第九单元 金属（16大题型专项训练）化学新教材鲁教版九年级下册

第九单元 金属 A 题型聚焦·专项突破 考点一 金属材料 题型1 金属材料的判断 题型2 金属性质与用途的对应关系 题型3 根据用途推测金属的性质 题型4 合金的优点 题型5 常见合金的使用 考点二 金属的化学性质 题型1 金属与氧气反应（重点） 题型2 金属与酸反应 题型3 金属与盐溶液反应 题型4 置换反应（重点） 题型5 金属活动性顺序的理解和判断 题型6 金属活动性顺序的探究实验（难点） 考点三 金属资源的利用和保护 题型1 铁的冶炼 题型2 炼铁的相关计算 题型3 铁生锈条件的探究（重点） 题型4 防止铁生锈的方法和措施 题型5 保护金属资源 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 金属材料的判断 1．河北博物院珍藏了大量反映燕赵大地辉煌历史的文物。下列文物中，主要制作材料属于金属材料的是 A．战国龙形青玉佩 B．磁州窑白釉黑彩瓷枕 C．汉代铁齿轮 D．曲阳石雕胁侍菩萨像 2．下列藏品主要由金属材料制成的是 A．关内侯金印 B．秦代竹简 C．东汉陶楼 D．秦汉木漆器 ◆题型2 金属性质与用途的对应关系 3．春晚上演员们戴的手链“银花丝”是一种传统金属工艺，可长期保存，其原料为银。“银花丝”工艺不能体现出银的 A．延展性 B．有金属光泽 C．导电性 D．化学性质稳定 4．下列物质的用途主要与化学性质有关的是 A．用镁粉制作照明弹 B．用活性炭除冰箱异味 C．用铜制作电线电缆 D．用干冰进行人工降雨 ◆题型3 根据用途推测金属的性质 5.中国国家博物馆珍藏着一枚“国玺”，即“中华人民共和国中央人民政府之印”，代表着熠熠生辉的共和国符号。她由铜胎铸字，不易变形。选用这种材料作为印章胎体最大的优点是    A．硬度较大 B．熔点较高 C．不溶于水 D．形状美观 6．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 ◆题型4 合金的优点 7．焊锡是锡铅合金，用于焊接时熔化填加到焊缝等。把铅加入锡中制成合金的主要目的是 A．降低熔点 B．增加硬度 C．增强抗腐蚀性 D．增加延展性 8．如图藏品属于青铜器，考古出土时表面有一层“铜绿”[主要成分：]。青铜是铜与锡的合金。下列叙述错误的是 A．青铜器耐磨、可塑性好 B．青铜的硬度比纯铜的低 C．中铜元素显价 D．铜、锡都能导电 9．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 ◆题型5 常见合金的使用 10．下列物质属于合金的是 A．不锈钢 B．金刚石 C．水银 D．四氧化三铁 11．蛇年(2025)春晚吉祥物“巳(sì)升升”(寓意“巳巳如意，生生不息”的主题)的眉眼取自四川广汉三星堆遗址出土的青铜蛇形器的歧羽纹、臣字目。青铜是在纯铜中加入铅的合金。下列有关说法不正确的是 A．青铜是混合物 B．青铜属于金属材料 C．青铜易溶于稀盐酸 D．青铜的硬度比铅的硬度大 考点二 金属的化学性质 ◆题型1 金属与氧气反应 1．下列物质与氧气反应会生成黑色固体的是 A．铜丝 B．木炭 C．硫粉 D．氢气 2．关于铁丝在氧气中燃烧的实验(如图)，下列说法正确的是 A．在空气中加热铁丝不能燃烧说明铁丝在空气中不与氧气反应 B．引燃绑在铁丝上的火柴后需立即伸入盛满氧气的集气瓶 C．反应消耗铁丝的质量应该和生成黑色固体的质量相等 D．参加反应的铁与生成物中铁元素的质量一定相等 3．关于金属与氧气反应的说法，正确的是( ) A．红热的细铁丝在空气中能燃烧 B．金属在高温下都能与氧气反应 C．根据金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的活泼性 D．“真金不怕火炼”说明金的 4．课堂上，同学们与老师一起进行了镁条燃烧的实验，请回答问题： （1）最能说明镁条燃烧是化学变化的现象是 （用序号表示，下同）；烟花、照明弹中都用到镁粉作原料，其原因是镁粉燃烧时 。 ①发出耀眼的白光  ②放出大量热  ③生成白色固体 （2）镁条在空气中燃烧，需要的条件是 ，这说明化学反应的发生需要一定的条件。写出镁条在空气中燃烧生成氧化镁的文字表达式 。 （3）小梅同学发现实验桌上的镁条表面有黑色物质。黑色物质是什么，会不会是镁带缓慢氧化后产生的氧化镁？ 小梅把磨去黑色物质的镁带放在氧气中燃烧，结果得到的是白色固体。由此，她得出结论是： 。 ◆题型2 金属与酸反应 5．利用元素守恒解决问题。向100 g 7.3%的稀盐酸中加入足量的镁锌混合物，反应至不再产生气泡，最终生成氢气的质量为 A．7.3 g B．0.2 g C．9.8 g D．0.4 g 6．现有质量相等的X、Y、Z三种金属，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z在生成物中均显价，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法正确的是 A．Y与反应的化学方程式为 B．相对原子质量： C．完全反应生成氢气的质量： D．X、Y、Z的金属活动性顺序为： 7．某小组利用数字化实验探究金属与酸的反应。向250 mL的烧瓶内注入25 mL质量分数为8.8%的稀盐酸，剪取长约4 cm、宽约0.4 cm的镁、铝、锌、铁、铜金属条，打磨后分别加入烧瓶中，迅速塞紧带有压强传感器的橡胶塞(如图1)，得到如图2所示的压强变化曲线。回答下列问题： （1）曲线a对应的金属是 。 （2）曲线b对应的金属是铁，反应的化学方程式为 。 （3）曲线c在t s左右达到最高点后又略微下降的原因是 。 （4）下列说法错误的是___________(填字母)。 A．曲线d对应的反应速率适中，适合用于实验室制取气体 B．若延长实验时间，可得到d的图像是一条直线 C．从0～100 s的图像可推测曲线e对应的金属打磨不彻底 ◆题型3 金属与盐溶液反应 8．某机械加工厂对和的混合液进行处理，向混合液中加入过量的镁粉，充分反应后过滤，得滤液和滤渣。对于上述处理后的滤渣和滤液，下列分析正确的是 A．滤渣中只有Cu、Mg B．滤渣中一定有Cu、Mg，可能有Zn C．滤液中一定没有 D．滤液中一定有，可能有 9．向和的混合溶液中加入a g的铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。再向滤渣中加入适量稀盐酸，产生气泡。下列说法不正确的是 A．滤渣中一定含有Fe和Ag B．滤液的颜色为浅绿色 C．滤渣的质量一定大于a g D．滤液中一定含有、、 10．向一定量的硝酸银和硝酸亚铁混合溶液中加入mg锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。对下列问题进行分析。 （1）若滤渣只含一种金属，则滤液中的物质最多有 种。 （2）若滤液中含有两种金属离子，则滤渣中的固体一定有 (填物质名称)。 （3）若最终得到的滤渣质量仍为mg，则滤液中溶质可能有 (填化学用语)。 （4）若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则一定发生反应的化学方程式为 。 ◆题型4 置换反应 11．下列方程式属于置换反应的是 A．C+2CuO2Cu+CO2↑ B．2H2+O22H2O C．CO+CuOCu+CO2 D．CH4+2O2CO2+2H2O 12．下列化学方程式书写且所属基本反应类型都正确的是 A．4Fe+3O22Fe2O3  化合反应 B．CuO+COCu+CO2  置换反应 C．2H2O=2H2↑+O2↑  分解反应 D．CuO+H2SO4=CuSO4+H2O  复分解反应 ◆题型5 金属活动性顺序的理解和判断 13．将甲、乙、丙三种金属分别投入稀硫酸中，甲、丙表面有气泡产生，乙无明显现象；若将甲放入丙的硫酸盐溶液中，一段时间后，甲的表面有丙析出。由此推断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是 A．甲、乙、丙 B．甲、丙、乙 C．丙、乙、甲 D．丙、甲、乙 14．金属活泼活动性顺序如下： K  Ca  Na  Mg ① Zn  ② Sn  Pb  (H)  ③ Hg  Ag  Pt  Au （1）Cu、Al、Fe相对应的位置是 (用序号表标)。铜和金是人类使用较早的金属。铜能加工成各种形状的器具，金可被打造成造型精美的饰品，这主要是利用了铜和金具有良好的 性。 （2）铝制品耐腐蚀的原因是表面形成 薄膜(填化学式)；赤铁矿中含，不能读作 (“氧化铁”或“四氧化三铁”或“三氧化二铁”)；铁生锈后的产物为，则有 种(填写数字)元素参与生锈。 （3）将金属锌加入硝酸银和硝酸铜混合溶液中，向充分反应后的滤渣中加入稀盐酸有气泡，滤渣为 (填“Ag”或“Cu、Ag”或“Zn、Cu、Ag”)。 （4）《淮南万毕术》中记载了“曾青得铁则化为铜”，其反应观示意图如图所示，该反应过程中生成的微观粒子是 ；要置换出12.8 kg铜，至少需要 g硫酸铜。 ◆题型6 金属活动性顺序的探究实验 15．为验证Zn、Cu和X三种金属的活动性顺序，设计如图实验，则三种金属活动性由强到弱顺序是 实验操作 现象 无明显现象 X表面析出红色固体 A．Zn＞X＞Cu B．X＞Zn＞Cu C．Zn＞Cu＞X D．Cu＞X＞Zn 16．为了验证铁、铜、银的金属活动性顺序，设计如下图所示实验方案。下列说法正确的是 A．①②④中溶液颜色都发生变化 B．①和③中金属表面都有气泡产生 C．②和③比较，能判断铜和银的活动性顺序 D．①②④比较，能判断铁、铜、银的活动性顺序 17．像科学家一样“做科学”——探秘金属的活动性顺序：某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图甲所示三个实验(三种金属均已用砂纸打磨过，其形状和大小相同，稀盐酸的浓度和用量也相同)。 （1）实验前用砂纸打磨金属的目的是 。 （2）一段时间后，观察到B试管中的实验现象为 该反应的化学方程式为： ，该反应属于 (填写基本反应类型)。 （3）甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是 。 （4）乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，因此在上述实验的基础上，乙同学又补做了一个实验，装置如图乙所示，且实现了探究目的。乙同学的实验：X、Y物质分别为： 。 【拓展与延伸】 （5）好奇地小华在老师的指导下，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，此时，滤渣中一定含有 。 考点三 金属资源的利用和保护 ◆题型1 铁的冶炼 1．炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁反应。某同学利用该原理设计了一个实验，实验装置如下图所示： 对实验进行分析并回答问题。 （1）实验中A处的现象是 ，B处的现象是 。 （2）实验前“通入CO”与“开始加热”的顺序是 。实验后“停止通入CO”与“停止加热”的顺序是 。 （3）C处酒精灯的作用是 。 2．我国炼铁始于春秋时代，随后炼铁规模和技术不断发展。近年来，我国钢铁工业持续快速发展，建成了门类齐全，独立完整的产业体系。联合钢铁工业的基本生产流程如图。 请回答下列问题： （1）写出高炉中以赤铁矿(主要成分是Fe2O3)为原料炼铁的化学方程式 。 （2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 ；焦炭在炼铁过程中的主要作用是 。 （3）工业炼钢时，用纯氧的目是 ，与纯铁相比，钢坯 (填字母)。 a.熔点变高            b.硬度变大        c.抗腐蚀性增强 ◆题型2 炼铁的相关计算 3.（2023·四川眉山·中考真题）磁铁矿石(主要成分为)是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：将其中的Fe3O4转化为Fe． （1）Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为 。 （2）假设炼铁过程中铁没有损耗，用含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少(写出计算过程)？ 4.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）。 ◆题型3 铁生锈条件的探究 5．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： 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，AB对比得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论，C不生锈的原因是 。 （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，发生的反应化学方程式为 ，长时间放置，发现铁钉表面有气泡产生，说明用稀盐酸除锈时应注意事项是 。 （3）防锈：防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件。航母外壳用涂料覆盖可有效防止钢铁锈蚀，其原理是 。 （4）该兴趣小组继续设计探究铜生锈的条件（如图），请在横线上填写物质名称或化学式，说明铜生锈的条件不仅要与水和氧气接触，还要与二氧化碳接触。 、 6．为探究铁生锈的影响因素，兴趣小组设计了如下图实验(无水CaCl2做干燥剂)。 一段时间后观察：A处铁丝无明显变化，B处铁丝表面灰暗，C处铁丝无明显变化。 （1）铁锈的主要成分 (写化学式) （2）对比 两处实验现象，可得出铁生锈与水有关； （3）B、C处实验现象对比说明决定铁生锈快慢的一个重要因素是 （4）铁与稀盐酸反应时，产生气泡，慢慢无色溶液变为 色，反应的化学方程式为 。 ◆题型4 防止铁生锈的方法和措施 7．世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重要问题。下列有关金属锈蚀与保护措施不正确的是（　　） A．铁生锈是发生了缓慢氧化 B．同样的铁制品在海南比在兰州更易生绣 C．铝的抗腐蚀能力比铁强，铝的金属活动性也比铁强 D．铝的抗腐蚀能力比铁强，生活中可以用钢丝球来刷铝锅 8．下列做法不能起到防锈作用的是 A．经常用水清洗铁制品 B．将铁制成耐腐蚀的不锈钢 C．在铁制品的表面涂油漆 D．在铁制品表面镀铬等耐腐蚀金属 ◆题型5 保护金属资源 9．我国的矿物资源丰富，但不能再生。下列能保护金属资源的是 A．寻找金属代用品 B．矿物资源无限，可以任意开采 C．废旧金属不需要回收利用 D．将铁钉放置于潮湿的空气中 10．金属矿物的储量有限，而且不能再生，所以保护金属资源尤为重要．下列关于保护金属资源的有效途径说法中，不正确的是（　　） A．防止金属腐蚀 B．回收再利用 C．扩大开采规模 D．寻找代用品 B 综合攻坚·知能拔高 1．2025年春晚《秧BOT》节目中使用的机器人的承重部件和结构中应用了大量的铝合金，铝合金属于 A．合成材料 B．金属材料 C．复合材料 D．天然材料 2．我国航天员在出舱活动期间会使用机械臂。在选用机械臂材质时，可以不考虑的性质是 A．高强度 B．有光泽 C．耐高温 D．耐腐蚀 3．常温下为黄色固体的是 A．铜 B．铁 C．金 D．锌 4．下列关于金属的说法正确的是 A．铝是地壳中含量最多的金属元素 B．铜的化学性质不活泼，在潮湿的空气中也不会生锈 C．铁的活动性比锌强 D．银的导电性比铜好，所以常用银作导线 5．清末铝制艺术品，至今仍保存完好，该艺术品未被锈蚀的主要原因是 A．铝不易被氧化 B．铝的氧化物容易发生还原反应 C．铝不易发生化学反应 D．铝虽然会氧化，但表面形成的氧化物有保护作用 6．物质能在空气中燃烧并发出白光的是 A．碳 B．镁带 C．铁 D．硫 7．现有质量相等的X、Y、Z三种金属，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z在生成物中均显价，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法正确的是 A．Y与反应的化学方程式为 B．相对原子质量： C．完全反应生成氢气的质量： D．X、Y、Z的金属活动性顺序为： 8．下列反应中，生成溶液的是 A． B． C． D． 9．同学们在探究金属的物理性质和某些化学性质时，有下图所示操作： （1）实验一中仪器a的名称是 ；用仪器a夹着铜丝，对铜丝一端加热一段时间后，用手触摸未加热端感觉到铜丝发烫。据此可得出的结论是 。 （2）实验二中把铝丝放入稀硫酸中，刚开始没看到气泡产生，其原因是 。 （3）实验三中反应的化学方程式为 。如果要比较铝、铜、银三种金属的活动性强弱，在实验二和实验三的基础上，还需补充的实验是 (写出操作方法)。 10．向硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量的铁粉。反应停止后过滤，取少量滤渣，加入盐酸有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是 ；滤液中一定含有的物质的是 ，滤液中一定没有的阳离子是 。 11．为探究锌、铁、铜、银的金属活动性顺序，某化学兴趣小组进行如下三个实验（所用金属的形状与大小均相同）。 （1）通过实验可得出的结论是 。 （2）通过实验Ⅲ可得出的结论是 。 （3）为达到实验目的，你认为是否还需补充一个实验？ 。请说明理由： 。 12．某同学设计如图所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铁的实验。试回答： （1）该装置存在的一个主要问题是 ，你的改进方法是 。 （2）实验开始时，是先给氧化铁加热，还是先通入一氧化碳？ 。 （3）①实验过程中，图中A处能观察到的实验现象是 ，发生反应的化学方程式为 。 ②B处观察到的实验现象是 。 ③B装置中澄清石灰水的作用是 。 13．请你与兴趣小组的同学一起探究铁制品锈蚀的条件： 实验设计： （1）实验现象：一周后，试管 中的铁钉会生锈。 （2）实验分析： ①A中蒸馏水的上面加入一层植物油的作用是 。A中加入的蒸馏水要先煮沸，并迅速冷却，其目的是 。 ②对比B、C中的现象可获得的结论是 。由实验 (填字母，下同)和 对比可得到铁生锈需与氧气接触的结论。 （3）实验结论：铁生锈的条件是 。 14．学习小组开展了以“化学中的美(镁)”为主题的探究式学习。 Ⅰ．探究镁条与氧气的反应 （1）取一根打磨光亮的长镁条和一个陶土网，称量并记录它们的质量(m1)；在陶土网上方点燃镁条，观察到镁条燃烧时发出耀眼的白光、产生大量白烟、放出大量的热、陶土网上得到一种白色固体；称量并记录陶土网及所得固体的质量(m2)。 ①陶土网上得到白色固体是因为镁条燃烧时与氧气反应生成了氧化镁，该反应属于基本反应类型中的 反应。 ②根据质量守恒定律可知，氧化镁的质量应大于参加反应的镁的质量。学习小组发现该实验中m2小于m1，其原因是 。 （2）镁条在空气中久置表面会变黑，同学们猜想镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。为探究镁条变黑的条件，利用下表所示装置(镁条长度为3cm，试管容积为20mL)分别进行下列5个实验，并持续观察20天，发现实验1至4中的镁条始终无明显变化，实验5中的镁条第3天开始变黑，至第20天全部变黑。 实验装置 实验序号 试剂X 试剂Y 1 O2 无 2 O2 2mLH2O 3 4mL CO2、16mL干燥空气 无 4 CO2 2mLH2O 5 4mL CO2、14mL空气 2mLH2O ①在作出猜想时，同学们认为镁条变黑与N2无关，其理由是 。 ②实验1的目的是 。 ③实验3中，试管内的气体中主要含有CO2、O2、 。 ④得出“镁条变黑一定与水蒸气有关”结论，依据的两个实验是 (填序号)。 ⑤由上述实验可推知，镁条变黑的条件是 。 Ⅱ．探究镁条与水的反应 （3）学习小组通过下列实验探究镁与水的反应： 步骤1：将一根长镁条打磨至光亮，分成两等份。 步骤2：将一份镁条置于盛有冷水的烧杯中，观察到有极少量气泡产生，较短时间后无明显现象。 步骤3：将另一份镁条置于盛有热水的烧杯中，观察到镁条表面有连续、细小的气泡产生，一段时间后产生气泡的速率明显变慢，镁条被白色物质包裹。 ①对比步骤2和3可知，影响镁与水反应速率的因素是 。 ②步骤3中镁与水反应生成Mg(OH)2和H2，写出该反应的化学方程式： 。 ③学习小组查阅资料了解到Mg(OH)2溶于水后能使无色酚酞溶液变为红色，为检验镁与水反应生成的Mg(OH)2，进行了如下探究：将镁条置于热水中，滴入酚酞溶液，溶液变为红色；在空气中放置一段时间，溶液变为无色。在确定酚酞溶液没有变质的情况下，同学们对“溶液变为无色”的原因作出猜想：温度降低时Mg(OH)2从水中析出。为探究猜想是否合理，设计了如下实验方案：取两支试管，分别加入 (将实验方案补充完整；实验中须使用的试剂：冷水、热水、酚酞溶液、氢氧化镁固体)。 15．小聪同学家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的小聪想探究铬(Cr)与常见金属铁、铜的活动性强弱，邀请你一同参加。 【作出猜想】 （1）猜想1：Cr＞Fe＞Cu； 猜想2：Fe＞Cu＞Cr； 猜想3：你的猜想是 。 【查阅资料】 ①铬是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。 ②铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。 【设计与实验】 小聪同学取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别放入等量的同种稀硫酸。 实验 试管 试管 试管 实验操作 实验现象 铁片表面产生气泡较慢，溶液变为 浅绿色 铬片表面产生气泡较快，溶液变为蓝色 无明显实验现象 【结论与解释】 （2）小聪得到的结论是猜想 正确。 【知识运用】 （3）将铬片投入FeSO4溶液中，反应 (填“能”或“不能”)进行。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第九单元 金属 A 题型聚焦·专项突破 考点一 金属材料 题型1 金属材料的判断 题型2 金属性质与用途的对应关系 题型3 根据用途推测金属的性质 题型4 合金的优点 题型5 常见合金的使用 考点二 金属的化学性质 题型1 金属与氧气反应（重点） 题型2 金属与酸反应 题型3 金属与盐溶液反应 题型4 置换反应（重点） 题型5 金属活动性顺序的理解和判断 题型6 金属活动性顺序的探究实验（难点） 考点三 金属资源的利用和保护 题型1 铁的冶炼 题型2 炼铁的相关计算 题型3 铁生锈条件的探究（重点） 题型4 防止铁生锈的方法和措施 题型5 保护金属资源 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 金属材料的判断 1．河北博物院珍藏了大量反映燕赵大地辉煌历史的文物。下列文物中，主要制作材料属于金属材料的是 A．战国龙形青玉佩 B．磁州窑白釉黑彩瓷枕 C．汉代铁齿轮 D．曲阳石雕胁侍菩萨像 【答案】C 【解析】金属材料指用纯金属或合金等制成的材料。 A、战国龙形青玉佩为玉石，属无机非金属材料； B、磁州窑白釉黑彩瓷枕为陶瓷，属无机非金属材料； C、汉代铁齿轮由铁制成，铁属于金属，因此主要材料为金属材料； D、曲阳石雕胁侍菩萨像是石材制成的，属无机非金属材料； 故选C。 2．下列藏品主要由金属材料制成的是 A．关内侯金印 B．秦代竹简 C．东汉陶楼 D．秦汉木漆器 【答案】A 【解析】A、关内侯金印是用金属(金)制成，金属于金属材料，正确； B、秦代竹简由竹子制成，竹子属于天然材料，错误； C、东汉陶楼由烧制，陶土属于无机非金属材料，错误； D、秦汉木漆器主要由木和漆组成，不属于金属材料，错误； 故选A。 ◆题型2 金属性质与用途的对应关系 3．春晚上演员们戴的手链“银花丝”是一种传统金属工艺，可长期保存，其原料为银。“银花丝”工艺不能体现出银的 A．延展性 B．有金属光泽 C．导电性 D．化学性质稳定 【答案】C 【解析】A、“银花丝” 工艺能将银加工成细丝，体现了银的延展性，不符合题意。 B、银作为手链原料呈现金属光泽，体现了银有金属光泽的性质，不符合题意。 C、“银花丝” 工艺是利用银的加工性能和外观、稳定性，未涉及银的导电功能，不能体现导电性，符合题意。 D、银可长期保存，说明其化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，不符合题意。 故选C。 4．下列物质的用途主要与化学性质有关的是 A．用镁粉制作照明弹 B．用活性炭除冰箱异味 C．用铜制作电线电缆 D．用干冰进行人工降雨 【答案】A 【解析】A、用镁粉制作照明弹，是因为镁燃烧发出耀眼白光，需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其化学性质，符合题意； B、用活性炭除冰箱异味，是因为活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，吸附性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； C、用铜制作电线电缆，是因为铜具有良好的导电性，导电性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； D、用干冰进行人工降雨，是因为干冰升华吸热，能使周围温度降低，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意。 故选A。 ◆题型3 根据用途推测金属的性质 5.中国国家博物馆珍藏着一枚“国玺”，即“中华人民共和国中央人民政府之印”，代表着熠熠生辉的共和国符号。她由铜胎铸字，不易变形。选用这种材料作为印章胎体最大的优点是    A．硬度较大 B．熔点较高 C．不溶于水 D．形状美观 【答案】A 【解析】铜胎属于金属材料，最大的优点是硬度较大。故选A。 6．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。 ◆题型4 合金的优点 7．焊锡是锡铅合金，用于焊接时熔化填加到焊缝等。把铅加入锡中制成合金的主要目的是 A．降低熔点 B．增加硬度 C．增强抗腐蚀性 D．增加延展性 【答案】A 【解析】合金比组成它的纯金属熔点低、硬度大，耐腐蚀，焊锡是锡铅合金，用于焊接时熔化填加到焊缝等。故把铅加入锡中制成合金的主要目的是降低熔点。 故选A。 8．如图藏品属于青铜器，考古出土时表面有一层“铜绿”[主要成分：]。青铜是铜与锡的合金。下列叙述错误的是 A．青铜器耐磨、可塑性好 B．青铜的硬度比纯铜的低 C．中铜元素显价 D．铜、锡都能导电 【答案】B 【解析】A.青铜是铜与锡的合金，其硬度比纯铜更高、耐磨且有较好的可塑性，故选项说法正确，不符合题意。 B.青铜是铜与锡的合金，其硬度比纯铜更高，故选项说法错误，符合题意。 C.中碳酸根显价，氢氧根显价，设铜元素的化合价为x，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，则有，解得，即在中铜元素显价，故选项说法正确，不符合题意。 D.铜、锡属于金属，都能导电，故选项说法正确，不符合题意。 故选：B。 9．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、锂等多种物质组成，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。 ◆题型5 常见合金的使用 10．下列物质属于合金的是 A．不锈钢 B．金刚石 C．水银 D．四氧化三铁 【答案】A 【解析】A、合金是由金属与金属或非金属熔合而成的混合物。不锈钢是铁、铬等元素的合金，符合定义，故A选项符合题意； B、金刚石是碳的单质，不属于合金，故B选项不符合题意； C、水银是金属汞的俗称，是纯金属，不属于合金，故C选项不符合题意； D、四氧化三铁是铁的氧化物，不属于合金，故D选项不符合题意。 故选A。 11．蛇年(2025)春晚吉祥物“巳(sì)升升”(寓意“巳巳如意，生生不息”的主题)的眉眼取自四川广汉三星堆遗址出土的青铜蛇形器的歧羽纹、臣字目。青铜是在纯铜中加入铅的合金。下列有关说法不正确的是 A．青铜是混合物 B．青铜属于金属材料 C．青铜易溶于稀盐酸 D．青铜的硬度比铅的硬度大 【答案】C 【解析】A. 青铜是铜和锡的合金，合金属于混合物，故说法正确； B. 金属材料包括金属和合金，青铜属于合金，是金属材料，故说法正确； C. 青铜中的铜在金属活动性顺序中位于氢之后，不与稀盐酸反应，铅虽能反应但缓慢且形成保护膜，因此青铜不易溶于稀盐酸，故说法错误； D. 合金的硬度通常比组成金属大，青铜硬度比铅大，故说法正确。 故选C。 考点二 金属的化学性质 ◆题型1 金属与氧气反应 1．下列物质与氧气反应会生成黑色固体的是 A．铜丝 B．木炭 C．硫粉 D．氢气 【答案】A 【解析】A、铜与氧气在加热条件下反应生成黑色固体氧化铜，符合题意； B、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体，不符合题意； C、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫气体，不符合题意； D、氢气在氧气中燃烧生成水，水为无色液体，不符合题意。 故选：A。 2．关于铁丝在氧气中燃烧的实验(如图)，下列说法正确的是 A．在空气中加热铁丝不能燃烧说明铁丝在空气中不与氧气反应 B．引燃绑在铁丝上的火柴后需立即伸入盛满氧气的集气瓶 C．反应消耗铁丝的质量应该和生成黑色固体的质量相等 D．参加反应的铁与生成物中铁元素的质量一定相等 【答案】D 【解析】A、铁在空气中可以和氧气、水等发生反应生锈，并非 “不与氧气反应”，该说法错误。 B、引燃火柴后需等火柴快燃尽时再伸入集气瓶（避免火柴燃烧消耗过多氧气），若立即伸入，火柴会消耗大量氧气，导致铁丝无法燃烧，该说法错误。 C、铁丝燃烧生成的黑色固体（）是铁丝与氧气反应的产物，根据质量守恒定律，生成固体的质量=铁丝质量+参与反应的氧气质量，因此生成固体质量大于铁丝质量，该说法错误。 D：根据质量守恒定律，反应前后元素的质量不变，因此参加反应的铁的质量与生成物中铁元素的质量一定相等，该说法正确。 故填：D。 3．关于金属与氧气反应的说法，正确的是( ) A．红热的细铁丝在空气中能燃烧 B．金属在高温下都能与氧气反应 C．根据金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的活泼性 D．“真金不怕火炼”说明金的 【答案】 C 化学性质稳定（合理即可） 【解析】A、红热的细铁丝在空气中不能燃烧，只能在纯氧中燃烧； B、并非所有金属都能与氧气反应，如金、铂等贵金属高温下也不反应； C、金属与氧气反应的难易程度是判断金属活泼性的依据之一； D、“真金不怕火炼”说明金的化学性质稳定，不与氧气反应。 故填C；化学性质稳定（合理即可）。 4．课堂上，同学们与老师一起进行了镁条燃烧的实验，请回答问题： （1）最能说明镁条燃烧是化学变化的现象是 （用序号表示，下同）；烟花、照明弹中都用到镁粉作原料，其原因是镁粉燃烧时 。 ①发出耀眼的白光  ②放出大量热  ③生成白色固体 （2）镁条在空气中燃烧，需要的条件是 ，这说明化学反应的发生需要一定的条件。写出镁条在空气中燃烧生成氧化镁的文字表达式 。 （3）小梅同学发现实验桌上的镁条表面有黑色物质。黑色物质是什么，会不会是镁带缓慢氧化后产生的氧化镁？ 小梅把磨去黑色物质的镁带放在氧气中燃烧，结果得到的是白色固体。由此，她得出结论是： 。 【答案】（1）③ ① （2）点燃 （3）黑色物质不是氧化镁 【解析】（1）化学变化的本质是有新物质生成，因此最能说明镁条燃烧是化学变化的现象是③生成白色固体； 烟花、照明弹利用镁粉燃烧时①发出耀眼的白光的现象，因此选用镁粉作原料。 故填：③；①。 （2）镁条在空气中燃烧需要的条件是点燃； 镁条在空气中燃烧生成氧化镁，其文字表达式为。 故填：点燃（或温度达到着火点）；。 （3）氧化镁是白色固体，磨去黑色物质的镁带在氧气中燃烧得到白色固体，因此得出结论：黑色物质不是氧化镁。 故填：黑色物质不是氧化镁。 ◆题型2 金属与酸反应 5．利用元素守恒解决问题。向100 g 7.3%的稀盐酸中加入足量的镁锌混合物，反应至不再产生气泡，最终生成氢气的质量为 A．7.3 g B．0.2 g C．9.8 g D．0.4 g 【答案】B 【解析】镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则盐酸中氢元素的质量等于生成氢气中氢元素的质量，故最终生成氢气的质量为，故选：B。 6．现有质量相等的X、Y、Z三种金属，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z在生成物中均显价，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法正确的是 A．Y与反应的化学方程式为 B．相对原子质量： C．完全反应生成氢气的质量： D．X、Y、Z的金属活动性顺序为： 【答案】A 【解析】A、Y在生成物中均显价，则Y和硫酸反应的化学方程式为：，A选项正确； B、一定量金属与足量酸完全反应时，产生氢气质量=，等质量的Y、Z和硫酸反应时，Y、Z在生成物中均显价，且Y产生氢气更多，则说明相对原子质量：Y＜Z，B选项错误； C、由图可知，完全反应生成氢气的质量：Y＞Z，C选项错误； D、X不能和硫酸反应，则说明X最不活泼，Z反应所需时间比Y短，说明Z的反应速率比Y快，因此金属活动性Z > Y，所以三种金属的活动性顺序为Z > Y > X，D选项错误。 故选：A。 7．某小组利用数字化实验探究金属与酸的反应。向250 mL的烧瓶内注入25 mL质量分数为8.8%的稀盐酸，剪取长约4 cm、宽约0.4 cm的镁、铝、锌、铁、铜金属条，打磨后分别加入烧瓶中，迅速塞紧带有压强传感器的橡胶塞(如图1)，得到如图2所示的压强变化曲线。回答下列问题： （1）曲线a对应的金属是 。 （2）曲线b对应的金属是铁，反应的化学方程式为 。 （3）曲线c在t s左右达到最高点后又略微下降的原因是 。 （4）下列说法错误的是___________(填字母)。 A．曲线d对应的反应速率适中，适合用于实验室制取气体 B．若延长实验时间，可得到d的图像是一条直线 C．从0～100 s的图像可推测曲线e对应的金属打磨不彻底 【答案】（1）铜 （2） （3）镁与稀盐酸反应放热，在t s左右反应结束，温度降低，压强减小 （4）B 【解析】（1）常见金属活动顺序里，铜排在氢后面，铜不能置换出盐酸中的氢，故曲线a对应的金属为Cu（铜）； （2）曲线b对应的金属是铁，铁与稀盐酸反应的化学方程式为; （3）镁与稀盐酸剧烈反应，释放出大量的热，使得分子运动剧烈，分子间隔变大，从而使压强变大，ts时左右反应结束，温度下降，压强变小，曲线下降； （4）A、d的曲线没有陡升陡降，表示随着实验进行产生气体慢慢增加，金属与盐酸的反应没有那么剧烈，适合实验室制取氢气，故A正确。 B、延长反应时间后，随着金属完全与盐酸反应后，不再放热和产生气体，压强会慢慢下降，d曲线在反应结束后会因装置冷却，压强略有下降，最终趋于平缓，不会是一条直线。B错误。 C、曲线e对应的金属为铝，铝容易与空气中的氧气发生反应在表面形成一层致密的氧化铝薄膜，因未打磨彻底，在0～100s时，氧化铝先与盐酸反应，直到铝表面的氧化铝薄膜与盐酸完全反应后铝才开始与盐酸反应，释放热量生成氢气，故C正确。 故选B。 ◆题型3 金属与盐溶液反应 8．某机械加工厂对和的混合液进行处理，向混合液中加入过量的镁粉，充分反应后过滤，得滤液和滤渣。对于上述处理后的滤渣和滤液，下列分析正确的是 A．滤渣中只有Cu、Mg B．滤渣中一定有Cu、Mg，可能有Zn C．滤液中一定没有 D．滤液中一定有，可能有 【答案】C 【解析】金属活动性＞＞，镁粉过量时，能完全置换出中的和中的，生成。滤渣中一定含、和过量；滤液中溶质只有，一定没有。 故选C。 9．向和的混合溶液中加入a g的铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。再向滤渣中加入适量稀盐酸，产生气泡。下列说法不正确的是 A．滤渣中一定含有Fe和Ag B．滤液的颜色为浅绿色 C．滤渣的质量一定大于a g D．滤液中一定含有、、 【答案】D 【解析】A、金属活动性顺序：Mg>Fe>Ag，加入铁粉后，Fe能与AgNO3反应，但不能与Mg(NO3)2反应，反应方程式为，生成物中一定有Ag和Fe(NO3)2，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡，说明Fe有剩余，故滤渣中一定有Ag和Fe，A正确； B、加入铁粉后，Fe与AgNO3反应会生成Ag和Fe(NO3)2，溶液中一定有Fe(NO3)2，故溶液呈浅绿色，B正确； C、加入ag铁粉后，反应的铁和生成的银质量关系为：，故生成的固体质量增大，滤渣的质量一定大于ag，C正确； D、上述分析可知，Fe有剩余，故溶液中的AgNO3一定被消耗完，溶液中只存在生成的Fe(NO3)2和不反应的Mg(NO3)2，故溶液中存在Fe2+，Mg2+，不存在Ag+，D错误。 故选D。 10．向一定量的硝酸银和硝酸亚铁混合溶液中加入mg锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。对下列问题进行分析。 （1）若滤渣只含一种金属，则滤液中的物质最多有 种。 （2）若滤液中含有两种金属离子，则滤渣中的固体一定有 (填物质名称)。 （3）若最终得到的滤渣质量仍为mg，则滤液中溶质可能有 (填化学用语)。 （4）若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则一定发生反应的化学方程式为 。 【答案】（1）3/三 （2）银 （3）Fe(NO3)2 （4） 【解析】（1）若滤渣只含一种金属，则为银，但由于不确定硝酸银是否完全反应，则滤液中一定含有硝酸锌和硝酸亚铁，可能含有硝酸银，最多有3种。 （2）若滤液中含有两种金属离子，则滤液中含有硝酸锌和硝酸亚铁，说明硝酸银完全反应，但由于不确定硝酸亚铁是否反应，则滤渣中一定含有银，可能含有铁。 （3）由于、，锌和硝酸银反应时，固体质量增大，锌和硝酸亚铁反应时，固体质量减小，若最终得到的滤渣质量仍为mg，反应前后固体质量不变，则说明锌和硝酸银、硝酸亚铁均发生反应，但由于不确定硝酸亚铁是否完全反应，则滤液中一定含有硝酸锌、可能含有硝酸亚铁。 （4）由于金属活动性顺序：Zn>Fe>（H）>Ag，若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则说明滤渣中一定含有银、铁，可能含有锌，则说明铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：。 ◆题型4 置换反应 11．下列方程式属于置换反应的是 A．C+2CuO2Cu+CO2↑ B．2H2+O22H2O C．CO+CuOCu+CO2 D．CH4+2O2CO2+2H2O 【答案】A 【解析】A、该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，符合题意； B、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意； C、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； D、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，该反应的生成物均是化合物，不属于置换反应，不符合题意。 故选A。 12．下列化学方程式书写且所属基本反应类型都正确的是 A．4Fe+3O22Fe2O3  化合反应 B．CuO+COCu+CO2  置换反应 C．2H2O=2H2↑+O2↑  分解反应 D．CuO+H2SO4=CuSO4+H2O  复分解反应 【答案】D 【解析】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，而不是氧化铁，正确的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故选项不符合题意。 B、一氧化碳与氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式书写正确，该反应不符合“一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物”的特点，不属于置换反应，故选项不符合题意。 C、水通电分解生成氢气和氧气，缺少反应条件“通电”，正确的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故选项不符合题意。 D、氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，化学方程式书写正确，该反应符合“两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物”的特点，属于复分解反应，故选项符合题意。 故选D。 ◆题型5 金属活动性顺序的理解和判断 13．将甲、乙、丙三种金属分别投入稀硫酸中，甲、丙表面有气泡产生，乙无明显现象；若将甲放入丙的硫酸盐溶液中，一段时间后，甲的表面有丙析出。由此推断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是 A．甲、乙、丙 B．甲、丙、乙 C．丙、乙、甲 D．丙、甲、乙 【答案】B 【解析】甲、丙与稀硫酸反应产生气泡，说明活动性均强于氢，乙无明显现象，说明活动性弱于氢，若将甲放入丙的硫酸盐溶液中，一段时间后，甲的表面有丙析出，说明甲能置换丙的硫酸盐溶液中的丙，即甲的活动性强于丙，因此活动性顺序为甲>丙>乙，选项B正确； 答案：B。 14．金属活泼活动性顺序如下： K  Ca  Na  Mg ① Zn  ② Sn  Pb  (H)  ③ Hg  Ag  Pt  Au （1）Cu、Al、Fe相对应的位置是 (用序号表标)。铜和金是人类使用较早的金属。铜能加工成各种形状的器具，金可被打造成造型精美的饰品，这主要是利用了铜和金具有良好的 性。 （2）铝制品耐腐蚀的原因是表面形成 薄膜(填化学式)；赤铁矿中含，不能读作 (“氧化铁”或“四氧化三铁”或“三氧化二铁”)；铁生锈后的产物为，则有 种(填写数字)元素参与生锈。 （3）将金属锌加入硝酸银和硝酸铜混合溶液中，向充分反应后的滤渣中加入稀盐酸有气泡，滤渣为 (填“Ag”或“Cu、Ag”或“Zn、Cu、Ag”)。 （4）《淮南万毕术》中记载了“曾青得铁则化为铜”，其反应观示意图如图所示，该反应过程中生成的微观粒子是 ；要置换出12.8 kg铜，至少需要 g硫酸铜。 【答案】（1）③①② 延展性 （2） 四氧化三铁 3或三 （3）、、 （4）和 32000 【解析】（1）按照金属活动性顺序，铝在镁的后面，铁在锌的后面，铜在汞的前面，故对应的、、对应的顺序是③①②；铜能加工成各种形状的器具，金可被打造成造型精美的饰品，这主要是利用了铜和金具有良好的延展性。 （2）铝制品耐腐蚀的原因是表面形成了薄膜，能隔绝氧气和水；赤铁矿中含不能读作四氧化三铁，四氧化三铁的化学式为；中有铁元素、氢元素和氧元素，故有3种元素参与生锈。 （3）锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，向充分反应后的滤渣中加入稀盐酸有气泡，铜和银都不与酸反应，故可知滤渣中还有锌，故滤渣为、、。 （4）由图可知反应生成的微粒是和，根据质量守恒定律可知硫酸铜中铜元素的质量为12.8kg，故硫酸铜的质量为，。 ◆题型6 金属活动性顺序的探究实验 15．为验证Zn、Cu和X三种金属的活动性顺序，设计如图实验，则三种金属活动性由强到弱顺序是 实验操作 现象 无明显现象 X表面析出红色固体 A．Zn＞X＞Cu B．X＞Zn＞Cu C．Zn＞Cu＞X D．Cu＞X＞Zn 【答案】A 【解析】将 X 丝放入硫酸锌溶液中，X 丝表面无明显现象，说明 X 的金属活动性比锌弱；将 X 丝放入硫酸铜溶液中，X 丝表面析出红色固体，说明 X 的金属活动性比铜强，则三种金属活动性由强到弱的顺序为锌、X、铜。 故选A。 16．为了验证铁、铜、银的金属活动性顺序，设计如下图所示实验方案。下列说法正确的是 A．①②④中溶液颜色都发生变化 B．①和③中金属表面都有气泡产生 C．②和③比较，能判断铜和银的活动性顺序 D．①②④比较，能判断铁、铜、银的活动性顺序 【答案】D 【解析】A、①中铁与稀盐酸反应，溶液由无色逐渐变为浅绿色，④中铜与硝酸银溶液反应，溶液由无色逐渐变为蓝色，但②中铜不与稀盐酸反应，无颜色变化，A错误； B、①铁活动性排在氢前，能与稀盐酸反应，有气泡产生，③银活动性排在氢后，不能与稀盐酸反应，没有气泡产生，B错误； C、②③均无明显现象，铜和银的活动性无法判断，C错误； D、①铁与稀盐酸反应产生气泡，可证明活动性：Fe>H，②铜不与稀盐酸反应，没有气泡产生，可证明活动性：Cu<H，④铜与硝酸银溶液反应，铜表面有银白色固体析出，可证明活动性：Cu>Ag，综合①②④，可证明活动性：Fe>Cu>Ag，D正确。 故选D。 17．像科学家一样“做科学”——探秘金属的活动性顺序：某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图甲所示三个实验(三种金属均已用砂纸打磨过，其形状和大小相同，稀盐酸的浓度和用量也相同)。 （1）实验前用砂纸打磨金属的目的是 。 （2）一段时间后，观察到B试管中的实验现象为 该反应的化学方程式为： ，该反应属于 (填写基本反应类型)。 （3）甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是 。 （4）乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，因此在上述实验的基础上，乙同学又补做了一个实验，装置如图乙所示，且实现了探究目的。乙同学的实验：X、Y物质分别为： 。 【拓展与延伸】 （5）好奇地小华在老师的指导下，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，此时，滤渣中一定含有 。 【答案】（1）除去金属表面的氧化物和污垢 （2）铜片表面有银白色物质析出，溶液由无色变成蓝色 置换反应 （3）锌片和铁片表面均产生气泡，且C中锌片表面产生气泡的速率比A中铁片快 （4）铁片、硫酸铜溶液或铜片、硫酸亚铁溶液（合理即可） （5）铜和银 【解析】（1）由于金属易与空气中的氧气反应在其表面形成了氧化物的薄膜，所以实验前用砂纸打磨金属的目的是除去金属表面的氧化物和污垢； （2）B试管中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，所以一段时间后，观察到铜片表面有银白色物质析出，溶液由无色变成蓝色，该反应的化学方程式为：；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，属于置换反应； （3）锌和铁都与盐酸反应，锌反应的速率比铁快，说明锌在铁的前面，所以甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是：锌片和铁片表面均产生气泡，且C中锌片表面产生气泡的速率比A中铁片快； （4）A试管中铁能与稀盐酸反应，说明金属活动性；B试管中铜能与硝酸银反应，说明金属活动性；C试管中锌能与稀盐酸反应，说明金属活动性，A、C对比，锌片表面产生气泡的速率比铁片快，说明金属活动性；故通过A、B、C，能说明，；但不能说明铁和铜的活动性，故可以通过金属与酸或金属与盐溶液的反应来证明铁和铜的活动性强弱，所以可选用的金属X是，Y是溶液（铁能与硫酸铜反应，说明金属活动性）；或X是铜片，Y是硫酸亚铁溶液（铜不能与硫酸亚铁溶液反应，说明金属活动性）或X是，Y是稀盐酸（铜不能与稀盐酸反应，说明金属活动性）；可说明四种物质的金属活动性顺序为； （5）根据金属活动性顺序，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银反应完全，若锌有剩余，锌会与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜；充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，说明滤液中一定不含有硫酸铜（硫酸铜溶液呈蓝色），即硝酸银和硫酸铜反应完全，即硝酸银中的银和硫酸铜中的铜已被完全置换出来，无法判断锌是否反应完全，故滤渣中一定含有银和铜，可能含有锌。 考点三 金属资源的利用和保护 ◆题型1 铁的冶炼 1．炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁反应。某同学利用该原理设计了一个实验，实验装置如下图所示： 对实验进行分析并回答问题。 （1）实验中A处的现象是 ，B处的现象是 。 （2）实验前“通入CO”与“开始加热”的顺序是 。实验后“停止通入CO”与“停止加热”的顺序是 。 （3）C处酒精灯的作用是 。 【答案】（1）红棕色粉末逐渐变成黑色 澄清石灰水变浑浊 （2）先通入CO，再开始加热 先停止加热，再停止通入CO （3）除去反应剩余的CO，防止CO污染空气 【解析】（1）A处一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，反应现象是红棕色粉末逐渐变成黑色； 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，B处的现象是澄清石灰水变浑浊； （2）实验前“通入”与“开始加热”的顺序是先通入，再开始加热，目的是排尽玻璃管中的空气，防止一氧化碳与空气混合加热时发生爆炸； 实验后“停止通入”与“停止加热”的顺序是先停止加热再停止通入，防止石灰水倒吸入玻璃管，引起试管炸裂，防止空气进入，生成的铁又被氧化； （3）一氧化碳有毒，不能向空气中排放，C处酒精灯的作用是除去反应剩余的一氧化碳，防止一氧化碳污染空气。 2．我国炼铁始于春秋时代，随后炼铁规模和技术不断发展。近年来，我国钢铁工业持续快速发展，建成了门类齐全，独立完整的产业体系。联合钢铁工业的基本生产流程如图。 请回答下列问题： （1）写出高炉中以赤铁矿(主要成分是Fe2O3)为原料炼铁的化学方程式 。 （2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 ；焦炭在炼铁过程中的主要作用是 。 （3）工业炼钢时，用纯氧的目是 ，与纯铁相比，钢坯 (填字母)。 a.熔点变高            b.硬度变大        c.抗腐蚀性增强 【答案】（1） （2）增大反应物接触面积，使反应更快、更充分 提供热量，产生还原剂一氧化碳 （3）与生铁中的碳反应，降低含碳量 bc 【解析】（1）高炉中以赤铁矿主要成分是为原料炼铁时，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳反应的化学方程式：，故应填写：； （2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是增大反应物接触面积，使反应更快、更充分；焦炭在炼铁过程中的主要作用是通过燃烧为反应提供热量，同时与生成二氧化碳反应产生还原剂一氧化碳。故填：①增大反应物接触面积，使反应更快、更充分；②提供热量，产生还原剂一氧化碳； （3）生铁的含碳量高于钢，工业炼钢时，用纯氧的目是与生铁中的碳反应，降低含碳量；与纯铁相比，钢坯硬度变大、抗腐蚀性增强。故应填写：①与生铁中的碳反应，降低含碳量；②bc。 ◆题型2 炼铁的相关计算 3.（2023·四川眉山·中考真题）磁铁矿石(主要成分为)是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：将其中的Fe3O4转化为Fe． （1）Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为 。 （2）假设炼铁过程中铁没有损耗，用含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少(写出计算过程)？ 【答案】（1）3：4 （2）262.5吨。 【解析】（1）由四氧化三铁的分子式可知，Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为3：4。 （2）解：含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出铁的质量为 =252t 折合为含铁96%的生铁的质量为： 答：含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是262.5吨。 4.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）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）解：设产生铁的质量为x。 x=560t 答：可以炼出纯铁的质量为560t。 ◆题型3 铁生锈条件的探究 5．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： 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，AB对比得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论，C不生锈的原因是 。 （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，发生的反应化学方程式为 ，长时间放置，发现铁钉表面有气泡产生，说明用稀盐酸除锈时应注意事项是 。 （3）防锈：防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件。航母外壳用涂料覆盖可有效防止钢铁锈蚀，其原理是 。 （4）该兴趣小组继续设计探究铜生锈的条件（如图），请在横线上填写物质名称或化学式，说明铜生锈的条件不仅要与水和氧气接触，还要与二氧化碳接触。 、 【答案】（1）氧气 隔绝了水（合理即可） （2） 铁制品不可长时间浸泡 （3）涂料能隔绝氧气和水 （4）氧气（O2） 氧气（O2）和二氧化碳（CO2） 【解析】（1）A中铁钉与氧气和水接触生锈，B中铁钉只与水接触不生锈，对比AB，变量为是否与氧气接触，所以要得到铁生锈需要与氧气接触的结论； C（与水隔绝）中的铁钉不生锈，是因为只与氧气接触，隔绝了水； （2）铁锈中的氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁黄色溶液和水，反应的化学方程式为：； 产生气泡的原因是铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中； （3）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，故航母外壳用涂料覆盖可以有效防止钢铁的锈蚀，原因是涂料能隔绝氧气和水； （4）铜生锈需要与氧气、水以及二氧化碳都接触才可能生锈，需要作对比实验。在均有水存在的条件下，左边试管中只通入氧气，右边试管中通入氧气和二氧化碳，通过对比两个实验的现象，即可证明二氧化碳是铜生锈的必要条件之一。所以横线上应填氧气（O2）；二氧化碳（CO2）和氧气（O2）（合理即可）。 6．为探究铁生锈的影响因素，兴趣小组设计了如下图实验(无水CaCl2做干燥剂)。 一段时间后观察：A处铁丝无明显变化，B处铁丝表面灰暗，C处铁丝无明显变化。 （1）铁锈的主要成分 (写化学式) （2）对比 两处实验现象，可得出铁生锈与水有关； （3）B、C处实验现象对比说明决定铁生锈快慢的一个重要因素是 （4）铁与稀盐酸反应时，产生气泡，慢慢无色溶液变为 色，反应的化学方程式为 。 【答案】（1） （2）AB （3）氧气的浓度 （4）浅绿色 【解析】（1）铁锈是铁与氧气和水反应生成的一种复杂的混合物，其主要成分是。 （2）实验中A是干燥的铁丝，B处是潮湿的铁丝。当持续通入氧气，一段时间后，观察到A处铁丝无明显变化，B处铁丝表面灰暗，C处铁丝无明显变化。说明A处铁丝没有生锈，B处生锈比较明显，C处无明显变化。通过控制变量法，对比A、B两处，可知铁生锈与水有关。故填：AB。 （3）通过控制变量法，对比B、C两处得知，铁生锈快慢同氧气的浓度有关系。故填：氧气的浓度。 （4）铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，观察到的现象是：产生气泡，溶液慢慢由无色溶液变为浅绿色。反应的化学方程式为：。 ◆题型4 防止铁生锈的方法和措施 7．世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重要问题。下列有关金属锈蚀与保护措施不正确的是（　　） A．铁生锈是发生了缓慢氧化 B．同样的铁制品在海南比在兰州更易生绣 C．铝的抗腐蚀能力比铁强，铝的金属活动性也比铁强 D．铝的抗腐蚀能力比铁强，生活中可以用钢丝球来刷铝锅 【答案】D 【解析】A、铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果，发生了缓慢氧化，故选项说法正确； B、海南气候比较湿润，空气中水蒸气含量大，而兰州气候干燥，同样的铁制品在海南比在兰州更易锈蚀，故选项说法正确； C、铝的抗锈蚀性能比铁强，是因为铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜，防止内部的铝进一步被氧化，铝的金属活动性也比铁强，故选项说法正确； D、铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜，防止内部的铝进一步被氧化，用钢丝球擦洗铝锅，会破坏氧化铝薄膜，不能用钢丝球擦洗铝锅，故选项说法错误。 故选D。 8．下列做法不能起到防锈作用的是 A．经常用水清洗铁制品 B．将铁制成耐腐蚀的不锈钢 C．在铁制品的表面涂油漆 D．在铁制品表面镀铬等耐腐蚀金属 【答案】A 【解析】A、经常用水清洗铁制品，导致铁和水、氧气接触更充分，更易生锈，符合题意。 B、将铁制成耐腐蚀的不锈钢，能防止钢铁生锈，不符合题意； C、在铁制品的表面涂油漆，使铁制品隔绝氧气和水，不容易生锈，不符合题意； D、在铁制品表面镀铬等耐腐蚀金属，使铁制品隔绝氧气和水，不容易生锈，不符合题意； 故选A。 ◆题型5 保护金属资源 9．我国的矿物资源丰富，但不能再生。下列能保护金属资源的是 A．寻找金属代用品 B．矿物资源无限，可以任意开采 C．废旧金属不需要回收利用 D．将铁钉放置于潮湿的空气中 【答案】A 【解析】A、寻找金属代用品可减少金属消耗，保护资源； B、矿物资源有限，不能任意开采； C、废旧金属应回收利用，而非不回收； D、将铁钉置于潮湿空气中会导致生锈，浪费资源。 故选A。 10．金属矿物的储量有限，而且不能再生，所以保护金属资源尤为重要．下列关于保护金属资源的有效途径说法中，不正确的是（　　） A．防止金属腐蚀 B．回收再利用 C．扩大开采规模 D．寻找代用品 【答案】C 【解析】A、防止金属腐蚀，可以保护金属资源，故A正确；     B、回收再利用，做到资源循环利用，可以保护金属资源，故B正确； C、扩大开采规模，会浪费资源，造成环境污染，故C不正确；     D、寻找代用品，可以减少环境污染，故D正确。故选C。 B 综合攻坚·知能拔高 1．2025年春晚《秧BOT》节目中使用的机器人的承重部件和结构中应用了大量的铝合金，铝合金属于 A．合成材料 B．金属材料 C．复合材料 D．天然材料 【答案】B 【解析】铝合金是以铝为基础加入其他元素制成的合金，合金属于金属材料。 故选B。 2．我国航天员在出舱活动期间会使用机械臂。在选用机械臂材质时，可以不考虑的性质是 A．高强度 B．有光泽 C．耐高温 D．耐腐蚀 【答案】B 【解析】A、在空间站舱外进行设施维修任务等操作时，机械臂需要承受自身重量、航天员操作时产生的力等，因此机械臂的材质需要有足够的强度，不符合题意； B、有光泽对机械臂没有影响，不需要考虑，符合题意； C、太空环境中温度变化极大，阳光照射下温度较高，故机械臂材质需要耐高温，不符合题意； D、太空中可能存在一些特殊情况导致腐蚀，故机械臂材质需要耐腐蚀，不符合题意。 故选B。 3．常温下为黄色固体的是 A．铜 B．铁 C．金 D．锌 【答案】C 【解析】A、铜在常温下为紫红色或红色固体，不是黄色固体，故A选项不符合题意； B、铁在常温下为银白色固体，不是黄色固体，故B选项不符合题意； C、金在常温下为黄色固体，故C选项符合题意； D、锌在常温下为银白色固体，不是黄色固体，故D选项不符合题意。 故选C。 4．下列关于金属的说法正确的是 A．铝是地壳中含量最多的金属元素 B．铜的化学性质不活泼，在潮湿的空气中也不会生锈 C．铁的活动性比锌强 D．银的导电性比铜好，所以常用银作导线 【答案】A 【解析】A、地壳中含量前五的元素由高到低依次为氧、硅、铝、铁、钙，其中铝是含量最多的金属元素，该说法正确。 B、铜的化学性质相对不活泼，但在潮湿的空气中会与氧气、水、二氧化碳共同作用生成铜锈（碱式碳酸铜），该说法错误。 C、在金属活动性顺序中，锌的活动性强于铁，该说法错误。 D、银的导电性虽比铜好，但银的价格昂贵，实际中常用铜作导线，该说法错误。 故选A。 5．清末铝制艺术品，至今仍保存完好，该艺术品未被锈蚀的主要原因是 A．铝不易被氧化 B．铝的氧化物容易发生还原反应 C．铝不易发生化学反应 D．铝虽然会氧化，但表面形成的氧化物有保护作用 【答案】D 【解析】A、铝易被氧化，生成的氧化铝性质稳定，具有保护作用，A选项错误； B、氧化铝性质稳定，不易被还原，B选项错误； C、铝性质比较活泼，不稳定，C选项错误； D、铝易被氧化，生成的氧化铝性质稳定，具有保护作用，D选项正确。 故选：D。 6．物质能在空气中燃烧并发出白光的是 A．碳 B．镁带 C．铁 D．硫 【答案】B 【解析】A. 碳在空气中燃烧，烧至红热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故错误； B. 镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光，正确； C. 铁在空气中不能燃烧，只能烧至红热，故错误； D. 硫在空气中燃烧出现微弱的淡蓝色火焰，故错误。 故选B。 7．现有质量相等的X、Y、Z三种金属，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z在生成物中均显价，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法正确的是 A．Y与反应的化学方程式为 B．相对原子质量： C．完全反应生成氢气的质量： D．X、Y、Z的金属活动性顺序为： 【答案】A 【解析】A、Y在生成物中均显价，则Y和硫酸反应的化学方程式为：，该选项说法正确； B、等质量的Y、Z和硫酸反应时，Y、Z在生成物中均显价，且Y产生氢气更多，则说明相对原子质量：Y<Z，该选项说法不正确； C、由图可知，完全反应生成氢气的质量：Y>Z，该选项说法不正确； D、X不能和硫酸反应，则说明X最不活泼，但不能比较Y、Z的金属活动性顺序，该选项说法不正确。 故选A。 8．下列反应中，生成溶液的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A、硫酸亚铁和氯化氢相互交换成分没有水、气体或沉淀产生，则不能发生反应，该选项不符合题意； B、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该选项符合题意； C、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，而不是氯化亚铁，该选项不符合题意； D、氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，而不是氯化亚铁，该选项不符合题意。 故选B。 9．同学们在探究金属的物理性质和某些化学性质时，有下图所示操作： （1）实验一中仪器a的名称是 ；用仪器a夹着铜丝，对铜丝一端加热一段时间后，用手触摸未加热端感觉到铜丝发烫。据此可得出的结论是 。 （2）实验二中把铝丝放入稀硫酸中，刚开始没看到气泡产生，其原因是 。 （3）实验三中反应的化学方程式为 。如果要比较铝、铜、银三种金属的活动性强弱，在实验二和实验三的基础上，还需补充的实验是 (写出操作方法)。 【答案】（1）坩埚钳 金属铜具有良好的导热性 （2）铝丝表面的氧化膜未处理，硫酸会先与氧化铝反应 （3） 把铜丝放入稀硫酸中 【解析】（1）实验一中仪器a的名称为坩埚钳。用坩埚钳夹着铜丝，对铜丝一端加热一段时间后，发现铜丝未加热端发烫，可证明金属铜具有良好的导热性。   （2）铝在空气中表面易形成一层致密的氧化铝保护膜，实验二是把铝丝放入稀硫酸中，氧化铝先和硫酸反应生成硫酸铝和水，所以刚开始未观察到气泡产生。   （3）实验三中的反应是铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式为。铜能和硝酸银反应，说明铜在金属活动性顺序中排在银的前面，铝能和稀硫酸反应，说明铝在金属活动性顺序中排在氢的前面，如果要比较铝、铜、银三种金属的活动性强弱，在实验二和实验三的基础上还需补充一个实验，可向试管中加入少量稀硫酸，取一根铜丝浸入稀硫酸中，铜和稀硫酸不反应，说明铜在金属活动性顺序中排在氢的后面，可得出三种金属活动性的强弱关系为。 10．向硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量的铁粉。反应停止后过滤，取少量滤渣，加入盐酸有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是 ；滤液中一定含有的物质的是 ，滤液中一定没有的阳离子是 。 【答案】 铁、铜、银 硝酸亚铁 Cu2+、Ag+ 【解析】根据金属活动性顺序：铁＞氢＞铜＞银，向硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁先与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，待硝酸银完全反应后，铁才能与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，反应停止后过滤，取少量滤渣，加入盐酸有气泡产生，而铁、铜、银中只有铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则说明铁过量，则滤渣中一定含有铁、铜、银，硝酸银和硝酸铜一定完全反应，则滤液中一定含有硝酸亚铁，滤液中一定没有硝酸银和硝酸铜，故滤液中一定没有的阳离子是Cu2+、Ag+。 11．为探究锌、铁、铜、银的金属活动性顺序，某化学兴趣小组进行如下三个实验（所用金属的形状与大小均相同）。 （1）通过实验可得出的结论是 。 （2）通过实验Ⅲ可得出的结论是 。 （3）为达到实验目的，你认为是否还需补充一个实验？ 。请说明理由： 。 【答案】（1） （2）铜的金属活动性比银强 （3）需要 以上实验无法得出铁和铜的金属活动性强弱 【解析】（1）实验Ⅰ：铁片与稀盐酸反应，有气泡产生（铁活泼，能置换酸中的氢），结论：金属活动性 > 。实验Ⅱ：锌片与氯化亚铁反应，有铁析出（锌活泼，能置换氯化亚铁中的铁）。通过实验Ⅰ、Ⅱ可知：铁能与稀盐酸反应，锌的金属活动性比铁强，因此可得到的结论是：。 （2）实验Ⅲ：铜片浸入硝酸银溶液中，铜片表面有银白色物质析出（铜置换出银）。结论：铜金属活动性比银强。 （3）从实验Ⅰ： > ，从实验Ⅱ： > ，从实验Ⅲ：> ，没办法判断与、与的活动性强弱，因此需要补充一个实验来比较 与的活动性。由此可得出以上实验无法得出铁和铜的金属活动性强弱。 12．某同学设计如图所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铁的实验。试回答： （1）该装置存在的一个主要问题是 ，你的改进方法是 。 （2）实验开始时，是先给氧化铁加热，还是先通入一氧化碳？ 。 （3）①实验过程中，图中A处能观察到的实验现象是 ，发生反应的化学方程式为 。 ②B处观察到的实验现象是 。 ③B装置中澄清石灰水的作用是 。 【答案】（1）没有尾气处理装置 在B后面的导管处加一个气球或放一个燃着的酒精灯 （2）先通入一氧化碳 （3）红棕色固体逐渐变为黑色 澄清石灰水变浑浊 检验并吸收 【解析】（1）一氧化碳还原氧化铁的反应中，一氧化碳是有毒气体，反应后未反应的一氧化碳直接排放到空气中，会污染环境，该装置缺少尾气处理装置； 改进方法是：在B后面的导管处加一个气球或放一个燃着的酒精灯。 （2）因为装置内有空气，一氧化碳是可燃性气体，与空气混合加热可能会发生爆炸。先通入一氧化碳，能排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸。 （3）①一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，现象是红棕色固体逐渐变为黑色，该反应的化学方程式为。 ②反应生成的二氧化碳进入B装置，与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，即，现象是澄清石灰水变浑浊。 ③B装置利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的特性检验二氧化碳；同时，石灰水与二氧化碳反应，将其吸收，避免排放到空气中。 13．请你与兴趣小组的同学一起探究铁制品锈蚀的条件： 实验设计： （1）实验现象：一周后，试管 中的铁钉会生锈。 （2）实验分析： ①A中蒸馏水的上面加入一层植物油的作用是 。A中加入的蒸馏水要先煮沸，并迅速冷却，其目的是 。 ②对比B、C中的现象可获得的结论是 。由实验 (填字母，下同)和 对比可得到铁生锈需与氧气接触的结论。 （3）实验结论：铁生锈的条件是 。 【答案】（1）C （2）隔绝氧气 除去水中氧气 说明铁生锈需要水 A C （3）铁与氧气和水同时接触 【解析】（1）一周后，试管C中的铁钉会生锈。因为 C  中同时具备铁生锈的两个条件：水和氧气；A中只与水接触，B 中只与氧气接触，都缺少一个条件，不容易生锈； （2）①A中植物油能使铁钉与氧气隔绝，装置中蒸馏水的上面加入一层植物油的作用是隔绝氧气；A中加入的蒸馏水要事先煮沸，并迅速冷却，水中气体的溶解度随温度升高而减小，其目的是除掉水中的氧气； ②在C实验中铁与水和氧气同时接触会生锈，在B实验中铁只与氧气接触不生锈，B、C实验对比说明铁生锈需要水；在C实验中铁与水和氧气同时接触会生锈，在A实验中铁只与水接触不生锈，A、C实验对比说明铁生锈需要氧气； （3）实验结论是铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触。 14．学习小组开展了以“化学中的美(镁)”为主题的探究式学习。 Ⅰ．探究镁条与氧气的反应 （1）取一根打磨光亮的长镁条和一个陶土网，称量并记录它们的质量(m1)；在陶土网上方点燃镁条，观察到镁条燃烧时发出耀眼的白光、产生大量白烟、放出大量的热、陶土网上得到一种白色固体；称量并记录陶土网及所得固体的质量(m2)。 ①陶土网上得到白色固体是因为镁条燃烧时与氧气反应生成了氧化镁，该反应属于基本反应类型中的 反应。 ②根据质量守恒定律可知，氧化镁的质量应大于参加反应的镁的质量。学习小组发现该实验中m2小于m1，其原因是 。 （2）镁条在空气中久置表面会变黑，同学们猜想镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。为探究镁条变黑的条件，利用下表所示装置(镁条长度为3cm，试管容积为20mL)分别进行下列5个实验，并持续观察20天，发现实验1至4中的镁条始终无明显变化，实验5中的镁条第3天开始变黑，至第20天全部变黑。 实验装置 实验序号 试剂X 试剂Y 1 O2 无 2 O2 2mLH2O 3 4mL CO2、16mL干燥空气 无 4 CO2 2mLH2O 5 4mL CO2、14mL空气 2mLH2O ①在作出猜想时，同学们认为镁条变黑与N2无关，其理由是 。 ②实验1的目的是 。 ③实验3中，试管内的气体中主要含有CO2、O2、 。 ④得出“镁条变黑一定与水蒸气有关”结论，依据的两个实验是 (填序号)。 ⑤由上述实验可推知，镁条变黑的条件是 。 Ⅱ．探究镁条与水的反应 （3）学习小组通过下列实验探究镁与水的反应： 步骤1：将一根长镁条打磨至光亮，分成两等份。 步骤2：将一份镁条置于盛有冷水的烧杯中，观察到有极少量气泡产生，较短时间后无明显现象。 步骤3：将另一份镁条置于盛有热水的烧杯中，观察到镁条表面有连续、细小的气泡产生，一段时间后产生气泡的速率明显变慢，镁条被白色物质包裹。 ①对比步骤2和3可知，影响镁与水反应速率的因素是 。 ②步骤3中镁与水反应生成Mg(OH)2和H2，写出该反应的化学方程式： 。 ③学习小组查阅资料了解到Mg(OH)2溶于水后能使无色酚酞溶液变为红色，为检验镁与水反应生成的Mg(OH)2，进行了如下探究：将镁条置于热水中，滴入酚酞溶液，溶液变为红色；在空气中放置一段时间，溶液变为无色。在确定酚酞溶液没有变质的情况下，同学们对“溶液变为无色”的原因作出猜想：温度降低时Mg(OH)2从水中析出。为探究猜想是否合理，设计了如下实验方案：取两支试管，分别加入 (将实验方案补充完整；实验中须使用的试剂：冷水、热水、酚酞溶液、氢氧化镁固体)。 【答案】（1）化合 部分氧化镁以白烟形式逸散到空气中 （2）常温下氮气的化学性质不活泼 探究仅有氧气镁条是否会变黑 3、5 镁条与以及水蒸气同时接触 （3）温度 等质量的氢氧化镁固体，再分别加入等体积的冷水和热水，充分搅拌，滴加酚酞溶液，观察现象 【解析】（1）镁与氧气反应生成氧化镁，是两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应； 实验中，是因为镁燃烧产生的白烟（氧化镁固体小颗粒）逸散到空气中，导致固体质量减少。 故填：化合；部分氧化镁以白烟形式逸散到空气中。 （2）①、 镁条变黑与无关，因为氮气化学性质不活泼，常温下很难与镁反应； ②、实验1的试剂X是、Y无，目的是探究只有氧气时，镁条是否变黑； ③、实验3中 “干燥空气” 主要含和，因此试管内气体主要含； ④、要得出 “镁条变黑一定与水蒸气有关”，需对比 “有无水蒸气，其他条件相同” 的实验，即实验3（无水）和实验5（有水）； ⑤、结合实验5（、水蒸气同时存在时镁条变黑），可推知镁条变黑的条件是与、水蒸气同时接触。 故填：常温下氮气的化学性质不活泼；探究仅有氧气镁条是否会变黑；；3、5；镁条与以及水蒸气同时接触。 （3） 步骤 2（冷水）和步骤 3（热水）的变量是温度，因此影响镁与水反应速率的因素是温度； 镁与热水反应生成和，化学方程式为； 为探究 “温度降低时从水中析出” 的猜想，实验方案为：取两支试管，分别加入等量的氢氧化镁固体，再分别加入等量的热水和冷水，滴加酚酞溶液，观察现象。 故填：温度；；等质量的氢氧化镁固体，再分别加入等体积的冷水和热水，充分搅拌，滴加酚酞溶液，观察现象。 15．小聪同学家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的小聪想探究铬(Cr)与常见金属铁、铜的活动性强弱，邀请你一同参加。 【作出猜想】 （1）猜想1：Cr＞Fe＞Cu； 猜想2：Fe＞Cu＞Cr； 猜想3：你的猜想是 。 【查阅资料】 ①铬是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。 ②铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。 【设计与实验】 小聪同学取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别放入等量的同种稀硫酸。 实验 试管 试管 试管 实验操作 实验现象 铁片表面产生气泡较慢，溶液变为 浅绿色 铬片表面产生气泡较快，溶液变为蓝色 无明显实验现象 【结论与解释】 （2）小聪得到的结论是猜想 正确。 【知识运用】 （3）将铬片投入FeSO4溶液中，反应 (填“能”或“不能”)进行。 【答案】（1）Fe＞Cr＞Cu （2）1 （3）能 【解析】（1）在金属活动性顺序里，铁排在铜前，铬的金属活动性未知，结合其他猜想，则猜想3：Fe＞Cr＞Cu； （2）取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别放入等量的同种稀硫酸。铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色，铬片表面产生气泡较快，溶液变为蓝色，说明在金属活动性顺序里，铬、铁均排在氢前，且铬比铁活泼，铜片表面无明显实验现象，说明铜与稀硫酸不反应，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后，则三种金属的活动性顺序：Cr＞Fe＞Cu，故结论是猜想1正确； （3）由以上分析可知，铬比铁活泼，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，故将铬片投入FeSO4溶液中，反应能进行。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $