专题04 金属（期末复习讲义）九年级化学上学期新教材鲁教版五四学制

该初中化学期末复习讲义以“理·核心要点”系统构建金属知识体系，通过表格归纳金属材料分类、合金特性等内容，用实验步骤图分解冶炼过程，清晰呈现“性质-用途-锈蚀防护”的内在逻辑，突出金属活动性顺序及应用等重难点。 讲义亮点在于“破·重难题型”设计，如金属活动性验证实验（中间金属与两边盐溶液方案）培养科学思维，分层验收含基础、重难、综合练习适配不同学生，助力教师精准教学，提升科学探究与实践能力。

专题04 金属（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 常见的金属材料 金属的物理性质；合金的定义及特性；金属矿物及其冶炼 金属的化学性质 金属与氧气、酸、盐的反应；置换反应的判断；金属活动性顺序的应用及探究 金属材料的锈蚀与防护 导致钢铁锈蚀的因素；减缓钢铁锈蚀的方法；废旧金属的回收利用 要点01 金属材料、金属的物理性质 1.金属材料 包括 （纯净物）和 （ 物） 2.金属物理性质 （1）常温下为固体（特殊： 为液体），有金属光泽，密度较大，熔点较高。 （2）大多数金属呈 ，特殊：铜呈 ，金呈 ，铁粉 (铁片为银白色)。 （3）大多数金属具有优良的导电性、导热性，有 (延：拉成丝；展：压成片)。 3.金属的分类 冶金工业上：分为黑色金属(包括铁、铬、锰)和有色金属(铁、铬、锰以外的金属)两大类。 按照密度分类：密度小于4.5g/cm的叫作轻金属(钠、钙、镁、铝等)；密度大于 4.5 g/cm’的叫作重金属(汞、铜、镉铅等了。 此外，还可以将金属分为常见金属(铁、铝等)和稀有金属(锆、铌、钼等)。 4.金属的用途（性质和用途要对应） ①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。 ②金属物理性质对应的用途 金属的物理性质 钨 铜、铝 铬硬度大 铁 对应的用途 做灯泡的灯丝 作电缆、电线 做镀层金属 菜刀、镰刀、锤子等 ③生活物品中常使用的金属 干电池外皮 “银粉” 水银温度计 “锡箔”纸 保温瓶内胆 锌/锰 铝 汞 铝或锡 银 要点02 合金 1.合金的概念：在金属中加热融合某些金属或非金属，制得具有金属特征的合金。 （1）合金是 物。 （2）形成合金的过程是 变化。 （3）合金各成分的化学性质 。 2.合金的特点 （1）合金比组成它的纯金属的 比较硬度大小的方法： 例：将黄铜片和纯铜片互相刻划， 上留有划痕，说明 的硬度比 的硬度大 （2）合金比组成它的纯金属的 锡合金 焊锡 熔点183℃，用于 伍德合金 熔点70℃，做 （3）合金比组成它的纯金属的导电性、导热性 。 3.常见的几种合金 （1）铁合金：生铁和钢，二者区别是 。生铁含碳量 ，钢含碳量 。 主要性能 用途 不锈钢 好 医疗器械、炊具、容器、反应釜 锰钢 硬度大，韧性好 钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲等 （2）铜合金 黄铜 合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀；做零件、仪表 青铜 铜锡合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀；做零件 白铜 钱币 （3）铝合金 铝合金密度 ，抗腐蚀性 。硬铝是常见的铝合金，强度和硬度都很大，常用于制造火箭、飞机和轮船。 （4）钛合金 人们利用熔合的方法，控制合金的组成比例和形成条件，就可以制得具有特殊性能、符合特定需求的各种合金。如钛镍合金具有形状记忆功能，用于制作人造卫星的天线；钛钼镍合金抗腐蚀性强，在航海及海洋资源开发领域应用广泛。 优良性能 熔点 、密度 、 好、易于 、机械性能好、 性能好 特｜别｜提｜醒 ①合金都是 物，其中至少含有 种金属单质，合金可由金属与金属熔合而成，也可以由金属与 熔合而成。 ②形成合金的熔合过程中不生成新物质，发生 ，组成合金的各成分保持着它们各自的化学性质。 ③金属氧化物（如Fe2O3）不是合金，因为它们既不是混合物，也没有金属特征（导电性等）。 要点03金属矿物及其冶炼 （一）金属矿物 1．金属资源存在形式 存在 和 中 存在形式 (少数很不活泼的金属，如金、银等) (金、银等以外的金属) 自然界中金银以单质形式存在，而铁等以化合物形式存在，说明 。 2.地壳中金属元素的含量 地壳中含量最多的元素是 ，最多的金属元素是 ，其次是 。 3．铜的冶炼及常见的铜矿石 铜是人类最早使用的金属之一。人们主要是通过用焦炭焙烧含有 元素的矿石获得金属铜。 铜矿石 黄铜矿 孔雀石 辉铜矿 主要成分 4．还原反应 焙烧孔雀石时，其主要成分碱式碳酸铜受热会分解，生成氧化铜等产物。氧化铜能与木炭反应，生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为 。在这个反应中，氧化铜中的氧被碳夺去，铜被还原出来。像这样， 的反应属于还原反应。 5.当今社会，在众多的金属材料中，铁、铝及其合金一直在人类生产生活中占据着主导地位， 工业的发展状况是世界各国工业化水平的重要标志。 （二）铁的冶炼 1．一氧化碳还原氧化铁 实验仪器 硬质玻璃管、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、铁架台、酒精灯、酒精喷灯、玻璃导管 实验试剂 一氧化碳、氧化铁、澄清石灰水。 实验原理 。 实验装置 实验步骤 a.组装仪器，并检查装置的气密性。； b.装入药品，固定装置； c.点燃酒精灯，向玻璃管中通入一氧化碳； d.点燃酒精喷灯； e.反应完成后，熄灭酒精喷灯； f.硬质玻璃管冷却后，停止通入一氧化碳； g.熄灭酒精灯。 实验现象 与原理 （1） 玻璃管内：红棕色粉末 。反应的化学方程式： （2） 试管内：澄清石灰水 。反应的化学方程式： （3） 酒精灯处：气体 。反应的化学方程式： 实验注意 1.装置尾部酒精灯的作用是： 。 2.实验开始时，要先 ，一段时间后再 ，目的是 。 3.实验结束，停止加热后，要继续通CO直至玻璃管冷却，或用弹簧夹夹紧玻璃管两端的胶皮管直至玻璃管冷却，才可以把固体倒到白纸上观察。不能把热的固体直接倒出来观察的原因是 。 4.在CO还原Fe2O3的反应中，CO具有 性，作 剂。 5.实验结束，停止加热后，要继续通CO直至玻璃管冷却，同时防止 。 6.若没有酒精喷灯也可用酒精灯代替，但需在火焰外加金属网罩，使 ，提高 。 计算思维辨析 固体木炭还原氧化铜，完全反应后固体减少量为 。用氢气和一氧化碳两种气体还原氧化铜时，则固体减少量是 。 【装置改进】 优点：节约药品 优点：双管集气瓶既可以检验并吸收二氧化碳，还能收集多余的一氧化碳 优点：节约能源，减少空气污染 2.工业炼铁 【原料】 铁矿石、焦炭、石灰石、空气等 【反应原理】 在高温的条件下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来 【主要设备】 【产品】生铁（ 物）。 【化学方程式】 以赤铁矿为原料，主要反应为： 以磁铁矿为原料，主要反应为： 焦炭的作用：①提供热量：C+O2CO2 ②提供还原剂：C+CO2 2CO 炼铁过程中石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。 要点04 金属的性质 （一）金属与氧气的反应 1． 反应条件 金属 现象 化学方程式 常温下就能反应 镁 打磨过的镁条在空气中表面逐渐变暗；在空气中点燃，发出耀眼白光，放出大量的热，生成白色固体 点燃时 铝 打磨过的铝，在空气中表面会变暗生成一层致密的氧化膜 常温下 点燃或加热时反应 铁 常温下在干燥的空气中，铁很难与氧气反应，点燃后在氧气中能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 在氧气中点燃 铜 常温下在干燥的空气中很难反应，在空气中加热，表面会生成黑色固体 在空气中加热 高温不反应 金 在空气中加热不变色 不反应 由上表可得出：大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，由此也可以在一定意义上反映金属的活泼程度。 2．铝的抗腐蚀性能 ，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。 （二）金属与酸的反应 1.金属与酸反应的条件 金属＋酸→盐＋H2↑( 反应) 反应条件：金属活动性排在 前 2.金属与稀盐酸和稀硫酸反应的现象和化学方程式如下表： 金属 现象 化学方程式 稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸 镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色，试管壁发热，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 铝 打磨过的铝放入酸中，剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 铜 无明显现象 不反应 3.置换反应 （1）概念 由一种 与一种 反应，生成另一种 和另一种 的反应叫做置换反应，置换反应是化学反应的基本类型之一。 （2）特征 反应物和生成物都是一种 和一种 。 （3）通式 A+BC === B+AC 特｜别｜提｜醒 金属与酸反应的图像分析 1.横坐标为不同物理量时的图像分析（以锌、铁两种金属与盐酸反应为例） 横坐标表示反应时间 ①等质量的金属分别和足量的同体积、同浓度的酸反应，金属被消耗完时，化合价相同的元素，相对原子质量越小的，产生的氢气越多，曲线的拐点越高，金属越活泼曲线越陡; ②若酸少量，最终生成氢气的质量相等 横坐标表示金属质量 等质量的金属分别和少量同体积、同浓度的酸反应时，化合价相同的元素，相对原子质量越小的，生成的氢气越多，曲线越陡;金属过量时，酸完全反应，生成的氢气质量相等，曲线拐点相平 横坐标表示酸的质量 向等质量的不同金属中分别加浓度相同的盐酸至过量，金属反应完之前，消耗盐酸的质量相等，产生氢气的质量也就相等，曲线重合;酸过量时，化合价相同的元素，相对原子质量小的金属产生的氢气多，曲线拐点在上方 2.解题方法 （1）可以通过单位时间内产生氢气的多少来比较金属活动性强弱，单位时间内产生氢气多即反应速率快，则该金属活动性强（即金属越活泼曲线越陡）。 （2）一定质量的金属与足量的酸反应产生氢气的质量公式：m(H2)＝。如果两种金属元素在化合物中的化合价相同，可以根据产生氢气的多少判断金属的相对原子质量的大小，相对原子质量越大的得到的氢气越少，相对原子质量越小的得到的氢气越多，曲线的拐点越高。 （三）金属与盐溶液的反应 通过下面的实验，探究金属能否与其它金属化合物的溶液发生反应： 实验操作 现象 化学方程式 质量变化 活动性比较 铁钉浸入硫酸铜溶液中 浸入溶液中铁钉表面覆盖一层紫红色的固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 金属质量增加，溶液质量减小 将打磨过的（为了除去氧化膜）铝丝浸入硫酸铜溶液中 溶液中的铝丝表面，覆盖一层紫红色的固体，溶液由蓝色逐渐变为无色 金属质量增加，溶液质量减小 铜丝浸入硝酸银溶液中 浸入溶液中的铜丝表面，覆盖一层黑色固体，溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu + 2AgNO3 ==== Cu(NO3)2 + 2Ag 金属质量增加，溶液质量减小 铁丝浸入硫酸铝溶液中 无任何现象产生 由上表可得出：以上4种金属的活动性由强到弱顺序为：Al＞Fe＞Cu＞Ag。现象的描述重点：金属表面生成固体的颜色，溶液颜色的变化。 要点05 金属的活动性顺序及其应用 1．常见金属活动性顺序 2．金属活动性顺序的应用 （1）金属的位置越靠前，它的活动性就越 。 （2）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢元素（不可用浓硫酸、硝酸）。 （3）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来（K、Ca、Na除外）。 3．验证金属活动性 （1）选择活动性最强的和最弱的金属的单质，与活动性居中的金属的盐溶液进行实验。例如检验铝，铁，锌三种金属活动性顺序，可用单质铝，单质铁和硫酸锌溶液进行实验。 （2）选择活动性最强的和最弱的金属的盐溶液，与活动性居中的金属的单质进行实验。例如：检验铝，铁，锌三种金属活动性顺序，可使用硫酸铝、硫酸铁溶液和单质锌进行实验。 4.金属活动性的判断实验设计 （1）两种金属活动性判断 待比较 金属 Zn、Fe Fe、Cu Cu、Ag 活动性比较 Zn>Fe>H Fe>H>Cu H>Cu>Ag 金属+酸 将打磨过的铁和锌分别放 入等质量等浓度的同种酸 比较反应的剧烈程度 将打磨过的铁和铜分别放 入等质量等浓度的同种酸 比较能否反应 均不与酸反应， 不能证明 金属+化合物溶液 方案：前金属+后溶液，能置换 Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe 操作：将打磨过的锌条放入氯化亚铁溶液中，观察到有银白色金属析出 方案：前金属+后溶液，能置换 Fe+CuCl2=FeCl2+Cu 操作：将打磨过的铁丝放入氯化亚铜溶液中，观察到有紫红色金属析出 方案：前金属+后溶液，能置换 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 操作：将铜丝放入硝酸银溶液中，观察到有银白色金属析出 方案：后金属+前溶液，不置换 Fe+ZnSO4 操作：将打磨过的锌条放入氯化亚铁溶液中，无明显现象 方案：后金属+前溶液，不置换 Cu+FeSO4 操作：将铜片放入硫酸亚铁溶液中，无明显现象 方案：后金属+前溶液，不置换 Ag+Cu(NO3)2 操作：将银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象 （2）三种金属活动性判断 待比较金属 Fe、Cu、Ag 活动性：Fe>H>Cu>Ag 方案1: 前金属+后溶液 方案：①证明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换 ②证明Cu>Ag: Cu+AgNO3能置换 药品：打磨过的铁丝、铜丝，硝酸铜溶液、硝酸银溶液（4种） 操作：将打磨过的铁丝放入硝酸铜溶液中，铁丝上有红色固体析出；将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面出现银白色固体。 方案2: 后金属+前溶液 方案：①证明Ag<Cu: Ag+Cu(NO3)2 不置换 ②证明Cu<Fe： Cu+Fe(NO3)2 不置换 药品：打磨过的银丝、铜丝，硝酸铜溶液、硝酸亚铁溶液（4种） 操作：将打磨过的银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象；将铜丝放入硝酸亚铁溶液中，无明显现象。 方案3: 两边金属+中间溶液 方案：①证明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换 ②证明Ag<Cu: Ag+Cu(NO3)2不置换 药品：打磨过的铁丝、银丝，硝酸铜溶液（3种） 操作：将打磨过的铁丝放入硝酸铜溶液中，铁丝上有红色固体析出；将银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象。 方案4: 中间金属+两边溶液 方案：①证明Cu<Fe： Cu+Fe(NO3)2不置换 ②证明Cu>Ag: Cu+AgNO3能置换 药品：打磨过的铜丝，硝酸亚铁溶液、硝酸银溶液（3种） 操作：将打磨过的铜丝放入硝酸亚铁溶液中，无明显现象；将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面出现银白色固体。 要点06 金属的锈蚀与防护 （一）导致钢铁锈蚀的因素 1.铁生锈条件的探究 实验方案 铁生锈条件的探究 A B C 现象 分析 结论 试管A 铁钉生锈 铁与水、氧气同时接触 铁生锈的条件： 铁与水、氧气同时接触发生反应 试管B 铁钉无明显变化 铁只与水接触 试管C 铁钉无明显变化 铁只与氧气接触 注意： （1） 蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是 ； 试管B中植物油的作用是 ；试管C中氯化钙具有吸水性，作用是 。 （2）铁生锈是 氧化，铁锈呈 色，其主要成分是Fe2O3·xH2O ，结构 ，不能阻碍里面的铁继续氧化。 2.铁生锈 （1）铁生锈的条件：Fe与 、 同时接触，铁在潮湿的空气中易生锈。 （2）铁锈：Fe2O3·xH2O（铁锈疏松多孔、易吸水，如不及时除去可以加速铁制品的生锈） （3）除锈：①物理方法：砂纸打磨；②化学方法：盐酸、稀硫酸除铁锈。 3.铜生锈 （1）铜生锈的条件：铜与氧气，二氧化碳、水同时接触，2Cu+CO2+H2O+O2===Cu2(OH)2CO3。 （2）铜锈：Cu2(OH)2CO3。 （二）减缓钢铁锈蚀的方法 1.防锈的原理： 破坏生锈条件： 。 2.防止铁制品生锈的具体方法： ①“讲卫生”——保持铁制品 。 ②“穿外衣”——在铁制品 ，如喷漆、涂油、搪瓷、电镀、烤蓝等。 ③“强体质”—— ，制成耐腐蚀的合金，如制成不锈钢等。 【图解要点】金属防锈方法 喷漆 涂油 搪瓷 电镀 烤蓝 制成不锈钢 （三）废旧金属的回收利用 1.回收利用废旧金属的意义： （1）可减少 ； （2）可节约 ； （3）可节约 。 2.保护金属资源的有效途径 （1）防止金属腐蚀； （2）回收利用废旧金属； （3）有计划、合理地开采矿物； （4）寻找金属的代用品。 题型01 金属材料与金属的物理性质 【典例1】（2025·山东青岛·中考真题）在国家级非遗珠宝工艺“花丝镶嵌”中，金能被加工成比发丝还细的金丝，体现了金具有的性质是 A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．有金属光泽 【变式1-1】（2025·山东济宁·中考真题）家庭厨房就是一个化学小世界，“锅碗瓢盆”“柴米油盐”中蕴含着丰富的化学知识。请回答： （1）下列厨具由不同的材料制成，其中属于金属材料的是______（填字母序号）； A．竹制筷子 B．青花瓷碗 C．不锈钢锅 D．塑料洗菜盆 【变式1-2】（2023·山东临沂·中考真题）下列关于金属和金属材料的说法中错误的是（ ） A．常温下金属都是固体，有金属光泽呈银白色 B．在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，防止生锈 C．铝制品应用广泛，铝是地壳中含量最多的金属元素 D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径 题型02 合金及其特性 【典例3】（2024·山东临沂·中考真题）下列关于金属和金属材料的说法中正确的是（ ） A．生铁和钢的含碳量不同 B．黄铜比纯铜硬度小 C．合金属于合成材料 D．大多数金属在自然界中以单质形式存在 【变式2-1】湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑，其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是（ ） A．属于金属材料 B．熔点高于纯铜 C．硬度低于纯锡 D．铜、锡均能与稀硫酸反应 【变式2-2】资料一：未来的“钢铁”——钛(Ti)它具有钢铁般的强度，却不像钢铁那么沉重；它又像铝，质轻、抗腐蚀，但其强度却比铝高得多。钛合金还有一种既耐高温又耐低温的特殊本领，是制造轮船、军舰的理想材料，工业上在高温和稀有气体的保护下，用镁和四氯化钛发生置换反应制取钛。 资料二：“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”——金属玻璃又称非晶态合金，它既有金属和玻璃的优点，又克服了它们各自的弊病。如玻璃易碎，没有延展性，金属玻璃的强度却高于钢，硬度超过高硬工具钢，且具有一定的韧性和刚性，几乎所有的金属都可通过快速凝固的方式成为金属玻璃，人们最初使用的是一种金硅合金，现在常常用铁作为主要材料。 阅读资料，完成下列问题。 （1）金属玻璃属于 (填“合成材料”或“金属材料”)。 （2）根据材料，写出工业冶炼钛的化学方程式： 。 （3）钛合金的性能有 。配方价格较低可 生产成本。质轻化的主要意义表现在 。 A．节约材料　　B．节约能源　　C．便于加工 题型03 金属的冶炼 【典例4】（2025·四川·中考真题）实验室利用如图装置模拟工业炼铁，有关说法错误的是（ ） A．澄清石灰水可检验生成的 B．将尾气点燃，可防止污染空气 C．“炼铁”的化学方程式为 D．实验得到的固体产物能被磁铁吸引 【变式3-1】在高温条件下，一氧化碳、木炭都能与Fe2O3发生反应，下列叙述正确的是 A．CO和C均具有还原性 B．反应产生的气体都有毒 C．反应类型都是置换反应 D．反应的生成物不同 【变式3-2】（2025·江苏宿迁·中考真题）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)？ 题型04 金属的化学性质 【典例6】（2023·山东潍坊·中考真题）向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ）   A．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应 B．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同 C．c点时，两个烧杯中都有金属剩余 D．右侧曲线不能反映铁和铝的金属活动性强弱 【变式4-1】（2025·四川·中考真题）下列金属不能与稀反应的是（ ） A． B． C． D． 【变式4-2】（2025·山东潍坊·中考真题）向一定质量的MgCl2、FeCl2和CuCl2混合溶液中加入Zn粉，过滤后，再向滤渣中加入稀硫酸，反应过程中部分生成物的质量与加入锌粉或稀硫酸的质量的关系如图所示。下列说法正确的是 A．从0点到a点，溶液的质量不断增大 B．c点对应的溶液中只含一种溶质 C．与稀硫酸反应的锌粉的质量是5.6g D．b点固体与d点对应溶液中的固体组成相同 题型05 金属活动性顺序的验证与应用 【典例7】（2024·山东枣庄·中考真题）阅读下列材料，完成下面小题。 青铜是人类最早使用的合金，主要成分是铜(Cu)和锡(Sn)，因其铜锈[主要成分为]呈青绿色，故名青铜。现在青铜依然广泛使用，某机械加工厂青铜废料经处理后得到CuCl2和SnCl2的混合液，向混合液中加入过量的锌粉，充分反应后过滤，得滤液和滤渣，对其进行分析，用以评估回收利用价值。 青铜纵目面具 附：青铜及其组分金属性质一览表 性质 金属 颜色 熔点/℃ 莫氏硬度(最大为10) 青铜 金黄色 800 5～6.6 铜 紫红色 1084 3.0 锡 银白色 232 3.75 1．根据上述材料信息，下列说法错误的是（ ） A．青铜的硬度比铜和锡都大 B．青铜熔点低于铜是因为铜中熔入锡 C．青铜的颜色呈金黄色 D．铜锈是由铜与O2、H2O反应生成 2．对于上述材料中的滤渣和滤液，下列分析正确的是（ ） A．滤渣中只有Cu、Zn B．滤渣中一定有Cu、Zn，可能有Sn C．滤液中溶质只有ZnCl2 D．滤液中溶质一定有ZnCl2，可能有CuCl2 【变式5-1】（2025·山东威海·中考真题）欲探究Mg、Cu、Ag的金属活动性顺序，仅用组内试剂无法实现的是 A．Mg、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液 B．Mg、Cu、Ag、稀硫酸 C．溶液 D．溶液、溶液 【变式5-2】（2025·山东济宁·中考真题）将一定质量Zn(NO3)2和AgNO3的混合溶液，按如图所示进行实验，现象如图中所述： 分析图中信息进行判断，下列说法合理的是 A．滤渣中可能含有单质Zn B．滤渣中一定含有单质Ag、Fe C．滤渣的质量一定小于ag D．滤液中一定含有Mg2+，Fe2+，可能含有Zn2+ 【变式5-3】为探究、、的金属活动性强弱，某兴趣小组做了如下实验如图： （1）实验前需将金属丝打磨，目的是 。 （2）如图甲实验中反应的化学方程式为 ，乙实验中可观察到的现象为 。 （3）①一位同学发现利用甲、乙方案无法探究出两种金属的活动性强弱，并提出利用丙实验，即可探究得出、、三种金属活动性强弱，则丙实验中C为 ； ②如果只用两种金属丝和一种溶液来探究该三种金属的活动性强弱，则所需要的金属和溶液分别是 。 （4）该小组同学突发奇想，将甲、乙两支试管中的物质一块放入一只大烧杯中，充分反应后过滤，发现滤液为无色，则滤液中一定含有的溶质为 ，该滤液的质量 混合前两支试管中溶液的质量之和（选填“＞”“＝”或“＜”）。 题型06 金属的锈蚀与防护 【典例7】（2023·山东潍坊·中考真题）某化学学习小组为探究铁丝生锈、铁丝燃烧的影响因素，进行如下实验（点燃操作已略去）。下列说法错误的是（ ） A．对比①③可知：水是铁丝生锈的条件之一 B．对比①②可知：氧气是铁丝生锈的条件之一 C．对比②③可知：氧气是铁丝燃烧的条件之一 D．对比③④可知：铁丝形状能影响铁丝的燃烧 【变式5-1】（2025·山东青岛·中考真题）下列做法有利于防止金属生锈的是 A．自行车淋雨后未及时擦干 B．给室外铁制篮球架刷油漆 C．将钢铁制品存放在潮湿的环境中 D．经常用食盐水清洗铁制品 【变式5-2】（2025·山东烟台·中考真题）国家非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜，炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序，上万次捶打。兴趣小组以“章丘铁锅”为主题进行项目式学习。 任务一：认识铁料的来源 （1）自然界中的铁。因为铁的化学性质 ，所以自然界中的铁元素大多以 形式存在。 （2）炼铁。工业炼铁常用热还原法。一氧化碳在高温条件下还原氧化铁的化学方程式是 。 任务二：认识铁锅的制作 （3）裁料。在钢板上划线，沿线切出锅胚。传统工艺常用一种蓝色溶液划线，划线处会出现红色物质，该蓝色溶液可能是 （写一种物质）溶液。 （4）锻打。铁锅胚锻打成型，是利用铁具有 （性质）。 （5）淬火。将锻打好的铁锅加热，然后伸入到冷水中，铁在高温下与水蒸气反应生成一层致密的四氧化三铁，铁锅的硬度和耐磨性会显著增强，另外还生成一种气体单质。该反应的化学方程式是 。 （6）防锈。在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀，其原理是 。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．磁铁矿的主要成分是 A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙 2．反应Na2SO3＋S＝Na2S2O3可用于制备Na2S2O3。该反应所属基本反应类型是 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．氧化反应 3．（2023·山东青岛·中考真题）锰（）在钢铁、电池等领域有广泛应用，其金属活动性介于锌和铁之间。以下对金属锰化学性质的预测，不合理的是（ ） A．能在氧气中燃烧 B．能与氢氧化钠溶液反应 C．能与稀盐酸反应 D．能与硫酸铜溶液反应 4．对比和控制变量法是实验探究的重要方法。下列实验设计能达到目的的是 A．探究铁的锈蚀是否需要氧气 B．探究铁、铜的金属活动性强弱 C．探究温度对分子运动速率的影响 D．探究可燃物燃烧是否需要氧气 5．浩如烟海的中国古代典籍中记录了许多化学知识，展示了中国古代人民的智慧。 （1）《汉书》记载：“高奴县有洧水，可燃”。洧水中含有石油，石油属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。 （2）《吕氏春秋•别类》记载有“金（指铜）柔锡柔，合两柔则为刚”，表明铜锡合金的硬度比纯铜 。 （3）《三国志》记载：“扬汤止沸，不如去薪”。“薪”指柴、草等燃料，“去薪”灭火的原理是 。 （4）《天工开物》记载炼铁过程：“凡铁一炉载土二千余斤，……或用煤炭，或用木炭”。该过程中炭的作用是 ，炼出的铁可锻打成薄片是利用了铁的 性。 6．（2023·山东淄博·中考真题）金属与金属材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用。回答下列问题： （1）利用物理方法可以把黄金压成厚度只有1/10000mm的薄片，说明金具有良好的______（填字母）。 A．金属光泽 B．导电性 C．延展性 D．导热性 （2）在钢铁制品表面刷油漆可防止锈蚀，其原因是 。 （3）某同学设计下图所示实验方案，验证铁、铜、银三种金属的活动性强弱。 能证明铁的金属活动性比铜强的实验现象是 ；要验证铜的金属活动性比银强，试管C中应加入 （填化学式）溶液。 7．（2023·山东临沂·中考真题）金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。请完成下列问题： （1）铜经常用作导线，这是利用了铜的 性。 （2）铝的化学性质很活泼，通常铝制品却很耐腐蚀，原因是 。 （3）如图是探究铜、铝、银三种金属活动性顺序的实验。    ①实验b中发生反应的化学方程式是 。 ②通过实验a、b得出三种金属活动性由强到弱的顺序是 。 8．我国古代的“湿法炼铜”原理是。请根据化学方程式计算，用11.2g的铁与足量的硫酸铜溶液充分反应，计算理论上能得到多少克铜？ 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 1．将铜粉和碳粉的固体混合物20g在氧气中充分灼烧后，冷却称重，发现反应后的固体质量仍为20g，则原混合物中碳粉的质量分数为 A．8.6% B．15.6% C．18% D．20% 2．（2025·山东济南·中考真题）化学小组的同学在探究某“暖宝宝”的成分时，得到了一份溶质为、、的溶液。常温下，取g该溶液，向其中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得到无色滤液(不饱和)和滤渣。下列判断正确的是 A．滤液的溶质为、 B．滤液的质量一定小于g C．滤渣中含有钠、铜、铁三种单质 D．向滤渣中滴加稀盐酸会有气泡冒出 3．为测定某黄铜(铜锌合金)中锌的质量分数并回收铜。向盛有32.5g黄铜粉末的烧杯中加入足量的硫酸铜溶液，充分反应后、过滤、洗涤、干燥得到固体质量为32.3g。 （1）回收到的铜质量是 g。 （2）CuSO4中Cu元素与O元素的质量比为 。 （3）计算该黄铜中锌的质量分数。(请写出计算过程) 4．铁及其化合物在生产生活中应用广泛，化学学习小组的同学以“铁的锈蚀与防护以及铁的冶炼”为主题开展项目式学习。 【项目一】铁的锈蚀与防护 小组同学设计了图1所示装置进行铁钉生锈的有关实验。 （1）一周时间后，C、D中的铁钉生锈，A、B中的铁钉无明显锈蚀，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）为防止铁生锈，可对铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成致密的氧化物（其中、O元素质量比为21:8）保护膜，该氧化物的化学式为 。 【项目二】铁的冶炼 （3）小组同学通过查阅资料了解到《天工开物》里记载了古代炼铁的工艺：“凡铁一炉载土（铁矿石）二千余斤......或用煤炭......扇炉风箱必用四人......土化成铁......”现代工业用一氧化碳还原赤铁矿（主要成分为氧化铁）炼铁，其反应原理是 （写化学方程式）。 小组同学设计了图2所示装置在实验室进行了模拟炼铁实验。 （4）D装置中进行尾气处理的原因是 。 （5）气体除作为反应物外，还能起到的作用是： ①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸； ②实验结束时，继续通入直至B装置冷却，防止 ； ③将B装置中的送入C装置的溶液中。 （6）实验结束后，检验B装置中得到的黑色固体中含有铁的方法是： 。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 1．金属资源是人类社会生存和发展的重要物质基础，金属在生产、生活和科技中都有着广泛的应用。 （1）“打铁花”是国家级非物质文化遗产。“打铁花”是先将生铁熔化成铁水，再用工具将铁水向空中用力抛出，形成“火树银花落，万点星辰开”的精彩场景。生铁的含碳量 (填“＜”、“＞”或“=”)钢的含碳量。“铁花”冷却后得到黑色的磁性固体，写出生成该固体的化学方程式 。表演时常备细沙以防止火灾。细沙灭火的原理是 。 （2）柳州新能源汽车品牌在新能源汽车领域有着显著的成绩和影响力。 ①汽车烤漆工艺既能助力汽车美观，更能防止车身生锈。其防锈原理是 。 ②铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统，说明铜具有优良的 (填写物理性质)。 ③生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是 (选填字母序号)。 A．合金的硬度一般比组成它们的纯金属更大 B．合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低 C．合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好 ④生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量为 t。 2．某脱氧剂的标签显示其成分含有铁粉、活性炭、食盐等物质。学习小组的同学们利用该脱氧剂开展项目式学习。 任务一：成分初探 实验1：取一包脱氧剂粉末，用磁铁吸引。观察到部分粉末被吸引。 实验2：取被磁铁吸出的固体粉末于试管中，加入适量稀盐酸 实验3：另取被磁铁吸引的固体粉末，撒向酒精灯的火焰。观察到粉末剧烈燃烧，火星四射。 （1）实验2中观察到固体逐渐减少， ，溶液由无色逐渐变成浅绿色；写出有关反应的化学方程式 。 （2）铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易被点燃。原因是 。 结论：该脱氧剂中含有铁单质。 任务二：脱氧原理探究 （3）同学们用软塑料瓶设计图1所示实验。实验中观察到 现象，完成了脱氧原理的检验。这是从 （填“反应物消失”或“新物质生成”）的视角，验证了该反应的发生。 任务三：感悟应用 设计下表所示对比实验探究脱氧剂中活性炭和食盐的作用。利用温度传感器测得集气瓶中温度随时间的变化曲线如图2所示。 实验 铁粉/g 水/mL 活性炭/g ① 2 5 0 0 ② 2 5 0 0.1 ③ 2 5 0.2 0 ④ 2 5 0.2 0.1 （4）对比实验①与实验③可得到的结论是 ； （5）对比实验③与实验④可得到的结论是 。 3．（2025·山东·中考真题）暖身贴可持续发热，能用于身体局部热敷。某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉、活性炭、吸水树脂(具有吸水、保水功能)、盐。兴趣小组对发热包的发热原理开展探究活动。 （1）验证发热包中含有铁粉 将未使用的发热包中原料取出，进行实验。 步骤 操作 现象 结论 I 将磁铁靠近原料 部分黑色粉末被磁铁吸引 原料中含有铁粉 II 将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内，加入适量 振荡 黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变成浅绿色 （2）探究发热包的发热原理 打开使用后的发热包，发现其中有红棕色物质，同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉(含等)生锈的原理相同。利用图1装置(夹持装置已略去)进行实验。 步骤I：组装好仪器后，需进行的操作为 。 步骤II：向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠，向注射器内加入少量蒸馏水。 步骤III：进行以下操作，测得装置内的体积分数和温度变化如图2，正确的操作顺序为 (用①②③④表示) ①推动注射器，向装置内注入蒸馏水，静置1000s。 ②打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的空气，关闭止水夹a、b，静置1000s。 ③打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的，关闭止水夹a、b，静置1000s。 ④打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的，关闭止水夹a、b，静置1000s。 由实验可知，发热包的发热原理与铁钉生锈的原理 (选填“相同”或“不同”)。 （3）拓展应用 另取图1装置，加入未使用的发热包中原料，并注入少量蒸馏水。一段时间后，装置内的体积分数降至，由此预测该原料还可用作___________(填标号)。 A．除味剂 B．脱氧剂 C．补铁剂 （4）反思交流 经过本次探究，结合已有知识可知“铁生锈”有利有弊，我们要辩证地看待问题，让科学更好地服务于生活。结合实例谈一谈对“铁生锈”利弊的理解。 。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 金属（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 常见的金属材料 金属的物理性质；合金的定义及特性；金属矿物及其冶炼 金属的化学性质 金属与氧气、酸、盐的反应；置换反应的判断；金属活动性顺序的应用及探究 金属材料的锈蚀与防护 导致钢铁锈蚀的因素；减缓钢铁锈蚀的方法；废旧金属的回收利用 要点01 金属材料、金属的物理性质 1.金属材料 包括纯金属（纯净物）和合金（混合物） 2.金属物理性质 （1）常温下为固体（特殊：汞为液体），有金属光泽，密度较大，熔点较高。 （2）大多数金属呈银白色，特殊：铜呈红色，金呈金黄色，铁粉呈黑色(铁片为银白色)。 （3）大多数金属具有优良的导电性、导热性，有延展性(延：拉成丝；展：压成片)。 3.金属的分类 冶金工业上：分为黑色金属(包括铁、铬、锰)和有色金属(铁、铬、锰以外的金属)两大类。 按照密度分类：密度小于4.5g/cm的叫作轻金属(钠、钙、镁、铝等)；密度大于 4.5 g/cm’的叫作重金属(汞、铜、镉铅等了。 此外，还可以将金属分为常见金属(铁、铝等)和稀有金属(锆、铌、钼等)。 4.金属的用途（性质和用途要对应） ①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。 ②金属物理性质对应的用途 金属的物理性质 钨熔点高 铜、铝导电性好 铬硬度大 铁硬度大 对应的用途 做灯泡的灯丝 作电缆、电线 做镀层金属 菜刀、镰刀、锤子等 ③生活物品中常使用的金属 干电池外皮 “银粉” 水银温度计 “锡箔”纸 保温瓶内胆 锌/锰 铝 汞 铝或锡 银 要点02 合金 1.合金的概念：在金属中加热融合某些金属或非金属，制得具有金属特征的合金。 （1）合金是混合物。 （2）形成合金的过程是物理变化。 （3）合金各成分的化学性质不变。 2.合金的特点 （1）合金比组成它的纯金属的硬度大 比较硬度大小的方法：互相刻划 例：将黄铜片和纯铜片互相刻划，纯铜片上留有划痕，说明黄铜的硬度比纯铁的硬度大 （2）合金比组成它的纯金属的熔点低 锡合金 焊锡 熔点183℃，用于焊接金属 伍德合金 熔点70℃，做保险丝 （3）合金比组成它的纯金属的导电性、导热性较弱。 3.常见的几种合金 （1）铁合金：生铁和钢，二者区别是含碳量不同。生铁含碳量2%~4.3%，钢含碳量0.03%~2%。 主要性能 用途 不锈钢 抗腐蚀性好 医疗器械、炊具、容器、反应釜 锰钢 硬度大，韧性好 钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲等 （2）铜合金 黄铜 铜锌合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀；做零件、仪表 青铜 铜锡合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀；做零件 白铜 钱币 （3）铝合金 铝合金密度小，抗腐蚀性强。硬铝是常见的铝合金，强度和硬度都很大，常用于制造火箭、飞机和轮船。 （4）钛合金 人们利用熔合的方法，控制合金的组成比例和形成条件，就可以制得具有特殊性能、符合特定需求的各种合金。如钛镍合金具有形状记忆功能，用于制作人造卫星的天线；钛钼镍合金抗腐蚀性强，在航海及海洋资源开发领域应用广泛。 优良性能 熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好 特｜别｜提｜醒 ①合金都是混合物，其中至少含有一种金属单质，合金可由金属与金属熔合而成，也可以由金属与非金属熔合而成。 ②形成合金的熔合过程中不生成新物质，发生物理变化，组成合金的各成分保持着它们各自的化学性质。 ③金属氧化物（如Fe2O3）不是合金，因为它们既不是混合物，也没有金属特征（导电性等）。 要点03金属矿物及其冶炼 （一）金属矿物 1．金属资源存在形式 存在 地壳和海洋中 存在形式 单质(少数很不活泼的金属，如金、银等) 化合物(金、银等以外的金属) 自然界中金银以单质形式存在，而铁等以化合物形式存在，说明金银化学性质不活泼，而铁等化学性质比较活泼。 2.地壳中金属元素的含量 地壳中含量最多的元素是O，最多的金属元素是Al，其次是Fe。 3．铜的冶炼及常见的铜矿石 铜是人类最早使用的金属之一。人们主要是通过用焦炭焙烧含有铜元素的矿石获得金属铜。 铜矿石 黄铜矿 孔雀石 辉铜矿 主要成分 CuFeS2 Cu2（OH）2CO3] Cu2S 4．还原反应 焙烧孔雀石时，其主要成分碱式碳酸铜受热会分解，生成氧化铜等产物。氧化铜能与木炭反应，生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为2CuO + C2Cu +CO2↑。在这个反应中，氧化铜中的氧被碳夺去，铜被还原出来。像这样，含氧化合物中的氧被夺去的反应属于还原反应。 5.当今社会，在众多的金属材料中，铁、铝及其合金一直在人类生产生活中占据着主导地位，钢铁工业的发展状况是世界各国工业化水平的重要标志。 （二）铁的冶炼 1．一氧化碳还原氧化铁 实验仪器 硬质玻璃管、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、铁架台、酒精灯、酒精喷灯、玻璃导管 实验试剂 一氧化碳、氧化铁、澄清石灰水。 实验原理 Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO2。 实验装置 实验步骤 a.组装仪器，并检查装置的气密性。； b.装入药品，固定装置； c.点燃酒精灯，向玻璃管中通入一氧化碳； d.点燃酒精喷灯； e.反应完成后，熄灭酒精喷灯； f.硬质玻璃管冷却后，停止通入一氧化碳； g.熄灭酒精灯。 实验现象 与原理 （1） 玻璃管内：红棕色粉末逐渐变黑。反应的化学方程式： Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO2 （2） 试管内：澄清石灰水变浑浊。反应的化学方程式： CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O （3） 酒精灯处：气体燃烧并产生蓝色火焰。反应的化学方程式： 2CO＋O2 点燃 2CO2 实验注意 1.装置尾部酒精灯的作用是：点燃尾气，防止污染空气。 2.实验开始时，要先通入CO，一段时间后再点燃酒精喷灯，目的是排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸。 3.实验结束，停止加热后，要继续通CO直至玻璃管冷却，或用弹簧夹夹紧玻璃管两端的胶皮管直至玻璃管冷却，才可以把固体倒到白纸上观察。不能把热的固体直接倒出来观察的原因是生成的铁在高温时会重新被氧化。 4.在CO还原Fe2O3的反应中，CO具有还原性，作还原剂。 5.实验结束，停止加热后，要继续通CO直至玻璃管冷却，同时防止石灰水发生倒吸现象。 6.若没有酒精喷灯也可用酒精灯代替，但需在火焰外加金属网罩，使火焰集中，提高温度。 计算思维辨析 固体木炭还原氧化铜，完全反应后固体减少量为生成的二氧化碳质量。用氢气和一氧化碳两种气体还原氧化铜时，则固体减少量是氧化铜中氧元素的质量。 【装置改进】 优点：节约药品 优点：双管集气瓶既可以检验并吸收二氧化碳，还能收集多余的一氧化碳 优点：节约能源，减少空气污染 2.工业炼铁 【原料】 铁矿石、焦炭、石灰石、空气等 【反应原理】 在高温的条件下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来 【主要设备】 【产品】生铁（混合物）。 【化学方程式】 以赤铁矿为原料，主要反应为：3CO+2Fe2O32Fe+3CO2 以磁铁矿为原料，主要反应为：4CO+Fe3O43Fe+4CO2 焦炭的作用：①提供热量：C+O2CO2 ②提供还原剂：C+CO2 2CO 炼铁过程中石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。 要点04 金属的性质 （一）金属与氧气的反应 1． 反应条件 金属 现象 化学方程式 常温下就能反应 镁 打磨过的镁条在空气中表面逐渐变暗；在空气中点燃，发出耀眼白光，放出大量的热，生成白色固体 点燃时 2Mg+O2 2MgO 铝 打磨过的铝，在空气中表面会变暗生成一层致密的氧化膜 常温下 4Al+3O2 =2Al2O3 点燃或加热时反应 铁 常温下在干燥的空气中，铁很难与氧气反应，点燃后在氧气中能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 在氧气中点燃 3Fe+2O2 Fe3O4 铜 常温下在干燥的空气中很难反应，在空气中加热，表面会生成黑色固体 在空气中加热 2Cu+O22CuO 高温不反应 金 在空气中加热不变色 不反应 由上表可得出：大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，由此也可以在一定意义上反映金属的活泼程度。 2．铝的抗腐蚀性能 铝在常温下与空气中的氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。 （二）金属与酸的反应 1.金属与酸反应的条件 金属＋酸→盐＋H2↑(置换反应) 反应条件：金属活动性排在H前 2.金属与稀盐酸和稀硫酸反应的现象和化学方程式如下表： 金属 现象 化学方程式 稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸 镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色，试管壁发热，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 2HCl + Mg === MgCl2 + H2↑ H2SO4+Mg === MgSO4 + H2↑ 铝 打磨过的铝放入酸中，剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 6HCl +2Al===2AlCl3 + 3H2↑ 3H2SO4 + 2Al === 3H2↑+Al2(SO4)3 锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 2HCl + Zn === ZnCl2 + H2↑ H2SO4 + Zn === ZnSO4 + H2↑ 铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 2HCl + Fe === FeCl2 + H2↑ H2SO4 + Fe === FeSO4 + H2↑ 铜 无明显现象 不反应 3.置换反应 （1）概念 由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应，置换反应是化学反应的基本类型之一。 （2）特征 反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。 （3）通式 A+BC === B+AC 特｜别｜提｜醒 金属与酸反应的图像分析 1.横坐标为不同物理量时的图像分析（以锌、铁两种金属与盐酸反应为例） 横坐标表示反应时间 ①等质量的金属分别和足量的同体积、同浓度的酸反应，金属被消耗完时，化合价相同的元素，相对原子质量越小的，产生的氢气越多，曲线的拐点越高，金属越活泼曲线越陡; ②若酸少量，最终生成氢气的质量相等 横坐标表示金属质量 等质量的金属分别和少量同体积、同浓度的酸反应时，化合价相同的元素，相对原子质量越小的，生成的氢气越多，曲线越陡;金属过量时，酸完全反应，生成的氢气质量相等，曲线拐点相平 横坐标表示酸的质量 向等质量的不同金属中分别加浓度相同的盐酸至过量，金属反应完之前，消耗盐酸的质量相等，产生氢气的质量也就相等，曲线重合;酸过量时，化合价相同的元素，相对原子质量小的金属产生的氢气多，曲线拐点在上方 2.解题方法 （1）可以通过单位时间内产生氢气的多少来比较金属活动性强弱，单位时间内产生氢气多即反应速率快，则该金属活动性强（即金属越活泼曲线越陡）。 （2）一定质量的金属与足量的酸反应产生氢气的质量公式：m(H2)＝。如果两种金属元素在化合物中的化合价相同，可以根据产生氢气的多少判断金属的相对原子质量的大小，相对原子质量越大的得到的氢气越少，相对原子质量越小的得到的氢气越多，曲线的拐点越高。 （三）金属与盐溶液的反应 通过下面的实验，探究金属能否与其它金属化合物的溶液发生反应： 实验操作 现象 化学方程式 质量变化 活动性比较 铁钉浸入硫酸铜溶液中 浸入溶液中铁钉表面覆盖一层紫红色的固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe + CuSO4 ==== Cu + FeSO4 金属质量增加，溶液质量减小 Fe＞Cu 将打磨过的（为了除去氧化膜）铝丝浸入硫酸铜溶液中 溶液中的铝丝表面，覆盖一层紫红色的固体，溶液由蓝色逐渐变为无色 2Al + 3CuSO4 ==== Al2(SO4)3 + 3Cu 金属质量增加，溶液质量减小 Al＞Cu 铜丝浸入硝酸银溶液中 浸入溶液中的铜丝表面，覆盖一层黑色固体，溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu + 2AgNO3 ==== Cu(NO3)2 + 2Ag 金属质量增加，溶液质量减小 Cu＞Ag 铁丝浸入硫酸铝溶液中 无任何现象产生 Al＞Fe 由上表可得出：以上4种金属的活动性由强到弱顺序为：Al＞Fe＞Cu＞Ag。现象的描述重点：金属表面生成固体的颜色，溶液颜色的变化。 要点05 金属的活动性顺序及其应用 1．常见金属活动性顺序 2．金属活动性顺序的应用 （1）金属的位置越靠前，它的活动性就越强。 （2）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢元素（不可用浓硫酸、硝酸）。 （3）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来（K、Ca、Na除外）。 3．验证金属活动性 （1）选择活动性最强的和最弱的金属的单质，与活动性居中的金属的盐溶液进行实验。例如检验铝，铁，锌三种金属活动性顺序，可用单质铝，单质铁和硫酸锌溶液进行实验。 （2）选择活动性最强的和最弱的金属的盐溶液，与活动性居中的金属的单质进行实验。例如：检验铝，铁，锌三种金属活动性顺序，可使用硫酸铝、硫酸铁溶液和单质锌进行实验。 4.金属活动性的判断实验设计 （1）两种金属活动性判断 待比较 金属 Zn、Fe Fe、Cu Cu、Ag 活动性比较 Zn>Fe>H Fe>H>Cu H>Cu>Ag 金属+酸 将打磨过的铁和锌分别放 入等质量等浓度的同种酸 比较反应的剧烈程度 将打磨过的铁和铜分别放 入等质量等浓度的同种酸 比较能否反应 均不与酸反应， 不能证明 金属+化合物溶液 方案：前金属+后溶液，能置换 Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe 操作：将打磨过的锌条放入氯化亚铁溶液中，观察到有银白色金属析出 方案：前金属+后溶液，能置换 Fe+CuCl2=FeCl2+Cu 操作：将打磨过的铁丝放入氯化亚铜溶液中，观察到有紫红色金属析出 方案：前金属+后溶液，能置换 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 操作：将铜丝放入硝酸银溶液中，观察到有银白色金属析出 方案：后金属+前溶液，不置换 Fe+ZnSO4 操作：将打磨过的锌条放入氯化亚铁溶液中，无明显现象 方案：后金属+前溶液，不置换 Cu+FeSO4 操作：将铜片放入硫酸亚铁溶液中，无明显现象 方案：后金属+前溶液，不置换 Ag+Cu(NO3)2 操作：将银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象 （2）三种金属活动性判断 待比较金属 Fe、Cu、Ag 活动性：Fe>H>Cu>Ag 方案1: 前金属+后溶液 方案：①证明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换 ②证明Cu>Ag: Cu+AgNO3能置换 药品：打磨过的铁丝、铜丝，硝酸铜溶液、硝酸银溶液（4种） 操作：将打磨过的铁丝放入硝酸铜溶液中，铁丝上有红色固体析出；将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面出现银白色固体。 方案2: 后金属+前溶液 方案：①证明Ag<Cu: Ag+Cu(NO3)2 不置换 ②证明Cu<Fe： Cu+Fe(NO3)2 不置换 药品：打磨过的银丝、铜丝，硝酸铜溶液、硝酸亚铁溶液（4种） 操作：将打磨过的银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象；将铜丝放入硝酸亚铁溶液中，无明显现象。 方案3: 两边金属+中间溶液 方案：①证明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换 ②证明Ag<Cu: Ag+Cu(NO3)2不置换 药品：打磨过的铁丝、银丝，硝酸铜溶液（3种） 操作：将打磨过的铁丝放入硝酸铜溶液中，铁丝上有红色固体析出；将银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象。 方案4: 中间金属+两边溶液 方案：①证明Cu<Fe： Cu+Fe(NO3)2不置换 ②证明Cu>Ag: Cu+AgNO3能置换 药品：打磨过的铜丝，硝酸亚铁溶液、硝酸银溶液（3种） 操作：将打磨过的铜丝放入硝酸亚铁溶液中，无明显现象；将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面出现银白色固体。 要点06 金属的锈蚀与防护 （一）导致钢铁锈蚀的因素 1.铁生锈条件的探究 实验方案 铁生锈条件的探究 A B C 现象 分析 结论 试管A 铁钉生锈 铁与水、氧气同时接触 铁生锈的条件： 铁与水、氧气同时接触发生反应 试管B 铁钉无明显变化 铁只与水接触 试管C 铁钉无明显变化 铁只与氧气接触 注意： （1） 蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气； 试管B中植物油的作用是隔绝氧气；试管C中氯化钙具有吸水性，作用是吸收水分。 （2）铁生锈是缓慢氧化，铁锈呈红棕色，其主要成分是Fe2O3·xH2O ，结构疏松，不能阻碍里面的铁继续氧化。 2.铁生锈 （1）铁生锈的条件：Fe与H2O、O2同时接触，铁在潮湿的空气中易生锈。 （2）铁锈：Fe2O3·xH2O（铁锈疏松多孔、易吸水，如不及时除去可以加速铁制品的生锈） （3）除锈：①物理方法：砂纸打磨；②化学方法：盐酸、稀硫酸除铁锈。 3.铜生锈 （1）铜生锈的条件：铜与氧气，二氧化碳、水同时接触，2Cu+CO2+H2O+O2===Cu2(OH)2CO3。 （2）铜锈：Cu2(OH)2CO3。 （二）减缓钢铁锈蚀的方法 1.防锈的原理： 破坏生锈条件：使铁与氧气和水隔绝。 2.防止铁制品生锈的具体方法： ①“讲卫生”——保持铁制品表面洁净和干燥。 ②“穿外衣”——在铁制品表面覆盖一层保护膜，如喷漆、涂油、搪瓷、电镀、烤蓝等。 ③“强体质”——改变金属的组成与结构，制成耐腐蚀的合金，如制成不锈钢等。 【图解要点】金属防锈方法 喷漆 涂油 搪瓷 电镀 烤蓝 制成不锈钢 （三）废旧金属的回收利用 1.回收利用废旧金属的意义： （1）可减少重金属对水体和土壤的污染； （2）可节约金属资源； （3）可节约能源。 2.保护金属资源的有效途径 （1）防止金属腐蚀； （2）回收利用废旧金属； （3）有计划、合理地开采矿物； （4）寻找金属的代用品。 题型01 金属材料与金属的物理性质 【典例1】（2025·山东青岛·中考真题）在国家级非遗珠宝工艺“花丝镶嵌”中，金能被加工成比发丝还细的金丝，体现了金具有的性质是 A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．有金属光泽 【答案】C 【解析】A、导电性是指金属能传导电流的性质，如铜用于电线。但题干中金被加工成细丝，强调的是形状变化，而不是导电功能，因此不体现导电性。结论：错误。 B、导热性是指金属能传递热量的性质，如铝用于锅具。题干中金丝的加工过程不涉及热量传递，只涉及物理变形，因此不体现导热性。结论：错误。 C、延展性是指金属能被拉伸成细丝或压成薄片的性质。题干中金被加工成比发丝还细的金丝，正是金在受力时被拉伸而不破裂的体现，这直接对应延展性。结论：正确。 D、金属光泽是指金属表面有闪亮的光泽，如金首饰的外观。但题干强调的是加工过程（拉成细丝），而不是最终产品的外观，因此不体现金属光泽。结论：错误。 故选C。 【变式1-1】（2025·山东济宁·中考真题）家庭厨房就是一个化学小世界，“锅碗瓢盆”“柴米油盐”中蕴含着丰富的化学知识。请回答： （1）下列厨具由不同的材料制成，其中属于金属材料的是______（填字母序号）； A．竹制筷子 B．青花瓷碗 C．不锈钢锅 D．塑料洗菜盆 【答案】（1）C 【解析】（1）竹制筷子、青花瓷碗、塑料洗菜盆不属于金属材料，不锈钢属于合金，属于金属材料 。 故选：C 【变式1-2】（2023·山东临沂·中考真题）下列关于金属和金属材料的说法中错误的是（ ） A．常温下金属都是固体，有金属光泽呈银白色 B．在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，防止生锈 C．铝制品应用广泛，铝是地壳中含量最多的金属元素 D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径 【答案】A 【解析】A、常温下大部分金属为固体，但汞为液体，且大部分金属都是银白色，但铜为紫红色，金为黄色，该选项说法错误； B、在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，能隔绝氧气和水蒸气，则可防止生锈，该选项说法正确； C、地壳中含有最多的金属元素为铝元素，该选项说法正确； D、有计划、合理地开采矿物，能保护金属资源，该选项说法正确。 故选A。 题型02 合金及其特性 【典例3】（2024·山东临沂·中考真题）下列关于金属和金属材料的说法中正确的是（ ） A．生铁和钢的含碳量不同 B．黄铜比纯铜硬度小 C．合金属于合成材料 D．大多数金属在自然界中以单质形式存在 【答案】A 【解析】A、根据生铁是指含碳量为 2%～4.3% 的铁的合金，钢是指含碳量为 0.03%～2% 的铁的合金可知，二者的主要区别为含碳量不同，故A选项说法正确，符合题意； B、合金的硬度比组成它的纯金属大，因此黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜大，故B选项说法不正确，不符合题意； C、合金属于金属材料，不属于合成材料，故C选项说法不正确，不符合题意； D、大多数金属活化学性质较活泼，在自然界中以化合物形式存在；少数金属，如金、银等化学性质稳定，在自然界中以单质形式存在，故D选项说法正确，不符合题意。 故选A。 【变式2-1】湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑，其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是（ ） A．属于金属材料 B．熔点高于纯铜 C．硬度低于纯锡 D．铜、锡均能与稀硫酸反应 【答案】A 【解析】A、金属材料包含合金和纯金属，即铜锡合金属于金属材料，故A正确； B、合金的熔点低于组成其纯金属的熔点，即铜锡合金的熔点低于纯铜，故B错误； C、合金的硬度高于组成其纯金属的硬度，即铜锡合金的硬度高于纯锡，故C错误； D、铜在金属活动性顺序中位于氢的后面，无法与稀硫酸反应，故D错误。 故选A。 【变式2-2】资料一：未来的“钢铁”——钛(Ti)它具有钢铁般的强度，却不像钢铁那么沉重；它又像铝，质轻、抗腐蚀，但其强度却比铝高得多。钛合金还有一种既耐高温又耐低温的特殊本领，是制造轮船、军舰的理想材料，工业上在高温和稀有气体的保护下，用镁和四氯化钛发生置换反应制取钛。 资料二：“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”——金属玻璃又称非晶态合金，它既有金属和玻璃的优点，又克服了它们各自的弊病。如玻璃易碎，没有延展性，金属玻璃的强度却高于钢，硬度超过高硬工具钢，且具有一定的韧性和刚性，几乎所有的金属都可通过快速凝固的方式成为金属玻璃，人们最初使用的是一种金硅合金，现在常常用铁作为主要材料。 阅读资料，完成下列问题。 （1）金属玻璃属于 (填“合成材料”或“金属材料”)。 （2）根据材料，写出工业冶炼钛的化学方程式： 。 （3）钛合金的性能有 。配方价格较低可 生产成本。质轻化的主要意义表现在 。 A．节约材料　　B．节约能源　　C．便于加工 【答案】（1）金属材料 （2） （3）强度高、质轻、抗腐蚀、既耐高温又耐低温 降低 BC 【解析】（1）由题干信息可知，几乎所有的金属都可通过快速凝固的方式成为金属玻璃，金属玻璃又称非晶态合金，合金属于金属材料； （2）由题干信息可知，工业冶炼钛的原理是镁与四氯化钛在高温和稀有气体条件下发生置换反应生成钛和氯化镁，化学方程式为； （3）由题干信息可知，钛合金的性能有强度高、质轻、抗腐蚀、既耐高温又耐低温； 配方价格较低可降低生产成本； 质轻化的主要意义表现在减少运输和运行中的能源消耗，同时也便于加工、安装和操作，故选：BC。 题型03 金属的冶炼 【典例4】（2025·四川·中考真题）实验室利用如图装置模拟工业炼铁，有关说法错误的是（ ） A．澄清石灰水可检验生成的 B．将尾气点燃，可防止污染空气 C．“炼铁”的化学方程式为 D．实验得到的固体产物能被磁铁吸引 【答案】C 【解析】A、CO2能使澄清的石灰水变浑浊，该实验中澄清石灰水的作用是检验生成的CO2。此选项正确。 B、该实验的尾气中含有没有参加反应的CO，CO有毒，是空气污染物。将尾气点燃，将有毒的CO转化成无毒的CO2，可防止污染空气。此选项正确。 C、化学方程式没有配平，正确的化学方程式为：。此选项错误。 D、实验得到的固体产物是铁，能被磁铁吸引。此选项正确。 故选C。 【变式3-1】在高温条件下，一氧化碳、木炭都能与Fe2O3发生反应，下列叙述正确的是 A．CO和C均具有还原性 B．反应产生的气体都有毒 C．反应类型都是置换反应 D．反应的生成物不同 【答案】A 【解析】A、CO和C均具有还原性，都能还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，故A正确； B、在高温条件下，一氧化碳、木炭都能与氧化铁发生反应，生成铁和二氧化碳，生成的二氧化碳气体没有毒性，故B错误； C、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，属于置换反应，而一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的反应物是两种化合物，不属于置换反应，故C错误； D、碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的生成物相同，故D错误； 故选：A。 【变式3-2】（2025·江苏宿迁·中考真题）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。 【解析】（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。 题型04 金属的化学性质 【典例6】（2023·山东潍坊·中考真题）向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ）   A．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应 B．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同 C．c点时，两个烧杯中都有金属剩余 D．右侧曲线不能反映铁和铝的金属活动性强弱 【答案】CD 【解析】A、由图可知，a点时，Al与稀硫酸恰好完全反应，盛铁的烧杯中的酸有剩余，故选项说法错误； B、由图可知，b点时，两个烧杯中消耗硫酸不相等，产生氢气的质量不相同，故选项说法错误； C、由图可知，c点之后，两个烧杯都能继续产生氢气，则c点时，两个烧杯中都有金属剩余，故选项说法正确； D、由图可知，该曲线是氢气与酸的曲线，不是氢气与时间的曲线，故右侧曲线不能反映反应的速率，不能反映铁和铝的金属活动性强弱，故选项说法正确。 故选CD。 【变式4-1】（2025·四川·中考真题）下列金属不能与稀反应的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，不符合题意； B、锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，不符合题意； C、镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，不符合题意； D、在金属活动性顺序里，铜排在氢后，铜与稀硫酸不反应，符合题意。 故选D。 【变式4-2】（2025·山东潍坊·中考真题）向一定质量的MgCl2、FeCl2和CuCl2混合溶液中加入Zn粉，过滤后，再向滤渣中加入稀硫酸，反应过程中部分生成物的质量与加入锌粉或稀硫酸的质量的关系如图所示。下列说法正确的是 A．从0点到a点，溶液的质量不断增大 B．c点对应的溶液中只含一种溶质 C．与稀硫酸反应的锌粉的质量是5.6g D．b点固体与d点对应溶液中的固体组成相同 【答案】A 【解析】A、向一定质量的、和混合溶液中加入粉，锌先与氯化铜反应，由图像可知生成铜的质量6.4g，设消耗锌的质量为x。 x=6．5g 所以向溶液中加入6.5g锌，从溶液中置换出6.4g铜，溶液的质量不断增大，选项说法正确，符合题意； B、镁的活动性比锌强，所以氯化镁不与锌反应。铜最不活泼，氯化铜先与锌反应生成了铜和氯化锌，氯化亚铁后与锌反应生成了铁和氯化锌。铜和铁都不可溶，因此c点溶液中溶质为生成的氯化锌和没有参加反应的氯化镁，选项说法错误，不符合题意； C、由A可知与氯化铜反应的锌的质量为6.5克，所以与氯化亚铁反应的锌的质量为 13g-6.5g=6.5g，设生成铁的质量为x。 设铁与稀硫酸反应生成氢气的质量为y。 y=0．2g 由图像可知，锌与铁与稀硫酸反应一共生成氢气0.4g（铜不与稀硫酸反应），所以锌与稀硫酸反应生成氢气的质量为0.4g-0.2g=0.2g，设与稀硫酸反应的锌的质量为z。 所以选项说法错误，不符合题意； D、b点氯化铜、氯化亚铁与锌粉恰好反应,，固体为生成的铜和铁，d点固体中的铁与锌都与稀硫酸完全反应，固体中只有没有反应的铜，所以选项说法错误，不符合题意。 故选：A 题型05 金属活动性顺序的验证与应用 【典例7】（2024·山东枣庄·中考真题）阅读下列材料，完成下面小题。 青铜是人类最早使用的合金，主要成分是铜(Cu)和锡(Sn)，因其铜锈[主要成分为]呈青绿色，故名青铜。现在青铜依然广泛使用，某机械加工厂青铜废料经处理后得到CuCl2和SnCl2的混合液，向混合液中加入过量的锌粉，充分反应后过滤，得滤液和滤渣，对其进行分析，用以评估回收利用价值。 青铜纵目面具 附：青铜及其组分金属性质一览表 性质 金属 颜色 熔点/℃ 莫氏硬度(最大为10) 青铜 金黄色 800 5～6.6 铜 紫红色 1084 3.0 锡 银白色 232 3.75 1．根据上述材料信息，下列说法错误的是（ ） A．青铜的硬度比铜和锡都大 B．青铜熔点低于铜是因为铜中熔入锡 C．青铜的颜色呈金黄色 D．铜锈是由铜与O2、H2O反应生成 2．对于上述材料中的滤渣和滤液，下列分析正确的是（ ） A．滤渣中只有Cu、Zn B．滤渣中一定有Cu、Zn，可能有Sn C．滤液中溶质只有ZnCl2 D．滤液中溶质一定有ZnCl2，可能有CuCl2 【答案】1．D 2．C 【解析】1．A、青铜为铜、锡合金，合金的硬度比组成的纯金属的大，该选项说法正确； B、合金的熔点比组成的纯金属的低，则青铜熔点比铜低，该选项说法正确； C、由表中内容可知，青铜的颜色为金黄色，该选项说法正确； D、铜锈的主要成分为Cu2（OH）2CO3，根据反应前后元素种类不变，说明铜生锈不仅与氧气和水有关，还和二氧化碳有关，该选项说法不正确。 故选D。 2．由于金属活动性顺序：Zn>Sn>Cu，则加入的锌先和氯化铜反应生成氯化锌和铜，然后与SnCl2反应生成锡和氯化锌，由于加入的锌过量，则充分反应后，滤渣中含有铜、锡、锌，滤液中只有氯化锌，故选C。 【变式5-1】（2025·山东威海·中考真题）欲探究Mg、Cu、Ag的金属活动性顺序，仅用组内试剂无法实现的是 A．Mg、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液 B．Mg、Cu、Ag、稀硫酸 C．溶液 D．溶液、溶液 【答案】B 【解析】A、分别将镁、铜放入稀硫酸中，镁能和硫酸反应，但铜不能，则说明镁比铜活泼，再将铜放入硝酸银溶液中，铜能将银从硝酸银溶液中置换出来，则说明铜比银活泼，则可得到金属活动性顺序：锌>铜>银，该选项不符合题意； B、镁能和硫酸反应，铜、银不能和硫酸反应，只能说明镁最活泼，但不能比较铜、银的金属活动性顺序，该选项符合题意； C、镁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来，但银不能，说明金属活动性顺序：镁>铜>银，该选项不符合题意； D、铜不能和硫酸镁反应，但能和硝酸银反应，说明金属活动性顺序：镁>铜>银，该选项不符合题意。 故选B。 【变式5-2】（2025·山东济宁·中考真题）将一定质量Zn(NO3)2和AgNO3的混合溶液，按如图所示进行实验，现象如图中所述： 分析图中信息进行判断，下列说法合理的是 A．滤渣中可能含有单质Zn B．滤渣中一定含有单质Ag、Fe C．滤渣的质量一定小于ag D．滤液中一定含有Mg2+，Fe2+，可能含有Zn2+ 【答案】B 【解析】金属活动性：Mg＞Zn＞Fe＞Ag，向混合溶液中加入ag镁粉和铁粉的混合物，镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银，如果硝酸银完全反应后镁过量，镁再与硝酸锌反应生成硝酸镁和锌，如果镁与硝酸银反应后，硝酸银过量，铁再与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铁与硝酸锌不反应。充分反应后，过滤，得到滤渣和浅绿色滤液，说明铁与硝酸银发生了反应，则镁已经完全反应，则硝酸锌没有参与反应，向滤渣中滴加稀硫酸，得到无色气体，说明滤渣中一定含铁，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，镁、铁一定与硝酸银反应生成了银，故滤渣中一定含银。 A、由分析可知，滤渣中一定含铁和银，硝酸锌没有参与反应，则滤渣中一定不含锌，不符合题意； B、由分析可知，滤渣中一定含有单质银、铁，符合题意； C、由分析可知，向混合溶液中加入ag镁粉与铁粉的混合物后，发生反应为镁与硝酸银反应生成硝酸镁和银，即，24份质量的镁置换出216份质量的银，固体质量增加，铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，即，56份质量的铁置换出216份质量的银，固体质量增加，故滤渣的质量大于ag，不符合题意； D、由分析可知，镁与硝酸银反应生成了硝酸镁和银，铁与硝酸银反应生成了硝酸亚铁和银，铁过量，则硝酸银已经完全反应，硝酸锌没有参与反应，故滤液中一定含有硝酸镁、硝酸亚铁、硝酸锌，一定不含硝酸银，即滤液中一定含有镁离子、亚铁离子、锌离子，一定不含银离子，不符合题意。 故选B。 【变式5-3】为探究、、的金属活动性强弱，某兴趣小组做了如下实验如图： （1）实验前需将金属丝打磨，目的是 。 （2）如图甲实验中反应的化学方程式为 ，乙实验中可观察到的现象为 。 （3）①一位同学发现利用甲、乙方案无法探究出两种金属的活动性强弱，并提出利用丙实验，即可探究得出、、三种金属活动性强弱，则丙实验中C为 ； ②如果只用两种金属丝和一种溶液来探究该三种金属的活动性强弱，则所需要的金属和溶液分别是 。 （4）该小组同学突发奇想，将甲、乙两支试管中的物质一块放入一只大烧杯中，充分反应后过滤，发现滤液为无色，则滤液中一定含有的溶质为 ，该滤液的质量 混合前两支试管中溶液的质量之和（选填“＞”“＝”或“＜”）。 【答案】（1）除去金属表面氧化物 （2） 铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 （3）/铁 、、（合理即可） （4）/硫酸铝 ＜ 【解析】（1）实验前需将金属丝打磨，目的是除去金属表面氧化物，防止影响实验； （2）图甲实验中反应为铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，该反应的化学方程式为：； 乙实验中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，现象是：铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色； （3）①利用丙实验可探究出铝、铁、铜三种金属的活动性强弱，则金属C为铁，溶液A为硫酸铝，溶液B为硫酸铜，铁和硫酸铝不反应，无明显现象，说明铝比铁活泼，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼，故C为Fe； ②如果只用两种金属丝和一种溶液来探究该三种金属的活动性强弱，则所需的金属为铝和铜，溶液为硫酸亚铁，铝能与硫酸亚铁反应生成硫酸铝和铁，有黑色固体析出，说明铝比铁活泼，铜和硫酸亚铁不反应，无明显现象，说明铁比铜活泼，可以探究三种金属的活动性顺序； （4）甲试管中铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，反应后甲试管中一定含铜和硫酸铝，可能含硫酸铜和铝，乙试管中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应后溶液中一定含硫酸亚铁和铜，可能含铁和硫酸铜，将甲、乙两支试管中的物质一块放入一只大烧杯中，充分反应后过滤，发现滤液为无色，说明甲试管中铝过量，混合后，硫酸铜、硫酸亚铁完全反应，则滤液中一定含有的溶质是硫酸铝； 由以上分析可知，甲试管中铝过量，且混合后硫酸铜、硫酸亚铁完全反应，可能发生反应为铝和硫酸亚铁反应生成硫酸铝和铁，即，54份质量的铝置换出168份质量的铁，固体质量增加，溶液质量减小，铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，即，54份质量的铝置换出192份质量的铜，固体质量增加，溶液质量减小，故该滤液的质量＜混合前两支试管中溶液的质量之和。 题型06 金属的锈蚀与防护 【典例7】（2023·山东潍坊·中考真题）某化学学习小组为探究铁丝生锈、铁丝燃烧的影响因素，进行如下实验（点燃操作已略去）。下列说法错误的是（ ） A．对比①③可知：水是铁丝生锈的条件之一 B．对比①②可知：氧气是铁丝生锈的条件之一 C．对比②③可知：氧气是铁丝燃烧的条件之一 D．对比③④可知：铁丝形状能影响铁丝的燃烧 【答案】B 【解析】A、①中的铁丝只与氧气接触，③中的铁丝与氧气、水接触，对比①③可知，①中铁丝不生锈，③中铁丝生锈，说明水是铁丝生锈的条件之一，故选项说法正确。 B、①中的铁丝只与氧气接触，②中的铁丝与氮气、水接触，对比①②可知，变量有氧气、水，不能得出氧气是铁丝生锈的条件之一，故选项说法错误。 C、②中的铁丝与氮气、水接触，③中的铁丝与氧气、水接触，对比②③可知，除了氧气外，其它条件均相同，可得出氧气是铁丝燃烧的条件之一，故选项说法正确。 D、③中的铁丝（螺旋状）与氧气、水接触，④中的铁丝（直线状）与氧气、水接触，对比③④可知，除了铁丝形状不同外，其它条件均相同，可得出铁丝形状能影响铁丝的燃烧，故选项说法正确。 故选B。 【变式5-1】（2025·山东青岛·中考真题）下列做法有利于防止金属生锈的是 A．自行车淋雨后未及时擦干 B．给室外铁制篮球架刷油漆 C．将钢铁制品存放在潮湿的环境中 D．经常用食盐水清洗铁制品 【答案】B 【解析】A. 自行车淋雨后表面残留水分，提供生锈所需的水分条件，会加速生锈。因此，这种做法不利于防止金属生锈。故A错误。 B. 油漆能形成一层致密的保护层，隔绝铁与氧气和水分的接触，从而有效防止生锈。因此，这种做法有利于防止金属生锈。故B正确。 C. 潮湿环境含有大量水分，会促进铁与氧气、水的反应，加速生锈。因此，这种做法不利于防止金属生锈。故C错误。 D.食盐水中的盐分会加速铁的腐蚀，使生锈更快。因此，这种做法不利于防止金属生锈。故D错误。 故选B。 【变式5-2】（2025·山东烟台·中考真题）国家非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜，炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序，上万次捶打。兴趣小组以“章丘铁锅”为主题进行项目式学习。 任务一：认识铁料的来源 （1）自然界中的铁。因为铁的化学性质 ，所以自然界中的铁元素大多以 形式存在。 （2）炼铁。工业炼铁常用热还原法。一氧化碳在高温条件下还原氧化铁的化学方程式是 。 任务二：认识铁锅的制作 （3）裁料。在钢板上划线，沿线切出锅胚。传统工艺常用一种蓝色溶液划线，划线处会出现红色物质，该蓝色溶液可能是 （写一种物质）溶液。 （4）锻打。铁锅胚锻打成型，是利用铁具有 （性质）。 （5）淬火。将锻打好的铁锅加热，然后伸入到冷水中，铁在高温下与水蒸气反应生成一层致密的四氧化三铁，铁锅的硬度和耐磨性会显著增强，另外还生成一种气体单质。该反应的化学方程式是 。 （6）防锈。在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀，其原理是 。 【答案】（1）比较活泼 化合物 （2） （3）硫酸铜 （4）延展性 （5） （6）隔绝氧气和水 【解析】（1）铁的化学性质比较活泼，容易与水、氧气等反应；所以自然界中的铁元素大多以化合物形式存在。 （2）一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式是； （3）蓝色溶液可能是硫酸铜 溶液，因为铁能与硫酸铜发生置换反应，生成红色的铜和硫酸亚铁。 （4）铁锅胚锻打成型，是利用铁具有延展性 。 （5）依据质量守恒定律，反应前有铁（Fe）、氢（H ）、氧（O）元素，反应后已知生成Fe3O4（含Fe、O元素 ），所以缺失的气体单质必含氢元素，即为氢气；铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式是； （6）在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀，原理是隔绝氧气和水。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．磁铁矿的主要成分是 A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙 【答案】C 【解析】A、石英砂和玻璃的主要成分为二氧化硅，不符合题意； B、铝土矿的主要成分是氧化铝，不符合题意； C、磁铁矿的主要成分为四氧化三铁，符合题意； D、大理石、石灰石的主要成分为碳酸钙，不符合题意；故选C。 2．反应Na2SO3＋S＝Na2S2O3可用于制备Na2S2O3。该反应所属基本反应类型是 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．氧化反应 【答案】A 【解析】A、化合反应指的是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，符合题意； B、分解反应是指由一种物质反应生成两种或两种以上新物质的反应，不符合题意； C、置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，不符合题意； D、氧化反应是物质与氧的反应，不属于基本反应类型，不符合题意。 故选A。 3．（2023·山东青岛·中考真题）锰（）在钢铁、电池等领域有广泛应用，其金属活动性介于锌和铁之间。以下对金属锰化学性质的预测，不合理的是（ ） A．能在氧气中燃烧 B．能与氢氧化钠溶液反应 C．能与稀盐酸反应 D．能与硫酸铜溶液反应 【答案】B 【解析】A、锰（ Mn ）的金属活动性介于锌和铁之间，铁能在氧气中燃烧，所以推测锰能在氧气中燃烧，故A合理； B、锰（ Mn ）的金属活动性介于锌和铁之间，铁和锌都不能与氢氧化钠溶液反应，所以锰不能与氢氧化钠溶液反应，故B不合理； C、在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与稀盐酸反应，锰（ Mn ）的金属活动性介于锌和铁之间，锰也能与稀盐酸反应，故C合理； D、在金属活动性顺序中，位置排在铜前面的金属，能与硫酸铜溶液反应，锰（ Mn ）的金属活动性介于锌和铁之间，锰能与硫酸铜溶液反应，故D合理； 故选B。 4．对比和控制变量法是实验探究的重要方法。下列实验设计能达到目的的是 A．探究铁的锈蚀是否需要氧气 B．探究铁、铜的金属活动性强弱 C．探究温度对分子运动速率的影响 D．探究可燃物燃烧是否需要氧气 【答案】A 【解析】A、该实验中，左边试管中铁钉与氧气和水接触，生锈，右边试管中铁钉只与水接触，不生锈，说明铁生锈需要与氧气接触，符合题意； B、该实验中，硫酸的浓度不同，变量不唯一，无法探究铁、铜的金属活动性强弱，不符合题意； C、该实验中，水的体积不同，变量不唯一，无法探究温度对分子运动速率的影响，不符合题意； D、该实验中，铜片上的白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，红磷与氧气接触，温度没有达到着火点，不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，不符合题意。 故选A。 5．浩如烟海的中国古代典籍中记录了许多化学知识，展示了中国古代人民的智慧。 （1）《汉书》记载：“高奴县有洧水，可燃”。洧水中含有石油，石油属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。 （2）《吕氏春秋•别类》记载有“金（指铜）柔锡柔，合两柔则为刚”，表明铜锡合金的硬度比纯铜 。 （3）《三国志》记载：“扬汤止沸，不如去薪”。“薪”指柴、草等燃料，“去薪”灭火的原理是 。 （4）《天工开物》记载炼铁过程：“凡铁一炉载土二千余斤，……或用煤炭，或用木炭”。该过程中炭的作用是 ，炼出的铁可锻打成薄片是利用了铁的 性。 【答案】（1）不可再生 （2）大 （3）移除可燃物 （4）提供热量、提供还原剂等 延展 【解析】（1）石油是一种化石能源，在短期内得不到补充，属于不可再生能源； （2）一般，合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，因此铜锡合金的硬度比纯铜大； （3）“去薪”灭火的原理是移走可燃物，达到灭火的目的； （4）《天工开物》记载有关炼铁过程：“凡铁一炉载土二千余斤，……或用煤炭，或用木炭”。该过程中炭燃生成二氧化碳，放热大量热，可提供热量，碳和二氧化碳高温下反应可生成还原剂一氧化碳，其作用是提供热量，还可与二氧化碳反应生成还原剂一氧化碳； 炼出的铁可锻打成薄片是利用了铁的延展性。 6．（2023·山东淄博·中考真题）金属与金属材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用。回答下列问题： （1）利用物理方法可以把黄金压成厚度只有1/10000mm的薄片，说明金具有良好的______（填字母）。 A．金属光泽 B．导电性 C．延展性 D．导热性 （2）在钢铁制品表面刷油漆可防止锈蚀，其原因是 。 （3）某同学设计下图所示实验方案，验证铁、铜、银三种金属的活动性强弱。 能证明铁的金属活动性比铜强的实验现象是 ；要验证铜的金属活动性比银强，试管C中应加入 （填化学式）溶液。 【答案】（1）C （2）隔绝空气和水 （3）A 中有气泡产生，B 中没有气泡产生 AgNO3 【解析】（1）黄金可以压成厚度只有1/10000mm的薄片，说明其具有良好的延展性，故选C。 （2）铁与氧气和水共同接触时会生锈，在钢铁制品表面刷油漆，能隔绝氧气和水，从而防止锈蚀。 （3）铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不能与硫酸反应，则可说明铁比铜活泼，则现象为A 中有气泡产生，B 中没有气泡产生； 若想验证铜的金属活动性比银强，可通过证明铜能将银从其化合物溶液中置换出来，则试管C中可加入硝酸银溶液。 7．（2023·山东临沂·中考真题）金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。请完成下列问题： （1）铜经常用作导线，这是利用了铜的 性。 （2）铝的化学性质很活泼，通常铝制品却很耐腐蚀，原因是 。 （3）如图是探究铜、铝、银三种金属活动性顺序的实验。    ①实验b中发生反应的化学方程式是 。 ②通过实验a、b得出三种金属活动性由强到弱的顺序是 。 【答案】（1）导电 （2）在常温下铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内部铝的进一步氧化 （3） 铝＞铜＞银 【解析】（1）铜具有导电性，经常用作导线； （2）铝的化学性质很活泼，通常铝制品却很耐腐蚀，是因为在常温下铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内部铝的进一步氧化； （3）①试管b中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，该反应的化学方程式为：； ②试管a中铜不能与硝酸铝溶液反应，说明铝比铜活泼，试管b中铜与硝酸银溶液反应，说明铜比银活泼，故通过实验a、b得出三种金属活动性由强到弱的顺序是铝＞铜＞银。 8．我国古代的“湿法炼铜”原理是。请根据化学方程式计算，用11.2g的铁与足量的硫酸铜溶液充分反应，计算理论上能得到多少克铜？ 【答案】解：设生成铜质量为， 答：理论上能得到12.8克铜。 【解析】见答案。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 1．将铜粉和碳粉的固体混合物20g在氧气中充分灼烧后，冷却称重，发现反应后的固体质量仍为20g，则原混合物中碳粉的质量分数为 A．8.6% B．15.6% C．18% D．20% 【答案】D 【解析】由题意可知，铜和碳的混合物在氧气中充分灼烧，铜与氧气在加热的条件下反应生成了氧化铜，固体质量增加了，碳与氧气反应生成了二氧化碳，固体的质量减少了。由剩余固体的质量不变可知，跟铜反应的氧气的质量等于混合物中碳的质量，该混合物中碳的质量分数即为氧化铜中氧元素的质量分数；氧化铜中氧元素的质量分数： ，故选D。 2．（2025·山东济南·中考真题）化学小组的同学在探究某“暖宝宝”的成分时，得到了一份溶质为、、的溶液。常温下，取g该溶液，向其中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得到无色滤液(不饱和)和滤渣。下列判断正确的是 A．滤液的溶质为、 B．滤液的质量一定小于g C．滤渣中含有钠、铜、铁三种单质 D．向滤渣中滴加稀盐酸会有气泡冒出 【答案】AD 【解析】化学小组的同学在探究某“暖宝宝”的成分时，得到了一份溶质为、、的溶液，常温下，取g该溶液，向其中加入一定质量的锌粉，根据金属活动性，锌与氯化钠不反应，锌先与氯化铜反应生成铜和氯化锌，氯化铜完全反应后，锌再与氯化亚铁反应生成铁和氯化锌，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣，说明滤液中不含有，则、完全反应，故滤液M中含有、，滤渣N中含有铜、铁，可能含有锌。 A、由分析可知，滤液的溶质为、，说法正确，符合题意； B、由分析可知，、完全反应，根据化学方程式，每65份质量的锌置换出64份质量的铜，则反应后溶液质量增加；根据化学方程式，每65份质量的锌置换出56份质量的铁，则反应后溶液质量增加，故滤液的质量一定大于g，说法错误，不符合题意； C、由分析可知，滤渣N中含有铜、铁两种单质，可能含有锌，说法错误，不符合题意； D、由分析可知，滤渣N中含有铜、铁，向滤渣中滴加稀盐酸，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，有气泡冒出，说法正确，符合题意。 故选：AD。 3．为测定某黄铜(铜锌合金)中锌的质量分数并回收铜。向盛有32.5g黄铜粉末的烧杯中加入足量的硫酸铜溶液，充分反应后、过滤、洗涤、干燥得到固体质量为32.3g。 （1）回收到的铜质量是 g。 （2）CuSO4中Cu元素与O元素的质量比为 。 （3）计算该黄铜中锌的质量分数。(请写出计算过程) 【答案】（1）32.3 （2）1：1 （3）设样品中锌的质量为x。       x=13g 锌的质量分数为=×100%=40% 答：黄铜中锌的质量分数为40%。 【解析】（1）32.5g黄铜粉末的烧杯中加入足量的硫酸铜溶液，黄铜中的锌和硫酸铜反应产生铜和硫酸锌，得到的固体全部是铜，则回收铜的质量为32.3g； （2）硫酸铜中Cu元素与O元素的质量比为：； （3）见答案。 4．铁及其化合物在生产生活中应用广泛，化学学习小组的同学以“铁的锈蚀与防护以及铁的冶炼”为主题开展项目式学习。 【项目一】铁的锈蚀与防护 小组同学设计了图1所示装置进行铁钉生锈的有关实验。 （1）一周时间后，C、D中的铁钉生锈，A、B中的铁钉无明显锈蚀，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）为防止铁生锈，可对铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成致密的氧化物（其中、O元素质量比为21:8）保护膜，该氧化物的化学式为 。 【项目二】铁的冶炼 （3）小组同学通过查阅资料了解到《天工开物》里记载了古代炼铁的工艺：“凡铁一炉载土（铁矿石）二千余斤......或用煤炭......扇炉风箱必用四人......土化成铁......”现代工业用一氧化碳还原赤铁矿（主要成分为氧化铁）炼铁，其反应原理是 （写化学方程式）。 小组同学设计了图2所示装置在实验室进行了模拟炼铁实验。 （4）D装置中进行尾气处理的原因是 。 （5）气体除作为反应物外，还能起到的作用是： ①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸； ②实验结束时，继续通入直至B装置冷却，防止 ； ③将B装置中的送入C装置的溶液中。 （6）实验结束后，检验B装置中得到的黑色固体中含有铁的方法是： 。 【答案】（1）O2、H2O 氯化钠能够加快铁的锈蚀 （2）Fe3O4 （3） （4）点燃一氧化碳，污染空气 （5）灼热的铁被氧气氧化 （6）向固体中滴加稀盐酸，若有气泡产生，说明生成了铁 【解析】（1）C中的铁钉与氧气和水接触后生锈，A中的铁钉只与氧气接触没有生锈，B中的铁钉只与水接触没有生锈，对比A、C可知铁生锈与水有关，对比B、C可知铁生锈与氧气有关，对比A、B、C的现象，可知铁的锈蚀是铁和O2、H2O共同作用的过程； C中的铁钉与水和氧气接触会生锈，D中的铁钉与水、氧气和氯化钠接触锈蚀的更严重，说明氯化钠能够加快铁的锈蚀； （2）设此铁的氧化物为FexOy，56x:16y=21:8，x:y=3:4，故该氧化物的化学式为Fe3O4； （3）一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，方程式为：； （4）实验的尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放，会污染空气，一氧化碳具有可燃性，用燃着的酒精灯将一氧化碳点燃，防止空气污染。故填：一氧化碳点燃，防止空气污染； （5）②实验结束时，继续通入直至B装置冷却，防止因停止通入气体造成空气进入装置内，灼热的铁被空气中的氧气氧化； （6）铁能与盐酸反应产生氢气，故可以向固体中滴加稀盐酸，若有气泡产生，说明生成了铁。（合理即可） 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 1．金属资源是人类社会生存和发展的重要物质基础，金属在生产、生活和科技中都有着广泛的应用。 （1）“打铁花”是国家级非物质文化遗产。“打铁花”是先将生铁熔化成铁水，再用工具将铁水向空中用力抛出，形成“火树银花落，万点星辰开”的精彩场景。生铁的含碳量 (填“＜”、“＞”或“=”)钢的含碳量。“铁花”冷却后得到黑色的磁性固体，写出生成该固体的化学方程式 。表演时常备细沙以防止火灾。细沙灭火的原理是 。 （2）柳州新能源汽车品牌在新能源汽车领域有着显著的成绩和影响力。 ①汽车烤漆工艺既能助力汽车美观，更能防止车身生锈。其防锈原理是 。 ②铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统，说明铜具有优良的 (填写物理性质)。 ③生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是 (选填字母序号)。 A．合金的硬度一般比组成它们的纯金属更大 B．合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低 C．合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好 ④生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量为 t。 【答案】（1）＞ 隔绝氧气（或空气） （2）使铁与氧气、水隔绝 导电性 ABC 560 【解析】（1）生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，所以生铁含碳量＞钢的含碳量； 铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为：； 细沙灭火是因为细沙覆盖在可燃物表面，隔绝了氧气（或空气）。 （2）①铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生反应所致，汽车烤漆工艺防锈原理是使铁与氧气、水隔绝。 ②铜制导线及铜质电路板能连接部件，说明铜具有优良的导电性。 ③A、合金的硬度一般比组成它们的纯金属更大，A选项正确； B、合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低，B选项正确； C、合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好，C选项正确。 故选：ABC。 ④根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类和质量都不变。用1000t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量为。 2．某脱氧剂的标签显示其成分含有铁粉、活性炭、食盐等物质。学习小组的同学们利用该脱氧剂开展项目式学习。 任务一：成分初探 实验1：取一包脱氧剂粉末，用磁铁吸引。观察到部分粉末被吸引。 实验2：取被磁铁吸出的固体粉末于试管中，加入适量稀盐酸 实验3：另取被磁铁吸引的固体粉末，撒向酒精灯的火焰。观察到粉末剧烈燃烧，火星四射。 （1）实验2中观察到固体逐渐减少， ，溶液由无色逐渐变成浅绿色；写出有关反应的化学方程式 。 （2）铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易被点燃。原因是 。 结论：该脱氧剂中含有铁单质。 任务二：脱氧原理探究 （3）同学们用软塑料瓶设计图1所示实验。实验中观察到 现象，完成了脱氧原理的检验。这是从 （填“反应物消失”或“新物质生成”）的视角，验证了该反应的发生。 任务三：感悟应用 设计下表所示对比实验探究脱氧剂中活性炭和食盐的作用。利用温度传感器测得集气瓶中温度随时间的变化曲线如图2所示。 实验 铁粉/g 水/mL 活性炭/g ① 2 5 0 0 ② 2 5 0 0.1 ③ 2 5 0.2 0 ④ 2 5 0.2 0.1 （4）对比实验①与实验③可得到的结论是 ； （5）对比实验③与实验④可得到的结论是 。 【答案】（1）有气泡产生 （2）铁粉与空气的接触面积比铁丝大（合理即可） （3）软塑料瓶变瘪 反应物消失 （4）在其他条件相同的情况下，活性炭能加快铁粉脱氧反应的速率 （5）在其他条件相同的情况下，食盐能加快铁粉和活性炭混合物脱氧反应的速率 【解析】（1）铁与稀盐酸反应会生成氯化亚铁、氢气，所以会观察到有气泡产生； 该反应的化学方程式为。 （2）反应物之间的接触面积越大，反应越容易进行。铁粉比铁丝与空气的接触面积大，所以铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易被点燃。 （3）氧剂会消耗瓶内的氧气，使瓶内气体压强减小，在外界大气压的作用下，软塑料瓶变瘪； 通过观察瓶内氧气（反应物）减少导致的现象（软塑料瓶变瘪），验证了反应的发生，是从反应物消失的视角。 （4）实验①中没有活性炭，实验③中有活性炭，从图 2 中可以看出实验③温度升高更快，说明反应速率更快，结论是：在其他条件相同的情况下，活性炭能加快铁粉脱氧反应的速率。 （5）实验③和实验④的区别在于实验④中有食盐，从图 2 中可以看出实验④温度升高更快，说明加入食盐后反应速率加快，结论是：在其他条件相同的情况下，食盐能加快铁粉和活性炭混合物脱氧反应的速率。 3．（2025·山东·中考真题）暖身贴可持续发热，能用于身体局部热敷。某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉、活性炭、吸水树脂(具有吸水、保水功能)、盐。兴趣小组对发热包的发热原理开展探究活动。 （1）验证发热包中含有铁粉 将未使用的发热包中原料取出，进行实验。 步骤 操作 现象 结论 I 将磁铁靠近原料 部分黑色粉末被磁铁吸引 原料中含有铁粉 II 将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内，加入适量 振荡 黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变成浅绿色 （2）探究发热包的发热原理 打开使用后的发热包，发现其中有红棕色物质，同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉(含等)生锈的原理相同。利用图1装置(夹持装置已略去)进行实验。 步骤I：组装好仪器后，需进行的操作为 。 步骤II：向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠，向注射器内加入少量蒸馏水。 步骤III：进行以下操作，测得装置内的体积分数和温度变化如图2，正确的操作顺序为 (用①②③④表示) ①推动注射器，向装置内注入蒸馏水，静置1000s。 ②打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的空气，关闭止水夹a、b，静置1000s。 ③打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的，关闭止水夹a、b，静置1000s。 ④打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的，关闭止水夹a、b，静置1000s。 由实验可知，发热包的发热原理与铁钉生锈的原理 (选填“相同”或“不同”)。 （3）拓展应用 另取图1装置，加入未使用的发热包中原料，并注入少量蒸馏水。一段时间后，装置内的体积分数降至，由此预测该原料还可用作___________(填标号)。 A．除味剂 B．脱氧剂 C．补铁剂 （4）反思交流 经过本次探究，结合已有知识可知“铁生锈”有利有弊，我们要辩证地看待问题，让科学更好地服务于生活。结合实例谈一谈对“铁生锈”利弊的理解。 。 【答案】（1）稀硫酸或稀盐酸 （2）检验装置气密性 ②③④① 相同 （3）B （4） 铁生锈有利有弊。例如，利：利用铁生锈放热可制作暖宝宝，为人们在寒冷时提供热量；弊：铁制品生锈会导致其损坏，如铁锅生锈会缩短使用寿命，造成资源浪费。 【解析】（1）铁能被磁铁吸引，实验步骤I中部分黑色粉末被磁铁吸引，说明原料中可能含有铁粉。   步骤Ⅱ  铁能与稀盐酸或稀硫酸反应生成氯化亚铁和氢气，会观察到黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变成浅绿色。所以应向被磁铁吸引的黑色粉末中加入适量稀盐酸或稀硫酸振荡。    （2）步骤I：有气体参与的反应，在实验开始前需要检查装置的气密性，防止装置漏气影响实验结果。所以组装好仪器后，需进行的操作为检查装置的气密性。 步骤III：要探究发热包的发热原理与铁钉生锈原理是否相同，需要先排除其他气体的干扰，所以充满干燥的空气，空气包含多种成分，观察整体情况，即操作②；然后充满干燥的二氧化碳，观察在没有氧气和水时装置内的情况，即操作③；单独探究氧气的影响，即操作④；最后注入蒸馏水，探究水和氧气共同作用的情况，即操作①。所以正确的操作顺序为②③④①；由实验中装置内氧气的体积分数下降且温度升高，这与铁钉生锈时消耗氧气并放热的现象一致，所以发热包的发热原理与铁钉生锈的原理相同。 （3）加入未使用的发热包中原料并注入少量蒸馏水后，装置内O2的体积分数降至2.8%，说明该原料能消耗氧气，因此可作脱氧剂（B）。除味剂一般利用吸附性，该原料不具备此性质；补铁剂需要含有能被人体吸收的铁元素，此处原料并非用于补铁，所以A、C不符合。故选B。 （4）铁生锈有利有弊。例如，利：利用铁生锈放热可制作暖宝宝，为人们在寒冷时提供热量；弊：铁制品生锈会导致其损坏，如铁锅生锈会缩短使用寿命，造成资源浪费。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $