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主题5　
金属与金属材料
(3.5~11.5分)
知识清单·理脉络
【常考化学方程式集锦】
(1)与铁有关的转化
①______________________
②_______________________
_____________________________
③___________________________
④______________________________________________________
⑤______________________________________________________
⑥____________________________
　3Fe+2O2 Fe3O4　
　Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
(或Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑)　
　Fe+CuSO4===Cu+FeSO4　
　3C+2Fe2O3 3CO2↑+4Fe(或2C+Fe3O4 3Fe+2CO2↑)　
　3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O(或4H2+Fe3O4 3Fe+4H2O)　
　3CO+Fe2O3 3CO2+2Fe　
(2)与铜有关的转化
①_________________________________
②_________________________________________________
③______________________
④_____________________________
⑤_______________________________
⑥_____________________________________
⑦_______________________________________
　Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag　
　2CuO+C 2Cu+CO2↑(或CuO+CO Cu+CO2)　
　2Cu+O2 2CuO　
　CuO+2HCl===CuCl2+H2O　
　CuO+H2SO4===CuSO4+H2O　
　CuCl2+2NaOH===Cu(OH)2↓+2NaCl　
　CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4　
一、金属材料
二、金属的化学性质
三、金属资源的利用和保护
考点突破·释疑难
考点一 金属与合金的性质和用途
【例题1】(2023·重庆中考A卷)为了提高导弹的运载能力,增大其结构强度,
弹体外壳材料通常选择 ( )
①铝合金　②硬塑料　③水泥　④钛合金
A.①③　B.①②④　C.①④　D.②③④
C
考点二 金属与酸反应的坐标曲线图
【例题2】(2023·广西中考)向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末,同
时加入质量分数相同的100 g稀盐酸,充分反应。反应的有关图像错误的是( )
D
考点三 金属活动性顺序及其应用
【例题3】(2023·怀化中考)向Cu(NO3)2溶液中分别加入金属X、Y,反应一段时
间后在X表面有红色物质析出,Y表面无明显变化,则X、Y、Cu三种金属的活动
性由强到弱的顺序为 ( )
A.Cu>X>Y B.X>Cu>Y
C.X>Y>Cu D.Y>Cu>X
B
【变式题】(2023·滨州中考)向盛有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶液的试
管中加入一定量铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。下列
说法正确的是 ( )
A.滤渣中一定有铁、铜、银
B.滤液中一定含有Fe(NO3)2,可能含有Al(NO3)3
C.滤液的质量一定比原溶液的质量大
D.滤液有可能呈蓝色
A
【方法点拨】　判断金属的活动性强弱的方法
判断方法 操作方法 现象与结论
金属与氧气的反应难易程度 用不同的金属与氧气反应,观察能否反应及反应的条件 常温下易与氧气反应的金属较活泼,需要点燃、加热或高温条件能与氧气反应的金属活动性次之,高温下也不与氧气反应的金属不活泼
金属与稀盐酸或稀硫酸反应 将金属插入稀硫酸或稀盐酸中,观察气泡产生的快慢 能与酸反应的金属活动性比不能与酸反应的金属活动性强
金属能否与盐溶液发生置换反应 将金属插入某盐溶液中,观察现象(金属表面是否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,说明插入金属的活动性较盐中所含金属的活动性强,否则相反
考点四 金属的锈蚀与防护
【例题4】探究铁生锈的条件,有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。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
D
【变式题】(2022·石家庄42中模拟)为探究生锈的条件,同学们在实验室里用
铁钉和其他物质设计了如下实验。
(1)一段时间后,U形玻璃管中红墨水左侧液面__________(填“上升”或“下降”),
原因是_________________________________________。
(2)对比试管a和试管b中铁钉生锈情况,得出铁生锈条件是__________________。
　上升　
　a试管中的铁钉生锈消耗了氧气,压强变小　
　需要与水接触　
实验探究·培素养
实验一 一氧化碳还原氧化铁的实验探究
1.必记基础知识:
(1)实验装置。
(2)原理。
在高温条件下,用还原剂CO将铁从铁矿石中还原出来。发生反应的化学方程式
为____________________________。
　3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2　
(3)现象。
