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金属与金属矿物
考点一 金属材料
考向一 金属材料的判断
1.（2024·青海西宁）判断：金属是能够导电的物质，则能够导电的物质一定是金属 （ ）
2．（2024·海南）龙是中华民族的象征。下列与龙相关的文物中，由金属材料制成的是
A．红山玉龙 B．鎏金铁芯铜龙
C．墨龙图帛画 D．霁蓝釉白龙纹瓷瓶
3．（2024·北京）清明放风筝。下列与风筝制作、放飞相关的部件中，用到金属材料的是
A．竹质骨架 B．纸质风筝面 C．棉质捆扎线 D．不锈钢手握轮
4.（2024·吉林长春）2024年5月，武王墩墓出土了迄今为止东周时期最大的青铜圆鼎。青铜是以铜和锡为主要成分的合金，青铜属于
A．非金属材料 B．金属材料 C．合成材料 D．复合材料
易错提醒合金不是合成材料，而是金属材料。
考向二 合金的认识
角度1 合金的判断与分类
易错提醒合金是由一种金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质，因此合金都是混合物。
1．（2024·广东广州）下列属于纯净物的是
A．水蒸气 B．生铁 C．碘酒 D．食醋
2．（2024·四川乐山）下列物质中属于纯净物的是
①五氧化二磷 ②液氮 ③空气中0.94%的稀有气体 ④青铜 ⑤
A．①②⑤ B．①③⑤ C．②③④ D．②④⑤
3．（2024·山东淄博节选）镍是一种用途广泛的金属,可用作其他金属的保护层或用来生产耐腐蚀的合金钢、硬币及耐热元件。回答下列问题:
(2)白铜是一种铜镍合金,属于 （填“纯净物”或“混合物”）,其硬度比纯铜的硬度 （填“大”或“小”）。
角度2 常见的合金的识别
1．（2024山东济南节选）(1)“沉睡三千年，一醒惊天下”。三星堆遗址出土的青铜大面具，诉说着古蜀文明的灿烂辉煌。青铜属于金属材料中的 （填“合金”或“纯金属”）。
2.（2024·黑龙江大庆节选）化学与生产、生活息息相关，请根据所学知识和生活实践回答下列问题：
(3)生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中含碳量较高的是 。
考点二 金属的物理性质
考向一 金属之最
（2024·山东东营）下列物质的性质与用途没有对应关系的是
A．活性炭有吸附性，可用于净水 B．钨熔点高，可用于制灯丝
C．碳酸氢钠溶液呈碱性，可用于治疗胃酸过多 D．浓硫酸有腐蚀性，可用于干燥气体
考向二 金属的物理性质与用途
角度1 纯金属的物理性质
1．（2024·新疆节选）判断下列实验方案能否达到实验目的。
选项 实验目的 实验方案
A 分离铜粉和铁粉 用磁铁吸引
2．（2024·江西节选）中华民族有着悠久的用火历史。
(3)《天工开物》记载有关炼铁过程：“凡铁一炉载土二千余斤，……或用煤炭，或用木炭”。该过程中炭的作用是 ，炼出的铁可锻打成薄片是利用了铁的 性。
3．（2024·内蒙古赤峰节选）人类的生产、生活离不开金属，金属材料的使用推动着人类文明的进步。
(3)铁锅是烹饪食物的传统炊具，用铁锅炒菜利用了铁的 性。
4．（2024·四川乐山节选）太阳能电池路灯（如图），可以实现白天用太阳能充电，夜晚照明，其灯柱材料为铝合金，路灯内部采用金属铜作导线．
(3)太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的 性．
角度2 合金与纯金属的比较
易错提醒合金和组成它的纯金属相比，一般硬度更大、熔点更低。
1．（2024·山东临沂）下列关于金属和金属材料的说法中正确的是
A．生铁和钢的含碳量不同 B．黄铜比纯铜硬度小
C．合金属于合成材料 D．大多数金属在自然界中以单质形式存在
2．（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
3．（2024·内蒙古兴安盟节选）请分析下列四个实验并回答相关问题。
(4)实验4黄铜片和铜片相互刻画，铜片上留下刻痕，说明黄铜片的硬度比铜片的硬度 (填“大”或“小”)。
4．（2024·山东潍坊节选）“沉睡三千年，一醒惊天下”。文物考古彰显我国古今科技文明。
(3)“何意百炼钢；化为绕指柔”。生铁在空气中加热，反复捶打，成为韧性十足的“百炼钢”，该过程中，生铁的含碳量 （填“升高”或“降低”）。
(4)古籍记载“凡煎炼亦用洪炉，入（锡）砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲（指鼓入空气）熔化。火力已到，砂不即熔，用铅少许勾引，方始沛然流注”。高温下木炭还原锡砂（）的化学方程式为 ；锡铅合金的熔点比纯锡 （填“高”或“低”）。
5．（2024·山东东营节选）2024年春节期间，广饶县孙子文化园举办的“孙武归来—春秋奇妙夜”沉浸式夜游项目在全国引起轰动，现场表演的非遗项目“打铁花”不仅有“火树银花落，万点星辰开”的古老浪漫，而且蕴含着丰富的化学原理。
(1)“打铁花”就是将生铁熔化后的铁水打向空中，形成铁花。请用化学方程式表示其中的主要原理： 。
(2)表演者将铁水打得又高又散的主要原因是 。
(3)从合金的性质角度分析：打铁花用生铁而不用纯铁的依据是 。
6．（2024·江苏连云港节选）科技是第一生产力，近年来我国在科技领域取得了一系列辉煌成就。
(1)“福建号”航母在建造过程中大量使用特种钢。该特种钢的耐腐蚀性能比纯铁的 （填“好”或“差”）。
(2)“天舟号”货运飞船换装了以LiFePO4作正极材料的新型锂电池。已知LiFePO4中Li为+1价，为-3价，则其中Fe的化合价为 。
考点三 金属的化学性质
考向一 金属的常见反应
角度1 金属与氧气反应
1．（2024·四川自贡）化学方程式的书写必须遵循客观事实和质量守恒定律。下列化学方程式符合题意且书写正确的是
A．铝在空气中与氧气反应：Al+O2═AlO2 B．铁与盐酸反应：2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2↑
C．乙醇在空气中燃烧：C2H5OH+O2CO2+H2O D．氢氧化铝治疗胃酸过多：Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O
易错提醒铁与盐酸或硫酸铜等物质发生置换反应时，生成的是+2价的亚铁化合物。
2．（2024·河南）镁与某金属的混合物共mg，在一定条件下与氧气充分反应，生成的氧化物共2mg。则该金属(括号内为生成的氧化物)可能是
A．Be(BeO) B．Cu(CuO) C．Al(Al2O3) D．Fe(Fe3O4)
3．（真题组合）判断下列说法是否正确
A.铝制品具有很好的抗腐蚀性能，所以铝的化学性质不活泼（2024·山东临沂）
B．辨别黄铜合金和黄金——用酒精灯烧（2024·广东深圳）
易错提醒铝有良好的抗腐蚀性，是因为其易与氧气反应生成一层致密的氧化膜，阻止铝进一步被氧化。
4．（2024·四川泸州节选）鲁教版教材《化学（九年级下册）》62页“多识一点”有如下介绍：铝在常温下很容易跟氧气发生反应，生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜。据此，某课外学习小组开展了系列性质探究予以证明。已知熔点：铝660℃，氧化铝2054℃；沸点：铝2327℃。回答相关问题：
【实验1】如图，用火焰喷枪的火焰（温度800~1300℃）从下往上灼烧铝片，观察到下端形成一个呈鼓胀状态的“小泡”。
(1)铝在常温下跟氧气发生 反应（填反应类型）。
(2)形成鼓胀“小泡”现象既能证明 ，还能证明铝的熔点低于氧化铝，“小泡”内装的铝呈 态。
5．（2024·江苏宿迁节选）以下是利用铜、铁等物质进行的实验，请回答下列问题。
(1)图1是“测定空气中氧气含量”的实验。
①该实验原理的化学方程式是 。
②注射器在该实验中的作用是 （写出一点即可）。
角度2 金属与酸反应
1．（2024·福建）我国商代时就已经发现，贮存于铅罐的酒（含乙醇）会发酵成醋（含醋酸，醋酸的化学性质与盐酸相似），铅与醋反应生成铅霜，铅霜在空气中转化为浮粉（PbCO3），加热浮粉得铅白（PbO）固体，铅白可用作白色颜料。下列说法错误的是
A．酒能变醋体现乙醇的化学性质 B．铅能与醋酸反应产生氢气
C．浮粉中铅元素的化合价为+2价 D．浮粉变铅白，固体质量增大
2．（双选）（2024·黑龙江牡丹江）将某合金样品放入烧杯中，向其中加入稀盐酸恰好完全反应，烧杯中剩余物的总质量是，该合金样品可能是
A．、合金 B．、C合金 C．、合金 D．、、合金
易错提醒铜的金属活动性位于氢后，不能和稀盐酸反应产生氢气。等量的金属完全反应，产生氢气的量为：铝>镁>铁>锌，可用公式金属化合价*金属质量/金属的相对原子质量进行计算。
3．（2024·江苏宿迁节选）化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值。下列说法错误的是
判断：Al与稀硫酸反应生成，故Fe也能与稀硫酸反应生成
4．（2024·北京节选）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 。
5．（2024·云南节选）酸、碱、盐是几类重要化合物，与人类日常生活和生产关系十分密切。
(2)兴趣小组按如图所示装置(气密性良好)进行实验。两个广口瓶中分别放有0.2g锌和铁，U形管两端液面相平，将等体积的足量稀盐酸同时加入广口瓶中，关闭活塞。反应结束，恢复至室温，U形管两端液面 (填“左高右低”“左低右高”或“相平”)。
6．（2024·山东淄博节选）镍是一种用途广泛的金属,可用作其他金属的保护层或用来生产耐腐蚀的合金钢、硬币及耐热元件。回答下列问题:
(1)镍在室温条件下能与稀硫酸反应生成硫酸镍（,易溶于水）和氢气,该反应的化学方程式为 。根据这一反应事实,可以得出镍和铜的金属活动性由强到弱的顺序为 。
7．（2024·福建·节选）氢气的发现、生产和应用极大地推动了人类社会的发展。
(1)18世纪，科学家利用铁和稀盐酸反应得到“易燃空气”，之后命名为氢气。
①该反应的化学方程式为 。
②发现氢气后，人们一直追求将氢气作为一种绿色能源，其理由是 。
8．（2024·河南）铝与稀硫酸反应的化学方程式为 ；镁、铝分别放入质量相等且足量的稀硫酸中，充分反应后所得的两溶液质量仍相等，则反应的镁与铝的质量比为 。
角度3 金属与金属盐溶液反应
1．（2024·重庆）中国应用的湿法炼铜技术，是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是
①反应能证明两种金属的活动性 ②反应后溶液的质量增加
③反应生成的溶质为硫酸铁 ④反应后固体表面附着一层红色物质
A．①④ B．②③ C．①②④ D．②③④
2．（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
3．（2024·宁夏）下列实验方案能否达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
B 将单质铁转化为氯化铁 加入适量氯化铜溶液
4．（2024·重庆）下列实验方法和主要操作能否达到实验目的的是
选择 物质 方法和主要操作 实验目的
A 和的混合溶液 加入足量的铝粉，过滤 除去
易错提醒除杂时要满足“不增不减”原则，即不引入新的杂质，不减少主要的物质。
5．（2024·福建节选）废金属是宝贵的资源。
(3)利用废锌与含硫酸镍的废液反应回收镍，反应的化学方程式：由此判断Zn、Ni两种金属中，金属活动性较强的是 。
6．（2024·河南节选）金属与人类的生活密切相关。回答下列有关金属性质的问题。
(1)铝较为活泼，为什么铝制品却很耐腐蚀？
(2)现将过量的锌粉加入到AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中，充分反应后，过滤。过滤后留在滤纸上的固体是什么 ？请写出有关反应的化学方程式 。
7．（2024·陕西）化学课堂上，老师为同学们演示了如下图所示的实验。
(1)铜丝插入溶液一段时间后，观察到的两个现象分别是 ，发生反应的化学方程式是 。
(2)铝丝表面析出红色固体时，试管内溶液中的溶质一定有 。
8．（2024·四川泸州节选）鲁教版教材《化学（九年级下册）》62页“多识一点”有如下介绍：铝在常温下很容易跟氧气发生反应，生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜。据此，某课外学习小组开展了系列性质探究予以证明。已知熔点：铝660℃，氧化铝2054℃；沸点：铝2327℃。回答相关问题：
【实验2】将铝片浸入8%CuSO4溶液中。
(3)开始1min内无明显现象，该事实 （选填“能”或“不能”）证明氧化铝薄膜的致密性。
(4)2min左右铝片表面逐渐产生气泡并析出红色物质。收集气体检验，易燃，则气体是 。写出生成红色物质的化学方程式 。
角度4 综合考查
1．（2024·陕西）关于铝、铁、银三种金属，下列有关说法正确的是
A．三种金属在空气中均易锈蚀
B．用稀硫酸可以区分三种金属
C．用铁、银和硝酸铝溶液可以验证三种金属的活动性顺序
D．三种金属均是生活中常用导线的制作材料
2．（2024·山东青岛）《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
3．（2024·山东威海）应用广泛的金属
(1)国宝中的金属
国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯，铁上包铜，外层鎏金(鎏金是一种金属加工工艺，经过鎏金处理后，金属表面会覆盖一层金)。整个龙身飞扬舒展，反映了唐代高超的铸造工艺。
①国宝历经千年，出土后表面仍金光灿灿，原因是 。
②工业上以赤铁矿为原料炼铁，原理是 (用化学方程式表示)。
③《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜，外化而内不化”，“曾青”即硫酸铜溶液，该炼铜反应的原理是 (用化学方程式表示)，反应中有效作用的微粒为 (用符号表示)。“外化而内不化”的原因是 。
(2)生活中的金属
铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等。
①请用化学方法证明：罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝(提供药品：已打磨的罐体金属片，其他仪器、药品自选)。
你的方案及预期现象是 。
②合金与纯金属相比较，性质存在差异。对比分析图1，从微观角度解释原因 (答两条)。
③合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求，罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图2分析，生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应 (填“大于”“小于”或“等于”)罐体中铜元素的含量。
④为比较铝、铜、锌的金属活动性，进行下图实验，则a、b、c可以选用的物质是 。
(3)航天中的金属
中国航天事业的成就令世界瞩目，火箭是航天飞行器的运载工具。
①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料，具备的优良性能是 (答一条)。
②运载火箭固体推进剂的主要组分为高氯酸铵和铝粉。其中高氯酸铵()是供氧剂，氯元素的化合价是 。铝粉燃烧的化学方程式 ，反应过程中能量转化形式是 。
4．（2024·江苏镇江）铁及其化合物在生产生活中有广泛应用。
一、铁的有关知识
(1)北固山铁塔由生铁铸成，展现了我国古代精湛的冶铁、铸造技术。因年代久远，塔身锈蚀严重。
①生铁的熔点比纯铁 （选填“高”或“低”）。
②铁锈主要成分是Fe2O3 nH2O，铁生锈主要与空气中的 有关。
(2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如图。
①以赤铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 。
②炼钢炉中存在转化：FeFeOFe+CO，目的为降低 元素含量。
(3)铁及其化合物在现代多种领域发挥着重要作用。
①纳米零价铁（Fe）用于废水处理，可用H2和Fe(OH)3在高温下反应获得，反应的化学方程式为 。
②Fe3O4是合成氨催化剂铁触媒的主要成分，可用CH4和Fe2O3在高温下反应获得，同时生成CO2和H2O的质量比为 。
二、制备硫酸亚铁铵晶体
用废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O]的实验流程如下。
(4)“洗涤”是用蒸馏水洗去铁屑表面残留的Na2CO3等杂质，判断铁屑已洗净的方法是：取最后一次洗涤后的滤液，测定其pH＝ ，则已洗净。
(5)“酸溶”时控温75℃加热至不再产生气泡。
①加热的目的是 。
②产生的气体为H2，用点燃法检验H2前必须 。
(6)“反应”后冷却至20℃过滤。
①“反应”的化学方程式为 。
表：“反应”中相关物质的溶解度
温度/℃ 20℃
溶解度S/g FeSO4 7H2O 48.0
(NH4)2SO4 75.4
(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O 21.2
②“反应”过程中析出硫酸亚铁铵晶体，参考表中数据分析其原因 。
三、测定硫酸亚铁铵晶体样品纯度
准确称取19.00g硫酸亚铁铵晶体（相对分子质量为392）样品溶于水，与硫酸酸化的KMnO4溶液完全反应，消耗KMnO4的质量为1.58g。
已知：10(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O+2KMnO4+8H2SO4＝10(NH4)2SO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+2MnSO4+14H2O
(7)该样品的纯度为 %（精确到0.1%）。
(8)判断该计算结果是否合理并分析其原因 。
5．（2024·贵州）贵州蕴藏丰富的铝、锰、锌、铁、铜等矿产资源。合理开采、充分利用这些矿产资源，可实现“富矿精开”。
Ⅰ．精准识矿
(1)金属的性质与存在形式。
①铝具有很好的抗腐蚀性，因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为 。
②分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸，锰片表面有气泡产生，铜片表面无明显变化。由此可知金属活动性：锰 （选填“强”或“弱”）于铜。
③在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液，观察到的现象是 。
多数金属的化学性质比较活泼，它们主要以化合物的形式存在于自然界。如菱锌矿、铝土矿、菱锰矿等。
Ⅱ．精深用矿
(2)工业上用赤铁矿炼铁，CO与反应的化学方程式为 。炼铁时，加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨，利用了锰钢的 性能。
(3)用某菱锰矿为原料制备高附加值新型电池材料的流程如图1。
已知：菱锰矿中除外，还有；能与稀硫酸发生复分解反应，不溶于水也不与稀硫酸反应；氨水呈碱性。
①过滤器中得到的滤渣是 。
②反应器中，溶液与反应可生成锰的氧化物，如、、。发生的反应之一是，X的化学式是 。
③70℃时，在反应器中保持通入的和溶液的质量不变，只改变溶液的溶质质量分数，测得生成含锰元素的固体中锰元素的质量分数与溶液的溶质质量分数之间的关系如图2。由图可知，当溶液的溶质质量分数为5.1%时，可获得高纯度的，当溶液的溶质质量分数为其它数值时，纯度降低，原因可能是 。
考向二 置换反应的判断
1.（2024·江苏无锡节选）富氢水是指含有氢气的水。镁与水反应可生成氢气。镁与水反应的化学方程式为，该反应的类型属于
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
2．（2024·江苏连云港）一种以黄铜渣（含Zn、Cu、ZnO、CuO）为原料获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如下。下列说法正确的是

A．加入H2SO4生成H2的化学方程式为
B．根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C．判断加入的Zn如已过量的依据是溶液中有固体剩余
D．流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
3．（2024·山东东营节选）我国新能源汽车产销量连续八年全球第一，新能源汽车常用磷酸铁锂电作为动力。
(4)报废的磷酸铁锂电池经过预处理、酸浸、除杂等环节回收得到的物质，可重新作为制作该电池的原料。已知拆解电池所得材料中含铁片、铜箔、铝箔等，采用硫酸“酸浸”的目的是除去铁、铝，反应的化学方程式为 （任写其中一个），该反应属于 （填基本反应类型）反应。
考向三 金属活动性顺序
角度1 常见金属的活动性顺序比较
1．（2024·上海）下列金属中活动性最强的是
A． B． C． D．
2．（2024·新疆）青铜中含有少量的锡，锡元素的有关信息如图所示。下列说法正确的是
A．属于金属元素 B．锡的相对原子质量为50
C．二氧化锡的化学式为 D．锡的金属活动性比铝强
3．（2024·广西节选）《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干”“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”记录了古代铁器生产、使用的情形。回答问题：
(3)人类对铁的利用比铜晚了1500多年，这是因为铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。
4．（2024·内蒙古赤峰节选）人类的生产、生活离不开金属，金属材料的使用推动着人类文明的进步。
(1)人类开发利用金属单质的时间顺序与金属活动性强弱存在某种内在的联系，、、三种金属中应用最早的是 。
角度2 金属活动性顺序的探究
1．（2024·湖南长沙）通过实验可以验证物质的性质。下列试剂中，能验证铁、铜的金属活动性顺序的是
A．稀硫酸 B．蒸馏水 C．硫酸铜溶液 D．澄清石灰水
2．（2024·江苏徐州）人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱，用如图装置进行实验。下列说法不正确的是
A．实验前需要打磨金属片，除去表面的氧化膜
B．若向甲、乙试管加入稀盐酸，只有锌片表面能产生气泡
C．若向乙试管加入ZnSO4溶液，能得出锌的金属活动性比铜强
D．若向甲、乙试管加入AgNO3溶液，能得出三种金属的活动性：Zn＞Cu＞Ag
3．（2024·黑龙江节选）金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(2)探究Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序，下列试剂的选择方案正确的是 。
A．Mg、Cu、溶液 B．Fe、溶液、溶液
C．Mg、Fe、Cu、稀盐酸 D．Cu、溶液、溶液
4．（2024·青海西宁）用下列各组物质进行实验，不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是
A．、、溶液 B．、、、稀盐酸
C．、溶液、溶液 D．、、溶液、溶液
5．（2024·重庆节选）锂(Li)离子电池应用广泛，有利于电动汽车的不断发展。
(3)锂离子电池中还含有铜箔，为验证铝和铜的金属活动性顺序，设计了如下实验：
【方案一】将铝片和铜片相互刻划，金属片上出现划痕者更活泼。
【方案二】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5mL相同的稀盐酸中，金属丝表面产生气泡者更活泼。
【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5mL相同的硝酸银溶液中，金属丝表面有银白色物质析出者更活泼。
以上方案中，你认为能达到实验目的的是 (填方案序号)，该方案中发生反应的化学方程式为 。
6．（2024·宁夏节选）2024年5月1日，我国第一艘电磁弹射型航空母舰——“福建”舰开展首次试航。航空母舰的建造涉及金属冶炼、材料性能等诸多领域。
(5)锰钢是建造航母常用的金属材料。已知锰加入稀硫酸中有气泡产生。实验室现有以下试剂：
①锰片②铜片③稀硫酸④硫酸铜溶液⑤硫酸锰溶液
请你选择一组试剂比较铜、锰的金属活动性强弱 (填序号)。
7．（2024·广东广州节选）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。
(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 。
8．（2024·内蒙古呼和浩特节选）(3)小琦同学查阅资料发现：（氯化亚锡）溶于水可形成无色溶液。请你帮她设计实验方案证明锡的金属活动性强于铜 （写出操作和现象）。
考向四 与金属有关的图像问题
角度1金属与酸反应的图像分析
1．（2024·四川德阳）室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是
A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多
C．曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D．反应结束后Zn一定有剩余
2.（真题组合）判断下列图像能否正确反映对应变化关系。
A．向等质量锌片和锌粉中分别加足量且等溶质质量分数的稀硫酸 B．足量的镁粉和铝粉分别与等量等浓度的稀盐酸反应（2024·黑龙江·中考真题） C．图Ⅲ表示向等质量不同金属粉末中分别加入足量等浓度的稀硫酸（2024·山东济宁） D．分别向等质量的锌、铁中加入等质量分数的稀盐酸（2024·黑龙江绥化）
E．将足量锌粉投入到一定质量的硝酸铜和硝酸银混合溶液中（2024·黑龙江绥化） F．分别向等质量的镁粉和锌粉中不断加入溶质质量分数相同的稀硫酸（2024·黑龙江齐齐哈尔） G．在空气中加热一定量的铜粉（2024·四川达州） H．分别向等质量、等质量分数的稀硫酸中，逐渐加入铁粉和锌粉（2024·四川达州）
I．③表示分别向等质量镁粉和铝粉中加入足量溶质质量分数相同的稀硫酸（2024·四川南充） J.锌和稀硫酸反应生成氢气（2024·重庆） K.将足量汞放在充满空气的密闭容器中持续加热（2024·重庆）
角度2金属与盐溶液反应的图像分析
1.（2024·黑龙江绥化）下列图像能直观表达各种变化关系，加深对知识的理解，下列图像与其对应表述正确的是
A．分别向等质量的锌、铁中加入等质量分数的稀盐酸
B．电解一定质量的水
C．加热高锰酸钾制取氧气
D．将足量锌粉投入到一定质量的硝酸铜和硝酸银混合溶液中
易错提醒根据金属活动性顺序，确定能发生的反应及反应的先后顺序。 依据优先反应原则：①若将两种 (或多种)金属单质同时放入某金属的盐溶液中，最活泼的金属优先与盐发生置换反应；②若将某金属的单质放入两种 (或多种)金属的盐溶液中，该金属优先置换出最不活泼的金属 (即前置后，盐可溶，隔越远，置越先)。
2．（真题重组题·双选）下列图像不能正确反映对应关系的是（　　）
A．往一定质量的氯化镁和氯化铜溶液中加入足量铁粉
B．向盛有硫酸铜溶液的烧杯中逐渐加入铁粉至过量，烧杯中固体质量的变化
C．向一定量硝酸镁和硝酸银的混合溶液中加入锌粉
D．向一定量的氯化亚铁和氯化铜混合溶液中加入过量镁粉
考向五 滤液、滤渣问题
1．（2024·山东潍坊）从含有浓度相近的、和的废水中回收和有关金属。取样后，向其中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法错误的是
A．若所得滤液为无色，则滤液中溶质只有
B．若所得滤液为浅绿色，则滤渣只有铜
C．若向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，则滤渣中至少含有两种金属
D．若向滤渣中加入稀硫酸，无气泡产生，则滤液中只有两种溶质
2．（2024·四川广元）向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是
A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中溶质一定有三种
B．若滤渣中有两种金属，则滤液中溶质一定有两种
C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生
3．（2024·四川达州节选）金属材料性能优良，已成为社会发展的重要物质之一。
(3)金属与盐溶液反应可用于金属的回收和提纯。将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是________（填字母序号）。
A．滤渣中一定含有Ag、Cu和Zn B．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生
C．向滤液中加入稀盐酸，一定没有沉淀产生 D．滤液中一定不含Cu(NO3)2，可能含有AgNO3和Zn(NO3)2
4.（2024·山东枣庄节选）阅读下列材料，完成下面小题。
青铜是人类最早使用的合金，主要成分是铜(Cu)和锡(Sn)，因其铜锈[主要成分为]呈青绿色，故名青铜。现在青铜依然广泛使用，某机械加工厂青铜废料经处理后得到CuCl2和SnCl2的混合液，向混合液中加入过量的锌粉，充分反应后过滤，得滤液和滤渣，对其进行分析，用以评估回收利用价值。
对于上述材料中的滤渣和滤液，下列分析正确的是
A．滤渣中只有Cu、Zn B．滤渣中一定有Cu、Zn，可能有Sn
C．滤液中溶质只有ZnCl2 D．滤液中溶质一定有ZnCl2，可能有CuCl2
5．（2024·四川南充节选）(4)将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后过滤，滤液中一定含有的溶质是 （填化学式）。
6．（2024·天津节选）金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(3)“乌铜走银”是我国特有的铜制工艺技术，迄今已有300余年的历史。该工艺的废料经初步处理后可得到硝酸银和硝酸铜的混合溶液，向其中加入一定量的金属锌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤液中含有的溶质为 (填化学式)。
7．（2024·黑龙江节选）金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(3)向溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣。一定发生反应的化学方程式为 。向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，滤渣中一定有 （填化学式，下同），滤液中可能含有的溶质是 。
8．（2024·山东济南节选）(3)我国古代就有湿法冶金技术，湿法冶金是利用置换反应从盐溶液中得到金属。在实验室中，把一定量铁粉加入一定量的、和混合溶液中，按下图所示进行实验，出现的现象如图中所述。
试回答：①滤液A中大量存在的金属阳离子是 （填离子符号）。
②滤渣B中含有的金属单质是 （填化学式）。
③写出过程I中发生反应的一个化学方程式： 。
考向六 与金属有关的计算
1．（2024·天津节选）金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(4)我国神舟载人飞船上的天线使用了钛镍合金，其中镍(Ni)和铁的金属活动性相近，该元素常见的化合价为+2价。将8g镍加入到一定量的硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到金属混合物8.5g，则该混合物中铜的质量为 g。
2．（2024·安徽）《天工开物》记载了锡的冶炼方法：入砂(指锡砂)数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲(指鼓入空气)熔化，用铅少许，(锡)沛然流注。其反应原理为C+SnO2Sn+CO2↑。
(1)炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。
(2)现有151kg含SnO220%的锡砂，理论上可以炼出锡的质量是多少(写出计算过程)？
3．（2024·内蒙古赤峰）赤铁矿是重要的炼铁原料，其中的含量直接影响到炼铁的效率和成本。兴趣小组用一氧化碳还原赤铁矿样品，充分反应后得到铁单质，计算该赤铁矿样品中的质量分数。
4．（2024·甘肃白银）生铁一般用于铸造或炼钢。某炼铁厂实验室欲检验某批次的生铁是否合格（含碳量在2%～6.69%之间为合格）。某校兴趣小组的同学参与这次的检验，设计实验如下：称取生铁样品50g，把500g稀硫酸分5次加入样品中，测得实验数据如下表所示（杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）：
实验序号 加入稀硫酸的质量/g 剩余固体的质量/g
第1次 100 38.8
第2次 100 27.6
第3次 100 m
第4次 100 5.2
第5次 100 1.5
(1)上表中m的数值是 。
(2)计算该稀硫酸中溶质的质量分数（写出计算的过程）。
(3)判断这批生铁是否合格（写出计算的过程）。
5．（2024·山东潍坊）“金粉”（合金）是一种金属颜料，可用于文物修复。某化学兴趣小组通过实验测定“金粉”中铜的含量：称取25g“金粉”样品放入锥形瓶中，将100g稀硫酸分5次加入，记录每次反应后锥形瓶内物质的总质量。实验过程和数据如下。
加入次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸的质量/g 20 20 20 20 20
反应后锥形瓶内物质总质量/g 44.94 64.88 84.82 a 124.8
回答下列问题。
(1)a的数值为 ；第4次反应结束后，溶液中溶质的成分为 （用化学式表示）。
(2)计算样品中铜的质量分数（写出计算过程）。
(3)测定实验中，若将稀硫酸改为浓盐酸，则铜的质量分数 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
6．（2024·山东滨州）黄铜（铜和锌的合金）是一种重要的金属材料，常用于制造轴承、齿轮等机器零件。为回收黄铜中的铜，某化学兴趣小组的同学取黄铜样品粉末，放入烧杯中，然后逐渐加入稀硫酸至过量。所加稀硫酸的质量与剩余固体的质量关系如图所示。
试计算：
(1)黄铜样品中铜的质量为 g；
(2)恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量分数是多少？
考点三 金属的利用和保护
考向一 金属的冶炼
角度1金属资源
1．（2024·广西）广西铝土矿资源丰富.铝土矿的主要成分是
A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙
2．（2024.山西节选）有关问题与现代科技相结合，完成了结构化的梳理和整合。
(3)磁铁矿属于物质类别中的 。它的主要成分用化学式表示为 。
角度2 铁的冶炼
1．（2024·四川内江）如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是
A．澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成
B．该反应中，失去氧的物质是CO
C．CO具有可燃性
D．硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
2．（2024·宁夏节选）2024年5月1日，我国第一艘电磁弹射型航空母舰——“福建”舰开展首次试航。航空母舰的建造涉及金属冶炼、材料性能等诸多领域。
(2)《天工开物》中记载了我国古代“淘洗铁砂”“生熟炼铁”等钢铁冶炼技术。现代工业用赤铁矿和一氧化碳炼铁的化学方程式为_________________________________。
3．（2024·山东淄博节选）化学实验中需要牢固树立安全和规范意识。
判断：在还原的实验中，先加热固体，后通入气体
4．（2024·黑龙江节选）金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)高炉炼铁的过程中，石灰石的作用是 。
5．（2024·河南节选）碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。
(4)探究炼铁原理的实验装置如图。在V形管内反应的化学方程式为 (写出一个即可)；从环境保护的角度考虑，处理尾气的方法为 。
6．（2024·河北·中考真题）为减少炼铁过程中生成的质量，某小组设计了如图所示的炼铁新方案（反应条件已略去）。A～H是初中化学常见物质，其中A是常用的溶剂，G是铁；反应①中用到的电为“绿电”，获得“绿电”的过程中不排放。
请回答下列问题：
(1)可作为“绿电”来源的是 。（选填“煤炭”或“水能”）
(2)反应①的化学方程式为 。
(3)反应①～④中属于置换反应的是 （选填序号）。
(4)冶炼得到相同质量的铁，使用该新方案比高炉炼铁生成的质量少，其原因除使用了“绿电”外，还有 。
7．（2024·四川巴中）回收利用废旧金属既可以保护环境，又能节约资源和能源。回收1吨废钢铁可炼得好钢0.9吨，与用矿石冶炼相比，可节省大约一半的成本。某实验小组设计了如下实验装置，利用烘干后的生锈铁粉样品模拟回收铁的过程。
【查阅资料】氢气具有还原性。
主要实验步骤：
①连接装置，检查装置的气密性；
②向装置A的硬质玻璃管中加入一定质量的上述样品；
③先通入一段时间，称得反应前装置B的质量为；
④点燃酒精喷灯，加热；
⑤待完全反应后，停止加热，继续通入一段时间；
⑥称得装置B的质量为。
请回答下列问题：
(1)铁粉与空气中的 反应生成铁锈。
(2)装置B利用了浓硫酸的 (选填“吸水”或“脱水”)性。
(3)步骤③中先通入一段时间的目的是 。
(4)计算该反应生成Fe的质量为 (填化简后的表达式)。
角度3 其他金属的冶炼
（2024·云南节选）铜是重要的金属资源，它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(2)铜的冶炼：黄铜矿的主要成分是CuFeS2，根据其主要成分的组成元素，推断用黄铜矿炼铜过程中产生形
(4)铜的锈蚀：铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X=Cu2(OH)2CO3，X的化学式为 。
考向二 金属的腐蚀与防护
角度1 铁生锈的实验探究
1．（2024·安徽）某实验小组按图a装置验证质量守恒定律，一段时间后，发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是
A．铁粉的质量 B．氮气的质量 C．氧元素的质量 D．固态物质的质量
2．（2024·广东深圳）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
3．（2024·吉林长春）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。
(1)图1实验中，对比 (填序号)可知，铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为 。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是 。
(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。
4．（2024·吉林）蒸汽眼罩可以舒缓眼部疲劳，其填充物的主要成分是：铁粉、食盐和活性炭等。
(1)全国资源的利用：蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈，其原理是铁粉与空气中的水和 反应。
(2)金属资源的保护：蒸汽眼罩使用前需要 保存，防止铁粉生锈；
(3)结合上述问题，谈谈你对铁生锈利或弊的认识 。
角度2 其他金属的锈蚀
（2024·内蒙古呼和浩特节选）“沉睡三千年，一醒惊天下！”三星堆青铜器出土后立刻震惊了全世界。近日部分青铜器在呼和浩特市博物馆展出。
(4)出土的青铜器表面锈蚀物分为无害锈和有害锈。无害锈是一层致密薄膜，如铜绿；有害锈含氯，可加快青铜器锈蚀。锈层成分如图所示，下列叙述正确的是________。
A．图中的CuCl和粉状锈均是有害锈
B．形成铜绿的过程中有、参与，与无关
C．青铜器锈蚀的过程中铜元素的化合价未变化
D．保护青铜器最重要的是防氯
角度3 金属的除锈与防护
1．（2024·西藏）青藏高原有丰富的金属矿产资源。下列有关金属资源的利用和保护不正确的是
A．将铁制品放在潮湿的空气里 B．在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈
C．废旧金属回收利用可以节约金属资源 D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径
2．（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
3．（2024·山东滨州）下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是
A．经常用食盐水清洗铁制品 B．保持铁制品表面清洁干燥
C．在铁制品表面涂油漆 D．在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属
4．（2024·四川南充节选）打铁花是一种民间传统焰火表演，属于国家级非物质文化遗产。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水，再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
(1)生铁属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
(2)为了防止铁制品生锈，可采取的措施有 （写一条即可）。
4．（2024·山东菏泽）某化学兴趣小组在研学期间，发现路边栅栏和工厂内有些钢铁部件有锈蚀现象，同学们想根据所学知识，设计一个除锈和防锈的方案。
任务一、除锈剂的选择
【提出问题】盐酸和硫酸都可以作为除锈剂，相同浓度的盐酸和硫酸除锈效果一样吗？
【实验探究】(1)完善下列表格
实验序号 实验操作 实验现象 实验结论
1 取一枚生锈的铁钉放入试管中，加入5mL的稀盐酸，加热 铁钉表面有气泡产生，铁锈少量剥落，溶液迅速变黄，铁锈很快消失 两者除锈效果几乎相同。铁锈发生反应的化学方程式为 (写出其中一个即可)
2 取与实验1相同的一枚生锈铁钉放入另一试管中，加入5mL同浓度的稀硫酸，加热 铁钉表面有气泡产生，铁锈少量剥落，溶液呈浅棕色，铁锈很快消失
【反思评价】(2)酸除铁锈时有产生，这说明除锈的同时会造成钢铁的 ，产生的氢气也会渗透进金属中引起“氢脆”现象，影响钢铁强度。为了避免以上现象的发生，可采取的措施有 (答出一点即可)。
任务二、除锈防锈方案的制定
同学们发现工厂内许多锈蚀的钢铁表面有很多油污，于是又做了以下探究实验。
实验序号 实验操作 实验现象 实验结论
3 取与以上相同的一枚生锈铁钉，沾满油污，放入试管中，加入5mL与实验1相同浓度的稀盐酸，加热 铁锈没有明显变化 油污影响除锈
【观察分析】①结合以上实验和所学知识，同学们一致认为锈蚀钢铁如果表面有油污，应先选择碱性油污清洁剂“碱洗”去油污，再进行“酸洗”除锈。
②同学们发现从实验1中取出的铁钉在空气中放置一段时间后又发生锈蚀。
【论证完善】(3)实际除锈防锈方案中主要涉及到以下操作：a．酸洗b．烘干c．水洗d．碱洗e．刷漆或涂油。结合实验探究和分析，方案中合理的操作顺序应为d→a→___________→___________→___________(用字母填写)。
【反思评价】(4)①除锈后的废液呈酸性，该如何处理 。
②钢铁生锈会造成很大损失，但利用铁生锈的原理也可服务于生活。请举出铁生锈原理应用于生活的一个实例 。
任务三、除锈防锈方案的评价
除上述方法除锈外，在实际生产生活中，除锈的方法还有多种。比如：
1.人工除锈 用砂纸、钢丝球等工具，打磨铁锈。适合小型、少量钢铁零件除锈。
2.机械除锈 利用高速石英砂流的冲击力打磨铁锈。适合于大面积除锈。
【整合归纳】(5)结合实际，你认为设计一个除锈防锈方案要综合考虑的因素有 。
角度4 保护金属资源的途径
1．（2024·宁夏）2024年5月1日，我国第一艘电磁弹射型航空母舰——“福建”舰开展首次试航。
(3)铁的合金比纯铁的应用更广泛，原因是 。
(4)废旧金属回收利用的意义在于 (写一条)。
2．（2024·黑龙江大庆节选）化学与生产、生活息息相关，请根据所学知识和生活实践回答下列问题：
(4)保护金属资源的途径： 、有计划合理地开采矿物以及寻找金属的代用品。（填写一条即可）
角度5 金属的利用与保护综合题
1．（2024·湖南）铁制品经常有锈蚀现象，于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
(1)探锈
现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件，设计如下实验：
①A中玻璃仪器的名称是 。
②一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论。
(2)除锈
取出生锈的铁钉，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 （用化学方程式表示）。稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中。
(3)防锈
防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件．常用的防锈方法有 （写一种即可）。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈，发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
2．（2024·山东临沂）铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题：
(1)实验1硬质玻璃管中的现象为 。
(2)实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺，该反应的化学方程式为 。
(3)由实验3可知，铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与 发生化学反应的过程。
3．（2024·山东青岛题）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 。
角度6 有关金属性质的实验组合设计
1.（真题组合）判断下列实验设计是否能达到实验目的。
探究铁的锈蚀是否需要氧气（2024·内蒙古赤峰） 探究铁、铜的金属活动性强弱（2024·内蒙古赤峰） 探究铁钉生锈的条件（2024·青海） D.比较铁、银金属活动性（2024·青海）
E.比较金属活动性（2024·山东济南） F.探究铁、铜、银的金属活动性强弱（2024·四川巴中） G．探究空气中氧气的含量和铁生锈的条件（2024·湖北） H.说明铜的硬度比黄铜大（2024·宁夏）
I.（2024·江苏镇江）比较Cu、Ag的金属活动性强弱 将铜丝插入AgNO3溶液，观察现象
J.（2024·山东济宁）证明铁金属活泼性比铜强 将铁片插入硫酸铜溶液中，一段时间后有红色固体附着在铁片
2．（2024·四川成都）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
3．（2024·辽宁节选）实验是学习化学的重要途径。
(5)Ⅱ．常见金属的物理性质和化学性质
示意图 实验操作 实验现象 解释与结论
接通电路 小灯泡发光 铜具有 性
加热铜片一端1～2秒后，停止加热，立即用手触摸铜片另一端 有热感 铜具有 性
向试管中加入铁片和稀盐酸 铁片表面产生 铁与稀盐酸反应
向试管中加入铁片和硫酸铜溶液 铁片表面有红色固体析出 铁的金属活动性比铜 （填“强”或“弱”）反应的化学方程式为
1.（新考法·工艺流程）2024·山西）我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知：Zn的冶炼温度为904℃，Zn的沸点为906℃。)请结合图文信息，分析思考，解决问题：
(1)装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是 。
(2)高温炉内，碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为 。该反应生成物中碳元素的化合价为 价。
(3)冷凝器中发生的变化属于 。
(4)我国古代冶锌晚于铁和铜，结合已知信息，分析说明其中的原因是 。
2．（新考法·价类二维图）（2024·四川自贡）“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
3．（新方向·传统文化）11．（2024·山东烟台·中考真题）中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是
A．《梦溪笔谈》—石油：“燃之如麻，但烟甚浓”——石油的不完全燃烧
B．《天工开物》：“每金七厘，造方寸金一千片”——金的延展性强
C．《梅花》：“遥知不是雪，为有暗香来”——分子在不断地运动
D．《吕氏春秋》：“金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚”——铜锡合金的硬度比铜、锡小
4．（新课标·跨学科）12．（2024·四川宜宾·中考真题）某学习小组为了探究不同金属导电性强弱，进行了下图所示的实验。在金属片横截面积、长度相同的情况下，测得电流数据如下表。下列说法错误的是
电流表 电流表示数/A
1.7
1.5
1.0
A．导电性： B．三种金属中，片电阻最大
C．设计并联电路的目的是控制变量 D．利用图中仪器，改为串联电路也可得出相同结论
5．（新方向·项目式学习）（2024·山东烟台）在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动，请你一起参与下列任务。
【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板
(1)区分铝片和铁片的物理方法是 （写1种）。
【任务二】预处理金属底板
(2)用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈，可以用 （写1种物质名称）。
【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻
(3)首先将有镂空图案的不干胶保护膜（能隔绝蚀刻液与金属底板接触）分别贴到处理好的铝片和铁片上，然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中，将铁片浸入足量的乙蚀刻液中，一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案，没有附着物；铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的 、 （填序号）。
①硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液 ⑤氯化钠溶液
【任务四】金属蚀刻画的后处理
(4)将蚀刻好的金属片清洗掉废液，去掉不干胶保护膜，进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是 （写1种合理的方法）。
【任务五】废液回收利用
(5)铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，得到 溶液，回收保存。
(6)铁片蚀刻废液处理，如下图所示：
过程①加入的物质X是 ，过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是 。
1．（2023·湖南常德·模拟预测）金属材料厂泛应用于生产、生活中
(1)下图台灯中，铜质插头是利用了金属铜的 性（填“导电”或“导热”），灯管后面的反光片为铝箔。铝在空气中与氧气反应生成氧化铝，反应的化学方程式为 。
(2)明代宋应星所著《天工开物》中记载了我国古代炼铁方法。现代工业利用高炉炼铁，若用一氧化碳还原磁铁刊矿（主要成分为四氧化三铁）炼铁，该反应的化学方程式为 。
(3)在锌粉和镁粉的混合物中加入一定量的硫酸铜溶液，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，则滤液一定含有的溶质是 （填化学式）。
2．（2024·贵州贵阳·二模）小王同学家铁质水龙头生锈后他新买了水龙头，他从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬（Cr）的。为了解铬在金属活动性顺序中的相对位置关系，小王和同学们进行实验探究。
【查阅资料】
资料1：铬是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。
资料2：铬在发生置换反应时生成Cr2+，含有Cr2+的溶液常显蓝色。
【实验药品】铬片、铜片、稀硫酸﹑稀盐酸、CrSO4溶液。
【实验过程】
(1)小王同学取大小相同的铬片和铜片，准备浸入到盛有相同质量分数的稀硫酸的两根试管中观察现象，两种种金属片放入稀硫酸前要进行的预处理是 。
(2)两种金属片分别放入稀硫酸的现象记录及实验分析如下：
试管1 试管2
实验现象 金属片表面缓慢产生气泡，溶液逐渐变蓝色。
实验结论 两种金属的金属活动性由强到弱的顺序为铬>铜。
写出试管1中发生反应的化学方程式 。
(3)生活中许多金属都是从矿石中提取，你能举例说出一种矿石的名称 ，通过此次研究，请写出生活中防止金属水龙头锈蚀的措施 。
(4)电镀也是种冶炼金属的方法，小王同学了解某电镀厂的废水中含有AgNO3、Cu（NO3）2和Cr（NO3）2，为了从中回收贵重金属银和硝酸铬晶体，他设计了如下实验流程。
分离溶液A和固体B时，需要使用玻璃棒，玻璃棒在此操作中所起的作用是 。加入乙溶液时反应的化学方程式为 （写一个）。反应前固体B质量小于反应后固体D的质量，解释原因 。
3．（2024·云南昆明·一模）我国正在深海、深地、深蓝、深空等领域积极抢占科技制高点。
(1)①“深海勇士号”是中国第一艘深海科考母船。“深海勇士号”由钛合金打造而成，钛合金属于 (填“金属”或“合成”)材料。
②“深地一号·顺北油气田基地”成功勘探出全球最深的油气田，获取丰富的石油和天然气资源。天然气的主要成分是 (填化学式)。
③5G基站的建立是深蓝网络空间领域数字基础的有力支撑。铅酸电池曾是通信基站备用电源的主要选择。铅酸电池的硫酸溶液中硫酸根离子的符号是 。
④“神舟十八号”载人飞船计划将于2024年发射，神州十八号将使用科学家研制的更先进的大容量锂离子电池。其中一种锂电池的工作原理是：FePO4+LiLiFePO4，在LiFePO4中锂元素显+1价，磷元素显+5价，则铁元素的化合价是 价。
(2)LiMn2O4作为另一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3， 含有少量Si、Fe、 Ni、Al 等元素)制备LiMn2O4的流程如下(注：锂元素显+1价)：
①为了提高“反应器”中溶矿的速率，可采取的措施是 。
②加入石灰乳，调pH=7发生的反应基本类型属于 。
③写出“煅烧窑”中发生反应的化学方程式 。
4．（2024·陕西西安·三模）探秘中国古代冶炼技术。
(1)熔矿结银
①冶炼：礁砂（指辉银矿）周围堆架木炭，点燃木炭后鼓风至一定温度，可熔化成铅银团块。“堆架”形式可使木炭充分燃烧，原因是 。
②分银：在分金炉中熔化团块，铅熔化渗入炉灰中，银留在上层，可推测出银的熔点比铅 （填“高”或“低”）。
(2)采炼金属锡
①采矿：“水锡……其质黑色……愈经淘取”，指水中淘取锡砂（锡矿石）。锡砂的主要成分为，其 （填“易”或“难”）溶于水。
②冶炼：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓辅（鼓入空气）熔化。”洪炉中发生的主要反应为，该反应属于基本反应类型中的 反应。
③使用：古代锡器很少装酸性物质，因为锡能与酸反应。锡（Sn）元素在化合物中常见的化合价为，写出金属锡与稀盐酸反应的化学方程式 。
5．（23-24九年级下·山东青岛·阶段练习）铜是人类使用最早、应用广泛的金属。
（一）对古代铜制品认识
(1)“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚。”表明铜合金的硬度比纯铜 （填“大”或“小”）。
(2)“每红铜六斤，入倭铅四斤……即成黄铜。”这里的倭铅是指 （填元素符号）。
（二）铜的制备研究
黄铜矿（主要成分是）是重要的含铜矿物，常用于冶炼金属铜。用黄铜矿常温细菌冶铜和高温火法炼铜的流程如下图所示
(3)金属M是世界上应用最广的金属，请写出该反应的化学方程式 。
(4)细菌冶铜时，当黄铜矿中伴有黄铁矿可明显提高的浸出速率，其原理如图所示：
①冶炼过程中，周边溶液的pH （填“增大”、“减小”或“不变”）。
②火法炼铜时，由制得铜的原理是。两种炼铜方案中，“细菌冶铜”相比“火法炼铜”的优点是 （答一点即可）。
（三）铜矿的冶炼和回收
白合金是铜钴矿冶炼过程的中间产物，一种从白合金（主要含、CoO、CuS、及少量）中分离回收金属的流程如图：
(5)“酸浸1”中，可以加快化学反应速率的措施有 （任写其中一种），CoO发生反应的化学方程式为 。
(6)“焙烧1”中，晶体[和]总质量随温度升高的变化情况如下：
温度区间/℃ 227~566 566~600 600~630
晶体总质量 变小 不变 变小 不变
①升温至227℃过程中，晶体总质量变小的原因是 ；566~600℃发生分解的物质是 （填化学式）。
②为有效分离铁、钴元素，“焙烧1”的温度应控制为 ℃。
(7)“酸浸2”中加入稀硫酸发生反应的化学方程式为 ；“滤渣2”是 （填化学式）。
6．（2024·福建三明·二模）我国是世界上最大的镁生产国，在全世界中的占比高达，但精炼镁资源会产生大量的碳排放和废水，为了保护环境，我国进行限产并减少出口。我国科学家提出，利用我国丰富的镁矿资源将吸收转变成重要的化工原料碳酸镁，生产过程如图所示：
(1)二氧化碳矿化是一个化合反应，该反应的化学方程式为 ；
(2)加热分解，生成碳酸镁和另外两种非金属氧化物，氧化物的化学式为 、 ；
(3)要验证三种金属的活动性顺序，可以将打磨好的铁丝分别放入 溶液和 溶液中，然后根据产生的实验现象进行判断。
(4)将打磨过的镁条放入稀盐酸中，反应现象是 ，化学方程式为 。
7．（2024·江苏常州·模拟预测）从古自今，炼铁是非常重要的工艺。
(1)《三省边防备览》中记载了古法炼铁：“铁炉高一丈七八尺，中空，上有洞放烟，下层放炭，中安矿石。矿石几百斤，用炭若干斤，皆有分两，不可增减。旁用风箱，十余人轮流曳之，日夜不断火。炉底有桥，矿渣分出，矿之化为铁者，流出成铁板。”
①资料中能日夜不断火，原理是 （用方程式表达）。
②“旁用风箱，十余人轮流曳之”，用风箱不断鼓风的目的是 。
③“流出成铁板”中“铁板”属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
(2)利用含铁量低的磁铁矿冶炼生铁的流程如下。
①白云石的主要成分是CaMg(CO3)2，熔剂中一定含有的两种金属氧化物，写出其中一种金属氧化物是 （填化学式）。
②“高温烧结”是将矿石烧成多孔结构，其目的是 。
③以上流程中回收煤气可用作 ，流程中还可以回收 循环利用。
④用1000t含46.4%四氧化三铁的磁铁矿炼得的铁，相当于 吨含杂质20%的赤铁矿（主要成分为氧化铁）炼得的铁。
答案和解析
考点一 金属材料
考向一 金属材料的判断
1.（2024·青海西宁）判断：金属是能够导电的物质，则能够导电的物质一定是金属 （ ）
【答案】×
【详解】A、金属是能够导电的物质，但能够导电的物质不一定是金属，例如石墨也能导电，但石墨不是金属，某些溶液也能导电，错误。
2．（2024·海南）龙是中华民族的象征。下列与龙相关的文物中，由金属材料制成的是
A．红山玉龙 B．鎏金铁芯铜龙
C．墨龙图帛画 D．霁蓝釉白龙纹瓷瓶
【答案】B
【详解】A、红山玉龙得主要成分为硅酸盐，不属于金属材料，故A不符合题意；
B、鎏金铁芯铜龙是由金属材料制成，故B符合题意；
C、墨龙图帛画的主要成分是蛋白质，不属于金属材料，故C不符合题意；
D、霁蓝釉白龙纹瓷瓶的主要成分是硅酸盐，不属于金属材料，故D不符合题意。
3．（2024·北京）清明放风筝。下列与风筝制作、放飞相关的部件中，用到金属材料的是
A．竹质骨架 B．纸质风筝面 C．棉质捆扎线 D．不锈钢手握轮
【答案】D
【详解】A、竹质骨架属于天然材料，错误；
B、纸质风筝面属于天然材料，错误；
C、棉质捆扎线属于天然材料，错误；
D、不锈钢手握轮是由不锈钢制成，不锈钢属于金属材料，正确。
4.（2024·吉林长春）2024年5月，武王墩墓出土了迄今为止东周时期最大的青铜圆鼎。青铜是以铜和锡为主要成分的合金，青铜属于
A．非金属材料 B．金属材料 C．合成材料 D．复合材料
【答案】B
【解析】青铜是以铜和锡为主要成分的合金，合金属于金属材料，故选B。
易错提醒合金不是合成材料，而是金属材料。
考向二 合金的认识
角度1 合金的判断与分类
易错提醒合金是由一种金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质，因此合金都是混合物。
1．（2024·广东广州）下列属于纯净物的是
A．水蒸气 B．生铁 C．碘酒 D．食醋
【答案】A
【详解】A、水蒸气中只含水一种物质，属于纯净物，故选项正确；
B、生铁中有铁、碳等物质，属于混合物，故选项错误；
C、碘酒中有碘、酒精等物质，属于混合物，故选项错误
D、食醋中有水、醋酸等物质，属于混合物，故选项错误。
2．（2024·四川乐山）下列物质中属于纯净物的是
①五氧化二磷 ②液氮 ③空气中0.94%的稀有气体 ④青铜 ⑤
A．①②⑤ B．①③⑤ C．②③④ D．②④⑤
【答案】A
【详解】①五氧化二磷是由一种物质组成的，属于纯净物；
②液氮是由一种物质组成的，属于纯净物；
③空气中0.94%的稀有气体是由氦气、氩气等多种物质组成的，属于混合物；
④青铜是铜的合金，属于混合物；
⑤C60是由一种物质组成的，属于纯净物；
故①②⑤属于纯净物。
3．（2024·山东淄博节选）镍是一种用途广泛的金属,可用作其他金属的保护层或用来生产耐腐蚀的合金钢、硬币及耐热元件。回答下列问题:
(2)白铜是一种铜镍合金,属于 （填“纯净物”或“混合物”）,其硬度比纯铜的硬度 （填“大”或“小”）。
【答案】(2) 混合物 大
【详解】（2）白铜是由铜和镍熔合形成具有金属特性的混合物，所以白铜属于混合物；合金比组成它的纯金属硬度大，熔点低，所以白铜的硬度比纯铜的硬度大。
角度2 常见的合金的识别
1．（2024山东济南节选）(1)“沉睡三千年，一醒惊天下”。三星堆遗址出土的青铜大面具，诉说着古蜀文明的灿烂辉煌。青铜属于金属材料中的 （填“合金”或“纯金属”）。
【答案】(1)合金
【详解】（1）青铜主要成分是铜、锡，属于金属材料中的合金。故填：合金。
2.（2024·黑龙江大庆节选）化学与生产、生活息息相关，请根据所学知识和生活实践回答下列问题：
(3)生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中含碳量较高的是 。
【答案】(3)生铁
【详解】（3）根据含碳量不同，生活中通常将铁合金分为生铁和钢，生铁是含碳量在2%~4.3%之间的铁合金，钢是含碳量在0.03%~2%之间的铁合金，故生铁的含碳量较高。
考点二 金属的物理性质
考向一 金属之最
（2024·山东东营）下列物质的性质与用途没有对应关系的是
A．活性炭有吸附性，可用于净水 B．钨熔点高，可用于制灯丝
C．碳酸氢钠溶液呈碱性，可用于治疗胃酸过多 D．浓硫酸有腐蚀性，可用于干燥气体
【答案】D
【详解】A、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，可用于净水，不符合题意；
B、钨是熔点最高的金属，可用于制灯丝，不符合题意；
C、碳酸氢钠溶液显碱性，能与胃液中的盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，可用于治疗胃酸过多，不符合题意；
D、浓硫酸具有吸水性，故可用于干燥某些气体，符合题意。
考向二 金属的物理性质与用途
角度1 纯金属的物理性质
1．（2024·新疆节选）判断下列实验方案能否达到实验目的。
选项 实验目的 实验方案
A 分离铜粉和铁粉 用磁铁吸引
【详解】能达到实验目的。
【详解】A、磁铁能吸引铁粉，不能吸引铜粉，可用磁铁可分离铜粉和铁粉，故选项实验方案能达到实验目的。
2．（2024·江西节选）中华民族有着悠久的用火历史。
(3)《天工开物》记载有关炼铁过程：“凡铁一炉载土二千余斤，……或用煤炭，或用木炭”。该过程中炭的作用是 ，炼出的铁可锻打成薄片是利用了铁的 性。
【答案(3) 作燃料（或提供热量、提供还原剂等） 延展
【详解】（3）《天工开物》记载有关炼铁过程中炭的作用是作燃料（或提供热量、提供还原剂等）；铁有延展性，则可锻打成薄片；
3．（2024·内蒙古赤峰节选）人类的生产、生活离不开金属，金属材料的使用推动着人类文明的进步。
(3)铁锅是烹饪食物的传统炊具，用铁锅炒菜利用了铁的 性。
【答案】(3)导热
【详解】（3）铁锅是烹饪食物的传统炊具，铁锅炒菜利用了铁的导热性。
4．（2024·四川乐山节选）太阳能电池路灯（如图），可以实现白天用太阳能充电，夜晚照明，其灯柱材料为铝合金，路灯内部采用金属铜作导线．
(3)太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的 性．
【答案】(3)导电
【详解】（3）太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的导电性；
角度2 合金与纯金属的比较
易错提醒合金和组成它的纯金属相比，一般硬度更大、熔点更低。
1．（2024·山东临沂）下列关于金属和金属材料的说法中正确的是
A．生铁和钢的含碳量不同 B．黄铜比纯铜硬度小
C．合金属于合成材料 D．大多数金属在自然界中以单质形式存在
【答案】A
【详解】A、根据生铁是指含碳量为 2%～4.3% 的铁的合金，钢是指含碳量为 0.03%～2% 的铁的合金可知，二者的主要区别为含碳量不同，故A选项说法正确，符合题意；
B、合金的硬度比组成它的纯金属大，因此黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜大，故B选项说法不正确，不符合题意；
C、合金属于金属材料，不属于合成材料，故C选项说法不正确，不符合题意；
D、大多数金属活化学性质较活泼，在自然界中以化合物形式存在；少数金属，如金、银等化学性质稳定，在自然界中以单质形式存在，故D选项说法正确，不符合题意。
2．（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
【详解】A、金属材料包含合金和纯金属，即铜锡合金属于金属材料，故A正确；
B、合金的熔点低于组成其纯金属的熔点，即铜锡合金的熔点低于纯铜，故B错误；
C、合金的硬度高于组成其纯金属的硬度，即铜锡合金的硬度高于纯锡，故C错误；
D、铜在金属活动性顺序中位于氢的后面，无法与稀硫酸反应，故D错误。
3．（2024·内蒙古兴安盟节选）请分析下列四个实验并回答相关问题。
(4)实验4黄铜片和铜片相互刻画，铜片上留下刻痕，说明黄铜片的硬度比铜片的硬度 (填“大”或“小”)。
【答案】(4)大
【详解】（4）将黄铜片和铜片相互刻画，铜片上留下刻痕，说明黄铜片的硬度比铜片的硬度大。
4．（2024·山东潍坊节选）“沉睡三千年，一醒惊天下”。文物考古彰显我国古今科技文明。
(3)“何意百炼钢；化为绕指柔”。生铁在空气中加热，反复捶打，成为韧性十足的“百炼钢”，该过程中，生铁的含碳量 （填“升高”或“降低”）。
(4)古籍记载“凡煎炼亦用洪炉，入（锡）砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲（指鼓入空气）熔化。火力已到，砂不即熔，用铅少许勾引，方始沛然流注”。高温下木炭还原锡砂（）的化学方程式为 ；锡铅合金的熔点比纯锡 （填“高”或“低”）。
【答案】(3)降低 (4) 低
【详解】（3）生铁的含碳量为2%-4.3%，钢的含碳量为0.03%-2%，生铁在空气中加热，反复捶打，成为韧性十足的“百炼钢”，该过程中，碳燃烧生成二氧化碳，故生铁的含碳量降低；
（4）木炭和SnO2在高温下反应生成Sn和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
合金比组成它的纯金属熔点低，故锡铅合金的熔点比纯锡低。
5．（2024·山东东营节选）2024年春节期间，广饶县孙子文化园举办的“孙武归来—春秋奇妙夜”沉浸式夜游项目在全国引起轰动，现场表演的非遗项目“打铁花”不仅有“火树银花落，万点星辰开”的古老浪漫，而且蕴含着丰富的化学原理。
(1)“打铁花”就是将生铁熔化后的铁水打向空中，形成铁花。请用化学方程式表示其中的主要原理： 。
(2)表演者将铁水打得又高又散的主要原因是 。
(3)从合金的性质角度分析：打铁花用生铁而不用纯铁的依据是 。
【答案】(1) (2)增大铁水与空气的接触面积，使其充分燃烧
(3)合金的熔点比组分金属的熔点低
【详解】（1）“打铁花”过程中铁和氧气点燃生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：；
（2）“打铁花”过程中铁和氧气反应，表演者将铁水打得又高又散的主要原因是：增大铁水与空气的接触面积，使其充分燃烧；
（3）合金的熔点比组分金属的熔点低，生铁比纯铁更容易燃烧。
6．（2024·江苏连云港节选）科技是第一生产力，近年来我国在科技领域取得了一系列辉煌成就。
(1)“福建号”航母在建造过程中大量使用特种钢。该特种钢的耐腐蚀性能比纯铁的 （填“好”或“差”）。
(2)“天舟号”货运飞船换装了以LiFePO4作正极材料的新型锂电池。已知LiFePO4中Li为+1价，为-3价，则其中Fe的化合价为 。
【答案】(1)好 (2)+2
【详解】（1）钢是铁的合金，合金比组成它的纯金属耐腐蚀，故该特种钢的耐腐蚀性能比纯铁的好；
（2）LiFePO4中锂元素显+1价，磷酸根离子显-3价，设铁元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+2。
考点三 金属的化学性质
考向一 金属的常见反应
角度1 金属与氧气反应
1．（2024·四川自贡）化学方程式的书写必须遵循客观事实和质量守恒定律。下列化学方程式符合题意且书写正确的是
A．铝在空气中与氧气反应：Al+O2═AlO2 B．铁与盐酸反应：2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2↑
C．乙醇在空气中燃烧：C2H5OH+O2CO2+H2O D．氢氧化铝治疗胃酸过多：Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O
易错提醒铁与盐酸或硫酸铜等物质发生置换反应时，生成的是+2价的亚铁化合物。
【答案】D
【详解】A、铝能与空气中的氧气反应生成氧化铝，该反应的化学方程式为：，错误是：氧化铝的化学式错误，不符合题意；
B、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不是生成氯化铁，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
C、乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：，错误是：未配平，不符合题意；
D、氢氧化铝治疗胃酸过多，是因为氢氧化铝能与盐酸反应生成氯化铝和水，该反应的化学方程式为：，符合题意。
2．（2024·河南）镁与某金属的混合物共mg，在一定条件下与氧气充分反应，生成的氧化物共2mg。则该金属(括号内为生成的氧化物)可能是
A．Be(BeO) B．Cu(CuO) C．Al(Al2O3) D．Fe(Fe3O4)
【答案】A
【分析】镁与某金属的混合物共mg，在一定条件下与氧气充分反应，镁和氧气生成氧化镁，生成的氧化物共2mg，假设mg金属全部是镁，则有，生成氧化镁的质量为，生成的氧化物共2mg，说明另一种金属与氧气反应生成氧化物的质量应该＞2mg。
【详解】A、假设mg金属全是Be，则有，生成BeO的质量为，符合题意；
B、假设mg金属全是Cu，则有，生成CuO的质量为＜2mg，不符合题意；
C、假设mg金属全是Al，则有，生成Al2O3的质量为＜2mg，不符合题意；
D、假设mg金属全是Fe，则有，生成Fe3O4的质量为＜2mg，不符合题意。
3．（真题组合）判断下列说法是否正确
A.铝制品具有很好的抗腐蚀性能，所以铝的化学性质不活泼（2024·山东临沂）
B．辨别黄铜合金和黄金——用酒精灯烧（2024·广东深圳）
易错提醒铝有良好的抗腐蚀性，是因为其易与氧气反应生成一层致密的氧化膜，阻止铝进一步被氧化。
【答案】A.× ; B.√。
【详解】A、铝制品具有很好的抗腐蚀性能，因为铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止反应进一步进行，故A不正确；
B、黄铜是铜和锌的合金，用酒精灯灼烧时，铜会与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜，现象是黄铜表面变黑，而金的化学性质不活泼，高温下也不会与氧气反应，灼烧时黄金表面无明显现象，所以可用酒精灯灼烧来辨别黄铜合金和黄金，B正确。
4．（2024·四川泸州节选）鲁教版教材《化学（九年级下册）》62页“多识一点”有如下介绍：铝在常温下很容易跟氧气发生反应，生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜。据此，某课外学习小组开展了系列性质探究予以证明。已知熔点：铝660℃，氧化铝2054℃；沸点：铝2327℃。回答相关问题：
【实验1】如图，用火焰喷枪的火焰（温度800~1300℃）从下往上灼烧铝片，观察到下端形成一个呈鼓胀状态的“小泡”。
(1)铝在常温下跟氧气发生 反应（填反应类型）。
(2)形成鼓胀“小泡”现象既能证明 ，还能证明铝的熔点低于氧化铝，“小泡”内装的铝呈 态。
【答案】(1)化合
(2) 铝能和氧气反应生成致密坚固的氧化铝薄膜 液
【详解】（1）铝在常温下跟氧气反应生成氧化铝，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，该反应基本反应类型属于化合反应。故填：化合。
（2）用火焰喷枪的火焰从下往上灼烧铝片，观察到下端形成一个呈鼓胀状态的“小泡”，说明外边的一层物质并没有与氧气反应，这是由于铝与空气中的氧气反应生成的氧化铝是一层致密坚固的薄膜，膜内熔化的液体渐渐汇集流入下面的包裹膜内说明铝的熔点比氧化铝的熔点低。故填：铝能和氧气反应生成致密坚固的氧化铝薄膜；液。
5．（2024·江苏宿迁节选）以下是利用铜、铁等物质进行的实验，请回答下列问题。
(1)图1是“测定空气中氧气含量”的实验。
①该实验原理的化学方程式是 。
②注射器在该实验中的作用是 （写出一点即可）。
【答案】(1) 便于推动注射器活塞，使铜丝与氧气充分反应或可以通过注射器活塞的移动直观地显示出装置内压强的变化等（合理即可）
【详解】（1）①铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，容器内压强减小，注射器的活塞在大气压的作用下，向右移动，容器内气体减少的体积为空气中氧气的体积，化学方程式为：；
②注射器在该实验中的作用有：便于推动注射器活塞，使铜丝与氧气充分反应；可以通过注射器活塞的移动直观地显示出装置内压强的变化等。
角度2 金属与酸反应
1．（2024·福建）我国商代时就已经发现，贮存于铅罐的酒（含乙醇）会发酵成醋（含醋酸，醋酸的化学性质与盐酸相似），铅与醋反应生成铅霜，铅霜在空气中转化为浮粉（PbCO3），加热浮粉得铅白（PbO）固体，铅白可用作白色颜料。下列说法错误的是
A．酒能变醋体现乙醇的化学性质 B．铅能与醋酸反应产生氢气
C．浮粉中铅元素的化合价为+2价 D．浮粉变铅白，固体质量增大
【答案】D
【详解】A、酒能变醋，有新物质生成，属于化学变化，需要通过化学变化才能表现出来，体现乙醇的化学性质，故A说法正确；
B、铅属于氢前金属，铅能与醋酸反应产生氢气，故B说法正确；
C、浮粉的化学式为PbCO3，其中碳酸根显-2价，根据在化合物中正负化合价代数和为0，则铅元素的化合价为+2价，故C说法正确；
D、加热浮粉（PbCO3）得铅白（PbO）固体，浮粉变铅白，固体质量减小，故D说法错误。
2．（双选）（2024·黑龙江牡丹江）将某合金样品放入烧杯中，向其中加入稀盐酸恰好完全反应，烧杯中剩余物的总质量是，该合金样品可能是
A．、合金 B．、C合金 C．、合金 D．、、合金
易错提醒铜的金属活动性位于氢后，不能和稀盐酸反应产生氢气。等量的金属完全反应，产生氢气的量为：铝>镁>铁>锌，可用公式金属化合价*金属质量/金属的相对原子质量进行计算。
【答案】BD
【分析】将6g某合金样品放入烧杯中，向其中加入100g稀盐酸恰好完全反应，烧杯中剩余物的总质量是105.8g，则生成氢气的质量为6g+100g-105.8g=0.2g。
【详解】A、Cu 、 Zn 合金，铜和稀盐酸不反应，锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，则有 ，即生成0.2g氢气需要锌的质量为6.5g＞6g，故6gCu、Zn合金不可能生成0.2g氢气，故A不符合题意；
B、Fe 、C合金，碳和稀盐酸不反应，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则有，即生成0.2g氢气需要铁的质量为5.6g＜6g，故6gFe、C合金可能生成0.2g氢气，故B符合题意；
C、Mg 、 Al 合金，铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，则有，即生成0.2g氢气需要铝的质量为1.8g＜6g；镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，则有，即生成0.2g氢气需要镁的质量为2.4g＜6g，故6gMg、Al合金生成氢气的质量大于0.2g，故C不符合题意；
D、Mg 、 Cu 、 Al 合金，铜和稀盐酸不反应；铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，则有 ，即生成0.2g氢气需要铝的质量为1.8g＜6g；镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，则有，即生成0.2g氢气需要镁的质量为2.4g＜6g，故6gMg、Cu、Al合金可能生成0.2g氢气，故D符合题意。
3．（2024·江苏宿迁节选）化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值。下列说法错误的是
判断：Al与稀硫酸反应生成，故Fe也能与稀硫酸反应生成
【答案】×
【详解】C、Al与稀硫酸反应生成Al2(SO4)3，但Fe与稀硫酸反应生成FeSO4，故选项说法错误。
4．（2024·北京节选）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 。
【答案】(2)Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑
【详解】（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↑。
5．（2024·云南节选）酸、碱、盐是几类重要化合物，与人类日常生活和生产关系十分密切。
(2)兴趣小组按如图所示装置(气密性良好)进行实验。两个广口瓶中分别放有0.2g锌和铁，U形管两端液面相平，将等体积的足量稀盐酸同时加入广口瓶中，关闭活塞。反应结束，恢复至室温，U形管两端液面 (填“左高右低”“左低右高”或“相平”)。
【答案】(2)左高右低
【详解】（2）0.2g锌完全反应生成氢气的质量为：，0.2g铁完全反应生成氢气的质量为：，则铁生成氢气的质量大，则右边压强大，则反应结束，恢复至室温，U形管两端液面左高右低。
6．（2024·山东淄博节选）镍是一种用途广泛的金属,可用作其他金属的保护层或用来生产耐腐蚀的合金钢、硬币及耐热元件。回答下列问题:
(1)镍在室温条件下能与稀硫酸反应生成硫酸镍（,易溶于水）和氢气,该反应的化学方程式为 。根据这一反应事实,可以得出镍和铜的金属活动性由强到弱的顺序为 。
【答案】(1) /镍>铜
【详解】（1）镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气，反应的化学方程式为；镍能与稀硫酸反应，而铜不与稀硫酸反应，说明镍的活动性排在前,而铜的金属活动性排在后，所以镍的活动性比铜的活动性强，即。
7．（2024·福建·节选）氢气的发现、生产和应用极大地推动了人类社会的发展。
(1)18世纪，科学家利用铁和稀盐酸反应得到“易燃空气”，之后命名为氢气。
①该反应的化学方程式为 。
②发现氢气后，人们一直追求将氢气作为一种绿色能源，其理由是 。
【答案】(1) 氢气的燃烧产物是水，不会污染环境（或其他合理答案）
【详解】（1）①铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；
②发现氢气后，人们一直追求将氢气作为一种绿色能源，其理由是氢气是一种可燃性气体，它在氧气中完全燃烧放出的热量多（是等质量甲烷完全燃烧放出热量的 2 倍多）；制取氢气的原料是水（可分解水制取氢气），资源不受限制；氢气的燃烧产物是水，不会污染环境。
8．（2024·河南）铝与稀硫酸反应的化学方程式为 ；镁、铝分别放入质量相等且足量的稀硫酸中，充分反应后所得的两溶液质量仍相等，则反应的镁与铝的质量比为 。
【答案】 32：33
【详解】铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，该反应的化学方程式为：；
镁、铝分别放入质量相等且足量的稀硫酸中，充分反应后所得的两溶液质量仍相等，说明溶液的增加量相等，设溶液的增加量为m
解：设参加反应的镁的质量为x
x=
设参加反应的铝的质量为y
y=，则参加反应的镁与铝的质量比为：。
角度3 金属与金属盐溶液反应
1．（2024·重庆）中国应用的湿法炼铜技术，是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是
①反应能证明两种金属的活动性 ②反应后溶液的质量增加
③反应生成的溶质为硫酸铁 ④反应后固体表面附着一层红色物质
A．①④ B．②③ C．①②④ D．②③④
【答案】A
【详解】①活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明活动性铁大于铜，反应能证明两种金属的活动性，正确；
②，反应前后溶剂水的质量不变，溶质由硫酸铜变为硫酸亚铁，每160份质量的硫酸铜生成152份质量的硫酸亚铁，溶液的质量减少，错误；
③反应生成的溶质为硫酸亚铁，错误；
④反应后有铜单质析出，所以固体表面附着一层红色物质，正确。
2．（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
【详解】A、“打成薄片”，增大了反应物之间的接触面积，使反应更快更充分，不符合题意；
B、“铁片为胆水所薄”，发生反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应符合“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，不符合题意；
C、“上生赤煤”是因为铁与硫酸铜反应生成了红色的铜，不是红色的煤，符合题意；
D、“浸铜之法”中铁能将硫酸铜中的铜置换出来，说明铁比铜活泼，不符合题意。
3．（2024·宁夏）下列实验方案能否达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
B 将单质铁转化为氯化铁 加入适量氯化铜溶液
易错提醒除杂时要满足“不增不减”原则，即不引入新的杂质，不减少主要的物质。
【答案】不能
【详解】铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，不能生成氯化铁，故选项实验方案不能达到实验目的。
4．（2024·重庆）下列实验方法和主要操作能否达到实验目的的是
选择 物质 方法和主要操作 实验目的
A 和的混合溶液 加入足量的铝粉，过滤 除去
【答案】不能
【详解】根据金属活动性Al＞Cu＞Ag，所以硝酸铜和硝酸银均能与铝反应，不能达到实验目的。
5．（2024·福建节选）废金属是宝贵的资源。
(3)利用废锌与含硫酸镍的废液反应回收镍，反应的化学方程式：由此判断Zn、Ni两种金属中，金属活动性较强的是 。
【答案】(3)Zn/锌
【详解】（3）锌能将硫酸镍中的镍置换出来，说明金属活动性较强的是锌。
6．（2024·河南节选）金属与人类的生活密切相关。回答下列有关金属性质的问题。
(1)铝较为活泼，为什么铝制品却很耐腐蚀？
(2)现将过量的锌粉加入到AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中，充分反应后，过滤。过滤后留在滤纸上的固体是什么 ？请写出有关反应的化学方程式 。
【答案】(2) 固体是银和锌 Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
【详解】（2）金属活动性为镁＞锌＞银，将过量的锌粉加入到AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中，锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌，方程式为Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag，锌不与硝酸镁反应，故过滤后留在滤纸上的固体是银和锌，故填：固体是银和锌、Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag。
7．（2024·陕西）化学课堂上，老师为同学们演示了如下图所示的实验。
(1)铜丝插入溶液一段时间后，观察到的两个现象分别是 ，发生反应的化学方程式是 。
(2)铝丝表面析出红色固体时，试管内溶液中的溶质一定有 。
【答案】(1)铜丝表面出现银白色固体，溶液由无色变成蓝色
(2)硝酸铝
【详解】（1）铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，反应的现象为：铜丝表面出现银白色固体，溶液由无色变成蓝色；反应的化学方程式是：；
（2）铝丝表面析出红色固体时，是因为铝和硝酸铜反应生成了铜和硝酸铝，所以试管内溶液中的溶质一定有硝酸铝。
8．（2024·四川泸州节选）鲁教版教材《化学（九年级下册）》62页“多识一点”有如下介绍：铝在常温下很容易跟氧气发生反应，生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜。据此，某课外学习小组开展了系列性质探究予以证明。已知熔点：铝660℃，氧化铝2054℃；沸点：

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