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中考第一轮复习：
第10讲金属及金属材料
考点 考点分值
1．区别金属与非金属 a
2．列举金属和非金属的主要性质差异（如导电性、导热性、延展性、金属光泽等） a
3．概述金属与酸、金属与盐反应的条件 b
4．比较金属的活动性顺序 a
5．用金属活动性顺序说明某些现象 b
6．列举金属腐蚀条件 b
7．列举防止金属腐蚀的常用方法 b
8．知道废弃金属对环境的影响 a
9．知道回收废弃金属的意义 a
10.列举改善金属材料性能的主要方法 a
思维导图：
共性 金属光泽 可以做装饰品
拉铁丝、打锄头、做铝箱等
铝丝、铜丝等做导线
用铁锅炒菜、铝茶壶烧水等
特性 ①大多数金属的颜色为银白色或灰色，但金呈_______，铜呈________，铁粉呈_______； ②除______(液态)外，所有金属在室温下都是固体； ③不同的金属熔点、沸点不同。其中钨的熔点最高。
1.金属
一、金属与非金属 常见金属的主要性质和用途
延展性
导电性
【备考补充】常见金属的用途主要从金属的性质、价格、回收等各个方面考虑。如：银是电和热的最佳导体，但其价格昂贵且密度大，因此一般不用作导线和加热器皿。
导热性
金黄色
紫红色
黑色
汞
2.非金属
常温下，大部分非金属元素所组成的单质是气体，也有一些是固体，溴(Br2)是唯一常温下的液态非金属单质。非金属的导电、导热性能均比较差，也没有延展性。
3．常见的金属材料
铁：纯铁为______色有光泽，质软。生铁、钢铁、熟铁都是铁的合金，生铁与钢铁相比，_______有脆性，_____是世界上产量最大的金属材料。
铜：纯铜呈______色，具有良好的延展性，是___和___的良导体，可制造导线和电键。铜是人类历史上使用最早的金 属，主要用于制造各种合金(如____铜、黄铜和白铜)。
银白
硬度高
钢
紫红
电
热
青
铝：纯铝呈_____色，是地壳中含量_____的金属元素。铝表面 易生成致密的_____膜，可以保护内部金属不被腐蚀，据此性质可用于制造医疗器械、冷冻装置、液态天然气的输送管道。铝的密度较_____，形成的合金可用于航天、船舶、汽车等多个领域。铝富有延展性，可制成极薄的铝箔用于食品、药品的包装。
银白
最多
氧化
小
钛：是_____色金属。表面易形成抗腐蚀的_____薄 膜，不怕磁性水雷，可用于核潜艇的制造。能够耐高、低温，可用于制作火箭发动机壳体、导弹。对人体无毒，不与人体肌肉、骨骼反应，且可与人体器官长成一体，可广泛用于制作医疗器械及人工关节、人工心瓣、人造齿根。
灰
氧化
二、金属的化学性质
1．金属与氧气反应
(1)通式：金属＋氧气 → 金属氧化物
活泼金属常温下即能与O2反应，活动性次之的金属与O2反应则需点燃、加热或高温等条件，不活泼金属即使在高温条件下也不与O2反应。
(2)常见金属与氧气反应(化合反应)
条件 金属 现象 化学方程式
常温 铝 缓慢氧化，放出热量，不易察觉
点燃 镁 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体
铁 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
加热 铜 生成黑色固体
高温 金 不反应 金很稳定，高温时也不与氧气反应
4Al + 3O2点燃 2Al2O3
2Mg+O2 点燃 2MgO
3Fe+2O2 点燃 Fe3O4
2Cu+O2加热2CuO
【特别提醒】常温下铝比铁耐腐蚀的原因是金属铝的表面易与氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，它能阻止金属铝继续被空气氧化。
2．金属与酸反应
(1)通式：金属＋酸→盐＋氢气
(2)反应发生的条件：金属活动性必须排在H之前(K、Ca、Na除外)，活动性越靠前的金属反应越剧烈。
(3)常见金属与酸的反应(置换反应)
金属 现象 化学方程式(与稀盐酸、稀硫酸)
镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液为无色
铝 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液为无色
锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液为无色
铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
【特别提醒】金属与酸反应为放热反应。
3．金属与盐反应
(1)通式：金属＋盐(可溶)―→新盐＋新金属
(2)反应发生的条件：活动性较强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)。
反应 现象 化学方程式
铁粉与硫酸铜溶液反应 溶液由___ 色逐渐变为____色
铜丝与硝酸银溶液反应 铜丝表面有银白色固体析出，溶液由___色逐渐变为___色
铝与硫酸铜溶液反应 溶液由___色逐渐变为___色
(3)常见金属与盐的反应(置换反应)
蓝
浅绿
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
无
蓝
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
蓝
无
2Al＋3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
K>Ca>Na> >Al> >Fe>Sn>Pb>(H)> >Hg> >Pt>Au
三、金属互动性顺序
1．金属活动性顺序表
Mg
Zn
金属活动性由 逐渐
Cu
Ag
强
变弱
2．金属活动性顺序的判断
(1)根据金属活动性顺序判断：金属越靠前，活动性越强。
(2)金属与氧气反应的难易程度：反应越容易，金属活动性越强。
(3)金属能否与酸发生反应及反应的剧烈程度：能与酸反应，反应越剧烈，金属活动性越强。
(4)金属能否与金属盐溶液发生置换反应：活动性较强的金属可以把活动性较弱的金属从其盐溶液里置换出来。
(5)金属在自然界的存在形式：以化合态存在的金属比以单质形式存在的金属活动性强。
3．金属活动性顺序的探究
（1）金属活动性顺序的判断依据，图解如下：
1．等质氢图(如图1)
(1)酸不足，金属过量。
(2)酸足量，金属质量不同。
(3)金属越活泼，图示反应物的曲线越陡，如铝比铁活泼，Al与酸反应的坐标曲线比Fe与酸反应的坐标曲线陡。可简单概括为：越陡越活。
2．等质等价金属图(如图2)
相同质量的金属与酸反应，金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高，消耗的酸也越多。可简单概括为：越高越小。
3．等质不等价金属图(如图3)
铝、镁、锌与酸反应生成金属离子的化合价分别为＋3价、＋2价、＋2价，此图反应出等质不等价金属与酸反应不仅速率不同，而且产生的氢气的质量与金属化合价有关。
4．金属活动性顺序的应用
(1)判断某些置换反应能否发生
①判断金属与酸能否反应
前面
②判断金属与盐溶液能否反应
(2)根据金属与盐溶液的反应情况判断滤液、滤渣的成分。
(3)利用金属活动性顺序探究金属锈蚀的快慢程度。金属活动性越强，锈蚀速度越快；金属活动性越弱，锈蚀速度越慢。
(4)利用金属活动性顺序研究金属冶炼的历史。
①金属活动性越弱，从其矿石中还原出单质越容易；
②金属活动性越强，从其矿石中还原出单质越难。
实验：比较铁、铜、银的金属活动性
1．实验原理：根据金属与酸及盐溶液能否发生反应及反应的速率来判断金属的活动性强弱。
判断方法 操作方法 现象与结论
金属能否与稀硫酸或稀盐酸反应及反应速率 将两种金属插入到稀硫酸或稀盐酸中，观察是否产生气体，以及气体产生的快慢 ①有气体产生，说明该金属在金属活动性顺序中排在氢之前，否则排在氢之后
②产生气体速率快的金属比产生气体速率慢的金属活动性强
金属能否与盐溶液发生置换反应 将一种金属插入另一种金属盐溶液中，观察现象(金属表面是不是有另一种金属析出及溶液颜色变化) 如果能将盐溶液中的金属置换出来，说明插入溶液的金属比盐溶液中所含金属的活动性强，反之盐溶液中所含金属比插入溶液的金属活动性强
2. 实验方案设计
(1)比较两种金属的活动性强弱
验证项目 实验方案 判定理由
比较两种金属的活动性强弱，如Cu、Ag 金属和盐溶液 将金属铜放入银的盐溶液中 置换反应能发生，则金属活动性顺序为：铜＞银
将金属银放入铜的盐溶液中 置换反应不能发生，则金属活动性顺序为：银＜铜
比较金属A、B的活动性顺序 金属和酸溶液 将金属A、B分别放入稀盐酸中 若A与酸反应，B与酸不反应，则金属活动性顺序为：A＞B；若A、B均与酸反应，A产生气泡的速率比B快，则金属活动性顺序为：A＞B，若A、B均不与酸反应，则无法判断
(2)比较三种金属的活动性顺序(如Fe、Cu、Ag)
实验方案 判定理由
两盐夹一金 取铁和银的盐溶液，将金属铜分别放入两种盐溶液中 铁的盐溶液中铜片无明显现象，银的盐溶液中铜片上有银白色固体附着，溶液由无色变为蓝色，则金属活动性顺序为：银＜铜＜铁
两金夹一盐 取等量CuSO4溶液2份，向其中分别加入铁片、银片 加入铁片的溶液由蓝色变成浅绿色，而加入银片的溶液无明显现象，则金属活动性顺序为：银＜铜＜铁
3. 实验注意事项
(1)实验前金属必须打磨除去表面的氧化膜或污物。
(2)做金属与酸的反应时一般用稀盐酸或稀硫酸，不用硝酸或浓硫酸，且所选酸的质量和浓度相同。
(3)金属与盐溶液的反应，盐必须可溶。
(4)大于三种的金属判断其金属活动性顺序可先用酸将其分类，再根据以上操作进行探究。
(5)用以上方法判断金属活动性顺序时金属K、Ca、Na除外。
四、金属的冶炼、腐蚀和防护
（一）金属在自然界中的存在
在自然界中，仅有少数金属是以游离态(即单质)的形式存在，而大多数金属是以化合态的形式存在的。
（二）常见金属的冶炼
(1)金属冶炼就是要把金属从化合态变为游离态。
(2)常见的冶炼方法
2．实验装置 3．实验步骤
(1)在试管中加入少量氧化铜粉末，
按照装置图安装固定实验仪器。
(2)通入氢气，过一段时间，再给氧化铜加热。
(3)反应完成后停止加热，继续通入氢气，直至试管冷却。
4．实验现象：试管中的______粉末逐渐变为_____，试管口有水珠出现。
1．实验原理：氢气具有______，能在加热条件下与氧化铜反应生成铜单质。反应的化学方程式为_____________________。
实验一：氢气还原氧化铜
还原性
黑色
红色
H2 + CuO △ Cu + H2O
5．注意事项：试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流至试管底部导致试管炸裂。
6．装置拓展
实验二：一氧化碳还原氧化铁
1．实验原理：一氧化碳具有_______，能在高温条件下将氧化铁中的铁还原出来。反应的化学方程式为_________________。
2．实验装置
还原性
CO+CuO △ Cu+CO2
3．实验步骤
(1)将氧化铁粉末装入玻璃管后固定在铁架台上。
(2)点燃C处酒精灯。
(3)通入一氧化碳，持续一段时间后，点燃酒精喷灯，给氧化铁加热。
(4)熄灭A处酒精喷灯，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却。
(5)停止通入一氧化碳，再熄灭C处酒精灯。
【特别提醒】一氧化碳有毒，需要通过点燃进行尾气处理。
4．实验现象：玻璃管中的_____粉末变为____；试管B中澄清石灰水变浑浊；导管尖嘴处有淡蓝色火焰。
5．装置拓展
(1)一氧化碳还原氧化铜也可使用上述装置。
(2)尾气处理装置还可选择使用气球收集等。
黑色
红色
（三）金属锈蚀的条件
(1)外因：金属的锈蚀与周围环境里水、空气等物质有关，如铁与空气中的_____和____同时接触易生锈。
(2)内因：金属的锈蚀同时也与金属的________有关，不同的金属生锈的难易程度不同。
氧气
水
活动性
（四）金属锈蚀条件的探究
1．实验原理
铁与空气中的氧气、水蒸气等物质反应发生锈蚀，生成铁锈。铁锈的主要成分是________。
Fe2O3
2．实验设计
编号 A B C D
条件 铁钉与空气和水同时接触 铁钉在干燥的空气中 铁钉全部在水中 铁钉与水和氧气接触
图示
生锈程度 易生锈 不生锈 不生锈 最易生锈
分析 ①通过对比A和B两组实验可知，影响铁生锈的因素是_____； ②通过对比A和C两组实验可知，影响铁生锈的因素是________；③通过对比A和D两组实验可知，影响铁生锈的因素是__________。
结论 铁制品锈蚀的条件是与空气中的____和_____同时接触
水
氧气
氧气的浓度
水
氧气
（五）金属锈蚀的防护
1.破坏金属锈蚀的外在条件：①表面覆盖保护膜，如刷油漆、抹油、电镀等；②保持金属表面干燥，如用过的菜刀擦干、放置干燥剂等。
2.改变金属的内在结构，如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢。
五、废弃金属对环境的影响
1．金属污染
垃圾填埋处理后，像铅、镉等有毒金属被腐蚀后会溶于水形成金属离子，污染土壤和地下水源。在潮湿的空气中，金属的氧化和锈蚀也会污染土壤，危害生态环境。
2．回收废弃金属的意义
既可以节约大量的金属资源，又能减少重金属对环境的污染。
金属材料的发展
1. 改善金属材料性能的主要方法：改变金属的_________和外部条件。
2．合金
(1)概念：把一种金属跟其他一种或几种_____(或______)一起_________而成的具有金属特性的物质称为合金。合金属于混合物。
(2)性质特点：与组成它的成分金属相比，合金有硬度_____、熔点_____、抗腐蚀性____的优点。
内部结构
金属
非金属
高温熔合
大
低
强
(3)常见的合金
①铁合金：根据碳含量的不同，铁合金分为生铁和钢两种类型。钢质地坚硬，有弹性和延展性，机械性能好，可用来制作坚硬的汽车车身及刀具、量具和模具等，是最常见、应用较广的一种合金材料。
②铝合金：密度低，但强度比较高，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗腐蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢，可作建筑装饰材料及汽车、飞机、火箭、人造卫星的材料。
③其他合金：镍钛合金、黄铜(铜锌合金)、焊锡(锡与铝的合金)等。
1．司母戊鼎是迄今世界上出土的最重的青铜器，器物硕大，工艺复杂，堪称我国青铜艺术史上的珍品。其制作材料属于（ ）
A．天然材料
B．合成材料
C．金属材料
D．复合材料
知识点1：金属材料及其用途
C
2．为了安全，学校门口都安装了不锈钢防撞柱。不锈钢属于( )
A．合成材料
B．金属材料
C．复合材料
D．无机非金属材料
B
◆变式训练
3．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”知道了“完美羁绊反应”。规定A、B、C三种物质之间两两可以发生化学反应(一定条件)，则称A、B、C三种物质组成“完美羁绊”。如Na、H2O、Cl2可组成“完美羁绊”发生如下化学反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、Cl2+H2O=HCl+HClO、2Na+Cl22NaCl。下列选项中能组成“完美羁绊”的是（ ）
A．CuO、C、CO2 B．C、O2、CO
C．C、H2O、CO2 D．Ca(OH)2、CO2、H2O
知识点2：金属的化学性质
C
4．如图表示等质量的金属和分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应，下列叙述正确的是( )
A．表示反应时间，表示生成氢气的质量
B．表示生成氢气的质量，表示反应所用时间
C．表示参加反应的金属的质量，表示生成氢气的质量
D．表示滴加硫酸的质量，表示生成氢气的质量
D
◆变式训练
5．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”学习了金属的性质，对相关化学知识有了深刻的理解。下列能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的是（ ）
A．Zn、Ag、CuSO4溶液
B．Zn、Cu、Ag、稀盐酸
C．Cu、Ag、ZnSO4溶液
D．Ag、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
知识点3：金属活动性顺序的探究
A
6．钴的金属活动性与铁相似，钴的化合物相关性质如下表。下列预测合理的是（ ）
A．能从溶液中置换出
B．能与盐酸反应得到粉红色溶液
C．能与盐酸反应生成
D．可由与溶液反应制得
B
◆变式训练
物质
在水中的溶解性 灰绿色固体 粉红色固体 溶液呈粉红色 粉红色固体
难溶于水 难溶于水 易溶于水 难溶于水
知识点4：金属的冶炼、腐蚀和防护
7．《天工开物》中有关炼铁的记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”下列说法错误的是( )
A．铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量
B．炼铁时煤炭的作用为提供CO、提高温度
C．炼铁炉中流出的是纯铁
D．炼铁炉中发生的反应之一为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
C
◆变式训练
8．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”观看了《铁的冶练》化学视频，对化学产生了浓厚的兴趣。如图是炼铁高炉示意图，下列说法正确的是（ ）
A．焦炭的主要作用是提供热量、产生二氧化碳
B．石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣
C．生铁出口位置低于炉渣出口的原因是生铁密度小于炉渣
D．产生的废气无需处理，因为它不会污染空气
B
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第10讲 金属及金属材料
考点 考点分值
1．区别金属与非金属 a
2．列举金属和非金属的主要性质差异（如导电性、导热性、延展性、金属光泽等） a
3．概述金属与酸、金属与盐反应的条件 b
4．比较金属的活动性顺序 a
5．用金属活动性顺序说明某些现象 b
6．列举金属腐蚀条件 b
7．列举防止金属腐蚀的常用方法 b
8．知道废弃金属对环境的影响 a
9．知道回收废弃金属的意义 a
10.列举改善金属材料性能的主要方法 a
一、金属与非金属 常见金属的主要性质和用途
1.金属
共性 金属光泽 可以做装饰品
拉铁丝、打锄头、做铝箱等
铝丝、铜丝等做导线
用铁锅炒菜、铝茶壶烧水等
特性 ①大多数金属的颜色为银白色或灰色，但金呈______，铜呈______，铁粉呈______； ②除______(液态)外，所有金属在室温下都是固体； ③不同的金属熔点、沸点不同。其中钨的熔点最高。
【备考补充】常见金属的用途主要从金属的性质、价格、回收等各个方面考虑。如：银是电和热的最佳导体，但其价格昂贵且密度大，因此一般不用作导线和加热器皿。
2.非金属
常温下，大部分非金属元素所组成的单质是气体，也有一些是固体，溴(Br2)是唯一常温下的液态非金属单质。非金属的导电、导热性能均比较差，也没有延展性。
3．常见的金属材料
铁：纯铁为________色有光泽，质软。生铁、钢铁、熟铁都是铁的合金，生铁与钢铁相比，________有脆性，________是世界上产量最大的金属材料。
铜：纯铜呈______色，具有良好的延展性，是______和______的良导体，可制造导线和电键。铜是人类历史上使用最早的金 属，主要用于制造各种合金(如______铜、黄铜和白铜)。
铝：纯铝呈________色，是地壳中含量__________的金属元素。铝表面 易生成致密的__________膜，可以保护内部金属不被腐蚀，据此性质可用于制造医疗器械、冷冻装置、液态天然气的输送管道。铝的密度较______，形成的合金可用于航天、船舶、汽车等多个领域。铝富有延展性，可制成极薄的铝箔用于食品、药品的包装。
钛：是______色金属。表面易形成抗腐蚀的__________薄 膜，不怕磁性水雷，可用于核潜艇的制造。能够耐高、低温，可用于制作火箭发动机壳体、导弹。对人体无毒，不与人体肌肉、骨骼反应，且可与人体器官长成一体，可广泛用于制作医疗器械及人工关节、人工心瓣、人造齿根。
二、金属的化学性质
1．金属与氧气反应
(1)通式：金属＋氧气 ―→ 金属氧化物
活泼金属常温下即能与O2反应，活动性次之的金属与O2反应则需点燃、加热或高温等条件，不活泼金属即使在高温条件下也不与O2反应。
(2)常见金属与氧气反应(化合反应)
条件 金属 现象 化学方程式
常温 铝 缓慢氧化，放出热量，不易察觉 ___________________
点燃 镁 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体 ___________________
铁 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 ___________________
加热 铜 生成黑色固体 ___________________
高温 金 不反应 金很稳定，高温时也不与氧气反应
【特别提醒】常温下铝比铁耐腐蚀的原因是金属铝的表面易与氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，它能阻止金属铝继续被空气氧化。
2．金属与酸反应
(1)通式：金属＋酸―→盐＋氢气
(2)反应发生的条件：金属活动性必须排在H之前(K、Ca、Na除外)，活动性越靠前的金属反应越剧烈。
(3)常见金属与酸的反应(置换反应)
金属 现象 化学方程式(与稀盐酸、稀硫酸)
镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液为无色 _______________________、_______________________
铝 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液为无色 _______________________、_______________________
锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液为无色 _______________________、_______________________
铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色 _______________________、_______________________
【特别提醒】金属与酸反应为放热反应。
3．金属与盐反应
(1)通式：金属＋盐(可溶)―→新盐＋新金属
(2)反应发生的条件：活动性较强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)。
(3)常见金属与盐的反应(置换反应)
反应 现象 化学方程式
铁粉与硫酸铜溶液反应 溶液由______色逐渐变为______色 ________________
铜丝与硝酸银溶液反应 铜丝表面有银白色固体析出，溶液由______色逐渐变为______色 ________________
铝与硫酸铜溶液反应 溶液由______色逐渐变为______色 ________________
三、金属互动性顺序
1．金属活动性顺序表
K>Ca>Na> >Al> >Fe>Sn>Pb>(H)> >Hg> >Pt>Au
金属活动性由 逐渐
2．金属活动性顺序的判断
(1)根据金属活动性顺序判断：金属越靠前，活动性越强。
(2)金属与氧气反应的难易程度：反应越容易，金属活动性越强。
(3)金属能否与酸发生反应及反应的剧烈程度：能与酸反应，反应越剧烈，金属活动性越强。
(4)金属能否与金属盐溶液发生置换反应：活动性较强的金属可以把活动性较弱的金属从其盐溶液里置换出来。
(5)金属在自然界的存在形式：以化合态存在的金属比以单质形式存在的金属活动性强。
3．金属活动性顺序的探究
（1）金属活动性顺序的判断依据，图解如下：
（2）金属与酸反应的坐标曲线图
1．等质氢图(如图1)
(1)酸不足，金属过量。 (2)酸足量，金属质量不同。
(3)金属越活泼，图示反应物的曲线越陡，如铝比铁活泼，Al与酸反应的坐标曲线比Fe与酸反应的坐标曲线陡。可简单概括为：越陡越活。
2．等质等价金属图(如图2)
相同质量的金属与酸反应，金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高，消耗的酸也越多。可简单概括为：越高越小。
3．等质不等价金属图(如图3)
铝、镁、锌与酸反应生成金属离子的化合价分别为＋3价、＋2价、＋2价，此图反应出等质不等价金属与酸反应不仅速率不同，而且产生的氢气的质量与金属化合价有关。
4．金属活动性顺序的应用
(1)判断某些置换反应能否发生
①判断金属与酸能否反应
金属必须位于氢_____
条件 酸一般指稀盐酸或稀硫酸
金属不包括K、Ca、Na
②判断金属与盐溶液能否反应
单质金属必须排在盐中金属的前面
条件 盐必须能溶于水
金属不包含K、Ca、Na
(2)根据金属与盐溶液的反应情况判断滤液、滤渣的成分。
(3)利用金属活动性顺序探究金属锈蚀的快慢程度。金属活动性越强，锈蚀速度越快；金属活动性越弱，锈蚀速度越慢。
(4)利用金属活动性顺序研究金属冶炼的历史。
①金属活动性越弱，从其矿石中还原出单质越容易；
②金属活动性越强，从其矿石中还原出单质越难。
实验：比较铁、铜、银的金属活动性
1．实验原理：根据金属与酸及盐溶液能否发生反应及反应的速率来判断金属的活动性强弱。
判断方法 操作方法 现象与结论
金属能否与稀硫酸或稀盐酸反应及反应速率 将两种金属插入到稀硫酸或稀盐酸中，观察是否产生气体，以及气体产生的快慢 ①有气体产生，说明该金属在金属活动性顺序中排在氢之前，否则排在氢之后 ②产生气体速率快的金属比产生气体速率慢的金属活动性强
金属能否与盐溶液发生置换反应 将一种金属插入另一种金属盐溶液中，观察现象(金属表面是不是有另一种金属析出及溶液颜色变化) 如果能将盐溶液中的金属置换出来，说明插入溶液的金属比盐溶液中所含金属的活动性强，反之盐溶液中所含金属比插入溶液的金属活动性强
2. 实验方案设计
(1)比较两种金属的活动性强弱
验证项目 实验方案 判定理由
比较两种金属的活动性强弱，如Cu、Ag 金属和盐溶液 将金属铜放入银的盐溶液中 置换反应能发生，则金属活动性顺序为：铜＞银
将金属银放入铜的盐溶液中 置换反应不能发生，则金属活动性顺序为：银＜铜
比较金属A、B的活动性顺序 金属和酸溶液 将金属A、B分别放入稀盐酸中 若A与酸反应，B与酸不反应，则金属活动性顺序为：A＞B；若A、B均与酸反应，A产生气泡的速率比B快，则金属活动性顺序为：A＞B，若A、B均不与酸反应，则无法判断
比较三种金属的活动性顺序(如Fe、Cu、Ag)
实验方案 判定理由
两盐夹一金 取铁和银的盐溶液，将金属铜分别放入两种盐溶液中 铁的盐溶液中铜片无明显现象，银的盐溶液中铜片上有银白色固体附着，溶液由无色变为蓝色，则金属活动性顺序为：银＜铜＜铁
两金夹一盐 取等量CuSO4溶液2份，向其中分别加入铁片、银片 加入铁片的溶液由蓝色变成浅绿色，而加入银片的溶液无明显现象，则金属活动性顺序为：银＜铜＜铁
3. 实验注意事项
(1)实验前金属必须打磨除去表面的氧化膜或污物。
(2)做金属与酸的反应时一般用稀盐酸或稀硫酸，不用硝酸或浓硫酸，且所选酸的质量和浓度相同。
(3)金属与盐溶液的反应，盐必须可溶。
(4)大于三种的金属判断其金属活动性顺序可先用酸将其分类，再根据以上操作进行探究。
(5)用以上方法判断金属活动性顺序时金属K、Ca、Na除外。
四、金属的冶炼、腐蚀和防护
（一）金属在自然界中的存在
在自然界中，仅有少数金属是以游离态(即单质)的形式存在，而大多数金属是以化合态的形式存在的。
（二）常见金属的冶炼
(1)金属冶炼就是要把金属从化合态变为游离态。
(2)常见的冶炼方法
实验一：氢气还原氧化铜
1．实验原理：氢气具有________，能在加热条件下与氧化铜反应生成铜单质。反应的化学方程式为__________________________。
2．实验装置
3．实验步骤
(1)在试管中加入少量氧化铜粉末，按照装置图安装固定实验仪器。
(2)通入氢气，过一段时间，再给氧化铜加热。
(3)反应完成后停止加热，继续通入氢气，直至试管冷却。
4．实验现象：试管中的________粉末逐渐变为________，试管口有水珠出现。
5．注意事项：试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流至试管底部导致试管炸裂。
6．装置拓展
实验二：一氧化碳还原氧化铁
1．实验原理：一氧化碳具有________，能在高温条件下将氧化铁中的铁还原出来。反应的化学方程式为____________________________。
2．实验装置
3．实验步骤
(1)将氧化铁粉末装入玻璃管后固定在铁架台上。
(2)点燃C处酒精灯。
(3)通入一氧化碳，持续一段时间后，点燃酒精喷灯，给氧化铁加热。
(4)熄灭A处酒精喷灯，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却。
(5)停止通入一氧化碳，再熄灭C处酒精灯。
【特别提醒】一氧化碳有毒，需要通过点燃进行尾气处理。
4．实验现象：玻璃管中的________粉末变为______；试管B中澄清石灰水变浑浊；导管尖嘴处有淡蓝色火焰。
5．装置拓展
(1)一氧化碳还原氧化铜也可使用上述装置。
(2)尾气处理装置还可选择使用气球收集等。
（三）金属锈蚀的条件
(1)外因：金属的锈蚀与周围环境里水、空气等物质有关，如铁与空气中的________和________同时接触易生锈。
(2)内因：金属的锈蚀同时也与金属的________有关，不同的金属生锈的难易程度不同。
（四）金属锈蚀条件的探究
1．实验原理
铁与空气中的氧气、水蒸气等物质反应发生锈蚀，生成铁锈。铁锈的主要成分是________。
2．实验设计
编号 A B C D
条件 铁钉与空气和水同时接触 铁钉在干燥的空气中 铁钉全部在水中 铁钉与水和氧气接触
图示
生锈程度 易生锈 不生锈 不生锈 最易生锈
分析 ①通过对比A和B两组实验可知，影响铁生锈的因素是_______； ②通过对比A和C两组实验可知，影响铁生锈的因素是_______；③通过对比A和D两组实验可知，影响铁生锈的因素是_________。
结论 铁制品锈蚀的条件是与空气中的______和________同时接触
（五）金属锈蚀的防护
1.破坏金属锈蚀的外在条件：①表面覆盖保护膜，如刷油漆、抹油、电镀等；②保持金属表面干燥，如用过的菜刀擦干、放置干燥剂等。
2.改变金属的内在结构，如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢。
五、废弃金属对环境的影响
1．金属污染
垃圾填埋处理后，像铅、镉等有毒金属被腐蚀后会溶于水形成金属离子，污染土壤和地下水源。在潮湿的空气中，金属的氧化和锈蚀也会污染土壤，危害生态环境。
2．回收废弃金属的意义
既可以节约大量的金属资源，又能减少重金属对环境的污染。
金属材料的发展
1. 改善金属材料性能的主要方法：改变金属的________和外部条件。
2．合金
(1)概念：把一种金属跟其他一种或几种________(或________)一起________而成的具有金属特性的物质称为合金。合金属于混合物。
(2)性质特点：与组成它的成分金属相比，合金有硬度______、熔点______、抗腐蚀性______的优点。
(3)常见的合金
①铁合金：根据碳含量的不同，铁合金分为生铁和钢两种类型。钢质地坚硬，有弹性和延展性，机械性能好，可用来制作坚硬的汽车车身及刀具、量具和模具等，是最常见、应用较广的一种合金材料。
②铝合金：密度低，但强度比较高，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗腐蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢，可作建筑装饰材料及汽车、飞机、火箭、人造卫星的材料。
③其他合金：镍钛合金、黄铜(铜锌合金)、焊锡(锡与铝的合金)等。
知识点1：金属材料及其用途
【例题】
1．司母戊鼎是迄今世界上出土的最重的青铜器，器物硕大，工艺复杂，堪称我国青铜艺术史上的珍品。其制作材料属于（ ）
A．天然材料 B．合成材料
C．金属材料 D．复合材料
◆变式训练
2．为了安全，学校门口都安装了不锈钢防撞柱。不锈钢属于( )
A．合成材料 B．金属材料
C．复合材料 D．无机非金属材料
知识点2：金属的化学性质
【例题】
3．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”知道了“完美羁绊反应”。规定A、B、C三种物质之间两两可以发生化学反应(一定条件)，则称A、B、C三种物质组成“完美羁绊”。如Na、H2O、Cl2可组成“完美羁绊”发生如下化学反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、Cl2+H2O=HCl+HClO、2Na+Cl22NaCl。下列选项中能组成“完美羁绊”的是（ ）
A．CuO、C、CO2 B．C、O2、CO
C．C、H2O、CO2 D．Ca(OH)2、CO2、H2O
◆变式训练
4．如图表示等质量的金属和分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应，下列叙述正确的是( )
A．表示反应时间，表示生成氢气的质量
B．表示生成氢气的质量，表示反应所用时间
C．表示参加反应的金属的质量，表示生成氢气的质量
D．表示滴加硫酸的质量，表示生成氢气的质量
知识点3：金属活动性顺序的探究
【例题】
5．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”学习了金属的性质，对相关化学知识有了深刻的理解。下列能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的是（ ）
A．Zn、Ag、CuSO4溶液 B．Zn、Cu、Ag、稀盐酸
C．Cu、Ag、ZnSO4溶液 D．Ag、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
◆变式训练
6．钴的金属活动性与铁相似，钴的化合物相关性质如下表。下列预测合理的是（ ）
物质
在水中的溶解性 灰绿色固体 粉红色固体 溶液呈粉红色 粉红色固体
难溶于水 难溶于水 易溶于水 难溶于水
A．能从溶液中置换出
B．能与盐酸反应得到粉红色溶液
C．能与盐酸反应生成
D．可由与溶液反应制得
知识点4：金属的冶炼、腐蚀和防护
【例题】
7．《天工开物》中有关炼铁的记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”下列说法错误的是( )
A．铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量
B．炼铁时煤炭的作用为提供CO、提高温度
C．炼铁炉中流出的是纯铁
D．炼铁炉中发生的反应之一为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
◆变式训练
8．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”观看了《铁的冶练》化学视频，对化学产生了浓厚的兴趣。如图是炼铁高炉示意图，下列说法正确的是（ ）
A．焦炭的主要作用是提供热量、产生二氧化碳
B．石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣
C．生铁出口位置低于炉渣出口的原因是生铁密度小于炉渣
D．产生的废气无需处理，因为它不会污染空气
1．（2025·崇州模拟）我国具有悠久的历史文明。以下文物不属于金属材料的是
A．青铜大面具
B．人面鱼纹彩陶盆
C．太阳神鸟金箔
D．黄河大铁牛
2．（2025·武威模拟）下列说法正确的是
A．活性炭吸附水中的杂质发生了化学变化
B．铝表面的氧化铝、铁表面的铁锈都可以起防护作用，防止金属生锈
C．一氧化碳会和人体中的血红蛋白结合，使人中毒死亡
D．、都是铁的合金
3．（2025·柳州模拟）下列关于金属和金属材料的说法中正确的是
A．地壳中含量最多的金属元素是钙
B．生铁和钢都是铁的合金，都属于合成材料
C．金属被发现和使用的先后顺序与金属在自然界中的含量有关
D．用Mg、Cu、溶液可以探究出Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序
4．（2025·柳州模拟）小高同学探究镁与稀硫酸反应后溶液中溶质的成分。在100g样品溶液中滴加NaOH溶液，滴入NaOH溶液的质量与产生沉淀质量的关系如下图所示。下列说法错误的是
A．镁与硫酸反应时，有3.6g镁粉参加反应
B．o~a的反应是
C．原溶液中溶质和的质量比为49∶180
D．该NaOH溶液的质量分数为25.0%
5．（2025·江安模拟）某同学根据铜锈的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想：引起金属铜锈蚀的因素除有氧气和水外，还应该有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”，需要进行下列实验中的
A．甲和乙 B．甲和丁 C．乙和丁 D．丙和丁
6．（2025·隆回模拟）某实验小组按图1所示装置验证质量守恒定律，一天后，发现锥形瓶内只有部分固体变为红棕色，天平示数始终不变，停止实验。下列说法正确的是
A．红棕色固体的主要成分是Fe3O4
B．若将铁粉换成等质量的铁钉，铁钉的锈蚀速率更快
C．该实验过程中，铁单质的质量随时间的变化趋势可用图2表示
D．反应前瓶内铁粉、水和氧气的总质量等于反应后红棕色固体的质量
7．（2025·隆回模拟）北宋湿法炼铜家张潜以胆水（硫酸铜溶液）浸铁炼铜，即利用硫酸铜溶液与铁发生化学反应，将铜析出，此法堪称我国冶金和化学史上的一大发明。有关说法正确的是
A．硫酸铜溶液呈现红色
B．生成物中除了铜，还有硫酸铁
C．铜的化学性质比铁活泼
D．湿法炼铜中有元素化合价发生变化
8．（2025·长沙模拟）2024年11月珠海航展上众多新装备、新技术、新成果首发首秀，折射出我国在金属材料领域技术迅猛发展。下列关于金属材料的说法正确的是
A．只有金属与金属之间才能形成合金
B．合金的熔点一般比其组成金属的高
C．金属资源储量有限，而且不能再生，人们要保护金属资源
D．钢铁在干燥的空气中更容易生锈
9．（2025·深圳模拟）为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，615％）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15％。结合图示判断下列说法错误的是
A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99％
B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C．加热时要先预热再固定在铜粉处加热
D．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少
10．（2025·深圳模拟）下列实验能达到实验目的的是
A．比较合金与其组分金属的硬度
B．探究不同催化剂的催化效果
C．证明铜生锈与、和有关
D．验证质量守恒定律
11．（2025·潮阳模拟）为探究铁、铜、锰的活动性，进行了如图所示实验（金属丝均足量），观察到锰丝表面有固体析出。下列说法错误的是
A．实验前要打磨金属丝
B．①中溶液逐渐变为黄色
C．①、②中发生的均为置换反应
D．三种金属的活动性顺序：锰>铁>铜
12．（2025·新兴模拟）某同学向盛有AgNO3溶液的烧杯中加入一定量铜和铁的混合金属粉末，反应一段时间后过滤，如图所示，下列说法正确的是
A．过滤得到的滤液呈无色
B．滤渣中一定含有三种金属
C．产生的无色气体具有助燃性
D．该实验能得出铁、铜、银三种金属的活动性顺序
13．（2025·四会模拟）如图为我国古代“炼石胆取精华法”制取硫酸的部分场景。“以士擊(即砖坯)垒作两个方头炉，一炉中著铜盘，使定，即密泥之，一炉以炭烧石胆使作烟(氧化铜)，以物扇之，其精华(硫酸)尽入铜盘。炉中却火待冷，开取任用”。“炼石胆取精华法”涉及的化学方程式有：反应1：CuSO·5H2OCuO+SO3↑+5H2O↑，反应2：SO3+H2O=H2SO4。
（1）将铜制成铜盘，是利用了铜的 性。铜还可以广泛应用于制作电线，是利用了铜的 性。
（2）“炭烧石胆使作烟”中“烟”的颜色是 。
（3）古人将烧石胆产生的气体称为“蚀气”，说明已认识到硫酸具有 性。
（4）“精华尽人铜盘”，用“铜盘”不用“铁盘”的原因是 (用化学方程式来表示)。
（5）古人制取完硫酸后，用泥封闭炉门“却火”，其主要的灭火原理是 。
14．（2025·潮安模拟）国产动画电影《哪吒2》中天元鼎的场面震撼人心。我国古代的鼎大多是青铜鼎，如图所示是战国时期的青铜盖鼎（青铜是由铜、锡、铅等组成的合金）。
（1）合金属于 （填“纯净物”或“混合物”），青铜的熔点比铜的熔点 （填“高”或“低”）。
（2）青铜合金中的锡（Sn）会与稀硫酸反应（生成物中Sn呈+2价），写出该反应的化学方程式 ，属于 反应（基本反应类型）。
（3）黄铜（铜锌合金）外观与黄金相似，不法分子常用黄铜仿制纯金珍贵文物，可用 （填名称）对真假黄金进行鉴别。
（4）我国古代的鼎最初是作为炊具出现的，这是利用了铜的 性；可通过“釜底抽薪”的方式实现“慢火烹煮”，从燃烧的条件分析，这是减少了 的供应。
15．（2025·惠城模拟）文物考古领域，化学知识发挥着不可或缺的重要作用。
Ⅰ.科技赋能文物发掘
（1）在文物年代测定工作中，会用到一种特殊的碳原子，其相对原子质量为14。已知碳原子的质子数固定为6，那么该碳原子的中子数为 。
Ⅱ.重现璀璨文明
（2）“百炼钢，绕指柔”这句古语描述了金属材料性质的奇妙转变。生铁在炽热状态下，经过反复捶打处理，最终脱胎成为具有良好韧性的钢。在这一“百炼成钢”的过程中，金属材料的韧性 （填“增强”或“减弱”）。
（3）古代典籍记载：“炼锡之时，需用大型熔炉，投入数百斤锡砂，同时堆积数百斤木炭，通过鼓风设备鼓入空气，促使其熔化。”
①在炼锡的关键环节“点铅勾锡”中，加入铅后锡更容易熔化流出，这是因为形成了合金，合金的熔点一般比组成它的纯金属 （填“高”或“低”）。
②以锡砂（主要成分是）和木炭为原料炼锡，在高温环境下，二者发生反应生成金属锡和一种可燃性气体。请写出该反应的化学方程式： 。
③古代人们常用锡器来盛装酒水和茶水，但很少用其盛放酸性物质，推测其原因可能是 。
Ⅲ.文物的修复与守护
（4）发掘出的一些珍贵文物，会被放置在充满氮气的保护箱中妥善保存。这是利用了氮气 的化学性质。
16．（2025·梅州模拟）《周礼·考工记》记载的“六齐之法”是世界上最早的青铜合金配比经验总结(如下表)。回答问题：
青铜中铜、锡质量比
用途 钟鼎 斧斤 戈戟 大刃 削、杀矢 鉴燧
（1）青铜属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
（2）古代以木炭、孔雀石(主要成分)为原料炼铜。木炭燃烧放热使孔雀石分解为氧化铜，变化前后铜元素化合价 (填“升高”、“不变”或“降低”)；该过程需持续鼓风的原因是 。木炭还用于还原氧化铜，化学反应方程式为 。
（3）古代为制作“戈戟”，在约12石(重量单位)铜中融合 石锡为宜。
（4）古代利器从“斧斤”到“削、杀矢”的硬度逐渐增大，可能的原因是 。
17．（2025·冷水滩模拟）认真阅读下列材料，回答有关问题。
唐鎏金铁芯铜龙，1975 年出土于西安，收藏于陕西历史博物馆。这件铜龙 “以铁铸造内芯，铁上包铜，外层镀金”， 其外表使用了鎏金的装饰工艺，内部最中间是由铁制成的一个中心，外侧则是铜质的龙身，反映出唐代高超的铸造工艺。这件铜龙通体鎏金，身体细长，两只有力的前爪紧扣地面，龙头与上身呈 “S” 形，龙嘴张开，露出牙齿和弯曲的龙舌，两只圆睁的双眼直视前方，龙角紧贴头部向后伸展，龙尾从高高上扬的后肢处反折向龙头上方，以曲身腾飞之势展现大唐之美。
（1）唐鎏金铁芯铜龙中含有的金属有 (任写一种元素符号)。
（2）“铁上包铜” 可通过铁与硫酸铜溶液反应实现，该反应说明铁的金属活动性比铜的 (填 “强” 或 “弱”)。
（3）这件铜龙外层 “镀金” 而不是 “镀铁” 的原因是 。
18．（2025·平远模拟）小米su7电动汽车一经推出便火爆互联网，其采用的磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是一种采用率较高的动力电池。随着能源与环境问题的日渐突出以及“碳达峰”、“碳中和”概念的出现，电动汽车的电池回收对缓解当前锂矿资源紧张局面，助力我国新能源汽车及储能产业可持续发展起到重要作用。
废旧电池回收需要进行预处理，对磷酸亚铁锂电池进行高温煅烧预处理的方程式为：。回答下列问题：
（1）LiFePO4是否属于金属材料 (填“是”或“否”)。
（2）根据质量守恒定律，X应为 。
（3）废旧电池含有N、P、S和重金属元素，若不及时回收，其可能造成的污染有___________。
A．土壤重金属污染 B．水资源污染 C．空气污染
（4）已知一辆小米su7的磷酸铁锂电池容量为79000Wh，电池能量密度为100Wh/kg(电池容量=电池质量×电池能量密度，电池质量全部由磷酸铁锂构成)，高温煅烧过程中消耗氧气的质量为多少？
19．（2025·福田模拟）铜及其化合物广泛应用于生活生产中。
（1）青铜属于 (填“金属单质”或“合金”)。
（2）Cu、CuO、CuSO4三种物质的转化关系如图甲所示：
①反应I中，CuO与稀硫酸反应的现象是 。
②反应I中，用CO可将CuO一步转化为Cu。
③图乙所示的实验中，将铜片浸入 (填化学式)溶液中，可根据现象证明Cu的金属活动性比Ag强。
（3）往四个都装有15g样品(只含Cu和CuO)的烧杯中，分别加入不同质量的稀硫酸，反应过程中的质量关系如下表所示，计算所用稀硫酸的溶质质量分数 。
烧杯序号 一 二 三 四
稀硫酸的质量/g 50 100 150 200
剩余固体质量/g 11 7 3 3
20．（2023·子洲模拟）A~D是初中化学常见的4种不同类别的物质，B是密度最小的气体，“一”表示物质间相互反应，“→”表示一种物质生成另一种物质。
（1）A和B反应可能观察到的现象是 。
（2）H2SO4转化为B的基本反应类型为 。
（3）写出一个符合转化关系的： 。
21．（2025·南山模拟）兴趣小组对劳动课上使用的锄头产生了兴趣，进行探究。回答下列问题：
（1）“锄头”的制作过程
[查阅资料]锄头由生铁锻造制成。
①过程Ⅰ中的化学方程式可表示为，X的化学式是 。
②过程Ⅱ表示工业高炉炼铁，其中焦炭除了提供能量外还能产生CO，写出CO炼铁的化学方程式 。
（2）“锄头”的除锈翻新
长期使用的锄头表面有锈迹和油污，同学们按以下流程进行除锈翻新。
①根据实验目的，一定浓度的甲溶液可能为 （填“稀盐酸”或“NaOH溶液”）。
②若“除锈”前无“水洗”步骤，除锈液（含盐酸）的使用量将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
③写出除锈液（含盐酸）“除锈”的主要化学方程式 “除锈”后仍需“水洗”的目的是 。
④锄头翻新后仍要进行防锈处理，写出一条生活中的防锈方法 。
22．（2025·南通）学习小组以高纯铜为原料制备纳米铜粉，实验流程如下：
Ⅰ氧化高纯铜
学习小组经查阅资料设计了以下两种“氧化”方法。
方法1
方法2
（1）“方法2”的优点有 。
（2）若用质量分数为98%的浓硫酸配制100g质量分数为19.6%的稀硫酸，所需浓硫酸的质量为 g。按第24题图1稀释浓硫酸时，量筒中盛放的试剂是 。
（3）Ⅱ铁粉还原硫酸铜
学习小组取30mL“方法2”所得溶液于小烧杯中，加入0.5g还原铁粉，搅拌，观察到有无色气体逸出、烧杯底部有红色物质析出、溶液由蓝色逐渐转变为红褐色(经检测含胶状氢氧化铁)。
①析出红色物质的原因是 (用化学方程式表示)。
②产生的无色气体为 。为提高铁粉利用率，需除去CuSO4溶液中的 且不引入杂质，宜采取的措施是向溶液中加入足量的 ，充分反应后过滤。
（4）取30mL 新配制的4%CuSO4溶液和0.5g还原铁粉进行实验，仍有气体逸出。为探究气体逸出与溶液酸碱性的关系，学习小组设计了第24题图2所示装置(夹持仪器略，pH传感器能精确测定溶液pH)并进行实验，测得溶液pH随反应时间的变化如第24题图3 所示。AB段pH减小是因为生成了 。
（5）学习小组查阅资料，对“溶液pH减小、有胶状氢氧化铁生成”的原因作出猜想：生成的FeSO4溶液与空气中的O2发生了反应。为探究猜想是否合理，设计了如下
实验方案：在第24题图2装置中加入30mL 用不含O2的蒸馏水配制的 溶液，再加入0.5g还原铁粉，打开弹簧夹，持续通入N2，观察溶液颜色及pH的变化；停止通N2， (将实验方案补充完整)。
（6）Ⅲ水合肼还原硫酸铜
工业上常用水合肼“还原”硫酸铜制备纳米铜。有研究表明：纳米铜颗粒的直径与溶液 pH、反应温度间的关系如第24题图4所示。若要制备直径为100nm的铜粉，需控制的反应条件为 。
23．（2025·渠县模拟）为了测定某含杂质7%的黄铜（铜锌合金）样品中铜的质量分数（杂质中不含铜、锌元素，杂质不溶于水，不与其他物质反应，受热也不分解），某化学小组进行了如下实验：
（1）生成氢气的质量是 g。
（2）计算该黄铜样品中铜的质量分数（要求写出计算过程）。
24．（2025·海南）汉字是中华文化传承的标志。下列不同历史时期汉字载体中属于金属材料的是（ ）
A．龟甲 B．铜鼎
C．竹简 D．石刻
25．（2025·海南）为了验证铁、铜、银的金属活动性顺序，设计如下图所示实验方案。下列说法正确的是（ ）
A．①②④中溶液颜色都发生变化
B．①和③中金属表面都有气泡产生
C．②和③比较，能判断铜和银的活动性顺序
D．①②④比较，能判断铁、铜、银的活动性顺序
26．（2025·海南）我国科学家研发了一种闪速炼铁技术，用氢气还原铁矿石粉，只需秒即可完成传统高炉小时的炼铁过程，且还原率大于90%。如图为传统高炉炼铁和闪速炼铁的示意图。下列说法不正确的是（ ）
注：“品位”指矿石中有用元素或有用矿物含量的百分率，百分率越大，品位越高。传统高炉炼铁通常使用高品位铁矿石。
A．传统高炉炼铁是用焦炭直接还原铁矿石
B．闪速炼铁技术通过将粉状铁矿砂喷入高温还原塔内，实现快速还原
C．与传统高炉炼铁相比，闪速炼铁技术能有效处理低品位铁矿石
D．闪速炼铁技术通入过量氢气，出炉烟气中含有较多的氢气可回收利用
27．（2025·盐城）同学们课后走进实验室，处理含硫酸的硫酸铜废液并回收铜，实验过程如图所示(每一步反应都充分进行，忽略实验损耗)。下列说法错误的是( )
A．产生H2的质量为0.1g B．滤液呈浅绿色
C．滤渣是Cu和Fe的混合物 D．滤液中FeSO4的质量为30.4g
28．（2025·盐城）“金缕玉衣”所用金丝的最细处仅有0.08mm，体现了我国古代工匠精湛的技艺。金能制成金丝是利用了其( )
A．密度大 B．熔点高 C．延展性好 D．导热性好
29．（2025·镇江）已知：取铜、铁的混合物18.0g，加入400.0g溶质质量分数为25.0%的Fe2(SO4)3溶液，充分反应后剩余固体2.8g。下列说法不正确的是( )
A．剩余固体全部为铜
B．原固体混合物中铁的质量大于铜
C．所得溶液中铁元素和铜元素的质量比为7：2
D．向所得溶液中加入过量铁粉，充分反应后溶液中FeSO4质量为114.0g
30．（2025·滨州）铁是应用较广泛的金属。下列铁制品最容易生锈的是（ ）
A．喷漆的栏杆 B．涂油的链条
C．末擦干的铁锅 D．不锈钢保温杯
31．（2025·济宁） 将一定质量Zn(NO3)2和AgNO3的混合溶液，按如图所示进行实验，现象如图中所述：
分析图中信息进行判断，下列说法合理的是（ ）
A．滤渣中可能含有单质Zn
B．滤渣中一定含有单质Ag、Fe
C．滤渣的质量一定小于ag
D．滤液中一定含有Mg2+，Fe2+，可能含有Zn2+
32．（2025·潍坊）向一定质量的MgCl2、FeCl2和CuCl2混合溶液中加入Zn粉，过滤后，再向滤渣中加入稀硫酸，反应过程中部分生成物的质量与加入锌粉或稀硫酸的质量的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．从0点到a点，溶液的质量不断增大
B．c点对应的溶液中只含一种溶质
C．与稀硫酸反应的锌粉的质量是5.6g
D．b点固体与d点对应溶液中的固体组成不同
33．（2025·常州）如图所示进行对比实验(装置气密性良好)，两侧均加入5g质量分数为7.3%的稀盐酸。下列说法正确的是（ ）
A．反应过程中右侧小试管内更剧烈
B．恢复至室温后左侧气球体积较大
C．反应过程中左侧红墨水上升更快
D．反应结束后两边金属均完全消失
34．（2025·无锡）一种纳米铝粉的制备与应用的过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．常温下，纳米铝粉能与反应生成
B．，该反应属于置换反应
C．将转化为溶液，可以加入稀盐酸
D．向溶液中加入，可以获得
35．（2025·广州）徐光宪院士是国际著名的中国化学家，为我国从稀土资源大国向生产强国转变作出了杰出贡献。稀土元素有“工业维生素”之称，是指钪、钇等17种储量较少的金属元素。元素周期表中元素的相关信息如图所示。
（1）钪的相对原子质量为 。
（2）华南地区稀土矿中含有较多的Sc2O3，其中Sc元素的化合价为 。
（3）Sc(NO3)2是一种制备石油化工催化剂的原料，根据化合物的分类，Sc(NO3)2属于 。
（4）一些冶金厂的粉尘中含有ScCl3，经回收分离后，与金属钙在700~800℃下发生置换反应得到金属，化学方程式为 。钪和钙都是活泼金属，进行该置换反应时应注意 。
36．（2025·长春）铁和铁合金作为金属材料一直被广泛应用。
（1）钢是铁合金。钢的硬度比纯铁 。
（2）写出一种生活中的铁制品： 。
（3）铁能与空气中的水和 发生化学反应生成铁锈(主要成分是 因此，生活中我们应采取相应措施防止铁制品生锈。
（4）用CuSO4配制波尔多液时，不能使用铁制容器，原因是 铁可以把铜从CuSO4溶液中置换出来，说明铁的金属活动性比铜 。
37．（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 。
38．（2025·泸州） 泸州某企业研发的高强度铝合金材料，已用于国产大飞机C919部分构件。下图是某铝合金中其它元素在周期表中的相关信息。回答相关问题：
（1）图中某一种元素属于非金属元素，其原子的核电荷数为 ；某一种元素与铝不在同一周期，它的相对原子质量为
（2）用作航天材料，铝合金相对于普通钢的突出优点是 。
39．（2024·南通）氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ制取氢气
（1）相同温度下，相同大小的Fe片、Zn片，投入到等体积等浓度的稀盐酸中制取H2，反应更剧烈的是 （填“Fe”或“Zn”）。
（2）高温下C与水蒸气反应生成CO和H2，CO和水蒸气继续反应得到CO2和H2。
①CO和水蒸气反应的化学方程式为 。
②反应后的气体中含有H2、CO、CO2及水蒸气，向其中加入一定量的CaO可提高H2在混合气体中的百分含量，原因是 。
（3）利用太阳能电厂富余电力电解水制氢，电极上微观粒子的变化情况如图1所示。太阳能属于 （填“可再生能源”或“不可再生能源”）。B电极表面生成H2的过程可描述为 。
Ⅱ储存氢气
（4）碳纳米管（图2）与活性炭均具有疏松多孔的结构，研究表明碳纳米管吸附储氢的能力是活性炭的10倍。碳纳米管吸附储氢属于 变化。
（5）Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时，Mg2Cu与H2反应生成MgHn，MgHn中Mg与H的质量比为12：1，则n＝ 。
40．（2025·哈尔滨）资料一∶未来的“钢铁”——钛（Ti）它具有钢铁般的强度，却不像钢铁那么沉重；它又像铝质轻、抗腐蚀，但其强度却比铝高得多。钛合金还有一种既耐高温又耐低温的特殊本领，是制造轮船、军舰的理想材料，工业上在高温和稀有气体的保护下，用镁和四氯化钛发生置换反应制取钛。
资料二∶“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”——金属玻璃又称非晶态合金，它既有金属和玻璃的优点，又克服了它们各自的弊病。如玻璃易碎，没有延展性，金属玻璃的强度却高于钢，硬度超过高硬工具钢，且具有一定的韧性和刚性，几乎所有的金属都可通过快速凝固的方式成为金属玻璃，人们最初使用的是一种金硅合金，现在常常用铁作为主要材料。
阅读资料，完成下列问题。
（1）金属玻璃属于 （填“合成材料”或“金属材料”）。
（2）根据材料，写出工业冶炼钛的化学方程式： 。
（3）钛合金的性能有 。配方价格较低可 生产成本。质轻化的主要意义表现在 。
A.节约材料 B.节约能源 C.便于加工
41．（2025·陕西）某同学通过下面甲、乙实验验证金属的活动性顺序。
（1）甲实验验证铜、锌的金属活动性顺序，其中发生反应的化学方程式为 。
（2）乙实验验证铝、铁、铜的金属活动性顺序，其中试管内的溶液X可以是 （只写一种）。
第10讲 金属及金属材料答案
知识梳理
一、金属与非金属 常见金属的主要性质和用途
1. 延展性 导电性 导热性 金黄色 紫红色 黑色 汞
3． 银白 硬度高 钢 紫红 电 热 青 银白 最多 氧化 小 灰 氧化
二、金属的化学性质
1．(2) 4Al+3O2 2Al2O3 2Mg+O2 2MgO
3Fe+2O2 Fe3O4 2Cu+O2 △2CuO
2． (3) Mg+2HClMgCl2+H2↑、_Mg+H2SO4MgSO4+H2↑
2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、_2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑
Zn+2HClZnCl2+H2↑_、__Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
Fe+2HClFeCl2+H2↑__、_Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
3．(3) 蓝 浅绿 Fe+CuSO4FeSO4+Cu
无 蓝 Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag
蓝 无 2Al＋3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu
三、金属互动性顺序
1． Mg Zn Cu Ag 强 变弱 4． (1)① 前面
四、金属的冶炼、腐蚀和防护
实验一：氢气还原氧化铜
1． 还原性 H2+CuO Cu+H2O 4． 黑色 红色
实验二：一氧化碳还原氧化铁
1． 还原性 CO+CuO Cu+CO2 4． 黑色 红色
（三）金属锈蚀的条件(1) 氧气 水 (2) 活动性
（四）金属锈蚀条件的探究
1． Fe2O3 2．水 氧气 氧气的浓度 水 氧气
金属材料的发展
1. 内部结构 2． (1) 金属 非金属 高温熔合 (2) 大 低 强
考点突破
1．C 2．B 3．C 4．D 5．A 6．B 7．C 8．B
夯实基础
1．B 2．C 3．D 4．D 5．B 6．C
7．D 8．C 9．D 10．A 11．B 12．B
13．（1）延展；导电 （2）黑色 （3）腐蚀
（4）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ （5）隔绝空气
14．（1）混合物；低
（2）；置换
（3）稀盐酸（或稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液等合理即可）
（4）导热；可燃物
15．8；增强；低；；锡能与酸性物质反应；化学性质稳定
16．（1）混合物 （2）不变；使木炭充分燃烧；
（3）3 （4）锡含量提高
17．（1）Fe（或Cu、Au） （2）强（3）金的化学性质稳定，不易被腐蚀，能使铜龙长久保存
18．（1）否 （2）Fe2O3 （3）A；B
（4）磷酸铁锂电池中含有磷酸铁锂的质量为79000Wh÷100Wh/kg=790kg
设高温煅烧过程中消耗氧气的质量为x，
x=40kg；
答：高温煅烧过程中消耗氧气的质量为40kg。
19．（1）合金
（2）黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色；
（3）解：设稀硫酸的溶质质量分数为x。
答：所用稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。
20．（1）固体由红色变成黑色，试管口有水珠生成或固体由黑色变成红色，试管口有水珠生成（合理即可）
（2）置换反应
（3）（合理即可）
21．（1）SO2；
（2）NaOH溶液；增大；；除去除锈液（含盐酸）；保持表面洁净和干燥等（合理即可）
22．（1）H2SO4利用率高，不产生有毒气体SO2
（2）20；浓硫酸
（3）；H2；CuO[或Cu(OH)2]
（4）H2SO4(硫酸)
（5）改通O2一段时间，观察溶液颜色及pH的变化。若通N2时无明显变化，通O2时溶液逐渐变为红褐色、pH变小，则猜想合理，否则不合理
（6）pH=10、80℃
23．（1）0.4
（2）解：设该黄铜样品中锌的质量为x
x=13g
则该黄铜样品中铜的质量分数为：
答：该黄铜样品中铜的质量分数为80%
真题再现
24．B 25．D 26．A 27．D 28．C 29．B
30．C 31．B 32．A 33．C 34．D
35．（1）44.96 （2）+3 （3）盐
（4）2ScCl3+3Ca 2Sc+3CaCl2；在隔绝空气的条件下进行
36．（1）大 （2）铁钉 （3）氧气或O2 （4）强
37．（1）< （2）涂油、刷漆；A （3）物理；
38．（1）14；63.55
（2）密度小（合理即可）
39．Zn；；氧化钙与水蒸气反应，消耗了水蒸气，使氢气的百分含量提高；可再生能源；氢离子在B电极上得到电子生成氢气分子；物理；2
40．（1）金属材料
（2）2Mg+TiCl42MgCl2+Ti
（3）质轻、抗腐蚀，耐高温、耐低温；降低；AB
41．（1）
（2）硫酸亚铁溶液
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第10讲 金属及金属材料
考点 考点分值
1．区别金属与非金属 a
2．列举金属和非金属的主要性质差异（如导电性、导热性、延展性、金属光泽等） a
3．概述金属与酸、金属与盐反应的条件 b
4．比较金属的活动性顺序 a
5．用金属活动性顺序说明某些现象 b
6．列举金属腐蚀条件 b
7．列举防止金属腐蚀的常用方法 b
8．知道废弃金属对环境的影响 a
9．知道回收废弃金属的意义 a
10.列举改善金属材料性能的主要方法 a
一、金属与非金属 常见金属的主要性质和用途
1.金属
共性 金属光泽 可以做装饰品
延展性 拉铁丝、打锄头、做铝箱等
导电性 铝丝、铜丝等做导线
导热性 用铁锅炒菜、铝茶壶烧水等
特性 ①大多数金属的颜色为银白色或灰色，但金呈_金黄色_，铜呈_紫红色，铁粉呈_黑色_； ②除__汞_(液态)外，所有金属在室温下都是固体； ③不同的金属熔点、沸点不同。其中钨的熔点最高。
【备考补充】常见金属的用途主要从金属的性质、价格、回收等各个方面考虑。如：银是电和热的最佳导体，但其价格昂贵且密度大，因此一般不用作导线和加热器皿。
2.非金属
常温下，大部分非金属元素所组成的单质是气体，也有一些是固体，溴(Br2)是唯一常温下的液态非金属单质。非金属的导电、导热性能均比较差，也没有延展性。
3．常见的金属材料
铁：纯铁为_银白_色有光泽，质软。生铁、钢铁、熟铁都是铁的合金，生铁与钢铁相比，__硬度高__有脆性，__钢_是世界上产量最大的金属材料。
铜：纯铜呈_紫红_色，具有良好的延展性，是_电_和__热_的良导体，可制造导线和电键。铜是人类历史上使用最早的金 属，主要用于制造各种合金(如_青_铜、黄铜和白铜)。
铝：纯铝呈__银白__色，是地壳中含量__多___的金属元素。铝表面 易生成致密的__氧化_膜，可以保护内部金属不被腐蚀，据此性质可用于制造医疗器械、冷冻装置、液态天然气的输送管道。铝的密度较_小_，形成的合金可用于航天、船舶、汽车等多个领域。铝富有延展性，可制成极薄的铝箔用于食品、药品的包装。
钛：是__灰_色金属。表面易形成抗腐蚀的_氧化__薄 膜，不怕磁性水雷，可用于核潜艇的制造。能够耐高、低温，可用于制作火箭发动机壳体、导弹。对人体无毒，不与人体肌肉、骨骼反应，且可与人体器官长成一体，可广泛用于制作医疗器械及人工关节、人工心瓣、人造齿根。
二、金属的化学性质
1．金属与氧气反应
(1)通式：金属＋氧气 ―→ 金属氧化物
活泼金属常温下即能与O2反应，活动性次之的金属与O2反应则需点燃、加热或高温等条件，不活泼金属即使在高温条件下也不与O2反应。
(2)常见金属与氧气反应(化合反应)
条件 金属 现象 化学方程式
常温 铝 缓慢氧化，放出热量，不易察觉 __4Al+3O2 2Al2O3__
点燃 镁 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，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+2O2 Fe3O4_
加热 铜 生成黑色固体 _2Cu+O2 2CuO_
高温 金 不反应 金很稳定，高温时也不与氧气反应
【特别提醒】常温下铝比铁耐腐蚀的原因是金属铝的表面易与氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，它能阻止金属铝继续被空气氧化。
2．金属与酸反应
(1)通式：金属＋酸―→盐＋氢气
(2)反应发生的条件：金属活动性必须排在H之前(K、Ca、Na除外)，活动性越靠前的金属反应越剧烈。
(3)常见金属与酸的反应(置换反应)
金属 现象 化学方程式(与稀盐酸、稀硫酸)
镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液为无色 _Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、_Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑_
铝 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液为无色 _2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、_2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液为无色 _Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑_、__Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑__
铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色 _Fe+2HCl=FeCl2+H2↑__、_Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑__
【特别提醒】金属与酸反应为放热反应。
3．金属与盐反应
(1)通式：金属＋盐(可溶)―→新盐＋新金属
(2)反应发生的条件：活动性较强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)。
(3)常见金属与盐的反应(置换反应)
反应 现象 化学方程式
铁粉与硫酸铜溶液反应 溶液由_蓝__色逐渐变为_浅绿_色 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu_
铜丝与硝酸银溶液反应 铜丝表面有银白色固体析出，溶液由__无_色逐渐变为__蓝_色 _Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag__
铝与硫酸铜溶液反应 溶液由_蓝_色逐渐变为_无_色 2Al＋3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu_
三、金属互动性顺序
1．金属活动性顺序表
K>Ca>Na> Mg >Al> Zn >Fe>Sn>Pb>(H)> Cu >Hg> Ag >Pt>Au
金属活动性由 强 逐渐 变弱
2．金属活动性顺序的判断
(1)根据金属活动性顺序判断：金属越靠前，活动性越强。
(2)金属与氧气反应的难易程度：反应越容易，金属活动性越强。
(3)金属能否与酸发生反应及反应的剧烈程度：能与酸反应，反应越剧烈，金属活动性越强。
(4)金属能否与金属盐溶液发生置换反应：活动性较强的金属可以把活动性较弱的金属从其盐溶液里置换出来。
(5)金属在自然界的存在形式：以化合态存在的金属比以单质形式存在的金属活动性强。
3．金属活动性顺序的探究
（1）金属活动性顺序的判断依据，图解如下：
（2）金属与酸反应的坐标曲线图
1．等质氢图(如图1)
(1)酸不足，金属过量。
(2)酸足量，金属质量不同。
(3)金属越活泼，图示反应物的曲线越陡，如铝比铁活泼，Al与酸反应的坐标曲线比Fe与酸反应的坐标曲线陡。可简单概括为：越陡越活。
2．等质等价金属图(如图2)
相同质量的金属与酸反应，金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高，消耗的酸也越多。可简单概括为：越高越小。
3．等质不等价金属图(如图3)
铝、镁、锌与酸反应生成金属离子的化合价分别为＋3价、＋2价、＋2价，此图反应出等质不等价金属与酸反应不仅速率不同，而且产生的氢气的质量与金属化合价有关。
4．金属活动性顺序的应用
(1)判断某些置换反应能否发生
①判断金属与酸能否反应
金属必须位于氢_前面__
条件 酸一般指稀盐酸或稀硫酸
金属不包括K、Ca、Na
②判断金属与盐溶液能否反应
单质金属必须排在盐中金属的前面
条件 盐必须能溶于水
金属不包含K、Ca、Na
(2)根据金属与盐溶液的反应情况判断滤液、滤渣的成分。
(3)利用金属活动性顺序探究金属锈蚀的快慢程度。金属活动性越强，锈蚀速度越快；金属活动性越弱，锈蚀速度越慢。
(4)利用金属活动性顺序研究金属冶炼的历史。
①金属活动性越弱，从其矿石中还原出单质越容易；
②金属活动性越强，从其矿石中还原出单质越难。
实验：比较铁、铜、银的金属活动性
1．实验原理：根据金属与酸及盐溶液能否发生反应及反应的速率来判断金属的活动性强弱。
判断方法 操作方法 现象与结论
金属能否与稀硫酸或稀盐酸反应及反应速率 将两种金属插入到稀硫酸或稀盐酸中，观察是否产生气体，以及气体产生的快慢 ①有气体产生，说明该金属在金属活动性顺序中排在氢之前，否则排在氢之后 ②产生气体速率快的金属比产生气体速率慢的金属活动性强
金属能否与盐溶液发生置换反应 将一种金属插入另一种金属盐溶液中，观察现象(金属表面是不是有另一种金属析出及溶液颜色变化) 如果能将盐溶液中的金属置换出来，说明插入溶液的金属比盐溶液中所含金属的活动性强，反之盐溶液中所含金属比插入溶液的金属活动性强
2. 实验方案设计
(1)比较两种金属的活动性强弱
验证项目 实验方案 判定理由
比较两种金属的活动性强弱，如Cu、Ag 金属和盐溶液 将金属铜放入银的盐溶液中 置换反应能发生，则金属活动性顺序为：铜＞银
将金属银放入铜的盐溶液中 置换反应不能发生，则金属活动性顺序为：银＜铜
比较金属A、B的活动性顺序 金属和酸溶液 将金属A、B分别放入稀盐酸中 若A与酸反应，B与酸不反应，则金属活动性顺序为：A＞B；若A、B均与酸反应，A产生气泡的速率比B快，则金属活动性顺序为：A＞B，若A、B均不与酸反应，则无法判断
比较三种金属的活动性顺序(如Fe、Cu、Ag)
实验方案 判定理由
两盐夹一金 取铁和银的盐溶液，将金属铜分别放入两种盐溶液中 铁的盐溶液中铜片无明显现象，银的盐溶液中铜片上有银白色固体附着，溶液由无色变为蓝色，则金属活动性顺序为：银＜铜＜铁
两金夹一盐 取等量CuSO4溶液2份，向其中分别加入铁片、银片 加入铁片的溶液由蓝色变成浅绿色，而加入银片的溶液无明显现象，则金属活动性顺序为：银＜铜＜铁
3. 实验注意事项
(1)实验前金属必须打磨除去表面的氧化膜或污物。
(2)做金属与酸的反应时一般用稀盐酸或稀硫酸，不用硝酸或浓硫酸，且所选酸的质量和浓度相同。
(3)金属与盐溶液的反应，盐必须可溶。
(4)大于三种的金属判断其金属活动性顺序可先用酸将其分类，再根据以上操作进行探究。
(5)用以上方法判断金属活动性顺序时金属K、Ca、Na除外。
四、金属的冶炼、腐蚀和防护
（一）金属在自然界中的存在
在自然界中，仅有少数金属是以游离态(即单质)的形式存在，而大多数金属是以化合态的形式存在的。
（二）常见金属的冶炼
(1)金属冶炼就是要把金属从化合态变为游离态。
(2)常见的冶炼方法
实验一：氢气还原氧化铜
1．实验原理：氢气具有_还原性_，能在加热条件下与氧化铜反应生成铜单质。反应的化学方程式为__H2+CuO Cu+H2O___。
2．实验装置
3．实验步骤
(1)在试管中加入少量氧化铜粉末，按照装置图安装固定实验仪器。
(2)通入氢气，过一段时间，再给氧化铜加热。
(3)反应完成后停止加热，继续通入氢气，直至试管冷却。
4．实验现象：试管中的_黑色_粉末逐渐变为_红色__，试管口有水珠出现。
5．注意事项：试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流至试管底部导致试管炸裂。
6．装置拓展
实验二：一氧化碳还原氧化铁
1．实验原理：一氧化碳具有__还原性_，能在高温条件下将氧化铁中的铁还原出来。反应的化学方程式为__CO+CuO Cu+CO2___。
2．实验装置
3．实验步骤
(1)将氧化铁粉末装入玻璃管后固定在铁架台上。
(2)点燃C处酒精灯。
(3)通入一氧化碳，持续一段时间后，点燃酒精喷灯，给氧化铁加热。
(4)熄灭A处酒精喷灯，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却。
(5)停止通入一氧化碳，再熄灭C处酒精灯。
【特别提醒】一氧化碳有毒，需要通过点燃进行尾气处理。
4．实验现象：玻璃管中的_黑色_粉末变为_红色_；试管B中澄清石灰水变浑浊；导管尖嘴处有淡蓝色火焰。
5．装置拓展
(1)一氧化碳还原氧化铜也可使用上述装置。
(2)尾气处理装置还可选择使用气球收集等。
（三）金属锈蚀的条件
(1)外因：金属的锈蚀与周围环境里水、空气等物质有关，如铁与空气中的__氧气_和__水_同时接触易生锈。
(2)内因：金属的锈蚀同时也与金属的_活动性_有关，不同的金属生锈的难易程度不同。
（四）金属锈蚀条件的探究
1．实验原理
铁与空气中的氧气、水蒸气等物质反应发生锈蚀，生成铁锈。铁锈的主要成分是_Fe2O3__。
2．实验设计
编号 A B C D
条件 铁钉与空气和水同时接触 铁钉在干燥的空气中 铁钉全部在水中 铁钉与水和氧气接触
图示
生锈程度 易生锈 不生锈 不生锈 最易生锈
分析 ①通过对比A和B两组实验可知，影响铁生锈的因素是__水_； ②通过对比A和C两组实验可知，影响铁生锈的因素是__氧气_；③通过对比A和D两组实验可知，影响铁生锈的因素是_氧气的浓度__。
结论 铁制品锈蚀的条件是与空气中的_水_和__氧气__同时接触
（五）金属锈蚀的防护
1.破坏金属锈蚀的外在条件：①表面覆盖保护膜，如刷油漆、抹油、电镀等；②保持金属表面干燥，如用过的菜刀擦干、放置干燥剂等。
2.改变金属的内在结构，如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢。
五、废弃金属对环境的影响
1．金属污染
垃圾填埋处理后，像铅、镉等有毒金属被腐蚀后会溶于水形成金属离子，污染土壤和地下水源。在潮湿的空气中，金属的氧化和锈蚀也会污染土壤，危害生态环境。
2．回收废弃金属的意义
既可以节约大量的金属资源，又能减少重金属对环境的污染。
金属材料的发展
1. 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。
2．合金
(1)概念：把一种金属跟其他一种或几种__金属__(或_非金属_)一起_高温熔合_而成的具有金属特性的物质称为合金。合金属于混合物。
(2)性质特点：与组成它的成分金属相比，合金有硬度_大_、熔点_低_、抗腐蚀性_强_的优点。
(3)常见的合金
①铁合金：根据碳含量的不同，铁合金分为生铁和钢两种类型。钢质地坚硬，有弹性和延展性，机械性能好，可用来制作坚硬的汽车车身及刀具、量具和模具等，是最常见、应用较广的一种合金材料。
②铝合金：密度低，但强度比较高，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗腐蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢，可作建筑装饰材料及汽车、飞机、火箭、人造卫星的材料。
③其他合金：镍钛合金、黄铜(铜锌合金)、焊锡(锡与铝的合金)等。
知识点1：金属材料及其用途
【例题】
1．司母戊鼎是迄今世界上出土的最重的青铜器，器物硕大，工艺复杂，堪称我国青铜艺术史上的珍品。其制作材料属于（ ）
A．天然材料 B．合成材料
C．金属材料 D．复合材料
【答案】C
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】司母戊鼎是迄今世界上出土的最重的青铜器，其制作材料青铜是铜的合金，属于金属材料。
故答案为：C。
【分析】根据合金和纯金属统称为金属材料分析
◆变式训练
2．为了安全，学校门口都安装了不锈钢防撞柱。不锈钢属于( )
A．合成材料 B．金属材料
C．复合材料 D．无机非金属材料
【答案】B
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】解：材料有金属材料、合成材料、无机非金属材料。故不锈钢属于金属，为金属材料。符合题意的是B，不符合题意的是ACD.
故答案为：B.
【分析】根据材料有金属材料、合成材料、无机非金属材料来解答。
知识点2：金属的化学性质
【例题】
3．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”知道了“完美羁绊反应”。规定A、B、C三种物质之间两两可以发生化学反应(一定条件)，则称A、B、C三种物质组成“完美羁绊”。如Na、H2O、Cl2可组成“完美羁绊”发生如下化学反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、Cl2+H2O=HCl+HClO、2Na+Cl22NaCl。下列选项中能组成“完美羁绊”的是（ ）
A．CuO、C、CO2 B．C、O2、CO
C．C、H2O、CO2 D．Ca(OH)2、CO2、H2O
【答案】C
【知识点】金属的化学性质
【解析】【解答】A、氧化铜与碳、碳与二氧化碳在高温的条件都会发生反应，而二氧化碳与氧化铜不反应，错误；
B、碳与氧气、氧气与一氧化碳在一定条件下会发生反应，而一氧化碳与碳不反应，错误；
C、碳与水、水与二氧化碳、二氧化碳与碳在一定条件下均会发生反应，正确；
D、二氧化钙与二氧化碳、二氧化碳与水在一定条件下均会发生反应，但水与氢氧化钙不反应，错误；
故答案为：C。
【分析】根据酸碱盐的性质及相互之间的转化综合分析。
◆变式训练
4．如图表示等质量的金属和分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应，下列叙述正确的是( )
A．表示反应时间，表示生成氢气的质量
B．表示生成氢气的质量，表示反应所用时间
C．表示参加反应的金属的质量，表示生成氢气的质量
D．表示滴加硫酸的质量，表示生成氢气的质量
【答案】D
【知识点】金属的化学性质；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、镁的活动性大于铝，等质量的金属和分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应 ，镁反应速率大于名品 ，最终铝产生氢气质量大于镁，不符合题意；
B、镁与铝活动性不同，等质量的金属和分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应，产生相等质量氢气所用时间不会相同，不符合题意；
C、相等质量的镁和铝与硫酸反应产生氢气质量不会相等，不符合题意；
D、质量的金属和分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应 ，相等质量的稀硫酸完全反应产生氢气质量相等，最终铝消耗稀硫酸质量大于镁，产生氢气质量铝大于镁，符合题意；
故答案为：D
【分析】根据质量的金属和分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应 ，镁反应速率大于铝，最终镁产生氢气质量小于铝，相等质量的硫酸反应产生氢气质量相等分析。
知识点3：金属活动性顺序的探究
【例题】
5．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”学习了金属的性质，对相关化学知识有了深刻的理解。下列能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的是（ ）
A．Zn、Ag、CuSO4溶液 B．Zn、Cu、Ag、稀盐酸
C．Cu、Ag、ZnSO4溶液 D．Ag、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
【答案】A
【知识点】金属活动性的探究
【解析】【解答】A、锌可以置换CuSO4溶液中的铜，出现红色固体，证明锌的活动性比铜强；银和CuSO4溶液不反应，证明铜比银的活动性强。可以证明三种金属的活动性强弱，A符合题意；
B、锌能与稀盐酸反应，铜、银不能与稀硫酸反应，证明锌比铜、银活泼；但无法比较铜、银的金属活动性强弱，B不符合题意；
C、铜、银都不与ZnSO4溶液反应，证明了锌的活动性大于铜、银。无法比较铜、银的金属活动性强弱，C不符合题意；
D、银不与ZnSO4溶液、CuSO4溶液，证明锌、铜的活动性比银强；但无法比较锌、铜的活动性强弱，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】验证三种金属的活动性，取中间金属和两边金属的盐溶液反应或中间金属的盐溶液和两边金属反应
◆变式训练
6．钴的金属活动性与铁相似，钴的化合物相关性质如下表。下列预测合理的是（ ）
物质
在水中的溶解性 灰绿色固体 粉红色固体 溶液呈粉红色 粉红色固体
难溶于水 难溶于水 易溶于水 难溶于水
A．能从溶液中置换出
B．能与盐酸反应得到粉红色溶液
C．能与盐酸反应生成
D．可由与溶液反应制得
【答案】B
【知识点】金属活动性的探究
【解析】【解答】A、钴的金属活动性与铁相似，则活动性比镁弱，不会和氯化镁反应，错误；
B、CoO是金属氧化物，可以和酸反应生成盐和水，则CoO和盐酸反应生成CoCl2和H2O，CoCl2易溶，溶液呈粉红色，正确；
C、碳酸盐和酸反应生成盐、水、二氧化碳，所以CoCO3能与盐酸反应生成二氧化碳，不会生成氢气，错误；
D、Co与NaOH溶液不反应，错误；
故答案为：B。
【分析】 金属活动性指金属单质在水溶液中失去电子生成金属阳离子的性质。
知识点4：金属的冶炼、腐蚀和防护
【例题】
7．《天工开物》中有关炼铁的记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”下列说法错误的是( )
A．铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量
B．炼铁时煤炭的作用为提供CO、提高温度
C．炼铁炉中流出的是纯铁
D．炼铁炉中发生的反应之一为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【答案】C
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】A、铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量的说法正确，不符合题意；
B、煤炭燃烧放热，氧气不足时燃烧产物是一氧化碳；故在炼铁时煤炭的作用为提供CO的同时提高温度的说法正确，不符合题意；
C、炼铁炉中流出的是含量大量碳的杂质的生铁，故该说法错误，符合题意；
D、炼铁炉中发生的反应之一为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，该说法正确，不符合题意。
故答案为：C.
【分析】A、根据生铁中的含碳量是2%至4.3%，钢中的含碳量是0.03%至2%来解答；
B、根据炼铁时常有煤作为燃烧，同时产生一氧化碳来炼铁来解答；
C、根据工业炼铁常有煤作为燃烧，提供热量和一氧化碳，冶炼出的铁中含量大量碳的杂质的生铁来解答；
D、根据工业炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳来解答。
◆变式训练
8．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”观看了《铁的冶练》化学视频，对化学产生了浓厚的兴趣。如图是炼铁高炉示意图，下列说法正确的是（ ）
A．焦炭的主要作用是提供热量、产生二氧化碳
B．石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣
C．生铁出口位置低于炉渣出口的原因是生铁密度小于炉渣
D．产生的废气无需处理，因为它不会污染空气
【答案】B
【知识点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】A. 焦炭燃烧放出大量的热可以提供热量、焦炭与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，可提供还原剂CO，故不符合题意；
B. 石灰石的作用是与铁矿石中的二氧化硅反应形成炉渣，故符合题意；
C. 出铁口位置低于出渣口的原因是生铁密度大于炉渣，位于高炉的下方，故不符合题意；
D. 产生的废气中含有许多有毒气体一氧化碳等气体需处理，防止污染空气，故不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据焦炭燃烧放出大量的热可以提供热量、焦炭与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳分析。
B、根据石灰石的作用是与铁矿石中的二氧化硅反应形成炉渣分析。
C、根据生铁密度大于炉渣，位于高炉的下方分析。
D、根据一氧化碳有毒分析。
1．（2025·崇州模拟）我国具有悠久的历史文明。以下文物不属于金属材料的是
A．青铜大面具
B．人面鱼纹彩陶盆
C．太阳神鸟金箔
D．黄河大铁牛
【答案】B
【知识点】合理利用金属资源；无机非金属材料及其应用
【解析】【解答】金属材料包括纯金属和合金；
A、青铜是铜合金，属于金属材料，故A选项不符合题意；
B、彩陶盆属于无机非金属材料，故B选项符合题意；
C、金箔是金压成的小薄片，属于金属材料，故C选项不符合题意；
D、大铁牛由铁合金组成，属于金属材料，故D选项不符合题意；
故答案为：B.
【分析】根据金属材料包括纯金属和合金进行分析。
2．（2025·武威模拟）下列说法正确的是
A．活性炭吸附水中的杂质发生了化学变化
B．铝表面的氧化铝、铁表面的铁锈都可以起防护作用，防止金属生锈
C．一氧化碳会和人体中的血红蛋白结合，使人中毒死亡
D．、都是铁的合金
【答案】C
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质；物理变化、化学变化的特点及其判别；一氧化碳的毒性
【解析】【解答】A、活性炭吸附水中的杂质是利用其疏松多孔的结构，将杂质吸附在表面，没有生成新物质，属于物理变化，该说法错误，不符合题意；
B、常温下铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，可阻止内部铝进一步氧化；而铁表面的铁锈疏松多孔，不能起到保防护作用，该说法错误，不符合题意；
C、一氧化碳能与人体血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白失去与氧气结合的能力，从而使人缺氧中毒死亡，该说法正确，符合题意；
D、、均属于纯净物，它们都是铁的氧化物，而不是铁的合金，该说法错误，不符合题意。
故答案为：C.
【分析】A、根据活性炭具有吸附性可以吸附色素和异味来解答；
B、根据铝和氧气反应生成致密的氧化铝保护膜阻止铝进一步氧化，铁锈疏松多孔来解答；
C、根据一氧化碳有毒来解答；
D、根据铁的氧化物有、等，合金是具有金属铁性的混合物来解答。
3．（2025·柳州模拟）下列关于金属和金属材料的说法中正确的是
A．地壳中含量最多的金属元素是钙
B．生铁和钢都是铁的合金，都属于合成材料
C．金属被发现和使用的先后顺序与金属在自然界中的含量有关
D．用Mg、Cu、溶液可以探究出Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序
【答案】D
【知识点】合金与合金的性质；金属活动性顺序及其应用；地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】A、地壳中元素含量由多到少时O、Si、Al、Fe、Ga，含量最多的金属元素是铝，故错误；
B、生铁和钢都是铁的合金，都属于金属材料，故错误；
C、金属被发现和使用的先后顺序与金属的化学性质有关，故错误；
D、Mg、Cu、溶液三种溶液中，镁可以置换硫酸亚铁中的铁，则镁＞铁，铜不可以置换硫酸亚铁中的铁，则铁＞铜，可以探究出Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序为Mg＞Fe＞Cu，故正确。
故答案为：D。
【分析】A、根据地壳中元素含量（铝是最多的金属元素）解答；
B、根据合金的分类（金属材料）与合成材料的区别解答；
C、根据金属使用先后与金属活动性的关系解答；
D、根据金属活动性顺序的探究方法（置换反应法）解答。
4．（2025·柳州模拟）小高同学探究镁与稀硫酸反应后溶液中溶质的成分。在100g样品溶液中滴加NaOH溶液，滴入NaOH溶液的质量与产生沉淀质量的关系如下图所示。下列说法错误的是
A．镁与硫酸反应时，有3.6g镁粉参加反应
B．o~a的反应是
C．原溶液中溶质和的质量比为49∶180
D．该NaOH溶液的质量分数为25.0%
【答案】D
【知识点】金属的化学性质；碱的化学性质；盐的化学性质；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应后的溶液中一定含有硫酸镁，可能含有硫酸；在100g样品溶液中滴加NaOH溶液，刚开始没有产生沉淀，说明样品溶液中硫酸过量，氢氧化钠先与硫酸反应生成硫酸钠和水（对应o~a段），a点表示硫酸恰好完全反应，待硫酸反应完全，氢氧化钠才会与硫酸镁反应生成硫酸钠和氢氧化镁沉淀（对应a~b段），b点表示硫酸镁恰好完全反应。
A、根据分析和图示，产生氢氧化镁沉淀的质量为8.7g，根据镁元素质量守恒，与硫酸反应的镁粉的质量=与氢氧化钠反应的硫酸镁中镁元素的质量=8.7g氢氧化镁沉淀中镁元素质量=，故A说法正确；
B、根据分析可知，刚开始没有产生沉淀，说明样品溶液中硫酸过量，氢氧化钠先与硫酸反应生成硫酸钠和水，对应o~a段，化学方程式为是 应是，故B说法正确；
C、设硫酸镁的质量为x，消耗氢氧化钠的质量为y，则有，，解得x=18g；，解得y=12g；0~a段与硫酸反应的氢氧化钠溶液的质量为20g，a~b段与硫酸镁反应的氢氧化钠溶液的质量为80g-20g=60g，与硫酸镁反应的氢氧化钠的质量：与硫酸反应的氢氧化钠的质量=60g：20g=3：1，故与硫酸反应的氢氧化钠的质量为12g÷3=4g，设硫酸的质量为z，则有，，解得z=4.9g，故原溶液中溶质和的质量比为4.9g：18g=49∶180，故C说法正确；
D、由C分析可知，与硫酸镁反应的氢氧化钠溶液的质量为80g-20g=60g，与硫酸镁反应的氢氧化钠的质量为12g，则该NaOH溶液的质量分数为，故D说法错误；
故答案为：D。
【分析】A、根据Mg(OH)2沉淀质量计算Mg的质量，对比选项数据解答；
B、根据o～a段无沉淀的反应本质（中和过量硫酸）解答；
C、根据化学方程式计算H2SO4和MgSO4的质量比，对比选项数据解答；
D、根据沉淀质量计算NaOH质量，结合溶液质量计算质量分数，对比选项数据解答。
5．（2025·江安模拟）某同学根据铜锈的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想：引起金属铜锈蚀的因素除有氧气和水外，还应该有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”，需要进行下列实验中的
A．甲和乙 B．甲和丁 C．乙和丁 D．丙和丁
【答案】B
【知识点】探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】A、甲试管的铜片与氧气、水和二氧化碳同时接触，发生了锈蚀，乙中的铜片与二氧化碳和水接触，没有锈蚀，说明铜的锈蚀与氧气有关，故A不符合题意；
B、甲试管的铜片与氧气、水和二氧化碳同时接触，发生了锈蚀，丙中的铜片与二氧化碳和氧气接触，没有锈蚀，丁中的铜片与氧气和水接触，没有锈蚀，说明了铜的锈蚀与二氧化碳有关，故B符合题意；
C、乙中的铜片与二氧化碳和水接触，没有锈蚀，丁中的铜片与氧气和水接触，没有锈蚀，无法证明铜生锈的条件，故C不符合题意；
D、丙中的铜片与二氧化碳和氧气接触，没有锈蚀，丁中的铜片与氧气和水接触，没有锈蚀，无法证明铜生锈的条件，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据对比实验需要控制单一变量，甲是对照组，铜同时与氧气、水和二氧化碳接触，发生锈蚀，乙缺少氧气不生锈，并缺少水不生锈，丁缺少二氧化碳不生锈，对比甲和丁得出铜锈蚀必须有二氧化碳参与进行分析解答。
6．（2025·隆回模拟）某实验小组按图1所示装置验证质量守恒定律，一天后，发现锥形瓶内只有部分固体变为红棕色，天平示数始终不变，停止实验。下列说法正确的是
A．红棕色固体的主要成分是Fe3O4
B．若将铁粉换成等质量的铁钉，铁钉的锈蚀速率更快
C．该实验过程中，铁单质的质量随时间的变化趋势可用图2表示
D．反应前瓶内铁粉、水和氧气的总质量等于反应后红棕色固体的质量
【答案】C
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、锥形瓶内铁粉与氧气和水接触会生锈，铁锈的主要成分是主要成分为Fe2O3，Fe2O3为红棕色固体，而Fe3O4为黑色固体，故A错误；
B、 若将铁粉换成等质量的铁钉，铁钉的锈蚀速率会变慢，因为反应物的接触面积越大，反应速率越快，相同质量的铁钉比铁粉表面积小，所以铁钉的锈蚀速率变慢，故B错误；
C、铁生锈生成氧化铁，故铁的质量随反应时间慢慢变小，由题干信息“锥形瓶内只有部分固体变为红棕色”，说明还有一部分铁粉没有反应，铁单质的质量不会降低到零，可用图2表示，故C正确；
D、根据质量守恒定律，参加反应的铁粉、水和氧气的总质量等于反应后生成的红棕色固体氧化铁的质量，不参加反应的铁粉、水和氧气的质量不算在内，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、根据四氧化三铁是黑色粉末进行分析解答；
B、根据相同质量的铁钉比铁粉表面积小，所以铁钉的锈蚀速率变慢进行分析解答；
C、根据铁粉生锈，铁单质质量减小，铁粉没有全部生锈，铁单质质量最终不等于0进行分析解答；
D、根据质量守恒定律进行分析解答。
7．（2025·隆回模拟）北宋湿法炼铜家张潜以胆水（硫酸铜溶液）浸铁炼铜，即利用硫酸铜溶液与铁发生化学反应，将铜析出，此法堪称我国冶金和化学史上的一大发明。有关说法正确的是
A．硫酸铜溶液呈现红色
B．生成物中除了铜，还有硫酸铁
C．铜的化学性质比铁活泼
D．湿法炼铜中有元素化合价发生变化
【答案】D
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用；常用盐的用途；化合价规律和原则
【解析】【解答】A、含Cu2+的溶液显蓝色，所以硫酸铜溶液呈蓝色，故A错误；
B、单质铁发生置换反应均生成+2价的亚铁盐，所以铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，故B错误；
C、铁能把铜从硫酸铜溶液中置换出来，说金属活动性顺序中，铁比铜活泼，故C错误；
D、 湿法炼铜的化学反应方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ，反应物铁单质元素化合价为0，硫酸铜中铜元素化合价为+2，硫酸根化合价为-2，生成物铜单质元素化合价为0，硫酸亚铁中铁铁元素化合价为+2价，硫酸根化合价仍为-2，在这个反应过程IE元素和铜元素的化合价发生了改变，故D正确。
故答案为：D。
【分析】A、根据含铜离子的溶液显蓝色进行分析解答‘
B、根据铁单质发生置换反应生成亚铁盐，铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁进行分析解答；
C、根据金属活动顺序中，排在前面的金属能够够把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来进行分析解答；
D、根据单质元素化合价为0进行分析解答。
8．（2025·长沙模拟）2024年11月珠海航展上众多新装备、新技术、新成果首发首秀，折射出我国在金属材料领域技术迅猛发展。下列关于金属材料的说法正确的是
A．只有金属与金属之间才能形成合金
B．合金的熔点一般比其组成金属的高
C．金属资源储量有限，而且不能再生，人们要保护金属资源
D．钢铁在干燥的空气中更容易生锈
【答案】C
【知识点】合金与合金的性质；金属锈蚀的条件及其防护；合理利用金属资源
【解析】【解答】A、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，不是只有金属与金属之间才能形成合金，该说法错误，不符合题意；
B、合金的熔点一般比其组成金属的低，该说法错误，不符合题意；
C、金属资源储量有限，而且不能再生，人们要保护金属资源，该说法正确，符合题意；
D、铁与氧气、水充分接触时容易生锈，钢铁在干燥的空气中不容易生锈，该说法错误，不符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据合金是具有金属特性的混合物，合金的熔点低、硬度大、耐腐蚀，金属资源有限属于不可再生能源，铁和氧气、水反应生成铁锈，防止铁生锈的措施是保持铁制品表面的干净和干燥来解答。
9．（2025·深圳模拟）为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，615％）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15％。结合图示判断下列说法错误的是
A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99％
B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C．加热时要先预热再固定在铜粉处加热
D．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少
【答案】D
【知识点】实验室常见的仪器及使用；金属的化学性质；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、根据图示可知，加热前的空气样品中氧气含量（即起点）为 20.99%，不符合题意；
B、铜在加热条件下能与氧气发生化学反应生成氧化铜，不符合题意；
C、加热时要先预热再固定在铜粉处(集中)加热，以防止玻璃管受热不均炸裂，不符合题意；
D、在密闭装置中进行实验，化学反应遵循质量守恒定律。拐点 C 至终点 D 所对应的时间范围内，装置内物质的总质量不变，符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、根据图像的起点分析；
B、根据铜的化学性质分析；
C、根据玻璃仪器的使用方法分析；
D、根据化学反应前后物质总质量不变分析。
10．（2025·深圳模拟）下列实验能达到实验目的的是
A．比较合金与其组分金属的硬度
B．探究不同催化剂的催化效果
C．证明铜生锈与、和有关
D．验证质量守恒定律
【答案】A
【知识点】合金与合金的性质；验证质量守恒定律；定性实验（控制变量、空白实验、对比实验）
【解析】【解答】A、将铝合金和铝相互刻划，通过划痕可比较合金与其组分金属的硬度 ，符合题意；
B、所给实验中催化剂种类和溶液浓度都不同，无法探究不同催化剂的催化效果，不符合题意；
C、第一个试管中铜与二氧化碳和水接触，缺少氧气，不生锈，第2个试管中铜与氧气和水接触，不接触二氧化碳，不生锈，第3个试管中铜与氧气、二氧化碳、水同时接触，生锈，由此可证明铜生锈与氧气、二氧化碳有关，但缺少证明与水有关的对比实验，不符合题意；
D、铁与硫酸反应生成氢气，烧杯中进行气体逸散到空气中，不能验证质量守恒定律，不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、根据合金的硬度大于纯金属，刻划时划痕不同分析；
B、根据对比实验的变量的唯一性分析；
C、根据铜生锈的条件及对比实验的设计方法分析；
D、根据有气体参与的化学反应敞口容器不能验证质量守恒定律分析。
11．（2025·潮阳模拟）为探究铁、铜、锰的活动性，进行了如图所示实验（金属丝均足量），观察到锰丝表面有固体析出。下列说法错误的是
A．实验前要打磨金属丝
B．①中溶液逐渐变为黄色
C．①、②中发生的均为置换反应
D．三种金属的活动性顺序：锰>铁>铜
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用；金属活动性的探究
【解析】【解答】A、实验前要打磨金属丝，除去金属表面的氧化物，说法正确，不符合题意；
B、①中铁和硫酸铜反应生成浅绿色的硫酸亚铁和红色的铜，溶液逐渐变为浅绿色，说法错误，符合题意；
C、①中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，②中锰丝表面有固体析出，说明锰能置换出硫酸亚铁中的铁，两个反应均符合“一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物”的特点，均属于置换反应，说法正确，不符合题意；
D、①中实验说明铁的金属活动性比铜强，②中实验说明锰的金属活动性比铁强，则三种金属的活动性顺序由强到弱的是：锰＞铁＞铜，说法正确，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据探究金属活泼性顺序需除去金属表面的氧化物，铁和硫酸铜反应生成浅绿色的硫酸亚铁和红色的铜，锰和硫酸亚铁反应生成硫酸锰和铁，置换反应的概念是一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应，在金属活泼性顺序表中强者置换弱者来解答。
12．（2025·新兴模拟）某同学向盛有AgNO3溶液的烧杯中加入一定量铜和铁的混合金属粉末，反应一段时间后过滤，如图所示，下列说法正确的是
A．过滤得到的滤液呈无色
B．滤渣中一定含有三种金属
C．产生的无色气体具有助燃性
D．该实验能得出铁、铜、银三种金属的活动性顺序
【答案】B
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用；氢气的化学性质与燃烧实验
【解析】【解答】向AgNO3溶液中加入铜和铁的混合金属粉末，铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，若铁反应完后AgNO3还有剩余，铜再与AgNO3反应生成硝酸铜和银。向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体，该气体为氢气，所以滤渣中含有铁，因此铜未与硝酸银溶液反应。A、根据上述分析可知，铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，而硝酸亚铁能使溶液变为浅绿色，铜未与硝酸银反应，所以过滤得到的滤液呈浅绿色，错误；
B、根据上述分析，滤渣中存在剩余的铁、生成的银和没有参加反应的铜，正确；
C、生成的气体为氢气，氢气具有可燃性，错误；
D、根据图示可知，滤渣能与盐酸反应产生无色气体，说明滤渣中存在铁，AgNO3完全反应，过滤得到的滤液呈浅绿色，说明铁的活动性强于银，铁比铜先消耗，说明铁的活动性强于铜，完全反应时，铁没有完全消耗，溶液中不存在AgNO3，Cu未反应，无法证明Cu > Ag，错误。
故选B。
【分析】金属活动性顺序为：钾钙钠镁铝锌铁锡铅（氢）铜汞银铂金。金属活动性顺序规律
（1）在金属活动性顺序里，金属位置越靠前，其金属活动性就越强。
（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。
（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。
（4）钾、钙、钠三种金属不能将位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，原因是他们太活泼
（5）一种金属若能与两种盐溶液反应，遵循“远距离的先置换”的规律；一种盐溶液若能与两种金属反应，遵循“远距离的先置换”的规律。
（6）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价的铁盐。
13．（2025·四会模拟）如图为我国古代“炼石胆取精华法”制取硫酸的部分场景。“以士擊(即砖坯)垒作两个方头炉，一炉中著铜盘，使定，即密泥之，一炉以炭烧石胆使作烟(氧化铜)，以物扇之，其精华(硫酸)尽入铜盘。炉中却火待冷，开取任用”。“炼石胆取精华法”涉及的化学方程式有：反应1：CuSO·5H2OCuO+SO3↑+5H2O↑，反应2：SO3+H2O=H2SO4。
（1）将铜制成铜盘，是利用了铜的 性。铜还可以广泛应用于制作电线，是利用了铜的 性。
（2）“炭烧石胆使作烟”中“烟”的颜色是 。
（3）古人将烧石胆产生的气体称为“蚀气”，说明已认识到硫酸具有 性。
（4）“精华尽人铜盘”，用“铜盘”不用“铁盘”的原因是 (用化学方程式来表示)。
（5）古人制取完硫酸后，用泥封闭炉门“却火”，其主要的灭火原理是 。
【答案】（1）延展；导电
（2）黑色
（3）腐蚀
（4）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
（5）隔绝空气
【知识点】金属的化学性质；化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】（1）铜具有良好的延展性，所以可以将铜制成铜盘；铜用于制作电线，是利用铜能导电的性质。
（2）由题中信息可知“炭烧石胆使作烟”中“烟”为氧化铜，氧化铜为黑色
（3）“烧石胆皆具蚀气”，可见在古代人们已经认识到硫酸具有腐蚀性。
（4）“精华尽人铜盘”，精华是指硫酸，由于铁的金属活动性在氢之前或者铁会与硫酸反应，所以用“铜盘”不用“铁盘”，方程式为：。
（5）用泥把炉门封闭，使氧气不能进入，从而使燃烧停止，这种灭火原理是隔绝氧气。
【分析】1.金属单质通常具有导电性、导热性、延展性、具有金属光泽等物理性质；
2.书写化学方程式的步骤
（1） 确定反应物和生成物 ：明确反应中的所有物质，包括反应物和生成物。
（2） 写出化学式 ：使用正确的化学式表示反应物和生成物。
（3） 配平化学方程式 ：通过添加系数使等号两边各元素的原子数量相等。
（4） 标注物质状态 ：沉淀和气体，需要在化学式后面标注“↓”或“↑”等符号。
3.灭火的原理和方法，主要有如下三种：
（1）使温度降低着火点以下，如用嘴吹灭燃烧的蜡烛；
（2）隔绝氧气或空气；如油锅着火时，可盖严锅盖；
（3）清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离；如森林失火时，经常砍掉一片树木形成隔离带。
（1）铜具有良好的延展性，所以可以将铜制成铜盘；
铜用于制作电线，是利用铜能导电的性质。
（2）由题中信息可知“炭烧石胆使作烟”中“烟”为氧化铜，氧化铜为黑色
（3）“烧石胆皆具蚀气”，可见在古代人们已经认识到硫酸具有腐蚀性。
（4）“精华尽人铜盘”，精华是指硫酸，由于铁的金属活动性在氢之前或者铁会与硫酸反应，所以用“铜盘”不用“铁盘”，方程式为：。
（5）用泥把炉门封闭，使氧气不能进入，从而使燃烧停止，这种灭火原理是隔绝氧气。
14．（2025·潮安模拟）国产动画电影《哪吒2》中天元鼎的场面震撼人心。我国古代的鼎大多是青铜鼎，如图所示是战国时期的青铜盖鼎（青铜是由铜、锡、铅等组成的合金）。
（1）合金属于 （填“纯净物”或“混合物”），青铜的熔点比铜的熔点 （填“高”或“低”）。
（2）青铜合金中的锡（Sn）会与稀硫酸反应（生成物中Sn呈+2价），写出该反应的化学方程式 ，属于 反应（基本反应类型）。
（3）黄铜（铜锌合金）外观与黄金相似，不法分子常用黄铜仿制纯金珍贵文物，可用 （填名称）对真假黄金进行鉴别。
（4）我国古代的鼎最初是作为炊具出现的，这是利用了铜的 性；可通过“釜底抽薪”的方式实现“慢火烹煮”，从燃烧的条件分析，这是减少了 的供应。
【答案】（1）混合物；低
（2）；置换
（3）稀盐酸（或稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液等合理即可）
（4）导热；可燃物
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质；燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】（1）合金由多种物质组成，属于混合物；一般情况下，合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，青铜是铜的合金，则其熔点比铜的熔点低；
（2）锡与稀硫酸反应生成硫酸锡和氢气，化学方程式为；该反应符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于基本反应类型中的置换反应；
（3）黄铜是铜锌合金，锌能与酸反应生成氢气，产生气泡，金与酸不反应，无明显现象，因此可用稀盐酸或稀硫酸对真假黄金进行鉴别；或用硫酸铜溶液，锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，有红色固体析出，金与硫酸铜不反应；
（4）物质的性质决定物质的用途，铜具有良好的导热性，所以可以将铜制作成炊具，在加热时能够快速将热量传递给食物，实现烹饪的目的；
燃烧需要同时满足三个条件：可燃物、与氧气（或空气）接触、温度达到可燃物的着火点，“釜底抽薪”是指把锅底的柴火抽掉，柴火是燃烧的可燃物，抽掉柴火就减少了可燃物的供应，从而使燃烧变缓甚至停止，实现“慢火烹煮”。
故答案为：（1）混合物；低；（2）；置换；
（3）稀盐酸（或稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液等合理即可）；
（4）导热；可燃物。
【分析】（1）根据合金都是混合物，合金的熔点比组分纯金属的熔点低进行分析解答；
（2）根据锡和稀硫酸反应生成硫酸锡和氢气；由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物叫做置换反应进行分析解答；
（3）根据锌可以与稀盐酸或稀硫酸或硫酸铜反应进行分析解答；
（4）根据铜具有导热性可以做炊具，燃烧的条件和灭火的原理进行分析解答。
（1）合金由多种物质组成，属于混合物；一般情况下，合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，青铜是铜的合金，则其熔点比铜的熔点低；
（2） 锡与稀硫酸反应生成硫酸锡和氢气，化学方程式为；该反应符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于基本反应类型中的置换反应；
（3）黄铜是铜锌合金，锌能与酸反应生成氢气，产生气泡，金与酸不反应，无明显现象，因此可用稀盐酸或稀硫酸对真假黄金进行鉴别；或用硫酸铜溶液，锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，有红色固体析出，金与硫酸铜不反应；
（4）物质的性质决定物质的用途，铜具有良好的导热性，所以可以将铜制作成炊具，在加热时能够快速将热量传递给食物，实现烹饪的目的；
燃烧需要同时满足三个条件：可燃物、与氧气（或空气）接触、温度达到可燃物的着火点，“釜底抽薪”是指把锅底的柴火抽掉，柴火是燃烧的可燃物，抽掉柴火就减少了可燃物的供应，从而使燃烧变缓甚至停止，实现“慢火烹煮”。
15．（2025·惠城模拟）文物考古领域，化学知识发挥着不可或缺的重要作用。
Ⅰ.科技赋能文物发掘
（1）在文物年代测定工作中，会用到一种特殊的碳原子，其相对原子质量为14。已知碳原子的质子数固定为6，那么该碳原子的中子数为 。
Ⅱ.重现璀璨文明
（2）“百炼钢，绕指柔”这句古语描述了金属材料性质的奇妙转变。生铁在炽热状态下，经过反复捶打处理，最终脱胎成为具有良好韧性的钢。在这一“百炼成钢”的过程中，金属材料的韧性 （填“增强”或“减弱”）。
（3）古代典籍记载：“炼锡之时，需用大型熔炉，投入数百斤锡砂，同时堆积数百斤木炭，通过鼓风设备鼓入空气，促使其熔化。”
①在炼锡的关键环节“点铅勾锡”中，加入铅后锡更容易熔化流出，这是因为形成了合金，合金的熔点一般比组成它的纯金属 （填“高”或“低”）。
②以锡砂（主要成分是）和木炭为原料炼锡，在高温环境下，二者发生反应生成金属锡和一种可燃性气体。请写出该反应的化学方程式： 。
③古代人们常用锡器来盛装酒水和茶水，但很少用其盛放酸性物质，推测其原因可能是 。
Ⅲ.文物的修复与守护
（4）发掘出的一些珍贵文物，会被放置在充满氮气的保护箱中妥善保存。这是利用了氮气 的化学性质。
【答案】8；增强；低；；锡能与酸性物质反应；化学性质稳定
【知识点】氮气及稀有气体的用途；合金与合金的性质；金属的化学性质；化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】（1）碳原子的质子数固定为6，相对原子质量≈质子数+中子数，那么该碳原子的中子数=14-6=8。
（2）“百炼成钢”得到具有良好韧性的钢，说明“百炼成钢”的过程中，金属材料的韧性增强。
（3）①合金的熔点小于组成合金的纯金属的熔点，故合金的熔点一般比组成它的纯金属低。
②锡砂和木炭在高温下反应生成锡和一氧化碳，化学方程式为。
③锡器很少用其盛放酸性物质，可能原因是锡能与酸性物质反应。
（4）氮气化学性质稳定，可作保护气。
【分析】（1）在原子中，相对原子质量≈质子数+中子数。
（2）根据“百炼成钢”得到具有良好韧性的钢，进行分析。
（3）①根据合金的性质分析。
②锡砂和木炭在高温下反应生成锡和一氧化碳。
③根据“锡器很少用其盛放酸性物质”，进行分析。
（4）根据氮气的性质、用途分析。
16．（2025·梅州模拟）《周礼·考工记》记载的“六齐之法”是世界上最早的青铜合金配比经验总结(如下表)。回答问题：
青铜中铜、锡质量比
用途 钟鼎 斧斤 戈戟 大刃 削、杀矢 鉴燧
（1）青铜属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
（2）古代以木炭、孔雀石(主要成分)为原料炼铜。木炭燃烧放热使孔雀石分解为氧化铜，变化前后铜元素化合价 (填“升高”、“不变”或“降低”)；该过程需持续鼓风的原因是 。木炭还用于还原氧化铜，化学反应方程式为 。
（3）古代为制作“戈戟”，在约12石(重量单位)铜中融合 石锡为宜。
（4）古代利器从“斧斤”到“削、杀矢”的硬度逐渐增大，可能的原因是 。
【答案】（1）混合物
（2）不变；使木炭充分燃烧；
（3）3
（4）锡含量提高
【知识点】合金与合金的性质；有关元素化合价的计算；化学方程式的书写与配平；纯净物和混合物
【解析】【解答】（1）青铜为铜合金，是铜加入其他金属或非金属制成的，由多种物质混合而成，属于混合物，故答案为：混合物；
（2）中氢氧根化合价为-1价、碳酸根化合价为-2价，化合物中各元素化合价代数和为0，设Cu元素的化合价为x，那么2x+（-1）x2+（-2）=0，x=+2，即中Cu的化合价为+1价；氧化铜：CuO中氧元素为-2价，根据化合物中各元素化合价代数和为0可知Cu为+2价，因此变化前后铜元素化合价不变；持续鼓风，能提供更多的氧气，使木炭充分燃烧；木炭中的碳和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：，故答案为：不变、使木炭充分燃烧、；
（3）由表中数据可知戈戟中铜、锡质量比为4：1，那么在约12石铜中融合3石锡最合适，故答案为：3；
（4）观察表中数据可知从左到右，从“斧斤”到“削、杀矢”铜、锡质量比逐渐增大，即锡的含量逐渐提高，因此从“斧斤”到“削、杀矢”硬度越来越大很大可能是因为锡含量提高了，故答案为：锡含量提高。
【分析】（1）根据青铜为铜合金以及合金的定义进行分析；
（2）根据化合物中各元素化合价为0回答第一个空，根据可燃物充分燃烧需要足够的的氧气回答第二个空，根据碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳回答第三个空；
（3）根据表中戈戟的铜、锡质量比分析回答；
（4）根据表中数据分析回答。
（1）青铜为合金，其中含有多种物质，属于混合物。
（2）中氢氧根化合价为-1价、碳酸根化合价为-2价，设铜元素化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则2x+（-1）×2+（-2）=0，解得x=+2，氧化铜中，铜元素化合价也为-2价，则变化前后铜元素化合价不变；
持续鼓风，能提供更多的氧气，使木炭充分燃烧；
木炭中的碳和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：。
（3）根据表中内容可知，制作“戈戟”时，青铜中铜、锡质量比4：1，则在约12石(重量单位)铜中融合12÷4=3石锡为宜。
（4）根据表中内容可知，从“斧斤”到“削、杀矢”锡含量提高，则硬度逐渐增大的可能原因为锡含量提高。
17．（2025·冷水滩模拟）认真阅读下列材料，回答有关问题。
唐鎏金铁芯铜龙，1975 年出土于西安，收藏于陕西历史博物馆。这件铜龙 “以铁铸造内芯，铁上包铜，外层镀金”， 其外表使用了鎏金的装饰工艺，内部最中间是由铁制成的一个中心，外侧则是铜质的龙身，反映出唐代高超的铸造工艺。这件铜龙通体鎏金，身体细长，两只有力的前爪紧扣地面，龙头与上身呈 “S” 形，龙嘴张开，露出牙齿和弯曲的龙舌，两只圆睁的双眼直视前方，龙角紧贴头部向后伸展，龙尾从高高上扬的后肢处反折向龙头上方，以曲身腾飞之势展现大唐之美。
（1）唐鎏金铁芯铜龙中含有的金属有 (任写一种元素符号)。
（2）“铁上包铜” 可通过铁与硫酸铜溶液反应实现，该反应说明铁的金属活动性比铜的 (填 “强” 或 “弱”)。
（3）这件铜龙外层 “镀金” 而不是 “镀铁” 的原因是 。
【答案】（1）Fe（或Cu、Au）
（2）强
（3）金的化学性质稳定，不易被腐蚀，能使铜龙长久保存
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】（1）这件铜龙 “以铁铸造内芯，铁上包铜，外层镀金”，可知文物中至少含有铁、铜、金三种金属，其符号为：Fe、Cu、Au；
（2）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁的金属活动性比铜的强。
（3）这件铜龙外层 “镀金” 而不是 “镀铁” 的原因是金的化学性质稳定，不易被腐蚀，能使铜龙长久保存。
【分析】根据金属活泼性顺序表分析可知，强者置换弱者，最不活泼的是金，金不和其它物质反应一般是以单质的形式存在自然界；铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜来解答。
（1）这件铜龙 “以铁铸造内芯，铁上包铜，外层镀金”，可知文物中至少含有铁、铜、金三种金属，符号为：Fe、Cu、Au；
（2）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁的金属活动性比铜的强。
（3）这件铜龙外层 “镀金” 而不是 “镀铁” 的原因是金的化学性质稳定，不易被腐蚀，能使铜龙长久保存。
18．（2025·平远模拟）小米su7电动汽车一经推出便火爆互联网，其采用的磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是一种采用率较高的动力电池。随着能源与环境问题的日渐突出以及“碳达峰”、“碳中和”概念的出现，电动汽车的电池回收对缓解当前锂矿资源紧张局面，助力我国新能源汽车及储能产业可持续发展起到重要作用。
废旧电池回收需要进行预处理，对磷酸亚铁锂电池进行高温煅烧预处理的方程式为：。回答下列问题：
（1）LiFePO4是否属于金属材料 (填“是”或“否”)。
（2）根据质量守恒定律，X应为 。
（3）废旧电池含有N、P、S和重金属元素，若不及时回收，其可能造成的污染有___________。
A．土壤重金属污染 B．水资源污染 C．空气污染
（4）已知一辆小米su7的磷酸铁锂电池容量为79000Wh，电池能量密度为100Wh/kg(电池容量=电池质量×电池能量密度，电池质量全部由磷酸铁锂构成)，高温煅烧过程中消耗氧气的质量为多少？
【答案】（1）否
（2）Fe2O3
（3）A；B
（4）磷酸铁锂电池中含有磷酸铁锂的质量为79000Wh÷100Wh/kg=790kg
设高温煅烧过程中消耗氧气的质量为x，
x=40kg；
答：高温煅烧过程中消耗氧气的质量为40kg。
【知识点】保护水资源；合理利用金属资源；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（1）金属材料包括纯金属和合金，磷酸亚铁锂（LiFePO4）既不是纯金属也不是合金，因此不属于金属材料；
（2）化学反应前后原子的种类及其数目不变，由可知，反应前有12个锂原子、12个铁原子、12个磷原子和54个氧原子；反应后有12个锂原子、8个铁原子、12个磷原子和48个氧原子，则2X中含有4个铁原子与6个氧原子，则X的化学式为Fe2O3；
（3）废旧电池含有N、P、S和重金属元素，若不及时回收，其可能造成的污染有土壤重金属污染、水资源污染。
故答案为：AB.
（4）解： 磷酸铁锂电池中含有磷酸铁锂的质量为79000Wh÷100Wh/kg=790kg
设高温煅烧过程中消耗氧气的质量为x，
答：高温煅烧过程中消耗氧气的质量为40kg。
【分析】（1）根据材料有金属材料，无机非金属材料、合成材料来解答；（2）根据化学变化中反应前后原子的种类、数目不变来解答；（3）根据废旧电池中含有重金属物质，重金属是有毒物质，对土壤和水质会造成污染来解答；（4）根据化学变化中的方程式的质量变化关系来进行计算来解答。
（1）金属材料包括纯金属和合金，磷酸亚铁锂（LiFePO4）既不是纯金属，也不是合金，因此不属于金属材料；
（2）化学反应前后原子的种类及其数目不变。由可知，反应前有：12个锂原子、12个铁原子、12个磷原子和54个氧原子；反应后有：12个锂原子、8个铁原子、12个磷原子和48个氧原子，则2X中含有4个铁原子与6个氧原子，则X的化学式为Fe2O3；
（3）废旧电池含有N、P、S和重金属元素，若不及时回收，其可能造成的污染有土壤重金属污染、水资源污染；故选AB；
（4）见答案。
19．（2025·福田模拟）铜及其化合物广泛应用于生活生产中。
（1）青铜属于 (填“金属单质”或“合金”)。
（2）Cu、CuO、CuSO4三种物质的转化关系如图甲所示：
①反应I中，CuO与稀硫酸反应的现象是 。
②反应I中，用CO可将CuO一步转化为Cu。
③图乙所示的实验中，将铜片浸入 (填化学式)溶液中，可根据现象证明Cu的金属活动性比Ag强。
（3）往四个都装有15g样品(只含Cu和CuO)的烧杯中，分别加入不同质量的稀硫酸，反应过程中的质量关系如下表所示，计算所用稀硫酸的溶质质量分数 。
烧杯序号 一 二 三 四
稀硫酸的质量/g 50 100 150 200
剩余固体质量/g 11 7 3 3
【答案】（1）合金
（2）黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色；
（3）解：设稀硫酸的溶质质量分数为x。答：所用稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。
【知识点】溶质的质量分数及相关计算；合金与合金的性质；金属的化学性质；酸的化学性质；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（1）青铜是铜的合金；
（2）氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，实验现象为黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色；
图乙所示的实验中，将铜片浸入溶液中，铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，观察到铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色，证明Cu的金属活动性比Ag强；
（3）氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，铜与稀硫酸不反应，由表格数据可知，烧杯一加入50g稀硫酸充分反应后剩余固体质量为11g，则参加反应的氧化铜质量为15g-11g=4g；烧杯二加入100g稀硫酸充分反应后剩余固体质量为7g，则参加反应的氧化铜质量为15g-7g=8g；烧杯三加入150g稀硫酸充分反应后剩余固体质量为3g，则参加反应的氧化铜质量为15g-3g=12g；烧杯四加入200g稀硫酸充分反应后剩余固体质量为3g，与烧杯三加入150g稀硫酸充分反应后剩余固体质量相同，说明150g稀硫酸与12g氧化铜恰好完全反应，再把氧化铜质量代入化学方程式进行计算；
故答案为：（1）合金；
（2） ①黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色； ③ AgNO3 ；
（3）9.8%。
【分析】（1）根据青铜属于铜的合金进行分析解答；
（2） ① 根据氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，黑色粉末溶解，溶液变蓝色；铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银进行分析解答；
（3）根据表格数据以及质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，可得样品中氧化铜的质量为15g-3g=12g，12g氧化铜与150g稀硫酸恰好完全反应；设稀硫酸中溶质质量分数为未知数，正确写出氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水的化学方程式，找准相关物质的质量比，已知量是氧化铜的质量，未知量是150g×溶质质量分数，列比例式，求出稀硫酸中溶质质量分数，最后简明写出答案。
（1）青铜是铜的合金，故填：合金；
（2）氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，实验现象为黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色；
图乙所示的实验中，将铜片浸入溶液中，铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，观察到铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色，证明Cu的金属活动性比Ag强；
（3）氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，铜与稀硫酸不反应，由表格数据可知，烧杯一加入50g稀硫酸充分反应后剩余固体质量为11g，则参加反应的氧化铜质量为15g-11g=4g；烧杯二加入100g稀硫酸充分反应后剩余固体质量为7g，则参加反应的氧化铜质量为15g-7g=8g；烧杯三加入150g稀硫酸充分反应后剩余固体质量为3g，则参加反应的氧化铜质量为15g-3g=12g；烧杯四加入200g稀硫酸充分反应后剩余固体质量为3g，与烧杯三加入150g稀硫酸充分反应后剩余固体质量相同，说明150g稀硫酸与12g氧化铜恰好完全反应，计算过程见答案。
20．（2023·子洲模拟）A~D是初中化学常见的4种不同类别的物质，B是密度最小的气体，“一”表示物质间相互反应，“→”表示一种物质生成另一种物质。
（1）A和B反应可能观察到的现象是 。
（2）H2SO4转化为B的基本反应类型为 。
（3）写出一个符合转化关系的： 。
【答案】（1）固体由红色变成黑色，试管口有水珠生成或固体由黑色变成红色，试管口有水珠生成（合理即可）
（2）置换反应
（3）（合理即可）
【知识点】金属的化学性质；酸的化学性质；碱的化学性质；盐的化学性质
【解析】【解答】B是密度最小的气体，则B是氢气，A能与硫酸、B（氢气）反应，氢气的化学性质有可燃性和还原性，A~D是初中化学常见的4种不同类别的物质，可燃性是与氧气反应，氧气与氢气都是单质，A不可能是氧气，还原性体现了氢气具有夺氧的能力，A可能氧化物，氧化物既能与氢气反应，又能与硫酸发生复分解反应，如氧化铁、氧化铜等；C既能与硫酸铜反应，又能与D反应，酸一般不能与硫酸铜反应，C和D是碱、盐中一种，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，硫酸铜与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜，C可以是氢氧化钠，D可以是氯化铜：
（1）A和B反应可能是氧化铁与氢气在高温条件生成氧化铁和水，也可能是氧化铜与氢气在加热条件下生成铜和水，观察到的现象分别是，固体由红色变成黑色，试管口有水珠生成；固体由黑色变成红色，试管口有水珠生成；
故答案为：固体由红色变成黑色，试管口有水珠生成或固体由黑色变成红色，试管口有水珠生成（合理即可）；
（2）转化为B（氢气）发生反应可以是锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应是由一种单质和一种化合物反应生成一种单质和一种化合物的反应，属于置换反应；
故答案为：置换反应；
（3）C和D的反应可以是氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：；
故答案为：（合理即可）。
【分析】根据题目信息来推断各物质进行分析解答。
（1）A和B反应可能是氧化铁与氢气在高温条件生成氧化铁和水，也可能是氧化铜与氢气在加热条件下生成铜和水，观察到的现象分别是，固体由红色变成黑色，试管口有水珠生成；固体由黑色变成红色，试管口有水珠生成
（2）H2SO4转化为B（氢气）发生反应可以是锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应是由一种单质和一种化合物反应生成一种单质和一种化合物的反应，属于置换反应；
（3）C和D的反应可以是氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：。
21．（2025·南山模拟）兴趣小组对劳动课上使用的锄头产生了兴趣，进行探究。回答下列问题：
（1）“锄头”的制作过程
[查阅资料]锄头由生铁锻造制成。
①过程Ⅰ中的化学方程式可表示为，X的化学式是 。
②过程Ⅱ表示工业高炉炼铁，其中焦炭除了提供能量外还能产生CO，写出CO炼铁的化学方程式 。
（2）“锄头”的除锈翻新
长期使用的锄头表面有锈迹和油污，同学们按以下流程进行除锈翻新。
①根据实验目的，一定浓度的甲溶液可能为 （填“稀盐酸”或“NaOH溶液”）。
②若“除锈”前无“水洗”步骤，除锈液（含盐酸）的使用量将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
③写出除锈液（含盐酸）“除锈”的主要化学方程式 “除锈”后仍需“水洗”的目的是 。
④锄头翻新后仍要进行防锈处理，写出一条生活中的防锈方法 。
【答案】（1）SO2；
（2）NaOH溶液；增大；；除去除锈液（含盐酸）；保持表面洁净和干燥等（合理即可）
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；酸的化学性质；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）①根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变。反应中，反应前有4个Fe、8个S、22个O；反应后有4个Fe、6个O，则8X含8个S、16个O，故X为SO2；
②CO炼铁是CO还原Fe2O3，高温下生成Fe和CO2，方程式为 ；
（2）①除油需用碱性溶液（油脂在碱性条件下水解 ），稀盐酸不能除油，NaOH溶液可除油，故甲溶液为NaOH溶液；
②若不水洗，除油后的NaOH会与除锈盐酸反应，消耗盐酸，所以除锈液用量增大；
③铁锈（Fe2O3）与盐酸反应：Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O；水洗是为除残留除锈液，防腐蚀或影响防锈；
④生活中防锈可涂油（隔绝氧气、水 ），或刷漆等，写涂油；
【分析】用质量守恒定找化学式；依炼铁、除油除锈原理，结合反应实际（如杂质消耗试剂 ）分析；据防锈原理（隔氧、水 ）列措施 。
22．（2025·南通）学习小组以高纯铜为原料制备纳米铜粉，实验流程如下：
Ⅰ氧化高纯铜
学习小组经查阅资料设计了以下两种“氧化”方法。
方法1
方法2
（1）“方法2”的优点有 。
（2）若用质量分数为98%的浓硫酸配制100g质量分数为19.6%的稀硫酸，所需浓硫酸的质量为 g。按第24题图1稀释浓硫酸时，量筒中盛放的试剂是 。
（3）Ⅱ铁粉还原硫酸铜
学习小组取30mL“方法2”所得溶液于小烧杯中，加入0.5g还原铁粉，搅拌，观察到有无色气体逸出、烧杯底部有红色物质析出、溶液由蓝色逐渐转变为红褐色(经检测含胶状氢氧化铁)。
①析出红色物质的原因是 (用化学方程式表示)。
②产生的无色气体为 。为提高铁粉利用率，需除去CuSO4溶液中的 且不引入杂质，宜采取的措施是向溶液中加入足量的 ，充分反应后过滤。
（4）取30mL 新配制的4%CuSO4溶液和0.5g还原铁粉进行实验，仍有气体逸出。为探究气体逸出与溶液酸碱性的关系，学习小组设计了第24题图2所示装置(夹持仪器略，pH传感器能精确测定溶液pH)并进行实验，测得溶液pH随反应时间的变化如第24题图3 所示。AB段pH减小是因为生成了 。
（5）学习小组查阅资料，对“溶液pH减小、有胶状氢氧化铁生成”的原因作出猜想：生成的FeSO4溶液与空气中的O2发生了反应。为探究猜想是否合理，设计了如下
实验方案：在第24题图2装置中加入30mL 用不含O2的蒸馏水配制的 溶液，再加入0.5g还原铁粉，打开弹簧夹，持续通入N2，观察溶液颜色及pH的变化；停止通N2， (将实验方案补充完整)。
（6）Ⅲ水合肼还原硫酸铜
工业上常用水合肼“还原”硫酸铜制备纳米铜。有研究表明：纳米铜颗粒的直径与溶液 pH、反应温度间的关系如第24题图4所示。若要制备直径为100nm的铜粉，需控制的反应条件为 。
【答案】（1）H2SO4利用率高，不产生有毒气体SO2
（2）20；浓硫酸
（3）；H2；CuO[或Cu(OH)2]
（4）H2SO4(硫酸)
（5）改通O2一段时间，观察溶液颜色及pH的变化。若通N2时无明显变化，通O2时溶液逐渐变为红褐色、pH变小，则猜想合理，否则不合理
（6）pH=10、80℃
【知识点】用水稀释改变浓度的方法；金属的化学性质；酸的化学性质；稀释浓硫酸；物质的相互转化和制备
【解析】【解答】（1）方法1需要用浓硫酸作反应物，且产物有二氧化硫会污染空气，方法2反应物是稀硫酸，且无二氧化硫产生，所以方法2的优点是硫酸利用率高，不产生有毒的二氧化硫气体；
（2）设所需浓硫酸的质量为x，根据稀释前后溶质质量不变可得：98%x=100g×19.6%，解得x=20g；稀释浓硫酸时，把浓硫酸沿着烧杯壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，不能把水倒入浓硫酸，所以 第24题图1稀释浓硫酸时，量筒中盛放的试剂是浓硫酸；
（3） ① 铁粉放入硫酸铜溶液中，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，会有红色物质析出，其反应的化学方程式为；
② 方法2中稀硫酸过量，铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故产生的无色气体为氢气；氧化铜或氢氧化铜都可以与硫酸反应生成硫酸铜，为提高铁粉的利用率，可向溶液中加入足量的 氧化铜或氢氧化铜；
（4）图3AB段pH减小，说明有酸性物质生成，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，所以生成酸为硫酸；
（5）为探究胶装氢氧化铁是否是生成的FeSO4溶液与空气中的O2发生， 在第24题图2装置中加入30mL 用不含O2的蒸馏水配制的 溶液，再加入0.5g还原铁粉，打开弹簧夹，持续通入N2，观察溶液颜色及pH的变化；停止通N2， 再改通 O2一段时间，观察溶液颜色及pH的变化。若通N2时无明显变化，通O2时溶液逐渐变为红褐色、pH变小，则猜想合理，否则不合理；
（6）从图4可知要制备直径为100nm的铜粉，需控制的反应条件为 pH=10、温度为80℃。
故答案为：（1） H2SO4利用率高，不产生有毒气体SO2 ；
（2）20；浓硫酸；
（3）； ② H2 ； CuO[或Cu(OH)2] ；
（4） H2SO4(硫酸) ；
（5） 改通O2一段时间，观察溶液颜色及pH的变化。若通N2时无明显变化，通O2时溶液逐渐变为红褐色、pH变小，则猜想合理，否则不合理 ；
（6）pH=10、80℃
【分析】（1）根据方法2用稀硫酸作反应物，利用率高，不产生有毒的二氧化硫气体进行分析解答；
（2）根据稀释前后溶质质量不变，设浓硫酸质量为未知数，浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数=稀溶液质量 ×稀溶液溶质质量分数，求出浓硫酸的质量；稀释浓硫酸，把浓硫酸倒入水中，不能不睡倒入浓硫酸进行分析解答；
（3） ① 根据硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜的化学方程式的书写进行分析解答；
② 根据铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；金属氧化物（或碱）与酸反应生成盐和水进行分析解答；
（4）根据化学反应前后元素的种类不变，溶液pH减小，是因为生成了硫酸进行分析解答；
（5）根据分别通入氮气和氧气作对比实验进行分析解答；
（6）根据图4可知 要制备直径为100nm的铜粉，需控制pH=10、温度为 80℃ 进行分析解答。
23．（2025·渠县模拟）为了测定某含杂质7%的黄铜（铜锌合金）样品中铜的质量分数（杂质中不含铜、锌元素，杂质不溶于水，不与其他物质反应，受热也不分解），某化学小组进行了如下实验：
（1）生成氢气的质量是 g。
（2）计算该黄铜样品中铜的质量分数（要求写出计算过程）。
【答案】（1）0.4
（2）解：设该黄铜样品中锌的质量为x
x=13g
则该黄铜样品中铜的质量分数为：
答：该黄铜样品中铜的质量分数为80%
【知识点】金属的化学性质；含杂质物质的化学反应的有关计算；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）根据质量守恒定律可知，在化学反应前后物质的总质量不变，则生成氢气的质量是：100g+100g-199.6g=0.4g；
【分析】根据化学变化中反应前后物质的总质量不变，黄铜合金和盐酸反应生成氯化锌和氢气的反应前后的差值就是生成氢气的质量，锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气的方程式中已知氢气的质量和式量来计算锌的质量以及合金中锌的质量分数来解答。
（1）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则生成氢气的质量是：100g+100g-199.6g=0.4g；
（2）见答案。
24．（2025·海南）汉字是中华文化传承的标志。下列不同历史时期汉字载体中属于金属材料的是（ ）
A．龟甲 B．铜鼎
C．竹简 D．石刻
【答案】B
【知识点】合理利用金属资源
【解析】【解答】A、 龟甲属于无机非金属材料，不符合题意；
B、 铜鼎属于金属材料，符合题意；
C、 竹简属于天然高分子材料，不符合题意；
D、 石刻属于无机非金属材料，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据金属材料包括纯金属和合金分析。
25．（2025·海南）为了验证铁、铜、银的金属活动性顺序，设计如下图所示实验方案。下列说法正确的是（ ）
A．①②④中溶液颜色都发生变化
B．①和③中金属表面都有气泡产生
C．②和③比较，能判断铜和银的活动性顺序
D．①②④比较，能判断铁、铜、银的活动性顺序
【答案】D
【知识点】金属活动性的探究
【解析】【解答】A、 ①铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，溶液由无色变成浅绿色，②中铜不与盐酸反应，溶液颜色不变，④中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，溶液颜色由无色变成蓝色 ，不符合题意；
B、 ③中银不与稀盐酸反应，金属表面没有气泡产生 ，不符合题意；
C、 铜和银都不与稀盐酸反应，②和③中都没有明显现象，两实验相比较不能判断铜和银的活动性顺序 ，不符合题意；
D、 ①可证明铁的活动性大于氢，②可证明铜的活动性小于氢，两实验对比可得出铁的活动性大于铜，④可证明铜的活动性大于银，则 ①②④比较能判断铁、铜、银的活动性顺序 ，符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据金属活动性顺序的应用分析，在金属活动性顺序表中，排在氢前的金属能与酸发生反应，排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液反应，根据反应是否发生也可证明金属的活动性的强弱。
26．（2025·海南）我国科学家研发了一种闪速炼铁技术，用氢气还原铁矿石粉，只需秒即可完成传统高炉小时的炼铁过程，且还原率大于90%。如图为传统高炉炼铁和闪速炼铁的示意图。下列说法不正确的是（ ）
注：“品位”指矿石中有用元素或有用矿物含量的百分率，百分率越大，品位越高。传统高炉炼铁通常使用高品位铁矿石。
A．传统高炉炼铁是用焦炭直接还原铁矿石
B．闪速炼铁技术通过将粉状铁矿砂喷入高温还原塔内，实现快速还原
C．与传统高炉炼铁相比，闪速炼铁技术能有效处理低品位铁矿石
D．闪速炼铁技术通入过量氢气，出炉烟气中含有较多的氢气可回收利用
【答案】A
【知识点】铁的冶炼
【解析】【解答】A、 传统高炉炼铁将焦炭转化为一氧化碳，用一氧化碳高温还原铁矿石，符合题意；
B、 闪速炼铁技术通过将粉状铁矿砂喷入高温还原塔内，增加反应物接触面积，实现快速还原 ，不符合题意；
C、 与传统高炉炼铁相比，闪速炼铁技术能有效处理低品位铁矿石 ，不符合题意；
D、 闪速炼铁技术通入过量氢气，出炉烟气中含有较多的氢气可回收利用 ，不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据高炉炼铁原理是利用CO高温条件下还原铁的氧化物，结合闪速炼铁技术的特点分析。
27．（2025·盐城）同学们课后走进实验室，处理含硫酸的硫酸铜废液并回收铜，实验过程如图所示(每一步反应都充分进行，忽略实验损耗)。下列说法错误的是( )
A．产生H2的质量为0.1g B．滤液呈浅绿色
C．滤渣是Cu和Fe的混合物 D．滤液中FeSO4的质量为30.4g
【答案】D
【知识点】金属的化学性质；质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、由质量守恒定律可知，产生氢气质量为15g+200g-13.8g-201.1g=0.1g，不符合题意；
B、将铁放入硫酸铜溶液中，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，滤液呈浅绿色，不符合题意；
C、产生氢气质量为0.1g，设与硫酸反应的铁的质量为x
56：2=x：0.1g
x=2.8g
铁与硫酸反应溶液增重质量为2.8g-0.1g=2.7g
反应后溶液增重质量为201.1g-200g=1.1g，则铁与硫酸铜反应时溶液减少质量为2.7g-1.1g=1.6g
设与硫酸铜反应的铁的质量为y
Fe+CuSO4= FeSO4+Cu 溶液减少质量
56 64 64－56＝8
y 1.6g
56：8=y：1.6g
y＝11.2g
参加反应的铁的质量11.2g+2.8g=14g<15g，即铁过量，滤渣是 Cu和Fe的混合物，不符合题意；
D、由铁元素质量守恒可知，生成硫酸亚铁质量为，符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据化学反前后物质质量总和不变计算生成氢气质量，由方程式中物质间质量关系及题中所给溶液的变化质量计算出参加反应的铁的质量，结合硫酸亚铁溶液呈浅绿色及元素质量守恒解答。
28．（2025·盐城）“金缕玉衣”所用金丝的最细处仅有0.08mm，体现了我国古代工匠精湛的技艺。金能制成金丝是利用了其( )
A．密度大 B．熔点高 C．延展性好 D．导热性好
【答案】C
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】 金能制成金丝是利用了金良好的延展性。
故答案为：C。
【分析】根据金属的延展性分析。
29．（2025·镇江）已知：取铜、铁的混合物18.0g，加入400.0g溶质质量分数为25.0%的Fe2(SO4)3溶液，充分反应后剩余固体2.8g。下列说法不正确的是( )
A．剩余固体全部为铜
B．原固体混合物中铁的质量大于铜
C．所得溶液中铁元素和铜元素的质量比为7：2
D．向所得溶液中加入过量铁粉，充分反应后溶液中FeSO4质量为114.0g
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、铁的活动性大于铜， 取铜、铁的混合物18.0g，加入400.0g溶质质量分数为25.0%的Fe2(SO4)3溶液， 铁先反应，然后铜再发生反应， Fe2(SO4)3溶液中 Fe2(SO4)3的质量为400.0g×25.0%=100g， 铜、铁混合物质量为18.0g，剩余固体2.8g，则参加反应的固体质量为18.0g - 2.8g = 15.2g。
假设只有铁与硫酸铁发生反应，设铁的质量为x
56：400=x：100g
x=14g<15.2g，说明铜发生了反应，则剩余固体全部是铜，不符合题意；
B、设参加反应的铁的质量为a，由方程式可知，与铁反应的硫酸铁的质量为
设与铜反应的硫酸铁的质量为
则
a=5.6g，铜的质量为18.0g-5.6g=12.4g， 原固体混合物中铁的质量小于铜，不符合题意；
C、所得溶液中铁元素质量为，溶液中铜元素质量即为铜的质量，则所得溶液中铁元素和铜元素质量比为33.6g：12.4g＝7：2，不符合题意；
D、向所得溶液中加入过量铁粉，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，溶液中硫酸铜的质量为
设与硫酸铜反应的铁的质量为m
56：160=m：24g
m=8.4g，则最终所得溶液中硫酸亚铁的质量为，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据取铜、铁的混合物18.0g，加入400.0g溶质质量分数为25.0%的Fe2(SO4)3溶液， 铁先反应，然后铜再发生反应，由所给各物质的质量结合方程式中物质质量关系、反应前后元素质量不变分析。
30．（2025·滨州）铁是应用较广泛的金属。下列铁制品最容易生锈的是（ ）
A．喷漆的栏杆 B．涂油的链条
C．末擦干的铁锅 D．不锈钢保温杯
【答案】C
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A、 喷漆的栏杆使铁和氧气、水等隔离，不易生锈，不符合题意；
B、 涂油的链条使铁和氧气、水等隔离，不易生锈，不符合题意；
C、 末擦干的铁锅，铁和氧气、水充分接触，易生锈，符合题意；
D、 锈钢保温杯改变了铁的内部结构，不易生锈，不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据铁生锈是铁与氧气、水共同接触，隔离氧气或水或改变内部结构可防止铁生锈分析。
31．（2025·济宁） 将一定质量Zn(NO3)2和AgNO3的混合溶液，按如图所示进行实验，现象如图中所述：
分析图中信息进行判断，下列说法合理的是（ ）
A．滤渣中可能含有单质Zn
B．滤渣中一定含有单质Ag、Fe
C．滤渣的质量一定小于ag
D．滤液中一定含有Mg2+，Fe2+，可能含有Zn2+
【答案】B
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A、如果滤渣有锌的话，滤液不可能有硝酸亚铁，因为锌与硝酸亚铁会反应生成硝酸锌和铁，题中滤液为浅绿色，说明滤液中含有硝酸亚特，则滤渣就一定不含锌，故A不符合题意；
B、 将一定质量Zn(NO3)2和AgNO3的混合溶液加入ag镁粉和铁粉的混合物，镁粉优先与硝酸银反应生成银和硝酸镁，镁反应完，如果硝酸银还有剩，铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，题中滤液为浅绿色，说明镁反应完，铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银铁，从A分析可知滤渣不含锌，滤渣滴加稀硫酸有气泡产生。说明滤渣一定有铁和银，故A符合题意；
C、镁和硝酸银反应生成银和硝酸镁。银的相对原子质量大于镁；铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，银的相对原子质量>镁，所以滤渣的质量一定大于ag；，故C不符合题意；
D、镁优先与硝酸银反应生成银和硝酸镁，滤液一定含有硝酸镁，滤液呈浅绿色，一定含有硝酸亚铁，锌与硝酸亚铁不能共存，所以滤渣没有锌，则滤液一定含有硝酸锌，故滤液中一定含有镁离子、亚铁离子和锌离子；故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、根据溶液呈浅绿色，说明滤液含有硝酸亚铁，锌与硝酸亚铁不能共存进行分析解答；
B、根据硝酸银与镁反应生成银，滤渣一定有银，滴加稀盐酸有无色气体产生，银不能与稀盐酸反应，滤渣不含锌，所以滤渣一定还有铁进行分析解答；
C、根据反应物镁、铁的相对原子质量都比生成物银的相对原子质量小，所以滤渣的质量一定大于镁、铁混合物的质量进行分析解答；
D、根据镁优先反应，滤液呈浅绿色，得出滤液一定含有 Mg2+，Fe2+、Zn2+ 进行分析解答。
32．（2025·潍坊）向一定质量的MgCl2、FeCl2和CuCl2混合溶液中加入Zn粉，过滤后，再向滤渣中加入稀硫酸，反应过程中部分生成物的质量与加入锌粉或稀硫酸的质量的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．从0点到a点，溶液的质量不断增大
B．c点对应的溶液中只含一种溶质
C．与稀硫酸反应的锌粉的质量是5.6g
D．b点固体与d点对应溶液中的固体组成不同
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用；常见化学反应中的质量关系；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、向一定质量的MgCl2、FeCl2和CuCl2混合溶液中加入Zn粉 ，CuCl2优先与锌粉反应生成氯化锌和铜（即0点到a点），氯化锌的相对分子质量比氯化铜大，所以从0点到a点，溶液的质量不断增大，故A正确；
B、ab段时氯化亚铁和锌反应生成氯化锌和铁，镁的金属活动性比锌强，所以氯化镁与锌不反应，c点锌过量，氯化铜和氯化亚铁均反应完了，溶液中含有反应生成的氯化锌和不参加反应的氯化镁，故B错误；
C、从图像可知，锌与氯化铜反应生成铜的质量为6.5g，设与氯化铜反应的锌的质量为x，
Zn +CuCl2= ZnCl2 +Cu
65 64
x 6.4g
所以与氯化亚铁反应的锌的质量为：13g-6.5g=6.5g，设生成铁的质量为y
Zn +CuCl2= ZnCl2 +Fe
65 56
6.5g y
设5.6g铁与稀硫酸反应生成氢气的质量为z
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
5.6g z
滤渣中的铜不与稀硫酸反应，从图像可知加入稀硫酸充分反应后生成氢气0.4g，所以锌与稀硫酸反应生成氢气的质量为：0.4g-0.2g=0.2g，设与稀硫酸反应的锌的质量为a
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
a 0.2g
，故C错误；
D、b点氯化铜、氯化亚铁恰好完全反应，所以固体为铜和铁，d点固体中的铁、锌都与稀硫酸完全反应，固体只有铜，所以b点固体与d点对应溶液中的固体组成不同，故D正确。
故答案为：AD。
【分析】A、根据氯化铜优先与锌反应生成氯化锌和铜，氯化锌的相对分子质量比氯化铜大进行分析解答；
B、根据c点锌过量，氯化铜、氯化亚铁与锌反应生成氯化锌、氯化镁不反应进行分析解答；
C、根据铜的质量代入化学方程式求出与氯化铜反应的锌的质量，用总的锌的质量减去与氯化铜反应的锌的质量得出与氯化亚铁反应的锌的质量，再求出生成的铁的质量，求出铁与稀硫酸反应生成的氢气的质量，锌与稀硫酸反应生成的氢气质量等于总的氢气质量减去铁反应生成的氢气质量，最后通过氢气质量求出与稀硫酸反应的锌的质量进行分析解答；
D、根据b点固体是铜和铁，d点固体是铜进行分析解答。
33．（2025·常州）如图所示进行对比实验(装置气密性良好)，两侧均加入5g质量分数为7.3%的稀盐酸。下列说法正确的是（ ）
A．反应过程中右侧小试管内更剧烈
B．恢复至室温后左侧气球体积较大
C．反应过程中左侧红墨水上升更快
D．反应结束后两边金属均完全消失
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用；根据化学反应方程式的计算；定性实验（控制变量、空白实验、对比实验）
【解析】【解答】A、镁的活动性大于铁，反应过程中左侧小试管内更剧烈 ，不符合题意；
B、 5g质量分数为7.3%的稀盐酸中HCl的质量为 5g×7.3%＝0.365g，设0.365gHCl反应消耗镁的质量为a，消耗铁的质量为b，则
Mg+2HCl=MgCl2＋H2↑
