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第八单元 实验活动5 常见金属的物理性质和化学性质
题型1 金属的物理性质及用途 题型2 金属与氧气的反应
题型3 金属与酸的反应原理 题型4 金属活动性的研究
▉题型1 金属的物理性质及用途
【知识点的认识】金属的物理性质及用途
1．金属有金属光泽：（1）金属都具有一定的金属光泽，一般都呈银白色，而少量金属呈现特殊的颜色；例如，金（Au）是黄色、铜（Cu）是红色或紫红色、铅（Pb）是灰蓝色、锌（Zn）是青白色等；（2）有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色；例如，铁（Fe）和银（Ag）在通常情况下呈银白色，但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射．（3）典型用途：利用铜的光泽，制作铜镜；黄金饰品的光泽也是选择的因素．
2．常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但体温计中的汞是液体．
3．金属有导电性和导热性：其中导电性的强弱次序：银（Ag）＞铜（Cu）＞铝（Al）主要用途：用作输电线，炊具等．
4．金属有延展性：（1）大多数的金属有延性（抽丝）及展性（压薄片），其中金（Au）的延展性最好；也有少数金属的延展性很差，如锰（Mn）、锌（Zn）等；（2）典型用途：金属可以被扎制成各种不同的形状，将金打成金箔贴在器物上．
5．金属的密度：（1）大多数金属的密度都比较大，但有些金属密度也比较小，如钠（Na）、钾（K）等能浮在水面上；密度最大的金属﹣﹣锇，密度最小的金属﹣﹣锂；（2）典型用途：利用金属铝（Al）比较轻，工业上用来制造飞机等航天器．
6．金属的硬度：（1）有些金属比较硬，而有些金属比较质软，如铁（Fe）、铝（Al）、镁（Mg）等都比较质软；硬度最高的金属是铬（Cr）；（2）典型用途：利用金属的硬度大，制造刀具，钢盔等．
7．金属的熔点：（1）有的金属熔点比较高，有的金属熔点比较低，熔点最低的金属是汞（Hg）；熔点最高的金属是钨（W）；（2）典型用途：利用金属钨的熔点高，用来制灯泡内的灯丝；利用金属锡（Sn）的熔点比较低，用来焊接金属．
1．近期我国在科技领域不断创新和超越，向世界展示了一张张“中国名片”。下列说法正确的是（ ）
A．华为麒麟芯片的主体材料为高纯硅，硅属于金属元素
B．首创了从二氧化碳到淀粉[化学式为（C6H10O5）n]的合成，原料和产品均属于氧化物
C．空间站的太阳能电池板需要用到铝合金加工成的箔片，这利用了金属的延展性
D．运载“天问一号”的火箭在发射时“导流槽内的水受热汽化”属于化学变化
【答案】C
【解答】解：A、硅为石字旁，属于非金属元素，不属于金属元素，故选项说法不正确；
B、二氧化碳属于氧化物，但淀粉中含有三种元素，不属于氧化物，因为氧化物中含有两种元素，且一种元素为氧元素，故选项说法不正确；
C、铝合金加工成的箔片，利用了金属的延展性，故选项说法正确；
D、水受热汽化过程中，只是物质的状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，故选项说法不正确。
故选：C。
2．物质的性质决定物质的用途。下列说法错误的是（ ）
A．石墨灰黑色、质软，常用于制铅笔芯
B．铜具有良好的导电性，常用来制作电线
C．氧气具有助燃性，常用作燃料
D．二氧化碳不能燃烧也不助燃，常用来灭火
【答案】C
【解答】解：A、石墨灰黑色、质软，常用于制铅笔芯，故A选项说法正确；
B、铜具有良好的导电性，常用来制作电线，故B选项说法正确；
C、氧气具有助燃性，这意味着它能够帮助其他物质燃烧，但氧气本身不能燃烧，所以不能用作燃料，故C选项说法错误；
D、二氧化碳不能燃烧也不助燃，并且它的密度比空气大，覆盖在燃烧物表面能够隔绝氧气，从而达到灭火的目的，故D选项说法正确；
故选：C。
3．下列金属的用途主要利用了金属导热性的是（ ）
A．铁制铁锅 B．铜制电线 C．银制项链 D．铝制薄膜
【答案】A
【解答】解：A、铁制铁锅，主要利用了金属导热性，故选项正确。
B、铜制电线，利用了金属铜具有优良的导电性，故选项错误。
C、银制项链，利用了银具有银白色金属光泽、化学性质稳定等性质，故选项错误。
D、铝制薄膜，利用了金属铝具有良好的延展性，故选项错误。
故选：A。
可持续发展理念正逐步渗透到我们生活的方方面面。完成下面4﹣4小题。
4．印刷精美、结实的奶茶外卖袋成为了“时尚单品”，其内部附有一层铝箔可保冷保温，铝能制成铝箔利用的性质是（ ）
A．导电性 B．导热性
C．延展性 D．有金属光泽
【答案】C
【解答】解：铝能制成铝箔，是利用了铝具有良好的延展性。
故选：C。
5．《天工开物 五金》关于黄金的下列记载“凡金箔，每金七厘造方寸金一千……凡金质至重，性又柔，可屈折如枝柳……成形之后，住世永无变更”。下列说法正确的是（ ）
A．黄金可制成金箔，说明金具有良好的导电性
B．上述记载中涉及化学性质
C．18K黄金属于纯净物
D．金元素的化学性质由其原子的核电荷数决定
【答案】B
【解答】解：A、黄金可制成金箔，说明金具有良好的延展性，故A错误；
B、“凡黄金……成形之后，住世永无变更”指的是金的化学性质稳定，很难与其他物质发生化学反应，是金的化学性质，故B正确；
C、18K黄金的主要成分是金，还含有其它物质，属于混合物，故C错误；
D、原子的核电荷数决定元素的种类，不决定化学性质，金元素的化学性质由其原子的最外层电子数决定，故D错误。
故选：B。
6．下列生活应用或生产活动，蕴含的化学知识不正确的是（ ）
选项 生活应用或生产活动 化学知识
A 工业上，煅烧石灰石制取生石灰 发生了分解反应
B 湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快 分子在不断运动且温度越高，运动速率越快
C 用铜作导线 铜能导电
D 炭炉烧烤时，用扇子扇炉火 提高木炭的着火点
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解答】解：A、石灰石的主要成分碳酸钙在高温条件下能分解生成氧化钙和二氧化碳，所以工业上，煅烧石灰石制取生石灰发生了分解反应，故A正确；
B、分子是不断运动的且运动速率与温度有关，湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快是因为分子不断运动，温度越高，运动速率越快，故B正确；
C、铜有导电性，所以用铜作导线，故C正确；
D、炭炉烧烤时，用扇子扇炉火，提供了更多的氧气，炉火越烧越旺，不是提高木炭的着火点，故D错误。
故选：D。
7．金属材料在生产、生活中使用广泛。下列金属的用途利用了金属导电性的是（ ）
A．铜制电线 B．铁制铁锅
C．金制项链 D．铝制饮料罐
【答案】A
【解答】解：A．铜制电线是利用了铜的导电性，符合题意；
B．铁制铁锅是利用了铁的导热性，不合题意；
C．金制项链是利用了金的特殊颜色和价格高，不合题意；
D．铝制饮料罐是利用了铝的延展性，不合题意。
故选：A。
8．中国传统文化蕴含着丰富的化学知识。
（1）从微观角度解释为什么“酒香不怕巷子深”？
（2）《天工开物》记载：“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金的哪个物理性质？
【答案】（1）分子在不断地运动。
（2）延展性。
【解答】解：（1）因为分子在不断地运动，酒精分子会从盛放酒的容器中不断运动扩散到空气中，即使在巷子深处，也能有酒精分子运动到人的鼻腔，使人闻到酒的香味；故答案为：分子在不断地运动。
（2）“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有良好的延展性，可以将少量的黄金制成极薄的金片，这是黄金延展性好的表现；故答案为：延展性。
▉题型2 金属与氧气的反应
【知识点的认识】
金属的化学性质在初中阶段要求掌握三个：
金属能与氧气反应（金即使在高温时也不与氧气反应）
1．铁与氧气的反应：常温下，干燥的空气中铁很难与氧气反应．在潮湿的空气中，铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈（主要成分：Fe2O3；铁锈呈红色，结构疏松，易吸水，加快铁器的腐蚀）；还有铁经过缓慢氧化后，形成的化合物也可认为是氧化铁，即4Fe+3O2＝2Fe2O3．在纯氧中，铁丝能够被点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热（在点燃前，先将铁丝打磨，在集气瓶中留有少量细砂或水，防止高温溅落物炸裂瓶底 ）即3Fe+2O2Fe3O4．由上述实验现象，可以看出：“同种物质，在不同的反应条件下，现象可能不同，生成物有可能不同．”
2．镁与氧气的反应：常温下所看到的镁条呈黑色，用砂纸打磨后呈银白色．做镁条燃烧实验时，要注意用坩埚钳夹持，在下面垫上石棉网．镁条被点燃后，剧烈燃烧，产生耀眼的白光，形成白烟，放出大量的热；即2Mg+O22MgO．
3．铝与氧气的反应：铝在空气容易形成致密的氧化物，故其抗腐蚀性能很好．铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧，即4Al+3O22Al2O3．
4．铜与氧气的反应：在加热的情况下，铜能与氧气反应，生成黑色的物质（氧化铜）；即2Cu+O22CuO．即使在纯氧中，铜也不能被点燃．在潮湿的空气中，铜能被腐蚀，形成绿色粉末状固体﹣﹣铜绿[Cu2（OH）2CO3]；即2Cu+O2+CO2+H2O＝Cu2（OH）2CO3．
总之，大多数金属一般都能与氧气反应，只是难易及剧烈程度不同而已，由此可判断金属的活动性强弱；反之亦然．
9．推理是一种重要的学习方法。下列推理中正确的是（ ）
A．铝的金属活动性比铁强，则铝制品比铁制品更容易锈蚀
B．燃烧会伴随着发光放热的现象，则有发光放热现象的一定是燃烧
C．元素的化学性质是由最外层电子数决定的，所以最外层电子数相同的元素化学性质都相同
D．稀有气体属于混合物，则空气一定属于混合物
【答案】D
【解答】解：A、铝的金属活动性比铁强，但常温下铝能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝与氧气接触，因此铝制品比铁制品更耐锈蚀，故A推理不正确；
B、燃烧会伴随着发光放热的现象，但有发光放热现象的不一定是燃烧，例如电灯通电会发光放热，但不是燃烧，故B推理不正确；
C、元素的化学性质是由最外层电子数决定的，一般来说，最外层电子数相等，化学性质相似，但最外层电子数相同的元素化学性质不一定都相同，例如He和Mg，二者最外层电子数都是2，但He最外层排满电子，属于稳定结构，Mg最外层电子数是2，小于2，易失去，它们化学性质不相同，故C推理不正确；
D、稀有气体和空气都是由不同种物质组成，都属于混合物，故D推理正确。
故选：D。
10．《中国成语大会》到《中国诗词大会》，中国传统文化大放异彩，很多成语、诗词中蕴含着丰富的科学道理。下列说法不正确的是（ ）
A．“真金不怕火炼”说明黄金的熔点高
B．“一畦春韭绿，十里稻花香”是因为分子在不断地运动
C．“沙里淘金”与“抱薪救火”蕴含的化学原理不同
D．“松叶堪为酒，春来酿几多？”指清香的美酒来自粮食的缓慢氧化
【答案】A
【解答】解：A、“真金不怕火炼”是指金即使在高温条件下也不与氧气反应，说明金的化学性质稳定，不能说明黄金的熔点高，故符合题意；
B、“一畦春韭绿，十里稻花香”是因为分子在不断地运动，花香分子运动到人的鼻子中，使人们闻到香味，故不符合题意；
C、“沙里淘金”的过程中没有新物质生成，属于物理变化，“抱薪救火”的过程中物质在燃烧，有新物质生成，属于化学变化，因此沙里淘金”与“抱薪救火”蕴含的化学原理不同，故不符合题意；
D、清香的美酒来自于粮食的发酵制得的，此反应是粮食与氧气发生的反应，反应比较缓慢，且不易察觉，属于缓慢氧化，故不符合题意。
故选：A。
11．铬（Cr）及其化合物在作为催化剂、金属防腐等方面具有重要应用。铬是一种“氢前金属”，活泼性介于铜锌之间。Cr（OH）3是一种难溶于水的物质。
（1）根据金属化学性质的一般规律，下列推测不合理的是 B （填标号）。
A．金属铬单质能与硫酸反应
B．铬粉中的铜粉可加稀硫酸除去
C．铬能与氧气反应
（2）铬有多种化合价，Cr2O3读作 三氧化二铬 。
（3）催化剂Cr2O3可由重铬酸铵加热分解制得。
①补充完整化学方程式：（NH4）2Cr2O7↑+4 H2O 。
②重铬酸的化学式为 H2Cr2O7 。
（4）设计Cr2O3转化为Cr（OH）3的一种方案： Cr2O3+6HCl＝2CrCl3+3H2O；CrCl3+3NaOH＝Cr（OH）3↓+3NaCl （依次写出化学方程式）。
【答案】（1）B。
（2）三氧化二铬。
（3）H2O；H2Cr2O7。
（4）Cr2O3+6HCl＝2CrCl3+3H2O；CrCl3+3NaOH＝Cr（OH）3↓+3NaCl。
【解答】解：（1）A、铬是一种“氢前金属”，铬能与硫酸反应，推测合理，不符合题意；
B、铜的金属活动性排在氢之后，不和盐酸反应，铬是一种“氢前金属”，铬能与盐酸反应，向含有铜粉的铬粉中加稀盐酸，会除去铬粉，推测不合理，符合题意；
C、铬能与氧气反应，生成氧化铬，推测合理，不符合题意。
（2）一般都从后往前读，铬有多种化合价，Cr2O3读作三氧化二铬；
（3）①反应物中有2个氮原子、8个氢原子、2个铬原子、7个氧原子，生成物中有2个铬原子、3个氧原子、2个氮原子，则4个未知物中含有8个氢原子、4个氧原子，则未知物的化学式为H2O；
②由重铬酸铵的化学式知，重铬酸根的化合价为﹣2价，重铬酸中氢显+1价，书写化学式时，一般正价的写在左边，负价的写在右边，根据化合物中各元素化合价代数和为零，则重铬酸的化学式为H2Cr2O7；
（4）Cr（OH）3难溶于水，设计Cr2O3转化为Cr（OH）3的一种方案为，Cr2O3和盐酸反应生成氯化铬和水，反应的化学方程式为Cr2O3+6HCl＝2CrCl3+3H2O；氯化铬和氢氧化钠反应生成氢氧化铬和氯化钠，反应的化学方程式为CrCl3+3NaOH＝Cr（OH）3 ↓+3NaCl。
故答案为：（1）B。
（2）三氧化二铬。
（3）H2O；H2Cr2O7。
（4）Cr2O3+6HCl＝2CrCl3+3H2O；CrCl3+3NaOH＝Cr（OH）3↓+3NaCl。
12．铜丝作导线是利用了其良好的 导电 性；铝制品耐腐蚀是因为 铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化 。
【答案】导电；铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化。
【解答】解：铜丝作导线，是利用了其良好的导电性。
铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，因此铝制品抗腐蚀性强。
故答案为：
导电；铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化。
13．在长沙马王堆汉慕文物修复中心，考古学家正在对一件出土于2000多年前的金缕玉衣进行保护研究，这件国宝级文物由2000多片和田玉片与黄金丝编级而成，历经漫长岁月，古墓中铁制品表面布满红锈，玉片表面已出现轻微沁色，而黄金丝却依旧闪耀如新。当修复人员使用高精度光谱仪对金丝进行成分分析时，意外发现其化学组成与现代高纯度黄金几乎完全一致。
（1）湖南长沙马王堆汉慕出土的金缕玉衣上的金丝，是利用黄金具有良好的 延展 性，将黄金拉成极细的丝缕用来穿系玉片制成的。
（2）玉片表面已出现轻微沁色，而黄金丝却依旧闪耀如新，说明黄金的化学性质 稳定 （填“稳定”或“不稳定”）。
（3）请写出铁锈的主要成分Fe2O3中铁元素的化合价 +3 。
【答案】（1）延展。
（2）稳定。
（3）+3。
【解答】解：（1）黄金可制成金丝，利用了其的延展性。
（2）黄金丝历经千年未明显腐蚀，说明黄金在常温下不易与氧气、水等物质发生反应，化学性质非常稳定。
（3）Fe2O3中氧元素化合价为﹣2价，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”可知，铁元素化合价是+3。
故答案为：（1）延展。
（2）稳定。
（3）+3。
▉题型3 金属与酸的反应原理
【知识点的认识】
金属与酸的反应原理 主要涉及金属的活动性顺序和酸的氧化性。这一反应通常发生在金属活动顺序中位于氢前面的金属与酸反应时，反应产物通常为盐和氢气。具体来说，这一反应可以通过置换反应来表达：
金属单质+酸→盐+氢气
例如，铁或锌与酸反应时，会生成相应的盐和氢气，同时伴随放热和冒泡现象，金属逐渐消失。这种反应不仅是一个简单的化学变化，还涉及到电化学过程，其中金属在酸的作用下释放出电子，形成氢气。
金属与酸的反应还涉及到电化学腐蚀的过程。在酸溶液中，金属材料会发生析氢电化学腐蚀，这一过程受到多种因素的影响，包括溶液的酸度、氧化性、以及腐蚀产物的性质等。增加溶液的酸度会加速阴极反应，提高腐蚀率，但腐蚀率还与氢过电位有关。溶液的氧化性通常加速腐蚀，但超过一定限度时，可能会使金属发生钝化而抑制腐蚀。腐蚀产物，尤其是可溶性金属盐，会催化阳极反应，而不溶性腐蚀产物则形成保护层抑制腐蚀。
此外，金属与酸的反应还受到金属活动性顺序的影响。根据金属活动性顺序表，位于氢前面的金属能够与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）反应生成氢气。例如，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。而对于位于氢后面的金属，则不与非氧化性酸反应，但可能与强氧化性酸发生氧化还原反应。例如，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮。
综上所述，金属与酸的反应原理涉及金属的活动性、酸的氧化性以及电化学腐蚀过程，这些因素共同决定了金属与酸反应的类型和程度 。
14．下列关于金属的叙述正确的是（ ）
A．常温下所有的金属都是固体
B．多数金属都具有导电性、导热性和延展性
C．金属都能与酸反应产生氢气
D．金属都具有银白色金属光泽
【答案】B
【解答】解：A.常温下，大部分金属为固体，但汞为液体，故该选项叙述不正确；
B.多数金属都具有导电性、导热性和延展性，故该选项叙述正确；
C.在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属才能与酸反应产生氢气，并不是所有金属都能与酸反应产生氢气，例如铜、银等金属不与酸反应产生氢气，故该选项叙述不正确；
D.大部分金属为银白色，但铜为紫红色、金为黄色，故该选项叙述不正确。
故选：B。
15．小组同学利用图甲所示的装置探究铝与稀盐酸的反应。向三颈烧瓶内注入20mL某浓度的稀盐酸（足量），将铝片投入三颈烧瓶中，迅速塞紧瓶塞并打开数据采集器，一段时间后，测得密闭容器内压强、温度与时间的关系如图乙所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．BC段压强升高的原因主要是温度升高
B．BC段反应的速率先快后慢，导致变慢的原因可能是盐酸的浓度减小
C．反应到D点时才停止
D．对比可知铝与稀盐酸反应为吸热反应
【答案】B
【解答】解：A、BC段压强升高的主要原因是产生了气体，即铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，故A错误；
B、铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，随着反应的进行，稀盐酸浓度会逐渐减小，反应速率会减慢，故B正确；
C、据图可知，D点之前压强已不再改变，所以反应在D点之前已停止，故C错误；
D、反应过程中温度升高，对比可知该反应为放热反应，故D错误；
故选：B。
16．下列有关金属材料的说法正确的是（ ）
A．铜有良好的导电性，可以大量用于制作电线
B．“真金不怕火炼”说明金的熔点高
C．稀盐酸能与活泼金属反应，因此可用于除铁锈
D．铝的化学性质稳定，可以涂在暖气片表面防腐
【答案】A
【解答】解：A、铜具有良好的导电性，可以大量用于制作电线，故选项说法正确。
B、“真金不怕火炼”，说明金即使在高温时也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼，故选项说法错误。
C、铁锈的主要成分是氧化铁，稀盐酸能与金属氧化物反应，可用于除铁锈，故选项说法错误。
D、铝的化学性质比较活泼，但铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，铝制品抗腐蚀性较强，可以涂在暖气片表面防腐，故选项说法错误。
故选：A。
17．下列关于金属材料的认识，正确的是（ ）
A．金属均能与酸反应产生H2
B．“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大
C．生铁炼钢就是降低生铁中的含碳量
D．铝制品表面应经常打磨以保持光亮
【答案】C
【解答】解：A、活泼金属能与酸反应产生H2，不活泼金属不能与酸反应产生H2，故A错误；
B、“真金不怕火炼”说明金即使在高温条件下也不与氧气反应，而不是硬度大，故B错误；
C、钢的含碳量为0.03%～2%，生铁的含碳量为2%～4.3%，生铁炼钢就是降低生铁中的含碳量，故C正确；
D、铝制品表面经常打磨会破坏铝制品表面的氧化膜，会使其表面生锈，故D错误；
故选：C。
18．2023年10月26日，我国的神舟十七号载人飞船成功发射，将继续开展空间科学实验与技术实验。
（1）宇航员出舱作业时所穿航天服由多层结构组成，其中的高强度涤纶属于 合成 （填“复合”或“合成”或“无机非金属”）材料。
（2）制造载人飞船的舱体需要用到大量的钛合金，这利用了钛合金 ABC （填序号）的性质。
A．密度小
B．硬度大
C．耐腐蚀
D．熔点低
（3）金属钛能发生反应：2Ti+6HCl═2TiCl3+3H2↑，下列说法正确的是 B 。
A．该反应属于置换反应，所有元素化合价均发生了改变
B．将少量钛加入稀盐酸中，充分反应后溶液质量增大
C．比较铜、钛、银的金属活动性，可用Cu丝、Ag丝、TiCl3溶液进行实验
（4）铝锂合金主要应用于制造火箭推进剂贮箱，其中金属锂的冶炼方法之一是电解氯化锂。氯化锂电解生成金属锂和一种气体单质，该反应的化学方程式为 。
【答案】（1）合成；
（2）ABC；
（3）B；
（4）。
【解答】解：（1）高强度涤纶是一种合成纤维，属于合成材料；
（2）火箭、卫星的制造过程中常使用到钛合金，是因为钛合金密度小、硬度大、耐腐蚀。故选ABC；
（3）A、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；其中氯元素化合价在反应前后都显﹣1价，没有改变，错误；
B、根据化学方程式可知，每96份质量的钛，充分反应后产生6份质量的氢气，将少量钛加入稀盐酸中，充分反应后溶液质量增大，正确；
C、从钛可以和盐酸反应生成氢气可知，钛比氢活泼。Cu丝、Ag丝分别插入TiCl3溶液中，均无明显变化，只能说明钛的活动性强于铜、银，不能确定铜、银活动性强弱，比较铜、钛、银的金属活动性，不可用Cu丝、Ag丝、TiCl3溶液进行实验，错误。
（4）氯化锂电解生成金属锂和一种气体单质，根据质量守恒定律可知，该单质是氯气，反应的化学方程式为：。
故答案为：（1）合成；
（2）ABC；
（3）B；
（4）。
19．阅读下列材料，回答有关问题：
1799年，意大利学家伏特把一块锌板和一块锡板浸在盐水里，发现连接两块金属的导线中有电流通过，制成了世界上第一块电池——“伏特电堆”。
1836年，英国科学家丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良，制成了如图1所示的电池。电池几经变化，演变成现在的多种电池，其中用量最大是普通干电池，其结构如图2所示。普通干电池电压随使用时间而下降，直至报废，所以也称为一次性电池。
给电池以反向电流，使电池电压回升。能反复使用的电池称为“蓄电池”。燃料电池又称“连续电池”，即只要活性物质连续地注入，就能不断地进行放电的一类电池，可用于燃料电池电动汽车（如图3），氢燃料电池就是其中的一种，它靠氢气在空气中燃烧产生电能。
（1）图1中利用的化学反应是锌和稀硫酸的反应，生成的气体是 H2 （写化学式）。
（2）图2中普通干电池使用的金属材料有 铜帽、锌筒 。
（3）目前，国家大力推广电动汽车的使用，氢能作为新能源的优点是 氢气燃烧产物是水，不污染环境或氢气燃烧热值高或制取氢气的原料来源丰富 （写一条即可）。
【答案】（1）H2；
（2）铜帽、锌筒；
（3）氢气燃烧产物是水，不污染环境或氢气燃烧热值高或制取氢气的原料来源丰富。
【解答】解：（1）锌和稀硫酸的反应生成硫酸锌和氢气，则生成的气体是氢气，化学式为H2；
（2）金属材料包括纯金属和合金，根据图示，普通干电池使用的金属材料有铜帽、锌筒；
（3）氢能作为新能源的优点：氢气燃烧产物是水，不污染环境；氢气燃烧热值高；氢气可以用水做原料来制取，地球上水资源丰富，来源广泛。
故答案为：
（1）H2；
（2）铜帽、锌筒；
（3）氢气燃烧产物是水，不污染环境或氢气燃烧热值高或制取氢气的原料来源丰富。
▉题型4 金属活动性的探究
【知识点的认识】该探究是为了金属的活动性强弱而进行实验探究．它的理论根据是常见金属的活动性顺序及其应用．其具体内容如下：
1．常见金属的活动性顺序为钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、氢、铜、汞、银、铂、金．
2．常见金属的活动性顺序的应用主要有三个：
（1）它表明了所列的金属的活动性强弱；在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，其活动性越强．
（2）它可以帮助判断金属能否与酸发生反应；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．
（3）它还可以帮助判断金属能否与金属的化合物（即盐）溶液发生反应；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置换出来．
20．金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。人类经历了新石器时代、青铜器时代、铁器时代，后来陆续使用了锌、铝、钠、镁等金属。金属材料在生产生活中有不同的用途，发挥着重大的作用。某化学兴趣小组对金属的活动性强弱产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下，他们开启了铝、铁、铜三种金属的活动性强弱的探究之旅。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。
（1）任务一：小明同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀硫酸，只用一支试管，取一次硫酸的探究方案。
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤①：在试管中取少量稀硫酸，插入铁丝，充分反应 产生气泡，溶液由无色变为浅绿色 三种金属活动性由强到弱的顺序是： Al＞Fe＞Cu
步骤②：在①所得的溶液中，插入铜丝，充分反应 无现象
步骤③：在②所得的溶液中插入铝丝，充分反应 溶液由浅绿色变为无色
（2）步骤①将铁丝插入前，应用砂纸将表面打磨干净，目的是 除去铁丝表面的铁锈 。
（3）任务二：小强同学认为要得到Al＞Fe＞H＞Cu的结论，不必做补充实验，只需将小明同学的方案中插入金属的顺序调整即可，你认为调整后插入金属丝的顺序是 铜丝、铁丝、铝丝 。
【答案】（1）产生气泡，溶液由无色变为浅绿色；Al＞Fe＞Cu；
（2）除去铁丝表面的铁锈；
（3）铜丝、铁丝、铝丝。
【解答】解：（1）铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则现象为产生气泡，溶液由无色变为浅绿色。铜不能与硫酸亚铁反应，则说明铁比铜活泼，而铝能与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸铝，则说明铝比铁活泼，则说明三种金属活动性由强到弱的顺序是：铝＞铁＞铜。
（2）铁表面有铁锈，将铁丝插入前，应用砂纸将表面打磨干净，目的是除去铁丝表面的铁锈。
（3）若想得到Al＞Fe＞H＞Cu的结论，其实只需要证明铜位于氢元素后面即可，即先向稀硫酸中加入铜丝，反应无明显现象，则说明铜位于氢元素后面，然后再想其中加入铁丝，铁能与盐酸反应，则说明铁位于氢元素前面，最后加入铝丝，铝能将铁再置换出来，则说明铝位于铁前面，则调整后插入金属丝的顺序是铜丝、铁丝、铝丝。
故答案为：（1）产生气泡，溶液由无色变为浅绿色；Al＞Fe＞Cu；
（2）除去铁丝表面的铁锈；
（3）铜丝、铁丝、铝丝。
21．2019年版第五套人民币5角硬币的材质已由“钢芯镀铜合金”改为“钢芯镀镍”，其表面色泽也因此由 金黄 色变为银白色。化学兴趣小组决定，探究制造5角硬币的三种主要金属（铁、铜、镍）活动性顺序。
【查阅资料】
（1）硫酸镍溶液显绿色，Ni的化合价通常为+2价。
（2）镍能与稀硫酸反应，生成硫酸镍和氢气。
【提出猜想】猜想①： Ni＞Fe＞Cu ；猜想②：Fe＞Ni＞Cu。
【实验探究】
（1）甲组同学将一块表面洁净的镍片放入稀硫酸中，观察到的实验现象是 产生气泡、溶液由无色变成绿色 ，有关反应的化学方程式是 Ni+H2SO4═NiSO4+H2↑ 。
（2）乙组同学将一块表面洁净的镍片浸入硫酸亚铁溶液中，一会儿取出，发现镍片表面无明显变化，说明猜想 ② （填“①”或“②”）成立。
（3）丙组同学用铜片、硫酸镍溶液和 铁片 进行实验，也得出了三种金属的活动性顺序。
【拓展延伸】
（1）某电镀公司的检修员利用工作之便，将镍网放入含有金盐的电镀液中偷偷“吸取”黄金，该盗窃手法利用了 置换反应 （填反应的基本类型）原理。该员工窃取贵重物品的行为，必将受到法律的制裁。
（2）金属活动性实际上是金属在水溶液中失去电子的能力大小。下列事实可以判断M、N两种金属活动性顺序的是 ①④ （填序号）。
①M能和盐酸反应而N不能
②M、N分别放入盐酸中比较反应剧烈程度
③常温下M能与氧气反应而N不能
④M能从N的盐溶液中置换出N
【答案】见试题解答内容
【解答】解：由“钢芯镀铜合金”改为“钢芯镀镍”，其表面色泽也因此由金黄色变为银白色。
故填：金黄。
【提出猜想】
猜想①：Ni＞Fe＞Cu；猜想②：Fe＞Ni＞Cu。
故填：Ni＞Fe＞Cu。
【实验探究】
（1）甲组同学将一块表面洁净的镍片放入稀硫酸中，观察到的实验现象是产生气泡、溶液由无色变成绿色，有关反应的化学方程式是：Ni+H2SO4═NiSO4+H2↑。
故填：产生气泡、溶液由无色变成绿色；Ni+H2SO4═NiSO4+H2↑。
（2）乙组同学将一块表面洁净的镍片浸入硫酸亚铁溶液中，一会儿取出，发现镍片表面无明显变化，说明铁比镍活泼，猜想②成立。
故填：②。
（3）丙组同学用铜片、硫酸镍溶液和铁片进行实验，也得出了三种金属的活动性顺序。
故填：铁片。
【拓展延伸】
（1）某电镀公司的检修员利用工作之便，将镍网放入含有金盐的电镀液中偷偷“吸取”黄金，该盗窃手法利用了置换反应原理，即镍和金盐反应生成镍的盐和金。
故填：置换反应。
（2）①M能和盐酸反应而N不能，说明M比N活泼；
②M、N分别放入盐酸中比较反应剧烈程度，反应更剧烈不一定更活泼，是因为反应速率还与接触面积大小有关；
③常温下M能与氧气反应而N不能，金属活动性实际上是金属在水溶液中失去电子的能力大小，与题干表示意思不符；
④M能从N的盐溶液中置换出N，说明M比N活泼。
故填：①④。
22．化学实践小组围绕金属和金属材料展开了如下项目式探究。
任务一：了解金属材料的变迁
【交流讨论】
（1）如图是部分金属被开发的年代时间轴，从化学视角看，决定这一先后顺序的关键因素是 A （填序号）。
A．金属活动性
B．熔、沸点
C．导热性
D．在地壳中的含量
任务二：寻找铁器取代青铜器的原因
【查阅资料】铁矿分布比铜矿更广、更多。战国初期炼铁已提高到块炼渗碳钢，西汉中叶出现生铁炒钢的新工艺，南北朝灌钢工艺问世，具有中国特色的古代冶炼技术体系基本建立。
【分析讨论】
（2）铁器取代青铜器的原因是 铁矿分布比铜矿更广、更多 （写一条）。
任务三：比较铜、铁的金属活动性强弱
【猜想假设】铁的金属活动性比铜强。
【进行实验】
（3）小组同学设计了如下实验方案。
项目 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 取两块大小相同的铁片和铜片，分别放入盛有2mL10%的稀硫酸的试管中 铁片表面有气泡产生，铜片表面 无明显现象 铁的金属活动性比铜强
方案二 另取一块铁片放入盛有2mL CuSO4（或CuCl2等） 溶液（填化学式）的试管中 铁片表面有红色固体析出
（4）实验前需将金属片打磨光亮，目的是 除去金属表面的氧化膜或锈蚀产物 。
（5）方案一中发生反应的化学方程式为 Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ ，该反应的基本反应类型是 置换反应 。方案二根据现象得出铁的金属活动性比铜强的依据是 在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来 。
任务四：交流保护金属资源的途径
【合作交流】
（6）金属矿物的储量有限，而且不可再生。除回收利用外，保护金属资源的有效途径还有 寻找金属的代用品 （写一条）。
【答案】（1）A；
（2）铁矿分布比铜矿更广、更多；
（3）无明显现象；CuSO4（或CuCl2等）；
（4）除去金属表面的氧化膜或锈蚀产物；
（5）Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；置换反应；在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来；
（6）寻找金属的代用品。
【解答】解：（1）由图示信息可得到，金属大规模开发、利用的先后顺序跟金属的活动性、金属冶炼的难易程度相关，活动性强的金属冶炼难度大，使用则较晚，但与金属溶、沸点、导热性及在地壳中的含量多少无关，故选：A；
（2）铁器相比青铜器（铜的合金），铁器（钢）具有硬度大、韧性好、不易折断、耐用、锋利等优良性能，而且铁矿的分布比铜矿更广更多，开采量大，产量高。故答案为：铁矿分布比铜矿更广、更多；
（3）方案一：在金属活动性顺序中，铁位于氢元素前面，但铜位于氢元素后面，则铁能和盐酸反应，但铜不能和盐酸反应，则铜片表面无明显现象；方案二：铜为紫红色，则将铁皮放入硫酸铜或氯化铜溶液中，铁能把铜从其化合物溶液中置换出来，则铁表面有铜析出。故答案为：无明显现象；CuSO4（或CuCl2等）；
（4）实验前打磨金属片，是为了除去金属表面的氧化膜。故答案为：除去金属表面的氧化膜或锈蚀产物；
（5）方案一中，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；该反应为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，属于置换反应；在金属活动性顺序中，前面的金属能把位于后面的金属从其化合物中置换出来，则铁能把铜置换出来，说明铁比铜活泼。故答案为：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；置换反应；在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来；
（6）保护金属资源的途径，除了回收利用外，还有合理开采金属矿物质、寻找金属的代用品等。故答案为：寻找金属的代用品。
23．某次化学课上，老师用镊子夹起一种外观为银白色的M，他给同学们提出了一个问题：M、锌和铜三种金属的活动性顺序是怎么样的呢？
【查找资料】
①金属M易与空气中的氧气发生化学反应。
②金属M的盐溶液是无色的。
【提出猜想】
猜想一：锌＞铜＞M；
猜想二：锌＞M＞铜；
猜想三： M＞锌＞铜 。
【实验探究】
（1）实验前，要先用砂纸打磨金属M的表面，其理由是 除去金属表面的氧化膜，利于反应进行 。
（2）将打磨后的金属M和锌分别放入稀盐酸中，锌与稀盐酸反应有气泡冒出，稀盐酸与金属M混合 无明显现象 ，说明金属活动性：锌＞氢＞M。
（3）将打磨后的金属M放入硫酸铜溶液中，没有观察到明显的现象，说明金属活动性： Cu＞M 。
【实验结论】猜想 猜想一 是正确的。
【答案】【提出猜想】M＞锌＞铜；
【实验探究】（1）除去金属表面的氧化膜，利于反应进行；
（2）无明显现象；
（3）Cu＞M；
【实验结论】猜想一。
【解答】解：【提出猜想】锌的金属活动性比铜强，可猜想M的金属活动性比锌强，则M＞锌＞铜。
猜想二：锌＞M＞铜
【实验探究】（1）金属的表面可能有与氧气反应生成的氧化物，实验前用砂纸打磨金属片，其目的是除去金属表面的氧化膜，利于反应进行。
（2）实验结论是锌＞氢＞M，则M与稀盐酸不反应，则稀盐酸与金属M混合无明显现象。
（3）在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，将打磨后的金属M放入硫酸铜溶液中，没有观察到明显的现象，说明金属活动性Cu＞M。
【实验结论】由实验结论，Zn＞Cu＞M，则猜想一是正确的。
故答案为：
【提出猜想】M＞锌＞铜；
【实验探究】（1）除去金属表面的氧化膜，利于反应进行；
（2）无明显现象；
（3）Cu＞M；
【实验结论】猜想一。
24．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍（化合价通常为+2）三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。
已知：硫酸镍溶于水呈绿色。
实验一：探究锌、铜、镍三种金属的活动性强弱
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。
（1）猜想①：Zn＞Ni＞Cu；猜想②：Zn＞Cu＞Ni；猜想③： Ni＞Zn＞Cu 。
【进行实验】兴趣小组进行了如表的实验。
实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
实验方案
现象 无明显现象
结论 猜想①成立
（2）实验Ⅰ的现象为 镍片表面有红色物质析出，溶液由蓝色变为绿色 。
（3）小华认为不需要实验 Ⅲ （填序号），也能证明猜想①成立。
（4）同学们讨论下列试剂组合 AC （填序号）也能验证Zn、Ni、Cu的金属活动性顺序。
A．锌片、铜片、硫酸镍溶液
B．锌片、硫酸铜溶液、镍片
C．铜片、镍片、硫酸锌溶液、稀硫酸
D．硫酸锌溶液、硫酸镍溶液、铜片
实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。
（5）溶液B中的溶质有ZnSO4、 NiSO4、H2SO4 （填化学式）。
（6）溶液B加入锌粉后，溶液质量 增大 。（填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】（1）Ni＞Zn＞Cu；
（2）镍片表面有红色物质析出，溶液由蓝色变为绿色；
（3）Ⅲ；
（4）AC；
（5）NiSO4、H2SO4；
（6）增大。
【解答】解：（1）由于锌的活动性比铜强，再将镍加入可能出现三种情况，Zn＞Ni＞Cu；Zn＞Cu＞Ni；Ni＞Zn＞Cu；因此猜想③：Ni＞Zn＞Cu；
（2）根据实验结论猜想①成立，即三种金属的活动性顺序为Zn＞Ni＞Cu，实验Ⅰ中镍与硫酸铜反应生成铜和硫酸镍，可观察到实验现象为镍片表面有红色物质析出，溶液由蓝色变为绿色；
（3）实验Ⅰ中镍能与硫酸铜反应，说明镍比铜活泼；
实验Ⅱ中镍不能与硫酸锌反应，说明锌比镍活泼；
实验Ⅲ中锌能与硫酸铜反应，说明锌比铜活泼；
根据实验Ⅰ、Ⅱ即可证明三种金属的活动性顺序为Zn＞Ni＞Cu，所以不需要实验Ⅲ也能证明猜想①成立；
（4）A、锌片能与硫酸镍反应，说明锌比镍活泼，铜片不能与硫酸镍反应，说明镍比铜活泼，可证明三种金属的活动性顺序为Zn＞Ni＞Cu，正确；
B、锌片、镍片均能与硫酸铜溶液反应，说明锌、镍均比铜活泼，无法验证镍和锌的活动性顺序，错误；
C、铜片、镍片、硫酸锌溶液、稀硫酸，铜片不能与稀硫酸反应，镍片能与稀硫酸反应，说明镍比铜活泼，镍片不能与硫酸锌反应，说明锌比镍活泼，可证明三种金属的活动性顺序为Zn＞Ni＞Cu，正确；
D、铜不能与硫酸锌溶液、硫酸镍溶液反应，说明锌、镍均比铜活泼，无法验证镍和锌的活动性顺序，错误；
故选AC；
（5）根据金属活动性顺序Zn＞Ni＞Cu，Zn、Cu、Ni中加入过量稀硫酸，镍能与硫酸反应生成硫酸镍和水，锌能与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜和硫酸不反应，过滤得到溶液B中的溶质为硫酸锌、硫酸镍、硫酸，化学式为ZnSO4、NiSO4、H2SO4；
（6）溶液B加入锌粉后，锌能与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑，每65份质量的锌能置换出2份质量的氢气，反应后溶液质量增大，锌与硫酸镍反应生成硫酸锌和镍，化学方程式为Zn+NiSO4＝ZnSO4+Ni，每65份质量的锌能置换出59份质量的镍，反应后固体质量减小，则溶液质量增大，故溶液质量增大。
故答案为：
（1）Ni＞Zn＞Cu；
（2）镍片表面有红色物质析出，溶液由蓝色变为绿色；
（3）Ⅲ；
（4）AC；
（5）NiSO4、H2SO4；
（6）增大。
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第八单元 实验活动5 常见金属的物理性质和化学性质
题型1 金属的物理性质及用途 题型2 金属与氧气的反应
题型3 金属与酸的反应原理 题型4 金属活动性的研究
▉题型1 金属的物理性质及用途
【知识点的认识】金属的物理性质及用途
1．金属有金属光泽：（1）金属都具有一定的金属光泽，一般都呈银白色，而少量金属呈现特殊的颜色；例如，金（Au）是黄色、铜（Cu）是红色或紫红色、铅（Pb）是灰蓝色、锌（Zn）是青白色等；（2）有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色；例如，铁（Fe）和银（Ag）在通常情况下呈银白色，但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射．（3）典型用途：利用铜的光泽，制作铜镜；黄金饰品的光泽也是选择的因素．
2．常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但体温计中的汞是液体．
3．金属有导电性和导热性：其中导电性的强弱次序：银（Ag）＞铜（Cu）＞铝（Al）主要用途：用作输电线，炊具等．
4．金属有延展性：（1）大多数的金属有延性（抽丝）及展性（压薄片），其中金（Au）的延展性最好；也有少数金属的延展性很差，如锰（Mn）、锌（Zn）等；（2）典型用途：金属可以被扎制成各种不同的形状，将金打成金箔贴在器物上．
5．金属的密度：（1）大多数金属的密度都比较大，但有些金属密度也比较小，如钠（Na）、钾（K）等能浮在水面上；密度最大的金属﹣﹣锇，密度最小的金属﹣﹣锂；（2）典型用途：利用金属铝（Al）比较轻，工业上用来制造飞机等航天器．
6．金属的硬度：（1）有些金属比较硬，而有些金属比较质软，如铁（Fe）、铝（Al）、镁（Mg）等都比较质软；硬度最高的金属是铬（Cr）；（2）典型用途：利用金属的硬度大，制造刀具，钢盔等．
7．金属的熔点：（1）有的金属熔点比较高，有的金属熔点比较低，熔点最低的金属是汞（Hg）；熔点最高的金属是钨（W）；（2）典型用途：利用金属钨的熔点高，用来制灯泡内的灯丝；利用金属锡（Sn）的熔点比较低，用来焊接金属．
1．近期我国在科技领域不断创新和超越，向世界展示了一张张“中国名片”。下列说法正确的是（ ）
A．华为麒麟芯片的主体材料为高纯硅，硅属于金属元素
B．首创了从二氧化碳到淀粉[化学式为（C6H10O5）n]的合成，原料和产品均属于氧化物
C．空间站的太阳能电池板需要用到铝合金加工成的箔片，这利用了金属的延展性
D．运载“天问一号”的火箭在发射时“导流槽内的水受热汽化”属于化学变化
2．物质的性质决定物质的用途。下列说法错误的是（ ）
A．石墨灰黑色、质软，常用于制铅笔芯
B．铜具有良好的导电性，常用来制作电线
C．氧气具有助燃性，常用作燃料
D．二氧化碳不能燃烧也不助燃，常用来灭火
3．下列金属的用途主要利用了金属导热性的是（ ）
A．铁制铁锅 B．铜制电线 C．银制项链 D．铝制薄膜
可持续发展理念正逐步渗透到我们生活的方方面面。完成下面4﹣4小题。
4．印刷精美、结实的奶茶外卖袋成为了“时尚单品”，其内部附有一层铝箔可保冷保温，铝能制成铝箔利用的性质是（ ）
A．导电性 B．导热性
C．延展性 D．有金属光泽
5．《天工开物 五金》关于黄金的下列记载“凡金箔，每金七厘造方寸金一千……凡金质至重，性又柔，可屈折如枝柳……成形之后，住世永无变更”。下列说法正确的是（ ）
A．黄金可制成金箔，说明金具有良好的导电性
B．上述记载中涉及化学性质
C．18K黄金属于纯净物
D．金元素的化学性质由其原子的核电荷数决定
6．下列生活应用或生产活动，蕴含的化学知识不正确的是（ ）
选项 生活应用或生产活动 化学知识
A 工业上，煅烧石灰石制取生石灰 发生了分解反应
B 湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快 分子在不断运动且温度越高，运动速率越快
C 用铜作导线 铜能导电
D 炭炉烧烤时，用扇子扇炉火 提高木炭的着火点
A．A B．B C．C D．D
7．金属材料在生产、生活中使用广泛。下列金属的用途利用了金属导电性的是（ ）
A．铜制电线 B．铁制铁锅
C．金制项链 D．铝制饮料罐
8．中国传统文化蕴含着丰富的化学知识。
（1）从微观角度解释为什么“酒香不怕巷子深”？
（2）《天工开物》记载：“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金的哪个物理性质？
▉题型2 金属与氧气的反应
【知识点的认识】
金属的化学性质在初中阶段要求掌握三个：
金属能与氧气反应（金即使在高温时也不与氧气反应）
1．铁与氧气的反应：常温下，干燥的空气中铁很难与氧气反应．在潮湿的空气中，铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈（主要成分：Fe2O3；铁锈呈红色，结构疏松，易吸水，加快铁器的腐蚀）；还有铁经过缓慢氧化后，形成的化合物也可认为是氧化铁，即4Fe+3O2＝2Fe2O3．在纯氧中，铁丝能够被点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热（在点燃前，先将铁丝打磨，在集气瓶中留有少量细砂或水，防止高温溅落物炸裂瓶底 ）即3Fe+2O2Fe3O4．由上述实验现象，可以看出：“同种物质，在不同的反应条件下，现象可能不同，生成物有可能不同．”
2．镁与氧气的反应：常温下所看到的镁条呈黑色，用砂纸打磨后呈银白色．做镁条燃烧实验时，要注意用坩埚钳夹持，在下面垫上石棉网．镁条被点燃后，剧烈燃烧，产生耀眼的白光，形成白烟，放出大量的热；即2Mg+O22MgO．
3．铝与氧气的反应：铝在空气容易形成致密的氧化物，故其抗腐蚀性能很好．铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧，即4Al+3O22Al2O3．
4．铜与氧气的反应：在加热的情况下，铜能与氧气反应，生成黑色的物质（氧化铜）；即2Cu+O22CuO．即使在纯氧中，铜也不能被点燃．在潮湿的空气中，铜能被腐蚀，形成绿色粉末状固体﹣﹣铜绿[Cu2（OH）2CO3]；即2Cu+O2+CO2+H2O＝Cu2（OH）2CO3．
总之，大多数金属一般都能与氧气反应，只是难易及剧烈程度不同而已，由此可判断金属的活动性强弱；反之亦然．
9．推理是一种重要的学习方法。下列推理中正确的是（ ）
A．铝的金属活动性比铁强，则铝制品比铁制品更容易锈蚀
B．燃烧会伴随着发光放热的现象，则有发光放热现象的一定是燃烧
C．元素的化学性质是由最外层电子数决定的，所以最外层电子数相同的元素化学性质都相同
D．稀有气体属于混合物，则空气一定属于混合物
10．《中国成语大会》到《中国诗词大会》，中国传统文化大放异彩，很多成语、诗词中蕴含着丰富的科学道理。下列说法不正确的是（ ）
A．“真金不怕火炼”说明黄金的熔点高
B．“一畦春韭绿，十里稻花香”是因为分子在不断地运动
C．“沙里淘金”与“抱薪救火”蕴含的化学原理不同
D．“松叶堪为酒，春来酿几多？”指清香的美酒来自粮食的缓慢氧化
11．铬（Cr）及其化合物在作为催化剂、金属防腐等方面具有重要应用。铬是一种“氢前金属”，活泼性介于铜锌之间。Cr（OH）3是一种难溶于水的物质。
（1）根据金属化学性质的一般规律，下列推测不合理的是 （填标号）。
A．金属铬单质能与硫酸反应
B．铬粉中的铜粉可加稀硫酸除去
C．铬能与氧气反应
（2）铬有多种化合价，Cr2O3读作 。
（3）催化剂Cr2O3可由重铬酸铵加热分解制得。
①补充完整化学方程式：（NH4）2Cr2O7↑+4 。
②重铬酸的化学式为 。
（4）设计Cr2O3转化为Cr（OH）3的一种方案： （依次写出化学方程式）。
12．铜丝作导线是利用了其良好的 性；铝制品耐腐蚀是因为 。
13．在长沙马王堆汉慕文物修复中心，考古学家正在对一件出土于2000多年前的金缕玉衣进行保护研究，这件国宝级文物由2000多片和田玉片与黄金丝编级而成，历经漫长岁月，古墓中铁制品表面布满红锈，玉片表面已出现轻微沁色，而黄金丝却依旧闪耀如新。当修复人员使用高精度光谱仪对金丝进行成分分析时，意外发现其化学组成与现代高纯度黄金几乎完全一致。
（1）湖南长沙马王堆汉慕出土的金缕玉衣上的金丝，是利用黄金具有良好的 性，将黄金拉成极细的丝缕用来穿系玉片制成的。
（2）玉片表面已出现轻微沁色，而黄金丝却依旧闪耀如新，说明黄金的化学性质 （填“稳定”或“不稳定”）。
（3）请写出铁锈的主要成分Fe2O3中铁元素的化合价 。
▉题型3 金属与酸的反应原理
【知识点的认识】
金属与酸的反应原理 主要涉及金属的活动性顺序和酸的氧化性。这一反应通常发生在金属活动顺序中位于氢前面的金属与酸反应时，反应产物通常为盐和氢气。具体来说，这一反应可以通过置换反应来表达：
金属单质+酸→盐+氢气
例如，铁或锌与酸反应时，会生成相应的盐和氢气，同时伴随放热和冒泡现象，金属逐渐消失。这种反应不仅是一个简单的化学变化，还涉及到电化学过程，其中金属在酸的作用下释放出电子，形成氢气。
金属与酸的反应还涉及到电化学腐蚀的过程。在酸溶液中，金属材料会发生析氢电化学腐蚀，这一过程受到多种因素的影响，包括溶液的酸度、氧化性、以及腐蚀产物的性质等。增加溶液的酸度会加速阴极反应，提高腐蚀率，但腐蚀率还与氢过电位有关。溶液的氧化性通常加速腐蚀，但超过一定限度时，可能会使金属发生钝化而抑制腐蚀。腐蚀产物，尤其是可溶性金属盐，会催化阳极反应，而不溶性腐蚀产物则形成保护层抑制腐蚀。
此外，金属与酸的反应还受到金属活动性顺序的影响。根据金属活动性顺序表，位于氢前面的金属能够与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）反应生成氢气。例如，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。而对于位于氢后面的金属，则不与非氧化性酸反应，但可能与强氧化性酸发生氧化还原反应。例如，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮。
综上所述，金属与酸的反应原理涉及金属的活动性、酸的氧化性以及电化学腐蚀过程，这些因素共同决定了金属与酸反应的类型和程度 。
14．下列关于金属的叙述正确的是（ ）
A．常温下所有的金属都是固体
B．多数金属都具有导电性、导热性和延展性
C．金属都能与酸反应产生氢气
D．金属都具有银白色金属光泽
15．小组同学利用图甲所示的装置探究铝与稀盐酸的反应。向三颈烧瓶内注入20mL某浓度的稀盐酸（足量），将铝片投入三颈烧瓶中，迅速塞紧瓶塞并打开数据采集器，一段时间后，测得密闭容器内压强、温度与时间的关系如图乙所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．BC段压强升高的原因主要是温度升高
B．BC段反应的速率先快后慢，导致变慢的原因可能是盐酸的浓度减小
C．反应到D点时才停止
D．对比可知铝与稀盐酸反应为吸热反应
16．下列有关金属材料的说法正确的是（ ）
A．铜有良好的导电性，可以大量用于制作电线
B．“真金不怕火炼”说明金的熔点高
C．稀盐酸能与活泼金属反应，因此可用于除铁锈
D．铝的化学性质稳定，可以涂在暖气片表面防腐
17．下列关于金属材料的认识，正确的是（ ）
A．金属均能与酸反应产生H2
B．“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大
C．生铁炼钢就是降低生铁中的含碳量
D．铝制品表面应经常打磨以保持光亮
18．2023年10月26日，我国的神舟十七号载人飞船成功发射，将继续开展空间科学实验与技术实验。
（1）宇航员出舱作业时所穿航天服由多层结构组成，其中的高强度涤纶属于 （填“复合”或“合成”或“无机非金属”）材料。
（2）制造载人飞船的舱体需要用到大量的钛合金，这利用了钛合金 （填序号）的性质。
A．密度小
B．硬度大
C．耐腐蚀
D．熔点低
（3）金属钛能发生反应：2Ti+6HCl═2TiCl3+3H2↑，下列说法正确的是 。
A．该反应属于置换反应，所有元素化合价均发生了改变
B．将少量钛加入稀盐酸中，充分反应后溶液质量增大
C．比较铜、钛、银的金属活动性，可用Cu丝、Ag丝、TiCl3溶液进行实验
（4）铝锂合金主要应用于制造火箭推进剂贮箱，其中金属锂的冶炼方法之一是电解氯化锂。氯化锂电解生成金属锂和一种气体单质，该反应的化学方程式为 。
19．阅读下列材料，回答有关问题：
1799年，意大利学家伏特把一块锌板和一块锡板浸在盐水里，发现连接两块金属的导线中有电流通过，制成了世界上第一块电池——“伏特电堆”。
1836年，英国科学家丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良，制成了如图1所示的电池。电池几经变化，演变成现在的多种电池，其中用量最大是普通干电池，其结构如图2所示。普通干电池电压随使用时间而下降，直至报废，所以也称为一次性电池。
给电池以反向电流，使电池电压回升。能反复使用的电池称为“蓄电池”。燃料电池又称“连续电池”，即只要活性物质连续地注入，就能不断地进行放电的一类电池，可用于燃料电池电动汽车（如图3），氢燃料电池就是其中的一种，它靠氢气在空气中燃烧产生电能。
（1）图1中利用的化学反应是锌和稀硫酸的反应，生成的气体是 （写化学式）。
（2）图2中普通干电池使用的金属材料有 。
（3）目前，国家大力推广电动汽车的使用，氢能作为新能源的优点是 （写一条即可）。
▉题型4 金属活动性的探究
【知识点的认识】该探究是为了金属的活动性强弱而进行实验探究．它的理论根据是常见金属的活动性顺序及其应用．其具体内容如下：
1．常见金属的活动性顺序为钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、氢、铜、汞、银、铂、金．
2．常见金属的活动性顺序的应用主要有三个：
（1）它表明了所列的金属的活动性强弱；在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，其活动性越强．
（2）它可以帮助判断金属能否与酸发生反应；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．
（3）它还可以帮助判断金属能否与金属的化合物（即盐）溶液发生反应；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置换出来．
20．金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。人类经历了新石器时代、青铜器时代、铁器时代，后来陆续使用了锌、铝、钠、镁等金属。金属材料在生产生活中有不同的用途，发挥着重大的作用。某化学兴趣小组对金属的活动性强弱产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下，他们开启了铝、铁、铜三种金属的活动性强弱的探究之旅。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。
（1）任务一：小明同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀硫酸，只用一支试管，取一次硫酸的探究方案。
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤①：在试管中取少量稀硫酸，插入铁丝，充分反应 三种金属活动性由强到弱的顺序是：
步骤②：在①所得的溶液中，插入铜丝，充分反应 无现象
步骤③：在②所得的溶液中插入铝丝，充分反应 溶液由浅绿色变为无色
（2）步骤①将铁丝插入前，应用砂纸将表面打磨干净，目的是 。
（3）任务二：小强同学认为要得到Al＞Fe＞H＞Cu的结论，不必做补充实验，只需将小明同学的方案中插入金属的顺序调整即可，你认为调整后插入金属丝的顺序是 。
21．2019年版第五套人民币5角硬币的材质已由“钢芯镀铜合金”改为“钢芯镀镍”，其表面色泽也因此由 色变为银白色。化学兴趣小组决定，探究制造5角硬币的三种主要金属（铁、铜、镍）活动性顺序。
【查阅资料】
（1）硫酸镍溶液显绿色，Ni的化合价通常为+2价。
（2）镍能与稀硫酸反应，生成硫酸镍和氢气。
【提出猜想】猜想①： ；猜想②：Fe＞Ni＞Cu。
【实验探究】
（1）甲组同学将一块表面洁净的镍片放入稀硫酸中，观察到的实验现象是 ，有关反应的化学方程式是 。
（2）乙组同学将一块表面洁净的镍片浸入硫酸亚铁溶液中，一会儿取出，发现镍片表面无明显变化，说明猜想 （填“①”或“②”）成立。
（3）丙组同学用铜片、硫酸镍溶液和 进行实验，也得出了三种金属的活动性顺序。
【拓展延伸】
（1）某电镀公司的检修员利用工作之便，将镍网放入含有金盐的电镀液中偷偷“吸取”黄金，该盗窃手法利用了 （填反应的基本类型）原理。该员工窃取贵重物品的行为，必将受到法律的制裁。
（2）金属活动性实际上是金属在水溶液中失去电子的能力大小。下列事实可以判断M、N两种金属活动性顺序的是 （填序号）。
①M能和盐酸反应而N不能
②M、N分别放入盐酸中比较反应剧烈程度
③常温下M能与氧气反应而N不能
④M能从N的盐溶液中置换出N
22．化学实践小组围绕金属和金属材料展开了如下项目式探究。
任务一：了解金属材料的变迁
【交流讨论】
（1）如图是部分金属被开发的年代时间轴，从化学视角看，决定这一先后顺序的关键因素是 （填序号）。
A．金属活动性
B．熔、沸点
C．导热性
D．在地壳中的含量
任务二：寻找铁器取代青铜器的原因
【查阅资料】铁矿分布比铜矿更广、更多。战国初期炼铁已提高到块炼渗碳钢，西汉中叶出现生铁炒钢的新工艺，南北朝灌钢工艺问世，具有中国特色的古代冶炼技术体系基本建立。
【分析讨论】
（2）铁器取代青铜器的原因是 （写一条）。
任务三：比较铜、铁的金属活动性强弱
【猜想假设】铁的金属活动性比铜强。
【进行实验】
（3）小组同学设计了如下实验方案。
项目 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 取两块大小相同的铁片和铜片，分别放入盛有2mL10%的稀硫酸的试管中 铁片表面有气泡产生，铜片表面 铁的金属活动性比铜强
方案二 另取一块铁片放入盛有2mL 溶液（填化学式）的试管中 铁片表面有红色固体析出
（4）实验前需将金属片打磨光亮，目的是 。
（5）方案一中发生反应的化学方程式为 ，该反应的基本反应类型是 。方案二根据现象得出铁的金属活动性比铜强的依据是 。
任务四：交流保护金属资源的途径
【合作交流】
（6）金属矿物的储量有限，而且不可再生。除回收利用外，保护金属资源的有效途径还有 （写一条）。
23．某次化学课上，老师用镊子夹起一种外观为银白色的M，他给同学们提出了一个问题：M、锌和铜三种金属的活动性顺序是怎么样的呢？
【查找资料】
①金属M易与空气中的氧气发生化学反应。
②金属M的盐溶液是无色的。
【提出猜想】
猜想一：锌＞铜＞M；
猜想二：锌＞M＞铜；
猜想三： 。
【实验探究】
（1）实验前，要先用砂纸打磨金属M的表面，其理由是 。
（2）将打磨后的金属M和锌分别放入稀盐酸中，锌与稀盐酸反应有气泡冒出，稀盐酸与金属M混合 ，说明金属活动性：锌＞氢＞M。
（3）将打磨后的金属M放入硫酸铜溶液中，没有观察到明显的现象，说明金属活动性： 。
【实验结论】猜想 是正确的。
24．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍（化合价通常为+2）三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。
已知：硫酸镍溶于水呈绿色。
实验一：探究锌、铜、镍三种金属的活动性强弱
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。
（1）猜想①：Zn＞Ni＞Cu；猜想②：Zn＞Cu＞Ni；猜想③： 。
【进行实验】兴趣小组进行了如表的实验。
实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
实验方案
现象 无明显现象
结论 猜想①成立
（2）实验Ⅰ的现象为 。
（3）小华认为不需要实验 （填序号），也能证明猜想①成立。
（4）同学们讨论下列试剂组合 （填序号）也能验证Zn、Ni、Cu的金属活动性顺序。
A．锌片、铜片、硫酸镍溶液
B．锌片、硫酸铜溶液、镍片
C．铜片、镍片、硫酸锌溶液、稀硫酸
D．硫酸锌溶液、硫酸镍溶液、铜片
实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。
（5）溶液B中的溶质有ZnSO4、 （填化学式）。
（6）溶液B加入锌粉后，溶液质量 。（填“增大”、“减小”或“不变”）。
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