室中进行了以下实验，探究含氯塑料焚烧产生的气体中是否有氯化氢。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量含氯塑料置于焚烧炉中进行焚烧，将焚烧产生的气体通入水中 含氯塑料焚烧产生的气体中有氯化氢 ②取步骤①所得溶液于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液 ③另取步骤①所得溶液于试管中，向其中滴加适量稀硝酸和 产生白色沉淀 【反思评价】 （5）实验步骤③中发生反应的化学方程式为 。 （6）有同学认为，塑料属于有机物，所以步骤②中实验现象产生的原因还可能是 。 活动四：探寻防止塑料污染的途径 【交流探讨】同学们根据调查结果，结合日常生活经验进行交流，认为防止塑料污染的途径主要有减少塑料制品的使用、提高塑料回收利用率、寻找替代塑料的新材料等。 【成果展示】 （7）同学们通过项目式学习活动对塑料垃圾的产生、危害、处理和防治等有了一定的了解，他们将学习成果制成海报，张贴在学校、社区进行宣传，请你与他们一起完成海报的内容设计。 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 $$ 主题二 物质的性质与应用 专题06 金属和金属矿物（8~10分） 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 题型精研 ►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 题型精研 ►考向01 金属与氧气反应 ►考向02 金属与稀盐酸、稀硫酸反应 ►考向03 金属与盐溶液反应 考点三 金属活动顺序 考点突破 题型精研 ►考向01 金属活动性顺序应用 ►考向02 金属活动性顺序实验探究 考点四 金属的冶炼 考点突破 题型精研 ►考向01 金属矿物 ►考向02 铁的冶炼 考点五 金属资源保护 考点突破 实验 铁制品锈蚀的条件的探究 题型精研 ►考向01 金属的腐蚀与防护 ►考向02 保护金属资源 04分层训练·巩固提升 基础巩固 能力提升 跨学科实践活动 垃圾的分类与回收利用 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、置换反应的判断、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。 · 了解置换反应的几种类型。 · 掌握置换反应概念和特点。 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 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。 （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 例1 （2024·江苏苏州·中考真题）苏州是历史悠久的文化名城，古今建筑交相辉映。下列建筑材料属于金属材料的是 A．旧城墙的青砖 B．古城门的铜钉 C．火车站立柱的水泥 D．博物馆天窗的玻璃 【答案】B 【解析】A、青砖是用泥土烧制而成的，属于无机非金属材料，故选项错误； B、铜钉属于金属材料，故选项正确； C、水泥的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，故选项错误； D、玻璃的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，故选项错误； 故选：B。 举一反三 1、（24-25九年级上·江苏镇江·阶段练习）下列物质的用途主要与化学性质有关的是 A．用氯气净化自来水 B．用干冰进行人工降雨 C．用铜制作电线电缆 D．用武德合金制保险丝 【答案】A 【解析】A.用氯气净化自来水，是因为氯气能与水反应生成强氧化性的次氯酸，有新物质生成，该用途与化学性质有关，此选项符合题意； B.用干冰进行人工降雨，是利用干冰升华吸热的物理性质，此选项不符合题意； C.用铜制作电线电缆，是利用铜具有良好导电性的物理性质，此选项不符合题意； D.用武德合金制保险丝，是利用武德合金熔点低的物理性质，此选项不符合题意。 故选A。 2、【新素材】（23-24九年级上·江苏扬州·期中）《天工开物》中记载“每金七厘造方寸金一千片”，卢瑟福利用金箔研究了原子的结构， 主要体现了黄金具有良好的 A．磁性 B．延展性 C．导热性 D．导电性 【答案】B 【解析】“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有良好的延展性； 答案：B。 3、（23江苏连云港中考）钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。 （1）从公元1世纪开始，铁便成了一种最主要的金属材料。 ①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是_____。 ②下列铁制品中，利用了金属导热性的是_____(填字母)。 a．  后周铁狮子　b．  铸铁井盖　c．  不锈钢水壶 ③下列关于铁及铁制品的说法中，正确的是_____(填字母)。 a．铁是地壳中含量最高的金属元素 b．沙漠地区的铁制品锈蚀较慢 c．不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品 【答案】 （1）铁的金属活动性比铜的强，容易被腐蚀高温 c b 【解析】（1）①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是依据金属活动性可知：铁的金属活动性比铜强，易被腐蚀； ②a、后周铁狮子，不是利用金属的导热性； b、铸铁井盖利用金属的延展性、硬度大，不是利用金属的导热性； c、不锈钢水壶，利用金属的导热性； 答案：c； ③a、铝是地壳中含量最高的金属元素，说法错误； b、铁锈蚀的条件是同时和氧气、水接触，沙漠中水蒸气含量邵，铁制品锈蚀慢，说法正确； c、不锈钢是含铁的合金，铁和酸反应生成盐和氢气，不锈钢保温杯不可长时间盛放酸性饮品，说法错误； 答案：b； ►考向02 合金 例2 （23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习）合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金说法正确的是 A．人类生产和使用铁器早于青铜器 B．合金不属于金属材料 C．合金中一定没有非金属元素 D．生铁和钢都是铁的合金 【答案】D 【解析】A、金属活动性越强，人类生产和使用的越晚，铁比铜活泼，故人类生产和使用铁器晚于青铜器，不符合题意； B、金属材料分为纯金属和合金，故合金属于金属材料，不符合题意； C、合金是由一种金属与一种或几种金属或非金属在熔融状态下形成的具有金属特性的混合物，合金中可能有非金属元素，不符合题意； D、生铁和钢均是铁碳合金，是由铁、碳等元素形成的，符合题意。 故选D。 举一反三 1、【新考向】（23-24九年级上·江苏淮安·阶段练习）“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养的重要组成部分。下列推断合理的是 A．氧化物中含有氧元素，含有氧元素的化合物一定是氧化物 B．合金的硬度一般比组成它的纯金属高，因此生铁的硬度高于铁 C．单质中只含有一种元素，所以由一种元素组成的物质一定是单质 D．利用红磷燃烧、铜丝加热等消耗氧气可以测定空气中氧气的含量，所以能与氧气反应的物质均可以用于测定空气中氧气的含量 【答案】B 【解析】A、氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物；氧化物中都含有氧元素，但含有氧元素的化合物不都是氧化物，例如氯酸钾虽含有氧元素，由于其含有三种元素，不属于氧化物，错误； B、合金的硬度一般比组成他们的纯金属更高，生铁的硬度高于铁，正确； C、单质为只含有一种元素的纯净物，则只含一种元素的物质不一定为单质，也可能为混合物，该错误； D、利用红磷燃烧、铜丝加热等消耗氧气可以测定空气中氧气的含量，但能与氧气反应的物质不是都能用于测定空气中氧气的含量，例如碳点燃与氧气反应生成二氧化碳，不能测定空气中氧气的含量，错误。 故选：B。 2、【新素材】（2023·江苏苏州·二模）5月14日，2023年苏迪曼杯世界羽毛球混合团体锦标赛在苏州奥体中心体育馆拉开序幕。羽毛球拍材质主要有钛合金、全碳素、铝碳纤维一体等，其中钛合金材料属于 A．无机非金属材料 B．合成材料 C．金属材料 D．复合材料 【答案】C 【解析】钛合金属于合金，合金属于金属材料； 故选C。 3、（2023·江苏扬州·二模）长信宫灯是我国汉代青铜器。灯中人的右臂与灯的烟道相通，灯罩可自由开合，调节氧气的进入量。下列说法不正确的是    A．青铜的硬度比纯铜大 B．点灯时可提高可燃物的着火点 C．当烟道内的黑烟较多时，可以调大进风口 D．烟灰通过右臂吸入，能体现环保理念 【答案】B 【解析】A、青铜是合金，硬度大于铜，故A正确。 B、点灯时，不可提高温度至可燃物的着火点，着火点是固有属性，不能被提高，故B错误； C、当烟道内的黑烟较多时，说明氧气量不足，燃烧不充分，可调大进风口，增大氧气含量，促进燃烧，故C正确； D、烟灰通过右臂吸入，防止扩散到空气中，造成污染，能体现环保理念，故D正确； 故选C 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、与稀盐酸、稀硫酸反应 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 ( H 2 质量/ g t / s Zn Fe )1.等质氢图 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 ( H 2 质量/ g t / s Zn Fe Mg )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 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。 ( H 2 质量/ g t / s Zn Mg Al )3.等质不等价金属图 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、金属与某些盐反应 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 金属与氧气反应 例1 （23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习）为除去物质中混有的少量杂质，下列所采用的除杂方案中，正确的是 A．CO2（CO）：点燃 B．锰酸钾（高锰酸钾）：加热 C．氧化铜（铜粉）：在氧气流中加热 D．CuCl2溶液（ZnCl2）：加过量锌粉，过滤 【答案】C 【解析】A、二氧化碳中混有少量一氧化碳，因为二氧化碳不能支持燃烧，所以混合气体中的一氧化碳不能被点燃。应该将混合气体通入灼热的氧化铜（或氧化铁），再将反应后的气体收集起来，选项A不正确； B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，混有少量高锰酸钾的锰酸钾加热充分反应后，得到的固体中高锰酸钾被除去，但带进了新的杂质二氧化锰，选项B不正确； C、因为铜粉和氧气在加热条件下能生成氧化铜，所以在氧气流中加热后，氧化铜中的铜粉能转变成氧化铜，选项C正确； D、CuCl2溶液中混有少量ZnCl2，加过量锌粉，锌和氯化铜溶液反应生成铜和氯化锌，过滤后得到的是氯化锌溶液，将要保留的物质除去了，选项D不正确。 故选C。 举一反三 1、（2023·江苏徐州·中考真题）下列对客观事实的分析推理不正确的是 A．铝制品有良好的抗腐蚀性，说明常温下铝不易与氧气反应 B．蔗糖水溶液很难导电，说明蔗糖以分子的形式存在于水中 C．生石灰与水反应能煮熟鸡蛋，说明生石灰与水反应放出热量 D．固体通常比气体难压缩，说明固体微粒间的空隙较小 【答案】A 【解析】A、铝的金属活动性比较活泼，常温下能与空气中的氧气发生反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止反应进一步进行，故铝制品具有良好的抗腐蚀性，故选项A错误； B、蔗糖放入水中，以蔗糖分子的形式与水分子均匀混合，溶液中没有带电的粒式子，故蔗糖水溶液很难导电，故选项B正确； C、生石灰与水反应放出热量，温度升高，鸡蛋中的蛋白质遇到高温时发生变性，故能煮熟蛋鸡蛋，故选项C正确； D、构成物质的微粒间有空隙，气体中粒子空隙大于固体中粒子空隙因此固体通常比气体难压缩，故选项D正确。 故选A。 2、（23-24九年级上·江苏泰州·阶段练习）下列说法，正确的是 A．人类使用金属的年代早晚只取决于地壳中金属的含量 B．燃烧都伴随着发光、放热，所以有发光、放热现象的一定是燃烧 C．“真金不怕火炼”表明金（Au）在高温条件下也很难与氧气反应 D．家中燃气泄漏，立即拨打报警电话 【答案】C 【解析】A、人类使用金属的年代早晚主要取决于金属的活动性，金属活动性越弱，越易冶炼，越早被使用，不是只取决于地壳中金属的含量，不符合题意； B、燃烧是物质与氧气发生的发光、放热的剧烈的氧化反应，燃烧都伴随着发光、放热，但是有发光、放热现象的不一定是燃烧，如电灯通电时发光、放热，只是能量的转变，无新物质生成，属于物理变化，不符合题意； C、“真金不怕火炼”表明金的化学性质稳定，金在高温条件下也很难与氧气反应，符合题意； D、燃气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故家中燃气泄漏，应先关闭阀门，然后打开门窗，不能立即拨打电话，防止发生爆炸，不符合题意。 故选C。 3、（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）下列有关金属的说法正确的是 A．所有金属都呈银白色 B．青铜和黄铜都属于纯净物 C．金属在空气中都易被氧化 D．生铁和钢都属于铁的合金 【答案】D 【解析】A、并不是所有金属都呈银白色的，如金属铜是紫红色，故A说法错误； B、黄铜和青铜都是铜的合金，都属于混合物，故B说法错误； C、并不是所有的金属在空气中都易被氧化，如金即使在高温下也不容易和氧气反应，故C说法错误； D、生铁和钢都属于铁的合金，但含碳量不同，故D说法正确； 故选：D。 ►考向02 金属与稀盐酸、稀硫酸反应 例2 【新考向】（2023·江苏徐州·一模）将等质量的Zn、Fe、Mg放入足量的稀硫酸中，放出氢气最多的是 A．Zn B．Fe C．Mg D．无法确定 【答案】C 【解析】A、Zn的相对原子质量为65，65g铁可反应生成2g氢气，即1g锌生成g氢气； B、Fe的相对原子质量为56，56g铁可反应生成2g氢气，即1g铁生成g氢气； C、Mg的相对原子质量为24，24g镁可反应生成2g氢气，即1g镁生成g氢气； D、可以通过计算确定，故D错误； 通过比较A、B、C三个选项，可知同质量的三种金属，镁放出的氢气最多，故选C。 举一反三 1、【新考法】（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）物质的鉴别、除杂是重要的实验技能。下列实验方案能达到实验目的的是 A．鉴别黄铜(铜锌合金)和黄金——分别取样滴加稀盐酸， 观察现象 B．鉴别N2和CO2——用燃着的木条检验 C．除去铁粉中的少量铜粉——加足硫酸铜充分反应后过滤 D．鉴别实验室里的食盐和蔗糖——品尝味道 【答案】A 【解析】A、鉴别黄铜（铜锌合金）和黄金：加入稀盐酸，黄铜中锌活动性排在氢前与稀盐酸反应有气体产生，金的活动性排在氢后不与稀盐酸无明显现象，则有气泡产生的为黄铜，无明显变化的为黄金，故A选项符合题意； B、鉴别N2和CO2：两种气体都不燃烧也不支持燃烧，燃着的木条在N2、CO2中均熄灭，现象相同，无法鉴别，故B选项不符合题意； C、除去铁粉中的少量铜粉：加足量硫酸铜，硫酸铜不与铜粉反应，与铁粉反应生成硫酸亚铁和铜，违背除杂原则，故C选项不符合题意； D、在实验室不得品尝任何药品的味道，则鉴别实验室里的食盐和蔗糖不能用品尝味道的方法，故D选项不符合题意。 故选A。 2、（23-24九年级上·江苏镇江·阶段练习）用如图所示装置进行实验，倾斜Y形管，锌粒与硫酸铜溶液接触，表面有气泡产生并析出红色物质，溶液颜色变浅，经检测产生的气体为氢气。下列说法错误的是 A．锌粒参加的反应均为置换反应 B．由产生的气体是氢气可知，硫酸铜溶液中可能有少量硫酸 C．析出红色物质的反应为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu D．若用银片代替锌粒，可观察到相似实验现象 【答案】D 【解析】A、锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，是由一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和化合物的反应，属于置换反应，说法正确； B、锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故硫酸铜溶液中可能有少量硫酸，说法正确； C、在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，锌的活动性比铜强，和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，反应的方程式为，说法正确； D、根据金属活动性顺序表可知铜在银之前，所以银单质与硫酸铜溶液不能发生置换反应，不可观察到相似实验现象，说法错误。 故选D。 3、（23-24九年级上·江苏·期末）下列图像能正确反映其对应变化关系的是 ①向等质量、等浓度的稀硫酸中分别逐渐加入锌粉和铁粉 ②向等质量的锌粉和铁粉中，分别逐渐加入相同质量分数的稀硫酸 ③向等质量的锌粉和铁粉中，分别加入足量相同质量分数的稀硫酸 ④向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量锌粉和铁粉 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④ 【答案】C 【解析】①向等质量、等浓度的稀硫酸中分别逐渐加入锌粉和铁粉，硫酸完全反应，根据化学方程式Zn+ H2SO4 ＝ ZnSO4 + H2↑、Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑ 可知，每65份质量锌与98份质量硫酸恰好完全反应生成2份质量的氢气，每56份质量铁与98份质量硫酸恰好完全反应生成2份质量的氢气，由于参加反应硫酸质量相等，产生的氢气质量相等，消耗的锌的质量大于铁，错误； ②向等质量的锌粉和铁粉中，分别逐渐加入相同质量分数的稀硫酸，根据化学方程式Zn+ H2SO4 ＝ ZnSO4 + H2↑、Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑ 可知，每65份质量锌与98份质量硫酸恰好完全反应生成2份质量的氢气，每56份质量铁与98份质量硫酸恰好完全反应生成2份质量的氢气，开始反应时，金属过量，反应产生在氢气相等，消耗的硫酸质量相等，两条线重合，锌完全反应后，铁还没有完全反应，最终金属产生的氢气的质量是铁大于锌，正确； ③向等质量的锌粉和铁粉中，分别逐渐加入相同质量分数的稀硫酸，根据化学方程式Zn+ H2SO4 ＝ ZnSO4 + H2↑、Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑ 可知，每65份质量锌与98份质量硫酸恰好完全反应生成2份质量的氢气，每56份质量铁与98份质量硫酸恰好完全反应生成2份质量的氢气，由于金属完全消耗，铁产生的氢气质量大于锌，由于锌的活动性强于铁，锌与硫酸反应产生氢气的速度较快，正确； ④向等质量、等浓度的稀硫酸中分别逐渐加入锌粉和铁粉，硫酸完全反应，根据化学方程式Zn+ H2SO4 ＝ ZnSO4 + H2↑、Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑ 可知，每65份质量锌与98份质量硫酸恰好完全反应生成2份质量的氢气，每56份质量铁与98份质量硫酸恰好完全反应生成2份质量的氢气，由于参加反应硫酸质量相等，产生的氢气质量相等，锌比铁活泼，和稀硫酸反应时锌的反应速率较快，正确。 能正确反映其对应变化关系的是②③④。 故选C。 ►考向03 金属与盐溶液反应 例3 （23-24九年级上·江苏南通·阶段练习）下列鉴别、除杂实验设计中，不正确的是 选项 实验目的 方法 A 鉴别：水和过氧化氢 分别加入二氧化锰，观察现象 B 鉴别：软水和硬水 分别加入肥皂水搅拌，观察现象 C 除杂：KCl中混有少量KClO3 加入少量MnO2加热，充分反应 D 除杂：FeCl2溶液中混有少量CuCl2 加入足量铁粉，充分反应后过滤 【答案】C 【解析】A、水与二氧化锰不反应，将二氧化锰加入水中，无明显现象；将二氧化锰加入过氧化氢中，过氧化氢在二氧化锰催化作用下快速分解生成大量氧气，现象是产生大量气泡，二者现象不同，可以利用二氧化锰鉴别水和过氧化氢，A选项正确； B、软水中滴加肥皂水，现象是泡沫多、浮渣少；硬水中滴加肥皂水，现象是泡沫少、浮渣多，可以利用肥皂水鉴别软水和硬水，B选项正确； C、KCl与MnO2不反应，KClO3在加热、MnO2催化作用下分解生成KCl、O2，其中O2逸散到空气中，充分反应后可以除去KClO3，但MnO2是该反应的催化剂，其质量和化学性质在化学反应前后保持不变，则反应后剩余固体中含有MnO2，该方案除去了KClO3，但引入了新的杂质MnO2，C选项错误； D、FeCl2与Fe不反应，CuCl2与Fe反应生成FeCl2、Cu。加入足量铁粉，CuCl2完全反应，过量的铁粉以及反应生成的Cu可以经过滤除去，所得溶液是FeCl2溶液，D选项正确。 故选：C。 举一反三 1、（2023·江苏镇江·中考真题）金属R与Hg（NO3）2溶液反应的化学方程式为R+Hg（NO3）2=R（NO3）2+Hg，下列说法中不正确的是 A．R可能是铝 B．该反应为置换反应 C．R的金属活动性比Hg强 D．在金属活动性顺序表中，R不一定排在氢前面 【答案】A 【解析】A、由R+Hg（NO3）2=R（NO3）2+Hg可知，R的金属活动性比汞强；由R（NO3）2，硝酸根显﹣1价，则R元素的化合价为+2价，铝元素在化合物显+3价，R不可能是铝，说法错误； B、该反应是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的反应，属于置换反应，说法正确； C、由R+Hg（NO3）2=R（NO3）2+Hg可知，R的金属活动性比汞强，说法正确； D、R的金属活动性比汞强，在金属活动性顺序表中，R不一定排在氢前面，如可能是铜，说法正确。 故选A。 2、（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）下列指定反应的化学方程式正确的是 A．双氧水分解：H2O2H2↑+ O2↑ B．古代湿法炼铜：2Fe+2CuSO4＝Fe2（SO4）3+2Cu C．铝与稀硫酸反应：Al＋H2SO4=AlSO4＋H2↑ D．超氧化钾（KO2）与二氧化碳反应生成碳酸钾和氧气：4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2 【答案】D 【解析】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，正确的化学方程式为：，故选项错误； B、铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，正确的化学方程式应为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，故选项错误； C、该化学方程式硫酸铝的化学式书写错误，正确的化学方程式应为2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑，故选项错误； D、该化学方程式书写完全正确，故选项正确。 故选D。 3、（23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习）向 Al(NO3)3 、Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定量铁粉，待充分反应后过滤， 向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生。滤液中溶质的组成最多几种情况 A．1 种 B．2 种 C．3 种 D．无法判断 【答案】C 【解析】铁的活动性比铜、银强，比铝弱，向硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量铁粉，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，不与硝酸铝反应，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，说明滤渣是银或银和铜。 第一种反应情况是：铁只与部分硝酸银反应，滤渣是银，滤液中溶质为硝酸铝、硝酸银、硝酸铜、硝酸亚铁； 第二种反应情况是：铁与硝酸银恰好反应，滤渣是银，滤液中溶质为硝酸铝、硝酸铜、硝酸亚铁； 第三种反应情况是：铁与全部硝酸银及部分硝酸铜反应，滤渣是银、铜，滤液中溶质为硝酸铝、硝酸铜、硝酸亚铁； 第四种反应情况是：铁与硝酸银、硝酸铜恰好完全反应，滤渣是银、铜，滤液中溶质为硝酸铝、硝酸亚铁； 综上所述，向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，此时滤液中溶质的组成最多有三种情况：硝酸铝、硝酸银、硝酸铜、硝酸亚铁；硝酸铝、硝酸铜、硝酸亚铁；硝酸铝、硝酸亚铁。 故选：C。 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 金属活动顺序应用 例1 （2023·江苏无锡·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 【解析】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。 举一反三 1、（2023·江苏宿迁·模拟预测）向盛有氯化镁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得滤渣和滤液，下列叙述正确的是 A．若锌有剩余时，则滤渣中一定有Mg、Cu和Zn B．若锌有剩余时，则滤液中一定没有和 C．若锌无剩余时，则滤渣中一定有Cu，可能有Mg D．若锌无剩余时，则滤液中一定有和 【答案】D 【解析】在金属活动性顺序中，排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，三种金属的活动性顺序为：镁＞锌＞铜，所以向盛有氯化镁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉，锌会与氯化铜反应生成铜和氯化锌，与氯化镁不反应。 A、若锌有剩余时，氯化铜被完全反应，与氯化镁不反应，则滤渣中一定有Cu和Zn，没有镁，叙述错误； B、若锌有剩余时，氯化铜被完全反应，则滤液中一定没有CuCl2，叙述错误； C、若锌无剩余时，锌与氯化铜反应，与氯化镁不反应，所以滤渣中一定有Cu，不可能有Mg，叙述错误； D、若锌无剩余时，由C选项可知：滤液中一定有MgCl2和ZnCl2，叙述正确； 答案：D。 2、（2023·江苏无锡·二模）小宇同学设计了验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序的多种方案，能得到正确结论的是 A．Fe、CuSO4溶液、Ag B．FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag C．Fe、Cu、AgNO3溶液 D．Fe、CuSO4溶液、AgNO3溶液 【答案】A 【解析】A、铁能置换出硫酸铜中的铜，得出金属活动性铁大干铜，银不能置换出硫酸铜中的铜，得出金属活动性铜大于银，能验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，故 选项A正确； B 、银不能置换出硫酸铜中的铜，硫酸亚铁中的铁，能得出铁、铜的活动性大于银，但无法比较铁、铜的活动性强弱，不能验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，故选项B错误； C、铁和铜都能置换出硝酸银中的银，说明铁和铜的金属活动性都强于银，但无法比较铁、铜的活动性强弱，不能验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，故选项C错误； D、铁能置换出硫酸铜中的铜，得出金属活动性铁大干铜，铁能置换出硝酸银中的银，得出金属活动性铁大干银，但无法比较铜、银的活动性强弱，不能验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，故选项D错误； 故选：A。 3、（23-24九年级上·江苏南京·阶段练习）实验室中有一定质量的Cu（NO3）2和Mg（NO3）2的混合溶液，向其中加agZn粉，充分反应后过滤，得到一定温度下的滤液（不饱和）和滤渣，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡冒出。下列说法中，不合理的是 A．滤液一定是无色溶液 B．滤渣中一定含有Cu，一定不含Mg C．滤液中一定含有Zn2+、Mg2+ D．滤渣的质量一定大于ag 【答案】D 【解析】A、三种金属的活动性由强到弱的顺序为镁、锌、铜，向硝酸铜和硝酸镁的混合溶液中加入锌，锌只能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡冒出，则锌有剩余，硝酸铜完全反应，硝酸锌和硝酸镁溶液呈无色，所以滤液一定是无色溶液，选项正确； B、三种金属的活动性由强到弱的顺序为镁、锌、铜，向硝酸铜和硝酸镁的混合溶液中加入锌，锌只能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，硝酸镁不反应，不会生成镁，即滤渣中一定含有Cu，一定没有Mg，选项正确； C、三种金属的活动性由强到弱的顺序为镁、锌、铜，向硝酸铜和硝酸镁的混合溶液中加入锌，锌只能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，溶液中一定含有锌离子，硝酸镁不参加反应，所以滤液中一定含有镁离子，选项正确； D、锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，反应的化学方程式为：Zn+Cu(NO3)2= Zn(NO3)2+Cu，参加反应的锌与生成的铜的质量比为65：64，硝酸镁不参加反应，则滤渣的质量一定小于ag，选项错误。 故选：D。 ►考向02 金属活动顺序实验探究 例2 【新考法】（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）如图为探究铝和铜的金属活动性强弱的实验先后图，下列说法不正确的是 A．在反应过程中，观察到溶液颜色由蓝色变为无色 B．其反应的化学方程式为 C．反应后固体的质量比反应前增大了 D．根据铝片表面有红色固体析出可以得出的铝活动性比铜强 【答案】B 【解析】A、铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，故反应过程中，观察到溶液由蓝色变为无色，不符合题意； B、铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，该反应的化学方程式为：，符合题意； C、铝和硫酸铜反应：，54份质量的铝置换出192份质量的铜，固体质量增加，故反应后固体的质量比反应前增大了，不符合题意； D、铝片表面有红色固体析出，说明铝和硫酸铜发生了反应，说明铝比铜活泼，不符合题意。 故选B。 举一反三 1、（2023九年级下·江苏无锡·阶段练习）某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性，进行如图所示探究实验。    下列有关实验的说法不正确的是 A．甲试管中观察到的现象是Fe表面产生气泡，溶液由无色变为浅绿色 B．通过乙试管的实验可以比较Zn与Fe的金属活动性强弱 C．若a是Zn，b是溶液，即可实现实验目的 D．若a是Fe，b是溶液，则无需甲试管的实验也能实现实验目的 【答案】C 【解析】A、甲试管中铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，因此可观察到Fe表面产生气泡，溶液由无色变为浅绿色，故选项说法正确； B、实验中乙试管中无明显现象，说明锌的活动性比铁强，故选项说法正确； C、丙试管中，若a是Zn，b是溶液，实验中锌能置换出铜，说明锌的活动性比铜强，结合乙试管中的实验现象可知，锌的活动性比铁强，但无法比较铁、铜的活动性，故选项说法不正确； D、丙试管中，若a是Fe，b是溶液，实验中铁能置换出铜，说明铁的活动性比铜强，结合乙试管中的实验现象可知，锌的活动性比铁强，能得出Zn、Fe、Cu三种金属的活动性：Zn＞Fe＞Cu，故选项说法正确。 故选C。 2、（23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习）为探究镁、铁、铜三种金属的活动性，小明设计了如下实验，你认为实验不可行的是 A．形状大小相同的铁、铜、镁分别与等体积等浓度的稀硫酸反应 B．镁丝、铁丝、铜丝分别在氧气中燃烧 C．镁和铜分别与硫酸亚铁溶液反应 D．镁、铁、铜三种金属相互刻画 【答案】D 【解析】A、将相同形状的镁、铁、铜分别放于质量、浓度均相等的稀硫酸中，镁反应比较剧烈，铁反应较慢，铜不反应，能比较镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，故实验方案可行； B、镁点燃后在氧气中剧烈燃烧发出白光，铁丝点燃后在氧气中燃烧，火星四射，铜要加热才能与氧气反应，故实验方案可行； C、将镁条和铜片分别放于质量、浓度均相等的硫酸亚铁溶液中，镁能与硫酸亚铁溶液反应，铜不能与硫酸亚铁溶液，能比较镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，故实验方案可行； D、相互刻画可以比较硬度，无法比较金属活动性，故实验方案不可行。 故选：D。 3、（2023·江苏常州·一模）通过下列实验，可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，产生气泡，说明在金属活动性顺序里，铁排在氢前，铜、银和稀硫酸不反应，均无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜、银排在氢后，说明铁比铜、银活泼，无法探究铜、银的金属活动性顺序，不符合题意； B、铜、银均与硫酸亚铁不反应，均无明显现象，说明铁比铜、银活泼，但是无法探究铜、银的金属活动性顺序，不符合题意； C、铜、银均与硫酸亚铁不反应，均无明显现象，说明铁比铜、银活泼，但是无法探究铜、银的金属活动性顺序，不符合题意； D、铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼，银和硫酸铜不反应，无明显现象，说明铜比银活泼，可以探究三种金属的活动性顺序，符合题意。 故选D。 考点四 金属的冶炼 一、金属矿物 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 一、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 金属矿物 例1 【新考向】（23-24九年级上·江苏镇江·阶段练习）下列属于纯净物的是 A．盐酸 B．生铁 C．赤铁矿 D．冰水混合物 【答案】D 【解析】A、盐酸中含有HCl和H2O，则属于混合物，故选项不符合题意； B、生铁中含有碳、铁等物质，则属于混合物，故选项不符合题意； C、赤铁矿的主要成分为氧化铁，则属于混合物，故选项不符合题意； D、冰水混合物中只含有一种物质，则属于纯净物，故选项符合题意。 故选D。 举一反三 1、（2023·江苏常州·中考真题）同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是 A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．孔雀石 D．铝土矿 【答案】B 【解析】A、赤铁矿的主要成分是氧化铁，其主要成分的化学式为Fe2O3，故选项不符合题意； B、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，其主要成分的化学式为Fe3O4，故选项符合题意； C、孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，其主要成分的化学式为Cu2(OH)2CO3，故选项不符合题意； D、铝土矿的主要成分是氧化铝，其主要成分的化学式为Al2O3，故选项不符合题意。 故选B。 2、（2023·江苏扬州·模拟）对物质进行分类是化学的基本观念之一。下列物质中属于氧化物的是 A．赤铁矿 B．过氧化氢溶液 C．高锰酸钾 D．二氧化锰 【答案】D 【分析】氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物。 【解析】A、赤铁矿的主要成分是氧化铁，含有杂质，属于混合物，故选项错误； B、过氧化氢的水溶液属于混合物，故选项错误； C、高锰酸钾是由钾、锰、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，故选项错误； D、二氧化锰是由锰、氧两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物，属于氧化物，故选项正确。 故选D。 ►考向02 铁的冶炼 例2 【新考向】（23-24九年级上·江苏南京·期末）用如下图所示的装置测定铁的氧化物的组成。实验前，测得硬质玻璃管及管内固体药品（铁的氧化物FexOy）的总质量为65.8g，其中硬质玻璃管的质量为60g：打开弹簧夹K，通入CO并加热：当铁的氧化物全部转化为铁单质后，测得硬质玻璃管及管内固体的总质量为64.2g，则该铁的氧化物FexOy，化学式为 A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe4O5 【答案】C 【解析】实验前，测得硬质玻璃管及管内固体药品（铁的氧化物FexOy）的总质量为65.8g，其中硬质玻璃管的质量为60g，则铁的氧化物的质量为：65.8g-60g=5.8g，打开弹簧夹K，通入CO并加热，一氧化碳和铁的氧化物反应：，当铁的氧化物全部转化为铁单质后，测得硬质玻璃管及管内固体的总质量为64.2g，则反应后生成铁的质量为：64.2g-60g=4.2g，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，则铁的氧化物中铁元素的质量为4.2g，固体减少的质量为铁的氧化物中氧元素的质量，则氧元素的质量为：5.8g-4.2g=1.6g，则56x：16y=4.2g：1.6g，x：y=3:4，故铁的氧化物的化学式为：Fe3O4。 故选C。 举一反三 1、（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）下列有关炼铁的说法正确的一组是 A．实验室炼铁是将铁的化合物最终转化为铁单质的过程 B．实验室用CO还原Fe2O3时，结束时先停止通CO，后移开酒精喷灯 C．工业炼铁时焦炭的作用是与氧气反应，发生不完全燃烧生成一氧化碳 D．高炉炼铁时，固体原料从高炉下方加入，空气从上方通入 【答案】A 【解析】A、炼铁的过程既是将铁的化合物转化为铁单质的过程，故选项说法正确； B、实验室用CO还原Fe2O3时，若结束时先停止通CO，后移开酒精喷灯，则生成的铁在高温下可能被再次氧化，正确的操作为先移开酒精喷灯，后停止通CO，故选项说法错误； C、工业炼铁时焦炭的作用是与氧气反应产生高温为炼铁提供热量，并且与CO2在高温下反应生成CO，故选项说法错误； D、高炉炼铁时，固体原料从高炉上方加入，空气从下方通入，故选项说法错误。 故选A。 2、（22-23九年级上·江苏盐城·期末）用“W”型玻璃管进行微型实验(如图)。下列说法正确的是    A．a处的化学方程式为： B．b处澄清的石灰水变浑浊 C．尾气可以不经处理就直接排放 D．该实验说明一氧化碳有氧化性，通过化学反应可以实现物质转化 【答案】B 【解析】A、由实验装置图可知，在a处一氧化碳与氧化铁在高温条件下，反应生成铁和二氧化碳，化学反应方程式为，选项错误，不符合题意； B、在a处反应生成的二氧化碳气体，进入到b处与澄清石灰水反应生成碳酸钙和水，澄清石灰水变浑浊，选项正确，符合题意； C、尾气中含有未参加反应的一氧化碳气体，直接排入空气会污染空气，选项错误，不符合题意； D、实验过程中一氧化碳将氧化铁还原成铁单质，说明一氧化碳具有还原性，选项错误，不符合题意。 故选B。 3、（2023·江苏盐城·二模）某化学小组为测定生锈铁片的组成（只含有铁和Fe2O3·xH2O），进行如图探究。加热完全反应后硬质玻璃管中固体的质量为8.4g，装置B增重3.3g。下列说法不正确的是 A．x=2 B．实验时应该先通CO后加热 C．该铁片中已生锈的铁和未锈蚀的铁质量比为2：1 D．加热过程中样品表面颜色由红棕色变为黑色 【答案】C 【解析】A、由质量守恒定律，一氧化碳在加热的条件下与Fe2O3·xH2O反应生成铁、水和二氧化碳，A中的无水氯化钙吸收蒸发出来的水蒸气，B吸收生成的二氧化碳，所以B增重的质量3.3g即为生成二氧化碳的质量，加热完全反应后硬质玻璃管中固体的质量为8.4g，则有 ，x=2，故A说法正确； B、实验时要先通入一氧化碳，排净装置内的空气，再加热，故B说法正确； C、设生成铁的质量为y，则有 ，y=2.8g，则样品中未生锈的铁的质量为8.4g-2.8g=5.6g，则已生锈的铁的质量为10.5g-5.6g=4.9g，故该铁片中已生锈的铁和未锈蚀的铁质量比为4.9g：5.6g=7：8，故C说法错误； D、一氧化碳在加热的条件下与Fe2O3·xH2O反应生成铁、水和二氧化碳，所以加热过程中样品表面颜色由红棕色变为黑色，故D说法正确； 故选C。 4、（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）已知草酸（H2C2O4）加热时在催化剂的作用下会发生分解反应，某化学兴趣小组对其分解产物进行了如下探究。 【提出猜想】 a.分解产物是一氧化碳和水蒸气的混合物。 b.分解产物是二氧化碳和水蒸气的混合物。 c.分解产物是一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合物。 【查阅资料】 ⅰ.白色的无水硫酸铜遇水会变为蓝色。 ⅱ.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，能吸收水蒸气和二氧化碳。 【进行实验】为了检验草酸的分解产物，该小组同学将草酸的分解产物通过如图所示的装置（部分夹持仪器已略去）。    （1）装置A中无水硫酸铜变蓝，装置B中澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解产生了 。 （2）装置D的作用是 。 （3）装置DEF中证明草酸分解产生了一氧化碳的现象分别为 。 （4）装置B中发生反应的化学方程式为 。 【得出结论】 （5）草酸分解的化学方程式为 。 【反思与评价】 （6）从环保角度考虑，上述实验的不足之处是 。 【数据与分析】兴趣小组同学将硬质玻璃管中Fe2O3换成铁红进行实验，铁红主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。 【铁的常见氧化物中铁的质量分数】： 铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 铁的质量分数 77.8% 70.0% 72.4% 小组同学称取铁红样品10.0 g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。 （7）若E中充分反应后得到铁粉的质量为mg，则 ＜m＜ 。 【答案】（1）H2O 和CO2 （2）检验CO2是否已被完全除去 （3）D中澄清石灰水未变浑浊，E中固体由红色变为黑色，F中澄清石灰水变浑浊 （4）Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O （5）H2C2O4H2O↑+CO2↑+CO↑ （6）装置F后缺少尾气处理装置 （7）7 7.78 【解析】（1）装置A中无水硫酸铜变蓝，说明有水生成，装置B中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，从而证明草酸分解产生了H2O 和CO2； （2）碱石灰是除去二氧化碳，故装置D的作用是检验二氧化碳是否被完全除去； （3）一氧化碳具有还原性，能与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，故证明草酸分解产生了一氧化碳的现象应包括：D中澄清石灰水未变浑浊，E中固体由红色变为黑色，F中澄清石灰水变浑浊； （4）二氧化碳和石灰水中的氢氧氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O； （5）根据题给信息，草酸分解成水、二氧化碳和一氧化碳，该反应的化学方程式为：H2C2O4H2O↑+CO2↑+CO↑； （6）尾气中含有一氧化碳气体，一氧化碳是一种空气污染物，应该处理掉，故从环保角度考虑，上述实验的不足之处是装置F后无尾气处理装置； （7）E中充分反应后得到铁粉的质量为mg,根据元素守恒可得10×70.0%=7＜m＜10×77.8%=7.78。 考点五 金属资源保护 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。 ►考向01 金属的腐蚀与防护 例1 【新考向】（23-24九年级上·江苏常州·阶段练习）下列有关铁生锈的叙述中错误的是 A．铁生锈时一定伴随着物理变化 B．浓食盐水可以加速铁的锈蚀 C．铁生锈的实质是铁与氧气反应 D．铁生锈时会有难以察觉的热量释放 【答案】C 【解析】A、铁生锈是化学变化，化学变化发生时一定伴随着物理变化的发生，选项正确； B、浓食盐水提供了一个电解质环境，加速了铁的锈蚀，选项正确； C、铁生锈的实质是铁与氧气以及水共同反应，选项错误； D、铁生锈属于缓慢氧化，会有难以察觉的热量释放，选项正确； 故选：C。 举一反三 1、（23-24九年级上·江苏徐州·阶段练习）实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下。下列分析不合理的是 实验装置 序号 其他试剂 时的含量 ① 干燥剂 21% ② 10滴水 15% ③ 10滴水和食盐 8% A．①②证明水对铁锈蚀有影响 B．①②③证明铁生锈的条件是和水 C．②③中含量减少表明铁已锈蚀 D．②③证明食盐能加快铁锈蚀 【答案】B 【解析】A、氧气约占空气体积的21%，①加入干燥剂后，氧气含量不变，说明铁粉不会锈蚀；②加入10滴水后，氧气含量减少，说明铁粉慢慢锈蚀，因此①②证明水对铁锈蚀有影响，故A分析合理； B、由A分析可知，水对铁锈蚀有影响，①②③中均含有氧气，无法验证铁生锈需要氧气，故B分析不合理； C、铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，铁锈蚀需要消耗氧气，根据表格数据可知实验②③中氧气含量减少，表明铁已锈蚀，故C分析合理； D、②③中其它条件相同，②无食盐，剩余氧气较多，③有1g食盐，剩余氧气较少，说明加入食盐，氧气消耗的速率加快，则生锈速率加快，因此②③证明食盐能加快铁锈蚀，故D分析合理； 故选：B。 2、（23-24九年级上·江苏南通·阶段练习）了解金属的性质有利于科学地利用金属材料。兴趣小组通过下列实验探究金属的性质。 实验一：将硬铝片（铝合金）和铝片相互刻画，铝片表面出现划痕 实验二：利用如图所示装置进行实验，管内液面上升约体积 实验三：将锌粒放入过量稀硫酸中，持续产生气体，最终固体消失 实验四：将铜丝放入硝酸银溶液中，一段时间后取出，溶液变成蓝色 下列说法不正确的是 A．实验一说明硬铝的硬度比铝的大 B．实验二反应过程中放出热量 C．实验三所得溶液中溶质为 D．实验四反应后溶液质量减小 【答案】C 【解析】A、实验一中，将硬铝片 (铝合金) 和铝片相互刻画，铝片表面出现划痕，说明硬铝的硬度大，该选项正确； B、铁生锈是放热反应，而管内液面上升是因为氧气被消耗，管内压强变小，该选项正确； C、实验三中锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，稀硫酸过量，故所得溶液中的溶质为硫酸锌和硫酸，该选项不正确； D、将铜丝放入硝酸银溶液中，一段时间后取出，溶液变成蓝色，说明铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，根据，每64份质量的铜能够换216份质量的银，因此溶液质量减小，该选项正确。 故选：C。 3、（2022·江苏连云港·中考真题）CuSO4是化学实验中常见试剂。 （1）验证质量守恒定律。 步骤1：在锥形瓶中加入适量的CuSO4溶液，塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净，将盛有CuSO4溶液的锥形瓶和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称质量为m1。 步骤2：将铁钉浸入到CuSO4溶液中，塞好橡胶塞。观察实验现象，待反应有明显现象后，将盛有CuSO4溶液和铁钉的锥形瓶一起放在托盘天平上称量，记录所称质量为m2 ①用砂纸将铁钉打磨干净的作用是 。 ②步骤2中可观察到明显的实验现象是 。该变化可说明Fe和Cu的金属活动性由强到弱的顺序是 。 ③若m1=m2，可证明参加反应的Fe和CuSO4的质量总和等于 。 （2）探究CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用。 ①若要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用，除需证明CuSO4在反应前后化学性质和质量不发生改变外，还需证明的是 。 ②为探究CuSO4在反应前后质量是否发生改变，某同学设计如下实验： 向H2O2溶液中滴入10ga%的CuSO4溶液，待反应完全后，向试管中加入足量的BaCl2溶液，产生沉淀，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀物为bg。 上述实验步骤中若缺少“洗涤、干燥”，则通过沉淀物bg计算出溶液中CuSO4的质量 0.1ag。(填“大于”或“小于”或“等于”) （3）将16.0gCuSO4置于坩埚中加热，固体质量与成分随温度变化的曲线如图所示。 ①650℃时，CuSO4开始发生分解反应，生成CuO和另一种氧化物X，X的化学式为 。 ②1000℃时，CuO开始发生分解反应，生成Cu2O和O2.计算图中m的值 。(写出计算过程) 【答案】（1）除去铁钉表面的铁锈 银白色的铁钉表面有红色固体出现，溶液由蓝色变为浅绿色 Fe＞Cu 生成的Cu和FeSO4的质量总和 （2）CuSO4溶液能改变H2O2分解速率 大于 （3）SO3 解：设生成Cu2O的质量为z z=7.2g 即m的值为7.2g 【解析】（1）①用砂纸将铁钉打磨干净的作用是将铁钉表面的铁锈除去，防止影响实验； 将铁钉浸入到CuSO4溶液中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，现象为：银白色的铁钉表面有红色固体出现，溶液由蓝色变为浅绿色； 铁能将铜从其盐溶液中置换出来，说明金属活动性：Fe＞Cu； ③m1为反应前盛有CuSO4溶液的锥形瓶和铁钉，m2为反应后盛有CuSO4溶液的锥形瓶和铁钉的质量，若m1=m2，说明参加反应的Fe和CuSO4的质量总和等于生成的Cu和FeSO4的质量总和；　 （2）①催化剂能改变化学反应速率，且化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，故还需证明的是CuSO4溶液能改变H2O2分解速率； ②上述实验步骤中若缺少“洗涤、干燥”，会导致沉淀物的质量偏大，计算得出的硫酸铜的质量偏大，则计算出溶液中CuSO4的质量大于0.1ag； （3）①①650℃时，CuSO4开始发生分解反应，生成CuO和另一种氧化物X，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，另一氧化物中一定含硫元素，硫元素的质量为，则另一氧化物中氧元素的质量为：16.0g-3.2g-8.0g=4.8g，设该氧化物的化学式为：SxOy，则32x：16y=3.2g：4.8g，x：y=1:3，故该氧化物的化学式为：SO3； ②见答案。 ►考向02 保护金属资源 例2 【新考向】（22-23九年级上·江苏盐城·期末）2023年世界环境日的主题是“人与自然和谐共生”。下列做法不符合这一主题的是 A．回收废旧金属 B．野外焚烧垃圾 C．大力植树造林 D．发展公共交通 【答案】B 【解析】A、回收废旧金属，能保护金属资源，该选项不符合题意； B、焚烧垃圾，会污染环境，该选项符合题意； C、大力植树造林，能保护环境，该选项不符合题意； D、发展公共交通，既能节约资源，又能保护环境，该选项不符合题意。 故选B。 举一反三 1、（2023·江苏徐州·二模）节约资源、保护环境有利于社会可持续发展。下列做法不符合这一理念的是 A．回收废弃金属，实现资源再生 B．开发燃煤新技术，促进煤的完全燃烧 C．用工业废水灌溉，以节约用水 D．使用无磷洗衣粉，防止水体富营养化 【答案】C 【解析】A、回收废弃金属，实现资源再生，可以减少污染，有利于节约资源、保护环境，有利于社会可持续发展，故A符合这一理念，不符合题意； B、开发燃煤新技术，促进煤的完全燃烧，可以充分利用能源，可以节约资源，有利于社会可持续发展，故B符合这一理念，不符合题意； C、用工业废水灌溉，会造成水土污染，不利于环境保护，不利于社会可持续发展，故C不符合这一理念，符合题意； D、使用无磷洗衣粉，防止水体富营养化，可以有效防止水体污染，有利于环境保护，有利于社会可持续发展，故D符合这一理念，不符合题意； 故选C。 1.（2023·江苏镇江·中考真题）下列物质的用途主要与其化学性质有关的是 A．用贝壳生产生石灰 B．用干冰进行人工降雨 C．用钢制作电线电缆 D．用伍德合金制作保险丝 【答案】A 【解析】A、用贝壳生产生石灰，是利用碳酸钙高温煅烧，生成氧化钙和二氧化碳，利用了化学性质，故A正确； B、用干冰进行人工降雨，是利用干冰升华吸热，使周围温度降低，水蒸气冷凝成水滴，没有新物质生成，利用了物理性质，故B错； C、用钢制作电线电缆，是利用钢的延展性，导电性，不需要发生化学变化就表现出来，利用了物理性质，故C错； D、用伍德合金制作保险丝，是利用合金的熔点低，不需要发生化学变化就表现出来，利用了物理性质，故D错。 故选A。 2．（23-24九年级上·江苏南京·阶段练习）甲、乙、丙三种金属，用甲制的容器不能盛放丙盐的水溶液，用乙制的容器却可以盛放丙盐的水溶液。由此推断三种金属的活动性由强到弱的顺序是 A．乙＞甲＞丙 B．甲＞丙＞乙 C．丙＞甲＞乙 D．甲＞乙＞丙 【答案】B 【解析】甲、乙、丙三种金属，用甲制的容器不能盛放丙盐的水溶液，说明甲能置换出丙盐中的丙，则金属活动性甲＞丙，用乙制的容器可以盛放丙盐的水溶液，说明乙与丙盐不反应，则金属活动性丙＞乙，故三种金属的活动性由强到弱的顺序是甲＞丙＞乙，故选：B。 3．（22-23九年级下·江苏连云港·期中）将一根洁净的铁丝放入溶液中，一段时间后，溶液由蓝色变为浅绿色，铁丝表面产生如图所示红色“树枝”，下列叙述错误的是 A．红色“树枝”的成分是铜 B．溶液变为浅绿色，表明Fe转变为 C．所得溶液质量比反应前大 D．铁的金属活动性比铜的强 【答案】C 【解析】A、铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，红色“树枝”成分是铜，故选项说法正确； B、铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，溶液颜色变浅是由于Fe转变为，故选项说法正确； C、根据可知，每56份质量的铁可置换出64份质量的铜，反应后溶液的质量会减少，故选项说法错误； D、将一根洁净的铁丝放入溶液中，一段时间后，溶液由蓝色变为浅绿色，铁丝表面产生如图所示红色“树枝”，是铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，说明铁的金属活动性比铜的强，故选项说法正确。 故选C。 4．（2023·江苏徐州·一模）下列反应中，不属于置换反应的是 A．CO+CuOCu+CO2 B． C．2Mg+CO2 C+2MgO D． 【答案】A 【解析】A、置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，该反应的反应物均是化合物，不属于置换反应，符合题意； B、该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，不符合题意； C、该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，不符合题意； D、该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，不符合题意。 故选A。 5.（23-24九年级上·江苏泰州·阶段练习）将等质量的甲、乙两金属分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图。关于甲、乙两金属判断合理的是 A．铝、镁 B．镁、铝 C．锌、镁 D．铝、锌 【答案】A 【解析】A、若甲、乙分别为铝、镁，镁比铝活泼，镁应该先反应完全，镁完全反应所需的时间短，根据反应方程式2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑可知，则每54份质量的铝能生成6份质量的氢气，根据反应方程式Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑可知，每24份质量的镁能生成2份质量的氢气，等质量的铝产生氢气比镁多，正确； B、根据A选项的分析可知，该选项错误； C、若甲、乙分别为锌、镁，镁比锌活泼，镁应该先反应完全，即镁完全反应所需的时间短，根据反应方程式Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑可知，每24份质量的镁能生成2份质量的氢气，根据反应方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知，每65份质量的锌能生成2份质量的氢气，等质量的镁比锌产生的氢气多，错误； D、若甲、乙分别为铝、锌，铝比锌活泼，铝应该先反应完全，即铝完全反应所需的时间短，根据反应方程式2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑可知，则每54份质量的铝能生成6份质量的氢气，根据反应方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知，每65份质量的锌能生成2份质量的氢气，等质量的铝比锌产生的氢气多，错误。 故选A。 6．（23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习）下列实验操作（方案）不能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验设计 A 鉴别真黄金和假黄金（铜锌合金） 取样，灼烧 B 除去中少量的CO 点燃 C 分离木炭粉和铁粉的混合 将磁铁靠近混合物 D 区分酒精和醋 取样，分别闻气味 【答案】B 【解析】A、假黄金中含有锌、铜，加热时可以生成白色的氧化锌及黑色的氧化铜，金的化学性质稳定，不与氧气反应，可以通过灼烧鉴别，故A正确； B、二氧化碳（不可燃、不助燃）中少量的一氧化碳不能被点燃，故B错误； C、磁铁能吸引铁粉，不能吸引木炭粉，可以分离，故C正确； D、酒精有特殊气味，醋有酸味，可以通过闻气味来区分，故D正确。 故选B。 7．（22-23九年级下·江苏宿迁·阶段练习）将一定量金属M加入Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生。下列有关判断正确的是 A．金属活动性：M>Zn>Cu B．滤液中可能只含一种溶质 C．滤渣中一定含有金属M D．该过程一定发生了如下反应： 【答案】B 【解析】A、将一定量金属M加入到Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，说明硝酸铜已完全反应，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属，该金属可能是锌，也可能是M，无法确定M与锌的活动性强弱，错误； B、若M能与硝酸锌反应，且完全反应后M有剩余，则滤液中的溶质是M的硝酸盐，可能只含一种溶质，正确； C、由A选项的分析，滤渣中不一定含有金属M，错误； D、由于无法确定M的化合价，该过程不一定发生了反应，错误。 故选B。 8．（2022·江苏徐州·模拟预测）某化学小组向一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉，充分反应后过滤，得到溶液甲和固体乙，则： ①溶液甲中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2 ②固体乙中一定含有Ag，可能含有Cu和Zn ③若溶液甲是蓝色，则溶液甲一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2，可能含有AgNO3 ④向固体乙上滴加盐酸有气泡产生，则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2 上述四种说法正确的个数为 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】D 【分析】金属活动性Al＞Zn＞Cu＞Ag，所以锌粉优先与AgNO3发生反应，铜粉后与AgNO3发生反应，但是铜粉和锌粉都不能和Al（NO3）3发生反应，Al（NO3）3一定在溶液中。 【解析】①锌粉优先与AgNO3发生反应生成硝酸锌和银，铜粉和锌粉都不能和Al（NO3）3发生反应，所以溶液中一定有Al（NO3）3和Zn（NO3）2，正确； ②锌粉优先与AgNO3发生反应生成硝酸锌和银，固体乙中一定含有Ag，可能有Cu和Zn，正确； ③若溶液甲是蓝色，说明铜已经与AgNO3发生反应，而锌已经全部反应，溶液甲一定含有Al（NO3）3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2，正确； ④向固体乙上滴加盐酸有气泡产生，说明固体中有锌，锌过量，铜未参加反应，溶液中AgNO3被反应完全，溶液甲中一定没有AgNO3和Cu（NO3）2，正确； 故正确的是①②③④； 故选：D。 1.（2023·江苏扬州·一模）某化学兴趣小组利用如图微型装置进行CO和Fe2O3反应的实验。下列说法错误的是 A．操作时，先点燃甲处酒精灯，再将注射器内的CO推入V型玻璃管内 B．实验时可观察到V型玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑 C．装置乙的作用是防倒吸 D．实验过程中可观察到丙中澄清石灰水变浑浊，且液面下降 【答案】A 【解析】A、可燃性气体和助燃性气体的混合气，点燃或加热时，可能发生爆炸，实验时应先将注射器内的一氧化碳推入V型玻璃管中，排出空气后，再点燃甲处酒精灯，说法错误； B、一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，所以实验过程中观察到红棕色固体逐渐变黑，说法正确； C、若丙中液体发生倒吸首先进入装置乙中，不会 进入装置甲发生意外，起到缓冲作用，作用是防倒吸，说法正确； D、实验过程中，甲中反应生成的二氧化碳，没有参加反应的一氧化碳可进入到装置丙中，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳不能与澄清石灰水反应，密度小于澄清石灰水，会将瓶内的液体排到装置丁中，可观察到丙中澄清石灰水变浑浊，且液面下降，说法正确。 故选A。 2.（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）从古至今，铁及其化合物一直被人类广泛应用。 （一）铁及其化合物的应用 （1）明代科学著作《天工开物》中记载： ①“其器冶铁锥，其尖使极刚利”，“铁锥”为开挖盐井的工具。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”，“金”指生铁制作的铁锅。上述描述中利用铁的 （选填序号）。 a．导热性        b．导电性        c．硬度大 ②“泥固塞其孔，然后使水转釉”是指高温下CO将红砖中的Fe2O3转化为Fe3O4而形成青砖。该转化的化学方程式为 。 （2）铁及其化合物在现代更多领域发挥着重要作用。 ①食品级铁粉可作补血剂，服用后与胃酸（主要成分为盐酸）反应生成 被人体吸收，促进血红蛋白的生成。 ②火星探测器发回的信息表明，火星上存在FeOOH，从而证明火星表面曾经存在过水，其理由为 。 （二）铁红（Fe2O3）的制备 以FeSO4·7H2O为原料制备铁红（Fe2O3）的一种方法如下： 已知：①沉淀时的主要反应为：。 ②H2SO4的不断生成会使溶液酸度增大，导致FeO（OH）难以生成。 （3）“沉淀”所得的FeO（OH）中铁元素的化合价为 。 （4）沉淀时反应温度不宜太高，原因是 。 （5）①“煅烧”制得Fe2O3的化学方程式为 。 ②不同煅烧温度对产品中Fe2O3质量分数的影响如图所示（过程中铁元素质量不变）。高于800°C时随温度升高。产品中Fe2O3质量分数降低原因是 。 （6）用该方法制备Fe2O3，计算理论上5.56tFeSO4·7H2O（相对分子质量为278）可制得Fe2O3的质量（写出计算过程）。 【答案】（1）ac （2）氯化亚铁/FeCl2 FeO（OH）中存在H、O元素 （3）+3 （4）防止过氧化氢受热分解 （5） 煅烧温度高于800℃时，除生成氧化铁外，还生成了四氧化三铁 （6）5.56t FeSO4•7H2O中铁元素质量5.56t×(×100%)=1.12t，因为反应中铁元素守恒，所以Fe2O3的质量 1.12t÷（×100%）=1.6t； 答：理论上55.6t FeSO4•7H2O可制得Fe2O3的质量为1.6t。 【解析】（1）①生铁制作铁锅，利用了铁的导热性和硬度大的特点，故选ac； ②高温下CO将红砖中的Fe2O3转化为Fe3O4而形成青砖，该转化的化学方程式为：； （2）①铁和胃酸中的盐酸反应生成氯化亚铁（FeCl2）被人体吸收，促进血红蛋白的生成； ②火星探测器发回的信息表明，火星上存在FeO（OH），从而证明火星表面曾经存在过水（分子式为H2O），其理由为化学变化中，元素种类不改变，FeO（OH）中存在H、O元素； （3）FeO（OH）中氢氧根化合价是-1，氧元素化合价是-2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，铁元素的化合价为+3； （4）过氧化氢具有氧化性，把亚铁离子氧化为FeO（OH），但是过氧化氢在高温下发生分解，氧化能力减弱，因此沉淀时反应温度不宜太高，原因是防止过氧化氢受热分解； （5）①依据流程图可知煅烧是将FeO（OH）转化为Fe2O3，所以反应的化学方程式为：； ②当煅烧温度达800℃时，继续升高温度，产品中Fe2O3质量分数降低，且铁元素质量分数升高，所得产品发黑，其可能原因是煅烧温度高于800℃时，除生成氧化铁外，还生成四氧化三铁，既是黑色固体，铁元素质量分数也升高了； （6）见答案。 3．（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）铁制品的保护是科学家研究的重要课题。 Ⅰ、实验探究铁钉锈蚀的条件 实验1 编号 A B C D （1）一周后观察铁钉锈蚀最严重的试管是 （填试管编号）。 （2）铁钉生锈过程中，铁会与氧气、水共同作用，化合生成羟基氧化铁"（FeOOH），该反应的化学方程式为 。 （3）为了研究溶液中的不同离子对铁钉锈蚀速率的影响，同学们又设计如图所示实验2，用传感器测定的试管内氧气的体积分数变化如图所示。 ①依据图2的实验结果，要证明铁在空气中锈蚀需要氧气和水共同作用，可省略实验1中的 （填实验编号）实验。 ②由实验数据推知，溶液中加快铁钉锈蚀的能力 （填“强”或“弱”）于 Cl-。 Ⅱ、铁器文物的保护 （4）故宫博物院对某出土铁器保护的过程如下。 ①检测锈蚀产物 成分 Fe3O4 Fe2O3H2O FeOOH FeOCl 性质 致密 疏松 疏松 疏松 已知Fe3O4中铁元素呈现两种不同的价态，根据化学式推测含有的+2价铁元素与+3价铁元素的质量比为 。 ②化学修复出土铁器可通过脱氯、还原，形成保护层来实现，原理如下： 脱氯过程除了生成以外，另一产物为 ，推断依据是 还原时铁元素的化合价 （“部分”“全部”或“没有”）降低。 Ⅲ、钢铁产品的防护 钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”，即向钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂，后钢铁表面才出现红色物质，表明抗腐蚀性能达标，且越迟出现红色物质的越好。 （5）验证膜的抗腐蚀性能 实验3：将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验，有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟。 ①出现红色物质的原因是 （用化学方程式表示）。 ②写出一个进行滴铜实验时必须控制的变量 。 探究膜化条件对膜层外观的影响 实验4：其他条件相同时，将薄钢片放入不同温度的膜化剂中浸泡20min，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下： 温度/℃ 50 60 70 80 膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙 （6）确定抗腐蚀性能较好的膜化条件 选取实验4膜层外观符合要求的钢片进行对比实验，确定适宜温度的实验方案是：取温度为 膜化后的钢片，分别进行 实验，观察记录 。 【答案】（1）D （2） （3） D 弱 （4） 1：2 NaCl 质量守恒定律 部分 （5） 滴加的硫酸铜溶液的浓度（合理即可） （6） 60℃、70℃ 滴铜 钢片表面从滴入腐蚀剂到开始出现红色物质的时间 【解析】（1）铁和氧气、水共同接触时会生锈，且氯化钠会加快生锈速度，A中铁只与氧气接触，B中铁只和蒸馏水接触，C、D铁和氧气、水共同接触，且D中有氯化钠，则铁钉锈蚀最严重的试管是D。 （2）铁与氧气、水反应生成FeOOH，反应的化学方程式为：。 （3）①结合前面分析，对比ABC，铁只与水或氧气接触时不会生锈，但和水、氧气共同接触时会生锈，则能得出铁在空气中锈蚀需要氧气和水共同作用，则可省略D实验，D能证明氯化钠能加快生锈速率。 ②由图可知，硝酸钠溶液的实验中氧气浓度含量较高，则铁钉腐蚀的程度小，两种溶液中都含有钠离子，说明硝酸根加快铁钉锈蚀的能力弱于氯离子。 （4）①设Fe3O4中亚铁离子的个数为x，则铁离子个数为3-x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则+2x+（+3）×（3-x）+（-2）×4=0，解得x=1，则其中含有的+2价铁元素与+3价铁元素对应的个数比为1：2，则质量比也为1：2。 ②根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则生成物中应还含有钠元素和氯元素的物质，则为氯化钠； 由于FeOOH中，氢元素化合价为+1价，氧元素化合价为-2价，设铁元素化合价为y，则y+（-2）×2+（+1）=0，解得y=+3，而四氧化三铁中部分铁元素化合价为+2价，部分为+3价，则还原时铁元素的化合价部分降低。 （5）①由于铜为紫红色固体，而铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，则反应的化学方程式为：。 ②该实验中，滴加的硫酸铜溶液的浓度必须相同。 （6）实验4中，60℃、70℃膜化处理后的钢片膜层外观符合要求。抗腐蚀性能的测定是进行滴铜实验，越迟出现红色物质的越好。所以实验方案是取60℃、70℃膜化处理后的钢片，分别进行滴铜实验，观察并记录钢片表面从滴入腐蚀剂到开始出现红色物质的时间。 4．（23-24九年级上·江苏盐城·期末）高铁给我们带来的不仅是交通方便，出行快捷，甚至是带来旅游业的繁荣。制造铁轨需要大量的合金钢，某化学兴趣小组为此展开探究: （一）工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图: 已知:生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%。 （1）炼铁的固体原料中加入焦炭的作用是 、 （用方程式表示）； （2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 。 （3）热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体是 （填化学式）； （二）该兴趣小组发现未经处理的钢铁容易生锈。同学们接着探究了铁生锈的相关问题。 【知识回顾】 （4）铁生锈的条件为铁与 、 同时接触，为了防止铁制品生锈，应采取的措施是 （写出一种）。 【查阅资料】铁锈成分复杂，化学式可简单表示为Fe2O3•nH2O，在加热时会分步反应， 首先失去结晶水，其反应可表示为Fe2O3•nH2O=Fe2O3＋nH2O，浓硫酸可以吸水，碱石灰可以吸收水和二氧化碳。 【提出问题】铁锈（Fe2O3•nH2O）中n的值等于多少呢？ 【问题探究】小明发现实验室中有一保管不善的铁粉，大部分已经结块成红褐色，为了探究铁锈（Fe2O3•nH2O）的组成，称取27.0g这种铁粉样品，按如图2所示装置进行实验。 （5）实验前应先 ； （6）为了保证实验安全，实验开始时应先 ，目的是 ； （7）A中的现象是 ； （8）请指出该装置中有一处明显不足 ； 【数据处理】如图是加热时间和A中固体质量关系图象，下表是B、C中质量不再变化时B中浓硫酸、C中碱石灰装置质量变化情况。 反应前（g） 反应后（g） B 100 105.4 C 150 163.2 (9)铁锈（Fe2O3•nH2O）中n的值是 ； (10)写出T3-T4时间段发生反应的化学方程式 ； (11)计算原样品中单质铁的质量分数是 。（计算结果保留到0.1%） 【答案】（1） （2）增大反应物的接触面积 （3）CO2 （4）水 氧气 保持铁制品表面干燥（合理均可） （5）检查装置气密性 （6）通一段时间一氧化碳，再加热 将硬质试管中的空气排尽 （7）红棕色固体变为黑色 （8）没有对尾气进行处理 (9)3 (10) (11) 20.7% 【解析】（1）炼铁的固体原料中加入焦炭的作用是将焦炭与热空气中的氧气充分反应生成二氧化碳，二氧化碳在高温下再被焦炭还原成一氧化碳，用一氧化碳还原铁矿石，故填写：和； （2）原料需经过粉碎，其目的是增大反应物的接触面积，使反应物充分反应； （3）高炉气体中主要成分为产物二氧化碳，热空气中也有二氧化碳，故填写：CO2； （4）铁生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果，故铁生锈的条件为铁与水、氧气（空气）同时接触； 根据铁生锈的条件，为了防止铁制品生锈，应采取的措施是：保持铁制品表面干燥，刷漆，烤瓷等（合理均可）； （5）有气体生成或气体参与的实验，实验前必须检查装置的气密性，故填写：检查装置的气密性； （6）由图可知，该实验中通有一氧化碳，且加热，为保证实验安全，实验开始时应先通一段时间一氧化碳，再加热，该操作的目的是：将硬质试管中的空气排尽，防止混有空气加热，发生爆炸，故填写：通一段时间一氧化碳，再加热；将硬质试管中的空气排尽，防止混有空气加热，发生爆炸； （7）由图可知，A中是一氧化碳还原生锈的铁粉（主要成分为Fe2O3），因此现象为：红棕色固体变为黑色，故填写：红棕色固体变为黑色； （8）该实验有一氧化碳参与，因此尾气中可能含有一氧化碳，必须进行尾气处理，故填写：没有对尾气进行处理； （9） 设氧化铁质量为x，反应生成水的质量：105.4g-100g=5.4g，反应生成二氧化碳质量：163.2g-150g=13.2g，根据题意有： 根据化学式Fe2O3•nH2O有160：18n=16g：5.4g，n=3， 故填：3； （10）由资料可知，T1-T2时间段为Fe2O3•nH2O失去结晶水的过程，T3-T4时间段，为高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳过程，方程式：； （11）设原样品中单质铁的质量为为x 原样品中单质铁的质量分数是：； 答：原样品中单质铁的质量分数是20.7%。 