第四单元 金属（复习讲义）化学鲁教版五四学制2024九年级全一册

第四单元 金属 复习讲义 复习目标 1.了解金属的物理性质，知道生铁和钢等重要的合金； 2.掌握金属的化学性质，能用金属活动性顺序解决实际问题； 3.知道一些金属矿物，知道工业炼铁的原理； 4.了解金属锈蚀的条件及防锈措施，增强节约金属资源的意识。 重点和难点 重点： 1.金属的化学性质。 难点： 1.金属的活动性顺序及其应用。 █知识点一 金属的物理性质 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）常温下为固体（特殊：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，特殊：铜呈红色，金呈金黄色，铁粉呈黑色(铁片为银白色)。 （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)。 3.不同的金属具有各自的特性和特定的用途。例如，金的展性好，可以压成薄片，常用于制作饰品等钨的熔点高，被用来制造灯泡中的灯丝；铜的导电性优良，被广泛用于电子制造业(例如印刷电路板)；金属铬的硬度大，耐腐蚀性强，多用于制作特殊钢材。 4.金属的分类 冶金工业上：分为黑色金属(包括铁、铬、锰)和有色金属(铁、铬、锰以外的金属)两大类。 按照密度分类：密度小于4.5g/cm的叫作轻金属(钠、钙、镁、铝等)；密度大于 4.5 g/cm’的叫作重金属(汞、铜、镉铅等了。 此外，还可以将金属分为常见金属(铁、铝等)和稀有金属(锆、铌、钼等)。 5.金属的用途（性质和用途要对应） 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。 （1） 性质决定用途 铜、铝具有导电性→电线；钨熔点高→灯丝；铬硬度大→做镀层金属；铁硬度大→菜刀、镰刀、锤子等； （2） 生活中应用的金属 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 效果检测 1．（2024·湖南长沙）家电以旧换新，节约又环保。废旧电器中含有塑料、钢铁、玻璃、橡胶等材料。其中属于金属材料的是 A．塑料 B．钢铁 C．玻璃 D．橡胶 【答案】B 【解析】A、塑料属于有机合成材料，不符合题意； B、钢铁是铁合金，属于金属材料，符合题意； C、玻璃是无机非金属材料，不符合题意； D、橡胶中合成橡胶属于合成材料，天然橡胶属于天然材料，不符合题意。 故选B。 2．《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载：“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有的物理性质是（ ） A．磁性 B．延展性 C．导电性 D．导热性 【答案】B 【解析】每金七厘造方寸金一千片，是在描述黄金可以被压制成薄片，说明黄金具有良好的延展性； 故选B。 3．“中国天眼”反射面共用铝合金2000多吨，支撑高塔共用钢材1万多吨．在选择以上材料时，不需要考虑的因素是（ ） A．金属的强度 B．金属的导电性 C．金属的抗腐蚀性 D．金属的加工性能 【答案】B 【解析】“中国天眼”反射面共用铝合金2000多吨，支撑高塔共用钢材1万多吨，则在选择“中国天眼”的材料时，需要考虑的因素有金属的强度、金属的抗腐蚀性、金属的加工性能，不需要考虑到因素是金属的导电性，故选：B。 █知识点二 合金的特性 1.合金的概念：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.合金的特点 （1）合金比组成它的纯金属的硬度大 比较硬度大小的方法：互相刻划 例：将黄铜片和纯铜片互相刻划，纯铜片上留有划痕，说明黄铜的硬度比纯铁的硬度大 （2）合金比组成它的纯金属的熔点低 锡合金 焊锡 熔点183℃，用于焊接金属 伍德合金 熔点70℃，做保险丝 比较熔点高低方法。同时加热合金及其组分金属，合金先熔化。 （3）合金比组成它的纯金属的导电性、导热性较弱。 3.常见的几种合金 （1）铁合金：生铁和钢，二者区别是含碳量不同。生铁含碳量2%~4.3%，钢含碳量0.03%~2%。 主要性能 用途 不锈钢 抗腐蚀性好 医疗器械、炊具、容器、反应釜 锰钢 硬度大，韧性好 钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲等 （2）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 白铜 钱币 （3）铝合金 铝合金密度小，抗腐蚀性强。硬铝是常见的铝合金，强度和硬度都很大，常用于制造火箭、飞机和轮船。 （4）钛合金 人们利用熔合的方法，控制合金的组成比例和形成条件，就可以制得具有特殊性能、符合特定需求的各种合金。如钛镍合金具有形状记忆功能，用于制作人造卫星的天线；钛钼镍合金抗腐蚀性强，在航海及海洋资源开发领域应用广泛。 优良性能 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 效果检测易错提醒 对合金的理解 合金 在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，制得的具有金属特征的混合物 优良性能 一般比其组分金属硬度大 一般比其组分金属熔点低 一般比其组分金属抗腐蚀性强 理解 ①合金都是混合物，其中至少含有一种金属单质，合金可由金属与金属熔合而成，也可以由金属与非金属熔合而成。 ②形成合金的熔合过程中不生成新物质，发生物理变化，组成合金的各成分保持着它们各自的化学性质。 ③金属氧化物（如Fe2O3）不是合金，因为它们既不是混合物，也没有金属特征（导电性等）。 1．我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是（ ） A．铝锂合金的熔点比纯铝更高 B．铝锂合金的抗腐蚀性能非常差 C．铝锂合金是混合物 D．铝锂合金的硬度比纯铝小 【答案】C 【解析】A、一般合金的熔点低于其组成金属的熔点，则铝锂合金的熔点比纯铝低，不符合题意； B、一般合金的抗腐蚀性比其成分金属更强，因此铝锂合金的抗腐蚀性能非常强，不符合题意； C、铝锂合金是由铝、镁等多种物质组成，属于混合物，符合题意； D、一般合金的硬度大于其组成的金属的硬度，则铝锂合金的硬度比纯铝大，不符合题意； 故选C。 2．“一带一路”，是推动和平发展的大国方略，是一条合作共赢之路。“一带一路”基础建设中用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（ ） A．黄铜比纯铜更软 B．合金中至少含有1种金属元素 C．目前年产量最高的金属是铁 D．大多数金属都有较好的导电性和延展性 【答案】A 【解析】A、黄铜是铜锌合金，合金比组成它的纯金属硬度大，则黄铜比纯铜硬度大，故选项说法错误，符合题意； B、合金是在一种金属中加热熔合其他金属或非金属形成的具有金属特性的物质，故合金中至少含有一种金属元素，故选项说法正确，不符合题意； C、目前年产量最高的金属是铁，故选项说法正确，不符合题意； D、大多数金属都具有良好的导电性、导热性、延展性，故选项说法正确，不符合题意； 故选：A。 3．“嫦娥”揽月、 “祝融”探火、 “羲和”逐日、 “北斗”指路、“天和”遨游星辰。。。。。中国从航天大国迈向航天强国。2024年 4月 25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F 遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟十八号飞船很多部件都用到了哈尔滨制造的铝合金，如轨道舱壳体结构、返回舱侧壁金属壳体等，这样可以有效的减轻飞船的重量。请结合上述内容，回答下列问题： （1）铝合金的优良性能有___________(填字母) 等。 A．密度小、硬度大 B．强度高、抗腐蚀性差 （2）铝除了用于制造合金，还可以和四氧化三铁在高温时通过置换反应制取铁，同时生成氧化铝。此反应的化学方程式为 ，反应前后铝元素的化合价变化为 。 【答案】（1）A （2） 0变成价 █知识点三 金属矿物及其冶炼 （一）金属矿物 1．金属资源存在形式 存在 地壳和海洋中 存在形式 单质(少数很不活泼的金属，如金、银等) 化合物(金、银等以外的金属) 自然界中金银以单质形式存在，而铁等以化合物形式存在，说明金银化学性质不活泼，而铁等化学性质比较活泼。 2.地壳中金属元素的含量 地壳中含量最多的元素是O，最多的金属元素是Al，其次是Fe。 3．铜的冶炼及常见的铜矿石 铜是人类最早使用的金属之一。人们主要是通过用焦炭焙烧含有铜元素的矿石获得金属铜。 铜矿石 黄铜矿 孔雀石 辉铜矿 主要成分 CuFeS2 Cu2（OH）2CO3] Cu2S 4．还原反应 焙烧孔雀石时，其主要成分碱式碳酸铜受热会分解，生成氧化铜等产物。氧化铜能与木炭反应，生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为2CuO + C2Cu +CO2↑。在这个反应中，氧化铜中的氧被碳夺去，铜被还原出来。像这样，含氧化合物中的氧被夺去的反应属于还原反应。 5.当今社会，在众多的金属材料中，铁、铝及其合金一直在人类生产生活中占据着主导地位，钢铁工业的发展状况是世界各国工业化水平的重要标志。 （二）铁的冶炼 1．一氧化碳还原氧化铁 【实验装置】 【实验步骤】 ①检查装置气密性； ②装入药品并固定； ③点燃酒精灯； ④向玻璃管中通入CO； ⑤点燃酒精喷灯； ⑥反应完成后熄灭酒精喷灯； ⑦试管冷却后停止通入CO； ⑧熄灭酒精灯。 【实验现象与化学方程式】 A处 B处 C处 实验现象 红棕色粉末逐渐变成黑色 澄清石灰水变浑浊 产生蓝色火焰 化学方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O 2CO + O22CO2 【注意事项】 ①先通CO：排出装置内的空气，以免加热时发生爆炸。 ②实验完毕后继续通入CO直到玻璃管冷却：防止铁粉在较高温度下被氧化。 ③尾气处理：因为CO有毒，所以尾气中的CO气体要进行点燃处理或收集，防止污染空气。 【记忆口诀】 一氧化碳早出晚归，酒精喷灯迟到早退；前者颠倒会爆炸，后者颠倒会氧化。 【装置改进】 优点：节约药品 优点：双管集气瓶既可以检验并吸收二氧化碳，还能收集多余的一氧化碳 优点：节约能源，减少空气污染 2.工业炼铁 【原料】 铁矿石、焦炭、石灰石、空气等 【反应原理】 在高温的条件下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来 【主要设备】 【产品】生铁（混合物）。 【化学方程式】 以赤铁矿为原料，主要反应为：3CO+2Fe2O32Fe+3CO2 以磁铁矿为原料，主要反应为：4CO+Fe3O43Fe+4CO2 焦炭的作用：①提供热量：C+O2CO2 ②提供还原剂：C+CO2 2CO 炼铁过程中石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。 效果检测 1．钢铁产业是国民经济的重要基础产业。兴趣小组开展了与钢铁相关的探究活动。 （1）选矿：常见的铁矿石有赤铁矿，矿石入炉前进行粉碎，目的是 。 （2）炼铁：下图是模拟工业炼铁的实验，玻璃管中发生的化学反应方程式： 。 （3）图丙装置作用是 。 探究：加热一段时间后玻璃管中生成的黑色固体是什么? 【查阅资料】     ①CO 与 Fe2O3 反应的固体生成物与温度的关系如下表： 温度 400~500℃ 600~680℃ 700~800℃ 生成物 Fe3O4 FeO Fe ②FeO为一种黑色固体，Fe3O4和Fe都能被磁铁吸引，Fe2O3和FeO不能被磁铁吸引。 ③CuSO4溶液不与铁的氧化物反应。 【作出猜想】 猜想 I:固体成分为 Fe 猜想Ⅱ:固体成分为Fe3O4 猜想Ⅲ:固体成分为FeO 【实验探究】 （4）完成下列实验并记录 实验步骤 现象 结论 ①玻璃管冷却后，将固体 倒出，用磁铁吸引 固体全部被吸引 猜想 不正确 ②向样品中加入足量 CuSO₄溶液，充分反应。 有红色固体析出，溶液                   猜想I正确 【答案】（1）增大反应物接触面积，使反应更快更充分 （2） （3）处理尾气防止空气污染 （4）Ⅲ 由蓝色变成浅绿色 【解析】（1）矿石入炉前进行粉碎，目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分； （2）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：； （3）一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳散逸到空气中，会污染空气，一氧化碳具有可燃性，故丙装置的作用是：处理尾气，防止污染空气； （4）①玻璃管冷却后，将固体倒出，用磁铁吸引；Fe3O4和Fe能被磁铁吸引，Fe2O3和FeO不能被磁铁吸引，固体全部被吸引，故固体不可能是FeO，故猜想Ⅲ不正确； ②根据结论猜想Ⅰ正确，固体成分为铁，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，向样品中加入足量CuSO4溶液，可观察到有红色固体析出，溶液由蓝色变成浅绿色（或变成浅绿色），说明固体为铁，则猜想Ⅰ正确； （5）步骤②中铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，发生的化学反应方程式为：； （6）由题干信息可知，温度在700~800℃时，一氧化碳与氧化铁反应生成铁，故为了提高铁的产率，温度应不低于700℃。 █知识点四 金属与氧气的反应 1． 反应条件 金属 现象 化学方程式 常温下就能反应 镁 打磨过的镁条在空气中表面逐渐变暗；在空气中点燃，发出耀眼白光，放出大量的热，生成白色固体 点燃时 2Mg+O2 2MgO 铝 打磨过的铝，在空气中表面会变暗生成一层致密的氧化膜 常温下 4Al+3O2 =2Al2O3 点燃或加热时反应 铁 常温下在干燥的空气中，铁很难与氧气反应，点燃后在氧气中能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 在氧气中点燃 3Fe+2O2 Fe3O4 铜 常温下在干燥的空气中很难反应，在空气中加热，表面会生成黑色固体 在空气中加热 2Cu+O22CuO 高温不反应 金 在空气中加热不变色 不反应 由上表可得出：大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，由此也可以在一定意义上反映金属的活泼程度。 2．铝的抗腐蚀性能 铝在常温下与空气中的氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。 效果检测 1．收藏家收藏清末的铝器，至今保存完好，该艺术品不易锈损的主要原因是（ ） A．铝不易发生化学反应 B．铝的氧化物易发生还原反应 C．铝不易氧化 D．铝易氧化，但铝表面的氧化铝具有保护内部的作用 【答案】D 【解析】A、铝的化学性质比较活泼，铝能与空气中氧气反应，故A不正确；B、该艺术品不易腐蚀的主要原因，不是铝的氧化物容易发生还原反应，故B不正确；C、常温下，铝能与氧气反应，故C不正确；D、该艺术品不易腐蚀的主要原因是铝易氧化，铝表面形成的致密的氧化铝薄膜，具有保护内部铝的作用，故D正确。故选D。 2．下列说法中正确的是（ ） A．镁条暴露在空气中表面不会变暗 B．铁丝能在空气中剧烈燃烧 C．铝能在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜 D．铜在氧气中加热表面会变红 【答案】C 【解析】A、镁条在空气中会发生氧化反应，变暗，故选项说法错误； B、铁丝在空气中不能燃烧，故选项说法错误； C、铝的化学性质活泼，在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜，故选项说法正确； D、铜丝在空气中加热表面会逐渐出现黑色固体，故选项说法错误。 故选C。 █知识点五 金属与酸的反应 1.金属与酸反应的条件 金属＋酸→盐＋H2↑(置换反应) 反应条件：金属活动性排在H前 2.金属与稀盐酸和稀硫酸反应的现象和化学方程式如下表： 金属 现象 化学方程式 稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸 镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色，试管壁发热，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 2HCl + Mg === MgCl2 + H2↑ H2SO4+Mg === MgSO4 + H2↑ 铝 打磨过的铝放入酸中，剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 6HCl +2Al===2AlCl3 + 3H2↑ 3H2SO4 + 2Al === 3H2↑+Al2(SO4)3 锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 2HCl + Zn === ZnCl2 + H2↑ H2SO4 + Zn === ZnSO4 + H2↑ 铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 2HCl + Fe === FeCl2 + H2↑ H2SO4 + Fe === FeSO4 + H2↑ 铜 无明显现象 不反应 3.置换反应 （1）概念 由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叫做置换反应，置换反应是化学反应的基本类型之一。 （2）特征 反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。 （3）通式 A+BC === B+AC 易错提醒 金属与酸反应的图像分析 1.横坐标为不同物理量时的图像分析（以锌、铁两种金属与盐酸反应为例） 横坐标表示反应时间 ①等质量的金属分别和足量的同体积、同浓度的酸反应，金属被消耗完时，化合价相同的元素，相对原子质量越小的，产生的氢气越多，曲线的拐点越高，金属越活泼曲线越陡; ②若酸少量，最终生成氢气的质量相等 横坐标表示金属质量 等质量的金属分别和少量同体积、同浓度的酸反应时，化合价相同的元素，相对原子质量越小的，生成的氢气越多，曲线越陡;金属过量时，酸完全反应，生成的氢气质量相等，曲线拐点相平 横坐标表示酸的质量 向等质量的不同金属中分别加浓度相同的盐酸至过量，金属反应完之前，消耗盐酸的质量相等，产生氢气的质量也就相等，曲线重合;酸过量时，化合价相同的元素，相对原子质量小的金属产生的氢气多，曲线拐点在上方 2.解题方法 （1）可以通过单位时间内产生氢气的多少来比较金属活动性强弱，单位时间内产生氢气多即反应速率快，则该金属活动性强（即金属越活泼曲线越陡）。 （2）一定质量的金属与足量的酸反应产生氢气的质量公式：m(H2)＝。如果两种金属元素在化合物中的化合价相同，可以根据产生氢气的多少判断金属的相对原子质量的大小，相对原子质量越大的得到的氢气越少，相对原子质量越小的得到的氢气越多，曲线的拐点越高。 效果检测 1．下列物质：①MgSO4②FeCl3③CuSO4④ZnCl2，能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是（ ） A．①② B．③④ C．②③ D．①④ 【答案】D 【解析】镁能与硫酸反应生成硫酸镁和氢气；铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不能生成氯化铁；铜的活动性顺序排在氢之后，不能与稀硫酸反应；锌能与盐酸反应生成氯化锌和氢气； 故选D。 2．（2024·湖南长沙）盐酸（溶质为）是重要的化工产品，盐酸属于 （填“纯净物”或“混合物”）。盐酸常用于除铁锈，但铁制品不宜在盐酸中长时间浸泡，这是因为盐酸会与铁反应生成氯化亚铁（）和氢气，该反应的化学方程式为 。 【答案】 混合物 【解析】盐酸是氯化氢的水溶液，是由氯化氢和水组成的物质，属于混合物。盐酸会与铁反应生成氯化亚铁（）和氢气，该反应化学方程式：。 3．下列化学反应中，属于置换反应的是（ ） A．