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第八单元 金属和金属材料
技巧1：金属的物理性质和用途
1.金属物理性质共性
光泽与颜色 ：多数金属呈银白色（如铁、铝），但铜为紫红色，金为黄色。
导电导热性 ：均为良导体，银的导电性最佳，铜、铝次之。
延展性 ：可拉成丝或压成薄片（如铜丝、铝箔）。
状态 ：常温下多为固态，汞是唯一液态金属。
2.金属物理特性差异
熔点 ：钨最高（3414℃），汞最低（常温液态）。
硬度 ：铬最硬，钠、钾可用小刀切割。
密度 ：锇最大，锂最小（可浮于水）。
3.金属之最
地壳含量最高：铝；人体含量最高：钙；年产量最高：铁；导电性最好：银。
4. 性质决定用途
导电性：制导线（铜、铝）
导热性：制炊具（铁、铝）
延展性：拉丝（如铜丝）、压片（如铝箔）
机械强度：制造车辆、机械零件
金属光泽：装饰品（金、银）
5. 其他影响因素
价格（如银导电性好但少用）；资源储量（如铁年产量最高）；环保性（如铝易回收）
6.金属之最（补充）
地壳含量最高：铝；人体含量最高：钙；年产量最高：铁
注：实际用途需综合性质、成本、环保等多因素考量。
1．（25-26九年级上·广东佛山·阶段练习）为了减少汽车油耗，科学家通过研发新型泡沫金属材料，来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目的，泡沫金属材料应具有的性质是
A．熔点低 B．密度小 C．硬度大 D．着火点高
2．（2025·江苏·中考真题）“金缕玉衣”所用金丝的最细处仅有0.08 mm，体现了我国古代工匠精湛的技艺。金能制成金丝是利用了其
A．密度大 B．熔点高 C．延展性好 D．导热性好
3．（25-26九年级上·黑龙江·阶段练习）下列说法正确的是
A．熔点最高的金属钨，可以用作保险丝
B．钢铁是使用最早的金属材料
C．多数合金的抗腐蚀性比组成它的纯金属更好
D．汽车的铝合金车体喷漆的主要目的就是美观
4．（25-26九年级上·黑龙江·阶段练习）下列物质用途错误的是
A．焊锡做钢轨 B．钛合金做人造骨
C．用钨做灯丝 D．不锈钢可做医疗器械
技巧2：常见的合金
1. 合金的定义
合金是由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质。其特点是硬度通常高于纯金属，熔点更低，且抗腐蚀性更好。
2. 常见合金分类及特性
钢铁合金
成分 ：铁（Fe）与碳（C），含少量锰（Mn）、硅（Si）等。
分类 ：
生铁（含碳量2%~4.3%）：硬度高，脆性大。
钢（含碳量0.03%~2%）：低碳钢（韧性好）、高碳钢（硬度大）。
应用 ：建筑、机械零件、交通工具。
铝合金
成分 ：铝（Al）与铜（Cu）、镁（Mg）、硅（Si）等。
特性 ：密度低、耐腐蚀、强度高。
应用 ：飞机机身、汽车部件、电子散热器。
铜合金
黄铜 （铜锌合金）：易加工，用于日用品。
青铜 （铜锡合金）：耐腐蚀，用于齿轮、艺术品。
白铜 （铜镍合金）：导电性好，用于电子元件。
其他合金
不锈钢 （铁铬镍合金）：抗腐蚀，用于医疗器械。
武德合金 （铋、铅、锡、镉）：熔点低，用于保险丝。
钛合金 （钛与铁、铬等）：高强度，用于航天领域。
3. 合金的共性
硬度高于纯金属，熔点更低；各成分化学性质不变，但物理性质改变。
1．人类的生产和生活离不开金属材料。下列说法不正确的是
A．铝制品有良好的抗腐蚀性是由于铝的化学性质不活泼
B．钢与生铁都是铁的合金，生铁的含碳量比钢高
C．伍德合金的熔点低，因此可做保险丝，保护电路
D．将纯铝和铝合金相互刻画，可得铝合金的硬度比纯铝大
2．下列金属物质的运用与其性质不一致的是
A．制造白炽灯灯丝：熔点高
B．制造飞机：坚硬而质量轻
C．制造保险丝：硬度大
D．制造装化料原理的容器：耐腐蚀性
3．（25-26九年级上·黑龙江·阶段练习）对物质的鉴别是化学学习的重要部分，下列实验设计不能达到实验目的的是
选项 需区分的物质 实验方案
A 生铁和钢 分别用磁铁吸引
B 黄金和黄铜 分别加稀硫酸，观察现象
C 焊锡和锡 加热，比较熔点
D 铁粉和锌粉 观察颜色
A．A B．B C．C D．D
4．《吕氏春秋》中提到“金（铜）柔锡柔，合两柔则为刚，燔（烧）之则为淖（液体）”。下列说法不正确的是
A．铜锡合金与纯铜相互刻画，纯铜上会留下划痕
B．铜锡合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属的抗腐蚀性能更好
C．“合两柔则为刚”的过程是化学变化
D．铜锡合金属于混合物
5．（2025·湖南·三模）下列物质中，不属于合金的是
A．用来制作仪表的黄铜 B．用来切割玻璃的金刚石
C．建造国产航母的新型钢材 D．制作装饰品的18K黄金
技巧3：生铁和钢
1. 定义与成分
生铁：含碳量＞2%的铁碳合金（通常2%-4.3%），含硅、锰、硫、磷等杂质。
钢：含碳量0.02%-2.11%的铁碳合金，可通过添加铬、镍等合金元素改善性能。
工业纯铁：含碳量＜0.02%，接近纯铁。
2. 化学性质
钢的耐腐蚀性优于生铁，尤其不锈钢含铬后抗锈蚀能力显著提升。
生铁因高碳和杂质更易发生电化学腐蚀。
3. 分类与用途
生铁：按碳形态分为白口铁（炼钢用）、灰口铁（铸造用）、球墨铸铁（机械零件）。
钢：按用途分结构钢、工具钢、特殊钢（如不锈钢、耐热钢） 。
1．（2025·福建泉州·模拟预测）下列俗语，从化学的角度理解不正确的是
A．点石成金：化学反应可以改变元素种类
B．百炼成钢：降低生铁的含碳量
C．没有金刚钻，不揽瓷器活：金刚石硬度大
D．真金不怕火炼：金的化学性质稳定
2．（2025·黑龙江哈尔滨·一模）哈尔滨的秋季风景如画，已成为广大游客“十一长假”首选的旅游胜地。下列说法正确的是
A．防洪纪念塔周围的围栏是钢制的，钢是纯净的铁
B．哈尔滨地铁的轨道材料是锰钢，主要利用其韧性好、硬度大的性能
C．哈尔滨音乐厅的勋菲尔德姐妹青铜雕像的主要成分是铜和锌
D．夜晚的中央大街分外迷人，很多装饰灯利用了氮气通电时发出不同颜色的光
3．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）2025年长春航空展不仅是航空航天技术的盛会，更是化学创新成果的盛大阅兵。下列有关金属材料的说法不正确的是
A．铜常用作导线，说明铜具有良好的导电性
B．“真金不怕火炼”说明金的熔点高
C．生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金
D．钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航天器等
4．（24-25九年级上·宁夏银川·期末）如表所示为对生铁和钢的含碳量、性能进行的比较。根据表中提供的信息，回答下列问题：
铁合金 生铁 钢
含碳量 2%~4.3% 0.03%~2%
性能 硬而脆、韧性差、可铸、不可锻轧 坚硬而有韧性、可铸、可锻轧
(1)与生铁相比，钢的优良性能有 (写一点即可)。
(2)从成分角度分析，生铁与钢在性能上有较大差异，主要原因是 。
(3)取10.0g某铁合金样品放在氧气流中充分灼烧，生成0.396gCO2.计算该铁合金中碳的质量分数，并判断该铁合金是生铁还是钢。(写出利用化学方程式计算的详细步骤)
5．金属在生产和生活中应用极为广泛。
(1)生铁和钢是两种含碳量 的铁合金（填“相同”或“不同”）。
(2)日常生活中，适合制作电缆的金属是 （填标号）。
A．金 B．铜 C．汞 D．钨
(3)下列生活用品利用金属良好导热性的是 （填序号）。
A．镀铬水龙头 B．铸铁暖气片 C．包糖果的铝箔
(4)焊接钢轨的反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝，该反应的化学方程式为 。
技巧4：金属与氧气反应
1.金属与氧气反应的规律总结
反应条件与金属活动性关系
常温反应 ：活泼金属如镁、铝在空气中表面变暗，生成氧化物（镁生成氧化镁，铝生成致密氧化铝膜）。铝的抗腐蚀性强正是因为氧化铝膜阻止内部进一步氧化。
加热/点燃反应 ：铁在纯氧中剧烈燃烧生成四氧化三铁（火星四射），铜加热生成黑色氧化铜。
高温不反应 ：金、银即使在高温下也不与氧气反应（“真金不怕火炼”）。
2. 易错点归纳
铝的“不锈”原因 ：铝常温下反应生成致密氧化膜，而非不反应。
铁丝燃烧条件 ：需在纯氧中点燃，空气中仅红热不燃烧。
铜锅变黑 ：加热时铜与氧气反应生成氧化铜，非燃烧现象。
金属活动性顺序 ：镁＞铝＞铁＞铜＞金（反应难易程度递减）。
强调铝的“保护膜”与铁锈（疏松）的本质区别。
实验前需打磨金属表面去除氧化膜。
1．（25-26九年级上·陕西渭南·阶段练习）实验是学习化学的重要方法。请据图回答下列问题：
(1)小敏将一根小木条放在燃着的蜡烛火焰上方(如图1所示)，约1秒后取出，可以观察到处于外焰位置的小木条最先变黑，由此可以说明蜡烛火焰的 (填“外焰”、“内焰”或“焰心”)温度最高。
(2)图2是铜片在空气中加热的实验，加热一段时间后，观察到铜片变黑，经检验该黑色物质为氧化铜。写出铜片加热时发生反应的文字表达式： 。
(3)图3为镁条燃烧实验，实验过程中，可以观察到的现象是镁条剧烈燃烧， 。
2．（2025·福建漳州·模拟预测）2025年春晚《迎福》非遗项目“打铁花”的表演，火树银花，场面气势磅礴，蕴含着丰富的化学原理。
“打铁花”以生铁、焦炭、木屑为原料，其原理是将生铁烧至熔化成铁水，再将铁水用水浸泡过的柳木勺在空中击打形成四处飞溅的“铁花”。
(1)“打铁花”用生铁而不用纯铁是因为纯铁的熔点 (填“高于”或“低于”)生铁的熔点。
(2)柳木勺在使用前需在水中浸泡处理，其目的是 。
(3)表演时，将铁水打得又高又散，其目的是 。
(4)表演时可备细沙以防止火灾。细沙可阻止可燃物与 接触从而达到灭火的目的。
(5)如下图，在学校我们可以用洗耳球吹出铁粉在酒精灯火焰上剧烈燃烧，展示同样精彩的“打铁花”效果，请写出反应的化学方程式 。
(6)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如图。
①流程中焦炭具有提高炉内温度和 的作用。
②“生熟相合，炼成则钢”，炼钢炉中存在转化：目的是为 。
③“百炼钢做成了绕指柔”，这是习近平总书记对国产“手撕钢”的称赞。“手撕钢”的厚度小于0.025毫米，把普通钢制成“手撕钢”是利用金属的 。
3．某学习小组为了探究“铝的燃烧”进行了如图所示实验，将久置在空气中的银灰色铝片放置在酒精灯上加热，加热过程中观察到铝片表面鼓起的小泡逐渐聚集成较大的泡，熔化的液体在膜内向下移动，渐渐汇集流入下面的包裹膜内并被膜兜住不会滴落。
(1)关于以上实验，下列说法正确的是________（填字母）。
A．银灰色描述的是金属铝的物理性质
B．由实验可知铝的熔点比氧化铝低
C．实验证明包裹铝的膜和铝均能与氧气反应
(2)小李同学改进了实验，将铝片更换为铝粉，置于锡箔纸槽内并在酒精灯火焰上加热，观察到铝粉在空气中剧烈燃烧，发出炫目的白色火焰，并生成一种灰白色的固体，该反应的化学方程式为 ，小李同学改进实验的本质是 。
(3)铝因其具有良好的抗腐蚀性而被广泛应用于国防建设和生产生活中。请结合该实验，说明铝具有良好抗腐蚀性的原因： 。
技巧5：金属与酸反应
1.反应规律与现象
(1)金属 活泼性顺序 ：（H）前的金属（如Mg、Al、Zn、Fe）能与稀盐酸/稀硫酸反应生成H ，反应剧烈程度依次减弱。
现象：金属溶解、产生气泡、放热（Mg最剧烈，Fe较慢，Cu不反应） 。
例外：Al、Fe遇浓硫酸/硝酸会钝化。
(2) 酸的类型 ：稀盐酸/硫酸生成H ，浓硫酸/硝酸生成其他气体（如SO 、NO）。钝化现象（Al、Fe遇浓酸）常被忽略。
2.图像题易错点
(1)横坐标为不同物理量时的图像分析（以锌、铁两种金属与盐酸反应为例）
横坐标表示反应时间 ①等质量的金属分别和足量的同体积、同浓度的酸反应，金属被消耗完时，化合价相同的元素，相对原子质量越小的，产生的氢气越多，曲线的拐点越高，金属越活泼曲线越陡;②若酸少量，最终生成氢气的质量相等
横坐标表示金属质量 等质量金属分别和少量同体积、同浓度的酸反应时，化合价相同的元素，相对原子质量越小的，生成的氢气越多，曲线越陡；金属过量时，酸完全反应，生成的氢气质量相等，曲线拐点相平
横坐标表示酸的质量 向等质量的不同金属中分别加浓度相同的盐酸至过量，金属反应完之前，消耗盐酸的质量相等，产生氢气的质量也就相等，曲线重合;酸过量时，化合价相同的元素，相对原子质量小的金属产生的氢气多，曲线拐点在上方
(2)解题方法
①可以通过单位时间内产生氢气的多少来比较金属活动性强弱，单位时间内产生氢气多即反应速率快，则该金属活动性强（即金属越活泼曲线越陡）。
②一定质量的金属与足量的酸反应产生氢气的质量公式：m(氢气)＝金属元素的化合价,相对原子质量)。如果两种金属元素在化合物中的化合价相同，可以根据产生氢气的多少判断金属的相对原子质量的大小，相对原子质量越大的得到的氢气越少，相对原子质量越小的得到的氢气越多，曲线的拐点越高。
3.定量计算关键
公式应用 ：
氢气质量 =（金属质量 × 化合价）/（相对原子质量 × 1）。
例：32g Mg产生H 质量 = 32/12g，Al为32/9g。
过量问题 ：
酸足量时，金属完全反应；金属足量时，酸完全反应。
易错 ：忽略“足量”条件导致计算错误。
4.典型例题解析
氢气产量判断 ：
等质量金属 ：氢气质量与金属化合价/相对原子质量比值成正比（如Al＞Mg＞Zn＞Fe）。
足量酸 ：氢气量由金属决定； 足量金属 ：氢气量由酸中H元素总量决定。
等质量金属比较 ：Al产生H 最多（化合价高且相对原子质量小）。
天平平衡问题 ：金属剩余时，酸完全反应，氢气量相同，天平平衡。
1．（2025·四川·中考真题）下列金属不能与稀反应的是
A． B． C． D．
2．（25-26九年级上·黑龙江·开学考试）小明以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分。下列说法错误的是
A．在自然界中丁主要以单质形式存在
B．甲和乙都能和稀硫酸发生反应，且各方面条件相同时，甲比乙反应更快
C．将甲加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色
D．小明选择“数轴”的原点丙为H
3．足量的稀硫酸分别与等质量的镁、铝两种金属反应，下列图像能正确反映产生氢气质量与反应时间之间的关系的是
A． B．
C． D．
4．初中化学教学要培养学生在真实的情境中分析、解决问题的能力，需要从定性理解走向定量分析，更加精准的理解和掌握化学知识，提升化学素养。
实验三：比较Zn、Fe的金属活动性强弱。用下图所示装置进行实验，倾斜锥形瓶使小试管内的稀硫酸全部流入瓶中与固体接触发生反应，瓶内氢气浓度的变化如图所示（相同条件下，H2的浓度越大，所含H2的质量也越大）。

(7)分析图像，既可说明两种金属的活动性强弱顺序为Zn>Fe，又可说明两种金属的相对原子质量为Zn>Fe，理由是 。
5．（2025·山西吕梁·二模）为了探究金属铁、铜、银的活动性强弱，同学们设计了如下实验方案。
实验步骤：向A、B试管中分别放入铁片和铜片，各加入5mL稀盐酸，观察现象；向C试管中加入铜片，滴加5mL硝酸银溶液，观察现象。
(1)实验现象：A试管中有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色；B试管中无明显现象；C试管中 。
(2)实验原理：A试管中发生反应的化学方程式是 。
(3)实验结论： 。
【问题与思考】
(4)为保证实验成功，实验前对金属片进行的操作是 。
(5)为了比较铁、铜、银的金属活动性强弱，还可以选择的试剂组合是 。
技巧6：金属与盐溶液反应
1.反应条件与规律
金属活动性顺序 ：只有活动性强的金属（K、Ca、Na除外）才能置换出盐溶液中活动性弱的金属。例如，铁能置换硫酸铜中的铜（Fe + CuSO → FeSO + Cu），但铜不能置换硫酸亚铁中的铁。
盐的溶解性要求 ：盐必须可溶，否则无法发生离子交换反应（如碳酸钙难溶，无法与金属反应）。
特殊金属限制 ：K、Ca、Na因活动性极强，会优先与水反应生成碱和氢气，而非直接置换金属。例如钠投入硫酸铜溶液时，生成氢氧化铜沉淀而非铜单质。
2.典型反应现象
铁与硫酸铜 ：铁表面覆盖紫红色铜，溶液由蓝色（Cu ）变为浅绿色（Fe ）。
铜与硝酸银 ：铜表面析出银白色银，溶液由无色（Ag ）变蓝色（Cu ）。
锌与硝酸铜 ：锌表面出现红色铜，溶液由蓝色（Cu ）变为无色（Zn ）。
3.易错点辨析
金属活动性误判 ：误认为铜能置换铁盐中的铁（实际需铁＞铜）。
忽略特殊金属反应 ：未考虑K、Ca、Na与水反应的干扰，错误写出如“2Na + CuSO → Cu + Na SO ”的方程式。
盐的溶解性混淆 ：误用难溶盐（如AgCl）进行置换反应。
滤渣滤液分析错误 ：在混合盐溶液中，金属优先置换活动性最弱的金属（如锌先置换Ag 后置换Cu ）。滤渣含置换出的金属时，滤液必含未反应的金属离子。
4.实验与解题技巧
现象描述 ：需明确固体颜色变化（如紫红铜、银白色银）及溶液颜色转变（如蓝→浅绿）。
滤液滤渣判断 ：采用“线段法”或“共存分析法”，确保滤渣滤液成分符合金属活动性顺序。
1．（2025·湖南娄底·二模）小组同学利用杠杆原理设计如图所示实验，实验前在杠杆的两端分别挂质量相等的铜球和锌球（均已打磨），此时杠杆平衡，然后将两个金属球分别浸没在盛有稀硫酸和溶液的烧杯中进行实验。下列有关说法正确的是
A．实验中观察到左端烧杯中有气泡产生
B．右端烧杯中反应后的溶质成分一定有两种
C．一段时间后移走烧杯，杠杆左端下沉
D．该实验可得出的金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu
2．（2025·湖南永州·二模）为验证的金属活动性顺序，实验小组进行了下图实验。
(1)试管甲中发生反应的化学方程式是 。
(2)试管乙中的实验现象是有红色物质生成，溶液由 。
(3)仅通过上述实验不能验证三种金属的活动性顺序，需补充一个实验来证明，应选用的一组试剂是______（填字母）。
A．铜粉、稀盐酸 B．镁粉、溶液 C．镁粉、溶液
(4)三种金属的活动性顺序由强到弱为 （用元素符号表示）。
3．（2025·陕西·中考真题）将一定量铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是
A．若滤液中有AgNO3，则滤渣中一定没有Cu、Ag
B．若滤渣成分为Cu、Ag、Fe，则滤液中溶质只有一种
C．若滤渣成分为Cu、Ag，则滤液中一定有Fe(NO3)3
D．若滤液中有Cu(NO3)2，则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生
4．（2025·云南昆明·三模）用如图所示装置进行实验。
(1)铁在自然界中主要以 (填“化合物”或“单质”)的形式存在。
(2)实验1要验证的金属活动性顺序，至少要做的实验是 (填序号)。
(3)③号试管中充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸，无气泡目出，则滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
(4)实验2中，将稀盐酸全部注入A中，观察到B中蜡烛由下至上依次熄灭，这是由于具有 的性质。
5．（2025·陕西西安·模拟预测）化学兴趣小组同学在探究、、的活动性顺序时，做了如下两个实验，并由此展开了一系列学习探究活动。
【交流讨论】
(1)你认为通过上述实验 （填“能”或“不能”）得出三种金属的活动性强弱。
【拓展探究】上述实验后，同学们想对废液进行处理与回收，于是同学们将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中。同学们认为应该先确定废液中是否含有未反应完的和，为此，他们进行了实验：
【活动与探究】
(2)实验1：取少量废液于试管中，加入稀盐酸，观察到无明显现象，得出结论： 。
实验2：取少量废液于试管中，加入溶液，观察到有白色沉淀产生，得出结论：废液中含有未反应完的。
【反思评价】
(3)讨论后大家一致认为实验2所得结论不合理，你认为理由是 （用化学方程式表示）。
(4)同学们尝试从废液中回收，将过量的镁粉加入废液中，充分反应后过滤，滤渣中存在的金属是 。
【拓展迁移】
(5)为继续研究金属的化学性质，兴趣小组的同学们进行了金属与盐溶液反应的实验（如图所示），待反应停止后同学们将所得混合物倒入同一烧杯中，充分混合后分离得到滤渣和滤液，下列说法正确的是________（填字母）。
A．若滤液为无色，则滤渣组成情况可能有3种
B．若滤渣中有红色固体，则滤液中无法确定的金属离子有两种
C．试管1和试管2中的反应停止后，所得固体质量之和一定不大于滤渣的质量
技巧7：设计实验比较金属活动性
1.实验设计方法
(1) 单质与酸反应法
将金属（如Mg、Zn、Fe、Cu）分别与稀盐酸或稀硫酸反应，观察气泡产生速率。活动性强的金属反应更剧烈（如Mg＞Zn＞Fe＞Cu）。
易错点 ：未打磨金属表面氧化物会导致反应延迟；酸浓度需一致，否则影响对比结果。
(2) 金属与盐溶液置换法
将金属（如Fe、Cu）浸入另一金属的盐溶液（如CuSO 、AgNO ），观察是否析出新金属。例如：Fe能置换CuSO 中的Cu，而Cu不能置换FeSO 中的Fe。
易错点 ：盐溶液浓度过低可能无明显现象；需控制反应时间，避免过量金属干扰。
试剂选择口诀：“两边金属中间盐”或“中间金属两边盐”
2.金属活动性顺序规律
常见顺序 ：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag。
应用规律 ：氢前金属可置换酸中的氢，氢后金属不能；活动性强的金属可置换盐溶液中活动性弱的金属；铁在置换反应中生成+2价亚铁离子（Fe ）。
