资源简介

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金属与金属矿物（知识·方法·能力清单）
考查形式：
考查方式包括：选择题、填空题、实验探究题和工艺流程题，重点围绕金属活动性顺序应用、金属化学性质、铁的冶炼原理、金属锈蚀与防护，常结合工业流程、废液回收、防锈实验等真实情境，考查置换反应判断、滤渣滤液分析、炼铁方程式书写、生锈条件探究，突出知识应用与实验探究能力。
能力要求：
需扎实理解并识记金属活动性顺序、铁的冶炼原理、金属锈蚀与防护等基础，掌握合金特性与金属化学性质关联；能结合金属活动性进行滤渣滤液分析、置换反应推理，具备逻辑分析能力；熟练开展金属活动性验证、防锈等实验，能分析实验现象与数据，落实实验探究能力；还需将知识迁移至工业炼铁、废液回收等真实情境解决实际问题，同时规范书写化学方程式、准确表述实验结论，提升化学用语应用与科学表达能力。
第一步，细审题 圈画题干关键信息，标注已知金属种类、所加试剂、反应条件、实验现象及问题指向，排除无关信息，明确探究或应用的核心问题。
第二步，明原理 紧扣金属活动性顺序表核心原理：排在氢前的金属能与酸反应生成氢气，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来（钾钙钠除外）；若多种金属与一种盐溶液反应，活动性强的金属先反应，多种盐溶液与一种金属反应，活动性弱的金属的盐溶液先反应。
第三步，推结果 结合审题信息和核心原理，分步推导：探究类试题由实验现象反推金属活动性强弱；应用类试题（滤渣滤液）先判断反应能否发生、反应先后顺序，再结合试剂用量推导滤渣和滤液成分，最后验证推导结果是否符合题干现象，规范书写结论或化学方程式。
技法01 金属活动性顺序的探究及应用
流程建模
技法清单
1. 金属活动性顺序：
K Ca Na Al Sn Pb (H) Ag Pt Au
金属活动性顺序由 逐渐
2. 金属活动性顺序的应用：
（1）金属的位置越靠前，它的活动性就 。（前强后弱）
（2）只有位于氢之前的金属才能置换出 和 中的氢。（氢前换氢）
（3）只有位于 的金属能把位于 的金属从它们的化合物溶液中置换出来。（强置换弱）
答题要点
1.注意多金属/盐溶液体系反应先后的顺序，如Fe、Cu加入AgNO3溶液，需先判断Fe先与AgNO3反应，Fe完全反应后Cu再反应，答题时不可直接认为两者同时反应，且需结合试剂用量判断滤渣滤液中是否有未反应的金属/盐。
技法02 金属的化学性质及实验探究
流程建模
第一步，细审题 圈画题干关键信息，标注探究目的、所用金属、试剂、实验装置与操作步骤、实验现象及问题指向，明确实验探究的核心问题与已知条件。
第二步，明原理 紧扣金属三大核心化学性质：①与氧气反应；②与酸（稀盐酸 / 稀硫酸）反应；③与盐溶液反应；同时明确实验探究的控制变量原则，以及反应伴随的现象与物质变化的对应关系。
第三步，推结果 结合审题信息和核心原理分步推导：性质验证类，由实验现象对应金属化学性质，书写规范的化学方程式并标注反应类型；现象分析类，从金属活泼性、反应条件、试剂浓度等角度解释现象差异；方案评价与改进类，先判断方案是否遵循控制变量、是否能达到探究目的，再针对缺陷提出改进措施，最后总结实验结论，确保结论与实验现象、原理一致，表述科学准确。
技法清单
1. 金属的化学性质
（1）金属与氧气反应（金属＋氧气→金属氧化物）
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，但高温时能与氧气反应 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
（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
（3）金属与盐反应（金属＋盐→ 新盐＋新金属）
金属 盐溶液 反应现象 反应的化学方程式
铁 硫酸铜溶液 铁表面 ，溶液
铜 硝酸银溶液 铜丝表面 物质生成，溶液
答题要点
1.实验现象描述要具体且对应，需从 “固体、溶液、气体” 三方面作答：如Zn与稀硫酸反应写 “锌片逐渐溶解，有气泡产生”，Cu与AgNO3溶液反应写 “铜片表面析出银白色固体，溶液由无色逐渐变为蓝色”；对比实验需分别描述各组现象，为后续推导结论提供依据。
2.滤渣滤液分析分步推导，先判断反应先后顺序（活动性强的金属先反应），再结合试剂 “足量/过量/少量” 推导成分，推导后需验证结论，确保滤渣与滤液中物质不发生反应；表述成分时需写具体物质名称/化学式。
技法03 铁的冶炼
流程建模
第一步，细审题 圈画题干关键信息，标注试题类型、炼铁原料、实验装置部件、已知数据及问题指向，明确核心考查要求。
第二步，明原理 紧扣工业炼铁和实验室炼铁的核心原理，核心反应为一氧化碳还原铁的氧化物；同时掌握炼铁辅助原理，以及实验操作原则，明晰尾气处理、装置除杂的作用原理。
第三步，推结果 结合审题信息和核心原理分步推导：方程式书写类，根据矿石种类确定反应物，标注高温条件，配平并书写规范化学方程式；装置 / 操作分析类，结合原理解释装置作用、操作顺序的原因；工艺流程类，梳理各步骤转化关系，判断滤渣/滤液成分；计算类，根据化学方程式，以纯铁质量为已知量，利用相对原子质量计算矿石纯度、CO用量等，验算数据确保准确，最后按题干要求规范表述结论或计算结果。
技法清单
1．铁的冶炼
（1）实验装置：
（2）实验现象：红棕色粉末逐渐变成 ，澄清石灰水 ，点燃尾气，燃烧产生 。
（3）有关化学方程式：
①酒精喷灯处：
②试管中：
③点燃处理尾气：
（4）注意事项：
①实验时先通入一氧化碳气体，目的是 ，防止 。
②红棕色粉末完全变黑后，应先 ，继续 ，目的是防止 ，也能防止 。
3．工业炼铁
（1）主要设备： 。
（2）原料：铁矿石、 、 和空气。
（3）主要原理：
①从高炉下方通入热空气，焦炭燃烧：
②生成的二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳气体：
③一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁：
（4）产品： 。
答题要点
1.实验装置部件作答忌模糊，描述装置作用时，需结合炼铁原理具体说明，如硬质玻璃管是发生CO还原铁的氧化物的反应容器，澄清石灰水是检验反应生成的CO2，酒精灯（点燃尾气）是处理未反应的CO，不可仅说 “该装置用于反应”“检验气体” 等模糊表述。
2.相关计算抓 “纯量” 核心，炼铁计算需先将矿石质量、产品中铁的质量等换算为纯净物质量（纯铁、纯铁的氧化物），再根据化学方程式列比例式计算；注意计算结果的单位、有效数字，验算比例关系，避免直接用混合物质量计算导致错误。
技法04 铁的生锈与防护
流程建模
第一步，细审题 圈画题干关键信息，标注试题类型、实验装置、题干给出的防锈实例、问题指向，明确实验变量和核心考查要求，排除无关信息。
第二步，明原理 紧扣铁生锈的核心原理：铁的锈蚀是铁与氧气、水共同作用的缓慢氧化反应，盐溶液、酸等会加速铁的锈蚀；铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O，疏松多孔易吸水，会加剧内部铁的腐蚀。同时掌握防锈的核心思路：破坏铁生锈的条件，即隔绝氧气、隔绝水、改变金属内部结构，明确探究实验的控制变量原则。
第三步，推结果 结合审题信息和核心原理分步推导：条件探究类，根据实验组的变量差异和实验现象，推导铁生锈的必要条件，验证单一条件是否能导致生锈；原因分析类，结合场景判断是否同时存在氧气和水，是否有加速锈蚀的因素，逐一解释锈蚀原因；防护设计/评价类，先判断方案是否有效破坏生锈条件，再结合实际场景设计简便、实用的防锈措施，或指出原有方案的缺陷并改进；最后按题干要求规范表述结论，确保措施、分析与铁生锈的原理一致。
技法清单
1．铁锈蚀的主要因素
（1）铁跟 和 接触。
（2）在酸溶液或氯化钠溶液环境中，会 。
2．铁锈的成分
主要成分为Fe2O3·xH2O，颜色为 ，是一种 的物质，成分复杂，空气中的氧气和水分能穿过铁锈的空隙，不断向内层渗透，持续与铁反应，直至铁 。
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在钢铁表面 ：喷漆、涂油、镀一层金属（镀锌、镀铬等）、在钢铁制品表面烧涂搪瓷等。
③改变内部结构，制成耐腐蚀的 ，如不锈钢。
答题要点
1.设计或回答防锈措施，需贴合实际场景且紧扣 “破坏生锈条件” 的核心，分隔绝氧气（喷漆、涂油、电镀）、隔绝水（保持干燥、放置干燥剂）、改变金属结构（制成不锈钢）三类作答，避免写脱离场景的无效措施，如自行车链条防锈不可答 “喷漆”。
技法01 金属活动性顺序的探究及应用
母题精讲
1.（2025·陕西卷）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）。
思维解析
【答案】（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
（2）硫酸亚铁（FeSO4）溶液（或氯化亚铁FeCl2溶液、硝酸亚铁Fe(NO3)2溶液，任选其一即可）
【第一步 细审题】结合配图精准圈画关键信息：
甲实验：铜片、锌片分别放入稀硫酸中，目的是验证铜、锌的金属活动性顺序，问题 (1) 要求写出发生反应的化学方程式。
乙实验：铝片、铜片分别放入溶液 X中，目的是验证铝、铁、铜三种金属的活动性顺序，问题 (2) 要求写出一种符合要求的溶液 X。
【第二步 明原理】紧扣金属活动性顺序核心规则：
金属活动性顺序：Al＞Fe＞（H）＞Cu
核心原理：
氢前金属能与稀酸（稀硫酸、稀盐酸）反应生成氢气，氢后金属不反应；
排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来（K、Ca、Na 除外）；
验证三种金属活动性的经典方法：两金夹一盐（用活动性居中金属的盐溶液，与另外两种金属反应，通过现象区分）。
【第三步 推结果】（1）甲实验化学方程式推导：
甲实验中，锌是氢前金属，能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气；铜是氢后金属，不与稀硫酸反应，因此发生反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
（2）乙实验溶液 X 的推导：
乙实验需验证Al＞Fe＞Cu，且仅用铝片、铜片两种金属，因此必须选择活动性居中的铁的盐溶液（两金夹一盐）：
铝片能置换出铁盐中的铁，说明Al＞Fe；
铜片不能置换出铁盐中的铁，说明Fe＞Cu；
由此可完整验证的活动性顺序Al＞Fe＞Cu。
符合要求的溶液X可以是：硫酸亚铁（FeSO4）溶液（或氯化亚铁FeCl2溶液、硝酸亚铁Fe(NO3)2溶液，任选其一即可）。
最终标准答案（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
（2）硫酸亚铁（FeSO4）溶液（或氯化亚铁FeCl2溶液、硝酸亚铁Fe(NO3)2溶液，任选其一即可）。
变式应用
1.变考法（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.变情境（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________。
技法02 金属的化学性质及实验探究
1.（2025广东卷）用思维导图对常温或点燃条件下能与物质M发生反应的物质进行归纳整理，如图，则M可能是
A．碳 B．铁 C．氧化铜 D．碳酸钙
思维解析
【答案】B
【第一步 细审题】圈画题干与图像关键信息：
图像结构：物质 M 位于中心，周围有氧气、潮湿空气、硫酸铜溶液、稀盐酸四种分支，代表 M 能与这四种物质发生反应。
题干条件：反应条件为 “常温或点燃”。
选项：A. 碳、B. 铁、C. 氧化铜、D. 碳酸钙。
核心要求：找出符合 “能与氧气、潮湿空气、硫酸铜溶液、稀盐酸均反应” 的物质。
【第二步 明原理】紧扣金属及化合物的化学性质规律：
氧气反应：碳常温下不与氧气反应，需点燃/高温；活泼金属（如Fe）常温下可与氧气缓慢氧化，点燃时剧烈反应。
潮湿空气反应：铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀生成铁锈；碳、氧化铜、碳酸钙均不与潮湿空气反应。
硫酸铜溶液反应：与活泼金属（Fe）发生置换反应生成铜和亚铁盐；碳、氧化铜、碳酸钙均不与盐溶液反应。
稀盐酸反应：与活泼金属（Fe）反应生成盐和氢气；与碳酸钙反应生成盐、水和二氧化碳；与氧化铜反应生成盐和水；不与碳反应。
【第三步 推结果】逐一验证选项是否满足 “四反应”：
A、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，碳与潮湿空气、硫酸铜溶液、稀盐酸不反应，不符合题意；
B、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，铁在潮湿空气中会锈蚀生成铁锈，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，符合题意；
C、氧化铜与氧气、潮湿空气、硫酸铜溶液不反应，氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水，不符合题意；
D、碳酸钙与氧气、潮湿空气、硫酸铜溶液不反应，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，不符合题意。
故选B。
变式应用
1.变考法（2025·江苏常州·中考真题）如图所示进行对比实验(装置气密性良好)，两侧均加入5g质量分数为7.3%的稀盐酸。下列说法正确的是
A．反应过程中右侧小试管内更剧烈
B．恢复至室温后左侧气球体积较大
C．反应过程中左侧红墨水上升更快
D．反应结束后两边金属均完全消失
2.变情境（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
技法03 铁的冶炼
1.（2025·四川卷）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
思维解析
【答案】C
【第一步 细审题】圈画题干与装置的关键信息：
实验目的：实验室用CO还原氧化铁，模拟工业炼铁。
装置结构：硬质玻璃管中盛放氧化铁，通入CO，用酒精喷灯加热；右侧连接盛有澄清石灰水的试管，末端用酒精灯点燃尾气。
核心要求：选出说法错误的选项。
已知条件：反应条件为高温，反应物为CO和Fe2O3，生成物为Fe和CO2。
【第二步 明原理】紧扣实验室炼铁的核心原理与实验规范：
反应原理：一氧化碳在高温下还原氧化铁，化学方程式为Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO2，该反应必须配平，条件为高温。
产物检验：CO2能使澄清石灰水变浑浊，因此澄清石灰水可检验生成的CO2。
尾气处理：CO有毒，直接排放会污染空气，因此需点燃（或收集）尾气，将CO转化为无毒的CO2。
产物性质：反应生成的铁粉（黑色固体）具有磁性，能被磁铁吸引。
【第三步 推结果】逐一分析每个选项：
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加反应的CO，CO有毒，是空气污染物。将尾气点燃，将有毒的CO转化成无毒的CO2，可防止污染空气。此选项正确；
C、化学方程式没有配平，正确的化学方程式为：Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO2。此选项错误；
D、实验得到的固体产物是铁，能被磁铁吸引。此选项正确。故选C。
变式应用
1.变情境（2025·湖南长沙·中考真题）“双碳”背景下，“以氢减碳”的氢冶金成为优化能源结构、实现绿色低碳的有效途径之一。下图是我国某工厂设计的高炉低碳冶炼关键技术与工艺。
（1）固化利用能减少的排放，防止________效应的进一步增强。
（2）电解水制氢气的化学方程式为________。
（3）“富氧空气喷吹”有利于高炉炼铁的主要原因是________。
2.变考法（2025·江苏宿迁·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)？
技法04 铁的生锈与防护
1.（2025·上海卷）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___________。
思维解析
【答案】（1） 铁钉未生锈
（2）
（3）生成四氧化三铁要求严格，必须高温，环境干燥
（4）制成不锈钢、出厂前在铁表面形成致密的四氧化三铁
【第一步 细审题】圈画题干与装置的关键信息：
实验目的：探究铁钉生锈的条件，验证铁生锈与氧气、水有关。
已知实验装置：
第一个实验中铁和氧气、水共同接触，会生锈，第二个实验中铁只和氧气接触，不会生锈，对比可知铁生锈需要与水接触，则第一个实验和第三个实验对比可探究铁生锈需要与氧气接触，则第三个实验中，铁只和水接触。
问题拆解：
(1) 补全实验装置、填写表格空白；
(2) 书写铁在空气中加热生成四氧化三铁的化学方程式；
(3) 对比四氧化三铁与氧化铁（铁锈）的生成条件差异；
(4) 写出铁制品的防锈方法。
【第二步 明原理】紧扣铁生锈的核心原理与相关化学性质：
(1) 铁生锈的条件：铁与氧气、水同时接触发生缓慢氧化，铁锈主要成分为，疏松多孔会加速锈蚀；缺一条件则不生锈。
(2) 铁的氧化反应：
常温、潮湿环境：缓慢氧化生成氧化铁（铁锈）；
高温/点燃条件：剧烈氧化生成四氧化三铁。
(3) 防锈原理：破坏铁生锈的条件，即隔绝氧气、隔绝水，或改变金属内部结构。
【第三步 推结果】(1)补全实验表格：
画出正确的图：将铁钉浸没在蒸馏水中，在水面上放一层植物油，铁只和水接触，作为对照组。
表格空白填写：铁钉未生锈。
(2) 化学方程式书写：
铁在空气中加热（点燃）生成四氧化三铁，配平并标注条件：。
(3) 生成条件的区别
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不同，生成四氧化三铁要求严格，必须高温，环境干燥，而铁锈的生成需要常温下同时接触水和氧气。
(4) 防铁锈的方法
围绕 “隔绝氧气、隔绝水、改变结构” 三类作答，任选常见方法：
①涂油、刷漆、电镀等，隔绝氧气和水；
②保持铁制品表面干燥洁净；
③制成不锈钢等合金，改变内部结构（合理即可）。
变式应用
1.变考法（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
2.变情境（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)。
巩固提升
1．（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”
2．（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
3．（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
4．（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______。
5．（2025·山东烟台·中考真题）国家非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜，炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序，上万次捶打。兴趣小组以“章丘铁锅”为主题进行项目式学习。
任务一：认识铁料的来源
（1）自然界中的铁。因为铁的化学性质________，所以自然界中的铁元素大多以________形式存在。
（2）炼铁。工业炼铁常用热还原法。一氧化碳在高温条件下还原氧化铁的化学方程式是________。
任务二：认识铁锅的制作
（3）裁料。在钢板上划线，沿线切出锅胚。传统工艺常用一种蓝色溶液划线，划线处会出现红色物质，该蓝色溶液可能是________（写一种物质）溶液。
（4）锻打。铁锅坯锻打成型，是利用铁具有________（性质）。
（5）淬火。将锻打好的铁锅加热，然后伸入到冷水中，铁在高温下与水蒸气反应生成一层致密的四氧化三铁，铁锅的硬度和耐磨性会显著增强，另外还生成一种气体单质。该反应的化学方程式是_________。
（6）防锈。在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀，其原理是________。
6．（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______。
7．（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。
冲刺突破
1．（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
2．（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+
3．（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
4．（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
5．（2025·山东德州·中考真题）常温下，均能与稀硫酸反应。兴趣小组的同学提出问题：二者混合后与稀硫酸反应的先后顺序受哪些因素影响？同学们设计实验方案进行如下探究。
提示：铁与氧化铜在溶液中不反应。
【实验探究一】铁和氧化铜用量的差异对反应先后顺序的影响
实验方案：向两份不同比例的混合粉末中，分别加入足量等体积、溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，不断搅拌，观察实验现象。
实验记录：
实验序号 铁粉质量／g 氧化铜质量／g 9.8%的稀硫酸 实验现象
① 0.56 1.6 足量 立即出现红色固体，无气泡产生，充分反应后上层清液呈蓝色。
② 1.68 1.6 足量 立即出现红色固体，红色固体不再增加后，产生大量气泡，充分反应后上层清液呈浅绿色。
【分析与结论】
（1）实验中均生成红色固体，相关反应的化学方程式为______；______。
（2）以上实验，铁、氧化铜两种物质中，先与稀硫酸发生反应的是______。
（3）结论：在一定条件下，铁粉和氧化铜用量的差异______（填“是”或“否”）会影响二者与稀硫酸反应的顺序。
【实验探究二】硫酸浓度对反应先后顺序的影响
实验方案：向两份相同比例的混合粉末中，分别加入足量等体积、溶质质量分数不同的稀硫酸，不断搅拌，观察实验现象。
实验记录：
实验序号 铁粉质量／g 氧化铜质量／g 稀硫酸浓度 实验现象
③ 1.12 1.6 18.6% 立即出现红色固体，无气泡产生，充分反应后上层清液呈浅绿色。
④ 1.12 1.6 23.7% 立即出现红色固体的同时产生大量气泡，充分反应后上层清液呈浅蓝色。
【分析与结论】
（4）实验④中产生大量气泡，该气体为______。
（5）对比实验③和实验④，增大硫酸浓度会促进______与硫酸的反应。
（6）增大硫酸浓度会影响红色固体的质量。两个实验中，红色固体质量的大小关系是：实验③_________实验④（填“大于”或“小于”）。
结论：硫酸浓度对铁、氧化铜与稀硫酸反应的顺序有一定影响。
6．（2025·宁夏·中考真题）同学们在实验室帮助老师清理实验用品时，发现了表面有污渍的铝片、铜片以及有锈迹的铁片，于是对这三种废旧金属展开了一系列探究活动。
【实验准备】除去金属表面污渍及锈迹
物理方法：
（1）用________的方法除去铝片、铜片表面污渍；
化学方法：
（2）写出除去铁片表面铁锈（主要成分为氧化铁）的化学方程式___________。
活动一：比较硬度
（3）运用所学方法，设计实验比较铁片和铝片的硬度（简明写出实验操作及现象）_______，得出铁的硬度大于铝。
活动二：制作书签
利用处理后的金属片制作书签，三种金属片依次按照如图所示过程进行操作（石蜡不与所滴加试剂反应）。
在“化学反应显画”的操作中，需沿图案凹槽滴入试剂，通过化学反应显现图案。
（4）滴入的试剂是稀硫酸，则______的金属片表面没有显现图案。
（5）滴入的试剂是_________溶液，则三种金属片上均可显现图案。
【交流反思】
（6）上述操作中没有验证出Al、Fe的金属活动性顺序，请你设计实验进行验证______（写出一组试剂即可）。
【活动总结】此次活动利用废旧金属制作了书签，还验证了Al、Fe、Cu的金属活动性顺序。
活动三：保护金属
金属的锈蚀带来了损失，保护金属、防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要课题。同学们以铁生锈为例展开探究。
【提出问题】铁生锈需要哪些条件？
【进行实验】取处理后的铁片，按如图所示进行实验。
【实验现象】放置一周后，可观察到__________。
【实验结论】得出铁生锈的条件，并建构了铁生锈条件的认知模型，如图所示。
【交流表达】
（7）防止铁质书签生锈的方法是___________（写一种即可）。
（8）保护金属资源除防止金属锈蚀外，请你再提出一条合理化建议_________。
【拓展延伸】
（9）金属的锈蚀会造成损失，但利用其原理也会为人类服务，如食品包装袋中的脱氧剂（主要成分为铁粉），就是利用铁生锈的原理对食品进行保鲜。由此，对你的启示是_______。
7．（2025·江苏南京·中考真题）金属及其化合物具有广泛的用途。
（1）南京金箔锻制技艺是国家级非物质文化遗产，金可以加工成金箔，说明金具有良好的___________性。
（2）为防止铁制品锈蚀，可将铁制品在空气中进行高温处理，使其表面形成致密的四氧化三铁薄膜。写出该反应的化学方程式：___________。
“天宫”空间站的热防护罩使用了铌合金，一种用铌铁矿石(主要成分为FeNb2O6)制备铌(Nb)的主要工艺流程示意图如下：
（3）FeNb2O6中铌为+5价，则铁元素的化合价为___________。
（4）在还原炉1中，铌铁矿粉从上方投入，而H2从下方鼓入，其目的是___________。
（5）在还原炉2中，Al与富铌铁渣中的Nb2O5在高温下发生置换反应，写出该反应的化学方程式：___________。
（6）铜和铁是人类很早就开始使用的金属。现有铁丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸，请从中选择合适试剂，设计实验比较铁、铜的金属活动性并完成实验报告。
实验内容 现象 结论
___________ ___________ 铁的金属活动性比铜强
8．（2025·四川南充·中考真题）请回答下列问题。
（1）实验室常用下图装置来制取气体。
①在用B 装置制取CO2 的实验中，仪器m的作用是________ X 。选择正确的 装置制取并收集一瓶干燥的CO2气体，其接口的连接顺序是________ （填序号）。
②实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷，应选择的发生装置是__________ （填序号）。
（2）小明家铁质水龙头严重锈蚀，在重新购置时，五金店老板建议他选不易生锈的镀铬水 龙头。想到金属活动性顺序表中没有铬这种金属，小明和同学们做了如下探究：
【探究目的】比较铬与铁、铜的金属活动性强弱。
【提出猜想1】依据铬不易生锈，猜想两种金属的活动性： Cu>Cr。
【进行实验】有以下试剂可供选择：铜片、铬片、FeSO4溶液、稀硫酸、AgNO3溶液。
操作步骤 实验现象 实验结论
取大小相同的金属铬片和铜片，打磨后 分别放入2支试管中，再分别加入等浓 度等体积的________ （选填一种试剂）。 铬片表面有气泡冒出，溶液变 成蓝色；铜片无明显现象。 猜想1错误
【提出猜想2】铬不易生锈，铁易生锈，猜想两种金属的活动性：Fe___Cr（填“<”或“>”）。
【进行实验】将打磨后的铁片放入蓝色CrSO4溶液中，未观察到明显现象。
【得出结论】猜想2错误。
【探究结果】综合以上信息，三种金属的活动性顺序为Cr>Fe>Cu。
【实验与评价】小乙同学只选用3种试剂进行实验，也得出与小明相同的结论。小乙同学 所选的试剂的组合可能是 ________。（限选试剂：铁片、铜片、铬片（银白色）、FeSO4溶液、CuSO4溶液 、CrSO4溶液（蓝色）、稀硫酸）
【反思交流】
a. 小明同学疑惑：铬的金属活动性比铁强，为什么镀铬水龙头不易生锈呢 小乙想到了 铝制品耐腐蚀的原理，认为金属铬不易生锈的原因可能是________。
b.实验室常用稀盐酸去除铁制品表面的铁锈，该反应的化学方程式为________。
c.我们应该保持对物质世界的好奇心，养成注重实证、严谨求实的科学态度。
【拓展应用】除考虑美观和成本因素外，根据水龙头的使用特点，铁质水龙头上镀铬主要是利用了铬的抗腐蚀性好和________。
9．（2025·江苏无锡·中考真题）金属资源的循环利用可推动人类社会可持续发展。
I.铁的存在与冶炼
（1）FeCO3在自然环境中能发生变化，反应之一为：4FeCO3+O2=2R+4CO2，R的化学式为_______。
（2）菱铁矿、磁铁矿和赤铁矿都可用于炼铁。写出高温条件下CO与磁铁矿炼铁反应的化学方程式：_______。
II.铁的腐蚀与防护
铁在不同含水量、含氧量环境下会形成黄锈[Fe(OH)3]、红锈(Fe2O3·nH2O)、棕锈(Fe2O3)和黑锈(Fe3O4)等不同的锈。
（3）结合图和图信息，铁形成黄锈的环境条件是_______。铁形成黄锈时，铁元素的化合价_______(填“升高”或“降低”)。
（4）“烤蓝”的原理是在铁表面形成一层致密的四氧化三铁，其作用是_______。
III.铁的再生与利用
由废铁(主要成分是Fe、Fe2O3)回收利用制铁红(Fe2O3)的过程如下：
（5）“酸浸”时加入过量的稀硫酸，X溶液中含有的金属阳离子有：_______。“沉铁①“时将Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3，可使用的试剂是_______。“还原“时向X溶液中加铁，铁的作用是：①将Fe2(SO4)3转变为FeSO4；②_______。
（6）下列叙述正确的是_______(填序号)。
a.铁在自然界中主要以化合物形式存在
b.铁系食品脱氧剂中的铁粉可吸收包装袋中的氧气和水
c.铁和铁的化合物在一定条件下的相互转化体现了物质的多样性
10．（2025·江苏镇江·中考真题）实验探究金属与溶液的反应。
实验一：进行如图1实验，铁丝表面出现红色固体且产生气泡，溶液的pH变化曲线如图2所示。
（1）生成红色固体的化学方程式为___________。
（2）由pH变化曲线获得信息：
①反应过程中溶液酸性___________(填“增强”或“减弱”)。
②铁与溶液中的___________(填离子符号)反应生成了。
（3）抽出附有红色固体的铁丝，静置，液面处逐渐出现红褐色固体，溶液pH明显下降，用化学方程式解释原因___________。
实验二：将光亮镁条插入溶液，镁条逐渐溶解，产生___________(填现象)，生成红色固体和蓝绿色沉淀。充分反应，过滤、洗涤，低温干燥得固体样品。
资料：①实验二中铜元素转化为、和(碱式硫酸铜)。
②68℃时，发生分解。不溶于水，能溶于酸，300℃左右分解生成铜的氧化物和气体。
（4）取10.36 g样品进行实验：
①控制温度68℃充分加热，将生成气体用足量浓硫酸吸收，测得浓硫酸增重0.72 g。样品中的质量为___________g。
②加热至更高温度，固体完全变成黑色后称得质量为8.00 g。
（5）另取10.36 g样品，溶于足量稀盐酸，分离得1.28 g红色固体；再向剩余溶液中加入过量溶液，得4.66 g沉淀。该碱式硫酸铜的化学式为___________。
答案和解析
技法01 金属活动性顺序的探究及应用
流程建模
第一步，细审题 圈画题干关键信息，标注已知金属种类、所加试剂、反应条件、实验现象及问题指向，排除无关信息，明确探究或应用的核心问题。
第二步，明原理 紧扣金属活动性顺序表核心原理：排在氢前的金属能与酸反应生成氢气，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来（钾钙钠除外）；若多种金属与一种盐溶液反应，活动性强的金属先反应，多种盐溶液与一种金属反应，活动性弱的金属的盐溶液先反应。
第三步，推结果 结合审题信息和核心原理，分步推导：探究类试题由实验现象反推金属活动性强弱；应用类试题（滤渣滤液）先判断反应能否发生、反应先后顺序，再结合试剂用量推导滤渣和滤液成分，最后验证推导结果是否符合题干现象，规范书写结论或化学方程式。
技法清单
1. 金属活动性顺序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性顺序由强逐渐减弱
2. 金属活动性顺序的应用：
（1）金属的位置越靠前，它的活动性就越强。（前强后弱）
（2）只有位于氢之前的金属才能置换出盐酸和稀硫酸中的氢。（氢前换氢）
（3）只有位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来。（强置换弱）
答题要点
1.注意多金属/盐溶液体系反应先后的顺序，如Fe、Cu加入AgNO3溶液，需先判断Fe先与AgNO3反应，Fe完全反应后Cu再反应，答题时不可直接认为两者同时反应，且需结合试剂用量判断滤渣滤液中是否有未反应的金属/盐。
技法02 金属的化学性质及实验探究
流程建模
第一步，细审题 圈画题干关键信息，标注探究目的、所用金属、试剂、实验装置与操作步骤、实验现象及问题指向，明确实验探究的核心问题与已知条件。
第二步，明原理 紧扣金属三大核心化学性质：①与氧气反应；②与酸（稀盐酸 / 稀硫酸）反应；③与盐溶液反应；同时明确实验探究的控制变量原则，以及反应伴随的现象与物质变化的对应关系。
第三步，推结果 结合审题信息和核心原理分步推导：性质验证类，由实验现象对应金属化学性质，书写规范的化学方程式并标注反应类型；现象分析类，从金属活泼性、反应条件、试剂浓度等角度解释现象差异；方案评价与改进类，先判断方案是否遵循控制变量、是否能达到探究目的，再针对缺陷提出改进措施，最后总结实验结论，确保结论与实验现象、原理一致，表述科学准确。
技法清单
2. 金属的化学性质
（1）金属与氧气反应（金属＋氧气→金属氧化物）
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，但高温时能与氧气反应 在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 3Fe＋2O2 点燃 Fe3O4
铜 红色的铜片加热后变黑 2Cu+O2 2CuO
金 “真金不怕火炼”说明即使在高温时金也不与氧气反应
（3）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
（3）金属与盐反应（金属＋盐→ 新盐＋新金属）
金属 盐溶液 反应现象 反应的化学方程式
铁 硫酸铜溶液 铁表面覆盖一层紫红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe＋CuSO4 == FeSO4＋Cu
铜 硝酸银溶液 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
答题要点
1.实验现象描述要具体且对应，需从 “固体、溶液、气体” 三方面作答：如Zn与稀硫酸反应写 “锌片逐渐溶解，有气泡产生”，Cu与AgNO3溶液反应写 “铜片表面析出银白色固体，溶液由无色逐渐变为蓝色”；对比实验需分别描述各组现象，为后续推导结论提供依据。
2.滤渣滤液分析分步推导，先判断反应先后顺序（活动性强的金属先反应），再结合试剂 “足量/过量/少量” 推导成分，推导后需验证结论，确保滤渣与滤液中物质不发生反应；表述成分时需写具体物质名称/化学式。
技法03 铁的冶炼
流程建模
第一步，细审题 圈画题干关键信息，标注试题类型、炼铁原料、实验装置部件、已知数据及问题指向，明确核心考查要求。
第二步，明原理 紧扣工业炼铁和实验室炼铁的核心原理，核心反应为一氧化碳还原铁的氧化物；同时掌握炼铁辅助原理，以及实验操作原则，明晰尾气处理、装置除杂的作用原理。
第三步，推结果 结合审题信息和核心原理分步推导：方程式书写类，根据矿石种类确定反应物，标注高温条件，配平并书写规范化学方程式；装置 / 操作分析类，结合原理解释装置作用、操作顺序的原因；工艺流程类，梳理各步骤转化关系，判断滤渣/滤液成分；计算类，根据化学方程式，以纯铁质量为已知量，利用相对原子质量计算矿石纯度、CO用量等，验算数据确保准确，最后按题干要求规范表述结论或计算结果。
技法清单
1．铁的冶炼
（1）实验装置：
（2）实验现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，点燃尾气，燃烧产生蓝色火焰。
（3）有关化学方程式：
①酒精喷灯处：Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO2
②试管中：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
③点燃处理尾气：2CO＋O2 点燃 2CO2
（4）注意事项：
①实验时先通入一氧化碳气体，目的是排出装置内的空气，防止一氧化碳中混有空气，加热时发生爆炸。
②红棕色粉末完全变黑后，应先撤走酒精喷灯，继续通一氧化碳到装置冷却，目的是防止生成的热的铁被空气中的氧气氧化，也能防止试管中的澄清石灰水倒吸导致玻璃管炸裂。
3．工业炼铁
（5）主要设备：高炉。
（6）原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气。
（7）主要原理：
①从高炉下方通入热空气，焦炭燃烧：C＋O2 高温 CO2
②生成的二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳气体：C+CO2 高温 2CO
③一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁：Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO2
（8）产品：生铁。
答题要点
1.实验装置部件作答忌模糊，描述装置作用时，需结合炼铁原理具体说明，如硬质玻璃管是发生CO还原铁的氧化物的反应容器，澄清石灰水是检验反应生成的CO2，酒精灯（点燃尾气）是处理未反应的CO，不可仅说 “该装置用于反应”“检验气体” 等模糊表述。
2.相关计算抓 “纯量” 核心，炼铁计算需先将矿石质量、产品中铁的质量等换算为纯净物质量（纯铁、纯铁的氧化物），再根据化学方程式列比例式计算；注意计算结果的单位、有效数字，验算比例关系，避免直接用混合物质量计算导致错误。
技法04 铁的生锈与防护
流程建模
第一步，细审题 圈画题干关键信息，标注试题类型、实验装置、题干给出的防锈实例、问题指向，明确实验变量和核心考查要求，排除无关信息。
第二步，明原理 紧扣铁生锈的核心原理：铁的锈蚀是铁与氧气、水共同作用的缓慢氧化反应，盐溶液、酸等会加速铁的锈蚀；铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O，疏松多孔易吸水，会加剧内部铁的腐蚀。同时掌握防锈的核心思路：破坏铁生锈的条件，即隔绝氧气、隔绝水、改变金属内部结构，明确探究实验的控制变量原则。
第三步，推结果 结合审题信息和核心原理分步推导：条件探究类，根据实验组的变量差异和实验现象，推导铁生锈的必要条件，验证单一条件是否能导致生锈；原因分析类，结合场景判断是否同时存在氧气和水，是否有加速锈蚀的因素，逐一解释锈蚀原因；防护设计/评价类，先判断方案是否有效破坏生锈条件，再结合实际场景设计简便、实用的防锈措施，或指出原有方案的缺陷并改进；最后按题干要求规范表述结论，确保措施、分析与铁生锈的原理一致。
技法清单
2．铁锈蚀的主要因素
（1）铁跟水和氧气（或空气）接触。
（2）在酸溶液或氯化钠溶液环境中，会加快铁锈蚀的速率。
2．铁锈的成分
主要成分为Fe2O3·xH2O，颜色为红色，是一种疏松多孔的物质，成分复杂，空气中的氧气和水分能穿过铁锈的空隙，不断向内层渗透，持续与铁反应，直至铁被完全锈蚀。
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在钢铁表面覆盖保护膜：喷漆、涂油、镀一层金属（镀锌、镀铬等）、在钢铁制品表面烧涂搪瓷等。
③改变内部结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢。
答题要点
1.设计或回答防锈措施，需贴合实际场景且紧扣 “破坏生锈条件” 的核心，分隔绝氧气（喷漆、涂油、电镀）、隔绝水（保持干燥、放置干燥剂）、改变金属结构（制成不锈钢）三类作答，避免写脱离场景的无效措施，如自行车链条防锈不可答 “喷漆”。
技法01 金属活动性顺序的探究及应用
母题精讲
1.（2025·陕西卷）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）。
思维解析
【答案】（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
（2）硫酸亚铁（FeSO4）溶液（或氯化亚铁FeCl2溶液、硝酸亚铁Fe(NO3)2溶液，任选其一即可）
【第一步 细审题】结合配图精准圈画关键信息：
甲实验：铜片、锌片分别放入稀硫酸中，目的是验证铜、锌的金属活动性顺序，问题 (1) 要求写出发生反应的化学方程式。
乙实验：铝片、铜片分别放入溶液 X中，目的是验证铝、铁、铜三种金属的活动性顺序，问题 (2) 要求写出一种符合要求的溶液 X。
【第二步 明原理】紧扣金属活动性顺序核心规则：
金属活动性顺序：Al＞Fe＞（H）＞Cu
核心原理：
氢前金属能与稀酸（稀硫酸、稀盐酸）反应生成氢气，氢后金属不反应；
排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来（K、Ca、Na 除外）；
验证三种金属活动性的经典方法：两金夹一盐（用活动性居中金属的盐溶液，与另外两种金属反应，通过现象区分）。
【第三步 推结果】（1）甲实验化学方程式推导：
甲实验中，锌是氢前金属，能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气；铜是氢后金属，不与稀硫酸反应，因此发生反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
（2）乙实验溶液 X 的推导：
乙实验需验证Al＞Fe＞Cu，且仅用铝片、铜片两种金属，因此必须选择活动性居中的铁的盐溶液（两金夹一盐）：
铝片能置换出铁盐中的铁，说明Al＞Fe；
铜片不能置换出铁盐中的铁，说明Fe＞Cu；
由此可完整验证的活动性顺序Al＞Fe＞Cu。
符合要求的溶液X可以是：硫酸亚铁（FeSO4）溶液（或氯化亚铁FeCl2溶液、硝酸亚铁Fe(NO3)2溶液，任选其一即可）。
最终标准答案（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
（2）硫酸亚铁（FeSO4）溶液（或氯化亚铁FeCl2溶液、硝酸亚铁Fe(NO3)2溶液，任选其一即可）。
变式应用
1.变考法（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。
2.变情境（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。
技法02 金属的化学性质及实验探究
1.（2025广东卷）用思维导图对常温或点燃条件下能与物质M发生反应的物质进行归纳整理，如图，则M可能是
A．碳 B．铁 C．氧化铜 D．碳酸钙
思维解析
【答案】B
【第一步 细审题】圈画题干与图像关键信息：
图像结构：物质 M 位于中心，周围有氧气、潮湿空气、硫酸铜溶液、稀盐酸四种分支，代表 M 能与这四种物质发生反应。
题干条件：反应条件为 “常温或点燃”。
选项：A. 碳、B. 铁、C. 氧化铜、D. 碳酸钙。
核心要求：找出符合 “能与氧气、潮湿空气、硫酸铜溶液、稀盐酸均反应” 的物质。
【第二步 明原理】紧扣金属及化合物的化学性质规律：
氧气反应：碳常温下不与氧气反应，需点燃/高温；活泼金属（如Fe）常温下可与氧气缓慢氧化，点燃时剧烈反应。
潮湿空气反应：铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀生成铁锈；碳、氧化铜、碳酸钙均不与潮湿空气反应。
硫酸铜溶液反应：与活泼金属（Fe）发生置换反应生成铜和亚铁盐；碳、氧化铜、碳酸钙均不与盐溶液反应。
稀盐酸反应：与活泼金属（Fe）反应生成盐和氢气；与碳酸钙反应生成盐、水和二氧化碳；与氧化铜反应生成盐和水；不与碳反应。
【第三步 推结果】逐一验证选项是否满足 “四反应”：
A、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，碳与潮湿空气、硫酸铜溶液、稀盐酸不反应，不符合题意；
B、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，铁在潮湿空气中会锈蚀生成铁锈，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，符合题意；
C、氧化铜与氧气、潮湿空气、硫酸铜溶液不反应，氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水，不符合题意；
D、碳酸钙与氧气、潮湿空气、硫酸铜溶液不反应，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，不符合题意。
故选B。
变式应用
1.变考法（2025·江苏常州·中考真题）如图所示进行对比实验(装置气密性良好)，两侧均加入5g质量分数为7.3%的稀盐酸。下列说法正确的是
A．反应过程中右侧小试管内更剧烈
B．恢复至室温后左侧气球体积较大
C．反应过程中左侧红墨水上升更快
D．反应结束后两边金属均完全消失
【答案】C
【解析】A、镁比铁活泼，故相同条件下，镁与稀盐酸反应速率更快，反应更剧烈，即反应过程中左侧小试管内更剧烈，不符合题意；
B、0.5g镁完全反应需要氯化氢的质量为：
0.5g铁完全反应需要氯化氢的质量为：
加入的5g质量分数为7.3%的稀盐酸中溶质质量为：，则反应后镁和铁均过量，稀盐酸完全反应，故最后两侧生成氢气的质量相同，则恢复至室温后两侧气球体积相同，不符合题意；
C、镁比铁活泼，故相同条件下，镁与稀盐酸反应速率更快，则左侧压强增大的快，则左侧红墨水上升更快，符合题意；
D、由B的分析可知，反应结束后，镁和铁均过量，故两侧金属均剩余，不符合题意。
故选C。
2.变情境（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。
技法03 铁的冶炼
1.（2025·四川卷）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
思维解析
【答案】C
【第一步 细审题】圈画题干与装置的关键信息：
实验目的：实验室用CO还原氧化铁，模拟工业炼铁。
装置结构：硬质玻璃管中盛放氧化铁，通入CO，用酒精喷灯加热；右侧连接盛有澄清石灰水的试管，末端用酒精灯点燃尾气。
核心要求：选出说法错误的选项。
已知条件：反应条件为高温，反应物为CO和Fe2O3，生成物为Fe和CO2。
【第二步 明原理】紧扣实验室炼铁的核心原理与实验规范：
反应原理：一氧化碳在高温下还原氧化铁，化学方程式为Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO2，该反应必须配平，条件为高温。
产物检验：CO2能使澄清石灰水变浑浊，因此澄清石灰水可检验生成的CO2。
尾气处理：CO有毒，直接排放会污染空气，因此需点燃（或收集）尾气，将CO转化为无毒的CO2。
产物性质：反应生成的铁粉（黑色固体）具有磁性，能被磁铁吸引。
【第三步 推结果】逐一分析每个选项：
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加反应的CO，CO有毒，是空气污染物。将尾气点燃，将有毒的CO转化成无毒的CO2，可防止污染空气。此选项正确；
C、化学方程式没有配平，正确的化学方程式为：Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO2。此选项错误；
D、实验得到的固体产物是铁，能被磁铁吸引。此选项正确。故选C。
变式应用
1.变情境（2025·湖南长沙·中考真题）“双碳”背景下，“以氢减碳”的氢冶金成为优化能源结构、实现绿色低碳的有效途径之一。下图是我国某工厂设计的高炉低碳冶炼关键技术与工艺。
（1）固化利用能减少的排放，防止________效应的进一步增强。
（2）电解水制氢气的化学方程式为________。
（3）“富氧空气喷吹”有利于高炉炼铁的主要原因是________。
【答案】（1）温室
（2）
（3）一方面增大了的浓度，使焦炭等充分燃烧释放更多热量；另一方面高炉内固体与气体能有足够大的接触面，反应更充分
【解析】（1）二氧化碳是导致温室效应的主要气体之一。固化利用能减少的排放，从而防止温室效应进一步增强。
（2）水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为。
（3）燃料燃烧需要氧气，富氧空气中氧气浓度比普通空气高，能使焦炭燃烧更剧烈，释放出更多的热量，从而为高炉炼铁提供充足的能量；另外，还能使高炉内固体与气体能有足够大的接触面，有利于炼铁反应的进行。
2.变考法（2025·江苏宿迁·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)？
【答案】（1）CO
（2）解：设理论上最多能炼出纯铁的质量为x，
解得：x=840t
答：理论上最多能炼出纯铁的质量为840t。
【解析】（1）二氧化碳与焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳（CO），故填：CO；
（2）详见答案。
技法04 铁的生锈与防护
1.（2025·上海卷）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___________。
思维解析
【答案】（1） 铁钉未生锈
（2）
（3）生成四氧化三铁要求严格，必须高温，环境干燥
（4）制成不锈钢、出厂前在铁表面形成致密的四氧化三铁
【第一步 细审题】圈画题干与装置的关键信息：
实验目的：探究铁钉生锈的条件，验证铁生锈与氧气、水有关。
已知实验装置：
第一个实验中铁和氧气、水共同接触，会生锈，第二个实验中铁只和氧气接触，不会生锈，对比可知铁生锈需要与水接触，则第一个实验和第三个实验对比可探究铁生锈需要与氧气接触，则第三个实验中，铁只和水接触。
问题拆解：
(1) 补全实验装置、填写表格空白；
(2) 书写铁在空气中加热生成四氧化三铁的化学方程式；
(3) 对比四氧化三铁与氧化铁（铁锈）的生成条件差异；
(4) 写出铁制品的防锈方法。
【第二步 明原理】紧扣铁生锈的核心原理与相关化学性质：
(1) 铁生锈的条件：铁与氧气、水同时接触发生缓慢氧化，铁锈主要成分为，疏松多孔会加速锈蚀；缺一条件则不生锈。
(2) 铁的氧化反应：
常温、潮湿环境：缓慢氧化生成氧化铁（铁锈）；
高温/点燃条件：剧烈氧化生成四氧化三铁。
(3) 防锈原理：破坏铁生锈的条件，即隔绝氧气、隔绝水，或改变金属内部结构。
【第三步 推结果】(1)补全实验表格：
画出正确的图：将铁钉浸没在蒸馏水中，在水面上放一层植物油，铁只和水接触，作为对照组。
表格空白填写：铁钉未生锈。
(2) 化学方程式书写：
铁在空气中加热（点燃）生成四氧化三铁，配平并标注条件：。
(3) 生成条件的区别
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不同，生成四氧化三铁要求严格，必须高温，环境干燥，而铁锈的生成需要常温下同时接触水和氧气。
(4) 防铁锈的方法
围绕 “隔绝氧气、隔绝水、改变结构” 三类作答，任选常见方法：
①涂油、刷漆、电镀等，隔绝氧气和水；
②保持铁制品表面干燥洁净；
③制成不锈钢等合金，改变内部结构（合理即可）。
变式应用
1.变考法（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
【答案】B
【解析】A、自行车淋雨后表面残留水分，提供生锈所需的水分条件，会加速生锈。因此，这种做法不利于防止金属生锈。故A错误；
B、油漆能形成一层致密的保护层，隔绝铁与氧气和水分的接触，从而有效防止生锈。因此，这种做法有利于防止金属生锈。故B正确；
C、潮湿环境含有大量水分，会促进铁与氧气、水的反应，加速生锈。因此，这种做法不利于防止金属生锈。故C错误；
D、食盐水中的盐分会加速铁的腐蚀，使生锈更快。因此，这种做法不利于防止金属生锈。故D错误；
故选B。
2.变情境（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】（1）b
（2）氧气和水
（3）、
【解析】（1）实验①b处铁钉与氧气和水直接接触，故实验①中铁钉锈蚀最严重的部位是b；
（2）实验①中铁钉与氧气和水接触，生锈；实验②中铁钉与氧气接触，不生锈；实验③中铁钉与水接触，不生锈，实验①②对比可知，铁生锈需要与水接触，实验①③对比可知，铁生锈需要与氧气接触，故上述实验能证明铁钉锈蚀与氧气和水有关；
（3）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，该反应的化学方程式为：，
氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应的化学方程式为：。
巩固提升
1．（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”
【答案】C
【解析】A、铁的锈蚀需要氧气和水共同作用，故铁的锈蚀需要氧气参与，不符合题意；
B、该实验需要验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，由表可知，实验1和2的变量为是否有活性炭，是探究活性炭对铁粉生锈速率的影响，则实验1和3应是探究食盐对铁粉生锈速率的影响，根据控制变量法，变量是是否含食盐，其他因素相同，则x的值为0，不符合题意；
C、实验1（无活性炭、无食盐）与实验2（有活性炭0.2g、无食盐）的变量仅为活性炭。实验2温度显著升高，说明活性炭能加快铁粉生锈速率，故欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2，符合题意；
D、实验1（无活性炭、无食盐）与实验4（有活性炭0.2g、食盐0.1g）的变量为活性炭和食盐，无法单独证明食盐的作用。正确对比应为实验1（无活性炭、无食盐）和实验3（无活性炭、有食盐），不符合题意。
故选C。
2．（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。
3．（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。
4．（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。
5．（2025·山东烟台·中考真题）国家非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜，炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序，上万次捶打。兴趣小组以“章丘铁锅”为主题进行项目式学习。
任务一：认识铁料的来源
（1）自然界中的铁。因为铁的化学性质________，所以自然界中的铁元素大多以________形式存在。
（2）炼铁。工业炼铁常用热还原法。一氧化碳在高温条件下还原氧化铁的化学方程式是________。
任务二：认识铁锅的制作
（3）裁料。在钢板上划线，沿线切出锅胚。传统工艺常用一种蓝色溶液划线，划线处会出现红色物质，该蓝色溶液可能是________（写一种物质）溶液。
（4）锻打。铁锅坯锻打成型，是利用铁具有________（性质）。
（5）淬火。将锻打好的铁锅加热，然后伸入到冷水中，铁在高温下与水蒸气反应生成一层致密的四氧化三铁，铁锅的硬度和耐磨性会显著增强，另外还生成一种气体单质。该反应的化学方程式是_________。
（6）防锈。在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀，其原理是________。
【答案】（1）比较活泼 化合物
（2）
（3）硫酸铜
（4）延展性
（5）
（6）隔绝氧气和水
【解析】（1）铁的化学性质比较活泼，容易与水、氧气等反应；所以自然界中的铁元素大多以化合物形式存在。
（2）一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式是；
（3）蓝色溶液可能是硫酸铜 溶液，因为铁能与硫酸铜发生置换反应，生成红色的铜和硫酸亚铁。
（4）铁锅胚锻打成型，是利用铁具有延展性 。
（5）依据质量守恒定律，反应前有铁（Fe）、氢（H ）、氧（O）元素，反应后已知生成Fe3O4（含Fe、O元素 ），所以缺失的气体单质必含氢元素，即为氢气；铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式是；
（6）在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀，原理是隔绝氧气和水。
6．（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______。
【答案】(1)降低含碳量
(2)
(3)刷漆、涂油（合理即可）
(4) Zn
【解析】（1）生铁含碳量为2% 4.3%，钢的含碳量为0.03% 2% ，将生铁炼成熟铁（钢）的原理是降低生铁中的含碳量。
（2）炼铁高炉中，反应 3 是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为。
（3）金属锈蚀是金属与氧气、水等发生化学反应。刷漆、涂油可在金属表面形成保护膜，隔绝氧气和水；电镀能在金属表面镀上一层其他金属，防止金属锈蚀。
（4）金属活动性Zn＞Cu＞Ag，向含有AgNO3和Cu(NO3)2的废液中加入锌粉，锌先与AgNO3反应：，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌再与Cu(NO3)2反应：。得到无色滤液，说明Cu(NO3)2完全反应，滤渣中一定有Ag、Cu，可能有过量的Zn；滤液中的溶质只有Zn(NO3)2。
7．（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)。
冲刺突破
1．（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
【分析】在金属活动性顺序中，镁＞铜＞银。将镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银；当硝酸银完全反应后，镁再与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜，因为过滤后滤液仍为蓝色，说明滤液中一定有硝酸铜。
【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。
2．（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
【分析】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。
【解析】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。
3．（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
【分析】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。
【解析】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。
4．（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
5．（2025·山东德州·中考真题）常温下，均能与稀硫酸反应。兴趣小组的同学提出问题：二者混合后与稀硫酸反应的先后顺序受哪些因素影响？同学们设计实验方案进行如下探究。
提示：铁与氧化铜在溶液中不反应。
【实验探究一】铁和氧化铜用量的差异对反应先后顺序的影响
实验方案：向两份不同比例的混合粉末中，分别加入足量等体积、溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，不断搅拌，观察实验现象。
实验记录：
实验序号 铁粉质量／g 氧化铜质量／g 9.8%的稀硫酸 实验现象
① 0.56 1.6 足量 立即出现红色固体，无气泡产生，充分反应后上层清液呈蓝色。
② 1.68 1.6 足量 立即出现红色固体，红色固体不再增加后，产生大量气泡，充分反应后上层清液呈浅绿色。
【分析与结论】
（1）实验中均生成红色固体，相关反应的化学方程式为______；______。
（2）以上实验，铁、氧化铜两种物质中，先与稀硫酸发生反应的是______。
（3）结论：在一定条件下，铁粉和氧化铜用量的差异______（填“是”或“否”）会影响二者与稀硫酸反应的顺序。
【实验探究二】硫酸浓度对反应先后顺序的影响
实验方案：向两份相同比例的混合粉末中，分别加入足量等体积、溶质质量分数不同的稀硫酸，不断搅拌，观察实验现象。
实验记录：
实验序号 铁粉质量／g 氧化铜质量／g 稀硫酸浓度 实验现象
③ 1.12 1.6 18.6% 立即出现红色固体，无气泡产生，充分反应后上层清液呈浅绿色。
④ 1.12 1.6 23.7% 立即出现红色固体的同时产生大量气泡，充分反应后上层清液呈浅蓝色。
【分析与结论】
（4）实验④中产生大量气泡，该气体为______。
（5）对比实验③和实验④，增大硫酸浓度会促进______与硫酸的反应。
（6）增大硫酸浓度会影响红色固体的质量。两个实验中，红色固体质量的大小关系是：实验③_________实验④（填“大于”或“小于”）。
结论：硫酸浓度对铁、氧化铜与稀硫酸反应的顺序有一定影响。
【答案】（1）
（2）氧化铜/CuO
（3）否
（4）氢气/H2
（5）铁/Fe
（6）大于
【解析】（1）实验中生成红色固体，是因为氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该反应的化学方程式为：，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：；
（2）由实验现象可知，先出现红色固体，如果铁过量，在红色固体不再增加后，产生大量气泡，说明氧化铜先与硫酸反应生成硫酸铜和水，然后铁先与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，然后铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；
（3）由表中数据可知，实验①②中铁粉的质量不同，其他因素相同，但是两个实验中均先出现红色固体，说明在一定条件下，铁粉和氧化铜用量的差异不会影响二者与稀硫酸反应的顺序，均是氧化铜先与硫酸反应生成硫酸铜和水，然后铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，最后铁有剩余，铁再与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故填：否；
（4）实验④中产生大量气泡，该气体为铁与硫酸反应生成的氢气；
（5）对比实验③和实验④，两个实验中稀硫酸的浓度不同，其他因素相同，当稀硫酸浓度较低时，向混合粉末中加入稀硫酸，立即出现红色固体，无气泡产生，充分反应后上层清液呈浅绿色，说明此时氧化铜先与稀硫酸生成硫酸铜和水，然后铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，当稀硫酸浓度较高时，立即出现红色固体的同时产生大量气泡，充分反应后上层清液呈浅蓝色。说明铁与硫酸铜反应的同时，铁也与硫酸发生了反应，说明增大硫酸浓度会促进铁与硫酸的反应；
（6）实验③中充分反应后上层清液呈浅绿色，说明上层清液中不含硫酸铜，则氧化铜中的铜元素完全转化到了铜单质中，实验④中充分反应后上层清液呈浅蓝色，说明上层清液中含硫酸铜，则氧化铜中的铜元素一部分转化到了铜单质中，一部分转化到了硫酸铜中，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，则两个实验中，红色固体质量的大小关系是：实验③大于实验④。
6．（2025·宁夏·中考真题）同学们在实验室帮助老师清理实验用品时，发现了表面有污渍的铝片、铜片以及有锈迹的铁片，于是对这三

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