2026年中考化学一轮复习 金属和金属矿物(知识清单)(解析版)

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2026年中考化学一轮复习 金属和金属矿物(知识清单)(解析版)

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金属和金属矿物(知识清单)
1.了解常见金属的物理特征,认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系;
2.认识合金概念,知道生铁和钢等重要合金,了解合金的优点。
3.了解炼铁的原理,认识工业炼铁、炼钢的方法;
4.了解金属锈蚀的条件和防此金属锈蚀的简单方法;
5.认识铁、铜、铝等常见金属与氧气的反应;常见的金属与(稀)盐酸、(稀)硫酸的反应;常见的金属与盐溶液的反应;
6.掌握金属活动性顺序,并能灵活运用金属的活动性顺序解释与日常生活有关的一些化学问题。
知识点一 金属材料
1.常见金属的物理性质
(1)金属材料包括: 和 。日常生活中使用的金属材料大多数是 。
(2)金属的物理共性
①常温下大多数金属为固体(汞为 ),有金属光泽,密度较大,熔点较高。
②大多数金属呈 色,(铜 ,金 ,铁粉 ,铁片银白色 )。
③大多数金属具有优良的 、 ,有 (延:拉成丝;展:压成片), 能够弯曲。
(3)金属的用途
①决定物质用途的影响因素:主要因素:物质的 。其他因素:价格、资源,废料是否 和对环境的影响,以及是否美观、使用是否 等。
②金属物理性质对应的用途
金属的物理性质 钨 铜、铝 铬硬度大 铁
对应的用途 做灯泡的灯丝 作电缆、电线 做镀层金属 菜刀、镰刀、锤子等
③生活物品中常使用的金属
干电池外皮 “银粉” 水银温度计 “锡箔”纸 保温瓶内胆
锌/锰 铝 汞 铝或锡 银
(4)金属之最
地壳中含量最多的金属元素
人体中含量最多的金属元素
目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
铬 硬度最大的金属
钨 的金属
熔点最低的金属
2.合金
(1)概念:在 中加热融合某些 或 ,制得具有 的合金。
①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变化 ③合金各成分的化学性质不变
(2)合金的优点:
一般来说,合金与组成它的纯金属相比较, , , 。
铁合金 生铁:含碳量 铁的合金主要含Fe、C,生铁和钢的主要区别是含碳量不同,也含有不同的成分,因此它们的 也不同。
钢:含碳量
锡合金 焊锡:熔点低,用于
伍德合金:熔点只有70℃,做
铜合金 黄铜: 合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀;做零件、仪表
青铜:铜锡合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀;做零件
铝合金 硬铝:强度和硬度大,用作飞机、火箭、轮船
钛合金 优点:熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、 好
用途:广泛用于火箭、导弹、航天器、化工设备、通信设备和医疗等。如:制造 和 ;
知识点二 金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
金属 反应事实 反应现象 反应的化学方程式
镁 常温下就能与氧气反应 常温下表面形成氧化膜
铝 常温下表面形成 氧化膜
铁 常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应 铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成 固体
铜 红色的铜片加热后
金 “真金不怕火炼”说明
结论 通过金属与氧气 及反应的 判断金属的活动性:镁、铝>铁、铜>金。
2.金属与酸反应(金属 + 酸 → 盐 + H2↑)
金属 与稀盐酸、稀硫酸反应的现象 与稀盐酸反应的化学方程式 与稀硫酸反应的化学方程式
镁 固体逐渐溶解, 产生气泡
锌 固体逐渐溶解,产生气泡
铁 固体逐渐溶解, 产生气泡,溶液由无色逐渐变成 色。
铜 无明显现象,不反应
结论 Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应,而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应。金属活动性:
3.金属与其他金属化合物的溶液反应(金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐)
实验 图示 现象 化学方程式 金属活动性
将铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝表面有 物质生成,溶液由 逐渐变为
将铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝表面有 色物质生成,溶液由 逐渐变为
将铜丝浸入硫酸铝溶液中 ,不反应
将铁钉浸入硫酸铜溶液中 铁钉表面有 色物质生成,溶液由 逐渐变为
4.常见金属活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序里:
(1)金属的位置越靠前,它的
(2)位于 的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、硝酸)
(3)位于前面的金属能把位于后面的 从它们的 中置换出来。(除K、Ca、Na)
(4)越活泼的,开发利用的 。
知识点三 金属的冶炼
1.金属矿物
(1)地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,除了 等有单质形式存在,其余金属都以 的形式存在。
(2)几种常见的金属矿石及其主要成分
金属矿石 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿
主要成分 TiO2 MnO2
(3)人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属,其中,提炼量最大的是 。
2.铁的冶炼
(1)铁的冶炼历史:春秋时期我国一生产和使用铁器;战国以后铁成为最主要的金属;《天工开物》有古代炼铁的记载。
(2)工业炼铁
设备 图示
原理 利用 的 性,将铁从化合物中还原出来 ( http: / / img.blog. / photo / rhf4jL3651HoryhaZ5lONw== / 2265029137591313382.jpg )
原料 、 、 、热空气
各原料的作用 焦炭 ;
石灰石 将矿石中的二氧化硅变为 。
热空气 提供充足的 。
产品 ,密度大于炉渣,故出铁口在出渣口 方。
高炉气体 主要成分: 等处理方法:收集后集中处理,或用于工业生产制煤气。
3.拓展提升:实验探究一氧化碳还原氧化铁
实验现象 化学方程式
装置图
实验现象 A处 红棕色粉末逐渐变成 色 ( http: / / img.blog. / photo / rhf4jL3651HoryhaZ5lONw== / 2265029137591313382.jpg )
B处 澄清石灰水 Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O
C处 产生 色火焰 2CO + O2 ( http: / / img.blog. / photo / dFjKCQJGnS0mJrrkO4QY7Q== / 5149584698922270759.jpg )2CO2
注意事项 (1)先通入CO一会儿,再给氧化铁加热;原因: 。(2)停止加热,继续通人CO至玻璃管冷却;原因: 。(3)尾气处理:① ,使CO变成无毒的CO2;②用 将尾气 起来。 (4)澄清石灰水的作用: 。
知识点四 金属资源保护
1.铁生锈条件的探究
(1)铁生锈的实验
实验方案 现象
A B C 试管A:铁与 同时接触 铁钉
试管B:铁只与水接触 铁钉无明显变化
试管C:铁只与氧气接触 铁钉无明显变化
(2)实验分析
试管A与试管B对比,A中铁钉 ,B中铁钉 ,说明铁生锈需要 。
试管A与试管C对比,A中铁钉 ,C中铁钉 ,说明铁生锈需要 。
结论:铁生锈的条件是 。
2.铁锈的成分
铁锈的主要成分是 ,颜色为 。铁锈的结构很 ,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,铁制品会完全被腐蚀。
3. 防止铁制品锈蚀的原理和方法
(1)防止铁生锈的原理:隔绝 。
(2)防止铁生锈的方法:
①保持铁制品表面的
②涂 :如 、 、烧制搪瓷、喷塑、镀耐腐蚀的金属、通过化学反应在表面形成致密的氧化物保护膜如烤蓝、使用防锈纸和防锈膜等。
③改变内部结构,制成耐腐蚀的 ,如 。
4.保护金属资源
(1)理由:①金属矿物的储量有限,且不可再生;②废旧金属的随意丢弃不仅浪费资源还污染环境。
(2)有效途径:①防止 ;②回收利用 ;③有计划、合理地开采金属矿物;④寻找金属的代用品等。
方法一 金属与酸反应的图像
1、等质量金属与足量酸反应的图像
产生氢气的质量随反应时间变化的图像
(1)比较斜线的坡度:
图像中斜线的坡度表示 ,斜线坡度越陡,产生氢气 ,金属 。
(生成H2的速率由 决定,金属越活泼,产生氢气的速率越快。)
(2)比较水平线对应的纵坐标
图像中的水平线对应的纵坐标表示 ,水平线越高,生成的氢气 。
(3)产生氢气的质量=金属的质量×(金属的化合价指生成的盐中金属元素的化合价)。
2、足量金属与等质量酸反应的图像
产生氢气的质量随反应时间变化的图像
(1)斜线的坡度:
图像中斜线的坡度表示 ,斜线坡度越陡,产生氢气 ,金属 。
(生成H2的速率由 决定,金属越活泼,产生氢气的速率越快。)
(2)水平线对应的纵坐标
图像中的水平线对应的纵坐标表示 。
金属足量,按 计算,酸是 的,全部反应完,产生的氢气质量 。
【典例】现有质量相等的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法错误的是
A.完全反应所需时间:丙>甲>乙 B.生成氢气的质量:甲>乙>丙
C.相对原子质量:乙>丙>甲 D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
方法二 金属与盐溶液反应
1、一种金属与一种盐溶液反应
以“向硫酸铜溶液中加入一定质量的铁粉”为例:
反应进行的程度 滤渣成分 滤液成分
Fe不足,CuSO4溶液有剩余
Fe与CuSO4溶液恰好完全反应
Fe有剩余,CuSO4溶液全部反应
2、一种金属与两种盐溶液反应
以Zn粉加入到Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中为例:
(1)判断反应先后顺序,写出化学方程式:
①先反应: ;
② 后反应: (2)随着锌粉的加入,反应情况如下表所示。
反应进行的程度 滤渣成分 滤液成分
①Zn只与部分AgNO3反应
②Zn恰好与全部AgNO3反应
③Zn与全部AgNO3、部分Cu(NO3)2反应
④Zn恰好与全部AgNO3和Cu(NO3)2反应
⑤Zn与全部AgNO3和Cu(NO3)2反应后有剩余
3、两种金属与一种盐溶液反应
以“AgNO3溶液加入Zn粉和Cu粉的混合物中”为例:
(1)判断反应先后顺序,写出化学方程式:
①先反应: ;
②后反应: 。 (2)随着AgNO3溶液的加入,反应情况如下表所示。
反应进行的程度 滤渣成分 滤液成分
① AgNO3只与部分Zn反应
② AgNO3恰好与全部Zn反应
③ AgNO3与全部Zn、部分Cu反应
④ AgNO3恰好与全部Zn和Cu反应
⑤ AgNO3与全部Zn和Cu反应后有剩余
【典例】(2025·江苏宿迁·中考真题)将一定量的镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应后,过滤,观察到滤液仍为蓝色。下列说法正确的是
A.滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜,一定没有硝酸银
B.滤渣中一定含有银和铜,一定没有镁
C.所得滤液的质量一定小于原混合溶液的质量
D.向滤液中加入稀盐酸,一定产生白色沉淀
方法三 探究金属活动性顺序
1、实验前需要将金属进行打磨,目的是 。
2、比较金属活动性时,需要注意在、控制变量法的应用,如酸溶液或盐溶液的温度、 、体积,金属1、知识点:
1、探究依据:在金属活动性顺序里:
(1)位于 的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、硝酸)氢后的金属不与酸发生置换反应。
(2)位于前面的金属能把位于后面的 从它们的 中置换出来。(除K、Ca、Na)
2、实验方案设计
(1)比较两种金属的活动性强弱:
方法一:将打磨过的金属分别插入等溶度的稀 中,观察是否反应或反应的剧烈程度。
方法二:将打磨过的一种金属单质放入另一种金属的 中,观察是否反应。
(2)比较三种金属的活动性强弱:
方法一:两盐夹一金:将活动性排在中间的金属单质分别放入其它两种金属的 中,观察现象。
方法二:两金夹一盐:将活动性最 和最 的金属单质放入活动性在中间的金属的盐溶液中,观察现象。
【典例】(2025·山东东营·中考真题)某学习小组设计实验验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序。以下是他们的实验方案(如图),请补充完成实验报告。
实验报告
(1)实验名称: 。
实验目的:认识金属活动性顺序;锻炼实验基本技能;养成科学探究能力
实验过程:
(2)
实验步骤 现象 结论与解释
实验1 铁丝表面有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,铜丝、银丝无明显现象 反应的化学方程式:
实验2 铜比银活泼
实验结论:
(3)三种金属的活动性顺序为 。
易错点一 金属物理性质和金属材料易错点
错误类型 错误原因解读
对合金概念理解错误 合金中一定只含金属元素 合金是指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物,合金是由多种物质组成,属于混合物
认为金属氧化物中含有金属,属于合金
认为合金属于合成材料 合金属于金属材料,合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶
对合金特点理解错误 合金的硬度和熔点均高于纯金属 合金的硬度和强度等机械性能要好于成分金属,熔点低于纯金属
【典例】(2025·山东青岛·中考真题)在国家级非遗珠宝工艺“花丝镶嵌”中,金能被加工成比发丝还细的金丝,体现了金具有的性质是
A.导电性 B.导热性 C.延展性 D.有金属光泽
易错点二 金属的化学性质易错点
错误类型 错误原因解读
反应原理错误 铜与盐酸反应 铜位于金属活动性顺序中氢之后,不能与盐酸反应
铁与盐酸反应生成氯化铁 铁与盐酸、稀硫酸或硫酸铜反应,生成亚铁盐,不生成三价铁。
铝合金不需要防锈措施认为是活动性弱 铝在常温下能与空气中的氧气反应,表面生成致密氧化膜,防止进一步氧化,所以不需要防锈
对实验控制变量不理解 根据不同金属产生气泡的快慢,验证反应的剧烈程度与酸浓度有关 不同的物质,不能验证反应的剧烈程度与反应物浓度有关,因为没有控制单一变量
实验现象描述不准确 烟和雾区分不清、火焰颜色记忆不准,溶液颜色变化记忆不准 烟是固体,雾是液体。准确记住物质燃烧的火焰颜色,溶液中反应时溶液颜色是否变化。
【典例】(2025·江西·中考真题)化学社团探究金属的化学性质时进行了如图实验。
(1)用砂纸打磨铁片的目的是 。
(2)铁与硝酸银溶液发生置换反应的化学方程式为 ,证明铁的金属活动性比银 。
【查阅资料】室温下,氯化银是难溶于水的白色固体;粉末状的银为黑色
【提出问题】在水中,铁能与溶于水的硝酸银反应,是否也能与难溶于水的氯化银反应?
【作出猜想】猜想I:能反应 猜想II:不能反应
【实验预测】
(3)若猜想I正确,则可观察到反应后溶液的颜色为 。
【进行实验】
(4)取少量氯化银于烧杯中,加入蒸馏水,再加入过量的铁粉,充分搅拌,静置后液体颜色无明显变化。甲同学据此认为猜想II正确,乙同学认为影响液体颜色变化的因素很多,液体颜色无明显变化不能说明反应没有发生。于是他们将烧杯中的物质过滤,继续实验。请完成表格中①~③处填空。
实验操作 实验现象 实验分析与结论
a.取少量滤液于试管中,滴加硝酸银溶液 滤液中含有氯化亚铁,滤渣的成分为 。猜想I正确
b.取滤渣于另一支试管中,向其中加入足量 产生气泡,试管内有黑色固体剩余
【反思提升】科学探究中,我们要敢于质疑、收集证据、修正错误观点,提高科学思维能力。
易错点三 金属活动性顺序易错点
错误类型 错误原因解读
对金属活动性顺序及应用范围理解有误 活泼金属一定可以从不活泼金属的盐溶液中将不活泼金属置换出来。 金属活动性顺序中,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来,但是钾钙钠除外,因为这些金属常温下和水发生反应,不能置换出金属盐溶液里的金属
所有金属都能与酸反应生成氢气 并不是所有金属都能与酸反应生成氢气,例如铜不能与稀盐酸或者稀硫酸反应产生氢气
验证金属活动性顺序没有控制变量 镁粉和锌粒分别放入浓度相同的盐酸中,镁粉放出气泡更剧烈,说明镁的活动性比锌强。 镁粉和锌粒分别放入浓度相同的盐酸中,镁粉放出气泡更剧烈,而锌粒放出较多气泡,但由于金属的颗粒大小不同,所以无法判断镁与锌的活动性强弱
对置换反应概念理解片面 有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应 有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应,如CO与氧化铁反应,有单质和化合物生成但不是置换反应
【典例】(2025·陕西·中考真题)某同学通过下面甲、乙实验验证金属的活动性顺序。
(1)甲实验验证铜、锌的金属活动性顺序,其中发生反应的化学方程式为 。
(2)乙实验验证铝、铁、铜的金属活动性顺序,其中试管内的溶液X可以是 (只写一种)。
易错点四 铁的冶炼易错点
错误类型 错误原因解读
炼铁原理错误 高炉炼铁实质是利用焦炭将铁从它的氧化物中还原出来 高炉炼铁实质是利用CO等还原剂将铁从它的氧化物中还原出来
认为炼铁原料中有焦炭,是焦炭还原氧化铁,反应写错 原料中的焦炭与空气反应生成二氧化碳,二氧化碳在高温下与焦炭生成 一氧化碳,之后一氧化碳与氧化铁反应:
对CO还原氧化铁实验细节把握不准确 没有尾气处理 CO有毒,应对尾气进行燃烧处理或收集后集中处理。
实验结束,没有继续通一氧化碳到装置冷却 以防还原出的铁被再次氧化
实验开始,应先通一会儿一氧化碳,排尽空气后,再加热氧化铁装置 以防止一氧化碳与空气混合受热发生爆炸
【典例】(2025·山东泰安·中考真题)人类社会的发展离不开能源,能源的开发和综合利用具有重要意义。
(1)煤炭经处理可生成CO,工业上利用CO来炼铁。某兴趣小组同学通过图4探究工业炼铁的反应原理。硬质玻璃管内反应的化学方程式为 ,实验装置中存在的不足之处是 。
知识点一 金属材料
【典例1】(2025·四川·中考真题)2025年央视春晚,人形机器人惊艳亮相。机器人的一些部件用铝合金制造,铝合金属于
A.复合材料 B.高分子材料 C.无机非金属材料 D.金属材料
【典例2】(2025·江苏盐城·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
【典例3】(2025·海南·中考真题)汉字是中华文化传承的标志。下列不同历史时期汉字载体中属于金属材料的是
A.龟甲 B.铜鼎
C.竹简 D.石刻
【典例4】(2025·山东东营·中考真题)不属于金属物理性质的是
A.导电性 B.导热性 C.延展性 D.耐腐蚀性
【典例5】(2025·湖北武汉·中考真题)汉字是中华文化的瑰宝,曾书于竹帛、镂于金石、琢于盘盂。兽骨、青铜、丝绸、竹木都曾为汉字的记录载体,其中属于合金的是
A.兽骨 B.青铜
C.丝绸 D.竹木
【典例6】(2025·四川宜宾·中考真题)《天工开物》记载“凡金箔每金七厘造方寸金一千片”。表明金具有良好的
A.导热性 B.延展性 C.导电性 D.抗腐蚀性
【典例7】(2025·湖南·中考真题)阅读以下材料,完成下面小题。
化学社团同学将铁丝折成“爱”“我”“中”“华”造型,放在垫有宣纸的培养皿中,再加入硫酸铜溶液,一段时间后铁丝表面变成红色。
铁丝能折成特定的造型,体现铁丝具有的性质是
A.导电性 B.导热性 C.能弯曲 D.熔点高
【典例8】(2025·福建·中考真题)镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金,再经如右下图所示的真空蒸馏,可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是
A.合金的硬度一般比其组成金属的小
B.镁的沸点比镍的高
C.真空蒸馏过程中,镁原子间的间隙发生改变
D.坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中
【典例9】(2025·江苏苏州·中考真题)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.钨丝的熔点低
B.两侧的金属丝不导电
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,红磷能消耗残留氧气
【典例10】(2025·四川自贡·中考真题)近年来,我市做大做强通航产业集群,已建成全国重要的大中型无人机产业基地。某无人机的结构模型如图所示,下列有关说法错误的是
A.碳纤维属于复合材料
B.铜制线圈用聚酯漆包裹可以起到绝缘和防腐的作用
C.镁合金和铝合金都有硬度大、密度小的优点
D.上述材料所使用的金属均为单质
知识点二 金属的化学性质
【典例11】(2025·河南·中考真题)金属在改善人类生活方面发挥着巨大作用。下列相关叙述不正确的是
A.纯铜的硬度比黄铜的大 B.钛合金具有良好的抗腐蚀性能
C.铁制品刷漆可防止生锈 D.回收废旧金属可实现资源再利用
【典例12】(2025·海南·中考真题)为了验证铁、铜、银的金属活动性顺序,设计如下图所示实验方案。下列说法正确的是
A.①②④中溶液颜色都发生变化
B.①和③中金属表面都有气泡产生
C.②和③比较,能判断铜和银的活动性顺序
D.①②④比较,能判断铁、铜、银的活动性顺序
【典例13】(2025·四川·中考真题)下列金属不能与稀反应的是
A. B. C. D.
【典例14】(2025·江苏盐城·中考真题)同学们课后走进实验室,处理含硫酸的硫酸铜废液并回收铜,实验过程如图所示(每一步反应都充分进行,忽略实验损耗)。下列说法错误的是
A.产生H2的质量为0.1 g B.滤液呈浅绿色
C.滤渣是Cu和Fe的混合物 D.滤液中FeSO4的质量为30.4 g
【典例15】(2025·西藏·中考真题)我国传统工艺“湿法炼铜”涉及反应:。由该反应可知,铁和铜的金属活动性强弱关系是
A.Fe>Cu B.Fe【典例16】(2025·山东济宁·中考真题)将一定质量Zn(NO3)2和AgNO3的混合溶液,按如图所示进行实验,现象如图中所述:
分析图中信息进行判断,下列说法合理的是
A.滤渣中可能含有单质Zn
B.滤渣中一定含有单质Ag、Fe
C.滤渣的质量一定小于ag
D.滤液中一定含有Mg2+,Fe2+,可能含有Zn2+
【典例17】(2025·山东潍坊·中考真题)向一定质量的MgCl2、FeCl2和CuCl2混合溶液中加入Zn粉,过滤后,再向滤渣中加入稀硫酸,反应过程中部分生成物的质量与加入锌粉或稀硫酸的质量的关系如图所示。下列说法正确的是
A.从0点到a点,溶液的质量不断增大
B.c点对应的溶液中只含一种溶质
C.与稀硫酸反应的锌粉的质量是5.6g
D.b点固体与d点对应溶液中的固体组成相同
【典例18】(2025·湖北武汉·中考真题)项目小组为探究金属的化学性质进行图1所示实验,充分反应后,甲试管内的溶液只含一种溶质。然后将甲、乙两支试管内的物质倒入烧杯,如图2所示。充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
下列说法错误的是
A.若滤液呈无色,则滤渣中可能存在3种物质
B.若滤液呈蓝色,则滤渣中可能存在2种物质
C.若滤渣为混合物,则其质量可能小于2mg
D.若滤渣为纯净物,则滤液中可能存在3种金属离子
【典例19】(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
【典例20】(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
【典例21】(2025·内蒙古·中考真题)实验小组对Al和溶液的反应进行探究。
(1)根据金属活动性顺序Al Cu,小组同学一致认为Al和溶液能够发生反应。
(2)小林将铝丝浸入溶液一段时间,没有观察到明显现象。结合铝的化学性质分析,原因是 。
(3)小艺对小林的实验操作进行了改进,观察到明显现象。小艺的实验操作是 ,观察到的实验现象是 。
【典例22】(2025·吉林·中考真题)运用金属活动性顺序,预测铁和镍的化学性质。完成以下内容。
预测 验证 现象 结论
(1) 向试管中加入适量硫酸镍溶液,将用砂纸打磨过的铁片浸入硫酸镍溶液中 铁表面有固体析出 对铁和镍的化学性质预测是正确的
镍能与稀硫酸反应 向试管中加入适量稀硫酸,将用砂纸打磨过的镍片浸入稀硫酸中 (2)
【典例23】(2025·黑龙江绥化·中考真题)将ag金属Zn放入和混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣、滤液。
(1)若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤渣的成分是 (填化学式)。
(2)若滤液呈蓝色,则滤液中可能含有的溶质是 (填化学式)。
(3)若滤渣的质量仍为ag,则滤渣的组成有 种情况。
【典例24】(2025·河南·中考真题)为探究金属活动性,某同学利用下图所示装置进行实验。将足量常见金属M加到Y形试管右管中,观察到溶液逐渐变蓝;充分反应后,倾斜Y形试管,使右管中溶液进入左管,观察到溶液蓝色变浅直至消失。
(1)判断M可能是 金属。
(2)用化学方程式说明左管中溶液蓝色消失的原因 。
(3)根据实验判断锌、银、M的金属活动性由强到弱的顺序 。
【典例25】(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。
知识点三 金属的冶炼
【典例26】(2025·江苏镇江·中考真题)和反应可制纳米铁,用下图装置研究该反应的产物。下列说法不正确的是
A.实验时,先通,后加热
B.装置②中固体变蓝,证明有生成
C.装置③用于检验产物中是否有
D.冷却后,取装置①中剩余固体,加入稀硫酸,产生气泡,证明有纳米铁生成
【典例27】(2025·海南·中考真题)我国科学家研发了一种闪速炼铁技术,用氢气还原铁矿石粉,只需3~6秒即可完成传统高炉5~6小时的炼铁过程,且还原率大于90%。如图为传统高炉炼铁和闪速炼铁的示意图。下列说法不正确的是
注:“品位”指矿石中有用元素或有用矿物含量的百分率,百分率越大,品位越高。传统高炉炼铁通常使用高品位铁矿石。
A.传统高炉炼铁是用焦炭直接还原铁矿石高温
B.闪速炼铁技术通过将粉状铁矿砂喷入高温还原塔内,实现快速还原
C.与传统高炉炼铁相比,闪速炼铁技术能有效处理低品位铁矿石
D.闪速炼铁技术通入过量氢气,出炉烟气中含有较多的氢气可回收利用
【典例28】(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
【典例29】(2025·吉林·中考真题)竖炉炼铁的工艺流程如图所示。催化反应室中发生的反应之一为:。下列分析正确的是
A.赤铁矿石粉碎后可以增加铁元素的含量
B.原料是赤铁矿石、天然气、高温尾气
C.合成气中X的化学式为
D.赤铁矿石和天然气的主要成分都属于化合物
【典例30】(2025·黑龙江·中考真题)金属矿物是宝贵的自然资源。
(1)图一展示了古代炼铁的过程,其中将生铁炼成熟铁(钢)的原理是 。
(2)图二是现代高炉炼铁的过程,写出反应3的化学方程式 。
(3)世界上每年因腐蚀而报废的金属相当于年产量的20%-40%,请你提出一种预防金属锈蚀的具体方法 。
(4)某化工厂为回收废旧金属,向含有和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 。
知识点四 金属资源保护
【典例31】(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
【典例32】(2025·山东德州·中考真题)铁是应用较广泛的金属。下列铁制品最容易生锈的是
A.喷漆的栏杆 B.涂油的链条 C.未擦干的铁锅 D.不锈钢保温杯
【典例33】(2025·江苏苏州·中考真题)为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率,进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录
实验编号 活性炭质量/g 食盐质量/g 温度上升值/℃
1 0 0 0.1
2 0.2 0 22.0
3 0.1 3.1
4 0.2 0.1 56.3
下列说法正确的是
A.铁的锈蚀不需要氧气参与
B.表中的值为0.2
C.欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2
D.对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”
【典例34】(2025·山东青岛·中考真题)下列做法有利于防止金属生锈的是
A.自行车淋雨后未及时擦干 B.给室外铁制篮球架刷油漆
C.将钢铁制品存放在潮湿的环境中 D.经常用食盐水清洗铁制品
【典例35】(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)垃圾是放错位置的资源,合理的垃圾分类与有效的垃圾回收和利用必不可少。
(1)“垃圾分类,从我做起”,下列四种可回收物中,能获得金属的是___________。
A.废纸板 B.塑料矿泉水瓶 C.废旧铁锅 D.破损的玻璃瓶
(2)回收利用废旧金属具有什么意义?(答一点即可)
(3)铁制垃圾箱常采用喷漆的方法进行防锈,其防锈原理是什么?
【典例36】(2025·上海·中考真题)讨论铁钉的生锈条件,设计如下实验,说明如何预防铁制品的生锈。
(1)完成下列表格:
画出正确的图:
现象 铁钉生锈 铁钉未生锈
结论:铁生锈与氧气、水有关。
(2)铁在空气中加热会生成四氧化三铁薄膜,写出化学方程式: ;
(3)铁可以在空气生成酥松的铁锈,而四氧化三铁可以防止生锈,那么四氧化三铁和氧化铁生成条件的区别是 ;
(4)防铁锈的方法 。
【典例37】(2025·陕西·中考真题)某学习小组同学探究铁钉锈蚀的条件时做了如图所示的实验。
(1)一段时间后,实验①中铁钉锈蚀最严重的部位是 (填“a”“b”或“c”)。
(2)上述实验能证明铁钉锈蚀与 有关。
(3)用稀盐酸或稀硫酸清除上述实验后锈蚀铁钉表面的铁锈时,发生反应的化学方程式为 (任写一个)。
答案和解析
1.了解常见金属的物理特征,认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系;
2.认识合金概念,知道生铁和钢等重要合金,了解合金的优点。
3.了解炼铁的原理,认识工业炼铁、炼钢的方法;
4.了解金属锈蚀的条件和防此金属锈蚀的简单方法;
5.认识铁、铜、铝等常见金属与氧气的反应;常见的金属与(稀)盐酸、(稀)硫酸的反应;常见的金属与盐溶液的反应;
6.掌握金属活动性顺序,并能灵活运用金属的活动性顺序解释与日常生活有关的一些化学问题。
知识点一 金属材料
1.常见金属的物理性质
(1)金属材料包括:纯金属和合金。日常生活中使用的金属材料大多数是合金。
(2)金属的物理共性
①常温下大多数金属为固体(汞为液体),有金属光泽,密度较大,熔点较高。
②大多数金属呈银白色,(铜红色,金黄色,铁粉黑色,铁片银白色 )。
③大多数金属具有优良的导电性、导热性,有延展性(延:拉成丝;展:压成片), 能够弯曲。
(3)金属的用途
①决定物质用途的影响因素:主要因素:物质的性质。其他因素:价格、资源,废料是否易于回收和对环境的影响,以及是否美观、使用是否便利等。
②金属物理性质对应的用途
金属的物理性质 钨熔点高 铜、铝导电性好 铬硬度大 铁硬度大
对应的用途 做灯泡的灯丝 作电缆、电线 做镀层金属 菜刀、镰刀、锤子等
③生活物品中常使用的金属
干电池外皮 “银粉” 水银温度计 “锡箔”纸 保温瓶内胆
锌/锰 铝 汞 铝或锡 银
(4)金属之最
铝 地壳中含量最多的金属元素
钙 人体中含量最多的金属元素
铁 目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
银 导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
铬 硬度最大的金属
钨 熔点最高的金属
汞 熔点最低的金属
2.合金
(1)概念:在纯金属中加热融合某些金属或非金属,制得具有金属特征的合金。
①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变化 ③合金各成分的化学性质不变
(2)合金的优点:
一般来说,合金与组成它的纯金属相比较,硬度更大,熔点更低,抗腐蚀性更好。
铁合金 生铁:含碳量 2%~4.3% 铁的合金主要含Fe、C,生铁和钢的主要区别是含碳量不同,也含有不同的成分,因此它们的性能也不同。
钢:含碳量0.03%~2%
锡合金 焊锡:熔点低,用于焊接金属
伍德合金:熔点只有70℃,做保险丝
铜合金 黄铜:铜锌合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀;做零件、仪表
青铜:铜锡合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀;做零件
铝合金 硬铝:强度和硬度大,用作飞机、火箭、轮船
钛合金 优点:熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好
用途:广泛用于火箭、导弹、航天器、化工设备、通信设备和医疗等。如:制造人造骨和形状记忆合金;
知识点二 金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
金属 反应事实 反应现象 反应的化学方程式
镁 常温下就能与氧气反应 常温下表面形成氧化膜 2Mg+O2=2MgO
铝 常温下表面形成致密的氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3
铁 常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应 铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4
铜 红色的铜片加热后变黑 2Cu+O22CuO
金 “真金不怕火炼”说明即使在高温时金也不与氧气反应
结论 通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度判断金属的活动性:镁、铝>铁、铜>金。
2.金属与酸反应(金属 + 酸 → 盐 + H2↑)
金属 与稀盐酸、稀硫酸反应的现象 与稀盐酸反应的化学方程式 与稀硫酸反应的化学方程式
镁 固体逐渐溶解,快速产生气泡 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
锌 固体逐渐溶解,产生气泡速度适中 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
铁 固体逐渐溶解,缓慢产生气泡,溶液由无色逐渐变成浅绿色。 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
铜 无明显现象,不反应
结论 Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应,而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应。金属活动性:Mg、Zn、Fe>Cu
3.金属与其他金属化合物的溶液反应(金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐)
实验 图示 现象 化学方程式 金属活动性
将铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为无色 2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu 铝>铜
将铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝表面有银白色物质生成,溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2 铜>银
将铜丝浸入硫酸铝溶液中 无明显现象,不反应 铝>铜
将铁钉浸入硫酸铜溶液中 铁钉表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe+CuSO4 =FeSO4 +Cu 铁>铜
4.常见金属活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序里:
(1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强
(2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、硝酸)
(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。(除K、Ca、Na)
(4)越活泼的,开发利用的越晚。
知识点三 金属的冶炼
1.金属矿物
(1)地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,除了金、银等有单质形式存在,其余金属都以化合物的形式存在。
(2)几种常见的金属矿石及其主要成分
金属矿石 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿
主要成分 Fe2O3 Fe3O4 Al2O3 Cu2O TiO2 MnO2
(3)人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属,其中,提炼量最大的是铁。
2.铁的冶炼
(1)铁的冶炼历史:春秋时期我国一生产和使用铁器;战国以后铁成为最主要的金属;《天工开物》有古代炼铁的记载。
(2)工业炼铁
设备 高炉 图示
原理 利用一氧化碳的还原性,将铁从化合物中还原出来Fe2O3+3CO ( http: / / img.blog. / photo / rhf4jL3651HoryhaZ5lONw== / 2265029137591313382.jpg )2Fe+3CO2
原料 赤铁矿石、 焦炭、石灰石、热空气
各原料的作用 焦炭 ①提供热量;②生成CO
石灰石 将矿石中的二氧化硅变为炉渣。
热空气 提供充足的氧气。
产品 生铁,密度大于炉渣,故出铁口在出渣口下方。
高炉气体 主要成分:N2、CO、CO2等处理方法:收集后集中处理,或用于工业生产制煤气。
3.拓展提升:实验探究一氧化碳还原氧化铁
实验现象 化学方程式
装置图
实验现象 A处 红棕色粉末逐渐变成黑色 Fe2O3+3CO ( http: / / img.blog. / photo / rhf4jL3651HoryhaZ5lONw== / 2265029137591313382.jpg )2Fe+3CO2
B处 澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O
C处 产生蓝色火焰 2CO + O2 ( http: / / img.blog. / photo / dFjKCQJGnS0mJrrkO4QY7Q== / 5149584698922270759.jpg )2CO2
注意事项 (1)先通入CO一会儿,再给氧化铁加热;原因:排尽装置中的空气,防止加热CO与空气的混合气体发生爆炸。(2)停止加热,继续通人CO至玻璃管冷却;原因:防止热的铁被空气再次氧化。(3)尾气处理:①点燃,使CO变成无毒的CO2;②用气球或用排水法将尾气收集起来。 (4)澄清石灰水的作用:检验生成的二氧化碳。
知识点四 金属资源保护
1.铁生锈条件的探究
(1)铁生锈的实验
实验方案 现象
A B C 试管A:铁与水、氧气同时接触 铁钉生锈
试管B:铁只与水接触 铁钉无明显变化
试管C:铁只与氧气接触 铁钉无明显变化
(2)实验分析
试管A与试管B对比,A中铁钉生锈,B中铁钉不生锈,说明铁生锈需要与氧气接触。
试管A与试管C对比,A中铁钉生锈,C中铁钉不生锈,说明铁生锈需要与水接触。
结论:铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触。
2.铁锈的成分
铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O,颜色为红色。铁锈的结构很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,铁制品会完全被腐蚀。
3. 防止铁制品锈蚀的原理和方法
(1)防止铁生锈的原理:隔绝氧气或水。
(2)防止铁生锈的方法:
①保持铁制品表面的清洁、干燥
②涂保护层:如涂油、刷漆、烧制搪瓷、喷塑、镀耐腐蚀的金属、通过化学反应在表面形成致密的氧化物保护膜如烤蓝、使用防锈纸和防锈膜等。
③改变内部结构,制成耐腐蚀的合金,如不锈钢。
4.保护金属资源
(1)理由:①金属矿物的储量有限,且不可再生;②废旧金属的随意丢弃不仅浪费资源还污染环境。
(2)有效途径:①防止金属腐蚀;②回收利用废旧金属;③有计划、合理地开采金属矿物;④寻找金属的代用品等。
方法一 金属与酸反应的图像
1、等质量金属与足量酸反应的图像
产生氢气的质量随反应时间变化的图像
(1)比较斜线的坡度:
图像中斜线的坡度表示产生氢气的速率,斜线坡度越陡,产生氢气越快,金属越活泼。
(生成H2的速率由金属活动性决定,金属越活泼,产生氢气的速率越快。)
(2)比较水平线对应的纵坐标
图像中的水平线对应的纵坐标表示反应结束产生氢气的质量,水平线越高,生成的氢气越多。
(3)产生氢气的质量=金属的质量×(金属的化合价指生成的盐中金属元素的化合价)。
2、足量金属与等质量酸反应的图像
产生氢气的质量随反应时间变化的图像
(1)斜线的坡度:
图像中斜线的坡度表示产生氢气的速率,斜线坡度越陡,产生氢气越快,金属越活泼。
(生成H2的速率由金属活动性决定,金属越活泼,产生氢气的速率越快。)
(2)水平线对应的纵坐标
图像中的水平线对应的纵坐标表示产生氢气的质量。
金属足量,按酸的质量计算,酸是等量的,全部反应完,产生的氢气质量相等。
【典例】现有质量相等的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法错误的是
A.完全反应所需时间:丙>甲>乙 B.生成氢气的质量:甲>乙>丙
C.相对原子质量:乙>丙>甲 D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
【答案】C
【解析】A、由题意甲、乙、丙三种金属分别与三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应,金属完全反应,根据生成氢气的质量与反应时间的关系图可知,金属乙反应的氢气质量最先达到最大值,其次是金属甲,最后是金属丙,即金属乙最先反应完,其次是金属甲,金属丙最后反应完,因此完全反应所需时间的关系为丙>甲>乙,A选项说法正确,不符合题意;
B、如图所示曲线平行于x轴时,生成的氢气质量达到最大值,三种金属生成氢气的质量甲最大,其次是乙,最小的是丙,即生成氢气的质量甲>乙>丙,B选项说法正确,不符合题意;
C、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价,若金属元素的符号为M,与稀硫酸反应的通式为,设金属的相对原子质量为,金属的质量为,生成氢气的质量为,根据方程式可知,则有,已知甲、乙、丙三种金属的质量相等,则金属的相对原子质量与生成氢气的质量成反比,如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙,三种金属的相对原子质量关系为甲<乙<丙,C选项说法错误,符合题意;
D、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价,若金属元素的符号为M,与稀硫酸反应的通式为,由方程式可知生成的氢气中的氢元素全部来自于硫酸,根据质量守恒定律元素守恒,生成的氢气质量越大,消耗的硫酸质量越大,如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙,消耗硫酸的质量关系为甲>乙>丙,D选项说法正确,不符合题意。故选C。
方法二 金属与盐溶液反应
1、一种金属与一种盐溶液反应
以“向硫酸铜溶液中加入一定质量的铁粉”为例:
反应进行的程度 滤渣成分 滤液成分
Fe不足,CuSO4溶液有剩余 Cu CuSO4、FeSO4
Fe与CuSO4溶液恰好完全反应 Cu FeSO4
Fe有剩余,CuSO4溶液全部反应 Cu、Fe FeSO4
2、一种金属与两种盐溶液反应
以Zn粉加入到Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中为例:
(1)判断反应先后顺序,写出化学方程式:
①先反应:Zn+ 2AgNO3=Zn(NO3)2+ 2Ag;
② 后反应:Zn+ Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+ Cu
(2)随着锌粉的加入,反应情况如下表所示。
反应进行的程度 滤渣成分 滤液成分
①Zn只与部分AgNO3反应 Ag Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
②Zn恰好与全部AgNO3反应 Ag Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
③Zn与全部AgNO3、部分Cu(NO3)2反应 Ag、Cu Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
④Zn恰好与全部AgNO3和Cu(NO3)2反应 Ag、Cu Zn(NO3)2
⑤Zn与全部AgNO3和Cu(NO3)2反应后有剩余 Ag、Cu、Zn Zn(NO3)2
3、两种金属与一种盐溶液反应
以“AgNO3溶液加入Zn粉和Cu粉的混合物中”为例:
(1)判断反应先后顺序,写出化学方程式:
①先反应:2AgNO3+ Zn =Zn(NO3)2+ 2Ag;
②后反应:2AgNO3 + Cu = Cu (NO3)2+ 2Ag。
(2)随着AgNO3溶液的加入,反应情况如下表所示。
反应进行的程度 滤渣成分 滤液成分
① AgNO3只与部分Zn反应 Ag、Cu 、Zn Zn(NO3)2
② AgNO3恰好与全部Zn反应 Ag、Cu Zn(NO3)2
③ AgNO3与全部Zn、部分Cu反应 Ag、Cu Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
④ AgNO3恰好与全部Zn和Cu反应 Ag Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
⑤ AgNO3与全部Zn和Cu反应后有剩余 Ag Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
【典例】(2025·江苏宿迁·中考真题)将一定量的镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应后,过滤,观察到滤液仍为蓝色。下列说法正确的是
A.滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜,一定没有硝酸银
B.滤渣中一定含有银和铜,一定没有镁
C.所得滤液的质量一定小于原混合溶液的质量
D.向滤液中加入稀盐酸,一定产生白色沉淀
【答案】C
【解析】A、滤液仍为蓝色,说明滤液中一定有硝酸铜,由于镁先与硝酸银反应,若硝酸银没有完全反应,滤液中还会有硝酸银,故选项说法错误;
B、因为滤液中有硝酸铜,说明镁可能只与部分硝酸银反应,也可能与硝酸银反应完后又与部分硝酸铜反应,所以滤渣中一定有银,可能有铜,一定没有镁,故选项说法错误;
C、镁与硝酸银反应,,每24份质量的镁能置换出216份质量的银,溶液质量减小;镁与硝酸铜反应,每 24 份质量的镁能置换出64份质量的铜,溶液质量也减小,所以所得滤液的质量一定小于原混合溶液的质量,故选项说法正确;
D、滤液中可能有硝酸银,也可能没有硝酸银,所以向滤液中加入稀盐酸,不一定产生白色沉淀,故选项说法错误;
故选:C。
方法三 探究金属活动性顺序
1、实验前需要将金属进行打磨,目的是除去金属表面的氧化膜和污物。
2、比较金属活动性时,需要注意在、控制变量法的应用,如酸溶液或盐溶液的温度、浓度、体积,金属1、知识点:
1、探究依据:在金属活动性顺序里:
(1)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、硝酸)氢后的金属不与酸发生置换反应。
(2)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。(除K、Ca、Na)
2、实验方案设计
(1)比较两种金属的活动性强弱:
方法一:将打磨过的金属分别插入等溶度的稀盐酸或硫酸中,观察是否反应或反应的剧烈程度。
方法二:将打磨过的一种金属单质放入另一种金属的盐溶液中,观察是否反应。
(2)比较三种金属的活动性强弱:
方法一:两盐夹一金:将活动性排在中间的金属单质分别放入其它两种金属的盐溶液中,观察现象。
方法二:两金夹一盐:将活动性最强和最弱的金属单质放入活动性在中间的金属的盐溶液中,观察现象。
【典例】(2025·山东东营·中考真题)某学习小组设计实验验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序。以下是他们的实验方案(如图),请补充完成实验报告。
实验报告
(1)实验名称: 。
实验目的:认识金属活动性顺序;锻炼实验基本技能;养成科学探究能力
实验过程:
(2)
实验步骤 现象 结论与解释
实验1 铁丝表面有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,铜丝、银丝无明显现象 反应的化学方程式:
实验2 铜比银活泼
实验结论:
(3)三种金属的活动性顺序为 。
【答案】(1)验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序
(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 铜丝表面有银白色物质生成,溶液由无色变为蓝色
(3)铁>铜>银/Fe>Cu>Ag
【解析】(1)根据实验目的和实验方案可知,实验名称是:验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序。
(2)实验1:金属活动性顺序中,氢前的金属可与稀硫酸反应生成氢气,观察到铁丝表面有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,铜丝、银丝无明显现象,说明铁丝与稀硫酸发生反应生成了氢气,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
实验2:金属活动性顺序中,排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来,该实验结论是铜比银活泼,说明铜丝与硝酸银溶液发生了反应:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2,可推测实验现象是:铜丝表面有银白色物质生成,溶液由无色变为蓝色。
(3)根据以上探究可知,三种金属的活动性顺序为:铁>铜>银。
易错点一 金属物理性质和金属材料易错点
错误类型 错误原因解读
对合金概念理解错误 合金中一定只含金属元素 合金是指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物,合金是由多种物质组成,属于混合物
认为金属氧化物中含有金属,属于合金
认为合金属于合成材料 合金属于金属材料,合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶
对合金特点理解错误 合金的硬度和熔点均高于纯金属 合金的硬度和强度等机械性能要好于成分金属,熔点低于纯金属
【典例】(2025·山东青岛·中考真题)在国家级非遗珠宝工艺“花丝镶嵌”中,金能被加工成比发丝还细的金丝,体现了金具有的性质是
A.导电性 B.导热性 C.延展性 D.有金属光泽
【答案】C
【解析】A、导电性是指金属能传导电流的性质,如铜用于电线。但题干中金被加工成细丝,强调的是形状变化,而不是导电功能,因此不体现导电性。结论:错误。
B、导热性是指金属能传递热量的性质,如铝用于锅具。题干中金丝的加工过程不涉及热量传递,只涉及物理变形,因此不体现导热性。结论:错误。
C、延展性是指金属能被拉伸成细丝或压成薄片的性质。题干中金被加工成比发丝还细的金丝,正是金在受力时被拉伸而不破裂的体现,这直接对应延展性。结论:正确。
D、金属光泽是指金属表面有闪亮的光泽,如金首饰的外观。但题干强调的是加工过程(拉成细丝),而不是最终产品的外观,因此不体现金属光泽。结论:错误。
故选C。
易错点二 金属的化学性质易错点
错误类型 错误原因解读
反应原理错误 铜与盐酸反应 铜位于金属活动性顺序中氢之后,不能与盐酸反应
铁与盐酸反应生成氯化铁 铁与盐酸、稀硫酸或硫酸铜反应,生成亚铁盐,不生成三价铁。
铝合金不需要防锈措施认为是活动性弱 铝在常温下能与空气中的氧气反应,表面生成致密氧化膜,防止进一步氧化,所以不需要防锈
对实验控制变量不理解 根据不同金属产生气泡的快慢,验证反应的剧烈程度与酸浓度有关 不同的物质,不能验证反应的剧烈程度与反应物浓度有关,因为没有控制单一变量
实验现象描述不准确 烟和雾区分不清、火焰颜色记忆不准,溶液颜色变化记忆不准 烟是固体,雾是液体。准确记住物质燃烧的火焰颜色,溶液中反应时溶液颜色是否变化。
【典例】(2025·江西·中考真题)化学社团探究金属的化学性质时进行了如图实验。
(1)用砂纸打磨铁片的目的是 。
(2)铁与硝酸银溶液发生置换反应的化学方程式为 ,证明铁的金属活动性比银 。
【查阅资料】室温下,氯化银是难溶于水的白色固体;粉末状的银为黑色
【提出问题】在水中,铁能与溶于水的硝酸银反应,是否也能与难溶于水的氯化银反应?
【作出猜想】猜想I:能反应 猜想II:不能反应
【实验预测】
(3)若猜想I正确,则可观察到反应后溶液的颜色为 。
【进行实验】
(4)取少量氯化银于烧杯中,加入蒸馏水,再加入过量的铁粉,充分搅拌,静置后液体颜色无明显变化。甲同学据此认为猜想II正确,乙同学认为影响液体颜色变化的因素很多,液体颜色无明显变化不能说明反应没有发生。于是他们将烧杯中的物质过滤,继续实验。请完成表格中①~③处填空。
实验操作 实验现象 实验分析与结论
a.取少量滤液于试管中,滴加硝酸银溶液 滤液中含有氯化亚铁,滤渣的成分为 。猜想I正确
b.取滤渣于另一支试管中,向其中加入足量 产生气泡,试管内有黑色固体剩余
【反思提升】科学探究中,我们要敢于质疑、收集证据、修正错误观点,提高科学思维能力。
【答案】(1)除去铁片表面的杂质
(2)Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag 强
(3)浅绿色
(4)产生白色沉淀 稀盐酸(或稀硫酸) 铁、银(或Fe、Ag)
【解析】(1)铁片表面有铁锈等杂质,用砂纸打磨铁片的目的是除去铁片表面的杂质,使铁与硝酸银溶液充分接触反应 故填:除去铁片表面的杂质。
(2)铁与硝酸银溶液发生置换反应,生成硝酸亚铁和银,化学方程式为;在金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,铁能置换出硝酸银中的银,证明铁的金属活动性比银强 。
(3)若猜想I正确,铁与氯化银反应生成氯化亚铁和银,氯化亚铁溶液呈浅绿色 ,所以可观察到反应后溶液的颜色为浅绿色。
(4)a.结论中滤液含有氯化亚铁,取少量滤液于试管中,滴加硝酸银溶液,氯化亚铁和硝酸银反应产生氯化银沉淀和硝酸亚铁,所以现象是产生白色沉淀。
b.根据实验现象 “产生气泡”,及实验中用了过量的铁粉,可知加入的是足量酸,铁和稀盐酸反应会产生氯化亚铁和氢气,所以填:稀盐酸(或稀硫酸 )。
取滤渣,向其中加入足量稀盐酸(或稀硫酸 ) ,铁已经完全反应酸足量;烧杯内有黑色固体剩余,说明是不能酸反应的银,则黑色固体是银(粉末状银为黑色 ),所以滤渣的成分为银和铁(或Fe、Ag)。
易错点三 金属活动性顺序易错点
错误类型 错误原因解读
对金属活动性顺序及应用范围理解有误 活泼金属一定可以从不活泼金属的盐溶液中将不活泼金属置换出来。 金属活动性顺序中,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来,但是钾钙钠除外,因为这些金属常温下和水发生反应,不能置换出金属盐溶液里的金属
所有金属都能与酸反应生成氢气 并不是所有金属都能与酸反应生成氢气,例如铜不能与稀盐酸或者稀硫酸反应产生氢气
验证金属活动性顺序没有控制变量 镁粉和锌粒分别放入浓度相同的盐酸中,镁粉放出气泡更剧烈,说明镁的活动性比锌强。 镁粉和锌粒分别放入浓度相同的盐酸中,镁粉放出气泡更剧烈,而锌粒放出较多气泡,但由于金属的颗粒大小不同,所以无法判断镁与锌的活动性强弱
对置换反应概念理解片面 有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应 有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应,如CO与氧化铁反应,有单质和化合物生成但不是置换反应
【典例】(2025·陕西·中考真题)某同学通过下面甲、乙实验验证金属的活动性顺序。
(1)甲实验验证铜、锌的金属活动性顺序,其中发生反应的化学方程式为 。
(2)乙实验验证铝、铁、铜的金属活动性顺序,其中试管内的溶液X可以是 (只写一种)。
【答案】(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2)硫酸亚铁溶液(合理即可)
【解析】(1)通过实验甲可验证锌、铜的金属活动性顺序为Zn>(H)>Cu,铜和稀硫酸不反应,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,故其中发生反应的化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
(2)乙实验中,试管内的溶液X可以是硫酸亚铁溶液(或氯化亚铁溶液)等,根据铝能和硫酸亚铁溶液反应置换出铁,而铜不能和硫酸亚铁溶液反应置换出铁,可得金属活动性顺序Al>Fe>Cu。
易错点四 铁的冶炼易错点
错误类型 错误原因解读
炼铁原理错误 高炉炼铁实质是利用焦炭将铁从它的氧化物中还原出来 高炉炼铁实质是利用CO等还原剂将铁从它的氧化物中还原出来
认为炼铁原料中有焦炭,是焦炭还原氧化铁,反应写错 原料中的焦炭与空气反应生成二氧化碳,二氧化碳在高温下与焦炭生成 一氧化碳,之后一氧化碳与氧化铁反应:
对CO还原氧化铁实验细节把握不准确 没有尾气处理 CO有毒,应对尾气进行燃烧处理或收集后集中处理。
实验结束,没有继续通一氧化碳到装置冷却 以防还原出的铁被再次氧化
实验开始,应先通一会儿一氧化碳,排尽空气后,再加热氧化铁装置 以防止一氧化碳与空气混合受热发生爆炸
【典例】(2025·山东泰安·中考真题)人类社会的发展离不开能源,能源的开发和综合利用具有重要意义。
(1)煤炭经处理可生成CO,工业上利用CO来炼铁。某兴趣小组同学通过图4探究工业炼铁的反应原理。硬质玻璃管内反应的化学方程式为 ,实验装置中存在的不足之处是 。
【答案】(1) 缺少尾气处理装置
【解析】(1)工业炼铁中一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为;一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,实验装置缺少尾气处理装置。故应填写:①;②缺少尾气处理装置。
知识点一 金属材料
【典例1】(2025·四川·中考真题)2025年央视春晚,人形机器人惊艳亮相。机器人的一些部件用铝合金制造,铝合金属于
A.复合材料 B.高分子材料 C.无机非金属材料 D.金属材料
【答案】D
【解析】铝合金是铝与其他金属或非金属熔合而成的合金,具有金属特性,因此属于金属材料,选项D正确;
故选:D。
【典例2】(2025·江苏盐城·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
【解析】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。
【典例3】(2025·海南·中考真题)汉字是中华文化传承的标志。下列不同历史时期汉字载体中属于金属材料的是
A.龟甲 B.铜鼎
C.竹简 D.石刻
【答案】B
【解析】A.金属材料包括纯金属和合金,龟甲主要成分含胶质、脂肪即钙盐等,不属于金属材料,故A错误;
B.青铜器为合金,属于金属材料,故B正确;
C.竹简主要成分是纤维素,属于天然有机高分子材料,不属于金属材料,故C错误;
D.石刻材料主要包括花岗岩、大理石、青石、汉白玉等天然石材,不属于金属材料,故D错误。
故选:B。
【典例4】(2025·山东东营·中考真题)不属于金属物理性质的是
A.导电性 B.导热性 C.延展性 D.耐腐蚀性
【答案】D
【解析】A、金属通常具有良好的导电性,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故选项不符合题意;
B、金属通常具有良好的导热性,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故选项不符合题意;
C、金属通常具有良好的延展性,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故选项不符合题意;
D、耐腐蚀性指金属抵抗腐蚀(如生锈)的能力,需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质,故选项符合题意。
故选D。
【典例5】(2025·湖北武汉·中考真题)汉字是中华文化的瑰宝,曾书于竹帛、镂于金石、琢于盘盂。兽骨、青铜、丝绸、竹木都曾为汉字的记录载体,其中属于合金的是
A.兽骨 B.青铜
C.丝绸 D.竹木
【答案】B
【解析】A、兽骨属于天然材料,不属于合金,不符合题意;
B、青铜是铜锡合金,属于合金,符合题意;
C、丝绸属于天然材料,不属于合金,不符合题意;
D、竹木属于天然材料,不属于合金,不符合题意。
故选B。
【典例6】(2025·四川宜宾·中考真题)《天工开物》记载“凡金箔每金七厘造方寸金一千片”。表明金具有良好的
A.导热性 B.延展性 C.导电性 D.抗腐蚀性
【答案】B
【解析】“凡金箔每金七厘造方寸金一千片”,说明金能被加工成很薄的金箔,体现金具有良好的延展性,选 B。
【典例7】(2025·湖南·中考真题)阅读以下材料,完成下面小题。
化学社团同学将铁丝折成“爱”“我”“中”“华”造型,放在垫有宣纸的培养皿中,再加入硫酸铜溶液,一段时间后铁丝表面变成红色。
铁丝能折成特定的造型,体现铁丝具有的性质是
A.导电性 B.导热性 C.能弯曲 D.熔点高
【答案】C
【解析】A、导电性是指物体传导电流的能力,铁丝能折成特定造型与它传导电流的能力无关,不符合题意;
B、导热性是指物体传导热量的能力,铁丝折成特定造型的过程中,没有涉及到热量的传导,不符合题意;
C、铁丝能折成特定的造型,说明铁丝可以改变形状,具有能弯曲的性质,符合题意;
D、熔点高是指铁丝由固态变为液态时所需的温度较高,而将铁丝折成特定造型,并没有涉及到铁丝熔点相关的内容,不符合题意。
故选C。
【典例8】(2025·福建·中考真题)镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金,再经如右下图所示的真空蒸馏,可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是
A.合金的硬度一般比其组成金属的小
B.镁的沸点比镍的高
C.真空蒸馏过程中,镁原子间的间隙发生改变
D.坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中
【答案】C
【解析】A、合金的硬度一般比其组成金属的大,而不是小,A 错误。
B、从真空蒸馏能够分离镁和镍,且镁以气态形式被收集,可推断出镁的沸点比镍的低,B 错误。
C、真空蒸馏过程中,镁由液态变为气态,物质的状态发生变化,分子(原子)间的间隙会发生改变,C 正确。
D、坡莫合金中含铜,铜不与稀硫酸反应,所以坡莫合金不能完全溶解于足量稀硫酸中,D 错误。
故选:C。
【典例9】(2025·江苏苏州·中考真题)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.钨丝的熔点低
B.两侧的金属丝不导电
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,红磷能消耗残留氧气
【答案】D
【解析】A、钨丝能在高温下发光而不熔化,说明钨丝的熔点高,而不是低,A 错误;
B、两侧的金属丝起到导电作用,使电流能够通过钨丝,若不导电则无法形成回路,灯泡不能发光,B 错误;
C、灯泡内填充氮气是因为氮气的化学性质不活泼,可作保护气,防止钨丝被氧化,而不是化学性质活泼,C 错误;
D、红磷能与氧气反应,白炽灯工作时,残留氧气会与钨丝反应影响灯泡寿命,红磷可消耗残留氧气,保护钨丝,D 正确。
故选D。
【典例10】(2025·四川自贡·中考真题)近年来,我市做大做强通航产业集群,已建成全国重要的大中型无人机产业基地。某无人机的结构模型如图所示,下列有关说法错误的是
A.碳纤维属于复合材料
B.铜制线圈用聚酯漆包裹可以起到绝缘和防腐的作用
C.镁合金和铝合金都有硬度大、密度小的优点
D.上述材料所使用的金属均为单质
【答案】D
【解析】A、碳纤维是由碳元素组成的特种纤维,属于复合材料,该选项说法正确;
B、铜制线圈用聚酯漆包裹,聚酯漆不导电,能起到绝缘作用,同时也能隔绝空气、水等,起到防腐作用,该选项说法正确;
C、镁合金和铝合金都具有硬度大、密度小的优点,这使得它们在航空航天等领域有广泛应用,该选项说法正确;
D、锂离子动力电池中金属锂以化合物显示存在,该选项说法错误。
故选D。
知识点二 金属的化学性质
【典例11】(2025·河南·中考真题)金属在改善人类生活方面发挥着巨大作用。下列相关叙述不正确的是
A.纯铜的硬度比黄铜的大 B.钛合金具有良好的抗腐蚀性能
C.铁制品刷漆可防止生锈 D.回收废旧金属可实现资源再利用
【答案】A
【解析】A、合金的硬度通常比其成分金属更高,黄铜是铜和锌的合金,因此硬度应大于纯铜,故A错误;
B、钛合金因表面易形成致密氧化膜,抗腐蚀性能优异,常用于耐腐蚀材料,故B正确;
C、铁生锈需接触水和氧气,刷漆可隔绝二者,从而防锈,故C正确;
D、回收金属能减少资源浪费、降低污染,符合可持续发展理念,故D正确。
故选A。
【典例12】(2025·海南·中考真题)为了验证铁、铜、银的金属活动性顺序,设计如下图所示实验方案。下列说法正确的是
A.①②④中溶液颜色都发生变化
B.①和③中金属表面都有气泡产生
C.②和③比较,能判断铜和银的活动性顺序
D.①②④比较,能判断铁、铜、银的活动性顺序
【答案】D
【解析】A、①中铁与稀盐酸反应,溶液由无色逐渐变为浅绿色,④中铜与硝酸银溶液反应,溶液由无色逐渐变为蓝色,但②中铜不与稀盐酸反应,无颜色变化,A错误;
B、①铁活动性排在氢前,能与稀盐酸反应,有气泡产生,③银活动性排在氢后,不能与稀盐酸反应,没有气泡产生,B错误;
C、②③均无明显现象,铜和银的活动性无法判断,C错误;
D、①铁与稀盐酸反应产生气泡,可证明活动性:Fe>H,②铜不与稀盐酸反应,没有气泡产生,可证明活动性:CuAg,综合①②④,可证明活动性:Fe>Cu>Ag,D正确。
故选D。
【典例13】(2025·四川·中考真题)下列金属不能与稀反应的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A、铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,不符合题意;
B、锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,不符合题意;
C、镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,不符合题意;
D、在金属活动性顺序里,铜排在氢后,铜与稀硫酸不反应,符合题意。
故选D。
【典例14】(2025·江苏盐城·中考真题)同学们课后走进实验室,处理含硫酸的硫酸铜废液并回收铜,实验过程如图所示(每一步反应都充分进行,忽略实验损耗)。下列说法错误的是
A.产生H2的质量为0.1 g B.滤液呈浅绿色
C.滤渣是Cu和Fe的混合物 D.滤液中FeSO4的质量为30.4 g
【答案】D
【解析】本题考查金属的化学性质、质量守恒定律、有关化学方程式的计算。实验中发生的反应为、,并且每一步反应都充分进行。
A、根据质量守恒定律,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和,则产生H2的质量为,A正确,不符合题意;
B、铁粉与硫酸、硫酸铜反应均能生成硫酸亚铁,硫酸亚铁溶液为浅绿色,B正确,不符合题意;
C、根据化学方程式,代入产生氢气的质量,可以求出与硫酸发生反应的铁粉的质量为2.8 g,则剩余铁粉的质量为15 g-2.8 g=12.2 g
设与硫酸铜反应的铁粉的质量为x
由于12.2 g>11.2 g,则反应后铁粉有剩余,滤渣中含有Cu和Fe,C正确,不符合题意;
D、滤液中FeSO4的质量等于铁粉分别与硫酸和硫酸铜反应生成的FeSO4的质量总和,根据铁元素守恒,可以求出滤液中FeSO4的质量为,D错误,符合题意。
故选D。
【典例15】(2025·西藏·中考真题)我国传统工艺“湿法炼铜”涉及反应:。由该反应可知,铁和铜的金属活动性强弱关系是
A.Fe>Cu B.Fe【答案】A
【解析】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。根据反应:可知, Fe能将Cu从CuSO4溶液中置换出来,说明在金属活动性顺序里,Fe排在Cu前面。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,所以Fe的活动性比Cu强。
故选A。
【典例16】(2025·山东济宁·中考真题)将一定质量Zn(NO3)2和AgNO3的混合溶液,按如图所示进行实验,现象如图中所述:
分析图中信息进行判断,下列说法合理的是
A.滤渣中可能含有单质Zn
B.滤渣中一定含有单质Ag、Fe
C.滤渣的质量一定小于ag
D.滤液中一定含有Mg2+,Fe2+,可能含有Zn2+
【答案】B
【解析】金属活动性:Mg>Zn>Fe>Ag,向混合溶液中加入ag镁粉和铁粉的混合物,镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银,如果硝酸银完全反应后镁过量,镁再与硝酸锌反应生成硝酸镁和锌,如果镁与硝酸银反应后,硝酸银过量,铁再与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,铁与硝酸锌不反应。充分反应后,过滤,得到滤渣和浅绿色滤液,说明铁与硝酸银发生了反应,则镁已经完全反应,则硝酸锌没有参与反应,向滤渣中滴加稀硫酸,得到无色气体,说明滤渣中一定含铁,铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,镁、铁一定与硝酸银反应生成了银,故滤渣中一定含银。
A、由分析可知,滤渣中一定含铁和银,硝酸锌没有参与反应,则滤渣中一定不含锌,不符合题意;
B、由分析可知,滤渣中一定含有单质银、铁,符合题意;
C、由分析可知,向混合溶液中加入ag镁粉与铁粉的混合物后,发生反应为镁与硝酸银反应生成硝酸镁和银,即,24份质量的镁置换出216份质量的银,固体质量增加,铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,即,56份质量的铁置换出216份质量的银,固体质量增加,故滤渣的质量大于ag,不符合题意;
D、由分析可知,镁与硝酸银反应生成了硝酸镁和银,铁与硝酸银反应生成了硝酸亚铁和银,铁过量,则硝酸银已经完全反应,硝酸锌没有参与反应,故滤液中一定含有硝酸镁、硝酸亚铁、硝酸锌,一定不含硝酸银,即滤液中一定含有镁离子、亚铁离子、锌离子,一定不含银离子,不符合题意。
故选B。
【典例17】(2025·山东潍坊·中考真题)向一定质量的MgCl2、FeCl2和CuCl2混合溶液中加入Zn粉,过滤后,再向滤渣中加入稀硫酸,反应过程中部分生成物的质量与加入锌粉或稀硫酸的质量的关系如图所示。下列说法正确的是
A.从0点到a点,溶液的质量不断增大
B.c点对应的溶液中只含一种溶质
C.与稀硫酸反应的锌粉的质量是5.6g
D.b点固体与d点对应溶液中的固体组成相同
【答案】A
【解析】A、向一定质量的、和混合溶液中加入粉,锌先与氯化铜反应,由图像可知生成铜的质量6.4g,设消耗锌的质量为x。
x=6.5g
所以向溶液中加入6.5g锌,从溶液中置换出6.4g铜,溶液的质量不断增大,选项说法正确,符合题意;
B、镁的活动性比锌强,所以氯化镁不与锌反应。铜最不活泼,氯化铜先与锌反应生成了铜和氯化锌,氯化亚铁后与锌反应生成了铁和氯化锌。铜和铁都不可溶,因此c点溶液中溶质为生成的氯化锌和没有参加反应的氯化镁,选项说法错误,不符合题意;
C、由A可知与氯化铜反应的锌的质量为6.5克,所以与氯化亚铁反应的锌的质量为 13g-6.5g=6.5g,设生成铁的质量为x。
设铁与稀硫酸反应生成氢气的质量为y。
y=0.2g
由图像可知,锌与铁与稀硫酸反应一共生成氢气0.4g(铜不与稀硫酸反应),所以锌与稀硫酸反应生成氢气的质量为0.4g-0.2g=0.2g,设与稀硫酸反应的锌的质量为z。
所以选项说法错误,不符合题意;
D、b点氯化铜、氯化亚铁与锌粉恰好反应,,固体为生成的铜和铁,d点固体中的铁与锌都与稀硫酸完全反应,固体中只有没有反应的铜,所以选项说法错误,不符合题意。
故选:A
【典例18】(2025·湖北武汉·中考真题)项目小组为探究金属的化学性质进行图1所示实验,充分反应后,甲试管内的溶液只含一种溶质。然后将甲、乙两支试管内的物质倒入烧杯,如图2所示。充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
下列说法错误的是
A.若滤液呈无色,则滤渣中可能存在3种物质
B.若滤液呈蓝色,则滤渣中可能存在2种物质
C.若滤渣为混合物,则其质量可能小于2mg
D.若滤渣为纯净物,则滤液中可能存在3种金属离子
【答案】D
【解析】甲试管中锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,充分反应后,甲试管内的溶液只含一种溶质,则甲试管中的溶质为氯化锌,则稀盐酸已经完全反应;乙试管中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,则乙试管中一定含硝酸铜和银。
A、若滤液呈无色,则滤液中不含硝酸铜,则混合前甲试管中锌过量,混合后,锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜,且硝酸铜完全反应,铜一定与硝酸银反应生成了银,锌一定与硝酸铜反应生成了铜,故滤渣中一定含铜、银,可能含锌,故滤渣中可能存在3种物质,不符合题意;
B、若滤液呈蓝色,则滤液中含硝酸铜,乙试管中铜一定与硝酸银反应生成了银,则滤渣中一定含银,如果甲试管中锌过量,混合后,锌可能与硝酸铜反应生成了铜,且硝酸铜部分反应,故滤渣中可能含铜,故滤渣中可能含铜、银两种物质,不符合题意;
C、若滤渣为混合物,由以上分析可知,滤渣中一定含银和铜,铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,即,64份质量的铜置换出216份质量的银,固体质量增加,则得到固体的质量大于mg,若铜粉过量,甲中锌混合前无剩余,则滤渣为混合物,质量小于2mg;即使如果甲试管中锌混合前过量,混合后,锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌与铜,即,65份质量的锌置换出64份质量的铜,固体质量减小,得到铜的质量一定小于mg,锌完全反应;则若滤渣为混合物,则其质量可能小于2mg,不符合题意;
D、若滤渣为纯净物,由于乙试管中铜与硝酸银反应生成了银,且银不参与其他反应,故滤渣中一定含银,则滤渣为银,甲试管中一定含氯化锌,如果乙试管中含硝酸银,硝酸银能与氯化锌反应生成氯化银和硝酸锌,则乙试管中一定不含硝酸银,则混合后,滤液中一定含锌离子、铜离子两种金属离子,一定不含银离子,符合题意。
故选D。
【典例19】(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
【答案】B
【解析】根据金属活动性顺序(Fe > Cu > Ag),铁粉优先置换AgNO3中的Ag,同时产生硝酸亚铁,如果铁过量,铁再置换硝酸铜中的Cu,同时产生硝酸亚铁。
A. 若滤液中有AgNO3,说明AgNO3未完全反应,此时Fe仅置换部分银离子,滤渣中必然含有Ag,但Cu未被置换(因AgNO3未反应完时Fe不会置换Cu)。因此,滤渣中一定含有Ag,而非“没有Cu、Ag”。A错误。
B. 若滤渣含Fe、Cu、Ag,说明Fe过量,AgNO3和Cu(NO3)2已完全反应。Fe在置换反应中生成Fe2+,溶质仅剩硝酸亚铁。B正确。
C. 若滤渣含Cu、Ag,说明Fe已置换Ag和Cu,但Fe可能未完全反应。Fe在置换反应中生成Fe2+,而非Fe3+。因此,滤液中应一定含有硝酸亚铁,而非硝酸铁。C错误。
D. 若滤液含硝酸铜,说明Fe可能未与硝酸铜反应或者只反应了部分硝酸铜,此时滤渣中一定含有银,可能含有铜,而无Fe。加入稀硫酸时,无Fe则无气泡。因此,“一定会有气泡”不成立。D错误。
故选B。
【典例20】(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
【答案】B
【解析】A、分别将镁、铜放入稀硫酸中,镁能和硫酸反应,但铜不能,则说明镁比铜活泼,再将铜放入硝酸银溶液中,铜能将银从硝酸银溶液中置换出来,则说明铜比银活泼,则可得到金属活动性顺序:锌>铜>银,该选项不符合题意;
B、镁能和硫酸反应,铜、银不能和硫酸反应,只能说明镁最活泼,但不能比较铜、银的金属活动性顺序,该选项符合题意;
C、镁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来,但银不能,说明金属活动性顺序:镁>铜>银,该选项不符合题意;
D、铜不能和硫酸镁反应,但能和硝酸银反应,说明金属活动性顺序:镁>铜>银,该选项不符合题意。
故选B。
【典例21】(2025·内蒙古·中考真题)实验小组对Al和溶液的反应进行探究。
(1)根据金属活动性顺序Al Cu,小组同学一致认为Al和溶液能够发生反应。
(2)小林将铝丝浸入溶液一段时间,没有观察到明显现象。结合铝的化学性质分析,原因是 。
(3)小艺对小林的实验操作进行了改进,观察到明显现象。小艺的实验操作是 ,观察到的实验现象是 。
【答案】(1)>
(2)铝丝表面有一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝与硫酸铜溶液不反应,阻碍了铝与硫酸铜溶液的接触
(3)用砂纸打磨铝丝后,再将其浸入CuSO4溶液中 铝丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为无色
【解析】(1)在金属活动性顺序中,铝排在铜前面 ,即Al>Cu,所以铝能将硫酸铜溶液中的铜置换出来。
(2)铝在空气中易与氧气反应,表面形成一层致密的氧化铝薄膜,这层薄膜与硫酸铜溶液不反应,会阻止铝与硫酸铜溶液直接接触,所以观察不到明显现象。
(3)用砂纸打磨铝丝后,再将其浸入CuSO4溶液中;
铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式为,现象是铝丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为无色。
【典例22】(2025·吉林·中考真题)运用金属活动性顺序,预测铁和镍的化学性质。完成以下内容。
预测 验证 现象 结论
(1) 向试管中加入适量硫酸镍溶液,将用砂纸打磨过的铁片浸入硫酸镍溶液中 铁表面有固体析出 对铁和镍的化学性质预测是正确的
镍能与稀硫酸反应 向试管中加入适量稀硫酸,将用砂纸打磨过的镍片浸入稀硫酸中 (2)
【答案】
铁的活动性比镍强(或铁能置换硫酸镍中的镍)
镍片表面有气泡产生
【解析】根据实验操作 “向试管中加入适量硫酸镍溶液,将用砂纸打磨过的铁片浸入硫酸镍溶液中” 以及现象 “铁表面有固体析出” ,结合金属活动性顺序相关知识,可知铁能与硫酸镍溶液发生置换反应,所以预测内容是铁的活动性比镍强(或铁能置换硫酸镍中的镍);
已知预测是 “镍能与稀硫酸反应” ,镍是比较活泼的金属,在金属活动性顺序中位于氢之前,能与稀硫酸发生置换反应,生成氢气和相应的盐。所以当把用砂纸打磨过的镍片浸入稀硫酸中时,会观察到镍片表面有气泡产生。
【典例23】(2025·黑龙江绥化·中考真题)将ag金属Zn放入和混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣、滤液。
(1)若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤渣的成分是 (填化学式)。
(2)若滤液呈蓝色,则滤液中可能含有的溶质是 (填化学式)。
(3)若滤渣的质量仍为ag,则滤渣的组成有 种情况。
【答案】(1)Ag、Zn、Cu
(2)
(3)2
【解析】(1)金属活动性顺序为Zn>Cu>Ag,Zn放入Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,Zn先与AgNO3反应,即,再与Cu(NO3)2反应,即。滤渣中加稀盐酸有气泡产生,说明滤渣中有Zn,即Zn过量,Cu(NO3)2和AgNO3完全反应,所以滤渣成分是Ag、Zn、Cu。
(2)滤液呈蓝色,说明滤液中有Cu(NO3)2,即Cu(NO3)2未完全反应或还没开始反应。Zn先与AgNO3反应,若Cu(NO3)2有剩余,则AgNO3可能未完全反应,滤液中可能含有的溶质是AgNO3。
(3)根据、,每 65 份质量的Zn置换出 216 份质量的Ag,固体质量增加,每 65 份质量的Zn置换出 64 份质量的Cu,固体质量减少。若滤渣质量仍为ag,说明Zn既与AgNO3反应又与Cu(NO3)2反应,一种情况是Zn恰好完全反应,滤渣为Ag、Cu;另一种情况是AgNO3、Cu(NO3)2反应完,Zn有剩余,滤渣为Ag、Zn、Cu,所以滤渣组成有 2 种情况。
【典例24】(2025·河南·中考真题)为探究金属活动性,某同学利用下图所示装置进行实验。将足量常见金属M加到Y形试管右管中,观察到溶液逐渐变蓝;充分反应后,倾斜Y形试管,使右管中溶液进入左管,观察到溶液蓝色变浅直至消失。
(1)判断M可能是 金属。
(2)用化学方程式说明左管中溶液蓝色消失的原因 。
(3)根据实验判断锌、银、M的金属活动性由强到弱的顺序 。
【答案】(1)铜
(2)
(3)Zn>M>Ag
【解析】(1)溶液中铜离子显蓝色,将足量常见金属M加到Y形试管右管中,观察到溶液逐渐变蓝,铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,则M可能是金属铜。
(2)充分反应后,倾斜Y形试管,使右管中溶液进入左管,锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,左管中溶液蓝色消失,反应的化学方程式为:。
(3)铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,说明金属活动性Cu(M)>Ag,锌能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,说明金属活动性Zn>Cu(M),则锌、银、M的金属活动性由强到弱的顺序Zn>M>Ag。
【典例25】(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。
【答案】(1)黄铜的硬度比纯铜大 良好导热性
(2)Zn>Cu>Cd 将镉片放入试管中,再加入稀硫酸 活动性∶Cd>H(或Cd>Cu) 有固体析出 二
【解析】(1)将黄铜片与铜片相互刻画,铜片表面有明显划痕,说明黄铜片比铜片硬度大;手持铜丝一端,在酒精灯火焰上灼烧另一端,手指感觉发烫,这说明金属铜具有导热性;
(2)由于锌比铜活泼,再结合其他猜想,可知镉、锌、铜的金属活动性顺序还可能为:Zn>Cu>Cd;依据镉片上有气泡产生,操作为将镉片放入试管中,再加入稀硫酸,产生气泡,说明镉能与稀硫酸反应,说明活动性Cd>H(或Cd>Cu);依据结论:金属活动性:Zn>Cd,将锌片放入CdSO4溶液中,锌与硫酸镉反应生成镉和硫酸锌,能观察到有固体析出;化学方程式为;故可得出活动性:Zn>Cd>Cu,猜想二正确。
知识点三 金属的冶炼
【典例26】(2025·江苏镇江·中考真题)和反应可制纳米铁,用下图装置研究该反应的产物。下列说法不正确的是
A.实验时,先通,后加热
B.装置②中固体变蓝,证明有生成
C.装置③用于检验产物中是否有
D.冷却后,取装置①中剩余固体,加入稀硫酸,产生气泡,证明有纳米铁生成
【答案】D
【解析】A、氢气是易燃易爆物,为防止加热时发生爆炸,实验时应先向装置中通入以除去装置内的空气,然后再加热,故说法正确;
B、无水硫酸铜遇水变成蓝色的硫酸铜晶体,若实验中无水硫酸铜变蓝色,说明反应有水生成,故说法正确;
C、装置③中澄清石灰水遇变浑浊,可用于检验产物中是否有生成,故说法正确;
D、由于纳米铁与稀硫酸反应生成,而反应物与稀硫酸反应能生成气体,因此冷却后取装置①中剩余固体,向其中加入稀硫酸时产生气泡,无法证明有纳米铁生成,故说法错误。
故选D。
【典例27】(2025·海南·中考真题)我国科学家研发了一种闪速炼铁技术,用氢气还原铁矿石粉,只需3~6秒即可完成传统高炉5~6小时的炼铁过程,且还原率大于90%。如图为传统高炉炼铁和闪速炼铁的示意图。下列说法不正确的是
注:“品位”指矿石中有用元素或有用矿物含量的百分率,百分率越大,品位越高。传统高炉炼铁通常使用高品位铁矿石。
A.传统高炉炼铁是用焦炭直接还原铁矿石高温
B.闪速炼铁技术通过将粉状铁矿砂喷入高温还原塔内,实现快速还原
C.与传统高炉炼铁相比,闪速炼铁技术能有效处理低品位铁矿石
D.闪速炼铁技术通入过量氢气,出炉烟气中含有较多的氢气可回收利用
【答案】A
【解析】A、在传统高炉炼铁中,焦炭(C)通过反应最终转化成一氧化碳(CO),然后主要由CO将铁矿石还原成铁,错误,A选项符合题意;
B、状铁矿砂接触面积大,喷入高温还原塔内,可实现快速还原,正确,B选项不符合题意;
C、闪速炼铁技术,由于其反应条件和工艺特点,能够更有效地处理低品位铁矿石,可以在一定程度上降低对铁矿石品位的依赖,提高低品位铁矿石的利用率,正确,C选项不符合题意;
D、闪速炼铁技术,为保证铁矿砂能充分被还原,通入过量氢气,氢气作为还原剂参与反应,反应后未反应的氢气会随着炉烟气排出,由于氢气具有可燃性,可将氢气进行回收利用,正确,D选项不符合题意。
故选:A。
【典例28】(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
【答案】C
【解析】A、CO2能使澄清的石灰水变浑浊,该实验中澄清石灰水的作用是检验生成的CO2。此选项正确。
B、该实验的尾气中含有没有参

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