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第10讲 金属及金属材料
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__________的金属元素。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。
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
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
（一）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。
（二）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。
（三）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。
（四）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
（五）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。
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。
知识点1：金属材料及其用途
【例题】
1．司母戊鼎是迄今世界上出土的最重的青铜器，器物硕大，工艺复杂，堪称我国青铜艺术史上的珍品。其制作材料属于（　　）
A．天然材料 B．合成材料
C．金属材料 D．复合材料
◆变式训练
2．为了安全，学校门口都安装了不锈钢防撞柱。不锈钢属于(　　)
A．合成材料 B．金属材料
C．复合材料 D．无机非金属材料
知识点2：金属的化学性质
【例题】
3．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”知道了“完美羁绊反应”。规定A、B、C三种物质之间两两可以发生化学反应(一定条件)，则称A、B、C三种物质组成“完美羁绊”。如Na、H2O、Cl2可组成“完美羁绊”发生如下化学反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、Cl2+H2O=HCl+HClO、2Na+Cl22NaCl。下列选项中能组成“完美羁绊”的是
A．CuO、C、CO2 B．C、O2、CO
C．C、H2O、CO2 D．Ca(OH)2、CO2、H2O
◆变式训练
4．如图表示等质量的金属和分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应，下列叙述正确的是(　　)
A．表示反应时间，表示生成氢气的质量
B．表示生成氢气的质量，表示反应所用时间
C．表示参加反应的金属的质量，表示生成氢气的质量
D．表示滴加硫酸的质量，表示生成氢气的质量
知识点3：金属活动性顺序的探究
【例题】
5．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”学习了金属的性质，对相关化学知识有了深刻的理解。下列能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的是（）
A．Zn、Ag、CuSO4溶液 B．Zn、Cu、Ag、稀盐酸
C．Cu、Ag、ZnSO4溶液 D．Ag、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
◆变式训练
6．钴的金属活动性与铁相似，钴的化合物相关性质如下表。下列预测合理的是（　　）
物质
在水中的溶解性 灰绿色固体 粉红色固体 溶液呈粉红色 粉红色固体
难溶于水 难溶于水 易溶于水 难溶于水
A．能从溶液中置换出
B．能与盐酸反应得到粉红色溶液
C．能与盐酸反应生成
D．可由与溶液反应制得
知识点4：金属的冶炼、腐蚀和防护
【例题】
7．《天工开物》中有关炼铁的记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”下列说法错误的是(　　)
A．铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量
B．炼铁时煤炭的作用为提供CO、提高温度
C．炼铁炉中流出的是纯铁
D．炼铁炉中发生的反应之一为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
◆变式训练
8．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”观看了《铁的冶练》化学视频，对化学产生了浓厚的兴趣。如图是炼铁高炉示意图，下列说法正确的是（　　）
A．焦炭的主要作用是提供热量、产生二氧化碳
B．石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣
C．生铁出口位置低于炉渣出口的原因是生铁密度小于炉渣
D．产生的废气无需处理，因为它不会污染空气
9．从《中国成语大会》到《中国诗词大会》，中国诗词文化大放异彩，很多成语、诗词中蕴含着丰富的科学道理，下列叙述错误的是（　　）
A．“百炼成钢”与“沙里淘金”均为化学变化
B．“一畦春韭绿，十里稻花香”是因为分子在不断地运动
C．“真金不怕火炼”说明黄金的化学性质非常稳定
D．“釜底抽薪”与“钻木取火”都体现了燃烧的条件
10．“中国制造”正处于飞速发展阶段。建造航母需要大量的特种钢材。钢材属于（　　）
A．合成材料 B．天然材料 C．复合材料 D．金属材料
11．“胜哥”将未打磨的铝片放入试管中，加入过量稀盐酸，反应过程中产生氢气的质量与时间的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．0～a段时没有反应发生
B．b点时发生反应的基本反应类型为置换反应
C．a～c段时试管中溶液质量减少
D．d点时向试管中滴加酚酞溶液，酚酞溶液变红
12．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”知道了许多金属的性质及其用途。下列关于金属的描述正确的是（　　）
A．铁在自然界中主要以单质形式存在
B．金属铜能与硝酸银溶液反应，可知金属活动性顺序：铜>银.
C．银具有良好的导电性，生活中大量使用银作导线
D．合金的熔点一定比各组分金属的熔点高.
13．下列图像分别与选项中的操作相对应，其中合理的是
A． 向一定质量的氢氧化钠溶液中滴加水
B． 向一定质量二氧化锰固体中加入过氧化氢溶液
C． 向一定质量的盐酸和硫酸钠混合溶液中滴加氢氧化钡溶液
D． 向相同质量和相同质量分数的硫酸中分别加入过量的锌粉和镁粉
14．铁是使用最广泛的金属。(图中“——”表示物质可以反应，“→”表示物质转化方向)下列说法正确的是
A．赤铁矿炼铁的原理是CO+Fe2O3=2Fe+3CO2
B．反应①是一个吸热反应
C．反应②的现象为出现气泡，溶液变浅绿色
D．反应③的盐溶液可以为溶液
15．下列四个图像的变化趋势，能正确描述对应操作的是(　　)
A．图1为将一定量的镁带放在充满氧气的密闭容器中完全燃烧
B．图2为向一定量的铜粉中加入硝酸银溶液
C．图3为将未打磨的铝片放入稀盐酸中
D．图4为化学反应中原子总数随时间的变化
16．“胜哥”向56g含两种杂质的铁粉样品中加入足量的稀盐酸，充分反应后共产生0.2g氢气，则该样品中所含杂质可能是（　　）
A．锌和铜 B．锌和镁
C．铝和镁 D．碳和铜
17．下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 检验NaOH溶液是否变质 加入酚酞溶液
B 除去NaCl溶液中少量的MgCl2 加入适量KOH溶液，过滤
C 探究Al、Cu、Ag的金属活动性顺序 将铜丝、银丝分别插入硫酸铝溶液中
D 鉴别NH4NO3、NaOH、CaCO3、NaCl四种固体 加水，观察溶解和温度的变化情况
A．A B．B C．C D．D
18．为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序，小于同学做了如图所示实验，三支试管里的液体均为稀硫酸，下列说法错误的是
A．金属丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨
B．该组实验不能判断铜、银的金属活动性顺序
C．将a试管中的溶液换为硝酸铜溶液可达到验证三种金属活动性的实验目的
D．c试管中的现象是产生气泡，溶液变成蓝色
19．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”观看了《孔雀石上烧炭火》化学视频，对化学产生了浓厚的兴趣。孔雀石又称石绿，主要成分是碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)。
（1）石绿可做中国画颜料，不易褪色能保存数百年，说明碱式碳酸铜在常温下
（2）《梦溪笔谈》中记载了青铜的冶炼工艺。下图a为古代“火法炼铜”的流程，以孔雀石和木炭为原料，经高温煅烧，得到金属铜。
查阅资料：①铜的熔点为1083.4℃；②氧气充足时炭火温度可达1200℃左右。
①孔雀石加热分解为氧化铜及两种常见的氧化物，化学方程式为
　 　。
②该方法冶炼的产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒，原因是
　 　。
（3）《淮南万毕术》中记载的“曾青得铁则化为铜”展示了古代“湿法炼铜”的过程。其主要实验流程如下图b所示。
①固体A的成分为　 　。
②反应②中的稀硫酸可用某些物质代替，充分反应后过滤也能得到较纯的Cu，下列物质不可选的是　 　(填标号)。
A.稀盐酸 B.CuSO4溶液 C.Cu(NO3)2溶液 D.AgNO3溶液
③步骤③干燥Cu时，温度不宜过高，是为了防止发生反应：　 　(写化学方程式)。
（4）与“火法炼铜”相比，“湿法炼铜”的优点有　 　。
20．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”知道了青铜雁鱼灯是西汉著名的环保台灯，其包含雁首颈、雁体、灯盘、灯罩4个部分。
（1）青铜雁鱼灯属于　 　（填“金属”“合成”或“复合”）材料，铜制品比铁制品更早被人们利用，是因为铜的金属活动性比铁　 　（填“强”或“弱”）。
（2）古人将粗铜（主要成分为氧化铜）与木炭混合熔炼制得铜，其反应的化学方程式为　 　
（3）雁鱼灯表面涂有红绿漆彩绘，既美观，又能防止　 　。
（4）灯罩可自由开合，关闭灯罩火焰熄灭，其灭火的原理是　 　。
（5）雁鱼灯在使用时，会在“雁体”内盛水，从环保的角度分析水的作用是　 　。
21．自1958年红旗品牌创立以来，红旗轿车长期被用作中国重大庆典活动的检阅车，可惜的是在改革开放后跟着许多支柱产业补砍。自从习近平总书记上台以后，我国又开始重视各大支柱产业。2018年1月8日，中国一汽发布新红旗品牌战略，以“中国式新高尚精致主义”为品牌理念。请回答下列问题。
（1）如图所示的材料中属于金属材料的是　 　。
（2）铝材具有密度小、耐腐蚀性好等优点。铝材耐腐蚀的原因是　 　。
（3）将镁铝合金与铝片相互刻画，在铝片表面留下明显划痕，说明镁铝合金的硬度　 　（选填“大于”或“小于”）铝的硬度。
22．材料的研制水平和产业化规模，直接决定了一个国家的制造实力和装备水平。我国最新一代超高强高韧铝合金材料，彻底突破国外技术封锁，用作国产大飞机机翼壁板，成功托举国产大飞机展翅飞天。
（1）铝合金属于　 　材料；
（2）用铝合金作飞机机翼壁板的优点是　 　（答一点即可）；
（3）结合化学方程式说明铝制品不易锈蚀的原因：　 　。
23．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”知道了金属材料对促进生产发展、改善人类生活有巨大作用。
（1）航天器的电路系统多为铜导线，主要是因为铜具有良好的延展性和　 　性。
（2）随着社会的发展，大力发展新能源汽车已成为趋势。车身喷漆处理既美观又防锈，喷漆防锈的原理是　 　。
（3）东汉时期的青铜奔马已成为我国的旅游标志，《周礼·考工记》中有关于铜、锡以不同比例制成功能各异的青铜器的记载。
①青铜是铜的合金，青铜的硬度比纯铜的　 　（选填“大”或“小”）。
②请用化学用语表示3个铜原子：　 　。
（4）为探究金属的化学性质，小明按图1所示进行实验，实验结束后，小明向乙中继续加入锌粉，溶液质量与加入锌粉的质量关系如图2所示。
图1 图2
①甲中观察到的现象是，反应的化学方程式为　 　。
②根据图2分析，加入锌粉前乙中溶质的成分是　 　（填化学式）。
24．金属材料广泛应用于生活和生产中．
（1）生铁和钢是使用最多的金属材料，二者性能不同的原因是　 　；工业冶炼铁是一氧化碳还原氧化铁，其反应的化学方程式为　 　．
（2）某锌粉含有铜、镁中的一种杂质，取该样品与足量稀盐酸充分反应，生成氢气，该锌粉中含有的杂质是　 　．另取一定量该样品放入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液．将滤渣洗净，滴入稀硫酸，有气泡产生，则滤液中一定含有的溶质是　 　（填化学式）．
25．（2024·青岛）《神农本草经》中有石胆“能化铁为铜”的记载。石胆的主要成分是，溶于水得到硫酸铜溶液。下列说法正确的是（　　）
A．石胆溶于水，溶液呈黄色
B．石胆化铁为铜发生了复分解反应
C．石胆也能化锌为铜
D．铁、铜都能与稀盐酸反应产生氢气
26．（2024·自贡）“价类二维图”是从元素化合价和物质所属类别两个维度认识元素及其化合物性质的坐标图。如图是铜元素的“价类二维图”，下列说法错误的是
A．物质A能与稀硫酸反应生成E B．物质B的化学式为Cu2O
C．物质C能与稀硫酸反应生成E D．物质D能与稀硫酸反应生成E
27．（2024·牡丹江）同学们以“合理使用化学品”为话题进行如下交流，说法正确的是（　　）
A．用亚硝酸钠作调味品 B．用洗涤剂清洗油污
C．用钢刷擦洗铝制品 D．用食盐水清洗水垢
28．（2024·辽宁）下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是（　　）
A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀
B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值
D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
29．（2024·吉林）为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，6.15%）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是（　　）
A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少
D．通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
30．（2024·齐齐哈尔）将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是（　　）
A．若滤液呈浅绿色，则滤液中只含有硝酸亚铁
B．若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中一定含有两种金属
C．若向滤液中加入锌片，有固体析出，则滤液中一定含有硝酸银
D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加铁粉的质量相等
31．（2024·湖北）《宋会要辑稿》记载：“浸铜之法，先取生铁打成薄片，……浸渍数日，铁片为胆水（硫酸铜溶液）所薄，上生赤煤，取出刮洗……入炉烹炼，……方成铜。”下列理解错误的是（　　）
A．“打成薄片”增大了反应的接触面积
B．“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C．“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤
D．“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
32．（2024·湖北）湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑，其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是（　　）
A．属于金属材料 B．熔点高于纯铜
C．硬度低于纯锡 D．铜、锡均能与稀硫酸反应
33．（2024·成都）有关金属的实验如下，能达到相应目的的是(　　)
A．比较合金与其组分金属的硬度
B．验证锌、铁和铜的金属活动性顺序
C．证明铜生锈与CO2、O2和H2O有关
D．验证质量守恒定律
34．（2024·深圳） 以下实验现象，正确的是
A．如图甲，思考乐大海同学滴入硫酸铜溶液后，可以用铁把铜析出
B．反应后电子秤的示数为230.5g
C．对比实验乙的①③：可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一
D．图乙一周过后，②铁钉产生的铁锈最多
35．（2024·盐城）基于问题设计实验方案是实验探究活动的重要环节。下列实验方案中不合理的是
选项 实验问题 实验方案
A 鉴别和空气 将带火星的木条伸入盛有气体的试管中，观察现象
B 分离和MnO2的混合物 溶解，过滤，洗涤、干燥；蒸发结晶
C 验证Cu、Al的金属活动性 将洁净的铝丝浸入溶液中，观察现象
D 测定西瓜汁的酸碱度 将pH试纸浸入西瓜汁中，再与标准比色卡比较
A．A B．B C．C D．D
36．（2024·武威）废旧金属的回收利用是节约资源的有效途径之一。某金属废料中含有铜、铁、金等金属单质，为回收铜和金并得到氧化铁，专业人员设计了如下图所示的工艺流程。
（1）气体A是　 　，滤液A的溶质为　 　（写化学式）。
（2）固体A与空气加热发生化学反应，写出反应后的生成物与适量稀硫酸反应的化学方程式　 　。
（3）操作1、操作2和操作3为同一操作，其名称是　 　，此操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和　 　。
（4）写出滤液B与加入的物质X反应的化学方程式：　 　。
37．（2024九下·北京市）用如图所示实验验证金属的性质。
（1）实验1，观察到灯泡发光，说明铁具有的性质是　 　。
（2）实验2中反应的化学方程式为　 　。
（3）实验3能证明铁的金属活动性比铜的强，现象是　 　。
38．（2024·内江）除去ZnSO4溶液中的少量CuSO4，可向该溶液中加入过量的　 　，充分反应后过滤，滤液即为ZnSO4溶液，发生反应的化学方程式为　 　。
39．（2024·青岛） 钢铁是目前应用最广泛的金属。钢铁工业的发展状况是衡量一个国家工业化水平的重要标志。
（1）早在春秋时期，我国就掌握了炼铁方法，其原理是，反应过程中化合价降低的元素是　 　。
（2）如今铁制品应用于生活的方方面面。如用铁锅做饭，主要因为铁具有　 　性。
（3）不锈钢不易生锈，铁容易生锈，二者性质不同的原因是　 　。请列举一条生活中防止铁锅生锈的方法　 　。铁制品生锈时应及时除锈，生产中可用盐酸除铁锈（主要成分是），反应的化学方程式为　 　。
（4）随着生产力的发展，我国炼铁技术又有新突破，是少数几个掌握羰基铁粉生产技术的国家之一。羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，其制备的简易流程如图所示。
制备时，先往设备中通入一段时间CO再加热的原因是　 　，制备过程中可循环利用的物质是　 　。
40．（2024·广州） 东晋《华阳国志》（卷四）中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾用于造币和制作仿银饰品，西方直到19世纪才仿制出白铜。镍的金属活动性与铁相似，元素周期表中元素镍和铜的相关信息如图所示。
（1）Ni的核电荷数为　 　，Cu2+的核外电子数为　 　。
（2）根据化合物的分类，Ni（OH）2属于　 　。
（3）镍白铜的熔点比纯铜　 　（填“高”或“低”）。
（4）设计实验比较镍和铜的金属活动性，写出实验方案和预期的实验现象　 　。
41．（2024·长沙） 盐酸（溶质为）是重要的化工产品，盐酸属于　 　（填“纯净物”或“混合物”）。盐酸常用于除铁锈，但铁制品不宜在盐酸中长时间浸泡，这是因为盐酸会与铁反应生成氯化亚铁（）和氢气，该反应的化学方程式为：　 　。
第10讲 金属及金属材料答案
知识梳理
一、金属与非金属　常见金属的主要性质和用途
1. 延展性 导电性 导热性 金黄色 紫红色 黑色 汞
3． 银白 硬度高 钢 紫红 电 热 青 银白 最多 氧化 小 灰 氧化
二、金属的化学性质
1．(2) 4Al+3O2 2Al2O3 2Mg+O2 2MgO
3Fe+2O2 Fe3O4 2Cu+O2 △2CuO
2． (3) Mg+2HClMgCl2+H2↑、_Mg+H2SO4MgSO4+H2↑
2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、_2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑
Zn+2HClZnCl2+H2↑_、__Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
Fe+2HClFeCl2+H2↑__、_Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
3．(3) 蓝 浅绿 Fe+CuSO4FeSO4+Cu
无 蓝 Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag
蓝 无 2Al＋3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu
三、金属互动性顺序
1． Mg Zn Cu Ag 强 变弱 4． (1)① 前面
四、金属的冶炼、腐蚀和防护
实验一：氢气还原氧化铜
1． 还原性 H2+CuO Cu+H2O 4． 黑色 红色
实验二：一氧化碳还原氧化铁
1． 还原性 CO+CuO Cu+CO2 4． 黑色 红色
（三）金属锈蚀的条件(1) 氧气 水 (2) 活动性
（四）金属锈蚀条件的探究
1． Fe2O3 2．水 氧气 氧气的浓度 水 氧气
金属材料的发展
1. 内部结构 2． (1) 金属 非金属 高温熔合 (2) 大 低 强
考点突破
1．C 2．B 3．C 4．D 5．A 6．B 7．C 8．B
夯实基础
9．A 10．D 11．B 12．B 13．C 14．C 15．D 16．B 17．D 18．D
19．（1）化学性质稳定
（2）Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2；煅烧的温度高于铜的熔点，反应过程中铜融化为液体，冷却至室温后凝固成块状
（3）Cu；D；2Cu+O22CuO （4）不需要高温加热；节约能源；操作简单(合理即可)
20．（1）金属；弱 （2）C+CuOCu +CO2 （3）生锈
（4）隔绝氧气或空气 （5）吸收油烟，净化空气
21．（1）镁铝合金
（2）铝的表面有一层致密的氧化膜
（3）大于
22．（1）金属
（2）铝合金密度小，利于控制机身重量
（3），生成的氧化铝是一层致密的氧化膜，保护内层金属铝不被腐蚀
23．（1）导电
（2）隔绝氧气和水
（3）大；3Cu
（4）铜丝表面有银白色固体生成，溶液逐渐变成蓝色；AgNO3、Cu（NO3）2
24．（1）含碳量不同；
（2）Mg；MgSO4
真题再现
25．C 26．A 27．B 28．C 29．C 30．B 31．C 32．A 33．B 34．B 35．D
36．（1）氢气（或）；（2）
（3）过滤；漏斗 （4）
37．（1）具有导电性 （2）Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑
（3）铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
38．锌；Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu
39．（1）C/铁元素 （2）导热 （3）物质的结构不同；擦干或涂油；
（4）排尽设备内空气，防止爆炸；CO
40．（1）28；27 （2）碱 （3）低
（4）将镍放入硫酸铜溶液中，观察到有红色固体析出，证明镍的活动性强于铜
41．混合物；
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第10讲 金属及金属材料
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
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，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___的金属元素。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 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 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+2HCl=MgCl2+H2↑、_Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑_
铝 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液为无色 _2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、_2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液为无色 _Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑_、__Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑__
铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色 _Fe+2HCl=FeCl2+H2↑__、_Fe+H2SO4=FeSO4+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+CuSO4=FeSO4+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+2AgNO3=Cu(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
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
（一）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。
（二）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 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_红色__，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 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_红色_；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。
（三）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。
（四）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
（五）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。
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。
知识点1：金属材料及其用途
【例题】
1．司母戊鼎是迄今世界上出土的最重的青铜器，器物硕大，工艺复杂，堪称我国青铜艺术史上的珍品。其制作材料属于（　　）
A．天然材料 B．合成材料
C．金属材料 D．复合材料
【答案】C
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】司母戊鼎是迄今世界上出土的最重的青铜器，其制作材料青铜是铜的合金，属于金属材料。
故答案为：C。
【分析】根据合金和纯金属统称为金属材料分析
◆变式训练
2．为了安全，学校门口都安装了不锈钢防撞柱。不锈钢属于(　　)
A．合成材料 B．金属材料
C．复合材料 D．无机非金属材料
【答案】B
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】解：材料有金属材料、合成材料、无机非金属材料。故不锈钢属于金属，为金属材料。符合题意的是B，不符合题意的是ACD.
故答案为：B.
【分析】根据材料有金属材料、合成材料、无机非金属材料来解答。
知识点2：金属的化学性质
【例题】
3．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”知道了“完美羁绊反应”。规定A、B、C三种物质之间两两可以发生化学反应(一定条件)，则称A、B、C三种物质组成“完美羁绊”。如Na、H2O、Cl2可组成“完美羁绊”发生如下化学反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、Cl2+H2O=HCl+HClO、2Na+Cl22NaCl。下列选项中能组成“完美羁绊”的是
A．CuO、C、CO2 B．C、O2、CO
C．C、H2O、CO2 D．Ca(OH)2、CO2、H2O
【答案】C
【知识点】金属的化学性质
【解析】【解答】A、氧化铜与碳、碳与二氧化碳在高温的条件都会发生反应，而二氧化碳与氧化铜不反应，错误；
B、碳与氧气、氧气与一氧化碳在一定条件下会发生反应，而一氧化碳与碳不反应，错误；
C、碳与水、水与二氧化碳、二氧化碳与碳在一定条件下均会发生反应，正确；
D、二氧化钙与二氧化碳、二氧化碳与水在一定条件下均会发生反应，但水与氢氧化钙不反应，错误；
故答案为：C。
【分析】根据酸碱盐的性质及相互之间的转化综合分析。
◆变式训练
4．如图表示等质量的金属和分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应，下列叙述正确的是(　　)
A．表示反应时间，表示生成氢气的质量
B．表示生成氢气的质量，表示反应所用时间
C．表示参加反应的金属的质量，表示生成氢气的质量
D．表示滴加硫酸的质量，表示生成氢气的质量
【答案】D
【知识点】金属的化学性质；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、镁的活动性大于铝，等质量的金属和分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应 ，镁反应速率大于名品 ，最终铝产生氢气质量大于镁，不符合题意；
B、镁与铝活动性不同，等质量的金属和分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应，产生相等质量氢气所用时间不会相同，不符合题意；
C、相等质量的镁和铝与硫酸反应产生氢气质量不会相等，不符合题意；
D、质量的金属和分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应 ，相等质量的稀硫酸完全反应产生氢气质量相等，最终铝消耗稀硫酸质量大于镁，产生氢气质量铝大于镁，符合题意；
故答案为：D
【分析】根据质量的金属和分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应 ，镁反应速率大于铝，最终镁产生氢气质量小于铝，相等质量的硫酸反应产生氢气质量相等分析。
知识点3：金属活动性顺序的探究
【例题】
5．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”学习了金属的性质，对相关化学知识有了深刻的理解。下列能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的是（）
A．Zn、Ag、CuSO4溶液 B．Zn、Cu、Ag、稀盐酸
C．Cu、Ag、ZnSO4溶液 D．Ag、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
【答案】A
【知识点】金属活动性的探究
【解析】【解答】A、锌可以置换CuSO4溶液中的铜，出现红色固体，证明锌的活动性比铜强；银和CuSO4溶液不反应，证明铜比银的活动性强。可以证明三种金属的活动性强弱，A符合题意；
B、锌能与稀盐酸反应，铜、银不能与稀硫酸反应，证明锌比铜、银活泼；但无法比较铜、银的金属活动性强弱，B不符合题意；
C、铜、银都不与ZnSO4溶液反应，证明了锌的活动性大于铜、银。无法比较铜、银的金属活动性强弱，C不符合题意；
D、银不与ZnSO4溶液、CuSO4溶液，证明锌、铜的活动性比银强；但无法比较锌、铜的活动性强弱，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】验证三种金属的活动性，取中间金属和两边金属的盐溶液反应或中间金属的盐溶液和两边金属反应
◆变式训练
6．钴的金属活动性与铁相似，钴的化合物相关性质如下表。下列预测合理的是（　　）
物质
在水中的溶解性 灰绿色固体 粉红色固体 溶液呈粉红色 粉红色固体
难溶于水 难溶于水 易溶于水 难溶于水
A．能从溶液中置换出
B．能与盐酸反应得到粉红色溶液
C．能与盐酸反应生成
D．可由与溶液反应制得
【答案】B
【知识点】金属活动性的探究
【解析】【解答】A、钴的金属活动性与铁相似，则活动性比镁弱，不会和氯化镁反应，错误；
B、CoO是金属氧化物，可以和酸反应生成盐和水，则CoO和盐酸反应生成CoCl2和H2O，CoCl2易溶，溶液呈粉红色，正确；
C、碳酸盐和酸反应生成盐、水、二氧化碳，所以CoCO3能与盐酸反应生成二氧化碳，不会生成氢气，错误；
D、Co与NaOH溶液不反应，错误；
故答案为：B。
【分析】 金属活动性指金属单质在水溶液中失去电子生成金属阳离子的性质。
知识点4：金属的冶炼、腐蚀和防护
【例题】
7．《天工开物》中有关炼铁的记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”下列说法错误的是(　　)
A．铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量
B．炼铁时煤炭的作用为提供CO、提高温度
C．炼铁炉中流出的是纯铁
D．炼铁炉中发生的反应之一为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【答案】C
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】A、铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量的说法正确，不符合题意；
B、煤炭燃烧放热，氧气不足时燃烧产物是一氧化碳；故在炼铁时煤炭的作用为提供CO的同时提高温度的说法正确，不符合题意；
C、炼铁炉中流出的是含量大量碳的杂质的生铁，故该说法错误，符合题意；
D、炼铁炉中发生的反应之一为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，该说法正确，不符合题意。
故答案为：C.
【分析】A、根据生铁中的含碳量是2%至4.3%，钢中的含碳量是0.03%至2%来解答；
B、根据炼铁时常有煤作为燃烧，同时产生一氧化碳来炼铁来解答；
C、根据工业炼铁常有煤作为燃烧，提供热量和一氧化碳，冶炼出的铁中含量大量碳的杂质的生铁来解答；
D、根据工业炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳来解答。
◆变式训练
8．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”观看了《铁的冶练》化学视频，对化学产生了浓厚的兴趣。如图是炼铁高炉示意图，下列说法正确的是（　　）
A．焦炭的主要作用是提供热量、产生二氧化碳
B．石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣
C．生铁出口位置低于炉渣出口的原因是生铁密度小于炉渣
D．产生的废气无需处理，因为它不会污染空气
【答案】B
【知识点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】A. 焦炭燃烧放出大量的热可以提供热量、焦炭与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，可提供还原剂CO，故不符合题意；
B. 石灰石的作用是与铁矿石中的二氧化硅反应形成炉渣，故符合题意；
C. 出铁口位置低于出渣口的原因是生铁密度大于炉渣，位于高炉的下方，故不符合题意；
D. 产生的废气中含有许多有毒气体一氧化碳等气体需处理，防止污染空气，故不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据焦炭燃烧放出大量的热可以提供热量、焦炭与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳分析。
B、根据石灰石的作用是与铁矿石中的二氧化硅反应形成炉渣分析。
C、根据生铁密度大于炉渣，位于高炉的下方分析。
D、根据一氧化碳有毒分析。
9．从《中国成语大会》到《中国诗词大会》，中国诗词文化大放异彩，很多成语、诗词中蕴含着丰富的科学道理，下列叙述错误的是（　　）
A．“百炼成钢”与“沙里淘金”均为化学变化
B．“一畦春韭绿，十里稻花香”是因为分子在不断地运动
C．“真金不怕火炼”说明黄金的化学性质非常稳定
D．“釜底抽薪”与“钻木取火”都体现了燃烧的条件
【答案】A
【知识点】常见金属的特性及其应用；分子的定义与分子的特性；物理变化、化学变化的特点及其判别；燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】A、百炼成钢产生新的物质，是化学变化，沙里淘金没有产生新的物质，是物理变化。A答案错误；
B、闻到花香是因为分子在不断的运动。B答案正确；
C、真金不怕火炼，说明金的化学性质稳定。C答案正确；
D、釜底抽薪体现了燃烧需要可燃物，钻木取火体现了燃烧需要温度达到可燃物的着火点。D答案正确；
故答案为：A。
【分析】A、根据判断物理变化和化学变化的依据分析；
B、根据分子在不断的运动分析；
C、根据金的化学性质稳定分析；
D、根据燃烧的条件分析。
10．“中国制造”正处于飞速发展阶段。建造航母需要大量的特种钢材。钢材属于（　　）
A．合成材料 B．天然材料 C．复合材料 D．金属材料
【答案】D
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】 钢材是铁的一种重要合金，主要成分是铁和碳，所以根据材料的分类可知应属于金属材料的范畴。
故答案为：D。
【分析】根据材料的分类判断，金属材料包括金属单质和合金两大类；合金，是由两种或两种以上的金属与金属或金属与非金属经一定方法熔合而成的具有金属特性的物质，属于混合物。
11．“胜哥”将未打磨的铝片放入试管中，加入过量稀盐酸，反应过程中产生氢气的质量与时间的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．0～a段时没有反应发生
B．b点时发生反应的基本反应类型为置换反应
C．a～c段时试管中溶液质量减少
D．d点时向试管中滴加酚酞溶液，酚酞溶液变红
【答案】B
【知识点】常见金属的特性及其应用；酸的化学性质
【解析】【解答】A. 未打磨的铝片表面有铝与氧气反应生成的氧化铝，0-a段，氧化铝与稀盐酸发生反应Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，该反应无气体生成，故错误；
B. b点时，铝与稀盐酸发生反应2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，该反应是由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故正确；
C. a-c段，铝与稀盐酸发生反应，根据化学方程式可知：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，每54份质量的铝进入溶液，逸出6份质量的氢气，进入溶液的质量大于减少的质量，最终试管中溶液质量是增大的，故错误；
D. 酚酞溶液遇酸性和中性溶液呈无色，遇碱性溶液变红，d点时，溶液中溶质有氯化氢和氯化铝，溶液呈酸性，酚酞溶液不变色，故错误；
故答案为：B。
【分析】未打磨的铝片与过量稀盐酸反应，表面的氧化铝先与酸反应，化学方程式为：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O；
表面的氧化铝反应后，铝再与酸反应生成氯化铝和氢气，化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。
12．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”知道了许多金属的性质及其用途。下列关于金属的描述正确的是（　　）
A．铁在自然界中主要以单质形式存在
B．金属铜能与硝酸银溶液反应，可知金属活动性顺序：铜>银.
C．银具有良好的导电性，生活中大量使用银作导线
D．合金的熔点一定比各组分金属的熔点高.
【答案】B
【知识点】常见金属的特性及其应用；合金与合金的性质；金属活动性顺序及其应用；金属元素的存在及常见的金属矿物
【解析】【解答】A、 铁在自然界中主要以化合物形式存在，说法不正确，不符合题意；
B、 金属铜能与硝酸银溶液反应，说明铜能置换金属银，说明金属活动性顺序：铜>银，说法正确，符合题意；
C、 银具有良好的导电性，但价格高，故生活中大量使用铜作导线，不是银，说法不正确，不符合题意；
D、 合金的熔点一定比各组分金属的熔点低，说法不正确，不符合题意；
故选B。
【分析】A、根据铁在自然界存在形式分析；
B、根据金属活动性判断知识分析；
C、根据金属用途分析；
D、根据合金性质分析。
13．下列图像分别与选项中的操作相对应，其中合理的是
A． 向一定质量的氢氧化钠溶液中滴加水
B． 向一定质量二氧化锰固体中加入过氧化氢溶液
C． 向一定质量的盐酸和硫酸钠混合溶液中滴加氢氧化钡溶液
D． 向相同质量和相同质量分数的硫酸中分别加入过量的锌粉和镁粉
【答案】C
【知识点】催化剂的特点与催化作用；金属的化学性质；溶液的酸碱性与pH值的关系；盐的化学性质
【解析】【解答】A、氢氧化钠溶液呈碱性，pH>7，向一定量的氢氧化钠溶液中加水稀释，溶液的碱性减弱，pH逐渐减小，但溶液始终呈碱性，所以pH只能无限地接近于7，但不可能小于7，故A不符合题意；
B、向一定质量二氧化锰固体中加入过氧化氢溶液，二氧化锰是催化剂，特点是“一变两不变”，即能改变化学反应速率，但在反应前后质量和化学性质不变，图像应该是一条平直线，故B不符合题意；
C、向一定量盐酸和硫酸钠的混合溶液中滴加氢氧化钡溶液，氢氧化钡中的氢氧根离子与盐酸中的氢离子结合生成水分子，氢氧化钡中的钡离子和硫酸钠中的硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀，图像从0开始逐渐增大，当硫酸钠完全反应时沉淀达到最大值，此时图像保持一根平直线不再改变，故C符合题意；
D、锌粉和镁粉分别加入相同质量和相同质量分数的硫酸中，在金属活动顺序中，镁>锌，镁与硫酸反应速率比锌快，所以相同时间内镁生成的氢气比锌多，当酸完全反应时生成的氢气相等，两条线最终平台高度相同，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】：A、根据氢氧化钠溶液加水稀释碱性减弱，但始终呈碱性，pH不会小于7进行分析解答；
B、根据二氧化锰是催化剂，化学反应前后质量不变进行分析解答；
C、根据硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀从0开始，最后反应完毕沉淀保持不变进行分析解答；
D、根据金属获得顺序的应用，等质量等质量分数的酸反应完，产生氢气一样多进行分析解答；
14．铁是使用最广泛的金属。(图中“——”表示物质可以反应，“→”表示物质转化方向)下列说法正确的是
A．赤铁矿炼铁的原理是CO+Fe2O3=2Fe+3CO2
B．反应①是一个吸热反应
C．反应②的现象为出现气泡，溶液变浅绿色
D．反应③的盐溶液可以为溶液
【答案】C
【知识点】金属的化学性质；一氧化碳还原氧化铁；物质发生化学变化时的能量变化
【解析】【解答】A. 赤铁矿炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，故错误；
B. 由图可知，反应①是铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是一个放热的反应，故错误；
C. 由图可知，反应②是铁和酸反应生成亚铁盐和氢气，观察到的现象为出现气泡，溶液变浅绿色，故正确；
D. 反应③是铁和盐反应生成亚铁盐和一种金属单质，参加反应的盐的金属活动性比铁弱，铝的金属活动性比铁强，所以该反应中的盐溶液不可以为硫酸铝溶液，故错误。
故答案为：C。
【分析】A、一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳。
B、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应会放热。
C、铁和酸反应生成亚铁盐和氢气。
D、根据铝的金属活动性比铁强分析。
15．下列四个图像的变化趋势，能正确描述对应操作的是(　　)
A．图1为将一定量的镁带放在充满氧气的密闭容器中完全燃烧
B．图2为向一定量的铜粉中加入硝酸银溶液
C．图3为将未打磨的铝片放入稀盐酸中
D．图4为化学反应中原子总数随时间的变化
【答案】D
【知识点】金属的化学性质；常见化学反应中的质量关系
【解析】【解答】A、将一定量的镁带放在充满氧气的密闭容器中完全燃烧，镁和氧气反应生成氧化镁，固体质量增加。A答案错误；
B、铜和硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银，溶液的质量会逐渐减小。B答案错误；
C、未打磨的铝片表面有氧化铝，氧化铝与盐酸反应不会产生氢气，所以刚开始没有氢气产生，起点不正确。C答案错误；
D、化学反应前后原子种类不变，原子数目不变，图像正确。D答案正确；
故答案为：D。
【分析】A、根据镁和氧气反应生成氧化镁，固体质量增加分析；
B、根据铜和硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银，溶液的质量会逐渐减小分析；
C、根据未打磨的铝片表面有氧化铝，氧化铝与盐酸反应不会产生氢气分析；
D、根据化学反应前后原子种类不变，原子数目不变分析。
16．“胜哥”向56g含两种杂质的铁粉样品中加入足量的稀盐酸，充分反应后共产生0.2g氢气，则该样品中所含杂质可能是（　　）
A．锌和铜 B．锌和镁
C．铝和镁 D．碳和铜
【答案】B
【知识点】金属的化学性质；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】碳、铜和盐酸不反应，而锌、铁、镁、铝与酸反应时，金属和氢气的质量关系如下：
同质量的四种金属，生成氢气的关系：铝>镁>铁>锌。故：A、锌和铜混合物比同质量的铁生成氢气少，选项不符合题意；
B、锌和镁混合物可能与同质量的铁生成氢气相同，选项符合题意；
C、铝和镁混合物比同质量的铁生成氢气多，选项不符合题意；
D、碳和铜混合物不与酸生成氢气，选项不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据铁与盐酸反应的化学方程式可以计算出5.6g纯铁能生成0.2g氢气，5.6g含两种杂质的铁粉样品中加入足量的稀盐酸，充分反应后共产生0.2g氢气，说明不纯的铁中所含的杂质一种能与盐酸反应且能产生氢气，而且等质量的铁和所含杂质相比，杂质与盐酸反应产生的氢气多，而另一种杂质不与盐酸反应，或者反应，但是生成的氢气比同质量的铁少。
17．下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 检验NaOH溶液是否变质 加入酚酞溶液
B 除去NaCl溶液中少量的MgCl2 加入适量KOH溶液，过滤
C 探究Al、Cu、Ag的金属活动性顺序 将铜丝、银丝分别插入硫酸铝溶液中
D 鉴别NH4NO3、NaOH、CaCO3、NaCl四种固体 加水，观察溶解和温度的变化情况
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】金属活动性的探究；物质的除杂、净化；物质的检验、鉴别
【解析】【解答】A、变质的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠，氢氧化钠和碳酸钠都呈碱性，都能使酚酞溶液变红，不能检验氢氧化钠溶液是否变质。A答案错误；
B、氯化镁能与适量的氢氧化钾溶液反应，生成氢氧化镁沉淀和氯化钾，能除去杂质，但引入了新的杂质氯化钾，不符合除杂原则。B答案错误；
C、将铜丝，银丝分别插入硫酸铝溶液中均无明显变化，说明铝的活动性比铜和银强，无法比较银和铜的金属活动性。C答案错误；
D、观察溶解和温度的变化情况，难溶于水的是碳酸钙，溶于水温度升高的是氢氧化钠，溶于水温度降低的是硝酸铵，溶于水温度几乎不变的是氯化钠。D答案正确；
故答案为：D。
【分析】A、根据氢氧化钠和碳酸钠都显碱性，都能使酚酞溶液变红分析；
B、根据氯化镁与氢氧化钾反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾，引入了新的杂质，违背了除杂质的原则分析；
C、根据金属活动性顺序分析；
D、根据硝酸铵溶于水温度降低，氢氧化钠溶于水温度升高，氯化钠溶于水温度几乎不变，碳酸钙难溶于水分析。
18．为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序，小于同学做了如图所示实验，三支试管里的液体均为稀硫酸，下列说法错误的是
A．金属丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨
B．该组实验不能判断铜、银的金属活动性顺序
C．将a试管中的溶液换为硝酸铜溶液可达到验证三种金属活动性的实验目的
D．c试管中的现象是产生气泡，溶液变成蓝色
【答案】D
【知识点】金属的化学性质；金属活动性的探究
【解析】【解答】A. 金属丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨，除去金属表面的氧化膜和杂质，以免对实验产生影响，故正确，不符合题意；
B. 铜、银与稀硫酸均不反应，该组实验不能判断铜、银的金属活动性顺序，故正确，不符合题意；
C. 铁丝能与稀硫酸反应生成氢气，铜、银与稀硫酸均不反应，活动性顺序为铁＞氢＞铜、银；将a试管中的溶液换为硝酸铜溶液，无明显现象，说明银的金属活动性比铜弱，即金属活动性铜＞银，可达到实验目的，故正确，不符合题意；
D. 铜与稀硫酸不反应，所以c试管中无明显现象，故错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
19．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”观看了《孔雀石上烧炭火》化学视频，对化学产生了浓厚的兴趣。孔雀石又称石绿，主要成分是碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)。
（1）石绿可做中国画颜料，不易褪色能保存数百年，说明碱式碳酸铜在常温下
（2）《梦溪笔谈》中记载了青铜的冶炼工艺。下图a为古代“火法炼铜”的流程，以孔雀石和木炭为原料，经高温煅烧，得到金属铜。
查阅资料：①铜的熔点为1083.4℃；②氧气充足时炭火温度可达1200℃左右。
①孔雀石加热分解为氧化铜及两种常见的氧化物，化学方程式为
　 　。
②该方法冶炼的产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒，原因是
　 　。
（3）《淮南万毕术》中记载的“曾青得铁则化为铜”展示了古代“湿法炼铜”的过程。其主要实验流程如下图b所示。
①固体A的成分为　 　。
②反应②中的稀硫酸可用某些物质代替，充分反应后过滤也能得到较纯的Cu，下列物质不可选的是　 　(填标号)。
A.稀盐酸 B.CuSO4溶液 C.Cu(NO3)2溶液 D.AgNO3溶液
③步骤③干燥Cu时，温度不宜过高，是为了防止发生反应：　 　(写化学方程式)。
（4）与“火法炼铜”相比，“湿法炼铜”的优点有　 　。
【答案】（1）化学性质稳定
（2）Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2；煅烧的温度高于铜的熔点，反应过程中铜融化为液体，冷却至室温后凝固成块状
（3）Cu；D；2Cu+O22CuO
（4）不需要高温加热；节约能源；操作简单(合理即可)
【知识点】常见金属的特性及其应用；常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】（1） 石绿可做中国画颜料，不易褪色能保存数百年，说明碱式碳酸铜在常温下化学性质稳定。
（2） ①孔雀石加热分解为氧化铜及两种常见的氧化物，即碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳，化学方程式为 Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2 ↑；
②该方法冶炼的产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒，是由于煅烧的温度高于铜的熔点，反应过程中铜融化为液体，冷却至室温后凝固成块状。
（3） ①固体A是适量铁与硫酸铜反应所得固体，成分为铜和铁。
②反应②中的稀硫酸是为了除去铁，得到纯净的铜，铁与盐酸、硫酸铜、硝酸铜都能反应，且不会引入新杂质，可用这些物质代替，但铁和铜都能与硝酸银反应，硫酸不能用硝酸银溶液代替，故选D。
③步骤③干燥Cu时，温度不宜过高， 是为了防止铜与氧气加热反应生成氧化铜，该反应方程式为 2Cu+O22CuO 。
（4）与“火法炼铜”相比，“湿法炼铜”具有不需要高温加热，节约能源，操作简单等优点。
【分析】（1）根据化学性质稳定的物质可保存久远分析；
（2）根据碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳，铜的熔点及反应时温度分析；
（3）根据铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铜中含有铁的除杂方法，铜与氧气加热反应生成氧化铜分析；
（4）根据湿法炼铜操作简单、节约能源分析。
20．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”知道了青铜雁鱼灯是西汉著名的环保台灯，其包含雁首颈、雁体、灯盘、灯罩4个部分。
（1）青铜雁鱼灯属于　 　（填“金属”“合成”或“复合”）材料，铜制品比铁制品更早被人们利用，是因为铜的金属活动性比铁　 　（填“强”或“弱”）。
（2）古人将粗铜（主要成分为氧化铜）与木炭混合熔炼制得铜，其反应的化学方程式为　 　
（3）雁鱼灯表面涂有红绿漆彩绘，既美观，又能防止　 　。
（4）灯罩可自由开合，关闭灯罩火焰熄灭，其灭火的原理是　 　。
（5）雁鱼灯在使用时，会在“雁体”内盛水，从环保的角度分析水的作用是　 　。
【答案】（1）金属；弱
（2）C+CuOCu +CO2
（3）生锈
（4）隔绝氧气或空气
（5）吸收油烟，净化空气
【知识点】常见金属的特性及其应用；金属活动性顺序及其应用；碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验；灭火的原理和方法
【解析】【解答】（1）青铜雁鱼灯是用合金制作而成，故属于金属材料。在金属活泼性顺序变中，铁比铜活泼，故铜比铁弱。
（2）古人将粗铜（主要成分为氧化铜）与木炭混合熔炼制得铜的反应，就是碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该反应的方程式为： C+CuOCu +CO2 。
（3）铜在潮湿的空气中容易与氧气、水、二氧化碳反应生成铜锈，故在雁鱼灯表面涂有红绿漆彩绘的目的是防止 生锈。
（4）如图所示的灯罩可自由开合，关闭灯罩火焰熄灭，其灭火的原理是隔绝灯火与氧气的接触。
（5）雁鱼灯在使用时，会在“雁体”内盛水的目的是吸收油烟，防止空气被污染。
【分析】（1）根据金属属于金属材料和金属活泼性顺序来解答；
（2）根据碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳来解答；
（3）根据铜在潮湿的空气中容易与氧气、水、二氧化碳反应生成铜锈来解答；
（4）根据燃烧的条件来破坏条件，隔绝可燃物与氧气的接触来达到灭火的目的来解答；
（5）根据水可以吸收烟气，防止空气污染来解答。
21．自1958年红旗品牌创立以来，红旗轿车长期被用作中国重大庆典活动的检阅车，可惜的是在改革开放后跟着许多支柱产业补砍。自从习近平总书记上台以后，我国又开始重视各大支柱产业。2018年1月8日，中国一汽发布新红旗品牌战略，以“中国式新高尚精致主义”为品牌理念。请回答下列问题。
（1）如图所示的材料中属于金属材料的是　 　。
（2）铝材具有密度小、耐腐蚀性好等优点。铝材耐腐蚀的原因是　 　。
（3）将镁铝合金与铝片相互刻画，在铝片表面留下明显划痕，说明镁铝合金的硬度　 　（选填“大于”或“小于”）铝的硬度。
【答案】（1）镁铝合金
（2）铝的表面有一层致密的氧化膜
（3）大于
【知识点】常见金属的特性及其应用；合金与合金的性质
【解析】【解答】（1）聚氯乙烯属于塑料，属于合成材料，玻璃钢是由玻璃纤维和有机高分子材料复合而成，属于复合材料；镁铝合金，属于合金，属于金属材料；
（2）铝材耐腐蚀的原因是铝在空气中易形成致密的氧化铝氧化膜，能阻止反应的进一步进行；
（3）将镁铝合金与铝片相互刻画，在铝片表面留下明显划痕，说明镁铝合金的硬度大于铝的硬度；
【分析】（1）聚氯乙烯属于塑料，玻璃钢是由玻璃纤维和有机高分子材料复合而成，合金属于金属材料。
（2）铝在空气中易形成致密的氧化铝氧化膜所以铝材耐腐蚀。
（3） 合金硬度一般大于其组成成分中的单一的纯金属。
22．材料的研制水平和产业化规模，直接决定了一个国家的制造实力和装备水平。我国最新一代超高强高韧铝合金材料，彻底突破国外技术封锁，用作国产大飞机机翼壁板，成功托举国产大飞机展翅飞天。
（1）铝合金属于　 　材料；
（2）用铝合金作飞机机翼壁板的优点是　 　（答一点即可）；
（3）结合化学方程式说明铝制品不易锈蚀的原因：　 　。
【答案】（1）金属
（2）铝合金密度小，利于控制机身重量
（3），生成的氧化铝是一层致密的氧化膜，保护内层金属铝不被腐蚀
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质
【解析】【解答】（1）铝合金属于金属材料。
（2） 用铝合金作飞机机翼壁板是由于铝合金具有密度小，利于控制机身重量的优点。
（3）铝常温与氧气反应表面形成一层致密氧化铝膜， 保护内层金属铝不被腐蚀，所以铝制品耐锈蚀，方程式为 。
【分析】（1）根据合金属于金属材料分析；
（2）根据铝合金的性质分析；
（3）根据铝与氧气反应生成氧化铝分析。
23．小华同学通过微信公众号“胜哥课程”知道了金属材料对促进生产发展、改善人类生活有巨大作用。
（1）航天器的电路系统多为铜导线，主要是因为铜具有良好的延展性和　 　性。
（2）随着社会的发展，大力发展新能源汽车已成为趋势。车身喷漆处理既美观又防锈，喷漆防锈的原理是　 　。
（3）东汉时期的青铜奔马已成为我国的旅游标志，《周礼·考工记》中有关于铜、锡以不同比例制成功能各异的青铜器的记载。
①青铜是铜的合金，青铜的硬度比纯铜的　 　（选填“大”或“小”）。
②请用化学用语表示3个铜原子：　 　。
（4）为探究金属的化学性质，小明按图1所示进行实验，实验结束后，小明向乙中继续加入锌粉，溶液质量与加入锌粉的质量关系如图2所示。
图1 图2
①甲中观察到的现象是，反应的化学方程式为　 　。
②根据图2分析，加入锌粉前乙中溶质的成分是　 　（填化学式）。
【答案】（1）导电
（2）隔绝氧气和水
（3）大；3Cu
（4）铜丝表面有银白色固体生成，溶液逐渐变成蓝色；AgNO3、Cu（NO3）2
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用；金属锈蚀的条件及其防护；金属的物理性质
【解析】【解答】 (1) 航天器的电路系统多为铜导线，主要是因为铜具有良好的延展性和导电性；
故答案为：导电；
(2) 车身喷漆处理既美观又防锈，喷漆防锈的原理是隔绝氧气和水；
故答案为：隔绝氧气和水：
(3) ①一般，合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，则青铜是铜的合金，青铜的硬度比纯铜的大；故答案为：大；
②原子的表示方法：用元素符号来表示一个原子，表示多个原子，就在其元素符号前加上相应的数字，所以3个铜原子表示为：3Cu；
故答案为：3Cu；
(4) ①甲中铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式Cu+ 2AgNO3=Cu (NO3)2+2Ag， 观察到的实验现象是铜丝表面有银白色固体生成，溶液由无色逐渐变成蓝色；
故答案为：铜丝表面有银白色固体生成，溶液由无色逐渐变成蓝色；Cu+2AgNO3=Cu (NO3)2+2Ag
②加入锌粉后，溶液的质量先减少，后增加，说明发生了两个化学反应，说明溶液中含有硝酸银、硝酸铜；金属活动性顺序为Zn> Cu>Ag， 向含有硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入过量的锌粉，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，由Zn+ 2AgNO3=Zn (NO3)2+2Ag可知，每65份质量的锌可置换出216份质量的银，溶液的质量减少；AgNO3反应完，锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜，由Zn+ Cu(NO3)2=Zn (NO3) 2+Cu可知，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，溶液的质量会增加，则加入锌粉前乙中溶质成分是AgNO3、Cu (NO3)2；
故答案为： AgNO3、Cu（NO3）2 。
【分析】 (1) 根据金属的性质与用途来分析；
(2) 根据防锈的原理来分析；
(3) 根据合金的性质以及化学用语的写法来分析；
(4) ①根据甲中铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，进行分析解答。
②根据加入锌粉后，溶液的质量先减少，后增加，进行分析解答。
24．金属材料广泛应用于生活和生产中．
（1）生铁和钢是使用最多的金属材料，二者性能不同的原因是　 　；工业冶炼铁是一氧化碳还原氧化铁，其反应的化学方程式为　 　．
（2）某锌粉含有铜、镁中的一种杂质，取该样品与足量稀盐酸充分反应，生成氢气，该锌粉中含有的杂质是　 　．另取一定量该样品放入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液．将滤渣洗净，滴入稀硫酸，有气泡产生，则滤液中一定含有的溶质是　 　（填化学式）．
【答案】（1）含碳量不同；
（2）Mg；MgSO4
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质；一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】（1）生铁和钢都是铁的合金，二者性能不同的原因是含碳量不同，一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；
（2）解：设13g锌反应生成的氢气质量为x
x=0.4g
解：设13g镁反应生成的氢气质量为y
y=1.08g
取该样品与足量稀盐酸充分反应，生成氢气，该锌粉中含有的杂质是镁，根据先远后近的原则，镁锌与硫酸铜发生反应生成硫酸镁和铜，滤液中一定含有的溶质是硫酸镁。
【分析】（1）根据生铁和钢都是铁的合金，二者性能不同的原因是含碳量不同，一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳分析；
（2）根据13g锌完全反应生成的氢气质量是0.4g，13g镁完全反应生成的氢气质量是1.08g，该样品13g与足量的稀盐酸反应生成的氢气质量是0.42g，可知锌粉中含有的杂质是镁，镁和硫酸铜发生反应，所得滤液中一定含有硫酸镁分析。
25．（2024·青岛）《神农本草经》中有石胆“能化铁为铜”的记载。石胆的主要成分是，溶于水得到硫酸铜溶液。下列说法正确的是（　　）
A．石胆溶于水，溶液呈黄色
B．石胆化铁为铜发生了复分解反应
C．石胆也能化锌为铜
D．铁、铜都能与稀盐酸反应产生氢气
【答案】C
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用；反应类型的判定
【解析】【解答】A、石胆溶于水，溶液呈蓝色。故A答案错误；
B、石胆化铁为铜，指的是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故B答案错误；
C、石胆也能化锌为铜，指的是锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜。故C答案正确；
D、铁能与稀盐酸反应产生氢气，铜不能与稀盐酸反应。故D答案错误；
故答案选：C。
【分析】根据金属活动性顺序表的应用分析判断。
A、根据石胆溶于水，溶液呈蓝色分析；
B、根据一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应分析；
C、根据锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜分析；
D、根据铁能与稀盐酸反应产生氢气，铜不能与稀盐酸反应分析。
26．（2024·自贡）“价类二维图”是从元素化合价和物质所属类别两个维度认识元素及其化合物性质的坐标图。如图是铜元素的“价类二维图”，下列说法错误的是
A．物质A能与稀硫酸反应生成E B．物质B的化学式为Cu2O
C．物质C能与稀硫酸反应生成E D．物质D能与稀硫酸反应生成E
【答案】A
【知识点】金属的化学性质；酸的化学性质；从组成上识别氧化物
【解析】【解答】A、A点对应的物质为铜单质，铜在金属活动性顺序中排在氢后，不能与稀硫酸反应，符合题意；
B、物质B属于氧化物，铜元素的化合价为+1价，氧元素显-2价，化学式为Cu2O，不符合题意；
C、物质C属于氧化物，铜元素的化合价为+2价，氧元素显-2价，为氧化铜CuO，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜（E）和水，不符合题意；
D、物质D属于碱，铜元素的化合价为+2价，氢氧根显-1价，为氢氧化铜，氢氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜（E）和水，不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据图中所给铜元素的化合价及物质类别分析，结合硫酸的化学性质解答。
27．（2024·牡丹江）同学们以“合理使用化学品”为话题进行如下交流，说法正确的是（　　）
A．用亚硝酸钠作调味品 B．用洗涤剂清洗油污
C．用钢刷擦洗铝制品 D．用食盐水清洗水垢
【答案】B
【知识点】乳化现象与乳化作用；金属的化学性质；有害化学物质的性质与人体健康
【解析】【解答】A、亚硝酸钠有毒，不能作调味品 ，不符合题意；
B、洗涤剂具有乳化作用，可清洗油污，符合题意；
C、铝制品表面有氧化铝膜，不能用钢刷擦洗铝制品 ，不符合题意；
D、食盐水不能与水垢成分反应，无法除去水垢，不符合题意；
故选B。
【分析】A、根据亚硝酸钠有毒分析；
B、根据洗涤剂的乳化性质分析；
C、根据铝表面的氧化膜的保护作用发析；
D、根据食盐不能与水垢反应分析。
28．（2024·辽宁）下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是（　　）
A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀
B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值
D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
【答案】C
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；合理利用金属资源
【解析】【解答】A、 铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 ，不符合题意；
B、 将铁制成不锈钢，改变内部结构，能减缓锈蚀 ，不符合题意；
C、 锈蚀的铁制品可冶炼铁，且比矿石炼铁节约资源，符合题意；
D、 铁栏杆表面刷漆可减少铁与空气和水的接触，能减缓锈蚀 ，不符合题意；
故选C。
【分析】A、根据铁生锈是铁与氧气和水反应分析；
B、根据改变内部结构可防止铁生锈分析；
C、根据锈蚀的铁可作原料冶炼铁分析；
D、根据隔离氧气和水可防止锈蚀分析。
29．（2024·吉林）为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，6.15%）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是（　　）
A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少
D．通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
【答案】C
【知识点】测定空气中的氧气含量；金属的化学性质；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、 由题中所给信息可知，加热前的空气样品中氧气含量为20.99% ，不符合题意；
B、 铜在加热条件下能与氧气发生化学反应，生成氧化铜 ，不符合题意；
C、 因该实验在密闭装置中进行，化为反应遵循质量守恒定律，则拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量不变，符合题意；
D、 通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释 ，不符合题意；
故选C。
【分析】A、根据题中所给信息分析；
B、根据铜的化学性质分析；
C、根据化学变化遵循质量守恒定律分析；
D、根据所给实验现象及实验数据分析。
30．（2024·齐齐哈尔）将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是（　　）
A．若滤液呈浅绿色，则滤液中只含有硝酸亚铁
B．若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中一定含有两种金属
C．若向滤液中加入锌片，有固体析出，则滤液中一定含有硝酸银
D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加铁粉的质量相等
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】 将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中， 铁不能与硝酸锌反应，能与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁。
A、 若滤液呈浅绿色，则滤液中溶质一定有硝酸亚铁、硝酸锌 ，不符合题意；
B、 若滤渣中的成分能被磁铁吸引，说明铁过量，则滤渣中一定含有铁和银两种金属 ，符合题意；
C、 锌能与硝酸亚铁和硝酸银反应，若向滤液中加入锌片，有固体析出，则滤液中可能含有硝酸银 ，不符合题意；
D、 铁与硝酸银反应固体质量增加，将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量大于所加铁粉的质量 ，不符合题意；
故选B。
【分析】根据 将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中， 铁不能与硝酸锌反应，能与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，硝酸亚铁溶液呈浅绿色，反应过程中固体质量增加分析。
31．（2024·湖北）《宋会要辑稿》记载：“浸铜之法，先取生铁打成薄片，……浸渍数日，铁片为胆水（硫酸铜溶液）所薄，上生赤煤，取出刮洗……入炉烹炼，……方成铜。”下列理解错误的是（　　）
A．“打成薄片”增大了反应的接触面积
B．“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C．“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤
D．“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用；置换反应及其应用
【解析】【解答】A、“打成薄片”增大了反应的接触面积 ，不符合题意；
B、“铁片为胆水所薄”发生的铁与硫酸铜生成硫酸亚铁和铜的反应，属于置换反应，不符合题意；
C、“上生赤煤”指铁片上生成了红色的铜，符合题意；
D、“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强，不符合题意；
故选C。
【分析】A、根据“打成薄片”增大了反应的接触面积分析；
B、根据置换反应为一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物分析；
C、根据铁与硫酸铜反应生成铜分析；
D、根据铁能与硫酸铜反应证明铁的活动性大于铜分析。
32．（2024·湖北）湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑，其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是（　　）
A．属于金属材料 B．熔点高于纯铜
C．硬度低于纯锡 D．铜、锡均能与稀硫酸反应
【答案】A
【知识点】合金与合金的性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A、 铜锡合金属于金属材料 ，符合题意；
B、 熔点低于纯铜 ，不符合题意；
C、 硬度高于纯锡 ，不符合题意；
D、铜不能与稀硫酸反应，不符合题意；
故选A。
【分析】A、根据金属材料包括纯金属和合金分析；
B、根据合金的熔点低于纯金属分析；
C、根据合金的硬度高于纯金属分析；
D、根据铜不与稀核酸反应分析。
33．（2024·成都）有关金属的实验如下，能达到相应目的的是(　　)
A．比较合金与其组分金属的硬度
B．验证锌、铁和铜的金属活动性顺序
C．证明铜生锈与CO2、O2和H2O有关
D．验证质量守恒定律
【答案】B
【知识点】合金与合金的性质；验证质量守恒定律；金属活动性的探究；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】A、所给金属不是该合金的组成，不符合题意；
B、通过铜不与硫酸亚铁反应，锌能与硫酸亚铁反应，可验证锌、铜、铁的活动性顺序，符合题意；
C、所给实验未证明铜生锈与水有关，不符合题意；
D、铁与硫酸反应产生氢气，敞口容器不能验证质量守恒定律，不符合题意；
故选：B。
【分析】A、根据比较合金和金属的硬度需取用合金中组成的金属实验分析；
B、根据金属能否与盐反应可验证金属活动性强弱分析；
C、根据对比实验的现象及条件分析；
D、根据有气体参与的化学反应验证质量守恒定律需密闭装置分析。
34．（2024·深圳） 以下实验现象，正确的是
A．如图甲，思考乐大海同学滴入硫酸铜溶液后，可以用铁把铜析出
B．反应后电子秤的示数为230.5g
C．对比实验乙的①③：可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一
D．图乙一周过后，②铁钉产生的铁锈最多
【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用；探究金属锈蚀的条件；反应现象和本质的联系
【解析】【解答】A、涉及生成物名称的描述为结论，不是现象，不符合题意；
B、 铁与硫酸铜反应不涉及气体，反应前后容器内总质量不变，反应后电子秤的示数为230.5g ，符合题意；
C、 对比实验乙的①③：可以探究接触水是否是铁生锈的条件之一 ，不符合题意；
D、 图乙一周过后， ① 铁钉产生的铁锈最多 ，不符合题意；
故选B。
【分析】A、根据涉及生成物名称的描述为结论分析；
B、根据质量守恒定律分析；
C、根据①③变量为水分析；
D、根据铁生锈条件分析。
35．（2024·盐城）基于问题设计实验方案是实验探究活动的重要环节。下列实验方案中不合理的是
选项 实验问题 实验方案
A 鉴别和空气 将带火星的木条伸入盛有气体的试管中，观察现象
B 分离和MnO2的混合物 溶解，过滤，洗涤、干燥；蒸发结晶
C 验证Cu、Al的金属活动性 将洁净的铝丝浸入溶液中，观察现象
D 测定西瓜汁的酸碱度 将pH试纸浸入西瓜汁中，再与标准比色卡比较
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；氧气的检验和验满；金属活动性顺序及其应用；溶液的酸碱性与pH值的关系
【解析】【解答】A、将带火星的木条伸入盛有气体的试管中，观察现象，木条复燃，证明该气体是氧气；带火星的木条不复燃，证明该气体是空气，可以鉴别和空气，不符合题意；
B、二氧化锰难溶于水，氯化钾易溶于水，利用溶解，过滤，洗涤、干燥，得到二氧化锰固体；再蒸发结晶得到氯化钾固体，可分离和MnO2的混合物，不符合题意；
C、将洁净的铝丝浸入溶液中，铝丝表面有红色固体析出，可证明金属活动性Al＞Cu，不符合题意；
D、用pH试纸测定西瓜汁的酸碱度，不能将试纸直接浸入待测液中，应用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上，与标准比色卡对比来确定pH，符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、根据氧气的助燃性分析；
B、根据二氧化锰难溶于水，氯化钾易溶于水分析；
C、根据金属能否与盐溶液反应可验证金属活动性强弱分析；
D、根据pH试纸的使用方法分析。
36．（2024·武威）废旧金属的回收利用是节约资源的有效途径之一。某金属废料中含有铜、铁、金等金属单质，为回收铜和金并得到氧化铁，专业人员设计了如下图所示的工艺流程。
（1）气体A是　 　，滤液A的溶质为　 　（写化学式）。
（2）固体A与空气加热发生化学反应，写出反应后的生成物与适量稀硫酸反应的化学方程式　 　。
（3）操作1、操作2和操作3为同一操作，其名称是　 　，此操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和　 　。
（4）写出滤液B与加入的物质X反应的化学方程式：　 　。
【答案】（1）氢气（或）；
（2）
（3）过滤；漏斗
（4）
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；常见金属的特性及其应用；金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】（1）根据废旧金属中含有铜、铁、金等金属单质，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，而铜和金不与酸反应，则固体A中含有铜和金，气体A是氢气，滤液A是硫酸亚铁溶液（ ）。
（2）固体A中的铜和金在空气中加热时，铜和氧气反应生成氧化铜，金不与氧气反应，则固体B是金，而滤液B是氧化铜和硫酸反应生成的硫酸铜溶液，故氧化铜和硫酸反应的方程式为： 。
（3）固体和液体分离的过程是过滤，在过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
（4）滤液B中的硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的方程式为： 。
【分析】（1）根据铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜、金不和硫酸反应来解答；
（2）根据铜和氧气在加热时生成氧化铜，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，金不反应来解答；
（3）根据过滤分离溶和不溶物，过滤操作用到的玻璃仪器来解答；
（4）根据铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜来解答。
37．（2024九下·北京市）用如图所示实验验证金属的性质。
（1）实验1，观察到灯泡发光，说明铁具有的性质是　 　。
（2）实验2中反应的化学方程式为　 　。
（3）实验3能证明铁的金属活动性比铜的强，现象是　 　。
【答案】（1）具有导电性
（2）Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑
（3）铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
【知识点】金属的化学性质；化学方程式的书写与配平；金属活动性的探究
【解析】【解答】（1）实验 1，观察到灯泡发光，说明铁具有导电性；
（2）在金属活动顺序中，铁排在氢之前，能置换出酸中的氢，铜排在氢之后，不能置换出酸中的氢，实验 2 中发生的反应是铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：Fe + H2SO4 ＝ FeSO4+ H2↑；
（3）在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来； 实验 3 中，将铁丝放入硫酸铜溶液中，若能证明铁的金属活动性比铜的强，现象是铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
【分析】（1）根据金属的导电性分析；
（2）根据铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气分析；
（3）根据金属能否与盐溶液反应可证明金属活动性强弱分析。
（1）实验 1，观察到灯泡发光，说明铁具有导电性；
（2）在金属活动顺序中，铁排在氢之前，能置换出酸中的氢，铜排在氢之后，不能置换出酸中的氢，实验 2 中发生的反应是铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：Fe + H2SO4 ＝ FeSO4+ H2↑；
（3）在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来； 实验 3 中，将铁丝放入硫酸铜溶液中，若能证明铁的金属活动性比铜的强，现象是铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
38．（2024·内江）除去ZnSO4溶液中的少量CuSO4，可向该溶液中加入过量的　 　，充分反应后过滤，滤液即为ZnSO4溶液，发生反应的化学方程式为　 　。
【答案】锌；Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】利用金属活泼性顺序表可知，强者置换弱者。而已知锌比铜活泼，故除去ZnSO4溶液中的少量CuSO4，实质就是除去铜离子，可利用过量的锌和CuSO4反应生成硫酸锌和铜，充分反应后过滤，除去杂质且没有引入新的杂质，反应的化学方程式为Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu。【分析】根据金属活泼性顺序，强者置换弱者，锌比铜活泼，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜来解答。
39．（2024·青岛） 钢铁是目前应用最广泛的金属。钢铁工业的发展状况是衡量一个国家工业化水平的重要标志。
（1）早在春秋时期，我国就掌握了炼铁方法，其原理是，反应过程中化合价降低的元素是　 　。
（2）如今铁制品应用于生活的方方面面。如用铁锅做饭，主要因为铁具有　 　性。
（3）不锈钢不易生锈，铁容易生锈，二者性质不同的原因是　 　。请列举一条生活中防止铁锅生锈的方法　 　。铁制品生锈时应及时除锈，生产中可用盐酸除铁锈（主要成分是），反应的化学方程式为　 　。
（4）随着生产力的发展，我国炼铁技术又有新突破，是少数几个掌握羰基铁粉生产技术的国家之一。羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，其制备的简易流程如图所示。
制备时，先往设备中通入一段时间CO再加热的原因是　 　，制备过程中可循环利用的物质是　 　。
【答案】（1）C/铁元素
（2）导热
（3）物质的结构不同；擦干或涂油；
（4）排尽设备内空气，防止爆炸；CO
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；酸的化学性质；有关元素化合价的计算
【解析】【解答】(1)Fe2O3中铁元素显+3价，生成的Fe中铁元素显0价，化合价降低；CO中碳元素显+2价，生成的CO2中碳元素显+4价，化合价升高；氧元素均显-2价，化合价不变；故答案为：铁元素；
(2)用铁锅做饭，主要利用了铁具有良好的导热性，这样可以使食物均匀受热，达到烹饪的目的；故答案为：导热；
(3)不锈钢和铁虽然都是铁合金，但它们的性质却有所不同，这主要是因为它们的组成成分不同，即所含的元素种类和含量不同，导致它们的性质存在差异；铁容易生锈，是因为铁与空气中的氧气和水蒸气发生了化学反应，生成了铁锈， 为了防止铁锅生锈，我们可以采取多种方法，如保持铁锅的干燥、在铁锅表面涂上一层油或油漆等；当铁制品生锈时，应及时除锈，以防止锈蚀进一步加剧，生产中常用盐酸来除铁锈，铁锈的主要成分是氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为；
(4)在制备Fe(CO)5的过程中，先往设备中通入一段时间CO再加热的原因是为了排尽设备内的空气，防止加热时空气中的氧气与铁发生反应，影响产品的纯度和质量；同时，在制备过程中，一氧化碳既是反应物又是生成物，因此可以循环利用，以节约资源和降低成本；故答案为：排尽设备内空气，防止爆炸；CO。
【分析】（1）根据化合物中元素化合价代数和为零，单质中元素化合价为零分析；
（2）根据铁具有导热性分析；
（3）根据不锈钢和铁虽然都是铁合金，但它们的性质却有所不同，这主要是因为它们的组成成分不同，防锈的原理，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水分析；
（4）根据先往设备中通入一段时间CO再加热的原因是为了排尽设备内的空气，防止爆炸分析。
40．（2024·广州） 东晋《华阳国志》（卷四）中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾用于造币和制作仿银饰品，西方直到19世纪才仿制出白铜。镍的金属活动性与铁相似，元素周期表中元素镍和铜的相关信息如图所示。
（1）Ni的核电荷数为　 　，Cu2+的核外电子数为　 　。
（2）根据化合物的分类，Ni（OH）2属于　 　。
（3）镍白铜的熔点比纯铜　 　（填“高”或“低”）。
（4）设计实验比较镍和铜的金属活动性，写出实验方案和预期的实验现象　 　。
【答案】（1）28；27
（2）碱
（3）低
（4）将镍放入硫酸铜溶液中，观察到有红色固体析出，证明镍的活动性强于铜
【知识点】合金与合金的性质；金属活动性顺序及其应用；元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】(1)在原子中，原子序数=核电荷数=质子数= 核外电子数，由元素周期表的信息可知，Ni的核电荷数为28，Cu2+的核外电子数为29-2=27；故答案为：28；27；
(2)Ni(OH)2是电离时产生的阴离子是氢氧根离子的化合物，因此属于碱；故答案为：碱；
(3)一般合金的熔点低于其组成中纯金属的熔点，因此镍白铜的熔点比纯铜低；故答案为：低；
(4)镍的金属活动性与铁相似，比较镍和铜的金属活动性可设计如下实验：把一根镍丝放入硫酸铜溶液中，若观察到镍丝表面覆盖一层红色物质，溶液蓝色变浅，则说明镍的活动性比铜强； 故答案为：把一根镍丝放入硫酸铜溶液中，会观察到镍丝表面覆盖一层红色物质，溶液蓝色变浅(合理即可)。
【分析】(1)根据元素周期表的信息、离子的形成来分析；
(2)根据物质的组成与分类来分析；
(3)根据合金的性质来分析；
(4)根据金属的活动性强弱以及验证方法来分析。
掌握元素周期表的信息、物质的分类、合金的性质以及验证金属活动性强弱的方法是解题的关键。
41．（2024·长沙） 盐酸（溶质为）是重要的化工产品，盐酸属于　 　（填“纯净物”或“混合物”）。盐酸常用于除铁锈，但铁制品不宜在盐酸中长时间浸泡，这是因为盐酸会与铁反应生成氯化亚铁（）和氢气，该反应的化学方程式为：　 　。
【答案】混合物；
【知识点】溶液的组成及特点；金属的化学性质
【解析】【解答】盐酸是氯化氢的水溶液，盐酸中含有氯化氢和水两种物质，属于混合物。盐酸和铁反应生成氯化亚铁（FeCl2）和氢气，反应的化学方程式为：2HCl+Fe=FeCl2+H2↑。
【分析】根据溶液的特点；盐酸和铁反应生成氯化亚铁（FeCl2）和氢气分析。
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