资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第八单元 金属和金属材料 （期末培优讲义）
重点一 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%
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；
■方法点拨生铁和钢的主要区别是含碳量不同，“百炼成钢”的原理就是：通入纯氧的使生铁中的碳与氧气充分反应生成二氧化碳而降低生铁中的含碳量。化学方程式：C+O2 ( http: / / img.blog. / photo / dFjKCQJGnS0mJrrkO4QY7Q== / 5149584698922270759.jpg )CO2
重点二 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 常温下表面形成致密的氧化膜
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，生成黑色固体
铜 红色的铜片加热后变黑
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 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
■方法点拨1．铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁元素的化合价都为＋2价。2．含有Fe2＋的溶液为浅绿色：FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3溶液都呈浅绿色。
2．金属与其他金属化合物的溶液反应
实验 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
■方法点拨金属与盐的混合溶液反应后滤渣、滤液成分的判断方法例如：将铁粉不断加入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中。I、由于锌比铁活泼，故铁不与硝酸锌反应（依据：金属与盐反应的规律），因此滤液中一定含有硝酸锌，滤渣中一定不含锌。II、根据“优先反应”规律（即远距离先置换），铁首先与硝酸银溶液反应；（1）硝酸银反应一部分：滤渣（银）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸银、硝酸铜）（2）硝酸银恰好完全反应完：滤渣（银）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜）III、硝酸银反应完后，若铁粉有剩余，铁才与硝酸铜反应。（3）硝酸铜反应一部分：滤渣（银、铜）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜）（4）硝酸铜恰好完全反应完：滤渣（银、铜）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁）（5）硝酸铜反应完、铁还有剩余：滤渣（银、铜、铁）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁）
重点三 置换反应与金属活动性顺序
1.置换反应
（1）概念：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应。
（2）特点：反应物和生成物都是两种，且均为一种单质和一种化合物。
（3）属于基本反应类型之一。通式：A+BC→AC+B
2.金属活动性顺序
（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在金属活动性顺序表里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。（前强后弱）
②在金属活动性顺序表里，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在金属活动性顺序表里，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）
■方法点拨1.金属化合物必须溶于水；AgCl不溶于水，不能用于和金属发生置换反应；2. K、Ca、Na太活泼，常温下和水反应，不能置换出金属化合物中的金属。
重点四 铁的冶炼
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 TiO2 MnO2
2.铁的冶炼
(1)实验室一氧化碳还原氧化铁实验
有关的化学方程式：
硬质玻璃管中：F 2Fe+3C 。试管中：Ca( O。尾气处理：2CO+ 。
（2）工业炼铁
（1）炼铁的原料：铁矿石、 焦炭、石灰石、空气
（2）反应原理：
（3）焦炭的作用：①提供热量（ C+ ）；②生成CO（C O）
（4）石灰石的作用：将矿石中的二氧化硅变为炉渣。
（5）生产产物：生铁（具有较多杂质），密度大于炉渣，故出铁口在出渣口下方。
重点六 金属冶炼和金属资源的保护
1.实验：铁制品锈蚀的条件
实验方案 铁生锈条件的探究
A B C 现象 分析 结论
试管A 铁钉生锈 铁与水、氧气同时接触 铁生锈的条件：铁与水、氧气同时接触发生反应
试管B 铁钉无明显变化 铁只与水接触
试管C 铁钉无明显变化 铁只与氧气接触
注意：
（1）铁生锈是缓慢氧化，铁锈呈红棕色，其主要成分是Fe2O3·xH2O ，结构疏松，不能阻碍里面的铁继续氧化。
（2）铝比铁活泼，却比铁耐腐蚀的原因：铝常温下与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜。
■方法点拨1.蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气；2.植物油的作用是隔绝氧气；氯化钙具有吸水性，作用是吸收水分。
2.防止铁生锈的原理：隔绝空气（或氧气）和水
3.常见的防锈措施：①保持铁制品表面洁净、干燥；②表面覆盖一层保护膜：如刷油漆、涂油、烧制搪瓷、烤蓝、镀耐腐蚀的金属如铬等；③改变内部结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢。
4.保护金属资源的途径：①防止金属的腐蚀；②回收利用废旧金属；③有计划、合理的开采矿物，严禁乱采滥挖；④寻找金属的代用品；
重点七 不纯物质的计算
1.不纯物质的计算公式
（1）纯物质质量=含杂质物质质量×纯度
（2）含杂质物质质量为=
（3）纯度＝×100%=1—杂质的质量分数
2.涉及不纯物的化学方程式计算（代入计算的一定是纯净物质量，如不纯物需要转换成纯净物质量）
例1.用1000t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可以炼出含铁96%的生铁质量是多少？(Fe-56 O-16)
金属材料
【典例1】(24-25九上·广东江门·期末)恩平博物馆馆藏丰富，下列藏品主要由金属材料制成的是
A．格纹陶罐 B．恩平铜鼓
C．青花瓷瓶 D．出土石铲
■易错提醒1．合金是混合物 。 2．形成合金的过程是物理变化 ，合金中的金属以单质形式存在。 3．合金中各成分的化学性质不变 。
【即时检测1-1】(24-25九上·广东肇庆高新区·期末)我国历史悠久，有丰富的历史文化遗产。下列文物所用的材料属于金属材料的是
A．西汉素纱襌衣 B．三星堆青铜面具 C．唐三彩陶器 D．名画《关山密雪图》
【即时检测1-2】(24-25九上·广东珠海斗门区·期末)黄铜是铜锌合金，外观似黄金，下列关于黄铜说法错误的是
A．用黄铜作门把手，利用了其导热性好等特点
B．可采用相互刻画的方式来比较黄铜和纯铜的硬度
C．铜、锌都能与硝酸银溶液反应
D．区分黄铜和黄金，放在火上灼烧看颜色变化
金属的化学性质
【典例2】(24-25九上·广东湛江麻章区·期末)铁铜铝是日常生活中最常见的三种金属，某天这三种金属发生了如下对话：
甲说：我是使用最广泛的金属，但我在地壳中不是含量最多的金属，在氧气和水的作用下容易被腐蚀
乙说：我是做导线的良好材料，但我不能用于实验室制H2且我容易被其它两种金属从溶液中置换出来
丙说：我虽然是三种金属中最活泼的，但我在常温下也有抗腐蚀的功能
根据以上对话，判断下列说法错误的是
A．甲金属是铁 B．乙被甲置换出来的方程式可能为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
C．它们活动性强弱为丙>乙>甲 D．丙在常温下有抗腐蚀功能的原因是：4Al+3O2═2Al2O3
【即时检测2-1】（24-25九年级上·广东清远·期末）把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中，产生的现象是（ ）
①铁钉表面产生气泡 ②溶液由无色变成浅绿色 ③铁钉质量减轻 ④液体质量减轻
A．②③ B．①②③
C．①②④ D．①②③④
【即时检测2-2】（24-25九年级上·河南郑州·期末）把一定量的锌粉加入到MgCl2和CuCl2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到固体和滤液。向固体中加入稀硫酸，有气泡产生，下列说法正确的是（ ）
①固体中一定有镁 ②固体中一定有锌 ③固体中可能有铜 ④滤液中一定有MgCl2
⑤滤液中可能有ZnCl2 ⑥滤液中一定无CuCl2
A．①②⑤ B．①②⑥
C．③④⑤ D．②④⑥
金属活动性顺序的判断与探究
【典例3】（24-25九年级上·陕西延安·期末）某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性，进行如图所示探究实验，下列说法不正确的是（ ）
A．甲实验发生的基本反应类型为置换反应
B．通过乙实验可以比较Zn与Fe的金属活动性强弱
C．若a是Zn，b是溶液，即可达到实验目的
D．若a是Fe，b是溶液，则无需甲实验也能达到实验目的
【即时检测3-1】（24-25九年级上·云南曲靖·期末）不锈钢材料中含有的金属铬(Cr)能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，小娟与小涛进行了如下探究活动。
【猜想和假设】
（1）根据所学知识，猜想三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系：
猜想一：Cr Al Cu
猜想二：Al Cr Cu
猜想三：
【实验和探究】
小娟的实验：
取大小相同的铝、铬、铜三种金属片(用砂纸打磨光亮)
【实验步骤】分别取三支试管，向其中入等质量、等浓度的稀硫酸然后将铝、铬、铜三种金属分别插入三支试管中。
【实验现象】铝片表面产生的气泡较快；铬片表面产生气泡较缓慢，溶液变蓝色；铜片无明显现象。
【解释与结论】
（2）猜想 成立。铬与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液，该反应的化学方程式为 。
（3）小涛的实验：
小涛只选用了三种药品进行实验，也得出了三种金属在金属活动顺序中的相 对位置关系。则他选用的三种药品可能是 (填化学式)。
【总结与归纳】
（4）总结与归纳由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：① ② 。
【反思与交流】
（5）铝制容器也不能用来盛波尔多液(主要成分含硫酸铜)的原因是 。(用化学方程式表示)。
铁的冶炼
【典例4】（24-25九年级上·河南郑州·期末）实验室利用下图模拟工业炼铁。下列说法正确的是（ ）
A．反应后试管中溶液的质量在减少
B．该实验只体现出CO的还原性
C．实验前应先点燃酒精喷灯后通CO
D．实验后硬质玻璃管内固体由黑色变为红棕色
■易错提醒1.高炉炼铁得到的产品不是纯净物是混合物，生铁中含有一定量的碳。2.焦炭虽具有还原性，但是CO气体具有流动性，与铁矿石接触更充分）
【即时检测4-1】(24-25九上·广东清远清新区·期末)钢铁产业是国民经济的重要基础产业、兴趣小组开展了与钢铁相关的探究活动。
(1)选矿：常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿等，其中磁铁矿主要成分的化学式为 ；矿石入炉前进行粉碎，目的是 。
(2)炼铁：如图是模拟工业炼铁的实验，回答：
图甲玻璃管中的化学方程式 。
(3)探究：加热一段时间后玻璃管中生成的黑色固体是什么？
【查阅资料】①CO与Fe2O3反应的固体生成物与温度的关系如表：
温度 400~500℃ 600~680℃ 700~800℃
生成物 Fe3O4 FeO Fe
②Fe3O4和Fe能被磁铁吸引，Fe2O3和FeO不能被磁铁吸引。
③CuSO4溶液能与铁反应，不与铁的氧化物反应。
【作出猜想】猜想I：固体成分为Fe；猜想II：固体成分为Fe3O4；猜想III： 。
【实验探究】
实验步骤 现象 结论
①玻璃管冷却后，将固体倒出，用磁铁吸引； 固体全部被吸引 猜想 不正确
②向样品中加入足量CuSO4溶液，充分反应。 猜想I正确
【反思应用】步骤②反应方程式 ；为了提高铁的产率，温度应不低于 。
金属资源的利用和保护
【典例5】（24-25九年级上·北京·期末）某兴趣小组探究铁生锈的条件。如下图所示，取三根洁净无锈的铁钉，分别放置在三个不同环境中，一周后观察铁钉生锈情况并记录如下。
已知：氧气在一定量的水中的溶解量随温度升高而降低，在植物油中非常难溶。
实验 ① ② ③
现象 在液面附近，铁钉生锈严重 铁钉无明显变化 铁钉无明显变化
下列说法不正确的是
A．①和②中煮沸蒸馏水是为了除去水中
B．②和③中，铁钉没有生锈的原因相同
C．对比①和②，可知铁钉生锈的条件是铁钉与氧气接触
D．对比①和③，可知铁钉生锈的条件是铁钉与水接触
■易错提醒1．铁生锈是缓慢氧化。2．铝比铁活泼，却比铁耐腐蚀的原因：铝常温下与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝继续与氧气反应。铁锈结构疏松，不能阻碍里面的铁继续氧化。
【即时检测5-1】用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是

A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程
B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀
C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈
D．铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关
【即时检测5-2】（24-25九年级上·河北保定·期末）为了防止钢铁制品锈蚀，下列做法不正确的是（ ）
A．在车船的表面喷涂油漆
B．用洗涤剂除去自行车链条表面的油膜
C．在铁制品表面镀上一层其他金属
D．将使用后的菜刀用布擦干
夯实基础
1.防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是
A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料 D．制成合金
2．(24-25九上·广东珠海金湾区·期末)第十五届航展首日，隐形战机歼-35A首次惊喜亮相珠海上空，其隐身涂层材料由碳、碳化硅、铁氧体（主要成分为氧化铁）和金属粉末等组成，其中属于金属材料的是
A．碳 B．碳化硅 C．铁氧体 D．金属粉末
3．(24-25九上·广东东莞东城区·期末)下列不属于金属材料的是
A．锌 B．生铁 C．氧化铜 D．铝合金
4．(24-25九上·广东广州天河区·期末)下列广东非物质文化遗产所用材料属于金属材料的是
A．“醒狮”铜镲 B．“龙舟”木浆
C．“广彩”瓷胎 D．“粤绣”丝线
5．(24-25九上·广东广州天河区·期末)某同学根据铜锈的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想:引起金属铜锈蚀的因素除有氧气和水外,还应该有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”,需要进行下列实验中的

A．甲和乙 B．甲和丁 C．乙和丁 D．丙和丁
6．（24-25九年级上·河北保定·期末）下列实验说法不正确的是（ ）
A．甲图氧化铁中铁元素的化合价为+2价
B．甲图是CO还原氧化铁实验，B处检验是否生成CO2，酒精灯的作用是尾气处理CO
C．乙图中①②对比能说明铁生锈需要O2，①③对比能说明铁生锈需要H2O
D．乙图是探究铁生锈条件的实验，该实验运用了控制变量法
7．（24-25九年级上·福建莆田·期末）Al与物质X的溶液发生反应的化学方程式为，则下列说法正确的是（ ）
A．Al的化合价由0变为+2 B．X的化学式为CuSO4
C．该反应前后原子种类发生改变 D．反应后溶液的质量增加
8.下列物质的用途主要与其化学性质有关的是
A．用贝壳生产生石灰
B．用干冰进行人工降雨
C．用钢制作电线电缆
D．用伍德合金制作保险丝
9．(24-25九上·广东惠州惠城区·期末)《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干”“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”记录了古代铁器生产、使用的情形。回答问题：
(1)炼铁的原理是利用CO与Fe2O3的反应，其化学方程式为 。
(2)“剂钢”指的是合金钢，钢的硬度比纯铁的 (填“大”或“小”)。每年有大量的钢铁被锈蚀，请提出一条钢铁防锈的措施 。
(3)铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统，说明铜具有优良的 。已知胆矾溶于水得到硫酸铜溶液，请用化学方程式解释“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”的原因： 。
10．(24-25九上·广东佛山禅城区·期末)《天工开物》蕴含丰富的化学知识，当中记载了生铁与熟铁连续生产的工艺，其流程如图所示，
(1)燃料燃烧是熔炼炉实现高温的方式，这一过程中 能转化为热能。
(2)生铁属于 （填“纯净物”或“混合物”），将生铁直接铸造铁器的过程是 （填“物理”或“化学”）变化。
(3)冶炼熟铁的“黑色湿泥”需捣碎，撒在铁水中可加快生铁的炒熟，同时将铁水中的硫转化为硫化钙实现脱硫，硫化钙（硫元素显﹣2价）的化学式为 。“捣碎”的目的是 ，用木棍快速搅拌，能使灼热铁水中的碳被氧化，其化学方程式为 。
11．(24-25九上·广东江门·期末)唐代陆羽《茶经》中记载：“风炉以铜铁铸之……底一窗以为通飚漏烬之所……风能兴火，火能熟水。”“漉水囊……其格以生铜铸之。”
(1)“铜铁”属于 （填“金属”或“非金属”）材料。
(2)“飚”（即风）提供燃烧所需的 。“火能熟水”，写出木炭充分燃烧的化学方程式 。
(3)“漉水囊”可将茶叶与茶水分离，其原理类似于化学基本实验中的 操作，该操作 （填“能”或“不能”）去除茶水的色素。
(4)茶香四溢，从分子角度解释其原因是 。
12．（24-25九年级上·吉林·期末）某化学兴趣小组的同学以金属为对象进行项目式学习。
项目一：探究铁、铜、锌的金属活动性顺序。
同学们设计了如图实验：(已知①中铁丝足量)
（1）①中观察到的现象是 。
（2）②中发生反应的化学方程式为 。
（3）该实验的结论是 。
项目二：金属的锈蚀与保护。
小组同学用实验研究铁锈蚀的影响因素，记录如表：
实验装置 序号 其他试剂 100min后O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和0.1g食盐 X
④ 10滴水和1.0g食盐 8%
（4）表格中X的取值范围是 。
（5）实验①②对比得到的结论是 。
（6）实验②③④对比得到的结论是 。
（7）铝制品的表面不需要像铁那样做防锈处理，原因是 。
综合运用
13．(24-25九上·广东珠海金湾区·期末)下列除杂方法正确的是
选项 物质（括号内为杂质） 方法
A CO2（CO） 通入足量氧气，点燃
B Fe粉（C粉） 在足量氧气中灼烧
C ZnSO4溶液（CuSO4） 加入过量的锌粉，过滤
D CaO（CaCO3） 加入足量的水，过滤
A．A B．B C．C D．D
14．（24-25九年级上·广东梅州·期末）I.某校课外活动小组的同学在老师的帮助下，探究用赤铁矿(主要成分是 Fe2O3炼铁的主要反应原理。他们设计的实验装置如下图所示。回答下列问题：
（1）写出用一氧化碳还原氧化铁的化学反应方程式： 。
（2）实验中澄清石灰水作用是 。
（3）图甲中第①个酒精灯上网罩的作用是 。实验时应先点燃第 个酒精灯。
（4）图乙与图甲相比，它的主要优点是 。
II.如图所示，一物体悬挂在饱和的氯化钠溶液中，在恒温条件下向烧杯内溶液中分别加入下列物质(悬挂物不参与反应)，说明弹簧秤示数变化情况(填“变大”、“不变”或“变小”)：
（5）如果加入氯化钠晶体，弹簧秤示数 ；
（6）如果加入蒸馏水，弹簧秤示数 ；
（7）如果加入氯化钾晶体，弹簧秤示数 。
15．(24-25九上·广东茂名电白区·期末)金属和金属材料与人类的生产和生活密切相关。
(1)图1的A是金属的一个应用实例，它利用了金属的什么性质 ？（答出一点即可）
(2)图1的B是两块金属片相互刻画后在纯铜表面留下明显痕迹，该实验探究的目的是 。
(3)图2是CO还原氧化铁的微型实验。
①写出b处出现的现象 ，反应的化学方程式为 。
②从环保角度考虑，写出一种尾气处理的方法 。
(4)某同学为探究相关金属的化学性质，做了如图3的实验。
要证明、、的活动性顺序，至少要做的实验是 （填字母代号）。
(5)某同学在和的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，发现滤液仍呈蓝色。请分析滤渣成分 。
16．（24-25九年级下·广东潮州·期末）我国古代就掌握炼铜技术，青铜是铜冶铸史上最早得到的合金。
Ⅰ.用孔雀石[主要成分Cu2(OH)2CO3]炼铜。高温煅烧孔雀石，可得黑色固体和两种非金属氧化物。如图是铜元素的“价类二维图”。
（1）图中Cu2(OH)2CO3位于A点，黑色固体位于 (填B、C或D)点。A→B的反应属于 (填基本反应类型)。
（2）高温下利用CO可实现B→D的转化，使黑色固体变 色，同时产生的气体可使澄清石灰水 。该过程体现了CO具有 性。
Ⅱ.《大冶赋》记载由硫化铜矿(主要成分Cu2S)制取CuSO4溶液，再用铁片浸取铜的方法。硫化铜矿中Cu2S转化的流程如下：
（3）硫化铜矿焙烧前要进行粉碎处理，这样做的目的是 。
（4）Cu2S中Cu与S的质量比为 。写出“铁浸”过程中反应的化学方程式 。
（5）在冶炼中加入锡等金属可得到青铜，下列说法正确的是_____。
A．青铜是金属材料 B．纯铜比青铜的硬度大 C．青铜比纯铜的熔点高
17．(24-25九上·广东珠海金湾区·期末)铁是应用最广泛的金属，但却很容易发生锈蚀。兴趣小组开展了与铁的锈蚀相关的探究活动。
【任务一：探锈】
(1)探究铁生锈的条件，设计如图1所示实验。
i.使用煮沸过的蒸馏水的原因是 。
ii.一周后，试管A中的铁钉生锈了，通过与试管 （填字母）中现象对比可以得出铁生锈与水有关。
(2)探究铁生锈速率的影响因素，按图2所示连接实验装置，插入氧气传感器，采集三个实验装置中氧气的体积分数数据，得到图3所示曲线。
i.从图3数据分析，图2中 （填物质名称）对铁生锈的速率影响最大。
ii.要证明炭粉的质量对铁生锈的速率有影响，需进行第四个实验，实验装置内应放 。
【任务二：除锈】
(3)铁生锈要及时处理，因为铁锈 （填“疏松”或"致密"），铁制品可以全部锈蚀。
(4)生活中可用稀盐酸除去铁锈，当铁锈全部溶解后，要及时取出、洗净的原因是 （用化学方程式表示）。
【任务三：防锈】
(5)防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件。常用的防锈方法有 （写一种）。
【任务四：用锈】
(6)合理利用铁生锈能服务于生活。如为防止食品受潮和变质，可以加入铁粉包作为“双吸剂”，其吸收的物质是 。
思维拔高
18．（24-25九年级上·河南郑州·期末）金属材料在生产、生活中应用广泛。
（1）下列金属的用途利用了金属导电性的是 。
a．铜制成火锅 b．铝制成导线
c．铁制热水壶 d．钛合金制造人造骨
（2）工业上常用稀酸除铁锈，请用化学方程式表示其反应原理。
（3）实验室里设计如图所示装置模拟工业炼铁。
①描述氧化铁发生反应的实验现象 。
②写出澄清石灰水中发生反应的化学方程式 。
③设计一种尾气处理的方案 。
（4）某工厂欲从排放的废液（主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4）中回收金属铜、铁并制备工业硫酸锌，设计了如图所示的工艺流程。
①写出一个废液中加入过量X中发生反应的化学方程式 。
②操作I~Ⅳ中都用到了玻璃棒，操作I中玻璃棒的作用是什么？ 。
③溶液B中加入适量X，反应后溶液的质量大小如何变化？ 。
（5）工业上可利用“铝热反应”来冶炼锰，其原理是在高温下用铝将锰从二氧化锰中置换出来（）。若要制得165kg锰，理论上至少需要铝的质量是多少？
19．（24-25九年级上·河南洛阳期末）金属及金属材料在生产、生活、航天中应用广泛。
（1）三星堆出土的文物使用了贴金技艺，贴金技艺利用了金具有良好的 性，将黄金锤成极薄的薄片。
（2）铝具有很好的抗腐蚀性，是因为其表面生成一层致密的薄膜，该薄膜是 (填化学式)。
（3）等质量的铜、铁、铝中所含原子个数由多到少的顺序是 。
（4）某同学们到实验室进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动。以下几种实验方案不可行的是_____(填字母编号)。
A．铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液
B．锌片、银片、硫酸铜溶液
C．锌片、铜片、硝酸银溶液
D．锌片、铜片、稀硫酸、硝酸银溶液
（5）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。一氧化碳还原氧化铁的微型装置如图所示。A处V形管内反应的化学方程式为 ；B处的实验现象为 ；写出一种尾气处理方法： 。
（6）黄铜是铜锌合金，常用于制造机器、电器的零部件。为测定某黄铜样品中铜的质量分数，取20g该黄铜样品加入100g稀硫酸中，恰好完全反应，产生氢气0.2g，计算该黄铜样品中铜的质量分数。
20．(24-25九上·广东广州花都区·期末)某兴趣小组同学对铁以及含铁物质十分感兴趣，由此展开了一系列探究活动。
I.探究铁丝燃烧的条件
兴趣小组按如图装置进行对照实验：图1装置中铁丝不燃烧，图2装置中铁丝燃烧。
(1)通过对比实验可知，铁丝燃烧需要的条件之一为 。
(2)对比实验装置中圆底烧瓶内干沙的作用是 。
(3)图2实验过程中，能观察到气球的变化情况为 。
Ⅱ.验证暖贴部分成份并探究其发热原理
产品名称：热力活力暖贴(一次性发热贴)规格型号：130mm×95mm产品成份：铁粉，水，活性炭，蛭石，吸水性树脂，食盐。产品性能：最高温度68℃，平均温度52℃，持续时间≥10h。适用范围：适合用于户外或室内取暖。
【查阅资料】
①铁粉、活性炭都是黑色的，活性炭不与稀硫酸反应。
②铁粉生锈后生成的铁锈主要成分为Fe2O3 xH2O。
【实验验证】
(4)验证成分中含有铁粉：取暖贴中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀硫酸，观察到 ，证明黑色粉末中有铁粉。
(5)验证成分中含有活性炭：待上一步反应结束后，试管中混合物经过滤、洗涤、干燥后得到黑色固体，将其置于氧气中点燃，并将燃烧产物 (写操作及现象)，说明黑色粉末中含有活性炭。
【数据分析】
将拆除包装的暖贴放入三颈烧瓶中密封，按图中装置(夹持仪器已略去)采用湿度、氧气浓度、温度传感器收集数据，各数据随时间变化曲线如t图(图中A、B、C)。
(6)从实验数据变化看，暖贴发热的工作原理是：铁粉与 发生反应，产生铁锈，并放出热量。
(7)张同学查到一片暖贴的配方比例为：铁粉5.6g、活性炭1.2g，食盐0.5g，蛭石0.5g，水1mL。请你预测一片暖贴使用一段时间之后，烘干后称重，其质量最多增加 g。(水的质量变化忽略不计)
答案和解析
重点一 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%
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；
■方法点拨生铁和钢的主要区别是含碳量不同，“百炼成钢”的原理就是：通入纯氧的使生铁中的碳与氧气充分反应生成二氧化碳而降低生铁中的含碳量。化学方程式：C+O2 ( http: / / img.blog. / photo / dFjKCQJGnS0mJrrkO4QY7Q== / 5149584698922270759.jpg )CO2
重点二 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 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
■方法点拨1．铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁元素的化合价都为＋2价。2．含有Fe2＋的溶液为浅绿色：FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3溶液都呈浅绿色。
2．金属与其他金属化合物的溶液反应
实验 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
■方法点拨金属与盐的混合溶液反应后滤渣、滤液成分的判断方法例如：将铁粉不断加入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中。I、由于锌比铁活泼，故铁不与硝酸锌反应（依据：金属与盐反应的规律），因此滤液中一定含有硝酸锌，滤渣中一定不含锌。II、根据“优先反应”规律（即远距离先置换），铁首先与硝酸银溶液反应；（1）硝酸银反应一部分：滤渣（银）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸银、硝酸铜）（2）硝酸银恰好完全反应完：滤渣（银）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜）III、硝酸银反应完后，若铁粉有剩余，铁才与硝酸铜反应。（3）硝酸铜反应一部分：滤渣（银、铜）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜）（4）硝酸铜恰好完全反应完：滤渣（银、铜）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁）（5）硝酸铜反应完、铁还有剩余：滤渣（银、铜、铁）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁）
重点三 置换反应与金属活动性顺序
1.置换反应
（1）概念：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应。
（2）特点：反应物和生成物都是两种，且均为一种单质和一种化合物。
（3）属于基本反应类型之一。通式：A+BC→AC+B
2.金属活动性顺序
（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在金属活动性顺序表里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。（前强后弱）
②在金属活动性顺序表里，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在金属活动性顺序表里，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）
■方法点拨1.金属化合物必须溶于水；AgCl不溶于水，不能用于和金属发生置换反应；2. K、Ca、Na太活泼，常温下和水反应，不能置换出金属化合物中的金属。
重点四 铁的冶炼
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
2.铁的冶炼
(1)实验室一氧化碳还原氧化铁实验
有关的化学方程式：
硬质玻璃管中：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。试管中：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。尾气处理：2CO+O22CO2。
（2）工业炼铁
（1）炼铁的原料：铁矿石、 焦炭、石灰石、空气
（2）反应原理：Fe2O3+3CO ( http: / / img.blog. / photo / rhf4jL3651HoryhaZ5lONw== / 2265029137591313382.jpg )2Fe+3CO2
（3）焦炭的作用：①提供热量（ C+O2 ( http: / / img.blog. / photo / dFjKCQJGnS0mJrrkO4QY7Q== / 5149584698922270759.jpg )CO2）；②生成CO（C + CO2 ( http: / / img.blog. / photo / rhf4jL3651HoryhaZ5lONw== / 2265029137591313382.jpg )2CO）
（4）石灰石的作用：将矿石中的二氧化硅变为炉渣。
（5）生产产物：生铁（具有较多杂质），密度大于炉渣，故出铁口在出渣口下方。
重点六 金属冶炼和金属资源的保护
1.实验：铁制品锈蚀的条件
实验方案 铁生锈条件的探究
A B C 现象 分析 结论
试管A 铁钉生锈 铁与水、氧气同时接触 铁生锈的条件：铁与水、氧气同时接触发生反应
试管B 铁钉无明显变化 铁只与水接触
试管C 铁钉无明显变化 铁只与氧气接触
注意：
（1）铁生锈是缓慢氧化，铁锈呈红棕色，其主要成分是Fe2O3·xH2O ，结构疏松，不能阻碍里面的铁继续氧化。
（2）铝比铁活泼，却比铁耐腐蚀的原因：铝常温下与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜。
■方法点拨1.蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气；2.植物油的作用是隔绝氧气；氯化钙具有吸水性，作用是吸收水分。
2.防止铁生锈的原理：隔绝空气（或氧气）和水
3.常见的防锈措施：①保持铁制品表面洁净、干燥；②表面覆盖一层保护膜：如刷油漆、涂油、烧制搪瓷、烤蓝、镀耐腐蚀的金属如铬等；③改变内部结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢。
4.保护金属资源的途径：①防止金属的腐蚀；②回收利用废旧金属；③有计划、合理的开采矿物，严禁乱采滥挖；④寻找金属的代用品；
重点七 不纯物质的计算
1.不纯物质的计算公式
（1）纯物质质量=含杂质物质质量×纯度
（2）含杂质物质质量为=
（3）纯度＝×100%=1—杂质的质量分数
2.涉及不纯物的化学方程式计算（代入计算的一定是纯净物质量，如不纯物需要转换成纯净物质量）
例1.用1000t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可以炼出含铁96%的生铁质量是多少？(Fe-56 O-16)
金属材料
【典例1】(24-25九上·广东江门·期末)恩平博物馆馆藏丰富，下列藏品主要由金属材料制成的是
A．格纹陶罐 B．恩平铜鼓
C．青花瓷瓶 D．出土石铲
【答案】B
【详解】A、陶罐是由无机非金属材料制成的，故A不合题意；
B、铜鼓是由铜合金制成的，属于金属材料，故B符合题意；
C、瓷瓶是由无机非金属材料制成的，故C不合题意；
D、石铲是由石头制成的，石头属于天然材料，故D不合题意；
故选：B。
■易错提醒1．合金是混合物 。 2．形成合金的过程是物理变化 ，合金中的金属以单质形式存在。 3．合金中各成分的化学性质不变 。
【即时检测1-1】(24-25九上·广东肇庆高新区·期末)我国历史悠久，有丰富的历史文化遗产。下列文物所用的材料属于金属材料的是
A．西汉素纱襌衣 B．三星堆青铜面具 C．唐三彩陶器 D．名画《关山密雪图》
【答案】B
【详解】金属材料包括纯金属和合金，青铜属于合金，属于金属材料，故选B。
【即时检测1-2】(24-25九上·广东珠海斗门区·期末)黄铜是铜锌合金，外观似黄金，下列关于黄铜说法错误的是
A．用黄铜作门把手，利用了其导热性好等特点
B．可采用相互刻画的方式来比较黄铜和纯铜的硬度
C．铜、锌都能与硝酸银溶液反应
D．区分黄铜和黄金，放在火上灼烧看颜色变化
【答案】A
【详解】A、用黄铜作门把手，利用了其耐磨性好等特点，与导热性无关，说法错误，符合题意；
B、一般情况下，合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，可采用相互刻画的方式来比较黄铜和纯铜的硬度，纯铜表面痕迹明显，说明黄铜的硬度大，说法正确，不符合题意；
C、根据金属活动性，则铜、锌都能与硝酸银溶液反应，说法正确，不符合题意；
D、黄铜的是铜的合金，铜与氧气在加热条件下反应生成黑色的氧化铜，而黄金化学性质不活泼，在高温下也不与氧气反应，因此区分黄铜和黄金，可放在火上灼烧看颜色变化，颜色变黑的是黄铜，无明显变化的是黄金，说法正确，不符合题意。
故选：A。
金属的化学性质
【典例2】(24-25九上·广东湛江麻章区·期末)铁铜铝是日常生活中最常见的三种金属，某天这三种金属发生了如下对话：
甲说：我是使用最广泛的金属，但我在地壳中不是含量最多的金属，在氧气和水的作用下容易被腐蚀
乙说：我是做导线的良好材料，但我不能用于实验室制H2且我容易被其它两种金属从溶液中置换出来
丙说：我虽然是三种金属中最活泼的，但我在常温下也有抗腐蚀的功能
根据以上对话，判断下列说法错误的是
A．甲金属是铁 B．乙被甲置换出来的方程式可能为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
C．它们活动性强弱为丙>乙>甲 D．丙在常温下有抗腐蚀功能的原因是：4Al+3O2═2Al2O3
【答案】C
【详解】A、甲在地壳中不是含量最多的金属，在氧气和水的作用下容易被腐蚀，说明甲是铁，A正确；
B、乙不能用于实验室制H2且我容易被其它两种金属从溶液中置换出来，说明乙金属活动性最弱，则乙为铜，铁可以与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，B正确；
C、金属铝在三种金属中活动性最强，在空气中与氧气反应生成一层致密的氧化膜而有抗腐蚀的功能，则丙是铝，故金属活动性强弱为丙>甲>乙，C错误；
D、丙在空气中与氧气反应生成一层致密的氧化膜而有抗腐蚀的功能，化学方程式为4Al+3O2═2Al2O3，D正确。
故选C。
【即时检测2-1】（24-25九年级上·广东清远·期末）把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中，产生的现象是（ ）
①铁钉表面产生气泡 ②溶液由无色变成浅绿色 ③铁钉质量减轻 ④液体质量减轻
A．②③ B．①②③
C．①②④ D．①②③④
【答案】B
【解析】把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中，铁钉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、氢气，化学方程式为：，现象是铁钉表面产生气泡，溶液由无色变成浅绿色，反应消耗了铁钉，所以铁钉质量会减轻。根据化学方程式，每消耗98份质量的H2SO4，就会生成152份质量的FeSO4，因此溶质的质量增大，而溶剂质量不变，则溶液质量增大，因此正确的是①②③。
故选：B。
【即时检测2-2】（24-25九年级上·河南郑州·期末）把一定量的锌粉加入到MgCl2和CuCl2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到固体和滤液。向固体中加入稀硫酸，有气泡产生，下列说法正确的是（ ）
①固体中一定有镁 ②固体中一定有锌 ③固体中可能有铜 ④滤液中一定有MgCl2
⑤滤液中可能有ZnCl2 ⑥滤液中一定无CuCl2
A．①②⑤ B．①②⑥
C．③④⑤ D．②④⑥
【答案】D
【解析】根据金属活动顺序表知：镁比锌活泼，锌比铜活泼，铜金属活动性在氢的后面，故加入锌粉，锌粉和氯化铜溶液反应，置换出单质铜，锌粉不与氯化镁反应，充分反应后过滤，得到固体和滤液。向固体中加入稀硫酸，有气泡产生，可知锌粉过量，有剩余；
①因为锌金属活动性比镁弱，所以锌不能与氯化镁反应，故固体中没有镁，①说法错误；
②向固体中加入稀硫酸，有气泡产生，可知锌粉过量，有剩余，②说法正确；
③锌粉有剩余，故氯化铜应全部反应完，锌与氯化铜反应生成铜和氯化锌，故固体中一定有铜，③说法错误；
④因为锌金属活动性比镁弱，所以锌不能与氯化镁反应，故滤液中一定有氯化镁，④说法正确；
⑤锌粉有剩余，故氯化铜应全部反应完，锌与氯化铜反应生成铜和氯化锌，故滤液中一定有氯化锌，⑤说法错误；
⑥锌粉有剩余，故氯化铜应全部反应完，锌与氯化铜反应生成铜和氯化锌，故滤液中一定有氯化铜，⑥说法正确；
故选：D。
金属活动性顺序的判断与探究
【典例3】（24-25九年级上·陕西延安·期末）某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性，进行如图所示探究实验，下列说法不正确的是（ ）
A．甲实验发生的基本反应类型为置换反应
B．通过乙实验可以比较Zn与Fe的金属活动性强弱
C．若a是Zn，b是溶液，即可达到实验目的
D．若a是Fe，b是溶液，则无需甲实验也能达到实验目的
【答案】C
【解析】A、甲实验发生的反应是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应是一种化合物和一种单质反应生成另一种单质和化合物的反应即置换反应，选项正确；
B、如图所示，铁不会和硫酸锌反应，则根据金属活动性排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，则说明铁不如锌活泼，选项正确；
C、若a是Zn，b是CuSO4溶液，则锌与硫酸铜反应生成红色的铜，证明锌在铜前，则根据甲乙丙三个实验说明铁和锌都排在氢前，铜在锌后，但无法验证铁和铜的顺序，故无法达到实验目的，选项错误；
D、若a是Fe，b是CuSO4溶液，铁能和硫酸铜反应生成红色的铜，说明铁在铜前，而乙说明铁在锌后，则证明锌>铁>铜，则无需甲实验也能达到实验目的，选项正确；
故选：C。
【即时检测3-1】（24-25九年级上·云南曲靖·期末）不锈钢材料中含有的金属铬(Cr)能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，小娟与小涛进行了如下探究活动。
【猜想和假设】
（1）根据所学知识，猜想三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系：
猜想一：Cr Al Cu
猜想二：Al Cr Cu
猜想三：
【实验和探究】
小娟的实验：
取大小相同的铝、铬、铜三种金属片(用砂纸打磨光亮)
【实验步骤】分别取三支试管，向其中入等质量、等浓度的稀硫酸然后将铝、铬、铜三种金属分别插入三支试管中。
【实验现象】铝片表面产生的气泡较快；铬片表面产生气泡较缓慢，溶液变蓝色；铜片无明显现象。
【解释与结论】
（2）猜想 成立。铬与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液，该反应的化学方程式为 。
（3）小涛的实验：
小涛只选用了三种药品进行实验，也得出了三种金属在金属活动顺序中的相 对位置关系。则他选用的三种药品可能是 (填化学式)。
【总结与归纳】
（4）总结与归纳由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：① ② 。
【反思与交流】
（5）铝制容器也不能用来盛波尔多液(主要成分含硫酸铜)的原因是 。(用化学方程式表示)。
【答案】（1）Al Cu Cr
（2） 二
（3）Al、CrSO4、Cu（合理即可）
（4） 通过金属与酸反应的比较 通过金属与盐溶液反应比较
（5）
【解析】（1）Al的金属活动性比Cu强，则Al、Cu、Cr这三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系可能是Al Cu Cr或Cr Al Cu或Al Cr Cu，猜想一为Cr Al Cu，猜想二为Al Cr Cu，则猜想三为Al Cu Cr。
（2）铝片表面产生的气泡较快；铬片表面产生气泡较缓慢，溶液变蓝色；铜片无明显现象，说明这三种金属中Al的金属活动性最强，Cr次之，Cu的金属活动性最弱，则猜想二成立；
由题中信息可知，铬能与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液，实验一中铬与稀硫酸反应有气泡产生，应该是氢气，则铬与稀硫酸反应生成硫酸铬、氢气，化学方程式为。
（3）如果已知三种金属的活动性顺序，用活动性位于中间的金属与另两种金属的盐溶液反应；或用活动性位于中间的金属的盐溶液与另两种金属反应，都可以验证三种金属的活动性顺序。题中三种金属的金属活动性顺序为Al Cr Cu，故可选择：Al、CrSO4 、Cu或Al2(SO4)3、Cr、CuSO4等。
（4）由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：①通过金属与酸反应比较；②通过金属与盐溶液反应比较。
（5）Al的金属活动性比Cu强，因此铝能与硫酸铜反应生成硫酸铝、铜，导致波尔多液失效，该反应的化学方程式为。
铁的冶炼
【典例4】（24-25九年级上·河南郑州·期末）实验室利用下图模拟工业炼铁。下列说法正确的是（ ）
A．反应后试管中溶液的质量在减少
B．该实验只体现出CO的还原性
C．实验前应先点燃酒精喷灯后通CO
D．实验后硬质玻璃管内固体由黑色变为红棕色
【答案】A
【解析】A、一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，由于参加反应的二氧化碳的质量小于生成的碳酸钙沉淀的质量，根据反应前后物质的总质量不变，可知反应后试管中溶液的质量在减少，该选项说法正确；
B、一氧化碳将氧化铁中的氧夺取，体现了一氧化碳的还原性，尾气中含有一氧化碳，用点燃的方法处理尾气，体现了一氧化碳的可燃性，该选项说法不正确；
C、一氧化碳具有可燃性，不纯时点燃会发生爆炸，则实验前应先通一氧化碳后，再点燃酒精喷灯，该选项说法不正确；
D、氧化铁为红棕色，生成的铁粉为黑色，则硬质玻璃管内固体有红棕色变为黑色，该选项说法不正确。
故选A。
■易错提醒1.高炉炼铁得到的产品不是纯净物是混合物，生铁中含有一定量的碳。2.焦炭虽具有还原性，但是CO气体具有流动性，与铁矿石接触更充分）
【即时检测4-1】(24-25九上·广东清远清新区·期末)钢铁产业是国民经济的重要基础产业、兴趣小组开展了与钢铁相关的探究活动。
(1)选矿：常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿等，其中磁铁矿主要成分的化学式为 ；矿石入炉前进行粉碎，目的是 。
(2)炼铁：如图是模拟工业炼铁的实验，回答：
图甲玻璃管中的化学方程式 。
(3)探究：加热一段时间后玻璃管中生成的黑色固体是什么？
【查阅资料】①CO与Fe2O3反应的固体生成物与温度的关系如表：
温度 400~500℃ 600~680℃ 700~800℃
生成物 Fe3O4 FeO Fe
②Fe3O4和Fe能被磁铁吸引，Fe2O3和FeO不能被磁铁吸引。
③CuSO4溶液能与铁反应，不与铁的氧化物反应。
【作出猜想】猜想I：固体成分为Fe；猜想II：固体成分为Fe3O4；猜想III： 。
【实验探究】
实验步骤 现象 结论
①玻璃管冷却后，将固体倒出，用磁铁吸引； 固体全部被吸引 猜想 不正确
②向样品中加入足量CuSO4溶液，充分反应。 猜想I正确
【反思应用】步骤②反应方程式 ；为了提高铁的产率，温度应不低于 。
【答案】(1) Fe3O4 增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分
(2)
(3) 固体成分为FeO III 有红色固体析出，溶液由蓝色变成浅绿色(或固体表面有红色物质生成，溶液由蓝色变成浅绿色等) 700℃
【详解】（1）磁铁矿主要成分是四氧化三铁，化学式为：Fe3O4；
矿石入炉前进行粉碎，目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；
（2）图甲玻璃管中反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
（3）作出猜想：由题干信息可知，生成的黑色固体可能是Fe、FeO、Fe3O4，故猜想Ⅲ：固体成分为FeO；
实验探究：①玻璃管冷却后，将固体倒出，用磁铁吸引；铁和四氧化三铁能被磁铁吸引，FeO不能被磁铁吸引，固体全部被吸引，则固体成分不是FeO，故猜想III不正确；
②向样品中加入足量CuSO4溶液，充分反应，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，硫酸铜溶液与铁的氧化物不反应，故有红色固体析出，溶液由蓝色变成浅绿色，说明固体成分是铁，则猜想I正确；
反思应用：步骤②反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：；
由题干信息可知，温度在700~800℃时，一氧化碳与氧化铁反应生成铁，故为了提高铁的产率，温度应不低于700℃。
金属资源的利用和保护
【典例5】（24-25九年级上·北京·期末）某兴趣小组探究铁生锈的条件。如下图所示，取三根洁净无锈的铁钉，分别放置在三个不同环境中，一周后观察铁钉生锈情况并记录如下。
已知：氧气在一定量的水中的溶解量随温度升高而降低，在植物油中非常难溶。
实验 ① ② ③
现象 在液面附近，铁钉生锈严重 铁钉无明显变化 铁钉无明显变化
下列说法不正确的是
A．①和②中煮沸蒸馏水是为了除去水中
B．②和③中，铁钉没有生锈的原因相同
C．对比①和②，可知铁钉生锈的条件是铁钉与氧气接触
D．对比①和③，可知铁钉生锈的条件是铁钉与水接触
【答案】B
【详解】A、①和②中加入的蒸馏水要事先煮沸，考虑温度升高，气体溶解度减小，目的是除去水中溶解的氧气，故说法正确；
B、②中的铁钉只与水接触，不生锈，③中铁钉只与氧气接触，不生锈，所以铁钉没有生锈的原因不相同，故说法错误；
C、①中的铁钉与水和氧气同时接触，明显生锈，②中的铁钉只与水接触，不生锈，说明铁钉生锈的条件是铁钉与氧气接触，故说法正确；
D、①中的铁钉与水和氧气同时接触，明显生锈，③中铁钉只与氧气接触，不生锈，说明铁钉生锈的条件是铁钉与水接触，故说法正确。
故选B。
■易错提醒1．铁生锈是缓慢氧化。2．铝比铁活泼，却比铁耐腐蚀的原因：铝常温下与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝继续与氧气反应。铁锈结构疏松，不能阻碍里面的铁继续氧化。
【即时检测5-1】用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是

A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程
B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀
C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈
D．铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关
【答案】C
【详解】A、金属的腐蚀，实际上是金属与氧气、水等发生反应，是金属从单质变成化合物的过程，故选项说法正确；
B、在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀，是因为铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，故选项说法正确；
C、用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈，说明在有氧气和水的条件下，铜不如铁易生锈，故选项说法不正确；
D、用如图所示装置探究铜生锈的条件，氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳，氢氧化钠固体能防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入盛有铜丝的试管中，一个月后发现铜丝未生锈，说明铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关，故选项说法正确。
故选C。
【即时检测5-2】（24-25九年级上·河北保定·期末）为了防止钢铁制品锈蚀，下列做法不正确的是（ ）
A．在车船的表面喷涂油漆
B．用洗涤剂除去自行车链条表面的油膜
C．在铁制品表面镀上一层其他金属
D．将使用后的菜刀用布擦干
【答案】B
【解析】A、铁和氧气、水共同接触时会生锈，刷漆能隔绝氧气和水，从而防止其生锈，该选项做法正确；
B、除去油膜，会使铁和氧气、水接触，从而使其生锈，该选项做法不正确；
C、镀上一层其他金属能隔绝氧气和水，从而防止其生锈，该选项做法正确；
D、将使用后的菜刀用布擦干，保持干燥，能防止其生锈，该选项做法正确。
故选B。
夯实基础
1.防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是
A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料 D．制成合金
【答案】D
【详解】A.在金属制品表面涂油防锈方法中，方法原理是在铁制品表面涂保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水；
B.在金属制品表面刷漆防锈方法中，方法原理是在铁制品表面涂保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水；
C.在金属制品表面覆盖塑料，方法原理是在铁制品表面覆盖保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水；
D.制成合金进行防锈，方法原理是改变金属的内部结构，制成耐腐蚀的合金。
综上所述，四种防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是D，故选：D。
2．(24-25九上·广东珠海金湾区·期末)第十五届航展首日，隐形战机歼-35A首次惊喜亮相珠海上空，其隐身涂层材料由碳、碳化硅、铁氧体（主要成分为氧化铁）和金属粉末等组成，其中属于金属材料的是
A．碳 B．碳化硅 C．铁氧体 D．金属粉末
【答案】D
【详解】A、碳属于非金属单质，不属于金属材料，不符合题意；
B、碳化硅是由碳和硅组成的化合物，不属于金属材料，不符合题意；
C、铁氧体主要成分为氧化铁，氧化铁是一种化合物，不是金属材料。虽然它含有铁元素，但不是以金属单质或合金等金属材料的形式存在，不符合题意；
D、金属粉末是由金属制成的粉末状物质，金属材料包括纯金属和合金，金属粉末属于纯金属范畴，金属粉末属于金属材料，符合题意。
故选D。
3．(24-25九上·广东东莞东城区·期末)下列不属于金属材料的是
A．锌 B．生铁 C．氧化铜 D．铝合金
【答案】C
【详解】A、锌是金属，属于金属材料，不符合题意；
B、生铁是铁合金，属于合金，属于金属材料，不符合题意；
C、氧化铜是由一种物质组成的纯净物，不属于合金，也不属于纯金属，不属于金属材料，符合题意；
D、铝合金属于合金，属于金属材料，不符合题意；
故选：C。
4．(24-25九上·广东广州天河区·期末)下列广东非物质文化遗产所用材料属于金属材料的是
A．“醒狮”铜镲 B．“龙舟”木浆
C．“广彩”瓷胎 D．“粤绣”丝线
【答案】A
【详解】A.“醒狮”铜镲中的铜属于金属材料，符合题意；
B.“龙舟”木浆由木头制成，属于天然有机材料，不符合题意；
C.“广彩”瓷胎是无机非金属材料，不符合题意；
D.“粤绣”丝线属于天然合成材料，不符合题意；
故选A。
5．(24-25九上·广东广州天河区·期末)某同学根据铜锈的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想:引起金属铜锈蚀的因素除有氧气和水外,还应该有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”,需要进行下列实验中的

A．甲和乙 B．甲和丁 C．乙和丁 D．丙和丁
【答案】B
【详解】甲试管的铜片与氧气、水和二氧化碳同时接触发生了锈蚀；
乙中的铜片与二氧化碳和水接触，没有锈蚀，说明铜的锈蚀与氧气有关；
丙中的铜片与二氧化碳和氧气接触，没有锈蚀，说明铜的锈蚀与水有关；
丁中的铜片与氧气和水接触没有锈蚀，说明了铜的锈蚀与二氧化碳有关。
由以上分析可知，通过实验甲与丁的对比得出：铜的锈蚀必须有二氧化碳参与。故选B。
6．（24-25九年级上·河北保定·期末）下列实验说法不正确的是（ ）
A．甲图氧化铁中铁元素的化合价为+2价
B．甲图是CO还原氧化铁实验，B处检验是否生成CO2，酒精灯的作用是尾气处理CO
C．乙图中①②对比能说明铁生锈需要O2，①③对比能说明铁生锈需要H2O
D．乙图是探究铁生锈条件的实验，该实验运用了控制变量法
【答案】A
【解析】A、氧化铁的化学式为，氧化铁中氧元素的化合价为-2价，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则氧化铁中铁元素的化合价为+3价，说法错误，符合题意；
B、甲图是CO还原氧化铁实验，其原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此该装置中B处检验是否生成CO2；由于一氧化碳有毒，排放到空气中会污染空气，所以需要进行尾气处理，一氧化碳具有可燃性，因此酒精灯的作用是尾气处理CO，说法正确，不符合题意；
C、乙图①中铁钉同时与水和氧气接触，铁钉生锈；②中铁钉只与水接触，铁钉不生锈；③中铁钉只与氧气接触，铁钉不生锈；则①②对比能说明铁生锈需要O2，①③对比能说明铁生锈需要H2O，说法正确，不符合题意；
D、乙图是探究铁生锈条件的实验，该实验运用了控制变量法，说法正确，不符合题意。
故选：A。
7．（24-25九年级上·福建莆田·期末）Al与物质X的溶液发生反应的化学方程式为，则下列说法正确的是（ ）
A．Al的化合价由0变为+2 B．X的化学式为CuSO4
C．该反应前后原子种类发生改变 D．反应后溶液的质量增加
【答案】B
【解析】A、铝单质中铝元素化合价为0，硫酸铝中铝元素显+3价，故Al的化合价由0变为+3，不符合题意；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Al、Cu、S、O的个数分别是2、0、0、0，生成物中含Al、Cu、S、O的个数分别是2、3、3、12，故反应物中还应含3个Cu、3个S、12个O，故X的化学式为：CuSO4，符合题意；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，不符合题意；
D、由化学方程式可知，54份质量的铝置换出192份质量的铜，固体质量增加，溶液质量减小，不符合题意。
故选B。
8.下列物质的用途主要与其化学性质有关的是
A．用贝壳生产生石灰
B．用干冰进行人工降雨
C．用钢制作电线电缆
D．用伍德合金制作保险丝
【答案】A
【详解】A、用贝壳生产生石灰，是利用碳酸钙高温煅烧，生成氧化钙和二氧化碳，利用了化学性质，故A正确；
B、用干冰进行人工降雨，是利用干冰升华吸热，使周围温度降低，水蒸气冷凝成水滴，没有新物质生成，利用了物理性质，故B错；
C、用钢制作电线电缆，是利用钢的延展性，导电性，不需要发生化学变化就表现出来，利用了物理性质，故C错；
D、用伍德合金制作保险丝，是利用合金的熔点低，不需要发生化学变化就表现出来，利用了物理性质，故D错。
故选A。
9．(24-25九上·广东惠州惠城区·期末)《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干”“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”记录了古代铁器生产、使用的情形。回答问题：
(1)炼铁的原理是利用CO与Fe2O3的反应，其化学方程式为 。
(2)“剂钢”指的是合金钢，钢的硬度比纯铁的 (填“大”或“小”)。每年有大量的钢铁被锈蚀，请提出一条钢铁防锈的措施 。
(3)铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统，说明铜具有优良的 。已知胆矾溶于水得到硫酸铜溶液，请用化学方程式解释“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”的原因： 。
【答案】(1)
(2) 大 喷漆（合理即可）
(3) 导电性
【详解】（1）CO具有还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；
（2）合金的硬度比其成分金属的硬度大，“剂钢”指的是合金钢，钢的硬度比纯铁的大；
铁与氧气和水同时接触易发生锈蚀，隔绝氧气或水，能达到防锈目的；所以为了防止钢铁的锈蚀，可采用在其表面刷漆、涂油或镀上其它金属等覆盖保护膜的方法；
（3）铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统，说明铜具有优良的导电性；
铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为。
10．(24-25九上·广东佛山禅城区·期末)《天工开物》蕴含丰富的化学知识，当中记载了生铁与熟铁连续生产的工艺，其流程如图所示，
(1)燃料燃烧是熔炼炉实现高温的方式，这一过程中 能转化为热能。
(2)生铁属于 （填“纯净物”或“混合物”），将生铁直接铸造铁器的过程是 （填“物理”或“化学”）变化。
(3)冶炼熟铁的“黑色湿泥”需捣碎，撒在铁水中可加快生铁的炒熟，同时将铁水中的硫转化为硫化钙实现脱硫，硫化钙（硫元素显﹣2价）的化学式为 。“捣碎”的目的是 ，用木棍快速搅拌，能使灼热铁水中的碳被氧化，其化学方程式为 。
【答案】(1)化学
(2) 混合物 物理
(3) CaS 增大反应物的接触面积，加快反应速率
【详解】（1）燃料燃烧是熔炼炉实现高温的方式，这一过程中化学能转化为热能；
（2）生铁是铁的合金，属于混合物；
将生铁直接铸造铁器的过程中没有新物质生成，属于物理变化；
（3）硫化钙中钙元素显+2价、硫元素显-2价，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则硫化钙的化学式为CaS；
“捣碎”的目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率；
碳与氧气在高温条件下反应生成二氧化碳，化学方程式为。
11．(24-25九上·广东江门·期末)唐代陆羽《茶经》中记载：“风炉以铜铁铸之……底一窗以为通飚漏烬之所……风能兴火，火能熟水。”“漉水囊……其格以生铜铸之。”
(1)“铜铁”属于 （填“金属”或“非金属”）材料。
(2)“飚”（即风）提供燃烧所需的 。“火能熟水”，写出木炭充分燃烧的化学方程式 。
(3)“漉水囊”可将茶叶与茶水分离，其原理类似于化学基本实验中的 操作，该操作 （填“能”或“不能”）去除茶水的色素。
(4)茶香四溢，从分子角度解释其原因是 。
【答案】(1)金属
(2) 氧气
(3) 过滤 不能
(4)分子在不断运动
【详解】（1）金属材料包括纯金属和合金，因此“铜铁”属于金属材料。故答案为：金属。
（2）“飚”（即风），空气流动形成风，所以“飚”提供燃烧所需的氧气。木炭充分燃烧生成二氧化碳，即碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳，则反应的化学方程式为。故答案为：氧气；。
（3）过滤是将不溶于液体的固体与液体分开的一种方法。所以“漉水囊”可将茶叶与茶水分离，其原理类似于化学基本实验中的过滤操作，该操作只能除去水中的难溶性杂质，不能去除茶水的色素。故答案为：过滤；不能。
（4）由于分子在不断运动，所以闻到茶香四溢。故答案为：分子在不断运动。
12．（24-25九年级上·吉林·期末）某化学兴趣小组的同学以金属为对象进行项目式学习。
项目一：探究铁、铜、锌的金属活动性顺序。
同学们设计了如图实验：(已知①中铁丝足量)
（1）①中观察到的现象是 。
（2）②中发生反应的化学方程式为 。
（3）该实验的结论是 。
项目二：金属的锈蚀与保护。
小组同学用实验研究铁锈蚀的影响因素，记录如表：
实验装置 序号 其他试剂 100min后O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和0.1g食盐 X
④ 10滴水和1.0g食盐 8%
（4）表格中X的取值范围是 。
（5）实验①②对比得到的结论是 。
（6）实验②③④对比得到的结论是 。
（7）铝制品的表面不需要像铁那样做防锈处理，原因是 。
【答案】（1）铁丝表面有一层红色物质覆盖，溶液由蓝色变为浅绿色
（2）
（3）铁、铜、锌的金属活动性顺序为锌＞铁＞铜
（4）8%～15%
（5）铁生锈需要水
（6）食盐可加快铁生锈
（7）铝被氧化后生成致密的氧化铝薄膜阻止反应的继续进行
【解析】（1）铁丝与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，硫酸铜溶液为蓝色，铁为银白色金属，铜为紫红色金属，硫酸亚铁溶液是浅绿色。所以①中观察到的现象是铁丝表面有一层红色物质覆盖，溶液由蓝色变为浅绿色。故填：铁丝表面有一层红色物质覆盖，溶液由蓝色变为浅绿色。
（2）②中发生反应是锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，化学方程式为。故填：。
（3）据①实验可知，金属活动性铁＞铜；据②实验可知，金属活动性锌＞铁。所以铁、铜、锌的金属活动性顺序为锌＞铁＞铜。该实验的结论是铁、铜、锌的金属活动性顺序为锌＞铁＞铜。故填：铁、铜、锌的金属活动性顺序为锌＞铁＞铜。
（4）据表格分析可知，X应在8%～15%之间取值。所以表格中X的取值范围是8%～15%。故填：8%～15%。
（5）对比实验①②可知，①中铁不与水接触，②中铁与水接触，相同时间内，①中氧气含量不变，②中氧气含量减少，即①中未生锈，②中已生锈。因此，实验①②对比得到的结论是铁生锈需要水。故填：铁生锈需要水。
（6）对比实验②③④可知，随着食盐加入量的增多，氧气含量减少更多，说明食盐对铁锈蚀有影响。因此得出：食盐可加快铁生锈。所以实验②③④对比得到的结论是食盐可加快铁生锈。故填：食盐可加快铁生锈。
（7）由于铝被氧化后生成致密的氧化铝薄膜阻止反应的继续进行，所以铝制品的表面不需要像铁那样做防锈处理。故填：铝被氧化后生成致密的氧化铝薄膜阻止反应的继续进行。
综合运用
13．(24-25九上·广东珠海金湾区·期末)下列除杂方法正确的是
选项 物质（括号内为杂质） 方法
A CO2（CO） 通入足量氧气，点燃
B Fe粉（C粉） 在足量氧气中灼烧
C ZnSO4溶液（CuSO4） 加入过量的锌粉，过滤
D CaO（CaCO3） 加入足量的水，过滤
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【详解】A、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳中混有少量一氧化碳，可能无法被点燃，且通入氧气，会引入新的杂质，不符合题意；
B、在足量氧气中灼烧，碳燃烧生成二氧化碳，铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，不但除去了杂质，也除去了原物质，不符合题意；
C、加入过量的锌粉，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，过滤，除去过量的锌和反应生成的铜，可除去杂质，符合题意；
D、加入足量的水，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，碳酸钙难溶于水，过滤，除去碳酸钙，得到氢氧化钙溶液，不符合题意。
故选C。
14．（24-25九年级上·广东梅州·期末）I.某校课外活动小组的同学在老师的帮助下，探究用赤铁矿(主要成分是 Fe2O3炼铁的主要反应原理。他们设计的实验装置如下图所示。回答下列问题：
（1）写出用一氧化碳还原氧化铁的化学反应方程式： 。
（2）实验中澄清石灰水作用是 。
（3）图甲中第①个酒精灯上网罩的作用是 。实验时应先点燃第 个酒精灯。
（4）图乙与图甲相比，它的主要优点是 。
II.如图所示，一物体悬挂在饱和的氯化钠溶液中，在恒温条件下向烧杯内溶液中分别加入下列物质(悬挂物不参与反应)，说明弹簧秤示数变化情况(填“变大”、“不变”或“变小”)：
（5）如果加入氯化钠晶体，弹簧秤示数 ；
（6）如果加入蒸馏水，弹簧秤示数 ；
（7）如果加入氯化钾晶体，弹簧秤示数 。
【答案】（1）
（2）检验二氧化碳的生成
（3）集中火焰，提高温度 ②
（4）节约能源
（5）不变
（6）变大
（7）变小
【解析】（1）一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
（2）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，故实验中澄清石灰水的作用是：检验二氧化碳的生成；
（3）一氧化碳和氧化铁需要在高温下反应生成铁和二氧化碳，故图甲中第①个酒精灯上网罩的作用是：集中火焰、提高温度；
一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故应先通入一氧化碳，将装置内空气排尽，故应先点燃第②个酒精灯，尾气处理，防止污染空气；
（4）与图甲相比，图乙装置将尾气导到酒精喷灯处，既可以尾气处理，又可以利用一氧化碳作燃料，可以节约能源；
（5）如果加入氯化钠晶体，氯化钠溶液已经饱和，不能继续溶解氯化钠，溶液的浓度不变，密度不变，浸没在溶液中的物体所受浮力不变，则弹簧称示数不变；
（6）如果加入蒸馏水，溶液被稀释，浓度变小，溶液的密度变小，根据公式F浮=ρ溶液gV排，浸没在溶液中的物体所受浮力减小，则弹簧称的示数变大；
（7）在恒温条件下，向饱和的氯化钠溶液中加入氯化钾晶体，氯化钠的饱和溶液可以继续溶解氯化钾，随氯化钾的溶解，溶液密度增大，则浸没在溶液中的物体所受浮力变大，则弹簧称示数变小。
15．(24-25九上·广东茂名电白区·期末)金属和金属材料与人类的生产和生活密切相关。
(1)图1的A是金属的一个应用实例，它利用了金属的什么性质 ？（答出一点即可）
(2)图1的B是两块金属片相互刻画后在纯铜表面留下明显痕迹，该实验探究的目的是 。
(3)图2是CO还原氧化铁的微型实验。
①写出b处出现的现象 ，反应的化学方程式为 。
②从环保角度考虑，写出一种尾气处理的方法 。
(4)某同学为探究相关金属的化学性质，做了如图3的实验。
要证明、、的活动性顺序，至少要做的实验是 （填字母代号）。
(5)某同学在和的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，发现滤液仍呈蓝色。请分析滤渣成分 。
【答案】(1)导电性（合理即可）
(2)比较纯金属和合金的硬度（合理即可）
(3) 澄清石灰水变浑浊 在尾部放一盏燃着的酒精灯（合理即可）
(4)AB
(5)一定含有银，可能含有铜
【详解】（1）金属可作电线，利用了金属的导电性；
（2）将黄铜片和纯铜片互相刻画，在纯铜表面留下明显痕迹，说明黄铜片的硬度比纯铜片大，则该实验探究的目的为探究合金和纯金属的硬度；
（3）①一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，故b处出现的现象是：澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为：；
②一氧化碳有毒，会污染环境，且一氧化碳具有可燃性，则可用点燃的方法处理，即可在尾部放一盏燃着的酒精灯；
（4）A中铜能和硝酸银反应，说明铜比银活泼，B中铁丝能和硫酸铜反应，说明铁比铜活泼，C中锌能和盐酸反应，说明锌位于氢元素前面，D中铁能和硫酸反应，说明铁位于氢元素前面，则对比A、B，可知金属活动性顺序铁＞铜＞银；
（5）由于金属活动性顺序：锌＞铜＞银，则锌先和硝酸银反应生成银和硝酸锌，待硝酸银完全反应后，锌再和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，充分反应后过滤，滤液呈蓝色，说明其中还含有硝酸铜，则不能确定硝酸铜是否发生反应，只能确定锌和硝酸银反应，则滤渣中一定含有银、可能含有铜。
16．（24-25九年级下·广东潮州·期末）我国古代就掌握炼铜技术，青铜是铜冶铸史上最早得到的合金。
Ⅰ.用孔雀石[主要成分Cu2(OH)2CO3]炼铜。高温煅烧孔雀石，可得黑色固体和两种非金属氧化物。如图是铜元素的“价类二维图”。
（1）图中Cu2(OH)2CO3位于A点，黑色固体位于 (填B、C或D)点。A→B的反应属于 (填基本反应类型)。
（2）高温下利用CO可实现B→D的转化，使黑色固体变 色，同时产生的气体可使澄清石灰水 。该过程体现了CO具有 性。
Ⅱ.《大冶赋》记载由硫化铜矿(主要成分Cu2S)制取CuSO4溶液，再用铁片浸取铜的方法。硫化铜矿中Cu2S转化的流程如下：
（3）硫化铜矿焙烧前要进行粉碎处理，这样做的目的是 。
（4）Cu2S中Cu与S的质量比为 。写出“铁浸”过程中反应的化学方程式 。
（5）在冶炼中加入锡等金属可得到青铜，下列说法正确的是_____。
A．青铜是金属材料 B．纯铜比青铜的硬度大 C．青铜比纯铜的熔点高
【答案】（1） B 分解反应
（2） 红/紫红 变浑浊 还原
（3）增大接触面积，使其充分反应
（4） 4：1
（5）A
【解析】（1）高温煅烧孔雀石，可得黑色固体和两种非金属氧化物，根据反应前后元素种类不变，则生成黑色的氧化铜、二氧化碳和水，氧化铜属于氧化物，且其中铜元素化合价为+2价，则位于B点；
该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应。
（2）一氧化碳和黑色的氧化铜反应生成红色的铜和二氧化碳，则黑色固体变红色；
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
该反应中，一氧化碳将氧化铜中的氧夺取，体现了一氧化碳的还原性。
（3）将硫化铜矿粉碎，能增大反应物接触面积，使其充分反应。
（4）Cu2S中Cu与S的质量比为（64×2）：32=4：1；
结合流程可知，Cu2S和氧气反应生成氧化铜和二氧化硫，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，则“铁浸”过程中反应的化学方程式为：。
（5）A、青铜为铜合金，属于金属材料，该选项说法正确；
B、合金的硬度比纯金属硬度大，则纯铜比青铜硬度小，该选项说法不正确；
C、合金的熔点比纯金属低，则青铜比纯铜的熔点低，该选项说法不正确。
故选A。
17．(24-25九上·广东珠海金湾区·期末)铁是应用最广泛的金属，但却很容易发生锈蚀。兴趣小组开展了与铁的锈蚀相关的探究活动。
【任务一：探锈】
(1)探究铁生锈的条件，设计如图1所示实验。
i.使用煮沸过的蒸馏水的原因是 。
ii.一周后，试管A中的铁钉生锈了，通过与试管 （填字母）中现象对比可以得出铁生锈与水有关。
(2)探究铁生锈速率的影响因素，按图2所示连接实验装置，插入氧气传感器，采集三个实验装置中氧气的体积分数数据，得到图3所示曲线。
i.从图3数据分析，图2中 （填物质名称）对铁生锈的速率影响最大。
ii.要证明炭粉的质量对铁生锈的速率有影响，需进行第四个实验，实验装置内应放 。
【任务二：除锈】
(3)铁生锈要及时处理，因为铁锈 （填“疏松”或"致密"），铁制品可以全部锈蚀。
(4)生活中可用稀盐酸除去铁锈，当铁锈全部溶解后，要及时取出、洗净的原因是 （用化学方程式表示）。
【任务三：防锈】
(5)防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件。常用的防锈方法有 （写一种）。
【任务四：用锈】
(6)合理利用铁生锈能服务于生活。如为防止食品受潮和变质，可以加入铁粉包作为“双吸剂”，其吸收的物质是 。
【答案】(1) 尽量降低水中溶解氧对实验结果的干扰 C
(2) 食盐水 铁粉5.0g、炭粉0.2g、水10滴
(3)疏松
(4)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(5)在铁制品表面涂油（合理即可）
(6)水和氧气
【详解】（1）i.使用煮沸过的蒸馏水的原因是除去水中溶解的氧气，降低水中溶解氧对实验结果的干扰。
ii.试管A中的铁钉与氧气和水同时接触，会生锈，而试管C中的铁钉只与氧气接触，不会生锈，二者对比可知，铁生锈与水有关。
（2）i.从图3的曲线可以看出，②中氧气的体积分数降低最快，即其他条件相同时，食盐水对铁生锈的速率影响最大。
ii.为保持变量只有一个，要证明炭粉的质量对铁生锈的速率有影响，则其他条件均相同，故实验装置内应放铁粉5.0g、炭粉0.2g、水10滴。
（3）铁生锈要及时处理，因为铁锈疏松，铁制品可以全部锈蚀。
（4）铁和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
（5）常用的防锈方法有喷漆、在铁制品表面涂油、制成合金等。
（6）铁生锈需要与氧气和水同时接触，故为防止食品受潮和变质，可以加入铁粉包作为“双吸剂”，其吸收的物质是氧气和水。
思维拔高
18．（24-25九年级上·河南郑州·期末）金属材料在生产、生活中应用广泛。
（1）下列金属的用途利用了金属导电性的是 。
a．铜制成火锅 b．铝制成导线
c．铁制热水壶 d．钛合金制造人造骨
（2）工业上常用稀酸除铁锈，请用化学方程式表示其反应原理。
（3）实验室里设计如图所示装置模拟工业炼铁。
①描述氧化铁发生反应的实验现象 。
②写出澄清石灰水中发生反应的化学方程式 。
③设计一种尾气处理的方案 。
（4）某工厂欲从排放的废液（主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4）中回收金属铜、铁并制备工业硫酸锌，设计了如图所示的工艺流程。
①写出一个废液中加入过量X中发生反应的化学方程式 。
②操作I~Ⅳ中都用到了玻璃棒，操作I中玻璃棒的作用是什么？ 。
③溶液B中加入适量X，反应后溶液的质量大小如何变化？ 。
（5）工业上可利用“铝热反应”来冶炼锰，其原理是在高温下用铝将锰从二氧化锰中置换出来（）。若要制得165kg锰，理论上至少需要铝的质量是多少？
【答案】（1）b
（2）或
（3）红棕色固体变为黑色 用酒精灯点燃或套一个小气球收集等（答案合理即可）
（4）或 引流 变大
（5）解：设理论上至少需要铝的质量是x，
解得：
答：理论上至少需要铝的质量是108kg。
【解析】（1）a、铜制成火锅，利用了铜的导热性，不符合题意；
b、铝制成导线，利用了铝的导电性，符合题意；
c、铁制热水壶，利用了铁的导热性，不符合题意；
d、钛合金制造人造骨，利用了钛合金与骨骼的相容性，不符合题意；
故选：b；
（2）工业上常用稀酸除铁锈，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，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式分别是：、；
（3）①一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，则氧化铁发生反应的实验现象是红棕色固体变为黑色；
②澄清石灰水中的溶质氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，发生反应的化学方程式是：；
③一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染空气，一氧化碳具有可燃性，燃烧会生成无毒的二氧化碳气体，则尾气处理的方案可以为：用酒精灯点燃或套一个小气球收集等；
（4）①根据某工厂欲从排放的废液（主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4）中回收金属铜、铁并制备工业硫酸锌，则废液中加入过量X，X为锌，根据金属活动性顺序锌＞铁＞氢＞铜，则锌可以与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌可以与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，则发生反应的化学方程式分别是：Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4、Zn+FeSO4═Fe+ZnSO4；
②操作Ⅰ～Ⅳ中都用到了玻璃棒，操作Ⅰ是分离固体和液体的操作，即为过滤操作，过滤操作中玻璃棒的作用是引流；
③根据某工厂欲从排放的废液（主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4）中回收金属铜、铁并制备工业硫酸锌，则废液中加入过量X，X为锌，根据金属活动性顺序锌＞铁＞氢＞铜，则锌可以与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌可以与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，过滤得到固体A中含有铜、铁、锌，加入过量Y溶液，可以得到Cu和溶液B，说明Y溶液能与铁和锌反应，而不能与铜反应，则Y溶液为稀硫酸，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜和硫酸不反应，所以得到溶液B中的溶质是硫酸亚铁和硫酸锌、硫酸，加入适量X（锌），锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，化学方程式为：，每65份质量的锌能置换出56份质量的铁，反应后溶液质量增大，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为：，每65份质量的锌能置换出2份质量的氢气，反应后溶液质量增大，故溶液B中加入适量X，反应后溶液的质量变大；
（5）见答案。
19．（24-25九年级上·河南洛阳期末）金属及金属材料在生产、生活、航天中应用广泛。
（1）三星堆出土的文物使用了贴金技艺，贴金技艺利用了金具有良好的 性，将黄金锤成极薄的薄片。
（2）铝具有很好的抗腐蚀性，是因为其表面生成一层致密的薄膜，该薄膜是 (填化学式)。
（3）等质量的铜、铁、铝中所含原子个数由多到少的顺序是 。
（4）某同学们到实验室进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动。以下几种实验方案不可行的是_____(填字母编号)。
A．铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液
B．锌片、银片、硫酸铜溶液
C．锌片、铜片、硝酸银溶液
D．锌片、铜片、稀硫酸、硝酸银溶液
（5）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。一氧化碳还原氧化铁的微型装置如图所示。A处V形管内反应的化学方程式为 ；B处的实验现象为 ；写出一种尾气处理方法： 。
（6）黄铜是铜锌合金，常用于制造机器、电器的零部件。为测定某黄铜样品中铜的质量分数，取20g该黄铜样品加入100g稀硫酸中，恰好完全反应，产生氢气0.2g，计算该黄铜样品中铜的质量分数。
【答案】（1）延展
（2）Al2O3
（3）铝、铁、铜
（4）C
（5） 澄清石灰水变浑浊 导管口放燃着的酒精灯
（6）解：设黄铜样品中锌的质量为x，则
则黄铜样品中铜的质量分数为：
答：该黄铜样品中铜的质量分数为67.5%。
【解析】（1）黄金能锤成极薄的薄片，说明黄金具有良好的延展性。
（2）铝在常温下能与氧气反应生成致密的氧化铝（Al2O3）薄膜。
（3）相对原子质量Cu>Fe>Al，故相同质量的三种金属，其原子数量为铝、铁、铜。
（4）A、铜不能与硫酸锌反应，但能与硝酸银反应，则可知金属活动性顺序：锌>铜>银，该方案可行；
B、锌能与硫酸铜反应，但银不能与硫酸铜反应，则可知金属活动性顺序：锌>铜>银，该方案可行；
C、锌、铜均能与硝酸银反应，则说明银的活动性最弱，但不能比较锌、铜的金属活动性顺序，该方案不可行；
D、锌能与硫酸反应，但铜不能与硫酸反应，且铜能与硝酸银反应，则可知金属活动性顺序：锌>铜>银，该方案可行。
故选C。
（5）一氧化碳能与氧化铁高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙和水，澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊；一氧化碳有毒，尾气中含有一氧化碳，则需要尾气处理，且一氧化碳具有可燃性，则可在导管口放燃着的酒精灯或用气球收集排气口的尾气等。
（6）见答案。
20．(24-25九上·广东广州花都区·期末)某兴趣小组同学对铁以及含铁物质十分感兴趣，由此展开了一系列探究活动。
I.探究铁丝燃烧的条件
兴趣小组按如图装置进行对照实验：图1装置中铁丝不燃烧，图2装置中铁丝燃烧。
(1)通过对比实验可知，铁丝燃烧需要的条件之一为 。
(2)对比实验装置中圆底烧瓶内干沙的作用是 。
(3)图2实验过程中，能观察到气球的变化情况为 。
Ⅱ.验证暖贴部分成份并探究其发热原理
产品名称：热力活力暖贴(一次性发热贴)规格型号：130mm×95mm产品成份：铁粉，水，活性炭，蛭石，吸水性树脂，食盐。产品性能：最高温度68℃，平均温度52℃，持续时间≥10h。适用范围：适合用于户外或室内取暖。
【查阅资料】
①铁粉、活性炭都是黑色的，活性炭不与稀硫酸反应。
②铁粉生锈后生成的铁锈主要成分为Fe2O3 xH2O。
【实验验证】
(4)验证成分中含有铁粉：取暖贴中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀硫酸，观察到 ，证明黑色粉末中有铁粉。
(5)验证成分中含有活性炭：待上一步反应结束后，试管中混合物经过滤、洗涤、干燥后得到黑色固体，将其置于氧气中点燃，并将燃烧产物 (写操作及现象)，说明黑色粉末中含有活性炭。
【数据分析】
将拆除包装的暖贴放入三颈烧瓶中密封，按图中装置(夹持仪器已略去)采用湿度、氧气浓度、温度传感器收集数据，

展开更多......

收起↑