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8.1金属的性质与应用
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．化学使世界变得绚丽多彩。下列溶液为无色的是
A．食盐溶液 B．硫酸铜溶液 C．氯化亚铁溶液 D．高锰酸钾溶液
2．金属M与溶液发生反应的化学方程式为，下列说法中正确的是
A．M一定不是铝 B．若M为Cu，反应后溶液为浅绿色
C．M的金属活动性一定比H强 D．该反应中有三种元素化合价发生改变
3．某化学兴趣小组为了测定某黄铜（铜、锌合金）样品中铜的质量分数。取10克样品放入烧杯中，再取60克稀硫酸分六次加入烧杯中，充分反应后，测得实验数据如下：
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次
加入稀硫酸的质量 10 10 10 10 10 10
剩余固体的质量 9.48 8.96 8.44 7.92 7.40 7.40
下列相关说法正确的是
A．黄铜合金属化合物
B．第五次硫酸已过量
C．产生氢气的总质量为0.08g
D．该黄铜样品中铜的质量分数为26.0%
4．小晋同学在实验室中进行铜丝和硝酸银溶液反应的实验如下。下列描述正确的是
A．该实验的现象是有气泡冒出，溶液变为蓝色
B．该实验不能验证铜和银的金属活动性强弱
C．反应后的溶液中一定含有
D．实验结束后的废液可直接倒入下水道
5．取24g铁和铜的固体混合物于烧杯中，加入足量的稀硫酸，收集产生的氢气，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥，并将其在空气中充分灼烧。所得黑色固体与收集的氢气的质量比为40：1，则原固体混合物中铁和铜的质量比为
A．1:1 B．5:2 C．7:8 D．3:5
6．陶寺遗址博物馆的陶寺铜铃是迄今所见中国历史上第一件金属乐器。它是青铜器的先驱，经成分测定，由约98%的纯铜铸成。有关陶寺铜铃及其材料描述正确的是
A．属于纯净物 B．具有优良的导电性
C．比铜熔点高 D．铜比它耐腐蚀
7．下列所示的图像能正确反映对应的变化关系的是
A．加热一定质量的高锰酸钾 B．电解水实验
C．红磷在密闭容器中燃烧 D．将铁钉加入一定量的硫酸铜溶液中
A．A B．B C．C D．D
8．某废液的溶质为硝酸铜和硝酸银，将金属X，加入到该废液中充分反应后，得到滤液和滤渣（滤渣中一定有银）。下列分析错误的是
A．若滤液呈蓝色，则滤渣中最多有两种金属
B．若金属活动性为：>铜>银，则m可能等于n
C．若滤渣中只有一种金属，则滤液中至少含有两种离子
D．若向滤渣中加入稀盐酸产生气泡，则滤液可能有颜色
9．金可以制成金箔，说明金具有的性质是
A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．硬度高
10．向10g镁铝合金中加入一定质量的溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，恰好完全反应，固体全部消失。将溶液蒸干后得到38.8g固体物质，则生成H2的质量为
A．0.2g B．0.4g C．0.6g D．0.8g
二、填空题
11．小茗同学在期末考试前对课堂学习的化学实验进行了梳理，并对其中几个实验提出了一些疑问，请你帮助小茗同学解答这些疑问。
(1)实验1测定空气中氧气含量的实验中________（填“能”或“不能”）用木炭代替红磷。
(2)实验2自制净水器中加入活性炭净水，主要是利用了活性炭的_________性。
(3)实验3中证明燃烧需要氧气的实验现象是__________________________________。
(4)实验4用于验证质量守恒定律，若不改变装置，则需要进行的改进是____________。
12．现有A、B、C、D、E、F、G七种物质，C、F是最常见的金属，B是气体单质，D为浅绿色溶液，G为蓝色溶液，它们之间存在如图所示的关系，请回答：
(1)推测下列物质的化学式：B_____，F_____。
(2)写出C转化为A的化学方程式：_____。
(3)写出C和G反应的实验现象：_____。
13．《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法：“抱其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。主要流程如图所示：

(1)“熬”的过程类似于下列粗盐提纯实验中的操作_______(填序号)。
A．溶解 B．过滤 C．蒸发
(2)“烹”的过程中，胆矾(CuSO4·5H2O)首先转变成水和无水硫酸铜，该反应的基本反应类型是_______反应。
(3)写出“铁釜”中发生反应的化学方程式：_______。
14．阅读科普短文，回答下列问题。
2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭将嫦娥六号探测器成功送入地月转移轨道，发射任务取得圆满成功。长征五号遥八运载火箭使用液氢——液氧作为推进剂，动力大，反应产物无污染。
氢能被认为是理想的清洁能源，氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源制得的H 中含有CO，利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气。

目前氢气的储存方式有多种。科研人员研究出镁基固态储氢技术，实现了氢气安全、高 效及大规模储运，其原理是利用金属镁和氢气在300℃和高压条件下发生反应生成氢化镁 (MgH )。随着科学技术的发展， 一定会有更优异的储氢材料使氢能广泛应用。
结合上文，回答下列问题。
(1)长征五号遥八运载火箭采用液氧液氢燃气发生器循环火箭发动机，该过程将_______ 能转化为火箭发射所需动能。
(2)下列有关氢能的说法正确的是 。
A．氢气来源广泛，可由空气直接分离获得 B．氢气变为液氢时，氢分子之间间隔变小
C．现阶段氢能已经能完全替代化石能源 D．氢气的沸点比CO 的沸点低
(3)根据文中信息，写出镁基固态储氢技术原理：_____________ (用化学方 程式表示)，该反应属于 _______ (填写基本反应类型)反应。
(4)火箭外壳选用铝合金材料，主要利用了铝合金__________ 的优点(答1点即可)。
15．下列属于合金的是( )
A．锌片 B．石墨 C．不锈钢 D．______
三、实验题
16．镁铜合金在生产生活中有重要的作用，勇往直前化学兴趣小组在网上买了一些镁铜合金块，利用实验室的试剂和仪器测定其成分（假设合金中只含镁和铜，块状时镁没有氧化，粉碎后，颗粒表面的镁会氧化，铜不氧化）。
(1)将镁和铜制成合金后改变的性能有___（填字母）。
A．硬度变大 B．强度变大 C．密度变大 D．熔点变高
(2)将浓盐酸配制成实验所用稀盐酸，需要的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、______。
(3)加稀盐酸时发生反应的化学方程式为____________。
(4)合金中铜的质量分数为____。
(5)最后所得溶液A中溶质质量分数为____。
(6)用纯度46%的黄铜矿(CuFeS2)冶炼上述镁铜合金100kg，需要黄铜矿的质量为____kg。
(7)取上述镁铜合金样品10g，将其粉碎后，固体部分发生氧化，质量变为11.6g，则粉碎后的固体中氧化的镁和未氧化的镁的质量比为____。
四、综合应用题
17．碳及其氧化物在生产、生活和科学技术领域有着广泛的应用，与碳有关的研究在不断的发展。
Ⅰ.碳单质的多样性
(1)金刚石是天然存在最硬的物质；石墨很软，有滑腻感。它们物理性质存在着明显差异的原因是______。
(2)我国古代书法家、画家用墨书写或绘制的字画，能够保存至今不变色的原因是_______。
Ⅱ.探究碳捕捉
(3)化学兴趣小组利用图示装置进行CO还原CuO的实验。
①硬质玻璃管内观察到的实验现象是________，发生反应的化学方程式为________。
②根据的性质，选择检验并“捕捉”的试剂a为____，反应的化学方程式为_____。
③处理尾气可采取的一种措施是_________。
Ⅲ.计算碳转化
(4)我国科学家利用二氧化碳直接合成乙醇的研究有了很大进展，转化的化学方程式为。若用此法处理并使其完全反应，请计算生成乙醇的质量。
18．兴趣小组对垃圾分类回收处理等开启项目学习之旅。
项目一 垃圾分类
(1)废旧报纸应投入的垃圾箱是______（填字母序号）。
A．可回收物 B．厨余垃圾 C．有害垃圾 D．其他垃圾
项目二 垃圾处理
(2)垃圾处理的方法主要有三种：填埋、堆肥、焚烧。
①填埋处理垃圾会占大量土地，垃圾中有害成分可能会对______（填字母序号）造成污染。
A．大气 B．土壤 C．水源
②焚烧处理垃圾时，将垃圾放在焚烧炉中进行燃烧，回收的余热可用于______。
③堆肥法处理可将厨余垃圾转变为沼气，实现变废为宝；在堆肥发酵的过程中发生的变化是______（填“物理”或“化学”）变化。
项目三 垃圾回收
【设计方案】从含有铜、镁两种金属的废旧电器中回收铜。兴趣小组设计了如图丙的物质转化流程。
(3)对废旧电器进行粉碎的目的是______。操作Ⅱ的名称是______。
(4)试剂X是一种常见的酸，名称为______。用温度传感器测得加入该物质后的温度变化如图丁所示，该反应是______（填“吸热”或“放热”）反应。
【反思评价】
(5)请写一条垃圾分类回收的意义______。
19．高铁“基石”钢轨的无缝焊接是高铁平稳、安全行驶的重要保障。焊接中常用到“引火铁”(极细的铁粉)，是一种准纳米材料。同学们对“引火铁”展开以下探究：
任务一：制备“引火铁”
(1)如图所示是用新制的四氧化三铁与纯净、干燥的氢气制备“引火铁”的装置，加热前，为检验丙装置中的空气是否排尽，从导管口M端收集一小试管气体，移近火焰，点燃，若出现_____(填现象)，表明空气尚未排尽。
(2)普通铁粉不易燃烧，而“引火铁”易自燃，下列对此现象的认识中，错误的是_____。
A．“引火铁”的自燃与其颗粒大小有关
B．“引火铁”的自燃是吸热反应
C．“引火铁”的自燃需要温度达着火点
D．“引火铁”比普通铁粉更易与氧气反应
任务二：探究“引火铁”成分
同学们对反应制得的黑色固体——“引火铁”的成分展开探究：
【查阅资料】
①铁粉、氧化亚铁、四氧化三铁均为黑色固体
②四氧化三铁通常不与金属化合物溶液反应
③氧化亚铁为黑色固体，接触到空气会立即由黑色变为红棕色
猜想一：铁粉猜想二：铁粉和四氧化三铁
猜想三：铁粉和氧化亚铁猜想四：铁粉、四氧化三铁和氧化亚铁
(3)【实验探究】
实验步骤 实验现象 实验分析
倒出试管中黑色固体，平铺于白纸上 黑色固体不变色 黑色固体中一定没有_____(填化学式)
取上述黑色固体少许，装入试管，加入足量硫酸铜溶液 _____ 猜想一成立
【探究结论】反应后的黑色物质成分为铁粉。
任务三：探究“引火铁”的性质
(4)同学们将制得的“引火铁”放入燃烧匙中，稍稍加热，即可剧烈燃烧，写出“引火铁”燃烧器的化学方程式：_____。
(5)为了进一步探究“引火铁的性质”，同学们将制备的“引火铁”加入盛有一定量AgNO3溶液的烧杯中充分反应。请在图2中绘制出整个实验过程中烧杯内固体质量的变化趋势。
(6)同学们将2.8g混有铝粉的“引火铁”与足量的稀盐酸反应，若生成氢气的质量为m，则m的取值范围是_____(计算结果保留一位小数)。
《8.1金属的性质与应用》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A A C C C B A C A C
1．A
【详解】A、食盐溶液即氯化钠溶液，由钠离子和氯离子在水中均匀分散形成，溶液为无色透明，A 正确；
B、硫酸铜溶液中含有铜离子，铜离子在溶液中显蓝色，所以硫酸铜溶液是蓝色的，B 错误；
C、氯化亚铁溶液中含有亚铁离子，亚铁离子在溶液中显浅绿色，所以氯化亚铁溶液是浅绿色的，C 错误；
D、高锰酸钾溶液中含有高锰酸根离子，高锰酸根离子使溶液呈紫红色，D 错误。
故选A。
2．A
【详解】A、M在中化合价为+2，铝的化合价为+3，不能形成+2价化合物，该选项符合题意；
B、溶液为蓝色，该选项不符合题意；
C、M不一定比活泼（如），该选项不符合题意；
D、只有M和两种元素化合价改变，该选项不符合题意；
故选A。
3．C
【详解】A、黄铜是铜锌合金，由多种物质组成，属于混合物，说法错误，不符合题意；
B、黄铜是铜锌合金，取10g样品放入烧杯中，再取60g稀硫酸分六次加入烧杯中，铜与稀硫酸不反应，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，由表格数据可知，第一次加入10g稀硫酸充分反应后剩余固体质量为9.48g，则参加反应的锌质量为；第二次加入10g稀硫酸充分反应后剩余固体质量为8.96g，则参加反应的锌质量为，说明每10g稀硫酸与0.52g锌恰好完全反应；第三次加入10g稀硫酸充分反应后剩余固体质量为8.44g，则参加反应的锌质量为；第四次加入10g稀硫酸充分反应后剩余固体质量为7.92g，则参加反应的锌质量为；第五次加入10g稀硫酸充分反应后剩余固体质量为7.40g，则参加反应的锌质量为；第六次加入10g稀硫酸充分反应后剩余固体质量为7.40g，则参加反应的锌质量为，说明第五次加入10g稀硫酸时锌与稀硫酸恰好完全反应，故第六次加入稀硫酸时稀硫酸过量，说法错误，不符合题意；
C、由B选项分析可知，第五次加入10g稀硫酸时锌与稀硫酸恰好完全反应，则锌的质量为，设生成氢气的质量为x，
故产生氢气的总质量为0.08g，说法正确，符合题意；
D、由B选项分析可知，第五次加入10g稀硫酸时锌与稀硫酸恰好完全反应，则该黄铜样品中铜的质量分数为，说法错误，不符合题意。
故选C。
4．C
【详解】A、铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，该实验的现象为铜表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色，但没有气泡产生，该选项描述不正确；
B、铜能将银从其化合物溶液中置换出来，说明铜比银活泼，该选项描述不正确；
C、铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，则反应后的溶液中一定含有硝酸铜，该选项说法正确；
D、实验室中的废液不能直接倒入下水道中，该选项说法不正确。
故选C。
5．C
【详解】铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。铜不反应。过滤后滤渣为铜。铜和氧气反应生成氧化铜，所以所得黑色固体为氧化铜。
氧化铜与收集的氢气的质量比为，设氢气的质量为，则氧化铜的质量为，铁与稀硫酸反应以及铜与氧气反应的化学方程式及其质量关系如下：
所以原固体混合物中铁和铜的质量比为；
故选：C。
6．B
【详解】A、陶寺铜铃由约98%的纯铜铸成，还含有其他物质，属于混合物，说法错误，不符合题意；
B、陶寺铜铃是青铜器的先驱，属于铜的合金，具有优良的导电性，说法正确，符合题意；
C、陶寺铜铃是青铜器的先驱，属于铜的合金，其熔点比铜低，说法错误，不符合题意；
D、陶寺铜铃是青铜器的先驱，属于铜的合金，比铜耐腐蚀，说法错误，不符合题意。
故选：B。
7．A
【详解】A、加热一定质量的高锰酸钾，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。开始由于温度没有达到高锰酸钾分解温度，高锰酸钾固体、钾元素质量不变，则固体中钾元素的质量分数保持不变，随着反应的进行，氧气逸出，固体的质量逐渐减少，但钾元素的质量始终不变，所以固体中钾元素的质量分数会逐渐增大，当高锰酸钾完全分解后，质量分数不再变化，正确。
B、电解水实验中，生成氢气和氧气的体积比为2:1，而不是质量比，错误。
C、红磷在密闭容器中燃烧生成五氧化二磷，根据质量守恒定律，化学变化中元素的种类不变，图像应该是一条水平直线，错误。
D、将铁钉加入一定量的硫酸铜溶液中，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。根据化学方程式可知，每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，固体质量会增加，但反应开始时，硫酸铜溶液中没有固体，曲线的起点应符合题意0开始，错误。
故选A。
8．C
【详解】A、滤液呈蓝色说明含有，硝酸铜未完全反应。若活动性铜>X>银，金属X过量且不与硝酸铜反应时，滤渣中含银、X两种金属，若金属只有少量，则滤渣中只有银一种金属，若活动性X>铜>银，此时硝酸铜还未完全反应，故析出的滤渣中有铜和银，故最多有2种金属，该选项不符合题意。
B、活动性X>铜>银时，通过调整反应比例，可能使加入质量m等于滤渣质量n，该选项不符合题意。
C、滤渣仅一种金属必为银，滤液中至少含和两种阳离子，还有硝酸根离子，该选项符合题意。
D、滤渣加盐酸产生气泡说明含活泼金属，若活泼金属是铁，则滤液可能有颜色，该选项不符合题意。
故选C。
9．A
【详解】金可以制成金箔，说明金具有良好的延展性。故选：A。
10．C
【详解】在H2SO4中，氢元素和硫酸根的质量比为2：96，38.8g硫酸盐固体中，铁元素和铝元素的质量占10g，则硫酸根的质量为38.8g-10g=28.8g。设当硫酸根的质量为28.8g时，氢元素的质量为x，则有2：96=x：28.8g，x=0.6g，则0.6g氢元素完全转化成氢气，所以反应中生成氢气的质量为0.6g。
故选：C。
11．(1)不能
(2)吸附
(3)薄铜片上的白磷燃烧，热水中的白磷不燃烧
(4)将锌粒替换为氧化铜（合理即可）
【详解】（1）木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，瓶内气压不变，不能形成压强差，所以不能用木炭代替红磷进行该实验；
（2）活性炭能吸附水中的色素和异味，实验2自制净水器中加入活性炭净水，主要是利用了活性炭的吸附性；
（3）水中的白磷不与氧气接触，不燃烧，铜片上的白磷与氧气接触，燃烧，证明燃烧需要氧气；
（4）稀盐酸和锌粒反应生成硫酸锌和氢气，有气体生成的反应，需要在封闭体系中进行，实验4是敞口装置，用于验证质量守恒定律，若不改变装置，则生成物中不能产生气体，需要进行的改进是将锌粒替换为氧化铜（合理即可）。
12．(1) Cu
(2)
(3)铁表面有紫红色物质析出，溶液由蓝色变为浅绿色
【分析】D为浅绿色溶液，则D为亚铁盐，可以是氯化亚铁或硫酸亚铁等；G为蓝色溶液，则G为铜盐，可以是氯化铜或硫酸铜等；C、F是最常见的金属，C和G反应生成D和F，铁能从铜盐溶液中置换出铜，则C为铁、F为铜；铁和E反应生成气体单质B和亚铁盐，铁与酸反应生成亚铁盐和氢气，则B为氢气；A、C能互相转化，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，四氧化三铁与一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，则A为四氧化三铁。
【详解】（1）由分析可知，B为氢气，其化学式为；F为铜，其化学式为Cu；
（2）由分析可知，A为四氧化三铁、C为铁，则C转化为A的反应是铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为；
（3）由分析可知，C为铁、G为铜盐，则G可以是氯化铜，铁与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁，实验现象为铁表面有紫红色物质析出，溶液由蓝色变为浅绿色。
13．(1)C
(2)分解
(3)
【详解】（1）“熬”的过程，是蒸发的过程，类似于粗盐提纯实验中的蒸发操作，故选C；
（2）“烹”的过程中，胆矾（CuSO4 5H2O）首先转变成水和无水硫酸铜，该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应；
（3）“铁釜”中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
14．(1)化学
(2)BD
(3) 化合
(4)耐腐蚀
【详解】（1）长征五号遥八运载火箭采用液氧液氢燃气发生器循环火箭发动机，该过程氢气和氧气点燃生成水，将化学能转化为火箭发射所需动能；
（2）A、目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢，不可由空气直接分离获得，选项说法错误；
B、氢气变成液氢时，分子之间的间隔变小，选项说法正确；
C、目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢，故现阶段还不能完全替代化石能源，选项说法错误；
D、化石能源制得的H2中含有CO，利用液氮的低温可将CO液化分离，即一氧化碳先被液化分离出来，从而获得纯净的H2，说明H2的沸点比CO的沸点低，选项说法正确；
故选：BD；
（3）镁基固态储氢技术原理是利用金属镁和氢气在300℃和高压条件下发生反应生成氢化镁 (MgH2)，化学方程式为，该反应是两种物质生成一种物质，属于化合反应；
（4）合金的硬度比组成的纯金属的硬度大、抗腐蚀性强等，火箭外壳选用铝合金材料，主要利用了铝合金耐腐蚀、硬度大的优点。
15． C 黄铜（合理即可）
【分析】合金的定义：合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
【详解】A、锌片是纯金属，不是合金。
B、石墨是非金属单质，不是合金。
C、不锈钢是铁的合金，主要成分是铁，还含有铬、镍等金属，属于合金。
对于②处，我们可以补充常见的合金，比如黄铜（铜锌合金）、生铁（铁碳合金）、铝合金等。
综上，属于合金的是C，②可填黄铜（或生铁、铝合金等合理答案）。
16．(1)AB
(2)胶头滴管
(3)
(4)20%
(5)9.5%
(6)125
(7)3∶7
【详解】（1）将镁和铜制成合金后，硬度变大、强度变大、熔点变低，合金密度一般与组成它的纯金属密度有关，通常不会变大，故选AB。
（2）将浓盐酸配制为实验所用的稀盐酸，需要的仪器有烧杯、量筒、胶头滴管和玻璃棒。
（3）金属活动性：镁>氢>铜，则加入稀盐酸与镁反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为。
（4）金属活动性：镁>氢>铜，铜与稀盐酸不反应，即过滤得到的1.2g固体就是铜，该合金的质量为6g，则合金中铜的质量分数为×100%=20%。
（5）由（4）可知，镁的质量为6g-1.2g=4.8g，设生成的氯化镁质量为x、氢气质量为y。
、 解得x=19g、y=0.4g
溶液A的质量=镁的质量+稀盐酸质量-生成的氢气质量-蒸发水的质量=4.8g+200g-0.4g-4.4g=200g，则溶液A中的溶质质量分数为×100%≈9.5%。
（6）由（4）可知，100kg镁铜合金含有100kg×20%=20kgCu，则需要的CuFeS2质量为=57.5kg，即需要纯度46%的黄铜矿(CuFeS2)质量为=125kg。
（7）金属活动性：镁>铜，所以镁先氧化。由（4）可知，10g镁铜合金样品中含有的镁质量为10g×(1-20%)=8g，固体部分发生氧化后质量变为11.6g，根据质量守恒定律，参加氧化的氧气质量为11.6g-10g=1.6g。
设参加氧化的镁的质量为m。
解得m=2.4g
则粉碎后的固体中氧化的镁和未氧化的镁的质量比为2.4g∶(8g-2.4g)=3∶7。
17．(1)碳原子的排列方式不同
(2)常温下碳的化学性质不活泼
(3) 固体由黑色变为红色 澄清石灰水 装置尾部放一个燃着的酒精灯（或用气囊收集尾气）
(4)解：设生成乙醇的质量为x 。


答：生成乙醇的质量为46 kg。
【详解】（1）金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但它们的原子排列方式不同。金刚石中碳原子排列成正四面体结构，非常坚固，所以硬度大；石墨中碳原子呈层状排列，层与层之间作用力较弱，所以很软且有滑腻感。因此，它们物理性质存在明显差异的原因是碳原子的排列方式不同。
（2）墨的主要成分是碳，常温下碳的化学性质稳定，不易与其他物质发生化学反应。所以我国古代书法家、画家用墨书写或绘制的字画能够保存至今不变色的原因是 常温下碳的化学性质稳定（或不活泼）。
（3）①一氧化碳（CO）具有还原性，能与氧化铜（CuO）在加热条件下反应生成铜（Cu）和二氧化碳（CO2 ）。氧化铜是黑色粉末，铜是红色固体，所以硬质玻璃管内观察到的实验现象是黑色粉末逐渐变红，发生反应的化学方程式为 。
②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常用澄清石灰水检验二氧化碳，其主要成分氢氧化钙[Ca(OH)2 ]能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，所以选择检验并 “捕捉”CO2 的试剂a为澄清石灰水，反应的化学方程式为 CO2 +Ca(OH)2 =CaCO3 ↓+H2 O 。
③一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染空气，因为一氧化碳具有可燃性，所以处理尾气可采取的一种措施是 装置尾部放一个燃着的酒精灯（或用气囊收集尾气）。
（4）见答案。
18．(1)A
(2) ABC 发电等 化学变化
(3) 增大接触面积，使反应更充分 蒸发结晶
(4) 稀盐酸 放热
(5)节约资源（合理即可）
【详解】（1）可回收物是指适宜回收循环使用和资源利用的废物，包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料等。废旧报纸显然属于可回收物，故选A。
（2）①填埋处理垃圾时，垃圾中的有害成分可能会通过雨水的冲刷等方式进入土壤，污染土壤；也可能会挥发进入大气，污染大气；还可能会随着渗滤液进入水源，污染水源。故选ABC。
②焚烧处理垃圾时，将垃圾放在焚烧炉中进行燃烧，回收的余热可用于发电等，这样可以实现能源的再利用。
③堆肥法处理厨余垃圾转变为沼气的过程中，有新物质沼气（主要成分是CH4）生成，所以发生的变化是化学变化。
（3）对废旧电器进行粉碎的目的是增大反应物的接触面积，从而使反应更充分，提高回收效率。
操作Ⅱ为从溶液中得到晶体，这种操作是蒸发结晶。
（4）要从镁和铜的混合物中分离出铜，且得到氯化镁溶液，试剂X应为稀盐酸，镁能和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化镁和氢气，而铜不能和稀盐酸反应。
图丁显示温度升高，说明反应过程中放出热量，因此该反应是放热反应。
（5）垃圾分类回收的意义是可以节约资源，减少环境污染等。
19．(1)尖锐的爆鸣声
(2)B
(3) FeO 黑色固体完全溶解，且有红色固体生成，溶液由蓝色变成浅绿色
(4)3Fe+2O2Fe3O4
(5)
(6)2.8g混有铝粉的“引火铁”与足量的稀盐酸反应，若2.8g全部是铝，生成氢气的质量为x，则
x≈0.3g
若2.8g全部是铁，生成氢气的质量为y，则
y=0.1g
则若生成氢气的质量为m，则m的取值范围是0.1g【详解】（1）氢气具有可燃性，不纯的氢气点燃时会发出尖锐的爆鸣声，则为检验丙装置中的空气是否排尽，从导管口M端收集一小试管气体，移近火焰，点燃，若出现尖锐的爆鸣声，表明空气尚未排尽。
（2）A、普通铁粉不易燃烧，而“引火铁”(极细的铁粉)易自燃，则说明其自燃与其颗粒大小有关，该选项认识正确；
B、燃烧是放热反应，则“引火铁”的自燃是放热反应，该选项认识错误；
C、燃烧时需要温度达到着火点以上，则“引火铁”的自燃需要温度达着火点，该选项认识正确；
D、普通铁粉不易燃烧，而“引火铁”易自燃，则“引火铁”比普通铁粉更易与氧气反应，该选项认识正确。
故选：B。
（3）氧化亚铁为黑色固体，接触到空气会立即由黑色变为红棕色，则倒出试管中黑色固体，平铺于白纸上，黑色固体不变色，则黑色固体中一定没有FeO；
猜想一成立，即反应后的黑色物质成分为铁粉，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，硫酸亚铁溶液为浅绿色，铜为红色固体，则取上述黑色固体少许，装入试管，加入足量硫酸铜溶液，可观察到黑色固体完全溶解，且有红色固体生成，溶液由蓝色变成浅绿色。
（4）铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，反应的化学方程式为。
（5）同学们将制备的“引火铁”加入盛有一定量AgNO3溶液的烧杯中充分反应，铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，反应的化学方程式为Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag，每56份质量的铁能置换出216份的银，固体质量增加，随着铁的质量增加，固体质量不断增加，且增加幅度大，当硝酸银完全反应后，再加引火铁，固体质量的增加量就只有加入的引火铁质量，增加幅度小，反应开始前，固体质量为0，曲线从原点开始，随着引火铁的加入，固体质量快速增加，曲线成上升趋势且斜率较大，当硝酸银完全反应后，继续加入引火铁，固体质量仍会增加，但增加速率变慢，曲线斜率变小，则绘制出整个实验过程中烧杯内固体质量的变化趋势图为。
（6）见答案。(共22张PPT)
金属的性质与应用
趣味闯关之旅
欢迎来到金属世界！
亲爱的同学，欢迎来到神奇的金属世界！从硬币到飞机，金属无处不在。今天，我们将开启一场充满挑战的闯关之旅，深入探索金属的“外貌”、“化学脾气”与“强弱之争”，最终解锁“最佳拍档”，成为真正的“金属大师”！
五关挑战
旅程共设五个关卡，每一关都有不同的知识挑战等待着你。
认真审题
仔细阅读题目要求，结合所学知识，做出正确的选择或填写。
即时解析
提交答案后即刻获知对错，并附带详细的知识点解析与拓展。
通关成就
顺利通过所有关卡，即可获得“金属知识达人”的荣誉称号！
开始闯关
关卡一
金属的“外貌”与“天赋” —— 物理性质
PHYSICAL PROPERTIES OF METALS
READY TO START
第一题：火眼金睛辨颜色
化学使世界变得绚丽多彩。下列溶液中，属于无色透明的是哪一个？
选项 A：食盐溶液
选项 B：硫酸铜溶液
选项 C：氯化亚铁溶液
选项 D：高锰酸钾溶液
解题思路与核心解析
判断溶液颜色的关键在于识别溶液中的特征离子：
●铜离子 (Cu )：呈蓝色（如选项B 硫酸铜溶液）
●亚铁离子 (Fe )：呈浅绿色（如选项C 氯化亚铁溶液）
●高锰酸根离子 (MnO )：呈紫红色（如选项D 高锰酸钾溶液）
结论：食盐溶液（氯化钠）由 Na 和 Cl 构成，为无色透明液体。
第二题：金属的“变形”能力
题目描述
金可以制成金箔，这说明金具有什么样的性质？请结合金属的物理特性进行分析。
选项 A：延展性
选项 B：导电性
选项 C：导热性
选项 D：硬度高
提交答案
第三题：我是填空小能手
题目描述
金属一般都具有金属光泽，延展性好，并且是电和热的优良 ________。
请输入你的答案...
提交答案
智能反馈 (正确答案：导体)
太棒了，完全正确！
解析：金属内部存在大量可以自由移动的电子，这使得它们成为电和热的优良导体。
生活中的应用实例
图中是常见的铜芯电缆。铜作为典型的金属，具有极佳的导电性，因此被广泛应用于电力传输和电子制造中。
关卡二
金属的“化学脾气” —— 化学性质
第一题：金属与酸的反应
题目描述：金属M与硫酸亚铁（FeSO ）溶液发生反应的化学方程式为：M + FeSO = Fe + MSO 。请根据反应原理，判断下列说法中正确的是？
A
M 一定不是铝
B
若 M 为 Cu，反应后溶液为浅绿色
C
M 的金属活动性一定比 H 强
D
该反应中有三种元素化合价发生改变
第二题：化学方程式书写
题目描述
铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。请结合实验现象与质量守恒定律，写出该反应的完整化学方程式。
在此处输入方程式... 例如：3Fe + 2O 点燃 Fe O
提交答案 >>
核心解析：产物为黑色的四氧化三铁(Fe O )，反应条件需注明“点燃”，且注意配平化学计量数(3, 2, 1)。
实验安全注意事项
集气瓶底部需预先铺一层细沙或少量水，防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。
第三题：实验现象判断
▍ 题目描述
将打磨光亮的铜丝插入盛有硝酸银溶液的试管中，充分反应后，下列对实验现象及结论的描述正确的是？
选项A：有气泡冒出，溶液逐渐由无色变为蓝色
选项B：该实验现象无法验证铜、银的金属活动性强弱
选项C：反应后的溶液中一定含有Cu(NO )
提交答案，查看解析
核心知识点解析
铜的金属活动性比银强，发生置换反应：Cu + 2AgNO = Cu(NO ) + 2Ag。生成的硝酸铜使溶液变蓝。实验废液含重金属离子，需处理后再排放。
LEVEL 03
关卡 03
金属的“强弱之争”
—— 金属活动性顺序 ——
第一题：判断反应可能性
某废液的溶质为硝酸铜和硝酸银，将金属X加入到该废液中充分反应后，得到滤液和滤渣（滤渣中一定有银）。下列关于反应后成分的分析，错误的是哪一项？
A
若滤液呈蓝色，则滤渣中最多有两种金属
B
若金属活动性为：X > 铜 > 银，则加入金属X的质量可能等于反应后滤渣的质量
C
若滤渣中只有一种金属，则滤液中至少含有两种离子
D
若向滤渣中加入稀盐酸产生气泡，则反应后的滤液可能呈现出颜色
第二题：实验探究
为了验证镁、铜、银三种金属的活动性顺序，以下实验方案可行且操作最简便的是？
选项 A：将镁片、铜片分别放入硝酸银溶液中，观察现象。
选项 B：将镁片、银片分别放入硫酸铜溶液中，观察现象。
选项 C：将镁片放入硫酸铜溶液，铜片放入硝酸银溶液中。
选项 D：只需将铜片分别放入硝酸镁和硝酸银溶液中即可。
提交答案
第三题：图像分析
向一定量的硫酸铜溶液中加入铁钉，发生置换反应。请观察右侧图示，选择能正确反映对应变化关系的图像选项。
A
溶液中钾元素质量分数随时间变化
B
电解水实验中生成氢气和氧气的质量比
C
反应前后溶液中元素的种类变化趋势
D
生成的固体总质量随时间变化 (起点为0)
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核心知识点参考：金属活动性顺序表
关卡四
金属的“最佳拍档” —— 合金
第一题：合金的判断
下列物质中，属于合金的是？请从下方选项中选择。
选项 A：锌片 (纯金属)
选项 B：石墨 (非金属单质)
选项 C：不锈钢 (铁铬镍合金)
选项 D：水银 (纯金属，汞)
提交答案 >>
回答正确！
不锈钢是铁的合金，主要含Fe、Cr、Ni等元素，具有优良的抗腐蚀性。其他选项均为纯净物。
第二题：合金的性质
陶寺铜铃是迄今所见中国历史上第一件金属乐器，由约98%的纯铜铸成。结合你所学的化学知识，判断下列有关陶寺铜铃及其材料描述正确的选项：
选项 A：该铜铃的材料属于纯净物
选项 B：具有优良的导电性与导热性
选项 C：该合金的熔点比纯铜更高
提交答案 & 查看解析
陶寺铜铃 (约公元前2085年)
知识点：合金属于混合物，通常熔点低于其组分纯金属，硬度和抗腐蚀性优于纯金属，并保留了金属的通性（如导电性）。
第三题：合金的计算
为了测定某黄铜（铜、锌合金）样品中铜的质量分数，取10克样品放入烧杯中，再取60克稀硫酸分六次加入，测得实验数据如下表所示。请根据数据计算：该黄铜样品中铜的质量分数为多少？
实验次数 第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 4 次 第 5 次 第 6 次
剩余固体(g) 9.48 8.96 8.44 7.92 7.40 7.40
选项 A：26.0%
选项 B：74.0%
选项 C：52.0%
选项 D：48.0%
提交答案
思考提示：铜不与稀硫酸反应，锌可反应。注意观察哪次实验后固体质量不再减少。
关卡五
终极挑战
—— 综合应用 ——
FINAL LEVEL: COMBINED APPLICATION
第一题：综合计算
题目描述
取24g铁和铜的固体混合物于烧杯中，加入足量稀硫酸充分反应，收集产生的氢气。过滤后将滤渣洗涤、干燥，并在空气中充分灼烧得到黑色固体。已知所得黑色固体与收集的氢气的质量比为 40 : 1，则原固体混合物中铁和铜的质量比为？
选项 A： 1 : 1
选项 B： 5 : 2
选项 C： 7 : 8
选项 D： 3 : 5
提交答案
点击选项后背景将变为浅蓝色，提交后显示详细解析
第二题：流程分析
图示：废旧金属回收处理工厂实景
对金属进行分类回收是重要的环保课题
兴趣小组从含有铜、镁两种金属的废旧电器中回收铜，设计了物质转化流程。请结合金属化学性质与实验操作知识，推断出流程中所用的试剂和操作方法。
Mg、Cu
混合物
加入试剂X
充分反应
操作I (过滤) → Cu
操作II ( ) → MgCl 晶体
Q1. 流程中加入的试剂X是？
请输入答案 (如：稀盐酸)
Q2. 得到晶体的操作II是？
请输入答案 (如：蒸发结晶)
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恭喜通关！
你是当之无愧的金属大师！
物理性质：具金属光泽，良好的导电性、导热性与延展性。
化学性质：能与氧气、酸、盐溶液发生置换等化学反应。
活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe... 是判断反应的核心依据。
合金特性：硬度大、耐腐蚀，综合性能优于纯金属，应用广泛。
重新挑战
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