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22 金属与金属材料
【课程标准】
①区别金属与非金属
②列举金属和非金属主要性质差异(如导电性、导热性、延展性、金属光泽等);举例说出常见金属的性质和用途
③比较金属的活动性顺序;概述金属与酸、金属与盐反应的条件;用金属活动性顺序说明某些现象
④列举金属腐蚀条件
⑤列举防止金属腐蚀的常用方法
⑥知道废弃金属对环境的影响、知道回收废弃金属的意义
⑦知道合金的概念
⑧列举改善金属材料性能的主要方法
【思维导图】
(
知识
●
逐点夯实
……
必备知识
系统梳理
基础
重落实
……
复习自修
)
金属和非金属
1.金属的普遍特性：固态(除汞外)，有金属光泽，是良好的导电、导热体，有延展性，密度和熔点高。
2.非金属性质：固、液、气态，有多种颜色，不具金属特性，性质不一，应用不一。
铁块 黄金 硫磺 溴水
3.常见金属的主要性质和用途
①．铁：纯铁具有银白色金属光泽，质软。制成各种铁合金，广泛用于机械、建筑、医疗等行业。
②．铜：具有紫红色金属光泽，纯铜质软、韧性好。常用于制造电线、电缆及导热器具，还可制成各种铜合金(黄铜、青铜、白铜)。
③．铝：具有银白色金属光泽，密度小。常用于制造电线和电缆、铝箔包装等；铝合金外表美观，轻而坚韧，具有较强的抗腐蚀性能，可作建筑装饰材料及汽车、飞机、火箭、人造卫星的材料。
名称 外观 其他性质
溴 红棕色液体 熔点-7.2℃,常温下唯一的液体非金属单质。
硫 黄色固体 在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味气体。
碳 黑色固体 碳在不完全燃烧时会生成CO，完全燃烧生成CO2。
磷 红色固体（红磷） 磷常见有红磷和白磷，白磷的着火点只有40℃。
铝 银白色固体 质轻、延展性、导电性、导热性好。
金 金黄色固体 延展性、导电性好。不易与其他物质反应（稳定）
铁 银白色固体 有铁磁性，纯铁较软，含杂质时较硬。
汞 银白色液体 易热胀冷缩，有毒。常温下唯一的液体金属。
金属之最
地壳中含量最高的金属──铝
人体中含量最高的金属──钙
导电、导热性最好的金属──银
熔点最高的金属──钨
目前世界年产量最高的金属──铁
硬度最高的金属──铬
熔点最低的金属──汞
密度最大的金属──锇
密度最小的金属──锂
金属活动性顺序
金属活动性顺序
2.金属活动性的应用
(1)金属的位置越靠前，在水溶液里就越容易失去电子，活动性就越强。
①判断金属活动性强弱，左强右弱;
②判断金属能否与酸反应，氢左能，氢右不能;
③判断金属能否与另- -种金属的盐溶液反应，左换右(强换弱)
K Ca Na 的活泼性很强，在溶液中会先与水反应，因此不能将排在其后面的金属从溶液中置换出来。
(2)金属与酸反应时，排在氢前面的金属能置换出酸里的氢：
(3)金属与盐发生反应，只有活动性强的金属才能把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来。K、Ca、Na会与盐溶液中的水发生置换反应，生成碱和氢气：
(4)金属能与氧气反应:
金属的防腐
1．外因：水分、氧气等物质的相互作用。
2．内因：金属的内部结构。
1．改变金属的内部结构。如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢。
2．表面覆盖保护膜。如刷油漆、涂机油、涂搪瓷、电镀、烤蓝等。
废弃金属对环境的影响
1.由于垃圾填埋处理后，金属不会自行分解；并且铅、镉等金属被腐蚀后，会形成溶于水的有毒的金属离子，污染土壤和地下水源。因此废弃金属将对环境造成严重的污染，大部分金属应通过回收使其循环再利用。
2.污染危害：a.浪费大量资源；b.铝等金属在自然界不会自行分解，积累在土壤中，破坏土壤结构；c.含铅、镉等有毒金属被腐蚀后，导致土壤和地下水源重金属污染；d.大量使用含铅汽油和废弃的电池都可引起土壤重金属污染。
3.重金属污染是指由重金属或其化合物造成的环境污染，主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。
4.例如，当汞进入人体后，会直接沉入肝脏，对大脑、神经、视力的破坏极大；镉可在人体的肾脏中积蓄，引起泌尿系统的功能变化；铅一旦进入人体就很难排除，能直接伤害人的脑细胞，特别是胎儿的神经系统，可造成先天智力低下……
5.防治金属污染方法
垃圾进行分类回收、分类回收各种废弃的金属材料、使用无铅汽油、废旧电池不能任意丢弃、工业废水和废渣不能任意排放和堆放。
例如将废钢铁回炉炼成钢等，既可以节约大量煤和铁矿石，又能减少污染。回收利用废金属，有着巨大的社会效益和经济效益。
:铁熔化后可铸造
金属材料的发展
合金：一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特征的物质。
改善金属材料性能的主要方法：改变金属的内部结构和外部条件。
(
课堂
●
分类突破
……
精选考点
典例
研
析
技法重悟通
……
考点
演练
)
题型一金属的物理性质
[典例1]（2023 北京二模）铜能被加工成厚度仅为7um的超薄铜箔，说明铜具有良好的（ ）
A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．抗腐蚀性
【对点训练1】
题型二 合金
[典例2]随着社会的发展，小汽车已进入寻常百姓家，汽车的外部材料如图所示，属于金属材料的是 （填名称），属于合成材料的是 （各写一种即可）．汽车轮毂一般用铝合金材料而不用普通钢材的原因是 ．
汽车的安全气囊内有叠氮化钠（NaN3）或硝酸铵（NH4NO3）等物质．当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时，这些物质会迅速发生分解反应，产生大量气体，充满气囊．已知叠氮化钠分解产生氮气和固态钠；硝酸铵分解产生大量的一氧化二氮（N2O）气体和水蒸气．写出叠氮化钠分解的化学方程式 ．
【对点训练2】
题型三几种常见的金属材料
[典例3】月球表面富含钛铁矿，钛因其硬度大、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能，被誉为“未来金属”．我国四川省有大型钒钛磁铁矿，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下：
（1）钛铁矿的主要成分是FeTiO3（钛酸亚铁），其中钛的化合价为 价．
（2）上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质，若在实验室提纯上述金属钛，可将其先加入 （填试剂名称）中，再 （填操作名称）．
【对点训练3】
题型四金属的活动性顺序
[典例4]在化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了如图所示实验方案。下列说法不正确的是（ ）
A．由实验甲可知金属活动性：Al＞Cu
B．由实验乙可知金属活动性：Cu＞Ag
C．由实验甲、乙、丙可知金属活动性：Al＞Cu＞Ag
D．实验甲中的CuSO4改为CuCl2不能完成本实验探究
【对点训练4】
题型五置换反应
[典例5]
【对点训练5】比较、分析、归纳是学习化学的有效方法。现有反应：
①Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu ②Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag
③Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 ④Br2+2NaI=2NaBr+I2
（1）通过比较、分析，可以发现上述反应均属于四种基本反应类型中的 反应；再分析这四个反应前后各元素的化合价，我们还会发现一个相似之处 ；
（2）分析反应①和②，可以得到金属的活动性：Zn＞Cu＞Ag.用相似的思维方法类推到反应③和④中，我们还可以得到Cl2、Br、I2三种非金属的活动性由弱到强的顺序为 ；
（3）某同学向含有AgNO3和Cu（NO3）2的溶液中加入一定量的金属铁，反应结束后过滤，向金属滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中的金属有 。
题型六金属的腐蚀与防护
[典例6]（2023 舟山模拟）如图所示是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察。下列推断错误的是（ ）
A．b管中铁钉不会锈蚀
B．该实验说明铁锈蚀与水有关
C．L端与R端液面高度仍然保持一致
D．若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀
【对点训练6】
题型七
[典例7]
【对点训练7】
题型八
[典例8]
【对点训练8】
题型九
[典例9]
【对点训练9】
题型十
[典例10]
【对点训练10】
(
课时
●
过关检测
……
关键能力
分层施练
素养重提升
……
课后练习
)
1．铝在生活、生产中应用越来越广泛，下列对铝的说法不正确的是（ ）
A．铝用于制电线，是因为铝具有很好的导电性
B．铝用于制造电饭锅内胆，是因为铝的导热性好
C．铝能制成铝箔，说明铝有很好的延展性
D．铝做铝合金门窗，是因为铝的化学性质很稳定
2．2014年5月29日《环球时报》报道：我国科学家率先用铝合金和石墨烯（一种碳单质）按一定比例混合制成“烯合金”，该材料有望生产出“纸一样薄的手机”、“一分钟充满电的电池”等产品．下列关于“烯合金”的说法中一定不正确的是（ ）
A．含碳元素和铝元素 B．是一种碳单质
C．具有导电性 D．具有可燃性
3．“愚人金”实为铜锌合金，外观与黄金极为相似，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利，下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案，合理的是（ ）
①比较硬度，硬度小的是“愚人金”
②灼烧，表面变色的是“愚人金”
③浸没在稀硫酸中，表面有气泡产生的是“愚人金”
④浸没在硫酸锌溶液中，表面附着白色物质的是“愚人金”
A．①③ B．②④ C．②③ D．③④
4．把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到同体积，同浓度的足量稀盐酸中，另取X加入到Z（NO3）2的溶液中，再取M加入到YNO3的溶液中，反应关系依次如图所示：
据此判断，四种金属的活动性顺序为（ ）
A．Z＞X＞M＞Y B．X＞Z＞M＞Y C．X＞Z＞Y＞M D．Y＞M＞Z＞X
5．金属M与Cu（NO3）2溶液发生反应：M+Cu（NO3）2＝M（NO3） 2+Cu．下列说法正确的是（ ）
A．反应前后M的化合价发生了改变
B．Cu的金属活动性比M强
C．M可能是铝
D．溶液颜色一定变为无色
6．如图为优盘的外观和内部结构示意图。
（1）图中含有的金属材料是 （填1种，下同）。
（2）利用铝合金做保护套的材料与用铁相比具有的优点是 （填一点即可）。
（3）将铜加工成铜箔基板利用的铜的性质是 。
（4）闪存芯片通常用高纯硅（纯度高达99.99%以上的Si单质）做原料。工业上利用碳与SiO2反应得到粗硅：再在粗硅中通入Cl2，得到SiCl4；最后在高温的条件下，让SiCl4与氢反应，得到高纯硅和一种化合物。请写出由SiCl4得到高纯硅的化学方程式 SiCl4+2H2Si+4HCl 。
7．（2023 高安市二模）中国航天日一起感受航天文化，体验科技生活带来的新鲜魅力。
（1）味美多汁的“航西瓜”、“航甜瓜”走上百姓餐桌。西瓜中含有丰富的钙、磷、铁、锌等营养成分，这里的“钙、磷、铁、锌”指的是 （填“原子”、“离子”或“元素”）。
（2）航天器的结构材料大多采用铝合金，因为合金的硬度更 。
（3）宇航员所用的“再生水”是收集的尿液和舱内冷凝水经净化系统处理后形成的蒸馏水。检验再生水是硬水还是软水，常用的试剂是 。
（4）发射卫星的火箭常用液氢作为燃料，其反应方程式是： 。
8．（2023 泰安二模）金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。
（1）下列金属制品中，利用金属导热性的是 （填字母）。
A．金属硬币
B．铝制导线
C．铜制火锅
（2）近年来，我国高铁飞速发展，已成为世界上唯一高铁成网运行的国家。建造高铁使用了大量铁合金，构成金属铁的粒子是 （填“分子”“原子”或“离子”）。
（3）铝合金中主要含铝、铜、镁三种金属，为验证这三种金属的活动性顺序，某同学设计了以下3个实验：
①甲中实验的现象是 ，写出该反应的化学方程式： 。
②甲实验能得出的结论是铝的金属活动性更强，小明同学认为乙、丙实验对验证这三种金属活动性没有作用，可以省去，你的看法是 （填字母）。
A．乙、丙都可以省去 B．乙、丙都不能省去
C．丙可以省去，乙不能省 D．乙可以省去，丙不能省
（4）向盛有一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液的烧杯中逐渐加入Zn粉，并边加边搅拌，溶液的质量与加入Zn的质量关系如图所示。
①b点的溶液中含有的溶质为 （填化学式，下同）。
②d点的固体中含有的物质是 。
9．（2023 海州区二模）金属材料的防腐、炼制和废旧金属的回收利用有着十分重要的意义。
（1）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。铁生锈是铁与空气中的 发生化学反应的结果。
（2）“铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”，其中“胆矾水”是硫酸铜溶液。用化学方程式表示该反应的原理是 。
（3）处理某废旧金属后的溶液中含有Cu（NO3）2和AgNO3，为回收其中的金属，向该溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，发现滤液呈无色，则滤渣中一定含有的金属是 。
10．青铜器堪称中华文化瑰宝。
（1）铜的使用：在新石器时代与青铜器时代之间，有一个铜石并用时代，此时的“铜”指纯铜。青铜（铜锡合金）和纯铜都属于 材料，青铜的硬度 （填“大于”或“小于”）纯铜。
（2）铜的冶炼：原料为孔雀石【主要成分为Cu2（OH）2CO3】、木炭、空气等。冶炼过程使用最原始的鼓风设备皮囊，其作用是 ，使得反应炉内温度急剧上升，冶炼过程中，只有当青色火焰（生成了Cu2O）出现才可铸成铜器。Cu2O中铜元素的化合价为 。
（3）铜器的锈蚀：在潮湿环境下，铜与氧气、二氧化碳、水共同作用生成无害锈铜绿【Cu2（OH）2CO3】，写出生成铜绿的化学方程式 。
（4）青铜器的修复：青铜器在潮湿环境中也会生成有害锈Cu2（OH）3Cl，修复时可将青铜器置于含X溶液中浸泡，其反应为Cu2（OH）3Cl+X＝Cu2（OH）2CO3↓+NaOH+NaCl，则X为 。
11．如图为某化学兴趣小组探究金属的化学性质时所做的四个实验，仔细分析后回答下列问题：
（1）描述A中的实验现象 ；
（2）表示我国湿法冶铜原理的是 （填字母序号）；
（3）写出C中反应的化学方程式 ；
（4）要证明Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序，至少要做的实验是 （填字母序号）；
（5）要证明Zn、Fe、H、Cu、Ag的金属活动性（包括氢）由强到弱顺序，需要补充一个实验是 ；
（6）开始反应后D中溶液逐渐变为黄色，原因是 ．
12．（2023 汉中模拟）化学兴趣小组利用如图装置验证Fe、Al的化学性质。
（1）如图甲所示，先将稀H2SO4加入试管中，观察到有气泡产生，溶液变为 色，气球胀大；继续向试管中注入溶液，观察到Fe片表面产生红色固体，原因是 （用化学方程式解释）。
（2）如图乙中，一段时间内没有明显现象，小亮猜测可能是铝片表面有致密的氧化膜阻碍了反应的发生，并设计实验进行验证： （填实验操作），若有气泡产生，则他的猜想正确。
13．为了测定某铜锌合金的组成，某校化学课外活动小组利用该合金粉末与稀硫酸反应，进行了三次实验，所得相关的实验数据记录如下：
第一次 第二次 第三次
所取合金的质量/g 10 10 20
所用稀硫酸的质量/g 50 80 50
生成氢气的质量/g 0.2 0.2 0.2
（Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ 铜不参与反应）
（1）从上表数据分析，当所取合金与所用稀硫酸的质量之比为 时，表明合金中的锌与稀硫酸恰好完全反应．
（2）试计算该铜锌合金中锌的质量分数．
（3）此稀硫酸溶质的质量分数．
（4）计算当所用合金与稀硫酸恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数．
14．（2023 眉山）磁铁矿石（主要成分为Fe3O4）是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2将其中的Fe3O4转化为Fe。
（1）Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为 ；
（2）假设炼铁过程中铁没有损耗，用含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少（写出计算过程）？
15．（2023 周口模拟）金属及金属材料在生产生活中应用广泛。
（1）1500辆宇通客车在卡塔尔世界杯中大放异彩。为防止车生锈，在车身上喷漆，其原理是 。
（2）中国无人机愈发受欢迎，2022年珠海航展中，沙特购买了300架中国无人机。无人机机体选用铝合金材料而不用纯铝的原因是 ；铝制品耐腐蚀的原因是 。
（3）金属锌常用于实验室制取氢气。该反应的化学方程式为 。
（4）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应，该反应的化学方程式为 ；该反应体现了一氧化碳的 （填“氧化性“或“还原性“）；将一定质量的铁粉和锌粉加到硫酸铜溶液中充分反应，过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸，有气泡冒出，则滤渣中一定含有 （填化学式）。
（5）钙在冶炼工业中具有重要的作用。可采用电解熔融氯化钙的方法生产钙，同时得到氯气。若要制得20kg钙，求参加反应的CaCl2的质量。
1．兴趣小组同学用相同形状的铁、镁、铝、锌四种金属分别和等浓度等体积的足量稀盐酸用图1所示装置进行实验，反应过程气压变化如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．图2中①②对应的物质分别是锌和铁
B．镁对应的气压变化中出现压强变小的原因是瓶中气体减少
C．铝对应的气压变化，说明在实验前没有除去表面致密的氧化铝
D．该实验能证明金属与盐酸反应的速率与金属的活动性有关
2．某工厂从废旧电子产品中回收部分金属的流程图如图（已知：硫酸镍的化学式为NiSO4）。下列说法错误的是（ ）
A．固体A为铁和金
B．铜、铁、镍的活动性由强到弱的顺序为Fe＞Ni＞Cu
C．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为过滤
D．③中反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O
3．向AgNO3，Cu（NO3）2，Mg（NO3）2混合液中，加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，无气体生成．则滤出的固体中一定含有 ，滤液中一定含有的阳离子是 ．
4．现有含HCl和CuCl2的混合溶液50g，向该溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。
（1）当加入NaOH溶液质量为ag时，溶液中的溶质有 ；
（2）求混合溶液中CuCl2的质量分数。
（3）求恰好完全反应时，消耗NaOH溶液的总质量。
5．金属是一类重要的物质，请用所学知识回答下列问题：
（1）将6.5g含有一种杂质的锌粉与足量的稀硫酸反应，生成0.18g氢气，则该锌粉中混有的杂质是 （填“铜”或“铝”）；
（2）将纯净的锌粉加入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤。若滤液中只含有一种溶质、则滤液中一定含有 ，若滤渣中含有两种金属，则滤液中可能含有 。
（3）用4800吨含有氧化铁80%的赤铁矿石可以冶炼出含铁96%生铁的质量为 。
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22 金属与金属材料
【课程标准】
①区别金属与非金属
②列举金属和非金属主要性质差异(如导电性、导热性、延展性、金属光泽等);举例说出常见金属的性质和用途
③比较金属的活动性顺序;概述金属与酸、金属与盐反应的条件;用金属活动性顺序说明某些现象
④列举金属腐蚀条件
⑤列举防止金属腐蚀的常用方法
⑥知道废弃金属对环境的影响、知道回收废弃金属的意义
⑦知道合金的概念
⑧列举改善金属材料性能的主要方法
【思维导图】
(
知识
●
逐点夯实
……
必备知识
系统梳理
基础
重落实
……
复习自修
)
金属和非金属
1.金属的普遍特性：固态(除汞外)，有金属光泽，是良好的导电、导热体，有延展性，密度和熔点高。
2.非金属性质：固、液、气态，有多种颜色，不具金属特性，性质不一，应用不一。
铁块 黄金 硫磺 溴水
3.常见金属的主要性质和用途
①．铁：纯铁具有银白色金属光泽，质软。制成各种铁合金，广泛用于机械、建筑、医疗等行业。
②．铜：具有紫红色金属光泽，纯铜质软、韧性好。常用于制造电线、电缆及导热器具，还可制成各种铜合金(黄铜、青铜、白铜)。
③．铝：具有银白色金属光泽，密度小。常用于制造电线和电缆、铝箔包装等；铝合金外表美观，轻而坚韧，具有较强的抗腐蚀性能，可作建筑装饰材料及汽车、飞机、火箭、人造卫星的材料。
名称 外观 其他性质
溴 红棕色液体 熔点-7.2℃,常温下唯一的液体非金属单质。
硫 黄色固体 在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味气体。
碳 黑色固体 碳在不完全燃烧时会生成CO，完全燃烧生成CO2。
磷 红色固体（红磷） 磷常见有红磷和白磷，白磷的着火点只有40℃。
铝 银白色固体 质轻、延展性、导电性、导热性好。
金 金黄色固体 延展性、导电性好。不易与其他物质反应（稳定）
铁 银白色固体 有铁磁性，纯铁较软，含杂质时较硬。
汞 银白色液体 易热胀冷缩，有毒。常温下唯一的液体金属。
金属之最
地壳中含量最高的金属──铝
人体中含量最高的金属──钙
导电、导热性最好的金属──银
熔点最高的金属──钨
目前世界年产量最高的金属──铁
硬度最高的金属──铬
熔点最低的金属──汞
密度最大的金属──锇
密度最小的金属──锂
金属活动性顺序
金属活动性顺序
2.金属活动性的应用
(1)金属的位置越靠前，在水溶液里就越容易失去电子，活动性就越强。
①判断金属活动性强弱，左强右弱;
②判断金属能否与酸反应，氢左能，氢右不能;
③判断金属能否与另- -种金属的盐溶液反应，左换右(强换弱)
K Ca Na 的活泼性很强，在溶液中会先与水反应，因此不能将排在其后面的金属从溶液中置换出来。
(2)金属与酸反应时，排在氢前面的金属能置换出酸里的氢：
(3)金属与盐发生反应，只有活动性强的金属才能把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来。K、Ca、Na会与盐溶液中的水发生置换反应，生成碱和氢气：
(4)金属能与氧气反应:
金属的防腐
1．外因：水分、氧气等物质的相互作用。
2．内因：金属的内部结构。
1．改变金属的内部结构。如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢。
2．表面覆盖保护膜。如刷油漆、涂机油、涂搪瓷、电镀、烤蓝等。
废弃金属对环境的影响
1.由于垃圾填埋处理后，金属不会自行分解；并且铅、镉等金属被腐蚀后，会形成溶于水的有毒的金属离子，污染土壤和地下水源。因此废弃金属将对环境造成严重的污染，大部分金属应通过回收使其循环再利用。
2.污染危害：a.浪费大量资源；b.铝等金属在自然界不会自行分解，积累在土壤中，破坏土壤结构；c.含铅、镉等有毒金属被腐蚀后，导致土壤和地下水源重金属污染；d.大量使用含铅汽油和废弃的电池都可引起土壤重金属污染。
3.重金属污染是指由重金属或其化合物造成的环境污染，主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。
4.例如，当汞进入人体后，会直接沉入肝脏，对大脑、神经、视力的破坏极大；镉可在人体的肾脏中积蓄，引起泌尿系统的功能变化；铅一旦进入人体就很难排除，能直接伤害人的脑细胞，特别是胎儿的神经系统，可造成先天智力低下……
5.防治金属污染方法
垃圾进行分类回收、分类回收各种废弃的金属材料、使用无铅汽油、废旧电池不能任意丢弃、工业废水和废渣不能任意排放和堆放。
例如将废钢铁回炉炼成钢等，既可以节约大量煤和铁矿石，又能减少污染。回收利用废金属，有着巨大的社会效益和经济效益。
:铁熔化后可铸造
金属材料的发展
合金：一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特征的物质。
改善金属材料性能的主要方法：改变金属的内部结构和外部条件。
(
课堂
●
分类突破
……
精选考点
典例
研
析
技法重悟通
……
考点
演练
)
题型一金属的物理性质
[典例1]（2023 北京二模）铜能被加工成厚度仅为7um的超薄铜箔，说明铜具有良好的（ ）
A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．抗腐蚀性
【答案】C
【解答】解：A、铜能被加工成厚度仅为7微米的超薄铜箔，说明铜具有良好的延展性，而不是导电性，故A错误。
B、铜能被加工成厚度仅为7微米的超薄铜箔，说明铜具有良好的延展性，而不是导热性，故B错误。
C、铜能被加工成厚度仅为7微米的超薄铜箔，说明铜具有良好的延展性，故C正确。
D、铜能被加工成厚度仅为7微米的超薄铜箔，说明铜具有良好的延展性，而不是抗腐蚀性，故D错误。
故选：C。
【对点训练1】
题型二 合金
[典例2]随着社会的发展，小汽车已进入寻常百姓家，汽车的外部材料如图所示，属于金属材料的是 （填名称），属于合成材料的是 （各写一种即可）．汽车轮毂一般用铝合金材料而不用普通钢材的原因是 ．
汽车的安全气囊内有叠氮化钠（NaN3）或硝酸铵（NH4NO3）等物质．当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时，这些物质会迅速发生分解反应，产生大量气体，充满气囊．已知叠氮化钠分解产生氮气和固态钠；硝酸铵分解产生大量的一氧化二氮（N2O）气体和水蒸气．写出叠氮化钠分解的化学方程式 ．
【解答】解：材料有金属材料，硅酸盐材料，有机高分子材料和复合材料四类．从题目看属于金属材料制品的是不锈钢行李架和铝合金轮毂，属于合成材料即高分子材料制品的是塑料灯罩，属于复合材料制品的是橡胶轮胎．铝合金材料而不用普通钢材的原因是铝在空气中与氧气反应而生成一层致密的氧化铝薄膜．从题目上的信息看叠氮化钠分解的产物是氮气和钠，反应条件是撞击．故答案为：铝合金；塑料；铝在空气中与氧气反应而生成一层致密的氧化铝薄膜2NaN33N2↑+2Na
【对点训2】
题型三几种常见的金属材料
[典例3】月球表面富含钛铁矿，钛因其硬度大、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能，被誉为“未来金属”．我国四川省有大型钒钛磁铁矿，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下：
（1）钛铁矿的主要成分是FeTiO3（钛酸亚铁），其中钛的化合价为 价．
（2）上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质，若在实验室提纯上述金属钛，可将其先加入 （填试剂名称）中，再 （填操作名称）．
【解答】解：（1）钛酸亚铁的化学式为FeTiO3，因化合物中元素化合价的代数和为0，所以钛的化合价为0-（+2）-（-2）×3=+4；
故答案是：+4．
（2）根据上述生产过程中的操作判断得到的金属钛中混有少量金属杂质为镁，而钛不能与酸反应，镁能与酸反应，要除去镁，可加入稀盐酸进行过滤操作即可分离．
故填：稀盐酸；过滤．
【对点训练3】
题型四金属的活动性顺序
[典例4]在化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了如图所示实验方案。下列说法不正确的是（ ）
A．由实验甲可知金属活动性：Al＞Cu
B．由实验乙可知金属活动性：Cu＞Ag
C．由实验甲、乙、丙可知金属活动性：Al＞Cu＞Ag
D．实验甲中的CuSO4改为CuCl2不能完成本实验探究
【答案】D
【解答】解：A、由实验甲将铝丝放入硫酸铜溶液中，铝丝表面会有红色物质出现，可知金属活动性：Al＞Cu,故正确；
B、由实验乙将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面会有银白色物质出现，可知金属活动性：Cu＞Ag,故正确；
C、由实验丙将铜丝放入硫酸铝溶液中，无变化，同样可知金属活动性：Al＞Cu,所以由实验甲、乙、丙可知金属活动性：Al＞Cu＞Ag,故正确；
D、位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，实验甲中的CuSO4改为CuCl2能完成本实验探究，故错误。
故选：D。
【对点训练4】
题型五置换反应
[典例5]
【对点训练5】比较、分析、归纳是学习化学的有效方法。现有反应：
①Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu ②Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag
③Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 ④Br2+2NaI=2NaBr+I2
（1）通过比较、分析，可以发现上述反应均属于四种基本反应类型中的 反应；再分析这四个反应前后各元素的化合价，我们还会发现一个相似之处 ；
（2）分析反应①和②，可以得到金属的活动性：Zn＞Cu＞Ag.用相似的思维方法类推到反应③和④中，我们还可以得到Cl2、Br、I2三种非金属的活动性由弱到强的顺序为 ；
（3）某同学向含有AgNO3和Cu（NO3）2的溶液中加入一定量的金属铁，反应结束后过滤，向金属滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中的金属有 。
【解答】：（1）通过比较、分析，可以发现上述反应都是由一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物，均属于四种基本反应类型中的置换反应；再分析这四个反应前后各元素的化合价，我们还会发现一个相似之处组成单质元素的化合价发生了变化；
（2）由于金属锌能把铜从氯化铜溶液中置换出来，说明锌的活动性比铜强，金属铜可以把银从硝酸银溶液中置换出来，说明铜的活动性比银强，非金属单质也具有类似的性质，活动性强的金属或非金属单质可以把弱的金属或非金属单质从盐溶液中置换出来，由上述反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2、Br2+2NaI=2NaBr+I2
可知，三种非金属的活动性由弱到强的顺序为I2＜Br＜Cl2；
（3）由于金属的活动性顺序是：铁＞铜＞银，向含有AgNO3和Cu（NO3）2的溶液中加入一定量的金属铁，铁先将银置换出来，还有剩余的铁，再将铜置换出来。反应结束后过滤，向金属滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明了有铁剩余，则溶液中的银、铜全部置换出来，则滤渣中的金属有银铜铁。
故答案为：（1）置换，组成单质元素的化合价发生了变化；
（2）I2＜Br＜Cl2；（3）银铜铁。
题型六金属的腐蚀与防护
[典例6]（2023 舟山模拟）如图所示是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察。下列推断错误的是（ ）
A．b管中铁钉不会锈蚀
B．该实验说明铁锈蚀与水有关
C．L端与R端液面高度仍然保持一致
D．若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀
【答案】C
【解答】解：A、b中是干燥的空气，铁钉不与水接触，不会生锈，故A正确，该选项不符合题意；
B、b中铁钉只与空气接触，没有生锈，而a中铁钉与水和空气同时接触会生锈，说明铁钉生锈需要与水和空气同时接触，故B正确，该选项不符合题意；
C、a中铁钉生锈消耗氧气，会导致a中的压强变小，b中的压强大于a,故L端会上升，R端会下降，故C错误，该选项符合题意；
D、食盐能加快铁的锈蚀，故将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀，故D正确，该选项不符合题意；
故选：C。
【对点训练6】
题型七
[典例7]
【对点训练7】
题型八
[典例8]
【对点训练8】
题型九
[典例9]
【对点训练9】
题型十
[典例10]
【对点训练10】
(
课时
●
过关检测
……
关键能力
分层施练
素养重提升
……
课后练习
)
1．铝在生活、生产中应用越来越广泛，下列对铝的说法不正确的是（ ）
A．铝用于制电线，是因为铝具有很好的导电性
B．铝用于制造电饭锅内胆，是因为铝的导热性好
C．铝能制成铝箔，说明铝有很好的延展性
D．铝做铝合金门窗，是因为铝的化学性质很稳定
【答案】D
【解答】解：A、铝用于制电线，是因为铝具有很好的导电性，该选项说法正确；
B、铝用于制造电饭锅内胆，是因为铝的导热性好，该选项说法正确；
C、铝能制成铝箔，说明铝有很好的延展性，该选项说法正确；
D、铝做铝合金门窗，是因为铝的密度小，硬度大，化学性质比较活泼，能和氧气反应生成氧化铝保护膜，该选项说法不正确。
故选：D。
2．2014年5月29日《环球时报》报道：我国科学家率先用铝合金和石墨烯（一种碳单质）按一定比例混合制成“烯合金”，该材料有望生产出“纸一样薄的手机”、“一分钟充满电的电池”等产品．下列关于“烯合金”的说法中一定不正确的是（ ）
A．含碳元素和铝元素 B．是一种碳单质
C．具有导电性 D．具有可燃性
【答案】B
【解答】解：A、铝合金和石墨烯（一种碳单质）按一定比例混合制成“烯合金”，所以烯合金中一定含有碳元素和铝元素，故A正确；
B、烯合金是一种混合物，故B错误；
C、石墨烯与铝合金，研制出一种具备特殊性能的烯合金，依然具有金属的性质，所以具有优良的导电性，故C正确；
D、烯合金中有石墨烯，石墨烯是碳的单质，具有可燃性，故D正确；
故选：B。
3．“愚人金”实为铜锌合金，外观与黄金极为相似，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利，下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案，合理的是（ ）
①比较硬度，硬度小的是“愚人金”
②灼烧，表面变色的是“愚人金”
③浸没在稀硫酸中，表面有气泡产生的是“愚人金”
④浸没在硫酸锌溶液中，表面附着白色物质的是“愚人金”
A．①③ B．②④ C．②③ D．③④
【答案】C
【解答】解：①比较硬度，合金的硬度比纯金属的硬度大，硬度小的是纯金，说法错误。
②灼烧，铜能够和氧气反应产生氧化铜，表面变黑色的是“愚人金”，无明显变化的是黄金，可以鉴别。
③浸没在稀硫酸中，锌能够和稀硫酸反应产生氢气，表面有气泡产生的是“愚人金”，无明显变化的是黄金，可以鉴别。
④浸没在硫酸锌溶液中，铜、锌、金都不能和硫酸锌反应，不能鉴别。
实验方案合理的是②和③。
故选：C。
4．把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到同体积，同浓度的足量稀盐酸中，另取X加入到Z（NO3）2的溶液中，再取M加入到YNO3的溶液中，反应关系依次如图所示：
据此判断，四种金属的活动性顺序为（ ）
A．Z＞X＞M＞Y B．X＞Z＞M＞Y C．X＞Z＞Y＞M D．Y＞M＞Z＞X
【答案】B
【解答】解：由反应关系图1可知：X、Y、Z、M四种金属，分别投入稀盐酸中时，只有X、Z有反应；说明X、Z的活泼性大于Y、M；又因为金属活动性越强的金属，与酸反应时速度越快，根据图象可以看出X与酸反应时快，所以可判断X的活动性大于Z，故选项A、D错误；
从把X加入到Z（NO3）2溶液中，M加入到YNO3溶液中，反应的关系图可以看出X能把Z置换出来，M能把Y置换出来，根据”在金属活动性顺序中，活动性较强的金属一般可以将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”可以得出X的活动性大于Z的活动性，M的活动性大于Y的活动性，故选项B正确。
故选：B。
5．金属M与Cu（NO3）2溶液发生反应：M+Cu（NO3）2＝M（NO3） 2+Cu．下列说法正确的是（ ）
A．反应前后M的化合价发生了改变
B．Cu的金属活动性比M强
C．M可能是铝
D．溶液颜色一定变为无色
【答案】A
【解答】解：A、反应物中M是单质，单质中元素的化合价为0、在化合物中正负化合价代数和为零，则反应前后M的化合价发生了改变，故选项说法正确。
B、金属M能与硫酸铜溶液反应，说明金属M的活动性比铜强，故选项说法错误。
C、该M显+2价，该金属不可能是铝，故选项说法错误。
D、溶液颜色不一定变为无色，如M是铁，溶液为浅绿色，故选项说法错误。
故选：A。
6．如图为优盘的外观和内部结构示意图。
（1）图中含有的金属材料是 （填1种，下同）。
（2）利用铝合金做保护套的材料与用铁相比具有的优点是 （填一点即可）。
（3）将铜加工成铜箔基板利用的铜的性质是 。
（4）闪存芯片通常用高纯硅（纯度高达99.99%以上的Si单质）做原料。工业上利用碳与SiO2反应得到粗硅：再在粗硅中通入Cl2，得到SiCl4；最后在高温的条件下，让SiCl4与氢反应，得到高纯硅和一种化合物。请写出由SiCl4得到高纯硅的化学方程式 SiCl4+2H2Si+4HCl 。
【解答】解：（1）金属材料包括纯金属与合金，所以铜和铝合金属于金属材料；故填：铜或铝合金；
（2）铝铁合金与铁相比具有的优点是质轻、硬度大，耐腐蚀等；故填：质轻（或硬度大，耐腐蚀等）；
（3）铜具有良好的延展性，所以可将铜加工成铜箔；故填：延展性；
（4）在高温的条件下，SiCl4与氢气反应，得到高纯硅和氯化氢气体；故填：SiCl4+2H2Si+4HCl。
7．（2023 高安市二模）中国航天日一起感受航天文化，体验科技生活带来的新鲜魅力。
（1）味美多汁的“航西瓜”、“航甜瓜”走上百姓餐桌。西瓜中含有丰富的钙、磷、铁、锌等营养成分，这里的“钙、磷、铁、锌”指的是 （填“原子”、“离子”或“元素”）。
（2）航天器的结构材料大多采用铝合金，因为合金的硬度更 。
（3）宇航员所用的“再生水”是收集的尿液和舱内冷凝水经净化系统处理后形成的蒸馏水。检验再生水是硬水还是软水，常用的试剂是 。
（4）发射卫星的火箭常用液氢作为燃料，其反应方程式是： 。
【答案】（1）元素；（2）大；（3）肥皂水；（4）2H2O2H2↑+O2↑。
【解答】解：（1）物质是由元素组成的，西瓜中含有丰富的钙、磷、铁、锌等营养成分，这里的“钙、磷、铁、锌”指的是元素；故答案为：元素；
（2）合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好，则合金的硬度更大；故答案为：大；
（3）区分硬水和软水的方法是：用肥皂水，加入肥皂水，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水；故答案为：肥皂水；
（4）液氢做燃料，原理是氢气与氧气在点燃条件下反应生成水，配平即可；故答案为：2H2O2H2↑+O2↑。
8．（2023 泰安二模）金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。
（1）下列金属制品中，利用金属导热性的是 （填字母）。
A．金属硬币
B．铝制导线
C．铜制火锅
（2）近年来，我国高铁飞速发展，已成为世界上唯一高铁成网运行的国家。建造高铁使用了大量铁合金，构成金属铁的粒子是 （填“分子”“原子”或“离子”）。
（3）铝合金中主要含铝、铜、镁三种金属，为验证这三种金属的活动性顺序，某同学设计了以下3个实验：
①甲中实验的现象是 ，写出该反应的化学方程式： 。
②甲实验能得出的结论是铝的金属活动性更强，小明同学认为乙、丙实验对验证这三种金属活动性没有作用，可以省去，你的看法是 （填字母）。
A．乙、丙都可以省去 B．乙、丙都不能省去
C．丙可以省去，乙不能省 D．乙可以省去，丙不能省
（4）向盛有一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液的烧杯中逐渐加入Zn粉，并边加边搅拌，溶液的质量与加入Zn的质量关系如图所示。
①b点的溶液中含有的溶质为 （填化学式，下同）。
②d点的固体中含有的物质是 。
【答案】（1）C；（2）原子；
（3）铝丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色；2Al+3CuSO4＝Al2（SO4）3+3Cu；C；
（4）Cu（NO3）2、Zn（NO3）2；Ag、Cu、Zn。
【解答】解：（1）A、金属制作硬币，是利用了金属的延展性，故选项错误；
B、铝制导线，是利用了金属的导电性，故选项错误；
C、铜制火锅，是利用了金属的导热性，故选项正确；
（2）建造高铁使用了大量铁合金，构成金属铁的粒子是铁原子；
（3）①甲中铝和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸铝，实验中观察到有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色，反应的化学方程式为：2Al+3CuSO4＝Al2（SO4）3+3Cu；
②甲中铝和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸铝，说明铝比铜活泼，乙中铝和硫酸镁，说明铝不如镁活泼，则甲和乙就可以证明活动性：Mg＞AI＞Cu，丙实验可以省略；
（4）①锌的金属活动性比银、铜强，向盛有一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中的烧杯中逐渐加入Zn粉，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，b点时锌恰好与硝酸银完全反应，则b点的溶液中含有的溶质有Cu（NO3）2、Zn（NO3）2；
②d点时是完全反应后继续加入锌粉，锌粉过量，d点的固体中含有Ag、Cu、Zn。
故答案为：（1）C；（2）原子；
（3）铝丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色；2Al+3CuSO4＝Al2（SO4）3+3Cu；C；
（4）Cu（NO3）2、Zn（NO3）2；Ag、Cu、Zn。
9．（2023 海州区二模）金属材料的防腐、炼制和废旧金属的回收利用有着十分重要的意义。
（1）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。铁生锈是铁与空气中的 发生化学反应的结果。
（2）“铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”，其中“胆矾水”是硫酸铜溶液。用化学方程式表示该反应的原理是 。
（3）处理某废旧金属后的溶液中含有Cu（NO3）2和AgNO3，为回收其中的金属，向该溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，发现滤液呈无色，则滤渣中一定含有的金属是 。
【答案】（1）氧气和水；（2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；（3）银和铜。
【解答】解：（1）铁生锈是铁与空气中的氧气和水发生化学反应的结果；
（2）“铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”，其中“胆矾水”是硫酸铜溶液，该反应是铁与硫酸铜生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（3）根据金属活动性顺序：锌＞铜＞银；向含有Cu（NO3）2和AgNO3的溶液中加入一定量的锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银反应完后，若还有锌粉剩余，锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜；充分反应后过滤，发现滤液呈无色，说明蓝色的硝酸铜溶液完全反应，则滤渣中一定含有的金属是银和铜，可能存在锌。
故答案为：（1）氧气和水；（2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；（3）银和铜。
10．青铜器堪称中华文化瑰宝。
（1）铜的使用：在新石器时代与青铜器时代之间，有一个铜石并用时代，此时的“铜”指纯铜。青铜（铜锡合金）和纯铜都属于 材料，青铜的硬度 （填“大于”或“小于”）纯铜。
（2）铜的冶炼：原料为孔雀石【主要成分为Cu2（OH）2CO3】、木炭、空气等。冶炼过程使用最原始的鼓风设备皮囊，其作用是 ，使得反应炉内温度急剧上升，冶炼过程中，只有当青色火焰（生成了Cu2O）出现才可铸成铜器。Cu2O中铜元素的化合价为 。
（3）铜器的锈蚀：在潮湿环境下，铜与氧气、二氧化碳、水共同作用生成无害锈铜绿【Cu2（OH）2CO3】，写出生成铜绿的化学方程式 。
（4）青铜器的修复：青铜器在潮湿环境中也会生成有害锈Cu2（OH）3Cl，修复时可将青铜器置于含X溶液中浸泡，其反应为Cu2（OH）3Cl+X＝Cu2（OH）2CO3↓+NaOH+NaCl，则X为 。
【答案】（1）金属；大于；（2）提供充足的氧气，使木炭完全燃烧；+1；
（3）2Cu+O2+H2O+CO2＝Cu2（OH）2CO3； （4）Na2CO3。
【解答】解：（1）金属材料包括纯金属和合金，因此青铜（铜锡合金）和纯铜都属于金属材料，一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，即青铜的硬度大于纯铜；故答案为：金属；大于；
（2）冶炼过程使用最原始的鼓风设备皮囊，其作用是提供充足的氧气，使木炭完全燃烧，使得反应炉内温度急剧上升，冶炼过程中，只有当青色火焰（生成了Cu2O）出现才可铸成铜器。Cu2O中氧元素显﹣2价，由化合物中各元素正负化合价的代数和为零可知，其中铜元素的化合价为+1；故答案为：提供充足的氧气，使木炭完全燃烧；+1；
（3）铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，故化学方程式为2Cu+O2+H2O+CO2＝Cu2（OH）2CO3；故答案为：2Cu+O2+H2O+CO2＝Cu2（OH）2CO3；
（4）由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类与数目不变。由化学方程式Cu2（OH）3Cl+X＝Cu2（OH）2CO3↓+NaOH+NaCl可知，反应前有：2个铜原子、3个氧原子、3个氢原子、1个氯原子；反应后有：2个铜原子、6个氧原子、3个氢原子、1个碳原子、2个钠原子，每个X分子中含有2个钠原子、1个碳原子和3个氧原子，则X的化学式为Na2CO3；故答案为：Na2CO3。
11．如图为某化学兴趣小组探究金属的化学性质时所做的四个实验，仔细分析后回答下列问题：
（1）描述A中的实验现象 ；
（2）表示我国湿法冶铜原理的是 （填字母序号）；
（3）写出C中反应的化学方程式 ；
（4）要证明Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序，至少要做的实验是 （填字母序号）；
（5）要证明Zn、Fe、H、Cu、Ag的金属活动性（包括氢）由强到弱顺序，需要补充一个实验是 ；
（6）开始反应后D中溶液逐渐变为黄色，原因是 ．
【解答】解：（1）由于在金属活动性顺序中铜＞银，所以铜可以置换出银，并生成蓝色的硝酸铜溶液，所以其现象是：铜丝表面附着一层银白色固体，溶液变为蓝色；
（2）我国湿法冶铜是用硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（3）C中是锌与稀盐酸的反应，锌的活动性在氢的前面，所以锌与稀盐酸可以反应生成氢气，其反应的方程式为：Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑；
（4）用于证明Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序实验是A、B，因为由A知铜能置换出硝酸银中的银，说明活动性铜＞银，B中的铁能置换出硫酸铜中的铜，说明活动性铁＞铜，所以可得活动性：铁＞铜＞银；
（5）通过上述实验已得出，Zn＞Fe＞H，Cu＞Ag，只要判断出铜位于氢的后面即可，所以需要补充一个实验是：将铜放入稀硫酸中，铜不与稀硫酸反应，得出铜位于氢的后面；
（6）从变黄色可推测溶液中含有铁离子，所以可猜想是铁钉表面有铁锈，铁锈的主要成分是氧化铁，所以会与稀硫酸反应生成硫酸铁，从而是溶液变黄．
故答案为：（1）铜丝表面附着一层银灰色固体物质，溶液由无色变成蓝色； （2）B；（3）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑； （4）AB； （5）将铜放入稀硫酸中； （6）铁钉表面的铁锈与硫酸反应生成了硫酸铁．
12．（2023 汉中模拟）化学兴趣小组利用如图装置验证Fe、Al的化学性质。
（1）如图甲所示，先将稀H2SO4加入试管中，观察到有气泡产生，溶液变为 色，气球胀大；继续向试管中注入溶液，观察到Fe片表面产生红色固体，原因是 （用化学方程式解释）。
（2）如图乙中，一段时间内没有明显现象，小亮猜测可能是铝片表面有致密的氧化膜阻碍了反应的发生，并设计实验进行验证： （填实验操作），若有气泡产生，则他的猜想正确。
【答案】（1）浅绿；Fe+CuSO4═Cu+FeSO4；
（2）将该铝片打磨后放入试管中，加入10%的稀硫酸。
【解答】解：（1）先将稀H2SO4加入试管中，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，观察到有气泡产生，溶液变为浅绿色，气球胀大；继续向试管中注入溶液，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，观察到Fe片表面产生红色固体，原因是：Fe+CuSO4═Cu+FeSO4；
（2）如图乙中，一段时间内没有明显现象，小亮猜测可能是铝片表面有致密的氧化膜阻碍了反应的发生，并设计实验进行验证：将该铝片打磨后放入试管中，加入10%的稀硫酸，若有气泡产生，则他的猜想正确。
故答案为：（1）浅绿；Fe+CuSO4═Cu+FeSO4；
（2）将该铝片打磨后放入试管中，加入10%的稀硫酸。
13．为了测定某铜锌合金的组成，某校化学课外活动小组利用该合金粉末与稀硫酸反应，进行了三次实验，所得相关的实验数据记录如下：
第一次 第二次 第三次
所取合金的质量/g 10 10 20
所用稀硫酸的质量/g 50 80 50
生成氢气的质量/g 0.2 0.2 0.2
（Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ 铜不参与反应）
（1）从上表数据分析，当所取合金与所用稀硫酸的质量之比为 时，表明合金中的锌与稀硫酸恰好完全反应．
（2）试计算该铜锌合金中锌的质量分数．
（3）此稀硫酸溶质的质量分数．
（4）计算当所用合金与稀硫酸恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数．
【解答】解：（1）由第一次和第二次反应可知，第二次反应时稀硫酸过量，由第一次和第三层反应可知，第三层反应时合金过量，因此第一次反应时合金和稀硫酸恰好完全反应，当所取合金与所用稀硫酸的质量之比为：10g：50g＝1：5时，表明合金中的锌与稀硫酸恰好完全反应．
故填：1：5．
（2）设第一次反应时锌的质量为x，反应的硫酸质量为y，反应生成的硫酸锌质量为z，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
65 98 161 2
x y z 0.2g
＝＝＝，
x＝6.5g，y＝9.8g，z＝16.1g，
该铜锌合金中锌的质量分数为：×100%＝65%，
答：该铜锌合金中锌的质量分数为65%．
（3）此稀硫酸溶质的质量分数为：×100%＝19.6%，
答：此稀硫酸溶质的质量分数为19.6%．
（4）当所用合金与稀硫酸恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数为：×100%＝28.6%，
答：当所用合金与稀硫酸恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数为28.6%．
14．（2023 眉山）磁铁矿石（主要成分为Fe3O4）是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2将其中的Fe3O4转化为Fe。
（1）Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为 ；
（2）假设炼铁过程中铁没有损耗，用含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少（写出计算过程）？
【答案】（1）3：4；（2）262.5t。
【解答】解：（1）由化学式可知，Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为3：4。
故答案为：3：4。
（2）设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。
Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
232 168
348t 96%x
x＝262.5t
答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为262.5t。
15．（2023 周口模拟）金属及金属材料在生产生活中应用广泛。
（1）1500辆宇通客车在卡塔尔世界杯中大放异彩。为防止车生锈，在车身上喷漆，其原理是 。
（2）中国无人机愈发受欢迎，2022年珠海航展中，沙特购买了300架中国无人机。无人机机体选用铝合金材料而不用纯铝的原因是 ；铝制品耐腐蚀的原因是 。
（3）金属锌常用于实验室制取氢气。该反应的化学方程式为 。
（4）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应，该反应的化学方程式为 ；该反应体现了一氧化碳的 （填“氧化性“或“还原性“）；将一定质量的铁粉和锌粉加到硫酸铜溶液中充分反应，过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸，有气泡冒出，则滤渣中一定含有 （填化学式）。
（5）钙在冶炼工业中具有重要的作用。可采用电解熔融氯化钙的方法生产钙，同时得到氯气。若要制得20kg钙，求参加反应的CaCl2的质量。
【答案】（1）隔绝氧气（或空气）和水；
（2）铝合金的硬度大于纯铝（合理即可）；铝与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被腐蚀；
（3）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；（4）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；还原性；Fe和Cu；（5）55.5kg。
【解答】解：（1）铁生锈的条件是铁与氧气和水共同接触，所以汽车表面喷漆，可以延缓汽车的锈蚀，其防锈原理是隔绝空气中的水和氧气。
（2）选用铝合金做无人机机体而不选用纯铝，因为合金的硬度和强度都要大于纯金属；铝制品耐腐蚀的原因是铝在常温下与空气中的氧气反应生成一层结构致密的氧化铝薄膜，覆盖在铝的表面，阻止内部的铝进一步被腐蚀。
（3）锌常用于实验室制取氢气，即锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑。
（4）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为；在该反应中，一氧化碳夺取了氧化铁中的氧元素，体现了一氧化碳的还原性；将一定量的铁粉和锌粉加到硫酸铜溶液中，锌先和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，铁后和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀硫酸，有气泡冒出，由题意可知，充分反应，过滤得到一些固体，固体则为金属活动性较弱的金属；向固体中加入少量稀硫酸，有气体放出，则含有与酸反应生成氢气的金属，由金属活动性顺序可知，则一定含有Fe，而可能含有Zn，一定含有Cu。则滤渣中一定含有生成的铜、反应剩余的铁，可能含有锌。故填：Fe和Cu。
（5）设参加反应的CaCl2的质量为x，
CaCl2Ca+Cl2↑
111 40
x 20kg
x＝55.5kg
答：参加反应的CaCl2的质量为55.5kg。
故答案为：（1）隔绝氧气（或空气）和水；
（2）铝合金的硬度大于纯铝（合理即可）；铝与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被腐蚀；
（3）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；（4）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；还原性；Fe和Cu；（5）55.5kg。
1．兴趣小组同学用相同形状的铁、镁、铝、锌四种金属分别和等浓度等体积的足量稀盐酸用图1所示装置进行实验，反应过程气压变化如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．图2中①②对应的物质分别是锌和铁
B．镁对应的气压变化中出现压强变小的原因是瓶中气体减少
C．铝对应的气压变化，说明在实验前没有除去表面致密的氧化铝
D．该实验能证明金属与盐酸反应的速率与金属的活动性有关
【答案】B
【解答】解：A、金属越活泼，反应速率越快，单位时间内压强增大幅度越大，图2中①②对应的物质分别是锌和铁，该选项说法正确；
B、镁对应的气压变化中出现压强变小的原因是瓶中温度降低，该选项说法不正确；
C、铝对应的气压变化，说明在实验前没有除去表面致密的氧化铝，稀盐酸先和氧化铝反应生成氯化铝和水，该选项说法正确；
D、该实验能证明金属与盐酸反应的速率与金属的活动性有关，即金属越活泼，反应速率越快，该选项说法正确。
故选：B。
2．某工厂从废旧电子产品中回收部分金属的流程图如图（已知：硫酸镍的化学式为NiSO4）。下列说法错误的是（ ）
A．固体A为铁和金
B．铜、铁、镍的活动性由强到弱的顺序为Fe＞Ni＞Cu
C．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为过滤
D．③中反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O
【答案】A
【解答】解：由回收部分金属的流程图可知，由于加入足量的硫酸，铁完全参加反应，铁能将镍溶液中置换出来，说明了镍能与稀硫酸反应，铁的活动性大于镍；滤渣1中含有金和铜，再加入稀硫酸、通入氧气和加热时铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，反应后过滤，滤渣3是金，滤液3中含有硫酸铜，加入过量的铁粉，铁与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜，过滤出固体A为铁和铜的混合物，所以：
A、由上述分析可知，固体A为铁和铜，故A说法错误；
B、由上述分析可知，铁、镍能与稀硫酸反应，铁能将镍从其溶液中置换出来，铜与稀硫酸不反应，所以铜、铁、镍的活动性由强到弱的顺序为Fe＞Ni＞Cu，故B说法正确；
C、操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均能将固液分离，为过滤，故C说法正确；
D、③中反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O，故D说法正确。
故选：A。
3．向AgNO3，Cu（NO3）2，Mg（NO3）2混合液中，加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，无气体生成．则滤出的固体中一定含有 ，滤液中一定含有的阳离子是 ．
【解答】解：混合溶液中的Cu（NO3）2、AgNO3与铁发生置换反应，加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，无气体生成，所以滤出固体中不含Fe，一定含有Ag，滤液中一定含有生成的Fe（NO3）2，由于Mg（NO3）2不与Fe发生反应，所以滤液中一定含有的阳离子是Fe2+、Mg2+．
故答案为：Ag，Fe2+、Mg2+．
4．现有含HCl和CuCl2的混合溶液50g，向该溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。
（1）当加入NaOH溶液质量为ag时，溶液中的溶质有 ；
（2）求混合溶液中CuCl2的质量分数。
（3）求恰好完全反应时，消耗NaOH溶液的总质量。
【解答】解：（1）氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，所以反应后溶液中的溶质一定含有氯化钠，a点时氢氧化钠过量，所以溶质中还含有氢氧化钠；
（2）设生成9.8g沉淀需要参加反应的氯化铜的质量为x，参加反应的氢氧化钠的质量为y则：
CuCl2+2NaOH═Cu（OH）2↓+2NaCl，
135 80 98
x y 9.8g
根据：解得x＝13.5g，根据：解得y＝8g，混合溶液中CuCl2的质量分数：×100%＝27%；
（3）与氯化铜反应的氢氧化钠溶液质量为：＝80g，所以恰好完全反应时，消耗NaOH溶液的总质量：40g+80g＝120g。
故答案为：（1）NaCl、NaOH；（2）27%；（3）120g。
5．金属是一类重要的物质，请用所学知识回答下列问题：
（1）将6.5g含有一种杂质的锌粉与足量的稀硫酸反应，生成0.18g氢气，则该锌粉中混有的杂质是 （填“铜”或“铝”）；
（2）将纯净的锌粉加入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤。若滤液中只含有一种溶质、则滤液中一定含有 ，若滤渣中含有两种金属，则滤液中可能含有 。
（3）用4800吨含有氧化铁80%的赤铁矿石可以冶炼出含铁96%生铁的质量为 。
【答案】（1）铜。（2）硝酸锌；硝酸铜。（3）2800吨。
【解答】解：（1）6.5g锌和稀硫酸完全反应生成0.2g氢气，6.5g铝和稀硫酸完全反应生成氢气质量大于0.2g，铜不能和稀硫酸反应，将6.5g含有一种杂质的锌粉与足量的稀硫酸反应，生成0.18g氢气，则该锌粉中混有的杂质是铜。
故答案为：铜。
（2）将纯净的锌粉加入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤。若滤液中只含有一种溶质、则滤液中一定含有硝酸锌，若滤渣中含有两种金属，即银和铜，则滤液中可能含有硝酸铜，例如硝酸铜部分反应时。
故答案为：硝酸锌；硝酸铜。
（3）4800吨含有氧化铁80%的赤铁矿石中，氧化铁质量＝4800吨×80%＝3840吨，铁元素质量＝3840吨×＝2688吨，可以冶炼出含铁96%生铁的质量为2688吨÷96%＝2800吨。
故答案为：2800吨。
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