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第二十八讲 金属和金属材料
中考一轮复习 浙江专版
考点透视
考点 考试要求
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 b
5．用金属活动性顺序说明某些现象 c
6．列举金属腐蚀条件 a
7．列举防止金属腐蚀的常用方法 a
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 b
思维导图
考点突破
知识点1：金属材料及其用途
例1：下列有关金属的说法正确的是（ ）
A．铝元素在地壳中含量最多，使用也最早
B．不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁，硬度小于纯铁
C．灯泡里的灯丝常用钨制成
D．地球上金属矿物资源储量有限，可再生
考点突破
知识点1：金属材料及其用途
【解析】A、地壳中含量最多的元素是氧元素，地壳中含量最多的金属元素是铝，铝的活动性比铁还强，难以炼制铝的单质，所以到近代才被大量应用，故A错误；
B、不锈钢属于铁的合金，不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁，硬度大于纯铁，故B错误；
C、电灯泡里的灯丝常用钨制成，因为钨的熔点高，故C正确；
D、金属矿物储量是有限的，并且不能再生，故D错误；
【答案】C
考点突破
知识点1：金属材料及其用途
变式训练
1．1．铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，与我们的生活息息相关．
（1）用铜块制成铜片、铜丝利用了铜的 性．钢铁制品容易发生锈蚀，在其表面涂油漆的防锈原理是 ．
（2）钢铁是用量最大、用途最广的含 量不同的铁合金．
（3）将纯铝和铝合金相互刻划，纯铝上留下明显划痕．请你解释其中的原因 ．
考点突破
知识点1：金属材料及其用途
【解答】（1）用铜块制成铜片、铜丝利用了铜的延展性．钢铁制品容易发生锈蚀，在其表面涂油漆的防锈原理是隔绝了水和氧气，故填：延展；隔绝水和氧气．
（2）钢铁是用量最大、用途最广的含碳量不同的铁合金，故答案为：碳．
（3）将纯铝和铝合金相互刻划，纯铝上留下明显划痕．是因为制成合金以后硬度增大。
【答案】铝合金的硬度比纯铝大．
考点突破
知识点2：金属的化学性质
例2：图为铜片A的系列变化，据图回答问题：
（1）若方法1中的X物质为常见气体，且发生置换反应，则X是
（填化学式）；
（2）写出方法2的化学方程式 ；
（3）铜片A、铜片B、铜片C的质量分别为mA、mB、mC，其中方法1和方法2均完全反应，则mA、mB、mC的大小关系为 ．
考点突破
知识点2：金属的化学性质
【解答】解：（1）常见的还原剂有碳单质、一氧化碳和氢气，X物质为常见气体，且发生置换反应，所以X是氢气，化学式为：H2；
（2）氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，化学方程式为：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；
（3）方法1是将已经部分氧化的铜片重新用氢气还原，依据质量守恒中的原子守恒，方法1反应结束后，铜被重新还原，所以mA=mB，方法2中部分氧化的铜片产生了氧化铜，氧化铜与硫酸反应，有部分铜元素进入溶液中，剩余的铜单质的质量为mC，所以小于mA、mB，所以mA、mB、mC的大小关系为mA=mB＞mC．
【答案】（1）H2；（2）CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；（3）mA=mB＞mC．
考点突破
知识点2：金属的化学性质
变式训练
1．金属活动性顺序表在化学学习中有重要作用，下列说法正确的是（ ）
A．Zn不能置换出稀硫酸中的氢
B．Ag能将硝酸铜溶液中的铜置换出来
C．在Al、Mg、Fe中金属活动性最强的是Al
D．“真金不怕火炼”说明金在高温时也不与氧气反应
考点突破
知识点2：金属的化学性质
【解答】A、在金属活动性顺序中，锌位于氢的前边，Zn能置换出稀硫酸中的氢，故A错误；
B、在金属活动性顺序中，银位于铜的后边，Ag不能将硝酸铜溶液中的铜置换出来，故B错误；
C、在Al、Mg、Fe中金属活动性最强的是Mg，故C错误；
D、“真金不怕火炼”说明金在高温时也不与氧气反应，故D正确。
【答案】D。
考点突破
知识点2：金属的化学性质
变式训练
2．有关铝与硫酸铜溶液的反应，下列说法错误的是（ ）
A．铝丝需要砂纸打磨
B．溶液蓝色逐渐变浅
C．铝的金属活动性强于铜
D．反应的化学方程式为Al+CuSO4=Cu+AlSO4
考点突破
知识点2：金属的化学性质
【解答】A、铝易与空气中的氧气反应生成了氧化铝，铝丝需要砂纸打磨，故A说法正确；
B、铝能与与硫酸铜溶液的反应生成了硫酸铝和铜，故B说法正确；
C、铝的金属活动性强于铜，能与与硫酸铜溶液的反应，故C说法正确；
D、铝能与与硫酸铜溶液的反应生成了硫酸铝和铜，反应的化学方程式为：2Al+3CuSO4=3Cu+Al2（SO4）3，故D说法错误。
【答案】D。
考点突破
知识点3：金属活动性顺序的探究
例3：有X、Y、Z三种金属，把Y投入X（NO3）2溶液中，Y表面有X析出，Y和Z的金属同时加到稀盐酸中，Z比Y反应剧烈，则三种金属活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．X Y Z B．X Z Y C．Y X Z D．Z Y X
【解答】解：活动性强的金属能把活动性弱的从它的盐溶液中置换出来，把Y投入X（NO3）2溶液中，Y表面有X析出，说明Y的金属活动性比X强；Y和Z的金属同时加到稀盐酸中，Z比Y反应剧烈，说明Z的活动性比Y强；则X、Y、Z的金属活动性由弱到强的顺序是：Z＞Y＞X，所以D正确。
【答案】D。
考点突破
知识点3：金属活动性顺序的探究
变式训练
1.现有等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价）。则下列说法中不正确的是（ ）
A．生成氢气的质量：甲＞乙＞丙
B．相对原子质量：乙＞丙＞甲
C．金属活动性：乙＞甲＞丙
D．消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙
考点突破
知识点3：金属活动性顺序的探究
【解答】解：A、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后，放出H2的质量是甲＞乙＞丙；
B、三种金属的化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，即产生氢气多的相对原子质量小；根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后，放出H2的质量是甲＞乙＞丙；因此可判断相对原子质量是丙＞乙＞甲；
C、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，当三种金属都在发生反应时，相同时间内乙放出氢气的质量大于甲、大于丙，可判断三种金属活动性顺序是乙＞甲＞丙；
D、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，消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙；
【答案】B。
考点突破
知识点3：金属活动性顺序的探究
变式训练
1.往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉，溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．c点对应溶液中含有的金属离子为Zn2+和Cu2+
B．bc段（不含两端点）析出的金属是Fe
C．ab段（不含两端点）对应溶液中含有的金属离子为Zn2+、Ag+、
Cu2+和Fe2+
D．若bc段和cd段中析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，则m1＞m2
考点突破
知识点3：金属活动性顺序的探究
【解答】每65份质量的锌会置换出216份质量的银，会置换出64份质量的铜，会置换出56份质量的铁，依据图象中的斜率可知，ab段是锌与硝酸银的反应，bc段是锌与硝酸铜的反应，cd段是锌与硝酸亚铁的反应，所以
A、c点对应溶液中含有的金属离子为Zn2+和Fe2+，故A错误；
B、bc段（不含两端点）是锌和硝酸铜的反应，所以析出的金属是Cu，故B错误；
C、ab段（不含两端点）是锌和硝酸银的反应，所以对应溶液中含有的金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+和Fe2+，故C正确；
D、每65质量的锌会置换出64份质量的铜或56份质量的铁，所以若bc段和cd段中析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，则m1＜m2，故D错误。
【答案】C。
考点突破
知识点4：金属的冶炼、腐蚀和防护
例4：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
考点突破
知识点4：金属的冶炼、腐蚀和防护
【解答】A、金在金属活动性顺序表中排在最后面，活动性很差，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。
【答案】：D。
考点突破
知识点4：金属的冶炼、腐蚀和防护
变式训练
1．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
考点突破
知识点4：金属的冶炼、腐蚀和防护
【解析】要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，将混合气体通过氧化铁，两种气体都发生反应，显然不能分清哪部分氧化铁是氢气还原的，哪部分是一氧化碳还原的，所以实验的目的是通过另外的生成物水和二氧化碳的质量来计算二者分别还原了多少氧化铁，所以图乙装置就是来检测生成的水和二氧化碳的质量大小。因为生成的水蒸气和二氧化碳混合在一起，所以要先用浓硫酸吸收水蒸气，以防止气体通过其他洗气瓶时带出水蒸气，然后再用氢氧化钠浓溶液吸收二氧化碳气体，最后用燃着的酒精灯处理未反应完的可燃性气体，故选A。
【答案】：A。
考点突破
知识点4：金属的冶炼、腐蚀和防护
变式训练
1．小金利用图示装置进行甲、乙对比实验，探究温度对CO和Fe2O3反应的影响(固定装置略)。
(1)从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是_____________________。
考点突破
知识点4：金属的冶炼、腐蚀和防护
变式训练
(2)完全反应后，两组的生成物均为黑色粉末(纯净物)，分别用两组生成物进行以下实验：
步骤 操作 甲组现象 乙组现象
1 称量黑色粉末质量/g m1 m2
2 取黑色粉末，用磁铁吸引 能被吸引 能被吸引
3 取黑色粉末，加入稀盐酸 全部溶解，有大量气泡 无明显现象
4 取黑色粉末，加入足量CuSO4溶液 有红色物质产生 无明显现象
考点突破
知识点4：金属的冶炼、腐蚀和防护
变式训练
(2)完全反应后，两组的生成物均为黑色粉末(纯净物)，分别用两组生成物进行以下实验：
①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是________________________。
②小金查阅资料后发现Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应，故猜想乙组的生成物为Fe3O4。他又发现m2恰好为________ g ，这可成为支持上述猜想的新证据。
(3)甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的_________(填写化学性质)。
考点突破
知识点4：金属的冶炼、腐蚀和防护
【解析】(1)因为一氧化碳对人体有毒，直接排放会污染环境，且一氧化碳具有可燃性，因此在装置末端尖嘴导管处，放置一盏酒精灯，点燃尾气即可；(2)①甲组：黑色粉末能被磁铁吸引，且与盐酸反应有大量气泡，即有氢气生成，因此化学方程式为Fe ＋2HCl === FeCl2＋H2↑；②根据质量守恒定律，4.80 g氧化铁中，含铁元素的质量为：4.80 g×[2×56/(2×56＋3×16)]×100%＝3.36 g，则生成的Fe3O4的质量为：3.36g/[3×56/(3×56＋4×16)]×100%＝4.64 g，可作为支持猜想的证据；(3)氧化铁中有氧元素，一氧化碳与氧化铁反应获得氧化铁中的氧，即一氧化碳具有还原性。
考点突破
知识点4：金属的冶炼、腐蚀和防护
【答案】：(1)在装置末端尖嘴导管处，放置一盏燃着的酒精灯(合理即可)(2分) (2)①Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑(2分) ②4.64(2分) (3)还原性和可燃性(写出还原性即可)(2分)
感谢欣赏
第28讲 金属和金属材料
考点 常见题型 考点分值
1．区别金属与非金属 选择、填空 2～4分
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） 选择(综合型)、填空 2～4分
3．概述金属与酸、金属与盐反应的条件 选择(综合型)、填空 2～4分
4．比较金属的活动性顺序 选择(综合型)、填空 2～6分
5．用金属活动性顺序说明某些现象 选择(综合型)、填空 2～4分
6．列举金属腐蚀条件 选择(综合型)、填空 2～4分
7．列举防止金属腐蚀的常用方法 选择(综合型)、填空 2～4分
8．知道废弃金属对环境的影响 选择(综合型)、填空 2～4分
9．知道回收废弃金属的意义 选择(综合型)、填空 2～4分
10.列举改善金属材料性能的主要方法 选择(综合型)、填空 2～4分
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__________。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。计算氢气质量的公式为m(H2)＝ 。
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
(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
1．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。
2．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。
3．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。
4．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
5．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。
6、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。
参考答案
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_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_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___。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 HYPERLINK "http://img.blog.163.com/photo/dFjKCQJGnS0mJrrkO4QY7Q==/5149584698922270759.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://img.blog.163.com/photo/dFjKCQJGnS0mJrrkO4QY7Q==/5149584698922270759.jpg" \* MERGEFORMATINET 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 HYPERLINK "http://img.blog.163.com/photo/dFjKCQJGnS0mJrrkO4QY7Q==/5149584698922270759.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://img.blog.163.com/photo/dFjKCQJGnS0mJrrkO4QY7Q==/5149584698922270759.jpg" \* MERGEFORMATINET 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+2HClMgCl2+H2↑、_Mg+H2SO4MgSO4+H2↑_
铝 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液为无色 _2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、_2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑
锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液为无色 _Zn+2HClZnCl2+H2↑_、__Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑__
铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色 _Fe+2HClFeCl2+H2↑__、_Fe+H2SO4FeSO4+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+CuSO4FeSO4+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+2AgNO3Cu(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
(3) 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
1．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。
2．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 HYPERLINK "http://img.blog.163.com/photo/b7i_6hZOLIs7sg9f4uUCsg==/325385073078192246.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://img.blog.163.com/photo/b7i_6hZOLIs7sg9f4uUCsg==/325385073078192246.jpg" \* MERGEFORMATINET 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__，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 HYPERLINK "http://img.blog.163.com/photo/b7i_6hZOLIs7sg9f4uUCsg==/325385073078192246.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://img.blog.163.com/photo/b7i_6hZOLIs7sg9f4uUCsg==/325385073078192246.jpg" \* MERGEFORMATINET 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_；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。
3．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。
4．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
5．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。
7、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。
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第28讲 金属和金属材料
一、选择题
1.（2019营口）下列有关金属的说法正确的是（ ）
A.钢的含碳量比生铁的含碳量高
B.防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径
C.镁带在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成黑色固体
D.铝制品不需要涂保护层来防腐蚀，因为常温下铝不与氧气反应
2.（2019潍坊）如图是CO与CuO反应的实验装置，下列关于该实验说法正确的是（ ）
①玻璃管中黑色固体变成了红色
②CO被还原为CO2
③玻璃管中发生的反应为置换反应
④既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源
A.①② B.①④
C.②④ D.③④
3.（2019常州）铜能被加工成7微米厚的超薄铜箔，说明铜具有良好的
A.导电性 B.导热性 C.延展性 D.耐酸性
4.（2019天门）下列有关金属及其腐蚀的叙述，正确的是（ ）
A.铝比铁的抗腐蚀性好，是因为其表面易形成致密的氧化物保护膜
B.锌比银活泼，故锌能置换出氯化银中的银
C.生铁是混合物，钢是纯净物
D.铜的化学性质不活泼，故铜器放置在潮湿的空气中不会被腐蚀
5.（2019安顺）“愚人金”实为铜锌合金，外观与黄金极为相似，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利，下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案，合理的是
①比较硬度，硬度小的是“愚人金”
②灼烧，表面变色的是“愚人金”
③浸没在稀硫酸中，表面有气泡产生的是“愚人金”
④浸没在硫酸锌溶液中，表面附着白色物质的是“愚人金”
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
6.（2019黄冈）下列化学反应属于置换反应的是（ ）
A.Zn+H2SO4=== ZnSO4+H2↑ B.Ba(OH)2+H2SO4=== BaSO4↓+2H2O
C.4Fe(OH)2+O2+2H2O=== 4Fe(OH)3 D.2HgO2Hg+O2↑
7.（2019?苏州）将草酸（H2C2O4），沸点约150℃，分解温度约190℃）隔绝空气加热，得到的混合物经充分冷却后，残余气体M（CO、CO2中的一种或两种）。为探究M的成分，设计如图所示实验。下列说法不正确的是（ ）
A.若甲试管内溶液变浑浊，则M中一定含有CO2
B.若丙中固体变黑、丁试管内溶液变浑浊，则M中一定含CO
C.若装置甲、乙位置互换，则无法判断M中是否含有CO
D.若加热所得混合物不经充分冷却，则M中可能混有草酸蒸气
8.（2019广东）探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的法。下列对比实验设计与所探究的条件（蒸馏水经煮沸并迅速冷却），对应关系正确的是（ ）
A.甲和乙；水 B.乙和丙；空气 C.甲和丙；空气 D.甲和丁；水
9.（2019北部湾）下列金属不能跟稀盐酸反应产生氢气的是（ ）
A.银 B.锡 C.铝 D.镁
10.(2019河北)将一定量的铁粉加入到含有Cu(NO3)2和AgNO3的废液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生。下列判断正确的是( )
A. 滤渣中一定含有Ag和Cu，滤液中一定含有Fe(NO3)2
B. 滤渣中一定不含Fe，滤液中一定含有Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
C. 滤渣中一定含有Ag，滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3
D. 滤渣中一定含有Ag和Cu，滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3
11．(2019河北)将一定量的铁粉加入到含有Cu(NO3)2和AgNO3的废液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生。下列判断正确的是( )
A. 滤渣中一定含有Ag和Cu，滤液中一定含有Fe(NO3)2
B. 滤渣中一定不含Fe，滤液中一定含有Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
C. 滤渣中一定含有Ag，滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3
D. 滤渣中一定含有Ag和Cu，滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3
12. (2019绍兴)将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中，反应完成后，生成氢气的质量关系不可能的是
( )
13. (2019台州)某同学对Fe2O3做了如图探究活动，已知氯气在水溶液中能将Fe2＋转变为Fe3＋，且每一步都充分反应。下列分析正确的是( )
A. 无色气体可以使澄清石灰水变浑浊
B. 黑色粉末是Fe3O4
C. ①过程Fe2O3中的氧元素全部转入无色气体
D. ②过程有置换反应发生
二、填空题
14.（2019镇江）合金是重要的金属材料.
（1）按其一定比例熔合后冷却可得到储氢合金材料。该过程属于__________变化（选填“物理”或“化学”）
（2）图中能表示锡铅合金的是___________（选填“a”“b”或“c”）
15.（2019赤峰）金属在生产和生活中有着广泛应用。
（1）下列金属制品在应用中，利用金属导热性的是_____
a.金属硬币 b.铜制火锅 c.铝制导线
（2）铝比铁活泼，但铝在空气中比铁稳定，其原因是_____
（3）工业上用盐酸除去钢板表面上的锈要严格控制盐酸的用量，用量过多会发生反应而损坏钢板，用化学方程式表示损坏钢板的反应_____
（4）高铁的迅速发展对钢轨的需求量越来越大，质量要求越来越高。工业上经常用“铝热反应”来焊接钢轨，其原理是：，该反应的基本类型是_____反应；若焊接钢轨需要50.4kg铁，理论上需要铝的质量是_____kg
16.（2019鄂尔多斯）壮丽70年，奋斗新时代，中国科技发展令世人瞩目。
（1）以石墨烯为主要原材料的国产智能温控服装，在通电条件下能自行发热并保持恒温，这是利用了被称为“新材料之王”的石墨烯重要性质之超强导热性和_____。
（2）鄂尔多斯的两旗两区已进入“1小时高铁经济圈”，高铁超长轨道利用“铝热反应
”进行焊接的原理是Fe3O4和Al粉按比例混合，高温下生成Fe和另一种化合物，该反应的化学方程式是______________________________。
（3）我国自主研发制造的001A型航母使用了大量的钛合金，一般情况下与组成它的合金相比，合金具有的特性是________________。
（4）我国可控核聚变技术在实验室中的研究取得了突破性进展，该技术一旦成熟并投入使用，有望解决人类未来的________问题。
17.（2019盐城）人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。
（1）金、银在自然界有单质形式存在，说明他们的化学性质都_____。
（2）在生产生活实践中，人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术。
①）比较两种铁矿石磁铁矿（主要成分Fe3O4）和菱铁矿（主要成分FeCO3），从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”，其原因是_____。
②近代工业上采用电解熔融氧化铝（A12O3）的方法冶炼铝，Al2O3分解后得到两种单质，该反应的化学方程式为_____。
（3）镁铝合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。一种镁铝合金Mg17All2是特殊的储氢材料，完全吸收氢气后得到MgH2和Al，该反应的化学方程式为 。
（4）钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料。钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新，是因为其____（填字母序号）非常好。
A.可塑性 B.机械性能 C.抗腐蚀性能
（5）铁在潮湿的空气中反应生成疏松的铁锈。已知：2FeCl3+Fe====3FeC12
①铁锈的主要成分是_____ （填化学式）：将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应，变化过程中最多涉及____ 种化学反应基本类型。
②将10g表面生锈的铁钉（杂质已忽略）浸泡在100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中充分反应，观察到铁锈已完全消失。反应停止后，取出光亮的铁钉洗涤、干燥、称量，质量为3.6g。则原锈铁钉中铁元素的质量分数为___ 。
（6）利用“活泼金属”可以制得H2，H2可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素有_____ （填字母序号）。
A.金属原料的成本 B.生成过程中的能耗和污染 C.金属的回收利用
18.（2019永州）铁是一种常见的金属，也是目前世界上年产量最高的金属。下面归纳了初中化学有关铁的知识。
（1）比较生铁和纯铁，其中硬度较大的是 。
（2）焦炭的主要成分是碳，在生铁冶炼过程中，焦炭参与了下列反应:
①C＋O2 CO2 ②C＋CO2 2CO
其中为冶炼生铁提供热量的反应是 (填序号)。
（3）物质甲的阳离子符号是 。
（4）若铁与物质乙反应时，火星四射，则生成物中固体的化学式是 。
若固体为红色单质，则铁与物质乙反应的化学方程式是 （任写一个）。
19.（2019遂宁）铝、铁、铜三种金属中不能与稀硫酸发生置换反应的是 ，铁制品易生锈需要做防锈处理，而铝化学性质比铁活泼，但铝制品通常不做防锈处理是因为铝表面容易形成 ；为验证Al、Fe、Cu的金属活动性强弱，某同学设计了如下方案，其中不合理的是 。
①Al、FeSO4溶液、Cu ②Al2（SO4）3溶液、Fe、CuSO4溶液③A1、Fe、CuSO4溶液
20.（2019鄂州）小亮学完合金后，知道了不锈钢的主要成分是铁，白铜中含有铜和镍（Ni）。他决定探究Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
（1）［查阅资料］镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的NiSO4，并放出氢气。写出镍与稀硫酸反应的化学方程式： 。
（2）［猜想与假设］根据教材中常见金属的活动性顺序和查阅的资料，对以上三种金属
的活动性作出猜想：
猜想①Fe＞Ni＞Cu；猜想② 。
（3）［实验探究］把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中，过一会儿取出，发现镍片
表面无明显变化。证明 （填“猜想①”或“猜想②”）成立。
（4）［拓展延伸］用铜片、NiSO4溶液和 ，通过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni
的金属活动性顺序。
21.（2019青岛）金属在生产和生活中应用广泛。请回答下列问题。
(1)生活中常用铁锅做饭，主要利用了铁的 性。
(2)厨房中铁锅容易生锈，结合生活实际，写出一种防止铁锅生锈的具体方法 。
(3)铝合金制造的飞机外壳，具有轻量化、能抗击强大气流的冲击、耐受水雾和雨雪侵蚀等特点。这是利用了铝合金的 、 等优点（写出两条即可）。
(4)某研究小组为探究铁、铜、锰(Mn)的金属活动性顺序，进行了如下三个实验（其中金属均已打磨，且形状、大小相同，试管中所用 5%的盐酸体积相同）。
【实验记录与分析】
写出实验一试管中铁和盐酸发生反应的化学方程式 。
参考答案
1.B；
2.B；
3.C；
4.A；
5.D；
6.A；
7.C；
8.D；
9.A;
10.C;
11.B；
12.D；
13.B；
14. 【答案】 (1).物理 (2).a
15. 【答案】 (1).b (2).铝和空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，阻碍铝的进一步反应 (3). (4).置换 (5).21.6
16. 【答案】（1）导电性 （2）2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3
（3）硬度大、熔点低 （4）能源
17. 【答案】（1）不活泼 （2）磁铁矿中铁元素的含量更高
（3）Mg17All2+17H2=17MgH2+12Al （4）C （5）Fe2O3 三 ABC
18. 【答案】(1)生铁 (2) ① (3) H+ (4) Fe3O4 (5) Fe＋CuSO4 FeSO4＋Cu (或 Fe＋CuCl2 FeCl2＋Cu)
19. 【答案】铜 一层致密的氧化铝薄膜，防止内部的铝进一步被氧化 ③
20. 【答案】（1）［查阅资料］Ni + H2SO4＝NiSO4 + H2↑；（2）［猜想与假设］Ni＞Fe＞Cu；（3）［实验探究］猜想①；（4）［拓展延伸］铁片。
21. 【答案】 (1).导热 (2).保持铁锅干燥 (3).耐腐蚀 (4).质量轻 (5).锰 (6).铁 (7).铜 (8).
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