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第十四讲：金属与金属材料
金属的物理性质
单质分为 和 两大类。 前者如锌、镁、金、银、汞、 、 、 等，后者如氦气、氢气、 、 、白磷、 、 等。
常温下(汞除外)都是固体， 除金黄色的金和 色的铜外，大多数为 色，所以金属通常可用作饰品；有良好的 性（通常可用作炊具）、 性（可用作导线）、 性（可以做成薄片或者细丝）等；一般密度较大，熔点 ；
金属之最
【典例1】（2022广西贺州中考）下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是（　　）
A. 在表面刷漆 B. 在表面涂油 C. 在表面镀铬 D. 用湿布擦拭
【对点训练1】（2023山西真题）中国国家博物馆珍藏着一枚“国玺”，即“中革人民共和中央人民政府之印”，代表着熠生辉的共和国符号。她由铜胎铸字，不易变形。选用这种材料作为印章胎体最大的优点是（ ）
A. 硬度较大 B. 熔点较高 C. 不溶于水 D. 形状美观
合金
(1)合金是由一种金属跟其他 (或 )熔合而成的具有金属特性的物质，合金是一种 。
(2)合金的硬度一般 组成它的纯金属，熔点一般 组成它的纯金属，抗腐蚀性一般强于组成它的纯金属。
(3)常见的铁合金有 和 ，二者的主要区别是碳的含量不同，生铁的含碳量更 。
金属的应用
金属 用途
铁 生铁是一种铁碳合金，含碳量在 以上,比较硬,有脆性,经得起较大的压力,适宜做大机件。 钢也是一种铁碳合金,含碳量在 之间。钢是国民经济建设中最重要的材料之一，,大至轮船和火车,小至各种刀具及缝衣针等,都是用钢制造的。钢是世界上产量 的金属材料,约占金属材料总产量的90%。
铜 铜是人类历史上使用 的金属。纯铜是紫红色的金属,具有良好的延展性,是热和电的良导体,用以制造导线和电缆。 铜主要用来制造各种合金(青铜、黄铜、白铜等),在船舶、车辆、军事装备和家庭用具中广泛使用。其中青铜是 （或者铅）合金、黄铜是 合金（又称为假黄金）。
铝 铝是地壳中最丰富的金属元素。铝为银白色金属,在空气中其表面易生成 氧化铝薄膜,这一层氧化铝薄膜可保护内部金属不再受腐蚀。铝常用来制成医疗器械、冷冻装置、液态天然气的输送管道等。 铝密度 ,是一种轻金属。它易形成合金,常用于飞机、船舶、汽车等制造工业,以及用于导弹、火箭、人造卫星等军事和空间技术领域。
（青铜） （黄铜）
【典例2.1】（2023·湖南长沙·统考中考真题）2023 年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是
A．铝锂合金的熔点比纯铝更高 B．铝锂合金的抗腐蚀性能非常差
C．铝锂合金是混合物 D．铝锂合金的硬度比纯铝小
【对点训练2.1】（2022江苏扬州）合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法不正确的是（ ）
A. 人类生产和使用铁器早于青铜器 B. 生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金
C. 不锈钢属于金属材料 D. 合金拓宽了金属材料的应用范围
金属的锈蚀与防护
铁与空气中的 和 直接接触时 ,生成红褐色的新物质——铁锈(Fe2O3·nH2O)。
铜长时间裸露在潮湿的空气中也会失去光泽,生成 的铜锈(Cu2(OH)2CO3)。金属的化学性质越是活泼,在自然界中越容易生成氧化物或相应的盐。所以活泼金属在自然界中常以化合物形式存在。
金属腐蚀后，其导电性、强度等性能会降低。为此我们常采用在金属表面镀铬、 、 、制作成合金改变内部结构等措施防止金属的腐蚀。
金属的冶炼
金属 方式 原理
铁的冶炼 工业炼铁 2Fe2O3+3CO4Fe+3CO2
铜的冶炼 湿法炼铜 CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
（工业炼铁简易装置）
【典例2.2】（2022内蒙古赤峰）钢铁冶炼的部分工艺流程如图所示，回答下列问题：
（1）用化学方程式表示赤铁矿石冶炼成生铁的反应原理 　 　。
（2）钢铁冶炼的产品是生铁和钢，两者的主要区别是 　 　。
（3）在钢水铸件机中，高温钢水加工成钢制零件时，充入氮气的作用是 　 　。
（4）流程的最后一道操作是涂层（即在金属制品表面进行喷漆或搪瓷等），该操作的主要目的是 　 　。
【对点训练2.2】（2023重庆B真题）2023年5月，大连湾海底隧道贯通，我国自主研制的盾构机起了重要作用。盾构机的壳体、刀盘等都使用了钢材。回答下列问题。
（1）与纯铁相比，钢铁的优良性能有______（填一种）。
（2）高炉炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁反应，反应的化学方程式为______，反应中的还原剂为______。
（3）每年有大量的钢铁因腐蚀而报废，写出防止铁生锈的一条措施______。
认识金属活动性顺序
不同金属的化学活泼性差异很大，首先认识常用金属的化学活动性顺序。常见金属的化学活动性顺序如下：
金属的化学性质
反应 实例 现象
金属与氧气反应 2Mg+0 2MgO 放热，发出耀眼的白光，生成白色固体
3Fe+2O22Fe3O4（铁丝的燃烧） 剧烈燃烧、火星四射 ，生成黑色的固体
4Fe+3O22Fe2O3（空气中的氧化） 固体变成
2Cu+O 2CuO 固体表面变
金属与盐酸、硫酸反应 Fe + 2HCl=FeCl +H ↑ 产生气泡，溶液变成
Zn + H SO =ZnSO +H ↑ 产生气泡
金属与某些盐溶液反应 Fe+CuSO ══Cu+FeSO 铁表面出现红色固体，溶液逐渐变绿
Cu + 2AgNO =Cu(NO ) +2Ag 铜表面出现银白色固体，溶液逐渐变蓝
金属与酸、盐溶液的反应规律和反应前后的质量变化（初中一般只考Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ag这几种金属）
金属+酸→盐+氢气 金属+盐→新金属+新盐
反应规律 金属(金属活动性顺序中) “氢前可置换，氢后不能换” “前金换后金，后金不能换前金”(K、Ca、Na除外)
铁与酸或盐溶液发生置换反应均生成亚铁盐
酸或盐 选用稀硫酸或稀盐酸，不能用浓硫酸、硝酸，一般不用浓盐酸(易挥发) 盐必须可溶
溶液质量变化 反应后溶液质量增大，增大的质量等于反应的金属的质量减去生成的氢气的质量。 如 Fe+H SO ══FeSO +H ↑,当有56g铁参加反应时，生成2g氢气，则溶液质量增大了56g- 2g=54 g 金属与盐溶液反应后，溶液质量可能增大，也可能减小。 如Fe+CuSO ===FeSO +Cu,当有56g铁参加反应时,生成64g铜,反应后溶液的质量减小了64g-56g=8g
【典例3.1】（2023·湖南郴州·统考中考真题）为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，小东设计了如下所示的两组实验。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：
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
【对点训练3.1】（2023·湖南怀化·统考中考真题）向Cu（NO3）2溶液中分别加入金属X、Y，反应一段时间后在X表面有红色物质板出，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
【典例3.2】（2022·浙江温州·统考中考真题）如图所示，两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧。根据燃烧难易及剧烈程度不同，可推测镁与锌具有不同的（　　）
A．颜色 B．熔点 C．金属延展性 D．金属活动性
【对点训练3.2】（2021慈溪期末）纳米铁粉在空气中能自燃并生成一种红色物质。对比铁丝在空气中不能燃烧,而在氧气中能剧烈燃烧的事实,某同学得出的下列结论不正确的是
纳米铁粉在空气中自燃的产物是四氧化三铁
相同的反应物在不同条件下生成物可能不同
氧气浓度不同,实验现象可能不同
反应物间的接触面积大小是反应能否发生的因素之一
【典例3.3】（2023·湖南衡阳·统考中考真题）向和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
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
【对点训练3.3】（2023湖北潜江等真题）化学兴趣小组的同学把质量为m克的铝粉加入到一定质量的氯化锌和氯化铜的混合溶液中，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。下列判断中正确的是( )
A. 滤渣中可能含有A1，滤液中一定含有AlCl3
B. 滤渣中一定含有Zn，滤液可能为蓝色
C. 若滤渣中只含Cu、Zn，则滤液中一定只含有AlCl3
D. 根据质量守恒定律，所得滤渣的质量一定等于m克
【典例3.4】（2022·浙江宁波·统考中考真题）将锌粉持续加入100g含有和两种溶质的混合溶液中，充分反应。当加入锌粉的质量为6.5g时，溶液质量最小；当加入锌粉的质量为13.0g时，恰好完全反应。下列是反应中的相关量随加入锌的质量变化的关系图，其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【对点训练3.4】（2021·浙江宁波·统考中考真题）在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu（NO3）2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．所加溶液质量为M1g时，生成Cu的质量为m1g
B．bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应
C．m3的值为21.6
D．e点溶液中不含Cu（NO3）2
【拓展】（2023九上·义乌期中）现有一包由3.2g铜、13g锌和2g 碳组成的粉末，放到一定量的AgNO3溶液中，完全反应后得到的固体为m种，溶液中溶质为n种．下列说法中不正确的是（　　）
　A．若m=2，则n=2或3
　B．若固体中金属的质量为 48g，则m=4
　C．当m=3时，溶液可能呈蓝色
　D．反应后固体的质量不可能超过56g
氢气质量与反应时间关系图
１．等质量的不同金属分别与足量的酸反应 ２．等质量相同的酸分别与足量的金属反应
倾斜程度可表示产生氢气的快慢：金属活动性越强，倾斜度越大　　，产生氢气越快　　　　。 倾斜程度可表示产生氢气的快慢：金属活动性越强，倾斜度越大，产生氢气越快。 若金属的化合物化合价为+2价，相对原子质量越小　　，生成氢气的质量越大
３．等质量的不同金属中分别逐渐滴加等质量相同的酸 ４．等质量相同的酸分别逐渐加入等质量的不同金属
坐标图表示完全反应后关系：倾斜程度不表示反应快慢。 横坐标越靠近坐标原点，分别反应消耗的少量等质量的酸，生成的氢气质量都相等 横坐标离坐标原点较远，分别与过量等质量的酸反应，相对原子质量小的，产生氢气质量大。 坐标图表示完全反应后关系：倾斜程度不表示反应快慢。 横坐标越靠近坐标原点，分别反应消耗的少量等质量的金属，相对原子质量小的，产生氢气质量大， 横坐标离坐标原点较远，分别与过量等质量的金属反应，消耗的酸的质量相同， 生成的氢气质量都相等。
注意：Al虽然是+3价，但是可以利用化合价和相对原子质量的比等效
Fe + 2HCl=FeCl +H ↑ 2Al + 6HCl=2AlCl3+3H ↑
56 2 2×27 3×2
m x m y
通过上式可知：Al的等效＋２价的相对原子质量＝＝18
【典例4.1】（2023广西壮族真题）向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是( )
A. B.
C. D.
【对点训练4.1】（2022山东济宁）相同质量的镁、铁、锌三种金属，分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应，生成氢气质量与反应时间关系见如图，分析图像判断，下面说法正确的是（　　）
A．金属锌反应速率最大
B．金属锌的活动性最强
C．金属镁生成氢气质量最多
D．金属铁消耗稀硫酸质量最多
【拓展4.1】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，反应完成后有2种金属剩余，则它们生成氢气的质量关系可能是（　　）
A． B．
C． D．
【典例4.２】（2023河南真题）某金属混合物由Mg、Al、Zn、Fe四种金属中的两种组成。4g该金属混合物与足量的盐酸充分反应，得到0.2g氢气，则该金属混合物的组成不可能是（ ）
　　　A. Mg和A1 B. Fe和Al C. Fe和Mg D. Mg和Zn
【对点训练４.２】（2021九上·杭州月考）有一包金属粉末，可能由Mg、Zn、Fe、Al、Ag这几种金属中的一种或几种组成。取该样品2.4g，加入100g稀硫酸恰好完全反应，只得到0.2gH2和无色溶液。下列说法正确的是（　　）
A．样品中一定只含有Mg
B．样品中一定不含有Ag，可能含有Fe
C．该粉末中最多含有3种金属
D．100g稀硫酸中含H2SO4质量为19.6g
真题演练
（2023·湖南株洲·中考真题）现有X、Y、Z三种金属，为探究其金属活动性顺序，进行了如下实验：①将X和Z分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Z不反应；②将Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化。则有关X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是
A．X>Y>Z B．X>Z>Y C．Y>X>Z D．Z>X>Y
（2023·湖南永州·统考中考真题）三种金属X、Y、Z相互之间的反应关系如下：
，Z和不反应
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
【2023重庆B真题】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
【2023甘肃白银真题】现有X、Y、Z三种金属，如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，而Z没有变化；如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生气泡，Y不反应。根据以上实验事实，判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A. Z、Y、X B. X、Z、Y C. X、Y、Z D. Y、X、Z
（2023九上·慈溪月考）将等质量的镁、铁、锌，分别放入三份质量分数相同的稀盐酸中，反应生成的氢气质量与反应时间的关系如图所示。根据图中信息，下列判断正确的是（　　）
A．图线 y 表示镁的反应情况 B．镁一定过量
C．锌一定过量 D．镁消耗稀盐酸的质量最大
【2022湖北黄石中考】向装有等量的同种盐酸的四支试管中，分别随机加入相同规格的Mg、Fe、Cu、Ag片，甲和丙均有气泡产生，且丙更剧烈，乙和丁无明显现象（如图）。则甲中放置的是（ ）
A. Mg B. Fe C. Cu D. Ag
【2023山东聊城真题】为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，下列实验方案能达到目的的是（ ）
A. 将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中
B. 将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中
C. 将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中
D. 将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中
（2021·浙江温州·中考真题）通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是（　　）
A． B．
C． D．
（2023·浙江宁波·统考中考真题）室外的铁制栏杆在多雨季节易生锈，小宁对铁生锈的条件进行了探索，实验装置如图。3天后，发现只有装置C中的铁丝生锈了。

（1）装置A中生石灰的作用是_________。
（2）装置B、C中的实验现象说明与_________接触是铁生锈的条件之一。
（2023·浙江温州·统考中考真题）金属与酸反应会放出热量。为深人研究金属和酸反应的特点，小明用如图甲所示装置进行实验：在烧瓶中加入0.48克镁和足量的溶质质量分数为的稀盐酸，塞紧瓶塞，利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验，得到相关曲线如图乙。
（1）图乙中，能支持锌比铁活动性强的证据是 。
（2）实验中，若0.48克镁完全反应，至少需要稀盐酸多少克？ （镁与盐酸反应的化学方程式为：）
（3）解释镁与稀盐酸反应，0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因： 。
（2023·杭州）《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形。其流程图如下所示：
熔炼过程中，氧化铁与一氧化碳在高温下反应的化学方程式
为　 　。
通过搅拌向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量，此过程体现了氧气的　 　
（选填“氧化性”或“还原性”）。“黑色湿泥”（有效成分为磷酸铁FePO4）作为熔剂可加快反应，磷酸铁属于　 　类物质（选填“酸”“碱”或“盐”）。
【2022山东泰安】金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。请用所学化学知识回答下列问题：
（1）“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料一新型镁锂合金，该合金具有减震、消噪和抗电磁干扰性能。关于该材料，下列说法不正确的是 (填字母序号)。
该材料硬度很小
该材料对电磁波有屏弊作用
该材料可有效的降低卫星发射时的噪音
（2）某同学在探究金属与盐溶液反应实验时，向铝粉和锌粉的混合物中加入一定质量的Mg(NO3)2和AgNO3混合溶液，充分反应后，过滤，可得到滤渣和滤液。则反应后滤液的质量比反应前混合溶液的质量_______(填“增大”或“减小”)：若滤渣中含有三种金属，则此时滤液中的溶质是_______(填化学式)。
【2023广东广州真题】我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。
（1）日常生活中，适合制作电缆的金属是______（填标号）。
A. 金 B. 铜 C. 汞 D. 钨
（2）明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法，如图a。
①原料锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡和二氧化碳，化学方程式为______。
炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是______。
图b为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3，高温易分解生成
ZnO。
泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量，泥罐内煤粉的主要作用是______。
已知锌的沸点为907℃。泥罐下部温度可达1200℃，上部约为600℃，该工艺从 反应混合物中收集液态锌的方法属于______（填标号）。
A．结晶 B．蒸发 C．蒸馏 D．升华
③必须冷却后才能取锌，是为了防止发生反应：______（写化学方程式）。
（4）湿法冶金利用置换反应。向Cu（NO3）2、AgNO3混合液中加入Fe粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中一定不含的金属阳离子是______。
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第十四讲：金属与金属材料
金属的物理性质
单质分为 金属单质 和 非金属单质 两大类。 前者如锌、镁、金、银、汞、 铜 、 铁 、 铝 等，后者如氦气、氢气、 氧气 、 氮气 、白磷、 碳 、 硅 等。
常温下(汞除外)都是固体， 除金黄色的金和 紫红 色的铜外，大多数为 银白 色，所以金属通常可用作饰品；有良好的 导热 性（通常可用作炊具）、 导电 性（可用作导线）、延展 性（可以做成薄片或者细丝）等；一般密度较大，熔点 较高 ；
金属之最
【典例1】（2022广西贺州中考）下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是（　　）
A. 在表面刷漆 B. 在表面涂油 C. 在表面镀铬 D. 用湿布擦拭
【答案】D
【解析】A、在表面刷漆，能隔绝氧气和水，能防止金属制品锈蚀，故A错误；
B、在表面涂油，能隔绝氧气和水，能防止金属制品锈蚀，故B错误；
C、在表面镀铬，能隔绝氧气和水，能防止金属制品锈蚀，故C错误；
D、用湿布擦拭，金属制品能与氧气、水分充分接触，不能防止金属制品锈蚀，故D正确。故选D。
【对点训练1】（2023山西真题）中国国家博物馆珍藏着一枚“国玺”，即“中革人民共和中央人民政府之印”，代表着熠生辉的共和国符号。她由铜胎铸字，不易变形。选用这种材料作为印章胎体最大的优点是（ ）
A. 硬度较大 B. 熔点较高 C. 不溶于水 D. 形状美观
【答案】A
【解析】铜胎属于金属材料，最大的优点是硬度较大。故选A。
合金
(1)合金是由一种金属跟其他金属 (或非金属 )熔合而成的具有金属特性的物质，合金是一种混合物 。
(2)合金的硬度一般大于 组成它的纯金属，熔点一般低于 组成它的纯金属，抗腐蚀性一般强于组成它的纯金属。
(3)常见的铁合金有钢 和生铁 ，二者的主要区别是碳的含量不同，生铁的含碳量更高 。
金属的应用
金属 用途
铁 生铁是一种铁碳合金，含碳量在2% 以上,比较硬,有脆性,经得起较大的压力,适宜做大机件。 钢也是一种铁碳合金,含碳量在0.03%～2% 之间。钢是国民经济建设中最重要的材料之一，,大至轮船和火车,小至各种刀具及缝衣针等,都是用钢制造的。钢是世界上产量最大 的金属材料,约占金属材料总产量的90%。
铜 铜是人类历史上使用最早 的金属。纯铜是紫红色的金属,具有良好的延展性,是热和电的良导体,用以制造导线和电缆。 铜主要用来制造各种合金(青铜、黄铜、白铜等),在船舶、车辆、军事装备和家庭用具中广泛使用。其中青铜是铜锡 （或者铅）合金、黄铜是铜锌 合金（又称为假黄金）。
铝 铝是地壳中最丰富的金属元素。铝为银白色金属,在空气中其表面易生成致密的 氧化铝薄膜,这一层氧化铝薄膜可保护内部金属不再受腐蚀。铝常用来制成医疗器械、冷冻装置、液态天然气的输送管道等。 铝密度小 ,是一种轻金属。它易形成合金,常用于飞机、船舶、汽车等制造工业,以及用于导弹、火箭、人造卫星等军事和空间技术领域。
（青铜） （黄铜）
【典例2.1】（2023·湖南长沙·统考中考真题）2023 年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是
A．铝锂合金的熔点比纯铝更高 B．铝锂合金的抗腐蚀性能非常差
C．铝锂合金是混合物 D．铝锂合金的硬度比纯铝小
【答案】C
【详解】A、一般合金的熔点低于其组成金属的熔点，则铝锂合金的熔点比纯铝低，不符合题意；
B、一般合金的抗腐蚀性比其成分金属更强，因此铝锂合金的抗腐蚀性能非常强，不符合题意；
C、铝锂合金是由铝、锂等多种物质组成，属于混合物，符合题意；
D、一般合金的硬度大于其组成的金属的硬度，则铝锂合金的硬度比纯铝大，不符合题意；
故选C。
【对点训练2.1】（2022江苏扬州）合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法不正确的是（ ）
A. 人类生产和使用铁器早于青铜器 B. 生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金
C. 不锈钢属于金属材料 D. 合金拓宽了金属材料的应用范围
【答案】A
【解析】A、金属活动性越强，人类生产和使用的越晚，铁比铜活泼，故人类生产和使用铁器晚于青铜器，符合题意；
B、生铁和钢均是铁碳合金，是由铁、碳等元素形成的，不符合题意；
C、不锈钢是铁的合金，属于金属材料，不符合题意；
D、合金比组成它的纯金属硬度大， 耐腐性，性能更优良，拓宽了金属材料的应用范围，不符合题意。
故选A。
金属的锈蚀与防护
铁与空气中的氧气 和水 直接接触时 ,生成红褐色的新物质——铁锈(Fe2O3·nH2O)。
铜长时间裸露在潮湿的空气中也会失去光泽,生成绿色 的铜锈(Cu2(OH)2CO3)。金属的化学性质越是活泼,在自然界中越容易生成氧化物或相应的盐。所以活泼金属在自然界中常以化合物形式存在。
金属腐蚀后，其导电性、强度等性能会降低。为此我们常采用在金属表面镀铬、镀锡 、涂漆 、制作成合金改变内部结构等措施防止金属的腐蚀。
金属的冶炼
金属 方式 原理
铁的冶炼 工业炼铁 2Fe2O3+3CO4Fe+3CO2
铜的冶炼 湿法炼铜 CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
（工业炼铁简易装置）
【典例2.2】（2022内蒙古赤峰）钢铁冶炼的部分工艺流程如图所示，回答下列问题：
（1）用化学方程式表示赤铁矿石冶炼成生铁的反应原理 　 　。
（2）钢铁冶炼的产品是生铁和钢，两者的主要区别是 　 　。
（3）在钢水铸件机中，高温钢水加工成钢制零件时，充入氮气的作用是 　 　。
（4）流程的最后一道操作是涂层（即在金属制品表面进行喷漆或搪瓷等），该操作的主要目的是 　 　。
【答案】（1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（2）含碳量不同；
（3）作保护气，防止铁在高温下被空气中的氧气氧化；
（4）隔绝氧气和水，防止金属制品生锈。
【解答】解：（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁，工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
（2）生铁和钢，两者的主要区别是含碳量不同。
（3）氮气的化学性质不活泼，在钢水铸件机中，高温钢水加工成钢制零件时，充入氮气的作用是作保护气，防止铁在高温下被空气中的氧气氧化。
（4）流程的最后一道操作是涂层（即在金属制品表面进行喷漆或搪瓷等），该操作的主要目的是隔绝氧气和水，防止金属制品生锈。
【对点训练2.2】（2023重庆B真题）2023年5月，大连湾海底隧道贯通，我国自主研制的盾构机起了重要作用。盾构机的壳体、刀盘等都使用了钢材。回答下列问题。
（1）与纯铁相比，钢铁的优良性能有______（填一种）。
（2）高炉炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁反应，反应的化学方程式为______，反应中的还原剂为______。
（3）每年有大量的钢铁因腐蚀而报废，写出防止铁生锈的一条措施______。
【答案】（1）硬度大
（2）. ；一氧化碳##CO
（3）刷漆
【解析】（1）钢铁是铁碳合金，合金相对于纯金属，具有硬度大，熔点低，抗腐蚀性好等优良性能；
（2）①高炉炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：；
②反应中一氧化碳夺走氧化铁中的氧，作为还原剂，所以填：一氧化碳或CO；
（3）铁生锈是与空气中的水、氧气反应，防止铁生锈的措施可以是：刷漆、涂油等
认识金属活动性顺序
不同金属的化学活泼性差异很大，首先认识常用金属的化学活动性顺序。常见金属的化学活动性顺序如下：
金属的化学性质
反应 实例 现象
金属与氧气反应 2Mg+0 2MgO 放热，发出耀眼的白光，生成白色固体
3Fe+2O22Fe3O4（铁丝的燃烧） 剧烈燃烧、火星四射 ，生成黑色的固体
4Fe+3O22Fe2O3（空气中的氧化） 黑色 固体变成红色
2Cu+O 2CuO 红色 固体表面变黑色
金属与盐酸、硫酸反应 Fe + 2HCl=FeCl +H ↑ 产生气泡，溶液变成浅绿色
Zn + H SO =ZnSO +H ↑ 产生气泡
金属与某些盐溶液反应 Fe+CuSO ══Cu+FeSO 铁表面出现红色固体，溶液逐渐变绿
Cu + 2AgNO =Cu(NO ) +2Ag 铜表面出现银白色固体，溶液逐渐变蓝
金属与酸、盐溶液的反应规律和反应前后的质量变化（初中一般只考Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ag这几种金属）
金属+酸→盐+氢气 金属+盐→新金属+新盐
反应规律 金属(金属活动性顺序中) “氢前可置换，氢后不能换” “前金换后金，后金不能换前金”(K、Ca、Na除外)
铁与酸或盐溶液发生置换反应均生成亚铁盐
酸或盐 选用稀硫酸或稀盐酸，不能用浓硫酸、硝酸，一般不用浓盐酸(易挥发) 盐必须可溶
溶液质量变化 反应后溶液质量增大，增大的质量等于反应的金属的质量减去生成的氢气的质量。 如 Fe+H SO ══FeSO +H ↑,当有56g铁参加反应时，生成2g氢气，则溶液质量增大了56g- 2g=54 g 金属与盐溶液反应后，溶液质量可能增大，也可能减小。 如Fe+CuSO ===FeSO +Cu,当有56g铁参加反应时,生成64g铜,反应后溶液的质量减小了64g-56g=8g
【典例3.1】（2023·湖南郴州·统考中考真题）为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，小东设计了如下所示的两组实验。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：
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
【答案】A
【详解】A、①铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明活动性Fe>Cu，银和硫酸铜溶液不反应，说明活动性Cu>Ag，可得出活动性Fe>Cu>Ag，正确；
B、实验②银的活动性比铜弱，银和硫酸铜不能发生反应，错误；
C、实验①中，溶质由硫酸铜变为硫酸亚铁，溶质质量减少，溶剂水的质量不变，则溶液质量逐渐减少直至不再发生反应，错误；
D、实验①生成的是硫酸亚铁，溶液由蓝色变为浅绿色，错误；
故选A。
【对点训练3.1】（2023·湖南怀化·统考中考真题）向Cu（NO3）2溶液中分别加入金属X、Y，反应一段时间后在X表面有红色物质板出，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
【答案】B
【分析】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。
【详解】现有X、Y两种金属，分别把它们插入到 Cu(NO3)2溶液中，一段时间后，在X表面有红色固体析出，在Y表面无明显变化，说明X的金属活动性比铜强，Y的金属活动性比铜弱，即X＞Cu＞Y。
故选：B。
【典例3.2】（2022·浙江温州·统考中考真题）如图所示，两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧。根据燃烧难易及剧烈程度不同，可推测镁与锌具有不同的（　　）
A．颜色 B．熔点 C．金属延展性 D．金属活动性
【答案】D
【分析】根据题意，两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，燃烧难易及剧烈程度不同，结合金属的化学性质、物理性质，进行分析判断。
【详解】两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，如图所示镁粉燃烧时反应剧烈，根据燃烧难易及剧烈程度不同，说明镁比锌金属活动性强。
故选D。
【对点训练3.2】（2021慈溪期末）纳米铁粉在空气中能自燃并生成一种红色物质。对比铁丝在空气中不能燃烧,而在氧气中能剧烈燃烧的事实,某同学得出的下列结论不正确的是
纳米铁粉在空气中自燃的产物是四氧化三铁
相同的反应物在不同条件下生成物可能不同
氧气浓度不同,实验现象可能不同
反应物间的接触面积大小是反应能否发生的因素之一
【答案】A
【详解】
A、纳米铁粉在空气中自燃生成一种红色氧化物,此产物不是四氧化三铁,因为四氧化三铁是黑色,结论错误,符合题意;
B、纳米铁粉在空气中能自燃并生成一种红色物质,铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,相同的反应物在不同条件下生成物可能不同,结论正确,不符合题意;
C、铁丝在空气中不燃烧,在氧气中燃烧,说明氧气浓度不同,实验现象可能不同 ,结论正确,不符合题意;
D、纳米铁粉在空气中能自燃,铁丝在空气中不燃烧,反应物间的接触面积大小是反应能否发生的因素之一,结论正确,不符合题意。
故选:A。
【典例3.3】（2023·湖南衡阳·统考中考真题）向和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
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
【答案】D
【分析】由金属活动性顺序Mg＞Zn＞Cu可知，向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，和氯化镁不反应；
【详解】A、若滤液为蓝色，说明滤液中含有CuCl2，则滤渣中一定含有Cu，一定不含Zn，故选项A说法错误；
B、若滤液不为蓝色，则滤液中一定不含CuCl2，故选项B说法错误；
C、若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有Zn，不含Mg，故选项C说法错误；
D、锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，，所得滤液的质量一定比原溶液的质量大，故选项D说法正确；
故选：D。
【对点训练3.3】（2023湖北潜江等真题）化学兴趣小组的同学把质量为m克的铝粉加入到一定质量的氯化锌和氯化铜的混合溶液中，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。下列判断中正确的是( )
A. 滤渣中可能含有A1，滤液中一定含有AlCl3
B. 滤渣中一定含有Zn，滤液可能为蓝色
C. 若滤渣中只含Cu、Zn，则滤液中一定只含有AlCl3
D. 根据质量守恒定律，所得滤渣的质量一定等于m克
【答案】A
【解析】A、充分反应后，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，而锌、铝均能与盐酸反应，则说明滤渣中一定含有铜、锌，可能含有铝，滤液中一定含有氯化铝，可能含有氯化锌，该选项判断正确；
B、由于滤渣中一定含有锌，说明氯化铜已经完全反应，则滤液中一定不含氯化铜，则溶液一定不显蓝色，该选项判断不正确；
C、若滤渣中含有铜和锌，则说明铝与氯化铜完全反应，且铝与氯化锌发生反应，但不确定氯化锌是否完全反应，则滤液中一定含有氯化铝，可能含有氯化锌，该选项判断不正确；
D、由于、，则无论铝与氯化铜、氯化锌反应时固体质量均增大，则滤渣质量一定大于m克，该选项判断不正确。
故选A。
【典例3.4】（2022·浙江宁波·统考中考真题）将锌粉持续加入100g含有和两种溶质的混合溶液中，充分反应。当加入锌粉的质量为6.5g时，溶液质量最小；当加入锌粉的质量为13.0g时，恰好完全反应。下列是反应中的相关量随加入锌的质量变化的关系图，其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【分析】将锌粉持续加入100g含有AgNO3和Cu（NO3）2两种溶质的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，化学方程式为Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag，每65份质量的锌完全反应生成216份质量的银，溶液质量减小，硝酸银反应结束，锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，化学方程式为Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu，每65份质量的锌完全反应生成64份质量的铜，溶液质量增加，当加入锌粉的质量为6.5g时，溶液质量最小，说明硝酸银恰好完全反应；
、。
【详解】A、由分析可知，混合溶液中硝酸银质量为34g，当加入锌从0到6.5g，锌与硝酸银反应，硝酸银质量减小，锌为6.5g，硝酸银质量为0，故A错误；
B、锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，此时硝酸铜质量不变，当锌大于6.5g锌与硝酸铜反应，硝酸铜质量减小，当锌质量为13g时硝酸铜完全反应，硝酸铜质量为0，故B错误；
C、由分析可知，6.5g锌反应生成银质量为21.6g，当锌的质量为13g时生成固体总质量为21.6g+6.4g＝28.0g，故C正确。
D、当锌为6.5g时硝酸锌的质量分数为 ≈22.3%，当锌质量为13g，硝酸锌的质量分数为 ≈20.5%，故D错误。
故选C。
【对点训练3.4】（2021·浙江宁波·统考中考真题）在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu（NO3）2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．所加溶液质量为M1g时，生成Cu的质量为m1g
B．bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应
C．m3的值为21.6
D．e点溶液中不含Cu（NO3）2
【答案】C
【分析】首先，ab段，铁粉与硝酸铜发生置换反应，M1点时，硝酸铜被完全消耗，之后bc段铁粉与硝酸银发生置换反应，直到M2点时铁粉消耗完毕，然后cd段之前生成的铜与硝酸银发生置换反应，直至M3点时，铜被完全消耗；
【详解】A、设有质量为x的铁粉与硝酸铜反应，并生成质量为y的铜，
解方程组得y=8（m1-5.6）g，不符合题意。
B、bc段是铁粉与硝酸银发生置换反应，不符合题意。
C、M3点时铁粉被完全消耗，沉淀完全是Ag，整体反应过程相当于铁粉与硝酸银发生置换反应，设生成Ag的质量为x，则有：
解得x=21.6g，符合题意。
D、cd段之前生成的铜与硝酸银发生置换反应生成了银单质和硝酸铜溶液，后面在滴加硝酸银也不会与硝酸铜反应，因此e点含有硝酸铜存在，不符合题意。
故选C。
【拓展】（2023九上·义乌期中）现有一包由3.2g铜、13g锌和2g 碳组成的粉末，放到一定量的AgNO3溶液中，完全反应后得到的固体为m种，溶液中溶质为n种．下列说法中不正确的是（　　）
　A．若m=2，则n=2或3
　B．若固体中金属的质量为 48g，则m=4
　C．当m=3时，溶液可能呈蓝色
　D．反应后固体的质量不可能超过56g
【答案】B
【解析】【分析】根据金属活动性顺序中排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液发生反应，且两金属相差越多越先反应分析。
【解答】A、铜能与硝酸银发生反应生成银和硝酸铜，锌能与硝酸银反应生成硝酸锌和银，且锌先反应，然后铜再反应，碳不与硝酸银反应，若m＝2，则固体为碳和银，溶液中一定有硝酸铜和硝酸锌，可能有硝酸银， n=2或3 ，不符合题意；
B、设3.2g铜完全反应生成银的质量为x，13g锌完全反应生成银的质量为y
Cu——2Ag Zn——2Ag
64 216 65 216
3.2g x 13g y
x=10.8g，y=43.2g
若固体中金属质量为48g，说明铜未完全反应，则反应后固体为碳、银、铜三种，符合题意；
C、 当m=3时，则固体为碳、银、铜，溶液中一定有硝酸锌，可能有硝酸铜，一定没硝酸银，所以溶液可能呈蓝色 ，不符合题意；
D恰好完全反应固体质量最多为10.8+43.2+2＝56g，反应后固体的质量不可能超过56g ，不符合题意；
故选B。
氢气质量与反应时间关系图
１．等质量的不同金属分别与足量的酸反应 ２．等质量相同的酸分别与足量的金属反应
倾斜程度可表示产生氢气的快慢：金属活动性越强，倾斜度越大，产生氢气越快。 倾斜程度可表示产生氢气的快慢：金属活动性越强，倾斜度越大，产生氢气越快。 若金属的化合物化合价为+2价，相对原子质量越小，生成氢气的质量越大
３．等质量的不同金属中分别逐渐滴加等质量相同的酸 ４．等质量相同的酸分别逐渐加入等质量的不同金属
坐标图表示完全反应后关系：倾斜程度不表示反应快慢。 横坐标越靠近坐标原点，分别反应消耗的少量等质量的酸，生成的氢气质量都相等 横坐标离坐标原点较远，分别与过量等质量的酸反应，相对原子质量小的，产生氢气质量大。 坐标图表示完全反应后关系：倾斜程度不表示反应快慢。 横坐标越靠近坐标原点，分别反应消耗的少量等质量的金属，相对原子质量小的，产生氢气质量大， 横坐标离坐标原点较远，分别与过量等质量的金属反应，消耗的酸的质量相同， 生成的氢气质量都相等。
注意：Al虽然是+3价，但是可以利用化合价和相对原子质量的比等效
Fe + 2HCl=FeCl +H ↑ 2Al + 6HCl=2AlCl3+3H ↑
56 2 2×27 3×2
m x m y
通过上式可知：Al的等效＋２价的相对原子质量＝＝18
【典例4.1】（2023广西壮族真题）向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A、，，。因为金属足量则稀盐酸完全反应。如反应73份质量的HCl，溶液质量的增加情况为：镁增加24-2=22份，铝增加份，铁增加56-2=54份，所以溶液增加质量Fe>Mg>Al，图示正确；
B、消耗73份质量的HCl需要镁的质量为24份，铝的质量为份，铁的质量56份，所以消耗相同质量的稀盐酸需要金属的质量Fe>Mg>Al，金属过量，最终稀盐酸全部消耗，则最终消耗稀盐酸质量相同。图示正确；
C、向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，最终生成的氢气质量相等，镁的金属活动性强于铝强于铁，故镁的反应速率大于铝大于铁，图示正确；
D、从B分析可知，最终稀盐酸全部反应，消化金属的质量Fe>Mg>Al。金属活动性Mg>Al>Fe，则相同时间内消耗的金属Mg>Al>Fe。图示错误。
故选D。
【对点训练4.1】（2022山东济宁）相同质量的镁、铁、锌三种金属，分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应，生成氢气质量与反应时间关系见如图，分析图像判断，下面说法正确的是（　　）
A．金属锌反应速率最大
B．金属锌的活动性最强
C．金属镁生成氢气质量最多
D．金属铁消耗稀硫酸质量最多
【答案】C
【解答】解：A、由图象可知，至完全反应，镁用的时间最短，则金属镁反应速率最大，故选项说法错误。
B、由图象可知，至完全反应，镁用的时间最短，则金属镁的活动性最强，故选项说法错误。
C、纵坐标表示生成氢气的质量，则金属镁生成氢气质量最多，故选项说法正确。
D、由质量守恒定律，生成的氢气中氢元素的质量来自于硫酸中氢元素的质量，金属镁与稀硫酸反应生成氢气质量最多，则金属镁消耗稀硫酸质量最多，故选项说法错误。
故选：C。
【拓展4.1】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，反应完成后有2种金属剩余，则它们生成氢气的质量关系可能是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】若三种金属都过了量，生成的氢气质量相同，若三种金属都少量，生成的氢气Mg＞Fe＞Zn，即消耗的酸Mg＞Fe＞Zn，若有两种金属剩余，说明Mg和Fe有剩余，那么它们生成的氢气质量也相等，故C正确
【典例4.２】（2023河南真题）某金属混合物由Mg、Al、Zn、Fe四种金属中的两种组成。4g该金属混合物与足量的盐酸充分反应，得到0.2g氢气，则该金属混合物的组成不可能是（ ）
　　　A. Mg和A1 B. Fe和Al C. Fe和Mg D. Mg和Zn
【答案】A
【解析】设生成0.2g氢气需要金属的质量分别为：锌的质量的x，镁的质量为y，铁的质量为a，铝的质量为b；则：
x=6.5g
y=2.4g
a=5.6g
b=1.8g
某金属混合物由Mg、Al、Zn、Fe四种金属中的两种组成。4g该金属混合物与足量的盐酸充分反应，得到0.2g氢气，则该金属混合物的组成不可能是Mg和A1。
故选A。
【对点训练４.２】（2021九上·杭州月考）有一包金属粉末，可能由Mg、Zn、Fe、Al、Ag这几种金属中的一种或几种组成。取该样品2.4g，加入100g稀硫酸恰好完全反应，只得到0.2gH2和无色溶液。下列说法正确的是（　　）
A．样品中一定只含有Mg
B．样品中一定不含有Ag，可能含有Fe
C．该粉末中最多含有3种金属
D．100g稀硫酸中含H2SO4质量为19.6g
【答案】C
【解析】【分析】由银不与硫酸反应，铁与硫酸反应生成浅绿色溶液，及锌、镁、铝与硫酸反应产生氢气的质量关系分析，结合题中所给氢气质量进行判断。
【解答】银不能与硫酸反应，2.4克Mg、Zn、Fe、Al 分别与硫酸反应生成氢气质量关系分别为：
Mg－－H2 Zn－－H2 Fe－－H2 2Al －－3H2
24 2 65 2 56 2 18 2
2.4g 0.2g 2.4g 0.07g 2.4g 0.09g 2.4g 0.27g
样品2.4g，加入100g稀硫酸恰好完全反应，只得到0.2gH2和无色溶液，说明一定不含不能与酸反应的银，铁与硫酸反应生成溶液为浅绿色，则一定不含铁，可能含有镁，该金属最多含有的物质是镁、铝、锌三种，由0.2克氢气中氢元素质量守恒可知，硫酸的质量为0.2g，C符合题意。 故选C。
真题演练
（2023·湖南株洲·中考真题）现有X、Y、Z三种金属，为探究其金属活动性顺序，进行了如下实验：①将X和Z分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Z不反应；②将Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化。则有关X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是
A．X>Y>Z B．X>Z>Y C．Y>X>Z D．Z>X>Y
【答案】B
【详解】由题意可知，将X和Z分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Z不反应，说明活动性X>Z，将Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化，说明活动性Z>银>Y，所以X、Y、Z的金属活动性顺序为：X>Z>Y，故选：B。
（2023·湖南永州·统考中考真题）三种金属X、Y、Z相互之间的反应关系如下：
，Z和不反应
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
【答案】D
【详解】Y能和硫酸反应，Z不能和硫酸，则说明在金属活动性顺序中，Y位于氢元素前面，Z位于氢元素后面，则Y位于Z前面，Z能将X从其化合物中置换出来，则Z位于X前面，则金属活动性顺序：Y>Z>X。
故选D。
【2023重庆B真题】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
【答案】C
【解析】A、活动性弱的金属使用的更早，因为活动性越弱，越容易制得，故A正确；
B、铁的化学性质活泼，易发生反应，不易保存，能说明铁比铜活泼，故B正确；
C、氧化铁是金属氧化物，铜是金属单质，氧化铁能与盐酸反应而铜单质不能，不能说明铁比铜活泼，故C错误；
D、铁能与硫酸铜溶液反应，说明铁比铜活泼，故D正确。
故选C。
【2023甘肃白银真题】现有X、Y、Z三种金属，如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，而Z没有变化；如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生气泡，Y不反应。根据以上实验事实，判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A. Z、Y、X B. X、Z、Y C. X、Y、Z D. Y、X、Z
【答案】C
【解析】根据金属活动性的应用，在金属活动性顺序里，位于前面的金属能将后面的金属从盐溶液中置换出来， Y放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，说明Y的活动性大于银；Z放入硝酸银溶液中，Z没有变化，说明银的活动性大Z，综合所述可知Y活动性大于Z；
根据第二条应用可知，位于氢前的金属能将稀盐酸、稀硫酸中的氢置换出来，X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生气泡，Y不反应，说明X活动性大于氢，氢的活动性大于Y，故X的活动性大于Y；综合上述可可知，活动性顺序为X、Y、Z；故选C。
（2023九上·慈溪月考）将等质量的镁、铁、锌，分别放入三份质量分数相同的稀盐酸中，反应生成的氢气质量与反应时间的关系如图所示。根据图中信息，下列判断正确的是（　　）
A．图线 y 表示镁的反应情况 B．镁一定过量
C．锌一定过量 D．镁消耗稀盐酸的质量最大
【答案】B
【解析】【分析】根据金属与酸反应时，活动性越强，产生等量氢气所用时间越短，由质量守恒定律可知，产生氢气质量越多消耗酸的质量越多分析。
【解答】A、镁、铁、锌三种金属中，镁的活动性最强，与酸反应速率最快，则x为镁的反应情况，不符合题意；
B、由图示可知，x为铁的图像，y为锌的图像，z为铁的图像，镁和锌生成氢气质量相等，说明镁一定过量，未完全反应，符合题意；
C、等质量的锌产生氢气质量小于铁产生氢气质量，说明锌可能刚好完全反应，可能过量，不符合题意；
D、由图像可知，铁产生氢气质量最多，则消耗盐酸质量最大，不符合题意；
故选B。
【2022湖北黄石中考】向装有等量的同种盐酸的四支试管中，分别随机加入相同规格的Mg、Fe、Cu、Ag片，甲和丙均有气泡产生，且丙更剧烈，乙和丁无明显现象（如图）。则甲中放置的是（ ）
A. Mg B. Fe C. Cu D. Ag
【答案】B
【解析】活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来；活动性越强的金属与酸反应越剧烈，即反应放出氢气的速度越快；
活动性镁大于铁大于铜大于银；甲和丙均有气泡产生，且丙更剧烈，乙和丁无明显现象，则丙为镁、甲为铁，乙、丁为铜、银中的一种；
故选B。
【2023山东聊城真题】为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，下列实验方案能达到目的的是（ ）
A. 将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中
B. 将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中
C. 将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中
D. 将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中
【答案】B
【解析】A、将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中，只有铁与稀盐酸反应生成气体产生气泡，而铜、银都不与稀盐酸反应，只能够证明铁的金属活动性比铜、银强，但不能验证铜、银活动性的关系，选项错误；
B、将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中，铜不与氯化亚铁反应，证明铜的活动性比铁弱，铜能够与硝酸银反应生成银和硝酸铜，证明铜的活动性比银强，选项正确；
C、将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中，铜、银都不与硫酸亚铁反应，证明铜、银的活动性都比铁弱，但不能验证铜、银活动性的关系，选项错误；
D、将Fe放入稀盐酸，铁与稀盐酸反应生成氢气产生气泡，证明铁位于金属活动性顺序表中氢的前面，Cu放入AgNO3溶液中反应生成硝酸铜和银，证明铜的活动性比银强，但不能验证铁与铜的活动性的关系，选项错误，故选B。
（2021·浙江温州·中考真题）通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】A、铁球能和稀硫酸反应有气泡产生，银球和铜球不与稀硫酸反应，无法比较三种金属的活动性强弱，故A错误。
B、铜球和银球都不与硫酸亚铁反应，无法比较三种金属的活动性强弱，故B错误。
C、铜球、银球、铁球都不与硫酸亚铁反应，无法比较三种金属的活动性强弱，故C错误。
D、铁球能置换硫酸铜溶液中的铜，铁球表面有红色的铜析出，说明铁的活动性大于铜，银球不能置换硫酸铜溶液的铜，说明银的活动性小于铜，可以比较三种金属的活动性强弱，故D正确。
故选D。
（2023·浙江宁波·统考中考真题）室外的铁制栏杆在多雨季节易生锈，小宁对铁生锈的条件进行了探索，实验装置如图。3天后，发现只有装置C中的铁丝生锈了。

（1）装置A中生石灰的作用是_________。
（2）装置B、C中的实验现象说明与_________接触是铁生锈的条件之一。
【答案】 吸收瓶内空气中的水蒸气 空气或者氧气
【详解】（1）根据“室外的铁制栏杆在多雨季节易生锈”可知铁生锈可能与空气中水蒸气有关，B装置中的铁只与水接触，C装置中的铁与水和空气接触，根据控制变量法原则，A装置中的铁只与氧气接触，要除去空气中的水，生石灰能与水反应生成氢氧化钙，能吸收空气中的水蒸气，装置A中生石灰的作用是吸收瓶内空气中的水蒸气；
（2）B装置中的铁只与水接触，不能生锈，C装置中的铁与水和空气接触，能生锈，装置B、C中的实验现象说明与空气接触是铁生锈的条件之一。
（2023·浙江温州·统考中考真题）金属与酸反应会放出热量。为深人研究金属和酸反应的特点，小明用如图甲所示装置进行实验：在烧瓶中加入0.48克镁和足量的溶质质量分数为的稀盐酸，塞紧瓶塞，利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验，得到相关曲线如图乙。
（1）图乙中，能支持锌比铁活动性强的证据是 。
（2）实验中，若0.48克镁完全反应，至少需要稀盐酸多少克？ （镁与盐酸反应的化学方程式为：）
（3）解释镁与稀盐酸反应，0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因： 。
【答案】 相同时间内锌与盐酸反应时增大的气压比铁大 设需要盐酸溶质的质量为x，
x=1.46g，
稀盐酸溶液质量，
答：需要加入稀盐酸的质量为10克。 0~40秒，镁与盐酸反应生成氢气并放出大量的热，气压快速增大；40~80秒，温度降低，气压下降
【详解】（1）分析图乙可知，相同时间内锌与盐酸反应时增大的气压比铁大，说明锌比铁活动性强；
（2）见解析；
（3）分析图乙数据可知：0~40秒，镁与盐酸反应生成氢气并放出大量的热，气压快速增大；40~80秒，温度降低，气压下降。
（2023·杭州）《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形。其流程图如下所示：
熔炼过程中，氧化铁与一氧化碳在高温下反应的化学方程式
为　 　。
通过搅拌向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量，此过程体现了氧气的　 　
（选填“氧化性”或“还原性”）。“黑色湿泥”（有效成分为磷酸铁FePO4）作为熔剂可加快反应，磷酸铁属于　 　类物质（选填“酸”“碱”或“盐”）。
【答案】（1）Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
（2）氧化性；盐
【知识点】酸、碱、盐的鉴别；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）根据氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳分析；（2）根据氧气的氧化性，盐是由金属离子和酸根离子形成的化合物分析。
【解答】（1） 氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ；
（2）通过搅拌向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量，此过程体现了氧气的氧化性， 磷酸铁由金属离子和酸根离子构成，属于盐。
故答案为：（1） Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ；（2）氧化性；盐。
【2022山东泰安】金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。请用所学化学知识回答下列问题：
（1）“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料一新型镁锂合金，该合金具有减震、消噪和抗电磁干扰性能。关于该材料，下列说法不正确的是 (填字母序号)。
该材料硬度很小
该材料对电磁波有屏弊作用
该材料可有效的降低卫星发射时的噪音
（2）某同学在探究金属与盐溶液反应实验时，向铝粉和锌粉的混合物中加入一定质量的Mg(NO3)2和AgNO3混合溶液，充分反应后，过滤，可得到滤渣和滤液。则反应后滤液的质量比反应前混合溶液的质量_______(填“增大”或“减小”)：若滤渣中含有三种金属，则此时滤液中的溶质是_______(填化学式)。
【答案】（1）A （2）减小；Mg(NO3)2和Al(NO3)3
【解析】
（1）A、合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，故说法错误；
B、该合金具有抗电磁干扰性能，对电磁波有屏弊作用，故说法正确；
C、该合金具有消噪性能，可有效的降低卫星发射时的噪音，故说法正确；
故选：A；
（2）根据金属活动性顺序 ，向铝粉和锌粉的混合物中加入一定质量的Mg(NO3)2和AgNO3混合溶液，Mg(NO3)2不参与反应，铝先与硝酸银反应生成硝酸铝和银，待铝完全反应后，锌再与硝酸银反应生成硝酸锌和银，根据化学方程式可知，27份质量的铝与硝酸银反应生成324份质量的银，固体质量增加，溶液质量减少，根据化学方程式可知，65份质量的锌与硝酸银反应生成216分质量的银，固体质量增加，溶液质量减少，故充分反应后溶液质量减小；
若滤渣中含有三种金属，则三种金属分别是银、锌和铝，说明硝酸银量不足，只有铝与硝酸银反应，锌未参加反应，则此时滤液中的溶质是硝酸镁与硝酸铝，化学式为：Mg(NO3)2和Al(NO3)3。
【2023广东广州真题】我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。
（1）日常生活中，适合制作电缆的金属是______（填标号）。
A. 金 B. 铜 C. 汞 D. 钨
（2）明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法，如图a。
①原料锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡和二氧化碳，化学方程式为______。
炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是______。
图b为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3，高温易分解生成
ZnO。
泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量，泥罐内煤粉的主要作用是______。
已知锌的沸点为907℃。泥罐下部温度可达1200℃，上部约为600℃，该工艺从 反应混合物中收集液态锌的方法属于______（填标号）。
A．结晶 B．蒸发 C．蒸馏 D．升华
③必须冷却后才能取锌，是为了防止发生反应：______（写化学方程式）。
（4）湿法冶金利用置换反应。向Cu（NO3）2、AgNO3混合液中加入Fe粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中一定不含的金属阳离子是______。
【答案】（1）B （2） ①. ；②. 形成合金熔点降低
（3）①. 作还原剂 ②. C ③.
（4）银离子或Ag+
【解析】（1）适合制作电缆的金属应该具有良好的导电性，且价格还应该便宜，
A、金具有导电性，但是价格昂贵，不符合题意；
B、铜具有良好的导电性，且价格低廉，符合题意；
C、汞在常温下是液态，不符合题意；
D、钨的熔点高，不适合制作电缆，不符合题意；
故选B；
（2）①原料锡砂中的SnO2和木炭高温下反应得到锡和二氧化碳，该反应的化学方程式为；
②合金的熔点低于其组成中纯金属的熔点，炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是形成合金熔点降低；
（3）①煤粉的主要成分是碳，在高温的条件下，碳酸锌分解为氧化锌和二氧化碳，在罐中，碳与氧化锌在高温的条件下反应生成锌和二氧化碳，碳能夺取氧化锌中的氧将其还原为锌，所以泥罐内煤粉的主要作用是做还原剂；
②由于锌的沸点为907℃，泥罐下部温度可达1200℃，上部约为600℃，此时锌由气态转化为液态；
A、结晶是物质由液态变为固态的过程，不符合题意；
B、蒸发是指将溶液中的溶剂通过加热使其除去水分，剩下溶质固体，蒸发的目的是将溶液中的溶质分离出来，不符合题意；
C、蒸馏是将液体先通过加热使其气化，再通过冷凝使其液化的过程，蒸馏是根据混合物的沸点不同进行分离，锌的沸点为907℃，泥罐下部温度可达1200℃，上部约为600℃，在冷凝区，锌由气态转化为液态，故工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于蒸馏，符合题意；
D、升华是指固态物质不经液态直接变为气态的过程，不符合题意；
故选C；
③必须冷却后才能取锌，是为了防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌，该反应的化学方程式为；
（4）根据金属活动性顺序：铁＞氢＞铜＞银，向Cu（NO3）2、AgNO3混合液中加入Fe粉，铁会先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，待硝酸银反应完全，铁有剩余，铁会与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则为银和铜，可确定硝酸银中的银一定被全部置换出来，无法判断硝酸铜是否有剩余，则滤液中一定不含的金属阳离子是阴离子银离子（Ag+）。
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