第八单元 金属和金属材料 （期末培优讲义）九年级化学上学期新教材人教版+答案

这是一份第八单元 金属和金属材料 （期末培优讲义）九年级化学上学期新教材人教版+答案，共10页。学案主要包含了金属材料，金属的化学性质，置换反应与金属活动性顺序，铁的冶炼，金属冶炼和金属资源的保护，不纯物质的计算等内容，欢迎下载使用。

重点一 金属材料
1．常见金属的物理性质
（1）金属材料包括：纯金属和合金。日常生活中使用的金属材料大多数是合金。
（2）金属的物理共性
= 1 \* GB3 ①常温下大多数金属为固体（汞为液体），有金属光泽，密度较大，熔点较高。
= 2 \* GB3 ②大多数金属呈银白色，（铜红色，金黄色，铁粉黑色，铁片银白色 ）。
= 3 \* GB3 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)， 能够弯曲。
（3）金属之最
2．合金
（1）概念：在纯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：
一般来说，合金与组成它的纯金属相比较，硬度更大，熔点更低，抗腐蚀性更好。
重点二 金属的化学性质
1．金属与氧气的反应
2．金属与酸反应
2．金属与其他金属化合物的溶液反应
重点三 置换反应与金属活动性顺序
1.置换反应
（1）概念：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应。
（2）特点：反应物和生成物都是两种，且均为一种单质和一种化合物。
（3）属于基本反应类型之一。通式：A+BC→AC+B
2.金属活动性顺序
（1）金属活动性顺序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性顺序由强逐渐减弱
（2）金属活动性顺序的应用：
= 1 \* GB3 ①在金属活动性顺序表里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。（前强后弱）
= 2 \* GB3 ②在金属活动性顺序表里，只有位于氢之前的金属才能置换出盐酸和稀硫酸中的氢。（氢前换氢）
= 3 \* GB3 ③在金属活动性顺序表里，只有位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来。（强置换弱）
重点四 铁的冶炼
1．金属矿物
(1)地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除了金、银等有单质形式存在，其余金属都以化合物的形式存在。
(2)几种常见的金属矿石及其主要成分
2.铁的冶炼
(1)实验室一氧化碳还原氧化铁实验
有关的化学方程式：
硬质玻璃管中：F eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Fe+3C 。试管中：Ca( O。尾气处理：2CO+ 。
（2）工业炼铁
（1）炼铁的原料：铁矿石、 焦炭、石灰石、空气
（2）反应原理：
（3）焦炭的作用： = 1 \* GB3 ①提供热量（ C+ ）； = 2 \* GB3 ②生成CO（C O）
（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。
重点六 金属冶炼和金属资源的保护
1.实验：铁制品锈蚀的条件
注意：
（1）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）铝比铁活泼，却比铁耐腐蚀的原因：铝常温下与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜。
2.防止铁生锈的原理：隔绝空气（或氧气）和水
3.常见的防锈措施：①保持铁制品表面洁净、干燥；②表面覆盖一层保护膜：如刷油漆、涂油、烧制搪瓷、烤蓝、镀耐腐蚀的金属如铬等；③改变内部结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢。
4.保护金属资源的途径：①防止金属的腐蚀；②回收利用废旧金属；③有计划、合理的开采矿物，严禁乱采滥挖； = 4 \* GB3 ④寻找金属的代用品；
重点七 不纯物质的计算
1.不纯物质的计算公式
（1）纯物质质量=含杂质物质质量×纯度
（2）含杂质物质质量为=eq \f(纯物质质量, 纯度)
（3）纯度＝eq \f(纯物质质量, 含杂质物质物质质量)×100%=1—杂质的质量分数
2.涉及不纯物的化学方程式计算（代入计算的一定是纯净物质量，如不纯物需要转换成纯净物质量）
例1.用1000t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可以炼出含铁96%的生铁质量是多少？(Fe-56 O-16)
金属材料
【典例1】(24-25九上·广东江门·期末)恩平博物馆馆藏丰富，下列藏品主要由金属材料制成的是
A．格纹陶罐B．恩平铜鼓
C．青花瓷瓶D．出土石铲
【即时检测1-1】(24-25九上·广东肇庆高新区·期末)我国历史悠久，有丰富的历史文化遗产。下列文物所用的材料属于金属材料的是
A．西汉素纱襌衣B．三星堆青铜面具C．唐三彩陶器D．名画《关山密雪图》
【即时检测1-2】(24-25九上·广东珠海斗门区·期末)黄铜是铜锌合金，外观似黄金，下列关于黄铜说法错误的是
A．用黄铜作门把手，利用了其导热性好等特点
B．可采用相互刻画的方式来比较黄铜和纯铜的硬度
C．铜、锌都能与硝酸银溶液反应
D．区分黄铜和黄金，放在火上灼烧看颜色变化
金属的化学性质
【典例2】(24-25九上·广东湛江麻章区·期末)铁铜铝是日常生活中最常见的三种金属，某天这三种金属发生了如下对话：
甲说：我是使用最广泛的金属，但我在地壳中不是含量最多的金属，在氧气和水的作用下容易被腐蚀
乙说：我是做导线的良好材料，但我不能用于实验室制H2且我容易被其它两种金属从溶液中置换出来
丙说：我虽然是三种金属中最活泼的，但我在常温下也有抗腐蚀的功能
根据以上对话，判断下列说法错误的是
A．甲金属是铁B．乙被甲置换出来的方程式可能为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
C．它们活动性强弱为丙>乙>甲D．丙在常温下有抗腐蚀功能的原因是：4Al+3O2═2Al2O3
【即时检测2-1】（24-25九年级上·广东清远·期末）把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中，产生的现象是（ ）
①铁钉表面产生气泡 ②溶液由无色变成浅绿色 ③铁钉质量减轻 ④液体质量减轻
A．②③B．①②③
C．①②④D．①②③④
【即时检测2-2】（24-25九年级上·河南郑州·期末）把一定量的锌粉加入到MgCl2和CuCl2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到固体和滤液。向固体中加入稀硫酸，有气泡产生，下列说法正确的是（ ）
①固体中一定有镁 ②固体中一定有锌 ③固体中可能有铜 ④滤液中一定有MgCl2
⑤滤液中可能有ZnCl2 ⑥滤液中一定无CuCl2
A．①②⑤B．①②⑥
C．③④⑤D．②④⑥
金属活动性顺序的判断与探究
【典例3】（24-25九年级上·陕西延安·期末）某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性，进行如图所示探究实验，下列说法不正确的是（ ）
A．甲实验发生的基本反应类型为置换反应
B．通过乙实验可以比较Zn与Fe的金属活动性强弱
C．若a是Zn，b是溶液，即可达到实验目的
D．若a是Fe，b是溶液，则无需甲实验也能达到实验目的
【即时检测3-1】（24-25九年级上·云南曲靖·期末）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】
（1）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】
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】分别取三支试管，向其中入等质量、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。
【实验现象】铝片表面产生的气泡较快；铬片表面产生气泡较缓慢，溶液变蓝色；铜片无明显现象。
【解释与结论】
（2）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 。
（3）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 (填化学式)。
【总结与归纳】
（4）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 。
【反思与交流】
（5）铝制容器也不能用来盛波尔多液(主要成分含硫酸铜)的原因是 。(用化学方程式表示)。
铁的冶炼
【典例4】（24-25九年级上·河南郑州·期末）实验室利用下图模拟工业炼铁。下列说法正确的是（ ）
A．反应后试管中溶液的质量在减少
B．该实验只体现出CO的还原性
C．实验前应先点燃酒精喷灯后通CO
D．实验后硬质玻璃管内固体由黑色变为红棕色
【即时检测4-1】(24-25九上·广东清远清新区·期末)钢铁产业是国民经济的重要基础产业、兴趣小组开展了与钢铁相关的探究活动。
(1)选矿：常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿等，其中磁铁矿主要成分的化学式为 ；矿石入炉前进行粉碎，目的是 。
(2)炼铁：如图是模拟工业炼铁的实验，回答：
图甲玻璃管中的化学方程式 。
(3)探究：加热一段时间后玻璃管中生成的黑色固体是什么？
【查阅资料】①CO与Fe2O3反应的固体生成物与温度的关系如表：
②Fe3O4和Fe能被磁铁吸引，Fe2O3和FeO不能被磁铁吸引。
③CuSO4溶液能与铁反应，不与铁的氧化物反应。
【作出猜想】猜想I：固体成分为Fe；猜想II：固体成分为Fe3O4；猜想III： 。
【实验探究】
【反思应用】步骤②反应方程式 ；为了提高铁的产率，温度应不低于 。
金属资源的利用和保护
【典例5】（24-25九年级上·北京·期末）某兴趣小组探究铁生锈的条件。如下图所示，取三根洁净无锈的铁钉，分别放置在三个不同环境中，一周后观察铁钉生锈情况并记录如下。
已知：氧气在一定量的水中的溶解量随温度升高而降低，在植物油中非常难溶。
下列说法不正确的是
A．①和②中煮沸蒸馏水是为了除去水中
B．②和③中，铁钉没有生锈的原因相同
C．对比①和②，可知铁钉生锈的条件是铁钉与氧气接触
D．对比①和③，可知铁钉生锈的条件是铁钉与水接触
【即时检测5-1】用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是

A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程
B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀
C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈
D．铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关
【即时检测5-2】（24-25九年级上·河北保定·期末）为了防止钢铁制品锈蚀，下列做法不正确的是（ ）
A．在车船的表面喷涂油漆
B．用洗涤剂除去自行车链条表面的油膜
C．在铁制品表面镀上一层其他金属
D．将使用后的菜刀用布擦干
夯实基础
1.防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是
A．表面涂油B．表面刷漆C．覆盖塑料D．制成合金
2．(24-25九上·广东珠海金湾区·期末)第十五届航展首日，隐形战机歼-35A首次惊喜亮相珠海上空，其隐身涂层材料由碳、碳化硅、铁氧体（主要成分为氧化铁）和金属粉末等组成，其中属于金属材料的是
A．碳B．碳化硅C．铁氧体D．金属粉末
3．(24-25九上·广东东莞东城区·期末)下列不属于金属材料的是
A．锌B．生铁C．氧化铜D．铝合金
4．(24-25九上·广东广州天河区·期末)下列广东非物质文化遗产所用材料属于金属材料的是
A．“醒狮”铜镲B．“龙舟”木浆
C．“广彩”瓷胎D．“粤绣”丝线
5．(24-25九上·广东广州天河区·期末)某同学根据铜锈的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想:引起金属铜锈蚀的因素除有氧气和水外,还应该有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”,需要进行下列实验中的

A．甲和乙B．甲和丁C．乙和丁D．丙和丁
6．（24-25九年级上·河北保定·期末）下列实验说法不正确的是（ ）
A．甲图氧化铁中铁元素的化合价为+2价
B．甲图是CO还原氧化铁实验，B处检验是否生成CO2，酒精灯的作用是尾气处理CO
C．乙图中①②对比能说明铁生锈需要O2，①③对比能说明铁生锈需要H2O
D．乙图是探究铁生锈条件的实验，该实验运用了控制变量法
7．（24-25九年级上·福建莆田·期末）Al与物质X的溶液发生反应的化学方程式为，则下列说法正确的是（ ）
A．Al的化合价由0变为+2B．X的化学式为CuSO4
C．该反应前后原子种类发生改变D．反应后溶液的质量增加
8.下列物质的用途主要与其化学性质有关的是
A．用贝壳生产生石灰
B．用干冰进行人工降雨
C．用钢制作电线电缆
D．用伍德合金制作保险丝
9．(24-25九上·广东惠州惠城区·期末)《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干”“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”记录了古代铁器生产、使用的情形。回答问题：
(1)炼铁的原理是利用CO与Fe2O3的反应，其化学方程式为 。
(2)“剂钢”指的是合金钢，钢的硬度比纯铁的 (填“大”或“小”)。每年有大量的钢铁被锈蚀，请提出一条钢铁防锈的措施 。
(3)铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统，说明铜具有优良的 。已知胆矾溶于水得到硫酸铜溶液，请用化学方程式解释“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”的原因： 。
10．(24-25九上·广东佛山禅城区·期末)《天工开物》蕴含丰富的化学知识，当中记载了生铁与熟铁连续生产的工艺，其流程如图所示，
(1)燃料燃烧是熔炼炉实现高温的方式，这一过程中 能转化为热能。
(2)生铁属于 （填“纯净物”或“混合物”），将生铁直接铸造铁器的过程是 （填“物理”或“化学”）变化。
(3)冶炼熟铁的“黑色湿泥”需捣碎，撒在铁水中可加快生铁的炒熟，同时将铁水中的硫转化为硫化钙实现脱硫，硫化钙（硫元素显﹣2价）的化学式为 。“捣碎”的目的是 ，用木棍快速搅拌，能使灼热铁水中的碳被氧化，其化学方程式为 。
11．(24-25九上·广东江门·期末)唐代陆羽《茶经》中记载：“风炉以铜铁铸之……底一窗以为通飚漏烬之所……风能兴火，火能熟水。”“漉水囊……其格以生铜铸之。”
(1)“铜铁”属于 （填“金属”或“非金属”）材料。
(2)“飚”（即风）提供燃烧所需的 。“火能熟水”，写出木炭充分燃烧的化学方程式 。
(3)“漉水囊”可将茶叶与茶水分离，其原理类似于化学基本实验中的 操作，该操作 （填“能”或“不能”）去除茶水的色素。
(4)茶香四溢，从分子角度解释其原因是 。
12．（24-25九年级上·吉林·期末）某化学兴趣小组的同学以金属为对象进行项目式学习。
项目一：探究铁、铜、锌的金属活动性顺序。
同学们设计了如图实验：(已知①中铁丝足量)
（1）①中观察到的现象是 。
（2）②中发生反应的化学方程式为 。
（3）该实验的结论是 。
项目二：金属的锈蚀与保护。
小组同学用实验研究铁锈蚀的影响因素，记录如表：
（4）表格中X的取值范围是 。
（5）实验①②对比得到的结论是 。
（6）实验②③④对比得到的结论是 。
（7）铝制品的表面不需要像铁那样做防锈处理，原因是 。
综合运用
13．(24-25九上·广东珠海金湾区·期末)下列除杂方法正确的是
A．AB．BC．CD．D
14．（24-25九年级上·广东梅州·期末）I.某校课外活动小组的同学在老师的帮助下，探究用赤铁矿(主要成分是 Fe2O3炼铁的主要反应原理。他们设计的实验装置如下图所示。回答下列问题：
（1）写出用一氧化碳还原氧化铁的化学反应方程式： 。
（2）实验中澄清石灰水作用是 。
（3）图甲中第①个酒精灯上网罩的作用是 。实验时应先点燃第 个酒精灯。
（4）图乙与图甲相比，它的主要优点是 。
II.如图所示，一物体悬挂在饱和的氯化钠溶液中，在恒温条件下向烧杯内溶液中分别加入下列物质(悬挂物不参与反应)，说明弹簧秤示数变化情况(填“变大”、“不变”或“变小”)：
（5）如果加入氯化钠晶体，弹簧秤示数 ；
（6）如果加入蒸馏水，弹簧秤示数 ；
（7）如果加入氯化钾晶体，弹簧秤示数 。
15．(24-25九上·广东茂名电白区·期末)金属和金属材料与人类的生产和生活密切相关。
(1)图1的A是金属的一个应用实例，它利用了金属的什么性质 ？（答出一点即可）
(2)图1的B是两块金属片相互刻画后在纯铜表面留下明显痕迹，该实验探究的目的是 。
(3)图2是CO还原氧化铁的微型实验。
①写出b处出现的现象 ，反应的化学方程式为 。
②从环保角度考虑，写出一种尾气处理的方法 。
(4)某同学为探究相关金属的化学性质，做了如图3的实验。
要证明、、的活动性顺序，至少要做的实验是 （填字母代号）。
(5)某同学在和的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，发现滤液仍呈蓝色。请分析滤渣成分 。
16．（24-25九年级下·广东潮州·期末）我国古代就掌握炼铜技术，青铜是铜冶铸史上最早得到的合金。
Ⅰ.用孔雀石[主要成分Cu2(OH)2CO3]炼铜。高温煅烧孔雀石，可得黑色固体和两种非金属氧化物。如图是铜元素的“价类二维图”。
（1）图中Cu2(OH)2CO3位于A点，黑色固体位于 (填B、C或D)点。A→B的反应属于 (填基本反应类型)。
（2）高温下利用CO可实现B→D的转化，使黑色固体变 色，同时产生的气体可使澄清石灰水 。该过程体现了CO具有 性。
Ⅱ.《大冶赋》记载由硫化铜矿(主要成分Cu2S)制取CuSO4溶液，再用铁片浸取铜的方法。硫化铜矿中Cu2S转化的流程如下：
（3）硫化铜矿焙烧前要进行粉碎处理，这样做的目的是 。
（4）Cu2S中Cu与S的质量比为 。写出“铁浸”过程中反应的化学方程式 。
（5）在冶炼中加入锡等金属可得到青铜，下列说法正确的是_____。
A．青铜是金属材料B．纯铜比青铜的硬度大C．青铜比纯铜的熔点高
17．(24-25九上·广东珠海金湾区·期末)铁是应用最广泛的金属，但却很容易发生锈蚀。兴趣小组开展了与铁的锈蚀相关的探究活动。
【任务一：探锈】
(1)探究铁生锈的条件，设计如图1所示实验。
i.使用煮沸过的蒸馏水的原因是 。
ii.一周后，试管A中的铁钉生锈了，通过与试管 （填字母）中现象对比可以得出铁生锈与水有关。
(2)探究铁生锈速率的影响因素，按图2所示连接实验装置，插入氧气传感器，采集三个实验装置中氧气的体积分数数据，得到图3所示曲线。
i.从图3数据分析，图2中 （填物质名称）对铁生锈的速率影响最大。
ii.要证明炭粉的质量对铁生锈的速率有影响，需进行第四个实验，实验装置内应放 。
【任务二：除锈】
(3)铁生锈要及时处理，因为铁锈 （填“疏松”或"致密"），铁制品可以全部锈蚀。
(4)生活中可用稀盐酸除去铁锈，当铁锈全部溶解后，要及时取出、洗净的原因是 （用化学方程式表示）。
【任务三：防锈】
(5)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）。
【任务四：用锈】
(6)合理利用铁生锈能服务于生活。如为防止食品受潮和变质，可以加入铁粉包作为“双吸剂”，其吸收的物质是 。
思维拔高
18．（24-25九年级上·河南郑州·期末）金属材料在生产、生活中应用广泛。
（1）下列金属的用途利用了金属导电性的是 。
a．铜制成火锅 b．铝制成导线
c．铁制热水壶 d．钛合金制造人造骨
（2）工业上常用稀酸除铁锈，请用化学方程式表示其反应原理。
（3）实验室里设计如图所示装置模拟工业炼铁。
①描述氧化铁发生反应的实验现象 。
②写出澄清石灰水中发生反应的化学方程式 。
③设计一种尾气处理的方案 。
（4）某工厂欲从排放的废液（主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4）中回收金属铜、铁并制备工业硫酸锌，设计了如图所示的工艺流程。
①写出一个废液中加入过量X中发生反应的化学方程式 。
②操作I~Ⅳ中都用到了玻璃棒，操作I中玻璃棒的作用是什么？ 。
③溶液B中加入适量X，反应后溶液的质量大小如何变化？ 。
（5）工业上可利用“铝热反应”来冶炼锰，其原理是在高温下用铝将锰从二氧化锰中置换出来（）。若要制得165kg锰，理论上至少需要铝的质量是多少？
19．（24-25九年级上·河南洛阳期末）金属及金属材料在生产、生活、航天中应用广泛。
（1）三星堆出土的文物使用了贴金技艺，贴金技艺利用了金具有良好的 性，将黄金锤成极薄的薄片。
（2）铝具有很好的抗腐蚀性，是因为其表面生成一层致密的薄膜，该薄膜是 (填化学式)。
（3）等质量的铜、铁、铝中所含原子个数由多到少的顺序是 。
（4）某同学们到实验室进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动。以下几种实验方案不可行的是_____(填字母编号)。
A．铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液
B．锌片、银片、硫酸铜溶液
C．锌片、铜片、硝酸银溶液
D．锌片、铜片、稀硫酸、硝酸银溶液
（5）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。一氧化碳还原氧化铁的微型装置如图所示。A处V形管内反应的化学方程式为 ；B处的实验现象为 ；写出一种尾气处理方法： 。
（6）黄铜是铜锌合金，常用于制造机器、电器的零部件。为测定某黄铜样品中铜的质量分数，取20g该黄铜样品加入100g稀硫酸中，恰好完全反应，产生氢气0.2g，计算该黄铜样品中铜的质量分数。
20．(24-25九上·广东广州花都区·期末)某兴趣小组同学对铁以及含铁物质十分感兴趣，由此展开了一系列探究活动。
I.探究铁丝燃烧的条件
兴趣小组按如图装置进行对照实验：图1装置中铁丝不燃烧，图2装置中铁丝燃烧。
(1)通过对比实验可知，铁丝燃烧需要的条件之一为 。
(2)对比实验装置中圆底烧瓶内干沙的作用是 。
(3)图2实验过程中，能观察到气球的变化情况为 。
Ⅱ.验证暖贴部分成份并探究其发热原理
【查阅资料】
①铁粉、活性炭都是黑色的，活性炭不与稀硫酸反应。
②铁粉生锈后生成的铁锈主要成分为Fe2O3•xH2O。
【实验验证】
(4)验证成分中含有铁粉：取暖贴中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀硫酸，观察到 ，证明黑色粉末中有铁粉。
(5)验证成分中含有活性炭：待上一步反应结束后，试管中混合物经过滤、洗涤、干燥后得到黑色固体，将其置于氧气中点燃，并将燃烧产物 (写操作及现象)，说明黑色粉末中含有活性炭。
【数据分析】
将拆除包装的暖贴放入三颈烧瓶中密封，按图中装置(夹持仪器已略去)采用湿度、氧气浓度、温度传感器收集数据，各数据随时间变化曲线如t图(图中A、B、C)。
(6)从实验数据变化看，暖贴发热的工作原理是：铁粉与 发生反应，产生铁锈，并放出热量。
(7)张同学查到一片暖贴的配方比例为：铁粉5.6g、活性炭1.2g，食盐0.5g，蛭石0.5g，水1mL。请你预测一片暖贴使用一段时间之后，烘干后称重，其质量最多增加 g。(水的质量变化忽略不计)
铝
地壳中含量最多的金属元素
钙
人体中含量最多的金属元素
铁
目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）
银
导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）
铬
硬度最大的金属
钨
熔点最高的金属
汞
熔点最低的金属
铁合金
生铁：含碳量2%~4.3%
铁的合金主要含Fe、C，生铁和钢的主要区别是含碳量不同，也含有不同的成分，因此它们的性能也不同。
钢：含碳量0.03%~2%
钛合金
优点：熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好
用途：广泛用于火箭、导弹、航天器、化工设备、通信设备和医疗等。如：制造人造骨和形状记忆合金；
■方法点拨
生铁和钢的主要区别是含碳量不同，“百炼成钢”的原理就是：通入纯氧的使生铁中的碳与氧气充分反应生成二氧化碳而降低生铁中的含碳量。化学方程式：C+O2CO2
金属
反应事实
反应现象
反应的化学方程式
镁
常温下就能与氧气反应
常温下表面形成氧化膜
铝
常温下表面形成致密的氧化膜
铁
常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应
铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，
生成黑色固体
铜
红色的铜片加热后变黑
金
“真金不怕火炼”说明即使在高温时金也不与氧气反应
结论
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。
金属
与稀盐酸、稀硫酸反应的现象
与稀盐酸反应的化学方程式
与稀硫酸反应的化学方程式
镁
固体逐渐溶解，快速产生气泡
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
锌
固体逐渐溶解，产生气泡速度适中
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
铁
固体逐渐溶解，缓慢产生气泡，溶液由无色逐渐变成浅绿色。
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
铜
无明显现象，不反应
结论
Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应，而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应。
金属活动性：Mg、Zn、Fe>Cu
■方法点拨
1．铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁元素的化合价都为＋2价。
2．含有Fe2＋的溶液为浅绿色：FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3溶液都呈浅绿色。
实验
现象
化学方程式
金属活动性
将铝丝浸入硫酸铜溶液中
铝丝表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色
2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu
铝＞铜
将铜丝浸入硝酸银溶液中
铜丝表面有银白色物质生成，溶液由无色逐渐变为蓝色
Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2
铜＞银
将铜丝浸入硫酸铝溶液中
无明显现象，不反应
铝＞铜
将铁钉浸入硫酸铜溶液中
铁钉表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
Fe+CuSO4 =FeSO4 +Cu
铁＞铜
■方法点拨
金属与盐的混合溶液反应后滤渣、滤液成分的判断方法
例如：将铁粉不断加入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中。
I、由于锌比铁活泼，故铁不与硝酸锌反应（依据：金属与盐反应的规律），因此滤液中一定含有硝酸锌，滤渣中一定不含锌。
II、根据“优先反应”规律（即远距离先置换），铁首先与硝酸银溶液反应；
（1）硝酸银反应一部分：滤渣（银）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸银、硝酸铜）
（2）硝酸银恰好完全反应完：滤渣（银）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜）
III、硝酸银反应完后，若铁粉有剩余，铁才与硝酸铜反应。
（3）硝酸铜反应一部分：滤渣（银、铜）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜）
（4）硝酸铜恰好完全反应完：滤渣（银、铜）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁）
（5）硝酸铜反应完、铁还有剩余：滤渣（银、铜、铁）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁）
■方法点拨
1.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；
2. 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。
金属矿石
赤铁矿
磁铁矿
铝土矿
赤铜矿
金红石
软锰矿
主要成分
TiO2
MnO2
实验方案
铁生锈条件的探究
A B C
现象
分析
结论
试管A
铁钉生锈
铁与水、氧气同时接触
铁生锈的条件：
铁与水、氧气
同时接触发生反应
试管B
铁钉无明显变化
铁只与水接触
试管C
铁钉无明显变化
铁只与氧气接触
■方法点拨
1.蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气；
2.植物油的作用是隔绝氧气；氯化钙具有吸水性，作用是吸收水分。
■易错提醒
1．合金是混合物 。
2．形成合金的过程是物理变化 ，合金中的金属以单质形式存在。
3．合金中各成分的化学性质不变 。
■易错提醒
1.高炉炼铁得到的产品不是纯净物是混合物，生铁中含有一定量的碳。
2.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）
温度
400~500℃
600~680℃
700~800℃
生成物
Fe3O4
FeO
Fe
实验步骤
现象
结论
①玻璃管冷却后，将固体倒出，用磁铁吸引；
固体全部被吸引
猜想 不正确
②向样品中加入足量CuSO4溶液，充分反应。

猜想I正确
实验
①
②
③
现象
在液面附近，铁钉生锈严重
铁钉无明显变化
铁钉无明显变化
■易错提醒
1．铁生锈是缓慢氧化。
2．铝比铁活泼，却比铁耐腐蚀的原因：铝常温下与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝继续与氧气反应。铁锈结构疏松，不能阻碍里面的铁继续氧化。
实验装置
序号
其他试剂
100min后O2的含量
①
干燥剂
21%
②
10滴水
15%
③
10滴水和0.1g食盐
X
④
10滴水和1.0g食盐
8%
选项
物质（括号内为杂质）
方法
A
CO2（CO）
通入足量氧气，点燃
B
Fe粉（C粉）
在足量氧气中灼烧
C
ZnSO4溶液（CuSO4）
加入过量的锌粉，过滤
D
CaO（CaCO3）
加入足量的水，过滤
产品名称：热力活力暖贴(一次性发热贴)
规格型号：130mm×95mm
产品成份：铁粉，水，活性炭，蛭石，吸水性树脂，食盐。
产品性能：最高温度68℃，平均温度52℃，持续时间≥10h。
适用范围：适合用于户外或室内取暖。