课件81张PPT。第 31 讲 金属第三部分 物质科学(二)专题一 金属与非金属专题二 金属活动性顺序内容索引专题三 金属防腐与金属材料实验探究与学科素养专题一 金属与非金属返回基础知识一、识别金属与非金属
1.金属的物理共性：常温下除___外都是 态；有金属光泽，除金黄色
的金和紫红色的铜外，大多数为_____色；、一般密度较__，熔点较
__；有良好的_____性、导热性和延展性等。
2.非金属的物理性质：大多_____金属光泽，外表暗淡；常温下大多数
非金属元素所组成的单质是气体，也有固体，溴是唯一的液体；除
石墨等少数非金属外，多数___导电、不导热，没有延展性。汞梳理银白大高导电没有不固二、常见金属的主要性质与用途特别提醒 ①地壳中含量最多的金属元素——铝；②人体中含量最多的金属元素——钙；③导电性最好的金属——银，但由于价格昂贵，用量较大，所以常用铜、铝作导线；④人类历史上使用最早的金属
——铜；⑤目前年产量最高的金属——铁；⑥熔点最高的金属——钨；⑦熔点最低的金属——汞。命题点1 识别金属与非金属
1.(2015·厦门)夏天防雷电，远离金属。这是因为金属具有( )
A.导电性 B.导热性
C.延展性 D.光泽
解析 夏天防雷电，远离金属，这是金属具有导电性。A答案 解析命题规律探究1232.(2017·上海)属于金属的是( )
A.Mg B.O2
C.S D.P
解析 Mg是镁的化学式，带“钅”字旁，属于金属，故A正确；
O2是氧气的化学式，属于气态非金属单质，故B错误；
S是硫的化学式，属于固态非金属单质，故C错误；
P是磷的化学式，属于固态非金属单质，故D错误。A答案 解析123命题点2 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)
3.根据你的生活经验和下表提供的信息，并查阅有关资料后回答下列
问题：123123答案 解析(1)菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不是铅制是因为__________________
____________________________。解析 能做菜刀、锤子等工具的材料肯定比较硬，铁的硬度比铅大；镰刀、锤子用铅制，容易变形铅的硬度远小于铁，123答案 解析(2)银的导电性比铜好，电线一般用铜制而不用银制是因为___________。解析 银和铜导电性相近，但银比铜贵得多，且电线用量大，所以电线一般用铜制而不用银制；银价格昂贵123123(3)灯泡里的灯丝用钨丝是因为_______________。解析 灯丝发光时温度很高，所以做灯丝的材料熔点一定要高。钨有较高的熔点返回解析答案专题二 金属活动性顺序返回基础知识一、金属与酸反应
1.通式：金属＋酸―→盐＋氢气(注：金属多为活泼金属，钾、钙、钠除
外；酸为稀盐酸或稀硫酸)梳理2.镁、锌、铁与稀盐酸(或稀硫酸)反应的化学方程式及其主要实验现象：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑二、金属与盐反应
1.通式：金属＋盐(溶液)―→另一种金属＋另一种盐
2.铁与硫酸铜反应：
化学方程式：_________________________________________________________________
主要实验现象：铁片表面出现_____物质
3.铜与硝酸银反应：
化学方程式：________________________________________________________________________________
主要实验现象：铜片表面出现_____色物质。红色Fe＋CuSO4===FeSO4＋CuCu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag银白三、金属的活动性顺序
1.不同金属的化学活泼性差异很大，常用金属的化学活动性顺序来表示。
2.规律：
(1)在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越___。
(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___。强氢(3)在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于其后面的金属从它的
_______里置换出来。盐溶液特别提醒 钾、钙、钠的化学性质很活泼，常温下就能与水反应，所以不宜用其来置换盐溶液中的其他金属。3.应用：
(1)判断某些置换反应能否发生。
(2)判断几种金属的活动性顺序。
(3)判断金属与盐溶液反应后滤液、滤渣的成分。命题点1 概述金属与酸、金属与盐反应的条件
1.(2017·郴州)下列金属单质不能与稀盐酸反应放出氢气的是( )
A.Cu B.Zn
C.Mg D.Fe答案 解析命题规律探究解析 铜的金属活动性比氢弱，不能与稀盐酸反应；锌、镁、铁的金属活动性比氢强，能与稀盐酸反应生成氢气。A123456782.(2017·成都)如图所示反应，有关说法错误的是( )答案 解析A.铝丝需要砂纸打磨
B.溶液由蓝色变为无色
C.金属活动性强弱：Al＞Cu
D.反应的化学方程式为：Al＋CuSO4===Cu＋AlSO4铝丝与硫酸铜溶液反应12345678解析 铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜，需要砂纸打磨除去，故A正确；
铝与硫酸铜溶液反应生成硫酸铝溶液和铜，溶液由蓝色变为无色，故B正确；
铝与硫酸铜溶液反应，说明Al的金属活动性比Cu强，故C正确；
硫酸铝的化学式Al2(SO4)3，正确的化学方程式为2Al＋3CuSO4===3Cu＋Al2(SO4)3，故D错误。12345678D答案 解析123456782.(2017·成都)如图所示反应，有关说法错误的是( )A.铝丝需要砂纸打磨
B.溶液由蓝色变为无色
C.金属活动性强弱：Al＞Cu
D.反应的化学方程式为：Al＋CuSO4===Cu＋AlSO4铝丝与硫酸铜溶液反应3.(2017·丽水)如图为某文化衫图案，你的美(Mg)偷走我的心(Zn)能发生，
是由于镁的( )
A.延展性好 B.导电性好
C.导热性好 D.金属活动性比锌强答案 解析解析 由于镁的金属活动性比锌强，能和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌。D12345678命题点2 比较金属的活动性顺序
4.(2017·郴州)为验证Zn、Cu、Ag三种金属的活泼性顺序，下列试剂可
以选用的是( )
A.ZnSO4溶液 B.稀盐酸
C.AgNO3溶液 D.CuSO4溶液答案 解析D解析 锌可以置换CuSO4溶液中的铜而出现红色固体，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，此方案可以证明三种金属的活动性强弱。12345678解析答案 5.(2017·娄底)某同学为了探究甲、乙、丙三种金属的活动性强弱，做了如下实验。则三种金属的活动性顺序是( )
A.甲＞乙＞丙 B.乙＞甲＞丙
C.丙＞甲＞乙 D.丙＞乙＞甲12345678解析 位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，把甲、乙、丙三种金属分别加入稀硫酸中，甲、乙表面有气泡产生，丙无明显变化，说明甲、乙的金属活动性比氢强，丙的金属活动性比氢弱，即甲、乙＞H＞丙；
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，再把甲放入到乙的硫酸盐溶液中，无明显现象，说明甲的金属活动性比乙弱，即乙＞甲；故三种金属的活动性顺序是乙＞甲＞丙。12345678解析答案 B123456785.(2017·娄底)某同学为了探究甲、乙、丙三种金属的活动性强弱，做了如下实验。则三种金属的活动性顺序是( )
A.甲＞乙＞丙 B.乙＞甲＞丙
C.丙＞甲＞乙 D.丙＞乙＞甲命题点3 用金属活动性顺序说明某些现象
6.(2015·吉林)根据下面部分金属活动性顺序回答：答案 解析(1)上述金属中活动性最强的是_____；解析 根据金属活动性顺序，上述金属中活动性最强的是镁(Mg)。 镁12345678(2)已知：①X＋H2SO4===XSO4＋H2↑；②Y＋2ZNO3===Y(NO3)2＋2Z；
③Y与稀硫酸不反应。则符合要求的X、Y、Z分别是___(填字母序号)。
A.Cu、Hg、Ag B.Fe、Cu、Ag
C.Mg、Zn、Fe答案 解析12345678解析 X会与硫酸反应生成氢气，Y会置换出Z，且一个Y原子会换出2个Z原子，按照上述进行分析：A、铜不会与硫酸反应；
B、铁会与硫酸反应生成氢气，一个铜原子会置换出两个银原子；
C、镁会与硫酸反应生成氢气，一个锌原子会置换出一个铁原子。12345678答案 解析12345678(2)已知：①X＋H2SO4===XSO4＋H2↑；②Y＋2ZNO3===Y(NO3)2＋2Z；
③Y与稀硫酸不反应。则符合要求的X、Y、Z分别是___(填字母序号)。
A.Cu、Hg、Ag B.Fe、Cu、Ag
C.Mg、Zn、FeB解析答案 7.(2015·永州)下列事实不能用金属的活动性顺序加以解释的是( )
A.不能用铜与稀硫酸反应制取氢气
B.铁能置换出硫酸铜溶液中的铜
C.在化合物中，铁显＋2、＋3价，铜显＋1、＋2价
D.相同条件下，锌和铁与稀硫酸反应的剧烈程度12345678解析 在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，且金属的活动性越强，反应越剧烈；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，据此结合事实进行分析判断。在化合物中，铁显＋2、＋3价，铜显＋1、＋2价，与金属的活动性无关，不能用金属活动性顺序解释。12345678解析答案 7.(2015·永州)下列事实不能用金属的活动性顺序加以解释的是( )
A.不能用铜与稀硫酸反应制取氢气
B.铁能置换出硫酸铜溶液中的铜
C.在化合物中，铁显＋2、＋3价，铜显＋1、＋2价
D.相同条件下，锌和铁与稀硫酸反应的剧烈程度C12345678答案 解析8.(2017·绥化)某化学兴趣小组将一定质量的镁粉加入到硝酸银和硝酸亚
铁的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，向滤渣中滴加
稀盐酸有气泡产生。则该小组同学的下列判断中，正确的是( )
A.滤液中一定不含硝酸银和硝酸亚铁
B.滤液中一定含有硝酸银和硝酸亚铁
C.滤渣中一定含有铁和银，可能含有镁
D.滤渣中一定含有镁、铁和银12345678解析 镁比铁活泼，铁比银活泼，将一定质量的镁粉加入到硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中，镁先和硝酸银反应生成硝酸镁和银，后和硝酸亚铁反应生成硝酸镁和铁。向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，说明硝酸银已经完全反应，硝酸亚铁全部或部分反应生成了铁，或镁过量。由上述分析可知，如果硝酸亚铁部分反应，则滤液中含有硝酸亚铁，故A说法不正确；
滤液中一定不含有硝酸银，故B说法不正确；
滤渣中一定含有反应生成的银和铁，可能含有镁，故C说法正确；
滤渣中一定含有反应生成的银和铁，不一定含有镁，故D说法不正确。123456788.(2017·绥化)某化学兴趣小组将一定质量的镁粉加入到硝酸银和硝酸亚
铁的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，向滤渣中滴加
稀盐酸有气泡产生。则该小组同学的下列判断中，正确的是( )
A.滤液中一定不含硝酸银和硝酸亚铁
B.滤液中一定含有硝酸银和硝酸亚铁
C.滤渣中一定含有铁和银，可能含有镁
D.滤渣中一定含有镁、铁和银C12345678返回解析答案专题三 金属防腐与金属材料返回基础知识一、金属的腐蚀
1.金属腐蚀条件(原因)：
(1)内因：与金属_________有关。如金属化学性质越活泼，在自然界中越
容易生成氧化物或相应的盐。
(2)外因：与_____________有关。如铁与水及空气中的氧气反应生成____
色的铁锈(Fe2O3·nH2O)；铜在潮湿的空气中生成___色的铜锈[Cu2 OH)2CO3]。
梳理内部结构周围环境条件红褐绿2.防止金属腐蚀的常用方法：
(1)在金属表面抹油、刷油漆或镀上一层耐腐蚀金属等，隔绝金属与环境
物质直接接触。
(2)改变金属内部结构，如制作不锈钢、铝合金等。
(3)改善金属存放条件，如将金属放置在干燥、缺氧的环境中。
二、废弃金属对环境的影响
1.废弃金属对环境的影响：金属不会自行分解，每年大量的废弃金属不仅
浪费资源、侵占土地，而且污染环境；有些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，如电瓶、干电池中的铅、镉等金属氧
化后易溶于水而进入生物体内，经食物链进入人体造成中毒事件。2.回收废弃金属的意义：节约金属资源，减少环境污染。
三、金属材料的发展
1.合金：把一种 跟其他一种或几种金属(或非金属) 一起熔合而成的具
有 特性的物质，就称为合金。
2.合金的特性：合金是一种混合物，合金的硬度、延展性和耐磨性等方面
通常比组成它们的纯金属具有更好的性能，抗腐蚀性也更强。因此，合
金技术是改善金属材料性能的一种主要方法。金属金属3.常见的合金：合金的种类繁多，常见的有铁合金(由铁和碳或其他元素熔
合而成，其中生铁含碳量2%～4.3%，钢含碳量0.03%～2%)、铜合金(如
青铜、黄铜、白铜等，其中青铜主要由铜和锡组成)、铝合金(具有质轻、
强度大、抗腐蚀性能好等优点，常用于航天、建筑等行业中)。
4.新金属材料的发展：目前，人们称铁为“第一金属”，铝为“第二金
属”，预计 将跃居为“第三金属”。记忆合金是用镍钛合金制成的，
是21世纪重要的金属材料，已被广泛用于航天、电子仪器、医疗器械等
方面。钛特别提醒 生产生活中使用的大多数金属都是合金材料，而不是纯金属，因为合金往往比纯金属具有更好的性能。命题点1 金属腐蚀条件
1.(2017·玉林)下列环境中，铁钉表面最容易产生铁锈的是( )
A.在稀盐酸中 B.在潮湿的空气中
C.在干燥的空气中 D.浸没在植物油中答案 解析命题规律探究解析 铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果，据此进行分析判断。B123456命题点2 防止金属腐蚀的常用方法
2.(2017·淮安)某博物馆藏有一柄古代铁剑，为防止其生锈，下列做法合
理的是( )
A.定期用清水冲洗，除去灰尘 B.放于体验区，让观众触摸
C.用盐水除去铁剑上的锈斑 D.放在充满氮气的展览柜中答案 解析解析 氮气的化学性质稳定，铁剑放在充满氮气的展览柜中隔绝了氧气和水，可防止其锈蚀。D123456命题点3 废弃金属对环境的影响及回收废弃金属的意义
3.“绿箱子环保计划——废弃手机及配件回收联合行动”已在全国40个
重点城市中开展了多年。下列有关废弃手机中的金属材料回收利用的
说法不正确的是( )
A.回收废电池不仅可以节约金属资源，而且可以减少环境污染，有利
于人类健康
B.“绿箱子”上的“ ”是回收标志
C.回收废电池主要是为了利用废电池外壳的金属材料，同时可以减少
对环境的污染
D.回收废弃手机中的金属材料没有任何价值答案 解析123456解析 手机中含有多种金属，其中不乏稀有金属，回收利用可节约资源，减小由于冶炼这些金属而消耗的能源，同时也可减小对环境的污染。123456答案 解析123456命题点3 废弃金属对环境的影响及回收废弃金属的意义
3.“绿箱子环保计划——废弃手机及配件回收联合行动”已在全国40个
重点城市中开展了多年。下列有关废弃手机中的金属材料回收利用的
说法不正确的是( )
A.回收废电池不仅可以节约金属资源，而且可以减少环境污染，有利
于人类健康
B.“绿箱子”上的“ ”是回收标志
C.回收废电池主要是为了利用废电池外壳的金属材料，同时可以减少
对环境的污染
D.回收废弃手机中的金属材料没有任何价值D4.(2016·吉林)如图为铁制品循环利用的示意图，根据图示回答：
(1)从“①”、“②”、“③”中，选出一定发生化学变化的是___ (填
序号)。
(2)不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液的原因是_______________________
(用化学方程式表示)。答案 ①123456CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu (3)废旧金属“循环利用”的意义是________________________________
___________________________(写一点即可)。答案 能源、可以减少对环境的污染节约金属资源、节约冶炼金属消耗的123456解析答案 命题点4 改善金属材料性能的主要方法
5.(2015·株洲)下列有关金属及合金的说法中正确的是( )
A.合金是由两种或两种以上金属熔合而成的具有金属特性的物质
B.在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金
C.“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大
D.铜的化学性质不活泼，所以铜制品不会生锈123456解析 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；
B、生活生产中使用的金属多数是合金材料，现制得的合金已达几千种；
C、“真金不怕火炼”说明黄金的化学性质不活泼，在高温下也不易反应；
D、铜在潮湿的空气中，在空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用下，也能发生反应，生成绿色的铜锈。123456解析答案 命题点4 改善金属材料性能的主要方法
5.(2015·株洲)下列有关金属及合金的说法中正确的是( )
A.合金是由两种或两种以上金属熔合而成的具有金属特性的物质
B.在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金
C.“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大
D.铜的化学性质不活泼，所以铜制品不会生锈123456B6.用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线，在低温下被折叠，进入太空后，
在阳光照射下可重新展开，恢复成原状。关于此天线制作材料的描述
错误的是( )
A.具有形状记忆功能 B.具有很低的熔点
C.具有良好的延展性 D.具有良好的导电性解析 用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线，在低温下被折叠，进入太空后，在阳光照射下可重新展开，恢复成原状，说明它具有形状记忆功能、良好的延展性、良好的导电性。B返回解析答案123456实验探究与学科素养返回探究体验31比较金属活动性的探究典例1 小彬同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。
他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动。
查阅资料 铬(Cr)是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜；铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬( CrSO4)溶液……铝是银白色有光泽的金属，能与稀硫酸反应，生成无色的硫酸铝溶液……
预测 三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系：
①Cr Al Cu ②Al Cr Cu ③Al Cu Cr实验过程 取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮。 解析答案 解析 实验现象：铜的金属活动性顺序位于氢之后，不能与稀硫酸发生反应，因而实验二无现象；
结论：根据铝与稀硫酸发生反应的实验现象，即铝片表面产生气泡较快，参照铬与稀硫酸反应的现象与结论，可得出“铝能与稀硫酸发生反应，反应速率较快”；根据铝、铬与稀硫酸反应放出氢气的速率，可知铝的活动性比铬强，因此三种金属的活动性顺序为Al、Cr、Cu(或“②”)。解析答案 实验过程 取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮。 无现象铝能与稀硫酸发生反应，
反应速率较快Al、Cr、Cu(或“②”)回答问题
(1)用砂纸打磨金属片的目的是__________________________。解析 由于保存金属时可能与空气中氧气发生了氧化反应，表面形成氧化层，影响实验，因此要用砂纸进行打磨；除去金属表面氧化物(或污物)解析答案 (2)实验一所发生反应的化学方程式是_________________________。解析 铬能与稀硫酸发生反应，生成硫酸亚铬(CrSO4)同时放出氢气，反应的化学方程式为Cr＋H2SO4===CrSO4＋H2↑；Cr＋H2SO4===CrSO4＋H2↑ (3)小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属
在金属活动性顺序中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是
_______________________________。解析 若使用硫酸铜溶液代替稀硫酸，由于铬、铝都能置换出铜而无法检验铬与铝的活动性强弱，因此不宜使用硫酸铜溶液代替稀硫酸；无法比较铬和铝的金属活动性强弱解析答案 (4)小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动
性顺序中的相对位置关系，这三种药品可以是___________________。解析 根据三种金属的活动性顺序Al、Cr、Cu，据“三选中”的设计思路，可选取金属铝、铜分别放入硫酸亚铬溶液中或把金属铬分别放入硫酸铝、硫酸铜溶液中进行三种金属活动性的检验。A1、CrSO4溶液、Cu解析答案 归纳 比较金属活动性强弱的方法有：①_____________________；
②_____________________。解析 利用金属与酸发生置换反应或金属与盐发生置换反应都可以检验金属的活动性。金属与盐发生置换反应金属与酸发生置换反应解析答案 特别提醒 验证三种金属活动性强弱关系时，通常采取“三取中”，即取中间的金属单质与两端的金属盐溶液反应，或取中间的金属盐溶液与两端的金属单质反应。探究体验32金属锈蚀条件的探究典例2 某化学兴趣小组对金属的性质做了如下探究，请你填写空格。
(1)用下图所示实验探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁
净铁钉)：
①甲同学认为，试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中
的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同意他的观点，认为必须
全面观察试管_______ (选填试管编号)发生的现象，并经过科学严谨的
推理，才能得出上述结论。解析答案 解析 要证明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果，就要看铁分别在隔绝空气、隔绝水的条件下，和暴露在有水和空气的条件下的不同，得出结论。所以必须全面观察试管ABC发生的现象，并经过科学严谨的推理，才能得出上述结论。解析答案 探究体验32金属锈蚀条件的探究典例2 某化学兴趣小组对金属的性质做了如下探究，请你填写空格。
(1)用下图所示实验探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁
净铁钉)：
①甲同学认为，试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中
的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同意他的观点，认为必须
全面观察试管_______ (选填试管编号)发生的现象，并经过科学严谨的
推理，才能得出上述结论。ABC②试管D和E实验的目的是进一步探究铁在__________的环境中是否更容易
锈蚀。解析 试管D和E实验的目的是进一步探究铁在盐、酸存在的环境中铁的锈蚀情况。盐、酸存在解析答案 ③为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜等措施以外，还可以制成合金。
这是因为合金与纯金属相比，其组成和内部组织结构发生变化，从而引
起_____的变化。解析 金属的组成和内部组织结构发生变化，其性质等就会发生变化。性质 解析答案 (2)某同学向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中，倒入等质量、等溶质
质量分数的稀硫酸，以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种
金属的活动性强弱。有的同学认为这种方案不够合理，理由是________
_____________________________。解析 金属的颗粒大小不同，与酸的反应速度也不同，所以没有控制相同的条件：颗粒大小不同，金属表面产生气泡的快慢也会受到影响。相同的条件，金属的表面积不同没有控制解析答案 (3)将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸锌的混合溶液中，充分反应后过滤，
所得固体中一定含有的物质是___，且反应后溶液质量比反应前____(选
填“增大”、“减小”或“不变”)。解析 三种金属活动性由强到弱的顺序：锌、铁、铜，可知铁只能置换出铜，所得固体中一定含有的物质是铜。根据铁与硝酸铜反应的化学方程式：Fe＋Cu(NO3)2===Cu＋Fe(NO3)2，可知置换出质量大于铁的铜，所以反应后溶液质量比反应前减小。减少铜解析答案 素养提升31巧作假设逆反转换求解选择题要点 对于一类从正向思考难以求解的选择题，可以转换一个角度，假设
某一结论正确，反推题干条件是否成立，从而判断原假设是否成立。解析答案 典例3 5.6g不纯的铁片(含有下列一种金属)和足量的稀硫酸完全反应，
产生氢气0.21g，则铁中含有的杂质可能是( )
A.Zn B.Cu C.Ag D.Mg解析 由方程式Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑可知，假设5.6g纯净的铁片，和足量的稀硫酸完全反应，产生氢气为0.2g，现产生氢气为0.21g＞0.2g，则说明所含杂质不但能与酸反应产生氢气，而且比同质量的铁产生的氢气多，对照各选择项，只有Mg符合这一要求。素养提升31巧作假设逆反转换求解选择题要点 对于一类从正向思考难以求解的选择题，可以转换一个角度，假设
某一结论正确，反推题干条件是否成立，从而判断原假设是否成立。解析答案 典例3 5.6g不纯的铁片(含有下列一种金属)和足量的稀硫酸完全反应，
产生氢气0.21g，则铁中含有的杂质可能是( )
A.Zn B.Cu C.Ag D.MgD解析答案 典例4 在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反
应后，发现有少量金属析出，过滤后往滤液中滴加盐酸有白色沉淀生成，则析出的少量金属可能是( )
A.Cu和Ag B.Cu C.Ag D.无法判断C解析 向滤液中滴加盐酸有白色沉淀生成，说明溶液中还有AgNO3，根据金属活动性顺序表可知，Fe先置换Ag，后置换Cu，所以滤纸上的少量金属是Ag。典例5 某不纯的二氧化锰粉末，测知其含氧的质量分数为38.5%，且
其中含一种杂质，则这种杂质可能是( )
A.氧化铁 B.铁粉
C.二氧化硅 D.氧化铜解析答案 典例5 某不纯的二氧化锰粉末，测知其含氧的质量分数为38.5%，且
其中含一种杂质，则这种杂质可能是( )
A.氧化铁 B.铁粉
C.二氧化硅 D.氧化铜C返回解析答案本课结束考点跟踪练 31 金 属
A组 基础排查练
1．金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是( )
A．硬度很大、熔点很高 B．是银白色的固体
C．易与酸反应产生氢气 D．能够导电、能够导热
2．(2017·温州)在柠檬中插入两种不同的金属可以制得水果电池。相同条件下，水果电池的电压与两种金属的活动性差异大小有关。下列柠檬电池的两种金属，活动性差异最大的是( )
A. B. C. D.
3．(2017·沈阳)在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢的是( )
A．在干燥、致密、不透气的土壤中
B．在潮湿、疏松、透气的土壤中
C．在潮湿、致密、不透气的土壤中
D．在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中
4．下图表示了金属活动性顺序表中铜、锡和铝被人类大规模冶炼、利用的大致年限。分析该图的规律，你认为金属被大规模冶炼、利用的先后顺序跟下列哪个因素有关( )
A．金属的导电性 B．金属的延展性
C．金属的颜色 D．金属的活动性
5．(2016·金华)有a、b两种金属放入等质量分数的稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列结论合理的是( )
A．金属活动性a＞b
B．生成氢气的质量a＞b
C．反应的硫酸质量a＜b
D．反应的金属质量a＜b
6．(2017·玉林)下列物质中不属于合金的是( )
A．玻璃钢 B．黄铜
C．生铁 D．硬铝
7．(2017·徐州)国产大飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。已知金属锂(Li)的活动性比铝强，下列有关说法错误的是( )
A．铝锂合金硬度大、密度小
B．铝在空气中表面会形成致密的氧化膜
C．锂能与盐酸反应，放出热量、生成氢气
D．锂能与氧气反应，生成的Li2O中Li显＋2价
8．(2017·河北)某同学根据铜绿的成分Cu(OH)2CO3作出猜想：金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外，还必须有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”，需要进行如图所示实验中的( )
A．甲和乙 B．甲和丁
C．乙和丁 D．丙和丁
9．(2017·湘潭)金属的用途很广，我们应该保护好金属资源。回答以下问题：
(1)金属能用于做炊具，是因为金属具有________(填“导电性”或“导热性”)；
(2)黄铜片和铜片相比较，硬度较大的是________；
(3)写出一条防止铁生锈的建议_______________________________________________。
B组 深化突破练
10．(2016·宿迁)将下列各组物质放入烧杯中，加入适量水搅拌，待充分反应后过滤，在滤纸上留下两种金属的是( )
A．Zn、NaCl、CuCl2(过量)
B．Fe(过量)、Cu(NO3)2、AgNO3
C．Fe(过量)、KNO3、CuCl2
D．Cu(过量)、FeCl2、HCl
11．(2016·南宁)将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中，充分反应后过滤，将所得滤渣放入稀盐酸中，有气泡产生，下列说法错误的是( )
A．滤液中最多含有两种溶质
B．滤液中一定含有Zn(NO3)2，可能含有Fe(NO3)2
C．滤渣里一定含有Fe和Ag，可能含有Zn
D．若反应后所得滤液呈无色，则滤渣中一定含有Fe和Ag，一定没有Zn
12．(2017·济宁)在相同质量、相同质量分数的稀硫酸中，分别加入足量的Mg、Fe、Zn三种金属，其发生反应的质量关系如图所示，读识如图并判断，下面推理合理的是( )
①反应速率：Mg＞Fe＞Zn
②反应生成氢气质量：Mg＝Fe＝Zn
③反应后溶液质量：Mg＝Fe＝Zn
④反应后溶液溶质质量分数：Mg＜Fe＜Zn
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
13．(2017·杭州)在试管放入一根镁条(已除去氧化膜)，往其中加入硝酸银溶液至浸没镁条，观察到如下现象：①镁条表面迅速覆盖一层疏松的固体物质，经检验发现生成的固体物质中有单质银；②镁条表面有明显的气泡现象，经检验发现气泡中有氢气。对于上述实验现象的分析错误的是( )
A．镁能从硝酸银溶液中置换出银
B．镁跟硝酸银溶液反应会生成氢气
C．镁投入硝酸银溶液中只发生2AgNO3＋Mg===Mg(NO3)2＋2Ag
D．根据该实验可判断镁比银化学活动性强
14．(2017·宁波)某废液中只含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2三种溶质，为了回收金属、保护环境，小科设计了如图方案(所加试剂均过量)，下列判断正确的是( )
A．固体a是铜
B．X一定是Na2SO4
C．溶液B中含有的盐有Ba(NO3)2、NaNO3
D．若回收到6.4g固体a，则加入的铁屑质量为5.6g
15．(2017·通辽)向一定量硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉，充分反应后所得溶液的质量与加入锌粉的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．a点所得固体为银和铁
B．b点所得溶液中的溶质为硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌
C．c点所得溶液中的溶质为硝酸亚铁和硝酸锌
D．d点所得固体为银、铁和锌
16．在制取氢气实验时，同学们发现老师在准备用于反应的锌粒中滴入了少量的硫酸铜溶液。他们想：锌会与硫酸铜溶液反应生成铜，难道铜会影响锌和稀硫酸反应的快慢吗？他们决定对此开展有关实验：
(1)在设置对照组的时候，除了要控制好锌粒和稀硫酸的量之外，其中一组中要添加________________。
(2)实验中要比较锌和稀硫酸反应快慢，可以观察记录：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
17．(2017·桂林)一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究。
【实验一】
取5枚去油去锈的洁净铁钉，分别装入下表的试管中，进行实验。
实验1
实验2
实验3
实验4
实验5
实验
图示
生锈
时间
8min
较长时
间不生
锈
5min
3min
1min
(1)通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越________(填“慢”或“快”)；在________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)环境中铁钉生锈速率较快。
【实验二】
为探究铁锈的成分，用图1所示装置(夹持仪器已省略)进行实验(每步反应和吸收均完全)。
【查阅资料】
无水硫酸铜能吸收水而变蓝，碱石灰既能吸收水也能吸收CO2。
(2)请指出图1所示实验装置的一个明显缺陷：___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)加热前，先通入CO一段时间，目的是________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)将铁锈样品加热，样品逐渐变黑，无水硫酸铜逐渐变蓝，由此推知铁锈中一定含有________元素，从而推断出空气中的________参加了铁生锈反应。
【实验记录】
铁锈样品的
质量/g
装置B的
质量/g
装置C的
质量/g
反应前
23.2
232.4
198.2
反应后
/
239.6
211.4
(5)根据上表数据推算，可确定铁锈的成分，用FexOy·nH2O表示，则n＝________；若缺少D装置，x∶y的值________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(6)欲通过实验探究镁带在空气中锈蚀的条件，用图2所示装置，试管内可选用的物质如下：①O2；②水；③CO2；④O2和CO2；⑤CO2和水；⑥O2和水；⑦O2、CO2和水。至少需要选用__________(填数字序号)，才能达到探究镁带锈蚀的条件。
(7)请写出镁带在空气中锈蚀，生成碱式碳酸镁[Mg3(OH)2(CO3)2]的化学方程式
________________________________________________________________________。
课时作业答案精析
1. D 解析 金属的普遍特性：固态(除汞外)，具有金属光泽；一般来说，密度较大，熔点高，具有延展性、可锻性、良好的导热性、导电性等性质。
2. C 解析 根据金属活动性顺序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，则可知柠檬电池的两种金属活动性差异最大的是铝、银。
3. A 解析 在干燥、致密、不透气的土壤中，铸铁管道不能与氧气、水分充分接触，生锈腐蚀速度最慢。
4. D 解析 从人类大规模开发、利用金属的年限可以看出，越活泼的金属，开发利用的越晚，说明主要和金属的活动性有关，另外，还与金属在地壳中的含量及冶炼的难易程度有关。
5. B 解析 从图中可以看出，相同时间内b放出氢气的质量大于a，可判断金属活动性顺序是b＞a；在两种金属完全反应后，放出H2的质量是a＞b。金属与酸的反应生成氢气时，氢气来源于酸中的氢元素，所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致，故消耗硫酸的质量：a＞b。这两种金属的相对原子质量不确定，所以不能确定参加反应的金属的质量。
6. A 解析 玻璃钢是玻璃纤维与合成材料复合而成的一种特殊材料，属于复合材料；黄铜、生铁、硬铝都属于合金。
7. D 解析 国产大飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料，说明了铝锂合金硬度大、密度小，故A正确；铝在空气中表面会形成致密的氧化膜，所以铝的耐腐蚀性强，故B正确；锂(Li)的活动性比铝强，所以锂能与盐酸反应，放出热量、生成氢气，故C正确；在Li2O中，由于氧显－2价，可推出Li显＋1价，故D错误。
8. B 解析 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；丙中的铜片与二氧化碳和氧气接触，没有锈蚀，说明铜的锈蚀与水有关；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。由以上分析可知，通过实验甲与丁的对比得出：铜的锈蚀必须有二氧化碳参与。
9. (1)导热性 (2)黄铜片 (3)涂油漆(答案合理即可) 解析 (1)金属具有导热性，所以可用作制炊具；(2)合金的硬度比其组成成分的金属大，所以黄铜片的硬度比铜片的硬度大；(3)铁在与水和氧气同时接触时易生锈，防止铁生锈的措施就是破坏铁生锈的条件，例如在金属表面涂油漆、涂油、制成合金等(答案合理即可)。
10. C 解析 A、在金属活动性顺序中，由于Na＞Zn＞Cu，Zn不能与NaCl反应，Zn能与CuCl2反应生成了Cu和ZnCl2，由于CuCl2是过量的，只能得到一种金属Cu，故A不符合题意；
B、在金属活动性顺序中，由于Fe＞Cu＞Ag，Fe先与AgNO3反应生成了Ag和Fe(NO3)2，当AgNO3反应完后再与Cu(NO3)2反应生成了Cu和Fe(NO3)2，由于Fe是过量的，能得到三种金属Ag、Cu、Fe，故B不符合题意；
C、在金属活动性顺序中，由于K＞Fe＞Cu，Fe不能与KNO3反应，Fe能与CuCl2反应生成了Cu和FeCl2，由于Fe是过量的，能得到两种金属Cu、Fe，故C符合题意；
D、在金属活动性顺序中，由于Fe＞H＞Cu，Cu不能与FeCl2、HCl反应，只能得到一种金属Cu，故D不符合题意。
11. D 解析 在金属活动性顺序中，锌＞铁＞银，锌能与硝酸银反应生成硝酸锌和银，铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，锌能与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁，因此：
A、向滤渣中加入盐酸，有气泡产生，说明滤渣中一定有铁，而硝酸银完全反应，则滤液中最多含有两种溶质，故A正确；
B、滤液中一定含有Zn(NO3)2，可能含有Fe(NO3)2，故B正确；
C、根据以上分析，滤渣中一定含有银、铁，可能含有锌，故C正确；
D、若反应后所得滤液呈无色，则滤渣中一定含有铁和银，可能含有锌，故D错误。
12. D 解析 镁、锌、铁和硫酸反应的化学方程式为：
Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑
24 2
4．8g 0.4g
反应后溶质为：19.6g＋4.8g－0.4g＝24g
溶质质量分数为：×100%
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
65 2
13g 0.4g
反应后溶质为：19.6＋13g－0.4g＝32.2g
溶质质量分数为：
×100%
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
56 2
11．2g 0.4g
反应后溶质为：19.6g＋11.2g－0.4g＝30.4g
溶质质量分数为：
×100%
①三种金属的活动性顺序为：Mg＞Zn＞Fe，所以反应速率：Mg＞Zn＞Fe，故错误；
②依据化学方程式可知，反应生成氢气质量：Mg＝Fe＝Zn，故正确；
③通过推导可知，硫酸中的溶剂质量相等，反应后溶液质量：Mg＜Fe＜Zn，故错误；
④通过计算比较可知，反应后溶液溶质质量分数：Mg＜Fe＜Zn，故正确。
13. C 解析 由题干材料可知，镁条和硝酸银溶液反应后，镁条表面迅速生成单质银，同时也会生成氢气，故A、B正确；根据金属的活动性顺序可知，排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，所以可判断镁比银化学活动性强，故D正确。
14. C 解析 由于铁的金属活动性大于铜，由题意可知，向废液中加入过量的铁屑，铁能与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，过滤时得到的固体a中应含有铁和铜；向滤液中加入氢氧化钠时，硝酸亚铁能与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀和硝酸钠，氢氧化亚铁在空气中已被氧化为氢氧化铁；为了除去钡离子，应加入硫酸钠、碳酸钠等。所以固体a是铜、铁；X可能是Na2SO4、Na2CO3；溶液B中含有的盐有Ba(NO3)2、NaNO3；由于铁是过量的，若回收到6.4g固体a，则加入的铁屑质量不一定为5.6g。
15. D 解析 a点所得固体为硝酸银和锌反应生成的银；b点时硝酸银完全反应，所得溶液中的溶质是没有反应的硝酸亚铁和反应生成的硝酸锌；c点时硝酸亚铁完全反应，所得溶液中的溶质为反应生成的硝酸锌；d点所得固体为反应生成的银、铁和过量的锌。
16. (1)铜(可溶性的铜盐亦可) (2)收集相同体积的气体所需的时间(“锌消失的快慢”、“在相同时间内，导气口冒出的气泡的多少”或“产生氢气的快慢”，合理均可)
17. (1)快 酸性 (2)没有进行尾气处理 (3)排尽装置内的空气，防止发生爆炸 (4)氢 水 (5)4 偏小 (6)④⑤⑥⑦ (7)6Mg＋3O2＋4CO2＋2H2O===2Mg3(OH)2(CO3)2 解析 (1)对比实验1和实验4，实验3和实验5可知，温度越高铁钉生锈速率越快；对比实验1、2、3可知，铁钉在酸性环境中锈蚀较快。
(2)尾气中含有有毒的一氧化碳气体，该装置中没有将其处理。
(3)一氧化碳具有可燃性，不纯时加热或点燃易发生爆炸，所以先通入CO一段时间，排净装置内的空气。
(4)无水硫酸铜能吸收水而变蓝，无水硫酸铜逐渐变蓝，说明了反应后有水生成，可知铁锈中含有氢元素，也就是铁锈蚀的过程中有水参与。
(5)硬质玻璃管内发生的反应：FexOy·nH2O＋yCOxFe＋yCO2＋nH2O，根据实验数据可知，反应中生成水的质量：(239.6g－232.4g)＝7.2g，生成二氧化碳的质量：(211.4g－198.2g)＝13.2g；根据化学方程式计算得到参加反应的CO的质量为8.4g，则生成铁的质量：23.2g＋8.4g－13.2g－7.2g＝11.2g；所以23.2gFexOy·nH2O中含铁元素的质量为11.2g，含有“H2O”部分质量为7.2g，则余下的氧元素质量为：23.2g－11.2g－7.2g＝4.8g，则x∶y∶n＝∶∶＝2∶3∶4，所以FexOy·nH2O的化学式为Fe2O3·4H2O。D装置中的碱石灰既能吸收水也能吸收CO2，若没有装置D，则装置C因为吸收了空气中的水蒸气和二氧化碳而质量偏大，由此计算出的二氧化碳质量偏大，导致氧元素的质量偏大，x∶y的值偏小。
(6)探究镁带在空气中锈蚀的条件，应该选用④O2和CO2，⑤CO2和水，⑥O2和水，⑦O2、CO2和水，四组实验进行对比。
(7)由镁带在空气中锈蚀，生成碱式碳酸镁[Mg3(OH)2(CO3)2]可知，是镁与氧气、水和二氧化碳参与了反应。
