1.2 金属的化学性质（高效培优・讲义）科学新教材浙教版九年级下册

1.2 金属的化学性质 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 　考点01 金属与氧气的反应 　考点02 金属与酸的反应与置换反应 　考点03 金属与盐溶液的反应与金属活动性顺序 　考点04 金属的冶炼 　考点05 金属的锈蚀与防护 03 避坑指南·解题通法 角度01 金属活动性顺序的判断与应用 　角度02 置换反应与基本反应类型辨析 　角度03 滤液滤渣问题的分析与判断 　角度04 金属冶炼与防锈实验探究 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1. 掌握镁、铝、铁、铜等常见金属与氧气、稀酸、盐溶液反应的现象与化学方程式。 2. 理解置换反应的定义与特征，能区分化合、分解、置换、复分解四大基本反应类型。 3. 熟记金属活动性顺序表，能比较金属活动性强弱，判断金属与酸、盐溶液能否反应。 4. 了解金属在自然界中的存在形式与冶炼原理，掌握氢气还原氧化铜实验的操作顺序。 5. 知道铁生锈的条件，能列举防止金属锈蚀的常用方法。 1. 对比记忆：按"与氧气反应难易—与酸反应剧烈程度—与盐溶液置换"三条线索建立金属活动性认知。 2. 抓"单换单"特征判断置换反应：先看反应物是否为"单质＋化合物"，再看生成物是否为"新单质＋新化合物"。 3. 金属活动性顺序应用记两句话："氢前金属能换氢；前金属换后金属（盐须可溶，钾钙钠除外）"。 4. 实验探究题先明确控制变量，再按"操作—现象—结论"作答；装置题紧扣"先通后点、先熄后停"。 考点01 金属与氧气的反应 1. 反应规律：大多数金属能与氧气反应生成金属氧化物；金属越活泼，与氧气反应越容易，反应现象越剧烈。 2. 常见金属与氧气的反应情况： ① 常温下即可反应——铝：表面生成致密的氧化铝保护膜，阻止内部铝继续被氧化；铁：在潮湿空气中缓慢氧化而锈蚀。 ② 空气中能燃烧——镁：剧烈燃烧、发出耀眼白光、生成白色固体。 ③ 只能在纯氧中燃烧——铁：剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体（空气中不能燃烧）。 ④ 只能加热、不能燃烧——铜：紫红色铜丝表面变黑。 ⑤ 高温下也不与氧气反应——金、铂（"真金不怕火炼"）。 3. 化学方程式： 2Mg＋O2 2MgO（点燃）　现象：剧烈燃烧，发出耀眼白光，放热，生成白色固体 4Al＋3O2 ═ 2Al2O3　现象：表面生成致密氧化膜，阻止内部铝继续被氧化 3Fe＋2O2 Fe3O4　现象：剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体 2Cu＋O2 2CuO　现象：紫红色铜丝表面逐渐变为黑色 【温馨提示】 ① 铝的氧化膜致密、能保护内部金属；铁锈（主要成分 Fe2O3）疏松多孔、易吸水，反而会加速铁的锈蚀。 ② 铁丝在空气中不能燃烧，只能在氧气中燃烧；做铁丝燃烧实验时，集气瓶底部要先放少量水或细沙，防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。 ③ 铜在潮湿空气中还会与氧气、二氧化碳、水共同作用生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]。 1.（24-25九年级上·浙江绍兴·阶段检测）下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是（　　） A．红热的铁丝在空气中能燃烧 B．根据金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的活动性 C．各种金属在常温下都能与氧气反应 D．在较高温度下能与氧气反应的金属，在常温下也能与氧气反应 2．（26-27九年级上·浙江衢州·阶段检测）衢州城为丰富群众生活，多次表演非遗项目“打铁花”。这种“火树银花落，万点星辰开”的古老浪漫，蕴含着丰富的化学原理。 (1)高温铁水被击打后形成璀璨的铁花，这是铁在空气中剧烈燃烧而发出的光芒，请写出该反应的化学方程式：__________________。 (2)高温铁水被击打成细小铁屑而燃烧，若换成细铁丝则只会发红、点不着，这说明化学反应的剧烈程度 与__________________有关。 3．（24-25九年级下·浙江衢州·开学考试）科学探究可以培养学生良好的科学思维。某兴趣小组进行了金属燃烧实验： 实验 1 2 3 步骤 将一片铝箔在空气中用酒精灯加热 将另一片相同铝箔伸入到充满氧气的集气瓶中，引燃 将一段镁条在空气中用酒精灯加热 现象 铝箔不燃烧，熔化后也不滴下，外面立即形成一层薄膜 铝箔剧烈燃烧，发出耀眼的白光 镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光 试回答下列问题： (1)进行l、2实验的目的是为研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的___________有关。 (2)某同学分析2、3实验后就得出了如下结论：不同金属的活动性是不同的。其他同学认为这个结论不可靠，你认为他们的理由是___________。 (3)小组同学认为镁和铝的活动性可以通过与氧气反应的剧烈程度来比较，你认为还可以通过________的实验来比较。 (4)在实验1中，有同学用细针去刺破液态铝外面的薄膜，观察到里面的液态铝依然没有流出来。实验后，同学们查阅资料获知该薄膜是氧化铝，其熔点明显高于酒精灯火焰的温度，由此推断，刺破薄膜后液态铝会迅速和___________反应又会形成致密氧化膜，所以液态铝不会流出来。 考点02 金属与酸的反应与置换反应 1. 反应规律：位于氢前的金属能与稀盐酸、稀硫酸反应，生成盐和氢气（通式：金属＋稀酸 → 盐＋氢气）。 2. 镁、锌、铁、铜与稀盐酸、稀硫酸的反应： 表2　金属与稀酸反应对比 金属 与稀盐酸反应 与稀硫酸反应 现象（以稀盐酸为例） 镁 Mg Mg＋2HCl ═ MgCl2＋H2↑ Mg＋H2SO4═ MgSO4＋H2↑ 产生大量气泡，反应剧烈 锌 Zn Zn＋2HCl ═ ZnCl2＋H2↑ Zn＋H2SO4 ═ ZnSO4＋H2↑ 产生气泡，反应较快 铁 Fe Fe＋2HCl ═ FeCl2＋H2↑ Fe＋H2SO4═ FeSO3＋H2↑ 产生气泡较慢，溶液变浅绿色 铜 Cu 不反应 不反应 无明显现象 3. 结论：Mg、Zn、Fe 能与稀盐酸（稀硫酸）反应置换出氢气，反应剧烈程度 Mg＞Zn＞Fe；Cu 不能反应。反应越剧烈，金属活动性越强。 4. 实验室制取氢气：选用锌与稀硫酸。镁、铝反应太快不易控制，铁反应太慢；不用浓盐酸（易挥发，使氢气不纯）。 5. 置换反应：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，通式 A＋BC ═ AC＋B，口诀"单换单"。金属与酸的反应属于置换反应。 表2　四大基本反应类型对比 反应类型 特点 通式 判断要点 化合反应 多变一 A＋B ═ AB 两种或多种物质生成一种物质 分解反应 一变多 AB ═ A＋B 一种物质生成两种或多种物质 置换反应 单换单 A＋BC ═ AC＋B 单质＋化合物 → 新单质＋新化合物 复分解反应 双交换、价不变 AB＋CD ═ AD＋CB 两种化合物相互交换成分 【温馨提示】 ① 铁与稀盐酸、稀硫酸反应生成＋2 价的亚铁盐（FeCl2、FeSO4），不能生成 FeCl3。 ② 金属与酸反应放出的气体是氢气，可用点燃的方法检验：纯净的氢气燃烧产生淡蓝色火焰，混有空气时点燃会发出爆鸣声。 ③ K、Ca、Na 活动性太强，与酸反应过于剧烈甚至先与水反应，一般不用于实验室制氢气；浓硫酸、硝酸具有强氧化性，不能用于制取氢气。 ④ 铝、铁等金属容器不能长时间盛放酸性或碱性物质——酸、碱会破坏铝表面的氧化膜并腐蚀金属。 1．（24-25九年级上·浙江温州·期中）下列物质能由金属与酸直接反应制得的是（　　） A．FeCl3 B．MgSO4 C．CuCl2 D．AgCl 2．（25-26九年级上·浙江绍兴·期末）在探究“金属与酸反应规律”的实验中，小虞同学向盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中分别逐滴滴加相同质量分数的稀硫酸（如图1所示），产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图2所示。下列说法正确的是（     ） A．a点时两个烧杯中金属都有剩余 B．b点时B烧杯溶液中溶质只有一种 C．c点时两个烧杯中的酸都恰好完全反应 D．曲线甲对应金属铁，曲线乙对应金属铝 3．（24-25九年级上·浙江温州·期中）金属与酸反应属于放热反应，其反应速率除受反应物的性质影响外，还受温度、酸的溶质质量分数、固体表面积大小等因素影响。小科欲探究酸的溶质质量分数对反应速率的影响。实验室提供秒表、图甲器材（其中夹持装置已省略）和颗粒均匀的锌粒、2%稀硫酸、4%稀硫酸、6%稀硫酸、8%稀硫酸、恒温装置等。 老师对实验的建议： ①每组实验锌粒用量可取4至5颗，稀硫酸用量不宜超过5毫升。 ②实验应设计4组。 ③短时间内金属与酸反应温度对实验的影响可以忽略不计。 (1)结合老师建议，补充完整实验步骤①之后的其它步骤。 ①检查甲装置的气密性；②……( ) (2)实验结论：其他条件都相同时，酸的质量分数越大，反应越快。图乙是某资料中铁与2%稀硫酸在20℃恒温条件下，生成氢气体积随时间变化的图像；小科根据实验数据得到在20℃恒温条件下锌与2%稀硫酸生成氢气体积随时间变化如图丙。请分析两图存在差异的原因_________________。 考点03 金属与盐溶液的反应与金属活动性顺序 1. 置换规律：活动性强的金属能把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来。 2. 铁、铜、银活动性比较实验： 表4　铁、铜、银活动性比较实验 实验操作 实验现象 化学方程式 铁丝浸入硫酸铜溶液 铁丝表面覆盖红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色 Fe＋CuSO4 ═ FeSO4＋Cu 铜丝浸入硫酸亚铁溶液 无明显现象（铁比铜活泼，铜不能置换铁） — 铜丝浸入硝酸银溶液 铜丝表面覆盖银白色物质，溶液由无色变为蓝色 Cu＋2AgNO3 ═ Cu(NO3)2＋2Ag 实验结论：金属活动性 Fe＞Cu＞Ag。 3. 金属活动性顺序（由强到弱）： K　Ca　Na　Mg　Al　Zn　Fe　Sn　Pb　(H)　Cu　Hg　Ag　Pt　Au 记忆口诀：钾钙钠镁铝，锌铁锡铅氢，铜汞银铂金。 4. 金属活动性顺序的应用： ① 判断金属活动性强弱：位置越靠前，活动性越强； ② 判断金属与酸能否反应：位于 H 之前的金属才能与稀盐酸、稀硫酸反应置换出氢气； ③ 判断金属与盐溶液能否反应：位于前面的金属能把位于后面的金属从其盐溶液中置换出来。 【温馨提示】 ① 参加反应的盐必须可溶（如 CuSO4、AgNO3），否则置换反应不能进行。 ② K、Ca、Na 活动性太强，放入盐溶液中会先与水反应，不能把金属从盐溶液中置换出来。 ③ 湿法炼铜：西汉时期已利用铁与硫酸铜溶液反应制取铜，Fe＋CuSO4 ═ FeSO4＋Cu。 1.（2024·浙江嘉兴·一模）如图形象地表示了金属和盐溶液发生反应的情况，图中金属1和含金属2的盐可以是（    ） A．银和硫酸镁 B．锌和硫酸铜 C．铁和氯化银 D．铜和氯化铝 2．（23-24九年级上·浙江宁波·阶段检测）小明为探究金属与盐的反应，将一定质量的某种金属M的粉末放入AgNO3与Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后发现，溶液呈现无色，溶液底部有少量一固体粉末；过滤后在滤渣和滤液中分别加入适量稀盐酸，滤渣中有无色气体产生，滤液中无沉淀产生。结合实际现象判断，小明得出的以下结论错误的是（　　） A．滤液中一定没有银离子 B．滤渣中一定含有金属单质M C．滤渣中一定含有单质铜 D．加入的金属M可能是单质铁 3.（25-26九年级上·浙江绍兴·期末）小科模拟我国古代劳动人民的湿法炼铜技术，往硫酸铜溶液中加入过量铁粉来制取金属铜（如图所示）。下列分析正确的是（     ） A．反应后烧杯中的固体只有铜 B．反应前后溶液的颜色保持不变 C．反应前后铜元素的化合价不变 D．反应前后烧杯内的固体质量增加 4.（2026·浙江宁波·二模）数据显示，目前我国平均每年产生4亿部以上废旧手机，废旧手机回收处理作为“朝阳产业”拥有很大的发展潜力。从废旧手机的某些部件中可以回收银和铜，其操作流程如图所示。 (1)滤液中一定含有的溶质为___________。（填化学式） (2)步骤Ⅱ加入的适量的X是一种盐，则X是___________。 (3)金属Y可选用___________。（写一种） 考点04 金属的冶炼 1. 金属在自然界中的存在形式： ① 化学性质稳定的金属以游离态（单质）存在，如金、银、铂； ② 化学性质活泼的金属以化合态（化合物）存在，如铁、铝、铜等，需要冶炼。 2. 冶炼原理：把金属从化合态转化为游离态，即用还原剂夺取金属氧化物中的氧，此类反应称为还原反应。常用还原剂：C（碳）、CO（一氧化碳）、H2（氢气）。 3. 氢气还原氧化铜：H2＋CuO ═ Cu＋H2O（加热） 实验步骤口诀：检（验纯）→通（氢气排空气）→点（点燃酒精灯加热）→熄（先熄灭酒精灯）→冷（继续通氢气至冷却）。 实验现象：黑色氧化铜逐渐变为红色，试管口出现小水珠。 表5　氢气还原氧化铜实验操作与目的 操作 目的 先检验氢气纯度 防止氢气不纯，加热时发生爆炸 先通氢气，再点燃酒精灯加热 排尽试管内空气，防止氢气和空气混合受热爆炸 试管口略向下倾斜 防止生成的水倒流炸裂试管 CuO 粉末平铺在试管底部 增大受热面积，使反应更快、更充分 通氢气导管伸到 CuO 上方 排尽空气，使氢气与 CuO 充分接触 先熄灭酒精灯，继续通氢气至冷却 防止高温下生成的铜被空气中的氧气重新氧化 4. 其他冶炼反应：C＋2CuO ═ 2Cu＋CO2↑（高温）；3CO＋Fe2O2 ═ 2Fe＋3CO2（高温，工业炼铁原理）。 【温馨提示】 ① 实验结束"先熄灯、后停氢"的顺序不能颠倒，否则高温下的铜会被空气重新氧化成氧化铜，使实验失败。 ② 还原反应与氧化反应同时发生：氢气夺走氧化铜中的氧，氢气被氧化（表现还原性），氧化铜被还原。 1.（25-26九年级上·浙江宁波·期中）几千年前，人类就用木炭作为还原剂进行金属冶炼。木炭在高温条件下还原氧化铜所生成的“气体产物”可能是：①一氧化碳，②二氧化碳，③一氧化碳和二氧化碳的混合物。某学习小组为此用如图装置对木炭在高温条件下还原氧化铜所生成的“气体产物”进行探究。关于该实验说法正确的（   ） A．观察到澄清石灰水变浑浊，则“气体产物”中一定有二氧化碳 B．观察到试管中的黑色物质变红色，则“气体产物”一定是一氧化碳 C．要证明是否存在二氧化碳，需要在原装置前再连接一个装澄清石灰水的洗气瓶 D．观察到试管中黑色物质变红，B中变浑浊，则“气体产物”是一氧化碳和二氧化碳的混合物 2.（24-25九年级上·浙江·期末）钛（）具有硬度大熔点高，常温下与酸和碱都不发生反应，有很强的耐腐蚀性等 优良性能，由钛铁矿（主要成分是和）提取金属钛的主要工艺流程如图： (1)步骤I中发生的化学反应体现了碳具有________性。 (2)钛铁矿属于________（选填“纯净物”或“混合物”）。 (3)所得金属钛中含有少量的金属镁，可加入稀盐酸充分反应后，再通过________（填操作名称）、洗涤、干燥即可除去。 3.（2024·浙江温州·三模）铁是人类社会使用最广泛的金属。图1是实验室模拟工业炼铁的装置。 （1）利用装置A制备CO，反应原理是该加热方式相较于用酒精灯加热的优点是____________。（写1点） （2）装置E的作用是____________。 （3）加热时C玻璃管中剩余固体质量随温度变化的曲线如图2。据图分析：若反应温度600°C<t<700°C，得到的固体有____________（填化学式） （4）为提高铁的产率，可采取的措施是____________。 4.（【新东方】2024）善于提出问题、解决问题是学好科学的重要方法。某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究。 Ⅰ．提出问题 问题1：铁为何称为黑色金属？ 问题2：铁有多种氧化物，它们的性质有哪些差异？ 问题3：钢铁厂在选矿时，如何测定铁矿石中的含铁量？ Ⅱ．解决问题 【问题1】上网查寻，有两种说法。 a．在铁表面有黑色的铁的氧化物，早先以为这就是铁的颜色，所以叫黑色金属。b．铁的粉末为黑色，铁的所有氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属。 （1）你认为正确的说法是______（填a或b）。 【问题2】查阅资料 a．铁常见的氧化物有氧化铁、四氧化三铁和氧化亚铁 b．四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，可以看作是氧化亚铁和氧化铁按1：1个数比结合成的化合物，它不溶于水，能与酸反应生成两种盐。 c．氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末，能与酸反应，无磁性，也不能被磁铁吸引。 （2）请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式______。 （3）有一包黑色粉末：可能是铁粉、粉末、粉末中的一种，请你设计方案进行鉴别______。 【问题3】同学们参观了某钢铁厂，了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多。同学们结合所学知识，下设计了如图的实验装置测定某赤铁矿样品中的质量分数。他称取10.0g赤铁矿，当赤铁矿中的全部还原为时，剩余固体在CO的保护下冷却、称量，质量为7.6g（假设赤铁矿中的杂质均不与CO反应）。 （4）图中酒精灯的作用是______ （5）该赤铁矿中Fe2O3的质量分数为______ 考点05 金属的锈蚀与防护 1. 铁生锈的条件：铁与氧气、水（或潮湿空气）同时接触。食盐等物质能加快铁的锈蚀。 2. 铁锈的成分：主要成分是氧化铁（Fe2O3·xH2O），呈红色、疏松多孔、易吸水，不能阻止内部的铁继续被锈蚀。 3. 防止铁生锈的方法： ① 保持铁制品表面洁净干燥（隔绝水）； ② 覆盖保护层：涂油、刷漆、电镀等（隔绝空气和水）； ③ 改变金属内部结构：制成合金（如不锈钢）。 【温馨提示】 ① 铝表面因生成致密氧化膜而不易锈蚀；铜在潮湿空气中会生成铜绿，主要成分是碱式碳酸铜 Cu2(OH)2CO3。 ② 防锈只需破坏生锈条件中的一个——隔绝氧气或隔绝水均可。 1.（24-25九年级上·浙江台州·期末）小玉发现菜刀长时间不用会生锈，金属在什么情况下容易被锈蚀？小玉设计了如图所示实验，放置2～3天，发现只有丙瓶中的铁钉生锈了。下列分析错误的是（   ） A．本实验的对照组是甲 B．乙瓶中用凉开水的目的是保证瓶内没有氧气 C．铁钉在潮湿的空气中容易生锈 D．为防止菜刀生锈，可将菜刀表面保持干燥 2.（23-24九年级上·浙江宁波·期中）用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是（　　） A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程 B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀 C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈 D．铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关 3.（23-24九年级上·浙江金华·期中）金属的用途很广，我们应该节约和保护金属资源，请根据如图实验回答下列问题： （1）实验结果是实验①中的铁钉生锈了，而实验②、③的铁钉没有生锈，根据①②③实验结果可以得出铁生锈主要是铁与______发生反应。 （2）为了预防铁制品生锈，我们常在其表面镀一层抗腐蚀的金属，但在镀金属之前，先要除去铁制品表面的铁锈。写出用稀盐酸除去铁锈的化学反应方程式_________。 4.（24-25九年级上·浙江衢州·期末）铁、铝、铜是日常生活中常见的金属，某兴趣小组进行如下系列研究。 研究①：探究铁制品锈蚀的条件。 现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，设计实验（如图1）。 (1)一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出结论：铁钉锈蚀需要与______接触。 研究②：探究氧化铝薄膜的性质。 已知铝在常温下很容易跟氧气发生反应，生成一层氧化铝薄膜。铝的熔点为660℃，铝的沸点为2327 ℃。如图2，用火焰喷枪的火焰（温度为800~1300℃）从下往上灼烧铝片，观察到下端形成一个个呈鼓胀状态的“小泡”（内有液态的铝）。 (2)以鼓胀的“小泡”为证据，推测氧化铝薄膜的一种性质：_________。研究③：验证铝和铜的金属活动性顺序。 (3)【方案一】：将铝片和铜片相互刻划，金属片上出现划痕者更活泼。 请判断方案一是否可行，并说明理由：_________。 (4)请再设计一个方案，验证铝和铜的金属活动性顺序（简要说明操作、现象和结论）：_______。 角度01 金属活动性顺序的判断与应用 易错点1：误认为所有金属都能与酸反应——只有氢前金属才能与稀盐酸、稀硫酸反应置换出氢气，铜、银、汞等氢后金属不能反应。 易错点2：设计实验比较三种金属活动性时方案不完整——每个比较步骤必须只能得出一个明确结论。 解题通法：验证三种金属的活动性顺序，常用"两金夹一盐"（把一种金属分别放入另两种金属的盐溶液）或"两盐夹一金"（把两种金属分别放入另一种金属的盐溶液）设计，也可用"金属＋酸＋盐溶液"组合。 1.（2022·浙江温州·模拟预测）有甲、乙、丙、丁四种金属。只有甲在自然界主要以游离态存在，丁盐的水溶液不能用乙制的容器盛放，但可以用丙制的容器盛放。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（　　） A．甲＞乙＞丁＞丙 B．丙＞丁＞乙＞甲 C．丙＞乙＞丁＞甲 D．乙＞丁＞丙＞甲 2.2.（23-24九年级上·浙江温州·期中）人类对金属活动性规律的认识经历了漫长的探索。 材料一：晋朝葛洪《抱朴子内篇·黄白》中记载“以曾青（硫酸铜溶液）涂铁，铁赤色如铜” 材料二：南北朝的陶弘景说“鸡屎矾投苦酒（醋）中涂铁，皆作铜色”。 材料三：1625年德国化学家格劳贝尔意外发现将金属放入酸中会“消失”。 材料四：1766年英国化学家卡文迪许用六种金属与酸反应，发现产生“可燃空气”，燃烧会产生水。 材料五：1865年俄国化学家贝开托夫提出了金属活动性规律。 （1）硫酸铜在物质分类上属于______。（选填“酸”、“碱”、“盐”、“氧化物”或“单质”） （2）用银、铜、镁三种金属重复格劳贝尔实验，会“消失”的金属有______。 （3）若向含有相同质量的CuSO4和FeSO4混合溶液中放入一定质量的锌片，充分反应后，烧杯内固体的组合和质量大小关系可能是______。（可多选） （4） 3.（24-25九年级下·浙江杭州·阶段检测）在探索宇宙的壮丽征途中，航天器与火箭的制造离不开高性能的金属材料。请根据所学的金属知识，完成下列问题： (1)金属冶炼的挑战：航天领域需要能在高温条件下工作的部件，常用到一些稀有金属（如钨W）。单质钨通常从钨矿中冶炼出来，原理为，该反应中被还原是__________。 (2)金属活动性顺序的探究：在火箭发动机的制造中使用了铝、铁、铜等金属。某同学设计如图实验探究、、金属的活动性顺序。你认为其中需要做的实验为__________。 (3)金属防锈的重要性：航天器上的精密金属部件若出现微量的锈蚀也可能导致系统故障，因此必须采取有效的防锈措施。下列措施中能有效防止金属锈蚀的是（　　）（填字母）。 A．金属部件涂覆油漆 B．改变金属内部结构 C．用湿布擦拭，保持金属部件表面干净 4.（24-25九年级上·浙江嘉兴·期末）如图所示为人们总结出来的常见金属的活动性顺序，下列有关说法错误的是（　　） A．排在氢前面的金属可以把酸里的氢置换出来 B．常温下，铝制容器比铁制容器更容易腐蚀 C．波尔多液（主要成分为硫酸铜）不能用铁制容器盛放 D．铜器时代早于铁器时代，这与两种金属的活动性有一定关系 角度02 置换反应与基本反应类型辨析 易错点：混淆四大基本反应类型；误以为"有单质生成的反应一定是置换反应"（如 2H2O2 ═ 2H2O＋O2↑ 是分解反应）。 解题通法：先看反应物是"单质＋化合物"还是"两种化合物"或"一种物质"，再看生成物是否为"新单质＋新化合物"。符合 A＋BC ═ AC＋B（单换单）才是置换反应。 1．（24-25九年级上·四川绵阳·期末）高铁列车车体使用了含镍不锈钢材料，工业上火法炼镍原理为。下列说法错误的是（ ） A．含镍不锈钢是一种合金 B．火法炼镍属于置换反应 C．不锈钢的硬度小于纯铁 D．碳过量时，气体产物中可能有CO 2．（2025·浙江温州·一模）我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘石（主要成分是）炼锌的工艺记载，其中的一个化学反应为，该反应属于（　　） A．分解反应 B．复分解反应 C．置换反应 D．化合反应 角度03 滤液滤渣问题的分析与判断 易错点：多种金属与混合盐溶液反应时，分不清置换的先后顺序。 解题通法："远距离先置换"——加入的金属先与最不活泼金属的盐溶液反应（如锌粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液，先置换银，再置换铜）。判断滤液滤渣时，先确定反应先后，再按"金属是否剩余、盐是否反应完"逐层推理。 1.（多选）（25-26九年级下·全国·课后作业）某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤液中加入少量的稀盐酸，无沉淀产生，则下列有关说法中正确的是（     ） A．滤出的固体中一定含有银，可能含有铜 B．滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含有铁 C．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银 D．滤液中一定含有硝酸亚铁，可能含有硝酸银和硝酸铜 2.（24-25九年级上·浙江宁波·期中）向一定质量的和混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量为b克。下列分析有错误的是________。 ①若，滤液中一定没有 ②若，滤液中一定有、和，可能有 ③若，向滤渣中加稀盐酸，不可能有气泡产生 ④若，且忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量一定<原混合溶液溶质的质量 角度04 金属冶炼与防锈实验探究 易错点：氢气还原氧化铜操作顺序颠倒（先加热后通氢气、先停氢气后熄灯）。 解题通法：凡涉及可燃性气体（H₂、CO）参与的加热实验，一律"先通气体排空气、后点燃加热；先熄灭加热源、后停止通气"，目的是防止爆炸、防止产物被重新氧化。 1．（24-25九年级上·浙江杭州·期中）金属冶炼技术为经济发展提供有力支撑。 (1)实验室可用如图装置模拟工业炼铁。实验时：①通，②点燃酒精喷灯A，③点燃酒精灯B，以上三步操作的先后顺序是______。 (2)该反应开始后的现象是______。 (3)现代炼铁厂主要是将含的铁矿石、焦炭和石灰石等一起放入高炉内。焦炭首先燃烧生成二氧化碳，焦炭再与二氧化碳反应生成一氧化碳，最后一氧化碳将氧化铁还原。由于铁中含有一定量的碳，所以高炉炼铁的产物是生铁。炼铁厂要制得含铁的质量分数为96%的生铁210吨，请根据高炉炼铁的化学方程式计算至少需要含80%的铁矿石多少吨？ 2．（浙江省绍兴市上虞区2023-2024学年九年级上学期期末科学试题）取g铁化合物粉末（由两种元素组成）进行如下实验。将该粉末和足量碳粉（C）充分混合，平铺在反应管a中，b瓶中盛有新制的澄清石灰水。按如图所示连接仪器（铁架台等固定装置未画出）并检查气密性。实验开始时，先进行操作G，过一段时间后，加热反应管a，观察到管内发生剧烈反应，并有熔融物生成。同时，b瓶的溶液中出现白色浑浊。经一系列测定，确定反应完全后，停止加热，继续通氮气，直到反应管冷却。此时，管中的熔融物凝固成银白色金属M，再进行分离、提纯、称量，得到g纯金属M，且。根据以上叙述回答下列问题： (1)写出检查该装置气密性的方法（检查时可选用你认为所需的仪器）：_______。 (2)操作G及其目的是_______。 (3)分析数据，某铁化合物粉末的化学式为_______。 (4)已知A1与该粉末在高温下也能发生类似的反应，请写出该反应的化学方程式：_______。 1.（25-26九年级上·浙江温州·阶段检测）在三份相同且足量的稀硫酸中，分别加入等质量的Mg、Fe、Zn三种金属，发生反应的质量关系如图所示，根据图中信息，下面推理合理的是（     ） A．三种金属与酸反应的速率：A>B>C B．反应后溶液的质量：A<B<C C．反应生成氢气的质量：A>B>C D．曲线A、B、C所表示的金属分别为Zn、Fe、Mg 2.（2026·浙江杭州·二模）小柯为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁，剪取金属片打磨后，设计了如图所示的两种不同方法进行检验，这样设计的依据是（    ） A．铁、铝有不同的物理性质 B．活泼金属都能和盐溶液反应 C．排在氢前面的金属可以把盐中的金属置换出来 D．活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来 3.（2025·浙江嘉兴·一模）科学兴趣小组采用不同方案对金属活动性的强弱进行了研究。 甲同学：将铜丝放入硝酸银溶液中，观察现象。 乙同学：把铁制容器和铝制容器放在同一潮湿环境中，一段时间后观察容器表面的锈蚀情况。实验后，同学们进行汇报和评价交流。 (1)甲同学根据___________________的实验现象，得出金属铜的活动性比银强。 (2)乙同学观察到铁制容器表面有明显的锈蚀现象，而铝制容器表面无明显变化。据此他得出铁的活动性比铝强的结论。小组讨论后一致认为乙同学的方案设计不合理，他们的理由是：铝制容器表面无明显变化是因为_______________导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应，因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。 4.(23-24九年级上·浙江金华·阶段检测）某化学实验小组实验结束时，将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如图的实验方案： （1）步骤①中锌粉必须过量的原因是 。 （2）要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是 。 （3）若实验过程中的物质损失可以忽略，最终所得硫酸锌的质量 （填“＞”、“＜”或“=”）原废液中溶质的质量。 5.（23-24九年级上·浙江台州·期末）铜是一种不活泼的金属，但长期露置在潮湿的空气中会锈蚀生成“铜绿”[化学式：Cu2（OH）2CO3]。某科研小组为探究铜绿生成的条件，并从已部分锈蚀的废铜屑中回收铜（假设不含其它杂质），实验设计如下： (1)证明生成铜绿的条件除存在O2和H2O外，还必须有CO2。为“证明必须有CO2”需要进行以下实验中的________（填实验编号）。 (2)利用已部分锈蚀的废铜屑按照以下实验方案回收铜。 ①步骤Ⅱ中主要发生的化学反应方程式为______________。 ②若步骤Ⅱ所得铜中含有少Cu2O，你认为可能的原因是________（写一条即可）。 ③若用CO还原16.0gCuO得到Cu和Cu2O混合物的质量为ag，则a的取值范围为__________。 6.（2026·浙江杭州·三模）为探究金属活动性顺序，小塘按以下步骤开展探究： 步骤一：在编号为A、B、C、D的4支空试管中各注入5 mL稀盐酸。 步骤二：用砂纸打磨大小相同的镁片、铜片、锌片和银片，同一时间分别投入A、B、CD试管中，再立即将带有相同气球的橡皮塞塞紧。观察试管中的现象。 步骤三：将砂纸打磨后的铜片投入E试管，注入5 mL浓度为10%的硝酸银溶液，观察实验现象，进一步探究铜和银的金属活动性顺序。 请回答： (1)用砂纸打磨金属表面的目的是_____。 (2)A~D中，能与酸反应的金属是_____（填金属名称）。 (3)观察试管E，可看到的现象是_____。 (4)为探究E试管反应后的溶液质量变化，小塘向试管中加入质量为m1的硝酸银溶液，然后放入铜片反应一段时间，得到反应后的溶液质量为m2，则反应前后溶液质量大小关系为m1_____m2。 7.（24-25九年级上·浙江金华·期中）九年级同学进行了《从自然界的铜到纪念币中的铜》的项目化学习课程。在课堂上，同学们设计了湿法炼铜和火法炼铜两种方案，如下： 【方案一】湿法炼铜。孔雀石硫酸铜溶液单质铜 (1)上述步骤2中，实际操作时，将粗铁棒锻打成薄铁片，目的是___________； 【方案二】火法冶炼。如下图为氢气还原氧化铜的装置，据此图回答下列问题： (2)开始反应时，应先进行的操作是___________（填字母编号）； A．先打开甲处分液漏斗活塞 B．先点燃丙处的酒精灯 (3)实验结束后甲、乙两装置中质量共减少4克，丙中氧化铜固体粉末减少1.6克，则实验中生成铜的质量为___________克； (4)项目小组同学将实验装置改成如图丁的简易装置，其中铜制燃烧匙可以在试管M中上下移动，虚线框中的装置需从图戊中选取。图戊中的细铜丝一端绕成螺旋状，先在酒精灯上加热，变黑后再迅速地伸到制得的氢气中。在图丁的虚线框中，应选用图戊中的___________（填“A”或“B”）装置。 ⚡基础速刷 1.（23-24九年级上·浙江温州·阶段检测）试管中装有质量相同、溶质质量分数相同的稀盐酸，分别向其中同时加入等质量的过量锌片和铁片，下列图像中能正确反映氢气质量随反应时间变化的是（     ） A． B． C． D． 2.（26-27九年级上·浙江温州·开学考试）向一定质量的稀盐酸中加入铁粉至过量，若图中横坐标表示铁粉的质量，则纵坐标表示（     ） A．生成气体的质量 B．溶液的质量 C．稀盐酸的质量 D．氯化亚铁的质量分数 3.（25-26七年级上·浙江杭州·阶段检测）小科在试管1装满水放入一根干净的铁钉；试管2中装一半水，放入一根干净的铁钉，一半露出水面；试管3不装水，放入一根干净的铁钉，然后用橡皮塞塞紧三个试管口。下面最有可能出现的现象是（     ） A．试管2中的铁钉与空气和水充分接触，一周后铁钉不会生锈 B．试管2中的铁钉与空气和水充分接触，一周后铁钉生锈严重 C．试管3中的铁钉只与空气充分接触，一周后铁钉会生锈 D．试管1中的铁钉只与水充分接触，一周后铁钉会生锈 4.（2025·浙江杭州·二模）为探究镍（Ni）与Zn、Cu的金属活动性顺序，小金做了如图所示实验。根据实验现象判断，三种金属活动性顺序由强到弱正确的是（     ） A．Ni、Zn、Cu B．Zn、Cu、Ni C．Zn、Ni、Cu D．Ni、Cu、Zn 5.（2025·浙江杭州·二模）孔雀石是自然界中的含铜矿石，主要成分为碱式碳酸铜可与酸反应。小金设计了两种利用孔雀石冶炼铜的方法。 (1)写出方法一中步骤②的化学反应方程式________。 (2)图甲为方法二中步骤Ⅱ氢气还原氧化铜的装置，在实验时，正确的实验操作顺序为________。 ①停止加热②通入纯净的氢气③停止通氢气④加热 (3)图甲装置可否用于一氧化碳还原氧化铜的实验，并说明理由________。 (4)在现代炼铜工业中主要采用方法一，湿法炼铜相对于干法炼铜的优势有________（写出一点即可）。 6.（23-24九年级下·浙江杭州·阶段检测）为比较镁和铝与酸反应的速度，将两块表面积相同并除去表面氧化膜的镁条、铝条分别与相同体积、相同质量分数的稀硫酸反应，分别测定两种金属与稀硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间。 （1）若用图甲A、B装置组装成量取氢气体积的装置，则该装置导管的连接顺序是_________（填字母）。为使测得的氢气体积尽量接近实际值，连接导管时，导管c水平段的高度应不高于导管a或b水平段的高度。 （2）两种金属与稀硫酸反应得到相同体积氢气所需要的金属质量m镁_________m铝（选填“<”“>”或“=”）。 （3）利用图乙的装置①和装置②来测量氢气体积，在准确读取装置①中液面读数的过程中应注意_________（填字母）。 A．保持装置②静止，待装置①中液面不再上升时再读数 B．上下移动装置②，待装置①与装置②的液面相平时再读数 C．读数时视线与装置①中的凹液面最低处相平 7.（24-25九年级上·浙江杭州·期中）材料是人类社会物质文明进步的重要标志。每一次时代变革，都与化学材料的发展密不可分。 (1)约四千年前，人类就制造出了种类繁多的青铜器，新铸造的青铜器呈现金黄色或淡黄色。青铜属于金属材料中的___________（选填“合金”或“纯金属”）。 (2)在春秋时期，我国劳动人民就已开始生产和使用铁器。工业上，在高炉中用赤铁矿（主要成分是氧化铁）炼铁的主要原理是___________（用化学方程式表示）。该反应中发生了还原反应的物质是___________（填化学式）。 (3)我国古代就有湿法冶金技术，湿法冶金是利用置换反应从盐溶液中得到金属。在实验室中，把一定量铁粉加入一定量的、和混合溶液中，按下图所示进行实验，出现的现象如图中所述。 试回答：①滤液A中大量存在的金属阳离子是___________（填离子符号）。 ②滤渣B中含有的金属单质是___________（填化学式）。 🚀能力跃升 1.（22-23九年级上·浙江杭州·阶段检测）、ZnO、CuO的固体混合粉末，在加热条件下用足量CO还原，得到三种金属单质的混合物4.82g，将生成的气体用足量的澄清石灰水吸收后，产生10.0g白色沉淀，则a的数值为多少？（　　） A．6.42 B．7.62 C．9.22 D．无法计算 2.（24-25九年级上·浙江绍兴·阶段检测）观察与比较是化学学习和研究中经常使用的科学方法。请结合下列实验，回答问题： (1)甲图实验中，装空气的注射器比装水的注射器更容易被压缩，这说明___________。 (2)铁在空气中生锈是铁跟氧气、水等物质作用的结果，乙图的实验目的是为了探究铁生锈时需要___________。 (3)取一定质量的镁、铁两种金属，分别与足量的稀盐酸反应，产生氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系如丙图所示，根据丙图，可推知反应结束时，镁、铁消耗盐酸的质量比为___________。 4.25-26九年级上·浙江台州·期末）将铁块置于潮湿空气中，其表面颜色会变为红棕色。兴趣小组将其表面刮下，发现它不能被磁铁吸引，于是对铁块表面的物质成分及形成条件进行探究。 (1)小组成员判断铁块表面的物质不是铁单质的依据是__________。 (2)为了探究铁锈蚀的条件，小组设计实验装置，如图甲所示。小组用铁丝棉替代铁块进行实验。目的是__________。通过实验现象，发现铁的锈蚀与氧气、水都有关。 (3)进一步探究影响铁锈蚀快慢的因素。小组重新设计实验方案：装置如图乙。将5g薄铁片加入锥形瓶，连接压强传感器等。时加入2mL氯化钠溶液，并绘出压强随时间变化的曲线，如图丙。通过分析图像丙曲线，根据__________可判断氯化钠溶液能改变铁锈蚀速度。 (4)轮船在海洋中水下部分易锈蚀，有一种“牺牲阳极法”可用来维护船身。铁在海水中锈蚀时，发生反应失去电子。选择一种比铁活泼的金属，安装在船体水下部分作为阳极不断放出电子输入船体，使船体得到保护。可作为船体的材料的是（     ） A．镁铝合金 B．锌金属 C．铜金属 D．银金属 🌟思维挑战 1.（24-25九年级上·浙江宁波·期中）已知氯化铁溶液有如下性质：和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜：和铁反应生成氯化亚铁。请根据上述信息完成下列问题，现有一包铁粉和铜粉混合物，为确定其组成将不同质量的样品分别放入溶液中（其他用品略），实验数据记录如下 组别 ① ② ③ ④ 溶液中的质量（g） 65 65 65 65 混合粉末质量/g 6 13.2 24 36 反应后剩余固体质量/g 0 1.28 12.8 24.8 下列结论错误的是（     ） A．第①组：反应后溶液中含有32.5克 B．第②组：在反应后溶液中放入一根铁丝，铁钉表面析出红色固体 C．第③组：剩余固体中滴加盐酸会产生气泡 D．第④组：剩余固体中铁与铜原子个数之比为 2.（23-24九年级上·浙江宁波·期中）已知钠与水反应的化学方程式为：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑。质量均为mg的钠、镁、锌三种金属分别与25g质量分数为19.6%的稀硫酸反应。 （1）请写出镁与稀硫酸的化学方程式；______ （2）试确定，当产生的氢气的质量大小为Na>Mg=Zn时，m的取值范围_________； （3）m=4.6时，Zn与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系如图。请在图中再画出钠和镁二种金属分别与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系图线。（在图线上用元素符号注明）______ 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.2 金属的化学性质 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 　考点01 金属与氧气的反应 　考点02 金属与酸的反应与置换反应 　考点03 金属与盐溶液的反应与金属活动性顺序 　考点04 金属的冶炼 　考点05 金属的锈蚀与防护 03 避坑指南·解题通法 角度01 金属活动性顺序的判断与应用 　角度02 置换反应与基本反应类型辨析 　角度03 滤液滤渣问题的分析与判断 　角度04 金属冶炼与防锈实验探究 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1. 掌握镁、铝、铁、铜等常见金属与氧气、稀酸、盐溶液反应的现象与化学方程式。 2. 理解置换反应的定义与特征，能区分化合、分解、置换、复分解四大基本反应类型。 3. 熟记金属活动性顺序表，能比较金属活动性强弱，判断金属与酸、盐溶液能否反应。 4. 了解金属在自然界中的存在形式与冶炼原理，掌握氢气还原氧化铜实验的操作顺序。 5. 知道铁生锈的条件，能列举防止金属锈蚀的常用方法。 1. 对比记忆：按"与氧气反应难易—与酸反应剧烈程度—与盐溶液置换"三条线索建立金属活动性认知。 2. 抓"单换单"特征判断置换反应：先看反应物是否为"单质＋化合物"，再看生成物是否为"新单质＋新化合物"。 3. 金属活动性顺序应用记两句话："氢前金属能换氢；前金属换后金属（盐须可溶，钾钙钠除外）"。 4. 实验探究题先明确控制变量，再按"操作—现象—结论"作答；装置题紧扣"先通后点、先熄后停"。 考点01 金属与氧气的反应 1. 反应规律：大多数金属能与氧气反应生成金属氧化物；金属越活泼，与氧气反应越容易，反应现象越剧烈。 2. 常见金属与氧气的反应情况： ① 常温下即可反应——铝：表面生成致密的氧化铝保护膜，阻止内部铝继续被氧化；铁：在潮湿空气中缓慢氧化而锈蚀。 ② 空气中能燃烧——镁：剧烈燃烧、发出耀眼白光、生成白色固体。 ③ 只能在纯氧中燃烧——铁：剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体（空气中不能燃烧）。 ④ 只能加热、不能燃烧——铜：紫红色铜丝表面变黑。 ⑤ 高温下也不与氧气反应——金、铂（"真金不怕火炼"）。 3. 化学方程式： 2Mg＋O2 2MgO（点燃）　现象：剧烈燃烧，发出耀眼白光，放热，生成白色固体 4Al＋3O2 ═ 2Al2O3　现象：表面生成致密氧化膜，阻止内部铝继续被氧化 3Fe＋2O2 Fe3O4　现象：剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体 2Cu＋O2 2CuO　现象：紫红色铜丝表面逐渐变为黑色 【温馨提示】 ① 铝的氧化膜致密、能保护内部金属；铁锈（主要成分 Fe2O3）疏松多孔、易吸水，反而会加速铁的锈蚀。 ② 铁丝在空气中不能燃烧，只能在氧气中燃烧；做铁丝燃烧实验时，集气瓶底部要先放少量水或细沙，防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。 ③ 铜在潮湿空气中还会与氧气、二氧化碳、水共同作用生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]。 1.（24-25九年级上·浙江绍兴·阶段检测）下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是（　　） A．红热的铁丝在空气中能燃烧 B．根据金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的活动性 C．各种金属在常温下都能与氧气反应 D．在较高温度下能与氧气反应的金属，在常温下也能与氧气反应 【答案】B 【详解】A、红热的铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中能够剧烈燃烧、火星四射、放出热量，生成黑色固体，选项错误； B、根据金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的活动性，选项正确； C、并非各种金属在常温下都能与氧气反应，如金属活动性较弱的金属如铜、银等很难在常温下与氧气反应，选项错误； D、在较高温度下能与氧气反应的金属，在常温下可能不与氧气反应，如铜在加热的条件下与氧气反应生成氧化铜，在常温下很难氧氧气反应生成氧化铜，选项错误，故选B。 2．（26-27九年级上·浙江衢州·阶段检测）衢州城为丰富群众生活，多次表演非遗项目“打铁花”。这种“火树银花落，万点星辰开”的古老浪漫，蕴含着丰富的化学原理。 (1)高温铁水被击打后形成璀璨的铁花，这是铁在空气中剧烈燃烧而发出的光芒，请写出该反应的化学方程式：__________________。 (2)高温铁水被击打成细小铁屑而燃烧，若换成细铁丝则只会发红、点不着，这说明化学反应的剧烈程度 与__________________有关。 【答案】(1)​ (2)反应物之间的接触面积/反应物的颗粒大小 【详解】（1）高温下铁在空气中剧烈燃烧，生成黑色的四氧化三铁，反应的化学方程式为： （2）高温铁水被击打成细小铁屑，极大增大了铁与氧气的接触面积，因此可以剧烈燃烧；而细铁丝与氧气的接触面积小，只能发红、无法点燃。这说明化学反应的剧烈程度与‌反应物之间的接触面积（或反应物的颗粒大小）‌有关 。 3．（24-25九年级下·浙江衢州·开学考试）科学探究可以培养学生良好的科学思维。某兴趣小组进行了金属燃烧实验： 实验 1 2 3 步骤 将一片铝箔在空气中用酒精灯加热 将另一片相同铝箔伸入到充满氧气的集气瓶中，引燃 将一段镁条在空气中用酒精灯加热 现象 铝箔不燃烧，熔化后也不滴下，外面立即形成一层薄膜 铝箔剧烈燃烧，发出耀眼的白光 镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光 试回答下列问题： (1)进行l、2实验的目的是为研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的___________有关。 (2)某同学分析2、3实验后就得出了如下结论：不同金属的活动性是不同的。其他同学认为这个结论不可靠，你认为他们的理由是___________。 (3)小组同学认为镁和铝的活动性可以通过与氧气反应的剧烈程度来比较，你认为还可以通过________的实验来比较。 (4)在实验1中，有同学用细针去刺破液态铝外面的薄膜，观察到里面的液态铝依然没有流出来。实验后，同学们查阅资料获知该薄膜是氧化铝，其熔点明显高于酒精灯火焰的温度，由此推断，刺破薄膜后液态铝会迅速和___________反应又会形成致密氧化膜，所以液态铝不会流出来。 【答案】(1)浓度 (2)实验中存在氧气浓度和金属种类两个变量没有控制，不能得出不同金属的活动性是不同的结论（合理即可） (3)酸 (4)氧气/O2 【详解】（1）实验l、2中不同之处是氧气的浓度不同，实验的目的是为研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的浓度有关； （2）实验中存在氧气浓度和金属种类两个变量没有控制，不能得出不同金属的活动性是不同的结论； （3）在其他条件相同的情况下，金属的活动性越强，与酸反应的速率越快，小组同学认为镁和铝的活动性可以通过与氧气反应的剧烈程度来比较，还可以通过与金属与酸反应的剧烈程度的实验来比较； （4）在实验1中，有同学“用细针去刺破液态铝外面的薄膜，观察到里面的液态铝依然没有流出来。实验后，同学们查阅资料获知该薄膜是氧化铝，其熔点明显高于酒精灯火焰的温度，由此推断，刺破薄膜后液态铝会迅速和氧气（或O2）反应又会形成致密氧化膜，所以液态铝不会流出来。 考点02 金属与酸的反应与置换反应 1. 反应规律：位于氢前的金属能与稀盐酸、稀硫酸反应，生成盐和氢气（通式：金属＋稀酸 → 盐＋氢气）。 2. 镁、锌、铁、铜与稀盐酸、稀硫酸的反应： 表2　金属与稀酸反应对比 金属 与稀盐酸反应 与稀硫酸反应 现象（以稀盐酸为例） 镁 Mg Mg＋2HCl ═ MgCl2＋H2↑ Mg＋H2SO4═ MgSO4＋H2↑ 产生大量气泡，反应剧烈 锌 Zn Zn＋2HCl ═ ZnCl2＋H2↑ Zn＋H2SO4 ═ ZnSO4＋H2↑ 产生气泡，反应较快 铁 Fe Fe＋2HCl ═ FeCl2＋H2↑ Fe＋H2SO4═ FeSO3＋H2↑ 产生气泡较慢，溶液变浅绿色 铜 Cu 不反应 不反应 无明显现象 3. 结论：Mg、Zn、Fe 能与稀盐酸（稀硫酸）反应置换出氢气，反应剧烈程度 Mg＞Zn＞Fe；Cu 不能反应。反应越剧烈，金属活动性越强。 4. 实验室制取氢气：选用锌与稀硫酸。镁、铝反应太快不易控制，铁反应太慢；不用浓盐酸（易挥发，使氢气不纯）。 5. 置换反应：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，通式 A＋BC ═ AC＋B，口诀"单换单"。金属与酸的反应属于置换反应。 表2　四大基本反应类型对比 反应类型 特点 通式 判断要点 化合反应 多变一 A＋B ═ AB 两种或多种物质生成一种物质 分解反应 一变多 AB ═ A＋B 一种物质生成两种或多种物质 置换反应 单换单 A＋BC ═ AC＋B 单质＋化合物 → 新单质＋新化合物 复分解反应 双交换、价不变 AB＋CD ═ AD＋CB 两种化合物相互交换成分 【温馨提示】 ① 铁与稀盐酸、稀硫酸反应生成＋2 价的亚铁盐（FeCl2、FeSO4），不能生成 FeCl3。 ② 金属与酸反应放出的气体是氢气，可用点燃的方法检验：纯净的氢气燃烧产生淡蓝色火焰，混有空气时点燃会发出爆鸣声。 ③ K、Ca、Na 活动性太强，与酸反应过于剧烈甚至先与水反应，一般不用于实验室制氢气；浓硫酸、硝酸具有强氧化性，不能用于制取氢气。 ④ 铝、铁等金属容器不能长时间盛放酸性或碱性物质——酸、碱会破坏铝表面的氧化膜并腐蚀金属。 1．（24-25九年级上·浙江温州·期中）下列物质能由金属与酸直接反应制得的是（　　） A．FeCl3 B．MgSO4 C．CuCl2 D．AgCl 【答案】B 【分析】利用金属活动性顺序回答，排在氢前面的金属能与酸反应生成盐和氢气，氢后面的金属不与酸反应，铁和酸反应生成亚铁盐，不能生成正三价的铁盐。 【详解】A、铁和盐酸反应生成氯化亚铁，不能生成氯化铁，故A错误； B、镁排在氢前面，能和硫酸反应生成硫酸镁，故B正确； C、在金属活动性顺序中，铜排在氢的后面，不能用铜和稀盐酸反应制的，故C错误； D、在金属活动性顺序中，银排在氢的后面，不能用银和盐酸反应制的，故D错误。 故选B。 2．（25-26九年级上·浙江绍兴·期末）在探究“金属与酸反应规律”的实验中，小虞同学向盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中分别逐滴滴加相同质量分数的稀硫酸（如图1所示），产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图2所示。下列说法正确的是（     ） A．a点时两个烧杯中金属都有剩余 B．b点时B烧杯溶液中溶质只有一种 C．c点时两个烧杯中的酸都恰好完全反应 D．曲线甲对应金属铁，曲线乙对应金属铝 【答案】A 【详解】A.a点时酸未反应完，故金属都有剩余，正确； B.甲产生的氢气多，乙产生的氢气少，故甲是铝，乙是铁，b 点时烧杯B中铁已经完全反应，故溶质有硫酸和硫酸亚铁，错误； C.c 点时，甲曲线氢气量出现拐点不再改变，说明铝烧杯中恰好完全反应；乙曲线硫酸有剩余，错误； D.相同质量的铝产生氢气比铁多，所以曲线甲对应铝，乙对应铁，错误。 3．（24-25九年级上·浙江温州·期中）金属与酸反应属于放热反应，其反应速率除受反应物的性质影响外，还受温度、酸的溶质质量分数、固体表面积大小等因素影响。小科欲探究酸的溶质质量分数对反应速率的影响。实验室提供秒表、图甲器材（其中夹持装置已省略）和颗粒均匀的锌粒、2%稀硫酸、4%稀硫酸、6%稀硫酸、8%稀硫酸、恒温装置等。 老师对实验的建议： ①每组实验锌粒用量可取4至5颗，稀硫酸用量不宜超过5毫升。 ②实验应设计4组。 ③短时间内金属与酸反应温度对实验的影响可以忽略不计。 (1)结合老师建议，补充完整实验步骤①之后的其它步骤。 ①检查甲装置的气密性；②……( ) (2)实验结论：其他条件都相同时，酸的质量分数越大，反应越快。图乙是某资料中铁与2%稀硫酸在20℃恒温条件下，生成氢气体积随时间变化的图像；小科根据实验数据得到在20℃恒温条件下锌与2%稀硫酸生成氢气体积随时间变化如图丙。请分析两图存在差异的原因_________________。 【答案】(1)①检查甲装置的气密性； ②取4支相同的试管，分别加入相同的锌粒各5颗，编号A、B、C、D； ③将A、B、C、D四支试管分别放在恒温装置内； ④向四支试管中分别加入5毫升2%、4%、6%、8%的稀硫酸； ⑤记录相同时间下每支试管产生氢气的体积；或记录相同时间内量筒内水的体积。 ⑥重复实验，分析数据得出结论。 (2)锌的金属活动性比铁强，因此在相同条件下相同时间内，锌与酸反应速率快，因此未全部反应前，锌反应生成气体的曲线较铁陡。 【详解】（1）要探究酸质量分数对反应速率的影响，需温度相同，不同溶质质量分数的盐酸与锌反应，比较在相同时间收集气体的体积或收集相同体积的气体所需时间的不同；实验步骤：①检查甲装置的气密性； ②取4支相同的试管，分别加入相同的锌粒各5颗，编号A、B、C、D； ③将A、B、C、D四支试管分别放在恒温装置内； ④向四支试管中分别加入5毫升2%、4%、6%、8%的稀硫酸； ⑤记录相同时间下每支试管产生氢气的体积；或记录相同时间内量筒内水的体积。 ⑥重复实验，分析数据得出结论。 （2）锌的金属活动性比铁强，因此在相同条件下相同时间内，锌与酸反应速率快，因此未全部反应前，锌反应生成气体的曲线较铁陡。 考点03 金属与盐溶液的反应与金属活动性顺序 1. 置换规律：活动性强的金属能把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来。 2. 铁、铜、银活动性比较实验： 表4　铁、铜、银活动性比较实验 实验操作 实验现象 化学方程式 铁丝浸入硫酸铜溶液 铁丝表面覆盖红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色 Fe＋CuSO4 ═ FeSO4＋Cu 铜丝浸入硫酸亚铁溶液 无明显现象（铁比铜活泼，铜不能置换铁） — 铜丝浸入硝酸银溶液 铜丝表面覆盖银白色物质，溶液由无色变为蓝色 Cu＋2AgNO3 ═ Cu(NO3)2＋2Ag 实验结论：金属活动性 Fe＞Cu＞Ag。 3. 金属活动性顺序（由强到弱）： K　Ca　Na　Mg　Al　Zn　Fe　Sn　Pb　(H)　Cu　Hg　Ag　Pt　Au 记忆口诀：钾钙钠镁铝，锌铁锡铅氢，铜汞银铂金。 4. 金属活动性顺序的应用： ① 判断金属活动性强弱：位置越靠前，活动性越强； ② 判断金属与酸能否反应：位于 H 之前的金属才能与稀盐酸、稀硫酸反应置换出氢气； ③ 判断金属与盐溶液能否反应：位于前面的金属能把位于后面的金属从其盐溶液中置换出来。 【温馨提示】 ① 参加反应的盐必须可溶（如 CuSO4、AgNO3），否则置换反应不能进行。 ② K、Ca、Na 活动性太强，放入盐溶液中会先与水反应，不能把金属从盐溶液中置换出来。 ③ 湿法炼铜：西汉时期已利用铁与硫酸铜溶液反应制取铜，Fe＋CuSO4 ═ FeSO4＋Cu。 1.（2024·浙江嘉兴·一模）如图形象地表示了金属和盐溶液发生反应的情况，图中金属1和含金属2的盐可以是（    ） A．银和硫酸镁 B．锌和硫酸铜 C．铁和氯化银 D．铜和氯化铝 【答案】B 【分析】在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们合物的溶液里置换出来。 【详解】A、银的位置排在镁的后面，不能与硫酸镁发生反应，错误； B、锌的位置排在铜的前面，能与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，正确； C、铁的位置排在银的前面，但氯化银难溶于水，不能与氯化银发生反应，错误； D、铜的位置排在铝的后面，不能与氯化铝发生反应，错误。 故选B。 2．（23-24九年级上·浙江宁波·阶段检测）小明为探究金属与盐的反应，将一定质量的某种金属M的粉末放入AgNO3与Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后发现，溶液呈现无色，溶液底部有少量一固体粉末；过滤后在滤渣和滤液中分别加入适量稀盐酸，滤渣中有无色气体产生，滤液中无沉淀产生。结合实际现象判断，小明得出的以下结论错误的是（　　） A．滤液中一定没有银离子 B．滤渣中一定含有金属单质M C．滤渣中一定含有单质铜 D．加入的金属M可能是单质铁 【答案】D 【分析】充分反应后溶液无色，说明M不可能是铁，且溶液中一定没有铜离子，即M的活动性较铜强，由于溶液中无铜离子，所以溶液中也不可能有硝酸银，即溶液的溶质只有M的化合物，固体中加盐酸有气体产生，说明M过量，固体的成分是M、铜和银。 【详解】A、在滤液中加入适量稀盐酸，滤液中无沉淀产生，说明滤液中不含有银离子，该选项说法正确。 B、在滤渣中加入适量稀盐酸，滤渣中有无色气体产生，说明滤渣中含有M，则滤渣中一定含有反应生成的银和铜和过量的M，该选项说法正确。 C、由上分析可知M过量，充分反应后发现，溶液呈现无色，说明滤液中不含有铜离子，则滤渣中一定含有单质铜，该选项说法正确。 D、铁和硝酸银、硝酸铜反应生成的硝酸亚铁溶液是浅绿色的，因此加入的金属M不可能是单质铁，该选项说法不正确。 故选D。 3.（25-26九年级上·浙江绍兴·期末）小科模拟我国古代劳动人民的湿法炼铜技术，往硫酸铜溶液中加入过量铁粉来制取金属铜（如图所示）。下列分析正确的是（     ） A．反应后烧杯中的固体只有铜 B．反应前后溶液的颜色保持不变 C．反应前后铜元素的化合价不变 D．反应前后烧杯内的固体质量增加 【答案】D 【详解】A．加入的是过量铁粉，反应后固体中除生成的铜外还有剩余的铁，故A错误。 B．硫酸铜溶液呈蓝色，反应生成硫酸亚铁后溶液颜色会发生变化，故B错误。 C．反应过程中铜元素由硫酸铜中的+2价变为铜单质中的0价，化合价发生变化，故C错误。 D．每56份质量的铁参加反应可置换出64份质量的铜，因此反应后烧杯内固体质量增加，故D正确。 故选D。 4.（2026·浙江宁波·二模）数据显示，目前我国平均每年产生4亿部以上废旧手机，废旧手机回收处理作为“朝阳产业”拥有很大的发展潜力。从废旧手机的某些部件中可以回收银和铜，其操作流程如图所示。 (1)滤液中一定含有的溶质为___________。（填化学式） (2)步骤Ⅱ加入的适量的X是一种盐，则X是___________。 (3)金属Y可选用___________。（写一种） 【答案】(1)H2SO4、MgSO4和Al2(SO4)3 (2)硝酸银/AgNO3 (3)锌、镁、铁等（答案不唯一） 【详解】（1）在废旧手机部件的回收过程中，经过步骤Ⅰ的处理，银和铜已经被分离出来，而镁和铝由于活动性位于氢前，与硫酸反应生成硫酸镁和硫酸铝，滤液中一定含有的溶质为MgSO4和Al2（SO4）3以及过量的H2SO4。 （2）步骤Ⅱ的目的是回收银和硝酸铜，为了实现这一目标，需要加入一种适量的X溶液，这种盐应该能与铜发生置换反应，同时得到银，根据金属活动性顺序，因此X为硝酸银（AgNO3）。 （3）在步骤Ⅲ中，需要加入一种金属Y来置换出滤液中的铜。根据金属活动性顺序，金属Y的活动性应该强于铜。因此Y可为锌、镁、铁等。 考点04 金属的冶炼 1. 金属在自然界中的存在形式： ① 化学性质稳定的金属以游离态（单质）存在，如金、银、铂； ② 化学性质活泼的金属以化合态（化合物）存在，如铁、铝、铜等，需要冶炼。 2. 冶炼原理：把金属从化合态转化为游离态，即用还原剂夺取金属氧化物中的氧，此类反应称为还原反应。常用还原剂：C（碳）、CO（一氧化碳）、H2（氢气）。 3. 氢气还原氧化铜：H2＋CuO ═ Cu＋H2O（加热） 实验步骤口诀：检（验纯）→通（氢气排空气）→点（点燃酒精灯加热）→熄（先熄灭酒精灯）→冷（继续通氢气至冷却）。 实验现象：黑色氧化铜逐渐变为红色，试管口出现小水珠 表5　氢气还原氧化铜实验操作与目的 操作 目的 先检验氢气纯度 防止氢气不纯，加热时发生爆炸 先通氢气，再点燃酒精灯加热 排尽试管内空气，防止氢气和空气混合受热爆炸 试管口略向下倾斜 防止生成的水倒流炸裂试管 CuO 粉末平铺在试管底部 增大受热面积，使反应更快、更充分 通氢气导管伸到 CuO 上方 排尽空气，使氢气与 CuO 充分接触 先熄灭酒精灯，继续通氢气至冷却 防止高温下生成的铜被空气中的氧气重新氧化 4. 其他冶炼反应：C＋2CuO ═ 2Cu＋CO2↑（高温）；3CO＋Fe2O2 ═ 2Fe＋3CO2（高温，工业炼铁原理）。 【温馨提示】 ① 实验结束"先熄灯、后停氢"的顺序不能颠倒，否则高温下的铜会被空气重新氧化成氧化铜，使实验失败。 ② 还原反应与氧化反应同时发生：氢气夺走氧化铜中的氧，氢气被氧化（表现还原性），氧化铜被还原。 1.（25-26九年级上·浙江宁波·期中）几千年前，人类就用木炭作为还原剂进行金属冶炼。木炭在高温条件下还原氧化铜所生成的“气体产物”可能是：①一氧化碳，②二氧化碳，③一氧化碳和二氧化碳的混合物。某学习小组为此用如图装置对木炭在高温条件下还原氧化铜所生成的“气体产物”进行探究。关于该实验说法正确的（   ） A．观察到澄清石灰水变浑浊，则“气体产物”中一定有二氧化碳 B．观察到试管中的黑色物质变红色，则“气体产物”一定是一氧化碳 C．要证明是否存在二氧化碳，需要在原装置前再连接一个装澄清石灰水的洗气瓶 D．观察到试管中黑色物质变红，B中变浑浊，则“气体产物”是一氧化碳和二氧化碳的混合物 【答案】C 【详解】A．观察到澄清石灰水变浑浊，则“气体产物”中不一定有二氧化碳，也可能是一氧化碳与氧化铜反应生成的二氧化碳，故A错误； B．一氧化碳具有还原性，能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，观察到试管中的黑色物质变红色，则“气体产物”一定有一氧化碳，也可能是一氧化碳与二氧化碳的混合物，故Ｂ错误； C．开始时先不加热缓缓通入气体产物，通过观察B中澄清石灰水是否变浑浊来判断气体产物中是否有二氧化碳气体，故Ｃ正确； D．黑色粉末变红，则说明气体产物中一定有一氧化碳，但观察到澄清石灰水变浑浊，不能说明“气体产物”中一定有二氧化碳，也可能是一氧化碳与氧化铜反应生成的二氧化碳，故Ｄ错误。 故选C。 2.（24-25九年级上·浙江·期末）钛（）具有硬度大熔点高，常温下与酸和碱都不发生反应，有很强的耐腐蚀性等 优良性能，由钛铁矿（主要成分是和）提取金属钛的主要工艺流程如图： (1)步骤I中发生的化学反应体现了碳具有________性。 (2)钛铁矿属于________（选填“纯净物”或“混合物”）。 (3)所得金属钛中含有少量的金属镁，可加入稀盐酸充分反应后，再通过________（填操作名称）、洗涤、干燥即可除去。 【答案】(1)还原 (2)混合物 (3)过滤 【详解】（1）FeO和碳反应生成二氧化碳和铁，该反应中碳夺取了氧化亚铁中的氧，具有还原性； （2）钛铁矿（主要成分是氧化亚铁和氧化钛），是由多种物质组成的，属于混合物； （3）所得金属钛中含有少量的金属镁，可加入稀盐酸后，稀盐酸能和镁反应，不能和钛反应，充分反应后，再通过过滤、洗涤、干燥即可。 3.（2024·浙江温州·三模）铁是人类社会使用最广泛的金属。图1是实验室模拟工业炼铁的装置。 （1）利用装置A制备CO，反应原理是该加热方式相较于用酒精灯加热的优点是____________。（写1点） （2）装置E的作用是____________。 （3）加热时C玻璃管中剩余固体质量随温度变化的曲线如图2。据图分析：若反应温度600°C<t<700°C，得到的固体有____________（填化学式） （4）为提高铁的产率，可采取的措施是____________。 【答案】 受热更均匀（合理即可） 处理尾气，防止污染空气 Fe3O4和FeO 温度高于850℃ 【详解】（1）A装置中采用的为水浴加热，该方法使装置受热更均匀； （2）一氧化碳有毒，会污染空气，且一氧化碳具有可燃性，则E装置可用于处理尾气，防止污染空气； （3）由图可知，当反应温度控制于600℃～700℃之间，得到的固体有Fe3O4和FeO； （4）由图可知，若想提高产率，应将温度高于850℃。 4.（【新东方】2024）善于提出问题、解决问题是学好科学的重要方法。某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究。 Ⅰ．提出问题 问题1：铁为何称为黑色金属？ 问题2：铁有多种氧化物，它们的性质有哪些差异？ 问题3：钢铁厂在选矿时，如何测定铁矿石中的含铁量？ Ⅱ．解决问题 【问题1】上网查寻，有两种说法。 a．在铁表面有黑色的铁的氧化物，早先以为这就是铁的颜色，所以叫黑色金属。b．铁的粉末为黑色，铁的所有氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属。 （1）你认为正确的说法是______（填a或b）。 【问题2】查阅资料 a．铁常见的氧化物有氧化铁、四氧化三铁和氧化亚铁 b．四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，可以看作是氧化亚铁和氧化铁按1：1个数比结合成的化合物，它不溶于水，能与酸反应生成两种盐。 c．氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末，能与酸反应，无磁性，也不能被磁铁吸引。 （2）请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式______。 （3）有一包黑色粉末：可能是铁粉、粉末、粉末中的一种，请你设计方案进行鉴别______。 【问题3】同学们参观了某钢铁厂，了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多。同学们结合所学知识，下设计了如图的实验装置测定某赤铁矿样品中的质量分数。他称取10.0g赤铁矿，当赤铁矿中的全部还原为时，剩余固体在CO的保护下冷却、称量，质量为7.6g（假设赤铁矿中的杂质均不与CO反应）。 （4）图中酒精灯的作用是______ （5）该赤铁矿中Fe2O3的质量分数为______ 【答案】 a Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O 取少量样品用磁铁吸引，不能被磁铁吸引，说明是FeO；能被磁铁吸引，说明是铁粉或Fe3O4粉未，再取少量样品加入稀盐酸，产生气泡，说明是铁。若没有产生气泡，说明是Fe3O4； 将多余的CO气体通过燃烧除掉，防止空气的污染； 80% 【详解】（1）由于氧化铁为红色，四氧化三铁为黑色，则b的说法不正确，a说法正确； （2）四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，化学方程式为：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O； （3）氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末，能与酸反应，无磁性，也不能被磁铁吸引；铁可以与稀盐酸反应生成氢气，氧化铁溶于稀盐酸生成氯化铁和水，据此可以检验混合物组成，方法为：取少量样品用磁铁吸引，不能被磁铁吸引，说明是FeO；能被磁铁吸引，说明是铁粉或Fe3O4粉未，再取少量样品加入稀盐酸，产生气泡，说明是铁。若没有产生气泡，说明是Fe3O4； （4）由于CO有毒，不能直接排放，应该在排放尾气的导气管口放一盏燃着的酒精灯，将多余的CO气体通过燃烧除掉。 （5）80% 考点05 金属的锈蚀与防护 1. 铁生锈的条件：铁与氧气、水（或潮湿空气）同时接触。食盐等物质能加快铁的锈蚀。 2. 铁锈的成分：主要成分是氧化铁（Fe2O3·xH2O），呈红色、疏松多孔、易吸水，不能阻止内部的铁继续被锈蚀。 3. 防止铁生锈的方法： ① 保持铁制品表面洁净干燥（隔绝水）； ② 覆盖保护层：涂油、刷漆、电镀等（隔绝空气和水）； ③ 改变金属内部结构：制成合金（如不锈钢）。 【温馨提示】 ① 铝表面因生成致密氧化膜而不易锈蚀；铜在潮湿空气中会生成铜绿，主要成分是碱式碳酸铜 Cu2(OH)2CO3。 ② 防锈只需破坏生锈条件中的一个——隔绝氧气或隔绝水均可。 1.（24-25九年级上·浙江台州·期末）小玉发现菜刀长时间不用会生锈，金属在什么情况下容易被锈蚀？小玉设计了如图所示实验，放置2～3天，发现只有丙瓶中的铁钉生锈了。下列分析错误的是（   ） A．本实验的对照组是甲 B．乙瓶中用凉开水的目的是保证瓶内没有氧气 C．铁钉在潮湿的空气中容易生锈 D．为防止菜刀生锈，可将菜刀表面保持干燥 【答案】A 【详解】A、甲瓶：生石灰吸水，环境干燥（只有空气，无水），铁钉不生锈；乙瓶：凉开水（煮沸除去氧气）+ 密封（只有水，无氧气），铁钉不生锈；丙瓶：既有水又有氧气，铁钉生锈。本实验的对照组是丙，甲、乙都是实验组，分别探究 “水” 和 “氧气” 对生锈的影响，分析错误。 B、乙瓶用凉开水，是因为煮沸过程能除去水中溶解的氧气，保证瓶内只有水、无氧气，用于探究只有水时铁是否生锈，分析正确。 C、丙瓶铁钉接触了水和空气（氧气），生锈了，说明铁钉在潮湿的空气中容易生锈，分析正确。 D、铁生锈需要水和氧气，保持菜刀表面干燥，可隔绝水，防止生锈，分析正确。 故选A。 2.（23-24九年级上·浙江宁波·期中）用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是（　　） A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程 B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀 C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈 D．铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关 【答案】C 【详解】A、金属的腐蚀，实际上是金属与氧气、水等发生反应，是金属从单质变成化合物的过程，故选项说法正确； B、在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀，是因为铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，故选项说法正确； C、用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈，说明在有氧气和水的条件下，铜不如铁易生锈，故选项说法不正确； D、用如图所示装置探究铜生锈的条件，氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳，氢氧化钠固体能防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入盛有铜丝的试管中，一个月后发现铜丝未生锈，说明铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关，故选项说法正确。 故选C。 3.（23-24九年级上·浙江金华·期中）金属的用途很广，我们应该节约和保护金属资源，请根据如图实验回答下列问题： （1）实验结果是实验①中的铁钉生锈了，而实验②、③的铁钉没有生锈，根据①②③实验结果可以得出铁生锈主要是铁与______发生反应。 （2）为了预防铁制品生锈，我们常在其表面镀一层抗腐蚀的金属，但在镀金属之前，先要除去铁制品表面的铁锈。写出用稀盐酸除去铁锈的化学反应方程式_________。 【答案】 氧气和水 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 【详解】（1）实验①中的铁钉与氧气和水同时接触生锈，实验②中的铁钉只与水接触不生锈，③中的铁钉只与氧气接触生锈，说明铁生锈主要是铁与水和氧气发生反应； （2）用稀盐酸除去铁锈是氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。 4.（24-25九年级上·浙江衢州·期末）铁、铝、铜是日常生活中常见的金属，某兴趣小组进行如下系列研究。 研究①：探究铁制品锈蚀的条件。 现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，设计实验（如图1）。 (1)一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出结论：铁钉锈蚀需要与______接触。 研究②：探究氧化铝薄膜的性质。 已知铝在常温下很容易跟氧气发生反应，生成一层氧化铝薄膜。铝的熔点为660℃，铝的沸点为2327 ℃。如图2，用火焰喷枪的火焰（温度为800~1300℃）从下往上灼烧铝片，观察到下端形成一个个呈鼓胀状态的“小泡”（内有液态的铝）。 (2)以鼓胀的“小泡”为证据，推测氧化铝薄膜的一种性质：_________。研究③：验证铝和铜的金属活动性顺序。 (3)【方案一】：将铝片和铜片相互刻划，金属片上出现划痕者更活泼。 请判断方案一是否可行，并说明理由：_________。 (4)请再设计一个方案，验证铝和铜的金属活动性顺序（简要说明操作、现象和结论）：_______。 【答案】(1)氧气（或空气）和水 (2)氧化铝是一层致密坚固的薄膜（合理即可） (3)不可行，将铝片和铜片相互刻划，金属片上出现划痕者，只能说明该金属硬度更小，不能判断铝和铜的金属活动性强弱（合理即可） (4)将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5 mL 相同的稀盐酸中，金属丝表面产生气泡者更活泼或 将铝片浸入硫酸铜溶液中，观察到铝片表面析出红色固体（铜），溶液蓝色变浅 （合理即可） 【详解】（1）实验A中铁钉同时接触水和氧气，出现锈蚀；实验B中铁钉只接触水（植物油隔绝氧气），未锈蚀；实验C中铁钉只接触氧气（干燥剂吸收水分），未锈蚀；结论：铁钉锈蚀需同时存在水和氧气（缺一不可）； （2）铝的熔点为660℃，火焰温度（800～1300℃）已使铝熔化，但“小泡”外层的氧化铝薄膜未破裂，说明氧化铝薄膜的熔点高于铝，能在高温下保护内部液态铝； （3）金属活动性指失去电子的能力（化学性质），而刻划实验反映的是硬度（物理性质），可知硬度和活动性二者无必然联系； （4）铝是活泼金属，可以与稀盐酸反应，铜不活泼，不能与稀盐酸反应，所以可以用盐酸判断两者的活动性强弱。或将铝放入硫酸铜溶液中，若铝能将硫酸铜置换出来，也能说明铝比铜活泼。方案为：将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5mL相同的稀盐酸中，金属丝表面产生气泡者更活泼或 将铝片浸入硫酸铜溶液中，观察到铝片表面析出红色固体（铜），溶液蓝色变浅。 角度01 金属活动性顺序的判断与应用 易错点1：误认为所有金属都能与酸反应——只有氢前金属才能与稀盐酸、稀硫酸反应置换出氢气，铜、银、汞等氢后金属不能反应。 易错点2：设计实验比较三种金属活动性时方案不完整——每个比较步骤必须只能得出一个明确结论。 解题通法：验证三种金属的活动性顺序，常用"两金夹一盐"（把一种金属分别放入另两种金属的盐溶液）或"两盐夹一金"（把两种金属分别放入另一种金属的盐溶液）设计，也可用"金属＋酸＋盐溶液"组合。 1.（2022·浙江温州·模拟预测）有甲、乙、丙、丁四种金属。只有甲在自然界主要以游离态存在，丁盐的水溶液不能用乙制的容器盛放，但可以用丙制的容器盛放。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（　　） A．甲＞乙＞丁＞丙 B．丙＞丁＞乙＞甲 C．丙＞乙＞丁＞甲 D．乙＞丁＞丙＞甲 【答案】D 【详解】只有化学性质稳定的物质才能以单质的形式存在，说明甲很不活泼，丁盐的水溶液不能用乙制的容器盛放，但可以用丙制的容器盛放，说明乙可以制取出丁，乙排在丁的前面，丁比丙活泼，所以乙＞丁＞丙＞甲。故选：D。 2.（23-24九年级上·浙江温州·期中）人类对金属活动性规律的认识经历了漫长的探索。 材料一：晋朝葛洪《抱朴子内篇·黄白》中记载“以曾青（硫酸铜溶液）涂铁，铁赤色如铜” 材料二：南北朝的陶弘景说“鸡屎矾投苦酒（醋）中涂铁，皆作铜色”。 材料三：1625年德国化学家格劳贝尔意外发现将金属放入酸中会“消失”。 材料四：1766年英国化学家卡文迪许用六种金属与酸反应，发现产生“可燃空气”，燃烧会产生水。 材料五：1865年俄国化学家贝开托夫提出了金属活动性规律。 （1）硫酸铜在物质分类上属于______。（选填“酸”、“碱”、“盐”、“氧化物”或“单质”） （2）用银、铜、镁三种金属重复格劳贝尔实验，会“消失”的金属有______。 （3）若向含有相同质量的CuSO4和FeSO4混合溶液中放入一定质量的锌片，充分反应后，烧杯内固体的组合和质量大小关系可能是______。（可多选） （4） 【答案】 盐 镁 ACE 【详解】（1） 硫酸铜是由铜离子和硫酸根离子构成的，属于盐； （2）根据排在氢前边的金属能与稀硫酸、盐酸反应，结合题目信息1625年德国化学家格劳贝尔意外发现将金属放入酸中会“消失”，因为镁排在氢的前面，所以用银、铜、镁三种金属重复格劳贝尔实验，会“消失”的金属有镁； （3）若向含有相同质量的CuSO4和FeSO4混合溶液中放入一定质量的锌片，根据金属活动性顺序，位置靠前的金属能把位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。会发生的反应可能有：假设CuSO4和FeSO4的质量都是160g，根据关系式： 又因为锌先置换出金属活动性的铜，再置换出铁，且全部置换出来的金属的质量铜大于铁， 故选ACE。 3.（24-25九年级下·浙江杭州·阶段检测）在探索宇宙的壮丽征途中，航天器与火箭的制造离不开高性能的金属材料。请根据所学的金属知识，完成下列问题： (1)金属冶炼的挑战：航天领域需要能在高温条件下工作的部件，常用到一些稀有金属（如钨W）。单质钨通常从钨矿中冶炼出来，原理为，该反应中被还原是__________。 (2)金属活动性顺序的探究：在火箭发动机的制造中使用了铝、铁、铜等金属。某同学设计如图实验探究、、金属的活动性顺序。你认为其中需要做的实验为__________。 (3)金属防锈的重要性：航天器上的精密金属部件若出现微量的锈蚀也可能导致系统故障，因此必须采取有效的防锈措施。下列措施中能有效防止金属锈蚀的是（　　）（填字母）。 A．金属部件涂覆油漆 B．改变金属内部结构 C．用湿布擦拭，保持金属部件表面干净 【答案】(1)三氧化钨/WO3   (2)甲、乙/乙、甲 (3)AB 【详解】（1）单质钨通常从钨矿中冶炼出来，原理为，该反应中氢气得到氧，三氧化钨失去氧，该反应中的还原剂是氢气，所以反应中被还原是三氧化钨（或WO3）； （2）将金属铝加入硫酸铜溶液中会发生反应，则金属活动性铝大于铜；将金属铝加入硫酸镁溶液中不发生反应，则金属活动性镁大于铝，因此金属活动性：镁>铝>铜，故选甲和乙； （3）A、金属部件涂覆油漆可以隔绝金属与空气、水蒸气的接触，达到防锈的目的，符合题意； B、改变金属内部结构可以增强金属的抗腐蚀能力，达到防锈的目的，符合题意； C、用湿布擦拭会加快金属的锈蚀，不符合题意。 故选AB。 4.（24-25九年级上·浙江嘉兴·期末）如图所示为人们总结出来的常见金属的活动性顺序，下列有关说法错误的是（　　） A．排在氢前面的金属可以把酸里的氢置换出来 B．常温下，铝制容器比铁制容器更容易腐蚀 C．波尔多液（主要成分为硫酸铜）不能用铁制容器盛放 D．铜器时代早于铁器时代，这与两种金属的活动性有一定关系 【答案】B 【详解】A、排在氢前面的金属可以把酸里的氢置换出来，该选项说法正确； B、常温下铝表面形成致密的氧化膜防止铝的进一步腐蚀，所以铁制品比铝制品更容易腐蚀，该选项说法不正确； C、铁能与硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，所以农业上配制的波尔多液不能用铁制容器盛放，该选项说法正确； D、铜器时代早于铁器时代，这与两种金属的活动性有一定关系，即金属越活泼，越不容易被人类发现和利用，该选项说法正确。 故选B。 角度02 置换反应与基本反应类型辨析 易错点：混淆四大基本反应类型；误以为"有单质生成的反应一定是置换反应"（如 2H₂O₂ ═ 2H₂O＋O₂↑ 是分解反应）。 解题通法：先看反应物是"单质＋化合物"还是"两种化合物"或"一种物质"，再看生成物是否为"新单质＋新化合物"。符合 A＋BC ═ AC＋B（单换单）才是置换反应。 1．（24-25九年级上·四川绵阳·期末）高铁列车车体使用了含镍不锈钢材料，工业上火法炼镍原理为。下列说法错误的是 A．含镍不锈钢是一种合金 B．火法炼镍属于置换反应 C．不锈钢的硬度小于纯铁 D．碳过量时，气体产物中可能有CO 【答案】C 【详解】A.含镍不锈钢属于铁合金，正确； B.由化学方程式可知，该反应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，属于置换反应，正确； C.一般合金的硬度大于其组分纯金属的硬度，所以含镍不锈钢的硬度大于纯铁，错误； D.碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，碳过量时，则气体产物中可能有一氧化碳，正确； 2．（2025·浙江温州·一模）我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘石（主要成分是）炼锌的工艺记载，其中的一个化学反应为，该反应属于（　　） A．分解反应 B．复分解反应 C．置换反应 D．化合反应 【答案】A 【详解】由可知，该反应符合一变多的特点，属于分解反应。故选A。 角度03 滤液滤渣问题的分析与判断 易错点：多种金属与混合盐溶液反应时，分不清置换的先后顺序。 解题通法："远距离先置换"——加入的金属先与最不活泼金属的盐溶液反应（如锌粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液，先置换银，再置换铜）。判断滤液滤渣时，先确定反应先后，再按"金属是否剩余、盐是否反应完"逐层推理。 1.（多选）（25-26九年级下·全国·课后作业）某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤液中加入少量的稀盐酸，无沉淀产生，则下列有关说法中正确的是（     ） A．滤出的固体中一定含有银，可能含有铜 B．滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含有铁 C．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银 D．滤液中一定含有硝酸亚铁，可能含有硝酸银和硝酸铜 【答案】AC 【详解】A．铁的金属活动性强于铜和银，铁先与硝酸银反应，硝酸银反应完后再与硝酸铜反应，相关反应为，，因此滤渣中一定有银，可能有铜，故A正确； B．铁可能只恰好置换出银，也可能继续置换出铜或有剩余，因此滤渣中铜和铁均不一定存在，故B错误； C．向滤液中加入稀盐酸无沉淀，说明滤液中没有硝酸银；只要铁参加反应，滤液中就一定有硝酸亚铁，故C正确； D．由无沉淀可知滤液中一定没有硝酸银，滤液中可能含有硝酸铜，故D错误。 故选AC。 2.（24-25九年级上·浙江宁波·期中）向一定质量的和混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量为b克。下列分析有错误的是________。 ①若，滤液中一定没有 ②若，滤液中一定有、和，可能有 ③若，向滤渣中加稀盐酸，不可能有气泡产生 ④若，且忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量一定<原混合溶液溶质的质量 【答案】①③ 【详解】根据金属活动性顺序Zn>Fe>Cu，加入Zn、Fe混合物，反应先后顺序： 金属锌先置换硝酸铜，每65份Zn反应，析出64份Cu，固体质量减小。 锌消耗完，才轮到铁反应，每56份Fe反应，析出64份Cu，固体质量增大 ①若结果0<b<a，固体总质量减小，说明一定发生了Zn置换Cu（使固体减重），铁粉也可能反应，使增重质量小于减重质量，滤液中可能有Fe(NO3)2，符合题意 ②b=a，固体总质量不变。可以是：Zn置换 Cu（固体减重），铁部分反应或全部反应，增重与减重刚好抵消，则滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2，可能有Cu(NO3)2，不符合题意。 ③若b>a固体质量增大，锌和硝酸铜反应导致的固体质量减小幅度大于铁和硝酸铜反应导致的固体质量增大，向滤渣中加稀盐酸，可能有气泡产生。符合题意。 ④若b>a，锌和硝酸铜反应导致的固体质量减小幅度大于铁和硝酸铜反应导致的固体质量增大，且忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量一定<原混合溶液溶质的质量，不符合题意。 角度04 金属冶炼与防锈实验探究 易错点：氢气还原氧化铜操作顺序颠倒（先加热后通氢气、先停氢气后熄灯）。 解题通法：凡涉及可燃性气体（H₂、CO）参与的加热实验，一律"先通气体排空气、后点燃加热；先熄灭加热源、后停止通气"，目的是防止爆炸、防止产物被重新氧化。 1．（24-25九年级上·浙江杭州·期中）金属冶炼技术为经济发展提供有力支撑。 (1)实验室可用如图装置模拟工业炼铁。实验时：①通，②点燃酒精喷灯A，③点燃酒精灯B，以上三步操作的先后顺序是______。 (2)该反应开始后的现象是______。 (3)现代炼铁厂主要是将含的铁矿石、焦炭和石灰石等一起放入高炉内。焦炭首先燃烧生成二氧化碳，焦炭再与二氧化碳反应生成一氧化碳，最后一氧化碳将氧化铁还原。由于铁中含有一定量的碳，所以高炉炼铁的产物是生铁。炼铁厂要制得含铁的质量分数为96%的生铁210吨，请根据高炉炼铁的化学方程式计算至少需要含80%的铁矿石多少吨？ 【答案】(1)③①② (2)红色固体逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊，B处产生蓝色火焰 (3)设：至少需要含Fe2O380%的铁矿石质量为x。 x=360t 答：至少需要含Fe2O380%的铁矿石质量为360t。 【详解】（1）一氧化碳有毒、一氧化碳不纯遇热可能会爆炸，所以操作步骤为，③点燃酒精灯（除去CO）B、①通CO排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸、②点燃酒精喷灯A；以上三步操作的先后顺序是③①②； （2）高温下一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳，该反应开始后的现象是红色固体逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊，B处产生蓝色火焰； （3）见答案。 2．（浙江省绍兴市上虞区2023-2024学年九年级上学期期末科学试题）取g铁化合物粉末（由两种元素组成）进行如下实验。将该粉末和足量碳粉（C）充分混合，平铺在反应管a中，b瓶中盛有新制的澄清石灰水。按如图所示连接仪器（铁架台等固定装置未画出）并检查气密性。实验开始时，先进行操作G，过一段时间后，加热反应管a，观察到管内发生剧烈反应，并有熔融物生成。同时，b瓶的溶液中出现白色浑浊。经一系列测定，确定反应完全后，停止加热，继续通氮气，直到反应管冷却。此时，管中的熔融物凝固成银白色金属M，再进行分离、提纯、称量，得到g纯金属M，且。根据以上叙述回答下列问题： (1)写出检查该装置气密性的方法（检查时可选用你认为所需的仪器）：_______。 (2)操作G及其目的是_______。 (3)分析数据，某铁化合物粉末的化学式为_______。 (4)已知A1与该粉末在高温下也能发生类似的反应，请写出该反应的化学方程式：_______。 【答案】(1)连接好装置，将导管的一端浸入水中，用手握住试管，若导管口有气泡冒出，则说明装置不漏气（合理即可） (2)通一段时间氮气；以排尽试管里的空气，防止有氧气使产生的一氧化碳燃烧发生爆炸 (3)Fe3O4 (4) 【详解】（1）检查该装置气密性的方法是：连接好装置，将导管的一端浸入水中，用手握住试管，若导管口有气泡冒出，则说明装置不漏气； （2）操作G是通一段时间氮气，以排尽试管里的空气，防止有氧气使产生的一氧化碳燃烧发生爆炸； （3）该实验室是用碳单质冶炼金属，用来冶炼金属铜、铁，由“管中的熔融物凝固成银白色金属M”可知该金属是铁块。设该铁的氧化物的化学式是FexOy， ， 又， 解得x：y=3：4，该铁的化合物粉末的化学式为Fe3O4； （4）铝和四氧化三铁在高温下发生置换反应生成氧化铝和铁，反应的化学方程式为：。 1.（25-26九年级上·浙江温州·阶段检测）在三份相同且足量的稀硫酸中，分别加入等质量的Mg、Fe、Zn三种金属，发生反应的质量关系如图所示，根据图中信息，下面推理合理的是（     ） A．三种金属与酸反应的速率：A>B>C B．反应后溶液的质量：A<B<C C．反应生成氢气的质量：A>B>C D．曲线A、B、C所表示的金属分别为Zn、Fe、Mg 【答案】D 【分析】三种金属的活动性顺序为：Mg＞Zn＞Fe，所以反应速率：Mg＞Zn＞Fe。根据反应关系、、可知，等质量的Mg、Fe、Zn三种金属分别与足量的稀硫酸反应后，镁生成的氢气最多、铁次之、锌最少，即镁消耗的硫酸最多、铁次之、锌最少，所以A是锌，B是铁，C是镁。 【详解】A.由分析可知，三种金属与酸反应的速率：C>A>B，说法错误； B.由分析可知，反应后溶液的质量：A>B>C，说法错误； C.由分析可知，反应生成氢气的质量：C>B>A，说法错误； D.由分析可知，A是锌，B是铁，C是镁，说法正确。 2.（2026·浙江杭州·二模）小柯为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁，剪取金属片打磨后，设计了如图所示的两种不同方法进行检验，这样设计的依据是（    ） A．铁、铝有不同的物理性质 B．活泼金属都能和盐溶液反应 C．排在氢前面的金属可以把盐中的金属置换出来 D．活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来 【答案】D 【详解】小柯将金属片分别放到氯化锌溶液和氯化亚铁溶液中，检验易拉罐的主要成分是铝还是铁，判断依据是活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来，故选D。 3.（2025·浙江嘉兴·一模）科学兴趣小组采用不同方案对金属活动性的强弱进行了研究。 甲同学：将铜丝放入硝酸银溶液中，观察现象。 乙同学：把铁制容器和铝制容器放在同一潮湿环境中，一段时间后观察容器表面的锈蚀情况。实验后，同学们进行汇报和评价交流。 (1)甲同学根据___________________的实验现象，得出金属铜的活动性比银强。 (2)乙同学观察到铁制容器表面有明显的锈蚀现象，而铝制容器表面无明显变化。据此他得出铁的活动性比铝强的结论。小组讨论后一致认为乙同学的方案设计不合理，他们的理由是：铝制容器表面无明显变化是因为_______________导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应，因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。 【答案】(1)铜丝表面有银白色物质附着 (2)铝与氧气反应形成了致密的氧化膜 【详解】（1）将铜丝放入硝酸银溶液中，观察到铜丝表面有银白色物质附着，得出金属铜的活动性比银强； （2）铝制容器表面无明显变化是因为铝与氧气反应形成了致密的氧化膜导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应，因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。 4.(23-24九年级上·浙江金华·阶段检测）某化学实验小组实验结束时，将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如图的实验方案： （1）步骤①中锌粉必须过量的原因是 。 （2）要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是 。 （3）若实验过程中的物质损失可以忽略，最终所得硫酸锌的质量 （填“＞”、“＜”或“=”）原废液中溶质的质量。 【答案】（1）使硫酸铜、硫酸亚铁完全反应 （2）取固体D于试管中，加入适量稀硫酸，观察是否有气泡产生 （3）> 【详解】（1）过量的锌粉是将废液中的硫酸铜和硫酸亚铁完全除去，从而得到固体Cu和Fe，故步骤①中锌粉必须过量的原因是使硫酸铜、硫酸亚铁完全反应，故填：使硫酸铜、硫酸亚铁完全反应； （2）步骤③通过磁铁可以将Fe与Zn和Cu分开，固体C中的成分为Zn和Cu，向其中加入足量的稀硫酸，稀硫酸会和锌反应生成硫酸锌和氢气，过滤后得到固体Cu和滤液硫酸锌，如硫酸不是过量的，那么固体D中就会含有未反应的Zn，所以要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是向固体D加入适量稀硫酸，观察是否有气泡产生，如果没有气泡产生，说明稀硫酸足量，故填：取固体D于试管中，加入适量稀硫酸，观察是否有气泡产生； （3）步骤①中，硫酸铜和锌反应生成硫酸锌和铜，硫酸亚铁和锌反应生成硫酸锌和铁，步骤④中锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，所以最终所得溶液中不仅有原溶液中的硫酸锌，还有反应新生成的硫酸锌，故最终所得硫酸锌的质量>原废液中溶质的质量，故填：>。 5.（23-24九年级上·浙江台州·期末）铜是一种不活泼的金属，但长期露置在潮湿的空气中会锈蚀生成“铜绿”[化学式：Cu2（OH）2CO3]。某科研小组为探究铜绿生成的条件，并从已部分锈蚀的废铜屑中回收铜（假设不含其它杂质），实验设计如下： (1)证明生成铜绿的条件除存在O2和H2O外，还必须有CO2。为“证明必须有CO2”需要进行以下实验中的________（填实验编号）。 (2)利用已部分锈蚀的废铜屑按照以下实验方案回收铜。 ①步骤Ⅱ中主要发生的化学反应方程式为______________。 ②若步骤Ⅱ所得铜中含有少Cu2O，你认为可能的原因是________（写一条即可）。 ③若用CO还原16.0gCuO得到Cu和Cu2O混合物的质量为ag，则a的取值范围为__________。 【答案】(1)甲和丁 (2) CO的量不足 12.8g＜a＜14.4g 【详解】（1）实验甲中铜片与二氧化碳、氧气和水接触，生锈，实验丁中铜片与氧气和水接触，不生锈，故甲、丁实验说明生成铜绿，必须有二氧化碳； （2）①废铜屑在空气中充分加热，得到黑色固体，碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、二氧化碳和水，铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，则得到的黑色固体应是氧化铜，则步骤Ⅱ中主要发生的反应应是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：； ②若步骤Ⅱ所得铜中含有少Cu2O，可能原因是：CO的量不足，氧化铜未被完全还原； ③假设一氧化碳还原16.0g氧化铜，完全生成铜，设生成铜的质量为x   x=12.8g 假设一氧化碳还原16.0g氧化铜，完全生成Cu2O，设生成Cu2O的质量为y    y=14.4g 故a的取值范围是：12.8g＜a＜14.4g。 6.（2026·浙江杭州·三模）为探究金属活动性顺序，小塘按以下步骤开展探究： 步骤一：在编号为A、B、C、D的4支空试管中各注入5 mL稀盐酸。 步骤二：用砂纸打磨大小相同的镁片、铜片、锌片和银片，同一时间分别投入A、B、CD试管中，再立即将带有相同气球的橡皮塞塞紧。观察试管中的现象。 步骤三：将砂纸打磨后的铜片投入E试管，注入5 mL浓度为10%的硝酸银溶液，观察实验现象，进一步探究铜和银的金属活动性顺序。 请回答： (1)用砂纸打磨金属表面的目的是_____。 (2)A~D中，能与酸反应的金属是_____（填金属名称）。 (3)观察试管E，可看到的现象是_____。 (4)为探究E试管反应后的溶液质量变化，小塘向试管中加入质量为m1的硝酸银溶液，然后放入铜片反应一段时间，得到反应后的溶液质量为m2，则反应前后溶液质量大小关系为m1_____m2。 【答案】(1)除去金属表面的氧化膜和污物，防止氧化层阻碍金属与酸、盐溶液反应 (2)镁、锌 (3)铜片表面析出银白色固体，溶液由无色逐渐变为蓝色 (4)大于 【详解】（1）镁、锌、铜在空气中易氧化，表面生成一层氧化薄膜，会隔绝金属单质，影响反应现象，打磨去除氧化层，保证实验正常进行。 （2）排在H前面的金属 Mg、Zn，能和稀盐酸反应产生氢气；Cu、Ag 在氢后，不与稀盐酸反应，无明显气泡。 （3）金属银为银白色附着在铜的表面，反应生成了硝酸铜溶液中含有铜离子，显蓝色。 （4）相对原子质量铜（64）小于银（108），故每64份质量的铜进入溶液，会析出份质量的银固体，反应后的溶液质量变小。 7.（24-25九年级上·浙江金华·期中）九年级同学进行了《从自然界的铜到纪念币中的铜》的项目化学习课程。在课堂上，同学们设计了湿法炼铜和火法炼铜两种方案，如下： 【方案一】湿法炼铜。孔雀石硫酸铜溶液单质铜 (1)上述步骤2中，实际操作时，将粗铁棒锻打成薄铁片，目的是___________； 【方案二】火法冶炼。如下图为氢气还原氧化铜的装置，据此图回答下列问题： (2)开始反应时，应先进行的操作是___________（填字母编号）； A．先打开甲处分液漏斗活塞 B．先点燃丙处的酒精灯 (3)实验结束后甲、乙两装置中质量共减少4克，丙中氧化铜固体粉末减少1.6克，则实验中生成铜的质量为___________克； (4)项目小组同学将实验装置改成如图丁的简易装置，其中铜制燃烧匙可以在试管M中上下移动，虚线框中的装置需从图戊中选取。图戊中的细铜丝一端绕成螺旋状，先在酒精灯上加热，变黑后再迅速地伸到制得的氢气中。在图丁的虚线框中，应选用图戊中的___________（填“A”或“B”）装置。 【答案】(1)增大接触面积，加快反应速率 (2)A (3)6.4 (4)B 【详解】（1）上述步骤2中，实际操作时，将粗铁棒锻打成薄铁片，目的是增大接触面积，加快反应速率； （2）开始反应时，应先进行的操作是先打开甲处分液漏斗活塞，使反应发生一会，产生的氢气排净装置内的空气，防止加热时氢气与氧气的混合气体受热发生爆炸；故答案为：A； （3）设生成铜的质量为x， x=6.4g； （4）氢气密度小于空气密度，B装置接触面积更大，使反应更充分，因此应选用图戊中的B。 ⚡基础速刷 1.（23-24九年级上·浙江温州·阶段检测）试管中装有质量相同、溶质质量分数相同的稀盐酸，分别向其中同时加入等质量的过量锌片和铁片，下列图像中能正确反映氢气质量随反应时间变化的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．锌片和铁片均过量，盐酸的质量及溶质质量分数相同，盐酸完全反应后生成氢气的最终质量应相同，图中锌、铁生成氢气的最终质量不同，故A不符合题意； B．图中锌、铁生成氢气的最终质量不同，且显示铁先达到平台；实际锌比铁活泼，锌与盐酸反应更快，故B不符合题意； C．图中锌、铁最终生成氢气的质量相同，且锌对应曲线较陡、先达到平台，符合锌比铁活泼、反应速率更快的事实，故C符合题意； D．图中锌、铁最终生成氢气的质量相同，但显示铁先达到平台；实际锌与盐酸反应更快，故D不符合题意。 故选C。 2.（26-27九年级上·浙江温州·开学考试）向一定质量的稀盐酸中加入铁粉至过量，若图中横坐标表示铁粉的质量，则纵坐标表示（     ） A．生成气体的质量 B．溶液的质量 C．稀盐酸的质量 D．氯化亚铁的质量分数 【答案】B 【分析】分析题图：图像起点纵坐标不为0，随铁粉质量增加，纵坐标数值先逐渐上升，反应完全后保持恒定不变。 。 【详解】A．反应开始前没有氢气生成，起点应该是原点0，和图中起点纵坐标不为0的特征不符，A不符合题意。 B．反应初始状态是稀盐酸，本身就有一定质量，所以起点不为0；随着铁粉加入，每56份质量的铁进入溶液，只会释放出2份质量的氢气，溶液质量会持续增加；当稀盐酸完全反应后，再加入过量的铁粉，铁不再溶解，溶液质量就不再发生变化，完全匹配图像的变化趋势，B符合题意。 C．随着反应进行，稀盐酸会被不断消耗，质量是持续减小的，最终会降到0，和图像上升的趋势完全相反，C不符合题意。 D．反应开始前体系里没有氯化亚铁，起点应该是0，和图中起点纵坐标不为0的特征不符，D不符合题意。 故选B。 3.（25-26七年级上·浙江杭州·阶段检测）小科在试管1装满水放入一根干净的铁钉；试管2中装一半水，放入一根干净的铁钉，一半露出水面；试管3不装水，放入一根干净的铁钉，然后用橡皮塞塞紧三个试管口。下面最有可能出现的现象是（     ） A．试管2中的铁钉与空气和水充分接触，一周后铁钉不会生锈 B．试管2中的铁钉与空气和水充分接触，一周后铁钉生锈严重 C．试管3中的铁钉只与空气充分接触，一周后铁钉会生锈 D．试管1中的铁钉只与水充分接触，一周后铁钉会生锈 【答案】B 【详解】生锈的必要条件是同时与水和氧气（空气）接触，缺一就很难生锈； 试管1装满水并密封，铁钉几乎接触不到空气，只接触水，很难生锈； 试管2装一半水，铁钉一半露在水面外，同时充分接触水和空气，满足铁生锈的全部条件，一周后会生锈严重； 试管3是空的、用塞子密封，铁钉只接触干燥空气，缺少水分，不满足生锈条件，不会生锈。 故选B。 4.（2025·浙江杭州·二模）为探究镍（Ni）与Zn、Cu的金属活动性顺序，小金做了如图所示实验。根据实验现象判断，三种金属活动性顺序由强到弱正确的是（     ） A．Ni、Zn、Cu B．Zn、Cu、Ni C．Zn、Ni、Cu D．Ni、Cu、Zn 【答案】C 【详解】根据金属活动性顺序，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来。 镍放入硫酸锌溶液中，表面无明显现象，说明镍不能置换出锌，即锌的活动性比镍强，Zn>Ni。 镍放入硫酸铜溶液中，表面出现红色物质，说明镍能置换出铜，即镍的活动性比铜强，Ni>Cu。 综合以上两点，三种金属活动性顺序由强到弱为Zn>Ni>Cu。故C正确。 5.（2025·浙江杭州·二模）孔雀石是自然界中的含铜矿石，主要成分为碱式碳酸铜可与酸反应。小金设计了两种利用孔雀石冶炼铜的方法。 (1)写出方法一中步骤②的化学反应方程式________。 (2)图甲为方法二中步骤Ⅱ氢气还原氧化铜的装置，在实验时，正确的实验操作顺序为________。 ①停止加热②通入纯净的氢气③停止通氢气④加热 (3)图甲装置可否用于一氧化碳还原氧化铜的实验，并说明理由________。 (4)在现代炼铜工业中主要采用方法一，湿法炼铜相对于干法炼铜的优势有________（写出一点即可）。 【答案】(1) (2)②④①③ (3)不可以，因为一氧化碳有毒，该装置没有尾气处理装置，会造成空气污染 (4)反应条件温和/污染小 【详解】（1）方法一中步骤②是铁与硫酸铜溶液反应，根据金属活动性顺序，铁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来，生成硫酸亚铁和铜，化学反应方程式为。 （2）氢气具有可燃性，与空气混合加热可能会发生爆炸，所以在实验时，应先通入纯净的氢气，排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸，然后进行加热；反应结束后，为防止生成的铜被重新氧化，要先停止加热，待装置冷却后再停止通氢气。因此，正确的实验操作顺序为②④①③。 （3）一氧化碳有毒，会污染空气，图甲装置没有尾气处理装置，若用该装置进行一氧化碳还原氧化铜的实验，一氧化碳会逸散到空气中，造成空气污染，所以图甲装置不可以用于一氧化碳还原氧化铜的实验。 （4）湿法炼铜不需要高温煅烧等操作，反应条件相对温和，能耗较低；且过程中不产生如一氧化碳等有毒气体，污染较小。所以湿法炼铜相对于干法炼铜的优势可以是反应条件温和（或污染小等） 。 6.（23-24九年级下·浙江杭州·阶段检测）为比较镁和铝与酸反应的速度，将两块表面积相同并除去表面氧化膜的镁条、铝条分别与相同体积、相同质量分数的稀硫酸反应，分别测定两种金属与稀硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间。 （1）若用图甲A、B装置组装成量取氢气体积的装置，则该装置导管的连接顺序是_________（填字母）。为使测得的氢气体积尽量接近实际值，连接导管时，导管c水平段的高度应不高于导管a或b水平段的高度。 （2）两种金属与稀硫酸反应得到相同体积氢气所需要的金属质量m镁_________m铝（选填“<”“>”或“=”）。 （3）利用图乙的装置①和装置②来测量氢气体积，在准确读取装置①中液面读数的过程中应注意_________（填字母）。 A．保持装置②静止，待装置①中液面不再上升时再读数 B．上下移动装置②，待装置①与装置②的液面相平时再读数 C．读数时视线与装置①中的凹液面最低处相平 【答案】 ac > BC 【详解】(1)用甲中的A、B装置组装成量取氢气体积的装置，则气体从b端进入，水从a管导出，水进入量筒，测量生成氢气的体积，故导管连接顺序是ac。 (2)写出镁和稀硫酸、铝和稀硫酸反应的化学方程式，根据化学方程式可知，每24份质量的镁和98份质量的硫酸反应生成2份质量的氢气，每18份质量的铝和98份质量的硫酸反应，生成2份质量的氢气，故生成等质量的氢气消耗的镁比铝质量大，故填>。 (3)A、保持装置②静止，则装置①中液面将会下降，故错误； B、上下移动装置②，待装置①与装置②的液面相平时再读数，此时内外压强相等，故此时读数准确，选项正确； C、读数时，视线要跟凹液面最低处保持水平，这样读数才准确，故选项正确。 故选BC。 7.（24-25九年级上·浙江杭州·期中）材料是人类社会物质文明进步的重要标志。每一次时代变革，都与化学材料的发展密不可分。 (1)约四千年前，人类就制造出了种类繁多的青铜器，新铸造的青铜器呈现金黄色或淡黄色。青铜属于金属材料中的___________（选填“合金”或“纯金属”）。 (2)在春秋时期，我国劳动人民就已开始生产和使用铁器。工业上，在高炉中用赤铁矿（主要成分是氧化铁）炼铁的主要原理是___________（用化学方程式表示）。该反应中发生了还原反应的物质是___________（填化学式）。 (3)我国古代就有湿法冶金技术，湿法冶金是利用置换反应从盐溶液中得到金属。在实验室中，把一定量铁粉加入一定量的、和混合溶液中，按下图所示进行实验，出现的现象如图中所述。 试回答：①滤液A中大量存在的金属阳离子是___________（填离子符号）。 ②滤渣B中含有的金属单质是___________（填化学式）。 【答案】(1)合金 (2) CO (3) Zn2+、Fe2+ Fe、Cu、Ag 【详解】（1）青铜是由铜、锡组成的，属于合金； （2）工业上用赤铁矿炼铁是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式：，该反应中，一氧化碳得到氧，发生氧化反应，做还原剂，化学式为CO； （3）Cu（NO3）2、Zn（NO3）2和AgNO3混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后，得到滤液A和滤渣B；滤液A中滴加氯化钠溶液，没有明显现象，说明硝酸银与铁已经完全反应；滤渣B中加入稀盐酸，有气体产生，说明滤渣中含有铁、铜和银，说明硝酸铜与铁完全反应；因此滤液A中含有硝酸锌和硝酸亚铁溶质。 ①结合以上分析可知，滤液A中大量存在的金属阳离子是Zn2+、Fe2+； ②滤渣B中含有的金属单质是Fe、Cu、Ag。 🚀能力跃升 1.（22-23九年级上·浙江杭州·阶段检测）、ZnO、CuO的固体混合粉末，在加热条件下用足量CO还原，得到三种金属单质的混合物4.82g，将生成的气体用足量的澄清石灰水吸收后，产生10.0g白色沉淀，则a的数值为多少？（　　） A．6.42 B．7.62 C．9.22 D．无法计算 【答案】A 【分析】根据反应方程式判断CO2中的O原子来源于CO和金属氧化物，计算出氧化物中氧元素的质量，金属氧化物的质量等于金属的质量加氧化物中氧元素的质量。 【详解】解：设生成的二氧化碳的质量为x 发生的有关反应为：，，，二氧化碳中碳元素的质量等于一氧化碳中碳元素的质量，故一氧化碳中碳元素质量为：，一氧化碳中氧元素质量为：，二氧化碳中氧元素的质量为：4.4g-1.2g=3.2g，从反应方程式可以看出，CO2中的O原子来源于CO和金属氧化物，故金属氧化物中氧元素的质量为3.2g-1.6g=1.6g，所以金属氧化物的质量=4.82g+1.6g=6.42g，即a=6.42。 故选A。 2.（24-25九年级上·浙江绍兴·阶段检测）观察与比较是化学学习和研究中经常使用的科学方法。请结合下列实验，回答问题： (1)甲图实验中，装空气的注射器比装水的注射器更容易被压缩，这说明___________。 (2)铁在空气中生锈是铁跟氧气、水等物质作用的结果，乙图的实验目的是为了探究铁生锈时需要___________。 (3)取一定质量的镁、铁两种金属，分别与足量的稀盐酸反应，产生氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系如丙图所示，根据丙图，可推知反应结束时，镁、铁消耗盐酸的质量比为___________。 【答案】(1)气体分子的间隔比液体的分子间隔大 (2)氧气/O2 (3)1：1 【详解】（1）气体分子的间隔比液体的分子间隔大，所以装空气的注射器更容易被压缩； （2）铁与氧气和水同时接触时会生锈，右侧试管中的铁钉只与水接触，是为了探究铁生锈时需要氧气； （3）由图可知，生成氢气的质量相等，根据化学方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知，每生成2份质量氢气需73份质量的盐酸，生成相同质量的氢气消耗盐酸的质量比为73：73=1：1。 3.（23-24九年级上·浙江温州·阶段检测）为了探究Mg、Cu、Ag、R（R为未知金属，①中酸足量，②中镁条足量。）四种金属的活动性顺序，进行如下实验：如图甲所示，将四根金属丝同时插入烧杯中的溶液，只观察到①中镁条表面出现气泡，②中镁条表面有紫红色物质出现；如图乙所示，充分反应后，将烧杯中的镁条替换为R丝进行实验，观察到①中R丝表面出现气泡，②中R丝表面无明显现象。“”“”“”为相应金属丝插入烧杯前，烧杯中溶液里存在的阳离子。 (1)图甲②中存在的阳离子是______（填“”“”“”）。 (2)Mg、Cu、Ag、R这四种金属的活动性由强到弱依次为______。 (3)在实验过程中，发现镁条与稀硫酸反应过程中产生气体速度与反应时间有如图丙所示关系，请分析：时间内反应速度逐渐减慢的原因是______。 【答案】(1) (2)Mg＞R＞Cu＞Ag (3)随着反应进行，稀硫酸的浓度逐渐减小 【详解】（1）图甲②中的溶液为硫酸铜溶液，溶液中的阳离子是Cu2+。由图中符号对应关系可知，Cu2+对应斜纹圆符号。 （2）图甲①中镁条与稀硫酸反应产生气泡，而铜丝无明显现象，说明镁的活动性强于氢、铜的活动性弱于氢；图甲②中镁条表面析出紫红色铜，而银丝无明显现象，说明镁的活动性强于铜、铜的活动性强于银。图乙①中R丝能与剩余的稀硫酸反应产生气泡，说明R的活动性强于氢；图乙②中原来镁条足量，充分反应后硫酸铜已被消耗，溶液中含有Mg2+，R丝无明显现象，说明镁的活动性强于R。综合可得四种金属的活动性由强到弱为Mg＞R＞Cu＞Ag。 （3）在t2～t3时间内，反应不断进行，稀硫酸被持续消耗，溶液中酸的浓度逐渐减小，单位时间内有效碰撞次数减少，因此产生气体的反应速率逐渐减慢。 4.25-26九年级上·浙江台州·期末）将铁块置于潮湿空气中，其表面颜色会变为红棕色。兴趣小组将其表面刮下，发现它不能被磁铁吸引，于是对铁块表面的物质成分及形成条件进行探究。 (1)小组成员判断铁块表面的物质不是铁单质的依据是__________。 (2)为了探究铁锈蚀的条件，小组设计实验装置，如图甲所示。小组用铁丝棉替代铁块进行实验。目的是__________。通过实验现象，发现铁的锈蚀与氧气、水都有关。 (3)进一步探究影响铁锈蚀快慢的因素。小组重新设计实验方案：装置如图乙。将5g薄铁片加入锥形瓶，连接压强传感器等。时加入2mL氯化钠溶液，并绘出压强随时间变化的曲线，如图丙。通过分析图像丙曲线，根据__________可判断氯化钠溶液能改变铁锈蚀速度。 (4)轮船在海洋中水下部分易锈蚀，有一种“牺牲阳极法”可用来维护船身。铁在海水中锈蚀时，发生反应失去电子。选择一种比铁活泼的金属，安装在船体水下部分作为阳极不断放出电子输入船体，使船体得到保护。可作为船体的材料的是（     ） A．镁铝合金 B．锌金属 C．铜金属 D．银金属 【答案】(1)颜色为红棕色或不能被磁铁吸引 (2)加快反应速度 (3)装置内压强减小快慢 (4)AB 【详解】（1）铁单质的特性之一是可以被磁铁吸引，题目中明确说明刮下的表面物质不能被磁铁吸引，因此可以判断它不是铁单质。另外铁块为银白色，铁块置于潮湿空气中其表面颜色变为红棕色，也可以判断它不是铁单质。 （2）铁丝棉相比块状铁块，具有更大的表面积，能和参与铁锈蚀的氧气、水充分接触，让铁的锈蚀反应更快发生，缩短实验等待时间，实验现象也更明显。 （3）铁锈蚀会消耗装置内的氧气，使密闭锥形瓶内的压强减小。对比t₁时刻加入氯化钠溶液前后的曲线，加入后压强下降的速度远快于加之前，说明铁的锈蚀速率变快，证明氯化钠能加快铁的锈蚀。 （4）牺牲阳极法要求选择的材料金属活动性比铁更强，才能优先失去电子，保护船体铁不被腐蚀。镁、铝、锌的金属活动性都强于铁，而铜、银的活动性比铁弱，因此镁铝合金、锌金属都符合要求，选AB。 🌟思维挑战 1.（24-25九年级上·浙江宁波·期中）已知氯化铁溶液有如下性质：和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜：和铁反应生成氯化亚铁。请根据上述信息完成下列问题，现有一包铁粉和铜粉混合物，为确定其组成将不同质量的样品分别放入溶液中（其他用品略），实验数据记录如下 组别 ① ② ③ ④ 溶液中的质量（g） 65 65 65 65 混合粉末质量/g 6 13.2 24 36 反应后剩余固体质量/g 0 1.28 12.8 24.8 下列结论错误的是（     ） A．第①组：反应后溶液中含有32.5克 B．第②组：在反应后溶液中放入一根铁丝，铁钉表面析出红色固体 C．第③组：剩余固体中滴加盐酸会产生气泡 D．第④组：剩余固体中铁与铜原子个数之比为 【答案】C 【详解】③④固体减少质量相等，说明：65g氯化铁溶液最多只能溶解固体11.2g；③④中FeCl3已经完全反应，粉末过量。①粉末6g全部溶解，氯化铁过量；②粉末部分溶解，氯化铁接近耗尽。 设混合物中Fe质量分数为x，铜为1-x。铁相对原子质量56，铜64。 根据方程式2FeCl3+Fe=3FeCl2，每56g Fe 反应，固体减少 56g；2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，每64gCu 反应，固体减少64g。 A．第①组，6g混合粉末完全溶解，FeCl3过量，65g氯化铁，溶质FeCl3质量 32.5g。①中粉末全部反应，FeCl3还有剩余，溶液含有未反应的氯化铁，故不符合题意。 B．第②组反应后还有CuCl2生成（铜参与了反应，部分铜变成氯化铜）。加入铁丝：铁钉表面析出红色Cu固体。不符合题意。 C．第③组：加入24g混合粉末。65gFeCl3最多溶解固体11.2g。铁优先反应，24g样品里面所有的铁已经被氯化铁完全消耗完毕，之后只溶解一部分铜，剩余固体只有Cu。剩余固体只有铜，Cu不和稀盐酸反应，滴加盐酸没有气泡。所以C错误，符合题意。 D．第④组36g粉末；FeCl3只和一部分铁反应，铜完全没参与反应。由第②组13.2g样品，剩余固体全部是Cu为1.28g，即13.2g混合物含Cu1.28g。36g混合物总铜质量，36g混合物总铁质量，被氯化铁反应掉的铁为11.2g，剩余的铁质量为，原子个数比=,计算可得为1:3，不符合题意。 2.（23-24九年级上·浙江宁波·期中）已知钠与水反应的化学方程式为：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑。质量均为mg的钠、镁、锌三种金属分别与25g质量分数为19.6%的稀硫酸反应。 （1）请写出镁与稀硫酸的化学方程式；______ （2）试确定，当产生的氢气的质量大小为Na>Mg=Zn时，m的取值范围_________； （3）m=4.6时，Zn与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系如图。请在图中再画出钠和镁二种金属分别与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系图线。（在图线上用元素符号注明）______ 【答案】 Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑ m≥3.25 【详解】（1）镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应的化学方程式： Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑ ； （2）由上面的分析可知：当产生的氢气的质量大小为Na＞Mg=Zn时，钠、镁、锌均应过量（或锌恰好完全反应），因此m的大小只取决于锌的质量；设25 g 质量分数为19.6% 的稀硫酸与锌恰好完全反应消耗锌的质量为x， x=3.25g， 所以m≥3.25； （3）m=4.6 时，m＞3.25；因此钠、镁、锌均过量，钠在酸消耗完后还可以与水反应，产生氢气的量由钠决定：2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑、2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，可得： 设：钠产生的氢气质量的y， y=0.2g 镁、锌产生的氢气质量因受酸的限制而相等，由上图可知：均为0.1g； 设25g质量分数为19.6% 的稀硫酸与镁恰好完全反应消耗镁的质量为z， z=1.2 g 根据以上数据，钠和镁二种金属分别与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系图如图： 。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $