第07讲 金属及其性质（讲义）（浙江专用）2026年中考科学一轮复习讲练测

该初中科学讲义聚焦金属及其性质中考核心模块，覆盖金属材料、化学性质、冶炼及资源保护四大考点，依据课标构建“性质-冶炼-保护”逻辑知识网络。通过“考点通关-素养拓展-优题精选”教学流程，结合思维导图梳理联系，典例精析突破实验探究与图像分析难点，实现系统针对性复习。 亮点在于融合科学思维与探究实践，如设计“中间金属两边盐”实验验证金属活动性（推理论证），铁锈蚀条件控制变量探究（模型建构）。精选三星堆、深潜器等真实情境题，配合分层训练与真题迁移，助力学生高效突破，教师可据此把控节奏，提升复习实效。

第07讲 金属及其性质（讲义） 目 录 目标导图 考情剖析·命题前瞻 思维导图·网络构建 考点通关·靶向突破 考点1 金属材料 考点2 金属的化学性质 考点3 金属的冶炼 考点4 金属资源保护与利用 素养拓展·思维进阶 拓展1 金属活动性顺序的探究与应用 拓展2 金属的腐蚀与防护综合探究 优题精选·练能提分 考点 考查形式 课标要求及考查内容 考法分析 金属材料 ☑选择题 ☑填空题 了解金属的物理特性（光泽、导电性、导热性、延展性），能区分金属与非金属。认识合金的概念及其重要应用。 金属共性辨识：常以选择题形式，给出具体物质，要求判断所利用的金属物理性质（导电、导热、液态等）。 合金的特性与应用：考查常见合金（如生铁、不锈钢、黄铜）的成分、性能优于纯金属的原因及其在生活中的应用。如2022·宁波考查识别合金成分，并分析各成分与酸反应的差异 金属的化学性质 ☑选择题 ☑简答题 ☑实验探究题 ☑计算题 掌握金属的化学性质（与氧气、酸、盐溶液的反应）。理解金属活动性顺序，并能用于判断反应能否发生、设计实验探究活动性顺序。 金属与氧气、酸的反应：考查反应现象、化学方程式书写及剧烈程度差异所反映的金属活动性。 金属与盐溶液的反应：高频考点。考查根据金属活动性顺序判断反应能否发生，描述反应现象并分析反应前后溶液质量变化。 金属活动性顺序的探究：常以实验探究题形式，要求设计实验方案验证或比较几种金属的活动性顺序，考查控制变量思想和逻辑推理能力。如2022·宁波考查利用图像分析金属与盐溶液反应的先后顺序，并进行定量计算 金属的冶炼 ☑选择题 ☑实验探究题 ☑简答题 了解常见金属（如铁、铜）的冶炼原理，如一氧化碳还原氧化铁、碳还原氧化铜等。认识还原反应。 冶炼原理与装置：考查工业炼铁的主要反应原理，识别实验装置图（如CO还原Fe₂O₃），并理解尾气处理的必要性。 还原反应概念：判断给定的化学方程式是否为还原反应，并能识别氧化剂和还原剂。如2021·绍兴考查在真实情境中判断基本反应类型 金属资源保护和利用 ☑选择题 ☑填空题 了解金属锈蚀的条件（如铁生锈需与氧气、水同时接触）及防锈措施。认识废弃金属回收利用的意义。 金属的锈蚀与防护：高频考点。常结合生活实例（如菜刀、自行车链条）或探究实验，考查铁生锈的条件及常见的防锈方法。 金属资源的保护：考查废旧金属回收利用的意义，并能就具体金属制品提出回收或保护建议。 如2021·温州考查用金属的物理性质解释防锈以外的实际现象，体现知识迁移 命题 趋势 1.从性质记忆向实验探究与定量分析深化 试题不再满足于对金属活动性顺序等结论的记忆，而是高度聚焦科学探究能力和定量分析。例如，设计实验方案验证金属活动性顺序、探究铁锈蚀的条件（控制变量法）等。同时，结合函数图像（如溶液质量、固体质量随反应时间或加入物质量的变化曲线）进行定量计算和过程分析成为重要考查方式，对学生的信息提取和数据处理能力要求提高。 2.紧密联系真实情境与STSE（科学·技术·社会·环境） 命题素材广泛选取自生活、科技前沿和资源环境等真实情境。例如，以“三星堆金面具”（金属稳定性）、“钛合金制造深潜器”（金属材料与冶炼）、“从废电路板中回收金属”（资源利用）为背景，引导学生关注化学知识的实际应用价值，体现科学态度与社会责任的核心素养。 3.强化知识综合与“宏-微-符”表征结合 试题注重将金属的性质、冶炼、腐蚀与防护等知识进行综合考查。同时，加强宏观现象、微观本质与符号表征（化学方程式）之间的关联。例如，不仅要求写出铁与硫酸铜反应的方程式，还要能从微观粒子（Cu²⁺、Fe）角度解释宏观现象（固体表面析出红色物质）。 命题 预测 1.实验探究题将更注重方案设计与证据推理 可能围绕“探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序”或“验证影响铁制品锈蚀速率的因素”等任务，要求设计严谨、完整的实验方案，并清晰阐述如何控制变量、获取证据、得出结论。对多种实验方案的评价与优化将是重要考查方向。 2.综合题强化在新情境下的知识迁移与计算 试题可能以“工业废水中的重金属回收”或“新材料开发（如形状记忆合金）”为背景，将金属的性质、冶炼、资源循环等知识串联，结合工艺流程图、数据图表，考查学生在新情境中提取信息、调用知识链解决问题的能力。涉及多步反应的化学方程式书写及相关计算是难点。 3.核心素养导向更加明确，突出绿色化学观念 试题将更注重引导学生认识金属资源合理利用与环境保护的关系。例如，通过对比不同防锈方法的原理、成本与环境影响，或分析废旧电池回收流程的合理性，考查学生对绿色化学和可持续发展理念的理解，体现科学态度与社会责任的培养。 ◇考点 1 金属材料 1.金属的物理性质 （1）金属材料包括： 。日常生活中使用的金属材料大多数是 。 （2）物理共性 颜色：大多数金属的颜色为 ，但金（Au）呈 色，铜（Cu）为 色。 状态：除汞（俗称水银）外，所有金属在室温下都是 。 有金属光泽，密度较大，熔点较高。 大多数金属具有优良的 、 、 。 （3）某些金属特性（金属之最） 地壳中含量最高的金属元素是 ；人体中含量最高的金属元素 ；目前世界年产量最高的金属是 ；导电、导热性最好的金属是 ；熔点最高的金属是 等。 2.金属的性质与用途 决定物质用途的影响因素：主要因素：物质的 。其他因素：价格、资源，废料是否 和对环境的影响，以及是否美观、使用是否 等。 物质的性质决定物质的用途，而物质的用途又反映出物质的性质。 3.合金的性质 （1）概念：把一种 跟其他一种或几种 （或 ）一起 而成的具有 的物质，就称为合金。 理解：合金具有金属共性；合金至少含有一种金属，可能含非金属；合金是混合物； 合金中各种成分保持各自原有的化学性质； 合金为高温“熔合”而成不是简单地“混合”；合金的形成过程是物理变化。 （2）合金的性能 合金和组成其的纯金属相比较，硬度、强度一般更 ； 合金的熔点 组成它们的成分金属； 合金的抗腐蚀性比纯金属更 。 （3）常见合金 合金 铁合金 铜合金 焊锡 钛合金 形状记忆合金 生铁 钢 黄铜 青铜 成分 含碳量 含碳量 铅锡 钛和其他金属 钛、镍 备注 铁的合金主要含Fe、C，区别主要是 不同 紫铜是纯铜 熔点低焊接金属 与人体有很好的相容性，可用于制造人造骨 具有形状记忆效应用于制成人造卫星天线 考法01：金属的物理性质及用途 典例1：（2023·浙江嘉兴·一模）1875年，科学家布瓦博得朗发现了门捷列夫预言的相对原子质量大约是68，性质与铝相似的元素一镓。若把金属镓放在手心，能观察到镓由固态变成了液态，该现象说明镓具有的性质是（　　） A．比热小 B．沸点低 C．熔点低 D．硬度小 考法02：金属的物理性质及用途 典例2：（2024·浙江杭州·模拟）青铜是冶铸史上最早出现的Cu、Sn（锡）合金，与纯铜相比，下列描述中错误的是（　　） A．青铜是Cu和Sn（锡）发生化学反应生成的化合物 B．将青铜屑加入足量的稀盐酸中，会有气泡产生 C．用CuSO4溶液能验证Cu、Sn的金属活动性强弱 D．青铜是铜的合金，因此青铜属于金属材料 ◇考点 2 金属的化学性质 1.金属与氧气的反应 金属 反应条件 反应现象 化学方程式 镁 常温下就能与氧气反应 常温下表面形成氧化膜 2Mg+O2=2MgO 铝 常温下表面形成 氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3 铁 常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成 固体 3Fe+2O2Fe3O4 铜 红色的铜片加热后_ _ 2Cu+O22CuO 金 “真金不怕火炼”说明 。 结论 通过金属与氧气 及反应的 判断金属的活动性： 镁、铝＞铁、铜＞金。 2.金属与酸的反应 （1）金属（金属活动性在氢之前）+ 酸 → 盐 + 氢气 金属 实验现象 化学方程式 注意 镁 银白色固体逐渐溶解，有大量气泡快速冒出 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 实验前金属丝要打磨光亮，除去表面氧化膜。 铝 银白色固体逐渐溶解，气泡冒出速率稍慢 2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2↑ 2Al+3H2SO4 = Al2(SO4)3+3H2↑ 锌 银白色固体逐渐溶解，气泡冒出更慢 Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑ 铁 银白色固体逐渐溶解，气泡冒出速率很慢，溶液由无色变为浅绿色 Fe+2HCl = FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4 = FeSO4+H2↑ 铜 无现象 无 结论 通过金属与酸能否反应或与酸反应剧烈程度判断金属活动性： 。 （2）金属和酸反应的质量关系（ Mg、Al、Zn、Fe ） 等量金属足量酸：产生氢气的量Al＞Mg＞Fe＞Zn 等量酸足量金属：产生氢气的量相同，消耗金属的量Zn＞Fe＞Mg＞Al 3.金属与盐溶液的反应 实验操作 现象 化学方程式 铁丝浸入硫酸铜溶液中 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu （湿法炼铜） 铜丝浸入硝酸银溶液中 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 结论 活动性 的金属能把活动性 的金属从其盐溶液中置换出来。 金属活动性：Fe＞Cu＞Ag 4.金属活动性顺序 （1） （2）应用 ①金属的位置越靠前，金属活动性越 ； ②位于 的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢，生成 ； ③位于 的金属能把位于 的金属从其盐溶液中置换出来 （K、Ca、Na除外，它们过于活泼先和水反应） 实质：金属活动性顺序表在某种意义上也表示了金属 能力的强弱。 【易错易混】 当有多个置换反应都能发生时，在活动性顺序中金属之间间隔远的，反应先发生。一个置换反应结束后，另一个置换反应才会发生。如：在FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入锌粒，锌先和CuSO4反应，反应完毕后，若锌有剩余，才和FeSO4反应。 （3）探究金属活动性顺序实验 方法 实验设计 判断逻辑 两盐夹一金 将活动性居中的金属单质，分别放入其他两种金属盐溶液中 能置换则金属活动性更强 两金夹一盐 将活动性最强和最弱的金属单质，分别放入活动性居中的金属盐溶液中 能置换则金属活动性更强 分级与酸反应法 ①先用与酸反应初步分组，观察是否反应及剧烈程度。 ②再用盐溶液法精细比较：对不能与酸反应的金属，用盐溶液法确定其强弱顺序。 ①若能反应，则排在H前；不反应则排在H后。 ②在H前的金属中，反应更剧烈的活动性更强。 ③对H后的金属，用盐溶液法比较。 考法01：金属与酸的反应 典例1：（2025·浙江绍兴·二模）金属材料在生产生活中应用广泛。高铁轨道、车厢、附属设施使用大量的铁合金和铝合金。小明探究合金中金属的化学性质。 【实验一】在分别装有质量相等和外形相同的Cu、Fe、Al和Mg的四只烧杯中，加入相同质量溶质质量分数为7.3%的盐酸，如图1所示。 （1）证明金属活动性Fe＞Cu的实验现象是 ，反应的化学方程式为 。 （2）在丙、丁烧杯中，使用温度传感器，测得反应过程中温度的变化曲线如图2所示，据图分析可知，金属活动性Mg＞Al，其理由是 。 【实验二】把一定质量的Al放入刚反应结束的乙烧杯中，观察现象，得出结论：金属活动性Al＞Fe。 （3）分析实验一和实验二，下列说法正确的是______。 A．由实验一、二可知，金属活动性Mg＞Al＞Fe＞Cu B．实验二，反应后所得溶液中一定有AlCl3 C．实验二充分反应后，所得溶液质量一定变小 D．实验一，若丁中固体有剩余，则丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等 考法02：金属与盐溶液的反应 典例2：（2024·浙江·一模）某工厂排放的废液中含有、、。小宁研究废液的处理方案，欲回收部分金属。设计的实验流程如图所示，请回答： （1）该同学设计的实验流程中，固体B是 ； （2）在上述实验流程中，能证明操作①中锌粉过量的现象是 ； （3）滤液A和滤液B均含有的溶质为 （填化学式）。 考法03：金属活动性顺序应用 典例3：（2025·浙江·中考真题）在硫酸铜溶液中加入过量铁粉是古法制铜的重要原理，下列说法正确的是（　　） A．溶液颜色不变 B．溶液质量不变 C．反应结束后，固体只有铜 D．该实验可以说明铁的活动性比铜强 考法04：金属图像分析 典例4：（2022·浙江宁波·中考真题）将锌粉持续加入100g含有和两种溶质的混合溶液中，充分反应。当加入锌粉的质量为6.5g时，溶液质量最小；当加入锌粉的质量为13.0g时，恰好完全反应。下列是反应中的相关量随加入锌的质量变化的关系图，其中正确的是（　　） A． B． C． D． ◇考点 3 金属的冶炼 1.金属的冶炼原理 （1）金属的存在：在自然界中，仅有少数金属是以游离态（即单质）的形式存在的，如金、银等以单质形式存在。而大多数金属是以化合态的形式存在的，如赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）等。 （2）金属的冶炼原理：金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态。 （3）常见的金属冶炼方法 让C、CO、H2与金属氧化物在高温下反应，夺取金属氧化物中的氧，从而得到金属单质。 C、CO、H2具有还原性，做还原剂，能夺取金属氧化物中的氧元素生成金属单质。 2.金属冶炼实验 实验 氢气还原氧化铜 一氧化碳还原氧化铁 原理 H2+CuOCu+H2O 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 装置 步骤 检（检验氢气的纯度）→通（通气体）→点（点燃酒精灯）→熄（熄灭酒精灯）→冷（继续通气体，直到试管完全冷却） 现象 注意事项 ①实验之前先通气体后加热： ②实验结束时先熄灭酒精灯，继续通气体直至装置冷却： 简记：“气体早出晚归，酒精灯迟到早退” ①试管口应略 倾斜：避免反应中生成的水倒流入试管底部引起试管炸裂； ②CuO要铺在试管底部： ； ③导管插到试管 部的氧化铜 方：避免氧化铜粉末堵塞导管/把试管里的空气赶尽，避免加热时发生危险； ①尾气处理：用酒精灯点燃，使CO变成无毒的CO2；在导管末端系一个气球或用排水法将尾气收集起来。 ②酒精喷灯的作用：提供 ，如果改用酒精灯，需加金属网罩，可以 。 3.工业炼铁 （1）原料： 。 （2）反应原理： 。 （3）焦炭的作用：① ； ② 。 石灰石作用：将矿石中的二氧化硅（SiO2）转变为炉渣（CaSiO3）。 注意：工业生产中炼出的铁含碳，产物是 。 （4）物质的纯度= 考法01：金属冶炼实验 典例1：（2023·浙江金华·中考真题）某混合气体由、水蒸气中的两种组成。小金利用下图的装置探究其成分（所用药品均足量，反应均完全）。 （1）检查装置气密性：在甲、丙装置中倒入适量的水，关闭丙丁之间止水夹，往甲装置中鼓入一定量空气后，停止鼓气。如果气密性良好，甲装置中广口瓶内观察到的现象是 ； （2）实验过程中，先点燃丁处酒精灯，再通入混合气体，过一会点燃乙处酒精灯，先观察到丙装置中澄清石灰水变浑浊，过一会观察到乙装置中黑色粉末变红，甲装置电子天平读数恒定不变，则原混合气体组成可能是 。 考法02：金属冶炼相关计算 典例2：（2024·浙江温州·二模）《天工开物》中记载在用黏土高温烧制砖的过程中，砖窑内氧气含量的不同导致了红砖和青砖颜色的差别。黏土中的Fe元素在O2充足时会充分氧化生成Fe2O3而形成红砖，在O2不足的情况下，部分Fe2O3就会转化成FeO而形成青砖。若想要更多的青砖，需要在焙烧工作完成时，封闭窑顶和窑门并从窑顶慢慢浇水（喷水）以加快冷却，高温下发生如下反应：，。 （1）Fe2O3转化成FeO的过程，体现了CO的 性。 （2）请通过计算若最终要产生14.4千克的FeO，则理论上在整个过程中至少需要浇灌多少升的水？ 。 ◇考点 4 金属资源保护与利用 1.金属锈蚀 （1）金属的锈蚀 ①铁生锈条件：铁与 共同接触时容易生锈，铁锈主要成分 ； ②铜生锈条件：与 共同接触，铜锈也叫铜绿，主要成分 。 （2）铁生锈的其他影响因素：铁的锈蚀与铁内部的结构有关，环境中的某些物质（如酸、盐溶液等）会加快铁的锈蚀。 （3）铁锈特点：颜色为红棕色，结构 ，不能阻止里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品表面的锈若不及时除去，铁制品会被全部锈蚀。 铝的特点：铝与氧气反应生成 ，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。使用铝盆不要盛装酸性物质也不要用钢丝球擦。 2.探究铁生锈的条件实验 实验图 编号 实验条件 实验现象 实验结论 A 铁钉+空气+蒸馏水 铁钉生锈，水面附近锈蚀最严重 铁钉同时与空气和水接触，满足生锈条件 B 铁钉+蒸馏水 铁钉没有生锈 C 铁钉+空气 铁钉没有生锈 注意 ①煮沸蒸馏水： ； ②植物油作用： ； ③干燥剂作用： 。 3.金属防锈的常用方法 （1）原理：隔绝氧气和水蒸气 （2）方法：保持洁净与干燥；刷油漆、涂机油、电镀等；改变金属内部结构，如制成不锈钢等。 4.金属的污染和回收利用 污染来源 主要危害 回收利用意义 金属资源保护 ① 日常生活废弃的金属垃圾 ② 大量工业废弃的金属垃圾 ③ 工厂排出的含重金属的污水 ①浪费资源 ②破坏土壤，铝等金属在自然界中不会自行分解， ③重金属污染，污染土壤和地下水源，并通过食物链最终危害人体健康 ④具体危害：铅会伤害脑细胞，汞破坏神经系统，镉在肾脏积蓄引发病变 ①节约资源 ②减少污染 ③节约能源（回收利用废旧金属的能耗通常低于从矿石中冶炼新金属） ①防止金属腐蚀：这是保护金属资源最有效的方法之一 ②回收利用废旧金属 ③有计划、合理地开采矿物：严禁无计划地乱采滥挖 ④寻找金属的代用品 考法01：探究金属生锈条件 典例1：（2025·浙江·中考真题）如图所示为金属腐蚀的探究实验中部分装置图，由图可知，铁生锈的主要条件是直接接触（　　） A．空气 B．空气和水 C．水 D．水和食盐 考法02：金属资源回收利用 典例2：（2023·浙江杭州·中考真题）利用氯化铁溶液浸出废金属（主要成分为铁铜合金）回收海绵铜（一种特殊形态的单质铜）的某种工艺流程图如图甲所示： （1）浸出池中发生的反应有，此反应类型属于 反应（填写反应的基本类型）。 （2）若酸洗槽中先加入过量稀盐酸，再加入铜及少量铁，反应前后溶液中离子种类如图乙所示，则“  ”表示 （填写离子符号）。 拓展1 金属活动性顺序的探究与应用 1. 核心方法梳理 金属活动性顺序是判断金属化学性质的重要依据。其核心应用可归纳为“两点一线”： 与酸反应：排在氢前面的金属能置换出酸中的氢，且位置越靠前，反应通常越剧烈。 与盐溶液反应：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（钾、钙、钠等极活泼金属除外，它们会先与水剧烈反应）。 实验设计：验证三种金属的活动性顺序，常用“两边金属中间盐”或“中间金属两边盐”的思路。 2. 思维进阶：定量分析与误差判断 中考不仅考查“能否反应”，还常通过测量生成氢气的质量或反应前后溶液的质量差进行定量计算，并分析实验误差。 【教考衔接】为验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，某小组设计了如图实验（图示：将铁丝插入CuSO₄溶液，将银丝插入另一份CuSO₄溶液，将铜丝插入AgNO₃溶液）。 （1）能得出“活动性Fe>Cu”的实验现象是，反应的化学方程式为 。 （2）为达成全部实验目的，只需进行上述实验中的 （填序号）即可。 （3）将一定质量的铁粉加入含AgNO₃和Cu(NO₃)₂的混合溶液中，充分反应后过滤。若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定含有的溶质是 。 拓展2 金属的腐蚀与防护综合探究 本模块整合金属（尤其是铁）生锈的条件、防锈原理及其应用，引导学生从化学视角分析工程、生活问题，体现STSE理念。 1. 核心知识网络 金属腐蚀的本质是金属与周围环境（O₂、H₂O等）发生化学反应。以铁为例： 核心内容 关键点 生锈条件​ 铁与氧气、水同时接触。缺一不可。 防锈原理​ 破坏生锈条件：隔绝空气（或O₂）​ 和/或隔绝水。 常见方法 1. 物理方法：涂油、刷漆、电镀、制成合金。 2. 化学方法：铁表面形成致密氧化膜（如铝）、电化学保护法。 2. 思维进阶：多因素控制与原理应用 解决生锈与防护问题，需建立“条件-原理-方法-应用”的关联。在复杂情境中，能识别并应用最核心的化学原理。 【教考衔接】为防止自行车链条生锈，可以涂抹机油。小科为了探究铁生锈的条件，设计了如下图所示的实验（图中试管①内是干燥的空气和铁钉；试管②内是煮沸后迅速冷却的蒸馏水和铁钉，水面上加一层植物油；试管③内是蒸馏水、空气和铁钉）。 （1）一周后观察， （填序号）试管中的铁钉明显生锈，该现象说明铁生锈需要与接触。 （2）对比试管和试管 （均填序号），可以得出铁生锈需要与水接触的结论。 （3）自行车链条涂油防锈的原理是 。除此之外，请再列举一种生活中防止铁制品生锈的常用方法 。 （4）从资源回收的角度看，对生锈的金属制品进行回收利用，主要优点是 （写出一条）。 1. 【金属的用途】（2024·浙江温州·二模）本届杭州亚残运会为运动员提供了全碳纤维电动轮椅（如图），车架全身采用了高强度碳纤维材质，轻便透气、使用便捷，体现了“让科技有温度”。你认为在选择轮椅材质的过程中，不需要考虑的因素是（　　） A．硬度大 B．耐腐蚀性强 C．密度小 D．导热性好 2. 【探究金属活动性顺序】某同学设计了四种方案比较铁与铜金属活动性强弱。其中不能得出结论的是（　　） A． B． C． D． 3. 【溶液成分分析】完成图甲所示的实验后，把a、b两支试管中的物质全部倒入烧杯中（如图乙），发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤，再向滤渣中加入适量稀盐酸，产生无色气泡。根据上述信息，判断下列说法正确的是（    ） A．滤渣中含有三种固体物质 B．原a、b试管中溶液都一定呈浅绿色 C．滤渣质量一定大于所加铁粉的总质量 D．滤液中一定含有 Mg2+，Fe2+，可能含有 Cu2+ 4. 【金属防锈】聚脲是一种新型的涂料，其致密无缝的涂层结构能有效隔绝氧气、水等，具有很强的防锈蚀能力。以下防锈蚀措施与其原理不一致的是 （　　） A．铁与铬、镍制成合金不锈钢 B．在钢铁表面喷涂油漆 C．菜刀洗净后擦干并刷油保存 D．金属表面镀防护层 5. 【金属和盐的反应】（2023·浙江湖州·中考真题）实验室处理含铜废液的过程中，部分流程如下图： （1）操作A的名称是 。 （2）沉淀物中一定含有 。 6. 【探究金属和酸的反应】（2023·浙江宁波·中考真题）小宁在课外资料中获悉：在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液会影响反应的快慢。为此，他进行了探究。实验装置如图甲所示。 【实验步骤】 ①在规格相同的A、B试管中分别放入大小相近、数量相同的锌粒，胶头滴管吸入等量的溶液，如图甲所示。塞紧橡胶塞。 ②将两个胶头滴管中的溶液同时挤入试管后，立即开启数据采集器。 ③约后，停止采集数据。电脑显示气压p随时间t变化的关系如图乙。 【实验分析】 （1）图甲中“★”处应填 。 （2）要确保实验成功，实验前应检查反应装置的 （3）实验中，锌和稀硫酸反应的快慢通过采集到的试管内 值的变化快慢来反映。 【实验结论】 在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液可以 （填“减慢”或“加快”）反应速度。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 第07讲 金属及其性质（讲义） 目 录 目标导图 考情剖析·命题前瞻 思维导图·网络构建 考点通关·靶向突破 考点1 金属材料 考点2 金属的化学性质 考点3 金属的冶炼 考点4 金属资源保护与利用 素养拓展·思维进阶 拓展1 金属活动性顺序的探究与应用 拓展2 金属的腐蚀与防护综合探究 优题精选·练能提分 考点 考查形式 课标要求及考查内容 考法分析 金属材料 ☑选择题 ☑填空题 了解金属的物理特性（光泽、导电性、导热性、延展性），能区分金属与非金属。认识合金的概念及其重要应用。 金属共性辨识：常以选择题形式，给出具体物质，要求判断所利用的金属物理性质（导电、导热、液态等）。 合金的特性与应用：考查常见合金（如生铁、不锈钢、黄铜）的成分、性能优于纯金属的原因及其在生活中的应用。如2022·宁波考查识别合金成分，并分析各成分与酸反应的差异 金属的化学性质 ☑选择题 ☑简答题 ☑实验探究题 ☑计算题 掌握金属的化学性质（与氧气、酸、盐溶液的反应）。理解金属活动性顺序，并能用于判断反应能否发生、设计实验探究活动性顺序。 金属与氧气、酸的反应：考查反应现象、化学方程式书写及剧烈程度差异所反映的金属活动性。 金属与盐溶液的反应：高频考点。考查根据金属活动性顺序判断反应能否发生，描述反应现象并分析反应前后溶液质量变化。 金属活动性顺序的探究：常以实验探究题形式，要求设计实验方案验证或比较几种金属的活动性顺序，考查控制变量思想和逻辑推理能力。如2022·宁波考查利用图像分析金属与盐溶液反应的先后顺序，并进行定量计算 金属的冶炼 ☑选择题 ☑实验探究题 ☑简答题 了解常见金属（如铁、铜）的冶炼原理，如一氧化碳还原氧化铁、碳还原氧化铜等。认识还原反应。 冶炼原理与装置：考查工业炼铁的主要反应原理，识别实验装置图（如CO还原Fe₂O₃），并理解尾气处理的必要性。 还原反应概念：判断给定的化学方程式是否为还原反应，并能识别氧化剂和还原剂。如2021·绍兴考查在真实情境中判断基本反应类型 金属资源保护和利用 ☑选择题 ☑填空题 了解金属锈蚀的条件（如铁生锈需与氧气、水同时接触）及防锈措施。认识废弃金属回收利用的意义。 金属的锈蚀与防护：高频考点。常结合生活实例（如菜刀、自行车链条）或探究实验，考查铁生锈的条件及常见的防锈方法。 金属资源的保护：考查废旧金属回收利用的意义，并能就具体金属制品提出回收或保护建议。 如2021·温州考查用金属的物理性质解释防锈以外的实际现象，体现知识迁移 命题 趋势 1.从性质记忆向实验探究与定量分析深化 试题不再满足于对金属活动性顺序等结论的记忆，而是高度聚焦科学探究能力和定量分析。例如，设计实验方案验证金属活动性顺序、探究铁锈蚀的条件（控制变量法）等。同时，结合函数图像（如溶液质量、固体质量随反应时间或加入物质量的变化曲线）进行定量计算和过程分析成为重要考查方式，对学生的信息提取和数据处理能力要求提高。 2.紧密联系真实情境与STSE（科学·技术·社会·环境） 命题素材广泛选取自生活、科技前沿和资源环境等真实情境。例如，以“三星堆金面具”（金属稳定性）、“钛合金制造深潜器”（金属材料与冶炼）、“从废电路板中回收金属”（资源利用）为背景，引导学生关注化学知识的实际应用价值，体现科学态度与社会责任的核心素养。 3.强化知识综合与“宏-微-符”表征结合 试题注重将金属的性质、冶炼、腐蚀与防护等知识进行综合考查。同时，加强宏观现象、微观本质与符号表征（化学方程式）之间的关联。例如，不仅要求写出铁与硫酸铜反应的方程式，还要能从微观粒子（Cu²⁺、Fe）角度解释宏观现象（固体表面析出红色物质）。 命题 预测 1.实验探究题将更注重方案设计与证据推理 可能围绕“探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序”或“验证影响铁制品锈蚀速率的因素”等任务，要求设计严谨、完整的实验方案，并清晰阐述如何控制变量、获取证据、得出结论。对多种实验方案的评价与优化将是重要考查方向。 2.综合题强化在新情境下的知识迁移与计算 试题可能以“工业废水中的重金属回收”或“新材料开发（如形状记忆合金）”为背景，将金属的性质、冶炼、资源循环等知识串联，结合工艺流程图、数据图表，考查学生在新情境中提取信息、调用知识链解决问题的能力。涉及多步反应的化学方程式书写及相关计算是难点。 3.核心素养导向更加明确，突出绿色化学观念 试题将更注重引导学生认识金属资源合理利用与环境保护的关系。例如，通过对比不同防锈方法的原理、成本与环境影响，或分析废旧电池回收流程的合理性，考查学生对绿色化学和可持续发展理念的理解，体现科学态度与社会责任的培养。 ◇考点 1 金属材料 1.金属的物理性质 （1）金属材料包括： 纯金属和合金 。日常生活中使用的金属材料大多数是 合金 。 （2）物理共性 颜色：大多数金属的颜色为 银白色 ，但金（Au）呈 金黄 色，铜（Cu）为 紫红 色。 状态：除汞（俗称水银）外，所有金属在室温下都是 固体 。 有金属光泽，密度较大，熔点较高。 大多数金属具有优良的 导电性 、 导热性 、 延展性 。 （3）某些金属特性（金属之最） 地壳中含量最高的金属元素是 铝 ；人体中含量最高的金属元素 钙 ；目前世界年产量最高的金属是 铁 ；导电、导热性最好的金属是 银 ；熔点最高的金属是 钨 等。 2.金属的性质与用途 决定物质用途的影响因素：主要因素：物质的 性质 。其他因素：价格、资源，废料是否 易于回收 和对环境的影响，以及是否美观、使用是否 便利 等。 物质的性质决定物质的用途，而物质的用途又反映出物质的性质。 3.合金的性质 （1）概念：把一种 金属 跟其他一种或几种 金属 （或 非金属 ）一起 熔合 而成的具有 金属特性 的物质，就称为合金。 理解：合金具有金属共性；合金至少含有一种金属，可能含非金属；合金是混合物； 合金中各种成分保持各自原有的化学性质； 合金为高温“熔合”而成不是简单地“混合”；合金的形成过程是物理变化。 （2）合金的性能 合金和组成其的纯金属相比较，硬度、强度一般更 大 ； 合金的熔点 低于 组成它们的成分金属； 合金的抗腐蚀性比纯金属更 好 。 （3）常见合金 合金 铁合金 铜合金 焊锡 钛合金 形状记忆合金 生铁 钢 黄铜 青铜 成分 含碳量 含碳量 铜锌 铜锡 铅锡 钛和其他金属 钛、镍 2%～4.3% 0.03%～2% 备注 铁的合金主要含Fe、C，区别主要是 含碳量 不同 紫铜是纯铜 熔点低焊接金属 与人体有很好的相容性，可用于制造人造骨 具有形状记忆效应用于制成人造卫星天线 考法01：金属的物理性质及用途 典例1：（2023·浙江嘉兴·一模）1875年，科学家布瓦博得朗发现了门捷列夫预言的相对原子质量大约是68，性质与铝相似的元素一镓。若把金属镓放在手心，能观察到镓由固态变成了液态，该现象说明镓具有的性质是（　　） A．比热小 B．沸点低 C．熔点低 D．硬度小 本题命题意图：在真实科学史情境中考查金属的物理性质，特别是熔点概念的理解与应用。 【答案】C 【详解】把金属镓放在手心，能观察到镓由固态变成了液态，该现象说明镓具有的性质是熔点低。 故选C。 考法02：金属的物理性质及用途 典例2：（2024·浙江杭州·模拟）青铜是冶铸史上最早出现的Cu、Sn（锡）合金，与纯铜相比，下列描述中错误的是（　　） A．青铜是Cu和Sn（锡）发生化学反应生成的化合物 B．将青铜屑加入足量的稀盐酸中，会有气泡产生 C．用CuSO4溶液能验证Cu、Sn的金属活动性强弱 D．青铜是铜的合金，因此青铜属于金属材料 本题命题意图：合金（青铜）的核心概念及其相关性质。 【答案】A 【详解】A、铜和锡在形成合金时没有发生化学变化，各自的化学性质不变，青铜属于混合物，描述错误，符合题意； B、青铜中的锡的活动性位于H前，可以与酸反应生成氢气，描述正确，不符合题意； C、锡可以从硫酸铜溶液中得到铜，可以验证金属Cu、Sn的活动性，描述正确，不符合题意； D、金属材料包括纯金属和合金，青铜是Cu、Sn（锡）合金，因此青铜属于金属材料，描述正确，不符合题意。 故选A。 ◇考点 2 金属的化学性质 1.金属与氧气的反应 金属 反应条件 反应现象 化学方程式 镁 常温下就能与氧气反应 常温下表面形成氧化膜 2Mg+O2=2MgO 铝 常温下表面形成 致密的 氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3 铁 常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成 黑色 固体 3Fe+2O2Fe3O4 铜 红色的铜片加热后_变黑_ 2Cu+O22CuO 金 “真金不怕火炼”说明 即使在高温时金也不与氧气反应 。 结论 通过金属与氧气 能否反应 及反应的 难易程度 判断金属的活动性： 镁、铝＞铁、铜＞金。 2.金属与酸的反应 （1）金属（金属活动性在氢之前）+ 酸 → 盐 + 氢气 金属 实验现象 化学方程式 注意 镁 银白色固体逐渐溶解，有大量气泡快速冒出 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 实验前金属丝要打磨光亮，除去表面氧化膜。 铝 银白色固体逐渐溶解，气泡冒出速率稍慢 2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2↑ 2Al+3H2SO4 = Al2(SO4)3+3H2↑ 锌 银白色固体逐渐溶解，气泡冒出更慢 Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑ 铁 银白色固体逐渐溶解，气泡冒出速率很慢，溶液由无色变为浅绿色 Fe+2HCl = FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4 = FeSO4+H2↑ 铜 无现象 无 结论 通过金属与酸能否反应或与酸反应剧烈程度判断金属活动性： 铝＞镁>锌>铜 。 （2）金属和酸反应的质量关系（ Mg、Al、Zn、Fe ） 等量金属足量酸：产生氢气的量Al＞Mg＞Fe＞Zn 等量酸足量金属：产生氢气的量相同，消耗金属的量Zn＞Fe＞Mg＞Al 3.金属与盐溶液的反应 实验操作 现象 化学方程式 铁丝浸入硫酸铜溶液中 铁丝表面出现红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu （湿法炼铜） 铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝表面出现银白色固体，溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 结论 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。 金属活动性：Fe＞Cu＞Ag 4.金属活动性顺序 （1） （2）应用 ①金属的位置越靠前，金属活动性越 强 ； ②位于 氢（H）之前 的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢，生成 氢气 ； ③位于 前面 的金属能把位于 后面 的金属从其盐溶液中置换出来 （K、Ca、Na除外，它们过于活泼先和水反应） 实质：金属活动性顺序表在某种意义上也表示了金属 得失电子 能力的强弱。 【易错易混】 当有多个置换反应都能发生时，在活动性顺序中金属之间间隔远的，反应先发生。一个置换反应结束后，另一个置换反应才会发生。如：在FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入锌粒，锌先和CuSO4反应，反应完毕后，若锌有剩余，才和FeSO4反应。 （3）探究金属活动性顺序实验 方法 实验设计 判断逻辑 两盐夹一金 将活动性居中的金属单质，分别放入其他两种金属盐溶液中 能置换则金属活动性更强 两金夹一盐 将活动性最强和最弱的金属单质，分别放入活动性居中的金属盐溶液中 能置换则金属活动性更强 分级与酸反应法 ①先用与酸反应初步分组，观察是否反应及剧烈程度。 ②再用盐溶液法精细比较：对不能与酸反应的金属，用盐溶液法确定其强弱顺序。 ①若能反应，则排在H前；不反应则排在H后。 ②在H前的金属中，反应更剧烈的活动性更强。 ③对H后的金属，用盐溶液法比较。 考法01：金属与酸的反应 典例1：（2025·浙江绍兴·二模）金属材料在生产生活中应用广泛。高铁轨道、车厢、附属设施使用大量的铁合金和铝合金。小明探究合金中金属的化学性质。 【实验一】在分别装有质量相等和外形相同的Cu、Fe、Al和Mg的四只烧杯中，加入相同质量溶质质量分数为7.3%的盐酸，如图1所示。 （1）证明金属活动性Fe＞Cu的实验现象是 ，反应的化学方程式为 。 （2）在丙、丁烧杯中，使用温度传感器，测得反应过程中温度的变化曲线如图2所示，据图分析可知，金属活动性Mg＞Al，其理由是 。 【实验二】把一定质量的Al放入刚反应结束的乙烧杯中，观察现象，得出结论：金属活动性Al＞Fe。 （3）分析实验一和实验二，下列说法正确的是______。 A．由实验一、二可知，金属活动性Mg＞Al＞Fe＞Cu B．实验二，反应后所得溶液中一定有AlCl3 C．实验二充分反应后，所得溶液质量一定变小 D．实验一，若丁中固体有剩余，则丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等 本题命题意图：综合考查金属活动性顺序的探究方法与相关分析。 【答案】（1）甲烧杯中无明显现象，乙烧杯中有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ （2）镁完全反应的时间小于铝完全反应的时间 （3）ABD 【详解】（1）在金属活动性顺序中，铁位于氢之前，能与盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，氯化亚铁溶液呈浅绿色；铜位于氢之后，不与盐酸反应。所以证明金属活动性Fe＞Cu的实验现象是甲烧杯中无明显现象，乙烧杯中有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色； （2）金属与酸的反应是放热反应，反应速率越快，单位时间内放出的热量越多，温度升高得就越快。从图2中可以看出，镁完全反应的时间小于铝完全反应的时间，说明镁与盐酸反应的速率比铝快，所以金属活动性Mg＞Al； （3）A、由实验一可知Mg＞Al，Fe＞Cu，由实验二可知Al＞Fe，所以金属活动性Mg＞Al＞Fe＞Cu，故说法正确； B、因为Al的活动性比Fe强，把Al放入刚反应结束的乙烧杯（含有氯化亚铁溶液）中，Al会与氯化亚铁反应生成氯化铝和铁，所以反应后所得溶液中一定有AlCl3，故说法正确； C、Al与氯化亚铁反应的化学方程式为2Al+3FeCl2=2AlCl3+3Fe，每54份质量的Al置换出168份质量的Fe，固体质量增加，溶液质量会减小；但如果乙烧杯中盐酸有剩余，Al也会与盐酸反应，2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，每54份质量的Al置换出6份质量的H2，溶液质量会增大，所以无法确定所得溶液质量一定变小，故说法错误； D、实验一，若丁中固体有剩余，说明镁过量，盐酸完全反应。2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，消耗相同质量的氯化氢，反应的铝和镁的质量比为18：24，镁有剩余，则说明铝也有剩余，盐酸都没有剩余，因为丙、丁中加入的盐酸相同质量、相同溶质质量分数，且金属都有剩余，所以丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等，故说法正确； 故选ABD。 考法02：金属与盐溶液的反应 典例2：（2024·浙江·一模）某工厂排放的废液中含有、、。小宁研究废液的处理方案，欲回收部分金属。设计的实验流程如图所示，请回答： （1）该同学设计的实验流程中，固体B是 ； （2）在上述实验流程中，能证明操作①中锌粉过量的现象是 ； （3）滤液A和滤液B均含有的溶质为 （填化学式）。 本题命题意图：在工业废液回收情境中考查金属活动性顺序（Zn>Fe>Cu）的应用与流程分析能力。 【答案】 Fe 固体C中加入稀硫酸有气泡产生 【分析】金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，向含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4废液中加入一定量的锌粉，锌先与CuSO4反应生成硫酸锌和铜，CuSO4反应完，锌才能与FeSO4反应生成硫酸锌和铁，铁能被磁铁吸引。 【详解】（1）金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，向含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4废液中加入一定量的锌粉，过量的锌先与CuSO4反应生成硫酸锌和铜，CuSO4反应完，锌才能与FeSO4反应生成硫酸锌和铁，则固体A是铜、铁、锌，铁能被磁铁吸引，铜、锌不能，则固体B是铁； （2）固体C是铜和锌的混合物，铜不与稀硫酸反应，锌能与稀硫酸反应生成氢气，在上述实验流程中，能证明操作①中锌粉过量的现象是固体C中加入足量稀硫酸有气泡产生； （3）滤液A中的溶质是硫酸锌、硫酸亚铁；固体C是铜和锌的混合物，铜不与稀硫酸反应，锌能与足量稀硫酸反应生成氢气，则滤液B中的溶质是硫酸锌、硫酸，滤液A和滤液B均含有的溶质为ZnSO4。 考法03：金属活动性顺序应用 典例3：（2025·浙江·中考真题）在硫酸铜溶液中加入过量铁粉是古法制铜的重要原理，下列说法正确的是（　　） A．溶液颜色不变 B．溶液质量不变 C．反应结束后，固体只有铜 D．该实验可以说明铁的活动性比铜强 本题命题意图：在古法制铜情境中考查金属活动性顺序（Fe>Cu）与置换反应。 【答案】D 【详解】A、硫酸铜溶液呈蓝色，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，硫酸亚铁溶液呈浅绿色。所以随着反应进行，溶液颜色会由蓝色逐渐变为浅绿色，故A错误； B、根据化学方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，即固体质量增加，溶液质量会减小，故B错误； C、因为加入的铁粉过量，所以反应结束后，固体除了生成的铜，还有剩余的铁，故C错误； D、在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来。铁能置换出硫酸铜溶液中的铜，该实验可以说明铁的活动性比铜强，故D正确。 故选D。 考法04：金属图像分析 典例4：（2022·浙江宁波·中考真题）将锌粉持续加入100g含有和两种溶质的混合溶液中，充分反应。当加入锌粉的质量为6.5g时，溶液质量最小；当加入锌粉的质量为13.0g时，恰好完全反应。下列是反应中的相关量随加入锌的质量变化的关系图，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 本题命题意图：金属活动性顺序（Zn>Cu>Ag）及对反应过程（分步置换）的定量分析能力。 【答案】C 【分析】将锌粉持续加入100g含有AgNO3和Cu（NO3）2两种溶质的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，化学方程式为Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag，每65份质量的锌完全反应生成216份质量的银，溶液质量减小，硝酸银反应结束，锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，化学方程式为Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu，每65份质量的锌完全反应生成64份质量的铜，溶液质量增加，当加入锌粉的质量为6.5g时，溶液质量最小，说明硝酸银恰好完全反应； 、。 【详解】A、由分析可知，混合溶液中硝酸银质量为34g，当加入锌从0到6.5g，锌与硝酸银反应，硝酸银质量减小，锌为6.5g，硝酸银质量为0，故A错误； B、锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，此时硝酸铜质量不变，当锌大于6.5g锌与硝酸铜反应，硝酸铜质量减小，当锌质量为13g时硝酸铜完全反应，硝酸铜质量为0，故B错误； C、由分析可知，6.5g锌反应生成银质量为21.6g，当锌的质量为13g时生成固体总质量为21.6g+6.4g＝28.0g，故C正确。 D、当锌为6.5g时硝酸锌的质量分数为 ≈22.3%，当锌质量为13g，硝酸锌的质量分数为 ≈20.5%，故D错误。 故选C。 ◇考点 3 金属的冶炼 1.金属的冶炼原理 （1）金属的存在：在自然界中，仅有少数金属是以游离态（即单质）的形式存在的，如金、银等以单质形式存在。而大多数金属是以化合态的形式存在的，如赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）等。 （2）金属的冶炼原理：金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态。 （3）常见的金属冶炼方法 让C、CO、H2与金属氧化物在高温下反应，夺取金属氧化物中的氧，从而得到金属单质。 C、CO、H2具有还原性，做还原剂，能夺取金属氧化物中的氧元素生成金属单质。 2.金属冶炼实验 实验 氢气还原氧化铜 一氧化碳还原氧化铁 原理 H2+CuOCu+H2O 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 装置 步骤 检（检验氢气的纯度）→通（通气体）→点（点燃酒精灯）→熄（熄灭酒精灯）→冷（继续通气体，直到试管完全冷却） 现象 黑色固体逐渐变为红色，试管口出现水珠 红棕色固体逐渐变为黑色，产生的气体使澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧并产生淡蓝色火焰。 注意事项 ①实验之前先通气体后加热： 排出试管内的空气，避免空气与H2/CO混合加热时发生爆炸 ； ②实验结束时先熄灭酒精灯，继续通气体直至装置冷却： 防止生成的铜/铁在高温时被空气再次氧化 。 简记：“气体早出晚归，酒精灯迟到早退” ①试管口应略 向下 倾斜：避免反应中生成的水倒流入试管底部引起试管炸裂； ②CuO要铺在试管底部： 增大受热面积 ； ③导管插到试管 底 部的氧化铜 上 方：避免氧化铜粉末堵塞导管/把试管里的空气赶尽，避免加热时发生危险； ①尾气处理：用酒精灯点燃，使CO变成无毒的CO2；在导管末端系一个气球或用排水法将尾气收集起来。 ②酒精喷灯的作用：提供 高温条件 ，如果改用酒精灯，需加金属网罩，可以 集中火焰，提高温度 。 3.工业炼铁 （1）原料： 铁矿石（赤铁矿或磁铁矿）、焦炭、石灰石、空气 。 （2）反应原理： C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。 （3）焦炭的作用：① 提供热量 ； ② 生成CO（CO气体具有流动性，与铁矿石接触更充分） 。 石灰石作用：将矿石中的二氧化硅（SiO2）转变为炉渣（CaSiO3）。 注意：工业生产中炼出的铁含碳，产物是 生铁 。 （4）物质的纯度= 考法01：金属冶炼实验 典例1：（2023·浙江金华·中考真题）某混合气体由、水蒸气中的两种组成。小金利用下图的装置探究其成分（所用药品均足量，反应均完全）。 （1）检查装置气密性：在甲、丙装置中倒入适量的水，关闭丙丁之间止水夹，往甲装置中鼓入一定量空气后，停止鼓气。如果气密性良好，甲装置中广口瓶内观察到的现象是 ； （2）实验过程中，先点燃丁处酒精灯，再通入混合气体，过一会点燃乙处酒精灯，先观察到丙装置中澄清石灰水变浑浊，过一会观察到乙装置中黑色粉末变红，甲装置电子天平读数恒定不变，则原混合气体组成可能是 。 本题命题意图：考查常见气体的化学性质、检验方法及基于实验现象的推理能力。 【答案】 长导管中液柱液面高于瓶内液面并保持稳定 或 【详解】（1）检查装置气密性：在甲、丙装置中倒入适量的水，关闭丙丁之间止水夹，往甲装置中鼓入一定量空气后，停止鼓气。如果气密性良好，装置内气压增大，甲装置中广口瓶内观察到的现象是长导管中液柱液面高于瓶内液面并保持稳定； （2）二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，常用澄清石灰水检验二氧化碳；氧化铜与CO在加热时生成铜和二氧化碳，与氢气加热时生成铜和水，实验过程中，先点燃丁处酒精灯，再通入混合气体，过一会点燃乙处酒精灯，先观察到丙装置中澄清石灰水变浑浊，说明原混合气体中一定存在二氧化碳；过一会观察到乙装置中黑色粉末变红，由于开始丙装置中澄清石灰水变浑浊，无法确定黑色粉末变红过程中是否生成二氧化碳，说明原混合气体中CO和H2至少存在一种，浓硫酸具有吸水性，能吸收水蒸气，甲装置电子天平读数恒定不变，说明原混合气体中一定不存在水蒸气，原混合气体只有两种物质，则原混合气体组成可能是 或 。 考法02：金属冶炼相关计算 典例2：（2024·浙江温州·二模）《天工开物》中记载在用黏土高温烧制砖的过程中，砖窑内氧气含量的不同导致了红砖和青砖颜色的差别。黏土中的Fe元素在O2充足时会充分氧化生成Fe2O3而形成红砖，在O2不足的情况下，部分Fe2O3就会转化成FeO而形成青砖。若想要更多的青砖，需要在焙烧工作完成时，封闭窑顶和窑门并从窑顶慢慢浇水（喷水）以加快冷却，高温下发生如下反应：，。 （1）Fe2O3转化成FeO的过程，体现了CO的 性。 （2）请通过计算若最终要产生14.4千克的FeO，则理论上在整个过程中至少需要浇灌多少升的水？ 。 本题命题意图：综合考查金属铁的氧化物转化、CO的还原性及基于化学方程式的多步计算 【答案】（1）还原 （2）1.8L 【详解】（1）Fe2O3转化成FeO的过程，体现了CO的还原性； （2）设一氧化碳转化量为x，整个过程理论需要水的质量为y， x=2.8kg， y=1.8kg， V=m/ρ=1.8kg/（1×103kg/m3）=1.8×10-3m3=1.8L。 ◇考点 4 金属资源保护与利用 1.金属锈蚀 （1）金属的锈蚀 ①铁生锈条件：铁与 氧气、水 共同接触时容易生锈，铁锈主要成分 Fe2O3 ； ②铜生锈条件：与 O2、CO2、H2O 共同接触，铜锈也叫铜绿，主要成分 Cu2(OH)2CO3 。 （2）铁生锈的其他影响因素：铁的锈蚀与铁内部的结构有关，环境中的某些物质（如酸、盐溶液等）会加快铁的锈蚀。 （3）铁锈特点：颜色为红棕色，结构 疏松多孔 ，不能阻止里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品表面的锈若不及时除去，铁制品会被全部锈蚀。 铝的特点：铝与氧气反应生成 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。使用铝盆不要盛装酸性物质也不要用钢丝球擦。 2.探究铁生锈的条件实验 实验图 编号 实验条件 实验现象 实验结论 A 铁钉+空气+蒸馏水 铁钉生锈，水面附近锈蚀最严重 铁钉同时与空气和水接触，满足生锈条件 B 铁钉+蒸馏水 铁钉没有生锈 C 铁钉+空气 铁钉没有生锈 注意 ①煮沸蒸馏水： 目的是驱赶溶解在水中的空气（氧气） ； ②植物油作用： 隔绝空气中的氧气 ； ③干燥剂作用： 吸收试管内空气中的水分，创造干燥环境 。 3.金属防锈的常用方法 （1）原理：隔绝氧气和水蒸气 （2）方法：保持洁净与干燥；刷油漆、涂机油、电镀等；改变金属内部结构，如制成不锈钢等。 4.金属的污染和回收利用 污染来源 主要危害 回收利用意义 金属资源保护 ① 日常生活废弃的金属垃圾 ② 大量工业废弃的金属垃圾 ③ 工厂排出的含重金属的污水 ①浪费资源 ②破坏土壤，铝等金属在自然界中不会自行分解， ③重金属污染，污染土壤和地下水源，并通过食物链最终危害人体健康 ④具体危害：铅会伤害脑细胞，汞破坏神经系统，镉在肾脏积蓄引发病变 ①节约资源 ②减少污染 ③节约能源（回收利用废旧金属的能耗通常低于从矿石中冶炼新金属） ①防止金属腐蚀：这是保护金属资源最有效的方法之一 ②回收利用废旧金属 ③有计划、合理地开采矿物：严禁无计划地乱采滥挖 ④寻找金属的代用品 考法01：探究金属生锈条件 典例1：（2025·浙江·中考真题）如图所示为金属腐蚀的探究实验中部分装置图，由图可知，铁生锈的主要条件是直接接触（　　） A．空气 B．空气和水 C．水 D．水和食盐 本题命题意图：考查探究铁生锈条件的对比实验设计，核心考点是铁生锈需要空气和水同时存在 【答案】B 【详解】从图中可以看到，左侧试管中铁钉与空气、水接触，铁生锈；中间试管中铁钉与水、空气和食盐接触，铁生锈；右侧试管中铁钉与水、空气和醋酸接触，铁生锈。因此铁生锈的主要条件是铁直接接触空气和水。 故选B。 考法02：金属资源回收利用 典例2：（2023·浙江杭州·中考真题）利用氯化铁溶液浸出废金属（主要成分为铁铜合金）回收海绵铜（一种特殊形态的单质铜）的某种工艺流程图如图甲所示： （1）浸出池中发生的反应有，此反应类型属于 反应（填写反应的基本类型）。 （2）若酸洗槽中先加入过量稀盐酸，再加入铜及少量铁，反应前后溶液中离子种类如图乙所示，则“  ”表示 （填写离子符号）。 本题命题意图：在回收金属的工艺流程图情境中，考查金属回收原理 【答案】 化合 Fe2+ 【详解】（1）根据化学方程式可知，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应； （2）铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，酸洗槽中先加入过量稀盐酸，再加入铜及少量铁，根据图示可知，“  ”表示氢离子，“  ”表示氯离子，“  ”表示亚铁离子，其离子符号为：Fe2+。 拓展1 金属活动性顺序的探究与应用 1. 核心方法梳理 金属活动性顺序是判断金属化学性质的重要依据。其核心应用可归纳为“两点一线”： 与酸反应：排在氢前面的金属能置换出酸中的氢，且位置越靠前，反应通常越剧烈。 与盐溶液反应：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（钾、钙、钠等极活泼金属除外，它们会先与水剧烈反应）。 实验设计：验证三种金属的活动性顺序，常用“两边金属中间盐”或“中间金属两边盐”的思路。 2. 思维进阶：定量分析与误差判断 中考不仅考查“能否反应”，还常通过测量生成氢气的质量或反应前后溶液的质量差进行定量计算，并分析实验误差。 【教考衔接】为验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，某小组设计了如图实验（图示：将铁丝插入CuSO₄溶液，将银丝插入另一份CuSO₄溶液，将铜丝插入AgNO₃溶液）。 （1）能得出“活动性Fe>Cu”的实验现象是，反应的化学方程式为 。 （2）为达成全部实验目的，只需进行上述实验中的 （填序号）即可。 （3）将一定质量的铁粉加入含AgNO₃和Cu(NO₃)₂的混合溶液中，充分反应后过滤。若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定含有的溶质是 。 解析思路： （1）考查现象与方程：铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变浅绿色。Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu。 （2）考查实验设计优化：只需进行“铁丝入CuSO₄”（证Fe>Cu）和“铜丝入AgNO₃”（证Cu>Ag）两个实验，即可通过传递性判断三者顺序。 （3）考查反应先后与成分分析：滤渣加酸有气泡，说明铁粉过量，则Ag⁺和Cu²⁺已被完全置换。滤液中溶质为Fe(NO₃)₂，可能有过量的铁转化为Fe²⁺。​ 拓展2 金属的腐蚀与防护综合探究 本模块整合金属（尤其是铁）生锈的条件、防锈原理及其应用，引导学生从化学视角分析工程、生活问题，体现STSE理念。 1. 核心知识网络 金属腐蚀的本质是金属与周围环境（O₂、H₂O等）发生化学反应。以铁为例： 核心内容 关键点 生锈条件​ 铁与氧气、水同时接触。缺一不可。 防锈原理​ 破坏生锈条件：隔绝空气（或O₂）​ 和/或隔绝水。 常见方法 1. 物理方法：涂油、刷漆、电镀、制成合金。 2. 化学方法：铁表面形成致密氧化膜（如铝）、电化学保护法。 2. 思维进阶：多因素控制与原理应用 解决生锈与防护问题，需建立“条件-原理-方法-应用”的关联。在复杂情境中，能识别并应用最核心的化学原理。 【教考衔接】为防止自行车链条生锈，可以涂抹机油。小科为了探究铁生锈的条件，设计了如下图所示的实验（图中试管①内是干燥的空气和铁钉；试管②内是煮沸后迅速冷却的蒸馏水和铁钉，水面上加一层植物油；试管③内是蒸馏水、空气和铁钉）。 （1）一周后观察， （填序号）试管中的铁钉明显生锈，该现象说明铁生锈需要与接触。 （2）对比试管和试管 （均填序号），可以得出铁生锈需要与水接触的结论。 （3）自行车链条涂油防锈的原理是 。除此之外，请再列举一种生活中防止铁制品生锈的常用方法 。 （4）从资源回收的角度看，对生锈的金属制品进行回收利用，主要优点是 （写出一条）。 解题思路： （1）现象与结论：考查基础认知。③号试管中铁钉同时接触水和空气，满足生锈条件。说明铁生锈需要与氧气（或空气）接触。 （2）控制变量思想：考查对比分析能力。①（有空气，无水）和③（有空气，有水）对比，变量是水，说明生锈需要水。 （3）防护原理与应用：考查知识迁移。涂油防锈的原理是隔绝空气（或氧气）和水。其他方法如：刷漆、电镀、制成不锈钢等。此问源于课本，归于生活。 （4）STSE理念：开放性问题，考查资源观。如：节约金属资源或减少能源消耗。 1. 【金属的用途】（2024·浙江温州·二模）本届杭州亚残运会为运动员提供了全碳纤维电动轮椅（如图），车架全身采用了高强度碳纤维材质，轻便透气、使用便捷，体现了“让科技有温度”。你认为在选择轮椅材质的过程中，不需要考虑的因素是（　　） A．硬度大 B．耐腐蚀性强 C．密度小 D．导热性好 【答案】D 【详解】A．在选择轮椅材质时，需要考虑硬度大，才能 支撑人坐在上面，故A不符合题意； B．在选择轮椅材质时，耐腐蚀性强也需要考虑，这样轮椅才能长久保存，故B不符合题意； C．在选择轮椅材质时，密度小也需要考虑，密度小才便于取用，故C不符合题意； D．在选择轮椅材质时，不需要考虑的因素是导热性好，故D符合题意。 故选D。 2. 【探究金属活动性顺序】某同学设计了四种方案比较铁与铜金属活动性强弱。其中不能得出结论的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，说明金属活动性铁＞铜，能比较铁与铜金属活动强弱，不符合题意； B、铜和硫酸亚铁不反应，说明铜的金属活动性比铁弱，即铁＞铜，能比较铁与铜金属活动强弱，不符合题意； C、铁能与稀盐酸反应生成氢气，铜不与稀盐酸反应，说明铁的金属活动性比氢强，铜的金属活动性比氢弱，即铁＞氢＞铜，能比较铁与铜金属活动强弱，不符合题意； D、铁、铜均不能与硫酸锌溶液反应，说明了锌＞铁，锌＞铜，不能比较铁与铜金属活动强弱，符合题意。 故选D。 3. 【溶液成分分析】完成图甲所示的实验后，把a、b两支试管中的物质全部倒入烧杯中（如图乙），发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤，再向滤渣中加入适量稀盐酸，产生无色气泡。根据上述信息，判断下列说法正确的是（    ） A．滤渣中含有三种固体物质 B．原a、b试管中溶液都一定呈浅绿色 C．滤渣质量一定大于所加铁粉的总质量 D．滤液中一定含有 Mg2+，Fe2+，可能含有 Cu2+ 【答案】C 【分析】a不发生反应，可知一定含有的物质是硫酸镁和铁，b反应后一定含有硫酸亚铁和铜，可能有过量的铁或硫酸铜。混合后红色固体明显增多，即铜变多，可知存在b中过量的硫酸铜与a中的铁反应，可知混合前b中的物质为硫酸亚铁、硫酸铜和铜。 【详解】A、向滤渣中加稀盐酸，有气泡产生，可知铁过量，所以滤渣的成分为铁和铜，故说法错误； B、a中不含亚铁离子，可知溶液不呈浅绿色，故说法错误； C、整个过程只发生一个反应：铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁的相对原子质量小于铜，可知滤渣的质量一定大于铁的质量，故说法正确； D、最终有铁剩余，可知铜离子均被还原为铜单质，可知滤液中只含有镁离子和亚铁离子，故说法错误。 故选C。 4. 【金属防锈】聚脲是一种新型的涂料，其致密无缝的涂层结构能有效隔绝氧气、水等，具有很强的防锈蚀能力。以下防锈蚀措施与其原理不一致的是 （　　） A．铁与铬、镍制成合金不锈钢 B．在钢铁表面喷涂油漆 C．菜刀洗净后擦干并刷油保存 D．金属表面镀防护层 【答案】A 【详解】A、制成合金不锈钢防锈蚀的原理是改变金属的内部结构，增强金属的抗腐蚀性能，而不是隔绝氧气和水，与聚脲防锈蚀原理不一致，故A符合题意； B、漆在钢铁表面形成一层保护膜，隔绝氧气和水，与聚脲防锈蚀原理一致，故B不符合题意； C、擦干是去除水分，刷油是隔绝氧气和水，与聚脲防锈蚀原理一致，故C不符合题意； D、防护层可以隔绝氧气和水，与聚脲防锈蚀原理一致，故D不符合题意。 故选A。 5. 【金属和盐的反应】（2023·浙江湖州·中考真题）实验室处理含铜废液的过程中，部分流程如下图： （1）操作A的名称是 。 （2）沉淀物中一定含有 。 【答案】 过滤 铁和铜/Fe和Cu 【详解】（1）操作A是将固体和液体分离，则操作A的名称是过滤； （2）向含有硫酸铜和稀硫酸的溶液中加入过量铁屑，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，则沉淀物中一定含有过量的铁和生成的铜。 6. 【探究金属和酸的反应】（2023·浙江宁波·中考真题）小宁在课外资料中获悉：在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液会影响反应的快慢。为此，他进行了探究。实验装置如图甲所示。 【实验步骤】 ①在规格相同的A、B试管中分别放入大小相近、数量相同的锌粒，胶头滴管吸入等量的溶液，如图甲所示。塞紧橡胶塞。 ②将两个胶头滴管中的溶液同时挤入试管后，立即开启数据采集器。 ③约后，停止采集数据。电脑显示气压p随时间t变化的关系如图乙。 【实验分析】 （1）图甲中“★”处应填 。 （2）要确保实验成功，实验前应检查反应装置的 （3）实验中，锌和稀硫酸反应的快慢通过采集到的试管内 值的变化快慢来反映。 【实验结论】 在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液可以 （填“减慢”或“加快”）反应速度。 【答案】 硫酸铜/ CuSO4 气密性 气压 加快 【详解】（1）根据“小宁在课外资料中获悉：在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液会影响反应的快慢”可知，该实验的目的是探究硫酸铜对锌和稀硫酸的反应速度的影响，根据实验目的需作对比实验，A管加入的试剂是0.4mL10%的稀硫酸、 0.1mL 蒸馏水和3颗锌粒，根据对比实验原则，B管加入的试剂是0.4mL10%的稀硫酸、 0.1mL 蒸馏水、硫酸铜（CuSO4）溶液和3颗锌粒，图甲中“★”处应填硫酸铜或 CuSO4； （2）该是通过测定试管内气压值的变化快慢，来判断氢气产生的快慢，装置不漏气才能准确判断氢气产生的快慢，要确保实验成功，实验前应检查反应装置的气密性，； （3）气压增大越快，反应产生的氢气越快，实验中，锌和稀硫酸反应的快慢通过采集到的试管内气压值的变化快慢来反映； （4）根据图乙曲线的变化趋势可知，在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液可以加快反应速度。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $