第八单元 金属和金属材料(复习讲义)(湖南专用)2026年中考化学一轮复习讲练测
2026-02-04
|
2份
|
80页
|
1023人阅读
|
21人下载
精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学人教版九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第八单元 金属和金属材料 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 金属和金属矿物 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.90 MB |
| 发布时间 | 2026-02-04 |
| 更新时间 | 2026-02-27 |
| 作者 | ☞数理化教研学苑☜ |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-02-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56336314.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中化学中考复习讲义聚焦“金属和金属材料”单元,覆盖金属材料、化学性质、资源利用与保护三大核心考点,构建“考情剖析-知识网络-考点解析-题型洞悉-分层练习”系统复习框架,通过考点梳理(如合金特性)、方法指导(金属活动性应用口诀)、真题训练(2025年湖南模拟题)突破重难点。
亮点在于融合科学思维与科学探究,如设计“金属活动性顺序探究”实验活动,通过铝与硫酸铜反应现象分析推理金属活动性;跨学科实践“垃圾回收利用”链接社会热点。分层练习含基础过关、能力提升题,配合5分钟限时测试,助力学生高效掌握考点,教师可依考情数据精准把控复习节奏。
内容正文:
2026·湖南·中考一轮复习
第八单元 金属和金属材料
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 2
02·知识导航·网络构建 3
03·考点解析·知识通关 4
考点一 金属材料
考点二 金属的化学性质
考点三 金属资源的利用和保护
实验活动05常见金属的物理性质和化学性质
跨学科实践活动07垃圾的分类与回收利用
04·题型洞悉·考向预测 18
考点一 金属材料
考向01常见金属的物理性质和用途
考向02 合金
考点二 金属的化学性质
考向01 金属与氧气反应
考向02 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
考向03 金属活动性顺序
考点三 金属资源的利用和保护
考向01金属矿物
考向02 铁的冶炼
考向03金属资源保护
05·优题精选·练能提分 22
45 / 46
学科网(北京)股份有限公司zxxk.com
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
考点要求
2025年
2024年
课标要求
金属材料
T6(省卷)
T9(长沙)
T1(省卷)
T11(长沙)
T16(1)(长沙)
知道金属具有一些共同的物理性质;知道在金属中加入其他元素形成合金可以改变金属材料的性能;了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。
金属的化学性质
T8(省卷)
T18(长沙)
T21(2)(省卷)
T15(长沙)
T18(长沙)
通过实验探究等活动认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序。
金属资源的利用和保护
T12(省卷)
T12(长沙)
T20(3)(长沙)
T21(1)(省卷)
T21(3)(省卷)
知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的,认识金属矿物是宝贵的自然资源。体会化学方法在金属冶炼中的重要性;以铁生锈为例,了解防止金属腐蚀的常用方法;了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。
命题预测
金属材料、金属的物理性质和用途可单独考查,也可与其他知识点一起考查,常结合工业生产、生活用品、航空航天等情境;题型以选择题,科学探究、化学实验、工业流程等题型中。金属的化学性质的考查常见可科学探究题和计算题中呈现,少数在选择题中考查。常见的考查方式有:金属与酸反应的图像及计算、金属活动性实验探究、实验现象和化学方程式书写等。金属冶炼的考查大多以工业流程题的形式呈现,少数以选择题的题型呈现。金属资源保护的考查一般在选择题中,也可以结合金属的其他考查内容穿插于非选择题中。常见的考点有:金属材料的判断、金属的性质与用途、金属活动性探究、铁的冶炼、铁生锈的条件、防止铁生锈的原理与方法。
考点一 金属材料
1.常见金属的物理性质和用途
(1)金属材料包括: 和 。日常生活中使用的金属材料大多数是 。
(2)金属的物理共性
①常温下大多数金属为固体(汞为 ),有金属光泽,密度较大,熔点较高。
②大多数金属呈 色,(铜 ,金 ,铁粉 ,铁片银白色 )。
③大多数金属具有优良的 、 ,有 (延:拉成丝;展:压成片), 能够弯曲。
(3)金属的用途
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
(4)金属之最
铝
地壳中含量最多的金属元素
钙
人体中含量最多的金属元素
铁
目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
银
导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
铬
硬度最大的金属
钨
熔点最高的金属
汞
熔点最低的金属
2.合金
(1)概念:在 中加热融合某些 或 ,制得具有 的合金。
①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变化 ③合金各成分的化学性质不变
(2)合金的优点:
一般来说,合金与组成它的纯金属相比较, , , 。
铁合金
生铁:含碳量
铁的合金主要含Fe、C,生铁和钢的主要区别是含碳量不同,也含有不同的成分,因此它们的 也不同。
钢:含碳量
锡合金
焊锡:熔点低,用于
伍德合金:熔点只有70℃,做
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
铝合金
硬铝:强度和硬度大,用作飞机、火箭、轮船
钛合金
优点:熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、 好
用途:广泛用于火箭、导弹、航天器、化工设备、通信设备和医疗等。如:制造 和
;
◆易混易错点
1.金属材料中一定含有金属元素,但含有金属元素的物质不一定是金属材料。如Fe2O3是铁的氧化物,不是金属材料。
2.汞在常温下是液体。
3.铜是紫红色,金是金黄色,铁粉是黑色。
4.合金中一定含有金属,也可能含有非金属。
1.合金是 。
2.形成合金的过程是 变化 ,合金中的金属以 形式存在。
3.合金中各成分的化学性质 。
4.生铁和钢的主要区别是含碳量不同,“百炼成钢”的原理就是:通入纯氧的使生铁中的碳与氧气充分反应生成二氧化碳而降低生铁中的含碳量。化学方程式:
1.(2025·湖南岳阳·二模)下列制作火箭的材料中,属于金属材料的是( )
A.铝箔 B.胶水
C.竹签 D.蜡烛
2.(2025·湖南长沙·二模)金属制品在生产、生活中处处可见。下列有关说法不正确的是( )
A.不锈钢属于金属材料。
B.钛和钛合金的抗腐蚀性能不如不锈钢。
C.合金和纯金属性能不同是因为组成发生了变化。
D.“真金不怕火炼”,说明金的化学性质稳定。
3.(2025·湖南长沙·三模)下列物质中,不属于合金的是( )
A.用来制作仪表的黄铜 B.用来切割玻璃的金刚石
C.建造国产航母的新型钢材 D.制作装饰品的18K黄金
4.(2025·湖南娄底·一模)铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)铜的认识:生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和 性。
(2)铜的冶炼:黄铜矿的主要成分是,根据其主要成分的组成元素,推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 (填化学式)。
(3)铜的加工:青铜是金属冶铸史上最早的合金,其主要成分是铜和锡。如表中的和分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载:“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,据此判断A是 。
物质
A
B
硬度
5~6.6
注:硬度以金刚石的硬度为10作标准,1表示很软,10表示很硬。
5.(2025·湖南湘西·模拟预测)新型高磁感取向硅钢的研发,引起广泛关注。硅钢是含硅量在1.0%~4.5%的硅合金钢,常用于制造变压器、电机等。回答以下问题:
(1)硅钢与纯铁相比,硅钢硬度更 (填“大”或“小”)。
(2)硅钢中碳元素含量通常小于0.08%,在炼铁高炉中,碳与氧气反应可降低其含量,该反应的化学方程式为 。
(3)硅钢表而会形成一层硅的氧化物薄膜,防止钢材腐蚀。硅(Si)的氧化物中硅为+4价,氧为2价,其化学式为 。
考点二 金属化学性质
1.金属与氧气的反应
金属
反应事实
反应现象
反应的化学方程式
镁
常温下就能与氧气反应
常温下表面形成氧化膜
铝
常温下表面形成 氧化膜
铁
常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应
铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,
生成 固体
铜
红色的铜片加热后
金
“真金不怕火炼”说明
结论
通过金属与氧气 及反应的 判断金属的活动性:镁、铝>铁、铜>金。
【特别提醒】
1.铝具有很好的抗腐蚀性能原因:铝与空气中氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。
2.在空气中加热铜片,观察到的现象是铜片由红色变为黑色。
2.金属与酸反应
金属
与稀盐酸、稀硫酸反应的现象
与稀盐酸反应的化学方程式
与稀硫酸反应的化学方程式
镁
固体逐渐溶解, 产生气泡
锌
固体逐渐溶解,产生气泡
铁
固体逐渐溶解, 产生气泡,溶液由无色逐渐变成 色。
铜
无明显现象,不反应
结论
Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应,而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应。
金属活动性:
◆易混易错点
1.有铁参加的置换反应,如铁与酸反应.
铁与金属化合物溶液反应时,都生成+2价的铁的化合物,而不是+3价的铁的化合物。
2.金属与酸反应,可利用口诀法巧记:氢前置换酸中氢,氢后遇酸冷冰冰。遇酸泡多速率快,定是前面活泼金。
2.金属与其他金属化合物的溶液反应
实验
图示
现象
化学方程式
金属活动性
将铝丝浸入
硫酸铜溶液中
铝丝表面有 物质生成,溶液由 逐渐变为
将铜丝浸入
硝酸银溶液中
铜丝表面有 色物质生成,溶液由 逐渐变为
将铜丝浸入
硫酸铝溶液中
,不反应
将铁钉浸入
硫酸铜溶液中
铁钉表面有 色物质生成,溶液由 逐渐变为
【特别提醒】
1.FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3溶液都呈浅绿色,是因为溶液中都含有Fe2+;
2.CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2溶液都呈蓝色,是因为溶液中都含有Cu2+。
3.金属活动性顺序
(1)金属活动性顺序:
K Ca Na Al Sn Pb (H) Ag Pt Au
金属活动性顺序由 逐渐
(2)金属活动性顺序的应用:
①在金属活动性顺序表里,金属的位置越靠前,它的活动性就 。(前强后弱)
②在金属活动性顺序表里,只有位于氢之前的金属才能置换出 和 中的氢。(氢前换氢)
③在金属活动性顺序表里,只有位于 的金属能把位于 的金属从它们的化合物溶液中置换出来。(强置换弱)
关于金属与金属化合物溶液反应时,应从以下几点去思考:
1.看能否反应:即根据反应条件判断哪些物质间能反应哪种不能参与反应。
2.看怎么反应:即考虑反应的先后顺序。
(1)一种金属与多种金属化合物反应时,先置换出活动性弱的金属,后置换出活动性强的金属;
(2)多种金属与一种金属的化合物溶液反应时,按照金属活动性由强到弱的顺序依次反应。
3.看反应进行的程度:即考虑反应物的量。结合题意判断哪种物质参与了反应,是部分反应,还是恰好完全反应。
1.铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中,铁元素的化合价都为+2价,且溶液都为浅绿色,FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3的溶液都呈浅绿色,是因为溶液中都含有Fe2+;CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2的溶液都呈蓝色,是因为溶液中都含有Cu2+。
2.在金属活动性顺序表里,只有位于氢前面的金属才能置换出盐酸和稀硫酸中的“氢”,是指氢元素,不是氢气。
1.(2025·湖南长沙·三模)央视发布《2025年春节联欢晚会》吉祥物——“己升升”,“己升升”的眉眼取自四川广汉三星堆遗址出土的青铜蛇形器的歧羽纹、臣字目。青铜是铜锡合金,下列有关说法错误的是( )
A.青铜是混合物 B.青铜加入硝酸银溶液中没有明显现象
C.青铜比锡的熔点低 D.青铜属于金属材料
2.(2025·湖南常德·二模)实验是学习化学的重要途径之一。下列试剂中,能验证铜、银的金属活动性强弱的是( )
A.硫酸铜溶液 B.氢氧化钠溶液
C.稀盐酸 D.蒸馏水
3.(2025·湖南张家界·三模)只选用一种试剂验证、、的金属活动性顺序,下列试剂可行的是( )
A.溶液 B.溶液
C.稀盐酸 D.溶液
4.(2025·湖南长沙·三模)为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,小晰设计了如下实验。下列说法正确的是( )
A.实验①试管中溶液颜色由蓝色变为浅绿色
B.实验①中铁片完全反应后,溶液质量会增加
C.实验②中发生的反应:
D.通过实验①②不能验证三种金属的活动性顺序
5.(2025·湖南衡阳·二模)考古不仅能还原历史真相,还对科学研究等方面有深远的影响。
(1)三星堆出土了许多黄金制品和青铜器,其中青铜的硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜的硬度。
(2)古人把铁放入硫酸铜溶液中置换出铜,这种方法被称为湿法炼铜,反应的化学方程式为 。
(3)某些珍贵文物发掘后放入氮气保护箱中,是因为氮气 。
6.(2025·湖南邵阳·一模)某课外小组的同学在实验室验证铁、铜、银的金属活动性顺序,设计了如图所示实验,并在实验中进行了规范的操作和细致的观察。
(1)你认为实验①观察到的现象是 。实验②中发生的反应的化学方程式是 。
(2)有同学认为完成①②实验设计有错误,其理由是 。
(3)经过讨论后,同学们对实验②进行了改正,其做法是 。
考点三 金属资源的利用和保护
1.金属矿物
(1)地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,除了 、 等有单质形式存在,其余金属都以 的形式存在。
(2)几种常见的金属矿石及其主要成分
金属矿石
赤铁矿
磁铁矿
铝土矿
赤铜矿
金红石
软锰矿
主要成分
TiO2
MnO2
(3)人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属,其中,提炼量最大的是铁。
【特别提醒】
1.只有金银以单质形式存在于自然界,其他金属大多以化合物形式存在于矿物中。
2.铁的冶炼
(1)铁的冶炼历史:春秋时期我国一生产和使用铁器;战国以后铁成为最主要的金属;《天工开物》有古代炼铁的记载。
(2)工业炼铁
设备
图示
原理
利用 的 性,将铁从化合物中还原出来
原料
、 、 、热空气
各原料的作用
焦炭
① ;②
石灰石
将矿石中的二氧化硅变为 。
热空气
提供充足的 。
产品
,密度大于炉渣,故出铁口在出渣口 方。
高炉气体
主要成分: 、 、 等
处理方法:收集后集中处理,或用于工业生产制煤气。
拓展视野:
1.冶炼金属时,选择矿石应遵循的原则:①所需提炼金属的含量高;②矿石在冶炼过程中对环境污染小;③冶炼途径尽可能简便。
2.人类使用金属的年代与金属的活动性及冶炼的难易程度有关。越活泼的金属越难冶炼。
3.一氧化碳还原氧化铁实验
实验现象
化学方程式
装置图
实验现象
A处
红棕色粉末逐渐变成 色
B处
澄清石灰水
C处
产生 色火焰
注意事项
(1)先通入CO一会儿,再给氧化铁加热;原因: 。
(2)停止加热,继续通人CO至玻璃管冷却;原因: 。
(3)尾气处理:① ,使CO变成无毒的CO2;
②用 将尾气 起来。
(4)澄清石灰水的作用: 。
4.含杂质物质的计算
①将含杂质的已知物质量换算为纯物质质量,其关系式为:
纯度 = ×100%, 纯物质质量 = 含杂质物质质量× 。
②将纯物质质量代入化学方程式进行计算,化学方程式中的物质都是纯净物。
③将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质质量: 为 = 。
5.铁生锈条件的探究
(1)铁生锈的实验
实验方案
现象
A B C
试管A:铁与 、 同时接触
铁钉
试管B:铁只与水接触
铁钉无明显变化
试管C:铁只与氧气接触
铁钉无明显变化
(2)实验分析
试管A与试管B对比,A中铁钉 ,B中铁钉 ,说明铁生锈需要 。
试管A与试管C对比,A中铁钉 ,C中铁钉 ,说明铁生锈需要 。
结论:铁生锈的条件是 、 同时接触。
知识拓展:
1.铁在与氧气和水同时接触时才能生锈因此在设计实验探究铁生锈的条件时可采用控制变量法使铁钉只与氧气.只与水、与氧气和水同时接触,比较现象得出结论。
2.铁制品表面的铁锈应及时清除,而铝“生锈”时表面形成的致密的氧化膜可以隔绝空气,可防止金属腐蚀,不能除去。
3.铁在食盐水中生锈的速率会加快。
4.破坏铁生锈的任一条件即可防锈,如隔绝水或隔绝氧气。
6.铁锈的成分
铁锈的主要成分是 ,颜色为 。铁锈的结构很 ,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,铁制品会完全被腐蚀。
7. 防止铁制品锈蚀的原理和方法
(1)防止铁生锈的原理:隔绝 。
(2)防止铁生锈的方法:
①保持铁制品表面的 、
②涂 :如 、 、烧制搪瓷、喷塑、镀耐腐蚀的金属、通过化学反应在表面形成致密的氧化物保护膜如烤蓝、使用防锈纸和防锈膜等。
③改变内部结构,制成耐腐蚀的 ,如 。
8.保护金属资源
(1)理由:①金属矿物的储量有限,且不可再生;②废旧金属的随意丢弃不仅浪费资源还污染环境。
(2)有效途径:①防止 ;②回收利用 ;③有计划、合理地开采金属矿物;④寻找金属的代用品等。
1.判断对错:
(1).高炉炼铁得到的产品是纯净物。( )
(2).高炉炼铁用到的原料有:赤铁矿石、 焦炭、石灰石、热空气,其中焦炭做还原剂,将赤铁矿中的铁还原出来。( )
2.铁生锈是缓慢氧化。
3.铝比铁活泼,却比铁耐腐蚀的原因:铝常温下与空气中氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝继续与氧气反应。铁锈结构疏松,不能阻碍里面的铁继续氧化。
1.(2025·湖南长沙·三模)“金属保护一小步,资源节约一大步”,下列关于金属及金属材料防护的说法正确的是( )
A.为了增加经济效益,应加大力度开采金属矿物资源
B.纯金属的抗腐蚀性比合金更好
C.生铁和钢都属于铁合金
D.废弃金属直接丢弃,无需回收利用
2.(2025·湖南长沙·三模)下列关于金属和金属材料的说法中正确的是( )
A.工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁
B.大多数金属在自然界中以单质形式存在
C.常温下,所有金属单质均有固体
D.废旧铁制品应该直接填埋处理
3.(2025·湖南衡阳·二模)宋代《天工开物》记载用煤冶铁,其原理与现代工业炼铁有相似之处。下列说法正确的是( )
A.煤直接作为还原剂将铁从矿石中还原出来
B.冶炼过程中,石灰石用于除去铁矿石中的二氧化硅
C.现代高炉炼铁中,焦炭仅用于提供高温
D.炼铁时得到的产物是纯净的铁
4.(2025·湖南永州·模拟预测)铁及其化合物在生活、生产中应用广泛。
(1)用铁锅烹饪食物,说明铁具有 性。
(2)由生铁制成的铁锅初次使用前,需要“烤蓝”,即高温烈焰使其表面形成致密的保护膜,该层膜隔绝了铁与空气中的 接触,以防生锈。
(3)工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,该反应的化学方程式为 。
(4)生活中,我们常用到铁的合金,例如医生的手术刀一般是不锈钢制成的,铁合金与纯铁相比的优点有: 。
5.(2025·湖南湘潭·模拟预测)湘潭钢铁集团作为我国重要的钢铁生产基地之一,其竖炉炼铁的工艺流程示意图如下所示,请回答下列问题。
(1)粉碎机将赤铁矿粉碎的目的是 。
(2)还原反应室中发生的两个还原氧化铁的反应,化学方程式分别为和 。
(3)金属矿物的储量是有限的,并且不可再生,所以我们必须对金属资源加以保护,保护金属资源的有效措施有 (写出一种)。
实验活动05常见金属的物理性质和化学性质
【实验目的】1.巩固和加深对金属性质的认识。
2.进一步提高实验设计能力。
【实验用品】试管、酒精灯、坩埚钳、电池、导线、小灯泡、火柴。
镁条、锌粒、铝片、铁片、铜片、黄铜片(或白铜片)、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
你还需要的实验用品: 。
【实验步骤】1.金属的物理性质
(1)观察并描述镁、铝、铁、铜的颜色和光泽。
(2)通过相互刻画,比较铜片和铝片、铜片和黄铜片(或白铜片)的硬度。
(3)请你设计并进行实验,证明金属具有导电性(或导热性、延展性)。
2.金属的化学性质
(1)用坩埚钳夹取一块铜片,放在酒精灯火焰上加热,观察铜片表面的变化。
(2)向5支试管中分别放入少量镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片,然后各加入5mL稀盐酸(或稀硫酸),观察现象。如果有气体生成,判断生成的是什么气体。
(3)请你设计并进行实验,比较铁、铜、银的金属活动性。
实验内容
(文字或图示步骤均可)
现象
结论
【问题与交流】1.归纳常见金属的主要物理性质和化学性质,与同学交流。
2.归纳比较金属活动性的实验设计原理,与同学交流。
1.(2025·湖南益阳·一模)小明在实验室探究金属的化学性质,部分实验操作如图,其中错误的是( )
A.加入铁钉 B.倾倒稀硫酸
C.制取氢气 D.放置洗净的试管
2.(2025·湖南株洲·一模)化学小组在研究“金属的化学性质”时,进行了如下实验:将银白色金属X放入金属Y的化合物溶液中,实验后的现象如图所示,下列说法正确的是( )
A.金属X可能是Cu
B.在金属活动性顺序中,X不一定排在氢前
C.金属活动性:
D.反应后的无色溶液中可能同时含有金属X和金属Y的化合物
3.(2025·湖南邵阳·二模)某班同学在实验室探究金属的某些物理性质和化学性质,部分操作如图所示。
(1)操作A中能说明黄铜的硬度比纯铜大的现象为 。
(2)操作B中可观察到的现象为 ;实验结束时,熄灭酒精灯的方法是 。
(3)操作C、D可以判断金属镁、银、铜的金属活动性顺序,操作C中发生反应的化学方程式为 。
(4)如果只用一种试剂,验证铝、铁、铜的金属活动性强弱,可选择的试剂为 。
跨学科实践活动07垃圾的分类与回收利用
【活动目标】了解垃圾处理的必要性和重要性;应用物质的分类、物质的性质与应用、物质的变化等化学知识,结合物理、生物学、道德与法治、地理等课程相关知识,认识垃圾分类与回收利用的方法及途径,宣传和践行资源节约、循环利用的生活方式。
【活动设计与实施】
任务一 了解垃圾及其处理的意义
1.查阅资料,了解什么是垃圾,以及日常生活中居民接触的垃圾有什么特点。
2.结合生物学、道德与法治、地理等课程知识,从健康与卫生、社会与环境、资源循环利用等不同角度,讨论垃圾处理的意义。
任务二 认识垃圾的分类
1.查阅资料,了解不同地区、不同场所垃圾分类的依据和方法。
2.走访社区,根据所在社区垃圾分类的实际情况,设计科学合理、通俗易懂、简便易行的垃圾分类宣传图。
任务三 了解垃圾的回收利用
1.举例说明从源头减少金属垃圾产生的方法;举例说明生产和生活中金属垃圾再利用的方法。
2.结合化学、物理、生物学课程中有关物质的变化、能量的转化等知识,查阅资料,设计金属垃圾回收利用(直接利用或间接利用)的方案,实施其中可操作的部分,并对金属的回收利用提出建议。
3.查阅资料,举例说明从源头减少其他种类垃圾(如塑料类垃圾、纸张类垃圾、厨余垃圾等)的方法,并设计回收利用的方案。
4.访问所在地区的垃圾处理站,了解垃圾集中后回收利用的方法及流程。尝试绘制垃圾回收利用流程图,结合任务二中垃圾分类宣传图,设计并制作垃圾的分类与回收利用的宣传展板。
【展示与交流】
1.展示你设计的垃圾回收利用方案试从环境效益、社会效益和经济效益等角度进行互评。
2.选择社区内合适的位置设置宣传展板,开展垃圾分类与回收利用的宣讲活动。
1.(2025·湖南张家界·三模)塑料瓶具有不易破碎、携带方便、透明度高等特点,主要用于饮料、食品等的包装。现有分别贴有下列标志的垃圾箱,喝完饮料后的塑料瓶应投入的垃圾箱是( )
A.可回收物 B.有害垃圾
C.厨余垃圾 D.其他垃圾
2.(2025·湖南长沙·二模)跨学科实践活动有助于培养学生的综合素养。下列对跨学科实践活动涉及的知识分析正确的是( )
选项
跨学科实践活动
涉及的知识
A
微型空气质量“检测站”的组装与使用
空气中的二氧化碳属于污染物
B
垃圾分类与回收利用
易拉罐为有害垃圾
C
调查家用燃料的变迁与合理使用
天然气灶火焰呈黄色时,应调大进风口
D
调查我国航天科技中新型能源的应用
液氧具有可燃性
3.(2025·湖南·优选卷)为保护环境、节约资源,下列物品中不可回收利用的是( )
A.过期药品 B.旧衣物
C.旧书报 D.废电线
4.(2025·安徽芜湖·三模)兴趣小组在进行“垃圾的分类与回收利用”实践活动时,对铜制垃圾进行了分类和回收处理。
活动一:垃圾的分类
(1)垃圾分类有利于生态文明建设.生活中废旧的铜锅应投入有________(填字母序号)标识的垃圾箱。
A. B. C. D.
活动二:垃圾的回收利用
(2)为了回收利用金属,兴趣小组向工业上湿法炼铜后产生的酸性废水中加入铁炭混合物(铁粉和活性炭的混合物),以除去其中含有的硫酸铜、硫酸锌。其他条件不变,废水pH对、去除率的影响如图所示。
①时,铁炭混合物表面产生的现象是 (写1点即可)。
②相同pH条件下,的去除率远高于的原因可能是 (用化学方程式解释)。
(3)废旧金属回收再利用,这样做的意义是 。
考点一 金属材料
►考向01 常见金属的物理性质和用途
【典例】(2025·湖南·二模)打铁花是一种民间传统焰火,属于国家级非物质文化遗产,表演者用木棒将千余度高温的铁水击打到空中,形成十几米高的铁花,场面相当壮观。打铁花选用生铁而非纯铁,主要利用了生铁的( )
A.熔点更低 B.硬度更大
C.密度更小 D.延展性更好
【变式】(2025·湖南·二模)2025年央视春晚以非物质文化遗产为核心亮点,通过创新形式将传统文化与现代科技、艺术表达深度融合,展现了中华文化的多样性和时代活力。春晚上演员们戴的手链“银花丝”是一种传统金属工艺,可长期保存,其原料为银。“银花丝”工艺不能体现出银的( )
A.延展性 B.有金属光泽
C.导电性 D.化学性质稳定
►考向02 合金
【典例】(2025·湖南邵阳·三模)如图是我国西汉彩绘青铜雁鱼釭灯及其示意图。灯油燃烧时,烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,减少对室内空气的污染。下列说法错误的是( )
A.灯油是可燃物
B.烟气的产生是因为灯油不完全燃烧
C.旋转灯罩至完全关闭,可降低温度使灯火熄灭
D.青铜的硬度比纯铜大
【变式】(2025·湖南永州·二模)在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是( )
A.合金不属于金属材料
B.合金的硬度一般比其组成金属的小
C.钢的性能优良,所以钢是纯净的铁
D.铝合金被广泛用于火箭、轮船等制造业
考点二 金属化学性质
►考向01金属与氧气反应
【典例】(2025·湖南长沙·模拟预测)黄铜是铜锌合金,因外观似黄金曾被不法分子制成假黄金首饰行骗。下列方法中,不能将假黄金(铜锌合金)与真黄金区分开的是( )
A.用火烧 B.看颜色
C.加入稀盐酸 D.加入硝酸银溶液
【变式】(2025·湖南·一模)如图,用火焰喷枪的火焰(温度)从下往上灼烧铝片,观察到下端形成一个呈鼓胀状态的“小泡”。已知熔点:铝;氧化铝;沸点:铝。下列说法错误的是( )
A.铝在常温下跟氧气的反应属于缓慢氧化
B.“小泡”内装的铝呈液态
C.该实验现象能证明铝的表面有氧化铝薄膜
D.形成鼓胀“小泡”不能证明铝的熔点低于氧化铝
►考向02 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
【典例】(2025·湖南娄底·二模)小组同学利用杠杆原理设计如图所示实验,实验前在杠杆的两端分别挂质量相等的铜球和锌球(均已打磨),此时杠杆平衡,然后将两个金属球分别浸没在盛有稀硫酸和溶液的烧杯中进行实验。下列有关说法正确的是( )
A.实验中观察到左端烧杯中有气泡产生
B.右端烧杯中反应后的溶质成分一定有两种
C.一段时间后移走烧杯,杠杆左端下沉
D.该实验可得出的金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu
【变式】(2025·湖南长沙·二模)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。下列有关说法中,正确的是( )
A.金属在常温下都是固体
B.铝制品不易被锈蚀是因为铝与氧气反应表面形成一层致密的氧化铝薄膜
C.所有金属都能与稀盐酸反应
D.金属元素在自然界中均以化合物形式存在
►考向03 金属活动性顺序
【典例】(2025·湖南永州·模拟预测)如今,化学科学已日益渗透到社会生活的各个方面,下列说法正确的是( )
A.用过滤的方法除去水中所有的杂质
B.关闭燃气阀门灭火与用水使火熄灭的灭火原理相同
C.工业上可用分离液态空气的方法制备氧气
D.铝的金属活动性比铁强,所以在空气中铁制品比铝制品耐锈蚀
【变式】(2025·湖南长沙·二模)通过实验可以验证物质的性质。下列试剂中,能验证铁、铜的金属活动性顺序的是( )
A.蒸馏水 B.硝酸锌溶液
C.稀盐酸 D.澄清石灰水
考点三 金属资源的利用和保护
►考向01金属矿物
【典例】(2025·湖南·一模)邮轮的建造使用了大量铜、不锈钢、铜镍合金等多种金属材料。下列有关说法错误的是( )
A.合金中一定含有金属元素
B.生铁和钢是含碳量不同的铁合金
C.合金的抗腐蚀性能一般比它们组成中的纯金属更好
D.为避免轮船的钢铁外壳被腐蚀,通常在轮船外壳镀金
【变式】(2025·湖南长沙·模拟预测)“蓝鲸2号”是我国自主设计和制造的海上钻井平台,其结构中使用了大量钢铁材料。钢铁材料易锈蚀,下列措施适用于防止“蓝鲸2号”中钢铁材料生锈的是( )
A.表面刷漆 B.保持干燥
C.隔绝氧气 D.经常用稀盐酸清洗
►考向02 铁的冶炼
【典例】(2025·湖南长沙·三模)2024年3月28日,小米旗下首款纯电动汽车小米SU7正式上市,这款轿跑汽车一经发布,便引起年轻人的热烈追捧。请回答下列问题。
(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)生产汽车还需要使用大量的金属铁,工业上用赤铁矿炼铁的化学反应方程式为 。
【变式】(2025·湖南邵阳·模拟预测)竖炉炼铁是一种重要的炼铁方法,其工艺流程如图所示。
(注:括号内化学式表示相应物质的主要成分)
(1)加入的赤铁矿石要进行粉碎,目的是 。
(2)“燃烧室”中CH4的作用是 。
(3)该工艺流程中,可循环利用的物质是___________(填字母)。
A.CH4和O2 B.CO2和H2O C.CO和O2
►考向03 金属资源保护
【典例】(2025·湖南永州·一模)在探究铁生锈条件的实验中,如图所示。依据所学知识可知下列说法不正确的是( )
A.试管A、C对比即可得出铁生锈的条件
B.试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是除去蒸馏水中溶解的氧气
C.试管B中铁钉不易生锈
D.试管D中铁钉生锈的速率比C快
【变式】(2025·湖南长沙·模拟预测)下列有关金属保护金属资源的措施中,不正确的是( )
A.有计划、合理的开采金属矿物 B.防止金属腐蚀
C.寻找金属代用品 D.废旧金属不需要回收利用
【新考向主题情景阅读题】(2025·湖南岳阳·一模)文物不仅是历史研究的宝贵资料,也是连接过去与未来的桥梁。下面是湖南出土的不同材质的文物,请回答下列小题。
1.下列生产过程涉及化学反应的是( )
A.纺线织衣 B.用孔雀石炼铜
C.玉器打磨 D.泥胚塑形
2.四羊方尊是我国古代青铜艺术的瑰宝,青铜属于( )
A.合成材料 B.复合材料
C.金属材料 D.无机非金属材料
3.在空气成分中,能使某些文物表面缓慢氧化,从而对文物造成损害的主要气体是( )
A. B.
C. D.
2.(2025·湖南永州·一模)蛇年(2025)春晚吉祥物“巳(sì)升升”(寓意“巳巳如意,生生不息”的主题)的眉眼取自四川广汉三星堆遗址出土的青铜蛇形器的歧羽纹、臣字目。青铜是在纯铜中加入铅的合金。下列有关说法不正确的是( )
A.青铜是混合物 B.青铜属于金属材料
C.青铜易溶于稀盐酸 D.青铜的硬度比铅的硬度大
3.(2025·湖南长沙·三模)很多成语、俗语、诗词中蕴含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释不正确的是( )
A.“真金不怕火炼”——金的熔点很高
B.“遥知不是雪,为有暗香来”——分子在不断运动
C.“人要实,火要虚”——增加可燃物与氧气的接触面积,可燃物燃烧得更旺
D.“没有金刚钻,别揽瓷器活”——金刚石是一种非常坚硬的物质
4.(2025·湖南长沙·模拟预测)金属在生活中有广泛的应用。下列做法正确的是( )
A.菜刀喷漆防锈
B.用钢刷擦洗铝制品
C.雨淋过的自行车要尽快擦干
D.日常生活中,铝制品比铁制品更耐腐蚀,其原因是铁比铝活泼
5.(2025·湖南长沙·二模)在日常生活、工农业生产和科学研究中,大量使用金属材料。下列说法正确的是( )
A.常温下,所有金属单质均是固体
B.铝制品具有很好的抗腐蚀性,说明铝的金属活动性比较弱
C.合金的硬度一般比其组成金属的硬度大
D.合金中只含金属元素
6.(2025·湖南长沙·模拟预测)金属材料的应用推动了社会的发展。下列有关金属及其合金的说法错误的是( )
A.生铁和钢是含碳量不同的铁合金
B.铁制品生锈后没有回收价值
C.锡制成锡箔是利用锡的延展性
D.钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航天器等
7.(2025·湖南岳阳·二模)唐代陆羽《茶经》中记载:“风炉以铜铁铸之……底一窗以为通飚漏烬之所……风能兴火,火能熟水。”“漉水囊……其格以生铜铸之。”
(1)钢铁常用于制作铁锅,主要利用了它们的 性。
(2)“漉水囊”可将茶叶与茶水分离,其原理类似于化学基本实验操作中的 (填操作名称)。
(3)“火能熟水”的原因是燃烧会放出 。
8.(2025·湖南长沙·三模)中国循环经济协会数据显示,目前我国平均每年产生4亿部以上废旧手机,废旧手机回收处理作为“朝阳产业”拥有很大的发展潜力。从废旧手机的某些部件中可以回收银和铜,其操作流程如下所示。
(1)废旧部件经过预处理粉碎后得到粗产品,其目的是 。
(2)步骤①中发生的化学反应属于 (填基本反应类型)。
(3)步骤③中,为了回收金属铜,金属M可选择___________(填选项)。
A.Mg B.Al C.Ag
9.(2025·湖南长沙·模拟预测)明代宋应星所著《天工开物》中记载:“凡铁一炉载土(指铁矿石,下同)二千余斤,或用硬木柴,或用煤炭,或用木炭,南北各从利便。扇炉风箱必用四人、六人带拽。土化成铁之后,从炉腰孔流出。”根据图文回答下列问题:
资料卡片:赤铁矿主要成分是,磁铁矿主要成分是,熟铁含碳量小于0.2%,生铁含碳量大于2%
(1)熔炉底部设有侧门并附带风箱鼓风,鼓风的主要目的是 。
(2)古代经验丰富的选矿师傅可以通过肉眼观察矿石的特征,大致判断出矿石中含铁量的高低,原理是 。
(3)熔炼时,工人需要从炉子顶部添加木炭,木炭除了燃烧提供高温条件外,还能 。
(4)“凡铁分生、熟,出炉未炒则生,既炒则熟。”为了将熔炼出的生铁转化为熟铁,需要用柳木棍快速搅拌,搅拌的作用是 。
10.(2025·湖南长沙·模拟预测)2025年,央视春晚上演了一场“火树银花”的视觉盛宴——打铁花,让全国观众领略了一场漫天花火、喜庆祥和的非遗浪漫。其中打铁花蕴含着丰富的化学原理,同学们对打铁花进行了如下探究。
(1)活动一:初步了解打铁花的原理
【查阅资料】打铁花的主要原料为生铁。打铁花时将生铁加热至熔化,用勺子舀出铁水轻轻抛起,再用木板奋力一击,将铁水打得又高又散,铁水在空中剧烈燃烧即产生火星四射的效果。
【讨论分析】
①打铁花用生铁而不用纯铁是因为生铁的熔点比纯铁 (填“高”或“低”);
②将铁水打散能增强火星四射效果,原因是 。
(2)活动二:探究打铁花溅落的黑色物质的成分
【查阅资料】四氧化三铁和铁都能被磁铁吸引,铜不能被磁铁吸引。
【设计与实验】小组同学将黑色物质研成粉末,进行如下实验探究。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:取少许黑色粉末于试管中,加入足量硫酸铜溶液并充分搅拌
_______
黑色物质中含有铁和四氧化三铁
步骤2:将步骤1 中反应后物质进行过滤、洗涤滤渣、干燥,用磁铁反复吸引滤渣
部分黑色固体被磁铁吸引
【讨论交流】
①补全步骤1的实验现象: ;
②上述实验中步骤1和步骤2互换是否能得出结论,并说明理由: ;
③步骤2中发现滤渣中还剩余少量黑色固体不能被磁铁吸引,小星认为该黑色固体可能是碳,同学们设计实验证明了小星的猜想,简要说明实验操作和现象: ;
【实验结论】打铁花溅落下来的黑色物质的成分是铁、四氧化三铁和碳。
(3)活动三:探究打铁花时火星四射的原因
【进行实验】同学们在实验室用由生铁制成的铁丝进行实验模拟打铁花的过程。取长短、直径相同,含碳量不同的铁丝分别在足量的氧气中燃烧(如图),观察到实验现象如下表。
物质
纯铁丝
含碳0.1%的铁丝
含碳0.32%的铁丝
实验现象
无火星四射
有少量火星四射
有较明显的火星四射
【实验结论】通过以上实验,同学们得知铁丝燃烧产生火星四射的现象和铁丝的含碳量有关,火星四射的剧烈程度和含碳量的关系为 。
【成长收获】经过本次探究,同学们有了自己的收获,也体会到了中华民族深厚的文化传统。
1.(2025·湖南长沙·二模)湖南省博物院馆藏的“镇馆之宝”——大禾人面纹方鼎,其主要成分为铜锡合金。下列有关金属及其合金说法正确的是( )
A.铜锡合金是一种金属材料 B.常温下所有金属都是固体
C.铜锡合金的熔点和硬度都高于纯铜 D.铜能与稀硫酸反应
2.(2025·湖南·三模)菜同学在探究金属的化学性质时,下列实验中观察不到明显现象的是( )
A.镁与稀盐酸 B.铜与稀硫酸
C.铝与硫酸铜溶液 D.铜与硝酸银溶液
3.【新考向一题多设】(2025·湖南岳阳·一模)阅读材料,完成下面小题:
中国将在2030年前实现“梦舟”号载人月球探测飞行器首次登月。月球表面的月壤由氧化铁、氧化硅和氧化铝等氧化物组成,将月壤加热熔化、电解,即可获得氧气。研究发现,月球上的水主要有三种形式:矿物质结晶水、南极冰层、浅地表下水。月球上有大量的清洁能源氨—3(2个质子和1个中子的氦原子),可供人类使用上万年。
(1)如图所示,是氦元素的相关信息,下列说法正确的是( )
A.氦原子容易得到电子
B.氦原子容易失去电子
C.氦-3的相对原子质量为3
D.氦的相对原子质量为4.003g
(2)下列说法正确的是( )
A.氧化铁、氧化硅和氧化铝都属于金属材料
B.月球上的水与地球上的水化学性质不同
C.铁、硅、铝都属于金属元素
D.使用氦-3将是解决人类能源危机的途径之一
4.(2025·湖南娄底·三模)化学兴趣小组完成“金属的某些化学性质”的探究实验。实验最终观察到两支试管中均有固体残留(两支试管中残留固体的总质量为m),然后将两支试管中的物质全部倒入洁净的烧杯中,最终得到无色溶液a和固体b.下列说法错误的是( )
A.实验乙溶液最终可能呈蓝色 B.溶液a中可能含有两种金属离子
C.固体b可能是一种纯净物 D.固体b的质量一定小于m
5.(2025·湖南永州·一模)将铝粉加入到一定质量的溶液中,充分反应后得到蓝色滤液和滤渣。下列说法正确的是( )
A.滤渣中可能含有Al,滤液中一定含有
B.向滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生
C.滤渣中只含Cu,滤液中可能含有
D.所得滤渣的质量一定小于加入的铝粉质量
6.(2025·湖南长沙·三模)“雪龙2号”极地科考破冰船是我国第一艘自主建造的极地破冰船。下列有关说法错误的是( )
A.破冰船的主体材料不锈钢属于合金
B.破冰船尾部的螺旋桨把海水打碎,该过程发生物理变化
C.破冰船上以直径50mm的铜导线来输送电能,利用了铜良好的导热性
D.破冰船的船体会喷防锈漆,其防锈原理是隔绝氧气和水
7.(2025·湖南永州·模拟预测)我们的祖先很早就掌握了火法炼铜的工艺,早在3000多年前的商朝就造出“后母戊鼎”等许多精美的青铜器。我国古代将炉甘石(主要成分:ZnCO3)、赤铜矿(主要成分:Cu2O)和木炭粉为原料制得黄铜(铜和锌的合金,外观似黄金),其生产流程如图:
(1)“磨细、混匀”的目的是 ;
(2)高温时发生的主要反应化学方程式为:①;②;③ (赤铜和木炭粉反应)。
(3)社会上一些不法分子用黄铜(铜锌合金)冒充黄金进行诈骗活动。其外观与真黄金饰品很难区分。请你设计一个实验辨认一件黄金饰品是假货(简述实验步骤、现象、结论): 。
8.(2025·湖南娄底·模拟预测)中国传统文化对人类文明贡献巨大。化学兴趣小组开展了一次“古代文献”中化学原理的解说大赛,请回答下列问题:
(1)世界上最早的炼丹专著《周易参同契》中记载:“金入于猛火;色不夺精光。”这句话蕴含的化学知识是 。
(2)《浸钢要略序》记载:“山麓有胆泉(硫酸铜),士人汲以浸铁,锻炼成铜”,其化学原理用化学方程式表示为 。
(3)明朝宋应星所著的《天工开物》中对金属锡冶炼的记载为“凡炼煎亦用洪炉、入锡石数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指用牛皮组成的鼓风器具)熔化……点铅勾锡……”炼锡过程中发生的相关化学反应方程式可表示为,其中X的化学式为 。
9.(2025·湖南长沙·二模)湖南娄底市是湖南省最大的钢铁生产基地,某钢铁厂采用赤铁矿冶炼钢铁,其主要工艺流程如图,请完成下列问题。
【查阅资料】Ⅰ.赤铁矿的主要成分是和。
Ⅱ.石灰石的主要作用是将矿石中的转变为炉渣(主要成分是)和一种氧化物。
(1)工业炼铁中,焦炭的作用是 。
(2)高炉气体中除CO外,主要成分还有 。
(3)在步骤②生成炉渣的反应中没有化合价的改变,请写出生成炉渣的反应的化学方程式: 。
10.(2025·湖南衡阳·三模)阅读下列材料。
四羊方尊是商朝晚期的青铜礼器、祭祀用品。1938年出土于湖南省宁乡炭河里遗址,是中国国家博物馆的镇馆之宝之一。四羊方尊是现存最大的商代青铜方尊,被称为“臻于极致的青铜典范”。四羊方尊的装饰采用线雕、浮雕、圆雕结合的方式,把平面图像和立体雕塑结合起来,将器物和动物造型结合成一体,是传统泥范法铸制的巅峰之作,体现了中国商代晚期高超的青铜铸造水平。
它在冶金发展史上也有着重要的研究价值。据湖南省冶金研究所分析室的化验结果,四羊方尊含铜约76.96%,含锡约21.27%,铅含量0.12%。这样的合金配比在当时具有重要意义,含锡、铅较多,既可降低铜的熔点,又可增加铜器的硬度和光泽度,是商代晚期青铜铸造技术提升的标志之一。
依据材料内容,回答下列问题:
(1)商代四羊方尊酒器,用青铜制造。青铜的硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜。
(2)为保护文物,博物馆把四羊方尊放在充满氮气的玻璃箱里,其防锈原理是 。
(3)“湿法炼铜”是我国古代广泛使用的炼铜方法。“湿法炼铜”的原理是“曾青(硫酸铜溶液)得铁则化为铜”,该反应的化学方程式是 。
11.(2025·湖南郴州·二模)教材中工业炼铁使用的设备是高炉,竖炉炼铁也是一种重要的炼铁方法,其工艺流程如图所示。
回答问题:
(1)将赤铁矿石粉碎的目的是 。
(2)还原反应室中发生了两个还原氧化铁的反应,化学方程式分别为:Fe2O3+3H22Fe+3H2O和 。
(3)下列关于竖炉炼铁说法正确的是______。
A.该工艺流程中,CO2可以循环利用
B.冶炼出来的铁放在潮湿的空气中易生锈
C.赤铁矿属于纯净物
D.催化反应室通入的天然气是可再生能源
12.(2025·湖南长沙·三模)某化学兴趣小组在研学期间,发现路边栅栏和工厂内有些钢铁部件有锈蚀现象,同学们想根据所学知识,设计一个除锈和防锈的方案。
任务一、除锈剂的选择
【提出问题】盐酸和硫酸都可以作为除锈剂,相同浓度的盐酸和硫酸除锈效果一样吗?
【实验探究】
(1)完善下列表格
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
1
取一枚生锈的铁钉放入试管中,加入5mL的稀盐酸,加热
铁钉表面有气泡产生,铁锈少量剥落,溶液迅速变黄,铁锈很快消失
两者除锈效果几乎 (填“相同”或“不相同”)
2
取与实验1相同的一枚生锈铁钉放入另一试管中,加入5mL等浓度的 加热
铁钉表面有气泡产生,铁锈少量剥落,溶液呈浅棕色,铁锈很快消失
【反思评价】
(2)酸除铁锈时有产生,这说明除锈的同时会造成钢铁的 。
任务二、除锈防锈方案的制定
同学们发现工厂内许多锈蚀的钢铁表面有很多油污,于是又做了以下探究实验。
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
3
取与以上相同的一枚生锈铁钉,沾满油污,放入试管中,加入5mL与实验1相同浓度的稀盐酸,加热
铁锈没有明显变化
油污影响除锈
【观察分析】①结合以上实验和所学知识,同学们一致认为锈蚀钢铁如果表面有油污,应先选择碱性油污清洁剂“碱洗”去油污,再进行“酸洗”除锈。
②同学们发现从实验1中取出的铁钉在空气中放置一段时间后又发生锈蚀。
【论证完善】
(3)实际除锈防锈方案中主要涉及到以下操作:a.酸洗 b.烘干 c.水洗 d.碱洗 e.刷漆或涂油。结合实验探究和分析,方案中合理的操作顺序应为 (用字母填写)。
任务三、除锈防锈方案的评价
除上述方法除锈外,在实际生产生活中,除锈的方法还有多种。比如:
①人工除锈:用砂纸、钢丝球等工具,打磨铁锈。适合小型、少量钢铁零件除锈。
②机械除锈:利用高速石英砂流的冲击力打磨铁锈。适合于大面积除锈。
【整合归纳】
(4)结合实际,你认为设计一个除锈防锈方案要综合考虑的因素有 。(任答一个因素)
(5)任务二中“同学们发现从实验1中取出的铁钉在空气中放置一段时间后又发生了锈蚀,请推测该铁钉发生锈蚀的原因: 。
13.(2025·湖南永州·模拟预测)陈东同学家购买了新的水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的,他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬,为了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,陈东在老师的帮助下,从实验室中找到了实验所需的全部用品和同学进行探究,请你一起参与他们的探究活动。
【查阅资料】铬(Cr)是银白色、有光泽的金属,在空气中其表面会生成抗腐蚀性的致密氧化膜,铬能与稀盐酸反应生成蓝色的氯化亚铬(CrCl2)溶液。
(1)请你写出铬与稀盐酸反应的化学方程式: 。
【提出问题】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是怎样的呢?
【猜想】
(2)猜想I:: ;猜想II:Al>Cr>Cu;猜想III:Al>Cu>Cr。
【实验过程】
实验操作
实验现象
取大小相同的三种金属片,用砂纸打磨光亮,分别放入质量相同、同浓度的稀盐酸中
Cr
Al
Cu
铬片表面产生气泡的速率缓慢,溶液变为蓝色
铝片表面产生气泡的速率较快
无明显现象
【实验分析】
(3)依据实验现象,可得出猜想 (填序号)正确。
(4)用砂纸打磨金属片的目的是 。
(5)写出铝与稀盐酸反应的化学方程式: 。
【实验反思】
(6)老师认为只要选用以下三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,你的实验方案是 (写出其中一种即可)。
①CrSO4溶液 ②CuSO4溶液 ③Al2(SO4)3溶液 ④Cr ⑤Cu ⑥Al
14.(2025·湖南长沙·模拟预测)金属材料被广泛应用于我们的日常生活,这不仅是因为其优良的物理性能,还与它们的化学性质密切相关。在学习金属的腐蚀与防护时,同学们了解到自行车钢圈通常通过镀铬来防锈。为了探究铬与常见金属铁、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,开展了以下探究活动。
【查阅资料】铬(Cr)是一种银白色金属,在空气中能形成一层致密的氧化膜,可阻止铬进一步被氧化;铬在化合物中通常显价。铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬溶液。
【提出问题】铁、铬、铜三种金属的活动性顺序是怎样的?
【作出猜想】
(1)猜想一:;猜想二:;猜想三: 。
【实验探究】
(2)取大小相同的三种金属薄片,用砂纸打磨光亮后,分别进行如下实验:
实验方案
实验现象
实验结论
A.将铬片放入稀硫酸中
铬片表面产生气泡较快,溶液由无色变为蓝色
猜想三正确
B.将铁片放入稀硫酸中
C.将铜片放入稀硫酸中
无明显现象
【讨论交流】
(3)甲同学认为,只要选用三种试剂进行实验就可以得出三种金属的活动性顺序,这三种试剂中有一种是盐溶液,该盐溶液为 (填化学式)溶液。
【总结与归纳】由上述实验及交流得出比较金属活动性强弱的常见方法有:①利用金属和酸反应情况进行比较;②利用金属和盐溶液反应情况进行比较。
【拓展应用】
(4)I.在硫酸铜溶液和硫酸铝溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。滤液中一定含有的溶质是 。为了验证滤渣中可能存在的固体,下列可以选用的试剂有 。
A.氢氧化钠溶液 B.硫酸亚铁溶液 C.氯化铜溶液 D.盐酸
II.铬在工业生产中主要用作合金添加剂,可显著提升金属性能。例如,铬钢具有良好的硬度和耐腐蚀性,可用于制造机械零件、刀具等。请你再举一例合金在生活中的应用: 。
$
2026·湖南·中考一轮复习
第八单元 金属和金属材料
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 2
02·知识导航·网络构建 3
03·考点解析·知识通关 4
考点一 金属材料
考点二 金属的化学性质
考点三 金属资源的利用和保护
实验活动05常见金属的物理性质和化学性质
跨学科实践活动07垃圾的分类与回收利用
04·题型洞悉·考向预测 24
考点一 金属材料
考向01常见金属的物理性质和用途
考向02 合金
考点二 金属的化学性质
考向01 金属与氧气反应
考向02 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
考向03 金属活动性顺序
考点三 金属资源的利用和保护
考向01金属矿物
考向02 铁的冶炼
考向03金属资源保护
05·优题精选·练能提分 32
45 / 46
学科网(北京)股份有限公司zxxk.com
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
考点要求
2025年
2024年
课标要求
金属材料
T6(省卷)
T9(长沙)
T1(省卷)
T11(长沙)
T16(1)(长沙)
知道金属具有一些共同的物理性质;知道在金属中加入其他元素形成合金可以改变金属材料的性能;了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。
金属的化学性质
T8(省卷)
T18(长沙)
T21(2)(省卷)
T15(长沙)
T18(长沙)
通过实验探究等活动认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序。
金属资源的利用和保护
T12(省卷)
T12(长沙)
T20(3)(长沙)
T21(1)(省卷)
T21(3)(省卷)
知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的,认识金属矿物是宝贵的自然资源。体会化学方法在金属冶炼中的重要性;以铁生锈为例,了解防止金属腐蚀的常用方法;了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。
命题预测
金属材料、金属的物理性质和用途可单独考查,也可与其他知识点一起考查,常结合工业生产、生活用品、航空航天等情境;题型以选择题,科学探究、化学实验、工业流程等题型中。金属的化学性质的考查常见可科学探究题和计算题中呈现,少数在选择题中考查。常见的考查方式有:金属与酸反应的图像及计算、金属活动性实验探究、实验现象和化学方程式书写等。金属冶炼的考查大多以工业流程题的形式呈现,少数以选择题的题型呈现。金属资源保护的考查一般在选择题中,也可以结合金属的其他考查内容穿插于非选择题中。常见的考点有:金属材料的判断、金属的性质与用途、金属活动性探究、铁的冶炼、铁生锈的条件、防止铁生锈的原理与方法。
考点一 金属材料
1.常见金属的物理性质和用途
(1)金属材料包括:纯金属和合金。日常生活中使用的金属材料大多数是合金。
(2)金属的物理共性
①常温下大多数金属为固体(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,(铜红色,金黄色,铁粉黑色,铁片银白色 )。
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), 能够弯曲。
(3)金属的用途
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
(4)金属之最
铝
地壳中含量最多的金属元素
钙
人体中含量最多的金属元素
铁
目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
银
导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
铬
硬度最大的金属
钨
熔点最高的金属
汞
熔点最低的金属
2.合金
(1)概念:在纯金属中加热融合某些金属或非金属,制得具有金属特征的合金。
①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变化 ③合金各成分的化学性质不变
(2)合金的优点:
一般来说,合金与组成它的纯金属相比较,硬度更大,熔点更低,抗腐蚀性更好。
铁合金
生铁:含碳量 2%~4.3%
铁的合金主要含Fe、C,生铁和钢的主要区别是含碳量不同,也含有不同的成分,因此它们的性能也不同。
钢:含碳量0.03%~2%
锡合金
焊锡:熔点低,用于焊接金属
伍德合金:熔点只有70℃,做保险丝
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
铝合金
硬铝:强度和硬度大,用作飞机、火箭、轮船
钛合金
优点: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
用途:广泛用于火箭、导弹、航天器、化工设备、通信设备和医疗等。如:制造人造骨和形状记忆合金;
◆易混易错点
1.金属材料中一定含有金属元素,但含有金属元素的物质不一定是金属材料。如Fe2O3是铁的氧化物,不是金属材料。
2.汞在常温下是液体。
3.铜是紫红色,金是金黄色,铁粉是黑色。
4.合金中一定含有金属,也可能含有非金属。
1.合金是混合物 。
2.形成合金的过程是物理变化 ,合金中的金属以单质形式存在。
3.合金中各成分的化学性质不变 。
4.生铁和钢的主要区别是含碳量不同,“百炼成钢”的原理就是:通入纯氧的使生铁中的碳与氧气充分反应生成二氧化碳而降低生铁中的含碳量。化学方程式:C+O2CO2
1.(2025·湖南岳阳·二模)下列制作火箭的材料中,属于金属材料的是( )
A.铝箔 B.胶水
C.竹签 D.蜡烛
【答案】A
【详解】A、金属材料包括纯金属和合金,铝箔由金属铝制成,属于金属材料,故符合题意;
B、胶水是一种合成有机高分子材料(如聚合物),不属于金属材料,故不符合题意;
C、竹签由天然植物(竹子)制成,属于非金属的有机材料,故不符合题意;
D、蜡烛是石油产品,不是金属材料,故不符合题意;
故选A。
2.(2025·湖南长沙·二模)金属制品在生产、生活中处处可见。下列有关说法不正确的是( )
A.不锈钢属于金属材料。
B.钛和钛合金的抗腐蚀性能不如不锈钢。
C.合金和纯金属性能不同是因为组成发生了变化。
D.“真金不怕火炼”,说明金的化学性质稳定。
【答案】B
【详解】A、不锈钢是铁的合金,主要由铁、铬、镍等元素组成。金属材料包括纯金属和合金,因此不锈钢属于金属材料。A正确。
B、钛和钛合金具有优异的抗腐蚀性能,因为它们能形成致密的氧化钛膜,保护内部金属不被腐蚀(如耐海水、酸等)。而不锈钢虽耐腐蚀,但在强腐蚀环境中(如含氯环境)性能不如钛合金。B错误。
C、合金是由两种或多种金属(或金属与非金属)熔合而成,组成的变化导致原子排列和结构改变,从而性能(如硬度、强度、耐腐蚀性)与纯金属不同(例如,钢比纯铁更硬)。C正确。
D、金是化学性质稳定的金属,不易与氧气、水等反应,即使在高温下也不易氧化(“火炼”指高温加热)。D正确。
故选B。
3.(2025·湖南长沙·三模)下列物质中,不属于合金的是( )
A.用来制作仪表的黄铜 B.用来切割玻璃的金刚石
C.建造国产航母的新型钢材 D.制作装饰品的18K黄金
【答案】B
【分析】合金是由两种或更多种元素组成的物质,其中至少一种是金属元素,并且具有金属特性(如导电性、延展性等)。合金通常是混合物,而非纯净物。
【详解】A、黄铜是铜与锌熔合而成的合金,具有金属特性,属于合金,该选项正确。
B、金刚石是由碳元素组成的单质,不具有合金 “金属特性” 和 “混合物” 的特点,不属于合金,该选项错误。
C、钢材是以铁为主要成分,熔合了碳等元素的合金,属于合金,该选项正确。
D、18K 黄金是金与其他金属(如银、铜等)熔合而成的合金(含金量 75%),属于合金,该选项正确。
故选B。
4.(2025·湖南娄底·一模)铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)铜的认识:生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和 性。
(2)铜的冶炼:黄铜矿的主要成分是,根据其主要成分的组成元素,推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 (填化学式)。
(3)铜的加工:青铜是金属冶铸史上最早的合金,其主要成分是铜和锡。如表中的和分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载:“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,据此判断A是 。
物质
A
B
硬度
5~6.6
注:硬度以金刚石的硬度为10作标准,1表示很软,10表示很硬。
【答案】(1)导电(或良好的导电)
(2)
(3)铜/Cu
【详解】(1)生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和导电性;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物中含Cu、Fe、S,故生成的能形成酸雨的空气污染物是二氧化硫,化学式为:SO2;
(3)《吕氏春秋》记载:“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,合金比组成它的纯金属硬度大,青铜是铜的合金,则青铜的硬度大,则A是铜。
5.(2025·湖南湘西·模拟预测)新型高磁感取向硅钢的研发,引起广泛关注。硅钢是含硅量在1.0%~4.5%的硅合金钢,常用于制造变压器、电机等。回答以下问题:
(1)硅钢与纯铁相比,硅钢硬度更 (填“大”或“小”)。
(2)硅钢中碳元素含量通常小于0.08%,在炼铁高炉中,碳与氧气反应可降低其含量,该反应的化学方程式为 。
(3)硅钢表而会形成一层硅的氧化物薄膜,防止钢材腐蚀。硅(Si)的氧化物中硅为+4价,氧为2价,其化学式为 。
【答案】(1)大
(2)
(3)SiO2
【详解】(1)合金的硬度一般比组成它的纯金属大。硅钢是合金,纯铁是纯金属,所以硅钢与纯铁相比,硅钢硬度更大。
(2)在炼铁高炉中,碳在氧气充足的条件下燃烧生成二氧化碳,从而降低硅钢中碳元素的含量,反应的化学方程式为。
(3)根据化合物中各元素化合价代数和为零的原则,硅(Si)为+4价,氧为−2价,设其化学式为SixOy,则,可得x∶y=1∶2 ,所以其化学式为SiO2。
考点二 金属化学性质
1.金属与氧气的反应
金属
反应事实
反应现象
反应的化学方程式
镁
常温下就能与氧气反应
常温下表面形成氧化膜
2Mg+O2=2MgO
铝
常温下表面形成致密的氧化膜
4Al+3O2=2Al2O3
铁
常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应
铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,
生成黑色固体
3Fe+2O2Fe3O4
铜
红色的铜片加热后变黑
2Cu+O22CuO
金
“真金不怕火炼”说明即使在高温时金也不与氧气反应
结论
通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度判断金属的活动性:镁、铝>铁、铜>金。
【特别提醒】
1.铝具有很好的抗腐蚀性能原因:铝与空气中氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。
2.在空气中加热铜片,观察到的现象是铜片由红色变为黑色。
2.金属与酸反应
金属
与稀盐酸、稀硫酸反应的现象
与稀盐酸反应的化学方程式
与稀硫酸反应的化学方程式
镁
固体逐渐溶解,快速产生气泡
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
锌
固体逐渐溶解,产生气泡速度适中
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
铁
固体逐渐溶解,缓慢产生气泡,溶液由无色逐渐变成浅绿色。
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
铜
无明显现象,不反应
结论
Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应,而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应。
金属活动性:Mg、Zn、Fe>Cu
◆易混易错点
1.有铁参加的置换反应,如铁与酸反应.
铁与金属化合物溶液反应时,都生成+2价的铁的化合物,而不是+3价的铁的化合物。
2.金属与酸反应,可利用口诀法巧记:氢前置换酸中氢,氢后遇酸冷冰冰。遇酸泡多速率快,定是前面活泼金。
2.金属与其他金属化合物的溶液反应
实验
图示
现象
化学方程式
金属活动性
将铝丝浸入
硫酸铜溶液中
铝丝表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为无色
2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu
铝>铜
将铜丝浸入
硝酸银溶液中
铜丝表面有银白色物质生成,溶液由无色逐渐变为蓝色
Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2
铜>银
将铜丝浸入
硫酸铝溶液中
无明显现象,不反应
铝>铜
将铁钉浸入
硫酸铜溶液中
铁钉表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
Fe+CuSO4 =FeSO4 +Cu
铁>铜
【特别提醒】
1.FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3溶液都呈浅绿色,是因为溶液中都含有Fe2+;
2.CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2溶液都呈蓝色,是因为溶液中都含有Cu2+。
3.金属活动性顺序
(1)金属活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性顺序由强逐渐减弱
(2)金属活动性顺序的应用:
①在金属活动性顺序表里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强。(前强后弱)
②在金属活动性顺序表里,只有位于氢之前的金属才能置换出盐酸和稀硫酸中的氢。(氢前换氢)
③在金属活动性顺序表里,只有位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来。(强置换弱)
关于金属与金属化合物溶液反应时,应从以下几点去思考:
1.看能否反应:即根据反应条件判断哪些物质间能反应哪种不能参与反应。
2.看怎么反应:即考虑反应的先后顺序。
(1)一种金属与多种金属化合物反应时,先置换出活动性弱的金属,后置换出活动性强的金属;
(2)多种金属与一种金属的化合物溶液反应时,按照金属活动性由强到弱的顺序依次反应。
3.看反应进行的程度:即考虑反应物的量。结合题意判断哪种物质参与了反应,是部分反应,还是恰好完全反应。
1.铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中,铁元素的化合价都为+2价,且溶液都为浅绿色,FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3的溶液都呈浅绿色,是因为溶液中都含有Fe2+;CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2的溶液都呈蓝色,是因为溶液中都含有Cu2+。
2.在金属活动性顺序表里,只有位于氢前面的金属才能置换出盐酸和稀硫酸中的“氢”,是指氢元素,不是氢气。
1.(2025·湖南长沙·三模)央视发布《2025年春节联欢晚会》吉祥物——“己升升”,“己升升”的眉眼取自四川广汉三星堆遗址出土的青铜蛇形器的歧羽纹、臣字目。青铜是铜锡合金,下列有关说法错误的是( )
A.青铜是混合物 B.青铜加入硝酸银溶液中没有明显现象
C.青铜比锡的熔点低 D.青铜属于金属材料
【答案】B
【详解】A、青铜是铜锡合金,合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,属于混合物,该选项说法正确;
B、锡和铜的金属活动性强于银,均能与硝酸银反应生成银单质,所以将青铜加入硝酸银溶液中会有银白色固体产生,且铜和硝酸银反应生成硝酸铜溶液,溶液会变为蓝色,有明显现象 ,该选项说法错误;
C、合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低,青铜是铜锡合金,所以青铜比锡的熔点低,该选项说法正确;
D、金属材料包括纯金属以及它们的合金,青铜是铜锡合金,属于金属材料 ,该选项说法正确。
故选B。
2.(2025·湖南常德·二模)实验是学习化学的重要途径之一。下列试剂中,能验证铜、银的金属活动性强弱的是( )
A.硫酸铜溶液 B.氢氧化钠溶液
C.稀盐酸 D.蒸馏水
【答案】A
【详解】A、在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来;银不能与硫酸铜溶液发生反应,这表明银的金属活动性比铜弱,所以硫酸铜溶液可以验证铜、银的金属活动性强弱,符合题意;
B、铜和银都不能与氢氧化钠溶液发生化学反应,无法通过与氢氧化钠溶液的反应来判断铜和银的金属活动性顺序,不符合题意;
C、在金属活动性顺序中,铜和银都位于氢之后,都不能与稀盐酸发生反应,不能根据与稀盐酸的反应情况判断铜和银的金属活动性强弱,不符合题意;
D、铜和银都不与蒸馏水发生反应,无法利用蒸馏水来比较铜和银的金属活动性,不符合题意。
故选A。
3.(2025·湖南张家界·三模)只选用一种试剂验证、、的金属活动性顺序,下列试剂可行的是( )
A.溶液 B.溶液
C.稀盐酸 D.溶液
【答案】A
【详解】A、将锌丝、银丝插入溶液,锌丝表面有红色物质生成,银丝表面没有红色固体生成,说明金属活动性:锌>铜、铜>银,得出金属活动性:锌>铜>银,符合题意;
B、将铜丝、银丝插入溶液中,铜丝、银丝表面没有明显现象,说明金属活动性:锌>铜、锌>银,无法比较铜、银金属活动性,不符合题意;
C、将铜丝、锌丝、银丝插入稀盐酸中,锌丝表面有气泡生成,说明金属活动性:锌>氢,铜丝、银丝表面没有明显现象,说明氢>铜、氢>银,无法比较铜、银金属活动性,不符合题意;
D、将铜丝、锌丝插入溶液中,铜丝、银丝表面有银白色固体析出,说明金属活动性:铜>银、锌>银,无法比较铜、锌金属活动性,不符合题意;
故选A。
4.(2025·湖南长沙·三模)为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,小晰设计了如下实验。下列说法正确的是( )
A.实验①试管中溶液颜色由蓝色变为浅绿色
B.实验①中铁片完全反应后,溶液质量会增加
C.实验②中发生的反应:
D.通过实验①②不能验证三种金属的活动性顺序
【答案】A
【详解】A、实验①试管中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,可观察到溶液由蓝色变为浅绿色,故说法正确;
B、实验①试管中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,由化学方程式为可知,每56份质量铁可置换出64份质量铜,固体质量增加,则溶液质量会减少,故说法不正确;
C、银的活动性比铜弱,则实验②中银和硫酸铜溶液不反应,故说法不正确;
D、实验①铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明活动性Fe>Cu;实验②银和硫酸铜溶液不反应,说明活动性Cu>Ag,可得出活动性Fe>Cu>Ag,即通过实验①②能验证三种金属的活动性顺序,故说法不正确;
故选A。
5.(2025·湖南衡阳·二模)考古不仅能还原历史真相,还对科学研究等方面有深远的影响。
(1)三星堆出土了许多黄金制品和青铜器,其中青铜的硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜的硬度。
(2)古人把铁放入硫酸铜溶液中置换出铜,这种方法被称为湿法炼铜,反应的化学方程式为 。
(3)某些珍贵文物发掘后放入氮气保护箱中,是因为氮气 。
【答案】(1)大于
(2)
(3)化学性质不活泼
【详解】(1)合金硬度大于成分金属,青铜是铜锡合金,故青铜的硬度比纯铜大。
(2)铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式是:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(3)氮气的化学性质不活泼,常用作保护气,故某些珍贵文物发掘后放入氮气保护箱中。
6.(2025·湖南邵阳·一模)某课外小组的同学在实验室验证铁、铜、银的金属活动性顺序,设计了如图所示实验,并在实验中进行了规范的操作和细致的观察。
(1)你认为实验①观察到的现象是 。实验②中发生的反应的化学方程式是 。
(2)有同学认为完成①②实验设计有错误,其理由是 。
(3)经过讨论后,同学们对实验②进行了改正,其做法是 。
【答案】(1) 银白色固体表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色
(2)没有比较铜和银的活动性顺序
(3)把②中的铁丝换成铜丝
【详解】(1)实验①中铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,现象是:银白色固体表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色;
实验②中发生的反应为铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,该反应的化学方程式为:;
(2)实验①中铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,有红色固体析出,说明铁比铜活泼,实验②中铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,有银白色固体析出,说明铁比银活泼,没有比较铜和银的活动性顺序,故①②实验设计有错误;
(3)由以上分析可知,实验①中可得出铁比铜活泼,故实验②应比较铜和银的金属活动性顺序,可将②中的铁丝换成铜丝,铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,有银白色固体析出,说明铜比银活泼,从而得出三种金属的活动性顺序。
考点三 金属资源的利用和保护
1.金属矿物
(1)地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,除了金、银等有单质形式存在,其余金属都以化合物的形式存在。
(2)几种常见的金属矿石及其主要成分
金属矿石
赤铁矿
磁铁矿
铝土矿
赤铜矿
金红石
软锰矿
主要成分
Fe2O3
Fe3O4
Al2O3
Cu2O
TiO2
MnO2
(3)人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属,其中,提炼量最大的是铁。
【特别提醒】
1.只有金银以单质形式存在于自然界,其他金属大多以化合物形式存在于矿物中。
2.铁的冶炼
(1)铁的冶炼历史:春秋时期我国一生产和使用铁器;战国以后铁成为最主要的金属;《天工开物》有古代炼铁的记载。
(2)工业炼铁
设备
高炉
图示
原理
利用一氧化碳的还原性,将铁从化合物中还原出来
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
原料
赤铁矿石、 焦炭、石灰石、热空气
各原料的作用
焦炭
①提供热量;②生成CO
石灰石
将矿石中的二氧化硅变为炉渣。
热空气
提供充足的氧气。
产品
生铁,密度大于炉渣,故出铁口在出渣口下方。
高炉气体
主要成分:N2、CO、CO2等
处理方法:收集后集中处理,或用于工业生产制煤气。
拓展视野:
1.冶炼金属时,选择矿石应遵循的原则:①所需提炼金属的含量高;②矿石在冶炼过程中对环境污染小;③冶炼途径尽可能简便。
2.人类使用金属的年代与金属的活动性及冶炼的难易程度有关。越活泼的金属越难冶炼。
3.一氧化碳还原氧化铁实验
实验现象
化学方程式
装置图
实验现象
A处
红棕色粉末逐渐变成黑色
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
B处
澄清石灰水变浑浊
Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O
C处
产生蓝色火焰
2CO + O22CO2
注意事项
(1)先通入CO一会儿,再给氧化铁加热;原因:排尽装置中的空气,防止加热CO与空气的混合气体发生爆炸。
(2)停止加热,继续通人CO至玻璃管冷却;原因:防止热的铁被空气再次氧化。
(3)尾气处理:①点燃,使CO变成无毒的CO2;
②用气球或用排水法将尾气收集起来。
(4)澄清石灰水的作用:检验生成的二氧化碳。
4.含杂质物质的计算
①将含杂质的已知物质量换算为纯物质质量,其关系式为:
纯度 = ×100%, 纯物质质量 = 含杂质物质质量×纯度。
②将纯物质质量代入化学方程式进行计算,化学方程式中的物质都是纯净物。
③将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质质量:含杂质物质质量为 = 。
5.铁生锈条件的探究
(1)铁生锈的实验
实验方案
现象
A B C
试管A:铁与水、氧气同时接触
铁钉生锈
试管B:铁只与水接触
铁钉无明显变化
试管C:铁只与氧气接触
铁钉无明显变化
(2)实验分析
试管A与试管B对比,A中铁钉生锈,B中铁钉不生锈,说明铁生锈需要与氧气接触。
试管A与试管C对比,A中铁钉生锈,C中铁钉不生锈,说明铁生锈需要与水接触。
结论:铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触。
知识拓展:
1.铁在与氧气和水同时接触时才能生锈因此在设计实验探究铁生锈的条件时可采用控制变量法使铁钉只与氧气.只与水、与氧气和水同时接触,比较现象得出结论。
2.铁制品表面的铁锈应及时清除,而铝“生锈”时表面形成的致密的氧化膜可以隔绝空气,可防止金属腐蚀,不能除去。
3.铁在食盐水中生锈的速率会加快。
4.破坏铁生锈的任一条件即可防锈,如隔绝水或隔绝氧气。
6.铁锈的成分
铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O,颜色为红色。铁锈的结构很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,铁制品会完全被腐蚀。
7. 防止铁制品锈蚀的原理和方法
(1)防止铁生锈的原理:隔绝氧气或水。
(2)防止铁生锈的方法:
①保持铁制品表面的清洁、干燥
②涂保护层:如涂油、刷漆、烧制搪瓷、喷塑、镀耐腐蚀的金属、通过化学反应在表面形成致密的氧化物保护膜如烤蓝、使用防锈纸和防锈膜等。
③改变内部结构,制成耐腐蚀的合金,如不锈钢。
8.保护金属资源
(1)理由:①金属矿物的储量有限,且不可再生;②废旧金属的随意丢弃不仅浪费资源还污染环境。
(2)有效途径:①防止金属腐蚀;②回收利用废旧金属;③有计划、合理地开采金属矿物;④寻找金属的代用品等。
1.判断对错:
(1).高炉炼铁得到的产品是纯净物。( )
错。高炉炼铁得到的产品不是纯净物是混合物,生铁中含有一定量的碳。
(2).高炉炼铁用到的原料有:赤铁矿石、 焦炭、石灰石、热空气,其中焦炭做还原剂,将赤铁矿中的铁还原出来。( )
错。焦炭虽具有还原性,但是CO气体具有流动性,与铁矿石接触更充分)
2.铁生锈是缓慢氧化。
3.铝比铁活泼,却比铁耐腐蚀的原因:铝常温下与空气中氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝继续与氧气反应。铁锈结构疏松,不能阻碍里面的铁继续氧化。
1.(2025·湖南长沙·三模)“金属保护一小步,资源节约一大步”,下列关于金属及金属材料防护的说法正确的是( )
A.为了增加经济效益,应加大力度开采金属矿物资源
B.纯金属的抗腐蚀性比合金更好
C.生铁和钢都属于铁合金
D.废弃金属直接丢弃,无需回收利用
【答案】C
【详解】A、加大开采金属矿物会加速资源枯竭,应合理开采、注重保护,A 错误;
B、一般合金抗腐蚀性比纯金属好(如不锈钢比纯铁抗腐蚀),B 错误;
C、生铁和钢都是铁与碳等元素形成的合金,C 正确;
D、废弃金属回收利用可节约资源、减少污染,应回收,D 错误。
故选C。
2.(2025·湖南长沙·三模)下列关于金属和金属材料的说法中正确的是( )
A.工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁
B.大多数金属在自然界中以单质形式存在
C.常温下,所有金属单质均有固体
D.废旧铁制品应该直接填埋处理
【答案】A
【详解】A.工业炼铁利用一氧化碳在高温下还原铁的氧化物(如Fe2O3),生成铁和二氧化碳,故说法正确;
B.大多数金属化学性质活泼,在自然界中以化合物形式存在(如氧化物、硫化物),仅少数不活泼金属(如金、银)以单质存在,故说法错误;
C.汞(Hg)在常温下为液态,因此并非所有金属单质均为固体,故说法错误;
D.废旧铁制品应回收利用,直接填埋会浪费资源且污染环境,故说法错误。
故选A。
3.(2025·湖南衡阳·二模)宋代《天工开物》记载用煤冶铁,其原理与现代工业炼铁有相似之处。下列说法正确的是( )
A.煤直接作为还原剂将铁从矿石中还原出来
B.冶炼过程中,石灰石用于除去铁矿石中的二氧化硅
C.现代高炉炼铁中,焦炭仅用于提供高温
D.炼铁时得到的产物是纯净的铁
【答案】B
【详解】A、煤的主要成分是碳,在高温下会与氧气反应生成一氧化碳(CO),而CO才是主要的还原剂,将铁矿石(如Fe2O3)还原为铁。选项错误;
B、石灰石(主要成分CaCO3)在高温下分解为生石灰(CaO),CaO与铁矿石中的SiO2反应生成炉渣(CaSiO3),从而除去杂质。选项正确;
C、焦炭的作用包括: 作为燃料提供高温; 通过反应生成CO,作为还原剂。选项错误;
D、高炉炼铁得到的是生铁,含有碳(约2-4.3%)及其他杂质(如硅、锰等),并非纯铁。 选项错误;
故选B。
4.(2025·湖南永州·模拟预测)铁及其化合物在生活、生产中应用广泛。
(1)用铁锅烹饪食物,说明铁具有 性。
(2)由生铁制成的铁锅初次使用前,需要“烤蓝”,即高温烈焰使其表面形成致密的保护膜,该层膜隔绝了铁与空气中的 接触,以防生锈。
(3)工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,该反应的化学方程式为 。
(4)生活中,我们常用到铁的合金,例如医生的手术刀一般是不锈钢制成的,铁合金与纯铁相比的优点有: 。
【答案】(1)导热
(2)水和氧气
(3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(4)硬度大、抗腐蚀性能强等(合理即可)
【详解】(1)用铁锅烹饪食物,说明铁具有良好的导热性。故填:导热;
(2)铁与氧气和水同时接触易发生锈蚀,高温烈焰使铁锅表面形成致密的保护膜,该层膜隔绝了铁与空气中的氧气和水接触,以防生锈;
(3)一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(4)合金与纯金属相比,硬度大,熔点低,抗腐蚀性能更强等,故铁合金比纯铁的硬度更大,抗腐蚀性能更强等(合理即可)。
5.(2025·湖南湘潭·模拟预测)湘潭钢铁集团作为我国重要的钢铁生产基地之一,其竖炉炼铁的工艺流程示意图如下所示,请回答下列问题。
(1)粉碎机将赤铁矿粉碎的目的是 。
(2)还原反应室中发生的两个还原氧化铁的反应,化学方程式分别为和 。
(3)金属矿物的储量是有限的,并且不可再生,所以我们必须对金属资源加以保护,保护金属资源的有效措施有 (写出一种)。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2)
(3)回收利用废旧金属(防止金属锈蚀等合理即可)
【详解】(1)粉碎矿石后,其颗粒变小,与其他反应物的接触面积增大,能加快反应速率,让反应进行得更充分。
(2)还原反应室中发生的两个还原氧化铁的反应,分别为氢气与氧化铁高温生成铁和水,一氧化碳与氧化铁高温生成铁和二氧化碳,故补充方程式为:;
(3)保护金属资源的有效措施有回收利用废旧金属、合理有效地开采矿物、防止金属腐蚀、寻找金属的代用品等。
实验活动05常见金属的物理性质和化学性质
【实验目的】1.巩固和加深对金属性质的认识。
2.进一步提高实验设计能力。
【实验用品】试管、酒精灯、坩埚钳、电池、导线、小灯泡、火柴。
镁条、锌粒、铝片、铁片、铜片、黄铜片(或白铜片)、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
你还需要的实验用品: 。
【实验步骤】1.金属的物理性质
(1)观察并描述镁、铝、铁、铜的颜色和光泽。
(2)通过相互刻画,比较铜片和铝片、铜片和黄铜片(或白铜片)的硬度。
(3)请你设计并进行实验,证明金属具有导电性(或导热性、延展性)。
2.金属的化学性质
(1)用坩埚钳夹取一块铜片,放在酒精灯火焰上加热,观察铜片表面的变化。
(2)向5支试管中分别放入少量镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片,然后各加入5mL稀盐酸(或稀硫酸),观察现象。如果有气体生成,判断生成的是什么气体。
(3)请你设计并进行实验,比较铁、铜、银的金属活动性。
实验内容
(文字或图示步骤均可)
现象
结论
【问题与交流】1.归纳常见金属的主要物理性质和化学性质,与同学交流。
2.归纳比较金属活动性的实验设计原理,与同学交流。
1.(2025·湖南益阳·一模)小明在实验室探究金属的化学性质,部分实验操作如图,其中错误的是( )
A.加入铁钉 B.倾倒稀硫酸
C.制取氢气 D.放置洗净的试管
【答案】A
【详解】A、加入铁钉时,应先把试管横放,用镊子夹取铁钉放在试管口,再把试管慢慢地竖立起来,使铁钉缓缓地滑到试管底部,以免打破试管,图示操作错误,符合题意;
B、倾倒稀硫酸时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,试管微微倾斜,试管口紧挨试剂瓶口,使液体缓缓倒入,图示操作正确,不符合题意;
C、实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置,图示操作正确,不符合题意;
D、洗净的试管应倒放在试管架上,图示操作正确,不符合题意。
故选:A。
2.(2025·湖南株洲·一模)化学小组在研究“金属的化学性质”时,进行了如下实验:将银白色金属X放入金属Y的化合物溶液中,实验后的现象如图所示,下列说法正确的是( )
A.金属X可能是Cu
B.在金属活动性顺序中,X不一定排在氢前
C.金属活动性:
D.反应后的无色溶液中可能同时含有金属X和金属Y的化合物
【答案】C
【详解】A、因为实验中金属X为银白色,而铜是紫红色,所以金属X不可能是Cu,该选项错误;
B、金属活动性Fe>H,反应前溶液为浅绿色,反应后溶液为无色,说明金属X能置换出金属Y(亚铁离子被置换 ),表明金属X比Y(铁 )活泼,即金属活动性X>Fe>H,X一定排在氢前,该选项错误;
C、将金属X放入金属Y(铁 )的化合物溶液中,金属丝表面有固体析出,溶液由浅绿色变为无色,说明发生了置换反应,即金属X能把金属Y(铁 )从其化合物溶液中置换出来,所以金属活动性:X>Y ,该选项正确;
D、反应前溶液为浅绿色,反应后溶液为无色,说明金属Y的化合物反应完全,溶液中只有金属X的化合物,该选项错误。
故选:C。
3.(2025·湖南邵阳·二模)某班同学在实验室探究金属的某些物理性质和化学性质,部分操作如图所示。
(1)操作A中能说明黄铜的硬度比纯铜大的现象为 。
(2)操作B中可观察到的现象为 ;实验结束时,熄灭酒精灯的方法是 。
(3)操作C、D可以判断金属镁、银、铜的金属活动性顺序,操作C中发生反应的化学方程式为 。
(4)如果只用一种试剂,验证铝、铁、铜的金属活动性强弱,可选择的试剂为 。
【答案】 纯铜表面有划痕 红色的铜丝逐渐变黑 用灯帽盖灭 Mg+CuCl2=Cu+MgCl2 稀盐酸或稀硫酸
【详解】(1)纯铜和黄铜相互刻划,纯铜表面有划痕,说明黄铜硬度大,故填:纯铜表面有划痕。
(2)铜和氧气反应生成黑色氧化铜,现象为红色的铜丝逐渐变黑,熄灭酒精灯方法是用灯帽盖灭,故填:红色的铜丝逐渐变黑;用灯帽盖灭。
(3)C中镁和氯化铜反应生成铜和氯化镁,化学方程式为Mg+CuCl2=Cu+MgCl2,故填:Mg+CuCl2=Cu+MgCl2。
(4)稀盐酸或稀硫酸,可验证铝、铁、铜的金属活动性强弱,铜和酸不反应,活动性最弱,铝和铁都可以和酸反应,且铝的反应更剧烈,活动性最强,故金属活动性Al>Fe>Cu,故填:稀盐酸或稀硫酸。
跨学科实践活动07垃圾的分类与回收利用
【活动目标】了解垃圾处理的必要性和重要性;应用物质的分类、物质的性质与应用、物质的变化等化学知识,结合物理、生物学、道德与法治、地理等课程相关知识,认识垃圾分类与回收利用的方法及途径,宣传和践行资源节约、循环利用的生活方式。
【活动设计与实施】
任务一 了解垃圾及其处理的意义
1.查阅资料,了解什么是垃圾,以及日常生活中居民接触的垃圾有什么特点。
2.结合生物学、道德与法治、地理等课程知识,从健康与卫生、社会与环境、资源循环利用等不同角度,讨论垃圾处理的意义。
任务二 认识垃圾的分类
1.查阅资料,了解不同地区、不同场所垃圾分类的依据和方法。
2.走访社区,根据所在社区垃圾分类的实际情况,设计科学合理、通俗易懂、简便易行的垃圾分类宣传图。
任务三 了解垃圾的回收利用
1.举例说明从源头减少金属垃圾产生的方法;举例说明生产和生活中金属垃圾再利用的方法。
2.结合化学、物理、生物学课程中有关物质的变化、能量的转化等知识,查阅资料,设计金属垃圾回收利用(直接利用或间接利用)的方案,实施其中可操作的部分,并对金属的回收利用提出建议。
3.查阅资料,举例说明从源头减少其他种类垃圾(如塑料类垃圾、纸张类垃圾、厨余垃圾等)的方法,并设计回收利用的方案。
4.访问所在地区的垃圾处理站,了解垃圾集中后回收利用的方法及流程。尝试绘制垃圾回收利用流程图,结合任务二中垃圾分类宣传图,设计并制作垃圾的分类与回收利用的宣传展板。
【展示与交流】
1.展示你设计的垃圾回收利用方案试从环境效益、社会效益和经济效益等角度进行互评。
2.选择社区内合适的位置设置宣传展板,开展垃圾分类与回收利用的宣讲活动。
1.(2025·湖南张家界·三模)塑料瓶具有不易破碎、携带方便、透明度高等特点,主要用于饮料、食品等的包装。现有分别贴有下列标志的垃圾箱,喝完饮料后的塑料瓶应投入的垃圾箱是( )
A.可回收物 B.有害垃圾
C.厨余垃圾 D.其他垃圾
【答案】A
【详解】塑料可回收加以再利用,属于可回收利用的垃圾,应该丢入贴有可回收物标志的垃圾箱。
故选A。
2.(2025·湖南长沙·二模)跨学科实践活动有助于培养学生的综合素养。下列对跨学科实践活动涉及的知识分析正确的是( )
选项
跨学科实践活动
涉及的知识
A
微型空气质量“检测站”的组装与使用
空气中的二氧化碳属于污染物
B
垃圾分类与回收利用
易拉罐为有害垃圾
C
调查家用燃料的变迁与合理使用
天然气灶火焰呈黄色时,应调大进风口
D
调查我国航天科技中新型能源的应用
液氧具有可燃性
【答案】C
【详解】A、二氧化碳是空气的组成成分之一,虽然二氧化碳含量过高会引起温室效应,但它不属于空气污染物,A 错误;
B、易拉罐主要材质是金属,属于可回收垃圾,并非有害垃圾,B 错误;
C、天然气灶火焰呈黄色,说明燃烧不充分,氧气供应不足,调大进风口可增加氧气量,使天然气充分燃烧,C 正确;
D、液氧能支持燃烧,具有助燃性,而不是可燃性,D 错误。
故选C。
3.(2025·湖南·优选卷)为保护环境、节约资源,下列物品中不可回收利用的是( )
A.过期药品 B.旧衣物
C.旧书报 D.废电线
【答案】A
【详解】A、过期药品属于有害垃圾,是不可回收利用的,故A符合题意;
B、可回收物是指适宜回收和可循环再利用的废弃物,包括废玻璃、废金属、废塑料、废纸张、废织物等,旧衣物属于废织物,可回收利用,故B不符合题意;
C、可回收物是指适宜回收和可循环再利用的废弃物,包括废玻璃、废金属、废塑料、废纸张、废织物等,旧书报属于废纸张,可回收利用,故C不符合题意;
D、可回收物是指适宜回收和可循环再利用的废弃物,包括废玻璃、废金属、废塑料、废纸张、废织物等,废电线报属于废金属,可回收利用,故D不符合题意;
故选:A。
4.(2025·安徽芜湖·三模)兴趣小组在进行“垃圾的分类与回收利用”实践活动时,对铜制垃圾进行了分类和回收处理。
活动一:垃圾的分类
(1)垃圾分类有利于生态文明建设.生活中废旧的铜锅应投入有________(填字母序号)标识的垃圾箱。
A. B. C. D.
活动二:垃圾的回收利用
(2)为了回收利用金属,兴趣小组向工业上湿法炼铜后产生的酸性废水中加入铁炭混合物(铁粉和活性炭的混合物),以除去其中含有的硫酸铜、硫酸锌。其他条件不变,废水pH对、去除率的影响如图所示。
①时,铁炭混合物表面产生的现象是 (写1点即可)。
②相同pH条件下,的去除率远高于的原因可能是 (用化学方程式解释)。
(3)废旧金属回收再利用,这样做的意义是 。
【答案】(1)A
(2) 有大量气泡产生(或有红色固体生成)
(3)节约金属资源,减少污染物的排放,保护环境
【详解】(1)A、可回收物就是再生资源,指生活垃圾中未经污染、适宜回收循环利用的废物。 主要包括废弃电器电子产品、废纸张、废塑料、废玻璃、废金属等五类,废旧的铜锅属于废金属,属于可回收物,符合题意;
B、有害垃圾是指对人体健康或自然环境造成直接或潜在危害的生活垃圾。常见的有害垃圾包括废灯管、废油漆、杀虫剂、废弃化妆品、过期药品、废电池、废灯泡、废水银温度计等,不符合题意;
C、厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾,包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等,不符合题意;
D、其他垃圾,指除可回收物、有害垃圾、餐厨垃圾外的其他生活垃圾,即现环卫体系主要收集和处理的垃圾,一般都采取填埋、焚烧等方法处理,不符合题意。
故选A;
(2)①时,溶液显酸性,铁炭混合物中的铁能与酸反应生成氢气,故产生大量气泡,由图可知,pH<3时,铜离子的去除率逐渐升高,说明铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,现象是:有红色固体析出;
②相同pH条件下,的去除率远高于的原因可能是铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁和硫酸锌不反应,该反应的化学方程式为:;
(3)废旧金属回收再利用,这样做可以节约金属资源,减少污染物的排放,保护环境。
考点一 金属材料
►考向01 常见金属的物理性质和用途
【典例】(2025·湖南·二模)打铁花是一种民间传统焰火,属于国家级非物质文化遗产,表演者用木棒将千余度高温的铁水击打到空中,形成十几米高的铁花,场面相当壮观。打铁花选用生铁而非纯铁,主要利用了生铁的( )
A.熔点更低 B.硬度更大
C.密度更小 D.延展性更好
【答案】A
【详解】合金的熔点比其成分金属的熔点低。打铁花选用生铁而非纯铁,主要利用了生铁的熔点更低;
故选:A。
【变式】(2025·湖南·二模)2025年央视春晚以非物质文化遗产为核心亮点,通过创新形式将传统文化与现代科技、艺术表达深度融合,展现了中华文化的多样性和时代活力。春晚上演员们戴的手链“银花丝”是一种传统金属工艺,可长期保存,其原料为银。“银花丝”工艺不能体现出银的( )
A.延展性 B.有金属光泽
C.导电性 D.化学性质稳定
【答案】C
【详解】A、银能被制成细丝(花丝),说明其延展性良好,故选项不符合题意;
B、银具有银白色光泽,作为装饰品,外观需美观,故选项不符合题意;
C、银花丝作为装饰品,无需导电功能,工艺中未涉及导电性,故选项符合题意;
D、银花丝可长期保存,说明银不易与空气反应(如氧化),化学性质稳定被体现,故选项不符合题意;
故选:C。
►考向02 合金
【典例】(2025·湖南邵阳·三模)如图是我国西汉彩绘青铜雁鱼釭灯及其示意图。灯油燃烧时,烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,减少对室内空气的污染。下列说法错误的是( )
A.灯油是可燃物
B.烟气的产生是因为灯油不完全燃烧
C.旋转灯罩至完全关闭,可降低温度使灯火熄灭
D.青铜的硬度比纯铜大
【答案】C
【详解】A、灯油能够燃烧,说明灯油是可燃物,选项说法正确,不符合题意;
B、灯油不完全燃烧会产生黑烟等烟气,是因为不完全燃烧时,碳没有完全转化为二氧化碳,而以小颗粒形式形成烟气,选项说法正确,不符合题意;
C、旋转灯罩至完全关闭,是隔绝了氧气,使灯火熄灭,而不是降低温度,选项说法错误,符合题意;
D、合金的硬度一般比组成它的纯金属大,青铜是铜的合金,所以青铜的硬度比纯铜大,选项说法正确,不符合题意。
故选C。
【变式】(2025·湖南永州·二模)在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是( )
A.合金不属于金属材料
B.合金的硬度一般比其组成金属的小
C.钢的性能优良,所以钢是纯净的铁
D.铝合金被广泛用于火箭、轮船等制造业
【答案】D
【详解】A、金属材料包括纯金属和合金,不符合题意;
B、合金比组成它的纯金属硬度大,不符合题意;
C、钢的性能优良,但是钢是铁的合金,不是纯净的铁,不符合题意;
D、铝合金密度小、硬度大,耐腐蚀,被广泛用于火箭、轮船等制造业,符合题意。
故选D。
考点二 金属化学性质
►考向01金属与氧气反应
【典例】(2025·湖南长沙·模拟预测)黄铜是铜锌合金,因外观似黄金曾被不法分子制成假黄金首饰行骗。下列方法中,不能将假黄金(铜锌合金)与真黄金区分开的是( )
A.用火烧 B.看颜色
C.加入稀盐酸 D.加入硝酸银溶液
【答案】B
【详解】A、加热固体,由于铜和氧气反应黑色的氧化铜,而金加热无明显变化,可以鉴别,故不符合题意;
B、由于黄铜是金黄色,而黄金也是金黄色,所以观察颜色无法区别,故符合题意;
C、由于锌比氢活泼,所以滴加稀盐酸假黄金有气泡生成,真金无明显现象,可以鉴别,故不符合题意;
D、由于铜锌都比银活泼,而银比金活泼,所以滴加硝酸银溶液,有明显现象的是假黄金,而无明显现象的是真金,可以鉴别,故不符合题意。
故选B。
【变式】(2025·湖南·一模)如图,用火焰喷枪的火焰(温度)从下往上灼烧铝片,观察到下端形成一个呈鼓胀状态的“小泡”。已知熔点:铝;氧化铝;沸点:铝。下列说法错误的是( )
A.铝在常温下跟氧气的反应属于缓慢氧化
B.“小泡”内装的铝呈液态
C.该实验现象能证明铝的表面有氧化铝薄膜
D.形成鼓胀“小泡”不能证明铝的熔点低于氧化铝
【答案】D
【详解】A、铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,是不容易察觉的氧化反应,属于缓慢氧化,故选项说法正确。
B、用火焰喷枪的火焰(温度800-1300℃)从下往上灼烧铝片,观察到下端形成一个呈鼓胀状态的“小泡”,说明外边的一层物质并没有与氧气反应,这是由于铝与空气中的氧气反应生成的氧化铝是一层致密而坚固的薄膜,膜内熔化的液体渐渐汇集流入下面的包裹膜内,“小泡”内装的铝呈液态,故选项说法正确。
C、根据B选项的解析,该实验现象能证明铝的表面有氧化铝薄膜,故选项说法正确。
D、根据B选项的解析,形成鼓胀“小泡”能证明铝的熔点低于氧化铝,故选项说法错误。
故选:D。
►考向02 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
【典例】(2025·湖南娄底·二模)小组同学利用杠杆原理设计如图所示实验,实验前在杠杆的两端分别挂质量相等的铜球和锌球(均已打磨),此时杠杆平衡,然后将两个金属球分别浸没在盛有稀硫酸和溶液的烧杯中进行实验。下列有关说法正确的是( )
A.实验中观察到左端烧杯中有气泡产生
B.右端烧杯中反应后的溶质成分一定有两种
C.一段时间后移走烧杯,杠杆左端下沉
D.该实验可得出的金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu
【答案】C
【详解】A、铜的金属活动性位于氢后,不能与稀硫酸发生反应,实验中观察到左端烧杯中无明显现象,故选项说法错误;
B、锌排在铁前,能置换出硫酸亚铁溶液中的铁同时生成硫酸锌,所以右端烧杯中反应后的溶液里一定有硫酸锌一种,可能含有硫酸亚铁,故选项说法错误;
C、左端铜与稀硫酸不反应,铜球质量不变,右端锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,化学方程式为,每65份质量的锌能置换出56份质量的铁,则反应后固体质量减小,因此一段时间后移走烧,杠杆左端下沉,故选项说法正确;
D、左侧烧杯中无现象,说明铜的活动顺序小于氢,右侧烧杯中锌能置换出硫酸亚铁溶液中的铁,说明锌的活动顺序大于铁,无法比较铁、铜的金属活动性,故选项说法错误;
故选:C。
【变式】(2025·湖南长沙·二模)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。下列有关说法中,正确的是( )
A.金属在常温下都是固体
B.铝制品不易被锈蚀是因为铝与氧气反应表面形成一层致密的氧化铝薄膜
C.所有金属都能与稀盐酸反应
D.金属元素在自然界中均以化合物形式存在
【答案】B
【详解】A、金属在常温下不都是固体,例如汞在常温下是液体,A 错误;
B、铝在空气中易与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,这层薄膜能阻止铝进一步被氧化,所以铝制品不易被锈蚀,B 正确;
C、在金属活动性顺序中,位于氢后面的金属不能与稀盐酸反应,例如铜、银等不与稀盐酸反应,C 错误;
D、大多数金属元素在自然界中以化合物形式存在,但也有少数金属如金、银等在自然界中以单质形式存在,D 错误。
故选B。
►考向03 金属活动性顺序
【典例】(2025·湖南永州·模拟预测)如今,化学科学已日益渗透到社会生活的各个方面,下列说法正确的是( )
A.用过滤的方法除去水中所有的杂质
B.关闭燃气阀门灭火与用水使火熄灭的灭火原理相同
C.工业上可用分离液态空气的方法制备氧气
D.铝的金属活动性比铁强,所以在空气中铁制品比铝制品耐锈蚀
【答案】C
【详解】A、过滤是分离不溶性固体和液体。但它无法除去水中的可溶性杂质。错误。
B、关闭燃气阀门是通过切断燃料供应(即可燃物)来灭火,属于移除可燃物。用水灭火主要是通过水蒸发吸热,降低燃烧物的温度至着火点以下,两者原理不同。错误。
C、空气主要由氮气和氧气组成。通过压缩、冷却使空气液化,再根据沸点差异进行分离(即分离液态空气)。正确。
D、金属活动性顺序中,铝比铁活泼(铝在铁前面),铁在空气中易与氧气、水反应生成疏松的铁锈,不能保护内部,因此铁制品易持续锈蚀。铝在空气中迅速形成一层致密的氧化铝保护膜,阻止内部铝进一步反应,因此铝制品更耐锈蚀。错误。
故选C。
【变式】(2025·湖南长沙·二模)通过实验可以验证物质的性质。下列试剂中,能验证铁、铜的金属活动性顺序的是( )
A.蒸馏水 B.硝酸锌溶液
C.稀盐酸 D.澄清石灰水
【答案】C
【详解】A、铁、铜均不与水反应,无法验证铁、铜的金属活动性顺序,故A错误;
B、铁、铜均不与硝酸锌溶液溶反应,说明金属活动性锌大于铁、锌大于铜,无法验证铁、铜的金属活动性顺序,故B错误;
C、稀盐酸能与铁反应生成氢气,而铜不能与稀盐酸反应,说明铁的金属活动性比铜强,能验证铁、铜的金属活动性顺序,故C正确;
D、铁、铜均不与澄清石灰水反应,无法验证铁、铜的金属活动性顺序,故D错误。
故选C。
考点三 金属资源的利用和保护
►考向01金属矿物
【典例】(2025·湖南·一模)邮轮的建造使用了大量铜、不锈钢、铜镍合金等多种金属材料。下列有关说法错误的是( )
A.合金中一定含有金属元素
B.生铁和钢是含碳量不同的铁合金
C.合金的抗腐蚀性能一般比它们组成中的纯金属更好
D.为避免轮船的钢铁外壳被腐蚀,通常在轮船外壳镀金
【答案】D
【详解】A、合金是在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质,所以合金中一定含有金属元素,A 正确;
B、生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,生铁和钢是含碳量不同的铁合金,B 正确;
C、合金的性能与组成它的纯金属相比,抗腐蚀性能一般更好,这是合金的优点之一,C 正确;
D、金的价格昂贵,在轮船外壳镀金成本过高,通常在轮船外壳镶嵌锌块等活泼金属来防止钢铁外壳被腐蚀,利用的是牺牲阳极的阴极保护法,D 错误。
故选D。
【变式】(2025·湖南长沙·模拟预测)“蓝鲸2号”是我国自主设计和制造的海上钻井平台,其结构中使用了大量钢铁材料。钢铁材料易锈蚀,下列措施适用于防止“蓝鲸2号”中钢铁材料生锈的是( )
A.表面刷漆 B.保持干燥
C.隔绝氧气 D.经常用稀盐酸清洗
【答案】A
【详解】A、表面刷漆能隔绝氧气和水,防止“蓝鲸2号”中钢铁材料生锈,符合题意;
B、保持钢铁干燥可避免生锈,但在海上环境中,湿度高且接触海水,难以长期保持干燥,因此不适用于防止“蓝鲸2号”中钢铁材料生锈,不符合题意;
C、隔绝氧气可防止钢铁生锈,但在海上环境中,无法完全隔绝氧气,因此不适用于防止“蓝鲸2号”中钢铁材料生锈,不符合题意;
D、经常用稀盐酸清洗,稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气,会加速钢铁腐蚀,不符合题意。
故选:A。
►考向02 铁的冶炼
【典例】(2025·湖南长沙·三模)2024年3月28日,小米旗下首款纯电动汽车小米SU7正式上市,这款轿跑汽车一经发布,便引起年轻人的热烈追捧。请回答下列问题。
(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)生产汽车还需要使用大量的金属铁,工业上用赤铁矿炼铁的化学反应方程式为 。
【答案】(1)隔绝氧气和水
(2)导电性
(3)
【详解】(1)汽车烤漆工艺既能助力汽车美观,更能防止车身生锈,其防锈原理是隔绝氧气和水;
(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,说明铜具有优良的导电性;
(3)工业上用赤铁矿炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为。
【变式】(2025·湖南邵阳·模拟预测)竖炉炼铁是一种重要的炼铁方法,其工艺流程如图所示。
(注:括号内化学式表示相应物质的主要成分)
(1)加入的赤铁矿石要进行粉碎,目的是 。
(2)“燃烧室”中CH4的作用是 。
(3)该工艺流程中,可循环利用的物质是___________(填字母)。
A.CH4和O2 B.CO2和H2O C.CO和O2
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2)燃烧提供高温
(3)B
【详解】(1)加入的赤铁矿石要进行粉碎,能增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(2)“还原室”中一氧化碳还原氧化铁需要高温,“燃烧室”中CH4的作用是燃烧提供高温,能使一氧化碳与氧化铁发生反应;
(3)由图可知,“燃烧室”中甲烷燃烧生成二氧化碳和水,“还原室”中一氧化碳与氧化铁反应生成二氧化碳(或竖炉中排出的尾气中含有二氧化碳和水”);“催化反应室”中二氧化碳与水在一定条件反应反应生成一氧化碳和氢气,二氧化碳和水,既是某反应的反应物,又是某反应的生成物,可以循环利用。
故选B。
►考向03 金属资源保护
【典例】(2025·湖南永州·一模)在探究铁生锈条件的实验中,如图所示。依据所学知识可知下列说法不正确的是( )
A.试管A、C对比即可得出铁生锈的条件
B.试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是除去蒸馏水中溶解的氧气
C.试管B中铁钉不易生锈
D.试管D中铁钉生锈的速率比C快
【答案】A
【详解】A、A中铁钉和氧气接触不和水接触不生锈,C中铁钉和氧气、水接触生成,变量为水,说明铁生锈需要水,但无法得出铁生锈需要氧气。符合题意;
B、气体溶解度随温度升高而升高。煮沸可以尽最大可能的除去水中溶解的气体。试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是除去蒸馏水中溶解的氧气,避免干扰实验。不符合题意;
C、B中铁钉不和氧气接触,不易生锈。不符合题意;
D、氯化钠溶液会加速铁钉的锈蚀,所以试管D中铁钉生锈的速率比C快。不符合题意;
故选A。
【变式】(2025·湖南长沙·模拟预测)下列有关金属保护金属资源的措施中,不正确的是( )
A.有计划、合理的开采金属矿物 B.防止金属腐蚀
C.寻找金属代用品 D.废旧金属不需要回收利用
【答案】D
【详解】A. 有计划、合理的开采金属矿物,避免过度开采,能保障资源可持续利用。选项正确;
B. 减少因腐蚀导致的金属损耗(如涂漆、电镀等),有利于金属资源的保护。选项正确;
C. 用其他材料替代金属(如塑料代替部分钢铁),有利于金属资源的保护。选项正确;
D. 回收废旧金属可减少资源浪费和环境污染,是保护资源的重要手段。选项错误;
故选D。
【新考向主题情景阅读题】(2025·湖南岳阳·一模)文物不仅是历史研究的宝贵资料,也是连接过去与未来的桥梁。下面是湖南出土的不同材质的文物,请回答下列小题。
1.下列生产过程涉及化学反应的是( )
A.纺线织衣 B.用孔雀石炼铜
C.玉器打磨 D.泥胚塑形
2.四羊方尊是我国古代青铜艺术的瑰宝,青铜属于( )
A.合成材料 B.复合材料
C.金属材料 D.无机非金属材料
3.在空气成分中,能使某些文物表面缓慢氧化,从而对文物造成损害的主要气体是( )
A. B.
C. D.
【答案】1.B 2.C 3.A
【解析】1.A、纺线织衣的过程中没有新物质的生成,属于物理变化,故A不符合题意;
B、用孔雀石炼铜的过程中有铜的生成,属于化学变化,故B符合题意;
C、玉器打磨的过程中没有新物质的生成,属于物理变化,故C不符合题意;
D、泥胚塑形的过程中没有新物质的生成,属于物理变化,故D不符合题意。
故选B;
2.青铜属于合金,属于金属材料,故选C;
3.A、氧气是空气中主要的氧化剂,能够与许多物质发生氧化反应,导致文物表面氧化。因此,氧气是使文物表面缓慢氧化的主要气体,故A符合题意;
B、二氧化碳在空气中含量较低,虽然它也能与某些物质发生反应,但其氧化能力远不及氧气,因此不是主要导致文物氧化的气体,故B不符合题意;
C、氮气是空气中的主要成分,但它化学性质稳定,不易与其他物质发生反应,因此不会导致文物氧化,故C不符合题意;
D、氦气是惰性气体,化学性质非常稳定,几乎不与其他物质发生反应,因此不会导致文物氧化,故D不符合题意。
2.(2025·湖南永州·一模)蛇年(2025)春晚吉祥物“巳(sì)升升”(寓意“巳巳如意,生生不息”的主题)的眉眼取自四川广汉三星堆遗址出土的青铜蛇形器的歧羽纹、臣字目。青铜是在纯铜中加入铅的合金。下列有关说法不正确的是( )
A.青铜是混合物 B.青铜属于金属材料
C.青铜易溶于稀盐酸 D.青铜的硬度比铅的硬度大
【答案】C
【详解】A. 青铜是铜和锡的合金,合金属于混合物,故说法正确;
B. 金属材料包括金属和合金,青铜属于合金,是金属材料,故说法正确;
C. 青铜中的铜在金属活动性顺序中位于氢之后,不与稀盐酸反应,铅虽能反应但缓慢且形成保护膜,因此青铜不易溶于稀盐酸,故说法错误;
D. 合金的硬度通常比组成金属大,青铜硬度比铅大,故说法正确。
故选C。
3.(2025·湖南长沙·三模)很多成语、俗语、诗词中蕴含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释不正确的是( )
A.“真金不怕火炼”——金的熔点很高
B.“遥知不是雪,为有暗香来”——分子在不断运动
C.“人要实,火要虚”——增加可燃物与氧气的接触面积,可燃物燃烧得更旺
D.“没有金刚钻,别揽瓷器活”——金刚石是一种非常坚硬的物质
【答案】A
【详解】A. "真金不怕火炼"是因为金的化学性质稳定,高温下不易与氧气反应,而非熔点高。普通火焰温度通常不足以熔化金,但主要原因是其稳定性,解释错误。
B. 该诗句描述在远处可以闻到香味,体现分子不断运动,解释正确。
C. "火要虚"是通过增大可燃物与氧气接触面积促进燃烧,解释正确。
D. 金刚石硬度极大,可用于切割瓷器,解释正确。
故选A。
4.(2025·湖南长沙·模拟预测)金属在生活中有广泛的应用。下列做法正确的是( )
A.菜刀喷漆防锈
B.用钢刷擦洗铝制品
C.雨淋过的自行车要尽快擦干
D.日常生活中,铝制品比铁制品更耐腐蚀,其原因是铁比铝活泼
【答案】C
【详解】A、菜刀喷漆防锈理论上可行,但在实际应用中存在问题,菜刀需要频繁接触食物,漆层容易脱落或损坏,反而可能加速腐蚀,做法错误,不符合题意;
B、用钢刷擦洗铝制品,会破坏铝制品表面的氧化膜,导致内部金属暴露,加速腐蚀,做法错误,不符合题意;
C、雨淋过的自行车要尽快擦干,防止生锈,做法正确,符合题意;
D、铝比铁活泼,但铝制品比铁制品更耐腐蚀,是因为铝在常温下能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,能阻止内部金属进一步被氧化,说法错误,不符合题意。
故选:C。
5.(2025·湖南长沙·二模)在日常生活、工农业生产和科学研究中,大量使用金属材料。下列说法正确的是( )
A.常温下,所有金属单质均是固体
B.铝制品具有很好的抗腐蚀性,说明铝的金属活动性比较弱
C.合金的硬度一般比其组成金属的硬度大
D.合金中只含金属元素
【答案】C
【详解】A、常温下,金属汞在是液体,错误;
B、铝是活泼金属,常温下与空气中的氧气反应,并在表面形成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝继续被氧化,因此铝制品具有很好的抗腐蚀性,错误;
C、合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大,正确;
D、合金指在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征的物质,合金中一定含有金属元素,但也可能含有非金属元素,错误。
故选C。
6.(2025·湖南长沙·模拟预测)金属材料的应用推动了社会的发展。下列有关金属及其合金的说法错误的是( )
A.生铁和钢是含碳量不同的铁合金
B.铁制品生锈后没有回收价值
C.锡制成锡箔是利用锡的延展性
D.钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航天器等
【答案】B
【详解】A、生铁和钢均为铁合金,主要区别在于含碳量:生铁(2%-4.3%)高于钢(0.03%-2%),正确;
B、生锈的钢铁制品回收,有利于金属资源的充分利用,错误;
C、延展性指金属可被压成薄片(延性),锡箔制作正是利用这一性质,正确;
D、钛和钛合金具有优良的性能,被广泛用于火箭、导弹、航天飞机和通信设备等,故选项正确。
故选:B。
7.(2025·湖南岳阳·二模)唐代陆羽《茶经》中记载:“风炉以铜铁铸之……底一窗以为通飚漏烬之所……风能兴火,火能熟水。”“漉水囊……其格以生铜铸之。”
(1)钢铁常用于制作铁锅,主要利用了它们的 性。
(2)“漉水囊”可将茶叶与茶水分离,其原理类似于化学基本实验操作中的 (填操作名称)。
(3)“火能熟水”的原因是燃烧会放出 。
【答案】(1)导热
(2)过滤
(3)热量(或能量)
【详解】(1)钢铁常用于制作铁锅,是因为它们具有良好的导热性,能够将热量均匀传递,从而实现烹饪食物的功能。
(2)“漉水囊” 将茶叶与茶水分离,是把不溶性的固体(茶叶)和液体(茶水)分开,这与化学实验操作中的过滤原理相似,过滤就是用于分离不溶性固体和液体的操作。
(3)“火能熟水” 是因为燃烧过程会发生化学反应,释放出热量(或能量),这些热量能使水的温度升高,达到加热水的目的。
8.(2025·湖南长沙·三模)中国循环经济协会数据显示,目前我国平均每年产生4亿部以上废旧手机,废旧手机回收处理作为“朝阳产业”拥有很大的发展潜力。从废旧手机的某些部件中可以回收银和铜,其操作流程如下所示。
(1)废旧部件经过预处理粉碎后得到粗产品,其目的是 。
(2)步骤①中发生的化学反应属于 (填基本反应类型)。
(3)步骤③中,为了回收金属铜,金属M可选择___________(填选项)。
A.Mg B.Al C.Ag
【答案】(1)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分
(2)置换反应
(3)AB
【详解】(1)废旧部件经过预处理粉碎后得到粗产品,其目的是:增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
(2)步骤①中发生的化学反应为镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,铜、银与稀硫酸不反应,这两个反应均符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应,属于置换反应;
(3)粗产品中含镁、铝、铜、银,加入足量稀硫酸,镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,铜、银与稀硫酸不反应,故固体中含铜和银,步骤②可分离出金属银,则可加入适量硝酸银溶液,铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,故溶液乙中含硝酸铜,要想得到铜,加入的金属M应比铜活泼,这样才能将硝酸铜中的铜置换出来,在金属活动性顺序里,镁、铝排在铜前,银排在铜后,镁、铝比铜活泼。
故选AB。
9.(2025·湖南长沙·模拟预测)明代宋应星所著《天工开物》中记载:“凡铁一炉载土(指铁矿石,下同)二千余斤,或用硬木柴,或用煤炭,或用木炭,南北各从利便。扇炉风箱必用四人、六人带拽。土化成铁之后,从炉腰孔流出。”根据图文回答下列问题:
资料卡片:赤铁矿主要成分是,磁铁矿主要成分是,熟铁含碳量小于0.2%,生铁含碳量大于2%
(1)熔炉底部设有侧门并附带风箱鼓风,鼓风的主要目的是 。
(2)古代经验丰富的选矿师傅可以通过肉眼观察矿石的特征,大致判断出矿石中含铁量的高低,原理是 。
(3)熔炼时,工人需要从炉子顶部添加木炭,木炭除了燃烧提供高温条件外,还能 。
(4)“凡铁分生、熟,出炉未炒则生,既炒则熟。”为了将熔炼出的生铁转化为熟铁,需要用柳木棍快速搅拌,搅拌的作用是 。
【答案】(1)向炉内持续输送氧气,促进燃料充分燃烧,提高炉内温度并维持高温环境
(2)含铁量高的矿石具有特定的颜色,赤铁矿呈红棕色,磁铁矿呈黑色
(3)生成还原剂一氧化碳
(4)促进生铁中的碳与氧气充分反应,从而降低含碳量
【详解】(1)熔炉底部设有侧门并附带风箱鼓风,鼓风的主要目的是:向炉内持续输送氧气,促进燃料充分燃烧,提高炉内温度并维持高温环境;
(2)古代经验丰富的选矿师傅可以通过肉眼观察矿石的特征,大致判断出矿石中含铁量的高低,原理是含铁量高的矿石具有特定的颜色,赤铁矿呈红棕色,磁铁矿呈黑色;
(3)炼铁过程中,木炭燃烧放热,能提供热量,且木炭燃烧产生的二氧化碳能和碳在高温条件下反应生成一氧化碳,则还能生成还原剂一氧化碳;
(4)“凡铁分生、熟,出炉未炒则生,既炒则熟。”为了将熔炼出的生铁转化为熟铁,需要用柳木棍快速搅拌,搅拌的作用是促进生铁中的碳与氧气充分反应,从而降低含碳量。
10.(2025·湖南长沙·模拟预测)2025年,央视春晚上演了一场“火树银花”的视觉盛宴——打铁花,让全国观众领略了一场漫天花火、喜庆祥和的非遗浪漫。其中打铁花蕴含着丰富的化学原理,同学们对打铁花进行了如下探究。
(1)活动一:初步了解打铁花的原理
【查阅资料】打铁花的主要原料为生铁。打铁花时将生铁加热至熔化,用勺子舀出铁水轻轻抛起,再用木板奋力一击,将铁水打得又高又散,铁水在空中剧烈燃烧即产生火星四射的效果。
【讨论分析】
①打铁花用生铁而不用纯铁是因为生铁的熔点比纯铁 (填“高”或“低”);
②将铁水打散能增强火星四射效果,原因是 。
(2)活动二:探究打铁花溅落的黑色物质的成分
【查阅资料】四氧化三铁和铁都能被磁铁吸引,铜不能被磁铁吸引。
【设计与实验】小组同学将黑色物质研成粉末,进行如下实验探究。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:取少许黑色粉末于试管中,加入足量硫酸铜溶液并充分搅拌
_______
黑色物质中含有铁和四氧化三铁
步骤2:将步骤1 中反应后物质进行过滤、洗涤滤渣、干燥,用磁铁反复吸引滤渣
部分黑色固体被磁铁吸引
【讨论交流】
①补全步骤1的实验现象: ;
②上述实验中步骤1和步骤2互换是否能得出结论,并说明理由: ;
③步骤2中发现滤渣中还剩余少量黑色固体不能被磁铁吸引,小星认为该黑色固体可能是碳,同学们设计实验证明了小星的猜想,简要说明实验操作和现象: ;
【实验结论】打铁花溅落下来的黑色物质的成分是铁、四氧化三铁和碳。
(3)活动三:探究打铁花时火星四射的原因
【进行实验】同学们在实验室用由生铁制成的铁丝进行实验模拟打铁花的过程。取长短、直径相同,含碳量不同的铁丝分别在足量的氧气中燃烧(如图),观察到实验现象如下表。
物质
纯铁丝
含碳0.1%的铁丝
含碳0.32%的铁丝
实验现象
无火星四射
有少量火星四射
有较明显的火星四射
【实验结论】通过以上实验,同学们得知铁丝燃烧产生火星四射的现象和铁丝的含碳量有关,火星四射的剧烈程度和含碳量的关系为 。
【成长收获】经过本次探究,同学们有了自己的收获,也体会到了中华民族深厚的文化传统。
【答案】(1) 低 增大了铁水与氧气的接触面积,使铁水与氧气充分反应
(2) 有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 不能,若步骤1 和步骤2互换,只能得出有能被磁铁吸引的物质,而四氧化三铁和铁都能被磁铁吸引,无法判断黑色物质的具体成分 取适量步骤2剩余黑色固体在充满氧气的硬质玻璃管中充分灼烧,将产生的气体通入澄清石灰水中,观察到澄清石灰水变浑浊(合理即可)
(3)在实验范围内,其他条件相同时,铁丝中的含碳量越高,火星四射的现象越明显
【详解】(1)①生铁是纯铁的合金,故生铁的熔点比纯铁低;
②铁丝在空气中不能燃烧,“打铁花”能在空气中能燃烧的原因是铁屑与空气中氧气接触面积比铁丝与空气中氧气接触面积大,燃烧更剧烈;
(2)①步骤1,铁与硫酸铜溶液反应生成铜单质和硫酸亚铁溶液,故现象为:有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;
②若步骤1 和步骤2互换,只能得出有能被磁铁吸引的物质,而四氧化三铁和铁都能被磁铁吸引,无法判断黑色物质的具体成分;
③碳完全燃烧生成二氧化碳,故可以取适量步骤2剩余黑色固体在充满氧气的硬质玻璃管中充分灼烧,将产生的气体通入澄清石灰水中,若观察到澄清石灰水变浑浊,则黑色固体为碳;
(3)由表格数据可知,在实验范围内,其他条件相同时,铁丝中的含碳量越高,火星四射的现象越明显。
1.(2025·湖南长沙·二模)湖南省博物院馆藏的“镇馆之宝”——大禾人面纹方鼎,其主要成分为铜锡合金。下列有关金属及其合金说法正确的是( )
A.铜锡合金是一种金属材料 B.常温下所有金属都是固体
C.铜锡合金的熔点和硬度都高于纯铜 D.铜能与稀硫酸反应
【答案】A
【详解】A、金属材料包括纯金属及其合金,铜锡合金属于金属材料,选项正确;
B、汞在常温下为液态,并非所有金属都是固体,选项错误;
C、合金的熔点通常低于纯金属,但硬度更高,因此铜锡合金的熔点应低于纯铜,选项错误;
D、铜的金属活动性弱于氢,不能与稀硫酸反应,选项错误。
故选A。
2.(2025·湖南·三模)菜同学在探究金属的化学性质时,下列实验中观察不到明显现象的是( )
A.镁与稀盐酸 B.铜与稀硫酸
C.铝与硫酸铜溶液 D.铜与硝酸银溶液
【答案】B
【详解】A、镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,可观察到产生气泡,不符合题意;
B、铜与稀硫酸不反应,无明显现象,符合题意;
C、铝与硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜,可观察到有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为无色,不符合题意;
D、铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,可观察到有银白色固体析出,溶液由无色逐渐变为蓝色,不符合题意;
故选:B。
3.【新考向一题多设】(2025·湖南岳阳·一模)阅读材料,完成下面小题:
中国将在2030年前实现“梦舟”号载人月球探测飞行器首次登月。月球表面的月壤由氧化铁、氧化硅和氧化铝等氧化物组成,将月壤加热熔化、电解,即可获得氧气。研究发现,月球上的水主要有三种形式:矿物质结晶水、南极冰层、浅地表下水。月球上有大量的清洁能源氨—3(2个质子和1个中子的氦原子),可供人类使用上万年。
(1)如图所示,是氦元素的相关信息,下列说法正确的是( )
A.氦原子容易得到电子
B.氦原子容易失去电子
C.氦-3的相对原子质量为3
D.氦的相对原子质量为4.003g
(2)下列说法正确的是( )
A.氧化铁、氧化硅和氧化铝都属于金属材料
B.月球上的水与地球上的水化学性质不同
C.铁、硅、铝都属于金属元素
D.使用氦-3将是解决人类能源危机的途径之一
【答案】(1).C (2).D
【解析】(1).A、氦原子的核外电子排布为第一层2个电子,是一种稳定结构,既不容易得到电子也不容易失去电子, 错误;
B、氦原子的核外电子排布为第一层2个电子,是一种稳定结构,既不容易得到电子也不容易失去电子, 错误;
C、相对原子质量约等于质子数与中子数之和,氦 - 3有2个质子和1个中子,其相对原子质量为2+1=3,正确;
D、相对原子质量是一个比值,单位是 “1”,省略不写,不是 “g”,氦的相对原子质量为4.003,不是4.003g,错误。
故选C。
(2).A、金属材料包括纯金属和合金,氧化铁、氧化硅和氧化铝都属于氧化物,不属于金属材料,错误;
B、月球上的水与地球上的水都是由水分子构成的,同种分子化学性质相同,所以它们的化学性质相同,错误;
C、铁、铝属于金属元素,硅属于非金属元素,错误;
D、由材料可知,月球上有大量的清洁能源氦 - 3,可供人类使用上万年,所以使用氦 - 3将是解决人类能源危机的途径之一,正确。
故选D。
4.(2025·湖南娄底·三模)化学兴趣小组完成“金属的某些化学性质”的探究实验。实验最终观察到两支试管中均有固体残留(两支试管中残留固体的总质量为m),然后将两支试管中的物质全部倒入洁净的烧杯中,最终得到无色溶液a和固体b.下列说法错误的是( )
A.实验乙溶液最终可能呈蓝色 B.溶液a中可能含有两种金属离子
C.固体b可能是一种纯净物 D.固体b的质量一定小于m
【答案】D
【分析】实验甲:锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,实验有固体残留,说明锌有剩余,硫酸完全反应;实验乙:铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,将两支试管中的物质全部倒入洁净的烧杯中,最终得到无色溶液a,说明硫酸铜完全反应;
【详解】A、实验乙溶液最终可能有硫酸铜剩余,溶液呈蓝色,与甲混合后,锌与硫酸铜继续反应生成铜和硫酸锌,最终溶液呈无色,故A正确;
B、活动性:铝>锌>铜,无色溶液a中一定含有硫酸铝,若乙中铝有剩余,铝会与甲中的硫酸锌反应生成锌和硫酸铝,硫酸锌可能有剩余,也可能反应完,所以无色溶液a中可能含有硫酸锌,故B正确;
C、固体b中一定含有铜,甲中剩余的锌可能会与乙中剩余的硫酸铜反应,所以固体b可能只有铜,是一种纯净物,故C正确;
D、若乙中剩余铝,根据,反应后固体的质量增加,故D错误。
故选D。
5.(2025·湖南永州·一模)将铝粉加入到一定质量的溶液中,充分反应后得到蓝色滤液和滤渣。下列说法正确的是( )
A.滤渣中可能含有Al,滤液中一定含有
B.向滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生
C.滤渣中只含Cu,滤液中可能含有
D.所得滤渣的质量一定小于加入的铝粉质量
【答案】B
【详解】A、铝和氯化铜反应生成氯化铝和铜,反应后溶液为蓝色,则有氯化铜剩余,铝全部反应完。则滤液中有氯化铝和氯化铜,滤渣中只有铜,一定不含铝。不符合题意;
B、滤渣中只有铜,铜和稀盐酸不反应,加入稀盐酸无气泡产生。符合题意;
C、滤渣中只有铜,滤液中一定有氯化铝和氯化铜。不符合题意;
D、,所以所得滤渣的质量一定大于加入的铝粉质量。不符合题意;
故选B。
6.(2025·湖南长沙·三模)“雪龙2号”极地科考破冰船是我国第一艘自主建造的极地破冰船。下列有关说法错误的是( )
A.破冰船的主体材料不锈钢属于合金
B.破冰船尾部的螺旋桨把海水打碎,该过程发生物理变化
C.破冰船上以直径50mm的铜导线来输送电能,利用了铜良好的导热性
D.破冰船的船体会喷防锈漆,其防锈原理是隔绝氧气和水
【答案】C
【详解】A、不锈钢是铁与铬、镍等元素组成的合金,故选项说法正确;
B、破冰船尾部的螺旋桨把海水打碎,该过程中只是形状的变化,没有新物质生成,属于物理变化,故选项说法正确;
C、铜导线用于输送电能,主要利用的是铜的导电性,而不是导热性,故选项说法不正确;
D、铁生锈实际上是铁与氧气、水等发生化学反应的过程;破冰船的船体喷防锈漆,能隔绝氧气和水,从而避免生锈,故选项说法正确。
故选C。
7.(2025·湖南永州·模拟预测)我们的祖先很早就掌握了火法炼铜的工艺,早在3000多年前的商朝就造出“后母戊鼎”等许多精美的青铜器。我国古代将炉甘石(主要成分:ZnCO3)、赤铜矿(主要成分:Cu2O)和木炭粉为原料制得黄铜(铜和锌的合金,外观似黄金),其生产流程如图:
(1)“磨细、混匀”的目的是 ;
(2)高温时发生的主要反应化学方程式为:①;②;③ (赤铜和木炭粉反应)。
(3)社会上一些不法分子用黄铜(铜锌合金)冒充黄金进行诈骗活动。其外观与真黄金饰品很难区分。请你设计一个实验辨认一件黄金饰品是假货(简述实验步骤、现象、结论): 。
【答案】(1)使原料充分接触,加快反应速率,提高原料的利用率
(2)
(3)将黄金饰品放入试管中,加入适量的稀盐酸,如果没有气泡产生,则说明该饰品是真黄金,如果有气泡产生,则说明该饰品是假货
【详解】(1)“磨细、混匀”的目的是使原料充分接触,加快反应速率,提高原料的利用率;
(2)赤铜矿主要成分是,木炭与在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为;
(3)黄金与酸不反应,而黄铜中的锌能与酸反应产生氢气,因此可以通过以下实验来鉴别:将黄金饰品放入试管中,加入适量的稀盐酸,如果没有气泡产生,则说明该饰品是真黄金,如果有气泡产生,则说明该饰品是假货。
8.(2025·湖南娄底·模拟预测)中国传统文化对人类文明贡献巨大。化学兴趣小组开展了一次“古代文献”中化学原理的解说大赛,请回答下列问题:
(1)世界上最早的炼丹专著《周易参同契》中记载:“金入于猛火;色不夺精光。”这句话蕴含的化学知识是 。
(2)《浸钢要略序》记载:“山麓有胆泉(硫酸铜),士人汲以浸铁,锻炼成铜”,其化学原理用化学方程式表示为 。
(3)明朝宋应星所著的《天工开物》中对金属锡冶炼的记载为“凡炼煎亦用洪炉、入锡石数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指用牛皮组成的鼓风器具)熔化……点铅勾锡……”炼锡过程中发生的相关化学反应方程式可表示为,其中X的化学式为 。
【答案】(1)金的化学性质稳定
(2)
(3)CO
【详解】(1)“金入于猛火;色不夺精光”说明金在高温下未发生化学反应,颜色未改变。说明金的化学性质非常稳定,即使在高温下也不易与氧气反应生。
(2)铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,反应方程式为:。
(3)根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变。反应物中:1个Sn、2个O、2个C;生成物中:1个Sn,2X中有2个C和2个O,则X的化学式为CO。
9.(2025·湖南长沙·二模)湖南娄底市是湖南省最大的钢铁生产基地,某钢铁厂采用赤铁矿冶炼钢铁,其主要工艺流程如图,请完成下列问题。
【查阅资料】Ⅰ.赤铁矿的主要成分是和。
Ⅱ.石灰石的主要作用是将矿石中的转变为炉渣(主要成分是)和一种氧化物。
(1)工业炼铁中,焦炭的作用是 。
(2)高炉气体中除CO外,主要成分还有 。
(3)在步骤②生成炉渣的反应中没有化合价的改变,请写出生成炉渣的反应的化学方程式: 。
【答案】(1)提供热量、与CO2反应生成CO
(2)N2、CO2
(3)
【详解】(1)焦炭燃烧放热,提供炼铁所需热量;同时焦炭与CO2反应生成CO,CO作为还原剂还原Fe2O3。
(2)高炉中空气参与反应,空气中氮气不反应,焦炭与氧气反应生成CO2,部分CO2与焦炭反应生成CO,还会发生反应,所以除CO外,主要有N2、CO2。
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。石灰石(CaCO3)将SiO2转变为炉渣(CaSiO3)和氧化物(CO2),反应条件是高温,且无化合价变化,则化学方程式为。
10.(2025·湖南衡阳·三模)阅读下列材料。
四羊方尊是商朝晚期的青铜礼器、祭祀用品。1938年出土于湖南省宁乡炭河里遗址,是中国国家博物馆的镇馆之宝之一。四羊方尊是现存最大的商代青铜方尊,被称为“臻于极致的青铜典范”。四羊方尊的装饰采用线雕、浮雕、圆雕结合的方式,把平面图像和立体雕塑结合起来,将器物和动物造型结合成一体,是传统泥范法铸制的巅峰之作,体现了中国商代晚期高超的青铜铸造水平。
它在冶金发展史上也有着重要的研究价值。据湖南省冶金研究所分析室的化验结果,四羊方尊含铜约76.96%,含锡约21.27%,铅含量0.12%。这样的合金配比在当时具有重要意义,含锡、铅较多,既可降低铜的熔点,又可增加铜器的硬度和光泽度,是商代晚期青铜铸造技术提升的标志之一。
依据材料内容,回答下列问题:
(1)商代四羊方尊酒器,用青铜制造。青铜的硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜。
(2)为保护文物,博物馆把四羊方尊放在充满氮气的玻璃箱里,其防锈原理是 。
(3)“湿法炼铜”是我国古代广泛使用的炼铜方法。“湿法炼铜”的原理是“曾青(硫酸铜溶液)得铁则化为铜”,该反应的化学方程式是 。
【答案】(1)大于
(2)隔绝了氧气和水
(3)
【详解】(1)合金的硬度一般大于组成它的纯金属,青铜是铜锡合金,所以青铜的硬度大于纯铜;
(2)铁生锈的条件是与氧气和水同时接触。氮气的化学性质不活泼,将明代铁剑放在充满氮气的箱子里,可隔绝氧气和水,从而防止铁剑生锈,其防锈原理就是隔绝氧气和水;
(3)铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式是:。
11.(2025·湖南郴州·二模)教材中工业炼铁使用的设备是高炉,竖炉炼铁也是一种重要的炼铁方法,其工艺流程如图所示。
回答问题:
(1)将赤铁矿石粉碎的目的是 。
(2)还原反应室中发生了两个还原氧化铁的反应,化学方程式分别为:Fe2O3+3H22Fe+3H2O和 。
(3)下列关于竖炉炼铁说法正确的是______。
A.该工艺流程中,CO2可以循环利用
B.冶炼出来的铁放在潮湿的空气中易生锈
C.赤铁矿属于纯净物
D.催化反应室通入的天然气是可再生能源
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快化学反应速率
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)AB
【详解】(1)粉碎机将矿石粉碎的目的是:增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
(2)另一个反应为一氧化碳与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳,方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(3)A、二氧化碳是某个反应的反应物,又是某个反应的生成物,可循环利用,选项正确;
B、铁生锈是铁与水和氧气共同作用的结果,冶炼出来的铁放在潮湿的空气中易生锈,选项正确;
C、赤铁矿是由多种物质组成的,主要充分是氧化铁,属于混合物,选项错误;
D、天然气属于化石能源,短时间不能生成,属于不可再生能源,选项错误;
故选AB。
12.(2025·湖南长沙·三模)某化学兴趣小组在研学期间,发现路边栅栏和工厂内有些钢铁部件有锈蚀现象,同学们想根据所学知识,设计一个除锈和防锈的方案。
任务一、除锈剂的选择
【提出问题】盐酸和硫酸都可以作为除锈剂,相同浓度的盐酸和硫酸除锈效果一样吗?
【实验探究】
(1)完善下列表格
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
1
取一枚生锈的铁钉放入试管中,加入5mL的稀盐酸,加热
铁钉表面有气泡产生,铁锈少量剥落,溶液迅速变黄,铁锈很快消失
两者除锈效果几乎 (填“相同”或“不相同”)
2
取与实验1相同的一枚生锈铁钉放入另一试管中,加入5mL等浓度的 加热
铁钉表面有气泡产生,铁锈少量剥落,溶液呈浅棕色,铁锈很快消失
【反思评价】
(2)酸除铁锈时有产生,这说明除锈的同时会造成钢铁的 。
任务二、除锈防锈方案的制定
同学们发现工厂内许多锈蚀的钢铁表面有很多油污,于是又做了以下探究实验。
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
3
取与以上相同的一枚生锈铁钉,沾满油污,放入试管中,加入5mL与实验1相同浓度的稀盐酸,加热
铁锈没有明显变化
油污影响除锈
【观察分析】①结合以上实验和所学知识,同学们一致认为锈蚀钢铁如果表面有油污,应先选择碱性油污清洁剂“碱洗”去油污,再进行“酸洗”除锈。
②同学们发现从实验1中取出的铁钉在空气中放置一段时间后又发生锈蚀。
【论证完善】
(3)实际除锈防锈方案中主要涉及到以下操作:a.酸洗 b.烘干 c.水洗 d.碱洗 e.刷漆或涂油。结合实验探究和分析,方案中合理的操作顺序应为 (用字母填写)。
任务三、除锈防锈方案的评价
除上述方法除锈外,在实际生产生活中,除锈的方法还有多种。比如:
①人工除锈:用砂纸、钢丝球等工具,打磨铁锈。适合小型、少量钢铁零件除锈。
②机械除锈:利用高速石英砂流的冲击力打磨铁锈。适合于大面积除锈。
【整合归纳】
(4)结合实际,你认为设计一个除锈防锈方案要综合考虑的因素有 。(任答一个因素)
(5)任务二中“同学们发现从实验1中取出的铁钉在空气中放置一段时间后又发生了锈蚀,请推测该铁钉发生锈蚀的原因: 。
【答案】(1) 相同 稀硫酸
(2)损耗
(3)d→a→c→b→e
(4)操作难易、工作效率、经济成本、效果如何、是否环保等
(5)铁钉表面有残留的水,同时与空气中的氧气接触,满足了铁生锈的条件
【详解】(1)取一枚生锈的铁钉放入试管中,加入5mL的稀盐酸,加热,铁钉表面有气泡产生,铁锈少量剥落,溶液迅速变黄,铁锈很快消失;取与实验1相同的一枚生锈铁钉放入另一试管中,加入5mL等浓度的稀硫酸,加热,铁钉表面有气泡产生,铁锈少量剥落,溶液迅速变黄,铁锈很快消失,二者现象相似,则两者除锈效果几乎相同;
(2)酸除铁锈时有H2产生,这是酸和钢铁反应生成的,这说明除锈的同时会造成钢铁的损耗;
(3)实际除锈防锈中,应先“碱洗”去油污,再进行“酸洗”除锈,再水洗、烘干,最后刷漆或涂油防锈,故操作顺序应为d→a→c→b→e;
(4) 结合实际,设计一个除锈防锈方案要综合考虑的因素有:操作难易、工作效率、经济成本、效果如何、是否环保等;
(5)铁生锈的条件是与氧气(或空气)和水同时接触。从实验1中取出的铁钉在空气中放置一段时间后又发生锈蚀,是因为铁钉表面可能有残留的水,同时空气中含有氧气,满足了铁生锈的条件,所以铁钉会再次生锈。
13.(2025·湖南永州·模拟预测)陈东同学家购买了新的水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的,他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬,为了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,陈东在老师的帮助下,从实验室中找到了实验所需的全部用品和同学进行探究,请你一起参与他们的探究活动。
【查阅资料】铬(Cr)是银白色、有光泽的金属,在空气中其表面会生成抗腐蚀性的致密氧化膜,铬能与稀盐酸反应生成蓝色的氯化亚铬(CrCl2)溶液。
(1)请你写出铬与稀盐酸反应的化学方程式: 。
【提出问题】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是怎样的呢?
【猜想】
(2)猜想I:: ;猜想II:Al>Cr>Cu;猜想III:Al>Cu>Cr。
【实验过程】
实验操作
实验现象
取大小相同的三种金属片,用砂纸打磨光亮,分别放入质量相同、同浓度的稀盐酸中
Cr
Al
Cu
铬片表面产生气泡的速率缓慢,溶液变为蓝色
铝片表面产生气泡的速率较快
无明显现象
【实验分析】
(3)依据实验现象,可得出猜想 (填序号)正确。
(4)用砂纸打磨金属片的目的是 。
(5)写出铝与稀盐酸反应的化学方程式: 。
【实验反思】
(6)老师认为只要选用以下三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,你的实验方案是 (写出其中一种即可)。
①CrSO4溶液 ②CuSO4溶液 ③Al2(SO4)3溶液 ④Cr ⑤Cu ⑥Al
【答案】(1)Cr+2HCl=CrCl2+H2↑
(2)Cr>Al>Cu
(3)II
(4)除去金属表面氧化物及杂质
(5)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(6)取等质量形状相同的铝片、铜片分别插入同浓度同体积的CrSO4溶液中/将铬片分别插入CuSO4溶液、Al2(SO4)3溶液,观察实验现象
【详解】(1)根据“铬能与稀盐酸反应生成蓝色的氯化亚铬(CrCl2)溶液”可知,知铬能与稀盐酸反应生成蓝色的氯化亚铬(CrCl2)溶液和氢气,该反应的化学方程式为Cr+2HCl=CrCl2+H2↑;
(2)在金属活动顺序中铝的活动性强于铜,猜想 II 是Al>Cr>Cu,猜想 III 是Al>Cu>Cr,那么猜想 I 可以是Cr>Al>Cu;
(3)铬片表面产生气泡的速率缓慢,铝片表面产生气泡的速率较快,说明铝比铬活泼;铜片无明显现象,说明铜不如铬活泼,所以三种金属活动性顺序为Al>Cr>Cu,猜想 II 正确;
(4)铬在空气中其表面会生成抗腐蚀性的致密氧化膜,铝在空气中表面也易形成致密的氧化铝薄膜,打磨金属片是为了除去金属表面的氧化物及杂质,利于反应进行;
(5)铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;
(6)选择两种金属单质和这两种金属中较不活泼金属的盐溶液。如果一种金属能与该盐溶液发生置换反应,另一种金属不能与该盐溶液反应,就能判断出三种金属的活动性顺序;
方案一: 可以选择Al、CrSO4溶液、Cu,将铝片放入CrSO4溶液中,铝能置换出铬,说明Al>Cr;再将铜片放入CrSO4溶液中,无明显现象,说明Cr>Cu,从而得出Al>Cr>Cu;即取等质量形状相同的铝片、铜片分别插入同浓度同体积的CrSO4溶液中,观察实验现象;
选择两种金属的盐溶液和另一种金属单质。若该金属能与其中一种盐溶液发生置换反应,而不能与另一种盐溶液反应,就可以确定三种金属的活动性顺序
方案二: 选择Cr、CuSO4溶液、Al2(SO4)3溶液。将铬片放入CuSO4溶液中,铬能置换出铜,说明Cr>Cu;将铬片放入Al2(SO4)3溶液中,无明显现象,说明Al>Cr,也可得出Al>Cr>Cu;即将铬片分别插入CuSO4溶液、Al2(SO4)3溶液,观察实验现象。
14.(2025·湖南长沙·模拟预测)金属材料被广泛应用于我们的日常生活,这不仅是因为其优良的物理性能,还与它们的化学性质密切相关。在学习金属的腐蚀与防护时,同学们了解到自行车钢圈通常通过镀铬来防锈。为了探究铬与常见金属铁、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,开展了以下探究活动。
【查阅资料】铬(Cr)是一种银白色金属,在空气中能形成一层致密的氧化膜,可阻止铬进一步被氧化;铬在化合物中通常显价。铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬溶液。
【提出问题】铁、铬、铜三种金属的活动性顺序是怎样的?
【作出猜想】
(1)猜想一:;猜想二:;猜想三: 。
【实验探究】
(2)取大小相同的三种金属薄片,用砂纸打磨光亮后,分别进行如下实验:
实验方案
实验现象
实验结论
A.将铬片放入稀硫酸中
铬片表面产生气泡较快,溶液由无色变为蓝色
猜想三正确
B.将铁片放入稀硫酸中
C.将铜片放入稀硫酸中
无明显现象
【讨论交流】
(3)甲同学认为,只要选用三种试剂进行实验就可以得出三种金属的活动性顺序,这三种试剂中有一种是盐溶液,该盐溶液为 (填化学式)溶液。
【总结与归纳】由上述实验及交流得出比较金属活动性强弱的常见方法有:①利用金属和酸反应情况进行比较;②利用金属和盐溶液反应情况进行比较。
【拓展应用】
(4)I.在硫酸铜溶液和硫酸铝溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。滤液中一定含有的溶质是 。为了验证滤渣中可能存在的固体,下列可以选用的试剂有 。
A.氢氧化钠溶液 B.硫酸亚铁溶液 C.氯化铜溶液 D.盐酸
II.铬在工业生产中主要用作合金添加剂,可显著提升金属性能。例如,铬钢具有良好的硬度和耐腐蚀性,可用于制造机械零件、刀具等。请你再举一例合金在生活中的应用: 。
【答案】(1)
(2)铁片表面产生气泡较慢,溶液由无色变为浅绿色
(3)
(4) 、 CD 铝合金用于制造飞机外壳(合理即可)
【详解】(1)因为已知铁和铜的金属活动性为Fe>Cu,故只有Cr的顺序无法确定,猜想一为Fe>Cu>Cr,猜想二为Fe>Cr>Cu,故猜想三为Cr>Fe>Cu;
(2)因为猜想三正确,所以铁的金属活动性弱于Cr,则铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应速度较慢,故现象为:铁片表面产生气泡较慢,溶液由无色变为浅绿色;
(3)Cr能与硫酸亚铁溶液反应生成硫酸亚铬和铁,说明铬比铁活泼,铜与硫酸亚铁溶液不反应,无明显现象,说明铁比铜活泼,可以得出三种金属的活动性顺序,符合题意;铁、铜均与硫酸亚铬不反应,均无明显现象,说明铬比铁、铜活泼,但是无法得出铁、铜的金属活动性顺序,不符合题意;铬、铁均与硫酸铜溶液反应,说明铬、铁比铜活泼,但是无法得出铬、铁的金属活动性顺序,不符合题意,故选硫酸亚铁溶液;
(4)I.铝的金属活动性强于铁强于铜,故铁粉与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,硫酸铝溶液不参与反应,因为不清楚铁粉的量,故无法判断硫酸铜溶液是否完全消耗,故滤液中一定含有的溶质是硫酸亚铁和硫酸铝,滤渣中一定含有铜单质,若铁过量,则滤渣中可能还含有铁单质,则需要选择能与铁反应的试剂:
A、氢氧化钠不与铁单质反应,不符合题意;
B、硫酸亚铁溶液不与铁单质反应,不符合题意;
C、氯化铜溶液与铁单质反应生成铜单质和氯化亚铁,现象可以看到生成红色固体,符合题意;
D、盐酸与铁单质反应生成氯化亚铁和氢气,现象可以看到气泡生成,符合题意;
故选CD;
II.合金一般抗腐蚀性能较强,故铝合金可用于制造飞机外壳(合理即可)。
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。