寒假作业04 金属的性质（巩固培优）九年级科学浙教版

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业04 金属的性质 1．金属和非金属 (1)区别金属和非金属。 金属由金属元素组成，除汞外，金属元素的中文名称都有“金”字旁。一般可根据金属的特性来初步辨认金属与非金属。某些非金属(如石墨等)也具有与金属相似的性质，但属于非金属。 (2)金属与非金属的主要性质。 金属常温下都是固体(除汞外)，具有金属光泽，大多数金属具有较好的导电性、导热性、延展性；具有较高的熔点，较大的密度和硬度，大多呈银白色。 【要点点拨】①常温下多数金属单质是固态的，只有汞是液态的。常温下非金属单质多为固态和气态，只有溴是液态的。②物质的性质决定用途。 【巧学乐记】地壳里含量最多的金属元素是铝；生活中使用最多且产量最高的金属是铁。 2. 金属的化学性质 （1）金属与氧气等非金属的反应。 ①镁带的可燃性：2Mg＋O22MgO 现象：燃烧反应剧烈，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成一种不同于镁的白色固体MgO。 ②铜丝(Cu)的氧化：2Cu＋O22CuO 现象：铜丝加热后表面由红色变成黑色。 ③金属铝表面易生成一层致密的氧化铝(Al2O3)保护膜，能阻止铝继续被空气氧化。 4Al＋3O2===2Al2O3 ④铁丝燃烧：在点燃的条件下，铁在氧气中燃烧，　3Fe＋2O2Fe3O4 （2）金属与酸的反应 金属+酸（稀盐酸、稀硫酸）→盐+氢气，该反应的条件：①金属为金属活动性顺序中氢之前的活泼金属；②酸为盐酸或稀硫酸等非氧化性酸。 金属 现象 反应的化学方程式 镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 锌 反应较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 【要点点拨】①金属与酸发生反应后，溶液的质量均增加。 ②金属与酸反应产生氢气的质量相等，金属消耗的酸的质量一定相同。 ③活泼的金属反应速率较快，因此反应的时间较短，在坐标图中的表现形式是 先拐平的曲线所代表的金属就越活泼。如等质量的Mg、Al、Fe分别放入三分浓度相等的稀盐酸中。 由图示可知，三种金属的活动性顺序为x＞y＞z。 所以x、y、z对应的金属依次为Mg、Al、Zn ④铁和稀盐酸、稀硫酸发生置换反应时,生成的是+2价亚铁的化合物,而不是+3 价铁的化合物。 （3）金属与盐溶液的反应 金属 + 盐—→新盐 + 新金属， 反应条件：该反应的条件：①反应物中金属的（K、Ca、Na除外）活动性强于盐中金属；②反应物中的盐必须可溶。 实验 实验现象 化学方程式 铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝表面有红 色固体析出，溶液由蓝 色变为无色 2Al+3CuSO4＝A12(SO4)3+3Cu 铜丝浸入硝酸银溶液中 红色的铜表面附着一层银白 色物质，溶液由无色变为蓝 色 Cu+2AgNO3＝Cu(NO3)2+2Ag 3. 置换反应 （1）概念：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叫做置换反应。置换反应中一定存在化合价变化的元素。 （2）表达式为：A + BC AC + B 4．金属活动性顺序 金属活动性顺序的应用：（1）比较不同金属的活动性强弱。在金属活动性顺序中，位置越靠前，金属的活动性越强。（2）判断金属与酸能否发生置换反应。 ①金属活动性顺序中，K、Ca、Na的活动性最强，不但能与酸反应，还能与水在常温下反应。例如：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 ②位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于氢后面的金属不能置换出酸中的氢。 ③硝酸(包括浓硝酸、稀硝酸)、浓硫酸的氧化性很强，与金属反应时，不产生氢气，而生成水。同学们列举金属与酸的反应时，应尽量避开。 【温馨提示】在金属活动性顺序表中越排在前面的金属，失电子能力越强，活动性也越强，其阳离子得电子能力就越弱。 （3）判断金属跟金属的化合物溶液能否发生置换反应。根据金属与盐溶液反应，判断滤渣、滤液溶质的成分。 ①K、Ca、Na由于活泼性很强，在与盐溶液反应时，先与水发生置换反应，生成的物质再与盐发生复分解反应。同学们列举金属与盐溶液反应时，应尽量避开。 ②在金属活动性顺序中，排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。 ③单质铁与酸或盐发生置换反应时，产物中的铁元素常为＋2价。 【温馨提示】当两种或多种金属化合物在溶液中同时存在时，最不活泼的金属先从溶液中置换出来；铁与金属化合物的溶液发生置换反应时，生成的是+2价的铁的化合物。 5. 金属材料 （1）金属材料包括纯金属（如铁、铜、金等）和合金（如不锈钢、铝合金等）。金属具有很多共同的物理性质，如常温下它们都是固体（汞除外），有金属光泽，铁、镁等多数金属呈银白色（但铜呈紫红色）。具有良好的导电性、导热性、延展性。 （2）物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用以及是否便利和废料是否易于回收等多种因素。 （3）合金是由一种金属跟其他金属或非金属熔合形成的具有金属特性的物质。铁合金主要包括钢和生铁，它们的区别是含碳量不同，生铁含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，钢与生铁相比具有更多的优良性能，易于加工，用途更为广泛。 （4）钛和钛合金是21世纪重要的金属材料，有很多优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好，易于加工，机械性能好等，尤其是钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。 （5）废弃金属对环境的影响。 知道重金属对水、土壤的污染，注重与生活实际联系，培养学生的环保意识。回收废弃金属有着重大的意义。 （6）金属材料的发展。 ①新型材料是指那些新出现或正在发展中的具有优异特性和功能并能满足技术进步的材料。例如：光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料、超导材料等。 ②合金。 合金往往比金属单质具有更好的性能。 （7）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合理有效地开采矿物。④寻找金属的代用品等。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．在2025年九三阅兵中，国产新型隐身战斗机与主战坦克等先进武器装备展示了中国制造的强大实力。这些武器的性能提升，很大程度上得益于其制造材料的革新。下列说法中最合理的是（　　） A．为减轻重量，隐形战斗机机身采用密度大的合金 B．制造坦克装甲的钢材需要硬度小、延展性差的特性，以方便塑形 C．为增强战斗机的抗压能力，机身会选用强度高的新型合金材料 D．坦克炮管需要耐高温，因此制造炮管的材料最重要的性质是易导电 2．泰山景区用于垃圾清运和货物搬运的机械狗（如图），其电机在运行时会产生大量热量，工程师在设计时安装了某款金属散热片，这是利用金属的（　　） A．导热好 B．易腐蚀 C．熔点低 D．密度大 3．制取合金常用的方法是将两种或多种金属（也可为金属和非金属）加热到某已温度，使其全部熔化，再冷却成合金。试根据下表数据判断（其他条件均满足），下列合金不宜采用上述方法制取的是（　　） 金属 Na Mg Al Cu Fe 熔点/℃ 97.5 649 660 1083 1535 沸点/℃ 883 1090 2467 2567 2750 A．Fe﹣Cu合金 B．Mg﹣Fe合金 C．Na﹣Al合金 D．Fe﹣Al合金 4．小金在已调平的托盘天平左右两盘上各放一个相同质量的烧杯，往烧杯中分别加入相同溶质质量分数的硝酸银溶液，天平再次平衡，如图所示。现往烧杯中分别放入已打磨的相同质量的铁片和铜片。下列相关说法正确的是（　　） A．反应一段时间后，天平会失去平衡 B．右盘烧杯中的溶液会逐渐变成黄色 C．反应后取出铁片，铁片总质量变大 D．实验能说明铁的化学性质比铜活泼 5．钛是具有多种优良性能的金属，小希为比较钛、镁、铜的化学活动性，做了如图所示的实验，并观察到甲无明显现象，乙中钛表面出现红色物质，则三种金属的活动性由大到小依次是（　　） A．镁、铜、钛 B．镁、钛、铜 C．钛、镁、铜 D．铜、钛、镁 6．化学的“美”一直在陶冶着我们。小游同学在验证A1、Cu、Ag三种金属活动性顺序创造了美丽的“金属树”。向两个放有宣纸的培养皿中分别滴入适量的CuSO4溶液、AgNO3溶液，再放入铝丝，一段时间后观察到的实验现象如图，下列说法正确的是（　　） A．实验前需要打磨铝丝是因为除去表面致密的氧化膜 B．该实验能证明Al、Cu、Ag三种金属活动性顺序 C．得到“铜树”后的溶液一定是无色的 D．得到“银树”反应方程式是Al+AgNO3＝Ag+Al（NO3）3 7．为了研究铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，小金先将金属铁放在硫酸铜溶液中，观察到有明显现象，接下去小金还应补充下列实验中的（　　） A． B． C． D． 8．下列生活常识中涉及的科学知识描述错误的是（　　） 选项 生活常识 科学知识 A 铝制容器不能盛酸性物质 酸性物质会破坏铝的氧化膜，进而腐蚀金属铝 B 燃烧法辨别羊毛和棉线 羊毛发出烧纸的气味，棉线发出烧焦羽毛的气味 C 菜刀抹油防锈 油能隔离氧气和水 D 用厨余垃圾制肥料 厨余垃圾中含有N、P、K等植物所需的元素 A．A B．B C．C D．D 9．图像能直观表达化学中各种变化的关系。有关下列图像的描述正确的一项是（　　） A．①表示等质量的Mg、Fe分别与溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应 B．②表示将氢氧化钠溶液逐渐滴入到盐酸溶液中 C．③不考虑水的蒸发，表示一定量浓盐酸被放置在空气中一段时间 D．④表示向盐酸和氯化钙的混合溶液中滴加碳酸钠溶液至过量 10．等质量的锌、铁与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量m与反应时间t的关系图，合理的是（　　） A． B． C． D． 11．金属材料性能优良，已成为社会发展的重要物质之一。金属与盐溶液反应可用于金属的回收和提纯。将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是（　　） A．滤渣中一定含有Ag、Cu和Zn B．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生 C．向滤液中加入稀盐酸，一定没有沉淀产生 D．滤液中一定不含Cu（NO3）2，可能含有AgNO3和Zn（NO3）2 12．李白在《秋浦歌十七首•其十四》中写道：“炉火照天地，红星乱紫烟。”这首诗描写的是古代利用木炭和黄铜矿进行炼铜的壮观场景（如图为AI生图）。下列关于炼铜过程的说法正确的是（　　） A．黄铜矿在高温条件下生成金属铜和氧气 B．炼铜过程中，氧化铜被还原生成金属铜 C．炼铜时产生的“紫烟”主要是二氧化碳气体 D．炉火的作用是使铜与氧反应生成氧化铜 13．“九三阅兵”为全世界展示我国全体系战略核心力量，尤其是东风5C液体洲际导弹带给了国人满满的安全感。通过调查，小科发现它的发动机材料使用的是铼合金，具有良好的可塑性，可加工成片、线、棒，用于航天航空的高温结构件、弹性元件、电子元件等。 （1）下列有关铼合金的说法中，正确的有_________。（填字母） A.它是金属材料 B.它是一种化合物 C.它是一种混合物 （2）请你结合材料，写出一条铼合金的物理性质____________________________________。 （3）改装前的导弹装载车使用久了会锈迹斑斑，生产中用稀盐酸除去铁制品表面的锈迹，该反应的化学方程式是___________________________。 14．如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察a中铁生锈，b中没变化。还可以观察到L端与R端液面高度_________（填“L高R低”“L低R高”或“一样高”）；该实验能说明铁锈蚀的条件是__________________。请你根据铁生锈原理写出一条防止铁生锈的方法__________________。 15．某化学学习小组为比较镁和铝的金属活动性强弱设计了如下实验方案。实验准备： （1）量取500g10%的硫酸溶液。 （2）准备两块镁条和铝条，并除去表面的氧化膜。要求两种金属片_________相同。 【方案一】将除去氧化膜的镁条、铝条，分别与相同体积相同质量分数的硫酸反应，观察到镁比铝反应更剧烈，说明__________________ 。 【方案二】（1）连接仪器组装成如图所示实验装置。某学生用抽拉法检查该装置的气密性，发现被拉出的针筒活塞一段时间后又回到原来的位置，你认为该装置是否漏气？__________________。 （2）要比较两种金属活动性强弱，可以测定两种金属与硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间；还可测定___________________________。 16．人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。 （1）人类使用金属的先后顺序跟下列因素有关的是_________（选填序号）。 ①地壳中金属元素的含量 ②金属活动性顺序 ③金属的导电性 ④金属冶炼的难易程度 ⑤金属的延展性 （2）在生产生活实践中人类逐渐掌握多种金属的技术。比较两种铁矿石磁铁矿（主要成分Fe3O4）和菱铁矿（主要成分FeCO3）从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”，其原因是___________________________。 （3）钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料，钛合金制品放在海水中数年取出后仍光亮如新，是因为其_________（填序号）非常好。 A．可塑性 B．机械性能 C．抗腐蚀性能 （4）铁在潮湿的空气中反应生成疏松的铁锈，铁锈的主要成分是_________（填化学式）。 （5）利用“活泼金属”可以制得H2，H2可用作汽车能源，若推广应用于汽车产业，则需要综合考虑的因素有_________（填序号）。 A．金属原料的成本 B．生产过程中的能源消耗和污染 C．金属的回收利用 17．材料是人类社会物质文明进步的重要标志。 （1）在春秋时期，我国人民就开始生产和使用铁器。工业上，在高炉中用赤铁矿（主要成分是氧化铁）炼铁的主要原理是___________________________（用化学方程式表示）。该反应中发生了还原反应的物质是_________（填化学式）。 （2）我国古代就有湿法冶金技术，湿法冶金是利用置换反应从盐溶液得到金属。小金把一定量铁粉加入一定量的Cu（NO3）2、Zn（NO3）2和AgNO3混合溶液中，按如图所示进行实验，出现的现象如图中所述。 ①滤液A中大量存在的金属阳离子是__________________（填离子符号）。 ②滤渣B中含有的金属单质是__________________（填化学式）。 18．某科学兴趣小组开展综合实践活动。参观电镀工厂并对镀铜液中的相关成分进行检测。 （1）若要通过置换反应在某铁块表面镀上一层铜，可以选择Cu（NO3）2溶液和CuO中的__________________。 （2）镀铜的液体是以稀硫酸、硫酸铜为原料按一定比例配制而成。兴趣小组同学用如下方法测定二者的比例：取镀铜液于烧杯中，取300克的NaOH溶液，平均分三次滴入烧杯中，将每次所得沉淀过滤、洗涤、烘干、称量。三次实验数据见下表： 实验序号 NaOH溶液/g 沉淀质量/g 1 100 4.90 2 100 9.80 3 100 4.90 ①第2次实验生成9.80克沉淀的过程中，有多少NaOH溶质参加反应？ ②请算出镀铜液中硫酸溶质与硫酸铜溶质的质量比。 19．在校科技节上初二的同学们利用金属片、碳棒、柠檬和导线等制作柠檬电池，如图甲所示，并进行一些探究。请回答： （1）柠檬是一种被子植物，日常我们食用的“柠檬”是由柠檬花中的_________发育而来的。 （2）为了探究电池电压与电极材料的关系，同学们用碳棒作电池的正极，分别用锌、铝、铁等金属片作为电池的负极，将电极插入某一柠檬，分别测出两电极间的电压。除了实验中起对照作用的变量外，请再列举一个可能会影响实验结果的其它变量_________ ___________________________。 （3）若将铜片和锌片插入柠檬制成电池，哪个是柠檬电池的正极？现有柠檬电池、开关、电压表、灵敏电流表、小灯泡、螺线管、小磁针各一个，导线若干，请你选择器材设计一个实验，并简要说明如何确定柠檬电池的正极。 （4）小欢让柠檬电池给一个发光二极管供电，结果发光二极管不亮，仔细检查了电路，发现电路连接正确，发光二极管处的连接也没有问题。为了让发光二极管发光，请你提出一个解决方法__________________。 （5）以上实验结束后，小欢将用过的铜片、锌片电极进行回收，并制取海绵铜（Cu），主要流程如图乙所示。已知反应①后，只得到蓝色溶液A，则由溶液A制取海绵铜（Cu）的反应原理是___________________________（用化学方程式表示）。 20．九年级同学进行了《从自然界的铜到纪念币中的铜》的项目化学习课程。在课堂上，同学们设计了湿法炼铜和火法炼铜两种方案，如下： 【方案一】湿法炼铜。孔雀石硫酸铜溶液单质铜 （1）上述步骤2中，实际操作时，将粗铁棒锻打成薄铁片，目的是__________________ ___________________________； 【方案二】火法冶炼。如下图为氢气还原氧化铜的装置，据此图回答下列问题： （2）开始反应时，应先进行的操作是_________（填字母编号）； A．先打开甲处分液漏斗活塞 B．先点燃丙处的酒精灯 （3）实验结束后甲、乙两装置中质量共减少4克，丙中氧化铜固体粉末减少1.6克，则实验中生成铜的质量为_________克； （4）项目小组同学将实验装置改成如图丁的简易装置，其中铜制燃烧匙可以在试管M中上下移动，虚线框中的装置需从图戊中选取。图戊中的细铜丝一端绕成螺旋状，先在酒精灯上加热，变黑后再迅速地伸到制得的氢气中。在图丁的虚线框中，应选用图戊中的_________（填“A”或“B”）装置。 1 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业04 金属的性质 1．金属和非金属 (1)区别金属和非金属。 金属由金属元素组成，除汞外，金属元素的中文名称都有“金”字旁。一般可根据金属的特性来初步辨认金属与非金属。某些非金属(如石墨等)也具有与金属相似的性质，但属于非金属。 (2)金属与非金属的主要性质。 金属常温下都是固体(除汞外)，具有金属光泽，大多数金属具有较好的导电性、导热性、延展性；具有较高的熔点，较大的密度和硬度，大多呈银白色。 【要点点拨】①常温下多数金属单质是固态的，只有汞是液态的。常温下非金属单质多为固态和气态，只有溴是液态的。②物质的性质决定用途。 【巧学乐记】地壳里含量最多的金属元素是铝；生活中使用最多且产量最高的金属是铁。 2. 金属的化学性质 （1）金属与氧气等非金属的反应。 ①镁带的可燃性：2Mg＋O22MgO 现象：燃烧反应剧烈，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成一种不同于镁的白色固体MgO。 ②铜丝(Cu)的氧化：2Cu＋O22CuO 现象：铜丝加热后表面由红色变成黑色。 ③金属铝表面易生成一层致密的氧化铝(Al2O3)保护膜，能阻止铝继续被空气氧化。 4Al＋3O2===2Al2O3 ④铁丝燃烧：在点燃的条件下，铁在氧气中燃烧，　3Fe＋2O2Fe3O4 （2）金属与酸的反应 金属+酸（稀盐酸、稀硫酸）→盐+氢气，该反应的条件：①金属为金属活动性顺序中氢之前的活泼金属；②酸为盐酸或稀硫酸等非氧化性酸。 金属 现象 反应的化学方程式 镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 锌 反应较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 【要点点拨】①金属与酸发生反应后，溶液的质量均增加。 ②金属与酸反应产生氢气的质量相等，金属消耗的酸的质量一定相同。 ③活泼的金属反应速率较快，因此反应的时间较短，在坐标图中的表现形式是 先拐平的曲线所代表的金属就越活泼。如等质量的Mg、Al、Fe分别放入三分浓度相等的稀盐酸中。 由图示可知，三种金属的活动性顺序为x＞y＞z。 所以x、y、z对应的金属依次为Mg、Al、Zn ④铁和稀盐酸、稀硫酸发生置换反应时,生成的是+2价亚铁的化合物,而不是+3 价铁的化合物。 （3）金属与盐溶液的反应 金属 + 盐—→新盐 + 新金属， 反应条件：该反应的条件：①反应物中金属的（K、Ca、Na除外）活动性强于盐中金属；②反应物中的盐必须可溶。 实验 实验现象 化学方程式 铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝表面有红 色固体析出，溶液由蓝 色变为无色 2Al+3CuSO4＝A12(SO4)3+3Cu 铜丝浸入硝酸银溶液中 红色的铜表面附着一层银白 色物质，溶液由无色变为蓝 色 Cu+2AgNO3＝Cu(NO3)2+2Ag 3. 置换反应 （1）概念：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叫做置换反应。置换反应中一定存在化合价变化的元素。 （2）表达式为：A + BC AC + B 4．金属活动性顺序 金属活动性顺序的应用：（1）比较不同金属的活动性强弱。在金属活动性顺序中，位置越靠前，金属的活动性越强。（2）判断金属与酸能否发生置换反应。 ①金属活动性顺序中，K、Ca、Na的活动性最强，不但能与酸反应，还能与水在常温下反应。例如：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 ②位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于氢后面的金属不能置换出酸中的氢。 ③硝酸(包括浓硝酸、稀硝酸)、浓硫酸的氧化性很强，与金属反应时，不产生氢气，而生成水。同学们列举金属与酸的反应时，应尽量避开。 【温馨提示】在金属活动性顺序表中越排在前面的金属，失电子能力越强，活动性也越强，其阳离子得电子能力就越弱。 （3）判断金属跟金属的化合物溶液能否发生置换反应。根据金属与盐溶液反应，判断滤渣、滤液溶质的成分。 ①K、Ca、Na由于活泼性很强，在与盐溶液反应时，先与水发生置换反应，生成的物质再与盐发生复分解反应。同学们列举金属与盐溶液反应时，应尽量避开。 ②在金属活动性顺序中，排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。 ③单质铁与酸或盐发生置换反应时，产物中的铁元素常为＋2价。 【温馨提示】当两种或多种金属化合物在溶液中同时存在时，最不活泼的金属先从溶液中置换出来；铁与金属化合物的溶液发生置换反应时，生成的是+2价的铁的化合物。 5. 金属材料 （1）金属材料包括纯金属（如铁、铜、金等）和合金（如不锈钢、铝合金等）。金属具有很多共同的物理性质，如常温下它们都是固体（汞除外），有金属光泽，铁、镁等多数金属呈银白色（但铜呈紫红色）。具有良好的导电性、导热性、延展性。 （2）物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用以及是否便利和废料是否易于回收等多种因素。 （3）合金是由一种金属跟其他金属或非金属熔合形成的具有金属特性的物质。铁合金主要包括钢和生铁，它们的区别是含碳量不同，生铁含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，钢与生铁相比具有更多的优良性能，易于加工，用途更为广泛。 （4）钛和钛合金是21世纪重要的金属材料，有很多优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好，易于加工，机械性能好等，尤其是钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。 （5）废弃金属对环境的影响。 知道重金属对水、土壤的污染，注重与生活实际联系，培养学生的环保意识。回收废弃金属有着重大的意义。 （6）金属材料的发展。 ①新型材料是指那些新出现或正在发展中的具有优异特性和功能并能满足技术进步的材料。例如：光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料、超导材料等。 ②合金。 合金往往比金属单质具有更好的性能。 （7）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合理有效地开采矿物。④寻找金属的代用品等。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．在2025年九三阅兵中，国产新型隐身战斗机与主战坦克等先进武器装备展示了中国制造的强大实力。这些武器的性能提升，很大程度上得益于其制造材料的革新。下列说法中最合理的是（　　） A．为减轻重量，隐形战斗机机身采用密度大的合金 B．制造坦克装甲的钢材需要硬度小、延展性差的特性，以方便塑形 C．为增强战斗机的抗压能力，机身会选用强度高的新型合金材料 D．坦克炮管需要耐高温，因此制造炮管的材料最重要的性质是易导电 【答案】C 【解析】合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质．合金概念有三个特点：①一定是混合物；②合金中各成分都是以单质形式存在；③合金中至少有一种金属。合金的性质，即合金的硬度大，熔点低，耐腐蚀。 解：A、为减轻重量，隐形战斗机机身采用密度大的合金错误，因为当体积一定时，密度越小，质量越轻，所以为减轻重量，隐形战斗机机身应采用密度小的合金；故选项错误； B、制造坦克装甲的钢材需要硬度小、延展性差的特性，以方便塑形错误，因为坦克装甲需要抵御攻击，所以制造坦克装甲的钢材需要硬度大的特性，且延展性差的材料不易塑形；故选项错误； C、战斗机在飞行等过程中会承受较大压力，为增强抗压能力，机身选用强度高的新型合金材料是合理的；故选项正确； D、坦克炮管需要耐高温，因此制造炮管的材料最重要的性质是易导电错误，因为坦克炮管需要耐高温，所以制造炮管的材料最重要的性质是耐高温，而不是易导电；故选项错误。 2．泰山景区用于垃圾清运和货物搬运的机械狗（如图），其电机在运行时会产生大量热量，工程师在设计时安装了某款金属散热片，这是利用金属的（　　） A．导热好 B．易腐蚀 C．熔点低 D．密度大 【答案】A 【解析】机械狗其电机在运行时会产生大量热量，需要把热量尽快传递到散热片，再散到空气中，所以这是利用金属的导热性好，与易腐蚀、熔点低、密度大无关； 3．制取合金常用的方法是将两种或多种金属（也可为金属和非金属）加热到某已温度，使其全部熔化，再冷却成合金。试根据下表数据判断（其他条件均满足），下列合金不宜采用上述方法制取的是（　　） 金属 Na Mg Al Cu Fe 熔点/℃ 97.5 649 660 1083 1535 沸点/℃ 883 1090 2467 2567 2750 A．Fe﹣Cu合金 B．Mg﹣Fe合金 C．Na﹣Al合金 D．Fe﹣Al合金 【答案】B 【解析】制取合金常用的方法是将两种或多种金属（也可为金属和非金属）加热到某已温度，使其全部熔化，再冷却成合金；在合金中一种金属的熔点应低于另一种金属的沸点才能使两种金属熔合在一起，据此进行分析判断即可。 解：制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或非金属）加热到某一定温度，使其全部熔化，再冷却成为合金；说明两者可以同时处于熔化状态下，一种金属的熔点应低于另一种金属的沸点才能使两种金属熔合在一起。 A、当熔点较高的铁开始熔化时，铜也处于液体状态，故能采用上述方法制取。 B、铁的熔点（1535℃）比镁的沸点（1090℃）还高，当熔点较高的铁开始熔化时，镁已经处于气体状态，故不宜采用上述方法制取。 C、当熔点较高的铝开始熔化时，钠也处于液体状态，故能采用上述方法制取。 D、当熔点较高的铁开始熔化时，铝也处于液体状态，故能采用上述方法制取。 4．小金在已调平的托盘天平左右两盘上各放一个相同质量的烧杯，往烧杯中分别加入相同溶质质量分数的硝酸银溶液，天平再次平衡，如图所示。现往烧杯中分别放入已打磨的相同质量的铁片和铜片。下列相关说法正确的是（　　） A．反应一段时间后，天平会失去平衡 B．右盘烧杯中的溶液会逐渐变成黄色 C．反应后取出铁片，铁片总质量变大 D．实验能说明铁的化学性质比铜活泼 【答案】C 【解析】A、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，由于两个烧杯中均没有气体逸出，反应一段时间后，天平仍保持平衡，故选项说法错误。 B、铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，右盘烧杯中的溶液会逐渐变成蓝色，故选项说法错误。 C、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，反应的化学方程式为Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag，每56份质量的铁可置换出216份质量的银，反应后取出铁片，铁片总质量变大，故选项说法正确。 D、铁、铜与硝酸银溶液反应，说明了金属活动性铁＞银，铜＞银，但无法确定铁和铜的活动性强弱，故选项说法错误。 5．钛是具有多种优良性能的金属，小希为比较钛、镁、铜的化学活动性，做了如图所示的实验，并观察到甲无明显现象，乙中钛表面出现红色物质，则三种金属的活动性由大到小依次是（　　） A．镁、铜、钛 B．镁、钛、铜 C．钛、镁、铜 D．铜、钛、镁 【答案】B 【解析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。 解：钛片无明显变化，说明钛不能置换出镁，进一步说明镁的活动性比钛强；钛片表面有红色固体出现，说明钛能将铜置换出来，进一步说明钛的活动性比铜强，三种金属从强到弱的顺序为：镁＞钛＞铜。 6．化学的“美”一直在陶冶着我们。小游同学在验证A1、Cu、Ag三种金属活动性顺序创造了美丽的“金属树”。向两个放有宣纸的培养皿中分别滴入适量的CuSO4溶液、AgNO3溶液，再放入铝丝，一段时间后观察到的实验现象如图，下列说法正确的是（　　） A．实验前需要打磨铝丝是因为除去表面致密的氧化膜 B．该实验能证明Al、Cu、Ag三种金属活动性顺序 C．得到“铜树”后的溶液一定是无色的 D．得到“银树”反应方程式是Al+AgNO3＝Ag+Al（NO3）3 【答案】A 【解析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。 A、实验前需要打磨铝丝是因为除去表面致密的氧化膜，该选项正确。 B、该实验能证明铝最活泼，不能比较铜和银的活动性顺序，不能证明Al、Cu、Ag三种金属活动性顺序，该选项不正确。 C、如果硫酸铜过量，则得到“铜树”后的溶液是蓝色溶液，该选项不正确。 D、得到“银树”反应方程式是Al+3AgNO3＝Al（NO3）3+3Ag，该选项不正确。 7．为了研究铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，小金先将金属铁放在硫酸铜溶液中，观察到有明显现象，接下去小金还应补充下列实验中的（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】金属活动性顺序，小金将金属铁放在硫酸铜溶液中，观察到明显现象，说明了金属活动性铁＞铜。为得出铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，需证明锌＞铁。 A、将铜放入硫酸亚铁溶液中，无明显现象，只能说明铜的金属活动性比铁弱，即 Cu＞Fe＞Cu，但无法比较铁和锌的活动性，故不符合要求。 B、将铁放入硫酸锌溶液中，无明显现象，说明铁不能置换出硫酸锌中的锌，得出锌的金属活动性比铁强，即 Fe＞Zn＞Fe，结合之前得出的 Cu＞Fe＞Cu，可以确定三种金属的活动性顺序为 Fe＞Cu（Zn＞Fe＞Cu，故符合要求。 C、将铜放入硫酸锌溶液中，无明显现象，只能说明铜的金属活动性比锌弱，即 Cu＞Zn＞Cu，但无法比较铁和锌的活动性，故不符合要求。 D、将锌放入硫酸铜溶液中，有明显现象，说明锌能置换出硫酸铜中的铜，得出锌的金属活动性比铜强，即 Cu＞Zn＞Cu，但无法比较铁和锌的活动性，故不符合要求。 8．下列生活常识中涉及的科学知识描述错误的是（　　） 选项 生活常识 科学知识 A 铝制容器不能盛酸性物质 酸性物质会破坏铝的氧化膜，进而腐蚀金属铝 B 燃烧法辨别羊毛和棉线 羊毛发出烧纸的气味，棉线发出烧焦羽毛的气味 C 菜刀抹油防锈 油能隔离氧气和水 D 用厨余垃圾制肥料 厨余垃圾中含有N、P、K等植物所需的元素 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．铝、铝的氧化膜能与酸性物质均能与酸反应，酸性物质会破坏铝的氧化膜，进而腐蚀金属铝，故A正确。 B．羊毛的主要成分是蛋白质，灼烧闻气味，有烧焦羽毛气味的是羊毛，燃烧有烧纸气味的是棉线，故B错误。 C．给菜刀抹油，油能隔绝氧气和水从而防止菜刀生锈，故C正确。 D．用圾厨余垃制肥料，是因为厨余垃圾中含有N、P、K等植物所需的元素，故D正确。 9．图像能直观表达化学中各种变化的关系。有关下列图像的描述正确的一项是（　　） A．①表示等质量的Mg、Fe分别与溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应 B．②表示将氢氧化钠溶液逐渐滴入到盐酸溶液中 C．③不考虑水的蒸发，表示一定量浓盐酸被放置在空气中一段时间 D．④表示向盐酸和氯化钙的混合溶液中滴加碳酸钠溶液至过量 【答案】C 【解析】A、等质量的Mg、Fe分别与溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应，最终镁反应生成的氢气比铁多，故选项不正确。 B、将氢氧化钠溶液逐渐滴入到盐酸溶液中，溶液pH由小于7逐渐升高至大于7，故选项不正确。 C、浓盐酸易挥发，随着氯化氢不断挥发除去，盐酸质量分数逐渐减小，当氯化氢挥发到一定程度时，盐酸质量分数不再变化，故选项正确。 D、向盐酸和氯化钙的混合溶液中滴加碳酸钠溶液至过量，碳酸钠先和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，盐酸完全反应后，碳酸钠再和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，因此开始一段时间不产生沉淀，故选项不正确。 10．等质量的锌、铁与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量m与反应时间t的关系图，合理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】相等质量的锌和铁分别与足量的稀硫酸反应，由于稀硫酸过量，因此充分反应后放出氢气的质量大小由金属决定；根据金属活动性强弱关系锌＞铁，可判断锌与稀硫酸反应快，铁与稀硫酸反应慢，即金属与锌的反应时间最短最先完成、铁完成的反应消耗时间长。 解：由于稀硫酸过量，因此充分反应后放出氢气的质量大小由金属决定，根据化学方程式Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑知每56g铁生成2g氢气， 根据化学方程式Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑知每65g锌反应生成2g氢气，所以相等质量的铁和锌与足量硫酸反应铁生成氢气多，对于图象铁的终点纵坐标应该大于锌，可排除选项D．根据金属活动性强弱关系锌＞铁，可判断锌与稀硫酸反应快，铁与稀硫酸反应慢，即金属与锌的反应时间最短最先完成、铁完成的反应消耗时间长。对于图象又可排除选项CD．两种金属与酸接触会迅速放出氢气，故可排除A。 11．金属材料性能优良，已成为社会发展的重要物质之一。金属与盐溶液反应可用于金属的回收和提纯。将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是（　　） A．滤渣中一定含有Ag、Cu和Zn B．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生 C．向滤液中加入稀盐酸，一定没有沉淀产生 D．滤液中一定不含Cu（NO3）2，可能含有AgNO3和Zn（NO3）2 【答案】C 【解析】根据金属活动性顺序为Zn＞Cu＞Ag，将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，进行分析判断。 A、由金属活动性顺序为Zn＞Cu＞Ag，将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜。充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液，说明滤液中不含硝酸铜，可能是锌和硝酸铜恰好完全反应，也可能是锌有剩余，则滤渣中一定含有Ag、Cu，可能含有Zn，故选项说法错误。 B、滤渣中一定含有Ag、Cu，可能含有Zn，向滤渣中加入稀盐酸，不一定有气泡产生，故选项说法错误。 C、滤液中一定含有硝酸锌，一定不含有硝酸铜和硝酸银，向滤液中加入稀盐酸，一定没有沉淀产生，故选项说法正确。 D、滤液中一定不含Cu（NO3）2、AgNO3，一定含有Zn（NO3）2，故选项说法错误。 12．李白在《秋浦歌十七首•其十四》中写道：“炉火照天地，红星乱紫烟。”这首诗描写的是古代利用木炭和黄铜矿进行炼铜的壮观场景（如图为AI生图）。下列关于炼铜过程的说法正确的是（　　） A．黄铜矿在高温条件下生成金属铜和氧气 B．炼铜过程中，氧化铜被还原生成金属铜 C．炼铜时产生的“紫烟”主要是二氧化碳气体 D．炉火的作用是使铜与氧反应生成氧化铜 【答案】B 【解析】A、根据黄铜矿的主要成分是二硫化亚铁铜，在高温条件下不会生成金属铜和氧气来分析；B、根据古代炼铜是先将黄铜矿转化为氧化铜，再用木炭（还原剂）还原氧化铜来分析；C、根据二氧化碳是无色气体，炼铜时产生的“紫烟”可能是矿石中的杂质或反应生成的其他有色物质来分析；D、根据炉火的作用是提供高温，先将矿物转化为氧化铜，然后再用木炭还原氧化铜来分析。 解：A、黄铜矿的主要成分是二硫化亚铁铜，在高温条件下不会生成金属铜和氧气，故选项说法不正确。 B、古代炼铜是先将黄铜矿转化为氧化铜，再用木炭（还原剂）还原氧化铜，则炼铜过程中，氧化铜被还原生成金属铜，故选项说法正确。 C、二氧化碳是无色气体，炼铜时产生的“紫烟”不是二氧化碳，可能是矿石中的杂质或反应生成的其他有色物质，故选项说法不正确。 D、炉火的作用是提供高温，先将矿物转化为氧化铜，然后再用木炭还原氧化铜，故选项说法不正确。 13．“九三阅兵”为全世界展示我国全体系战略核心力量，尤其是东风5C液体洲际导弹带给了国人满满的安全感。通过调查，小科发现它的发动机材料使用的是铼合金，具有良好的可塑性，可加工成片、线、棒，用于航天航空的高温结构件、弹性元件、电子元件等。 （1）下列有关铼合金的说法中，正确的有_________。（填字母） A.它是金属材料 B.它是一种化合物 C.它是一种混合物 （2）请你结合材料，写出一条铼合金的物理性质____________________________________。 （3）改装前的导弹装载车使用久了会锈迹斑斑，生产中用稀盐酸除去铁制品表面的锈迹，该反应的化学方程式是___________________________。 【答案】（1）AC；（2）具有良好的可塑性（或耐高温、具有导电性等）； （3）Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。 【解析】（1）根据合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，进行分析判断。 （2）根据物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质，进行分析解答。 （3）根据铁锈的主要成分是氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁和水，进行分析解答。 解：（1）A.金属材料包括纯金属以及它们的合金，铼合金是金属材料，故选项说法正确。 B.合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，则铼合金是一种混合物，不是化合物，故选项说法错误。 C.合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，则铼合金是一种混合物，故选项说法正确。 （2）铼合金具有良好的可塑性，可加工成片、线、棒，用于航天航空的高温结构件、弹性元件、电子元件等，说明铼合金耐高温、具有导电性等。 （3）铁锈的主要成分是氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。 14．如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察a中铁生锈，b中没变化。还可以观察到L端与R端液面高度_________（填“L高R低”“L低R高”或“一样高”）；该实验能说明铁锈蚀的条件是__________________。请你根据铁生锈原理写出一条防止铁生锈的方法__________________。 【答案】L高R低；铁与水接触（合理即可）；刷漆（合理即可）。 【解析】铁生锈是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果，铁生锈过程中会消耗氧气，使装置内气体压强减小，在这个探究铁锈蚀条件的装置中，a管中铁与水和空气接触，b管中铁只与空气接触，一周后a中铁生锈，b中没变化，说明水在铁生锈过程中起到关键作用。 解：a中的铁钉与水充分接触，容易生锈，b中的铁钉没有与水充分接触，不容易生锈，a中氧气减少，压强也减小，从而导致L端比R端液面高；a管中铁与水和空气接触生锈，b管中铁只与空气接触不生锈，通过对比可以得出铁锈蚀需要水存在；根据铁生锈的条件是与氧气和水接触，那么防止铁生锈就可以从隔绝氧气或水的角度出发，比如刷漆，在铁制品表面刷漆可以隔绝氧气和水，从而防止铁生锈； 15．某化学学习小组为比较镁和铝的金属活动性强弱设计了如下实验方案。实验准备： （1）量取500g10%的硫酸溶液。 （2）准备两块镁条和铝条，并除去表面的氧化膜。要求两种金属片_________相同。 【方案一】将除去氧化膜的镁条、铝条，分别与相同体积相同质量分数的硫酸反应，观察到镁比铝反应更剧烈，说明__________________ 。 【方案二】（1）连接仪器组装成如图所示实验装置。某学生用抽拉法检查该装置的气密性，发现被拉出的针筒活塞一段时间后又回到原来的位置，你认为该装置是否漏气？__________________。 （2）要比较两种金属活动性强弱，可以测定两种金属与硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间；还可测定___________________________。 【答案】（2）表面积；【方案一】镁比铝的金属活动性强；【方案二】（1）不漏气； （2）相同时间内产生的气体体积。 【解析】（2）由于金属体积的大小影响与酸反应的速率，为了控制变量，要求两种金属片表面积相同； 【方案一】由于镁比铝的活动性强，所以两种金属分别与硫酸反应时，镁比铝反应更剧烈； 【方案二】（1）如果装置不漏气，针筒的活塞被拉出一段后，针筒内压强变小，在大气压的作用下，活塞一段时间后又回到原来的位置； （2）镁与硫酸反应生成了硫酸镁和氢气；要比较两种金属活动性强弱，可以测定两种金属与硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间；还可测定相同时间内产生的气体体积； 16．人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。 （1）人类使用金属的先后顺序跟下列因素有关的是_________（选填序号）。 ①地壳中金属元素的含量 ②金属活动性顺序 ③金属的导电性 ④金属冶炼的难易程度 ⑤金属的延展性 （2）在生产生活实践中人类逐渐掌握多种金属的技术。比较两种铁矿石磁铁矿（主要成分Fe3O4）和菱铁矿（主要成分FeCO3）从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”，其原因是___________________________。 （3）钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料，钛合金制品放在海水中数年取出后仍光亮如新，是因为其_________（填序号）非常好。 A．可塑性 B．机械性能 C．抗腐蚀性能 （4）铁在潮湿的空气中反应生成疏松的铁锈，铁锈的主要成分是_________（填化学式）。 （5）利用“活泼金属”可以制得H2，H2可用作汽车能源，若推广应用于汽车产业，则需要综合考虑的因素有_________（填序号）。 A．金属原料的成本 B．生产过程中的能源消耗和污染 C．金属的回收利用 【答案】（1）②④。（2）磁铁矿中铁的质量分数更高；（3）C （4）Fe2O3；（5）ABC。 【解析】（1）人类使用金属的先后顺序与金属活动性顺序和金属冶炼的难易程度有关。金属活动性越弱，越容易被冶炼，使用时间越早； （2）在Fe3O4中铁元素的质量分数100%≈72.4%，在FeCO3中铁元素的质量分数100%≈42.3%，磁铁矿中铁元素的含量更高，磁铁矿作炼铁原料更具优势。 （3）钛合金制品在海水中数年取出后仍光亮如新，是因为其抗腐蚀性能非常好，故C符合题意； （4）铁锈的主要成分是氧化铁，化学式为Fe2O3。 （5）利用“活泼金属”可以制得H2，H2可用作汽车能源；若推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素有金属原料价格是否便宜、生成过程中的能耗和污染是否大、金属是否便于回收和利用等。 17．材料是人类社会物质文明进步的重要标志。 （1）在春秋时期，我国人民就开始生产和使用铁器。工业上，在高炉中用赤铁矿（主要成分是氧化铁）炼铁的主要原理是___________________________（用化学方程式表示）。该反应中发生了还原反应的物质是_________（填化学式）。 （2）我国古代就有湿法冶金技术，湿法冶金是利用置换反应从盐溶液得到金属。小金把一定量铁粉加入一定量的Cu（NO3）2、Zn（NO3）2和AgNO3混合溶液中，按如图所示进行实验，出现的现象如图中所述。 ①滤液A中大量存在的金属阳离子是__________________（填离子符号）。 ②滤渣B中含有的金属单质是__________________（填化学式）。 【答案】（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2 Fe2O3（2）①Zn2+、Fe2+；②Fe、Ag、Cu 【解析】（1）高炉炼铁工业上用赤铁矿（主要成分是氧化铁）炼铁的原理是高温条件下，一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；还原反应是物质失去氧的反应，这里Fe2O3失去氧，所以发生还原反应的物质是Fe2O3。 （2）金属置换反应分析金属活动性顺序为：Zn＞Fe＞Cu＞Ag，所以铁粉会先与AgNO3反应，再与Cu（NO3）2反应，不与Zn（NO3）2反应。滤液A滴加NaCl无现象，说明AgNO3已完全反应（AgNO3会NaCl和生成氯化银沉淀）；滤渣B加稀盐酸有气体生成，说明铁粉过量（有剩余的Fe）。说明Cu（NO3）2已完全反应。①滤液A中大量存在的金属阳离子：Zn2+（Zn（NO3）2不反应）、Fe2+（Fe 反应生成），同时因为Fe过量，AgNO3和Cu（NO3）2已经被完全置换，所以没有银离子和铜离子这两种离子。 ②滤渣B含有的金属单质：Fe（过量剩余）、被置换出的Ag和Cu。 18．某科学兴趣小组开展综合实践活动。参观电镀工厂并对镀铜液中的相关成分进行检测。 （1）若要通过置换反应在某铁块表面镀上一层铜，可以选择Cu（NO3）2溶液和CuO中的__________________。 （2）镀铜的液体是以稀硫酸、硫酸铜为原料按一定比例配制而成。兴趣小组同学用如下方法测定二者的比例：取镀铜液于烧杯中，取300克的NaOH溶液，平均分三次滴入烧杯中，将每次所得沉淀过滤、洗涤、烘干、称量。三次实验数据见下表： 实验序号 NaOH溶液/g 沉淀质量/g 1 100 4.90 2 100 9.80 3 100 4.90 ①第2次实验生成9.80克沉淀的过程中，有多少NaOH溶质参加反应？ ②请算出镀铜液中硫酸溶质与硫酸铜溶质的质量比。 【答案】（1）Cu（NO3）2溶液；（2）见解析。 【解析】（1）根据铁的活动性大于铜，能从铜盐中置换出铜，铁与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁。 （2）①由所给数据可知，第1次加入氢氧化钠先与硫酸反应，然后再与硫酸铜反应，生成氢氧化铜4.90克，第2次加入氢氧化钠全部与硫酸铜反应，生成氢氧化铜9.80g，则第2次实验生成9.80克沉淀的过程中，设参加反应的氢氧化钠质量为x。 2NaOH+CuSO4＝Na2SO4+Cu（OH）2↓ 80 98 x 9.80g x＝8g 答：第2次实验生成9.80克沉淀的过程中，有8gNaOH溶质参加反应； ②从表中的数据可知，第1次加入100g生成了4.9g沉淀，生成4.9g沉淀需要氢氧化钠为8g÷2＝4g，与硫酸反应的氢氧化钠质量为4g； 设硫酸质量为y。 2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O 80 98 4g y y＝4.9g 硫酸铜完全反应共产生氢氧化铜质量为4.90+4.90+9.80＝19.6g； 设硫酸铜质量为z。 2NaOH+CuSO4＝Na2SO4+Cu（OH）2↓ 160 98 z 19.6g z＝32g 则镀铜液中硫酸溶质与硫酸铜溶质的质量比49：320； 答：镀铜液中硫酸溶质与硫酸铜溶质的质量比49：320。 19．在校科技节上初二的同学们利用金属片、碳棒、柠檬和导线等制作柠檬电池，如图甲所示，并进行一些探究。请回答： （1）柠檬是一种被子植物，日常我们食用的“柠檬”是由柠檬花中的_________发育而来的。 （2）为了探究电池电压与电极材料的关系，同学们用碳棒作电池的正极，分别用锌、铝、铁等金属片作为电池的负极，将电极插入某一柠檬，分别测出两电极间的电压。除了实验中起对照作用的变量外，请再列举一个可能会影响实验结果的其它变量_________ ___________________________。 （3）若将铜片和锌片插入柠檬制成电池，哪个是柠檬电池的正极？现有柠檬电池、开关、电压表、灵敏电流表、小灯泡、螺线管、小磁针各一个，导线若干，请你选择器材设计一个实验，并简要说明如何确定柠檬电池的正极。 （4）小欢让柠檬电池给一个发光二极管供电，结果发光二极管不亮，仔细检查了电路，发现电路连接正确，发光二极管处的连接也没有问题。为了让发光二极管发光，请你提出一个解决方法__________________。 （5）以上实验结束后，小欢将用过的铜片、锌片电极进行回收，并制取海绵铜（Cu），主要流程如图乙所示。已知反应①后，只得到蓝色溶液A，则由溶液A制取海绵铜（Cu）的反应原理是___________________________（用化学方程式表示）。 【答案】（1）子房；（2）两极之间的距离；（3）将柠檬电池、开关、灵敏电流表和灯泡串联，短时间试触，若电流表指针正常偏转，则与电流表正极相连的电极为柠檬电池的正极，反之为负极；（4）串联多个柠檬电池以提高电压；（5）Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu。 【解析】（1）柠檬是一种被子植物，日常我们食用的“柠檬”是柠檬树结的柠檬果，柠檬果实自谢花后由子房成长至发育成熟而得，因此日常我们食用的“柠檬”是由柠檬花中的子房发育而来； （2）影响电压大小可能与柠檬的种类、两极间的距离，电极面积，电极材料等因素有关，某同学用碳棒作电池的正极，分别用锌、铝、铁等金属片作为电池的负极，将电极插入某一柠檬，分别测出两电极间的电压。除了实验中起对照作用的变量外，还应注意保持两极间的距离。 （3）根据题中给定的实验仪器，设计实验如下：将柠檬电池、开关、灵敏电流表和灯泡串联，短时间试触，若电流表指针正常偏转，则与电流表正极相连的电极为柠檬电池的正极，反之为负极； （4）小欢让柠檬电池给一个发光二极管供电，结果发光二极管不亮，仔细检查了电路，发现电路连接正确，发光二极管处的连接也没有问题，在一切都正常的情况下，二极管不发光，可能是电压不够，电流强度小，，因此串联多个柠檬电池以提高电压； （5）根据流程图可知，硫酸铜为盐，锌为活泼金属，因此锌与硫酸铜混合后产生铜和硫酸锌，方程式为：Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu。 20．九年级同学进行了《从自然界的铜到纪念币中的铜》的项目化学习课程。在课堂上，同学们设计了湿法炼铜和火法炼铜两种方案，如下： 【方案一】湿法炼铜。孔雀石硫酸铜溶液单质铜 （1）上述步骤2中，实际操作时，将粗铁棒锻打成薄铁片，目的是__________________ ___________________________； 【方案二】火法冶炼。如下图为氢气还原氧化铜的装置，据此图回答下列问题： （2）开始反应时，应先进行的操作是_________（填字母编号）； A．先打开甲处分液漏斗活塞 B．先点燃丙处的酒精灯 （3）实验结束后甲、乙两装置中质量共减少4克，丙中氧化铜固体粉末减少1.6克，则实验中生成铜的质量为_________克； （4）项目小组同学将实验装置改成如图丁的简易装置，其中铜制燃烧匙可以在试管M中上下移动，虚线框中的装置需从图戊中选取。图戊中的细铜丝一端绕成螺旋状，先在酒精灯上加热，变黑后再迅速地伸到制得的氢气中。在图丁的虚线框中，应选用图戊中的_________（填“A”或“B”）装置。 【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率；（2）A；（3）6.4；（4）B。 【解析】（1）上述步骤2中，实际操作时，将粗铁棒锻打成薄铁片，目的是增大接触面积，加快反应速率； （2）开始反应时，应先进行的操作是先打开甲处分液漏斗活塞，使反应发生一会，产生的氢气排净装置内的空气，防止加热时氢气与氧气的混合气体受热发生爆炸； （3）设生成铜的质量为x，则： H2+CuOCu+H2O 固体质量减少 80 64 80﹣64＝16 x 1.6g x＝6.4g； （4）氢气密度小于空气密度，B装置接触面积更大，使反应更充分，因此应选用图戊中的B。 17 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $