第八单元 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（安徽专用）

第八单元 金属和金属材料（2~4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 金属与酸反应 ►考向03 金属与某些盐反应 ►考向04 金属活动性顺序及应用 考点三 金属资源的利用和保护 考点突破 题型精研 ►考向01 铁的冶炼及相关计算 ►考向02 金属资源的利用及保护 实验活动05 常见金属的物理和化学性质 跨学科实践06 垃圾的分类与回收利用 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 考查频次 命题预测 金属材料 · 知道金属具有一些共同的物理性质； · 知道在金属中加入其他元素形成合金可以改变金属材料的性能； · 了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。 · 5年3考 金属材料、金属的物理性质和用途可单独考查，也可与其他知识点一起考查，常结合工业生产、生活用品、航空航天等情境；题型一般以选择题为主，少数穿插于填空、探究、实验、流程等题型中。金属的化学性质的考查常见可在实验题、科学探究题和计算题中呈现，少数在选择题中考查。常见的考查方式有：金属与酸反应的图像及计算、金属活动性实验探究、实验现象和化学方程式书写等。金属冶炼的考查大多以填空题和流程题的形式呈现，少数以选择题的题型呈现。金属资源保护的考查一般在选择题中，也可以结合金属的其他考查内容穿插于非选择题中。常见的考点有：金属材料的判断、金属的性质与用途、金属活动性探究、铁的冶炼、铁生锈的条件、防止铁生锈的原理与方法。 金属的化学性质 · 通过实验探究等活动认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序。 · 5年5考 金属资源的利用和保护 · 知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的，认识金属矿物是宝贵的自然资源。体会化学方法在金属冶炼中的重要性； · 以铁生锈为例，了解防止金属腐蚀的常用方法； · 了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。 · 5年4考 考点一 金属材料 1、金属材料 金 属 材 料 的 分 类 纯 金 属 共性:①常温下大多数金属为固体（汞为液体），有金属光泽，密度较大，熔点较高。 ②大多数金属呈银白色，（铜红色，金黄色，铁粉黑色，铁片银白色 ）。 ③大多数金属具有优良的导电性、导热性，有延展性(延：拉成丝；展：压成片)， 能够弯曲。 特性：①颜色:铁、铝等大多数金属为银白色,而铜呈紫红色,金呈黄色。 ②状态:常温下大多数金属为固体,而汞为液体。 ③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。 用途：铜可以制导线，金、银可以做首饰，铁、铝可以制成炊具等 合 金 概念:在金属中加热熔合某些金属或非金属,制得的具有金属特性的物质。合金属于混合物。 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 特性:硬度比纯金属大,熔点比成分金属低,抗腐蚀性比成分金属强。 ①铁合金:生铁和钢是铁的两种合金,生铁的含碳量为2%-4.3%，钢的含碳量为0.03%-2% ②21世纪重要金属材料钛和钛的合金，有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等，尤其是钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。 金属的用途 决定因素 ①主要因素：物质的性质。 ②其他因素：价格、资源，废料是否易于回收和对环境的影响，以及是否美观、使用是否便利等。 金属的物理性质 钨熔点高 铜、铝导电性好 铬硬度大 铁硬度大 对应的用途 做灯泡的灯丝 作电缆、电线 做镀层金属 菜刀、镰刀、锤子等 生活中金属 的使用 ①干电池外皮→锌/锰； ②“银粉”→铝；水银温度计→汞； ③“锡箔”纸→铝或锡； ④保温瓶内胆→银 2、生活中常见的合金 铁合金 生铁：含碳量 2%~4.3% 铁的合金主要含Fe、C，生铁和钢的主要区别是含碳量不同，也含有不同的成分，因此它们的性能也不同。 钢：含碳量0.03%~2% 锡合金 焊锡：熔点低，用于焊接金属 伍德合金：熔点只有70℃，做保险丝 铜合金 黄铜：铜锌合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀；做零件、仪表 青铜：铜锡合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀；做零件 铝合金 硬铝：强度和硬度大，用作飞机、火箭、轮船 钛合金 优点：熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好 用途：广泛用于火箭、导弹、航天器、化工设备、通信设备和医疗等。如：制造人造骨和形状记忆合金； 【易混易错】 （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，合金中各成分的化学性质不变 。 （3）生铁和钢的主要区别是含碳量不同，“百炼成钢”的原理就是：通入纯氧的使生铁中的碳与氧气充分反应生成二氧化碳而降低生铁中的含碳量。化学方程式：C+O2CO2。 ►考向01 金属材料 例1（2021·安徽）材料与人类生活密切相关。下列物品的主要成分属于有机合成材料的是 A．大理石华表 B．塑料水管 C．陶瓷餐具 D．黄金面具   【答案】B 【详解】A、大理石华表的主要成分是大理石，其属于无机材料，不符合题意； B、塑料水管的主要成分是塑料，其属于有机合成材料，符合题意； C、陶瓷餐具主要是由黏土烧制而成，其属于无机材料，不符合题意； D、黄金面具的主要成分是黄金，其属于金属材料，不符合题意。 故选B。 【变式1-1】（2024·安徽中考模拟）飞机的制造材料主要是铝合金，一架普通的飞机，差不多要用50万个铝合金做的铆钉，飞机的外壳、机翼、机尾、螺旋桨、引擎的许多部件也是用铝合金制成的．对此，下列叙述错误的是 A．铝合金导电性较差，使飞机不容易被闪电击中 B．铝的密度比较小，大量使用铝材能减小飞机质量，有利于飞行 C．铝的表面容易形成致密的氧化物保护膜，不容易生锈 D．飞机材料采用铝合金而不用纯铝的主要原因，是纯铝比较软而铝合金比较硬 【答案】A 【详解】A、铝合金导电性较好，使飞机不容易被闪电击中，故选项说法错误; B、铝的密度比较小，大量使用铝材能减小飞机质量，故选项说法正确; C、铝的表面容易形成致密的氧化物保护膜，不容易生锈，故选项说法正确; D、铝合金的硬度较大，可以做飞机的材料，故选项说法正确; 故选:A。 【变式1-2】（2024·安徽）如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时，烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中，减少对室内空气的污染。下列说法错误的是 A.该灯使用的青铜是一种金属材料 B．产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧 C．转动灯罩隔绝空气，可使灯火熄灭 D．水能吸收烟尘，还能吸收一氧化碳 【答案】D 【详解】A、金属材料包括纯金属及合金，青铜是合金，属于金属材料。A正确； B、灯油不完全燃烧产生碳粒等烟尘。B正确； C、清除可燃物，隔绝空气，使温度降到着火点以下，都能达到灭火目的，所以转动灯罩隔绝空气，可使灯火熄灭。C正确； D、由于一氧化碳难溶于水，所以水不能吸收一氧化碳。D错误。 综上所述：选择D。 ►考向02 合金 例2（2022·安徽）硬铝常用于制造火箭、飞机的外壳，铝元素的相关信息如图所示，下列说法正确的是 A．铝元素的相对原子质量为13 B．Al2O3中Al为+2价 C．硬铝的强度和硬度比铝的大 D．铝是地壳中含量最多的元素 【答案】C 【详解】A. 元素周期表中最下方数字为相对原子质量，铝元素的相对原子质量为26.98。错误。 B. 化合物中各元素正负化合价代数和为0，氧化铝中氧元素为-2价，所以铝元素为+3价，错误。 C. 合金的硬度一般比组成它的纯金属硬度大。硬铝是铝的合金，强度和硬度比铝的大，正确。 D. 地壳中含量前5位的元素是氧硅铝铁钙，所以氧是地壳中含量最多的元素。错误。 故选:C。 【变式2-1】（2024·安徽节选）天工开物》记载了锡的冶炼方法：入砂(指锡砂)数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲(指鼓入空气)熔化，用铅少许，(锡)沛然流注。其反应原理为C+SnO2Sn+CO2↑。 (1)炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。 【答案】(1)合金的熔点降低 【详解】（1）由于炼锡时加入少许铅形成合金，合金的熔点降低，所以产物更易熔化流出。故填：合金的熔点降低。 【变式2-2】【新考法】（2024·安徽六安期末） 根据下列实验操作和现象得出的结论合理的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向盛有红墨水的烧杯中加入活性炭，红色消失 活性炭与红墨水发生反应 B 将某可燃物置于足量的O2中点燃，充分燃烧后，检测到有H2O和CO2生成 该可燃物中一定含有碳、氢和氧三种元素 C 向盛满CO2的软塑料瓶中加入约三分之一体积的水，立即拧紧瓶盖，振荡，塑料瓶变瘪 二氧化碳与水发生了反应 D 将铜片和黄铜片相互刻画，铜片上出现划痕，黄铜片上无明显现象 合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、活性炭具有吸附性，红墨水中加入活性炭，活性炭可吸附红墨水中的色素，红色消失，故A错； B、 可燃物在氧气中充分燃烧，检测到生成物中由H2O和CO2，根据质量守恒定律，生成物中含有碳、氢、氧三种元素，反应物中也含有碳、氢、氧三种元素，反应物中氧气由氧元素组成，则可以确定种种可燃物中一定含有碳、氢元素，故B说法错误； C、 二氧化碳属于能溶于水的气体，向盛满二氧化碳的塑料瓶中加入水拧紧瓶盖振荡，塑料瓶变瘪，说明二氧化碳溶于水，要进一步验证溶于水之后的物质变化，才能得出二氧化碳是否与水反应，故C说法错误； D、 金属与其合金硬度的比较可以通过相互刻画是否留下痕迹，铜片上留下痕迹，黄铜片上没有痕迹，说明合金的硬度比组成它的纯金属硬度大，故D说法正确； 故选D。 考点二 金属的化学性质 1、金属与氧气的反应 金属 反应条件 反应现象 反应的化学方程式 活泼 镁 常温下就能与氧气反应 常温下表面形成氧化膜 2Mg+O2=2MgO 铝 常温下表面形成致密的氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3 较活泼 铁 常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射， 生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4 铜 红色的铜片加热后变黑 2Cu+O22CuO 不活泼 金 “真金不怕火炼”说明即使在高温时金也不与氧气反应 反应规律 ①金属+氧气→金属氧化物 ②通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度判断金属的活动性：镁、铝>铁、铜>金。 2、金属与酸的反应 金属 与稀盐酸、稀硫酸反应的现象 与稀盐酸反应的化学方程式 与稀硫酸反应的化学方程式 镁 固体逐渐溶解，快速产生气泡 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ 锌 固体逐渐溶解，产生气泡速度适中 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 铁 固体逐渐溶解，缓慢产生气泡，溶液由无色逐渐变成浅绿色。 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 铜 无明显现象，不反应 反应规律 ①金属 + 酸 → 盐 + 氢气 ②排在金属活动顺序中H之前的金属才能与酸发生反应 ③金属的活动性越强，反应速率越快 ④酸的浓度越大，反应速率越快 ⑤温度越高，反应速率越快 通过Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应，且反应的剧烈程度不同，而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应，可判断金属活动性：Mg、Zn、Fe>Cu 3、金属与盐溶液的反应 实验 现象 化学方程式 金属活动性 将铝丝浸入 硫酸铜溶液中 铝丝表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色 2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu 铝＞铜 将铜丝浸入 硝酸银溶液中 铜丝表面有银白色物质生成，溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2 铜＞银 将铜丝浸入 硫酸铝溶液中 无明显现象，不反应 铝＞铜 将铁钉浸入 硫酸铜溶液中 铁钉表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe+CuSO4 =FeSO4 +Cu 铁＞铜 反应规律 ①金属+盐溶液→盐+金属 ②必须是在前的金属置换在后的金属(K、Ca、Na除外) ③反应中的盐必须溶于水。 4、 置换反应 概念 由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应。 表达式：A+BC→AC+B 类型 ①金属+酸→金属化合物+H2 ②金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物 ③C+金属氧化物→金属单质+CO2 ④H2+金属氧化物→金属单质+H2O 5、金属活动性顺序 金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性顺序由强逐渐减弱 金属活动性顺序的应用 ①在金属活动性顺序表里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。（前强后弱） ②在金属活动性顺序表里，只有位于氢之前的金属才能置换出盐酸和稀硫酸中的氢。（氢前换氢） ③在金属活动性顺序表里，只有位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来。（强置换弱） 【易混易错】 （1）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。 (2)铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁元素的化合价都为＋2价，且溶液都为浅绿色，FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3的溶液都呈浅绿色，是因为溶液中都含有Fe2+；CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2的溶液都呈蓝色，是因为溶液中都含有Cu2+。 (3)在金属活动性顺序表里，只有位于氢前面的金属才能置换出盐酸和稀硫酸中的“氢”，是指氢元素，不是氢气。 (4)金属与其他金属的化合物溶液反应时，钾钙钠三种金属除外，它们活泼性太强，先与溶液中的水反应，生成的碱再与盐反应。 ►考向01 金属与氧气反应 例1（2022·安徽）类推是学习化学的重要方法之一，下列类推正确的是 A．氯化氢由分子构成，则氯化钠也由分子构成 B．铁器在空气中易腐蚀，则铝制品在空气中也易腐蚀 C．氢氧化钠溶液能使酚酞溶液变红，则氢氧化钙溶液也能使酚酞溶液变红 D．锌片放入稀硫酸中产生氢气，则铜片放入稀硫酸中也产生氢气 【答案】C 【详解】A. 氯化氢由氯化氢分子构成，氯化钠由钠离子和氯离子构成，错误。 B. 铁器在空气中易腐蚀，铝在空气中和氧气常温下反应生成一层致密的氧化铝薄膜，可以阻止铝和空气接触进一步被腐蚀，所以铝在空气中抗腐蚀。错误。 C. 碱性溶液能使酚酞变红，氢氧化钠和氢氧化钙溶液均为碱性，均能使酚酞变红。正确。 D. 锌活动性比氢强，锌片放入稀硫酸中产生氢气。铜活动性比氢弱，不与稀硫酸反应。错误。 故选:C。 【变式1-1】（2024·安徽六安模拟）掌握化学知识可提高我们解决实际问题的能力。下列问题的解决方法不当的是 序号 问题 解决方法 A 生活中真金和黄铜的鉴定 火枪灼烧，观察表面是否变黑 B 无标签氮气和二氧化碳的识别 伸入燃着的木条 C 无标签马桶除污剂和灶具除污剂的区分 加入鸡蛋壳碎片，观察是否有气泡 D 化肥（NH4）2SO4和K2SO4的鉴别 加熟石灰研磨，闻气味 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、金化学性质不活泼，加热时不与氧气反应，铜加热时与氧气反应表面生成黑色氧化铜，火枪灼烧，观察表面是否变黑，变黑的是黄铜，不变的是真金，解决方法正确，不符合题意; B、二氧化碳和氮气都不能燃烧也不支持燃烧，燃着的木条伸入均熄灭，不能鉴别氮气和二氧化碳，解决方法错误，符合题意; C、马桶除污剂显酸性，能与碳酸钙反应产生气泡，而灶具除污剂显碱性，不与碳酸钙反应，加入鸡蛋壳碎片，观察是否有气泡，有气泡产生的是马桶除污剂，无气泡的是灶具除污剂，解决方法正确，不符合题意; D、含有铵根离子的盐能与碱反应产生氨气，分别取样，加熟石灰研磨，闻气味，产生有刺激性气味气体的是（NH4）2SO4，无明显现象的是K2SO4，可以鉴别，解决方法正确，不符合题意。 故选B。 【变式1-2】（2024·安徽合肥二模）如图所示，调节杠杆平衡后开始进行实验，下列选项不正确的是 A．实验1中，一段时间后，活性炭包会下沉 B．实验2中，加热后发现铜丝表面变黑且下沉 C．实验3中，一段时间后，铁块端将上升 D．实验1与实验2、实验3发生变化的本质不同 【答案】C 【详解】根据杠杆原理，质量大的一端会下沉，质量小的一端会上升。 A、实验1中，活性炭具有吸附性，可以吸附二氧化碳，导致活性炭包质量增大，一段时间后，活性炭包会下沉，A正确； B、实验2中，加热后，铜丝与空气中的氧气发生反应生成黑色的氧化铜，部分固体由铜变为氧化铜，质量增大，会发现铜丝表面变黑且下沉，B正确； C、实验3中，铁块与CuSO4反应生成FeSO4、Cu，化学方程式为，每56份质量的Fe反应生成64份质量的Cu，固体质量增大，一段时间后，铁块端将下沉，C错误； D、实验1中没有新物质生成，属于物理变化，实验2、实验3中有新物质生成，属于化学变化，这两种变化本质不同，D正确。 故选：C。 ►考向02 金属与酸反应 例2（2024·安徽合肥模拟）图像能直观地表达反应中相关量的关系，下列图像能正确反映其对应变化关系的是 A．①在密闭容器中用红磷燃烧测定空气中氧气的含量 B．②高温煅烧一定质量的石灰石 C．③将足量粉末状金属分别与等质量、等浓度的稀盐酸反应 D．①向稀盐酸中逐滴加入NaOH溶液 【答案】C 【详解】A、在密闭容器中用足量红磷测定空气中氧气的含量，红磷与氧气反应生成五氧化二磷固体，燃烧过程放热，消耗氧气。反应完恢复室温后，氧气减少，集气瓶内气压降低，会比初始气压小，A错误; B、高温煅烧一定质量的石灰石得到生石灰和二氧化碳，化学方程式为:CaCO,高温Ca0+CO,1，生成物Ca0是固体，所以反应结束一定有固体剩余，质量不为零，B错误; C、等质量的稀盐酸分别与足量的镁、铁反应，酸是少量的，金属与酸反应生成的氢气全部来源于酸，故最终生成氢气的量是相同的。且镁的金属活动性比铁强，所以与酸反应时，镁与酸反应生成氢气的速度比铁快，C正确; D、稀盐酸为酸性溶液，pH小于7，曲线起点pH应小于7，D错误。 故选:C。 【变式2-1】（2023·安徽节选）某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。 【知识回顾】铁是一种化学性质较活泼的金属，常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。 (1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是 。 【答案】(1)Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 【详解】（1）铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑，故填：Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑。 【变式2-2】（2024·四川德阳）室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是 A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出 B．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多 C．曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线 D．反应结束后Zn一定有剩余 【答案】A 【详解】A、镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气，根据图乙随着反应的进行，曲线①、曲线②的压强都是先增大，后小幅下降，可推测两个反应过程中都有热量放出，故选项说法正确； B、根据图乙，曲线①、曲线②最后压强相等，说明两者产生的氢气质量相等，故选项说法不正确； C、镁的活动性比锌强，则曲线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线，故选项说法不正确； D、最终压强相等，说明反应后生成氢气质量相等，生成氢气质量相等时，消耗镁、锌的质量比是24:65，因此镁片一定有剩余，而锌片不一定有剩余，故选项说法不正确； 故选A。 ►考向03 金属与某些盐反应 例3（2024·安徽）根据实验操作及现象，下列结论中正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将燃着的木条伸入盛有无色气体的集气瓶中 木条熄灭 该气体一定是CO2 B 将打磨后的铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝上附着红色固体 铝的金属活动性比铜强 C 向白醋中滴加酚酞溶液 溶液不变色 白醋呈酸性 D 向镁粉中加入稀盐酸 产生大量气泡 该反应放出热量 【答案】B 【详解】A、将燃着的木条伸入盛有无色气体的集气瓶中，木条熄灭，说明该气体不支持燃烧，有可能是CO2、N2、稀有气体等，不一定是CO2，A错误； B、将打磨后的铝丝浸入硫酸铜溶液中，铝丝上附着红色固体，证明铝能将硫酸铜中的铜置换出来，说明铝的金属活动性比铜强，B正确； C、酚酞溶液遇碱变红，遇中性或酸性溶液不变色，向白醋中滴加酚酞溶液，溶液不变色，说明白醋呈酸性或中性，C错误； D、向镁粉中加入稀盐酸，产生大量气泡，说明镁粉与稀盐酸反应产生气体，D错误。 故选：B。 【变式3-1】（2020·安徽节选）硫酸亚铁晶体是重要的化学试剂。传统制备方法是用铁屑与稀硫酸反应，因铁屑中含有硫、磷等杂质，与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体。某科技小组改用铁屑与硫酸铜溶液反应制备硫酸亚铁晶体，流程如下： （1）步骤①中反应的化学方程式为 。 【答案】 【详解】（1）铁和硫酸铜反应会生成硫酸亚铁和铜，方程式为； 答案为：； 【变式3-2】（2024·江苏徐州）人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱，用如图装置进行实验。下列说法不正确的是 A．实验前需要打磨金属片，除去表面的氧化膜 B．若向甲、乙试管加入稀盐酸，只有锌片表面能产生气泡 C．若向乙试管加入ZnSO4溶液，能得出锌的金属活动性比铜强 D．若向甲、乙试管加入AgNO3溶液，能得出三种金属的活动性：Zn＞Cu＞Ag 【答案】D 【详解】A、实验前需要打磨金属片，是为了除去表面的氧化膜，从而防止氧化膜阻碍反应的进行，故选项说法正确； B、由金属活动性：锌＞氢＞铜可知，若向甲、乙试管加入稀盐酸，只有锌片表面能产生气泡，故选项说法正确； C、若向乙试管加入ZnSO4溶液，无明显现象，说明铜不与硫酸锌溶液反应，即铜的活动性比锌弱，锌的金属活动性比铜强，故选项说法正确； D、由金属活动性锌＞铜＞银可知，若向甲、乙试管加入AgNO3溶液，锌和铜都能与硝酸银反应置换出银，能得出金属的活动性：Zn＞Ag，Cu＞Ag，但无法比较锌和铜的金属活动性，故选项说法错误； 故选：D。 ►考向04 金属活动性顺序及应用 例4（2021·安徽）依据下列实验现象得出的结论，正确的是 选项 实验现象 结论 A 某化肥加熟石灰固体后研磨，有氨味 该化肥是氯化铵 B 某金属与盐酸反应比铝与硫酸反应剧烈 该金属的活动性比铝的强 C 某无色溶液中滴加紫色石蕊试液，呈红色 该无色溶液显酸性 D 某水样中滴加肥皂水后振荡，产生大量泡沫 该水样属于硬水 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、与熟石灰混合研磨能放出刺激性气味的化肥是铵态氮肥，不一定是氯化铵，可能是碳酸氢铵、碳酸铵、硫酸铵等，故选项A错误； B、金属与酸反应的剧烈程度和金属的种类，金属与酸的接触面积、酸的种类以及酸溶液的浓度有关，本选项酸溶液的种类不同，根据反应的剧烈程度不能判断出两种金属的活动性, 故选项B错误； C、酸性溶液可以使紫色石蕊溶液变红，所以向无色溶液中滴加紫色石蕊试液，变红，则可以证明该溶液是酸性溶液，选项C正确； D、硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少,可用肥皂水来区分硬水和软水,加入肥皂水,若产生泡沫较多、浮渣少,则是软水,若产生泡沫较少、浮渣多,则是硬水,故选项D说法错误。 故选:C. 【变式4-1】（2024·安徽六安二模）下列对实验现象的解释不正确的一组是 选项 实验现象 解释 A 铝制门窗比铁门窗使用寿命长 铝表面很容易形成致密氧化膜 B 向锌粒中加入稀硫酸，产生气泡 金属都能与稀硫酸反应产生气泡 C 将黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片表面有明显划痕 合金的硬度往往比组成其的纯金属硬度大 D 铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中可以燃烧 氧气的浓度对物质的燃烧有影响 【答案】B 【详解】A、铝抗腐蚀性能好，是因为铝易与空气中的氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，故A正确; B、向锌粒中加入稀硫酸，产生气泡，是因为锌的金属活动性比氢强，能与稀硫酸反应生成硫酸锌溶液和氢气，不是金属均能与酸反应产生H,，如金属铜就不能与酸反应产生H,，故B不正确; C、由于合金的硬度往往比其成分金属大，所以将黄铜片(铜锌合金)和铜片相互刻画，铜片表面有明显划痕，故C正确; D、因为纯氧比空气中氧气浓度大，氧气的浓度对物质的燃烧有影响，所以铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中可以燃烧，故D正确。 故选B。 【变式4-2】（2024·重庆）中国应用的湿法炼铜技术，是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是 ①反应能证明两种金属的活动性 ②反应后溶液的质量增加 ③反应生成的溶质为硫酸铁 ④反应后固体表面附着一层红色物质 A．①④ B．②③ C．①②④ D．②③④ 【答案】A 【详解】①活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明活动性铁大于铜，反应能证明两种金属的活动性，正确； ②，反应前后溶剂水的质量不变，溶质由硫酸铜变为硫酸亚铁，每160份质量的硫酸铜生成152份质量的硫酸亚铁，溶液的质量减少，错误； ③反应生成的溶质为硫酸亚铁，错误； ④反应后有铜单质析出，所以固体表面附着一层红色物质，正确； ①④正确，故选A。 考点三 金属资源的利用和保护 1、自然界中的金属资源 存在形式 除了金、银等有单质形式存在，其余金属都以化合物的形式广泛地存在于地壳和海洋中 存在形态 游离态(单质中) 化合态(化合物中) 常见金属矿物及 主要成分 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿 Fe2O3 Fe3O4 Al2O3 Cu2O TiO2 MnO2 2、铁的冶炼 (1)工业炼铁 设备 高炉 图示 原理 利用一氧化碳的还原性，将铁从化合物中还原出来 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 原料 赤铁矿石、 焦炭、石灰石、热空气 各原料的作用 焦炭 ①提供热量；②生成CO 石灰石 将矿石中的二氧化硅变为炉渣。 热空气 提供充足的氧气。 产品 生铁，密度大于炉渣，故出铁口在出渣口下方。 高炉气体 主要成分：N2、CO、CO2等 处理方法：收集后集中处理，或用于工业生产制煤气。 (2)一氧化碳还原氧化铁实验 实验现象 化学方程式 装置图 实验现象 A处 红棕色粉末逐渐变成黑色 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 B处 澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O C处 产生蓝色火焰 2CO + O22CO2 注意事项 （1）先通入CO一会儿，再给氧化铁加热；原因:排尽装置中的空气，防止加热CO与空气的混合气体发生爆炸。 （2）停止加热，继续通人CO至玻璃管冷却；原因:防止热的铁被空气再次氧化。 （3）尾气处理:①点燃，使CO变成无毒的CO2；②用气球或用排水法将尾气收集起来。 （4）澄清石灰水的作用：检验生成的二氧化碳。 (3)铁冶炼的相关计算 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,化学方程式中的物质都是纯净物。 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 = 。 3、铁生锈的探究 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 防治铁生锈的原理和方法 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。 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。 4、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。 【易混易错】 （1）铁生锈是缓慢氧化。 (2)铝比铁活泼，却比铁耐腐蚀的原因：铝常温下与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝继续与氧气反应。铁锈结构疏松，不能阻碍里面的铁继续氧化。 ►考向01 金属的冶炼及相关计算 例1（2024·安徽）《天工开物》记载了锡的冶炼方法：入砂(指锡砂)数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲(指鼓入空气)熔化，用铅少许，(锡)沛然流注。其反应原理为C+SnO2Sn+CO2↑。 (1)炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。 (2)现有151kg含SnO220%的锡砂，理论上可以炼出锡的质量是多少(写出计算过程)？ 【答案】(1)合金的熔点降低 (2)解：设理论上可以炼出锡的质量是。 答：理论上可以炼出锡的质量是23.8kg。 【详解】（1）由于炼锡时加入少许铅形成合金，合金的熔点降低，所以产物更易熔化流出。故填：合金的熔点降低。 （2）详见答案。 【变式1-1】（2024~2025·安徽淮北期末）2024年3月2日，东航第五架C919大飞机交付入列，彰显了中国从“大国制造”向“强国创造”转变的坚定决心和实力。钢是制造C919飞机必不可少的材料，如图是我国工业炼钢和轧制钢材的主要流程。 (1)用赤铁矿石炼铁的反应原理是(用化学方程式表示)___________。 (2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是___________。 (3)焦炭的作用是___________。(写一个即可) (4)炼钢炉中，通入纯氧的目的是___________。 【答案】(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (2)增大反应物接触面积，使反应更快更充分 (3)提供能量和还原剂一氧化碳, (4)使生铁中的碳与氧气充分反应转化为二氧化碳，降低生铁中的含碳量 【详解】(1)赤铁矿的主要成分是氧化铁，在高温条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 (2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是增大反应物接触面积，使反应更快更充分; (3)焦炭的作用是和氧气反应生成二氧化碳，放热，提供能量，高温条件下和二氧化碳反应生成一氧化碳，提供还原剂一氧化碳, (4)生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，故炼钢炉中，通入纯氧的目的是使生铁中的碳与氧气充分反应转化为二氧化碳，降低生铁中的含碳量， 【变式1-2】（2024·安徽亳州三模）人类的生产和生活都离不开金属。金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。 I、金属的冶炼。 中国古代已掌握了金属的冶炼和铸造技术，下列是模拟冶炼金属铁的装置图。 (1)玻璃管中看到的现象是_____，写出试管中澄清石灰水变浑浊的化学方程式_____。 (2)上述装置中少了尾气处理，改进措施_____。 (3)上述实验获得的Cu中含有少量黑色的CuO。请设计实验方案提纯铜：将所得固体置于烧杯中加足量的_____充分反应后，过滤，洗涤，干燥。 Ⅱ、制备合金。 《周礼·考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。 铜 锡 青铜（含25%的锡） 熔点 1083℃ 232℃ 800℃ 硬度 3.0 1.5-1.7 5～6.6 注：硬度以金刚石的硬度10为标准，1表示很软，10表示很硬。 (4)铜和青铜的相关性质见上表，推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有______。 Ⅲ、湿法炼铜废液的处理。 湿法炼铜产生酸性废水（含CuSO4），可用铁炭混合物（铁粉和活性炭的混合物）去除。其他条件不变，废水pH对Cu2+去除率的影响如上图右所示。 (5)pH<3时，铁炭混合物表面产生的现象______。 (6)随着反应的不断进行，Cu2+的去除率降低的原因______。 (7)还可以用_____（用化学式）将酸性废水中CuSO4中的Cu2+去除。 【答案】(1)黑色固体变为红色 Ca(0H)2 + C02 = CaCO3↓ + H2O (2)在导管口将尾气点燃(合理即可) (3)稀盐酸(合理即可) (4)降低了铜的熔点，提高了铜的硬度 (5)产生大量的气泡 (6)铁置换出的铜附着在铁的表面，阻止了铁与硫酸铜的反应 (7)Zn(合理即可) 【详解】(1)一氧化碳与氧化铜加热反应生成铜和二氧化碳，因此玻璃管中看到的现象是黑色固体变为红色;氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，因此试管中澄清石灰水变浑浊的化学方程式为Ca(0H)2 + C02 = CaCO3↓ + H2O (2)上述装置中少了尾气处理，CO有毒，可用燃烧的方法除去，则改进措施是在导管口将尾气点燃。 (3)铜与稀盐酸不反应，氧化铜与稀盐酸反应生成氣化铜蓝色溶液，因此上述实验获得的Cu中含有少量黑色的Cu0;将所得固体置于烧杯中加足量的稀盐酸充分反应后，过滤，洗涤，干燥，即可得到纯净的铜。 (4)根据表中铜和青铜的相关性质，可以推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有降低了铜的熔点，提高了铜的硬度。 (5)pH<3时，铁炭混合物中，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，混合物表面产生的现象是产生大量的气泡。故填:产生大量的气泡。 (6)随着反应的不断进行，铁置换出的铜附着在铁的表面，阻止了铁与硫酸铜的反应，因此Cu2+的去除率降低 (7)锌可以与酸反应，也可以与硫酸铜反应得到铜和硫酸锌，因此还可以用Zn将酸性废水中CuSO4中的Cu2+去除。 ►考向02金属资源的利用和保护 例2（2023·安徽）某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。 【知识回顾】 铁是一种化学性质较活泼的金属，常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。 (1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是 。 (2)铁锈的颜色是 。 【实验探究】 该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究、一段时间后，在A和B中没有观察到明显现象，C和D中铁钉有锈蚀。 (3)B中将蒸馏水煮沸的目的是 。 (4)ABD对比，说明铁钉锈蚀需要的物质是 ；C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是 。 【拓展探究】 (5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化，该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下，向锥形瓶中加入少量稀盐酸，同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化，直至反应完全。 ①测量过程中要保待恒温，理由是 。 ②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势 。 【答案】(1) (2)红褐色（或棕褐色） (3)除去水中溶解的氧气，防止干扰实验（答案合理即可） (4)氧气和水（或O2和H2O） C中的铁钉与氧气和水充分接触（或C中的铁钉接触的氧气量比D中的多，答案合理即可） (5) 防止温度变化影响气体压强的测定（答案合理即可）    【详解】（1）铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：，故填：。 （2）铁锈的颜色是红褐色或棕褐色，故填：红褐色（或棕褐色）。 （3）探究铁钉锈蚀条件实验中所用的蒸馏水需煮沸并迅速冷却，煮沸的目的是除去水中溶解的氧气，迅速冷却的原因是防止氧气再溶于水中，防止干扰实验。故填：除去水中溶解的氧气，防止干扰实验（答案合理即可）。 （4）A中铁钉与氧气接触，B铁钉与水接触，在A和B中没有观察到明显现象，D中铁钉与水和氧气同时接触，D中铁钉锈蚀，对比ABD，说明铁钉锈蚀需要的物质是氧气和水；C试管敞口，D试管密封，C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是C中的铁钉与氧气和水充分接触，接触量较多。故填：氧气和水（或O2和H2O）；C中的铁钉与氧气和水充分接触（或C中的铁钉接触的氧气量比D中的多，答案合理即可）。 （5）①气体的压强受温度影响变化较大，测量过程中要保持恒温，理由是防止温度变化影响气体压强的测定，故填：防止温度变化影响气体压强的测定（答案合理即可）。 ②恒温下，向锥形瓶中加入少量稀盐酸，稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，少量氢气的产生导致密闭容器内气压增大，继而铁与水、氧气反应生成铁锈，较多氧气的减少会导致闭容器内气压减小，小于起始气压，反应完毕后，压强不变，所以整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势为：  。 故填：  。 【变式2-1】（2021·安徽）我国高铁创造的中国速度令世界瞩目，学习小组对高铁建设中的铁制品生锈展开了项目式探究。 【任务一】探究铁生锈的条件 实验1： (1)小组同学设计如上图的实验1进行实验，一段时间后，当观察到只有___________(填字母序号)试管中的铁钉出现了明显生锈现象，可以得出铁生锈的条件是___________。铁锈化学式___________。 【任务二】探究铁生锈速率的影响因素 【查阅资料】炭粉可加快铁的生锈，炭粉不与食盐和醋酸反应 实验2： 小组同学设计如上图的实验2进行分组实验，利用氧气传感器监测该过程中氧气浓度的变化判断铁生锈的情况。实验记录如下表： 序号 其他试剂 初始时氧气浓度／％ 时氧气浓度／％ 水／ 食盐质量／ 醋酸／滴 ① 0 0 0 20.8 20.8 ② 1.0 0 0 20.8 15.2 ③ 1.0 0 5 20.8 12.7 ④ 1.0 1.0 0 20.8 8.0 (2)①中时氧气浓度没有变化的原因是___________。 (3)对比②④可以得出的结论是___________。 (4)小组同学猜想铁生锈的快慢还可能与氧气的浓度有关，为判断该猜想是否正确，请设计实验进行验证。简述实验步骤，现象和结论。___________。 【任务三】探究铁生锈能量的变化 小组同学设计如下图的实验3在室温下进行实验，利用温度传感器监测该过程中温度的变化。检查气密性后，将5.0g铁粉，0.1g炭粉和1.0g食盐加入集气瓶中，时刻加入1.0mL水。 (5)t1－t3时刻曲线变化的原因是___________。 【拓展交流】 (6)根据铁生锈的原理分析，铁粉在生活中的相关用途有___________(任写一点) 【答案】(1)A 铁与氧气和水共同作用 Fe2O3 (2)铁粉未与水接触，没有生锈，氧气浓度不变 (3)食盐能加快铁的生锈 (4)将大小相同的2根洁净的铁钉分别放入大小相同的试管中，再加入适量且等量的水，最后充入浓度不同的氧气，一段时间后，观察到氧气浓度较高的试管中铁钉生锈更严重。由此可得出氧气浓度越高，铁生锈越快 (5)t1~t2集气瓶中温度升高，是因为4时刻加入水后，铁与氧气和水同时接触发生铁的生锈，且铁生锈是放热反应;t2~t3集气瓶中温度下降并慢慢恢复至室温，是因为t2时刻后铁生锈接近停止，产生的热量小于体系散失的热量(合理即可) (6)作干燥剂(合理即可) 【变式2-2】【新考法】（2024·广州）实验小组用如图装置探究铁锈蚀的条件，开始时装置内充满氮气，一周后无明显现象。挤压胶头滴管，再次放置一周，观察到右侧管中的铁粉中出现红棕色固体。下列说法正确的是 A．挤压胶头滴管后可观察到小气球变瘪 B．将N2换成CO2也能观察到相同的现象 C．该实验可证明铁锈蚀需要与水和氧气同时接触 D．铁粉中的红棕色固体可用水洗去 【答案】B 【详解】A、挤压胶头滴管后，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，装置内气体增多，压强增大，因此观察到小气球鼓起来，故A说法错误; B、氮气和二氧化碳的化学性质都很稳定，将N2换成CO2也能观察到相同的现象，故B说法正确; C、开始时装置内充满氮气，铁只与水接触没有生锈，挤压胶头滴管，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，铁与水和氧气同时接触会生锈，对比实验可知铁生锈与氧气有关，无法证明铁锈蚀需要水，故C说法错误; D、铁粉中红棕色固体的主要成分是氧化铁，氧化铁难溶于水，因此不能用水洗去，故D说法错误;故选:B。 实验活动05 常见金顺的物理和化学性质 【实验目的】 1.巩固和加深对金属性质的认识。 2.进一步提高实验设计的能力。 【实验用品】 试管、试管夹、坩埚钳、酒精灯、火柴、电池、导线、小灯泡、火柴 镁条、锌粒、铝片、铁片、铜片、黄铜片、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸盐溶液 你还需要的实验用品：坩埚钳、锤子、粗铁丝、硫酸亚铁溶液 【实验步骤】 1．金属的物理性质： （1）金属的物理性质：观察并描述镁、铝、铁、铜的颜色和光泽。 镁、铝、铁是银白色固体，有金属光泽；铜是红色固体，有金属光泽。 （2）通过相互刻画，比较铜片和铝片、铜片和黄铜片的硬度。 铜片和铝片相互刻画，铜片上没有划痕，铝片上有划痕，说明铜的硬度比铝大。 铜片和黄铜片相互刻画，铜片上有划痕，黄铜片上没有划痕，说明黄铜的硬度比铜大。 （3）设计并进行实验，证明金属有导电性（导热性、延展性） ①证明金属有导电性：分别将铜片、铁片、铝片接入由电池、导线和小灯泡连接而成的电路中，都能观察到小灯泡亮了，说明金属有导电性。 ②证明金属有导热性：取一根火柴折下火柴头，放在铜片的一端，用坩埚钳夹住铜片将另一端放在酒精灯火焰上灼烧，一段时间后，观察到火柴头燃烧，说明金属有导热性。 ③证明金属有延展性： 方法1：取一根粗铁丝，用锤子锤几次，观察到铁丝被锤扁了，说明铁有延展性。 方法2：查阅资料，饰品店做的“金包银”是将金做成很薄的金箔包裹在银的外面；古代出土的金缕玉衣用的是金片和金线；电线中用的是铜线；铁能制成铁锅等。以上事例都说明金属有良好的延展性。 2．金属的化学性质： （1）用坩埚钳取一块铜片，在酒精灯火焰上加热，观察到铜片表面变黑。 （2）向5支试管中分别加入少量镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片，再加入5ml稀盐酸（或稀硫酸），观察到镁条和铝片表面产生气泡速度很快，锌粒表面产生气泡速度较快，铁片表面产生气泡速度很慢，铜片表面无气泡产生。用燃着的木条伸到放有镁条和铝片的试管口，有爆鸣声和蓝色火焰，说明产生的气体是氢气。 （3）设计和进行实验，比较铁、铜、银的金属活动性。 方法1：向2支试管中分别加入铜片，再分别加入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液，观察到加入硝酸银溶液的试管中铜片表面有银白色物质析出，另一支试管中无明显变化。证明活动性由强到弱的顺序为铁、铜、银。 方法2：向2支试管中分别加入铁片和铜片，加入稀盐酸（或稀硫酸），观察到铁片表面有气泡产生，铜片表面无明显变化，证明铁的活动性比铜强。另取一支试管放入铜片，加入硝酸银溶液，观察到铜片表面有银白色物质析出，证明铜的活动性比银强。 跨学科实践06 垃圾的分类和回收利用 随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,城市垃圾的处理成为了一项重要工程。 任务一：调查垃圾分类的价值 【咨询交流】(1)同学们参观了一个垃圾分类处理厂,获悉城市生活垃圾可分为可回收物、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。下列物质属于可回收物的是 (填字母序号)。垃圾的综合化处理具有重要意义,请基于化学视角写出其中一点: 。 A.塑料 B.果皮 C.金属 任务二：了解垃圾的综合利用 某同学根据调查制作的生活垃圾综合利用的部分流程如图所示。 (2)该流程图中,对 的处理是错误的。 (3)回收的厨余垃圾通过厌氧发酵处理,可以转化为沼气和有机肥原料。科研人员研究了不同温度和发酵液浓度对厨余垃圾厌氧发酵产生沼气性能的影响,结果如图所示： ①沼气属于 (填“可再生能源”或不可再生能源”)。 ②分析图中数据可知,发酵液浓度和池容产气率的关系是 ③厨余垃圾是生活垃圾的主要来源,下列有关说法不合理的是 (填字母序号) A.厨余垃圾可作为沼气池发酵的原料 B.将塑料餐盘与厨余垃圾混合,集中处理 C.提倡“光盘行动”,减少厨余垃圾产生 (4)某公司垃圾焚烧发电部分流程如图所示： ①焚烧锅炉中的能量转化是将 能转化为热能。 ②烟气净化器中除去的有害气体有 (写出1个即可)。 ③用石灰水吸收烟气中的二氧化碳的化学方程式为 。 ④与掩埋相比,垃圾焚烧发电的优点是 (写出1点即可) 任务三：体验废金属的处理回收 某厂从废旧电子产品中回收贵重金属同时制备CuSO4·5H2O 的工艺流程如下： 已知:步骤③中发生反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O 。 (5)步骤②中加入足量稀硫酸的目的是 ,发生反应的化学方程式为 。 (6)(6)流程中步骤③回收的贵重金属的成分为 。 (7)在实验室进行过滤操作时,需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 。 【答案】(1)AC 节约资源(或保护环境,合理即可) (2)有害垃圾 (3)可再生能源 温度为 35~50 ℃时,相同温度下,发酵液的浓度越大,池容产气率越高。 B (4)化学 CO(合理即可) Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O 节约能源、减少污染(合理即可) (5) 将粗铜中的铁完全除去 Fe+H2SO4=FeSO4 +H2↑ (6) 金和银 【详解】(1)塑料和金属属于可回收垃圾，果皮是属于垃圾，故选AC。 垃圾的综合化处理有利于资源的节约，减少资源的浪费；有利于环境的保护，减少环境污染，降低有毒有害物质对土壤和地下水等造成的污染；有利于促进环保意识，垃圾的分类和综合处理需要全民参与，有助于提高公众的环保意识和资源节约意识 (2)垃圾分类处理后产生的有害垃圾应该根据有害垃圾的具体情况综合处理，深埋处理会阒然土壤和地下水资源。 (3)①沼气是通过垃圾发酵在一定的时间内产生，属于可再生资源。 ②由图可知，发酵液浓度在图示温度范围内，浓度较大的池容产气率越高，因此，在35℃~50℃范围内，温度相同的情况下，发酵液浓度越大，池容产气率越高。 ③由材料信息可知，厨余垃圾可作为沼气池发酵的原料，A正确；塑料餐盘属于可回收垃圾，与厨余垃圾应分类投放，B说法错误；外出就餐提倡”光盘行动“既能节约粮食，同时又可减少厨余垃圾的产生，C说法正确。故选B。 (4)①焚烧锅炉是将将燃料中的化学能燃烧产生的热量用于发电，故填化学。 ②垃圾焚烧的过程中会产生氮氧化物、硫化氢、二氧化硫、一氧化碳等有害物质。 ③石灰水吸收二氧化碳，反应生成碳酸钙沉淀和水，故方程式为： Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O ④掩埋垃圾会产生土壤污染和地下水污染，垃圾焚烧发电既节约了资源，又美化了环境，减少了环境污染。 (5)步骤②中加入足量的稀硫酸可以将粗铜中的铁完全除去，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，得到金属金、银、铜，故填将粗铜中的铁完全除去，方程式为Fe+H2SO4=FeSO4 +H2↑。 (6)从步骤②中得到的金、银、铜在氧气中加热，铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应，得到金属金和银，故填金、银。 (7)过滤操作需要的玻璃仪器又玻璃棒、烧杯和漏斗，故填漏斗。 1、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、中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是 A．《梦溪笔谈》—石油：“燃之如麻，但烟甚浓”——石油的不完全燃烧 B．《天工开物》：“每金七厘，造方寸金一千片”——金的延展性强 C．《梅花》：“遥知不是雪，为有暗香来”——分子在不断地运动 D．《吕氏春秋》：“金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚”——铜锡合金的硬度比铜、锡小 【答案】D 【解析】A石油：“燃之如麻，但烟甚浓”，是因为氧气的含量不足，导致石油不完全燃烧所产生的，故A解释正确； B“每金七厘，造方寸金一千片”，是说金可以压成很薄的片，说明金的延展性强，故B解释正确； C“遥知不是雪，为有暗香来”，是因为花香中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到花香，故C解释正确； D“金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚”，说明铜锡合金的硬度比铜、锡大，故D解释错误。 3、老师在课上演示了两个趣味实验。 （1）“火焰分割”。先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部，如图甲所示；再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部，两张铁丝网中间的火焰熄灭，如图乙所示。 ① 铁块能拉成铁丝是利用了铁的 性。 ② “两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因：铁丝网b吸收热量， （选填字母）。 A．使酒精的着火点降低     B．使温度降低到酒精的着火点以下 （2）“铁花飞溅”。将铁粉抖撒到酒精灯火焰上方，铁粉剧烈燃烧，火星四射，宛如美丽的“铁花”。铁燃烧生成四氧化三铁的化学方程式为 。 【答案】 （1）延展 B （2）3 Fe + 2 O2 Fe3O4 【解析】 （1）①铁块能拉成铁丝是利用了铁的延展性； ②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因：铁丝网b吸收热量，使温度降低到酒精的着火点以下，选B； （2）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为3 Fe + 2 O2 Fe3O4。 4、下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是 A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀 C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀 【答案】C 【解析】A、铁制品锈蚀实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，说法正确； B、不锈钢抗腐蚀性能较强，将铁制成不锈钢能减缓锈蚀，说法正确； C、锈蚀的铁制品具有回收价值，回收废旧金属能节约金属资源，减少环境污染，说法不正确； D、铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀，说法正确。 故选：C。 5、暖宝宝是常见的局部取暖贴剂，使用后的固体中含、铁粉、碳粉和蛭石。为探究其中各组分的性质和含量，化学项目小组进行如下实验。（已知：蛭石呈黄褐色，不溶于水，不参加反应；） (1)取出使用后暖宝宝中的固体，观察到部分呈黑色。呈黑色的物质是 。 (2)称取样品，加入足量水，充分搅拌，过滤得到滤渣甲。向滤渣甲中加入过量的硝酸铜溶液，充分反应后过滤，得到滤渣乙。铁与硝酸铜反应的化学方程式为 。 (3)向滤渣乙中加入稀硫酸至过量，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣丙，滤渣丙中有紫红色固体。所得滤液中的阳离子是 （填离子符号）。 (4)将滤渣丙放入硬质玻璃管中，用如图所示装置继续实验（装置中试剂均足量）。 加热硬质玻璃管中的固体至恒重，其质量为。装置D的质量增加。 ①滤渣丙中铜的质量为 （结果精确到）。 ②若所测样品中的质量分数偏大，可能的原因是 （填标号）。 a．没有连接装置E                       b．点燃酒精灯前未先通入一段时间氧气 c．硬质玻璃管中产生的气体未被完全吸收   d．实验结束硬质玻璃管中仍有紫红色固体残留 【答案】(1)铁粉、碳粉 (2) (3) (4) cd 【解析】（1）暖宝宝使用后的固体中含、铁粉、碳粉和蛭石，观察到部分呈黑色，其中呈黑色的物质是铁粉、碳粉； （2）铁与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，化学方程式为； （3）称取样品，加入足量水，充分搅拌，过滤得到滤渣甲，则滤渣甲中含有、铁粉、碳粉和蛭石，向滤渣甲中加入过量的硝酸铜溶液，铁与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，充分反应后过滤得到滤渣乙，则滤渣乙中含有向、碳粉、蛭石和铜，向滤渣乙中加入稀硫酸至过量，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，氢氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，铜与硫酸铁反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，碳粉、铜、蛭石与稀硫酸不反应，充分反应后过滤得到滤液和滤渣丙，滤渣丙中有紫红色固体，说明铜有剩余，则溶液中硫酸铁完全反应，则所得滤液中含有硫酸铜、硫酸亚铁和过量的稀硫酸，则滤液中含有的阳离子是； （4）由第（3）小问分析可知，滤渣丙中含有铜、碳粉和蛭石，硬质玻璃管中发生的反应是碳与氧气在加热条件下反应生成二氧化碳，铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，装置D的质量增加，则该质量为生成二氧化碳气体的质量，设滤渣丙中碳粉的质量为x， 则滤渣丙中铜和蛭石的总质量为，加热硬质玻璃管中的固体至恒重，其质量为，铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，蛭石不参与反应，根据质量守恒定律可知，反应前后物质总质量不变，则与铜反应的氧气质量为，设滤渣丙中铜的质量为y， 故滤渣丙中铜的质量为； a、没有连接装置E，空气中的二氧化碳进入装置D，使得装置D增重质量偏大，则碳粉的质量偏大，会导致的质量偏小，则所测样品中的质量分数偏小，不符合题意； b、点燃酒精灯前未先通入一段时间氧气，装置内空气中的二氧化碳进入装置D，使得装置D增重质量偏大，则碳粉的质量偏大，会导致的质量偏小，则所测样品中的质量分数偏小，不符合题意； c、硬质玻璃管中产生的气体未被完全吸收，使得装置D增重质量偏小，则碳粉的质量偏小，会导致的质量偏大，则所测样品中的质量分数偏大，符合题意； d、实验结束硬质玻璃管中仍有紫红色固体残留，说明铜没有完全反应，则铜的质量偏小，会导致的质量偏大，则所测样品中的质量分数偏大，符合题意。 故选：cd。 1.2024年4月，淮南武王墩墓考古有重大发现。墓中出土了写有文字的竹简、陶瓷、青铜和金银器皿等文物。 (1)不属于金属材料的文物是___________(填序号)。 A．竹简 B．陶瓷 C．青铜和金银器皿 (2)竹简上用墨书写的文字能保留至今，其原因是 。 (3)铜能形成多种合金，其中黄铜的硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜的硬度。黄铜(主要成分为和)外观与黄金相似，可通过灼烧来鉴别它们，写出鉴别它们的化学方程式 。 【答案】(1)AB (2)常温下，碳单质化学性质稳定 (3) 大于 【详解】（1）A、竹简用竹子做成，属于天然材料，符合题意； B、陶瓷属于无机非金属材料，符合题意； C、青铜属于合金，金银器皿是金属，均属于金属材料，不符合题意； 故填：AB； （2）墨的主要成分是碳，碳在常温下化学性质稳定，有利于长期保存，故填：常温下，碳单质化学性质稳定； （3）合金相比组成金属，硬度增大，熔点降低，黄铜硬度大于纯铜硬度，故填：大于； 灼烧过程中，黄铜中锌和铜能够与氧气反应，铜和氧气反应生成黑色的氧化铜，金灼烧不与氧气反应，故填：。 2、金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如下图，下列有关说法不正确的是（ ）    A．通过敲打将青铜制成不同形状，是利用金属的延展性 B．炼铁的原料主要有铁矿石、焦炭和石灰石 C．金属铝的利用比镁、钠晚，是因为铝的金属活动性强 D．湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜 【答案】C 【详解】A、通过敲打将青铜制成不同形状，是利用金属的延展性，选项正确； B、炼铁的原料主要有铁矿石、焦炭和石灰石，选项正确； C、钠、镁的金属活动性比铝强，金属铝的利用比镁、钠晚与铝表面形成致密的氧化铝薄膜有关，选项错误； D、湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，制取铜，选项正确； 故选：C。 3、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 (2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如下： ①石灰石(主要成分为CaCO3)在高温下可将铁矿石中的SiO2转变为炉渣(CaSiO3)，同时生成一种氧化物。该反应的化学方程式为_____。 ②从物质组成的角度分析，炼钢炉中通入O2的目的是_____。 (3)将1.0g某铁合金在纯氧中完全燃烧，得到0.11g二氧化碳。通过计算判断该铁合金属于生铁还是钢。(写出计算过程，否则不得分)。 【答案】 (1)铁的金属活动性比铜的强，容易被腐蚀高温 c b (2) CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ 降低生铁中C元素的含量 (3)解：设1.0g铁合金中碳元素的质量为x C+O2CO2 12 44 x 0.11g ＝ x=0.03g 合金中碳元素的质量分数=×100%=3% 答：因生铁的含碳量在2%～4.3%之间，故该铁合金属于生铁。 【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； （2）①石灰石和二氧化硅在高温条件下反应生成硅酸钙和一种氧化物，依据质量守恒定律：该氧化物是二氧化碳，该反应化学方程式：CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑； ②从物质组成的角度分析，炼钢炉中通入O2的目的是降低生铁中C元素的含量，碳元素与氧气在高温条件反应生成二氧化碳； （3）解析见答案。 4、金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。 (1)高炉炼铁的过程中，石灰石的作用是 。 (2)探究Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序，下列试剂的选择方案正确的是 。 A．Mg、Cu、溶液 B．Fe、溶液、溶液 C．Mg、Fe、Cu、稀盐酸 D．Cu、溶液、溶液 (3)向溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣。一定发生反应的化学方程式为 。向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，滤渣中一定有 （填化学式，下同），滤液中可能含有的溶质是 。 【答案】(1)将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 (2)ABC (3) Zn、Cu、Ag Zn(NO3)2 【解析】（1）高炉炼铁的过程中，石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣； （2）A、镁能与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁，有黑色固体析出，说明镁比铁活泼，铜与硫酸亚铁不反应，无明显现象，说明铁比铜活泼，可以探究三种金属的活动性顺序，符合题意； B、铁与硫酸镁不反应，无明显现象，说明镁比铁活泼，铁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，可以探究三种金属的活动性顺序，符合题意； C、镁、铁均能与稀盐酸反应生成氢气，且镁与酸反应速率较快，铁与酸反应速率较慢，说明在金属活动性顺序里，镁、铁排在氢前，且镁比铁活泼，铜与稀盐酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后，说明铁比铜活泼，可以探究三种金属的活动性顺序，符合题意； D、铜与硫酸镁不反应，无明显现象，说明镁比铜活泼，铜与硫酸亚铁不反应，无明显现象，说明铁比铜活泼，但是无法探究镁和铁的金属活动性顺序，不符合题意。 故选ABC； （3）金属活动性：Mg＞Zn＞Cu＞Ag，向硝酸铜溶液中加入镁、锌、银三种金属，镁先与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜，待镁完全反应后，锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，银和硝酸铜不反应，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣，说明硝酸铜已经完全反应。 由分析可知，一定发生的反应为镁和硝酸铜反应生成硝酸镁和铜，该反应的化学方程式为：； 向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含锌，镁一定与硝酸铜反应生成了铜，银不参与反应，则滤渣中一定有：Zn、Cu、Ag； 镁一定与硝酸铜反应生成了硝酸镁，硝酸铜完全反应，故滤液中一定含硝酸镁，一定不含硝酸铜，锌可能参与反应，也可能没有参与反应，故滤液中可能含有的溶质是：Zn(NO3)2。 5、打铁花是一种民间传统焰火表演，属于国家级非物质文化遗产。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水，再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。 （1）生铁属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 （2）为了防止铁制品生锈，可采取的措施有 （写一条即可）。 （3）高炉炼铁可获得生铁，其原理包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应，反应的化学方程式是 。 （4）将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后过滤，滤液中一定含有的溶质是 （填化学式）。 【答案】（1）混合物 （2）保持铁制品表面干燥与洁净（或铁制品表面刷油漆等合理答案均可得分） （3）Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2 （4）ZnSO4和FeSO4 【解析】（1）生铁中含有铁和碳等，属于混合物； （2）铁与氧气和水同时接触会发生锈蚀，则为了防止铁制品生锈，保持铁制品表面干燥与洁净（或铁制品表面刷油漆等），隔绝氧气和水，达到防锈的目的； （3）一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2； （4）根据金属活动性Zn＞Fe＞H＞Cu，将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，铁不能与硫酸锌反应，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，充分反应后过滤，滤液中一定含有的溶质是硫酸锌和硫酸亚铁（ZnSO4和FeSO4），无法判断硫酸铜是否反应完全。 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 $$ 第八单元 金属和金属材料（2~4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 金属与酸反应 ►考向03 金属与某些盐反应 ►考向04 金属活动性顺序及应用 考点三 金属资源的利用和保护 考点突破 题型精研 ►考向01 铁的冶炼及相关计算 ►考向02 金属资源的利用及保护 实验活动05 常见金属的物理和化学性质 跨学科实践06 垃圾的分类与回收利用 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 考查频次 命题预测 金属材料 · 知道金属具有一些共同的物理性质； · 知道在金属中加入其他元素形成合金可以改变金属材料的性能； · 了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。 · 5年3考 金属材料、金属的物理性质和用途可单独考查，也可与其他知识点一起考查，常结合工业生产、生活用品、航空航天等情境；题型一般以选择题为主，少数穿插于填空、探究、实验、流程等题型中。金属的化学性质的考查常见可在实验题、科学探究题和计算题中呈现，少数在选择题中考查。常见的考查方式有：金属与酸反应的图像及计算、金属活动性实验探究、实验现象和化学方程式书写等。金属冶炼的考查大多以填空题和流程题的形式呈现，少数以选择题的题型呈现。金属资源保护的考查一般在选择题中，也可以结合金属的其他考查内容穿插于非选择题中。常见的考点有：金属材料的判断、金属的性质与用途、金属活动性探究、铁的冶炼、铁生锈的条件、防止铁生锈的原理与方法。 金属的化学性质 · 通过实验探究等活动认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序。 · 5年5考 金属资源的利用和保护 · 知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的，认识金属矿物是宝贵的自然资源。体会化学方法在金属冶炼中的重要性； · 以铁生锈为例，了解防止金属腐蚀的常用方法； · 了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。 · 5年4考 考点一 金属材料 1、金属材料 金 属 材 料 的 分 类 纯 金 属 共性:①常温下大多数金属为固体（汞为液体），有金属光泽，密度较大，熔点较高。 ②大多数金属呈银白色，（铜红色，金黄色，铁粉黑色，铁片银白色 ）。 ③大多数金属具有优良的导电性、导热性，有延展性(延：拉成丝；展：压成片)， 能够弯曲。 特性：①颜色:铁、铝等大多数金属为银白色,而铜呈紫红色,金呈黄色。 ②状态:常温下大多数金属为固体,而汞为液体。 ③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。 用途：铜可以制导线，金、银可以做首饰，铁、铝可以制成炊具等 合 金 概念:在金属中加热熔合某些金属或非金属,制得的具有金属特性的物质。合金属于混合物。 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 特性:硬度比纯金属大,熔点比成分金属低,抗腐蚀性比成分金属强。 ①铁合金:生铁和钢是铁的两种合金,生铁的含碳量为2%-4.3%，钢的含碳量为0.03%-2% ②21世纪重要金属材料钛和钛的合金，有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等，尤其是钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。 金属的用途 决定因素 ①主要因素：物质的性质。 ②其他因素：价格、资源，废料是否易于回收和对环境的影响，以及是否美观、使用是否便利等。 金属的物理性质 钨熔点高 铜、铝导电性好 铬硬度大 铁硬度大 对应的用途 做灯泡的灯丝 作电缆、电线 做镀层金属 菜刀、镰刀、锤子等 生活中金属 的使用 ①干电池外皮→______； ②“银粉”→______；水银温度计→______； ③“锡箔”纸→______； ④保温瓶内胆→______ 2、生活中常见的合金 铁合金 生铁：含碳量2%~4.3% 铁的合金主要含Fe、C，生铁和钢的主要区别是含碳量不同，也含有不同的成分，因此它们的性能也不同。 钢：含碳量0.03%~2% 锡合金 焊锡：熔点低，用于焊接金属 伍德合金：熔点只有70℃，做保险丝 铜合金 黄铜：铜锌合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀；做零件、仪表 青铜：铜锡合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀；做零件 铝合金 硬铝：强度和硬度大，用作飞机、火箭、轮船 钛合金 优点：熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好 用途：广泛用于火箭、导弹、航天器、化工设备、通信设备和医疗等。如：制造人造骨和形状记忆合金； 【易混易错】 （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，合金中各成分的化学性质不变 。 （3）生铁和钢的主要区别是含碳量不同，“百炼成钢”的原理就是：通入纯氧的使生铁中的碳与氧气充分反应生成二氧化碳而降低生铁中的含碳量。化学方程式：C+O2CO2。 ►考向01 金属材料 例1（2021·安徽）材料与人类生活密切相关。下列物品的主要成分属于有机合成材料的是 A．大理石华表 B．塑料水管 C．陶瓷餐具 D．黄金面具   【变式1-1】（2024·安徽中考模拟）飞机的制造材料主要是铝合金，一架普通的飞机，差不多要用50万个铝合金做的铆钉，飞机的外壳、机翼、机尾、螺旋桨、引擎的许多部件也是用铝合金制成的．对此，下列叙述错误的是 A．铝合金导电性较差，使飞机不容易被闪电击中 B．铝的密度比较小，大量使用铝材能减小飞机质量，有利于飞行 C．铝的表面容易形成致密的氧化物保护膜，不容易生锈 D．飞机材料采用铝合金而不用纯铝的主要原因，是纯铝比较软而铝合金比较硬 【变式1-2】（2024·安徽）如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时，烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中，减少对室内空气的污染。下列说法错误的是 A.该灯使用的青铜是一种金属材料 B．产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧 C．转动灯罩隔绝空气，可使灯火熄灭 D．水能吸收烟尘，还能吸收一氧化碳 ►考向02 合金 例2（2022·安徽）硬铝常用于制造火箭、飞机的外壳，铝元素的相关信息如图所示，下列说法正确的是 A．铝元素的相对原子质量为13 B．Al2O3中Al为+2价 C．硬铝的强度和硬度比铝的大 D．铝是地壳中含量最多的元素 【变式2-1】（2024·安徽节选）天工开物》记载了锡的冶炼方法：入砂(指锡砂)数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲(指鼓入空气)熔化，用铅少许，(锡)沛然流注。其反应原理为C+SnO2Sn+CO2↑。 (1)炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。 【变式2-2】【新考法】（2024·安徽六安期末） 根据下列实验操作和现象得出的结论合理的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向盛有红墨水的烧杯中加入活性炭，红色消失 活性炭与红墨水发生反应 B 将某可燃物置于足量的O2中点燃，充分燃烧后，检测到有H2O和CO2生成 该可燃物中一定含有碳、氢和氧三种元素 C 向盛满CO2的软塑料瓶中加入约三分之一体积的水，立即拧紧瓶盖，振荡，塑料瓶变瘪 二氧化碳与水发生了反应 D 将铜片和黄铜片相互刻画，铜片上出现划痕，黄铜片上无明显现象 合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大 A．A B．B C．C D．D 考点二 金属的化学性质 1、金属与氧气的反应 金属 反应条件 反应现象 反应的化学方程式 活泼 镁 常温下就能与氧气反应 常温下表面形成氧化膜 铝 常温下表面形成致密的氧化膜 较活泼 铁 常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射， 生成黑色固体 铜 红色的铜片加热后变黑 不活泼 金 “真金不怕火炼”说明即使在高温时金也不与氧气反应 反应规律 ①金属+氧气→金属氧化物 ②通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度判断金属的活动性：镁、铝>铁、铜>金。 2、金属与酸的反应 金属 与稀盐酸、稀硫酸反应的现象 与稀盐酸反应的化学方程式 与稀硫酸反应的化学方程式 镁 固体逐渐溶解，快速产生气泡 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ 锌 固体逐渐溶解，产生气泡速度适中 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 铁 固体逐渐溶解，缓慢产生气泡，溶液由无色逐渐变成浅绿色。 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 铜 无明显现象，不反应 反应规律 ①金属 + 酸 → 盐 + 氢气 ②排在金属活动顺序中H之前的金属才能与酸发生反应 ③金属的活动性越强，反应速率越快 ④酸的浓度越大，反应速率越快 ⑤温度越高，反应速率越快 通过Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应，且反应的剧烈程度不同，而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应，可判断金属活动性：Mg、Zn、Fe>Cu 3、金属与盐溶液的反应 实验 现象 化学方程式 金属活动性 将铝丝浸入 硫酸铜溶液中 铝丝表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色 2Al+3CuSO____________+3Cu 铝＞铜 将铜丝浸入 硝酸银溶液中 铜丝表面有银白色物质生成，溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2 铜＞银 将铜丝浸入 硫酸铝溶液中 无明显现象，不反应 铝＞铜 将铁钉浸入 硫酸铜溶液中 铁钉表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe+CuS____________Cu 铁＞铜 反应规律 ①金属+盐溶液→盐+金属 ②必须是在前的金属置换在后的金属(K、Ca、Na除外) ③反应中的盐必须溶于水。 4、 置换反应 概念 由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应。 表达式： 类型 ①金属+酸→金属化合物+H2 ②金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物 ③C+金属氧化物→金属单质+CO2 ④H2+金属氧化物→金属单质+H2O 5、金属活动性顺序 金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性顺序由强逐渐减弱 金属活动性顺序的应用 ①在金属活动性顺序表里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。（前强后弱） ②在金属活动性顺序表里，只有位于氢之前的金属才能置换出盐酸和稀硫酸中的氢。（氢前换氢） ③在金属活动性顺序表里，只有位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来。（强置换弱） 【易混易错】 （1）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。 (2)铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁元素的化合价都为＋2价，且溶液都为浅绿色，FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3的溶液都呈浅绿色，是因为溶液中都含有Fe2+；CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2的溶液都呈蓝色，是因为溶液中都含有Cu2+。 (3)在金属活动性顺序表里，只有位于氢前面的金属才能置换出盐酸和稀硫酸中的“氢”，是指氢元素，不是氢气。 (4)金属与其他金属的化合物溶液反应时，钾钙钠三种金属除外，它们活泼性太强，先与溶液中的水反应，生成的碱再与盐反应。 ►考向01 金属与氧气反应 例1（2022·安徽）类推是学习化学的重要方法之一，下列类推正确的是 A．氯化氢由分子构成，则氯化钠也由分子构成 B．铁器在空气中易腐蚀，则铝制品在空气中也易腐蚀 C．氢氧化钠溶液能使酚酞溶液变红，则氢氧化钙溶液也能使酚酞溶液变红 D．锌片放入稀硫酸中产生氢气，则铜片放入稀硫酸中也产生氢气 【变式1-1】（2024·安徽六安模拟）掌握化学知识可提高我们解决实际问题的能力。下列问题的解决方法不当的是 序号 问题 解决方法 A 生活中真金和黄铜的鉴定 火枪灼烧，观察表面是否变黑 B 无标签氮气和二氧化碳的识别 伸入燃着的木条 C 无标签马桶除污剂和灶具除污剂的区分 加入鸡蛋壳碎片，观察是否有气泡 D 化肥（NH4）2SO4和K2SO4的鉴别 加熟石灰研磨，闻气味 A．A B．B C．C D．D 【变式1-2】（2024·安徽合肥二模）如图所示，调节杠杆平衡后开始进行实验，下列选项不正确的是 A．实验1中，一段时间后，活性炭包会下沉 B．实验2中，加热后发现铜丝表面变黑且下沉 C．实验3中，一段时间后，铁块端将上升 D．实验1与实验2、实验3发生变化的本质不同 ►考向02 金属与酸反应 例2（2024·安徽合肥模拟）图像能直观地表达反应中相关量的关系，下列图像能正确反映其对应变化关系的是 A．①在密闭容器中用红磷燃烧测定空气中氧气的含量 B．②高温煅烧一定质量的石灰石 C．③将足量粉末状金属分别与等质量、等浓度的稀盐酸反应 D．①向稀盐酸中逐滴加入NaOH溶液 【变式2-1】（2023·安徽节选）某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。 【知识回顾】铁是一种化学性质较活泼的金属，常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。 (1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是 。 【变式2-2】（2024·四川德阳）室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是 A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出 B．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多 C．曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线 D．反应结束后Zn一定有剩余 ►考向03 金属与某些盐反应 例3（2024·安徽）根据实验操作及现象，下列结论中正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将燃着的木条伸入盛有无色气体的集气瓶中 木条熄灭 该气体一定是CO2 B 将打磨后的铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝上附着红色固体 铝的金属活动性比铜强 C 向白醋中滴加酚酞溶液 溶液不变色 白醋呈酸性 D 向镁粉中加入稀盐酸 产生大量气泡 该反应放出热量 【变式3-1】（2020·安徽节选）硫酸亚铁晶体是重要的化学试剂。传统制备方法是用铁屑与稀硫酸反应，因铁屑中含有硫、磷等杂质，与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体。某科技小组改用铁屑与硫酸铜溶液反应制备硫酸亚铁晶体，流程如下： （1）步骤①中反应的化学方程式为 。 【变式3-2】（2024·江苏徐州）人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱，用如图装置进行实验。下列说法不正确的是 A．实验前需要打磨金属片，除去表面的氧化膜 B．若向甲、乙试管加入稀盐酸，只有锌片表面能产生气泡 C．若向乙试管加入ZnSO4溶液，能得出锌的金属活动性比铜强 D．若向甲、乙试管加入AgNO3溶液，能得出三种金属的活动性：Zn＞Cu＞Ag ►考向04 金属活动性顺序及应用 例4（2021·安徽）依据下列实验现象得出的结论，正确的是 选项 实验现象 结论 A 某化肥加熟石灰固体后研磨，有氨味 该化肥是氯化铵 B 某金属与盐酸反应比铝与硫酸反应剧烈 该金属的活动性比铝的强 C 某无色溶液中滴加紫色石蕊试液，呈红色 该无色溶液显酸性 D 某水样中滴加肥皂水后振荡，产生大量泡沫 该水样属于硬水 A．A B．B C．C D．D 【变式4-1】（2024·安徽六安二模）下列对实验现象的解释不正确的一组是 选项 实验现象 解释 A 铝制门窗比铁门窗使用寿命长 铝表面很容易形成致密氧化膜 B 向锌粒中加入稀硫酸，产生气泡 金属都能与稀硫酸反应产生气泡 C 将黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片表面有明显划痕 合金的硬度往往比组成其的纯金属硬度大 D 铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中可以燃烧 氧气的浓度对物质的燃烧有影响 【变式4-2】（2024·重庆）中国应用的湿法炼铜技术，是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是 ①反应能证明两种金属的活动性 ②反应后溶液的质量增加 ③反应生成的溶质为硫酸铁 ④反应后固体表面附着一层红色物质 A．①④ B．②③ C．①②④ D．②③④ 考点三 金属资源的利用和保护 1、自然界中的金属资源 存在形式 除了金、银等有单质形式存在，其余金属都以化合物的形式广泛地存在于地壳和海洋中 存在形态 游离态(单质中) 化合态(化合物中) 常见金属矿物及 主要成分 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿 ______ ______ ______ ______ TiO2 MnO2 2、铁的冶炼 (1)工业炼铁 设备 高炉 图示 原理 利用一氧化碳的还原性，将铁从化合物中还原出来 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 原料 赤铁矿石、 焦炭、石灰石、热空气 各原料的作用 焦炭 ①提供热量；②生成CO 石灰石 将矿石中的二氧化硅变为炉渣。 热空气 提供充足的氧气。 产品 生铁，密度大于炉渣，故出铁口在出渣口下方。 高炉气体 主要成分：N2、CO、CO2等 处理方法：收集后集中处理，或用于工业生产制煤气。 (2)一氧化碳还原氧化铁实验 实验现象 化学方程式 装置图 实验现象 A处 红棕色粉末逐渐变成黑色 F__________________ B处 澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O C处 产生蓝色火焰 2CO + O22CO2 注意事项 （1）先通入CO一会儿，再给氧化铁加热；原因:排尽装置中的空气，防止加热CO与空气的混合气体发生爆炸。 （2）停止加热，继续通人CO至玻璃管冷却；原因:防止热的铁被空气再次氧化。 （3）尾气处理:①点燃，使CO变成无毒的CO2；②用气球或用排水法将尾气收集起来。 （4）澄清石灰水的作用：检验生成的二氧化碳。 (3)铁冶炼的相关计算 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,化学方程式中的物质都是纯净物。 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 = 。 3、铁生锈的探究 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 防治铁生锈的原理和方法 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。 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。 4、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。 【易混易错】 （1）铁生锈是缓慢氧化。 (2)铝比铁活泼，却比铁耐腐蚀的原因：铝常温下与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝继续与氧气反应。铁锈结构疏松，不能阻碍里面的铁继续氧化。 ►考向01 金属的冶炼及相关计算 例1（2024·安徽）《天工开物》记载了锡的冶炼方法：入砂(指锡砂)数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲(指鼓入空气)熔化，用铅少许，(锡)沛然流注。其反应原理为C+SnO2Sn+CO2↑。 (1)炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。 (2)现有151kg含SnO220%的锡砂，理论上可以炼出锡的质量是多少(写出计算过程)？ 【变式1-1】（2024~2025·安徽淮北期末）2024年3月2日，东航第五架C919大飞机交付入列，彰显了中国从“大国制造”向“强国创造”转变的坚定决心和实力。钢是制造C919飞机必不可少的材料，如图是我国工业炼钢和轧制钢材的主要流程。 (1)用赤铁矿石炼铁的反应原理是(用化学方程式表示)___________。 (2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是___________。 (3)焦炭的作用是___________。(写一个即可) (4)炼钢炉中，通入纯氧的目的是___________。 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 【变式1-2】（2024·安徽亳州三模）人类的生产和生活都离不开金属。金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。 I、金属的冶炼。 中国古代已掌握了金属的冶炼和铸造技术，下列是模拟冶炼金属铁的装置图。 (1)玻璃管中看到的现象是_____，写出试管中澄清石灰水变浑浊的化学方程式_____。 (2)上述装置中少了尾气处理，改进措施_____。 (3)上述实验获得的Cu中含有少量黑色的CuO。请设计实验方案提纯铜：将所得固体置于烧杯中加足量的_____充分反应后，过滤，洗涤，干燥。 Ⅱ、制备合金。 《周礼·考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。 铜 锡 青铜（含25%的锡） 熔点 1083℃ 232℃ 800℃ 硬度 3.0 1.5-1.7 5～6.6 注：硬度以金刚石的硬度10为标准，1表示很软，10表示很硬。 (4)铜和青铜的相关性质见上表，推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有______。 Ⅲ、湿法炼铜废液的处理。 湿法炼铜产生酸性废水（含CuSO4），可用铁炭混合物（铁粉和活性炭的混合物）去除。其他条件不变，废水pH对Cu2+去除率的影响如上图右所示。 (5)pH<3时，铁炭混合物表面产生的现象______。 (6)随着反应的不断进行，Cu2+的去除率降低的原因______。 (7)还可以用_____（用化学式）将酸性废水中CuSO4中的Cu2+去除。 ►考向02金属资源的利用和保护 例2（2023·安徽）某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。 【知识回顾】 铁是一种化学性质较活泼的金属，常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。 (1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是 。 (2)铁锈的颜色是 。 【实验探究】 该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究、一段时间后，在A和B中没有观察到明显现象，C和D中铁钉有锈蚀。 (3)B中将蒸馏水煮沸的目的是 。 (4)ABD对比，说明铁钉锈蚀需要的物质是 ；C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是 。 【拓展探究】 (5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化，该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下，向锥形瓶中加入少量稀盐酸，同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化，直至反应完全。 ①测量过程中要保待恒温，理由是 。 ②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势 。 【变式2-1】（2021·安徽）我国高铁创造的中国速度令世界瞩目，学习小组对高铁建设中的铁制品生锈展开了项目式探究。 【任务一】探究铁生锈的条件 实验1： (1)小组同学设计如上图的实验1进行实验，一段时间后，当观察到只有___________(填字母序号)试管中的铁钉出现了明显生锈现象，可以得出铁生锈的条件是___________。铁锈化学式___________。 【任务二】探究铁生锈速率的影响因素 【查阅资料】炭粉可加快铁的生锈，炭粉不与食盐和醋酸反应 实验2： 小组同学设计如上图的实验2进行分组实验，利用氧气传感器监测该过程中氧气浓度的变化判断铁生锈的情况。实验记录如下表： 序号 其他试剂 初始时氧气浓度／％ 时氧气浓度／％ 水／ 食盐质量／ 醋酸／滴 ① 0 0 0 20.8 20.8 ② 1.0 0 0 20.8 15.2 ③ 1.0 0 5 20.8 12.7 ④ 1.0 1.0 0 20.8 8.0 (2)①中时氧气浓度没有变化的原因是___________。 (3)对比②④可以得出的结论是___________。 (4)小组同学猜想铁生锈的快慢还可能与氧气的浓度有关，为判断该猜想是否正确，请设计实验进行验证。简述实验步骤，现象和结论。___________。 【任务三】探究铁生锈能量的变化 小组同学设计如下图的实验3在室温下进行实验，利用温度传感器监测该过程中温度的变化。检查气密性后，将5.0g铁粉，0.1g炭粉和1.0g食盐加入集气瓶中，时刻加入1.0mL水。 (5)t1－t3时刻曲线变化的原因是___________。 【拓展交流】 (6)根据铁生锈的原理分析，铁粉在生活中的相关用途有___________(任写一点) 【变式2-2】【新考法】（2024·广州）实验小组用如图装置探究铁锈蚀的条件，开始时装置内充满氮气，一周后无明显现象。挤压胶头滴管，再次放置一周，观察到右侧管中的铁粉中出现红棕色固体。下列说法正确的是 A．挤压胶头滴管后可观察到小气球变瘪 B．将N2换成CO2也能观察到相同的现象 C．该实验可证明铁锈蚀需要与水和氧气同时接触 D．铁粉中的红棕色固体可用水洗去 实验活动05 常见金顺的物理和化学性质 【实验目的】 1.巩固和加深对金属性质的认识。 2.进一步提高实验设计的能力。 【实验用品】 试管、试管夹、坩埚钳、酒精灯、火柴、电池、导线、小灯泡、火柴 镁条、锌粒、铝片、铁片、铜片、黄铜片、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸盐溶液 你还需要的实验用品：坩埚钳、锤子、粗铁丝、硫酸亚铁溶液 【实验步骤】 1．金属的物理性质： （1）金属的物理性质：观察并描述镁、铝、铁、铜的颜色和光泽。 镁、铝、铁是银白色固体，有金属光泽；铜是红色固体，有金属光泽。 （2）通过相互刻画，比较铜片和铝片、铜片和黄铜片的硬度。 铜片和铝片相互刻画，铜片上没有划痕，铝片上有划痕，说明铜的硬度比铝大。 铜片和黄铜片相互刻画，铜片上有划痕，黄铜片上没有划痕，说明黄铜的硬度比铜大。 （3）设计并进行实验，证明金属有导电性（导热性、延展性） ①证明金属有导电性：分别将铜片、铁片、铝片接入由电池、导线和小灯泡连接而成的电路中，都能观察到小灯泡亮了，说明金属有导电性。 ②证明金属有导热性：取一根火柴折下火柴头，放在铜片的一端，用坩埚钳夹住铜片将另一端放在酒精灯火焰上灼烧，一段时间后，观察到火柴头燃烧，说明金属有导热性。 ③证明金属有延展性： 方法1：取一根粗铁丝，用锤子锤几次，观察到铁丝被锤扁了，说明铁有延展性。 方法2：查阅资料，饰品店做的“金包银”是将金做成很薄的金箔包裹在银的外面；古代出土的金缕玉衣用的是金片和金线；电线中用的是铜线；铁能制成铁锅等。以上事例都说明金属有良好的延展性。 2．金属的化学性质： （1）用坩埚钳取一块铜片，在酒精灯火焰上加热，观察到铜片表面变黑。 （2）向5支试管中分别加入少量镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片，再加入5ml稀盐酸（或稀硫酸），观察到镁条和铝片表面产生气泡速度很快，锌粒表面产生气泡速度较快，铁片表面产生气泡速度很慢，铜片表面无气泡产生。用燃着的木条伸到放有镁条和铝片的试管口，有爆鸣声和蓝色火焰，说明产生的气体是氢气。 （3）设计和进行实验，比较铁、铜、银的金属活动性。 方法1：向2支试管中分别加入铜片，再分别加入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液，观察到加入硝酸银溶液的试管中铜片表面有银白色物质析出，另一支试管中无明显变化。证明活动性由强到弱的顺序为铁、铜、银。 方法2：向2支试管中分别加入铁片和铜片，加入稀盐酸（或稀硫酸），观察到铁片表面有气泡产生，铜片表面无明显变化，证明铁的活动性比铜强。另取一支试管放入铜片，加入硝酸银溶液，观察到铜片表面有银白色物质析出，证明铜的活动性比银强。 跨学科实践06 垃圾的分类和回收利用 随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,城市垃圾的处理成为了一项重要工程。 任务一：调查垃圾分类的价值 【咨询交流】(1)同学们参观了一个垃圾分类处理厂,获悉城市生活垃圾可分为可回收物、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。下列物质属于可回收物的是 (填字母序号)。垃圾的综合化处理具有重要意义,请基于化学视角写出其中一点: 。 A.塑料 B.果皮 C.金属 任务二：了解垃圾的综合利用 某同学根据调查制作的生活垃圾综合利用的部分流程如图所示。 (2)该流程图中,对 的处理是错误的。 (3)回收的厨余垃圾通过厌氧发酵处理,可以转化为沼气和有机肥原料。科研人员研究了不同温度和发酵液浓度对厨余垃圾厌氧发酵产生沼气性能的影响,结果如图所示： ①沼气属于 (填“可再生能源”或不可再生能源”)。 ②分析图中数据可知,发酵液浓度和池容产气率的关系是 ③厨余垃圾是生活垃圾的主要来源,下列有关说法不合理的是 (填字母序号) A.厨余垃圾可作为沼气池发酵的原料 B.将塑料餐盘与厨余垃圾混合,集中处理 C.提倡“光盘行动”,减少厨余垃圾产生 (4)某公司垃圾焚烧发电部分流程如图所示： ①焚烧锅炉中的能量转化是将 能转化为热能。 ②烟气净化器中除去的有害气体有 (写出1个即可)。 ③用石灰水吸收烟气中的二氧化碳的化学方程式为 。 ④与掩埋相比,垃圾焚烧发电的优点是 (写出1点即可) 任务三：体验废金属的处理回收 某厂从废旧电子产品中回收贵重金属同时制备CuSO4·5H2O 的工艺流程如下： 已知:步骤③中发生反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O 。 (5)步骤②中加入足量稀硫酸的目的是 ,发生反应的化学方程式为 。 (6)流程中步骤③回收的贵重金属的成分为 。 (7)在实验室进行过滤操作时,需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 。 1、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、中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是 A．《梦溪笔谈》—石油：“燃之如麻，但烟甚浓”——石油的不完全燃烧 B．《天工开物》：“每金七厘，造方寸金一千片”——金的延展性强 C．《梅花》：“遥知不是雪，为有暗香来”——分子在不断地运动 D．《吕氏春秋》：“金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚”——铜锡合金的硬度比铜、锡小 3、老师在课上演示了两个趣味实验。 （1）“火焰分割”。先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部，如图甲所示；再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部，两张铁丝网中间的火焰熄灭，如图乙所示。 ① 铁块能拉成铁丝是利用了铁的 性。 ② “两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因：铁丝网b吸收热量， （选填字母）。 A．使酒精的着火点降低     B．使温度降低到酒精的着火点以下 （2）“铁花飞溅”。将铁粉抖撒到酒精灯火焰上方，铁粉剧烈燃烧，火星四射，宛如美丽的“铁花”。铁燃烧生成四氧化三铁的化学方程式为 。 4、下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是 A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀 C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀 5、暖宝宝是常见的局部取暖贴剂，使用后的固体中含、铁粉、碳粉和蛭石。为探究其中各组分的性质和含量，化学项目小组进行如下实验。（已知：蛭石呈黄褐色，不溶于水，不参加反应；） (1)取出使用后暖宝宝中的固体，观察到部分呈黑色。呈黑色的物质是 。 (2)称取样品，加入足量水，充分搅拌，过滤得到滤渣甲。向滤渣甲中加入过量的硝酸铜溶液，充分反应后过滤，得到滤渣乙。铁与硝酸铜反应的化学方程式为 。 (3)向滤渣乙中加入稀硫酸至过量，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣丙，滤渣丙中有紫红色固体。所得滤液中的阳离子是 （填离子符号）。 (4)将滤渣丙放入硬质玻璃管中，用如图所示装置继续实验（装置中试剂均足量）。 加热硬质玻璃管中的固体至恒重，其质量为。装置D的质量增加。 ①滤渣丙中铜的质量为 （结果精确到）。 ②若所测样品中的质量分数偏大，可能的原因是 （填标号）。 a．没有连接装置E                       b．点燃酒精灯前未先通入一段时间氧气 c．硬质玻璃管中产生的气体未被完全吸收   d．实验结束硬质玻璃管中仍有紫红色固体残留 1.2024年4月，淮南武王墩墓考古有重大发现。墓中出土了写有文字的竹简、陶瓷、青铜和金银器皿等文物。 (1)不属于金属材料的文物是___________(填序号)。 A．竹简 B．陶瓷 C．青铜和金银器皿 (2)竹简上用墨书写的文字能保留至今，其原因是 。 (3)铜能形成多种合金，其中黄铜的硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜的硬度。黄铜(主要成分为和)外观与黄金相似，可通过灼烧来鉴别它们，写出鉴别它们的化学方程式 。 2、金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如下图，下列有关说法不正确的是（ ）    A．通过敲打将青铜制成不同形状，是利用金属的延展性 B．炼铁的原料主要有铁矿石、焦炭和石灰石 C．金属铝的利用比镁、钠晚，是因为铝的金属活动性强 D．湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜 3、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 (2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如下： ①石灰石(主要成分为CaCO3)在高温下可将铁矿石中的SiO2转变为炉渣(CaSiO3)，同时生成一种氧化物。该反应的化学方程式为_____。 ②从物质组成的角度分析，炼钢炉中通入O2的目的是_____。 (3)将1.0g某铁合金在纯氧中完全燃烧，得到0.11g二氧化碳。通过计算判断该铁合金属于生铁还是钢。(写出计算过程，否则不得分)。 4、金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。 (1)高炉炼铁的过程中，石灰石的作用是 。 (2)探究Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序，下列试剂的选择方案正确的是 。 A．Mg、Cu、溶液 B．Fe、溶液、溶液 C．Mg、Fe、Cu、稀盐酸 D．Cu、溶液、溶液 (3)向溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣。一定发生反应的化学方程式为 。向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，滤渣中一定有 （填化学式，下同），滤液中可能含有的溶质是 。 5、打铁花是一种民间传统焰火表演，属于国家级非物质文化遗产。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水，再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。 （1）生铁属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 （2）为了防止铁制品生锈，可采取的措施有 （写一条即可）。 （3）高炉炼铁可获得生铁，其原理包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应，反应的化学方程式是 。 （4）将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后过滤，滤液中一定含有的溶质是 （填化学式）。 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 $$