3.易错点归纳
实验操作类
未打磨金属表面氧化物，导致反应速率误判。盐溶液或酸浓度不一致，影响对比结果。
现象分析类
忽略铁与酸反应生成浅绿色Fe 溶液，误认为无反应。铜与AgNO 反应后未及时清洗，残留银覆盖铜片导致后续实验干扰。
结论推导类
误认为“所有金属都能与酸反应”（如Cu、Ag不能与稀盐酸/稀硫酸反应）。
混淆“金属活动性”与“反应剧烈程度”（如Al反应速率慢但活动性强于Zn）。
1.（2025·山东威海·中考真题）欲探究Mg、Cu、Ag的金属活动性顺序，仅用组内试剂无法实现的是
A．Mg、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液 B．Mg、Cu、Ag、稀硫酸
C．溶液 D．溶液、溶液
2.（2025·重庆·三模）小考设计了如图实验方案判断金属的活动性顺序（所加金属丝均足量）。下列说法错误的是
A．实验前铝丝表面需要打磨
B．试管①中溶液由蓝色逐渐变为无色
C．试管②中溶液质量最终变大
D．若判断铝、铜、银的活动性，可省去实验①或③
3.（2025·云南大理·二模）学习小组在实验室探究锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计并进行下图所示实验。
(1)实验前用砂纸打磨金属的目的是 。甲实验中锌片表面观察到的现象是 。
(2)通过甲和乙实验 (填“能”或“不能”)证明锌、铜、银三种金属的活动性强弱。
(3)丙实验：将一定量的锌片放入、的混合溶液中，充分反应后过滤，所得滤渣的成分有 种情况。
4．（2025·陕西榆林·三模）某化学兴趣小组设计了如图所示的创新实验，验证银、铁、铜三种金属的活动性。装置a中盛有一定量的硝酸银溶液和铜片，充分反应后打开弹簧夹K，使a中溶液全部流入放有铁片的装置b中。回答下列问题：
(1)装置a中发生反应的化学方程式： ；
(2)装置b中观察到铁表面有 色固体生成，证明铁的金属活动性强于铜。
(3)同学们分析充分反应后，装置b中的溶液中 （“一定”或“可能”）含有硝酸铜。
5.（2025·江西九江·二模）了解到辽宁舰的前身是锈迹斑斑的瓦良格号，同学们对金属除锈防锈产生了巨大的兴趣，于是展开了相关探究。铁制品容易生锈，但将铁加热熔入金属铬，可制成不锈钢。于是化学兴趣小组进行了以下实验，比较铬、铁、铜的金属活动性强弱。
【查阅资料】铬是一种抗腐蚀性强的银白色金属。硫酸亚铬（CrSO4）溶液呈蓝色，在空气中能迅速被氧化成碱性硫酸铬[Cr(OH)SO4]，其溶液呈绿色。
【提出猜想】
(1)三种金属的活动性强弱：猜想一：Cr>Fe>Cu，猜想二：Fe>Cr>Cu，猜想三： 。
【猜想探究】
(2)步骤1：取大小形状相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮。
步骤2：将三种金属片分别放入三支装有等量、等浓度稀硫酸的试管中。
序号 实验操作 实验现象 实验结论
1 将铁片放入稀硫酸 铁片表面产生气泡较慢，溶液逐渐变为 色 猜想一成立
2 将铬片放入稀硫酸
3 将铜片放入稀硫酸 无明显现象
【分析解释】
(3)请写出铬与稀硫酸反应的化学方程式： 。
(4)铬片加入稀硫酸反应后的溶液一段时间后变成绿色，其原因是 ，反应的化学方程式为4CrSO4+O2+2X=4Cr(OH)SO4，其中X的化学式为 。
【反思评价】
(5)为了进一步确认铬、铁、铜三种金属的活动性强弱，小川同学选择了三种试剂就得出了结论，他选择的三种试剂为 。
技巧8：置换反应
1.基本概念辨析
置换反应需满足“单质+化合物→新单质+新化合物”的形式，但需注意：
反应物不一定是单质和化合物（如氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，属于分解反应）；
生成物中必须有单质和化合物，但反应物可能为其他类型（如二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫，属于化合反应）。
2.常见误区总结
误判反应类型 ：有单质参与的反应不一定是置换反应（如铁与氧气生成四氧化三铁，属于化合反应）；
1．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）推理和归纳是化学学习中常用的思维方法。下列推理不正确的是
A．燃烧都有发光、放热现象，而发光、放热现象的变化不一定是燃烧
B．置换反应都有单质生成，则有单质生成的反应可能是置换反应
C．有些金属与稀盐酸反应放出气体，但与稀盐酸反应放出气体的物质不一定是金属
D．单质是由一种元素组成的纯净物，则由一种元素组成的物质一定是单质
2．（24-25九年级下·山东青岛·自主招生）古籍中蕴含着丰富的化学知识。下列表述蕴含置换反应的是
A．《石炭·并引》中“投泥(煤)泼水愈光明”
B．《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”
C．《易经》中“泽(沼泽)中有火，上火下泽”
D．《石灰吟》中“粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间”
3．（2025·江西吉安·模拟预测）氨催化氧化是制硝酸的主要反应之一，该反应前后分子种类变化的微观示意图如图。下列说法正确的是
A．该反应为置换反应 B．两种生成物均为化合物
C．乙是由原子构成的 D．生成的丙与丁的分子个数比为1：1
4．（24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）下列应用及相应原理（用化学方程式表示）、基本反应类型不正确的是
A．碳不充分燃烧 氧化反应
B．高温煅烧石灰石 分解反应
C．拉瓦锡研究空气的组成 化合反应
D．碳与氧化铁的反应 还原反应
技巧9：金属提取的工艺流程
1.常见金属提取流程
活泼金属（如Na、Mg、Al）
采用电解法：电解熔融的氯化物或氧化物（如电解熔融MgCl 制镁，电解Al O 制铝 ）。
易错点：忽略“熔融状态”条件，误以为可直接电解溶液。
中等活泼金属（如Fe、Cu）
还原法：用C、CO或H 还原金属氧化物（如高炉炼铁）。
易错点：混淆还原剂选择（如CO还原Fe O 时误用H ）。
2.典型工艺示例
海水提镁 ：
石灰乳沉淀Mg →盐酸溶解Mg(OH) →电解熔融MgCl 。
易错点：未循环利用Cl （电解副产物）。
3.高频易错点
试剂过量问题 ：如海水提镁中盐酸过量导致后续步骤pH控制困难。
操作顺序 ：侯氏制碱法需先通NH 再通CO 以增大溶解度。
杂质去除 ：如提纯钯时需分步溶解活泼金属（Zn）。
强调流程图中的循环物质（如Cl 、CO）。
对比不同金属冶炼方法的适用条件。
1.（2025·河北石家庄·模拟预测）金属与人类的生产和生活密切相关。某化学实验室从含少量硝酸锌的硝酸银废液中提取金属Ag，其主要操作流程如图：
(1)①固体A的成分有 ；②步骤I、II共同的实验操作名称是 ；
③请写出步骤II中加入过量稀硫酸的原因 ；
(2)久置的铜制品表面会锈蚀生成铜绿[Cu2（OH）2CO3]，铜绿是铜与空气中的氧气、水和另一种氧化物共同作用的结果，写出铜生锈的化学方程式 。
(3)为探究银、铜、铁的金属活动性顺序，设计了四种方案，每种方案所用的试剂如下，其中你认为不可行的是_______。
A．Fe、Ag、CuSO4溶液 B．Fe、Cu、AgNO3溶液、稀盐酸
C．Cu、FeCl2溶液、AgNO3溶液 D．Cu、Ag、Fe、稀盐酸
2．（2025·广西·中考真题）废旧电池的回收利用可有效避免环境污染和资源浪费。从废锌镍电池负极片(主要成分为ZnO、Zn、铜网等)中回收ZnO的一种流程如图所示。
回答下列问题：
(1)“酸溶”前，将负极片变成固体粉末的目的是 。
(2)铜块能制成铜网是利用了铜的 (填“延展性”或“导热性”)。
(3)将“酸洗”和“酸溶”后的溶液混合的目的是 。
(4)“沉锌”时主要发生反应的化学方程式是Na2CO3+ZnCl2=ZnCO3↓+2NaCl，该反应属于___________(填字母序号)。
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
(5)若过滤后未洗涤沉淀，沉淀表面会附着杂质，杂质的主要成分是 。
(6)铜的金属活动性比锌的 (填“强”或“弱”)，结合流程说明依据： 。
3．（2025·山东德州·二模）某手机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni等金属，如图是某工厂回收部分金属的流程图：
资料信息：，硫酸镍的化学式为NiSO4。
(1)金属板加入足量稀硫酸的目的是 。
(2)滤液②中所含溶质的化学式为 。
(3)滤渣①中所含金属的化学式为 。
(4)滤液③和铁粉反应的化学方程式为 ，该反应属于反应 （填基本反应类型）。
(5)Cu、Ag、Ni在溶液中的活动性顺序由强到弱依次是 。
4．（2025·山东枣庄·模拟预测）金属及金属材料在生产生活中有广泛的应用，请根据相关信息回答问题。
(1)云南省博物馆创建于1951年，馆内收藏文物丰富，包括闻名中外的战国时期的牛虎铜案、西汉时期的四牛鎏金贮贝器等。
①牛虎铜案和四牛鎏金贮贝器为青铜制品，青铜是铜锡合金，青铜的熔点比纯铜的 (填“高”或“低”)。
②唐宋时期“湿法炼铜”广而传之，即把铁放入胆矾溶液(硫酸铜溶液)中得到铜，请写出该反应的化学方程式： 。
③铜丝常用作导线，是因为它具有良好的延展性和 性。
(2)回收利用金属不仅可以节约金属资源，还可以减少对环境的污染。废弃的镍锌电池中含有锌、铜、银、镍四种金属，为探究镍的金属活动性顺序并回收银，某校化学兴趣小组的同学们进行了如图探究：
①实验流程中，操作a、b、c的名称为 。
②溶液甲中含有溶质 (填化学式)，固体A的成分为 (填化学式)。
③由该实验可知，锌、铜、银、镍的金属活动性由大到小的顺序为 。
④向溶液丙中加入稀盐酸，有白色沉淀产生，说明溶液丙中含有 种溶质。
5．（2025·河北石家庄·二模）我国每年报废的手机超过1亿部，废旧手机的电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍）等金属，随意丢弃废旧手机不但会造成资源浪费，也会污染土壤和水体。如图是某工厂回收部分金属的流程图。已知：。
(1)操作I的名称是 。
(2)写出滤渣②中物质的化学式 。
(3)Fe、Cu、Ag、Ni的金属活动性由强到弱的顺序是 。
(4)写出滤液③与足量的铁粉发生反应的化学方程式 （写一个即可）。
(5)操作III可采用的物理方法是 。
技巧10：实验室模拟炼铁
1.操作顺序错误
未先通CO后加热 ：若先加热氧化铁再通CO，CO与空气混合易爆炸，正确操作应为“CO早出晚归，酒精灯迟到早退”。
未持续通CO至冷却 ：停止加热后需继续通CO至装置冷却，防止高温铁被氧化或液体倒吸导致试管炸裂 12。
2.尾气处理疏漏
直接排放CO ：未反应的CO有毒，需通过点燃或收集处理，否则污染环境。
缺少尾气处理装置 ：实验装置中若未设计尾气处理环节（如酒精灯点燃CO），属于明显缺陷。
3.现象与原理混淆
产物颜色误判 ：生成的铁粉为黑色，而非红棕色固体，易与氧化铁颜色混淆。
石灰水作用误解 ：澄清石灰水用于检测CO 生成，而非吸收CO 。
4.安全措施不足
未检查气密性 ：可能导致CO泄漏，引发中毒或爆炸风险。
高温控制不当 ：需确保温度达到Fe O 还原条件（约800℃以上），否则反应不充分。
5.工业与实验室差异
产物类型混淆 ：实验室炼得纯铁，工业高炉产物为生铁（含碳2%~4.3%）。
原料作用误解 ：焦炭在工业中既提供热量又生成CO，石灰石用于除脉石，实验室中通常直接使用CO气体。
1．（2025·四川·中考真题）实验室利用如图装置模拟工业炼铁，有关说法错误的是
A．澄清石灰水可检验生成的
B．将尾气点燃，可防止污染空气
C．“炼铁”的化学方程式为
D．实验得到的固体产物能被磁铁吸引
2．（2025·安徽·模拟预测）利用图甲所示装置进行CO还原氧化铁的实验，实验过程中硬质玻璃管内某物质或元素质量变化量如图乙所示。下列说法错误的是
A．图甲实验过程中氧化铁粉末由红棕色变为黑色
B．图乙可表示铁粉的质量变化
C．图乙可表示硬质玻璃管中氧化铁的质量变化
D．图甲实验缺少尾气处理装置
3．（24-25八年级下·黑龙江大庆·期中）如图是模拟工业炼铁的实验。
(1)澄清石灰水可用来检验反应后生成的气体，原理为 (用化学方程式表示)。
(2)在装置中先通CO气体的作用是 。
(3)工业上冶炼铁时需要加入石灰石，石灰石(主要成分为CaCO3)在高温下可将铁矿石中的SiO2转变为炉渣(CaSiO3)，同时生成一种氧化物，反应过程中化合价不变。该反应的化学方程式为 。高炉中焦炭的作用是① ；② 。
(4)常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿等，其中磁铁矿主要成分的化学式为 ；矿石入炉前进行粉碎，目的是 。
4．（25-26九年级上·黑龙江绥化·阶段练习）钢铁是使用最多的金属材料。某化学小组利用如图装置模拟工业炼铁的实验。
(1)写出玻璃长管中发生反应的化学方程式 。
(2)检验CO还原Fe2O3反应的气体生成物的实验现象是 ，该反应的化学方程式为 。
(3)a处尾气被点燃作用是 ，写出反应的化学方程式 。
(4)如果没有酒精喷灯，可以用酒精灯加网罩，网罩作用 。
(5)实验前先通一氧化碳的作用是 。
技巧11：工业炼铁的原理
1.核心原理与反应
还原反应 ：高温下CO还原铁矿石（如Fe O + 3CO → 2Fe + 3CO ）
易错点：还原剂是CO而非焦炭（焦炭仅生成CO并提供热量）
方程式书写需标注气体符号（↑）和高温条件
辅助反应 ：
焦炭燃烧：C + O → CO （放热）
CO生成：CO + C → 2CO（吸热）
石灰石作用：CaCO → CaO + CO ，CaO + SiO → CaSiO （除杂质）
2.设备与流程
高炉结构 ：顶部投料（铁矿石、焦炭、石灰石），底部出铁/渣，中部进风口通空气
实验室模拟 ：用硬质玻璃管和酒精喷灯加热，直接通入CO气体
3.产物差异
工业炼铁 ：生铁（含碳量2%~4.3%的铁合金）； 实验室炼铁 ：纯铁（无碳）
4.高频易错点
还原剂混淆 ：误认为焦炭直接还原铁矿石，实际焦炭生成CO作还原剂
方程式漏写条件 ：高温、气体符号（↑）易遗漏
产物成分 ：工业产物为生铁，非纯铁
石灰石作用 ：仅用于除SiO ，非还原剂
5.典型考题方向
高炉内反应链分析（焦炭→CO→还原铁矿石）
实验室与工业炼铁对比（还原剂、设备、产物）
方程式配平与条件标注（如CO还原Fe O ）
1．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）工业上把铁矿石、焦炭和石灰石一起投入高炉内，从下方通入热空气，最后得到生铁。下列说法中，正确的是
A．矿石中含铁元素就可用作炼铁原料 B．焦炭只起为反应提供还原剂的作用
C．所得生铁的含碳量在2%~4.3%范围 D．高炉炼铁过程中，所用赤铁矿石的主要成分是
2．（2025·湖北孝感·模拟预测）《天工开物》中记载常见铁矿石：“质有土锭，碎砂数种”，以及炒钢法：“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟”，已知“潮泥灰”主要成分是石灰石。该方法的生产过程可用如图表示。下列理解错误的是
A．图甲中的“生铁”属于铁合金，硬度比纯铁大
B．“潮泥灰''主要作用是将二氧化硅转化为炉渣
C．“既炒则熟”是为了降低生铁中的含碳量
D．炼铁炉中发生的反应是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2↑
3．（2025·江苏南京·二模）工业上将赤铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行炼铁。下列有关炼铁的说法正确的是
A．赤铁矿石的主要成分为Fe3O4
B．石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
C．工业炼铁得到的是生铁，其含碳量比钢低
D．炼铁的原理是：在高温下，利用焦炭将铁从铁的氧化物中还原出来
4．（25-26九年级上·黑龙江·阶段练习）我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。
现代工业炼铁所用高炉的结构如图所示，
高炉中发生的过程如下图中的过程Ⅰ到过程Ⅲ所示。
据此回答下列问题：
(1)“淘洗铁砂”说明铁砂(主要成分为) (填“能”或“难”)溶于水。
(2)“生熟炼铁”及“高炉炼铁”得到的产品铁属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)进风口鼓入 (填“热空气”或“常温空气”)，目的是避免炉内温度下降，减少能耗。
(4)如果铁矿石是赤铁矿，请写出高炉炼铁过程A区发生的反应方程式 。
(5)“锤锻成钢”或过程Ⅳ通入主要是为了降低生铁中 元素(填元素符号)的含量。
5．（2025·山东聊城·模拟预测）竖炉冶铁工艺流程如图所示。回答下列问题：
(1)将赤铁矿石粉碎后加入还原反应室的目的是 。
(2)还原反应室中发生反应的化学方程式分别为和 。
(3)下列说法正确的是______（填字母）。
A．还原反应室中发生的反应都是置换反应
B．该工艺流程中，可循环利用的物质有高温尾气和
C．燃烧室内进行的反应为炼铁提供了大量热量
D．赤铁矿石经过还原反应室反应后产生的高温尾气对环境有害
(4)100t含80％的赤铁矿石理论上可以炼出含铁96％的生铁质量是多少？（写出计算过程，结果保留到0.1）
技巧12：炼铁中的化学计算
1.核心计算原理
质量分数转换
矿石中氧化铁质量 = 矿石总质量 × 氧化铁纯度（如200吨含80%氧化铁的矿石，氧化铁质量为200×80%=160吨）。
易错点 ：忽略纯度换算，直接使用矿石总质量计算。
易错点 ：漏写高温条件或气体符号（↑）；配平错误，需通过碳原子或铁原子守恒调整系数。
易错点 ：误认氧化铁是FeO（氧化亚铁），应为Fe O 。
2.典型计算步骤
若生铁含杂质3%，则铁质量=生铁总质量×97%。
易错点 ：未区分矿石杂质与生铁杂质，直接混用纯度。
3.高频易错点
题目可能给出“吨”或“克”，计算时需统一单位。
工业炼铁中，焦炭提供热量和CO，但实际还原剂为CO，需注意反应条件。
1．（2025·河南·三模）用足量的一氧化碳还原氧化铜和氧化铁的固体混合物，充分反应后称得固体的质量减少了2.4g。则原固体混合物的质量可能为
A． B． C． D．
2．（2025·河南南阳·一模）工业上利用还原炼铁，反应的化学方程式为 ；将3.2g和的混合物与足量的充分反应后，固体质量减少了0.8g，则原混合物中和的质量比是 。
3．（2025·江苏·中考真题）某炼铁厂以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：
(1)写出方框中相应物质的化学式 。
(2)现有1600t含75％氧化铁的赤铁矿，理论上最多能炼出纯铁的质量是多少(利用化学方程式计算)？
4．（24-25九年级上·黑龙江大庆·阶段练习）磁铁矿（主要成分是Fe3O4）是冶炼生铁的常用原料。若测得某磁铁矿石中铁元素的质量分数为42％。（假设杂质不含铁元素）请回答下列问题：
(1)四氧化三铁中铁元素与氧元素的质量比为 。
(2)该矿石中四氧化三铁的质量分数为 。（精确到0.1%）
(3)若要得到纯铁21t，从理论上计算需要这种磁铁矿 t。（精确到0.1）
技巧13：铁的锈蚀条件探究
1.锈蚀本质
铁生锈是铁与氧气、水共同作用生成氧化铁（Fe O ·nH O）的化学变化，属于缓慢氧化反应，过程中放热。铁锈结构疏松多孔，无法阻止内部铁继续锈蚀。
2.必要条件（缺一不可）
铁的存在 ：需有铁单质参与反应。
氧气 ：作为氧化剂，无氧环境（如煮沸蒸馏水隔绝氧气）铁钉不生锈。
水 ：潮湿环境加速锈蚀，含盐（如食盐水）时锈蚀更严重 。
3.实验对比（经典四试管实验）
试管条件 现象 结论
煮沸水+植物油密封 无锈蚀 隔绝氧气和水，不生锈
干燥环境+氯化钙 无锈蚀 无水不生锈
半浸入蒸馏水 生锈 氧气+水共同作用
半浸入食盐水 严重锈蚀 电解质加速反应
4.易错点辨析
铝不易生锈 ：铝表面生成致密氧化铝（Al O ）保护膜，而铁锈疏松多孔。
干燥铁器不生锈 ：沙漠中铁器仅接触氧气不生锈，需水作为介质。
除锈方法 ：物理打磨或化学酸洗（如稀盐酸），但酸洗后需防二次锈蚀。
1．（25-26九年级上·黑龙江·阶段练习）下列相关“铁制品锈蚀的条件”的探究实验的说法中，错误的是
A．试管中的蒸馏水可以用自来水代替
B．实验前要用砂纸将铁钉打磨干净
C．此实验中使用氯化钙的作用是吸收水蒸气
D．图中左侧的铁钉生锈
2．（2025·山西·二模）某实验小组为探究铁生锈的条件，设计了如下实验。以下分析正确的是
A．一周后观察到的现象是b中铁钉生锈 B．b试管中放CaCl2的目的是干燥空气
C．一周后玻璃管中的现象是红墨水液面左低右高 D．该实验可以得到铁生锈需要水和氧气的结论
3．（25-26九年级上·安徽合肥·阶段练习）“暖宝宝贴”(主要成分为铁粉)发热的原理是铁粉和氧气、水发生反应放热。用“暖宝宝贴”测定空气中氧气的含量，广口瓶容积为270 mL，实验装置如图所示。实验后量筒中水的体积为55 mL，实验前量筒中水的体积为100 mL，参与反应的水的体积忽略不计。
(1)铁的锈蚀属于 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)下列实验操作会导致测得的氧气含量偏低的是___________(填序号)。
A．铁粉不足
B．未等温度恢复至室温后就打开弹簧夹
C．装置漏气
D．实验前弹簧夹未夹紧
(3)本次实验测得空气中氧气的体积分数为 (计算过程省略)。
(4)与红磷燃烧法相比，此实验测空气中氧气含量的优点有 、 。
4．（24-25九年级上·广东·期末）项目小组对铁系食品脱氧剂(又称为“双吸剂”)进行了如下探究。
I.探究成分：某脱氧剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐以及无水氯化钙等。
(1)为确定脱氧剂中铁粉的存在，进行如下实验。
实验1：取一包脱氧剂粉末，用磁铁吸引。观察到部分黑色粉末被吸引，说明存在铁粉。
实验2：取实验1中被吸引的部分铁粉放入试管中，加入适量稀盐酸。观察到有气泡产生，写出该反应的化学方程式 。
实验3：另取实验1中被吸引的部分铁粉放入试管中，加入适量硫酸铜溶液，现象是 ，证明铁的活动性 。
实验4：另取被磁铁吸引的铁粉，撒向酒精灯的火焰。观察到粉末剧烈燃烧，火星四射，铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易被点燃，原因是 。
Ⅱ.证明生锈：
(2)利用图1所示装置进行实验，一段时间后，观察到气球变大。
气球变大的原因是 。
Ⅲ.应用：实验：设计如表所示对比实验探究脱氧剂中活性炭和食盐的作用。
实验序号 铁粉/g 水\L 活性炭/g NaCl/g
① 2 5 0 0
② 2 5 0 0.1
③ 2 5 0.2 0
④ 2 5 0.2 0.1
利用温度传感器测得集气瓶中温度随时间的变化曲线如图2所示：
(3)对比实验①和④可得到的结论是 。
(4)下列叙述正确的是 (填字母)。
a.铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水
b.铁系食品脱氧剂使用过程中放出热量
c.铁系食品脱氧剂能延长食物的保存时间
5．（25-26九年级上·黑龙江大庆·阶段练习）某小组同学开展项目式学习：探究食品脱氧剂使用过程中发生的反应
【资料信息】①食品脱氧剂的主要成分是铁粉和辅助物质，脱氧原理是铁的生锈。
②铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O。③硫酸铜和碱石灰均可吸收水蒸气
【任务一】探究铁生锈的条件
(1)小组同学进行如图实验，一段时间后实验Ⅰ中铁丝生锈，实验Ⅱ、实验Ⅲ中铁丝没有生锈，据此推理出铁生锈与 有关。请列举生活中防止铁锅锈蚀采取的措施： (任与一种即可)。若铁丝足量并且反应时间足够长，当打开实验Ⅰ中止水夹时，还能观察到的现象是 。
【任务二】探究铁粉锈蚀快慢和程度
(2)小组同学设计了图1探究装置，按照图1连接好实验仪器后，首先需要进行的操作是 。将5 g铁粉和2 g碳粉加入三颈烧瓶，连接压强传感器、数据采集器，采集数据，绘制出压强随时间变化的曲线如图2所示。t1时刻利用注射器加入2 mL饱和NaCl溶液，t3时刻将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上并加入稀盐酸。根据图2信息对比AB段和BC段，说明 ，t3时刻压强突然变大，说明铁粉锈蚀的程度属于 (填“部分”“全部”)锈蚀。
【任务三】测定脱氧剂使用后的铁锈主要成分Fe2O3·nH2O中n的数值，写出对应反应的化学方程式。
(3)根据图3进行两步实验，实验相关数据如图4所示。
第一步：取5.0 g使用一段时间的脱氧剂于玻璃管中，持续通入N2，加强热至t1时刻。
第二步：改持续通入H2，加强热至t2时刻，熄灭酒精喷灯后，继续通入H2至固体冷却。
继续通入H2的目的是 。期间检测玻璃管和脱氧剂总质量的变化情况，获得数据经过科学分析绘制成了图4.请你结合数据写出脱氧剂使用后的铁锈主要成分Fe2O3·nH2O中n的数值： 。
技巧13：防锈措施及其应用
1.核心原理
防锈本质是破坏三者共存条件，常见方法包括：
隔绝空气/水 ：涂油、刷漆、电镀等形成保护层；
改变金属性质 ：制成不锈钢（含铬形成致密氧化膜）；
控制环境 ：保持干燥、密封存放；
电化学保护 ：牺牲阳极法（如船体连接锌块）。
2.易错点辨析
误区 ：铝制品“永不生锈”。
正解 ：铝表面氧化铝膜致密，但强酸/碱或机械磨损会破坏保护层。
误区 ：所有金属防锈方法通用。
正解 ：活泼金属（如锌）需用牺牲阳极法，不锈钢则依赖合金成分。
误区 ：潮湿环境仅加速铁锈蚀。
正解 ：盐水、酸雨等会形成原电池，腐蚀更剧烈。
1．（2025·广西·中考真题）下列对铁片的处理方式中，容易导致其生锈的是
A．在表面喷漆 B．制成不锈钢 C．在表面涂油 D．泡在海水中
2．（2025·辽宁朝阳·一模）铁是我们最常见的金属。下列有关铁的说法正确的是
A．铁在干燥的空气中不易生锈，说明铁不与氧气反应
B．将铁制品表面镀铬可以防止生锈，因为铬的金属活动性比铁弱
C．铁在潮湿的空气中容易生锈，生成主要成分为FeO的红褐色固体
D．自行车链条涂油防锈，其原理是隔绝了氧气和水
3．（25-26九年级上·黑龙江·阶段练习）下列做法正确的是
A．用黄铜形状记忆合金制成人造卫星天线
B．为了刷洗的更干净可以用钢刷擦洗铝制品
C．钢铁表面采用涂油、喷漆、镀铬等方法都能防止金属生锈
D．金属资源中只有金、银以单质形式存在
技巧15：金属资源的合理利用
1.金属资源的分布与存在形式
自然存在 ：自然界中仅金、银等少数金属以单质形式存在，绝大多数金属以化合物形式存在（如氧化物、硫化物等）。
合金应用 ：合金是金属资源利用的重要形式，其强度、硬度高于纯金属，且抗腐蚀性更强（如生铁含碳2%~4.3%，钢含碳0.03%~2%）。易错点：合金属于混合物，而非合成材料。
2.金属 资源保护 ：
防止金属腐蚀（如涂油、电镀）；回收利用废旧金属（如废铁炼钢）。
3.资源利用的拓展
钛合金 ：被称为“21世纪的金属”，具有高熔点、低密度和优异机械性能，广泛应用于航空领域。
经济性考量 ：金属用途不仅取决于性质，还需考虑成本、回收难度及环境影响（如铝虽活泼但易回收，广泛用于包装材料）。
1．（25-26九年级上·黑龙江绥化·阶段练习）回答下列问题
(1)海底光缆是全球信息互联互通的关键基础设施。它的结构中属于金属材料的是 (写一种)。光缆铺设在极其复杂的海底环境中，外被层材料应具备的性能是 (写一条)
(2)粮食存储时向粮仓内充入氮气作保护气，这是利用了氮气的 性质。
(3)为防止桥梁钢架生锈，常在其表面涂刷防护层，原理是 。
2．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）青少年一定要爱护眼睛，在光线不足看书、写字要用照明工具．如图是一种照明用台灯。
(1)如图中各部件中，用金属材料制成的是 （填序号）。
(2)灯管后面的反光片为铝箔。铝块能制成铝箔是利用了铝的 性，铜质插头是利用金属铜的 性。
(3)铁螺丝钉生锈后铁锈的颜色为 。（填“红褐色”或“黑色”）
3．（25-26九年级上·黑龙江·阶段练习）化学与生活、科技、环境等方面紧密相连，在诸多领域都有着不可或缺的作用，请回答下列问题：
(1)铝土矿主要成分的化学式为 。
(2)厨房中的炊具是不锈钢制成的，不锈钢属于 材料。
(3)自行车链条防锈的方法是 。
(4)铁锈主要成分的化学式为 。
(5)我国化学家徐光宪在稀土分离技术上作出了杰出贡献，稀土金属不可再生，需大力保护。下列有关保护金属资源的做法正确的有______（填选项）。
A．寻找金属的代用品 B．过度开采金属矿物 C．回收利用废旧金属
一、选择题
1．（25-26九年级上·黑龙江·阶段练习）对物质的鉴别是化学学习的重要部分，下列实验设计不能达到实验目的的是
选项 需区分的物质 实验方案
A 生铁和钢 分别用磁铁吸引
B 黄金和黄铜 分别加稀硫酸，观察现象
C 焊锡和锡 加热，比较熔点
D 铁粉和锌粉 观察颜色
A．A B．B C．C D．D
2．（25-26九年级上·安徽·阶段练习）白炽灯泡的结构如图，通电后钨丝在高温下发光。生产时灯泡内可能会混入少量氧气。下列说法正确的是
A．用钨制作灯泡的灯丝是因为钨的密度大
B．两侧金属丝仅起机械支撑作用
C．灯泡内填充氮气是因为其化学性质活泼
D．白炽灯工作时，红磷能消耗残留的氧气
3．（25-26九年级上·黑龙江·开学考试）小明以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分。下列说法错误的是
A．在自然界中丁主要以单质形式存在
B．甲和乙都能和稀硫酸发生反应，且各方面条件相同时，甲比乙反应更快
C．将甲加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色
D．小明选择“数轴”的原点丙为H
4．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）下列叙述、对应的化学方程式、所属基本反应类型都正确的是
A．验证铜和铝的活动性2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3 置换反应
B．用盐酸鉴定“黄金”Zn+2HCl=ZnCl2+H2 分解反应
C．高炉炼铁的主要反应2C+Fe3O43Fe+2CO2↑ 置换反应
D．二氧化碳通入氢氧化钙溶液Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 化合反应
5．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）2025年9月3日，在天安门广场举行抗日战争胜利八十周年阅兵仪式，彰显了我国的军事实力。其中有关东风-61陆基洲际导弹的材料的说法不正确的是
A．导弹在穿越大气层阶段会承受极大的空气阻力及高速气流冲击，材料可选择具备高强度的金属材料
B．为了提高导弹射程和载荷能力，需要尽可能轻量化，材料尽可能密度小
C．当导弹进入大气层时，与空气剧烈摩擦产生大量热，外壳表面温度达数千摄氏度，外壳材料具备耐高温、熔点低的性能
D．为了提高导弹的突防能力，降低被敌方雷达等探测系统发现的概率，外壳材料可能还需要具备一定的隐身性能
6．《吕氏春秋》中提到“金（铜）柔锡柔，合两柔则为刚，燔（烧）之则为淖（液体）”。下列说法不正确的是
A．铜锡合金与纯铜相互刻画，纯铜上会留下划痕
B．铜锡合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属的抗腐蚀性能更好
C．“合两柔则为刚”的过程是化学变化
D．铜锡合金属于混合物
7．下表为某种金属的一些性质，据此分析，该金属不适宜做
熔点 密度 强度 导电性 导热性 抗腐蚀性
2500℃ 与钢相似 良好 良好 优异
A．保险丝 B．手术刀 C．航天材料 D．船舶外壳材料
8．（2025·山西·二模）某实验小组为探究铁生锈的条件，设计了如下实验。以下分析正确的是
A．一周后观察到的现象是b中铁钉生锈 B．b试管中放CaCl2的目的是干燥空气
C．一周后玻璃管中的现象是红墨水液面左低右高 D．该实验可以得到铁生锈需要水和氧气的结论
9．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）下列叙述、化学方程式的描述都正确的是
A 不能用铁桶配制波尔多液(含硫酸铜)
B 铝制品耐腐蚀的原因 Al+O2=AlO
C 高炉炼铁的主要原理属于置换反应 3C+Fe2O32Fe+3CO2
D 将铜丝伸入到硝酸铝溶液中 3Cu+2Al(NO3)3=2Cu(NO3)2+2Al
A．A B．B C．C D．D
10．（25-26九年级上·黑龙江·阶段练习）等质量的锌、铁与足量的稀硫酸反应，下列产生氢气的质量与反应时间的关系合理的是
A． B． C． D．
11．（2025·吉林·模拟预测）我国是世界上冶炼锌最早的国家，明代宋应星所著的《天工开物》记载了冶炼锌的过程。此工艺过程分解模拟如图。请结合图文信息，分析思考，下列说法错误的是
A．装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是增大反应物的接触面积，使反应更充分
B．高温炉内，炉甘石（主要成分是碳酸锌）在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成和，反应的化学方程式为
C．冷凝器中发生的变化属于物理变化
D．我国古代冶锌晚于铁和铜，锌金属活动性比铁和铜强
12．（2025·山西·一模）在化学实验课上，兴趣小组的同学为验证常见金属的活动性顺序，设计并完成了如下实验，具体步骤如图所示，下列关于该实验的说法正确的是
A．将铜丝压成片状利用了其良好的导电性
B．A试管中溶液由浅绿色变为蓝色
C．B试管中的溶液在反应过程中质量减小
D．该实验无法证明铁、铜、银的金属活动性顺序
13．（25-26九年级上·黑龙江·阶段练习）利用铁生锈的原理能用于制作“暖宝宝”。某“暖宝宝”的成分为铁粉、蛭石(保温作用)和吸水性树脂、食盐、活性炭。探究小组利用温度和氧气浓度传感器进行探究，实验结果如图。下列说法错误的是
A．铁粉能制作“暖宝宝”，说明铁生锈是放热反应
B．“暖宝宝中”中的铁粉、活性炭都是金属材料
C．由氧气浓度变化推测，铁粉还可用作食品脱氧剂
D．化学反应常常伴随着能量变化
二、多选题
14．（2025·甘肃酒泉·二模）我省实施找矿战略行动以来，在铜、铅、锌、金、铁、铌、钽等金属方面取得新成果。下列关于铁、锌、铜三种金属及其合金的说法中错误的是
A．铁在潮湿的空气中易生锈 B．不可以用铁桶盛放硫酸铜溶液
C．可以用硫酸铝鉴别锌与铜的金属活动性强弱 D．黄铜属于纯净物
三、填空与简答
15．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）25年8月《镜鉴千年：宋金铜镜展》在黑龙江省博物馆开幕，展现了很多镇馆之宝——精美的铜镜。《天工开物》中记载了铜镜(如图)的制作过程：“凡铸镜，模用灰沙，铜用锡和……开面成光，则水银附体而成，非铜有光明如许也。”
(1)“模用灰沙”，说明“灰沙”的熔点比制作铜镜的材料 (填“高”或“低”)。
(2)“铜用锡和”是指在铜中加入锡，制成青铜。青铜属于 (填“纯净物”或“混合物”)，与用纯铜相比，青铜制得的铜镜的优点是 (写一条)。
(3)“水银附体”是将汞与锡混合成“锡汞齐”，涂抹在镜面上，烘烤使汞挥发后形成反射层，该原理与学过的下列哪个实验原理更类似？_______(填字母)
A．电解水实验 B．液态空气分离制氧气 C．活性炭使含少量品红的溶液褪色
(4)经过氧化处理后，铜镜表面会形成一层使铜镜更耐腐蚀的二氧化锡()薄膜。由此推测二氧化锡应具有的一条物理性质是 。
(5)“阳燧”是古代照日取火用的凹面铜镜。取火时将凹面镜对着阳光，把艾绒放于焦点部位引火。从燃烧条件分析，“阳燧”的作用是 。该引火过程的能量转化过程是 。
16．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）人类使用金属材料的历史十分悠久。明代科学著作《天工开物》中记载“其器冶铁锥，其尖使极刚利”，“铁锥”为开挖盐并的工具。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”，“釜”指生铁制作的铁锅。
(1)生铁属于 材料，上述描述中主要利用了铁的 （填字母）。
a.导热性 b.导电性 c.硬度大
《天工开物》中记载的“炒钢法”的生产过程可用下图表示。
资料：潮泥灰主要成分是石灰石。请根据图文回答下列问题：
(2)不断翻炒液态生铁，是为了降低 元素的含量。与纯铁相比，钢具有的优良性能有 （填字母）等。
A．强度高、硬度大 B．熔点高、密度小
(3)哈尔滨街头的共享电动车采用汽车工业级别锂电池，在一定条件下锂和硫化亚铁（FeS）反应生成硫化锂和铁，锂原子在化学反应中 电子（填“得到”或“失去”），反应后锂元素的化合价为 ，写出该反应的化学方程式 。
17．（2025·河北邯郸·三模）铁的冶炼和应用是学习和研究化学的重要课题。工业上铁的冶炼，竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。
(1)“燃烧室”中燃烧的作用是：提供能量和 。
(2)炉中鼓入与赤铁矿石逆流而行的合成气，“逆流而行”的目的是 。
(3)写出“还原反应室”中炼铁的置换反应的化学方程式 。
(4)炼铁高炉底部通过不同高度的出口分离铁水与炉渣(如图2所示)。能实现渣铁分离的原因是因为炉渣具有以下性质：一是炉渣的熔点比铁高，二是 。
(5)该工艺流程中，可循环利用的物质是 (填化学式)。
18．“化”说金属。
(1)“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢。”将生铁炼成钢时，主要是降低了生铁中 。
(2)铝比铁活泼，但生活使用中却无需防护的原因是 。
(3)《天工开物》记载“点铅成锡”是炼锡的关键一步，即加铅能使锡较易熔化流出，原因是 。
(4)实验室中可采用赤铁矿(主要成分为氧化铁)和一氧化碳通过酒精喷灯加热的方法来炼铁，其装置如图所示。
①请写出对应的化学方程式： 。
②实验过程中，硬质粗玻璃管内的现象： ，实验结束后，继续通CO目的是 (填标号)。
a.防止灼热的铁被氧化 　　 b.防止石灰水倒吸 　　 c.加快装置的降温
(5)如图所示为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验，仔细分析后回答下列问题：
①A中能证明铜的活动性比银强的现象是 。
②证明Cu、Fe、Ag的活动性顺序，至少要做哪些实验 (填序号)。
四、实验题
19．小李在学习完“金属的利用与保护”相关内容后，回想起自己某次去海滩游玩，发现海边的铁栏杆都有不同程度的锈斑，并且与海水接触的栏杆的锈蚀程度比其他地方的更明显，于是对铁生锈的原因产生兴趣，和同学们一起按照如图装置进行实验。
已知：①钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，实验所用蒸馏水均经过煮沸处理，其中氧气含量可忽略不计；
②海水中含有大量氯化钠(食盐的主要成分)。
(1)实验一周后，观察到注射器A中钢丝棉 (填“有”或“无”)锈斑出现，活塞 (填“向上”“向下”或“不”)移动，产生该现象的原因是 。
(2)注射器B中干燥剂的作用是 ，对比注射器 (填字母)和注射器B中的现象，可证明铁生锈需要与水接触。
(3)对比注射器A和注射器C中的现象，可得到的实验结论是 。
(4)相同时间内，与注射器A相比，注射器D中的活塞移动距离更大，说明 。
(5)结合实验说明与海水接触的铁栏杆比其他地方生锈更严重的原因是 。
(6)在生活中防止铁栏杆生锈的措施有 (写一条)。
五、综合应用题
20．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）金属矿物是宝贵的自然资源。
(1)图一展示了古代将生铁炼成熟铁(钢)的过程，原理是降低生铁中的 。
(2)图二是现代高炉炼铁的过程，写出反应2的化学方程式 。
(3)图二中进料口加入了一定质量纯度为80%的赤铁矿(所含杂质不发生化学反应也不含有铁元素)，冶炼过程中损失率为4%，若A口流出含杂质4%的生铁140t，则加入赤铁矿的质量为 t。
(4)炼铁厂、化工厂等都本着回收利用能源，废液、废气回收的原则。某化工厂为回收废旧金属，向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣，滤渣中可能含有 (填化学式，下同)，滤液中的溶质是 。
21．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）中国是世界上利用铁最早的国家之一，我国在春秋时期就能炼出可供浇注的液态生铁，并铸成铁器应用于生产生活。古人炼铁使用的是传统的熔炉炼铁法，其过程大致分为造炉、选矿、熔炼、煅造。图1为传统的熔炉炼铁法的大致步骤，图2为竖炉炼铁的工艺流程图，根据图示信息，回答下列问题。
【铁的造炉】
造炉：以石英砂和粘土夯筑而成，设有鼓风管
【铁的选矿】
(1)炼铁的原料来自赤铁矿，赤铁矿石属于 (填“纯净物”或“混合物”)，其主要成分为 (填化学式)。
【铁的熔炼】
(2)该过程是在高温条件下利用还原剂将铁矿石中的铁还原出来。现利用一氧化碳还原赤铁矿炼铁，该反应的化学方程式为 ；竖炉炼铁中粉碎机将赤铁矿石粉碎的目的是 。
【铁的锻造】
铸造：将液态铁水倒入模具制作生铁用具。也可将铁水引入方塘，搅拌，生铁内的硫、锰、硅、碳等元素被氧化，制成熟铁。
【铁的防护】
(3)金属矿物的储量有限，且不能再生，寻找有效保护金属资源的方法至关重要。下列保护金属资源的做法正确的是 (填序号)。
①回收利用旧金属 ②防止金属的腐蚀
②寻找金属的代用品 ④有计划、合理地开采金属矿物
【铁的应用】
在工业生产过程中，废液里常常含有各种金属元素，如果将废液利用起来，不仅可以回收这些有价值的资源还能减少环境污染。
(4)汽修厂清洗汽车零件后的废液中常含有AgNO3和Cu(NO3)2，向一定量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量Fe粉，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。
①若向洗净后的滤渣中滴加稀盐酸产生气泡，该气体是 ，滤渣的成分有 。
②若滤液呈蓝色，则滤液中可能含有的物质是 (填化学式)。
22．《天工开物》中记载金属锌的冶炼方法：“每炉甘石(主要成分为)十斤，装载入一泥罐内，封裹泥固以渐砑干，勿使见火拆裂。然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团，冷定毁罐取出。每十耗去其二，即倭铅(金属锌)也。”
已知：锌的熔点为，沸点为。
(1)泥罐外围用颗粒较小的块状煤进行加热，而不用粉状煤的原因是 (从燃烧条件的角度进行分析)。
(2)冶炼锌的过程中，泥罐内发生如下化学反应：
(气态)
①对泥罐进行泥封是炼锌的关键步骤，若冶炼时未进行泥封处理，可能造成的后果是 (写一点)。
②“锌火”主要是罐内产生的燃烧所致，避免直接排到空气中的原因是 。
③冷凝区中收集到的是 (填物质名称)，为了获得更多的该物质，冷凝区应控制的温度范围为 。
(3)“每十耗去其二”即每十斤炉甘石会损耗两斤(不考虑炉甘石中其他成分的影响)，请分析该说法是否准确，并说明原因： 。
23．（24-25九年级下·吉林长春·阶段练习）对于金属材料，我们应该从多角度了解。
Ⅰ．金属的冶炼
(1)锡是最早发现并使用的金属之一，现广泛应用于航天、电子信息、化工等领域。锡砂主要成分为（杂质不含锡元素），其含锡量约为，则该锡砂中的质量分数约为 （结果精确到）；
(2)“古法炼锡”工艺流程：将木炭和锡砂相间逐层投入锡炉，高温熔炼冶锡，同时产生的另一种物质是，该反应的化学方程式为 ；
Ⅱ．金属的性质
(3)研究人员取等质量、颗粒大小相同、不同锡含量的锡铝合金，加入的蒸馏水中，氢气产量与时间关系曲线如图。
①锡铝合金释氢过程主要是由铝跟热水反应产生氢氧化铝和氢气，该反应的化学方程式为；
②铝跟热水反应时易形成致密的氧化膜阻碍反应，加入锡制成锡铅合金后能破坏氧化膜。据图分析，在相同实验条件下，内，锡含量与产生氢气的速率关系为： ；
③实验结束时，氢气产量最高的是 合金，推测可能的原因是 ；
Ⅲ．金属的锈蚀与防护
(4)将锡镀于铁制品表面可防止铁生锈，其原理是 ；
(5)对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁锈蚀。“发蓝”过程属于 （填“物理”或“化学”）变化；
Ⅳ．金属的回收再利用
某工厂为充分利用废弃金属，将严重生锈的废铁屑（杂质不溶于水也不与稀盐酸反应）经过如图所示流程制备高铁酸钾。
【查阅资料】①高铁酸钾难溶于乙醇，受热易分解，极易溶于水并与水反应；②氧化时，发生的反应有；③高铁酸钾（）是一种绿色环保、多功能水处理剂。
(6)“酸浸”过程中为了提高铁元素的浸出率，可以采取的措施是 （写一条）；
(7)“酸浸”后溶液中含有的阳离子除了还有 （填离子符号）；
(8)操作X包含：过滤、无水乙醇洗涤、低温干燥。使用无水乙醇洗涤的目的是 。
六、科学探究题
24．（2025·山东淄博·中考真题）某兴趣小组对金属的物理性质和化学性质进行实验探究。
(1)将黄铜片与铜片相互刻画，铜片表面有明显划痕，由此得出的结论是 。手持铜丝一端，在酒精灯火焰上灼烧另一端，手指感觉发烫，这说明金属铜具有 。
(2)为探究镉(Cd)、锌、铜的金属活动性顺序，小组同学开展了如下实验探究。
[作出猜想]结合已知的金属活动性顺序，作出如下猜想。
猜想一：Cd＞Zn＞Cu；
猜想二：Zn＞Cd＞Cu；
猜想三： 。
[实验探究]
供选用的试剂：镉片、锌片、铜片、稀硫酸、CdSO4溶液、ZnSO4溶液、CuSO4溶液。
实验序号 实验操作 实验现象 实验结论
I 镉片上有气泡产生
II 将用砂纸打磨过的锌片放入试管中，向试管中加入适量CdSO4溶液 锌片上 金属活动性：Zn＞Cd
实验II中反应的化学方程式为 。
[得出结论]猜想 正确。
25．（24-25九年级上·吉林长春·期末）化学小组的同学在学习了铁生锈的条件后，对暖宝宝的成分（下面图）及发热原理感到好奇，请参与他们的探究活动。
【产品名称】一次性发热贴【主要成分】铁粉、活性炭、水、吸水性树脂、食盐【产品性能】平均温度53℃，持续时间≥10h
同学们在实验室打开一片暖宝宝，取出其中黑色粉末做了下面的实验。
探究一：黑色粉末的成分
(1)取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到有气泡生成，溶液变为浅绿色，证明黑色粉末中有 。
(2)反应结束之后，发现仍有黑色固体残留，经过滤，洗涤，干燥，获得黑色粉末。小明同学认为黑色粉末中有炭粉，为验证小明同学的猜想是正确的，同学们进行如下实验操作，取样，并通入氧气点燃，将产物 （写出操作、现象及结论）。
探究二：“暖宝宝”发热的原理
按图（夹持仪器已略去）采用湿度、氧气、温度传感器收集数据，将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中密封装置，开始收集数据，观察曲线变化（图中A、B、C）。
(3)从收集到的图像看，嗳宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与① 和② 等物质发生反应，并③ 热量（填“吸收”或“放出”）。
探究三：使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量。
实验开始前的装置如图D所示，量筒中水的读数为100mL。
(4)实验过程中，观察到温度计示数上升，冷却一段时间之后，打开弹簧夹，水从量筒中流入集气瓶（容积为250mL），最后量筒内水为63mL（铁粉生锈消耗水的体积忽略不计），通过计算本实验数据测得空气中氧气的体积分数为 （结果精确到0.1%）。
(5)上述结果与理论值相比，引起误差的原因可能是 （写一条即可）。
【交流反思】
(6)结合上述信息及实验，你认为暖宝宝使用前需要 保存。
(7)结合上述探究谈谈你对铁生锈的利和弊两方面的认识 。
1．（2024九年级上·山东淄博·竞赛）人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。下列有关金属材料的说法中，正确的是
A．金属在常温下都是固体
B．大多数金属元素在自然界中以单质的形式存在
C．金属材料包括金属和合金，生活中广泛使用的是合金
D．铝制品不易被锈蚀是因为铝不与氧气反应
2. （2024年“金钥匙”科技竞赛（CESL活动）初赛）下列事实能用金属活动性解释的是
①铝制品比铁制品耐腐蚀　　
②用硫酸铜溶液和铁制取铜
③用稀盐酸除铁锈　　　　　
④金属铜不能与稀硫酸反应
A. ①② B. ①②③ C. ②④ D. ①②④
3．（2024九年级下·江苏扬州·竞赛）金属材料包括铁、铝、钛等金属以及它们的合金。下列有关说法正确的是
A．生铁的硬度比纯铁高，与生铁中含有一定量的碳有关
B．铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝的活动性弱
C．铁钉在潮湿空气中更易生锈，说明潮湿空气中氧气含量更高
D．室温下钛与稀盐酸不反应，可说明钛的金属活动性比镁弱
4. （2024年“金钥匙”科技竞赛（CESL活动）初赛）下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法，其中不正确的是
选项 物质 所含杂质 除去杂质的方法
A 将气体缓缓通过足量的灼热铜网
B NaCl 冷却热饱和溶液，过滤
C Cu Zn 加入足量稀盐酸，充分反应后过滤，洗涤，干燥
D 溶液 加入足量铁粉，充分反应后过滤
A. A B. B C. C D. D
5. （2024江苏仪征“金钥匙”科技竞赛(CESL活动)初赛模拟）下列实验方法一定能达到实验目的的是
A. 探究水对铁锈蚀的影响：将两根相同的铁钉分别置于干燥、潮湿空气中
B. 鉴别氮气和二氧化碳：用燃着的木条分别伸入集气瓶中观察木条是否熄灭
C. 配制5%的KNO3溶液：向盛有5gKNO3的烧杯中，加入100mL蒸馏水，搅拌
D. 比较Fe、Cu金属活动性：将Fe、Cu分别放入AgNO3溶液观察是否有固体析出
6. （2024年“金钥匙”科技竞赛（CESL活动）初赛）用等质量相同表面积的镁条、等体积不同浓度的稀盐酸在一定条件下反应，实验结果如下图所示。下列结论正确的是
A. 镁与盐酸的反应是放热反应，且单位时间内放出热量越多，反应速率越快
B. b曲线对应的盐酸浓度较大，盐酸浓度越大，反应速率越快
C. 装置内氢气的质量先增大，后减小
D. 两种情况最终产生氢气的质量可能相同
7. （2024江苏仪征“金钥匙”科技竞赛(CESL活动)初赛模拟）金属材料包括铁、铝、钛等金属以及它们的合金。下列有关说法正确的是
A. 生铁的硬度比纯铁高，与生铁中含有一定量的碳有关
B. 铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝的活动性弱
C. 铁钉在潮湿空气中更易生锈，说明潮湿空气中氧气含量更高
D. 室温下钛与稀盐酸不反应，可说明钛的金属活动性比镁弱
8．（2024九年级上·山东淄博·竞赛）铝合金中主要含铝、铜、镁三种金属，为验证这三种金属的活动性顺序，小明同学设计了下图所示的3个实验，小亮同学认为乙、丙实验对验证这三种金属活动性没有作用，可以省去，你的看法是
A．乙、丙都可以省去 B．乙、丙都不能省去
C．丙可以省去，乙不能省 D．乙可以省去，丙不能省
9．（2024九年级上·湖南岳阳·竞赛）为了探究金属与酸反应的规律，兴趣小组进行了如下实验：取等质量且表面积相同的Fe片、Mg片、Zn片，分别与等体积、等浓度的稀HCl反应，用温度传感器测得反应温度，向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是
A． B．
C． D．
10. （2024安徽宣城皖东南四校九年级尖子生对抗赛）向等质量的金属M、N中逐滴加入稀硫酸至过量（已知M、N在化合物中的化合价都是+2价），反应产生的氢气与消耗酸的关系如图。结合图像判断，下列说法错误的是
A. a点时，M、N生成氢气的量：M=N
B. 由图可知M、N的金属活动性顺序：N>M
C. M、N反应完全时，消耗硫酸的质量：M>N
D. 由图可知M、N的相对原子质量：M11. （2024年山东青岛58中“卓越杯”科学素养邀请赛）对比实验是进行科学探究的重要方式。如图所示实验均用到了对比的方法。下列说法错误的是
A. 图1实验能验证二氧化碳与水发生了反应
B. 图2实验能说明红磷的着火点比白磷的高
C. 图3实验能验证金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag
D. 图4实验硝酸钾溶液析出固体，石灰水不析出固体能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量
12．（2024九年级下·江苏·竞赛）走近千年文物，人们发现青铜器在含有的环境中易生成CuCl，随着环境条件的变化而发生锈蚀，锈层物质成分示意如图所示。下列叙述错误的是
A．铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素 B．青铜器在锈蚀过程中铜元素的化合价由+1价变为+2价
C．CuCl与、发生化合反应生成 D．干燥、无氧的环境有利于青铜器的保护
13. （2024江苏仪征“金钥匙”科技竞赛(CESL活动)初赛模拟）宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法。
（1）已知氟元素在周期表中的信息为，氯原子的结构示意图为。
①氯原子的核电荷数x=_______。
②氟原子得到电子形成离子的符号为_______。
（2）金属铁和CuSO4溶液反应的示意图如图1所示。该反应中实际参加反应的微观粒子是_______。
（3）某同学构建了铁及其化合物的“化合价-物质类别”关系如图2所示。
①写出物质X的化学式：_______。
②写出由物质Y转化为Fe2(SO4)3反应的化学方程式：______。
14. （2024年“金钥匙”科技竞赛（CESL活动）初赛）图中A~I是初中化学常见的物质，其中A、B、C为金属单质．其余均为由两种或三种元素组成的化合物。C为紫红色，D可用于金属除锈，F是食盐的主要成分，反应①有刺激性气味气体生成，反应②有蓝色沉淀生成。图中“—”表示两端的物质间能发生化学反应，“→”表示物质间存在转化关系，反应条件、部分反应物和生成物已略去。
（1）根据已有的知识判断，A、B、C的金属活动性由强到弱的顺序为______（金属用A、B、C表示）。
（2）写出化学式：C______，H______。
（3）写出化学方程式：D转化为F______，C与E反应______。
15．（2024九年级下·湖南郴州·竞赛）用废黄铜生产硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O ）的流程如下：
(1)“酸溶”时产生的气体是 。
(2)“转化”时发生的反应方程式为： 。
(3)本流程中哪一步可以比较铜、锌的活动性？ 。（填“酸溶”、“操作 1”或“转化”）
16．（2024九年级下·陕西渭南·竞赛）某化学兴趣小组的同学用一定量硝酸银溶液进行了如图实验。
(1)充分反应后，分别向溶液甲和固体乙中滴加少量稀盐酸，观察到固体乙表面有气泡生成，则溶液甲中 （填“有”或“无”）白色沉淀生成。加入锌粉时反应的化学方程式为 。
(2)若将硝酸银溶液改为硝酸铜溶液，其他操作和现象均不变，则固体乙的成分是 。
(3)利用下列三组试剂验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，可达到实验目的的是 （填序号）。
①.ZnSO4溶液、Ag、Cu ②.ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液 ③.稀盐酸、Cu、Ag、Zn
17．（2024九年级下·江苏扬州·竞赛）我国冶铜文明源远流长，凝聚了劳动人民的智慧。
(1)冶铜的源起
自然界中存在少量铜单质，古人发现用其制成的物品使用一段时间后会生锈，所得铜锈与自然界中的孔雀石颜色相近，进而探索使孔雀石转变为铜单质的途径。铜锈和孔雀石的主要成分均为Cu2(OH)2CO3。铜生锈时发生反应2Cu+CO2+O2+X=Cu2(OH)2CO3，其中X的化学式为 。
(2)冶铜的发展
①用铜矿石与锡石冶铜，可得到硬度大于铜的铜锡合金。铜锡合金的熔点和硬度随其中锡含量的变化如图所示。图中表示熔点的曲线是 。
②随着冶铜技术的提高，辉铜矿(主要成分是Cu2S)冶铜逐渐兴起。Cu2S中铜元素与硫元素的质量之比为 (用最简整数比表示)。
(3)冶铜的创新
“胆水炼铜”是我国首创的冶铜方法，开创了湿法冶金的先河。其原理是用铁与硫酸铜溶液反应，写出该反应的化学方程式： 。
答案和解析
技巧1：金属的物理性质和用途
1.金属物理性质共性
光泽与颜色 ：多数金属呈银白色（如铁、铝），但铜为紫红色，金为黄色。
导电导热性 ：均为良导体，银的导电性最佳，铜、铝次之。
延展性 ：可拉成丝或压成薄片（如铜丝、铝箔）。
状态 ：常温下多为固态，汞是唯一液态金属。
2.金属物理特性差异
熔点 ：钨最高（3414℃），汞最低（常温液态）。
硬度 ：铬最硬，钠、钾可用小刀切割。
密度 ：锇最大，锂最小（可浮于水）。
3.金属之最
地壳含量最高：铝；人体含量最高：钙；年产量最高：铁；导电性最好：银。
4. 性质决定用途
导电性：制导线（铜、铝）
导热性：制炊具（铁、铝）
延展性：拉丝（如铜丝）、压片（如铝箔）
机械强度：制造车辆、机械零件
金属光泽：装饰品（金、银）
5. 其他影响因素
价格（如银导电性好但少用）；资源储量（如铁年产量最高）；环保性（如铝易回收）
6.金属之最（补充）
地壳含量最高：铝；人体含量最高：钙；年产量最高：铁
注：实际用途需综合性质、成本、环保等多因素考量。
1．（25-26九年级上·广东佛山·阶段练习）为了减少汽车油耗，科学家通过研发新型泡沫金属材料，来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目的，泡沫金属材料应具有的性质是
A．熔点低 B．密度小 C．硬度大 D．着火点高
【答案】B
【详解】A、熔点低与耐高温性相关，与减轻汽车自重并无直接关联，故选项不符合题意。
B、密度小的泡沫金属材料，在相同体积下质量较小，能够实现减轻汽车自重的目的，故选项符合题意。
C、硬度大主要体现材料抵抗外力作用的能力，和减轻汽车自重关系不大，故选项不符合题意。
D、着火点高与防火性相关，与减轻汽车自重并无直接关联，故选项不符合题意。
故选B。
2．（2025·江苏·中考真题）“金缕玉衣”所用金丝的最细处仅有0.08 mm，体现了我国古代工匠精湛的技艺。金能制成金丝是利用了其
A．密度大 B．熔点高 C．延展性好 D．导热性好
【答案】C
【详解】A、密度指单位体积的质量，制成金丝是形状变化，不依赖密度。因此，该选项不符合题意。
B、熔点高表示熔化需要高温，但制成金丝是通过机械拉伸，而非熔化铸造。因此，该选项不符合题意。
C、延展性是金属在受力时变形而不破裂的性质，包括被拉伸成细丝（延性）或锤打成薄片（展性）。题目中“制成金丝”直接对应此性质。因此，该选项符合题意。
D、导热性指传递热量的能力，金是良好热导体，但这与制成细丝的加工过程无关。因此，该选项不符合题意。
故选C。
3．（25-26九年级上·黑龙江·阶段练习）下列说法正确的是
A．熔点最高的金属钨，可以用作保险丝
B．钢铁是使用最早的金属材料
C．多数合金的抗腐蚀性比组成它的纯金属更好
D．汽车的铝合金车体喷漆的主要目的就是美观
【答案】C
【详解】A、钨是熔点最高的金属。但保险丝的作用是在电流过大时熔断以保护电路，因此需要低熔点的材料。钨的高熔点使其不适合用作保险丝，因为它不易熔断，故该选项不符合题意。
B、人类最早广泛使用的金属材料是铜，因为铜的熔点较低，易于冶炼，铁的使用晚于铜，因此钢铁不是使用最早的金属材料，该选项不符合题意。
C、合金通常比纯金属具有更好的抗腐蚀性。例如，纯铁容易生锈，而不锈钢（铁铬镍合金）抗腐蚀性更强，因此，多数合金的抗腐蚀性比组成它的纯金属好，该选项符合题意。
D、汽车铝合金车体喷漆的目的不仅包括美观，更重要的是防止腐蚀。喷漆可以形成物理屏障，隔绝空气和水分。因此，防腐蚀是主要目的之一，美观是次要目的，该选项不符合题意。
故选C。
4．（25-26九年级上·黑龙江·阶段练习）下列物质用途错误的是
A．焊锡做钢轨 B．钛合金做人造骨
C．用钨做灯丝 D．不锈钢可做医疗器械
【答案】A
【详解】A、 焊锡是锡、铅等金属组成的合金，熔点低且强度、硬度、耐性等性能差，而钢轨需承受巨大重量、摩擦力，焊锡无法满足这些要求，不能做钢轨，该用途错误，符合题意；
B、钛合金与人体具有很好的相容性，可用于制人造骨，该用途正确，不符合题意；
C、钨的熔点高，能承受高温，可用于制灯丝，该用途正确，不符合题意；
D、不锈钢具有良好的抗腐蚀性，可用于制医疗器械，该用途正确，不符合题意。
故选A。
技巧2：常见的合金
1. 合金的定义
合金是由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质。其特点是硬度通常高于纯金属，熔点更低，且抗腐蚀性更好。
2. 常见合金分类及特性
钢铁合金
成分 ：铁（Fe）与碳（C），含少量锰（Mn）、硅（Si）等。
分类 ：
生铁（含碳量2%~4.3%）：硬度高，脆性大。
钢（含碳量0.03%~2%）：低碳钢（韧性好）、高碳钢（硬度大）。
应用 ：建筑、机械零件、交通工具。
铝合金
成分 ：铝（Al）与铜（Cu）、镁（Mg）、硅（Si）等。
特性 ：密度低、耐腐蚀、强度高。
应用 ：飞机机身、汽车部件、电子散热器。
铜合金
黄铜 （铜锌合金）：易加工，用于日用品。
青铜 （铜锡合金）：耐腐蚀，用于齿轮、艺术品。
白铜 （铜镍合金）：导电性好，用于电子元件。
其他合金
不锈钢 （铁铬镍合金）：抗腐蚀，用于医疗器械。
武德合金 （铋、铅、锡、镉）：熔点低，用于保险丝。
钛合金 （钛与铁、铬等）：高强度，用于航天领域。
3. 合金的共性
硬度高于纯金属，熔点更低；各成分化学性质不变，但物理性质改变。
1．人类的生产和生活离不开金属材料。下列说法不正确的是
A．铝制品有良好的抗腐蚀性是由于铝的化学性质不活泼
B．钢与生铁都是铁的合金，生铁的含碳量比钢高
C．伍德合金的熔点低，因此可做保险丝，保护电路
D．将纯铝和铝合金相互刻画，可得铝合金的硬度比纯铝大
【答案】A
【详解】A、铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，因此铝制品抗腐蚀性强，A选项错误；
B、钢和生铁都是铁合金，生铁的含碳单为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，则生铁的含碳量高，B选项正确；
C、伍德合金可作保险丝是因为其熔点低，C选项正确；
D、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，D选项正确。
故选：A。
2．下列金属物质的运用与其性质不一致的是
A．制造白炽灯灯丝：熔点高
B．制造飞机：坚硬而质量轻
C．制造保险丝：硬度大
D．制造装化料原理的容器：耐腐蚀性
【答案】C
【详解】A、白炽灯灯丝通电后放出大量的热，所以熔点必须高，故A不符合题意；
B、飞机是在天上飞的所以需要质量轻，为了安全，材料必须坚硬，故B不符合题意；
C、保险丝是在短路时断开的，所以熔点要低，与硬度没有关系，C符合题意；
D、化工原料有很多具有腐蚀性的，所以制造装化工原料的容器必须耐腐蚀，故D不符合题意。
综上所述：选择C。
3．（25-26九年级上·黑龙江·阶段练习）对物质的鉴别是化学学习的重要部分，下列实验设计不能达到实验目的的是
选项 需区分的物质 实验方案
A 生铁和钢 分别用磁铁吸引
B 黄金和黄铜 分别加稀硫酸，观察现象
C 焊锡和锡 加热，比较熔点
D 铁粉和锌粉 观察颜色
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A：生铁和钢都含有铁，都能被磁铁吸引，因此“用磁铁吸引”的方法不能鉴别生铁和钢，该实验设计不能达到目的。
B：黄金（主要成分为Au）与稀硫酸不反应。黄铜是铜（Cu）锌（Zn）合金，其中的锌（Zn）能与稀硫酸反应产生气泡，因此加入稀硫酸可以鉴别，该实验设计能达到目的。
C：焊锡是锡的合金，合金的熔点比其组成金属（锡）低。加热时，焊锡先熔化，锡后熔化。因此“加热比较熔点”可鉴别，该实验设计能达到目的。
D：铁粉呈现黑色

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