专题十四 金属与金属材料
▉考点01 金属材料与金属资源
一、金属材料
1.金属材料的分类
2.金属的物理性质
在常温下，除汞呈液态外，金属都是固体，通常金属都带有金属光泽，具有良好的导电性、导热性、延展性，机械强度大。大多数金属为银白色，金为黄色，铜为紫红色。
3.合金
（1）合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合而成的具有金属特性的物质，合金是一种混合物。
（2）合金的硬度一般大于组成它的纯金属，合金的熔点一般低于组成它的纯金属，合金的抗腐蚀性一般强于组成它的纯金属。
（3）常见的铁合金有钢和生铁，二者的主要区别是碳的含量不同。
二、金属资源
1.铁的冶炼实验
2.铁的锈蚀条件及防锈的方法
3.有关含杂质物质的计算
化学方程式的计算是依据发生化学反应的纯净物之间的质量关系进行的。因此，在进行含杂质物质的计算时，要先把含杂质物质的质量换算成纯净物的质量，再将纯净物的质量代入化学方程式中计算。纯净物和含杂质物质的换算公式：
——纯净物在含杂质物质中的质量分数
▉考点02 金属的性质与用途
1.金属的化学性质
反应 实例 说明 备注
金属与氧气的反应 大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。镁、铝等在常温下就能与氧气反应，铜在加热时能与氧气反应，铁在高温时能在纯氧中燃烧，金在高温时不与氧气反应。因此由金属与反应的难易程度，即可确定金属的活动性 铁在纯氧中燃烧的生成物是；铁在潮湿的空气中生锈主要产物是。金属氧气金属氧化物（化合反应）
金属与盐酸、稀硫酸的反应 在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢，而位于氢后面的金属则不能；并且金属活动性越强，与酸反应的速率越快（即产生的速率越快） 活泼金属酸盐（置换反应）
金属与某些化合物溶液的反应 如果一种金属能将另一种金属从其化合物溶液中置换出来，则该金属的活动性比另一种金属强 （置换反应）（必须可溶；不能为、、）
2.金属活动性顺序
3.金属活动性规律
（1）在金属活动性顺序里，金属位置越靠前，金属的活动性越强。
（2）在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢（酸中的氢）。
（3）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的盐溶液中置换出来（、、除外），如，但和不反应，因为不溶于水，而溶于水。一种金属若同时与两种盐溶液反应，遵循“远距离的先置换”的规律，如Fe粉加入到和的混合溶液中时，先置换出后置换出。
（4）很活泼的金属如、、与盐溶液混合，先与盐溶液中的水反应生成碱，碱再与可发生反应的盐反应，若生成的碱与盐不反应，则得到碱和盐的混合液，不能置换出金属。
（5）金属铁与酸溶液或盐溶液发生置换反应都只能得到+2价的亚铁盐，不能得到+3价铁盐。
4.用途
常见金属具有良好的导热、导电性，故可作炊具、导线等。一些稀有金属如铂、钯等，常用作催化剂等。人类使用最广的金属材料是铁及其合金。
一、金属与酸、盐的反应规律及反应前后溶液质量的变化
项目
反应规律 金属（金属活动性顺序中） 、、金属活动性强，与Q盐反应不能生成新金属
“氢前可置换，氢后不能换” “前金换后金，后金不能换”
，生成的铁显价，不是；可记为“铁与酸，不成三（价）” ，生成的铁显价，不是；可记为“铁与盐，不成三（价）”
酸或盐 选用稀硫酸或稀盐酸，不能用浓硫酸、硝酸，一般不用浓盐酸（易挥发） 盐必须可溶 如不能反应
溶液质量 变化 反应后溶液质量增加，增加的质量是反应的金属的质量减去生成的氢气的质量。如，当有铁参加反应时，生成氢气，则溶液质量增加了 金属与盐溶液反应后，溶液质量可能增大，也可能减小。如，当有铁参加反应时，生成的金属铜为，反应后溶液的质量减少了
二、金属与盐的混合溶液反应后滤渣、滤液成分的判断
将铁粉不断加入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中，由于锌比铁活泼，根据金属与盐的反应规律，铁不与硝酸锌发生反应，因此滤液中一定含有硝酸锌，滤渣中一定不含金属锌；根据“优先反应”规律（远距离先置换），无论铁的量是多少，铁首先与硝酸银溶液发生反应，与硝酸银反应完全后，若铁粉有剩余，再与硝酸铜发生反应。最终剩余物的成分与加入铁粉的量有关。具体分析如下：
铁粉的量（持续加入） 滤渣成分 滤液成分
（1） （2） （3）， （4）， （5），， （1），， （2），， （3），， （4）， （5），
▉方法01 金属与酸反应生成氢气的图像题的解题方法
Ⅰ.图像类型一
横坐标表示反应时间，纵坐标表示氢气质量。
1.等质量氢图
（1）可表示产生氢气的快慢：金属活动性越强，斜率越大，产生氢气越快。
（2）产生等质量氢气的情况
①足量的金属与等质量、等浓度的同种酸反应。
②酸足量，投放的金属与酸反应产生氢气的质量恰好完全相同，如将2.4g镁、1.8g铝、6.5g锌、5.6g铁分别投入足量的盐酸中，充分反应后产生的氢气均为0.2g。
2.等质不等价金属图
该图像表示等质量的4种金属分别与足量稀盐酸反应时，氢气质量与反应时间的关系。
①越先出现拐点，表示反应速率越快，金属的活动性越强；
②“平台”越高，表示产生的氢气越多；
③产生氢气越多，金属的相对原子质量与化合价的比越小。
Ⅱ.图像类型二
横坐标表示金属质量，纵坐标表示氢气质量。
该图像表示足量等浓度的稀盐酸中分别加入镁、铝、锌和铁的质量与产生氢气质量的关系。
Ⅲ.图像类型三
横坐标表示酸的质量，纵坐标表示氢气的质量。
该图像表示等质量的镁、铝、锌、铁中分别加入等浓度的稀盐酸时，酸的质量与生成氢气质量的关系。
一．常见金属的特性及其应用（共7小题）
1．食品包装袋中经常使用到铝箔，铝能制成铝箔是因为铝具有良好的（ ）
A．密封性 B．防腐性 C．延展性 D．隔热性
2．有一种“魔法磁泥”，当磁铁靠近时，它就会被拉丝般地吸起，如图所示。制作“魔法磁泥”的磁化材料可以是（ ）
A．铁粉 B．铜粉 C．铝粉 D．碳粉
3．《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载：“凡钢铁炼法，用熟铁打成薄片如指头阔，长半寸许”，体现了铁具有的物理性质是（ ）
A．磁性 B．延展性 C．导电性 D．导热性
4．某电镀厂的电镀液中含有金盐，为了回收其中的金元素，技术人员制作了如图的“吸金球”，“吸金球”是装入一些“吸金”物质的纱袋，把“吸金球”浸入电镀液，能“吸”出盐溶液中的金，据上所述，“吸金球”中的“吸金”物质可能是（ ）
A．铁屑（Fe） B．磁石（Fe3O4）
C．活性炭（C） D．胆矾（CuSO4 5H2O）
5．如图，电吉他发音是通过拾音器实现，拾音器中磁体产生的磁场会使吉他金属弦被磁化。制作电吉他金属弦可选用（ ）
A．铜丝 B．铝丝 C．铁丝 D．银丝
6．科学兴趣小组同学制作了一个指南针：两根细针、一个按扣、一只大头针和一块橡皮，做一个如图所示的指南针。做法：用橡皮和大头针制作指南针的底座。使两根细针磁化后穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，这样就制成了一个指南针。据此完成下面小题。下列金属材料中最适合制造细针的是（ ）
A．铝 B．铜 C．银 D．铁
7．实验室用含有杂质的锌粒（杂质既不溶于水，也不参与反应）和稀硫酸反应制取氢气，实验结束后，容器内已无气泡产生，但还有少量固体物质剩余。
（1）反应后溶液中一定有的溶质是 。
（2）判断反应后的溶液中是否有硫酸剩余，下述方法可行的有 。（填序号，可多远）
①往容器内再加锌粒，如有气泡产生，则溶液中有硫酸
②往容器内加氯化钡溶液，如有沉淀生成，则溶液中有硫酸
③容器内再加稀盐酸，如有气泡产生，则溶液中没有硫酸
④将剩余固体加入到碳酸铜溶液中，如有红色固体生成，则溶液中没有硫酸
③往容器内滴加无色酚酞，如果没有变色，说明溶液中没有硫酸
二．金属的物理性质及用途（共7小题）
8．国产“手撕钢”在世界领先的基础上再次突破极限，将厚度降到了0.015毫米!“百炼钢做成了绕指柔”，这是习总书记对国产“手撕钢”的称赞。“百炼钢做成了绕指柔”主要利用了金属的（ ）
A．硬度大 B．导热性 C．导电性 D．延展性
9．某学习小组为了探究不同金属导电性强弱，进行了下图所示的实验。在金属片横截面积、长度相同的情况下，电流表A1、A2、A3测得的电流分别为I1、I2、I3，且I1＞I2＞I3。则下列说法错误的是（ ）
A．导电性：Ag＞Cu＞Fe
B．三种金属中，Fe片电阻最大
C．设计并联电路的目的是控制变量
D．利用图中仪器，改为串联电路也可得出相同结论
10．“摩飞多功能锅”因轻盈易携带、加热快而深受大众喜爱。锅盘是用某种金属经特殊工艺制成，通电后与底座接触，可迅速达到预设温度。据此推断该金属具有的性质是（ ）
A．熔点低 B．易腐蚀 C．导热快 D．密度大
11．近年来预制菜因食用方便快捷而受欢迎，但其单一的营养成分也引发了不少争议。请据此回答下面小题。预制菜产品直接加热后即可食用，因此常选择铝箔包装。这是由于铝箔具有（ ）
A．良好的导电性 B．较小的密度
C．良好的导热性 D．较小的硬度
12．高层建筑的楼顶常用钢铁材质的避雷针，其作用是将雷电引导到地下，该做法主要是利用钢铁具有（ ）
A．金属光泽 B．延展性 C．导电性 D．导热性
13．下列有关金属的用途与性质不相对应的是（ ）
A．用铝做导线——铝具有导电性
B．用铁制铁锅——铁具有良好的导热性
C．用铜制铜丝——铜具有延展性
D．用银做装饰品——银具有美丽的颜色
14．如图所示的机械狗主要用于泰山景区的垃圾清运和货物搬运，其相关示数如表所示。
空载重量 60kg（整机，含电池）
最大移动速度 6m/s
最大站立负载 120kg
持续行走负载 40kg
工作温度 ﹣20℃～55℃
（1）机械狗的电机运行时会产生大量热量，工程师在设计时安装了某款金属散热片，这是由于金属的 。
（2）机械狗以最大负载站立时，四只脚掌与地面的总接触面积为0.012m2，求机械狗对地面的压强？（写出计算过程）
（3）在一次运输任务中，机械狗需要往返运送货物（返程时空载返回），单程距离为3000m。如果空载时以最大移动速度行进，负载货物时以4m/s的速度行进，往返一次需要多长时间？（不计装卸货物时间）
三．合金与合金的性质（共6小题）
15．我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是（ ）
A．熔点比纯铝更高
B．抗腐蚀性能非常差
C．硬度比纯铝小
D．铝元素是地壳中含量最多的金属元素
16．钛合金可用于制作眼镜架，主要是利用了钛合金以下哪个性质（ ）
A．密度小 B．比热大 C．导电性强 D．导热性好
17．2024年11月，我国自主研制的首艘大型LNG（液化天然气）运输船在上海交付，其中殷瓦钢合金是运输船制造的核心材料，该材料属于（ ）
A．纯净物 B．金属单质 C．化合物 D．混合物
18．人类对金属材料的认识和使用经历了漫长的探索过程。据此回答下面小题。
铝合金广泛应用于航空航天领域，如制造火箭外壳。以下铝合金性质中与该用途有关的是（ ）