CH4+2O2CO2+2H2O B．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 C．Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O D．C+2CuO2Cu+CO2↑ 【答案】D 【分析】置换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。 【解析】A、该反应的两种生成物都是化合物，不属于置换反应； B、该反应的两种反应物都是化合物，不属于置换反应； C、该反应的反应物和生成物都是化合物，不属于置换反应； D、该反应符合置换反应特点，属于置换反应； 故选D。 █知识点六 金属与盐溶液的反应 通过下面的实验，探究金属能否与其它金属化合物的溶液发生反应： 实验操作 现象 化学方程式 质量变化 活动性比较 铁钉浸入硫酸铜溶液中 浸入溶液中铁钉表面覆盖一层紫红色的固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe + CuSO4 ==== Cu + FeSO4 金属质量增加，溶液质量减小 Fe＞Cu 将打磨过的（为了除去氧化膜）铝丝浸入硫酸铜溶液中 溶液中的铝丝表面，覆盖一层紫红色的固体，溶液由蓝色逐渐变为无色 2Al + 3CuSO4 ==== Al2(SO4)3 + 3Cu 金属质量增加，溶液质量减小 Al＞Cu 铜丝浸入硝酸银溶液中 浸入溶液中的铜丝表面，覆盖一层黑色固体，溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu + 2AgNO3 ==== Cu(NO3)2 + 2Ag 金属质量增加，溶液质量减小 Cu＞Ag 铁丝浸入硫酸铝溶液中 无任何现象产生 Al＞Fe 由上表可得出：以上4种金属的活动性由强到弱顺序为：Al＞Fe＞Cu＞Ag。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。 效果检测 1．图为某金属的部分化学性质，下列说法不正确的是（　　） A．①中金属在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成的黑色固体为氧化铁 B．②中金属与稀硫酸恰好完全反应，溶液C中溶质为FeSO4 C．③中反应的化学方程式为 D．④中反应利用了一氧化碳的还原性，工业上可以炼铁 【答案】A 【解析】A为金属，且与硫酸铜溶液反应，生成红色固体D，及A与稀硫酸反应，可生成浅绿色溶液可知，金属A是铁； A、①中金属铁在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成的黑色固体为四氧化三铁，不是氧化铁，说法不正确，故符合题意； B、②中金属铁与稀硫酸恰好完全反应，生成硫酸亚铁和氢气，所以溶液C中溶质为FeSO4，说法正确，故不符合题意； C、③中发生的反应为铁与硫酸铜溶液反应，生成硫酸亚铁和铜，其反应的化学方程式为：，说法正确，故不符合题意； D、红棕色粉末是氧化铁，其与一氧化碳在高温的条件下反应，生成铁和二氧化碳，即利用了一氧化碳的还原性将氧化铁还原为金属铁，工业上常用此方法炼铁，说法正确，故不符合题意。 故选A。 2．（2024·北京）用如图所示实验验证金属的性质。 （1）实验1，观察到灯泡发光，说明铁具有的性质是 。 （2）实验2中反应的化学方程式为 。 （3）实验3能证明铁的金属活动性比铜的强，现象是 。 【答案】（1）具有导电性 （2）Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑ （3）铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 【解析】（1）实验 1，观察到灯泡发光，说明铁具有导电性； （2）在金属活动顺序中，铁排在氢之前，能置换出酸中的氢，铜排在氢之后，不能置换出酸中的氢，实验 2 中发生的反应是铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑； （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； 实验 3 中，将铁丝放入硫酸铜溶液中，若能证明铁的金属活动性比铜的强，现象是铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。 █知识点七 金属的活动性顺序及其应用 1．常见金属活动性顺序 2．金属活动性顺序的应用 （1）金属的位置越靠前，它的活动性就越强。 （2）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢元素（不可用浓硫酸、硝酸）。 （3）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来（K、Ca、Na除外）。 3．验证金属活动性 （1）选择活动性最强的和最弱的金属的单质，与活动性居中的金属的盐溶液进行实验。例如检验铝，铁，锌三种金属活动性顺序，可用单质铝，单质铁和硫酸锌溶液进行实验。 （2）选择活动性最强的和最弱的金属的盐溶液，与活动性居中的金属的单质进行实验。例如：检验铝，铁，锌三种金属活动性顺序，可使用硫酸铝、硫酸铁溶液和单质锌进行实验。 4.金属活动性的判断实验设计 （1）两种金属活动性判断 待比较 金属 Zn、Fe Fe、Cu Cu、Ag 活动性比较 Zn>Fe>H Fe>H>Cu H>Cu>Ag 金属+酸 将打磨过的铁和锌分别放 入等质量等浓度的同种酸 比较反应的剧烈程度 将打磨过的铁和铜分别放 入等质量等浓度的同种酸 比较能否反应 均不与酸反应， 不能证明 金属+化合物溶液 方案：前金属+后溶液，能置换 Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe 操作：将打磨过的锌条放入氯化亚铁溶液中，观察到有银白色金属析出 方案：前金属+后溶液，能置换 Fe+CuCl2=FeCl2+Cu 操作：将打磨过的铁丝放入氯化亚铜溶液中，观察到有紫红色金属析出 方案：前金属+后溶液，能置换 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 操作：将铜丝放入硝酸银溶液中，观察到有银白色金属析出 方案：后金属+前溶液，不置换 Fe+ZnSO4 操作：将打磨过的锌条放入氯化亚铁溶液中，无明显现象 方案：后金属+前溶液，不置换 Cu+FeSO4 操作：将铜片放入硫酸亚铁溶液中，无明显现象 方案：后金属+前溶液，不置换 Ag+Cu(NO3)2 操作：将银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象 （2）三种金属活动性判断 待比较金属 Fe、Cu、Ag 活动性：Fe>H>Cu>Ag 方案1: 前金属+后溶液 方案：①证明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换 ②证明Cu>Ag: Cu+AgNO3能置换 药品：打磨过的铁丝、铜丝，硝酸铜溶液、硝酸银溶液（4种） 操作：将打磨过的铁丝放入硝酸铜溶液中，铁丝上有红色固体析出；将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面出现银白色固体。 方案2: 后金属+前溶液 方案：①证明Ag<Cu: Ag+Cu(NO3)2 不置换 ②证明Cu<Fe： Cu+Fe(NO3)2 不置换 药品：打磨过的银丝、铜丝，硝酸铜溶液、硝酸亚铁溶液（4种） 操作：将打磨过的银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象；将铜丝放入硝酸亚铁溶液中，无明显现象。 方案3: 两边金属+中间溶液 方案：①证明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换 ②证明Ag<Cu: Ag+Cu(NO3)2不置换 药品：打磨过的铁丝、银丝，硝酸铜溶液（3种） 操作：将打磨过的铁丝放入硝酸铜溶液中，铁丝上有红色固体析出；将银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象。 方案4: 中间金属+两边溶液 方案：①证明Cu<Fe： Cu+Fe(NO3)2不置换 ②证明Cu>Ag: Cu+AgNO3能置换 药品：打磨过的铜丝，硝酸亚铁溶液、硝酸银溶液（3种） 操作：将打磨过的铜丝放入硝酸亚铁溶液中，无明显现象；将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面出现银白色固体。 效果检测 1．已知甲、乙、丙三种不同金属，甲在空气中加热后仍保持原金属光泽，乙在空气中会缓慢氧化而腐蚀，丙在空气中会迅速氧化需保存在煤油中，则甲、乙、丙三种金属化学活动性大小关系为（ ） A．甲>乙>丙 B．乙>丙>甲 C．丙>甲>乙 D．丙>乙>甲 【答案】D 【解析】丙在空气中会迅速氧化需保存在煤油中，说明丙很容易和氧气发生反应，乙在空气中会缓慢氧化而腐蚀，说明乙能和氧气发生反应，甲在空气中加热后仍保持原金属光泽，说明甲在加热条件下也不能和氧气反应，因此甲、乙、丙三种金属化学活动性大小关系为丙＞乙＞甲。 故选D。 2．（2024·陕西）关于铝、铁、银三种金属，下列有关说法正确的是（ ） A．三种金属在空气中均易锈蚀 B．用稀硫酸可以区分三种金属 C．用铁、银和硝酸铝溶液可以验证三种金属的活动性顺序 D．三种金属均是生活中常用导线的制作材料 【答案】B 【解析】A.铁能与空气中的水蒸气、氧气等发生反应，铁易锈蚀，铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，铝不易锈蚀，银化学性质不活泼，不与氧气反应，银不易锈蚀，故A错误； B.将三种金属分别加入稀硫酸中，有气泡产生，溶液仍为无色的是铝，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色的是铁，无明显现象的是银，用稀硫酸可以区分三种金属，故B正确； C.铁、银与硝酸铝溶液都不反应，无法验证铁、银的活动性顺序，故C错误； D.铝、铁是生活中常用导线的制作材料，银价格偏高，一般在生活中不用做导线的制作材料，故D错误。 故选：B。 3．锰（）在钢铁、电池等领域有广泛应用，其金属活动性介于锌和铁之间。以下对金属锰化学性质的预测，不合理的是（ ） A．能在氧气中燃烧 B．能与氢氧化钠溶液反应 C．能与稀盐酸反应 D．能与硫酸铜溶液反应 【答案】B 【解析】A、锰（ Mn ）的金属活动性介于锌和铁之间，铁能在氧气中燃烧，所以推测锰能在氧气中燃烧，故A合理； B、锰（ Mn ）的金属活动性介于锌和铁之间，铁和锌都不能与氢氧化钠溶液反应，所以锰不能与氢氧化钠溶液反应，故B不合理； C、在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与稀盐酸反应，锰（ Mn ）的金属活动性介于锌和铁之间，锰也能与稀盐酸反应，故C合理； D、在金属活动性顺序中，位置排在铜前面的金属，能与硫酸铜溶液反应，锰（ Mn ）的金属活动性介于锌和铁之间，锰能与硫酸铜溶液反应，故D合理； 故选B。 █知识点八 导致钢铁锈蚀的因素 1.铁生锈条件的探究 实验方案 铁生锈条件的探究 A B C 现象 分析 结论 试管A 铁钉生锈 铁与水、氧气同时接触 铁生锈的条件： 铁与水、氧气同时接触发生反应 试管B 铁钉无明显变化 铁只与水接触 试管C 铁钉无明显变化 铁只与氧气接触 注意： （1） 蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气； 试管B中植物油的作用是隔绝氧气；试管C中氯化钙具有吸水性，作用是吸收水分。 （2）铁生锈是缓慢氧化，铁锈呈红棕色，其主要成分是Fe2O3·xH2O ，结构疏松，不能阻碍里面的铁继续氧化。 2.铁生锈 （1）铁生锈的条件：Fe与H2O、O2同时接触，铁在潮湿的空气中易生锈。 （2）铁锈：Fe2O3·xH2O（铁锈疏松多孔、易吸水，如不及时除去可以加速铁制品的生锈） （3）除锈：①物理方法：砂纸打磨；②化学方法：盐酸、稀硫酸除铁锈。 3.铜生锈 （1）铜生锈的条件：铜与氧气，二氧化碳、水同时接触，2Cu+CO2+H2O+O2===Cu2(OH)2CO3。 （2）铜锈：Cu2(OH)2CO3。 效果检测 1．（2024·湖南省卷）铁制品经常有锈蚀现象，于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。 （1）探锈 现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件，设计如下实验： ①A中玻璃仪器的名称是 。 ②一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论。 （2）除锈 取出生锈的铁钉，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 （用化学方程式表示）。稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中。 （3）防锈 防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件．常用的防锈方法有 （写一种即可）。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈，发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。 【答案】（1）试管 氧气和水 （2） （3）表面刷漆、涂油等（合理即可） 【解析】（1）①A中玻璃仪器的名称是试管； ②一周后，观察A、B、C中的铁钉，A中铁钉与氧气和水同时接触，B中铁钉只与水接触，C中铁钉只与氧气接触，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与氧气和水接触的结论； （2）取出生锈的铁钉，铁锈的主要成分是氧化铁，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，即氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，铁钉表面有少量气泡产生，产生气泡的原因是铁锈反应完全，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：；说明稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中； （3）铁与氧气和水通性接触会发生锈蚀，防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件，常用的防锈方法有表面刷漆、涂油等（合理即可）。 █知识点九 减缓钢铁锈蚀的方法与废旧金属的回收利用 （一）减缓钢铁锈蚀的方法 1.防锈的原理： 破坏生锈条件：使铁与氧气和水隔绝。 2.防止铁制品生锈的具体方法： ①“讲卫生”——保持铁制品表面洁净和干燥。 ②“穿外衣”——在铁制品表面覆盖一层保护膜，如喷漆、涂油、搪瓷、电镀、烤蓝等。 ③“强体质”——改变金属的组成与结构，制成耐腐蚀的合金，如制成不锈钢等。 【图解要点】金属防锈方法 喷漆 涂油 搪瓷 电镀 烤蓝 制成不锈钢 （二）废旧金属的回收利用 1.回收利用废旧金属的意义： （1）可减少重金属对水体和土壤的污染； （2）可节约金属资源； （3）可节约能源。 2.保护金属资源的有效途径 （1）防止金属腐蚀； （2）回收利用废旧金属； （3）有计划、合理地开采矿物； （4）寻找金属的代用品。 效果检测 1．我国的矿物种类比较齐全，储量很丰富，但是矿物不能再生。下列能保护金属资源的是（ ） A．废旧金属不需要回收利用 B．矿物资源无限，可以任意开采 C．寻找金属代用品 D．将铁钉放置于潮湿的空气中 【答案】C 【解析】A、废旧金属应回收利用，保护金属资源，减少污染，不符合题意； B、矿物资源有限，应合理开采，不能任意开采，不符合题意； C、寻找金属代用品，可以保护金属资源，符合题意； D、将铁钉放置于潮湿的空气中，会使铁钉生锈，浪费金属资源，应防止金属锈蚀，不符合题意。 故选C。 2．（2024·山东滨州）下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是（ ） A．经常用食盐水清洗铁制品 B．保持铁制品表面清洁干燥 C．在铁制品表面涂油漆 D．在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属 【答案】A 【解析】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，因此减缓或防止钢铁锈蚀的原理是避免铁制品同时与水和空气接触； A、经常用食盐水清洗铁制品，盐水会加快铁锈蚀的速率，不能减缓或防止钢铁锈蚀，符合题意； B、保持铁制品表面清洁干燥，能减缓或防止钢铁锈蚀，不符合题意； C、在铁制品表面涂油漆，能隔绝氧气和水，能减缓或防止钢铁锈蚀，不符合题意； D、在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属，能隔绝氧气和水，能减缓或防止钢铁锈蚀，不符合题意。 故选：A。 █考点一 金属的物理性质与应用 【例1】（2025·山东青岛）在国家级非遗珠宝工艺“花丝镶嵌”中，金能被加工成比发丝还细的金丝，体现了金具有的性质是 A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．有金属光泽 【答案】C 【解析】A、导电性是指金属能传导电流的性质，如铜用于电线。但题干中金被加工成细丝，强调的是形状变化，而不是导电功能，因此不体现导电性。结论：错误。 B、导热性是指金属能传递热量的性质，如铝用于锅具。题干中金丝的加工过程不涉及热量传递，只涉及物理变形，因此不体现导热性。结论：错误。 C、延展性是指金属能被拉伸成细丝或压成薄片的性质。题干中金被加工成比发丝还细的金丝，正是金在受力时被拉伸而不破裂的体现，这直接对应延展性。结论：正确。 D、金属光泽是指金属表面有闪亮的光泽，如金首饰的外观。但题干强调的是加工过程（拉成细丝），而不是最终产品的外观，因此不体现金属光泽。结论：错误。 故选C。 【变式1-1】中国传统节日习俗积淀着博大精深的历史文化内涵，例如正月十五闹花灯，下列制作花灯的材料中，属于金属材料的是（ ） A．宣纸 B．铁丝 C．棉线 D．竹条 【答案】B 【解析】A、宣纸是由天然材料制成的，不合题意； B、铁丝属于金属材料，符合题意； C、棉线属于天然材料，不合题意； D、竹条属于天然材料，不合题意。 故选B。 【变式1-2】大国工匠秦世俊展现数控技术所使用的铝箔，是由铝块加工而成，这体现了铝具有（ ） A．密度小 B．导电性 C．导热性 D．延展性 【答案】D 【解析】由铝块加工制成0.01mmm的铝箔，体现了铝的延展性，即在外力作用下能延伸成细丝而不断裂，故选D。 █考点二 合金的特性与用途 【例2】（2024·山东临沂）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 【解析】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。 【变式2-1】在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法错误的是（ ） A．纯金属的熔点一般比它们组成合金的熔点更高 B．合金一定为混合物，依然具有金属特性 C．熔合是通过物质的化学变化，实现改造物质的一种方法 D．合金中至少要含有一种金属 【答案】C 【解析】A、合金比组成它的纯金属的硬度大，熔点低，故A说法正确； B、合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的具有金属特性的混合物，故合金一定为混合物，依然具有金属特性，故B说法正确； C、熔合过程中，没有新物质生成，是物理变化，所以熔合是通过物质的物理变化，实现改造物质的一种方法，故C说法错误； D、合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的具有金属特性的混合物，所以合金中至少含有一种金属，故D说法正确； 故选C。 【变式2-2】（2024·湖北）湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑，其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是（ ） A．属于金属材料 B．熔点高于纯铜 C．硬度低于纯锡 D．铜、锡均能与稀硫酸反应 【答案】A 【解析】A、金属材料包含合金和纯金属，即铜锡合金属于金属材料，故A正确； B、合金的熔点低于组成其纯金属的熔点，即铜锡合金的熔点低于纯铜，故B错误； C、合金的硬度高于组成其纯金属的硬度，即铜锡合金的硬度高于纯锡，故C错误； D、铜在金属活动性顺序中位于氢的后面，无法与稀硫酸反应，故D错误。 故选A。 █考点三 一氧化碳还原氧化铁 【例3】“双碳”背景下，“以氢减碳”的氢冶金成为优化能源结构、实现绿色低碳的有效途径之一。下图是我国某工厂设计的高炉低碳冶炼关键技术与工艺。 （1）固化利用能减少的排放，防止 效应的进一步增强。 （2）电解水制氢气的化学方程式为 。 （3）“富氧空气喷吹”有利于高炉炼铁的主要原因是 。 【答案】（1）温室 （2） （3）一方面增大了的浓度，使焦炭等充分燃烧释放更多热量；另一方面高炉内固体与气体能有足够大的接触面，反应更充分 【解析】（1）二氧化碳是导致温室效应的主要气体之一。固化利用能减少的排放，从而防止温室效应进一步增强。 （2）水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为。 （3）燃料燃烧需要氧气，富氧空气中氧气浓度比普通空气高，能使焦炭燃烧更剧烈，释放出更多的热量，从而为高炉炼铁提供充足的能量；另外，还能使高炉内固体与气体能有足够大的接触面，有利于炼铁反应的进行。 【变式3-1】如图是CO与反应的实验装置图，下列说法中不正确的是（ ） A．实验时先点燃酒精喷灯，再通入一氧化碳 B．实验过程中看到，玻璃管里的粉末由红色逐渐变为黑色 C．实验过程中澄清的石灰水变浑浊 D．尾气处理时发生反应的化学方程式为 【答案】A 【解析】A、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火或加热，容易发生爆炸，故实验开始时，先通入CO，将装置内空气排尽，再点燃酒精喷灯，选项错误； B、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红色的，铁粉是黑色的，故实验过程中看到，玻璃管里的粉末由红色逐渐变为黑色，选项正确； C、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故实验过程中澄清的石灰水变浑浊，选项正确； D、尾气处理时，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，该反应的化学方程式为，，选项正确。 故选A。 【变式3-2】利用如图所示实验装置模拟工业炼铁的过程。下列说法中，正确的是（ ） A．反应前后铁元素的化合价由+2价变为0价 B．反应后a处玻璃管中固体物质的质量较反应前增加 C．可用水吸收尾气中的CO，以免污染空气 D．实验结束后先移去酒精灯，继续通CO直至玻璃管冷却 【答案】D 【解析】A、一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，氧化铁中铁元素显+3价，铁单质中铁元素化合价为0，故反应前后铁元素的化合价由+3价变为0价，不符合题意； B、一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，即，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，反应生成铁的质量与氧化铁中铁元素的质量相等，则反应后，固体物质的质量减小，不符合题意； C、一氧化碳难溶于水，不能用水吸收一氧化碳，不符合题意； D、实验结束后先移去酒精灯，继续通CO直至玻璃管冷却，防止反应生成的铁高温下重新被氧化，符合题意。 故选D。 █考点四 金属与氧气的反应 【例4】下列说法中正确的是（ ） A．镁条暴露在空气中表面不会变暗 B．铁丝能在空气中剧烈燃烧 C．铝能在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜 D．铜在氧气中加热表面会变红 【答案】C 【解析】A、镁条在空气中会发生氧化反应，变暗，故选项说法错误； B、铁丝在空气中不能燃烧，故选项说法错误； C、铝的化学性质活泼，在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜，故选项说法正确； D、铜丝在空气中加热表面会逐渐出现黑色固体，故选项说法错误。 故选C。 【变式4-1】下列化学方程式书写正确的是 A． B．Al+O2═AlO2 C． D．4Fe+3O2═2Fe2O 【答案】A 【解析】A、该化学方程式书写完全正确，故选项正确； B、该化学方程式氧化铝的化学式书写错误，正确的化学方程式应为4Al+3O2═2Al2O3，故选项错误； C、该化学方程式没有配平，正确的化学方程式应为，故选项错误； D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，正确的化学方程式为，故选项错误。 故选A。 █考点五 金属与酸、盐的反应 【例5】（2025·山西）分析下列实验过程的相关信息，推理判断正确的一项是 A．操作2是过滤 B．固体是纯铜 C．反应中溶液颜色没有变化 D．铁的金属活动性比铜强 【答案】D 【解析】A、操作2是将硫酸亚铁溶液转化为硫酸亚铁晶体，该操作是通过结晶法得到晶体，不是过滤，过滤是用于分离固体和液体的操作；A错误 。 B、铁与硫酸铜反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ，铁片过量，所以固体X是生成的铜和过量的铁的混合物，不是纯铜，B错误 。 C、反应前硫酸铜溶液是蓝色，反应后生成硫酸亚铁溶液是浅绿色，所以反应中溶液颜色发生了变化，C错误 。 D、铁能与硫酸铜溶液反应，根据金属活动性顺序， 活动性强的金属能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，说明铁的金属活动性比铜强，D正确 。 故选D 。 【变式5-1】（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 【解析】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。 【变式5-2】（2025·湖北武汉）项目小组为探究金属的化学性质进行图1所示实验，充分反应后，甲试管内的溶液只含一种溶质。然后将甲、乙两支试管内的物质倒入烧杯，如图2所示。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。 下列说法错误的是 A．若滤液呈无色，则滤渣中可能存在3种物质 B．若滤液呈蓝色，则滤渣中可能存在2种物质 C．若滤渣为混合物，则其质量可能小于2mg D．若滤渣为纯净物，则滤液中可能存在3种金属离子 【答案】D 【解析】甲试管中锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，充分反应后，甲试管内的溶液只含一种溶质，则甲试管中的溶质为氯化锌，则稀盐酸已经完全反应；乙试管中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，则乙试管中一定含硝酸铜和银。 A、若滤液呈无色，则滤液中不含硝酸铜，则混合前甲试管中锌过量，混合后，锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜，且硝酸铜完全反应，铜一定与硝酸银反应生成了银，锌一定与硝酸铜反应生成了铜，故滤渣中一定含铜、银，可能含锌，故滤渣中可能存在3种物质，不符合题意； B、若滤液呈蓝色，则滤液中含硝酸铜，乙试管中铜一定与硝酸银反应生成了银，则滤渣中一定含银，如果甲试管中锌过量，混合后，锌可能与硝酸铜反应生成了铜，且硝酸铜部分反应，故滤渣中可能含铜，故滤渣中可能含铜、银两种物质，不符合题意； C、若滤渣为混合物，由以上分析可知，滤渣中一定含银，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，即，64份质量的铜置换出216份质量的银，固体质量增加，则得到固体的质量大于mg，如果甲试管中锌过量，混合后，锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌与铜，即，65份质量的锌置换出64份质量的铜，固体质量减小，得到铜的质量一定小于mg，则若滤渣为混合物，则其质量可能小于2mg，不符合题意； D、若滤渣为纯净物，由于乙试管中铜与硝酸银反应生成了银，且银不参与其他反应，故滤渣中一定含银，则滤渣为银，甲试管中一定含氯化锌，如果乙试管中含硝酸银，硝酸银能与氯化锌反应生成氯化银和硝酸锌，则乙试管中一定不含硝酸银，则混合后，滤液中一定含锌离子、铜离子两种金属离子，一定不含银离子，符合题意。 故选D。 █考点六 金属活动性顺序及其验证 【例6】（2025·山东省威海市）欲探究Mg、Cu、Ag的金属活动性顺序，仅用组内试剂无法实现的是 A．Mg、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液 B．Mg、Cu、Ag、稀硫酸 C．溶液 D．溶液、溶液 【答案】B 【解析】A、分别将镁、铜放入稀硫酸中，镁能和硫酸反应，但铜不能，则说明镁比铜活泼，再将铜放入硝酸银溶液中，铜能将银从硝酸银溶液中置换出来，则说明铜比银活泼，则可得到金属活动性顺序：锌>铜>银，该选项不符合题意； B、镁能和硫酸反应，铜、银不能和硫酸反应，只能说明镁最活泼，但不能比较铜、银的金属活动性顺序，该选项符合题意； C、镁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来，但银不能，说明金属活动性顺序：镁>铜>银，该选项不符合题意； D、铜不能和硫酸镁反应，但能和硝酸银反应，说明金属活动性顺序：镁>铜>银，该选项不符合题意。 故选B。 【变式6-1】（2024·山东滨州）下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是（ ） A．溶液     B．溶液  稀     C．溶液  稀     D．溶液  溶液   【答案】B 【解析】A、Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu，说明Fe比Cu活泼，Ag不能与CuSO4溶液反应，说明Ag不如Cu活泼，可以验证三种金属活动性强弱，不符合题意； B、Cu、Ag都不能与FeSO4溶液和稀H2SO4反应，只能说明Cu、Ag的活动性都比Fe弱，但无法比较Cu和Ag的活动性强弱，不能验证三种金属活动性强弱，符合题意； C、Fe能与AgNO3溶液反应置换出Ag，说明Fe比Ag活泼，Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag，说明Cu比Ag活泼，Fe能与稀H2SO4反应，Cu不能与稀H2SO4反应，说明Fe比Cu活泼，可以验证三种金属活动性强弱，不符合题意； D、Cu不能与FeSO4溶液反应，说明Cu不如Fe活泼，Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag，说明Cu比Ag活泼，可以验证三种金属活动性强弱，不符合题意。 故选B。 【变式6-2】（2025·湖南省）为探究金属活动性，某同学利用下图所示装置进行实验。将足量常见金属M加到Y形试管右管中，观察到溶液逐渐变蓝；充分反应后，倾斜Y形试管，使右管中溶液进入左管，观察到溶液蓝色变浅直至消失。 （1）判断M可能是 金属。 （2）用化学方程式说明左管中溶液蓝色消失的原因 。 （3）根据实验判断锌、银、M的金属活动性由强到弱的顺序 。 【答案】（1）铜 （2） （3）Zn＞M＞Ag 【解析】（1）溶液中铜离子显蓝色，将足量常见金属M加到Y形试管右管中，观察到溶液逐渐变蓝，铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，则M可能是金属铜。 （2）充分反应后，倾斜Y形试管，使右管中溶液进入左管，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，左管中溶液蓝色消失，反应的化学方程式为：。 （3）铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，说明金属活动性Cu（M）＞Ag，锌能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，说明金属活动性Zn＞Cu（M），则锌、银、M的金属活动性由强到弱的顺序Zn＞M＞Ag。 █考点七 金属活动性顺序的应用 【例7】（2025·山西省）分析下列实验过程的相关信息，推理判断正确的一项是 A．操作2是过滤 B．固体是纯铜 C．反应中溶液颜色没有变化 D．铁的金属活动性比铜强 【答案】D 【解析】A、操作2是将硫酸亚铁溶液转化为硫酸亚铁晶体，该操作是通过结晶法得到晶体，不是过滤，过滤是用于分离固体和液体的操作；A错误 。 B、铁与硫酸铜反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ，铁片过量，所以固体X是生成的铜和过量的铁的混合物，不是纯铜，B错误 。 C、反应前硫酸铜溶液是蓝色，反应后生成硫酸亚铁溶液是浅绿色，所以反应中溶液颜色发生了变化，C错误 。 D、铁能与硫酸铜溶液反应，根据金属活动性顺序， 活动性强的金属能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，说明铁的金属活动性比铜强，D正确 。 故选D 。 【变式7-1】（2025·陕西省）将一定量铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是 A．若滤液中有AgNO3，则滤渣中一定没有Cu、Ag B．若滤渣成分为Cu、Ag、Fe，则滤液中溶质只有一种 C．若滤渣成分为Cu、Ag，则滤液中一定有Fe(NO3)3 D．若滤液中有Cu(NO3)2，则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生 【答案】B 【分析】根据金属活动性顺序（Fe > Cu > Ag），铁粉优先置换AgNO3中的Ag，同时产生硝酸亚铁，如果铁过量，铁再置换硝酸铜中的Cu，同时产生硝酸亚铁。 【解析】A. 若滤液中有AgNO3，说明AgNO3未完全反应，此时Fe仅置换部分银离子，滤渣中必然含有Ag，但Cu未被置换（因AgNO3未反应完时Fe不会置换Cu）。因此，滤渣中一定含有Ag，而非“没有Cu、Ag”。A错误。 B. 若滤渣含Fe、Cu、Ag，说明Fe过量，AgNO3和Cu(NO3)2已完全反应。Fe在置换反应中生成Fe2+，溶质仅剩硝酸亚铁。B正确。 C. 若滤渣含Cu、Ag，说明Fe已置换Ag和Cu，但Fe可能未完全反应。Fe在置换反应中生成Fe2+，而非Fe3+。因此，滤液中应一定含有硝酸亚铁，而非硝酸铁。C错误。 D. 若滤液含硝酸铜，说明Fe可能未与硝酸铜反应或者只反应了部分硝酸铜，此时滤渣中一定含有银，可能含有铜，而无Fe。加入稀硫酸时，无Fe则无气泡。因此，“一定会有气泡”不成立。D错误。 故选B。 【变式7-2】（2025·内蒙古）实验小组对Al和溶液的反应进行探究。 （1）根据金属活动性顺序Al Cu，小组同学一致认为Al和溶液能够发生反应。 （2）小林将铝丝浸入溶液一段时间，没有观察到明显现象。结合铝的化学性质分析，原因是 。 （3）小艺对小林的实验操作进行了改进，观察到明显现象。小艺的实验操作是 ，观察到的实验现象是 。 【答案】（1）＞ （2）铝丝表面有一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝与硫酸铜溶液不反应，阻碍了铝与硫酸铜溶液的接触 （3）用砂纸打磨铝丝后，再将其浸入CuSO4溶液中 铝丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为无色 【解析】（1）在金属活动性顺序中，铝排在铜前面 ，即Al＞Cu，所以铝能将硫酸铜溶液中的铜置换出来。 （2）铝在空气中易与氧气反应，表面形成一层致密的氧化铝薄膜，这层薄膜与硫酸铜溶液不反应，会阻止铝与硫酸铜溶液直接接触，所以观察不到明显现象。 （3）用砂纸打磨铝丝后，再将其浸入CuSO4溶液中； 铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式为，现象是铝丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为无色。 █考点八 金属材料的锈蚀与防护 【例8】（2025·陕西省）某学习小组同学探究铁钉锈蚀的条件时做了如图所示的实验。 （1）一段时间后，实验①中铁钉锈蚀最严重的部位是 (填“a”“b”或“c”)。 （2）上述实验能证明铁钉锈蚀与 有关。 （3）用稀盐酸或稀硫酸清除上述实验后锈蚀铁钉表面的铁锈时，发生反应的化学方程式为 (任写一个)。 【答案】（1）b （2）氧气和水 （3）、 【解析】（1）实验①b处铁钉与氧气和水直接接触，故实验①中铁钉锈蚀最严重的部位是b； （2）实验①中铁钉与氧气和水接触，生锈；实验②中铁钉与氧气接触，不生锈；实验③中铁钉与水接触，不生锈，实验①②对比可知，铁生锈需要与水接触，实验①③对比可知，铁生锈需要与氧气接触，故上述实验能证明铁钉锈蚀与氧气和水有关； （3）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，该反应的化学方程式为：， 氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应的化学方程式为：。 【例9】（2023·湖南常德）常德滨湖公园的“金刚塔”，俗称“铁树”，始建于北宋建隆年间。湖南省博物馆典藏技术部曾实地考察“金刚塔”的保存状况，专家认为由于常德天气潮湿多雨，加上“金刚塔”主要成分为铁，导致表面局部锈蚀严重，需作保护处理。请回答相应问题：      （1）铁生锈的条件为 ，铁锈主要成分为 (填化学式)。 （2）常德“金刚塔”表面局部锈蚀严重，以下合理的除锈措施是__________(填序号)。 A．直接喷洒稀盐酸 B．小心打磨生锈处 C．用水清洗 （3）请你写出一种防止铁制品锈蚀的措施 。 【答案】（1） 与水和氧气同时接触 Fe2O3 （2）B （3）置于干燥处或刷漆或涂油等 【解析】（1）铁生锈的条件为与水和氧气同时接触，铁锈主要成分为氧化铁，化学式为Fe2O3； （2）A、直接喷洒稀盐酸，稀盐酸也能和铁反应生成氯化亚铁和氢气，该选项不正确； B、小心打磨生锈处，能除去疏松的铁锈，使铁生锈速率减慢，该选项正确； C、用水清洗，能使金属与水充分接触，更容易生锈，该选项不正确； 故选：B； （3）铁生锈的条件为与水和氧气同时接触，防止铁制品锈蚀的措施可以为：置于干燥处或刷漆或涂油等（合理即可）。 【变式8-1】（2025·湖南省）金属在改善人类生活方面发挥着巨大作用。下列相关叙述不正确的是 A．纯铜的硬度比黄铜的大 B．钛合金具有良好的抗腐蚀性能 C．铁制品刷漆可防止生锈 D．回收废旧金属可实现资源再利用 【答案】A 【解析】A、合金的硬度通常比其成分金属更高，黄铜是铜和锌的合金，因此硬度应大于纯铜，故A错误； B、钛合金因表面易形成致密氧化膜，抗腐蚀性能优异，常用于耐腐蚀材料，故B正确； C、铁生锈需接触水和氧气，刷漆可隔绝二者，从而防锈，故C正确； D、回收金属能减少资源浪费、降低污染，符合可持续发展理念，故D正确。 故选A。 【变式8-2】用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是（ ）    A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程 B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀 C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈 D．铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关 【答案】C 【解析】A、金属的腐蚀，实际上是金属与氧气、水等发生反应，是金属从单质变成化合物的过程，故选项说法正确； B、在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀，是因为铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，故选项说法正确； C、用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈，说明在有氧气和水的条件下，铜不如铁易生锈，故选项说法不正确； D、用如图所示装置探究铜生锈的条件，氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳，氢氧化钠固体能防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入盛有铜丝的试管中，一个月后发现铜丝未生锈，说明铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关，故选项说法正确。 故选C。 █考点九 与金属有关的化学计算 【例10】现有等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示，（甲、乙、丙在生成物中均为+2价）请按照三种金属的各种大小关系在短线上填写正确的选项。 A．乙>甲>丙    B．甲>乙>丙    C．丙>乙>甲    D．甲>丙>乙 （1）金属活动性由强到弱： 。 （2）生成氢气的质量关系由大到小： 。 （3）消耗酸的质量关系由大到小： 。 （4）相对原子质量由大到小： 。 （5）反应速率由快到慢： 。 【答案】（1）A （2）B （3）B （4）C （5）A 【解析】（1）等时间内产生氢气越多，金属活动性越强，由图像可知，等时间产生氢气的大小关系：乙>甲>丙，所以金属活动性乙>甲>丙，选A； （2）由图像可知，产生氢气的大小关系甲>乙>丙，选B； （3）根据质量守恒定律可知，消耗稀硫酸的质量与生成氢气的质量成正比，即，产生氢气的大小关系甲>乙>丙，所以消耗稀硫酸的质量甲>乙>丙，选B； （4）氢气的质量=，所以金属化合价和质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，即产生氢气多的相对原子质量越小，则相对原子质量由大到小丙>乙>甲，选C； （5）由图像可知，等时间产生氢气的大小关系：乙>甲>丙，所以反应速率由快到慢乙>甲>丙，选A； 【变式9-1】钢铁是使用最多的金属材料，钢是合金。 （1）钢的性能比生铁 ，钢的含碳量比生铁的含碳量 。 （2）据如图实验可以得到的结论是 ，武德合金常作保险丝的原因是 。 （3）某钢样与足量盐酸反应后产生0.04g气体，根据化学反应方程式计算钢样中铁的质量是多少？（钢样中其它物质不与盐酸反应产生气体） 【答案】（1） 好/优 低 （2） 合金的硬度更好 武德合金熔点低 （3）设钢样中铁的质量为x， ， 答：钢样中铁的质量是1.12g。 【解析】（1）生铁和钢都是铁的合金，钢的含碳量比生铁低，故钢的性能比生铁好； （2）将黄铜片与纯铜片相互刻画，观察到纯铜片上划痕较深，黄铜片上划痕较浅，据此得出的结论是合金的硬度大于其组成纯金属的硬度；武德合金常用于制电路保险丝，原因是武德合金的熔点低； （3）见答案。 【变式9-2】（2024·江苏盐城）2024年5月17日，中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线，顺利实现新能源汽车转型升级。 （1）汽车烤漆工艺既能助力汽车美观，更能防止车身生锈。其防锈原理是 。 （2）铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统，说明铜具有优良的 （填写物理性质）。 （3）新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂（）的锂电池为汽车提供动力，中显价，则Li元素的化合价为 价。 （4）生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是______（选填字母序号）。 A．合金的强度一般比组成它们的纯金属更大 B．合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低 C．合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好 （5）生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁（）的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量为 （写出计算过程）。 【答案】（1）隔绝氧气和水 （2）导电性 （3）+1 （4）ABC （5）解：设产生铁的质量为x。 x=560t 答：可以炼出纯铁的质量为560t。 【解析】（1）铁在潮湿的空气中容易生锈，则烤漆的防锈原理是隔绝水和氧气； （2）铜具有优良的导电性，则用于制作导线、铜质电路主板等； （3）磷酸亚铁锂（LiFePO4）中磷酸根为-3价，铁元素化合价是+2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知：x+（+2）+（-3）=0，x=+1，Li元素化合价是+1； （4）A．合金的强度一般比组成它们的纯金属更大，正确； B．合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低，正确； C．合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好，正确； 故选：ABC。 （5）见答案。 基础应用 1．（2025·湖北武汉）汉字是中华文化的瑰宝，曾书于竹帛、镂于金石、琢于盘盂。兽骨、青铜、丝绸、竹木都曾为汉字的记录载体，其中属于合金的是 A．兽骨 B．青铜 C．丝绸 D．竹木 【答案】B 【解析】A、兽骨属于天然材料，不属于合金，不符合题意； B、青铜是铜锡合金，属于合金，符合题意； C、丝绸属于天然材料，不属于合金，不符合题意； D、竹木属于天然材料，不属于合金，不符合题意。 故选B。 2．（2023·山东临沂）下列关于金属和金属材料的说法中错误的是（ ） A．常温下金属都是固体，有金属光泽呈银白色 B．在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，防止生锈 C．铝制品应用广泛，铝是地壳中含量最多的金属元素 D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径 【答案】A 【解析】A、常温下大部分金属为固体，但汞为液体，且大部分金属都是银白色，但铜为紫红色，金为黄色，该选项说法错误； B、在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，能隔绝氧气和水蒸气，则可防止生锈，该选项说法正确； C、地壳中含有最多的金属元素为铝元素，该选项说法正确； D、有计划、合理地开采矿物，能保护金属资源，该选项说法正确。 故选A。 3．（2025·河南）金属在改善人类生活方面发挥着巨大作用。下列相关叙述不正确的是 A．纯铜的硬度比黄铜的大 B．钛合金具有良好的抗腐蚀性能 C．铁制品刷漆可防止生锈 D．回收废旧金属可实现资源再利用 【答案】A 【解析】A、合金的硬度通常比其成分金属更高，黄铜是铜和锌的合金，因此硬度应大于纯铜，故A错误； B、钛合金因表面易形成致密氧化膜，抗腐蚀性能优异，常用于耐腐蚀材料，故B正确； C、铁生锈需接触水和氧气，刷漆可隔绝二者，从而防锈，故C正确； D、回收金属能减少资源浪费、降低污染，符合可持续发展理念，故D正确。 故选A。 （2025·湖南）阅读以下材料，完成下面小题。 化学社团同学将铁丝折成“爱”“我”“中”“华”造型，放在垫有宣纸的培养皿中，再加入硫酸铜溶液，一段时间后铁丝表面变成红色。 4．铁丝能折成特定的造型，体现铁丝具有的性质是 A．导电性 B．导热性 C．能弯曲 D．熔点高 5．有关该实验的说法正确的是 A．铁的金属活动性比铜强 B．培养皿中溶液颜色无变化 C．不能用铝丝代替铁丝 D．该反应属于复分解反应 【答案】4．C 5．A 【解析】4．A、导电性是指物体传导电流的能力，铁丝能折成特定造型与它传导电流的能力无关，不符合题意； B、导热性是指物体传导热量的能力，铁丝折成特定造型的过程中，没有涉及到热量的传导，不符合题意； C、铁丝能折成特定的造型，说明铁丝可以改变形状，具有能弯曲的性质，符合题意； D、熔点高是指铁丝由固态变为液态时所需的温度较高，而将铁丝折成特定造型，并没有涉及到铁丝熔点相关的内容，不符合题意。 故选C。 5．A、铁丝入硫酸铜溶液，一段时间后铁丝表面变成红色，说明铁能把铜从硫酸铜溶液中置换出来，说明铁的金属活动性比铜强，正确； B、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，硫酸铜溶液是蓝色，硫酸亚铁溶液是浅绿色，溶液颜色会从蓝色变为浅绿色，错误； C、铝在金属活动性顺序中也排在铜前面，铝同样能和硫酸铜溶液发生置换反应，能用铝丝代替铁丝，错误； D、铁与硫酸铜反应的化学方程式为，此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，属于置换反应，不是复分解反应，错误。 故选A。 6．（2025·广西）下列对铁片的处理方式中，容易导致其生锈的是 A．在表面喷漆 B．制成不锈钢 C．在表面涂油 D．泡在海水中 【答案】D 【解析】A、铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水等发生化学反应的过程，在铁片表面喷漆，可以隔绝水和氧气，达到防锈的目的，故选项不符合题意； B、将铁片制成不锈钢，由于不锈钢是铁合金，合金结构更稳定，抗腐蚀性更强，故选项不符合题意； C、在铁片表面涂油，可以隔绝水和氧气，达到防锈的目的，故选项不符合题意； D、将铁片泡在海水中，海水含盐，能加速电化学腐蚀，促进生锈，故选项符合题意。 故选D。 7．（2023·山东聊城）为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，下列实验方案能达到目的的是（ ） A．将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中 B．将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中 C．将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中 D．将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中 【答案】B 【解析】A、将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中，只有铁与稀盐酸反应生成气体产生气泡，而铜、银都不与稀盐酸反应，只能够证明铁的金属活动性比铜、银强，但不能验证铜、银活动性的关系，选项错误； B、将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中，铜不与氯化亚铁反应，证明铜的活动性比铁弱，铜能够与硝酸银反应生成银和硝酸铜，证明铜的活动性比银强，选项正确； C、将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中，铜、银都不与硫酸亚铁反应，证明铜、银的活动性都比铁弱，但不能验证铜、银活动性的关系，选项错误； D、将Fe放入稀盐酸，铁与稀盐酸反应生成氢气产生气泡，证明铁位于金属活动性顺序表中氢的前面，Cu放入AgNO3溶液中反应生成硝酸铜和银，证明铜的活动性比银强，但不能验证铁与铜的活动性的关系，选项错误，故选B。 8．（2024·甘肃临夏）金属镍在制造钱币、不锈钢、催化剂等方面有着广泛的应用。为探究镍（Ni）、锌、铜的金属活动性顺序，小明做了如图所示的实验，发现A试管中镍丝表面无现象，B试管中镍丝表面出现红色物质，则三种金属活动性由强到弱的顺序是（ ） A．Ni、Zn、Cu B．Zn、Cu、Ni C．Zn、Ni、Cu D．Cu、Ni、Zn 【答案】C 【解析】根据金属活动性顺序的应用可知，排在金属活动性顺序中前面的金属可以把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。据图可知，A试管中镍丝表面无现象，说明镍没有置换出硫酸锌溶液中的锌，镍不如锌活泼；B试管中镍丝表面出现红色物质，说明镍置换出硫酸铜溶液中的铜，镍比铜活泼。所以三种金属活动性由强到弱的顺序是Zn、Ni、Cu。 综上所述：选择C。 9．（2025·黑龙江齐齐哈尔）垃圾是放错位置的资源，合理的垃圾分类与有效的垃圾回收和利用必不可少。 （1）“垃圾分类，从我做起”，下列四种可回收物中，能获得金属的是___________。 A．废纸板 B．塑料矿泉水瓶 C．废旧铁锅 D．破损的玻璃瓶 （2）回收利用废旧金属具有什么意义？(答一点即可) （3）铁制垃圾箱常采用喷漆的方法进行防锈，其防锈原理是什么？ 【答案】（1）C （2）节约金属资源；节约能源；减少对环境的污染(答一点即可，合理即可) （3）隔绝水和氧气(或空气) 【解析】（1）A、废纸板属于纸类，没有金属材料，不符合题意； B、塑料瓶属于塑料，没有金属材料，不符合题意； C、旧铁锅属于金属制品，回收后可通过冶炼重新获得金属，符合题意； D、玻璃瓶属于玻璃，没有金属材料，不符合题意。 故选C； （2）回收废旧金属可减少对矿石的开采，节约自然资源；同时减少冶炼新金属所需的能源消耗和污染排放，降低环境负担。 （3）铁生锈需与氧气和水接触。喷漆后，铁表面被覆盖，阻隔了氧气和水的接触，从而防止锈蚀。这是初中化学中常见的金属防锈方法。 10．（2025·重庆市）科技创新是发展新质生产力的核心要素。 （1）某电池的工作原理是用钠和硫在一定条件下生成硫化钠，反应的化学方程式为 ，此反应中钠原子 电子形成钠离子。 （2）我国无人机技术全球领先。无人机的部分组件由铝、铜等金属熔合而成的材料制成，此材料属于 （填“合金”或“合成材料”）。铝有良好的抗腐蚀性能，其原因是 ，写出一个能验证铝和铜金属活动性强弱的化学方程式 。 【答案】（1） 失去 （2）合金 表面形成一层致密氧化膜，阻止进一步反应 2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3或2Al+3CuCl2=3Cu+2AlCl3或2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu 【解析】（1）某电池的工作原理是用钠和硫在一定条件下生成硫化钠，反应的化学方程式为：2Na+SNa2S，因为钠原子最外层有1个电子，所以此反应中钠原子失去电子形成Na⁺。 （2）我国无人机技术全球领先。无人机的部分组件由铝、铜等金属熔合而成的材料制成，此材料属于合金。 铝有良好的抗腐蚀性能，其原因是常温下，铝与空气中的氧气反应表面形成一层致密氧化膜，从而阻止铝进一步被氧化。 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，能验证铝和铜金属活动性强弱的化学方程式为：2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3或2Al+3CuCl2=3Cu+2AlCl3或2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu，反应说明金属活动性Al＞Cu。 11．（2025·重庆市）重庆以“桥都”闻名世界，桥梁建设用到大量钢铁。 （1）铁元素在地壳中的含量 （填“>”或“<”）氧元素。 （2）防锈和除锈是生产、生活中常面临的问题。写出一种防止铁生锈的方法 。 （3）极细的铁粉呈黑色。“黑色”属于铁粉的 （填“物理”或“化学”）性质。这种铁粉在空气中能自发燃烧只生成一种红色氧化物，反应的化学方程式为 。 【答案】（1）< （2）涂油、刷漆 （3）物理 【解析】（1）地壳中元素含量前五分别是氧、硅、铝、铁、钙，则铁元素在地壳中的含量<氧元素； （2）防止铁生锈的方法：涂油、刷漆等； （3）“黑色”不需要化学变化表现，故颜色属于铁粉的物理性质； 铁粉在空气中自发燃烧生成一种红色氧化物，即氧化铁，化学方程式为。 12．（2025·吉林长春）铁和铁合金作为金属材料一直被广泛应用。 （1）钢是铁合金。钢的硬度比纯铁 。 （2）写出一种生活中的铁制品： 。 （3）铁能与空气中的水和 发生化学反应生成铁锈（主要成分是）。因此，生活中我们应采取相应措施防止铁制品生锈。 （4）用配制波尔多液时，不能使用铁制容器，原因是。铁可以把铜从溶液中置换出来，说明铁的金属活动性比铜 。 【答案】（1）大 （2）铁钉（合理即可） （3）氧气/ （4）强 【解析】（1）合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，钢是铁的合金，所以钢的硬度比纯铁大。 （2）生活中的铁制品有很多，如铁锅、菜刀、铁钉等。 （3）铁能与空气中的水和氧气（O2）发生化学反应生成铁锈。 （4）在金属活动性顺序中，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，铁可以把铜从CuSO4​溶液中置换出来，说明铁的金属活动性比铜强。 13．（2025·湖南省）郑州古荥镇发现的汉代冶铁遗址，证实中原炼铁历史悠久。炼铁高炉内主要物质间转化关系如下图所示(“—”表示物质间能反应，“→”表示反应一步实现，部分物质和反应条件已略去)。已知B为固体燃料，C为赤铁矿的主要成分。写出物质A在生产、生活中的一种用途： ；A转化为D的化学方程式为 ；C与D反应的化学方程式为 。 【答案】 灭火（合理即可） 【分析】因为已知B为固体燃料，C为赤铁矿的主要成分，则推断B是碳，C是氧化铁，D物质可以与氧化铁反应，碳也能与氧气不充分燃烧生成一氧化碳，故推断D是一氧化碳，一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳，故A推断是二氧化碳，碳也能与氧气反应生成二氧化碳，代入物质符合图示转化关系。 【解析】①因为 A 是由碳反应生成且能转化为具有还原性的物质 D ，所以 A 是二氧化碳。二氧化碳在生产、生活中的用途有灭火等。 ②由上述分析可知 A 是二氧化碳， D 是一氧化碳，二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳，化学方程式为：。 ③C 是氧化铁， D 是一氧化碳，一氧化碳和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．（2025·黑龙江绥化）将ag金属Zn放入和混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣、滤液。 （1）若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤渣的成分是 (填化学式)。 （2）若滤液呈蓝色，则滤液中可能含有的溶质是 (填化学式)。 （3）若滤渣的质量仍为ag，则滤渣的组成有 种情况。 【答案】（1）Ag、Zn、Cu （2） （3）2 【解析】（1）金属活动性顺序为Zn＞Cu＞Ag，Zn放入Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中，Zn先与AgNO3反应，即，再与Cu(NO3)2反应，即。滤渣中加稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中有Zn，即Zn过量，Cu(NO3)2和AgNO3完全反应，所以滤渣成分是Ag、Zn、Cu。 （2）滤液呈蓝色，说明滤液中有Cu(NO3)2，即Cu(NO3)2未完全反应或还没开始反应。Zn先与AgNO3反应，若Cu(NO3)2有剩余，则AgNO3可能未完全反应，滤液中可能含有的溶质是AgNO3。 （3）根据、，每 65 份质量的Zn置换出 216 份质量的Ag，固体质量增加，每 65 份质量的Zn置换出 64 份质量的Cu，固体质量减少。若滤渣质量仍为ag，说明Zn既与AgNO3反应又与Cu(NO3)2反应，一种情况是Zn恰好完全反应，滤渣为Ag、Cu；另一种情况是AgNO3、Cu(NO3)2反应完，Zn有剩余，滤渣为Ag、Zn、Cu，所以滤渣组成有 2 种情况。 15．（2023·山东淄博）金属与金属材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用。回答下列问题： （1）利用物理方法可以把黄金压成厚度只有1/10000mm的薄片，说明金具有良好的______（填字母）。 A．金属光泽 B．导电性 C．延展性 D．导热性 （2）在钢铁制品表面刷油漆可防止锈蚀，其原因是 。 （3）某同学设计下图所示实验方案，验证铁、铜、银三种金属的活动性强弱。 能证明铁的金属活动性比铜强的实验现象是 ；要验证铜的金属活动性比银强，试管C中应加入 （填化学式）溶液。 【答案】（1）C （2）隔绝空气和水 （3）A 中有气泡产生，B 中没有气泡产生 AgNO3 【解析】（1）黄金可以压成厚度只有1/10000mm的薄片，说明其具有良好的延展性，故选C。 （2）铁与氧气和水共同接触时会生锈，在钢铁制品表面刷油漆，能隔绝氧气和水，从而防止锈蚀。 （3）铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不能与硫酸反应，则可说明铁比铜活泼，则现象为A 中有气泡产生，B 中没有气泡产生； 若想验证铜的金属活动性比银强，可通过证明铜能将银从其化合物溶液中置换出来，则试管C中可加入硝酸银溶液。 16．（2024·吉林长春）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。 （1）图1实验中，对比 (填序号)可知，铁生锈与氧气有关。 （2）图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为 。 （3）图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是 。 （4）图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。 【答案】（1）AB （2）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 【解析】（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。 17．（2024·山东临沂）铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题： （1）实验1硬质玻璃管中的现象为 。 （2）实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺，该反应的化学方程式为 。 （3）由实验3可知，铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与 发生化学反应的过程。 【答案】（1）红棕色粉末变为黑色 （2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu （3）氧气和水 【解析】（1）实验1硬质玻璃管中发生的反应为氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的现象为红棕色粉末变为黑色。 （2）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。 （3）由实验3可知，只有水，没有氧气，铁钉不生锈；只有氧气，没有水，铁钉也不生锈；只有氧气和水同时存在时，铁钉才会生锈，说明铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与氧气和水发生化学反应的过程。 能力提升 1．（2025·黑龙江齐齐哈尔）将一定质量的锌粉放入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法中正确的是 A．若滤液呈浅绿色，则滤渣中只含有银 B．若滤渣中加稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定含有两种溶质 C．若滤液为无色，则滤液中一定含有硝酸锌，可能含有硝酸银 D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加锌粉的质量相等 【答案】D 【解析】根据金属活动性顺序（Zn > Fe > Ag），锌粉优先置换硝酸银中的银，随后置换硝酸亚铁中的铁。分析各选项： A. 若滤液呈浅绿色（含Fe²+），说明硝酸亚铁未完全反应。此时锌可能仅置换部分或全部银，但未置换铁。若锌仅置换银，滤渣为银；若置换银后继续置换铁，滤渣含银和铁。因此滤渣中“只含银”不一定成立，A错误。 B. 若滤渣与稀盐酸反应产生气泡，说明滤渣含活泼金属。若此时锌过量，硝酸银和硝酸亚铁均被完全置换，滤液中仅剩硝酸锌（一种溶质）。选项B中“两种溶质”错误，B错误。 C. 若滤液无色，说明Fe²+完全反应（硝酸亚铁被置换完全）。锌需先置换完银才能置换铁，因此硝酸银此时应已完全反应，滤液中不可能含硝酸银。选项C中“可能含硝酸银”错误，C错误。 D. 置换反应中，锌与银、铁的质量变化不同：置换银时滤渣质量增加，置换铁时减少。通过调整置换比例（如部分置换银和较多铁），总质量可能等于消耗锌的质量。因此滤渣质量可能与锌粉质量相等，D正确。 故选：D。 2．（2025·福建省）镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金，再经如右下图所示的真空蒸馏，可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是 A．合金的硬度一般比其组成金属的小 B．镁的沸点比镍的高 C．真空蒸馏过程中，镁原子间的间隙发生改变 D．坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中 【答案】C 【解析】A、合金的硬度一般比其组成金属的大，而不是小，A 错误。 B、从真空蒸馏能够分离镁和镍，且镁以气态形式被收集，可推断出镁的沸点比镍的低，B 错误。 C、真空蒸馏过程中，镁由液态变为气态，物质的状态发生变化，分子（原子）间的间隙会发生改变，C 正确。 D、坡莫合金中含铜，铜不与稀硫酸反应，所以坡莫合金不能完全溶解于足量稀硫酸中，D 错误。 故选：C。 3．（2025·江苏省连云港市）下列实验方案能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 稀释浓硫酸 取水倒入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌 B 检验H2的纯度 用拇指堵住集满H2的试管口，管口向下靠近火焰，移开拇指点火 C 分离CuO和Fe粉 加入足量水，溶解，过滤 D 验证Al、Cu、Ag的金属活动性 向CuSO4溶液和AgNO3溶液中各放入大小、形状相同的Al片 【答案】B 【解析】A、稀释浓硫酸的正确操作是将浓硫酸缓慢倒入水中，并不断搅拌。若将水倒入浓硫酸，因浓硫酸密度大且溶解放热，易导致液体飞溅，存在安全隐患。错误。 B、检验氢气纯度的正确方法：用拇指堵住试管口（氢气密度小，需管口向下），靠近火焰后移开拇指点火。若发出尖锐爆鸣声则氢气不纯，若声音微弱则较纯。正确。 C、CuO和Fe均不溶于水，加水无法溶解，过滤无法分离两者。正确方法应利用物理性质差异（如磁铁吸引Fe粉）。选项C的方案无效。错误。 D、Al能与CuSO4和AgNO3反应，说明Al＞Cu、Al＞Ag，但无法比较Cu与Ag的活动性。需补充实验（如Cu与AgNO3反应）才能验证三者顺序。选项D的方案不完整。错误。 故选B。 4．（2025·江苏省苏州市）为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后，在10分钟内温度上升的实验记录 实验编号 活性炭质量/g 食盐质量/g 温度上升值/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 下列说法正确的是x A．铁的锈蚀不需要氧气参与 B．表中的值为0.2 C．欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2 D．对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率” 【答案】C 【解析】A、铁的锈蚀需要氧气和水共同作用，故铁的锈蚀需要氧气参与，不符合题意； B、该实验需要验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，由表可知，实验1和2的变量为是否有活性炭，是探究活性炭对铁粉生锈速率的影响，则实验1和3应是探究食盐对铁粉生锈速率的影响，根据控制变量法，变量是是否含食盐，其他因素相同，则x的值为0，不符合题意； C、实验1（无活性炭、无食盐）与实验2（有活性炭0.2g、无食盐）的变量仅为活性炭。实验2温度显著升高，说明活性炭能加快铁粉生锈速率，故欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2，符合题意； D、实验1（无活性炭、无食盐）与实验4（有活性炭0.2g、食盐0.1g）的变量为活性炭和食盐，无法单独证明食盐的作用。正确对比应为实验1（无活性炭、无食盐）和实验3（无活性炭、有食盐），不符合题意。 故选C。 5．将质量相等的镁粉和铁片分别投入足量的等浓度的稀硫酸中，所得H2质量与横坐标对应关系正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】反应的时间相等时，镁比铁活泼生成氢气多，因此在反应时，两种金属的曲线应该不是重合的，从发生的两个反应方程式中可以求出，Mg和H2的质量比是24∶2，Fe和H2的质量比是56∶2，因此质量相等的镁粉和铁粉，如果全部反应最终镁和稀硫酸反应生成的氢气多，故选项A正确，B错误；根据金属活动性顺序，由于二者的活动性强弱不同，导致反应的时间不同。镁的活动性比铁大，故镁所需时间短，体现在图中是镁的斜率大，铁的斜率小；从发生的两个反应方程式中可以求出，Mg和H2的质量比是24∶2，Fe和H2的质量比是56∶2，因此质量相等的镁粉和铁粉，如果全部反应最终镁和稀硫酸反应生成的氢气多，故选项C错误，D正确； 故选：D。 6．（2025·云南省）云南斑铜“妙在有斑，贵在浑厚”，其制作技艺是国家非物质文化遗产。 （1）《滇南闻见录》记载：“自来铜(铜基合金)，不可经火，须生锤成器”，通过捶打将斑铜塑成不同形状，体现了金属的 性。斑铜的熔点比纯铜 (填“高”或“低”)。 （2）斑铜主要含有铜、锌、锡、铁等。用如图所示装置及药品，通过一次实验验证锌、铁、铜的金属活动性，回答下列问题。 ①组装好装置，装入药品前，应先 。 ②集气瓶中金属B和溶液X可能的组合为 (任填一组)。 【答案】（1）延展 低 （2）检查装置气密性 Fe与稀硫酸(合理即可) 【解析】（1）金属有延展性，可通过捶打塑形；合金熔点一般比组成它的纯金属低，斑铜是铜基合金，斑铜的熔点比纯铜低。 （2）①实验前需确保装置不漏气，防止气体逸出影响实验，故填：检查装置气密性。 ②金属B与溶液X 反应产生气体（H2），使集气瓶内压强增大，将液体含有盐溶液压入两侧烧杯，与金属A、C 接触，通过观察A、C 表面是否有金属析出，判断金属活动性。则金属B为Fe，溶液X为稀硫酸（或稀盐酸）；铁和稀硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气，氢气使集气瓶内压强增大，将硫酸亚铁溶液压入两侧烧杯，与金属A、C 接触；金属A选Zn、金属C选Cu；左侧：Zn与硫酸亚铁溶液反应，说明活动性Zn>Fe；右侧：Cu与硫酸亚铁溶液不反应，说明活动性Fe>Cu；综上，实现 “一次实验验证Zn>Fe>Cu”；故填：Fe与稀硫酸(合理即可)。 7．（2025·山东省烟台市）国家非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜，炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序，上万次捶打。兴趣小组以“章丘铁锅”为主题进行项目式学习。 任务一：认识铁料的来源 （1）自然界中的铁。因为铁的化学性质 ，所以自然界中的铁元素大多以 形式存在。 （2）炼铁。工业炼铁常用热还原法。一氧化碳在高温条件下还原氧化铁的化学方程式是 。 任务二：认识铁锅的制作 （3）裁料。在钢板上划线，沿线切出锅胚。传统工艺常用一种蓝色溶液划线，划线处会出现红色物质，该蓝色溶液可能是 （写一种物质）溶液。 （4）锻打。铁锅胚锻打成型，是利用铁具有 （性质）。 （5）淬火。将锻打好的铁锅加热，然后伸入到冷水中，铁在高温下与水蒸气反应生成一层致密的四氧化三铁，铁锅的硬度和耐磨性会显著增强，另外还生成一种气体单质。该反应的化学方程式是 。 （6）防锈。在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀，其原理是 。 【答案】（1）比较活泼 化合物 （2） （3）硫酸铜 （4）延展性 （5） （6）隔绝氧气和水 【解析】（1）铁的化学性质比较活泼，容易与水、氧气等反应；所以自然界中的铁元素大多以化合物形式存在。 （2）一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式是； （3）蓝色溶液可能是硫酸铜 溶液，因为铁能与硫酸铜发生置换反应，生成红色的铜和硫酸亚铁。 （4）铁锅胚锻打成型，是利用铁具有延展性 。 （5）依据质量守恒定律，反应前有铁（Fe）、氢（H ）、氧（O）元素，反应后已知生成Fe3O4（含Fe、O元素 ），所以缺失的气体单质必含氢元素，即为氢气；铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式是； （6）在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀，原理是隔绝氧气和水。 8．（2025·湖北省）钢铁工业加速绿色转型，由“碳冶金”向“氢冶金”升级。工程师在高炉炼铁(图甲)的基础上，开发了氢基竖炉炼铁新工艺，其流程如图(图乙)。 （1）赤铁矿石主要成分Fe2O3中铁元素的化合价为 。 （2）炼铁高炉进风口附近的反应，主要生成CO2而不是CO的原因是 。 （3）新工艺绿色环保，“还原反应室”中主反应为Fe2O3+3H22Fe+3X。 ①X的化学式为 。 ②该反应属于 (填字母)。 a.化合反应     b.分解反应      c.置换反应       d.复分解反应 （4）图乙中合成气由甲烷和水反应制得，也可由焦炭制得：C+H2OH2+CO。消耗相同质量的水时，理论上前者与后者制得H2的质量比为 。 【答案】（1）+3 （2）进风口氧气充足，碳在氧气充足时燃烧生成二氧化碳 （3） c （4）3:1 【解析】（1）化合物中元素化合价代数和为0，氧化铁中铁元素化合价为x，则 （2）根据碳在充足的氧气中燃烧会生成二氧化碳但不会生成一氧化碳，故进风口出生成的主要是二氧化碳； （3）①根据质量守恒定律反应前后原子的种类和个数都不变，反应前有2Fe、3O、6H，反应后有2Fe，故3X中含有6H和3O，故X的化学式是H2O； ②该反应符合一种化合物和一种单质反应生成另一种单质和化合物的反应，属于置换反应，故填：c； （4）根据题意，，，由此可知一个水分子前者生成3个氢分子，后者生成1个氢分子，故等量的水理论上生成氢气的质量比是3:1. 9．（2025·江西省）化学社团探究金属的化学性质时进行了如图实验。 （1）用砂纸打磨铁片的目的是 。 （2）铁与硝酸银溶液发生置换反应的化学方程式为 ，证明铁的金属活动性比银 。 【查阅资料】室温下，氯化银是难溶于水的白色固体；粉末状的银为黑色 【提出问题】在水中，铁能与溶于水的硝酸银反应，是否也能与难溶于水的氯化银反应？ 【作出猜想】猜想I：能反应    猜想II：不能反应 【实验预测】 （3）若猜想I正确，则可观察到反应后溶液的颜色为 。 【进行实验】 （4）取少量氯化银于烧杯中，加入蒸馏水，再加入过量的铁粉，充分搅拌，静置后液体颜色无明显变化。甲同学据此认为猜想II正确，乙同学认为影响液体颜色变化的因素很多，液体颜色无明显变化不能说明反应没有发生。于是他们将烧杯中的物质过滤，继续实验。请完成表格中①~③处填空。 实验操作 实验现象 实验分析与结论 a.取少量滤液于试管中，滴加硝酸银溶液 滤液中含有氯化亚铁，滤渣的成分为 。猜想I正确 b.取滤渣于另一支试管中，向其中加入足量 产生气泡，烧杯内有黑色固体剩余 【反思提升】科学探究中，我们要敢于质疑、收集证据、修正错误观点，提高科学思维能力。 【答案】（1）除去铁片表面的杂质 （2）Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag 强 （3）浅绿色 （4）产生白色沉淀 稀盐酸(或稀硫酸) 铁、银(或Fe、Ag) 【解析】（1）铁片表面有铁锈等杂质，用砂纸打磨铁片的目的是除去铁片表面的杂质，使铁与硝酸银溶液充分接触反应 故填：除去铁片表面的杂质。 （2）铁与硝酸银溶液发生置换反应，生成硝酸亚铁和银，化学方程式为；在金属活动性顺序中，前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来，铁能置换出硝酸银中的银，证明铁的金属活动性比银强 。 （3）若猜想I正确，铁与氯化银反应生成氯化亚铁和银，氯化亚铁溶液呈浅绿色 ，所以可观察到反应后溶液的颜色为浅绿色。 （4）a.结论中滤液含有氯化亚铁，取少量滤液于试管中，滴加硝酸银溶液，氯化亚铁和硝酸银反应产生氯化银沉淀和硝酸亚铁，所以现象是产生白色沉淀。 b.根据实验现象 “产生气泡”，及实验中用了过量的铁粉，可知加入的是足量酸，铁和稀盐酸反应会产生氯化亚铁和氢气，所以填：稀盐酸（或稀硫酸 ）。 取滤渣，向其中加入足量稀盐酸（或稀硫酸 ） ，铁已经完全反应酸足量；烧杯内有黑色固体剩余，说明是不能酸反应的银，则黑色固体是银（粉末状银为黑色 ），所以滤渣的成分为银和铁(或Fe、Ag)。 10．学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。 【设计与实验】同学们设计并进行下图所示实验（实验中所用金属均已用砂纸打磨）。    【解释与结论】 （1）实验Ⅰ中只有一支试管内有气泡产生，反应的化学方程式为 。 （2）实验Ⅱ中实验现象是 。 （3）上述实验涉及的基本反应类型是 。 由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银。 【反思与交流】 （4）请你另设计一个实验方案验证这三种金属的活动性顺序 （写出所用试剂即可）。 （5）某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，请你推测：金属M （填“能”或“不能”）与硫酸铜溶液发生化学反应。 【拓展与延伸】 （6）同学们用不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验，探究锌与稀硫酸反应快慢的影响因素，实验记录表： 实验编号 硫酸的溶质质量分数 （均取20mL） 锌的形状 （均取1g） 氢气的体积（mL） （均收集3分钟） ① 20% 锌粒 31.7 ② 20% 锌片 50.9 ③ 30% 锌粒 61.7 ④ 30% 锌片 79.9 实验①②对比说明 ；要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。由此得出不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸都会影响反应快慢。 【答案】（1） （2）铜片表面有银白色固体生成，溶液由无色变成蓝色 （3）置换反应 （4）锌、硫酸铜溶液、银 （5）能 （6）在其他条件相同时，锌与稀硫酸接触面积越大，反应速率越快 ①③或②④ 【解析】（1）铜、锌、银三种金属中，只有锌的金属活动性排在氢的前面，即只有锌能与稀硫酸反应，实验Ⅰ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为； （2）实验Ⅱ中铜片与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，故观察到的实验现象是铜片表面有银白色固体生成，溶液由无色变成蓝色； （3）实验Ⅰ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，实验Ⅱ中铜片与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，这两个化学反应都是由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，都属于置换反应，故上述实验涉及的基本反应类型是置换反应； （4）验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，可以用硫酸铜溶液，锌与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌，说明锌的金属活动性锌大于铜的金属活动性，银与硫酸铜溶液不反应，说明铜的金属活动性大于银的金属活动性，则三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银，故验证这三种金属的活动性顺序可用锌、硫酸铜溶液、银； （5）某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，说明金属M的活动性大于氢，而铜的金属活动性小于氢，则金属M的活动性大于铜，故金属M能与硫酸铜溶液发生化学反应； （6）根据实验记录表可知，实验①②对比说明在其他条件相同时，锌与稀硫酸接触面积越大，反应速率越快，比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，其他因素应该相同，根据控制变量法，应选择的实验编号是①③或②④，由此得出不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸都会影响反应快慢。 11．（2025·天津市）金属及金属材料具有广泛用途 （1）铜能被加工成厚度仅为的超薄铜箔，说明铜具有良好的 （填“延展性”或“导电性”）。 （2）炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁在高温下反应，其化学方程式为 。 （3）将一定量的铁粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。则滤渣的成分为 （填化学式）。 （4）铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金（不含其他元素）中铝的质量分数，现将4.8g的铝镁合金与足量稀硫酸充分反应，生成0.5g氢气。该合金中铝的质量分数为 。 【答案】（1）延展性 （2） （3）Ag、Cu、Fe （4）75% 【解析】（1）铜能被加工成厚度仅为的超薄铜箔，说明铜具有良好的延展性； （2）炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：； （3）金属活动性顺序为Fe＞H＞Cu＞Ag。铁粉优先置换硝酸银中的Ag，再置换硝酸铜中的Cu。若铁过量，滤渣中会残留未反应的Fe，同时含被置换出的Cu和Ag，加入稀盐酸产生气泡，说明滤渣中含Fe，则滤渣的成分为Ag、Cu、Fe； （4）设合金中Al质量为，Mg质量为，铝和硫酸反应生成氢气的质量为，镁和硫酸反应生成氢气的质量为 则 解得 则该合金中铝的质量分数为。 12．（2025·新疆省）活动小组对自热贴发热原理进行探究，某品牌一次性自热贴说明书如下图所示。 【查阅资料】食盐对铁粉生锈有催化作用；蛭石是一种优良的保温材料；吸水性树脂具有强吸水和保水能力，且可反复释水、吸水。 【提出问题】自热贴为什么能发热？ 【做出猜想】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。 【实验初探】 （1） 实验步骤 实验操作 实验现象 解释或结论 步骤1 取、两袋自热贴，袋打开外袋取出内袋，揭下衬纸；B袋不打开外袋。将两袋样品放置在同样的环境中。 A袋温度很快上升，冷却后其内容物略带红褐色；B袋温度无明显变化，其内容物依旧为灰黑色。 自热贴发热是由于袋内物质与 接触。 步骤2 24小时后，各取少量A、B袋内物质放入甲、乙两支试管中，分别加入足量稀盐酸，充分反应后静置片刻。 甲试管中溶液变黄色；乙试管中有气泡产生，部分物质溶解，溶液变为浅绿色 24小时后，A袋内物质中一定含有 。乙试管中发生反应的化学方程式为 。 【得出结论】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。 【实验再探】小组同学利用图1装置，向锥形瓶中分别放入三组物质进行实验。实验一：5g铁粉、1g氯化钠；实验二：5g铁粉、1g氯化钠、1.5mL水；实验三：5g自热贴袋内物质。测得锥形瓶内温度随时间变化的图象如图2所示。 【交流讨论】 （2）实验一中温度几乎不变的原因是 。 （3）能证明实验二中物质发生反应的依据是 。 （4）活性炭具有 结构，在自热贴中可以用来吸附氧气和水加快反应速率。 （5）从能量转化的角度，自热贴发热的实质是将 能转化为热能。 （6）将温度传感器改为湿度传感器，重复实验三，得到的数据如图3所示，造成湿度逐渐增大的原因可能与自热贴中有关的成分是 。 【反思评价】 （7）自热贴储存时应注意的事项是 (答一点即可)。 【答案】（1）氧气（或空气 ） 氧化铁/Fe2O3 （2）铁与氧气接触，但是缺水，铁没有生锈 （3）温度随时间不断升高 （4）疏松多孔 （5）化学 （6）吸水性树脂 （7）密封（合理即可） 【解析】（1）自热贴发热是由于袋内物质与氧气（或空气 ） 接触。A 袋打开外袋，内袋物质与氧气接触，发生铁粉生锈（缓慢氧化 ）放热；B 袋未打开外袋，隔绝氧气，无明显放热，证明生锈需要氧气 。 24 小时后，A 袋内物质与稀盐酸反应：甲试管溶液变黄色（含Fe2O3，Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，FeCl3溶液呈黄色 ）；乙试管有气泡产生、溶液变浅绿色（含Fe，）。因此，A 袋内一定含有Fe2O3 。乙试管中Fe与稀盐酸反应的化学方程式：。 （2）实验一：5g 铁粉、1g 氯化钠，无水分。铁粉生锈（缓慢氧化 ）需要水参与，因缺少水，无法发生生锈反应，所以温度几乎不变，故填：铁与氧气接触，但是缺水，铁没有生锈 。 （3）实验二：5g 铁粉、1g 氯化钠、1.5mL 水，具备铁粉生锈的条件（铁、氧气、水 ）。生锈是缓慢氧化放热过程，通过图 2 可知，实验二温度随时间升高，证明发生了反应 。 （4）活性炭具有疏松多孔的结构，这种结构使其具有强吸附性，可吸附氧气和水，加快铁粉生锈速率 。 （5）自热贴发热是铁粉生锈（缓慢氧化 ）的过程，实质是将化学能转化为热能 。 （6）自热贴中含吸水性树脂；根据资料：吸水性树脂具有强吸水和保水能力，且可反复释水、吸水 ；反应过程中，吸水性树脂释放水，导致湿度逐渐增大 。 （7）自热贴的发热依赖铁粉生锈（与氧气、水接触 ），因此储存时应密封、干燥、防潮等（合理即可）。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四单元 金属 复习讲义 复习目标 1.了解金属的物理性质，知道生铁和钢等重要的合金； 2.掌握金属的化学性质，能用金属活动性顺序解决实际问题； 3.知道一些金属矿物，知道工业炼铁的原理； 4.了解金属锈蚀的条件及防锈措施，增强节约金属资源的意识。 重点和难点 重点： 1.金属的化学性质。 难点： 1.金属的活动性顺序及其应用。 █知识点一 金属的物理性质 1.金属材料 包括 （纯净物）和 （ 物） 2.金属物理性质 （1）常温下为固体（特殊： 为液体），有金属光泽，密度较大，熔点较高。 （2）大多数金属呈 ，特殊：铜呈 ，金呈 ，铁粉 (铁片为银白色)。 （3）大多数金属具有优良的导电性、导热性，有 (延：拉成丝；展：压成片)。 3.不同的金属具有各自的特性和特定的用途。例如，金的展性好，可以压成薄片，常用于制作饰品等钨的熔点高，被用来制造灯泡中的灯丝；铜的导电性优良，被广泛用于电子制造业(例如印刷电路板)；金属铬的硬度大，耐腐蚀性强，多用于制作特殊钢材。 4.金属的分类 冶金工业上：分为黑色金属(包括铁、铬、锰)和有色金属(铁、铬、锰以外的金属)两大类。 按照密度分类：密度小于4.5g/cm的叫作轻金属(钠、钙、镁、铝等)；密度大于 4.5 g/cm’的叫作重金属(汞、铜、镉铅等了。 此外，还可以将金属分为常见金属(铁、铝等)和稀有金属(锆、铌、钼等)。 5.金属的用途（性质和用途要对应） 物质的 在很大程度上 了物质的 ，另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。 （1） 性质决定用途 铜、铝具有导电性→电线；钨熔点高→灯丝；铬硬度大→做镀层金属；铁硬度大→菜刀、镰刀、锤子等； （2） 生活中应用的金属 干电池外皮→ ；“银粉”→ ；水银温度计→ ；“锡箔”纸→ ；保温瓶内胆→ 效果检测 1．（2024·湖南长沙）家电以旧换新，节约又环保。废旧电器中含有塑料、钢铁、玻璃、橡胶等材料。其中属于金属材料的是 A．塑料 B．钢铁 C．玻璃 D．橡胶 2．《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载：“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有的物理性质是（ ） A．磁性 B．延展性 C．导电性 D．导热性 3．“中国天眼”反射面共用铝合金2000多吨，支撑高塔共用钢材1万多吨．在选择以上材料时，不需要考虑的因素是（ ） A．金属的强度 B．金属的导电性 C．金属的抗腐蚀性 D．金属的加工性能 █知识点二 合金的特性 1.合金的概念：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 物。 （2）形成合金的过程是 变化。 （3）合金各成分的化学性质 。 2.合金的特点 （1）合金比组成它的纯金属的 比较硬度大小的方法： 例：将黄铜片和纯铜片互相刻划， 上留有划痕，说明 的硬度比 的硬度大 （2）合金比组成它的纯金属的 锡合金 焊锡 熔点183℃，用于 伍德合金 熔点70℃，做 比较熔点高低方法。同时加热合金及其组分金属，合金先熔化。 （3）合金比组成它的纯金属的导电性、导热性 。 3.常见的几种合金 （1）铁合金：生铁和钢，二者区别是 。生铁含碳量 ，钢含碳量 。 主要性能 用途 不锈钢 好 医疗器械、炊具、容器、反应釜 锰钢 硬度大，韧性好 钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲等 （2）铜合金 黄铜 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 白铜 钱币 （3）铝合金 铝合金密度 ，抗腐蚀性 。硬铝是常见的铝合金，强度和硬度都很大，常用于制造火箭、飞机和轮船。 （4）钛合金 人们利用熔合的方法，控制合金的组成比例和形成条件，就可以制得具有特殊性能、符合特定需求的各种合金。如钛镍合金具有形状记忆功能，用于制作人造卫星的天线；钛钼镍合金抗腐蚀性强，在航海及海洋资源开发领域应用广泛。 优良性能 熔点 、密度 、 好、易于 、机械性能好、 性能好 效果检测易错提醒 对合金的理解 合金 在纯金属中加热熔合某些 或 ，制得的具有金属特征的 优良性能 一般比其组分金属硬度 一般比其组分金属熔点 一般比其组分金属抗腐蚀性 理解 ①合金都是 物，其中至少含有 种金属单质，合金可由金属与金属熔合而成，也可以由金属与 熔合而成。 ②形成合金的熔合过程中不生成新物质，发生 ，组成合金的各成分保持着它们各自的化学性质。 ③金属氧化物（如Fe2O3）不是合金，因为它们既不是混合物，也没有金属特征（导电性等）。 1．我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是（ ） A．铝锂合金的熔点比纯铝更高 B．铝锂合金的抗腐蚀性能非常差 C．铝锂合金是混合物 D．铝锂合金的硬度比纯铝小 2．“一带一路”，是推动和平发展的大国方略，是一条合作共赢之路。“一带一路”基础建设中用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（ ） A．黄铜比纯铜更软 B．合金中至少含有1种金属元素 C．目前年产量最高的金属是铁 D．大多数金属都有较好的导电性和延展性 3．“嫦娥”揽月、 “祝融”探火、 “羲和”逐日、 “北斗”指路、“天和”遨游星辰。。。。。中国从航天大国迈向航天强国。2024年 4月 25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F 遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟十八号飞船很多部件都用到了哈尔滨制造的铝合金，如轨道舱壳体结构、返回舱侧壁金属壳体等，这样可以有效的减轻飞船的重量。请结合上述内容，回答下列问题： （1）铝合金的优良性能有___________(填字母) 等。 A．密度小、硬度大 B．强度高、抗腐蚀性差 （2）铝除了用于制造合金，还可以和四氧化三铁在高温时通过置换反应制取铁，同时生成氧化铝。此反应的化学方程式为 ，反应前后铝元素的化合价变化为 。 █知识点三 金属矿物及其冶炼 （一）金属矿物 1．金属资源存在形式 存在 和 中 存在形式 (少数很不活泼的金属，如金、银等) (金、银等以外的金属) 自然界中金银以单质形式存在，而铁等以化合物形式存在，说明 。 2.地壳中金属元素的含量 地壳中含量最多的元素是 ，最多的金属元素是 ，其次是 。 3．铜的冶炼及常见的铜矿石 铜是人类最早使用的金属之一。人们主要是通过用焦炭焙烧含有 元素的矿石获得金属铜。 铜矿石 黄铜矿 孔雀石 辉铜矿 主要成分 4．还原反应 焙烧孔雀石时，其主要成分碱式碳酸铜受热会分解，生成氧化铜等产物。氧化铜能与木炭反应，生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为 。在这个反应中，氧化铜中的氧被碳夺去，铜被还原出来。像这样， 的反应属于还原反应。 5.当今社会，在众多的金属材料中，铁、铝及其合金一直在人类生产生活中占据着主导地位， 工业的发展状况是世界各国工业化水平的重要标志。 （二）铁的冶炼 1．一氧化碳还原氧化铁 【实验装置】 【实验步骤】 ①检查装置气密性； ②装入药品并固定； ③点燃酒精灯； ④向玻璃管中通入CO； ⑤点燃酒精喷灯； ⑥反应完成后熄灭酒精喷灯； ⑦试管冷却后停止通入CO； ⑧熄灭酒精灯。 【实验现象与化学方程式】 A处 B处 C处 实验现象 红棕色粉末逐渐变成 色 澄清石灰水变 产生 化学方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O 2CO + O22CO2 【注意事项】 ①先通CO：排出装置内的空气，以免加热时发生爆炸。 ②实验完毕后继续通入CO直到玻璃管冷却：防止铁粉在较高温度下被氧化。 ③尾气处理：因为CO有毒，所以尾气中的CO气体要进行点燃处理或收集，防止污染空气。 【记忆口诀】 一氧化碳早出晚归，酒精喷灯迟到早退；前者颠倒会爆炸，后者颠倒会氧化。 【装置改进】 优点：节约药品 优点：双管集气瓶既可以检验并吸收二氧化碳，还能收集多余的一氧化碳 优点：节约能源，减少空气污染 2.工业炼铁 【原料】 铁矿石、焦炭、石灰石、空气等 【反应原理】 在高温的条件下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来 【主要设备】 【产品】生铁（ 物）。 【化学方程式】 以赤铁矿为原料，主要反应为： 以磁铁矿为原料，主要反应为： 焦炭的作用：①提供热量：C+O2CO2 ②提供还原剂：C+CO2 2CO 炼铁过程中石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。 效果检测 1．钢铁产业是国民经济的重要基础产业。兴趣小组开展了与钢铁相关的探究活动。 （1）选矿：常见的铁矿石有赤铁矿，矿石入炉前进行粉碎，目的是 。 （2）炼铁：下图是模拟工业炼铁的实验，玻璃管中发生的化学反应方程式： 。 （3）图丙装置作用是 。 探究：加热一段时间后玻璃管中生成的黑色固体是什么? 【查阅资料】     ①CO 与 Fe2O3 反应的固体生成物与温度的关系如下表： 温度 400~500℃ 600~680℃ 700~800℃ 生成物 Fe3O4 FeO Fe ②FeO为一种黑色固体，Fe3O4和Fe都能被磁铁吸引，Fe2O3和FeO不能被磁铁吸引。 ③CuSO4溶液不与铁的氧化物反应。 【作出猜想】 猜想 I:固体成分为 Fe 猜想Ⅱ:固体成分为Fe3O4 猜想Ⅲ:固体成分为FeO 【实验探究】 （4）完成下列实验并记录 实验步骤 现象 结论 ①玻璃管冷却后，将固体 倒出，用磁铁吸引 固体全部被吸引 猜想 不正确 ②向样品中加入足量 CuSO₄溶液，充分反应。 有红色固体析出，溶液                   猜想I正确 █知识点四 金属与氧气的反应 1． 反应条件 金属 现象 化学方程式 常温下就能反应 镁 打磨过的镁条在空气中表面逐渐变暗；在空气中点燃，发出耀眼白光，放出大量的热，生成白色固体 点燃时 铝 打磨过的铝，在空气中表面会变暗生成一层致密的氧化膜 常温下 点燃或加热时反应 铁 常温下在干燥的空气中，铁很难与氧气反应，点燃后在氧气中能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 在氧气中点燃 铜 常温下在干燥的空气中很难反应，在空气中加热，表面会生成黑色固体 在空气中加热 高温不反应 金 在空气中加热不变色 不反应 由上表可得出：大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，由此也可以在一定意义上反映金属的活泼程度。 2．铝的抗腐蚀性能 ，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。 效果检测 1．收藏家收藏清末的铝器，至今保存完好，该艺术品不易锈损的主要原因是（ ） A．铝不易发生化学反应 B．铝的氧化物易发生还原反应 C．铝不易氧化 D．铝易氧化，但铝表面的氧化铝具有保护内部的作用 2．下列说法中正确的是（ ） A．镁条暴露在空气中表面不会变暗 B．铁丝能在空气中剧烈燃烧 C．铝能在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜D．铜在氧气中加热表面会变红 █知识点五 金属与酸的反应 1.金属与酸反应的条件 金属＋酸→盐＋H2↑( 反应) 反应条件：金属活动性排在 前 2.金属与稀盐酸和稀硫酸反应的现象和化学方程式如下表： 金属 现象 化学方程式 稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸 镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色，试管壁发热，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 铝 打磨过的铝放入酸中，剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 铜 无明显现象 不反应 3.置换反应 （1）概念 由一种 与一种 反应，生成另一种 和另一种 的反应叫做置换反应，置换反应是化学反应的基本类型之一。 （2）特征 反应物和生成物都是一种 和一种 。 （3）通式：A+BC === B+AC 易错提醒 1.横坐标为不同物理量时的图像分析（以锌、铁两种金属与盐酸反应为例） 横坐标表示反应时间 ①等质量的金属分别和足量的同体积、同浓度的酸反应，金属被消耗完时，化合价相同的元素，相对原子质量越小的，产生的氢气越多，曲线的拐点越高，金属越活泼曲线越陡; ②若酸少量，最终生成氢气的质量相等 横坐标表示金属质量 等质量的金属分别和少量同体积、同浓度的酸反应时，化合价相同的元素，相对原子质量越小的，生成的氢气越多，曲线越陡;金属过量时，酸完全反应，生成的氢气质量相等，曲线拐点相平 横坐标表示酸的质量 向等质量的不同金属中分别加浓度相同的盐酸至过量，金属反应完之前，消耗盐酸的质量相等，产生氢气的质量也就相等，曲线重合;酸过量时，化合价相同的元素，相对原子质量小的金属产生的氢气多，曲线拐点在上方 2.解题方法 （1）可以通过单位时间内产生氢气的多少来比较金属活动性强弱，单位时间内产生氢气多即反应速率快，则该金属活动性强（即金属越活泼曲线越陡）。 （2）一定质量的金属与足量的酸反应产生氢气的质量公式：m(H2)＝。如果两种金属元素在化合物中的化合价相同，可以根据产生氢气的多少判断金属的相对原子质量的大小，相对原子质量越大的得到的氢气越少，相对原子质量越小的得到的氢气越多，曲线的拐点越高。 效果检测 1．下列物质：①MgSO4②FeCl3③CuSO4④ZnCl2，能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是（ ） A．①② B．③④ C．②③ D．①④ 2．（2024·湖南长沙）盐酸（溶质为）是重要的化工产品，盐酸属于 （填“纯净物”或“混合物”）。盐酸常用于除铁锈，但铁制品不宜在盐酸中长时间浸泡，这是因为盐酸会与铁反应生成氯化亚铁（）和氢气，该反应的化学方程式为 。 3．下列化学反应中，属于置换反应的是（ ） A．CH4+2O2CO2+2H2O B．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 C．Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O D．C+2CuO2Cu+CO2↑ █知识点六 金属与盐溶液的反应 通过下面的实验，探究金属能否与其它金属化合物的溶液发生反应： 实验操作 现象 化学方程式 质量变化 活动性比较 铁钉浸入硫酸铜溶液中 浸入溶液中铁钉表面覆盖一层紫红色的固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 金属质量增加，溶液质量减小 将打磨过的（为了除去氧化膜）铝丝浸入硫酸铜溶液中 溶液中的铝丝表面，覆盖一层紫红色的固体，溶液由蓝色逐渐变为无色 金属质量增加，溶液质量减小 铜丝浸入硝酸银溶液中 浸入溶液中的铜丝表面，覆盖一层黑色固体，溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu + 2AgNO3 ==== Cu(NO3)2 + 2Ag 金属质量增加，溶液质量减小 铁丝浸入硫酸铝溶液中 无任何现象产生 由上表可得出：以上4种金属的活动性由强到弱顺序为：Al＞Fe＞Cu＞Ag。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。 效果检测 1．图为某金属的部分化学性质，下列说法不正确的是（　　） A．①中金属在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成的黑色固体为氧化铁 B．②中金属与稀硫酸恰好完全反应，溶液C中溶质为FeSO4 C．③中反应的化学方程式为 D．④中反应利用了一氧化碳的还原性，工业上可以炼铁 2．（2024·北京）用如图所示实验验证金属的性质。 （1）实验1，观察到灯泡发光，说明铁具有的性质是 。 （2）实验2中反应的化学方程式为 。 （3）实验3能证明铁的金属活动性比铜的强，现象是 。 █知识点七 金属的活动性顺序及其应用 1．常见金属活动性顺序 2．金属活动性顺序的应用 （1）金属的位置越靠前，它的活动性就越 。 （2）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢元素（不可用浓硫酸、硝酸）。 （3）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来（K、Ca、Na除外）。 3．验证金属活动性 （1）选择活动性最强的和最弱的金属的单质，与活动性居中的金属的盐溶液进行实验。例如检验铝，铁，锌三种金属活动性顺序，可用单质铝，单质铁和硫酸锌溶液进行实验。 （2）选择活动性最强的和最弱的金属的盐溶液，与活动性居中的金属的单质进行实验。例如：检验铝，铁，锌三种金属活动性顺序，可使用硫酸铝、硫酸铁溶液和单质锌进行实验。 4.金属活动性的判断实验设计 （1）两种金属活动性判断 待比较 金属 Zn、Fe Fe、Cu Cu、Ag 活动性比较 Zn>Fe>H Fe>H>Cu H>Cu>Ag 金属+酸 将打磨过的铁和锌分别放 入等质量等浓度的同种酸 比较反应的剧烈程度 将打磨过的铁和铜分别放 入等质量等浓度的同种酸 比较能否反应 均不与酸反应， 不能证明 金属+化合物溶液 方案：前金属+后溶液，能置换 Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe 操作：将打磨过的锌条放入氯化亚铁溶液中，观察到有银白色金属析出 方案：前金属+后溶液，能置换 Fe+CuCl2=FeCl2+Cu 操作：将打磨过的铁丝放入氯化亚铜溶液中，观察到有紫红色金属析出 方案：前金属+后溶液，能置换 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 操作：将铜丝放入硝酸银溶液中，观察到有银白色金属析出 方案：后金属+前溶液，不置换 Fe+ZnSO4 操作：将打磨过的锌条放入氯化亚铁溶液中，无明显现象 方案：后金属+前溶液，不置换 Cu+FeSO4 操作：将铜片放入硫酸亚铁溶液中，无明显现象 方案：后金属+前溶液，不置换 Ag+Cu(NO3)2 操作：将银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象 （2）三种金属活动性判断 待比较金属 Fe、Cu、Ag 活动性：Fe>H>Cu>Ag 方案1: 前金属+后溶液 方案：①证明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换 ②证明Cu>Ag: Cu+AgNO3能置换 药品：打磨过的铁丝、铜丝，硝酸铜溶液、硝酸银溶液（4种） 操作：将打磨过的铁丝放入硝酸铜溶液中，铁丝上有红色固体析出；将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面出现银白色固体。 方案2: 后金属+前溶液 方案：①证明Ag<Cu: Ag+Cu(NO3)2 不置换 ②证明Cu<Fe： Cu+Fe(NO3)2 不置换 药品：打磨过的银丝、铜丝，硝酸铜溶液、硝酸亚铁溶液（4种） 操作：将打磨过的银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象；将铜丝放入硝酸亚铁溶液中，无明显现象。 方案3: 两边金属+中间溶液 方案：①证明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换 ②证明Ag<Cu: Ag+Cu(NO3)2不置换 药品：打磨过的铁丝、银丝，硝酸铜溶液（3种） 操作：将打磨过的铁丝放入硝酸铜溶液中，铁丝上有红色固体析出；将银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象。 方案4: 中间金属+两边溶液 方案：①证明Cu<Fe： Cu+Fe(NO3)2不置换 ②证明Cu>Ag: Cu+AgNO3能置换 药品：打磨过的铜丝，硝酸亚铁溶液、硝酸银溶液（3种） 操作：将打磨过的铜丝放入硝酸亚铁溶液中，无明显现象；将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面出现银白色固体。 效果检测 1．已知甲、乙、丙三种不同金属，甲在空气中加热后仍保持原金属光泽，乙在空气中会缓慢氧化而腐蚀，丙在空气中会迅速氧化需保存在煤油中，则甲、乙、丙三种金属化学活动性大小关系为（ ） A．甲>乙>丙 B．乙>丙>甲 C．丙>甲>乙 D．丙>乙>甲 2．（2024·陕西）关于铝、铁、银三种金属，下列有关说法正确的是（ ） A．三种金属在空气中均易锈蚀 B．用稀硫酸可以区分三种金属 C．用铁、银和硝酸铝溶液可以验证三种金属的活动性顺序 D．三种金属均是生活中常用导线的制作材料 3．锰（）在钢铁、电池等领域有广泛应用，其金属活动性介于锌和铁之间。以下对金属锰化学性质的预测，不合理的是（ ） A．能在氧气中燃烧 B．能与氢氧化钠溶液反应 C．能与稀盐酸反应 D．能与硫酸铜溶液反应 █知识点八 导致钢铁锈蚀的因素 1.铁生锈条件的探究 实验方案 铁生锈条件的探究 A B C 现象 分析 结论 试管A 铁钉生锈 铁与水、氧气同时接触 铁生锈的条件： 铁与水、氧气同时接触发生反应 试管B 铁钉无明显变化 铁只与水接触 试管C 铁钉无明显变化 铁只与氧气接触 注意： （1） 蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是 ； 试管B中植物油的作用是 ；试管C中氯化钙具有吸水性，作用是 。 （2）铁生锈是 氧化，铁锈呈 色，其主要成分是Fe2O3·xH2O ，结构 ，不能阻碍里面的铁继续氧化。 2.铁生锈 （1）铁生锈的条件：Fe与 、 同时接触，铁在潮湿的空气中易生锈。 （2）铁锈：Fe2O3·xH2O（铁锈疏松多孔、易吸水，如不及时除去可以加速铁制品的生锈） （3）除锈：①物理方法：砂纸打磨；②化学方法：盐酸、稀硫酸除铁锈。 3.铜生锈 （1）铜生锈的条件：铜与氧气，二氧化碳、水同时接触，2Cu+CO2+H2O+O2===Cu2(OH)2CO3。 （2）铜锈：Cu2(OH)2CO3。 效果检测 1．（2024·湖南省卷）铁制品经常有锈蚀现象，于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。 （1）探锈 现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件，设计如下实验： ①A中玻璃仪器的名称是 。 ②一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论。 （2）除锈 取出生锈的铁钉，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 （用化学方程式表示）。稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中。 （3）防锈 防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件．常用的防锈方法有 （写一种即可）。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈，发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。 █知识点九 减缓钢铁锈蚀的方法与废旧金属的回收利用 （一）减缓钢铁锈蚀的方法 1.防锈的原理： 破坏生锈条件： 。 2.防止铁制品生锈的具体方法： ①“讲卫生”——保持铁制品 。 ②“穿外衣”——在铁制品 ，如喷漆、涂油、搪瓷、电镀、烤蓝等。 ③“强体质”—— ，制成耐腐蚀的合金，如制成不锈钢等。 【图解要点】金属防锈方法 喷漆 涂油 搪瓷 电镀 烤蓝 制成不锈钢 （二）废旧金属的回收利用 1.回收利用废旧金属的意义： （1）可减少 ； （2）可节约 ； （3）可节约 。 2.保护金属资源的有效途径 （1）防止金属腐蚀； （2）回收利用废旧金属； （3）有计划、合理地开采矿物； （4）寻找金属的代用品。 效果检测 1．我国的矿物种类比较齐全，储量很丰富，但是矿物不能再生。下列能保护金属资源的是（ ） A．废旧金属不需要回收利用 B．矿物资源无限，可以任意开采 C．寻找金属代用品 D．将铁钉放置于潮湿的空气中 2．（2024·山东滨州）下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是（ ） A．经常用食盐水清洗铁制品 B．保持铁制品表面清洁干燥 C．在铁制品表面涂油漆 D．在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属 █考点一 金属的物理性质与应用 【例1】（2025·山东青岛）在国家级非遗珠宝工艺“花丝镶嵌”中，金能被加工成比发丝还细的金丝，体现了金具有的性质是 A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．有金属光泽 【变式1-1】中国传统节日习俗积淀着博大精深的历史文化内涵，例如正月十五闹花灯，下列制作花灯的材料中，属于金属材料的是（ ） A．宣纸 B．铁丝 C．棉线 D．竹条 【变式1-2】大国工匠秦世俊展现数控技术所使用的铝箔，是由铝块加工而成，这体现了铝具有（ ） A．密度小 B．导电性 C．导热性 D．延展性 █考点二 合金的特性与用途 【例2】（2024·山东临沂）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 【变式2-1】在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法错误的是（ ） A．纯金属的熔点一般比它们组成合金的熔点更高 B．合金一定为混合物，依然具有金属特性 C．熔合是通过物质的化学变化，实现改造物质的一种方法 D．合金中至少要含有一种金属 【变式2-2】（2024·湖北）湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑，其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是（ ） A．属于金属材料 B．熔点高于纯铜 C．硬度低于纯锡 D．铜、锡均能与稀硫酸反应 █考点三 一氧化碳还原氧化铁 【例3】“双碳”背景下，“以氢减碳”的氢冶金成为优化能源结构、实现绿色低碳的有效途径之一。下图是我国某工厂设计的高炉低碳冶炼关键技术与工艺。 （1）固化利用能减少的排放，防止 效应的进一步增强。 （2）电解水制氢气的化学方程式为 。 （3）“富氧空气喷吹”有利于高炉炼铁的主要原因是 。 【变式3-1】如图是CO与反应的实验装置图，下列说法中不正确的是（ ） A．实验时先点燃酒精喷灯，再通入一氧化碳 B．实验过程中看到，玻璃管里的粉末由红色逐渐变为黑色 C．实验过程中澄清的石灰水变浑浊 D．尾气处理时发生反应的化学方程式为 【变式3-2】利用如图所示实验装置模拟工业炼铁的过程。下列说法中，正确的是（ ） A．反应前后铁元素的化合价由+2价变为0价 B．反应后a处玻璃管中固体物质的质量较反应前增加 C．可用水吸收尾气中的CO，以免污染空气 D．实验结束后先移去酒精灯，继续通CO直至玻璃管冷却 █考点四 金属与氧气的反应 【例4】下列说法中正确的是（ ） A．镁条暴露在空气中表面不会变暗 B．铁丝能在空气中剧烈燃烧 C．铝能在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜 D．铜在氧气中加热表面会变红 【变式4-1】下列化学方程式书写正确的是 A． B．Al+O2═AlO2 C． D．4Fe+3O2═2Fe2O █考点五 金属与酸、盐的反应 【例5】（2025·山西）分析下列实验过程的相关信息，推理判断正确的一项是 A．操作2是过滤 B．固体是纯铜 C．反应中溶液颜色没有变化 D．铁的金属活动性比铜强 【变式5-1】（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 【变式5-2】（2025·湖北武汉）项目小组为探究金属的化学性质进行图1所示实验，充分反应后，甲试管内的溶液只含一种溶质。然后将甲、乙两支试管内的物质倒入烧杯，如图2所示。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。 下列说法错误的是 A．若滤液呈无色，则滤渣中可能存在3种物质 B．若滤液呈蓝色，则滤渣中可能存在2种物质 C．若滤渣为混合物，则其质量可能小于2mg D．若滤渣为纯净物，则滤液中可能存在3种金属离子 █考点六 金属活动性顺序及其验证 【例6】（2025·山东省威海市）欲探究Mg、Cu、Ag的金属活动性顺序，仅用组内试剂无法实现的是 A．Mg、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液 B．Mg、Cu、Ag、稀硫酸 C．溶液 D．溶液、溶液 【变式6-1】（2024·山东滨州）下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是（ ） A．溶液     B．溶液  稀     C．溶液  稀     D．溶液  溶液   【变式6-2】（2025·湖南省）为探究金属活动性，某同学利用下图所示装置进行实验。将足量常见金属M加到Y形试管右管中，观察到溶液逐渐变蓝；充分反应后，倾斜Y形试管，使右管中溶液进入左管，观察到溶液蓝色变浅直至消失。 （1）判断M可能是 金属。 （2）用化学方程式说明左管中溶液蓝色消失的原因 。 （3）根据实验判断锌、银、M的金属活动性由强到弱的顺序 。 █考点七 金属活动性顺序的应用 【例7】（2025·山西省）分析下列实验过程的相关信息，推理判断正确的一项是 A．操作2是过滤 B．固体是纯铜 C．反应中溶液颜色没有变化 D．铁的金属活动性比铜强 【变式7-1】（2025·陕西省）将一定量铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是 A．若滤液中有AgNO3，则滤渣中一定没有Cu、Ag B．若滤渣成分为Cu、Ag、Fe，则滤液中溶质只有一种 C．若滤渣成分为Cu、Ag，则滤液中一定有Fe(NO3)3 D．若滤液中有Cu(NO3)2，则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生 【变式7-2】（2025·内蒙古）实验小组对Al和溶液的反应进行探究。 （1）根据金属活动性顺序Al Cu，小组同学一致认为Al和溶液能够发生反应。 （2）小林将铝丝浸入溶液一段时间，没有观察到明显现象。结合铝的化学性质分析，原因是 。 （3）小艺对小林的实验操作进行了改进，观察到明显现象。小艺的实验操作是 ，观察到的实验现象是 。 █考点八 金属材料的锈蚀与防护 【例8】（2025·陕西省）某学习小组同学探究铁钉锈蚀的条件时做了如图所示的实验。 （1）一段时间后，实验①中铁钉锈蚀最严重的部位是 (填“a”“b”或“c”)。 （2）上述实验能证明铁钉锈蚀与 有关。 （3）用稀盐酸或稀硫酸清除上述实验后锈蚀铁钉表面的铁锈时，发生反应的化学方程式为 (任写一个)。 【例9】（2023·湖南常德）常德滨湖公园的“金刚塔”，俗称“铁树”，始建于北宋建隆年间。湖南省博物馆典藏技术部曾实地考察“金刚塔”的保存状况，专家认为由于常德天气潮湿多雨，加上“金刚塔”主要成分为铁，导致表面局部锈蚀严重，需作保护处理。请回答相应问题：      （1）铁生锈的条件为 ，铁锈主要成分为 (填化学式)。 （2）常德“金刚塔”表面局部锈蚀严重，以下合理的除锈措施是__________(填序号)。 A．直接喷洒稀盐酸 B．小心打磨生锈处 C．用水清洗 （3）请你写出一种防止铁制品锈蚀的措施 。 【变式8-1】（2025·湖南省）金属在改善人类生活方面发挥着巨大作用。下列相关叙述不正确的是 A．纯铜的硬度比黄铜的大 B．钛合金具有良好的抗腐蚀性能 C．铁制品刷漆可防止生锈 D．回收废旧金属可实现资源再利用 【变式8-2】用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是（ ）    A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程 B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀 C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈 D．铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关 █考点九 与金属有关的化学计算 【例10】现有等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示，（甲、乙、丙在生成物中均为+2价）请按照三种金属的各种大小关系在短线上填写正确的选项。 A．乙>甲>丙    B．甲>乙>丙    C．丙>乙>甲    D．甲>丙>乙 （1）金属活动性由强到弱： 。 （2）生成氢气的质量关系由大到小： 。 （3）消耗酸的质量关系由大到小： 。 （4）相对原子质量由大到小： 。 （5）反应速率由快到慢： 。 【变式9-1】钢铁是使用最多的金属材料，钢是合金。 （1）钢的性能比生铁 ，钢的含碳量比生铁的含碳量 。 （2）据如图实验可以得到的结论是 ，武德合金常作保险丝的原因是 。 （3）某钢样与足量盐酸反应后产生0.04g气体，根据化学反应方程式计算钢样中铁的质量是多少？（钢样中其它物质不与盐酸反应产生气体） 【变式9-2】（2024·江苏盐城）2024年5月17日，中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线，顺利实现新能源汽车转型升级。 （1）汽车烤漆工艺既能助力汽车美观，更能防止车身生锈。其防锈原理是 。 （2）铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统，说明铜具有优良的 （填写物理性质）。 （3）新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂（）的锂电池为汽车提供动力，中显价，则Li元素的化合价为 价。 （4）生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是______（选填字母序号）。 A．合金的强度一般比组成它们的纯金属更大 B．合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低 C．合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好 （5）生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁（）的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量为 （写出计算过程）。 基础应用 1．（2025·湖北武汉）汉字是中华文化的瑰宝，曾书于竹帛、镂于金石、琢于盘盂。兽骨、青铜、丝绸、竹木都曾为汉字的记录载体，其中属于合金的是 A．兽骨 B．青铜 C．丝绸 D．竹木 2．（2023·山东临沂）下列关于金属和金属材料的说法中错误的是（ ） A．常温下金属都是固体，有金属光泽呈银白色 B．在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，防止生锈 C．铝制品应用广泛，铝是地壳中含量最多的金属元素 D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径 3．（2025·河南）金属在改善人类生活方面发挥着巨大作用。下列相关叙述不正确的是 A．纯铜的硬度比黄铜的大 B．钛合金具有良好的抗腐蚀性能 C．铁制品刷漆可防止生锈 D．回收废旧金属可实现资源再利用 （2025·湖南）阅读以下材料，完成下面小题。 化学社团同学将铁丝折成“爱”“我”“中”“华”造型，放在垫有宣纸的培养皿中，再加入硫酸铜溶液，一段时间后铁丝表面变成红色。 4．铁丝能折成特定的造型，体现铁丝具有的性质是 A．导电性 B．导热性 C．能弯曲 D．熔点高 5．有关该实验的说法正确的是 A．铁的金属活动性比铜强 B．培养皿中溶液颜色无变化 C．不能用铝丝代替铁丝 D．该反应属于复分解反应 6．（2025·广西）下列对铁片的处理方式中，容易导致其生锈的是 A．在表面喷漆 B．制成不锈钢 C．在表面涂油 D．泡在海水中 7．（2023·山东聊城）为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，下列实验方案能达到目的的是（ ） A．将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中 B．将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中 C．将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中 D．将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中 8．（2024·甘肃临夏）金属镍在制造钱币、不锈钢、催化剂等方面有着广泛的应用。为探究镍（Ni）、锌、铜的金属活动性顺序，小明做了如图所示的实验，发现A试管中镍丝表面无现象，B试管中镍丝表面出现红色物质，则三种金属活动性由强到弱的顺序是（ ） A．Ni、Zn、Cu B．Zn、Cu、Ni C．Zn、Ni、Cu D．Cu、Ni、Zn 9．（2025·黑龙江齐齐哈尔）垃圾是放错位置的资源，合理的垃圾分类与有效的垃圾回收和利用必不可少。 （1）“垃圾分类，从我做起”，下列四种可回收物中，能获得金属的是___________。 A．废纸板 B．塑料矿泉水瓶 C．废旧铁锅 D．破损的玻璃瓶 （2）回收利用废旧金属具有什么意义？(答一点即可) （3）铁制垃圾箱常采用喷漆的方法进行防锈，其防锈原理是什么？ 10．（2025·重庆市）科技创新是发展新质生产力的核心要素。 （1）某电池的工作原理是用钠和硫在一定条件下生成硫化钠，反应的化学方程式为 ，此反应中钠原子 电子形成钠离子。 （2）我国无人机技术全球领先。无人机的部分组件由铝、铜等金属熔合而成的材料制成，此材料属于 （填“合金”或“合成材料”）。铝有良好的抗腐蚀性能，其原因是 ，写出一个能验证铝和铜金属活动性强弱的化学方程式 。 11．（2025·重庆市）重庆以“桥都”闻名世界，桥梁建设用到大量钢铁。 （1）铁元素在地壳中的含量 （填“>”或“<”）氧元素。 （2）防锈和除锈是生产、生活中常面临的问题。写出一种防止铁生锈的方法 。 （3）极细的铁粉呈黑色。“黑色”属于铁粉的 （填“物理”或“化学”）性质。这种铁粉在空气中能自发燃烧只生成一种红色氧化物，反应的化学方程式为 。 12．（2025·吉林长春）铁和铁合金作为金属材料一直被广泛应用。 （1）钢是铁合金。钢的硬度比纯铁 。 （2）写出一种生活中的铁制品： 。 （3）铁能与空气中的水和 发生化学反应生成铁锈（主要成分是）。因此，生活中我们应采取相应措施防止铁制品生锈。 （4）用配制波尔多液时，不能使用铁制容器，原因是。铁可以把铜从溶液中置换出来，说明铁的金属活动性比铜 。 13．（2025·湖南省）郑州古荥镇发现的汉代冶铁遗址，证实中原炼铁历史悠久。炼铁高炉内主要物质间转化关系如下图所示(“—”表示物质间能反应，“→”表示反应一步实现，部分物质和反应条件已略去)。已知B为固体燃料，C为赤铁矿的主要成分。写出物质A在生产、生活中的一种用途： ；A转化为D的化学方程式为 ；C与D反应的化学方程式为 。 14．（2025·黑龙江绥化）将ag金属Zn放入和混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣、滤液。 （1）若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤渣的成分是 (填化学式)。 （2）若滤液呈蓝色，则滤液中可能含有的溶质是 (填化学式)。 （3）若滤渣的质量仍为ag，则滤渣的组成有 种情况。 15．（2023·山东淄博）金属与金属材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用。回答下列问题： （1）利用物理方法可以把黄金压成厚度只有1/10000mm的薄片，说明金具有良好的______（填字母）。 A．金属光泽 B．导电性 C．延展性 D．导热性 （2）在钢铁制品表面刷油漆可防止锈蚀，其原因是 。 （3）某同学设计下图所示实验方案，验证铁、铜、银三种金属的活动性强弱。 能证明铁的金属活动性比铜强的实验现象是 ；要验证铜的金属活动性比银强，试管C中应加入 （填化学式）溶液。 16．（2024·吉林长春）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。 （1）图1实验中，对比 (填序号)可知，铁生锈与氧气有关。 （2）图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为 。 （3）图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是 。 （4）图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。 17．（2024·山东临沂）铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题： （1）实验1硬质玻璃管中的现象为 。 （2）实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺，该反应的化学方程式为 。 （3）由实验3可知，铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与 发生化学反应的过程。 能力提升 1．（2025·黑龙江齐齐哈尔）将一定质量的锌粉放入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法中正确的是 A．若滤液呈浅绿色，则滤渣中只含有银 B．若滤渣中加稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定含有两种溶质 C．若滤液为无色，则滤液中一定含有硝酸锌，可能含有硝酸银 D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加锌粉的质量相等 2．（2025·福建省）镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金，再经如右下图所示的真空蒸馏，可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是 A．合金的硬度一般比其组成金属的小 B．镁的沸点比镍的高 C．真空蒸馏过程中，镁原子间的间隙发生改变 D．坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中 3．（2025·江苏省连云港市）下列实验方案能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 稀释浓硫酸 取水倒入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌 B 检验H2的纯度 用拇指堵住集满H2的试管口，管口向下靠近火焰，移开拇指点火 C 分离CuO和Fe粉 加入足量水，溶解，过滤 D 验证Al、Cu、Ag的金属活动性 向CuSO4溶液和AgNO3溶液中各放入大小、形状相同的Al片 4．（2025·江苏省苏州市）为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后，在10分钟内温度上升的实验记录 实验编号 活性炭质量/g 食盐质量/g 温度上升值/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 下列说法正确的是x A．铁的锈蚀不需要氧气参与 B．表中的值为0.2 C．欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2 D．对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率” 5．将质量相等的镁粉和铁片分别投入足量的等浓度的稀硫酸中，所得H2质量与横坐标对应关系正确的是（ ） A． B． C． D． 6．（2025·云南省）云南斑铜“妙在有斑，贵在浑厚”，其制作技艺是国家非物质文化遗产。 （1）《滇南闻见录》记载：“自来铜(铜基合金)，不可经火，须生锤成器”，通过捶打将斑铜塑成不同形状，体现了金属的 性。斑铜的熔点比纯铜 (填“高”或“低”)。 （2）斑铜主要含有铜、锌、锡、铁等。用如图所示装置及药品，通过一次实验验证锌、铁、铜的金属活动性，回答下列问题。 ①组装好装置，装入药品前，应先 。 ②集气瓶中金属B和溶液X可能的组合为 (任填一组)。 7．（2025·山东省烟台市）国家非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜，炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序，上万次捶打。兴趣小组以“章丘铁锅”为主题进行项目式学习。 任务一：认识铁料的来源 （1）自然界中的铁。因为铁的化学性质 ，所以自然界中的铁元素大多以 形式存在。 （2）炼铁。工业炼铁常用热还原法。一氧化碳在高温条件下还原氧化铁的化学方程式是 。 任务二：认识铁锅的制作 （3）裁料。在钢板上划线，沿线切出锅胚。传统工艺常用一种蓝色溶液划线，划线处会出现红色物质，该蓝色溶液可能是 （写一种物质）溶液。 （4）锻打。铁锅胚锻打成型，是利用铁具有 （性质）。 （5）淬火。将锻打好的铁锅加热，然后伸入到冷水中，铁在高温下与水蒸气反应生成一层致密的四氧化三铁，铁锅的硬度和耐磨性会显著增强，另外还生成一种气体单质。该反应的化学方程式是 。 （6）防锈。在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀，其原理是 。 8．（2025·湖北省）钢铁工业加速绿色转型，由“碳冶金”向“氢冶金”升级。工程师在高炉炼铁(图甲)的基础上，开发了氢基竖炉炼铁新工艺，其流程如图(图乙)。 （1）赤铁矿石主要成分Fe2O3中铁元素的化合价为 。 （2）炼铁高炉进风口附近的反应，主要生成CO2而不是CO的原因是 。 （3）新工艺绿色环保，“还原反应室”中主反应为Fe2O3+3H22Fe+3X。 ①X的化学式为 。 ②该反应属于 (填字母)。 a.化合反应     b.分解反应      c.置换反应       d.复分解反应 （4）图乙中合成气由甲烷和水反应制得，也可由焦炭制得：C+H2OH2+CO。消耗相同质量的水时，理论上前者与后者制得H2的质量比为 。 9．（2025·江西省）化学社团探究金属的化学性质时进行了如图实验。 （1）用砂纸打磨铁片的目的是 。 （2）铁与硝酸银溶液发生置换反应的化学方程式为 ，证明铁的金属活动性比银 。 【查阅资料】室温下，氯化银是难溶于水的白色固体；粉末状的银为黑色 【提出问题】在水中，铁能与溶于水的硝酸银反应，是否也能与难溶于水的氯化银反应？ 【作出猜想】猜想I：能反应    猜想II：不能反应 【实验预测】 （3）若猜想I正确，则可观察到反应后溶液的颜色为 。 【进行实验】 （4）取少量氯化银于烧杯中，加入蒸馏水，再加入过量的铁粉，充分搅拌，静置后液体颜色无明显变化。甲同学据此认为猜想II正确，乙同学认为影响液体颜色变化的因素很多，液体颜色无明显变化不能说明反应没有发生。于是他们将烧杯中的物质过滤，继续实验。请完成表格中①~③处填空。 实验操作 实验现象 实验分析与结论 a.取少量滤液于试管中，滴加硝酸银溶液 滤液中含有氯化亚铁，滤渣的成分为 。猜想I正确 b.取滤渣于另一支试管中，向其中加入足量 产生气泡，烧杯内有黑色固体剩余 【反思提升】科学探究中，我们要敢于质疑、收集证据、修正错误观点，提高科学思维能力。 10．学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。 【设计与实验】同学们设计并进行下图所示实验（实验中所用金属均已用砂纸打磨）。    【解释与结论】 （1）实验Ⅰ中只有一支试管内有气泡产生，反应的化学方程式为 。 （2）实验Ⅱ中实验现象是 。 （3）上述实验涉及的基本反应类型是 。 由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银。 【反思与交流】 （4）请你另设计一个实验方案验证这三种金属的活动性顺序 （写出所用试剂即可）。 （5）某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，请你推测：金属M （填“能”或“不能”）与硫酸铜溶液发生化学反应。 【拓展与延伸】 （6）同学们用不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验，探究锌与稀硫酸反应快慢的影响因素，实验记录表： 实验编号 硫酸的溶质质量分数 （均取20mL） 锌的形状 （均取1g） 氢气的体积（mL） （均收集3分钟） ① 20% 锌粒 31.7 ② 20% 锌片 50.9 ③ 30% 锌粒 61.7 ④ 30% 锌片 79.9 实验①②对比说明 ；要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。由此得出不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸都会影响反应快慢。 11．（2025·天津市）金属及金属材料具有广泛用途 （1）铜能被加工成厚度仅为的超薄铜箔，说明铜具有良好的 （填“延展性”或“导电性”）。 （2）炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁在高温下反应，其化学方程式为 。 （3）将一定量的铁粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。则滤渣的成分为 （填化学式）。 （4）铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金（不含其他元素）中铝的质量分数，现将4.8g的铝镁合金与足量稀硫酸充分反应，生成0.5g氢气。该合金中铝的质量分数为 。 12．（2025·新疆省）活动小组对自热贴发热原理进行探究，某品牌一次性自热贴说明书如下图所示。 【查阅资料】食盐对铁粉生锈有催化作用；蛭石是一种优良的保温材料；吸水性树脂具有强吸水和保水能力，且可反复释水、吸水。 【提出问题】自热贴为什么能发热？ 【做出猜想】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。 【实验初探】 （1） 实验步骤 实验操作 实验现象 解释或结论 步骤1 取、两袋自热贴，袋打开外袋取出内袋，揭下衬纸；B袋不打开外袋。将两袋样品放置在同样的环境中。 A袋温度很快上升，冷却后其内容物略带红褐色；B袋温度无明显变化，其内容物依旧为灰黑色。 自热贴发热是由于袋内物质与 接触。 步骤2 24小时后，各取少量A、B袋内物质放入甲、乙两支试管中，分别加入足量稀盐酸，充分反应后静置片刻。 甲试管中溶液变黄色；乙试管中有气泡产生，部分物质溶解，溶液变为浅绿色 24小时后，A袋内物质中一定含有 。乙试管中发生反应的化学方程式为 。 【得出结论】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。 【实验再探】小组同学利用图1装置，向锥形瓶中分别放入三组物质进行实验。实验一：5g铁粉、1g氯化钠；实验二：5g铁粉、1g氯化钠、1.5mL水；实验三：5g自热贴袋内物质。测得锥形瓶内温度随时间变化的图象如图2所示。 【交流讨论】 （2）实验一中温度几乎不变的原因是 。 （3）能证明实验二中物质发生反应的依据是 。 （4）活性炭具有 结构，在自热贴中可以用来吸附氧气和水加快反应速率。 （5）从能量转化的角度，自热贴发热的实质是将 能转化为热能。 （6）将温度传感器改为湿度传感器，重复实验三，得到的数据如图3所示，造成湿度逐渐增大的原因可能与自热贴中有关的成分是 。 【反思评价】 （7）自热贴储存时应注意的事项是 (答一点即可)。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $