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金属的性质
) 一 、金属材料 50多年前，美国有个叫比勒的冶金学家，有一次他在试验镍钛合金时，发现这种合金被加热时，敲打它会发出清脆的铃声，放冷后则发出沉闷的声音。为什么温度不同时声音会不一样呢？他经过研究，发现原来奥秘存在于材料的内部结构上。有一类合金材料，它在一个特定温度区域内，存在一定的内部结构的特殊变化。在冷却到某一温度以下时，它的晶体结构不稳定。这时它具有很大的可塑性，在外力下，它易变形。而一旦除去外力，温度上升到特定点时，不稳定结构又会变成稳定的结构，它就恢复原形。于是，科学家把这种能恢复自己形状的效应叫作“形状记忆效应”，把有这类特性的合金材料叫作“记忆合金”。 定义：金属材料包括纯金属及其它们的合金，所以金属材料可能为单质，也可能为混合物 铁 铝 铜 金 汞 金属外观性质铁银白色固体密度为 7.8×103 千克/米 3，有铁磁性，纯铁较软，含杂质时较硬。铝银白色固体密度 2.7×103 千克/米 3，质轻、延展性（铝箔）、导电性、导热性好铜红色固体密度 8.92×103 千克/米 3，导电性、延展性、导热性好。金金黄色固体延展性好（金箔）、导电性好。不易与其他物质反应（稳定）汞银白色液体易热胀冷缩，有毒。常温下唯一的液体金属。
注意：金属氧化物等不属于金属材料 1、金属的物理性质 ①、金属的用途非常广泛，不同的金属有不同的用途。而金属的用途是由金属的性质决定的。为了研究金属的性质，推测某些金属的用途，或根据应用的需要去寻找具有某种特性的金属，我们能否初步建立常见金属的性质和用途的关系？ 金属特性用途金质地较软，延展性是金属中最高的，价格昂贵，在空气中稳定，不易与水、CO等发生反应银非常优良的导体，较柔软锡熔点低铁易导热，是人体合成血红蛋白的必需元素铜良好的导电性
③、金属物理性质的差异 （1）大多数金属都呈银白色，但铜却呈紫红色，金呈黄色 （2）常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但体温计中的汞却是液体，俗名：水银 （3）金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大 2．金属的用途 在已经发现的一百多种元素中，绝大多数是金属元素，金属在我们的生活中有着广泛的应用。物质的性质在很大 程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的因素，在考虑物质的用途时，往往还需要考虑价格、资源、是否美观、 使用时否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。 如： ①铁能制成铁锅，不仅由于铁具有良好的导热性，还因为铁具有良好的延展性，来源广泛，价格便宜且能补充人体所需的铁元素； ②银是导电性最好的金属，而且回收率几乎达到100%，很多精密仪器都用银做导线。 ③铜由于具有良好的导电性，常用作导线、电缆；铜由于具有良好的导热性，常用作一些导热皿，铜具有良好的延展性，可拉成铜丝等 二、合金 1．合金的定义：一种金属与其他金属（或非金属）熔合形成的具有金属特性的混合物 注意： ①合金是混合物 ②合金中必有金属，但同时可以含有非金属 ③合金具有金属特性，即合金不是几种金属简单地混合在一起，它具有金属特性 注意：熔合＝熔化后均匀混合。在表面镀上另一种金属不是合金。 2．合金与纯金属性质的差异 【实验·探究】合金与组成它们的纯金属性质的比较 【实验设计】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较其硬度 【实验结论与解释】如下表所示 性质比较现象黄铜铜焊锡锡光泽和颜色黄色金属光泽紫红色金属光泽浅灰白色金属光泽银白色金属光泽硬度大小大小结论合金与组成它们的纯金属在性质上有很多差异
比较焊锡和武德合金（铅、铋、锡、和镉组成的合金）的熔化温度 纯金属合金熔点/℃铅镉铋锡焊锡武德合金32732127123218370结论合金的熔点一般比它的各成分金属低
（1）合金的硬度、强度一般比它的各成分金属大 （2）合金的熔点一般比它的各成分金属低 （3）合金一般它的各成分金属具有较强的韧性、抗腐蚀性 3．合金的种类和用途 常用的合金：铁合金、铝合金、铜合金、钛合金等 铁合金是应用最多的金属材料，分为生铁和钢两种。生铁和钢区别是含碳量不同，生铁的含碳量在2~4.3%，钢的含碳量为0.03~2% 生铁和钢的比较如下表 纯铁生 铁钢含碳量02%－4.3%0.03%－2% 机械性能 非常软，延展性好 硬而脆，无韧性 坚硬,韧性大,弹性好 加工方法 可铸可锻可压延 可铸而不可锻 可铸可锻可压延用途无制铁锅、机床底座等。制作车身、刀具、量具、模具。
（2）几种常见合金的主要成分、性能和用途 合金主要成分主要性能主要用途球墨铸铁铁、碳、硅、锰机器强度好在某些场合可代替钢锰钢铁、锰、碳韧性好、硬度大钢轨、挖掘机铲斗、 坦克装甲、自行车架不锈钢铁、铬、镍抗腐蚀性好医疗器械、炊具、 容器、反应釡黄铜铜、锌强度高、可塑性好、 易加工、耐腐蚀机器零件、仪表、日用品青铜铜、锡强度高、可塑性好、 耐磨、耐腐蚀机器零件如轴承、齿轮等白铜铜、镍光泽好、耐磨、 耐腐蚀、易加工钱币、代替银做饰品焊锡锡、铅熔点低焊接金属硬铝铝、铜、镁、硅强度和硬度好火箭、飞机、轮船等制造业18K黄金金、银、铜光泽好、耐磨、易加工金饰品、钱币、电子元件18K白金金、铜、镍、锌光泽好、耐磨、易加工金饰品
钛合金具有熔点高、密度小、易于加工、抗腐蚀强等特点，广泛用于 航天、航海中，且与人体具有很好的“相容性”，还可用作人造骨等。 （三）金属的污染和回收利用 金属污染来源： ①日常生活废弃的金属垃圾；②大量工业废弃的金属垃圾；③工厂排出含重金属的污水。 重金属目前尚没有非常严格的定义，常指密度、相对原子质量大，对人体有害的金属元素，尤其是铅、汞、镉、银、铜等。 金属污染的危害 ①浪费大量资源； ②铝等金属在自然界不会自行分解，积累在土壤中，破坏土壤结构； ③含铅、镉等有毒金属被腐蚀后，导致土壤和地下水源重金属污染 ④大量使用含铅汽油和废弃的电池都可引起土壤重金属污染。（汽油加铅是为了抗爆震，现在早已停止了） 防治金属污染方法 ①垃圾进行分类回收； ②分类回收各种废弃的金属材料； ③使用无铅汽油； ④废旧电池不能任意丢弃； ⑤工业废水和废渣不能任意排放和堆放 金属的回收利用 普遍回收的金属包括：铝、铅、铁、铜、锡等 回收旧金属的意义：节约资源和能源；减少环境污染 (
金属的化学性质
) 我们已学过金属有哪些化学性质？ 答： 。 ①金属跟氧气的反应 实验一、 1、将一根镁带、一根铜丝同时放在酒精灯的外焰上加热，观察到______银白色镁带很快燃烧起来，发出耀眼的强光，放出大量的热，生成一种白色固体；红色铜丝不会燃烧，但表面变成黑色。 2、将不燃烧的铜丝插入盛有盐酸的试管中，观察到___溶液变成蓝绿色 上述反应的化学方程式： 2Mg+O22MgO 2Cu+O22CuO CuO +2HCl == CuCl2 + H2O 结论：有些金属能在空气中燃烧，如镁；有些金属能在纯氧中燃烧，如铁；有些虽不能燃烧，但也会反应，生成氧化物，如铜、铁、铝等分别能生成氧化铜、氧化铁、氧化铝。氧化铝是一层致密的保护膜。 反应方程式 反应现象 点燃 1．红磷在空气中燃烧：4P+5O2=====2P2O5 生成大量的白烟(P2O5 固体小颗粒)，发黄光，放热；可验证氧气约占空气总体积的。 点燃 2．木炭在空气(氧气)中充分燃烧：C+O2=====CO2 ①空气：燃烧不剧烈，发出红光，生成一种使澄清石灰水变浑浊的无色气体。 ②氧气：剧烈燃烧，发出白光，生成一种使澄清石灰水变浑浊的无色气体。 注：现象不能直接说生成了 CO2。 点燃 3．木炭的不充分燃烧：2C+O2=====2CO 除燃烧现象外，其他现象不明显。 点燃 4．一氧化碳燃烧：2CO+O2=====2CO2 蓝色的火焰，生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体。 点燃 5．硫在空气(氧气)中燃烧：S+O2=====SO2 ①空气：发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体。 ②氧气：明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味气体。 注：现象不能直接说生成了 SO2。 点燃 6．氢气在空气(氧气)中燃烧：2H2+O2=====2H2O 产生淡蓝色的火焰。 点燃 7．铁在氧气中燃烧：3Fe+2O2=====Fe3O4 剧烈燃烧、火星四射、放热、生成黑色固体。 注：铁不能在空气中燃烧。 8．铁在空气中缓慢氧化：4Fe+3O2========2Fe2O3 生成红棕色固体。 9．铜在空气(氧气)中受热：2Cu+O2==Δ ==2CuO 固体由红色变成黑色。 点燃 10．镁在空气(氧气)中燃烧：2Mg+O2=====2MgO 燃烧、放出大量的热、同时放出耀眼的白光，生成白色固体。 11．铝与氧气反应：4Al+3O2==2Al2O3 ①缓慢氧化：无明显现象。 ②燃烧：耀眼的强光，放出大量的热,生成灰色固体。 注：均生成致密的氧化膜，保护铝。
②金属跟酸的反应 实验二：将铝片放入盛有稀盐酸的试管中，观察并记录现象：__ _。 思考1：铝制容器在实用时应注意些什么？ 答： 。 思考2、是否所有的金属都能被酸腐蚀？ 实验三、1、取少量镁条、锌粒、铜片分别放入盛有稀盐酸的3支试管中，观察到：________________________________ 2、产生气体的试管口点燃，会发生爆鸣声，说明产生的是氢气。 反应的化学方程式分别为： Mg+ H2SO4==MgSO4+H2↑ Zn+ 2H2SO4==ZnSO4+ H2↑ 结论：铝、镁、铁、锌等金属能跟稀硫酸、稀盐酸反应产生氢气，而铜等却不能跟稀硫酸、稀盐酸反应。 你能总结出金属的性质及反应前提？ 答： 。 硝酸和浓硫酸具有强氧化性，与金属反应不生成H2，而生成水 2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
Fe+6HNO3(浓)=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O 思考：实验室制取氢气选择什么药品最适宜？选择浓盐酸有什么不好？选择稀硫酸和铜反应可以吗？ 答： 。 实验室制取氢气 药品：锌 稀硫酸（稀盐酸） 原理：Zn+ 2H2SO4==ZnSO4+ H2↑ 仪器：启普发生器 气体收集：排水法 向下排空气 思考：金属与酸反应的条件：（金属活动顺序表中H前面的金属） (1)金属与盐酸的反应 Mg +2HCl===MgCl2 +H2↑ 现象：剧烈反应，白色固体溶解,在固体表面生成大量气泡，得到无色溶液 Zn+2HCl ===ZnCl2 +H2↑ 现象：白色固体溶解，在固体表面生成大量气泡，得到无色溶液 Fe+2HCl === FeCl2 +H2↑ 现象：铁粉逐渐溶解，在固体表面生成大量气泡，得到浅绿色溶液 (2)金属与硫酸的反应 此性质与盐酸类似 讨论：分别用 Mg、Al、Zn、Fe 和足量稀盐酸反应，要制取 2g H2 分别消耗四种金属的质量？它们的大小关系是： 。换言之，相同质量的四种金属和足量的酸反应，生成氢气的质量大小关系是： 。 相等质量的金属（表面积也相同）和酸（酸的种类和浓度、质量都相同）反应产生 H2 和时间的关系大致如下图所示。 注：①等质量金属跟足量酸反应，放出氢气由多至少的顺序：Al＞Mg＞Fe＞Zn ②等质量的不同酸跟足量的金属反应，酸的相对分子质量越小放出氢气越多。 ③等质量的同种酸跟足量的不同金属反应，放出的氢气一样多。 ④在金属＋酸→盐＋H2↑反应后，溶液质量变重，金属变轻。 ③金属与盐溶液反应： 实验1： 在盛有硫酸铜溶液的试管里浸入一段洁净的铁丝，过一会儿取出，观察有什么变化___ ,化学反应方程式为_______________________________ 在盛有硫酸亚铁溶液的试管中，进入一段洁净的铜丝，过一会儿取出，观察到_____________________________。 ∴金属活动性______________________________ 在盛有硝酸银溶液和硫酸锌的试管中，分别浸入一段洁净的铜丝，过一会儿取出，观察到_________________________________ 反应的化学方程式为：____________________________ ∴金属活动性： _______________________________ 思考：金属与盐溶液反应的条件：（在金属活动顺序表中，前面的金属可以把后面的金属从其盐溶液中置换出来） ④置换反应 思考：上述反应与前面学过的化合、分解、复分解反应有什么不同？ 单质+化合物=化合物+单质 1、由一种单质跟一种化合物起反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。 2、 通式：A＋BC＝AC＋B 或 A＋BC＝BA＋C 3、 金属跟酸、金属跟盐的反应都是置换反应。 思考：化学方程式：CO+CuO ＝Cu+CO2 ，这是不是置换反应？为什么？ 答：不是置换反应，反应物都是化合物，没有单质，不符合置换反应的定义 项目特点举例简单表示化合反应多变一C + O2 =点燃= CO2A + B +… → C分解反应一变多2H2O2 =MnO2= 2H2O + O2↑A → B + C +…复分解反应二换二NaCl + AgNO3 == NaNO3 + AgCl↓AB + CD → AD + CB置换反应一换一Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑A + BC → B + AC
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。 湿法炼铜 原理：先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来 主要化学方程式：Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu ⑤、金属活动性顺序的应用规律： K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au 金属活动性顺序在实际应用中的意义 1可判断金属的化学活动性：在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强 2可判断金属能否与酸发生置换反应而产生氢气 3在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸里的氢，排在氢后面的金属不能置换酸里的氢 4可判断金属能否跟盐溶液发生置换反应 5在金属活动性顺序中，只有排在前面的金属，才能把排在后面的金属从它们的可溶性盐溶液里置换出来（前金置后金，除了K、Ca、Na）。根据金属单质和盐中金属离子在金属活动性顺序表中的位置，即可判断金属单质能否跟盐溶液反应 说明： 判断金属与某种金属化合物溶液能否发生置换反应，一要看金属是否排在化合物中的金属的前面，二要看该化合物是否溶于水，如Fe与AgCl不能发生置换反应，因为AgCl不溶于水 用金属跟金属化合物溶液发生置换反应时，一般不用很活泼的K、Ca、Na等，因为这些金属常温下和水发生反应，不能置换出金属化合物溶液里的金属 几种金属与一种盐溶液反应时，活动性强的先与盐溶液反应。 比较金属活动性强弱的方法：（与氧气反应；与酸反应；与盐溶液反应） 防止金属腐蚀的常用方法 铁钉锈蚀的条件探究 【材料准备】带塞子的试管若干支、普通铁片（或铁钉）、蒸馏水、干燥剂（生石灰）。 【设计实验方案】根据上述材料，小组同学一起设计实验方案： ①取 3 支试管： A 试管中是水和空气； B 试管中是装有干燥剂的干燥空气； C 试管中是煮沸过的蒸馏水。 ②3 支试管中各放入一枚铁钉，B、C 试管用塞子塞紧试管口。 ③几天后，观察实验现象。 【实验现象】几天后铁钉的变化： A：普通铁片，水、空气。（一半浸入水中）B：普通铁片，空气。（内有干燥剂） C：普通铁片，蒸馏水。（无空气） 【分析得出结论】 通过 A、B 的比较可知铁的锈蚀与 有关， 通过 A、C 的比较可知铁的锈蚀与 有关；本实验中 为对照组。 结论：金属的锈蚀与 等物质接触有关。 【继续探究】取一支试管 D，装入一半水和一半空气中，放入一枚纯铁钉，几天后，观察到： 。 结论：金属的锈蚀与 有关。 金属防锈的方法金属锈蚀的原因： 外因：周围环境中水、空气等物质的作用（水、O2、CO2等） 内因：金属内部结构 金属防锈措施： 保护膜法----油漆、涂油、电镀、烤蓝等 改变金属内部结构----不锈钢 Ps：铁在酸、碱、盐溶液中生锈更快。铜在空气中与水蒸气、二氧化碳、氧气缓慢作用会生成“铜绿”。 【2Cu+H2O+O2+CO2===Cu2(OH)2CO3】“铜绿”也是孔雀石的主要成分，孔雀石常用作装饰品。 一、金属材料 1.在下列有关合金的描述中，正确的是( ) ①合金中至少含有两种金属 ②合金中的元素以化合物的形式存在 ③合金中一定含有金属 ④合金一定是混合物 ⑤生铁是含有很多杂质的铁的化合物 ⑥合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，耐磨性能更好 A. ①②③④⑤⑥ B. ①② C. ①③④ D. ③④⑥ 2.下列对金属和金属材料的认识中，不正确的是（　　） A. 不锈钢是永不生锈的铁合金 B. 铁在潮湿的空气中容易生锈
C. 赤铁矿的主要成分是Fe2O3 D. 回收废旧金属有利于节约金属资源 3.金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途．下列相关说法中不正确的是（　　） A. 钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨骼
B. 铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具
C. 不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械
D. 铅锑合金的熔点较低、电阻率较大，常用于制成发热体 4.随着人们生活水平的不断提高，汽车已走进千家万户．制造汽车要用到含铜、铁、铝等成分的多种金属材料． （1）在汽车电路中，经常用铜作导线，这是利用了铜的 性． （2）车体多用钢材制造，其表面喷漆不仅美观，而且可有效防止与 接触而生锈． （3）工业上用CO还原赤铁矿冶炼金属铁的化学方程式为 ． （4）在实验室中探究铝、铜的金属活动性顺序，除铝、铜外，还需要用到的试剂是 （填一种即可）． 5.我国建设高铁在促进“一带一路”建设中发挥独特的作用．试回答： （1）铺设火车道轨，一般用的合金钢是 钢材； （2）连接导线的电刷多采用石墨板，是利用其三个优点是 ； （3）高铁车体采用大量的铝合金，其应用的重要目的是（答三点） ，运行时，其能量转化是 ； （4）乘坐高铁在不超重的前提下，下列哪些物品不能带上列车　 （填序号） ①面粉； ②硝酸钾化肥； ③浓硫酸； ④酒精； ⑤红磷． 二、金属的化学性质 6、.将铁分别放入下列溶液中充分反应，反应后溶液质量增加的是（　　） A. ZnSO4 B. CuSO4 C. HCl D. AgNO3 7.如图所示的四个图象，分别对应四种过程，其中正确的是（ ） A. 分别向等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸
B. 分别向等质量的Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸
C. 分别向等质量且足量的Zn中加入等质量且不同浓度的稀硫酸
D. 分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量等浓度且足量的稀硫酸 8、.某同学做了个如图实验，将一个塑料小球放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，小球漂浮于液面，将足量的铁粉投放到烧杯中，充分反应． （1）实验中观察到铁粉表面有 色物质析出，写出有关反应的化学方程式 ． （2）若溶液体积变化忽略不计，则塑料小球浸入液体中的体积跟原来相比 （填“变大”或“变小”“不变”），原因是什么？ ． 9.（2020九上·余姚月考）铜、铁、铝是生活中常见的金属，请回答： （1）黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜 （选填“大”或“小”）。 （2）“双吸剂”的主要成分是还原铁粉，常用于食品保鲜，其原因是铁粉能吸收空气中的 。 （3）用等质量的锌、铁、镁三种金属分別与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是 。（选填字母代号） A. 曲线 X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况
B. 反应后一定有剩余的金属是镁
C. 反应后可能没有剩余的金属是锌和铁 10、.蛋糕等食品包装中的除氧剂是一种黑色粉末状的固体，失效后带有红褐色．某化学课外兴趣小组为了探究其主要成份，将一包未变质的除氧剂分成两份：一份加入稀盐酸中，发现大量气泡产生；另一份加入到氯化铜溶液中，一段时间后溶液颜色变淡绿色，固体逐渐变红．请回答： （1）该除氧剂的主要成份是________ ；失效后红褐色固体的主要成分是________ ． （2）为了验证上述推断是否正确，可以用到一种物理方法，即________； （3）下列有关说法不正确的有（　） A.凡是能与氧气反应的固体物质均可作为食品的除氧剂
B.该除氧剂不可用于牛奶果汁等饮料的保鲜
C.米饭蛋糕等食品的腐败变质属于缓慢氧化
D.一些食品中放小包装袋的氧化钙，主要是利用其能吸收空气中的氧气 11、某化学小组向一定量AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入一定量的Mg粉，充分反应后过滤得溶液A和固体B 对滤液A所含的溶质有以下几种猜想： ①Mg（NO3）2、AgNO3、Cu（NO3）2 ②Mg（NO3）2、Cu（NO3）2 ③Mg（NO3）2、AgNO3 ④只有Mg（NO3）2 经过讨论大家一致认为不合理的猜想是 （填标号），其理由是 ． 【实验探究】若猜想④成立，通过以下实验可确定固体B的成分，请将下表填写完整． 实验步骤现 象固体B的成分 有气泡产生
12 金属是重要的资源，在日常生活中已得到越来越广泛的应用． （1）铜常用于制作导线，因为其具有良好的 ． （2）将纯铝和铝合金相互刻画，纯铝上留下明显划痕，说明 ． （3）对汽车部分钢铁部件进行喷漆可以防止其生锈，原因是 ． （4）如图，向一定量AgNO3溶液中加入铜和锌的混合粉末，充分反应后过滤，的溶液甲和固体乙． ①若乙中含有锌、铜、银三种固体，则溶液甲中所含的金属离子符号为 ，此时向固体乙中加入稀盐酸，发生反应的化学方程式为　 ，该反应类型为 反应． ②若溶液甲显蓝色，是因为　 （用化学反应方程式表示），此时固体乙中一定含有的物质是 ． 三、金属活动顺序与置换反应 13、（2020九上·西湖月考）下列反应属于置换反应的是（ ） A. 2Na+H2O=2NaOH+H2↑ B. Cu（NO3）2+2KOH=Cu(OH)2↓+KNO3
C. CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O D. Fe2O3+3CO 3CO2+2Fe 14、. 为了验证镁、铜两种金属活动性大小，某同学设计了如图所示的实验，为了达到试验目的，溶液应该选择（　　） A. 稀硫酸 B. 硫酸镁溶液 C. 氯化钠溶液 D. 植物油 15（2021九上·金华期中）将X、Y、Z三种金属放入稀硫酸中，发现Y表面有大量气泡产生，再将X、Z两种金属放入硝酸银溶液中，Z表面有银白色固体析出，X无明显现象，由此可知，三种金属活动性由强到弱的顺序为） ） A. X>Z>Y B. Y>X>Z C. Y>Z>X D. Z>Y>X 16、下列现象或事实不能用金属活动性顺序合理解释的是（　　） A. 实验室不能用铜和稀硫酸反应制取氢气
B. 金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝的金属活动性强
C. 铜能将银从硝酸银溶液中置换出来
D. 锌粉、铁粉分别与溶质的质量分数相同的稀盐酸反应，前者产生气泡速率较快，说明锌比铁的金属活动性强 17、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 18、.将一定量金属 M 加入 ZnSO4 和 CuSO4的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是 （ ） A. 金属活动性：M>Zn>Cu B. 滤液中可能只含有一种溶质
C. 滤渣中一定含有金属 M D. 该过程一定发生了如下反应：M+CuSO4=Cu+MSO4 19、.化学小组探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，设计了下图所示实验方案． （1）试管乙中观察到的现象是 ， 反应的化学方程式为 ． （2）同学们经讨论后认为该方案可以优化， 试管的实验是多余的． （3）去掉多余的实验，同学们将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤， 向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，则滤渣的成分可能是 ． 20、.金属在日常生活中有着广泛的用途，常见金属的活动性顺序如图： 请回答下面问题： （1）金属活动性顺序表中的X是________元素。
（2）把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过了一会儿，观察到的现象有________，该反应的化学方程式为________。 （3）向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉，溶液质量随反应时间的变化情况如图所示，图中B点溶液中含有的溶质有________。 21、.小华想测定Cu—Zn合金和Cu—Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶稀盐酸和相关的仪器。 （1）根据现有的条件，你认为只能测出________合金中铜的质量分数。 （2）若想测出该盐酸的质量分数，你认为实验时必须提供和测出的数据是____（选填序号）。 A.参加反应的合金质量
B.参加反应的稀盐酸的质量
C.产生气体的质量． （3）为了测定该合金的组成，小华称取10克该合金粉末，在粉末中加入足量稀盐酸反应，生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线如图，求出该合金中铜的质量分数。（列式计算）
五、金属的腐蚀与防腐 22、（2021九上·龙湾期中）小科利用注射器探究铁生锈的条件，一段时间后，只有乙注射器中的铁丝生锈，下列说法不正确的是（ ） A. 小科先用橡皮帽封住注射孔，向外拉动活塞，放手后观察到活塞恢复原位，认为该装置气密性良好
B. 通过对比甲瓶和乙瓶中的现象，可以说明铁生锈的一个条件是与水接触
C. 通过对比乙瓶和丙瓶中的现象，可以说明防止铁生锈的一个方法是隔绝氧气
D. 实验后向乙瓶中注入过量稀盐酸，观察到溶液变成黄色，不产生气泡。 23、.（2021九上·诸暨期中）我国自主研发的新型涂层和阴极保护联合防护技术应用在珠港澳大桥上，如图所示为大桥的钢结构模型，其中最容易生锈处为（ ） A. A处 B. B处 C. C处 D. D处 24、（2021九上·衢州期中）如图是探究铁锈蚀条件的装置．调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察a中铁生锈，b中没变化。还可以观察到L端与R端液面高度 （填“L高R低”“L低R高”或“一样高”）；该实验能说明铁锈蚀的条件是 。 25、.（2021九上·金华月考）据有关资料报道，世界上每年因腐蚀而报废的金属设备或材料相当于年产量的20%～40%．为探究金属锈蚀的条件，进行如下实验，一周后观察实验现象。请回答下列问题： （1）图中②试管铁钉未生锈的原因是 ； （2）请列举一条防止家中铁锅生锈的方法 。 26、（2021九上·东阳月考）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8分钟较长时间不生锈5分钟3分钟1分钟
（1）该实验有 个变量 （2）通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越 (选填“慢”或“快”)；在 (选填“酸性”“碱性”或“中性”)环境中铁钉生锈速率较快。 28.（2020九上·温岭期中）小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验： 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。 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________。(
金属的性质
) 一 、金属材料 50多年前，美国有个叫比勒的冶金学家，有一次他在试验镍钛合金时，发现这种合金被加热时，敲打它会发出清脆的铃声，放冷后则发出沉闷的声音。为什么温度不同时声音会不一样呢？他经过研究，发现原来奥秘存在于材料的内部结构上。有一类合金材料，它在一个特定温度区域内，存在一定的内部结构的特殊变化。在冷却到某一温度以下时，它的晶体结构不稳定。这时它具有很大的可塑性，在外力下，它易变形。而一旦除去外力，温度上升到特定点时，不稳定结构又会变成稳定的结构，它就恢复原形。于是，科学家把这种能恢复自己形状的效应叫作“形状记忆效应”，把有这类特性的合金材料叫作“记忆合金”。 定义：金属材料包括纯金属及其它们的合金，所以金属材料可能为单质，也可能为混合物 铁 铝 铜 金 汞 金属外观性质铁银白色固体密度为 7.8×103 千克/米 3，有铁磁性，纯铁较软，含杂质时较硬。铝银白色固体密度 2.7×103 千克/米 3，质轻、延展性（铝箔）、导电性、导热性好铜红色固体密度 8.92×103 千克/米 3，导电性、延展性、导热性好。金金黄色固体延展性好（金箔）、导电性好。不易与其他物质反应（稳定）汞银白色液体易热胀冷缩，有毒。常温下唯一的液体金属。
注意：金属氧化物等不属于金属材料 1、金属的物理性质 ①、金属的用途非常广泛，不同的金属有不同的用途。而金属的用途是由金属的性质决定的。为了研究金属的性质，推测某些金属的用途，或根据应用的需要去寻找具有某种特性的金属，我们能否初步建立常见金属的性质和用途的关系？ 金属特性用途金质地较软，延展性是金属中最高的，价格昂贵，在空气中稳定，不易与水、CO等发生反应装饰品银非常优良的导体，较柔软优质导线锡熔点低制保险丝铁易导热，是人体合成血红蛋白的必需元素制铁锅铜良好的导电性做输导电流的导线
③、金属物理性质的差异 （1）大多数金属都呈银白色，但铜却呈紫红色，金呈黄色 （2）常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但体温计中的汞却是液体，俗名：水银 （3）金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大 2．金属的用途 在已经发现的一百多种元素中，绝大多数是金属元素，金属在我们的生活中有着广泛的应用。物质的性质在很大 程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的因素，在考虑物质的用途时，往往还需要考虑价格、资源、是否美观、 使用时否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。 如： ①铁能制成铁锅，不仅由于铁具有良好的导热性，还因为铁具有良好的延展性，来源广泛，价格便宜且能补充人体所需的铁元素； ②银是导电性最好的金属，而且回收率几乎达到100%，很多精密仪器都用银做导线。 ③铜由于具有良好的导电性，常用作导线、电缆；铜由于具有良好的导热性，常用作一些导热皿，铜具有良好的延展性，可拉成铜丝等 二、合金 1．合金的定义：一种金属与其他金属（或非金属）熔合形成的具有金属特性的混合物 注意： ①合金是混合物 ②合金中必有金属，但同时可以含有非金属 ③合金具有金属特性，即合金不是几种金属简单地混合在一起，它具有金属特性 注意：熔合＝熔化后均匀混合。在表面镀上另一种金属不是合金。 2．合金与纯金属性质的差异 【实验·探究】合金与组成它们的纯金属性质的比较 【实验设计】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较其硬度 【实验结论与解释】如下表所示 性质比较现象黄铜铜焊锡锡光泽和颜色黄色金属光泽紫红色金属光泽浅灰白色金属光泽银白色金属光泽硬度大小大小结论合金与组成它们的纯金属在性质上有很多差异
比较焊锡和武德合金（铅、铋、锡、和镉组成的合金）的熔化温度 纯金属合金熔点/℃铅镉铋锡焊锡武德合金32732127123218370结论合金的熔点一般比它的各成分金属低
（1）合金的硬度、强度一般比它的各成分金属大 （2）合金的熔点一般比它的各成分金属低 （3）合金一般它的各成分金属具有较强的韧性、抗腐蚀性 3．合金的种类和用途 常用的合金：铁合金、铝合金、铜合金、钛合金等 铁合金是应用最多的金属材料，分为生铁和钢两种。生铁和钢区别是含碳量不同，生铁的含碳量在2~4.3%，钢的含碳量为0.03~2% 生铁和钢的比较如下表 纯铁生 铁钢含碳量02%－4.3%0.03%－2% 机械性能 非常软，延展性好 硬而脆，无韧性 坚硬,韧性大,弹性好 加工方法 可铸可锻可压延 可铸而不可锻 可铸可锻可压延用途无制铁锅、机床底座等。制作车身、刀具、量具、模具。
（2）几种常见合金的主要成分、性能和用途 合金主要成分主要性能主要用途球墨铸铁铁、碳、硅、锰机器强度好在某些场合可代替钢锰钢铁、锰、碳韧性好、硬度大钢轨、挖掘机铲斗、 坦克装甲、自行车架不锈钢铁、铬、镍抗腐蚀性好医疗器械、炊具、 容器、反应釡黄铜铜、锌强度高、可塑性好、 易加工、耐腐蚀机器零件、仪表、日用品青铜铜、锡强度高、可塑性好、 耐磨、耐腐蚀机器零件如轴承、齿轮等白铜铜、镍光泽好、耐磨、 耐腐蚀、易加工钱币、代替银做饰品焊锡锡、铅熔点低焊接金属硬铝铝、铜、镁、硅强度和硬度好火箭、飞机、轮船等制造业18K黄金金、银、铜光泽好、耐磨、易加工金饰品、钱币、电子元件18K白金金、铜、镍、锌光泽好、耐磨、易加工金饰品
钛合金具有熔点高、密度小、易于加工、抗腐蚀强等特点，广泛用于 航天、航海中，且与人体具有很好的“相容性”，还可用作人造骨等。 （三）金属的污染和回收利用 金属污染来源： ①日常生活废弃的金属垃圾；②大量工业废弃的金属垃圾；③工厂排出含重金属的污水。 重金属目前尚没有非常严格的定义，常指密度、相对原子质量大，对人体有害的金属元素，尤其是铅、汞、镉、银、铜等。 金属污染的危害 ①浪费大量资源； ②铝等金属在自然界不会自行分解，积累在土壤中，破坏土壤结构； ③含铅、镉等有毒金属被腐蚀后，导致土壤和地下水源重金属污染 ④大量使用含铅汽油和废弃的电池都可引起土壤重金属污染。（汽油加铅是为了抗爆震，现在早已停止了） 防治金属污染方法 ①垃圾进行分类回收； ②分类回收各种废弃的金属材料； ③使用无铅汽油； ④废旧电池不能任意丢弃； ⑤工业废水和废渣不能任意排放和堆放 金属的回收利用 普遍回收的金属包括：铝、铅、铁、铜、锡等 回收旧金属的意义：节约资源和能源；减少环境污染 (
金属的化学性质
) 我们已学过金属有哪些化学性质？ 答：铁会生锈、锌能与盐酸反应放出氢气，这些都是金属所具有的化学性质。 ①金属跟氧气的反应 实验一、 1、将一根镁带、一根铜丝同时放在酒精灯的外焰上加热，观察到______银白色镁带很快燃烧起来，发出耀眼的强光，放出大量的热，生成一种白色固体；红色铜丝不会燃烧，但表面变成黑色。 2、将不燃烧的铜丝插入盛有盐酸的试管中，观察到___溶液变成蓝绿色 上述反应的化学方程式： 2Mg+O22MgO 2Cu+O22CuO CuO +2HCl == CuCl2 + H2O 结论：有些金属能在空气中燃烧，如镁；有些金属能在纯氧中燃烧，如铁；有些虽不能燃烧，但也会反应，生成氧化物，如铜、铁、铝等分别能生成氧化铜、氧化铁、氧化铝。氧化铝是一层致密的保护膜。 反应方程式 反应现象 点燃 1．红磷在空气中燃烧：4P+5O2=====2P2O5 生成大量的白烟(P2O5 固体小颗粒)，发黄光，放热；可验证氧气约占空气总体积的。 点燃 2．木炭在空气(氧气)中充分燃烧：C+O2=====CO2 ①空气：燃烧不剧烈，发出红光，生成一种使澄清石灰水变浑浊的无色气体。 ②氧气：剧烈燃烧，发出白光，生成一种使澄清石灰水变浑浊的无色气体。 注：现象不能直接说生成了 CO2。 点燃 3．木炭的不充分燃烧：2C+O2=====2CO 除燃烧现象外，其他现象不明显。 点燃 4．一氧化碳燃烧：2CO+O2=====2CO2 蓝色的火焰，生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体。 点燃 5．硫在空气(氧气)中燃烧：S+O2=====SO2 ①空气：发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体。 ②氧气：明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味气体。 注：现象不能直接说生成了 SO2。 点燃 6．氢气在空气(氧气)中燃烧：2H2+O2=====2H2O 产生淡蓝色的火焰。 点燃 7．铁在氧气中燃烧：3Fe+2O2=====Fe3O4 剧烈燃烧、火星四射、放热、生成黑色固体。 注：铁不能在空气中燃烧。 8．铁在空气中缓慢氧化：4Fe+3O2========2Fe2O3 生成红棕色固体。 9．铜在空气(氧气)中受热：2Cu+O2==Δ ==2CuO 固体由红色变成黑色。 点燃 10．镁在空气(氧气)中燃烧：2Mg+O2=====2MgO 燃烧、放出大量的热、同时放出耀眼的白光，生成白色固体。 11．铝与氧气反应：4Al+3O2==2Al2O3 ①缓慢氧化：无明显现象。 ②燃烧：耀眼的强光，放出大量的热,生成灰色固体。 注：均生成致密的氧化膜，保护铝。
②金属跟酸的反应 实验二：将铝片放入盛有稀盐酸的试管中，观察并记录现象：__铝片表面产生大量的气泡_。 思考1：铝制容器在实用时应注意些什么？ 答：铝制容器在使用时应注意，不可盛酸性或碱性物质，否则容器会被腐蚀。 思考2、是否所有的金属都能被酸腐蚀？ 实验三、1、取少量镁条、锌粒、铜片分别放入盛有稀盐酸的3支试管中，观察到：镁条、锌粒表面有气泡产生，而铜片却没气泡产生 。 2、产生气体的试管口点燃，会发生爆鸣声，说明产生的是氢气。 3、少量镁条、锌粒、铜片分别放入盛有稀硫酸的3支试管中，观察现象：镁条、锌粒表面产生气泡。铜片没有气体产生。 反应的化学方程式分别为： Mg+ H2SO4==MgSO4+H2↑ Zn+ 2H2SO4==ZnSO4+ H2↑ 结论：铝、镁、铁、锌等金属能跟稀硫酸、稀盐酸反应产生氢气，而铜等却不能跟稀硫酸、稀盐酸反应。 你能总结出金属的性质及反应前提？ 答：有的金属（活泼金属）能与酸起反应生成氢气，有的金属（不活泼金属）不能与酸起反应。 硝酸和浓硫酸具有强氧化性，与金属反应不生成H2，而生成水 2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
Fe+6HNO3(浓)=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O 思考：实验室制取氢气选择什么药品最适宜？选择浓盐酸有什么不好？选择稀硫酸和铜反应可以吗？ 答：实验室制取氢气常用锌、铁与盐酸、稀硫酸反应。用浓盐酸制取氢气，会使制得的氢气不纯（因 为浓盐酸有挥发性）。铜与稀硫酸不反应。铜与浓硫酸反应不生成氢气。 实验室制取氢气 药品：锌 稀硫酸（稀盐酸） 原理：Zn+ 2H2SO4==ZnSO4+ H2↑ 仪器：启普发生器 气体收集：排水法 向下排空气 思考：金属与酸反应的条件：（金属活动顺序表中H前面的金属） (1)金属与盐酸的反应 Mg +2HCl===MgCl2 +H2↑ 现象：剧烈反应，白色固体溶解,在固体表面生成大量气泡，得到无色溶液 Zn+2HCl ===ZnCl2 +H2↑ 现象：白色固体溶解，在固体表面生成大量气泡，得到无色溶液 Fe+2HCl === FeCl2 +H2↑ 现象：铁粉逐渐溶解，在固体表面生成大量气泡，得到浅绿色溶液 (2)金属与硫酸的反应 此性质与盐酸类似 讨论：分别用 Mg、Al、Zn、Fe 和足量稀盐酸反应，要制取 2g H2 分别消耗四种金属的质量？它们的大小关系是： 。换言之，相同质量的四种金属和足量的酸反应，生成氢气的质量大小关系是： 。相等质量的金属（表面积也相同）和酸（酸的种类和浓度、质量都相同）反应产生 H2 和时间的关系大致如下图所示。 注：①等质量金属跟足量酸反应，放出氢气由多至少的顺序：Al＞Mg＞Fe＞Zn ②等质量的不同酸跟足量的金属反应，酸的相对分子质量越小放出氢气越多。 ③等质量的同种酸跟足量的不同金属反应，放出的氢气一样多。 ④在金属＋酸→盐＋H2↑反应后，溶液质量变重，金属变轻。 ③金属与盐溶液反应： 实验1： 在盛有硫酸铜溶液的试管里浸入一段洁净的铁丝，过一会儿取出，观察有什么变化___铁丝表面有一层红色物质生成 。化学反应方程式为： Fe+CuSO4==FeSO4+Cu 在盛有硫酸亚铁溶液的试管中，进入一段洁净的铜丝，过一会儿取出，观察到___铜丝表面没变化 说明铜与硫酸亚铁溶液没有发生化学变化。 ∴金属活动性： Fe＞Cu 在盛有硝酸银溶液和硫酸锌的试管中，分别浸入一段洁净的铜丝，过一会儿取出，观察到___浸入 硝酸银溶液中的铜丝表面有一层银白色物质生成，而浸入硫酸锌溶液中的铜丝却没有发生变化反应的化学方程式为： Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag ∴金属活动性： Fe＞Cu ＞Ag 思考：金属与盐溶液反应的条件：（在金属活动顺序表中，前面的金属可以把后面的金属从其盐溶液中置换出来） ④置换反应 思考：上述反应与前面学过的化合、分解、复分解反应有什么不同？ 单质+化合物=化合物+单质 1、由一种单质跟一种化合物起反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。 2、 通式：A＋BC＝AC＋B 或 A＋BC＝BA＋C 3、 金属跟酸、金属跟盐的反应都是置换反应。 思考：化学方程式：CO+CuO ＝Cu+CO2 ，这是不是置换反应？为什么？ 答：不是置换反应，反应物都是化合物，没有单质，不符合置换反应的定义 项目特点举例简单表示化合反应多变一C + O2 =点燃= CO2A + B +… → C分解反应一变多2H2O2 =MnO2= 2H2O + O2↑A → B + C +…复分解反应二换二NaCl + AgNO3 == NaNO3 + AgCl↓AB + CD → AD + CB置换反应一换一Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑A + BC → B + AC
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。 湿法炼铜 原理：先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来 主要化学方程式：Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu ⑤、金属活动性顺序的应用规律： K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au 金属活动性顺序在实际应用中的意义 1可判断金属的化学活动性：在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强 2可判断金属能否与酸发生置换反应而产生氢气 3在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸里的氢，排在氢后面的金属不能置换酸里的氢 4可判断金属能否跟盐溶液发生置换反应 5在金属活动性顺序中，只有排在前面的金属，才能把排在后面的金属从它们的可溶性盐溶液里置换出来（前金置后金，除了K、Ca、Na）。根据金属单质和盐中金属离子在金属活动性顺序表中的位置，即可判断金属单质能否跟盐溶液反应 说明： 判断金属与某种金属化合物溶液能否发生置换反应，一要看金属是否排在化合物中的金属的前面，二要看该化合物是否溶于水，如Fe与AgCl不能发生置换反应，因为AgCl不溶于水 用金属跟金属化合物溶液发生置换反应时，一般不用很活泼的K、Ca、Na等，因为这些金属常温下和水发生反应，不能置换出金属化合物溶液里的金属 几种金属与一种盐溶液反应时，活动性强的先与盐溶液反应。 比较金属活动性强弱的方法：（与氧气反应；与酸反应；与盐溶液反应） 防止金属腐蚀的常用方法 铁钉锈蚀的条件探究 【材料准备】带塞子的试管若干支、普通铁片（或铁钉）、蒸馏水、干燥剂（生石灰）。 【设计实验方案】根据上述材料，小组同学一起设计实验方案： ①取 3 支试管： A 试管中是水和空气； B 试管中是装有干燥剂的干燥空气； C 试管中是煮沸过的蒸馏水。 ②3 支试管中各放入一枚铁钉，B、C 试管用塞子塞紧试管口。 ③几天后，观察实验现象。 【实验现象】几天后铁钉的变化： A：普通铁片，水、空气。（一半浸入水中）B：普通铁片，空气。（内有干燥剂） C：普通铁片，蒸馏水。（无空气） 【分析得出结论】 通过 A、B 的比较可知铁的锈蚀与 有关， 通过 A、C 的比较可知铁的锈蚀与 有关；本实验中 为对照组。 结论：金属的锈蚀与 等物质接触有关。 【继续探究】取一支试管 D，装入一半水和一半空气中，放入一枚纯铁钉，几天后，观察到： 。 结论：金属的锈蚀与 有关。 金属防锈的方法金属锈蚀的原因： 外因：周围环境中水、空气等物质的作用（水、O2、CO2等） 内因：金属内部结构 金属防锈措施： 保护膜法----油漆、涂油、电镀、烤蓝等 改变金属内部结构----不锈钢 Ps：铁在酸、碱、盐溶液中生锈更快。铜在空气中与水蒸气、二氧化碳、氧气缓慢作用会生成“铜绿”。 【2Cu+H2O+O2+CO2===Cu2(OH)2CO3】“铜绿”也是孔雀石的主要成分，孔雀石常用作装饰品。 一、金属材料 1.在下列有关合金的描述中，正确的是( ) ①合金中至少含有两种金属 ②合金中的元素以化合物的形式存在 ③合金中一定含有金属 ④合金一定是混合物 ⑤生铁是含有很多杂质的铁的化合物 ⑥合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，耐磨性能更好 A. ①②③④⑤⑥ B. ①② C. ①③④ D. ③④⑥ 【答案】 D 【解析】①合金中至少含有一种金属，错误；②合金中的元素以单质的形式存在，错误；③合金中一定含有金属，正确；④合金一定是混合物，正确；⑤生铁是碳和铁溶合成的混合物，错误；⑥合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，耐磨性能更好，正确； 故选D。 2.下列对金属和金属材料的认识中，不正确的是（　　） A. 不锈钢是永不生锈的铁合金 B. 铁在潮湿的空气中容易生锈
C. 赤铁矿的主要成分是Fe2O3 D. 回收废旧金属有利于节约金属资源 【答案】 A A、达到了不锈钢生锈的条件，会生锈，错误； B、铁在潮湿的空气中与水和氧气并存容易生锈，正确； C、赤铁矿的主要成分是Fe2O3 ， 正确； D、回收废旧金属有利于节约金属资源，正确；故选A． 3.金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途．下列相关说法中不正确的是（　　） A. 钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨骼
B. 铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具
C. 不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械
D. 铅锑合金的熔点较低、电阻率较大，常用于制成发热体 【答案】 D 【解析】A、钛合金与人体有很好的相容性，且性质稳定，抗腐蚀性强，所以可用来制造人造骨骼，故选项Ａ正确； B、金属具有导热性，可用来制造加热容器，故选项Ｂ正确； C、不锈钢是一种特殊的合金，由于其抗腐蚀性好，所以可用来制造医疗器械．故选项Ｃ正确； D、由于其熔点低，不适合制造发热体．故选项Ｄ不正确；故选D． 4.随着人们生活水平的不断提高，汽车已走进千家万户．制造汽车要用到含铜、铁、铝等成分的多种金属材料． （1）在汽车电路中，经常用铜作导线，这是利用了铜的 性． （2）车体多用钢材制造，其表面喷漆不仅美观，而且可有效防止与 接触而生锈． （3）工业上用CO还原赤铁矿冶炼金属铁的化学方程式为 ． （4）在实验室中探究铝、铜的金属活动性顺序，除铝、铜外，还需要用到的试剂是 （填一种即可）． 【答案】 导电；氧气和水；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；稀盐酸 【解析】（1）铜用作导线，是因为铜具有良好的导电性； （2）铁在与氧气和水蒸气同时接触时会生锈，在车体表面喷漆可以防止铁与氧气、水蒸气接触而生锈； （3）一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2； （4）要比较铝、铜的金属活动性顺序，可以利用活泼金属与稀酸反应，也可以利用在金属活动性顺序中，排在前面的金属（K、Ca、Na除外）能将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，因此试剂可以选用稀硫酸或稀盐酸，也可以选用硫酸铜溶液等． 5.我国建设高铁在促进“一带一路”建设中发挥独特的作用．试回答： （1）铺设火车道轨，一般用的合金钢是 钢材； （2）连接导线的电刷多采用石墨板，是利用其三个优点是 ； （3）高铁车体采用大量的铝合金，其应用的重要目的是（答三点） ，运行时，其能量转化是 ； （4）乘坐高铁在不超重的前提下，下列哪些物品不能带上列车　 （填序号） ①面粉； ②硝酸钾化肥； ③浓硫酸； ④酒精； ⑤红磷． 【答案】 （1）锰（2）具有良好的导电性；耐高温；熔点高等
（3）密度小（轻）、强度大、耐腐蚀；电能转化成机械能（4）②③④⑤ 【解析】（1）锰钢的主要成分是铁、锰、碳，其韧性好，硬度大，主要用于钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架．故填：锰； （2）当有轨电车开动时，有轨电车与架空电线的接触点由于高速摩擦，会产生高温，因此接触点上的材料石墨应该具有耐高温、不易氧化、熔点高、能导电等性质．故填：具有良好的导电性；耐高温；熔点高等；（3）铝合金具有密度小（轻）、强度大、耐腐蚀的特点；动车运行时是电能转化成机械能；故填：密度小（轻）、强度大、耐腐蚀；电能转化成机械能； （4）乘坐高铁不能携带易燃、易爆物和腐蚀品等危险品，故填：②③④⑤． 二、金属的化学性质 6、.将铁分别放入下列溶液中充分反应，反应后溶液质量增加的是（　　） A. ZnSO4 B. CuSO4 C. HCl D. AgNO3 【答案】 C 【解析】A、铁和硫酸锌不会反应，所以溶液质量不变，故错误； B、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，每56份质量的铁会置换出64份质量的铜，所以溶液质量减轻，故错误； C、铁与盐酸反应后，生成氯化亚铁溶液，且每反应一个铁原子则置换出一个氢分子，也就是质量56份的铁原子会置换出2份质量的氢分子，所以溶液质量增加，故正确； D、铁和硝酸银反应，生成硝酸亚铁和银，且每反应一个铁原子则置换出两个银原子，也就是质量56份的铁原子会置换出216份质量的银，所以溶液质量减少，故错误； 故选：C． 7如图所示的四个图象，分别对应四种过程，其中正确的是（ ） A. 分别向等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸
B. 分别向等质量的Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸
C. 分别向等质量且足量的Zn中加入等质量且不同浓度的稀硫酸
D. 分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量等浓度且足量的稀硫酸 【答案】 A 【解析】本题是图像的判断题，解答时要通过题目要求分析涉及到的各物质之间量的关系，结合变化趋势先做出判断，如随着横坐标物质量的变化，纵坐标表示的物质的量的变化趋势，增加或降低等，再确定图形中的起点、终点、转折点是否符合题意。
A、分别向等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸，镁的活动性大于锌，反应速率镁大于锌，最终酸完全反应，等质量酸产生等质量氢气，符合题意；
B、铜不与盐酸反应，不能产生氢气，不符合题意；
C、 等质量且不同浓度的稀硫酸与锌反应，浓度越大反应速率越快，质量相等时浓度大的硫酸质量多，产生氢气质量多，不符合题意；
D、 分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量等浓度且足量的稀硫酸，镁活动性大于锌，产生速率镁大于锌，且等质量镁完全反应产生氢气质量大于锌 ，不符合题意；
故选A。 8、.某同学做了个如图实验，将一个塑料小球放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，小球漂浮于液面，将足量的铁粉投放到烧杯中，充分反应． （1）实验中观察到铁粉表面有 色物质析出，写出有关反应的化学方程式 ． （2）若溶液体积变化忽略不计，则塑料小球浸入液体中的体积跟原来相比 （填“变大”或“变小”“不变”），原因是什么？ ． 【答案】 红；Fe+CuSO4═Cu+FeSO4；变大；溶液密度减小,塑料小球所受浮力减小，因此进入溶液的体积增加 【解析】（1）由于金属铁可以从硫酸铜溶液中置换出单质铜而最终变成硫酸亚铁溶液，所以会在铁粉表面观察到有红色物质出现；故答案为：红，Fe+CuSO4═Cu+FeSO4； （2）反应使得原溶液的溶质CuSO4转变为反应后的FeSO4 ， 二者质量关系为160份质量的CuSO4转变为152份质量的FeSO4 ， 溶质质量减小则溶液质量减小，溶液体积基本保持不变，则溶液密度减小，故塑料小球所受浮力减小，浸入溶液的体积增大． 故答案为：（1）红，Fe+CuSO4═Cu+FeSO4；（2）变大；溶液密度减小,塑料小球所受浮力减小，因此进入溶液的体积增加． 9.（2020九上·余姚月考）铜、铁、铝是生活中常见的金属，请回答： （1）黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜 （选填“大”或“小”）。 （2）“双吸剂”的主要成分是还原铁粉，常用于食品保鲜，其原因是铁粉能吸收空气中的 。 （3）用等质量的锌、铁、镁三种金属分別与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是 。（选填字母代号） A. 曲线 X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况
B. 反应后一定有剩余的金属是镁
C. 反应后可能没有剩余的金属是锌和铁 【答案】 （1）大（2）水蒸气和氧气（3）B,C 【解析】（1） 黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜大；
（2）铁生锈是与水和氧气共同作用，所以铁粉可作双吸剂；
（3）由图示可知，产生等质量氢气，X用时最短，其次是Y，Z最慢，所以X为活动性最强的镁，Y为锌，Z为铁，A错误；X和Y最终产生等量氢气，Z产生最多，说明X、Y不足，而三种金属等量，则反应后一定有镁剩余，B、C正确； 10、.蛋糕等食品包装中的除氧剂是一种黑色粉末状的固体，失效后带有红褐色．某化学课外兴趣小组为了探究其主要成份，将一包未变质的除氧剂分成两份：一份加入稀盐酸中，发现大量气泡产生；另一份加入到氯化铜溶液中，一段时间后溶液颜色变淡绿色，固体逐渐变红．请回答： （1）该除氧剂的主要成份是________ ；失效后红褐色固体的主要成分是________ ． （2）为了验证上述推断是否正确，可以用到一种物理方法，即________； （3）下列有关说法不正确的有（　） A.凡是能与氧气反应的固体物质均可作为食品的除氧剂
B.该除氧剂不可用于牛奶果汁等饮料的保鲜
C.米饭蛋糕等食品的腐败变质属于缓慢氧化
D.一些食品中放小包装袋的氧化钙，主要是利用其能吸收空气中的氧气 【答案】 （1）铁；氧化铁
（2）磁铁吸引
（3）A,D 【解析】（1）铁是一种黑色粉末状的固体，和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，和氧气反应能生成氧化铁．故填：铁；氧化铁； （2）铁能被磁铁吸引，可以用磁铁检验黑色固体是否是铁．故填：磁铁吸引； （3）不是所有能与氧气反应的固体物质均可作为食品的除氧剂，作为食品的除氧剂的物质应该具有的性质是：能和氧气反应，物质本身和生成物必须无毒．氧化钙不能吸收空气中的氧气．故填：AD． 铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，铁能被磁铁吸引，作为食品的除氧剂的物质应该具有的性质是：能和氧气反应，物质本身和生成物必须无毒，氧化钙能够吸收水，不能吸收空气中的氧气． 11、某化学小组向一定量AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入一定量的Mg粉，充分反应后过滤得溶液A和固体B 对滤液A所含的溶质有以下几种猜想： ①Mg（NO3）2、AgNO3、Cu（NO3）2 ②Mg（NO3）2、Cu（NO3）2③Mg（NO3）2、AgNO3 ④只有Mg（NO3）2 经过讨论大家一致认为不合理的猜想是 （填标号），其理由是 ． 【实验探究】若猜想④成立，通过以下实验可确定固体B的成分，请将下表填写完整． 实验步骤现 象固体B的成分 有气泡产生
【答案】 ③；镁先与硝酸银反应；取固体加入盐酸；镁、铜和银 【解析】向一定量AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入一定量的Mg粉，镁在铜和银的前面，故镁能与硝酸银反应生成硝酸镁和银，能与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜，且镁先与硝酸银反应，故猜想③错误，因为不可能镁先与硝酸铜反应，故填：③，镁先与硝酸银反应； 猜想④成立，则溶液中含有硝酸镁，固体成分中一定含有铜和银，可能含有镁，当加入盐酸时有气泡产生，说明一定含有镁，故固体B的成分是镁、铜和银，故填：取固体加入盐酸，镁、铜和银． 根据已有的金属活动性顺序的意义进行分析解答，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，据此解答． 12 金属是重要的资源，在日常生活中已得到越来越广泛的应用． （1）铜常用于制作导线，因为其具有良好的 ． （2）将纯铝和铝合金相互刻画，纯铝上留下明显划痕，说明 ． （3）对汽车部分钢铁部件进行喷漆可以防止其生锈，原因是 ． （4）如图，向一定量AgNO3溶液中加入铜和锌的混合粉末，充分反应后过滤，的溶液甲和固体乙． ①若乙中含有锌、铜、银三种固体，则溶液甲中所含的金属离子符号为 ，此时向固体乙中加入稀盐酸，发生反应的化学方程式为　 ，该反应类型为 反应． ②若溶液甲显蓝色，是因为　 （用化学反应方程式表示），此时固体乙中一定含有的物质是 ． 【答案】 导电性；铝合金的硬度比纯铝的大；隔绝空气和水；Zn2+；Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑；置换；Cu+2AgNO3═2Ag+Cu（NO3）2；银 【解析】（1）铜常用于制作导线，因为其具有良好的导电性； （2）将纯铝和铝合金相互刻画，纯铝上留下明显划痕，说明铝合金的硬度比纯铝的大； （3）对汽车部分钢铁部件进行喷漆可以防止其生锈，原因是隔绝空气和水； （4）在金属活动顺序表中，金属的活动性顺序是锌＞铜＞银．向一定量AgNO3溶液中加入铜和锌的混合粉末时，锌先与硝酸银反应，当锌反应完后，铜再与硝酸银反应； ①若乙中含有锌、铜、银三种固体，说明了溶液中没有硝酸银、硝酸铜，则溶液甲中所含的金属离子符号为：Zn2+ ， 此时向固体乙中加入稀盐酸，锌能与发生反应，化学方程式为：Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑，该反应是一种单质与一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物，属于置换反应． ②若溶液甲显蓝色，说明了铜与于硝酸银反应生成了硝酸铜，化学反应方程式为：Cu+2AgNO3═2Ag+Cu（NO3）2 ， 此时固体乙中一定含有的物质是银． 故答为：（1）导电性；（2）铝合金的硬度比纯铝的大；（3）隔绝空气和水； （4）①Zn2+ ， Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑，置换；②Cu+2AgNO3═2Ag+Cu（NO3）2 ， 银． （1）根据铜的性质和用途分析； （2）根据纯铝和铝的硬度分析回答； （3）根据防止铁生锈的原理分析回答； （4）在金属活动性顺序中，排在前面的金属可以把位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来，可简记为“前置后，盐可溶”． 三、金属活动顺序与置换反应 13下列反应属于置换反应的是（ ） A. 2Na+H2O=2NaOH+H2↑ B. Cu（NO3）2+2KOH=Cu(OH)2↓+KNO3
C. CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O D. Fe2O3+3CO 3CO2+2Fe【答案】 A 【解析】A、 该反应反应物和生成物都一种单质和一种化合物，属于置换反应，符合题意；
B、 该反应属于复分解反应，不符合题意；
C、该反应中没有单质参与，不属于置换反应，不符合题意；
D、该反应生成物没有单质，不是置换反应，不符合题意； 故选A。 14、. 为了验证镁、铜两种金属活动性大小，某同学设计了如图所示的实验，为了达到试验目的，溶液应该选择（　　） A. 稀硫酸 B. 硫酸镁溶液 C. 氯化钠溶液 D. 植物油 【答案】 A 【解析】解：A、镁可以和稀硫酸反应生成氢气，而铜不能反应，所以可以观察到有明显的现象，根据这一现象可以区分开镁和铜的活动性的差异，故正确； B、镁的活动性比铜强，所以都不能反应，故错误； C、钠的活动性比镁和铜都强，所以都不能反应，故错误； D、植物油不能和镁反应，也不能和铜反应，所以没有明显的现象的差异，故错误； 故选：A． 根据金属活动顺序表的应用设计实验，验证金属的活动性性强弱．氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应；前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来，可以据此结合所给物质的性质进行解答． 15（2021九上·金华期中）将X、Y、Z三种金属放入稀硫酸中，发现Y表面有大量气泡产生，再将X、Z两种金属放入硝酸银溶液中，Z表面有银白色固体析出，X无明显现象，由此可知，三种金属活动性由强到弱的顺序为） ） A. X>Z>Y B. Y>X>Z C. Y>Z>X D. Z>Y>X 【答案】 C 【解析】三种金属放入稀硫酸中时，只有Y表面产生气泡，则Y的金属活动性最强。将X、Z放入硝酸银溶液中，Z表面有银析出，而X没有，则金属活动性：Z>Ag>X，最终三者的金属活动性：Y>Z>X，故C正确，而A、B、D错误。 故选C。 16、下列现象或事实不能用金属活动性顺序合理解释的是（　　） A. 实验室不能用铜和稀硫酸反应制取氢气
B. 金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝的金属活动性强
C. 铜能将银从硝酸银溶液中置换出来
D. 锌粉、铁粉分别与溶质的质量分数相同的稀盐酸反应，前者产生气泡速率较快，说明锌比铁的金属活动性强 【答案】 B 【解析】解：A、在金属活动性顺序表中，铜排在氢的后面，铜与稀硫酸不能反应．故不符合题意； B、铝的活动性大于锌，但铝易于与空气中氧气反应在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，使内部的铝不易被进一步氧化，与金属活动性强弱顺序无关，故选项正确； C、铜的活动性大于银，因此铜可以与硝酸银溶液反应置换出银，故不符合题意； D、锌粉、铁粉都能与盐酸反应，反应时活动性强的镁比活动性弱的锌铁反应剧烈，能用金属活动性强弱顺序加以解释，故不符合题意； 故选：B. 17、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； 故答案为：C。 18、.将一定量金属 M 加入 ZnSO4 和 CuSO4的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是 （ ） A. 金属活动性：M>Zn>Cu B. 滤液中可能只含有一种溶质
C. 滤渣中一定含有金属 M D. 该过程一定发生了如下反应：M+CuSO4=Cu+MSO4 【答案】 B 【解析】根据在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，排在氢前的金属能与酸发生反应分析。
将一定量金属 M 加入 ZnSO4 和 CuSO4的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，说明M能将硫酸铜全部反应，并生成铜，铜不与盐酸反应，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，说明M能与酸反应且有剩余； A、若M能与硫酸锌反应，则金属活动性M>Zn>Cu ，若M不能与硫酸锌反应，则金属活动性Zn>M>Cu， 不符合题意；
B、若M能与硫酸锌反应，则滤液中可能只含有M的盐溶液一种溶质 ，符合题意；
C、 滤渣中一定含有金属 M和铜 ，不符合题意；
D、不能确定M的化合价，所以不能写出M与硫酸铜反应的方程式，不符合题意；
故选B。 19、.化学小组探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，设计了下图所示实验方案． （1）试管乙中观察到的现象是 ， 反应的化学方程式为 ． （2）同学们经讨论后认为该方案可以优化， 试管的实验是多余的． （3）去掉多余的实验，同学们将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤， 向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，则滤渣的成分可能是 ． 【答案】 溶液有蓝色变为浅绿色，生成红色固体；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；丙；Cu、Fe；Cu、Fe、Mg 【解析】（1）根据金属与盐溶液能否反应来比较金属的活泼性，根据反应写出反应的方程式； （2）根据实验甲乙已经判断出金属的活动性顺序，所以丙实验多余； （3）根据金属活动性顺序判断． （1）乙中，若铁丝表面出现红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色，可证明铁的活动性强于铜，该反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu； （2）实验甲乙已经判断出金属的活动性顺序，所以丙实验多余； （3）将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤，向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，说明有活泼金属存在所以滤渣中一定有铁或铁、镁． 故答案为： （1）溶液有蓝色变为浅绿色，生成红色固体；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；（2）丙；（3）Cu、Fe；Cu、Fe、Mg． 20、.金属在日常生活中有着广泛的用途，常见金属的活动性顺序如图： 请回答下面问题： （1）金属活动性顺序表中的X是________元素。
（2）把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过了一会儿，观察到的现象有________，该反应的化学方程式为________。 （3）向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉，溶液质量随反应时间的变化情况如图所示，图中B点溶液中含有的溶质有________。 【答案】 （1）Hg
（2）铝丝上附着红色固体，溶液蓝色变浅；2Al＋3CuSO4=3Cu＋Al2(SO4)3
（3）Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 【解析】根据金属活动性顺序表分析，在金属活动性顺序中，排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液发生反应。 （1）金属活动性顺序表中的X是为汞；（2）铝的活动性比铜强，所以铝能与 硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜，因此可观察到铝丝上附着红色固体，溶液蓝色变浅，反应方程式为2Al＋3CuSO4=3Cu＋Al2(SO4)3；（3）向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉，锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌和银，溶液质量减少，再与硝酸铜溶液反应生成硝酸锌和铜，溶液质量增加，图B为硝酸银刚好完全反应时的图像，则溶质为硝酸锌和硝酸铜。 22、.小华想测定Cu—Zn合金和Cu—Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶稀盐酸和相关的仪器。 （1）根据现有的条件，你认为只能测出________合金中铜的质量分数。 （2）若想测出该盐酸的质量分数，你认为实验时必须提供和测出的数据是____（选填序号）。 A.参加反应的合金质量
B.参加反应的稀盐酸的质量
C.产生气体的质量． （3）为了测定该合金的组成，小华称取10克该合金粉末，在粉末中加入足量稀盐酸反应，生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线如图，求出该合金中铜的质量分数。（列式计算） 【答案】 （1）Cu-Zn
（2）B,C
（3）根据图片可知，生成氢气的质量为0.2g，
设参加反应的锌的质量为x，
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；
65 2
x 0.2g
；
解得：x=6.5g；
那么铜的质量分数为：。 【解析】（1）在金属活动性顺序表中，只有排在氢前面的金属才能与酸反应生成氢气；
（2）利用生成氢气的质量，结合锌和稀盐酸反应的方程式可以计算出参加反应的稀盐酸的溶质HCl的质量，最后根据计算出稀盐酸的质量分数。
（3）根据图像确定生成氢气的质量，利用反应的方程式计算出参加反应的锌的质量，用合金的质量减去锌的质量就是铜的质量，并计算出它的质量分数。 （1）在三种金属中，只有金属锌能够与酸反应生成氢气，铜和银都不能与酸反应，因此只能测出Cu-Zn合金的铜的质量分数；
（2）若想测出该盐酸的质量分数，我认为实验时必须提供和测出的数据是：参加反应的稀盐酸的质量 和产生气体的质量．故选BC。
（3）根据图片可知，生成氢气的质量为0.2g，
设参加反应的锌的质量为x，
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；
65 2
x 0.2g
；
解得：x=6.5g；
那么铜的质量分数为：。 五、金属的腐蚀与防腐 23、（2021九上·龙湾期中）小科利用注射器探究铁生锈的条件，一段时间后，只有乙注射器中的铁丝生锈，下列说法不正确的是（ ） A. 小科先用橡皮帽封住注射孔，向外拉动活塞，放手后观察到活塞恢复原位，认为该装置气密性良好
B. 通过对比甲瓶和乙瓶中的现象，可以说明铁生锈的一个条件是与水接触
C. 通过对比乙瓶和丙瓶中的现象，可以说明防止铁生锈的一个方法是隔绝氧气
D. 实验后向乙瓶中注入过量稀盐酸，观察到溶液变成黄色，不产生气泡。 【答案】 D 【解析】A.小科先用橡皮帽封住注射孔，向外拉动活塞，放手后观察到活塞恢复原位，认为该装置气密性良好，故A正确不合题意；
B.甲中铁丝干燥，乙中铁丝潮湿，可以说明铁生锈的一个条件是与水接触，故B正确不合题意；
C.乙中为氧气，丙中为氮气，可以说明防止铁生锈的一个方法是隔绝氧气，故C正确不合题意；
D.实验后向乙瓶中注入过量稀盐酸，氧化铁和稀盐酸反应，生成氯化铁和水，则观察到溶液变成黄色。铁和稀盐酸反应，生成氯化亚铁和氢气，肯定有气泡生成，故D错误符合题意。 故选D。 24、.（2021九上·诸暨期中）我国自主研发的新型涂层和阴极保护联合防护技术应用在珠港澳大桥上，如图所示为大桥的钢结构模型，其中最容易生锈处为（ ） A. A处 B. B处 C. C处 D. D处 【答案】 B 【解析】铁与空气中的氧气接触，再与水接触，就会生成铁锈。根据图片可知，B点的铁同时与水和空气接触，因此最容易生锈，故B正确，而A、C、D错误。 故选B。 25、（2021九上·衢州期中）如图是探究铁锈蚀条件的装置．调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察a中铁生锈，b中没变化。还可以观察到L端与R端液面高度 （填“L高R低”“L低R高”或“一样高”）；该实验能说明铁锈蚀的条件是 。 【答案】 L高R低；水 【解析】如图是探究铁锈蚀条件的装置．调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察a中铁生锈，b中没变化。还可以观察到L端与R端液面高度L高R低。左边有水，而右边无水，因此实验能说明铁锈蚀的条件是水。 26、.（2021九上·金华月考）据有关资料报道，世界上每年因腐蚀而报废的金属设备或材料相当于年产量的20%～40%．为探究金属锈蚀的条件，进行如下实验，一周后观察实验现象。请回答下列问题： （1）图中②试管铁钉未生锈的原因是 ； （2）请列举一条防止家中铁锅生锈的方法 。 【答案】 （1）铁钉没有与氧气和水同时接触（2）清洗后晾干存放 【解析】（1）②中铁钉只能与水接触，植物油将铁钉与氧气隔离，因此铁钉没有生锈的原因：铁钉没有与氧气和水同时接触。 （2）铁只与氧气接触，而没有与水接触，它也不会生锈，因此防止家中铁锅生锈的方法：清晰后晾干存放。 27、（2021九上·东阳月考）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8分钟较长时间不生锈5分钟3分钟1分钟
（1）该实验有 个变量 （2）通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越 (选填“慢”或“快”)；在 (选填“酸性”“碱性”或“中性”)环境中铁钉生锈速率较快。 【答案】 （1）2（2）快；酸性 【解析】(1) 该实验有温度、pH两个变量。
(2)通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越快 ； 酸性 环境中铁钉生锈速率较快。 28.（2020九上·温岭期中）小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验： 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。 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）在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气（2）潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；注射器中氧气减少（3）铁与氧气和水共同作用的结果

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