内容正文:
第17讲 金属的性质和应用
内容导航
01 预习航标 → 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1.了解金属的物理特征,知道金属材料在生产和生活中的重要用途;
2.初步认识常见金属的化学性质,了解金属活动性顺序;
3.知道合金及其性能特点;
4.认识化学在材料科学发展中的重要作用。
预习重点
1.金属的物理性质共性及其在生活中的应用;
2.金属的化学性质:与氧气、酸、盐溶液的反应;
3.合金的概念及合金性能优于纯金属的原因。
预习难点
1.通过实验探究归纳金属活动性顺序;
2.金属与盐溶液置换反应的原理及判断。
情|境|启|思
问题1:“黄金常被用来制作高档首饰,主要利用了它的什么性质?银的导电性比铜还好,为什么电线却用铜而不用更昂贵的银呢?”(引导学生思考:性质决定用途,但价格、资源等因素同样重要。)
问题2:“为什么炒菜的锅常用铁或铝制作?灯泡里的灯丝却要用熔点高达3410℃的钨丝?如果用锡丝代替钨丝,通电后可能会怎样?”(引导学生关注金属的导热性和熔点差异。)
问题3::“为什么锤子、钳子用铁制而不用铅制?一块铝可以被压成比纸还薄的铝箔,一粒金子能被拉成细丝,这又说明金属具有什么性质?”(引导学生认识金属的硬度和延展性差异。)
问题4:“它们都是铁制品,为什么一个久用如新,一个却锈蚀严重?‘不锈钢’和普通铁是同一种物质吗?它与纯铁相比性能上有什么过人之处?”(为后续学习合金的概念埋下伏笔。)
深|研|精|炼
知识点01 金属的物理性质
金属的物理性质
1、金属物理性质:
(1)常温下为固体(特殊:汞为液体),有金属光泽,密度较大,熔点较高。
(2)大多数金属呈银白色,特殊:铜紫红色,金金黄色,铁粉黑色(铁片为银白色)。
(3)大多数金属具有优良的导电性、导热性,有延展性(延:拉成丝;展:压成片)。
2、金属的用途:(性质和用途要对应)
(1)决定和影响金属用途的因素
物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。
(2)性质决定用途
铜、铝具有导电性→电线;钨熔点高→灯丝;铬硬度大→做镀层金属;铁硬度大→菜刀、镰刀、锤子等。
(3)生活中应用的金属
干电池外皮→锌/锰;“银粉”→铝;水银温度计→汞;“锡箔”纸→铝或锡;保温瓶内胆→银。
【特别提醒】
金属的物理性质:
光泽:表面具有金属光泽(即反射光线的能力),通常呈银白色或灰白色(例外:铜呈紫红色,金呈金黄色)。
导电性与导热性:优良的导电性和导热性(在所有固体中,银的导电导热性最好,铜和铝次之且应用最广)。
延展性:具有良好的延性(能拉成细丝)和展性(能压成薄片)。其中金的延展性最强。
机械性能:具有较高的强度和硬度,但有一定的弹性(例外:钠、钾等碱金属质地非常柔软,可用刀切割)。
密度与熔点:大多数金属密度较大(> 5 g/cm³)、熔点较高(例外:锂、钠、钾密度比水小;汞在常温下为液态,镓和铯的熔点低至约 29℃)。
状态:常温下通常为固体(例外:汞(水银)是液态)。
【例1】(2026·广东广州·二模)白炽灯泡的结构如图,通电后钨丝在高温下发光。生产时灯泡内加入少量氮气。下列说法错误的是( )
A.钨丝的熔点高
B.两侧的金属丝能导电
C.灯泡内填充氮气是因为其化学性质活泼
D.白炽灯工作时,红磷能消耗残留氧气
【答案】C
【详解】A.钨丝需要在高温环境下发光不熔化,因此钨丝熔点高,表述正确;
B.金属具有导电性,两侧金属丝的作用是传导电流使钨丝通电,表述正确;
C.灯泡内填充氮气是利用氮气化学性质不活泼的特点,作保护气防止钨丝被氧化,选项描述其化学性质活泼,表述错误;
D.红磷可与氧气发生反应生成白色固体五氧化二磷,能消耗灯泡内残留的氧气,避免钨丝被氧化,表述正确。
【即练1】(2026·河南新乡·二模)钨可用于制作氩弧焊的电极,焊接时电弧中心温度极高,钨能保持形状稳定且不反应。该用途没有体现下列钨的性质中的( )
A.熔点高 B.密度大
C.导电性 D.化学性质稳定
【答案】B
【详解】A. 焊接时电弧中心温度极高,钨仍能保持形状稳定,说明其熔点高、高温下不易熔化,不符合题意;
B. 该用途与钨的密度大小无关联,没有体现密度大的性质,符合题意;
C. 钨用作电极,首先需要具备导电性,不符合题意;
D. 题干明确说明焊接时钨不反应,体现其化学性质稳定,不符合题意。
【即练2】(2026·广东广州·二模)下列物质的用途与所述的性质没有直接的关联的是( )
选项
用途
性质
A
氦气填充探空气球
氦气密度比空气小
B
金属铁用于制菜刀、镰刀、锤子
铁的硬度大
C
氮气用于制造硝酸
氮气的化学性质不活泼
D
干冰用于人工降雨
干冰升华吸热
【答案】C
【详解】A.氦气密度比空气小,因此可用于填充探空气球,用途与性质直接相关;
B.铁的硬度大,适合制作菜刀、锤子等需要承受外力的工具,用途与性质直接相关;
C.氮气用于制造硝酸,是因为氮气含有氮元素,可通过化学反应转化为硝酸,与氮气化学性质不活泼无直接关联,氮气化学性质稳定的典型用途是作保护气,二者无直接关联;
D.干冰升华会吸收大量热量,使周围温度降低,水蒸气凝结为水滴,因此可用于人工降雨,用途与性质直接相关。
知识点02 常见金属的化学性质
常见金属的化学性质
1.大多数金属可与氧气的反应
金属
在空气中
在氧气中
镁
常温下逐渐变暗,表面形成氧化膜。点燃,剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色的固体。
点燃,剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色的固体
2Mg + O2 2MgO
铝
常温下表面变暗,生成一种致密的氧化膜
点燃,剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色的固体
4Al + 3O2 2Al2O3
铁
持续加热变红
点燃,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的固体
3Fe + 2O2 Fe3O4
铜
加热,生成黑色物质;在潮湿的空气中,生成铜绿而被腐蚀
紫红色的铜丝加热后变黑
2Cu + O2 加热 2CuO
银、金
即使在高温时也不与氧气发生反应
2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑(置换反应)
+稀盐酸
+稀硫酸
镁
锌
铁
铜
现象
固体逐渐溶解,产生大量气泡
固体逐渐溶解,产生较多气泡
固体逐渐溶解,无色溶液变为浅绿色,产生少量气泡
无明显现象
方程式
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑
Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑
-
Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑
-
结论
锌和铁都能与稀硫酸(或稀盐酸)反应,生成氢气和相应的化合物;
铜不与稀硫酸(或稀盐酸)反应。
3.金属与金属化合物溶液的反应
实验内容
实验现象
化学方程式
__________
铁丝表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu
4.实验室制取氢气
药品
锌粒(Zn)和稀硫酸(H2SO4)
反应原理
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
收集方法
排水法(原因是难溶于水且不和水反应)
②瓶口向下排空气法(原因是密度比空气小且不与空气成分反应)
制取装置
操作步骤
①检查气密性 ②装入锌粒 ③倒入稀硫酸 ④固定装置 ⑤收集
检验
点燃木条,伸入瓶内,木条上的火焰熄灭,瓶口火焰呈淡蓝色,则该气体是氢气。
验满(验纯)
①用拇指堵住集满氢气的试管口;
②靠近火焰,移开拇指点火,若“噗”的一声,氢气已纯;若有尖锐的爆鸣声,则氢气不纯。
【特别提醒】
教材拓展:
1.在常温下,铝与氧气反应,表面生成一层致密的氧化膜(Al2O3) ,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。
2..实验前用砂纸打磨金属,除去镁、铁等金属表面的氧化膜,便于金属与酸接触反应。
3.铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中,铁化合价为+2价。有Fe2+的溶液为浅绿色。
【例2】(2026·湖南·中考真题)根据相关信息与实验,回答下列问题。
(1)A图中篆书“铜”字中的“同”,暗含古人使用多种方法“共同防护”金属铜的智慧,通过物理隔离、环境控制等多种手段防止铜生锈,其中物理隔离的措施有涂蜡、____________等。
(2)加热密闭装置B中的铜粉,红色粉末变黑,冷却至室温,装置B的总质量与反应前相比_____(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)装置C中,观察到打磨过的____________表面产生气泡,发生反应的化学方程式是___________________。
【答案】(1)刷漆(或镀一层耐腐蚀金属、涂油,合理即可)
(2)不变
(3) 锌片(合理即可) (合理即可)
【详解】物理隔离法防止金属锈蚀,是在金属表面形成保护膜,隔绝氧气和水,常见措施有涂蜡、刷漆、涂油、镀铬等。
装置 B 为密闭容器,根据质量守恒定律,密闭装置内发生化学反应,反应前后装置内所有物质的总质量保持不变。
在金属活动性顺序中,铜在氢之后,不能和稀硫酸反应;锌、铁、镁等排在氢前的金属可以和稀硫酸反应生成氢气,因此打磨后的活泼金属片放入稀硫酸中,表面会产生气泡。
【即练3】(2026·河南安阳·二模)为验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序,某同学设计了如下实验:
①将锌片放入硫酸亚铁溶液中;
②将铁片放入硫酸铜溶液中;
③将铜片放入硫酸锌溶液中。
(1)实验①中观察到的现象是什么?
(2)写出实验②中发生反应的化学方程式___________。
(3)另一种只选用三种试剂,也能一次性验证三种金属的活动性顺序,请写出一组试剂名称。
【答案】(1)锌片表面有黑色固体析出,溶液由浅绿色变为无色
(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3)锌片、铜片、硫酸亚铁溶液(合理即可)
【详解】(1)锌和硫酸亚铁反应置换出铁,生成硫酸锌,观察到锌表面有黑色固体析出,溶液由浅绿色变为无色。
(2)见答案。
(3)将锌片、铜片分别放入硫酸亚铁溶液中,锌片表面附着一层黑色固体,说明Zn>Fe;铜片表面无现象,说明Fe>Cu,所以Zn>Fe>Cu。
【即练4】(2026·江西宜春·二模)2025年,我国新型深海装备“开拓一号”的关键耐压部件采用了锌铬合金。铬(Cr)是一种不常见的金属,在金属活动性顺序中没有它。
同学们对铬、锌、铜三种金属的活动性强弱进行了如下探究。
【提出问题】铬、锌、铜三种金属的活动性强弱关系是怎样的?
【作出猜想】
(1)猜想一:Zn>Cr>Cu 猜想二:___________ 猜想三:Cr>Zn>Cu
【查阅资料】铬(Cr)是一种银白色金属,能与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。
【进行实验】
(2)
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量稀硫酸于试管中,加入铜片
无明显现象
铜的活动性比氢弱
②取少量稀硫酸于试管中,加入铬片
铬片表面产生气泡,溶液变为蓝色
铬的活动性比氢强
③取少量硫酸亚铬溶液于试管中,加入锌片
___________
锌的活动性比铬强
【实验结论】
(3)综合以上实验,猜想___________正确。
【交流与讨论】
(4)实验②中发生反应的化学方程式为___________。
(5)实验前,三种金属片都需要用砂纸打磨,目的是___________。
【拓展延伸】
(6)若将实验②和实验③反应后的混合物倒入同一烧杯中,无气泡产生,充分搅拌后过滤,得到固体X和无色溶液Y。下列说法正确的是___________(填字母,双选)。
A.固体X中一定有铬
B.固体X中一定有锌
C.溶液Y中一定有ZnSO4
D.溶液Y中可能有CrSO4
【答案】(1)Zn>Cu>Cr
(2)锌片表面析出银白色固体,溶液蓝色逐渐变为无色
(3)一
(4)
(5)除去金属表面的氧化膜和污物,防止对实验产生干扰
(6)AC
【详解】(1)三种金属排序,已知给出猜想1( Zn>Cr>Cu)和猜想3(Cr>Zn>Cu),剩余合理猜想为锌活动性大于铜,铜活动性大于铬,即 Zn>Cu>Cr。
(2)已知结论是锌活动性比铬强,锌可以置换出硫酸亚铬中的铬,铬是银白色金属,硫酸亚铬为蓝色溶液,反应后生成无色的硫酸锌,因此现象为锌片析出银白色固体,蓝色溶液逐渐变为无色。
(3)实验得出铜活动性比氢弱,铬活动性比氢强,锌活动性比铬强,因此三种活动性顺序为Zn>Cr>Cu,猜想一正确。
(4)铬和稀硫酸反应生成硫酸亚铬和氢气,配平后方程式为 。
(5)金属长期放置表面会生成氧化膜,打磨是为了除去氧化膜和污物,避免干扰反应进行。
(6)混合后无气泡说明没有剩余的酸,溶液为无色说明不存在蓝色的硫酸亚铬,所有亚铬离子都被置换为单质铬,因此:
A. 固体中一定有被置换出来的铬,正确;
B. 锌若刚好完全置换出铬,固体中不会有剩余锌,错误;
C. 锌置换铬一定会生成硫酸锌,因此溶液中一定含有硫酸锌,正确;
D. 硫酸亚铬为蓝色,溶液无色说明一定不含硫酸亚铬,错误。
因此选AC。
知识点03 置换反应及其应用
置换反应及其应用
1、置换定义: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( A+BC→AC+B
)
2、置换反应类型:
①金属+酸→金属化合物+H2
②金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物
③C+金属氧化物→金属单质+CO2
④H2+金属氧化物→金属单质+H2O
(注意:CO+金属氧化物→金属单质+CO2 该反应不属于基本反应)
教材拓展:
由于置换反应是由一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应,单质中元素的化合价为0,化合物中元素的化合价不为0,因此置换反应中一定有元素的化合价发生改变。
【特别提醒】
化合反应、分解反应和置换反应的比较
【例3】(2026·海南·三模)《天工开物》中记载了我国古代利用炉甘石冶炼金属锌的工艺,其反应原理为下列有关说法正确的是( )
A.属于氧化物 B.CO中碳元素的化合价为+1价
C.该反应属于置换反应 D.根据质量守恒定律可知x为2
【答案】C
【详解】A.氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,含Zn、C、O三种元素,不属于氧化物,A错误。
B.化合物中各元素正负化合价代数和为0,CO中O为-2价,因此C的化合价为+2,B错误。
C.置换反应的特征是单质与化合物反应生成新单质和新化合物,该反应反应物为单质C和化合物,生成物为单质Zn和化合物CO,符合置换反应定义,C正确。
D.根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应前C原子总数为、O原子总数为3,因此,D错误。
【即练5】(2026·黑龙江绥化·模拟预测)超氧化钾又称为“化学氧自救器”,主要用于煤矿井下救急,其涉及的化学反应方程式为:4KO2+2CO2=2X+3O2。下列说法正确的是( )
A.X的化学式为K2CO4 B.反应前后原子个数没有变化
C.反应前后氧元素化合价均为-2 D.该反应为置换反应
【答案】B
【详解】A.反应前总原子数:K:4,C:2,O:反应前总原子数:K:4,C:2,O:;反应后含6个O,因此2个X含4个K,2个C,6个O,即X为,A错误。
B.所有化学反应均遵循质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目、质量都不发生变化,B正确。
C.中K为价,O的平均化合价为,生成物是单质,O化合价为,氧元素化合价不都为,C错误。
D.置换反应的定义是“单质+化合物→新单质+新化合物”,该反应的反应物均为化合物,不属于置换反应,D错误。
【即练6】(2026·山东淄博·二模)芯片生产离不开高纯度硅。下图是工业上生产高纯度硅的微观示意图,下列说法不正确的是( )
A.反应前后原子的种类、个数不变 B.这是一个置换反应
C.生成物中丙、丁的微粒个数比是 D.该生产工艺同时可以得到盐酸
【答案】C
【详解】A.根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、个数均保持不变,表述正确。
B.该反应是单质()和化合物()反应生成新单质()和新化合物(),符合置换反应的特征,表述正确。
C.由配平的方程式可知,生成物丙()、丁()的微粒个数比为,不是,表述错误。
D.反应生成的气体溶于水即可得到盐酸,因此该工艺可同时得到盐酸,表述正确。
知识点04 合金及其应用
合金及其应用
1、概念:在金属中加热融合某些金属或非金属,制得具有金属特征的合金。
①合金是混合物
②形成合金的过程是物理变化
③合金各成分的化学性质不变
2、合金的性能:合金和组成其的纯金属相比较,硬度一般更大,熔点一般更低,抗腐蚀性更好。
合金
铁的合金
铜合金
焊锡
钛和钛合金
形状记忆合金
生铁
钢
黄铜
青铜
成分
含碳量
2%~4.3%
含碳量
0.03%~2%
铜锌
铜锡
铅锡合金
钛镍合金
备注
铁的合金主要含Fe、C,
区别主要是含碳量不同
紫铜是纯铜
熔点低
焊接金属
与人体有很好的相容性,可用于制造人造骨
具有形状记忆效应用于制成人造卫星天线
注意:①“百炼成钢”的原理是降低含碳量,通入纯氧的目的是使生铁中的碳充分反应。C+O2CO2
教材拓展:
1.合金中至少含有一种金属元素,同时也可能含有非金属元素。有些物质虽然含有金属元素,但不具有金属的性质,不属于合金,如Fe3O4、MnO2 等。
2.合金具有金属的共性,如金属光泽,优良的导电性、导热性等。
3.形成合金的过程是物理变化,合金中各成分保持各自原有的化学性质。
3、一些常见合金的特性和用途
名称
主要组成元素
特性
用途
黄铜
铜、锌
坚硬、耐腐蚀
制造机器零件、电器零件等
青铜
铜、锡
耐腐蚀、易铸造成型
制造形状复杂的铸件、精致的工艺品、塑像等
硬铝
铝、铜、镁、锰
质轻而坚硬
制造飞机、汽车,作建筑材料等
焊锡
锡、铅
熔点低、能粘接金属
焊接电子元件、金属片等
不锈钢
(含铬10.5%以上的铁合金)
铁、铬、镍
耐腐蚀
制造医疗器械、化工设备、日用品等
碳素钢
铁、碳
坚硬
作建筑材料,制造机器零件、铁轨、船舶、桥梁等
武德合金
铋、铅、
锡、镉
熔点低
制造电路保险丝、自动灭火和防爆安全装置等
【特别提醒】
合金的特性与纯金属有显著区别,其核心在于“性能优于其组分纯金属”。概括起来主要有以下四点:
硬度与强度更大:合金的硬度和机械强度通常远高于其组成金属。例如,纯铁较软,但加入碳制成钢后硬度大幅提升。这是由于不同原子大小差异,阻碍了金属内部原子层的滑动(固溶强化)。
熔点通常更低:合金的熔点一般低于其组分中任一纯金属的熔点。例如,焊锡(锡铅合金)熔点约183℃,远低于纯锡(232℃)和纯铅(327℃)。这一特性使其更适合用于焊接或铸造。
抗腐蚀性更强:合金往往比纯金属更耐腐蚀。典型例子是不锈钢(铁铬镍合金),它比纯铁更难生锈;钛合金也比纯钛具有更优的耐体液腐蚀能力,常用于生物医学。
物理性能可调:通过改变合金元素的比例,可以“定制”特定性能,如颜色(如金合金可制成白、红、玫瑰金色)、导电性(如电阻合金)或磁性(如永磁合金)。
特别提示:合金是混合物(非纯净物),因此它没有固定的熔沸点,而是在一个温度范围内逐渐软化熔化,这也是它便于塑形加工的重要原因。
【例4】(2026·山东临沂·二模)2026年4月19日,我国人形机器人卡耐罗比站在北京举行。国产人形机器人“闪电”机身采用铝镁合金制作。和纯铝、纯镁相比,铝镁合金的优点是( )
A.硬度更小,易加工 B.熔点更高,耐高温
C.密度更大,更坚固 D.硬度大、抗腐蚀、密度小
【答案】D
【详解】铝镁合金硬度大(机身坚固不易变形)、抗腐蚀(使用寿命长)、密度小(减轻机身自重),完全符合人形机器人机身的材料要求。
【即练7】(2026·湖北武汉·二模)武汉是一座历史悠久、充满活力的城市,许多特色物品中蕴含着丰富的化学知识。下列武汉市特色物品中,不属于合金材料的是( )
A.光谷八路人行桥的全碳纤维拉索 B.武汉长江大桥的钢梁
C.武汉地铁车厢的铝合金扶手 D.黄鹤楼上的青铜钟
【答案】A
【详解】A.光谷八路人行桥的全碳纤维拉索,全碳纤维不属于合金,符合题意,故选项正确;
B.武汉长江大桥的钢梁,钢梁属于合金,不符合题意,故选项错误;
C.武汉地铁车厢的铝合金扶手,铝合金属于合金,不符合题意,故选项错误;
D.黄鹤楼上的青铜钟,青铜钟属于合金,不符合题意,故选项错误;故选:A。
【即练8】(2026·山东烟台·二模)2025年央视春晚堪称一场“科技+文化”的硬核融合盛宴。对所涉及的化学知识理解错误的是( )
A.《武BOT》中机器人骨架采用多种合金,合金的硬度大、耐腐蚀性更强
B.春晚吉祥物“骐骐”的设计源自西周青铜当卢,湿法炼铜工艺中发生了化学变化
C.超高清LED巨幕与氛围灯的核心为高纯度单晶硅,硅是地壳中含量最多的非金属元素
D.《绘新春》中展示的传统书法墨汁,其主要成分炭黑在常温下化学性质稳定,不易褪色
【答案】C
【详解】A.合金相比组成它的纯金属,普遍具有硬度更大、耐腐蚀性更强的特点,表述正确。
B.湿法炼铜的反应原理为,有新物质生成,属于化学变化,表述正确。
C.地壳中元素含量从高到低前四位为氧、硅、铝、铁,含量最多的非金属元素是氧,硅是含量第二的非金属元素,表述错误。
D.墨汁主要成分是炭黑(碳单质),常温下碳的化学性质稳定,不易发生反应,因此字迹不易褪色,表述正确。
知识点05 我国钢铁工业的发展
我国钢铁工业的发展
1、 钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。中华人民共和国成立后,我国的钢铁工业飞速发展。
2、我国钢铁工业的状况或成就
时间
我国钢铁工业的状况或成就
1949年
钢年产量仅15.8万吨,位居世界第26位
1996年
钢年产量首次突破1亿吨,跃居世界第一
1997年∼2021 年
连续保持世界第一
2022年
粗钢产量达10.2亿吨,占世界钢产量的一半多
1.(25-26九年级下·辽宁沈阳·期中)2026年春晚节目《武BOT》由机器人表演,武术动作复杂、灵活,精彩无比。机器人的机身与关节均用钛合金制造,钛合金属于( )
A.合成材料 B.天然材料
C.金属材料 D.复合材料
【答案】C
【详解】金属材料包含纯金属和合金,钛合金是钛熔合其他成分形成的合金,因此属于金属材料,故选C。
2.(2026·广东揭阳·二模)中华文明源远流长,汉字传承千年不息。下列汉字载体属于金属材料的是( )
A.兽骨
B.竹子
C.石头
D.青铜
【答案】D
【详解】A. 兽骨属于天然生物材料,不属于金属材料,错误;
B. 竹子主要成分为植物纤维,属于天然有机材料,不属于金属材料,错误;
C. 石头主要成分为硅酸盐类无机物,属于无机非金属材料,错误;
D. 青铜是铜锡合金,属于金属材料,正确。
3.(2026·江苏南通·模拟预测)近年来,我国航天事业取得了辉煌成就。航天器外壳要求轻巧、耐高温,则用于制造航天器外壳的材料应具有的特性是( )
A.密度大、熔点高 B.密度大、熔点低
C.密度小、熔点高 D.密度小、熔点低
【答案】C
【详解】A、密度大无法满足“轻巧”的要求,故A错误;
B、密度大不满足“轻巧”要求,熔点低不满足“耐高温”要求,故B错误;
C、密度小对应相同体积下质量更小,符合“轻巧”要求;熔点高对应高温下不易熔化,符合“耐高温”要求,故C正确;
D、熔点低无法满足“耐高温”的要求,故D错误。
故选C。
4.(2026·湖北十堰·二模)中国传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”,涂在器物表面,然后加热除汞,使金附着在器物表面。下列说法不正确的是( )
A.金汞漆属于金属材料 B.金的化学性质比较稳定
C.金汞漆加入盐酸中会产生大量气泡 D.鎏金工艺利用了汞的易挥发性
【答案】C
【详解】A. 金属材料包括纯金属和合金,金汞漆是金溶于汞形成的合金,属于金属材料,说法正确;
B. 金在金属活动性顺序中排在极靠后的位置,常温下几乎不与其他物质发生反应,化学性质稳定,说法正确;
C. 在金属活动性顺序里,汞、金均排在氢后,汞、金均与稀盐酸不反应,加入盐酸中,不会产生气泡,说法错误;
D. 工艺中加热即可除去汞,说明汞具有易挥发性,加热后转化为汞蒸气,从而脱离器物表面,说法正确。
5.(2026·江苏泰州·二模)下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.镁粉呈白色,可用作照明弹 B.金刚石硬度大,可用于钻凿岩石
C.干冰易升华,可用作灭火剂 D.氢气易燃烧,可用于冶炼金属
【答案】B
【详解】A.镁粉用作照明弹是因为镁燃烧时发出耀眼白光,不是因为颜色,故选项说法错误;
B、金刚石硬度大,常用于切割玻璃、钻凿岩石,故选项说法正确;
C.干冰用作灭火剂,是因为干冰升华时吸收大量的热,使温度降低,同时二氧化碳密度比空气大,能隔绝氧气,而不是仅仅因为易升华,故选项说法错误;
D.氢气用于冶炼金属,是因为氢气具有还原性,而不是因为易燃烧,故选项说法错误。
6.(2026·湖北·二模)白炽灯泡的结构如图,生产灯泡时会尽量抽掉空气后注入氮气,通电后钨丝会发光放热。下列说法错误的是( )
A.灯泡发光是化学能转化为光能
B.钨丝能导电且熔点高
C.注入氮气是因为其化学性质不活泼
D.白炽灯刚通电时,玻璃柱上的红磷燃烧能消耗灯泡内残留氧气
【答案】A
【详解】A.白炽灯发光的主要能量转化是电能转化为光能和热能,而不是化学能转化为光能,说法错误。
B.钨属于金属,具有导电性,且熔点极高,适合作为灯丝材料,说法正确。
C.氮气常温下化学性质不活泼,很难与其他物质发生反应,可作保护气防止钨丝被氧化,说法正确。
D.白炽灯刚通电时温度升高,红磷会和灯泡内残留的氧气反应,消耗氧气以避免钨丝被氧化,说法正确。
7.(2026·江苏盐城·一模)现有、、三种金属,将和分别放入盐酸中,溶解并产生,不反应;将和分别放入溶液中,一段时间后,在表面有析出,而没有变化。、和的金属活动性顺序正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】 排在氢前的金属能与稀酸反应置换出氢,排在氢后的金属不能;活动性更强的金属能将活动性更弱的金属从其盐溶液中置换出来。
将X、Y放入盐酸中,X反应产生、Y不反应,说明活动性:;
将Y、Z放入溶液中,Y表面析出Ag、Z无变化,说明活动性:。
综上三者活动性顺序为,答案选A。
8.(25-26八年级下·黑龙江大庆·期中)下列关于金属的说法正确的是( )
A.氧化铁、硬铝、焊锡都属于合金
B.金刚石和不锈钢都是金属材料
C.钛合金与人体具有很好的“相容性”,可用来制造人造骨
D.伍德合金的熔点高,可用于制造保险丝
【答案】C
【详解】A、合金是金属与金属(或非金属)熔合形成的具有金属特性的混合物,硬铝是铝合金,焊锡是锡铅合金,氧化铁是纯净的金属氧化物,不属于合金,故A错误;
B、金属材料包括纯金属和合金,不锈钢属于合金,属于金属材料,金刚石是碳单质,属于非金属材料,故B错误;
C、正确;
D、保险丝需用熔点低的材料制作,伍德合金熔点低,可用于制造保险丝,故D错误。
9.(2026·黑龙江齐齐哈尔·一模)下列物质在生活中的用途主要利用其化学性质的是( )
A.钨用于制作灯丝 B.酒精用作燃料
C.氢气用于填充探空气球 D.金刚石用于裁玻璃
【答案】B
【详解】A、钨用于制作灯丝,是因为钨熔点高,熔点无需化学变化即可体现,属于物理性质;
B、酒精用作燃料,是因为酒精具有可燃性,可燃性需要通过燃烧这一化学变化才能表现,属于化学性质;
C、氢气用于填充探空气球,是因为氢气密度小,密度无需化学变化即可体现,属于物理性质;
D、金刚石用于裁玻璃,是因为金刚石硬度大,硬度无需化学变化即可体现,属于物理性质。
10.(25-26九年级下·江苏苏州·阶段检测)下列关于金属的说法中,不正确的是( )
A.钢铁是使用量最多的金属材料
B.将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是混合物
C.黄铜的硬度比铜的硬度小
D.铝表面生成致密的氧化铝薄膜,因而有良好的抗腐蚀性
【答案】C
【详解】A、钢铁是目前使用量最多的金属材料,故选项说法正确;
B、生铁降低含碳量后得到钢,钢是铁和碳的合金,合金属于混合物,故选项说法正确;
C、合金比组成它的纯金属硬度大,黄铜是铜的合金,故黄铜的硬度比铜的硬度大,故选项说法错误;
D、铝的化学性质活泼,但是常温下铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,故铝具有良好的抗腐蚀性,故选项说法正确。
故选:C。
11.(25-26九年级下·黑龙江齐齐哈尔·开学考试)下列关于金属材料的说法中,不正确的是( )
A.钢铁是使用量最大的金属材料
B.黄铜的硬度比铜的硬度小
C.铜有良好的导电性,因而大量用于制作电线
D.铝化学性质活泼,但表面生成致密的氧化铝薄膜,因而有良好的抗腐蚀性
【答案】B
【详解】A、钢铁是目前使用最多的金属材料,不符合题意;
B、合金比组成它的纯金属硬度大,黄铜是铜的合金,故黄铜的硬度比铜的硬度大,符合题意;
C、铜具有良好的导电性,故铜可大量用于制作电线,不符合题意;
D、铝的化学性质活泼,但是常温下铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,故铝具有良好的抗腐蚀性,不符合题意。
故选B。
12.(25-26九年级上·江苏南京·阶段检测)下列有关“金属之最”说法不正确的是( )
A.地壳中含量最高的金属元素——铁 B.熔点最低的金属——汞
C.导电性、导热性最好的金属——银 D.硬度最大的金属——铬
【答案】A
【详解】A、地壳中含量最高的金属元素是铝,不是铁。故选项A错误;
B、汞在常温下是液态,是熔点最低的金属。故选项B正确;
C、银的导电性、导热性在金属中是最好的。故选项C正确;
D、铬是硬度最大的金属。故选项D正确。
故选A。
13.(25-26九年级上·天津河北·阶段检测)下列有关金属及合金的说法中,正确的是( )
A.人类使用最早的金属是铁
B.合金一定是混合物
C.在生活中纯金属比合金应用更广泛
D.合金是由两种或两种以上金属熔合而成的具有金属特征的物质
【答案】B
【详解】A、人类使用最早的金属是铜,而不是铁,故选项说法不正确。
B、合金是在金属中加入某些金属或非金属制得的具有金属特征的物质,合金属于混合物,故选项说法正确。
C、合金的熔点比组成合金的纯金属的熔点更低;硬度和强度更高;抗腐蚀性更好,因此,在生活中合金比纯金属应用更广泛,故选项说法不正确。
D、合金是在金属中加入某些金属或非金属制得的具有金属特征的物质,故选项说法不正确。
故选B。
14.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)下列金属叙述正确的是( )
A.铝制品表面的污垢要用钢丝球刷
B.合金中只含有金属元素
C.生铁的硬度小于纯铁
D.年产量最多的金属是铁
【答案】D
【详解】A、铝表面有一层致密的氧化铝保护膜,能防止内部金属被腐蚀,若用钢丝球刷洗,会破坏这层保护膜,导致铝制品更易被腐蚀,该选项叙述不正确;
B、合金是金属与金属或非金属的混合物,例如,钢是铁和碳(非金属)的合金,因此合金中可能含有非金属元素,该选项叙述不正确;
C、生铁是含碳量较高的铁合金(2%~4.3%),合金的硬度通常大于其组成金属的硬度,因此生铁的硬度应大于纯铁,该选项叙述不正确;
D、铁是年产量最高的金属,该选项叙述正确。
故选D。
15.(2026·广东揭阳·模拟预测)《天工开物》中记载了古代的炼铁工艺:“凡铁分生熟,出炉未炒则生,即炒则熟。”生铁和钢都是铁合金,下列关于铁合金的说法正确的是( )
A.生铁的含碳量低于钢
B.炼铁的主要原理是利用CO还原铁矿石,该反应属于置换反应
C.“炒钢”过程中,通过搅拌使碳被氧化除去,降低含碳量
D.生铁经过“炒炼”后变成纯铁
【答案】C
【详解】A.生铁含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,生铁含碳量高于钢,错误。
B.炼铁反应的化学方程式为,一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应,反应物均为化合物,不属于置换反应,错误。
C.“炒钢”过程中搅拌可使生铁中的碳与空气中氧气反应生成气体被除去,从而降低含碳量,符合工艺原理,正确。
D.生铁炒炼后得到的是钢,降低含碳量,仍属于含碳的铁合金,不是纯铁,错误。
16.(2026·山西·中考真题)设计下图实验,探究铁、铜的金属活动性顺序。下列说法正确的是( )
A.实验前铁丝无需用砂纸打磨 B.铁丝表面出现蓝色固体
C.实验后溶液中有硫酸亚铁 D.铜的金属活动性比铁的强
【答案】C
【详解】A.铁丝表面易形成铁锈氧化膜,会阻碍反应进行,实验前需要用砂纸打磨除去,错误。
B.反应生成的铜单质为红色,因此铁丝表面出现红色固体,不是蓝色,错误。
C.铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,因此实验后溶液中存在硫酸亚铁,正确。
D.该反应可证明铁的金属活动性比铜强,错误。
17.(2026·河北石家庄·二模)我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,其载人舱采用了新型钛合金材料。工业上制取金属钛的关键反应为。下列有关该反应及化学用语表述正确的是( )
A.X的化学式为MgCl2 B.镁离子为Mg+2
C.2Mg表示2个镁分子 D.该反应不属于置换反应
【答案】A
【详解】A.根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变。反应前共有1个Ti、4个Cl、2个Mg,反应后仅含有1个Ti,因此2X中含2个Mg、4个Cl,可得X的化学式为,表述正确。
B.离子符号书写规则为电荷数数字在前、正负号在后,镁离子正确写法为,表述错误。
C.镁是金属,由原子直接构成,元素符号前的数字表示原子个数,因此2Mg表示2个镁原子,不存在镁分子,表述错误。
D.该反应是单质和化合物反应生成新单质和新化合物,符合置换反应的特征,属于置换反应,表述错误。
18.(2026·安徽黄山·二模)数字化实验可精准探究化学反应规律,将等质量的镁、锌分别放入等质量、等溶质质量分数的稀盐酸中,利用压强传感器监测反应容器内压强变化,下列说法错误的是( )
A.压强增大的原因仅是金属与盐酸反应生成了气体
B.反应开始时,镁与稀盐酸反应的容器内压强增大更快
C.若金属完全反应,镁产生的氢气质量比锌多
D.若盐酸完全反应,镁、锌反应产生的氢气质量相等
【答案】A
【详解】A. 金属与稀盐酸反应为放热反应,容器内压强增大的原因有两个:一是反应生成氢气,二是反应放热使气体受热膨胀,因此“仅是生成气体”的表述错误,错误。
B. 镁的金属活动性强于锌,反应速率更快,单位时间内产生的氢气更多、放出的热量更多,因此反应开始时镁对应的容器压强增大更快,与图中曲线①的变化规律一致,正确。
C. 金属完全反应时,+2价金属与酸反应生成氢气的质量公式为,等质量的镁(相对原子质量24)、锌(相对原子质量65),镁的相对原子质量更小,因此产生的氢气质量更大,正确。
D. 若盐酸完全反应,氢气的质量由HCl的量决定,两份稀盐酸等质量、等溶质质量分数,所含HCl质量相等,因此生成的氢气质量相等,正确。
19.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)为探究某银白色金属的金属活动性,进行以下实验(金属表面均已打磨光亮)。下列分析推理错误的是( )
甲组:①中R表面有红色固体析出,②中无现象,溶液质量也无变化
乙组:金属丝表面均无变化,溶液质量也无变化
丙组:将形状、大小、厚度、质量完全相同的镁片和片状R放入等量且溶质质量分数相同的过量稀硫酸中充分反应,依据反应过程中气球的变化绘制氢气随时间变化的趋势图
A.甲组:依据实验现象判断金属的活动性顺序为:
B.乙组:结合学过的金属活动性顺序及实验现象,可推测R的金属活动性排在前
C.丙组:对比图中a点和b点,可知此实验中反应速率:
D.丙组:金属完全反应后,溶液中剩余硫酸的质量③<④
【答案】D
【详解】A.甲组中R能置换出CuSO4中的Cu,说明R>Cu;R和MgSO4不反应,说明Mg>R,因此活动性顺序为Mg>R>Cu,表述正确。
B.乙组中Fe、Cu都不能和R的盐溶液反应,说明R>Fe,Fe位于H前,因此R也位于H前,表述正确。
C.a点和b点生成氢气体积相同,Mg达到a点的时间更短,说明相同时间内Mg生成氢气更多,反应速率Mg>R,表述正确。
D.最终R生成的氢气体积更大,说明R消耗的更多,初始稀硫酸质量相等且过量,因此剩余硫酸质量:③(Mg试管)>④(R试管),选项表述错误。
20.(2026·山西·二模)某金属加工厂有大量铝、铁、铜的混合物粉末。为分离和回收金属,化学兴趣小组设计了如下实验方案。下列说法正确的是( )
A.磁铁能够将铝、铜吸引 B.铜与稀盐酸发生反应
C.加入稀盐酸有气泡产生 D.操作X的名称是蒸发
【答案】C
【详解】A. 磁铁仅能吸引铁、钴、镍类金属,无法吸引铝和铜,A错误。
B. 金属活动性顺序中铜位于氢之后,不能与稀盐酸发生置换反应,B错误。
C. 铝位于氢之前,可与稀盐酸反应:,反应生成氢气,因此加入稀盐酸有气泡产生,C正确。
D. 操作X是分离不溶性固体铜和溶液,该操作为过滤,不是蒸发,D错误。
21.(2026·河南周口·二模)向 混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应过滤,滤液无色,下列说法错误的是( )
A.滤渣一定含 Ag、 Cu B.滤液溶质只有
C.滤渣滴加稀盐酸一定无气泡 D.滤液中无
【答案】C
【分析】金属活动性顺序为,锌加入混合溶液时优先和反应:,待完全反应后,剩余的锌才会和反应:。
题干中滤液无色,说明滤液中不含呈蓝色的,即已经完全反应,可推知也已完全反应:
【详解】A.、均完全反应,因此滤渣一定含置换生成的Ag、Cu,说法正确。
B.反应后只有生成的留在滤液中,溶质只有,说法正确。
C.若加入的锌粉过量,滤渣中会含有剩余的Zn,滴加稀盐酸会产生氢气,因此“一定无气泡”说法错误。
D.滤液无,且比先被置换,因此滤液中无、,说法正确。
22.(2026·湖南长沙·三模)《吕氏春秋》中记载“金(铜单质)柔锡(锡单质)柔,合两柔则刚”,这句话描述的青铜是人类历史上最早被广泛使用的合金之一。下列有关说法正确的是( )
A.青铜和纯铜都属于金属材料 B.青铜比纯铜熔点高
C.青铜的抗腐蚀能力比纯铜弱 D.纯铜在青铜上刻画,青铜上会留下痕迹
【答案】A
【详解】A.金属材料包括纯金属和合金,青铜是铜锡合金,纯铜是铜单质,二者均属于金属材料,该选项正确。
B.一般合金的熔点低于其组成纯金属的熔点,因此青铜熔点比纯铜低,该选项错误。
C.一般合金的抗腐蚀能力强于其组成纯金属,因此青铜的抗腐蚀能力比纯铜强,该选项错误。
D.一般合金的硬度大于其组成纯金属的硬度,青铜硬度比纯铜大,因此用纯铜在青铜上刻画,纯铜上会留下痕迹,该选项错误。
23.(2026·吉林长春·二模)金属材料与人类的生产和生活密切相关,某兴趣小组对金属的相关性质进行了探究:
(1)早期采金技术均是“沙里淘金”,黄金能以单质形式存在于自然界的原因是____________________。
(2)为了验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序,下列四种方案中可行的是__________(填字母)。
a.将铝、铜、银分别浸入到稀硫酸中 b.将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中
c.将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中 d.将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中
(3)在氯化铜和氯化镁的混合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。
①滤液中一定含有的溶质是___________(填化学式);
②向滤渣中滴加稀盐酸,没有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是___________(填化学式)。
【答案】(1)金的化学性质非常稳定,常温下不易与其他物质发生反应
(2)d
(3)
【详解】(1)金属活动性顺序中金的活动性极弱,很难与自然界中的常见物质发生化学反应,因此可以单质形式长期存在。
(2)三种金属活动性顺序为:
a.只能验证Al活动性强于Cu、Ag,无法比较Cu和Ag的活动性;
b.只能验证Ag活动性弱于Al、Cu,无法比较Al和Cu的活动性;
c.只能验证Al活动性强于Cu、Ag,无法比较Cu和Ag的活动性;
d.中铜浸入硫酸铝无现象说明,浸入硝酸银有银白色固体析出说明,可完整验证三者顺序,故可行。
(3)金属活动性顺序为,铁仅能发生反应,不与反应:
① 不参与反应的和反应生成的一定存在于滤液中,可能随铁的量不足而剩余;
② 加稀盐酸无气泡说明铁已完全反应,因此滤渣中一定只有反应生成的。
24.(25-26九年级上·江苏徐州·期末)金属单质及其化合物在材料中发挥着重要作用。
(1)① 日常生活中,适合制作电缆的金属是_______(填字母)。
A.金 B.铜
C.汞 D.钨
② 铋、铅、锡和镉的熔点分别为271℃、327℃、232℃和321℃。由上述四种金属制成的武德合金(用作保险丝材料)的熔点_______(填字母)。
A.高于327℃ B.低于232℃ C.在232~327℃之间
(2)“福建号”航母在建造过程中需使用大量特种钢。
①特种钢属于_____________(填“纯净物”或“混合物”)。
②舰体甲板用于起降舰载机,舰载机喷出的尾焰温度高达数千度。甲板所用特种钢除了硬度大,还需具备的物理特性是________。
(3)烧制青砖时,需隔绝空气使其冷却,防止高温下青砖中的FeO与O2反应。
① 高温下,FeO与O2反应生成氧化铁的化学方程式为_______。
② 上述过程中,铁元素化合价发生的变化为____________。
(4)MgnCu是一种储氢合金。350℃时,MgnCu与H2反应生成MgH2。
①MgnCu中 Mg 与 Cu 的质量比为3:4,则n=________。
② MgH2中氢元素的质量分数为__________(结果精确至0.1%)。
(5)氮化铝(AlN)是一种综合性能优良的新型陶瓷材料。
①工业上在高温条件下用高纯铝粉和氮气制备氮化铝,写出化学方程式______;
②某氮化铝样品中含氮量为28%,则样品中氮化铝的质量分数是_____________。
【答案】(1) B B
(2) 混合物 耐高温
(3) 由+2变为+3
(4) 2 7.7%
(5) 82%
【详解】(1)①日常生活中,适合制作电缆的金属需容易获取、导电性良好,价格适中,金价格昂贵,汞常温下是液态,钨导电性一般,铜导电性良好、容易获取,价格适中,适合制作电缆。
故选B;
②合金比组成它的纯金属熔点低,武德合金由铋、铅、锡和镉四种金属制成,且铋、铅、锡和镉的熔点分别为271℃、327℃、232℃和321℃,则武德合金的熔点低于232℃。
故选B;
(2)①特种钢属于合金,由铁等多种物质混合而成,属于混合物;
②舰体甲板用于起降舰载机,舰载机喷出的尾焰温度高达数千度。故甲板所用特种钢除了硬度大,还需具备的物理特性是:耐高温;
(3)① 高温下,FeO与O2反应生成氧化铁,该反应的化学方程式为:;
②FeO中铁元素显+2价,氧化铁中铁元素显+3价,故上述过程中,铁元素化合价发生的变化为由+2变为+3;
(4)①MgnCu中 Mg 与 Cu 的质量比为3:4,则24n:64=3:4,n=2;
② MgH2中氢元素的质量分数为:;
(5)①工业上在高温条件下用高纯铝粉和氮气制备氮化铝,该反应的化学方程式为:;
②解:设该样品的质量为m,则该样品中氮元素的质量为28%m,则该样品中氮化铝的质量为:,则样品中氮化铝的质量分数为:。
25.(2026·广东茂名·二模)人类的生产、生活离不开金属,部分金属的冶炼历程如图1。
(1)目前,人类从自然界中提炼量最大的金属是_______。
(2)铁用于制铁锅,说明它具有良好的延展性和_______性。
(3)铝具有很好的抗腐蚀性能,原因是_______
(4)我国古代冶炼铜的一种方法如图2,水排转动带动风箱向冶铜炉中鼓风,最后将冶炼出的液态铜浇铸成铜器。
①风箱向冶铜炉中鼓风的目的是_______。
②冶铜炉中木炭的主要作用:I.燃烧提供热量;Ⅱ.生成CO,木炭与CO2高温下生成CO的反应属于_______反应(填“放热”或“吸热”)。
③孔雀石CuCO3Cu(OH)2是一种常用的铜矿石,其受热分解后生成一种黑色氧化物,该氧化物与CO 反应生成铜的化学方程式为_______。
【答案】(1)铁/Fe
(2)导热
(3)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,从而阻止铝进一步被氧化
(4) 提供充足的氧气,使燃烧更旺 吸热
【详解】(1)目前人类从自然界中提炼量最大的金属是铁(Fe)。
(2)铁制铁锅利用铁的延展性和导热性,导热性可将热量传递用于烹饪。
(3)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,因此铝具有很好的抗腐蚀性能。
(4)①鼓风可提供充足的氧气,让木炭等燃料充分燃烧。
②木炭与CO2在高温条件下反应生成CO,即,该反应为吸热反应。
③根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。孔雀石[CuCO3Cu(OH)2]受热分解生成的黑色氧化物是氧化铜(CuO),CO在加热条件下还原CuO生成Cu和CO2,化学方程式为。
27.(25-26九年级下·江西宜春·阶段检测)2026年央视春晚融合科技与艺术,其中蕴含着丰富的化学知识。请回答下列问题:
(1)春晚舞台的内部支架使用铝合金制作,铝合金的硬度比纯铝更______;舞台金属设备长期处于潮湿环境,常采用电镀、涂防锈漆等方法防锈,其原理是_______________。
(2)《智造未来》节目中,无人机以氢气为燃料提供动力。氢气被誉为最清洁的燃料,目前未大规模推广使用的原因是_______________。
(3)宜宾分会场江水清澈,净化江水时可加入活性炭除去水中色素和异味,利用了活性炭的_______性。
(4)春晚舞蹈《丝路古韵》,其演员服装色彩完全继承了克孜尔石窟第38窟壁画《天宫伎乐图》中舞者颜料的颜色。所用原料之一是石青,其化学式为,石青中铜元素的化合价为_______。
【答案】(1) 大 隔绝氧气(或空气)和水
(2)制取成本高(或贮存运输困难,合理即可)
(3)吸附
(4)+2
【详解】(1)合金硬度通常高于其组成的纯金属,因此铝合金硬度比纯铝更大;
铁生锈的条件是同时接触氧气和水,电镀、涂漆可阻断金属与氧气、水的接触,破坏生锈条件实现防锈。
(2)目前氢气多通过电解水制取,能耗大成本高,且氢气易燃易爆、密度极小,储存和运输的技术难度高,因此未大规模推广。
(3)活性炭有疏松多孔的结构,具备吸附性,可吸附水中的色素和异味。
(4)化合物中正负化合价代数和为0,碳酸根显-2价,氢氧根显-1价,设铜元素化合价为x,可知,解得。
28.(2026·河南南阳·二模)康康同学用如图所示实验装置,探究锌、铜、银的金属活动性顺序。
(1)请写出试管甲中发生反应的化学方程式_______。
(2)小芳同学认为该实验设计不能达到目的,为达到实验目的,可对试管乙中试剂进行调整、请写出调整方案。
(3)小芳把一定量的锌粉倒入试管甲反应后的溶液中,充分反应后过滤,滤液为无色。请分析滤渣成分。
【答案】(1)
(2)把乙中AgNO3溶液换成Cu(NO3)2溶液
(3)一定含有Ag、Cu,可能含有Zn
【详解】(1)铜金属活动性强于银,铜和硝酸银发生置换反应,生成硝酸铜和银单质,化学方程式为。
(2)原实验问题:甲证明Cu>Ag,乙证明Zn>Ag,但无法比较锌、铜的金属活动性。
调整方案:把乙中AgNO3溶液换成Cu(NO3)2溶液,若锌丝表面析出红色固体,证明Zn>Cu;结合甲实验结论,完整顺序:Zn > Cu > Ag。
(3)试管甲反应后溶液溶质为Cu(NO3)2(可能含剩余AgNO3),同时,试管内存在置换出的Ag;锌粉投入后,金属活动性Zn > Cu > Ag,若含有AgNO3,锌先和AgNO3反应:;AgNO3完全反应后,锌再和Cu(NO3)2反应:;最终滤液无色,说明溶液中不存在Cu(NO3)2(蓝色),即AgNO3、Cu(NO3)2已完全反应;锌粉可能恰好完全反应,也可能过量,因此滤渣一定含有Ag、Cu,可能含有Zn。
29.(2026·江西赣州·模拟预测)实验室有一包固体铜的样品粉末,其中可能混入了锌、铁中的一种或两种物质。化学兴趣小组同学对这包样品进行了如下实验。
实验1——确定样品成分
提出猜想猜想1:样品为铜、锌
猜想2:样品为铜、铁
猜想3:样品为铜、锌、铁
(1)用磁铁靠近该样品,观察到___________(填“有”或“无”)固体被吸引,则猜想1不成立。
(2)要继续证明该样品成分,另取样品少许于试管中,应加入的药品为___________(填序号)。
A.硝酸镁溶液 B.硝酸铝溶液 C.硝酸锌溶液 D.硝酸亚铁溶液
观察实验现象,最终确定该样品为铜、铁混合物。
实验2——样品性质探究:
(3)将该样品与过量的硝酸银溶液混合。经实验测定、溶液质量随反应时间变化的情况如图所示。下列说法错误的是___________(填序号)。
A.a点溶液中的溶质有硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银
B.b点金属单质有三种,溶液中的溶质有两种
C.图上bc段发生的是铜和硝酸银溶液的反应
D.c点和d点金属单质种类相同,溶液中的溶质种类相同
实验3——测定该样品中铜的质量分数
步骤:①称取a g样品放入烧杯,滴入足量稀盐酸。
②取一张质量为b g的滤纸,制作并安装好过滤器。
③待①中反应充分后,过滤。
④取滤渣连同滤纸烘干、称量,质量为c g。
回答下列问题:
(4)整个实验过程中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、___________、玻璃棒等。
(5)通过上述实验测得样品中铜的质量分数是___________(用a、b、c表示)。
(6)小明测定的数据偏大,可能的原因是___________(填序号)。
A.过滤时,漏斗中液面高于滤纸边沿
B.③、④之间,缺少洗涤滤渣的步骤
C.称量时,将药品和砝码放反了(假定只有步骤④称量时使用了游码)
D.步骤①中操作不当,所加盐酸量不足
【答案】(1)有
(2)D
(3)AB
(4)漏斗
(5)
(6)BCD
【详解】(1)猜想 1 是铜、锌,锌不能被磁铁吸引,铁可以被磁铁吸引;观察到有固体被吸引,说明样品中含有铁,因此猜想 1 不成立。
(2)金属活动性顺序为锌>铁>铜,要检验样品中是否含有锌,选择硝酸亚铁溶液。若有锌,锌会置换出铁,溶液浅绿色褪去;若无明显现象,则不含锌,确定样品是铜、铁混合物。硝酸镁、硝酸铝、硝酸锌都不能和铁、铜发生反应,无法检验锌。
(3)样品成分为铁、铜,加入过量硝酸银溶液,铁先和硝酸银反应,铁完全反应后铜再和硝酸银反应,两个反应都会造成溶液质量减小。
A.a 点铁还在反应过程中,硝酸银过量,溶质只有硝酸亚铁、硝酸银,此时铜还未参与反应,没有硝酸铜,该选项说法错误。
B.b 点铁恰好完全反应,固体单质是铜、银两种,溶质为硝酸亚铁、过量的硝酸银两种,金属单质只有两种并非三种,该选项说法错误。
C.bc 段是铜与硝酸银溶液发生反应,该选项说法正确。
D.c 点铜恰好完全反应,d 点反应停止,两点的固体单质都只有银,溶质均为硝酸亚铁、硝酸铜、过量硝酸银,单质和溶质种类均相同,该选项说法正确。
(4)该实验中过滤操作需要用到的玻璃仪器包含烧杯、胶头滴管、漏斗、玻璃棒。
(5)滤纸质量为 b g,滤渣加滤纸总质量为 c g,所以铜的实际质量为(c−b) g,样品总质量为 a g,根据质量分数计算公式可得铜的质量分数 =×100%。
(6)测定的铜质量分数偏大,说明计算所用的铜质量数值偏大。
A. 过滤时漏斗液面高于滤纸边缘,滤液浑浊,部分铜进入滤液,测得滤渣质量偏小,最终结果偏小,不符合题意。
B. 过滤后没有洗涤滤渣,滤渣表面附着可溶性杂质,烘干后 c 数值偏大,计算出铜的质量偏大,测定结果偏大,符合题意。
C. 称量时药品砝码放反且使用游码,会导致称量的总质量 c 偏大,最终测定结果偏大,符合题意。
D. 盐酸加入量不足,铁没有完全反应,滤渣中残留未反应的铁,c 数值偏大,测得铜的质量分数偏大,符合题意。
30.(2026·内蒙古包头·二模)金属铝因密度小、抗腐蚀性能好,在航空航天和汽车工业中应用广泛。工业上通过电解熔融氧化铝制备金属铝,反应的化学方程式为:。
(1)铝制品在空气中不易锈蚀的原因是______。
(2)若要电解制得108 t金属铝,需要多少吨?
(3)理论上需要含 80%的铝土矿多少吨?(写出完整计算过程)
【答案】(1)
常温下铝与空气中的氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部铝进一步被氧化
(2)
设需要的质量为,
答:需要的质量为204t。
(3)
设需要铝土矿的质量为,铝土矿中的质量分数为80%,因此:,解得。
【详解】(1)铝化学性质活泼,常温下即可与O₂反应,生成的氧化铝薄膜结构致密,能隔绝铝与空气、水的接触,因此铝制品不易锈蚀。
(2)过程见答案。
(3)过程见答案。
2 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$
第17讲 金属的性质和应用
内容导航
01 预习航标 → 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1.了解金属的物理特征,知道金属材料在生产和生活中的重要用途;
2.初步认识常见金属的化学性质,了解金属活动性顺序;
3.知道合金及其性能特点;
4.认识化学在材料科学发展中的重要作用。
预习重点
1.金属的物理性质共性及其在生活中的应用;
2.金属的化学性质:与氧气、酸、盐溶液的反应;
3.合金的概念及合金性能优于纯金属的原因。
预习难点
1.通过实验探究归纳金属活动性顺序;
2.金属与盐溶液置换反应的原理及判断。
情|境|启|思
问题1:“黄金常被用来制作高档首饰,主要利用了它的什么性质?银的导电性比铜还好,为什么电线却用铜而不用更昂贵的银呢?”(引导学生思考:性质决定用途,但价格、资源等因素同样重要。)
问题2:“为什么炒菜的锅常用铁或铝制作?灯泡里的灯丝却要用熔点高达3410℃的钨丝?如果用锡丝代替钨丝,通电后可能会怎样?”(引导学生关注金属的导热性和熔点差异。)
问题3::“为什么锤子、钳子用铁制而不用铅制?一块铝可以被压成比纸还薄的铝箔,一粒金子能被拉成细丝,这又说明金属具有什么性质?”(引导学生认识金属的硬度和延展性差异。)
问题4:“它们都是铁制品,为什么一个久用如新,一个却锈蚀严重?‘不锈钢’和普通铁是同一种物质吗?它与纯铁相比性能上有什么过人之处?”(为后续学习合金的概念埋下伏笔。)
深|研|精|炼
知识点01 金属的物理性质
金属的物理性质
1、金属物理性质:
(1)常温下为固体(特殊: ),有金属光泽,密度较大,熔点较高。
(2)大多数金属呈银白色,特殊: , , (铁片为银白色)。
(3)大多数金属具有优良的导电性、导热性,有 (延:拉成丝;展:压成片)。
2、金属的用途:(性质和用途要对应)
(1)决定和影响金属用途的因素
物质的 在很大程度上 了物质的 ,另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。
(2)性质决定用途
铜、铝具有导电性→电线;钨熔点高→灯丝;铬硬度大→做镀层金属;铁硬度大→菜刀、镰刀、锤子等。
(3)生活中应用的金属
干电池外皮→ ;“银粉”→ ;水银温度计→ ;“锡箔”纸→ ;保温瓶内胆→ 。
【特别提醒】
金属的物理性质:
光泽:表面具有金属光泽(即反射光线的能力),通常呈银白色或灰白色(例外:铜呈紫红色,金呈金黄色)。
导电性与导热性:优良的导电性和导热性(在所有固体中,银的导电导热性最好,铜和铝次之且应用最广)。
延展性:具有良好的延性(能拉成细丝)和展性(能压成薄片)。其中金的延展性最强。
机械性能:具有较高的强度和硬度,但有一定的弹性(例外:钠、钾等碱金属质地非常柔软,可用刀切割)。
密度与熔点:大多数金属密度较大(> 5 g/cm³)、熔点较高(例外:锂、钠、钾密度比水小;汞在常温下为液态,镓和铯的熔点低至约 29℃)。
状态:常温下通常为固体(例外:汞(水银)是液态)。
【例1】(2026·广东广州·二模)白炽灯泡的结构如图,通电后钨丝在高温下发光。生产时灯泡内加入少量氮气。下列说法错误的是( )
A.钨丝的熔点高
B.两侧的金属丝能导电
C.灯泡内填充氮气是因为其化学性质活泼
D.白炽灯工作时,红磷能消耗残留氧气
【即练1】(2026·河南新乡·二模)钨可用于制作氩弧焊的电极,焊接时电弧中心温度极高,钨能保持形状稳定且不反应。该用途没有体现下列钨的性质中的( )
A.熔点高 B.密度大
C.导电性 D.化学性质稳定
【即练2】(2026·广东广州·二模)下列物质的用途与所述的性质没有直接的关联的是( )
选项
用途
性质
A
氦气填充探空气球
氦气密度比空气小
B
金属铁用于制菜刀、镰刀、锤子
铁的硬度大
C
氮气用于制造硝酸
氮气的化学性质不活泼
D
干冰用于人工降雨
干冰升华吸热
知识点02 常见金属的化学性质
常见金属的化学性质
1.大多数金属可与 的反应
金属
在空气中
在氧气中
镁
常温下逐渐变暗,表面形成 。点燃,剧烈燃烧,发出耀眼的 ,生成白色的固体。
点燃,剧烈燃烧,发出耀眼的 ,生成
铝
常温下表面变暗,生成一种致密的
点燃,剧烈燃烧,发出耀眼的 ,生成
铁
持续加热变红
点燃,剧烈燃烧, ,生成
铜
加热,生成 ;在潮湿的空气中,生成 而被腐蚀
紫红色的铜丝加热后
银、金
即使在高温时也不与氧气发生反应
2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑(置换反应)
+稀盐酸
+稀硫酸
镁
锌
铁
铜
现象
固体逐渐溶解,产生大量气泡
固体逐渐溶解,产生较多气泡
固体逐渐溶解,无色溶液变为 ,产生少量气泡
无明显现象
方程式
-
-
结论
锌和铁都能与稀硫酸(或稀盐酸)反应,生成氢气和相应的化合物;
铜不与稀硫酸(或稀盐酸)反应。
3.金属与金属化合物溶液的反应
实验内容
实验现象
化学方程式
__________
铁丝表面覆盖一层 色物质,溶液由蓝色逐渐变为
4.实验室制取氢气
药品
锌粒(Zn)和稀硫酸(H2SO4)
反应原理
收集方法
排水法(原因是 )
②瓶口向下排空气法(原因是 )
制取装置
操作步骤
① ②装入锌粒 ③倒入稀硫酸 ④固定装置 ⑤收集
检验
点燃木条,伸入瓶内,木条上的火焰熄灭,瓶口火焰呈 色,则该气体是氢气。
验满(验纯)
①用拇指堵住集满氢气的试管口;
②靠近火焰,移开拇指点火,若“ ,氢气已纯;若 ,则氢气不纯。
【特别提醒】
教材拓展:
1.在常温下,铝与氧气反应,表面生成一层致密的氧化膜(Al2O3) ,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。
2..实验前用砂纸打磨金属,除去镁、铁等金属表面的氧化膜,便于金属与酸接触反应。
3.铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中,铁化合价为+2价。有Fe2+的溶液为浅绿色。
【例2】(2026·湖南·中考真题)根据相关信息与实验,回答下列问题。
(1)A图中篆书“铜”字中的“同”,暗含古人使用多种方法“共同防护”金属铜的智慧,通过物理隔离、环境控制等多种手段防止铜生锈,其中物理隔离的措施有涂蜡、____________等。
(2)加热密闭装置B中的铜粉,红色粉末变黑,冷却至室温,装置B的总质量与反应前相比_____(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)装置C中,观察到打磨过的____________表面产生气泡,发生反应的化学方程式是___________________。
【即练3】(2026·河南安阳·二模)为验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序,某同学设计了如下实验:
①将锌片放入硫酸亚铁溶液中;
②将铁片放入硫酸铜溶液中;
③将铜片放入硫酸锌溶液中。
(1)实验①中观察到的现象是什么?
(2)写出实验②中发生反应的化学方程式___________。
(3)另一种只选用三种试剂,也能一次性验证三种金属的活动性顺序,请写出一组试剂名称。
【即练4】(2026·江西宜春·二模)2025年,我国新型深海装备“开拓一号”的关键耐压部件采用了锌铬合金。铬(Cr)是一种不常见的金属,在金属活动性顺序中没有它。
同学们对铬、锌、铜三种金属的活动性强弱进行了如下探究。
【提出问题】铬、锌、铜三种金属的活动性强弱关系是怎样的?
【作出猜想】
(1)猜想一:Zn>Cr>Cu 猜想二:___________ 猜想三:Cr>Zn>Cu
【查阅资料】铬(Cr)是一种银白色金属,能与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。
【进行实验】
(2)
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量稀硫酸于试管中,加入铜片
无明显现象
铜的活动性比氢弱
②取少量稀硫酸于试管中,加入铬片
铬片表面产生气泡,溶液变为蓝色
铬的活动性比氢强
③取少量硫酸亚铬溶液于试管中,加入锌片
___________
锌的活动性比铬强
【实验结论】
(3)综合以上实验,猜想___________正确。
【交流与讨论】
(4)实验②中发生反应的化学方程式为___________。
(5)实验前,三种金属片都需要用砂纸打磨,目的是___________。
【拓展延伸】
(6)若将实验②和实验③反应后的混合物倒入同一烧杯中,无气泡产生,充分搅拌后过滤,得到固体X和无色溶液Y。下列说法正确的是___________(填字母,双选)。
A.固体X中一定有铬
B.固体X中一定有锌
C.溶液Y中一定有ZnSO4
D.溶液Y中可能有CrSO4
知识点03 置换反应及其应用
置换反应及其应用
1、置换定义:由一种 与一种 反应,生成 与 的反应( A+BC→AC+B)
2、置换反应类型:
①金属+酸→金属化合物+H2
②金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物
③C+金属氧化物→金属单质+CO2
④H2+金属氧化物→金属单质+H2O
(注意:CO+金属氧化物→金属单质+CO2 该反应不属于基本反应)
教材拓展:
由于置换反应是由一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应,单质中元素的化合价为0,化合物中元素的化合价不为0,因此置换反应中一定有元素的化合价发生改变。
【特别提醒】
化合反应、分解反应和置换反应的比较
【例3】(2026·海南·三模)《天工开物》中记载了我国古代利用炉甘石冶炼金属锌的工艺,其反应原理为下列有关说法正确的是( )
A.属于氧化物 B.CO中碳元素的化合价为+1价
C.该反应属于置换反应 D.根据质量守恒定律可知x为2
【即练5】(2026·黑龙江绥化·模拟预测)超氧化钾又称为“化学氧自救器”,主要用于煤矿井下救急,其涉及的化学反应方程式为:4KO2+2CO2=2X+3O2。下列说法正确的是( )
A.X的化学式为K2CO4 B.反应前后原子个数没有变化
C.反应前后氧元素化合价均为-2 D.该反应为置换反应
【即练6】(2026·山东淄博·二模)芯片生产离不开高纯度硅。下图是工业上生产高纯度硅的微观示意图,下列说法不正确的是( )
A.反应前后原子的种类、个数不变 B.这是一个置换反应
C.生成物中丙、丁的微粒个数比是 D.该生产工艺同时可以得到盐酸
知识点04 合金及其应用
合金及其应用
1、概念:在金属中加热融合某些金属或非金属,制得具有金属特征的合金。
①合金是
②形成合金的过程是
③合金
2、合金的性能:合金和组成其的纯金属相比较, , , 。
合金
铁的合金
铜合金
焊锡
钛和钛合金
形状记忆合金
黄铜
青铜
成分
含碳量
含碳量
铜锌
铜锡
铅锡合金
钛镍合金
备注
铁的合金主要含Fe、C,
区别主要是
熔点低
焊接金属
,可用于
具有 用于
注意:①“百炼成钢”的原理是降低含碳量,通入纯氧的目的是使生铁中的碳充分反应。
教材拓展:
1.合金中至少含有一种金属元素,同时也可能含有非金属元素。有些物质虽然含有金属元素,但不具有金属的性质,不属于合金,如Fe3O4、MnO2 等。
2.合金具有金属的共性,如金属光泽,优良的导电性、导热性等。
3.形成合金的过程是物理变化,合金中各成分保持各自原有的化学性质。
3、一些常见合金的特性和用途
名称
主要组成元素
特性
用途
黄铜
铜、锌
坚硬、耐腐蚀
制造机器零件、电器零件等
青铜
铜、锡
耐腐蚀、易铸造成型
制造形状复杂的铸件、精致的工艺品、塑像等
硬铝
铝、铜、镁、锰
质轻而坚硬
制造飞机、汽车,作建筑材料等
焊锡
锡、铅
熔点低、能粘接金属
焊接电子元件、金属片等
不锈钢
(含铬10.5%以上的铁合金)
铁、铬、镍
耐腐蚀
制造医疗器械、化工设备、日用品等
碳素钢
铁、碳
坚硬
作建筑材料,制造机器零件、铁轨、船舶、桥梁等
武德合金
铋、铅、
锡、镉
熔点低
制造电路保险丝、自动灭火和防爆安全装置等
【特别提醒】
合金的特性与纯金属有显著区别,其核心在于“性能优于其组分纯金属”。概括起来主要有以下四点:
硬度与强度更大:合金的硬度和机械强度通常远高于其组成金属。例如,纯铁较软,但加入碳制成钢后硬度大幅提升。这是由于不同原子大小差异,阻碍了金属内部原子层的滑动(固溶强化)。
熔点通常更低:合金的熔点一般低于其组分中任一纯金属的熔点。例如,焊锡(锡铅合金)熔点约183℃,远低于纯锡(232℃)和纯铅(327℃)。这一特性使其更适合用于焊接或铸造。
抗腐蚀性更强:合金往往比纯金属更耐腐蚀。典型例子是不锈钢(铁铬镍合金),它比纯铁更难生锈;钛合金也比纯钛具有更优的耐体液腐蚀能力,常用于生物医学。
物理性能可调:通过改变合金元素的比例,可以“定制”特定性能,如颜色(如金合金可制成白、红、玫瑰金色)、导电性(如电阻合金)或磁性(如永磁合金)。
特别提示:合金是混合物(非纯净物),因此它没有固定的熔沸点,而是在一个温度范围内逐渐软化熔化,这也是它便于塑形加工的重要原因。
【例4】(2026·山东临沂·二模)2026年4月19日,我国人形机器人卡耐罗比站在北京举行。国产人形机器人“闪电”机身采用铝镁合金制作。和纯铝、纯镁相比,铝镁合金的优点是( )
A.硬度更小,易加工 B.熔点更高,耐高温
C.密度更大,更坚固 D.硬度大、抗腐蚀、密度小
【即练7】(2026·湖北武汉·二模)武汉是一座历史悠久、充满活力的城市,许多特色物品中蕴含着丰富的化学知识。下列武汉市特色物品中,不属于合金材料的是( )
A.光谷八路人行桥的全碳纤维拉索 B.武汉长江大桥的钢梁
C.武汉地铁车厢的铝合金扶手 D.黄鹤楼上的青铜钟
【即练8】(2026·山东烟台·二模)2025年央视春晚堪称一场“科技+文化”的硬核融合盛宴。对所涉及的化学知识理解错误的是( )
A.《武BOT》中机器人骨架采用多种合金,合金的硬度大、耐腐蚀性更强
B.春晚吉祥物“骐骐”的设计源自西周青铜当卢,湿法炼铜工艺中发生了化学变化
C.超高清LED巨幕与氛围灯的核心为高纯度单晶硅,硅是地壳中含量最多的非金属元素
D.《绘新春》中展示的传统书法墨汁,其主要成分炭黑在常温下化学性质稳定,不易褪色
知识点05 我国钢铁工业的发展
我国钢铁工业的发展
1、 钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。中华人民共和国成立后,我国的钢铁工业飞速发展。
2、我国钢铁工业的状况或成就
时间
我国钢铁工业的状况或成就
1949年
钢年产量仅15.8万吨,位居世界第26位
1996年
钢年产量首次突破1亿吨,跃居世界第一
1997年∼2021 年
连续保持世界第一
2022年
粗钢产量达10.2亿吨,占世界钢产量的一半多
1.(25-26九年级下·辽宁沈阳·期中)2026年春晚节目《武BOT》由机器人表演,武术动作复杂、灵活,精彩无比。机器人的机身与关节均用钛合金制造,钛合金属于( )
A.合成材料 B.天然材料
C.金属材料 D.复合材料
2.(2026·广东揭阳·二模)中华文明源远流长,汉字传承千年不息。下列汉字载体属于金属材料的是( )
A.兽骨
B.竹子
C.石头
D.青铜
3.(2026·江苏南通·模拟预测)近年来,我国航天事业取得了辉煌成就。航天器外壳要求轻巧、耐高温,则用于制造航天器外壳的材料应具有的特性是( )
A.密度大、熔点高 B.密度大、熔点低
C.密度小、熔点高 D.密度小、熔点低
4.(2026·湖北十堰·二模)中国传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”,涂在器物表面,然后加热除汞,使金附着在器物表面。下列说法不正确的是( )
A.金汞漆属于金属材料 B.金的化学性质比较稳定
C.金汞漆加入盐酸中会产生大量气泡 D.鎏金工艺利用了汞的易挥发性
5.(2026·江苏泰州·二模)下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.镁粉呈白色,可用作照明弹 B.金刚石硬度大,可用于钻凿岩石
C.干冰易升华,可用作灭火剂 D.氢气易燃烧,可用于冶炼金属
6.(2026·湖北·二模)白炽灯泡的结构如图,生产灯泡时会尽量抽掉空气后注入氮气,通电后钨丝会发光放热。下列说法错误的是( )
A.灯泡发光是化学能转化为光能
B.钨丝能导电且熔点高
C.注入氮气是因为其化学性质不活泼
D.白炽灯刚通电时,玻璃柱上的红磷燃烧能消耗灯泡内残留氧气
7.(2026·江苏盐城·一模)现有、、三种金属,将和分别放入盐酸中,溶解并产生,不反应;将和分别放入溶液中,一段时间后,在表面有析出,而没有变化。、和的金属活动性顺序正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(25-26八年级下·黑龙江大庆·期中)下列关于金属的说法正确的是( )
A.氧化铁、硬铝、焊锡都属于合金
B.金刚石和不锈钢都是金属材料
C.钛合金与人体具有很好的“相容性”,可用来制造人造骨
D.伍德合金的熔点高,可用于制造保险丝
9.(2026·黑龙江齐齐哈尔·一模)下列物质在生活中的用途主要利用其化学性质的是( )
A.钨用于制作灯丝 B.酒精用作燃料
C.氢气用于填充探空气球 D.金刚石用于裁玻璃
10.(25-26九年级下·江苏苏州·阶段检测)下列关于金属的说法中,不正确的是( )
A.钢铁是使用量最多的金属材料
B.将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是混合物
C.黄铜的硬度比铜的硬度小
D.铝表面生成致密的氧化铝薄膜,因而有良好的抗腐蚀性
11.(25-26九年级下·黑龙江齐齐哈尔·开学考试)下列关于金属材料的说法中,不正确的是( )
A.钢铁是使用量最大的金属材料
B.黄铜的硬度比铜的硬度小
C.铜有良好的导电性,因而大量用于制作电线
D.铝化学性质活泼,但表面生成致密的氧化铝薄膜,因而有良好的抗腐蚀性
12.(25-26九年级上·江苏南京·阶段检测)下列有关“金属之最”说法不正确的是( )
A.地壳中含量最高的金属元素——铁 B.熔点最低的金属——汞
C.导电性、导热性最好的金属——银 D.硬度最大的金属——铬
13.(25-26九年级上·天津河北·阶段检测)下列有关金属及合金的说法中,正确的是( )
A.人类使用最早的金属是铁
B.合金一定是混合物
C.在生活中纯金属比合金应用更广泛
D.合金是由两种或两种以上金属熔合而成的具有金属特征的物质
14.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)下列金属叙述正确的是( )
A.铝制品表面的污垢要用钢丝球刷
B.合金中只含有金属元素
C.生铁的硬度小于纯铁
D.年产量最多的金属是铁
15.(2026·广东揭阳·模拟预测)《天工开物》中记载了古代的炼铁工艺:“凡铁分生熟,出炉未炒则生,即炒则熟。”生铁和钢都是铁合金,下列关于铁合金的说法正确的是( )
A.生铁的含碳量低于钢
B.炼铁的主要原理是利用CO还原铁矿石,该反应属于置换反应
C.“炒钢”过程中,通过搅拌使碳被氧化除去,降低含碳量
D.生铁经过“炒炼”后变成纯铁
16.(2026·山西·中考真题)设计下图实验,探究铁、铜的金属活动性顺序。下列说法正确的是( )
A.实验前铁丝无需用砂纸打磨 B.铁丝表面出现蓝色固体
C.实验后溶液中有硫酸亚铁 D.铜的金属活动性比铁的强
17.(2026·河北石家庄·二模)我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,其载人舱采用了新型钛合金材料。工业上制取金属钛的关键反应为。下列有关该反应及化学用语表述正确的是( )
A.X的化学式为MgCl2 B.镁离子为Mg+2
C.2Mg表示2个镁分子 D.该反应不属于置换反应
18.(2026·安徽黄山·二模)数字化实验可精准探究化学反应规律,将等质量的镁、锌分别放入等质量、等溶质质量分数的稀盐酸中,利用压强传感器监测反应容器内压强变化,下列说法错误的是( )
A.压强增大的原因仅是金属与盐酸反应生成了气体
B.反应开始时,镁与稀盐酸反应的容器内压强增大更快
C.若金属完全反应,镁产生的氢气质量比锌多
D.若盐酸完全反应,镁、锌反应产生的氢气质量相等
19.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)为探究某银白色金属的金属活动性,进行以下实验(金属表面均已打磨光亮)。下列分析推理错误的是( )
甲组:①中R表面有红色固体析出,②中无现象,溶液质量也无变化
乙组:金属丝表面均无变化,溶液质量也无变化
丙组:将形状、大小、厚度、质量完全相同的镁片和片状R放入等量且溶质质量分数相同的过量稀硫酸中充分反应,依据反应过程中气球的变化绘制氢气随时间变化的趋势图
A.甲组:依据实验现象判断金属的活动性顺序为:
B.乙组:结合学过的金属活动性顺序及实验现象,可推测R的金属活动性排在前
C.丙组:对比图中a点和b点,可知此实验中反应速率:
D.丙组:金属完全反应后,溶液中剩余硫酸的质量③<④
20.(2026·山西·二模)某金属加工厂有大量铝、铁、铜的混合物粉末。为分离和回收金属,化学兴趣小组设计了如下实验方案。下列说法正确的是( )
A.磁铁能够将铝、铜吸引 B.铜与稀盐酸发生反应
C.加入稀盐酸有气泡产生 D.操作X的名称是蒸发
21.(2026·河南周口·二模)向 混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应过滤,滤液无色,下列说法错误的是( )
A.滤渣一定含 Ag、 Cu B.滤液溶质只有
C.滤渣滴加稀盐酸一定无气泡 D.滤液中无
22.(2026·湖南长沙·三模)《吕氏春秋》中记载“金(铜单质)柔锡(锡单质)柔,合两柔则刚”,这句话描述的青铜是人类历史上最早被广泛使用的合金之一。下列有关说法正确的是( )
A.青铜和纯铜都属于金属材料 B.青铜比纯铜熔点高
C.青铜的抗腐蚀能力比纯铜弱 D.纯铜在青铜上刻画,青铜上会留下痕迹
23.(2026·吉林长春·二模)金属材料与人类的生产和生活密切相关,某兴趣小组对金属的相关性质进行了探究:
(1)早期采金技术均是“沙里淘金”,黄金能以单质形式存在于自然界的原因是____________________。
(2)为了验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序,下列四种方案中可行的是__________(填字母)。
a.将铝、铜、银分别浸入到稀硫酸中 b.将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中
c.将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中 d.将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中
(3)在氯化铜和氯化镁的混合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。
①滤液中一定含有的溶质是___________(填化学式);
②向滤渣中滴加稀盐酸,没有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是___________(填化学式)。
24.(25-26九年级上·江苏徐州·期末)金属单质及其化合物在材料中发挥着重要作用。
(1)① 日常生活中,适合制作电缆的金属是_______(填字母)。
A.金 B.铜
C.汞 D.钨
② 铋、铅、锡和镉的熔点分别为271℃、327℃、232℃和321℃。由上述四种金属制成的武德合金(用作保险丝材料)的熔点_______(填字母)。
A.高于327℃ B.低于232℃ C.在232~327℃之间
(2)“福建号”航母在建造过程中需使用大量特种钢。
①特种钢属于_____________(填“纯净物”或“混合物”)。
②舰体甲板用于起降舰载机,舰载机喷出的尾焰温度高达数千度。甲板所用特种钢除了硬度大,还需具备的物理特性是________。
(3)烧制青砖时,需隔绝空气使其冷却,防止高温下青砖中的FeO与O2反应。
① 高温下,FeO与O2反应生成氧化铁的化学方程式为_______。
② 上述过程中,铁元素化合价发生的变化为____________。
(4)MgnCu是一种储氢合金。350℃时,MgnCu与H2反应生成MgH2。
①MgnCu中 Mg 与 Cu 的质量比为3:4,则n=________。
② MgH2中氢元素的质量分数为__________(结果精确至0.1%)。
(5)氮化铝(AlN)是一种综合性能优良的新型陶瓷材料。
①工业上在高温条件下用高纯铝粉和氮气制备氮化铝,写出化学方程式______;
②某氮化铝样品中含氮量为28%,则样品中氮化铝的质量分数是_____________。
25.(2026·广东茂名·二模)人类的生产、生活离不开金属,部分金属的冶炼历程如图1。
(1)目前,人类从自然界中提炼量最大的金属是_______。
(2)铁用于制铁锅,说明它具有良好的延展性和_______性。
(3)铝具有很好的抗腐蚀性能,原因是_______
(4)我国古代冶炼铜的一种方法如图2,水排转动带动风箱向冶铜炉中鼓风,最后将冶炼出的液态铜浇铸成铜器。
①风箱向冶铜炉中鼓风的目的是_______。
②冶铜炉中木炭的主要作用:I.燃烧提供热量;Ⅱ.生成CO,木炭与CO2高温下生成CO的反应属于_______反应(填“放热”或“吸热”)。
③孔雀石CuCO3Cu(OH)2是一种常用的铜矿石,其受热分解后生成一种黑色氧化物,该氧化物与CO 反应生成铜的化学方程式为_______。
27.(25-26九年级下·江西宜春·阶段检测)2026年央视春晚融合科技与艺术,其中蕴含着丰富的化学知识。请回答下列问题:
(1)春晚舞台的内部支架使用铝合金制作,铝合金的硬度比纯铝更______;舞台金属设备长期处于潮湿环境,常采用电镀、涂防锈漆等方法防锈,其原理是_______________。
(2)《智造未来》节目中,无人机以氢气为燃料提供动力。氢气被誉为最清洁的燃料,目前未大规模推广使用的原因是_______________。
(3)宜宾分会场江水清澈,净化江水时可加入活性炭除去水中色素和异味,利用了活性炭的_______性。
(4)春晚舞蹈《丝路古韵》,其演员服装色彩完全继承了克孜尔石窟第38窟壁画《天宫伎乐图》中舞者颜料的颜色。所用原料之一是石青,其化学式为,石青中铜元素的化合价为_______。
28.(2026·河南南阳·二模)康康同学用如图所示实验装置,探究锌、铜、银的金属活动性顺序。
(1)请写出试管甲中发生反应的化学方程式_______。
(2)小芳同学认为该实验设计不能达到目的,为达到实验目的,可对试管乙中试剂进行调整、请写出调整方案。
(3)小芳把一定量的锌粉倒入试管甲反应后的溶液中,充分反应后过滤,滤液为无色。请分析滤渣成分。
29.(2026·江西赣州·模拟预测)实验室有一包固体铜的样品粉末,其中可能混入了锌、铁中的一种或两种物质。化学兴趣小组同学对这包样品进行了如下实验。
实验1——确定样品成分
提出猜想猜想1:样品为铜、锌
猜想2:样品为铜、铁
猜想3:样品为铜、锌、铁
(1)用磁铁靠近该样品,观察到___________(填“有”或“无”)固体被吸引,则猜想1不成立。
(2)要继续证明该样品成分,另取样品少许于试管中,应加入的药品为___________(填序号)。
A.硝酸镁溶液 B.硝酸铝溶液 C.硝酸锌溶液 D.硝酸亚铁溶液
观察实验现象,最终确定该样品为铜、铁混合物。
实验2——样品性质探究:
(3)将该样品与过量的硝酸银溶液混合。经实验测定、溶液质量随反应时间变化的情况如图所示。下列说法错误的是___________(填序号)。
A.a点溶液中的溶质有硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银
B.b点金属单质有三种,溶液中的溶质有两种
C.图上bc段发生的是铜和硝酸银溶液的反应
D.c点和d点金属单质种类相同,溶液中的溶质种类相同
实验3——测定该样品中铜的质量分数
步骤:①称取a g样品放入烧杯,滴入足量稀盐酸。
②取一张质量为b g的滤纸,制作并安装好过滤器。
③待①中反应充分后,过滤。
④取滤渣连同滤纸烘干、称量,质量为c g。
回答下列问题:
(4)整个实验过程中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、___________、玻璃棒等。
(5)通过上述实验测得样品中铜的质量分数是___________(用a、b、c表示)。
(6)小明测定的数据偏大,可能的原因是___________(填序号)。
A.过滤时,漏斗中液面高于滤纸边沿
B.③、④之间,缺少洗涤滤渣的步骤
C.称量时,将药品和砝码放反了(假定只有步骤④称量时使用了游码)
D.步骤①中操作不当,所加盐酸量不足
30.(2026·内蒙古包头·二模)金属铝因密度小、抗腐蚀性能好,在航空航天和汽车工业中应用广泛。工业上通过电解熔融氧化铝制备金属铝,反应的化学方程式为:。
(1)铝制品在空气中不易锈蚀的原因是______。
(2)若要电解制得108 t金属铝,需要多少吨?
(3)理论上需要含 80%的铝土矿多少吨?(写出完整计算过程)
2 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$