基础实验5 常见金属的物理性质和化学性质（同步讲义） 化学沪教版2024九年级上册

第6章 金属资源综合利用 基础实验5 常见金属的物理性质和化学性质 教学目标 1.能结合生活经验列举金属具备的一些共同的物理性质。 2.能通过实验探究认识常见金属的主要化学性质。 3.能认识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，体会金属材料在日常生产生活与社会发展过程中的重要作用。 重点和难点 重点：金属的物理性质和化学性质。 难点：通过实验探究认识常见金属的主要化学性质。 ◆知识点一 探究金属的物理性质 1.实验步骤 （1）观察镁条、铁钉、锌片、铝片和铜片的外观，试一试此金属样品是否容易被折弯、扭断。 （2）用砂纸打磨金属样品，观察外观是否有变化。 （3）用打磨好的金属样品和导线连接一节干电池和小电珠，观察小电珠是否发光，并依此判断该金属是否能导电。 2.实验记录 金属样品 外观（状态、颜色） 硬度 导电性 镁条 银白色 小 导电 铁钉 银白色 小 导电 锌片 青白色 小 导电 铝片 银白色 小 导电 铜片 紫红色 小 导电 即学即练 1．下列金属制品的用途中，是利用金属导热性的是 A．铁锅 B．铜丝电缆 C．锤头 D．水龙头 2．在选择铸造硬币的材料时，不需要考虑的因素是 A．金属的硬度 B．金属的导热性 C．金属的抗腐蚀性 D．金属的价格与硬币面值的吻合度 ◆知识点二 探究金属的化学性质 实验步骤 实验记录 金属样品 在酒精灯上加热的现象 （1）用坩埚钳分别夹持一小段表面用砂纸擦亮的镁条、铁钉、铝片和铜片，用酒精灯加热，观察现象。 镁条 剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，产生少量白烟 铁钉 铁钉发红 铝片 表面变暗，熔化但不掉落 铜片 表面变黑 （2）另取一支试管，加入锌粒，并滴加稀硫酸（或稀盐酸）至锌粒完全浸没，观察现象，写出反应的化学方程式。 实验现象：泡，锌粒逐渐溶解，溶液仍为无色 化学方程式：Zn+H2SO4 == ZnSO4+H2 Zn+2HCl == ZnCl2+H 即学即练 1．据报道：一种特殊的铜纳米颗粒具有与金、银相似的化学性质，可替代黄金做精密电子元器件．下列对该铜纳米颗粒的判断，正确的是 A．在空气中容易锈蚀 B．具有良好的导电性 C．能与盐酸反应产生氢气 D．能与硫酸亚铁发生置换反应 2.如图所示，将盐酸注入盛有镁的试管中。请回答： (1)写出装置内发生反应的化学方程式 。 (2)观察到U形管处左端液面下降，写出产生此现象的原因： 。 ◆知识点三 探究铁钉生锈的条件 1.实验步骤 （1）在试管①中加入少量干燥剂（无水氯化钙），再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞。 （2）在试管②中注满煮沸后迅速冷却的蒸馏水，使铁钉完全浸没，塞紧橡皮塞。 （3）在试管③中加入少量蒸馏水，使铁钉的一部分浸没在水中。 （4）在试管④中加入稀硫酸，浸没铁钉后，倒去溶液。 （5）在试管 ⑤中加入少量氯化钠溶液，使铁钉一部分浸没在溶液中。 2.实验记录 试管 ① ② ③ ④ ⑤ 立即观察 没有生锈 没有生锈 没有生锈 没有生锈 没有生锈 1天后 没有生锈 没有生锈 水面处生锈 明显生锈 明显生锈 3天后 没有生锈 没有生锈 水面处生锈 明显生锈 明显生锈 7天后 没有生锈 没有生锈 水面及上下明显生锈 严重生锈 严重生锈 3.结论：使铁钉发生锈蚀的主要因素有：铁跟氧气、水等物质作用，酸、氯化钠等物质存在时会加速铁的锈蚀。 即学即练 1．学生为探究铁生锈的主要条件是与空气和水同时接触，设计了如下实验。其中多余的实验是 A． B． C． D． 2.下图是现行初中化学教材中的几个常见实验，请回答问题。    (1)实验1中试管内液体过多，液体不应超过试管容积的 。 (2)实验2中可观察到 和石灰水变浑浊的现象，写出石灰水变浑浊的化学方程式 。 (3)实验3运用控制变量思维探究铁钉生锈的条件。对比 说明铁生锈需要的物质是 ；对比a、c说明铁生锈需要的物质是 。 一、常见的金属在生产生活中的用途与金属的性质。 1.镁用于制照明弹、烟花，利用了镁燃烧发生耀眼白光的性质； 2.铁用于制炊具，利用了铁的导热性； 3.锌用于镀在金属表面防止铁制品生锈，利用了锌在常温下与氧气反应形成致密氧化膜的性质； 4.铝制成铝箔利用了铝的延展性； 5.铜用于制导线，利用了铜的导电性 二、常见金属（镁、铁、锌、铝和铜）的导电性。 镁、铁、锌、铝和铜都具有导电性，其中铜的导电性最好。 三、防止铁制品锈蚀的办法。 保持金属表面洁净干燥，表面形成保护膜，如刷油漆、涂防锈油、镀金属、烤蓝等，及改变内部结构，如加入镍、铬形成不锈钢等。 实践应用 1.下列物质的用途与其相关性质对应正确的是 A．金刚石作装饰品——硬度大 B．二氧化碳可以灭火——不可燃、不支持燃烧 C．石墨作润滑剂——可以导电 D．金属铜作导线——有光泽 2.金属在生活、生产中有着广泛的应用，金属材料已成为社会发展的重要物质基础。 (1)用铁锅做炊具，是利用了铁的 性能好。 (2)武德合金可用于制作保险丝，它的熔点比组成它的纯金属 (选填“高”或“低”)。 (3)汽车轮胎中的材料含有合成橡胶、炭黑和钢丝，其中属于合金的是 。 (4)银的导电性比铜好，但是却用铜制导线而不是银，其原因是 。 考点一 金属的物理性质 【例1】铜能制成铜导线，说明铜具有良好的 A．导电性 B．抗腐蚀性 C．延展性 D．导热性 解题要点 本知识点主要考察常见金属的物理性质，金属材料具有许多独特的物理性质，这些性质使它们成为工程和科学中广泛应用的材料。解题时需掌握金属性质与用途的对应，如金属具有金属光泽，生活中，金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽的光泽。金属具有延展性：铜和金是具有较好延展性的金属材料。金属的延展性在电线、管材和板材等领域具有广泛应用。 【变式1-1】空间站的太阳能电池板需要用铝合金加工成箔片进行密封支撑，说明铝具有良好的 A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．抗腐蚀性 【变式1-2】有关金属的说法，错误的是 A．镁片、铝片、铁片是银白色的，铜是紫红色的 B．将铜片和黄铜片互相刻画，在铜片上留有划痕，说明铜比黄铜硬度大 C．将镁条、铁片、铜片分别接入串联电路灯泡发光，说明这些金属有导电性 D．手拿金属铜片的一端，在酒精灯火焰上烘烤另一端，手有热感，说明铜能导热 考点二 金属的化学性质 【例2】有关盐酸与下列金属反应的实验现象描述错误的是 A．镁：放出热量 B．铜：固体质量减小 C．铁：溶液变为浅绿色 D．锌：产生气泡 解题要点 本知识点主要考察金属的化学性质，以及性质与用途的关系。解题时需掌握（1）多数金属都能跟氧气发生氧化反应，生成氧化物。（2）活泼金属可跟稀硫酸和稀盐酸一类的稀酸发生置换反应，放出氢气。（3）较活泼金属可跟较不活泼金属化合物的溶液发生置换反应，将较不活泼金属置换出来。 【变式2-1】化学兴趣小组为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序，进行如图所示实验，三支试管里的液体均为稀硫酸。下列说法不正确的是 A．b试管中发生的反应是置换反应 B．铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝表面无明显变化 C．以上实验不能判断铜、银的金属活动性顺序 D．将c试管中的溶液换为溶液可达到实验目的 考点三 探究铁钉锈蚀的条件 【例4】某同学进行探究铁钉锈蚀条件的实验（如图），一段时间后观察现象。下列说法错误的是 A．四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉 B．③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂 C．①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲 D．①②对比说明铁生锈需要氧气，①③对比说明铁生锈需要水 解题要点 本知识点主要考察如何用实验探究铁钉生锈的原理。解题时需注意控制变量，利用对比实验分析原因。此外还需注意（1）铁生锈是铁与氧气、水分子发生化学反应的结果（2）铁生锈需要氧气和水同时存在，干燥空气和植物油可以防止铁生锈（3）铁锈是一种松脆多孔的物质，不能保护里层的铁不被锈蚀，因此应采取有效措施防止铁生锈。 【变式4-1】化学小组同学利用如图装置进行铁生锈的趣味实验(装置气密性良好)： 步骤1：将已除锈并在清水中漂洗干净的铁丝网放入充满食盐水的硬质玻璃管中。 步骤2：打开两端止水夹，排尽食盐水后关闭上端止水夹，将硬质玻璃管下端导管插入红墨水中。 下列关于该实验的说法不正确的是 A．一段时间后，观察到铁丝网生锈 B．红墨水进入硬质玻璃管，是因为管内压强减小 C．该实验可说明铁生锈需要氧气和水，缺一不可 D．该实验还可用于测定空气中氧气的含量 基础达标 1．验证金属的物理性质和某些化学性质的部分操作如下，正确的是 A．比较铜和黄铜的硬度 B．加热铜片 C．锌粒与酸反应 D．铜片的导电性 2．用铁锅炒菜，主要利用铁的性质是 A．延展性 B．导热性 C．导电性 D．抗腐蚀性 3．使用耐热耐腐材料封隔并固定V型管底部，向左、右两个支管中分别加入10mL相同浓度的稀盐酸，再分别加入等质量锌粒和镁片，立即塞紧橡皮塞。实验装置（气密性良好）如图所示，下列说法错误的是 A．两个支管内都观察到有气泡产生 B．反应过程中观察到锌粒表面逐渐变为黑色 C．实验过程中观察到温度计读数均升高 D．若反应结束后镁和锌均有剩余，则两个注射器中收集到的气体体积：镁>锌 4．下列不能见到变色现象的是 A．铁放入硫酸镁溶液中 B．铁放入硫酸铜溶液中 C．铁放入稀硫酸中 D．铁丝在氧气中燃烧 5．为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序，小于同学做了如图所示实验，三支试管里的液体均为稀硫酸。下列说法错误的是    A．金属丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨 B．该组实验不能判断铜、银的金属活动性顺序 C．将a试管中的溶液换为硫酸铜溶液可达到实验目的 D．将b试管中的溶液换为硫酸铜溶液可达到实验目的 6．在探究“铁生锈的条件”实验中，某小组同学利用如图装置(装置气密性良好)进行创新实验。实验时，先向铁粉中滴入水，观察一段时间后，发现无明显现象；然后滴入NaCl溶液，几分钟后观察到注射器活塞向左移动。下列相关说法错误的是 A．活塞向左移动是因为铁生锈消耗氧气 B．若铁粉过量，注射器活塞最终停在约4mL处 C．此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与 D．对比现象可知加入氯化钠溶液能加快铁的锈蚀 7．某同学为了探究生锈的条件，做了以下实验，一周后观察。下列说法错误的是 A．①中甲、乙、丙三处中生锈的只有乙处 B．②中植物油的作用是隔绝空气 C．③中氯化钙的作用是作干燥剂 D．对比①②③实验可充分得出铁生锈的条件是与氧气、水同时接触 8．某同学进行探究铁钉锈蚀条件的实验（如图），一段时间后观察现象。下列说法错误的是 A．四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉 B．③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂 C．①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲 D．①②对比说明铁生锈需要氧气，①③对比说明铁生锈需要水 9．常见金属与稀盐酸反应的示意图如图所示，下列说法正确的是 A．四种金属中活动性最强的是镁 B．实验室可用铜和稀盐酸反应制取氢气 C．锌可以把稀盐酸中的氢气置换出来 D．铁与稀盐酸反应的化学方程式为 10．“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法，为了检验铁生锈的条件，进行了如图（略去其中的夹持装置）所示三个对比实验。一段时间后，①中铁丝发生锈蚀且试管中液面上升，②和③中均无明显变化，以下得出的结论不正确的是 A．对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加 B．对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加 C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加 D．对比①②③可以说明铁生锈必需水和氧气同时参加 11．常见金属的下列用途各利用了金属的哪些性质？ (1)用铁锅炒菜 。 (2)古代人将铜打磨成铜镜 。 (3)将铝拉成丝作电线 。 (4)古代人用铁做刀、矛等武器 。 12．金属资源的保护 (1)金属的腐蚀与防护 ①某化学课外小组对钢铁制品锈蚀的条件进行了如下探究，设计了如图所示的实验，据此回答下列有关问题：    一周后观察到编号为 的试管中的铁钉锈蚀严重。 常温下，铁锈蚀是铁跟 和 等物质相互作用的结果。 ②防止铁生锈的实质就是破坏铁生锈的条件，即让铁与 或 隔绝，可采用的方法有 。 (2)金属资源保护 回收金属资源的意义： 可节约金属资源：由于金属冶炼需在高温下进行，废弃金属回收利用可以节约能源；降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品；可减少金属对环境的污染，保护环境。 保护矿产资源的方法： ① ； ② ； ③有计划、合理地开采矿物； ④寻找金属代用品。 13．实验是进行科学探究的重要手段，如图是与铁的性质有关的部分实验，请回答下列问题。 (1)实验一中，按照图示实验，容易导致的不良后果是 ； (2)实验二中，能验证质量守恒定律的实验是 ； (3)实验三中，b与c对比，说明铁生锈的条件之一是 ； (4)实验四中，硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为 。 14．实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。 (1)图1实验中，对比 (填序号)可知，铁生锈与氧气有关。 (2)图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为 。 (3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是 。 (4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。 综合应用 15．某研究小组进行钢铁锈蚀速率影响因素的探究，按如图1所示连接实验装置，同时插入氧气传感器，采集三个实验装置中氧气的体积分数数据，得到如图2所示的曲线．实验中食盐水和稀醋酸浓度相同，下列有关说法错误的是 A．该实验无法得出铁生锈的条件 B．其他条件相同时，稀醋酸比食盐水更能加快铁的锈蚀速率 C．实验过程中可以看到实验②的底部最先有红棕色固体生成 D．与课本中探究铁生锈的实验对比，该实验的优点是耗时短、更直观 16．（24-25九年级上·安徽·期末）学完金属的性质后，某校兴趣小组同学对金属的部分性质进行了研究。 【活动一】探究金属与酸的反应 (1)为探究金属与盐酸反应剧烈程度的影响因素，兴趣小组做了以下实验，将铁粉与镁片分别放入10%的盐酸溶液中，观察到铁粉产生气泡速率更快。由此得出的结论是 。 (2)取表面积大小相同的3种金属片，分别加入足量相同的三份稀盐酸中，并用温度传感器测定反应过程中的温度变化，所得温度变化曲线如图A所示。由图A可知： (填“能”或“不能”)根据金属与酸的反应放热来判断不同金属的活动性强弱。 【活动二】探究金属与金属化合物溶液反应 (3)兴趣小组同学想检测生产硫酸铜工厂排放的污水中是否含有硫酸铜，请你参与设计方案： 操作 现象 结论 将打磨过的铁钉放入装有少量废水的试管中，观察现象 现象： 。 污水中含有硫酸铜 (4)铁在潮湿的空气中易生锈，铁锈的主要成分是 (填化学式)，要防止洗完后的铁锅生锈，合理的做法是 (写一条)。 (5)该小组用如图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 mL刻度处，原因是 。 (6)小强同学进行如表实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如表。 温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18 小强同学的实验是探究 因素对铁钉腐蚀快慢的影响，最终小强得出的结论是：温度越高，铁钉锈蚀越快。请你对他的结论给予评价： 。 17．化学视角认识蒸汽眼罩。 蒸汽眼罩逐渐走进日常生活，它借助铁生锈产生的热量，使材料内部的水分稳定蒸发，利用产生的热量和温度缓解眼部疲劳。 【实验探究】 探究一：检验蒸汽眼罩内部材料中有铁粉 (1)某同学用磁铁吸引了部分蒸汽眼罩内部材料于一支试管中，加入硫酸铜溶液，发生反应的化学方程式是 。 探究二： (2)日常生活中铁生锈是铁与 共同作用的结果，但放热缓慢。 哪些因素能加快反应，使蒸汽眼罩快速发热？某小组同学采用对照实验开展探究，设计实验方案如下： 查阅资料：蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等。 药品 1分钟前后温度变化 方案一 4g铁粉、2mL水 16℃→16℃ 方案二 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠 16℃→16℃ 方案三 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 16℃→16℃ 方案四 4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠 16℃→55℃→26℃ (3)下列方案之间能否形成对照？若能，请指出变量；若不能，请说明理由。 方案二与方案四 ； 方案一与方案四 。 (4)对比分析以上方案，你能获得的结论是 。 【反思评价】 (5)蒸汽眼罩的保存方法是 。 拓展培优 18．（24-25九年级上·安徽·期末）某兴趣小组对铁以及含铁物质产生了兴趣，并进行了一系列探究活动。 探究一：铁丝燃烧是否需要纯氧。 取长短相同直径为0.38mm的铁丝，分别在O2含量不同的情况下实验，现象如表。 氧气含量 90% 70% 60% 55% 实验现象 燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发热 (1)在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了使现象更明显，最好用排水法收集，理由是 。 (2)就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低含量在 范围内。 探究二：对含有铁粉的“暖宝宝”进行成分及发热原理探究。 同学们在实验室打开一片暖宝宝，取出其中黑色粉末做了下面的实验。 I.黑色粉末的成分 (3)取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到 ，证明黑色粉末中有铁粉。 (4)反应结束之后，发现仍有黑色固体残留，经过滤，洗涤，干燥，获得黑色粉末。取样通入氧气点燃，将产物 (写出操作及现象)，说明黑色粉末中含有炭粉。 II.“暖宝宝”发热的原理。 按图(夹持仪器已略去)采用湿度、氧气、温度传感器收集数据，将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中密封装置，开始收集数据，观察曲线变化(图中A、B、C)。 (5)从收集到的图像看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与 等物质发生反应。 探究三：锈蚀原理的应用 “蒸汽眼罩”和“暖贴”的主要成分都有铁粉、活性炭。暖贴中还加入了食盐。它们的发热原理都是利用铁生锈放热。 【提出问题】活性炭、食盐对反应放热有什么作用？ 【设计并实验】将2g铁粉、5g水分别与不同质量的活性炭、食盐均匀混合。测量10min内温度的变化。数据如表。 实验 活性炭/g 食盐/g 温度上升/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 【得出结论】 (6)通过分析实验数据，可得出的结论是 。 【反思交流】 (7)如果你来制取“蒸汽眼罩”和“暖贴”，它们各种成分的质量配比应 (填“相同”或“不同”)。 19．（24-25九年级上·广西南宁·期中）铁、铝、铜是常见的三种金属，某化学兴趣小组对这三种金属的活动性顺序产生兴趣，想通过实验来证明这些金属的活动性强弱。 【提出问题】这三种金属的活动性强弱如何呢？ 【实验探究】同学们将打磨过的粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入等体积、等浓度的稀盐酸中。 实验操作 实验现象 缓慢产生少量气泡 快速产生大量气泡 无气泡 【讨论交流】 (1)分析。上述现象，得出三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。 (2)写出铁丝插入稀盐酸的实验中，发生的化学反应方程式 。 【反思改进】小清同学提出利用金属和金属化合物溶液反应也可以验证这三种金属的活动性顺序。于是大家做了如图实验。 (3)若铝丝足量，则甲中充分反应后的现象是 。 (4)小敏同学思考后认为 (填序号)实验是多余的，不需要进行该实验。 (5)反应一段时间后，小清同学取出丙中的铝丝直接称量，发现其质量增加了1g，则试管内溶液质量减少了 g。 (6)小乐同学将反应一段时间后的乙中的溶液取出，向其中加入Zn粉，发现溶液质量变化如图所示，b点对应溶液中除水外，一定含有的物质是 (填化学式)。 【拓展迁移】 (7)小琼同学提出若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。三种金属丝的插入顺序为_______(填序号)。 A．铁、铝、铜 B．铁、铜、铝 C．铝、铁、铜 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6章 金属资源综合利用 基础实验5 常见金属的物理性质和化学性质 教学目标 1.能结合生活经验列举金属具备的一些共同的物理性质。 2.能通过实验探究认识常见金属的主要化学性质。 3.能认识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，体会金属材料在日常生产生活与社会发展过程中的重要作用。 重点和难点 重点：金属的物理性质和化学性质。 难点：通过实验探究认识常见金属的主要化学性质。 ◆知识点一 探究金属的物理性质 1.实验步骤 （1）观察镁条、铁钉、锌片、铝片和铜片的外观，试一试此金属样品是否容易被折弯、扭断。 （2）用砂纸打磨金属样品，观察外观是否有变化。 （3）用打磨好的金属样品和导线连接一节干电池和小电珠，观察小电珠是否发光，并依此判断该金属是否能导电。 2.实验记录 金属样品 外观（状态、颜色） 硬度 导电性 镁条 银白色 小 导电 铁钉 银白色 小 导电 锌片 青白色 小 导电 铝片 银白色 小 导电 铜片 紫红色 小 导电 即学即练 1．下列金属制品的用途中，是利用金属导热性的是 A．铁锅 B．铜丝电缆 C．锤头 D．水龙头 【答案】A 【详解】A、将铁制成锅，利用了铁的导热性，该选项符合题意； B、铜可作电缆，利用了铜的导电性，该选项不符合题意； C、锤头利用了金属的硬度大的性质，该选项不符合题意； D、水龙头没有利用金属的导热性，该选项不符合题意。 故选A。 2．在选择铸造硬币的材料时，不需要考虑的因素是 A．金属的硬度 B．金属的导热性 C．金属的抗腐蚀性 D．金属的价格与硬币面值的吻合度 【答案】B 【详解】A、金属的硬度，是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故A错误； B、金属的导热性，不是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故B正确； C、硬币要有较强的耐腐蚀性，金属的抗腐蚀性，是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故C错误； D、硬币面值不大，金属价格与硬币面值的吻合度，是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故D错误； 故选：B。 ◆知识点二 探究金属的化学性质 实验步骤 实验记录 金属样品 在酒精灯上加热的现象 （1）用坩埚钳分别夹持一小段表面用砂纸擦亮的镁条、铁钉、铝片和铜片，用酒精灯加热，观察现象。 镁条 剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，产生少量白烟 铁钉 铁钉发红 铝片 表面变暗，熔化但不掉落 铜片 表面变黑 （2）另取一支试管，加入锌粒，并滴加稀硫酸（或稀盐酸）至锌粒完全浸没，观察现象，写出反应的化学方程式。 现象：产生气泡，锌粒逐渐溶解，溶液仍为无色 化学方程式：Zn+H2SO4 == ZnSO4+H2↑ Zn+2HCl == ZnCl2+H2↑ 即学即练 1．据报道：一种特殊的铜纳米颗粒具有与金、银相似的化学性质，可替代黄金做精密电子元器件．下列对该铜纳米颗粒的判断，正确的是 A．在空气中容易锈蚀 B．具有良好的导电性 C．能与盐酸反应产生氢气 D．能与硫酸亚铁发生置换反应 【答案】B 【详解】A、铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性，在空气中不容易锈蚀，故选项说法错误； B、铜是金属，具有良好的导电性，故选项说法正确； C、铜的活动性较弱，位于氢之后，化学性质比较稳定，不与盐酸反应，故选项说法错误； D、铜的活动性比铁弱，不能与硫酸亚铁发生反应，故选项说法错误； 故选：B。 2.如图所示，将盐酸注入盛有镁的试管中。请回答： (1)写出装置内发生反应的化学方程式 。 (2)观察到U形管处左端液面下降，写出产生此现象的原因： 。 【答案】(1) (2)该反应放热，使容器内压强变大 【详解】（1）镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为。 （2）U形管处左端液面下降，说明该反应放热，使装置中的压强增大。 ◆知识点三 探究铁钉生锈的条件 1.实验步骤 （1）在试管①中加入少量干燥剂（无水氯化钙），再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞。 （2）在试管②中注满煮沸后迅速冷却的蒸馏水，使铁钉完全浸没，塞紧橡皮塞。 （3）在试管③中加入少量蒸馏水，使铁钉的一部分浸没在水中。 （4）在试管④中加入稀硫酸，浸没铁钉后，倒去溶液。 （5）在试管 ⑤中加入少量氯化钠溶液，使铁钉一部分浸没在溶液中。 2.实验记录 试管 ① ② ③ ④ ⑤ 立即观察 没有生锈 没有生锈 没有生锈 没有生锈 没有生锈 1天后 没有生锈 没有生锈 水面处生锈 明显生锈 明显生锈 3天后 没有生锈 没有生锈 水面处生锈 明显生锈 明显生锈 7天后 没有生锈 没有生锈 水面及上下明显生锈 严重生锈 严重生锈 3.结论：使铁钉发生锈蚀的主要因素有：铁跟氧气、水等物质作用，酸、氯化钠等物质存在时会加速铁的锈蚀。 即学即练 1．学生为探究铁生锈的主要条件是与空气和水同时接触，设计了如下实验。其中多余的实验是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】若想证明铁和氧气、水共同接触时会生锈，则可设计三个实验，即铁只与水接触、铁只与氧气接触、铁与水和氧气共同接触，故选D。 2.下图是现行初中化学教材中的几个常见实验，请回答问题。    (1)实验1中试管内液体过多，液体不应超过试管容积的 。 (2)实验2中可观察到 和石灰水变浑浊的现象，写出石灰水变浑浊的化学方程式 。 (3)实验3运用控制变量思维探究铁钉生锈的条件。对比 说明铁生锈需要的物质是 ；对比a、c说明铁生锈需要的物质是 。 【答案】(1)/三分之一 (2) 木炭燃烧，发出白光 (3) 氧气/O2 水/ H2O 【详解】（1）实验1中试管内液体过多，加热时液体容易喷出，液体不应超过试管容积的三分之一。故填：或三分之一。 （2）木炭在氧气中燃烧，发出白光；木炭燃烧生成的二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：。故填：木炭燃烧，发出白光；。 （3）a中铁钉与水、空气接触，b中铁钉仅与水接触，a中铁钉生锈，b中铁钉不生锈，说明铁钉生锈需要氧气参加；同理，c中铁钉仅与空气接触，c中铁钉不生锈，对比a、c说明铁生锈需要的物质是水。故填：氧气或O2；水或 H2O。 一、常见的金属在生产生活中的用途与金属的性质。 1.镁用于制照明弹、烟花，利用了镁燃烧发生耀眼白光的性质； 2.铁用于制炊具，利用了铁的导热性； 3.锌用于镀在金属表面防止铁制品生锈，利用了锌在常温下与氧气反应形成致密氧化膜的性质； 4.铝制成铝箔利用了铝的延展性； 5.铜用于制导线，利用了铜的导电性 二、常见金属（镁、铁、锌、铝和铜）的导电性。 镁、铁、锌、铝和铜都具有导电性，其中铜的导电性最好。 三、防止铁制品锈蚀的办法。 保持金属表面洁净干燥，表面形成保护膜，如刷油漆、涂防锈油、镀金属、烤蓝等，及改变内部结构，如加入镍、铬形成不锈钢等 实践应用 1.下列物质的用途与其相关性质对应正确的是 A．金刚石作装饰品——硬度大 B．二氧化碳可以灭火——不可燃、不支持燃烧 C．石墨作润滑剂——可以导电 D．金属铜作导线——有光泽 【答案】B 【详解】A、金刚石作装饰品是由于多于金刚石对光具有较好的散射作用，不是由于硬度大，错误； B、二氧化碳可以灭火是由于其不可燃、不支持燃烧，密度大于空气，正确； C、石墨作润滑剂是由于石墨具有滑腻感，不是由于可以导电，错误； D、金属铜作导线是由于铜具有良好的导电性，不是由于有光泽，错误。 故选B。 2.金属在生活、生产中有着广泛的应用，金属材料已成为社会发展的重要物质基础。 (1)用铁锅做炊具，是利用了铁的 性能好。 (2)武德合金可用于制作保险丝，它的熔点比组成它的纯金属 (选填“高”或“低”)。 (3)汽车轮胎中的材料含有合成橡胶、炭黑和钢丝，其中属于合金的是 。 (4)银的导电性比铜好，但是却用铜制导线而不是银，其原因是 。 【答案】(1)导热 (2)低 (3)钢丝/钢 (4)银的价格贵（合理即可） 【详解】（1）铁能作炊具，是因为铁具有良好的导热性。 （2）合金与组成的纯金属相比，熔点较低，而伍德合金可制作保险丝，是因为它们的熔点低。 （3）钢为铁合金，属于金属材料。 （4）虽然银的导电性比铜好，但银的价格较贵，则用铜制导线而不是银。 考点一 金属的物理性质 【例1】铜能制成铜导线，说明铜具有良好的 A．导电性 B．抗腐蚀性 C．延展性 D．导热性 【答案】A 【详解】铜可以制成铜导线，主要说明铜具有良好的导电性； 故选A。 解题要点 本知识点主要考察常见金属的物理性质，金属材料具有许多独特的物理性质，这些性质使它们成为工程和科学中广泛应用的材料。解题时需掌握金属性质与用途的对应，如金属具有金属光泽，生活中，金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽的光泽。金属具有延展性：铜和金是具有较好延展性的金属材料。金属的延展性在电线、管材和板材等领域具有广泛应用。 【变式1-1】空间站的太阳能电池板需要用铝合金加工成箔片进行密封支撑，说明铝具有良好的 A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．抗腐蚀性 【答案】A 【详解】空间站的太阳能电池板需要用铝合金加工成箔片进行密封支撑，说明铝具有良好的延展性。故选：A。 【变式1-2】有关金属的说法，错误的是 A．镁片、铝片、铁片是银白色的，铜是紫红色的 B．将铜片和黄铜片互相刻画，在铜片上留有划痕，说明铜比黄铜硬度大 C．将镁条、铁片、铜片分别接入串联电路灯泡发光，说明这些金属有导电性 D．手拿金属铜片的一端，在酒精灯火焰上烘烤另一端，手有热感，说明铜能导热 【答案】B 【详解】A、镁片、铝片、铁片是银白色的，铜是紫红色的，故选项说法正确； B、将铜片和黄铜片互相刻画，在铜片上留有划痕，说明铜比黄铜硬度小，故选项说法不正确； C、将镁条、铁片、铜片分别接入串联电路灯泡发光，说明这些金属有导电性，故选项说法正确； D、手拿金属铜片的一端，在酒精灯火焰上烘烤另一端，手有热感，说明铜能导热，故选项说法正确。 故选B。 考点二 金属的化学性质 【例2】有关盐酸与下列金属反应的实验现象描述错误的是 A．镁：放出热量 B．铜：固体质量减小 C．铁：溶液变为浅绿色 D．锌：产生气泡 【答案】B 【详解】A、镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应放出热量，故选项实验现象描述正确； B、铜的活动性比氢弱，不与盐酸反应，固体质量不变，故选项实验现象描述不正确； C、铁的活动性比氢强，则铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，观察到溶液变为浅绿色，故选项实验现象描述正确； D、锌的活动性比氢强，则锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，观察到有气泡产生，故选项实验现象描述正确； 故选B。 解题要点 本知识点主要考察金属的化学性质，以及性质与用途的关系。解题时需掌握（1）多数金属都能跟氧气发生氧化反应，生成氧化物。（2）活泼金属可跟稀硫酸和稀盐酸一类的稀酸发生置换反应，放出氢气。（3）较活泼金属可跟较不活泼金属化合物的溶液发生置换反应，将较不活泼金属置换出来。 【变式2-1】化学兴趣小组为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序，进行如图所示实验，三支试管里的液体均为稀硫酸。下列说法不正确的是 A．b试管中发生的反应是置换反应 B．铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝表面无明显变化 C．以上实验不能判断铜、银的金属活动性顺序 D．将c试管中的溶液换为溶液可达到实验目的 【答案】D 【详解】A、铁和硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，该反应符合一种单质和一种化合物生成新单质和新化合物，属于置换反应，选项正确； B、铁排在氢前，能与硫酸反应，铜、银排在氢后，不能与硫酸反应，铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝无明显变化，选项正确； C、b有气体产生，说明铁排在氢前，ac无现象，说明铜、银排在氢后，但不能比较出铜银的活动强弱，选项正确； D、通过ab试管可知铁比银活泼，c试管中的溶液换为FeCl2溶液，铜不与氯化亚铁溶液反应，说明铜的活动性比铁弱，但不能比较铜、银的活动性强弱，选项错误。 故选D。 考点三 探究铁钉锈蚀的条件 【例4】某同学进行探究铁钉锈蚀条件的实验（如图），一段时间后观察现象。下列说法错误的是 A．四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉 B．③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂 C．①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲 D．①②对比说明铁生锈需要氧气，①③对比说明铁生锈需要水 【答案】C 【详解】A、四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉，因为④中的铁钉与氧气和水直接接触，①中铁钉与空气和水接触，④中氧气浓度大，说法正确，不符合题意； B、氯化钙具有吸水性，③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂，说法正确，不符合题意； C、①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是乙，乙处铁钉最易与氧气、水充分接触，说法错误，符合题意； D、①中的铁钉能与氧气、水充分接触；②中的铁钉只能与水接触；③中的铁钉只能与干燥的空气接触；一段时间后，①中的铁钉生锈，另外两支试管的铁钉没有生锈，①②对比说明铁生锈需要氧气，①③对比说明铁生锈需要水，说法正确，不符合题意。 故选C。 解题要点 本知识点主要考察如何用实验探究铁钉生锈的原理。解题时需注意控制变量，利用对比实验分析原因。此外还需注意（1）铁生锈是铁与氧气、水分子发生化学反应的结果（2）铁生锈需要氧气和水同时存在，干燥空气和植物油可以防止铁生锈（3）铁锈是一种松脆多孔的物质，不能保护里层的铁不被锈蚀，因此应采取有效措施防止铁生锈。 【变式4-1】化学小组同学利用如图装置进行铁生锈的趣味实验(装置气密性良好)： 步骤1：将已除锈并在清水中漂洗干净的铁丝网放入充满食盐水的硬质玻璃管中。 步骤2：打开两端止水夹，排尽食盐水后关闭上端止水夹，将硬质玻璃管下端导管插入红墨水中。 下列关于该实验的说法不正确的是 A．一段时间后，观察到铁丝网生锈 B．红墨水进入硬质玻璃管，是因为管内压强减小 C．该实验可说明铁生锈需要氧气和水，缺一不可 D．该实验还可用于测定空气中氧气的含量 【答案】C 【详解】A、铁丝网同时接触氧气和水，一段时间后可观察到铁丝网生锈，该选项说法正确； B、铁丝网生锈消耗瓶内氧气，瓶内气体减少，则压强减小，导致红墨水沿导管流入硬质玻璃管，该选项说法正确； C、该实验没有设计对比实验，不能说明铁生锈同时需要氧气和水，该选项说法不正确； D、步骤2：打开两端止水夹，排尽食盐水后关闭上端止水夹后硬质玻璃管中充满空气，铁生锈消耗空气中的氧气导致压强减小，红墨水被倒吸进硬质玻璃管的体积等于消耗氧气的体积，故该实验还可用于测定空气中氧气的含量，该选项说法正确； 故选C。 基础达标 1．验证金属的物理性质和某些化学性质的部分操作如下，正确的是 A．比较铜和黄铜的硬度 B．加热铜片 C．锌粒与酸反应 D．铜片的导电性 【答案】A 【详解】A、可通过相互刻画比较金属与合金的硬度，A正确； B、不能用手拿着铜片进行加热，不然会导致手被烫伤，应使用坩埚钳夹持铜片加热，B错误； C、不能将颗粒状固体直接投入试管中，C错误； D、不能手持铜片验证导电性，会导致人体触电，D错误； 故选：A。 2．用铁锅炒菜，主要利用铁的性质是 A．延展性 B．导热性 C．导电性 D．抗腐蚀性 【答案】B 【详解】铁锅炒菜利用的是铁的导热性，故选：B。 3．使用耐热耐腐材料封隔并固定V型管底部，向左、右两个支管中分别加入10mL相同浓度的稀盐酸，再分别加入等质量锌粒和镁片，立即塞紧橡皮塞。实验装置（气密性良好）如图所示，下列说法错误的是 A．两个支管内都观察到有气泡产生 B．反应过程中观察到锌粒表面逐渐变为黑色 C．实验过程中观察到温度计读数均升高 D．若反应结束后镁和锌均有剩余，则两个注射器中收集到的气体体积：镁>锌 【答案】D 【详解】A、锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，所以两个支管内都观察到有气泡产生，故说法正确； B、锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，放出热量，使锌被氧化会观察到锌粒表面逐渐变为黑色，故说法正确； C、金属和酸反应过程中会放出热量，所以实验过程中观察到温度计读数均升高，故说法正确； D、若反应结束后镁和锌均有剩余，所以盐酸全部反应，生成的氢气质量相等，置换相同体积的氢气，故说法错误。 故选D。 4．下列不能见到变色现象的是 A．铁放入硫酸镁溶液中 B．铁放入硫酸铜溶液中 C．铁放入稀硫酸中 D．铁丝在氧气中燃烧 【答案】A 【详解】A、铁放入硫酸镁溶液中，镁比铁活泼，铁和硫酸镁不反应，无变色现象，符合题意； B、铁放入硫酸铜溶液中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，溶液由蓝色变为浅绿色，不符合题意； C、铁放入稀硫酸中，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，溶液由无色变为浅绿色，不符合题意； D、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，铁丝是银白色的，四氧化三铁是黑色的，能见到变色现象，不符合题意。 故选A。 5．为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序，小于同学做了如图所示实验，三支试管里的液体均为稀硫酸。下列说法错误的是    A．金属丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨 B．该组实验不能判断铜、银的金属活动性顺序 C．将a试管中的溶液换为硫酸铜溶液可达到实验目的 D．将b试管中的溶液换为硫酸铜溶液可达到实验目的 【答案】D 【详解】A、金属丝浸⼊溶液前需要先用砂纸打磨，除去表面的保护膜，故A正确； B、铁排在氢前，能与盐酸反应，铜、银排在氢后，不能与盐酸反应，铁丝表⾯有气泡冒出，银丝和铜丝无明显变化，故B正确； C、将a试管中的溶液换为硫酸铜溶液，根据反应无明显现象，可证明银的活动性小于铜，b有气体产生，说明铁排在氢前，c无现象，说明铜在氢后，可得出活动性：铁>铜>银，故C正确； D、将b试管中的溶液换为硫酸铜溶液，可证明铁活动性比铜强，但ac不能确定银和铜的活动性强弱，故D错误。 故选D。 6．在探究“铁生锈的条件”实验中，某小组同学利用如图装置(装置气密性良好)进行创新实验。实验时，先向铁粉中滴入水，观察一段时间后，发现无明显现象；然后滴入NaCl溶液，几分钟后观察到注射器活塞向左移动。下列相关说法错误的是 A．活塞向左移动是因为铁生锈消耗氧气 B．若铁粉过量，注射器活塞最终停在约4mL处 C．此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与 D．对比现象可知加入氯化钠溶液能加快铁的锈蚀 【答案】C 【详解】A、铁锈蚀会消耗空气中的氧气，装置内气压减小，注射器活塞向左移动，故A说法正确； B、铁锈蚀会消耗空气中的氧气，装置内气压减小，注射器活塞向左移动，氧气约占空气体积的五分之一，若铁粉过量，消耗氧气的体积为（20mL+10mL）×=6mL，故注射器活塞最终停在约10mL-6mL=4mL处，故B说法正确； C、由题意可知：实验开始滴加氯化钠溶液前，无明显现象，说明反应缓慢，滴加氯化钠溶液后，发现注射器活塞向左移动，说明反应速率加快，所以使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀，不能推断出铁的锈蚀需要水的参与，故C说法错误； D、由题意可知：实验开始滴加氯化钠溶液前，无明显现象，说明反应缓慢，滴加氯化钠溶液后，发现注射器活塞向左移动，说明反应速率加快，所以使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀，故D说法正确； 故选：C。 7．某同学为了探究生锈的条件，做了以下实验，一周后观察。下列说法错误的是 A．①中甲、乙、丙三处中生锈的只有乙处 B．②中植物油的作用是隔绝空气 C．③中氯化钙的作用是作干燥剂 D．对比①②③实验可充分得出铁生锈的条件是与氧气、水同时接触 【答案】A 【详解】A、铁和氧气、水同时接触时会生锈，则①中三处均会生锈，但乙处生锈更严重，说法错误； B、②中植物油的作用是隔绝空气，使铁钉只和水接触，说法正确； C、③中氯化钙的作用是作干燥剂，使铁钉只和氧气接触，说法正确； D、①中铁和水、氧气共同接触，铁会生锈，②③铁均不生锈，对比①②③实验可充分得出铁生锈的条件是与氧气、水同时接触，说法正确； 故选：A。 8．某同学进行探究铁钉锈蚀条件的实验（如图），一段时间后观察现象。下列说法错误的是 A．四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉 B．③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂 C．①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲 D．①②对比说明铁生锈需要氧气，①③对比说明铁生锈需要水 【答案】C 【详解】A、四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉，因为④中的铁钉与氧气和水直接接触，①中铁钉与空气和水接触，④中氧气浓度大，说法正确，不符合题意； B、氯化钙具有吸水性，③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂，说法正确，不符合题意； C、①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是乙，乙处铁钉最易与氧气、水充分接触，说法错误，符合题意； D、①中的铁钉能与氧气、水充分接触；②中的铁钉只能与水接触；③中的铁钉只能与干燥的空气接触；一段时间后，①中的铁钉生锈，另外两支试管的铁钉没有生锈，①②对比说明铁生锈需要氧气，①③对比说明铁生锈需要水，说法正确，不符合题意。 故选C。 9．常见金属与稀盐酸反应的示意图如图所示，下列说法正确的是 A．四种金属中活动性最强的是镁 B．实验室可用铜和稀盐酸反应制取氢气 C．锌可以把稀盐酸中的氢气置换出来 D．铁与稀盐酸反应的化学方程式为 【答案】A 【详解】A、由图可知，镁与稀盐酸反应，产生气泡，反应速率较快，锌与稀盐酸反应，产生气泡，反应速率适中，铁与稀盐酸反应，产生气泡，反应速率较慢，铜与稀盐酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，镁、锌、铁排在氢前， 且金属活动性：Mg＞Zn＞Fe，铜排在氢后，四种金属中活动性最强的是镁，符合题意； B、在金属活动性顺序里，铜排在氢后，铜和稀盐酸不反应，不符合题意； C、锌可以将稀盐酸中的氢元素置换出来，不是氢气，不符合题意； D、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：，错误是生成物错误，不符合题意。 故选A。 10．“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法，为了检验铁生锈的条件，进行了如图（略去其中的夹持装置）所示三个对比实验。一段时间后，①中铁丝发生锈蚀且试管中液面上升，②和③中均无明显变化，以下得出的结论不正确的是 A．对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加 B．对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加 C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加 D．对比①②③可以说明铁生锈必需水和氧气同时参加 【答案】B 【详解】①中的铁丝既与氧气接触，又与水蒸气接触，铁丝生锈；②中的铁丝只与水接触，没有生锈；③中的铁丝只与干燥的氧气接触，没有生锈； A、对比①②可以说明铁生锈除了有水，还一定要有氧气参加，结论正确，不符合题意； B、②中没有氧气只有水，③中只有氧气没有水，铁都没有生锈，因此不能说明铁生锈一定要有水参加，结论错误，符合题意； C、对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加，结论正确，不符合题意； D、对比①②③可以说明铁生锈必须有水和氧气同时参与，结论正确，不符合题意。 故选B。 11．常见金属的下列用途各利用了金属的哪些性质？ (1)用铁锅炒菜 。 (2)古代人将铜打磨成铜镜 。 (3)将铝拉成丝作电线 。 (4)古代人用铁做刀、矛等武器 。 【答案】(1)导热性好 (2)有金属光泽 (3)延展性好、导电性好 (4)机械强度大 【详解】（1）铁锅炒菜利用铁的导热性好； （2）古代人将铜打磨成铜镜，利用金属铜具有很好的金属光泽； （3）将铝拉成丝作电线利用了金属铝的延展性、导电性； （4）古代人用铁做刀、矛等武器利用了金属质硬，机械强度大。 12．金属资源的保护 (1)金属的腐蚀与防护 ①某化学课外小组对钢铁制品锈蚀的条件进行了如下探究，设计了如图所示的实验，据此回答下列有关问题：    一周后观察到编号为 的试管中的铁钉锈蚀严重。 常温下，铁锈蚀是铁跟 和 等物质相互作用的结果。 ②防止铁生锈的实质就是破坏铁生锈的条件，即让铁与 或 隔绝，可采用的方法有 。 (2)金属资源保护 回收金属资源的意义： 可节约金属资源：由于金属冶炼需在高温下进行，废弃金属回收利用可以节约能源；降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品；可减少金属对环境的污染，保护环境。 保护矿产资源的方法： ① ； ② ； ③有计划、合理地开采矿物； ④寻找金属代用品。 【答案】(1) C 氧气 水 水 氧气 涂油、刷漆等 (2) 防止金属锈蚀 金属回收利用 【详解】（1）铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果，故C试管中的铁钉锈蚀最严重； 由ABC产生的不同现象可推出常温下，铁锈蚀是铁跟氧气和水等物质相互作用的结果； 根据铁生锈的条件可知防止铁生锈只需要破坏铁生锈的条件，即让铁水与或氧气隔绝，可采用的方法有保持铁制品表面干燥或涂油、刷漆等； （2）由于金属冶炼需在高温下进行，废弃金属回收利用可以节约能源；降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品；可减少金属对环境的污染，保护环境。保护矿产资源的方法：①防止金属锈蚀；②金属回收利用；③有计划、合理地开采矿物；④寻找金属代用品等。 13．实验是进行科学探究的重要手段，如图是与铁的性质有关的部分实验，请回答下列问题。 (1)实验一中，按照图示实验，容易导致的不良后果是 ； (2)实验二中，能验证质量守恒定律的实验是 ； (3)实验三中，b与c对比，说明铁生锈的条件之一是 ； (4)实验四中，硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1)高温熔融物溅落炸裂瓶底 (2)铁钉与硫酸铜溶液 (3)与水接触 (4) 【详解】（1）铁丝在氧气中燃烧时，为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，应在集气瓶瓶底放少量水或细沙，因此实验一中，按照图示实验，容易导致的不良后果是高温熔融物溅落炸裂瓶底； （2）铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，氢气是气体会逸散到空气中，不能用于验证质量守恒定律；铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，没有气体参与反应，也没有气体生成，可用于验证质量守恒定律；故实验二中，能验证质量守恒定律的实验是铁钉与硫酸铜溶液； （3）实验三中，a试管中铁钉只与水接触，不生锈；b试管中铁钉只与空气接触，不生锈；c试管中铁钉同时与水和空气接触，生锈；对比b与c，说明铁生锈的条件之一是与水接触； （4）实验四中，硬质玻璃管内发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为。 14．实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。 (1)图1实验中，对比 (填序号)可知，铁生锈与氧气有关。 (2)图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为 。 (3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是 。 (4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。 【答案】(1)AB (2)U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈 (3)氧气浓度较大 (4)未能探究铁生锈是否与氧气有关 【详解】（1）图1实验中，试管A内的铁钉与氧气、水同时接触，试管B内的铁钉只与水接触，试管C内的铁钉只与氧气接触，最终只有试管A内的铁钉生锈，所以对比AB可知，铁生锈与氧气有关。 （2）图2实验中，H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气，并且产生的氧气带有水分，而U型管内的干燥剂可以吸收水分，右侧干燥管内的干燥剂也可以吸收水分，所以U型管左侧的光亮铁丝同时接触氧气、水，很快生锈，右侧光亮铁丝只接触氧气，不生锈，因此证明铁生锈与水有关的现象为：U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈。 （3）铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致，而H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气，所以图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是：氧气浓度较大。 （4）铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致，图2实验的变量是水分，因此不足之处是：未能探究铁生锈是否与氧气有关。 综合应用 15．某研究小组进行钢铁锈蚀速率影响因素的探究，按如图1所示连接实验装置，同时插入氧气传感器，采集三个实验装置中氧气的体积分数数据，得到如图2所示的曲线．实验中食盐水和稀醋酸浓度相同，下列有关说法错误的是 A．该实验无法得出铁生锈的条件 B．其他条件相同时，稀醋酸比食盐水更能加快铁的锈蚀速率 C．实验过程中可以看到实验②的底部最先有红棕色固体生成 D．与课本中探究铁生锈的实验对比，该实验的优点是耗时短、更直观 【答案】B 【详解】A、该实验为探究钢铁锈蚀速率的影响因素，没有设计探究铁生锈的条件，则无法得出铁生锈的条件，该选项说法正确； B、从题图2的曲线可以看出，②中氧气的体积分数降低最快，即其他条件相同时，食盐水比稀醋酸更能加快铁的锈蚀速率，该选项说法错误； C、②中氧气体积分数降低最快，说明②中铁生锈消耗氧气的速度最快，所以可以看到②的底部最先有红棕色固体（主要成分为氧化铁）生成，该选项说法正确； D、由题图2 可知，氧气的体积分数在短时间内下降明显，即铁开始锈蚀，与课本中探究铁生锈的实验对比，该实验的优点是耗时短、更直观，该选项说法正确。 故选B。 16．（24-25九年级上·安徽·期末）学完金属的性质后，某校兴趣小组同学对金属的部分性质进行了研究。 【活动一】探究金属与酸的反应 (1)为探究金属与盐酸反应剧烈程度的影响因素，兴趣小组做了以下实验，将铁粉与镁片分别放入10%的盐酸溶液中，观察到铁粉产生气泡速率更快。由此得出的结论是 。 (2)取表面积大小相同的3种金属片，分别加入足量相同的三份稀盐酸中，并用温度传感器测定反应过程中的温度变化，所得温度变化曲线如图A所示。由图A可知： (填“能”或“不能”)根据金属与酸的反应放热来判断不同金属的活动性强弱。 【活动二】探究金属与金属化合物溶液反应 (3)兴趣小组同学想检测生产硫酸铜工厂排放的污水中是否含有硫酸铜，请你参与设计方案： 操作 现象 结论 将打磨过的铁钉放入装有少量废水的试管中，观察现象 现象： 。 污水中含有硫酸铜 (4)铁在潮湿的空气中易生锈，铁锈的主要成分是 (填化学式)，要防止洗完后的铁锅生锈，合理的做法是 (写一条)。 (5)该小组用如图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 mL刻度处，原因是 。 (6)小强同学进行如表实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如表。 温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18 小强同学的实验是探究 因素对铁钉腐蚀快慢的影响，最终小强得出的结论是：温度越高，铁钉锈蚀越快。请你对他的结论给予评价： 。 【答案】(1)其他条件相同，铁与酸接触面积越大，反应越剧烈 (2)不能 (3)铁丝表面有红色固体析出 (4) Fe2O3 一层食用油(或洗净后擦干净水滴) (5) 40 氧气约占空气体积的五分之一，铁生锈会消耗氧气 (6) 温度 小强的结论不够严谨，在其它条件相同时，温度在10-50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快，试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀 【详解】（1）将铁粉与镁片分别放入10%的盐酸溶液中，观察到铁粉产生气泡速率更快。使用的酸的种类、质量分数与体积相同，不同的是铁的形状，铁粉比铁片与盐酸的接触面积更大，反应更快，由此得出的结论是：其他条件相同，铁与酸接触面积越大，反应越剧烈； （2）由图A可知：金属和酸反应后铁的温度大于锌，而锌的金属活动性大于铁，因此不能根据金属与酸的反应放热来判断不同金属的活动性强弱； （3）铁的金属活动性在铜之前，因此可以置换出硫酸铜中的铜。故将打磨过的铁钉放入装有少量废水的试管中，观察现象，若观察到铁丝表面有红色固体析出，这证明污水中含有硫酸铜； （4）铁在潮湿的空气中易生锈，铁锈的主要成分是氧化铁，化学式为Fe2O3； 可以隔绝氧气和水，达到防锈的目的，所以为了防止铁锅生锈的方法包括涂一层食用油；或洗净后擦干净水滴等； （5）氧气约占空气体积的五分之一，铁生锈消耗氧气，液面上升的体积为氧气减少的体积，则几天后水面最终处于约刻度50mL-50mL×=40mL处； （6）除温度不同外，气体条件相同，因此小强同学的实验是探究温度因素对铁钉腐蚀快慢的影响； 根据表中数据可知，50℃后铁钉质量无变化，因为氧气已经耗尽，铁钉停止腐蚀，因此小强的结论不够严谨；结论应为：在其它条件相同时，温度在10-50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快，试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀。 17．化学视角认识蒸汽眼罩。 蒸汽眼罩逐渐走进日常生活，它借助铁生锈产生的热量，使材料内部的水分稳定蒸发，利用产生的热量和温度缓解眼部疲劳。 【实验探究】 探究一：检验蒸汽眼罩内部材料中有铁粉 (1)某同学用磁铁吸引了部分蒸汽眼罩内部材料于一支试管中，加入硫酸铜溶液，发生反应的化学方程式是 。 探究二： (2)日常生活中铁生锈是铁与 共同作用的结果，但放热缓慢。 哪些因素能加快反应，使蒸汽眼罩快速发热？某小组同学采用对照实验开展探究，设计实验方案如下： 查阅资料：蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等。 药品 1分钟前后温度变化 方案一 4g铁粉、2mL水 16℃→16℃ 方案二 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠 16℃→16℃ 方案三 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 16℃→16℃ 方案四 4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠 16℃→55℃→26℃ (3)下列方案之间能否形成对照？若能，请指出变量；若不能，请说明理由。 方案二与方案四 ； 方案一与方案四 。 (4)对比分析以上方案，你能获得的结论是 。 【反思评价】 (5)蒸汽眼罩的保存方法是 。 【答案】(1) (2)水、氧气 (3) 方案二与方案四能形成对照，变量是是否含活性炭 方案一与方案四不能形成对照，有两个变量 (4)同时加入活性炭、氯化钠，能加快铁生锈，使蒸汽眼罩快速放热 (5)密封保存 【详解】（1）某同学用磁铁吸引了部分蒸汽眼罩内部材料于一支试管中，铁能被磁铁吸引，故被吸引的物质是铁，加入硫酸铜溶液，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：； （2）铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果； （3）方案二和方案四中一个有活性炭，一个没有，其它条件均相同，能形成对照，变量是是否含活性炭； 方案一和方案四中有两个变量，变量不唯一，则不能形成对照； （4）对比方案一、二，只加入氯化钠对反应没有影响，对比方案一、三，只加入活性炭对反应也没有影响，但对比二、三、四，同时加入氯化钠和活性炭能加快反应，使蒸汽眼罩快速发热，故可得出结论：同时加入活性炭、氯化钠，能加快铁生锈，使蒸汽眼罩快速放热； （5）蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，铁能与氧气和水接触生锈，且活性炭和氯化钠可加快铁生锈，使蒸汽眼罩快速发热，故蒸汽眼罩应密封保存。 拓展培优 18．（24-25九年级上·安徽·期末）某兴趣小组对铁以及含铁物质产生了兴趣，并进行了一系列探究活动。 探究一：铁丝燃烧是否需要纯氧。 取长短相同直径为0.38mm的铁丝，分别在O2含量不同的情况下实验，现象如表。 