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，了解防止金属腐蚀的简单方法。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影响和回收金属的重要性。6．完成基础的学生实验：金属的物理性质和某些化学性质。 金属材料1．金属材料包括________(如铁、铜、金等)和________(如不锈钢、铝合金等)。金属具有很多共同的物理性质，如常温下它们都是________体(________除外)，有________光泽，铁、镁等多数金属呈________色(但铜呈________色)。具有良好的________性、________性、________性。2．物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑________、________、____________、________________以及____________________和________________等多种因素。3．合金是由一种金属跟其他____________熔合形成的具有________特性的物质。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________，钢与生铁相比具有更多的优良性能，易于加工，用途更为广泛。4．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________，________，____________，____________，___________等，尤其是钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。【温馨提示】 合金属于混合物，合金中各成分均以单质形式存在，例如黄铜中的铜和锌就以单质形式存在。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属大，抗腐蚀性能等也强，熔点低。 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：铝等在常温下就能与氧气反应，其化学反应方程式：____________________；铜在加热条件下能与氧气反应，化学反应方程式：____________________；在点燃的条件下，铁在氧气中燃烧，化学反应方程式：____________________；金即使在高温下也不与氧气反应。(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(K、Ca、Na除外)的活动性强于盐中金属；②反应物中的盐必须可溶。2．____________________________________________________________________叫置换反应。 金属的活动性顺序1．初中常见金属的活动性顺序2．金属活动性顺序的应用(1)比较不同金属的活动性强弱。在金属活动性顺序中，位置越靠前，金属的活动性越________。(2)判断金属与酸能否反应。在金属活动性顺序中，位于氢前的金属能把盐酸、稀硫酸中的________置换出来。(3)判断金属跟金属的化合物溶液能否发生置换反应。在金属活动性顺序中，位于________的金属一般能把位于________的金属从它们的化合物的溶液中置换出来。14\n【温馨提示】 当两种或多种金属化合物在溶液中同时存在时，最不活泼的金属先从溶液中置换出来；铁与金属化合物的溶液发生置换反应时，生成的是＋2价的铁的化合物。 铁的冶炼地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，大多数金属化学性质活泼，所以它们以________形式存在，只有少数金属化学性质很不活泼，如金、银等以________形式存在，在工业上把__________________叫矿石。常见的矿石，如赤铁矿主要成分为________，磁铁矿主要成分为________，菱铁矿主要成分为________，铝土矿主要成分为________。1．一氧化碳还原氧化铁实验(1)实验现象及发生反应的化学方程式玻璃管内试管内酒精灯处现象固体由________色变为________色澄清石灰水______气体燃烧，产生______色火焰化学方程式__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (2)实验步骤与注意事项①实验开始时，先____________，再________。这样做的目的是_______________________________________________________________________。②实验结束时，要先____________，再____________，原因是________________________。③装置右端导管处放置一只燃着的酒精灯的作用是____________。④尾气的处理：因CO有毒，不能随意排到空气中，处理的原则是________________________________________________。2．工业炼铁(1)设备：高炉；(2)原料：铁矿石、________、石灰石、空气；(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。 金属资源保护1．(1)铁生锈的条件是：铁与________和________直接接触(铁锈的主要成分为________)。(2)铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与________反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。铝在空气中与________反应，生成一层____________________覆盖在铝表面，防止铝继续同________反应，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。2．防止铁锈蚀的方法：①__________________________，②________________________，如涂油、刷油漆。3．保护金属资源：①________________；②________________；③________________________________________；④____________________。14\n命题点1 金属材料 (2022·玉林一模)下列有关铁和铁的合金说法错误的是（）A．生铁和钢都属于铁的合金B．铁有良好的导热性C．生铁比铁软D．铁在潮湿的空气中容易生锈思路点拨：生铁和钢都是铁的合金；铁有良好的导热性；合金的硬度比纯金属的大，所以生铁比铁硬；铁在潮湿的空气中容易生锈。1．(2022·河池)下列有关金属的说法正确的是（）A．铝是人类最早利用的金属B．铜是目前世界年产量最高的金属C．大多数金属在自然界中以单质形式存在D．日常使用的金属材料大多数是合金2．(2022·南宁)目前，南宁市正在进行地铁建设，修建地铁广泛使用金属材料，下列不属于合金的是（）A．锰钢B．生铁C．硬铝D．合成材料3．(2022·崇左)金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。(1)生活中使用铁锅做饭是利用铁的______性。(2)家用的铜质插头是利用了金属铜的________性。(3)飞机外壳用的主要材料是硬铝，试推测硬铝的物理性质________________________________(只填一点即可)。(4)为防止铁制品生锈，你将采取的具体措施是________________________________________(用常见物品举一实例)。命题点2 金属的化学性质 (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、锌三种金属分别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________。思路点拨：(1)根据金属的物理性质进行分析；(2)根据合金的性质比组成其纯金属的性质优良进行分析；(3)根据锌会与硝酸铜、硝酸亚铁反应生成硝酸锌、铜、铁进行分析；(4)根据三种金属和酸反应生成氢气，结合化学方程式中的数据进行分析。(1)金属的物理特性：①状态：常温下大多数为固体，但汞为液体；②颜色：大多数为银白色，但铜为紫红色，金为黄色。(2)金属的化学性质：①金属＋氧气→金属氧化物；②活泼金属(氢前)＋酸→盐＋氢气；③金属＋盐→另一种金属＋另一种盐。(3)等质量等价金属与足量的酸反应：金属越活泼，图示反应物的曲线越陡；金属的相对原子质量越小，与酸反应生成的氢气越多，曲线的拐点越高，消耗的酸也越多。14\n4．(2022·贵港)下列说法不符合事实的是（）A．地壳中含量最高的金属元素是铁B．在钢铁表面镀铬能防止钢铁生锈C．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好D．“真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼5．(2022·梧州)将12g镁与铁的混合物投入足量稀盐酸中充分反应，生成气体的质量可能是（）A．0.4gB．0.8gC．1.0gD．1.2g命题点3 金属的活动性顺序 (2022·桂林)有X、Y、Z三种金属，只有Z在自然界中主要以单质形式存在；如果把X、Y分别加入稀盐酸中，Y表面产生气泡而X没有。则这三种金属的活动性由强到弱的顺序为（）A．X＞Y＞ZB．Y＞X＞ZC．Z＞X＞YD．Z＞Y＞X思路点拨：只有Z在自然界中主要以单质形式存在，说明Z最不活泼；把X、Y分别加入稀盐酸中，Y表面产生气泡而X没有，说明Y比X活泼。(1)金属活动性顺序：K＞Ca＞Na＞Mg＞Al＞Zn＞Fe＞Sn＞Pb＞H＞Cu＞Hg＞Ag＞Pt＞Au。(2)在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，其活动性就越强。(3)在金属活动性顺序中，位于氢前的金属能置换出酸中的氢，即若金属能与稀盐酸或稀硫酸反应产生氢气，说明该金属在金属活动性顺序表中排在氢前，反之则排在氢后。(4)在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)，即金属与另一种金属的盐溶液反应，若能将该盐溶液中的金属置换出来，说明此金属比该盐溶液中的金属活泼，反之亦然。6．(2022·南宁)下列四种金属中，活动性最弱的是（）A．MgB．AlC．ZnD．Ag7．(2022·贵港)下列四种金属中，不能与其他三种金属的盐溶液发生置换反应的是（）A．银B．铁C．锌D．铜8．(2022·玉林)金属材料在生产、生活与科学研究中应用广泛。(1)钢铁是使用最多的一种金属材料，钢的硬度比纯铁硬度________(填“大”或“小”)。(2)自行车构件中的支架是铁制品，为防止它锈蚀，在其表面刷漆，其防锈原理是________________________________________________________________________。(3)某废旧品回收站回收的混合金属中含有铜、金(Au)和少量的镍(Ni)，经过初步处理成粉末后，随意将三种金属编号成X、Y、Z，进行以下回收流程：①操作a的名称是________。②铜、金、镍三种金属活动性由强到弱的顺序是________。③写出步骤Ⅳ反应的化学方程式________________________。命题点4 铁的冶炼 (2022·烟台)某兴趣小组在实验室中利用CO气体模拟炼铁的原理，如图所示。14\n(1)为了避免装置A中玻璃管在加热时可能发生爆炸，加热前应________________________________________________________________________。(2)装置A玻璃管中发生反应的化学反应方程式是________________________________________________________________________。(3)装置B除了吸收CO2气体外，还有_________________________________________________________________的作用。思路点拨：(1)一氧化碳具有可燃性，与空气混合，加热可能会发生爆炸，所以在加热前要先通一氧化碳排尽玻璃管内空气，防止一氧化碳不纯发生爆炸；(2)在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；(3)装置B内盛有氢氧化钠溶液可以除去尾气中的二氧化碳，同时一氧化碳气体排出B装置内的溶液而被收集，防止造成空气污染。9．(2022·玉林)下列有关冶炼金属的反应中，正确的是（）A．4CO＋Fe3O4===3Fe＋4CO2↑B．C＋CuOCu＋CO2C．3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2D．3C＋Fe2O32Fe＋CO210．(2022·重庆A卷)如图所示的炼铁高炉中发生了许多化学反应，其中就涉及碳及其化合物的相互转化。请回答下列问题：(1)空气通过进风口与原料中的焦炭充分反应，其化学方程式为________________。(2)由(1)中产生的气体与炽热的焦炭会继续反应，其化学方程式为________________。(3)生成铁的主要反应为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，该反应中发生氧化反应的物质是________(填序号)。A．Fe2O3B．COC．FeD．CO2(4)高炉气体的主要成分为N2、CO、CO2，如果将高炉气体通入足量的NaOH溶液中，发生反应的化学方程式为________________________________________。命题点5 金属资源的保护 (2022·南宁)下列措施中，不宜用于博物馆保存枪支大炮等铁质文物的是（）A．定期用湿布擦拭铁质文物B．提醒观众不要用手触摸文物C．保持文物储存室内的空气干燥D．在铁质文物表面涂一层保护膜思路点拨：根据铁生锈的条件进行分析，铁在有水和氧气并存时易生锈，要防锈或保存铁制品就要使铁与水或氧气隔绝。14\n11．(2022·来宾)关于废旧金属回收的意义，下列叙述错误的是（）A．耗费大量人力物力，得不偿失B．是保护金属资源的重要途径C．可以减少废弃金属对环境的污染D．可以节约宝贵的金属资源12．(2022·柳州)下列情况中，铁钉最容易生锈的是（）A．在潮湿的空气中B．在干燥的空气中C．浸没在植物油中D．密封在真空袋中13．(2022·甘肃)兰州市中山桥南侧的“将军柱”(铸造材质主要是铁)，距今已有630年的历史，它与中山桥一起组成了“兰州铁桥”一景，近日“将军柱”商标获得国家批准。(1)“将军柱”已出现较多锈迹，其主要原因是铁与________________等物质共同作用的结果。生活中常用稀硫酸除去铁制品表面的铁锈，其反应的化学方程式为________________________________________。(2)废旧金属的回收利用是保护金属资源的重要途径，请你再写一条保护和节约金属资源的有效方法或途径：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。实验 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，因此实验时间相对较长。(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·玉林)铁是应用最广泛的金属。(1)为了检验铁生锈的条件，进行了如图(略去其中的夹持装置)所示三个对比实验。一段时间后，甲中铁丝发生锈蚀且试管中液面上升，乙和丙中均无明显变化。由此得出铁丝锈蚀的过程，实际上是铁丝与________、________发生化学反应的过程。(2)铁制品在下列情况：①潮湿空气中；②部分浸入食盐水中；③干燥的空气中。最易生锈的是________(填序号，下同)，不易生锈的是________。(3)在“南海一号”打捞出来的文物中，铁器锈迹斑斑，残存很少，而“金龙纹手镯”光彩夺目，完好无损。这说明铁的金属活动性比金的________(填“强”或“弱”)。(4)为了验证铁、铜的金属活动性顺序，除了选择用砂纸打磨干净的铁钉外，还需要选择的一种溶液是________________溶液。思路点拨：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需条件；缺少水或缺少氧气，或者同时缺少氧气和水，铁都不容易生锈。14\n(5)实验甲乙对比可得出的结论是________________________，实验甲丙对比可得出的结论是____________________。因此切完菜的菜刀应如何保存？____________________________。(6)实验室可用稀盐酸除去细铁丝上的铁锈，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(7)一些铁制品表面覆盖了某些涂层。不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。你认为下列________涂层破坏后，铁生锈的速率较快。a．镀锌铁 b．镀锡铁(8)一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是________。a．银粉 b．铜粉 c．镁粉一、选择题1．(2022·贵港一模)下列生活中的物品，其主要材料属于金属材料的是（）A．不锈钢饭盒B．真丝围巾C．塑料桶D．青花瓷瓶2．(2022·柳州)使用下列金属制品时，主要利用金属导热性的是（）A．铁钳 B．铁锅C．水龙头D．餐刀、汤匙3．(2022·北海)下列金属中最活泼的是（）A．铝B．铜C．银D．金4．(2022·桂林)用实验证明铁钉生锈需要水和氧气，最合理的装置是（）5．(2022·贵港二模)下列有关金属资源的利用和保护不合理的是（）A．车、船表面涂油漆可防止生锈B．炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石C．银是导电性最好的金属，应该全面取代铜、铝做导线D．废旧金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一6．(2022·柳南区一模)已知甲、乙、丙、丁在金属活动性顺序中的位置如图，下列判断不正确的是（）A．甲的金属活动性在甲、乙、丙、丁中最强B．丙与稀盐酸或稀硫酸不反应C．乙应该是铁D．丁是一种廉价金属14\n7．(2022·梧州)下列有关合金和金属的说法，错误的是（）A．铜可以与稀硫酸反应B．合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高C．大多数金属为电的良导体D．炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁反应生成铁8．(2022·玉林)某兴趣小组的同学将一块不纯的铁片5.6g投入到足量的稀盐酸中，充分反应后生成了0.2g气体，则该铁片中混有的杂质一定不可能是（）A．铝和锌B．镁和锌C．镁和铜D．锌和铜9．(2022·南宁)将等质量的镁和铁分别放入等质量、相同质量分数的稀盐酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列说法错误的是（） A．反应结束后镁一定有剩余B．反应消耗盐酸的总质量一定相等C．0～t1时段，产生氢气的质量镁比铁大D．0～t2时段，参加反应的镁的质量与铁相等10．(2022·贺州)有一镁的合金2.4g，在合金中加入100g一定质量分数的稀盐酸后，金属与稀盐酸恰好完全反应，产生氢气的质量为m，下列说法错误的是（）A．若是镁铝合金，则m>0.2gB．若是镁锌合金，则m<0.2gC．若是镁铜合金，则稀盐酸溶质的质量分数小于7.3%D．若是镁铁合金，m＝0.16g，则合金中铁的质量分数是50%二、填空题11．(2022·梧州模拟)铜是人类最早利用的金属之一，请根据铜的相关知识回答下列问题。(1)铜是一种常见的金属，由________(填“分子”“原子”或“离子”)构成；黄铜是铜和锌组成的混合物，外观似黄金但质地坚硬，它属于____________(填“金属材料”或“非金属材料”)。(2)下列铜制品中，利用了金属导热性的是________(填字母)。A．铜质奖牌 B．铜导线 C．铜火锅(3)“湿法炼铜”涉及了硫酸铜溶液与铁的反应，该反应的化学方程式为________________________________，从该化学反应中可判断铁的金属性比铜________(填“强”或“弱”)。12．(2022·玉林一模)三名由不同金属材料制成的士兵，要游过以下两片不同的海域，完成获得银矿的任务。(1)最先牺牲的士兵是________________________________(用化学方程式表示)；该反应所属基本反应类型是____________。(2)最终只有一名士兵完成任务，它是________兵。(3)在士兵通过硝酸银溶液海域后，硝酸银溶液海域的质量________(填“不变”“变重”或“变轻”)。13．(2022·贵港)在反应前后有化合价变化的反应是氧化还原反应。已知：Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl214\n，则铁与氯化铁溶液反应的化学方程式为____________________，向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，充分反应后过滤，滤纸上不可能出现的是________(填字母)。A．有铜无铁B．有铁无铜C．铁铜都有D．铁铜都无三、实验探究题14．(2022·梧州)梧州市某中学化学兴趣小组的同学到超市购买锡纸用于烧烤，同学们看见商品标签上表明锡纸的材质为“铝箔”。【提出问题】锡纸的材质到底是锡还是铝呢？小吴认为可以把锡纸放入盐酸中观察是否有气体放出来区别是锡还是铝，小周同学认为这样不能区别，理由是________________________________。小施查阅资料发现锡的熔点为232℃，而铝的熔点为660℃，他用________的方法区别出锡纸的材质是铝不是锡，接着同学们对铝这种金属进行探究。【探究活动一】铝的含量分析(1)小施用如图装置测定铝箔中金属铝的含量，检查该装置气密性的操作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若测定进入量气管的气体体积为100mL(氢气的密度为0.09g/L)，铝箔中金属铝的质量为________g(铝箔中只有铝能与盐酸反应生成气体)。【探究活动二】铝箔燃烧同学们做铝箔燃烧的实验。小吴用坩埚钳夹持一小块铝箔放在酒精灯火焰上，轻轻晃动，观察到铝箔熔化，失去了光泽，但铝箔并不燃烧；小周另取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，再用坩埚钳夹持放在酒精灯的火焰上，观察到铝箔仍不能燃烧。(1)小施同学认为铝箔不能在空气中燃烧是因为_________________________________________________________________，这也是铝箔抗腐蚀性强的原因。(2)小施同学改进了实验，让铝箔燃烧并发出耀眼的白光，小施同学的实验方案是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。【探究活动三】小吴将打磨后的铝片与铜盐溶液反应，现象如下：实验一：4mL8%CuSO4溶液实验二：4mL8%CuCl2溶液实验现象短时间内无变化，一段时间后铝片上才出现少量红色的铜铝片上迅速有红色的铜出现(1)铝与氯化铜溶液反应的化学方程式为________________________________。(2)对比两个实验，小周推测对铝与铜盐溶液的反应可能有促进作用的离子是________(填离子符号)，为了验证此推测，小施向实验一的CuSO4溶液中加入1g________(填化学式)固体，立即观察到铝片上出现大量红色的铜。四、计算题15．(2022·来宾)工业上用磁铁矿炼铁，其主要反应原理为：Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2。(1)四氧化三铁中铁元素和氧元素的原子个数比为________。(2)用100t含四氧化三铁58%的磁铁矿石，理论上能炼出纯铁的质量是多少？(要求根据化学方程式进行计算)14\n一、选择题1．(2022·攀枝花)“金银铜铁锡”俗称五金，相关叙述正确的是（）A．黄铜(铜锌合金)比铜的硬度小B．五种金属中，金属铜的导电性最弱C．“金银铜铁锡”是按照金属活泼性由弱到强的顺序排列的D．五种金属中，只有两种金属能和酸发生置换反应生成氢气2．(2022·崇左)现有X、Y、Z三种金属，已知①X＋YSO4===XSO4＋Y，②把Y、Z两种金属分别放入稀盐酸中，只有Y的表面有气泡冒出，这三种金属的活动性由强到弱的顺序是（）A．X>Y>ZB．Y>Z>XC．X>Z>YD．Z>Y>X3．(2022·桂林)a、b、c三种酸分别与足量的金属Mg充分反应，生成等质量的H2，反应消耗a、b、c的分子数目之比为3∶6∶2。下列关于a、b、c的推理合理的是(HX、H2Y、H3Z分别表示三种酸)（）A．a、b、c三种酸溶液中的H原子数目：c＞a＞bB．a、b、c与金属Mg反应的速率：b＞a＞cC．a、b、c的相对分子质量：b＜a＜cD．a、b、c可能分别为H2Y、HX、H3Z4．(2022·十堰)将一定质量金属M的粉末放入盛有Cu(NO3)2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AgNO3溶液，待充分反应后过滤，得蓝色滤液和滤渣。根据实验分析，以下结论错误的是（）A．金属活动性顺序：M＞Cu＞AgB．滤液中一定含有M的阳离子和Cu2＋C．滤渣中一定含有Ag和CuD．向滤液中滴加稀盐酸，可能产生白色沉淀5．(2022·贵港一模)取等质量的A、B金属，分别投入溶质质量分数相同的足量的盐酸中，生成氢气的质量(m)与时间(t)的关系如图(已知A、B元素在生成物中的化合价相同)。下列说法正确的是（）A．金属活泼性：A＞BB．t1时，产生氢气的质量：B＜AC．两种金属原子的相对原子质量：A＞BD．t2时，A、B金属均没有剩余二、填空题6．(2022·泰安)化学是一门研究物质的科学，我们一般从物质的存在、性质、制备、用途等方面研究一种物质或一类物质。以金属为例，请你参与其中回答相关问题：(1)认识金属元素存在：自然界中大多数金属都以化合物的形式存在。下列矿石的主要成分属于氧化物的是________(填字母)。A．铝土矿(主要成分A12O3)B．钾长石(主要成分KAlSi3O8)C．赤铁矿(主要成分Fe2O3)D．磁铁矿(主要成分Fe3O4)(2)探究金属性质：金属原子容易失去最外层电子，化学性质活泼。图1为探究金属化学性质的实验，图2是金属化学性质网络图。图1图214\n①图1甲中反应现象是________________________________；丙中反应的化学方程式为________________________；②图1只有乙中不反应，能得出三种金属活动性及它们和氢元素的位置关系，由强到弱的顺序是____________(填元素符号)；③依据图1完成金属性质网络，图2中的A属于________(填物质类别)。(3)认识金属的制备：工业上常采用还原法、置换法、电解法制备金属。用一氧化碳还原赤铁矿炼铁反应的化学方程式为________________________________。7．(2022·昭平一模)实验结束时，同学们将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里，如果将废液直接排放就会造成水污染。于是几位同学利用课余处理废液，回收工业重要原料硫酸锌和有关金属。实验过程如下：请回答：(1)滤液A和滤液B含有相同的溶质，其名称是________；固体B的化学式为________。(2)写出步骤①其中一个反应的化学方程式________________________________________，步骤④发生反应的化学方程式为____________________________。(3)要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是________________________________________________________________________________________。(4)若实验过程中的物质损失可以忽略，要计算该废液中硫酸锌的质量分数，必须称量：废液的质量和________________________________________________________________。三、实验探究题8．(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、铜三种金属片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________________________________。9．(2022·黄冈)王老师在某工厂废水处理池中提取一瓶含有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3的工业废水样品带回实验室。静置，取上层清液，加入锌粉，充分反应后过滤，得到滤液甲和滤渣乙。请你和你的化学小组完成以下探究(不考虑杂质干扰)。【提出问题】滤渣乙是什么？14\n【做出猜想】小明认为滤渣乙是银，小东认为滤渣乙是银和铜，小华认为滤渣乙是银、铜和铝，你认为滤渣乙还可能是____________。【交流讨论】大家经过讨论后，认为小华的猜想错误，理由是________________________。【实验探究】设计实验探究滤渣乙的成分，请填写下列空白：实验步骤现象结论实验1：取滤渣乙加入盐酸无气体产生滤渣乙可能是____________实验2：取滤液甲加入__________________________________无蓝色沉淀滤渣乙一定是________【反思交流】通过交流，大家认为在滤液甲中加入稀盐酸，当观察到____________________________________________，也能得出实验1的结论。四、计算题10．(2022·钦州)“黄铜”是铜锌合金，可塑性好，耐腐蚀，许多“金色”饰品就是用它来制作的。现称取20.0g黄铜样品置于烧杯中，慢慢加入稀硫酸使其充分反应，直至没有气泡产生为止，请结合下列图示计算。(1)该20.0g黄铜样品中含锌的质量为________g。(2)完全反应时生成气体的质量为________g。(3)计算所得溶液中溶质的质量分数(结果精确到0.1%)。参考答案考点解读考点1 1.纯金属 合金 固 汞 金属 银白 紫红 导电 导热 延展 2.价格 资源 是否美观 使用是否便利 废料是否易于回收 对环境的影响 3.金属或非金属 金属 钢 生铁 含碳量 2%～4.3% 0.03%～2% 4.熔点高 密度小 可塑性好 易于加工 机械性能好 考点2 1.(1)4Al＋3O2===2Al2O3 2Cu＋O22CuO 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，14\n生成另一种单质和另一种化合物的反应考点3 (1)强 (2)氢 (3)前面 后面考点4 化合物 单质 能提炼金属的矿物 Fe2O3 Fe3O4 FeCO3 Al2O3 1.(1)红棕 黑 变浑浊 蓝 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O 2CO＋O22CO2 (2)①通一氧化碳 加热 排尽装置内的空气，防止形成一氧化碳与空气的混合气体，在加热时爆炸 ②停止加热 停止通CO 防止生成的铁又被氧化 ③尾气处理 ④将CO燃烧转化为无毒的CO2或收集备用 2.(2)焦炭 (3)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2考点5 1.(1)水 氧气 Fe2O3 (2)氧气、水 氧气 致密的氧化铝薄膜 氧气 2.①保持铁制品的洁净和干燥 ②铁制品表面制成保护膜 3.①防止金属腐蚀 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寻找金属的代用品各个击破例1 C 例2 (1)延展 (2)大 (3)铜、铁 (4)Mg Zn Mg 例3 B 例4 (1)先通一氧化碳排出玻璃管内的空气 (2)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 (3)收集纯净的一氧化碳，防止一氧化碳逸出污染空气 例5 A题组训练 1.D 2.D 3.(1)导热 (2)导电 (3)硬度大(或熔点高、密度小) (4)在自行车链条上涂润滑油(答案合理即可) 4.A 5.B 6.D 7.A 8.(1)大 (2)隔绝空气和水 (3)①过滤 ②镍、铜、金 ③CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O 9.C 10.(1)C＋O2CO2 (2)C＋CO22CO (3)B (4)2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O 11.A 12.A 13.(1)氧气和水蒸气 Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O (2)防止金属腐蚀或合理开发金属资源或寻找金属的代用品实验突破例6 (1)氧气 水蒸气 (2)② ③ (3)强 (4)硫酸铜(或氯化铜)拓展训练 (5)铁生锈需要有氧气参加 铁生锈需要有水参加 保持菜刀表面的洁净和干燥 (6)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O (7)b (8)c整合集训基础过关1．A 2.B 3.A 4.D 5.C 6.D 7.A 8.D 9.D 10.D 11.(1)原子 金属材料 (2)C (3)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 强 12.(1)Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑ 置换反应 (2)铜 (3)变轻 13.Fe＋2FeCl3===3FeCl2 B 14.【提出问题】锡和铝都能与盐酸反应生成氢气 加热 【探究活动一】(1)从水准管一端注入水，待水准管和量气管出现较大高度差为止，静止几分钟，两侧高度差不缩小，证明装置气密性好 (2)0.081 【探究活动二】(1)铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜附在铝的表面，阻止反应的进行 (2)将铝箔卷曲，尖端夹一根火柴，将火柴引燃后，把火柴和铝箔一起伸入到盛有氧气的集气瓶中即可观察到铝箔燃烧并发出耀眼的白光 【探究活动三】(1)2Al＋3CuCl2===2AlCl3＋3Cu (2)Cl－ NaCl 15.(1)3∶4(2)设理论上能炼出纯铁的质量为x。Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2232168100t×58%x＝ x＝42t答：理论上能炼出纯铁的质量为42t。能力提升1．D 2.A 3.D 4.C 5.D 6.(1)ACD (2)①剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体 Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 ②Al、Fe、H、Cu ③盐 (3)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 7.(1)硫酸锌 Fe (2)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu(或Zn＋FeSO4===ZnSO4＋Fe) Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (3)取步骤④的滤渣于试管中，加入少量稀硫酸，若有气泡产生，则酸不足量(或若无气泡产生，则酸已足量) (4)硫酸锌的质量、锌粉的质量(或硫酸锌、固体B、固体C、铜的质量) 8.【猜想与假设】Al Cu Cr 【实验和探究】(1)二 Cr＋H2SO4===CrSO4＋H2↑ (2)Al、CrSO414\n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 9.【做出猜想】银、铜和锌 【交流讨论】锌不和硝酸铝溶液反应 【实验探究】银或银和铜 氢氧化钠或氢氧化钾(可溶液性碱即可) 银和铜 【反思交流】无变化、无明显现象或无白色沉淀(任选其一) 10.(1)6.5 (2)0.2 (3)设反应生成ZnSO4的质量为x。Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑651616.5gx＝ x＝16.1g所得溶液中溶质的质量分数是×100%＝16.1%答：所得溶液中溶质的质量分数是16.1%。14
