2025年中考化学专项复习讲义专题05 金属和金属矿物(解析版)

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◆知识点一 金属材料 合金
一、金属材料
1.金属材料：包括纯金属（纯净物）和合金（混合物）
2.金属物理性质：
（1）常温下为固体（特殊：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，特殊：铜呈红色，金呈金黄色，铁粉呈黑色(铁片为银白色)。
（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)。
3.金属之最：
（1）铝：地壳中含量最多的金属元素
（2）钙：人体中含量最多的金属元素
（3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）
（4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）
（5）铬：硬度最高的金属
（6）钨：熔点最高的金属
（7）汞：熔点最低的金属
（8）锇：密度最大的金属
（9）锂：密度最小的金属
4.金属的用途（性质和用途要对应）
物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。
性质决定用途
铜、铝具有导电性→电线；钨熔点高→灯丝；铬硬度大→做镀层金属；铁硬度大→菜刀、镰刀、锤子等；
生活中应用的金属
干电池外皮→锌/锰；“银粉”→铝；水银温度计→汞；“锡箔”纸→铝或锡；保温瓶内胆→银
二、合金
1.概念：在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：
合金和组成其的纯金属相比，硬度一般更大，熔点一般更低，抗腐蚀性更好。
注意：①“百炼成钢”的原理是降低含碳量，通入纯氧的目的是使生铁中的碳充分反应。C+O2CO2
◆知识点二 金属的化学性质
一、金属与氧气的反应
金属＋氧气→金属氧化物 (化合反应)
＊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。
铝具有很好的抗腐蚀性能原因：铝与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。
二、金属与酸的反应
金属＋酸→盐＋H2↑(置换反应)
反应条件：金属活动性排在H前
注意：实验前用砂纸打磨金属，除去镁、铁等金属表面的氧化膜，便于金属与酸接触反应。
根据金属与酸混合时是否有氢气产生将金属分为两类：活泼金属和不活泼金属；
通过金属与酸能否反应或与酸反应的剧烈程度判断金属的活动性。镁>锌>铁>铜（不反应）
铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁化合价为＋2价。含有Fe2＋的溶液为浅绿色
三、金属与金属化合物的反应
金属＋盐→新盐＋新金属 (置换反应)
反应条件：参加反应的金属活动性必须强于盐中金属的活动性(K、Ca、Na除外)，且盐必须可溶。
现象的描述重点：金属表面生成固体的颜色，溶液颜色的变化。
通过金属与金属化合物溶液是否反应判断金属的活动性。
总结：比较金属活动性的方法：
◆知识点三 金属活动性顺序及其应用
一、金属活动性
（1）常见金属在溶液中的活动性顺序：(巧记：捡个大美女；身体细纤轻；总共一百斤)
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au
（1）判断不同金属的活动性强弱：金属的位置越靠前，活动性越强。
（2）判断金属能否与酸反应：位于氢之前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢元素。
（3）判断金属能否与金属化合物溶液反应：位于前面的金属能把位于后面的金属从其化合物的溶液里置换出来。
*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；
*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。
二、金属活动性顺序的应用
类型1 金属活动性顺序的判断
分析：注意金属与酸反应时作对比实验要控制变量（如酸种类、浓度、体积；金属的形状、接触面积；温度等）
例1 有甲、乙、丙、丁四种颗粒大小相同的金属，分别投入等质量等浓度的稀硫酸中，乙、丙表面有气泡产生，且丙产生气泡较快；再将甲投入含丁化合物的溶液中，甲的表面有丁析出，则这四种金属活动性顺序为( )
A．甲>乙>丙>丁 B．丙>乙>甲>丁 C．丙>乙>丁>甲 D．丁>甲>乙>丙
例2 有X、Y、Z三种金属，把X、Z分别投入稀硫酸中，只有Z表面产生气泡，把X投入Y的盐溶液中， X表面有Y析出。下列判断错误的是（ ）
A. 金属活动性顺序是：Z﹥X﹥Y B. X、Y、Z可能依次是：Fe、Cu、Ag
C. Y投入Z的盐溶液中，无Z析出 D. X、Y、Z可能依次是：Cu、Hg、Zn
类型2 金属活动性的判断实验设计
（1）两种金属活动性判断
（2）三种金属活动性判断
例1 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，两同学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）小王的实验：取大小相同的铝、铬、铜三种金属片(均用砂纸打磨光亮)进行如下实验：
（2）小张的实验：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 。
（3）由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法是：___________________________________。
类型3 鉴别和除杂
例1 鉴别黄铜（铜锌合金）和黄金
例2 除去金属中杂质金属或金属化合物溶液中的金属化合物
（除杂的要求：不增，不减，易分离，易恢复原状）
类型4 滤渣、滤液成分的判断
1.一种金属和一种盐溶液反应后滤渣、滤液成分的判断
例1 金属A的活泼性强于B，将金属A投入金属B的盐溶液中，滤渣滤液成分的情况分析如下：
2.多种金属与一种金属的盐溶液反应
＊两种金属（活动性强于金属化合物中金属）同时放入某金属化合物溶液中，活动性强的金属单质先反应
例2 Zn和Fe同时放入CuSO4溶液中，活泼性：Zn>Fe>Cu
①Zn和CuSO4先反应：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu ②Fe和CuSO4后反应：Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
充分反应后，过滤，滤渣和滤液的成分分析如下：
3.一种金属和多种金属的盐溶液反应
＊一种金属（活动性强于金属化合物中金属）放入两种金属化合物混合溶液中，活动性弱的金属化合物先反应＊
例3 一定量的Fe粉投入Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中，
活动性：Fe>Cu>Ag
①Fe和AgNO3先反应，Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
②Fe和Cu(NO3)2后反应，Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu
充分反应后，过滤，滤渣和滤液的成分分析如下：
类型5 金属反应后溶液质量的变化
例1 将等质量的锌分别放入足量的下列溶液中，充分反应后溶液质量减少的是（ ）
A.稀硫酸 B.硫酸亚铁溶液 C.硝酸银溶液 D.氯化镁溶液
类型6 金属与酸反应数据和图像分析
例1 等质量的金属Mg、Zn、Fe、Al分别与足量的同种酸反应。（Mg-24 Zn-65 Fe-56 Al-27）
解：设等质量的金属质量为m，则生成的氢气质量x通过方程式可求得：
Mg + 2HCl = MgCl2+ H2↑ Zn + 2HCl = ZnCl2+H2↑ 2Al + 6HCl = 2AlCl3+3H2↑ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
24 2 65 2 54 6 56 2
m x1 m x2 m x3 m x4
x1=2m24 x2=2m65 x3=2m18 x4=2m56
生成H2的速率：Mg > Al > Zn > Fe（由金属活动性决定，越活泼，产生氢气的速率越快）
生成H2的质量：Al > Mg > Fe > Zn（酸过量，按金属质量计算）
总结：（1）等质量金属与足量酸反应，同为+2价金属，相对原子质量越小，生成的H2质量越大。
（2）任意化合价的金属与足量酸反应产生氢气的质量计算公式：
【金属相对原子质量/金属化合价】值越小，产生的H2质量越多
例2 等质量等质量分数的同种酸分别与足量的金属Mg、Zn、Fe、Al反应。
解：设等质量的同种酸质量为m，则生成的氢气质量x通过方程式可求得：
Mg + 2HCl = MgCl2+ H2↑Zn + 2HCl = ZnCl2+H2↑ 2Al + 6HCl = 2AlCl3+3H2↑ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
73 2 73 2 219 6 73 2
m x1 m x2 m x3 m x4
x1=2m73 x2=2m73 x3=2m73 x4=2m73
生成H2的速率：Mg>Al>Zn>Fe（由金属活动性决定，越活泼，产生氢气的速率越快）
生成H2的质量：相等（金属过量，按酸质量计算，酸是等量的，全部反应完，产生的氢气质量相等）
例3 图像分析
◆知识点四 金属的冶炼
一、铁的冶炼
金属矿石：
（1）常见的矿石：
赤铁矿：主要成分Fe2O3；磁铁矿：主要成分Fe3O4 ；铝土矿：主要成分Al2O3；辉铜矿：主要成分Cu2S。
（2）地壳中含量最多的元素是O，最多的金属元素是Al，其次是Fe。
（3）自然界中金银以单质形式存在，而铁等以化合物形式存在，说明金银化学性质不活泼，而铁等化学性质比较活泼。
（4）商代会冶炼青铜器，春秋战国时期会冶铁炼钢，近代会冶铝，说明金属越活泼冶炼越难。
二、实验：一氧化碳还原氧化铁
1.操作步骤
（1）检查装置的气密性；
（2）将氧化铁粉末装入玻璃管后固定在铁架台上；
（3）点燃右端酒精灯；
（4）给玻璃管通入一氧化碳；
（5）加热装有氧化铁的玻璃管；
（6）结束时先熄灭酒精喷灯；
（7）停止通入一氧化碳；
（8）熄灭右端酒精灯。
2.涉及的反应方程式
3CO+Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe+3CO2（硬质玻璃管中）
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O（试管中）
2CO+O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2（右侧导管口）
3.实验注意事项
（1）先通入CO一会儿，再给氧化铁加热；原因是排尽装置中的空气，防止加热CO与空气的混合气体发生爆炸。
（2）停止加热，继续通人CO至玻璃管冷却；原因是防止生成的热的铁被空气再次氧化。（为减少CO的使用量，熄灭酒精喷灯后，可用弹簧夹将硬质玻璃管两侧的导管关闭，使铁在密闭装置中冷却）
（3）尾气处理：①点燃，使CO变成无毒的CO2；②在导管末端系一个气球或用排水法将尾气收集起来。
（4）酒精喷灯的作用是提供高温（如果用酒精灯，则加金属网罩，金属网罩可以集中火焰，提高温度）
（5）澄清石灰水的作用：检验生成的二氧化碳。
4.实验现象
5.装置改进
四、工业上炼铁（设备：高炉）
（1）炼铁的原料：铁矿石、 焦炭、石灰石、空气
（2）反应原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
（3）焦炭的作用：
= 1 \* GB3 ①提供热量（ C+O2CO2）； = 2 \* GB3 ②生成CO（C + CO22CO）
（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）
（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。
（6）高炉气体的主要成分：N2、CO、CO2等；
处理方法：收集后集中处理，或工业生产中常用于制煤气。
◆知识点五 金属的锈蚀与防护
一、金属的锈蚀
1.铁生锈条件的探究
注意：
蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气；
试管B中植物油的作用是隔绝氧气；试管C中氯化钙具有吸水性，作用是吸收水分。
（2）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.铁生锈
（1）铁生锈的条件：Fe与H2O、O2同时接触，铁在潮湿的空气中易生锈。
（2）铁锈：Fe2O3•H2O（铁锈疏松多孔、易吸水，如不及时除去可以加速铁制品的生锈）
（3）除锈：①物理方法：砂纸打磨；②化学方法：盐酸、稀硫酸除铁锈。
3.铜生锈
（1）铜生锈的条件：铜与氧气，二氧化碳、水同时接触，2Cu+CO2+H2O+O2===Cu2(OH)2CO3。
（2）铜锈：Cu2(OH)2CO3。
二、防止金属生锈的措施
（1）保持金属表面清洁干燥；
（2）涂一层保护膜(如：刷漆、涂油、镀不活泼金属或致密的氧化物薄膜)。
（3）金属的回收利用。
（4）有计划、合理地开采。
（5）寻找金属的代替品。
◆考点一 金属材料
【典例1】（2024·北京）清明放风筝。下列与风筝制作、放飞相关的部件中，用到金属材料的是（ ）
A．竹质骨架B．纸质风筝面
C．棉质捆扎线D．不锈钢手握轮
【答案】D
【解析】A、竹质骨架属于天然材料，错误；
B、纸质风筝面属于天然材料，错误；
C、棉质捆扎线属于天然材料，错误；
D、不锈钢手握轮是由不锈钢制成，不锈钢属于金属材料，正确；
故选D。
【典例2】（2024·吉林长春）青铜是以铜和锡为主要成分的合金，青铜属于（ ）
A．非金属材料B．金属材料
C．合成材料D．复合材料
【答案】B
【解析】青铜是以铜和锡为主要成分的合金，合金属于金属材料，故选B。
【典例3】（2024·山东临沂）下列关于金属和金属材料的说法中正确的是（ ）
A．生铁和钢的含碳量不同
B．黄铜比纯铜硬度小
C．合金属于合成材料
D．大多数金属在自然界中以单质形式存在
【答案】A
【解析】A、根据生铁是指含碳量为 2%～4.3% 的铁的合金，钢是指含碳量为 0.03%～2% 的铁的合金可知，二者的主要区别为含碳量不同，故A选项说法正确，符合题意；
B、合金的硬度比组成它的纯金属大，因此黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜大，故B选项说法不正确，不符合题意；
C、合金属于金属材料，不属于合成材料，故C选项说法不正确，不符合题意；
D、大多数金属活化学性质较活泼，在自然界中以化合物形式存在；少数金属，如金、银等化学性质稳定，在自然界中以单质形式存在，故D选项说法正确，不符合题意。
故选A。
【典例4】（2024·海南）龙是中华民族的象征。下列与龙相关的文物中，由金属材料制成的是（ ）
A．红山玉龙 B．鎏金铁芯铜龙
C．墨龙图帛画 D．霁蓝釉白龙纹瓷瓶
【答案】B
【解析】A、红山玉龙得主要成分为硅酸盐，不属于金属材料，故A不符合题意；
B、鎏金铁芯铜龙是由金属材料制成，故B符合题意；
C、墨龙图帛画的主要成分是蛋白质，不属于金属材料，故C不符合题意；
D、霁蓝釉白龙纹瓷瓶的主要成分是硅酸盐，不属于金属材料，故D不符合题意。
故选B。
◆考点二 金属的化学性质
【典例5】（2024·北京）用如图所示实验验证金属的性质。
（1）实验1，观察到灯泡发光，说明铁具有的性质是 。
（2）实验2中反应的化学方程式为 。
（3）实验3能证明铁的金属活动性比铜的强，现象是 。
【答案】（1）具有导电性
（2）Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑
（3）铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
【解析】（1）实验 1，观察到灯泡发光，说明铁具有导电性；
（2）在金属活动顺序中，铁排在氢之前，能置换出酸中的氢，铜排在氢之后，不能置换出酸中的氢，实验 2 中发生的反应是铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑；
（3）在金属活动性顺序里，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； 实验 3 中，将铁丝放入硫酸铜溶液中，若能证明铁的金属活动性比铜的强，现象是铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
【典例6】（2024·陕西）关于铝、铁、银三种金属，下列有关说法正确的是（ ）
A．三种金属在空气中均易锈蚀
B．用稀硫酸可以区分三种金属
C．用铁、银和硝酸铝溶液可以验证三种金属的活动性顺序
D．三种金属均是生活中常用导线的制作材料
【答案】B
【解析】A.铁能与空气中的水蒸气、氧气等发生反应，铁易锈蚀，铝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，铝不易锈蚀，银化学性质不活泼，不与氧气反应，银不易锈蚀，故A错误；
B.将三种金属分别加入稀硫酸中，有气泡产生，溶液仍为无色的是铝，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色的是铁，无明显现象的是银，用稀硫酸可以区分三种金属，故B正确；
C.铁、银与硝酸铝溶液都不反应，无法验证铁、银的活动性顺序，故C错误；
D.铝、铁是生活中常用导线的制作材料，银价格偏高，一般在生活中不用做导线的制作材料，故D错误。
故选：B。
【典例7】（2024·山东青岛）《神农本草经》中有石胆“能化铁为铜”的记载。石胆的主要成分是，溶于水得到硫酸铜溶液。下列说法正确的是（ ）
A．石胆溶于水，溶液呈黄色B．石胆化铁为铜发生了复分解反应
C．石胆也能化锌为铜D．铁、铜都能与稀盐酸反应产生氢气
【答案】C
【解析】A、石胆的主要成分是，溶于水得到硫酸铜溶液，溶液呈蓝色，说法错误，不符合题意；
B、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水，石胆化铁的原理是硫酸铜与铁反应生成铜和硫酸亚铁，不属于复分解反应，该反应符合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，属于置换反应，说法错误，不符合题意；
C、锌的金属活动性比铜强，锌能与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，因此石胆也能化锌为铜，说法正确，符合题意；
D、根据金属活动性顺序：铁>氢>铜，铁能与稀盐酸反应生成氢气，铜与稀盐酸不反应，说法错误，不符合题意。
故选：C。
◆考点三 金属活动性顺序
【典例8】（2024·内蒙古赤峰）人类的生产、生活离不开金属，金属材料的使用推动着人类文明的进步。
（1）人类开发利用金属单质的时间顺序与金属活动性强弱存在某种内在的联系，、、三种金属中应用最早的是 。
（2）《吕氏春秋·别类篇》载有“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，表明与铜、锡相比，青铜（铜锡合金）的特性是 。
（3）铁锅是烹饪食物的传统炊具，用铁锅炒菜利用了铁的 性。
（4）铝合金材料在航空、航天、航海领域应用广泛。铝在元素周期表中的信息如图，由此可获得的一条信息是 。
（5）地球上的矿物资源有限，你对保护金属资源的建议是 。
【答案】（1）铜/Cu
（2）硬度大
（3）导热
（4）铝的相对原子质量是26.982/铝的元素符号是Al
（5）防止金属资源锈蚀/合理开采金属资源/有效回收金属资源/寻找金属替代品。
【解析】（1）人类开发利用金属单质的时间顺序与金属活动性强弱存在某种内在的联系，依据金属活动性顺序可知：、、三种金属中应用最早的是Cu，因为铜金属活动性最弱，人类越容易从矿石中将铜冶炼出来。
（2）合金的硬度比组成其纯金属的硬度大，与铜、锡相比，青铜（铜锡合金）的特性是硬度大。
（3）铁锅是烹饪食物的传统炊具，铁锅炒菜利用了铁的导热性。
（4）由铝在元素周期表中的信息可知：铝元素名称正下方的数字表示铝的相对原子质量，铝的相对原子质量是26.982；铝元素名称右上角的符号表示铝的元素符号，铝的元素符号：Al。
（5）地球上的矿物资源有限，可以防止金属资源锈蚀、合理开采金属资源、有效回收金属资源、寻找金属替代品。
【典例9】（2024·山东潍坊）从含有浓度相近的、和的废水中回收和有关金属。取样后，向其中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法错误的是（ ）
A．若所得滤液为无色，则滤液中溶质只有
B．若所得滤液为浅绿色，则滤渣只有铜
C．若向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，则滤渣中至少含有两种金属
D．若向滤渣中加入稀硫酸，无气泡产生，则滤液中只有两种溶质
【答案】BD
【分析】金属活动性：Zn＞Fe＞Cu，向废水中加入一定量的锌粉，锌先与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，待硫酸铜完全反应后，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁。
【解析】A、若所得滤液为无色，说明硫酸铜、硫酸亚铁已经完全反应，锌与硫酸铜、硫酸亚铁反应生成了硫酸锌，则滤液中溶质只含硫酸锌，不符合题意；
B、若所得滤液为浅绿色，说明滤液中一定含硫酸亚铁，则锌已经完全反应，锌一定与硫酸铜反应生成了硫酸锌和铜，硫酸亚铁可能部分参与反应，则滤渣中一定含铜，可能含铁，符合题意；
C、若向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，说明滤渣中一定含铁，锌一定与硫酸铜反应生成了硫酸锌和铜，滤渣中也一定含铜，故滤渣中一定含铁、铜，可能含锌，不符合题意；
D、若向滤渣中加入稀硫酸，无气泡产生，则滤渣中不含锌、铁，则硫酸亚铁没有参与反应，滤液中一定含硫酸锌、硫酸亚铁，硫酸铜可能部分参与反应，故滤液中可能含硫酸铜，故滤液中至少含有两种溶质，符合题意。
故选BD。
【典例10】（2024·甘肃临夏）金属镍在制造钱币、不锈钢、催化剂等方面有着广泛的应用。为探究镍（Ni）、锌、铜的金属活动性顺序，小明做了如图所示的实验，发现A试管中镍丝表面无现象，B试管中镍丝表面出现红色物质，则三种金属活动性由强到弱的顺序是
A．Ni、Zn、CuB．Zn、Cu、Ni
C．Zn、Ni、CuD．Cu、Ni、Zn
【答案】C
【解析】根据金属活动性顺序的应用可知，排在金属活动性顺序中前面的金属可以把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。据图可知，A试管中镍丝表面无现象，说明镍没有置换出硫酸锌溶液中的锌，镍不如锌活泼；B试管中镍丝表面出现红色物质，说明镍置换出硫酸铜溶液中的铜，镍比铜活泼。所以三种金属活动性由强到弱的顺序是Zn、Ni、Cu。
综上所述：选择C。
【典例11】（2024·江苏徐州）人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱，用如图装置进行实验。下列说法不正确的是（ ）
A．实验前需要打磨金属片，除去表面的氧化膜
B．若向甲、乙试管加入稀盐酸，只有锌片表面能产生气泡
C．若向乙试管加入ZnSO4溶液，能得出锌的金属活动性比铜强
D．若向甲、乙试管加入AgNO3溶液，能得出三种金属的活动性：Zn＞Cu＞Ag
【答案】D
【解析】A、实验前需要打磨金属片，是为了除去表面的氧化膜，从而防止氧化膜阻碍反应的进行，故选项说法正确；
B、由金属活动性：锌＞氢＞铜可知，若向甲、乙试管加入稀盐酸，只有锌片表面能产生气泡，故选项说法正确；
C、若向乙试管加入ZnSO4溶液，无明显现象，说明铜不与硫酸锌溶液反应，即铜的活动性比锌弱，锌的金属活动性比铜强，故选项说法正确；
D、由金属活动性锌＞铜＞银可知，若向甲、乙试管加入AgNO3溶液，锌和铜都能与硝酸银反应置换出银，能得出金属的活动性：Zn＞Ag，Cu＞Ag，但无法比较锌和铜的金属活动性，故选项说法错误；
故选：D。
◆考识点四 金属的冶炼
【典例12】（2024·广西）广西铝土矿资源丰富.铝土矿的主要成分是（ ）
A．二氧化硅B．氧化铝
C．四氧化三铁D．碳酸钙
【答案】B
【解析】铝土矿含铝元素，主要成分是氧化铝，故选B。
【典例13】（2024·山东临沂）铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题：
（1）实验1硬质玻璃管中的现象为 。
（2）实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺，该反应的化学方程式为 。
（3）由实验3可知，铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与 发生化学反应的过程。
【答案】（1）红棕色粉末变为黑色
（2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
（3）氧气和水
【解析】（1）实验1硬质玻璃管中发生的反应为氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的现象为红棕色粉末变为黑色。
（2）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Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
（3）由实验3可知，只有水，没有氧气，铁钉不生锈；只有氧气，没有水，铁钉也不生锈；只有氧气和水同时存在时，铁钉才会生锈，说明铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与氧气和水发生化学反应的过程。
◆考点五 金属的锈蚀与防护
【典例14】（2024·广东深圳）以下实验现象，正确的是（ ）
A．如图甲，思考乐大海同学滴入硫酸铜溶液后，可以用铁把铜析出
B．反应后电子秤的示数为230.5g
C．对比实验乙的①③：可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一
D．图乙一周过后，②铁钉产生的铁锈最多
【答案】B
【解析】A、甲实验中，根据金属活动性铁＞铜，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，实验现象为有红色固体析出，说法错误，不符合题意；
B、甲实验中，根据金属活动性铁＞铜，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，该反应遵守质量守恒定律，所以反应前后物质总质量不变，则反应后电子秤的示数为230.5g，说法正确，符合题意；
C、实验乙中，①号试管中铁钉同时与水和氧气接触，生锈；②号试管中铁钉只与水接触，不生锈；③号试管中铁钉只与空气接触，不生锈；对比①③可以探究铁生锈的条件之一是与水接触，说法错误，不符合题意；
D、实验乙中，①号试管中铁钉同时与水和氧气接触，生锈；②号试管中铁钉只与水接触，不生锈；③号试管中铁钉只与空气接触，不生锈；因此图乙一周过后，①铁钉产生的铁锈最多，说法错误，不符合题意。
故选：B。
【典例15】（2024·辽宁）下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是（ ）
A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
【答案】C
【解析】A、铁制品锈蚀实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，说法正确；
B、不锈钢抗腐蚀性能较强，将铁制成不锈钢能减缓锈蚀，说法正确；
C、锈蚀的铁制品具有回收价值，回收废旧金属能节约金属资源，减少环境污染，说法不正确；
D、铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀，说法正确。
故选：C。
【典例16】（2024·吉林长春）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。
（1）图1实验中，对比 (填序号)可知，铁生锈与氧气有关。
（2）图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为 。
（3）图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是 。
（4）图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。
【答案】（1）AB
（2）U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈
（3）氧气浓度较大
（4）未能探究铁生锈是否与氧气有关
【解析】（1）图1实验中，试管A内的铁钉与氧气、水同时接触，试管B内的铁钉只与水接触，试管C内的铁钉只与氧气接触，最终只有试管A内的铁钉生锈，所以对比AB可知，铁生锈与氧气有关。
（2）图2实验中，H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气，并且产生的氧气带有水分，而U型管内的干燥剂可以吸收水分，右侧干燥管内的干燥剂也可以吸收水分，所以U型管左侧的光亮铁丝同时接触氧气、水，很快生锈，右侧光亮铁丝只接触氧气，不生锈，因此证明铁生锈与水有关的现象为：U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈。
（3）铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致，而H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气，所以图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是：氧气浓度较大。
（4）铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致，图2实验的变量是水分，因此不足之处是：未能探究铁生锈是否与氧气有关。
【典例17】（2024·湖南）铁制品经常有锈蚀现象，于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
（1）探锈
现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件，设计如下实验：
①A中玻璃仪器的名称是 。
②一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论。
（2）除锈
取出生锈的铁钉，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 （用化学方程式表示）。稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中。
（3）防锈
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 （写一种即可）。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈，发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
【答案】（1）试管 氧气和水
（2）
（3）表面刷漆、涂油等（合理即可）
【解析】（1）①A中玻璃仪器的名称是试管；
②一周后，观察A、B、C中的铁钉，A中铁钉与氧气和水同时接触，B中铁钉只与水接触，C中铁钉只与氧气接触，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与氧气和水接触的结论；
（2）取出生锈的铁钉，铁锈的主要成分是氧化铁，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，即氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，铁钉表面有少量气泡产生，产生气泡的原因是铁锈反应完全，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：；说明稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中；
（3）铁与氧气和水通性接触会发生锈蚀，防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件，常用的防锈方法有表面刷漆、涂油等（合理即可）。
目 录
01 理·思维导图：呈现教材知识结构，构建学科知识体系。
02 盘·基础知识：甄选核心知识逐项分解，基础不丢分。
03 究·考点命题：对中考考点命题进行细致研析和讲解，全面提升。
04 辨·易混易错：点拨易混易错关键点，冲刺高分。
合金
铁的合金
铜合金
焊锡
钛和钛合金
形状记忆合金
生铁
钢
黄铜
青铜
成分
含碳量
2%～4.3%
含碳量
0.03%～2%
铜锌
铜锡
铅锡合金
钛镍合金
备注
铁的合金主要含Fe、C，
区别主要是含碳量不同
紫铜是纯铜
熔点低
焊接金属
与人体有很好的
相容性，
可用于制造人造骨
具有形状记忆效应用于制成人造卫星天线
镁
铝
铁
铜
2Mg+O2 = 2MgO
4Al+3O2 = 2Al2O3
3Fe+2O2Fe3O4
2Cu+O22CuO
常温下表面形成氧化膜
常温下表面形成氧化膜
铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
紫红色的铜丝加热后变黑
+稀盐酸
+稀硫酸
镁
锌
铁
现象
固体逐渐溶解，产生大量气泡
固体逐渐溶解，产生较多气泡
固体逐渐溶解，无色溶液变为浅绿色，产生少量气泡
方程式
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑
Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑
Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑
实验
铁钉+硫酸铜溶液
铝丝+硫酸铜溶液
铜丝+硝酸银溶液
现象
铁表面有红色固体产生，
溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
铝表面有红色固体产生，
溶液由蓝色逐渐变为无色
铜表面有银白色固体产生，
溶液由无色逐渐变为蓝色
化学方程式
Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu
Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2
活动性比较
铁>铜
铝＞铜
铜＞银
待比较
金属
Zn、Fe
Fe、Cu
Cu、Ag
活动性比较
Zn>Fe>H
Fe>H>Cu
H>Cu>Ag
金属+酸
将打磨过的铁和锌分别放
入等质量等浓度的同种酸
比较反应的剧烈程度
将打磨过的铁和铜分别放
入等质量等浓度的同种酸
比较能否反应
均不与酸反应，
不能证明
金属+化合物溶液
方案：前金属+后溶液，能置换
Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe
操作：将打磨过的锌条放入氯化亚铁溶液中，观察到有银白色金属析出
方案：前金属+后溶液，能置换
Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
操作：将打磨过的铁丝放入氯化亚铜溶液中，观察到有紫红色金属析出
方案：前金属+后溶液，能置换
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
操作：将铜丝放入硝酸银溶液中，观察到有银白色金属析出
方案：后金属+前溶液，不置换
Fe+ZnSO4
操作：将打磨过的锌条放入氯化亚铁溶液中，无明显现象
方案：后金属+前溶液，不置换
Cu+FeSO4
操作：将铜片放入硫酸亚铁溶液中，无明显现象
方案：后金属+前溶液，不置换
Ag+Cu(NO3)2
操作：将银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象
待比较金属
Fe、Cu、Ag
活动性：Fe>H>Cu>Ag
方案1:
前金属+后溶液
方案：①证明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换 ②证明Cu>Ag: Cu+AgNO3能置换
药品：打磨过的铁丝、铜丝，硝酸铜溶液、硝酸银溶液（4种）
操作：将打磨过的铁丝放入硝酸铜溶液中，铁丝上有红色固体析出；将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面出现银白色固体。
方案2:
后金属+前溶液
方案：①证明Ag