氧气含量 90% 70% 60% 55% 实验现象 燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发热 (1)在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了使现象更明显，最好用排水法收集，理由是 。 (2)就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低含量在 范围内。 探究二：对含有铁粉的“暖宝宝”进行成分及发热原理探究。 同学们在实验室打开一片暖宝宝，取出其中黑色粉末做了下面的实验。 I.黑色粉末的成分 (3)取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到 ，证明黑色粉末中有铁粉。 (4)反应结束之后，发现仍有黑色固体残留，经过滤，洗涤，干燥，获得黑色粉末。取样通入氧气点燃，将产物 (写出操作及现象)，说明黑色粉末中含有炭粉。 II.“暖宝宝”发热的原理。 按图(夹持仪器已略去)采用湿度、氧气、温度传感器收集数据，将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中密封装置，开始收集数据，观察曲线变化(图中A、B、C)。 (5)从收集到的图像看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与 等物质发生反应。 探究三：锈蚀原理的应用 “蒸汽眼罩”和“暖贴”的主要成分都有铁粉、活性炭。暖贴中还加入了食盐。它们的发热原理都是利用铁生锈放热。 【提出问题】活性炭、食盐对反应放热有什么作用？ 【设计并实验】将2g铁粉、5g水分别与不同质量的活性炭、食盐均匀混合。测量10min内温度的变化。数据如表。 实验 活性炭/g 食盐/g 温度上升/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 【得出结论】 (6)通过分析实验数据，可得出的结论是 。 【反思交流】 (7)如果你来制取“蒸汽眼罩”和“暖贴”，它们各种成分的质量配比应 (填“相同”或“不同”)。 【答案】(1)排水法收集的氧气比较纯净 (2)55%-60% (3)有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 (4)通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊 (5)氧气、水 (6)活性炭和食盐都能促进铁生锈，同时存在时效果更明显 (7)不同 【详解】（1）由现象可知，在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了使现象更清楚，最好用排水法收集，因为铁丝在氧气中易燃烧，氧气纯度越高越好，排水法收集的气体较为纯净，故填：排水法收集的氧气比较纯净； （2）根据实验数据可以看出，就0.38mm铁丝而言，在氧气含量达到55%时，铁丝难以燃烧，只是发热，而氧气含量达到60%可以燃烧，所以就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数在55%～60%之间，故填：55%-60%； （3）取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，根据结论黑色粉末中有铁粉，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，可观察到的实验现象为有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，故填：有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色； （4）反应结束之后，发现仍有黑色固体残留，经过滤，洗涤，干燥，获得黑色粉末。取样通入氧气点燃，根据结论黑色粉末中还有炭粉，则燃烧后的产物为二氧化碳，检验二氧化碳的方法为将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳，故填：通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊； （5）由图可知，铁粉与氧气和水等物质发生反应并放出热量，所以暖宝宝能发热，故填：氧气、水； （6）通过数据中的温度变化可知活性炭和食盐都能促进铁生锈，活性炭和食盐同时存在时效果更明显，故填：活性炭和食盐都能促进铁生锈，同时存在时效果更明显； （7）为了防止烫伤，“蒸汽眼罩”和“暖贴”，它们各种成分的质量配比应不同，故填：不同。 19．（24-25九年级上·广西南宁·期中）铁、铝、铜是常见的三种金属，某化学兴趣小组对这三种金属的活动性顺序产生兴趣，想通过实验来证明这些金属的活动性强弱。 【提出问题】这三种金属的活动性强弱如何呢？ 【实验探究】同学们将打磨过的粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入等体积、等浓度的稀盐酸中。 实验操作 实验现象 缓慢产生少量气泡 快速产生大量气泡 无气泡 【讨论交流】 (1)分析。上述现象，得出三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。 (2)写出铁丝插入稀盐酸的实验中，发生的化学反应方程式 。 【反思改进】小清同学提出利用金属和金属化合物溶液反应也可以验证这三种金属的活动性顺序。于是大家做了如图实验。 (3)若铝丝足量，则甲中充分反应后的现象是 。 (4)小敏同学思考后认为 (填序号)实验是多余的，不需要进行该实验。 (5)反应一段时间后，小清同学取出丙中的铝丝直接称量，发现其质量增加了1g，则试管内溶液质量减少了 g。 (6)小乐同学将反应一段时间后的乙中的溶液取出，向其中加入Zn粉，发现溶液质量变化如图所示，b点对应溶液中除水外，一定含有的物质是 (填化学式)。 【拓展迁移】 (7)小琼同学提出若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。三种金属丝的插入顺序为_______(填序号)。 A．铁、铝、铜 B．铁、铜、铝 C．铝、铁、铜 【答案】(1)Al>Fe>Cu (2) (3)铝丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色 (4)甲 (5)1 (6)ZnSO4、FeSO4 (7)B 【详解】（1）铝、铁均能和盐酸反应，且铝反应较快，铜不能和盐酸反应，则说明三种金属的活动性由强到弱的顺序是：Al>Fe>Cu。 （2）铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：。 （3）铝和硫酸铜反应生成铜和硫酸铝，铜为紫红色，硫酸铜溶液为蓝色，则现象为：铝丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色。 （4）甲能证明铝比铜活泼，乙中铁丝伸入硫酸铜中铁丝表面有红色物质析出的现象，说明铁的活动性比铜强；丙中铝丝伸入硫酸铁中有黑色物质析出的现象，说明铝的活动性比铁强，由乙和丙就可以得出三者活动顺序，故甲可以省略。 （5）取出甲试管中的铝丝直接称量，发现其质量增加了1g，根据质量守恒定律可知，试管内溶液质量就会减少1g。 （6）铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，加入锌粉后，根据质量变化可知，溶液中应含有硫酸铜和硫酸亚铁，ab段时，锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，bc段时，锌和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，则b点对应溶液中除水外，一定含有的物质是ZnSO4、FeSO4。 （7）A、铁能和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，加入铝时，铝能将铁置换出来，则说明铝比铁活泼，进入铜时，铜不能和氯化铝反应，只能说明铜没有铝活泼，但没有比较铁、铜的金属活动性顺序，不符合题意； B、铁能和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，加入铜时，铜不能和氯化亚铁反应，说明铁比铜活泼，但铝能和氯化亚铁反应，说明铝比铁活泼，说明金属活动性顺序：铝>铁>铜，符合题意； C、铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，铁、铜都不能和氯化铝反应，没有比较铁和铜的金属活动性顺序，不符合题意。 故选B。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $