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第八讲　金属和金属材料
知识点1 金属材料
金属材料包含：_______，如镁、铝、铜、铁等；_____，如青
铜、黄铜、生铁、不锈钢等。
纯金属
合金
【名师点拨】
合金的两个注意事项
(1)合金属于金属材料，不属于合成材料。
(2)含有金属元素的物质不一定是金属材料，如CuO、NaCl等。
1．常见金属的物理性质
(1)常见金属的物理性质及用途
物理性质
用途
大多数金属呈_______，但铜呈___色，金
呈___色，有金属光泽
制装饰品
常温下大多为固体，汞在常温下为_____
—
具有_______
制电线、制电缆
具有_______
制炊具
具有_______
拉成丝、做成箔
有一定的机械强度
制造车辆、防盗门窗、机械等
银白色
红
黄
液体
导电性
导热性
延展性
注意：铁粉是_____的，铁块是_______的。
(2)金属之最
①地壳中含量最高的金属元素——铝
②人体中含量最高的金属元素——钙
③目前世界年产量最高的金属——铁
④导电性、导热性最好的金属——银
⑤硬度最大的金属——铬
银白色
黑色
⑥熔点最高的金属——钨
⑦熔点最低的金属——汞
⑧密度最大的金属——锇
⑨密度最小的金属——锂
(3)选用金属材料需要考虑的因素：除物质的性质外，还需要考
虑价格、资源，废料是否易于回收和对环境的影响，以及是否
美观、使用是否便利等多种因素。
2．合金
(1)概念
在纯金属中加热熔合某些_____或_______，就可以制得具有___
_______的合金。
(2)特性
合金的强度和硬度一般比它们的纯金属___，抗腐蚀性能___，合
金的熔点一般_____它们所含纯金属的熔点。
金属
非金属
金
属特征
大
强
低于
(3)常见的合金
①铁合金：生铁(含碳量2%～4.3%)，钢(含碳量0.03%～2%)。
区别：_______不同。
②铜合金：青铜(铜锡合金)、黄铜(铜锌合金)等。
③钛和钛合金：具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可
塑性好、易加工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好等。
④铝合金、形状记忆合金等。
含碳量
(4)合金的四要素
①合金是_______。
②至少含有_____金属。
③制合金的过程是_____变化。
④合金中的金属以_____形式存在。
混合物
一种
物理
单质
知识点2 金属的化学性质
1．金属与氧气的反应
(1)规律：金属＋氧气―→金属氧化物
(2)常见金属与氧气反应
反应
条件
金属
实验现象
化学方程式
常温
铝
缓慢氧化，放出热量，不
易察觉
_________________
镁
打磨过的镁在空气中逐渐
变暗
______________
4Al＋3O2===2Al2O3
2Mg＋O2===2MgO
反应
条件
金属
实验现象
化学方程式
点燃
或加热
铁
在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
_________________
铜
红色变成黑色
_________________
高温
金
很稳定，高温时也不与氧气反应
—
3Fe＋2O2 Fe3O4
2Cu＋O2 2CuO
注意：金属活动性的判断方法——与氧气反应
根据金属与氧气___________和_______________，可判断金属
的活动性强弱，反应条件_______，说明金属的活动性_____。
反应的条件
反应的剧烈程度
越容易
越强
2．金属与稀盐酸、稀硫酸反应
(1)规律：金属＋酸―→盐＋氢气
(2)反应条件：排在金属活动性顺序_______的金属与___发生
反应。
氢前面
酸
(3)常见金属与稀酸反应
金属
实验现象
稀盐酸/稀硫酸(化学方程式)
镁
反应剧烈，产生大量气泡，
溶液仍为无色
______________________、
______________________
锌
反应比较剧烈，产生大量
气泡，溶液仍为无色
______________________、
______________________
铁
反应缓慢，有气泡生成，溶
液由无色逐渐变为浅绿色
______________________、
______________________
铜
不反应
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑
Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
注意：
①根据金属与稀盐酸或稀硫酸_________或_______________或
_______________，可判断金属的活动性强弱。
②铁与稀盐酸、稀硫酸反应时生成的铁的化合物中铁的化合价
为______，含有亚铁离子的氯化亚铁、硫酸亚铁溶液呈_____色。
③浓硫酸和硝酸具有强氧化性，与金属反应不生成氢气。
④金属与酸反应后，溶液质量均_____。
能否反应
反应的剧烈程度
产生气泡的快慢
＋2价
浅绿
增大
3．金属与盐溶液反应
(1)规律：金属＋盐―→新盐＋新金属
(2)反应条件
①必须是_______________置换_______________(K、Ca、Na除
外)。
②反应中盐必须_________。
位于前面的金属
位于后面的金属
可溶于水
(3)金属与某些盐溶液反应
金
属
实验现象/
化学方程式
CuSO4溶液
AgNO3溶液
结论
Zn
实验现象
锌表面有一层_____
_____析出，溶液由
蓝色变为无色
锌表面有一层_____
___固体析出
锌比铜
活泼，
锌比银
活泼
化学方
程式
____________
_________
________________
__________
红色
固体
银白
色
Zn＋CuSO4===
ZnSO4＋Cu
Zn＋2AgNO3===2Ag
＋Zn(NO3)2
金
属
实验现象/
化学方程式
CuSO4溶液
AgNO3溶液
结论
Fe
实验现象
铁表面有一层___
_______析出，溶
液由蓝色变为浅
绿色
铁表面有一层_____
___固体析出，溶液
由无色变为浅绿色
铁比铜活泼，铁比银活泼
化学方程式
______________
_______
________________
__________
红
色固体
银白
色
Fe＋CuSO4===Cu
＋FeSO4
Fe＋2AgNO3===2Ag
＋Fe(NO3)2
金
属
实验现象/
化学方程式
CuSO4溶液
AgNO3溶液
结论
Cu
实验现象
—
铜的表面有一层_______
固体析出，溶液由无色
变为蓝色
铜比银
活泼
化学方程式
—
_____________________
______
银白色
Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2
＋2Ag
知识点3 金属活动性顺序及其应用
1．金属活动性顺序
2．金属活动性规律
(1)由金属活动性顺序可知排在氢(H)前面的金属属于较活泼金
属，排在氢(H)后面的金属属于不活泼金属。
(2)金属的位置越靠前，它的活动性就越___。
(3)位于___前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的___。
(4)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(K、Ca、Na除外)。
强
氢
氢
3．金属活动性顺序的应用
(1)判断某些置换反应能否发生
①判断金属与酸能否反应
金属必须位于氢(H)前面，酸一般指_______或_______。
②判断金属与盐溶液能否反应
单质金属必须排在盐中金属的_____，盐必须可溶于水，金属不
包含______、_______、_______。
稀盐酸
稀硫酸
前面
K(钾)
Ca(钙)
Na(钠)
(2)判断金属与盐溶液反应后的成分
①根据金属活动性顺序判断金属与盐溶液是否发生置换反应。
②依据“远距离先置换”的原则，判断滤液中存在的溶质或置
换出的金属(滤渣成分)。
(3)探究金属锈蚀的快慢程度
金属活动性越强，锈蚀速度越快；金属活动性越弱，锈蚀速度
越慢(铝、铁不适用)。
(4)研究金属冶炼的历史
①金属活动性越弱，从其矿石中还原出单质越容易。
②金属活动性越强，从其矿石中还原出单质越难。
知识点4 金属资源的利用和保护
1．金属的存在形式
除少数不活泼的金属(如金、银等)以_____的形式存在，其余都
以_______的形式存在。
单质
化合物
2．金属的冶炼
(1)常见的金属矿石
名称
赤铁矿
磁铁矿
铝土矿
赤铜矿
金红石
软锰矿
主要
成分
_____
_____
Al2O3
Cu2O
TiO2
MnO2
Fe2O3
Fe3O4
(2)铁的冶炼
炼铁高炉及炉内的主要化学反应如图所示
3．金属资源的保护
(1)金属的锈蚀
①探究铁钉生锈的条件
实验
设计
用三支干净的试管、三枚用砂纸打磨过的铁钉、蒸馏水、植
物油、干燥剂(无水氯化钙)设计了以下三个实验：
实验现象
经过一段时间后，试管Ⅰ中铁钉表面出现红色铁锈，且在空
气和蒸馏水交界处铁锈最多；试管 Ⅱ 和试管 Ⅲ 中铁钉表
面无明显锈迹
实验结论
对比试管Ⅰ的现象和试管Ⅱ的现象可知：铁生锈需要___；对
比试管Ⅰ的现象和试管Ⅲ的现象可知铁生锈需要_____。综
上，铁生锈的条件是___________________
注意事项
a.试管Ⅱ加入干燥剂的目的是___________________
b.试管Ⅲ所用蒸馏水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，煮沸的
目的是_______________，迅速冷却的目的是_____________
_______
c.试管Ⅲ中植物油的作用是_________________，防止空气中
的氧气溶解到水中
水
氧气
与氧气和水同时接触
干燥(或除去水蒸气)
除去水中的氧气
防止氧气又溶
于水中
隔绝空气(或氧气)
②常用盐酸除锈，发生反应的化学方程式为______________
____________。
③常温下铝具有良好的抗腐蚀性能，其原因是_______________
_____________________________________________。
Fe2O3＋6HCl===
2FeCl3＋3H2O
铝能与氧气反应
生成致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝进一步被氧化
(2)金属的保护
①防锈原理：隔绝氧气和水蒸气。
②防锈措施：
a．保护铁制品表面洁净干燥(如用过的菜刀擦干净)。b.在铁表
面涂保护膜(如_____、_____、_____________________等)。
c.改变铁的内部结构制成耐腐蚀的合金(如不锈钢等)等。
涂油
刷漆
镀耐磨和耐腐蚀的金属
(3)保护金属资源
①防止金属腐蚀。②废旧金属的回收利用。③应有计划、合理
地开采金属矿物。④寻找金属的代用品。
知识点5 置换反应
1．概念：一种_____与一种_______反应，生成另一种_____和
另一种_______，这种反应叫作_________。
2．表达式：A＋BC→B＋AC
3．特点：单质换单质，化合价一定改变。
单质
化合物
单质
化合物
置换反应
考点1 金属材料
1．[2025·呼和浩特一模]中华传统文化中包含很多化学知识。下列
对文献内容解释错误的是( )
A．《梅花》：“遥知不是雪，为有暗香来”——分子在不断地运动
B．《汉书》：“高奴县有洧水可燃”——洧水指的是石油
C．《天工开物》：“每金七厘，造方寸金一千片”——金的延展性强
D．《吕氏春秋》：“金(指铜)柔锡柔，合两柔则刚”——铜锡合金的
硬度比铜、锡小
2．[2025·赤峰一模]阅读短文并回答以下问题。
白炽灯泡的灯丝是由金属钨制作的，其灯丝发光时温度可达
2 000 ℃左右，为防止灯丝在高温下氧化，在制作灯泡时要
抽真空。在制作大功率灯泡时，还要把灯泡内充入稀有气体
氩等，主要是为了防止灯丝在高温下升华。白炽灯泡工作时，
电能转化为光能的效率较低，因此逐渐被节能灯和LED灯所替
代。
(1)钨可用于制作灯丝，因为它的_____较高。
(2)为防止灯丝在高温下升华，在灯泡内充入___(写化学式)。
(3)白炽灯泡逐渐退出市场，是由于_______________________。
熔点
Ar
电能转化为光能的效较低
3．[2025·呼伦贝尔模拟]阅读下面的短文，回答有关问题。
稀土元素被誉为“工业的维生素”，是不可再生资源，应用广泛。稀土元素是17种特殊的元素的统称。它的得名是因为瑞典科学家在提取稀土元素时应用了稀土化合物，所以得名稀土元素。稀土是从18世纪末开始陆续被发现，当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土，稀土一般是以氧化物状态分离出来的，当时比较稀少，因而得名为稀土。
稀土元素与铝、钛等金属熔合，形成特种合金，其性能会有较大提高，强度更好，抗腐蚀性能更强。坦克、飞机、核潜艇等的制造都用到了特种合金。
稀土元素在自然界中以化合物的形式存在。二氧化铈(CeO2)是稀土氧化物中用途极广的一种材料，因为其具有较为独特的萤石晶体结构，使得其具有特殊的性能。其与稀硫酸和过氧化氢反应生成的硫酸铈还应用于辐射剂量计的制造。
(1)二氧化铈用途极广的原因是_____________________________
_____________________。
(2)稀土元素与铝、钛等金属熔合后形成的特种合金属于_____
材料。
(3)铝、钛属于不同种金属元素是因为它们的________________
____不同。
具有较为独特的萤石晶体结构，
使得其具有特殊的性能
金属
质子数(或核电荷
数)
考点2 金属资源的利用和保护
1．[2024·赤峰]人类的生产、生活离不开金属，金属材料的使
用推动着人类文明的进步。
(1)人类开发利用金属单质的时间顺序与金属活动性强弱存在某
种内在的联系，Fe、Al、Cu三种金属中应用最早的是_______。
铜(Cu)
(2)《吕氏春秋·别类篇》载有“金(铜)柔锡柔，合两柔则刚”，
表明与铜、锡相比，青铜(铜锡合金)的特性是_______。
(3)铁锅是烹饪食物的传统炊具，用铁锅炒菜利用了铁的_____性。
(4)铝合金材料在航空、航天、航海领域应用广泛。铝在元素周
期表中的信息如图，由此可获得的一条信息是_________________
___________________。
硬度大
导热
铝的相对原子质量
是26.982(合理即可)
(5)地球上的矿物资源有限，你对保护金属资源的建议是_____
_______________________(写一条即可)。
防止
金属资源锈蚀(合理即可)
2．[2025·包头模拟]金属材料与人类的生产和生活密切相关。
请回答：
(1)下列用品中，主要利用金属导热性的是__(填序号)。
A．铂金饰品　 B．铁锅　 C．铝导线
(2)青铜的硬度远比纯铜___(填“大”或“小”)，因而能够取
代石器和陶器，在当时社会生产、生活许多领域发挥了重要作
用。
B
大
(3)《宋会要辑稿》记载：“浸铜之法，先取生铁打成薄片，
……浸渍数日，铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄，上生赤煤，取
出刮洗……入炉烹炼，……方成铜。
Ⅰ.下列理解错误的是___(填序号)。
①“打成薄片”增大了反应的接触面积
②“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
③“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤
④“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
③
Ⅱ.写出“铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄”发生反应的化学方程
式_____________________。
(4)工业上为了变废为宝，经常从废液中回收金属，如可以利用
金属铜从某些工业废液中回收金属银。向硝酸银溶液中放入过量
铜粉，充分反应后，将混合物过滤，所得滤渣的成分为_______。
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
银、铜
3．[2025·内蒙古二模]铁在人类文明中扮演了不可或缺的角色，
推动了技术进步和社会发展。
【古代炼铁】
(1)古人将木炭和铁矿石推入炉内，并鼓入空气，利用生成的C
O将铁矿石中的Fe2O3转化为Fe，其化学方程式为_______________
_________，该反应_______(填“属于”或“不属于”)置换反应。
Fe2O3＋3CO
2Fe＋3CO2
不属于
(2)木炭的燃烧温度不高，该方法得到的铁杂质多，称之为“块
炼铁”，它属于_______(填“纯净物”或“混合物”)。
(3)煤的燃烧温度很高，但易被铁矿石压实而降低透气性，因此
不选煤来炼铁的原因之一是________________________________
_____________________________________________(答出一点即
可)。
混合物
煤被压实后接触面积变小，反应慢，
放热少，且不易完全反应，会降低制得的铁的纯度
【现代护铁】
护铁的前提是懂得铁也会锈蚀。小组同学展开了一系列实验。
不同水样中溶解氧的含量
水样
自来水
迅速冷却的
沸水(密封)
自然冷却的
沸水(密封)
自然冷却的沸水(敞口)
溶解氧(mg/L)
5.37
0.52
0.66
3.44
(4)通过对比试管A、C中的现象，可以得出铁生锈需要与_______
接触。
(5)试管B中胶塞的作用是___________________________。小组
同学利用溶解氧传感器，分别测定不同水样中溶解氧的含量，根
据表2分析选择迅速冷却的沸水进行实验的原因是_____________
_______。
(6)为防止铁锈蚀，生活中人们常采用_______________(填一种
即可)方法来防锈。
水(H2O)
防止空气中的氧气溶解到水中
水中溶解的氧
气较少
刷漆(合理即可)
【未来代铁】
金属钛(Ti)被誉为“未来金属”。由钒钛磁铁矿提取金属钛的
工艺流程如下图：
(7)钒钛磁铁矿的主要成分是FeTiO3，Ti的化合价为＋4价，则
铁的化合价为____价。
(8)用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛，此过程
需用氩气保护，其目的是___________________________。
＋2
防止金属与氧气接触而被氧化
考点3 金属的化学性质和金属活动性顺序及应用
1．[2025·赤峰二模]室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是( )
A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多
C．曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D．反应结束后Zn一定有剩余
2．[2025·呼和浩特二模]以典型物质为核心，进行问题的设置与整合，是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。同学们在学习过程中，对铁及其合金的相关问题以结构图的形式进行梳理。
3．[2025·内蒙古]实验小组对Al和CuSO4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CuSO4溶液能够发生反应。
(2)小林将铝丝浸入CuSO4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___________________________
_______________________________________________________
_____。
＞
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)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_______________________________________
_________。
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
1．[2025·江西]博物馆馆藏的下列文物中，主要由金属材料制成的是( )
A．青铜面具 B．龙凤玉佩
C．立人陶俑 D．青花瓷瓶
2．[2025·辽宁]下列制品主要利用金属导热性的是( )
A．铁锅 B．铜导线
C．金饰品 D．铝制易拉罐
3．[2025·长沙]湖南已建成自然资源全要素市场平台，通过AI智能分析有效破解了供需信息壁垒。下列有关自然资源的说法正确的是　( )
A．空气有自净能力，无需监测
B．大量使用化石燃料对环境没有污染
C．有计划、合理地开采矿产资源
D．回收废旧金属不能节约金属资源
4．[2025·宜宾]《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
5．[2025·青岛]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
6．[2025·武汉]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( )
7．[2025·武汉]某同学绘制了物质的转化关系如图所示(图中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质，部分反应物、生成物及反应条件已略去)。下列说法错误的是( )
A．Fe能在空气中剧烈燃烧生成红色的Fe3O4
B．Fe3O4转化为Fe的反应可以是置换反应
C．H2可与CuO反应生成Cu，也可与Fe2O3反应生成Fe
D．将Cu浸入FeSO4溶液中可比较Fe和Cu的金属活动性
8．[2025·盐城]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
9．[2025·吉林]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：CH4＋CO2 2CO＋2X。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H2O
D．赤铁矿石和天然气的主要成分都属于化合物
10．[2025·青海]热棒降温技术解决了高原冻土难题，其原理
如图所示，热棒中的液氨能吸收冻土层热量，发生汽化，使冻
土温度_____(填“升高”或“降低”)，保持冻土稳定。液氨汽
化过程中_____(填“物理”或“化学”)性质保持不变。热棒的
金属外壳有防腐涂层，以隔绝_________，
延长热棒使用寿命。
降低
氧气和水
化学
11．[2025·广元]我国古代很多发明创造与化学工艺有关。如
图是西汉海昏侯墓出土的青铜雁鱼灯。
(1)雁鱼灯的灯体采用青铜材质，青铜与铜相比的优点是_______
___________(写一点即可)。
硬度大
(合理即可)
(2)将灯罩关闭即可将火焰熄灭，其原理是_________。
(3)我国在西汉时期已经发现铁与硫酸铜溶液反应会生成铜，该
反应的化学方程式为_____________________。
(4)据《汉书》记载“高奴县有洧水可燃”，洧水即石油，石油
属于_________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
隔绝氧气
Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
不可再生
(5)雁鱼灯出土时表面某些部分存在绿色锈斑。该绿色锈斑的主
要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]可以推知，铜锈蚀的过程是
金属铜与O2、________(填两种物质的化学式)发生反应的过程。
(6)时至今日，防止金属腐蚀仍是保护金属资源的重要途径，请
提出一条防止金属腐蚀的建议____________________________
____。
H2O、CO2
保持金属表面洁净干燥(合理即
可)
12．[2025·湖北]某学校雕刻社团开展了以下实践活动。
(1)赏“微雕”：利用扫描隧道显微镜，在硅晶体表面移动原子，
“写”出了“中国”二字(图甲)。说明构成硅的微观粒子是___
_____(写名称)。
硅
原子
(2)学篆刻：用钢质刻刀在石材表面雕刻文字，制作印章(图乙)，
说明钢的硬度比石材的___。
(3)用蚀刻：在涂满石蜡的铁板上，用铁钉划穿蜡层绘图，再将
铁板置于CuSO4溶液中蚀刻。一段时间后，观察到铁板上出现红
色图案(图丙)。蚀刻时发生反应的化学方程式为____________
_________，说明铁的金属活动性比铜的___(填“强”或“弱”)。
大
Fe＋CuSO4===
FeSO4＋Cu
强
13．[2025·无锡]利用图所示装置探究金属的活动性顺序。实验步骤如下：
步骤1：在试管①和②中分别加入等体积10%的稀盐酸，向两个直角导管中分别滴入等量红色水，标记水的高度；
步骤2：向试管①和②中分别投入均过量的镁条和锌粒各0.5 g，
同时套上小气球；
步骤3：红色水面上升高度稳定后，记录水面上升的高度如表
所示。
表3　红色水面上升的高度
金属
红色水面上升的高度/cm
镁条
4.5
锌粒
1.2
(1)写出镁与稀盐酸反应的化学方程式：__________________
____。
(2)实验时，观察到试管①和②的管口处气球均变大，气球变大
的原因是___________________、_______________________。
(3)反应结束后，冷却至室温。两侧气球体积相同，原因是_____
_______________________。
(4)实验结论：镁的金属活动性比锌强。该结论的依据是_______
_____________________________________。
Mg＋2HCl===MgCl2＋
H2↑
生成氢气(合理即可)
反应放出热量(合理即可)
镁条
与锌粒生成的氢气一样多
其他条
件相同时，镁条红色水面上升的比锌粒高
14．[2025·无锡]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：____________________
____。
Fe2O3
4CO＋Fe3O4 3Fe＋
4CO2
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_________________________。
含水量高、含氧
量高
升高
隔绝氧气和水，防止铁生锈
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_________________
_________________。
Fe2＋、Fe3＋
氢氧
化钠溶液(或可溶性碱溶液)
除去过量的稀硫酸
(或消耗过量的H＋)
(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
abc
跨学科实践活动4　垃圾的分类与回收利用
1．[2025·山西]城市生活垃圾主要分为厨余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和其他垃圾。出现在我们身边的有害垃圾是( )
A．果皮菜叶 B．过期药物
C．废旧报纸 D．陶瓷碎片
2．[2025·苏州]在垃圾分类中，空的铝质易拉罐应属于( )
3．[2025·巴中]下图为国家颁布的“城市生活垃圾分类标志”，废弃矿泉水塑料瓶应投入到贴有哪种标志的垃圾箱( )
4．[2024·吉林]建设生态文明与美丽中国，合理的垃圾分类、有效的垃圾回收与利用必不可少。下列说法不合理的是( )
A．废弃塑料回收利用可减少“白色污染”
B．废弃电池填埋处理会造成土壤污染
C．废旧金属回收利用能节约金属资源
D．生活垃圾露天焚烧能保护生态环境
5．[2025·常州]以如下思维模型进行“垃圾的分类与回收利用”跨学科实践活动，下列说法正确的是( )
A．废旧塑料不能作为思维模型中的原料
B．废旧书刊和报纸的预处理方式是焚烧
C．用废铁炼钢过程中的核心反应是除锈
D．厨余垃圾处理的目标产物可以是肥料
6．(双选)[2025·天津]从化学视角对下列跨学科实践活动的描述正确的是( )
选项
实践活动
化学视角
A
用橡皮泥制作分子模型
从微观粒子角度认识物质构成
B
水质检测及自制净水器
活性炭能将天然河水净化为纯水
C
设计垃圾的分类与回收利用方案
从物质组成、分类、转化及利用价值和保护环境等角度设计
D
探究土壤酸碱性对植物生长的影响
用氢氧化钠改良酸性土壤
7.[2025·河北]如图所示为某班学生用废旧金属制作班徽的过程。下列说法错误的是( )
A．①中利用了铁能被磁铁吸引的性质
B．②中稀盐酸可用氯化钠溶液替代
C．④中铁板上会出现红色图案
D．⑤中塑封是为了防止班徽生锈
8．[2025·齐齐哈尔]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__(填序号)。
A．废纸板 B．塑料矿泉水瓶
C．废旧铁锅 D．破损的玻璃瓶
C
(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？
_____________________。
节约金属资源或节约能源
或减少对环境的污染(答一点即可，合理即可)
隔绝水和氧气(或空气)
9．[2025·辽宁]阅读下面材料。
垃圾分类正掀起绿色新潮流。现阶段我国采用的垃圾处理方式
如图1所示。
填埋技术借助填埋场相对封闭的厌氧环境，促使微生物分解垃圾中的有机物，产生以甲烷和二氧化碳为主的沼气，实现垃圾一定程度的减量化，并具备能源回收潜力。
堆肥技术利用微生物对垃圾中的有机物进行代谢分解，在高温下进行无害化处理，并能产生有机肥料和沼气。图2是堆肥技术中室温下垃圾的不同发酵浓度与产沼气的累积产气量的关系(发酵浓度指在垃圾发酵产生的料液中，所有固体物质占整个料液质量的比例)。
焚烧技术的工作原理如图3所示，主要通过高温热解垃圾实现减量化，并同步回收热能发电、废渣资源化利用。
在实际应用中，需要综合考虑环境影响、经济成本和社会可接
受性等因素，选择适合的垃圾处理方式，提高垃圾资源转化率，
从而有效解决垃圾处理问题。
依据上述材料及所学化学知识，回答下列问题。
(1)由图1可知，现阶段我国垃圾处理的主要方式是_____。
(2)填埋技术中易腐败的有机物在一定条件下被细菌转化为沼气，
请你写出其燃烧的化学方程式_____________________。
填埋
CH4＋2O2 CO2＋2H2O
(3)分析图2，从___天开始、发酵浓度___时可获得最佳累积产
气量。
(4)焚烧技术中焚烧前一般需对垃圾进行粉碎处理，粉碎的目的
是___________________________________。
(5)依据图3请你谈谈垃圾焚烧技术的优点___________________
_____________________________________(答出一点即可)。
28
6%
增大反应物的接触面积，使燃烧更充分
通过垃圾燃烧用于发
电(或废水变工业回用水或废渣变混凝土)
(6)在实际垃圾处理中，需要综合考虑的因素有______________
______________________(答出一点即可)。
(7)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①鸡蛋壳属于厨余垃圾。___。
②堆肥过程中，发酵浓度越低，累积产气量越高。___。
环境影响(或经
济成本或社会可接受性)
对
错

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