专题十五 金属的相关问题
考点解析☆目标分解
b级目标：概述金属与酸、金属与盐反应的条件；比较金属活动性；用金属活动性顺序说明某些现象。
c级目标：金属的性质和用途的综合分析。
目标分解：
①金属与酸、金属与盐反应及金属活动性顺序
②金属的腐蚀与防护
③金属对环境的影响及合金等新材料的发展
考点剖析☆聚焦高频
考点一：金属与酸、金属与盐反应及金属活动性顺序
1.（2017?杭州）在试管中放入一根镁条（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
【答案】C
【解析】本题考查的是常见的实验现象的描述，完成此题，可以依据已有的知识进行。根据已有的金属的性质进行分析解答，在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来。
A、根据题中的叙述可知镁能从硝酸银溶液中置换出银，是正确的叙述；
B、选项镁跟硝酸银溶液反应会生成氢气，是正确的叙述；
C、选项镁投入硝酸银溶液中只发生2AgNO3+Mg=Mg(NO3)2+2Ag是错误的叙述，还能发生生成氢气的反应；
D、选项根据该实验可判断镁比银化学活动性强，是正确的叙迷。
2.小金做了如下实验，将4.2克铁粉和4.0克氧化铜粉末均匀混合，然后一次性投入盛有200克9.8稀硫酸的大烧杯中。观察到如下现象，立即出现红色固体，前阶段没有明显的气泡产生，后阶段产生大量无色气泡，充分反应后上层清液呈浅绿色。由此小金做出下列判断其中不合理的是（?? ）
A.?“立即出现红色固体”是由于很快发生了如下转化: ??????
B.??“产生大量无色气泡”是由于发生了如下反应:
C.?该实验条件下，硫酸铜比稀硫酸更容易跟铁粉发生反应?????
D.?在不同浓度的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中投入铁粉，都是硫酸铜先跟铁粉反应
【答案】D
【解析】该题主要考查了金属活动性顺序表应用及化学反应的影响因素；
A、出现红色固体则说明生成了铜单质，发生的转化过程为:氧化铜和稀硫酸生成硫酸?? 铜，硫酸铜与铁粉反应生成铜单质这是一个置换反应，铁的活泼性强于铜，所以能将铜离子从溶液中置换出来；故A正确；
B、 由题干信息可知，能产生气体的反应只能是Fe和硫酸反应，生成气体和亚铁离子，且亚铁离子是浅绿色；符合反应过程中的现象；故B正确；
C、 根据金属活动性顺表可知，氢排在铜之前，所以要与最弱的先反应；故C正确；
D、 当硫酸浓度过大，成为浓硫酸时，则会先发生Fe与浓硫酸反应，再与硫酸铜反应；故D错误；
3.下列实验过程中与图象描述相符的一组是（ ??）
A.?两份等质量、等溶质质量分数的双氧水溶液在有无MnO2的情况下反应
B.?向等质量的镁、铁中分别滴入稀盐酸
C.?向一定质量的稀盐酸和氯化铜的混合溶液中加入氢氧化钠溶液
D.?室温下，向一定质量的饱和石灰水中加入氧化钙
【答案】B
【解析】本题是一道图象坐标与化学知识相结合的综合题，解题的关键是结合所涉及的化学知识，正确分析各变化的过程，注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势，进而确定正确的图象。
A、二氧化锰作双氧水分解的催化剂，但只能改变反应速率，不会改变产生氧气的质量，两份等质量、等溶质质量分数的双氧水溶液在有无MnO2的情况下产生，产生氧气的质量相同，故选项实验过程中与图象描述不相符；
B、等质量的镁、锌中分别加入稀盐酸，镁产生的氢气的质量比锌产生的氢气的质量多；金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素，镁与稀盐酸反应消耗的稀盐酸的质量多，故选项实验过程中与图象描述相符；
C、氢氧化钠先和盐酸反应生成氯化钠和水，再与氯化铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀，所以一开始不产生沉淀；待稀盐酸消耗完后，氢氧化钠与氯化铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀，沉淀的质量增加，完全反应后沉淀的质量不再增加，故与图象描述不相符；
D、室温下，向一定质量的饱和石灰水中加入氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，溶剂减少，有氢氧化钙析出，溶质的质量减少，故选项实验过程中与图象描述不相符。
4.（2017?衢州）整理实验器材时，小柯将还在反应的锌和稀硫酸的残留物，倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸中，观察到锌粒表面产生气泡的速度大大加快。对此，他十分好奇：与硫酸铜溶液混合怎么会加快锌和稀硫酸的反应速度？
查阅资料：①相互接触的两种活动性不同的金属，同时放入酸中，活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。②硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。
小柯根据下表进行实验，观察并记录现象。
组别
第一组
第二组
A
B
C
D
金属
锌片
绑有铜片的锌片
铁片
绑有铜片的铁片
30%硫酸溶液(mL)
20
?
20
20
产生气泡快慢
快
明显加快
慢
明显加快
（1）第一组实验中“？”处的数据应为________。
（2）为了定量比较产生气体的快慢，可以测量“收集相同体积的氢气所需的时间”或测量________，然后进行比较。
（3）请推测与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后，锌料与稀硫酸反应速度加快的原因________。
【答案】（1）20 （2）相同时间收集到氢气(气体)的体积
（3）硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与稀硫酸反应速度
【解析】（1）根据“控制变量法”及设置对照组的方法可以得到“？”应该也用20mL30%硫酸溶液，（2）为了定量比较产生气体的快慢，可以测量“收集相同体积的氢气所需的时间”或测量相同时间收集到氢气(气体)的体积，然后进行比较。（3）根据查阅资料得到的信息“①相互接触的两种活动性不同的金属，同时放入酸中，活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。 ②硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。”可知反应速度加快原因与①有关。小柯看到的现象结合他的探究可知反应速度加快的原因是硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与稀硫酸的反应速度。
考点二：金属的腐蚀、防护和冶炼
1.（2017?杭州）工业上可用如下反应制取金属钡：2Al+4BaO 高温 3Ba↑+Ba (AlO2)2。则下列说法正确的是（?? ）
A.?反应物铝能被吸引??????????????????????????????????????????????B.?生成物Ba (AlO2)2属于氧化物
C.?反应前后铝元素的化合价发生改变??????????????????????D.?该反应属于复分解反应
【答案】C
【解析】本题考查了钡的性质，金属的金属性越强，则金属的活泼性越强，考察了化学反应中化合价的变化，以及氧化物的概念，难度不大。
A、铝不能导磁，因此不能被吸引，故A错误；
B、氧化物是指氧元素与另外一种化学元素组成的二元化合物，该生成物中含有三种元素，不是氧化物，故B错误；
C、反应前铝为单质，化合价为0，反应后铝元素的化合价为+3，故反应前后化合价发生变化，故C正确；
D、复分解反应为两化合物反应生成另外两种化合物，该反应物中有单质，故不是复分解反应，故D错误。
2.全世界每年被锈蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一，为探究钢铁锈蚀的快慢，进行如图的实验，试管内铁钉锈蚀的最快的是（?? ）
A.????????????????????B.????????????????????C.?????????????????D.?
【答案】B
【解析】根据已有的知识进行分析，铁在与水和氧气并存时易生锈，酸或盐的溶液能加速铁的锈蚀，据此解答．
解：A、生石灰具有吸水性，铁与水不能充分接触，不易生锈；
B、在盐酸存在的条件下，铁与水和氧气充分接触，生锈的速度快；
C、铁与水和氧气充分接触，易生锈；
D、铁浸没在植物油中，与水和氧气隔绝，不易生锈；
故在盐酸中生锈最快，故选B．
3.小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：
步骤 1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管 a 通入U形管（装置气密性良好，药品如图所示）；待U形管内充满O2后，在导管 b 处连接一活塞推至底部的注射器，收集20mLO2后在导管 a 处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。
观察对象
现象
①干燥的普通铁丝
没有明显变化
②潮湿的普通铁丝
较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝
没有明显变化
步骤 2：一段时间后，观察 U 形管内的铁丝，其现象如表所示。
（1）步骤一中，检查U形管内是否已充满O2的方法是________.
（2）铁制品的锈蚀条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是________.
（3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是________。
【答案】（1）将带火星的木条放置在 b导管口,若木条复燃,则证明 U形管内已充満02
（2）观察到注射器活塞向左移动(或注射器内O2体积减少)
（3）水分和金属的内部结构
【解析】金属材料受周围介质的作用而损坏,称为金属腐蚀.金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态.腐蚀时,在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应,使金属转入氧化(离子)状态.这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能,破坏金属构件的几何形状；
（1）氧气是用带火星木条来检验的，由于是验满所以木条不可伸入收集装置内；故答案为：将带火星的木条放置在b导管口,若木条复燃,则证明U形管内已充满O2；（2）金属修饰如果需要氧气，则金属会与氧气发生反应，消耗氧气，从而导致氧气的减少；故答案为：观察到注射器活塞向左移动(或注射器内O2体积减少)；（3）对比表格中①②可知，铁丝生锈需要水分的参与；对比②③可知，纯铁丝没有锈蚀，说明铁丝本身的结构影响铁丝锈蚀；故答案为：水分和金属的内部结构；
4.某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多，将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图甲装置，再通过图乙中的仪器组合。为达到实验目的，图乙中仪器选择和连接最好的是( ?? ? ?? )
A.?cba????????????????????????????B.?cda????????????????????????????C.?cbd????????????????????????????D.?bca
【答案】A
【解析】本题主要考察一氧化碳与氢气还原氧化铁的相关计算，解决的关键是找到两种气体的还原产物；二氧化碳和水的准确质量再根据化学方程式进行计算比较。
一氧化碳和氢气等体积混合后还原氧化铁，要想知道哪个还原氧化铁的量更多，我们要根据生成的二氧化碳和水的质量进一步求出。要知道生成二氧化碳和水的质量，我们要先用浓硫酸质量变化测出生成水的质量，再用氢氧化钠溶液的质量变化测出生成二氧化碳的质量，然后进行尾气处理，防止未反应的一氧化碳污染空气。因为氢氧化钙的溶解度小，所以我们选择氢氧化钠，若先除二氧化碳会使所测水的质量变大，影响实验结果。所以正确的顺序是cba。
考点三：金属对环境的影响及合金等新材料的发展
1.拟晶是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是2000年之前发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。有关这种拟晶的说法错误的是（ ）
A.?Al65Cu23Fe12属于导体
B.?Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价均可视作零
C.?Al65Cu23Fe12的硬度可能比金属Al、Cu、Fe都大
D.?Al65Cu23Fe12溶于过量的盐酸时可生成三种盐
【答案】 D
【解析】本题考查原电池、合金的性质等，难度不大，注意金属无负价，根据化合价代数和为0的原则，三种金属的化合价均可视作零价，为易错点。A．合金仍然是金属判断；B．金属无负价，根据化合价代数和为0的原则；C．合金的硬度一般比各成分金属大；D．合金的化学性质一样，据此判断。
A．合金仍然是金属，属于导体，故A正确；
B．拟晶Al65Cu23Fe12是由三种金属元素组成，由于金属无负价，根据化合价代数和为0的原则，三种金属的化合价均可视作零价，故B正确；
C．拟晶具有合金的某些优良物理性能，合金的硬度一般比各成分金属大，故C正确；
D．Cu不溶于盐酸，故D错误。
2.“信息”、“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱．下列叙述正确的是（ ）
A.?有机高分子材料的广泛应用“有百利而无一害”
B.?常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等
C.?超导体是一种电阻为零的材料，用来制造灯丝，灯泡会特别亮
D.?水泥、玻璃钢、汽车轮胎都是常见的复合材料
【答案】B
【解析】A、有机高分子材料中的塑料以及橡胶的广泛应用，长期接触会对人体造成很大的伤害，故A错误；
B、硅、锗、砷化镓属于半导体材料，故B正确；
C、超导体没有电阻，电流通过是不会发热，所以不能用作灯丝，故C错误；
D、水泥、玻璃钢属于复合材料，而汽车轮胎属于合成材料，故D错误．
3.下列生活用品所使用的主要材料属于有机合成材料的是（ ）
A.?纯棉毛巾???????????????????????????????????B.?塑料保鲜膜
C.?真丝围巾???????????????????????????D.?不锈钢锅
【答案】B
【解析】依据材料的分类知识，结合选项中各物质的组成材料成分分析判断，有机合成材料简称合成材料，主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶三类，判断是否属于合成材料可从概念的实质进行分析．材料的分类判断，关键要掌握概念的实质，有机合成材料必须具备三个特征：人工合成、有机物、高分子．
解：不锈钢锅属于合金，是金属材料，纯棉毛巾、真丝围巾属于天然纤维组成，只有塑料保鲜膜是有机合成材料组成，属有机合成材料；
4.金属材料在生活、生产中应用十分广泛。
（1）图1是金属的一个应用实例，请说出利用了金属的什么物理性质？(答出一点即可)________。
（2）灯泡是我们十分熟悉的物质，如图2标出的是灯泡组成的有关物质，请根据图示回答问题。
①所示物质中属于金属材料的是________，属于非金属材料的是________。(写出一种即可)
②物质的性质决定用途，灯泡的灯丝是钨丝的原因是________。
【答案】（1）导电性?
（2）钨丝(或铝或铜丝或焊锡)；玻璃(或氮气)；钨的熔点高，具有导电性
【解析】根据金属都有导电性分析；根据金属和合金都属于金属材料分析；根据钨的熔点高可作灯丝分析。
（1）金属可作电线，说明金属有导电性；（2）①金属和合金都属于金属材料，所示物质中属于金属材料的是钨丝、铝、铜丝、焊锡；属于非金属材料的是玻璃、氮气；②灯泡的灯丝是钨丝的原因是钨的熔点高，具有导电性。
考点过关☆专项突破
考点一：金属与酸、金属与盐反应及金属活动性顺序
1.小柯为比较Mg，Fe，Cu三种金属的活动性顺序，进行了如图甲所示的实验。实验后把两试管中的物质倒入烧杯中（如图乙），发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤。滤液中含有的金属离子可能的组成有（??? ）
①Mg2＋ ②Mg2＋和Fe2＋ ③Fe2＋和Cu2＋ ④Mg2＋、Fe2＋和Cu2＋
A.?①②?????????????????????????????B.?①③????????????????????????????C.?②④?????????????????????????????D.?③④
2.两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，然后分别逐渐加入同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是（??? ）
A.?该图反映出镁比锌的金属活动性强???????????
B.?a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应
C.?b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同?????????????
D.?c点时，两个烧杯中都有金属剩余
3.如图所示，将一小块金属钠放入CuSO4溶液中，金属钠立即熔化成小球，并在液面上快速游动，发出“哧哧”的声音，直到消失，同时杯底出现蓝色沉淀，溶液仍为蓝色。下列说法错误的是（?? ）
A.?可推测出金属钠的密度比杯中溶液的密度小、熔点比较低??????????
B.?发生了置换反应、复分解反应
C.?若向反应结束后的烧杯中滴入无色酚酞试液，则试液不变红色??????????
D.?由此实验可得结论：金属钠能将CuSO4溶液中的Cu置换出来
4.用质量相等的锌粉和铁粉,分别与溶质质量分数相同、等质量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量和反应所用时间的关系如图所示.则下列说法中不正确的是（ ??）
A.?曲线a、b分别表示锌、铁的反应的情况，锌比铁要活泼???????????
B.?盐酸均反应完，可能锌、铁都有剩余
C.?完全反应后，铁和锌均完全反应没有剩余???????????
D.?盐酸均反应完，可能锌恰好完全反应，铁有剩余
5.为探究三种金属X、Y、Z的金属活动性，现将三种金属放入同一含有一定量稀硫酸的容器中，漫画如图所示。下列关于该实验的相关说法不正确的是（?? ）
A.?控制变量：该实验中应控制三种金属的质量、颗粒粗细等相同??????????
B.?量的转换：可用观察金属表面产生气泡的快慢来比较金属活动性的强弱
C.?实验结论：X的金属活动性比Y、Z强且X与稀H2SO4发生置换反应??????????
D.?实验推理：金属活动性比H强的金属均能与稀酸反应产生氢气
6.（2016?台州）同学们利用如图所示的装置，对质量守恒定律进行了谈究．实验结束后，老师另外提出了几个问题，请你一起参与思考．
（1）图甲装置内物质充分反应后，冷却至室温，气球仍胀大的是________（选填“A”、“B”或“A和B”）
（2）若图乙装置内Na2CO3溶液的质量为5克，滴入试管的稀盐酸质量也是5克，装置内物质充分反应后，发现NaOH浓溶液质量增加0.22克，试管中滴入紫色石蕊试液变红．根据上述已知条件，通过分析可以确定的是________（选填序号）
①原稀盐酸的溶质质量分数???????? ②原Na2CO3溶液的溶质质量分数
③原NaOH溶液的溶质质量分数?????? ④反应后试管中NaCl的溶质质量分数
（3）请你选择（2）所填的其中一项，通过计算确定其溶质质量分数是多少？
7.某兴趣小组用15g镁条与溶质质量分数为49%的稀硫酸反应，测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图（假设镁条中除表面含有氧化镁外，还有其它难溶性杂质且不与稀硫酸反应），试分析回答：
（1）当稀硫酸质量为90g时，取出部分溶液加入碳酸钡粉末，则会产生的现象是________。
（2）稀硫酸质量在0~20g范围内，试用化学方程式解释未产生气体的原因________。
（3）求出P的值。
（4）当稀硫酸质量为70g时，所得溶液中溶质质量分数是多少?
考点二：金属的腐蚀、防护和冶炼
1.某些电子集成电路常用黄金镀膜。废旧电子产品上的黄金通过某种溶液的溶解后，加入某种金属，即可回收。对黄金在电子产品上的应用和回收过程，下列说法错误的是(? ? ? ???? )
A.?集成电路用黄金镀膜可防止线路氧化???B.?回收时往溶液中加入的金属可以选用铜
C.?回收时溶解黄金的溶液不会是硫酸????????D.?回收时加入的金属与溶液发生了化合反应
2.某同学为研究金属腐蚀的条件，用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在下图所示的三个液面高度相同的装置中，放置一星期后观察现象，下列描述不正确的是（??? ）
A.?装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面上升?????B.?装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀
C.?装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀?????????D.?比较铁钉这一侧的液面，装置Ⅱ比装置I的高
3.一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究。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
图示
生锈
时间
8min
较长时间不生锈
5min
3min
1min
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。
4.某兴趣小组的同学到实验室进行气体性质实验。
（1）第一小组同学为检验某CO2气体中是否混有CO和H2，设计了如下的实验装置：
请回答：
①A装置中发生反应的化学方程式是________。
②实验过程中观察到C装置变蓝色，小冯同学由此判断气体中一定混有H2，小汪同学认为不对，理由是________。
（2）第二小组的同学探究某混合气体的成分。已知该混合气体中可能含有氢气、一氧化碳和二氧化碳的一种或几种。小组成员没装A装置，直接把混合气体通入灼热的盛有足量氧化铜的试管（已排尽空气），
充分反应后，发现管内物质质量减少1.8g，将反应完全后的气体全部通入过量的澄清石灰水，充分反应后，得到10g白色沉淀，则混合气体的成分至少有________种，肯定有的气体是________。
5.某工厂欲从只含有CuSO4的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，其工业流程如下：
请回答下列问题：
（1）操作a的名称是________。
（2）写出流程中有关反应的化学方程式：________。以上两个反应能够发生的原因是________。
6.金属冶炼的过程中，氢气和一氧化碳气体常用作还原剂，在加热条件下，氢气和一氧化碳气体都能从金属的氧化物中把金属还原出来．如图分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜粉末的实验装置，据图回答问题。
（1）实验完毕后，在蒸发皿中看到的现象是________；
（2）请仔细观察装置Ⅱ，任意写出其中一个反应的化学方程式________；
（3）实验装置的设计必须要考虑反应物和生成物的性质以及反应发生的条件等因素。请认真分析Ⅰ、Ⅱ两套实验装置的不同之处，并由此推断氢气和一氧化碳两种气体性质的不同点是________。
7.家庭使用的铁制工具隔一段时间不用就变得锈迹斑斑，而街心广场矗立的不锈钢雕塑，几经风霜雨雪总能保持原有的本色。锰（Mn）就是不锈钢的主要添加元素之一，它可以提高不锈钢的耐腐蚀性。
（1）铁与空气中的水和________直接接触会导致铁制品的锈蚀；
（2）不锈钢属于?????? （填序号）；
A.?纯净物?????????????????????????????B.?金属材料????????????????????????????C.?合成材料
考点三：金属对环境的影响及合金等新材料的发展
1.下列学习用品的主要材料是有机合成材料的是（ ）
A.?铁制圆规 B.?铅笔芯
C.?纯棉笔袋 D.?塑料笔套
2.下列有关金属材料的叙述错误的是(? )
A.?回收利用废旧电池中的铅、汞等可减少对环境的污染
B.?铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性
C.?铝比钢铁中的铁活泼，因而铝的抗腐蚀性能比铁差
D.?在铁制品表面刷漆或镀耐腐蚀金属都可以防止铁制品锈蚀
3.金属及金属材料在日常生活中应用广泛．
（1）下列生活用品中，主要利用金属导热性的是________（填字母序号）．
（2）铁生锈的条件是铁与________同时接触，铝表面有一层致密的氧化膜，生成该氧化膜的化学方程式为：________．
（3）儿童每日要摄取足够量的钙，才能避免?????? （填字母序号）．
A.?贫血症?????????????????????????????B.?佝偻病?????????????????????????????C.?甲状腺肿大．
4.实验室采用还原法制备新型材料纳米级铁粉，其流程如图所示：
（1）纳米级铁粉在空气中易燃烧，其生成物的名称为________。
（2）实验中通入N2的目的是________。
（3）Ⅱ中反应的化学方程式为________。
5.铝在生活生产中具有广泛的用途。工业上制取铝的方法是：将铝土矿经过一系列的操作后变成氧化铝，再将氧化铝通电分解得到单质铝。
（1）氧化铝的化学式为________
（2）电解氧化铝的产物除了金属铝还有一种常见的气体单质，甲同学认为该气体可能是氢气也可能是氧气，乙同学认为该气体不可能是氢气，乙同学作出此判断的依据是________。
（3）用放置很久的铝箔与稀盐酸反应，产生氢气的质量和反应时间关系如下图所示。在0～t1时间段内，铝箔表面看不到明显的气泡；t1～t2时间段产生气泡速度先慢后快；在t2～t3时间段产生气泡的速度逐渐放缓，直到反应停止时，铝箔还有大量剩余。下列有关分析正确的是? ???。
A.?稀盐酸的溶质质量分数在该反应中逐渐降低????????
B.?铝的活动性在该化学反应中逐渐增强
C.?在0～t1时间段内化学反应没有发生???????????????????
D.?t3以后，该化学反应停止进行
6.某主要冶炼铜及生产铜制品的小企业，因生产工艺落后，在高温冶炼铜时有一定量的铅．铜和锌等重金属微粒随烟散发．为了研究这些重金属对附近农田中蔬菜的影响，科学家选择了青菜作为研究材料，经精密仪器测定所得数据如图所示．
（1）随着与工厂距离的缩短，3种重金属元素在青菜中的含量都出现了不同程度的增加．3者含量增加的比率由大到小的顺序是________．
（2）人因食用蔬菜，其中的重金属元素会进入人的体内，造成危害．即使将造成污染的企业搬迁到外地，但外地受污染的蔬菜也会运输到本地销售，同样造成危害，因此在治理污染时，应当按照“谁污染谁治理”的原则进行．因为一个污染源不仅会对当地的人造成危害，也会对________的人造成危害．
专题十五 金属的相关问题
考点解析☆目标分解
b级目标：概述金属与酸、金属与盐反应的条件；比较金属活动性；用金属活动性顺序说明某些现象。
c级目标：金属的性质和用途的综合分析。
目标分解：
①金属与酸、金属与盐反应及金属活动性顺序
②金属的腐蚀与防护
③金属对环境的影响及合金等新材料的发展
考点剖析☆聚焦高频
考点一：金属与酸、金属与盐反应及金属活动性顺序
1.（2017?杭州）在试管中放入一根镁条（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
【答案】C
【解析】本题考查的是常见的实验现象的描述，完成此题，可以依据已有的知识进行。根据已有的金属的性质进行分析解答，在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来。
A、根据题中的叙述可知镁能从硝酸银溶液中置换出银，是正确的叙述；
B、选项镁跟硝酸银溶液反应会生成氢气，是正确的叙述；
C、选项镁投入硝酸银溶液中只发生2AgNO3+Mg=Mg(NO3)2+2Ag是错误的叙述，还能发生生成氢气的反应；
D、选项根据该实验可判断镁比银化学活动性强，是正确的叙迷。
2.小金做了如下实验，将4.2克铁粉和4.0克氧化铜粉末均匀混合，然后一次性投入盛有200克9.8稀硫酸的大烧杯中。观察到如下现象，立即出现红色固体，前阶段没有明显的气泡产生，后阶段产生大量无色气泡，充分反应后上层清液呈浅绿色。由此小金做出下列判断其中不合理的是（?? ）
A.?“立即出现红色固体”是由于很快发生了如下转化: ??????
B.??“产生大量无色气泡”是由于发生了如下反应:
C.?该实验条件下，硫酸铜比稀硫酸更容易跟铁粉发生反应?????
D.?在不同浓度的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中投入铁粉，都是硫酸铜先跟铁粉反应
【答案】D
【解析】该题主要考查了金属活动性顺序表应用及化学反应的影响因素；
A、出现红色固体则说明生成了铜单质，发生的转化过程为:氧化铜和稀硫酸生成硫酸?? 铜，硫酸铜与铁粉反应生成铜单质这是一个置换反应，铁的活泼性强于铜，所以能将铜离子从溶液中置换出来；故A正确；
B、 由题干信息可知，能产生气体的反应只能是Fe和硫酸反应，生成气体和亚铁离子，且亚铁离子是浅绿色；符合反应过程中的现象；故B正确；
C、 根据金属活动性顺表可知，氢排在铜之前，所以要与最弱的先反应；故C正确；
D、 当硫酸浓度过大，成为浓硫酸时，则会先发生Fe与浓硫酸反应，再与硫酸铜反应；故D错误；
3.下列实验过程中与图象描述相符的一组是（ ??）
A.?两份等质量、等溶质质量分数的双氧水溶液在有无MnO2的情况下反应
B.?向等质量的镁、铁中分别滴入稀盐酸
C.?向一定质量的稀盐酸和氯化铜的混合溶液中加入氢氧化钠溶液
D.?室温下，向一定质量的饱和石灰水中加入氧化钙
【答案】B
【解析】本题是一道图象坐标与化学知识相结合的综合题，解题的关键是结合所涉及的化学知识，正确分析各变化的过程，注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势，进而确定正确的图象。
A、二氧化锰作双氧水分解的催化剂，但只能改变反应速率，不会改变产生氧气的质量，两份等质量、等溶质质量分数的双氧水溶液在有无MnO2的情况下产生，产生氧气的质量相同，故选项实验过程中与图象描述不相符；
B、等质量的镁、锌中分别加入稀盐酸，镁产生的氢气的质量比锌产生的氢气的质量多；金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素，镁与稀盐酸反应消耗的稀盐酸的质量多，故选项实验过程中与图象描述相符；
C、氢氧化钠先和盐酸反应生成氯化钠和水，再与氯化铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀，所以一开始不产生沉淀；待稀盐酸消耗完后，氢氧化钠与氯化铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀，沉淀的质量增加，完全反应后沉淀的质量不再增加，故与图象描述不相符；
D、室温下，向一定质量的饱和石灰水中加入氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，溶剂减少，有氢氧化钙析出，溶质的质量减少，故选项实验过程中与图象描述不相符。
4.（2017?衢州）整理实验器材时，小柯将还在反应的锌和稀硫酸的残留物，倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸中，观察到锌粒表面产生气泡的速度大大加快。对此，他十分好奇：与硫酸铜溶液混合怎么会加快锌和稀硫酸的反应速度？
查阅资料：①相互接触的两种活动性不同的金属，同时放入酸中，活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。②硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。
小柯根据下表进行实验，观察并记录现象。
组别
第一组
第二组
A
B
C
D
金属
锌片
绑有铜片的锌片
铁片
绑有铜片的铁片
30%硫酸溶液(mL)
20
?
20
20
产生气泡快慢
快
明显加快
慢
明显加快
（1）第一组实验中“？”处的数据应为________。
（2）为了定量比较产生气体的快慢，可以测量“收集相同体积的氢气所需的时间”或测量________，然后进行比较。
（3）请推测与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后，锌料与稀硫酸反应速度加快的原因________。
【答案】（1）20 （2）相同时间收集到氢气(气体)的体积
（3）硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与稀硫酸反应速度
【解析】（1）根据“控制变量法”及设置对照组的方法可以得到“？”应该也用20mL30%硫酸溶液，（2）为了定量比较产生气体的快慢，可以测量“收集相同体积的氢气所需的时间”或测量相同时间收集到氢气(气体)的体积，然后进行比较。（3）根据查阅资料得到的信息“①相互接触的两种活动性不同的金属，同时放入酸中，活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。 ②硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。”可知反应速度加快原因与①有关。小柯看到的现象结合他的探究可知反应速度加快的原因是硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与稀硫酸的反应速度。
考点二：金属的腐蚀、防护和冶炼
1.（2017?杭州）工业上可用如下反应制取金属钡：2Al+4BaO 高温 3Ba↑+Ba (AlO2)2。则下列说法正确的是（?? ）
A.?反应物铝能被吸引??????????????????????????????????????????????B.?生成物Ba (AlO2)2属于氧化物
C.?反应前后铝元素的化合价发生改变??????????????????????D.?该反应属于复分解反应
【答案】C
【解析】本题考查了钡的性质，金属的金属性越强，则金属的活泼性越强，考察了化学反应中化合价的变化，以及氧化物的概念，难度不大。
A、铝不能导磁，因此不能被吸引，故A错误；
B、氧化物是指氧元素与另外一种化学元素组成的二元化合物，该生成物中含有三种元素，不是氧化物，故B错误；
C、反应前铝为单质，化合价为0，反应后铝元素的化合价为+3，故反应前后化合价发生变化，故C正确；
D、复分解反应为两化合物反应生成另外两种化合物，该反应物中有单质，故不是复分解反应，故D错误。
2.全世界每年被锈蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一，为探究钢铁锈蚀的快慢，进行如图的实验，试管内铁钉锈蚀的最快的是（?? ）
A.????????????????????B.????????????????????C.?????????????????D.?
【答案】B
【解析】根据已有的知识进行分析，铁在与水和氧气并存时易生锈，酸或盐的溶液能加速铁的锈蚀，据此解答．
解：A、生石灰具有吸水性，铁与水不能充分接触，不易生锈；
B、在盐酸存在的条件下，铁与水和氧气充分接触，生锈的速度快；
C、铁与水和氧气充分接触，易生锈；
D、铁浸没在植物油中，与水和氧气隔绝，不易生锈；
故在盐酸中生锈最快，故选B．
3.小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：
步骤 1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管 a 通入U形管（装置气密性良好，药品如图所示）；待U形管内充满O2后，在导管 b 处连接一活塞推至底部的注射器，收集20mLO2后在导管 a 处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。
观察对象
现象
①干燥的普通铁丝
没有明显变化
②潮湿的普通铁丝
较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝
没有明显变化
步骤 2：一段时间后，观察 U 形管内的铁丝，其现象如表所示。
（1）步骤一中，检查U形管内是否已充满O2的方法是________.
（2）铁制品的锈蚀条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是________.
（3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是________。
【答案】（1）将带火星的木条放置在 b导管口,若木条复燃,则证明 U形管内已充満02
（2）观察到注射器活塞向左移动(或注射器内O2体积减少)
（3）水分和金属的内部结构
【解析】金属材料受周围介质的作用而损坏,称为金属腐蚀.金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态.腐蚀时,在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应,使金属转入氧化(离子)状态.这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能,破坏金属构件的几何形状；
（1）氧气是用带火星木条来检验的，由于是验满所以木条不可伸入收集装置内；故答案为：将带火星的木条放置在b导管口,若木条复燃,则证明U形管内已充满O2；（2）金属修饰如果需要氧气，则金属会与氧气发生反应，消耗氧气，从而导致氧气的减少；故答案为：观察到注射器活塞向左移动(或注射器内O2体积减少)；（3）对比表格中①②可知，铁丝生锈需要水分的参与；对比②③可知，纯铁丝没有锈蚀，说明铁丝本身的结构影响铁丝锈蚀；故答案为：水分和金属的内部结构；
4.某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多，将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图甲装置，再通过图乙中的仪器组合。为达到实验目的，图乙中仪器选择和连接最好的是( ?? ? ?? )
A.?cba????????????????????????????B.?cda????????????????????????????C.?cbd????????????????????????????D.?bca
【答案】A
【解析】本题主要考察一氧化碳与氢气还原氧化铁的相关计算，解决的关键是找到两种气体的还原产物；二氧化碳和水的准确质量再根据化学方程式进行计算比较。
一氧化碳和氢气等体积混合后还原氧化铁，要想知道哪个还原氧化铁的量更多，我们要根据生成的二氧化碳和水的质量进一步求出。要知道生成二氧化碳和水的质量，我们要先用浓硫酸质量变化测出生成水的质量，再用氢氧化钠溶液的质量变化测出生成二氧化碳的质量，然后进行尾气处理，防止未反应的一氧化碳污染空气。因为氢氧化钙的溶解度小，所以我们选择氢氧化钠，若先除二氧化碳会使所测水的质量变大，影响实验结果。所以正确的顺序是cba。
考点三：金属对环境的影响及合金等新材料的发展
1.拟晶是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是2000年之前发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。有关这种拟晶的说法错误的是（ ）
A.?Al65Cu23Fe12属于导体
B.?Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价均可视作零
C.?Al65Cu23Fe12的硬度可能比金属Al、Cu、Fe都大
D.?Al65Cu23Fe12溶于过量的盐酸时可生成三种盐
【答案】 D
【解析】本题考查原电池、合金的性质等，难度不大，注意金属无负价，根据化合价代数和为0的原则，三种金属的化合价均可视作零价，为易错点。A．合金仍然是金属判断；B．金属无负价，根据化合价代数和为0的原则；C．合金的硬度一般比各成分金属大；D．合金的化学性质一样，据此判断。
A．合金仍然是金属，属于导体，故A正确；
B．拟晶Al65Cu23Fe12是由三种金属元素组成，由于金属无负价，根据化合价代数和为0的原则，三种金属的化合价均可视作零价，故B正确；
C．拟晶具有合金的某些优良物理性能，合金的硬度一般比各成分金属大，故C正确；
D．Cu不溶于盐酸，故D错误。
2.“信息”、“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱．下列叙述正确的是（ ）
A.?有机高分子材料的广泛应用“有百利而无一害”
B.?常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等
C.?超导体是一种电阻为零的材料，用来制造灯丝，灯泡会特别亮
D.?水泥、玻璃钢、汽车轮胎都是常见的复合材料
【答案】B
【解析】A、有机高分子材料中的塑料以及橡胶的广泛应用，长期接触会对人体造成很大的伤害，故A错误；
B、硅、锗、砷化镓属于半导体材料，故B正确；
C、超导体没有电阻，电流通过是不会发热，所以不能用作灯丝，故C错误；
D、水泥、玻璃钢属于复合材料，而汽车轮胎属于合成材料，故D错误．
3.下列生活用品所使用的主要材料属于有机合成材料的是（ ）
A.?纯棉毛巾???????????????????????????????????B.?塑料保鲜膜
C.?真丝围巾???????????????????????????D.?不锈钢锅
【答案】B
【解析】依据材料的分类知识，结合选项中各物质的组成材料成分分析判断，有机合成材料简称合成材料，主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶三类，判断是否属于合成材料可从概念的实质进行分析．材料的分类判断，关键要掌握概念的实质，有机合成材料必须具备三个特征：人工合成、有机物、高分子．
解：不锈钢锅属于合金，是金属材料，纯棉毛巾、真丝围巾属于天然纤维组成，只有塑料保鲜膜是有机合成材料组成，属有机合成材料；
4.金属材料在生活、生产中应用十分广泛。
（1）图1是金属的一个应用实例，请说出利用了金属的什么物理性质？(答出一点即可)________。
（2）灯泡是我们十分熟悉的物质，如图2标出的是灯泡组成的有关物质，请根据图示回答问题。
①所示物质中属于金属材料的是________，属于非金属材料的是________。(写出一种即可)
②物质的性质决定用途，灯泡的灯丝是钨丝的原因是________。
【答案】（1）导电性?
（2）钨丝(或铝或铜丝或焊锡)；玻璃(或氮气)；钨的熔点高，具有导电性
【解析】根据金属都有导电性分析；根据金属和合金都属于金属材料分析；根据钨的熔点高可作灯丝分析。
（1）金属可作电线，说明金属有导电性；（2）①金属和合金都属于金属材料，所示物质中属于金属材料的是钨丝、铝、铜丝、焊锡；属于非金属材料的是玻璃、氮气；②灯泡的灯丝是钨丝的原因是钨的熔点高，具有导电性。
考点过关☆专项突破
考点一：金属与酸、金属与盐反应及金属活动性顺序
1.小柯为比较Mg，Fe，Cu三种金属的活动性顺序，进行了如图甲所示的实验。实验后把两试管中的物质倒入烧杯中（如图乙），发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤。滤液中含有的金属离子可能的组成有（??? ）
①Mg2＋ ②Mg2＋和Fe2＋ ③Fe2＋和Cu2＋ ④Mg2＋、Fe2＋和Cu2＋
A.?①②?????????????????????????????B.?①③????????????????????????????C.?②④?????????????????????????????D.?③④
【答案】C
【解析】该题主要考查学生对金属活动性表的应用以及物质反应过程中的过量问题；
实验结束后可知，Mg的活动性强于Fe，Fe的活动性强于Cu，所以混合后镁离子不会参与反应，溶液中一定含有镁离子；而混合后溶液中的Cu明显增多，说明铁单质把铜离子置换出来， ；所以溶液中一定存在亚铁离子、镁离子；而铜离子可能有，可能没有；故②④符合；
2.两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，然后分别逐渐加入同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是（??? ）
A.?该图反映出镁比锌的金属活动性强???????????
B.?a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应
C.?b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同?????????????
D.?c点时，两个烧杯中都有金属剩余
【答案】D
【解析】本题考察的是金属与酸的反应，首先应先明白图中横坐标与纵坐标代表的意义，其次分析出处于a、b、c各点的镁与锌的状态，根据拐点与斜率判断反应的进程。
A、由关系图能看出镁比锌生成的氢气多，并不能反映出镁比锌的金属活动性强，故选项错误；
B、由图可知，a点时镁刚好完全反应，此时锌已经反应完了，故选项错误；
C、b点时锌早已反应完，b点对应的纵坐标大于锌完全反应时对应的纵坐标，故选项错误；
D、c点时，镁与锌均没有完全反应，两个烧杯中均有金属剩余，故选项说法正确。
3.如图所示，将一小块金属钠放入CuSO4溶液中，金属钠立即熔化成小球，并在液面上快速游动，发出“哧哧”的声音，直到消失，同时杯底出现蓝色沉淀，溶液仍为蓝色。下列说法错误的是（?? ）
A.?可推测出金属钠的密度比杯中溶液的密度小、熔点比较低??????????
B.?发生了置换反应、复分解反应
C.?若向反应结束后的烧杯中滴入无色酚酞试液，则试液不变红色??????????
D.?由此实验可得结论：金属钠能将CuSO4溶液中的Cu置换出来
【答案】D
【解析】结合金属钠的性质和题中将金属钠放入CuSO4溶液中出现的现象可对选项进行判断。
A、可推测出金属钠的密度比杯中溶液的密度小、熔点比较低，从金属钠放入溶液中熔化成小球说明熔点比较低，在液面上快速游动说明密度小，说法正确，A错误；
B、发生了置换反应、复分解反应，金属钠与水反应置换出了氢气属置换反应，生成的NaOH与CuSO4反应产生了蓝色沉淀Cu(OH)2是复分解反应，说法正确，B错误；
C、若向反应结束后的烧杯中滴入无色酚酞试液，则试液不变红色，最后的溶液仍为蓝色说明CuSO4是过量的，溶液不显碱性，试液不变红色，说法正确，C错误；
D、由此实验可得结论：金属钠能将CuSO4溶液中的Cu置换出来，金属钠放入CuSO4溶液中立即与溶液中的水发生反应，没有与CuSO4发生反应，说法错误，D正确。
4.用质量相等的锌粉和铁粉,分别与溶质质量分数相同、等质量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量和反应所用时间的关系如图所示.则下列说法中不正确的是（ ??）
A.?曲线a、b分别表示锌、铁的反应的情况，锌比铁要活泼???????????
B.?盐酸均反应完，可能锌、铁都有剩余
C.?完全反应后，铁和锌均完全反应没有剩余???????????
D.?盐酸均反应完，可能锌恰好完全反应，铁有剩余
【答案】C
【解析】（1）由产生氢气的质量和反应所用时间的关系图可知反应进行的快慢，反应产生气体的量的多少;（2）金属活动性越强的金属与酸反应速度越快;（3）反应产生的气体的量有参加反应的物质质量决定.
A.曲线a、b分别表示锌、铁的反应的情况，锌比铁要活泼，由曲线ab可比较出气体产生的快慢a比b快，金属活动性顺序锌在铁的前面所以a表示锌的反应情况，b表示铁的反应情况，同时也可从反应快慢判断出锌比铁活泼，说法正确，A错误；
B.盐酸均反应完，可能锌、铁都有剩余，等质量的锌和铁反应产生的氢气质量不等，应该是根据酸计算产生了等量的氢气，所以盐酸反应完，锌、铁可能都有剩余，也可能是铁有剩余锌恰好反应完，说法正确，B错误；
C.完全反应后，铁和锌均完全反应没有剩余，由B可知铁有剩余，锌可能恰好反应完，说法错误，A正确；
D.盐酸均反应完，可能锌恰好完全反应，铁有剩余，由BC可知，说法正确，D错误.
5.为探究三种金属X、Y、Z的金属活动性，现将三种金属放入同一含有一定量稀硫酸的容器中，漫画如图所示。下列关于该实验的相关说法不正确的是（?? ）
A.?控制变量：该实验中应控制三种金属的质量、颗粒粗细等相同??????????
B.?量的转换：可用观察金属表面产生气泡的快慢来比较金属活动性的强弱
C.?实验结论：X的金属活动性比Y、Z强且X与稀H2SO4发生置换反应??????????
D.?实验推理：金属活动性比H强的金属均能与稀酸反应产生氢气
【答案】D
【解析】（1）金属活动性顺序排在氢前面的金属能与酸反应产生氢气；
（2）根据探究活动中各步骤的设计可以判断选项。
A、控制变量：该实验中应控制三种金属的质量、颗粒粗细等相同，研究金属活动性，控制金属不同，而使其它条件相同，说法正确，A错误；
B、量的转换：可用观察金属表面产生气泡的快慢来比较金属活动性的强弱，活动性越强与酸反应越剧烈，产生气泡越快，说法正确，B错误；
C、实验结论：X的金属活动性比Y、Z强且X与稀H2SO4发生置换反应，由图可知X的金属活动性排在氢前面，Y、Z的金属活动性排在氢的后面，X与酸发生了置换反应，说法正确，C错误；
D、实验推理：金属活动性比H强的金属均能与稀酸反应产生氢气，金属活动性太强的金属，如钾、钙、钠会与水反应产生氢气，说法错误，D正确。
6.（2016?台州）同学们利用如图所示的装置，对质量守恒定律进行了谈究．实验结束后，老师另外提出了几个问题，请你一起参与思考．
（1）图甲装置内物质充分反应后，冷却至室温，气球仍胀大的是________（选填“A”、“B”或“A和B”）
（2）若图乙装置内Na2CO3溶液的质量为5克，滴入试管的稀盐酸质量也是5克，装置内物质充分反应后，发现NaOH浓溶液质量增加0.22克，试管中滴入紫色石蕊试液变红．根据上述已知条件，通过分析可以确定的是________（选填序号）
①原稀盐酸的溶质质量分数???????? ②原Na2CO3溶液的溶质质量分数
③原NaOH溶液的溶质质量分数?????? ④反应后试管中NaCl的溶质质量分数
（3）请你选择（2）所填的其中一项，通过计算确定其溶质质量分数是多少？
【答案】（1）B
（2）②④
（3）设碳酸钠的质量为x Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106??????????? ?? ???????44
x????????????? ???????0.22g
x=0.53g
原Na2CO3溶液的溶质质量分数： =10.6%
答：原Na2CO3溶液的溶质质量分数为10.6%．
【解析】（1）根据反应产物进行分析解答；（2）试管中滴入紫色石蕊试液变红，可知盐酸过量，碳酸钠全部反应，NaOH浓溶液质量增加0.22克，证明盐酸与碳酸钠反应生成了0.22g二氧化碳气体，根据二氧化碳的质量可计算碳酸钠的质量和生成的氯化钠的质量，进而求得原Na2CO3溶液的溶质质量分数和反应后试管中NaCl的溶质质量分数．本题难度不大，可依据已有的知识解答．
解：（1）A中反应生成的五氧化二磷是固体，B中生成氢气，冷却至室温，B中气球仍胀大，故选B；（2）试管中滴入紫色石蕊试液变红，可知盐酸过量，碳酸钠全部反应，NaOH浓溶液质量增加0.22克，证明盐酸与碳酸钠反应生成了0.22g二氧化碳气体，根据二氧化碳的质量可计算碳酸钠的质量和生成的氯化钠的质量，进而求得原Na2CO3溶液的溶质质量分数和反应后试管中NaCl的溶质质量分数，故选②④；
设碳酸钠的质量为x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106?????????? ???????? 44
x????????????? ?????? 0.22g
x=0.53g
原Na2CO3溶液的溶质质量分数： =10.6%
答：原Na2CO3溶液的溶质质量分数为10.6%．
7.某兴趣小组用15g镁条与溶质质量分数为49%的稀硫酸反应，测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图（假设镁条中除表面含有氧化镁外，还有其它难溶性杂质且不与稀硫酸反应），试分析回答：
（1）当稀硫酸质量为90g时，取出部分溶液加入碳酸钡粉末，则会产生的现象是________。
（2）稀硫酸质量在0~20g范围内，试用化学方程式解释未产生气体的原因________。
（3）求出P的值。
（4）当稀硫酸质量为70g时，所得溶液中溶质质量分数是多少?
【答案】（1）冒气泡同时产生白色沉淀
（2）MgO+H2SO4=MgSO4+H2O
（3）解：Mg + H2SO4 = MgSO4?+ H2↑
24 98 120 2
X 50g×49% a p
?X=6g???? a=30g????? p=0.5g
（4）解：MgO + H2SO4= MgSO4 +H2O
40 98 120
Y 20g×49% b
Y=4g?? b=12g
MgSO4%=42g/（10+70-0.5）=52.8%
【解析】金属与酸反应生成盐和氢气；金属氧化物与酸反应生成盐和水；
（1）当稀硫酸质量为90g时，由图像可知，酸过量，取出部分溶液加入碳酸钡粉末，由于碳酸钡可溶于酸，故可以观察到有气泡生成，并生成新的沉淀；故答案为：固体溶解，有气泡产生且有沉淀产生；
（2）镁是活泼的金属，所以表面有金属氧化物生成；所以酸先跟氧化镁反应，无气体出现；故答案为：MgO+H2SO4=MgSO4+H2O；
（3）P点是氢气的质量
解：设m(Mg)=Xg; m（H2）=Pg;
Mg + H2SO4 = MgSO4?+ H2↑
24 98 120 2
X 50g×49% a p
?X=6g?? ?? a=30g?? ??? p=0.5g
故答案为：0.5g；
（4）设m(MgO)=Y g;m(MgSO4)=bg;
MgO +H2SO4=MgSO4 +H2O
?40???? 98??????? 120
?Y??? 20g×49%??? b
?Y=4g?? b=12g
MgSO4%=42g/（10+70-0.5）=52.8%；
考点二：金属的腐蚀、防护和冶炼
1.某些电子集成电路常用黄金镀膜。废旧电子产品上的黄金通过某种溶液的溶解后，加入某种金属，即可回收。对黄金在电子产品上的应用和回收过程，下列说法错误的是(? ? ? ???? )
A.?集成电路用黄金镀膜可防止线路氧化???B.?回收时往溶液中加入的金属可以选用铜
C.?回收时溶解黄金的溶液不会是硫酸????????D.?回收时加入的金属与溶液发生了化合反应
【答案】D
【解析】金在金属活动性顺序表中排在最后面，活动性较弱，在空气中不能被氧化，铜和氢都是排在金的前面，因此铜能置换金出来，但金不能置换氢出来，即金不会溶于稀硫酸，回收时发生的是置换反应。
A、金在金属活动性顺序表中排在最后面，活动性较弱，在空气中不能被氧化，故A正确。
B、在金属活动性顺序表中铜排在金前面，所以，铜可以把金从它的盐溶液中置换出来，故B正确。
C、金在金属活动性顺序表中排在氢后面，金不会溶于稀硫酸，故C正确。
D、制取金的单质，说明回收时加入的金属与溶液发生了置换反应，故D错误。
综上所述，符合题意的是D。
2.某同学为研究金属腐蚀的条件，用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在下图所示的三个液面高度相同的装置中，放置一星期后观察现象，下列描述不正确的是（??? ）
A.?装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面上升?????B.?装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀
C.?装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀?????????D.?比较铁钉这一侧的液面，装置Ⅱ比装置I的高
【答案】D
【解析】（1）金属腐蚀是金属与其他物质发生了反应，在潮湿的环境中铁会生锈，铁与酸能反应，这几种情况都是腐蚀;（2）图中铁钉被密封在U形管的一端，根据密封端内具有的物质可以判断出铁钉的变化;（3）铁钉变化时影响密封端内气体的变化，使气压发生变化导致两侧液面出现高度差。
A.装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面上升，铁钉消耗密封气体中的氧气，使气压下降液面上升，描述正确，A错误;
B.装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀，装置Ⅰ、Ⅱ中有满足铁钉生锈的条件，所以铁钉被腐蚀，描述正确，B错误;
C.装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀，.装置Ⅲ中密封端气体干燥，不满足铁钉生锈的条件所以几乎没被腐蚀，描述正确，C错误;
D.比较铁钉这一侧的液面，装置Ⅱ比装置I的高，装置Ⅱ中有氢气产生会使压强增加，比装置I的低，描述错误，D正确。
3.一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究。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
图示
生锈
时间
8min
较长时间不生锈
5min
3min
1min
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。
【答案】快；酸性
【解析】铁钉生锈的条件是与空气中的氧气和水，其中在酸性、中性、碱性环境中，碱性条件下铁钉生锈速率最慢，酸性条件下铁钉生锈的速率最快。
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；
4.某兴趣小组的同学到实验室进行气体性质实验。
（1）第一小组同学为检验某CO2气体中是否混有CO和H2，设计了如下的实验装置：
请回答：
①A装置中发生反应的化学方程式是________。
②实验过程中观察到C装置变蓝色，小冯同学由此判断气体中一定混有H2，小汪同学认为不对，理由是________。
（2）第二小组的同学探究某混合气体的成分。已知该混合气体中可能含有氢气、一氧化碳和二氧化碳的一种或几种。小组成员没装A装置，直接把混合气体通入灼热的盛有足量氧化铜的试管（已排尽空气），
充分反应后，发现管内物质质量减少1.8g，将反应完全后的气体全部通入过量的澄清石灰水，充分反应后，得到10g白色沉淀，则混合气体的成分至少有________种，肯定有的气体是________。
【答案】（1）CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O；混合气体中含有水蒸气
（2）2；一氧化碳和氢气
【解析】（1）①氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水；②还要考虑到原气体中经过氢氧化钠溶液，也会带出水蒸气。
（2）先通过白色沉淀推测出一氧化碳气体的存在，在结合氧元素减少的质量判断出是否应该含有氢气。
（1）①氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故方程式为：CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O。
②氢气还原氧化铜产生铜和水，但原气体中经过氢氧化钠溶液，也会带出水蒸气，而这部分水蒸气并没有先被除去，会对产生的水产生干扰，所以即使C装置变蓝色也不能说明气体中一定混有H2。
（2）由质量守恒定律可知，将反应后的气体全部通入过量的澄清石灰水中，充分反应后得到10g白色沉淀，说明通过过量灼热的CuO的试管后二氧化碳的质量为4.4g，所以气体X一定有一氧化碳，可通过二氧化碳的质量计算出此试管内物质减少的氧元素质量应该是1.6g，而试管内实际减少的质量是1.8g，说明还有氢气还原氧化铜使得氧元素的质量减少，因此气体一定含有一氧化碳和氢气两种气体。
5.某工厂欲从只含有CuSO4的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，其工业流程如下：
请回答下列问题：
（1）操作a的名称是________。
（2）写出流程中有关反应的化学方程式：________。以上两个反应能够发生的原因是________。
【答案】（1）过滤
（2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；在金属活动性顺序中，铁位于铜、氢之前
【解析】在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成盐和氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，故要回收铜得到硫酸亚铁，可以加入铁．
解：（1）经过操作a能得到固体和液体，故a操作为过滤，所以本题答案为：过滤；（2）经过操作a得到的液体中能得到硫酸亚铁，说明回收铜时加入的是铁，多余的铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁；以上两个反应能够发生的原因是在金属活动顺序中，铁的活动性位于铜，氢的之前．
6.金属冶炼的过程中，氢气和一氧化碳气体常用作还原剂，在加热条件下，氢气和一氧化碳气体都能从金属的氧化物中把金属还原出来．如图分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜粉末的实验装置，据图回答问题。
（1）实验完毕后，在蒸发皿中看到的现象是________；
（2）请仔细观察装置Ⅱ，任意写出其中一个反应的化学方程式________；
（3）实验装置的设计必须要考虑反应物和生成物的性质以及反应发生的条件等因素。请认真分析Ⅰ、Ⅱ两套实验装置的不同之处，并由此推断氢气和一氧化碳两种气体性质的不同点是________。
【答案】（1）白色固体变为蓝色
（2）
或 或
（3）氢气无毒，而一氧化碳有毒
【解析】（1）无水硫酸铜遇水变蓝色；（2）分析装置中发生的变化：在加热的条件下，一氧化碳将氧化铜还原为铜，同时产生二氧化碳；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；尾气中的一氧化碳在点燃的条件下与氧气反应生成二氧化碳；（3）根据氢气、一氧化碳的性质确定氢气、一氧化碳还原氧化铜的装置，比较A，B两套实验装置，从反应物和生成物的性质角度分析各有哪些不同点并说明原因；如：气体有无毒性、是否处理尾气；各选什么特色装置适合本气体使用；产物有何不同，对装置有何要求等．解答本题要充分理解氢气、一氧化碳还原氧化铜的实验装置的正确连接方法和它们的性质，要掌握化学方程式的书写方法，能够正确的观察实验现象方面，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断、比较．
解：（1）氢气还原氧化铜生成铜和水，白色硫酸铜粉末遇到水会变蓝色；（2）在加热的条件下，一氧化碳将氧化铜还原为铜，同时产生二氧化碳；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；尾气中的一氧化碳在点燃的条件下与氧气反应生成二氧化碳（3）根据氢气、一氧化碳的性质确定氢气、一氧化碳还原氧化铜的装置，比较A、B两套实验装置，从反应物和生成物的性质角度分析各有哪些不同点并说明原因；如：气体有无毒性、是否处理尾气；各选什么特色装置适合本气体使用；产物有何不同，对装置有何要求等．A敞口，B密闭；A不用尾气处理，B需要点燃尾气．
7.家庭使用的铁制工具隔一段时间不用就变得锈迹斑斑，而街心广场矗立的不锈钢雕塑，几经风霜雨雪总能保持原有的本色。锰（Mn）就是不锈钢的主要添加元素之一，它可以提高不锈钢的耐腐蚀性。
（1）铁与空气中的水和________直接接触会导致铁制品的锈蚀；
（2）不锈钢属于?????? （填序号）；
A.?纯净物?????????????????????????????B.?金属材料????????????????????????????C.?合成材料
【答案】（1）氧气 （2）B
【解析】（1）铁生锈的条件是需要水分和氧气；（2）纯净物是只有一种物质组成的。金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。合成材料又称人造材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料。【解答】（1）铁生锈的条件是有水和氧气，所以填氧气；
（2）不锈钢是指在铁中加入锰元素之后形成的金属材料，它是一种混合物，属金属材料，B选项正确。
考点三：金属对环境的影响及合金等新材料的发展
1.下列学习用品的主要材料是有机合成材料的是（ ）
A.?铁制圆规 B.?铅笔芯
C.?纯棉笔袋 D.?塑料笔套
【答案】D
【解析】依据材料的分类知识，结合选项中各物质的组成材料成分分析判断，有机合成材料简称合成材料，主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶三类，判断是否属于合成材料可从概念的实质进行分析．本题考查了材料的分类，完成此题，可以依据已有的知识进行．
A、铁制圆规为金属合金制品，属于金属材料，故A错误；
B、铅笔芯的主要成分是石墨，属于无机非金属材料，故B错误；
C、纯棉笔袋为棉花制品，属于天然材料，故C错误；
D、塑料笔套为塑料制品，属于有机合成材料，故D正确．
2.下列有关金属材料的叙述错误的是(? )
A.?回收利用废旧电池中的铅、汞等可减少对环境的污染
B.?铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性
C.?铝比钢铁中的铁活泼，因而铝的抗腐蚀性能比铁差
D.?在铁制品表面刷漆或镀耐腐蚀金属都可以防止铁制品锈蚀
【答案】C
【解析】说法正确等重金属会对环境造成污染；铝有良好的延展性和较好的腐蚀性；隔绝物体和氧气、水的接触可以有效防止铁生锈。
A、回收利用废旧电池中的说法正确等既可以节约金属资源，实现金属的重复利用，又可以减少对环境的污染，说法正确；
B、金属能拉成丝叫做金属的延性，压成片叫做展性，合称延展性，铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性，说法正确；
C、铝虽然比钢铁中的铁活泼，但铝在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜，可以阻止里层的铝反应，因此铝有很好的抗腐蚀性，说法错误；
D、在铁制品表面刷漆或镀耐腐蚀金属都可以隔绝铁和氧气、水接触，从而防止铁制品生锈，说法正确。
3.金属及金属材料在日常生活中应用广泛．
（1）下列生活用品中，主要利用金属导热性的是________（填字母序号）．
（2）铁生锈的条件是铁与________同时接触，铝表面有一层致密的氧化膜，生成该氧化膜的化学方程式为：________．
（3）儿童每日要摄取足够量的钙，才能避免?????? （填字母序号）．
A.?贫血症?????????????????????????????B.?佝偻病?????????????????????????????C.?甲状腺肿大．
【答案】（1）A
（2）O2、H2O或氧气、水（潮湿空气）；3CO+Fe2O3 高温 2Fe+3CO2
（3）B
【解析】（1）根据物质的性质决定物质的用途考虑；（2）根据铁生锈的条件和方程式的写法考虑．（3）物质的组成常用元素来描述，儿童缺钙易患佝偻病．
（1）铁质炒菜锅是利用铁的导热性，铜制导线是利用铜的导电性，铝制易拉罐是利用铝的延展性，黄金饰品是利用金的金属光泽和延展性；故填：A；（2）铁生锈的条件是铁与氧气和水共同接触；工业炼铁的反应物是一氧化碳和氧化铁写在等号的左边，生成物是铁和二氧化碳写在等号的右边，反应条件是高温写在等号的上边，用得失氧进行配平即可，所以方程式是：3CO+Fe2O3 高温 2Fe+3CO2；故填：O2、H2O或氧气、水（潮湿空气）；3CO+Fe2O3 高温 2Fe+3CO2 ． （3）奶制品中含有丰富的钙元素，儿童每日要摄取足够量的钙，才能避免佝偻病．故填：B．
4.实验室采用还原法制备新型材料纳米级铁粉，其流程如图所示：
（1）纳米级铁粉在空气中易燃烧，其生成物的名称为________。
（2）实验中通入N2的目的是________。
（3）Ⅱ中反应的化学方程式为________。
【答案】（1）四氧化三铁
（2）防止铁粉与空气中的氧气接触自燃
（3）H2+FeCl2 高温 Fe+2HCl
【解析】本题考查了金属铁的有关性质，完成此题，可以结合题干提供的信息和已学的铁的有关性质进行解答。（1）根据纳米级Fe粉在空气中自燃生成四氧化三铁进行分析；（2）根据题干可知，生成纳米级Fe粉是由氢气高温还原氯化亚铁得到的，以及在高温下生成的铁易被氧气氧化，故需要使用保护气；（3）根据在高温的条件下，H2与FeCl2反应，可生成纳米铁粉和氯化氢气体解答。
（1）纳米级Fe粉在空气中自燃生成四氧化三铁，化学方程式为：3Fe+2O2═Fe3O4；
（2）在高温条件下生成的铁易被氧气氧化，故需要使用保护气，防止铁粉与空气中的氧气接触自燃；
（3）在高温的条件下，H2与FeCl2反应，可生成纳米铁粉和氯化氢气体，反应的方程式为：H2+FeCl2 高温 Fe+2HCl；
5.铝在生活生产中具有广泛的用途。工业上制取铝的方法是：将铝土矿经过一系列的操作后变成氧化铝，再将氧化铝通电分解得到单质铝。
（1）氧化铝的化学式为________
（2）电解氧化铝的产物除了金属铝还有一种常见的气体单质，甲同学认为该气体可能是氢气也可能是氧气，乙同学认为该气体不可能是氢气，乙同学作出此判断的依据是________。
（3）用放置很久的铝箔与稀盐酸反应，产生氢气的质量和反应时间关系如下图所示。在0～t1时间段内，铝箔表面看不到明显的气泡；t1～t2时间段产生气泡速度先慢后快；在t2～t3时间段产生气泡的速度逐渐放缓，直到反应停止时，铝箔还有大量剩余。下列有关分析正确的是? ???。
A.?稀盐酸的溶质质量分数在该反应中逐渐降低????????
B.?铝的活动性在该化学反应中逐渐增强
C.?在0～t1时间段内化学反应没有发生???????????????????
D.?t3以后，该化学反应停止进行
【答案】（1）Al2O3
（2）化学反应的过程只是原子重新组合的过程，所以元素的种类不会改变。反应物中只有铝元素和氧元素，没有氢元素。所以生成物中不可能有氢元素组成的氢气
（3）A,D
【解析】（1）正确书写化学式；（2）化学反应的过程只是原子重新组合的过程，所以元素的种类不会改变，反应物中不含有的元素，在生成物中也不含有；（3）根据稀盐酸的浓度减弱，导致铝和盐酸的反应速率减慢进行分析。
（1）氧化铝的化学式为Al2O3；
（2）化学反应的过程只是原子重新组合的过程，所以元素的种类不会改变。反应物中只有铝元素和氧元素，没有氢元素。所以生成物中不可能有氢元素组成的氢气；
（3）稀盐酸的浓度减少，导致铝和盐酸的反应速率减慢，在0～t1时间段内盐酸与铝表面的氧化层反应，没有气泡产生，t3以后，该化学反应停止进行，故选AD。
6.某主要冶炼铜及生产铜制品的小企业，因生产工艺落后，在高温冶炼铜时有一定量的铅．铜和锌等重金属微粒随烟散发．为了研究这些重金属对附近农田中蔬菜的影响，科学家选择了青菜作为研究材料，经精密仪器测定所得数据如图所示．
（1）随着与工厂距离的缩短，3种重金属元素在青菜中的含量都出现了不同程度的增加．3者含量增加的比率由大到小的顺序是________．
（2）人因食用蔬菜，其中的重金属元素会进入人的体内，造成危害．即使将造成污染的企业搬迁到外地，但外地受污染的蔬菜也会运输到本地销售，同样造成危害，因此在治理污染时，应当按照“谁污染谁治理”的原则进行．因为一个污染源不仅会对当地的人造成危害，也会对________的人造成危害．
【答案】（1）Cu、Pb、Zn
（2）环境周围
【解析】（1）根据图表可知三种重金属含量增加的比率由大到小的顺序是铜、铅、锌进行解答；（2）根据题目的信息可知一个污染源不仅会对当地的人造成危害，也会对环境周围的人造成危害进行解答．
（1）根据图表可知三种重金属含量增加的比率由大到小的顺序是铜、铅、锌；（2）根据题目的信息可知一个污染源不仅会对当地的人造成危害，也会对环境周围的人造成危害．