玻璃管中的红棕色固体变为__________;试管内澄清的石灰水____________;
导管口产生______________。
(4)步骤。
实验开始先________________再__________;实验结束先______________继续
__________________, 至玻璃管冷却。
　黑色　
　变浑浊　
　蓝色火焰　
　通一氧化碳　
　加热　
　停止加热　
　通入一氧化碳　
2.问题探究:
(1)装置末端酒精灯的作用是什么 能否用其他的实验用品代替酒精灯
　酒精灯的作用是将尾气中的一氧化碳燃烧掉,防止直接排入空气造成空气污染。可以在导管口处加一个气球,将尾气收集后集中处理。　
(2)实验开始时,为什么通入CO前先点燃装置右侧的酒精灯,通入CO后再用酒精喷灯加热装有氧化铁的玻璃管
　在通入CO前先点燃右侧的酒精灯,是为了防止CO污染空气;在点燃酒精喷灯前先通入CO排尽装置内的空气,目的是防止玻璃管加热时发生爆炸。　
(3)实验完成后,为什么先停止加热,然后停止通入CO气体,最后再熄灭右侧酒精灯
　①防止因玻璃管冷却造成内部气压变小,试管内的液体倒流将玻璃管炸裂;②防止生成的铁被空气中的氧气氧化;③防止CO污染空气。　
【例题1】(2023·泸州中考)工业上可用焦炭与赤铁矿冶炼铁。实验室用如图所示装置模拟冶炼铁并探究其产物。回答下列问题:
(1)酒精喷灯加热前,先打开活塞K1和K2,关闭K3,将气囊中N2鼓入。通N2的
目的是______________________。
　排净装置内的空气　
(2)通适量N2后,关闭活塞K1和K2,打开K3,点燃酒精喷灯进行实验。B装置中盛放
的试剂是________________(选填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“氯化钙溶液”),用于检
测气体产物之一中的_________(填分子式)。
(3)装置C的作用是______________________。
(4)当A装置药品完全变黑后,停止实验。移走酒精喷灯停止加热前的操作
是________________。
(5)用简单的化学方法证明已经冶炼出铁。取少量黑色产物于试管中,滴加
____________(选填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“硫酸铜溶液”),观察到
____________________,说明铁已生成。
　澄清石灰水　
　CO2　
　收集一氧化碳气体　
　先把K3关闭　
　稀硫酸　
　有无色气体产生　
【变式题】如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
(1)在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁,这是因为
__________________________________________。
(2)反应结束后停止加热,继续通CO,此时B装置的作用是
______________________________。
　一氧化碳和空气混合,加热可能会发生爆炸　
　收集一氧化碳,防止污染空气　
实验二 探究金属活动性
根据金属活动性顺序,设计实验方案,探究金属的活动性强弱。
【例题2】(2023·郴州中考)为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,小东设计
了如图所示的两组实验。下列说法正确的是 ( )
A.通过实验①、②能够验证三种金属的活动性顺序
B.实验②中发生的反应是2Ag+CuSO4===Ag2SO4+Cu
C.实验①中溶液质量逐渐增大
D.实验①中溶液颜色由蓝色变为黄色
A
河北5年真题
1.(2021·河北中考)下列有关金属及合金的说法错误的是 ( )
A.金属在常温下大多数都是固体
B.铝合金的硬度比铝的硬度小
C.铁制品在潮湿的空气中易生锈
D.钢铁是使用最多的金属材料
B
2.(2020·河北中考节选)根据如图所示的实验回答问题。
乙是金属性质的实验。步骤①体现了铜具有__________性,步骤②验证了三种金
属活动性强弱的依据是______________________________________________
__________________________________。
　延展　
　金属活动性顺序表中,前面的金属和后面金属的盐
溶液反应,把其从盐溶液中置换出来　
3.(2019·河北中考)下列有关金属及合金的说法错误的是 ( )
A.常温下所有的金属都是固体
B.铁制品在潮湿的空气中易生锈
C.生铁和不锈钢都是金属材料
D.铝片表面易生成致密的氧化膜
A
4.(2023·河北中考)向盛有a g铜锌混合物的烧杯中加入稀硫酸,该过程中剩余
固体与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.M点时,溶液中的溶质只有ZnSO4
B.N点时,生成气体的总质量达到最大
C.N→P过程中,溶液的pH逐渐增大
D.该铜锌混合物中锌的质量为(a-b) g
C
5.(2022·河北中考节选)根据如图所示的实验回答问题。
乙是金属化学性质的实验。实验前先用砂纸打磨铝丝的目的是
______________________________;步骤②中观察到铝丝表面的现象是
______________________。设计该实验的依据是
________________________________________。
　除去铝丝表面的氧化铝薄膜　
　覆盖一层红色物质　
　三种金属的活动性强弱顺序是铝>铜>银　
梯级训练·提素能
基础达标
1.(2023·苏州中考)中华文明源远流长,文物承载着文明的记忆。下列苏州
博物馆馆藏文物中主要由金属材料制成的是 ( )
C
2.(2023·江西中考)大国工匠秦世俊展现数控技术所使用的0.01 mm铝箔,是由
铝块加工而成,这体现了铝具有 ( )
A.密度小　　　　　　B.导电性
C.导热性 D.延展性
3.(2023·广西中考)下列金属中,金属活动性最强的是 ( )
A.K　　　B.Zn　　　C.Cu　　　D.Ag
D
A
4.(2023·永州中考)三种金属X、Y、Z相互之间的反应关系如下:
①Y+H2SO4===YSO4+H2↑,Z和H2SO4不反应
②Z+2XNO3===Z(NO3)2+2X
则X、Y、Z的金属活动性顺序为 ( )
A.X>Y>Z　　　　　 B.X>Z>Y
C.Y>X>Z D.Y>Z>X
D
5.(2023·重庆中考B卷)铁和铜在自然环境中都能被腐蚀,下列不能说明铁比铜
活泼的事实的是 ( )
A.历史上铜比铁使用更早
B.铁的文物比铜的稀有
C.氧化铁能与盐酸反应而铜单质不能
D.铁能与硫酸铜溶液反应
C
6.(2023·内江中考)金属材料在人类活动中有着广泛的应用。下列有关说法正确
的是 ( )
A.合金中只含金属元素
B.金能压成很薄的片,说明金的熔点高
C.在铁锅表面涂油漆,可减缓钢铁的锈蚀
D.铁能从ZnSO4、CuSO4的溶液中置换出锌和铜
C
7.(2023·宜宾中考)将一定量的锌粉加入盛有AgNO3溶液的烧杯中,不断搅拌,充
分反应后过滤,得到滤渣和滤液,向滤渣中加入足量稀盐酸,搅拌,滤渣部分溶解,
有气泡产生,下列说法错误的是 ( )
A.滤渣中有Zn和Ag
B.金属活动性:Zn>Ag
C.滤液中含Zn(NO3)2和AgNO3
D.上述过程中只发生置换反应
C
8.(2023·衡阳中考)向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应
后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是 ( )
A.若滤液为蓝色,则滤渣中一定含有Cu和Zn
B.若滤液不为蓝色,则滤液中可能不含MgCl2
C.若往滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有Mg
D.所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
D
9.(2023·承德模拟)一小块未打磨的铝片和一定质量的稀盐酸反应,
产生气泡的快慢和反应时间的关系如图。下列猜想正确的有 ( )
①0~t1阶段,可能是铝表面有层氧化膜
②t1~t2阶段,可能是铝和稀盐酸反应放出热量
③t3时刻,可能是稀盐酸过量
④t3时刻,可能是稀盐酸不足
A.1项　　B.2项　　C.3项　　D.4项
D
10.向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入锌粉,溶液质量与加入锌粉
的质量关系如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.a点溶液呈蓝色
B.若取b~c段固体,滴加稀盐酸,无气泡产生
C.b点溶液中的溶质只有硝酸铜
D.d点溶液对应的固体中有三种物质
C
11.(2023·重庆中考A卷)天舟六号货运飞船在2023年5月成功发射,标志着我国航
天事业再进一步。
科研人员在空间站做了多孔铜、镁合金等材料性能实验,以及甲烷微重力燃烧
实验。
(1)相同质量的镁和铜,含原子数更多的是________。铜能拉成丝,说明铜具有良好
的_______(填字母)。
A.导电性　　B.导热性　　C.延展性
　镁　
　C　
(2)为了验证Mg(H)Cu的金属活动性顺序,小王同学做了如下两个实验:①将镁条
和铜条分别放入相同的稀硫酸中 ②将镁条放入CuSO4溶液中。下列有关叙述
正确的是__________(填字母)
A.只需要实验①就能得出结论
B.实验②中有红色物质析出
C.实验②反应后溶液的质量减轻
(3)利用甲烷、氧气和氢氧化钠溶液组成的燃料电池可供电。三种物质共同
作用生成一种盐和水,该反应的化学方程式为
_____________________________________。
　ABC　
　CH4+2NaOH+2O2===Na2CO3+3H2O　
12.(2023·南充中考)金属是重要的资源,在人类文明的发展中起着重要作用,
回答下列问题:
(1)铜丝常用作导线,利用了铜具有良好的__________性。
(2)生活中为了防止铁制品生锈,采取的措施有①___________________(写一条
即可),写出实验室用稀硫酸除铁锈的化学方程式②
____________________________________。
(3)将一定质量的锌片和铜片加入硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和
滤液,若滤液呈蓝色,则滤液中一定含有的溶质是_______________________
(填化学式)。
　导电　
　刷漆(合理即可)　
　Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O　
　Zn(NO3)2、Cu(NO3)2　
13.(2023·安徽中考)已知草酸钙(CaC2O4)加热易分解:CaC2O4 CaO+CO↑+CO2↑。
为验证分解产物中既有CO又有CO2,小明设计如下实验装置。
回答下列问题。
(1)B中实验现象是________________________,写出其在D中发生反应的化学
方程式:____________________________。
(2)Fe2O3中铁元素化合价为________。
　澄清的石灰水变浑浊　
　3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2　
　+3　
(3)小华认为,在D装置后再增加装置B才能验证CO的存在,小明认为不加装置B
就可验证,小明的理由是______________________________________。
(4)从环保的角度考虑,该实验装置的不足之处是______________________。
　能看到玻璃管中红棕色粉末变为黑色　
　没有尾气处理装置　
能力提升
1.(2023·苏州中考)铁是应用最广泛的金属。下列有关说法正确的是 ( )
A.炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁
B.将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是纯净物
C.铁制品高温处理后,表面形成的致密氧化膜有防腐作用
D.日常生活中的废旧铁制品直接填埋处理
C
2.(2023·衡阳中考)铁元素的“价类二维图”如图所示。下列说法错误的是( )
A.X是碱
B.物质a可与稀盐酸反应生成FeCl3
C.物质b的化学式是Fe2O3
D.FeCl3溶液可与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3
B
3.向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒,下列图像
不能正确反映对应关系的是 ( )
B
4.(2023·石家庄模拟)为了探究金属与盐溶液的反应规律,将一定质量的锌粉和
银粉加入Cu(NO3)2溶液中,充分反应,实验过程及实验现象如图所示,则下列判断
中正确的是 ( )
A.滤液中可能含有Ag+
B.滤渣中可能含有单质锌
C.滤液中一定含有Cu2+
D.滤渣中一定含有单质铜
D
5.(2023·天津中考)金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)铁锅用来炒菜,主要是利用铁的__________性(填“导热”或“导电”)。
(2)解放桥是天津地标性建筑之一,是一座全钢结构可开启的桥梁。
①解放桥的维护中需要除铁锈。写出用稀盐酸除铁锈(主要成分是Fe2O3)的
化学方程式:_______________________________。
②铁与空气中的______________发生化学反应而生锈,为防止钢架生锈,常在其
表面涂刷防护层。
　导热　
　Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O　
　氧气和水　
(3)工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,该反应的化学方程
式:____________________________。
(4)将6 g铁粉放入一定质量的硫酸铜和硫酸锌混合溶液中,充分反应后过滤,得到
滤液和6.4 g滤渣。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质为
___________________(填化学式),原混合溶液中硫酸铜的质量为_______g。
　Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2　
　FeSO4、ZnSO4　
　8　
6.(2023·安徽中考)某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。
【知识回顾】
铁是一种化学性质较活泼的金属,常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。
(1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是__________________________。
(2)铁锈的颜色是____________。
【实验探究】
该小组利用如图装置对铁钉锈蚀的条件进行探究,一段时间后,在A和B中没有观察到明显现象,C和D中铁钉有锈蚀。
　Fe+2HCl===FeCl2+H2↑　
　红棕色　
(3)B中将蒸馏水煮沸的目的是____________________________________。
(4)ABD对比,说明铁钉锈蚀需要的物质是______________;C中的铁钉比D中的
锈蚀更严重,原因是______________________________。
　除去水中溶解的氧气,防止干扰实验　
　水和氧气　
　C中可接触的氧气比D中的多　
【拓展探究】(5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化,该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下,向锥形瓶中加入少量稀盐酸,同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化,直至反应完全。
①测量过程中要保持恒温,理由是__________________________________。
②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势。
答:
　减少温度变化对气体压强的影响　
7.(2023·自贡中考)A、B、C、D四种物质均含同一种金属元素,A为赤铁矿的主要成分,B为单质。它们之间的转化关系如图所示(图中“—”表示物质间能相互发生反应,“→”表示物质间能发生一步转化,部分物质和反应条件已略去)。
(1)C的化学式为__________,D的化学式为___________。
(2)A→B的化学反应方程式为_____________________________。
　FeCl2　
　Fe3O4　
　Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2　
8.(2023·成都中考)利用如图实验探究金属的化学性质。
(1)实验一:水的作用是______________________________________。实验中,观察到
发出白光后铁丝并未燃烧,原因是________________________________________。
(2)实验二:两个反应均生成了__________(填物质名称)。比较铁和铝的金属活动性
强弱,从试剂角度需考虑:①加入同样大小的铁片和铝片;
②______________________________。
　防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂　
　火柴燃烧消耗了较多的氧气,使氧气不足　
　氢气　
　加入等体积等浓度的稀盐酸　
(3)实验三:反应的化学方程式为_________________________________。
再补充一个实验可得出Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序。设计并进行实验,
补全下表。
　Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag　

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