①密度小
②硬度大
③耐锈蚀
④能与酸反应
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
19．巴黎奥运会上中国代表团共收获了91枚奖牌。每一枚奖牌中央都镶嵌着一块意义非凡的“铁块”，它是早期用于建造埃菲尔铁塔的低碳钢。下列说法正确的是（ ）
A．该低碳钢属于化合物
B．切割低碳钢的过程属于物理变化
C．该低碳钢的硬度比纯铁更小
D．该奖牌可以在潮湿环境中长期保存
20．“九三阅兵”为全世界展示我国全体系战略核心力量，尤其是东风5C液体洲际导弹带给了国人满满的安全感。通过调查，小科发现它的发动机材料使用的是铼合金，具有良好的可塑性，可加工成片、线、棒，用于航天航空的高温结构件、弹性元件、电子元件等。
（1）下列有关铼合金的说法中，正确的有 。（填字母）
A.它是金属材料
B.它是一种化合物
C.它是一种混合物
（2）请你结合材料，写出一条铼合金的物理性质 。
（3）改装前的导弹装载车使用久了会锈迹斑斑，生产中用稀盐酸除去铁制品表面的锈迹，该反应的化学方程式是 。
四．金属的化学性质（共7小题）
21．在托盘天平两边各放一只烧杯，调节至平衡。在两只烧杯里注入相同质量、相同质量分数的足量稀盐酸，然后分别向左右两端烧杯中加入质量相等的Fe和金属A．有气体产生时，天平指针慢慢向左偏转（如图1）：指针偏转到一定角度后，又慢慢向右偏转；反应结束后，天平指针指向右端（如图2）。则天平右端加入金属A可能是（ ）
A．Cu B．Mg C．Zn D．Al
22．如图甲所示，相同条件下，在密闭容器中，分别将等质量的铁粉、镁粉和等体积、等浓度的足量稀硫酸反应；测得一段时间内密闭容器内压强与反应时间的关系如图乙所示。下列分析正确的是（ ）
A．曲线①对应的反应为铁与稀硫酸的反应
B．曲线②对应的反应生成的氢气质量大
C．曲线②对应的反应生成的盐的质量大
D．压强先升后降说明了两种金属与稀硫酸反应放热
23．图像能直观表达化学中各种变化的关系。有关下列图像的描述正确的一项是（ ）
A．①表示等质量的Mg、Fe分别与溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应
B．②表示将氢氧化钠溶液逐渐滴入到盐酸溶液中
C．③不考虑水的蒸发，表示一定量浓盐酸被放置在空气中一段时间
D．④表示向盐酸和氯化钙的混合溶液中滴加碳酸钠溶液至过量
24．如图所示的装置，甲、乙两个相同的瓶内分别装有等质量的铁粉和锌粉，同时加入足量等质量分数的稀硫酸。则反应过程中处于导管中点P的红色液柱移动情况是（ ）
A．先向左移动，最后停在P右侧
B．先向左移动，最后停在P位置
C．先向右移动，最后停在P位置
D．先向右移动，最后停在P左侧
25．两烧杯中盛有等质量、等质量分数的稀盐酸，现向两烧杯中分别加入质量都为m的金属Zn和Fe，生成氢气的质量随加入金属质量的关系如图所示，由图可知（ ）
A．Zn的活动性比Fe强
B．当m＝a时，放入Zn的烧杯中盐酸过量
C．当m＝b时，两烧杯中溶液的质量相等
D．当m＝c时，两烧杯中剩余的金属质量Zn＞Fe
26．如图所示为科技小组制作的“火焰琴”。展示时，试管中金属丝和空气被加热，金属丝表面逐渐变黑，堵住或松开塑料管上不同的孔能发出不同声音。下列说法正确的是（ ）
A．金属丝加热后变黑是因为其中含碳
B．金属丝加热后质量增加不遵循质量守恒定律
C．琴声是由金属丝振动产生的
D．按压不同的孔可以改变琴声的音调
27．如图所示，R是滑动变阻器，它的金属滑片垂直固定在等臂杠杆的中央且可以随杠杆左右转动。杠杆两端分别悬挂等质量、等体积的铁球，此时杠杆平衡。再分别将铁球同时浸没到密度相同的稀硫酸和硫酸铜溶液中（小球体积变化忽略不计），反应一段时间后可观察到的现象是（ ）
A．杠杆失去平衡，左端下沉
B．右侧烧杯中铁球表面有铜析出
C．金属滑片向右移，灯泡L变亮
D．左边烧杯中铁球表面有氢气产生
五．金属活动性顺序及其应用（共7小题）
28．向一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn，溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．取a点溶液，滴加稀盐酸，无白色沉淀
B．c点溶液中溶质有Cu（NO3）2、Zn（NO3）2
C．若取b～c段固体，滴加稀盐酸，无气泡产生
D．取d点的固体有2种
29．学习了金属的活动性顺序之后，小龙用铁作为材料制作了徽章，过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．①中也可以换用稀盐酸进行清洁
B．②的作用是覆盖保护层，防止蚀刻时其他位置发生反应
C．④中铁板上会出现蓝色图案
D．⑤中塑封是为了防止徽章生锈
30．如图1，向烧瓶内注入等量等浓度的稀硫酸，分别剪取长约0.4cm、宽约0.4cm的镁、铁、铜金属条，打磨后投入烧瓶中，迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞。点击采集，获得如图2所示的压强变化曲线。下列说法正确的是（ ）
A．打磨的主要目的是使表面光亮，便于观察
B．曲线a和b对应的金属分别是铜和镁
C．曲线b反应慢的原因是生成微溶物覆盖在金属表面抑制反应
D．曲线c中气压变小的原因是反应停止后温度又恢复到室温
31．将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．金属活动性锌＜R
B．反应结束后过滤，滤渣中一定有Cu，可能有锌和R
C．反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液一定无色
D．某金属粉末含有Zn、Al、Cu中的一种或几种，取6.5g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生0.2g氢气，则该金属粉末的组成有3种情况
32．小金将相同粗细的铁丝和铜丝分别插入盛有相同溶质质量分数的稀盐酸溶液中，发现甲中有气泡生成，乙中无明显现象，如图所示。下列有关说法不正确的是（ ）
A．甲试管中的气体具有可燃性
B．乙试管中没有发生化学变化
C．由实验可知，铜的活动性比铁强
D．将稀盐酸换成稀硫酸，现象不变
33．小塘模拟我国古代劳动人民发明的湿法炼铜技术，在硫酸铜溶液中加入过量铁粉制铜，如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．反应过程中，溶液的颜色保持不变
B．反应过程中，溶液的质量保持不变
C．反应结束后，烧杯中的固体有铁有铜
D．反应说明铜的金属活动性比铁的强
34．室温下，向含有CuSO4、MgSO4的混合溶液中加入ag铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。取少许滤渣加入适量稀盐酸，有气泡生成。下列说法中正确的是（ ）
A．滤液中只含有Fe2+
B．滤液的颜色为蓝色
C．滤渣的质量一定大于ag
D．滤渣中含有铜、镁和铁
六．常见的金属矿物及金属的冶炼（共6小题）
35．李白在《秋浦歌十七首 其十四》中写道：“炉火照天地，红星乱紫烟。”这首诗描写的是古代利用木炭和黄铜矿进行炼铜的壮观场景（如图为AI生图）。下列关于炼铜过程的说法正确的是（ ）
A．黄铜矿在高温条件下生成金属铜和氧气
B．炼铜过程中，氧化铜被还原生成金属铜
C．炼铜时产生的“紫烟”主要是二氧化碳气体
D．炉火的作用是使铜与氧反应生成氧化铜
36．在比较高的温度下，木炭可以和氧化铜反应生成一种金属单质和某元素的最高价氧化物，如图为实验装置图。根据已知条件和实验装置图判断，下列说法正确的是（ ）
A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度
B．反应过程中，铜元素化合价不变
C．木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有氧化性
D．实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出
37．第19届杭州亚运会于2023年9月23日晚在杭州奥体中心体育场盛大开幕。如图为杭州亚运会的主场馆“大莲花”，建造时使用了大量的钢构件。下列关于钢铁的说法正确的是（ ）
A．高炉炼铁可以得到纯铁
B．钢是性能优良的纯金属
C．地壳中含量最高的金属元素是铁
D．炼钢是为了降低生铁中的含碳量
38．下列四种矿物中，硬度最大的是（ ）
A．长石 B．石英 C．云母 D．铁
39．我国有着悠久的钢铁冶炼史，如图甲所示为明代《天工开物》中记载的“炒钢法”，其主要过程可用如图乙表示，将铁矿石与煤炭捣碎加入炼铁炉中鼓入空气，使两者在高温下相互作用，生成的生铁水（含碳量4%左右）流人方塘中，撒入潮泥灰（主要成分是CaCO3）并反复搅拌形成钢（含碳量0.1%以下）。
（1）煤炭在高温炉内可夺取氧化铁中的氧，具有 性。
（2）向方塘中撒入潮泥灰（主要成分是CaCO3）的主要作用是利用高温条件下，将生铁水中含有的SiO2杂质转变为炉渣（主要成分是CaSiO3）和一种氧化物，各元素化合价的不变，请写出生成炉渣的化学反应方程式 。
（3）“炒钢”过程中，需反复搅拌翻炒方塘中的生铁水才能获得钢，反复搅拌的主要目的是 。
40．《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形。其流程图如图所示：
（1）熔炼过程中，氧化铁与一氧化碳在高温下反应的化学方程式为 。
（2）通过搅拌向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量，此过程体现了氧气的 （选填“氧化性”或“还原性”）。
七．金属材料及其应用（共7小题）
41．2025年诺贝尔化学奖授予了在“金属有机框架”（图甲）研究领域作出突出贡献的科学家。金属有机框架是一种由金属和有机物形成的孔径均匀的多孔材料，该材料可对H2和CH4混合而成的气体进行分离（两种分子的尺寸如图乙所示）。下列说法错误的是（ ）
A．金属有机框架是金属材料，只具备金属的物理性质
B．金属有机框架有许多规则的孔隙存在，可以提高分离效率
C．金属有机框架含有碳元素
D．图甲所示的金属有机框架能通过H2分子，而限制了CH4分子
42．东汉时期的“马踏飞燕”堪称我国古代青铜器艺术中无与伦比的珍品。其制作材料属于（ ）
A．合成材料 B．高分子材料
C．金属材料 D．复合材料
43．新型材料N10675主要由镍构成，添加了钼、铬等元素。具有极强的耐腐蚀性能和良好的加工性能，可用于化工、石油天然气、航天航空、电子等行业，该材料属于（ ）
A．合成塑料 B．合成橡胶 C．合成纤维 D．金属材料
44．2025年春晚舞台上，身穿大红棉袄的宇树科技机器人Unitree H1燃爆全球。机器人动作灵活，其中使用了二硫化钼（MoS2）作为润滑剂。它因其独特的层状结构和物理化学性质，在工业、材料科学和新兴技术领域有广泛应用。该机器人的肢体骨骼主要由PEEK材料制成。PEEK是一种性能优异的特种工程塑料，其化学式为
C19H10O3具有高强度和低密度的特性。以下说法正确的是（ ）
A．PEEK属于金属材料
B．PEEK材料由碳原子、氢原子和氧原子构成
C．PEEK材料由碳、氢、氧元素组成
D．PEEK材料不会对环境造成污染
45．如图是出土于杭州的南宋时期独特钱币—金叶子，它轻薄如纸，折如佛经，十分小巧，金叶子系纯金制成，该材料属于（ ）
A．合成材料 B．金属材料 C．复合材料 D．陶瓷材料
46．为了减少汽车油耗，科研人员通过开发新型金属材料来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目的，金属材料应具有的性质是（ ）
A．熔点高 B．密度小 C．硬度大 D．导热性差
47．第19届杭州亚运会顺利闭幕，下列说法不正确的是（ ）
A．亚运火炬“薪火”的主要燃料是甲醇（CH3OH），利用了甲醇的可燃性
B．主体育场屋面采用的新材料铝镁锰板合金，属于有机合成材料
C．主体育场的“花瓣”钢结构造型采用压弯成型技术，利用了金属的延展性
D．亚运会开闭幕式首次使用“数字烟花”代替“实物烟花”，体现了绿色环保理念
八．金属锈蚀的条件及其防护（共7小题）
48．小金向甲、乙两支试管中加入完全相同的铁片，再向甲中加入植物油，U形玻璃管内为红墨水（开始时两端液面相平），如图所示。塞上橡皮塞后，放置一段时间，小金发现只有乙试管中铁片生锈。下列相关说法正确的是（ ）
A．乙试管中的气压变大
B．红墨水始终保持不动
C．植物油可用于隔绝氧气和水
D．铁片生锈现象属于物理变化
49．防止金属锈蚀能有效保护金属资源，下列防锈做法不恰当的是（ ）
A．在金属盒内放置干燥剂
B．在铁制品表面涂油漆
C．将使用后的菜刀抹油
D．用“钢丝球”打磨铝锅表面
50．小金设计了以下甲、乙、丙、丁四组实验，探究铁锈蚀的因素。下列分析不正确的是（ ）
A．铁钉锈蚀属于化学变化
B．丙组是其他各组的对照组
C．甲、乙对比探究铁锈蚀需要O2
D．丁试管中的铁钉锈蚀最严重
51．铁及铁的合金，在生产、生活中有广泛应用，下列关于铁的叙述正确的是（ ）
A．不锈钢能有效防锈是由于改变了铁合金的内部结构
B．只要接触了空气或水，铁就会生锈
C．铁在空气中燃烧会生成黑色的氧化铁
D．铁能制成各种餐具主要是利用了它的导电性和导热性
52．一艘钢制轮船停在海面上（如图所示），则船身的三个位置发生锈蚀的顺序是（ ）
A．a部位最先锈蚀 B．b部位最先锈蚀
C．c部位最先锈蚀 D．三部位同时锈蚀
53．下列说法正确的是（ ）
A．铁钉在潮湿的空气中容易生锈
B．钢铁是钢和铁熔合在一起制得的具有金属特性的合金
C．铜粉在空气中加热后固体质量会增加，因此这个反应不遵守质量守恒定律
D．处理金属废弃物的方法是填埋法
54．俗话说：“江南才子山东将，陕西的黄土埋皇上”。兵马俑被埋在地下千年，随着兵马俑出土的还有许多金属器物，如铜马车、剑等，铜马车上长了铜绿是 变化。有把宝剑在出土时被陶俑压成90度，考古人员当时以为剑被压断了，可是在移开陶俑的瞬间，宝剑恢复了笔直，这个变化属于 变化，这把宝剑不但韧性好，刀锋还很锋利，并没生锈。专家研究发现，它不生锈的原因主要是剑身有一层氧化膜保护层，能使它隔绝 和 。
九．金属的回收利用及其重要性（共6小题）
55．目前世界上80%的原生铜是使用火法冶炼生产。以辉铜矿（主要成分为Cu2S）为原料，炼铜流程如图所示，下列有关叙述中错误的是（ ）
A．粉碎辉铜矿的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应更充分
B．吹炼炉中反应中只有铜元素的化合价发生变化
C．火法炼铜工艺的烟气制酸系统能减缓酸雨的形成
D．生活中常用铜丝作导线，利用的是铜丝的导电性
56．某化学小组进行金属与酸的反应后，想从含有Al2（SO4）3、CuSO4的废液中回收金属铜，设计了如图所示方案。针对该方案过程，分析正确的是（ ）
A．操作a、操作b均为过滤
B．滤液B中可能含有Cu2+
C．过程Ⅱ的现象是溶液由无色变为蓝色
D．最终回收到的铜质量大于固体A中的铜
57．为了从表面被氧化的铜丝网中回收铜，小金设计了以下两种实验方案（试剂足量），充分反应后，关于a、b、c的大小关系正确的是（ ）
A．a＝b＝c B．a＜b＜c C．a＞b＞c D．a＝b＞c
58．2020年11月10日，德清县成功上榜第六届全国文明城市榜单。我县以全国文明城市创建为契机，全域推进垃圾分类工作。把生活垃圾按图示分四类进行科学处置，实行“定时、定点”投放。金属易拉罐属于（ ）
A． B．
C． D．
59．某市一家大型化工厂处理回收含铜废料的生产流程如下：
（1）写出B步骤反应的化学方程式： 。
（2）过滤得到的红色粉末的质量 （填“大于”、“等于”或“小于”）浸入铁屑的质量。
60．某环保小组在实验室研究垃圾分类处理技术。他们发现，旧电器中含有黑色铜丝网（仅含有铜和氧化铜），设计两种回收铜的方案。方案甲：通入CO气体并加热；方案乙：加入稀硫酸微热。
（1）小组同学利用方案甲装置回收铜，反应一段时间后观察，硬质玻璃管中的实验现象为 ；
（2）若采用方案甲将黑色铜丝网完全反应后回收到铜的质量为a，若采用方案乙将同一黑色铜丝网完全反应后回收到铜的质量为b，则a b（选填“＜”、“＞”或“＝”）；
（3）装置C处的酒精灯的作用是 ；
（4）小组同学重新收集16克黑色铜丝网，利用方案甲回收铜，实验结束后测出A装置中固体质量为14.4克，反应的氧化铜质量为 克。专题十四 金属与金属材料
▉考点01 金属材料与金属资源
一、金属材料
1.金属材料的分类
2.金属的物理性质
在常温下，除汞呈液态外，金属都是固体，通常金属都带有金属光泽，具有良好的导电性、导热性、延展性，机械强度大。大多数金属为银白色，金为黄色，铜为紫红色。
3.合金
（1）合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合而成的具有金属特性的物质，合金是一种混合物。
（2）合金的硬度一般大于组成它的纯金属，合金的熔点一般低于组成它的纯金属，合金的抗腐蚀性一般强于组成它的纯金属。
（3）常见的铁合金有钢和生铁，二者的主要区别是碳的含量不同。
二、金属资源
1.铁的冶炼实验
2.铁的锈蚀条件及防锈的方法
3.有关含杂质物质的计算
化学方程式的计算是依据发生化学反应的纯净物之间的质量关系进行的。因此，在进行含杂质物质的计算时，要先把含杂质物质的质量换算成纯净物的质量，再将纯净物的质量代入化学方程式中计算。纯净物和含杂质物质的换算公式：
——纯净物在含杂质物质中的质量分数
▉考点02 金属的性质与用途
1.金属的化学性质
反应 实例 说明 备注
金属与氧气的反应 大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。镁、铝等在常温下就能与氧气反应，铜在加热时能与氧气反应，铁在高温时能在纯氧中燃烧，金在高温时不与氧气反应。因此由金属与反应的难易程度，即可确定金属的活动性 铁在纯氧中燃烧的生成物是；铁在潮湿的空气中生锈主要产物是。金属氧气金属氧化物（化合反应）
金属与盐酸、稀硫酸的反应 在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢，而位于氢后面的金属则不能；并且金属活动性越强，与酸反应的速率越快（即产生的速率越快） 活泼金属酸盐（置换反应）
金属与某些化合物溶液的反应 如果一种金属能将另一种金属从其化合物溶液中置换出来，则该金属的活动性比另一种金属强 （置换反应）（必须可溶；不能为、、）
2.金属活动性顺序
3.金属活动性规律
（1）在金属活动性顺序里，金属位置越靠前，金属的活动性越强。
（2）在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢（酸中的氢）。
（3）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的盐溶液中置换出来（、、除外），如，但和不反应，因为不溶于水，而溶于水。一种金属若同时与两种盐溶液反应，遵循“远距离的先置换”的规律，如Fe粉加入到和的混合溶液中时，先置换出后置换出。
（4）很活泼的金属如、、与盐溶液混合，先与盐溶液中的水反应生成碱，碱再与可发生反应的盐反应，若生成的碱与盐不反应，则得到碱和盐的混合液，不能置换出金属。
（5）金属铁与酸溶液或盐溶液发生置换反应都只能得到+2价的亚铁盐，不能得到+3价铁盐。
4.用途
常见金属具有良好的导热、导电性，故可作炊具、导线等。一些稀有金属如铂、钯等，常用作催化剂等。人类使用最广的金属材料是铁及其合金。
一、金属与酸、盐的反应规律及反应前后溶液质量的变化
项目
反应规律 金属（金属活动性顺序中） 、、金属活动性强，与Q盐反应不能生成新金属
“氢前可置换，氢后不能换” “前金换后金，后金不能换”
，生成的铁显价，不是；可记为“铁与酸，不成三（价）” ，生成的铁显价，不是；可记为“铁与盐，不成三（价）”
酸或盐 选用稀硫酸或稀盐酸，不能用浓硫酸、硝酸，一般不用浓盐酸（易挥发） 盐必须可溶 如不能反应
溶液质量 变化 反应后溶液质量增加，增加的质量是反应的金属的质量减去生成的氢气的质量。如，当有铁参加反应时，生成氢气，则溶液质量增加了 金属与盐溶液反应后，溶液质量可能增大，也可能减小。如，当有铁参加反应时，生成的金属铜为，反应后溶液的质量减少了
二、金属与盐的混合溶液反应后滤渣、滤液成分的判断
将铁粉不断加入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中，由于锌比铁活泼，根据金属与盐的反应规律，铁不与硝酸锌发生反应，因此滤液中一定含有硝酸锌，滤渣中一定不含金属锌；根据“优先反应”规律（远距离先置换），无论铁的量是多少，铁首先与硝酸银溶液发生反应，与硝酸银反应完全后，若铁粉有剩余，再与硝酸铜发生反应。最终剩余物的成分与加入铁粉的量有关。具体分析如下：
铁粉的量（持续加入） 滤渣成分 滤液成分
（1） （2） （3）， （4）， （5），， （1），， （2），， （3），， （4）， （5），
▉方法01 金属与酸反应生成氢气的图像题的解题方法
Ⅰ.图像类型一
横坐标表示反应时间，纵坐标表示氢气质量。
1.等质量氢图
（1）可表示产生氢气的快慢：金属活动性越强，斜率越大，产生氢气越快。
（2）产生等质量氢气的情况
①足量的金属与等质量、等浓度的同种酸反应。
②酸足量，投放的金属与酸反应产生氢气的质量恰好完全相同，如将2.4g镁、1.8g铝、6.5g锌、5.6g铁分别投入足量的盐酸中，充分反应后产生的氢气均为0.2g。
2.等质不等价金属图
该图像表示等质量的4种金属分别与足量稀盐酸反应时，氢气质量与反应时间的关系。
①越先出现拐点，表示反应速率越快，金属的活动性越强；
②“平台”越高，表示产生的氢气越多；
③产生氢气越多，金属的相对原子质量与化合价的比越小。
Ⅱ.图像类型二
横坐标表示金属质量，纵坐标表示氢气质量。
该图像表示足量等浓度的稀盐酸中分别加入镁、铝、锌和铁的质量与产生氢气质量的关系。
Ⅲ.图像类型三
横坐标表示酸的质量，纵坐标表示氢气的质量。
该图像表示等质量的镁、铝、锌、铁中分别加入等浓度的稀盐酸时，酸的质量与生成氢气质量的关系。
一．常见金属的特性及其应用（共7小题）
1．食品包装袋中经常使用到铝箔，铝能制成铝箔是因为铝具有良好的（ ）
A．密封性 B．防腐性 C．延展性 D．隔热性
【答案】C
【解答】解：食品包装袋中经常使用到铝箔，铝能制成铝箔是因为铝具有良好的延展性，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选：C。
2．有一种“魔法磁泥”，当磁铁靠近时，它就会被拉丝般地吸起，如图所示。制作“魔法磁泥”的磁化材料可以是（ ）
A．铁粉 B．铜粉 C．铝粉 D．碳粉
【答案】A
【解答】解：有一种“魔法磁泥”，当磁铁靠近时，它就会被拉丝般地吸起，磁铁能吸引铁、钴、镍等，则制作“魔法磁泥”的磁化材料可以是铁粉。
故选：A。
3．《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载：“凡钢铁炼法，用熟铁打成薄片如指头阔，长半寸许”，体现了铁具有的物理性质是（ ）
A．磁性 B．延展性 C．导电性 D．导热性
【答案】B
【解答】解：熟铁打成薄片是利用其具有良好的延展性。
故选：B。
4．某电镀厂的电镀液中含有金盐，为了回收其中的金元素，技术人员制作了如图的“吸金球”，“吸金球”是装入一些“吸金”物质的纱袋，把“吸金球”浸入电镀液，能“吸”出盐溶液中的金，据上所述，“吸金球”中的“吸金”物质可能是（ ）
A．铁屑（Fe） B．磁石（Fe3O4）
C．活性炭（C） D．胆矾（CuSO4 5H2O）
【答案】A
【解答】解：A、铁的活动性比金强，可以和金盐发生置换反应，故正确；
B、四氧化三铁和金盐不反应，故错误；
C、活性炭（C）和金盐不反应，故错误；
D、胆矾中的硫酸铜不能和金盐发生置换反应产生金，故错误。
故选：A。
5．如图，电吉他发音是通过拾音器实现，拾音器中磁体产生的磁场会使吉他金属弦被磁化。制作电吉他金属弦可选用（ ）
A．铜丝 B．铝丝 C．铁丝 D．银丝
【答案】C
【解答】解：A.铜不是磁性材料，不能被磁化，所以不能用于制作电吉他金属弦，故A错误；
B.铝不是磁性材料，不能被磁化，所以不能用于制作电吉他金属弦，故B错误；
C.铁是磁性材料，能够被磁化，可用于制作电吉他金属弦，故C正确；
D.银不是磁性材料，不能被磁化，所以不能用于制作电吉他金属弦，故D错误；
故选：C。
6．科学兴趣小组同学制作了一个指南针：两根细针、一个按扣、一只大头针和一块橡皮，做一个如图所示的指南针。做法：用橡皮和大头针制作指南针的底座。使两根细针磁化后穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，这样就制成了一个指南针。据此完成下面小题。下列金属材料中最适合制造细针的是（ ）
A．铝 B．铜 C．银 D．铁
【答案】D
【解答】解：铝、铜、银和铁四种物质中，只有铁是磁性材料，所以上述四种金属材料中最适合制造细针的是铁。
故选：D。
7．实验室用含有杂质的锌粒（杂质既不溶于水，也不参与反应）和稀硫酸反应制取氢气，实验结束后，容器内已无气泡产生，但还有少量固体物质剩余。
（1）反应后溶液中一定有的溶质是 ZnSO4 。
（2）判断反应后的溶液中是否有硫酸剩余，下述方法可行的有 ③⑤ 。（填序号，可多远）
①往容器内再加锌粒，如有气泡产生，则溶液中有硫酸
②往容器内加氯化钡溶液，如有沉淀生成，则溶液中有硫酸
③容器内再加稀盐酸，如有气泡产生，则溶液中没有硫酸
④将剩余固体加入到碳酸铜溶液中，如有红色固体生成，则溶液中没有硫酸
③往容器内滴加无色酚酞，如果没有变色，说明溶液中没有硫酸
【答案】（1）ZnSO4；
（2）③⑤。
【解答】解：（1）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，硫酸锌溶解在水里，得到硫酸锌溶液；
（2）①加入盐酸产生气泡，说明锌有剩余，那么硫酸就完全反应，故正确；
②再加入锌粒有气泡产生，证明硫酸有剩余，故正确；
③加入氯化钡，产生沉淀，只能证明溶液中含有硫酸根，不能证明是否含有硫酸，故错误；
④将剩余固体加入到硫酸铜溶液中，如有红色固体生成，说明固体中含有锌，因此硫酸就完全反应；
⑤往容器内滴加无色酚酞，如果没有变色，酚酞在酸性溶液中也不会变色，说明溶液中可能没有硫酸，故错误；
故选：③⑤。故答案为：
（1）ZnSO4；
（2）③⑤。
二．金属的物理性质及用途（共7小题）
8．国产“手撕钢”在世界领先的基础上再次突破极限，将厚度降到了0.015毫米!“百炼钢做成了绕指柔”，这是习总书记对国产“手撕钢”的称赞。“百炼钢做成了绕指柔”主要利用了金属的（ ）
A．硬度大 B．导热性 C．导电性 D．延展性
【答案】D
【解答】解：国产“手撕钢”在世界领先的基础上再次突破极限，将厚度降到了0.015毫米!“百炼钢做成了绕指柔”，柔韧的可以绕指头，主要利用了金属的延展性。
故选：D。
9．某学习小组为了探究不同金属导电性强弱，进行了下图所示的实验。在金属片横截面积、长度相同的情况下，电流表A1、A2、A3测得的电流分别为I1、I2、I3，且I1＞I2＞I3。则下列说法错误的是（ ）
A．导电性：Ag＞Cu＞Fe
B．三种金属中，Fe片电阻最大
C．设计并联电路的目的是控制变量
D．利用图中仪器，改为串联电路也可得出相同结论
【答案】D
【解答】解：A．在金属片横截面积、长度相同的情况下，电流表A1、A2、A3测得的电流分别为I1、I2、I3，且I1＞I2＞I3，说明Ag的导电性最强，Fe的导电性最弱，即导电性：Ag＞Cu＞Fe，故A正确；
B．电流越小，说明电阻越大，因此三种金属中，Fe片电阻最大，故B正确；
C．设计并联电路的目的是控制变量，确保通过各金属片的电流相同，从而可以比较它们的电阻大小，故C正确；
D．利用图中仪器，改为串联电路，由于电流相同，但电压不同，无法直接比较它们的电阻大小，因此不能得出相同结论，故D错误；
故选：D。
10．“摩飞多功能锅”因轻盈易携带、加热快而深受大众喜爱。锅盘是用某种金属经特殊工艺制成，通电后与底座接触，可迅速达到预设温度。据此推断该金属具有的性质是（ ）
A．熔点低 B．易腐蚀 C．导热快 D．密度大
【答案】C
【解答】解：“摩飞多功能锅”的锅盘是用某种金属经特殊工艺制成，通电后与底座接触，可迅速达到预设温度，说明该金属材料的导热快，与熔点低、易腐蚀和密度大无关；
故选：C。
11．近年来预制菜因食用方便快捷而受欢迎，但其单一的营养成分也引发了不少争议。请据此回答下面小题。预制菜产品直接加热后即可食用，因此常选择铝箔包装。这是由于铝箔具有（ ）
A．良好的导电性 B．较小的密度
C．良好的导热性 D．较小的硬度
【答案】C
【解答】解：A.良好的导电性与预制菜加热食用并无直接关联，铝箔包装主要目的不是利用其导电性能，故A错误；
B.较小的密度与能否方便加热食用没有直接联系，密度小不是选择铝箔包装预制菜用于加热的主要原因，故B错误；
C.良好的导热性使得铝箔能够快速传递热量，便于预制菜均匀受热，满足直接加热后食用的需求，故C正确；
D.较小的硬度对预制菜加热食用没有实质性帮助，硬度小不是选择铝箔包装预制菜用于加热的关键因素，故D错误；
故选：C。
12．高层建筑的楼顶常用钢铁材质的避雷针，其作用是将雷电引导到地下，该做法主要是利用钢铁具有（ ）
A．金属光泽 B．延展性 C．导电性 D．导热性
【答案】C
【解答】解：将雷电引导到地下，主要是利用钢铁具有导电性，
故选：C。
13．下列有关金属的用途与性质不相对应的是（ ）
A．用铝做导线——铝具有导电性
B．用铁制铁锅——铁具有良好的导热性
C．用铜制铜丝——铜具有延展性
D．用银做装饰品——银具有美丽的颜色
【答案】D
【解答】解：A.铝具有导电性，这使得铝可以用作导线来传导电流，故A选项金属的用途与性质相对应；
B.铁具有良好的导热性，能够快速将热量传递，所以适合用来制作铁锅，故B选项金属的用途与性质相对应；
C.铜具有延展性，可以被拉成丝，所以用铜制铜丝是利用了铜的延展性，故C选项金属的用途与性质相对应；
D.用银做装饰品主要是因为银具有金属光泽，化学性质稳定，而不是因为具有美丽的颜色这种说法不准确，故D选项金属的用途与性质不相对应；
故选：D。
14．如图所示的机械狗主要用于泰山景区的垃圾清运和货物搬运，其相关示数如表所示。
空载重量 60kg（整机，含电池）
最大移动速度 6m/s
最大站立负载 120kg
持续行走负载 40kg
工作温度 ﹣20℃～55℃
（1）机械狗的电机运行时会产生大量热量，工程师在设计时安装了某款金属散热片，这是由于金属的 导热性好 。
（2）机械狗以最大负载站立时，四只脚掌与地面的总接触面积为0.012m2，求机械狗对地面的压强？（写出计算过程）
（3）在一次运输任务中，机械狗需要往返运送货物（返程时空载返回），单程距离为3000m。如果空载时以最大移动速度行进，负载货物时以4m/s的速度行进，往返一次需要多长时间？（不计装卸货物时间）
【答案】（1）导热性好；
（2）机械狗对地面的压强为1.5×105Pa；
（3）往返一次需要的时间为1250s。
【解答】解：（1）工程师在设计时安装了某款金属散热片，这是由于金属的导热性好；
（2）机械狗站立在水平地面上，对地面的压力大小等于机械狗与负载货物的总重力大小，即：
F＝G总＝m总g＝（120kg+60kg）×10N/kg＝1800N，
机械狗对地面的压强：p1.5×105Pa；
（3）根据v可得，往返一次需要的时间：
t＝t往+t返1250s。
答：（1）导热性好；
（2）机械狗对地面的压强为1.5×105Pa；
（3）往返一次需要的时间为1250s。
三．合金与合金的性质（共6小题）
15．我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是（ ）
A．熔点比纯铝更高
B．抗腐蚀性能非常差
C．硬度比纯铝小
D．铝元素是地壳中含量最多的金属元素
【答案】D
【解答】解：A.合金的熔点一般比组成它的纯金属低，所以铝锂合金的熔点比纯铝低，故A错误；
B.合金的抗腐蚀性能通常比纯金属好，铝锂合金的抗腐蚀性能不会非常差，故B错误；
C.合金的硬度一般比组成它的纯金属大，所以铝锂合金的硬度比纯铝大，故C错误；
D.地壳中含量前四位的元素依次是氧、硅、铝、铁，其中铝是含量最多的金属元素，所以铝锂合金中的铝元素是地壳中含量最多的金属元素，故D正确；
故选：D。
16．钛合金可用于制作眼镜架，主要是利用了钛合金以下哪个性质（ ）
A．密度小 B．比热大 C．导电性强 D．导热性好
【答案】A
【解答】解：钛合金可用于制作眼镜架，主要是利用了钛合金的密度小。
故选：A。
17．2024年11月，我国自主研制的首艘大型LNG（液化天然气）运输船在上海交付，其中殷瓦钢合金是运输船制造的核心材料，该材料属于（ ）
A．纯净物 B．金属单质 C．化合物 D．混合物
【答案】D
【解答】解：A、纯净物是由一种物质组成，殷瓦钢合金，属于混合物，不是纯净物；故选项错误；
B、殷瓦钢合金，属于混合物，不是金属单质；故选项错误；
C、由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物，殷瓦钢合金，属于混合物，不是化合物；故选项错误；
D、合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，殷瓦钢合金是运输船制造的核心材料，该材料属于混合物；故选项正确；
故选：D。
18．人类对金属材料的认识和使用经历了漫长的探索过程。据此回答下面小题。
铝合金广泛应用于航空航天领域，如制造火箭外壳。以下铝合金性质中与该用途有关的是（ ）
①密度小
②硬度大
③耐锈蚀
④能与酸反应
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
【答案】A
【解答】解：①铝合金密度小，这使得其在航空航天领域使用时可以减轻整体重量，有利于飞行器的飞行，与铝合金在航空航天领域的用途密切相关；
②硬度大则可以保证其在承受各种外力时不易变形等，适合制造火箭外壳等需要一定强度的部件，与铝合金在航空航天领域的用途密切相关；
③耐锈蚀可以保证其在各种环境条件下（包括大气中的各种成分等）长时间使用而不被腐蚀损坏，与铝合金在航空航天领域的用途密切相关；
④能与酸反应这一性质在航空航天领域中并不是其优势或所需的性质，相反，能与酸反应可能会导致其在某些酸性环境中被腐蚀等，不利于其在航空航天领域的应用；
故选：A。
19．巴黎奥运会上中国代表团共收获了91枚奖牌。每一枚奖牌中央都镶嵌着一块意义非凡的“铁块”，它是早期用于建造埃菲尔铁塔的低碳钢。下列说法正确的是（ ）
A．该低碳钢属于化合物
B．切割低碳钢的过程属于物理变化
C．该低碳钢的硬度比纯铁更小
D．该奖牌可以在潮湿环境中长期保存
【答案】B
【解答】解：A、低碳钢的主要成分是铁，含有碳等杂质，属于混合物，故选项说法错误。
B、切割低碳钢的过程，只是形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，故选项说法正确。
C、合金比组成它的纯金属的硬度大，该低碳钢的硬度比纯铁更大，故选项说法错误。
D、每一枚奖牌中央都镶嵌着一块意义非凡的“铁块”，它是早期用于建造埃菲尔铁塔的低碳钢，低碳钢的主要成分是铁，铁与氧气、水充分接触时容易生锈，该奖牌不能在潮湿环境中长期保存，故选项说法错误。
故选：B。
20．“九三阅兵”为全世界展示我国全体系战略核心力量，尤其是东风5C液体洲际导弹带给了国人满满的安全感。通过调查，小科发现它的发动机材料使用的是铼合金，具有良好的可塑性，可加工成片、线、棒，用于航天航空的高温结构件、弹性元件、电子元件等。
（1）下列有关铼合金的说法中，正确的有 AC 。（填字母）
A.它是金属材料
B.它是一种化合物
C.它是一种混合物
（2）请你结合材料，写出一条铼合金的物理性质 具有良好的可塑性（或耐高温、具有导电性等） 。
（3）改装前的导弹装载车使用久了会锈迹斑斑，生产中用稀盐酸除去铁制品表面的锈迹，该反应的化学方程式是 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O 。
【答案】（1）AC；
（2）具有良好的可塑性（或耐高温、具有导电性等）；
（3）Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
【解答】解：（1）A.金属材料包括纯金属以及它们的合金，铼合金是金属材料，故选项说法正确。
B.合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，则铼合金是一种混合物，不是化合物，故选项说法错误。
C.合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，则铼合金是一种混合物，故选项说法正确。
（2）铼合金具有良好的可塑性，可加工成片、线、棒，用于航天航空的高温结构件、弹性元件、电子元件等，说明铼合金耐高温、具有导电性等。
（3）铁锈的主要成分是氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
故答案为：
（1）AC；
（2）具有良好的可塑性（或耐高温、具有导电性等）；
（3）Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
四．金属的化学性质（共7小题）
21．在托盘天平两边各放一只烧杯，调节至平衡。在两只烧杯里注入相同质量、相同质量分数的足量稀盐酸，然后分别向左右两端烧杯中加入质量相等的Fe和金属A．有气体产生时，天平指针慢慢向左偏转（如图1）：指针偏转到一定角度后，又慢慢向右偏转；反应结束后，天平指针指向右端（如图2）。则天平右端加入金属A可能是（ ）
A．Cu B．Mg C．Zn D．Al
【答案】C
【解答】解：根据质量相等的铁和金属A加入完全相同的足量稀盐酸中所出现的现象：反应过程中天平指针慢慢向左偏转，可判断金属A反应与盐酸反应放出氢气速率大于金属铁即金属A的活动性比铁强；根据金属活动性顺序镁＞铝＞锌＞铁＞铜，可知锌、镁、铝都符合这一要求；
反应结束后，天平指针指向右端，可判断等质量金属A完全反应放出氢气质量小于金属铁，根据等质量金属完全反应放出放出氢气质量金属的质量，可知四种金属完全反应放出氢气的质量由多到少的顺序铝＞镁＞铁＞锌，金属铜不能和稀盐酸反应生成氢气，则金属锌符合这一要求；
故选：C。
22．如图甲所示，相同条件下，在密闭容器中，分别将等质量的铁粉、镁粉和等体积、等浓度的足量稀硫酸反应；测得一段时间内密闭容器内压强与反应时间的关系如图乙所示。下列分析正确的是（ ）
A．曲线①对应的反应为铁与稀硫酸的反应
B．曲线②对应的反应生成的氢气质量大
C．曲线②对应的反应生成的盐的质量大
D．压强先升后降说明了两种金属与稀硫酸反应放热
【答案】D
【解答】解：A.镁的金属活动性比铁强，相同条件下，等质量的镁粉与稀硫酸反应的速率比铁粉快，产生氢气的速率也更快。由图乙可知，曲线①压强增大的速率比曲线②快，所以曲线①对应的反应为镁粉与稀硫酸的反应，曲线②对应的反应为铁粉与稀硫酸的反应，故A错误；B.等质量的铁粉、镁粉和足量的稀硫酸反应，根据化学方程式Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑，Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，设金属质量为m，镁生成氢气的质量为，铁生成氢气的质量为，所以镁生成氢气的质量大，故B错误；
C.因为铁粉、镁粉等质量且硫酸足量，根据化学方程式可知，镁的相对原子质量小于铁，等质量的镁和铁与足量硫酸反应，镁生成的盐（硫酸镁）的质量大，即曲线①对应的反应生成的盐的质量大，故C错误；
D.开始时压强增大是因为金属与稀硫酸反应生成氢气，气体增多，压强增大；之后压强减小是因为反应放热，温度升高，气体膨胀，压强增大，反应结束后，温度逐渐降低，压强减小，所以压强先升后降说明了两种金属与稀硫酸反应放热，故D正确；
故选：D。
23．图像能直观表达化学中各种变化的关系。有关下列图像的描述正确的一项是（ ）
A．①表示等质量的Mg、Fe分别与溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应
B．②表示将氢氧化钠溶液逐渐滴入到盐酸溶液中
C．③不考虑水的蒸发，表示一定量浓盐酸被放置在空气中一段时间
D．④表示向盐酸和氯化钙的混合溶液中滴加碳酸钠溶液至过量
【答案】C
【解答】解：A、等质量的Mg、Fe分别与溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应，最终镁反应生成的氢气比铁多，故选项不正确。
B、将氢氧化钠溶液逐渐滴入到盐酸溶液中，溶液pH由小于7逐渐升高至大于7，故选项不正确。
C、浓盐酸易挥发，随着氯化氢不断挥发除去，盐酸质量分数逐渐减小，当氯化氢挥发到一定程度时，盐酸质量分数不再变化，故选项正确。
D、向盐酸和氯化钙的混合溶液中滴加碳酸钠溶液至过量，碳酸钠先和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，盐酸完全反应后，碳酸钠再和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，因此开始一段时间不产生沉淀，故选项不正确。
故选：C。
24．如图所示的装置，甲、乙两个相同的瓶内分别装有等质量的铁粉和锌粉，同时加入足量等质量分数的稀硫酸。则反应过程中处于导管中点P的红色液柱移动情况是（ ）
A．先向左移动，最后停在P右侧
B．先向左移动，最后停在P位置
C．先向右移动，最后停在P位置
D．先向右移动，最后停在P左侧
【答案】A
【解答】解：锌的金属活动性比铁强，锌和稀硫酸反应的速率比铁快，开始单位时间内产生的氢气比铁多，开始红色液柱向左移动；根据反应的化学方程式Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑、Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑可知，每56份质量的铁能生成2份质量的氢气，每65份质量的锌能生成2份质量的氢气，等质量的镁和铁与足量硫酸反应，铁生成的氢气质量更多，瓶内压强偏大，红色液柱最终偏向P点右侧。
故选：A。
25．两烧杯中盛有等质量、等质量分数的稀盐酸，现向两烧杯中分别加入质量都为m的金属Zn和Fe，生成氢气的质量随加入金属质量的关系如图所示，由图可知（ ）
A．Zn的活动性比Fe强
B．当m＝a时，放入Zn的烧杯中盐酸过量
C．当m＝b时，两烧杯中溶液的质量相等
D．当m＝c时，两烧杯中剩余的金属质量Zn＞Fe
【答案】B
【解答】解：A.金属活动性强弱是通过反应速率来判断的，根据图像信息无法得出Zn的活动性比Fe强，故A错误；
B.从图像可以看出，当加入金属质量为a时，锌产生的氢气质量比铁产生的氢气质量少，说明此时锌已经完全反应，且锌完全反应产生的氢气质量比等质量铁完全反应产生的氢气质量少，所以放入Zn的烧杯中盐酸过量，故B正确；
C.当m＝b时，铁和锌都完全反应，根据化学方程式Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑，Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，等质量的锌和铁与足量盐酸反应，锌产生的氢气少，进入溶液的锌的质量比铁多，所以两烧杯中溶液的质量不相等，故C错误；
D.当m＝c时，金属都有剩余，等质量的锌和铁，铁的相对原子质量比锌小，所以铁的物质的量比锌大，那么剩余的金属质量Fe＞Zn，故D错误。
故选：B。
26．如图所示为科技小组制作的“火焰琴”。展示时，试管中金属丝和空气被加热，金属丝表面逐渐变黑，堵住或松开塑料管上不同的孔能发出不同声音。下列说法正确的是（ ）
A．金属丝加热后变黑是因为其中含碳
B．金属丝加热后质量增加不遵循质量守恒定律
C．琴声是由金属丝振动产生的
D．按压不同的孔可以改变琴声的音调
【答案】D
【解答】解：A.金属丝加热后变黑通常是因为金属与氧气发生反应生成了金属氧化物，而不是因为含碳，故错误；
B.任何化学反应都遵循质量守恒定律，金属丝加热后质量增加是因为与氧气发生了化合反应，增加了氧元素的质量，仍然遵循质量守恒定律，故错误；
C.琴声是由塑料管内空气柱振动产生的，而不是金属丝振动产生的，故错误；
D.堵住或松开塑料管上不同的孔，改变了空气柱的长度，从而改变了空气柱振动的频率，而频率决定音调，所以按压不同的孔可以改变琴声的音调，故正确。
故选：D。
27．如图所示，R是滑动变阻器，它的金属滑片垂直固定在等臂杠杆的中央且可以随杠杆左右转动。杠杆两端分别悬挂等质量、等体积的铁球，此时杠杆平衡。再分别将铁球同时浸没到密度相同的稀硫酸和硫酸铜溶液中（小球体积变化忽略不计），反应一段时间后可观察到的现象是（ ）
A．杠杆失去平衡，左端下沉
B．右侧烧杯中铁球表面有铜析出
C．金属滑片向右移，灯泡L变亮
D．左边烧杯中铁球表面有氢气产生
【答案】C
【解答】解：ABD、左侧烧杯中铁球与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，稀硫酸的密度则会因铁的溶解而增大，即左边铁球将上升；而右侧烧杯中铁能和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，烧杯中铁球表面有一层红色金属附着，因为铁球在硫酸铜溶液中则会在铁球溶解的同时，生成质量更大的金属铜，使铁球质量增大，溶液密度减小，即右端铁球将下沉。金属滑片向右偏转，即杠杆失去平衡，右端下沉，实验中只看到右侧烧杯中铁球表面有红色物质析出，不能确定是铜，左侧只能看到气泡，不能看出是氢气，故ABD错误；
C、因为右端下沉，金属滑片向右移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由I知电路中的电流变大，灯泡L变亮，故C正确。
故选：C。
五．金属活动性顺序及其应用（共7小题）
28．向一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn，溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．取a点溶液，滴加稀盐酸，无白色沉淀
B．c点溶液中溶质有Cu（NO3）2、Zn（NO3）2
C．若取b～c段固体，滴加稀盐酸，无气泡产生
D．取d点的固体有2种
【答案】C
【解答】解：在金属活动性顺序中，Zn＞Cu＞Ag，向一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn，与两种溶质依次发生反应
Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag
65 216
所以析出银的过程是溶液质量减少的过程；
Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu
65 64
所以析出铜的过程是溶液质量增加的过程
A、在a点时，硝酸银没有全部参加反应，溶液中含有硝酸银，滴加稀盐酸，会生成白色沉淀，故A错误；
B、c点时硝酸铜恰好完全反应，溶液中只有硝酸锌，故B错误；
C、b～c段是硝酸银全部参加反应完后锌和硝酸铜反应的过程，固体为银和铜，滴加稀盐酸，无气泡产生，故C正确；
D、d点时锌过量，因此固体为银、铜、锌3种，故D错误；
故选：C。
29．学习了金属的活动性顺序之后，小龙用铁作为材料制作了徽章，过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．①中也可以换用稀盐酸进行清洁
B．②的作用是覆盖保护层，防止蚀刻时其他位置发生反应
C．④中铁板上会出现蓝色图案
D．⑤中塑封是为了防止徽章生锈
【答案】C
【解答】解：A、铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁能与稀盐酸反应生成可溶于水的氯化铁，换用稀盐酸也能除去表面的氧化物，A正确；
B、②将铁放入石蜡液中，在铁的表面覆盖一层保护层，防止蚀刻时其他位置发生反应，B正确；
C、④中铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，铜为红色，铁板上会出现红色图案，C不正确；
D、⑤中将徽章塑封，目的是防止铁在空气中生锈，D正确。
故选：C。
30．如图1，向烧瓶内注入等量等浓度的稀硫酸，分别剪取长约0.4cm、宽约0.4cm的镁、铁、铜金属条，打磨后投入烧瓶中，迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞。点击采集，获得如图2所示的压强变化曲线。下列说法正确的是（ ）
A．打磨的主要目的是使表面光亮，便于观察
B．曲线a和b对应的金属分别是铜和镁
C．曲线b反应慢的原因是生成微溶物覆盖在金属表面抑制反应
D．曲线c中气压变小的原因是反应停止后温度又恢复到室温
【答案】D
【解答】解：A、打磨的主要目的是除去表面的氧化物，便于反应进行，故选项说法错误。
B、在金属活动性顺序中镁＞铁＞氢＞铜，镁与稀硫酸反应最剧烈，铁次之，铜不能和稀硫酸反应，所以曲线a和b对应的金属分别是铜和铁，故选项说法错误。
C、曲线b反应慢的原因是铁的金属活动性不强，与稀硫酸反应较慢，故选项说法错误。
D、曲线c中气压变小的原因是镁和稀硫酸反应停止后温度又恢复到室温，故选项说法正确。
故选：D。
31．将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．金属活动性锌＜R
B．反应结束后过滤，滤渣中一定有Cu，可能有锌和R
C．反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液一定无色
D．某金属粉末含有Zn、Al、Cu中的一种或几种，取6.5g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生0.2g氢气，则该金属粉末的组成有3种情况
【答案】D
【解答】解：A、将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，结合溶液质量的变化情况图，溶液的质量先增加后减小，最终不变，说明锌和金属R均能与氯化铜溶液反应。锌和氯化铜反应的化学方程式为Zn+CuCl2═ZnCl2+Cu，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，溶液的质量会增加，则先发生的是锌和氯化铜溶液的反应，后发生的是R和氯化铜溶液的反应，说明金属活动性锌＞R，故选项说法错误。
B、反应结束后过滤，滤渣中一定有Cu，一定没有锌，可能有R，故选项说法错误。
C、反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，滤液不一定无色是错误的，若加入R是铁，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁溶液是浅绿色的，故选项说法错误。
D、铜和稀盐酸不反应，锌和稀盐酸反应的化学方程式为Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑，参加反应的锌和生成氢气的质量比为65：2，则产生0.2g氢气，消耗的锌的质量为6.5g；铝和稀盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑，参加反应的铝和生成氢气的质量比为54：6，则产生0.2g氢气，消耗的铝的质量为1.8g；该金属粉末的组成有锌，铜和铝，锌、铝、铜3种情况，故选项说法正确。
故选：D。
32．小金将相同粗细的铁丝和铜丝分别插入盛有相同溶质质量分数的稀盐酸溶液中，发现甲中有气泡生成，乙中无明显现象，如图所示。下列有关说法不正确的是（ ）
A．甲试管中的气体具有可燃性
B．乙试管中没有发生化学变化
C．由实验可知，铜的活动性比铁强
D．将稀盐酸换成稀硫酸，现象不变
【答案】C
【解答】解：A、甲试管中铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，生成的氢气具有可燃性，故选项说法正确。
B、乙试管中铜和稀盐酸不反应，没有发生化学变化，故选项说法正确。
C、甲试管中有气泡产生，乙试管中无明显现象，由实验可知，铜的活动性比铁弱，故选项说法错误。
D、将稀盐酸换成稀硫酸，现象不变，故选项说法正确。
故选：C。
33．小塘模拟我国古代劳动人民发明的湿法炼铜技术，在硫酸铜溶液中加入过量铁粉制铜，如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．反应过程中，溶液的颜色保持不变
B．反应过程中，溶液的质量保持不变
C．反应结束后，烧杯中的固体有铁有铜
D．反应说明铜的金属活动性比铁的强
【答案】C
【解答】解：A、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应过程中，溶液的颜色由蓝色变为浅绿色，故选项说法错误。
B、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，Fe+CuSO4═FeSO4+Cu可知，每56份质量的铁可置换出64份质量的铜，则溶液的质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变，故选项说法错误。
C、铁粉是过量的，反应结束后，烧杯中的固体有铁有铜，故选项说法正确。
D、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应说明铁的金属活动性比铜的强，故选项说法错误。
故选：C。
34．室温下，向含有CuSO4、MgSO4的混合溶液中加入ag铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。取少许滤渣加入适量稀盐酸，有气泡生成。下列说法中正确的是（ ）
A．滤液中只含有Fe2+
B．滤液的颜色为蓝色
C．滤渣的质量一定大于ag
D．滤渣中含有铜、镁和铁
【答案】C
【解答】解：A、滤液中含有镁离子和亚铁离子，故A错误；
B、铜离子反应完全，亚铁离子是浅绿色的，可知滤液的颜色为浅绿色，故B错误；
C、由方程式可知，每56g铁可以置换出64g铜，可知滤渣的质量一定大于ag，故C正确；
D、滤渣中含有铜和铁，没有镁，故D错误。
故选：C。
六．常见的金属矿物及金属的冶炼（共6小题）
35．李白在《秋浦歌十七首 其十四》中写道：“炉火照天地，红星乱紫烟。”这首诗描写的是古代利用木炭和黄铜矿进行炼铜的壮观场景（如图为AI生图）。下列关于炼铜过程的说法正确的是（ ）
A．黄铜矿在高温条件下生成金属铜和氧气
B．炼铜过程中，氧化铜被还原生成金属铜
C．炼铜时产生的“紫烟”主要是二氧化碳气体
D．炉火的作用是使铜与氧反应生成氧化铜
【答案】B
【解答】解：A、黄铜矿的主要成分是二硫化亚铁铜，在高温条件下不会生成金属铜和氧气，故选项说法不正确。
B、古代炼铜是先将黄铜矿转化为氧化铜，再用木炭（还原剂）还原氧化铜，则炼铜过程中，氧化铜被还原生成金属铜，故选项说法正确。
C、二氧化碳是无色气体，炼铜时产生的“紫烟”不是二氧化碳，可能是矿石中的杂质或反应生成的其他有色物质，故选项说法不正确。
D、炉火的作用是提供高温，先将矿物转化为氧化铜，然后再用木炭还原氧化铜，故选项说法不正确。
故选：B。
36．在比较高的温度下，木炭可以和氧化铜反应生成一种金属单质和某元素的最高价氧化物，如图为实验装置图。根据已知条件和实验装置图判断，下列说法正确的是（ ）
A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度
B．反应过程中，铜元素化合价不变
C．木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有氧化性
D．实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出
【答案】A
【解答】解：A、在比较高的温度下，木炭可以和氧化铜反应生成一种金属单质和某元素的最高价氧化物，则给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度，故选项说法正确。
B、在比较高的温度下，木炭可以和氧化铜反应生成一种金属单质和某元素的最高价氧化物，金属单质是铜，反应过程中，铜元素化合价发生了改变，由+2价变为0，故选项说法错误。
C、木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性，故选项说法错误。
D、实验结束后，应先将导气管从澄清石灰水中撤出，再停止加热，以防止烧杯中的液体倒吸入试管中，使热的试管炸裂，故选项说法错误。
故选：A。
37．第19届杭州亚运会于2023年9月23日晚在杭州奥体中心体育场盛大开幕。如图为杭州亚运会的主场馆“大莲花”，建造时使用了大量的钢构件。下列关于钢铁的说法正确的是（ ）
A．高炉炼铁可以得到纯铁
B．钢是性能优良的纯金属
C．地壳中含量最高的金属元素是铁
D．炼钢是为了降低生铁中的含碳量
【答案】D
【解答】解：A、高炉炼铁可以得到生铁，得不到纯铁，选项说法错误；
B、钢是一种铁合金，其含碳量为0.03%～2%，不属于纯金属，选项说法错误；
C、地壳中含量最高的金属元素是铝，选项说法错误；
D、生铁与钢是常见的铁合金，生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，炼钢是为了降低生铁中的含碳量，选项说法正确。
故选：D。
38．下列四种矿物中，硬度最大的是（ ）
A．长石 B．石英 C．云母 D．铁
【答案】B
【解答】解：我们可以将矿物的硬度分为软、较软、较硬和硬四个等级，在三种矿物中，硬度由大到小依次是：石英、长石和云母，而铁属于金属材料，硬度相对矿石来讲较小；
故选：B。
39．我国有着悠久的钢铁冶炼史，如图甲所示为明代《天工开物》中记载的“炒钢法”，其主要过程可用如图乙表示，将铁矿石与煤炭捣碎加入炼铁炉中鼓入空气，使两者在高温下相互作用，生成的生铁水（含碳量4%左右）流人方塘中，撒入潮泥灰（主要成分是CaCO3）并反复搅拌形成钢（含碳量0.1%以下）。
（1）煤炭在高温炉内可夺取氧化铁中的氧，具有 还原 性。
（2）向方塘中撒入潮泥灰（主要成分是CaCO3）的主要作用是利用高温条件下，将生铁水中含有的SiO2杂质转变为炉渣（主要成分是CaSiO3）和一种氧化物，各元素化合价的不变，请写出生成炉渣的化学反应方程式 CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ 。
（3）“炒钢”过程中，需反复搅拌翻炒方塘中的生铁水才能获得钢，反复搅拌的主要目的是 使碳和氧气反应生成二氧化碳而除去 。
【答案】（1）还原。
（2）CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。
（3）使碳和氧气反应生成二氧化碳而除去。
【解答】解：（1）煤炭在高温炉内可夺取氧化铁中的氧，具有还原性。
故答案为：还原。
（2）高温条件下，碳酸钙和二氧化硅反应生成硅酸钙和二氧化碳，反应的化学反应方程式是CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。
故答案为：CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。
（3）“炒钢”过程中，需反复搅拌翻炒方塘中的生铁水才能获得钢，反复搅拌的主要目的是使碳和氧气反应生成二氧化碳而除去。
故答案为：使碳和氧气反应生成二氧化碳而除去。
40．《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形。其流程图如图所示：
（1）熔炼过程中，氧化铁与一氧化碳在高温下反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
（2）通过搅拌向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量，此过程体现了氧气的 氧化性 （选填“氧化性”或“还原性”）。
【答案】（1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（2）氧化性。
【解答】解：（1）熔炼过程中，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
（2）通过搅拌向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量，即碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳，此过程体现了氧气的氧化性。
故答案为：
（1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（2）氧化性。
七．金属材料及其应用（共7小题）
41．2025年诺贝尔化学奖授予了在“金属有机框架”（图甲）研究领域作出突出贡献的科学家。金属有机框架是一种由金属和有机物形成的孔径均匀的多孔材料，该材料可对H2和CH4混合而成的气体进行分离（两种分子的尺寸如图乙所示）。下列说法错误的是（ ）
A．金属有机框架是金属材料，只具备金属的物理性质
B．金属有机框架有许多规则的孔隙存在，可以提高分离效率
C．金属有机框架含有碳元素
D．图甲所示的金属有机框架能通过H2分子，而限制了CH4分子
【答案】A
【解答】解：A、金属有机框架是一种由金属和有机物形成的孔径均匀的多孔材料，它不只具备金属物理性质，还具有多孔性、吸附性等，且含非金属元素（C、H、O、N 等），物理化学性质与纯金属完全不同，故错误；
B、金属有机框架是一种由金属和有机物形成的孔径均匀的多孔材料，规则孔道利于按分子尺寸筛分气体，提高分离效率，故正确；
C、有机配体中含有碳元素，故正确；
D：金属有机框架材料可对H2和CH4混合而成的气体进行分离（两种分子的尺寸如图乙所示）可知，能通过H2分子，而限制了CH4分子，实现了分离，故正确；
故选：A。
42．东汉时期的“马踏飞燕”堪称我国古代青铜器艺术中无与伦比的珍品。其制作材料属于（ ）
A．合成材料 B．高分子材料
C．金属材料 D．复合材料
【答案】C
【解答】解：青铜器是用青铜制成的，青铜是铜的合金，属于金属材料。
故选：C。
43．新型材料N10675主要由镍构成，添加了钼、铬等元素。具有极强的耐腐蚀性能和良好的加工性能，可用于化工、石油天然气、航天航空、电子等行业，该材料属于（ ）
A．合成塑料 B．合成橡胶 C．合成纤维 D．金属材料
【答案】D
【解答】解：金属材料包括纯金属和合金。新型材料N10675主要由镍构成，添加了钼、铬等元素，是一种合金，因此属于金属材料。
故选：D。
44．2025年春晚舞台上，身穿大红棉袄的宇树科技机器人Unitree H1燃爆全球。机器人动作灵活，其中使用了二硫化钼（MoS2）作为润滑剂。它因其独特的层状结构和物理化学性质，在工业、材料科学和新兴技术领域有广泛应用。该机器人的肢体骨骼主要由PEEK材料制成。PEEK是一种性能优异的特种工程塑料，其化学式为
C19H10O3具有高强度和低密度的特性。以下说法正确的是（ ）
A．PEEK属于金属材料
B．PEEK材料由碳原子、氢原子和氧原子构成
C．PEEK材料由碳、氢、氧元素组成
D．PEEK材料不会对环境造成污染
【答案】C
【解答】解：A、PEEK是一种性能优异的特种工程塑料，属于合成材料，故A说法错误；
B、PEEK材料是由C19H10O3分子构成的，C19H10O3分子是由碳原子、氢原子和氧原子构成，故B说法错误；
C、由化学式可知，PEEK材料由碳、氢、氧元素组成，故C说法正确；
D、PEEK材料在自然界中很难降解，会对环境造成污染，故D说法错误。
故选：C。
45．如图是出土于杭州的南宋时期独特钱币—金叶子，它轻薄如纸，折如佛经，十分小巧，金叶子系纯金制成，该材料属于（ ）
A．合成材料 B．金属材料 C．复合材料 D．陶瓷材料
【答案】B
【解答】解：金叶子轻薄如纸，折如佛经，十分小巧，金叶子系纯金制成，该材料属于金属材料。
故选：B。
46．为了减少汽车油耗，科研人员通过开发新型金属材料来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目的，金属材料应具有的性质是（ ）
A．熔点高 B．密度小 C．硬度大 D．导热性差
【答案】B
【解答】解：A.熔点高与减轻汽车自重并无直接关联，故A错误；
B.密度小的金属材料，在相同体积下质量较小，能够实现减轻汽车自重的目的，故B正确；
C.硬度大主要体现材料抵抗外力作用的能力，和减轻汽车自重关系不大，故C错误；
D.导热性差与减轻汽车自重没有直接联系，故D错误；
故选：B。
47．第19届杭州亚运会顺利闭幕，下列说法不正确的是（ ）
A．亚运火炬“薪火”的主要燃料是甲醇（CH3OH），利用了甲醇的可燃性
B．主体育场屋面采用的新材料铝镁锰板合金，属于有机合成材料
C．主体育场的“花瓣”钢结构造型采用压弯成型技术，利用了金属的延展性
D．亚运会开闭幕式首次使用“数字烟花”代替“实物烟花”，体现了绿色环保理念
【答案】B
【解答】解：A、亚运火炬“薪火”的主要燃料是甲醇（CH3OH），利用了甲醇的可燃性，故A说法正确；
B、主体育场屋面采用的新材料铝镁锰板合金，属于金属材料，故B说法错误；
C、主体育场的“花瓣”钢结构造型采用压弯成型技术，利用了金属的延展性，故C说法正确；
D、亚运会开闭幕式首次使用“数字烟花”代替“实物烟花”，减少了烟尘和有害气体的排放，体现了绿色环保理念，故D说法正确。
故选：B。
八．金属锈蚀的条件及其防护（共7小题）
48．小金向甲、乙两支试管中加入完全相同的铁片，再向甲中加入植物油，U形玻璃管内为红墨水（开始时两端液面相平），如图所示。塞上橡皮塞后，放置一段时间，小金发现只有乙试管中铁片生锈。下列相关说法正确的是（ ）
A．乙试管中的气压变大
B．红墨水始终保持不动
C．植物油可用于隔绝氧气和水
D．铁片生锈现象属于物理变化
【答案】C
【解答】解：A、向甲、乙两支试管中加入完全相同的铁片，再向甲中加入植物油，U形玻璃管内为红墨水，塞上橡皮塞后，放置一段时间，小金发现只有乙试管中铁片生锈，铁生锈消耗了试管中的氧气，乙试管中的气压变小，故选项说法错误。
B、乙中铁生锈消耗了试管中的氧气，乙试管中的气压变小，甲试管中铁钉不生锈，气压无明显变化，红墨水的液面最终左低右高，故选项说法错误。
C、植物油可用于隔绝氧气和水，故选项说法正确。
D、铁片生锈，有新物质铁锈生成，属于化学变化，故选项说法错误。
故选：C。
49．防止金属锈蚀能有效保护金属资源，下列防锈做法不恰当的是（ ）
A．在金属盒内放置干燥剂
B．在铁制品表面涂油漆
C．将使用后的菜刀抹油
D．用“钢丝球”打磨铝锅表面
【答案】D
【解答】解：A、干燥剂能吸收水分，减少金属与潮湿空气接触，从而减缓锈蚀，故选项防锈做法恰当。
B、在铁制品表面涂油漆，这是常见的防锈措施，油漆能隔绝铁制品与空气中的氧气和水，防止生锈，故选项防锈做法恰当。
C、将使用后的菜刀抹油，油膜可以隔绝空气和水分，避免菜刀生锈，故选项防锈做法恰当。
D、“钢丝球”打磨铝锅表面，这种做法不恰当，因为钢丝球会刮伤铝锅表面的氧化铝保护膜，导致内部的铝更容易被腐蚀，铝锅清洁应使用软布或海绵，故选项防锈做法不恰当。
故选：D。
50．小金设计了以下甲、乙、丙、丁四组实验，探究铁锈蚀的因素。下列分析不正确的是（ ）
A．铁钉锈蚀属于化学变化
B．丙组是其他各组的对照组
C．甲、乙对比探究铁锈蚀需要O2
D．丁试管中的铁钉锈蚀最严重
【答案】B
【解答】解：甲中的铁钉与氧气和水同时接触，发生锈蚀；乙中的铁钉只与水接触，没有锈蚀；丙中的铁钉只与氧气接触，没有锈蚀；丁中的铁钉与水、氧气和氯化钠同时接触，锈蚀最为严重。
A、铁钉锈蚀，有新物质铁锈生成，属于化学变化，故选项说法正确。
B、丙中铁钉不生锈，不是是其他各组的对照组，故选项说法错误。
C、甲、乙实验中变量是氧气，甲中铁钉生锈，乙中铁钉不生锈，对比可探究铁锈蚀需要O2，故选项说法正确。
D、丁试管中的铁钉锈蚀最严重，故选项说法正确。
故选：B。
51．铁及铁的合金，在生产、生活中有广泛应用，下列关于铁的叙述正确的是（ ）
A．不锈钢能有效防锈是由于改变了铁合金的内部结构
B．只要接触了空气或水，铁就会生锈
C．铁在空气中燃烧会生成黑色的氧化铁
D．铁能制成各种餐具主要是利用了它的导电性和导热性
【答案】A
【解答】解：A、不锈钢能有效防锈是由于改变了铁合金的内部结构，故选项说法正确。
B、铁与氧气和水充分接触时容易生锈，接触了空气或水，铁不一定会生锈，故选项说法错误。
C、铁在空气中只能烧至红热，不能燃烧，故选项说法错误。
D、铁能制成各种餐具主要是利用了它的导热性，故选项说法错误。
故选：A。
52．一艘钢制轮船停在海面上（如图所示），则船身的三个位置发生锈蚀的顺序是（ ）
A．a部位最先锈蚀 B．b部位最先锈蚀
C．c部位最先锈蚀 D．三部位同时锈蚀
【答案】B
【解答】解：铁在空气中锈蚀，实际上是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果，一艘钢制轮船停在海面上，b部位的铁最易和氧气、水充分接触，船身的三个位置发生锈蚀的顺序是b部位最先锈蚀，其次是a部位最先锈蚀，再次是c部位。
故选：B。
53．下列说法正确的是（ ）
A．铁钉在潮湿的空气中容易生锈
B．钢铁是钢和铁熔合在一起制得的具有金属特性的合金
C．铜粉在空气中加热后固体质量会增加，因此这个反应不遵守质量守恒定律
D．处理金属废弃物的方法是填埋法
【答案】A
【解答】解：A、铁钉在潮湿的空气中能与氧气、水分同时接触，容易生锈，故选项说法正确。
B、钢和生铁是铁的两种合金，生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，钢铁不是钢和铁熔合在一起制得的合金，故选项说法错误。
C、铜粉在空气中加热后（与空气中的氧气反应）生成氧化铜，属于化学变化，参加反应的铜粉和氧气的质量之和等于生成的氧化铜的质量，故反应后固体质量会增加，该反应遵守质量守恒定律，故选项说法错误。
D、处理金属废弃物不能使用填埋法；废旧金属废弃物可回收后再加工使用，可以节约金属资源、节约冶炼金属消耗的能源、可以减少对环境的污染，故选项说法错误。
故选：A。
54．俗话说：“江南才子山东将，陕西的黄土埋皇上”。兵马俑被埋在地下千年，随着兵马俑出土的还有许多金属器物，如铜马车、剑等，铜马车上长了铜绿是 化学 变化。有把宝剑在出土时被陶俑压成90度，考古人员当时以为剑被压断了，可是在移开陶俑的瞬间，宝剑恢复了笔直，这个变化属于 物理 变化，这把宝剑不但韧性好，刀锋还很锋利，并没生锈。专家研究发现，它不生锈的原因主要是剑身有一层氧化膜保护层，能使它隔绝 氧气 和 水 。
【答案】化学；物理；氧气；水。
【解答】解：铜绿是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水等发生化学反应生成的新物质，其主要成分是碱式碳酸铜。所以铜马车上长铜绿，有新物质生成，属于化学变化。
宝剑被压成90度后又恢复笔直，只是宝剑的形状发生了改变，没有生成新的物质，属于物理变化。根据金属生锈的条件，剑身有一层氧化膜保护层，这层膜能阻止氧气和水与宝剑接触，从而使宝剑不生锈。
故答案为：化学；物理；氧气；水。
九．金属的回收利用及其重要性（共6小题）
55．目前世界上80%的原生铜是使用火法冶炼生产。以辉铜矿（主要成分为Cu2S）为原料，炼铜流程如图所示，下列有关叙述中错误的是（ ）
A．粉碎辉铜矿的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应更充分
B．吹炼炉中反应中只有铜元素的化合价发生变化
C．火法炼铜工艺的烟气制酸系统能减缓酸雨的形成
D．生活中常用铜丝作导线，利用的是铜丝的导电性
【答案】B
【解答】解：A．粉碎辉铜矿的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应更充分，故A正确；
B．吹炼炉中反应中硫、铜元素的化合价发生变化，二氧化硫转化成硫酸，化合价由+4价变成+6价，故B错误；
C．火法炼铜工艺的烟气制酸系统能将二氧化硫转化成硫酸，可以减缓酸雨的形成，故C正确；
D．生活中常用铜丝作导线，利用的是铜丝的导电性，故D正确。
故选：B。
56．某化学小组进行金属与酸的反应后，想从含有Al2（SO4）3、CuSO4的废液中回收金属铜，设计了如图所示方案。针对该方案过程，分析正确的是（ ）
A．操作a、操作b均为过滤
B．滤液B中可能含有Cu2+
C．过程Ⅱ的现象是溶液由无色变为蓝色
D．最终回收到的铜质量大于固体A中的铜
【答案】A
【解答】解：A、操作a、操作b均能将固体和溶液分离，均是过滤操作，故选项说法正确。
B、铁与CuSO4反应生成硫酸亚铁和铜，铁粉是过量的，滤液B中不可能含有Cu2+，故选项说法错误。
C、向含有Al2（SO4）3、CuSO4的废液的混合溶液中加入过量的铁粉，铁粉不能与Al2（SO4）3溶液反应，铁粉能与CuSO4反应生成硫酸亚铁和铜，固体A是铁和铜的混合物，铁能与过量的稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，过程Ⅱ的现象是溶液由无色变为浅绿色，故选项说法错误。
D、固体A是铁和铜的混合物，铁能与过量的稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，铜不与稀硫酸反应，则最终回收到的铜质量等于固体A中的铜，故选项说法错误。
故选：A。
57．为了从表面被氧化的铜丝网中回收铜，小金设计了以下两种实验方案（试剂足量），充分反应后，关于a、b、c的大小关系正确的是（ ）
A．a＝b＝c B．a＜b＜c C．a＞b＞c D．a＝b＞c
【答案】C
【解答】解：一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，减去了氧元素所占的质量，所以a＞b；甲方案中一氧化碳和氧化铜反应生成的铜附着在铜网表面，和固体铜一起得到称量，而乙方案中稀酸和氧化铜反应时生成了可溶性的铜盐，称量的是固体铜，所以b＞c，所以a、b、c的大小关系为：a＞b＞c。
故选：C。
58．2020年11月10日，德清县成功上榜第六届全国文明城市榜单。我县以全国文明城市创建为契机，全域推进垃圾分类工作。把生活垃圾按图示分四类进行科学处置，实行“定时、定点”投放。金属易拉罐属于（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：各种废弃金属、金属制品、塑料等可回收的垃圾；金属易拉罐可以回收再利用，属于可回收物。
故选：C。
59．某市一家大型化工厂处理回收含铜废料的生产流程如下：
（1）写出B步骤反应的化学方程式： CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O 。
（2）过滤得到的红色粉末的质量 大于 （填“大于”、“等于”或“小于”）浸入铁屑的质量。
【答案】（1）CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O；
（2）大于。
【解答】解：（1）B步骤是氧化铜与硫酸反应生成蓝色的硫酸铜溶液和水，反应的化学方程式为：CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O；
（2）浸入铁屑后，发生的反应为硫酸铜与铁反应生成红色的铜和硫酸亚铁，根据反应关系可知，反应后固体的质量增加，所以过滤得到的红色粉末的质量大于浸入铁屑的质量。
故答案为：（1）CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O；
（2）大于。
60．某环保小组在实验室研究垃圾分类处理技术。他们发现，旧电器中含有黑色铜丝网（仅含有铜和氧化铜），设计两种回收铜的方案。方案甲：通入CO气体并加热；方案乙：加入稀硫酸微热。
（1）小组同学利用方案甲装置回收铜，反应一段时间后观察，硬质玻璃管中的实验现象为 黑色固体变红色 ；
（2）若采用方案甲将黑色铜丝网完全反应后回收到铜的质量为a，若采用方案乙将同一黑色铜丝网完全反应后回收到铜的质量为b，则a ＞ b（选填“＜”、“＞”或“＝”）；
（3）装置C处的酒精灯的作用是 点燃尾气，防止污染空气 ；
（4）小组同学重新收集16克黑色铜丝网，利用方案甲回收铜，实验结束后测出A装置中固体质量为14.4克，反应的氧化铜质量为 8 克。
【答案】（1）黑色固体变红色；
（2）＞；
（3）点燃尾气，防止污染空气；
（4）8。
【解答】解：（1）一氧化碳具有还原性，能将氧化铜转化为铜单质，反应一段时间后观察，硬质玻璃管中的实验现象为黑色固体变红色。
（2）由于一氧化碳和氧化铜反应时把氧化铜转化成了金属铜，得到的铜质量＝氧化铜中的铜元素质量+样品中固体铜质量；而氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，铜不能与稀硫酸反应，得到的铜质量＝样品中固体铜质量，前一方案质量大于后一方案，即a＞b。
（3）一氧化碳有毒，要进行尾气处理，一氧化碳可以燃烧，生成二氧化碳，装置C处的酒精灯的作用是点燃尾气，防止污染空气。
（4）一氧化碳与氧化铜的反应的化学方程式C为O+CuOCu+CO2，A装置中固体质量的变化量为氧化铜中氧元素的质量，则氧元素的质量为16g﹣14.4g＝1.6g，反应的氧化铜质量为＝1.6g÷（100%）＝8g。
故答案为：
（1）黑色固体变红色；
（2）＞；
（3）点燃尾气，防止污染空气；
（4）8。
