专题06 金属资源综合利用（期末复习讲义）九年级化学上学期新教材沪教版

该初中化学讲义围绕“金属资源综合利用”，通过表格归纳金属矿物成分、实验步骤，思维导图梳理金属化学性质脉络，框架图呈现工业炼铁流程，系统构建知识体系，涵盖冶炼、性质、活动性顺序等要点，突出铁的冶炼实验、含杂质计算等重难点及内在联系。 讲义亮点是“重难题型+分层验收”设计，如控制变量法探究钢铁锈蚀条件（科学探究与实践）、金属活动性对比实验分析（科学思维），典例与变式结合。基础题巩固知识，综合题提升能力，配易错点拨和解题模板，支持学生自主复习与教师精准教学。

专题06 金属资源综合利用（期末复习讲义） 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 金属矿物 常见的金属矿物；金属的存在形式； 钢铁的冶炼 一氧化碳还原氧化铁实验装置、实验原理、实验步骤、注意事项及尾气处理；工业炼铁的反应原理、实验装置、实验现象及注意事项；常见金属的冶炼方法 含杂质的相关计算 工业炼铁中含杂质的相关计算 金属的性质与应用 金属的物理性质及用途；实验探究常见金属的化学性质；金属材料的用途 金属活动顺序 金属活动性顺序表及其应用；金属活动性强弱的判断 氢气的实验室制备 实验室制取氢气的实验原理、装置、实验步骤；氢气收集方法、检验和验满 置换反应及其应用 置换反应定义；置换反应类型；化学反应基本类型 合金及其应用 合金的性质及其应用；生铁和钢区分 金属防护和废金属回收 金属锈蚀的条件；控制变量法探究钢铁锈蚀的条件；钢铁的锈蚀过程；防止金属腐蚀的措施；废金属的回收利用及对环境的影响 要点01 常见的金属矿物 1．金属的分布及存在 （1）金属元素在自然界中分布很广，除极少数不活泼的金属（如铂、金、银等）以 形式存在外，其余大多数以 形式存在。 （2）金属元素在自然界中一般以矿物的形式存在。 2．几种常见的金属矿物 项目 名称 主要成分的化学式 铁的矿物 赤铁矿 Fe2O3  磁铁矿 （具有磁性，能被磁铁吸引） Fe3O4  菱铁矿 FeCO3  黄铁矿 FeS2  铜的矿物 黄铜矿 CuFeS2  辉铜矿 Cu2S  孔雀石 Cu2(OH)2CO3  铝的矿物 铝土矿 Al(OH)3  明矾石 KAl(SO4)2⋅12H2O  3．金属冶炼：以金属矿物作为原料，通过一系列物理变化、化学变化可以得到相应的金属单质。而使金属矿物转化成金属的过程称为金属的冶炼。 易｜错｜点｜拨 金属越活泼，越不易被冶炼出来，故铝的利用比铜和铁晚得多。 要点02 铁冶炼的化学原理 一氧化碳还原氧化铁 实验装置 实验现象 （1）红棕色粉末逐渐变成 色； （2）澄清石灰水变 ； （3）尾气燃烧产生 色火焰 实验步骤 （1）检查装置的 。 （2）将适量的氧化铁粉末放入玻璃管内，并固定装置。 （3）向玻璃管内通入 气体，并点燃 。 （4）待装置内的空气完全排净后，点燃 给氧化铁加热。 （5）当玻璃管内红色粉末变为 时，停止加热。 （6）待玻璃管内的固体冷却至常温后，停止通入 气体，并熄灭酒精灯。 注意事项 （1）先停止加热，继续通一氧化碳，直到玻璃管冷却的原因：防止 。（如果没有石灰水，则目的是防止 。） （2）实验开始时，先通入一氧化碳，然后再点燃酒精喷灯的原因是：排出装置内的 ，防止 。 （3）判断反应中生成物质的方法：取少量产物于试管中，滴加适量 ，如有 证明含 ；或用 。 （4）酒精喷灯的作用是提供高温（如果用酒精灯，则加金属网罩，金属网罩可以 ， ） 化学方程式 （1）硬质玻璃管中： （工业炼铁的主要原理）； （2）试管中：  ; （3）酒精灯处： （尾气处理） 尾气处理 由于一氧化碳有毒，如果直接排放到空气中，会造成污染；所以在有关一氧化碳的实验时，都需要注意尾气的处理，常用 的方法： ① ，使CO变成无毒的CO2； ②在导管末端系一个 起来。 要点03 工业炼铁 1．常见的矿石：赤铁矿: 主要成分 ；磁铁矿: 主要成分 ；铝土矿: 主要成分 。 2．工业上炼铁 设备：高炉 （1）炼铁的原料： 、 、 、 （2）反应原理： （3）焦炭的作用： （ C+O2CO2）； （C + CO22CO） （4）石灰石的作用：将矿石中的二氧化硅变为 。 （5）生产产物： （具有较多杂质），密度大于炉渣，故出铁口在出渣口下方。 （6）高炉气体的主要成分：N2、CO、CO2等。 3．常见金属的冶炼方法主要有以下5种 （1）电解法：主要使用于 中钠至铝之间的金属的冶炼。 （2）热还原法：主要使用于金属活动顺序表中锌至铜之间的金属的冶炼。 （3）加热法（即用加热其氧化物或锻烧其硫化物的方法）：主要使用于Hg、Ag等不活泼金属的冶炼。 （4）置换法（湿法冶金）：即根据金属的活动性顺序表的应用，利用排在金属活动性顺序中前面的金属把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。 （5）物理提取法：主要使用于提取Pt、Au等极不活泼的金属，由于它们在自然界中以单质形式存在，且密度很大，用多次淘洗法去掉矿粒、泥沙等杂质，便可得到。 归｜纳｜总｜结 通常把金属（如铁）跟氧结合生成金属氧化物（如氧化铁）的过程称为金属的氧化。金属氧化物跟焦炭、氢气或一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过程，称为金属氧化物的还原。 要点04 工业炼铁中含杂质的相关计算 1．计算步骤 （1）设：按题意设 。 （2）写：写出题中反应的 。 （3）找：找出相关反应物和生成物的 关系。 （4）比：建立含有未知量的比例关系。 （5）求和答：求得未知量，利用相关公式计算出含杂质的物质质量，并 。 2．遇到含杂质的不纯物质时，需将不纯物质的质量换算成 的质量，才能代入化学方程式按质量比进行计算。常用的计算公式如下： a．纯净物的质量=混合物的质量×纯度 3．示例：工业上计划生产含杂质4%的生铁350t，则需储备含氧化铁80%的赤铁矿原料至少不低于多少？根据化学方程式计算并写出解题过程 解题步骤 书写格式 设：按题意设未知量 解：生铁中铁的质量是：，设需要氧化铁的质量是x。 写：写出题中反应的化学方程式                          找：找出相关反应物和生成物的质量关系 比：建立含有未知量的比例关系 求和答：求得未知量，并作答 𝑥=480 t  赤铁矿原料为： 答：赤铁矿原料至少不低于600t。 要点05 金属的性质与应用 1．金属的物理性质 (1)金属物理性质及用途 ①常温下为固体（特殊： ），有金属光泽，密度较大，熔点较高。 ②大多数金属呈银白色，特殊： ， ， (铁片为银白色)。 ③大多数金属具有优良的导电性、导热性，有 (延：拉成丝；展：压成片)。 (2)金属的用途：物质的 在很大程度上 了物质的 ，另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。 ①性质决定用途 铜、铝具有导电性→电线；钨熔点高→灯丝；铬硬度大→做镀层金属；铁硬度大→菜刀、镰刀、锤子等。 ②生活中应用的金属 干电池外皮→ ；“银粉”→ ；水银温度计→ ；“锡箔”纸→ 。 2．常见金属的化学性质 (1)大多数金属可与 发生反应 金属 在空气中 在氧气中 镁 常温下逐渐变暗，表面形成 。点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的 ，生成白色的固体。 点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的 ，生成 2Mg + O2 点燃 2MgO 铝 常温下表面变暗，生成一种致密的 点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的 ，生成 4Al + 3O2 点燃 2Al2O3 铁 持续加热变红 点燃，剧烈燃烧， ，生成 3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4 铜 加热，生成 ；在潮湿的空气中，生成 而被腐蚀 紫红色的铜丝加热后 2Cu + O2 加热 2CuO 银、金 即使在高温时也不与氧气发生反应 (2)金属 + 酸 → 盐 + H2↑（置换反应） 反应条件：金属活动性排在H前。 +稀盐酸 +稀硫酸 镁 锌 铁 铜 现象 固体逐渐溶解，产生大量气泡 固体逐渐溶解，产生较多气泡 固体逐渐溶解，无色溶液变为 ，产生少量气泡 无明显现象 方程式 - - 结论 锌和铁都能与稀硫酸（或稀盐酸）反应，生成氢气和相应的化合物； 铜不与稀硫酸（或稀盐酸）反应。 易｜错｜点｜拨 铝在空气中与氧气反应，表面生成一层致密的氧化膜（Al2O3)，从而阻止铝进一步被氧化。 (3)金属与金属化合物溶液的反应 实验内容 实验现象 化学方程式 铁丝表面覆盖一层 色物质，溶液由蓝色逐渐变为 易｜错｜点｜拨 (1)实验前用砂纸打磨金属，除去镁、铁等金属表面的氧化膜，便于金属与酸接触反应。 (2)铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁化合价为＋2价。有Fe2＋的溶液为浅绿色。 要点06 金属活动性顺序表及其应用 1．金属的活动性   2．应用 (1)根据位置前后可以确定金属的活动性顺序,位置越靠 ,金属的活动性就越 。 (2)排在氢前面的金属可以与稀酸反应生成 和 。(浓硫酸、硝酸有强氧化性,除外) (3)排在前面的金属可以将排在后面的金属从它们化合物的溶液中 出来。(极为活泼的金属K、Ca、Na除外) 3．金属活动性强弱的判断：(举例:金属A和金属B) (1)形状相同金属与同浓度的盐酸(稀硫酸),是否放出氢气或放出氢气 程度 ①相同条件A与盐酸反应,B与盐酸不反应,则活动性A B。 ②相同条件A与盐酸反应剧烈,B反应缓慢,则活动性A B。(比较放气泡快慢) ③相同条件下A、B都不与盐酸反应,则无法判断A、B的活动性。 (2)金属与金属化合物溶液(盐溶液)反应 ①金属A能从B的化合物溶液中置换出B,则活动性A B。(直接法) ②金属A不能从B的化合物溶液中置换出B,则活动性A B。(反证法) ③金属A能从C的化合物溶液中置换出C,金属B不能从C的化合物溶液中置换出C,则活动性A B。 (间接法,通过另一物质,对强弱进行判断) (3)“金属置换反应”，注意以下几个特殊方面： ①用于置换的金属单质不能为 这样的“金属性强的金属”。 ②所使用的酸溶液，不能为浓硫酸，只能为稀盐酸或稀硫酸；金属单质若与浓盐酸发生反应，生成的气体中必然要带有“HCl气体杂质”；由于硝酸溶液具有强氧化性，所以发生置换反应用的酸溶液不能为硝酸溶液，但可以用“硝酸盐溶液”。 ③发生置换反应所使用的盐溶液，必须为可溶性盐溶液。而Ag所对应的盐溶液一般为“硝酸银溶液”。 ④金属Fe所参加的置换反应中，只能生成 价的“亚铁盐溶液”（浅绿色），而不是+3价的“铁盐溶液”。 归｜纳｜总｜结 (1)根据位置前后可以确定金属的活动性顺序,位置越靠前,金属的活动性就越强。 (2)排在氢前面的金属可以与稀酸反应生成盐溶液和氢气。(浓硫酸、硝酸有强氧化性,除外) (3)排在前面的金属可以将排在后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来。(极为活泼的金属K、Ca、Na除外) 要点07 氢气的实验室制法 药品 锌粒（Zn）和稀硫酸（H2SO4） 反应原理 收集方法 排水法(原因是 ) ②瓶口向下排空气法(原因是 ) 制取装置 操作步骤 ① ②装入锌粒 ③倒入稀硫酸 ④固定装置 ⑤收集 检验 点燃木条，伸入瓶内，木条上的火焰熄灭，瓶口火焰呈淡蓝色，则该气体是氢气。 验满(验纯) ①用拇指堵住集满氢气的试管口； ②靠近火焰,移开拇指点火，若“噗”的一声，氢气已纯；若有尖锐的爆鸣声，则氢气不纯。 要点08 置换反应及其应用 1．置换定义：由一种 与一种 反应，生成 与 的反应 2．置换反应类型 （1）金属+酸→金属化合物+H2 （2）金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物 （3）C+金属氧化物→金属单质+CO2 （4）H2+金属氧化物→金属单质+H2O 化合反应：多变一 3．化学反应基本类型 分解反应：一变多 置换反应：单化生化单 归｜纳｜总｜结 (1)CO+金属氧化物→金属单质+CO2 该反应不属于基本反应 (2)由于置换反应是由一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应，单质中元素的化合价为0，化合物中元素的化合价不为0，因此置换反应中一定有元素的化合价发生改变。 要点08 合金与合金的性质 1．概念：在金属中加热融合某些金属或非金属，制得具有金属特征的合金。 ①合金是 ②形成合金的过程是 ③合金 2．合金的优点：合金和组成其的纯金属相比较， 。 合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛和钛合金 形状记忆合金 黄铜 青铜 成分 含碳量 含碳量 铜锌 铜锡 铅锡合金 钛镍合金 备注 铁的合金主要含Fe、C， 区别主要是 熔点低 焊接金属 ，可用于 具有 用于 注意：①“百炼成钢”的原理是降低含碳量，通入纯氧的目的是使生铁中的碳充分反应。 3．一些常见合金的特性和用途 名称 主要组成元素 特性 用途 黄铜 铜、锌 坚硬、耐腐蚀 制造机器零件、电器零件等 青铜 铜、锡 耐腐蚀、易铸造成型 制造形状复杂的铸件、精致的工艺 品、塑像等 硬铝 铝、铜、镁、锰 质轻而坚硬 制造飞机、汽车，作建筑材料等 焊锡 锡、铅 熔点低、能粘接金属 焊接电子元件、金属片等 不锈钢 （含铬10.5%以上的铁合金） 铁、铬、镍 耐腐蚀 制造医疗器械、化工设备、日用品等 碳素钢 铁、碳 坚硬 作建筑材料，制造机器零件、铁轨、船舶、桥梁等 武德合金 铋、铅、 锡、镉 熔点低 制造电路保险丝、自动灭火和防爆安全装置等 归｜纳｜总｜结 (1)合金中至少含有一种金属元素，同时也可能含有非金属元素。有些物质虽然含有金属元素，但不具有金属的性质，不属于合金，如Fe3O4、MnO2 等。 (2)合金具有金属的共性，如金属光泽，优良的导电性、导热性等。 (3)形成合金的过程是物理变化，合金中各成分保持各自原有的化学性质。 要点09 金属防护和废金属回收 1．金属锈蚀的条件 钢铁锈蚀的条件：铁与 和 接触。有 或 存在时会加速金属锈蚀。 钢铁锈蚀发生的是 。铁锈的主要成分为 。 2．控制变量法探究钢铁锈蚀的条件 控制变量法：把多因素问题变成多个单因素，每次只改变一个因素 条件 铁钉在干燥的空气中 铁钉全部在蒸馏水中 铁钉与空气和 蒸馏水同时接触 铁钉与空气和氯化钠溶液同时接触 图示 ① ② ③ ④ 生锈程度 不生锈 不生锈 易生锈 最易生锈 结论 （1）通过①③对比可知，影响铁生锈的因素是 （2）通过②③对比可知，影响铁生锈的因素是 由此可知，铁生锈的条件是 （3）通过③④对比可知，盐溶液的存在会 铁的锈蚀。 ①植物油的作用是 ； ②将蒸馏水煮沸的目的是 ； ③实验开始前，需用砂纸打磨铁钉的表面，其目的是 。 ④实验中所用的水是经煮沸迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是 ，迅速冷却的目的是 。 ⑤防止铁制品锈蚀的原理是 。 3．铁在密闭容器里生锈引起气压变化 在密闭容器里,铁生锈消耗氧气,冷却到室温后,引起密闭容器内气压减小。根据此原理可用来测定空气中氧气的含量。 实验现象：铁丝网表面有少量的 色物质出现；烧杯中滴有红墨水的水沿导管上升一段距离，形成一段红色水柱。 现象解释：红棕色物质是铁锈，铁生锈消耗了 ，使锥形瓶内的气压 ，烧杯内滴有红墨水的水被倒吸入导管中 4．钢铁的锈蚀过程 （1）铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟 、 等物质作用（水和氧气必须 存在，铁才会生锈），发生一系列复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程。稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会 铁的锈蚀。 （2）铁锈是一种混合物，成分复杂，主要成分是 (Fe2O3) 。铁锈是一种 的物质，能让空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向内层渗透（铁制品表面的铁锈若不及时除去,会加速其锈蚀），持续与铁反应，直至铁被完全锈蚀。 归｜纳｜总｜结 铁生锈有氧气参加，且反应很慢不易被察觉，属于缓慢氧化。 5．防止铁制品生锈（即铁锈蚀的防护）的常用措施主要有如下 （1）钢铁防锈的原理：破坏钢铁制品锈蚀的条件，使钢铁制品隔绝空气或水。 （2）钢铁防锈的方法 ①保持铁制品的 。 ②铁制品表面覆盖 ，如涂油、刷油漆、烧制搪瓷、镀一层金属如铬、烤蓝（在金属表面生成一层 ）。 ③改变其 ，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢等。 （3）铝的“自我保护” （1）铝的化学性质比较活泼，比铁更容易与氧气和其他物质发生化学反应。 （2）实际上铝制品一般不需要采取防锈措施，因为铝在空气中与氧气反应，生成一层致密而结实的氧化铝膜覆盖在铝的表面，防止内部的铝继续与氧气反应，从而起到“自我保护”的作用。 6．金属的回收利用和金属资源的保护 (1)金属的回收利用是指将一些废弃的金属材料通过不同的渠道汇集起来， 。 (2)金属的回收利用的重要性表现在以下两个方面 ①节约 。 ②减少 。 (3)金属资源的保护主要有以下四种措施 ①减缓或防止金属的 。 ②回收利用 。 ③ 、 地开采矿物。 ④寻找金属的 。 题型01 常见的金属矿物 【典例1】(24-25九上·广西河池·期末)广西铝土矿资源丰富，铝土矿的主要成分是 A．Fe2O3 B．Al2O3 C．MnO2 D．CuO 解｜题｜模｜板 解题时需掌握好铁矿石的选择原则：含铁量高，不含有害元素，冶炼过程中不产生或少产生污染环境的物质。通过计算可知磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿的主要成分中铁元素的质量分数分别为：72.4%、70%、46.7%，因此从铁元素含量较高，且“有害元素”少来分析选择；其中适合炼铁的是磁铁矿、赤铁矿。 【变式1-1】(24-25九上·江苏南京建邺区·期末)下列金属矿石和其主要成分对应正确的是 A．磁铁矿—FeO B．软锰矿— C．赤铜矿—CuO D．铝土矿— 【变式1-2】下列归类正确的是 选项 归类 内容 A 金属材料 金刚石、硬铝、黄铜 B 常见矿石 赤铁矿、黄铜矿、不锈钢 C 可燃性气体 甲烷、一氧化碳、氧气 D 大气污染物 PM2.5、二氧化硫、一氧化氮 A．A B．B C．C D．D 题型02 实验室冶炼金属 【典例2】(24-25九上·山东泰安·期末)如图所示，小海同学进行了模拟炼铁的实验。下列有关该实验的说法正确的是 A．此实验能说明CO具有氧化性 B．B装置的作用是吸收二氧化碳 C．A和C两处的酒精灯作用相同 D．实验开始前先通入CO再点燃A装置 方｜法｜点｜拨 实验室模拟炼铁的易错点： （1）实验开始时要先通入一氧化碳，再点燃酒精喷灯，以排尽玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸。 （2）实验结束时，应先停止加热，并继续通一氧化碳直至装置冷却，以防止生成的铁又被空气中的氧气氧化;同时防止试管中的澄清石灰水倒吸进入灼热的硬质玻璃管内，使硬质玻璃管炸裂。 （3）一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，否则会污染空气，因此装置中必须有尾气处理装置。尾气处理可用收集法（用气球或排水法收集尾气）或燃烧法（将尾气点燃烧掉或用于加热氧化铁）。 【变式2-1】(24-25九上·辽宁沈阳大东区·期末)金属材料的应用与生产、生活有着十分密切的关系。 I．金属材料与生活 (1)图1是汉代彩绘雁鱼青铜釭灯。灯罩可自由开合，以调节进风量的大小。看到大量黑烟产生时，应 (填“扩大”或“减小”)进风口从而促进燃料充分燃烧。 关闭灯罩火焰熄灭，灭火的原理是 。 Ⅱ．金属材料与生产 (2)《梦溪笔谈》有古代湿法炼铜记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。胆矾为CuSO4晶体，写出“铁釜”中发生反应的化学方程式： 。 (3)古人炼制黄铜的原理：X+ZnCO3+CZn+2Cu+2CO2↑X的化学式： 黄铜可压制成无缝黄铜管，利用了金属的 性。 早在公元前 4 世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁，并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度；公元前2世纪，中国人发明了“充氧”等炼钢法。 (4)“黑土”含有磷酸铁(FePO4)，其中 P的化合价为 。 (5)炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的 ，获得性能更好的钢。 (6)实验室模拟工业炼铁的装置如图2，玻璃管内的实验现象为 。检验玻璃管内有铁生成的方法：取玻璃管内少量样品于试管中，加入 (填物质名称)，观察到有气泡产生。 (7)钢铁制品易生锈，校园铁质护栏采用刷油漆的方法防锈，原理是 。 (8)铝及铝合金能在多个领域代替易生锈的钢铁，主要原因是___________(填序号)。 A．硬度小 B．耐腐蚀 C．有光泽 D．难冶炼 【变式2-2】(24-25九上·辽宁朝阳北票·期末)物质的性质与应用是化学学科重要的学习主题。小组同学围绕金属铁开展了相关研学。 主题一：识铁 (1)小组同学通过如图所示实验认识铁的性质： ①在实验甲中，观察到蜡片熔化，说明铁具有的物理性质是 。 ②实验乙和丙均为铁丝在氧气中燃烧的实验。图乙中的实验现象为 ；图丙是图乙的改进实验，瓶中放了充足的过氧化氢溶液和二氧化锰，请分析说明改进后的优点 （写一条即可）。 (2)如图是小组同学绘制的金属化学性质思维导图的一部分，请帮助他们补全内容。 ① ；② ；③ 。 主题二：炼铁 (3)小组同学利用如图所示装置模拟工业炼铁，并检验生成的气体产物。 ①A装置中的氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，生成水和碳酸钠，写出该反应的化学方程式 。 ②写出尾气处理的方法 。 主题三 用铁 (4)林则徐修筑洪泽湖大堤时，将砂浆、铁焗和条石黏合在一起，使大堤固若金汤。 ①铁焗是含少量碳的铁，它属于 （填字母序号）。 A．纯金属     B．合金    C．铁矿石 ②砂浆中含有氢氧化钙，砂浆与空气接触，发生反应的化学方程式是 。 主题四：护铁 (5)电池表面采用镀镍钢壳不易生锈，其防锈原理是 。 题型03 工业炼铁 【典例3】(24-25九上·辽宁大连中山区·期末)金属材料在生产生活中应用广泛。 Ⅰ认识金属材料。 (1)在生活中常用铁锅来煮饭，主要利用金属的 性。 (2)下列有关金属及合金的说法中正确的是______。 A．合金中至少含有两种金属 B．在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金 C．“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大 D．焊锡的熔点比纯锡的熔点高 Ⅱ利用金属资源。 工业上用高炉炼铁产生的副产品有炉渣、炉尘和煤气，煤气中CO含量可达。为了减少炼铁中CO、的排放，设计了如图回收利用方案。 (3)石灰浆[主要成分为吸收的化学方程式为 。工业上用含的赤铁矿为原料炼铁，反应3中最多得到Fe的质量为 t。上述方案中的CO重新通入高炉后，起的主要作用是 。该方案的优点是除去外，还可实现 的部分或全部循环利用。 Ⅲ探究金属的活动性顺序。 (4)化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序做了如图所示实验。 ①能证明铝的金属活动性比铜强的实验现象为 ；乙中反应的化学方程式为 ；上述实验中，得出三种金属活动性顺序，不需进行的实验是 。 ②实验后将足量铁粉加入到含、、的混合溶液中，充分反应后过滤，铁粉足量的目的是 。 方｜法｜点｜拨 工业炼铁易错点： (1)产品生铁是混合物 (2)涉及反应：C＋O2CO2　 C＋CO22CO　3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2 【变式3-1】(24-25九上·辽宁葫芦岛·期末)铜是重要的金属资源，它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。某小组同学围绕金属铜展开了相关研学。 铜的冶炼：我国古代劳动人民很早就掌握了“火法炼铜”和“湿法炼铜”的方法。 (1)“火法炼铜”： 宋代《大冶赋》中记载了用孔雀石和木炭经过如下反应可获得铜（如图）。 第一步为木炭燃烧放热使孔雀石分解得到氧化铜； 第二步为木炭和氧化铜在高温下反应制备铜，是利用了木炭的 性。 (2)“湿法炼铜”： 宋代《梦溪笔谈》中记载，“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。 已知胆矾溶于水可得到硫酸铜溶液，则该炼铜过程可用化学方程式表示为 ，该反应属于 （填基本反应类型）。 (3)铜的加工： 青铜是金属冶铸史上最早的合金，其主要成分是铜和锡。《吕氏春秋》中就有对青铜的记载：“金（铜单质）柔锡（锡单质）柔，合两柔则刚”。表明与铜、锡相比，青铜的特性是 。 (4)铜的锈蚀： 铜制品长期暴露在空气中，表面会生成铜锈［主要成分为Cu2(OH)2CO3］，从物质组成的角度分析，铜生锈是铜与空气中的O2、H2O和 长期作用的结果；为防止铜制品生锈，请你提出一条合理化建议 。 (5)铜的金属活动性： 某小组同学设计如图所示实验，验证铁、铜、银三种金属的活动性强弱。 ①实验前需要将金属丝打磨，目的是 。 ②实验中，能观察到试管A中出现的现象是 。若要准确得出铁、铜、银三种金属的活动性强弱，X为 ，Y为 溶液。 ③实验后对所用金属进行回收，其意义是 （写出一条即可）。 【变式3-2】铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。高炉炼铁实验中的问题 （1）由下图可知，原料有铁矿石、焦炭、石灰石和 。 （2）赤铁矿与一氧化碳反应的化学方程式为 。 题型04 工业炼铁中含杂质的相关计算 【典例4】(24-25九上·安徽合肥巢湖第七中学·期末)钛()和钛合金是二十一世纪重要的金属材料，享有“未来金属”的美称，可用于制造航天飞机、船舶等。工业上生产钛的反应为。 (1)若用金属镁与足量完全反应，理论上可生成金属钛的质量是多少？(写出计算过程) (2)上述反应需要在氦气环境下进行，氦气的作用是 。 方｜法｜点｜拨 常用的计算公式如下： a．纯净物的质量=混合物的质量×纯度 【变式4-1】(24-25九上·湖南岳阳岳阳县·期末)工业上可以利用焦炭将氧化铁中的铁还原出来，某铁矿石中含氧化铁65%，若要将246kg铁矿石中氧化铁还原，理论上至少需要碳单质的质量是多少？（保留整数） 【变式4-2】(24-25九上·安徽阜阳太和县·期末)赤铁矿是重要的炼铁原料，其中的含量直接影响到炼铁的效率和成本。某兴趣小组用一氧化碳与100g赤铁矿样品，充分反应后得到56g铁。 (1)该赤铁矿样品中的质量分数是多少（写出计算过程）？ (2)工业炼铁所用的原料是空气、赤铁矿石、焦炭和石灰石，炼铁时得到的是生铁而不是纯铁，原因是 。 题型05 金属的物理性质及用途 【典例5】(24-25九上·江苏扬州江都区实验初级中学·月考)下列物质的性质和用途对应关系正确的是 A．铜呈紫红色，可用作导线 B．氧气能助燃，可用作火箭燃料 C．CO具有可燃性，可用于冶炼金属 D．金刚石硬度大，可用于切割玻璃 方｜法｜点｜拨 主要考察对金属的物理性质的把握，以及性质与用途的联系。解题时需注意 (1)金属具有金属光泽。生活中，金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽的光泽。 (2)延展性：铜和金是具有较好延展性的金属材料。金属的延展性在电线、管材和板材等领域具有广泛应用。 (3)金属的特性 ①常温下一般为固态（只有汞为液态）。 ②大多数呈银白色（但铜为紫红色，金为黄色）。 ③纯铁是银白色的，质软，而铁粉则为黑色。 【变式5-1】(24-25九上·江苏镇江科技新城实验学校·期末)2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射，其中用的伞状天线是用镀金钼丝编织而成。如图是钼元素在元素周期表的相关信息。下列说法不正确的是 A．钼元素属于金属元素 B．钼元素的相对原子质量为95.96g C．金属钼具有良好的延展性 D．钼原子核外有42个电子 【变式5-2】(24-25九上·江苏南京联合体·期末)铝的应用涉及生产、生活的各个方面。 (1)铝能被加工成厚度仅为 10μm的超薄铝箔，说明铝具有良好的 (2)铝虽然较活泼，但抗腐蚀性能好，原因是 (3)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含沙石等杂质)制备铝的主要流程如图所示： ①过程i、ii都包含固液分离的操作，该操作与实验室的 操作原理相同。 ②生成 Al(OH)3的反应中，反应物除了NaAlO2、CO2，还有一种氧化物为 (填化学式)。 ③已知电解氧化铝获得铝的化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑。试计算电解 51 t氧化铝理论上最多生成铝的质量是多少？ (写出计算过程) 题型06 常见金属的化学性质 【典例6】(24-25九上·辽宁鞍山·期末)五金的原始含义是指金、银、铜、铁、锡五种金属，在古代五金中没有铝的原因是 A．铝的密度小 B．铝元素在地壳含量低 C．铝活泼难制取 D．铝的硬度不高 方｜法｜点｜拨 (1)多数金属都能跟氧气发生氧化反应，生成氧化物。 (2)活泼金属可跟稀硫酸和稀盐酸一类的稀酸发生置换反应，放出氢气。 (3)较活泼金属可跟较不活泼金属化合物的溶液发生置换反应，将较不活泼金属置换出来。 【变式6-1】(24-25九上·江苏泰州海陵区民兴中英文学校·期末)形成化学观念、发展科学思维是学习化学的目标要求。下列有关认识正确的是 A．分类观念：氧化镁、二氧化硫、高锰酸钾都属于氧化物 B．守恒思想：2g氢气和8g氧气充分反应，生成10g水 C．证据推理：铝具有很好的抗腐蚀性能，说明铝的金属活动性弱 D．宏微结合：过氧化氢和水的化学性质不同，因为二者分子的构成不同 【变式6-2】24-25九上·江苏镇江·期末)实验小组利用稀硫酸，铜粉，铁钉进行如下实验。 实验①：取少许铜粉置于试管中，加入一定量的稀硫酸，无现象。 实验②：向实验①的试管中持续通入并加热，溶液变为蓝色。 实验③：向实验②的蓝色溶液中加入铁钉，观察到有红色固体析出，有气泡产生。 下列说法不正确的是 A．实验①可知，常温下铜粉和稀硫酸不发生反应 B．实验②中发生的反应为 C．实验③中只发生1个置换反应 D．通过本实验探究可以得到金属活动性： 题型07 金属活动性顺序表及其应用 【典例7】(2025·江苏省无锡市·中考)利用图所示装置探究金属的活动性顺序。实验步骤如下： 步骤1：在试管①和②中分别加入等体积10%的稀盐酸，向两个直角导管中分别滴入等量红色水，标记水的高度； 步骤2：向试管①和②中分别投入均过量的镁条和锌粒各0.5g，同时套上小气球； 步骤3：红色水面上升高度稳定后，记录水面上升的高度见表3。 表3红色水面上升的高度 金属 红色水面上升的高度/cm 镁条 4.5 锌粒 1.2 (1)写出镁与稀盐酸反应的化学方程式： 。 (2)实验时，观察到试管①和②的管口处气球均变大，气球变大的原因是： 、 。 (3)反应结束后，冷却至室温。两侧气球体积相同，原因是 。 (4)实验结论：镁的金属活动性比锌强。该结论的依据是 。 方｜法｜点｜拨 解题时需根据题意判断出金属与氧气或金属与酸类物质发生反应的现象和注意事项。由金属与酸反应的现象可以判断金属活动性强弱：(举例:金属A和金属B) （1）形状相同金属与同浓度的盐酸(稀硫酸),是否放出氢气或放出氢气快慢程度 ①相同条件A与盐酸反应,B与盐酸不反应,则活动性A >B。 ②相同条件A与盐酸反应剧烈,B反应缓慢,则活动性A >B。(比较放气泡快慢) ③相同条件下A、B都不与盐酸反应,则无法判断A、B的活动性。 （2）金属与金属化合物溶液(盐溶液)反应 ①金属A能从B的化合物溶液中置换出B,则活动性A> B。(直接法) ②金属A不能从B的化合物溶液中置换出B,则活动性A <B。(反证法) ③金属A能从C的化合物溶液中置换出C,金属B不能从C的化合物溶液中置换出C,则活动性A> B。 (间接法,通过另一物质,对强弱进行判断) 【变式7-1】(24-25九上·江苏镇江科技新城实验学校·期末)向一定量CuSO4与ZnSO4混合溶液中加入一定量铁粉，过滤得滤渣A和滤液B，将滤液B分为二等份，分别进行下列实验。 实验①：向第一份溶液中插入纯净的铁丝。 实验②：向第二份溶液中插入纯净的Al片。 实验③：向滤渣A中加入稀盐酸，振荡。 下列说法不正确的是 A．加入铁粉一定发生的反应为：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu B．实验①中铁丝表面出现红色物质，说明滤液中含有CuSO4 C．实验②中一定发生置换反应，不能说明滤液中溶质有2种 D．实验③中出现气泡，说明滤渣中含有Zn与Fe 【变式7-2】为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序，小于同学做了如图所示实验，三支试管里的液体均为稀硫酸。下列说法错误的是    A．金属丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨 B．该组实验不能判断铜、银的金属活动性顺序 C．将a试管中的溶液换为硫酸铜溶液可达到实验目的 D．将b试管中的溶液换为硫酸铜溶液可达到实验目的 题型08 置换反应的判断 【典例8】(24-25九上·江苏南京鼓楼区·期末)小明查阅资料获知了关于燃烧的新反应：2Mg+CO22MgO+C，由此形成的认识不正确的是 A．该反应属于置换反应 B．Mg发生了还原反应 C．燃烧不一定要有氧气参与 D．CO2灭火器不能用于扑灭所有物质的着火 方｜法｜点｜拨 掌握好判断技巧：在化学反应中，单质置换出另一个单质。 【变式8-1】(24-25九上·江苏扬州树人集团·期末)氨基钠（）是合成维生素A的原料，工业上利用金属钠和液氨（）生产氨基钠的主要原理如图1，现用120mL液氨与金属钠反应，实验结果如图2所示。下列分析错误的是 A．反应釜中发生的反应为置换反应 B．金属钠的投加量越多生成氨基钠的量 C．其它条件相同时，控制温度能提高氨基钠产量 D．控制温度在50℃时，2.0g金属钠与120mL液氨反应，液氨有剩余 【变式8-2】(24-25九上·江苏扬州树人集团·期末)下列反应中，属于置换反应的是 A． B． C． D． 题型09 合金及其应用 【典例9】(24-25九上·辽宁大连高新经开区·期末)神舟飞船返回舱使用了钛合金等复合金属材料做成的“避火衣”，如图是钛在元素周期表中的信息及钛原子结构示意图。下列说法正确的是 A．钛原子的中子数是22 B．钛的相对原子质量是47.87g C．钛原子有4个电子层，最外层电子数x=2 D．钛合金的强度低，耐热性差，抗腐蚀能力差 方｜法｜点｜拨 合金性质： (1)熔点更低（锡片与焊锡） (2)硬度更大（铜片与黄铜相互刻画） (3)抗腐蚀性更强； 合金的性质易错点 (1)有新的物质生成，一定发生了化学反应。 (2)合金一定是混合物。储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。此过程发生化学变化，储氢合金属于混合物。 【变式9-1】(24-25九上·江苏泰州姜堰区·期末)下列物质的性质和用途对应关系正确的是 A．氧气具有氧化性，可用作燃料 B．金刚石无色透明，可用于切割玻璃 C．氮气难溶于水，可用作保护气 D．武德合金熔点低，可用作电路保险丝 【变式9-2】(24-25九上·江苏泰州姜堰区·期末)如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时，烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中，减少对室内空气的污染。下列说法错误的是 A．该灯使用的青铜是一种金属材料 B．看到有大量黑烟产生时，应调大进风口 C．转动灯罩隔绝空气，可使灯火熄灭 D．水能吸收烟尘和一氧化碳 题型10 合金的性质 【典例10】．(24-25九上·江苏扬州江都区实验初级中学·月考)金属材料具有各种特殊性能，因而具有广泛的用途。 (1)人类祖先使用金属历史悠久。铁铜铝使用的年代先后顺序是 。 (2)生产生活中，最常见、使用最为广泛的钢和生铁是铁和 形成的合金。钢的硬度比铁的硬度 。 (3)铜锡合金的熔点和硬度随其中锡含量的变化如图所示。图中表示熔点的曲线是曲线 （填“A”或“B”）。 (4)日常生活中，防止铁锅生锈的方法是 。 (5)下图是兴趣小组同学利用实验室模拟炼铁的原理测定铜样品（含Cu和Cu2O）中铜单质的质量分数。 【资料】碱石灰能吸收二氧化碳和水，但不能吸收CO。 ①装置C的作用是 。 ②实验结束后继续通入一氧化碳至冷却到室温，一个作用是为了防止铜被氧化，还有一个作用可能是 。 ③经讨论，该小组设计了下列3种方案。分别取5.0 g样品进行实验，能确定铜样品中铜单质的质量分数的是 （填字母）。 A．测出充分反应后玻璃管中固体质量         B．测出充分反应前后B装置增加的质量 C．测出通入的一氧化碳质量 (6)金属钛（Ti）具有十分优异的性能，得到了广泛应用。其应用领域有航空航天、舰船制造、化工等多种行业。工业上制取金属钛的工艺流程大致如下图所示。 ①金属钛可能具有的性质有 （填字母）。 A．密度较小             B．强度大            C．耐腐蚀      ②钛铁矿的主要成分是FeTiO3，其中钛的化合价是+4，则铁元素的化合价为 。 ③工业上将钛铁矿粉碎的目的是 。 ④第④步反应是四氯化钛和金属镁在800℃下发生的置换反应，该反应的化学方程式为 。该反应需要在氩气氛围中进行，则氩气起的作用是 。 ⑤现有含FeTiO3的质量分数为76%钛铁矿100吨。若不考虑损失，则经过上述流程，理论上可制得金属钛 吨。（写出计算过程） 方｜法｜点｜拨 解题时应注意根据合金的性质对应其用途作答。 【变式10-1】(24-25九上·辽宁铁岭铁岭县·期末)早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁，时至今日，钢铁仍然是我国使用最多的金属材料，下面是围绕金属铁开展的主题式学习活动，请回答问题。 主题一：铁的认识 (1)铁元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图1所示，请回答。 ①铁的原子序数为 。 ②根据铁原子结构示意图可知，第三电子层x的数值为 ，在化学变化中，铁原子容易失去电子，形成 (选填“阳离子”或“阴离子”)。 (2)从物质类别角度分析，铁属于 (选填“混合物”、“化合物”或“单质”)。 主题二：铁的性质及应用 (3)用如图2所示实验验证铁的性质。 ①实验1中，观察到灯泡发光，说明铁具有的性质是 。 ②实验2中，写出能发生反应的化学方程式 。 ③实验3中，能证明铁的金属活动性比铜强的现象是 。 (4)我国非遗项目“打铁花”不仅有火树银花落，万点星辰开的古老浪漫，而且蕴含着丰富的化学原理。 ①“打铁花”就是将生铁熔化后的铁水抛向空中，形成铁花，请用化学方程式表示其中的主要原理 ；为了更好的视觉效果，表演者通常将铁水打得又高又散。 ②从合金性质的角度分析，打铁花用生铁而不用纯铁的依据是 。 主题三：铁的来源及冶炼 (5)铁资源在自然界常以化合物形式存在，请写出工业上利用赤铁矿石(主要成分Fe2O3)与一氧化碳炼铁反应的化学方程式 。 主题四：防护铁资源 (6)为了防止铁制品生锈，可采取的措施有 (写一条即可)。 【活动总结】大自然为人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年提取量最大的是铁。希望同学们不断的学习，继续探究铁的性质，让金属铁更好地服务人们的生活和生产。 【变式10-2】(24-25九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)从青铜时代、铁器时代起，到科技发达的今天，金属材料对生产生活、社会发展有着十分重要作用。 (1)《天工开物》记载了铁的有关知识：“或用木炭，……扇炉风箱，……土化成铁……”；“凡钢铁炼法，……火力到时，生铁先化，渗淋熟铁之中……”；“烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”。 ①“土化成铁”中的“土”指的是铁矿石，请写出一种铁矿石的名称： 。 ②“生铁”的熔点比“熟铁” (填“高”或“低”)；炼出的铁可锻打成薄片是利用了铁的 。 ③请解释“烧铁器淬于胆矾水(硫酸铜溶液)中，即成铜色也”这一变化的原理： (用化学方程式表示)。 (2)黄铜(锌和铜的合金)在古代应用非常广泛，古人用炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭制备黄铜，其中一种流程如图： ①赤铜(Cu2O)中铜元素的化合价为 。 ②反应II中赤铜与木炭反应生成铜和二氧化碳，请写出此反应的化学方程式 ，该反应的基本类型是 。 (3)铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等。 ①请用化学方法证明：罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝(提供药品：已打磨的罐体金属片，其他仪器、药品自选)。你的方案及预期现象是 。 ②合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求，罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图分析，生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应 (填“大于”“小于”或“等于”)罐体中铜元素的含量。 (4)钛(Ti)被誉为21世纪的“明星金属”。用钛粉生产储氢材料TiH2的反应为：Ti+H2TiH2。若制得2kgTiH2，理论上在标准状况下需要 L氢气。(已知标准状况下，氢气的密度约为0.09g•L-1；计算结果保留小数点后一位)。 题型11 钢铁锈蚀的条件探究 【典例11】(24-25九上·辽宁沈阳于洪区·期末)金属铁对人类的生产生活和社会发展有着极其重要的作用。 I．铁的性质 为除去铜屑中的少量铁屑，某同学设计了以下两个实验方案： (1)写出方案2中有关反应的化学方程式 ；反应的基本反应类型为 反应。 (2)以上两个实验方案中，说明你选择的方案和理由： 。 Ⅱ．铁的锈蚀与防护 取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行如图实验，一段时间后发现A、D试管内铁钉被锈蚀，D管内铁钉有较厚铁锈。B、C管内铁钉无明显变化（氯化钙固体用于除去试管内的水蒸气）。 (3)铁锈的主要成分是，根据质量守恒定律，铁生锈的过程是铁与空气中的 发生化学反应的过程。 (4)装置B中铁只与 接触。 (5)对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 有关。 (6)对因生锈而废弃的铁制品，合理的处理方式： 。 Ⅲ．铁的冶炼如图为实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验改进装置（部分夹持仪器略去）。 已知一氧化碳难溶于水。 实验步骤如下： ①用酒精喷灯加热玻璃管内的氧化铁； ②装好药品，先通一会儿，排出装置内空气； ③待玻璃管内物质冷却后，停止通入一氧化碳； ④当红棕色粉末变成黑色时停止加热。 (7)实验的正确操作步骤 （填序号）。 (8)盛满石灰水的B装置在此实验中的作用有 （填序号）。 ①收集多余的    ②检验并吸收反应生成的 (9)工业上用含氧化铁的赤铁矿为原料炼铁，这批赤铁矿生产的生铁中含铁的质量是 t。 方｜法｜点｜拨 解题时需掌握金属的锈蚀因素： (1)铁生锈是铁与氧气、水分子发生化学反应的结果 (2)铁生锈需要氧气和水同时存在，干燥空气和植物油可以防止铁生锈 (3)铁锈是一种松脆多孔的物质，不能保护里层的铁不被锈蚀，因此应采取有效措施防止铁生锈。 金属防护的物理方法：用砂纸打磨等；化学方法：用酸清洗（酸不能过量，以防内部金属被腐蚀）。如用稀盐酸除去铁锈。 【变式11-1】(24-25九上·辽宁盘锦双台子区·期末)暖宝宝是备受学生喜爱的便捷式取暖用品，化学实践小组的同学对其产生了浓厚兴趣，针对其成分和发热原理展开了项目式探究之旅。某品牌“暖宝宝”贴说明书的部分内容如图所示： 【活动一】：验证“暖宝宝”袋内含有铁粉。 【提出问题1】如何证明“暖宝宝”袋内含有铁粉? 【进行实验】用剪刀剪开一袋，取出袋内粉末于滤纸上，观察到粉末呈黑色。 【实验过程】 (1)请完善下面的表格。 实验步骤 实验现象 实验结论 1 甲同学取少量黑色粉末，用磁铁靠近粉末。取少量被磁铁吸引的粉末加入小烧杯中，向其中加入过量的 溶液。 观察到 现象 “暖宝宝”袋内含有铁粉 2 乙同学在蒸发皿中加入少量酒精并点燃，取少量被磁铁吸引的粉末，撒向火焰。 观察到火星四射。 【实验反思】 (2)铁丝在空气中不能燃烧，铁粉在空气中却可以燃烧的原因是 。 【活动二】探究“暖宝宝”快速发热的原因 (3)“暖宝宝”的热量来源于铁粉生锈。即铁粉与空气中 两种物质共同作用的结果。 (4)由此推测“暖宝宝”贴使用微孔透气无纺布的原因是 。 【拓展探究】利用数字化对【活动二】深入探究 学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究，设计如图1所示实验装置并完成实验。 【查阅资料】一定条件下，碳和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀，但它们本身不参加反应。 该实验步骤如下： ①检查装置气密性； ②装药品，将5g铁粉和2g炭粉加入锥形瓶，时刻加入2mL饱和氯化钠溶液； ③立即塞紧橡胶塞，橡胶塞上已插有一支装有5mL 稀盐酸的注射器及传感器； ④观察现象，采集数据。 (5)实验进行一段时间后至时刻，步骤③中注射器内的盐酸会自动注入锥形瓶内，原因是 。 (6)根据图2： ①分析t1至于t2s时温度升高明显加快的原因是 。 ②t₂s时刻后反应并未停止，温度却开始降低，请你帮他们分析可能原因是 。 【活动三】测定“暖宝宝”中铁粉的含量 【提出问题2】：“暖宝宝”中铁粉的含量是多少? 【实验设计】：利用如图3所示装置(气密性良好)进行测定 【查阅资料】：该“暖宝宝”中其他成分加酸不产生气体；实验条件下，氢气的密度约为ρg/L。 【进行实验】：①称取 mg样品置于烧瓶中，并在分液漏斗中加入足量稀硫酸。 ②打开分液漏斗活塞，加入稀硫酸至不再产生气泡，关闭活塞。 ③测得量筒内水的体积为amL。 【交流研讨】 (7)老师认为按照此实验设计进行实验，测定结果很可能会偏大，请你和同学们共同分析原因可能是 。 【调整方案】 (8)称取“暖宝宝”样品3.00g，置于烧瓶中，加入足量稀硫酸，充分反应，用电子天平进行称量，显示反应后总质量减少0.05g，计算该“暖宝宝”中铁粉的质量分数为 (结果精确到0.1%)。 【变式11-2】(24-25九上·辽宁鞍山台安县·期末)某科创小组提出“影响铁锈蚀的因素”课题并进行实验探究。 Ⅰ.探究钢铁锈蚀的基本条件 (1)一段时间后，C、D、E中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显锈蚀。由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟 （填化学式）等物质作用的过程。D中铁钉比C中铁钉锈蚀程度严重，说明 。 (2)使用自来水重新进行如图实验，一段时间后发现试管B中铁钉生锈了，其可能的原因是 。 Ⅱ.探究食盐水对钢铁腐蚀快慢的影响 用如图装置进行实验，锥形瓶中放生铁粉末，滴管中预先加入3mL不同浓度的食盐水，并用氧气传感器测定锥形瓶内的氧气浓度，数据如下表所示： 实验组 生铁粉末质量 食盐水浓度 3min时瓶内氧气浓度 实验① 3.5g 4% 18.96% 实验② 3.5g 8% 18.56% 实验③ X 16% 18.28% 实验④ 3.5g 24% 17.99% (3)X＝ 。该实验探究的是食盐水浓度对钢铁腐蚀快慢的影响，其实验结论是 。 (4)查阅资料得知，食盐水中的氯离子能破坏钢筋表面的钝化膜（其原理如图甲所示），并促使铁发生一系列反应得到Fe（OH）3，Fe（OH）3在空气中风化失水后变成氧化铁。 ①氯离子破坏钢筋表面的钝化膜的过程中，从阳极向阴极转移的微粒是 。 ②钢筋锈蚀过程中得到氧化铁的化学反应方程式为 。 Ⅲ.探究水样的pH及溶解氧浓度对钢铁腐蚀快慢的影响 步骤1：按如图乙连接好装置，检查装置气密性。 步骤2：向三颈烧瓶中放入3.5g生铁粉末，向分液漏斗内加入10mL不同浓度的稀盐酸。 步骤3：将盐酸全部注入三颈烧瓶内，关闭分液漏斗活塞，同时采集数据见下表： 序号 盐酸pH 压强p/kPa 溶解氧/mg•L﹣1 p反应前 p反应后 DO反应前 DO反应后 开始降低所需时间/s 实验① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131 实验② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68 实验③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24 实验④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98 实验⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175 (5)步骤1中检查装置气密性的方法为 。 (6)实验①和实验②反应后压强变大的主要原因是 （用化学方程式表示）。 (7)当pH＝ 时，铁粉与氧气的锈蚀速率最快。 题型12 钢铁的防护 【典例12】(24-25九上·辽宁盘锦大洼区·期末)下列对金属的防护措施不合理的是 A．铁制品表面刷漆 B．及时清理铁制品表面锈迹 C．将铁制品放在潮湿的空气中 D．在金属表面进行电镀 方｜法｜点｜拨 解题时应掌握防止钢铁锈蚀的原理：破坏钢铁制品锈蚀的条件，使钢铁制品隔绝氧气或水（只要破坏其中一个条件，铁就不能生锈）。常见的除锈方法，如：用砂纸打磨、用酸清洗（酸不能过量，以防内部金属被腐蚀）等。 【变式12-1】(24-25九上·广东汕头世贸实验学校·期末)下列说法正确的是 A．空气中氮气的质量分数为78% B．在房间里放一盆水可以防止煤气中毒 C．地壳中含量最高的元素是氧元素 D．防止金属腐蚀是保护金属资源的唯一途径 【变式12-2】(24-25九上·江苏扬州广陵区·期末)金属的冶炼和利用大大促进了人类文明的进步。 I.金属的性质 (1)铝具有很好的抗腐蚀性，因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为 。 (2)分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸，锰片表面有气泡产生，铜片表面无明显变化。由此可知金属活动性：锰 (选填“强”或“弱”)于铜。 (3)已知胆矾溶于水得到硫酸铜溶液，请用化学方程式解释“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”的原因 。 II.金属的冶炼 (4)工业上用赤铁矿(Fe2O3)炼铁，CO与Fe2O3反应的化学方程式为 。炼铁时，加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨，主要利用了锰钢的 性能。 (5)《天工开物》中记载了炼锡的场景：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴(指鼓入空气)熔化。” ①鼓入足量空气的目的是 ，从而提高炉温。 ②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤，加铅能使锡较易熔化流出，其原因是 。 III.金属的腐蚀 (6)实验小组通过下列实验探究影响钢铁腐蚀的因素，实验如图1、图2所示。 ①铁在稀硫酸中发生腐蚀反应的化学方程式是 。 ②从图2分析可知，实验中腐蚀速率较快的是 号锥形瓶中的样品。(填“①”或“②”) ③通过本实验你认为提高钢铁的抗腐蚀能力的方法是 。 题型13 废金属的回收利用 【典例13】(24-25九上·辽宁本溪·期末)九年一班组织了《我为家乡做代言》为主题的宣传活动，小米学习小组确定以“我市的金属资源”为内容开展了调查。 Ⅰ．金属矿产 (1)我市的金属矿产资源丰富，常见的铁矿石有赤铁矿(主要成分为Fe2O3)，磁铁矿(主要成分为Fe3O4)，它们的主要成分从组成上看都属于___________(填字母)。 A．单质 B．化合物 C．氧化物 Ⅱ．冶金工业 (2)我市钢铁厂生产的球墨铸造用生铁享誉全国，和纯铁相比，生铁的硬度更 。 (3)用500t含氧化铁80%的赤铁矿石和一氧化碳反应炼铁，化学方程式为 ，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是 t。(结果保留整数) Ⅲ．对金属资源的保护 途径一  防止金属锈蚀 (4)小组同学设计了下图实验，经过一周的观察，发现只有试管①中的铁钉生锈了。由此可知，铁生锈实际上是铁跟空气中 等物质作用的结果。 (5)防锈要有针对性，方法要正确。将下列金属制品与其合理的防锈方法连线 。 金属制品 防锈方法 铁制篮球架 涂油 自行车链条 喷漆 途径二  回收废旧金属 (6)从废弃白铜[主要含铜、镍(Ni)，其它成分忽略不计]中回收金属铜和镍的流程如图所示。 资料：镍是一种银白色固体，能与稀硫酸发生反应生成+2价镍的化合物和氢气。 ①粉碎的目的是 。 ②操作a的名称是 ，固体甲是 。 ③“酸浸”中发生反应的化学方程式为 。 【变式13-1】下列做法不能有效保护金属资源的是 A．防止金属腐蚀 B．寻找金属的代用品 C．回收利用废旧金属 D．导电性最好的银取代铜、铝制作导线 【变式13-2】青藏高原有丰富的金属矿产资源。下列有关金属资源的利用和保护不正确的是 A．将铁制品放在潮湿的空气里 B．在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈 C．废旧金属回收利用可以节约金属资源 D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．(25-26九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)下列制品主要利用金属导电性的是 A．铁锅 B．铜导线 C．金饰品 D．铝制易拉罐 2．(25-26九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)下列对实践活动中涉及的化学知识解释错误的是 选项 实践活动 化学解释 A 干冰用于人工增雨 干冰升华导致的低温使水蒸气凝结 B 用木炭烧烤食物 木炭燃烧放出热量 C 用双氧水自制简易供氧器 双氧水中含有氧气 D 在铁制品表面涂油、刷漆、镀铬 防止铁生锈 A．A B．B C．C D．D 3．(24-25九上·辽宁大连高新经开区·期末)如图是木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的微观示意图： 有关说法正确的是 A．该反应属于置换反应 B．反应前后元素种类发生了变化 C．反应前后原子个数发生了变化 D．反应后生成二氧化碳的质量一定大于参加反应的氧气的质量 4．(24-25九上·辽宁盘锦大洼区·期末)将等体积、相同浓度的足量稀盐酸，分别加入盛有等质量、颗粒大小相同的Mg、Zn、Fe的烧杯中，生成的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．产生氢气的质量：Mg>Fe>Zn B．产生氢气的速率：Mg>Zn>Fe C．消耗稀盐酸的质量：Mg>Fe>Zn D．反应后烧杯中液体的质量：Mg>Fe>Zn 5．(24-25九上·辽宁盘锦大洼区·期末)国产大飞机C919机壳采用先进的铝锂合金。已知锂（Li）的金属活动性比铝强，下列说法正确的是 A．铝锂合金属于纯净物 B．铝表面的氧化铝膜会加速锈蚀 C．铝锂合金的硬度比铝强 D．锂不与稀盐酸反应产生氢气 6．(24-25九上·辽宁铁岭·期末)关于铝、铜、银三种金属，下列说法正确的是 A．三种金属在空气中均容易锈蚀 B．三种金属均是生活中常用导线的材料 C．将三种金属分别放入稀盐酸中，都没有气泡产生 D．用铝、银和硫酸铜溶液可以验证三种金属的活动性顺序 7．(24-25九下·黑龙江绥化北北林区·期末)工业上常用赤铁矿或磁铁矿炼铁。根据矿石的质量可以计算炼出铁的质量。 (1)工业炼铁的尾气处理方法 。 (2)900t含四氧化三铁58%的磁铁矿石，理论上能炼出含铁90%的生铁的质量是多少？(根据化学方程式计算，写出计算过程) 8．(2025·江苏省泰州市·中考)银是一种应用广泛的贵金属。 I．银的冶炼 (1)《天工开物》中有关于炼银的记载“以铅力熔化……向诸郡购铅佐炼”，炼银场景和铅、银的熔点如图1 所示。从合金性质角度分析，炼银时加铅可助熔的原因是 。 金属 熔点/℃ 铅(Pb) 327.50 银(Ag) 960.15 Ⅱ．银的应用 (2)古人用银作为货币材料，考虑因素除了银不易锈蚀外，还有 等。在空气中，银锭很难和氧气反应，纳米银粉却较易和氧气反应，原因是 。 (3)在酸性环境中，纳米银粉能与水中微量的溶解氧(溶解于水的)反应，产生具有杀菌能力的；当溶解氧浓度过高时，产生难溶于水的，此时抗菌能力下降，主要原因是 。 (4)法庭科学中指纹被誉为“证据之首”。指纹显影法主要过程如图2所示。 【反应原理】步骤a：和指纹中残留的NaCl等氯化物反应生成AgCl。 步骤b：。 【注意事项】见光会逐渐分解，使用显影法时应注意曝光时间。 ①步骤a中和NaCl反应的化学方程式为 。 ②实验室溶液应保存在棕色试剂瓶中，目的是 。 Ⅲ．银的回收 (5)一种纽扣电池的正极材料含、石墨和Ag。 ①电池放电时，将 能转化为电能。 ②电池废弃后，设计方案从正极材料中回收Ag。补充完整回收方案：向正极材料中边搅拌边滴加稀，至固体不再溶解，静置，过滤，洗涤并合并滤液；向滤液中 ；静置，过滤，洗涤，干燥，得到纯净的Ag。(实验中可供选用的试剂：锌粉、铜粉、稀盐酸) 已知：i．Zn、Cu、Ag、均能与稀反应，分别生成、、。 ii．石墨不与稀反应。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 9．(24-25九上·辽宁大连西岗区·期末)高层建筑建造时常使用铝合金材料。下列说法正确的是 A．铝合金的硬度小于纯铝 B．铝是地壳中含量最高的元素 C．铝土矿是主要含铝矿物之一 D．铝表面的致密氧化膜要及时除去 10．(2025·江苏省盐城市·中考)下列实验中不会观察到的现象是 A．实验甲：点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛重新燃烧 B．实验乙：相互刻画，铝片上有划痕，铝合金片上没有划痕 C．实验丙：试管中液体变为紫红色 D．实验丁：几天后铁钉上出现锈斑 11．(2025·江苏省无锡市·中考)西汉彩绘雁鱼青铜釭灯及其剖面示意图如图所示。下列叙述正确的是 A．青铜是一种合金，其硬度小于铜 B．关闭灯罩使火焰熄灭的原理是清除可燃物 C．灯油燃烧不充分，烟气中会含有炭黑和CO D．灯内的水不需要补充更换 12．(2025·江苏省徐州市·中考)铁与溶液接触，表面有红色固体析出，还有气泡产生。经测定溶液显酸性，且反应过程中溶液酸性先增强后略减弱。为探究酸性变化原因，用冷却后的沸水配制4%的溶液，与洁净的铁钉进行如下实验。下列分析不合理的是 实验1 实验2 实验3 酸性不变 酸性略减弱 酸性先增强后略减弱 A．红色固体为Cu，说明Fe的金属活动性比Cu强 B．溶液显酸性，推测铁钉表面气泡一定是氢气 C．实验2中加入植物油的作用是为了隔绝氧气 D．实验2、3对比证明，溶液酸性增强与、Fe有关 13．(2025·江苏省宿迁市·中考)将一定量的镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后，过滤，观察到滤液仍为蓝色。下列说法正确的是 A．滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜，一定没有硝酸银 B．滤渣中一定含有银和铜，一定没有镁 C．所得滤液的质量一定小于原混合溶液的质量 D．向滤液中加入稀盐酸，一定产生白色沉淀 14．(2025·江苏省苏州市·中考)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” 15．(2025·江苏省苏州市·中考)白炽灯泡的结构如图，通电后钨丝在高温下发光。生产时灯泡内可能会混入少量氧气。下列说法正确的是 A．钨丝的熔点低 B．两侧的金属丝不导电 C．灯泡内填充氮气是因为其化学性质活泼 D．白炽灯工作时，红磷能消耗残留氧气 16．(2025·江苏省淮安市·中考)锰及其化合物在生产、生活中具有广泛的应用。 (1)锰元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图1所示。下列有关说法正确的是________（填序号）。 A．图1中 B．锰元素属于非金属元素 C．锰元素的原子序数为25 D．锰元素的相对原子质量为54.94 g (2)将打磨过的锰片插入CuCl2溶液中，观察到锰片表面出现红色固体，意外发现锰片上有少量气泡产生，据此可推测CuCl2溶液中含有的阳离子是 （填离子符号）。 (3)Mn3O4常用于电子工业，KMnO4可用于制备氧气，其稀溶液还是良好的消毒剂。利用废旧电池炭包（含炭和MnO2）制备Mn3O4和KMnO4的流程如图2所示。 ①将炭包在足量的氧气中焙烧，目的是 。 ②反应1中化合价发生改变的元素是 （填元素符号）。 ③MnSO4能与氧气、氨水反应生成(NH4)2SO4和Mn3O4（难溶于水的黑色固体），实验装置如图3所示。制备时溶液的温度和pH对Mn3O4的产率的影响如图4所示。为获得高产率、高纯度的Mn3O4，请补充完整下列实验方案：取一定量MnSO4溶液放入三颈烧瓶中，在不断搅拌下，通入空气， ，真空干燥。（实验方案中必须使用的试剂：氨水、蒸馏水） ④反应2的原理为，则X的化学式为 。 ⑤将K2MnO4转化为KMnO4的实验方案通常有两种。 方案一： 方案二： 对比上述两种方案，你认为哪种方案更优？请说明理由： （写出一点即可）。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 17．(2025·江苏省苏州市·中考)在垃圾分类中，空的铝质易拉罐应属于 A．可回收物 B．有害垃圾 C．厨余垃圾 D．其他垃圾 18．(2025·江苏省泰州市·中考)反应的类型属于 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 19．(2025·江苏省淮安市·中考)实验是科学探究的重要方式。下列有关实验的叙述不正确的是 A．实验1：观察到蜡片熔化，可说明铁片具有良好的导热性 B．实验2：依据生成物是氢气和氧气，可推出水是由氢、氧元素组成的 C．实验3：①中白磷不燃烧，②中白磷燃烧，说明可燃物燃烧需要氧气 D．实验4：短蜡烛熄灭后，关闭K，长蜡烛熄灭，原因是CO2不能燃烧 20．(2025·江苏省盐城市·中考)同学们课后走进实验室，处理含硫酸的硫酸铜废液并回收铜，实验过程如图所示（每一步反应都充分进行，忽略实验损耗）。下列说法错误的是 A．产生H2的质量为0.1 g B．滤液呈浅绿色 C．滤渣是Cu和Fe的混合物 D．滤液中FeSO4的质量为30.4 g 21．(2025·江苏省盐城市·中考)“金缕玉衣”所用金丝的最细处仅有0.08 mm，体现了我国古代工匠精湛的技艺。金能制成金丝是利用了其 A．密度大 B．熔点高 C．延展性好 D．导热性好 22．(2025·江苏省镇江市·中考)如图为的转化和利用。下列说法正确的是 A．转化①是形成硫酸型酸雨的反应之一 B．转化②后催化剂的质量增大 C．转化③反应物中的所有元素全部转化到中 D．转化④为，属于置换反应 23．(2025·江苏省宿迁市·中考)某炼铁厂以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下： (1)写出方框中相应物质的化学式 。 (2)现有1600t含75％氧化铁的赤铁矿，理论上最多能炼出纯铁的质量是多少(利用化学方程式计算)？ 24．(2025·江苏省无锡市·中考)金属资源的循环利用可推动人类社会可持续发展。 I.铁的存在与冶炼 (1)FeCO3在自然环境中能发生变化，反应之一为：4FeCO3+O2=2R+4CO2，R的化学式为 。 (2)菱铁矿、磁铁矿和赤铁矿都可用于炼铁。写出高温条件下CO与磁铁矿炼铁反应的化学方程式： 。 II.铁的腐蚀与防护 铁在不同含水量、含氧量环境下会形成黄锈[Fe(OH)3]、红锈(Fe2O3·nH2O)、棕锈(Fe2O3)和黑锈(Fe3O4)等不同的锈。 (3)结合图和图信息，铁形成黄锈的环境条件是 。铁形成黄锈时，铁元素的化合价 (填“升高”或“降低”)。 (4)“烤蓝”的原理是在铁表面形成一层致密的四氧化三铁，其作用是 。 III.铁的再生与利用 由废铁(主要成分是Fe、Fe2O3)回收利用制铁红(Fe2O3)的过程如下： (5)“酸浸”时加入过量的稀硫酸，X溶液中含有的金属阳离子有： 。“沉铁①“时将Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3，可使用的试剂是 。“还原“时向X溶液中加铁，铁的作用是：①将Fe2(SO4)3转变为FeSO4；② 。 (6)下列叙述正确的是 (填序号)。 a.铁在自然界中主要以化合物形式存在 b.铁系食品脱氧剂中的铁粉可吸收包装袋中的氧气和水 c.铁和铁的化合物在一定条件下的相互转化体现了物质的多样性‍ 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 金属资源综合利用（期末复习讲义） 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 金属矿物 常见的金属矿物；金属的存在形式； 钢铁的冶炼 一氧化碳还原氧化铁实验装置、实验原理、实验步骤、注意事项及尾气处理；工业炼铁的反应原理、实验装置、实验现象及注意事项；常见金属的冶炼方法 含杂质的相关计算 工业炼铁中含杂质的相关计算 金属的性质与应用 金属的物理性质及用途；实验探究常见金属的化学性质；金属材料的用途 金属活动顺序 金属活动性顺序表及其应用；金属活动性强弱的判断 氢气的实验室制备 实验室制取氢气的实验原理、装置、实验步骤；氢气收集方法、检验和验满 置换反应及其应用 置换反应定义；置换反应类型；化学反应基本类型 合金及其应用 合金的性质及其应用；生铁和钢区分 金属防护和废金属回收 金属锈蚀的条件；控制变量法探究钢铁锈蚀的条件；钢铁的锈蚀过程；防止金属腐蚀的措施；废金属的回收利用及对环境的影响 要点01 常见的金属矿物 1．金属的分布及存在 （1）金属元素在自然界中分布很广，除极少数不活泼的金属（如铂、金、银等）以单质形式存在外，其余大多数以化合物形式存在。 （2）金属元素在自然界中一般以矿物的形式存在。 2．几种常见的金属矿物 项目 名称 主要成分的化学式 铁的矿物 赤铁矿 Fe2O3  磁铁矿 （具有磁性，能被磁铁吸引） Fe3O4  菱铁矿 FeCO3  黄铁矿 FeS2  铜的矿物 黄铜矿 CuFeS2  辉铜矿 Cu2S  孔雀石 Cu2(OH)2CO3  铝的矿物 铝土矿 Al(OH)3  明矾石 KAl(SO4)2⋅12H2O  3．金属冶炼：以金属矿物作为原料，通过一系列物理变化、化学变化可以得到相应的金属单质。而使金属矿物转化成金属的过程称为金属的冶炼。 易｜错｜点｜拨 金属越活泼，越不易被冶炼出来，故铝的利用比铜和铁晚得多。 要点02 铁冶炼的化学原理 一氧化碳还原氧化铁 实验装置 实验现象 （1）红棕色粉末逐渐变成黑色； （2）澄清石灰水变浑浊； （3）尾气燃烧产生蓝色火焰 实验步骤 （1）检查装置的 气密性 。 （2）将适量的氧化铁粉末放入玻璃管内，并固定装置。 （3）向玻璃管内通入 一氧化碳 气体，并点燃 酒精灯 。 （4）待装置内的空气完全排净后，点燃 酒精喷灯 给氧化铁加热。 （5）当玻璃管内红色粉末变为 黑色 时，停止加热。 （6）待玻璃管内的固体冷却至常温后，停止通入 一氧化碳 气体，并熄灭酒精灯。 注意事项 （1）先停止加热，继续通一氧化碳，直到玻璃管冷却的原因：防止石灰水倒流，使试管炸裂。（如果没有石灰水，则目的是防止生成高温的铁又被氧化。） （2）实验开始时，先通入一氧化碳，然后再点燃酒精喷灯的原因是：排出装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合加热时爆炸。 （3）判断反应中生成物质的方法：取少量产物于试管中，滴加适量稀盐酸，如有气泡产生证明含铁粉；或用磁铁吸引。 （4）酒精喷灯的作用是提供高温（如果用酒精灯，则加金属网罩，金属网罩可以集中火焰，提高温度） 化学方程式 （1）硬质玻璃管中：3CO+Fe2O3   2Fe+3CO2 （工业炼铁的主要原理）； （2）试管中：CO2+Ca(OH)2  = CaCO3↓+H2O ; （3）酒精灯处：2CO+O2  2CO2 （尾气处理） 尾气处理 由于一氧化碳有毒，如果直接排放到空气中，会造成污染；所以在有关一氧化碳的实验时，都需要注意尾气的处理，常用点燃或收集的方法： ①点燃，使CO变成无毒的CO2； ②在导管末端系一个气球或用排水法将尾气收集起来。 要点03 工业炼铁 1．常见的矿石：赤铁矿: 主要成分Fe2O3；磁铁矿: 主要成分Fe3O4 ；铝土矿: 主要成分Al2O3。 2．工业上炼铁 设备：高炉 （1）炼铁的原料：铁矿石、 焦炭、石灰石、空气 （2）反应原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 （3）焦炭的作用：①提供热量（ C+O2CO2）；②生成CO（C + CO22CO） （4）石灰石的作用：将矿石中的二氧化硅变为炉渣。 （5）生产产物：生铁（具有较多杂质），密度大于炉渣，故出铁口在出渣口下方。 （6）高炉气体的主要成分：N2、CO、CO2等。 3．常见金属的冶炼方法主要有以下5种 （1）电解法：主要使用于金属活动顺序表中钠至铝之间的金属的冶炼。 （2）热还原法：主要使用于金属活动顺序表中锌至铜之间的金属的冶炼。 （3）加热法（即用加热其氧化物或锻烧其硫化物的方法）：主要使用于Hg、Ag等不活泼金属的冶炼。 （4）置换法（湿法冶金）：即根据金属的活动性顺序表的应用，利用排在金属活动性顺序中前面的金属把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。 （5）物理提取法：主要使用于提取Pt、Au等极不活泼的金属，由于它们在自然界中以单质形式存在，且密度很大，用多次淘洗法去掉矿粒、泥沙等杂质，便可得到。 归｜纳｜总｜结 通常把金属（如铁）跟氧结合生成金属氧化物（如氧化铁）的过程称为金属的氧化。金属氧化物跟焦炭、氢气或一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过程，称为金属氧化物的还原。 要点04 工业炼铁中含杂质的相关计算 1．计算步骤 （1）设：按题意设未知量。 （2）写：写出题中反应的化学方程式。 （3）找：找出相关反应物和生成物的质量关系。 （4）比：建立含有未知量的比例关系。 （5）求和答：求得未知量，利用相关公式计算出含杂质的物质质量，并作答。 2．遇到含杂质的不纯物质时，需将不纯物质的质量换算成纯净物的质量，才能代入化学方程式按质量比进行计算。常用的计算公式如下： a．纯净物的质量=混合物的质量×纯度 3．示例：工业上计划生产含杂质4%的生铁350t，则需储备含氧化铁80%的赤铁矿原料至少不低于多少？根据化学方程式计算并写出解题过程 解题步骤 书写格式 设：按题意设未知量 解：生铁中铁的质量是：，设需要氧化铁的质量是x。 写：写出题中反应的化学方程式                          找：找出相关反应物和生成物的质量关系 比：建立含有未知量的比例关系 求和答：求得未知量，并作答 𝑥=480 t  赤铁矿原料为： 答：赤铁矿原料至少不低于600t。 要点05 金属的性质与应用 1．金属的物理性质 (1)金属物理性质及用途 ①常温下为固体（特殊：汞为液体），有金属光泽，密度较大，熔点较高。 ②大多数金属呈银白色，特殊：铜紫红色，金金黄色，铁粉黑色(铁片为银白色)。 ③大多数金属具有优良的导电性、导热性，有延展性(延：拉成丝；展：压成片)。 (2)金属的用途：物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。 ①性质决定用途 铜、铝具有导电性→电线；钨熔点高→灯丝；铬硬度大→做镀层金属；铁硬度大→菜刀、镰刀、锤子等。 ②生活中应用的金属 干电池外皮→锌/锰；“银粉”→铝；水银温度计→汞；“锡箔”纸→铝或锡。 2．常见金属的化学性质 (1)大多数金属可与氧气发生反应 金属 在空气中 在氧气中 镁 常温下逐渐变暗，表面形成氧化膜。点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体。 点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体 2Mg + O2 点燃 2MgO 铝 常温下表面变暗，生成一种致密的氧化膜 点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体 4Al + 3O2 点燃 2Al2O3 铁 持续加热变红 点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体 3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4 铜 加热，生成黑色物质；在潮湿的空气中，生成铜绿而被腐蚀 紫红色的铜丝加热后变黑 2Cu + O2 加热 2CuO 银、金 即使在高温时也不与氧气发生反应 (2)金属 + 酸 → 盐 + H2↑（置换反应） 反应条件：金属活动性排在H前。 +稀盐酸 +稀硫酸 镁 锌 铁 铜 现象 固体逐渐溶解，产生大量气泡 固体逐渐溶解，产生较多气泡 固体逐渐溶解，无色溶液变为浅绿色，产生少量气泡 无明显现象 方程式 Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑ - Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑ Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑ - 结论 锌和铁都能与稀硫酸（或稀盐酸）反应，生成氢气和相应的化合物； 铜不与稀硫酸（或稀盐酸）反应。 易｜错｜点｜拨 铝在空气中与氧气反应，表面生成一层致密的氧化膜（Al2O3)，从而阻止铝进一步被氧化。 (3)金属与金属化合物溶液的反应 实验内容 实验现象 化学方程式 铁丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu 易｜错｜点｜拨 (1)实验前用砂纸打磨金属，除去镁、铁等金属表面的氧化膜，便于金属与酸接触反应。 (2)铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁化合价为＋2价。有Fe2＋的溶液为浅绿色。 要点06 金属活动性顺序表及其应用 1．金属的活动性   2．应用 (1)根据位置前后可以确定金属的活动性顺序,位置越靠前,金属的活动性就越强。 (2)排在氢前面的金属可以与稀酸反应生成盐溶液和氢气。(浓硫酸、硝酸有强氧化性,除外) (3)排在前面的金属可以将排在后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来。(极为活泼的金属K、Ca、Na除外) 3．金属活动性强弱的判断：(举例:金属A和金属B) (1)形状相同金属与同浓度的盐酸(稀硫酸),是否放出氢气或放出氢气快慢程度 ①相同条件A与盐酸反应,B与盐酸不反应,则活动性A >B。 ②相同条件A与盐酸反应剧烈,B反应缓慢,则活动性A >B。(比较放气泡快慢) ③相同条件下A、B都不与盐酸反应,则无法判断A、B的活动性。 (2)金属与金属化合物溶液(盐溶液)反应 ①金属A能从B的化合物溶液中置换出B,则活动性A> B。(直接法) ②金属A不能从B的化合物溶液中置换出B,则活动性A <B。(反证法) ③金属A能从C的化合物溶液中置换出C,金属B不能从C的化合物溶液中置换出C,则活动性A> B。 (间接法,通过另一物质,对强弱进行判断) (3)“金属置换反应”，注意以下几个特殊方面： ①用于置换的金属单质不能为K、Ca、Na这样的“金属性强的金属”。 ②所使用的酸溶液，不能为浓硫酸，只能为稀盐酸或稀硫酸；金属单质若与浓盐酸发生反应，生成的气体中必然要带有“HCl气体杂质”；由于硝酸溶液具有强氧化性，所以发生置换反应用的酸溶液不能为硝酸溶液，但可以用“硝酸盐溶液”。 ③发生置换反应所使用的盐溶液，必须为可溶性盐溶液。而Ag所对应的盐溶液一般为“硝酸银溶液”。 ④金属Fe所参加的置换反应中，只能生成+2价的“亚铁盐溶液”（浅绿色），而不是+3价的“铁盐溶液”。 归｜纳｜总｜结 (1)根据位置前后可以确定金属的活动性顺序,位置越靠前,金属的活动性就越强。 (2)排在氢前面的金属可以与稀酸反应生成盐溶液和氢气。(浓硫酸、硝酸有强氧化性,除外) (3)排在前面的金属可以将排在后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来。(极为活泼的金属K、Ca、Na除外) 要点07 氢气的实验室制法 药品 锌粒（Zn）和稀硫酸（H2SO4） 反应原理 Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ 收集方法 排水法(原因是难溶于水且不和水反) ②瓶口向下排空气法(原因是密度比空气小且不与空气成分反应) 制取装置 操作步骤 ①检查气密性 ②装入锌粒 ③倒入稀硫酸 ④固定装置 ⑤收集 检验 点燃木条，伸入瓶内，木条上的火焰熄灭，瓶口火焰呈淡蓝色，则该气体是氢气。 验满(验纯) ①用拇指堵住集满氢气的试管口； ②靠近火焰,移开拇指点火，若“噗”的一声，氢气已纯；若有尖锐的爆鸣声，则氢气不纯。 要点08 置换反应及其应用 1．置换定义：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应 A+BC→AC+B 2．置换反应类型 （1）金属+酸→金属化合物+H2 （2）金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物 （3）C+金属氧化物→金属单质+CO2 （4）H2+金属氧化物→金属单质+H2O 化合反应：多变一 3．化学反应基本类型 分解反应：一变多 置换反应：单化生化单 归｜纳｜总｜结 (1)CO+金属氧化物→金属单质+CO2 该反应不属于基本反应 (2)由于置换反应是由一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应，单质中元素的化合价为0，化合物中元素的化合价不为0，因此置换反应中一定有元素的化合价发生改变。 要点08 合金与合金的性质 1．概念：在金属中加热融合某些金属或非金属，制得具有金属特征的合金。 ①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变化 ③合金各成分的化学性质不变 2．合金的优点：合金和组成其的纯金属相比较，硬度一般更大，熔点一般更低，抗腐蚀性更好。 合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛和钛合金 形状记忆合金 生铁 钢 黄铜 青铜 成分 含碳量 2%～4.3% 含碳量 0.03%～2% 铜锌 铜锡 铅锡合金 钛镍合金 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 注意：①“百炼成钢”的原理是降低含碳量，通入纯氧的目的是使生铁中的碳充分反应。C+O2CO2 3．一些常见合金的特性和用途 名称 主要组成元素 特性 用途 黄铜 铜、锌 坚硬、耐腐蚀 制造机器零件、电器零件等 青铜 铜、锡 耐腐蚀、易铸造成型 制造形状复杂的铸件、精致的工艺 品、塑像等 硬铝 铝、铜、镁、锰 质轻而坚硬 制造飞机、汽车，作建筑材料等 焊锡 锡、铅 熔点低、能粘接金属 焊接电子元件、金属片等 不锈钢 （含铬10.5%以上的铁合金） 铁、铬、镍 耐腐蚀 制造医疗器械、化工设备、日用品等 碳素钢 铁、碳 坚硬 作建筑材料，制造机器零件、铁轨、船舶、桥梁等 武德合金 铋、铅、 锡、镉 熔点低 制造电路保险丝、自动灭火和防爆安全装置等 归｜纳｜总｜结 (1)合金中至少含有一种金属元素，同时也可能含有非金属元素。有些物质虽然含有金属元素，但不具有金属的性质，不属于合金，如Fe3O4、MnO2 等。 (2)合金具有金属的共性，如金属光泽，优良的导电性、导热性等。 (3)形成合金的过程是物理变化，合金中各成分保持各自原有的化学性质。 要点09 金属防护和废金属回收 1．金属锈蚀的条件 钢铁锈蚀的条件：铁与水和氧气接触。有酸或盐存在时会加速金属锈蚀。 钢铁锈蚀发生的是缓慢氧化。铁锈的主要成分为Fe2O3。 2．控制变量法探究钢铁锈蚀的条件 控制变量法：把多因素问题变成多个单因素，每次只改变一个因素 条件 铁钉在干燥的空气中 铁钉全部在蒸馏水中 铁钉与空气和 蒸馏水同时接触 铁钉与空气和氯化钠溶液同时接触 图示 ① ② ③ ④ 生锈程度 不生锈 不生锈 易生锈 最易生锈 结论 （1）通过①③对比可知，影响铁生锈的因素是 水 （2）通过②③对比可知，影响铁生锈的因素是 空气（或氧气） 由此可知，铁生锈的条件是 铁与水和空气（或氧气）同时接触 （3）通过③④对比可知，盐溶液的存在会 加快 铁的锈蚀。 ①植物油的作用是隔绝空气（或氧气）； ②将蒸馏水煮沸的目的是除去水中的氧气； ③实验开始前，需用砂纸打磨铁钉的表面，其目的是除去铁钉表面的氧化物和污物。 ④实验中所用的水是经煮沸迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是除去水中溶解的氧气，迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氧气溶于水，从而排除氧气的干扰。 ⑤防止铁制品锈蚀的原理是隔绝氧气或隔绝水。 3．铁在密闭容器里生锈引起气压变化 在密闭容器里,铁生锈消耗氧气,冷却到室温后,引起密闭容器内气压减小。根据此原理可用来测定空气中氧气的含量。 实验现象：铁丝网表面有少量的红棕色物质出现；烧杯中滴有红墨水的水沿导管上升一段距离，形成一段红色水柱。 现象解释：红棕色物质是铁锈，铁生锈消耗了氧气，使锥形瓶内的气压减小，烧杯内滴有红墨水的水被倒吸入导管中 4．钢铁的锈蚀过程 （1）铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质作用（水和氧气必须同时存在，铁才会生锈），发生一系列复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程。稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀。 （2）铁锈是一种混合物，成分复杂，主要成分是氧化铁(Fe2O3) 。铁锈是一种疏松多孔的物质，能让空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向内层渗透（铁制品表面的铁锈若不及时除去,会加速其锈蚀），持续与铁反应，直至铁被完全锈蚀。 归｜纳｜总｜结 铁生锈有氧气参加，且反应很慢不易被察觉，属于缓慢氧化。 5．防止铁制品生锈（即铁锈蚀的防护）的常用措施主要有如下 （1）钢铁防锈的原理：破坏钢铁制品锈蚀的条件，使钢铁制品隔绝空气或水。 （2）钢铁防锈的方法 ①保持铁制品的洁净和干燥。 ②铁制品表面覆盖保护层，如涂油、刷油漆、烧制搪瓷、镀一层金属如铬、烤蓝（在金属表面生成一层致密的氧化膜）。 ③改变其内部结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢等。 （3）铝的“自我保护” （1）铝的化学性质比较活泼，比铁更容易与氧气和其他物质发生化学反应。 （2）实际上铝制品一般不需要采取防锈措施，因为铝在空气中与氧气反应，生成一层致密而结实的氧化铝膜覆盖在铝的表面，防止内部的铝继续与氧气反应，从而起到“自我保护”的作用。 6．金属的回收利用和金属资源的保护 (1)金属的回收利用是指将一些废弃的金属材料通过不同的渠道汇集起来，再加工再利用。 (2)金属的回收利用的重要性表现在以下两个方面 ①节约能源。 ②减少污染。 (3)金属资源的保护主要有以下四种措施 ①减缓或防止金属的腐蚀。 ②回收利用废旧金属。 ③有计划、合理地开采矿物。 ④寻找金属的代用品。 题型01 常见的金属矿物 【典例1】(24-25九上·广西河池·期末)广西铝土矿资源丰富，铝土矿的主要成分是 A．Fe2O3 B．Al2O3 C．MnO2 D．CuO 【答案】B 【详解】A、赤铁矿的主要成分是氧化铁（Fe2O3），错误； B、铝土矿是提取金属铝的主要矿石，其主要成分是氧化铝（Al2O3），正确； C、软锰矿的主要成分是二氧化锰（MnO2），错误； D、（CuO）并非常见铜矿石的主要成分，铜矿石多为硫化矿或碳酸盐，错误； 故选B。 解｜题｜模｜板 解题时需掌握好铁矿石的选择原则：含铁量高，不含有害元素，冶炼过程中不产生或少产生污染环境的物质。通过计算可知磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿的主要成分中铁元素的质量分数分别为：72.4%、70%、46.7%，因此从铁元素含量较高，且“有害元素”少来分析选择；其中适合炼铁的是磁铁矿、赤铁矿。 【变式1-1】(24-25九上·江苏南京建邺区·期末)下列金属矿石和其主要成分对应正确的是 A．磁铁矿—FeO B．软锰矿— C．赤铜矿—CuO D．铝土矿— 【答案】D 【详解】A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，而不是FeO，故A错误； B、软锰矿的主要成分是MnO2，而不是TiO2，故B错误； C、赤铜矿的主要成分是Cu2O，而不是CuO，故C错误； D、铝土矿的主要成分是Al2O3，故D正确； 故选：D。 【变式1-2】下列归类正确的是 选项 归类 内容 A 金属材料 金刚石、硬铝、黄铜 B 常见矿石 赤铁矿、黄铜矿、不锈钢 C 可燃性气体 甲烷、一氧化碳、氧气 D 大气污染物 PM2.5、二氧化硫、一氧化氮 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、金刚石是碳单质，其不属于金属材料，不符合题意； B、常见的矿石有赤铁矿、黄铜矿，不锈钢不属于矿石，不符合题意； C、甲烷、一氧化碳均具有可燃性，都是可燃性气体，氧气具有助燃性，不属于可燃性气体，不符合题意； D、大气污染物包括PM2.5、二氧化硫、一氧化氮、二氧化硫等，符合题意。 故选：D。 题型02 实验室冶炼金属 【典例2】(24-25九上·山东泰安·期末)如图所示，小海同学进行了模拟炼铁的实验。下列有关该实验的说法正确的是 A．此实验能说明CO具有氧化性 B．B装置的作用是吸收二氧化碳 C．A和C两处的酒精灯作用相同 D．实验开始前先通入CO再点燃A装置 【答案】D 【详解】A、CO能与氧化铁在高温条件下反应生成铁、二氧化碳，CO夺取了氧化铁中的氧，说明CO具有还原性，A选项错误； B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，澄清石灰水的浓度较低，无法吸收大量的二氧化碳，因此B装置的作用是检验二氧化碳，B选项错误； C、A处酒精灯的作用是提供热量，C处酒精灯的作用是处理尾气中的一氧化碳，防止空气污染，二者作用不相同，C选项错误； D、实验开始前，装置内含有空气，应先通入CO再点燃A装置，以防加热空气与CO的混合气体引发爆炸，D选项正确。 故选：D。 方｜法｜点｜拨 实验室模拟炼铁的易错点： （1）实验开始时要先通入一氧化碳，再点燃酒精喷灯，以排尽玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸。 （2）实验结束时，应先停止加热，并继续通一氧化碳直至装置冷却，以防止生成的铁又被空气中的氧气氧化;同时防止试管中的澄清石灰水倒吸进入灼热的硬质玻璃管内，使硬质玻璃管炸裂。 （3）一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，否则会污染空气，因此装置中必须有尾气处理装置。尾气处理可用收集法（用气球或排水法收集尾气）或燃烧法（将尾气点燃烧掉或用于加热氧化铁）。 【变式2-1】(24-25九上·辽宁沈阳大东区·期末)金属材料的应用与生产、生活有着十分密切的关系。 I．金属材料与生活 (1)图1是汉代彩绘雁鱼青铜釭灯。灯罩可自由开合，以调节进风量的大小。看到大量黑烟产生时，应 (填“扩大”或“减小”)进风口从而促进燃料充分燃烧。 关闭灯罩火焰熄灭，灭火的原理是 。 Ⅱ．金属材料与生产 (2)《梦溪笔谈》有古代湿法炼铜记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。胆矾为CuSO4晶体，写出“铁釜”中发生反应的化学方程式： 。 (3)古人炼制黄铜的原理：X+ZnCO3+CZn+2Cu+2CO2↑X的化学式： 黄铜可压制成无缝黄铜管，利用了金属的 性。 早在公元前 4 世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁，并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度；公元前2世纪，中国人发明了“充氧”等炼钢法。 (4)“黑土”含有磷酸铁(FePO4)，其中 P的化合价为 。 (5)炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的 ，获得性能更好的钢。 (6)实验室模拟工业炼铁的装置如图2，玻璃管内的实验现象为 。检验玻璃管内有铁生成的方法：取玻璃管内少量样品于试管中，加入 (填物质名称)，观察到有气泡产生。 (7)钢铁制品易生锈，校园铁质护栏采用刷油漆的方法防锈，原理是 。 (8)铝及铝合金能在多个领域代替易生锈的钢铁，主要原因是___________(填序号)。 A．硬度小 B．耐腐蚀 C．有光泽 D．难冶炼 【答案】(1) 扩大 隔绝氧气（或空气） (2) (3) Cu2O 延展（或良好的延展） (4)+5 (5)含碳量 (6) 红棕色固体逐渐变为黑色 适量稀硫酸 (7)隔绝氧气和水 (8)B 【详解】（1）看到大量黑烟产生时，说明氧气不足，碳不完全燃烧，应扩大进风口，提供充足的氧气，从而促进燃料充分燃烧； 关闭灯罩火焰熄灭，灭火的原理是隔绝氧气（或空气），达到灭火的目的； （2）“铁釜”中发生反应为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：； （3）根据质量守恒定律， 化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含Zn、Cu、C、O的个数分别是1、0、2、3，生成物中含Zn、Cu、C、O的个数分别是1、2、2、4，故生成物中还应含2个Cu、1个O，故X的化学式为：Cu2O； 黄铜可压制成无缝黄铜管，利用了金属的延展性； （4）磷酸铁中铁元素显+3价，氧元素显-2价，设磷元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+5； （5）生铁和钢均是铁的合金，但是含碳量不同，生铁的含碳量为2%-4.3%，钢的含碳量为0.03%-2%，故炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的含碳量，获得性能更好的钢； （6）玻璃管内反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，故现象是：红棕色固体逐渐变为黑色； 铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故检验玻璃管内有铁生成的方法：取玻璃管内少量样品于试管中，加入适量稀硫酸，观察到有气泡产生， （7）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，校园铁质护栏采用刷油漆的方法防锈，原理是：隔绝氧气和水； （8）铝及铝合金能在多个领域代替易生锈的钢铁，主要原因是铝及铝合金具有良好的抗腐蚀性。 故选B。 【变式2-2】(24-25九上·辽宁朝阳北票·期末)物质的性质与应用是化学学科重要的学习主题。小组同学围绕金属铁开展了相关研学。 主题一：识铁 (1)小组同学通过如图所示实验认识铁的性质： ①在实验甲中，观察到蜡片熔化，说明铁具有的物理性质是 。 ②实验乙和丙均为铁丝在氧气中燃烧的实验。图乙中的实验现象为 ；图丙是图乙的改进实验，瓶中放了充足的过氧化氢溶液和二氧化锰，请分析说明改进后的优点 （写一条即可）。 (2)如图是小组同学绘制的金属化学性质思维导图的一部分，请帮助他们补全内容。 ① ；② ；③ 。 主题二：炼铁 (3)小组同学利用如图所示装置模拟工业炼铁，并检验生成的气体产物。 ①A装置中的氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，生成水和碳酸钠，写出该反应的化学方程式 。 ②写出尾气处理的方法 。 主题三 用铁 (4)林则徐修筑洪泽湖大堤时，将砂浆、铁焗和条石黏合在一起，使大堤固若金汤。 ①铁焗是含少量碳的铁，它属于 （填字母序号）。 A．纯金属     B．合金    C．铁矿石 ②砂浆中含有氢氧化钙，砂浆与空气接触，发生反应的化学方程式是 。 主题四：护铁 (5)电池表面采用镀镍钢壳不易生锈，其防锈原理是 。 【答案】(1) 导热性 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 不需要提前收集氧气或持续提供铁丝燃烧所需要的氧气 (2) 有气泡产生 强 用稀盐酸除铁锈 (3) CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O 用气球收集 (4) B CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O (5)隔绝氧气和水 【详解】（1）①在实验甲中，观察到蜡片熔化，是因为铁能将蜡烛燃烧产生的热量传递给蜡片，使蜡片温度升高至熔点以上，说明铁具有良好的导热性； ②实验乙中，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；图丙中瓶中放了充足的过氧化氢溶液和二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气，则该实验改进后的优点为：不需要提前收集氧气或持续提供铁丝燃烧所需要的氧气； （2）①金属与酸溶液反应，镁、铁的金属活动性比氢强，能与稀硫酸反应产生氢气，所以加入Mg、Fe的两支试管有气泡产生； ②铜的金属活动性比氢弱，不与稀硫酸反应，所以加入Cu的无明显现象。由此得出Mg、Fe的金属活动性比Cu强； ③酸在生产生活中的应用举例:用稀盐酸除铁锈，铁锈的主要成分是氧化铁，能与稀盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：Fe2O3 +6HCl = 2FeCl3 + 3H2O； （3）①A装置中的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，生成水和碳酸钠，该反应的化学方程式为：2NaOH+CO2 = Na2CO3 + H2O； ②尾气中含有一氧化碳，一氧化碳具有可燃性，尾气处理的方法可以是在装置末端放一盏点燃的酒精灯，将一氧化碳燃烧转化为二氧化碳(或用气球收集尾气等合理答案均可)； （4）①铁焗是含少量碳的铁，合金是由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，所以它属于合金，故选：B； ②砂浆中含有氢氧化钙，砂浆与空气接触，氢氧化钙会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式是 Ca(OH)2+CO2 =CaCO3↓ +H2O； （5）电池表面采用镀镍钢壳不易生锈，其防锈原理是隔绝氧气和水。镀镍钢壳在铁的表面形成一层保护膜，阻止了铁与空气中的氧气和水蒸气接触，从而防止铁生锈。 题型03 工业炼铁 【典例3】(24-25九上·辽宁大连中山区·期末)金属材料在生产生活中应用广泛。 Ⅰ认识金属材料。 (1)在生活中常用铁锅来煮饭，主要利用金属的 性。 (2)下列有关金属及合金的说法中正确的是______。 A．合金中至少含有两种金属 B．在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金 C．“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大 D．焊锡的熔点比纯锡的熔点高 Ⅱ利用金属资源。 工业上用高炉炼铁产生的副产品有炉渣、炉尘和煤气，煤气中CO含量可达。为了减少炼铁中CO、的排放，设计了如图回收利用方案。 (3)石灰浆[主要成分为吸收的化学方程式为 。工业上用含的赤铁矿为原料炼铁，反应3中最多得到Fe的质量为 t。上述方案中的CO重新通入高炉后，起的主要作用是 。该方案的优点是除去外，还可实现 的部分或全部循环利用。 Ⅲ探究金属的活动性顺序。 (4)化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序做了如图所示实验。 ①能证明铝的金属活动性比铜强的实验现象为 ；乙中反应的化学方程式为 ；上述实验中，得出三种金属活动性顺序，不需进行的实验是 。 ②实验后将足量铁粉加入到含、、的混合溶液中，充分反应后过滤，铁粉足量的目的是 。 【答案】(1)导热 (2)B (3) 336 燃烧提供热量 、CO (4) 甲实验铝丝表面有红色固体析出 丙 将混合液中的、完全除去，防止污染环境 【详解】（1）在生活中常用铁锅来煮饭，主要利用金属的导热性； （2）A、合金是金属与金属或非金属熔合而成具有金属特征的混合物，则合金中至少含有一种金属，说法错误，不符合题意； B、在日常生活中，由于合金具有比纯金属更优良的性能，如硬度大、抗腐蚀性强等，所以大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金，说法正确，符合题意； C、“真金不怕火炼”说明黄金的化学性质不活泼，在高温下也不与氧气反应，不能说明黄金的硬度非常大，说法错误，不符合题意； D、一般情况下，合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，焊锡是锡的合金，则焊锡的熔点比纯锡的熔点低，说法错误，不符合题意。 故选：B； （3）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为； 一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，工业上用含的赤铁矿为原料炼铁，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则氧化铁中铁元素的质量等于铁中铁元素的质量，则反应3中最多得到Fe的质量为； 一氧化碳具有可燃性，则CO重新通入高炉后，主要作用是为一氧化碳还原氧化铁提供热量； 由图可知，该方案的优点除了除去外，还可实现、CO的部分或全部循环利用，减少了CO的排放，提高了原料的利用率； （4）①甲实验中铝与硝酸铜反应生成铜和硝酸铝，铝丝表面有红色固体析出，说明铝的金属活动性比铜强； 乙实验中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，化学方程式为； 甲实验中铝与硝酸铜反应生成铜和硝酸铝，说明铝的金属活动性比铜强；乙实验中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，说明铜的金属活动性比银强，由此可得三种金属的活动性顺序为，则不需要进行的实验是丙； ②实验后将足量铁粉加入到含、、的混合溶液中，根据金属活动性，铁与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，硝酸银完全反应后，铁与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，铁与硝酸铝不反应，充分反应后过滤，则铁粉足量的目的是将混合液中的、完全除去，防止污染环境。 方｜法｜点｜拨 工业炼铁易错点： (1)产品生铁是混合物 (2)涉及反应：C＋O2CO2　 C＋CO22CO　3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2 【变式3-1】(24-25九上·辽宁葫芦岛·期末)铜是重要的金属资源，它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。某小组同学围绕金属铜展开了相关研学。 铜的冶炼：我国古代劳动人民很早就掌握了“火法炼铜”和“湿法炼铜”的方法。 (1)“火法炼铜”： 宋代《大冶赋》中记载了用孔雀石和木炭经过如下反应可获得铜（如图）。 第一步为木炭燃烧放热使孔雀石分解得到氧化铜； 第二步为木炭和氧化铜在高温下反应制备铜，是利用了木炭的 性。 (2)“湿法炼铜”： 宋代《梦溪笔谈》中记载，“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。 已知胆矾溶于水可得到硫酸铜溶液，则该炼铜过程可用化学方程式表示为 ，该反应属于 （填基本反应类型）。 (3)铜的加工： 青铜是金属冶铸史上最早的合金，其主要成分是铜和锡。《吕氏春秋》中就有对青铜的记载：“金（铜单质）柔锡（锡单质）柔，合两柔则刚”。表明与铜、锡相比，青铜的特性是 。 (4)铜的锈蚀： 铜制品长期暴露在空气中，表面会生成铜锈［主要成分为Cu2(OH)2CO3］，从物质组成的角度分析，铜生锈是铜与空气中的O2、H2O和 长期作用的结果；为防止铜制品生锈，请你提出一条合理化建议 。 (5)铜的金属活动性： 某小组同学设计如图所示实验，验证铁、铜、银三种金属的活动性强弱。 ①实验前需要将金属丝打磨，目的是 。 ②实验中，能观察到试管A中出现的现象是 。若要准确得出铁、铜、银三种金属的活动性强弱，X为 ，Y为 溶液。 ③实验后对所用金属进行回收，其意义是 （写出一条即可）。 【答案】(1)还原 (2) 置换反应 (3)硬度大 (4) CO2/二氧化碳 保持铜制品表面洁净干燥（合理即可） (5) 除去金属表面的氧化物和污物 有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色 Cu AgNO3 节约金属资源 【详解】（1）木炭与氧化铜在高温条件下生成铜与二氧化碳，木炭夺走了氧化铜中的氧，体现了氧化铜的还原性； （2）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁与铜，该反应的化学方程式为：； 该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，属于置换反应； （3）“金（铜单质）柔锡（锡单质）柔，合两柔则刚”，表明与铜、锡相比，青铜的特性是硬度大； （4）化学反应前后，元素种类不变，铜绿中含有铜、氢、氧、碳四种元素，故铜生锈是铜与空气中氧气、水、二氧化碳长期作用的结果； 为防止铜制品生锈，可以保持铜制品表面洁净干燥（合理即可）； （5）①实验前需要将金属丝打磨，目的是除去金属表面的氧化物和污物； ②铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气，实验中出现的现象为有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色； 铁的金属活动性大于铜大于银，铁与稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应，说明铁的金属活动性比铜强，还需比较铜与银的金属活动性，故X可为铜，Y为硝酸银溶液； ③实验后对所用金属进行回收，其意义是节约金属资源。 【变式3-2】铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。高炉炼铁实验中的问题 （1）由下图可知，原料有铁矿石、焦炭、石灰石和 。 （2）赤铁矿与一氧化碳反应的化学方程式为 。 【答案】 热空气 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 【详解】（1）由图可知，原料有铁矿石、焦炭、石灰石和热空气； （2）赤铁矿的主要成分是氧化铁，氧化铁能与一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为： 题型04 工业炼铁中含杂质的相关计算 【典例4】(24-25九上·安徽合肥巢湖第七中学·期末)钛()和钛合金是二十一世纪重要的金属材料，享有“未来金属”的美称，可用于制造航天飞机、船舶等。工业上生产钛的反应为。 (1)若用金属镁与足量完全反应，理论上可生成金属钛的质量是多少？(写出计算过程) (2)上述反应需要在氦气环境下进行，氦气的作用是 。 【答案】(1)设理论上可生成金属钛的质量是。 ， 答：理论上可生成金属钛的质量是。 (2)作保护气，防止金属镁和钛被空气中的氧气氧化(合理即可) 【详解】（1）见答案； （2）加热条件下，镁、钛金属与氧气均能发生反应，而氦气化学性质稳定，因此反应需要在氦气环境下进行，氦气起到保护气的作用。 方｜法｜点｜拨 常用的计算公式如下： a．纯净物的质量=混合物的质量×纯度 【变式4-1】(24-25九上·湖南岳阳岳阳县·期末)工业上可以利用焦炭将氧化铁中的铁还原出来，某铁矿石中含氧化铁65%，若要将246kg铁矿石中氧化铁还原，理论上至少需要碳单质的质量是多少？（保留整数） 【答案】解：氧化铁的质量为：246kg×65%=160kg 设：至少需要碳单质的质量为x      x=18kg 答：至少需要碳单质18kg。 【详解】见答案。 【变式4-2】(24-25九上·安徽阜阳太和县·期末)赤铁矿是重要的炼铁原料，其中的含量直接影响到炼铁的效率和成本。某兴趣小组用一氧化碳与100g赤铁矿样品，充分反应后得到56g铁。 (1)该赤铁矿样品中的质量分数是多少（写出计算过程）？ (2)工业炼铁所用的原料是空气、赤铁矿石、焦炭和石灰石，炼铁时得到的是生铁而不是纯铁，原因是 。 【答案】(1)解：设100g该赤铁矿样品中的质量为x。 该赤铁矿样品中的质量分数是 答：该赤铁矿样品中的质量分数是80%。 (2)部分焦炭与铁相互熔合（合理即可） 【详解】（1）根据质量守恒定律来利用化学方程式进行计算： 解：设100g该赤铁矿样品中的质量为x。 该赤铁矿样品中的质量分数是 （2）工业炼铁所用的原料是空气、赤铁矿石、焦炭和石灰石，炼铁时得到的是生铁而不是纯铁，原因是：炼铁的过程中，焦炭会与铁矿石中的一些杂质反应生成炉渣除去，但同时焦炭中的碳元素等会有部分进入铁中，所以得到的是含有碳等杂质的生铁，而不是纯铁。 题型05 金属的物理性质及用途 【典例5】(24-25九上·江苏扬州江都区实验初级中学·月考)下列物质的性质和用途对应关系正确的是 A．铜呈紫红色，可用作导线 B．氧气能助燃，可用作火箭燃料 C．CO具有可燃性，可用于冶炼金属 D．金刚石硬度大，可用于切割玻璃 【答案】D 【详解】A、铜具有良好的导电性，可用作导线，与铜呈紫红色无关，说法错误，不符合题意； B、氧气能助燃，可用作火箭助燃剂，说法错误，不符合题意； C、一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属，与CO具有可燃性无关，说法错误，不符合题意； D、金刚石硬度大，可用于切割玻璃，说法正确，符合题意。 故选：D。 方｜法｜点｜拨 主要考察对金属的物理性质的把握，以及性质与用途的联系。解题时需注意 (1)金属具有金属光泽。生活中，金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽的光泽。 (2)延展性：铜和金是具有较好延展性的金属材料。金属的延展性在电线、管材和板材等领域具有广泛应用。 (3)金属的特性 ①常温下一般为固态（只有汞为液态）。 ②大多数呈银白色（但铜为紫红色，金为黄色）。 ③纯铁是银白色的，质软，而铁粉则为黑色。 【变式5-1】(24-25九上·江苏镇江科技新城实验学校·期末)2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射，其中用的伞状天线是用镀金钼丝编织而成。如图是钼元素在元素周期表的相关信息。下列说法不正确的是 A．钼元素属于金属元素 B．钼元素的相对原子质量为95.96g C．金属钼具有良好的延展性 D．钼原子核外有42个电子 【答案】B 【详解】A、钼带“钅”字旁，属于金属元素，故选项说法正确； B、根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为95.96，相对原子质量单位是“1”，不是“g”，故选项说法错误； C、伞状天线是用镀金钼丝编织而成，说明金属钼具有良好的延展性，故选项说法正确； D、根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，该元素的原子序数为42；原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数，则钼原子核外有42个电子，故选项说法正确。 故选B。 【变式5-2】(24-25九上·江苏南京联合体·期末)铝的应用涉及生产、生活的各个方面。 (1)铝能被加工成厚度仅为 10μm的超薄铝箔，说明铝具有良好的 (2)铝虽然较活泼，但抗腐蚀性能好，原因是 (3)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含沙石等杂质)制备铝的主要流程如图所示： ①过程i、ii都包含固液分离的操作，该操作与实验室的 操作原理相同。 ②生成 Al(OH)3的反应中，反应物除了NaAlO2、CO2，还有一种氧化物为 (填化学式)。 ③已知电解氧化铝获得铝的化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑。试计算电解 51 t氧化铝理论上最多生成铝的质量是多少？ (写出计算过程) 【答案】(1)延展性 (2)在常温下，铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝的进一步氧化 (3) 过滤 H2O 理论上最多生成铝的质量为 x。 答：理论上最多生成铝的质量为27 t。 【详解】（1）铝能被加工成厚度仅为10um的超薄铝箔，说明铝具有良好的延展性。 （2）铝的化学性质活泼，但铝制品却很耐腐蚀，原因是在常温下，铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝的进一步氧化。 （3）①过程①、②中都含有固液分离的操作，该操作为过滤； ②生成物Al(OH)3中含有氢元素，而反应物 NaAlO2和CO2中均没有氢元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，说明还有一种含氢的物质参与反应，该物质为一种氧化物，即为水，化学式为H2O； ③见答案。 题型06 常见金属的化学性质 【典例6】(24-25九上·辽宁鞍山·期末)五金的原始含义是指金、银、铜、铁、锡五种金属，在古代五金中没有铝的原因是 A．铝的密度小 B．铝元素在地壳含量低 C．铝活泼难制取 D．铝的硬度不高 【答案】C 【详解】虽然铝是地壳中含量最多的金属元素，但由于铝的化学性质活泼，所以在古代很难制取，与铝的密度、硬度无关，故选C。 方｜法｜点｜拨 (1)多数金属都能跟氧气发生氧化反应，生成氧化物。 (2)活泼金属可跟稀硫酸和稀盐酸一类的稀酸发生置换反应，放出氢气。 (3)较活泼金属可跟较不活泼金属化合物的溶液发生置换反应，将较不活泼金属置换出来。 【变式6-1】(24-25九上·江苏泰州海陵区民兴中英文学校·期末)形成化学观念、发展科学思维是学习化学的目标要求。下列有关认识正确的是 A．分类观念：氧化镁、二氧化硫、高锰酸钾都属于氧化物 B．守恒思想：2g氢气和8g氧气充分反应，生成10g水 C．证据推理：铝具有很好的抗腐蚀性能，说明铝的金属活动性弱 D．宏微结合：过氧化氢和水的化学性质不同，因为二者分子的构成不同 【答案】D 【详解】A、氧化物是指含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物，氧化镁、二氧化硫属于氧化物，高锰酸钾中含有三种元素，不属于氧化物，故说法错误； B、根据化学方程式：可知，2g氢气和8g氧气充分反应时，8g氧气完全反应，消耗1g氢气，因此生成水的质量为9g，剩余1g氢气，故说法错误； C、铝具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝常温与空气中的氧气反应生成了一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化，不是因为铝的金属活动性弱，故说法错误； D、过氧化氢是由过氧化氢分子构成的，水是由水分子构成的，因此过氧化氢和水的化学性质不同，因为二者分子结构不同，故说法正确。 故选D。 【变式6-2】24-25九上·江苏镇江·期末)实验小组利用稀硫酸，铜粉，铁钉进行如下实验。 实验①：取少许铜粉置于试管中，加入一定量的稀硫酸，无现象。 实验②：向实验①的试管中持续通入并加热，溶液变为蓝色。 实验③：向实验②的蓝色溶液中加入铁钉，观察到有红色固体析出，有气泡产生。 下列说法不正确的是 A．实验①可知，常温下铜粉和稀硫酸不发生反应 B．实验②中发生的反应为 C．实验③中只发生1个置换反应 D．通过本实验探究可以得到金属活动性： 【答案】C 【详解】A、根据实验①的现象，铜片不溶解，说明铜与稀硫酸常温时不发生反应，故选项说法正确； B、稀硫酸溶液为无色液体，溶液变为蓝色，是因为在加热条件下铜和氧气和硫酸反应生成硫酸铜和水，因此溶液变成蓝色，反应的化学方程式为：，故选项说法正确； C、实验③中发生2个置换反应，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，其中硫酸亚铁为浅绿色溶液，铜单质为红色固体，加入铁钉有气泡，说明反应物中硫酸有剩余，依据金属活动性顺序表，铁排在氢的前面，可以与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故选项说法错误； D、通过实验①可以得出在金属活动性顺序表中，铜排在氢的后面，通过实验③可以得出铁的活动性比铜强，排在铜的前面，铁排在氢的前面，因此通过实验可以得到金属活动性顺序：Fe>Cu，故选项说法正确。 故选：C。 题型07 金属活动性顺序表及其应用 【典例7】(2025·江苏省无锡市·中考)利用图所示装置探究金属的活动性顺序。实验步骤如下： 步骤1：在试管①和②中分别加入等体积10%的稀盐酸，向两个直角导管中分别滴入等量红色水，标记水的高度； 步骤2：向试管①和②中分别投入均过量的镁条和锌粒各0.5g，同时套上小气球； 步骤3：红色水面上升高度稳定后，记录水面上升的高度见表3。 表3红色水面上升的高度 金属 红色水面上升的高度/cm 镁条 4.5 锌粒 1.2 (1)写出镁与稀盐酸反应的化学方程式： 。 (2)实验时，观察到试管①和②的管口处气球均变大，气球变大的原因是： 、 。 (3)反应结束后，冷却至室温。两侧气球体积相同，原因是 。 (4)实验结论：镁的金属活动性比锌强。该结论的依据是 。 【答案】(1) (2) 生成氢气（合理即可） 反应放出热量（合理即可） (3)镁条与锌粒生成的氢气一样多 (4)其他条件相同时，镁条红色水面上升的比锌粒高 【详解】（1）镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为； （2）金属活动性顺序中，镁、锌均位于氢之前，故镁、锌粒均能与稀盐酸反应生成氢气，且反应放出热量，则实验时，观察到试管①和②的管口处气球均变大，气球变大的原因是：生成氢气、反应放出热量； （3）过量的镁条和锌粒与等体积10%的稀盐酸反应，金属过量，酸消耗完，生成的氢气一样多，则反应结束后，冷却至室温。两侧气球体积相同，原因是镁条与锌粒生成的氢气一样多； （4）其他条件相同时，镁条红色水面上升的比锌粒高，根据题意，在生成相同量的氢气时，镁与稀盐酸反应放出的热量更多，则说明镁的活动性比锌强。 方｜法｜点｜拨 解题时需根据题意判断出金属与氧气或金属与酸类物质发生反应的现象和注意事项。由金属与酸反应的现象可以判断金属活动性强弱：(举例:金属A和金属B) （1）形状相同金属与同浓度的盐酸(稀硫酸),是否放出氢气或放出氢气快慢程度 ①相同条件A与盐酸反应,B与盐酸不反应,则活动性A >B。 ②相同条件A与盐酸反应剧烈,B反应缓慢,则活动性A >B。(比较放气泡快慢) ③相同条件下A、B都不与盐酸反应,则无法判断A、B的活动性。 （2）金属与金属化合物溶液(盐溶液)反应 ①金属A能从B的化合物溶液中置换出B,则活动性A> B。(直接法) ②金属A不能从B的化合物溶液中置换出B,则活动性A <B。(反证法) ③金属A能从C的化合物溶液中置换出C,金属B不能从C的化合物溶液中置换出C,则活动性A> B。 (间接法,通过另一物质,对强弱进行判断) 【变式7-1】(24-25九上·江苏镇江科技新城实验学校·期末)向一定量CuSO4与ZnSO4混合溶液中加入一定量铁粉，过滤得滤渣A和滤液B，将滤液B分为二等份，分别进行下列实验。 实验①：向第一份溶液中插入纯净的铁丝。 实验②：向第二份溶液中插入纯净的Al片。 实验③：向滤渣A中加入稀盐酸，振荡。 下列说法不正确的是 A．加入铁粉一定发生的反应为：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu B．实验①中铁丝表面出现红色物质，说明滤液中含有CuSO4 C．实验②中一定发生置换反应，不能说明滤液中溶质有2种 D．实验③中出现气泡，说明滤渣中含有Zn与Fe 【答案】D 【分析】金属活动性：Zn>Fe>Cu，向一定量CuSO4与ZnSO4混合溶液中加入一定量铁粉，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁与硫酸锌不反应，充分反应后，滤液中一定含有生成的硫酸亚铁、未反应的硫酸锌，可能存在硫酸铜；滤渣中一定含有Cu，可能含有Fe。 【详解】A、结合分析，加入铁粉一定发生的反应为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为，故A不符合题意； B、实验①中铁丝表面出现红色物质，说明有铜生成，即说明滤液中含有CuSO4，故B不符合题意； C、金属活动性：Al>Zn>Fe>Cu，滤液中一定含有生成的硫酸亚铁、未反应的硫酸锌，可能存在硫酸铜。向第二份溶液中插入纯净的Al片，一定发生的反应为Al与硫酸亚铁反应生成硫酸铝和铁、与硫酸锌反应生成硫酸铝和锌，可能发生的反应为铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，反应均为单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物的反应，属于置换反应，不能说明滤液中溶质有2种，故C不符合题意； D、向滤渣A中加入稀盐酸，振荡，出现气泡，说明铁剩余，则滤渣的成分为生成的Cu和剩余的Fe，铁与硫酸锌不反应，无Zn生成，故D符合题意。 故选D。 【变式7-2】为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序，小于同学做了如图所示实验，三支试管里的液体均为稀硫酸。下列说法错误的是    A．金属丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨 B．该组实验不能判断铜、银的金属活动性顺序 C．将a试管中的溶液换为硫酸铜溶液可达到实验目的 D．将b试管中的溶液换为硫酸铜溶液可达到实验目的 【答案】D 【详解】A、金属丝浸⼊溶液前需要先用砂纸打磨，除去表面的保护膜，故A正确； B、铁排在氢前，能与盐酸反应，铜、银排在氢后，不能与盐酸反应，铁丝表⾯有气泡冒出，银丝和铜丝无明显变化，故B正确； C、将a试管中的溶液换为硫酸铜溶液，根据反应无明显现象，可证明银的活动性小于铜，b有气体产生，说明铁排在氢前，c无现象，说明铜在氢后，可得出活动性：铁>铜>银，故C正确； D、将b试管中的溶液换为硫酸铜溶液，可证明铁活动性比铜强，但ac不能确定银和铜的活动性强弱，故D错误。 故选D。 题型08 置换反应的判断 【典例8】(24-25九上·江苏南京鼓楼区·期末)小明查阅资料获知了关于燃烧的新反应：2Mg+CO22MgO+C，由此形成的认识不正确的是 A．该反应属于置换反应 B．Mg发生了还原反应 C．燃烧不一定要有氧气参与 D．CO2灭火器不能用于扑灭所有物质的着火 【答案】B 【详解】A、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，该选项正确； B、Mg得到氧变成氧化镁，镁被氧化，发生了氧化反应，该选项不正确； C、镁能够在二氧化碳中燃烧，说明燃烧不一定要有氧气参与，该选项正确； D、CO2灭火器不能用于扑灭所有物质的着火，例如镁能够在二氧化碳中燃烧，则镁失火不能用二氧化碳灭火，该选项正确； 故选：B。 方｜法｜点｜拨 掌握好判断技巧：在化学反应中，单质置换出另一个单质。 【变式8-1】(24-25九上·江苏扬州树人集团·期末)氨基钠（）是合成维生素A的原料，工业上利用金属钠和液氨（）生产氨基钠的主要原理如图1，现用120mL液氨与金属钠反应，实验结果如图2所示。下列分析错误的是 A．反应釜中发生的反应为置换反应 B．金属钠的投加量越多生成氨基钠的量 C．其它条件相同时，控制温度能提高氨基钠产量 D．控制温度在50℃时，2.0g金属钠与120mL液氨反应，液氨有剩余 【答案】B 【详解】A、由题意可知，反应釜中液氨和熔融金属钠发生反应生成钠和氢气，该反应是一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，故A分析正确； B、由图像可知，金属钠投入质量为1.0～2.5g时，氨基钠的含量增大，金属投入质量为2.5g～3.5g时，氨基钠的含量降低，故B分析错误； C、由图像可知，其它条件相同时，控制温度能提高氨基钠产量，故C分析正确； D、控制温度在50℃时，2.0g金属钠与120mL液氨没有恰好反应，因为在投入0.5g钠，氨基钠含量增加，说明液氨没有反应完全，故D分析正确； 故选：B。 【变式8-2】(24-25九上·江苏扬州树人集团·期末)下列反应中，属于置换反应的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、该反应是两种物质反应生成一种物质，符合多变一的特点，属于化合反应，选项不符合题意； B、该反应是一种物质反应生成三种物质，符合一变多的特点，属于分解反应，选项不符合题意； C、该反应中反应物是两种化合物，生成物是一种单质与一种化合物，不属于置换反应，选项不符合题意； D、该反应是是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，属于置换反应，选项符合题意； 故选D。 题型09 合金及其应用 【典例9】(24-25九上·辽宁大连高新经开区·期末)神舟飞船返回舱使用了钛合金等复合金属材料做成的“避火衣”，如图是钛在元素周期表中的信息及钛原子结构示意图。下列说法正确的是 A．钛原子的中子数是22 B．钛的相对原子质量是47.87g C．钛原子有4个电子层，最外层电子数x=2 D．钛合金的强度低，耐热性差，抗腐蚀能力差 【答案】C 【详解】A、根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，最下方的数字表示相对原子质量，原子序数=原子的质子数，相对原子质量≈质子数+中子数，则原子核内中子数约为48-22=26，该选项说法错误； B、相对原子质量单位是“1”，不是“g”，该选项说法错误； C、原子结构示意图中，弧线表示电子层，则钛原子有4个电子层，原子中质子数=核外电子数，，，该选项说法正确； D、神舟飞船返回舱使用了钛合金等复合金属材料做成的“避火衣”，说明钛合金的强度高，耐热性好，抗腐蚀能力高，该选项说法错误。 故选：C。 方｜法｜点｜拨 合金性质： (1)熔点更低（锡片与焊锡） (2)硬度更大（铜片与黄铜相互刻画） (3)抗腐蚀性更强； 合金的性质易错点 (1)有新的物质生成，一定发生了化学反应。 (2)合金一定是混合物。储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。此过程发生化学变化，储氢合金属于混合物。 【变式9-1】(24-25九上·江苏泰州姜堰区·期末)下列物质的性质和用途对应关系正确的是 A．氧气具有氧化性，可用作燃料 B．金刚石无色透明，可用于切割玻璃 C．氮气难溶于水，可用作保护气 D．武德合金熔点低，可用作电路保险丝 【答案】D 【详解】A、氧气具有氧化性，但氧气本身不能燃烧，不具有可燃性，不能用作燃料，故A错误； B、金刚石可用于切割玻璃，是因为金刚石硬度大，而不是因为无色透明，故B错误； C、氮气可用作保护气，是因为氮气化学性质稳定，不易与其他物质发生化学反应，而不是因为难溶于水，故C错误； D、武德合金熔点低，当电路中电流过大，产生较多热量时，武德合金易熔断，从而切断电路，起到保护电路的作用，所以可用作电路保险丝，故D正确； 故选：D。 【变式9-2】(24-25九上·江苏泰州姜堰区·期末)如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时，烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中，减少对室内空气的污染。下列说法错误的是 A．该灯使用的青铜是一种金属材料 B．看到有大量黑烟产生时，应调大进风口 C．转动灯罩隔绝空气，可使灯火熄灭 D．水能吸收烟尘和一氧化碳 【答案】D 【详解】A、青铜是一种铜合金，属于金属材料，故A说法正确； B、有大量黑烟产生是因为氧气不足，燃料燃烧不充分，应调大进风口，增大氧气进入量，促进燃烧，故B说法正确； C、燃烧的条件是可燃物、与氧气接触、温度达到可燃物的着火点，三者缺一不可，灭火只需要破坏其一即可，转动灯罩隔绝空气，可使灯火熄灭，故C说法正确； D、一氧化碳难溶于水，水不能吸收一氧化碳，故D说法错误。 故选：D。 题型10 合金的性质 【典例10】．(24-25九上·江苏扬州江都区实验初级中学·月考)金属材料具有各种特殊性能，因而具有广泛的用途。 (1)人类祖先使用金属历史悠久。铁铜铝使用的年代先后顺序是 。 (2)生产生活中，最常见、使用最为广泛的钢和生铁是铁和 形成的合金。钢的硬度比铁的硬度 。 (3)铜锡合金的熔点和硬度随其中锡含量的变化如图所示。图中表示熔点的曲线是曲线 （填“A”或“B”）。 (4)日常生活中，防止铁锅生锈的方法是 。 (5)下图是兴趣小组同学利用实验室模拟炼铁的原理测定铜样品（含Cu和Cu2O）中铜单质的质量分数。 【资料】碱石灰能吸收二氧化碳和水，但不能吸收CO。 ①装置C的作用是 。 ②实验结束后继续通入一氧化碳至冷却到室温，一个作用是为了防止铜被氧化，还有一个作用可能是 。 ③经讨论，该小组设计了下列3种方案。分别取5.0 g样品进行实验，能确定铜样品中铜单质的质量分数的是 （填字母）。 A．测出充分反应后玻璃管中固体质量         B．测出充分反应前后B装置增加的质量 C．测出通入的一氧化碳质量 (6)金属钛（Ti）具有十分优异的性能，得到了广泛应用。其应用领域有航空航天、舰船制造、化工等多种行业。工业上制取金属钛的工艺流程大致如下图所示。 ①金属钛可能具有的性质有 （填字母）。 A．密度较小             B．强度大            C．耐腐蚀      ②钛铁矿的主要成分是FeTiO3，其中钛的化合价是+4，则铁元素的化合价为 。 ③工业上将钛铁矿粉碎的目的是 。 ④第④步反应是四氯化钛和金属镁在800℃下发生的置换反应，该反应的化学方程式为 。该反应需要在氩气氛围中进行，则氩气起的作用是 。 ⑤现有含FeTiO3的质量分数为76%钛铁矿100吨。若不考虑损失，则经过上述流程，理论上可制得金属钛 吨。（写出计算过程） 【答案】(1)铜、铁、铝 (2) 碳 大 (3)A (4)保持铁锅表面干燥 (5) 防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入B装置，干扰实验结果 使生成的被B装置完全吸收 AB (6) ABC +2 增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分 作保护气，防止钛、镁被氧化 解：理论上可制得金属钛的质量为 答：理论上可制得金属钛的质量为24t。 【详解】（1）金属使用的年代先后顺序与金属活动性有关，越不活泼的金属越先被使用，因此铁铜铝使用的年代先后顺序是铜、铁、铝； （2）生产生活中，最常见、使用最为广泛的钢和生铁是铁和碳形成的合金； 一般情况下，合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，因此钢的硬度比铁的硬度大； （3）一般情况下，合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，故图中表示熔点的曲线是曲线A； （4）日常生活中，防止铁锅生锈的方法是保持铁锅表面干燥； （5）①碱石灰能吸收二氧化碳和水，故装置C的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入B装置，干扰实验结果； ②实验结束后继续通入一氧化碳至冷却到室温，一个作用是为了防止铜被氧化，还有一个作用可能是使生成的被B装置完全吸收； ③A、一氧化碳与在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，反应前后玻璃管中固体减少的质量为中氧元素的质量，则能计算出样品中的质量，从而计算出样品中铜单质的质量分数，符合题意； B、一氧化碳与在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，碱石灰能吸收二氧化碳，测出充分反应前后B装置增加的质量，即生成二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量能计算出样品中的质量，从而计算出样品中铜单质的质量分数，符合题意； C、测出通入的一氧化碳质量不能确定铜样品中铜单质的质量分数，是因为通入的一氧化碳比实际参与反应的一氧化碳的质量大，则不能根据通入一氧化碳的质量计算样品中的质量，否则会导致样品中铜单质的质量分数偏小，不符合题意。 故选AB； （6）①金属钛应用领域有航空航天、舰船制造、化工等多种行业，说明金属钛可能具有的性质有密度较小、强度大、耐腐蚀，故选ABC； ②中钛元素的化合价为+4、氧元素的化合价为-2，设铁元素的化合价为x，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则，解得，故中铁元素的化合价为+2； ③工业上将钛铁矿粉碎的目的是增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分； ④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，则四氯化钛与镁在800℃条件下反应生成钛和氯化镁，化学方程式为； 该反应需要在氩气氛围中进行，则氩气起的作用是作保护气，防止钛、镁被氧化； ⑤根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则钛铁矿中钛元素的质量等于钛中钛元素的质量，计算过程见答案。 方｜法｜点｜拨 解题时应注意根据合金的性质对应其用途作答。 【变式10-1】(24-25九上·辽宁铁岭铁岭县·期末)早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁，时至今日，钢铁仍然是我国使用最多的金属材料，下面是围绕金属铁开展的主题式学习活动，请回答问题。 主题一：铁的认识 (1)铁元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图1所示，请回答。 ①铁的原子序数为 。 ②根据铁原子结构示意图可知，第三电子层x的数值为 ，在化学变化中，铁原子容易失去电子，形成 (选填“阳离子”或“阴离子”)。 (2)从物质类别角度分析，铁属于 (选填“混合物”、“化合物”或“单质”)。 主题二：铁的性质及应用 (3)用如图2所示实验验证铁的性质。 ①实验1中，观察到灯泡发光，说明铁具有的性质是 。 ②实验2中，写出能发生反应的化学方程式 。 ③实验3中，能证明铁的金属活动性比铜强的现象是 。 (4)我国非遗项目“打铁花”不仅有火树银花落，万点星辰开的古老浪漫，而且蕴含着丰富的化学原理。 ①“打铁花”就是将生铁熔化后的铁水抛向空中，形成铁花，请用化学方程式表示其中的主要原理 ；为了更好的视觉效果，表演者通常将铁水打得又高又散。 ②从合金性质的角度分析，打铁花用生铁而不用纯铁的依据是 。 主题三：铁的来源及冶炼 (5)铁资源在自然界常以化合物形式存在，请写出工业上利用赤铁矿石(主要成分Fe2O3)与一氧化碳炼铁反应的化学方程式 。 主题四：防护铁资源 (6)为了防止铁制品生锈，可采取的措施有 (写一条即可)。 【活动总结】大自然为人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年提取量最大的是铁。希望同学们不断的学习，继续探究铁的性质，让金属铁更好地服务人们的生活和生产。 【答案】(1) 26 14 阳离子 (2)单质 (3) 铁具有导电性 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 析出红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色 (4) 3Fe+2O2Fe3O4 生铁熔点比纯铁低 (5)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (6)涂油/刷漆等 【详解】（1）①根据元素周期表的信息可知，左上角的数字表示原子序数，则铁的原子序数为26，故填：26； ②原子中质子数=核外电子数，则有26=2+8+x+2，得x =14；铁原子的最外层电子数为2，小于4，在化学变化中容易失去电子，形成带2个单位正电荷的阳离子，故填：14；阳离子； （2）铁是由铁元素组成的纯净物，属于单质，故填：单质； （3）①实验1中，观察到灯泡发光，说明铁具有导电性，故填：铁具有导电性； ②实验2中，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，故填：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑； ③实验3中，能证明铁的金属活动性比铜强的现象是析出红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色(铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜)，故填：析出红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色； （4）①“打铁花”就是将生铁熔化后的铁水抛向空中，形成铁花，是因为铁燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4，故填：3Fe+2O2Fe3O4； ②打铁花用生铁而不用纯铁的依据是生铁属于铁合金，生铁熔点比纯铁低，故填：生铁熔点比纯铁低； （5）高温条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； （6）铁生锈实际上是铁与空气中的水、氧气等发生化学反应的过程，为了防止铁制品生锈，可采取的措施有涂油或刷漆等，故填：涂油或刷漆等。 【变式10-2】(24-25九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)从青铜时代、铁器时代起，到科技发达的今天，金属材料对生产生活、社会发展有着十分重要作用。 (1)《天工开物》记载了铁的有关知识：“或用木炭，……扇炉风箱，……土化成铁……”；“凡钢铁炼法，……火力到时，生铁先化，渗淋熟铁之中……”；“烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”。 ①“土化成铁”中的“土”指的是铁矿石，请写出一种铁矿石的名称： 。 ②“生铁”的熔点比“熟铁” (填“高”或“低”)；炼出的铁可锻打成薄片是利用了铁的 。 ③请解释“烧铁器淬于胆矾水(硫酸铜溶液)中，即成铜色也”这一变化的原理： (用化学方程式表示)。 (2)黄铜(锌和铜的合金)在古代应用非常广泛，古人用炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭制备黄铜，其中一种流程如图： ①赤铜(Cu2O)中铜元素的化合价为 。 ②反应II中赤铜与木炭反应生成铜和二氧化碳，请写出此反应的化学方程式 ，该反应的基本类型是 。 (3)铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等。 ①请用化学方法证明：罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝(提供药品：已打磨的罐体金属片，其他仪器、药品自选)。你的方案及预期现象是 。 ②合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求，罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图分析，生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应 (填“大于”“小于”或“等于”)罐体中铜元素的含量。 (4)钛(Ti)被誉为21世纪的“明星金属”。用钛粉生产储氢材料TiH2的反应为：Ti+H2TiH2。若制得2kgTiH2，理论上在标准状况下需要 L氢气。(已知标准状况下，氢气的密度约为0.09g•L-1；计算结果保留小数点后一位)。 【答案】(1) 赤铁矿、磁铁矿 低 延展性 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu (2) +1 2Cu2O+C4Cu+CO2↑ 置换反应 (3) 已打磨的罐体金属片和纯铝片相互刻画，纯铝片上出现划痕，罐体金属片上没有划痕。 大于 (4)888.9 【详解】（1）①常见的铁矿石有赤铁矿（主要成分Fe2O3 ）、磁铁矿（主要成分Fe3O4 ）、菱铁矿（主要成分FeCO3 ）等，答案可填赤铁矿（合理即可）。 ②生铁是含碳量较高的铁合金（含碳量在 2%−4.3% ），熟铁含碳量较低（含碳量在 0.02%−2% ）。合金的熔点一般比其成分纯金属的熔点低，所以生铁的熔点比熟铁低。炼出的铁可锻打成薄片，这是利用了铁的延展性。 ③胆矾水即硫酸铜溶液，铁的金属活动性比铜强，铁能与硫酸铜溶液发生置换反应，将硫酸铜中的铜置换出来，化学方程式为：。 （2）①在化合物中，氧元素通常显−2价。设赤铜(Cu2O)中铜元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，可得2x+(−2)=0，解得x=+1。 ②赤铜(Cu2O)与木炭在1100∘C−1300∘C的条件下反应生成铜和二氧化碳，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的反应，属于置换反应。 （3）①将已打磨的罐体金属片和纯铝片相互刻画。因为铝合金硬度大于纯铝，所以现象是纯铝片上出现划痕，罐体金属片上没有划痕。 ②因为罐盖硬度应大于罐体硬度，所以结合图分析，生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应大于罐体中铜元素的含量。 （4）解：设若制得2kgTiH2，理论上需要氢气质量为x V(H2)= 故理论上在标准状况下需要888.9L氢气。 题型11 钢铁锈蚀的条件探究 【典例11】(24-25九上·辽宁沈阳于洪区·期末)金属铁对人类的生产生活和社会发展有着极其重要的作用。 I．铁的性质 为除去铜屑中的少量铁屑，某同学设计了以下两个实验方案： (1)写出方案2中有关反应的化学方程式 ；反应的基本反应类型为 反应。 (2)以上两个实验方案中，说明你选择的方案和理由： 。 Ⅱ．铁的锈蚀与防护 取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行如图实验，一段时间后发现A、D试管内铁钉被锈蚀，D管内铁钉有较厚铁锈。B、C管内铁钉无明显变化（氯化钙固体用于除去试管内的水蒸气）。 (3)铁锈的主要成分是，根据质量守恒定律，铁生锈的过程是铁与空气中的 发生化学反应的过程。 (4)装置B中铁只与 接触。 (5)对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 有关。 (6)对因生锈而废弃的铁制品，合理的处理方式： 。 Ⅲ．铁的冶炼如图为实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验改进装置（部分夹持仪器略去）。 已知一氧化碳难溶于水。 实验步骤如下： ①用酒精喷灯加热玻璃管内的氧化铁； ②装好药品，先通一会儿，排出装置内空气； ③待玻璃管内物质冷却后，停止通入一氧化碳； ④当红棕色粉末变成黑色时停止加热。 (7)实验的正确操作步骤 （填序号）。 (8)盛满石灰水的B装置在此实验中的作用有 （填序号）。 ①收集多余的    ②检验并吸收反应生成的 (9)工业上用含氧化铁的赤铁矿为原料炼铁，这批赤铁矿生产的生铁中含铁的质量是 t。 【答案】(1) Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 置换反应 (2)方案1，可以制得更多的铜（或方案2，便于观察是否除尽） (3)氧气、水蒸气 (4)水 (5)氯化钠溶液（合理即可） (6)回收再利用 (7)②①④③ (8)①②/②① (9)112 【详解】（1）方案2中，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。该反应的反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，符合置换反应的特征，属于置换反应。 （2）两个方案都可选择，但理由不同。因为铁和硫酸铜反应生成铜，所以选择方案1的理由是：可以制得更多的铜。因为铁和稀硫酸反应有氢气生成，当铁被全部除尽时就不再产生气泡，所以选择方案2的理由是：便于观察是否除尽。 （3）铁锈的主要成分是：。对比A、B试管中实验现象可以得出结论：铁生锈过程中有氧气参加反应；对比A、C试管中实验现象，可以得出结论：铁生锈过程中有水参加反应。根据质量守恒定律，Fe2O3中的氧来自于氧气，Fe2O3⋅xH2O中的H2O来自于水，铁生锈的过程就是铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应的过程。 （4）装置B中的水是无氧蒸馏水，不含氧气，水面上覆盖有一层植物油，使蒸馏水与空气隔绝，因此其中的铁只与水（化学式为H2O）接触。 （5）A试管中铁钉部分浸在水中，而D试管中铁钉部分浸在饱和氯化钠溶液中，一段时间后，发现A、D试管内铁钉被锈蚀，D管内铁钉有较厚铁锈，说明铁锈蚀还与氯化钠有关，氯化钠能加快铁的锈蚀。 （6）为了保护金属资源，对因生锈而废弃的铁制品，合理的处理方式是：回收利用。 （7）实验开始时，为了防止通入的一氧化碳与装置内原来存在的空气混合而成的气体在加热时发生爆炸，正确的操作顺序是：装好药品，先通一会儿CO，排出装置内空气，然后用酒精喷灯加热玻璃管内的氧化铁。实验结束时，为了防止反应生成的灼热的铁被空气中的氧气氧化，正确的操作顺序是：当红棕色粉末变成黑色时停止加热，待玻璃管内物质冷却后，停止通入一氧化碳。故实验的正确操作步骤是：②①④③。 （8）一氧化碳和氧化铁反应生成二氧化碳，因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以实验室常用澄清石灰水来检验二氧化碳，另外该装置还能利用二氧化碳和澄清石灰水中的氢氧化钙反应，吸收反应中生成的二氧化碳，减少二氧化碳的排放；因为一氧化碳不能和澄清石灰水反应，也难溶于水，所以利用该装置还可以收集没有参加反应的一氧化碳，防止一氧化碳排放到空气中污染空气。故盛满石灰水的B装置在此实验中的作用有：①②。 （9）根据化学反应中元素的质量不变，这批赤铁矿生产的生铁中含铁的质量是：。 方｜法｜点｜拨 解题时需掌握金属的锈蚀因素： (1)铁生锈是铁与氧气、水分子发生化学反应的结果 (2)铁生锈需要氧气和水同时存在，干燥空气和植物油可以防止铁生锈 (3)铁锈是一种松脆多孔的物质，不能保护里层的铁不被锈蚀，因此应采取有效措施防止铁生锈。 金属防护的物理方法：用砂纸打磨等；化学方法：用酸清洗（酸不能过量，以防内部金属被腐蚀）。如用稀盐酸除去铁锈。 【变式11-1】(24-25九上·辽宁盘锦双台子区·期末)暖宝宝是备受学生喜爱的便捷式取暖用品，化学实践小组的同学对其产生了浓厚兴趣，针对其成分和发热原理展开了项目式探究之旅。某品牌“暖宝宝”贴说明书的部分内容如图所示： 【活动一】：验证“暖宝宝”袋内含有铁粉。 【提出问题1】如何证明“暖宝宝”袋内含有铁粉? 【进行实验】用剪刀剪开一袋，取出袋内粉末于滤纸上，观察到粉末呈黑色。 【实验过程】 (1)请完善下面的表格。 实验步骤 实验现象 实验结论 1 甲同学取少量黑色粉末，用磁铁靠近粉末。取少量被磁铁吸引的粉末加入小烧杯中，向其中加入过量的 溶液。 观察到 现象 “暖宝宝”袋内含有铁粉 2 乙同学在蒸发皿中加入少量酒精并点燃，取少量被磁铁吸引的粉末，撒向火焰。 观察到火星四射。 【实验反思】 (2)铁丝在空气中不能燃烧，铁粉在空气中却可以燃烧的原因是 。 【活动二】探究“暖宝宝”快速发热的原因 (3)“暖宝宝”的热量来源于铁粉生锈。即铁粉与空气中 两种物质共同作用的结果。 (4)由此推测“暖宝宝”贴使用微孔透气无纺布的原因是 。 【拓展探究】利用数字化对【活动二】深入探究 学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究，设计如图1所示实验装置并完成实验。 【查阅资料】一定条件下，碳和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀，但它们本身不参加反应。 该实验步骤如下： ①检查装置气密性； ②装药品，将5g铁粉和2g炭粉加入锥形瓶，时刻加入2mL饱和氯化钠溶液； ③立即塞紧橡胶塞，橡胶塞上已插有一支装有5mL 稀盐酸的注射器及传感器； ④观察现象，采集数据。 (5)实验进行一段时间后至时刻，步骤③中注射器内的盐酸会自动注入锥形瓶内，原因是 。 (6)根据图2： ①分析t1至于t2s时温度升高明显加快的原因是 。 ②t₂s时刻后反应并未停止，温度却开始降低，请你帮他们分析可能原因是 。 【活动三】测定“暖宝宝”中铁粉的含量 【提出问题2】：“暖宝宝”中铁粉的含量是多少? 【实验设计】：利用如图3所示装置(气密性良好)进行测定 【查阅资料】：该“暖宝宝”中其他成分加酸不产生气体；实验条件下，氢气的密度约为ρg/L。 【进行实验】：①称取 mg样品置于烧瓶中，并在分液漏斗中加入足量稀硫酸。 ②打开分液漏斗活塞，加入稀硫酸至不再产生气泡，关闭活塞。 ③测得量筒内水的体积为amL。 【交流研讨】 (7)老师认为按照此实验设计进行实验，测定结果很可能会偏大，请你和同学们共同分析原因可能是 。 【调整方案】 (8)称取“暖宝宝”样品3.00g，置于烧瓶中，加入足量稀硫酸，充分反应，用电子天平进行称量，显示反应后总质量减少0.05g，计算该“暖宝宝”中铁粉的质量分数为 (结果精确到0.1%)。 【答案】(1) 稀盐酸 有气泡产生，溶液变为浅绿色 (2)铁粉与空气中氧气的接触面积更大 (3)氧气、水蒸气 (4)使铁粉可以与空气中的水和氧气接触 (5)铁生锈消耗氧气，瓶内压强减小 (6) 加入的氯化钠溶液加快了铁的锈蚀 铁生锈放出的热量小于装置散失的热量 (7)加入的稀硫酸也占据了部分体积 (8)46.7% 【详解】（1）实验结论是“暖宝宝”袋内含有铁粉，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则取少量被磁铁吸引的粉末加入小烧杯中，向其中加入过量的稀盐酸溶液，观察到有气泡产生，溶液变为浅绿色； （2）铁丝在空气中不能燃烧，铁粉在空气中却可以燃烧的原因是铁粉与空气中氧气的接触面积更大； （3）“暖宝宝”的热量来源于铁粉生锈，即铁粉与空气中 氧气、水蒸气两种物质共同作用的结果； （4）“暖宝宝”贴使用微孔透气无纺布的原因是使铁粉可以与空气中的水和氧气接触； （5）实验进行一段时间后至t3s时刻，步骤③中注射器内的盐酸会自动注入锥形瓶内，原因是铁生锈消耗氧气，瓶内压强减小； （6）①t1s时刻加入2mL饱和氯化钠溶液后，温度明显升高，根据图2，分析t1至于t2s时温度升高明显加快的原因是加入的氯化钠溶液加快了铁的锈蚀； ②t2s时刻后反应并未停止，温度却开始降低，原因是铁生锈放出的热量小于装置散失的热量； （7）老师认为按照此实验设计进行实验，测定结果很可能会偏大，原因可能是加入的稀硫酸也占据了部分体积； （8）称取“暖宝宝”样品3.00g置于烧瓶中，加入足量稀硫酸，充分反应，用电子天平进行称量，显示反应后总质量减少0.05g，说明生成的氢气质量为0.05g，设该“暖宝宝”中铁粉的质量为x， x=1.4g 则该“暖宝宝”中铁粉的质量分数为×100%≈46.7%。 【变式11-2】(24-25九上·辽宁鞍山台安县·期末)某科创小组提出“影响铁锈蚀的因素”课题并进行实验探究。 Ⅰ.探究钢铁锈蚀的基本条件 (1)一段时间后，C、D、E中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显锈蚀。由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟 （填化学式）等物质作用的过程。D中铁钉比C中铁钉锈蚀程度严重，说明 。 (2)使用自来水重新进行如图实验，一段时间后发现试管B中铁钉生锈了，其可能的原因是 。 Ⅱ.探究食盐水对钢铁腐蚀快慢的影响 用如图装置进行实验，锥形瓶中放生铁粉末，滴管中预先加入3mL不同浓度的食盐水，并用氧气传感器测定锥形瓶内的氧气浓度，数据如下表所示： 实验组 生铁粉末质量 食盐水浓度 3min时瓶内氧气浓度 实验① 3.5g 4% 18.96% 实验② 3.5g 8% 18.56% 实验③ X 16% 18.28% 实验④ 3.5g 24% 17.99% (3)X＝ 。该实验探究的是食盐水浓度对钢铁腐蚀快慢的影响，其实验结论是 。 (4)查阅资料得知，食盐水中的氯离子能破坏钢筋表面的钝化膜（其原理如图甲所示），并促使铁发生一系列反应得到Fe（OH）3，Fe（OH）3在空气中风化失水后变成氧化铁。 ①氯离子破坏钢筋表面的钝化膜的过程中，从阳极向阴极转移的微粒是 。 ②钢筋锈蚀过程中得到氧化铁的化学反应方程式为 。 Ⅲ.探究水样的pH及溶解氧浓度对钢铁腐蚀快慢的影响 步骤1：按如图乙连接好装置，检查装置气密性。 步骤2：向三颈烧瓶中放入3.5g生铁粉末，向分液漏斗内加入10mL不同浓度的稀盐酸。 步骤3：将盐酸全部注入三颈烧瓶内，关闭分液漏斗活塞，同时采集数据见下表： 序号 盐酸pH 压强p/kPa 溶解氧/mg•L﹣1 p反应前 p反应后 DO反应前 DO反应后 开始降低所需时间/s 实验① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131 实验② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68 实验③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24 实验④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98 实验⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175 (5)步骤1中检查装置气密性的方法为 。 (6)实验①和实验②反应后压强变大的主要原因是 （用化学方程式表示）。 (7)当pH＝ 时，铁粉与氧气的锈蚀速率最快。 【答案】(1) O2、H2O 食盐水可以加速铁的锈蚀 (2)自来水中含有溶解的氧气 (3) 3.5g 食盐水浓度越大，铁的锈蚀速率越快 (4) 电子 (5)先在分液漏斗内加水，再打开活塞，观察若水不往下滴，表明装置气密性良好 (6) (7)4.0 【详解】（1）试管A中的铁钉只与氧气接触，没有生锈；试管B中的铁钉只与水接触，没有生锈；试管C中的铁钉与氧气和水同时接触，生锈；由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟O2和H2O等物质作用的过程；试管D中的铁钉与食盐水接触，比C中铁钉锈蚀程度严重，说明食盐水可以加速铁的锈蚀； （2）使用自来水重新进行如图实验，一段时间后发现试管B中铁钉生锈了，其可能的原因是自来水中含有溶解的氧气，铁钉与氧气和水同时接触后发生了锈蚀； （3）分析表格可知，四组实验中所以食盐水的浓度不同，相同时间内消耗的氧气的量不同，探究的是食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响，根据对比实验中，变量唯一的原则，则X=3.5g； 根据表格可知，食盐水浓度越大，相同时间内消耗的氧气越多，表明钢铁锈蚀速率越快； （4）①氯离子破坏钢筋表面的钝化膜的过程中，分析原理图可知，阳极发生的反应是Fe→Fe2++2e−，阴极发生的反应是O2+4H2O+4e−→4OH−，故从阳极向阴极转移的微粒是电子； ②钢筋锈蚀过程中得到氧化铁，即氢氧化铁分解生成氧化铁和水，化学反应方程式为； （5）步骤1中检查装置气密性的方法为先在分液漏斗内加水，再打开活塞，观察若水不往下滴，表明装置气密性良好； （6）实验①和实验②反应后压强变大的主要原因是铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，气体增多，压强增大，反应的化学方程式是； （7）当pH=4.0时，溶解氧开始降低所需时间最短，铁粉与氧气的锈蚀速率最快。 题型12 钢铁的防护 【典例12】(24-25九上·辽宁盘锦大洼区·期末)下列对金属的防护措施不合理的是 A．铁制品表面刷漆 B．及时清理铁制品表面锈迹 C．将铁制品放在潮湿的空气中 D．在金属表面进行电镀 【答案】C 【详解】A、铁制品表面刷漆，可以隔绝氧气和水，起到防锈的目的，不符合题意； B、铁锈疏松多孔，具有吸附性，会加速铁的锈蚀，故及时清理铁制品表面锈迹，可以减缓铁制品的锈蚀，不符合题意； C、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，将铁制品放在潮湿的空气中，会加速铁的锈蚀，符合题意； D、在金属表面进行电镀，可以隔绝氧气和水，起到防锈的目的，不符合题意。 故选C。 方｜法｜点｜拨 解题时应掌握防止钢铁锈蚀的原理：破坏钢铁制品锈蚀的条件，使钢铁制品隔绝氧气或水（只要破坏其中一个条件，铁就不能生锈）。常见的除锈方法，如：用砂纸打磨、用酸清洗（酸不能过量，以防内部金属被腐蚀）等。 【变式12-1】(24-25九上·广东汕头世贸实验学校·期末)下列说法正确的是 A．空气中氮气的质量分数为78% B．在房间里放一盆水可以防止煤气中毒 C．地壳中含量最高的元素是氧元素 D．防止金属腐蚀是保护金属资源的唯一途径 【答案】C 【详解】A、空气中氮气的体积分数约为78%，不是质量分数，不符合题意； B、煤气中毒由一氧化碳（CO）引起，而CO难溶于水，放一盆水无法有效吸收CO，因此该方法不能防止煤气中毒，不符合题意； C、地壳中元素含量由高到低依次为氧、硅、铝、铁、其他，氧元素是地壳中含量最高的元素，符合题意； D、保护金属资源的途径包括防止金属腐蚀、金属的回收利用、有计划、合理地开采矿物、寻找金属替代品等，防止金属腐蚀只是其中一种方法，并非唯一途径，不符合题意。 故选C。 【变式12-2】(24-25九上·江苏扬州广陵区·期末)金属的冶炼和利用大大促进了人类文明的进步。 I.金属的性质 (1)铝具有很好的抗腐蚀性，因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为 。 (2)分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸，锰片表面有气泡产生，铜片表面无明显变化。由此可知金属活动性：锰 (选填“强”或“弱”)于铜。 (3)已知胆矾溶于水得到硫酸铜溶液，请用化学方程式解释“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”的原因 。 II.金属的冶炼 (4)工业上用赤铁矿(Fe2O3)炼铁，CO与Fe2O3反应的化学方程式为 。炼铁时，加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨，主要利用了锰钢的 性能。 (5)《天工开物》中记载了炼锡的场景：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴(指鼓入空气)熔化。” ①鼓入足量空气的目的是 ，从而提高炉温。 ②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤，加铅能使锡较易熔化流出，其原因是 。 III.金属的腐蚀 (6)实验小组通过下列实验探究影响钢铁腐蚀的因素，实验如图1、图2所示。 ①铁在稀硫酸中发生腐蚀反应的化学方程式是 。 ②从图2分析可知，实验中腐蚀速率较快的是 号锥形瓶中的样品。(填“①”或“②”) ③通过本实验你认为提高钢铁的抗腐蚀能力的方法是 。 【答案】(1)4Al+3O2=2Al2O3 (2)强 (3)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 (4) 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 硬度大 (5) 使木炭发生完全燃烧 加铅后形成合金，降低了熔点 (6) Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ ② 降低钢铁中的含碳量 【详解】（1）铝具有很好的抗腐蚀性，因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为4Al+3O2=2Al2O3，故填：4Al+3O2=2Al2O3； （2）分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸，锰片表面有气泡产生，说明锰的活动性比氢强，铜片表面无明显变化，说明铜的活动性氢弱。由此可知金属活动性：锰强于铜，故填：强； （3）“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，即铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，故填：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4； （4）CO与Fe2O3在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2；锰钢用作高铁的钢轨，主要利用了锰钢硬度大、韧性好、耐磨等优良性能，故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；硬度大； （5）①鼓入足量空气的目的是使木炭发生完全燃烧，放出热量，从而提高炉温，故填：使木炭发生完全燃烧； ②合金的熔点低于其组成中纯金属的熔点，加铅能使锡较易熔化流出，其原因是加铅后形成合金，降低了熔点，故填：加铅后形成合金，降低了熔点； （6）①铁在稀硫酸中发生腐蚀，是因为铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，故填：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑； ②铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，根据图示，当时间相同时，②号锥形瓶中氢气体积百分数比①号锥形瓶大，则实验中腐蚀速率较快的是②号锥形瓶中的样品，故填：②； ③由于②号锥形瓶中的样品中含有碳粉，②号锥形瓶的腐蚀速率较快，所以通过本实验可知提高钢铁的抗腐蚀能力的方法是降低钢铁中的含碳量，故填：降低钢铁中的含碳量。 题型13 废金属的回收利用 【典例13】(24-25九上·辽宁本溪·期末)九年一班组织了《我为家乡做代言》为主题的宣传活动，小米学习小组确定以“我市的金属资源”为内容开展了调查。 Ⅰ．金属矿产 (1)我市的金属矿产资源丰富，常见的铁矿石有赤铁矿(主要成分为Fe2O3)，磁铁矿(主要成分为Fe3O4)，它们的主要成分从组成上看都属于___________(填字母)。 A．单质 B．化合物 C．氧化物 Ⅱ．冶金工业 (2)我市钢铁厂生产的球墨铸造用生铁享誉全国，和纯铁相比，生铁的硬度更 。 (3)用500t含氧化铁80%的赤铁矿石和一氧化碳反应炼铁，化学方程式为 ，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是 t。(结果保留整数) Ⅲ．对金属资源的保护 途径一  防止金属锈蚀 (4)小组同学设计了下图实验，经过一周的观察，发现只有试管①中的铁钉生锈了。由此可知，铁生锈实际上是铁跟空气中 等物质作用的结果。 (5)防锈要有针对性，方法要正确。将下列金属制品与其合理的防锈方法连线 。 金属制品 防锈方法 铁制篮球架 涂油 自行车链条 喷漆 途径二  回收废旧金属 (6)从废弃白铜[主要含铜、镍(Ni)，其它成分忽略不计]中回收金属铜和镍的流程如图所示。 资料：镍是一种银白色固体，能与稀硫酸发生反应生成+2价镍的化合物和氢气。 ①粉碎的目的是 。 ②操作a的名称是 ，固体甲是 。 ③“酸浸”中发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1)BC (2)大 (3) 292 (4)氧气和水 (5) (6) 增大反应物的接触面积，加快反应速率 过滤 铜/Cu 【详解】（1）氧化铁和四氧化三铁都是由铁元素和氧元素组成的纯净物，属于化合物，属于氧化物，故选BC； （2）合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，生铁是铁的合金，和纯铁相比，生铁的硬度更大； （3）赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为； 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类和质量不变，根据铁元素质量守恒，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是； （4）①铁与氧气和水同时接触，②铁只与水接触，③铁只与氧气接触，经过一周的观察，发现只有试管①中的铁钉生锈了。由此可知，铁生锈实际上是铁跟空气中氧气和水等物质作用的结果； （5）铁制篮球架可喷漆，隔绝氧气和水，达到防锈目的；自行车链条可以涂油，隔绝氧气和水，达到防锈目的；图示为； （6）①粉碎可增大反应物的接触面积，加快反应速率； ②操作a可分离固体和液体，名称是过滤；废弃白铜，主要含铜、镍(Ni)，粉碎，加入过量稀硫酸，铜不能与硫酸反应，镍能与硫酸反应生成硫酸镍和氢气，过滤得到固体甲是铜； ③“酸浸”中镍能与硫酸反应生成硫酸镍和氢气，化学方程式为。 方｜法｜点｜拨 解题时需掌握好保护金属资源的有效途径①防止金属锈蚀。②废旧金属回收利用。③有计划、合理地 开采矿物，严禁乱采滥挖。④寻找金属的代用品等。 【变式13-1】下列做法不能有效保护金属资源的是 A．防止金属腐蚀 B．寻找金属的代用品 C．回收利用废旧金属 D．导电性最好的银取代铜、铝制作导线 【答案】D 【详解】A、防止金属腐蚀，可保护金属资源，选项不符合题意； B、寻找金属的代用品，可保护金属资源，选项不符合题意； C、回收利用废旧金属，可保护金属资源，选项不符合题意； D、银是贵金属，其价格比铜、铝都高，用于替代铜、铝制作导线不符合经济原则，不利于保护金属资源，选项符合题意； 故选D。 【变式13-2】青藏高原有丰富的金属矿产资源。下列有关金属资源的利用和保护不正确的是 A．将铁制品放在潮湿的空气里 B．在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈 C．废旧金属回收利用可以节约金属资源 D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径 【答案】A 【详解】A、铁在潮湿的环境中容易生锈，不利于金属资源的利用和保护，故A符合题意； B、在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈，有利于金属资源的利用和保护，故B不符合题意； C、废旧金属回收利用可以节约金属资源，有利于金属资源的利用和保护，故C不符合题意； D、有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径，有利于金属资源的利用和保护，故D不符合题意。 故选A。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．(25-26九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)下列制品主要利用金属导电性的是 A．铁锅 B．铜导线 C．金饰品 D．铝制易拉罐 【答案】B 【详解】A、铁锅主要利用铁的导热性，不符合题意； B、铜导线主要利用铜的导电性，符合题意； C、金饰品主要利用金的延展性和金属光泽，不符合题意； D、铝制易拉罐主要利用铝的延展性，不符合题意。 故选B。 2．(25-26九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)下列对实践活动中涉及的化学知识解释错误的是 选项 实践活动 化学解释 A 干冰用于人工增雨 干冰升华导致的低温使水蒸气凝结 B 用木炭烧烤食物 木炭燃烧放出热量 C 用双氧水自制简易供氧器 双氧水中含有氧气 D 在铁制品表面涂油、刷漆、镀铬 防止铁生锈 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、干冰是固态二氧化碳，干冰用于人工增雨，是因为干冰升华吸热，使周围环境温度降低，导致空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴，从而实现人工增雨，该选项化学解释正确，不符合题意。 B、木炭具有可燃性，燃烧时会放出大量的热，所以可以用木炭烧烤食物，该选项化学解释正确，不符合题意。 C、用双氧水（过氧化氢H2O2溶液）自制简易供氧器，是因为过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气，而不是双氧水中含有氧气，该选项化学解释错误，符合题意。 D、在铁制品表面涂油、刷漆、镀铬等，能隔绝氧气和水，防止铁生锈，该选项化学解释正确，不符合题意。 故选C。 3．(24-25九上·辽宁大连高新经开区·期末)如图是木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的微观示意图： 有关说法正确的是 A．该反应属于置换反应 B．反应前后元素种类发生了变化 C．反应前后原子个数发生了变化 D．反应后生成二氧化碳的质量一定大于参加反应的氧气的质量 【答案】D 【详解】A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，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，不属于置换反应，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，说法错误，不符合题意； B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，说法错误，不符合题意； C、根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，说法错误，不符合题意； D、根据质量守恒定律，参加反应的碳与氧气的质量之和等于反应后生成二氧化碳的质量，则反应后生成二氧化碳的质量一定大于参加反应的氧气的质量，说法正确，符合题意。 故选：D。 4．(24-25九上·辽宁盘锦大洼区·期末)将等体积、相同浓度的足量稀盐酸，分别加入盛有等质量、颗粒大小相同的Mg、Zn、Fe的烧杯中，生成的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．产生氢气的质量：Mg>Fe>Zn B．产生氢气的速率：Mg>Zn>Fe C．消耗稀盐酸的质量：Mg>Fe>Zn D．反应后烧杯中液体的质量：Mg>Fe>Zn 【答案】D 【详解】A、从图像纵坐标可以直接看出，最终生成氢气的质量关系是镁产生的氢气最多，铁次之，锌最少，即产生氢气的质量：Mg > Fe > Zn，故选项说法正确； B、金属活动性越强，与酸反应产生氢气的速率越快，在金属活动性顺序中，Mg>Zn>Fe，从图像中曲线的斜率可以判断，斜率越大反应速率越快，所以产生氢气的速率：Mg>Zn>Fe ，故选项说法正确； C、根据化学反应中氢元素质量守恒，生成氢气中的氢元素来自稀盐酸，因为生成氢气的质量：Mg > Fe > Zn，所以消耗稀盐酸的质量也是Mg > Fe > Zn，故选项说法正确； D、金属与稀盐酸反应的化学方程式分别为：Mg + 2HCl = MgCl2+H2↑，Zn + 2HCl = ZnCl2+H2↑，Fe + 2HCl = FeCl2+H2↑， 等质量的Mg、Zn、Fe与足量稀盐酸反应，镁的相对原子质量最小，产生氢气最多，进入溶液的金属质量减去产生氢气的质量就是反应后溶液增加的质量，所以反应后溶液质量增加的量是Zn > Fe > Mg，即反应后烧杯中液体的质量：Zn > Fe > Mg ，故选项说法错误； 故选：D。 5．(24-25九上·辽宁盘锦大洼区·期末)国产大飞机C919机壳采用先进的铝锂合金。已知锂（Li）的金属活动性比铝强，下列说法正确的是 A．铝锂合金属于纯净物 B．铝表面的氧化铝膜会加速锈蚀 C．铝锂合金的硬度比铝强 D．锂不与稀盐酸反应产生氢气 【答案】C 【详解】A、铝锂合金中含有金属铝和锂，属于混合物，故选项说法错误； B、铝在空气中能和氧气反应生成一层致密而坚硬的氧化铝薄膜，保护内部的金属，所以铝具有良好的抗腐蚀性能，故选项说法错误； C、合金的硬度比其组成成分的硬度大，所以铝锂合金的硬度比铝强，故选项说法正确； D、锂（Li）的金属活动性比铝强，铝能与稀盐酸反应，则锂也能与稀盐酸反应产生氢气，故选项说法错误； 故选：C。 6．(24-25九上·辽宁铁岭·期末)关于铝、铜、银三种金属，下列说法正确的是 A．三种金属在空气中均容易锈蚀 B．三种金属均是生活中常用导线的材料 C．将三种金属分别放入稀盐酸中，都没有气泡产生 D．用铝、银和硫酸铜溶液可以验证三种金属的活动性顺序 【答案】D 【详解】A、铜能与空气中的水蒸气、氧气、二氧化碳发生反应发生锈蚀，铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，铝不易锈蚀，银化学性质不活泼，不与氧气反应，银不易锈蚀，说法不正确； B、铝、铜是生活中常用导线的制作材料，银价格偏高，一般在生活中不用做导线的制作材料，说法不正确； C、铝的金属活动性比氢强，可以与稀盐酸反应产生气泡，铜、银的金属活动性比氢弱，不与稀盐酸反应，说法不正确； D、铝的金属活动性大于铜大于银，铝可以与硫酸铜反应，说明铝的金属活动性大于铜，银不与硫酸铜反应，说明铜的金属活动性大于银，可以验证三种金属的活动性顺序，说法正确； 故选D。 7．(24-25九下·黑龙江绥化北北林区·期末)工业上常用赤铁矿或磁铁矿炼铁。根据矿石的质量可以计算炼出铁的质量。 (1)工业炼铁的尾气处理方法 。 (2)900t含四氧化三铁58%的磁铁矿石，理论上能炼出含铁90%的生铁的质量是多少？(根据化学方程式计算，写出计算过程) 【答案】(1)将尾气点燃/收集 (2)420t 解：设理论上能炼出含铁90%的生铁的质量为x， 答：理论上能炼出含铁90%的生铁的质量为420t。 【详解】（1）工业炼铁的尾气中含有一氧化碳，一氧化碳具有毒性、可燃性，所以处理方法是将尾气点燃或收集，故填：将尾气点燃或收集； （2）见答案。 8．(2025·江苏省泰州市·中考)银是一种应用广泛的贵金属。 I．银的冶炼 (1)《天工开物》中有关于炼银的记载“以铅力熔化……向诸郡购铅佐炼”，炼银场景和铅、银的熔点如图1 所示。从合金性质角度分析，炼银时加铅可助熔的原因是 。 金属 熔点/℃ 铅(Pb) 327.50 银(Ag) 960.15 Ⅱ．银的应用 (2)古人用银作为货币材料，考虑因素除了银不易锈蚀外，还有 等。在空气中，银锭很难和氧气反应，纳米银粉却较易和氧气反应，原因是 。 (3)在酸性环境中，纳米银粉能与水中微量的溶解氧(溶解于水的)反应，产生具有杀菌能力的；当溶解氧浓度过高时，产生难溶于水的，此时抗菌能力下降，主要原因是 。 (4)法庭科学中指纹被誉为“证据之首”。指纹显影法主要过程如图2所示。 【反应原理】步骤a：和指纹中残留的NaCl等氯化物反应生成AgCl。 步骤b：。 【注意事项】见光会逐渐分解，使用显影法时应注意曝光时间。 ①步骤a中和NaCl反应的化学方程式为 。 ②实验室溶液应保存在棕色试剂瓶中，目的是 。 Ⅲ．银的回收 (5)一种纽扣电池的正极材料含、石墨和Ag。 ①电池放电时，将 能转化为电能。 ②电池废弃后，设计方案从正极材料中回收Ag。补充完整回收方案：向正极材料中边搅拌边滴加稀，至固体不再溶解，静置，过滤，洗涤并合并滤液；向滤液中 ；静置，过滤，洗涤，干燥，得到纯净的Ag。(实验中可供选用的试剂：锌粉、铜粉、稀盐酸) 已知：i．Zn、Cu、Ag、均能与稀反应，分别生成、、。 ii．石墨不与稀反应。 【答案】(1)形成合金后熔点降低 (2) 价值稳定，质地适中，便于分割和铸造等 纳米银粉与氧气接触面积大幅增加 (3)难溶于水，溶液中浓度降低 (4) 防止见光分解 (5) 化学 向滤液中加入过量锌粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入足量稀盐酸 【详解】（1）银的熔点为960.15℃，铅的熔点为327.50℃，合金的熔点一般比组分金属的熔点更低，炼银时加铅可助熔的原因是形成合金后熔点降低；   （2）古人用银作为货币材料，考虑因素除了银不易锈蚀外，还有价值稳定，质地适中，便于分割和铸造等；在空气中，银锭很难和氧气反应，纳米银粉却较易和氧气反应，原因是纳米银粉与氧气接触面积大幅增加； （3）在酸性环境中，纳米银粉能与水中微量的溶解氧反应，产生具有杀菌能力的，当溶解氧浓度过高时，产生难溶于水的，此时抗菌能力下降，主要原因是难溶于水，溶液中浓度降低； （4）①步骤a中和反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，反应的化学方程式为；  ②见光会逐渐分解，实验室溶液应保存在棕色试剂瓶中，目的是防止见光分解； （5）①电池放电时，将化学能转化为电能； ②向正极材料中边搅拌边滴加稀，银、氧化银都与硝酸反应生成硝酸银，至固体不再溶解，静置，过滤，滤液中含有硝酸银和硝酸，锌能与硝酸和硝酸银反应，锌过量能确保硝酸银完全反应，再加入稀盐酸除去过量的锌，静置，过滤，洗涤，干燥，得到纯净的。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 9．(24-25九上·辽宁大连西岗区·期末)高层建筑建造时常使用铝合金材料。下列说法正确的是 A．铝合金的硬度小于纯铝 B．铝是地壳中含量最高的元素 C．铝土矿是主要含铝矿物之一 D．铝表面的致密氧化膜要及时除去 【答案】C 【详解】A. 金属制成合金后，硬度变大，所以铝合金的硬度大于纯铝，此选项错误；     B. 氧是地壳中含量最高的元素，此选项错误； C. 铝土矿是主要含铝矿物之一    ，此选项正确； D. 在常温下，铝与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了铝进一步被氧化，所以铝表面的致密氧化膜不能除去，此选项错误。 故选C。 10．(2025·江苏省盐城市·中考)下列实验中不会观察到的现象是 A．实验甲：点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛重新燃烧 B．实验乙：相互刻画，铝片上有划痕，铝合金片上没有划痕 C．实验丙：试管中液体变为紫红色 D．实验丁：几天后铁钉上出现锈斑 【答案】C 【详解】A.蜡烛刚熄灭时产生的白烟是石蜡固体小颗粒，点燃白烟，蜡烛重新燃烧，不符合题意。 B.合金的硬度一般比其成分金属的大，所以铝合金的硬度大于铝，它们相互刻画，铝片上有划痕，铝合金片上没有划痕，不符合题意。 C.高锰酸钾几乎不溶于汽油，所以试管中液体不会变为紫红色，符合题意。 D.试管中铁钉与水、氧气同时接触，几天后铁钉上出现锈斑，不符合题意。 故选C。 11．(2025·江苏省无锡市·中考)西汉彩绘雁鱼青铜釭灯及其剖面示意图如图所示。下列叙述正确的是 A．青铜是一种合金，其硬度小于铜 B．关闭灯罩使火焰熄灭的原理是清除可燃物 C．灯油燃烧不充分，烟气中会含有炭黑和CO D．灯内的水不需要补充更换 【答案】C 【详解】A、青铜是铜锡合金，合金的硬度一般比组成它的纯金属大，所以青铜的硬度比纯铜大，选项说法错误，不符合题意； B、关闭灯罩使灯油与氧气隔绝，火焰熄灭，灭火的原理是隔绝氧气，选项说法错误，不符合题意； C、灯油不充分燃烧时，碳没有完全转化为二氧化碳，而以小颗粒形式形成烟气，烟气中会含有炭黑和，选项说法正确，符合题意； D、燃烧产生的废气可通过烟管引入水中，一些有害气体会溶解在水中，这样就减少了废气直接排放到室内空气中，从而减少对室内环境的污染，一段时间后，有害气体在水中达到饱和无法再溶解，同时烟气温度高，水挥发快，所以需要补充更换，选项说法错误，不符合题意。 故选C。 12．(2025·江苏省徐州市·中考)铁与溶液接触，表面有红色固体析出，还有气泡产生。经测定溶液显酸性，且反应过程中溶液酸性先增强后略减弱。为探究酸性变化原因，用冷却后的沸水配制4%的溶液，与洁净的铁钉进行如下实验。下列分析不合理的是 实验1 实验2 实验3 酸性不变 酸性略减弱 酸性先增强后略减弱 A．红色固体为Cu，说明Fe的金属活动性比Cu强 B．溶液显酸性，推测铁钉表面气泡一定是氢气 C．实验2中加入植物油的作用是为了隔绝氧气 D．实验2、3对比证明，溶液酸性增强与、Fe有关 【答案】B 【详解】A、红色固体为铜，说明铁能置换出硫酸铜的铜，由此可得出铁的金属活动性比铜强，故选项说法正确； B、CuSO4溶液显酸性是由于Cu2⁺水解产生的H⁺，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，同时与酸反应可能产生氢气，也可能是产生的Fe2⁺被氧化过程中伴随气体生成，因此铁钉表面气泡不一定是氢气，故选项说法不正确； C、实验2中加入植物油，其目的是隔绝氧气，防止氧气对反应的影响，如防止氧化反应或影响酸性变化，故选项说法正确； D、实验2中铁的隔绝氧气，铁只与硫酸铜反应，酸性略减弱；而实验3中的铁与氧气接触，酸性先增强后减弱，对比表明氧气和铁共同作用导致酸性增强，故选项说法正确。 故选B。 13．(2025·江苏省宿迁市·中考)将一定量的镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后，过滤，观察到滤液仍为蓝色。下列说法正确的是 A．滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜，一定没有硝酸银 B．滤渣中一定含有银和铜，一定没有镁 C．所得滤液的质量一定小于原混合溶液的质量 D．向滤液中加入稀盐酸，一定产生白色沉淀 【答案】C 【分析】在金属活动性顺序中，镁＞铜＞银。将镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银；当硝酸银完全反应后，镁再与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜，因为过滤后滤液仍为蓝色，说明滤液中一定有硝酸铜。 【详解】A、滤液仍为蓝色，说明滤液中一定有硝酸铜，由于镁先与硝酸银反应，若硝酸银没有完全反应，滤液中还会有硝酸银，故选项说法错误；   B、因为滤液中有硝酸铜，说明镁可能只与部分硝酸银反应，也可能与硝酸银反应完后又与部分硝酸铜反应，所以滤渣中一定有银，可能有铜，一定没有镁，故选项说法错误；   C、镁与硝酸银反应，，每24份质量的镁能置换出216份质量的银，溶液质量减小；镁与硝酸铜反应，每 24 份质量的镁能置换出64份质量的铜，溶液质量也减小，所以所得滤液的质量一定小于原混合溶液的质量，故选项说法正确； D、滤液中可能有硝酸银，也可能没有硝酸银，所以向滤液中加入稀盐酸，不一定产生白色沉淀，故选项说法错误；    故选：C。 14．(2025·江苏省苏州市·中考)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 【详解】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。 15．(2025·江苏省苏州市·中考)白炽灯泡的结构如图，通电后钨丝在高温下发光。生产时灯泡内可能会混入少量氧气。下列说法正确的是 A．钨丝的熔点低 B．两侧的金属丝不导电 C．灯泡内填充氮气是因为其化学性质活泼 D．白炽灯工作时，红磷能消耗残留氧气 【答案】D 【详解】A、钨丝能在高温下发光而不熔化，说明钨丝的熔点高，而不是低，A 错误； B、两侧的金属丝起到导电作用，使电流能够通过钨丝，若不导电则无法形成回路，灯泡不能发光，B 错误； C、灯泡内填充氮气是因为氮气的化学性质不活泼，可作保护气，防止钨丝被氧化，而不是化学性质活泼，C 错误； D、红磷能与氧气反应，白炽灯工作时，残留氧气会与钨丝反应影响灯泡寿命，红磷可消耗残留氧气，保护钨丝，D 正确。 故选D。 16．(2025·江苏省淮安市·中考)锰及其化合物在生产、生活中具有广泛的应用。 (1)锰元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图1所示。下列有关说法正确的是________（填序号）。 A．图1中 B．锰元素属于非金属元素 C．锰元素的原子序数为25 D．锰元素的相对原子质量为54.94 g (2)将打磨过的锰片插入CuCl2溶液中，观察到锰片表面出现红色固体，意外发现锰片上有少量气泡产生，据此可推测CuCl2溶液中含有的阳离子是 （填离子符号）。 (3)Mn3O4常用于电子工业，KMnO4可用于制备氧气，其稀溶液还是良好的消毒剂。利用废旧电池炭包（含炭和MnO2）制备Mn3O4和KMnO4的流程如图2所示。 ①将炭包在足量的氧气中焙烧，目的是 。 ②反应1中化合价发生改变的元素是 （填元素符号）。 ③MnSO4能与氧气、氨水反应生成(NH4)2SO4和Mn3O4（难溶于水的黑色固体），实验装置如图3所示。制备时溶液的温度和pH对Mn3O4的产率的影响如图4所示。为获得高产率、高纯度的Mn3O4，请补充完整下列实验方案：取一定量MnSO4溶液放入三颈烧瓶中，在不断搅拌下，通入空气， ，真空干燥。（实验方案中必须使用的试剂：氨水、蒸馏水） ④反应2的原理为，则X的化学式为 。 ⑤将K2MnO4转化为KMnO4的实验方案通常有两种。 方案一： 方案二： 对比上述两种方案，你认为哪种方案更优？请说明理由： （写出一点即可）。 【答案】(1)AC (2)Cu2+、H+/H+、Cu2+ (3) 使炭燃烧生成CO2从而得到纯净的MnO2 Mn、O/O、Mn 将三颈烧瓶水浴加热并保持在50℃恒温，滴加氨水调节溶液的pH为8.5，直至有大量黑色沉淀出现，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀 H2O 方案一更优，方案一中锰元素的转化率高（或生成的KOH可以循环使用，可以同时获得氢气） 【详解】（1）A.原子结构示意图中，圆圈表示原子核，圆圈内的数字表示核电荷数（或质子数），弧线表示电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数，在原子中，质子数=核外电子数，因此x=25-2-13-2=8，故A正确； B.由汉字“锰”的部首可知锰属于金属元素，故B错误； C.元素周期表每格中，左上角的数字为原子序数，锰元素的原子序数为25，故C正确； D.相对原子质量是一个比值，单位为“1”，常省略不写，故D错误。 综上，故选AC。 （2）活泼金属能与酸反应生成氢气，锰片插入CuCl2溶液中，观察到锰片上有少量气泡，推测可能是CuCl2溶液呈酸性，所以溶液中含有的阳离子包括H+和Cu2+。 （3）①提供充足的氧气进行焙烧能将废旧电池炭包（含炭和MnO2）中的炭完全反应生成CO2，从而得到较纯净的MnO2。 ②反应1是MnO2和H2O2、H2SO4反应生成MnSO4和H2O和O2，化学方程式为：。，MnO2中Mn化合价为：x+（-2）×2=0，x=+4，MnSO4中Mn化合价为：x+（-2）=0，x=+2，因此Mn的化合价由，。H2O2中O的化合价为：（+1）×2+x×2=0，x=-1，O2中O的化合价为0，O的化合价由。故化合价改变的元素是Mn、O。 ③将三颈烧瓶水浴加热，根据图4，在50℃恒温，滴加氨水调节溶液的pH为8.5，直至有大量黑色沉淀出现，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，Mn3O4的转化率最高。 ④根据反应，反应前2个锰原子、4个钾原子、4个氢原子、10个氧原子，反应后有2个锰原子、4个钾原子、8个氧原子，故2X中共有4个氢原子、2个氧原子，故X的化学式为：H2O。 ⑤根据生成物中锰元素的转化，方案一中锰元素的转化率高，故方案一更优。或生成的KOH可以循环使用，可以同时获得氢气。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 17．(2025·江苏省苏州市·中考)在垃圾分类中，空的铝质易拉罐应属于 A．可回收物 B．有害垃圾 C．厨余垃圾 D．其他垃圾 【答案】A 【详解】可回收垃圾包括废旧金属、纸张等，所以铝制易拉罐属于可回收物； 故选A。 18．(2025·江苏省泰州市·中考)反应的类型属于 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 【答案】C 【解析】由可知，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”的特点，属于置换反应。 故选C。 19．(2025·江苏省淮安市·中考)实验是科学探究的重要方式。下列有关实验的叙述不正确的是 A．实验1：观察到蜡片熔化，可说明铁片具有良好的导热性 B．实验2：依据生成物是氢气和氧气，可推出水是由氢、氧元素组成的 C．实验3：①中白磷不燃烧，②中白磷燃烧，说明可燃物燃烧需要氧气 D．实验4：短蜡烛熄灭后，关闭K，长蜡烛熄灭，原因是CO2不能燃烧 【答案】D 【详解】A、在实验 1 中，对铁片加热，蜡片熔化，这是因为铁片将热量传递给了蜡片，能够说明铁片具有良好的导热性，该选项叙述正确。 B、实验 2 是电解水实验，生成了氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，可推出水是由氢、氧元素组成的，该选项叙述正确。 C、实验 3 中，①中的白磷在热水中，没有氧气，不燃烧；②中的白磷在热水中且与氧气接触，燃烧，这说明可燃物燃烧需要氧气，该选项叙述正确。 D、实验 4 中，短蜡烛熄灭后，关闭 K，长蜡烛熄灭，原因是密度比空气大，会在下方聚集，且不能燃烧也不支持燃烧，该选项叙述不正确。 故选：D 20．(2025·江苏省盐城市·中考)同学们课后走进实验室，处理含硫酸的硫酸铜废液并回收铜，实验过程如图所示（每一步反应都充分进行，忽略实验损耗）。下列说法错误的是 A．产生H2的质量为0.1 g B．滤液呈浅绿色 C．滤渣是Cu和Fe的混合物 D．滤液中FeSO4的质量为30.4 g 【答案】D 【详解】本题考查金属的化学性质、质量守恒定律、有关化学方程式的计算。实验中发生的反应为、，并且每一步反应都充分进行。 A、根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，则产生H2的质量为，A正确，不符合题意； B、铁粉与硫酸、硫酸铜反应均能生成硫酸亚铁，硫酸亚铁溶液为浅绿色，B正确，不符合题意； C、根据化学方程式，代入产生氢气的质量，可以求出与硫酸发生反应的铁粉的质量为2.8 g，则剩余铁粉的质量为15 g-2.8 g=12.2 g 设与硫酸铜反应的铁粉的质量为x 由于12.2 g>11.2 g，则反应后铁粉有剩余，滤渣中含有Cu和Fe，C正确，不符合题意； D、滤液中FeSO4的质量等于铁粉分别与硫酸和硫酸铜反应生成的FeSO4的质量总和，根据铁元素守恒，可以求出滤液中FeSO4的质量为，D错误，符合题意。 故选D。 21．(2025·江苏省盐城市·中考)“金缕玉衣”所用金丝的最细处仅有0.08 mm，体现了我国古代工匠精湛的技艺。金能制成金丝是利用了其 A．密度大 B．熔点高 C．延展性好 D．导热性好 【答案】C 【详解】A、密度指单位体积的质量，制成金丝是形状变化，不依赖密度。因此，该选项不符合题意。 B、熔点高表示熔化需要高温，但制成金丝是通过机械拉伸，而非熔化铸造。因此，该选项不符合题意。 C、延展性是金属在受力时变形而不破裂的性质，包括被拉伸成细丝（延性）或锤打成薄片（展性）。题目中“制成金丝”直接对应此性质。因此，该选项符合题意。 D、导热性指传递热量的能力，金是良好热导体，但这与制成细丝的加工过程无关。因此，该选项不符合题意。 故选C。 22．(2025·江苏省镇江市·中考)如图为的转化和利用。下列说法正确的是 A．转化①是形成硫酸型酸雨的反应之一 B．转化②后催化剂的质量增大 C．转化③反应物中的所有元素全部转化到中 D．转化④为，属于置换反应 【答案】A 【详解】A、转化①是与水反应生成，该反应是形成硫酸型酸雨的原因之一，说法正确，符合题意； B、催化剂在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质不发生改变，故转化②后催化剂的质量不变，说法错误，不符合题意； C、转化③的反应物是、、，含有S、Ca、C、O四种元素，生成物含有Ca、S、O三种元素，根据质量守恒定律，化学变化前后元素种类不变，因此生成物除外，还应有其他含C元素的物质，故转化③反应物中的所有元素并没有全部转化到中，说法错误，不符合题意； D、转化④为，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，不属于置换反应，说法错误，不符合题意。 故选：A。 23．(2025·江苏省宿迁市·中考)某炼铁厂以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下： (1)写出方框中相应物质的化学式 。 (2)现有1600t含75％氧化铁的赤铁矿，理论上最多能炼出纯铁的质量是多少(利用化学方程式计算)？ 【答案】(1)CO (2)解：设理论上最多能炼出纯铁的质量为x。 解得：x=840t 答：理论上最多能炼出纯铁的质量为840t。 【详解】（1）二氧化碳与焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳（CO），故填：CO； （2）详见答案。 24．(2025·江苏省无锡市·中考)金属资源的循环利用可推动人类社会可持续发展。 I.铁的存在与冶炼 (1)FeCO3在自然环境中能发生变化，反应之一为：4FeCO3+O2=2R+4CO2，R的化学式为 。 (2)菱铁矿、磁铁矿和赤铁矿都可用于炼铁。写出高温条件下CO与磁铁矿炼铁反应的化学方程式： 。 II.铁的腐蚀与防护 铁在不同含水量、含氧量环境下会形成黄锈[Fe(OH)3]、红锈(Fe2O3·nH2O)、棕锈(Fe2O3)和黑锈(Fe3O4)等不同的锈。 (3)结合图和图信息，铁形成黄锈的环境条件是 。铁形成黄锈时，铁元素的化合价 (填“升高”或“降低”)。 (4)“烤蓝”的原理是在铁表面形成一层致密的四氧化三铁，其作用是 。 III.铁的再生与利用 由废铁(主要成分是Fe、Fe2O3)回收利用制铁红(Fe2O3)的过程如下： (5)“酸浸”时加入过量的稀硫酸，X溶液中含有的金属阳离子有： 。“沉铁①“时将Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3，可使用的试剂是 。“还原“时向X溶液中加铁，铁的作用是：①将Fe2(SO4)3转变为FeSO4；② 。 (6)下列叙述正确的是 (填序号)。 a.铁在自然界中主要以化合物形式存在 b.铁系食品脱氧剂中的铁粉可吸收包装袋中的氧气和水 c.铁和铁的化合物在一定条件下的相互转化体现了物质的多样性‍ 【答案】(1)Fe2O3 (2) (3) 含水量高、含氧量高 升高 (4)隔绝氧气和水，防止铁生锈 (5) Fe2+、Fe3+ 氢氧化钠溶液（或可溶性碱溶液） 除去过量的稀硫酸（或消耗过量的H+） (6)abc 【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前：Fe原子有4个，C原子有4个，O原子有4×3+2=14个；反应后：C原子有4个，O原子有4×2=8个。那么2R中含有4个Fe原子和14—8=6个O原子，所以R的化学式为Fe2O3。 （2）磁铁矿主要成分是Fe3O4，在高温条件下，CO与Fe3O4反应生成铁和二氧化碳。化学方程式为：。 （3）观察左图（不同类型铁锈所处环境含水量%）和右图（不同铁锈所处环境含氧量%）对于黄锈Fe(OH)3，其对应的含水量是高（从左图中黄锈的含水量柱看，高含水量占比大），含氧量是高（从右图中黄锈的含氧量柱看，高含氧量占比大）。所以铁形成黄锈的环境条件是含水量高，含氧量高。 铁单质（Fe）中，铁元素化合价为0价；在Fe(OH)3中，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，设铁元素化合价为x，则x+(-1)×3=0，解x=+3价。所以铁形成黄锈时，铁元素的化合价升高。 （4）铁生锈是铁与空气中的氧气和水发生化学反应的过程。在铁表面形成一层致密的四氧化三铁（Fe3O4），这层致密的氧化膜可以隔绝氧气和水，阻止铁进一步与氧气、水接触发生锈蚀，从而起到防止铁生锈（或保护铁制品）的作用。 （5）废铁主要成分是Fe、Fe2O3，加入过量稀硫酸，发生反应：，产生Fe2+；，产生Fe3+。所以X溶液中含有的金属阳离子有Fe2+、Fe3+。 要将Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3，需要加入碱溶液，使Fe3+与OH—结合生成Fe(OH)3沉淀，常用的试剂可以是氢氧化钠溶液（或可溶性碱溶液），反应方程式为：。 X溶液中因为加入了过量稀硫酸，除了Fe2+、Fe3+，还有H+（来自过量的稀硫酸）。加入铁时，铁会与H+发生反应,所以铁的第二个作用是除去过量的稀硫酸（或消耗过量的H+） （6）a、铁的化学性质比较活泼，在自然界中主要以化合物形式（如铁矿石中的Fe2O3、Fe3O4等）存在，a叙述正确。 b、铁粉食品脱氧剂中的铁粉能与包装袋中的氧气和水发生缓慢氧化，从而吸收氧气和水，起到脱氧、防潮的作用，b叙述正确。 c、铁可以通过不同反应转化为多种铁的化合物（如FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeSO4、Fe(OH)3等），铁的化合物也可以在一定条件下相互转化或转化为铁单质，体现了物质的多样性，c叙述正确。 故选abc。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $