第8单元 金属和金属材料-中考化学单元复习 知识点+练习（人教版）

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第八单元 金属和金属材料
知识点
考点1 金属材料
金属材料
1、金属材料
纯金属（90多种）
合金 （几千种）
2、金属的物理性质： （1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。
（2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）
（3）有良好的导热性、导电性、延展性
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；
4、金属分类：
黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。
重金属：如铜、锌、铅等
有色金属
轻金属：如钠、镁、铝等；
有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。
5、合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。
★：一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好
合金
铁的合金
铜合金
焊锡
钛和钛合金
形状记忆金属
生铁
钢
黄铜
青铜:
成分
含碳量
2%~4.3%
含碳量
0.03%~2%
铜锌
合金
铜锡
合金
铅锡
合金

钛镍合金
备注
不锈钢：含铬、镍的钢
具有抗腐蚀性能
紫铜为纯铜
熔点低


注：钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等。
优点：（1）熔点高、密度小；（2）可塑性好、易于加工、机械性能好； （3）抗腐蚀性能好
考点2 金属的化学性质
金属的化学性质
1、大多数金属可与氧气的反应
2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑
3、金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐（条件：“前换后，盐可溶”）
Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 (“湿法冶金”原理)
三、常见金属活动性顺序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序里：
（１）金属的位置越靠前，它的活动性就越强。
（２）位于氢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）。
（３）位于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。（除K、Ca、Na、Ba）。
考点3 金属资源
金属资源的保护和利用
1、铁的冶炼
（1）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2
（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）
2、铁的锈蚀
（1）铁生锈的条件是：铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3）
（铜生铜绿的条件：铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3）
（2）防止铁制品生锈的措施：
①保持铁制品表面的清洁、干燥；
②表面涂保护膜：如涂油、刷漆、 电镀、烤蓝等；
③制成不锈钢
铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。
而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。
3、金属资源的保护和利用:
A.保护金属资源的途径：
①防止金属腐蚀；②回收利用废旧金属；③合理开采矿物；④寻找金属的代用品。
B.意义：节约金属资源，减少环境污染

必做题
考点1 金属材料
1．（2021•扬州）金可制成金箔，拉成金丝，说明金具有良好的（　　）
A．导电性 B．延展性 C．导热性 D．抗腐蚀性
【答案】B
【解析】A、金被加工成金箔是由于金具有良好的延展性，与导电性无关，故选项错误。
B、金被加工成金箔是由于金具有良好的延展性，故选项正确。
C、金被加工成金箔是由于金具有良好的延展性，与导热性无关，故选项错误。
D、金被加工成金箔是由于金具有良好的延展性，与抗腐蚀性无关，故选项错误。
故选：B。
2．（2021•眉山）北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是（　　）
A．纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高
B．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
C．金属单质在常温下都是固体
D．合金中一定只含金属元素
【答案】B
【解析】A、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，故选项说法错误。
B、钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等，故选项说法正确。
C、金属单质在常温下不都是固体，如汞是液体，故选项说法错误。
D、合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金中不一定只含金属元素，故选项说法错误。
故选：B。
3．（2020•山西）东汉时期的“马踏飞燕”堪称我国古代青铜器艺术中无与伦比的珍品。其制作材料属于（　　）

A．合成材料 B．天然材料 C．金属材料 D．复合材料
【答案】C
【解析】青铜是一种铜合金，属于金属材料。
故选：C。
4．（2020•临沂）下列与金属材料有关的说法中，正确的是（　　）
A．常温下所有的金属都是固体
B．钢是纯净物，生铁是混合物
C．银能与稀盐酸发生置换反应
D．为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆
【答案】D
【解析】A．常温下大部分金属都是固态的，只有金属汞在常温下为液态，选项说法错误；
B．钢和生铁均为铁合金，均是由铁和碳组成混合物，选项说法错误；
C．在金属活动性顺序中，银排在H后面，所以银不能与稀盐酸发生置换反应，选项说法错误；
D．钢铁与氧气和水同时接触时会发生锈蚀，所以为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆，选项说法正确。
故选：D。
5．（2021•潍坊二模）物质的性质决定其用途。下列物质的性质和用途没有直接联系的是（　　）
A．铜具有良好的导电性：制作导线
B．乙醇燃烧放出热量：做燃料
C．盐酸能与某些金属反应：金属除锈
D．金刚石质地坚硬：用于加工坚硬的物件
【答案】C
【解析】A、铜具有良好的导电性，可用于制作导线，故选项说法正确。
B、乙醇燃烧放出热量，是用作燃料，故选项说法正确。
C、金属表面锈的主要成分是金属的氧化物，盐酸能与某些金属氧化物反应，可用于金属除锈，故选项说法错误。
D、金刚石质地坚硬，可用于加工坚硬的物件，故选项说法正确。
故选：C。
6．（2020•湖北）有关金属与金属材料的说法中错误的是 （　　）
A．银的导电性比铜好，但电线一般用铜制，主要与价格和资源等因素有关
B．生铁和钢都是铁合金，但钢中的含碳量比生铁中高
C．铝合金门窗耐腐蚀性好，硬度高
D．焊锡是锡和铅的合金，其熔点低，可以用于焊接金属
【答案】B
【解析】A．银的导电性比铜好，但电线一般用铜制，主要是银的价格比铜高的多，且银的储量比铜少，选项说法正确；
B．生铁和钢都是铁合金，但钢（含碳量为0.03%～2%）中的含碳量比生铁（含碳量为2%～4.3%）低，选项说法错误；
C．铝合金质轻、耐腐蚀性好，硬度高，所以铝合金可以制成门窗，选项说法正确；
D．一般合金的熔点低于其组成中纯金属的熔点，所以焊锡是锡和铅的合金，其熔点低，可以用于焊接金属，选项说法正确。
故选：B。
7．（2019•南京）下列金属中，熔点最低的是（　　）
A．铜 B．汞 C．铝 D．钨
【答案】B
【解析】汞常温下唯一的液态金属，故四种金属中熔点最低的是汞。
故选：B。
8．（2019•衡阳）下列有关金属材料的说法中正确的是（　　）
A．地壳中含量最高的金属元素是铁
B．钢的性能优良，所以钢是纯净的铁
C．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
D．银的导电性最好，大多数电线都是用银作材料
【答案】C
【解析】A、地壳中含量最高的金属元素是铝，故A错；
B、钢是铁的合金，不是纯净的铁，故B错；
C、多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属好，故C正确；
D、虽然银的导电性最好，但是由于价格较高，储量较少，所以不能作为电线的主要材料，故D错。
故选：C
9．（2021•重庆）2021年3月，四川“三星堆遗址”已出土黄金面具、青铜艺术品、象牙、残存的丝织品等重要文物，其中青铜为合金。
（1）下列物质中属于金属材料的有 　　（填序号）。
A.象牙
B.黄金
C.丝织品
D.青铜
（2）青铜的硬度比纯铜 　　（填“大”或“小”）。
（3）铜制品长期暴露在空气中能与空气中的O2、H2O和 　　化合生成铜锈【主要成分是Cu2（OH）2CO3】。
（4）黄铜是铜锌合金，区分黄铜和纯铜发生反应的化学方程式为 　 　。

【答案】（1） BD （2）大 （3） CO2；（4）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
【解析】（1）黄金和青铜属于金属材料，故填：BD；
（2）合金的硬度大于成分金属，故青铜的硬度比纯铜大，故填：大；
（3）铜锈【主要成分是Cu2（OH）2CO3】中含有碳、氢、铜、氧四种元素，因此铜生锈一定与含碳物质有关，空气中的含碳物质是二氧化碳，故铜制品长期暴露在空气中能与空气中的O2、H2O和CO2化合生成铜锈【主要成分是Cu2（OH）2CO3】，故填：CO2；
（4）黄铜是铜锌合金，区分黄铜和纯铜，可以利用锌与稀硫酸反应产生气体而铜不与稀硫酸反应来进行，发生反应的化学方程式为Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑，故填：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑。
10.（2020•昆明）阅读下列材料。
金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。钢是用量最大、用途最广的合金，根据其化学成分，可分为碳素钢和合金钢。根据含碳量不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢，其性能和用途如图所示。

合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能。
铝合金是目前用途广泛的合金之一，例如硬铝的密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。将某种铝合金放入氢氧化钠溶液中，其中的铝会与氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和一种可燃性气体。
近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。例如：钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨；耐热合金和形状记忆合金广泛应用于航空航天等。
回答下列问题：
（1）用量最大、用途最广的合金是 　　 。
（2）钢的含碳量是 　 　；可用于制造器械、弹簧和刀具等的是 　 　碳钢。
（3）制造飞机和宇宙飞船利用了硬铝 　 　（填标号）的性质。
A．密度小
B．强度高
C．具有较强的抗腐蚀能力
D．硬而脆
（4）可以用来制造人造骨的是 　 　合金。
（5）铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是 　 　。
【答案】（1） 钢； （2） 0.03%～2%；高 （3）ABC
（4）2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑
【解析】（1）由题干信息可知，钢是用量最大、用途最广的合金，故填：钢；
（2）钢的含碳量为0.03%～2%；高碳钢可用于制造器械、弹簧和刀具等；故填：0.03%～2%；高；
（3）硬铝的密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料；故填：ABC；
（4）钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨；故填：钛；
（5）铝会与氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和一种可燃性气体﹣﹣氢气，化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；故填：2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑。

考点2 金属的化学性质
1．（2021•济宁）一定质量M、N两种金属，分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。分析图象得到的以下结论中，不正确的是（　　）

A．两种金属的活动性：M＞N
B．两种金属生成氢气的质量：M＝N
C．两种金属消耗稀硫酸的质量：M＝N
D．充分反应后，得到溶液的质量：M＝N
【答案】D
【解析】A、由图像可知，在反应相同的时间内，M生成的氢气比N多，则两种金属的活动性：M＞N，故A正确；
B、由图象可知，最终金属M和金属N生成的氢气质量相等，故B正确；
C、由图象可知，生成的氢气的质量相同，则参加反应的稀硫酸的质量也是相等的，故C正确；
D、由于两种金属的相对原子质量大小不能确定，充分反应后，得到溶液的质量也无法比较，故D错误。
故选：D。
2．（2021•自贡）为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了如图四组实验。下列说法错误的是（　　）

A．通过实验①、②，能验证金属活动性：Fe＞Cu
B．通过实验①、②、③，能验证金属活动性：Fe＞Cu＞Ag
C．实验④中X为Cu，Y为FeSO4溶液，能验证金属活动性：Fe＞Cu
D．实验④中X为Cu，Y为AgNO3溶液，能验证金属活动性：Cu＞Ag
【答案】B
【解析】A、①中产生气泡，是因为铁和稀硫酸反应生成了氢气，说明铁排在氢前面，②中铜与硫酸不反应，说明铜排在氢后面，能验证金属活动性：Fe＞Cu，故正确；
B、①中产生气泡，是因为铁和稀硫酸反应生成了氢气，说明铁排在氢前面，②中铜与硫酸不反应，说明铜排在氢后面，能验证金属活动性：Fe＞Cu，③中铁表面析出银白色固体，是因为铁和硝酸银反应生成了银，说明铁比银活泼，不能比较铜和银的活泼性，故错误；
C、若X是铜，则Y是硫酸亚铁，是因为铜不能和硫酸亚铁反应，说明铁比铜活泼，故正确；
D、若X是铜，则Y是硝酸银，铜表面析出银白色固体，是因为铜和硝酸银反应生成了银，说明铜比银活泼，故正确。
故选：B。
3．（2021•绍兴）向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是（　　）
①滤渣中可能有铜
②向滤渣中加稀盐酸，可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg（NO3）2、Zn（NO3）2和Fe（NO3）2，可能有Cu（NO3）2
④若忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
【答案】C
【解析】向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，硝酸镁不能反应，硝酸铜先和锌反应生成硝酸锌和铜，反应后固体质量减小，后和铁反应生成硝酸亚铁和铜，反应后固体质量增大，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量仍为a克，说明锌完全反应，铁部分或全部反应；
①滤渣中一定有铜，该选项说法不正确；
②向滤渣中加稀盐酸，可能有气泡产生，例如铁过量时，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该选项说法正确；
③滤液中一定有不反应的Mg（NO3）2、反应生成的Zn（NO3）2和Fe（NO3）2，可能有过量的Cu（NO3）2，该选项说法正确；
④若忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量一定等于原混合溶液溶质的质量，是因为加入a克锌粉和铁粉得到的固体质量仍为a克，即反应前后固体质量相等，该选项说法不正确。
故选：C。
4．（2020•台州）铁在海水中容易被锈蚀，通常在轮船的吃水线以下焊接比铁更活泼的金属块，用于保护铁质船壳。该金属块的材料可以是（　　）
A．金 B．银 C．铜 D．锌
【答案】D
【解析】由题意可知，为了防止铁在海水中被锈蚀，应在轮船的吃水线以下焊接比铁更锌活泼的金属块，用于保护铁质船壳，在所给出的金属中锌比铁活泼，该金属块的材料可以是锌。
故选：D。
5．（2020•毕节市）向一定质量的AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入足量锌粉，先后发生反应Ⅰ、Ⅱ，对反应前后溶液质量变化的下列分析正确的是（　　）
A．Ⅰ减小、Ⅱ增大 B．Ⅰ减小、Ⅱ减小
C．Ⅰ增大、Ⅱ增大 D．Ⅰ增大、Ⅱ减小
【答案】A
【解析】锌的金属活动性比银、铜强，向一定质量的AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入足量锌粉，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜。反应Ⅰ：Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag，由反应时的质量比可知，每65份质量的锌可置换出216份质量的银，溶液的质量会减少；反应Ⅱ：Zn+Cu（NO3）2═Zn（NO3）2+Cu，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，溶液的质量会增加。
故反应前后溶液质量变化是Ⅰ减小、Ⅱ增大。
故选：A。
6．（2020•衡阳）向一定质量的Zn（NO3）2和AgNO3混合溶液中加入ag铜粉，充分反应后过滤，得到某温度下的不饱和溶液和滤渣。下列有关说法错误的是（　　）
A．滤渣的质量一定大于ag
B．所得溶液中可能含有AgNO3
C．整个过程中Zn（NO3）2的质量不变
D．滤渣中一定含有单质Cu和单质Ag
【答案】D
【解析】A、铜的金属活动性比银强，比锌弱，向一定质量的Zn（NO3）2和AgNO3混合溶液中加入ag铜粉，铜能与AgNO3溶液反应生成硝酸铜溶液和银，不能与硝酸锌溶液反应，Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag，由反应时的质量比可知，每64份质量的铜可置换出216份质量的银，滤渣的质量一定大于ag，故选项说法正确。
B、充分反应后过滤，得到某温度下的不饱和溶液和滤渣，硝酸银溶液可能有剩余，所得溶液中可能含有AgNO3，故选项说法正确。
C、铜不能与硝酸锌溶液反应，整个过程中Zn（NO3）2的质量不变，故选项说法正确。
D、无法确定反应进行的程度，滤渣中一定含有单质Ag，可能含有单质Cu，故选项说法错误。
故选：D。
7．（2020•聊城）把X、Y、Z三种金属分别加入稀盐酸中，Y表面有气泡产生，X、Z无明显变化；再把X放到Z的硝酸盐溶液中，X的表面有固体析出。则三种金属的活动性顺序是（　　）
A．Y＞X＞Z B．Y＞Z＞X C．X＞Z＞Y D．Z＞X＞Y
【答案】A
【解析】把X、Y、Z三种金属分别加入稀盐酸中，Y表面有气泡产生，X、Z无明显变化，可知Y的活动性最强。把X放到Z的硝酸盐溶液中，X的表面有固体析出，可知X的活动性比Z强。故三种金属的活动性顺序为：Y＞X＞Z。
故选：A。
8．（2020•济宁）在两只烧杯中分别放入相同质量的镁、锌两种金属，然后向两只烧杯中分别倒入相同质量、相同质量分数的稀硫酸，反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系见图。综合以上信息得到以下结论，合理的是（　　）

A．从图象可以看出，金属镁比金属锌的活动性强
B．若两种金属都有剩余，二者得到的氢气质量相同
C．若硫酸有剩余，二者得到氢气的质量相同
D．若两种金属完全溶解，二者消耗硫酸的质量相同
【答案】B
【解析】A、图中是反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系，不能判断镁和锌的活泼性，该选项说法不合理；
B、若两种金属都有剩余，说明硫酸不足，生成氢气质量决定于反应的硫酸质量，两只烧杯中分别倒入的是相同质量、相同质量分数的稀硫酸，说明硫酸质量相等，因此二者得到的氢气质量相同，该选项说法正确；
C、稀硫酸和镁、锌反应的化学方程式及其质量关系：
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑，
24 98 2
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
65 98 2
由以上质量关系可知，若硫酸有剩余，说明硫酸过量，生成氢气质量决定于金属质量，相等质量的镁、锌完全反应时，镁反应生成的氢气多，因此二者得到氢气的质量不相同，该选项说法不正确；
D、由以上质量关系可知，若两种金属完全溶解，二者消耗硫酸的质量不相同，即镁消耗的硫酸多，该选项说法不正确。
故选：B。
9．（2019•益阳）下列四种金属中，能与稀H2SO4反应放出H2的是（　　）
A．Cu B．Ag C．Zn D．Hg
【答案】C
【解析】A、铜不能和稀硫酸反应；
B、银不能和稀硫酸反应；
C、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气；
D、汞不能和稀硫酸反应。
故选：C。
10．（2019•十堰）为探究金属活动性顺序，学习小组设计并进行实验I和Ⅱ．实验结束，将两实验的废液全部倒入一洁净烧杯中，反应后得到溶液A和固体B．实验过程及现象如图所示：

据此得出以下结论：①通过实验I和Ⅱ能验证Al、Ag、Cu的金属活动性顺序；②实验反应后固体中一定含有Cu； ③若A是无色溶液，A中可能含有AgNO3；④若A呈蓝色，溶液A中至少有两种溶质⑤若A呈蓝色，固体B中一定不含Cu；其中正确结论的个数有（　　）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
【答案】B
【解析】①实验I可得金属活动性Al＞Cu．实验II可得金属活动性Cu＞Ag，所以金属活动性顺序Al＞Cu＞Ag，故正确；
②如果实验II中硝酸银过量，实验反应后可能将实验I生成的铜全部反应，故错误；
③若A是无色溶液，说明溶液中不含硝酸铜，是铝和硝酸铜发生了反应置换出了铜，如果溶液中有硝酸银，铜会和硝酸银反应生成硝酸铜，使溶液呈蓝色，所以A中不含有AgNO3，故错误；
④若A呈蓝色，则溶液中含硝酸铜，还一定含有硝酸铝，可能含有硝酸银，溶液A中至少有两种溶质，故正确；
⑤若A呈蓝色，可能铝置换了部分铜，固体B中可能含Cu，故错误；
故选：B。
11.（2019•滨州）有甲、乙、丙三种金属，如果将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中，一段时间后，乙、丙表面出现红色物质，甲没有明显现象；再将大小相同的乙、丙分别放入相同溶质质量分数的稀盐酸中，乙、丙均产生气泡，但丙产生气泡的速度明显快于乙，则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是（　　）
A．丙＞乙＞甲 B．甲＞丙＞乙 C．丙＞甲＞乙 D．甲＞乙＞丙
【答案】A
【解析】有甲、乙、丙三种金属，如果将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中，一段时间后，乙、丙表面出现红色物质，甲没有明显现象，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，则乙、丙的金属活动性比铜强，甲的金属活动性比铜弱，即乙、丙＞铜＞甲；再将大小相同的乙、丙分别放入相同溶质质量分数的稀盐酸中，乙、丙均产生气泡，但丙产生气泡的速度明显快于乙，则丙的金属活动性比乙强；则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是丙＞乙＞甲。
故选：A。
（多选）12．（2019•青岛）将铜粉和铁粉的混合物 m g 放入烧杯中，向烧杯中不断加入FeCl3溶液，测得烧杯中剩余固体的质量与加入 FeCl3 溶液体积的关系如图所示。下列相关说法正确的是（　　）
【小资料】
铁和铜都能与 FeCl3溶液发生反应，反应的化学方程式为：Fe+2FeCl3＝3FeCl2；Cu+2FeCl3＝2FeCl2+CuCl2

A．FeCl3 与Cu 发生的化学反应属于置换反应
B．铜粉和铁粉的混合物中，铁粉的质量为（m﹣n） g
C．N 点对应的溶液中一定含有 Fe2+、Cu2+和 Cl﹣
D．当加入V1 mL FeCl3 溶液时，Cu 恰好完全反应
【答案】BC
【解析】在金属活动性顺序中，铁在铜的前面，铁能与铜盐溶液发生置换反应，向装有氯化铁溶液的烧杯中，加入一定量的Cu和Fe的混合粉末，则铁优先与氯化铁发生反应生成氯化亚铁，然后铜与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，所以：
A、FeCl3与Cu 发生的化学反应，生成物是两种化合物，不符合置换反应的特点，故A错误；
B、由于铁粉优先反应，由图象可知，铜粉和铁粉的混合物中，铁粉的质量为（m﹣n）g，故B正确；
C、N 点加入的氯化铁恰好与铁，铜反应，对应的溶液中一定含有Fe2+、Cu2+和Cl﹣，故C正确；
D、当加入V1mL FeCl3溶液时，铁恰好完全反应，故D错误。
故选：BC。


13．（2019•临沂）某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：

（1）A试管中实验现象是　 　。
（2）只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是　　。
A．Cu、Ag、稀盐酸 B．Cu、AgNO3溶液
（3）实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想：
A．Zn、Cu、Ag B．Zn、Cu C．Cu、Ag D．Ag
这四种猜想中明显不合理的是　　（填编号）。
【答案】（1）锌片的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色 （2)B (3)B
【解析】（1）A试管中锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜，所以实验现象是：锌片的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色。
（2）A．Cu、Ag都不与稀盐酸反应，无法比较铜、银的活动性强弱，故A不符合题意；
B．Cu能与AgNO3溶液反应，说明了铜的活动性大于银，故B符合题意。
（3）A．当Zn过量时，固体中含有Zn、Cu、Ag，故A合理；
B．由于银的活动性最弱，最先置换出来，固体中一定有银，故B不合理；
C．当锌不足或恰好反应时，固体中含有Cu、Ag；故C合理；
D．当锌不足，未将硝酸银完全反应，固体中只含有Ag，故D合理。
故答案为：（1）锌片的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色；（2）B；（3）B。
14.（2020•天津）金属材料广泛应用于生产、生活中。
（1）如图台灯中，铜质插头是利用了金属铜的　 　性（填“导电”或“导热”）。灯管后面的反光片为铝箔。铝在空气中与氧气反应，生成氧化铝，反应的化学方程式为　 　。
（2）明代宋应星所著《天工开物》中记载了我国古代炼铁方法。现代工业利用高炉炼铁，其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应，该反应的化学方程式为　 　。
（3）某锌粉含有铜、镁中的一种杂质，取该样品6.5g与足量稀盐酸充分反应，生成氢气0.21g，该锌粉中含有的杂质是　 　。另取一定量该样品放入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。将滤渣洗净，滴入稀硫酸，有气泡产生，则滤液中一定含有的溶质是　 　（填化学式）。

【答案】（1） 导电；4Al+3O2═2Al2O3。（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)镁；MgSO4
【解析】（1）如图台灯中，铜质插头是利用了金属铜的导电性；
铝在空气中与氧气反应，生成氧化铝，反应的化学方程式为：4Al+3O2═2Al2O3。
故填：导电；4Al+3O2═2Al2O3。
（2）其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应，即高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
（3）稀盐酸和锌、镁反应的化学方程式及其质量关系：
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑，
65 2
6.5g 0.2g
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，
24 2
6.5g 0.54g
由以上质量关系可知，6.5g镁和锌的混合物完全反应生成氢气质量大于0.2g，6.5g铜和锌的混合物完全反应生成氢气质量小于0.2g，取该样品6.5g与足量稀盐酸充分反应，生成氢气0.21g，该锌粉中含有的杂质是镁；
另取一定量该样品放入硫酸铜溶液中，镁先和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，锌后和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。将滤渣洗净，滴入稀硫酸，有气泡产生，说明滤渣中至少含有铜和锌，则滤液中一定含有的溶质是镁和硫酸铜反应生成的硫酸镁。
故填：镁；MgSO4。
15．（2021•云南）（1）将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示。下列说法错误的是 　　（填标号）。
A.金属活动性Zn＞R
B.反应结束后过滤、滤渣中一定有Cu，可能有Zn和R
C.反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液一定无色
（2）某金属粉末含有Mg、Al、Cu、Ag中的一种或几种，取24g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生2g氢气，则该金属粉末的组成有 　　种情况。

【答案】（1）BC （2）7
【解析】（1）将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，锌与氯化铜反应生成氯化锌和铜，根据化学反应质量关系，65份质量锌生成铜63.5份质量，反应后固体质量减小，则反应后溶液质量增加，由溶液质量的变化情况首先发生的反应，溶液质量是增加的，然后发生反应溶液质量是减小的，说明锌先与氯化铜反应，然后是R与氯化铜反应，说明金属活动性Zn＞R，则A正确；反应结束后过滤、滤渣中应该是一定含有铜，一定没有锌，可能含有R，因为锌完全反应后，R才与氯化铜反应，故B错误；反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液一定无色是错误的，加入R是铁，铁与硫酸反应生成氯化亚铁溶液是浅绿色的，故C错误，所以选BC；
（2）设生成2g氢气，单独消耗镁质量为x，消耗铝质量为y。
Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑
24 2
x 2g

x＝24g
2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑
54 6
y 2g

y＝18g
铜、银与盐酸不反应。
金属粉末组成①镁；②镁、铝、铜；③镁、铝、银；④镁、铝、铜、银；⑤铝、铜；⑥铝、银；⑦铝、铜、银。
故答案为：（1）BC；
（2）7。
考点3 金属资源
1．（2021•广安）利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（　　）

A．反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价
B．充分加热，a处固体由黑色变为红色
C．b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2
D．可用水吸收尾气中的CO
【答案】C
【解析】A、氧化铁中铁元素化合价是+3，反应后铁中铁元素化合价是0，该选项说法不正确；
B、氧化铁是红棕色固体，铁是黑色固体，充分加热，a处固体由红棕色变黑色，该选项说法不正确；
C、b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2，该选项说法正确；
D、一氧化碳难溶于水，不能用水吸收一氧化碳，该选项说法不正确。
故选：C。
2．（2021•北京）实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下。下列分析不正确的是（　　）
实验装置
序号
其他试剂
200s时O2的含量

①
干燥剂
21%
②
10滴水
15%
③
10滴水和1.0g食盐
8%
A．②③中O2含量减少表明铁已锈蚀
B．①②证明水对铁锈蚀有影响
C．②③证明食盐能加快铁锈蚀
D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
【答案】D
【解析】①加入干燥剂后，铁粉不会锈蚀；②加入10滴水后，铁粉慢慢锈蚀；③加入10滴水和1.0g食盐，铁粉很快锈蚀。
A.铁粉锈蚀需要消耗氧气，所以②③中O2含量减少表明铁已锈蚀，选项A说法正确；
B.①加入干燥剂后，铁粉不会锈蚀；②加入10滴水后，铁粉慢慢锈蚀，因此①②证明水对铁锈蚀有影响，选项B说法正确；
C.②加入10滴水后，铁粉慢慢锈蚀；③加入10滴水和1.0g食盐，铁粉很快锈蚀，因此②③证明食盐能加快铁锈蚀，选项C说法正确；
D.对比三个实验，并不能证明炭粉对铁锈蚀有影响。选项D说法错误。
故选：D。
3．（2020•雅安）下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是（　　）
A．在表面刷漆 B．改用不锈钢 C．在表面镀铬 D．用湿布擦拭
【答案】D
【解析】A．在表面刷漆，能隔绝氧气和水，能防止金属制品锈蚀，故选项不合题意。
B．不锈钢具有较强的抗腐蚀性，能防止金属制品锈蚀，故选项不合题意。
C．在表面镀铬，能隔绝氧气和水，能防止金属制品锈蚀，故选项不合题意。
D．用湿布擦拭，金属制品能与氧气、水分充分接触，不能防止金属制品锈蚀，故选项符合题意。
故选：D。
4．（2021•益阳）“中国高铁，世界第一”。高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理之一是：C+2NiO2Ni+CO2↑。下列说法正确的是（　　）
A．含镍不锈钢的硬度小于纯铁
B．火法炼镍中无污染环境的气体产生
C．含镍不锈钢属于一种铁合金
D．火法炼镍的反应中Ni元素化合价升高了
【答案】C
【解析】A.一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，所以含镍不锈钢的硬度大于纯铁，故A错误；
B.由反应物的种类以及质量守恒定律可知，火法炼镍中可能会产生污染环境的一氧化碳气体，故B错误；
C.含镍不锈钢属于一种铁合金，故C正确；
D.NiO中，镍元素显+2价，Ni是一种单质，其中镍元素的化合价为零，故D错误。
故选：C。
5．（2020•德州）如图所示是实验室利用一氧化碳还原氧化铁的装置图。关于该实验，下列说法错误的是（　　）

A．实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑
B．反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前增加
C．试管中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成
D．为了防止污染空气，该实验应增加尾气处理装置
【答案】B
【解析】A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，玻璃管中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑，故选项说法正确。
B、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，氧化铁失去了氧，反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前减少，故选项说法错误。
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，试管中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，故选项说法正确。
D、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置，在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集，故选项说法正确。
故选：B。
6．（2019•湘潭）钢铁厂会利用焦炭产生的还原性气体来炼铁，某同学用此原理按如图装置进行实验。下列说法正确的是（　　）

A．该实验不需要增加尾气处理装置
B．该实验应先通入一段时间验纯的CO后再加热
C．NaOH溶液可以检验气体产物
D．反应结束后，含有未反应的Fe2O3固体，可以采用加入盐酸的方法来提纯铁
【答案】B
【解析】A、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置，可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集，故选项说法错误。
B、该实验应先通入一段时间验纯的CO后再加热，原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸，故选项说法正确。
C、二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，反应无明显变化，不能检验气体产物，故选项说法错误。
D、反应结束后，含有未反应的Fe2O3固体，氧化铁、铁均能与稀盐酸反应，不能采用加入盐酸的方法来提纯铁，故选项说法错误。
故选：B。
7．（2019•泰安）如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是（　　）
①一段时间后，铁丝会由下向上出现锈蚀现象
②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后，塑料瓶会变膨胀，因为铁生锈要放热
④一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈与空气有关

A．①② B．②④ C．②③ D．③④
【答案】B
【解析】在水面处的铁丝与水和氧气充分接触，最先生锈，由于铁生锈需要消耗氧气，导致瓶内的气压减小，故一段时间后塑料瓶会变瘪；
故选：B。
8．（2021•贺州）2021年5月15日，中国首个火星探测器祝融号成功着陆火星，传回的图像在视觉上呈现为橘红色，是因为其地表广泛分布赤铁矿。
（1）祝融号着陆后，展开太阳能板，把太阳能转化为 　　能，驱动仪器正常运转；太阳能板主要成分是单晶硅，常温下硅元素与碳元素的化学性质相似，其原因是 　 　。
（2）赤铁矿的主要成分是 　 　（写化学式），工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式为 　 　。
（3）每年因腐蚀而报废的金属数量惊人，请列举防止铁制品生锈的一条措施 　 　。

【答案】（1） 电；最外层电子数相同 （2）Fe2O3；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)刷漆等
【解析】（1）祝融号着陆后，展开太阳能板，把太阳能转化为电能，驱动仪器正常运转。
太阳能板主要成分是单晶硅，常温下硅元素与碳元素的化学性质相似，原因是原子的最外层电子数相同。
（2）赤铁矿的主要成分是氧化铁，其化学式为Fe2O3；工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
（3）铁生锈是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果；为了防止钢铁的锈蚀，人们常采用在其表面刷漆、涂油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法，这些方法都能够防止锈蚀的共同原理是隔绝氧气和水。
故答案为：
（1）电；最外层电子数相同；
（2）Fe2O3；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）刷漆等。
9．（2020•宁波）如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
（1）在B装置的液面下降到安全线之前，不能加热氧化铁，这是因为　 　。
（2）反应结束后停止加热，继续通CO，此时B装置的作用是　 　。
【答案】（1）一氧化碳和空气混合，加热可能会发生爆炸；（2）收集一氧化碳、防止污染空气。
【解析】（1）一氧化碳具有可燃性，和助燃性气体混合，加热可能发生爆炸，所以在B装置的液面下降到安全线之前，不能加热氧化铁，因为一氧化碳和空气混合，加热可能会发生爆炸；
（2）一氧化碳有毒，需要尾气处理，所以B装置的作用是：收集一氧化碳、防止污染空气。
故答案为：（1）一氧化碳和空气混合，加热可能会发生爆炸；
（2）收集一氧化碳、防止污染空气。
10．（2021秋•中原区校级期末）如图为CO还原Fe2O3的微型装置图。则A处V形管内的固体粉末由 　　色逐渐变黑；B处V形管内的溶液变浑浊，化学方程式为 　 　；尾气需要处理的原因是：CO具有 　　。（填化学性质）

【答案】CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；毒性
【解析】一氧化碳具有还原性，高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，A处V形管内的固体粉末由红棕色粉末逐渐变黑。
B处V形管内的溶液变浑浊，是因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O。
尾气需要处理的原因是：CO具有毒性，直接排放到空气中会污染环境，
故答案为：
红棕；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；毒性。
11．（2019•重庆）某兴趣小组同学设计了以下流程对铜矿冶炼铜时得到的一种黑色固体进行探究。
（1）分离出白色沉淀的操作Ⅰ的名称是　　。
（2）红色固体为单质，无色气体能使澄清石灰水变浑浊，则反应①的化学方程式为　 　。
（3）反应②的化学方程式为　 　。
（4）反应③恰好完全反应，则溶液A中的溶质为　 　（填化学式）。
【答案】（1）过滤。（2） 2CuO+C2Cu+CO2↑ (3) CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O
(4)HCl和CuCl2。
【解析】
（1）操作Ⅰ分离出白色沉淀和溶液，所以是过滤。
（2）红色固体为单质，无色气体能使澄清石灰水变浑浊，是黑色的氧化铜和碳在高温下生成铜和二氧化碳，对应的化学方程式为 2CuO+C2Cu+CO2↑。
（3）反应②是氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，对应的化学方程式为 CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O。
（4）反应③恰好完全反应，由于蓝色溶液含有硫酸铜和剩余的硫酸，所以加入氯化钡恰好完全反应生成氯化铜和HCl，则溶液A中的溶质的化学式为HCl和 CuCl2。
故答案为：
（1）过滤。
（2）2CuO+C2Cu+CO2↑。
（3）CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O。
（4）HCl和CuCl2。
12．（2020•安徽）金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。
【认识铁的腐蚀】
（1）下列环境中的铁制品最容易生锈的是　　（填字母序号）。
A．未擦干的铁锅
B．涂油漆的栏杆
C．盛水的不锈钢水杯
（2）铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O，其中铁元素的化合价是　 　。
【探究铁的腐蚀】
（3）该小组用如图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约　 　（填“40”或“10”）mL刻度处，原因是　 　。

【拓展探究】
（4）小强同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
铁钉质量增加/g
0.02
0.04
0.08
0.16
0.18
0.18
0.18
小强同学的实验是探究　　因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是　 。
注意：若答对第（5）小题奖励3分，化学试卷总分不超过40分。
（5）有同学认为小强的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因：　 　；改进实验方案证明你的分析：　 　。
【答案】（1）A （2） +3价； （3）40；铁锈蚀消耗氧气，且氧气约占空气总体积的1/5； (4)温度；在其它条件相同时，温度在10～50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快；
【解析】（1）因为铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，A．未擦干的铁锅 中铁与水和氧气同时接触易生锈，B．涂油漆的栏杆隔绝氧气和水不易生锈，C．盛水的不锈钢水杯，由于不锈钢也不易生锈，故填：A；
（2）依据在化合物中正负化合价的代数和为零，根据铁锈的化学式Fe2O3•xH2O，设铁元素化合价为a，2a+3×（﹣2）+x[（+1）×2+（﹣2）]＝0 a＝+3，故填：+3价；
（3）因为铁丝绒生锈消耗试管内的氧气，又知空气中的氧气约占空气体积的1/5，可知量筒水面刻度上升到40ml处，故填：40；铁锈蚀消耗氧气，且氧气约占空气总体积的1/5；
（4）分析表格中的数据可推知实验探究的因素为温度，其实验结论为在其它条件相同时，温度在10～50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快，故填：温度；在其它条件相同时，温度在10～50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快；
（5）因为铁钉生锈后，量筒水面刻度上升到40ml处，说明试管内的氧气全部耗尽，所以50℃后铁钉的质量不再增加，取一支更大的试管，加入等量的同规格的铁钉，以及等量的蒸馏水，塞上瓶塞，重复小强的实验，记录实验数据，发现60℃、70℃时铁钉增重质量大于50℃时的增重，且大于0.18g，则分析成立；故填：试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀； 取一支更大的试管，加入等量的同规格的铁钉，以及等量的蒸馏水，塞上瓶塞，重复小强的实验，记录实验数据，发现60℃、70℃时铁钉增重质量大于50℃时的增重，且大于0.18g，则分析成立。