第八单元 金属和金属材料（20大题型专项训练）化学新教材人教版九年级下册

第八单元 金属和金属材料 A 题型聚焦·专项突破 考点一 金属材料 题型1 材料种类的判断 题型2 金属性质与用途的关系 题型3 合金的特性与用途（重点） 题型4 合金中某元素含量的计算 考点二 金属的化学性质 题型1 金属与氧气的反应 题型2 金属与稀酸的反应 题型3 基本反应类型的判断 题型4 实验验证金属活动性顺序 题型5 金属活动性顺序的判断（重点） 题型6 金属活动性顺序的应用（难点） 题型7 金属反应的坐标图像分析（难点） 题型8 有关金属的计算问题 题型9 实验探究金属的性质（重点） 题型10 与金属有关的框图推断题和工艺流程题 考点三 金属资源的利用和保护 题型1 常见的金属矿物及其成分 题型2 铁的冶炼（重点） 题型3 含杂质的化学方程式计算 题型4 金属生锈条件的探究（重点） 题型5 金属的生锈条件与防锈方法 题型6 保护金属资源的途径 B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 金属材料 ◆题型1 材料种类的判断 1．（2025·江西卷）博物馆馆藏的下列文物中，主要由金属材料制成的是 A．青铜面具 B．龙凤玉佩 C．立人陶俑 D．青花瓷瓶 2．（2025·湖北卷）中国空间站系统建设所使用的下列材料中，属于金属材料的是 A．建造空间站使用的碳纤维复合材料 B．制造载人飞船使用的滤紫外线石英玻璃 C．制作航天服使用的聚酰胺合成纤维 D．制造火箭使用的第三代铝锂合金 3．（2025·湖北武汉卷）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 ◆题型2 金属性质与用途的关系 4．下列金属制品中，主要利用其导电性的是（ ） A．铜制雕像 B．飞机模型 C．金属导线 D．炒菜铁锅 5．5G基站供电系统多用铜作导线，是因为铜具有良好的 性和延展性； 6．2025春晚吉祥物“巳升升”体现了化学与文化的完美交融。“巳升升”头部轮廓与脸颊上的螺旋形状，灵感来源于唐代地宫出考生土的银质鎏金如意。其表层的金在历经千年后依然金光闪耀的原因是 。 7．金属作为一种重要的材料，深入生活的方方面面，金属饰品因其绚丽的颜色和丰富的样式备受消费者青睐。 I．黄金饰品 （1）从古至今黄金饰品深受喜爱，除了体现其稳定的货币价值外，还体现金具有 性质，金块能够被锻造成薄薄的面具，说明金具有良好的 。 Ⅱ．“18K”金饰品 （2）如图是某“18K”金饰品的介绍和使用说明。近年来，世界一线品牌热衷于使用“18K”金来“制作”镶嵌珠宝类饰品，请分析，与纯金相比，“18K”金镶嵌珠宝的优点 ，请再推测一条保存或佩戴该饰品时的注意事项 。 ◆题型3 合金的特性与用途（重点） 8．（2024·山东临沂卷）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 9．（2024·湖北卷）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 ◆题型4 合金中某元素含量的计算 10．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） 考点二 金属的化学性质 ◆题型1 金属与氧气的反应 11．（2024·河南卷）金属与人类的生活密切相关。回答下列有关金属性质的问题。 （1）铝较为活泼，为什么铝制品却很耐腐蚀？ （2）现将过量的锌粉加入到AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中，充分反应后，过滤。过滤后留在滤纸上的固体是什么 ？请写出有关反应的化学方程式 。 ◆题型2 金属与稀酸的反应 12．把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中，产生的现象是（ ） ①铁钉表面产生气泡  ②溶液由无色变成浅绿色  ③铁钉质量减轻  ④液体质量减轻 A．②③ B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 13．金属用途广泛，金属的用途与其性质密切相关。 （1）如图中将铜片和铝片相互刻画，该实验的目的是什么？ （2）小山同学把铝片浸入稀硫酸中做实验。实验前将铝片进行打磨，其目的是什么？ 写出铝片与稀硫酸反应的化学方程式 ◆题型3 基本反应类型的判断 14．我国宋代《梦溪笔谈》中有“熬胆矾铁釜久之亦化为铜”的记载，其化学反应原理为，该反应属于（ ） A．化合反应 B．置换反应 C．分解反应 D．复分解反应 15．（2025·四川凉山州卷）下列化学方程式和相应说法均正确的是 A．S+O2SO2硫在空气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰 B．3CO+Fe2O32Fe+3CO2该反应属于置换反应 C．C+CO22CO该反应要吸收热量 D．Fe+ZnSO4=Zn+FeSO4该反应说明Fe的金属活动性比Zn强 ◆题型4 实验验证金属活动性顺序 16．（2025·平顶山二模）某化学小组用如图所示实验装置进行探究铁、铜、银金属活动性顺序。 （1）写出装置A或B中发生反应的化学方程式 。 （2）通过图示中的实验不能判断铁、铜的金属活动性顺序，请补充实验继续探究 (简要叙述实验步骤)。 17．某化学小组用下图所示实验装置，探究铝、铜、银的金属活动性顺序。    （1）铝丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨，其目的是什么？ （2）请写出装置A或B中发生反应的化学方程式。 （3）通过图示中的实验不能判断铜、银的金属活动性顺序，请补充实验继续探究。(简要叙述实验步骤) 18．（2025·湖南省卷）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 。 ◆题型5 金属活动性顺序的判断（重点） 19．现有铝、铜、银三种金属，另选一种试剂就可验证它们的金属活动性强弱，该试剂是（ ） A．稀硫酸 B．硝酸镁溶液 C．硝酸铜溶液 D．硝酸铝溶液 20．（2025·山东威海卷）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 21．（2024·甘肃临夏卷）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 ◆题型6 金属活动性顺序的应用（难点） 22．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 23．（2024·重庆卷）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 24．金属R与Hg（NO3）2溶液反应的化学方程式为R+Hg（NO3）2=R（NO3）2+Hg，下列说法中不正确的是（ ） A．R可能是铝 B．该反应为置换反应 C．R的金属活动性比Hg强 D．在金属活动性顺序表中，R不一定排在氢前面 24．（2025·陕西卷）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 26．（2025·内蒙古卷）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 。 ◆题型7 金属反应的坐标图像分析（难点） 27．下列图象能正确反映对应变化关系的是（ ） A．将水通电一段时间     B．加热一定量的高锰酸钾固体 C．向生铁中加入足量的稀硫酸 D．分别向足量的稀盐酸中加等质量的铁粉和镁粉 28．向盛有10g49%稀硫酸的烧杯中加入5.6g的铁粉，充分反应后有固体残留，t1时迅速倒入一定量的硫酸铜溶液。整个过程烧杯中溶液的质量随时间的变化如图所示。分析错误的是（ ） A．m=12.7g B．c点时，溶液中有两种溶质 C．d点固体，加入盐酸一定没有气泡产生 D．a→b点，溶液中溶质的总质量逐渐增大 29．向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ）   A．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应 B．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同 C．c点时，两个烧杯中都有金属剩余 D．右侧曲线不能反映铁和铝的金属活动性强弱 ◆题型8 有关金属的计算问题 30．某金属混合物由Mg、Al、Zn、Cu四种金属中的两种组成。6.5g该金属混合物与足量的盐酸反应，可得到0.2g氢气，则该金属混合物中一定不含有的金属是 A．Mg B．Al C．Zn D．Cu 31．（2024·河南卷）镁与某金属的混合物共mg，在一定条件下与氧气充分反应，生成的氧化物共2mg。则该金属(括号内为生成的氧化物)可能是 A．Be(BeO) B．Cu(CuO) C．Al(Al2O3) D．Fe(Fe3O4) 32．（2025·河南卷）常温下，铝与氧气反应的化学方程式为 ；取6.2g部分被氧化的铝粉，加入150g19.6%的稀硫酸，恰好完全反应，则被氧化的铝的质量为 g。 33．（2025·天津卷）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 。 ◆题型9 实验探究金属的性质（重点） 34．金属在生产、生活中应用极其广泛，用下图所示实验验证金属的性质。 （1）实验1，观察到灯泡发光，说明铜具有的性质是 。 （2）实验2，试管①和③中的物质能反应，试管②中的物质不能反应。据此可得出铜、铁、银三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。 35．探秘古钱币。 （1）古币金属知多少。我国古代的钱币有多种，如金币、银铜币、铁币等。小民同学家里收藏有一枚古币，可以被磁铁吸引，该古币是 (填币种)。 （2）金属性质的探究。实验小组的同学做了下列实验： ①如图1，铜片表面有黑色物质生成，该反应的化学方程式是 。 ②如图2，三支试管里的液体均为稀盐酸，铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝无明显变化。由此可得出有关金属活动性的结论是 。 ③铜币长时间放置不用，表面容易产生一层铜绿【主要成分】，根据化合物的分类，属于 ，从组成预测其能与 反应。 （3）货币流通有原因。铁硬度比铜大，密度比铜小，金和银做成的钱币比铜币腐蚀速度要慢得多，似乎更适合铸造钱币，但是中国历史上铜币的使用量远大于其它材质的货币。综上所述，古代铸造钱币选择金属考虑的两个因素是：① ；② 。 36．（2025·江西卷）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。 ◆题型10 与金属有关的框图推断题和工艺流程题 37．（2025·湖南卷）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 。 38．（2025·山西卷）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 39．A~G是初中化学常见的物质。已知A为黑色固体单质，B为红棕色粉末，G为紫红色固体单质，它们的转化关系如下图所示，回答问题。 ①写出化学式：B ；F 。 ②反应Ⅱ的化学方程式为 。 ③反应Ⅲ的化学方程式为 。 40．从废旧手机的某些部件中可回收银和铜，其操作流程如图所示。      （1）请写出步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式 。（写一个即可） （2）步骤Ⅱ中，加入硝酸银溶液的作用是什么 ？ （3）步骤Ⅲ中，若溶液乙的质量大于溶液甲，确定M后写出发生反应的化学方程式 。 考点三 金属资源的利用和保护 ◆题型1 常见的金属矿物及其成分 41．（2024·广西卷）广西铝土矿资源丰富.铝土矿的主要成分是（ ） A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙 42．（2024·辽宁卷）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 ◆题型2 铁的冶炼（重点） 43．如图是模拟工业炼铁的实验，下列叙述正确的是 A．甲中的反应是置换反应 B．甲中硬质玻璃管内红色固体变为银白色 C．用乙装置可防止液体倒吸和防止CO污染空气 D．实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却 44．（2025·湖南长沙卷）“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 。 ◆题型3 含杂质的化学方程式计算 45．如图甲是实验室模拟炼铁的装置图，图乙是炼铁高炉模型，下列说法不正确的是 A．图甲：实验开始时，应先通CO一段时间后，点燃酒精喷灯 B．图甲：实验过程中当看到红色固体变黑色，澄清石灰水变浑浊，说明有铁生成 C．图乙：高炉炼铁的原料有铁矿石、石灰石、焦炭、热空气 D．图乙：向高炉中投入含氧化铁160t的赤铁矿石，最多可得含杂质2%的生铁114.3t ◆题型4 金属生锈条件的探究（重点） 46．（2024·吉林长春卷）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)。 47．（2023·江苏无锡卷）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 48．（2025·陕西卷）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)。 ◆题型5 金属的生锈条件与防锈方法 49．（2025·广西卷）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 50．（2025·湖南卷）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 51．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 。 ◆题型6 保护金属资源的途径 52．（2025·黑龙江齐齐哈尔卷）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？ B 综合攻坚·知能拔高 1．小明以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分（如图）。下列说法错误的是 A．在自然界中丁主要以单质形式存在 B．甲和都能和稀硫酸发生反应，甲比反应更快 C．将乙加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色 D．小明选择“数轴”的原点丙为 2．（2025·江苏连云港卷）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 3．（2025·福建卷）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 4．某学习小组做完铁与稀硫酸反应实验后，将反应后的混合物M全部倒入盛有一小块铜锌合金的烧杯中，发现有大量气泡产生。待充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。他们得出的结论中不正确的是（ ） A．M中一定不含铁单质 B．滤液中可能含有两种金属离子 C．滤液中一定含有ZnSO4 D．滤渣中至少含有两种金属单质 5．（2025·湖北武汉卷）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 6．（2023·江苏南通卷）学习小组通过下列实验探究溶液的性质。 实验Ⅰ：把一根砂纸打磨过的Al丝浸入溶液中，一段时间后观察到Al丝表面出现红色物质。 实验Ⅱ：向溶液中滴加少量NaOH溶液，出现沉淀。 下列说法正确的是（ ） A．实验Ⅰ中溶液颜色不变 B．实验Ⅰ说明Al的活动性比Cu的强 C．实验Ⅱ中只发生物理变化 D．实验Ⅱ中沉淀为CuO 7．（2025·江苏苏州卷）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” 8．（2025·吉林长春卷）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 。 9．（2025·云南卷）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)。 10．（2024·山东临沂卷）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。 11．（2025·山东烟台卷）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 。 12．（2025·黑龙江绥化卷）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。 13．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。 14．（2025·湖北卷）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 。 15．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。 已知：硫酸镍（化学式）能溶于水。 实验一：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱 【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。 猜想一：；猜想二：；猜想三： 。 【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验，请完成实验报告。 实验步骤 实验现象 解释与结论 取三支试管，分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中。 锌片表面产生的气泡较快；镍片表面产生的气泡较慢；铜片无明显现象。 猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是 。 实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍 【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。    步骤①中得到的A是 。步骤②中生成C的化学方程式是 。 【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是 (答1条）。 16．（2025·四川成都卷）我国使用青铜历史悠久，学习小组对青铜冶炼及防护开展研究。 【查阅资料】 1.孔雀石高温下可分解为CuO、和。 2.铜锈分为无害锈和有害锈。氯化亚铜（CuCl，灰白色固体）和碱式氯化铜[，绿色固体]是有害锈，两者均能与稀硝酸或稀盐酸反应生成可溶的氯化铜。 3. 4.Cu与CuCl均能与酸化后的过氧化氢溶液反应。 【青铜冶炼】 青铜是铜锡合金，我国古代将孔雀石、锡石、木炭投入炉内，高温炼得青铜。 （1）冶炼时，生成铜的化学方程式为 。 （2）青铜中锡（Sn）含量不同，性质有差异。《周礼·考工记》记载了不同青铜铸件的锡含量如表1。 铸件 锡含量/% 编钟 15 箭镞 17 戈戟 14-24 刀剑 25 表1 青铜铸件锡含量表 结合表1和铜锡合金强度硬度图分析，选择含锡量约为25%的青铜铸造刀剑的原因是 。 【青铜防护】 实验一  探究含氯化合物和相对湿度对青铜有害锈形成的影响 在其他条件相同时，用青铜片设计并进行甲、乙两组实验，记录如表2。 实验组别 甲 乙 实验序号 i ii iii iv v vi vii i ii iii iv v vi vii 氯化铵 有 无 相对湿度/% 35 47 58 65 70 85 90 35 47 58 65 70 85 90 实验现象 无明显锈点 均有灰白色锈点，且逐渐变成绿色疏松锈；绿色疏松锈依次增多 无明显锈点 表2  有害锈形成的影响实验记录表 用其他含氯化合物重复实验，观察到相似实验现象。 （3）结合以上实验可得出的结论是 ；甲组iii~vii号实验，相对湿度增加，绿色疏松锈依次增多的原因是 。 实验二  探究铜锈中氯元素的含量 用电子天平称取铜锈10.00g，加足量稀硝酸充分反应后过滤，向滤液中滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀，过滤、洗涤、干燥、称量。重复实验3次，得到沉淀的平均质量为2.87g。 （4）铜锈中氯元素的质量分数为 ；能否用稀盐酸代替稀硝酸进行实验，判断并说明理由 。 实验三  处理青铜有害锈 （5）青铜铸件有白色锈点时，可用酸化后的过氧化氢溶液擦拭，并在5~10分钟后及时清理。“及时清理”的原因是 。 【反思交流】 （6）结合以上研究，对保护青铜器提出合理建议 （写一条即可）。 17．（2024·江苏盐城卷）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）。 18．（2025·新疆卷）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)。 19．（2025·贵州卷）在推进中国式现代化建设的进程中，桥梁是贵州一张亮丽的名片。金属材料在桥梁建造中发挥着重要作用。 （1）桥梁的金属材料 ①建造桥梁使用的金属材料主要有铁、锌、铝、钢丝、镀锌钢丝、镀锌铝钢丝等。其中属于合金的是 (选填一种)。 ②将赤铁矿()、焦炭和石灰石一起加入高炉。在高温下，炉内和反应得到，反应的化学方程式为 。 （2）金属材料的制造 一种超高强度锌铝合金镀层钢丝生产的主要工序如下： ①“酸洗”时，将钢丝放入酸洗槽中除去钢丝表面的铁锈。若“酸洗”时间过长，铁会被稀盐酸腐蚀，原理是 (用化学方程式表示)。 ②“镀锌”利用了锌的活动性强于铁为钢丝提供保护。验证金属活动性选用的试剂是 。 ③“镀锌铝”时，镀层厚度随浸镀时间和温度变化关系如图，若需生产镀层厚度的锌铝镀层钢丝，最好控制时间和温度为 。 （3）金属材料腐蚀及防护 ①在镀层中加入适量可调节镀层的耐腐蚀性能。取含质量分数为的镀层测试镀层腐蚀速率的结果如图，镀层的腐蚀速率随镀层中不同、质量分数变化的规律是 。 ②某桥梁主缆采用钢丝，工程师为了缆索主缆不被腐蚀，设计了桥梁干燥系统如图。说明缆索主缆的防护原理 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第八单元 金属和金属材料 A 题型聚焦·专项突破 考点一 金属材料 题型1 材料种类的判断 题型2 金属性质与用途的关系 题型3 合金的特性与用途（重点） 题型4 合金中某元素含量的计算 考点二 金属的化学性质 题型1 金属与氧气的反应 题型2 金属与稀酸的反应 题型3 基本反应类型的判断 题型4 实验验证金属活动性顺序 题型5 金属活动性顺序的判断（重点） 题型6 金属活动性顺序的应用（难点） 题型7 金属反应的坐标图像分析（难点） 题型8 有关金属的计算问题 题型9 实验探究金属的性质（重点） 题型10 与金属有关的框图推断题和工艺流程题 考点三 金属资源的利用和保护 题型1 常见的金属矿物及其成分 题型2 铁的冶炼（重点） 题型3 含杂质的化学方程式计算 题型4 金属生锈条件的探究（重点） 题型5 金属的生锈条件与防锈方法 题型6 保护金属资源的途径 B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 金属材料 ◆题型1 材料种类的判断 1．（2025·江西卷）博物馆馆藏的下列文物中，主要由金属材料制成的是 A．青铜面具 B．龙凤玉佩 C．立人陶俑 D．青花瓷瓶 【答案】A 【解析】A. 青铜是铜与锡的合金，属于金属材料。合金是由金属与其他金属或非金属熔合而成，具有金属特性，因此青铜面具由金属材料制成；符合题意。 B. 玉佩由玉石（如翡翠、和田玉等）制成，玉石属于无机非金属材料；不符合题意。 C. 陶俑以黏土为原料，经高温烧制而成，属于陶瓷，是无机非金属材料；不符合题意。 D. 青花瓷是陶瓷的一种，主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料；不符合题意。 故选A。 2．（2025·湖北卷）中国空间站系统建设所使用的下列材料中，属于金属材料的是 A．建造空间站使用的碳纤维复合材料 B．制造载人飞船使用的滤紫外线石英玻璃 C．制作航天服使用的聚酰胺合成纤维 D．制造火箭使用的第三代铝锂合金 【答案】D 【解析】A、碳纤维复合材料由碳纤维与树脂等基体结合而成，属于复合材料，并非金属材料，故A错误； B、石英玻璃主要成分为二氧化硅（SiO2），属于无机非金属材料（硅酸盐材料），故B错误； C、聚酰胺合成纤维（如尼龙）属于有机高分子合成材料，非金属材料，故C错误； D、铝锂合金是铝（金属）与锂（金属）熔合而成的合金，属于金属材料（合金是金属材料的重要类别），故D正确。 3．（2025·湖北武汉卷）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。 ◆题型2 金属性质与用途的关系 4．下列金属制品中，主要利用其导电性的是（ ） A．铜制雕像 B．飞机模型 C．金属导线 D．炒菜铁锅 【答案】C 【解析】A、铜制雕像是利用了金属具有良好的延展性，选项错误； B、飞机模型是利用了金属具有良好的延展性，选项错误； C、金属导线是利用了金属的导电性，选项正确； D、炒菜铁锅是利用了铁具有良好的导热性，选项错误； 故选C。 5．5G基站供电系统多用铜作导线，是因为铜具有良好的 性和延展性； 【答案】导电 6．2025春晚吉祥物“巳升升”体现了化学与文化的完美交融。“巳升升”头部轮廓与脸颊上的螺旋形状，灵感来源于唐代地宫出考生土的银质鎏金如意。其表层的金在历经千年后依然金光闪耀的原因是 。 【答案】金的化学性质稳定或金的化学性质不活泼 7．金属作为一种重要的材料，深入生活的方方面面，金属饰品因其绚丽的颜色和丰富的样式备受消费者青睐。 I．黄金饰品 （1）从古至今黄金饰品深受喜爱，除了体现其稳定的货币价值外，还体现金具有 性质，金块能够被锻造成薄薄的面具，说明金具有良好的 。 Ⅱ．“18K”金饰品 （2）如图是某“18K”金饰品的介绍和使用说明。近年来，世界一线品牌热衷于使用“18K”金来“制作”镶嵌珠宝类饰品，请分析，与纯金相比，“18K”金镶嵌珠宝的优点 ，请再推测一条保存或佩戴该饰品时的注意事项 。 【答案】（1）良好金属光泽（或化学性质稳定） 延展性 （2）“18K”金的硬度比金大 尽量避免接触酸性物质（合理即可） 【解析】（1）从古至今黄金饰品深受喜爱，除了体现其稳定的货币价值外，还体现金具有良好金属光泽（或化学性质稳定）的性质；金块能够被锻造成薄薄的面具，说明金具有良好的延展性； （2）合金的机械性能优于成分金属，“18K”金是金的合金，镶嵌珠宝的优点有：“18K”金的硬度比金大；“18K”金含有锌，保存或佩戴该饰品时应注意尽量避免接触酸性物质。 ◆题型3 合金的特性与用途（重点） 8．（2024·山东临沂卷）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。 9．（2024·湖北卷）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。 ◆题型4 合金中某元素含量的计算 10．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。 考点二 金属的化学性质 ◆题型1 金属与氧气的反应 11．（2024·河南卷）金属与人类的生活密切相关。回答下列有关金属性质的问题。 （1）铝较为活泼，为什么铝制品却很耐腐蚀？ （2）现将过量的锌粉加入到AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中，充分反应后，过滤。过滤后留在滤纸上的固体是什么 ？请写出有关反应的化学方程式 。 【答案】（1）铝与氧气反应，其表面生成致密的氧化铝薄膜 （2）固体是银和锌 Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag 【解析】（1）铝是比较活泼的金属，铝制品却耐腐蚀，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，防止内部的铝进一步被氧化，因此铝制品抗腐蚀性强，故填：铝与氧气反应，其表面生成致密的氧化铝薄膜； （2）金属活动性为镁＞锌＞银，将过量的锌粉加入到AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中，锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌，方程式为Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag，锌不与硝酸镁反应，故过滤后留在滤纸上的固体是银和锌，故填：固体是银和锌、Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag。 ◆题型2 金属与稀酸的反应 12．把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中，产生的现象是（ ） ①铁钉表面产生气泡  ②溶液由无色变成浅绿色  ③铁钉质量减轻  ④液体质量减轻 A．②③ B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 【答案】B 【解析】把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中，铁钉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、氢气，化学方程式为：，现象是铁钉表面产生气泡，溶液由无色变成浅绿色，反应消耗了铁钉，所以铁钉质量会减轻。根据化学方程式，每消耗98份质量的H2SO4，就会生成152份质量的FeSO4，因此溶质的质量增大，而溶剂质量不变，则溶液质量增大，因此正确的是①②③。 故选：B。 13．金属用途广泛，金属的用途与其性质密切相关。 （1）如图中将铜片和铝片相互刻画，该实验的目的是什么？ （2）小山同学把铝片浸入稀硫酸中做实验。实验前将铝片进行打磨，其目的是什么？ 写出铝片与稀硫酸反应的化学方程式 【答案】（1）比较硬度大小 （2） 去除铝片表面的氧化膜 【解析】（1）硬度大的物体能在硬度小的物体上刻画出划痕；则将黄铜和铜相互刻画是为了比较黄铜和铜的硬度大小； （2）铝在空气中易被氧气氧化生成致密的氧化铝保护膜，故实验前需将铝片进行打磨是为了除去表面的氧化膜，铝与硫酸反应生成硫酸铝和氢气，反应的化学方程式为：2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑。 ◆题型3 基本反应类型的判断 14．我国宋代《梦溪笔谈》中有“熬胆矾铁釜久之亦化为铜”的记载，其化学反应原理为，该反应属于（ ） A．化合反应 B．置换反应 C．分解反应 D．复分解反应 【答案】B 【解析】化合反应的定义：两种或两种以上物质生成另一种物质的反应； 置换反应的定义：一种单质和一种化合物反应生成了一种新的单质和新的化合物的反应； 分解反应的定义：一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应； 复分解反应的定义：两个化合物之间相互交换成分发生的反应； 由该化学方程式可知，该反应是由金属单质铁与化合物硫酸铜发生反应生成单质铜和化合物硫酸亚铁，所以该反应属于置换反应，故选B。 15．（2025·四川凉山州卷）下列化学方程式和相应说法均正确的是 A．S+O2SO2硫在空气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰 B．3CO+Fe2O32Fe+3CO2该反应属于置换反应 C．C+CO22CO该反应要吸收热量 D．Fe+ZnSO4=Zn+FeSO4该反应说明Fe的金属活动性比Zn强 【答案】C 【解析】A、硫在空气中燃烧生成二氧化硫，该反应的化学方程式为：，现象是：发出淡蓝色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，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，该反应的化学方程式为：，置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，该反应的反应物均是化合物，不属于置换反应，不符合题意； C、二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，该反应的化学方程式为：，该反应吸收热量，符合题意； D、锌比铁活泼，铁与硫酸锌不反应，不符合题意。 故选C。 ◆题型4 实验验证金属活动性顺序 16．（2025·平顶山二模）某化学小组用如图所示实验装置进行探究铁、铜、银金属活动性顺序。 （1）写出装置A或B中发生反应的化学方程式 。 （2）通过图示中的实验不能判断铁、铜的金属活动性顺序，请补充实验继续探究 (简要叙述实验步骤)。 【答案】（1）[或] （2）将铜丝插入稀盐酸中(合理即可) 【解析】（1）装置A中发生的反应是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：；装置B中发生的反应是铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，该反应的化学方程式； （2）装置A中发生的反应是铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，说明铁的金属活动性比氢强，装置B中铜能与硝酸银反应置换出银，说明铜的金属活动性比银强，则不知道铁和铜的活动性，则需要补充实验证明铁的金属活动性比铜强，则可以设计实验：将铜丝插入稀盐酸中(合理即可)，铜不与盐酸反应，则活动性氢大于铜，则可以证明铁的金属活动性比铜强。 17．某化学小组用下图所示实验装置，探究铝、铜、银的金属活动性顺序。    （1）铝丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨，其目的是什么？ （2）请写出装置A或B中发生反应的化学方程式。 （3）通过图示中的实验不能判断铜、银的金属活动性顺序，请补充实验继续探究。(简要叙述实验步骤) 【答案】（1）除去铝丝表面氧化膜 （2）Al+3AgNO3=Al（NO3）3+3Ag或2Al+3Cu（NO3）2=2Al（NO3）3+3Cu （3）将铜丝插入到硝酸银溶液中（或将银丝插入到硝酸铜溶液中） 【解析】（1）铝极易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，故铝丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨，其目的是除去铝丝表面氧化膜。 （2）装置A为铝和硝酸银反应生成硝酸铝和银，故方程式为Al+3AgNO3=Al（NO3）3+3Ag，装置B为铝和硝酸铜反应生成硝酸铝和铜，故方程式为2Al+3Cu（NO3）2=2Al（NO3）3+3Cu，写一个即可。 （3）装置A铝可以置换出银，说明铝的金属活动性比银强，装置B铝能置换出铜，说明铝的金属活动性比铜强，故无法比较铜、银的金属活动性顺序，故补充实验为将铜丝插入到硝酸银溶液中，若铜能置换出银，则铜的金属活动性强于银，或将银丝插入到硝酸铜溶液中，观察银不能置换出铜，也可以判断出铜的金属活动性强于银。 18．（2025·湖南省卷）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。 ◆题型5 金属活动性顺序的判断（重点） 19．现有铝、铜、银三种金属，另选一种试剂就可验证它们的金属活动性强弱，该试剂是（ ） A．稀硫酸 B．硝酸镁溶液 C．硝酸铜溶液 D．硝酸铝溶液 【答案】C 【解析】A、铜、铝、银三种金属单质只有铝与稀硫酸反应，只能验证铝的活动性强于氢，铜、银的活动弱于氢，无法验证铜、银的活动性强弱，使用稀硫酸不能完成比较铜、铝、银的金属活动性强弱的实验目的，错误； B、铜、铝、银三种金属单质都不能与硝酸镁溶液反应，使用硝酸镁溶液不能完成比较铜、铝、银的金属活动性强弱的实验目的，错误； C、硝酸铜为可溶性盐，铝能与硝酸铜反应置换出铜，能验证铝的活动性强于铜，银与硝酸铜溶液不反应，能验证铜的活动性强于银，从而可以得出铝、铜、银的活动性顺序，正确； D、铜、铝、银三种金属单质都不能与硝酸铝溶液反应，使用硝酸铝溶液不能完成比较铜、铝、银的金属活动性强弱的实验目的，错误。 故选C。 20．（2025·山东威海卷）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。 21．（2024·甘肃临夏卷）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。 ◆题型6 金属活动性顺序的应用（难点） 22．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。 23．（2024·重庆卷）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。 24．金属R与Hg（NO3）2溶液反应的化学方程式为R+Hg（NO3）2=R（NO3）2+Hg，下列说法中不正确的是（ ） A．R可能是铝 B．该反应为置换反应 C．R的金属活动性比Hg强 D．在金属活动性顺序表中，R不一定排在氢前面 【答案】A 【解析】A、由R+Hg（NO3）2=R（NO3）2+Hg可知，R的金属活动性比汞强；由R（NO3）2，硝酸根显﹣1价，则R元素的化合价为+2价，铝元素在化合物显+3价，R不可能是铝，说法错误； B、该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，说法正确； C、由R+Hg（NO3）2=R（NO3）2+Hg可知，R的金属活动性比汞强，说法正确； D、R的金属活动性比汞强，在金属活动性顺序表中，R不一定排在氢前面，如可能是铜，说法正确。 故选A。 24．（2025·陕西卷）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。 26．（2025·内蒙古卷）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。 ◆题型7 金属反应的坐标图像分析（难点） 27．下列图象能正确反映对应变化关系的是（ ） A．将水通电一段时间     B．加热一定量的高锰酸钾固体 C．向生铁中加入足量的稀硫酸 D．分别向足量的稀盐酸中加等质量的铁粉和镁粉 【答案】B 【解析】A、电解水时正极生成的是氧气，负极生成的是氢气，产生的氢气的体积是氧气体积的2倍，氢气与氧气的体积比为2:1，不是1:2，故该选项对应变化关系不正确； B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，固体的总质量在减小，但固体中锰元素的质量不变，故该选项对应关系正确； C、生铁是铁的合金，主要成分是铁和碳；向生铁中加入足量的稀硫酸后，硫酸会将生铁中的铁单质完全反应，但是碳单质不和稀硫酸反应，所以固体有剩余，故该选项对应关系不正确； D、镁的活动性比铁强，与盐酸反应生成氢气的速率比铁快；等质量的铁粉和镁粉与足量的稀盐酸反应，反应方程式为：、，由反应方程式可知，每56份质量的铁与足量稀盐酸反应生成2份质量的氢气，而每24份质量的镁与足量的稀盐酸反应生成2份的氢气，所以等质量的铁和镁与足量的稀盐酸反应，镁生成的氢气要多，故该选项对应关系不正确； 故选择B。 28．向盛有10g49%稀硫酸的烧杯中加入5.6g的铁粉，充分反应后有固体残留，t1时迅速倒入一定量的硫酸铜溶液。整个过程烧杯中溶液的质量随时间的变化如图所示。分析错误的是（ ） A．m=12.7g B．c点时，溶液中有两种溶质 C．d点固体，加入盐酸一定没有气泡产生 D．a→b点，溶液中溶质的总质量逐渐增大 【答案】C 【分析】，铁和硫酸的质量比是56：98，实际铁5.6g，硫酸：10g×49%=4.9g，则硫酸完全反应，铁粉有剩余，铁与稀硫酸反应时，56份的铁置换出2份的氢气，溶液质量增加，在t1时迅速倒入一定量的硫酸铜溶液，铁与硫酸铜反应：56份的铁置换出 64份的铜，固体质量增加，溶液的质量减小。 【解析】A、，溶液增加的质量为7.6g-4.9g=2.7g，所以m=10g+2.7g=12.7g，该选项不符合题意; B、由图象可知，c点时溶液的质量还在减小，硫酸铜没有完全反应，溶液中溶质有硫酸亚铁和硫酸铜两种，该选项不符合题意; C、由于硫酸铜的量不能确定，可能有剩余的铁，d点时，烧杯中固体一定是有铜，可能有铁，加入盐酸不一定有气泡产生，该选项符合题意； D、由图可知，a→b点，溶液质量逐渐增加，溶剂质量不变，故溶质的总质量逐渐增大，该选项不符合题意； 故选C。 29．向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ）   A．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应 B．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同 C．c点时，两个烧杯中都有金属剩余 D．右侧曲线不能反映铁和铝的金属活动性强弱 【答案】CD 【解析】A、由图可知，a点时，Al与稀硫酸恰好完全反应，盛铁的烧杯中的酸有剩余，故选项说法错误； B、由图可知，b点时，两个烧杯中消耗硫酸不相等，产生氢气的质量不相同，故选项说法错误； C、由图可知，c点之后，两个烧杯都能继续产生氢气，则c点时，两个烧杯中都有金属剩余，故选项说法正确； D、由图可知，该曲线是氢气与酸的曲线，不是氢气与时间的曲线，故右侧曲线不能反映反应的速率，不能反映铁和铝的金属活动性强弱，故选项说法正确。 故选CD。 ◆题型8 有关金属的计算问题 30．某金属混合物由Mg、Al、Zn、Cu四种金属中的两种组成。6.5g该金属混合物与足量的盐酸反应，可得到0.2g氢气，则该金属混合物中一定不含有的金属是 A．Mg B．Al C．Zn D．Cu 【答案】C 【解析】铜不与盐酸反应，Mg、Al、Zn、三种金属与盐酸反应的化学方程式及其质量关系为： 由上述质量关系可知： 6．5g镁与铝完全反应生成氢气的质量大于0．2g； 6．5g镁与锌完全反应生成氢气的质量大于0．2g； 6．5g镁与铜完全反应生成氢气的质量可能等于0．2g； 6．5g铝与锌完全反应生成氢气的质量大于0．2g； 6．5g铝与铜完全反应生成氢气的质量可能等于0．2g； 6．5g锌与铜完全反应生成氢气的质量小于0．2g； 故该金属混合物中一定不含有锌，故选C。 31．（2024·河南卷）镁与某金属的混合物共mg，在一定条件下与氧气充分反应，生成的氧化物共2mg。则该金属(括号内为生成的氧化物)可能是 A．Be(BeO) B．Cu(CuO) C．Al(Al2O3) D．Fe(Fe3O4) 【答案】A 【分析】镁与某金属的混合物共mg，在一定条件下与氧气充分反应，镁和氧气生成氧化镁，生成的氧化物共2mg，假设mg金属全部是镁，则有，生成氧化镁的质量为，生成的氧化物共2mg，说明另一种金属与氧气反应生成氧化物的质量应该＞2mg。 【解析】A、假设mg金属全是Be，则有，生成BeO的质量为，符合题意； B、假设mg金属全是Cu，则有，生成CuO的质量为＜2mg，不符合题意； C、假设mg金属全是Al，则有，生成Al2O3的质量为＜2mg，不符合题意； D、假设mg金属全是Fe，则有，生成Fe3O4的质量为＜2mg，不符合题意； 故选：A。 32．（2025·河南卷）常温下，铝与氧气反应的化学方程式为 ；取6.2g部分被氧化的铝粉，加入150g19.6%的稀硫酸，恰好完全反应，则被氧化的铝的质量为 g。 【答案】 0.9 【解析】铝在常温下与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，方程式为：； 铝与硫酸反应生成硫酸铝和氢气，氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水，方程式分别为：、； 150g19.6%的稀硫酸中硫酸的质量为，根据质量守恒定律，硫酸中的硫酸根质量等于反应后硫酸铝中硫酸根质量，故硫酸铝质量=，硫酸铝中铝元素质量等于6.2g固体混合物中铝元素质量，则6.2g固体混合物中铝元素质量=，则混合物中氧元素=6.2g-5.4g=0.8g，则氧化铝的质量为：，氧化铝中铝元素质量即被氧化的铝的质量=1.7g-0.8g=0.9g。故填：0.9。 33．（2025·天津卷）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。 ◆题型9 实验探究金属的性质（重点） 34．金属在生产、生活中应用极其广泛，用下图所示实验验证金属的性质。 （1）实验1，观察到灯泡发光，说明铜具有的性质是 。 （2）实验2，试管①和③中的物质能反应，试管②中的物质不能反应。据此可得出铜、铁、银三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。 【答案】（1）导电性 （2） 【解析】（1）实验1，观察到灯泡发光，说明铜具有的性质是导电性； （2）试管①中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，说明金属活动性；试管②中铜与稀硫酸不反应，说明金属活动性；试管③中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，说明金属活动性，由此可得铜、铁、银三种金属的活动性由强到弱的顺序是。 35．探秘古钱币。 （1）古币金属知多少。我国古代的钱币有多种，如金币、银铜币、铁币等。小民同学家里收藏有一枚古币，可以被磁铁吸引，该古币是 (填币种)。 （2）金属性质的探究。实验小组的同学做了下列实验： ①如图1，铜片表面有黑色物质生成，该反应的化学方程式是 。 ②如图2，三支试管里的液体均为稀盐酸，铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝无明显变化。由此可得出有关金属活动性的结论是 。 ③铜币长时间放置不用，表面容易产生一层铜绿【主要成分】，根据化合物的分类，属于 ，从组成预测其能与 反应。 （3）货币流通有原因。铁硬度比铜大，密度比铜小，金和银做成的钱币比铜币腐蚀速度要慢得多，似乎更适合铸造钱币，但是中国历史上铜币的使用量远大于其它材质的货币。综上所述，古代铸造钱币选择金属考虑的两个因素是：① ；② 。 【答案】（1）铁币 （2） 铁＞氢，银＜氢，铜＜氢，铁＞铜，铁＞银，铜、银活动性不能比较 盐 酸 （3）光泽好 易加工 【解析】（1）金币、银铜币、铁币中只有铁币有磁性，可被磁铁吸引，该古币可被磁铁吸引，则该古币是铁币。故填：铁币。 （2）①氧化铜是黑色的，铜片表面有黑色物质生成说明铜与氧气加热条件下反应生成氧化铜，化学方程式为。故填：。 ②三支试管里的液体均为稀盐酸，铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝无明显变化。即铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，银、铜与稀盐酸不反应。说明金属活动性铁＞氢，银＜氢，铜＜氢，铁＞铜，铁＞银，铜、银活动性不能比较。故填：铁＞氢，银＜氢，铜＜氢，铁＞铜，铁＞银，铜、银活动性不能比较。 ③Cu2(OH)2CO3含有金属离子铜离子和酸根离子碳酸根离子，所以属于盐；Cu2（OH）2CO3中含有碳酸根和氢氧根，则铜绿能与酸反应，且生成水和放出气体二氧化碳。故填：盐；酸。 （3）物质的性质决定物质的用途，但这不是唯一的决定因素，还需考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、对环境的影响等，选择铸造硬币的金属材料需要考虑的因素有：光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工等。故填：光泽好；易加工。 36．（2025·江西卷）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)。 ◆题型10 与金属有关的框图推断题和工艺流程题 37．（2025·湖南卷）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：。 38．（2025·山西卷）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 。 39．A~G是初中化学常见的物质。已知A为黑色固体单质，B为红棕色粉末，G为紫红色固体单质，它们的转化关系如下图所示，回答问题。 ①写出化学式：B ；F 。 ②反应Ⅱ的化学方程式为 。 ③反应Ⅲ的化学方程式为 。 【答案】Fe2O3 CuO Fe +CuSO4 = FeSO4 + Cu 【解析】G为紫红色固体单质，则G是铜，A为黑色固体单质，B为红棕色粉末，A和B高温能反应生成C和D，则A可能是碳，B可能是氧化铁，生成的D能与硫酸铜反应铜，则D是铁，C是二氧化碳，C能与A反应生成E，则E是一氧化碳，一氧化碳能与F反应生成铜，则F是氧化铜，代入框图，推断合理； ①由分析可知，B是氧化铁，化学式为Fe2O3 ②反应Ⅱ是二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，反应的化学方程式为：； ③反应Ⅲ是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。 40．从废旧手机的某些部件中可回收银和铜，其操作流程如图所示。      （1）请写出步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式 。（写一个即可） （2）步骤Ⅱ中，加入硝酸银溶液的作用是什么 ？ （3）步骤Ⅲ中，若溶液乙的质量大于溶液甲，确定M后写出发生反应的化学方程式 。 【答案】 （或） 除去固体中的铜单质 【解析】（1）步骤Ⅰ中发生反应为镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，该反应的化学方程式为：；铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，该反应的化学方程式为： ； （2）粗产品中含镁、铝、铜、银，加入稀硫酸，镁、铝和稀硫酸反应，铜、银和稀硫酸不反应，故步骤Ⅱ中，加入硝酸银溶液，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，目的是：除去固体中的铜单质； （3）步骤Ⅲ中，若溶液乙的质量大于溶液甲，溶液甲中含硝酸铜，说明金属M能与硝酸铜反应，且M的相对原子质量比铜大，M可以是锌，锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，该反应的化学方程式为：。 考点三 金属资源的利用和保护 ◆题型1 常见的金属矿物及其成分 41．（2024·广西卷）广西铝土矿资源丰富.铝土矿的主要成分是（ ） A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙 【答案】B 【解析】铝土矿含铝元素，主要成分是氧化铝，故选B。 42．（2024·辽宁卷）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。 ◆题型2 铁的冶炼（重点） 43．如图是模拟工业炼铁的实验，下列叙述正确的是 A．甲中的反应是置换反应 B．甲中硬质玻璃管内红色固体变为银白色 C．用乙装置可防止液体倒吸和防止CO污染空气 D．实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却 【答案】D 【解析】A、甲中反应为一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应中，反应物中没有单质参与反应，不属于置换反应，故错误； B、一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，铁粉为黑色，因此甲中硬质玻璃管内红色固体变为黑色固体，故错误； C、一氧化碳不与氢氧化钙反应，从溶液中逸出，留存在试剂瓶的上层空间，由于压强的作用，溶液被压入烧杯内，一氧化碳气体被收集，减少对空气的污染，但二氧化碳能够与氢氧化钙溶液反应，既可用来检验反应生成的气体，又可以用乙装置吸收反应生成的二氧化碳，不是为了防止产生倒吸，故错误； D、实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却，防止还原出的铁在高温下重新被氧气氧化，故正确。 故选：D。 44．（2025·湖南长沙卷）“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。 ◆题型3 含杂质的化学方程式计算 45．如图甲是实验室模拟炼铁的装置图，图乙是炼铁高炉模型，下列说法不正确的是 A．图甲：实验开始时，应先通CO一段时间后，点燃酒精喷灯 B．图甲：实验过程中当看到红色固体变黑色，澄清石灰水变浑浊，说明有铁生成 C．图乙：高炉炼铁的原料有铁矿石、石灰石、焦炭、热空气 D．图乙：向高炉中投入含氧化铁160t的赤铁矿石，最多可得含杂质2%的生铁114.3t 【答案】B 【解析】A、实验开始时，应先通CO一段时间后，再点燃酒精喷灯，把装置中的空气排出，以免加热CO与空气的混合物时发生爆炸，说法正确，故A不符合题意； B、一氧化碳还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁或氧化亚铁，也是黑色的，故实验过程中当看到红色固体变黑色，澄清石灰水变浑浊，不能说明有铁生成，故B不正确，符合题意； C、高炉炼铁的原料有铁矿石、石灰石、焦炭、热空气，说法正确，故C正确，不符合题意； D、设最多可得含杂质2%的生铁的质量为x，则 x≈114.3t 故D正确，不符合题意。 故选：B。 ◆题型4 金属生锈条件的探究（重点） 46．（2024·吉林长春卷）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。 47．（2023·江苏无锡卷）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。 48．（2025·陕西卷）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：。 ◆题型5 金属的生锈条件与防锈方法 49．（2025·广西卷）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。 50．（2025·湖南卷）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。 51．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）。 ◆题型6 保护金属资源的途径 52．（2025·黑龙江齐齐哈尔卷）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。 B 综合攻坚·知能拔高 1．小明以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分（如图）。下列说法错误的是 A．在自然界中丁主要以单质形式存在 B．甲和都能和稀硫酸发生反应，甲比反应更快 C．将乙加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色 D．小明选择“数轴”的原点丙为 【答案】B 【解析】A、根据金属活动性顺序：钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、氢、铜、汞、银、铂、金，则丁为金，在自然界中金主要以单质形式存在，说法正确，不符合题意； B、根据金属活动性顺序：钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、氢、铜、汞、银、铂、金，则甲为铝、丙为氢，铝在氢之前、汞在氢之后，所以铝能与稀硫酸反应，但汞与稀硫酸不反应，说法错误，符合题意； C、根据金属活动性顺序：钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、氢、铜、汞、银、铂、金，则乙为铁，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，有气泡产生，溶液变为浅绿色，说法正确，不符合题意； D、根据金属活动性顺序：钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、氢、铜、汞、银、铂、金，则“数轴”的原点丙为，说法正确，不符合题意。 故选：B。 2．（2025·江苏连云港卷）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。 3．（2025·福建卷）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。 4．某学习小组做完铁与稀硫酸反应实验后，将反应后的混合物M全部倒入盛有一小块铜锌合金的烧杯中，发现有大量气泡产生。待充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。他们得出的结论中不正确的是（ ） A．M中一定不含铁单质 B．滤液中可能含有两种金属离子 C．滤液中一定含有ZnSO4 D．滤渣中至少含有两种金属单质 【答案】D 【解析】铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；将反应后的混合物M全部倒入盛有一小块铜锌合金的烧杯中，发现有大量气泡产生，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，说明混合物M中稀硫酸过量，故M中铁已经完全反应，M中含稀硫酸、硫酸亚铁，锌先与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，待稀硫酸完全反应后，锌再与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，铜与稀硫酸、硫酸亚铁不反应。 A、铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；将反应后的混合物M全部倒入盛有一小块铜锌合金的烧杯中，发现有大量气泡产生，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，说明M中含有硫酸，则M中一定不含铁单质，故说法正确； B、如果锌过量，锌将稀硫酸、硫酸亚铁完全反应，滤液中只含锌离子一种金属离子，如果锌含量不足，则溶液中含锌离子和亚铁离子两种金属离子，故说法正确； C、一定发生了锌与稀硫酸的反应，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，则滤液中一定含有ZnSO4，故说法正确； D、M中含有硫酸，所以M中一定不含铁单质；锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜不与稀硫酸反应，锌能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，所以滤渣中一定含有铜，一定不含有铁，可能含有锌，滤渣中至少含有一种金属单质，故说法错误； 故选：D。 5．（2025·湖北武汉卷）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。 6．（2023·江苏南通卷）学习小组通过下列实验探究溶液的性质。 实验Ⅰ：把一根砂纸打磨过的Al丝浸入溶液中，一段时间后观察到Al丝表面出现红色物质。 实验Ⅱ：向溶液中滴加少量NaOH溶液，出现沉淀。 下列说法正确的是（ ） A．实验Ⅰ中溶液颜色不变 B．实验Ⅰ说明Al的活动性比Cu的强 C．实验Ⅱ中只发生物理变化 D．实验Ⅱ中沉淀为CuO 【答案】B 【解析】A、把一根砂纸打磨过的Al丝浸入CuSO4溶液中，一段时间后观察到Al丝表面出现红色物质，铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，溶液颜色由蓝色逐渐变为无色，错误； B、把一根砂纸打磨过的Al丝浸入CuSO4溶液中，一段时间后观察到Al丝表面出现红色物质，说明Al能置换出Cu，Al的活动性比Cu的强，正确； C、实验Ⅱ中氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，有新物质生成，发生了化学变化，错误； D、实验Ⅱ中氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，实验Ⅱ中沉淀为氢氧化铜，错误。 故选B。 7．（2025·江苏苏州卷）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。 8．（2025·吉林长春卷）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。 9．（2025·云南卷）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)。 10．（2024·山东临沂卷）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。 11．（2025·山东烟台卷）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。 12．（2025·黑龙江绥化卷）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。 13．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。 14．（2025·湖北卷）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. 15．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。 已知：硫酸镍（化学式）能溶于水。 实验一：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱 【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。 猜想一：；猜想二：；猜想三： 。 【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验，请完成实验报告。 实验步骤 实验现象 解释与结论 取三支试管，分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中。 锌片表面产生的气泡较快；镍片表面产生的气泡较慢；铜片无明显现象。 猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是 。 实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍 【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。    步骤①中得到的A是 。步骤②中生成C的化学方程式是 。 【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是 (答1条）。 【答案】 一 铜/ 节约金属资源，减少对环境的污染（合理即可） 【解析】实验一：[提出猜想]由于锌的活动性比铜强，再结合其它猜想，则猜想三为Ni>Zn>Cu。 [进行实验]根据现象可知，锌、镍均能与硫酸反应，铜不能与硫酸反应，且锌反应比镍快，则说明金属活动性顺序Zn>Ni>Cu，即猜想一成立； 镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气反应的化学方程式为。 实验二：[设计方案]锌、镍的活动性比氢强，铜的活动性比氢弱，加入过量的稀硫酸，锌、镍分别与硫酸反应生成硫酸锌、硫酸镍和氢气，铜不与硫酸反应，则金属A为铜，溶液B为硫酸锌、硫酸镍、硫酸； 由于锌的活动性比镍的活动性强，锌与硫酸镍反应硫酸锌和镍，反应的化学方程式为。 [反思评价]合理开发城市“金属矿山”可以节约金属资源，减少对环境的污染，故答案为：节约金属资源，减少对环境的污染（合理即可）。 16．（2025·四川成都卷）我国使用青铜历史悠久，学习小组对青铜冶炼及防护开展研究。 【查阅资料】 1.孔雀石高温下可分解为CuO、和。 2.铜锈分为无害锈和有害锈。氯化亚铜（CuCl，灰白色固体）和碱式氯化铜[，绿色固体]是有害锈，两者均能与稀硝酸或稀盐酸反应生成可溶的氯化铜。 3. 4.Cu与CuCl均能与酸化后的过氧化氢溶液反应。 【青铜冶炼】 青铜是铜锡合金，我国古代将孔雀石、锡石、木炭投入炉内，高温炼得青铜。 （1）冶炼时，生成铜的化学方程式为 。 （2）青铜中锡（Sn）含量不同，性质有差异。《周礼·考工记》记载了不同青铜铸件的锡含量如表1。 铸件 锡含量/% 编钟 15 箭镞 17 戈戟 14-24 刀剑 25 表1 青铜铸件锡含量表 结合表1和铜锡合金强度硬度图分析，选择含锡量约为25%的青铜铸造刀剑的原因是 。 【青铜防护】 实验一  探究含氯化合物和相对湿度对青铜有害锈形成的影响 在其他条件相同时，用青铜片设计并进行甲、乙两组实验，记录如表2。 实验组别 甲 乙 实验序号 i ii iii iv v vi vii i ii iii iv v vi vii 氯化铵 有 无 相对湿度/% 35 47 58 65 70 85 90 35 47 58 65 70 85 90 实验现象 无明显锈点 均有灰白色锈点，且逐渐变成绿色疏松锈；绿色疏松锈依次增多 无明显锈点 表2  有害锈形成的影响实验记录表 用其他含氯化合物重复实验，观察到相似实验现象。 （3）结合以上实验可得出的结论是 ；甲组iii~vii号实验，相对湿度增加，绿色疏松锈依次增多的原因是 。 实验二  探究铜锈中氯元素的含量 用电子天平称取铜锈10.00g，加足量稀硝酸充分反应后过滤，向滤液中滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀，过滤、洗涤、干燥、称量。重复实验3次，得到沉淀的平均质量为2.87g。 （4）铜锈中氯元素的质量分数为 ；能否用稀盐酸代替稀硝酸进行实验，判断并说明理由 。 实验三  处理青铜有害锈 （5）青铜铸件有白色锈点时，可用酸化后的过氧化氢溶液擦拭，并在5~10分钟后及时清理。“及时清理”的原因是 。 【反思交流】 （6）结合以上研究，对保护青铜器提出合理建议 （写一条即可）。 【答案】（1）（或） （2）硬度和拉伸强度均比较高 （3）在其他条件相同时，有含氯化合物且相对湿度达到一定值可形成有害锈 相对湿度越大，氯化亚铜转化为碱式氯化铜的量越多 （4）7.1% 不能，理由是增加了溶液中氯离子含量，使测得的氯元素质量分数偏大 （5）防止酸化后的过氧化氢溶液与CuCl反应完后继续与Cu反应 （6）隔绝含氯化合物（或降低保存环境的相对湿度） 【解析】（1）我国古代将孔雀石、锡石、木炭投入炉内，高温炼得青铜，孔雀石高温下可分解为CuO、和，所以冶炼时是木炭或木炭不完全燃烧产生的一氧化碳与孔雀石分解生成的CuO发生还原反应生成铜，反应的化学方程式为：或； （2）铸造刀剑要求材料的硬度、韧性、强度、耐磨性等性质都要好，含锡量约为25%的青铜硬度和拉伸强度均比较高，所以是铸造刀剑的好选择，故填：硬度和拉伸强度均比较高； （3）结合如表2实验记录，可得出在其他条件相同时，有含氯化合物且相对湿度达到一定值可形成有害锈，故填：在其他条件相同时，有含氯化合物且相对湿度达到一定值可形成有害锈； 甲组iii~vii号实验，相对湿度增加，绿色疏松锈依次增多，是因为相对湿度越大，氯化亚铜转化为碱式氯化铜的量越多，故填：相对湿度越大，氯化亚铜转化为碱式氯化铜的量越多； （4）设与硝酸银反应的氯化铜的质量为x, 1.35g氯化铜中所含氯元素的质量为 氯化铜中的氯元素完全来自铜锈中，所以10g铜锈中氯元素的质量也为0.71g，所以铜锈中氯元素的质量分数为 不能用稀盐酸代替稀硝酸，因为稀盐酸中含有氯离子，会使测得的氯元素质量分数偏大，故填：不能，理由是增加了溶液中氯离子含量，使测得的氯元素质量分数偏大； （5）因为Cu与CuCl均能与酸化后的过氧化氢溶液反应，及时擦掉防止酸化后的过氧化氢溶液与CuCl反应完后继续与Cu反应，腐蚀金属铜，故填：防止酸化后的过氧化氢溶液与CuCl反应完后继续与Cu反应； （6）结合以上实验，保护青铜器应隔绝含氯化合物或降低保存环境的相对湿度，故填：隔绝含氯化合物（或降低保存环境的相对湿度，其他合理答案均可）。 17．（2024·江苏盐城卷）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。 18．（2025·新疆卷）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）。 19．（2025·贵州卷）在推进中国式现代化建设的进程中，桥梁是贵州一张亮丽的名片。金属材料在桥梁建造中发挥着重要作用。 （1）桥梁的金属材料 ①建造桥梁使用的金属材料主要有铁、锌、铝、钢丝、镀锌钢丝、镀锌铝钢丝等。其中属于合金的是 (选填一种)。 ②将赤铁矿()、焦炭和石灰石一起加入高炉。在高温下，炉内和反应得到，反应的化学方程式为 。 （2）金属材料的制造 一种超高强度锌铝合金镀层钢丝生产的主要工序如下： ①“酸洗”时，将钢丝放入酸洗槽中除去钢丝表面的铁锈。若“酸洗”时间过长，铁会被稀盐酸腐蚀，原理是 (用化学方程式表示)。 ②“镀锌”利用了锌的活动性强于铁为钢丝提供保护。验证金属活动性选用的试剂是 。 ③“镀锌铝”时，镀层厚度随浸镀时间和温度变化关系如图，若需生产镀层厚度的锌铝镀层钢丝，最好控制时间和温度为 。 （3）金属材料腐蚀及防护 ①在镀层中加入适量可调节镀层的耐腐蚀性能。取含质量分数为的镀层测试镀层腐蚀速率的结果如图，镀层的腐蚀速率随镀层中不同、质量分数变化的规律是 。 ②某桥梁主缆采用钢丝，工程师为了缆索主缆不被腐蚀，设计了桥梁干燥系统如图。说明缆索主缆的防护原理 。 【答案】（1）钢丝/镀锌钢丝/镀锌铝钢丝 （2） 铁片和硫酸锌溶液（合理即可） 600~800s，460℃ （3）Zn质量分数由95降低到93.5，Mg质量分数由0增大到1.5过程中，腐蚀速率下降；Zn质量分数由93.5降低到92，Mg质量分数由1.5增大到3过程中，腐蚀速率上升 利用干燥空气的流动，除去缆索主缆中的水、粉尘和其他污染物 【解析】（1）①铁、锌、铝属于纯金属，钢丝、镀锌钢丝、镀锌铝钢丝均属于合金； ②一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为； （2）①若“酸洗”时间过长，铁会被稀盐酸腐蚀，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为；②活泼金属可以将不活泼金属从其盐溶液中置换出来，则验证金属活动性Zn>Fe，可选用的试剂是铁片和硫酸锌溶液、锌片和硫酸亚铁溶液等；③由镀层厚度随浸镀时间和温度变化关系图可知，若需生产镀层厚度900μm的锌铝镀层钢丝，最好控制时间和温度为600~800s，460℃； （3）①分析图像可知，Zn质量分数由95降低到93.5，Mg质量分数由0增大到1.5过程中，腐蚀速率下降；Zn质量分数由93.5降低到92，Mg质量分数由1.5增大到3过程中，腐蚀速率上升；②分析桥梁干燥系统图可知，其是利用干燥空气的流动，除去缆索主缆中的水、粉尘和其他污染物，从而达到对缆索主缆防护的目的。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $