資源簡介

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金屬與金屬礦物
教師專享
課標導航
2022版課標
內容要求 1. 知道金屬具有一些共同的物理性質，通過實驗探究等活動認識常見金屬的主要化學性質。
2. 知道在金屬中加入其他元素形成合金可以改變金屬材料的性能。
3. 了解金屬、金屬材料在生產生活和社會發展中的重要作用。
續表
2022版課標
內容要求 4. 通過實驗探究等活動認識常見金屬的活動性順序。
5. 以鐵生銹為例，了解防止金屬腐蝕的常用方法。
6. 知道大多數金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在的，體會化學方法在金屬冶煉中的重要性。
7. 了解廢棄金屬對環境的影響及金屬回收再利用的價值。
2022版課標
學習活動建議 實驗探究活動：探究鐵釘生銹的條件；探究常見酸溶液、鹽溶液與金屬發生的置換反應及規律。
調查與交流活動：調查改革開放以來我國重要金屬材料生產和使用的有關數據，并分析原因；收集有關鋼鐵銹蝕造成經濟損失的資料；調查日常生活中金屬廢棄物的種類及回收價值。
項目式學習活動：合理選擇金屬易拉罐使用的材料，走進社區調查垃圾分類及處理的具體做法和遇到的問題。
續表
續表
2022版課標
情境素材建議 我國傳統化學工藝，如“濕法煉銅”，瓷器、銅器、鐵器制造等，《夢溪筆談》中關于“濕法煉銅”的描述，我國重要的金屬礦產資源及其分布，《天工開物》中對我國古代金屬冶煉成就的描述，我國古代合金材料的制造（如鑄造錢幣、青銅器等），我國在金屬及金屬材料領域的研究和應用成就，現代交通、航空航天、國防科技等領域使用的合金材料及其發展，廢棄金屬的分類回收和再利用。
考情分析
考點 近五年考查情況（題型/分值）
2023 2022 2021 2020 2019
考點一　金屬材料 選擇題/2 選擇題/2 科普閱讀題/1
考點二　金屬的化學性質 生活、生產應用題/2 物質組成與變化分析題/2
續表
考點 近五年考查情況（題型/分值）
2023 2022 2021 2020 2019
考點三　金屬活動性順序 實驗探究題/6 選擇題/0.5 選擇題/0.5
考點四　金屬資源的利用和保護 選擇題/0.5
命題規律
金屬與金屬礦物是山西中考的?？純热?。題目情境緊跟我國科技前沿，滲透我國傳統化學工藝和冶金成就，密切聯系生產、生活實際，注重學生閱讀能力、思維能力和表達能力的考查?？疾閮热莅ń饘俨牧稀⒔饘偌敖饘傺趸锏幕瘜W性質、金屬的活動性順序及其應用、金屬資源的利用和保護等，在中考各題型中均可考查。備考時，需要注重培養學生應用所學知識，結合題目情境，分析和解決實際問題的能力。
有關金屬材料知識的考查較為基礎，以基礎選擇題或生產、生活為背景的非選擇題為主，如生活、生產應用題，科普閱讀題等。試題側重閱讀能力的考查，往往與有機合成材料融合，對化學材料進行綜合考查，其中合金和合成材料容易混淆。
金屬的化學性質的考查融合了溶液、酸、堿、鹽的相關知識，使金屬的學習也成為一大難點。其中涉及的題型也較為多樣，如有關金屬的化學性質的基礎實驗及探究實驗，其中以金屬活動性順序為核心的探究與應用更是重中之重，如有關金屬活動性順序的驗證類實驗，有關現象與結論的推理判斷、有關金屬與酸或鹽溶液反應后溶液中溶質或金屬成分的分析；有些題還涉及定量思維的考查，如反應中金屬質量或溶液質量變化的簡單判斷；融合數學學科思維的圖像題型更是學生的思維難點。在金屬化學性質的學習中鐵是核心物質，由于鐵元素的化合價有＋2價和＋3價，這部分知識的考查如含鐵鹽的化學式和名稱、化學方程式的書寫、反應現象的描述、反應發生的原因分析、反應的微觀實質等，都是學生容易出錯的地方。
有關金屬資源的利用和保護主要基于真實問題情境，重點考查學生初步分析和解決相關問題的能力，其中對金屬材料使用與金屬資源開發、資源回收、化學品合理使用等社會性議題展開討論，積極參與相關的綜合實踐活動也是考試的熱點及難點；有關鐵生銹條件的探究、一氧化碳還原氧化鐵等實驗，重點考查學生實驗探究能力；煉鐵與“低碳”融合下的技術更新，讓學生用發展的眼光分析問題；工業煉鐵中含雜質物質的有關計算，也是考查的重點和難點。
核心物質轉化關系圖（Fe、Cu）
“→”表示由一種物質可生成另一種物質，寫出對應的化學方程式：
鐵和鐵的化合物之間的轉化
① 　3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2　
②Fe與O2、H2O同時接觸生銹
3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2　
③ 　Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑
④ 　FeSO4＋Mg＝MgSO4＋Fe
Fe＋H2SO4 ＝ FeSO4＋H2↑
FeSO4＋Mg＝MgSO4＋Fe
⑤ 　3Fe＋2O2Fe3O4　
⑥ 　4CO＋Fe3O43Fe＋4CO2　
3Fe＋2O2 Fe3O4　
4CO＋Fe3O4 3Fe＋4CO2　
⑦ 　Fe＋CuCl2＝FeCl2＋Cu
⑧ 　FeCl2＋Zn＝ZnCl2＋Fe
Fe＋CuCl2＝FeCl2＋Cu
FeCl2＋Zn＝ZnCl2＋Fe
⑨ 　FeSO4＋BaCl2＝FeCl2＋BaSO4↓
⑩ 　Fe2O3＋6HCl＝2FeCl3＋3H2O
FeSO4＋BaCl2＝FeCl2＋BaSO4↓
Fe2O3＋6HCl＝2FeCl3＋3H2O
　Fe2O3＋3H2SO4＝Fe2（SO4）3＋3H2O
　Fe2（SO4）3＋3BaCl2＝2FeCl3＋3BaSO4↓
Fe2O3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋3H2O
Fe2(SO4)3＋3BaCl2＝2FeCl3＋3BaSO4↓
　Fe（OH）3＋3HCl＝FeCl3＋3H2O
　FeCl3＋3NaOH＝3NaCl＋Fe（OH）3↓
Fe(OH)3＋3HCl＝FeCl3＋3H2O
FeCl3＋3NaOH＝3NaCl＋Fe(OH)3↓
　Fe2（SO4）3＋6NaOH＝3Na2SO4＋2Fe（OH）3↓
　2Fe（OH）3＋3H2SO4＝Fe2（SO4）3＋6H2O
Fe2(SO4)3＋6NaOH＝3Na2SO4＋2Fe(OH)3↓
2Fe(OH)3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋6H2O
銅和銅的化合物之間的轉化
① 　2Cu＋O22CuO　
② 　C＋2CuO2Cu＋CO2↑　
2Cu＋O22CuO　
C＋2CuO2Cu＋CO2↑　
③ 　Cu＋2AgNO3＝Cu（NO3）2＋2Ag
④ 　Fe＋Cu（NO3）2＝Fe（NO3）2＋Cu
Cu＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2Ag
Fe＋Cu(NO3)2＝Fe(NO3)2＋Cu
⑤ 　CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O
⑥ 　CuO＋2HCl＝CuCl2＋H2O
⑦ 　Fe＋CuSO4＝Cu＋FeSO4
⑧ 　Fe＋CuCl2＝Cu＋FeCl2
CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O
CuO＋2HCl＝CuCl2＋H2O
Fe＋CuSO4＝Cu＋FeSO4
Fe＋CuCl2＝Cu＋FeCl2
⑨ 　Cu（OH）2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O
⑩ 　CuSO4＋2NaOH＝Na2SO4＋Cu（OH）2↓
　Cu（OH）2＋2HCl＝CuCl2＋2H2O
　CuCl2＋2NaOH＝2NaCl＋Cu（OH）2↓
Cu(OH)2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O
CuSO4＋2NaOH＝Na2SO4＋Cu(OH)2↓
Cu(OH)2＋2HCl＝CuCl2＋2H2O
CuCl2＋2NaOH＝2NaCl＋Cu(OH)2↓
　CuSO4＋BaCl2＝CuCl2＋BaSO4↓
　CuSO4＋Ba（NO3）2＝Cu（NO3）2＋BaSO4↓
　CuCl2＋2AgNO3＝Cu（NO3）2＋2AgCl↓
CuSO4＋BaCl2＝CuCl2＋BaSO4↓
CuSO4＋Ba(NO3)2＝Cu(NO3)2＋BaSO4↓
CuCl2＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2AgCl↓
考點一　金屬材料
中考考點突破
金屬
材料
純金屬
共性
差異性
①有金屬光澤，用途：做________
②良好的_____性，用途：能拉成絲、壓成箔
③良好的______性，用途：制電線、電纜等
④良好的導熱性，用途：制_______
①顏色：鐵、鋁等大多數金屬呈銀白色，但銅呈______色，金呈_____色
②狀態：常溫下，大多數金屬是固體，但汞為 ________
③不同金屬的導電性、導熱性、密度、熔點、硬度差別較大
飾品
延展
導電
炊具
紫紅
黃
液體
合金
定義：合金是指在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬而制得的具有金屬特征的物質。合金屬于________（填“純凈物”或“混合物”）
特性：合金與組成它的純金屬相比，硬度和強度____，抗腐蝕性____，熔點______
實驗示例：比較合金和純金屬的硬度（右圖）
舉例
合金
混合物
大
好
低
現象：______上有劃痕
純銅片
舉例
合金
鐵合金：包括生鐵和鋼。二者主要成分都是_____，性能不同的原因是___________，其中__________的含碳量高
鋁合金：性能優良，如密度____、抗腐蝕性好、強度和硬度____
鈦合金：具有很多優良性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好，抗腐蝕性能____，廣泛用于火箭、導彈和船舶等；由于與人體具有很好的“相容性”，還可以用來制造_________等
其他常見合金：黃銅、青銅、白銅、焊錫、硬鋁、18K黃金等
鐵
含碳量不同
生鐵
好
人造骨
小
大
特性
定義
針對訓練
1. （2023江西）大國工匠秦世俊展現數控技術所使用的0.01mm鋁箔，是由鋁塊加工而成，這體現了鋁具有的性質是（　D?。?br/>A.密度小 B.導電性
C.導熱性 D.延展性
D
新課標情境素材建議：我國在金屬及金屬材料領域的研究和應用成就
2.運載火箭發動機在焊接時需要使用氬弧焊（如圖所示）。用鎢做電極主要利用了鎢的性質是（　B　）
A.導熱性和熔點高 B.導電性和熔點高
C.導熱性和熔點低 D.導電性和熔點低
B
日積月累
地殼中含量最高的金屬元素——鋁；目前世界年產量最高的金屬——鐵；人體中含量最高的金屬元素——鈣；導電、導熱性最好的金屬——銀；熔點最高的金屬——鎢；熔點最低的金屬——汞。
3. （2023荊州改編）“神舟十五號”載人飛船（模型圖如圖）的返回艙經過大氣層時，經受住了一千多攝氏度的高溫考驗，最終成功返回地面。下列說法正確的是（　D?。?br/>A.太陽翼是將太陽能轉化為熱能
B.天線材料采用了鈦鎳合金，它屬于有機合成材料
C.返回艙表面所用的材料具有熔點低、強度大等特點
D.飛船大量使用密度較小的合金材料，能減輕船體質量
D
新課標情境素材建議：現代交通、航空航天、國防科技等領域使用的合金材料及其發展
【解析】A. 太陽翼是將太陽能轉化為電能，故A錯誤；B. 天線材料采用了鈦鎳合金，合金屬于金屬材料，故B錯誤；C. 返回艙經過大氣層時要經歷高溫、摩擦力很大的環境，需要表面所用的材料具有熔點高、強度大等特點，故C錯誤；D. 飛船大量使用密度較小的合金材料，能減輕船體質量，故D正確。故選D。
4.（2023山西）中國國家博物館珍藏著一枚“國璽”，即“中華人民共和國中央人民政府之印”，代表著熠熠生輝的共和國符號。她由銅胎鑄字，不易變形。選用這種材料作為印章胎體最大的優點是（　A?。?br/>A.硬度較大 B.熔點較高
C.不溶于水 D.形狀美觀
A
5.（2021山西）2021年5月15日，中國“天問一號”探測器成功著陸火星。火星上有峽谷山群、塵埃風暴，晝夜溫差較大。為使探測器安全著陸，無須考慮的因素是（　C?。?br/>A.火星地形地貌 B.探測器金屬硬度
C.火星巖石成分 D.探測器外殼熔點
C
6.（2020山西）東漢時期的“馬踏飛燕”堪稱我國古代青銅器藝術中無與倫比的珍品。其制作材料屬于（　C?。?br/>A.合成材料 B.天然材料
C.金屬材料 D.復合材料
易錯易混
金屬材料包括純金屬和合金。合金不屬于合成材料。
C
7.（2023陜西A）曾在央視《新聞聯播》亮相的非物質文化遺產——打鐵花，是一種傳統的民間焰火表演藝術。其原理是將生鐵燒至熔化成為鐵水，再將鐵水在空中用力擊打而形成四處飛濺的耀眼“鐵花”。
（1）生鐵屬于 　合金　 （填“單質”或“合金”）。
（2）燒鐵水時，用鼓風機不斷向燃著的焦炭中鼓入空氣，其目的是 　提供充足的氧氣，使焦炭燃燒更充分　 。
合金　
提供充足的氧氣，使焦炭燃燒更充分　
【解析】（1）生鐵是含碳量為2%～4.3%的鐵合金。（2）燒鐵水時，用鼓風機不斷向燃著的焦炭中鼓入空氣，目的是提供充足的氧氣，使焦炭燃燒更充分。
（3）打鐵花在冬季表演更安全，因打開的鐵花會迅速降溫。這說明金屬材料傳導熱的性能 　良好　 （填“良好”或“不好”）。
良好　
日積月累
鐵的合金主要是生鐵和鋼，生鐵與鋼的主要區別是含碳量不同。生鐵的含碳量為2%～4.3%，鋼的含碳量為0.03%～2%。
【解析】（3）冬季打開的鐵花會迅速降溫，這說明金屬材料傳導熱的性能良好。
8.（原創）目前人們大量使用的是合金，而不是純金屬。如用焊錫（錫鉛合金）焊接金屬，是因為焊錫比錫 　熔點低　 。我國自主研發的萬米載人潛水器“奮斗者號”的球艙采用新型鈦合金制成，推測鈦合金具有的性質是 　抗腐蝕性好（或抗壓性好，合理即可）　 。
熔點低　
抗腐蝕性好（或抗壓性好，合理即可）　
日積月累
與組成它的純金屬相比，合金的硬度更大，熔點更低，抗腐蝕性更好。
【解析】用焊錫（錫鉛合金）焊接金屬，是因為焊錫比錫熔點低。萬米海底壓強很大，故推測鈦合金具有抗壓性好的性質。
考點二　金屬的化學性質
1. 與氧氣反應：
規律：金屬＋氧氣→金屬氧化物（基本反應類型： 　化合反應　 ）。
反應條件 金屬 化學方程式 實驗現象
常溫 鋁 　4Al＋ 3O2＝ 銀白色鋁片表面逐漸變暗
點燃 鎂 　2Mg＋O22MgO　 　劇烈燃燒，發出耀眼白光，放出熱量，生成白色固體　
化合反應　
4Al＋3O2＝ 2Al2O3
2Mg＋O2 2MgO　
劇烈燃燒，發出耀眼
白光，放出熱量，生成
白色固體　
反應條件 金屬 化學方程式 實驗現象
點燃 鐵 　3Fe＋ 2 O　　 　劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成黑色固體
加熱 銅 　2Cu＋O2　2CuO　 　固體表面變黑　
金 化學性質不活潑，高溫時也不與氧氣反應（“真金不怕火煉”）
3Fe＋2O2Fe3O4　
劇烈燃燒，火星四射，
放出熱量，生成黑色固體　
續表
2Cu＋O22CuO　
固體表面變黑　
鋁不易銹蝕的原因是 　鋁在空氣中與氧氣反應，其表面生成一層致密的氧化膜，從而阻 止鋁進一步氧化　 。
鋁在空氣中與氧氣反應，其表面生成一層致密
的氧化膜，從而阻止鋁進一步氧化　
2.與酸反應：
規律：金屬＋酸→鹽＋H2↑（基本反應類型： 　置換反應　 ）。
反應發生的條件：在金屬活動性順序中，金屬必須位于氫之前。
置換反應　
【注意】酸一般用稀鹽酸或稀硫酸，而不用濃硫酸和硝酸。
酸 金屬 化學方程式 實驗現象
稀鹽酸/稀硫酸 鎂 　Mg＋2HCl ＝MgCl2＋H2↑　 　Mg＋H2SO4＝M gSO4＋H2↑　 　固體減少，產生
鋁 　2Al＋6HCl＝2AlCl3 ＋3H2↑　 　2Al＋3H2SO4＝Al2（SO4）3＋3H2↑　 　固體減少，產生
Mg＋2HCl ＝ MgCl2＋H2↑　
Mg＋H2SO4 ＝ MgSO4＋H2↑　
固體減少，產
生氣泡
2Al＋6HCl ＝ 2AlCl3＋3H2↑　
2Al＋3H2SO4＝Al2(SO4)3＋3H2↑　
固體減少，產
生氣泡
酸 金屬 化學方程式 實驗現象
稀鹽酸/稀硫酸 鋅 　Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑　 　Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑　 　固體減少，產生氣泡 　
鐵 　Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑　 　Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑　 　固體減少，產生氣泡，溶液由無色變為淺綠色　
Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑　
Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑　
固體減少，產生
氣泡　
Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑　
Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑　
固體減少，產生
氣泡，溶液由無色
變為淺綠色
續表
微觀實質（以鐵和稀鹽酸反應為例）： 　鐵原子變成亞鐵離子，氫離子變成氫原子，氫原子結合成氫分子　 。
反應能發生的原因（以鐵和稀鹽酸反應為例）： 　在金屬活動性順序中，鐵位于氫之前　 。
鐵原子變成亞鐵離子，氫離
子變成氫原子，氫原子結合成氫分子　
在金屬活動性順序
中，鐵位于氫之前　
3.與鹽溶液反應：
規律：金屬＋鹽溶液→新金屬＋新鹽（基本反應類型： 　置換反應　 ）。
反應發生的條件：①鹽可溶于水；②在金屬活動性順序中， 　金屬比鹽中 金屬活潑　 。
置換反
應　
金屬
比鹽中金屬活潑　
金屬 鹽溶液 化學方程式 實驗現象
鐵 硫酸銅溶液 　Fe＋CuSO4＝Cu＋F eSO4　 　固體表面覆蓋一層紅色物質，溶液由藍色變 為淺綠色　
銅 硝酸銀溶液 　Cu＋2AgNO3＝2Ag＋Cu （NO3）2　 　固體表面覆蓋一層銀白色物質，溶液由無色變為 藍色　
鋁 硫酸銅溶液 　2Al＋3CuSO4＝3Cu＋Al2 （SO4）3　 　固體表面覆蓋一層紅色物質，溶液由藍色變為無色　
Fe＋CuSO4＝Cu＋
FeSO4　
固體表面覆蓋一層紅色物
質，溶液由藍色變為淺綠色　
Cu＋2AgNO3＝2Ag
＋Cu(NO3)2　
固體表面覆蓋一層銀白色物
質，溶液由無色變為藍色　
2Al＋3CuSO4＝
3Cu＋Al2(SO4)3　
固體表面覆蓋一層紅色物
質，溶液由藍色變為無色　
微觀實質（以鐵和硫酸銅溶液反應為例）： 　鐵原子變成亞鐵離子，銅離子變成銅原子　 。
反應能發生的原因（以鐵和硫酸銅溶液反應為例）： 　在金屬活動性順序中，鐵位于銅之前，且硫酸銅可溶　 。
【注意】在有鐵參加的置換反應中，鐵元素在生成的化合物中顯 　＋2　 價。
鐵原子變成亞鐵離
子，銅離子變成銅原子　
在金屬活動
性順序中，鐵位于銅之前，且硫酸銅可溶　
＋2
針對訓練
1.《天工開物·五金》關于黃金的下列記載中，涉及化學性質的是（　D?。?br/>A.凡金質至重
B.凡金性又柔，可屈折如枝柳
C.凡金箔，每金七厘造方寸金一千片
D.凡黃金……成形之后，住世永無變更
D
【解析】A. “凡金質至重”指的是金的密度很大，密度是物理性質，A不涉及化學性質；B. “凡金性又柔，可屈折如枝柳”指的是金的硬度低，硬度是物理性質，B不涉及化學性質；C. “凡金笛，每金七厘造方寸金一千片”指的是金的延展性強，延展性是物理性質，C不涉及化學性質；D. “凡黃金……成形之后，住世永無變更”指的是金的化學性質穩定，很難與其他物質發生化學反應，D涉及化學性質。故選D。
2.（2023廣州）鈷（Co）的金屬活動性與鐵相似，鈷的化合物相關性質如表所示。下列預測合理的是（　B?。?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
B
【解析】A. 鈷的金屬活動性與鐵相似，所以活動性比鎂弱，不能和氯化鎂溶液反應，故A預測不合理；B. CoO是金屬氧化物，可以和酸反應生成鹽和水，所以CoO和鹽酸反應生成CoCl2和H2O，CoCl2易溶，溶液呈粉紅色，故 B 預測合理；C. 碳酸鹽和酸反應生成鹽、水、二氧化碳，無法生成氫氣，故C預測不合理；D. Fe與NaOH溶液不反應，故Co與NaOH溶液也不反應，故D預測不合理。故選B。
3.將魚用鋁箔包好進行烤制，魚很快被烤熟，在烤制過程中體現了鋁箔具有良好的 　導熱　 性；使用后的鋁箔依然光亮如新，說明鋁具有很好的抗腐蝕性，用化學方程式解釋其原因： 　4Al＋3O2＝2Al2O3　 。
導熱　
4Al＋3O2＝
2Al2O3　
【解析】將魚用鋁箔包好進行烤制，魚很快被烤熟，在烤制過程中體現了鋁箔具有良好的導熱性。鋁具有很好的抗腐蝕性，原因是鋁在空氣中與氧氣反應，表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，阻止鋁進一步被氧化，反應的化學方程式為4Al + 3O2 ＝ 2Al2O3 。
分析1：Fe2O3→B的化學方程式為 　2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑（合理即可）　 。
2Fe2O3＋3C 4Fe＋3CO2↑
（合理即可）　
4.（2023適應性）FeCl2是化學實驗室的必備試劑之一，同學們在實驗室里用Fe2O3制取FeCl2，并用FeCl2進一步制取其他物質的流程如圖所示。
分析2：B與C反應的微觀實質是　鐵原子變為亞鐵離子，氫離子變為原子，氫原子結合為氫分子 　 ，該反應的基本類型屬于　置換反應　 。
分析3：FeCl2與D反應的化學方程式為 　FeCl2＋Zn＝ZnCl2＋Fe（合理即可）　 。
鐵原子變為亞鐵離子，氫離子變為
氫原子，氫原子結合為氫分子　
置換反應
FeCl2＋Zn＝ZnCl2＋Fe（合
理即可）　
【解析】氧化鐵能與A在一定條件下生成B，B與C能反應生成氯化亞鐵，則B為鐵，A為碳單質或一氧化碳，C為鹽酸，氯化亞鐵與D反應可生成
E，E可以是氯化鋅或氯化鎂，對應D為鋅或鎂，合理即可。
5.（原創）在一次復習課上，同學們以圖形轉換的形式將四種常見物質的相互關系進行了如下整合。已知D是目前世界年產量最高的金屬，B為紅棕色固體，A和B物質類別相同。三角形中“→”指一種物質可轉化成另一種物質，“—”指兩種物質可發生反應。
（1）A的物質類別是 　氧化物　 。
（2）B和C反應的化學方程式是 　Fe2O3＋3H2SO4＝Fe2（SO4）3＋3H2O（合理即可），該反應的基本反應類型是 　復分解反應　 。
（3）C和D反應的化學方程式是 　Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑（合理即可）　 。
氧化物　
Fe2O3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋ 3H2O
（合理即可）　
復分解反應　
Fe＋H2SO4 ＝ FeSO4＋H2↑（合理即
可）　
易錯易混
鐵元素在化合物中呈現兩種化合價：+2和+3。鐵與鹽酸、稀硫酸及某些鹽溶液反應屬于置換反應，生成物中鐵元素呈+2價。氧化鐵與鹽酸、稀硫酸反應屬于復分解反應，生成物中鐵元素呈+3價。
【解析】D是目前世界年產量最高的金屬，可知D是鐵；B為紅棕色固體，且能和鐵互相轉化，則B為氧化鐵；C既能和鐵反應，又能和氧化鐵反應，可知C為稀鹽酸或稀硫酸；A和B物質類別相同，且B、C能轉化成A，則A為氧化物，如二氧化碳或水等。
6.（2023宜昌改編）探秘古錢幣。
（1）古幣金屬知多少。我國古代的錢幣有多種，如金幣、銀銅幣、鐵幣等。小民同學家里收藏有一枚古幣，可以被磁鐵吸引，該古幣是
幣 （填幣種）。
鐵幣　
新課標情境素材建議：我國古代合金材料的制造（如鑄造錢幣、青銅器等）
【解析】（1）可以被磁鐵吸引的古幣是鐵幣。
（2）金屬性質共探究。小鄭同學做了下列實驗：
①如圖1，銅片表面有黑色物質生成，該反應的化學方程式是 　2Cu＋O22CuO　 。
2Cu＋O22CuO　
【解析】（2）①加熱時，銅和氧氣反應生成黑色固體氧化銅，反應的化學方程式是2Cu+O2 2CuO。
②如圖2，三支試管里的液體均為稀鹽酸，鐵絲表面有氣泡冒出，銀絲和銅絲無明顯變化。由此可得出有關金屬活動性的結論是 　在金屬活動性順序中，鐵在氫前，銀和銅在氫后（或鐵比銀和銅活潑，不能比較銀和銅的活動性順序）　 （寫一條）。
在金屬
活動性順序中，鐵在氫前，銀和銅在氫后（或鐵比銀和銅活潑，不能
比較銀和銅的活動性順序）　
【解析】（2）②在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸中的氫，故將三種金屬放入稀鹽酸，鐵絲表面有氣泡冒出，銀絲和銅絲無明顯變化。由此可得出有關金屬活動性的結論是在金屬活動性順序中，鐵在氫前，銀和銅在氫后；鐵比銀和銅活潑，不能比較出銀和銅的活動性順序。
③欲比較銅和銀的金屬活動性順序，可選擇的試劑是 　銅絲、硝酸銀溶液（合理即可）　 。
銅絲、硝酸銀
溶液（合理即可）　
【解析】（2）③要比較銅和銀的金屬活動性順序，可將潔凈的銅絲放入盛有硝酸銀溶液的試管中，觀察現象。（3）古代鑄造錢幣選擇金屬考慮的因素有硬度，耐腐蝕性，成本等。
（3）貨幣流通有原因。鐵硬度比銅大，密度比銅小，金和銀做成的錢幣比銅幣腐蝕速度要慢得多，似乎更適合鑄造錢幣，但是中國歷史上銅幣的使用量遠大于其他材質的貨幣。
綜上所述，古代鑄造錢幣選擇金屬考慮的因素：① 　價廉物美　 ；② 　耐腐蝕　 。
價廉物美　
耐腐蝕　
【解析】（3）古代鑄造錢幣選擇金屬考慮的因素有硬度，耐腐蝕性，成本等。
7. （2023蘇州改編）我國古代已掌握了銅冶煉和鑄造技術。某?；瘜W興趣小組的同學們對古代銅的冶煉、銅銹蝕的條件、濕法煉銅廢水的處理、現代冶銅工藝及廢氣處理等產生了濃厚的興趣。在老師的指導下，同學們開展了項目化學習探究。
新課標情境素材建議：我國傳統化學工藝，如“濕法煉銅”，瓷器、銅器、鐵器制造等
任務一：了解古代銅的冶煉
【查閱資料】
（1）北宋沈括所著的《夢溪筆談》中記載了“濕法煉銅”的方法：“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅?！奔丛诹蛩徙~溶液中加入鐵，可得到銅，該反應的化學方程式是 　Fe＋Cu SO4＝FeSO4＋Cu　 。
Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu　
（2）我國古代的“火法煉銅”是將含有銅元素的氧化物與還原劑在較高溫度下反應制取單質銅。
【進行實驗】同學們在實驗室按照如圖1所示裝置模擬古代“火法煉銅”——用一氧化碳還原氧化銅。硬質玻璃管內出現 　黑色固體逐漸變紅 　 的現象時，證明反應已經發生。
黑色固體逐漸
變紅　
【解析】【進行實驗】一氧化碳和氧化銅在加熱的條件下反應生成銅和二氧化碳，故硬質玻璃管內黑色固體逐漸變紅，說明反應已經發生。
【交流研討】上述實驗獲得的Cu中含有少量黑色的CuO。請補充完整提純銅的實驗方案：將所得固體置于燒杯中， 　加入足量稀H2SO4充分反應至黑色固體完全溶解，過濾，蒸餾水洗滌濾渣2～3次　 ，干燥。（可選用的試劑：稀H2SO4、AgNO3溶液、NaOH溶液，蒸餾水）
加入足量稀
H2SO4充分反應至黑色固體完全溶解，過濾，蒸餾水洗滌濾渣2～
3次　
【解析】【交流研討】氧化銅能與稀硫酸反應生成硫酸銅和水，銅和稀硫酸不反應，故可將所得固體置于燒杯中，加入足量稀硫酸充分反應至黑色固體完全溶解，過濾，蒸餾水洗滌濾渣2～3次，干燥。
【拓展延伸】《周禮·考工記》中記載了鑄造各類青銅器的配方。銅和青銅的相關性質見下表，推斷銅冶煉過程中熔入錫的作用有 　降低銅的熔點，提高銅的硬度　 。
性質 銅 青銅（含25％的錫）
熔點 1085℃ 800℃
硬度 3.0 5～6.6
注：硬度以金剛石的硬度10為標準，1表示很軟，10表示很硬。
降低
銅的熔點，提高銅的硬度　
【解析】【拓展延伸】由表中數據可知，青銅比銅的熔點低、硬度大，故銅冶煉過程中熔入錫的作用有降低銅的熔點，提高銅的硬度。
任務二：探究銅銹蝕的條件
【交流研討】銅銹蝕產生銅綠［Cu2(OH)2CO3］，根據質量守恒定律，同學們推測，銅生銹需要銅同時接觸空氣中的氧氣、　水、二氧化 碳　 。
水、
二氧化碳　
【解析】任務二：【交流研討】銅銹蝕產生銅綠，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物和生成物中都含有銅、碳、氫、氧四種元素。故銅生銹的條件是銅與氧氣、二氧化碳、水同時接觸。
【進行實驗】小組同學設計實驗探究銅銹蝕產生銅綠［Cu2(OH)2CO3］的條件（如圖2所示），圖中銅片上最不易產生銅綠的是　A　 （填序號）。
A　
【解析】【進行實驗】A. 該實驗中，生石灰和氫氧化鈉可吸收空氣中的水和二氧化碳，該實驗中，銅只與氧氣接觸；B. 該實驗中銅片與水接觸，但是水中可能溶有空氣中的氣體；C.該實驗中銅片與二氧化碳、氧氣和水接觸，容易生銹；D. 該實驗中，銅片與氧氣和水接觸。由以上分析可知，銅片上最不易產生銅綠的是A，因為破壞了銅生銹的兩個條件，故選A。
任務三：了解濕法煉銅廢水的處理
【查閱資料】濕法煉銅產生酸性廢水，含有的CuSO4、ZnSO4可用鐵炭混合物（鐵粉和活性炭的混合物）除去。其他條件不變，廢水pH對Cu2＋、Zn2＋去除率的影響如圖3所示。
【交流研討】
（1）pH＜3時，鐵炭混合物表面有大量氣泡產生，該氣體為 　H2　 。
H2　
任務三：（1）pH<3時，溶液中含有大量氫離子。故鐵炭混合物表面有大量氣泡產生的原因是鐵原子與氫離子反應生成亞鐵離子和氫分子，故該氣體為H2。（2）相同pH條件下，Cu2+的去除率遠高于Zn2+的原因可能是鐵能與硫酸銅溶液反應置換出銅，但是鋅
【解析】任務三：（1）pH<3時，溶液中含有大量氫離子。故鐵炭混合物表面有大量氣泡產生的原因是鐵原子與氫離子反應生成亞鐵離子和氫分子，故該氣體為H2。
（2）相同pH條件下，Cu2＋的去除率遠高于Zn2＋的原因可能是 　Fe能置換出Cu，但不能置 換出Zn　 。
Fe
能置換出Cu，但不能置換出Zn　
【解析】任務三：（2）相同pH條件下，Cu2+的去除率遠高于Zn2+的原因可能是鐵能與硫酸銅溶液反應置換出銅，但是鋅
任務四：了解現代冶銅工藝及廢氣處理
【咨詢交流】同學們參觀了一個銅冶煉廠，獲悉該廠冶銅的原料主要是輝銅礦（主要成分為Cu2S）。大家推測，冶銅過程中產生的空氣污染物可能是 　SO2　 。通過咨詢工廠技術人員，證實了大家的推測。同學們還獲悉該廠使用活性焦吸附上述廢氣，吸附的廢氣解吸后，進入制酸系統進行制酸。
SO2　
【解析】任務四：【咨詢交流】輝銅礦的主要成分是Cu2S，根據質量守恒定律可知，冶銅過程中產生的空氣污染物可能是SO2 。
【交流研討】該廠處理廢氣的過程發生的變化有　物 理變化和，處理廢氣工藝的優點是 　使廢物資源化　 。
物理變化和化學變化
使廢物資源化　
【解析】【交流研討】由題意可知，該廠使用活性焦吸附廢氣，該過程屬于物理變化；吸附的廢氣解吸后，進入制酸系統進行制酸，廢氣制酸過程屬于化學變化。故該廠處理廢氣的過程發生的變化有物理變化和化學變化。該廠處理廢氣的工藝最終將廢氣制成了酸，故該工藝的優點是使廢物資源化。
考點三　金屬活動性順序
一、金屬活動性順序
1. 金屬活動性順序：
2.應用：
（1）判斷金屬的活動性強弱：金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性就越 　強　 。
強　
②在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于 　后面　 的金屬從它們的 　鹽溶液　 里置換出來。
后面　
鹽溶液　
（2）判斷一些反應能否發生：
①在金屬活動性順序里，位于 　氫前面　 的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的 　氫　 。
氫前面　
氫　
【方法一】金屬與酸反應。能與酸（鹽酸、稀硫酸）反應的金屬比不能與酸反應的金屬的活動性強；其他條件相同時，與酸反應速率越____，金屬的活動性越強（實驗示例如下）。
3. 實驗 比較金屬活動性順序
快
利用金屬與酸反應探究金屬的活動性強弱 （如 Mg、Fe、Cu）
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
將____________相同的鎂、鐵和銅分別放入裝有___ _______________稀鹽酸 （或稀硫酸）的試管中 鎂表面____________；鐵表面__________________ _________________；銅表面_______________ 金屬活動性順序為
______________
注意事項： ①實驗所用金屬一定要先用砂紙打磨 ②鎂、鐵、銅三種金屬的____________ 相同 ③酸的種類相同，濃度、體積相等，且酸不能是 _______________ ④反應開始前溫度需相同
形狀、大小
體積、等濃度
有大量氣泡
由無色變成淺綠色
有少量氣泡，溶液
無明顯變化
Mg>Fe>Cu
硝酸和濃硫酸
大小、形狀
等
【方法二】金屬與鹽溶液反應。金屬與另一種金屬的鹽溶液若能反應，則該金屬比另一種金屬的活動性強；若不能反應，則該金屬比另一種金屬的活動性弱（實驗示例如下）。
利用金屬與鹽溶液反應探究金屬的活動性強弱
方案一（如 Fe、Cu、Ag） 方案二（如Mg、 Fe、Cu）
實驗設計
實驗現象 a試管中___________；b試管中____________________ ________________________ c試管中______________________；
d試管中____________
結論 金屬活動性順序為____________ 金屬活動性順序為
____________
注意事項 ①實驗所用金屬一定要先用砂紙打磨 ②金屬與鹽溶液反應的實驗中，鹽必須可溶
無明顯現象
銅片表面有銀白色固體
析出，溶液由無色變為藍色
溶液由淺綠色變為無色
無明顯現象
Fe>Cu>Ag
Mg > Fe>Cu
【小技巧】解答此類題目時，先將金屬按金屬活動性順序排序，再用“兩鹽夾一金”（如方案一）或“兩金夾一鹽”（如方案二）的方法選擇試劑。
二、金屬活動性順序的應用實例
1.除雜提純。例如：除去銅中混有的少量鐵，可以向混合物中加入 　過量的稀鹽酸（或稀硫酸）　 ，充分反應后，過濾，洗滌，干燥。
2.金屬冶煉。例如：①濕法煉銅的原理為 　Fe＋CuSO4＝Cu＋FeSO4（用化學方程式表示）。
②從含銅離子的工業廢水中提取金屬銅，可以向廢水中加入 　適量的鐵粉　 ，充分反應后，過濾，洗滌，干燥。
過量的稀鹽酸（或稀硫酸）　
Fe＋CuSO4＝Cu＋FeSO4
適量的
鐵粉　
3.實驗室制取氫氣。從價格和反應速率等多方面考慮，實驗室制取氫氣最合適的試劑為 　鋅粒和稀硫酸　 ，反應的化學方程式為 　Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑　 。
4.解釋金屬在自然界中的存在形式和冶煉的難易程度。例如：
①金屬在自然界中若以單質形式存在，說明該金屬的化學性質 　不活潑　 ，如Ag和Au。
②一般情況下，越容易冶煉的金屬，該金屬化學性質越 　不活潑　 。
鋅粒和稀硫酸　
Zn＋
H2SO4＝ZnSO4＋H2↑　
不活
潑　
不活潑　
針對訓練
1.金屬蝕刻是通過溶液與金屬的化學反應，從而形成凹凸。興趣小組的同學想利用蝕刻原理，用銅板做一幅蝕刻畫。下列溶液可作為銅板蝕刻劑的是（　C?。?br/>A.硫酸鎂溶液 B.稀鹽酸
C.硝酸銀溶液 D.氯化亞鐵溶液
C
【解析】在金屬活動性順序中，銅在鎂、氫、鐵后，銅不能與硫酸鎂、稀鹽酸、氯化亞鐵溶液反應，故A、B、D三種溶液均不可作銅板蝕刻劑；C.在金屬活動性順序中，銅在銀前，銅能和硝酸銀溶液反應生成銀和硝酸銅，故硝酸銀溶液可以作銅板蝕刻劑。故選C。
2.（2023株洲）現有X、Y、Z三種金屬，為探究其金屬活動性順序，進行了如下實驗：①將X和Z分別放入稀硫酸中，X溶解并產生氫氣，Z不反應；②將Y和Z分別放入硝酸銀溶液中，過一會兒，在Z表面有銀析出，而Y沒有變化。則有關X、Y、Z的金屬活動性順序正確的是（　B　）
B
A.X＞Y＞Z B.X＞Z＞Y C.Y＞X＞Z D.Z＞X＞Y
【解析】①將X和Z分別放入稀硫酸中，X溶解并產生氫氣，Z不反應，說明金屬活動性順序X>H>Z；②將Y和Z分別放入硝酸銀溶液中，過一會兒，在Z表面有銀析出，而Y沒有變化，說明金屬活動性順序Z>Ag>Y。X、Y和Z的金屬活動性順序為X>Z>Y。故選B。
拿分技巧
驗證金屬活動性順序可以應用金屬與酸反應劇烈程度以及“兩鹽夾一金”或“兩金夾一鹽”的方法設計實驗。
3.（2023郴州）為驗證鐵、銅、銀三種金屬的活動性順序，小東設計了如圖所示的兩組實驗。下列說法正確的是（　A?。?br/>A.通過實驗①②能夠驗證三種金屬的活動性順序
B.實驗②中發生的反應是2Ag＋CuSO4＝Ag2SO4＋Cu
C.實驗①中溶液質量逐漸增大
D.實驗①中溶液顏色由藍色變為黃色
A
【解析】A. ①鐵能和硫酸銅溶液反應，說明金屬活動性Fe>Cu；②銀和硫酸銅溶液不反應，說明金屬活動性Cu>Ag，可得出金屬活動性Fe>Cu>Ag，故A正確；B. 實驗②銀和硫酸銅溶液不反應，故B錯誤；C. 實驗①中發生反應的化學方程式為Fe + CuSO4 ＝ FeSO4 + Cu，每56份質量的鐵可置換出64份質量的銅，溶液的質量會逐漸減小，直至完全反應后不再發生改變，故C錯誤；D. 實驗①生成的是硫酸亞鐵溶液，
溶液由藍色變為淺綠色，故D錯誤。故選A。
4.（2023齊齊哈爾改編）將一定質量的金屬鎂放入硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中，充分反應后過濾，得到濾渣和濾液，下列說法正確的是（　B?。?br/>A.若濾液為無色溶液，則濾渣中一定含有鎂
B.若濾液為藍色溶液，則濾渣中一定沒有鎂
C.若濾液為藍色溶液，則濾液中至少含有三種金屬離子
D.若向濾渣中加入稀鹽酸，無氣泡產生，則濾渣中一定含有銀和銅
B
【解析】根據金屬活動性順序：鎂>氫>銅>銀，將一定質量的金屬鎂放入硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中，鎂先與硝酸銀溶液反應，生成銀與硝酸鎂；若鎂剩余，再與硝酸銅溶液反應，生成銅與硝酸鎂。A. 若濾液為無色，則硝酸銅反應完全，鎂也可能無剩余，濾渣中不一定含有鎂，故A錯誤；B. 若濾液為藍色，說明硝酸銅有剩余，則鎂一定已完全反應，濾渣中一定沒有鎂，故B正確；C. 若濾液為藍色，說明硝酸銅有剩余，硝酸銀溶液與鎂反應生成硝酸鎂，濾液中含有銅離子、鎂離子兩種金屬離子，故C錯誤；D. 若向濾渣中加入稀鹽酸，無氣泡產生，說明濾渣中一定沒有鎂，此時可能硝酸銅還沒有反應，則濾渣中不一定含有銅，故D錯誤。故選B。
拿分技巧
將一種金屬與幾種鹽溶液混合時，其中排在金屬活動性順序表中最靠后的金屬最先被置換出來，然后再依次置換稍靠后的金屬。
5.（原創）同學們在探究金屬化學性質時，將鋅粉和鐵粉的混合物加入盛有一定量硝酸銀溶液的燒杯中，充分反應后過濾，向濾渣中加入稀鹽酸，有氣泡產生。下列說法正確的是
（　C?。?br/>A.濾渣中一定不含銀 B.濾渣中一定只含鐵
C.濾液中一定含有Zn2＋ D.濾液中一定含有Fe2＋
C
【解析】根據金屬活動性順序：鋅>鐵>氫>銀，將鋅粉和鐵粉的混合物加入盛有一定量硝酸銀溶液的燒杯中，硝酸銀溶液先和鋅粉反應，生成硝酸鋅和銀；若硝酸銀剩余，再與鐵粉反應，生成硝酸亞鐵和銀。本題中，充分反應后過濾，向濾渣中加入稀鹽酸，有氣泡產生，說明濾渣中一定有氫前金屬剩余?？赡茕\和鐵都剩余，可能只有鐵剩余。A. 硝酸銀溶液先和鋅粉反應，生成銀，故濾渣中銀一定存在，故A錯誤；B. 若硝酸銀溶液沒有把鋅粉完全消耗就無剩余，此時鐵粉還未發生反應，則濾渣中含有鋅和鐵，故B錯誤；C. 硝酸銀溶液先和鋅粉反應，生成硝酸鋅和銀，濾液中一定含有Zn2+，故C正確；D. 若硝酸銀溶液沒有把鋅粉完全消耗就無剩余，鐵粉還未發生反應，此時濾液中一定不含Fe2+，故D錯誤。故選C。
拿分技巧
將幾種金屬放入同一鹽溶液中，在金屬活動性順序表中，距離較遠的先反應，距離較近的后反應。
6.為實現廢物回收利用，可將工業濕法煉鋅殘留的銅鎘渣（主要成分為Zn、Cd、Cu）進行處理，制取海綿鎘（Cd）。主要流程如下：（已知Zn＋CdSO4＝ZnSO4＋Cd）
新課標情境素材建議：廢棄金屬的分類回收和再利用
（1）銅鎘渣粉碎的目的是 　增大反應物的接觸面積，使反應更充分　 。
（2）浸出槽中，Cd和Zn與H2SO4反應，其反應的化學方程式為Cd＋H2SO4＝CdSO4＋H2↑和 　Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑　 。
（3）置換槽中，反應后的溶液中一定含有的金屬陽離子是 　Zn2＋　 （寫離子符號）。
（4）上述工藝的優點是 　變廢為寶（合理即可）　 。
增大反應物的接觸面積，使反應更充
分　
Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑　
Zn2＋　
變廢為寶（合理即可）　
7.（2023成都）利用如圖實驗探究金屬的化學性質。
（1）實驗一：水的作用是 　防止高溫熔化物濺落，炸裂瓶底　 。實驗中觀察到發出白光后鐵絲并未燃燒，可能的原因是 　沒有等火柴快燃盡時就伸入集氣瓶，火柴燃燒消耗了較多的氧氣，導致氧氣濃度太低（合理即可）　 。
防止高溫熔化物濺落，炸裂瓶底　
沒有等火柴快
燃盡時就伸入集氣瓶，火柴燃燒消耗了較多的氧氣，導致氧氣濃度太
低（合理即可）　
（2）實驗二：兩個反應均生成了 　氫氣　 （填物質名稱）。比較鐵和鋁的金屬活動性強弱，從試劑角度需考慮：①加入同樣大小的鐵片和鋁片；② 　加入等體積等濃度的適量稀鹽酸　 。
氫氣　
加入等體積等濃度的適量稀鹽酸　
（3）實驗三：反應的化學方程式為 　Cu＋2AgNO3＝Cu（NO3）2＋2Ag　 。再補充一個實驗可得出Cu、Fe、Ag的金屬活動性順序。設計并進行實驗，補全下表。
Cu ＋ 2AgNO3 ＝ Cu(NO3)2 ＋
2Ag　
實驗步驟（可用圖示） 實驗現象 實驗結論
　將一根用砂紙打磨過的鐵絲浸入硫酸銅溶液中（或如圖）　 　浸沒在溶液中的鐵絲表面出現一層紅色固體（或銅絲表面無明顯變化）　
將一根用砂紙打磨過的
鐵絲浸入硫酸銅溶液中
（或如圖）　
浸沒在溶液中的鐵絲表
面出現一層紅色固體（或
銅絲表面無明顯變化）　
一、金屬與酸反應
1.橫坐標為時間，縱坐標為氫氣的質量。
這種圖像可體現化學反應速率。圖像中先到達拐點的先完成反應，即反應速率最快，以Al、Mg、Fe、Zn與酸反應為例：
專項突破　金屬圖像
（1）等量金屬與足量酸反應，產生氫氣的質量由金屬質量決定，大小關系為 　Al＞Mg＞Fe＞Zn　 ，對應如圖中的圖 　1　 。
Al＞Mg＞Fe＞Zn　
1　
（2）足量金屬與等量酸反應，產生氫氣的質量由酸的質量決定，大小關系為 　Al＝Mg＝Fe＝Zn　 ，對應如圖中的圖 　2　 。
Al＝Mg＝Fe＝Zn　
2　
方法技巧
（1）其他條件相同時，圖像中先到拐點的金屬，其與酸反應速率最 　快。圖中四種金屬與酸反應速率大小關系為 　M g>Al 。
（2）反應的酸為同種酸時，產生的氫氣越多，消耗的酸越 　多　 ；產生氫氣質量相等說明消耗酸的質量 　相等　 。
（3）等量金屬與足量酸反應，化合物中金屬的化合價相同時，金屬的相對原子質量越 　小　 ，產生的氫氣越多。
快　
Mg>Al>Zn>Fe　
多　
相等　
小　
2.橫坐標為金屬或酸的質量，縱坐標為氫氣的質量。
橫坐標為金屬的質量，縱坐標為氫氣的質量
例：向等質量、等質量分數的稀鹽酸中分別加入足量的鋅、鐵（如圖）

分析：（1）反應過程中消耗等質量金屬時，鐵產生的氫氣多。如消耗金屬質量為a時，生成H2的質量大小關系為 　Fe＞Zn　
（2）最終反應生成的氫氣質量相等。如加入金屬質量為b時，生成H2的質量大小關系為 　Fe＝Zn　
Fe＞Zn　
Fe＝Zn　
橫坐標為酸的質量，縱坐標為氫氣的質量
例：向等質量的鋅、鐵中分別加入足量鹽酸（如圖）

分析：（1）反應過程中消耗等量酸時，產生的氫氣質量相等。如消耗鹽酸質量為c時，生成H2的質量大小關系為 　Fe＝Zn　
（2）最終鐵比鋅反應生成的氫氣多。如加入鹽酸質量為d時，生成H2的質量大小關系為 　Fe＞Zn　
Fe＝Zn　
Fe＞Zn　
方法技巧
（1）讀題時，看清橫縱坐標表示的量。
（2）若橫坐標不是時間，則無法判斷金屬與酸反應的速率關系。
二、金屬與鹽溶液反應
向一定量硫酸銅溶液中加入足量鐵粉
分析：（1）利用兩種金屬/鹽的質量比關系判斷
Fe＋CuSO4＝Cu＋FeSO4
56 ＜ 64
Fe＋CuSO4＝Cu＋FeSO4
160 ＞ 152
隨著反應的進行，金屬的質量增加，溶液質
量減少。
（2）縱坐標起點不能為0
向一定量鋅片中加入足量硫酸亞鐵溶液
分析：（1）利用兩種金屬/鹽的質量比關系判斷
Zn＋FeSO4＝Fe＋ZnSO4
65 ＞ 56
Zn＋FeSO4＝Fe＋ZnSO4
152 ＜ 161
隨著反應的進行，金屬的質量減少，溶液質量增加。
（2）縱坐標起點不能為0
針對訓練
1.（2023自貢）現有體積大小相同的三種金屬X、Y、Z，分別放入三份溶質質量分數相等的足量稀硫酸中，X不發生反應，Y、Z反應生成氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示。X、Y、Z的金屬活動性順序正確的是（　D　）
A.X＞Y＞Z
B.X＞Z＞Y
C.Y＞Z＞X
D.Z＞Y＞X
D
【解析】體積大小相同的三種金屬X、Y、Z，分別放入三份溶質質量分數相等的足量稀硫酸中，X不發生反應，說明X的活動性在氫后。Y、Z能與稀硫酸反應，說明Y、Z的活動性排在氫前。由圖像可知，相同時間內，Z產生的氫氣比Y多，即Z與稀硫酸反應的速率比Y的快，則Z的金屬活動性比Y強。故X、Y、Z的金屬活動性順序是Z>Y>X。故選D。
2.（原創）向兩份等質量等濃度的稀鹽酸中分別加入過量鎂粉和鐵粉，生成氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示。下列說法正確的是（　B?。?br/>A.與鹽酸反應的速率：Mg＜Fe
B.反應消耗鹽酸的質量：Mg＝Fe
C.反應消耗金屬的質量：Fe＜Mg
D.消耗等量金屬時，生成H2的質量：Mg＝Fe
B
【解析】A. 由圖可知，相同時間內，鎂粉與酸反應產生氫氣的質量比鐵粉的大，即與鹽酸反應的速率：Mg>Fe，故A錯誤；B. 向兩份等質量等濃度的稀鹽酸中分別加入過量鎂粉和鐵粉，反應停止時，稀鹽酸反應完，鎂和鐵消耗鹽酸的質量相等，故B正確；鎂、鐵與酸反應生成化合物中均顯+2價，產生氫氣的質量相等時，消耗金屬的質量與金屬的相對原子質量成正比，鐵的相對原子質量為56，鎂的相對原子質量為24，反應消耗金屬的質量Fe>Mg；消耗等量金屬時，生成氫氣的質量與相對原子質量成反比，即Mg>Fe，故C、D錯誤。故選B。
3.（原創）學習完金屬與酸的化學性質后，某小組同學結合實驗繪制了下列圖像。其中能正確表示其對應關系的是（　A?。?br/>A　 B　 C 　D
A
A.向足量的稀硫酸中，分別加入等質量的鋅粉和鐵粉
B.向等質量的鋅粉和鐵粉中分別加入足量的稀硫酸
C.向等質量等濃度的稀硫酸中分別加入鋅粉和鐵粉至過量
D.向等質量等濃度的稀硫酸中分別加入鋅粉和鐵粉至過量
【解析】A. 向足量稀硫酸中，分別加入等質量的鋅粉和鐵粉，鋅比鐵活潑，反應速率快。鋅、鐵與酸反應生成化合物中均顯+2價，消耗等量的金屬，相對原子質量小的金屬，產生的氫氣質量大，故A正確；B. 反應開始時消耗稀硫酸相同，則生成氫氣質量相同，兩斜線重合，后稀硫酸過量，等質量的鋅和鐵完全反應，鐵生成的氫氣多，拐點高，故B錯誤；C. 向等質量等濃度的稀硫酸中分別加入鋅粉和鐵粉至過量，等量的酸完全反應，最終生成的氫氣相等，且鋅比鐵活潑，相同時間內鋅產生的氫氣多，故C錯誤；D. 消耗等質量金屬時，鋅和鐵產生氫氣的量與金屬的相對原子質量大小成反比，故鋅與酸反應產生的氫氣質量小，故D錯誤。故選A。
4.（原創）在一次復習課上，某小組同學就金屬與鹽溶液反應的圖像作了如下整理。其中能正確表示其對應關系的是（　B?。?br/>A　 B 　C　 D
B
A.向一定量的硝酸銀溶液中加入銅粉至過量
B.向一定量的鐵粉中加入足量的硝酸銀溶液
C.向盛有硫酸銅溶液的燒杯中加入鐵粉至過量
D.向盛有鐵釘的燒杯中倒入一定質量硫酸銅溶液
【解析】A. 向一定量的硝酸銀溶液中加入銅粉至過量，反應的化學方程式為Cu + 2AgNO3 ＝ Cu(NO3)2 + 2Ag，每64份質量的銅可置換出216份質量的銀，固體的質量增大，至完全反應不再發生改變，故A錯誤；B. 向一定量的鐵粉中加入足量硝酸銀溶液，反應的化學方程式為 Fe + 2AgNO3 ＝ Fe(NO3)2 + 2Ag，每56份質量的鐵可置換出216份質量的銀，固體的質量會逐漸增加，至完全反應不再發生改變，故B正確；C. 向盛有硫酸銅溶液的燒杯中加入鐵粉至過量，反應的化學方程式為Fe + CuSO4 ＝ FeSO4 + Cu，每56份質量的鐵生成64份質量的銅，固體質量增加，硫酸銅完全反應后，加入56份質量鐵，固體增加56份質量，固體質量增加速度減慢，故C錯誤；D. 向盛有鐵釘的燒杯中倒入一定質量的硫酸銅溶液，每56份質量的鐵可置換出64份質量的銅，固體的質量增大，溶液質量減小，至完全反應不再發生改變，故D錯誤。故選B。
考點四　金屬資源的利用和保護
1.鐵的冶煉：
（1）工業上鐵的冶煉。
①設備：高爐（如圖）。
②原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。
鐵礦石：常見的鐵礦石有赤鐵礦（主要成分為 　Fe2O3　 ）、磁鐵礦（主要成分為Fe3O4 ）、菱鐵礦（主要成分為FeCO3）等。
焦炭的作用是 　反應生成一氧化碳、燃燒提供熱量　 ，石灰石的主要作用是 　把礦石中的雜質轉變成爐渣除去　 。
Fe2O3　
反應生成一氧化碳、燃燒提供熱量　
把礦石中的雜質轉變成爐渣除去　
③高爐煉鐵的原理：在高溫下，利用爐內反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來。一氧化碳與赤鐵礦反應的化學方程式為 　 生
　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　 。
④高爐煉鐵的產品：高爐煉鐵得到的產品是 　生鐵　 ，它屬于 　混合物　 （填“純凈物”或“混合物”）。
3CO 2Fe＋3CO2　
生鐵　
混合
物　
Fe2O3＋
（2）實驗　一氧化碳還原氧化鐵
【實驗藥品】氧化鐵粉末、澄清石灰水、一氧化碳氣體。
【實驗原理】 　Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2　 （用化學方程式表示）。
（2）裝入氧化鐵粉末并將玻璃管固定在鐵架臺上；
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2　
（1）檢查裝置氣密性；
【實驗步驟及操作目的】
（3）先通入CO，目的是 　排盡裝置內的空氣，防止一氧化碳與空氣混合加熱發生爆炸　 ；
（4）加熱氧化鐵，當固體由 　紅棕色　 變為 　黑色　 時，停止加熱；
（5）繼續通入一氧化碳至玻璃管冷卻到室溫，目的是 　防止生成的鐵在較高溫度下又被氧化　 。
排盡裝置內的空氣，防止一氧化碳與空氣
混合加熱發生爆炸　
紅棕色　
黑色　
防止生成的
鐵在較高溫度下又被氧化　
【實驗反思與交流】
（1）該裝置中用到了澄清石灰水，其作用是 　檢驗生成的二氧化碳，從而證明一氧化碳和氧化鐵發生了化學反應　 ，涉及反應的化學方程式是 　Ca（OH）2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O　 。
（2）在澄清石灰水裝置后放一個點燃的酒精燈，目的是 　點燃尾氣，防止污染空氣　 。除去尾氣的方法還可以是 　在導管末端系一個氣球，把氣體收集起來再處理（合理即可）　 。
檢驗生成的二氧化
碳，從而證明一氧化碳和氧化鐵發生了化學反應　
Ca(OH)2 + CO2 ＝ CaCO3↓ + H2O　
點燃尾
氣，防止污染空氣　
在導管末端系一個
氣球，把氣體收集起來再處理（合理即可）　
2. 金屬資源的保護：
（1）鐵制品銹蝕的原因：鐵與空氣中的 　空氣中的水蒸氣 等發生化學反應。鐵銹的主要成分是 　Fe2O3（或Fe2O3·xH2O）　 。
（2）防止鐵生銹
水蒸氣、氧氣　
Fe2O3（或Fe2O3·xH2O）　
①原理：破壞鐵銹蝕的條件，即隔絕氧氣或水
②措施
保持鐵制品表面的 ______________潔凈、
在鐵表面涂保護膜（如________、______、鍍鉻等）
改變金屬的內部結構：制成耐腐蝕的合金，如_______不銹鋼
潔凈、干燥
涂油
刷漆
不銹鋼
（3）除銹的方法
①物理方法：用砂紙打磨
②化學方法：加入適量_____________________，反應的化學方程式為
_________________________________________
_________________________________________
稀鹽酸（或稀硫酸）
［或Fe2O3+3H2SO4 == Fe 2(SO4)3+3H2O］
Fe2O3 + 6HCl == 2FeCl3+3H2O
（4）鐵抗腐蝕性比鋁差的原因：鐵和水、氧氣等反應生成的鐵銹很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續和氧氣、水等反應，而鋁與氧氣反應生成致密的氧化鋁薄膜，覆蓋在鋁表面，從而保護里層的鋁不再與氧氣反應。
（ 5 ）保護金屬資源的途徑
① ______________________________防止② _______________________________加__③_______________________________計
④ 尋找金屬的代用品
防止金屬的腐蝕
加強廢舊金屬的回收利用
有計劃、合理地開采金屬礦物
① _______________________防止
② _______________________加__
（6）廢舊金屬回收再利用的意義
（7）實驗　探究鐵釘銹蝕的條件
實驗設計

實驗現象 一周后，a中的鐵釘生銹，b、c中的鐵釘不生銹
節約金屬資源
減少對環境的污染
實驗分析與結論 a、b對比說明鐵生銹需要有 　氧氣　 ，a、c對比說明鐵生銹需要有 　水　
結論：鐵生銹是鐵與 　氧氣和水　 共同作用的結果
實驗反思 ①實驗中所用蒸餾水需煮沸并冷卻，原因是 　除去水中溶解 的氧氣　
②b試管中植物油的目的 　隔絕空氣　
③c試管中氯化鈣的作用是作干燥劑，其目的是 　吸收空氣中的 水蒸氣　
④鐵釘在食鹽水中生銹速率更快
氧氣　
水　
氧氣和水　
除去水中溶解的氧氣　
隔絕空氣　
吸收空氣中的水蒸氣　
續表
除去
針對訓練
1.（2023百校二）文具美工刀是生活中常用物品之一，在使用后為防止其生銹，應做到（　C　）
A.刷上油漆 B.隔絕氧氣
C.保持干燥 D.密封保存
C
2.為探究鐵生銹的條件，同學們設計了如下實驗（已知：CaCl2可作干燥劑）。一周后，有關該實驗現象和結論的記錄正確的是（　D?。?br/>A.b試管內的鐵釘明顯生銹
B.U形管中紅墨水左低右高
C.U形管中紅墨水保持相平
D.說明鐵生銹需要與水接觸
D
【解析】鐵生銹需要鐵與氧氣、水同時接觸。A. b試管內，CaCl2干燥劑吸收了空氣中的水蒸氣，鐵釘只與氧氣接觸，一周后，鐵釘不會明顯生銹，故A錯誤；a試管內的鐵釘同時與氧氣、水接觸，一周后明顯生銹。鐵釘消耗了氧氣，a試管內壓強減小，一周后，U形管中的紅墨水左高右低，故B、C錯誤；D. a試管中的鐵釘與氧氣、水同時接觸而生銹，b試管中鐵釘只接觸氧氣，沒有生銹。故該實驗證明鐵生銹需要與水接觸，故D正確。故選D。
3. “雪龍2號”是我國自主建造的全球第一艘雙向破冰極地科考船。船體表面涂防護漆的防銹原理是 　隔絕氧氣和水　 。破冰船主體材料為特種鋼，鋼和生鐵的主要區別是 　含碳量不同　 。工業上用赤鐵礦冶煉生鐵的原理是 　3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2　 （用化學方程式表示）。
隔絕氧氣和水　
含碳量不同　
3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2　
4.如圖為某品牌暖寶寶的使用說明。
內袋物質：鐵粉、水、活性炭、食鹽等
內袋材料：微孔透氣無紡布
外袋材料：不透氣塑料
用法：臨使用前，打開外袋取出內袋，直接貼在衣服上。
（1）暖寶寶發熱利用了鐵生銹原理，鐵生銹的過程屬于　緩慢　 （填“劇烈”或“緩慢”）氧化。使用暖寶寶時需要打開外袋，是為了使內袋中的物質與空氣中的 　氧氣　 接觸。
（2）為驗證暖寶寶內袋物質中有鐵粉，可采用的方法是 　用磁鐵吸引（或取樣，向其中 加入稀鹽酸，觀察到有氣泡產生）　 （寫一種）。
緩慢　
氧氣　
用磁鐵吸
引（或取樣，向其中加入稀鹽酸，觀察到有氣泡產生）　
5. 鐵是使用最廣泛的金屬。某興趣小組對鐵制品的使用情況、鐵制品銹蝕的條件及影響因素、防止鐵生銹的方法、鐵制品銹蝕后的處理方法等展開了項目化學習探究。
任務一：調查鐵制品的使用情況
【觀察交流】經觀察，大家發現生活中有很多鐵制品，如廚房中的 　不銹鋼鍋 具　 （寫一種）等。
不銹鋼鍋具　
【解析】任務一：廚房中的不銹鋼鍋具、刀具等都是鐵制品。
任務二：探究鐵制品銹蝕的條件及影響因素
【提出問題】鐵銹蝕與哪些因素有關？
【查閱資料】①氯化鈣固體可作干燥劑。②炭粉可加快鐵的銹蝕。
【進行實驗】取三枚相同的潔凈無銹鐵釘分別放入試管，進行圖1實驗。
一周之后觀察，a試管中鐵釘表面有一層鐵銹，b、c試管中鐵釘表面無明顯變化。
【反思評價】
（1）實驗中將蒸餾水煮沸的目的是 　除去溶解在水中的氧氣　 。
（2）三支試管實驗對比，說明鐵釘銹蝕需要與鐵接觸的物質是 　水、氧氣　 。
除去溶解在水中的氧氣　
氧氣　
水、
（2）三支試管實驗對比，說明鐵釘銹蝕需要與鐵接觸的物質是 　水、氧氣　 。
氧氣　
水、
【解析】（2）a、b試管實驗對比，說明鐵釘銹蝕需要氧氣，a、c試管實驗對比，說明鐵釘銹蝕需要水，故三支試管實驗對比，說明鐵釘銹蝕需要與鐵接觸的物質是水、氧氣。
（3）興趣小組同學設計了圖2裝置，檢查裝置氣密性后，將5g鐵粉和2g炭粉加入三頸燒瓶，t1時刻加入2mL飽和NaCl溶液后，再將一只裝有5mL稀鹽酸的注射器插到燒瓶上（此時沒有推動注射器活塞），采集數據。
圖2　 圖3　 圖4
①分析圖3，說明鐵生銹過程 　放熱　 （填“放熱”或“吸熱”）。
放熱　
圖2　 圖3　 圖4
【解析】（3）①由圖3中t1 ～t2 時的溫度變化可得，鐵生銹過程釋放熱量。
②分析圖4，對比AB段和BC段說明：　加NaCl溶液前，銹蝕較慢　 。
加NaCl溶液前，銹蝕較慢
　
圖2　 圖3　 圖4
【解析】（3）②從圖4中可以看出，AB段生銹慢，BC段生銹速度加快，結合題干信息可知，t1時刻加入2mL飽和NaCl溶液。因此對比AB段和BC段說明加NaCl溶液前，銹蝕較慢。
③圖4中，t3時刻壓強突然變大的原因是 　Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑　 （用化學方程式解釋）。
Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑　
圖2　 圖3　 圖4
【解析】（3）③t3 時刻壓強突然變大的原因是鐵與鹽酸反應放出氫氣。
任務三：了解防止鐵生銹的方法
【應用交流】同學們通過實際觀察、查閱資料，了解了自行車常用的防銹方法。請選擇一種你知道的自行車構件（支架、鏈條、輪圈、車把等）說明其防銹方法： 　支架刷漆（或鏈條涂油，或輪圈采用不銹鋼，或車把電鍍，合理即可）　 。
支架刷漆（或鏈條涂油，或輪圈采用不銹
鋼，或車把電鍍，合理即可）　
任務四：宣傳鐵制品銹蝕后的處理方法
【成果分享】同學們通過實驗發現，鐵銹疏松多孔，能吸附空氣中的氧氣和水，會加快鐵的銹蝕。因此鐵銹蝕后應及時除銹。你認為除銹可采用的物理方法是 　用砂紙打磨　 。
用砂紙打磨　

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