主题二 物质的性质和应用Ⅲ——金属与金属矿物（培优讲义）（全国通用）2026年中考化学二轮复习高效培优系列

主题二 物质的性质和应用Ⅲ——金属与金属矿物 目 录 第一部分 考情精析 锁定靶心 高效备考 第二部分 重难考点深解 深度溯源 扫清盲区 【考点01】 金属材料 【考点02】 金属的化学性质 【考点03】 金属资源的利用和保护 第三部分 解题思维优化 典例精析+方法提炼+变式巩固 【题型01】金属的性质及用途 【题型02】合金的性质 【题型03】金属的化学性质 【题型04】金属与酸反应的图像分析 【题型05】滤渣滤液成分分析 【题型06】金属活动性顺序探究 【题型07】工业炼铁 【题型08】探究铁生锈的条件 【题型09】炼铁的相关计算 第四部分 培优专练突破 精选好题 强化突破 核心考向聚焦 1.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；考查的题型主要有选择、填空、探究、实验、流程等。 2.金属的化学性质的考查常见可在实验题、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。 3.金属冶炼的考查大多以填空题、实验题，以及工艺流程题的形式呈现。 4.金属资源保护的考查的题型主要是选择题、填空题等。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。 命题前瞻与备考策略 预测：金属与金属矿物为2026年中考必考内容，以选择题、填空题、实验探究题或工艺流程题为主，难度中等，少量压轴小题稍难。命题点主要集中在五大核心考点：金属活动性顺序的探究及应用、金属的化学性质及实验探究、铁的冶炼、铁的生锈与防护、金属资源的利用与回收等。考查形式一般以航天新材料、文物保护、废旧金属回收、绿色冶金等真实情境为载体，强化实验设计、证据推理与方案评价。预计滤渣滤液成分分析、金属活动性的实验探究、炼铁原理、铁生锈条件的探究等仍是高频考点，更注重与环保、低碳、循环利用结合，突出科学探究、证据推理、社会责任等核心素养，侧重考查知识迁移与实际应用能力。 策略：必须识记相关基础知识，掌握金属的物理及化学性质，学会实验探究金属的活动性顺序表及铁生锈条件的探究，熟悉工业炼铁的相关计算。 ◇考点 01 金属材料 1.常见金属的物理性质 金属材料是指用 或 等制成的材料。 金属共同的物理性质 金属物理性质的差异 ①有金属光泽 ①颜色差异：大多数金属呈 色，但铜呈 色，金呈 ，铁、银呈银白色，铁粉和银粉是 色。 ②有良好的导电性 ②状态差异：大多数金属在常温下为 体，但汞为 体 ③有良好的导热性 ③金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大 ④有良好的延展性 2.金属的用途反应性质 用途举例 制首饰 作导线 制烧水壶 制金属丝、金属箔 利用的物理性质 盲｜区｜警｜示 金属之最 地壳中含量最多的金属元素 铝（Al） 人体中含量最高的金属元素 钙（Ca） 目前世界年产量最高的金属 铁（Fe） 导电、导热性最好的金属 银（Ag） 硬度最大的金属 铬（Cr） 熔点最高的金属 钨（W） 熔点最低的金属 汞（Hg） 密度最大的金属 锇（Os） 密度最小的金属 锂（Li） 3.合金 合金 在纯金属中加热熔合某些 或 ，制得的具有金属特征的 优良性能 一般比其组分金属硬度 一般比其组分金属熔点 一般比其组分金属抗腐蚀性 理解 ①合金都是 物，其中至少含有 种金属单质，合金可由金属与金属熔合而成，也可以由金属与 熔合而成。 ②形成合金的熔合过程中不生成新物质，发生 ，组成合金的各成分保持着它们各自的化学性质。 ③金属氧化物（如Fe2O3）不是合金，因为它们既不是混合物，也没有金属特征（导电性等）。 4.铁的合金（生铁与钢） 生铁 钢 含碳量 2% - 4.3% 0.03% - 2% 所含元素 铁、碳、硅、锰等 铁、碳、铬、镍等 性能 质硬而脆，无韧性 坚硬，有韧性 机械加工 可铸，不可锻压 可铸、可锻压、可压延 用途 制铁锅、暖气片、机床等 制交通工具、炊具等 性能差异原因 生铁与钢性能差异的主要原因是它们的 5．钛和钛合金 熔点 、密度 、可塑性好、易加工、机械性能好、抗腐蚀性和生物相容性好等。因此，钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航天器、通信设备和医疗等。 ◇考点 02 金属的化学性质 1.金属与氧气的反应 金属 反应条件 反应现象 化学方程式 镁、铝 常温 打磨过的镁条、铝片在空气中表面逐渐 铁、铜 点燃或加热 常温下铁、铜在干燥的空气中很难与氧气反应。在氧气中点燃细铁丝，细铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热;在空气中加热铜丝，铜丝表面变 金 即使在高温时也不与氧气反应 -- 重点 （1）铝具有很好的抗腐蚀性能的原因：铝在空气中与 气反应，其表面生成一层 ，从而阻止铝进一步氧化。 （2）金属与氧气反应的 ，也可在一定意义上反映出金属的活泼程度，即镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。 （3）“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不会与氧气反应。所以可以利用灼烧法鉴别黄铜（铜锌合金）和黄金，灼烧时无现象的是 ，表面变黑的是 。 2.金属与稀盐酸、稀硫酸的反应 金属 现象（与稀盐酸或稀硫酸） 反应的化学方程式 镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 锌 反应较剧烈，产生较多气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 铁 反应缓慢且有少量气泡产生，溶液由无色逐渐变成浅绿色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 铜 无变化 -- 结论 镁、锌、铁与盐酸或稀硫酸反应产生氢气，镁反应速率最快，锌次之，铁最慢，铁与盐酸或稀硫酸反应时溶液由无色变成浅绿色。铜不与盐酸或稀硫酸反应。 金属的活动性∶镁>锌>铁>铜。 盲｜区｜警｜示 （1）比较不同金属与酸反应的速率需要控制的变量： ①酸的种类、浓度和体积; ②金属的形状（或金属与酸的接触面积）; ③温度。 （2）利用金属与酸的反应判断金属活动性的方法： 在相同条件下，能与酸反应的金属比不能与酸反应的金属 ；与酸反应产生气泡快的金属比产生气泡慢的金属 。 3.金属与盐溶液的反应 实验步骤 实验装置 实验现象 反映的化学方程式 把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝上有 物质生成，溶液由 逐渐变为 把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝上有 物质生成，溶液由 逐渐变为 把一根洁净的铜丝浸人硫酸铝溶液中 -- 无变化 -- 盲｜区｜警｜示 ①用砂纸打磨金属丝的目的是 。 ②FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)2溶液都呈 色，是因为溶液中都含有 ；Fe2(SO4)3、FeCl3、Fe(NO3)3溶液都呈 色，是因为溶液中都含有 ；CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2溶液都呈 色，是因为溶液中都含有 。 4.常见金属的活动性顺序 活动性顺序表 注意事项 （1）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越 。 （2）在金属活动性顺序里，位于氢 的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。 （3）在金属活动性顺序里，位于 的金属能把位于 的金属从它们化合物的溶液里置换出来。 （4）金属与酸反应的条件：氢之前，能置换；常见酸， 酸， 酸。（硝酸、浓硫酸具有氧化性，与金属不发生置换反应） （5）金属与金属化合物反应的条件：强换弱，盐要溶；钾钙钠，要除外。意思是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;金属化合物必须 ;金属还要排除 、 、 三种金属，因为这三种金属的活动性太强，加入金属化合物溶液中时先与水反应。 （6）金属活动性是指金属原子在溶液中 电子的能力。 记忆口诀 嫁给那美女，薪贴七千轻，统共一百斤 5.置换反应（属于基本反应类型之一） 概念 由一种 与一种 反应，生成另一种 与另一种 的反应 特点 反应物和生成物都是 ，且均为一种 和一种 。 （1）有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应， 如 CH4+2O22H2O+CO2。 （2）有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应， 如CO+CuO Cu+CO2。 （3）当铁单质参加置换反应时，生成物中的铁元素呈 价。 （4）置换反应属于化学反应的 。 （5）置换反应中一定有元素化合价的 ，因为反应前后有不同的单质。 通式 A+BC→AC+B 6.金属与酸反应的图像分析 （1）横坐标为不同物理量时的图像分析（以锌、铁两种金属与盐酸反应为例） 横坐标表示反应时间 ①等质量的金属分别和足量的同体积、同浓度的酸反应，金属被消耗完时，化合价相同的元素，相对原子质量越小的，产生的氢气越 ，曲线的拐点越 ，金属越活泼曲线越 ; ②若金属过量，酸被消耗完，最终生成氢气的质量 横坐标表示金属质量 等质量的金属分别和少量同体积、同浓度的酸反应时，化合价相同的元素，相对原子质量越小的，生成的氢气越 ，曲线越 ;金属过量时，酸完全反应，生成的氢气质量 ，曲线拐点相平 横坐标表示酸的质量 向等质量的不同金属中分别加浓度相同的盐酸至过量，金属反应完之前，消耗盐酸的质量相等，产生氢气的质量也就 ，曲线重合;酸过量时，化合价相同的元素，相对原子质量小的金属产生的氢气 ，曲线拐点在 方 （2）解题方法 ①可以通过单位时间内产生氢气的多少来比较金属活动性强弱，单位时间内产生氢气多即反应速率快，则该金属活动性强（即金属越活泼曲线越 ）。 ②一定质量的金属与足量的酸反应产生氢气的质量公式：m(氢气)＝。如果两种金属元素在化合物中的化合价相同，可以根据产生氢气的多少判断金属的相对原子质量的大小，相对原子质量越大的得到的氢气越少，相对原子质量越小的得到的氢气越多，曲线的拐点越高。 7.常见金属的物理性质和化学性质探究 ①金属的物理性质 要点梳理 （1）图1实验中，将黄铜片和铜片、硬铝片和铝片相互刻画，观察到的现象是 ,该实验最终得到的结论是 。 （2）图2实验中，闭合开关，灯泡发光，说明铜具有 性。 （3）图3实验中，可将铜块压成片状，说明铜具有 性。 （4）图4实验中，加热铜片一端1~2秒后，停止加热，立即用手触摸铜片另一端，有热感，说明铜具有 性。 ②金属的化学性质 实验操作和现象 （1）图1实验，加热铜片，观察到的现象是 ,反应的化学方程式为 （2）图2实验，向装有少量铁片、铝片、铜片的试管中分别加入5mL稀盐酸： ①试管A中发生反应的化学方程式为 。 ②试管B中，刚开始未观察到气泡，其原因是 。 ③试管C中无明显现象，分析其原因是 。 （3）图3实验，两支试管中能发生反应的是试管 (填“①”或“②”),反应的化学方程式为 ,反应能发生的原因是 。 实验结论 （4）通过上述实验可知，金属的化学性质有 、 、 。 ◇考点 03 金属资源的利用和保护 1.金属矿物 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 形式存在，其余金属都以 的形式存在。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。 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 Cu2O TiO2 MnO2 2.铁的冶炼 反应原理 实验装置 实验步骤 ①检查装置 ； ②装入药品并固定装置； ③通入CO并 ； ④排尽装置内的空气后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热； ⑤当玻璃管内的 时，停止加热； ⑥等装置冷却后，停止通CO，熄灭酒精灯。 实验现象 玻璃管中红棕色粉末逐渐变为 色；澄清石灰水 ；尾气燃烧时产生 注意事项 ①实验开始前,先通入一段时间CO的目的是 ; ②实验结束时先停止加热，继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却，目的是 ; ③尾气处理方法： 化学方程式 ①硬质玻璃管中： 。 ②试管中： 。 ③尾气处理： 。 3.工业炼铁 原理 铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来 原料 铁矿石、焦炭、石灰石、空气等 ①赤铁矿石：提供铁元素。 ②焦炭： 、 。 ③石灰石：将矿石中 转变为炉渣除去。 ④热空气：提供氧气。 主要设备 高炉（如图所示，以赤铁矿作为原料为例） 产品 ，属于 化学反应方程式 ①O2 + CCO2； ②CO2 + C2CO； ③3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 4.金属资源保护 铁生锈的主要条件 铁与 直接接触 铁锈的主要成分 Fe2O3·xH2O，颜色为红色。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 防锈原理 防止铁制品与 接触 防锈方法 ①保持铁制品表面 。 ②在铁制品表面覆盖 ，如喷漆、涂油、烧涂搪瓷、镀锌、烤蓝等。 ③将铁制品 ，如不锈钢。 保护金属资源必要性 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 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。 5.探究铁钉生锈的条件 实验步骤 ①在A试管内加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，使铁钉部分浸没在水中; ②在B试管内加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，使铁钉完全浸没在水中，然后在水面上覆盖一层植物油; ③在C试管内放棉花和干燥剂，塞紧橡胶塞。将3支试管放置一周左右，观察铁钉生锈情况 实验现象 （1）一周后, A试管内铁钉生锈, 且乙（填甲、乙或丙）处锈蚀严重; B、C试管内铁钉都没有生锈 （2）对比试管A、B中的现象，说明铁生锈需要与 接触；对比试管 (填字母)中的现象，说明铁生锈需要与水接触。 实验结论 （3）铁生锈的条件是铁与 、 同时接触 实验反思 （4）实验开始前，需用砂纸打磨铁钉，目的是 。 （5）实验前需要将蒸馏水煮沸后迅速冷却，煮沸的目的是 ,迅速冷却的目的是 。 （6）试管B中植物油的作用是 ;试管C中干燥剂的作用是 。 实验意外现象分析 （7）一段时间后，某同学发现图1中试管C中的铁钉也出现了少量锈迹，可能的原因是 。 创新装置 （8）在图2所示实验中，观察到Y形管左边的铁片无明显变化，右边铁片生锈，说明铁生锈需要与 接触。 趣味实验 （9）某同学用如图3所示装置进行铁钉生锈条件的探究。两个透明塑料瓶中均装满二氧化碳的水溶液，并将其放在阳光下照射。一段时间后可观察到 (填“甲”或“乙”)中铁钉生锈，该实验证明铁钉生锈与 有关。 ◇题型 01 金属的性质及用途 典｜例｜精｜析 典例1（2025·四川宜宾·中考真题）《天工开物》记载“凡金箔每金七厘造方寸金一千片”。表明金具有良好的 A．导热性 B．延展性 C．导电性 D．抗腐蚀性 方｜法｜提｜练 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·山东青岛·中考真题）在国家级非遗珠宝工艺“花丝镶嵌”中，金能被加工成比发丝还细的金丝，体现了金具有的性质是 A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．有金属光泽 变式2（2024·江苏镇江·中考真题）下列物质的用途主要与化学性质有关的是 A．用镁粉制作照明弹 B．用活性炭除冰箱异味 C．用铜制作电线电缆 D．用干冰进行人工降雨 变式3（2025·江苏南京·中考真题）金属及其化合物具有广泛的用途。 （1）南京金箔锻制技艺是国家级非物质文化遗产，金可以加工成金箔，说明金具有良好的___________性。 （2）为防止铁制品锈蚀，可将铁制品在空气中进行高温处理，使其表面形成致密的四氧化三铁薄膜。写出该反应的化学方程式：___________。 “天宫”空间站的热防护罩使用了铌合金，一种用铌铁矿石(主要成分为FeNb2O6)制备铌(Nb)的主要工艺流程示意图如下： （3）FeNb2O6中铌为+5价，则铁元素的化合价为___________。 （4）在还原炉1中，铌铁矿粉从上方投入，而H2从下方鼓入，其目的是___________。 （5）在还原炉2中，Al与富铌铁渣中的Nb2O5在高温下发生置换反应，写出该反应的化学方程式：___________。 （6）铜和铁是人类很早就开始使用的金属。现有铁丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸，请从中选择合适试剂，设计实验比较铁、铜的金属活动性并完成实验报告。 实验内容 现象 结论 ___________ ___________ 铁的金属活动性比铜强 ◇题型 02 合金的性质 典｜例｜精｜析 典例1（2025·福建·中考真题）镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金，再经如右下图所示的真空蒸馏，可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是 A．合金的硬度一般比其组成金属的小 B．镁的沸点比镍的高 C．真空蒸馏过程中，镁原子间的间隙发生改变 D．坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中 方｜法｜提｜练 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·四川自贡·中考真题）近年来，我市做大做强通航产业集群，已建成全国重要的大中型无人机产业基地。某无人机的结构模型如图所示，下列有关说法错误的是 A．碳纤维属于复合材料 B．铜制线圈用聚酯漆包裹可以起到绝缘和防腐的作用 C．镁合金和铝合金都有硬度大、密度小的优点 D．上述材料所使用的金属均为单质 变式2（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）阅读科普短文并回答相关问题：(注：选项有字母的填字母) “超级钢”的开发与应用是钢铁领域的一次重大革命。我国自主研发的“超级钢”含锰10％、碳0.47％、铝2％、钒0.7％，具有优异的强度和延展性等。材料强度相同时，“超级钢”的厚度远小于普通钢板。“超级钢”能实现钢板轻薄化，与同性能的其他钢材相比，“超级钢”的价格更低廉。目前，我国在这一研究领域中已居于世界领先地位。在燃油汽车制造中使用“超级钢”，能使汽车自重大幅减轻，燃油消耗减小。这对于汽车、航空航天领域的轻量化发展有重要意义。 （1）“超级钢”属于_______材料；         a.金属        　　b.有机高分子 （2）我国自主研发的“超级钢”具有的优良性能是_______(答一点)； “超级钢”配方价格相对较低，可_______(填“提高”或“降低”)生产成本； （3）我国金属铝的产量居世界前列，为“超级钢”的生产提供了有力保障。冶炼铝的部分流程如图所示： 电解熔融态氧化铝生成铝和氧气，反应的化学方程式为_______。 （4）钢板的轻薄化推动了航空航天领域的轻量化发展，其意义主要表现在_______。 a.浪费材料            　b.降低能源消耗            　c.耐腐蚀 变式3（2025·吉林长春·中考真题）铁和铁合金作为金属材料一直被广泛应用。 （1）钢是铁合金。钢的硬度比纯铁______。 （2）写出一种生活中的铁制品：______。 （3）铁能与空气中的水和______发生化学反应生成铁锈（主要成分是）。因此，生活中我们应采取相应措施防止铁制品生锈。 （4）用配制波尔多液时，不能使用铁制容器，原因是。铁可以把铜从溶液中置换出来，说明铁的金属活动性比铜______。 ◇题型 03 金属的化学性质 典｜例｜精｜析 典例1（2025·山东日照·中考真题）为回收废旧手机主板中的贵金属Ag、Au，根据下面工艺流程图，回答下列问题。 已知：所含某种(或某些)元素化合价降低的反应物称为氧化剂；所含某种(或某些)元素化合价升高的反应物称为还原剂。 （1）金属活动性顺序：Ag_______Au(选填“>”或“＜”)。 （2）预处理时将手机主板进行粉碎，目的是_______。 （3）中氮元素的化合价是-3，银元素的化合价是_______。 （4）生成Au的反应：_______，反应中_______作还原剂。(均填化学式) （5）欲回收AgCl中的Ag，可选择下列试剂中_______(填字母)。 A．硝酸和盐酸 B．氨水 C． 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·山东德州·中考真题）常温下，均能与稀硫酸反应。兴趣小组的同学提出问题：二者混合后与稀硫酸反应的先后顺序受哪些因素影响？同学们设计实验方案进行如下探究。 提示：铁与氧化铜在溶液中不反应。 【实验探究一】铁和氧化铜用量的差异对反应先后顺序的影响 实验方案：向两份不同比例的混合粉末中，分别加入足量等体积、溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，不断搅拌，观察实验现象。 实验记录： 实验 序号 铁粉质量／g 氧化铜质量／g 9.8%的稀硫酸 实验现象 ① 0.56 1.6 足量 立即出现红色固体，无气泡产生，充分反应后上层清液呈蓝色。 ② 1.68 1.6 足量 立即出现红色固体，红色固体不再增加后，产生大量气泡，充分反应后上层清液呈浅绿色。 【分析与结论】 （1）实验中均生成红色固体，相关反应的化学方程式为______；______。 （2）以上实验，铁、氧化铜两种物质中，先与稀硫酸发生反应的是______。 （3）结论：在一定条件下，铁粉和氧化铜用量的差异______（填“是”或“否”）会影响二者与稀硫酸反应的顺序。 【实验探究二】硫酸浓度对反应先后顺序的影响 实验方案：向两份相同比例的混合粉末中，分别加入足量等体积、溶质质量分数不同的稀硫酸，不断搅拌，观察实验现象。 实验记录： 实验序号 铁粉质量／g 氧化铜质量／g 稀硫酸浓度 实验现象 ③ 1.12 1.6 18.6% 立即出现红色固体，无气泡产生，充分反应后上层清液呈浅绿色。 ④ 1.12 1.6 23.7% 立即出现红色固体的同时产生大量气泡，充分反应后上层清液呈浅蓝色。 【分析与结论】 （4）实验④中产生大量气泡，该气体为______。 （5）对比实验③和实验④，增大硫酸浓度会促进______与硫酸的反应。 （6）增大硫酸浓度会影响红色固体的质量。两个实验中，红色固体质量的大小关系是：实验③_________实验④（填“大于”或“小于”）。 结论：硫酸浓度对铁、氧化铜与稀硫酸反应的顺序有一定影响。 变式2（2025·江苏泰州·中考真题）银是一种应用广泛的贵金属。 I．银的冶炼 （1）《天工开物》中有关于炼银的记载“以铅力熔化……向诸郡购铅佐炼”，炼银场景和铅、银的熔点如图1 所示。从合金性质角度分析，炼银时加铅可助熔的原因是_______。 金属 熔点/℃ 铅(Pb) 327.50 银(Ag) 960.15 Ⅱ．银的应用 （2）古人用银作为货币材料，考虑因素除了银不易锈蚀外，还有_______等。在空气中，银锭很难和氧气反应，纳米银粉却较易和氧气反应，原因是_______。 （3）在酸性环境中，纳米银粉能与水中微量的溶解氧(溶解于水的)反应，产生具有杀菌能力的；当溶解氧浓度过高时，产生难溶于水的，此时抗菌能力下降，主要原因是_______。 （4）法庭科学中指纹被誉为“证据之首”。指纹显影法主要过程如图2所示。 【反应原理】步骤a：和指纹中残留的NaCl等氯化物反应生成AgCl。 步骤b：。 【注意事项】见光会逐渐分解，使用显影法时应注意曝光时间。 ①步骤a中和NaCl反应的化学方程式为_______。 ②实验室溶液应保存在棕色试剂瓶中，目的是_______。 Ⅲ．银的回收 （5）一种纽扣电池的正极材料含、石墨和Ag。 ①电池放电时，将_______能转化为电能。 ②电池废弃后，设计方案从正极材料中回收Ag。补充完整回收方案：向正极材料中边搅拌边滴加稀，至固体不再溶解，静置，过滤，洗涤并合并滤液；向滤液中_______；静置，过滤，洗涤，干燥，得到纯净的Ag。(实验中可供选用的试剂：锌粉、铜粉、稀盐酸) 已知：i．Zn、Cu、Ag、均能与稀反应，分别生成、、。 ii．石墨不与稀反应。 变式3（2024·江苏泰州·中考真题）实验室用废旧电池铜帽(主要成分为Zn和Cu)制备ZnSO4•7H2O并回收Cu，一种实验流程如图： （1）“酸溶”前粉碎铜帽的目的是_______；浓硫酸稀释获得稀硫酸，稀释时将浓硫酸沿烧杯壁缓缓注入水中，并______(填操作过程)。 （2）“酸溶”时发生反应：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2X，X的化学式为______。 （3）“调pH=2，过滤”中，加ZnO的作用是______；若用NaOH溶液代替ZnO，不足之处是_______。 （4）ZnSO4溶解度曲线如图，操作X为：将ZnSO4溶液控温60℃蒸发浓缩、______(补全操作步骤)、低温干燥，可得ZnSO4•7H2O晶体。蒸发浓缩时，控温60℃的原因是______。 （5）“置换、过滤”中，锌粉与硫酸铜溶液反应回收铜。经过滤、洗涤、干燥等操作得到6.4g铜，同时生成ZnSO4的质量是多少。(写出计算过程) ◇题型 04 金属与酸反应的图像分析 典｜例｜精｜析 典例1（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）下列图像与相关叙述对应关系正确的是 A．向两份相同的稀硫酸中分别加入Mg和Fe B．红磷在密闭且不会发生形变的容器中燃烧 C．高温条件下，充分煅烧固体 D．温度由℃降至℃时，甲、乙两种溶液的质量可能均不改变 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·河北张家口·一模）为探究盐酸除铁锈的最佳浸泡时间，某同学取一枚表面均匀生锈的铁钉，放入一定质量的稀盐酸中，持续测量生成氢气的质量随浸泡时间的变化如图所示。下列分析错误的是 A．段无气体生成，是因为稀盐酸先与铁锈发生反应 B．过程中，溶液的溶质中存在 C．之后铁钉表面仍有气泡产生 D．该实验中除铁锈的最佳浸泡时间为 变式2（2026·重庆·一模）下列图像与其对应表述正确的是 A．分别向等质量的锌、铁中加入等质量分数的稀盐酸 B．电解一定质量的水 C．等体积、等浓度的双氧水在有无催化剂下反应 D．加热高锰酸钾制取氧气 变式3（2025·安徽淮南·一模）学会识图能发展科学思维。下列图像能正确反映对应关系的是 A．时，向饱和溶液中加入固体 B．加热固体 C．分别向等质量铝、铁中加等浓度稀盐酸 D．P点对应状态下物质能燃烧 ◇题型 05 滤渣滤液成分分析 典｜例｜精｜析 典例1（2025·湖北武汉·中考真题）项目小组为探究金属的化学性质进行图1所示实验，充分反应后，甲试管内的溶液只含一种溶质。然后将甲、乙两支试管内的物质倒入烧杯，如图2所示。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。 下列说法错误的是 A．若滤液呈无色，则滤渣中可能存在3种物质 B．若滤液呈蓝色，则滤渣中可能存在2种物质 C．若滤渣为混合物，则其质量可能小于2mg D．若滤渣为纯净物，则滤液中可能存在3种金属离子 方｜法｜提｜练 （1）将题目中涉及的金属按活动性由强到弱的顺序排列。 （2）根据金属与金属化合物溶液发生置换反应的规律[活动性强的金属(K、Ca、Na除外)可以把活动性弱的金属从其化合物溶液中置换出来，金属活动性差距越大越先反应],按反应的先后顺序正确书写相关化学方程式。 （3）由置换反应规律得出结论：①滤渣中一定含有活动性最弱的金属单质；②滤液中一定含有活动性最强的金属的离子。 （4）根据以上结论和题意对“可能含有”的物质进行具体分析和判断。 如向AgNO3、Cu(NO3)2混合溶液中加锌粉： 反应进行程度 滤渣成分 滤液成分 图示分析 ①锌与部分硝酸银反应 Ag AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 ②锌与硝酸银恰好完全反应 Ag Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 ③硝酸银完全反应，锌与部分硝酸铜反应 Ag、Cu Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 ④硝酸银完全反应，锌与硝酸铜恰好完全反应 Ag、Cu Zn(NO3)2 ⑤锌有剩余，硝酸银、硝酸铜完全反应 Ag、Cu、Zn Zn(NO3)2 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）将一定质量的锌粉放入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法中正确的是 A．若滤液呈浅绿色，则滤渣中只含有银 B．若滤渣中加稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定含有两种溶质 C．若滤液为无色，则滤液中一定含有硝酸锌，可能含有硝酸银 D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加锌粉的质量相等 变式2（2025·山东潍坊·中考真题）向一定质量的MgCl2、FeCl2和CuCl2混合溶液中加入Zn粉，过滤后，再向滤渣中加入稀硫酸，反应过程中部分生成物的质量与加入锌粉或稀硫酸的质量的关系如图所示。下列说法正确的是 A．从0点到a点，溶液的质量不断增大 B．c点对应的溶液中只含一种溶质 C．与稀硫酸反应的锌粉的质量是5.6g D．b点固体与d点对应溶液中的固体组成相同 变式3（2025·江苏宿迁·中考真题）将一定量的镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后，过滤，观察到滤液仍为蓝色。下列说法正确的是 A．滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜，一定没有硝酸银 B．滤渣中一定含有银和铜，一定没有镁 C．所得滤液的质量一定小于原混合溶液的质量 D．向滤液中加入稀盐酸，一定产生白色沉淀 ◇题型 05 金属活动性顺序探究 典｜例｜精｜析 典例1（2025·山东淄博·中考真题）某兴趣小组对金属的物理性质和化学性质进行实验探究。 （1）将黄铜片与铜片相互刻画，铜片表面有明显划痕，由此得出的结论是______。手持铜丝一端，在酒精灯火焰上灼烧另一端，手指感觉发烫，这说明金属铜具有______。 （2）为探究镉(Cd)、锌、铜的金属活动性顺序，小组同学开展了如下实验探究。 [作出猜想]结合已知的金属活动性顺序，作出如下猜想。 猜想一：Cd＞Zn＞Cu； 猜想二：Zn＞Cd＞Cu； 猜想三：______。 [实验探究] 供选用的试剂：镉片、锌片、铜片、稀硫酸、CdSO4溶液、ZnSO4溶液、CuSO4溶液。 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 I ______ 镉片上有气泡产生 ______ II 将用砂纸打磨过的锌片放入试管中，向试管中加入适量CdSO4溶液 锌片上______ 金属活动性：Zn＞Cd 实验II中反应的化学方程式为_______。 [得出结论]猜想______正确。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·海南·中考真题）为了验证铁、铜、银的金属活动性顺序，设计如下图所示实验方案。下列说法正确的是 A．①②④中溶液颜色都发生变化 B．①和③中金属表面都有气泡产生 C．②和③比较，能判断铜和银的活动性顺序 D．①②④比较，能判断铁、铜、银的活动性顺序 变式2（2025·山东东营·中考真题）某学习小组设计实验验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序。以下是他们的实验方案(如图)，请补充完成实验报告。 实验报告 （1）实验名称：___________。 实验目的：认识金属活动性顺序；锻炼实验基本技能；养成科学探究能力 实验过程： （2） 实验步骤 现象 结论与解释 实验1 铁丝表面有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，铜丝、银丝无明显现象 反应的化学方程式：___________ 实验2 ___________ 铜比银活泼 实验结论： （3）三种金属的活动性顺序为___________。 变式3（2025·江苏无锡·中考真题）利用图所示装置探究金属的活动性顺序。实验步骤如下： 步骤1：在试管①和②中分别加入等体积10%的稀盐酸，向两个直角导管中分别滴入等量红色水，标记水的高度； 步骤2：向试管①和②中分别投入均过量的镁条和锌粒各0.5g，同时套上小气球； 步骤3：红色水面上升高度稳定后，记录水面上升的高度见表3。 表3红色水面上升的高度 金属 红色水面上升的高度/cm 镁条 4.5 锌粒 1.2 （1）写出镁与稀盐酸反应的化学方程式：_______。 （2）实验时，观察到试管①和②的管口处气球均变大，气球变大的原因是：_______、_______。 （3）反应结束后，冷却至室温。两侧气球体积相同，原因是_______。 （4）实验结论：镁的金属活动性比锌强。该结论的依据是_______。 ◇题型 07 工业炼铁 典｜例｜精｜析 典例1（2025·海南·中考真题）我国科学家研发了一种闪速炼铁技术，用氢气还原铁矿石粉，只需3～6秒即可完成传统高炉5～6小时的炼铁过程，且还原率大于90%。如图为传统高炉炼铁和闪速炼铁的示意图。下列说法不正确的是 注：“品位”指矿石中有用元素或有用矿物含量的百分率，百分率越大，品位越高。传统高炉炼铁通常使用高品位铁矿石。 A．传统高炉炼铁是用焦炭直接还原铁矿石高温 B．闪速炼铁技术通过将粉状铁矿砂喷入高温还原塔内，实现快速还原 C．与传统高炉炼铁相比，闪速炼铁技术能有效处理低品位铁矿石 D．闪速炼铁技术通入过量氢气，出炉烟气中含有较多的氢气可回收利用 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·吉林·中考真题）竖炉炼铁的工艺流程如图所示。催化反应室中发生的反应之一为：。下列分析正确的是 A．赤铁矿石粉碎后可以增加铁元素的含量 B．原料是赤铁矿石、天然气、高温尾气 C．合成气中X的化学式为 D．赤铁矿石和天然气的主要成分都属于化合物 变式2（2025·四川·中考真题）利用赤铁矿石（主要成分为）炼铁的工艺流程示意图如下所示。回答下列问题： （1）将矿石粉碎的目的是______。 （2）还原反应室中发生反应的化学方程式为______（任写一个）。 （3）催化反应室中发生的反应之一为。其中的化学式为____。 （4）燃烧室为还原反应室提供热量，其中的能量转化是将_____能转化为热能。 （5）铁具有广泛的用途，举一例_______。写出日常生活中防止铁制品生锈的一种方法_____。 变式3（2024·江苏泰州·中考真题）铁及其化合物对于促进生产发展、改善人类生活，发挥了重要作用。 I.探究铁氧化物的组成 （1）铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O，铁生锈的条件是铁与______作用。写出一种防止铁生锈的方法______。 （2）用CO还原Fe2O3，在不同温度下测得剩余固体的成分与质量随温度变化的曲线如图，图中M点的固体成分为______；N点对应的温度为750℃，发生反应的化学方程式为______。 Ⅱ.探究铁盐溶液的颜色 资料：水溶液中Fe3+与一定量的水分子结合成水合铁离子，呈浅紫色(近乎无色)。 （3）氯离子在水中形成水合氯离子，符号为[Cl(H2O)4]-。水合氯离子和水合铁离子的结构示意图如图，则水合铁离子的符号为_______。 （4）探究一：40%的Fe2(SO4)3溶液呈黄色，取10mL该溶液加2滴20%的硫酸酸化处理(溶液体积的变化忽略不计)，溶液变为无色。可推知，铁盐溶液的颜色随溶液的______变化而变化。 （5）探究二：40%的FeCl3溶液呈黄色，取10mL该溶液加2滴20%的硫酸酸化处理，溶液仍为黄色。可推知，铁盐溶液中存在______(填离子符号)时，无论是否酸化，都呈黄色。为进一步证明铁盐溶液呈黄色与此离子有关，设计如下实验方案：取10mL40%的Fe2(SO4)3溶液，平分至两支试管中，______(补充完成实验方案，试剂自选)。 Ⅲ.探究铁盐的性质 （6）FeCl3固体为棕黄色，易升华，与H2加热反应获得铁粉和一种酸性气体，反应的化学方程式为______。设计如图所示实验，当硬质玻璃管中现象为______，可证明反应的发生；通过AgNO3溶液中出现白色沉淀的现象，能否证明FeCl3与H2发生了反应，明确观点并阐述理由_______。 ◇题型 08探究铁生锈的条件 典｜例｜精｜析 典例1（2025·宁夏·中考真题）同学们在实验室帮助老师清理实验用品时，发现了表面有污渍的铝片、铜片以及有锈迹的铁片，于是对这三种废旧金属展开了一系列探究活动。 【实验准备】除去金属表面污渍及锈迹 物理方法： （1）用________的方法除去铝片、铜片表面污渍； 化学方法： （2）写出除去铁片表面铁锈（主要成分为氧化铁）的化学方程式___________。 活动一：比较硬度 （3）运用所学方法，设计实验比较铁片和铝片的硬度（简明写出实验操作及现象）________，得出铁的硬度大于铝。 活动二：制作书签 利用处理后的金属片制作书签，三种金属片依次按照如图所示过程进行操作（石蜡不与所滴加试剂反应）。 在“化学反应显画”的操作中，需沿图案凹槽滴入试剂，通过化学反应显现图案。 （4）滴入的试剂是稀硫酸，则______的金属片表面没有显现图案。 （5）滴入的试剂是____________溶液，则三种金属片上均可显现图案。 【交流反思】 （6）上述操作中没有验证出Al、Fe的金属活动性顺序，请你设计实验进行验证_______（写出一组试剂即可）。 【活动总结】此次活动利用废旧金属制作了书签，还验证了Al、Fe、Cu的金属活动性顺序。 活动三：保护金属 金属的锈蚀带来了损失，保护金属、防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要课题。同学们以铁生锈为例展开探究。 【提出问题】铁生锈需要哪些条件？ 【进行实验】取处理后的铁片，按如图所示进行实验。 【实验现象】放置一周后，可观察到__________。 【实验结论】得出铁生锈的条件，并建构了铁生锈条件的认知模型，如图所示。 【交流表达】 （7）防止铁质书签生锈的方法是______________（写一种即可）。 （8）保护金属资源除防止金属锈蚀外，请你再提出一条合理化建议_________。 【拓展延伸】 (9)金属的锈蚀会造成损失，但利用其原理也会为人类服务，如食品包装袋中的脱氧剂（主要成分为铁粉），就是利用铁生锈的原理对食品进行保鲜。由此，对你的启示是___________。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·江苏苏州·中考真题）为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后，在10分钟内温度上升的实验记录 实验编号 活性炭质量/g 食盐质量/g 温度上升值/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 下列说法正确的是 A．铁的锈蚀不需要氧气参与 B．表中的值为0.2 C．欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2 D．对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率” 变式2（2025·上海·中考真题）讨论铁钉的生锈条件，设计如下实验，说明如何预防铁制品的生锈。 （1）完成下列表格： 画出正确的图：___________ 现象 铁钉生锈 ___________ 铁钉未生锈 结论：铁生锈与氧气、水有关。 （2）铁在空气中加热会生成四氧化三铁薄膜，写出化学方程式：___________； （3）铁可以在空气生成酥松的铁锈，而四氧化三铁可以防止生锈，那么四氧化三铁和氧化铁生成条件的区别是___________； （4）防铁锈的方法___________。 变式3（2024·吉林长春·中考真题）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。 （1）图1实验中，对比___________(填序号)可知，铁生锈与氧气有关。 （2）图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为___________。 （3）图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是___________。 （4）图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处___________(答一条即可)。 ◇题型 09炼铁的相关计算 典｜例｜精｜析 典例1（2025·江苏宿迁·中考真题）某炼铁厂以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下： （1）写出方框中相应物质的化学式_____。 （2）现有1600t含75％氧化铁的赤铁矿，理论上最多能炼出纯铁的质量是多少(利用化学方程式计算)？ 变｜式｜巩｜固 变式1（2023·广东·中考真题）羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。制备羰基铁粉的过程如图所示。    （1）Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为___________。 （2）反应1的化学方程式为 。用100 kg含铁96%的海绵铁，理论上可制备Fe(CO)5的质量是多少?(写出计算过程) （3）反应2的化学方程式为 。196kgFe(CO)5分解生成羰基铁粉的质量随时间的变化如下图所示。在t1时,剩余 _____ kg Fe(CO)5未分解；在___________时Fe(CO)5恰好完全分解。    （4）制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是______ 。 变式2（2025·黑龙江哈尔滨·一模）实验室中有一包铜和氧化铜的固体混合物粉末共10g，其中铜元素的质量分数为84%，某化学兴趣小组同学将该混合物放在烧杯里，向其中加入了200g一定质量分数的稀硫酸，恰好完全反应后过滤，得到不溶性物质和滤液。请根据要求回答下列问题： （1）上述实验过程中发生反应的化学方程式为________。 （2）原固体混合物中单质铜的质量为________。 （3）同学们向滤液中加入了112g水，则所得溶液中溶质的质量分数是________。 （4）若用98%的浓硫酸配制上述实验所用的稀硫酸，需要浓硫酸的质量为________。 （5）若用160t含量为90%的硫酸铜（杂质不溶于水，不含铜元素，不与其他物质发生反应），通过湿法冶金能冶炼出________t含杂质4%的铜。 变式3（2025·广东深圳·二模）金属材料发展史是人类不断突破技术瓶颈、推动文明进步的缩影。古代青铜铁器、工业时代钢铁与铝、现代高性能合金，每一次材料的革新都深刻影响了社会生产力和科技发展。 （1）商代已掌握青铜铸造技术，而铁器直至春秋才普及。请设计实验验证铜、铁的金属活动性顺序，写出操作步骤、现象及结论：______。 （2）用含Fe2O380%的赤铁矿200吨与CO高温反应炼铁，理论上可制得铁多少吨？(假设杂质不参与反应；根据化学方程式计算，写出过程) （3）钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新。由此可知钛合金具有的化学性质是______(写出一点即可)。 1．（2026·甘肃平凉·一模）2026年春晚武术节目《武BOT》中，宇树科技机器人关节使用钛合金、铝合金，机身用到有机高分子材料。下列说法正确的是 A．合金属于合成材料 B．钛合金耐腐蚀、强度高，适合做机械部件 C．铝合金硬度比纯铝小、密度大 D．有机高分子材料都易降解、无污染 2．（2026·山东泰安·一模）将一定质量的镁投入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中滴入稀盐酸，有气泡冒出，则以下判断错误的是 A．滤液中一定含有硝酸镁 B．滤液中一定不含硝酸铜 C．滤渣中一定含有铜、银和镁 D．反应后溶液质量增加 3．（2025·山东滨州·三模）下列图像能正确反映对应变化关系的是 A．①向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量等浓度的稀盐酸 B．②用双氧水和二氧化锰的混合物制取氧气 C．③在密闭容器中用足量红磷测定空气中氧气的含量 D．④向一定质量的饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙 4．（2026·陕西榆林·一模）某溶液中可能含有或中的一种或两种。将一定量铁粉加入盛有该溶液的烧杯中，溶液中的质量随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该溶液中含有和，不含 B．a、b点对应的溶液中溶质成分相同 C．c点对应的溶液呈黄色 D．将反应后的混合物过滤，滤渣中最多有三种金属 5．（2026·陕西咸阳·一模）有关金属的实验如下，能达到相应目的的是 A．比较纯铜与黄铜的硬度 B．探究铁生锈的条件 C．测定空气中氧气含量 D．验证质量守恒定律 6．（2025·四川凉山·三模）向Fe(NO3)2与AgNO3的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，分别将滤渣和滤液装于两支试管中，实验过程如图所示。下列说法中错误的是 A．操作I用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 B．若滤渣中无气泡产生，则滤渣中只有银 C．若滤液显浅绿色，则滤渣的质量一定大于加入的锌的质量 D．若滤液无色，向其中加入稀盐酸一定无白色沉淀产生 7．（2026·河南商丘·一模）取3克不纯的镁粉（含杂质甲）和3克不纯的铁粉（含杂质乙），分别与50 g稀盐酸（足量）充分反应后，均得到52.8 g溶液，则下列有关甲、乙的推断正确的是 A．铜、铝 B．铁、锌 C．铝、锌 D．锌、镁 8．（多选）（2025·山东济南·三模）某电镀厂废液含有 CuSO4、ZnSO4、FeSO4，小明设计实验流程从废液中回收硫酸锌和有关金属，实验过程如下图所示。有关该流程的说法中，不正确的是 A．固体 B 为 Zn、Fe、Cu B．滤液 A 的质量等于废液的质量 C．反应 II 过程中会产生气泡 D．滤液 A 和滤液 F 混合即得到纯净的 ZnSO4溶液 9．（多选）（2026·山东青岛·一模）下列四个图像不能正确反映实验变化关系的有 A．  向盐酸和氯化铜的混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液 B．  电解一定质量的水 C．  向的氢氧化钠溶液中不断加水 D．  向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量稀硫酸 10．（2026·陕西·一模）2026年春晚舞台上，人形机器人完成空翻、耍棍等高难度动作，其外壳采用铝合金减轻重量，关节使用钛合金保证强度，动力来自锂电池。 （1）钛合金属于______（填“金属”或“合成”）材料。 （2）铝具有良好抗腐蚀性的原因是_______。 （3）锂电池放电时是将______能转化为电能。 （4）锂原子（Li）在化学反应中容易失去电子，形成_____（填离子符号）。 11．（2026·广东深圳·一模）铁是目前年产量最高的金属。现代以赤铁矿(主要成分为)为原料，通过高炉炼铁得到铁。我国科学家开发了氢基闪速炼铁工艺，只需3~6秒即可完成传统高炉5~6小时的炼铁过程。二者原理如图： （1）闪速炼铁的速率远快于高炉炼铁。由此分析，两种炼铁方式中，粉碎后的铁矿石粒径大小关系为：闪速炼铁_____(填“>”或“<”)高炉炼铁。 （2）高炉炼铁中，产生还原性气体的化学方程式为______，该反应______热量(填“吸收”或“放出”)。 （3）石灰石在高温下的产物与矿石中的杂质化合生成炉渣，则该杂质的化学式为______ （4）闪速炼铁过程中，高温下氢气将氧化铁还原为铁，同时生成水，发生反应的化学方程式为_____。 （5）1300℃时，还原氢矿比R(HCT)对闪速炼铁过程中还原塔中各指标的影响如图所示。最佳还原氢矿比为______。 （6）与高炉炼铁相比，闪速炼铁的优势还有_____(任写一条)。 12．（2026·广西南宁·一模）纳米氧化锌因独特的纳米特性，在传感器、抗菌涂层、光催化材料等科技领域应用广泛。工业上利用锌浸出液(主要含ZnSO4、CuSO4和CdSO4等)通过水热法制备纳米氧化锌，主要流程示意图如图： 已知：①金属活动性顺序为Zn＞Cd(镉)＞Cu。 ②氢氧化钡虽为可溶性碱，但在水中溶解度较小(微溶)，在低浓度的检验实验中，易形成白色浑浊，对硫酸根离子的检验产生干扰。 回答下列问题： （1）锌浸出液需先加酸调节pH至酸性，适宜加入的酸是______(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。 （2）锌粉除铜、镉比碎粒效果好的原因是______。 （3）反应器1中发生的反应有多个，写出其中除镉反应的化学方程式为______，该反应属于______(填基本反应类型)。 （4）锌粉除铜、镉的实验结果如图所示。结合图像分析：增加锌粉用量，铜的去除率始终接近100%且不变的原因是______。 （5）反应器2中生成的氢氧化锌沉淀经过过滤后，检验是否洗涤干净的操作是：取最后一次洗涤液于试管中，______(写出实验步骤、现象和结论)。 13．（2026·甘肃平凉·一模）金属资源在生产、生活中应用十分广泛。化学社团的同学们在老师的指导下对金属活动性及铁的锈蚀条件及影响因素进行了探究。 活动一：探究金属的活动性 【实验探究】同学们将打磨过的粗细和长短均相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入等体积、等浓度的稀硫酸中，观察现象。 （1）下面是实验记录表，请完成表中空白。 实验操作 实验现象 缓慢产生少量气泡，溶液变为________色 快速产生大量气泡 无现象 【实验结论】 （2）分析上述现象，得出三种金属的活动性由强到弱的顺序是___________。 【反思改进】有同学提出利用金属和盐溶液反应也可以验证这三种金属的活动性顺序。于是大家做了如图实验。 （3）乙中发生反应的化学方程式是___________，实验现象是___________，反应类型是___________(填基本反应类型)。有同学思考后认为___________(填“甲”“乙”或“丙”)实验是多余的，不需要进行该实验也能验证出三种金属的活动性顺序。 活动二：探究铁锈蚀的条件及影响因素 任务一  为探究铁生锈的条件，社团同学设计了如图实验： （4）通过对比实验___________(填序号)可知，铁生锈需要与氧气接触。综合分析，得出了铁钉生锈的条件。 任务二  探究食盐水对钢铁腐蚀快慢的影响 【实验】用如图2装置进行实验，锥形瓶中放生铁粉末，滴管中预先加入3 mL不同浓度的食盐水，并用氧气传感器测定锥形瓶内的氧气浓度，数据如表所示： 实验组 实验① 实验② 实验③ 实验④ 生铁粉末质量 3.5 g 3.5 g X 3.5 g 食盐水浓度 4% 8% 16% 24% 3 min时瓶内氧气浓度 18.96% 18.56% 18.28% 17.99% 【实验分析】 （5）实验③中X=___________。该实验探究的是食盐水浓度对钢铁腐蚀快慢的影响，其实验结论是___________。 14．（2026·陕西咸阳·一模）我国的国防建设彰显国威军威，其背后离不开金属材料的支撑。化学小组以“金属”为主题展开了项目化学习。 活动一：探究金属之性 “歼-20S”主承力结构采用钛合金材料。为探究铝、钛(Ti)、铜的金属活动性顺序，进行了如下实验。实验过程中发现甲试管内钛片无明显变化，乙试管内钛片表面有红色固体出现。(实验所用金属片均已打磨光亮) （1）实验前，将钛片用砂纸打磨光亮的目的是___________。 （2）根据实验现象可得出三种金属活动性由强到弱的顺序为___________。 活动二：掌握金属之护 （3）为保障"08A步兵战车"的战备状态，需对其钢制履带进行防锈处理。请写出一种常用的防锈方法：___________。 （4）“长剑-1000高超音速巡航导弹”含大量的铜制部件，其维护产生的废铜经氧化、酸化得到硫酸铜浸出液。工业上常用铁和硫酸铜溶液反应回收铜，该反应的化学方程式为___________。 15．（2026·湖南湘潭·一模）垃圾被称为“放错了地方的资源”，某实践小组的同学带着浓厚的兴趣对垃圾的分类、处理及宣传活动等展开了项目式学习。 活动一：参观垃圾处理厂 小组同学在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如图： （1）在“分类收集”时，下列回收物品中属于金属材料的是___________(填标号)。 A．塑料水瓶 B．废旧铁锅 C．铝制易拉罐 D．旧书和报纸 活动二：体验变废为宝 （2）材料收集：小组同学在垃圾处理厂收集到两块破旧的铁板，发现其表面有大量锈迹。技术人员介绍，铁制品若保存不当易生锈。若要防止铁生锈，可采取的措施是___________(写一种)。同学们决定将这两块铁板“变废为宝”。 进行制作：先用砂纸打磨铁板表面至光亮，再将刻下“马”字(即“马”字的部位镂空)的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的两个铁板上。接下来进行下图所示实验。 （3）如实验1所示，小红将铁板完全浸入硫酸铜溶液中，一段时间后取出，观察到铁板上出现了红色的“马”字。写出实验1中发生反应的化学方程式：___________。 （4）如实验2所示，小明将铁板完全浸入蚀刻液a中，一段时间后取出，观察到铁板上出现凹陷的“马”字且没有附着物，则蚀刻液a为___________(填序号)。 ①氯化铝溶液        ②稀盐酸        ③硝酸银溶液 （5）探究蚀刻废液的成分 【提出问题】实验结束后，实验2烧杯中蚀刻废液中除水外，还含有的物质是什么？ 【做出猜想】猜想1：FeCl2     猜想2：___________ 【查阅资料】FeCl2和CaCO3不反应。 【实验验证】 （6）同学们设计了如下方案进行探究： 实验操作 实验现象 实验结论 取少量碳酸钙于试管中，向其中加入足量实验2烧杯中的蚀刻废液 ___________ 猜想2成立 活动三：宣传推广 同学们通过各种方式，学到了垃圾的分类、处理、利用等知识，并通过实地宣讲、拍摄小视频等多种方式，宣传了垃圾分类回收的重要意义。 16．（2026·吉林长春·一模）铁在生产、生活中应用广泛。同学们在老师的指导下对铁进行了以下研究。 活动一：铁的性质 （1）物理性质：铁能拉成丝说明铁具有_____性。 （2）化学性质： ①与氧气反应：铁丝在纯氧中燃烧，生成黑色固体的化学式为_____； ②与稀硫酸反应：铁与稀硫酸的反应为。该反应属于_____反应； ③与硫酸铜溶液反应：传统工艺制铁锅时，使用硫酸铜溶液在钢板上划线，由于铁的活动性比铜_____，划线处会出现红色的铜，沿红色线条切割即可得锅胚。 活动二：铁的保护与应用 为研究生铁锅锈蚀程度与哪些因素相关，同学们进行相关调查，部分数据如下。 空气湿度与锈蚀的关系 海拔高度与锈蚀的关系 地区 空气湿度 锈蚀程度 地区 海拔高度 锈蚀程度 长春 63.60% 4 昆明 1890m 4 兰州 84.80% 5 成都 600m 7 广州 84.85% 8 上海 4m 8 锈蚀程度由1到10，逐渐增强 （3）结合铁生锈条件，定性定量分析上表，简述锈蚀程度差异原因______。 （4）在研究过程中发现，还有其他因素对铁锅锈蚀程度有影响，试举其一：______。 铁生锈也可造福人类。生活中“暖贴”就是利用铁生锈放热的原理。 活动三：铁的冶炼 科研人员提出一种回收利用冶炼铝产生的废渣——赤泥(含)的新方法，助力产业逐“绿”前行。应用新方法从赤泥中提出铁发生反应的化学方程式：。用该方法处理某赤泥样品的实验数据如下表所示。 时间 0分钟 5分钟 10分钟 15分钟 剩余样品质量 15.0 g 10.2 g 9.0 g 5.9 g 剩余样品中铁的质量分数 28.0% 24.5% 18.0% 12.0% （5）该方法助力产业逐“绿”的理由之一是______。 （6）依表计算，反应从开始至10分钟，提取铁的质量为____g。 17．（2026·辽宁朝阳·一模）浩如烟海的中国古代典籍中记录了许多化学知识，展示了中国古代人民的智慧。 Ⅰ．《天工开物》 明代宋应星所著的《天工开物》是我国乃至世界科技史上一部极有价值的科技著作。 （1）《天工开物》记载古代炼铁工艺：“凡铁一炉载土(铁矿石)二千余斤……·或用煤炭……扇炉风箱必用四人……土化成铁……”。现代工业用一氧化碳还原赤铁矿(主要成分为氧化铁)炼铁，其反应原理是___________(用化学方程式表示)。 （2）《天工开物》还描述了锡的冶炼方法，“水锡……其质黑色……愈经淘取”。炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是___________。 Ⅱ．《周礼·考工记》 （3）《周礼·考工记》中记载了“以栏为灰，渥淳其帛，实诸泽器，淫之以蜃”的沤帛的方法，“淫之以蜃”即利用“蜃灰”(主要成分为CaO)与水反应生成，该反应过程中___________(填“吸收”或“放出”)热量。 Ⅲ．《梦溪笔谈》 《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法：“挹其水熬之，则成胆矾()，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。”主要流程如图所示： （4）流程“熬”的过程类似于下列中的___________(填字母序号)实验操作。 A．溶解 B．过滤 C．蒸发 （5）方案一…“烹”的过程中存在一步反应为，则X的化学式为___________。在炭火的高温作用下，CuO与碳发生反应，最终生成Cu。 （6）方案二中若要加快溶解速率，除了搅拌还可采取的措施是___________。“铁釜”中发生反应属于___________(填写基本反应类型)。 （7）方案一和方案二比较： 两种制取铜的方案中，同学们认为方案二更佳，原因是___________(任写一点)。 18．（2026·安徽滁州·一模）学习小组同学利用如图实验，回收实验室废弃的铜粉与铁粉混合物中的铜粉。 （1）计算上述实验回收铜粉的质量。忽略回收过程中铜粉的损失，要有计算过程 （2）上述实验所用稀硫酸的溶质质量分数是否可能为，说明理由。 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $ 主题二 物质的性质和应用Ⅲ——金属与金属矿物 目 录 第一部分 考情精析 锁定靶心 高效备考 第二部分 重难考点深解 深度溯源 扫清盲区 【考点01】 金属材料 【考点02】 金属的化学性质 【考点03】 金属资源的利用和保护 第三部分 解题思维优化 典例精析+方法提炼+变式巩固 【题型01】金属的性质及用途 【题型02】合金的性质 【题型03】金属的化学性质 【题型04】金属与酸反应的图像分析 【题型05】滤渣滤液成分分析 【题型06】金属活动性顺序探究 【题型07】工业炼铁 【题型08】探究铁生锈的条件 【题型09】炼铁的相关计算 第四部分 培优专练突破 精选好题 强化突破 核心考向聚焦 1.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；考查的题型主要有选择、填空、探究、实验、流程等。 2.金属的化学性质的考查常见可在实验题、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。 3.金属冶炼的考查大多以填空题、实验题，以及工艺流程题的形式呈现。 4.金属资源保护的考查的题型主要是选择题、填空题等。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。 命题前瞻与备考策略 预测：金属与金属矿物为2026年中考必考内容，以选择题、填空题、实验探究题或工艺流程题为主，难度中等，少量压轴小题稍难。命题点主要集中在五大核心考点：金属活动性顺序的探究及应用、金属的化学性质及实验探究、铁的冶炼、铁的生锈与防护、金属资源的利用与回收等。考查形式一般以航天新材料、文物保护、废旧金属回收、绿色冶金等真实情境为载体，强化实验设计、证据推理与方案评价。预计滤渣滤液成分分析、金属活动性的实验探究、炼铁原理、铁生锈条件的探究等仍是高频考点，更注重与环保、低碳、循环利用结合，突出科学探究、证据推理、社会责任等核心素养，侧重考查知识迁移与实际应用能力。 策略：必须识记相关基础知识，掌握金属的物理及化学性质，学会实验探究金属的活动性顺序表及铁生锈条件的探究，熟悉工业炼铁的相关计算。 ◇考点 01 金属材料 1.常见金属的物理性质 金属材料是指用纯金属或合金等制成的材料。 金属共同的物理性质 金属物理性质的差异 ①有金属光泽 ①颜色差异：大多数金属呈银白色，但铜呈紫红色，金呈黄色，铁、银呈银白色，铁粉和银粉是黑色。 ②有良好的导电性 ②状态差异：大多数金属在常温下为固体，但汞为液体 ③有良好的导热性 ③金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大 ④有良好的延展性 2．金属的用途反应性质 用途举例 制首饰 作导线 制烧水壶 制金属丝、金属箔 利用的物理性质 有金属光泽 导电性 导热性 延展性 盲｜区｜警｜示 金属之最 地壳中含量最多的金属元素 铝（Al） 人体中含量最高的金属元素 钙（Ca） 目前世界年产量最高的金属 铁（Fe） 导电、导热性最好的金属 银（Ag） 硬度最大的金属 铬（Cr） 熔点最高的金属 钨（W） 熔点最低的金属 汞（Hg） 密度最大的金属 锇（Os） 密度最小的金属 锂（Li） 3.合金 合金 在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，制得的具有金属特征的混合物 优良性能 一般比其组分金属硬度大 一般比其组分金属熔点低 一般比其组分金属抗腐蚀性强 理解 ①合金都是混合物，其中至少含有一种金属单质，合金可由金属与金属熔合而成，也可以由金属与非金属熔合而成。 ②形成合金的熔合过程中不生成新物质，发生物理变化，组成合金的各成分保持着它们各自的化学性质。 ③金属氧化物（如Fe2O3）不是合金，因为它们既不是混合物，也没有金属特征（导电性等）。 4.铁的合金（生铁与钢） 生铁 钢 含碳量 2% - 4.3% 0.03% - 2% 所含元素 铁、碳、硅、锰等 铁、碳、铬、镍等 性能 质硬而脆，无韧性 坚硬，有韧性 机械加工 可铸，不可锻压 可铸、可锻压、可压延 用途 制铁锅、暖气片、机床等 制交通工具、炊具等 性能差异原因 生铁与钢性能差异的主要原因是它们的含碳量不同 5．钛和钛合金 熔点高、密度小、可塑性好、易加工、机械性能好、抗腐蚀性和生物相容性好等。因此，钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航天器、通信设备和医疗等。 ◇考点 02 金属的化学性质 1.金属与氧气的反应 金属 反应条件 反应现象 化学方程式 镁、铝 常温 打磨过的镁条、铝片在空气中表面逐渐变暗 2Mg+O2===2MgO 4Al+3O2===2Al2O3 铁、铜 点燃或加热 常温下铁、铜在干燥的空气中很难与氧气反应。在氧气中点燃细铁丝，细铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热;在空气中加热铜丝，铜丝表面变黑 3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuO 金 即使在高温时也不与氧气反应 -- 重点 （1）铝具有很好的抗腐蚀性能的原因：铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。 （2）金属与氧气反应的难易程度，也可在一定意义上反映出金属的活泼程度，即镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。 （3）“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不会与氧气反应。所以可以利用灼烧法鉴别黄铜（铜锌合金）和黄金，灼烧时无现象的是黄金，表面变黑的是黄铜。 2.金属与稀盐酸、稀硫酸的反应 金属 现象（与稀盐酸或稀硫酸） 反应的化学方程式 镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑ 锌 反应较剧烈，产生较多气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ 铁 反应缓慢且有少量气泡产生，溶液由无色逐渐变成浅绿色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑ 铜 无变化 -- 结论 镁、锌、铁与盐酸或稀硫酸反应产生氢气，镁反应速率最快，锌次之，铁最慢，铁与盐酸或稀硫酸反应时溶液由无色变成浅绿色。铜不与盐酸或稀硫酸反应。 金属的活动性∶镁>锌>铁>铜。 盲｜区｜警｜示 （1）比较不同金属与酸反应的速率需要控制的变量： ①酸的种类、浓度和体积; ②金属的形状（或金属与酸的接触面积）; ③温度。 （2）利用金属与酸的反应判断金属活动性的方法： 在相同条件下，能与酸反应的金属比不能与酸反应的金属活泼；与酸反应产生气泡快的金属比产生气泡慢的金属活泼。 3.金属与盐溶液的反应 实验步骤 实验装置 实验现象 反映的化学方程式 把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝上有紫红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色 2Al+3CuSO4===Al2(SO4)3+3Cu 把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝上有银白色物质生成，溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag 把一根洁净的铜丝浸人硫酸铝溶液中 -- 无变化 -- 盲｜区｜警｜示 ①用砂纸打磨金属丝的目的是除去金属表面的氧化膜或污物。 ②FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)2溶液都呈浅绿色，是因为溶液中都含有Fe2+；Fe2(SO4)3、FeCl3、Fe(NO3)3溶液都呈黄色，是因为溶液中都含有Fe3+；CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2溶液都呈蓝色，是因为溶液中都含有Cu2+。 4.常见金属的活动性顺序 活动性顺序表 注意事项 （1）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。 （2）在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。 （3）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。 （4）金属与酸反应的条件：氢之前，能置换；常见酸，盐酸，稀硫酸。（硝酸、浓硫酸具有氧化性，与金属不发生置换反应） （5）金属与金属化合物反应的条件：强换弱，盐要溶；钾钙钠，要除外。意思是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;金属化合物必须可溶;金属还要排除K、Ca、Na三种金属，因为这三种金属的活动性太强，加入金属化合物溶液中时先与水反应。 （6）金属活动性是指金属原子在溶液中失去电子的能力。 记忆口诀 嫁给那美女，薪贴七千轻，统共一百斤 5.置换反应（属于基本反应类型之一） 概念 由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应 特点 反应物和生成物都是两种，且均为一种单质和一种化合物。 （1）有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应， 如 CH4+2O22H2O+CO2。 （2）有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应， 如CO+CuOCu+CO2。 （3）当铁单质参加置换反应时，生成物中的铁元素呈+2价。 （4）置换反应属于化学反应的基本反应类型。 （5）置换反应中一定有元素化合价的改变，因为反应前后有不同的单质。 通式 A+BC→AC+B 6.金属与酸反应的图像分析 （1）横坐标为不同物理量时的图像分析（以锌、铁两种金属与盐酸反应为例） 横坐标表示反应时间 ①等质量的金属分别和足量的同体积、同浓度的酸反应，金属被消耗完时，化合价相同的元素，相对原子质量越小的，产生的氢气越多，曲线的拐点越高，金属越活泼曲线越陡; ②若金属过量，酸被消耗完，最终生成氢气的质量相等 横坐标表示金属质量 等质量的金属分别和少量同体积、同浓度的酸反应时，化合价相同的元素，相对原子质量越小的，生成的氢气越多，曲线越陡;金属过量时，酸完全反应，生成的氢气质量相等，曲线拐点相平 横坐标表示酸的质量 向等质量的不同金属中分别加浓度相同的盐酸至过量，金属反应完之前，消耗盐酸的质量相等，产生氢气的质量也就相等，曲线重合;酸过量时，化合价相同的元素，相对原子质量小的金属产生的氢气多，曲线拐点在上方 （2）解题方法 ①可以通过单位时间内产生氢气的多少来比较金属活动性强弱，单位时间内产生氢气多即反应速率快，则该金属活动性强（即金属越活泼曲线越陡）。 ②一定质量的金属与足量的酸反应产生氢气的质量公式：m(氢气)＝。如果两种金属元素在化合物中的化合价相同，可以根据产生氢气的多少判断金属的相对原子质量的大小，相对原子质量越大的得到的氢气越少，相对原子质量越小的得到的氢气越多，曲线的拐点越高。 7.常见金属的物理性质和化学性质探究 ①金属的物理性质 要点梳理 （1）图1实验中，将黄铜片和铜片、硬铝片和铝片相互刻画，观察到的现象是铜片和铝片上有明显划痕,该实验最终得到的结论是合金的硬度比纯金属大。 （2）图2实验中，闭合开关，灯泡发光，说明铜具有导电性。 （3）图3实验中，可将铜块压成片状，说明铜具有延展性。 （4）图4实验中，加热铜片一端1~2秒后，停止加热，立即用手触摸铜片另一端，有热感，说明铜具有导热性。 ②金属的化学性质 实验操作和现象 （1）图1实验，加热铜片，观察到的现象是铜片表面变黑,反应的化学方程式为2Cu+O2 2CuO （2）图2实验，向装有少量铁片、铝片、铜片的试管中分别加入5mL稀盐酸： ①试管A中发生反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。 ②试管B中，刚开始未观察到气泡，其原因是铝片表面有一层致密的氧化铝薄膜，稀盐酸先和Al2O3反应。 ③试管C中无明显现象，分析其原因是铜的活动性位于氢后面，不能与稀盐酸反应。 （3）图3实验，两支试管中能发生反应的是试管②(填“①”或“②”),反应的化学方程式为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,反应能发生的原因是铜的金属活动性比银强。 实验结论 （4）通过上述实验可知，金属的化学性质有能与氧气反应、活泼金属能与酸反应、活泼金属能把排在其后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。 ◇考点 03 金属资源的利用和保护 1.金属矿物 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。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。 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 2.铁的冶炼 反应原理 3CO + Fe2O32Fe + 3CO2 实验装置 实验步骤 ①检查装置气密性； ②装入药品并固定装置； ③通入CO并点燃酒精灯； ④排尽装置内的空气后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热； ⑤当玻璃管内的红棕色粉末变为黑色时，停止加热； ⑥等装置冷却后，停止通CO，熄灭酒精灯。 实验现象 玻璃管中红棕色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰水变浑浊；尾气燃烧时产生蓝色火焰 注意事项 ①实验开始前,先通入一段时间CO的目的是排出装置内的空气，防止爆炸; ②实验结束时先停止加热，继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却，目的是防止高温下铁与氧气接触重新被氧化，同时也能防止液体倒吸; ③尾气处理方法：气球收集、点燃等（CO有毒，会污染空气） 化学方程式 ①硬质玻璃管中：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 ②试管中：Ca(OH)2+CO2=== CaCO3↓+H2O。 ③尾气处理：2CO+O22CO2。 3.工业炼铁 原理 铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来 原料 铁矿石、焦炭、石灰石、空气等 ①赤铁矿石：提供铁元素。 ②焦炭：燃烧提供热量、产生还原剂一氧化碳。 ③石灰石：将矿石中二氧化硅转变为炉渣除去。 ④热空气：提供氧气。 主要设备 高炉（如图所示，以赤铁矿作为原料为例） 产品 生铁，属于混合物 化学反应方程式 ①O2 + CCO2； ②CO2 + C2CO； ③3CO + Fe2O32Fe + 3CO2 4.金属资源保护 铁生锈的主要条件 铁与氧气和水直接接触 铁锈的主要成分 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 防锈原理 防止铁制品与氧气或水接触 防锈方法 ①保持铁制品表面干燥和洁净。 ②在铁制品表面覆盖保护层，如喷漆、涂油、烧涂搪瓷、镀锌、烤蓝等。 ③将铁制品制成合金，如不锈钢。 保护金属资源必要性 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 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。 5.探究铁钉生锈的条件 实验步骤 ①在A试管内加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，使铁钉部分浸没在水中; ②在B试管内加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，使铁钉完全浸没在水中，然后在水面上覆盖一层植物油; ③在C试管内放棉花和干燥剂，塞紧橡胶塞。将3支试管放置一周左右，观察铁钉生锈情况 实验现象 （1）一周后, A试管内铁钉生锈, 且乙（填甲、乙或丙）处锈蚀严重; B、C试管内铁钉都没有生锈 （2）对比试管A、B中的现象，说明铁生锈需要与氧气接触；对比试管A、C(填字母)中的现象，说明铁生锈需要与水接触。 实验结论 （3）铁生锈的条件是铁与水、氧气（或空气）同时接触 实验反思 （4）实验开始前，需用砂纸打磨铁钉，目的是除去铁钉表面的氧化物和污物。 （5）实验前需要将蒸馏水煮沸后迅速冷却，煮沸的目的是除去溶解在水中的氧气,迅速冷却的目的是防止空气中的氧气再次溶解到水中。 （6）试管B中植物油的作用是隔绝空气（或氧气）;试管C中干燥剂的作用是吸收空气中的水蒸气。 实验意外现象分析 （7）一段时间后，某同学发现图1中试管C中的铁钉也出现了少量锈迹，可能的原因是试管C中的干燥剂不足。 创新装置 （8）在图2所示实验中，观察到Y形管左边的铁片无明显变化，右边铁片生锈，说明铁生锈需要与水接触。 趣味实验 （9）某同学用如图3所示装置进行铁钉生锈条件的探究。两个透明塑料瓶中均装满二氧化碳的水溶液，并将其放在阳光下照射。一段时间后可观察到甲(填“甲”或“乙”)中铁钉生锈，该实验证明铁钉生锈与氧气有关。 ◇题型 01 金属的性质及用途 典｜例｜精｜析 典例1（2025·四川宜宾·中考真题）《天工开物》记载“凡金箔每金七厘造方寸金一千片”。表明金具有良好的 A．导热性 B．延展性 C．导电性 D．抗腐蚀性 【答案】B 【解析】“凡金箔每金七厘造方寸金一千片”，说明金能被加工成很薄的金箔，体现金具有良好的延展性，选 B。 方｜法｜提｜练 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·山东青岛·中考真题）在国家级非遗珠宝工艺“花丝镶嵌”中，金能被加工成比发丝还细的金丝，体现了金具有的性质是 A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．有金属光泽 【答案】C 【解析】A、导电性是指金属能传导电流的性质，如铜用于电线。但题干中金被加工成细丝，强调的是形状变化，而不是导电功能，因此不体现导电性。结论：错误。 B、导热性是指金属能传递热量的性质，如铝用于锅具。题干中金丝的加工过程不涉及热量传递，只涉及物理变形，因此不体现导热性。结论：错误。 C、延展性是指金属能被拉伸成细丝或压成薄片的性质。题干中金被加工成比发丝还细的金丝，正是金在受力时被拉伸而不破裂的体现，这直接对应延展性。结论：正确。 D、金属光泽是指金属表面有闪亮的光泽，如金首饰的外观。但题干强调的是加工过程（拉成细丝），而不是最终产品的外观，因此不体现金属光泽。结论：错误。 故选C。 变式2（2024·江苏镇江·中考真题）下列物质的用途主要与化学性质有关的是 A．用镁粉制作照明弹 B．用活性炭除冰箱异味 C．用铜制作电线电缆 D．用干冰进行人工降雨 【答案】A 【解析】A、用镁粉制作照明弹，是因为镁燃烧发出耀眼白光，需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其化学性质，符合题意； B、用活性炭除冰箱异味，是因为活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，吸附性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； C、用铜制作电线电缆，是因为铜具有良好的导电性，导电性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； D、用干冰进行人工降雨，是因为干冰升华吸热，能使周围温度降低，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意。 故选A。 变式3（2025·江苏南京·中考真题）金属及其化合物具有广泛的用途。 （1）南京金箔锻制技艺是国家级非物质文化遗产，金可以加工成金箔，说明金具有良好的___________性。 （2）为防止铁制品锈蚀，可将铁制品在空气中进行高温处理，使其表面形成致密的四氧化三铁薄膜。写出该反应的化学方程式：___________。 “天宫”空间站的热防护罩使用了铌合金，一种用铌铁矿石(主要成分为FeNb2O6)制备铌(Nb)的主要工艺流程示意图如下： （3）FeNb2O6中铌为+5价，则铁元素的化合价为___________。 （4）在还原炉1中，铌铁矿粉从上方投入，而H2从下方鼓入，其目的是___________。 （5）在还原炉2中，Al与富铌铁渣中的Nb2O5在高温下发生置换反应，写出该反应的化学方程式：___________。 （6）铜和铁是人类很早就开始使用的金属。现有铁丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸，请从中选择合适试剂，设计实验比较铁、铜的金属活动性并完成实验报告。 实验内容 现象 结论 ___________ ___________ 铁的金属活动性比铜强 【答案】（1）延展 （2） （3）+2 （4）增大氢气与铌铁矿粉的接触面积，使反应更快更充分 （5） （6）取少量硫酸铜溶液于试管中，插入打磨光亮的铁丝 铁丝表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 【解析】（1）金可以加工成金箔，说明金具有良好的延展性； （2）铁能与空气中的氧气在高温下反应生成四氧化三铁，该反应的化学方程式为：； （3）FeNb2O6中铌为+5价，氧元素显-2价，设铁元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+2； （4）在还原炉1中，铌铁矿粉从上方投入，而H2从下方鼓入，其目的是：增大氢气与铌铁矿粉的接触面积，使反应更快更充分； （5）在还原炉2中，Al与富铌铁渣中的Nb2O5在高温下发生置换反应，置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，故生成物为Nb和氧化铝，该反应的化学方程式为：； （6）比较铁、铜的金属活动性，可选择铁丝和硫酸铜溶液，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁丝表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，说明铁比铜活泼，故实验内容为：取少量硫酸铜溶液于试管中，插入打磨光亮的铁丝，现象为：铁丝表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，说明铁的金属活动性比铜强。 ◇题型 02 合金的性质 典｜例｜精｜析 典例1（2025·福建·中考真题）镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金，再经如右下图所示的真空蒸馏，可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是 A．合金的硬度一般比其组成金属的小 B．镁的沸点比镍的高 C．真空蒸馏过程中，镁原子间的间隙发生改变 D．坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中 【答案】C 【解析】A、合金的硬度一般比其组成金属的大，而不是小，A 错误。 B、从真空蒸馏能够分离镁和镍，且镁以气态形式被收集，可推断出镁的沸点比镍的低，B 错误。 C、真空蒸馏过程中，镁由液态变为气态，物质的状态发生变化，分子（原子）间的间隙会发生改变，C 正确。 D、坡莫合金中含铜，铜不与稀硫酸反应，所以坡莫合金不能完全溶解于足量稀硫酸中，D 错误。 故选：C。 方｜法｜提｜练 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·四川自贡·中考真题）近年来，我市做大做强通航产业集群，已建成全国重要的大中型无人机产业基地。某无人机的结构模型如图所示，下列有关说法错误的是 A．碳纤维属于复合材料 B．铜制线圈用聚酯漆包裹可以起到绝缘和防腐的作用 C．镁合金和铝合金都有硬度大、密度小的优点 D．上述材料所使用的金属均为单质 【答案】D 【解析】A、碳纤维是由碳元素组成的特种纤维，属于复合材料，该选项说法正确； B、铜制线圈用聚酯漆包裹，聚酯漆不导电，能起到绝缘作用，同时也能隔绝空气、水等，起到防腐作用，该选项说法正确； C、镁合金和铝合金都具有硬度大、密度小的优点，这使得它们在航空航天等领域有广泛应用，该选项说法正确； D、锂离子动力电池中金属锂以化合物显示存在，该选项说法错误。 故选D。 变式2（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）阅读科普短文并回答相关问题：(注：选项有字母的填字母) “超级钢”的开发与应用是钢铁领域的一次重大革命。我国自主研发的“超级钢”含锰10％、碳0.47％、铝2％、钒0.7％，具有优异的强度和延展性等。材料强度相同时，“超级钢”的厚度远小于普通钢板。“超级钢”能实现钢板轻薄化，与同性能的其他钢材相比，“超级钢”的价格更低廉。目前，我国在这一研究领域中已居于世界领先地位。在燃油汽车制造中使用“超级钢”，能使汽车自重大幅减轻，燃油消耗减小。这对于汽车、航空航天领域的轻量化发展有重要意义。 （1）“超级钢”属于_______材料；         a.金属        　　b.有机高分子 （2）我国自主研发的“超级钢”具有的优良性能是_______(答一点)； “超级钢”配方价格相对较低，可_______(填“提高”或“降低”)生产成本； （3）我国金属铝的产量居世界前列，为“超级钢”的生产提供了有力保障。冶炼铝的部分流程如图所示： 电解熔融态氧化铝生成铝和氧气，反应的化学方程式为_______。 （4）钢板的轻薄化推动了航空航天领域的轻量化发展，其意义主要表现在_______。 a.浪费材料            　b.降低能源消耗            　c.耐腐蚀 【答案】（1）a （2）强度大（合理即可） 降低 （3） （4）b 【解析】（1）“超级钢”是由多种金属及碳混合制成的具有金属特征的材料，为合金，属于金属材料，故选a。 （2）根据短文可知，“超级钢”具有优异的强度和延展性等； “超级钢”配方价格相对较低，则能降低成本。 （3）电解熔融态氧化铝生成铝和氧气，反应方程式为：。 （4）钢板的轻薄化，能减少材料的使用，同时能降低能源消耗，不能增强抗腐蚀性，故选b。 变式3（2025·吉林长春·中考真题）铁和铁合金作为金属材料一直被广泛应用。 （1）钢是铁合金。钢的硬度比纯铁______。 （2）写出一种生活中的铁制品：______。 （3）铁能与空气中的水和______发生化学反应生成铁锈（主要成分是）。因此，生活中我们应采取相应措施防止铁制品生锈。 （4）用配制波尔多液时，不能使用铁制容器，原因是。铁可以把铜从溶液中置换出来，说明铁的金属活动性比铜______。 【答案】（1）大 （2）铁钉（合理即可） （3）氧气/ （4）强 【解析】（1）合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，钢是铁的合金，所以钢的硬度比纯铁大。 （2）生活中的铁制品有很多，如铁锅、菜刀、铁钉等。 （3）铁能与空气中的水和氧气（O2）发生化学反应生成铁锈。 （4）在金属活动性顺序中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，铁可以把铜从CuSO4​溶液中置换出来，说明铁的金属活动性比铜强。 ◇题型 03 金属的化学性质 典｜例｜精｜析 典例1（2025·山东日照·中考真题）为回收废旧手机主板中的贵金属Ag、Au，根据下面工艺流程图，回答下列问题。 已知：所含某种(或某些)元素化合价降低的反应物称为氧化剂；所含某种(或某些)元素化合价升高的反应物称为还原剂。 （1）金属活动性顺序：Ag_______Au(选填“>”或“＜”)。 （2）预处理时将手机主板进行粉碎，目的是_______。 （3）中氮元素的化合价是-3，银元素的化合价是_______。 （4）生成Au的反应：_______，反应中_______作还原剂。(均填化学式) （5）欲回收AgCl中的Ag，可选择下列试剂中_______(填字母)。 A．硝酸和盐酸 B．氨水 C． 【答案】（1） （2）增大反应物间的接触面积，  从而使反应更快、更充分 （3）+1 （4） （5）BC 【解析】（1） 在金属活动性顺序中，银的活动性比金强，所以。 （2）分析预处理时粉碎手机主板的目的  将手机主板粉碎，可以增大反应物间的接触面积，从而使反应更快、更充分。 （3）计算中银元素的化合价  在中，氮元素的化合价是-3，氢元素的化合价是+1，氯元素的化合价是-1  。根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原  则设银元素的化合价为x，则。 （4）反应前有2个、2个、4个、3  个，反应后有2个、6个、3个，所以  括号内应补充2个和2个，即。在该反应 中，锌元素的化合价由0价升高到+2价，所含元素化合价升高的反应物为还原剂，所以作还原 剂。 （5）A、选项硝酸和盐酸不能与反应回收，不符合题意； B、选项氨水能与反应生成，可回收，符合题意； C、选项能与反应生成， 可回收，符合题意； 故选BC。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·山东德州·中考真题）常温下，均能与稀硫酸反应。兴趣小组的同学提出问题：二者混合后与稀硫酸反应的先后顺序受哪些因素影响？同学们设计实验方案进行如下探究。 提示：铁与氧化铜在溶液中不反应。 【实验探究一】铁和氧化铜用量的差异对反应先后顺序的影响 实验方案：向两份不同比例的混合粉末中，分别加入足量等体积、溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，不断搅拌，观察实验现象。 实验记录： 实验序号 铁粉质量／g 氧化铜质量／g 9.8%的稀硫酸 实验现象 ① 0.56 1.6 足量 立即出现红色固体，无气泡产生，充分反应后上层清液呈蓝色。 ② 1.68 1.6 足量 立即出现红色固体，红色固体不再增加后，产生大量气泡，充分反应后上层清液呈浅绿色。 【分析与结论】 （1）实验中均生成红色固体，相关反应的化学方程式为______；______。 （2）以上实验，铁、氧化铜两种物质中，先与稀硫酸发生反应的是______。 （3）结论：在一定条件下，铁粉和氧化铜用量的差异______（填“是”或“否”）会影响二者与稀硫酸反应的顺序。 【实验探究二】硫酸浓度对反应先后顺序的影响 实验方案：向两份相同比例的混合粉末中，分别加入足量等体积、溶质质量分数不同的稀硫酸，不断搅拌，观察实验现象。 实验记录： 实验序号 铁粉质量／g 氧化铜质量／g 稀硫酸浓度 实验现象 ③ 1.12 1.6 18.6% 立即出现红色固体，无气泡产生，充分反应后上层清液呈浅绿色。 ④ 1.12 1.6 23.7% 立即出现红色固体的同时产生大量气泡，充分反应后上层清液呈浅蓝色。 【分析与结论】 （4）实验④中产生大量气泡，该气体为______。 （5）对比实验③和实验④，增大硫酸浓度会促进______与硫酸的反应。 （6）增大硫酸浓度会影响红色固体的质量。两个实验中，红色固体质量的大小关系是：实验③_________实验④（填“大于”或“小于”）。 结论：硫酸浓度对铁、氧化铜与稀硫酸反应的顺序有一定影响。 【答案】（1） （2）氧化铜/CuO （3）否 （4）氢气/H2 （5）铁/Fe （6）大于 【解析】（1）实验中生成红色固体，是因为氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该反应的化学方程式为：，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：； （2）由实验现象可知，先出现红色固体，如果铁过量，在红色固体不再增加后，产生大量气泡，说明氧化铜先与硫酸反应生成硫酸铜和水，然后铁先与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，然后铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气； （3）由表中数据可知，实验①②中铁粉的质量不同，其他因素相同，但是两个实验中均先出现红色固体，说明在一定条件下，铁粉和氧化铜用量的差异不会影响二者与稀硫酸反应的顺序，均是氧化铜先与硫酸反应生成硫酸铜和水，然后铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，最后铁有剩余，铁再与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故填：否； （4）实验④中产生大量气泡，该气体为铁与硫酸反应生成的氢气； （5）对比实验③和实验④，两个实验中稀硫酸的浓度不同，其他因素相同，当稀硫酸浓度较低时，向混合粉末中加入稀硫酸，立即出现红色固体，无气泡产生，充分反应后上层清液呈浅绿色，说明此时氧化铜先与稀硫酸生成硫酸铜和水，然后铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，当稀硫酸浓度较高时，立即出现红色固体的同时产生大量气泡，充分反应后上层清液呈浅蓝色。说明铁与硫酸铜反应的同时，铁也与硫酸发生了反应，说明增大硫酸浓度会促进铁与硫酸的反应； （6）实验③中充分反应后上层清液呈浅绿色，说明上层清液中不含硫酸铜，则氧化铜中的铜元素完全转化到了铜单质中，实验④中充分反应后上层清液呈浅蓝色，说明上层清液中含硫酸铜，则氧化铜中的铜元素一部分转化到了铜单质中，一部分转化到了硫酸铜中，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，则两个实验中，红色固体质量的大小关系是：实验③大于实验④。 变式2（2025·江苏泰州·中考真题）银是一种应用广泛的贵金属。 I．银的冶炼 （1）《天工开物》中有关于炼银的记载“以铅力熔化……向诸郡购铅佐炼”，炼银场景和铅、银的熔点如图1 所示。从合金性质角度分析，炼银时加铅可助熔的原因是_______。 金属 熔点/℃ 铅(Pb) 327.50 银(Ag) 960.15 Ⅱ．银的应用 （2）古人用银作为货币材料，考虑因素除了银不易锈蚀外，还有_______等。在空气中，银锭很难和氧气反应，纳米银粉却较易和氧气反应，原因是_______。 （3）在酸性环境中，纳米银粉能与水中微量的溶解氧(溶解于水的)反应，产生具有杀菌能力的；当溶解氧浓度过高时，产生难溶于水的，此时抗菌能力下降，主要原因是_______。 （4）法庭科学中指纹被誉为“证据之首”。指纹显影法主要过程如图2所示。 【反应原理】步骤a：和指纹中残留的NaCl等氯化物反应生成AgCl。 步骤b：。 【注意事项】见光会逐渐分解，使用显影法时应注意曝光时间。 ①步骤a中和NaCl反应的化学方程式为_______。 ②实验室溶液应保存在棕色试剂瓶中，目的是_______。 Ⅲ．银的回收 （5）一种纽扣电池的正极材料含、石墨和Ag。 ①电池放电时，将_______能转化为电能。 ②电池废弃后，设计方案从正极材料中回收Ag。补充完整回收方案：向正极材料中边搅拌边滴加稀，至固体不再溶解，静置，过滤，洗涤并合并滤液；向滤液中_______；静置，过滤，洗涤，干燥，得到纯净的Ag。(实验中可供选用的试剂：锌粉、铜粉、稀盐酸) 已知：i．Zn、Cu、Ag、均能与稀反应，分别生成、、。 ii．石墨不与稀反应。 【答案】（1）形成合金后熔点降低 （2）价值稳定，质地适中，便于分割和铸造等 纳米银粉与氧气接触面积大幅增加 （3）难溶于水，溶液中浓度降低 （4） 防止见光分解 （5）化学 向滤液中加入过量锌粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入足量稀盐酸 【解析】（1）银的熔点为960.15℃，铅的熔点为327.50℃，合金的熔点一般比组分金属的熔点更低，炼银时加铅可助熔的原因是形成合金后熔点降低；   （2）古人用银作为货币材料，考虑因素除了银不易锈蚀外，还有价值稳定，质地适中，便于分割和铸造等；在空气中，银锭很难和氧气反应，纳米银粉却较易和氧气反应，原因是纳米银粉与氧气接触面积大幅增加； （3）在酸性环境中，纳米银粉能与水中微量的溶解氧反应，产生具有杀菌能力的，当溶解氧浓度过高时，产生难溶于水的，此时抗菌能力下降，主要原因是难溶于水，溶液中浓度降低； （4）①步骤a中和反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，反应的化学方程式为；  ②见光会逐渐分解，实验室溶液应保存在棕色试剂瓶中，目的是防止见光分解； （5）①电池放电时，将化学能转化为电能； ②向正极材料中边搅拌边滴加稀，银、氧化银都与硝酸反应生成硝酸银，至固体不再溶解，静置，过滤，滤液中含有硝酸银和硝酸，锌能与硝酸和硝酸银反应，锌过量能确保硝酸银完全反应，再加入稀盐酸除去过量的锌，静置，过滤，洗涤，干燥，得到纯净的。 变式3（2024·江苏泰州·中考真题）实验室用废旧电池铜帽(主要成分为Zn和Cu)制备ZnSO4•7H2O并回收Cu，一种实验流程如图： （1）“酸溶”前粉碎铜帽的目的是_______；浓硫酸稀释获得稀硫酸，稀释时将浓硫酸沿烧杯壁缓缓注入水中，并______(填操作过程)。 （2）“酸溶”时发生反应：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2X，X的化学式为______。 （3）“调pH=2，过滤”中，加ZnO的作用是______；若用NaOH溶液代替ZnO，不足之处是_______。 （4）ZnSO4溶解度曲线如图，操作X为：将ZnSO4溶液控温60℃蒸发浓缩、______(补全操作步骤)、低温干燥，可得ZnSO4•7H2O晶体。蒸发浓缩时，控温60℃的原因是______。 （5）“置换、过滤”中，锌粉与硫酸铜溶液反应回收铜。经过滤、洗涤、干燥等操作得到6.4g铜，同时生成ZnSO4的质量是多少。(写出计算过程) 【答案】（1）增大反应物之间的接触面积，使反应更充分 用玻璃棒不断搅拌 （2）H2O （3）ZnO与过量的稀硫酸反应调节溶液的pH至2 NaOH会与CuSO4反应生成沉淀，导致铜元素的损失 （4）冷却结晶 60℃时的ZnSO4溶解度最大，能得到更多的ZnSO4•7H2O晶体 （5）设生成ZnSO4的质量是x，则 解得x=16.1g 答：生成ZnSO4的质量是16.1g。 【解析】（1）将铜帽粉碎，能增大反应物的接触面积，使其充分反应； 稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 （2）反应前后原子的种类和个数不变，等号左边Cu、H、S、O的个数分别为1、4、1、6，等号右边除2X外，Cu、H、S、O的个数分别为1、0、1、4，则4X中含有4个氢原子和2个氧原子，故X的化学式为H2O。 （3）氧化锌能和硫酸反应生成硫酸锌和水，则ZnO能与过量的稀硫酸反应调节溶液的pH至2； 氢氧化钠和硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，则会导致铜元素的损失。 （4）由图可知，0~60℃时，硫酸锌的溶解度受温度影响比较大，则将ZnSO4溶液控温60℃蒸发浓缩后，冷却结晶、低温干燥； 由图可知，60℃时的ZnSO4溶解度最大，控温60℃能得到更多的ZnSO4•7H2O晶体。 （5）见答案。 ◇题型 04 金属与酸反应的图像分析 典｜例｜精｜析 典例1（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）下列图像与相关叙述对应关系正确的是 A．向两份相同的稀硫酸中分别加入Mg和Fe B．红磷在密闭且不会发生形变的容器中燃烧 C．高温条件下，充分煅烧固体 D．温度由℃降至℃时，甲、乙两种溶液的质量可能均不改变 【答案】D 【解析】A、向两份相同的稀硫酸中分别加入Mg和Fe，由于稀硫酸相同，根据化学方程式Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，硫酸完全反应；每24份质量镁消耗98份质量硫酸，每56份质量铁消耗98份质量硫酸，相同质量铁、镁完全反应，消耗硫酸质量是镁大于铁，而不是铁大于镁，错误； B、红磷在密闭且不会发生形变的容器中燃烧，需消耗氧气，但容器内的气体体积不变，只是气体更稀薄（气体密度变小），错误； C、高温煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳，随着反应进行，碳酸钙质量逐渐减少，二氧化碳逸出，完全反应后固体为氧化钙，固体中元素种类由3种变为2种，错误； D、根据溶解度曲线可知，温度由℃降至℃时，甲、乙溶解度最终是减小的，如果甲、乙两种溶液都是该温度下的不饱和溶液，且降温过程中没有晶体析出，那么温度由t2℃降至t1℃时，甲、乙两种溶液的质量可能均不改变，正确。 故选D。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·河北张家口·一模）为探究盐酸除铁锈的最佳浸泡时间，某同学取一枚表面均匀生锈的铁钉，放入一定质量的稀盐酸中，持续测量生成氢气的质量随浸泡时间的变化如图所示。下列分析错误的是 A．段无气体生成，是因为稀盐酸先与铁锈发生反应 B．过程中，溶液的溶质中存在 C．之后铁钉表面仍有气泡产生 D．该实验中除铁锈的最佳浸泡时间为 【答案】C 【解析】A、段无气体生成，是因为铁钉表面的铁锈(主要成分为)先与稀盐酸发生反应：，此反应不产生氢气，A正确。 B、过程中，铁与稀盐酸反应生成氢气和FeCl2，，溶质存在FeCl2，B正确。 C、之后氢气质量不再增加，说明盐酸已完全反应，此时不会再有气泡产生，C错误。 D、段无气体生成，是因为铁钉表面的铁锈(主要成分为)先与稀盐酸发生反应，因此除铁锈的最佳浸泡时间应为铁锈恰好完全反应的时刻，即，D正确。 故选C。 变式2（2026·重庆·一模）下列图像与其对应表述正确的是 A．分别向等质量的锌、铁中加入等质量分数的稀盐酸 B．电解一定质量的水 C．等体积、等浓度的双氧水在有无催化剂下反应 D．加热高锰酸钾制取氧气 【答案】A 【解析】A、向等质量的锌、铁中加入足量等质量分数的稀盐酸，由、可知，铁生成的氢气多，锌生成的氢气少，由于横坐标为稀盐酸质量，因此不能反映出锌、铁与稀盐酸反应的速率，则二者斜率重合在一起，故A选项符合题意； B、在电解水的实验中，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，二者的体积比为1：2，质量比为8：1，故B选项不符合题意。 C、由催化剂能够改变化学反应速率可知，等体积、浓度的过氧化氢溶液在有催化剂下反应速率快，在无催化剂下反应速率慢，但催化剂不能改变生成物的质量，因此，等体积、浓度的过氧化氢溶液在有无催化剂下反应生成的氧气质量相等，故C选项不符合题意； D、高锰酸钾在加热条件反应生成锰酸钾固体、二氧化锰固体和氧气，刚开始时，由于温度没有达到高锰酸钾的分解温度，反应没有发生，固体的质量不变，当反应开始后，生成的氧气逸散，导致剩余固体质量减小，当高锰酸钾完全反应，固体的质量不再改变，故D选项不符合题意； 故选A。 变式3（2025·安徽淮南·一模）学会识图能发展科学思维。下列图像能正确反映对应关系的是 A．时，向饱和溶液中加入固体 B．加热固体 C．分别向等质量铝、铁中加等浓度稀盐酸 D．P点对应状态下物质能燃烧 【答案】C 【解析】A、20℃时，饱和KNO3​溶液中不能再溶解KNO3固体，溶质质量分数应保持不变，图像错误。 B、加热KMnO4固体，反应前固体只有KMnO4​（1种）；反应过程中生成K2MnO4​、MnO2​和O2，固体有KMnO4、K2​MnO4、MnO2（3种）；反应完全后固体为K2MnO4、MnO2（2种），图像错误。 C、向等质量的铝、铁中加等浓度稀盐酸，发生的反应是、，每54份质量的铝能反应生成6份质量的氢气，每56份质量的铁能反应生成2份质量的氢气，开始时，产生气体质量相等；当酸过量时，铝产生的气体更多，图像正确。 D、燃烧需要温度达到着火点且与氧气接触，P点温度低于着火点，物质不能燃烧，图像错误。 故选C。 ◇题型 05 滤渣滤液成分分析 典｜例｜精｜析 典例1（2025·湖北武汉·中考真题）项目小组为探究金属的化学性质进行图1所示实验，充分反应后，甲试管内的溶液只含一种溶质。然后将甲、乙两支试管内的物质倒入烧杯，如图2所示。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。 下列说法错误的是 A．若滤液呈无色，则滤渣中可能存在3种物质 B．若滤液呈蓝色，则滤渣中可能存在2种物质 C．若滤渣为混合物，则其质量可能小于2mg D．若滤渣为纯净物，则滤液中可能存在3种金属离子 【答案】D 【分析】甲试管中锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，充分反应后，甲试管内的溶液只含一种溶质，则甲试管中的溶质为氯化锌，则稀盐酸已经完全反应；乙试管中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，则乙试管中一定含硝酸铜和银。 【解析】A、若滤液呈无色，则滤液中不含硝酸铜，则混合前甲试管中锌过量，混合后，锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜，且硝酸铜完全反应，铜一定与硝酸银反应生成了银，锌一定与硝酸铜反应生成了铜，故滤渣中一定含铜、银，可能含锌，故滤渣中可能存在3种物质，不符合题意； B、若滤液呈蓝色，则滤液中含硝酸铜，乙试管中铜一定与硝酸银反应生成了银，则滤渣中一定含银，如果甲试管中锌过量，混合后，锌可能与硝酸铜反应生成了铜，且硝酸铜部分反应，故滤渣中可能含铜，故滤渣中可能含铜、银两种物质，不符合题意； C、若滤渣为混合物，由以上分析可知，滤渣中一定含银和铜，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，即，64份质量的铜置换出216份质量的银，固体质量增加，则得到固体的质量大于mg，若铜粉过量，甲中锌混合前无剩余，则滤渣为混合物，质量小于2mg；即使如果甲试管中锌混合前过量，混合后，锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌与铜，即，65份质量的锌置换出64份质量的铜，固体质量减小，得到铜的质量一定小于mg，锌完全反应；则若滤渣为混合物，则其质量可能小于2mg，不符合题意； D、若滤渣为纯净物，由于乙试管中铜与硝酸银反应生成了银，且银不参与其他反应，故滤渣中一定含银，则滤渣为银，甲试管中一定含氯化锌，如果乙试管中含硝酸银，硝酸银能与氯化锌反应生成氯化银和硝酸锌，则乙试管中一定不含硝酸银，则混合后，滤液中一定含锌离子、铜离子两种金属离子，一定不含银离子，符合题意。 故选D。 方｜法｜提｜练 （1）将题目中涉及的金属按活动性由强到弱的顺序排列。 （2）根据金属与金属化合物溶液发生置换反应的规律[活动性强的金属(K、Ca、Na除外)可以把活动性弱的金属从其化合物溶液中置换出来，金属活动性差距越大越先反应],按反应的先后顺序正确书写相关化学方程式。 （3）由置换反应规律得出结论：①滤渣中一定含有活动性最弱的金属单质；②滤液中一定含有活动性最强的金属的离子。 （4）根据以上结论和题意对“可能含有”的物质进行具体分析和判断。 如向AgNO3、Cu(NO3)2混合溶液中加锌粉： 反应进行程度 滤渣成分 滤液成分 图示分析 ①锌与部分硝酸银反应 Ag AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 ②锌与硝酸银恰好完全反应 Ag Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 ③硝酸银完全反应，锌与部分硝酸铜反应 Ag、Cu Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 ④硝酸银完全反应，锌与硝酸铜恰好完全反应 Ag、Cu Zn(NO3)2 ⑤锌有剩余，硝酸银、硝酸铜完全反应 Ag、Cu、Zn Zn(NO3)2 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）将一定质量的锌粉放入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法中正确的是 A．若滤液呈浅绿色，则滤渣中只含有银 B．若滤渣中加稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定含有两种溶质 C．若滤液为无色，则滤液中一定含有硝酸锌，可能含有硝酸银 D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加锌粉的质量相等 【答案】D 【解析】根据金属活动性顺序（Zn > Fe > Ag），锌粉优先置换硝酸银中的银，随后置换硝酸亚铁中的铁。分析各选项： A. 若滤液呈浅绿色（含Fe²+），说明硝酸亚铁未完全反应。此时锌可能仅置换部分或全部银，但未置换铁。若锌仅置换银，滤渣为银；若置换银后继续置换铁，滤渣含银和铁。因此滤渣中“只含银”不一定成立，A错误。 B. 若滤渣与稀盐酸反应产生气泡，说明滤渣含活泼金属。若此时锌过量，硝酸银和硝酸亚铁均被完全置换，滤液中仅剩硝酸锌（一种溶质）。选项B中“两种溶质”错误，B错误。 C. 若滤液无色，说明Fe²+完全反应（硝酸亚铁被置换完全）。锌需先置换完银才能置换铁，因此硝酸银此时应已完全反应，滤液中不可能含硝酸银。选项C中“可能含硝酸银”错误，C错误。 D. 置换反应中，锌与银、铁的质量变化不同：置换银时滤渣质量增加，置换铁时减少。通过调整置换比例（如部分置换银和较多铁），总质量可能等于消耗锌的质量。因此滤渣质量可能与锌粉质量相等，D正确。 故选：D。 变式2（2025·山东潍坊·中考真题）向一定质量的MgCl2、FeCl2和CuCl2混合溶液中加入Zn粉，过滤后，再向滤渣中加入稀硫酸，反应过程中部分生成物的质量与加入锌粉或稀硫酸的质量的关系如图所示。下列说法正确的是 A．从0点到a点，溶液的质量不断增大 B．c点对应的溶液中只含一种溶质 C．与稀硫酸反应的锌粉的质量是5.6g D．b点固体与d点对应溶液中的固体组成相同 【答案】A 【解析】A、向一定质量的、和混合溶液中加入粉，锌先与氯化铜反应，由图像可知生成铜的质量6.4g，设消耗锌的质量为x。 x=6.5g 所以向溶液中加入6.5g锌，从溶液中置换出6.4g铜，溶液的质量不断增大，选项说法正确，符合题意； B、镁的活动性比锌强，所以氯化镁不与锌反应。铜最不活泼，氯化铜先与锌反应生成了铜和氯化锌，氯化亚铁后与锌反应生成了铁和氯化锌。铜和铁都不可溶，因此c点溶液中溶质为生成的氯化锌和没有参加反应的氯化镁，选项说法错误，不符合题意； C、由A可知与氯化铜反应的锌的质量为6.5克，所以与氯化亚铁反应的锌的质量为 13g-6.5g=6.5g，设生成铁的质量为x。 设铁与稀硫酸反应生成氢气的质量为y。 y=0.2g 由图像可知，锌与铁与稀硫酸反应一共生成氢气0.4g（铜不与稀硫酸反应），所以锌与稀硫酸反应生成氢气的质量为0.4g-0.2g=0.2g，设与稀硫酸反应的锌的质量为z。 所以选项说法错误，不符合题意； D、b点氯化铜、氯化亚铁与锌粉恰好反应,，固体为生成的铜和铁，d点固体中的铁与锌都与稀硫酸完全反应，固体中只有没有反应的铜，所以选项说法错误，不符合题意。 故选：A 变式3（2025·江苏宿迁·中考真题）将一定量的镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后，过滤，观察到滤液仍为蓝色。下列说法正确的是 A．滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜，一定没有硝酸银 B．滤渣中一定含有银和铜，一定没有镁 C．所得滤液的质量一定小于原混合溶液的质量 D．向滤液中加入稀盐酸，一定产生白色沉淀 【答案】C 【分析】在金属活动性顺序中，镁＞铜＞银。将镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银；当硝酸银完全反应后，镁再与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜，因为过滤后滤液仍为蓝色，说明滤液中一定有硝酸铜。 【解析】A、滤液仍为蓝色，说明滤液中一定有硝酸铜，由于镁先与硝酸银反应，若硝酸银没有完全反应，滤液中还会有硝酸银，故选项说法错误；   B、因为滤液中有硝酸铜，说明镁可能只与部分硝酸银反应，也可能与硝酸银反应完后又与部分硝酸铜反应，所以滤渣中一定有银，可能有铜，一定没有镁，故选项说法错误；   C、镁与硝酸银反应，，每24份质量的镁能置换出216份质量的银，溶液质量减小；镁与硝酸铜反应，每 24 份质量的镁能置换出64份质量的铜，溶液质量也减小，所以所得滤液的质量一定小于原混合溶液的质量，故选项说法正确； D、滤液中可能有硝酸银，也可能没有硝酸银，所以向滤液中加入稀盐酸，不一定产生白色沉淀，故选项说法错误；    故选：C。 ◇题型 05 金属活动性顺序探究 典｜例｜精｜析 典例1（2025·山东淄博·中考真题）某兴趣小组对金属的物理性质和化学性质进行实验探究。 （1）将黄铜片与铜片相互刻画，铜片表面有明显划痕，由此得出的结论是______。手持铜丝一端，在酒精灯火焰上灼烧另一端，手指感觉发烫，这说明金属铜具有______。 （2）为探究镉(Cd)、锌、铜的金属活动性顺序，小组同学开展了如下实验探究。 [作出猜想]结合已知的金属活动性顺序，作出如下猜想。 猜想一：Cd＞Zn＞Cu； 猜想二：Zn＞Cd＞Cu； 猜想三：______。 [实验探究] 供选用的试剂：镉片、锌片、铜片、稀硫酸、CdSO4溶液、ZnSO4溶液、CuSO4溶液。 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 I ______ 镉片上有气泡产生 ______ II 将用砂纸打磨过的锌片放入试管中，向试管中加入适量CdSO4溶液 锌片上______ 金属活动性：Zn＞Cd 实验II中反应的化学方程式为_______。 [得出结论]猜想______正确。 【答案】（1）黄铜的硬度比纯铜大 良好导热性 （2）Zn＞Cu＞Cd 将镉片放入试管中，再加入稀硫酸 活动性∶Cd＞H(或Cd＞Cu) 有固体析出 二 【解析】（1）将黄铜片与铜片相互刻画，铜片表面有明显划痕，说明黄铜片比铜片硬度大；手持铜丝一端，在酒精灯火焰上灼烧另一端，手指感觉发烫，这说明金属铜具有导热性； （2）由于锌比铜活泼，再结合其他猜想，可知镉、锌、铜的金属活动性顺序还可能为：Zn＞Cu＞Cd；依据镉片上有气泡产生，操作为将镉片放入试管中，再加入稀硫酸，产生气泡，说明镉能与稀硫酸反应，说明活动性Cd＞H(或Cd＞Cu)；依据结论：金属活动性：Zn＞Cd，将锌片放入CdSO4溶液中，锌与硫酸镉反应生成镉和硫酸锌，能观察到有固体析出；化学方程式为；故可得出活动性：Zn＞Cd＞Cu，猜想二正确。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·海南·中考真题）为了验证铁、铜、银的金属活动性顺序，设计如下图所示实验方案。下列说法正确的是 A．①②④中溶液颜色都发生变化 B．①和③中金属表面都有气泡产生 C．②和③比较，能判断铜和银的活动性顺序 D．①②④比较，能判断铁、铜、银的活动性顺序 【答案】D 【解析】A、①中铁与稀盐酸反应，溶液由无色逐渐变为浅绿色，④中铜与硝酸银溶液反应，溶液由无色逐渐变为蓝色，但②中铜不与稀盐酸反应，无颜色变化，A错误； B、①铁活动性排在氢前，能与稀盐酸反应，有气泡产生，③银活动性排在氢后，不能与稀盐酸反应，没有气泡产生，B错误； C、②③均无明显现象，铜和银的活动性无法判断，C错误； D、①铁与稀盐酸反应产生气泡，可证明活动性：Fe>H，②铜不与稀盐酸反应，没有气泡产生，可证明活动性：Cu<H，④铜与硝酸银溶液反应，铜表面有银白色固体析出，可证明活动性：Cu>Ag，综合①②④，可证明活动性：Fe>Cu>Ag，D正确。 故选D。 变式2（2025·山东东营·中考真题）某学习小组设计实验验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序。以下是他们的实验方案(如图)，请补充完成实验报告。 实验报告 （1）实验名称：___________。 实验目的：认识金属活动性顺序；锻炼实验基本技能；养成科学探究能力 实验过程： （2） 实验步骤 现象 结论与解释 实验1 铁丝表面有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，铜丝、银丝无明显现象 反应的化学方程式：___________ 实验2 ___________ 铜比银活泼 实验结论： （3）三种金属的活动性顺序为___________。 【答案】（1）验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序 （2）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 铜丝表面有银白色物质生成，溶液由无色变为蓝色 （3）铁>铜>银/Fe>Cu>Ag 【解析】（1）根据实验目的和实验方案可知，实验名称是：验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序。 （2）实验1：金属活动性顺序中，氢前的金属可与稀硫酸反应生成氢气，观察到铁丝表面有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，铜丝、银丝无明显现象，说明铁丝与稀硫酸发生反应生成了氢气，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。 实验2：金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，该实验结论是铜比银活泼，说明铜丝与硝酸银溶液发生了反应：Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2，可推测实验现象是：铜丝表面有银白色物质生成，溶液由无色变为蓝色。 （3）根据以上探究可知，三种金属的活动性顺序为：铁>铜>银。 变式3（2025·江苏无锡·中考真题）利用图所示装置探究金属的活动性顺序。实验步骤如下： 步骤1：在试管①和②中分别加入等体积10%的稀盐酸，向两个直角导管中分别滴入等量红色水，标记水的高度； 步骤2：向试管①和②中分别投入均过量的镁条和锌粒各0.5g，同时套上小气球； 步骤3：红色水面上升高度稳定后，记录水面上升的高度见表3。 表3红色水面上升的高度 金属 红色水面上升的高度/cm 镁条 4.5 锌粒 1.2 （1）写出镁与稀盐酸反应的化学方程式：_______。 （2）实验时，观察到试管①和②的管口处气球均变大，气球变大的原因是：_______、_______。 （3）反应结束后，冷却至室温。两侧气球体积相同，原因是_______。 （4）实验结论：镁的金属活动性比锌强。该结论的依据是_______。 【答案】（1） （2）生成氢气（合理即可） 反应放出热量（合理即可） （3）镁条与锌粒生成的氢气一样多 （4）其他条件相同时，镁条红色水面上升的比锌粒高 【解析】（1）镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为； （2）金属活动性顺序中，镁、锌均位于氢之前，故镁、锌粒均能与稀盐酸反应生成氢气，且反应放出热量，则实验时，观察到试管①和②的管口处气球均变大，气球变大的原因是：生成氢气、反应放出热量； （3）过量的镁条和锌粒与等体积10%的稀盐酸反应，金属过量，酸消耗完，生成的氢气一样多，则反应结束后，冷却至室温。两侧气球体积相同，原因是镁条与锌粒生成的氢气一样多； （4）其他条件相同时，镁条红色水面上升的比锌粒高，根据题意，在生成相同量的氢气时，镁与稀盐酸反应放出的热量更多，则说明镁的活动性比锌强 ◇题型 07 工业炼铁 典｜例｜精｜析 典例1（2025·海南·中考真题）我国科学家研发了一种闪速炼铁技术，用氢气还原铁矿石粉，只需3～6秒即可完成传统高炉5～6小时的炼铁过程，且还原率大于90%。如图为传统高炉炼铁和闪速炼铁的示意图。下列说法不正确的是 注：“品位”指矿石中有用元素或有用矿物含量的百分率，百分率越大，品位越高。传统高炉炼铁通常使用高品位铁矿石。 A．传统高炉炼铁是用焦炭直接还原铁矿石高温 B．闪速炼铁技术通过将粉状铁矿砂喷入高温还原塔内，实现快速还原 C．与传统高炉炼铁相比，闪速炼铁技术能有效处理低品位铁矿石 D．闪速炼铁技术通入过量氢气，出炉烟气中含有较多的氢气可回收利用 【答案】A 【解析】A、在传统高炉炼铁中，焦炭（C）通过反应最终转化成一氧化碳（CO），然后主要由CO将铁矿石还原成铁，错误，A选项符合题意； B、状铁矿砂接触面积大，喷入高温还原塔内，可实现快速还原，正确，B选项不符合题意； C、闪速炼铁技术，由于其反应条件和工艺特点，能够更有效地处理低品位铁矿石，可以在一定程度上降低对铁矿石品位的依赖，提高低品位铁矿石的利用率，正确，C选项不符合题意； D、闪速炼铁技术，为保证铁矿砂能充分被还原，通入过量氢气，氢气作为还原剂参与反应，反应后未反应的氢气会随着炉烟气排出，由于氢气具有可燃性，可将氢气进行回收利用，正确，D选项不符合题意。 故选：A。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·吉林·中考真题）竖炉炼铁的工艺流程如图所示。催化反应室中发生的反应之一为：。下列分析正确的是 A．赤铁矿石粉碎后可以增加铁元素的含量 B．原料是赤铁矿石、天然气、高温尾气 C．合成气中X的化学式为 D．赤铁矿石和天然气的主要成分都属于化合物 【答案】D 【解析】A.赤铁矿石粉碎后可以增大反应物的接触面积，使反应更充分，并不能增加铁元素的含量，故A错误； B.由流程图可知，原料是赤铁矿石、天然气，高温尾气可循环使用，但不是原料，故B错误； C.根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中C、H、O原子的个数分别为2、4、2，生成物中C、O原子的个数分别为2、2，所以2X中应有4个氢原子，X的化学式为H2，故C错误； D.赤铁矿石的主要成分氧化铁（），天然气的主要成分是甲烷（），它们都是由不同种元素组成的纯净物，都属于化合物，故D正确。 故选：D。 变式2（2025·四川·中考真题）利用赤铁矿石（主要成分为）炼铁的工艺流程示意图如下所示。回答下列问题： （1）将矿石粉碎的目的是______。 （2）还原反应室中发生反应的化学方程式为______（任写一个）。 （3）催化反应室中发生的反应之一为。其中的化学式为____。 （4）燃烧室为还原反应室提供热量，其中的能量转化是将_____能转化为热能。 （5）铁具有广泛的用途，举一例_______。写出日常生活中防止铁制品生锈的一种方法_____。 【答案】（1）增大反应物的接触面积，使反应更充分 （2）（或） （3） （4）化学 （5）制铁锅 刷油漆（其他合理答案均可） 【解析】（1）矿石粉碎是为了增大反应物的接触面积，使反应更充分； （2）还原反应室中、均可与赤铁矿石中的反应生成，反应的化学方程式为、； （3）根据化学反应前后原子种类、数目不变，反应后C、O、H原子个数分别为2、2、4，反应前已有C、O、H原子个数分别为1、0、4，则一个X分子中含有1个C原子、2个O原子，X为； （4）燃烧室中燃料的燃烧过程是将化学能转化为热能； （5）铁可以制成铁锅等；铁与氧气、水共同接触时易生锈，日常生活中可通过刷油漆、保持铁器具表面干燥等方法隔绝氧气和水，防止铁生锈。 变式3（2024·江苏泰州·中考真题）铁及其化合物对于促进生产发展、改善人类生活，发挥了重要作用。 I.探究铁氧化物的组成 （1）铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O，铁生锈的条件是铁与______作用。写出一种防止铁生锈的方法______。 （2）用CO还原Fe2O3，在不同温度下测得剩余固体的成分与质量随温度变化的曲线如图，图中M点的固体成分为______；N点对应的温度为750℃，发生反应的化学方程式为______。 Ⅱ.探究铁盐溶液的颜色 资料：水溶液中Fe3+与一定量的水分子结合成水合铁离子，呈浅紫色(近乎无色)。 （3）氯离子在水中形成水合氯离子，符号为[Cl(H2O)4]-。水合氯离子和水合铁离子的结构示意图如图，则水合铁离子的符号为_______。 （4）探究一：40%的Fe2(SO4)3溶液呈黄色，取10mL该溶液加2滴20%的硫酸酸化处理(溶液体积的变化忽略不计)，溶液变为无色。可推知，铁盐溶液的颜色随溶液的______变化而变化。 （5）探究二：40%的FeCl3溶液呈黄色，取10mL该溶液加2滴20%的硫酸酸化处理，溶液仍为黄色。可推知，铁盐溶液中存在______(填离子符号)时，无论是否酸化，都呈黄色。为进一步证明铁盐溶液呈黄色与此离子有关，设计如下实验方案：取10mL40%的Fe2(SO4)3溶液，平分至两支试管中，______(补充完成实验方案，试剂自选)。 Ⅲ.探究铁盐的性质 （6）FeCl3固体为棕黄色，易升华，与H2加热反应获得铁粉和一种酸性气体，反应的化学方程式为______。设计如图所示实验，当硬质玻璃管中现象为______，可证明反应的发生；通过AgNO3溶液中出现白色沉淀的现象，能否证明FeCl3与H2发生了反应，明确观点并阐述理由_______。 【答案】（1）氧气和水 刷漆（涂油等） （2）Fe3O4和FeO FeO+COFe+CO2 （3）[Fe(H2O)6]3+ （4）酸性 （5）Cl- 向其中一支试管中加入适量的NaCl溶液(或KCl溶液等含Cl-的物质)，若溶液由无色变为黄色，而另一支试管不变色，就可以证明铁盐溶液呈黄色与Cl-有关 （6）2FeCl3+3H22Fe+6HCl 棕黄色固体变黑 不能证明，因为FeCl3易升华，加热时可能会有FeCl3升华进入AgNO3溶液中，FeCl3与AgNO3溶液反应也会生成AgCl白色沉淀 【解析】（1）铁生锈的条件是铁与氧气和水作用。防止铁生锈的方法有很多，比如刷漆（在铁制品表面形成一层保护膜，隔绝氧气和水）、涂油等。 （2）由用CO还原Fe2O3在不同温度下测得剩余固体的成分与质量随温度变化的曲线可知，图中M点的固体成分为既有Fe3O4，又有FeO。N点对应的温度为750℃，发生的反应是一氧化碳和氧化亚铁在温度为750℃的条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为FeO+COFe+CO2。 （3）由水合氯离子和水合铁离子的结构示意图及水合氯离子的符号可知，水合铁离子的符号为[Fe(H2O)6]3+。 （4）40%的Fe2(SO4)3溶液呈黄色，取10mL该溶液加2滴20%的硫酸酸化处理（溶液体积的变化忽略不计），溶液变为无色。因为加入硫酸改变了溶液的酸性，所以可推知，铁盐溶液的颜色随溶液的酸性变化而变化。 （5）40%的FeCl3溶液呈黄色，取10mL该溶液加2滴20%的硫酸酸化处理，溶液仍为黄色。FeCl3溶液中含有Fe3+和Cl-，由此可推知，铁盐溶液中存在Cl-时，无论是否酸化，都呈黄色。为进一步证明铁盐溶液呈黄色与此离子有关，实验方案为：取10mL40%的Fe2(SO4)3溶液，平分至两支试管中，向一支试管中加入适量的氯化钠溶液（或氯化钾溶液等含Cl-的物质），观察溶液颜色是否变化，若溶液由无色变为黄色；向另一支试管中加入适量的蒸馏水，观察溶液颜色是否变化，若溶液不变色，则证明铁盐溶液呈黄色与Cl-有关。 （6）FeCl3固体与H2加热反应获得铁粉和一种酸性气体，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，可知该酸性气体为氯化氢，该反应的化学方程式为2FeCl3+3H22Fe+6HCl。FeCl3为棕黄色固体，Fe粉为黑色固体，设计如图实验，当硬质玻璃管中棕黄色固体变为黑色，可证明反应的发生。通过AgNO3溶液中出现白色沉淀的现象，不能证明FeCl3与H2发生了反应，因为FeCl3固体易升华，进入AgNO3溶液中也能和AgNO3反应产生白色沉淀，无法判断是否产生氯化氢。 ◇题型 08探究铁生锈的条件 典｜例｜精｜析 典例1（2025·宁夏·中考真题）同学们在实验室帮助老师清理实验用品时，发现了表面有污渍的铝片、铜片以及有锈迹的铁片，于是对这三种废旧金属展开了一系列探究活动。 【实验准备】除去金属表面污渍及锈迹 物理方法： （1）用________的方法除去铝片、铜片表面污渍； 化学方法： （2）写出除去铁片表面铁锈（主要成分为氧化铁）的化学方程式___________。 活动一：比较硬度 （3）运用所学方法，设计实验比较铁片和铝片的硬度（简明写出实验操作及现象）________，得出铁的硬度大于铝。 活动二：制作书签 利用处理后的金属片制作书签，三种金属片依次按照如图所示过程进行操作（石蜡不与所滴加试剂反应）。 在“化学反应显画”的操作中，需沿图案凹槽滴入试剂，通过化学反应显现图案。 （4）滴入的试剂是稀硫酸，则______的金属片表面没有显现图案。 （5）滴入的试剂是____________溶液，则三种金属片上均可显现图案。 【交流反思】 （6）上述操作中没有验证出Al、Fe的金属活动性顺序，请你设计实验进行验证_______（写出一组试剂即可）。 【活动总结】此次活动利用废旧金属制作了书签，还验证了Al、Fe、Cu的金属活动性顺序。 活动三：保护金属 金属的锈蚀带来了损失，保护金属、防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要课题。同学们以铁生锈为例展开探究。 【提出问题】铁生锈需要哪些条件？ 【进行实验】取处理后的铁片，按如图所示进行实验。 【实验现象】放置一周后，可观察到__________。 【实验结论】得出铁生锈的条件，并建构了铁生锈条件的认知模型，如图所示。 【交流表达】 （7）防止铁质书签生锈的方法是______________（写一种即可）。 （8）保护金属资源除防止金属锈蚀外，请你再提出一条合理化建议_________。 【拓展延伸】 (9)金属的锈蚀会造成损失，但利用其原理也会为人类服务，如食品包装袋中的脱氧剂（主要成分为铁粉），就是利用铁生锈的原理对食品进行保鲜。由此，对你的启示是___________。 【答案】（1）打磨 （2）/ （3）取样相互刻画，铝片上有明显划痕 （4）铜 （5）硝酸银 （6）将铝片放入硫酸亚铁溶液中，若铝片表面有黑色固体析出，说明铝的金属活动性比铁强（合理即可） ①中铁片生锈，②③中铁片不生锈 （7）涂油（合理即可） （8）回收利用废旧金属/合理开采金属矿物/寻找金属的代用品（合理即可） (9)某些事物对人类是有利有弊的（合理即可） 【解析】（1）用打磨的方法可除去铝片、铜片表面污渍。 （2）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁能与盐酸（或硫酸）反应，从而除去铁锈，氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，化学方程式为。 （3）比较金属硬度可采用相互刻画的方法，若铝片上有明显划痕，说明铁的硬度大于铝。 （4）金属活动性Al＞Fe＞H＞Cu，铜位于氢之后，不能与稀硫酸反应，所以滴入稀硫酸，铜的金属片表面没有显现图案。 （5）铝、铁、铜的金属活动性都比银强，都能与硝酸银溶液反应，从而显现图案，所以滴入硝酸银溶液，三种金属片上均可显现图案。 （6）要验证Al、Fe的金属活动性顺序，可将铝片放入硫酸亚铁溶液中，若铝片表面有黑色固体析出，说明铝的金属活动性比铁强；或把铁片放入硫酸铝溶液中，无明显现象，说明铁的金属活动性比铝弱； 铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生反应的结果。①中铁片与水、氧气同时接触，会生锈；②中铁片只与水接触，③中铁片只与氧气接触，都不易生锈。 （7）防止铁生锈的方法有保持表面洁净干燥、涂油、刷漆等，这些方法能隔绝铁与氧气、水的接触。 （8）保护金属资源的措施除防止金属锈蚀外，还有回收利用废旧金属、合理开采金属矿物、寻找金属的代用品等。 （9）铁生锈原本是有害的，但可利用其原理制成脱氧剂保鲜食品，说明某些事物对人类是有利有弊的。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·江苏苏州·中考真题）为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后，在10分钟内温度上升的实验记录 实验编号 活性炭质量/g 食盐质量/g 温度上升值/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 下列说法正确的是 A．铁的锈蚀不需要氧气参与 B．表中的值为0.2 C．欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2 D．对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率” 【答案】C 【解析】A、铁的锈蚀需要氧气和水共同作用，故铁的锈蚀需要氧气参与，不符合题意； B、该实验需要验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，由表可知，实验1和2的变量为是否有活性炭，是探究活性炭对铁粉生锈速率的影响，则实验1和3应是探究食盐对铁粉生锈速率的影响，根据控制变量法，变量是是否含食盐，其他因素相同，则x的值为0，不符合题意； C、实验1（无活性炭、无食盐）与实验2（有活性炭0.2g、无食盐）的变量仅为活性炭。实验2温度显著升高，说明活性炭能加快铁粉生锈速率，故欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2，符合题意； D、实验1（无活性炭、无食盐）与实验4（有活性炭0.2g、食盐0.1g）的变量为活性炭和食盐，无法单独证明食盐的作用。正确对比应为实验1（无活性炭、无食盐）和实验3（无活性炭、有食盐），不符合题意。 故选C。 变式2（2025·上海·中考真题）讨论铁钉的生锈条件，设计如下实验，说明如何预防铁制品的生锈。 （1）完成下列表格： 画出正确的图：___________ 现象 铁钉生锈 ___________ 铁钉未生锈 结论：铁生锈与氧气、水有关。 （2）铁在空气中加热会生成四氧化三铁薄膜，写出化学方程式：___________； （3）铁可以在空气生成酥松的铁锈，而四氧化三铁可以防止生锈，那么四氧化三铁和氧化铁生成条件的区别是___________； （4）防铁锈的方法___________。 【答案】（1） 铁钉未生锈 （2） （3）生成四氧化三铁要求严格，必须高温，环境干燥 （4）制成不锈钢、出厂前在铁表面形成致密的四氧化三铁 【解析】（1）结论为铁生锈与氧气和水有关，第一个实验中铁和氧气、水共同接触，会生锈，第二个实验中铁只和氧气接触，不会生锈，对比可知铁生锈需要与水接触，则第一个实验和第三个实验对比可探究铁生锈需要与氧气接触，则第三个实验中，铁只和水接触，故图为：。 （2）铁和氧气加热条件下反应生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：。 （3）铁可以在空气生成酥松的铁锈，而四氧化三铁可以防止生锈，那么四氧化三铁和氧化铁生成条件的不同，生成四氧化三铁要求严格，必须高温，环境干燥，而铁锈的生成需要常温下同时接触水和氧气。 （4）铁制品生锈的条件是同时与氧气和水直接接触，所以制成不锈钢（或出厂前在铁表面形成致密的四氧化三铁，合理即可），都可以取得防锈的作用。 变式3（2024·吉林长春·中考真题）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。 （1）图1实验中，对比___________(填序号)可知，铁生锈与氧气有关。 （2）图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为___________。 （3）图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是___________。 （4）图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处___________(答一条即可)。 【答案】（1）AB （2）U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈 （3）氧气浓度较大 （4）未能探究铁生锈是否与氧气有关 【解析】（1）图1实验中，试管A内的铁钉与氧气、水同时接触，试管B内的铁钉只与水接触，试管C内的铁钉只与氧气接触，最终只有试管A内的铁钉生锈，所以对比AB可知，铁生锈与氧气有关。 （2）图2实验中，H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气，并且产生的氧气带有水分，而U型管内的干燥剂可以吸收水分，右侧干燥管内的干燥剂也可以吸收水分，所以U型管左侧的光亮铁丝同时接触氧气、水，很快生锈，右侧光亮铁丝只接触氧气，不生锈，因此证明铁生锈与水有关的现象为：U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈。 （3）铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致，而H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气，所以图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是：氧气浓度较大。 （4）铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致，图2实验的变量是水分，因此不足之处是：未能探究铁生锈是否与氧气有关。 ◇题型 09炼铁的相关计算 典｜例｜精｜析 典例1（2025·江苏宿迁·中考真题）某炼铁厂以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下： （1）写出方框中相应物质的化学式_____。 （2）现有1600t含75％氧化铁的赤铁矿，理论上最多能炼出纯铁的质量是多少(利用化学方程式计算)？ 【答案】（1）CO （2）解：设理论上最多能炼出纯铁的质量为x。 解得：x=840t 答：理论上最多能炼出纯铁的质量为840t。 【解析】（1）二氧化碳与焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳（CO），故填：CO； （2）详见答案。 变｜式｜巩｜固 变式1（2023·广东·中考真题）羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。制备羰基铁粉的过程如图所示。    （1）Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为___________。 （2）反应1的化学方程式为 。用100 kg含铁96%的海绵铁，理论上可制备Fe(CO)5的质量是多少?(写出计算过程) （3）反应2的化学方程式为 。196kgFe(CO)5分解生成羰基铁粉的质量随时间的变化如下图所示。在t1时,剩余 _____ kg Fe(CO)5未分解；在___________时Fe(CO)5恰好完全分解。    （4）制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是______ 。 【答案】（1）3:4 （2）设理论上可制备Fe(CO)5的质量为x 答：理论上可制备Fe(CO)5的质量是336kg。 （3）98 t3 （4）CO/一氧化碳 【解析】（1）Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比=(12×5):(16×5)=3:4。 （2）见答案。 （3）由图可知，t1时生成羰基铁粉的质量为28kg，设t1时，反应的Fe(CO)5质量为y 则还未分解的Fe(CO)5质量为196kg-98kg=98kg。由图可知，在t3时，羰基铁粉质量不再增加，Fe(CO)5恰好完全分解。 （4）由反应的化学方程式可知，CO既是反应物又是生成物，则制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是CO。 变式2（2025·黑龙江哈尔滨·一模）实验室中有一包铜和氧化铜的固体混合物粉末共10g，其中铜元素的质量分数为84%，某化学兴趣小组同学将该混合物放在烧杯里，向其中加入了200g一定质量分数的稀硫酸，恰好完全反应后过滤，得到不溶性物质和滤液。请根据要求回答下列问题： （1）上述实验过程中发生反应的化学方程式为________。 （2）原固体混合物中单质铜的质量为________。 （3）同学们向滤液中加入了112g水，则所得溶液中溶质的质量分数是________。 （4）若用98%的浓硫酸配制上述实验所用的稀硫酸，需要浓硫酸的质量为________。 （5）若用160t含量为90%的硫酸铜（杂质不溶于水，不含铜元素，不与其他物质发生反应），通过湿法冶金能冶炼出________t含杂质4%的铜。 【答案】（1） （2）2g （3）5% （4）10g （5）60 【解析】（1）由题意可知，氧化铜能与稀硫酸反应生成了硫酸铜和水，反应的化学方程式是：； （2）混合物粉末中铜元素的质量为10g×84%=8.4g ，则氧元素的质量为10g-8.4g=1.6g，氧化铜的质量为：，原固体混合物中单质铜的质量为10g-8g=2g； （3）设硫酸铜的质量为x，硫酸的质量为y x=16g，y=9.8g 向滤液中加入了112g水，则所得溶液中溶质的质量分数是： ； （4）若用98％的浓硫酸配制上述实验所用的稀硫酸，需要浓硫酸的质量为：； （5）设能冶炼出含杂质4％的铜的质量为w w=60t 通过湿法冶金能冶炼出60t含杂质4%的铜。 变式3（2025·广东深圳·二模）金属材料发展史是人类不断突破技术瓶颈、推动文明进步的缩影。古代青铜铁器、工业时代钢铁与铝、现代高性能合金，每一次材料的革新都深刻影响了社会生产力和科技发展。 （1）商代已掌握青铜铸造技术，而铁器直至春秋才普及。请设计实验验证铜、铁的金属活动性顺序，写出操作步骤、现象及结论：______。 （2）用含Fe2O380%的赤铁矿200吨与CO高温反应炼铁，理论上可制得铁多少吨？(假设杂质不参与反应；根据化学方程式计算，写出过程) （3）钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新。由此可知钛合金具有的化学性质是______(写出一点即可)。 【答案】（1）将打磨好的铁丝放入硫酸铜溶液中，观察到铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，说明铁的金属活动性比铜强（合理即可） （2）解：设理论上可制得铁的质量为x。 x=112t 答：理论上可制得铁112吨。 （3）抗腐蚀性强 【解析】（1）验证铜、铁的金属活动性顺序的实验为：将打磨好的铁丝放入硫酸铜溶液中，观察到铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，说明铁的金属活动性比铜强。 （2）见答案； （3）钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新。由此可知钛合金具有抗腐蚀性强的化学性质。 1．（2026·甘肃平凉·一模）2026年春晚武术节目《武BOT》中，宇树科技机器人关节使用钛合金、铝合金，机身用到有机高分子材料。下列说法正确的是 A．合金属于合成材料 B．钛合金耐腐蚀、强度高，适合做机械部件 C．铝合金硬度比纯铝小、密度大 D．有机高分子材料都易降解、无污染 【答案】B 【解析】A、合金属于金属材料，而不是合成材料，说法错误，不符合题意； B、钛合金耐腐蚀、强度高，适合做机械部件，说法正确，符合题意； C、合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，密度比组成它的纯金属的密度小，因此铝合金硬度比纯铝大，且密度小，说法错误，不符合题意； D、有机高分子材料包括天然有机高分子材料和合成有机高分子材料，天然有机高分子材料如棉花、羊毛等，一般比较容易降解，对环境相对友好；但合成有机高分子材料，如塑料、合成橡胶等，大多数难以降解，在自然环境中会长期存在，造成“白色污染”等环境问题，所以并不是所有的有机高分子材料都易降解、无污染，说法错误，不符合题意。 故选：B。 2．（2026·山东泰安·一模）将一定质量的镁投入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中滴入稀盐酸，有气泡冒出，则以下判断错误的是 A．滤液中一定含有硝酸镁 B．滤液中一定不含硝酸铜 C．滤渣中一定含有铜、银和镁 D．反应后溶液质量增加 【答案】D 【分析】根据金属活动性顺序为Mg＞Cu＞Ag,将一定质量的镁投入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，镁优先与AgNO3反应生成硝酸镁和银，AgNO3反应完，若还有镁，镁才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸镁和铜。 【解析】A、金属活动性顺序为Mg＞Cu＞Ag,将一定质量的镁投入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，镁优先与AgNO3反应生成硝酸镁和银，AgNO3反应完，若还有镁，镁才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸镁和铜，充分反应后过滤，向滤渣中滴入稀盐酸，有气体冒出，银、铜均不与稀盐酸反应，说明滤渣中含有镁，即镁是过量的，滤液中一定含有硝酸镁，故选项说法正确； B、根据A选项的解析，镁有剩余，则滤液中一定不含硝酸铜，故选项说法正确； C、滤渣中一定含有银、铜、镁，故选项说法正确； D、由Mg+2AgNO3═Mg（NO3）2+2Ag可知，每24份质量的镁可置换出216份质量的银，溶液的质量会减少；由Mg+Cu（NO3）2═Mg（NO3）2+Cu可知，每24份质量的镁可置换出64份质量的铜，溶液的质量会减少；则反应后溶液质量减少，故选项说法错误。 故选D。 3．（2025·山东滨州·三模）下列图像能正确反映对应变化关系的是 A．①向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量等浓度的稀盐酸 B．②用双氧水和二氧化锰的混合物制取氧气 C．③在密闭容器中用足量红磷测定空气中氧气的含量 D．④向一定质量的饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙 【答案】C 【解析】A、向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量等浓度的稀盐酸，锌比铁活泼，反应速率快，金属锌和铁跟足量的酸反应，因为金属少量，所以按照金属的量来算氢气的质量，假设锌粉和铁粉的质量均是1g，根据方程式：可知，相同质量的金属完全反应，铁粉产生氢气的质量要比锌粉大，不符合题意； B、在双氧水制取氧气的反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后催化剂的质量不变，不符合题意； C、在密闭容器中用足量红磷测定空气中氧气的含量，红磷与空气中的氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，根据质量守恒定律，参加反应的红磷的质量与参加反应的氧气的质量和等于生成五氧化二磷的质量，则随着反应的进行，固体的总质量逐渐增大，待完全反应后，不再变化，符合题意； D、向一定质量的饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙，因为氧化钙和水反应生成氢氧化钙，反应消耗了水，有溶质析出，溶液质量减小，故随着氧化钙的不断加入，溶液的质量逐渐减小至零，不符合题意。 故选C。 4．（2026·陕西榆林·一模）某溶液中可能含有或中的一种或两种。将一定量铁粉加入盛有该溶液的烧杯中，溶液中的质量随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该溶液中含有和，不含 B．a、b点对应的溶液中溶质成分相同 C．c点对应的溶液呈黄色 D．将反应后的混合物过滤，滤渣中最多有三种金属 【答案】D 【解析】根据金属活动性顺序，铁粉加入溶液后优先与反应生成银和，此阶段质量不变（对应段）；完全反应后，铁再与反应生成铜和，质量逐渐减少至0（对应段），铁与不反应，无法确定溶液中是否含。 A、根据分析可知，无法判断溶液是否含，无法判断溶液是否含，错误； B、点溶液含剩余，点恰好完全反应，溶质成分不同，错误； C、点时，和完全反应，溶质为浅绿色的[可能含]，溶液不是黄色，错误； D、若铁粉过量，滤渣含置换出的、和过量的，共三种金属，为最多情况，正确。 故选D。 5．（2026·陕西咸阳·一模）有关金属的实验如下，能达到相应目的的是 A．比较纯铜与黄铜的硬度 B．探究铁生锈的条件 C．测定空气中氧气含量 D．验证质量守恒定律 【答案】A 【解析】A、合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，将黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片表面会出现明显划痕，可比较二者硬度，能达到实验目的，符合题意； B、左侧试管中的铁钉只与水接触，不生锈；右侧试管中的铁钉只与氧气接触，不生锈，不能探究铁生锈的条件，不能达到实验目的，不符合题意； C、测定空气中氧气含量时，少量铜粉无法耗尽装置内的氧气，会导致测定结果偏小，不能达到实验目的，不符合题意； D、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，有气体参与反应，该实验没有在密闭装置中进行，反应前后天平不平衡，无法验证质量守恒定律，不能达到实验目的，不符合题意。 故选：A。 6．（2025·四川凉山·三模）向Fe(NO3)2与AgNO3的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，分别将滤渣和滤液装于两支试管中，实验过程如图所示。下列说法中错误的是 A．操作I用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 B．若滤渣中无气泡产生，则滤渣中只有银 C．若滤液显浅绿色，则滤渣的质量一定大于加入的锌的质量 D．若滤液无色，向其中加入稀盐酸一定无白色沉淀产生 【答案】C 【分析】金属活动性：Zn＞Fe＞Ag，向Fe(NO3)2与AgNO3的混合溶液中加入一定量锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银完全反应后，锌与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁。 【解析】A、操作I实现了固液分离，名称是过滤，过滤所需的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒，不符合题意； B、向滤渣中加入适量稀盐酸，若滤渣中无气泡产生，说明滤渣中不含锌和铁，锌一定与硝酸银反应生成了银，则滤渣中只含有银，不符合题意； C、若滤液显浅绿色，说明滤液中含硝酸亚铁，硝酸亚铁可能没有参与反应，也可能部分参与反应，锌一定与硝酸银反应生成了硝酸锌和银，即，65份质量的锌置换出216份质量的银，固体质量增加，锌可能与硝酸亚铁反应生成了硝酸锌和铁，即，65份质量的锌置换出56份质量的铁，固体质量减小，则滤渣的质量不一定大于加入的锌的质量，符合题意； D、若滤液无色，则硝酸亚铁已经完全反应，则硝酸银也完全反应，则向滤液中加入适量稀盐酸，一定无白色沉淀生成，不符合题意。 故选C。 7．（2026·河南商丘·一模）取3克不纯的镁粉（含杂质甲）和3克不纯的铁粉（含杂质乙），分别与50 g稀盐酸（足量）充分反应后，均得到52.8 g溶液，则下列有关甲、乙的推断正确的是 A．铜、铝 B．铁、锌 C．铝、锌 D．锌、镁 【答案】D 【解析】计算溶液增重：反应后溶液质量增加量 。即 3g 样品反应后，进入溶液的质量减去生成氢气的质量为 2.8g。 镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，方程式分别为：、、、；根据方程式中各金属与氢气的质量关系， 计算 3g 纯金属的理论增重（）： Mg： Fe： Zn： Al： Cu：不反应，若含铜，实际反应金属小于 3g，增重必小于纯镁的 2.75g。 推断杂质： 不纯镁粉（含甲）：实际增重 2.8g > 纯镁 2.75g，说明杂质甲的单位质量增重能力大于镁。符合条件的有 Fe、Zn。排除 A、C。 不纯铁粉（含乙）：实际增重 2.8g < 纯铁 2.89g，说明杂质乙的单位质量增重能力小于铁。符合条件的有 Mg、Al、Cu。排除 B（Zn 增重大于铁）。 结论：只有 D 选项（甲为 Zn，乙为 Mg）同时满足上述条件。 故选D。 8．（多选）（2025·山东济南·三模）某电镀厂废液含有 CuSO4、ZnSO4、FeSO4，小明设计实验流程从废液中回收硫酸锌和有关金属，实验过程如下图所示。有关该流程的说法中，不正确的是 A．固体 B 为 Zn、Fe、Cu B．滤液 A 的质量等于废液的质量 C．反应 II 过程中会产生气泡 D．滤液 A 和滤液 F 混合即得到纯净的 ZnSO4溶液 【答案】BD 【解析】A、废液样品中含有、、，加入过量锌粉，锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，则充分反应后过滤得到的固体B中含有 Zn、Fe、Cu，说法正确，不符合题意； B、废液样品中含有、、，加入过量锌粉，锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，化学方程式为，每65份质量的锌置换出64份质量的铜，则反应后溶液质量增加，锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，化学方程式为，每65份质量的锌置换出56份质量的铁，则反应后溶液质量增加，则充分反应后过滤得到的滤液A的质量大于废液的质量，说法错误，符合题意； C、由A选项分析可知，固体B中含有 Zn、Fe、Cu，铁具有磁性，锌、铜不具有磁性，则用磁铁吸引分离出铁后得到的固体C中含有锌、铜，向固体C中加入过量稀硫酸，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜与稀硫酸不反应，因此反应II过程中会产生气泡，说法正确，不符合题意； D、废液样品中含有、、，加入过量锌粉，锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，则充分反应后过滤得到的滤液A中含有硫酸锌；由C选项分析可知，固体C中含有锌、铜，向固体C中加入过量稀硫酸，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜与稀硫酸不反应，则充分反应后过滤得到的滤液F中含有硫酸锌、硫酸，则滤液A和滤液F混合不能得到纯净的溶液，说法错误，符合题意。 故选：BD。 9．（多选）（2026·山东青岛·一模）下列四个图像不能正确反映实验变化关系的有 A．  向盐酸和氯化铜的混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液 B．  电解一定质量的水 C．  向的氢氧化钠溶液中不断加水 D．  向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量稀硫酸 【答案】BC 【解析】A、向盐酸和氯化铜的混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠先与盐酸反应生成氯化钠和水，然后再与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，故反应刚开始时无沉淀产生，一段时间后开始产生沉淀，至反应结束后沉淀质量保持不变，故选项图像正确。 B、水通电分解生成氢气和氧气，由反应的化学方程式可知，生成氢气和氧气的质量比为(1×2×2):(16×2)=1:8，故选项图像不正确。 C、的氢氧化钠溶液呈碱性，加水后碱性减弱，pH减小，但其pH总是大于7，不会小于7，故选项图像不正确。 D、由反应的质量关系、可知，向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量稀硫酸，完全反应铁粉产生的氢气质量更多，由于锌的活动性比铁强，锌完全反应所需时间短，故选项图像正确。 故选BC。 10．（2026·陕西·一模）2026年春晚舞台上，人形机器人完成空翻、耍棍等高难度动作，其外壳采用铝合金减轻重量，关节使用钛合金保证强度，动力来自锂电池。 （1）钛合金属于______（填“金属”或“合成”）材料。 （2）铝具有良好抗腐蚀性的原因是_______。 （3）锂电池放电时是将______能转化为电能。 （4）锂原子（Li）在化学反应中容易失去电子，形成_____（填离子符号）。 【答案】（1）金属 （2）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 （3）化学 （4） 【解析】（1）金属材料包括合金和纯金属，因此钛合金属于金属材料； （2）铝具有良好抗腐蚀性的原因是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； （3）锂电池放电时是将化学能转化为电能； （4）锂原子的最外层电子数为1<4，在化学反应中易失去1个电子形成带1个单位正电荷的锂离子，其离子符号为。 11．（2026·广东深圳·一模）铁是目前年产量最高的金属。现代以赤铁矿(主要成分为)为原料，通过高炉炼铁得到铁。我国科学家开发了氢基闪速炼铁工艺，只需3~6秒即可完成传统高炉5~6小时的炼铁过程。二者原理如图： （1）闪速炼铁的速率远快于高炉炼铁。由此分析，两种炼铁方式中，粉碎后的铁矿石粒径大小关系为：闪速炼铁_____(填“>”或“<”)高炉炼铁。 （2）高炉炼铁中，产生还原性气体的化学方程式为______，该反应______热量(填“吸收”或“放出”)。 （3）石灰石在高温下的产物与矿石中的杂质化合生成炉渣，则该杂质的化学式为______ （4）闪速炼铁过程中，高温下氢气将氧化铁还原为铁，同时生成水，发生反应的化学方程式为_____。 （5）1300℃时，还原氢矿比R(HCT)对闪速炼铁过程中还原塔中各指标的影响如图所示。最佳还原氢矿比为______。 （6）与高炉炼铁相比，闪速炼铁的优势还有_____(任写一条)。 【答案】（1）< （2） 吸收 （3） （4） （5） （6）无排放，更环保 【解析】（1）增大反应接触面积可以提高反应速率，闪速炼铁的速率远快于高炉炼铁，故粉碎后的铁矿石粒径大小关系为：闪速炼铁<高炉炼铁。 （2）高炉炼铁中，产生还原性气体的化学方程式是碳单质与二氧化碳生成一氧化碳的反应，反应方程式为；反应条件为高温，故该反应吸收热量。 （3）石灰石在高温下的产物是氧化钙，氧化钙可以与二氧化硅反应生成，故矿石中的杂质化学式为。 （4）闪速炼铁过程中，高温下氢气将氧化铁还原为铁，同时生成水，发生反应的化学方程式为。 （5）由图可知，当还原氢矿比为800时，出料含Fe的质量分数最大，且出料含FeO的质量分数最小，故最佳还原氢矿比为800。 【点睛】与高炉炼铁相比，闪速炼铁的优势还有无排放，更环保。 12．（2026·广西南宁·一模）纳米氧化锌因独特的纳米特性，在传感器、抗菌涂层、光催化材料等科技领域应用广泛。工业上利用锌浸出液(主要含ZnSO4、CuSO4和CdSO4等)通过水热法制备纳米氧化锌，主要流程示意图如图： 已知：①金属活动性顺序为Zn＞Cd(镉)＞Cu。 ②氢氧化钡虽为可溶性碱，但在水中溶解度较小(微溶)，在低浓度的检验实验中，易形成白色浑浊，对硫酸根离子的检验产生干扰。 回答下列问题： （1）锌浸出液需先加酸调节pH至酸性，适宜加入的酸是______(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。 （2）锌粉除铜、镉比碎粒效果好的原因是______。 （3）反应器1中发生的反应有多个，写出其中除镉反应的化学方程式为______，该反应属于______(填基本反应类型)。 （4）锌粉除铜、镉的实验结果如图所示。结合图像分析：增加锌粉用量，铜的去除率始终接近100%且不变的原因是______。 （5）反应器2中生成的氢氧化锌沉淀经过过滤后，检验是否洗涤干净的操作是：取最后一次洗涤液于试管中，______(写出实验步骤、现象和结论)。 【答案】（1）稀硫酸 （2）锌粉的接触面积更大，反应更充分 （3） 置换反应 （4）铜的金属活动性远弱于锌，锌粉用量较少时铜离子就已经被完全置换 （5）滴加稀硝酸酸化后，再滴加氯化钡溶液，若无明显现象，则洗涤干净 【解析】（1）由流程图看出，反应后为硫酸锌，锌浸出液需先加酸调节pH，适宜加入的酸是稀硫酸。 （2）锌粉除铜、镉比锌粒效果好的原因是锌粉的接触面积更大，反应更充分。 （3）根据金属活动性顺序Zn＞Cd(镉)＞Cu，锌可以置换出中的镉，生成硫酸锌和镉，化学方程式为：Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd；该反应符合“单换单”，属于置换反应。 （4）增加锌粉用量，铜的去除率始终接近100%且不变的原因是：铜的金属活动性远弱于锌，锌粉用量较少时铜离子就已经被完全置换。 （5）氢氧化锌沉淀表面会吸附含硫酸根的可溶性杂质，因此检验最后一次洗涤液中是否含硫酸根即可判断洗涤是否干净；根据题给信息，氢氧化钡会干扰硫酸根检验，因此选择稀硝酸酸化，再滴加氯化钡溶液，若无明显现象，说明没有硫酸根，则说明已经洗涤干净。 13．（2026·甘肃平凉·一模）金属资源在生产、生活中应用十分广泛。化学社团的同学们在老师的指导下对金属活动性及铁的锈蚀条件及影响因素进行了探究。 活动一：探究金属的活动性 【实验探究】同学们将打磨过的粗细和长短均相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入等体积、等浓度的稀硫酸中，观察现象。 （1）下面是实验记录表，请完成表中空白。 实验操作 实验现象 缓慢产生少量气泡，溶液变为___________色 快速产生大量气泡 无现象 【实验结论】 （2）分析上述现象，得出三种金属的活动性由强到弱的顺序是___________。 【反思改进】有同学提出利用金属和盐溶液反应也可以验证这三种金属的活动性顺序。于是大家做了如图实验。 （3）乙中发生反应的化学方程式是___________，实验现象是___________，反应类型是___________(填基本反应类型)。有同学思考后认为___________(填“甲”“乙”或“丙”)实验是多余的，不需要进行该实验也能验证出三种金属的活动性顺序。 活动二：探究铁锈蚀的条件及影响因素 任务一  为探究铁生锈的条件，社团同学设计了如图实验： （4）通过对比实验___________(填序号)可知，铁生锈需要与氧气接触。综合分析，得出了铁钉生锈的条件。 任务二  探究食盐水对钢铁腐蚀快慢的影响 【实验】用如图2装置进行实验，锥形瓶中放生铁粉末，滴管中预先加入3 mL不同浓度的食盐水，并用氧气传感器测定锥形瓶内的氧气浓度，数据如表所示： 实验组 实验① 实验② 实验③ 实验④ 生铁粉末质量 3.5 g 3.5 g X 3.5 g 食盐水浓度 4% 8% 16% 24% 3 min时瓶内氧气浓度 18.96% 18.56% 18.28% 17.99% 【实验分析】 （5）实验③中X=___________。该实验探究的是食盐水浓度对钢铁腐蚀快慢的影响，其实验结论是___________。 【答案】（1）浅绿 （2）Al>Fe>Cu （3） 铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 置换反应 甲 （4）AB （5）3.5g 其他条件相同时，食盐水浓度越大，铁的锈蚀速率越快 【解析】（1）铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，硫酸亚铁溶液呈浅绿色，所以铁丝插入稀硫酸中，缓慢产生少量气泡，溶液变为浅绿色； （2）铝丝与稀硫酸反应快速产生大量气泡，铁丝与稀硫酸反应缓慢产生少量气泡，铜丝无现象，说明铝与稀硫酸反应最剧烈，铁次之，铜不与稀硫酸反应，所以三种金属的活动性由强到弱的顺序是Al>Fe>Cu； （3）乙实验中铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为，实验现象为铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，该反应符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于基本反应类型中的置换反应； 甲实验中铝能置换出铜，说明铝比铜活泼；乙实验中铁能置换出铜，说明铁比铜活泼；丙实验中铝能置换出铁，说明铝比铁活泼，则利用乙、丙实验即可证明活动性顺序Al>Fe>Cu，因此甲实验是多余的； （4）A实验中铁钉同时与氧气、水接触，生锈；B实验中铁钉只与水接触，不生锈，则对比实验AB说明铁生锈需要与氧气接触； （5）分析表格可知，四组实验中所用食盐水的浓度不同，相同时间内消耗的氧气的量不同，故该实验探究的是食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响，根据控制变量唯一的原则，除食盐水浓度不同外，其他条件应相同，则实验③中X=3.5g； 根据表格可知，食盐水浓度越大，相同时间内消耗的氧气越多，表明钢铁锈蚀速率越快，由此可得出结论：其他条件相同时，食盐水浓度越大，铁的锈蚀速率越快。 14．（2026·陕西咸阳·一模）我国的国防建设彰显国威军威，其背后离不开金属材料的支撑。化学小组以“金属”为主题展开了项目化学习。 活动一：探究金属之性 “歼-20S”主承力结构采用钛合金材料。为探究铝、钛(Ti)、铜的金属活动性顺序，进行了如下实验。实验过程中发现甲试管内钛片无明显变化，乙试管内钛片表面有红色固体出现。(实验所用金属片均已打磨光亮) （1）实验前，将钛片用砂纸打磨光亮的目的是___________。 （2）根据实验现象可得出三种金属活动性由强到弱的顺序为___________。 活动二：掌握金属之护 （3）为保障"08A步兵战车"的战备状态，需对其钢制履带进行防锈处理。请写出一种常用的防锈方法：___________。 （4）“长剑-1000高超音速巡航导弹”含大量的铜制部件，其维护产生的废铜经氧化、酸化得到硫酸铜浸出液。工业上常用铁和硫酸铜溶液反应回收铜，该反应的化学方程式为___________。 【答案】（1）去除表面的氧化物和杂质 （2） （3）涂油（或刷漆等合理即可） （4） 【解析】（1）金属长期放置在空气中，表面会生成氧化膜，还可能附着污物，打磨的目的是除去这些杂质，避免影响实验，保证反应顺利进行。 （2）根据活动性规律：活动性强的金属能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来。甲中钛不能置换出氯化铝中的铝，说明活动性Al>Ti；乙中钛能置换出氯化铜中的铜，说明活动性Ti>Cu，因此三者顺序为Al>Ti>Cu。 （3）铁生锈的条件是同时接触氧气和水，防锈的原理是隔绝铁与氧气、水的接触，钢制履带常用的防锈方法有刷防锈漆、涂油等，合理即可。 （4）铁和硫酸铜发生置换反应，生成硫酸亚铁和铜，方程式为：。 15．（2026·湖南湘潭·一模）垃圾被称为“放错了地方的资源”，某实践小组的同学带着浓厚的兴趣对垃圾的分类、处理及宣传活动等展开了项目式学习。 活动一：参观垃圾处理厂 小组同学在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如图： （1）在“分类收集”时，下列回收物品中属于金属材料的是___________(填标号)。 A．塑料水瓶 B．废旧铁锅 C．铝制易拉罐 D．旧书和报纸 活动二：体验变废为宝 （2）材料收集：小组同学在垃圾处理厂收集到两块破旧的铁板，发现其表面有大量锈迹。技术人员介绍，铁制品若保存不当易生锈。若要防止铁生锈，可采取的措施是___________(写一种)。同学们决定将这两块铁板“变废为宝”。 进行制作：先用砂纸打磨铁板表面至光亮，再将刻下“马”字(即“马”字的部位镂空)的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的两个铁板上。接下来进行下图所示实验。 （3）如实验1所示，小红将铁板完全浸入硫酸铜溶液中，一段时间后取出，观察到铁板上出现了红色的“马”字。写出实验1中发生反应的化学方程式：___________。 （4）如实验2所示，小明将铁板完全浸入蚀刻液a中，一段时间后取出，观察到铁板上出现凹陷的“马”字且没有附着物，则蚀刻液a为___________(填序号)。 ①氯化铝溶液        ②稀盐酸        ③硝酸银溶液 （5）探究蚀刻废液的成分 【提出问题】实验结束后，实验2烧杯中蚀刻废液中除水外，还含有的物质是什么？ 【做出猜想】猜想1：FeCl2     猜想2：___________ 【查阅资料】FeCl2和CaCO3不反应。 【实验验证】 （6）同学们设计了如下方案进行探究： 实验操作 实验现象 实验结论 取少量碳酸钙于试管中，向其中加入足量实验2烧杯中的蚀刻废液 ___________ 猜想2成立 活动三：宣传推广 同学们通过各种方式，学到了垃圾的分类、处理、利用等知识，并通过实地宣讲、拍摄小视频等多种方式，宣传了垃圾分类回收的重要意义。 【答案】（1）BC （2）保持铁制品表面的洁净和干燥（或刷油漆、涂油等） （3） （4）② （5） （6）有气泡产生 【解析】（1）A、塑料水瓶由塑料制成，塑料属于有机合成材料，故A不符合题意； B、废旧铁锅由铁制成，属于金属材料，故B符合题意； C、易拉罐由铝制成，属于金属材料，故C符合题意； D、旧书和报纸的主要成分是纤维素，属于天然高分子材料，故D不符合题意。 故选BC。 （2）防止铁生锈，可采取的措施是：保持铁制品表面的洁净和干燥（或刷油漆、涂油等）； （3）铁的金属活动性比铜强，能与硫酸铜发生置换反应，生成铜和硫酸亚铁，反应方程式为； （4）①氯化铝溶液：铁的金属活动性弱于铝，不发生反应，无法蚀刻； ②稀盐酸：铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，无固体附着物，符合 “凹陷‘马’字且无附着物” 的现象； ③硝酸银溶液：铁与硝酸银反应生成银固体附着，不符合题意； 故选②； （5）蚀刻液a为稀盐酸，若盐酸过量，废液中除反应生成的外，还含有未反应的，故猜想2为：； （6）若猜想2成立（废液中含），碳酸钙会与盐酸反应生成二氧化碳气体，因此实验现象为有气泡产生。 16．（2026·吉林长春·一模）铁在生产、生活中应用广泛。同学们在老师的指导下对铁进行了以下研究。 活动一：铁的性质 （1）物理性质：铁能拉成丝说明铁具有_____性。 （2）化学性质： ①与氧气反应：铁丝在纯氧中燃烧，生成黑色固体的化学式为_____； ②与稀硫酸反应：铁与稀硫酸的反应为。该反应属于_____反应； ③与硫酸铜溶液反应：传统工艺制铁锅时，使用硫酸铜溶液在钢板上划线，由于铁的活动性比铜_____，划线处会出现红色的铜，沿红色线条切割即可得锅胚。 活动二：铁的保护与应用 为研究生铁锅锈蚀程度与哪些因素相关，同学们进行相关调查，部分数据如下。 空气湿度与锈蚀的关系 海拔高度与锈蚀的关系 地区 空气湿度 锈蚀程度 地区 海拔高度 锈蚀程度 长春 63.60% 4 昆明 1890m 4 兰州 84.80% 5 成都 600m 7 广州 84.85% 8 上海 4m 8 锈蚀程度由1到10，逐渐增强 （3）结合铁生锈条件，定性定量分析上表，简述锈蚀程度差异原因______。 （4）在研究过程中发现，还有其他因素对铁锅锈蚀程度有影响，试举其一：______。 铁生锈也可造福人类。生活中“暖贴”就是利用铁生锈放热的原理。 活动三：铁的冶炼 科研人员提出一种回收利用冶炼铝产生的废渣——赤泥(含)的新方法，助力产业逐“绿”前行。应用新方法从赤泥中提出铁发生反应的化学方程式：。用该方法处理某赤泥样品的实验数据如下表所示。 时间 0分钟 5分钟 10分钟 15分钟 剩余样品质量 15.0 g 10.2 g 9.0 g 5.9 g 剩余样品中铁的质量分数 28.0% 24.5% 18.0% 12.0% （5）该方法助力产业逐“绿”的理由之一是______。 （6）依表计算，反应从开始至10分钟，提取铁的质量为____g。 【答案】（1）延展或良好的延展 （2） 置换 强 （3）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触。从空气湿度与锈蚀的关系看，在其他条件相似时，空气湿度越大，锈蚀程度越强，如广州空气湿度最大，锈蚀程度最高。从海拔高度与锈蚀的关系看，在其他条件相似时，海拔高度越低，氧气浓度相对越高，锈蚀程度越强，如上海海拔最低，锈蚀程度最高 （4）温度（合理即可） （5）废物利用，可以节约金属资源，减少污染物的排放（或生成物为铁和水，无二氧化碳生成，可以减缓温室效应等） （6）2.58 【解析】（1）铁能拉成丝说明铁具有良好的延展性； （2）①铁丝在纯氧中燃烧生成黑色固体四氧化三铁，化学式为：； ②该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应； ③传统工艺制铁锅时，使用硫酸铜溶液在钢板上划线，由于铁的活动性比铜强，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故划线处会出现红色的铜； （3）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触。从空气湿度与锈蚀的关系看，在其他条件相似时，空气湿度越大，锈蚀程度越强，如广州空气湿度最大，锈蚀程度最高。从海拔高度与锈蚀的关系看，在其他条件相似时，海拔高度越低，氧气浓度相对越高，锈蚀程度越强，如上海海拔最低，锈蚀程度最高； （4）对铁锅锈蚀程度有影响的其他因素还有温度、铁的形状等； （5）该方法从赤泥中提取铁，废物利用，可以节约金属资源，减少污染物的排放，同时生成物为铁和水，无二氧化碳生成，可以减缓温室效应； （6）由表中数据可知，反应从开始至10分钟，提取铁的质量为：。 17．（2026·辽宁朝阳·一模）浩如烟海的中国古代典籍中记录了许多化学知识，展示了中国古代人民的智慧。 Ⅰ．《天工开物》 明代宋应星所著的《天工开物》是我国乃至世界科技史上一部极有价值的科技著作。 （1）《天工开物》记载古代炼铁工艺：“凡铁一炉载土(铁矿石)二千余斤……·或用煤炭……扇炉风箱必用四人……土化成铁……”。现代工业用一氧化碳还原赤铁矿(主要成分为氧化铁)炼铁，其反应原理是___________(用化学方程式表示)。 （2）《天工开物》还描述了锡的冶炼方法，“水锡……其质黑色……愈经淘取”。炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是___________。 Ⅱ．《周礼·考工记》 （3）《周礼·考工记》中记载了“以栏为灰，渥淳其帛，实诸泽器，淫之以蜃”的沤帛的方法，“淫之以蜃”即利用“蜃灰”(主要成分为CaO)与水反应生成，该反应过程中___________(填“吸收”或“放出”)热量。 Ⅲ．《梦溪笔谈》 《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法：“挹其水熬之，则成胆矾()，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。”主要流程如图所示： （4）流程“熬”的过程类似于下列中的___________(填字母序号)实验操作。 A．溶解 B．过滤 C．蒸发 （5）方案一…“烹”的过程中存在一步反应为，则X的化学式为___________。在炭火的高温作用下，CuO与碳发生反应，最终生成Cu。 （6）方案二中若要加快溶解速率，除了搅拌还可采取的措施是___________。“铁釜”中发生反应属于___________(填写基本反应类型)。 （7）方案一和方案二比较： 两种制取铜的方案中，同学们认为方案二更佳，原因是___________(任写一点)。 【答案】（1） （2）合金的熔点比纯锡的熔点低 （3）放出 （4）C （5） （6）加热（或将胆矾研碎，合理即可） 置换反应 （7）节约能源（或操作简单、更环保，合理即可） 【解析】（1）工业炼铁的原理是一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为。 （2）合金的特性是熔点比组成它的纯金属更低，加入铅形成合金后熔点降低，因此更易熔化流出。 （3）氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应是典型的放热反应。 （4）“熬”是加热蒸发苦泉水的水分，得到硫酸铜晶体，对应化学实验的蒸发操作，因此选C。 （5）根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变。反应前有2个铜原子、2个硫原子、8个氧原子，反应后有2个铜原子、4个氧原子，说明2X中含有2个硫原子、4个氧原子，可推出X的化学式为。 （6）加快溶解的方法除搅拌外，升高温度、将固体研磨增大接触面积都可以；铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，是单质+化合物生成新单质+新化合物，属于基本反应类型中的置换反应。 （7）方案二不需要高温加热，相比方案一更节约能源，且操作更简便、污染更小，合理即可。 18．（2026·安徽滁州·一模）学习小组同学利用如图实验，回收实验室废弃的铜粉与铁粉混合物中的铜粉。 （1）计算上述实验回收铜粉的质量。忽略回收过程中铜粉的损失，要有计算过程 （2）上述实验所用稀硫酸的溶质质量分数是否可能为，说明理由。 【答案】（1）解：设混合物中铁粉的质量为，硫酸的质量为，根据图示可知，铁与稀硫酸反应放出氢气的质量为30g+100g-129.6g=0.4g， 该混合物中铜粉的质量为。 答：上述实验回收铜粉的质量为。 （2）根据（1）的计算，硫酸的质量为，稀硫酸溶液的质量为100g，所以实验所用的稀硫酸的溶质质量分数，所以不可能是。 【解析】（1）详解见答案。 （2）详解见答案。 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $