寒假作业09 防止金属腐蚀的措施（巩固培优）九年级化学新教材沪科版五四学制

完成时间： 月 日 天气： 寒假作业09 防止金属腐蚀的措施 1. 金属的化学性质与金属活动性 （1）金属的化学性质： ① 与氧气反应：大部分金属能与氧气反应生成 __________。例如，镁条表面暗淡是因生成了 __________（MgO）；铁在潮湿空气中生锈主要生成 __________（Fe2O3）。 ② 与稀酸反应：排在 __________（H） 前面的金属能与稀__________或稀__________反应，生成 __________ 和相应的盐。 反应通式（以稀硫酸为例）：金属 + H₂SO₄ → 硫酸盐 + H₂↑ 实例（化学方程式）：Zn + H2SO4 → __________（此反应属于 __________反应） ③ 与盐溶液反应：位于金属活动性顺序 __________的金属，能把位于 __________ 的金属从其__________中置换出来。 反应通式：金属A + 盐（金属B）→ 盐（金属A） + 金属B 实例（化学方程式）：Fe + CuSO4 → __________（此反应属于 __________反应） （2）金属活动性顺序： K Ca Na __________ __________ __________ __________ Sn Pb (H) __________ __________ Ag Pt Au （从左到右，金属活动性依次 __________） 应用规律： a. 排在 __________前面的金属能置换出酸中的氢。 b. 排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中 __________ 出来。 （3）探究金属活动性的实验设计（以验证铁、铜、银的活动性为例）： ① 将铁丝放入 硫酸铜 溶液中，观察到 铁丝表面有__________色固体析出，溶液颜色变__________，说明铁的活动性__________ 铜。 ② 将铜丝放入 硝酸银 溶液中，观察到 铜丝表面有__________色固体析出，溶液变__________，说明铜的活动性__________ 银。 结论：三种金属活动性顺序为 __________ > __________ > __________。 2. 金属的腐蚀——以铁生锈为例的探究 （1）铁生锈的本质：铁与空气中的 __________ 和__________ 等物质共同作用，发生的一系列复杂的 __________ 反应，生成以 __________（Fe2O3） 为主要成分的铁锈。 （2）探究铁生锈条件的实验（控制变量法）： 实验装置（控制条件） 实验现象（耗氧量变化） 分析结论 ① 铁粉、炭粉（作催化剂）、水、空气 氧气含量 明显__________ 铁在有 __________ 和 __________（氧气） 的条件下易生锈。 ② 铁粉、炭粉、无水、有空气 氧气含量 __________ 铁在 __________ 的空气中不易生锈。 综合结论 铁生锈是铁与 __________ 和 __________共同作用的结果。 （3）加速铁生锈的因素：与 酸性物质、 盐类物质 接触，或含有其他金属杂质（如碳）形成 原电池，都会加快锈蚀速率。 3. 防止金属腐蚀的措施 （1）基本原理：破坏金属腐蚀的条件，核心是隔绝 __________ 或 __________。 （2）主要方法及实例： 防锈方法 作用原理 生活实例 覆盖保护层 隔绝__________和__________ ① 涂刷 __________（如铁围栏） ② 电镀 __________、__________（如镀铬哑铃、镀锌水管） ③ 覆盖 __________、__________（如搪瓷锅、浸塑衣架） 改变金属内部结构 制成不易锈蚀的合金 在普通钢中加入铬、镍制成 不锈钢 保持金属表面洁净干燥 去除__________这一反应条件 用过的铁制品擦干存放 电化学保护法（牺牲阳极） 让更活泼的金属被腐蚀 轮船船底镶嵌 锌块 4. 金属腐蚀的利用与金属资源保护 （1）金属腐蚀的利用：并非所有腐蚀都有害。例如， “暖贴”的发热原理就是利用铁粉与空气中的 __________、 __________ 发生 __________（锈蚀）而 __________。 （2）金属资源的保护： ① 原因：金属矿物资源 不可再生，且冶炼消耗大量能源并产生污染。 ② 途径：除防止腐蚀外，回收利用 废旧金属是重要举措。 ③ 数据佐证：生产1吨再生铝比生产1吨原铝，可节省大量 煤炭 和 电力，同时减少 二氧化碳 排放。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．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 2．2024年6月30日，世界超级工程深中通道正式通车。深中大桥是中山最长的跨海大桥，主缆由锌铝合金镀层高强度钢丝组成，在钢丝表面镀上镀层的主要目的是 A．提高钢丝的硬度 B．防止钢丝生锈 C．增加美观度 D．降低材料成本 3．防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列金属防锈的做法不恰当的是 A．水龙头表面镀铬 B．自行车链条涂油 C．用“钢丝球”擦拭铝壶上的污渍 D．将使用后的菜刀擦干存放 4．周杰伦的一首歌曲《青花瓷》中唱道：“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，其中的“铜绿”即是铜锈，它的主要成分是碱式碳酸铜。铜在潮湿的空气中生成碱式碳酸铜的化学反应为Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3。下列说法中正确的是 A．铜绿是纯净物 B．将铜放置在潮湿环境中，可以防止铜生锈 C．加热铜绿时，黑色粉末变成绿色 D．铜生成碱式碳酸铜的化学反应是化合反应 5．下列相关“铁制品锈蚀的条件”的探究实验的说法中，错误的是 A．试管中的蒸馏水可以用自来水代替 B．实验前要用砂纸将铁钉打磨干净 C．此实验中使用氯化钙的作用是吸收水蒸气 D．图中左侧的铁钉生锈 6．取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图装置进行试验，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，记录试验数据如表，下列说法错误的是 温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 铁钉质量/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18 A．实验是探究铁钉的质量对铁钉腐蚀快慢的影响 B．温度越高，铁腐蚀越快 C．50℃以后，试管中的氧气可能耗尽，铁钉的腐蚀停止 D．每次试验开始时水的质量保持一致 7．小康以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分（如图）。下列有关说法错误的是 A．在自然界中丁主要以单质形式存在 B．小康选择“数轴”的原点丙为H C．将乙加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色 D．甲和Hg都能和稀硫酸发生反应，甲比Hg反应更快 8．下列化学方程式表示的反应，符合实验事实的是 A． B． C． D． 9．我国传统工艺“湿法炼铜”涉及反应：。由该反应可知，铁和铜的金属活动性强弱关系是 A．Fe>Cu B．Fe<Cu C．Fe=Cu D．无法判断 10．下列物质不能由金属和稀酸直接反应得到的是 A．CuSO4 B．AlCl3 C．MgCl2 D．ZnSO4 11．有甲、乙、丙、丁四种金属。只有甲在自然界主要以单质形式存在，丁的化合物的水溶液不能用乙制容器盛装，但可以用丙制的容器盛装。这四种金属的活动性由强至弱的顺序正确的是 A．甲>乙>丁>丙 B．丙>丁>乙>甲 C．丙>乙>丁>甲 D．乙>丁>丙>甲 12．为验证铁、铜、铝三种金属的活动性顺序，下列各组物质中不能达到目的的是 A．CuSO4溶液、Fe、Al B．CuSO4溶液、Fe、AlCl3溶液 C．FeSO4溶液、Cu、Al D．Al、Fe、Cu、稀盐酸 13．下列一步转化不能实现的是 A． B． C． D． 14．回答下列问题 （1）海底光缆是全球信息互联互通的关键基础设施。它的结构中属于金属材料的是 （写一种）。光缆铺设在极其复杂的海底环境中，外被层材料应具备的性能是 （写一条） （2）粮食存储时向粮仓内充入氮气作保护气，这是利用了氮气的 性质。 （3）为防止桥梁钢架生锈，常在其表面涂刷防护层，原理是 。 15．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）分类和类比是学习化学的常用方法。 防止金属的腐蚀是保护金属资源的主要途径之一、请从体现防锈原理的角度， 将D和 分成一类，分类标准是： 。 A．自行车车圈电镀上一层金属 B．将铁制成不锈钢 C．铁锅使用后擦干表面的水分 D．铁制品表面喷漆 16．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）金属和金属材料在生产、生活中应用广泛。 （1）青铜大面具是三星堆遗址出土的一件形制最为完整、保存最完好的大型青铜面具。青铜是铜与锡的合金，青铜硬度比纯铜的硬度更 （填“大”或“小”）。 （2）黄河铁牛共四尊，铸造于725年。黄河铁牛由生铁浇铸而成，一氧化碳与赤铁矿在高温下生产生铁的反应化学方程式为 。 （3）海昏侯马蹄金，做工精美。不法分子常用假黄金(铜锌合金)仿制纯黄金文物，从原理角度上分析，下列鉴别真假黄金文物的方法正确的是______（填字母）。 A．滴加稀盐酸 B．用火灼烧 C．观察颜色 （4）为探究铁制品锈蚀的条件，设计如图实验： 一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论，其中铁锈的主要成分是 （填化学式）。 （5）化学小组继续探究铁生锈过程中能量的变化，用图所示装置进行实验：取少量铁粉放入锥形瓶中，安装温度传感器，用注射器向瓶中加入少量蒸馏水，用传感器记录瓶中温度的变化如图所示。根据图像可以得出，铁生锈的过程 热量（填“吸收”或“放出”）。 17．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）自然界中的铁因为化学性质比较活泼，大多以 （填物质类别）形式存在。 炼铁。工业炼铁常用热还原法。 任务二：认识铁锅的制作 （2）裁料。在钢板上划线，沿线切出锅坯。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 （写一种物质的化学式）溶液。 （3）锻打。铁锅胚锻打成型，是因为铁具有 （填一种物理性质）。 （4）淬火。将锻打好的铁锅加热，然后伸入冷水中，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 。 （5）防锈。在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀，其原理是 。 18．“中国造”已成为世界名牌。 （1）中国商飞携国产大飞机C919飞出国门参加亚洲最大规模航展新加坡航展，在机体结构上大规模使用第三代铝锂合金等先进材料。铝虽然较活泼，但抗腐蚀性能好的原因是 （用化学方程式表示）。 （2）C919在中央翼缘条、发动机吊挂、垂尾对接接头等部位应用了钛合金。在此体现的钛合金具有的优良性能有___________（填标号）。 A．熔点低 B．密度大 C．可塑性好 D．抗腐蚀性好 （3）中国造航空母舰外壳用涂料覆盖，是为了防止钢铁材料与空气中的 接触而生锈。 （4）中国承建的中马友谊大桥是架设在印度洋上的第一座跨海大桥。建造大桥的材料用到了环氧钢筋，钢的主要成分是铁，利用一氧化碳与赤铁矿石(主要成分是)反应生产铁的化学方程式是 。将生铁冶炼成钢，需要通过 含碳量（填“提高”或“降低”）。 19．金属与人类的生活密切相关。回答下列有关金属性质的问题。 （1）现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件，实验设计如图所示，请你模仿A、C实验设计补充B实验设计。 （2）防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件。常用的防锈方法有 （写一种即可）。 20．勇于创新是中学生必备的品质。根据如图创新实验回答问题。 （1）图甲为测定空气中氧气含量实验。将食品脱氧剂粉末均匀涂抹的目的是 ，最终量筒中液面约降至 刻度线处，得出空气中氧气体积约为空气体积的。 （2）图乙为探究燃烧条件实验。观察到：①形管中白磷燃烧，②形管中红磷不燃烧，③水中白磷不燃烧。实验证明燃烧需要氧气的现象是 （填序号）。 （3）图丙为探究铁生锈条件实验。观察到湿的铁丝网生锈，浸没在刚冷却的开水中的铁丝网无明显变化，由此得出铁生锈与 有关，形管中用刚冷却的开水的目的是 。 1．下列变化中，与缓慢氧化无关的是 A．钢铁生锈 B．食物腐烂 C．酒精挥发 D．粮食酿酒 2．学校某实践小组探究铁钉生锈的条件，通过数字传感器测定不同环境中铁钉生锈情况，以及铁钉生锈时氧气、温度和压强的变化，得出以下两个图像。下列说法错误的是（不定项） A．对比图1的①③和②③可知，铁钉生锈需要水和空气共同作用 B．通过图1的③④⑤可知，环境中有食盐水或酸存在，会减缓铁生锈的速率 C．通过图2可知，该实验可用于测定空气中氧气含量 D．图2的压强变化不明显，可能是铁生锈消耗氧气和温度升高同时作用的结果 3．小李在学习完“金属的利用与保护”相关内容后，回想起自己某次去海滩游玩，发现海边的铁栏杆都有不同程度的锈斑，并且与海水接触的栏杆的锈蚀程度比其他地方的更明显，于是对铁生锈的原因产生兴趣，和同学们一起按照如图装置进行实验。 已知：①钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，实验所用蒸馏水均经过煮沸处理，其中氧气含量可忽略不计； ②海水中含有大量氯化钠（食盐的主要成分）。 （1）实验一周后，观察到注射器A中钢丝棉 （填“有”或“无”）锈斑出现，活塞 (填“向上”“向下”或“不”)移动，产生该现象的原因是 。 （2）注射器B中干燥剂的作用是 ，对比注射器 （填字母）和注射器B中的现象，可证明铁生锈需要与水接触。 （3）对比注射器A和注射器C中的现象，可得到的实验结论是 。 （4）相同时间内，与注射器A相比，注射器D中的活塞移动距离更大，说明 。 （5）结合实验说明与海水接触的铁栏杆比其他地方生锈更严重的原因是 。 （6）在生活中防止铁栏杆生锈的措施有 （写一条）。 4．化学学习小组对铁制品锈蚀的条件进行探究。 【提出问题】铁制品锈蚀与哪些因素有关？ 【查阅资料】①氯化钙固体可作干燥剂。 ②一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。 一周后的现象： A．铁钉表面有一层铁锈    B．铁钉表面无明显变化    C．铁钉表面无明显变化    D．铁钉表面有较厚铁锈 （1）对比A、B、C试管中现象，说明铁锈蚀主要是铁与空气中的 、 发生化学反应；在金属表面形成保护膜的方法有 。（写一种即可） （2）对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 有关。 （3）铁锈蚀后应及时除锈的原因是 。 （4）保护金属资源的措施，除了防止金属腐蚀外，有 。 5．常温下，在密闭容器中用数字传感器探究相同质量的镁和锌分别与等质量分数、等质量的稀盐酸反应过程中压强变化，测定结果如图所示。下列说法正确的是 A．锌的金属活动性比镁强 B．曲线①产生的比曲线②多 C．根据压强变化推测两个反应都有热量放出 D．曲线②是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线 6．金属和金属材料是人类赖以生存和发展的重要物质。某校化学兴趣小组以“金属和金属材料的探究之旅”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识金属 （1）铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，世界上年产量最高的金属是 ； （2）下列有关金属和金属材料的说法正确的是___________(填字母序号)； A．金属材料包括纯金属和合金 B．将金做成金箔是利用了金的延展性 C．生铁的含碳量比钢低 D．铝制品在空气中耐腐蚀是因为铝的化学性质不活泼 【任务二】金属的化学性质 金属与氧气反应： （3）下列关于金属与氧气反应的说法，正确的是___________(填字母序号)； A．金属铝在常温下与氧气剧烈反应 B．红热的铁丝能在空气中燃烧 C．根据金属与氧气反应的难易程度，可初步判断某些金属的活动性 金属与酸反应： 如图，取大小相同的金属片，分别加入相同的三份稀盐酸中。 （4）有明显现象且反应最剧烈的是试管 (填试管序号)； （5）试管②里发生反应的现象是 ； 7．金属铝在现代工业生产和生活中应用广泛。某兴趣小组从不同角度对铝的知识进行建构。 Ⅰ．铝的原子结构 （1）图1为铝原子的结构示意图，铝原子在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子。 Ⅱ．铝的性质 （2）将未经打磨的铝箔放入盛有足量稀硫酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内压强随反应时间变化曲线如图2。AB段发生反应的化学方程式是 ，CD段容器内压强减小的原因是 。 （3）将铝片插入CuSO4溶液中，一段时间后，观察到铝片表面析出一层红色物质，同时溶液颜色变浅，发生反应的化学方程式是 。图3是该反应的微观示意图，请用文字描述该反应的微观实质 。 Ⅲ．铝的应用 （4）Al粉和Fe2O3高温下发生反应：，可用于制备金属纳米复合材料，该反应属于 (填基本反应类型)。 8．为探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序，化学小组的同学设计了方案I、方案II两种方案。同学们讨论后认为方案II不能得出实验结论。 方案I 方案II （1）上述两种方案中，试管 （填字母）中观察不到明显现象。 （2）请写出方案II中有气泡产生的反应的化学方程式： 。 （3）小明同学认为方案II增加一组实验即可得出实验结论，他补充的实验所需试剂为 。 9．废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等，为实现对锡的绿色回收，设计如图工艺流程： 已经： （1）将废旧电路板粉碎的目的是 。 （2）步骤①的操作是 。 （3）铜的金属活动性比锡 (填“强”或“弱”)；固体A中一定含有的金属元素是 。 （4）写出步骤②发生反应的化学方程式 。 10．化学兴趣小组对钢铁厂生产出来的某产品（只含铁和碳）产生好奇。它是生铁还是钢？该小组取样品，加到盛有足量稀硫酸的烧杯中，实验得到氢气的质量如下表。（提示：生铁的含碳量为，钢的含碳量为） 时间 0 1 2 3 4 5 6 7 8 质量 0 0.06 （1）分析判断，表格中第 分钟的数据不合理。 （2）根据表中合理的数据，在给出的坐标系上，画出氢气质量与时间的关系曲线。 （3）通过计算判断该产品是生铁还是钢？（写出计算过程，计算结果保留到） 1．在科学探究中，如果问题涉及多个因素(变量)，可以只研究因变量与一个自变量的关系，控制其他量不变。运用控制变量的方法，可将多变量问题变成多个单变量问题分别研究，最后再综合解决。 六十九中学化学兴趣小组的同学们利用控制变量的方法来探究铁生锈条件。邀请你共同参与完成他们的探究活动。 【明确目的】探究铁生锈的条件 【寻找变量】 （1）铁锈的主要成分为Fe2O3，xH2O3，依据 ，可推测出铁需要与空气中的氧气和水蒸气接触才能生锈，确定变量为 。 【设计实验】同学们设计如图1所示的实验 【证据推理】 （2）对比甲、乙试管中的现象，说明铁钉生锈需要与氧气接触，对比 试管中现象，说明铁钉生锈需要与水接触。通过分析同学们得出铁生锈的条件。 【学科融合】 （3）小玖同学用如图2所示装置进行铁锈蚀条件的探究。两个透明塑料瓶中均装满CO2的水溶液，并将其放在阳光下照射。一段时间后可观察到 （填“甲”或“乙”）中铁钉出现锈蚀。 【方法迁移】 （4）同学们看到教材中三星堆出土的青铜大面具，已经生锈，查阅资料得知铜锈的主要成分碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)。可推测出铜锈蚀除有水和氧气外，还必须有 参与，在图3所示的几组实验中，观察到甲试管中铜表面有绿色物质生成，其他三组均无明显现象。作为对照实验的是 组实验(填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)，其它实验分别与对照实验对比，才能得出铜生锈的条件。 【实际应用】 （5）废旧金属的回收利用，不仅可以减少资源浪费，还能降低环境污染。现取一定量已经锈蚀的铁钉(假设只含铁和氧化铁)，经测定其中氧元素的含量为24%，则已经锈蚀的铁与未锈蚀的铁的质量比为 。 2．项目小组对铁系食品脱氧剂（又称为“双吸剂”）进行了如下探究。 I.探究成分：某脱氧剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐以及无水氯化钙等。 （1）为确定脱氧剂中铁粉的存在，进行如下实验。 实验1：取一包脱氧剂粉末，用磁铁吸引。观察到部分黑色粉末被吸引，说明存在铁粉。 实验2：取实验1中被吸引的部分铁粉放入试管中，加入适量稀盐酸。观察到有气泡产生，写出该反应的化学方程式 。 实验3：另取实验1中被吸引的部分铁粉放入试管中，加入适量硫酸铜溶液，现象是 ，证明铁的活动性 。 实验4：另取被磁铁吸引的铁粉，撒向酒精灯的火焰。观察到粉末剧烈燃烧，火星四射，铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易被点燃，原因是 。 Ⅱ.证明生锈： （2）利用图1所示装置进行实验，一段时间后，观察到气球变大。 气球变大的原因是 。 Ⅲ.应用：实验：设计如表所示对比实验探究脱氧剂中活性炭和食盐的作用。 实验序号 铁粉/g 水\L 活性炭/g NaCl/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 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： （3）对比实验①和④可得到的结论是 。 （4）下列叙述正确的是 （填字母）。 a.铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水 b.铁系食品脱氧剂使用过程中放出热量 c.铁系食品脱氧剂能延长食物的保存时间 3．蒸汽眼罩内部材料含铁粉、活性炭、食盐、水等。它借助铁生锈放热，使内部水分蒸发，产生热度和湿度缓解眼部疲劳。 【任务一】检验蒸汽眼罩内部材料成分。 （1）取少量样品于试管中，滴加足量稀盐酸，观察到 ，证明含有铁粉。 （2）取样于密闭装置内灼烧，用澄清石灰水检验燃烧产物，实验目的是：证明样品中含 。 【任务二】探究蒸汽眼罩快速发热的原理： （3）小组同学对比使用前和使用后的图片(如图1)，并根据材料中的成分，判断产生的红棕色固体是铁粉与 共同作用的红棕色产物。 （4）为探究活性炭和食盐的作用，小组同学设计了以下几组实验。并测得前三组实验100秒内温度变化不明显，实验四的结果如图2。 序号 药品 实验一 4g铁粉、2mL水 实验二 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠 实验三 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 实验四 4g铁粉、2mL水、_____g氯化钠、2g活性炭 ①实验四中氯化钠的质量是 g。 ②对比四组实验，可得出的结论是 。 时间/s③眼罩中的铁选用铁粉而不用铁片的目的是 。 【任务三】测定使用过的蒸汽眼罩中棕色的物质成分。 【查阅资料】使用过的蒸汽眼罩内部材料呈棕色，主要含。在高温的条件下，可发生如下两个反应：，。 【实验】按图1进行实验，第一步：取10.0g干燥的棕色粉末于玻璃管中，持续通加强热至；第二步：改持续通加强热至，停止加热后继续通至固体冷却。 （5） 。 4．学习了金属的化学性质后，小月对Zn、Fe、Cu的活泼程度进行了如下实验验证。 实验一：利用金属与金属化合物溶液反应来验证金属活动性，设计了如图实验方案。 （1）实验一中，试管②里发生的反应现象为 （2）验证金属活动性：Zn>Fe>Cu，上述实验中，没有必要做的是 （填试管序号）。 实验二：能否利用金属与酸反应的速率验证金属活动性强弱？ 【查阅资料】影响化学反应速率的因素除了物质本身的化学性质外，还有温度、反应物浓度、接触面积等因素。 【实验验证】如图二，取相同大小的金属片，分别放到相同的三份稀盐酸中，并用温度传感器测定反应过程中一段时间内温度变化。所得温度变化曲线如图三所示。 （3）图二中，试管②里发生化学反应方程式为 。 （4）根据图三分析，金属与酸反应属于 （填“吸热”或“放热”）反应。 【反思交流】 （5）根据上述金属与酸反应的实验以及图三，能否验证得出属活动性：Zn>Fe>Cu?请做出判断，并说明理由 。 【拓展延伸】 （6）为得到活动性：Zn>Fe>Cu的结论，小月提出，可在原实验二方案基础上，再直接利用一种药品完成实验即可，该药品可能是 。 A．CuSO4 B．ZnSO4 C．MgSO4 5．不锈钢保温杯是由内外双层不锈钢制成，其结构如图所示。304不锈钢除了含铁，还含有18％铬(Cr)和8％镍(Ni)等金属及碳、硅等非金属。 探究Ⅰ：保温杯的不锈钢材料中金属镍的活动性如何？ 【查阅资料】Ni的金属丝为银白色，NiSO4溶于水，溶液呈绿色。 【实验1】甲、乙两同学选用Cu、Fe、Ni的金属丝及它们的硫酸盐溶液，分别采用不同的方案设计了以下实验，证明了这三种金属活动性顺序为：Fe>Ni>Cu。 甲同学 乙同学 （1）甲同学在试管②中观察到的现象是 。 （2）乙同学先将足量金属丝A伸入X溶液中，充分反应后，取出A再将金属丝B伸入溶液中，两次实验中均观察到明显现象。则金属丝A为 ；金属丝B伸入溶液中时发生反应的化学方程式为 。 （3）兴趣小组的同学想把Ni排在金属活动性顺序表中，为确定是排在氢之前还是氢之后，还需再进行的操作是 。 探究Ⅱ：不锈钢是真的不生锈，还是不容易生锈？ 【实验2】 （4）兴趣小组的同学利用铁生锈是因为铁与 共同作用的结果这一原理继续进行如下探究实验。 实验 实验现象 放置48小时，无明显现象 放置48小时，不锈钢片表面出现铁锈 （5）不锈钢的用途很广，可以用来做厨具等。通过上述探究可知，为防止不锈钢锅生锈，在使用时应注意的是 。 【思维拓展】 （6）生铁和钢都是常用的金属材料，都是铁合金，从组成上分析，它们的主要区别是 。 6．像科学家一样“做科学”—探秘金属的活动性顺序： 某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图甲所示三个实验（三种金属均已用砂纸打磨过，其形状和大小相同，稀盐酸的浓度和用量也相同）。 （1）实验前用砂纸打磨金属的目的是 。 （2）一段时间后，观察到B试管中的实验现象为 ，该反应的化学方程式为： 。 （3）甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是 。实验A溶液中增加的离子是 （用符号表示），反应过程中溶液的质量变化是 （填“增大”“减小”或“不变”）。 （4）乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，因此在上述实验的基础上，乙同学又补做了一个实验，装置如图乙所示，且实现了探究目的。乙同学的实验：X、Y物质分别为： 。 【拓展与延伸】 （5）好奇地小华在老师的指导下，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，此时，滤渣中一定含有 。 （6）除去FeCl2溶液中含有的少量CuCl2杂质，下列试剂最好的是_______（填序号）。 A．锌粒 B．铁粉 C．铜丝 7．垃圾是放错地方的资源，某废旧电器中含有铁、铜、镍（Ni）三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，开展了一系列探究。 【查阅资料】已知在化合物中一般显+2价。 实验一：探究铁、铜、镍的金属活动性顺序。 【提出猜想】兴趣小组结合已知金属活动性顺序，提出了以下猜想。 （1）猜想一：；猜想二：；猜想三： 。 【进行实验】 （2）甲组同学进行了如下的实验，请完成实验报告。 实验内容 现象 解释与结论 将三种金属片分别插入三支盛有等浓度稀硫酸的试管中 铁片、镍片表面产生气泡；铜片无明显现象 猜想 不正确 乙组同学将铜丝和镍丝分别加入盛有硝酸亚铁溶液的试管中，观察现象。 丙组同学将铜丝和铁丝分别加入盛有硝酸镍溶液的试管中，观察现象。 （3） 组同学（填“乙”或“丙”）能通过观察到产生的明显实验现象，确定猜想三是正确的。 实验二：从含有铁、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍。 【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。 （4）对废旧电器进行粉碎的目的是 。 （5）写出一个步骤①中发生反应的化学方程式 。 （6）步骤②中得到的金属C是 。 【拓展应用】 （7）为研究另一种金属锌的化学性质，并从含和的混合溶液中回收金属铜和银。反应过程中溶质的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法正确的是_____（填字母）。 A．a点时，溶液的总质量与反应前总质量相等 B．点时，溶液里含有的阳离子是和 C．点时，固体成分为、、的混合物 D．点时，溶液呈无色 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 寒假作业09 防止金属腐蚀的措施 1. 金属的化学性质与金属活动性 （1）金属的化学性质： ① 与氧气反应：大部分金属能与氧气反应生成 金属氧化物。例如，镁条表面暗淡是因生成了 氧化镁（MgO）；铁在潮湿空气中生锈主要生成 氧化铁（Fe2O3）。 ② 与稀酸反应：排在 氢（H） 前面的金属能与稀盐酸或稀硫酸反应，生成 氢气 和相应的盐。 反应通式（以稀硫酸为例）：金属 + H₂SO₄ → 硫酸盐 + H₂↑ 实例（化学方程式）：Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑（此反应属于 置换反应） ③ 与盐溶液反应：位于金属活动性顺序 前面 的金属，能把位于 后面 的金属从其盐溶液中置换出来。 反应通式：金属A + 盐（金属B）→ 盐（金属A） + 金属B 实例（化学方程式）：Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu（此反应属于 置换反应） （2）金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au （从左到右，金属活动性依次 减弱） 应用规律： a. 排在 H 前面的金属能置换出酸中的氢。 b. 排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中 置换 出来。 （3）探究金属活动性的实验设计（以验证铁、铜、银的活动性为例）： ① 将铁丝放入 硫酸铜 溶液中，观察到 铁丝表面有红色固体析出，溶液颜色变浅，说明铁的活动性 大于 铜。 ② 将铜丝放入 硝酸银 溶液中，观察到 铜丝表面有银白色固体析出，溶液变蓝，说明铜的活动性 大于 银。 结论：三种金属活动性顺序为 Fe > Cu > Ag。 2. 金属的腐蚀——以铁生锈为例的探究 （1）铁生锈的本质：铁与空气中的 氧气 和 水 等物质共同作用，发生的一系列复杂的 缓慢氧化 反应，生成以 氧化铁（Fe2O3） 为主要成分的铁锈。 （2）探究铁生锈条件的实验（控制变量法）： 实验装置（控制条件） 实验现象（耗氧量变化） 分析结论 ① 铁粉、炭粉（作催化剂）、水、空气 氧气含量 明显下降 铁在有 水 和 空气（氧气） 的条件下易生锈。 ② 铁粉、炭粉、无水、有空气 氧气含量 基本不变 铁在 干燥 的空气中不易生锈。 综合结论 铁生锈是铁与 氧气 和 水 共同作用的结果。 （3）加速铁生锈的因素：与 酸性物质、 盐类物质 接触，或含有其他金属杂质（如碳）形成 原电池，都会加快锈蚀速率。 3. 防止金属腐蚀的措施 （1）基本原理：破坏金属腐蚀的条件，核心是隔绝 氧气 或 水。 （2）主要方法及实例： 防锈方法 作用原理 生活实例 覆盖保护层 隔绝空气和水 ① 涂刷 油漆（如铁围栏） ② 电镀 铬、锌（如镀铬哑铃、镀锌水管） ③ 覆盖 搪瓷、塑料（如搪瓷锅、浸塑衣架） 改变金属内部结构 制成不易锈蚀的合金 在普通钢中加入铬、镍制成 不锈钢 保持金属表面洁净干燥 去除水这一反应条件 用过的铁制品擦干存放 电化学保护法（牺牲阳极） 让更活泼的金属被腐蚀 轮船船底镶嵌 锌块 4. 金属腐蚀的利用与金属资源保护 （1）金属腐蚀的利用：并非所有腐蚀都有害。例如， “暖贴”的发热原理就是利用铁粉与空气中的 氧气、 水 发生 缓慢氧化（锈蚀）而 放热。 （2）金属资源的保护： ① 原因：金属矿物资源 不可再生，且冶炼消耗大量能源并产生污染。 ② 途径：除防止腐蚀外，回收利用 废旧金属是重要举措。 ③ 数据佐证：生产1吨再生铝比生产1吨原铝，可节省大量 煤炭 和 电力，同时减少 二氧化碳 排放。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．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。 2．2024年6月30日，世界超级工程深中通道正式通车。深中大桥是中山最长的跨海大桥，主缆由锌铝合金镀层高强度钢丝组成，在钢丝表面镀上镀层的主要目的是 A．提高钢丝的硬度 B．防止钢丝生锈 C．增加美观度 D．降低材料成本 【答案】B 【解析】钢丝的主要成分是铁，铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，在钢丝表面镀上镀层的主要目的是隔绝氧气和水，防止钢丝生锈。 故选B。 3．防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列金属防锈的做法不恰当的是 A．水龙头表面镀铬 B．自行车链条涂油 C．用“钢丝球”擦拭铝壶上的污渍 D．将使用后的菜刀擦干存放 【答案】C 【解析】A、水龙头表面镀铬，铬的化学性质相对稳定，镀铬可隔绝氧气和水，能有效防止生锈，做法恰当； B、在自行车链条涂油，能将铁与氧气和水隔绝，防止铁生锈，做法恰当； C、铝壶表面有一层致密的氧化铝保护膜，用 “钢丝球” 打磨铝壶表面，会破坏这层保护膜，使铝更容易被氧化生锈，做法不恰当； D、将使用后的菜刀用布擦干，可减少菜刀表面的水分，因为铁生锈需要水参与，这样能防止菜刀生锈，做法恰当。 故选：C。 4．周杰伦的一首歌曲《青花瓷》中唱道：“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，其中的“铜绿”即是铜锈，它的主要成分是碱式碳酸铜。铜在潮湿的空气中生成碱式碳酸铜的化学反应为Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3。下列说法中正确的是 A．铜绿是纯净物 B．将铜放置在潮湿环境中，可以防止铜生锈 C．加热铜绿时，黑色粉末变成绿色 D．铜生成碱式碳酸铜的化学反应是化合反应 【答案】D 【解析】A、铜绿的主要成分是碱式碳酸铜，还可能含有其他杂质，属于混合物，不是纯净物， 不符合题意； B、根据“”可知，潮湿环境中水分含量多，铜更加容易生锈,不符合题意； C、加热铜绿时，绿色粉末变成黑色，不符合题意； D、根据“”可知，铜生成碱式碳酸铜的化学反应是由多种物质生成一种物质，符合化合反应的特征，是化合反应，符合题意； 故选D。 5．下列相关“铁制品锈蚀的条件”的探究实验的说法中，错误的是 A．试管中的蒸馏水可以用自来水代替 B．实验前要用砂纸将铁钉打磨干净 C．此实验中使用氯化钙的作用是吸收水蒸气 D．图中左侧的铁钉生锈 【答案】A 【解析】A、铁制品锈蚀的条件是铁与氧气、水同时接触。自来水中含有多种杂质，可能会对铁的锈蚀产生干扰，而蒸馏水几乎不含杂质，能更准确地探究水对铁锈蚀的影响。所以试管中的蒸馏水不可以用自来水代替，该选项错误。    B、实验前用砂纸将铁钉打磨干净，是为了除去铁钉表面的铁锈等杂质，使铁钉能与水、氧气充分接触，保证实验的准确性，该选项正确。    C、氯化钙具有吸水性，在实验中使用氯化钙的作用是吸收水蒸气，创造干燥的环境，用于探究没有水时铁是否生锈，该选项正确。    D、图中左侧试管里的铁钉与氧气、水同时接触，满足铁生锈的条件，所以铁钉会生锈，该选项正确。    故选A。 6．取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图装置进行试验，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，记录试验数据如表，下列说法错误的是 温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 铁钉质量/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18 A．实验是探究铁钉的质量对铁钉腐蚀快慢的影响 B．温度越高，铁腐蚀越快 C．50℃以后，试管中的氧气可能耗尽，铁钉的腐蚀停止 D．每次试验开始时水的质量保持一致 【答案】A 【解析】A、该实验探究的是温度对铁钉腐蚀快慢的影响，而不是铁钉的质量对铁钉腐蚀快慢的影响，故选项说法错误； B、从表格数据可以看出，在一定温度范围内，温度越高，铁钉增加的质量越大，说明铁钉腐蚀越快 ，故选项说法正确； C、在50℃以后，铁钉增加的质量不再增加，可能是因为试管中的氧气耗尽，导致铁钉的腐蚀停止，说明铁钉腐蚀越快，故选项说法正确；   D、每次试验开始时水的质量保持一致，这是为了控制变量，确保实验结果是由温度这一因素引起的，故选项说法正确； 故选：A。 7．小康以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分（如图）。下列有关说法错误的是 A．在自然界中丁主要以单质形式存在 B．小康选择“数轴”的原点丙为H C．将乙加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色 D．甲和Hg都能和稀硫酸发生反应，甲比Hg反应更快 【答案】D 【解析】A、丁是金，化学性质稳定，在自然界中主要以单质形式存在，该选项正确； B、由分析可知丙为H，该选项正确； C、乙是铁，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气（），有气泡产生，溶液变为浅绿色，该选项正确； D、Hg（汞）在金属活动性顺序中位于氢之后，不能和稀硫酸发生反应，该选项错误。 故选D。 8．下列化学方程式表示的反应，符合实验事实的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、铜在金属活动性顺序中位于氢之后，则铜与稀盐酸不反应，说法错误，不符合题意； B、铁比银活泼，但氯化银难溶于水，则铁与氯化银不反应，说法错误，不符合题意； C、锌比铜活泼，则锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，化学方程式为，说法正确，符合题意； D、铁在金属活动性顺序中位于氢之前，则铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为，说法错误，不符合题意。 故选：C。 9．我国传统工艺“湿法炼铜”涉及反应：。由该反应可知，铁和铜的金属活动性强弱关系是 A．Fe>Cu B．Fe<Cu C．Fe=Cu D．无法判断 【答案】A 【解析】在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。根据反应：可知， Fe能将Cu从CuSO4溶液中置换出来，说明在金属活动性顺序里，Fe排在Cu前面。在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强，所以Fe的活动性比Cu强。 故选A。 10．下列物质不能由金属和稀酸直接反应得到的是 A．CuSO4 B．AlCl3 C．MgCl2 D．ZnSO4 【答案】A 【解析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，生成相应的盐。 A、铜（Cu）在金属活动性顺序中位于氢之后，不能与稀硫酸反应生成CuSO4，符合题意； B、铝（Al）在金属活动性顺序中位于氢之前，能与稀盐酸反应生成AlCl3，不符合题意； C、镁（Mg）在金属活动性顺序中位于氢之前，能与稀盐酸反应生成MgCl2，不符合题意； D、锌（Zn）在金属活动性顺序中位于氢之前，能与稀硫酸反应生成ZnSO4，不符合题意； 故选A。 11．有甲、乙、丙、丁四种金属。只有甲在自然界主要以单质形式存在，丁的化合物的水溶液不能用乙制容器盛装，但可以用丙制的容器盛装。这四种金属的活动性由强至弱的顺序正确的是 A．甲>乙>丁>丙 B．丙>丁>乙>甲 C．丙>乙>丁>甲 D．乙>丁>丙>甲 【答案】D 【解析】根据题干分析，“只有甲在自然界主要以单质形式存在”：这表明甲的活动性最弱，因为活动性弱的金属不易发生反应，才能在自然界中以单质形式稳定存在（如金、银）。因此，甲是活动性最弱的金属。 “丁的化合物的水溶液不能用乙制的容器盛装”：丁的化合物水溶液是丁的盐溶液。不能用乙制的容器盛装，说明乙能与丁的盐溶液反应，即乙能将丁从其盐溶液中置换出来。根据金属活动性顺序规则，活动性强的金属能置换活动性弱的金属，因此乙的活动性强于丁（乙 > 丁）。 “丁的化合物的水溶液可以用丙制的容器盛装”：这表示丙不能与丁的盐溶液反应，即丙不能置换丁。因此，丙的活动性弱于丁（丁 > 丙）。 综合以上信息：乙 > 丁 > 丙，且甲活动性最弱，因此四种金属的活动性顺序为：乙 > 丁 > 丙 > 甲。 故选D。 12．为验证铁、铜、铝三种金属的活动性顺序，下列各组物质中不能达到目的的是 A．CuSO4溶液、Fe、Al B．CuSO4溶液、Fe、AlCl3溶液 C．FeSO4溶液、Cu、Al D．Al、Fe、Cu、稀盐酸 【答案】A 【解析】A、将Fe放入CuSO4溶液，铁表面析出红色固体，证明金属的活动性Fe > Cu。将Al放入CuSO4溶液发生反应，铝表面析出红色固体，证明金属的活动性Al > Cu。但此组物质无法比较Al和Fe的活动性，故不能达到实验目的。 B、将Fe放入CuSO4溶液，铁表面析出红色固体，证明金属的活动性Fe > Cu。 将Fe放入AlCl3溶液：不反应（无明显现象），证明金属的活动性Al > Fe。结合以上，可得出Al > Fe > Cu。故能达到实验目的。 C、将Al放入FeSO4溶液，铝表面析出黑色固体，证明金属的活动性Al > Fe。 将Cu放入FeSO4溶液：不反应（无明显现象），因为证明金属的活动性Fe > Cu。 结合以上，可得出Al > Fe > Cu。故能达到实验目的。 D、将Al放入稀盐酸，剧烈反应，产生大量气泡，证明Al活泼（Al > H）。将Fe放入稀盐酸反应较缓慢，产生气泡，证明金属的活动性Al>Fe > H，将Cu放入稀盐酸：不反应（无明显现象），证明Cu不活泼（Cu < H）。通过反应剧烈程度可区分Al、Fe、Cu的活动性，得出Al > Fe > Cu。故能达到实验目的。 13．下列一步转化不能实现的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A、锌（Zn）是活泼金属，能与盐酸（HCl）发生置换反应：，该反应一步实现转化。结论：A能实现。 B、铁（）在置换反应中生成的化合物中所含有的铁元素的化合价通常表现为 + 2 价（生成亚铁盐）。铁与稀盐酸、稀硫酸或可溶性氯化物（如）反应时，只能生成氯化亚铁（），无法直接一步生成氯化铁（）。结论：B不能实现。 C、铜（Cu）虽不能与稀硝酸直接发生置换反应，但能能与硝酸银等可溶性硝酸盐反应：。结论：C能实现。 D、镁（Mg）是活泼金属，能与盐酸反应：，该反应一步实现转化。结论：D能实现。 故选B。 14．回答下列问题 （1）海底光缆是全球信息互联互通的关键基础设施。它的结构中属于金属材料的是 （写一种）。光缆铺设在极其复杂的海底环境中，外被层材料应具备的性能是 （写一条） （2）粮食存储时向粮仓内充入氮气作保护气，这是利用了氮气的 性质。 （3）为防止桥梁钢架生锈，常在其表面涂刷防护层，原理是 。 【答案】（1） 钢丝（合理即可） 耐腐蚀（合理即可） （2）化学性质不活泼 （3）隔绝氧气和水 【解析】（1）海底光缆结构中，钢丝属于金属材料（金属材料包括纯金属和合金，钢丝主要成分是铁，属于纯金属类的金属材料）； 光缆铺设在海底复杂环境中，外被层材料需要具备耐腐蚀的性能，因为海底有海水等具有腐蚀性的物质，耐腐蚀能保证光缆长期稳定使用。 （2）粮食存储时充入氮气作保护气，是利用了氮气化学性质不活泼的性质。氮气化学性质不活泼，不易与粮食发生化学反应，能防止粮食被氧化、变质等。 （3）铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果。在桥梁钢架表面涂刷防护层，原理是隔绝氧气和水，使铁无法与氧气、水接触，从而防止生锈。 15．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）分类和类比是学习化学的常用方法。 防止金属的腐蚀是保护金属资源的主要途径之一、请从体现防锈原理的角度， 将D和 分成一类，分类标准是： 。 A．自行车车圈电镀上一层金属 B．将铁制成不锈钢 C．铁锅使用后擦干表面的水分 D．铁制品表面喷漆 【答案】 A 隔绝氧气和水 【解析】A、镀金属能隔绝氧气和水，从而防止金属生锈； B、将铁制成不锈钢，能改变金属内部结构，从而防止金属生锈； C、擦干水分能使金属保持干燥，进而防止金属生锈； D、在金属表面喷漆，能隔绝氧气和水，从而防止金属生锈。 则可将A和D分成一类，其原理均为隔绝氧气和水。 16．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）金属和金属材料在生产、生活中应用广泛。 （1）青铜大面具是三星堆遗址出土的一件形制最为完整、保存最完好的大型青铜面具。青铜是铜与锡的合金，青铜硬度比纯铜的硬度更 （填“大”或“小”）。 （2）黄河铁牛共四尊，铸造于725年。黄河铁牛由生铁浇铸而成，一氧化碳与赤铁矿在高温下生产生铁的反应化学方程式为 。 （3）海昏侯马蹄金，做工精美。不法分子常用假黄金(铜锌合金)仿制纯黄金文物，从原理角度上分析，下列鉴别真假黄金文物的方法正确的是______（填字母）。 A．滴加稀盐酸 B．用火灼烧 C．观察颜色 （4）为探究铁制品锈蚀的条件，设计如图实验： 一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论，其中铁锈的主要成分是 （填化学式）。 （5）化学小组继续探究铁生锈过程中能量的变化，用图所示装置进行实验：取少量铁粉放入锥形瓶中，安装温度传感器，用注射器向瓶中加入少量蒸馏水，用传感器记录瓶中温度的变化如图所示。根据图像可以得出，铁生锈的过程 热量（填“吸收”或“放出”）。 【答案】（1）大 （2） （3）AB （4） 氧气和水 Fe2O3 （5）放出 【解析】（1）青铜是铜与锡的合金，青铜硬度比纯铜的硬度更大。 （2）赤铁矿的作用成分是氧化铁，一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为： （3）A、黄金与盐酸不反应，而假黄金中的锌能与盐酸反应生成氢气，因此滴加稀盐酸可以鉴别，故正确； B、黄金灼烧时不会与氧气反应，而灼烧能使假黄金中的铜能与氧气反应生成黑色的氧化铜，因此可用火灼烧的方法鉴别，故正确； C、黄金和假黄金都是由黄色的，无法通过观察颜色来鉴别，故错误。 故选AB。 （4）一周后，观察A（与水和氧气同时接触）、B（与氧气隔绝）、C（与水隔绝）中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要氧气和水和接触的结论。其中铁锈的主要成分是：Fe2O3。 （5）根据图像可以得出，铁生锈的过程温度升高，故铁生锈的过程放出热量。 17．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）自然界中的铁因为化学性质比较活泼，大多以 （填物质类别）形式存在。 炼铁。工业炼铁常用热还原法。 任务二：认识铁锅的制作 （2）裁料。在钢板上划线，沿线切出锅坯。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 （写一种物质的化学式）溶液。 （3）锻打。铁锅胚锻打成型，是因为铁具有 （填一种物理性质）。 （4）淬火。将锻打好的铁锅加热，然后伸入冷水中，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 。 （5）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）化合物 （2）CuSO4 （3）延展性 （4） （5）隔绝氧气和水 【解析】（1）自然界中的铁因为化学性质比较活泼，容易与水、氧气等反应，所以大多以化合物形式存在。 （2）传统工艺常用一种蓝色溶液划线，划线处会出现红色物质，该蓝色溶液为含铜离子的溶液，红色物质为铁从铜离子的溶液中置换生成的铜，则蓝色溶液可能是CuSO4溶液。 （3）铁锅胚锻打成型，是因为铁具有延展性。 （4）由题中信息可知，铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁，另外还生成一种气体单质，化学反应前后元素种类不变，则气体单质为氢气，该反应方程式为。 （5）铁生锈是铁与氧气和水共同作用，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。 18．“中国造”已成为世界名牌。 （1）中国商飞携国产大飞机C919飞出国门参加亚洲最大规模航展新加坡航展，在机体结构上大规模使用第三代铝锂合金等先进材料。铝虽然较活泼，但抗腐蚀性能好的原因是 （用化学方程式表示）。 （2）C919在中央翼缘条、发动机吊挂、垂尾对接接头等部位应用了钛合金。在此体现的钛合金具有的优良性能有___________（填标号）。 A．熔点低 B．密度大 C．可塑性好 D．抗腐蚀性好 （3）中国造航空母舰外壳用涂料覆盖，是为了防止钢铁材料与空气中的 接触而生锈。 （4）中国承建的中马友谊大桥是架设在印度洋上的第一座跨海大桥。建造大桥的材料用到了环氧钢筋，钢的主要成分是铁，利用一氧化碳与赤铁矿石(主要成分是)反应生产铁的化学方程式是 。将生铁冶炼成钢，需要通过 含碳量（填“提高”或“降低”）。 【答案】（1） （2）CD （3）氧气和水 （4） 降低 【解析】（1）铝在常温下与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化，所以铝的化学性质比较活泼，但铝制品却耐腐蚀，方程式为：； （2）钛合金具有熔点高、密度小，可塑性好，机械性能好，抗腐蚀性好等优良性能。 故选CD； （3）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，航空母舰外壳用涂料覆盖，是为了防止钢铁材料与空气中的氧气和水接触而生锈； （4）一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：； 生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为 0.03%~2%，生铁的含碳量＞钢的含碳量，将生铁冶炼成钢，需要通过降低含碳量。 19．金属与人类的生活密切相关。回答下列有关金属性质的问题。 （1）现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件，实验设计如图所示，请你模仿A、C实验设计补充B实验设计。 （2）防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件。常用的防锈方法有 （写一种即可）。 【答案】（1）见图B试管所示。 （2）刷漆（或涂油等） 【解析】（1）铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触。A实验中铁钉既接触水又接触氧气；C实验中铁钉只接触氧气（干燥的空气）。为了探究铁生锈的条件，B实验应设计为铁钉只接触水，不接触氧气。所以B实验的设计为：在试管中加入适量的经煮沸迅速冷却的蒸馏水，将铁钉完全浸没在蒸馏水中，然后在水面上覆盖一层植物油，以隔绝氧气。如图  。 （2） 防止铁制品锈蚀，常用的防锈方法有涂油、刷漆、镀锌、保持铁制品表面洁净干燥等。例如在铁栏杆表面刷漆，能够隔绝铁与氧气和水的接触，从而防止生锈；在铁锅使用后洗净擦干，保持其表面干燥，也能减缓生锈的速度。故填：刷漆（或涂油等） 。    20．勇于创新是中学生必备的品质。根据如图创新实验回答问题。 （1）图甲为测定空气中氧气含量实验。将食品脱氧剂粉末均匀涂抹的目的是 ，最终量筒中液面约降至 刻度线处，得出空气中氧气体积约为空气体积的。 （2）图乙为探究燃烧条件实验。观察到：①形管中白磷燃烧，②形管中红磷不燃烧，③水中白磷不燃烧。实验证明燃烧需要氧气的现象是 （填序号）。 （3）图丙为探究铁生锈条件实验。观察到湿的铁丝网生锈，浸没在刚冷却的开水中的铁丝网无明显变化，由此得出铁生锈与 有关，形管中用刚冷却的开水的目的是 。 【答案】（1） 增大反应物的接触面积，使氧气充分反应 24 （2）①③ （3） 氧气 除去水中溶解的氧气 【解析】（1）将食品脱氧剂粉末均匀涂抹的目的是增大反应物的接触面积，使氧气充分反应； 试管内空气体积为130mL，氧气约占空气体积的，则消耗氧气的体积为，量筒起始液面在50mL刻度线处，所以最终量筒中液面约降至刻度线处。 （2）证明燃烧需要氧气，需对比有氧气和无氧气时白磷是否燃烧，a白磷与氧气接触能燃烧，c白磷在水中不与氧气接触不能燃烧，所以实验证明燃烧需要氧气的现象是①③。 （3）湿的铁丝网生锈（与氧气、水接触），浸没在刚冷却的开水中的铁丝网无明显变化（与氧气隔绝），由此得出铁生锈与氧气（或O2） 有关； U 形管中用刚冷却的开水的目的是除去水中溶解的氧气。 1．下列变化中，与缓慢氧化无关的是 A．钢铁生锈 B．食物腐烂 C．酒精挥发 D．粮食酿酒 【答案】C 【解析】 A、钢铁生锈是铁与氧气、水蒸气等发生反应，生成铁锈（主要成分是氧化铁）。这是一个缓慢的氧化过程，没有剧烈现象，与缓慢氧化有关，不符合题意； B、食物腐烂是食物中的有机物被微生物分解，微生物通过呼吸作用消耗氧气，发生缓慢氧化反应，导致食物变质，属于缓慢氧化，不符合题意； C、酒精挥发是酒精从液态变为气态的过程，属于物理变化（状态变化），没有新物质生成，也没有氧气参与反应，与缓慢氧化无关，符合题意； D、粮食酿酒是粮食中的淀粉等物质经过发酵，与空气中的氧气发生缓慢氧化反应，生成酒精等新物质，与缓慢反应有关，不符合题意。 故选：C 2．学校某实践小组探究铁钉生锈的条件，通过数字传感器测定不同环境中铁钉生锈情况，以及铁钉生锈时氧气、温度和压强的变化，得出以下两个图像。下列说法错误的是（不定项） A．对比图1的①③和②③可知，铁钉生锈需要水和空气共同作用 B．通过图1的③④⑤可知，环境中有食盐水或酸存在，会减缓铁生锈的速率 C．通过图2可知，该实验可用于测定空气中氧气含量 D．图2的压强变化不明显，可能是铁生锈消耗氧气和温度升高同时作用的结果 【答案】BC 【解析】A、对比图1的①③和②③可知，铁钉只与干燥的空气或只与水接触，氧气含量几乎不变，而铁钉与空气和水同时接触，氧气含量减少，则说明铁钉生锈需要水和空气共同作用，故选项说法正确。 B、通过图1的③④⑤可知，环境中有食盐水或酸存在，氧气含量减少的较多，说明环境中有食盐水或酸存在，会加快铁生锈的速率，故选项说法错误。 C、通过图2可知，随着反应的进行，氧气浓度减小，但减小的远小于五分之一，该实验不能用于测定空气中氧气含量，故选项说法错误。 D、铁生锈消耗氧气，气体减少，压强减小，铁生锈放热，温度升高，压强增大，图2的压强变化不明显，可能是铁生锈消耗氧气和温度升高同时作用的结果，故选项说法正确。 故选：BC． 3．小李在学习完“金属的利用与保护”相关内容后，回想起自己某次去海滩游玩，发现海边的铁栏杆都有不同程度的锈斑，并且与海水接触的栏杆的锈蚀程度比其他地方的更明显，于是对铁生锈的原因产生兴趣，和同学们一起按照如图装置进行实验。 已知：①钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，实验所用蒸馏水均经过煮沸处理，其中氧气含量可忽略不计； ②海水中含有大量氯化钠（食盐的主要成分）。 （1）实验一周后，观察到注射器A中钢丝棉 （填“有”或“无”）锈斑出现，活塞 (填“向上”“向下”或“不”)移动，产生该现象的原因是 。 （2）注射器B中干燥剂的作用是 ，对比注射器 （填字母）和注射器B中的现象，可证明铁生锈需要与水接触。 （3）对比注射器A和注射器C中的现象，可得到的实验结论是 。 （4）相同时间内，与注射器A相比，注射器D中的活塞移动距离更大，说明 。 （5）结合实验说明与海水接触的铁栏杆比其他地方生锈更严重的原因是 。 （6）在生活中防止铁栏杆生锈的措施有 （写一条）。 【答案】（1） 有 向上 钢丝棉发生锈蚀的过程中消耗氧气，使注射器内压强减小 （2） 吸收注射器中的水蒸气，保持注射器内部干燥 A （3）铁生锈需要与氧气接触 （4）食盐水会加快铁的锈蚀 （5）海水中含有大量氯化钠，会加快铁的锈蚀 （6）刷漆(合理即可) 【解析】（1）注射器A中钢丝棉与氧气和水接触，故实验一周后，观察到注射器A中钢丝棉有锈斑出现； 钢丝棉生锈消耗了氧气，会导致装置内气体减少，压强减小，故活塞向上移动； （2）注射器B中干燥剂的作用是吸收注射器中的水蒸气，保持注射器内部干燥； 注射器A中钢丝棉与氧气和水接触，一段时间后生锈，注射器B中钢丝棉只与氧气接触，一段时间后不生锈，故对比注射器A和注射器B中的现象，可证明铁生锈需要与水接触； （3）注射器A中钢丝棉与氧气和水接触，一段时间后生锈，注射器C中钢丝棉与水接触，一段时间后不生锈，说明铁生锈需要与氧气接触； （4）注射器A、D的区别在于注射器A中钢丝棉用蒸馏水润湿，注射器D中钢丝棉用食盐水润湿，相同时间内，注射器D活塞移动距离更大，说明注射器D中消耗氧气更多，因此可说明食盐水会加快铁的锈蚀； （5）海水中含有的氯化钠是食盐的主要成分，会加快铁的锈蚀，因此与海水接触的铁栏杆比其他地方生锈更严重； （6）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，防止铁栏杆生锈可隔绝氧气和水，如刷漆。 4．化学学习小组对铁制品锈蚀的条件进行探究。 【提出问题】铁制品锈蚀与哪些因素有关？ 【查阅资料】①氯化钙固体可作干燥剂。 ②一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。 一周后的现象： A．铁钉表面有一层铁锈    B．铁钉表面无明显变化    C．铁钉表面无明显变化    D．铁钉表面有较厚铁锈 （1）对比A、B、C试管中现象，说明铁锈蚀主要是铁与空气中的 、 发生化学反应；在金属表面形成保护膜的方法有 。（写一种即可） （2）对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 有关。 （3）铁锈蚀后应及时除锈的原因是 。 （4）保护金属资源的措施，除了防止金属腐蚀外，有 。 【答案】（1） 氧气     水 刷漆 （2）氯化钠 （3）铁锈疏松多孔，能吸附空气中的氧气和水，会加快铁的锈蚀 （4）回收利用废旧金属 【解析】（1）A中铁钉同时与水和氧气接触，B中没有氧气，C中氯化钙固体可作干燥剂，所以C中没有水，A中铁钉表面有一层铁锈，B、C中铁钉无明显变化，说明铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果；在金属表面形成保护膜的方法有很多，如在金属表面刷漆等，从而防止生锈； （2） 分析A、D实验可知，D实验比A实验多了氯化钠这个变量，D中铁钉比A中铁钉生锈严重，则说明铁生锈除与氧气和水有关外，还与氯化钠有关； （3）铁锈具有疏松多孔的结构，能够吸附空气和水分，加快了铁的生锈过程； （4）保护金属资源的措施，除了防止金属腐蚀外，还可以采用回收利用废旧金属等措施。 5．常温下，在密闭容器中用数字传感器探究相同质量的镁和锌分别与等质量分数、等质量的稀盐酸反应过程中压强变化，测定结果如图所示。下列说法正确的是 A．锌的金属活动性比镁强 B．曲线①产生的比曲线②多 C．根据压强变化推测两个反应都有热量放出 D．曲线②是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线 【答案】C 【解析】A、在金属活动性顺序中，镁在锌之前，所以锌的金属活动性比镁弱，故选项说法错误； B、曲线①、曲线②最后压强相等，说明两者产生的氢气体积相等，故选项说法错误； C、镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气，由于生成了气体，压强会逐渐增大，由图可知，随着反应的进行，曲线①、曲线②的压强都是先增大，后小幅下降，可推测两个反应过程中都有热量放出，待完全反应后，温度逐渐恢复至室温，故压强下降，故选项说法正确； D、镁的活动性比锌强，反应完所需时间短，则曲线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线，故选项说法错误； 故选：C。 6．金属和金属材料是人类赖以生存和发展的重要物质。某校化学兴趣小组以“金属和金属材料的探究之旅”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识金属 （1）铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，世界上年产量最高的金属是 ； （2）下列有关金属和金属材料的说法正确的是___________(填字母序号)； A．金属材料包括纯金属和合金 B．将金做成金箔是利用了金的延展性 C．生铁的含碳量比钢低 D．铝制品在空气中耐腐蚀是因为铝的化学性质不活泼 【任务二】金属的化学性质 金属与氧气反应： （3）下列关于金属与氧气反应的说法，正确的是___________(填字母序号)； A．金属铝在常温下与氧气剧烈反应 B．红热的铁丝能在空气中燃烧 C．根据金属与氧气反应的难易程度，可初步判断某些金属的活动性 金属与酸反应： 如图，取大小相同的金属片，分别加入相同的三份稀盐酸中。 （4）有明显现象且反应最剧烈的是试管 (填试管序号)； （5）试管②里发生反应的现象是 ； 【答案】（1）铁/Fe （2）AB （3）C （4）① （5）有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 【解析】（1）世界上年产量最高的金属是铁； （2）A、金属材料包括纯金属和合金，符合题意； B、将金做成金箔是因为金具有良好的延展性，符合题意； C、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%，故生铁的含碳量比钢高，不符合题意； D、铝制品在空气中耐腐蚀，是因为铝的化学性质比较活泼，常温下铝能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，不符合题意。 故选AB； （3）A、金属铝在常温下能与氧气反应，但不剧烈，不符合题意； B、红热的铁丝在空气中不能燃烧，红热的铁丝在氧气中能剧烈燃烧，不符合题意； C、金属越活泼，越易与氧气反应，相反，金属越不活泼，越不易与氧气反应，因此可根据金属与氧气反应的难易程度，初步比较不同金属的活动性，符合题意。 故选C； （4）在金属活动性顺序里，锌、铁均排在氢前，铜排在氢后，锌、铁均能与稀盐酸反应生成氢气，产生气泡，铜与稀盐酸不反应，且锌比铁活泼，故锌与稀盐酸反应最剧烈，故有明显现象且反应最剧烈的是试管①； （5）试管②里铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，现象是：产生气泡，溶液由无色变为浅绿色； 7．金属铝在现代工业生产和生活中应用广泛。某兴趣小组从不同角度对铝的知识进行建构。 Ⅰ．铝的原子结构 （1）图1为铝原子的结构示意图，铝原子在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子。 Ⅱ．铝的性质 （2）将未经打磨的铝箔放入盛有足量稀硫酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内压强随反应时间变化曲线如图2。AB段发生反应的化学方程式是 ，CD段容器内压强减小的原因是 。 （3）将铝片插入CuSO4溶液中，一段时间后，观察到铝片表面析出一层红色物质，同时溶液颜色变浅，发生反应的化学方程式是 。图3是该反应的微观示意图，请用文字描述该反应的微观实质 。 Ⅲ．铝的应用 （4）Al粉和Fe2O3高温下发生反应：，可用于制备金属纳米复合材料，该反应属于 (填基本反应类型)。 【答案】（1） 失去 （2） Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 装置内温度下降 （3） 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu Al失去电子变成Al3+，Cu2+得到电子变成Cu （4）置换反应 【解析】（1）在化学反应中，原子会得失电子，一般最外层小于4个电子，容易失电子，大于4个，容易得电子，Al的最外层电子数是3，所以易失去电子。 （2）Al与稀硫酸反应会产生气体，密闭容器的压强会增大，而AB段压强变化不明显，说明AB段是未经打磨的铝箔表面的氧化铝与稀硫酸反应，生成硫酸铝和水，方程式Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O； Al与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，不仅有气体产生并且这是一个放热反应，密闭容器压强增大，C点压强最大，是Al完全反应的点，CD段是反应结束溶液温度降低逐渐恢复到室温，所以压强减小。 （3）Al的金属活动性比铜强，Al和CuSO4反应生成硫酸铝和铜，方程式为2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu； 由图可知，Al原子变成了Al3+，Cu2+变成了Cu，其他微粒未变，所以该反应的微观实质是Al失去电子变成Al3+，Cu2+得到电子变成Cu。 （4）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是置换反应，Al是单质、Fe2O3是化合物、Fe是单质、Al2O3是化合物，符合置换反应的概念，所以该反应是置换反应 8．为探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序，化学小组的同学设计了方案I、方案II两种方案。同学们讨论后认为方案II不能得出实验结论。 方案I 方案II （1）上述两种方案中，试管 （填字母）中观察不到明显现象。 （2）请写出方案II中有气泡产生的反应的化学方程式： 。 （3）小明同学认为方案II增加一组实验即可得出实验结论，他补充的实验所需试剂为 。 【答案】（1）A （2）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ （3）铁片与硫酸铜溶液（合理即可） 【解析】（1）方案I的试管A中银不能与硫酸铜反应，观察不到明显现象，故填：A； （2）方案II中铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，故填：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑； （3）方案II的试管C中的铜能置换出硝酸银中的银，说明铜的活动性比银强，试管D中铁能与盐酸反应，说明铁的活动性比氢强，但无法比较铁、铜的活动性，需补充的试剂是铁和硫酸铜溶液，故填：铁和硫酸铜溶液（合理即可）。 9．废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等，为实现对锡的绿色回收，设计如图工艺流程： 已经： （1）将废旧电路板粉碎的目的是 。 （2）步骤①的操作是 。 （3）铜的金属活动性比锡 (填“强”或“弱”)；固体A中一定含有的金属元素是 。 （4）写出步骤②发生反应的化学方程式 。 【答案】（1）增大反应物接触面积，使反应更快、更充分 （2）过滤 （3） 弱 铜 （4） 【解析】（1） 将废旧电路板粉碎的目的是增大反应物接触面积，使反应更快、更充分； （2）由流程图可见，步骤①反应完成后要将生成的 SnCl₂ 溶液与未反应的固体分开，故该操作是“过滤”； （3）由步骤①可知，铜不能置换金属锡，故铜的金属活动性比锡“弱”； 由于铜不与 SnCl₄ 溶液发生反应，故固体 A 中一定含有的金属元素是“铜”； （4）步骤②中SnCl₂ 电解产生SnCl₄ 和Sn，化学方程式为：。 10．化学兴趣小组对钢铁厂生产出来的某产品（只含铁和碳）产生好奇。它是生铁还是钢？该小组取样品，加到盛有足量稀硫酸的烧杯中，实验得到氢气的质量如下表。（提示：生铁的含碳量为，钢的含碳量为） 时间 0 1 2 3 4 5 6 7 8 质量 0 0.06 （1）分析判断，表格中第 分钟的数据不合理。 （2）根据表中合理的数据，在给出的坐标系上，画出氢气质量与时间的关系曲线。 （3）通过计算判断该产品是生铁还是钢？（写出计算过程，计算结果保留到） 【答案】（1）6 （2） （3）解：设样品中铁的质量为x 则样品中含碳元素的质量分数为 根据含碳量（钢的含碳量为）可知，该样品为钢 【解析】（1）根据表中第6分钟的数据，产生氢气，之后气体质量又变为，而过程中无氢气消耗，所以数据不合理； （2）根据表格中的数据可知，在不同时间，所产生的氢气的质量不同，先找点，即找出每个时间对应的氢气的质量，然后把这几个点连接起来即可 ； （3） 见答案。 1．在科学探究中，如果问题涉及多个因素(变量)，可以只研究因变量与一个自变量的关系，控制其他量不变。运用控制变量的方法，可将多变量问题变成多个单变量问题分别研究，最后再综合解决。 六十九中学化学兴趣小组的同学们利用控制变量的方法来探究铁生锈条件。邀请你共同参与完成他们的探究活动。 【明确目的】探究铁生锈的条件 【寻找变量】 （1）铁锈的主要成分为Fe2O3，xH2O3，依据 ，可推测出铁需要与空气中的氧气和水蒸气接触才能生锈，确定变量为 。 【设计实验】同学们设计如图1所示的实验 【证据推理】 （2）对比甲、乙试管中的现象，说明铁钉生锈需要与氧气接触，对比 试管中现象，说明铁钉生锈需要与水接触。通过分析同学们得出铁生锈的条件。 【学科融合】 （3）小玖同学用如图2所示装置进行铁锈蚀条件的探究。两个透明塑料瓶中均装满CO2的水溶液，并将其放在阳光下照射。一段时间后可观察到 （填“甲”或“乙”）中铁钉出现锈蚀。 【方法迁移】 （4）同学们看到教材中三星堆出土的青铜大面具，已经生锈，查阅资料得知铜锈的主要成分碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)。可推测出铜锈蚀除有水和氧气外，还必须有 参与，在图3所示的几组实验中，观察到甲试管中铜表面有绿色物质生成，其他三组均无明显现象。作为对照实验的是 组实验(填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)，其它实验分别与对照实验对比，才能得出铜生锈的条件。 【实际应用】 （5）废旧金属的回收利用，不仅可以减少资源浪费，还能降低环境污染。现取一定量已经锈蚀的铁钉(假设只含铁和氧化铁)，经测定其中氧元素的含量为24%，则已经锈蚀的铁与未锈蚀的铁的质量比为 。 【答案】（1） 质量守恒定律或元素种类在化学变化前后不变 氧气和水(或水蒸气) （2）甲、丙 （3）甲 （4） 二氧化碳/CO2 甲 （5）14：5 【解析】（1） 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，铁锈中含有的氢元素和氧元素，空气中只有水蒸气含有氢元素，氧气和水蒸气都含有氧元素，所以可推测铁生锈的条件。要探究铁生锈与氧气和水蒸气的关系，所以确定变量为氧气和水蒸气。 （2）在该实验中，甲试管中铁钉既与氧气接触又与水接触，丙试管中铁钉只与氧气接触（干燥剂吸收了水蒸气）。对比甲、丙试管中的现象，甲中铁钉生锈，丙中铁钉不生锈，说明铁钉生锈需要与水接触。 （3）金鱼藻在阳光下可以进行光合作用产生氧气，甲瓶中有金鱼藻产生氧气，同时铁钉与CO2的水溶液接触，满足铁生锈与氧气和水同时接触的条件；而乙瓶中没有额外的氧气来源，铁钉不能满足生锈条件。 （4）根据碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3的化学式，其中含有碳元素，而铜生锈的已知条件中有水H2O和氧气O2，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以可推测出铜锈蚀除有水和氧气外，还必须有二氧化碳CO2参与。在探究铜生锈条件的实验中，甲试管中铜与水、氧气、二氧化碳同时接触，观察到甲试管中铜表面有绿色物质生成，其他三组均无明显现象。要探究铜生锈的条件，需要以甲为对照实验，将乙（只与水和二氧化碳接触）、丙（只与氧气和二氧化碳接触）、丁（只与水和氧气接触）分别与甲对比，才能得出铜生锈的条件。所以作为对照实验的是甲组实验。 （5）在氧化铁（Fe2O3）中，氧元素的质量分数为，已知铁钉中氧元素的含量为24%，设铁钉的总质量为m，则氧化铁的质量为24%m÷30%=0.8m。在氧化铁（Fe2O3）中，铁元素的质量为0.8m-24%m=0.8m-0.24m=0.56m，这部分铁是已锈蚀的铁。未锈蚀的铁的质量为m-0.8m=0.2m，则已经锈蚀的铁与未锈蚀的铁的质量比为0.56m：0.2m=14：5。 2．项目小组对铁系食品脱氧剂（又称为“双吸剂”）进行了如下探究。 I.探究成分：某脱氧剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐以及无水氯化钙等。 （1）为确定脱氧剂中铁粉的存在，进行如下实验。 实验1：取一包脱氧剂粉末，用磁铁吸引。观察到部分黑色粉末被吸引，说明存在铁粉。 实验2：取实验1中被吸引的部分铁粉放入试管中，加入适量稀盐酸。观察到有气泡产生，写出该反应的化学方程式 。 实验3：另取实验1中被吸引的部分铁粉放入试管中，加入适量硫酸铜溶液，现象是 ，证明铁的活动性 。 实验4：另取被磁铁吸引的铁粉，撒向酒精灯的火焰。观察到粉末剧烈燃烧，火星四射，铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易被点燃，原因是 。 Ⅱ.证明生锈： （2）利用图1所示装置进行实验，一段时间后，观察到气球变大。 气球变大的原因是 。 Ⅲ.应用：实验：设计如表所示对比实验探究脱氧剂中活性炭和食盐的作用。 实验序号 铁粉/g 水\L 活性炭/g NaCl/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 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： （3）对比实验①和④可得到的结论是 。 （4）下列叙述正确的是 （填字母）。 a.铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水 b.铁系食品脱氧剂使用过程中放出热量 c.铁系食品脱氧剂能延长食物的保存时间 【答案】（1） 铁粉表面有红色物质析出，溶液由蓝色变成浅绿色 比铜强 铁粉与空气的接触面积比铁丝大 （2）铁生锈消耗氧气，使装置内压强减小，外界空气进入气球，气球变大 （3）活性炭和食盐能加快铁生锈的速率 （4）abc 【解析】（1）实验2：铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为。 实验3：铁的金属活动性比铜强，铁能与硫酸铜溶液反应，置换出铜，即，所以现象是铁粉表面有红色固体析出，溶液由蓝色（硫酸铜溶液颜色）逐渐变为浅绿色（硫酸亚铁溶液颜色）； 由铁能置换出硫酸铜中的铜，可证明铁的活动性比铜强。 实验4：铁粉是粉末状，与空气接触面积较大，铁丝是丝状，与空气接触面积较小，所以铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易被点燃。 （2）脱氧剂中的铁粉生锈，消耗瓶内的氧气，导致瓶内压强减小，外界空气进入气球，从而使气球变大。 （3）实验①中没有活性炭和食盐，实验②加入0.1g食盐，实验③加入0.2g活性炭，实验④加入0.2g活性炭和0.1g食盐，对比四者的温度变化曲线，温度升高幅度④＞③＞②＞①，说明实验④铁生锈更剧烈，可知活性炭和食盐能加快铁生锈的速率。 （4）a、铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水，防止食品氧化、受潮，该叙述正确； b、从图 2 温度变化曲线可知，铁生锈过程中温度升高，说明使用过程中放出热量，该叙述正确； c、铁系食品脱氧剂能吸收氧气和水，防止食品变质，能延长食物的保存时间，该叙述正确。 故选abc。 3．蒸汽眼罩内部材料含铁粉、活性炭、食盐、水等。它借助铁生锈放热，使内部水分蒸发，产生热度和湿度缓解眼部疲劳。 【任务一】检验蒸汽眼罩内部材料成分。 （1）取少量样品于试管中，滴加足量稀盐酸，观察到 ，证明含有铁粉。 （2）取样于密闭装置内灼烧，用澄清石灰水检验燃烧产物，实验目的是：证明样品中含 。 【任务二】探究蒸汽眼罩快速发热的原理： （3）小组同学对比使用前和使用后的图片(如图1)，并根据材料中的成分，判断产生的红棕色固体是铁粉与 共同作用的红棕色产物。 （4）为探究活性炭和食盐的作用，小组同学设计了以下几组实验。并测得前三组实验100秒内温度变化不明显，实验四的结果如图2。 序号 药品 实验一 4g铁粉、2mL水 实验二 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠 实验三 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 实验四 4g铁粉、2mL水、_____g氯化钠、2g活性炭 ①实验四中氯化钠的质量是 g。 ②对比四组实验，可得出的结论是 。 时间/s③眼罩中的铁选用铁粉而不用铁片的目的是 。 【任务三】测定使用过的蒸汽眼罩中棕色的物质成分。 【查阅资料】使用过的蒸汽眼罩内部材料呈棕色，主要含。在高温的条件下，可发生如下两个反应：，。 【实验】按图1进行实验，第一步：取10.0g干燥的棕色粉末于玻璃管中，持续通加强热至；第二步：改持续通加强热至，停止加热后继续通至固体冷却。 （5） 。 【答案】（1）样品部分溶解，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 （2）活性炭 （3）水、氧气 （4） 2 活性炭和食盐共同作用可加快铁生锈 增大反应的接触面积，提高反应速率 （5）5 【解析】（1）铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，会观察到样品部分溶解，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色。 （2）活性炭燃烧生成二氧化碳，用澄清石灰水检验二氧化碳，可证明含活性炭。 （3）铁生锈是铁与氧气、水共同作用，生成红棕色铁锈。 （4）①对比实验要控制变量，实验二用2g氯化钠，所以实验四也用2g。 ②前三组单一加入效果不明显，实验四同时加入效果明显 ，说明活性炭和食盐共同作用可加快铁生锈（或加快放热）； 铁粉比铁片接触面积大，能提高反应速率，加快铁生锈放热。 （5）Fe2O3化学式量为，H2O化学式量为。根据图像，t1~t2段，固体减少的质量为，设中Fe2O3的质量为y，则 y=3.2g 0~t1段，减少的是中H2O的质量，为，则，解得x=5。 4．学习了金属的化学性质后，小月对Zn、Fe、Cu的活泼程度进行了如下实验验证。 实验一：利用金属与金属化合物溶液反应来验证金属活动性，设计了如图实验方案。 （1）实验一中，试管②里发生的反应现象为 （2）验证金属活动性：Zn>Fe>Cu，上述实验中，没有必要做的是 （填试管序号）。 实验二：能否利用金属与酸反应的速率验证金属活动性强弱？ 【查阅资料】影响化学反应速率的因素除了物质本身的化学性质外，还有温度、反应物浓度、接触面积等因素。 【实验验证】如图二，取相同大小的金属片，分别放到相同的三份稀盐酸中，并用温度传感器测定反应过程中一段时间内温度变化。所得温度变化曲线如图三所示。 （3）图二中，试管②里发生化学反应方程式为 。 （4）根据图三分析，金属与酸反应属于 （填“吸热”或“放热”）反应。 【反思交流】 （5）根据上述金属与酸反应的实验以及图三，能否验证得出属活动性：Zn>Fe>Cu?请做出判断，并说明理由 。 【拓展延伸】 （6）为得到活动性：Zn>Fe>Cu的结论，小月提出，可在原实验二方案基础上，再直接利用一种药品完成实验即可，该药品可能是 。 A．CuSO4 B．ZnSO4 C．MgSO4 【答案】（1）有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色： （2）③ （3） （4）放热 （5）不能，没有比较锌和铁的活动性强弱，且金属活动性与反应放热没有直接关系 （6）B 【解析】（1）铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁，生成的铜为红色固体，硫酸铜溶液为蓝色，硫酸亚铁溶液为浅绿色，因此看到的现象为：有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色： （2）通过试管①铁与硫酸锌溶液不反应，可以证明锌的金属活动性比铁强；通过试管②铁与硫酸铜溶液反应生成铜与硫酸亚铁，证明铁的金属活动性比铜强；试管③中锌能与硫酸铜溶液反应，生成硫酸锌与铜，证明锌的金属活动性比铜强，而结合试管①、②的现象即可得出结论： Zn > Fe > Cu ，则没有必要做的是③。故填：③； （3）盐酸能与铁反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为;故填：; （4）由题图三可知，反应过程中温度升高，说明为放热反应，故填：放热； （5）该实验只知道铜最不活泼，但没有比较锌和铁的金属活动性强弱，且金属活动性与反应放热没有关系，则不能得出结论。故填：不能，没有比较锌和铁的活动性强弱，且金属活动性与反应放热没有直接关系； （6）根据原实验方案二，我们得出铜的活动性最弱，但锌和铁的金属活动性未判断，则可将铁放入硫酸锌溶液中，根据二者不能反应，即锌的金属活动性比铁强，可得出实验结论，故该实验药品为，故选B。 5．不锈钢保温杯是由内外双层不锈钢制成，其结构如图所示。304不锈钢除了含铁，还含有18％铬(Cr)和8％镍(Ni)等金属及碳、硅等非金属。 探究Ⅰ：保温杯的不锈钢材料中金属镍的活动性如何？ 【查阅资料】Ni的金属丝为银白色，NiSO4溶于水，溶液呈绿色。 【实验1】甲、乙两同学选用Cu、Fe、Ni的金属丝及它们的硫酸盐溶液，分别采用不同的方案设计了以下实验，证明了这三种金属活动性顺序为：Fe>Ni>Cu。 甲同学 乙同学 （1）甲同学在试管②中观察到的现象是 。 （2）乙同学先将足量金属丝A伸入X溶液中，充分反应后，取出A再将金属丝B伸入溶液中，两次实验中均观察到明显现象。则金属丝A为 ；金属丝B伸入溶液中时发生反应的化学方程式为 。 （3）兴趣小组的同学想把Ni排在金属活动性顺序表中，为确定是排在氢之前还是氢之后，还需再进行的操作是 。 探究Ⅱ：不锈钢是真的不生锈，还是不容易生锈？ 【实验2】 （4）兴趣小组的同学利用铁生锈是因为铁与 共同作用的结果这一原理继续进行如下探究实验。 实验 实验现象 放置48小时，无明显现象 放置48小时，不锈钢片表面出现铁锈 （5）不锈钢的用途很广，可以用来做厨具等。通过上述探究可知，为防止不锈钢锅生锈，在使用时应注意的是 。 【思维拓展】 （6）生铁和钢都是常用的金属材料，都是铁合金，从组成上分析，它们的主要区别是 。 【答案】（1）镍丝表面析出红色固体，溶液由蓝色变为绿色 （2） Ni Fe＋NiSO4=FeSO4＋Ni （3）将镍金属丝放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察是否有气泡冒出 （4）O2、H2O （5）不能长时间盛放盐水 （6）含碳量不同 【解析】（1）由金属活动性顺序：Fe>Ni>Cu可以推断出，镍和硫酸铜反应置换出铜，试管②中的现象为镍丝表面析出红色固体，溶液由蓝色变为绿色。 （2）因为要证明三种金属活动性顺序为Fe>Ni>Cu，乙同学先将足量金属丝A伸入X溶液中，充分反应后，取出A再将金属丝B伸入溶液中，两次实验中均观察到明显现象。那么金属丝A应该是镍（Ni），X溶液是硫酸铜溶液，镍能与硫酸铜溶液反应，说明镍的活动性比铜强。然后将金属丝B（铁）伸入反应后的溶液（此时溶液中有生成的硫酸镍）中，有明显现象，说明铁的活动性比镍强。金属丝B伸入溶液中时发生的反应为铁与硫酸镍反应生成硫酸亚铁和镍，反应的化学方程式为。 （3）要确定镍是排在氢之前还是氢之后，只需要将镍丝放入稀盐酸或稀硫酸中，观察是否有气泡产生。如果有气泡产生，说明镍排在氢之前；如果没有气泡产生，说明镍排在氢之后。 （4）铁生锈是铁与水、氧气共同作用的结果。 （5）试管③④对比说明不锈钢在接触到盐水时会发生一定的腐蚀，故使用不锈钢锅时应该尽量不要长时间接触盐水，即使接触了也要及时清洗干净。 （6）生铁的含碳量在 2%~4.3%之间，钢的含碳量在 0.03%~2%之间。 所以从组成上分析，生铁和钢的主要区别是含碳量不同。 6．像科学家一样“做科学”—探秘金属的活动性顺序： 某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图甲所示三个实验（三种金属均已用砂纸打磨过，其形状和大小相同，稀盐酸的浓度和用量也相同）。 （1）实验前用砂纸打磨金属的目的是 。 （2）一段时间后，观察到B试管中的实验现象为 ，该反应的化学方程式为： 。 （3）甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是 。实验A溶液中增加的离子是 （用符号表示），反应过程中溶液的质量变化是 （填“增大”“减小”或“不变”）。 （4）乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，因此在上述实验的基础上，乙同学又补做了一个实验，装置如图乙所示，且实现了探究目的。乙同学的实验：X、Y物质分别为： 。 【拓展与延伸】 （5）好奇地小华在老师的指导下，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，此时，滤渣中一定含有 。 （6）除去FeCl2溶液中含有的少量CuCl2杂质，下列试剂最好的是_______（填序号）。 A．锌粒 B．铁粉 C．铜丝 【答案】（1）除去金属表面氧化物及污物，防止干扰实验 （2） 铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色 （3） 锌片和铁片表面均产生气泡，且C中锌片表面产生气泡的速率比A中铁片快 增大 （4）铁片、硫酸铜溶液/铜片、硫酸亚铁溶液/铜片、稀盐酸 （5）铜、银 （6）B 【解析】（1）实验前用砂纸打磨金属的目的是除去金属表面氧化物及污物，防止干扰实验； （2）B试管中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，实验现象为铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色，化学方程式为； （3）锌、铁都能与稀盐酸反应生成氢气，锌反应的速率比铁快，说明锌比铁活泼，所以甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，依据的实验现象是：锌片和铁片表面均产生气泡，且C中锌片表面产生气泡的速率比A中铁片快； 实验A中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为，则溶液中增加的离子是，根据化学方程式可知，每56份质量的铁置换出2份质量的氢气，则反应过程中溶液的质量增大； （4）A试管中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，说明金属活动性Fe＞H；B试管中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，说明金属活动性Cu＞Ag；C试管中锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，说明金属活动性Zn＞H，且C中锌片表面产生气泡的速率比A中铁片快，说明金属活动性Zn＞Fe；故通过实验A、B、C，能说明金属活动性Zn＞Fe＞H、Cu＞Ag，但不能验证铁、铜的金属活动性强弱，故可以通过金属与酸或金属与盐溶液的反应来证明铁、铜的金属活动性强弱，可选用X是铁片、Y是硫酸铜溶液，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，说明金属活动性Fe＞Cu；或选用X是铜片、Y是硫酸亚铁溶液，铜与硫酸亚铁不反应，说明金属活动性Fe＞Cu；或选用X是铜片、Y是稀盐酸，铜与稀盐酸不反应，说明金属活动性H＞Cu，由此可验证四种物质的金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu＞Ag； （5）把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，根据金属活动性，锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，硝酸银完全反应后，锌再与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，充分反应一段时间后过滤，发现滤液呈无色，说明滤液中不含有铜离子，则硝酸银、硫酸铜完全反应，所以滤渣中一定含有铜、银，可能含有锌； （6）A、锌与氯化铜反应生成铜和氯化锌，锌与氯化亚铁反应生成铁和氯化锌，既除去了杂质氯化铜，也除去了原物质氯化亚铁，不符合除杂原则，不符合题意； B、铁与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁，充分反应后过滤，能除去杂质氯化铜且不引入新杂质，符合除杂原则，符合题意； C、铜与氯化铜、氯化亚铁均不反应，不能除去杂质氯化铜，不符合除杂原则，不符合题意。 故选：B。 7．垃圾是放错地方的资源，某废旧电器中含有铁、铜、镍（Ni）三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，开展了一系列探究。 【查阅资料】已知在化合物中一般显+2价。 实验一：探究铁、铜、镍的金属活动性顺序。 【提出猜想】兴趣小组结合已知金属活动性顺序，提出了以下猜想。 （1）猜想一：；猜想二：；猜想三： 。 【进行实验】 （2）甲组同学进行了如下的实验，请完成实验报告。 实验内容 现象 解释与结论 将三种金属片分别插入三支盛有等浓度稀硫酸的试管中 铁片、镍片表面产生气泡；铜片无明显现象 猜想 不正确 乙组同学将铜丝和镍丝分别加入盛有硝酸亚铁溶液的试管中，观察现象。 丙组同学将铜丝和铁丝分别加入盛有硝酸镍溶液的试管中，观察现象。 （3） 组同学（填“乙”或“丙”）能通过观察到产生的明显实验现象，确定猜想三是正确的。 实验二：从含有铁、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍。 【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。 （4）对废旧电器进行粉碎的目的是 。 （5）写出一个步骤①中发生反应的化学方程式 。 （6）步骤②中得到的金属C是 。 【拓展应用】 （7）为研究另一种金属锌的化学性质，并从含和的混合溶液中回收金属铜和银。反应过程中溶质的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法正确的是_____（填字母）。 A．a点时，溶液的总质量与反应前总质量相等 B．点时，溶液里含有的阳离子是和 C．点时，固体成分为、、的混合物 D．点时，溶液呈无色 【答案】（1） （2）一 （3）丙 （4）增大反应物的接触面积，提高反应速率，使反应更充分 （5）或 （6）Ni （7）BD 【解析】（1）已知铁比铜活泼，结合已有的猜想一和猜想二，可推出猜想三为。 （2）铁片、镍片表面产生气泡；铜片无明显现象，说明铁、镍能与稀硫酸反应，铜不能，即铁、镍排在氢之前，铜排在氢之后，故猜想一不正确。 （3）确定猜想三成立，即铁能将镍从硝酸镍的溶液中置换出来，故丙组的同学可以观察到明显现象。 （4）对废旧电器进行粉碎的目的是增大反应物的接触面积，使其反应更充分，加快反应速率。 （5）由实验一可知镍、铁排在氢之前，故步骤①中镍与铁都能与稀硫酸反应，故可以写出反应方程式：或。 （6）过滤后，B中溶液的溶质是硫酸镍、硫酸亚铁和硫酸，而金属活动性顺序中，加入铁粉后，铁能将镍从硫酸镍的溶液中置换出来，故金属C是镍。 （7）A、根据金属活动性顺序，锌先与硝酸银反应，锌的相对原子质量为65，银的相对原子质量为108，，65份的Zn能置换出216份的Ag，根据质量守恒定律，溶液质量在减小，该选项不符合题意。 B、b点之后硝酸铜溶液质量开始减小，说明b点时锌与硝酸铜开始反应，且此时硝酸银已被反应完，所以溶液为反应生成的硝酸锌和未反应的硝酸铜的混合溶液，故溶液中的阳离子是和，该选项符合题意。 C、c点时硝酸铜质量不为0，说明锌粉不够，硝酸铜未反应完，故此时固体成分只有和，该选项不符合题意。 D、d点时硝酸铜已反应完，溶液中存在锌离子和硝酸根离子，故溶液呈无色，该选项符合题意。 故选BD。 / 学科网（北京）股份有限公司 $