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专题11 金属和金属材料
考点01 金属材料
考点02 金属的性质
考点03 金属资源的利用和保护
考点01 金属材料
1．（2025·江西省）博物馆馆藏的下列文物中，主要由金属材料制成的是
A．青铜面具 B．龙凤玉佩 C．立人陶俑 D．青花瓷瓶
2．（2025·湖北省）中国空间站系统建设所使用的下列材料中，属于金属材料的是
A．建造空间站使用的碳纤维复合材料
B．制造载人飞船使用的滤紫外线石英玻璃
C．制作航天服使用的聚酰胺合成纤维
D．制造火箭使用的第三代铝锂合金
3．（2025·湖南省）下列项目中对应的化学知识不正确的是
选项 项目 化学知识
A 节约是中华民族的传统美德 回收利用废旧金属有利于节约资源
B 剧烈体育运动后可适量补充糖类 糖类能为人体提供能量
C 稀有气体可用于制作美丽的霓虹灯 稀有气体通电能发出不同颜色的光
D 劳动时使用铁合金工具 铁合金比纯铁熔点高
A．A B．B C．C D．D
4．（2025·福建省）镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金，再经如右下图所示的真空蒸馏，可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是
A．合金的硬度一般比其组成金属的小
B．镁的沸点比镍的高
C．真空蒸馏过程中，镁原子间的间隙发生改变
D．坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中
5．（2025·江苏省苏州市）下列实验方案不能达到相应实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 干燥 将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
B 鉴别稀硫酸和氯化钠溶液 取样，分别滴加酚酞溶液，观察颜色
C 比较纯铜片与黄铜片的硬度 将两者相互刻画，观察划痕
D 探究固体溶解过程的能量变化 将固体加入水中，搅拌，测量过程中温度的变化
A．A B．B C．C D．D
6．（2025·湖南省）金属在改善人类生活方面发挥着巨大作用。下列相关叙述不正确的是
A．纯铜的硬度比黄铜的大 B．钛合金具有良好的抗腐蚀性能
C．铁制品刷漆可防止生锈 D．回收废旧金属可实现资源再利用
考点02 金属的性质
7．（2025·山东省威海市）欲探究Mg、Cu、Ag的金属活动性顺序，仅用组内试剂无法实现的是
A．Mg、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液 B．Mg、Cu、Ag、稀硫酸
C．溶液 D．溶液、溶液
8．（2025·安徽省）由下列实验操作和现象，得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 将黄铜片和铜片互相刻画，铜片上出现划痕 铜的硬度大于黄铜
B 取一小片氢氧化钠固体放在表面皿上，放置一会儿，固体表面变潮湿 氢氧化钠易潮解
C 向硫酸铜溶液中滴加某溶液，产生蓝色沉淀 该溶液一定含氢氧化钾
D 向充满二氧化碳的质地较软塑料瓶中加入一定量的水，立即旋紧瓶塞、振荡，塑料瓶变瘪 二氧化碳与水发生了化学反应
A．A B．B C．C D．D
9．（2025·江苏省连云港市）下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 稀释浓硫酸 取水倒入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌
B 检验H2的纯度 用拇指堵住集满H2的试管口，管口向下靠近火焰，移开拇指点火
C 分离CuO和Fe粉 加入足量水，溶解，过滤
D 验证Al、Cu、Ag的金属活动性 向CuSO4溶液和AgNO3溶液中各放入大小、形状相同的Al片
A．A B．B C．C D．D
10．（2025·山西省）分析下列实验过程的相关信息，推理判断正确的一项是
A．操作2是过滤 B．固体是纯铜
C．反应中溶液颜色没有变化 D．铁的金属活动性比铜强
11．（2025·陕西省）将一定量铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是
A．若滤液中有AgNO3，则滤渣中一定没有Cu、Ag
B．若滤渣成分为Cu、Ag、Fe，则滤液中溶质只有一种
C．若滤渣成分为Cu、Ag，则滤液中一定有Fe(NO3)3
D．若滤液中有Cu(NO3)2，则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生
12．（2025·重庆市）科技创新是发展新质生产力的核心要素。
(1)某电池的工作原理是用钠和硫在一定条件下生成硫化钠，反应的化学方程式为 ，此反应中钠原子 电子形成钠离子。
(2)我国无人机技术全球领先。无人机的部分组件由铝、铜等金属熔合而成的材料制成，此材料属于 （填“合金”或“合成材料”）。铝有良好的抗腐蚀性能，其原因是 ，写出一个能验证铝和铜金属活动性强弱的化学方程式 。
13．（2025·重庆市）重庆以“桥都”闻名世界，桥梁建设用到大量钢铁。
(1)铁元素在地壳中的含量 （填“>”或“<”）氧元素。
(2)防锈和除锈是生产、生活中常面临的问题。写出一种防止铁生锈的方法 。去除铁锈可用氯化铵，氯化铵在农业中可作 （填序号）。
A．氮肥 B．钾肥 C．磷肥 D．复合肥
(3)极细的铁粉呈黑色。“黑色”属于铁粉的 （填“物理”或“化学”）性质。这种铁粉在空气中能自发燃烧只生成一种红色氧化物，反应的化学方程式为 。
14．（2025·湖南省）为探究金属活动性，某同学利用下图所示装置进行实验。将足量常见金属M加到Y形试管右管中，观察到溶液逐渐变蓝；充分反应后，倾斜Y形试管，使右管中溶液进入左管，观察到溶液蓝色变浅直至消失。
(1)判断M可能是 金属。
(2)用化学方程式说明左管中溶液蓝色消失的原因 。
(3)根据实验判断锌、银、M的金属活动性由强到弱的顺序 。
15．（2025·云南省）云南斑铜“妙在有斑，贵在浑厚”，其制作技艺是国家非物质文化遗产。
(1)《滇南闻见录》记载：“自来铜(铜基合金)，不可经火，须生锤成器”，通过捶打将斑铜塑成不同形状，体现了金属的 性。斑铜的熔点比纯铜 (填“高”或“低”)。
(2)斑铜主要含有铜、锌、锡、铁等。用如图所示装置及药品，通过一次实验验证锌、铁、铜的金属活动性，回答下列问题。
①组装好装置，装入药品前，应先 。
②集气瓶中金属B和溶液X可能的组合为 (任填一组)。
16．（2025·山东省烟台市）国家非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜，炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序，上万次捶打。兴趣小组以“章丘铁锅”为主题进行项目式学习。
任务一：认识铁料的来源
(1)自然界中的铁。因为铁的化学性质 ，所以自然界中的铁元素大多以 形式存在。
(2)炼铁。工业炼铁常用热还原法。一氧化碳在高温条件下还原氧化铁的化学方程式是 。
任务二：认识铁锅的制作
(3)裁料。在钢板上划线，沿线切出锅胚。传统工艺常用一种蓝色溶液划线，划线处会出现红色物质，该蓝色溶液可能是 （写一种物质）溶液。
(4)锻打。铁锅胚锻打成型，是利用铁具有 （性质）。
(5)淬火。将锻打好的铁锅加热，然后伸入到冷水中，铁在高温下与水蒸气反应生成一层致密的四氧化三铁，铁锅的硬度和耐磨性会显著增强，另外还生成一种气体单质。该反应的化学方程式是 。
(6)防锈。在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀，其原理是 。
17．（2025·江西省）化学社团探究金属的化学性质时进行了如图实验。
(1)用砂纸打磨铁片的目的是 。
(2)铁与硝酸银溶液发生置换反应的化学方程式为 ，证明铁的金属活动性比银 。
【查阅资料】室温下，氯化银是难溶于水的白色固体；粉末状的银为黑色
【提出问题】在水中，铁能与溶于水的硝酸银反应，是否也能与难溶于水的氯化银反应？
【作出猜想】猜想I：能反应 猜想II：不能反应
【实验预测】
(3)若猜想I正确，则可观察到反应后溶液的颜色为 。
【进行实验】
(4)取少量氯化银于烧杯中，加入蒸馏水，再加入过量的铁粉，充分搅拌，静置后液体颜色无明显变化。甲同学据此认为猜想II正确，乙同学认为影响液体颜色变化的因素很多，液体颜色无明显变化不能说明反应没有发生。于是他们将烧杯中的物质过滤，继续实验。请完成表格中①~③处填空。
实验操作 实验现象 实验分析与结论
a.取少量滤液于试管中，滴加硝酸银溶液 滤液中含有氯化亚铁，滤渣的成分为 。猜想I正确
b.取滤渣于另一支试管中，向其中加入足量 产生气泡，烧杯内有黑色固体剩余
【反思提升】科学探究中，我们要敢于质疑、收集证据、修正错误观点，提高科学思维能力。
18．（2025·天津市）金属及金属材料具有广泛用途
(1)铜能被加工成厚度仅为的超薄铜箔，说明铜具有良好的 （填“延展性”或“导电性”）。
(2)炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁在高温下反应，其化学方程式为 。
(3)将一定量的铁粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。则滤渣的成分为 （填化学式）。
(4)铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金（不含其他元素）中铝的质量分数，现将4.8g的铝镁合金与足量稀硫酸充分反应，生成0.5g氢气。该合金中铝的质量分数为 。
考点03 金属资源的利用和保护
19．（2025·安徽省）下列劳动实践与所述化学知识没有关联的是
选项 劳动实践 化学知识
A 晾晒湿衣服 水在一定条件下可发生分解反应
B 擦干洗净后的铁锅 铁在潮湿的空气中易生锈
C 用活性炭等自制净水器 活性炭具有吸附性
D 给劳动基地的蔬菜施用尿素 尿素是一种化肥
A．A B．B C．C D．D
20．（2025·四川省广安市）设计合理的实验方案是实验成功的保障。下列图示实验方案能达到目的的是
A．探究物质燃烧是否需要氧气 B．探究空气中氧气的含量
C．鉴别氢气和甲烷 D．探究铁生锈是否与水有关
A．A B．B C．C D．D
21．（2025·天津市）下列选项中，图示实验的现象及结论正确的是
选项 实验图示 现象及结论
A 加入硝酸铵后，U形管①处液面高于②处液面，证明硝酸铵溶于水放热
B 一段时间后烧杯④中溶液的颜色由红色逐渐变浅至无色，证明③中挥发出的氯化氢气体扩散到④中，发生了中和反应
C 一段时间后⑤中铁钉生锈，⑥⑦中铁钉未生锈，证明铁钉生锈过程有氧气和水参加反应
D 电炉从室温升温至260℃的过程中，⑧先燃烧，⑨后燃烧，⑩ 不燃烧，证明无烟煤和沙子均不是可燃物
A．A B．B C．C D．D
22．（2025·陕西省）某学习小组同学探究铁钉锈蚀的条件时做了如图所示的实验。
(1)一段时间后，实验①中铁钉锈蚀最严重的部位是 (填“a”“b”或“c”)。
(2)上述实验能证明铁钉锈蚀与 有关。
(3)用稀盐酸或稀硫酸清除上述实验后锈蚀铁钉表面的铁锈时，发生反应的化学方程式为 (任写一个)。
23．（2025·江苏省苏州市）为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后，在10分钟内温度上升的实验记录
实验编号 活性炭质量/g 食盐质量/g 温度上升值/℃
1 0 0 0.1
2 0.2 0 22.0
3 0.1 3.1
4 0.2 0.1 56.3
下列说法正确的是x
A．铁的锈蚀不需要氧气参与
B．表中的值为0.2
C．欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2
D．对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”
24．（2025·湖南省）郑州古荥镇发现的汉代冶铁遗址，证实中原炼铁历史悠久。炼铁高炉内主要物质间转化关系如下图所示(“—”表示物质间能反应，“→”表示反应一步实现，部分物质和反应条件已略去)。已知B为固体燃料，C为赤铁矿的主要成分。写出物质A在生产、生活中的一种用途： ；A转化为D的化学方程式为 ；C与D反应的化学方程式为 。
25．（2025·湖北省）钢铁工业加速绿色转型，由“碳冶金”向“氢冶金”升级。工程师在高炉炼铁(图甲)的基础上，开发了氢基竖炉炼铁新工艺，其流程如图(图乙)。
(1)赤铁矿石主要成分Fe2O3中铁元素的化合价为 。
(2)炼铁高炉进风口附近的反应，主要生成CO2而不是CO的原因是 。
(3)新工艺绿色环保，“还原反应室”中主反应为Fe2O3+3H22Fe+3X。
①X的化学式为 。
②该反应属于 (填字母)。
a.化合反应 b.分解反应 c.置换反应 d.复分解反应
(4)图乙中合成气由甲烷和水反应制得，也可由焦炭制得：C+H2OH2+CO。消耗相同质量的水时，理论上前者与后者制得H2的质量比为 。
26．（2025·四川省广安市）化学就在我们身边，根据所学知识回答下列问题。
(1)氧气在加压后可装入钢瓶，请从微观角度解释此现象： 。
(2)18世纪末，科学家通过对水的生成和分解实验的研究，认识了水的组成。请计算水分解时产生的氢气和氧气的质量比： 。
(3)同学们在实验室模拟花农配制100g16%的NaCl溶液用于选种，应进行如下操作：计算→ →量取→溶解→装瓶贴标签。某花卉营养液配方含有以下物质：，其中属于氮肥的是 (填化学式)。
(4)我国化学家徐光宪在稀土分离技术上作出了杰出贡献，稀土金属不可再生，需大力保护。下列有关保护金属资源的做法正确的有___________(填字母)。
A．寻找金属的代用品 B．过度开采金属矿物 C．回收利用废旧金属
27．（2025·四川省成都市）我国使用青铜历史悠久，学习小组对青铜冶炼及防护开展研究。
【查阅资料】
1.孔雀石高温下可分解为CuO、和。
2.铜锈分为无害锈和有害锈。氯化亚铜（CuCl，灰白色固体）和碱式氯化铜[，绿色固体]是有害锈，两者均能与稀硝酸或稀盐酸反应生成可溶的氯化铜。
3.
4.Cu与CuCl均能与酸化后的过氧化氢溶液反应。
【青铜冶炼】
青铜是铜锡合金，我国古代将孔雀石、锡石、木炭投入炉内，高温炼得青铜。
(1)冶炼时，生成铜的化学方程式为 。
(2)青铜中锡（Sn）含量不同，性质有差异。《周礼·考工记》记载了不同青铜铸件的锡含量如表1。
铸件 锡含量/%
编钟 15
箭镞 17
戈戟 14-24
刀剑 25
表1 青铜铸件锡含量表
结合表1和铜锡合金强度硬度图分析，选择含锡量约为25%的青铜铸造刀剑的原因是 。
【青铜防护】
实验一 探究含氯化合物和相对湿度对青铜有害锈形成的影响
在其他条件相同时，用青铜片设计并进行甲、乙两组实验，记录如表2。
实验组别 甲 乙
实验序号 i ii iii iv v vi vii i ii iii iv v vi vii
氯化铵 有 无
相对湿度/% 35 47 58 65 70 85 90 35 47 58 65 70 85 90
实验现象 无明显锈点 均有灰白色锈点，且逐渐变成绿色疏松锈；绿色疏松锈依次增多 无明显锈点
表2 有害锈形成的影响实验记录表
用其他含氯化合物重复实验，观察到相似实验现象。
(3)结合以上实验可得出的结论是 ；甲组iii~vii号实验，相对湿度增加，绿色疏松锈依次增多的原因是 。
实验二 探究铜锈中氯元素的含量
用电子天平称取铜锈10.00g，加足量稀硝酸充分反应后过滤，向滤液中滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀，过滤、洗涤、干燥、称量。重复实验3次，得到沉淀的平均质量为2.87g。
(4)铜锈中氯元素的质量分数为 ；能否用稀盐酸代替稀硝酸进行实验，判断并说明理由 。
实验三 处理青铜有害锈
(5)青铜铸件有白色锈点时，可用酸化后的过氧化氢溶液擦拭，并在5~10分钟后及时清理。“及时清理”的原因是 。
【反思交流】
(6)结合以上研究，对保护青铜器提出合理建议 （写一条即可）。
28．（2025·新疆省）活动小组对自热贴发热原理进行探究，某品牌一次性自热贴说明书如下图所示。
【查阅资料】食盐对铁粉生锈有催化作用；蛭石是一种优良的保温材料；吸水性树脂具有强吸水和保水能力，且可反复释水、吸水。
【提出问题】自热贴为什么能发热？
【做出猜想】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验初探】
(1)
实验步骤 实验操作 实验现象 解释或结论
步骤1 取、两袋自热贴，袋打开外袋取出内袋，揭下衬纸；B袋不打开外袋。将两袋样品放置在同样的环境中。 A袋温度很快上升，冷却后其内容物略带红褐色；B袋温度无明显变化，其内容物依旧为灰黑色。 自热贴发热是由于袋内物质与 接触。
步骤2 24小时后，各取少量A、B袋内物质放入甲、乙两支试管中，分别加入足量稀盐酸，充分反应后静置片刻。 甲试管中溶液变黄色；乙试管中有气泡产生，部分物质溶解，溶液变为浅绿色 24小时后，A袋内物质中一定含有 。乙试管中发生反应的化学方程式为 。
【得出结论】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验再探】小组同学利用图1装置，向锥形瓶中分别放入三组物质进行实验。实验一：5g铁粉、1g氯化钠；实验二：5g铁粉、1g氯化钠、1.5mL水；实验三：5g自热贴袋内物质。测得锥形瓶内温度随时间变化的图象如图2所示。
【交流讨论】
(2)实验一中温度几乎不变的原因是 。
(3)能证明实验二中物质发生反应的依据是 。
(4)活性炭具有 结构，在自热贴中可以用来吸附氧气和水加快反应速率。
(5)从能量转化的角度，自热贴发热的实质是将 能转化为热能。
(6)将温度传感器改为湿度传感器，重复实验三，得到的数据如图3所示，造成湿度逐渐增大的原因可能与自热贴中有关的成分是 。
【反思评价】
(7)自热贴储存时应注意的事项是 (答一点即可)。
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专题11 金属和金属材料
考点01 金属材料
考点02 金属的性质
考点03 金属资源的利用和保护
考点01 金属材料
1．（2025·江西省）博物馆馆藏的下列文物中，主要由金属材料制成的是
A．青铜面具 B．龙凤玉佩 C．立人陶俑 D．青花瓷瓶
【答案】A
【详解】A. 青铜是铜与锡的合金，属于金属材料。合金是由金属与其他金属或非金属熔合而成，具有金属特性，因此青铜面具由金属材料制成；符合题意。
B. 玉佩由玉石（如翡翠、和田玉等）制成，玉石属于无机非金属材料；不符合题意。
C. 陶俑以黏土为原料，经高温烧制而成，属于陶瓷，是无机非金属材料；不符合题意。
D. 青花瓷是陶瓷的一种，主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料；不符合题意。
故选A。
2．（2025·湖北省）中国空间站系统建设所使用的下列材料中，属于金属材料的是
A．建造空间站使用的碳纤维复合材料
B．制造载人飞船使用的滤紫外线石英玻璃
C．制作航天服使用的聚酰胺合成纤维
D．制造火箭使用的第三代铝锂合金
【答案】D
【详解】A、碳纤维复合材料由碳纤维与树脂等基体结合而成，属于复合材料，并非金属材料，故A错误；
B、石英玻璃主要成分为二氧化硅（SiO2），属于无机非金属材料（硅酸盐材料），故B错误；
C、聚酰胺合成纤维（如尼龙）属于有机高分子合成材料，非金属材料，故C错误；
D、铝锂合金是铝（金属）与锂（金属）熔合而成的合金，属于金属材料（合金是金属材料的重要类别），故D正确。
故选D。
3．（2025·湖南省）下列项目中对应的化学知识不正确的是
选项 项目 化学知识
A 节约是中华民族的传统美德 回收利用废旧金属有利于节约资源
B 剧烈体育运动后可适量补充糖类 糖类能为人体提供能量
C 稀有气体可用于制作美丽的霓虹灯 稀有气体通电能发出不同颜色的光
D 劳动时使用铁合金工具 铁合金比纯铁熔点高
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A、回收利用废旧金属可以减少资源浪费，节约能源，并减少污染。金属属于不可再生资源，回收利用符合节约理念，项目中对应的化学知识正确，不符合题意；
B、糖类是人体主要的供能物质，剧烈运动后补充糖类可快速补充能量，项目中对应的化学知识正确，不符合题意；
C、稀有气体在通电时会发出不同颜色的光（如氖气发红光），因此用于霓虹灯，项目中对应的化学知识正确，不符合题意；
D、合金的熔点一般低于纯金属，铁合金的熔点通常比纯铁低（如生铁熔点低于纯铁），而非更高，项目中对应的化学知识不正确，符合题意。
故选D。
4．（2025·福建省）镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金，再经如右下图所示的真空蒸馏，可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是
A．合金的硬度一般比其组成金属的小
B．镁的沸点比镍的高
C．真空蒸馏过程中，镁原子间的间隙发生改变
D．坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中
【答案】C
【详解】A、合金的硬度一般比其组成金属的大，而不是小，A 错误。
B、从真空蒸馏能够分离镁和镍，且镁以气态形式被收集，可推断出镁的沸点比镍的低，B 错误。
C、真空蒸馏过程中，镁由液态变为气态，物质的状态发生变化，分子（原子）间的间隙会发生改变，C 正确。
D、坡莫合金中含铜，铜不与稀硫酸反应，所以坡莫合金不能完全溶解于足量稀硫酸中，D 错误。
故选：C。
5．（2025·江苏省苏州市）下列实验方案不能达到相应实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 干燥 将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
B 鉴别稀硫酸和氯化钠溶液 取样，分别滴加酚酞溶液，观察颜色
C 比较纯铜片与黄铜片的硬度 将两者相互刻画，观察划痕
D 探究固体溶解过程的能量变化 将固体加入水中，搅拌，测量过程中温度的变化
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A、将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶，浓硫酸具有吸水性，且与氢气不反应，可用浓硫酸干燥氢气，不符合题意；
B、无色酚酞试液在碱性溶液中变红，在中性和酸性溶液中均不变色，取样，分别滴加酚酞溶液，观察颜色变化，稀硫酸显酸性，氯化钠溶液显中性，均不能使无色酚酞试液变色，现象相同，无法鉴别，符合题意；
C、将两者相互刻画，观察划痕，纯铜片上划痕较多，说明黄铜片的硬度比纯铜片的硬度大，不符合题意；
D、硝酸铵溶解时吸热，溶液温度明显下降。通过测量溶解前后温度变化，可探究其能量变化。不符合题意。
故选B。
6．（2025·湖南省）金属在改善人类生活方面发挥着巨大作用。下列相关叙述不正确的是
A．纯铜的硬度比黄铜的大 B．钛合金具有良好的抗腐蚀性能
C．铁制品刷漆可防止生锈 D．回收废旧金属可实现资源再利用
【答案】A
【详解】A、合金的硬度通常比其成分金属更高，黄铜是铜和锌的合金，因此硬度应大于纯铜，故A错误；
B、钛合金因表面易形成致密氧化膜，抗腐蚀性能优异，常用于耐腐蚀材料，故B正确；
C、铁生锈需接触水和氧气，刷漆可隔绝二者，从而防锈，故C正确；
D、回收金属能减少资源浪费、降低污染，符合可持续发展理念，故D正确。
故选A。
考点02 金属的性质
7．（2025·山东省威海市）欲探究Mg、Cu、Ag的金属活动性顺序，仅用组内试剂无法实现的是
A．Mg、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液 B．Mg、Cu、Ag、稀硫酸
C．溶液 D．溶液、溶液
【答案】B
【详解】A、分别将镁、铜放入稀硫酸中，镁能和硫酸反应，但铜不能，则说明镁比铜活泼，再将铜放入硝酸银溶液中，铜能将银从硝酸银溶液中置换出来，则说明铜比银活泼，则可得到金属活动性顺序：锌>铜>银，该选项不符合题意；
B、镁能和硫酸反应，铜、银不能和硫酸反应，只能说明镁最活泼，但不能比较铜、银的金属活动性顺序，该选项符合题意；
C、镁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来，但银不能，说明金属活动性顺序：镁>铜>银，该选项不符合题意；
D、铜不能和硫酸镁反应，但能和硝酸银反应，说明金属活动性顺序：镁>铜>银，该选项不符合题意。
故选B。
8．（2025·安徽省）由下列实验操作和现象，得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 将黄铜片和铜片互相刻画，铜片上出现划痕 铜的硬度大于黄铜
B 取一小片氢氧化钠固体放在表面皿上，放置一会儿，固体表面变潮湿 氢氧化钠易潮解
C 向硫酸铜溶液中滴加某溶液，产生蓝色沉淀 该溶液一定含氢氧化钾
D 向充满二氧化碳的质地较软塑料瓶中加入一定量的水，立即旋紧瓶塞、振荡，塑料瓶变瘪 二氧化碳与水发生了化学反应
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A、将黄铜片和铜片互相刻画，铜片上出现划痕，说明黄铜的硬度比铜大，说法错误，不符合题意；
B、取一小片氢氧化钠固体放在表面皿上，放置一会儿，固体表面变潮湿，说明氢氧化钠易潮解，说法正确，符合题意；
C、向硫酸铜溶液中滴加某溶液，产生蓝色沉淀，铜离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铜蓝色沉淀，说明该溶液中含有，不能说明该溶液一定含氢氧化钾，说法错误，不符合题意；
D、向充满二氧化碳的质地较软塑料瓶中加入一定量的水，立即旋紧瓶塞、振荡，塑料瓶变瘪，不能说明二氧化碳与水发生了化学反应，是因为二氧化碳能溶于水且与水反应，也能使塑料瓶变瘪，说法错误，不符合题意。
故选：B。
9．（2025·江苏省连云港市）下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 稀释浓硫酸 取水倒入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌
B 检验H2的纯度 用拇指堵住集满H2的试管口，管口向下靠近火焰，移开拇指点火
C 分离CuO和Fe粉 加入足量水，溶解，过滤
D 验证Al、Cu、Ag的金属活动性 向CuSO4溶液和AgNO3溶液中各放入大小、形状相同的Al片
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A、稀释浓硫酸的正确操作是将浓硫酸缓慢倒入水中，并不断搅拌。若将水倒入浓硫酸，因浓硫酸密度大且溶解放热，易导致液体飞溅，存在安全隐患。错误。
B、检验氢气纯度的正确方法：用拇指堵住试管口（氢气密度小，需管口向下），靠近火焰后移开拇指点火。若发出尖锐爆鸣声则氢气不纯，若声音微弱则较纯。正确。
C、CuO和Fe均不溶于水，加水无法溶解，过滤无法分离两者。正确方法应利用物理性质差异（如磁铁吸引Fe粉）。选项C的方案无效。错误。
D、Al能与CuSO4和AgNO3反应，说明Al＞Cu、Al＞Ag，但无法比较Cu与Ag的活动性。需补充实验（如Cu与AgNO3反应）才能验证三者顺序。选项D的方案不完整。错误。
故选B。
10．（2025·山西省）分析下列实验过程的相关信息，推理判断正确的一项是
A．操作2是过滤 B．固体是纯铜
C．反应中溶液颜色没有变化 D．铁的金属活动性比铜强
【答案】D
【详解】A、操作2是将硫酸亚铁溶液转化为硫酸亚铁晶体，该操作是通过结晶法得到晶体，不是过滤，过滤是用于分离固体和液体的操作；A错误 。
B、铁与硫酸铜反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ，铁片过量，所以固体X是生成的铜和过量的铁的混合物，不是纯铜，B错误 。
C、反应前硫酸铜溶液是蓝色，反应后生成硫酸亚铁溶液是浅绿色，所以反应中溶液颜色发生了变化，C错误 。
D、铁能与硫酸铜溶液反应，根据金属活动性顺序， 活动性强的金属能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，说明铁的金属活动性比铜强，D正确 。
故选D 。
11．（2025·陕西省）将一定量铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是
A．若滤液中有AgNO3，则滤渣中一定没有Cu、Ag
B．若滤渣成分为Cu、Ag、Fe，则滤液中溶质只有一种
C．若滤渣成分为Cu、Ag，则滤液中一定有Fe(NO3)3
D．若滤液中有Cu(NO3)2，则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生
【答案】B
【分析】根据金属活动性顺序（Fe > Cu > Ag），铁粉优先置换AgNO3中的Ag，同时产生硝酸亚铁，如果铁过量，铁再置换硝酸铜中的Cu，同时产生硝酸亚铁。
【详解】A. 若滤液中有AgNO3，说明AgNO3未完全反应，此时Fe仅置换部分银离子，滤渣中必然含有Ag，但Cu未被置换（因AgNO3未反应完时Fe不会置换Cu）。因此，滤渣中一定含有Ag，而非“没有Cu、Ag”。A错误。
B. 若滤渣含Fe、Cu、Ag，说明Fe过量，AgNO3和Cu(NO3)2已完全反应。Fe在置换反应中生成Fe2+，溶质仅剩硝酸亚铁。B正确。
C. 若滤渣含Cu、Ag，说明Fe已置换Ag和Cu，但Fe可能未完全反应。Fe在置换反应中生成Fe2+，而非Fe3+。因此，滤液中应一定含有硝酸亚铁，而非硝酸铁。C错误。
D. 若滤液含硝酸铜，说明Fe可能未与硝酸铜反应或者只反应了部分硝酸铜，此时滤渣中一定含有银，可能含有铜，而无Fe。加入稀硫酸时，无Fe则无气泡。因此，“一定会有气泡”不成立。D错误。
故选B。
12．（2025·重庆市）科技创新是发展新质生产力的核心要素。
(1)某电池的工作原理是用钠和硫在一定条件下生成硫化钠，反应的化学方程式为 ，此反应中钠原子 电子形成钠离子。
(2)我国无人机技术全球领先。无人机的部分组件由铝、铜等金属熔合而成的材料制成，此材料属于 （填“合金”或“合成材料”）。铝有良好的抗腐蚀性能，其原因是 ，写出一个能验证铝和铜金属活动性强弱的化学方程式 。
【答案】(1) 失去
(2) 合金 表面形成一层致密氧化膜，阻止进一步反应 2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3或2Al+3CuCl2=3Cu+2AlCl3或2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu
【详解】（1）某电池的工作原理是用钠和硫在一定条件下生成硫化钠，反应的化学方程式为：2Na+SNa2S，因为钠原子最外层有1个电子，所以此反应中钠原子失去电子形成Na 。
（2）我国无人机技术全球领先。无人机的部分组件由铝、铜等金属熔合而成的材料制成，此材料属于合金。
铝有良好的抗腐蚀性能，其原因是常温下，铝与空气中的氧气反应表面形成一层致密氧化膜，从而阻止铝进一步被氧化。
金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，能验证铝和铜金属活动性强弱的化学方程式为：2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3或2Al+3CuCl2=3Cu+2AlCl3或2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu，反应说明金属活动性Al＞Cu。
13．（2025·重庆市）重庆以“桥都”闻名世界，桥梁建设用到大量钢铁。
(1)铁元素在地壳中的含量 （填“>”或“<”）氧元素。
(2)防锈和除锈是生产、生活中常面临的问题。写出一种防止铁生锈的方法 。去除铁锈可用氯化铵，氯化铵在农业中可作 （填序号）。
A．氮肥 B．钾肥 C．磷肥 D．复合肥
(3)极细的铁粉呈黑色。“黑色”属于铁粉的 （填“物理”或“化学”）性质。这种铁粉在空气中能自发燃烧只生成一种红色氧化物，反应的化学方程式为 。
【答案】(1)<
(2) 涂油、刷漆 A
(3) 物理
【详解】（1）地壳中元素含量前五分别是氧、硅、铝、铁、钙，则铁元素在地壳中的含量<氧元素；
（2）防止铁生锈的方法：涂油、刷漆等；
氯化铵中含有氮、磷、钾三种营养元素中的氮元素，属于氮肥，故选：A；
（3）“黑色”不需要化学变化表现，故颜色属于铁粉的物理性质；
铁粉在空气中自发燃烧生成一种红色氧化物，即氧化铁，化学方程式为。
14．（2025·湖南省）为探究金属活动性，某同学利用下图所示装置进行实验。将足量常见金属M加到Y形试管右管中，观察到溶液逐渐变蓝；充分反应后，倾斜Y形试管，使右管中溶液进入左管，观察到溶液蓝色变浅直至消失。
(1)判断M可能是 金属。
(2)用化学方程式说明左管中溶液蓝色消失的原因 。
(3)根据实验判断锌、银、M的金属活动性由强到弱的顺序 。
【答案】(1)铜
(2)
(3)Zn＞M＞Ag
【详解】（1）溶液中铜离子显蓝色，将足量常见金属M加到Y形试管右管中，观察到溶液逐渐变蓝，铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，则M可能是金属铜。
（2）充分反应后，倾斜Y形试管，使右管中溶液进入左管，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，左管中溶液蓝色消失，反应的化学方程式为：。
（3）铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，说明金属活动性Cu（M）＞Ag，锌能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，说明金属活动性Zn＞Cu（M），则锌、银、M的金属活动性由强到弱的顺序Zn＞M＞Ag。
15．（2025·云南省）云南斑铜“妙在有斑，贵在浑厚”，其制作技艺是国家非物质文化遗产。
(1)《滇南闻见录》记载：“自来铜(铜基合金)，不可经火，须生锤成器”，通过捶打将斑铜塑成不同形状，体现了金属的 性。斑铜的熔点比纯铜 (填“高”或“低”)。
(2)斑铜主要含有铜、锌、锡、铁等。用如图所示装置及药品，通过一次实验验证锌、铁、铜的金属活动性，回答下列问题。
①组装好装置，装入药品前，应先 。
②集气瓶中金属B和溶液X可能的组合为 (任填一组)。
【答案】(1) 延展 低
(2) 检查装置气密性 Fe与稀硫酸(合理即可)
【详解】（1）金属有延展性，可通过捶打塑形；合金熔点一般比组成它的纯金属低，斑铜是铜基合金，斑铜的熔点比纯铜低。
（2）①实验前需确保装置不漏气，防止气体逸出影响实验，故填：检查装置气密性。
②金属B与溶液X 反应产生气体（H2），使集气瓶内压强增大，将液体含有盐溶液压入两侧烧杯，与金属A、C 接触，通过观察A、C 表面是否有金属析出，判断金属活动性。则金属B为Fe，溶液X为稀硫酸（或稀盐酸）；铁和稀硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气，氢气使集气瓶内压强增大，将硫酸亚铁溶液压入两侧烧杯，与金属A、C 接触；金属A选Zn、金属C选Cu；左侧：Zn与硫酸亚铁溶液反应，说明活动性Zn>Fe；右侧：Cu与硫酸亚铁溶液不反应，说明活动性Fe>Cu；综上，实现 “一次实验验证Zn>Fe>Cu”；故填：Fe与稀硫酸(合理即可)。
16．（2025·山东省烟台市）国家非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜，炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序，上万次捶打。兴趣小组以“章丘铁锅”为主题进行项目式学习。
任务一：认识铁料的来源
(1)自然界中的铁。因为铁的化学性质 ，所以自然界中的铁元素大多以 形式存在。
(2)炼铁。工业炼铁常用热还原法。一氧化碳在高温条件下还原氧化铁的化学方程式是 。
任务二：认识铁锅的制作
(3)裁料。在钢板上划线，沿线切出锅胚。传统工艺常用一种蓝色溶液划线，划线处会出现红色物质，该蓝色溶液可能是 （写一种物质）溶液。
(4)锻打。铁锅胚锻打成型，是利用铁具有 （性质）。
(5)淬火。将锻打好的铁锅加热，然后伸入到冷水中，铁在高温下与水蒸气反应生成一层致密的四氧化三铁，铁锅的硬度和耐磨性会显著增强，另外还生成一种气体单质。该反应的化学方程式是 。
(6)防锈。在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀，其原理是 。
【答案】(1) 比较活泼 化合物
(2)
(3)硫酸铜
(4)延展性
(5)
(6)隔绝氧气和水
【详解】（1）铁的化学性质比较活泼，容易与水、氧气等反应；所以自然界中的铁元素大多以化合物形式存在。
（2）一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式是；
（3）蓝色溶液可能是硫酸铜 溶液，因为铁能与硫酸铜发生置换反应，生成红色的铜和硫酸亚铁。
（4）铁锅胚锻打成型，是利用铁具有延展性 。
（5）依据质量守恒定律，反应前有铁（Fe）、氢（H ）、氧（O）元素，反应后已知生成Fe3O4（含Fe、O元素 ），所以缺失的气体单质必含氢元素，即为氢气；铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式是；
（6）在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀，原理是隔绝氧气和水。
17．（2025·江西省）化学社团探究金属的化学性质时进行了如图实验。
(1)用砂纸打磨铁片的目的是 。
(2)铁与硝酸银溶液发生置换反应的化学方程式为 ，证明铁的金属活动性比银 。
【查阅资料】室温下，氯化银是难溶于水的白色固体；粉末状的银为黑色
【提出问题】在水中，铁能与溶于水的硝酸银反应，是否也能与难溶于水的氯化银反应？
【作出猜想】猜想I：能反应 猜想II：不能反应
【实验预测】
(3)若猜想I正确，则可观察到反应后溶液的颜色为 。
【进行实验】
(4)取少量氯化银于烧杯中，加入蒸馏水，再加入过量的铁粉，充分搅拌，静置后液体颜色无明显变化。甲同学据此认为猜想II正确，乙同学认为影响液体颜色变化的因素很多，液体颜色无明显变化不能说明反应没有发生。于是他们将烧杯中的物质过滤，继续实验。请完成表格中①~③处填空。
实验操作 实验现象 实验分析与结论
a.取少量滤液于试管中，滴加硝酸银溶液 滤液中含有氯化亚铁，滤渣的成分为 。猜想I正确
b.取滤渣于另一支试管中，向其中加入足量 产生气泡，烧杯内有黑色固体剩余
【反思提升】科学探究中，我们要敢于质疑、收集证据、修正错误观点，提高科学思维能力。
【答案】(1)除去铁片表面的杂质
(2) Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag 强
(3)浅绿色
(4) 产生白色沉淀 稀盐酸(或稀硫酸) 铁、银(或Fe、Ag)
【详解】（1）铁片表面有铁锈等杂质，用砂纸打磨铁片的目的是除去铁片表面的杂质，使铁与硝酸银溶液充分接触反应 故填：除去铁片表面的杂质。
（2）铁与硝酸银溶液发生置换反应，生成硝酸亚铁和银，化学方程式为；在金属活动性顺序中，前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来，铁能置换出硝酸银中的银，证明铁的金属活动性比银强 。
（3）若猜想I正确，铁与氯化银反应生成氯化亚铁和银，氯化亚铁溶液呈浅绿色 ，所以可观察到反应后溶液的颜色为浅绿色。
（4）a.结论中滤液含有氯化亚铁，取少量滤液于试管中，滴加硝酸银溶液，氯化亚铁和硝酸银反应产生氯化银沉淀和硝酸亚铁，所以现象是产生白色沉淀。
b.根据实验现象 “产生气泡”，及实验中用了过量的铁粉，可知加入的是足量酸，铁和稀盐酸反应会产生氯化亚铁和氢气，所以填：稀盐酸（或稀硫酸 ）。
取滤渣，向其中加入足量稀盐酸（或稀硫酸 ） ，铁已经完全反应酸足量；烧杯内有黑色固体剩余，说明是不能酸反应的银，则黑色固体是银（粉末状银为黑色 ），所以滤渣的成分为银和铁(或Fe、Ag)。
18．（2025·天津市）金属及金属材料具有广泛用途
(1)铜能被加工成厚度仅为的超薄铜箔，说明铜具有良好的 （填“延展性”或“导电性”）。
(2)炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁在高温下反应，其化学方程式为 。
(3)将一定量的铁粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。则滤渣的成分为 （填化学式）。
(4)铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金（不含其他元素）中铝的质量分数，现将4.8g的铝镁合金与足量稀硫酸充分反应，生成0.5g氢气。该合金中铝的质量分数为 。
【答案】(1)延展性
(2)
(3)Ag、Cu、Fe
(4)75%
【详解】（1）铜能被加工成厚度仅为的超薄铜箔，说明铜具有良好的延展性；
（2）炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（3）金属活动性顺序为Fe＞H＞Cu＞Ag。铁粉优先置换硝酸银中的Ag，再置换硝酸铜中的Cu。若铁过量，滤渣中会残留未反应的Fe，同时含被置换出的Cu和Ag，加入稀盐酸产生气泡，说明滤渣中含Fe，则滤渣的成分为Ag、Cu、Fe；
（4）设合金中Al质量为，Mg质量为，铝和硫酸反应生成氢气的质量为，镁和硫酸反应生成氢气的质量为
则
解得
则该合金中铝的质量分数为。
考点03 金属资源的利用和保护
19．（2025·安徽省）下列劳动实践与所述化学知识没有关联的是
选项 劳动实践 化学知识
A 晾晒湿衣服 水在一定条件下可发生分解反应
B 擦干洗净后的铁锅 铁在潮湿的空气中易生锈
C 用活性炭等自制净水器 活性炭具有吸附性
D 给劳动基地的蔬菜施用尿素 尿素是一种化肥
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A、晾晒湿衣服是水分蒸发的过程，属于物理变化，而水的分解反应是化学变化，需要通电等条件，两者无关联，故A符合题意；
B、铁在潮湿空气中与氧气、水反应生成铁锈，擦干铁锅可隔绝水分，防止生锈，故B不符合题意；
C、活性炭内部多孔结构能吸附杂质和异味，用于净水器正是利用这一性质，故C不符合题意；
D、尿素含氮元素，属于氮肥，施用尿素可为植物补充氮营养，故D不符合题意。
故选A。
20．（2025·四川省广安市）设计合理的实验方案是实验成功的保障。下列图示实验方案能达到目的的是
A．探究物质燃烧是否需要氧气 B．探究空气中氧气的含量
C．鉴别氢气和甲烷 D．探究铁生锈是否与水有关
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A、实验中白磷和石子都与氧气接触，无法探究物质燃烧是否需要氧气，该方案不能达到目的；
B、红磷在集气瓶中燃烧消耗氧气，装置冷却至室温后，打开止水夹，由于集气瓶内压强减小，烧杯中的水会进入集气瓶，进入水的体积就是集气瓶内氧气的体积，可用于探究空气中氧气的含量，该方案能达到目的；
C、氢气和甲烷燃烧都生成水，干冷烧杯内壁都会出现水珠，仅通过此实验无法鉴别氢气和甲烷，该方案不能达到目的；
D、两支试管中的铁钉都与水接触，无法探究铁生锈是否与水有关，该方案不能达到目的。
故选B。
21．（2025·天津市）下列选项中，图示实验的现象及结论正确的是
选项 实验图示 现象及结论
A 加入硝酸铵后，U形管①处液面高于②处液面，证明硝酸铵溶于水放热
B 一段时间后烧杯④中溶液的颜色由红色逐渐变浅至无色，证明③中挥发出的氯化氢气体扩散到④中，发生了中和反应
C 一段时间后⑤中铁钉生锈，⑥⑦中铁钉未生锈，证明铁钉生锈过程有氧气和水参加反应
D 电炉从室温升温至260℃的过程中，⑧先燃烧，⑨后燃烧，⑩ 不燃烧，证明无烟煤和沙子均不是可燃物
A．A B．B C．C D．D
【答案】BC
【详解】A、硝酸铵溶于水吸热，使瓶内压强减小，在外界大气压作用下，U形管①处液面高于②处液面，故选项错误；
B、浓盐酸具有挥发性，③中挥发出的氯化氢气体扩散到④中，氯化氢与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，发生了中和反应，故选项正确；
C、⑤中铁钉既与氧气接触又与水接触，一段时间后生锈；⑥中铁钉只与水接触，未生锈；⑦中铁钉只与氧气接触，未生锈，通过对比证明铁钉生锈过程需要氧气和水参加，故选项正确；
D、从室温升温至260的过程中，⑧先燃烧，⑨后燃烧，说明红磷的着火点比白磷高， 不燃烧是因为被沙子覆盖，没有与氧气接触，⑩未燃烧，不能说明无烟煤不是可燃物，可能是因为温度没有达到煤的着火点，故选项错误；
故选：BC。
22．（2025·陕西省）某学习小组同学探究铁钉锈蚀的条件时做了如图所示的实验。
(1)一段时间后，实验①中铁钉锈蚀最严重的部位是 (填“a”“b”或“c”)。
(2)上述实验能证明铁钉锈蚀与 有关。
(3)用稀盐酸或稀硫酸清除上述实验后锈蚀铁钉表面的铁锈时，发生反应的化学方程式为 (任写一个)。
【答案】(1)b
(2)氧气和水
(3)、
【详解】（1）实验①b处铁钉与氧气和水直接接触，故实验①中铁钉锈蚀最严重的部位是b；
（2）实验①中铁钉与氧气和水接触，生锈；实验②中铁钉与氧气接触，不生锈；实验③中铁钉与水接触，不生锈，实验①②对比可知，铁生锈需要与水接触，实验①③对比可知，铁生锈需要与氧气接触，故上述实验能证明铁钉锈蚀与氧气和水有关；
（3）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，该反应的化学方程式为：，
氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应的化学方程式为：。
23．（2025·江苏省苏州市）为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后，在10分钟内温度上升的实验记录
实验编号 活性炭质量/g 食盐质量/g 温度上升值/℃
1 0 0 0.1
2 0.2 0 22.0
3 0.1 3.1
4 0.2 0.1 56.3
下列说法正确的是x
A．铁的锈蚀不需要氧气参与
B．表中的值为0.2
C．欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2
D．对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”
【答案】C
【详解】A、铁的锈蚀需要氧气和水共同作用，故铁的锈蚀需要氧气参与，不符合题意；
B、该实验需要验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，由表可知，实验1和2的变量为是否有活性炭，是探究活性炭对铁粉生锈速率的影响，则实验1和3应是探究食盐对铁粉生锈速率的影响，根据控制变量法，变量是是否含食盐，其他因素相同，则x的值为0，不符合题意；
C、实验1（无活性炭、无食盐）与实验2（有活性炭0.2g、无食盐）的变量仅为活性炭。实验2温度显著升高，说明活性炭能加快铁粉生锈速率，故欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2，符合题意；
D、实验1（无活性炭、无食盐）与实验4（有活性炭0.2g、食盐0.1g）的变量为活性炭和食盐，无法单独证明食盐的作用。正确对比应为实验1（无活性炭、无食盐）和实验3（无活性炭、有食盐），不符合题意。
故选C。
24．（2025·湖南省）郑州古荥镇发现的汉代冶铁遗址，证实中原炼铁历史悠久。炼铁高炉内主要物质间转化关系如下图所示(“—”表示物质间能反应，“→”表示反应一步实现，部分物质和反应条件已略去)。已知B为固体燃料，C为赤铁矿的主要成分。写出物质A在生产、生活中的一种用途： ；A转化为D的化学方程式为 ；C与D反应的化学方程式为 。
【答案】 灭火（合理即可）
【分析】因为已知B为固体燃料，C为赤铁矿的主要成分，则推断B是碳，C是氧化铁，D物质可以与氧化铁反应，碳也能与氧气不充分燃烧生成一氧化碳，故推断D是一氧化碳，一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳，故A推断是二氧化碳，碳也能与氧气反应生成二氧化碳，代入物质符合图示转化关系。
【详解】①因为 A 是由碳反应生成且能转化为具有还原性的物质 D ，所以 A 是二氧化碳。二氧化碳在生产、生活中的用途有灭火等。
②由上述分析可知 A 是二氧化碳， D 是一氧化碳，二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳，化学方程式为：。
③C 是氧化铁， D 是一氧化碳，一氧化碳和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：。
25．（2025·湖北省）钢铁工业加速绿色转型，由“碳冶金”向“氢冶金”升级。工程师在高炉炼铁(图甲)的基础上，开发了氢基竖炉炼铁新工艺，其流程如图(图乙)。
(1)赤铁矿石主要成分Fe2O3中铁元素的化合价为 。
(2)炼铁高炉进风口附近的反应，主要生成CO2而不是CO的原因是 。
(3)新工艺绿色环保，“还原反应室”中主反应为Fe2O3+3H22Fe+3X。
①X的化学式为 。
②该反应属于 (填字母)。
a.化合反应 b.分解反应 c.置换反应 d.复分解反应
(4)图乙中合成气由甲烷和水反应制得，也可由焦炭制得：C+H2OH2+CO。消耗相同质量的水时，理论上前者与后者制得H2的质量比为 。
【答案】(1)+3
(2)进风口氧气充足，碳在氧气充足时燃烧生成二氧化碳
(3) c
(4)3:1
【详解】（1）化合物中元素化合价代数和为0，氧化铁中铁元素化合价为x，则
（2）根据碳在充足的氧气中燃烧会生成二氧化碳但不会生成一氧化碳，故进风口出生成的主要是二氧化碳；
（3）①根据质量守恒定律反应前后原子的种类和个数都不变，反应前有2Fe、3O、6H，反应后有2Fe，故3X中含有6H和3O，故X的化学式是H2O；
②该反应符合一种化合物和一种单质反应生成另一种单质和化合物的反应，属于置换反应，故填：c；
（4）根据题意，，，由此可知一个水分子前者生成3个氢分子，后者生成1个氢分子，故等量的水理论上生成氢气的质量比是3:1.
26．（2025·四川省广安市）化学就在我们身边，根据所学知识回答下列问题。
(1)氧气在加压后可装入钢瓶，请从微观角度解释此现象： 。
(2)18世纪末，科学家通过对水的生成和分解实验的研究，认识了水的组成。请计算水分解时产生的氢气和氧气的质量比： 。
(3)同学们在实验室模拟花农配制100g16%的NaCl溶液用于选种，应进行如下操作：计算→ →量取→溶解→装瓶贴标签。某花卉营养液配方含有以下物质：，其中属于氮肥的是 (填化学式)。
(4)我国化学家徐光宪在稀土分离技术上作出了杰出贡献，稀土金属不可再生，需大力保护。下列有关保护金属资源的做法正确的有___________(填字母)。
A．寻找金属的代用品 B．过度开采金属矿物 C．回收利用废旧金属
【答案】(1)分子间有间隔（或分子间间隔减小）
(2)1：8
(3) 称量 NH4NO3
(4)AC
【详解】（1）气体分子间的间隔较大，加压时分子间隔缩小，体积减小，因此氧气可被压缩装入钢瓶。此现象说明分子间存在间隔（或分子间间隔减小），而非分子本身大小改变。
（2）水分解的化学方程式为。根据方程式，氢气、氧气质量比为（2×2）:（1×32）=4:32=1:8。
（3）配制溶液的步骤为计算→称量（固体NaCl）→量取（水）→溶解→装瓶。
氮肥需含氮元素，硝酸铵含N，属于氮肥；MgSO4含Mg、S、O，CaCl2含Ca、Cl，均不属于氮肥，故填：NH4NO3。
（4）A、寻找金属的代用品，能减少对金属资源的依赖，比如用塑料代替金属制作某些零件，可有效保护金属资源，做法正确 。
B、过度开采金属矿物，会加速金属资源枯竭，还会破坏生态环境，做法错误 。
C、回收利用废旧金属，能使金属重新进入生产循环，提高金属资源利用率，减少新矿物开采，做法正确 。
故选选AC。
27．（2025·四川省成都市）我国使用青铜历史悠久，学习小组对青铜冶炼及防护开展研究。
【查阅资料】
1.孔雀石高温下可分解为CuO、和。
2.铜锈分为无害锈和有害锈。氯化亚铜（CuCl，灰白色固体）和碱式氯化铜[，绿色固体]是有害锈，两者均能与稀硝酸或稀盐酸反应生成可溶的氯化铜。
3.
4.Cu与CuCl均能与酸化后的过氧化氢溶液反应。
【青铜冶炼】
青铜是铜锡合金，我国古代将孔雀石、锡石、木炭投入炉内，高温炼得青铜。
(1)冶炼时，生成铜的化学方程式为 。
(2)青铜中锡（Sn）含量不同，性质有差异。《周礼·考工记》记载了不同青铜铸件的锡含量如表1。
铸件 锡含量/%
编钟 15
箭镞 17
戈戟 14-24
刀剑 25
表1 青铜铸件锡含量表
结合表1和铜锡合金强度硬度图分析，选择含锡量约为25%的青铜铸造刀剑的原因是 。
【青铜防护】
实验一 探究含氯化合物和相对湿度对青铜有害锈形成的影响
在其他条件相同时，用青铜片设计并进行甲、乙两组实验，记录如表2。
实验组别 甲 乙
实验序号 i ii iii iv v vi vii i ii iii iv v vi vii
氯化铵 有 无
相对湿度/% 35 47 58 65 70 85 90 35 47 58 65 70 85 90
实验现象 无明显锈点 均有灰白色锈点，且逐渐变成绿色疏松锈；绿色疏松锈依次增多 无明显锈点
表2 有害锈形成的影响实验记录表
用其他含氯化合物重复实验，观察到相似实验现象。
(3)结合以上实验可得出的结论是 ；甲组iii~vii号实验，相对湿度增加，绿色疏松锈依次增多的原因是 。
实验二 探究铜锈中氯元素的含量
用电子天平称取铜锈10.00g，加足量稀硝酸充分反应后过滤，向滤液中滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀，过滤、洗涤、干燥、称量。重复实验3次，得到沉淀的平均质量为2.87g。
(4)铜锈中氯元素的质量分数为 ；能否用稀盐酸代替稀硝酸进行实验，判断并说明理由 。
实验三 处理青铜有害锈
(5)青铜铸件有白色锈点时，可用酸化后的过氧化氢溶液擦拭，并在5~10分钟后及时清理。“及时清理”的原因是 。
【反思交流】
(6)结合以上研究，对保护青铜器提出合理建议 （写一条即可）。
【答案】(1)（或）
(2)硬度和拉伸强度均比较高
(3) 在其他条件相同时，有含氯化合物且相对湿度达到一定值可形成有害锈 相对湿度越大，氯化亚铜转化为碱式氯化铜的量越多
(4) 7.1% 不能，理由是增加了溶液中氯离子含量，使测得的氯元素质量分数偏大
(5)防止酸化后的过氧化氢溶液与CuCl反应完后继续与Cu反应
(6)隔绝含氯化合物（或降低保存环境的相对湿度）
【详解】（1）我国古代将孔雀石、锡石、木炭投入炉内，高温炼得青铜，孔雀石高温下可分解为CuO、和，所以冶炼时是木炭或木炭不完全燃烧产生的一氧化碳与孔雀石分解生成的CuO发生还原反应生成铜，反应的化学方程式为：或；
（2）铸造刀剑要求材料的硬度、韧性、强度、耐磨性等性质都要好，含锡量约为25%的青铜硬度和拉伸强度均比较高，所以是铸造刀剑的好选择，故填：硬度和拉伸强度均比较高；
（3）结合如表2实验记录，可得出在其他条件相同时，有含氯化合物且相对湿度达到一定值可形成有害锈，故填：在其他条件相同时，有含氯化合物且相对湿度达到一定值可形成有害锈；
甲组iii~vii号实验，相对湿度增加，绿色疏松锈依次增多，是因为相对湿度越大，氯化亚铜转化为碱式氯化铜的量越多，故填：相对湿度越大，氯化亚铜转化为碱式氯化铜的量越多；
（4）设与硝酸银反应的氯化铜的质量为x,
1.35g氯化铜中所含氯元素的质量为
氯化铜中的氯元素完全来自铜锈中，所以10g铜锈中氯元素的质量也为0.71g，所以铜锈中氯元素的质量分数为
不能用稀盐酸代替稀硝酸，因为稀盐酸中含有氯离子，会使测得的氯元素质量分数偏大，故填：不能，理由是增加了溶液中氯离子含量，使测得的氯元素质量分数偏大；
（5）因为Cu与CuCl均能与酸化后的过氧化氢溶液反应，及时擦掉防止酸化后的过氧化氢溶液与CuCl反应完后继续与Cu反应，腐蚀金属铜，故填：防止酸化后的过氧化氢溶液与CuCl反应完后继续与Cu反应；
（6）结合以上实验，保护青铜器应隔绝含氯化合物或降低保存环境的相对湿度，故填：隔绝含氯化合物（或降低保存环境的相对湿度，其他合理答案均可）。
28．（2025·新疆省）活动小组对自热贴发热原理进行探究，某品牌一次性自热贴说明书如下图所示。
【查阅资料】食盐对铁粉生锈有催化作用；蛭石是一种优良的保温材料；吸水性树脂具有强吸水和保水能力，且可反复释水、吸水。
【提出问题】自热贴为什么能发热？
【做出猜想】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验初探】
(1)
实验步骤 实验操作 实验现象 解释或结论
步骤1 取、两袋自热贴，袋打开外袋取出内袋，揭下衬纸；B袋不打开外袋。将两袋样品放置在同样的环境中。 A袋温度很快上升，冷却后其内容物略带红褐色；B袋温度无明显变化，其内容物依旧为灰黑色。 自热贴发热是由于袋内物质与 接触。
步骤2 24小时后，各取少量A、B袋内物质放入甲、乙两支试管中，分别加入足量稀盐酸，充分反应后静置片刻。 甲试管中溶液变黄色；乙试管中有气泡产生，部分物质溶解，溶液变为浅绿色 24小时后，A袋内物质中一定含有 。乙试管中发生反应的化学方程式为 。
【得出结论】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验再探】小组同学利用图1装置，向锥形瓶中分别放入三组物质进行实验。实验一：5g铁粉、1g氯化钠；实验二：5g铁粉、1g氯化钠、1.5mL水；实验三：5g自热贴袋内物质。测得锥形瓶内温度随时间变化的图象如图2所示。
【交流讨论】
(2)实验一中温度几乎不变的原因是 。
(3)能证明实验二中物质发生反应的依据是 。
(4)活性炭具有 结构，在自热贴中可以用来吸附氧气和水加快反应速率。
(5)从能量转化的角度，自热贴发热的实质是将 能转化为热能。
(6)将温度传感器改为湿度传感器，重复实验三，得到的数据如图3所示，造成湿度逐渐增大的原因可能与自热贴中有关的成分是 。
【反思评价】
(7)自热贴储存时应注意的事项是 (答一点即可)。
【答案】(1) 氧气（或空气 ） 氧化铁/Fe2O3
(2)铁与氧气接触，但是缺水，铁没有生锈
(3)温度随时间不断升高
(4)疏松多孔
(5)化学
(6)吸水性树脂
(7)密封（合理即可）
【详解】（1）自热贴发热是由于袋内物质与氧气（或空气 ） 接触。A 袋打开外袋，内袋物质与氧气接触，发生铁粉生锈（缓慢氧化 ）放热；B 袋未打开外袋，隔绝氧气，无明显放热，证明生锈需要氧气 。
24 小时后，A 袋内物质与稀盐酸反应：甲试管溶液变黄色（含Fe2O3，Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，FeCl3溶液呈黄色 ）；乙试管有气泡产生、溶液变浅绿色（含Fe，）。因此，A 袋内一定含有Fe2O3 。乙试管中Fe与稀盐酸反应的化学方程式：。
（2）实验一：5g 铁粉、1g 氯化钠，无水分。铁粉生锈（缓慢氧化 ）需要水参与，因缺少水，无法发生生锈反应，所以温度几乎不变，故填：铁与氧气接触，但是缺水，铁没有生锈 。
（3）实验二：5g 铁粉、1g 氯化钠、1.5mL 水，具备铁粉生锈的条件（铁、氧气、水 ）。生锈是缓慢氧化放热过程，通过图 2 可知，实验二温度随时间升高，证明发生了反应 。
（4）活性炭具有疏松多孔的结构，这种结构使其具有强吸附性，可吸附氧气和水，加快铁粉生锈速率 。
（5）自热贴发热是铁粉生锈（缓慢氧化 ）的过程，实质是将化学能转化为热能 。
（6）自热贴中含吸水性树脂；根据资料：吸水性树脂具有强吸水和保水能力，且可反复释水、吸水 ；反应过程中，吸水性树脂释放水，导致湿度逐渐增大 。
（7）自热贴的发热依赖铁粉生锈（与氧气、水接触 ），因此储存时应密封、干燥、防潮等（合理即可）。
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