2023年全国各地中考化学真题分类精选6金属和金属材料（分考向）（解析版）

这是一份2023年全国各地中考化学真题分类精选6金属和金属材料（分考向）（解析版），共34页。试卷主要包含了金属活动性顺序的探究，铁锈蚀的条件探究，金属的冶炼，金属资源的利用与保护，金属材料等内容，欢迎下载使用。
考向三 铁锈蚀的条件探究
考向四 金属的冶炼
考向五 金属资源的利用与保护
第二批
考向一 金属材料
2．[2023·恩施]关于铁的性质描述中，属于化学性质的是（ ）
A．铁的熔点较高B．金属活动性较强
C．银白色、具有金属光泽D．有导电、导热和延展性
【答案】B
【解析】化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质，铁的金属活动性较强属于化学性质；物理性质是不需要通过化学变化就表现出来的性质，铁的熔点较高，银白色、具有金属光泽，有导电、导热和延展性均属于铁的物理性质。
19.[2023·北京]正月十五闹花灯。下列制作花灯的材料中，属于金属材料的是（ ）
A.宣纸
B.铁丝
C.棉线
D.竹条
【答案】B
【解析】铁丝属于金属材料。
8．[2023·长沙]2023 年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是（ ）
A．铝锂合金的熔点比纯铝更高B．铝锂合金的抗腐蚀性能非常差
C．铝锂合金是混合物D．铝锂合金的硬度比纯铝小
【答案】C
【解析】一般合金的熔点低于其组成金属的熔点，则铝锂合金的熔点比纯铝低；一般合金的抗腐蚀性比其成分金属更强，因此铝锂合金的抗腐蚀性能非常强；铝锂合金是由铝、锂等多种物质组成，属于混合物；一般合金的硬度大于其组成的金属的硬度，则铝锂合金的硬度比纯铝大。
11. [2023·赤峰]金属及其合金的用途很大程度上取决于它们的特性。下列对钛及其合金性质与用途对应关系的描述，错误的是（ ）
A. 钛的韧性强——做导线
B. 钛合金强度高、耐腐蚀——做医疗器械
C. 钛合金具有良好的生物相容性——制造人造骨骼
D 钛合金密度小、强度高、耐高温——用作航空航天材料
【答案】A
【解析】钛具有导电性，可用作导线；钛合金强度高、耐腐蚀，可用于制作医疗器械；钛合金与人体具有良好的生物相容性，可用于制造人造骨骼；钛合金密度小、强度高、耐高温，可用作航天航空材料。
9．[2023·内江]金属材料在人类活动中有着广泛的应用。下列有关说法正确的是( )
A．合金中只含金属元素
B．金能压成很薄的片，说明金的熔点高
C．在锅铁表面涂油漆，可减缓钢铁的锈蚀
D．铁能从ZnSO4、CuSO4的溶液中置换出锌和铜
【答案】C
【解析】在金属中加热熔合某些金属或非金属可制得合金，合金中不是只含金属元素，可能含有非金属元素；金能压成很薄的片，说明金具有良好的延展性；铁生锈的主要条件是铁与氧气和水直接接触，在钢铁表面涂油漆，隔绝氧气和水，可减缓钢铁的锈蚀；锌、铁、铜三种金属活动性由强到弱的顺序为锌＞铁＞铜，铁能从CuSO4的溶液中置换出铜，不能从ZnSO4的溶液中置换出锌。
考向二 金属活动性顺序的探究
（多选）13．[2023·潍坊]向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应
B．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同
C．c点时，两个烧杯中都有金属剩余
D．右侧曲线不能反映铁和铝的金属活动性强弱
【答案】CD
【解析】a点时，a烧杯中的酸恰好完全反应，b烧杯中的酸有剩余；由图可知，b点时，两个烧杯中产生氢气的质量不相同；c点之后，两个烧杯都能继续产生氢气，则c点时，两个烧杯中都有金属剩余；右侧曲线不能反映反应的速率，故不能反映铁和铝的金属活动性强弱。
24．[2023·临沂]金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。请完成下列问题：
(1)铜经常用作导线，这是利用了铜的 性。
(2)铝的化学性质很活泼，通常铝制品却很耐腐蚀，原因是 。
(3)如图是探究铜、铝、银三种金属活动性顺序的实验。

①实验b中发生反应的化学方程式是 。
②通过实验a、b得出三种金属活动性由强到弱的顺序是 。
【答案】(1)导电
(2)在常温下铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内部铝的进一步氧化
(3)Cu+Ag2SO4=CuSO4+2Ag
铝＞铜＞银
【解析】（1）铜具有导电性，经常用作导线；（2）铝的化学性质很活泼，通常铝制品却很耐腐蚀，是因为在常温下铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内部铝的进一步氧化；（3）①实验b中铜与硫酸银反应生成硫酸铜和银，该反应的化学方程式为Cu+Ag2SO4=CuSO4+2Ag。②实验a中铜不能与硫酸铝溶液反应，说明铝比铜活泼，试管b中铜与硫酸银溶液反应，说明铜比银活泼，故通过实验a、b得出三种金属活动性由强到弱的顺序是铝＞铜＞银。
12．[2023·贵州]金属材料在生产生活中应用广泛。
（1）高铁电传输系统的材料主要含铜，是利用了铜良好的 性。
（2）高铁轨道、车厢、附属设施使用大量的铁合金和铝合金。小组同学探究合金中金属的化学性质。
【实验一】在分别装有质量相等和外形相同的Cu、Fe、Al和Mg的四只烧杯中，加入相同质量溶质质量分数为7.3%的盐酸，如图1所示。
①证明金属活动性Fe＞Cu的实验现象是 ，反应的化学方程式为 。
②在丙、丁烧杯中，使用温度传感器，测得反应过程中温度的变化曲线如图2所示，据图分析可知，金属活动性Mg＞Al，其理由是 。
【实验二】把一定质量的Al放入刚反应结束的乙烧杯中，观察现象，得出结论：金属活动性Al＞Fe。
③分析实验一和实验二，下列说法正确的是 。
A.由实验一、二可知，金属活动性 Mg＞Al＞Fe＞Cu
B.实验二，反应后所得溶液中一定有 AlCl3
C.实验二充分反应后，所得溶液质量一定变小
D.实验一，若丁中固体有剩余，则丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等
（3）某铝合金可能含有Al、Mg、Cu中的两种或三种。现提供ng样品和足量的稀盐酸，请设计实验确定该铝合金的成分，写出依据实验获取的证据和合金可能的成分 。
（4）目前，铁是使用量最大的金属。写出工业上用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）和CO反应生成Fe的化学方程式 。
【答案】（1）导电
（2）①甲烧杯中无明显现象，乙烧杯中有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色 Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
②镁完全反应的时间小于铝完全反应的时间
③ABD
（3）取n g铝合金样品于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后，若固体全部溶解，则铝合金含有Al、Mg，若有未溶解的红色固体，则铝合金含有Al、Mg、Cu或Al、Cu
（4）3CO+Fe2O32Fe+3CO2
【解析】（1）铜具有良好的导电性，则高铁电传输系统的材料主要含铜，是利用了铜良好的导电性。（2）①能与酸反应的金属活动性大于不能与酸反应的金属的活动性，证明金属活动性Fe＞Cu的实验现象是甲烧杯中无明显现象，乙烧杯中有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑。②Mg、Al与盐酸反应都是放热反应，温度最高时，就是恰好完全反应时，由图2可知，镁完全反应的时间小于铝完全反应的时间，说明镁的反应速率大于铝，则金属活动性Mg＞Al，其理由是镁完全反应的时间小于铝完全反应的时间。③由实验一可知，金属活动性 Fe＞Cu，Mg＞Al，由实验二可知，金属活动性Al＞Fe，则金属活动性Mg＞Al＞Fe＞Cu；实验二，把一定质量的Al放入刚反应结束的乙烧杯中，铝与盐酸或氯化亚铁溶液反应会生成氯化铝，则反应后所得溶液中一定有AlCl3；实验二中盐酸有剩余时，铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，溶液的质量增大；相同质量的Mg、Al与足量的盐酸反应，Al消耗的盐酸质量大于镁，实验一，若丁中固体有剩余，则丙中固体有剩余，说明加入的盐酸都已完全反应，而加入的是相同质量溶质质量分数为7.3%的盐酸，则丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等。（3）某铝合金可能含有Al、Mg、Cu中的两种或三种，现提供ng样品和足量的稀盐酸，验证该铝合金的成分的方法是取ng铝合金样品于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后，若固体全部溶解，则铝合金含有Al、Mg，若有未溶解的红色固体，则铝合金含有Al、Mg、Cu或Al、Cu。（4）一氧化碳与氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
37.[2023·北京](3分)为验证铜、银、铁的金属活动性顺序，同学们设计了下图所示的6个实验。图中，“→”表示将金属加入到盐溶液。
(1)⑤中，反应的化学方程式为________________。
(2)设计②的目的是________________。
(3)仅由④和⑥不能得出铜、银、铁的金属活动性顺序，理由是________________。
【答案】(1)Fe+ CuSO4=FeSO4+ Cu
(2)验证Cu、Ag的金属活动性顺序
(3)未比较出Fe、Cu的金属活动性顺序
【解析】⑤中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为(1)Fe+ CuSO4=FeSO4+ Cu。（2）在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，所以②可验证Cu、Ag的金属活动性顺序。（3）④可得出银和铜的金属活动性顺序，⑥可得出铁和银的金属活动性顺序，无法得出铜和铁的金属活动性顺序。
12．[2023·遂宁]学习了金属与盐反应的知识，思雨同学在“实验开放日”，将一定量的锌粉加入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，她对滤液中溶质成分产生了兴趣并作进一步探究（温馨提示：本题中番号①～④为答题卡上的序号）。
【提出问题】滤液中溶质是什么？
【猜想与假设】猜想一：AgNO3；
猜想二：Zn（NO3）2；
猜想三：AgNO3、Zn（NO3）2；
经分析猜想一错误，其理由是① 。
【设计并进行实验】
【反思与拓展】
1.反应物的量不同，可能导致得到的物质种类不同。
2.滤渣中含有④ 。
【答案】【猜想与假设】①在金属活动性顺序中，锌排在银前面，故锌粉可以将银从银的盐溶液中置换出来，而锌会以锌离子的形式存在于溶液中，故滤液中的溶质，不可能只有硝酸银
【设计并进行实验】②产生白色沉淀 ③AgNO3+NaCl＝AgCl↓+NaNO3
【反思与拓展】④Ag或Ag、Zn
【解析】【猜想与假设】在金属活动性顺序中，锌排在银前面，故锌粉可以将银从银的盐溶液中置换出来，而锌会以锌离子的形式存在于溶液中，故滤液中的溶质不可能只有硝酸银。【设计并进行实验】由结论猜想三正确，可知滤液中含有硝酸银和硝酸锌，硝酸银能与氯化钠反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠，反应的化学方程式为AgNO3+NaCl＝AgCl↓+NaNO3。【反思与拓展】当加入的锌粉的量不足时，滤渣中含有银；当加入的锌粉过量时，滤渣中含有银和锌。
21．[2023•烟台]垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍（Ni）三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。
已知：硫酸镍（化学式NiSO4）能溶于水。
实验一：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。
猜想一：Zn＞Ni＞Cu；猜想二：Zn＞Cu＞Ni；猜想三： 。
【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验，请完成实验报告。
实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。
步骤①中得到的A是 。步骤②中生成C的化学方程式是 。
【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是 （答1条）。
【答案】【提出猜想】Ni＞Zn＞Cu
【进行实验】一 Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑
【设计方案】铜或Cu Zn+NiSO4＝ZnSO4+Ni
【反思评价】节约金属资源，减少对环境的污染（合理即可）
【解析】【提出猜想】根据金属活动性顺序可知锌的活动性比铜强，则探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱，可提出的猜想是Zn＞Ni＞Cu；Zn＞Cu＞Ni；Ni＞Zn＞Cu。【进行实验】取三支试管，分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中，锌片表面产生的气泡较快，镍片表面产生的气泡较慢，铜片无明显现象，说明锌、铜、镍这三种金属的活动性顺序是Zn＞Ni＞Cu，则猜想一正确；镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气，化学方程式为Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑。【设计方案】锌、铜、镍的混合物中加入过量的稀硫酸，锌能与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，镍能与硫酸反应生成硫酸镍和氢气，铜不与硫酸反应，故过滤后得到的A是铜；溶液B中的溶质为硫酸锌、硫酸镍和硫酸。向溶液B中加入适量的锌粉，锌能与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌能与硫酸镍反应硫酸锌和镍，过滤后得到的金属C是镍。步骤②中生成镍的化学方程式为Zn+NiSO4＝ZnSO4+Ni。【反思评价】合理开发城市“金属矿山”可以节约金属资源，减少环境污染。
25. [2023·益阳]数字化实验利用传感器能准确地测定实验过程的相关数据。下图是某同学将少量锌粒放入盛有过量稀硫酸的恒容密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强与反应时间的变化曲线。据图回答下列问题：

（1）AB段发生反应的化学方程式为_____。
（2）C点表示的溶液中含有的溶质有_____(填化学式)。
【答案】（1）
（2）ZnSO4、H2SO4
【解析】（1）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置内气体增多，压强增大，故AB段装置内压强增大，反生反应的化学方程式为。（2）由图可知，B点时压强最大，说明B点时锌已经完全反应，密闭装置中稀硫酸过量，故C点表示的溶液中含有的溶质有ZnSO4、H2SO4。
12. [2023·赤峰]为探究钛合金中钛、铝、铜三种金属的活动性顺序，同学们做了如图所示的实验，发现甲试管中钛片无明显变化，乙试管中钛片表面有红色固体出现，则三种金属活动性由强到弱的顺序是（ ）

A. Al>Ti>CuB. Al>Cu >TiC. Ti>Al>CuD. Ti >Cu> Al
【答案】A
【解析】甲试管中钛片无明显变化，说明钛不能与氯化铝溶液反应，则铝的金属活动性比钛强；乙试管中钛片表面有红色固体出现，说明钛可以把氯化铜溶液中的铜置换出来，则钛的金属活动性比铜强；由此可得出这三种金属活动性由强到弱的顺序是Al＞Ti＞Cu。
14．[2023·潜江、天门、仙桃、江汉油田]化学兴趣小组的同学把质量为m g的铝粉加入一定质量的氯化锌和氯化铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生。下列判断中正确的是（ ）
A．滤渣中可能含有Al，滤液中一定含有AlCl3
B．滤渣中一定含有Zn，滤液可能为蓝色
C．若滤渣中只含Cu、Zn，则滤液中一定只含有AlCl3
D．根据质量守恒定律，所得滤渣的质量一定等于m g
【答案】A
【解析】由于金属活动性顺序：铝>锌>铜，则将m g的铝粉加入一定质量的氯化锌和氯化铜的混合溶液中，铝先与氯化铜反应生成铜和氯化铝，后与氯化锌反应生成锌和氯化铝。充分反应后，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，而锌、铝均能与盐酸反应，则说明滤渣中一定含有铜、锌，可能含有铝，滤液中一定含有氯化铝，可能含有氯化锌；由于滤渣中一定含有锌，说明氯化铜已经完全反应，则滤液中一定不含氯化铜，则溶液一定不显蓝色；若滤渣中只含有铜和锌，则说明铝与氯化铜完全反应，且铝与氯化锌发生反应，但不确定氯化锌是否完全反应，则滤液中一定含有氯化铝，可能含有氯化锌；
、，根据化学方程式与质量关系可知，铝与氯化铜、氯化锌反应时固体质量均增大，则滤渣质量一定大于m g。
9．[2023·广西]下列金属中，金属活动性最强的是（ ）
A．KB．ZnC．CuD．Ag
【答案】A
【解析】在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的金属活动性就越强，故四种金属中，活动性最强的是K。
12．[2023·聊城]为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，下列实验方案能达到目的的是（ ）
A．将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中
B．将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中
C．将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中
D．将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中
【答案】B
【解析】在金属活动性顺序中，位于氢前的金属能与酸反应放出氢气，将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中，只有铁能与稀盐酸反应生成气体，而铜、银都不与稀盐酸反应，说明铁的活动性比铜、银强，但不能验证铜、银活动性的强弱；在金属活动性顺序中，位于前面的金属能够将位于后面的金属从其盐溶液中置换出来，将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中，铜不与氯化亚铁反应，证明铜的活动性比铁弱，铜能够与硝酸银反应生成银和硝酸铜，证明铜的活动性比银强，可证明三种金属的活动性顺序为铁、铜、银；将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中，铜、银都不与硫酸亚铁反应，证明铜、银的活动性都比铁弱，但不能验证铜、银活动性的强弱；将Fe放入稀盐酸，铁与稀盐酸反应生成气体，证明铁在金属活动性顺序中位于氢的前面，Cu放入AgNO3溶液中反应生成硝酸铜和银，证明铜的活动性比银强，但不能验证铁、铜的活动性的强弱。
12．[2023·齐齐哈尔]将一定质量的金属镁放入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法正确的是（ ）
A．若滤液为无色溶液，则滤渣中一定含有镁
B．若向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，则滤渣中一定含有银和铜
C．若滤液为蓝色溶液，则滤液中至少含有三种金属离子
D．若加入镁的质量为2.4g，则滤渣的质量一定大于2.4g
【答案】D
【解析】这三种金属的活动性顺序为Mg>Cu>Ag，将一定质量的金属镁放入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，镁先和硝酸银反应生成硝酸镁和银，硝酸银反应完后，镁再和硝酸铜反应生成硝酸镁和铜。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，若滤液为无色溶液，则硝酸铜全部反应，滤渣中一定含有铜、银，可能含有镁；若向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，则滤渣中一定没有镁，一定含有银，可能含有铜；若滤液为蓝色溶液，则滤液中一定含有硝酸铜、硝酸镁，可能含有硝酸银；镁与硝酸银、硝酸铜反应的化学方程式及质量关系为、，由此可知，镁和硝酸铜、硝酸锌反应固体的质量都增加，所以若加入镁的质量为2.4g，则滤渣的质量一定大于2.4g。
6. [2023·绥化]向Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中，加入一定质量的Zn粉和Fe粉的混合物。充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。则下列分析正确的是（ ）
A. 滤渣中一定有Ag、Cu、Fe，可能有Zn
B. 滤渣中一定有Ag、Cu，可能有Fe
C. 滤液中一定有Zn（NO3）2，可能有AgNO3
D. 滤液中一定有Zn（NO3）2，可能有Fe（NO3）2
【答案】A
【解析】金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag，向Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中，加入一定质量的Zn粉和Fe粉的混合物，Zn先与AgNO3反应生成银和硝酸锌，AgNO3反应完后，Zn再与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，锌反应完后铁才会参与反应，由题意可知，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液，则溶液中一定没有硝酸铜和硝酸亚铁，说明铁没有参与反应，溶液中的AgNO3、Cu（NO3）2全部参与了反应。故滤液中一定有Zn（NO3）2，一定没有AgNO3、Cu（NO3）2、Fe（NO3）2；滤渣中一定有Ag、Cu、Fe，可能有Zn。
20．[2023·广西]向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】足量的金属能将稀盐酸完全反应，根据反应的化学方程式可知消耗等量的盐酸，生成氢气的质量相等，所需金属质量的大小关系为Fe>Mg>Al，故溶液增加质量Fe>Mg>Al；由反应的化学方程可知，消耗相同质量的稀盐酸，需要金属质量的大小关系为Fe>Mg>Al；足量的金属能将稀盐酸完全反应，最终生成氢气的质量相等，镁的金属活动性比铝强，铝的金属活动性比铁强，故这三种金属反应速率的大小关系为镁＞铝＞铁；消耗等质量的稀盐酸，所需金属质量的大小关系为Fe>Mg>Al。
19．[2023·宜昌]探秘古钱币。
(1)古币金属知多少。我国古代的钱币有多种，如金币、银币、铜币、铁币等。小民同学家里收藏有一枚古币，可以被磁铁吸引，该古币是______（填币种）。
(2)金属性质共探究。小郑同学做了下列实验：

①如图1，铜片表面有黑色物质生成，该反应的化学方程式是______。
②如图2，三支试管里的液体均为稀盐酸，铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝无明显变化。由此可得出有关金属活动性的结论是______。
③《天工开物》记载“铁质贱甚”，写出一个由铁得到铜的化学方程式：________________________。
(3)货币流通有原因。铁硬度比铜大，密度比铜小，金和银做成的钱币比铜币腐蚀速率要慢得多，似乎更适合铸造钱币，但是中国历史上铜币的使用量远大于其他材质的货币。综上所述，古代铸造钱币选择金属考虑的两个因素是①____________；②_________。
【答案】(1)铁币
(2) 铁的金属活动性强于铜和银
(3)便于携带 稀缺性
【解析】（1）铁币具有磁性，可以被磁铁吸引。（2）①铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，化学方程式为。②三支试管中，铁丝表面有气泡冒出，说明铁可以和盐酸发生反应，银丝和铜丝无明显变化，说明银和铜不能与盐酸反应，由此可得出铁的金属活动性强于银和铜。③铁能和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为。（3）由题意分析可知，古代铸造钱币选择金属考虑的两个因素①便于携带；②稀缺性。
23．[2023·河南]某化学小组用下图所示实验装置，探究铝、铜、银的金属活动性顺序。
(1)铝丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨，其目的是什么？
(2)请写出装置A或B中发生反应的化学方程式。
(3)通过图示中的实验不能判断铜、银的金属活动性顺序，请补充实验继续探究。(简要叙述实验步骤)
【答案】(1)去除铝丝表面致密的氧化铝薄膜
(2)Al+3AgNO3=Al（NO3）3+3Ag或2Al+3Cu（NO3）2=2Al（NO3）3+3Cu
(3)把铜丝浸入硝酸银溶液中（或把银丝浸入硝酸铜溶液中，合理即可）
【解析】（1）铝极易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，故铝丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨，其目的是除去铝丝表面氧化膜。（2）装置A中铝和硝酸银反应生成硝酸铝和银，化学方程式为Al+3AgNO3=Al（NO3）3+3Ag，装置B中铝和硝酸铜反应生成硝酸铝和铜，化学方程式为2Al+3Cu（NO3）2=2Al（NO3）3+3Cu。（3）装置A中铝置换出银，说明铝的金属活动性比银强，装置B中铝置换出铜，说明铝的金属活动性比铜强，所做实验无法比较铜、银的金属活动性顺序，故补充实验为把铜丝浸入硝酸银溶液中，若观察到铜丝表面有银白色物质生成，溶液由无色变为蓝色，说明铜能置换出银，则铜的金属活动性强于银，或把银丝浸入硝酸铜溶液中，无明显现象，说明银不能置换出铜，也可以判断出铜的金属活动性强于银。
考向三 铁锈蚀的条件探究
11．[2023·潍坊]某化学学习小组为探究铁丝生锈、铁丝燃烧的影响因素，进行如下实验（点燃操作已略去）。下列说法错误的是（ ）
A．对比①③可知：水是铁丝生锈的条件之一
B．对比①②可知：氧气是铁丝生锈的条件之一
C．对比②③可知：氧气是铁丝燃烧的条件之一
D．对比③④可知：铁丝形状能影响铁丝的燃烧
【答案】B
【解析】对比①③可知，①中铁丝不生锈，③中铁丝生锈，说明水是铁丝生锈的条件之一；对比①②可知，变量有氧气、水，不能得出氧气是铁丝生锈的条件之一；对比②③可知，除了氧气外，其他条件均相同，可得出氧气是铁丝燃烧的条件之一；对比③④可知，除了铁丝形状不同外，其他条件均相同，可得出铁丝形状能影响铁丝的燃烧。
考向四 金属的冶炼
14．[2023·吉林]探秘中国古代的冶炼技术。
(1)熔矿结银
①采矿：礁砂主要成分为硫化银，硫化银中硫为-2价，银为+1价，硫化银化学式为________。
②冶炼：礁砂周围堆架木炭，点燃木炭后鼓风至一定温度，可熔化成铅银团块。“堆架木炭”的目的是增大________。
③分银：在分金炉中熔化团块，铅熔化渗入炉灰中，银留在上层。
(2)炼铁成钢
①冶铁：将铁矿石与煤炭进行熔炼，流出的铁水冷凝后即为生铁。
②炼钢：高温下将生铁反复捶打得到钢，是将生铁中的碳与空气中的________反应。
【答案】(1)①Ag2S ②可燃物与氧气接触面积 (2)氧气（或O2）
【解析】（1）①根据化合物化学式的书写一般规律：金属在前，非金属在后；氧化物中氧在后，原子个数不能漏，正负化合价代数和为零，由正、负化合价绝对值的最小公倍数求各元素的原子数，把原子数写各元素符号的右下方。硫化银中硫为-2价，银为+1价，硫化银化学式为Ag2S。②“堆架木炭”的目的是增大可燃物与氧气的接触面积，使木炭充分燃烧。（2）炼钢：高温下将生铁反复捶打得到钢，是将生铁中的碳与空气中的氧气反应生成二氧化碳，降低碳含量，从而得到钢。
10.[2023·包头]内蒙古矿产资源丰富，某炼铁厂利用当地的煤炭和赤铁矿石作为高炉炼铁的主要原料，其主要反应过程如图所示(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。
据此回答问题：
(1)A的化学式为______。
(2)用化学方程式表示一氧化碳炼铁的原理__________________，实际上高炉炼得的铁是生铁，生铁属于__________(填“纯净物”或“混合物”)。
(3)生铁等金属制品易锈蚀，请你列举一种防止铁制品锈蚀的方法____________。
【答案】(1)CO2
(2)3CO+Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe+3CO2(2分) 混合物
(3)在铁制品表面涂油、喷漆、搪瓷等（合理即可）
【解析】（1）过量空气说明氧气充足，焦炭充分燃烧生成二氧化碳，A的化学式为CO2。（2）赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为3CO+Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe+3CO2；生铁属于混合物。（3）铁生锈的主要条件是与空气和水直接接触，如果隔绝了空气和水，就能在一定程度上防止铁制品生锈，则防止铁制品锈蚀的方法有在铁制品表面涂油、喷漆、搪瓷等。
考向五 金属资源的利用与保护
13．[2023·广西]下列做法不能有效保护金属资源的是（ ）
A．防止金属腐蚀B．寻找金属的代用品
C．回收利用废旧金属D．肆意开采金属矿物
【答案】D
【解析】保护金属资源的有效途径有防止金属腐蚀、寻找金属的代用品、回收利用废旧金属、有计划合理地开采金属矿物。
第一批
考向一 金属材料
1．[2023·山西]中国国家博物馆珍藏着一枚“国玺”，即“中革人民共和中央人民政府之印”，代表着熠生辉的共和国符号。她由铜胎铸字，不易变形。选用这种材料作为印章胎体最大的优点是（ ）

A．硬度较大B．熔点较高C．不溶于水D．形状美观
【答案】A
【解析】用金属材料铜作为胎体，不易变形，则最大的优点是硬度较大。
11. [2023·舟山、嘉兴] 为了减少汽车油耗，科学家通过研发新型泡沫金属材料，来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目的，泡沫金属材料应具有的性质是（ ）
A. 熔点低B. 密度小C. 硬度大D. 着火点高
【答案】B
【解析】新型泡沫金属材料能减轻汽车的自重，则在汽车体积不变的条件下，泡沫金属材料的密度应该比较小。
5．[2023·江西]大国工匠秦世俊展现数控技术所使用的铝箔，是由铝块加工而成，这体现了铝具有（ ）
A．密度小B．导电性C．导热性D．延展性
【答案】D
【解析】铝具有很好的延展性，故铝块可加工成0.01mm的铝箔。
7．[2023·重庆A]为了提高导弹的运载能力，增大其结构强度，弹体外壳材料通常选择（ ）
①铝合金 ②硬塑料 ③水泥 ④钛合金
A．①③B．①②④C．①④D．②③④
【答案】C
【解析】金属制成合金后，硬度变大，抗腐蚀性能变强，所以为了提高导弹的运载能力，增大其结构强度，弹体外壳材料通常选择合金。
1．[2023·苏州]中华文明源远流长，文物承载着文明的记忆。下列苏州博物馆馆藏文物中主要由金属材料制成的是 （ ）
A．清代瓷盘B．明代书轴
C．西周铜鼎D．宋代石函
【答案】C
【解析】金属材料包括纯金属及合金，铜鼎由金属材料制成。
12．[2023·陕西]曾在央视新闻联播亮相的非物质文化遗产—打铁花，是一种传统的民间焰火表演艺术。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水，再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
(1)生铁属于_____(填“单质”或“合金”)。
(2)烧铁水时，用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气，其目的是_____。
(3)打铁花在冬季表演更安全，因打开的铁花会迅速降温。这说明金属材料传导热的性能_____(填“良好”或“不好”)。
【答案】(1)合金
(2)使焦炭燃烧更充分（或使焦炭燃烧放出热量更多或使燃烧的温度更高，加快生铁的熔化或增大氧气含量等，合理即可）
(3)良好
【解析】（1）生铁是铁和碳的合金。（2）用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气，其目的是增大氧气浓度，使焦炭燃烧更充分。（3）冬天打开的铁花会迅速降温，说明金属材料传导热的性能良好。
考向二 金属活动性顺序的探究
14．[2023·绍兴]小敏阅读教材得知：将铜片和锌片同时插入稀，可以组成一个电池（图甲）。那么该电池的正负极与什么有关呢？对此，小敏做了三组实验，并借助灵敏电流表进行判断（图乙），发现该电池的正负极与金属活动性强弱有关且存在一定规律。据此判断，下列金属片组合可以使电流表指针向左偏转（图丙）的是（ ）
A．a铝片、b镁片B．a铁片、b锌片
C．a铁片、b铜片D．a铜片、b银片
【答案】C
【解析】由图乙可知，排在氢前面的金属是电池的负极，排在该金属后面的金属是电池的正极。两金属都排在氢的后面，不会产生电流。电流方向由正极流向负极。图丙电流方向由b到a，说明b是正极，a是负极，则a的活动性大于b的活动性。故a是铁片， b是铜片。
7．[2023·陕西]用下列各组物质进行实验。能验证Mg、Ag、Cu三种金属活动性强弱的是（ ）
A．Mg、Ag、Cu、稀硫酸
B．Mg、Ag、溶液
C．Ag、Cu、溶液
D．Ag、溶液、溶液
【答案】B
【解析】将Mg、Ag、Cu分别加入稀硫酸中，Mg能与稀硫酸反应放出氢气，Ag、Cu均不能与稀硫酸发生反应，说明Mg比Ag、Cu活泼，但无法判断Ag、Cu的金属活动性强弱；将Mg、Ag分别加入溶液中，Mg可以与硫酸铜溶液发生反应置换出铜单质，说明金属活动性Mg＞Cu，Ag不与硫酸铜溶液发生反应，说明明金属活动性Cu＞Ag，故可以验证Mg、Ag、Cu三种金属活动性强弱顺序为Mg＞Cu＞Ag；将Ag、Cu分别加入溶液中，Ag、Cu均不能与MgCl2溶液发生反应，说明Mg比Ag、Cu活泼，但无法判断Ag、Cu的金属活动性强弱；将Ag分别加入溶液、溶液中，Ag不能与CuCl2、MgSO4溶液发生反应，说明Cu、Mg均比Ag活泼，但不能判断Mg、Cu的金属活动性强弱。
15．[2023·滨州]向盛有和混合溶液的试管中加入一定量铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列说法正确的是（ ）
A．滤渣中一定有铁、铜、银
B．滤液中一定含有，可能含有
C．滤液的质量一定比原溶液的质量大
D．滤液有可能呈蓝色
【答案】A
【解析】银、铜、铝、铁四种金属的活动性顺序是铝＞铁＞铜＞银，故向盛有和混合溶液的试管中加入一定量铁粉，铁粉先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，硝酸银反应完后，铁再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，铁与硝酸铝不反应。充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中一定有铁)、铜和银；滤液中一定含有反应生成的和未反应的；铁与硝酸银、硝酸铜反应的化学方程式及质量关系分别为：，，由此可知，铁与硝酸银和硝酸铜反应都会使溶液质量减小；滤液中不含硝酸铜，故滤液不可能呈蓝色。
22．[2023·衡阳]向和的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是（ ）
A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定含有Cu和Zn
B．若滤液不为蓝色，则滤液中可能不含
C．若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有Mg
D．所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
【答案】D
【解析】金属活动性顺序为Mg＞Zn＞Cu，向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌能和氯化铜反应生成氯化锌和铜，锌和氯化镁不反应。若滤液为蓝色，说明滤液中含有CuCl2，则滤渣中一定含有Cu，一定不含Zn；若滤液不为蓝色，则滤液中一定不含CuCl2；若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有Cu、Zn，一定不含Mg；锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，反应的化学方程式及质量关系如下：
每65份质量的锌能置换出64份质量的铜，固体质量减小，则所得滤液的质量一定比原溶液的质量大。
12．[2023·宜宾]将一定量的锌粉加入盛有AgNO3溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入足量稀盐酸，搅拌，滤渣部分溶解，有气泡产生。下列说法错误的是（ ）
A．滤渣中有Zn和AgB．金属活动性：Zn>Ag
C．滤液中含Zn(NO3)2和AgNO3D．上述过程中只发生置换反应
【答案】C
【解析】将一定量的锌粉加入盛有AgNO3溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤，向滤渣中加入足量稀盐酸，搅拌，滤渣部分溶解，有气泡产生，加稀盐酸后滤渣部分溶解，滤渣说明滤渣中含有锌、银，锌能将银从硝酸银溶液中置换出来，说明金属活动性Zn＞Ag；滤渣中含有锌，则滤液只含Zn(NO3)2，不含AgNO3；实验中发生的反应有锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，两个反应都属于置换反应。
9．[2023·株洲]现有X、Y、Z三种金属，为探究其金属活动性顺序，进行了如下实验：①将X和Z分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Z不反应；②将Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化。则有关X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是（ ）
A．X>Y>ZB．X>Z>YC．Y>X>ZD．Z>X>Y
【答案】B
【解析】将X和Z分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Z不反应，说明金属活动性X>Z，将Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化，说明金属活动性Z>银>Y，所以X、Y、Z的金属活动性顺序为X>Z>Y。
9. [2023·重庆B]铁和铜在自然环境中都能被腐蚀。下列不能说明铁比铜活泼的事实是（ ）
A. 历史上铜比铁使用更早B. 铁的文物比铜的稀有
C. 氧化铁能与盐酸反应而铜单质不能D. 铁能与硫酸铜溶液反应
【答案】C
【解析】金属使用年代的早晚与金属的活动性顺序有关，金属活动性弱的金属使用的更早，因为金属活动性越弱，越容易制得；铁的化学性质比铜活泼，易发生反应，故铁的文物不易保存，比铜的稀有，能说明铁比铜活泼；氧化铁是金属氧化物，铜是金属单质，氧化铁能与盐酸反应而铜单质不能，不能说明铁比铜活泼；铁能与硫酸铜溶液反应，说明铁比铜活泼。
8．[2023·泸州]下表为某核心期刊刊文中氢气制备对比实验的数据（将锌粒压成薄锌片增大了表面积）。下列不能由实验得出的结论是（ ）
A．Zn是金属活动顺序表中氢前金属
B．锌粒产生氢气的体积总是比薄锌片少
C．增大硫酸的质量分数能加快产生氢气
D．增大锌与酸的接触面积能加快产生氢气
【答案】B
【解析】在金属活动性顺序表中，位于氢前的金属能与酸反应放出氢气，锌能与硫酸反应放出氢气，锌是氢前金属；对比实验②③可知，使用的硫酸浓度不相等时，锌粒产生氢气的体积可以比薄锌片多；增大硫酸的质量分数，反应物的浓度增大，能加快产生氢气的速率；增大锌与酸的接触面积，能加快产生氢气的速率。
8．[2023·达州]某化学实验操作考试的考场收集到氢氧化铜和部分已经分解成氧化铜的固体混合物4.5 g，滴入稀硫酸至固体完全溶解，得到溶液50 g，经测定，该溶液中硫元素的质量分数为3.2%。向该溶液中加入足量的铁粉，充分反应后，可回收到铜的质量为（ ）
A．3.0gB．3.2gC．3.4gD．3.6g
【答案】B
【解析】氢氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水，氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水，则充分反应后溶液中的溶质为硫酸铜，该溶液的质量为50g，该溶液中硫元素的质量分数为3.2%，则该溶液中硫元素的质量为50 g×3.2%=1.6 g；硫酸铜（CuSO4）中，铜元素和硫元素的质量比为64：32，则硫酸铜中铜元素质量为，根据元素守恒，可知可回收到铜的质量为3.2 g。
14．[2023·自贡]现有体积大小相同的三种金属X、Y、Z，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是（ ）

A．X>Y>ZB．X>Z>YC．Y>Z>XD．Z>Y>X
【答案】D
【解析】现有体积大小相同的三种金属X、Y、Z，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z反应生成氢气，且Z的反应速率快，说明在金属活动性顺序中，Y、Z排在氢前，且Z比Y活泼，X排在氢后，故这三种金属的活动性顺序为Z>Y>X。
9．[2023·武威]现有X、Y、Z三种金属，如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，而Z没有变化；如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生气泡，Y不反应。根据以上实验事实，判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A．Z、Y、XB．X、Z、YC．X、Y、ZD．Y、X、Z
【答案】C
【解析】如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，而Z没有变化，说明金属活动性Y＞银＞Z；如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生气泡，Y不反应，说明金属活动性X＞Y。故三种金属的活动性由强到弱的顺序为X、Y、Z。
13. [2023·广州]钴（C）的金属活动性与铁相似，钴的化合物相关性质如下、下列预测合理的是（ ）
A. C能从MgCl2溶液中置换出Mg
B. CO能与盐酸反应得到粉红色溶液
C. CCO3能与盐酸反应生成H2
D. C（OH）2可由C与NaOH溶液反应制得
【答案】B
【解析】钴的金属活动性与铁相似，在金属活动性顺序中，铁位于镁的后面，铁的金属活动性比镁若，故钴的金属活动性比镁弱，不会和氯化镁反应；CO是金属氧化物，能和酸反应生成盐和水，则CO能和盐酸反应生成CCl2和H2O，CCl2易溶，溶液呈粉红色；碳酸盐能和酸反应生成盐、水、二氧化碳，所以CCO3能与盐酸反应生成二氧化碳，不会生成氢气；C是金属，与NaOH溶液不反应。
9．[2023·永州]三种金属X、Y、Z相互之间的反应关系如下：
①，Z和不反应
②
则X、Y、Z的金属活动性顺序为（ ）
A．X>Y>ZB．X>Z>YC．Y>X>ZD．Y>Z>X
【答案】D
【解析】由题目信息可知，Y能和硫酸反应，Z不能和硫酸反应，说明在金属活动性顺序中，Y位于氢前，Z位于氢后，则Y的金属活动性比Z强，Z能将X从其化合物中置换出来，则Z的金属活动性比X强，故X、Y、Z的金属活动性顺序为Y>Z>X。
9. [2023·郴州]为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，小东设计了如下所示的两组实验。下列说法正确的是（ ）

A. 通过实验①、②能够验证三种金属的活动性顺序
B. 实验②中发生的反应是：
C. 实验①中溶液质量逐渐增大
D. 实验①中溶液颜色由蓝色变为黄色
【答案】A
【解析】实验①中铁能和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，说明金属活动性Fe>Cu，实验②中银和硫酸铜溶液不反应，说明金属活动性Cu>Ag，故通过实验①、②可得出金属活动性Fe>Cu>Ag；实验②中银的活动性比铜弱，银和硫酸铜溶液不发生反应；实验①中发生反应的方程式及质量关系为，由化学方程式可知，每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，则溶液质量逐渐减少；实验①中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，溶液由蓝色变为浅绿色。
14. [2023·怀化]向Cu（NO3）2溶液中分别加入金属X、Y，反应一段时间后在X表面有红色物质板出，Y表面无明显变化，则X、Y、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A. Cu>X>YB. X>Cu>YC. X>Y>CuD. Y>Cu>X
【答案】B
【解析】在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把位于后面的金属从其盐溶液中置换出来。向Cu（NO3）2溶液中分别加入金属X、Y，反应一段时间后在X表面有红色物质板出，Y表面无明显变化，说明X的金属活动性比铜强，Y的金属活动性比铜弱，则X、Y、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序为X＞Cu＞Y。
14．[2023·陕西]如图，将金属X插入烧杯内的溶液中，观察到溶液颜色变蓝后取出X，向烧杯内再加入一定量锌粉，振荡后，溶液蓝色逐渐消失。

(1)金属X是_____。
(2)加入锌粉，溶液蓝色消失的原因是__________________________(用化学方程式表示)。
(3)实验结束后，烧杯内的溶液中一定_____(填“存在”或“不存在”)。
【答案】(1)Cu（或铜）
(2)
(3)不存在
【解析】（1）将金属X插入烧杯内的溶液中，观察到溶液颜色变蓝，说明溶液中出现了铜离子，所以金属X是铜。（2）比Cu活泼，加入锌粉，锌能和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌溶液，溶液蓝色消失，化学方程式为Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu。（3）溶液蓝色消失，说明溶液中的铜离子全部被Zn置换出来，则溶液中一定不存在银离子，即烧杯内的溶液中一定不存在AgNO3。
17. [2023·丽水]北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。”
（1）胆矾的化学式为。已知中硫元素的化合价为+6价，则铜元素的化合价为___________价。
（2）由“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”可知铁与硫酸铜溶液反应生成铜，说明铁的金属活动性比铜___________。
【答案】（1）+2 （2）强
【解析】（1）硫酸铜中硫元素的化合价为+6，氧元素的化合价为-2，设铜元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价的代数和为零，可得x+（+6）+（-2）×4=0，解得x=+2。（2）铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，则铁的金属活动性比铜强。
12．[2023·贵州]对于金属材料，我们应该从多角度了解。
Ⅱ金属的活动性
(2)为探究锌、铁、铜三种金属的活动性及它们和氢元素的位置关系，小明设计了如下实验：

①试管C中发生反应的化学方程式为______，该反应属于_______（填基本反应类型）。
②小莉认为省略上述实验中的_______（填序号），也能达到实验目的。
【答案】(
(2) 置换反应 C
【解析】（2）①试管C中铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为；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。②通过实验A可以得出金属活动性：锌＞铁；通过实验B可以得出在金属活动性中，铁排在氢前；通过实验C可以得出金属活动性：铁＞铜；通过实验D可以得出得出在金属活动性中，铜排在氢后。为探究锌、铁、铜三种金属的活动性及它们和氢元素的位置关系，可省略实验C。
[2023·成都]利用如图实验探究金属的化学性质。
（1）实验一：水的作用是 。实验中，观察到发出白光后铁丝并未燃烧，原因是 。
（2）实验二：两个反应均生成了 （填物质名称）。比较铁和铝的金属活动性强弱，从试剂角度需考虑：①加入同样大小的铁片和铝片；② 。
（3）实验三：反应的化学方程式为 。再补充一个实验可得出Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序。设计并进行实验，补全下表。
【答案】（1）防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂 火柴燃烧消耗了较多的氧气，使氧气不足 氢气 加入等体积等浓度的稀盐酸
（3）Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag （合理即可） 无明显现象
【解析】（1）实验一：铁丝在氧气中燃烧，集气瓶中水的作用是防止高温熔融物溅落，是集气瓶炸裂。实验中，观察到发出白光后铁丝并未燃烧，原因是火柴燃烧消耗了较多的氧气，使氧气不足。（2）实验二：铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，故两个反应均生成了氢气。比较铁和铝的金属活动性强弱，需要控制金属的种类不同，其他条件均相同，从试剂角度需考虑：①加入同样大小的铁片和铝片；②加入等体积等浓度的稀盐酸。（3）实验三：铜和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。再补充一个实验可得出Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序，故还需证明铁的金属活动性比铜强，可取少量硫酸亚铁溶液于试管中，伸入铜丝，无明显变化，说明铁的金属活动性比铜强，图示为（合理即可）。
考向三 铁锈蚀的条件探究
[2023·安徽]某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。
【知识回顾】
铁是一种化学性质较活泼的金属，常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。
(1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是________。
(2)铁锈的颜色是_______。
【买验探究】
该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究、一段时间后，在A和B中没有观察到明显现象，C和D中铁钉有锈蚀。

(3)B中将蒸馏水煮沸的目的是________。
(4)ABD对比，说明铁钉锈蚀需要的物质是_____；C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是__________。
【拓展探究】
(5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化，该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下，向锥形瓶中加入少量稀盐酸，同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化，直至反应完全。
①测量过程中要保待恒温，理由是________ 。
②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势______。

【答案】(1) (2)红棕色（或红褐色）
(3)除去水中溶解的氧气，防止干扰实验（合理即可）
(4) 氧气和水（或O2和H2O） C中的铁钉与氧气接触更充分（或C中的铁钉接触的氧气量比D中的多，合理即可）
(5)① 防止温度变化影响气体压强的测定（合理即可）
②

【解析】（1）铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为。（2）铁锈的颜色是红棕色或红褐色。（3）探究铁钉锈蚀条件实验中所用的蒸馏水需煮沸并迅速冷却，煮沸的目的是除去水中溶解的氧气，迅速冷却的原因是防止氧气再溶于水中，防止干扰实验。（4）A中铁钉只与氧气接触，B中铁钉只与水接触，在A和B中没有观察到明显现象，D中铁钉与水和氧气同时接触，D中铁钉锈蚀，对比ABD，说明铁钉锈蚀需要的物质是氧气和水。C试管敞口，D试管密封，C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是C中的铁钉与氧气接触更充分，接触氧气的量较多。（5）①气体压强受温度变化影响较大，测量过程中要保持恒温，理由是防止温度变化影响气体压强的测定。②恒温下，向锥形瓶中加入少量稀盐酸，稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，少量氢气的产生导致锥形瓶内气体压强增大，稀盐酸反应完后，铁与水、氧气反应生成铁锈，较多氧气的减少会导致锥形瓶内气体压强减小，此时锥形瓶内气体压强的值要低于起始值，反应结束后，气体压强保持不变，所以整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势为先增大后减小，如图。
12．[2023·贵州]对于金属材料，我们应该从多角度了解。
Ⅲ金属的锈蚀与防护
(3)对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁锈蚀。
①“发蓝”过程属于______（填“物理”或“化学”）变化。
②“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是_________。
【答案】
(3)化学 隔绝氧气和水
【解析】
（3）①对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，“发蓝”过程中有新物质生成，属于化学变化。②铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果，“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是隔绝了氧气和水。
18．[2023·宁波]室外的铁制栏杆在多雨季节易生锈，小宁对铁生锈的条件进行了探索，实验装置如图。3天后，发现只有装置C中的铁丝生锈了。

（1）装置A中生石灰的作用是_________。
（2）装置B、C中的实验现象说明与_________接触是铁生锈的条件之一。
【答案】（1）吸收瓶内空气中的水分
（2）空气
【解析】（1）生石灰具有吸水性，装置A中生石灰的作用是吸收瓶内空气中的水分。（2）B装置中的铁没有与空气接触，不生锈，C装置中的铁与水和空气同时接触，生锈，装置B、C中的实验现象说明与空气接触是铁生锈的条件之一。
考向四 金属的冶炼
23．[2023·杭州]《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形。其流程图如下所示：
（1）熔炼过程中，氧化铁与一氧化碳在高温下反应的化学方程式为___________。
（2）通过搅拌向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量，此过程体现了氧气的___________（选填“氧化性”或“还原性”）。“黑色湿泥”（有效成分为磷酸铁）作为熔剂可加快反应，磷酸铁属于___________类物质（选填“酸”“碱”或“盐”）。
【答案】（1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
（2）氧化性
（3）盐
【解析】（1）氧化铁与一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。（2）通过搅拌向生铁中“充氧”，生铁中的碳与氧气在高温下反应生成二氧化碳，可降低生铁的含碳量，该过程体现了氧气的氧化性。（3）磷酸铁是由铁离子与磷酸根离子构成的化合物，属于盐。
12．[2023·贵州]对于金属材料，我们应该从多角度了解。
Ⅰ金属冶炼
(1)《天工开物》中记载了炼锡的场景：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴（指鼓入空气）熔化。”
①鼓入足量空气的目的是_______，从而提高炉温。
②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤，加铅能使锡较易熔化流出，其原因是________。
【答案】(1) 使木炭充分反应，放出热量 合金的熔点低
【解析】（1）①鼓入足量空气的目的是使木炭充分燃烧，该反应放热，从而提高炉温。②加铅后形成合金，合金比其组分金属的熔点低。（
12．[2023·泸州]工业上可用焦炭与赤铁矿冶炼铁。实验室用如图所示装置模拟冶炼铁并探究其产物。回答下列问题：
​
（1）酒精喷灯加热前，先打开活塞K1和K2，关闭K3，将气囊中N2鼓入。通N2的目的是 。
（2）通适量N2后，关闭活塞K1和K2，打开K3，点燃酒精喷灯进行实验。B装置中盛放的试剂是 （填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“氯化钙溶液”），用于检测气体产物之一 （填分子式）。
（3）装置C的作用是 。
（4）当A装置药品完全变黑后，停止实验。移走酒精喷灯停止加热前的操作是 。
（5）用简单的化学方法证明已经冶炼出铁。取少量黑色产物于试管中，滴加 （填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“硫酸铜溶液”），观察到 ，说明铁已生成。
【答案】（1）排尽装置内的空气 （2）澄清石灰水 CO2
（3）收集一氧化碳气体 （4）先把K3关闭
（5）稀硫酸 有气泡产生
【解析】（1）酒精喷灯加热前，先打开活塞K1和K2，关闭K3，将气囊中的N2鼓入，通N2的目的是排尽装置内的空气。（2）焦炭与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，若焦炭过量，过量的焦炭和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳。二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，因此B装置中盛放的试剂是澄清石灰水，用于检测气体产物之一中的二氧化碳，化学式为CO2。（3）一氧化碳有毒，会污染空气，且不与氢氧化钙反应，装置C的作用是收集反应中产生的一氧化碳，防止对环境造成污染。（4）为防止液体倒吸进入硬质玻璃管中，使硬质玻璃管炸裂，在移走酒精喷灯停止加热前，需关闭活塞K3。（5）铁能够与稀硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气，可观察到有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色；铁能够与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，可观察到有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色；铁不与澄清石灰水反应。故检验铁的最简单的方法为滴加稀硫酸，且其现象更明显；因此取少量黑色产物于试管中，滴加稀硫酸，观察到有气泡产生，说明铁已生成。
考向五 金属资源的利用与保护
12．[2023·贵州]对于金属材料，我们应该从多角度了解。
Ⅳ金属的回收再利用
(4)某学习小组同学欲从废旧电脑的某些零部件中回收金属银，设计流程如图所示。

①步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后发生反应的化学方程式为______。
②溶液X中只含有一种溶质，该溶质为______。
【答案】
(4) 硝酸铜
【解析】（4）①步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后，铜、银不与稀硫酸反应，铝能和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，反应的化学方程式为。②步骤Ⅰ过滤出的固体中含有铜、银，加入适量硝酸银溶液，铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，故溶液X中含有的溶质是硝酸铜。操作
现象
结论
用化学方程式解释
取少量滤液于试管中，加入氯化钠溶液
②
猜想三正确
③
实验步骤
实验现象
解释与结论
取三支试管，分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中
锌片表面产生的气泡较快；镍片表面产生的气泡较慢；铜片无明显现象
猜想 正确。
镍与稀硫酸反应的化学方程式是
编号
20 mL硫酸的质量分数
1 g锌的形状
0～3 min产生氢气体积（mL）
①
20%
锌粒
31.7
②
20%
薄锌片
50.9
③
30%
锌粒
61.7
④
30%
薄锌片
79.9
物质
CO
C（OH）2
CCl2
CCO3
在水中的溶解性
难溶，灰绿色
固体
难溶，粉红色
固体
易溶，溶液呈
粉红色
难溶，粉红色
固体
实验步骤（可用图示）
实验现象
实验结论