跨学科实践活动 垃圾的分类与回收利用 1．垃圾分类任重道远，下列垃圾应该放入有害物质垃圾箱的是 A．烂菜叶 B．生锈 C．废旧镉镍充电电池 D．旧书报 【答案】C 【解析】A、烂菜叶属于厨余垃圾，故选项错误； B、生锈可以回收再利用，属于可回收垃圾，故选项错误； C、废旧镉镍充电电池含有有害物质，属于有害垃圾，故选项正确； D、旧书报可以回收再利用，属于可回收垃圾，故选项错误； 故选：C。 2．2019年6月21日，杭州市开始在全市范围稳步推进垃圾分类管理，将生活垃圾分为如图所示的4类： 杭州市生活垃圾分为四类，分别是： 可回收物、有害垃圾、易腐垃圾、其他垃圾。 （1）以下四种物品中属于垃圾分类中可回收物的是　　。 A．破碗瓷片 B．过期药物 C．废旧报纸 D．枯枝落叶 （2）易腐垃圾经过处理会产生沼气，沼气可以燃烧发电。沼气的主要成分是甲烷（CH4），请写出甲烷燃烧的化学方程式 。 （3）废电池属于“有害垃圾”，主要是因为废电池里含有大量的汞、镉、锰、铅等重金属 （选填“元素”或“单质”）。 【答案】（1）C （2）CH4+2O2CO2+2H2O （3）元素 【分析】（1）根据标志所表示的含义来回答； （2）根据化学方程式的书写方法来考虑； （3）根据元素的概念判断即可。 【解析】（1）属于垃圾分类中可回收物的是废旧报纸，故填：C； （2）甲烷燃烧的化学方程式为： ，故填：； （3）废电池属于“有害垃圾”，主要是因为废电池里含有大量的汞、镉、锰、铅等重金属元素，故填：元素。 【点睛】通过回答本题可知一般垃圾的处理方法，养成不乱扔垃圾的好习惯，熟记方程式的书写步骤：一写二配三注明四等号。 3．阅读下面科普短文。 2021年，我国包括北京在内的46个城市，将要推行生活垃圾分类制度。 表1 2020年北京市生活垃圾主要组成的质量分数(%) 厨余 纸类 塑料 玻璃 金属 木竹 砖瓦 织物 53.22 19.60 19.59 1.25 0.15 2.83 0.60 0.72 生活垃圾一般可分为四大类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾，目前垃圾的处理方式主要为填埋、焚烧和堆肥。 垃圾焚烧处置的过程中，很容易产生恶臭气体和酸性气体，如：NO2、SO2等，严重污染自然环境。 二氧化氮是大气污染物之一，所带来的环境效应包括：湿地和陆生植物物种之间竞争与组成变化，大气能见度降低，地表水的酸化、富营养化等，还能与空气中的氧气和水发生化合反应，形成酸雨主要成分之一的硝酸(HNO3)。 依据文章内容回答下列问题。 （1）由表1可知，2020年北京市生活垃圾中数量最多的垃圾是 。 （2）废旧电池、过期药品属于 垃圾。 （3）下列既属于大气污染物又属于纯净物的是_______。 A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．二氧化氮 D．垃圾焚烧后产生的气体 （4）酸雨主要成分之一是硝酸，硝酸型酸雨形成的化学方程式为 ，反应基本类型属于 反应。 【答案】（1）厨余垃圾 （2）有害 （3）AC/CA （4） 化合 【解析】（1）根据2020年北京市生活垃圾主要组成的质量分数表格，可知2020年北京市生活垃圾中数量最多的垃圾是：厨余垃圾。 （2）废旧电池、过期药品属于有害垃圾。 （3）纯净物只有一种物质组成。 A、二氧化硫是纯净物也是空气污染物，故对。 B、二氧化碳是纯净物不是空气污染物，故错。 C、二氧化氮是纯净物也是空气污染物，故对。 D、垃圾焚烧后产生的气体是多种有害气体的混合物，是空气污染物。故错。 故选AC。 （4）硝酸型酸雨是二氧化氮、氧气和水发生反应生成硝酸，其化学方程式为：。化合反应是两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应。该反应属于化合反应。 4．习近平总书记十分关心垃圾分类工作，他指出垃圾分类是社会文明水平的一个重要体现，应该对垃圾分类回收。请根据下图完成综合处理生活垃圾的有关问题。 资料l：垃圾焚烧产生烟气中有SO2、HCl等有害气体，SO2与CO2的化学性质相似。 资料2：硫酸亚铁容易与空气中的O2发生反应变质。 （1）其它垃圾的处理 ①发电厂焚烧垃圾时，将 能转变为电能。 ②吸收步骤中，石灰浆发生反应的化学方程式是 (任写一个)。 （2）废旧电池的回收 某些废旧电池中含有危害人类健康的镉、汞等元素。回收废旧电池中的镉有以下方法： 方法一  将废旧电池进行处理制得硫酸镉溶液，向其中加入足量的锌粉，得到固体镉。 方法二  将废旧电池破碎成细颗粒后焙烧，镉转化为氧化镉(CdO)；将含氧化镉的细颗粒和炭粉混合，隔绝空气加热至l200℃得镉蒸气和一氧化碳。 ①由方法一推测，镉的金属活动性比锌 (填“强”或“弱”)。 ②氧化镉和炭粉反应的化学方程式是 ，基本反应类型为 。 （3）生锈铁制品的回收 ①生锈铁制品回收利用过程中，要将硫酸亚铁溶液在氮气环境中结晶得到硫酸亚铁晶体。其中氮气的作用是 。 【答案】（1）化学 或 （2）弱 置换反应 （3）隔绝空气防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化 【解析】（1）①发电厂焚烧垃圾时，将化学能转变为电能。 ②石灰浆中含有氢氧化钙，垃圾焚烧产生烟气中有SO2、HCl等有害气体，SO2与CO2的化学性质相似。则吸收步骤中，石灰浆发生反应为二氧化硫和氢氧化钙生成亚硫酸钙沉淀和水[或氢氧化钙和盐酸生成氯化钙和水]。 （2）①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。由方法一推测，镉的金属活动性比锌弱。 ②含氧化镉的细颗粒和炭粉混合，隔绝空气加热至l200℃得镉蒸气和一氧化碳，化学方程式是：，该反应是一种单质和化合物生成另外一种单质和化合物的反应，属于置换反应。 （3）已知，硫酸亚铁容易与空气中的O2发生反应变质。在生锈铁制品回收利用过程中，要将硫酸亚铁溶液在氮气环境中结晶得到硫酸亚铁晶体。其中氮气的作用是隔绝空气，防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化。 5．垃圾被称为“放错了地方的资源”，对垃圾进行分类与回收利用是建设环境友好型社会的重要内容之一。化学兴趣小组的同学们利用周末时间对塑料垃圾的产生及危害、处理方法、焚烧后气体的成分、防止污染的途径等内容展开了项目式学习活动。 活动一：调查塑料垃圾的产生及危害 【走访调查】 （1）同学们分成若干小组进入社区进行调查，发现人们在日常生活中很喜欢使用塑料制品，原因是 。 【小组交流】 （2）同学们交流后认为，塑料属于 材料，不易降解，废弃塑料制品的随意丢弃会造成“白色污染”。 活动二：了解塑料垃圾的处理方法 【咨询专家】同学们就“塑料垃圾的处理方法”咨询了垃圾处理厂的技术专家，据专家介绍，大多数可回收塑料被加工成颗粒，然后制造成新的塑料产品。然而，塑料薄膜、薄塑料袋等却不可回收利用，通常它们会被填埋或焚烧掉。 【分析讨论】 （3）日常生活中可被回收的塑料制品是 （举一种）。 活动三：探究塑料垃圾焚烧后气体的成分 【查阅资料】塑料焚烧时会产生多种有害气体，特别是用于包装物品的塑料袋中常含氯元素，焚烧后会产生氯化氢气体。 【实验验证】 （4）同学们在实验室中进行了以下实验，探究含氯塑料焚烧产生的气体中是否有氯化氢。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量含氯塑料置于焚烧炉中进行焚烧，将焚烧产生的气体通入水中 含氯塑料焚烧产生的气体中有氯化氢 ②取步骤①所得溶液于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液 ③另取步骤①所得溶液于试管中，向其中滴加适量稀硝酸和 产生白色沉淀 【反思评价】 （5）实验步骤③中发生反应的化学方程式为 。 （6）有同学认为，塑料属于有机物，所以步骤②中实验现象产生的原因还可能是 。 活动四：探寻防止塑料污染的途径 【交流探讨】同学们根据调查结果，结合日常生活经验进行交流，认为防止塑料污染的途径主要有减少塑料制品的使用、提高塑料回收利用率、寻找替代塑料的新材料等。 【成果展示】 （7）同学们通过项目式学习活动对塑料垃圾的产生、危害、处理和防治等有了一定的了解，他们将学习成果制成海报，张贴在学校、社区进行宣传，请你与他们一起完成海报的内容设计。 【答案】（1）塑料制品使用便利（合理即可） （2）有机合成 （3）矿泉水瓶（合理即可） （4）紫色石蕊溶液变红 硝酸银溶液 （5） （6）有机物含有碳元素，燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红 （7）用布袋代替塑料袋 【解析】（1）人们在日常生活中很喜欢使用塑料制品，原因是塑料制品便宜、使用便利等，故填塑料制品使用便利（合理即可）； （2）塑料属于有机合成材料，不易降解，废弃塑料制品的随意丢弃会造成“白色污染”，故填：有机合成； （3）日常生活中可被回收的塑料制品是矿泉水瓶、塑料脸盆、塑料凳子等，故填：矿泉水瓶（合理即可）； （4）步骤②：由实验结论可知，含氯塑料焚烧产生的气体中有氯化氢，氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，故取步骤①所得溶液于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液，观察到的现象是紫色石蕊溶液变红； 步骤③：检验氯离子的存在，可以用硝酸酸化的硝酸银（盐酸与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸，可观察到有白色沉淀生成），故另取步骤①所得溶液于试管中，向其中滴加适量稀硝酸和硝酸银溶液； 故填：紫色石蕊溶液变红；硝酸银溶液； （5）实验步骤③中发生的反应是盐酸与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸，化学方程式为，故填：； （6）塑料属于有机化合物，有机物含有碳元素，燃烧会生成二氧化碳，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，也能使紫色石蕊溶液变红，故步骤②中实验现象产生的原因还可能是有机物燃烧产生的二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红，故填：有机物含有碳元素，燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红； （7）塑料会污染环境，则应减少塑料的使用，则可采取布袋代替塑料袋，故填：用布袋代替塑料袋。 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