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第八单元 金属和金属材料
考点梳理
考点1金属材料
1.金属材料包括纯金属 和以及它们的合金。
2.几种重要的金属
（1）金属具有很多共同的物理性质。如有金属光泽，具有良好的导电性、导热性、延展性等。
（2）金属在物理性质上的差异性
①大多数金属都呈银白色，铜为紫红色，金呈黄色；
②在常温下大多数金属都是固体，汞是液体。
③金属在导电性、导热性、密度、熔点、硬度、延展性等方面均有较大差异。
【巧学乐记】地壳里含量最多的金属元素是铝；生活中使用最多且产量最高的金属是铁。
3.合金
（1）概念：合金是由一种金属跟其他金属或非金属熔合形成的具有金属特性的物质。合金属于混合物。
（2）特性：合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高 ，抗腐蚀性能等也更好 ，熔点较低 。合金具有广泛的用途，如钛合金可制“人造骨骼”等，被誉为21世纪的重要金属材料。
（3）常见的铁合金是生铁和钢，其主要区别是生铁的含碳量比钢的大。

[典例精析]

1．（2019·常州） 铜能被加工成7微米厚的超薄铜箔，说明铜具有良好的（ ）
A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．耐酸性
【答案】C
【解析】铜属于金属单质，金属单质一般都具有良好的延展性，故能被加工成7微米厚的超薄铜箔。
2．（2019·南京）下列金属中，熔点最低的是（ ）
A.铜 B.汞 C.铝 D.钨
【答案】B
【解析】铜、铝、钨在常温下为固体，汞为液体，则熔点最低的金属是汞
3．（2019·衡阳）下列有关金属材料说法中，正确的是（　　）
A．地壳中含量最高的金属元素是铁
B．钢的性能优良，所以钢是很纯的铁
C．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
D．银的导电性最好，大多数电线都是用银作材料
【答案】C
【解析】地壳中含量最多的前五种元素：氧、硅、铝、铁、钙，地壳中含量最多的金属元素是铝，A错误；钢是铁的合金，含碳量0.03%﹣2%，钢不是纯铁，B错误；多数合金的抗腐蚀性比组成它们的纯金属更好，C正确；尽管银的导电性比铜强，但一般不用银作电线，原因是银的价格较高，D错误。






考点2金属的化学性质
1.金属与氧气的反应（金属+氧气→金属氧化物）
（1）铝与氧气反应的化学方程式为_4Al+3O2＝2A12O3。铝抗腐蚀性好是因为其在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜_，从而阻止铝进一步氧化。
（2）铁、铜常温下几乎不与氧气但应，但在加热或加热条件下能与氧气反应。
①铁丝在氧气中燃烧的化学方程式：3Fe+2O2Fe3O4
②铜与氧气反应的化学方程式：2Cu+O2_2CuO。
（3） “真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不与氧气反应。

2.金属与稀盐酸、稀硫酸反应（高频考点）
金属+酸（稀盐酸、稀硫酸）→盐+氢气，反应条件：金属活泼性位于氢之前。
金属 现象 反应的化学方程式
镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
锌 反应较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
【注意】（1）金属与酸发生反应后，溶液的质量均增加。
（2）金属与酸反应产生氢气的质量相等，金属消耗的酸的质量一定相同。
（3）活泼的金属反应速率较快，因此反应的时间较短，在坐标图中的表现形式是 先拐平的曲线所代表的金属就越活泼。
如等质量的Mg、Al、Fe分别放入三分浓度相等的稀盐酸中。

由图示可知，三种金属的活动性顺序为x＞y＞z。
所以x、y、z对应的金属依次为Mg、Al、Zn
（4）铁和稀盐酸、稀硫酸发生置换反应时,生成的是+2价亚铁的化合物,而不是+3 价铁的化合物。
3.金属与盐溶液的反应
金属 + 盐—→新盐 + 新金属，
反应条件：①活泼金属置换不活泼金属；②盐必须可溶。
实验 实验现象 化学方程式
铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝表面有红 色固体析出，溶液由蓝 色变为无色 2Al+3CuSO4＝A12(SO4)3+3Cu
铜丝浸入硝酸银溶液中 红色的铜表面附着一层银白 色物质，溶液由无色变为蓝 色 Cu+2AgNO3＝Cu(NO3)2+2Ag
4. 置换反应
（1）概念：一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。置换反应中一定存在化合价变化的元素。
（2）表达式为：A + BC AC + B

[典例精析]
1．（2019·北京）利用生锈废铁屑和钛白废酸（含硫酸、硫酸亚铁）制备硫酸亚铁的主要转化过程如下：

（1）.I中除铁锈的化学方程式为________________________。
（2）.II中反应属于基本反应类型中的_____________________。
【答案】（1） （2）置换反应
【解析】（1）生锈的铁屑表面是氧化铁，稀盐酸能除去铁屑表面的氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：。
（2）图中步骤II发生的反应是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应。

2．（2019·兰州）黄铜是钢与锌的合金,下列关于黄铜的说法正确的是
A.比纯铜耐腐蚀 B.加热不与空气反应
C.硬度小于纯铜 D.可以完全溶解在稀盐酸中
【答案】A.
【解析】合金比组成合金的纯金属具有更强的耐腐蚀性；黄铜中铜、锌在空气中加热均能与氧气发生反应；
合金的硬度大于组成合金的纯金属，因此，黄铜的硬度大于纯铜；黄铜中铜与稀盐酸不反应，锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，黄铜能部分溶解在稀盐酸中。
3. （2019赤峰）下列关于金属的说法正确的是( )
A.地壳中含量最多的金属是铁
B.钢是纯净物，生铁是混合物
C.用灼烧的方法可以鉴别黄金和假黄金（Cu-Zn合金）
D.用稀硫酸可以验证Cu和Ag的活动性
【答案】C
【解析】地壳中含量最多的金属是铝；钢和生铁都是铁的合金，都属于混合物；黄金灼烧没有明显现象，铜受热，与氧气反应生成黑色的氧化铜，所以假黄金表面会变黑，用灼烧的方法可以鉴别真假黄金；铜和银都不能与稀硫酸反应，不能用稀硫酸验证二者的活动性。

4.（2019·眉山）将质量相等的镁粉和铁粉分别投入等质量等浓度的稀硫酸中，所得H2质量和稀硫酸质量关系曲线正确的是（ ）

【答案】B
【解析】由于H2SO4 + Mg MgSO4 + H2↑中每98份质量硫酸与24份质量镁反应生成2份质量氢气，H2SO4 + Fe FeSO4 + H2↑中每98份质量硫酸与56份质量铁反应生成2份质量氢气，题中将质量相等的镁粉和铁粉分别投入等质量等浓度的稀硫酸中，当开始反应时镁粉和铁粉有剩，两者消耗硫酸量相同并产生氢气相同，则在横坐标为稀硫酸质量，纵坐标为氢气的坐标图中开始部分画线应该重合；从两化学反应量的变化来看，质量相等的镁粉和铁粉反应完，镁消耗的硫酸量多，同时产生氢气多；则从坐标图看当铁反应完成后，镁还继续反应；当金属反应完，硫酸过量就不再有氢气放出，则后面画水平线；从图看镁反应完消耗硫酸量少些；从图看符合前面分析；开始反应时镁粉和铁粉有剩，两者消耗硫酸量相同并产生氢气相同，从图开始看铁产生氢气多；质量相等的镁粉和铁粉反应完，镁消耗的硫酸量多，同时产生氢气多，从图看最后产生氢气一样多。

5．（2019·长春）回答下列与金属有关的问题:
(1)生铁和纯铁，硬度较大的是_______________。
(2)铝制品具有很好的杭腐蚀性能，原因是铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的______________(用名称或化学式填空)薄膜。
(3)向AgNO3、 Cu(NO3)2、NaNO3的混合溶液中，加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到金属滤渣和无色滤液。则所得滤液中一定含有的溶质是_________________.
【答案】 (1)生铁(2)氧化铝或 A12O3 (3) NaNO3 Zn(NO3)2
【解析】（1）合金的硬度比纯金属大，生铁是铁的合金，故硬度大于纯铁硬度； (2)铝与氧气反应生成的氧化膜为氧化铝，氧化铝是致密的，可以阻止铝的进一步氧化；(3)依据金属活动顺序表，锌的活动性比钠弱，故硝酸钠不反应，滤液中一定有硝酸钠，锌比铜和银都强，并且锌先和硝酸银反应，再和硝酸铜反应，最后得到无色滤液，故硝酸银和硝酸铜都反应结束，故滤液中一定没有硝酸铜也一定没有硝酸银，含有生成的硝酸锌，故滤液中溶质为硝酸钠和硝酸锌.

6．（2019·昆明）阅读下列材料。
美丽富饶的云南被誉为“有色金属王国”，其中铝、锌、锡的保有储量居全国第一位，铜、镍的保有储量居全国第三位，是国家重要的锡、铜生产基地。
我国古代曾用“湿法炼铜”“火法炼铜”。“湿法炼铜”的原理是“曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜”；“火法炼铜”中用辉铜矿（主要成分Cu2S）炼铜的原理是：Cu2S与氧气在高温条件下反应生成铜和一种会导致酸雨的气体（其相对分子质量为64）。
在河南安阳、湖北荆州、湖南宁乡、云南江川等地分别出土了后（司）母戊鼎、越王勾践剑、四羊方尊、牛虎铜案等青铜文物，充分反映出我国古代青铜器的高超熔铸技艺。青铜是铜锡合金，锡的加入明显提高了铜的强度，抗腐蚀性增强，因此锡青铜常用于制造齿轮等耐磨零部件和耐蚀配件。
虽然云南有色金属资源丰富，但是矿物的储量有限，而且不能再生，所以保护金属资源刻不容缓。
回答下列问题：
（1）下列在云南出土的文物是 （填标号）。
A．四羊方尊 B．牛虎铜案 C．越王勾践剑 D．后（司）母戊鼎
（2）可用来冶炼锡的矿石是 （填标号）。
A．菱铁矿（主要成分FeCO3） B．铝土矿（主要成分Al2O3）
C．锡石（主要成分SnO2） D．黄铜矿（主要成分CuFeS2）
（3）青铜的抗腐蚀性比纯铜的 （填“强”或“弱”）。
（4）本材料中，“湿法炼铜”的化学方程式是 ，“火法炼铜”的化学方程式是 。
【答案】（1）B （2）C （3）强 （4）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
【解析】
（1）由资料可知云南出土的文物是牛虎铜案；
（2）反应前后元素的种类不变，用来冶炼锡的矿石中含锡元素；
（3）合金的抗腐蚀性比组成它的纯金属强，所以青铜的抗腐蚀性比纯铜的强；
（4）由资料可知，“湿法炼铜”是铁与硫酸铜溶液反应，生成铜和硫酸亚铁，化学方程式是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，“火法炼铜”是Cu2S与氧气在高温条件下反应生成铜和二氧化硫，化学方程式是。






考点3金属活动性顺序及其应用（高频考点）
1.常见金属的活动性顺序

（1）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越强；
（2）在金属活动性顺序里，排在氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；
（3）在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来（K、Ca、Na除外）。
【备考提示】金属与盐溶液的优先置换原理及应用
（1）多种金属与一种溶质的盐溶液反应
将两种（或多种）较活泼金属同时放入某一较不活泼金属的盐溶液中，最活泼的金属单质优先与该盐溶液发生置换反应。如将铁片和铜片同时放入硝酸银溶液中，铁优先与硝酸银发生置换反应，待铁反应完全后，若硝酸银还有剩余，铜再与硝酸银发生置换反应。
（2）一种金属与多溶质的盐溶液反应
将某一较活泼金属的单质放入含有多种较不活泼金属的盐溶液中，则该金属单质优先置换最不活泼的金属。如将铝片放入含有硫酸亚铁和硫酸铜两种溶质的溶液中，铝优先与硫酸铜发生置换反应，待硫酸铜反应完全后，若铝还有剩余，铝再与硫酸亚铁发生置换反应。
（3）金属与盐溶液反应后，判断滤渣、滤液溶质的成分。
①一种金属与一种盐溶液，示例：
将铁粉不断的加入到一定质量的硝酸铜溶液中，随着铁粉的加入反应的情况如图所示：

注意：将铁粉不断加入一定质量的硝酸铜和硝酸铝溶液中，由于铁粉和硝酸铝不反应，所以了残渣的情况同上图，滤液中的溶质中都有硝酸铝。
②一种金属和两种盐溶液的反应，示例：
将铁粉不断的加入到硝酸银、硝酸铜溶液中，随着铁粉的加入反应的情况如图所示：

2.金属活动性顺序的探究（见实验解读栏目）
3.金属活动性顺序的应用
（1）判断某些金属与酸或盐能否发生置换反应。
①判断金属能否与酸反应的依据：金属位于氢前面，酸一般指稀盐酸、稀硫酸。
②判断金属能否与盐反应的依据：金属单质位于盐中金属的前面（金属不包括K、Ca、Na），盐必须可溶于水。
（2）根据金属与盐溶液反应，判断滤渣、滤液溶质的成分。
（3）验证金属的活动性顺序。

[典例精析]
1．（2019·扬州）下列金属中，金属活动性最强的是（ ）
A.钾 B.铁 C.铜 D.金
【答案】A
【解析】金属活动顺序表：钾钙钠镁铝锌铁锡铅氢铜汞银铂金。所以这四种元素金属活动性最强的是钾。

2．（2019·广西四市）下列金属不能跟稀盐酸反应产生氢气的是（ ）
A． 银 B． 锡 C． 铝 D．镁
【答案】A
【解析】排在氢前边的金属能与酸反应产生氢气，排在氢后面的金属不能与酸反应，产生氢气。
3．（2019·海南）我国西汉时期，在《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，意思是可溶性的铜的化合物与铁发生反应得到单质铜，此为现代湿法冶金的先驱。下列有关说法正确的是（ ）
A．由该反应可推测出铜能与稀硫酸反应
B．该反应证明了铁的金属活动性比铜强
C．若铁足量，溶液的颜色将逐渐变为无色
D．该反应属于复分解反应
【答案】B
【解析】由该实验可以得出铁的金属活动性比铜强，并不能得出铜和稀硫酸反应，由于铜在金属活动顺序表中氢的后面，铜和稀硫酸是不反应的；该实验中，铁能将铜从其盐溶液中置换出来，可得出铁的金属活动性比铜强；
Fe+CuSO4= FeSO4+Cu，若铁足量，溶液的颜色由蓝色变为浅绿色；在反应中，铁和铜是单质，硫酸铜和硫酸亚铁是化合物，所以该反应是置换反应。

4.（2019·枣庄）把X、Y、Z三种金属分别放入稀硫酸中，X没有明显现象，Y和Z表面有气泡产生，另取Y放入Z的盐溶液中未见明显现象，则三种金属的活动性顺序为（ ）
A. X>Y>Z B. Z>Y>X C. X>Z>Y D. Y>X>Z
【答案】B
【解析】把X、Y、Z三种金属分别放入稀硫酸中，X没有明显现象，Y和Z表面有气泡产生，说明Y和Z和金属活动性比X强，另取Y放入Z的盐溶液中未见明显现象，说明Z比Y活动性强，所以三种，金属的活动性顺序Z>Y>X，故B选项正确；A、C、D选项错误。

5．（2019·滨州）有甲、乙、丙三种金属，如果将甲、乙、丙分别放入硫酸铜的溶液中，一段时间后，乙、丙的表面出现红色物质，甲没有明显现象，再将大小相同的乙、丙分别放入相同溶质质量分数的稀盐酸中，乙、丙均产生气泡，但丙产生气泡的速度明显快于乙，则甲、乙、丙三种金属的活动顺序是（ ）
A.丙>乙>甲 B.甲>丙>乙
C.丙>甲>乙 D.甲>乙>丙
【答案】A
【解析】由题意可知，将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中，甲没有明显现象，乙、丙出现红色物质，可知甲、乙、丙三种金属中甲的活动性最差，将大小相同的乙、丙放入相同质量分数的稀盐酸中，丙产生气泡明显比乙快，可知丙的活动性比乙强，综上所述，甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是丙>乙>甲。



6．（2019·东营）小东同学向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，下列说法正确的是（　　）
A．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸锌
B．滤液中一定含有硝酸锌，一定没有硝酸亚铁和硝酸银
C．滤渣中一定含有银和铁，一定没有锌
D．反应后滤液的质量大于反应前溶液的质量
【答案】C
【解析】铁的金属活动性比锌弱，铁不能与硝酸锌溶液反应，滤液中一定含硝酸锌；反应后铁过量，滤液中一定含硝酸亚铁，一定不含硝酸银；根据分析可知，滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸锌，一定没有硝酸银；铁能置换出银，不能置换出锌，反应后铁过量。因此，滤渣中一定含有银和铁，一定没有锌；铁能与硝酸银溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银，根据反应的化学方程式Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag可知，每56份质量的铁可置换出216份质量的银，溶液的质量会减少。
7．（2019·烟台）将金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后，溶液呈无色，继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。根据上述实验分析。下列说法错误的是( )
A.金属活动性强弱顺序：M＞Cu＞Ag
B.滤渣中可能有金属M
C.滤液中至少含有两种溶质
D.滤渣中一定有Ag
【答案】B
【解析】将金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后，溶液呈无色，是因为M和硝酸铜发生了反应，说明M比铜活泼，继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到蓝色滤液，是因为铜和硝酸银发生了反应，说明铜比银活泼，因此金属活动性强弱顺序M＞Cu＞Ag；滤渣中不可能有金属M，这是因为如果含有M，则M和硝酸铜反应，滤液是无色溶液；滤液中至少含有两种溶质，即M的硝酸盐和硝酸铜；滤渣中一定含有反应生成的银。
8．（2019·邵阳）现有X、Y两种金属，分别把它们插入到Cu（NO3）2溶液中，一段时间后，在X表面有红色固体析出，在Y表面无明显变化，则上述金属的活动性顺序是( )
A.X>Y>Cu B. Y>Cu>X C.Cu>X>Y D.X>Cu>Y
【答案】D
【解析】根据金属活动性顺序表可知，排在前面的金属能把后面的金属在盐溶液中置换出来。X、Y两种金属，分别把它们插入到Cu（NO3）2溶液中，一段时间后，在X表面有红色固体析出，在Y表面无明显变化，说明X的活动性比铜强，Y的活动性比铜弱，所以三种金属的活动性顺序是X>Cu>Y。
9．（2019·常州） 某同学在探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序时，做了如下实验：①把X和Y分别放入稀硫酸中，X表面产生大量气泡，Y表面无明显现象；②将Y放入Z的硝酸盐溶液中，Y表面有Z析出。下列金属活动性由强到弱的顺序正确的是
A. Z>Y>X B.X>Z>Y C. X>Y>Z D. Y>Z>X
【答案】C
【解析】①把X和Y分别放入稀硫酸中，X表面产生大量气泡，Y表面无现象，说明X在氢前，Y在氢后；②把Y放入Z的硝酸盐溶液中，Y表面有Z析出，说明了Y排在Z的前边，即三种金属的活动性顺序为X＞Y＞Z。

10．（2019·西宁）现有甲、乙、丙三种金属.甲在常温下就能与氧气反应，乙、丙在常温下几乎不与氧气反应，如果将乙、丙分别放入硫酸铜溶液中，过一会儿在丙的表面有红色固体析出，而乙表面没有变化.则甲、乙、丙三种金属的活动性，由弱到强的顺序是（ ）
A. 甲 乙 丙 B. 乙 甲 丙 C. 乙 丙 甲 D. 甲 丙 乙
【答案】C
【解析】金属的活动性越强，越容易和氧气反应，甲在常温下就能与氧气反应，乙、丙在常温下几乎不与氧气反应，故甲的活动性比乙和丙的强；活动性强的金属能把活动性弱的金属从盐溶液里置换出来，将乙、丙分别放入硫酸铜溶液中，过一会儿在丙的表面有红色固体析出，而乙表面没有变化，说明丙的活动性比铜强，乙的活动性比铜弱，故活动性丙>乙，则甲、乙、丙三种金属的活动性，由弱到强的顺序是乙、丙、甲。

11．（2019·齐齐哈尔）向硝酸铜、硝酸银和硝酸镁的混合溶液中加入一定质量的金属锌，充分反应后，过滤，得到滤渣和滤液，以下推断正确的是（　　）
A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定有银和铜
B．若向滤液中加入稀盐酸无白色沉淀生成，则滤渣中一定有银和铜
C．若向滤渣中加入稀盐酸有气泡生成，则滤液中只含有硝酸镁和硝酸锌
D．若反应前加入的金属锌的质量和反应后滤渣的质量相等，则滤渣中一定不含锌和镁
【答案】C
【解析】锌会先与硝酸银反应，再与硝酸铜反应，锌不会与硝酸镁反应，若滤液为蓝色，溶液中一定含有硝酸铜，所以滤渣中一定有银，可能含有铜；若向滤液中加入稀盐酸无白色沉淀生成，滤液中一定不含硝酸银，所以滤渣中一定有银，可能含有铜；若向滤渣中加入稀盐酸有气泡生成，所以加入的锌是过量的，硝酸银、硝酸铜完全反应，所以滤液中只含有硝酸镁和硝酸锌；锌和硝酸银反应溶液质量减少，锌和硝酸铜反应，溶液质量增加，若反应前加入的金属锌的质量和反应后滤渣的质量相等，滤渣中一定不含镁，可能含有锌。

12．（2019·巴中）将铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀H2SO4，无气泡产生，下列有关分析错误的是（ ）
A.反应后溶液的溶质一定含有ZnSO4和FeSO4，可能含有CuSO4 B .滤渣中的固体只有Cu
C.反应后的溶液的质量一定减少 D.滤渣中的固体一定有Cu，可能含有Fe
【答案】D
【解析】锌比铁活泼，铁比铜活泼，铁只能与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀硫酸，无气泡产生，证明滤渣中不含铁，硫酸铜可能被铁恰好完全反应，也可能有剩余；因此：
反应后溶液的溶质一定含有ZnSO4和FeSO4，可能含有CuSO4；由于滤渣中不含铁，所以滤渣中只有铜；铁原子质量小于铜原子质量，每一个铁原子置换出溶液中的一个铜离子后，溶液质量减小；滤渣中只有铜，没有铁。

13．（2019·宁波）将一定量的铜锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤。向得到的滤渣和滤液中分别加入足量的稀盐酸，均无现象，则滤渣中（　　）
A．一定有银，可能有铜和锌
B．一定有银，可能有铜，一定没有锌
C．一定有银和铜，可能有锌
D．一定有银和铜，一定没有锌
答案：B
解析：由于金属的活动性顺序是：锌＞铜＞银，将一定量的铜锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，锌先与硝酸银反应生成了硝酸锌和银，当锌反应完后，铜再与硝酸银反应生成了硝酸铜和银。向滤渣和滤液中分别滴加稀盐酸均无明显现象产生，说明不含能与稀盐酸反应的金属、不含硝酸银溶液。所以滤渣中一定含有银，可能含有铜，一定没有锌。
14.（2019·河北） 将一定量的铁粉加入到含有AgNO3和Cu(NO3)2 的废液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生。下列判断正确的是（ ）
滤渣中一定含有Ag和Cu，滤液中一定含有Fe(NO3)2
滤渣中一定不含Fe，滤液中一定含有Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
滤渣中一定含有Ag，滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3
滤渣中一定含有Ag和Cu，滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3
【答案】C
【解析】铁先和硝酸银反应,反应完之后再和硝酸铜发生反应，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生,因此滤渣中一定不含铁，一定有银，可能有铜，滤液中一定有硝酸亚铁，可能含有硝酸铜和硝酸银。


15．（2019·潍坊）向m克AgNO3、Cu(NO3)2和Fe (NO3)2的混合溶液中加入Zn，充分反应后过滤，所得滤液质量仍为m克，
下列说法正确的是（ ）
A.滤渣中一定有Ag、Cu、Fe
B.滤液中一定没有AgNO3
C.滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2
D.该过程至少发生了三个化学反应
【答案】B
【解析】A.锌先与硝酸银反应，再和硝酸铜反应，最后和硝酸亚铁反应，由于反应后溶液质量不变，锌与硝酸银反应时，进入溶液的是锌，相对原子质量是65，置换出来的是银，相对原子质量是108，所以溶液质量减少，锌和硝酸铜反应时，进入溶液的是锌，相对原子质量是65，置换出来的是铜，相对原子质量是64，所以溶液质量增加，因为反应后溶液质量不变，所以锌与硝酸银、硝酸铜一定发生了反应，锌是否与硝酸亚铁反应，不能确定，所以滤渣中一定含有银和铜，可能有铁，故A错；由于锌已经和硝酸铜发生了反应，说明已经把硝酸银反应完了，故B正确； 锌与硝酸银、硝酸铜一定发生了反应，锌是否与硝酸亚铁反应，是否已经把硝酸亚铁反应完，都不能确定，所以滤液中不一定含有硝酸亚铁，故C错；锌与硝酸银、硝酸铜一定发生了反应，锌是否与硝酸亚铁反应，是否已经把硝酸亚铁反应完，都不能确定，所以该过程至少发生了两个反应，故D错。

16．（2019·岳阳）向AgNO3和Cu (NO3)2的混合液中加入一定量的Fe、Cu的混合粉末，充分反应后过滤、洗涤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（ ）
A. 滤渣中一定有Ag,滤液中可能有Fe (NO3)2、Cu (NO3)2、AgNO3
B. 当滤液为蓝色时，滤渣中一定有Cu、Ag，一定没有Fe
C. 向滤渣中加入盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定有Fe、Cu、Ag
D. 向滤液中加入KCl溶液，无明显现象，则滤液中一定有Fe (NO3)2、Cu (NO3)2，滤渣中可能有Fe、Cu
【答案】C
【解析】溶液中发生的反应可能有Fe +2AgNO3 ＝2Ag+ Fe(NO3)2、Fe +Cu（NO3）2 ＝ Fe(NO3)2 + Cu、Cu +2AgNO3 ＝2Ag+ Cu（NO3）2 首先是Fe +2AgNO3 ＝2Ag+ Fe(NO3)2。A.滤渣有一定有Ag，滤液中一定有Fe(NO3)2，如果铁的量不足，滤液中可能有AgNO3、Cu（NO3）2；B.滤液为蓝色时，说明溶液中还有Cu（NO3）2，则铁不足，所以滤渣中一定没有铁，一定有银，可能有铜；C.向滤渣中加入盐酸时，有气泡产生，说明铁过量，则铜和银全部被置换出来，所以滤渣中一定有铁、铜、银；D.向滤液中加入氯化钾溶液，无明显现象，说明溶液中无硝酸银，则银被置换出来，滤液中一定有硝酸亚铁，可能有硝酸铜，滤渣中可能有铜和铁，一定有银。
17．（2019·龙东） 将一定质量的锌粒投入到含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2 的混合溶液中，充分反应后过滤，若滤液呈无色，则滤渣中一定含有 ，滤液中一定含有的溶质是 ，请任写出一个反应的化学方程式 。
【答案】铁、铜（或Fe、Cu） 硝酸锌（或Zn(NO3)2）
【解析】锌投入溶液中会发生Zn +Cu(NO3)2 ＝ Zn(NO3)2 + Cu 和 Zn +Fe(NO3)2 ＝ Zn(NO3)2 + Fe，反应后溶液无色，说明上述两个反应都发生完全，所以滤渣中一定有铁和铜，滤液中一定含有硝酸锌，反应的化学方程式为Zn +Cu(NO3)2 ＝ Zn(NO3)2 + Cu 或 Zn +Fe(NO3)2 ＝ Zn(NO3)2 + Fe。





考点4铁的冶炼 和金属资源的保护、利用
1.地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除金、银等少数很不活泼的金属有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。常见的铁矿石有：赤铁矿主要成分为氧化铁（Fe2O3）、磁铁矿主要成分为（Fe3O4）。
2.工业炼铁
（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。
（2）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。化学方程式为：
3CO + Fe2O32Fe + 3CO2。
（3）设备：高炉
【说明】（1）焦炭的作用：一是生成还原剂一氧化碳，一是提高高炉的温度。（2）石灰石的主要作用将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去。

3. 铁的锈蚀与防护（高频考点）
（1）铁生锈的条件是与空气 和水(或水蒸气)直接接触，铁锈的主要成分是氧化铁 。
（2）防止钢铁生锈的方法有：保持铁制品表面的清洁干燥；在钢铁表面涂上一层保护膜，如涂油、喷漆 、镀上一层耐腐蚀的金属及制造耐腐蚀的合金如不锈钢等。
4.保护金属资源的有效途径
（1）防止金属腐蚀。
（2）回收利用废旧金属。
（3）合理有效地开采矿物。
（4）寻找金属的代用品等。

[典例精析]


1．（2019·龙东）去年港珠澳大桥正式建成通车，它是世界上钢结构桥体最长的跨海大桥。请根据所学知识，回答有关金属资源的下列问题。
（1）在空气中，铁与 同时接触发生反应而生锈；
（2）请写出一条防止铁生锈的措施： 。
（3）除防止金属腐蚀外，请写出还有哪些保护金属资源的有效途径： （答一点）。
【答案】（1）氧气、水蒸气 （2）刷漆（或涂油或抛光或电镀）（3）回收利用废旧金属（或合理有效的开采矿物或寻找金属代用品）
【解析】（1）金属生锈需要金属与氧气、水蒸气接触，所以铁生锈是铁与氧气、水蒸气同时接触而生锈；（2）金属防止锈蚀的措施有在金属表面刷漆、涂油、抛光、电镀等；（3）保护金属资源的途径有防止金属腐蚀、回收利用废旧金属、合理有效的开采矿物和寻找金属代用品。
2．（2019·深圳）生铁用途十分广泛。工业上利用赤铁矿（主要成分是 Fe2O3，还含少量 SiO2 等杂质）冶炼生铁的过程如下：

回答下列问题：
生铁属于______材料（填“合成”或“金属”）。“高炉气体”中的______（填化学式）会导致酸雨。
（2）“煅烧”时：①生成 CO 的反应之一为 C + CO2 高温 2CO，该反应属于_______反应（填基本反应类型）。
②用化学方程式表示利用 CO 炼铁的原理________________________________。
③CaCO3 和 SiO2 固体在高温条件下发生反应，生成 CO2 气体和 CaSiO3，该反应的化学方程式为_______________________。
（3）生活中铁制品锈蚀的过程，实际上是 Fe 与空气中________、_______等发生化学反应的过程。下列措施能防止铁制品锈蚀的是______（填标号）。
A．涂油、喷漆 B．镀耐腐蚀的铬层
C．用盐水清洗 D．久置于酸性环境
【答案】（1）合金 SO2 （2）①化合 ②3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2 ③CaCO3 + SiO2 高温 CaSiO3 + CO2↑
（3）水、氧气 AB
【解析】（1）生铁是碳和铁的合金；能够引起酸雨的是SO2和氮的氧化物2；
（2）①生成 CO 的反应是多变一，是化合反应；②CO 炼铁的原理是利用CO的还原性将氧化铁还原成铁单质，化学方程式为：3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2；③根据题目提示，CaCO3 和 SiO2 固体在高温条件下发生反应，生成 CO2 气体和 CaSiO3，故化学反应方程式为：CaCO3 + SiO2 高温 CaSiO3 + CO2↑；
（3）铁生锈需要与氧气和水同时接触；防锈措施包括隔绝水或氧气、干燥等方法。


考点6有关不纯物质的计算
1.化学方程式表示的各物质质量的质量关系是纯净物质的质量关系。当反应物或生成物中含有杂质时，必须先将它们换算成纯物质的质量，才能代入化学方程式进行计算。
2.纯净物的质量=不纯物质的质量×纯度。
纯度=

[典例精析]


1．（2019·福建）改革开放以来，我国钢铁工业飞速发展，近年来钢铁产量己稳居世界首位。某钢铁厂采用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)炼铁，反应原理为3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2，若该厂日产含铁1.4x104t的生铁，至少需要含Fe2O3,80%的赤铁矿的质量是多少?(要求写出计算过程)
【答案】解：需要赤铁矿的质量为m 。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO3
160 112
80%m 1.4×104t

m=2.5×104t
答: 需要含Fe2O380%赤铁矿的质量为2.5×104t。














实验解读

一.探究金属活动性顺序（高频考点）
1.探究金属活动性顺序的方法
（1）根据金属与氧气反应的条件和反应的剧烈程度，可比较金属活动性。反应条件分三种，常温、加热、高温；反应条件越容易，说明金属活动性越强。
（2）在相同条件下，根据金属与酸反应的快慢剧烈程度可比较金属活动性。金属与酸反应越剧烈冒出气泡越快，金属越活泼。金属不与盐酸或稀硫酸反应，表明金属活动性较弱。
（3）根据一种金属能否能否把另一种金属从它的盐溶液中置换出来，可以比较金属活动性。活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来。

[典例精析]
1．（2019·十堰）为探究金属活动性顺序，学习小组设计并进行实验I和II实验结束，将两实验的废液全部倒入一洁净烧杯中， 反应后得到溶液A和固体B,实验过程及现象如图所示:

据此得出以下结论:①通过实验I和II能验证Al、Ag. Cu的金属活动性顺序；②实验反应后固体中一定含有Cu；③若A是无色溶液，A中可能含有AgNO3；④若A呈蓝色，溶液A中至少有两种溶质⑤若A呈蓝色，固体B中一定不含Cu;其中正确结论的个数有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【解析】①实验I中铝丝和硝酸铜反应，生成硝酸铝和铜，说明铝比铜活泼，实验II铜丝和硝酸银反应生成硝酸铜和银，说明铜比银活泼，通过实验I和II能验证Al、Ag. Cu的金属活动性顺序，所以正确；②铝先和硝酸银反应，再和硝酸铜反应，由于铝过量所以铜没有参加反应，所以实验反应后固体中一定含有Cu，所以正确；③若A是无色溶液，说明硝酸铜反应完了，那么A中不可能含有AgNO3；因为所以铝先和硝酸银反应，硝酸银反应完了，铝再和硝酸铜反应，所以错误；④若A呈蓝色，说明硝酸铜没有反应完，溶液A中可能有硝酸铝硝酸银和硝酸铜，最少两种溶质，所以正确；⑤若A呈蓝色，如果硝酸银和铝反应完了，没和铜反应，固体B中就会含Cu，所以错误，其中正确结论的个数有3个。
2.（2019·黄石）用盐酸与金属单质反应，探究锌、镁、铜的金属活动性。下列有关现象、分析或结论正确的是（ ）

A.铜片表面可以观察到气泡
B.锌片的试管比镁片的试管更热
C.金属活动性由强到弱顺序为：镁>锌>铜
D.三支试管中盐酸溶液的质量分数可以不同
【答案】C
【解析】由于铜位于金属活动性顺序表中氢之后，不会与酸反应，则无气泡产生；由于在金属活动性顺序表中镁比锌活泼，其与盐酸反应镁比锌快些，则镁片的试管比锌片的试管更热；由于在金属活动性顺序表中越排在前其金属活动性越强，因镁在前，锌其次，铜在后；在探究金属活动性顺序时需控制变量，则盐酸应等质量等质量分数。

3．（2019·临沂）某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验:

(1)A试管中实验现象是_________________.
(2)只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是__________________________.
A. Cu、Ag、稀盐酸 B. Cu、AgNO3溶液
(3)实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想:
A. Zn、 Cu、Ag B. Zn、 Cu C. Cu、Ag
这四种猜想中明显不合理的是________________(填编号).
【答案】（1）锌片上附着一层红色的物质，溶液由蓝色变为无色 （2）B （3）B
【解析】（1）锌的活动性比银的强，故锌能和硝酸银反应，生成铜和硝酸锌，故现象为锌片上附着一层红色的物质，溶液由蓝色变为无色；（2）通过实验A可知锌的活动性比铜强，通过实验B可知锌的活动性比银强，还需要证明铜的活动性和银的活动性，Cu、Ag、稀盐酸之间不能反应，故无法证明，Cu插入AgNO3溶液反应，可以证明铜的活动性比银强，可以达到实验目的；（3）锌片放入硝酸铜和硝酸银的溶液中，先进行的反应是锌和硝酸银的反应，硝酸银反应结束，再进行锌和硝酸铜的反应，故若锌是过量的，得到的金属为锌、银、铜，A符合；若锌和硝酸铜、硝酸银恰好反应，得到的金属是铜和银，C符合；在此反应的过程中一定有银析出，故B错误.
4．（2019·泰安）某兴趣小组在探究金属化学性质时，将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。实验结果有图1、图2两种情况。请回答下列问题：

（1）图1是向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生。
①滤液中一定含有的金属离子为 （填离子符号）；
②写出一个产生滤渣的反应的化学方程式 。
（2）图2是向滤渣中加入稀盐酸，观察到有无色气体产生。
①滤渣中一定含有 （填化学式，下同）；
②滤液中可能含有 。
【答案】（1）①Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+
②Zn+2AgNO3= Zn(NO3)2+2Ag或Fe+2AgNO3= Fe(NO3)2+2Ag
（2）①Ag、Cu、Fe ②Fe(NO3)2
【解析】在金属活动顺序表中，锌>铁>铜>银，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，然后和硝酸铜反应，生成硝酸锌和铜；如果锌不足，铁会和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，再和硝酸铜反应。（1）图1是向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生。推出白色沉淀是氯化银，说明反应物中硝酸银过量，锌铁的量都不足，硝酸铜没有参加反应。①滤液中一定含有的金属离子为Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+ ； ②锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银；铁会和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，化学方程式为Zn+2AgNO3= Zn(NO3)2+2Ag或Fe+2AgNO3= Fe(NO3)2+2Ag；
（2）图2是向滤渣中加入稀盐酸，观察到有无色气体产生。锌或铁可以和稀盐酸反应生成氢气，说明滤渣中可能含有锌或铁。如果锌过量，那么硝酸银和硝酸铜都和锌反应完了，铁没有参加反应，滤液中有硝酸锌，则滤渣是锌、铁、银、铜，如果锌恰好完全反应，则滤渣是铁、银、铜，滤液中有硝酸锌;如果锌少量，铁过量，则滤渣是铁、银、铜，滤液中有硝酸锌和硝酸亚铁，所以①滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe； ②滤液中可能含有Fe(NO3)2

5.（2019·株洲）在探究金属活动性顺序时，华雪同学把两根绕成螺旋状的洁净铜丝分别浸入硫酸铝溶液、硝酸银溶液中，过一会儿取出：
（1）铜丝浸入硫酸铝溶液中，可观察到的现象是： 。
（2）铜丝浸入硝酸银溶液中，可观察到铜丝上有 色物质生成，溶液逐渐变成蓝色。
（3）铜丝浸入硝酸银溶液中，离子数目减少的是 ，离子数目增加的是： 。
（4）根据上述实验所观察到的现象，华雪同学__（填“能”或者“不能”）证明铝、铜、银的金属活动性顺序Al>Cu>Ag。
【答案】（1）无现象 （2）银白 （3）Ag+ Cu2+ （4）能
【解析】（1）金属活动性顺序表中Cu在Al后面，所以铜和硫酸铝不反应，无现象。
（2）金属活动性顺序表中Cu在Ag前面，所以铜和硝酸银反应会生成银白色的银附着在铜丝表面。
（3）根据Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2知，反应过程中数目减少的离子是阴离子，增加的是铜离子。
（4）铜丝与硫酸铝溶液不反应，说明铜排在铝后面，铜丝与硝酸银溶液反应，说明铜排在银前面，故能证明Al>Cu>Ag。






二、一氧化碳还原氧化铁实验
1.实验原理： Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2
2.实验装置：

3.实验现象：玻璃管内红色粉末变为黑色，试管内澄清的石灰水变浑浊，点燃尾气产生蓝色火焰。
4.注意事项
(1)加热前要检验CO 纯度。
（2）实验开始先通纯净的一氧化碳排净玻璃管内的空气，然后再点燃酒精喷灯加热。防止一氧化碳与空气混合加热发生爆炸。
(3)实验结束时要先停止加热，继续通一氧化碳直到玻璃管冷却。其目的是防止高温下的铁与氧气接触重新被氧化；同时，还可以防止石灰水倒吸入灼热的玻璃管中,使玻璃管炸裂。
(4) 尾气中含有没有完全反应的一氧化碳，因为CO 有剧毒,为防止其污染大气，尾气要经过点燃处理或收集。
(5)澄清石灰水的作用:证明反应生成了二氧化碳。









[典例精析]

1.（2019·巴中）某化学实验小组利用以下装置测定某赤铁矿中氧化铁的纯度：向赤铁矿中通入纯净的一氧化碳气体，假设赤铁矿中杂质不参与反应，请回答下列问题

(1)实验开始时，先进行的操作是　　　　　(填序号）
①通人一氧化碳 ②加热
(2)实验过程中观客到装置A中玻璃管内发生的现象　　　　　
(3)写出B装置发生的化学反应方程式是　　　　　 ；装置C的作用是　　　　　　　　。
（4)从环境保护的角度看线实验存在的缺陷是　　　　　　　　　　。
(5)实验前称量赤铁矿的质量为20g。通入足量的一氧化碳完全反应后B装置总质量增加了13.2g,则赤铁矿中氧化铁的纯度为　　　　　。
【答案】（1）① （2）红色粉末变为黑色 （3）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 吸收空气中的二氧化碳，防止对实验产生干扰 （4）没有尾气处理装置 （5）80%
【解析】（1）一氧化碳具有可燃性，混有空气的一氧化碳在有限空间内燃烧可能发生爆炸，因此，该实验前，先通一氧化碳一会儿，排尽试管中的空气，以免加热时发生爆炸；
（2）一氧化碳和氧化铁在加热条件下反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是黑色粉末，铁粉是黑色粉末，所以，实验时观察到的现象是红色粉末变为黑色；
（3）二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，B中反应的化学方程式为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；空气中的二氧化碳如果进入B装置中，实验测得的二氧化碳质量偏大，导致计算出样品中氧化铁的质量分数偏大，因此，增加一个C装置，可以吸收空气中的二氧化碳，防止对实验产生干扰；
（4）该实验过程中一氧化碳不能全部反应，最终的尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放到空气中会造成空气污染，需要对尾气进行处理，而该实验没有尾气处理装置；
（5）实验结束后B装置增加的质量就是氢氧化钠吸收的二氧化碳质量，已知反应生成的二氧化碳质量为13.2g，
设样品中氧化铁质量为x，

160 132
x 13.2g

x=16g
样品中氧化铁的质量分数为：
答：样品中氧化铁的质量分数为80%。

2．（2019·怀化）用下图装置在相应条件下完成下列实验:

(1)探究燃烧条件:B盛木炭粉。
①由A处通N2一段时间后，加热B，B、C无明显变化。
②待B冷却至室温、由A处通入O2一段时间，B、C无明显变化。
③由A处通入O2、加热B，木炭粉燃烧，C中溶液变浑浊。
结论:由①、③可知燃烧需要_____________。
由②、③可知燃烧需要____________。
(2)探究CO与金属氧化物反应:B盛金属氧化物。
Ⅰ、模拟工业炼铁:A处通CO，B盛Fe2O3粉末，B处下方放酒精喷灯，D处放酒精灯。
实验:在A处通入CO时、应立即点燃_______处(填“B”＂或“D”)酒精(喷)灯。在B处加热一段时间后可观察到的现象是____________________________。
Ⅱ、探究金属氧化物的组成:A处通CO，B盛金属氧化物，B处下方放酒精喷灯、D处放酒精灯。
已知:CuO、Fe3O4均为黑色物质，B中所盛粉末:CuO或Fe3O4或两者混合物。
实验:同1操作、B中可观察到既有红色固体生成，又有黑色固体生成。
实验结论(定性):该黑色粉末为_____________。
定量分析:经测定反应前B重180克，完全反应后B重170.4克。将反应后B中固体全部加入到足量的稀硫酸中，完全反应后经过滤、洗涤、干燥，测得剩余固体12.8克。
实验结论(定量):m(CuO):m(Fe3O4)＝_____________ (写最简整数比)。
答案：(1)氧气 温度达到着火点 (2) Ⅰ.D 红色固体变黑 Ⅱ.CuO和Fe3O4的混合物 4:41
解析：(1) 由①、③可知燃烧需要氧气；由②、③可知燃烧需要温度达到着火点。
(2) Ⅰ、在A处通入CO时、应立即点燃D处的酒精灯，防止其污染空气，一氧化碳和红色的氧化铁生成黑色的铁粉和二氧化碳，现象是红色固体变黑；
Ⅱ、根据一氧化碳和黑色氧化铜反应生成红色的铜，一氧化碳和黑色的四氧化三铁反应生成黑色的铁；B中可观察到既有红色固体生成，又有黑色固体生成。推出该黑色粉末为CuO和Fe3O4的混合物。
定量分析: 反应后B中固体是铁和铜，铁能和稀硫酸反应，铜不能和稀硫酸反应，所以剩余固体12.8克都是铜，进而推出氧化铜的质量为，四氧化三铁的质量为180g-16g=164g，m(CuO):m(Fe3O4)＝16g：164g=4:41。


（2019·眉山）某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理。关于该装置和反应过程描述错误的是（ ）

盛放药品前应先检查装置气密性
加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊
已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→b→c→d
这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
【答案】C
【解析】由于需导出气体，则盛放药品前应先检查装置气密性；由于CO有可燃性，点燃时易发生爆炸，并CO还原氧化铁有二氧化碳生成，它能使石灰水变浑浊；由于从a端出来尾气主要是CO有毒，且又难溶于水，则需收集在C瓶中，所以导管口的连接顺序为a→c→b→d；由于CO还原氧化铁有铁和二氧化碳生成，二氧化碳是气体逸出，则铁中不含碳而工业上炼铁时,把铁矿石和焦炭.石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，则工业上炼出的生铁在组成上含碳。
4．（2019·河南）右图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中正确的是（ ）

A.开始时应先预热玻璃管，后通入一氧化碳
B.实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红棕色
C.参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为40:7
D.将尾气点燃或收集，可防止一氧化碳污染空气
【答案】D
【解析】开始时应先通入一氧化碳，再预热玻璃管，防止一氧化碳和氧气混合发生爆炸；一氧化碳和红棕色的氧化铁反应，生成黑色的铁粉和二氧化碳，所以粉末应该由红棕色变成黑色；根据化学方程式的计算，参加反应的氧化铁和一氧化碳的质量比为160:28×3=40:21；D.一氧化碳有毒，将尾气点燃或收集，可防止一氧化碳污染空气。
5．（2019·重庆）实验室用如图装置模拟炼铁，下列说法正确的是（ ）

A.磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B.应先加热Fe2O3再通入CO
C.红棕色的Fe2O3逐渐变黑
D.气体通过澄清石灰水后可以直接排放
【答案】C
【解析】磁铁矿的主要成分是Fe3O4，赤铁矿的主要成分是Fe2O3；一氧化碳具有可燃性，混有空气，点燃会发生爆炸，故实验时应先通一会儿一氧化碳再加热，防止爆炸；氧化铁是红棕色粉末，铁粉是黑色粉末，故此实验的现象是红棕色粉末逐渐变为黑色；气体通过澄清的石灰水，只是吸收了二氧化碳，尾气中还含有一氧化碳，直接排放会污染空气。


6．（2019·湘潭）钢铁厂会利用焦炭产生的还原性气体来炼铁，某同学用此原理按如图装置进行实验。下列说法正确的是（ ）

A．该实验不需要增加尾气处理装置
B．该实验应先通入一段时间的CO验纯后再加热
C．NaOH溶液可以检验气体产物
D．反应结束后，含有未反应的Fe2O3固体，可以采用加入盐酸的方法来提纯铁
【答案】B
【解析】反应结束后，可能有未参与反应的CO气体排出，氢氧化钠溶液不能吸收CO且CO是有毒气体，故还需要增加尾气处理装置；CO是可燃性气体，和空气或氧气混合加热后易发生爆炸，故加热前应先通入一段时间的CO验纯；该实验的气体产物是CO2，与NaOH溶液反应生成Na2CO3，没有明显的实验现象，故不可用NaOH溶液检验；Fe2O3与HCl反应生成FeCl3和H2O，得不到纯净的铁。
三.铁锈蚀条件的探究
1.实验装置

A B C
2.实验现象：A试管内铁钉生锈，且在与水面接触处生锈最严重；B、C试管内铁钉没有明显的生锈。
3.实验结论：铁生锈是铁与空气中的氧气、水（或水蒸气）等发生化学反应的过程。
4.注意事项：（1）实验用的铁钉必须洁净无锈。（2）实验中的蒸馏水必须要煮沸，其目的是赶出溶解在水中的氧气，保证铁钉只与水接触。（3）实验若在密闭容器内进行，由于氧气的消耗，会使得容器的内部压强减小。（4）环境的湿度及酸碱性等因素也影响铁的锈蚀，如酸或氯化钠的存在会加速铁的锈蚀。




[典例精析]

1．（2019·常州）按图1装置进行实验，一周后发现铁钉锈蚀最严重的位置是
A.a处 B.b处 C.c处 D.三处同样严重

【答案】B
【解析】铁与氧气和水充分接触时容易生锈，水和氧气同时存在是铁生锈的必须条件；缺少水或缺少氧气，或者缺少氧气和水，铁不容易生锈。从图中可以看出b处铁钉最容易与氧气、水同时接触，故一周后发现铁钉锈蚀最严重的位置。

2．（2019·广西四市）下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是（ ）
A．在表面刷漆 B．在表面涂油 C．在表面镀铬 D．用湿布擦拭
【答案】D
【解析】在表面刷漆隔绝了空气和水，防止金属制品锈蚀；在表面涂油隔绝了空气和水，防止金属制品锈蚀；在表面镀铬也隔绝了空气和水，防止金属制品锈蚀；用湿布擦拭给金属制品提供了水分促进了金属的生锈。
3．（2019·广东）探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件（蒸馏水经煮沸并迅速冷却），对应关系正确的是( )

A.甲和乙：水 B.乙和丙：空气
C.甲和丙：空气 D.甲和丁：水
【答案】D
【解析】铁与氧气和水接触会生锈，探究铁生锈的条件时应用控制变量法，丁实验中铁钉生锈，甲和丁可探究生锈需水的条件，丙和丁可探究生锈需氧气的条件。
4．（2019·泰安）右图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述正确的是（ ）
①一段时间后，铁丝会由下向上出现锈蚀现象
②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后，塑料瓶会变膨胀,因为铁生锈要放热
④一段时间后，塑料瓶要变瘪，因为铁生锈与空气有关

A.①② B.②④ C.②③ D.③④
【答案】B
【解析】铁生锈是铁和氧气和水蒸气共同作用的结果，两个条件缺一不可。在水面处，铁最先生锈，所以铁丝不会由下向上出现锈蚀现象，铁生锈消耗氧气，所以塑料瓶会变瘪，所以本题正确的是B。













真题试练

1.（2019·杭州）有一种在古籍里称为鋈的银白色铜合金，是古代云南、四川地区的特产，其主要成分是铜、锌、镍等金属单质。炼制时需要黑铜矿（主要成分是CuO）、硫化镍矿（主要成分是Ni2S3）等多种矿物。下列有挂说法不正确的是（ ）
A. 鋈属于金属材料 B. 鋈的样品在足量稀盐酸中能全部溶解
C. Ni2S3中镍元素呈+3价 D.黑铜矿跟木炭共热能生成单质铜
【答案】B
【解析】鋈是银白色铜合金，合金属于金属材料；鋈的样品中含有的铜金属活动性比较弱，不能与盐酸反应，故不能被完全溶解； Ni2S3中硫元素为-2价，根据化合物中元素正负化合价代数和为0，可得：镍元素呈+3价；CuO在高温下能被碳还原成单质铜。
2．（2019·台州）某同学对Fe2O3做了如图探究活动，已知氯气在水溶液中能将Fe2+转变为Fe3+，且每一步都充分反应。下列分析正确的是（　　）
A．无色气体可以使澄清石灰水变浑浊
B．黑色粉末是Fe3O4
C．①过程Fe2O3中的氧元素全部转入无色气体
D．②过程有置换反应发生
答案：B
解析：由于氧化铁不含碳元素，且是高温隔绝空气加热，所以不会生成二氧化碳，无色气体为氧气，所以不能使澄清石灰水变浑浊；由于是每一步都充分反应，所以不会有生成的氧化铁，根据铁元素守恒，可得黑色粉末中铁原子和氧原子的个数比为：＝3：4，所以黑色粉末是Fe3O4（因为3：4还可以是氧化铁和铁的混合物，由于排除了氧化铁剩余，所以只有四氧化三铁）；根据B分析可知，氧元素在黑色固体中有；由于是四氧化三铁和盐酸反应，所以不存在置换反应。
3．（2019·深圳）CuO粉末与H2在加热条件下会发生反应。下列说法错误的是（ ）
A．反应所需 H2 可由 Cu 与稀 H2SO4 反应制得
B．反应过程可观察到固体粉末由黑色变成红色
C．发生的反应为 CuO + H2 △ Cu + H2O
D．该反应说明H2具有还原性
【答案】A
【解析】Cu是氢后金属与稀H2SO4不发生反应；反应前CuO是黑色固体，反应后Cu是红色固体；CuO 粉末与 H2的反应方程式为：CuO + H2=Cu + H2O；H2将氧化铜还原成铜单质，具有还原性。
4．（2019·咸宁）草酸亚铁晶体（FeC2O4·2H2O）受热分解的化学方程式为：。通过如下装置验证该反应得到的气体产物，其说法错误的是（ ）

A.①中固体无水硫酸铜变蓝，可验证原气体产物中有水蒸气
B.②中固体由黑色变红色，可验证原气体产物中有一氧化碳
C.③中石灰水变浑浊，可验证原气体产物中由二氧化碳
D. ③中尾气可点燃，可验证原气体产物中有一氧化碳
【答案】C
【解析】无水硫酸铜遇水变蓝色，①中固体无水硫酸铜变蓝，可验证原气体产物中有水蒸气；一氧化碳在加热的条件下能将黑色的氧化铜还原为红色铜，②中固体由黑色变红色，可验证原气体产物中有一氧化碳；使③中石灰水变浑浊的二氧化碳可以是一氧化碳和氧化铜反应生成的，不能确定原气体产物中是否含有二氧化碳；一氧化碳具有可燃性，③中尾气可点燃，可验证原气体产物中有一氧化碳。
5．（2019·内江）下列有关金属资源的利用与防护不合理的是（ ）
A. 经常用钢丝球擦洗铝锅表面，保持洁净
B. 在钢铁表面喷油漆可防止生锈
C. 废旧金属的回收利用，保护金属资源的有效途径之一
D. 改变金属的组成和结构，铸造成合金材料可优化其性能
【答案】A
【解析】铝的化学性质较活泼，在常温下能与空气中的氧气发生反应，生成致密的氧化物保护膜，保护内部的铝不被氧化或腐蚀，常用钢丝球擦洗铝制品表面会缩短铝制品的使用寿命；钢铁易生锈，在钢铁表面喷油漆可隔绝空气和水，防止铁制品生锈；废旧金属回收利用不仅可节约宝贵的金属资源，还可节约金属冶炼的能源、减少环境污染；合金的性能优于组成它的纯金属，将金属制成合金可优化其性能。
6．（2019·苏州） 将草酸(H2C2O4，沸点约150℃，分解温度约190℃ )隔绝空气加热，得到的混合物经充分冷却后，残余气体M(CO、CO2中的一种或两种)。为探究M的成分，设计如图所示实验。下列说法不正确的是（ ）

A.若甲试管内溶液变浑浊，则M中一定含有CO2
B.若丙中固体变黑、丁试管内溶液变浑浊，则M中一定含CO
C.若装置甲、乙位置互换，则无法判断M中是否含有CO
D.若加热所得混合物不经充分冷却，则M中可能混有草酸蒸气
【答案】C
【解析】二氧化碳和澄清石灰水反应，若甲试管内溶液变浑浊，则M中一定含有二氧化碳；由3 CO + Fe2O3 高温 2 Fe + 3CO2 ↑可得出，一氧化碳可以将红色的氧化铁还原成黑色的铁粉，生成的二氧化碳使丁试管中的澄清石灰水变浑浊，故若丙中固体变黑，丁试管内溶液变浑浊，则M中一定含有一氧化碳；一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应，若装置甲、乙位置互换，则无法判断M中是否含有二氧化碳；草酸的沸点约为150℃，若加热所得混合物不经充分冷却，则M中可能混有草酸蒸汽。
7．（2019·苏州）下列说法正确的是（ ）
A.铁是地壳中含量最多的金属元素 B.铁制品在潮湿的空气中容易生锈
C.多数合金的熔点高于它的成分金属 D.铝制品在空气中耐腐蚀是因为铝不活泼
【答案】B
【解析】地壳中排在前四位的是“氧硅铝铁”，所以铝是地壳中含量最多的金属元素；铁生锈是因为铁与空气中的氧气、水蒸气反应，所以铁制品在潮湿的空气中更容易生锈；多数合金的熔点低于它的成分金属；铝制品在空气中耐腐蚀是因为铝的化学性质比较活泼，铝可以和空气中的氧气发生反应生成一层致密的氧化铝薄膜，覆盖在铝制品表面，隔绝铝与氧气的接触。
8．（2019·邵阳）去年9月，我国第一艘自主研造的极地科学考察破冰船“雪龙2号”在上海成功下水，标志着我国极地考察现场保障和支撑能力取得新突破。下列有关“雪龙2号” 破冰船的材料，说法正确的是( )
A.船的主体材料不锈钢属于合金
B.船体外壳含有钛，其中钛元素属于非金属元素
C.船舱的密封圈主要成分是合成橡胶，合成橡胶是天然有机高分子材料
D.船上备用的救生衣主要成分是合成纤维，合成纤维不属于有机合成材料
【答案】A
【解析】在金属中加热熔融其它的金属或非金属，形成的具有金属性质的合金，不锈钢属于合金； “钛”偏旁为“钅”字旁，属于金属元素；合成橡胶属于有机合成材料，不属于天然有机高分子材料；有机合成材料包括塑料、合成橡胶、合成纤维。
。
9.（2019·河北）下列有关金属及合金的说法错误的是（ ）
常温下所有的金属都是固体 B. 铁制品在潮湿的空气中易生锈
C.生铁和不锈钢都是金属材料 D铝片表面易生成致密的氧化膜
【答案】A
【解析】汞是金属，但是常温下是液体，A不正确。
10．（2019·岳阳）下列与 金属材料有关的说法中，正确的是（ ）
A. 黄铜片比铜片硬度小 B. 钢的性能优良，是很纯的铁
C. 沙漠地区的铁制品锈蚀较快 D. 为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆
【答案】D
【解析】本题考查合金及金属的锈蚀有关知识。合金的硬度大于其中成分金属的硬度，故A错误；钢是铁碳合金，故B错误；沙漠地区空气湿度小，所以铁制品锈蚀较慢，故C错误；在钢铁制品表面刷漆，可以隔绝与空气和水的接触，从而达到防锈的目的，故D正确。
11.（2019·长沙）“中国制造”、“一带一路”的基础建设都需要用到大量钢铁。下列有关钢铁的说法正确的是（ ）
A.钢是纯净物，生铁是混合物 B. 钢铁在潮湿的空气中容易生锈
C.生铁的熔点比纯铁高 D. 生锈的钢铁制品没有回收价值
【答案】B
【解析】由于钢中含碳，含碳量质量百分比介于0.02%至2%之间的铁碳合金的统称，则钢是混合物，故A错误；钢铁中主要成分是铁，铁生锈的原因为铁的化学性质比较活泼,在实际生活中,空气中含有水分和氧气使铁与之发生氧化反应,生成一种叫氧化铁的东西,这就是铁锈，所以铁在潮湿的空气中易生锈，故B正确；纯铁的熔点是1535°C。?生铁含有杂质,熔点降低,生铁的熔点大约1200-1300℃,具体与成分有关，故生铁熔点比纯铁高说法错，故C错误；生锈的钢铁中还有部分铁，由于铁为不可再生资源，则可回收利用，故D错误。
12.（2019·孝感）现有一包由6.5克锌、5.6克铁6.4克铜混合而成的粉末，把它加入到一定量的硝酸银溶液中，反应结束后过滤，洗涤，烘干，测得滤渣中含有三种物质，则滤渣的质量可能是（ ）
A. 49.6克 B. 34.8克 C. 32.7克 D. 18.5克
【答案】B
【解析】Fe→2AgNO3→2Ag；Zn→2AgNO3→2Ag；；Cu→2AgNO3→2Ag；
56 216 65 216 64 216
5.6g 21.6g 6.5g 21.6g 6.4g 21.6g
4种金属的活动性强弱顺序Zn>Fe>Cu>Ag，所以将铁、锌、铜放入硝酸银溶液中，锌优先与硝酸银溶液反
应，反应结束后过滤，洗涤，烘干，测得滤渣中含有三种物质，则这三种物质中一定有银、铜和铁，锌最活泼，说明锌完全反应，根据上述反应关系式中各物质的质量关系可知，6.5克的锌反应生成21.6克银，铁也可能反应，也可能没有反应，金属铜一定没有反应，假设铁没有与硝酸银反应，则滤渣的质量最小为：21.6g+6.4g+5.6g=33.6克>32.7克，假设铁全部反应，则滤渣质量最大为21.6g+6.4g+21.6g=49.6克，但是滤渣中含有三种固体，所以铁没有完全反应，因此滤渣的质量应小于49.6克大于33.6克，故B选项符合题意，ACD不符合题意。
13．（2019·武汉）将一定质量的硫酸和硫酸亚铁的混合溶液加入到盛有锌和氧化铜的混合物的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。关于滤渣和滤液，下列说法正确的是（ ）
A.滤渣中最多有三种物质
B.若滤液呈无色，滤液中的溶质可能有两种
C.滤液的质量可能小于原混合溶液的质量
D.若滤液中含有硫酸铜，滤渣中可能有两种物质
【答案】D
【解析】滤渣中最多可能有铜、铁和多余的锌和氧化铜四种物质；若滤液呈无色，则滤液中一定没有硫酸铜和硫酸亚铁，则滤渣中一定的铜和铁，有铁就没有硫酸，则滤液中只有硫酸锌一种溶质；氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，这4个反应都会导致溶液质量增加，而可能发生反应铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，可能能导致溶液质量减小，但减小的质量比氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水增加的质量小，所以滤液的质量一定大于原混合溶液的质量；若滤液中含有硫酸铜，则一定没有比铜活泼的金属锌、铁，一定含有铜，可能含有氧化铜。

14. （2019·陕西）学习金属的化学性质时，小亮同学将一称重后的铜片伸入盛有AgNO3溶液的烧杯中，待溶液颜色变蓝后，取出铜片直接称量，发现其质量增加了ag。
请回答：
（1）写出上述反应的化学方程式_____________________________。
（2）取出铜片后，烧杯内的溶液质量减少了_____g。
（3）小健同学将一定量的铁粉加入取出铜片后的溶液中，充分振荡后过滤，向滤渣中加入稀硫酸，有气泡生成。则可推断，滤液中的溶质是_______________。
【答案】（1）Cu+2AgNO3= Cu(NO3)2+2Ag （2）a （3）硝酸亚铁或Fe(NO3)2
【解析】（1）铜的金属活动性比银强，能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式为：Cu+2AgNO3= Cu(NO3)2+2Ag；(2)根据质量守恒定律可知铜片上增加的质量即为溶液中减少的质量，故为ag；（3）向滤渣中加入稀硫酸，有气泡生成，说明滤渣中含有铁粉，故滤液中只有硝酸亚铁。


15．（2019·新疆兵团）A、B、C是金属活动性顺序表中的三种金属。取形状大小相同的A、B、C三种金属，分别向其加入同体积同溶质质量分数的稀盐酸，实验现象如下表所示，请回答：
实验
现象 速率快，产生大量气泡 速率缓慢，产生气泡较少 无现象
（1）A、B、C三种金属的活动性由强到弱的顺序是　 　（填字母）。
（2）将金属C放入硝酸银溶液中，其表面有银析出，写出该反应的化学方程式　 　。
（3）向金属A反应后的溶液中入几滴紫色石蕊试剂，溶液变红色。则此溶液的pH　 　（填“＞”“＜”或“＝”）7．再向该溶液中滴加NaOH溶液，溶液由红色变为紫色，发生的化学反应方程式为　 　。
答案：（1）A＞B＞C （2）Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag
（3）＜ NaOH+HCl＝NaCl+H2O
【解析】（1）金属的活动性越强和酸反应的越剧烈；所以A、B、C三种金属的活动性由强到弱的顺序是A＞B＞C；（2）因为金属C能和硝酸银溶液反应，说明在金属活动性顺序中，金属C在氢的后面，可能是铜，所以铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，化学方程式为：Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；（3）向金属A反应后的溶液中入几滴紫色石蕊试剂，溶液变红色，说明盐酸过量，溶液呈酸性，pH＜7，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，化学方程式为：NaOH+HCl＝NaCl+H2O。
16. （2019·宜昌）（1）化学实验社团在老师的指导下开展了“模拟酸雨形成”的相关实验。

（1）图25-1所是赤铁矿的主要成分是 （填化学式）。
（2）家用电线常用铜，但在高压远距离输电中常用铝代替铜，请根据图25-2的信息分析，其原因是 。
（3）在空气中铝具有很好的抗腐蚀性，其原因用化学方程式表示 。
（4）为探究铁、铜的金属活动性，分别将铁丝、铜丝插入稀硫酸中（图25-3），说明铁比铜的金属活动性更强的实验现象是 ；化反应的化学方程式是 。
（5）将一定量铝、铜粉末混合物加入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，滤液为蓝色。则滤渣中一定含有 （填化学式，下同），滤液中溶质的组成可能是 或 。
【答案】（1）Fe2O3 （2）铝的密度比铜小 （3）4Al+3O2=2Al2O3 （4）铁表面有气泡产生，铜表面无明显现象 Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑ （5）Ag Al(NO3)3和Cu(NO3)2 Al(NO3)3、Cu(NO3)2和Ag NO3
【解析】（2）在高压远距离输电中常用铝代替铜，其原因是铝的密度比铜小；（3）在空气中铝具有很好的抗腐蚀性，因为铝与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝膜；（4）金属活动顺序中，铁排在氢，铜排在氢后，铁能与稀硫酸或稀盐酸反应生成氢气，方程式为：Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑；铁金属活动性比铜强，说明铁比铜的金属活动性更强的实验现象是铁表面有气泡产生，铜表面无明显现象；（5）将一定量铝、铜粉末混合物加入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，滤液为蓝色，说明滤液中含有铜离子，则滤液中一定有硝酸铝和硝酸铜，可能含有硝酸银，滤渣中一定含有银，一定没有铝，可能含有铜。
17．（2019·河南）某金属（用R表示）能与盐酸发生置换反应，其金属活动性弱于Zn，相对原子质量小于65．向一定质量的AgNO3、Cu（NO3）2和R（NO3）3混合溶液中加入Zn，充分反应后过滤，得到固体和溶液。向所得到的固体上滴加盐酸时有气泡产生。
（1）写出R与盐酸反应的化学方程式。
（2）所得到的固体中一定含有哪些金属？
（3）所得到的溶液的质量与原混合溶液的质量相比，可能增大，其原因是什么？
【答案】（1）2R+6HCl=2RCl3+H2↑ （2）Ag、Cu、R （3）锌与硝酸银溶液反应，溶液质量减小；锌与硝酸铜、R(NO3)3溶液反应，溶液质量增大，如果后两个反应进行的比较多，则所得到的溶液的质量与原混合溶液的质量相比，可能增大。
【解析】（1）由“R(NO3)3”可知R在化合物中显+3价，R与盐酸反应的化学方程式：2R+6HCl=2RCl3+H2↑；（2）向所得到的固体上滴加盐酸时有气泡产生，说明所得到的固体中一定含有R，同时锌一定将银和铜全部置换出来了，所以固体中一定含有Ag、Cu、R，可能含有锌；
（3）锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，R(NO3)3与Zn反应生成Zn(NO3)2和R，

由于R相对原子质量小于65，第一个反应后所得溶液的质量与反应前溶液的质量小，后两个反应后所得溶液的质量与反应前溶液的质量大，所以无法判断反应后溶液的质量变大还是变小。
18．（2019·呼和浩特） 我国自主设计的大型客机成功试飞，首艘国产航母正式下水，标志着我国的金属材料制造技术取得重大突破。根据所学知识回答下列问题。
（1）常温下一些金属的物理性质数据如下表。据此可知高压输电线最好选用金属_______（填字母），C的合金通常可以作菜刀、锤子等，其合金的硬度______5（填“>”、“<”或“=”）。

（2）铁矿石有多种，如赤铁矿石（主要成分Fe2O3）和磁铁矿石（主要成分Fe3O4）等。写出磁铁矿的主要成分与一氧化碳反应的化学方程式________________________________。
（3）在Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，加入一定量镁粉和锌粉的混合物充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法中正确的是__________（填字母）。
a.若滤液为浅绿色，则滤渣中可能由锌
b.滤液中一定有Mg(NO3)2，滤渣中一定有镁
c.若取少量滤液，加入KCl溶液，无明显现象，则滤渣中一定由铁
d.若取少量滤渣，加入稀盐酸，产生气泡，则滤渣的组成由三种情况
【答案】（1）B > （2） （3）d
【解析】（1）由表可知，A的导电性最好，B次之，但金属A的密度太大，质量大，不适合作高压输电线，B的导电性好，且密度小，适合作高压输电线；C、D导电性较差，且密度大，不适合作高压输电线；合金的硬度比组成合金的纯金属大，C的硬度是5，因此由C组成的合金的硬度大于5。
（3）向Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，加入一定量镁粉和锌粉，镁和硝酸银溶液先反应，其次是锌和硝酸银溶液反应，当硝酸银反应完后，镁先与硝酸亚铁溶液反应，锌后和硝酸亚铁溶液反应：
a.若滤液为浅绿色，说明滤液中含有硝酸亚铁，则镁和锌粉完全反应，滤渣中一定没有镁和锌，a错误；
b.镁粉先与硝酸银溶液反应生成硝酸镁，滤液中一定含有硝酸镁，滤渣中可能含有镁（镁粉过量）,b错误；
c.向滤液中滴入氯化钾溶液，无明显现象，说明滤液中不含硝酸银，则铁粉可能完全反应，也可能由剩余，即滤渣中可能含有铁，c错误；
d.若向滤渣中加入稀盐酸产生气泡，滤渣中一定含有活泼金属铁，可能含有镁或锌，组成情况为：铁或铁、锌或铁、锌、镁。
19．（2019·重庆）铬（Cr）是一种重要的金属元素，铬的单质及其化合物应用广泛。
重铬酸钾（K2Cr2O7）可用于测试酒驾，重铬酸钾中铬元素的化合价为______。
铬桶可以盛装AlCl3溶液，不能盛装稀硫酸，则金属活动性Cr_____Al（填“>”或“<”）。
根据上述信息，不能证明Zn和Cr的活动性强弱的试剂组是________（填序号）。
A.Zn、Cr、稀硫酸 B.Cr、ZnSO4溶液 C.Cu、ZnSO4溶液、CrSO4溶液
（3）Cr2(SO4)3为有毒的重金属盐，可用KOH溶液将其转化为沉淀除去，该转化的化学方程式为_____________。
【答案】（1）+6 （2）< C （3）Cr2(SO4)3+6KOH=2Cr(OH)3↓+3K2SO4
【解析】（1）化合物中元素化合价代数和为0，K2Cr2O7中K元素为+1价，O元素为-2价，设Cr元素化合价为x，则：+1×2+2x+(-2)×7=0，x=+6；（2）铬桶可以盛装AlCl3溶液，不能盛装稀硫酸，说明Cr的活动性小于Al，且Cr在金属活动性顺表中排在H的前面，要证明Zn和Cr的活动性强弱，取表面积相同的Zn、Cr两种金属分别放入相同的稀硫酸中，观察金属表面产生气泡的快慢即可知两金属的活动性强弱；将Cr放入硫酸锌溶液中，如发生反应，说明Cr比Zn活泼；Zn、Cr均排在金属活动性顺序表H的前面，Cu在排在H的后面，铜与硫酸锌溶液、硫酸铬溶液均不能发生反应，不能证明Zn、Cr的活动性强弱；（3）硫酸铬溶液和氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铬沉淀和硫酸钾，反应的化学方程式为Cr2(SO4)3+6KOH=2Cr(OH)3↓+3K2SO4。
20.（2019·遂宁）铝、铁、铜三种金属中不能与稀硫酸发生置换反应的是 。铁制品易生锈需要做防锈处理，而铝化学性质比铁活波，但铝制品通常不做防锈处理是因为铝表面容易形成 ；为验证Al、Fe、Cu的金属活动性强弱，某同学设计了如下方案。其中不合理的是 。
①Al、FeSO4溶液、Cu ②Al2（SO4）3溶液、Fe、CuSO4溶液 ③Al、Fe、CuSO4溶液
【答案】铜 致密的氧化物Al2O3阻止反应的进行 ③
【解析】在金属的活动性顺序中位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；由于铜位于氢之后，则铝、铁、铜三种金属中不能与稀硫酸发生置换反应的是铜；由于铝在空气中易氧化生成致密的氧化物Al2O3阻止反应的进行，则铝制品通常不做防锈处理；在金属的活动性顺序中位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来，方案①中将Al、Cu分别放入FeSO4溶液中，会看到Al表面有黑色物质而铜表面无，说明铝>铁>铜,则方案设计合理；方案②中将Fe分别放入Al2（SO4）3溶液、CuSO4溶液中，会看到Fe放入Al2（SO4）3溶液中无现象，而Fe放入CuSO4溶液中表面有红色物质，说明铝>铁>铜,则方案设计合理；方案③中将Al、Fe分别放入CuSO4溶液中，均无现象，不能说明铝>铁>铜,则方案设计不合理。

21．（2019·平凉）铬是银白色有金属光泽的金属，含铬镍的钢称为不锈钢，具有极强的抗腐蚀性。
(1)纯铁与不锈钢相比较，硬度较大的是_____，铁生锈是铁与_____共同作用的结果。
(2)已知铬能与稀盐酸反应生成正二价铬的化合物，请写出化学方程式______________________________。
(3)请写出一条保护金属资源的有效措施______________________________。
【答案】(1)不锈钢 氧气和水蒸气
(2)Cr+2HCl==CrCl2+H2↑
(3)防止金属锈蚀（或废旧金属有效回收利用、有计划，合理地开采矿物、寻找金属的代用品，合理即可）
【解析】(1)合金的硬度比纯金属大，纯铁与不锈钢相比较，硬度较大的是不锈钢，铁生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果；(2)铬与稀盐酸反应生成氯化铬和氢气，化学方程式为Cr+2HCl==CrCl2+H2↑；(3)保护金属资源的有效措施：防止金属锈蚀、废旧金属有效回收利用、有计划，合理地开采矿物、寻找金属的代用品。


22．（2019·泸州）如图为世界最长的跨海大桥—港珠澳大桥，于2018年10月24日正式通车，凸显了我国领先的造桥技术，回答下面问题：

（1）建造大桥使用了大量钢材、水泥、玻璃、橡胶等材料，其中属于有机物的是 ，能导电的是 。
（2）造桥用的钢管浸泡在海水中易发生腐蚀，造成钢管腐蚀的物质包括水、二氧化碳、 。
【答案】（1）橡胶 钢材 （2）氯化物和硫酸盐
【解析】（1）钢材、水泥、玻璃、橡胶等材料中属于有机物的是橡胶，能导电的是钢材；（2）钢管的成分是铁，在空气中铁生锈的条件是与水和氧气接触，在海水中钢铁被腐蚀有多种因素，除了二氧化碳和水，还有就是海水中的氯化物和硫酸盐等物质也会加速钢材的腐蚀，所以造成钢管腐蚀的物质包括水、二氧化碳、氯化物和硫酸盐。

23．（2019赤峰）金属在生产和生活中有着广泛应用。
（1）下列金属制品在应用中，利用金属导热性的是 。
a.金属硬币 b.铜制火锅 c.铝制导线
（2）铝比铁活泼，但铝在空气中比铁稳定，其原因是 。
（3）工业上用盐酸除去钢板表面上的锈要严格控制盐酸的用量，用量过多会发生反应而损坏钢板，用化学方程式表示损坏钢板的反应 。
（4）高铁的迅速发展对钢轨的需求量越来越大，质量要求越来越高。工业上经常用“铝热反应”来焊接钢轨，其原理是：，该反应的基本类型是 反应，若焊接钢轨需要50.4kg铁，理论上需要铝的质量是 kg。
【答案】（1）b （2）铝与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜 （3）
置换反应 21.6
【解析】（1）a.金属硬币利用了金属硬度大，耐腐蚀的性质；b.铜制火锅利用了金属的导热性；c.铝制导线利用了铝的导电性，b符合题意。
铝比铁活泼，但铝在空气中比铁稳定，是因为铝与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝与氧气的反应。
钢板表面上的锈与盐酸反应而被除去，如果用量过多，钢板中的铁会与盐酸反应，而被损坏，铁与盐酸反应的化学方程式为。
由反应原理可知，该反应由一种单质和一种化合物反应，生成了另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，设生成50.4kg铁，需要铝的质量为x

216 504
x 50.4kg

x=21.6kg。

24.(2019·永州)铁是一种常见的金属，也是目前世界上年产量最高的金属。下面归纳了初中化学有关铁的知识。

(1)比较生铁和纯铁，其中硬度较大的是 。
(2)焦炭的主要成分是碳，在生铁冶炼过程中，焦炭参与了下列反应:
①C＋O2CO2 ②C＋CO22CO
其中为冶炼生铁提供热量的反应是 (填序号)。
(3)物质甲的阳离子符号是 。
(4)若铁与物质乙反应时，火星四射，则生成物中固体的化学式是 。
若固体为红色单质，则铁与物质乙反应的化学方程式是 （任写一个）。
答案(1)生铁 (2) ①(3)H+ (4)Fe3O4 (5)Fe＋CuSO4 FeSO4＋Cu(或Fe＋CuCl2 FeCl2＋Cu)
25.（2019·天津）金属具有广泛的应用。
(1)铁锅用来炒菜，主要是利用铁的______(填“导热"或“导电”)性 。
(2)下图为洁净铁钉的有关实验。

①中铁与硫酸铜反应的化学方程式为______________________。
②中铁钉铸蚀主要是铁与空气中的氧气和____发生化学反应。
③中铁锈与稀硫酸反应的化学方程式为_______________。
(3)某炼铁厂要冶炼1000含杂质3%的生铁，需要含Fe2O380%的赤铁矿石的质量是______ t (计算结果精确至0.1)。
(4)某金属粉末可能由镁、锌、铁、铝、银中的一种或几种组成。取该样品2.4g，向其中加入100g一定溶质质量分数的稀硫酸，恰好完全反应生成0.2g氢气，得到无色溶液，固体无剩余。下列说法正确的是____ (填序号)。
A.样品中一定含有镁
B.样品中一定不含有银，可能含有铁
C.所得溶液中溶质总质量为12g
D.加入的稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
【答案】（1）导热 （2）①Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ②水蒸气
③Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O （3）1732.1 （4）C
解析 （1）铁锅炒菜是利用铁锅能将煤气燃烧放出的热量传递给菜，利用了铁的导热性；①铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；②铁生锈主要是铁与空气中的氧气和水蒸气发生化学反应的结果；③铁锈可被稀硫酸溶解，达到除锈的目的，反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O ；
（3）设需含Fe2O3质量分数80%的赤铁矿的质量为x。
3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2 ↑
160??? 112
80%x?? 1000t×（1-3%）
x=1732.1t
（4）根据化学方程式计算可得，生成0.2g氢气，需要纯净的镁2.4g，锌6.5g，铁5.6g，铝1.8g。铁与硫酸反应得到浅绿色溶液。样品中等质量的金属与稀硫酸反应生成的氢气，铝最多，铁较少，锌最少，银不与硫酸反应，因为最后得到无色溶液，固体无剩余，故样品中一定没有铁，一定没有银，则可能只有镁，或是铁与铝或是锌与铝或是铁、铝、镁或是锌、铝、镁的混合物；参加反应的金属质量为2.4克，放出氢气的质量为0.2克，所以无色溶液中溶质的质量与生成硫酸镁的质量相等，根据化学方程式计算，所得硫酸镁质量为12克，故溶质的总质量就是12克；生成氢气的质量为0.2克，含0.2克的氢元素的硫酸的质量为，故硫酸的质量分数为9.8%。
25．（2019·盐城） 人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。

（1）金、银在自然界有单质形式存在，说明它们的化学性质都_______________。
（2）在生产生活实践中人类逐渐掌握了多种金属的技术。
①比较两种铁矿石磁铁矿（主要成分Fe3O4）和菱铁矿（主要成分：FeCO3）,从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”，其原因是_________________________。
②近代工业上采用电解熔融氧化铝（Al2O3）的方法冶炼铝，Al2O3分解后得到两种单质，该反应的化学方程式为______________________________________。
（3）镁铝合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”，一种镁铝合金Mg17Al12是特殊的储氢材料，完全吸收氢气后得到MgH2和Al,该反应的化学方程式为_____________________________。
（4）钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料，钛合金制品放在海水中数年取出后人光亮如新，是因为其_____（填序号）非常好。
A.可塑性 B.机械性能 C.抗腐蚀性能
（5）铁在潮湿的空气中反应生成疏松的铁锈，已知：2FeCl3+Fe=3FeCl2.
①铁锈的主要成分是______（填化学式）：将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应，变化过程中最多涉及_____种化学反应基本类型。
②将10g表面生锈的铁钉(杂质已忽略)浸泡在100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中充分反应，观察到铁锈已完全消失，反应停止后，取出光亮的铁钉洗涤、干燥、称量，质量为3.6克，则原锈铁钉中铁元素的质量分数为___。
（6）利用“活泼金属”可以制得H2，H2可用作汽车能源，若推广应用于汽车产业，则需要综合考虑的因素有______（填序号）。
A.金属原料的成本 B.生产过程中的能源消耗和污染 C.金属的回收利用
【答案】（1）不活泼 （2）①磁铁矿中铁元素含量更高 ②2Al2O34 Al+3 O2↑ （3）Mg17Al12+17H2=17 Mg H2+12Al；（4）C （5）①Fe2O3或Fe2O3·xH2O 3 ②92% （6）ABC
【解析】（1）金、银的金属活动性都很弱，其单质的化学性质不活泼，在自然界中能存在。
（2）①磁铁矿的主要成分Fe3O4中的铁元素含量为×100%=72.4%，菱铁矿的主要成分：FeCO3中铁元素质量分数为×100%=48.3%，故磁铁矿石中铁元素的含量高于菱铁矿，故选磁铁矿石作为原料。
（4）合金与纯金属相比有很多优良的性能，如熔点低、硬度大、抗腐蚀性能好，根据钛合金制品放在海水中数年取出后人光亮如新，说明该合金抗腐蚀性能优良。
（5）①铁锈的主要成分为氧化铁，化学式为：Fe2O3或Fe2O3·H2O，生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中，铁锈主要成分氧化铁与稀盐酸反应，化学方程式为Fe2O3+6HCl= FeCl3+H2O,该反应为复分解反应，铁和稀盐酸也发生反应，化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，该反应属于置换反应，同时氯化铁能与铁反应，化学方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2，属于化合反应，故共涉及3中化学基本反应类型；
②根据题中信息可知铁锈中的铁元素以及参与反应的单质铁最终都形成了氯化亚铁，设在氯化亚铁中，铁元素质量为x, FeCl2中：Fe ～ 2Cl
56 71
x 100g×7.3%×
解得：x=5.6g，故原锈铁钉中铁元素的质量分数为×100%=92%。
金属原料的成本低利于技术的推广，成本高不利于技术的推广，故要考虑； 生产过程中的能源消耗和污染，会对技术的推广产生负面的影响，故要考虑；金属的回收利用，能有效的节约能源和资源，以及成本，故要考虑。








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第八单元 金属和金属材料
考点梳理
考点1金属材料
1.金属材料包括纯金属 和以及它们的合金。
2.几种重要的金属
（1）金属具有很多共同的物理性质。如有金属光泽，具有良好的导电性、导热性、延展性等。
（2）金属在物理性质上的差异性
①大多数金属都呈银白色，铜为紫红色，金呈黄色；
②在常温下大多数金属都是固体，汞是液体。
③金属在导电性、导热性、密度、熔点、硬度、延展性等方面均有较大差异。
【巧学乐记】地壳里含量最多的金属元素是铝；生活中使用最多且产量最高的金属是铁。
3.合金
（1）概念：合金是由一种金属跟其他金属或非金属熔合形成的具有金属特性的物质。合金属于混合物。
（2）特性：合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高 ，抗腐蚀性能等也更好 ，熔点较低 。合金具有广泛的用途，如钛合金可制“人造骨骼”等，被誉为21世纪的重要金属材料。
（3）常见的铁合金是生铁和钢，其主要区别是生铁的含碳量比钢的大。

[典例精析]

1．（2019·常州） 铜能被加工成7微米厚的超薄铜箔，说明铜具有良好的（ ）
A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．耐酸性
2．（2019·南京）下列金属中，熔点最低的是（ ）
A.铜 B.汞 C.铝 D.钨

3．（2019·衡阳）下列有关金属材料说法中，正确的是（　　）
A．地壳中含量最高的金属元素是铁
B．钢的性能优良，所以钢是很纯的铁
C．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
D．银的导电性最好，大多数电线都是用银作材料






考点2金属的化学性质
1.金属与氧气的反应（金属+氧气→金属氧化物）
（1）铝与氧气反应的化学方程式为_4Al+3O2＝2A12O3。铝抗腐蚀性好是因为其在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜_，从而阻止铝进一步氧化。
（2）铁、铜常温下几乎不与氧气但应，但在加热或加热条件下能与氧气反应。
①铁丝在氧气中燃烧的化学方程式：3Fe+2O2Fe3O4
②铜与氧气反应的化学方程式：2Cu+O2_2CuO。
（3） “真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不与氧气反应。

2.金属与稀盐酸、稀硫酸反应（高频考点）
金属+酸（稀盐酸、稀硫酸）→盐+氢气，反应条件：金属活泼性位于氢之前。
金属 现象 反应的化学方程式
镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
锌 反应较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
【注意】（1）金属与酸发生反应后，溶液的质量均增加。
（2）金属与酸反应产生氢气的质量相等，金属消耗的酸的质量一定相同。
（3）活泼的金属反应速率较快，因此反应的时间较短，在坐标图中的表现形式是 先拐平的曲线所代表的金属就越活泼。
如等质量的Mg、Al、Fe分别放入三分浓度相等的稀盐酸中。

由图示可知，三种金属的活动性顺序为x＞y＞z。
所以x、y、z对应的金属依次为Mg、Al、Zn
（4）铁和稀盐酸、稀硫酸发生置换反应时,生成的是+2价亚铁的化合物,而不是+3 价铁的化合物。

3.金属与盐溶液的反应
金属 + 盐—→新盐 + 新金属，
反应条件：①活泼金属置换不活泼金属；②盐必须可溶。
实验 实验现象 化学方程式
铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝表面有红 色固体析出，溶液由蓝 色变为无色 2Al+3CuSO4＝A12(SO4)3+3Cu
铜丝浸入硝酸银溶液中 红色的铜表面附着一层银白 色物质，溶液由无色变为蓝 色 Cu+2AgNO3＝Cu(NO3)2+2Ag
4. 置换反应
（1）概念：一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。置换反应中一定存在化合价变化的元素。
（2）表达式为：A + BC AC + B

[典例精析]
1．（2019·北京）利用生锈废铁屑和钛白废酸（含硫酸、硫酸亚铁）制备硫酸亚铁的主要转化过程如下：

（1）.I中除铁锈的化学方程式为________________________。
（2）.II中反应属于基本反应类型中的_____________________。
2．（2019·兰州）黄铜是钢与锌的合金,下列关于黄铜的说法正确的是
A.比纯铜耐腐蚀 B.加热不与空气反应
C.硬度小于纯铜 D.可以完全溶解在稀盐酸中
3. （2019赤峰）下列关于金属的说法正确的是( )
A.地壳中含量最多的金属是铁
B.钢是纯净物，生铁是混合物
C.用灼烧的方法可以鉴别黄金和假黄金（Cu-Zn合金）
D.用稀硫酸可以验证Cu和Ag的活动性

4.（2019·眉山）将质量相等的镁粉和铁粉分别投入等质量等浓度的稀硫酸中，所得H2质量和稀硫酸质量关系曲线正确的是（ ）


5．（2019·长春）回答下列与金属有关的问题:
(1)生铁和纯铁，硬度较大的是_______________。
(2)铝制品具有很好的杭腐蚀性能，原因是铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的______________(用名称或化学式填空)薄膜。
(3)向AgNO3、 Cu(NO3)2、NaNO3的混合溶液中，加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到金属滤渣和无色滤液。则所得滤液中一定含有的溶质是_________________.

6．（2019·昆明）阅读下列材料。
美丽富饶的云南被誉为“有色金属王国”，其中铝、锌、锡的保有储量居全国第一位，铜、镍的保有储量居全国第三位，是国家重要的锡、铜生产基地。
我国古代曾用“湿法炼铜”“火法炼铜”。“湿法炼铜”的原理是“曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜”；“火法炼铜”中用辉铜矿（主要成分Cu2S）炼铜的原理是：Cu2S与氧气在高温条件下反应生成铜和一种会导致酸雨的气体（其相对分子质量为64）。
在河南安阳、湖北荆州、湖南宁乡、云南江川等地分别出土了后（司）母戊鼎、越王勾践剑、四羊方尊、牛虎铜案等青铜文物，充分反映出我国古代青铜器的高超熔铸技艺。青铜是铜锡合金，锡的加入明显提高了铜的强度，抗腐蚀性增强，因此锡青铜常用于制造齿轮等耐磨零部件和耐蚀配件。
虽然云南有色金属资源丰富，但是矿物的储量有限，而且不能再生，所以保护金属资源刻不容缓。
回答下列问题：
（1）下列在云南出土的文物是 （填标号）。
A．四羊方尊 B．牛虎铜案 C．越王勾践剑 D．后（司）母戊鼎
（2）可用来冶炼锡的矿石是 （填标号）。
A．菱铁矿（主要成分FeCO3） B．铝土矿（主要成分Al2O3）
C．锡石（主要成分SnO2） D．黄铜矿（主要成分CuFeS2）
（3）青铜的抗腐蚀性比纯铜的 （填“强”或“弱”）。
（4）本材料中，“湿法炼铜”的化学方程式是 ，“火法炼铜”的化学方程式是 。





考点3金属活动性顺序及其应用（高频考点）
1.常见金属的活动性顺序

（1）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越强；
（2）在金属活动性顺序里，排在氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；
（3）在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来（K、Ca、Na除外）。
【备考提示】金属与盐溶液的优先置换原理及应用
（1）多种金属与一种溶质的盐溶液反应
将两种（或多种）较活泼金属同时放入某一较不活泼金属的盐溶液中，最活泼的金属单质优先与该盐溶液发生置换反应。如将铁片和铜片同时放入硝酸银溶液中，铁优先与硝酸银发生置换反应，待铁反应完全后，若硝酸银还有剩余，铜再与硝酸银发生置换反应。
（2）一种金属与多溶质的盐溶液反应
将某一较活泼金属的单质放入含有多种较不活泼金属的盐溶液中，则该金属单质优先置换最不活泼的金属。如将铝片放入含有硫酸亚铁和硫酸铜两种溶质的溶液中，铝优先与硫酸铜发生置换反应，待硫酸铜反应完全后，若铝还有剩余，铝再与硫酸亚铁发生置换反应。
（3）金属与盐溶液反应后，判断滤渣、滤液溶质的成分。
①一种金属与一种盐溶液，示例：
将铁粉不断的加入到一定质量的硝酸铜溶液中，随着铁粉的加入反应的情况如图所示：

注意：将铁粉不断加入一定质量的硝酸铜和硝酸铝溶液中，由于铁粉和硝酸铝不反应，所以了残渣的情况同上图，滤液中的溶质中都有硝酸铝。
②一种金属和两种盐溶液的反应，示例：
将铁粉不断的加入到硝酸银、硝酸铜溶液中，随着铁粉的加入反应的情况如图所示：

2.金属活动性顺序的探究（见实验解读栏目）
3.金属活动性顺序的应用
（1）判断某些金属与酸或盐能否发生置换反应。
①判断金属能否与酸反应的依据：金属位于氢前面，酸一般指稀盐酸、稀硫酸。
②判断金属能否与盐反应的依据：金属单质位于盐中金属的前面（金属不包括K、Ca、Na），盐必须可溶于水。
（2）根据金属与盐溶液反应，判断滤渣、滤液溶质的成分。
（3）验证金属的活动性顺序。

[典例精析]
1．（2019·扬州）下列金属中，金属活动性最强的是（ ）
A.钾 B.铁 C.铜 D.金

2．（2019·广西四市）下列金属不能跟稀盐酸反应产生氢气的是（ ）
A． 银 B． 锡 C． 铝 D．镁
3．（2019·海南）我国西汉时期，在《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，意思是可溶性的铜的化合物与铁发生反应得到单质铜，此为现代湿法冶金的先驱。下列有关说法正确的是（ ）
A．由该反应可推测出铜能与稀硫酸反应
B．该反应证明了铁的金属活动性比铜强
C．若铁足量，溶液的颜色将逐渐变为无色
D．该反应属于复分解反应

4.（2019·枣庄）把X、Y、Z三种金属分别放入稀硫酸中，X没有明显现象，Y和Z表面有气泡产生，另取Y放入Z的盐溶液中未见明显现象，则三种金属的活动性顺序为（ ）
A. X>Y>Z B. Z>Y>X C. X>Z>Y D. Y>X>Z
5．（2019·滨州）有甲、乙、丙三种金属，如果将甲、乙、丙分别放入硫酸铜的溶液中，一段时间后，乙、丙的表面出现红色物质，甲没有明显现象，再将大小相同的乙、丙分别放入相同溶质质量分数的稀盐酸中，乙、丙均产生气泡，但丙产生气泡的速度明显快于乙，则甲、乙、丙三种金属的活动顺序是（ ）
A.丙>乙>甲 B.甲>丙>乙
C.丙>甲>乙 D.甲>乙>丙
6．（2019·东营）小东同学向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，下列说法正确的是（　　）
A．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸锌
B．滤液中一定含有硝酸锌，一定没有硝酸亚铁和硝酸银
C．滤渣中一定含有银和铁，一定没有锌
D．反应后滤液的质量大于反应前溶液的质量
7．（2019·烟台）将金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后，溶液呈无色，继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。根据上述实验分析。下列说法错误的是( )
A.金属活动性强弱顺序：M＞Cu＞Ag
B.滤渣中可能有金属M
C.滤液中至少含有两种溶质
D.滤渣中一定有Ag
8．（2019·邵阳）现有X、Y两种金属，分别把它们插入到Cu（NO3）2溶液中，一段时间后，在X表面有红色固体析出，在Y表面无明显变化，则上述金属的活动性顺序是( )
A.X>Y>Cu B. Y>Cu>X C.Cu>X>Y D.X>Cu>Y
9．（2019·常州） 某同学在探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序时，做了如下实验：①把X和Y分别放入稀硫酸中，X表面产生大量气泡，Y表面无明显现象；②将Y放入Z的硝酸盐溶液中，Y表面有Z析出。下列金属活动性由强到弱的顺序正确的是
A. Z>Y>X B.X>Z>Y C. X>Y>Z D. Y>Z>X
10．（2019·西宁）现有甲、乙、丙三种金属.甲在常温下就能与氧气反应，乙、丙在常温下几乎不与氧气反应，如果将乙、丙分别放入硫酸铜溶液中，过一会儿在丙的表面有红色固体析出，而乙表面没有变化.则甲、乙、丙三种金属的活动性，由弱到强的顺序是（ ）
A. 甲 乙 丙 B. 乙 甲 丙 C. 乙 丙 甲 D. 甲 丙 乙

11．（2019·齐齐哈尔）向硝酸铜、硝酸银和硝酸镁的混合溶液中加入一定质量的金属锌，充分反应后，过滤，得到滤渣和滤液，以下推断正确的是（　　）
A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定有银和铜
B．若向滤液中加入稀盐酸无白色沉淀生成，则滤渣中一定有银和铜
C．若向滤渣中加入稀盐酸有气泡生成，则滤液中只含有硝酸镁和硝酸锌
12．（2019·巴中）将铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀H2SO4，无气泡产生，下列有关分析错误的是（ ）
A.反应后溶液的溶质一定含有ZnSO4和FeSO4，可能含有CuSO4 B .滤渣中的固体只有Cu
C.反应后的溶液的质量一定减少 D.滤渣中的固体一定有Cu，可能含有Fe

13．（2019·宁波）将一定量的铜锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤。向得到的滤渣和滤液中分别加入足量的稀盐酸，均无现象，则滤渣中（　　）
A．一定有银，可能有铜和锌
B．一定有银，可能有铜，一定没有锌
C．一定有银和铜，可能有锌
14.（2019·河北） 将一定量的铁粉加入到含有AgNO3和Cu(NO3)2 的废液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生。下列判断正确的是（ ）
滤渣中一定含有Ag和Cu，滤液中一定含有Fe(NO3)2
滤渣中一定不含Fe，滤液中一定含有Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
滤渣中一定含有Ag，滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3
滤渣中一定含有Ag和Cu，滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3

15．（2019·潍坊）向m克AgNO3、Cu(NO3)2和Fe (NO3)2的混合溶液中加入Zn，充分反应后过滤，所得滤液质量仍为m克，
下列说法正确的是（ ）
A.滤渣中一定有Ag、Cu、Fe
B.滤液中一定没有AgNO3
C.滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2
D.该过程至少发生了三个化学反应

16．（2019·岳阳）向AgNO3和Cu (NO3)2的混合液中加入一定量的Fe、Cu的混合粉末，充分反应后过滤、洗涤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（ ）
A. 滤渣中一定有Ag,滤液中可能有Fe (NO3)2、Cu (NO3)2、AgNO3
B. 当滤液为蓝色时，滤渣中一定有Cu、Ag，一定没有Fe
C. 向滤渣中加入盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定有Fe、Cu、Ag
D. 向滤液中加入KCl溶液，无明显现象，则滤液中一定有Fe (NO3)2、Cu (NO3)2，滤渣中可能有Fe、Cu
17．（2019·龙东） 将一定质量的锌粒投入到含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2 的混合溶液中，充分反应后过滤，若滤液呈无色，则滤渣中一定含有 ，滤液中一定含有的溶质是 ，请任写出一个反应的化学方程式 。


考点4铁的冶炼 和金属资源的保护、利用
1.地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除金、银等少数很不活泼的金属有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。常见的铁矿石有：赤铁矿主要成分为氧化铁（Fe2O3）、磁铁矿主要成分为（Fe3O4）。
2.工业炼铁
（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。
（2）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。化学方程式为：
3CO + Fe2O32Fe + 3CO2。
（3）设备：高炉
【说明】（1）焦炭的作用：一是生成还原剂一氧化碳，一是提高高炉的温度。（2）石灰石的主要作用将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去。

3. 铁的锈蚀与防护（高频考点）
（1）铁生锈的条件是与空气 和水(或水蒸气)直接接触，铁锈的主要成分是氧化铁 。
（2）防止钢铁生锈的方法有：保持铁制品表面的清洁干燥；在钢铁表面涂上一层保护膜，如涂油、喷漆 、镀上一层耐腐蚀的金属及制造耐腐蚀的合金如不锈钢等。
4.保护金属资源的有效途径
（1）防止金属腐蚀。
（2）回收利用废旧金属。
（3）合理有效地开采矿物。
（4）寻找金属的代用品等。

[典例精析]


1．（2019·龙东）去年港珠澳大桥正式建成通车，它是世界上钢结构桥体最长的跨海大桥。请根据所学知识，回答有关金属资源的下列问题。
（1）在空气中，铁与 同时接触发生反应而生锈；
（2）请写出一条防止铁生锈的措施： 。
（3）除防止金属腐蚀外，请写出还有哪些保护金属资源的有效途径： （答一点）。
2．（2019·深圳）生铁用途十分广泛。工业上利用赤铁矿（主要成分是 Fe2O3，还含少量 SiO2 等杂质）冶炼生铁的过程如下：

回答下列问题：
生铁属于______材料（填“合成”或“金属”）。“高炉气体”中的______（填化学式）会导致酸雨。
（2）“煅烧”时：①生成 CO 的反应之一为 C + CO2 高温 2CO，该反应属于_______反应（填基本反应类型）。
②用化学方程式表示利用 CO 炼铁的原理________________________________。
③CaCO3 和 SiO2 固体在高温条件下发生反应，生成 CO2 气体和 CaSiO3，该反应的化学方程式为_______________________。
（3）生活中铁制品锈蚀的过程，实际上是 Fe 与空气中________、_______等发生化学反应的过程。下列措施能防止铁制品锈蚀的是______（填标号）。
A．涂油、喷漆 B．镀耐腐蚀的铬层
C．用盐水清洗 D．久置于酸性环境


考点6有关不纯物质的计算
1.化学方程式表示的各物质质量的质量关系是纯净物质的质量关系。当反应物或生成物中含有杂质时，必须先将它们换算成纯物质的质量，才能代入化学方程式进行计算。
2.纯净物的质量=不纯物质的质量×纯度。
纯度=

[典例精析]


1．（2019·福建）改革开放以来，我国钢铁工业飞速发展，近年来钢铁产量己稳居世界首位。某钢铁厂采用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)炼铁，反应原理为3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2，若该厂日产含铁1.4x104t的生铁，至少需要含Fe2O3,80%的赤铁矿的质量是多少?(要求写出计算过程)



















实验解读

一.探究金属活动性顺序（高频考点）
1.探究金属活动性顺序的方法
（1）根据金属与氧气反应的条件和反应的剧烈程度，可比较金属活动性。反应条件分三种，常温、加热、高温；反应条件越容易，说明金属活动性越强。
（2）在相同条件下，根据金属与酸反应的快慢剧烈程度可比较金属活动性。金属与酸反应越剧烈冒出气泡越快，金属越活泼。金属不与盐酸或稀硫酸反应，表明金属活动性较弱。
（3）根据一种金属能否能否把另一种金属从它的盐溶液中置换出来，可以比较金属活动性。活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来。

[典例精析]
1．（2019·十堰）为探究金属活动性顺序，学习小组设计并进行实验I和II实验结束，将两实验的废液全部倒入一洁净烧杯中， 反应后得到溶液A和固体B,实验过程及现象如图所示:

据此得出以下结论:①通过实验I和II能验证Al、Ag. Cu的金属活动性顺序；②实验反应后固体中一定含有Cu；③若A是无色溶液，A中可能含有AgNO3；④若A呈蓝色，溶液A中至少有两种溶质⑤若A呈蓝色，固体B中一定不含Cu;其中正确结论的个数有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.（2019·黄石）用盐酸与金属单质反应，探究锌、镁、铜的金属活动性。下列有关现象、分析或结论正确的是（ ）

A.铜片表面可以观察到气泡
B.锌片的试管比镁片的试管更热
C.金属活动性由强到弱顺序为：镁>锌>铜
D.三支试管中盐酸溶液的质量分数可以不同

3．（2019·临沂）某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验:

(1)A试管中实验现象是_________________.
(2)只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是__________________________.
A. Cu、Ag、稀盐酸 B. Cu、AgNO3溶液
(3)实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想:
A. Zn、 Cu、Ag B. Zn、 Cu C. Cu、Ag
这四种猜想中明显不合理的是________________(填编号).
4．（2019·泰安）某兴趣小组在探究金属化学性质时，将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。实验结果有图1、图2两种情况。请回答下列问题：

（1）图1是向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生。
①滤液中一定含有的金属离子为 （填离子符号）；
②写出一个产生滤渣的反应的化学方程式 。
（2）图2是向滤渣中加入稀盐酸，观察到有无色气体产生。
①滤渣中一定含有 （填化学式，下同）；
②滤液中可能含有 。
5.（2019·株洲）在探究金属活动性顺序时，华雪同学把两根绕成螺旋状的洁净铜丝分别浸入硫酸铝溶液、硝酸银溶液中，过一会儿取出：
（1）铜丝浸入硫酸铝溶液中，可观察到的现象是： 。
（2）铜丝浸入硝酸银溶液中，可观察到铜丝上有 色物质生成，溶液逐渐变成蓝色。
（3）铜丝浸入硝酸银溶液中，离子数目减少的是 ，离子数目增加的是： 。
（4）根据上述实验所观察到的现象，华雪同学__（填“能”或者“不能”）证明铝、铜、银的金属活动性顺序Al>Cu>Ag。




二、一氧化碳还原氧化铁实验
1.实验原理： Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2
2.实验装置：

3.实验现象：玻璃管内红色粉末变为黑色，试管内澄清的石灰水变浑浊，点燃尾气产生蓝色火焰。
4.注意事项
(1)加热前要检验CO 纯度。
（2）实验开始先通纯净的一氧化碳排净玻璃管内的空气，然后再点燃酒精喷灯加热。防止一氧化碳与空气混合加热发生爆炸。
(3)实验结束时要先停止加热，继续通一氧化碳直到玻璃管冷却。其目的是防止高温下的铁与氧气接触重新被氧化；同时，还可以防止石灰水倒吸入灼热的玻璃管中,使玻璃管炸裂。
(4) 尾气中含有没有完全反应的一氧化碳，因为CO 有剧毒,为防止其污染大气，尾气要经过点燃处理或收集。
(5)澄清石灰水的作用:证明反应生成了二氧化碳。









[典例精析]

1.（2019·巴中）某化学实验小组利用以下装置测定某赤铁矿中氧化铁的纯度：向赤铁矿中通入纯净的一氧化碳气体，假设赤铁矿中杂质不参与反应，请回答下列问题

(1)实验开始时，先进行的操作是　　　　　(填序号）
①通人一氧化碳 ②加热
(2)实验过程中观客到装置A中玻璃管内发生的现象　　　　　
(3)写出B装置发生的化学反应方程式是　　　　　 ；装置C的作用是　　　　　　　　。
（4)从环境保护的角度看线实验存在的缺陷是　　　　　　　　　　。
(5)实验前称量赤铁矿的质量为20g。通入足量的一氧化碳完全反应后B装置总质量增加了13.2g,则赤铁矿中氧化铁的纯度为　　　　　。
2．（2019·怀化）用下图装置在相应条件下完成下列实验:

(1)探究燃烧条件:B盛木炭粉。
①由A处通N2一段时间后，加热B，B、C无明显变化。
②待B冷却至室温、由A处通入O2一段时间，B、C无明显变化。
③由A处通入O2、加热B，木炭粉燃烧，C中溶液变浑浊。
结论:由①、③可知燃烧需要_____________。
由②、③可知燃烧需要____________。
(2)探究CO与金属氧化物反应:B盛金属氧化物。
Ⅰ、模拟工业炼铁:A处通CO，B盛Fe2O3粉末，B处下方放酒精喷灯，D处放酒精灯。
实验:在A处通入CO时、应立即点燃_______处(填“B”＂或“D”)酒精(喷)灯。在B处加热一段时间后可观察到的现象是____________________________。
Ⅱ、探究金属氧化物的组成:A处通CO，B盛金属氧化物，B处下方放酒精喷灯、D处放酒精灯。
已知:CuO、Fe3O4均为黑色物质，B中所盛粉末:CuO或Fe3O4或两者混合物。
实验:同1操作、B中可观察到既有红色固体生成，又有黑色固体生成。
实验结论(定性):该黑色粉末为_____________。
定量分析:经测定反应前B重180克，完全反应后B重170.4克。将反应后B中固体全部加入到足量的稀硫酸中，完全反应后经过滤、洗涤、干燥，测得剩余固体12.8克。
实验结论(定量):m(CuO):m(Fe3O4)＝_____________ (写最简整数比)。
（2019·眉山）某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理。关于该装置和反应过程描述错误的是（ ）

盛放药品前应先检查装置气密性
加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊
已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→b→c→d
这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
4．（2019·河南）右图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中正确的是（ ）

A.开始时应先预热玻璃管，后通入一氧化碳
B.实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红棕色
C.参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为40:7
D.将尾气点燃或收集，可防止一氧化碳污染空气
5．（2019·重庆）实验室用如图装置模拟炼铁，下列说法正确的是（ ）

A.磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B.应先加热Fe2O3再通入CO
C.红棕色的Fe2O3逐渐变黑
D.气体通过澄清石灰水后可以直接排放
6．（2019·湘潭）钢铁厂会利用焦炭产生的还原性气体来炼铁，某同学用此原理按如图装置进行实验。下列说法正确的是（ ）

A．该实验不需要增加尾气处理装置
B．该实验应先通入一段时间的CO验纯后再加热
C．NaOH溶液可以检验气体产物
D．反应结束后，含有未反应的Fe2O3固体，可以采用加入盐酸的方法来提纯铁
三.铁锈蚀条件的探究
1.实验装置

A B C
2.实验现象：A试管内铁钉生锈，且在与水面接触处生锈最严重；B、C试管内铁钉没有明显的生锈。
3.实验结论：铁生锈是铁与空气中的氧气、水（或水蒸气）等发生化学反应的过程。
4.注意事项：（1）实验用的铁钉必须洁净无锈。（2）实验中的蒸馏水必须要煮沸，其目的是赶出溶解在水中的氧气，保证铁钉只与水接触。（3）实验若在密闭容器内进行，由于氧气的消耗，会使得容器的内部压强减小。（4）环境的湿度及酸碱性等因素也影响铁的锈蚀，如酸或氯化钠的存在会加速铁的锈蚀。




[典例精析]

1．（2019·常州）按图1装置进行实验，一周后发现铁钉锈蚀最严重的位置是
A.a处 B.b处 C.c处 D.三处同样严重


2．（2019·广西四市）下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是（ ）
A．在表面刷漆 B．在表面涂油 C．在表面镀铬 D．用湿布擦拭
3．（2019·广东）探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件（蒸馏水经煮沸并迅速冷却），对应关系正确的是( )

A.甲和乙：水 B.乙和丙：空气
C.甲和丙：空气 D.甲和丁：水
4．（2019·泰安）右图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述正确的是（ ）
①一段时间后，铁丝会由下向上出现锈蚀现象
②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后，塑料瓶会变膨胀,因为铁生锈要放热
④一段时间后，塑料瓶要变瘪，因为铁生锈与空气有关

A.①② B.②④ C.②③ D.③④




真题试练

1.（2019·杭州）有一种在古籍里称为鋈的银白色铜合金，是古代云南、四川地区的特产，其主要成分是铜、锌、镍等金属单质。炼制时需要黑铜矿（主要成分是CuO）、硫化镍矿（主要成分是Ni2S3）等多种矿物。下列有挂说法不正确的是（ ）
A. 鋈属于金属材料 B. 鋈的样品在足量稀盐酸中能全部溶解
C. Ni2S3中镍元素呈+3价 D.黑铜矿跟木炭共热能生成单质铜
2．（2019·台州）某同学对Fe2O3做了如图探究活动，已知氯气在水溶液中能将Fe2+转变为Fe3+，且每一步都充分反应。下列分析正确的是（　　）
A．无色气体可以使澄清石灰水变浑浊
B．黑色粉末是Fe3O4
C．①过程Fe2O3中的氧元素全部转入无色气体
D．②过程有置换反应发生
3．（2019·深圳）CuO粉末与H2在加热条件下会发生反应。下列说法错误的是（ ）
A．反应所需 H2 可由 Cu 与稀 H2SO4 反应制得
B．反应过程可观察到固体粉末由黑色变成红色
C．发生的反应为 CuO + H2 △ Cu + H2O
D．该反应说明H2具有还原性
4．（2019·咸宁）草酸亚铁晶体（FeC2O4·2H2O）受热分解的化学方程式为：。通过如下装置验证该反应得到的气体产物，其说法错误的是（ ）

A.①中固体无水硫酸铜变蓝，可验证原气体产物中有水蒸气
B.②中固体由黑色变红色，可验证原气体产物中有一氧化碳
C.③中石灰水变浑浊，可验证原气体产物中由二氧化碳
D. ③中尾气可点燃，可验证原气体产物中有一氧化碳
5．（2019·内江）下列有关金属资源的利用与防护不合理的是（ ）
A. 经常用钢丝球擦洗铝锅表面，保持洁净
B. 在钢铁表面喷油漆可防止生锈
C. 废旧金属的回收利用，保护金属资源的有效途径之一
D. 改变金属的组成和结构，铸造成合金材料可优化其性能

6．（2019·苏州） 将草酸(H2C2O4，沸点约150℃，分解温度约190℃ )隔绝空气加热，得到的混合物经充分冷却后，残余气体M(CO、CO2中的一种或两种)。为探究M的成分，设计如图所示实验。下列说法不正确的是（ ）

A.若甲试管内溶液变浑浊，则M中一定含有CO2
B.若丙中固体变黑、丁试管内溶液变浑浊，则M中一定含CO
C.若装置甲、乙位置互换，则无法判断M中是否含有CO
D.若加热所得混合物不经充分冷却，则M中可能混有草酸蒸气
7．（2019·苏州）下列说法正确的是（ ）
A.铁是地壳中含量最多的金属元素 B.铁制品在潮湿的空气中容易生锈
C.多数合金的熔点高于它的成分金属 D.铝制品在空气中耐腐蚀是因为铝不活泼
8．（2019·邵阳）去年9月，我国第一艘自主研造的极地科学考察破冰船“雪龙2号”在上海成功下水，标志着我国极地考察现场保障和支撑能力取得新突破。下列有关“雪龙2号” 破冰船的材料，说法正确的是( )
A.船的主体材料不锈钢属于合金
B.船体外壳含有钛，其中钛元素属于非金属元素
C.船舱的密封圈主要成分是合成橡胶，合成橡胶是天然有机高分子材料
D.船上备用的救生衣主要成分是合成纤维，合成纤维不属于有机合成材料
9.（2019·河北）下列有关金属及合金的说法错误的是（ ）
常温下所有的金属都是固体 B. 铁制品在潮湿的空气中易生锈
C.生铁和不锈钢都是金属材料 D铝片表面易生成致密的氧化膜
10．（2019·岳阳）下列与 金属材料有关的说法中，正确的是（ ）
A. 黄铜片比铜片硬度小 B. 钢的性能优良，是很纯的铁
C. 沙漠地区的铁制品锈蚀较快 D. 为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆
11.（2019·长沙）“中国制造”、“一带一路”的基础建设都需要用到大量钢铁。下列有关钢铁的说法正确的是（ ）
A.钢是纯净物，生铁是混合物 B. 钢铁在潮湿的空气中容易生锈
C.生铁的熔点比纯铁高 D. 生锈的钢铁制品没有回收价值
12.（2019·孝感）现有一包由6.5克锌、5.6克铁6.4克铜混合而成的粉末，把它加入到一定量的硝酸银溶液中，反应结束后过滤，洗涤，烘干，测得滤渣中含有三种物质，则滤渣的质量可能是（ ）
A. 49.6克 B. 34.8克 C. 32.7克 D. 18.5克
13．（2019·武汉）将一定质量的硫酸和硫酸亚铁的混合溶液加入到盛有锌和氧化铜的混合物的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。关于滤渣和滤液，下列说法正确的是（ ）
A.滤渣中最多有三种物质
B.若滤液呈无色，滤液中的溶质可能有两种
C.滤液的质量可能小于原混合溶液的质量
D.若滤液中含有硫酸铜，滤渣中可能有两种物质

14. （2019·陕西）学习金属的化学性质时，小亮同学将一称重后的铜片伸入盛有AgNO3溶液的烧杯中，待溶液颜色变蓝后，取出铜片直接称量，发现其质量增加了ag。
请回答：
（1）写出上述反应的化学方程式_____________________________。
（2）取出铜片后，烧杯内的溶液质量减少了_____g。
（3）小健同学将一定量的铁粉加入取出铜片后的溶液中，充分振荡后过滤，向滤渣中加入稀硫酸，有气泡生成。则可推断，滤液中的溶质是_______________。

15．（2019·新疆兵团）A、B、C是金属活动性顺序表中的三种金属。取形状大小相同的A、B、C三种金属，分别向其加入同体积同溶质质量分数的稀盐酸，实验现象如下表所示，请回答：
实验
现象 速率快，产生大量气泡 速率缓慢，产生气泡较少 无现象
（1）A、B、C三种金属的活动性由强到弱的顺序是　 　（填字母）。
（2）将金属C放入硝酸银溶液中，其表面有银析出，写出该反应的化学方程式　 　。
（3）向金属A反应后的溶液中入几滴紫色石蕊试剂，溶液变红色。则此溶液的pH　 　（填“＞”“＜”或“＝”）7．再向该溶液中滴加NaOH溶液，溶液由红色变为紫色，发生的化学反应方程式为　 　。
16. （2019·宜昌）（1）化学实验社团在老师的指导下开展了“模拟酸雨形成”的相关实验。

（1）图25-1所是赤铁矿的主要成分是 （填化学式）。
（2）家用电线常用铜，但在高压远距离输电中常用铝代替铜，请根据图25-2的信息分析，其原因是 。
（3）在空气中铝具有很好的抗腐蚀性，其原因用化学方程式表示 。
（4）为探究铁、铜的金属活动性，分别将铁丝、铜丝插入稀硫酸中（图25-3），说明铁比铜的金属活动性更强的实验现象是 ；化反应的化学方程式是 。
（5）将一定量铝、铜粉末混合物加入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，滤液为蓝色。则滤渣中一定含有 （填化学式，下同），滤液中溶质的组成可能是 或 。


17．（2019·河南）某金属（用R表示）能与盐酸发生置换反应，其金属活动性弱于Zn，相对原子质量小于65．向一定质量的AgNO3、Cu（NO3）2和R（NO3）3混合溶液中加入Zn，充分反应后过滤，得到固体和溶液。向所得到的固体上滴加盐酸时有气泡产生。
（1）写出R与盐酸反应的化学方程式。
（2）所得到的固体中一定含有哪些金属？
（3）所得到的溶液的质量与原混合溶液的质量相比，可能增大，其原因是什么？
18．（2019·呼和浩特） 我国自主设计的大型客机成功试飞，首艘国产航母正式下水，标志着我国的金属材料制造技术取得重大突破。根据所学知识回答下列问题。
（1）常温下一些金属的物理性质数据如下表。据此可知高压输电线最好选用金属_______（填字母），C的合金通常可以作菜刀、锤子等，其合金的硬度______5（填“>”、“<”或“=”）。

（2）铁矿石有多种，如赤铁矿石（主要成分Fe2O3）和磁铁矿石（主要成分Fe3O4）等。写出磁铁矿的主要成分与一氧化碳反应的化学方程式________________________________。
（3）在Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，加入一定量镁粉和锌粉的混合物充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法中正确的是__________（填字母）。
a.若滤液为浅绿色，则滤渣中可能由锌
b.滤液中一定有Mg(NO3)2，滤渣中一定有镁
c.若取少量滤液，加入KCl溶液，无明显现象，则滤渣中一定由铁
d.若取少量滤渣，加入稀盐酸，产生气泡，则滤渣的组成由三种情况
19．（2019·重庆）铬（Cr）是一种重要的金属元素，铬的单质及其化合物应用广泛。
重铬酸钾（K2Cr2O7）可用于测试酒驾，重铬酸钾中铬元素的化合价为______。
铬桶可以盛装AlCl3溶液，不能盛装稀硫酸，则金属活动性Cr_____Al（填“>”或“<”）。
根据上述信息，不能证明Zn和Cr的活动性强弱的试剂组是________（填序号）。
A.Zn、Cr、稀硫酸 B.Cr、ZnSO4溶液 C.Cu、ZnSO4溶液、CrSO4溶液
（3）Cr2(SO4)3为有毒的重金属盐，可用KOH溶液将其转化为沉淀除去，该转化的化学方程式为_____________。
20.（2019·遂宁）铝、铁、铜三种金属中不能与稀硫酸发生置换反应的是 。铁制品易生锈需要做防锈处理，而铝化学性质比铁活波，但铝制品通常不做防锈处理是因为铝表面容易形成 ；为验证Al、Fe、Cu的金属活动性强弱，某同学设计了如下方案。其中不合理的是 。
①Al、FeSO4溶液、Cu ②Al2（SO4）3溶液、Fe、CuSO4溶液 ③Al、Fe、CuSO4溶液
21．（2019·平凉）铬是银白色有金属光泽的金属，含铬镍的钢称为不锈钢，具有极强的抗腐蚀性。
(1)纯铁与不锈钢相比较，硬度较大的是_____，铁生锈是铁与_____共同作用的结果。
(2)已知铬能与稀盐酸反应生成正二价铬的化合物，请写出化学方程式______________________________。
(3)请写出一条保护金属资源的有效措施______________________________。

22．（2019·泸州）如图为世界最长的跨海大桥—港珠澳大桥，于2018年10月24日正式通车，凸显了我国领先的造桥技术，回答下面问题：

（1）建造大桥使用了大量钢材、水泥、玻璃、橡胶等材料，其中属于有机物的是 ，能导电的是 。
（2）造桥用的钢管浸泡在海水中易发生腐蚀，造成钢管腐蚀的物质包括水、二氧化碳、 。
23．（2019赤峰）金属在生产和生活中有着广泛应用。
（1）下列金属制品在应用中，利用金属导热性的是 。
a.金属硬币 b.铜制火锅 c.铝制导线
（2）铝比铁活泼，但铝在空气中比铁稳定，其原因是 。
（3）工业上用盐酸除去钢板表面上的锈要严格控制盐酸的用量，用量过多会发生反应而损坏钢板，用化学方程式表示损坏钢板的反应 。
（4）高铁的迅速发展对钢轨的需求量越来越大，质量要求越来越高。工业上经常用“铝热反应”来焊接钢轨，其原理是：，该反应的基本类型是 反应，若焊接钢轨需要50.4kg铁，理论上需要铝的质量是 kg。
24.(2019·永州)铁是一种常见的金属，也是目前世界上年产量最高的金属。下面归纳了初中化学有关铁的知识。

(1)比较生铁和纯铁，其中硬度较大的是 。
(2)焦炭的主要成分是碳，在生铁冶炼过程中，焦炭参与了下列反应:
①C＋O2CO2 ②C＋CO22CO
其中为冶炼生铁提供热量的反应是 (填序号)。
(3)物质甲的阳离子符号是 。
(4)若铁与物质乙反应时，火星四射，则生成物中固体的化学式是 。
若固体为红色单质，则铁与物质乙反应的化学方程式是 （任写一个）。
25.（2019·天津）金属具有广泛的应用。
(1)铁锅用来炒菜，主要是利用铁的______(填“导热"或“导电”)性 。
(2)下图为洁净铁钉的有关实验。

①中铁与硫酸铜反应的化学方程式为______________________。
②中铁钉铸蚀主要是铁与空气中的氧气和____发生化学反应。
③中铁锈与稀硫酸反应的化学方程式为_______________。
(3)某炼铁厂要冶炼1000含杂质3%的生铁，需要含Fe2O380%的赤铁矿石的质量是______ t (计算结果精确至0.1)。
(4)某金属粉末可能由镁、锌、铁、铝、银中的一种或几种组成。取该样品2.4g，向其中加入100g一定溶质质量分数的稀硫酸，恰好完全反应生成0.2g氢气，得到无色溶液，固体无剩余。下列说法正确的是____ (填序号)。
A.样品中一定含有镁
B.样品中一定不含有银，可能含有铁
C.所得溶液中溶质总质量为12g
D.加入的稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
25．（2019·盐城） 人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。

（1）金、银在自然界有单质形式存在，说明它们的化学性质都_______________。
（2）在生产生活实践中人类逐渐掌握了多种金属的技术。
①比较两种铁矿石磁铁矿（主要成分Fe3O4）和菱铁矿（主要成分：FeCO3）,从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”，其原因是_________________________。
②近代工业上采用电解熔融氧化铝（Al2O3）的方法冶炼铝，Al2O3分解后得到两种单质，该反应的化学方程式为______________________________________。
（3）镁铝合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”，一种镁铝合金Mg17Al12是特殊的储氢材料，完全吸收氢气后得到MgH2和Al,该反应的化学方程式为_____________________________。
（4）钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料，钛合金制品放在海水中数年取出后人光亮如新，是因为其_____（填序号）非常好。
A.可塑性 B.机械性能 C.抗腐蚀性能
（5）铁在潮湿的空气中反应生成疏松的铁锈，已知：2FeCl3+Fe=3FeCl2.
①铁锈的主要成分是______（填化学式）：将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应，变化过程中最多涉及_____种化学反应基本类型。
②将10g表面生锈的铁钉(杂质已忽略)浸泡在100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中充分反应，观察到铁锈已完全消失，反应停止后，取出光亮的铁钉洗涤、干燥、称量，质量为3.6克，则原锈铁钉中铁元素的质量分数为___。
（6）利用“活泼金属”可以制得H2，H2可用作汽车能源，若推广应用于汽车产业，则需要综合考虑的因素有______（填序号）。
A.金属原料的成本 B.生产过程中的能源消耗和污染 C.金属的回收利用







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