第4讲金属和金属材料考试说明1.了解金属的物理特征，认识常见金属的主要化学性质，了解防止金属锈蚀的简单方法。2．知道一些常见金属(铁、铝等)矿物，知道可用铁矿石炼铁。3．知道在金属中加入其他元素可以改变金属材料的性能，知道生铁和钢等重要的合金。4．认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。5．认识废弃金属对环境的污染和回收金属的重要性。6．能用金属活动性顺序对有关置换反应进行判断，并能解释日常生活中的一些化学现象。7．完成基础学生实验：金属的物理性质和某些化学性质。考点1金属材料1.几种重要的金属(1)金属的物理性质物理性质共性有金属光泽，具有良好的导电性、导热性、延展性差异性颜色大多数呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色状态常温下大多是固体，但汞为液体(2)金属材料包括______(如铁、铜、金等)和______(如不锈钢、铝合金等)。(3)物质的性质和物质的用途之间的关系：物质的______在很大程度上决定了它们的______，当然还需考虑价格，资源，是否美观，使用是否便利，废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。2.合金(1)合金是在金属中加热熔合______或______，形成的具有______特性的物质，合金与纯金属相比，性能上发生了改变，说明物质的组成改变会使其性质发生改变，合金的用途比纯金属的用途广。(2)铁合金主要包括______和______，它们的区别是______不同，生铁含碳量为______，钢的含碳量为______。(3)钛和钛合金是21世纪重要的金属材料，有很多优良的性能，如，，可塑性好，易于加工，机械性能好等，尤其是钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好。考点2金属的化学性质1.金属的化学性质：(1)金属与氧气的反应，例如：常温下(写出化学方程式)铝与氧气反应：________________________；在点燃或加热条件下镁在空气中燃烧________________________;铁在氧气中燃烧________________________。(2)金属与酸的反应，例如:Mg和HCl：__________________；Fe和HCl：__________________。该反应的条件：①金属为金属活动性顺序中氢之前的活泼金属；②酸为盐酸或稀硫酸等非氧化性酸。（3）金属与盐溶液的反应，例如：Fe和CuSO4：________________________。该反应的条件：①反应物中金属活动性强于盐中金属（K、Ca、Na除外）；②反应物中的盐必须可溶。2._______________________________________________________________________________叫置换反应。考点3金属的活动性顺序1.常见金属在溶液中的活动性顺序2.应用：在金属活动性顺序里：(1)金属的位置越靠______，它的活动性就越______；(2)位于______前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、硝酸)；13\n(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的______中置换出来(除K、Ca、Na)。【温馨提示】(1)金属活动性顺序只适用于溶液中的反应；(2)浓硫酸、硝酸具有强氧化性，与金属反应不能得到氢气；(3)金属与盐的反应必须在“盐溶液”中进行，否则不能反应；(4)K、Ca、Na三种金属的活动性特别强，与盐溶液反应时先与盐溶液中的水反应。考点4铁的冶炼1.金属在自然界的存在地壳中金属除少数很不活泼的金属如______、______等以单质形式存在外，其余均以______的形式存在；其次地壳中含量最高的金属元素是______。2.工业炼铁(1)设备：高炉；(2)原料：铁矿石、______、石灰石；(3)反应原理：在高温下，用还原剂一氧化碳将铁从它的化合物中还原出来，化学方程式为__________________。【温馨提示】(1)焦炭的作用：一是生成还原剂一氧化碳，二是提高高炉的温度；(2)石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去；(3)高炉炼铁得到的铁是生铁，其主要成分是铁，还含有C、P、S等元素。考点5金属资源的保护1.金属生锈的条件：铁生锈的条件是铁与______和______接触，铁锈很疏松，易吸水。2.防止铁锈蚀的方法：①保持铁制品的洁净和干燥；②在______，如涂油、刷油漆或在铁制品表面镀上一层其他金属。3.保护金属资源：①防止______；②金属回收利用；③有计划、合理地开采矿物，严禁乱采滥挖；④寻找______。命题点1 金属材料 (2022·遵义)下列有关金属的说法正确的是( )A．铝有良好的抗氧化能力B．合金一定不含非金属C．生铁是化合物D．赤铁矿是金属材料思路点拨：铝能与空气中的氧气反应形成致密的氧化薄膜，对铝起到保护作用；合金中可能含非金属，如生铁是铁的合金，其中含有碳元素，属于混合物；赤铁矿不属于金属材料。 1．(2022·兰州)兰州西客站在建设中，使用了大量的建筑材料。下列有关材料的叙述不正确的是( )A．建设过程中使用了大量的钢，其硬度小于纯铁的硬度B．一些设施中使用的合成纤维属于有机合成材料C．建设过程中，废弃的金属材料必须回收利用D．建设中使用了玻璃钢，碳纤维等材料，它们是复合材料2．(2022·龙东)铝在工业和生活中应用广泛。(1)铝是地壳中含量最高的________(填“金属”或“非金属”)元素，其年产量已跃居第二位。(2)铝可制成电线，主要是利用其有良好的延展性和________性。(3)铝制品具有很好的抗腐蚀性能，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。命题点2 金属的化学性质 (2022·遵义)请按要求完成下列金属性质的实验：研究一：金属与酸反应过程中的能量变化。13\n(1)打磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应________(填“放热”或“吸热”)，反应的化学方程式为____________________；(2)实验测得反应中产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图，请根据t1～t2时间段反应速率变化，说明化学反应速率受________等因素影响。研究二：金属与盐溶液反应过程中的相关变化。(1)某同学用硫酸铜溶液把“铁勺”变“铜勺”，其反应的化学方程式为__________________________；(2)在一定量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，下图描述相关变化曲线，一定不正确的是________。思路点拨：镁与稀盐酸反应时试管外壁发热，说明镁与稀盐酸反应放出热量，镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气；镁与稀盐酸反应时，存在两个影响反应速率的因素，一是镁与盐酸反应放出热量，使反应混合物的温度升高，使反应速率加快；二是反应过程中盐酸浓度逐渐变小，使反应速率减慢，t1～t2时间段内反应混合物的温度升高是主要因素，t2～t3时间段内盐酸浓度减小是主要因素；铁的活动性较铜强，铁可将硫酸铜溶液中的铜置换出来，即铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；铁、铜、银三种金属的活动性依次减弱，所以向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入铁粉，铁可将溶液中的铜和银置换出来，同时置换出来的铜能将溶液中的银置换出来，所以根据反应的最终结果，将反应过程简化为铁先与硝酸银反应，当硝酸银反应完之后，铁再与硝酸铜反应直至硝酸铜完全反应，所以图A正确；由于铁与硝酸银反应时，参加反应的铁的质量小于生成的银的质量，所以反应过程中溶液质量减小，所以存在硝酸铜的质量分数增大的现象，铁与硝酸铜反应时，又使硝酸铜的质量分数减小，最终完全反应，溶液中不再有硝酸铜，所以B不正确；铁与硝酸铜溶液反应，由于参加反应的铁的质量较生成的铜的质量小，所以反应时溶液质量减少，但铁与硝酸银反应时溶液质量减小更快，所以C正确；在没有加入铁粉前，溶液中有两种溶质，一加入铁粉立即发生反应，溶液中有三种溶质，直至硝酸银完全反应时，溶液中的溶质有两种，当硝酸铜完全反应后，溶液中的溶质只有硝酸亚铁，所以D正确。 3．(2022·苏州)下列关于金属的说法正确的是( )A．波尔多液的配制可以在铁制容器中进行B．铝制品抗腐蚀能力较铁制品强C．用FeSO4溶液、Cu和Ag三种物质可以验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱顺序D．铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，它的主要成分是Fe3O44．(2022·贵阳模拟)现有等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为＋2价)。则下列说法中不正确的是( )A．生成氢气的质量：甲＞乙＞丙B．相对原子质量：乙＞丙＞甲C．金属活动性：乙＞甲＞丙D．消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙13\n命题点3 金属的活动性顺序 (2022·毕节)为了判断Fe、Cu、Zn、Ag的金属活动性，圆梦同学设计并完成了下列实验，请将相应的内容填写：(1)将四种金属分别放入稀盐酸内，有气体产生的是________，其化学方程式为______________________________(任意写一个)；将能与盐酸反应并且有气体生成的金属分别放入FeCl2溶液和ZnCl2溶液中，在金属表面有物质析出，该金属是________，其化学方程式为____________________________。(2)将没有与稀盐酸反应的金属分别放入AgNO3溶液和CuCl2溶液中，在金属表面有物质析出，该金属是________，从而得出四种金属的活动性顺序为______________________。思路点拨：(1)Fe、Zn位于金属活动性顺序中氢的前面，能与稀盐酸发生置换反应；Zn比Fe活泼能把铁从它的盐溶液中置换出来。(2)在金属的活动性顺序中，Cu位于Ag的前面，比Ag活泼，能把银从它的盐溶液中置换出来。从而得出四种金属的活动性顺序为：Zn＞Fe＞Cu＞Ag。验证多种金属活动性的方法步骤一：先将金属单质同时放入稀盐酸或稀硫酸中。根据金属与酸是否有气泡产生，将金属分为两组：氢前金属和氢后金属。根据金属与酸产生气泡速率的快慢来确定氢前金属的活动性。步骤二：根据金属单质与盐溶液的反应确定氢后金属的活动性。 5．(2022·河北)金属M与AgNO3溶液发生反应：M＋2AgNO3===M(NO3)2＋2Ag，下列说法正确的是( )A．M可能是铝B．Ag的金属活动性比M强C．反应前后M的化合价发生了改变D．在金属活动性顺序里，M一定排在氢前6．(2022·贵阳)化学实验是学习化学的重要方法。请完成下列金属性质的实验。(1)实验一：比较铁、铜的金属活动性强弱。请你设计实验完成下表内容。实验步骤实验现象结论金属活动性：Fe＞Cu(2)实验二：镁、锌、铁三种金属与酸的反应。【实验】取一定量的镁、锌、铁三种金属分别加入到溶质质量分数相同的稀硫酸中，充分反应，观察现象。【结论】活泼金属能与酸反应。【分析】①三个反应的共同特点是____________，写出其中一个反应的化学方程式________________________________________________________________________。若完全反应后，三个反应生成氢气的质量相等，原因是____________________________________________。命题点4 金属资源的保护 (2022·遵义)控制变量法是实验探究的重要方法。下列设计方案的探究目的不能实现的是( )A．甲可探究可燃物的燃烧是否需要与氧气接触B．甲可探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度C．乙中①③对比可探究铁的锈蚀条件与氧气是否有关D．乙中①②③对比可探究铁的锈蚀条件与氧气和水等物质是否有关13\n思路点拨：甲通过薄铜片上的白磷和水中的白磷的燃烧对比可知，薄铜片上的白磷与氧气接触所以白磷燃烧了，探究可燃物的燃烧是否需要与氧气接触；甲通过薄铜片上的白磷和红磷的燃烧对比可知，温度达到了白磷的着火点所以燃烧了，探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度；乙图①中铁钉和氧气以及水同时接触，②中铁钉只和水接触，③中铁钉只和氧气接触，一段时间后②③中铁钉没有锈蚀，①中铁钉锈蚀，通过①③对比说明铁钉锈蚀的条件之一是铁钉与水接触；①和②对比可探究氧气对铁钉锈蚀的影响；①和③对比可探究水对铁钉锈蚀的影响，故能够达到实验目的。 7．(2022·株洲)下列措施不能在一定程度上防止金属生锈的是( )A．在金属表面涂油或刷漆B．在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬C．制成耐腐蚀的合金D．用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜8．(2022·贵阳)人类生产和生活都离不开金属，早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用金属。Ⅰ.随着贵(阳)→广(州)高铁的开通，贵阳已进入高铁时代。高铁建设需要大量的钢铁。那钢铁是怎样炼成的呢？【原料】赤铁矿(主要成分是氧化铁)、焦炭、空气等。【流程】主要反应过程如图所示。【原理】(1)反应的化学方程式：①____________________，②____________________，③________。(2)反应①中空气要过量，目的是____________________________________。Ⅱ.锰钢是一种合金，可用于高铁建设。若金属活动性：锰>铁。请设计实验加以验证。实验方案是______________________________(不用描述实验现象)。Ⅲ.铝合金不但用于日常生活，还用于火箭、飞机的制造。铝合金只含有铝和另一种金属X。为了确定其成分，在实验室将mg该铝合金投入稀硫酸中，发现合金全部溶解，并生成ng氢气，铝与稀硫酸反应的化学方程式为________________________________。若要确定该合金中金属X的相对原子质量还需要的条件是____________________________。实验一铁钉锈蚀条件的探究实验步骤①在实验1的试管中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中；②在实验2的试管中注入迅速冷却的沸水浸没铁钉，然后再倒入少量植物油浮在水面上；③在实验3的试管中先放入铁钉，再放入一团棉花，然后把少量干燥剂放在棉花上，塞紧橡皮塞。实验现象约一周后，观察到实验1中的铁钉生锈，实验2和实验3中的铁钉不生锈。实验结论铁生锈的条件：铁与氧气和水同时接触，缺一不可。【温馨提示】(1)铁生锈属于缓慢氧化，因此试验时间相对较长；13\n(2)铜的锈蚀条件有：氧气、水和二氧化碳；(3)铁的锈蚀因素还有铁的纯度、环境的温度及酸碱性，如酸或氯化钠的存在会加速铁的锈蚀。 (2022·威海)铁生锈探秘：为探究铁生锈的原因，化学兴趣小组的同学进行了如图所示的四个实验，实验结果显示：B、D实验中铁生了锈，而A、C实验中没有明显的现象，仔细分析这4个实验，回答下列问题：(1)评价方案对照实验指除了一个变量外，其他的量都保持不变的实验。该实验方案中采用了对照实验方法。请指出其中的对照实验(填ABCD实验代号)和变量。第①组对照实验________，变量________。第②组对照实验________，变量________。第③组对照实验________，变量________。(2)解释数据实验时，每隔一段时间测量导管内水面上升的高度，结果如下表所示(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm) 时间/小时编号 00.51.01.52.02.53.0A0000000B0000.30.82.03.5C0000000D00.41.23.47.69.59.8 导致B、D实验装置中导管内水面上升的原因是______________________________。(3)获得结论根据本实验，你认为导致铁生锈的物质有__________；能加快铁生锈的物质是________。思路点拨：此题考查了金属资源的保护等知识。(1)分析四组实验，可知AB对照，是为了验证水的影响；AC对照，是为了验证氧气的影响；BD对照，是为了验证食盐的影响。(2)导管内水面上升的原因是由于铁丝生锈吸收了空气中的氧气，导致气体压强变小所致。(3)通过实验可知导致铁生锈的物质有水分和氧气；能加快铁生锈的物质是食盐。有关铁的锈蚀与防护方面的拓展性探究实验问题往往设计对比实验，让学生去发现钢铁锈蚀的实质，从而找到防锈的对策。解答时首先明确实验的目的，根据铁锈蚀的必要条件即铁和氧气(或空气)和水同时接触，结合具体的实验设计分析，同时要注意控制变量法在铁制品锈蚀条件探究实验中有着很重要的应用，解答时，只有严格控制变量才能得出正确的答案。(4)小组同学又设计了用下图所示实验探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉)：13\n①甲同学认为，试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀条件。乙同学不同意他的观点，认为必须全面观察试管________(填字母)发生的现象，并经过科学严谨的推理，才能得出上述结论。②试管D和E实验的目的是进一步探究铁在____________的环境中是否更容易锈蚀。③为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜等措施以外，还可以制成合金。这是因为合金与纯金属相比，其组成和内部结构发生变化，从而引起________的变化。实验二金属的冶炼1.木炭还原氧化铜木炭与氧化铜反应的实验（如图所示）：实验时会观察到试管内的黑色粉末逐渐变成红色，澄清的石灰水变浑浊；实验时酒精灯上加网罩的目的是使火焰集中并提高温度；实验完毕后，要先把导管从直立试管中撤出，然后再熄灭酒精灯，其原因是防止直立试管内的液体倒流回横卧试管内，使其破裂；然后再等到横卧试管冷却后才能把其内部的粉末倒在纸上观察，其目的是防止生成的铜再被空气中的氧气氧化成氧化铜。2.一氧化碳还原氧化铁如图所示：(1)现象：玻璃管内红色粉末逐渐变黑，试管内澄清的石灰水变浑浊。(2)操作顺序：先通CO再加热，为了排尽管内空气，防止加热时发生爆炸；实验完毕后，停止加热继续通CO至试管冷却，防止还原出来的铁粉再被氧化且防止石灰水倒流。(3)尾气处理：因CO有毒，会污染空气，所以必须对尾气进行点燃或用气球收集。 如图，甲图是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图，乙图是高炉炼铁示意图。请回答下列问题。(1)写出甲图中的实验现象：________________________________________。(2)甲图中装置的不足之处是：____________________________。(3)请写出高炉中生成铁的化学方程式：________________________。思路点拨：氧化铁是红色粉末，铁粉是黑色的，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，红色粉末变黑，澄清石灰水变浑浊。该实验步骤为：通一氧化碳排尽试管内空气→加热→停止加热→继续通一氧化碳至试管冷却。实验时一氧化碳并未完全进行反应，尾气中含有一氧化碳，要对尾气进行处理，在b处添加酒精灯或进行尾气收集。13\n解答这类题目时，首先，要熟记和理解一氧化碳还原氧化铁的所有内容，还有铁等金属的冶炼原理、氧化还原反应的原理、一氧化碳的可燃性和毒性、金属的性质、化学方程式的书写、空气的污染等相关知识；然后，根据所给的实验、问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，细致地阅读、分析题意，联系生活实际，细心地进行探究、推理；最后，按照题目的要求，认真地进行选择或解答即可。(4)实验操作顺序有时会影响到实验的成效，甲图实验开始时应先________________，再________，目的是__________________________________________。(5)请你设计出一种尾气处理的方法：________________________。一、选择题1．(2022·恩施)金属和金属材料在日常生活中被广泛应用。下列对金属或合金的利用是由金属的活动性决定的是( )A．用铁回收含铜离子废液中的铜B．用铝合金制作门窗框架C．用锡合金作保险丝D．用铜丝作电缆2．(2022·宜昌)把X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中，X、Y溶解并有气泡产生，Z不反应，取过量X放入Y(NO3)2和Z(NO3)2的混合溶液中充分反应后过滤，经检验，滤渣中只有X、Z。则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )A．X＞Y＞ZB．Y＞Z＞XC．Y＞X＞ZD．X＞Z＞Y3．(2022·南宁)下列措施中，不宜用于博物馆保存枪支大炮等铁制文物的是( )A．定期用湿布擦拭铁制文物B．提醒观众不要用手触摸文物C．保持文物储存室内空气的干燥D．在铁制文物表面涂抹一层保护物质4．(2022·遵义)下列有关事实不能用金属活动性顺序解释的是( )A．铁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来B．铝制品抗腐蚀能力比铁制品强C．不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气D．相同条件下，镁和锌与稀盐酸反应的剧烈程度5．(2022·重庆B卷)钛合金是生产链条钢、锚链钢等的重要原料。如果要比较钛(Ti)和铁的金属活动性顺序，以下方法不能达到目的的是( )A．查阅初中化学课本上的金属活动性顺序表B．利用金属钛和FeCl2溶液进行实验C．利用金属铁和TiSO4溶液进行实验D．利用金属钛、金属铁与稀硫酸进行实验6．(2022·泰安)向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉，溶液质量随反应时间变化的情况如图所示。下列说法正确的是( ) A．取a点溶液，滴加稀盐酸，无白色沉淀B．图标上b～c段质量增加的原因是Zn与Cu(NO3)2溶液反应C．b点时溶液中金属离子有Zn2＋、Cu2＋，金属单质有Zn、Cu、AgD．c点和d点溶质种类不同，金属单质种类也不同二、填空及简答题7．(2022·贵阳)(1)金属资源不可再生，下列防止铁制品锈蚀合理的做法是________(填序号)。13\n①把菜刀放置于潮湿的地方 ②给自行车支架喷油漆 ③给自行车链条涂油(2)下图实验，酒精灯的作用是______________________________________________。为使该套装置既达到防止空气污染又起到节约资源的目的，你的改进方法是_____________________________________________。8．(2022·南宁)“铁、锌、铜、镁、铝”是生活中常见的金属。请根据所学知识回答下列问题：(1)铝块能制成铝箔是利用了铝的________性。(2)黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜________(填“大”或“小”)。(3)将一定质量的锌粒投入含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中，充分反应后过滤，若滤液中只含一种溶质，则滤渣中一定含有________。(4)将等质量的镁、铁、锌三种金属分別放入三份溶质质量分数相等的稀盐酸中。生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。金属X是________(填化学式，下同)，反应后可能已经反应完的金属是________，一定有剩余的金属是________。9．(2022·陕西)铁是生产、生活中应用很广泛的一种金属。下列是与铁的性质有关的部分实验图，请回答下列问题。(1)A中细铁丝燃烧生成黑色固体物质的化学式是________。(2)B中铁钉最易生锈的部位是________(填“a”“b”或“c”)。(3)C中刚开始无气泡产生，溶液颜色逐渐由无色变为黄色，此时试管内发生反应的化学方程式是______________________________________。(4)D中反应一段时间后，试管内固体质量比反应前增大，据此推断，试管内溶液质量与反应前相比________(填“增大”“不变”或“减小”)。10．(2022·重庆A卷)初中化学实验中，铁钉多次亮相。下图展示了光亮铁钉的一系列变化。(1)①中发生反应的化学方程式可以是____________________________。(2)②中，铁钉主要与空气中的氧气、________发生反应。(3)③中除去铁锈的化学方程式为__________________________。(4)如果用a、b、c分别代表光亮铁钉、锈蚀铁钉、无锈铁钉，则它们的质量由大到小的顺序为________(用字母表示)。三、实验探究题11．(2022·汇川模拟)某兴趣小组在实验中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究。【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，实验装置如图。13\n【进行实验】(1)实验开始时，应先打开弹簧夹________(填“①”或“②”)。(2)C处点燃酒精灯的目的是______________________________________。【分析与讨论】实验结束后，玻璃管内固体粉末由红棕色全部变成黑色，小明认为该黑色固体全部是单质铁，但小华提出了质疑，认为还可能是其他物质，如铁的常见氧化物：氧化铁、四氧化三铁、________(填名称)。【查阅资料】上述氧化物中，氧化铁为红棕色，其余都为黑色；只有四氧化三铁能被磁铁吸引。【实验与猜想】(1)该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引。(2)进行猜想：黑色固体粉末可能是a.全部为铁；b.全部为四氧化三铁；c.为______________________________。(3)该小组按上述猜想设计实验，在一定温度下进行了实验，测得下列数据：①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量为66.0g(玻璃管的质量为60.0g)②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量为mg(冷却到室温称量)【得出结论】通过实验中获得的数据进行计算：(1)若猜想a成立，则m＝________；(2)若猜想b成立，反应的化学方程式为____________________________；(3)若猜想c成立，则m的取值范围为：____________________。12．(2022·烟台)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】根据所学知识，猜想三种金属在金属活动性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】(1)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)实验步骤实验现象解释与结论分别取三支试管，向其中加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。铝片表面产生气泡较快；铬片表面产生气泡较缓慢，溶液变蓝色；铜片无明显现象。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________________________________。(2)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________________________________________________________________________。【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________________________________________________________________________。13\n四、计算题13．(2022·毕节)200克某硫酸恰好与26克锌完全反应，试计算：(1)生成氢气的质量；(2)硫酸溶液中溶质的质量分数；(3)充分反应后所得溶液的质量。13\n参考答案考点解读考点1 1.(2)纯金属 合金 (3)性质 用途 2.(1)某些金属 非金属 金属 (2)钢 生铁 含碳量 2%～4.3% 0.03%～2% (3)熔点高 密度小 考点2 1.(1)(4Al＋3O2===2Al2O3 2Mg＋O22MgO 3Fe＋2O2Fe3O4 (2)Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ (3)Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 2.一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应 考点3 2.(1)前 强 (2)氢 盐溶液考点4 1.金 银 化合物 铝 2.(2)焦炭 (3)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2考点5 1.氧气 水 2.铁制品表面制成保护膜 3.金属腐蚀 金属的代用品各个击破例1 A 例2 方法一：(1)放热 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ (2)温度 方法二：(1)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu (2)B 例3 (1)Fe、Zn Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑或Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ Zn Zn＋FeCl2===Fe＋ZnCl2 (2)Cu Zn＞Fe＞Cu＞Ag 例4 C题组训练 1.A 2.(1)金属 (2)导电 (3)常温下铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜 3.B 4.B 5.C 6.(1)向硫酸铜溶液中投入铁钉 铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色 (2)都是置换反应 Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑或Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑或Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 当三种金属过量，硫酸完全反应时，生成氢气质量相等；当硫酸过量，三种金属完全反应，且质量比为mMg∶mZn∶mFe＝24∶65∶56时，生成氢气质量相等 7.D 8.Ⅰ.(1)①C＋O2CO2 ②C＋CO22CO ③Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 (2)使焦炭充分燃烧生成二氧化碳 Ⅱ.将锰片放入硫酸亚铁溶液中 Ⅲ.2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑ 金属X在化合物中的化合价实验突破例5 (1)AB 水 AC 氧气 BD 食盐 (2)铁丝生锈吸收了空气中的氧气 (3)水分和氧气 食盐拓展训练 ①ABC ②盐、酸存在 ③性质例6 (1)红色粉末变黑，澄清石灰水变浑浊 (2)没有尾气处理装置 (3)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2拓展训练 通CO一段时间 加热 为了排尽空气，防止加热CO和空气的混合气体引起爆炸 点燃或收集整合集训1．A 2.C 3.A 4.B 5.A 6.B 7.(1)②③ (2)除去没有反应完的CO气体，防止污染空气 在末端连接硬质玻璃管，延长至酒精喷灯火焰上方(或延长到装有氧化铁的硬质玻璃管中) 8.(1)延展 (2)大 (3)铜、铁 (4)Mg Zn Mg 9.(1)Fe3O4 (2)b (3)Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O (4)减小 10.(1)Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4(其他合理答案均可) (2)水蒸气 (3)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O (4)b＞a＞c 11.【进行实验】(1)② (2)点燃一氧化碳，防止污染空气 【分析与讨论】氧化亚铁 【实验与猜想】铁和四氧化三铁的混合物 【得出结论】(1)64.2 (2)CO＋3Fe2O32Fe3O4＋CO2 (3)64.2＜m＜65.8 12.【猜想和假设】Al Cu Cr 【实验和探究】(1)二 Cr＋H2SO4===CrSO4＋H2↑ (2)Al、CrSO4溶液、Cu 【总结与归纳】①通过金属与酸反应比较 ②通过金属与盐溶液反应比较(其他合理答案也可)13．(1)设参加反应的H2SO4的质量为x，反应生成氢气的质量为y。Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑65 98226g xy＝ x＝39.2g＝ y＝0.8g(2)所用硫酸溶液的溶质质量分数为13\n×100%＝19.6%(3)充分反应后溶液的质量为200g＋26g－0.8g＝225.2g答：(1)反应生成氢气的质量为0.8g；(2)所用硫酸溶液的溶质质量分数为19.6%；(3)充分反应后所得溶液的质量为225.2g。13
