資源簡介

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第3講 金屬和金屬材料
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1金屬材料與金屬資源 ☆☆ ①區別金屬與非金屬，列舉金屬和非金屬的主要性質差異 ②概述金屬與酸、金屬與鹽反應的條件，比較金屬的活動性順序，用金屬活動性順序說明某些現象
考點2金屬的化學性質與應用 ☆☆☆
■考點一　金屬材料與金屬資源
一、金屬與非金屬
1、金屬和非金屬的物理性質比較
顏色 延展性 導電性 導熱性 可鍛性 硬度 密度 熔點
金屬 有金屬光澤，大多數為銀白色或灰色 良好 良好 良好 良好 大 大 高（汞除外）
非金屬 大多數沒有光澤， 外表暗淡 不具有 除石墨外通常不導電 差 不具有 清脆易碎 小 一般 較低
2、常見金屬的性質和用途
金屬都具有金屬光澤，有良好的導電性、導熱性和延展性。
下表是一些常見金屬的主要特性和用途：
金屬 主要特性 用途
鐵 純鐵質軟，密度較大，熔、沸點較高，具有鐵磁性 機械制品、建筑材料、刀具、炊具
銅 具有紫紅色的金屬光澤，密度大，有良好的導電性和導熱性 導線、導熱器皿
鋁 密度小，有良好的延展性、導電性和導熱性 制造電線和電纜、鋁箱包裝、建筑裝飾材料和航天材料
金 延展性是金屬中最好的，性質穩定 首飾裝飾品
銀 良好的金屬光澤，質軟，是電、熱的優良導體 首飾、裝飾品
鎢 熔點高 燈絲
鈦 耐腐蝕、質輕 眼鏡架、制造飛船
（1）大多數金屬的顏色是銀白色或灰色，但金呈金黃色，銅為紫紅色；除汞(俗稱水銀)外,其他金屬在室溫下都是固體。
（2）在常溫下，大多數非金屬單質是氣體，也有一些是固體，溴是唯一在常溫下呈液態的非金屬單質；非金屬中碳單質熔點較高，如金剛石的熔點是3550 ℃，硬度也很大。是天然存在的最硬的物質。
（3）金屬是一定能導電、導熱的單質，但能導電、導熱的單質不一定是金屬，如非金屬單質石墨也能導電、導熱。
二、常見的金屬材料
1、金屬材料
金屬材料包括純金屬和它們的合金。人們日常使用的金屬材料，大多數不是純金屬而是合金，如鋼、鋁合金等。
2、合金
把一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或非金屬)一起熔合而成的具有金屬特性的物質，就稱為合金——混合物。
3、合金的性能
合金不僅組成上發生了變化，其內部結構也發生了變化，從而引起了性質的變化。合金往往比純金屬具有更好的性能。合金的硬度、強度一般比組成它們的純金屬更高，熔點更低，抗腐蝕性能等也更好，因此合金具有更廣泛的用途。
4、常見的合金
鋼是最常見、應用較廣的一種合金材料。
（1）成分：一種由鐵與少量碳等物質形成的合金。
（2）性質：機械性能好、質地堅硬、有彈性和延展性。
（3）用途：汽車車身、刀具、量具和模具等。
三、金屬的污染和回收利用
1、金屬污染來源
（1）日常生活廢棄的金屬垃圾。
（2）大量工業廢棄的金屬垃圾。
（3）工廠排出含重金屬的污水。
（4）含鉛汽油的使用及大量廢棄電池。
2、金屬污染的危害
（1）浪費大量資源。
（2）鋁等金屬在自然界不會自行分解，積累在土壤中，破壞土壤結構。
（3）像鉛、鎘等有毒的金屬被腐蝕后會溶于水中形成金屬離子，污染土壤和地下水源。
3、防治金屬污染的方法
（1）垃圾進行分類回收。
（2）使用無鉛汽油。
（3）廢舊電池不能任意丟棄。
（4）工業廢水和廢渣處理后排放。
（5）回收各種廢棄的金屬材料。
基本上所有金屬都可循環再生，而普遍回收的金屬包括：鋁、鉛、鐵、銅、錫、鋅、銀和金等。
■考點二 金屬的化學性質與應用　
一、金屬與氧氣的反應
1、有些金屬常溫下就能與氧氣反應
（1）在常溫下，金屬鋁的表面易生成一層致密的氧化鋁保護膜，它能阻止金屬鋁繼續被空氣氧化，因此鋁具有很好的抗腐蝕性能。反應的化學方程式為4A1+3O2 = 2Al2O3。
注意：洗滌鋁制容器時，不能用鋼絲球擦洗，以免破壞氧化膜，Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O 鋁制品不能盛放酸、堿性物質。
（2）在常溫下，鐵在潮濕的空氣中會被氧化而生銹(鐵銹的主要成分是Fe2O3)。
2、有些金屬能在空氣中燃燒
2Mg+O22MgO，現象：劇烈燃燒，發出耀眼的白光，生成白色固體(氧化鎂)，放出熱量。
3、有些金屬在空氣中不燃燒，但能在氧氣(純氧)中燃燒
3Fe+2O2Fe3O4，現象：劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體(四氧化三鐵)，放出熱量。
4、有些金屬雖不能燃燒，但在加熱的條件下能與氧氣反應生成氧化物
2Cu+O2 △ 2CuO，現象：銅絲表面由紫紅色變成黑色。
5、金等金屬即使在高溫下也不與氧氣反應
【說明：不同的金屬跟氧氣反應的劇烈程度不同】
二、金屬與酸的反應
1、金屬與酸的反應
（1）鎂、鋅、鐵等金屬能與稀鹽酸或稀硫酸發生反應，生成相應的鹽和氫氣。金屬表面會有氣泡出現，反應的化學方程式：（不同的金屬與酸反應的劇烈程度不同）
Mg+ 2HCl = MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑
Zn+ 2HCl = ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑(實驗室制氫氣原理)
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ Fe+H2SO4 = FeSO4+ H2↑
▲氫氣的檢驗：將燃著的木條接近有氣泡產生的試管，松開拇指發現氣體燃燒，此氣體即為H2。
（2）銅、銀、鉑、金等金屬不與稀鹽酸或稀硫酸反應，放入兩種酸中無明顯現象。
2、反應類型
（1）置換反應
①概念：由一種單質跟一種化合物發生反應生成另一種單質和另一種化合物的反應。
②形式：A+BC →AC+B
③特點：單換單
④置換反應類型：a.活潑金屬與酸反應，如：Fe+2HC1 = FeCl2+H2↑
b.金屬與鹽溶液反應，如：Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag
（2）四大基本反應類型：
反應類型 概念 特點 形式
化合反應 由兩種或兩種以上物質生成一種物質的反應 多變一 A+B+...→ C
分解反應 由一種物質生成兩種或兩種以上物質的反應 一變多 A → B+C+...
置換反應 由一種單質跟一種化合物發生反應生成另一種單質和另一種化合物反應 單換單 AB+C → A+CB
復分解反應 兩種化合物互相交換成分生成兩種新化合物反應 兩交換 價不變 AB+CD→AD+CB
三、金屬活動性順序
1、金屬與某些鹽溶液的反應
把經除油、除銹處理的潔凈的鐵絲、銅絲分別放入幾種鹽溶液中，實驗記錄如下表：
實驗操作 實驗現象 化學方程式
鐵絲浸入硫酸銅溶液中 鐵絲表面覆蓋一層紅色物質， 溶液由藍色變成淺綠色 Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu
銅絲浸入硫酸亞鐵溶液中 無現象 /
銅絲浸入硝酸銀溶液中 銅絲表面覆蓋一層銀白色物質， 溶液由無色變成藍色 Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag
結論：鐵、銅、銀的金屬活動性順序為鐵>銅>銀，即：活動性較強的金屬能把活動性較弱的金屬從它的鹽的水溶液中置換出來。
2、金屬活動性順序
（1）在金屬的活動性順序中，金屬位置越靠前，活動性就越強。
（2）排在氫前面的金屬可以把酸(非氧化性酸)里的氫置換出來，而排在氫后面的金屬不能把酸(非氧化性酸)里的氫置換出來。這里的酸通常指鹽酸和稀硫酸而不是濃硫酸(或硝酸)，因為金屬與濃硫酸(或硝酸)等反應不產生氫氣。
（3）一種活動性較強的金屬能把另一種活動性較弱的金屬從它的鹽的水溶液中置換出來。
（4）K、Ca、Na三種金屬的活動性太強，在與鹽溶液反應時，會先與溶液中的水發生反應，生成對應的堿和H2，堿再與鹽發生復分解反應。
注意：
①該反應中金屬(鉀、鈣、鈉除外)的活動性必須要強于鹽中金屬陽離子對應的金屬；鹽必須可溶于水。
②Fe若參與反應，一定生成Fe2+（亞鐵離子）。
③在金屬活動順序中距離遠的優先置換（例：將鐵放在硝酸銅和硝酸銀混合溶液中，鐵先置換出銀）。
3、金屬活動性順序的應用：濕法煉銅
原理是先用硫酸將銅礦中的銅轉變成可溶性的硫酸銅，再將鐵放入硫酸銅溶液中把銅置換出來，反應的化學方程式為Fe+CuSO4 = Cu+FeSO4。
四、混合金屬溶液與金屬—圖像問題【補充】
1、足量的金屬（Mg、Al、Zn、Fe）+等量的酸（酸不足）
①產生的H2質量相同；
②生成H2質量—反應時間圖像的斜率表示：反應速率的快慢（金屬活動性）；
③產生相同質量的氫氣，消耗金屬的質量關系：Al④若加入相同質量的金屬，則剩余金屬的質量：Al>Mg>Fe>Zn（只有Zn是可能剩余，其他都是一定剩余）。
2、等量的金屬（Mg、Al、Zn、Fe）+足量的酸（金屬不足）
①根據斜率判斷（誰更活潑，誰的斜率更大）
②根據相同質量的金屬產生氫氣的質量的多少判斷（看等效相對原子質量）
3、等質量金屬與足量的酸反應（酸逐滴滴加）
五、防止金屬腐蝕的常用方法
1、金屬銹蝕的條件
金屬的銹蝕既與周圍環境里水、空氣等物質的作用有關，也與金屬內部的結構有關。
2、實驗探究鐵銹蝕的條件
（1）實驗在3支試管中進行：A試管中是水和空氣，B試管中是剛煮沸過的蒸餾水，C試管中是裝有干燥劑(生石灰)的干燥空氣，在3支試管中各放一枚鐵釘，并用塞子塞緊試管口，實驗裝置圖如圖所示。
（2）一段時間后A中鐵釘銹蝕嚴重，B、C中鐵釘基本不銹蝕，說明鐵生銹條件是與水和空氣(氧氣)同時接觸。
（3）因為純鐵和鐵釘的內部結構不同，純鐵并未生銹。
3、防止金屬生銹的方法
（1）保持金屬制品(特別是鋼鐵)表面的潔凈和干燥。
（2）在金屬制品(特別是鋼鐵)表面覆蓋保護膜。如：在金屬表面覆蓋保護層(涂油、刷漆，覆蓋搪瓷、塑料等)、鍍耐磨和耐銹蝕的金屬(鍍鉻等)，在鋼鐵表面高溫制成一層致密氧化膜等。
（3）改變金屬的內部組織結構(制成合金)。如：加入鉻、鎳制成不銹鋼等。
■考點一　金屬材料與金屬資源
◇典例1：（2024九上·瑞安月考） 下列金屬制品中，利用金屬導熱性的是
B． C． D．
【答案】B
【知識點】常見金屬與金屬的物理性質及用途
◆變式訓練
1．（2024九上·吳興月考）從金屬利用的歷史來看，先是青銅器時代，然后是鐵器時代，而鋁的利用是近百年的事。以下五個因素中：①金屬活動性順序，②地殼中金屬元素的含量，③金屬的延展性，④金屬的導電性，⑤金屬冶煉的難度。與金屬冶煉先后順序無關的是（　?。?br/>A．①②③ B．①④⑤ C．③④⑤ D．②③④
【答案】D
【知識點】常見金屬與金屬的物理性質及用途；金屬活動性順序及其應用
【解析】【分析】銅、鐵、鋁三種金屬活動性由強到弱的順序為：鋁＞鐵＞銅；對比人類利用金屬的歷史：先有青銅器時代再到鐵器時代，然后才有了鋁制品；可以發現二者存在一定聯系，同時不同時期人們對金屬的冶煉方法和水平不同，也導致人們使用的金屬材料不同。
【解答】 對比金屬活動性強弱關系與人類利用金屬的先后，可以發現人類使用較早的金屬，其活動性較弱；結合學習中對金屬鐵、鋁的冶煉的認識，可知：金屬活動性越強，金屬的冶煉難易程度越難，這也影響了人類對金屬的使用，其它因素均與使用的前后順序無關，
那么與金屬冶煉先后順序無關的是②③④。
故選D。
■考點二　金屬的化學性質與應用
◇典例2-1：鈷(Co)的金屬活動性與鐵相似，鈷的化合物相關性質如下、下列預測合理的是（　　）
物質 CoO Co(OH)2 CoCl2 CoCO3
在水中的溶解性 難溶，灰綠色固體 難溶，粉紅色固體 易溶，溶液呈粉紅色 難溶，粉紅色固體
A．Co能從MgCl2溶液中置換出Mg
B．CoO能與鹽酸反應得到粉紅色溶液
C．CoCO3能與鹽酸反應生成H2
D．Co(OH)2可由Co與NaOH溶液反應制得
【答案】B
【知識點】金屬的化學性質；酸的化學性質
【解析】【分析】A、根據 Co的金屬活動性與鐵相似比鎂弱分析；
B、根據金屬氧化物與酸能反應生成鹽和水分析；
C、根據碳酸鹽與酸反應生成二氧化碳分析；
D、根據難溶性堿對應的金屬與堿不能發生反應。
【解答】A、 Co的金屬活動性與鐵相似，則小于鎂，不能從MgCl2溶液中置換出Mg ，不符合題意；
B、 CoO能與鹽酸反應生成 CoCl2 ， CoCl2 易溶，溶液呈粉紅色， CoO能與鹽酸反應得到粉紅色溶液 ，符合題意；
C、 CoCO3能與鹽酸反應生成CO2 ，不符合題意；
D、 Co與NaOH溶液不能反應，不符合題意；
故選B。
◇典例2-2：（2024九上·瑞安月考） 某同學根據銅銹的主要成分| 作出猜想：金屬銅銹蝕的條件除有氧氣和水外，還必須有二氧化碳。如圖所示，可證明“必須有二氧化碳”的實驗組合是
A．甲和乙 B．甲和丙 C．乙和丙 D．乙和丁
【答案】C
【知識點】金屬的腐蝕與防護
◇典例2-3：（2024九上·金華月考）有等質量的鎂和鐵，前者放入質量分數為10%的稀硫酸中，后者放入質量分數為10%的稀鹽酸中，產生氫氣的質量隨時間變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是（　　）
A．鎂和鐵中至少有一種剩余
B．消耗的稀硫酸和稀鹽酸質量相等
C．消耗鐵的質量一定大于消耗鎂的質量
D．這個實驗不能證明鎂的金屬活動性比鐵強
【答案】B
【知識點】金屬的化學性質；金屬活動性順序及其應用；酸的化學性質
【解析】【分析】 通過圖象分析得出二者生成氫氣的質量相等，給出一個方便計算的特殊數值，例如氫氣的相對分子質量為2，可設制取2g氫氣，然后分別計算所需鎂、鐵、稀硫酸、稀鹽酸的質量，便可得出答案。
【解答】 設制取2g氫氣需要鎂的質量為x，設制取2g氫氣需要鐵的質量為x，
需稀硫酸的質量為z； 需稀鹽酸的質量為m
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑ Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
24 98 2 56 73 2
x z×10% 2g y m×10% 2g
； ；
解之得：x=24g； z=980g y=56g； m=730g
由上面的計算可知：要想制取相同質量的氫氣（2g），需要鎂的質量是24g，而需要鐵的質量為56g。而題目中指出是相同質量的金屬，假設制取2g氫氣，需56g鐵，因此鎂的質量也是56g故鎂有剩余：56g-24g=32g，故A、C正確不合題意；
需要稀硫酸和稀鹽酸的質量不相等，故B錯誤符合題意；
D.由于兩種金屬分別與兩種酸反應，因此根據生成氫氣的質量大小變化不能判斷二者金屬活動性強弱，故D正確不合題意。
故選B。
◆變式訓練
1．（2024九上·瑞安月考） 如圖是鋁、銅、鎂三種金屬活動順序，以下可以驗證圖示的實驗組合是
A．甲、 乙 B．丙、 丁 C．甲、 丁 D．乙、 丁
【答案】A
【知識點】金屬活動性順序及其應用
2．（2024九上·瑞安月考）我國西漢時期就已經掌握了濕法煉銅。古書上記載“曾青浸鐵即成銅”，即將鐵片放入曾青 (即硫酸銅溶液) 中，反應的化學方程式是
（1） 鐵片放入曾青中出現的現象是　 　。
（2）濕法煉銅反應后溶液的質量將　 　(選填“變大”、“變小”或“不變”) 。
（3）“浸鐵”過程中，溶液中離子數目的變化情況如圖所示，則圖中直線a表示的是　 　(填離子符號)
【答案】（1）鐵片周圍出現紅色固體，溶液變為淺綠色
（2）變小
（3）SO2
【知識點】金屬活動性順序及其應用；金屬的冶煉
3．（2024九上·瑞安月考） 小明發現在鋅粒和稀硫酸反應的容器中加入少量硫酸銅溶液，能加快產生氣泡的速度。為探究硫酸銅對鋅和稀硫酸反應速率的的影響，小明查閱資料獲知：
材料1：鋅中混有雜質銅時，能加快鋅與稀硫酸反應的速率；
材料2：3%硫酸銅溶液的密度與水的密度基本相同。
據此小明開展了如下實驗：室溫下，在5支潔凈的試管中分別放入等量的大小相同的鋅粒，再向試管中加入10%稀硫酸、3%硫酸銅溶液和水，測出30秒產生氫氣的體積。實驗數據如下：
試管編號 1 2 3 4 5
10%稀硫酸 (mL) 10 10 10 10 10
3%硫酸銅溶液 (mL) 0 0.5 2.5 5 15
水 (mL) 20 19.5 17.5 V 5
30s產生氫氣的體積 (mL) 12 15 18 24 10
（1） 1號試管的作用是　 　。
（2） 實驗數據表中4號試管水的體積V取　 　mL。
（3）小明認為加快鋅與稀硫酸反應速率的原因可能是單質銅在起作用。實驗過程中存在單質銅的依據是：　 　(用化學方程式表示)。
（4）實驗中發現，當加入的硫酸銅溶液超過一定量后，生成氫氣的速率反而下降。產生這一現象的主要原因是：　 　。
【答案】（1）設置對照組
（2）15
（3）
（4）鋅與硫酸銅反應后生成銅，銅覆蓋在鋅表面，當加入硫酸銅溶液超過一定量后，鋅與硫酸的接觸面積減小過多，生成氫氣的速率下降
【知識點】金屬的化學性質；金屬活動性順序及其應用
4．在探索宇宙的壯麗征途中，航天器與火箭的制造離不開高性能的金屬材料。請根據所學的知識，完成下列問題：
（1）金屬活動性順序的探究：在火箭發動機的制造中使用了鋁、鐵、銅等金屬。某興趣小組為探究鋁、鐵、銅這三種金屬的活動性強弱設計了如圖實驗。實驗中產生的現象是鋁絲表面變黑，溶液逐漸由淺綠色變為無色，而銅絲表面無明顯現象。通過該實驗可以得出三種金屬活動性由強到弱依次為　 　。
（2） 單質鎢(W)通常從鎢礦中冶煉出來，原理為 隨著反應的進行固體中鎢元素的質量分數　 　(選填“變大”、 “變小”或“不變”)。
（3）金屬防銹的重要性：航天器上的精密金屬部件若出現微量的銹蝕也可能導致系統故障，因此必須采取有效的防銹措施。下列措施中能有效防止金屬銹蝕的是____(填字母)。
A．金屬部件涂刷油漆
B．改變金屬內部結構制成合金
C．用濕布擦拭，保持金屬部件表面干凈
【答案】（1）AI> Fe> Cu
（2）變大
（3）A；B
【知識點】常見金屬與金屬的物理性質及用途；金屬的化學性質；新型金屬材料
1．（2021·溫州）小明將紙條分別緊緊卷在木棒和鐵棒上，加熱紙條（如圖），木棒上的紙條立即燃燒，面鐵棒上的紙條不會立即燃燒。據此推測木棒和鐵棒具有不同的（　?。?br/>A．密度 B．導熱性 C．硬度 D．延展性
【答案】B
【知識點】常見金屬與金屬的物理性質及用途
【解析】【分析】燃燒的條件：①有可燃物；②與氧氣接觸；③溫度得到著火點，據此分析判斷。
【解答】兩個紙條都是可燃物，且都與空氣接觸，而且著火點相同。木條上的紙條燃燒，說明它的溫度達到著火點；鐵棒上的紙條不燃燒，說明它的溫度低于著火點，即它的熱量通過鐵棒傳導出去了，故B正確，而A、C、D錯誤。
故選B。
2．（2023·舟山）為了減少汽車油耗，科學家通過研發新型泡沫金屬材料，來減輕汽車的自重。要實現減輕汽車自重的目的，泡沫金屬材料應具有的性質是（　?。?br/>A．熔點低 B．密度小 C．硬度大 D．著火點高
【答案】B
【知識點】常見金屬與金屬的物理性質及用途；金屬的化學性質
【解析】【分析】重力的計算公式：G=mg；質量的計算公式：m=ρv
【解答】 要實現減輕汽車自重的目的， 就要減輕汽車的質量，在汽車體積不變的情況下，減輕質量的關鍵是要選取密度小的金屬材料；
故答案為：B.
3．（2022·杭州）2008年北京奧運會“樣云”火炬、2022年北京冬奧會“飛揚”火炬的外殼材料的主要成分和燃料如表所示。奧運火炬的迭代，體現了我國科技水平的提高。下列有關兩火炬的說法錯誤的是（　?。?br/>　 “樣云”火炬 “飛揚”火炬
外殼材料的主要成分 鋁合金 碳纖維復合材料
燃料 丙烷(C3H8) 氫氣(H2)
A． 外殼材料的主要成分都屬于非金屬單質
B．燃料都具有可燃性
C．燃料燃燒時，助燃物都是氧氣
D．燃料燃燒時，都有水生成
【答案】A
【知識點】燃燒與滅火；常見金屬與金屬的物理性質及用途
【解析】【分析】根據表格提取信息，然后對各個選項進行分析。
【解答】A.根據表格可知，“祥云”外殼的主要成分為鋁合金，而不是非金屬單質，故A錯誤符合題意；
B.燃料丙烷和氫氣都具有可燃性，故B正確不合題意；
CD.丙烷與氧氣反應，生成水和二氧化碳；氫氣與氧氣反應，生成水，故C、D正確符合題意。
故選A。
4．（2021·溫州）通過實驗可以比較鐵、銅、銀三種金屬的活動性強弱。下列裝置能夠達到實驗目的的是（　?。?br/>B． C． D．
【答案】D
【知識點】金屬活動性順序及其應用
【解析】【分析】根據金屬能否與酸或鹽溶液反應，從而證明金屬活動性強弱分析。
【解答】A、銀和銅都不與稀硫酸反應，只有鐵能與稀硫酸反應，只能證明鐵的活動性最強，不能證明銀和銅的活動性強弱，不符合題意；
B、銀和銅都不能與硫酸亞鐵溶液反應，只能證明鐵的活動性最強，不能證明銀和銅的活動性強弱，不符合題意；
C、銀和銅都不能與硫酸亞鐵溶液反應，只能證明鐵的活動性最強，不能證明銀和銅的活動性強弱，不符合題意；
D、鐵能與硫酸銅反應，銀不能與硫酸銅反應，可證明鐵的活動性大于銅，銅的活動性大于銀，可證明三金屬活動性強弱，符合題意；
故選D。
5．（2023·臺州）硫酸鋅(ZnSO4)可用于治療鋅缺乏引起的食欲不振、生長發育遲緩等病癥。下列選項中的兩種物質，不能直接反應制得硫酸鋅的是（　　）
A．Zn和H2SO4 B．ZnO和H2SO4
C．ZnCO3和H2SO4 D．Zn和Na2SO4
【答案】D
【知識點】金屬的化學性質；酸的化學性質
【解析】【分析】制得硫酸鋅可以利用金屬鋅或者其化合物與其他化合物之間的反應制得。
【解答】A. 反應生成硫酸鋅和氫氣；
B.反應生成硫酸鋅和水；
C.反應生成硫酸鋅，水和二氧化碳；
D.這兩者物質不能反應。
故答案為：D
6．（2022·寧波）將鋅粉持續加入到100g含有AgNO3和Cu(NO3)2兩種溶質的混合溶液中，充分反應。當加入鋅粉的質量為6.5g時，溶液質量最?。划敿尤脘\粉的質量為13.0g時，恰好完全反應。下列是反應中的相關量隨加入鋅的質量變化的關系圖，其中正確的是（　?。?br/>A． B．
C． D．
【答案】C
【知識點】根據化學反應方程式的計算；金屬的化學性質
【解析】【分析】 本題是圖像的判斷題，解答時要通過題目要求分析涉及到的各物質之間量的關系，結合變化趨勢先做出判斷，如隨著橫坐標物質量的變化，縱坐標表示的物質的量的變化趨勢，增加或降低等，再確定圖形中的起點、終點、轉折點是否符合題意。
【解答】將鋅粉持續加入到100g含有AgNO3和Cu（NO3）2兩種溶質的混合溶液中，鋅先與硝酸銀反應生成銀和硝酸鋅，化學方程式為Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag，每65份質量的鋅完全反應生成216份質量的銀，溶液質量減小。硝酸銀反應結束，鋅再與硝酸銅反應生成硝酸鋅和銅，化學方程式為Zn+Cu（NO3）2=Zn（NO3）2+Cu，每65份質量的鋅完全反應生成64份質量的銅，溶液質量增加。當加入鋅粉的質量為6.5g時，溶液質量最小，說明硝酸銀恰好完全反應。
Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag
65 340 189 216
6.5g 34g 18.9g 21.6g
Zn+Cu（NO3）2=Zn（NO3）2+Cu
65 188 189 64
6.5g 18.8g 18.9g 6.4g
A.由以上分析可知，混合溶液中硝酸銀質量為34g，當加入鋅從0到6.5g，鋅與硝酸銀反應，硝酸銀質量減小，鋅為6.5g，硝酸銀質量為0，故A錯誤；
B.鋅先與硝酸銀反應生成銀和硝酸鋅，此時硝酸銅質量不變，當鋅大于6.5g鋅與硝酸銅反應，硝酸銅質量減小，當鋅質量為13g時硝酸銅完全反應，硝酸銅質量為0，故B錯誤；
C.由分析可知，6.5g鋅反應生成銀質量為21.6g，當鋅的質量為13g時生成固體總質量為21.6g+6.4g=28.0g，故C正確；
D.當鋅為6.5g時硝酸鋅的質量分數為
.當鋅質量為13g，硝酸鋅的質量分數為，
故D錯誤。
故選C。
7．（2019·寧波）將一定量的銅鋅混合粉末放入盛有硝酸銀溶液的燒杯中，不斷攪拌，充分反應后過濾。向得到的濾渣和濾液中分別加入足量的稀鹽酸，均無現象。則濾渣中（　　）
A．一定有銀，可能有銅和鋅
B．一定有銀，可能有銅，一定沒有鋅
C．一定有銀和銅，可能有鋅
D．一定有銀和銅，一定沒有鋅
【答案】B
【知識點】金屬活動性順序及其應用
【解析】【分析】根據在金屬活動性順序中，排在前面的金屬能與排在后面的金屬的鹽溶液發生反應，排在氫前的金屬能與酸發生反應分析。
【解答】 將一定量的銅鋅混合粉末放入盛有硝酸銀溶液的燒杯中，銅和鋅都能與硝酸銀溶液反應，向得到的濾渣和濾液中分別加入足量的稀鹽酸，均無現象 ，說明固體中沒有鋅剩余，溶液中沒有硝酸銀剩余，則固體中一定有銀，可能有銅，一定沒有鋅。
故答案為：B。
8．（2023·紹興）小敏閱讀教材得知：將銅片和鋅片同時插入稀H2SO4，可以組成一個電池(圖甲)。那么該電池的正負極與什么有關呢？對此，小敏做了三組實驗，并借助靈敏電流表進行判斷(圖乙)。發現該電池的正負極與金屬活動性強弱有關且存在一定規律。據此判斷，下列金屬片組合可以使電流表指針向左偏轉(圖丙)的是（　?。?br/>A．a鋁片、b鎂片 B．a鐵片、b鋅片
C．a鐵片、b銅片 D．a銅片、b銀片
【答案】C
【知識點】金屬活動性順序及其應用
【解析】【分析】根據金屬活動性順序及圖示中電流表指針偏轉方向分析。
【解答】 由圖乙可知，至少有一種金屬與稀硫酸發生反應，且電流表指針偏向活動性強的一端，要使指針向左偏轉，即偏向a端，說明a端金屬的活動性大于b端，鋁的活動性小于鎂，鐵的活動性小于鋅、大于銅，銅和銀都不與稀硫酸反應；
故選C。
9．（2021·嘉興）人類對科學規律的認識常需經歷漫長的探索過程，對金屬活動性規律的認識也是如此。
（1）1625年格勞貝爾發現將金屬放入稀鹽酸中會“消失"，這為發現金屬活動性順序奠定了基礎。小嘉選用錫、銅、鋅三種金屬重溫實驗，則會“消失”的金屬有　 　。
（2）1766年卡文迪許用金屬與酸反應制取了一種可燃性氣體，他稱之為“可燃空氣”，其實該氣體就是　 　。從此為探索金屬活動性打開了新思路。
（3）1865年貝開托夫經過大量的實驗得出了金屬活動性規律。小嘉運用該規律開展實驗，向硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中逐漸加入鐵粉，溶液質量變化如圖所示，則B點時溶液中所含的金屬陽離子有　 　。
【答案】（1）錫、鋅
（2）氫氣
（3）Cu2+、Fe2+
【知識點】金屬的化學性質；金屬活動性順序及其應用
【解析】【分析】（1）在金屬活動性順序表中，只有排在氫前面的金屬才能和酸反應生成氫氣；
（2）活潑金屬和酸反應，生成鹽和氫氣；氫氣具有可燃性，遇明火容易爆炸；
（3）跟機鐵粉和兩種鹽的反應過程分析判斷。
【解答】（1）錫、銅、鋅中，只有錫和鋅排在氫的前面，因此會“消失”的金屬是錫和鋅。
（2）1766年卡文迪許用金屬與酸反應制取了一種可燃性氣體，他稱之為“可燃空氣”，其實該氣體就是氫氣，從此為探索金屬活動性打開了新思路。
（3）鐵粉先和硝酸銀反應，生成硝酸亞鐵和銀單質，再和硝酸銅反應，生成硝酸亞鐵和銅單質。由于銀和銅的原子量都大于鐵，所以溶液的質量都會減小，且前者質量減小的速度大于后者，那么AB段為鐵和硝酸銀的反應，B點時硝酸銀完全反應，硝酸銅還沒有開始反應，因此溶質為硝酸亞鐵和硝酸銅，溶液中的陽離子為 Cu2+、Fe2+ 。
10．（2023·寧波）室外的鐵制欄桿在多雨季節易生銹，小寧對鐵生銹的條件進行了探索，實驗裝置如圖。3天后，發現只有裝置C中的鐵絲生銹了。
（1）裝置A中生石灰的作用是　 　。
（2）裝置B、C中的實驗現象說明與　 　接觸是鐵生銹的條件之一。
【答案】（1）吸收瓶內空氣中的水分
（2）空氣
【知識點】金屬的腐蝕與防護
【解析】【分析】（1）根據氧化鈣能與水反應分析；
（2）根據鐵生銹與氧氣或空氣有關分析。
【解答】（1） 氧化鈣與水反應可生成氫氧化鈣，裝置A中生石灰的作用是吸收瓶內空氣中的水分；
（2） 裝置B中鐵絲不與氧氣接觸，不能生銹，C中鐵絲與水和氧氣接觸，生銹，由此對比可說明與空氣或氧氣接觸是鐵生銹的條件之一。
故答案為：（1） 吸收瓶內空氣中的水分 ；（2）空氣。
11．（2022·溫州）有一均勻的粒狀的鎂、鋁合金，某學生用如圖所示的裝置，通過測定合金與酸反應生成氫氣的體積及反應前后合金質量的變化，來測定合金中鎂、鋁的質量分數。試回答下列問題。
（1）實驗時應在燒杯中加入　 　，在球形管中加入　 　，在廣口瓶中加入　 　。
A.蒸餾水 B.稀硝酸
C.稀硫酸 D.鎂、鋁合金
（2）實驗過程中的部分操作如下：
a.讀出量筒內液體的體積 b.向燒杯和廣口瓶中加試劑
c.取出球形管 d.向球形管中加入試劑，置于燒杯中
請將實驗過程的先后順序進行排列：　 　。
（3）若合金的質量實驗前為m1g，反應后的質量為m2g，量筒中接受的液體的體積為V L，為求出合金中鎂鋁的質量分數，還缺少的一個數據是____。
A．反應前燒杯中試劑的體積 B．反應前燒杯中試劑的濃度
C．實驗前廣口瓶中試劑的體積 D．實驗條件下氫氣的密度
【答案】（1）C；D；A
（2）bdca
（3）D
【知識點】金屬的化學性質；酸的化學性質
【解析】【分析】根據通過測定合金與酸反應產生氫氣的體積來測定合金鎂、鋁的質量分數，此合金中鎂、鋁與稀硫酸反應產生氫氣，要根據氫氣的質量求合金中鎂、鋁的質量，還需知道氫氣的密度。
【解答】（1）鎂、鋁排在氫前，都可以與鹽酸或稀硫酸反應生成氫氣，與硝酸等強氧化性酸反應不能產生氫氣，實驗時，可將鎂、鋁合金放在球形管中，稀硫酸放在燒杯中，要測定生成氫氣的體積，可以使用排水法，所以在廣口瓶中放入水；
故答案為：C，D，A；
（2）進行實驗時，為防止生成的氫氣散逸造成結果不準確，首先向燒杯和廣口瓶中分別加入稀硫酸和蒸餾水，然后再向球形管中加入合金，置于燒杯中，使反應進行，反應完畢，取出球形管，讀出讀數即可；
故答案為：bdca；
（3）要求合金中鎂鋁的質量分數，可以根據消耗的合金的質量和生成氫氣的質量進行計算，所以知道了氫氣的體積，要求氫氣的質量，還需要知道氫氣的密度；
故答案為：D。
12．（2022·富陽）某化學研究小組用以下試劑：①鎂條，②鐵條(與鎂條粗細相同)，③鐵粉，④質量分數為9%的鹽酸，⑤質量分數為18%的鹽酸，來研究影響化學反應快慢的因素。以下是研究小組所做的5個實驗：
序號 溫度/℃ 反應物的種類和反應物的量 完全反應所需時間/ min
① 25 0.1g 鎂條與9%的鹽酸5mL反應 3
② 25 0.1g 鐵條與9%的鹽酸5mL 反應 15
③ 25 0.1g 鐵粉與9%的鹽酸5mL 反應 11
④ 25 0.1g 鐵粉與18%的鹽酸5mL 反應 　
⑤ 35 0.1g 鐵粉與18%的鹽酸5mL 反應 　
請根據以上實驗條件和實驗結果填空：
（1）你認為①②組實驗的研究課題是　 　，實驗的結論是　 　 。
（2）實驗②所發生反應的化學方程式為　 　。
（3）實驗②③對照實驗的結論是　 　。
（4）若實驗④產生 H2的質量隨時間變化的關系如圖曲線Ⅰ所示，請你根據曲線Ⅰ，得出實驗③④對照實驗的結論　 　。請你根據實驗⑤的實驗條件和你的實驗常識，借助曲線Ⅰ定性畫出實驗⑤的曲線圖?！? 　
【答案】（1）反應物的種類對化學反應快慢的影響；反應物的種類對化學反應快慢有影響
（2）Fe+2HCl
（3）反應物間的接觸面積越大，反應速率越快
（4）反應物的濃度越大，反應速率越快；
【知識點】金屬的化學性質；金屬活動性順序及其應用
【解析】【分析】（1）根據控制變量法，再結合題目信息進行分析解答；
（2）根據鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣進行分析解答；
（3）根據控制變量法，再結合題目信息進行分析解答；
（4）根據控制變量法，再結合題目信息進行分析解答；根據實驗⑤和④對比，反應物的種類和反應物的量相同，實驗⑤的溫度更高，反應速率更快，則完全反應所需時間⑤比④短，產生氫氣的質量相同來分析解答。
【解答】（1）①②組實驗中的變量是金屬的種類不同，實驗結果是完全反應所需時間不同，則①②組實驗的研究課題是反應物的種類對化學反應快慢的影響，不同種類金屬，鎂的活動性大于鐵，鎂和鹽酸反應速率快，則實驗的結論是反應物的種類對化學反應快慢有影響；
（2）鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，反應的化學方程式是Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；
（3）利用控制變量法知，②③是同一種金屬，粉末狀比片狀的反應時間快，原因粉末狀比片狀與鹽酸反應接觸面積大，則可以得出反應物的接觸面積越大，反應速率越快；
（4）利用控制變量法知，③④是濃度不同的鹽酸和鐵粉反應，由曲線Ⅰ看出實驗④完全反應所需的時間是8min，而實驗③完全反應所需的時間是11min，則反應物的濃度越大，反應速率越快，實驗⑤和④對比，反應物的種類和反應物的量相同，實驗⑤的溫度更高，反應速率更快，則完全反應所需時間⑤比④短，產生氫氣的質量相同，故實驗⑤的曲線圖為
13．（2022·寧波）久置的鎂帶表面會有一層灰黑色固體。為了測量久置鎂帶中金屬鎂的質量分數，同學們提出了兩種實驗方法：
物理方法：取一定質量的鎂帶，用砂紙打磨，除盡表面的灰黑色固體，根據剩余固體質量計算金屬鎂的質量分數。
化學方法：取一定質量的鎂帶，與足量的稀硫酸反應，根據測得生成氣體的體積計算金屬鎂的質量分數。
（1）經討論，同學們否定了物理方法。理由是：打磨過程中　 　。
（2）常溫常壓下氫氣密度已知，因此大家認為化學方法可行。
(老師提示：鎂與稀硫酸反應放熱；灰黑色固體除了氧化鎂之外，還存在少量堿式碳酸鎂【MgCO3 Mg(OH)2】，它與酸反應會產生CO2氣體；堿石灰是CaO和NaOH的混合物)
同學們從下列裝置中選擇合適的裝置，組裝并進行實驗。
①圖C、D虛線框內有一種測量體積的儀器(未畫出)，該儀器是　 　。
②完成該實驗應選擇的裝置為　 　 (填字母)。
③結合實驗方法和選擇的裝置分析，會造成實驗結果不準確的是　 　。
A.加入稀硫酸不足，鎂帶有剩余
B.裝置氣密性不好
C.反應結束，立即讀數
【答案】（1）鎂會被磨掉
（2）量筒（或量杯）；ABC；ABC
【知識點】氣體裝置的裝配、連接、選擇與氣密性檢查；金屬的化學性質
【解析】【分析】（1）用砂紙打磨過程中可能會除去部分鎂；
（2）①根據量筒的用途分析；
②根據反應物的狀態和反應條件選擇氣體的發生裝置，根據氣體的性質選擇吸收方法和收集方法；
③根據實驗操作注意事項分析。【解答】（1）經討論，同學們否定了物理方法。理由是：打磨過程中可能會除去部分鎂；
（2）①圖C、D虛線框內有一種測量體積的儀器，該儀器是測量體積的儀器是量筒；
②鎂帶與硫酸反應是固液常溫型，用A做發生裝置。由于灰黑色固體除了氧化鎂之外，還存在少量堿式碳酸鎂【MgCO3 Mg（OH）2】，它與酸反應會產生CO2氣體，故可用堿石灰吸收二氧化碳，應該選B。用裝置C收集氫氣，氫氣密度比水小，難溶于水，從短管進入，水從長管排出到量筒，量筒內水的體積即為生成氫氣體積，故完成該實驗應選擇的裝置為ABC；
③A．加入稀硫酸不足，鎂帶有剩余，金屬鎂的質量分數偏小，會造成實驗結果不準確，故A符合題意；
B．裝置氣密性不好，氫氣體積不準確，求得鎂質量不準確，會造成實驗結果不準確，故B符合題意；
C．鎂與稀硫酸反應放熱，反應結束，立即讀數，氫氣體積偏大，會造成實驗結果不準確，故C符合題意。
故選ABC。
14．（2020·舟山）科學興趣小組采用不同方案對金屬活動性的強弱進行了研究。
甲同學：將鎂帶和銅粉分別在酒精燈的外焰上加熱，觀察現象。
乙同學：把鐵制容器和鋁制容器放在同一潮濕環境中，一段時間后觀察容器表面的銹蝕情況。
……
實驗后，同學們進行匯報和評價交流。
（1）甲同學根據　 　的實驗現象，得出金屬鎂的活動性比銅強。
（2）乙同學觀察到鐵制容器表面有明顯的銹蝕現象，面鋁制容器表面無明顯變化，據此他得出鐵的活動性比鋁強的結論。小組討論后一致認為乙同學的方案設計不合理，他們的理由是：鋁制容器表面無明顯變化是因為　 　導致容器中的鋁無法與氧氣接觸發生反應，因此不能用此方法比較鐵與鋁的活動性強弱。
【答案】（1）鎂帶燃燒而銅絲不能燃燒
（2）鋁制容器表面有一層致密氧化膜
【知識點】金屬活動性順序及其應用；金屬的腐蝕與防護
【解析】【分析】1、鎂帶在空氣中點燃后即能燃燒，而銅絲只能變黑，所以可根據與氧氣反應的現象判斷兩者金屬活動性的強弱；
2、鋁與鐵在氧氣中都會生銹，但兩者的氧化物有區別，鋁與氧氣生成的氧化鋁可形成一層致密的氧化鋁保護膜阻止里面的鋁進一步被氧化。而鐵與氧氣反應生成的氧化鐵不能阻止里面的鐵進一步被氧化。所以無法從銹蝕的情況判斷活動性的強弱。
【解答】（1） 將鎂帶和銅粉分別在酒精燈的外焰上加熱 ，鎂帶能劇烈燃燒，而銅會變黑，根據反應的劇烈程度可判斷金屬活動性強弱。所以可填： 鎂帶燃燒而銅絲不能燃燒 ；
（2）由鋁和鐵生銹時生成物質氧化鋁和氧化鐵的特點可知， 鋁制容器表面無明顯變化是因為鋁制容器表面有一層致密氧化膜導致容器中的鋁無法與氧氣接觸發生反應，因此不能用此方法比較鐵與鋁的活動性強弱。
故答案為：（1） 鎂帶燃燒而銅絲不能燃燒 （2） 鋁制容器表面有一層致密氧化膜
15．（2021·湖州） 2020年11月10日，中國“奮斗者”號載人潛水器在“地球第四極”— —馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度10909米，創造了中國載人深潛的新紀錄。本次萬米深潛任務成功的一大亮點是采用了許多自主研發的國產新材料
（1）“奮斗者”號采用的鈦合金材料強度高、韌性好、耐腐蝕，與下列哪種材料類型相同　 　
①塑料 ②不銹鋼 ③玻璃
（2）“奮斗者”號下潛時，外部攜帶了4塊壓載鐵，總質量將近2噸。壓載鐵被懸掛的模型如右圖所示。試計算4塊壓載鐵水下浸沒時對“奮斗者”號的作用力約為多少 (壓載鐵的密度近似為8×103千克/米3，海水的密度近似為水的密度)
（3）完成水下作業之后，“奮斗者”號拋去壓載鐵上浮。為了使“奮斗者”號在深海有足夠大的浮力返航，采用了一種新的固體浮力材料，由大量納米級大小的空氣玻璃微珠組成。為了滿足設計需求，該材料需要具備怎樣的性質 　 　(答出一點即可)
【答案】（1）②
（2）解：
F浮=ρ液gV排=1×103kg/m ×10N/kg×0.25m3=2500N
G=mg=2000kg×10N/kg=20000N
F拉=G-F浮=20000N-2500N=17500N
（3）密度小、抗壓能力強
【知識點】二力平衡的條件及其應用；浮力大小的計算；合金與合金的性質
【解析】【分析】（1）合金指一種金屬與另一種或幾種金屬或非金屬經過混合熔化，冷卻凝固后得到的具有金屬性質的固體產物，據此分析判斷；
（2）首先根據密度公式 計算出壓鐵的體積，然后根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排計算出壓鐵受到的浮力，接下來根據G=mg計算出壓鐵的重力，最后根據F拉=G-F浮計算出壓鐵對“奮斗者”號的作用力。
（3）根據該材料的作用和環境特點解答。
【解答】（1）“奮斗者”號采用的鈦合金材料為合金，而不銹鋼也是合金，故選②。
（2）壓鐵的體積： ；
壓鐵受到的浮力F浮=ρ液gV排=1×103kg/m ×10N/kg×0.25m3=2500N；
壓鐵的重力：G=mg=2000kg×10N/kg=20000N；
壓鐵浸沒時對“奮斗者”號的作用力：F拉=G-F浮=20000N-2500N=17500N。
（3）①空氣的密度很小，根據m=ρV可知，相同體積的這種材料質量更小，對“奮斗者”產生的浮力越大；
②由于處于深海，因此這種材料的抗壓能力要特別強。
16．（2022·浙江）社會實踐活動中，課外興趣小組對某鋼鐵廠的鐵礦石樣品和鋼樣進行實驗分析、計算。了解了該鋼鐵廠生產原料、產品的相關信息。下面請你根據他們的實驗幫助計算回答。
取該廠的某鋼樣粉末 28.36g(假設只含有 Fe和C)，在氧氣流中充分反應，將產生的氣體通入足量的澄清石灰水中，得到3g 白色沉淀。
（1）計算此鋼樣粉末中鐵和碳的質量之比。
（2）再取三份不同質量的鋼樣粉末分別加到50g質量分數相同的硫酸中，充分反應后，測得的實驗數據如下表所示：(標準狀況下，2g H2的體積為22.4 L)
實驗序號 I Ⅱ Ⅲ
加入鋼樣粉末的質量/g 2.836 5.672 8.508
生成氣體的體積(標準狀況)/L 1.120 2.240 2.800
請根據表中數據計算硫酸中 的質量分數。
（3）若在實驗Ⅱ中繼續加入m g鋼樣粉末，計算反應結束后剩余的固體質量為多少 (用含m 的代數式表示)
【答案】（1）①
CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O ②
根據方程式①②可得 C-CaCO3
設生成3g碳酸鈣沉淀需要碳的質量為x，則有
C - CaCO3
12 100
x 3g
x=0.36g
所以28.36g鋼樣中含有鐵的質量為28.36g-0.36g=28g
鋼樣粉末中鐵和碳的質量之比為：28g：0.36g=700：9
（2）根據表格提供的數據可知，每2.836g鋼樣粉末能生成氫氣1.12L，第三次加入8.508g鋼樣只生成氫氣2.80L，則此時硫酸全部參加反應，鋼樣有剩余，所以可知50g硫酸共生成氫氣2.80L，氫氣的質量為：，設硫酸的質量分數為y，則有
Fe+ H2SO4=FeSO4+ H2↑
98 2
50g×y 0.25g
y=24.5%
（3）設生成0.25g氫氣需要鐵的質量為z
Fe+ H2SO4=FeSO4+ H2↑
56
2
z
0.25g
z=7g
含鐵7g的鋼樣中含有碳的質量為：0.09g，
7.09g-5.672g=1.418g
當m＞1.418 g，硫酸全部參加反應，加入的mg鋼樣生成氫氣的體積為2.80L-2.24L=0.56L，
所以氫氣的質量為，設需要鐵的質量為a
Fe+ H2SO4=FeSO4+ H2↑
56
2
a
0.05g
a=1.4g
此時mg中參加反應剩余固體質量為：（m-1.4）g，同時5.672g鋼樣中含碳的質量為。
所以最后得到的固體為（m-1.4g）+0.072g=m-1.328g.
當 m≤1.418 g，鋼樣中的鐵全部參加反應，剩余的固體就是鋼樣中含有的碳，所以剩余固體質量為：
【知識點】根據化學反應方程式的計算；金屬的化學性質
【解析】【分析】根據題干提供的信息進行分析，碳能與氧氣反應生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，鐵能與硫酸反應生成氫氣，根據表格提供的數據可知，每2.836g鋼樣粉末能生成氫氣1.12L，第三次加入8.508g鋼樣只生成氫氣2.80L，則此時硫酸全部參加反應，鋼樣有剩余，所以可知50g硫酸共生成氫氣2.80L，此時可以根據氫氣的量求得硫酸的質量分數，加入的m鋼樣粉末只有鐵參加反應，求得參加反應的鐵的質量，即可求得剩余固體的質量。
17．（2022·溫州）將一些氧化銅粉末加入 100g 14%的硫酸溶液中，微熱至氧化銅全部溶解。再向該藍色溶液中加入鐵粉16.8g，充分反應后過濾，仍得到干燥后的固體物質16.8g。求：
（1）原加入的氧化銅質量是多少克
（2）最后得到的溶液的質量分數是多少 (結果保留0.01%)
【答案】（1）設參加反應的鐵的總質量為 。
解得
設與硫酸銅發生置換反應的鐵的質量為 ，與過量硫酸反應的鐵的質量為 。
因加入鐵粉 16.8 g ， 充分反應后仍得干燥固體 16.8 g 。故 得
因
所以：
設氧化銅的質量為 。
解得
（2）設 的質量為 。
解得
設 1 g 鐵與硫酸反應生成 的質量為
解得
所以硫酸亞鐵溶液的溶質質量分數為
【知識點】溶質的質量分數及相關計算；金屬的化學性質；酸的化學性質
【解析】【分析】 （1）由題意可知，共有3個主要反應：①CuO+H2SO4═CuSO4+H2O，②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，③Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，鐵參加反應兩部分。由于100克14%的硫酸最終全部轉化成FeSO4，故可先求出FeSO4和總的鐵的質量。由于加入16.8g鐵最后質量不變，所以增重的質量和與硫酸反應消耗的鐵的質量相等，利用反應的物質的質量關系，可求出氧化銅的質量，與硫酸銅反應的鐵的質量。
（2）根據與硫酸反應的鐵的質量，進而求出生成的氫氣的質量，最后求出得到的溶液溶質質量分數。
1．（2024·寧波模擬）化學與生活、社會發展息息相關，下列有關說法不正確的是（　?。?br/>A．古劍“沈盧”“以劑鋼為刃，柔鐵為莖干，不爾則多斷折”，劑鋼指的是鐵的合金
B．制造新版人民幣所用的棉花、優質針葉木等原料的主要成分是纖維素
C．“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁”，該過程對青蒿素的提取屬于物理變化
D．某種驗鈔筆中含有碘酒溶液，遇假鈔呈現藍色，其中遇碘變藍的是葡萄糖
【答案】D
【知識點】化學變化與物理變化的判別；合金與合金的性質；生物體中的有機物；塑料、橡膠、纖維等有機合成材料的特點
【解析】【分析】碘液遇淀粉變藍色；三大有機合成材料是合成塑料，合成纖維和合成橡膠；合金是指金屬月金屬或金屬與非金屬混合在一起體現出金屬特性的材料；
【解答】A. 古劍“沈盧”“以劑鋼為刃，柔鐵為莖干，不爾則多斷折”，劑鋼指的是鐵的合金，A正確；
B. 制造新版人民幣所用的棉花、優質針葉木等原料的主要成分是纖維素，B正確；
C. “青蒿一握，以水二升漬，絞取汁”，該過程對青蒿素的提取屬于物理變化 ，沒有新物質的產生，C正確；
D. 某種驗鈔筆中含有碘酒溶液，遇假鈔呈現藍色，其中遇碘變藍的是淀粉；
故答案為：D.
2．（2024·上虞模擬） 《天工開物》中記載“凡黃金…熔化成形之后，往世永無變更”，意思是“黃金一旦熔化成形，永遠不會發生變化”。這體現了黃金的
A．延展性 B．穩定性 C．導熱性 D．還原性
【答案】B
【知識點】常見金屬與金屬的物理性質及用途
【解析】【分析】根據黃金具有穩定性分析。
【解答】 《天工開物》中記載“凡黃金…熔化成形之后，往世永無變更”，這體現了黃金具有良好的穩定性，
故答案為：B。
3．（2023·寧波模擬）小寧分別將不同質量的鋅粉加入一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中，充分反應后過濾，以下是在不同情況下對濾渣或濾液成分的說法，錯誤的是（　　）
A．若濾液中只含一種溶質，濾渣一定含有Ag、Cu，可能含有Zn
B．當濾液含兩種溶質時，濾渣一定含有Ag，可能含有Cu，一定不含Zn
C．若濾渣中有紅色固體，濾液一定含有Zn(NO3)2，一定不含Cu(NO3)2
D．若向所得濾液中滴加稀鹽酸有白色沉淀生成，濾渣一定只含有Ag
【答案】C
【知識點】復分解反應及其應用；金屬活動性順序及其應用；置換反應及其應用
【解析】【分析】金屬活動性順序中鋅的活動性大于銅，銅大于銀，反應時活動性差距大的先反應。
【解答】A.鋅先于硝酸銀反應，再與硝酸銅反應，若溶質只有一種其溶質為硝酸鋅，濾渣為 Ag、Cu ，可能有Zn，故正確；
B.若有兩種溶質，則此時硝酸銀反應完了，溶質為硝酸銅和硝酸鋅，固體中無鋅，可能有銅，一定有銀；
C.紅色固體為銅，故硝酸銀一定反應完，但硝酸銅不一定反應完，故其錯誤；
D. 滴加稀鹽酸有白色沉淀生成 ，故一定有硝酸銀，即硝酸銀還沒反應完，故濾渣中一定只含有銀；
故答案為：C
4．（2024·鄞州模擬） 在硫酸除鐵銹的實驗中，發現生銹的鐵釘表面有一些氣泡產生。小明猜想氣泡是硫酸與鐵反應生成的。為了驗證小明的猜想，應選擇以下哪幾個實驗進行驗證 (　　)
A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④
【答案】C
【知識點】金屬的化學性質；金屬的腐蝕與防護
【解析】【分析】根據題意，在硫酸除鐵銹的實驗中，發現生銹的鐵釘表面有一些氣泡產生，結合控制變量法，變量是鐵，進行分析判斷。
【解答】在硫酸除鐵銹的實驗中，發現生銹的鐵釘表面有一些氣泡產生，①與②對比，①中有氣泡產生，②無明顯現象，說明了鐵與稀鹽酸反應有氣泡產生；①和④對比，說明了鐵不能與水反應生成氣體，通過這三組實驗，可得出是鹽酸與鐵反應生成氣體，產生了氣泡，故應選擇①②④三個實驗進行驗證。
故答案為：C。
5．（2024·溫州模擬）現有部分被氧化的銅粉固體混合物，為研究銅粉的組成情況，取4g混合物，先加熱完全氧化后，再加入98g6%的稀硫酸恰好完全反應，則固體混合氧化銅的質量分數為 (　　)
A．100% B．20% C．30% D．40%
【答案】B
【知識點】根據化學反應方程式的計算；金屬的化學性質
【解析】【分析】 部分被氧化的銅粉固體混合物，先加熱完全氧化后，再加入稀硫酸生成硫酸銅和水，根據硫酸的質量可以求解混合物中銅元素的質量，則4g-銅元素的質量=混合物中氧元素的質量，根據混合物中氧元素的質量可求混合物中氧化銅的質量，進一步求解固體混合物中銅單質的質量分數。
【解答】 部分被氧化的銅粉固體混合物，先加熱完全氧化后，根據CuO+H2SO4=CuSO4+H2O可知關系：H2SO4～CuO～Cu，
設混合物中銅元素的質量為x
H2SO4～～Cu，
98 64
98g×6% x
；
解得：x=3.84g；
混合物中氧元素的質量=4g-3.84g=0.16g；
混合物中氧化銅的質量=；
固體混合物中氧化銅的質量分數為。
故選B。
6．（2023·慈溪模擬）兩個燒杯中裝有等質量的金屬鋅和鎂，然后分別逐漸加入同濃度的稀硫酸，產生氫氣的質量與加入硫酸的質量關系如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．該圖反映出鎂比鋅的金屬活動性強
B．a點時，兩個燒杯中的酸都恰好完全反應
C．b點時，兩個燒杯中產生氫氣的質量相同
D．c點時，兩個燒杯中都有金屬剩余
【答案】D
【知識點】金屬的化學性質
【解析】【分析】本題考查的是金屬與酸的反應，首先應先明白圖中橫坐標與縱坐標代表的意義，其次分析出處于a、b、c各點的鎂與鋅的狀態，根據拐點與斜率判斷反應的進程。
【解答】A、由關系圖能看出鎂比鋅生成的氫氣多，并不能反映出鎂比鋅的金屬活動性強，故選項錯誤；
B、由圖可知，a點時鎂剛好完全反應，此時鋅已經反應完了，故選項錯誤；
C、b點時鋅早已反應完，b點對應的縱坐標大于鋅完全反應時對應的縱坐標，故選項錯誤；
D、c點時，鎂與鋅均沒有完全反應，兩個燒杯中均有金屬剩余，故選項說法正確。
故選D
7．（2024·浙江模擬）在人類社會的發展進程中，金屬起著重要的作用，結合所學知識回答下列問題：
（1）鋁合金與鋁片相互刻畫，在鋁片表面會留下劃痕，說明鋁合金比鋁硬度　 　（選填“大”或“小”）．
（2）工人師傅切割鐵板時，用硫酸銅溶液在鐵板上畫線，可以留下紅色痕跡，產生這種現象的原因是　 　（用化學方程式表示）．
【答案】（1）大
（2）
【知識點】書寫化學方程式、文字表達式；常見金屬與金屬的物理性質及用途
【解析】【分析】（1）兩個物體相互刻畫時，留下劃痕的硬度更?。?br/>（2）根據反應物、反應條件和生成物，確定反應的化學方程式。
【解答】（1）鋁合金與鋁片相互刻畫，在鋁片表面會留下劃痕，說明鋁合金比鋁硬度大。
（2）根據題意可知，鐵和硫酸銅反應，生成硫酸亞鐵和銅單質，則反應的方程式為： 。
8．（2024·濱江模擬）金屬錫是“五金”（金、銀、銅、鐵、錫）之一，古代對錫的冶煉體現了勞動人民的智慧。煉錫時加入少許鉛形成合金，產物更易熔化流出，原因是　 　。若要比較“五金”中錫、銀兩種金屬的活動性順序，下列幾組物質中，可通過物質間的相互反應可得出結論的是　 　（填標號）。
A.、、稀鹽酸 B.、、溶液
C.、溶液 D.、、溶液
【答案】合金的熔點低于純金屬的熔點；ACD
【知識點】合金與合金的性質；金屬活動性順序及其應用
【解析】【分析】根據合金熔點低于純金屬，金屬能否與酸或鹽溶液反應可驗證金屬活動性強弱分析。
【解答】 煉錫時加入少許鉛形成合金，產物更易熔化流出，是由于物質形成合金時，合金的熔點低于純金屬的熔點；錫以與鹽酸反應，銀不能與鹽酸反應，可驗證二者活動性，A正確；錫和銀都 涌與硫酸亞鐵反應，不能驗證二者活動性，B錯誤；錫能與硝酸銀反應，可證明錫的活動性比銀強，C正確；錫能與硫酸銅反應，銀不能與硫酸銅反應，可驗證二者活動性，D正確。
故答案為： 合金的熔點低于純金屬的熔點 ；ACD。
9．（2024·余姚模擬）銅版畫是版畫的一種，其中涉及印刷版面的制作。若用腐蝕法制作版面，先要在銅板上涂上不與化學藥劑反應的防腐層，再用刻針作畫，以刻除相應的防腐層，再用硝酸等腐蝕沒有防腐層的銅，以使畫線處形成凹陷的線條。在缺乏硝酸的情況下，某同學用過量 AgNO3溶液與銅反應的方法嘗試版面制作，因AgNO3成本較高，故對廢液進行Cu、Ag回收。具體流程如下：
（1）從化學反應的基本類型看，步驟①是　 　反應。
（2）在該流程中，收集濾渣　 　(填字母)可獲得金屬 Ag。
（3）在步驟③中，能夠觀察到的實驗現象為　 　。
【答案】（1）置換
（2）A、B
（3）紅色固體析出，溶液由藍色變為淺綠色
【知識點】過濾的原理、方法、操作及其應用；置換反應及其應用
【解析】【分析】 置換反應是指一種單質與一種化合物反應生成另外一種單質和另外一種化合物的化學反應，是化學中四大基本反應類型之一。
【解答】（1）從化學反應的基本類型看，步驟①是硝酸銀與單質銅產生銀以及硝酸銅的過程，屬于置換反應；
（2）硝酸銀與單質銅產生銀以及硝酸銅， 由圖可得步驟1和2都是硝酸銀與單質銅反應，濾渣中都有 金屬 Ag。
（3） 在步驟③中，為鐵和硝酸銅反應，產生紅色的銅以及產生淺綠色的硝酸亞鐵，能夠觀察到的實驗現象為紅色固體析出，溶液由藍色變為淺綠色。
10．（2024·湖州模擬）錳鋼(含 Fe、Mn、C等)是具有優良金屬性能的合金，在生產生活中有廣泛的應用。
查閱文獻得知：①錳是難溶于水的固體。②錳在水溶液中反應常顯+2價，使溶液呈肉色。
興趣小組同學為了解Mn、Fe、Cu三種金屬的活動性順序，進行了如下探究。
（1）根據金屬活動性順序(Fe >Cu)，對 Mn的金屬活動性提出了三種猜想：
猜想I： Mn > Fe >Cu ； 猜想Ⅱ： Fe > Mn >Cu ； 猜想Ⅲ： 　 　。
（2）初步探究：
實驗序號 操作 現象 結論
1 將三種打磨好、粗細質量相同的金屬片，分別放入相同的稀硫酸中 放入鐵片溶液呈淺綠色， 放入錳片溶液為肉色， 放入銅片溶液為無色 猜想Ⅲ錯誤
2 將打磨好的錳片放入硫酸亞鐵溶液中 猜想I 正確
（3）進一步探究：興趣小組同學認為有不同的方法可以比較鐵、錳的活動性，興趣小組又進行了新的探究：在鹽酸中加入鐵或錳進行反應。實驗結果記錄如下表：
實驗編號 鹽酸的濃度 (均取20毫升) 金屬 (均取2 克) 金屬的形狀 收集 50 毫升氫氣所需時間/秒
① 10% 錳 粉狀 70
② 10% 鐵 片狀 120
③ 20% 鐵 粉狀 65
①你認為興趣小組同學想通過　 　來比較鐵、錳的活動性。
②依據以上實驗結果能否推斷出錳、鐵活動性順序 　 　。
【答案】（1）Fe＞Cu＞Mn
（2）溶液由淺綠色變為肉色
（3）金屬與酸反應的快慢；不能，實驗過程中變量不是一個
【知識點】合金與合金的性質；金屬的化學性質
【解析】【分析】根據金屬的活動性順序可知，排在前面的金屬可以把排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來。根據控制變量法，控制唯一變量分析。
【解答】（1）已知金屬活動性順序（Fe＞Cu），只是不知道錳的活動性，由猜想I猜想Ⅱ可知猜想Ⅲ為Fe＞Cu＞Mn；
（2）猜想Ⅰ正確，說明錳的活動性比鐵強，錳能置換出硫酸亞鐵中的鐵，將打磨好的錳片放入硫酸亞鐵溶液中反應，溶液由淺綠色變為肉色；
（3）①根據表格中的數據可知，你認為興趣小組同學想通過金屬與酸反應的快慢來比較鐵、錳的活動性；
②影響金屬與酸反應的速率的因素：金屬本身的性質（金屬的種類）、 金屬顆粒的粗細程度、酸的濃度、 溫度等，興趣小組同學想通過金屬與酸反應的快慢來比較鐵、錳的活動性，根據對比實驗的基本要求，變量只有一個，其他條件完全相同，變量就是實驗研究的對象，由于實驗①、②金屬形狀、金屬種類都不同，實驗過程存在兩個變量，不能通過金屬與酸反應的快慢來比較鐵、錳的活動性；實驗①、③鹽酸的濃度、金屬種類都不同，實驗過程存在兩個變量，不能通過金屬與酸反應的快慢來比較鐵、錳的活動性；因此：依據以上實驗結果不能推斷出錳、鐵活動性順序。
11．（2024·嘉興模擬）小科通過實驗知道金屬鋅能與可溶性的硝酸銀反應，他產生疑問：“金屬鋅是否能與不溶性的氯化銀反應 ”，于是他進行如下研究：
【實驗步驟】①取 10mL 的AgNO3溶液于燒杯中， 逐滴加入NaCl 溶液至過量；
②過濾后再用蒸餾水洗滌沉淀 3 次，向第 3 次所得洗滌液中加入AgNO3溶液， 無明顯現象；
③將洗滌后的沉淀放入另一燒杯中，加入 50mL 蒸餾水，將鋅片加入燒杯中，并攪拌 (如圖)；
④10分鐘后，將燒杯中的混合物進行過濾。過濾后，向濾液中滴加AgNO3溶液，觀察現象。
【驗證與推理】
（1）步驟②中，向第3 次洗滌液加入AgNO3溶液的目的是　 　。
（2）步驟③中，鋅片放入前需進行預處理，消除表面氧化膜對實驗的影響，預處理的具體操作是　 　。
（3）步驟④中若觀察到有白色沉淀生成，可得出的結論是　 　。
（4）小科觀察到鋅片表面有灰黑色固體生成。取生成的灰黑色固體于試管中，加入稀硫酸，若發現　 　，證明有Ag生成。
【答案】（1）檢驗沉淀中是否還含有 NaCl
（2）用砂紙打磨鋅片表面
（3）金屬鋅能與不溶性的氯化銀反應，且有ZnCl2生成
（4）無明顯現象
【知識點】金屬活動性順序及其應用
【解析】【分析】①取 10mL 的AgNO3溶液于燒杯中， 逐滴加入NaCl 溶液至過量，硝酸銀與氯化鈉反應生成氯化銀沉淀和硝酸鈉；
②過濾后再用蒸餾水洗滌沉淀 3 次，向第 3 次所得洗滌液中加入AgNO3溶液， 無明顯現象，則說明第3次洗滌后沉淀中沒有氯化鈉；
③將洗滌后的沉淀放入另一燒杯中，加入 50mL 蒸餾水，將鋅片加入燒杯中，并攪拌；
④10分鐘后，將燒杯中的混合物進行過濾。過濾后，向濾液中滴加AgNO3溶液，如出現白色沉淀，說明鋅與氯化銀反應生成銀和氯化鋅，如沒有出現白色沉淀，說明鋅與氯化銀不反應，據此解答。
【解答】（1）步驟②中，向第3 次洗滌液加入AgNO3溶液的目的是檢驗沉淀中是否還含有 NaCl；
（2）步驟③中，鋅片放入前需進行預處理，消除表面氧化膜對實驗的影響，預處理的具體操作是用砂紙打磨鋅片表面；
（3）步驟④中若觀察到有白色沉淀生成，可得出的結論是金屬鋅能與不溶性的氯化銀反應，且有ZnCl2生成；
（4）小科觀察到鋅片表面有灰黑色固體生成。取生成的灰黑色固體于試管中，加入稀硫酸，若發現無明顯現象，證明有Ag生成。
故答案為：（1）檢驗沉淀中是否還含有 NaCl；（2）用砂紙打磨鋅片表面；（3）金屬鋅能與不溶性的氯化銀反應，且有ZnCl2生成；（4）無明顯現象。
12．（2024·鎮海區模擬）將鐵粉和稀硫酸先后加入到一定量的硫酸銅溶液中，攪拌使之充分反應。實驗過程中，加入物質的質量與燒杯中剩余固體的質量關系如圖所示。
（1）a點時剩余的固體物質是　 ?。ㄌ罨瘜W式）。
（2）n點對應的橫坐標數值是
（3） 實驗過程中共產生 FeSO4多少克？
（4）模型能夠直觀反映化學變化的結果。將一定質量的鎂條放入某一溶液（如圖），其溶質硫酸銅和硫酸亞鐵的質量相同，充分反應后燒杯內固體的組成和質量大小關系不可能的是　 　。
【答案】（1）CuFe
（2）11.2
（3）解：設5.6g鐵粉與硫酸銅反應生成銅的質量為x，硫酸亞鐵的質量為y
x=6.4g， y=15.2g
設鐵粉與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵的質量為z
z=15.2g
Y+z=15.2g+15.2g=30.4g
（4）C
【知識點】金屬的化學性質；置換反應及其應用
【解析】【分析】由題意和圖示可知，將鐵粉和稀硫酸先后加入到一定量的硫酸銅溶液中，鐵能與硫酸銅反應生成了硫酸亞鐵和銅，再加入稀硫酸時，固體的質量能減小，說明了鐵有剩余，鐵與稀硫酸反應生成了硫酸亞鐵和氫氣，銅與稀硫酸不反應。
【解答】（1）由分析可知，a點時，鐵與硫酸銅未反應完，固體物質是鐵和銅，在b點時，稀硫酸與鐵未反應完，固體物質是鐵和銅；
（2）加入鐵粉5.6克，硫酸銅完全反應，銅被鐵完全置換出來，則m=6.4克，n點縱坐標為12g，則n點 對應的橫坐標數值是（12g-6.4g）+5.6g=11.2g；
（3）兩個化學反應過程都產生硫酸亞鐵，前后兩個過程消耗的鐵都為5.6g，代入化學方程式即可得到 共產生 FeSO4多少克 。
（4）A.硫酸銅中銅元素的質量分數為40%，硫酸亞鐵中鐵元素的質量分數約為36.8%，則等質量的硫酸銅和硫酸亞鐵中，銅元素的質量大于鐵元素的質量。鎂、鐵、銅的金屬活動性依次減弱，將鎂條放人硫酸銅和硫酸亞鐵的混合溶液中，鎂先和硫酸銅反應生成硫酸鎂和銅，硫酸銅反應完全后，鎂再和硫酸亞鐵反應生成鐵和硫酸鎂。若鎂恰好和硫酸銅反應完全且無剩余，則得到的金屬只有銅，A項正確；
B.若鎂和硫酸銅.硫酸亞鐵都恰好反應完全，鎂不再剩余，則得到的金屬是銅和鐵，且銅的質量大于鐵的質量，B項正確；
CD.若鎂剩余，則銅、鐵完全被置換出來，得到的金屬是鎂、鐵、銅，銅的質量大于鐵的質量'，C項錯誤，D項正確。
故答案為：C。
13．（2024·余姚模擬）高速鋼是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼，俗稱白鋼。不同型號的高速鋼含鐵量不同。為測定某高速鋼中鐵的質量分數，將一定質量的該高速鋼碎屑置于質量為 103 g的燒杯中，在電子秤上稱得總質量為120g。然后，分三次向燒杯中各加入質量為100g的相同稀硫酸，每次充分反應后稱得的總質量見電子稱讀數(其余成分不與酸反應)。
（1）第二次充分反應后，電子秤上顯示的總質量m=　 　g。
（2）第三次反應后溶液中溶質為　 　。
（3）計算高速鋼中鐵的質量分數(計算結果精確到0.1%)。
【答案】（1）319.5
（2）FeSO4、H2SO4
（3）解：總共生成氫氣的質量為120 g+300 g-419.5g=0.5g
設高速鋼中含有鐵的質量為x，
56 2
x 0.5g
x=14g
則高速鋼中鐵元素的質量分數為 100%≈82.4%
答：高速鋼中鐵元素的質量分數為82.4%
【知識點】金屬的化學性質；酸的化學性質
【解析】【分析】根據質量守恒定律分析減少的質量，根據化學方程式計算鐵的質量。
【解答】（1）第一次反應減少質量即產生氣體質量為0.4g，結合最后質量為419.5g，總減少質量為220g+200g-419.5g=0.5g，所以第二次反應只減少質量0.1g， 電子秤上顯示的總質量m= 220g+100g-0.4g-0.1g=319.5g；
（2） 第三次反應后 ，鐵完全反應產生硫酸亞鐵，硫酸過量，所以溶質為FeSO4、H2SO4；
（3）算出產生氫氣的總質量得到鐵的質量，鐵的質量除以高速鋼碎屑質量等于鐵的質量分數。
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第3講 金屬和金屬材料
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1金屬材料與金屬資源 ☆☆ ①區別金屬與非金屬，列舉金屬和非金屬的主要性質差異 ②概述金屬與酸、金屬與鹽反應的條件，比較金屬的活動性順序，用金屬活動性順序說明某些現象
考點2金屬的化學性質與應用 ☆☆☆
■考點一　金屬材料與金屬資源
一、金屬與非金屬
1、金屬和非金屬的物理性質比較
顏色 延展性 導電性 導熱性 可鍛性 硬度 密度 熔點
金屬 有 光澤，大多數為銀白色或灰色 良好 良好 良好 良好 大 大 高（汞除外）
非金屬 大多數 光澤， 外表暗淡 不具有 除石墨外通常不導電 差 不具有 清脆易碎 小 一般 較低
2、常見金屬的性質和用途
金屬都具有金屬光澤，有良好的 、 和 。
下表是一些常見金屬的主要特性和用途：
金屬 主要特性 用途
鐵 純鐵質軟，密度較大，熔、沸點較高，具有鐵磁性 機械制品、建筑材料、刀具、炊具
銅 具有紫紅色的金屬光澤，密度大，有良好的導電性和導熱性 導線、導熱器皿
鋁 密度小，有良好的延展性、導電性和導熱性 制造電線和電纜、鋁箱包裝、建筑裝飾材料和航天材料
金 延展性是金屬中最好的，性質穩定 首飾裝飾品
銀 良好的金屬光澤，質軟，是電、熱的優良導體 首飾、裝飾品
鎢 熔點高 燈絲
鈦 耐腐蝕、質輕 眼鏡架、制造飛船
（1）大多數金屬的顏色是 ，但金呈金黃色，銅為紫紅色；除汞(俗稱水銀)外,其他金屬在室溫下都是 。
（2）在常溫下，大多數非金屬單質是氣體，也有一些是固體，溴是唯一在常溫下呈液態的非金屬單質；非金屬中碳單質熔點較高，如金剛石的熔點是3550 ℃，硬度也很大。是天然存在的最硬的物質。
（3）金屬是一定能導電、導熱的單質，但能導電、導熱的單質不一定是金屬，如非金屬單質 也能導電、導熱。
二、常見的金屬材料
1、金屬材料
金屬材料包括純金屬和它們的合金。人們日常使用的金屬材料，大多數不是純金屬而是合金，如鋼、鋁合金等。
2、合金
把一種金屬跟其 一起熔合而成的具有金屬特性的物質，就稱為合金—— 。
3、合金的性能
合金不僅組成上發生了變化，其 也發生了變化，從而引起了性質的變化。合金往往比純金屬具有更好的性能。合金的硬度、強度一般比組成它們的純金屬更高，熔點更低，抗腐蝕性能等也更好，因此合金具有更廣泛的用途。
4、常見的合金
鋼是最常見、應用較廣的一種合金材料。
（1）成分：一種由 等物質形成的合金。
（2）性質：機械性能好、質地堅硬、有彈性和延展性。
（3）用途：汽車車身、刀具、量具和模具等。
三、金屬的污染和回收利用
1、金屬污染來源
（1）日常生活廢棄的金屬垃圾。
（2）大量工業廢棄的金屬垃圾。
（3）工廠排出含重金屬的污水。
（4）含鉛汽油的使用及大量廢棄電池。
2、金屬污染的危害
（1）浪費大量資源。
（2）鋁等金屬在自然界不會自行分解，積累在土壤中，破壞土壤結構。
（3）像鉛、鎘等有毒的金屬被腐蝕后會溶于水中形成金屬離子，污染土壤和地下水源。
3、防治金屬污染的方法
（1）垃圾進行分類回收。
（2）使用無鉛汽油。
（3）廢舊電池不能任意丟棄。
（4）工業廢水和廢渣處理后排放。
（5）回收各種廢棄的金屬材料。
基本上所有金屬都可循環再生，而普遍回收的金屬包括：鋁、鉛、鐵、銅、錫、鋅、銀和金等。
■考點二 金屬的化學性質與應用　
一、金屬與氧氣的反應
1、有些金屬常溫下就能與氧氣反應
（1）在常溫下，金屬鋁的表面易生成一層致密的氧化鋁保護膜，它能阻止金屬鋁繼續被空氣氧化，因此鋁具有很好的抗腐蝕性能。反應的化學方程式為4A1+3O2 = 2Al2O3。
注意：洗滌鋁制容器時，不能用鋼絲球擦洗，以免破壞氧化膜，Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O 鋁制品不能盛放酸、堿性物質。
（2）在常溫下，鐵在潮濕的空氣中會被氧化而生銹(鐵銹的主要成分是Fe2O3)。
2、有些金屬能在空氣中燃燒
2Mg+O22MgO，現象： ，生成白色固體(氧化鎂)，放出熱量。
3、有些金屬在空氣中不燃燒，但能在氧氣(純氧)中燃燒
3Fe+2O2Fe3O4，現象： ，生成 ，放出熱量。
4、有些金屬雖不能燃燒，但在加熱的條件下能與氧氣反應生成氧化物
2Cu+O2 △ 2CuO，現象： 。
5、金等金屬即使在高溫下也不與氧氣反應
【說明：不同的金屬跟氧氣反應的劇烈程度不同】
二、金屬與酸的反應
1、金屬與酸的反應
（1）鎂、鋅、鐵等金屬能與稀鹽酸或稀硫酸發生反應，生成相應的鹽和氫氣。金屬表面會有氣泡出現，反應的化學方程式：（不同的金屬與酸反應的劇烈程度不同）
Mg+ 2HCl = MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑
Zn+ 2HCl = ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑(實驗室制氫氣原理)
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ Fe+H2SO4 = FeSO4+ H2↑
▲氫氣的檢驗：將 接近有氣泡產生的試管，松開拇指發現氣體燃燒，此氣體即為H2。
（2）銅、銀、鉑、金等金屬不與稀鹽酸或稀硫酸反應，放入兩種酸中無明顯現象。
2、反應類型
（1）置換反應
①概念：由一種 跟一種化合物發生反應生成另一種單質和另一種化合物的反應。
②形式：A+BC →AC+B
③特點：單換單
④置換反應類型：a.活潑金屬與酸反應，如：Fe+2HC1 = FeCl2+H2↑
b.金屬與鹽溶液反應，如：Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag
（2）四大基本反應類型：
反應類型 概念 特點 形式
由兩種或兩種以上物質生成一種物質的反應 多變一 A+B+...→ C
由一種物質生成兩種或兩種以上物質的反應 一變多 A → B+C+...
由一種單質跟一種化合物發生反應生成另一種單質和另一種化合物反應 單換單 AB+C → A+CB
兩種化合物互相交換成分生成兩種新化合物反應 兩交換 價不變 AB+CD→AD+CB
三、金屬活動性順序
1、金屬與某些鹽溶液的反應
把經除油、除銹處理的潔凈的鐵絲、銅絲分別放入幾種鹽溶液中，實驗記錄如下表：
實驗操作 實驗現象 化學方程式
鐵絲浸入硫酸銅溶液中 鐵絲表面覆蓋一層紅色物質， 溶液由藍色變成淺綠色 Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu
銅絲浸入硫酸亞鐵溶液中 無現象 /
銅絲浸入硝酸銀溶液中 銅絲表面覆蓋一層銀白色物質， 溶液由無色變成藍色 Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag
結論：鐵、銅、銀的金屬活動性順序為 ，即： 能把活動性較弱的金屬從它的鹽的水溶液中置換出來。
2、金屬活動性順序
（1）在金屬的活動性順序中，金屬位置越靠前，活動性就越強。
（2）排在氫前面的金屬可以把酸(非氧化性酸)里的氫置換出來，而排在氫后面的金屬不能把酸(非氧化性酸)里的氫置換出來。這里的酸通常指鹽酸和稀硫酸而不是濃硫酸(或硝酸)，因為金屬與濃硫酸(或硝酸)等反應不產生氫氣。
（3）一種活動性較強的金屬能把另一種活動性較弱的金屬從它的鹽的水溶液中置換出來。
（4） 三種金屬的活動性太強，在與鹽溶液反應時，會先與溶液中的水發生反應，生成對應的堿和H2，堿再與鹽發生復分解反應。
注意：
①該反應中金屬(鉀、鈣、鈉除外)的活動性必須要強于鹽中金屬陽離子對應的金屬；鹽必須可溶于水。
②Fe若參與反應，一定生成Fe2+（亞鐵離子）。
③在金屬活動順序中距離遠的優先置換（例：將鐵放在硝酸銅和硝酸銀混合溶液中，鐵先置換出銀）。
3、金屬活動性順序的應用：濕法煉銅
原理是先用硫酸將銅礦中的銅轉變成可溶性的硫酸銅，再將鐵放入硫酸銅溶液中把銅置換出來，反應的化學方程式為 。
四、混合金屬溶液與金屬—圖像問題【補充】
1、足量的金屬（Mg、Al、Zn、Fe）+等量的酸（酸不足）
①產生的H2質量相同；
②生成H2質量—反應時間圖像的斜率表示： ；
③產生相同質量的氫氣，消耗金屬的質量關系： ；
④若加入相同質量的金屬，則剩余金屬的質量：Al>Mg>Fe>Zn（只有Zn是可能剩余，其他都是一定剩余）。
2、等量的金屬（Mg、Al、Zn、Fe）+足量的酸（金屬不足）
①根據斜率判斷（誰更活潑，誰的斜率更大）
②根據相同質量的金屬產生氫氣的質量的多少判斷（看等效相對原子質量）
3、等質量金屬與足量的酸反應（酸逐滴滴加）
五、防止金屬腐蝕的常用方法
1、金屬銹蝕的條件
金屬的銹蝕既與周圍環境里水、空氣等物質的作用有關，也與金屬內部的結構有關。
2、實驗探究鐵銹蝕的條件
（1）實驗在3支試管中進行：A試管中是水和空氣，B試管中是剛煮沸過的蒸餾水，C試管中是裝有干燥劑(生石灰)的干燥空氣，在3支試管中各放一枚鐵釘，并用塞子塞緊試管口，實驗裝置圖如圖所示。
（2）一段時間后A中鐵釘 ，B、C中鐵釘 ，說明鐵生銹條件是與水和 同時接觸。
（3）因為純鐵和鐵釘的內部結構不同，純鐵并未生銹。
3、防止金屬生銹的方法
（1）保持金屬制品(特別是鋼鐵) 。
（2）在金屬制品(特別是鋼鐵)表面覆蓋保護膜。如：在金屬表面覆蓋保護層(涂油、刷漆，覆蓋搪瓷、塑料等)、鍍耐磨和耐銹蝕的金屬(鍍鉻等)，在鋼鐵表面高溫制成一層致密氧化膜等。
（3）改變金屬的 (制成合金)。如：加入鉻、鎳制成不銹鋼等。
■考點一　金屬材料與金屬資源
◇典例1：（2024九上·瑞安月考） 下列金屬制品中，利用金屬導熱性的是
B． C． D．
◆變式訓練
1．（2024九上·吳興月考）從金屬利用的歷史來看，先是青銅器時代，然后是鐵器時代，而鋁的利用是近百年的事。以下五個因素中：①金屬活動性順序，②地殼中金屬元素的含量，③金屬的延展性，④金屬的導電性，⑤金屬冶煉的難度。與金屬冶煉先后順序無關的是（　?。?br/>A．①②③ B．①④⑤ C．③④⑤ D．②③④
■考點二　金屬的化學性質與應用
◇典例2-1：鈷(Co)的金屬活動性與鐵相似，鈷的化合物相關性質如下、下列預測合理的是（　?。?br/>物質 CoO Co(OH)2 CoCl2 CoCO3
在水中的溶解性 難溶，灰綠色固體 難溶，粉紅色固體 易溶，溶液呈粉紅色 難溶，粉紅色固體
A．Co能從MgCl2溶液中置換出Mg
B．CoO能與鹽酸反應得到粉紅色溶液
C．CoCO3能與鹽酸反應生成H2
D．Co(OH)2可由Co與NaOH溶液反應制得
◇典例2-2：（2024九上·瑞安月考） 某同學根據銅銹的主要成分| 作出猜想：金屬銅銹蝕的條件除有氧氣和水外，還必須有二氧化碳。如圖所示，可證明“必須有二氧化碳”的實驗組合是
A．甲和乙 B．甲和丙 C．乙和丙 D．乙和丁
◇典例2-3：（2024九上·金華月考）有等質量的鎂和鐵，前者放入質量分數為10%的稀硫酸中，后者放入質量分數為10%的稀鹽酸中，產生氫氣的質量隨時間變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是（　?。?br/>A．鎂和鐵中至少有一種剩余
B．消耗的稀硫酸和稀鹽酸質量相等
C．消耗鐵的質量一定大于消耗鎂的質量
D．這個實驗不能證明鎂的金屬活動性比鐵強
◆變式訓練
1．（2024九上·瑞安月考） 如圖是鋁、銅、鎂三種金屬活動順序，以下可以驗證圖示的實驗組合是
A．甲、 乙 B．丙、 丁 C．甲、 丁 D．乙、 丁
2．（2024九上·瑞安月考）我國西漢時期就已經掌握了濕法煉銅。古書上記載“曾青浸鐵即成銅”，即將鐵片放入曾青 (即硫酸銅溶液) 中，反應的化學方程式是
（1） 鐵片放入曾青中出現的現象是　 　。
（2）濕法煉銅反應后溶液的質量將　 　(選填“變大”、“變小”或“不變”) 。
（3）“浸鐵”過程中，溶液中離子數目的變化情況如圖所示，則圖中直線a表示的是　　(填離子符號)
3．（2024九上·瑞安月考） 小明發現在鋅粒和稀硫酸反應的容器中加入少量硫酸銅溶液，能加快產生氣泡的速度。為探究硫酸銅對鋅和稀硫酸反應速率的的影響，小明查閱資料獲知：
材料1：鋅中混有雜質銅時，能加快鋅與稀硫酸反應的速率；
材料2：3%硫酸銅溶液的密度與水的密度基本相同。
據此小明開展了如下實驗：室溫下，在5支潔凈的試管中分別放入等量的大小相同的鋅粒，再向試管中加入10%稀硫酸、3%硫酸銅溶液和水，測出30秒產生氫氣的體積。實驗數據如下：
試管編號 1 2 3 4 5
10%稀硫酸 (mL) 10 10 10 10 10
3%硫酸銅溶液 (mL) 0 0.5 2.5 5 15
水 (mL) 20 19.5 17.5 V 5
30s產生氫氣的體積 (mL) 12 15 18 24 10
（1） 1號試管的作用是　 　。
（2） 實驗數據表中4號試管水的體積V取　 　mL。
（3）小明認為加快鋅與稀硫酸反應速率的原因可能是單質銅在起作用。實驗過程中存在單質銅的依據是：　 　(用化學方程式表示)。
（4）實驗中發現，當加入的硫酸銅溶液超過一定量后，生成氫氣的速率反而下降。產生這一現象的主要原因是：　 　。
4．在探索宇宙的壯麗征途中，航天器與火箭的制造離不開高性能的金屬材料。請根據所學的知識，完成下列問題：
（1）金屬活動性順序的探究：在火箭發動機的制造中使用了鋁、鐵、銅等金屬。某興趣小組為探究鋁、鐵、銅這三種金屬的活動性強弱設計了如圖實驗。實驗中產生的現象是鋁絲表面變黑，溶液逐漸由淺綠色變為無色，而銅絲表面無明顯現象。通過該實驗可以得出三種金屬活動性由強到弱依次為　 　。
（2） 單質鎢(W)通常從鎢礦中冶煉出來，原理為 隨著反應的進行固體中鎢元素的質量分數　 　(選填“變大”、 “變小”或“不變”)。
（3）金屬防銹的重要性：航天器上的精密金屬部件若出現微量的銹蝕也可能導致系統故障，因此必須采取有效的防銹措施。下列措施中能有效防止金屬銹蝕的是____(填字母)。
A．金屬部件涂刷油漆
B．改變金屬內部結構制成合金
C．用濕布擦拭，保持金屬部件表面干凈
1．（2021·溫州）小明將紙條分別緊緊卷在木棒和鐵棒上，加熱紙條（如圖），木棒上的紙條立即燃燒，面鐵棒上的紙條不會立即燃燒。據此推測木棒和鐵棒具有不同的（　　）
A．密度 B．導熱性 C．硬度 D．延展性
2．（2023·舟山）為了減少汽車油耗，科學家通過研發新型泡沫金屬材料，來減輕汽車的自重。要實現減輕汽車自重的目的，泡沫金屬材料應具有的性質是（　?。?br/>A．熔點低 B．密度小 C．硬度大 D．著火點高
3．（2022·杭州）2008年北京奧運會“樣云”火炬、2022年北京冬奧會“飛揚”火炬的外殼材料的主要成分和燃料如表所示。奧運火炬的迭代，體現了我國科技水平的提高。下列有關兩火炬的說法錯誤的是（　?。?br/>　 “樣云”火炬 “飛揚”火炬
外殼材料的主要成分 鋁合金 碳纖維復合材料
燃料 丙烷(C3H8) 氫氣(H2)
A． 外殼材料的主要成分都屬于非金屬單質
B．燃料都具有可燃性
C．燃料燃燒時，助燃物都是氧氣
D．燃料燃燒時，都有水生成
4．（2021·溫州）通過實驗可以比較鐵、銅、銀三種金屬的活動性強弱。下列裝置能夠達到實驗目的的是（　?。?br/>B． C． D．
5．（2023·臺州）硫酸鋅(ZnSO4)可用于治療鋅缺乏引起的食欲不振、生長發育遲緩等病癥。下列選項中的兩種物質，不能直接反應制得硫酸鋅的是（　?。?br/>A．Zn和H2SO4 B．ZnO和H2SO4
C．ZnCO3和H2SO4 D．Zn和Na2SO4
6．（2022·寧波）將鋅粉持續加入到100g含有AgNO3和Cu(NO3)2兩種溶質的混合溶液中，充分反應。當加入鋅粉的質量為6.5g時，溶液質量最??；當加入鋅粉的質量為13.0g時，恰好完全反應。下列是反應中的相關量隨加入鋅的質量變化的關系圖，其中正確的是（　?。?br/>A． B．
C． D．
7．（2019·寧波）將一定量的銅鋅混合粉末放入盛有硝酸銀溶液的燒杯中，不斷攪拌，充分反應后過濾。向得到的濾渣和濾液中分別加入足量的稀鹽酸，均無現象。則濾渣中（　?。?br/>A．一定有銀，可能有銅和鋅
B．一定有銀，可能有銅，一定沒有鋅
C．一定有銀和銅，可能有鋅
D．一定有銀和銅，一定沒有鋅
8．（2023·紹興）小敏閱讀教材得知：將銅片和鋅片同時插入稀H2SO4，可以組成一個電池(圖甲)。那么該電池的正負極與什么有關呢？對此，小敏做了三組實驗，并借助靈敏電流表進行判斷(圖乙)。發現該電池的正負極與金屬活動性強弱有關且存在一定規律。據此判斷，下列金屬片組合可以使電流表指針向左偏轉(圖丙)的是（　　）
A．a鋁片、b鎂片 B．a鐵片、b鋅片
C．a鐵片、b銅片 D．a銅片、b銀片
9．（2021·嘉興）人類對科學規律的認識常需經歷漫長的探索過程，對金屬活動性規律的認識也是如此。
（1）1625年格勞貝爾發現將金屬放入稀鹽酸中會“消失"，這為發現金屬活動性順序奠定了基礎。小嘉選用錫、銅、鋅三種金屬重溫實驗，則會“消失”的金屬有　 　。
（2）1766年卡文迪許用金屬與酸反應制取了一種可燃性氣體，他稱之為“可燃空氣”，其實該氣體就是　 　。從此為探索金屬活動性打開了新思路。
（3）1865年貝開托夫經過大量的實驗得出了金屬活動性規律。小嘉運用該規律開展實驗，向硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中逐漸加入鐵粉，溶液質量變化如圖所示，則B點時溶液中所含的金屬陽離子有　 　。
10．（2023·寧波）室外的鐵制欄桿在多雨季節易生銹，小寧對鐵生銹的條件進行了探索，實驗裝置如圖。3天后，發現只有裝置C中的鐵絲生銹了。
（1）裝置A中生石灰的作用是　 　。
（2）裝置B、C中的實驗現象說明與　 　接觸是鐵生銹的條件之一。
11．（2022·溫州）有一均勻的粒狀的鎂、鋁合金，某學生用如圖所示的裝置，通過測定合金與酸反應生成氫氣的體積及反應前后合金質量的變化，來測定合金中鎂、鋁的質量分數。試回答下列問題。
（1）實驗時應在燒杯中加入　 　，在球形管中加入　 　，在廣口瓶中加入　 　。
A.蒸餾水 B.稀硝酸
C.稀硫酸 D.鎂、鋁合金
（2）實驗過程中的部分操作如下：
a.讀出量筒內液體的體積 b.向燒杯和廣口瓶中加試劑
c.取出球形管 d.向球形管中加入試劑，置于燒杯中
請將實驗過程的先后順序進行排列：　 　。
（3）若合金的質量實驗前為m1g，反應后的質量為m2g，量筒中接受的液體的體積為V L，為求出合金中鎂鋁的質量分數，還缺少的一個數據是____。
A．反應前燒杯中試劑的體積 B．反應前燒杯中試劑的濃度
C．實驗前廣口瓶中試劑的體積 D．實驗條件下氫氣的密度
12．（2022·富陽）某化學研究小組用以下試劑：①鎂條，②鐵條(與鎂條粗細相同)，③鐵粉，④質量分數為9%的鹽酸，⑤質量分數為18%的鹽酸，來研究影響化學反應快慢的因素。以下是研究小組所做的5個實驗：
序號 溫度/℃ 反應物的種類和反應物的量 完全反應所需時間/ min
① 25 0.1g 鎂條與9%的鹽酸5mL反應 3
② 25 0.1g 鐵條與9%的鹽酸5mL 反應 15
③ 25 0.1g 鐵粉與9%的鹽酸5mL 反應 11
④ 25 0.1g 鐵粉與18%的鹽酸5mL 反應 　
⑤ 35 0.1g 鐵粉與18%的鹽酸5mL 反應 　
請根據以上實驗條件和實驗結果填空：
（1）你認為①②組實驗的研究課題是　 　，實驗的結論是　 　 。
（2）實驗②所發生反應的化學方程式為　 　。
（3）實驗②③對照實驗的結論是　 　。
（4）若實驗④產生 H2的質量隨時間變化的關系如圖曲線Ⅰ所示，請你根據曲線Ⅰ，得出實驗③④對照實驗的結論　 　。請你根據實驗⑤的實驗條件和你的實驗常識，借助曲線Ⅰ定性畫出實驗⑤的曲線圖。　 　
13．（2022·寧波）久置的鎂帶表面會有一層灰黑色固體。為了測量久置鎂帶中金屬鎂的質量分數，同學們提出了兩種實驗方法：
物理方法：取一定質量的鎂帶，用砂紙打磨，除盡表面的灰黑色固體，根據剩余固體質量計算金屬鎂的質量分數。
化學方法：取一定質量的鎂帶，與足量的稀硫酸反應，根據測得生成氣體的體積計算金屬鎂的質量分數。
（1）經討論，同學們否定了物理方法。理由是：打磨過程中　 　。
（2）常溫常壓下氫氣密度已知，因此大家認為化學方法可行。
(老師提示：鎂與稀硫酸反應放熱；灰黑色固體除了氧化鎂之外，還存在少量堿式碳酸鎂【MgCO3 Mg(OH)2】，它與酸反應會產生CO2氣體；堿石灰是CaO和NaOH的混合物)
同學們從下列裝置中選擇合適的裝置，組裝并進行實驗。
①圖C、D虛線框內有一種測量體積的儀器(未畫出)，該儀器是　 　。
②完成該實驗應選擇的裝置為　 　 (填字母)。
③結合實驗方法和選擇的裝置分析，會造成實驗結果不準確的是　 　。
A.加入稀硫酸不足，鎂帶有剩余
B.裝置氣密性不好
C.反應結束，立即讀數
14．（2020·舟山）科學興趣小組采用不同方案對金屬活動性的強弱進行了研究。
甲同學：將鎂帶和銅粉分別在酒精燈的外焰上加熱，觀察現象。
乙同學：把鐵制容器和鋁制容器放在同一潮濕環境中，一段時間后觀察容器表面的銹蝕情況。
……
實驗后，同學們進行匯報和評價交流。
（1）甲同學根據　 　的實驗現象，得出金屬鎂的活動性比銅強。
（2）乙同學觀察到鐵制容器表面有明顯的銹蝕現象，面鋁制容器表面無明顯變化，據此他得出鐵的活動性比鋁強的結論。小組討論后一致認為乙同學的方案設計不合理，他們的理由是：鋁制容器表面無明顯變化是因為　 　導致容器中的鋁無法與氧氣接觸發生反應，因此不能用此方法比較鐵與鋁的活動性強弱。
15．（2021·湖州） 2020年11月10日，中國“奮斗者”號載人潛水器在“地球第四極”— —馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度10909米，創造了中國載人深潛的新紀錄。本次萬米深潛任務成功的一大亮點是采用了許多自主研發的國產新材料
（1）“奮斗者”號采用的鈦合金材料強度高、韌性好、耐腐蝕，與下列哪種材料類型相同　 　
①塑料 ②不銹鋼 ③玻璃
（2）“奮斗者”號下潛時，外部攜帶了4塊壓載鐵，總質量將近2噸。壓載鐵被懸掛的模型如右圖所示。試計算4塊壓載鐵水下浸沒時對“奮斗者”號的作用力約為多少 (壓載鐵的密度近似為8×103千克/米3，海水的密度近似為水的密度)
（3）完成水下作業之后，“奮斗者”號拋去壓載鐵上浮。為了使“奮斗者”號在深海有足夠大的浮力返航，采用了一種新的固體浮力材料，由大量納米級大小的空氣玻璃微珠組成。為了滿足設計需求，該材料需要具備怎樣的性質 　 　(答出一點即可)
16．（2022·浙江）社會實踐活動中，課外興趣小組對某鋼鐵廠的鐵礦石樣品和鋼樣進行實驗分析、計算。了解了該鋼鐵廠生產原料、產品的相關信息。下面請你根據他們的實驗幫助計算回答。
取該廠的某鋼樣粉末 28.36g(假設只含有 Fe和C)，在氧氣流中充分反應，將產生的氣體通入足量的澄清石灰水中，得到3g 白色沉淀。
（1）計算此鋼樣粉末中鐵和碳的質量之比。
（2）再取三份不同質量的鋼樣粉末分別加到50g質量分數相同的硫酸中，充分反應后，測得的實驗數據如下表所示：(標準狀況下，2g H2的體積為22.4 L)
實驗序號 I Ⅱ Ⅲ
加入鋼樣粉末的質量/g 2.836 5.672 8.508
生成氣體的體積(標準狀況)/L 1.120 2.240 2.800
請根據表中數據計算硫酸中 的質量分數。
（3）若在實驗Ⅱ中繼續加入m g鋼樣粉末，計算反應結束后剩余的固體質量為多少 (用含m 的代數式表示)
17．（2022·溫州）將一些氧化銅粉末加入 100g 14%的硫酸溶液中，微熱至氧化銅全部溶解。再向該藍色溶液中加入鐵粉16.8g，充分反應后過濾，仍得到干燥后的固體物質16.8g。求：
（1）原加入的氧化銅質量是多少克
（2）最后得到的溶液的質量分數是多少 (結果保留0.01%)
1．（2024·寧波模擬）化學與生活、社會發展息息相關，下列有關說法不正確的是（　?。?br/>A．古劍“沈盧”“以劑鋼為刃，柔鐵為莖干，不爾則多斷折”，劑鋼指的是鐵的合金
B．制造新版人民幣所用的棉花、優質針葉木等原料的主要成分是纖維素
C．“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁”，該過程對青蒿素的提取屬于物理變化
D．某種驗鈔筆中含有碘酒溶液，遇假鈔呈現藍色，其中遇碘變藍的是葡萄糖
2．（2024·上虞模擬） 《天工開物》中記載“凡黃金…熔化成形之后，往世永無變更”，意思是“黃金一旦熔化成形，永遠不會發生變化”。這體現了黃金的
A．延展性 B．穩定性 C．導熱性 D．還原性
3．（2023·寧波模擬）小寧分別將不同質量的鋅粉加入一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中，充分反應后過濾，以下是在不同情況下對濾渣或濾液成分的說法，錯誤的是（　　）
A．若濾液中只含一種溶質，濾渣一定含有Ag、Cu，可能含有Zn
B．當濾液含兩種溶質時，濾渣一定含有Ag，可能含有Cu，一定不含Zn
C．若濾渣中有紅色固體，濾液一定含有Zn(NO3)2，一定不含Cu(NO3)2
D．若向所得濾液中滴加稀鹽酸有白色沉淀生成，濾渣一定只含有Ag
4．（2024·鄞州模擬） 在硫酸除鐵銹的實驗中，發現生銹的鐵釘表面有一些氣泡產生。小明猜想氣泡是硫酸與鐵反應生成的。為了驗證小明的猜想，應選擇以下哪幾個實驗進行驗證 (　　)
A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④
5．（2024·溫州模擬）現有部分被氧化的銅粉固體混合物，為研究銅粉的組成情況，取4g混合物，先加熱完全氧化后，再加入98g6%的稀硫酸恰好完全反應，則固體混合氧化銅的質量分數為 (　　)
A．100% B．20% C．30% D．40%
6．（2023·慈溪模擬）兩個燒杯中裝有等質量的金屬鋅和鎂，然后分別逐漸加入同濃度的稀硫酸，產生氫氣的質量與加入硫酸的質量關系如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．該圖反映出鎂比鋅的金屬活動性強
B．a點時，兩個燒杯中的酸都恰好完全反應
C．b點時，兩個燒杯中產生氫氣的質量相同
D．c點時，兩個燒杯中都有金屬剩余
7．（2024·浙江模擬）在人類社會的發展進程中，金屬起著重要的作用，結合所學知識回答下列問題：
（1）鋁合金與鋁片相互刻畫，在鋁片表面會留下劃痕，說明鋁合金比鋁硬度　 ?。ㄟx填“大”或“小”）．
（2）工人師傅切割鐵板時，用硫酸銅溶液在鐵板上畫線，可以留下紅色痕跡，產生這種現象的原因是　 　（用化學方程式表示）．
9．（2024·余姚模擬）銅版畫是版畫的一種，其中涉及印刷版面的制作。若用腐蝕法制作版面，先要在銅板上涂上不與化學藥劑反應的防腐層，再用刻針作畫，以刻除相應的防腐層，再用硝酸等腐蝕沒有防腐層的銅，以使畫線處形成凹陷的線條。在缺乏硝酸的情況下，某同學用過量 AgNO3溶液與銅反應的方法嘗試版面制作，因AgNO3成本較高，故對廢液進行Cu、Ag回收。具體流程如下：
（1）從化學反應的基本類型看，步驟①是　 　反應。
（2）在該流程中，收集濾渣　 　(填字母)可獲得金屬 Ag。
（3）在步驟③中，能夠觀察到的實驗現象為　 　。
10．（2024·湖州模擬）錳鋼(含 Fe、Mn、C等)是具有優良金屬性能的合金，在生產生活中有廣泛的應用。
查閱文獻得知：①錳是難溶于水的固體。②錳在水溶液中反應常顯+2價，使溶液呈肉色。
興趣小組同學為了解Mn、Fe、Cu三種金屬的活動性順序，進行了如下探究。
（1）根據金屬活動性順序(Fe >Cu)，對 Mn的金屬活動性提出了三種猜想：
猜想I： Mn > Fe >Cu ； 猜想Ⅱ： Fe > Mn >Cu ； 猜想Ⅲ： 　 　。
（2）初步探究：
實驗序號 操作 現象 結論
1 將三種打磨好、粗細質量相同的金屬片，分別放入相同的稀硫酸中 放入鐵片溶液呈淺綠色， 放入錳片溶液為肉色， 放入銅片溶液為無色 猜想Ⅲ錯誤
2 將打磨好的錳片放入硫酸亞鐵溶液中 猜想I 正確
（3）進一步探究：興趣小組同學認為有不同的方法可以比較鐵、錳的活動性，興趣小組又進行了新的探究：在鹽酸中加入鐵或錳進行反應。實驗結果記錄如下表：
實驗編號 鹽酸的濃度 (均取20毫升) 金屬 (均取2 克) 金屬的形狀 收集 50 毫升氫氣所需時間/秒
① 10% 錳 粉狀 70
② 10% 鐵 片狀 120
③ 20% 鐵 粉狀 65
①你認為興趣小組同學想通過　 　來比較鐵、錳的活動性。
②依據以上實驗結果能否推斷出錳、鐵活動性順序 　 　。
11．（2024·嘉興模擬）小科通過實驗知道金屬鋅能與可溶性的硝酸銀反應，他產生疑問：“金屬鋅是否能與不溶性的氯化銀反應 ”，于是他進行如下研究：
【實驗步驟】①取 10mL 的AgNO3溶液于燒杯中， 逐滴加入NaCl 溶液至過量；
②過濾后再用蒸餾水洗滌沉淀 3 次，向第 3 次所得洗滌液中加入AgNO3溶液， 無明顯現象；
③將洗滌后的沉淀放入另一燒杯中，加入 50mL 蒸餾水，將鋅片加入燒杯中，并攪拌 (如圖)；
④10分鐘后，將燒杯中的混合物進行過濾。過濾后，向濾液中滴加AgNO3溶液，觀察現象。
【驗證與推理】
（1）步驟②中，向第3 次洗滌液加入AgNO3溶液的目的是　 　。
（2）步驟③中，鋅片放入前需進行預處理，消除表面氧化膜對實驗的影響，預處理的具體操作是　 　。
（3）步驟④中若觀察到有白色沉淀生成，可得出的結論是　 　。
（4）小科觀察到鋅片表面有灰黑色固體生成。取生成的灰黑色固體于試管中，加入稀硫酸，若發現　 　，證明有Ag生成。
12．（2024·鎮海區模擬）將鐵粉和稀硫酸先后加入到一定量的硫酸銅溶液中，攪拌使之充分反應。實驗過程中，加入物質的質量與燒杯中剩余固體的質量關系如圖所示。
（1）a點時剩余的固體物質是　 ?。ㄌ罨瘜W式）。
（2）n點對應的橫坐標數值是
（3） 實驗過程中共產生 FeSO4多少克？
（4）模型能夠直觀反映化學變化的結果。將一定質量的鎂條放入某一溶液（如圖），其溶質硫酸銅和硫酸亞鐵的質量相同，充分反應后燒杯內固體的組成和質量大小關系不可能的是　 　。
13．（2024·余姚模擬）高速鋼是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼，俗稱白鋼。不同型號的高速鋼含鐵量不同。為測定某高速鋼中鐵的質量分數，將一定質量的該高速鋼碎屑置于質量為 103 g的燒杯中，在電子秤上稱得總質量為120g。然后，分三次向燒杯中各加入質量為100g的相同稀硫酸，每次充分反應后稱得的總質量見電子稱讀數(其余成分不與酸反應)。
（1）第二次充分反應后，電子秤上顯示的總質量m=　 　g。
（2）第三次反應后溶液中溶質為　 　。
（3）計算高速鋼中鐵的質量分數(計算結果精確到0.1%)。
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