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第6讲 金属及金属矿物
命题点1 金属材料及用途
1.（2023·荆州）2023年6月4日，神舟十五号载人飞船（模型如图）的返回舱经过大气层时，经受住了一千多摄氏度的高温考验，最终成功返回地面。下列说法错误的是（ D ）
A.太阳翼可将太阳能转化为电能
B.飞船大量使用密度较小的合金材料，能减轻船体质量
C.返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点
D.天线材料采用了钛镍合金，它属于有机合成材料
2.（湖北真题组合）金属在生产、生活和社会发展中应用较为广泛，请结合化学知识回答下列问题。
（1）口罩中的金属条属于 金属材料 （填“合成材料”或“金属材料”）。[2020·孝感]
（2）第32届东京奥运会组委会计划从废旧电子设备中回收金银铜来制作奖牌。选用金银铜为奖牌的主要原料，与下列性质无关的是 B （填字母）。[2020·黄冈]
A.有金属光泽
B.导电性好
C.化学性质较稳定
（3）不锈钢的抗锈蚀性能比纯铁的 强 （填“强”“弱”或“相同”）。[2019·孝感]
（4）江汉平原有诸多的风力发电设备，风力发电站通过电线将电输送到千家万户，铜是用作电线的常见材料，这是利用了铜的延展性和 导电 性。[2022·三市一企]
（5）我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，化学材料在其中起到了重要作用，铝合金和钛合金被广泛用于航天工业。一般情况下，铝合金的强度和硬度比纯铝 高 （填“高”或“低”）。[2021·随州]
命题点2 金属的化学性质
3.（2022·黄石）向装有等量的同种盐酸的四支试管中，分别随机加入相同规格的Mg、Fe、Cu、Ag片，甲和丙均有气泡产生，且丙更剧烈，乙和丁无明显现象（如图）。则甲中放置的是（ B ）
A.Mg B.Fe C.Cu D.Ag
4.（2020·孝感）现有某铁样品5.6 g，含有的杂质为镁、锌、铜中的两种或三种。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8％的稀硫酸，产生氢气质量与加入稀硫酸质量的关系如图所示。则下列结论正确的个数是（ A ）
①恰好完全反应时，一定没有固体剩余
②x的值为0.2
③铁样品中可能含有镁
④M点对应的溶液中含有2种或3种溶质
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
5.（湖北真题组合）
（1）铜片在酒精灯上灼烧，表面有黑色物质生成，该反应的化学方程式是 2Cu＋O22CuO 。[2023·宜昌19（2）①]
（2）镁具有可燃性，在空气中燃烧的化学方程式是 2Mg＋O22MgO 。[2020·宜昌19（2）①]
（3）铝制品耐腐蚀的原因是 4Al＋3O22Al2O3 （用化学方程式表示）。[2019·黄冈10（1）]
命题点3 金属活动性顺序
6.（2022·恩施州）现有X、Y、Z三种金属，常温下只有X能和稀硫酸反应，把Y、Z两种金属分别放入硝酸银溶液中，只有Y表面有银白色物质析出。三种金属的活动性顺序为（ C ）
A.Y＞X＞Z B.Y＞Z＞X
C.X＞Y＞Z D.X＞Z＞Y
7.（2021·宜昌）通过下列三个实验，探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序：
X＋HCl—不反应
Y＋H2SO4YSO4＋H2↑
Z＋X（NO3）2—不反应
则X、Y和Z的金属活动性由强到弱和（H）的位置顺序正确的是（ A ）
A.Y（H）XZ B.Y（H）ZX
C.YX（H）Z D.YZ（H）X
8.（2021·黄石）将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中（反应关系如图甲），把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中（反应关系如图乙），据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是（ A ）
A.M＞X＞Y＞Z B.M＞X＞Z＞Y
C.X＞M＞Z＞Y D.X＞M＞Y＞Z
9.（2023·宜昌）探秘古钱币。
（1）古币金属知多少。我国古代的钱币有多种，如金币、银铜币、铁币等。小民同学家里收藏有一枚古币，可以被磁铁吸引，该古币是 铁币 （填币种）。
（2）金属性质共探究。小郑同学做了下列实验：
图1 图2
①如图1，铜片表面有黑色物质生成，该反应的化学方程式是： 2Cu＋O22CuO 。
②如图2，三支试管里的液体均为稀盐酸，铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝无明显变化。由此可得出有关金属活动性的结论是 铁比银和铜活泼，不能比较银和铜的活动性顺序 。
③《天工开物》记载“铁质贱甚”，写出一个由铁得到铜的化学方程式： Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu 。
（3）货币流通有原因。铁硬度比铜的大，密度比铜的小，金和银做成的钱币比铜币腐蚀速度要慢得多，似乎更适合铸造钱币，但是我国历史上铜币的使用量远大于其他材质的货币。
综上所述，古代铸造钱币选择金属考虑的两个因素是：① 便于携带 ；② 稀缺性 。
命题点4 金属的锈蚀及防护
10.（2019·武汉）下列说法正确的是（ C ）
A.活性炭吸附可以降低水的硬度
B.焚烧废弃塑料可以减少污染
C.在钢铁表面刷油漆可以防止钢铁生锈
D.必需元素摄入过量有利于人体健康
11.（2021·宜昌）金属的利用和保护。
（1）如图是用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈条件的实验。只有甲中铁钉有明显锈迹。
①实验乙中植物油的作用是 隔绝空气 ；
②由实验甲、丙可得出的结论是 铁生锈需要接触水 。
（2）宜昌三峡机场新国际航站楼钢网架建设中，使用了700多吨钢。
①酸雨会腐蚀钢网架，造成酸雨的主要物质是 BC （填字母）。
A.甲烷 B.二氧化硫
C.二氧化氮 D.一氧化碳
②钢网架防腐漆施工时规定，表面清理结束4～8小时内必须进行防腐底漆的喷涂，其原因是 避免空气和水与铁接触，防止发生锈蚀 。
12.（湖北真题组合）
（1）钢铁是生活中常见的金属材料，很容易生锈。防止铁制篮球架生锈的常用方法是 刷漆 （任写一条）。[2022·襄阳]
（2）金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。日常生活中，切菜刀采用的防锈措施是 保持菜刀表面的清洁和干燥（合理即可） 。[2018·随州]
命题点5 金属的冶炼
13.（2021·荆门）工业上冶炼铁的反应原理为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，下列说法正确的是（ B ）
A.该反应的基本反应类型为置换反应
B.CO体现出还原性
C.冶炼铁使用的原料Fe2O3是磁铁矿的主要成分
D.工业冶炼铁所产生的尾气可直接排放
14.（湖北真题组合）
（1）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。目前，我国的钢铁产量位居世界第一。请写出工业炼铁的原理： Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 （用化学方程式表示）。[2022·黄冈]
（2）冶金工业常用CO还原CuO来冶炼金属铜，请写出该反应的化学方程式： CuO＋CO Cu＋CO2 。[2018·襄阳]
知识点1 金属材料
1.纯金属
共性 有金属光泽（用金、银作首饰），具有良好的 导电 性（用铜作导线）、 导热 性（用铁作炊具）和 延展 性（用铝作铝箔）
特 性 颜色 大多数金属呈银白色，而铜呈 红 色，金呈黄色，铁粉呈 黑 色
状态 常温下，大多数金属都是固体，而 汞 （俗称水银）为液体
2.合金
（1）概念：在金属中加热熔合某些金属或 非金属 ，制得的具有金属特征的物质。合金属于 混合物 。
（2）性能：与组成它的纯金属相比，合金的熔点更 低 ，硬度更 大 ，抗腐蚀性能更 好 。
（3）比较纯金属与合金的硬度
【备考补充】真假黄金的鉴别（假黄金为铜锌合金）
1.煅烧：没有变化的是真黄金，表面变黑色的是假黄金。
2.加稀酸：没有明显现象的是真黄金，有气泡产生的是假黄金。
（4）常见的合金
①铁合金
②钛合金：抗腐蚀性能好，与人体具有良好的“相容性”，可用来制造人造骨等。
③其他合金：黄铜（铜锌合金）、青铜（铜锡合金）、硬铝（铝合金）、焊锡（锡铅合金）等。
3.金属之最
（1）人类使用最早的金属——铜。
（2）目前年产量最高的金属——铁。
（3）导电性最好的金属——银。
（4）熔点最低的金属——汞。
（5）地壳中含量最高的金属元素——铝。
1.制造合金的过程是熔合，熔合过程发生的是物理变化。
2.合金属于金属材料，不属于合成材料。
3.钢的硬度比生铁的大，抗锈蚀能力比生铁的强，二者性能不同的原因是含碳量不同。
知识点2 金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
（1）通式：金属＋氧气→金属氧化物（化合反应）
（2）常见金属单质与氧气的反应
金属 现象 化学方程式
铝 缓慢氧化，放出热量，不易察觉 4Al＋3O22Al2O3 （铝耐腐蚀的原因）
镁 发出耀眼白光，放出大量的热，生成白色固体 2Mg＋O2 2MgO
铁 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 3Fe＋2O2Fe3O4
铜 生成黑色固体 2Cu＋O2 2CuO
金 很稳定，高温时也不与氧气反应（即真金不怕火炼）
2.金属与酸的反应
（1）通式：金属＋稀酸→盐＋H2↑（置换反应）
（2）常见金属单质与稀盐酸、稀硫酸的反应
金属 现象 化学方程式
镁 剧烈反应，产生大量气泡 Mg＋2HClMgCl2＋H2↑ Mg＋H2SO4MgSO4＋H2↑
锌 反应比较剧烈，产生大量气泡 Zn＋2HClZnCl2＋H2↑ Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑
铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由 无 色变为 浅绿 色 Fe＋2HClFeCl2＋H2↑ Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑
3.金属与金属盐溶液的反应
（1）通式：金属＋盐→新金属＋新盐（置换反应）
（2）常见金属单质与金属盐溶液的反应
常考反应 现象 化学方程式
Fe与CuSO4溶液 铁表面有红色固体析出，溶液由 蓝 色变为 浅绿 色 Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu
Cu与AgNO3溶液 铜表面有银白色固体析出，溶液由 无 色变为 蓝 色 Cu＋2AgNO32Ag＋Cu（NO3）2
Al与CuSO4溶液 铝表面有红色固体析出，溶液由 蓝 色变为 无 色 2Al＋3CuSO43Cu＋Al2（SO4）3
（3）金属与金属盐溶液反应后滤液、滤渣成分的判断详见本册P45重难突破5
1.金很稳定，即使高温时也不与氧气发生反应，即“真金不怕火炼”。
2.铁单质与稀盐酸、稀硫酸或金属盐溶液发生置换反应时，只能生成＋2价的亚铁离子（Fe2＋）。
3.K、Ca、Na不能与盐溶液发生置换反应。
4.“曾青得铁则化为铜”和不能用铁制容器盛放波尔多液的原因：Fe会与CuSO4发生反应。
知识点3 金属活动性顺序
1.金属活动性顺序的判断
（1）金属的位置越靠 前 ，它的活动性就越强。
（2）越容易与氧气反应，金属的活动性越 强 。
（3）能与酸反应的金属的活动性比不能与酸反应的金属的活动性强，与酸反应越剧烈，金属的活动性越 强 。
（4）若金属能与盐溶液反应，则该金属单质比盐中金属的活动性 强 。
2.金属活动性顺序的判断及探究详见本册P43重难突破4
人类使用金属的时间顺序由早到晚依次是铜、铁、铝。
知识点4 金属的冶炼
1.金属的存在形式：除少数很不活泼的金属（如金、银）以单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在于自然界中。
2.常见的金属矿石
名称 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 黄铜矿 辉铜矿 铝土矿
主要成分 Fe2O3 Fe3O4 FeCO3 CuFeS2 Cu2S Al2O3
3.铁的冶炼
（1）工业炼铁——高炉炼铁
①原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气。
a.焦炭的作用：提高炉内温度；生成还原剂CO。
b.石灰石的作用：将铁矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
②方法
③高炉炼铁简易示意图
图中涉及的化学方程式：
a.C＋O2CO2；
b.CO2＋C2CO；
c. 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 。
（2）实验室用一氧化碳还原氧化铁详见本册P39实验4
【知识拓展】铜的冶炼
1.CuO＋H2Cu＋H2O
2.CuO＋COCu＋CO2
3.2CuO＋C2Cu＋CO2↑
4.Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4（湿法炼铜）
1.高炉炼铁得到的是生铁（含有碳、磷、硫等元素）。
2.目前人类开采的金属年产量由多到少依次是铁、铝、铜。
知识点5 金属的锈蚀及防护
1.铁锈蚀的条件
铁与空气中的 氧气 和 水蒸气 共同作用的结果，铁锈呈红棕色，其主要成分为Fe2O3·xH2O。
2.防锈措施（隔绝氧气或水）
（1）保持金属表面清洁干燥，如用过的菜刀洗净擦干。
（2）涂一层保护膜，如刷漆、涂油。
（3）改变金属的内部结构，如制成不锈钢合金。
3.除锈方法
（1）物理方法：用砂纸打磨。
（2）化学方法：用稀盐酸或稀硫酸反应除去，有关化学方程式为 Fe2O3＋6HCl2FeCl3＋3H2O，Fe2O3＋3H2SO4Fe2（SO4）3＋3H2O （以除铁锈为例）。
4.保护金属资源的途径
（1）防止金属腐蚀。
（2）回收利用废旧金属。
（3）有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益乱采矿。
（4）寻找金属替代品。
1.铝比铁更耐腐蚀的原因是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腐蚀。
2.用酸除锈时，不能将金属制品长时间放在酸中，以防内部金属被腐蚀。
与铁相关的反应与转化
1.请写出下列物质的化学式：
甲 Fe2O3
2.请写出对应标号的化学方程式：
② Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑
③ Fe＋2HClFeCl2＋H2↑
④ Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4
⑤ Fe2O3＋6HCl2FeCl3＋3H2O
⑦ Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
实验4 金属的冶炼
一、一氧化碳还原氧化铁
1.实验原理：
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 。
2.实验装置：
3.实验现象：硬质玻璃管中红色粉末变 黑 色；试管中澄清石灰水 变浑浊 ；装置最末端玻璃管尖嘴处气体燃烧、产生 蓝 色火焰。
4.尾气处理：用化学方程式解释酒精灯的作用： 2CO＋O22CO2 。
5.实验刚开始时，先通一段时间CO再点燃酒精喷灯，加热装有氧化铁的硬质玻璃管，目的是 排尽硬质玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸 。
6.实验结束后，先熄灭酒精喷灯，继续通入一氧化碳直至硬质玻璃管冷却的目的是 防止生成的铁在高温下被空气中的氧气氧化，同时防止试管中澄清石灰水倒吸入灼热的玻璃管，使玻璃管炸裂 。
7.若如图乙所示装置的目的是收集CO、吸收CO2，则集气瓶中盛放的试剂的最优选择是 B （填字母）。
A.澄清石灰水
B.氢氧化钠溶液
C.水
8.微型创新装置
优点： 节约试剂，操作简单（合理即可） 。
9.尾气处理改进：燃烧法（如图①、图②）；排水收集法（如图③）；气球收集法（如图④）。
装置评价：图②所示装置将尾气中CO燃烧产生的热量用于实验中的加热，既节约了能源，又避免了 污染空气 。
二、木炭还原氧化铜
1.实验原理： C＋2CuO2Cu＋CO2↑ 。
2.实验装置及操作
（1）酒精灯加金属网罩的目的是 集中火焰，提高温度 。
（2）为防止澄清石灰水倒吸使试管炸裂应进行的操作是 实验结束后，先从澄清石灰水中撤出导管，再熄灭酒精灯 。
3.实验现象：试管a中观察到的现象为 黑色粉末逐渐变成红色 ，试管b中 澄清石灰水变浑浊 。
4.实验操作意外：实验刚开始加热时，导管口产生气泡，却并未观察到澄清石灰水变浑浊，可能的原因是 刚开始加热时，试管中的空气受热膨胀逸出（合理即可） 。
实验5 铁锈蚀条件的探究
1.实验原理：铁与空气中的 氧气、水蒸气 等物质发生化学反应，生成铁锈。
2.实验装置及现象：一周后， ①② 试管中铁钉均不生锈， ③④ 试管中铁钉均生锈且 ④ 试管中铁钉锈蚀最严重。（均填序号）
3.实验结论：
（1）通过①③对比可知，影响铁生锈的因素是 水 。
（2）通过②③对比可知，影响铁生锈的因素是 空气（或氧气） 。
（3）由以上对比可知，铁生锈的条件是 与水和空气（或氧气）同时接触 。
（4）通过③④对比可知，盐溶液等物质存在时会 加快 铁的锈蚀，此外，铁的锈蚀还与铁的纯度、环境的温度及环境的酸碱性等因素有关。
4.实验分析：
（1）试管①中干燥剂（无水氯化钙）的作用是 吸收水蒸气 ；试管②中植物油的作用是 隔绝空气（或氧气） 。
（2）实验开始前，需用砂纸打磨铁钉的表面，其目的是 去除铁钉表面的氧化物和污物 。
（3）实验中所用蒸馏水需经煮沸并迅速冷却，煮沸的目的是 除去水中溶解的氧气 ，迅速冷却的目的是 减少或防止空气中的氧气溶于水中 。
（4）一段时间后发现，试管②中的铁钉出现少量锈迹，可能的原因： 煮沸过的蒸馏水冷却时间可能过长，部分氧气又重新溶解在水中（合理即可） 。
5.铜制品长期露置在潮湿的空气中锈蚀生成“铜绿”[Cu2（OH）2CO3]。根据铜绿的成分可猜测金属铜锈蚀的条件除了有氧气和水外，还必须有二氧化碳，为了证明“必须有二氧化碳”，需要进行下列实验中的 ad （填字母）。
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第6讲 金属及金属矿物
考点梳理精讲
学习主题一 物质的性质与应用
1.（2023·荆州）2023年6月4日，神舟十五号载人飞船（模型如图）的返回舱经过大气层时，经受住了一千多摄氏度的高温考验，最终成功返回地面。下列说法错误的是（ ）
A.太阳翼可将太阳能转化为电能
B.飞船大量使用密度较小的合金材料，能减轻船体质量
C.返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点
D.天线材料采用了钛镍合金，它属于有机合成材料
命题点1
金属材料及用途
D
2.（湖北真题组合）金属在生产、生活和社会发展中应用较为广泛，请结合化学知识回答下列问题。
（1）口罩中的金属条属于 （填“合成材料”或“金属材料”）。[2020·孝感]
（2）第32届东京奥运会组委会计划从废旧电子设备中回收金银铜来制作奖牌。选用金银铜为奖牌的主要原料，与下列性质无关的是 （填字母）。[2020·黄冈]
A.有金属光泽 B.导电性好
C.化学性质较稳定
金属材料
B
（3）不锈钢的抗锈蚀性能比纯铁的 （填“强”“弱”或“相同”）。[2019·孝感]
（4）江汉平原有诸多的风力发电设备，风力发电站通过电线将电输送到千家万户，铜是用作电线的常见材料，这是利用了铜的延展性和 性。[2022·三市一企]
（5）我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，化学材料在其中起到了重要作用，铝合金和钛合金被广泛用于航天工业。一般情况下，铝合金的强度和硬度比纯铝 （填“高”或“低”）。[2021·随州]
强
导电
高
3.（2022·黄石）向装有等量的同种盐酸的四支试管中，分别随机加入相同规格的Mg、Fe、Cu、Ag片，甲和丙均有气泡产生，且丙更剧烈，乙和丁无明显现象（如图）。则甲中放置的是（ ）
A.Mg B.Fe C.Cu D.Ag
命题点2
金属的化学性质
B
4.（2020·孝感）现有某铁样品5.6 g，含有的杂质为镁、锌、铜中的两种或三种。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8％的稀硫酸，产生氢气质量与加入稀硫酸质量的关系如图所示。则下列结论正确的个数是（ ）
①恰好完全反应时，一定没有固体剩余 ②x的值为0.2
③铁样品中可能含有镁 ④M点对应的溶液中含有2种或3种溶质
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
A
5.（湖北真题组合）
（1）铜片在酒精灯上灼烧，表面有黑色物质生成，该反应的化学方程式是______
_____________。[2023·宜昌19（2）①]
（2）镁具有可燃性，在空气中燃烧的化学方程式是 。[2020·宜昌19（2）①]
（3）铝制品耐腐蚀的原因是 （用化学方程式表示）。[2019·黄冈10（1）]
2Cu＋
O22CuO
2Mg＋O22MgO
4Al＋3O22Al2O3
6.（2022·恩施州）现有X、Y、Z三种金属，常温下只有X能和稀硫酸反应，把Y、Z两种金属分别放入硝酸银溶液中，只有Y表面有银白色物质析出。三种金属的活动性顺序为（ ）
A.Y＞X＞Z B.Y＞Z＞X
C.X＞Y＞Z D.X＞Z＞Y
命题点3
金属活动性顺序
C
7.（2021·宜昌）通过下列三个实验，探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序：
X＋HCl—不反应
Y＋H2SO4YSO4＋H2↑
Z＋X（NO3）2—不反应
则X、Y和Z的金属活动性由强到弱和（H）的位置顺序正确的是（ ）
A.Y（H）XZ B.Y（H）ZX
C.YX（H）Z D.YZ（H）X
A
8.（2021·黄石）将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中（反应关系如图甲），把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中（反应关系如图乙），据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是（ ）
A.M＞X＞Y＞Z B.M＞X＞Z＞Y
C.X＞M＞Z＞Y D.X＞M＞Y＞Z
A
9.（2023·宜昌）探秘古钱币。
（1）古币金属知多少。我国古代的钱币有多种，如金币、银铜币、铁币等。小民同学家里收藏有一枚古币，可以被磁铁吸引，该古币是 （填币种）。
（2）金属性质共探究。小郑同学做了下列实验：
铁币
①如图1，铜片表面有黑色物质生成，该反应的化学方程式是：________________。
图1
2Cu＋O22CuO
②如图2，三支试管里的液体均为稀盐酸，铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝无明显变化。由此可得出有关金属活动性的结论是_______________________________
________________。
③《天工开物》记载“铁质贱甚”，写出一个由铁得到铜的化学方程式：
____________________________。
铁比银和铜活泼，不能比较银和
铜的活动性顺序
Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu
图2
（3）货币流通有原因。铁硬度比铜的大，密度比铜的小，金和银做成的钱币比铜币腐蚀速度要慢得多，似乎更适合铸造钱币，但是我国历史上铜币的使用量远大于其他材质的货币。
综上所述，古代铸造钱币选择金属考虑的两个因素是：① ；② 。
便于携带
稀缺性
10.（2019·武汉）下列说法正确的是（ ）
A.活性炭吸附可以降低水的硬度
B.焚烧废弃塑料可以减少污染
C.在钢铁表面刷油漆可以防止钢铁生锈
D.必需元素摄入过量有利于人体健康
命题点4
金属的锈蚀及防护
C
11.（2021·宜昌）金属的利用和保护。
（1）如图是用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈条件的实验。只有甲中铁钉有明显锈迹。
①实验乙中植物油的作用是 ；
②由实验甲、丙可得出的结论是 。
隔绝空气
铁生锈需要接触水
（2）宜昌三峡机场新国际航站楼钢网架建设中，使用了700多吨钢。
①酸雨会腐蚀钢网架，造成酸雨的主要物质是 （填字母）。
A.甲烷 B.二氧化硫
C.二氧化氮 D.一氧化碳
②钢网架防腐漆施工时规定，表面清理结束4～8小时内必须进行防腐底漆的喷涂，其原因是 。
BC
避免空气和水与铁接触，防止发生锈蚀
12.（湖北真题组合）
（1）钢铁是生活中常见的金属材料，很容易生锈。防止铁制篮球架生锈的常用方法是 （任写一条）。[2022·襄阳]
（2）金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。日常生活中，切菜刀采用的防锈措施是 。[2018·随州]
刷漆
保持菜刀表面的清洁和干燥（合理即可）
13.（2021·荆门）工业上冶炼铁的反应原理为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，下列说法正确的是（ ）
A.该反应的基本反应类型为置换反应
B.CO体现出还原性
C.冶炼铁使用的原料Fe2O3是磁铁矿的主要成分
D.工业冶炼铁所产生的尾气可直接排放
命题点5
金属的冶炼
B
14.（湖北真题组合）
（1）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。目前，我国的钢铁产量位居世界第一。请写出工业炼铁的原理： （用化学方程式表示）。[2022·黄冈]
（2）冶金工业常用CO还原CuO来冶炼金属铜，请写出该反应的化学方程式：
。[2018·襄阳]
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
CuO＋CO Cu＋CO2
1.纯金属
知识点1
金属材料
导电
导热
延展
红
黑
汞
2.合金
（1）概念：在金属中加热熔合某些金属或 ，制得的具有金属特征的物质。合金属于 。
（2）性能：与组成它的纯金属相比，合金的熔点更 ，硬度更 ，抗腐蚀性能更 。
（3）比较纯金属与合金的硬度
非金属
混合物
低
大
好
纯金属
大
【备考补充】真假黄金的鉴别（假黄金为铜锌合金）
1.煅烧：没有变化的是真黄金，表面变黑色的是假黄金。
2.加稀酸：没有明显现象的是真黄金，有气泡产生的是假黄金。
（4）常见的合金
①铁合金
②钛合金：抗腐蚀性能好，与人体具有良好的“相容性”，可用来制造人造骨等。
③其他合金：黄铜（铜锌合金）、青铜（铜锡合金）、硬铝（铝合金）、焊锡（锡铅合金）等。
3.金属之最
（1）人类使用最早的金属——铜。
（2）目前年产量最高的金属——铁。
（3）导电性最好的金属——银。
（4）熔点最低的金属——汞。
（5）地壳中含量最高的金属元素——铝。
1.制造合金的过程是熔合，熔合过程发生的是物理变化。
2.合金属于金属材料，不属于合成材料。
3.钢的硬度比生铁的大，抗锈蚀能力比生铁的强，二者性能不同的原因是含碳量不同。
1.金属与氧气的反应
（1）通式：金属＋氧气→金属氧化物（化合反应）
（2）常见金属单质与氧气的反应
知识点2
金属的化学性质
金属 现象 化学方程式
铝 缓慢氧化，放出热量，不易察觉 （铝耐腐蚀的原因）
镁 发出耀眼白光，放出大量的热，生成白色固体 _______________________________________________________
4Al＋3O22Al2O3
2Mg＋O2 2MgO
铁 ____________________________
____________________________ ________________________________________________
铜 生成黑色固体
___________________________
金 很稳定，高温时也不与氧气反应（即真金不怕火炼） 剧烈燃烧，火星四射，放出
大量的热，生成黑色固体
3Fe＋2O2Fe3O4
2Cu＋O2 2CuO
2.金属与酸的反应
（1）通式：金属＋稀酸→盐＋H2↑（置换反应）
（2）常见金属单质与稀盐酸、稀硫酸的反应
金属 现象 化学方程式
镁 剧烈反应，产生大量气泡 _____________________________
_____________________________
锌 反应比较剧烈，产生大量气泡 _____________________________
_____________________________
Mg＋2HClMgCl2＋H2↑
Mg＋H2SO4MgSO4＋H2↑
Zn＋2HClZnCl2＋H2↑
Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑
铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由_____
色变为 色 __________________________
__________________________
无
浅绿
Fe＋2HClFeCl2＋H2↑
Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑
3.金属与金属盐溶液的反应
（1）通式：金属＋盐→新金属＋新盐（置换反应）
（2）常见金属单质与金属盐溶液的反应
常考反应 现象 化学方程式
Fe与CuSO4 溶液 铁表面有红色固体析出，溶液由 色变为 色 _________________________
蓝
浅绿
Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu
（3）金属与金属盐溶液反应后滤液、滤渣成分的判断
Cu与AgNO3溶液 铜表面有银白色固体析出，溶液由 色变为 色 _________________________________
Al与CuSO4 溶液 铝表面有红色固体析出，溶液由 色变为 色 _________________________________
无
蓝
蓝
无
Cu＋2AgNO32Ag＋Cu（NO3）2
2Al＋3CuSO43Cu＋Al2（SO4）3
1.金很稳定，即使高温时也不与氧气发生反应，即“真金不怕火炼”。
2.铁单质与稀盐酸、稀硫酸或金属盐溶液发生置换反应时，只能生成＋2价的亚铁离子（Fe2＋）。
3.K、Ca、Na不能与盐溶液发生置换反应。
4.“曾青得铁则化为铜”和不能用铁制容器盛放波尔多液的原因：Fe会与CuSO4发生反应。
1.金属活动性顺序的判断
（1）金属的位置越靠 ，它的活动性就越强。
（2）越容易与氧气反应，金属的活动性越 。
（3）能与酸反应的金属的活动性比不能与酸反应的金属的活动性强，与酸反应越剧烈，金属的活动性越 。
（4）若金属能与盐溶液反应，则该金属单质比盐中金属的活动性 。
2.金属活动性顺序的判断及探究
知识点3
金属活动性顺序
Mg
Zn
Cu
Ag
减弱
前
强
强
强
人类使用金属的时间顺序由早到晚依次是铜、铁、铝。
1.金属的存在形式：除少数很不活泼的金属（如金、银）以单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在于自然界中。
2.常见的金属矿石
知识点4
金属的冶炼
名称 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 黄铜矿 辉铜矿 铝土矿
主要成分 ____________ _____________ FeCO3 CuFeS2 Cu2S Al2O3
Fe2O3
Fe3O4
3.铁的冶炼
（1）工业炼铁——高炉炼铁
①原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气。
a.焦炭的作用：提高炉内温度；生成还原剂CO。
b.石灰石的作用：将铁矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
②方法
③高炉炼铁简易示意图
图中涉及的化学方程式：
a.C＋O2CO2；
b.CO2＋C2CO；
c. 。
（2）实验室用一氧化碳还原氧化铁
3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
【知识拓展】铜的冶炼
1.CuO＋H2Cu＋H2O
2.CuO＋COCu＋CO2
3.2CuO＋C2Cu＋CO2↑
4.Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4（湿法炼铜）
1.高炉炼铁得到的是生铁（含有碳、磷、硫等元素）。
2.目前人类开采的金属年产量由多到少依次是铁、铝、铜。
1.铁锈蚀的条件
铁与空气中的 和 共同作用的结果，铁锈呈红棕色，其主要成分为Fe2O3·xH2O。
2.防锈措施（隔绝氧气或水）
（1）保持金属表面清洁干燥，如用过的菜刀洗净擦干。
（2）涂一层保护膜，如刷漆、涂油。
（3）改变金属的内部结构，如制成不锈钢合金。
知识点5
金属的锈蚀及防护
氧气
水蒸气
3.除锈方法
（1）物理方法：用砂纸打磨。
（2）化学方法：用稀盐酸或稀硫酸反应除去，有关化学方程式为_____________
______________________________________________________（以除铁锈为例）。
4.保护金属资源的途径
（1）防止金属腐蚀。
（2）回收利用废旧金属。
（3）有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益乱采矿。
（4）寻找金属替代品。
Fe2O3＋6HCl
2FeCl3＋3H2O，Fe2O3＋3H2SO4Fe2（SO4）3＋3H2O
1.铝比铁更耐腐蚀的原因是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腐蚀。
2.用酸除锈时，不能将金属制品长时间放在酸中，以防内部金属被腐蚀。
与铁相关的反应与转化
1.请写出下列物质的化学式：
甲__________
Fe2O3
2.请写出对应标号的化学方程式：
②_______________________________
③_______________________________
④_______________________________
⑤_______________________________
⑦_______________________________
Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑
Fe＋2HClFeCl2＋H2↑
Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4
Fe2O3＋6HCl2FeCl3＋3H2O
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
1.实验原理：
。
实 验 4
金属的冶炼
一、一氧化碳还原氧化铁
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
2.实验装置：
3.实验现象：硬质玻璃管中红色粉末变 色；试管中澄清石灰水 ；装置最末端玻璃管尖嘴处气体燃烧、产生 色火焰。
4.尾气处理：用化学方程式解释酒精灯的作用： 。
黑
变浑浊
蓝
2CO＋O22CO2
5.实验刚开始时，先通一段时间CO再点燃酒精喷灯，加热装有氧化铁的硬质玻璃管，目的是 。
6.实验结束后，先熄灭酒精喷灯，继续通入一氧化碳直至硬质玻璃管冷却的目的是
________________________________________________________________________________________________________。
排尽硬质玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸
防止生成的铁在高温下被空气中的氧气氧化，同时防止试管中澄清石灰水倒吸入灼热的玻璃管，使玻璃管炸裂
7.若如图乙所示装置的目的是收集CO、吸收CO2，则集气瓶中盛放的试剂的最优选择是 （填字母）。
A.澄清石灰水
B.氢氧化钠溶液
C.水
B
8.微型创新装置
优点： 。
节约试剂，操作简单（合理即可）
9.尾气处理改进：燃烧法（如图①、图②）；排水收集法（如图③）；气球收集法（如图④）。
装置评价：图②所示装置将尾气中CO燃烧产生的热量用于实验中的加热，既节约了能源，又避免了 。
污染空气
1.实验原理： 。
2.实验装置及操作
（1）酒精灯加金属网罩的目的是 。
（2）为防止澄清石灰水倒吸使试管炸裂应进行的操作是______________________
_________________________________。
二、木炭还原氧化铜
C＋2CuO2Cu＋CO2↑
集中火焰，提高温度
实验结束后，先从澄清
石灰水中撤出导管，再熄灭酒精灯
3.实验现象：试管a中观察到的现象为 ，试管b中
。
黑色粉末逐渐变成红色
澄清石灰水变浑浊
4.实验操作意外：实验刚开始加热时，导管口产生气泡，却并未观察到澄清石灰水变浑浊，可能的原因是__________________________________________________。
刚开始加热时，试管中的空气受热膨胀逸出（合理即可）
1.实验原理：铁与空气中的 等物质发生化学反应，生成铁锈。
2.实验装置及现象：一周后， 试管中铁钉均不生锈， 试管中铁钉均生锈且 试管中铁钉锈蚀最严重。（均填序号）
实 验 5
铁锈蚀条件的探究
氧气、水蒸气
①②
③④
④
3.实验结论：
（1）通过①③对比可知，影响铁生锈的因素是 。
（2）通过②③对比可知，影响铁生锈的因素是 。
（3）由以上对比可知，铁生锈的条件是 。
（4）通过③④对比可知，盐溶液等物质存在时会 铁的锈蚀，此外，铁的锈蚀还与铁的纯度、环境的温度及环境的酸碱性等因素有关。
水
空气（或氧气）
与水和空气（或氧气）同时接触
加快
4.实验分析：
（1）试管①中干燥剂（无水氯化钙）的作用是 ；试管②中植物油的作用是 。
（2）实验开始前，需用砂纸打磨铁钉的表面，其目的是______________________
___________。
（3）实验中所用蒸馏水需经煮沸并迅速冷却，煮沸的目的是__________________
________，迅速冷却的目的是 。
（4）一段时间后发现，试管②中的铁钉出现少量锈迹，可能的原因：__________
________________________________________________________________。
吸收水蒸气
隔绝空气（或氧气）
去除铁钉表面的氧化
物和污物
除去水中溶解的
氧气
减少或防止空气中的氧气溶于水中
煮沸过的
蒸馏水冷却时间可能过长，部分氧气又重新溶解在水中（合理即可）
5.铜制品长期露置在潮湿的空气中锈蚀生成“铜绿”[Cu2（OH）2CO3]。根据铜绿的成分可猜测金属铜锈蚀的条件除了有氧气和水外，还必须有二氧化碳，为了证明“必须有二氧化碳”，需要进行下列实验中的 （填字母）。
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第6讲 金属及金属矿物
命题点1 金属材料及用途
1.（2023·荆州）2023年6月4日，神舟十五号载人飞船（模型如图）的返回舱经过大气层时，经受住了一千多摄氏度的高温考验，最终成功返回地面。下列说法错误的是（ D ）
A.太阳翼可将太阳能转化为电能
B.飞船大量使用密度较小的合金材料，能减轻船体质量
C.返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点
D.天线材料采用了钛镍合金，它属于有机合成材料
2.（湖北真题组合）金属在生产、生活和社会发展中应用较为广泛，请结合化学知识回答下列问题。
（1）口罩中的金属条属于 金属材料 （填“合成材料”或“金属材料”）。[2020·孝感]
（2）第32届东京奥运会组委会计划从废旧电子设备中回收金银铜来制作奖牌。选用金银铜为奖牌的主要原料，与下列性质无关的是 B （填字母）。[2020·黄冈]
A.有金属光泽
B.导电性好
C.化学性质较稳定
（3）不锈钢的抗锈蚀性能比纯铁的 强 （填“强”“弱”或“相同”）。[2019·孝感]
（4）江汉平原有诸多的风力发电设备，风力发电站通过电线将电输送到千家万户，铜是用作电线的常见材料，这是利用了铜的延展性和 导电 性。[2022·三市一企]
（5）我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，化学材料在其中起到了重要作用，铝合金和钛合金被广泛用于航天工业。一般情况下，铝合金的强度和硬度比纯铝 高 （填“高”或“低”）。[2021·随州]
命题点2 金属的化学性质
3.（2022·黄石）向装有等量的同种盐酸的四支试管中，分别随机加入相同规格的Mg、Fe、Cu、Ag片，甲和丙均有气泡产生，且丙更剧烈，乙和丁无明显现象（如图）。则甲中放置的是（ B ）
A.Mg B.Fe C.Cu D.Ag
4.（2020·孝感）现有某铁样品5.6 g，含有的杂质为镁、锌、铜中的两种或三种。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8％的稀硫酸，产生氢气质量与加入稀硫酸质量的关系如图所示。则下列结论正确的个数是（ A ）
①恰好完全反应时，一定没有固体剩余
②x的值为0.2
③铁样品中可能含有镁
④M点对应的溶液中含有2种或3种溶质
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
5.（湖北真题组合）
（1）铜片在酒精灯上灼烧，表面有黑色物质生成，该反应的化学方程式是 2Cu＋O22CuO 。[2023·宜昌19（2）①]
（2）镁具有可燃性，在空气中燃烧的化学方程式是 2Mg＋O22MgO 。[2020·宜昌19（2）①]
（3）铝制品耐腐蚀的原因是 4Al＋3O22Al2O3 （用化学方程式表示）。[2019·黄冈10（1）]
命题点3 金属活动性顺序
6.（2022·恩施州）现有X、Y、Z三种金属，常温下只有X能和稀硫酸反应，把Y、Z两种金属分别放入硝酸银溶液中，只有Y表面有银白色物质析出。三种金属的活动性顺序为（ C ）
A.Y＞X＞Z B.Y＞Z＞X
C.X＞Y＞Z D.X＞Z＞Y
7.（2021·宜昌）通过下列三个实验，探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序：
X＋HCl—不反应
Y＋H2SO4YSO4＋H2↑
Z＋X（NO3）2—不反应
则X、Y和Z的金属活动性由强到弱和（H）的位置顺序正确的是（ A ）
A.Y（H）XZ B.Y（H）ZX
C.YX（H）Z D.YZ（H）X
8.（2021·黄石）将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中（反应关系如图甲），把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中（反应关系如图乙），据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是（ A ）
A.M＞X＞Y＞Z B.M＞X＞Z＞Y
C.X＞M＞Z＞Y D.X＞M＞Y＞Z
9.（2023·宜昌）探秘古钱币。
（1）古币金属知多少。我国古代的钱币有多种，如金币、银铜币、铁币等。小民同学家里收藏有一枚古币，可以被磁铁吸引，该古币是 铁币 （填币种）。
（2）金属性质共探究。小郑同学做了下列实验：
图1 图2
①如图1，铜片表面有黑色物质生成，该反应的化学方程式是： 2Cu＋O22CuO 。
②如图2，三支试管里的液体均为稀盐酸，铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝无明显变化。由此可得出有关金属活动性的结论是 铁比银和铜活泼，不能比较银和铜的活动性顺序 。
③《天工开物》记载“铁质贱甚”，写出一个由铁得到铜的化学方程式： Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu 。
（3）货币流通有原因。铁硬度比铜的大，密度比铜的小，金和银做成的钱币比铜币腐蚀速度要慢得多，似乎更适合铸造钱币，但是我国历史上铜币的使用量远大于其他材质的货币。
综上所述，古代铸造钱币选择金属考虑的两个因素是：① 便于携带 ；② 稀缺性 。
命题点4 金属的锈蚀及防护
10.（2019·武汉）下列说法正确的是（ C ）
A.活性炭吸附可以降低水的硬度
B.焚烧废弃塑料可以减少污染
C.在钢铁表面刷油漆可以防止钢铁生锈
D.必需元素摄入过量有利于人体健康
11.（2021·宜昌）金属的利用和保护。
（1）如图是用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈条件的实验。只有甲中铁钉有明显锈迹。
①实验乙中植物油的作用是 隔绝空气 ；
②由实验甲、丙可得出的结论是 铁生锈需要接触水 。
（2）宜昌三峡机场新国际航站楼钢网架建设中，使用了700多吨钢。
①酸雨会腐蚀钢网架，造成酸雨的主要物质是 BC （填字母）。
A.甲烷 B.二氧化硫
C.二氧化氮 D.一氧化碳
②钢网架防腐漆施工时规定，表面清理结束4～8小时内必须进行防腐底漆的喷涂，其原因是 避免空气和水与铁接触，防止发生锈蚀 。
12.（湖北真题组合）
（1）钢铁是生活中常见的金属材料，很容易生锈。防止铁制篮球架生锈的常用方法是 刷漆 （任写一条）。[2022·襄阳]
（2）金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。日常生活中，切菜刀采用的防锈措施是 保持菜刀表面的清洁和干燥（合理即可） 。[2018·随州]
命题点5 金属的冶炼
13.（2021·荆门）工业上冶炼铁的反应原理为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，下列说法正确的是（ B ）
A.该反应的基本反应类型为置换反应
B.CO体现出还原性
C.冶炼铁使用的原料Fe2O3是磁铁矿的主要成分
D.工业冶炼铁所产生的尾气可直接排放
14.（湖北真题组合）
（1）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。目前，我国的钢铁产量位居世界第一。请写出工业炼铁的原理： Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 （用化学方程式表示）。[2022·黄冈]
（2）冶金工业常用CO还原CuO来冶炼金属铜，请写出该反应的化学方程式： CuO＋CO Cu＋CO2 。[2018·襄阳]
知识点1 金属材料
1.纯金属
共性 有金属光泽（用金、银作首饰），具有良好的 导电 性（用铜作导线）、 导热 性（用铁作炊具）和 延展 性（用铝作铝箔）
特 性 颜色 大多数金属呈银白色，而铜呈 红 色，金呈黄色，铁粉呈 黑 色
状态 常温下，大多数金属都是固体，而 汞 （俗称水银）为液体
2.合金
（1）概念：在金属中加热熔合某些金属或 非金属 ，制得的具有金属特征的物质。合金属于 混合物 。
（2）性能：与组成它的纯金属相比，合金的熔点更 低 ，硬度更 大 ，抗腐蚀性能更 好 。
（3）比较纯金属与合金的硬度
【备考补充】真假黄金的鉴别（假黄金为铜锌合金）
1.煅烧：没有变化的是真黄金，表面变黑色的是假黄金。
2.加稀酸：没有明显现象的是真黄金，有气泡产生的是假黄金。
（4）常见的合金
①铁合金
②钛合金：抗腐蚀性能好，与人体具有良好的“相容性”，可用来制造人造骨等。
③其他合金：黄铜（铜锌合金）、青铜（铜锡合金）、硬铝（铝合金）、焊锡（锡铅合金）等。
3.金属之最
（1）人类使用最早的金属——铜。
（2）目前年产量最高的金属——铁。
（3）导电性最好的金属——银。
（4）熔点最低的金属——汞。
（5）地壳中含量最高的金属元素——铝。
1.制造合金的过程是熔合，熔合过程发生的是物理变化。
2.合金属于金属材料，不属于合成材料。
3.钢的硬度比生铁的大，抗锈蚀能力比生铁的强，二者性能不同的原因是含碳量不同。
知识点2 金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
（1）通式：金属＋氧气→金属氧化物（化合反应）
（2）常见金属单质与氧气的反应
金属 现象 化学方程式
铝 缓慢氧化，放出热量，不易察觉 4Al＋3O22Al2O3 （铝耐腐蚀的原因）
镁 发出耀眼白光，放出大量的热，生成白色固体 2Mg＋O2 2MgO
铁 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 3Fe＋2O2Fe3O4
铜 生成黑色固体 2Cu＋O2 2CuO
金 很稳定，高温时也不与氧气反应（即真金不怕火炼）
2.金属与酸的反应
（1）通式：金属＋稀酸→盐＋H2↑（置换反应）
（2）常见金属单质与稀盐酸、稀硫酸的反应
金属 现象 化学方程式
镁 剧烈反应，产生大量气泡 Mg＋2HClMgCl2＋H2↑ Mg＋H2SO4MgSO4＋H2↑
锌 反应比较剧烈，产生大量气泡 Zn＋2HClZnCl2＋H2↑ Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑
铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由 无 色变为 浅绿 色 Fe＋2HClFeCl2＋H2↑ Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑
3.金属与金属盐溶液的反应
（1）通式：金属＋盐→新金属＋新盐（置换反应）
（2）常见金属单质与金属盐溶液的反应
常考反应 现象 化学方程式
Fe与CuSO4溶液 铁表面有红色固体析出，溶液由 蓝 色变为 浅绿 色 Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu
Cu与AgNO3溶液 铜表面有银白色固体析出，溶液由 无 色变为 蓝 色 Cu＋2AgNO32Ag＋Cu（NO3）2
Al与CuSO4溶液 铝表面有红色固体析出，溶液由 蓝 色变为 无 色 2Al＋3CuSO43Cu＋Al2（SO4）3
（3）金属与金属盐溶液反应后滤液、滤渣成分的判断详见本册P45重难突破5
1.金很稳定，即使高温时也不与氧气发生反应，即“真金不怕火炼”。
2.铁单质与稀盐酸、稀硫酸或金属盐溶液发生置换反应时，只能生成＋2价的亚铁离子（Fe2＋）。
3.K、Ca、Na不能与盐溶液发生置换反应。
4.“曾青得铁则化为铜”和不能用铁制容器盛放波尔多液的原因：Fe会与CuSO4发生反应。
知识点3 金属活动性顺序
1.金属活动性顺序的判断
（1）金属的位置越靠 前 ，它的活动性就越强。
（2）越容易与氧气反应，金属的活动性越 强 。
（3）能与酸反应的金属的活动性比不能与酸反应的金属的活动性强，与酸反应越剧烈，金属的活动性越 强 。
（4）若金属能与盐溶液反应，则该金属单质比盐中金属的活动性 强 。
2.金属活动性顺序的判断及探究详见本册P43重难突破4
人类使用金属的时间顺序由早到晚依次是铜、铁、铝。
知识点4 金属的冶炼
1.金属的存在形式：除少数很不活泼的金属（如金、银）以单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在于自然界中。
2.常见的金属矿石
名称 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 黄铜矿 辉铜矿 铝土矿
主要成分 Fe2O3 Fe3O4 FeCO3 CuFeS2 Cu2S Al2O3
3.铁的冶炼
（1）工业炼铁——高炉炼铁
①原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气。
a.焦炭的作用：提高炉内温度；生成还原剂CO。
b.石灰石的作用：将铁矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
②方法
③高炉炼铁简易示意图
图中涉及的化学方程式：
a.C＋O2CO2；
b.CO2＋C2CO；
c. 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 。
（2）实验室用一氧化碳还原氧化铁详见本册P39实验4
【知识拓展】铜的冶炼
1.CuO＋H2Cu＋H2O
2.CuO＋COCu＋CO2
3.2CuO＋C2Cu＋CO2↑
4.Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4（湿法炼铜）
1.高炉炼铁得到的是生铁（含有碳、磷、硫等元素）。
2.目前人类开采的金属年产量由多到少依次是铁、铝、铜。
知识点5 金属的锈蚀及防护
1.铁锈蚀的条件
铁与空气中的 氧气 和 水蒸气 共同作用的结果，铁锈呈红棕色，其主要成分为Fe2O3·xH2O。
2.防锈措施（隔绝氧气或水）
（1）保持金属表面清洁干燥，如用过的菜刀洗净擦干。
（2）涂一层保护膜，如刷漆、涂油。
（3）改变金属的内部结构，如制成不锈钢合金。
3.除锈方法
（1）物理方法：用砂纸打磨。
（2）化学方法：用稀盐酸或稀硫酸反应除去，有关化学方程式为 Fe2O3＋6HCl2FeCl3＋3H2O，Fe2O3＋3H2SO4Fe2（SO4）3＋3H2O （以除铁锈为例）。
4.保护金属资源的途径
（1）防止金属腐蚀。
（2）回收利用废旧金属。
（3）有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益乱采矿。
（4）寻找金属替代品。
1.铝比铁更耐腐蚀的原因是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腐蚀。
2.用酸除锈时，不能将金属制品长时间放在酸中，以防内部金属被腐蚀。
与铁相关的反应与转化
1.请写出下列物质的化学式：
甲 Fe2O3
2.请写出对应标号的化学方程式：
② Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑
③ Fe＋2HClFeCl2＋H2↑
④ Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4
⑤ Fe2O3＋6HCl2FeCl3＋3H2O
⑦ Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
实验4 金属的冶炼
一、一氧化碳还原氧化铁
1.实验原理：
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 。
2.实验装置：
3.实验现象：硬质玻璃管中红色粉末变 黑 色；试管中澄清石灰水 变浑浊 ；装置最末端玻璃管尖嘴处气体燃烧、产生 蓝 色火焰。
4.尾气处理：用化学方程式解释酒精灯的作用： 2CO＋O22CO2 。
5.实验刚开始时，先通一段时间CO再点燃酒精喷灯，加热装有氧化铁的硬质玻璃管，目的是 排尽硬质玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸 。
6.实验结束后，先熄灭酒精喷灯，继续通入一氧化碳直至硬质玻璃管冷却的目的是 防止生成的铁在高温下被空气中的氧气氧化，同时防止试管中澄清石灰水倒吸入灼热的玻璃管，使玻璃管炸裂 。
7.若如图乙所示装置的目的是收集CO、吸收CO2，则集气瓶中盛放的试剂的最优选择是 B （填字母）。
A.澄清石灰水
B.氢氧化钠溶液
C.水
8.微型创新装置
优点： 节约试剂，操作简单（合理即可） 。
9.尾气处理改进：燃烧法（如图①、图②）；排水收集法（如图③）；气球收集法（如图④）。
装置评价：图②所示装置将尾气中CO燃烧产生的热量用于实验中的加热，既节约了能源，又避免了 污染空气 。
二、木炭还原氧化铜
1.实验原理： C＋2CuO2Cu＋CO2↑ 。
2.实验装置及操作
（1）酒精灯加金属网罩的目的是 集中火焰，提高温度 。
（2）为防止澄清石灰水倒吸使试管炸裂应进行的操作是 实验结束后，先从澄清石灰水中撤出导管，再熄灭酒精灯 。
3.实验现象：试管a中观察到的现象为 黑色粉末逐渐变成红色 ，试管b中 澄清石灰水变浑浊 。
4.实验操作意外：实验刚开始加热时，导管口产生气泡，却并未观察到澄清石灰水变浑浊，可能的原因是 刚开始加热时，试管中的空气受热膨胀逸出（合理即可） 。
实验5 铁锈蚀条件的探究
1.实验原理：铁与空气中的 氧气、水蒸气 等物质发生化学反应，生成铁锈。
2.实验装置及现象：一周后， ①② 试管中铁钉均不生锈， ③④ 试管中铁钉均生锈且 ④ 试管中铁钉锈蚀最严重。（均填序号）
3.实验结论：
（1）通过①③对比可知，影响铁生锈的因素是 水 。
（2）通过②③对比可知，影响铁生锈的因素是 空气（或氧气） 。
（3）由以上对比可知，铁生锈的条件是 与水和空气（或氧气）同时接触 。
（4）通过③④对比可知，盐溶液等物质存在时会 加快 铁的锈蚀，此外，铁的锈蚀还与铁的纯度、环境的温度及环境的酸碱性等因素有关。
4.实验分析：
（1）试管①中干燥剂（无水氯化钙）的作用是 吸收水蒸气 ；试管②中植物油的作用是 隔绝空气（或氧气） 。
（2）实验开始前，需用砂纸打磨铁钉的表面，其目的是 去除铁钉表面的氧化物和污物 。
（3）实验中所用蒸馏水需经煮沸并迅速冷却，煮沸的目的是 除去水中溶解的氧气 ，迅速冷却的目的是 减少或防止空气中的氧气溶于水中 。
（4）一段时间后发现，试管②中的铁钉出现少量锈迹，可能的原因： 煮沸过的蒸馏水冷却时间可能过长，部分氧气又重新溶解在水中（合理即可） 。
5.铜制品长期露置在潮湿的空气中锈蚀生成“铜绿”[Cu2（OH）2CO3]。根据铜绿的成分可猜测金属铜锈蚀的条件除了有氧气和水外，还必须有二氧化碳，为了证明“必须有二氧化碳”，需要进行下列实验中的 ad （填字母）。
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