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專題五 金屬和金屬材料——2024屆中考化學一輪復習進階講義【人教版】
【中考考情分析】知
金屬材料在中考中出現的較少，一般是選擇題的一個選項或者填空題的一兩空，難度較低。一般考查合金的性質及用途，如果在推斷題中出現相關金屬的信息進而推斷出該金屬的成分。記憶相關金屬和合金的性質是關鍵。
金屬的化學性質是化學學習的重點，在解題過程中注意金屬活動順序中排在氫后的金屬與鹽酸、稀硫酸等不反應，計算時注意對應關系，有時還要適應使用差量法、整體法來降低試題難度。
金屬資源的利用和保護是中考的熱點部分，一般以工業上礦物的冶煉為情境，考查整個流程操作、反應原理；金屬鐵的生銹條件的探究也是熱門出題方向。通過金屬及其氧化物的相關化學性質來確定每步操作要分離的物質是什么。鐵生銹必須同時滿足鐵、水、氧氣同時存在，缺一不可。廢棄金屬的回收再利用和尋求替代材料可以延長礦物的使用時間。
【基礎知識復習】點講解
考法一 金屬材料(★★★★★)
1、金屬材料的分類
純金屬
金屬材料 鐵合金
合金
其他合金
金屬材料包括純金屬和合金兩大類。有些物質雖含金屬元素，但不一定是金屬材料，如Fe3O4、MgO、MnO2等，因為他們不具有金屬的物理性質。人類歷史上使用最早的金屬是銅，其次是鐵。
2、金屬之最
鐵：目前世界年產量最高的金屬；
銀：導電、導熱性最好的金屬；
鋁：地殼中含量最高的金屬元素；
鈣：人體中含量最高的金屬元素；
鎢：熔點最高的金屬；汞：熔點最低的金屬；
鋨：密度最大的金屬；鋰：密度最小的金屬；
鉻：硬度最大的金屬。
3、金屬的物理性質
(1)共性：常溫下，多數金屬為銀白色固體，通常金屬都帶有金屬光澤，密度較大，熔點較高，具有良好的導熱性 、導電性、延展性，機械強度大
(2)特性：銅呈紫紅色，金呈黃色，汞為液體
4、合金
(1)合金是由一種金屬跟其他金屬(或非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質，合金屬于混合物。
(2)合金的硬度一般大于組成它的純金屬，合金的熔點一般低于組成它的純金屬，合金的抗腐蝕性一般強于組成它的純金屬。
(3)常見的合金有鐵合金、鋁合金、銅合金、鈦合金等
①鐵合金：生鐵、鋼（兩者性能差異原因是含碳量不同）
類別 含碳量 含雜質 （硫、磷等） 機械性能 機械加工
生鐵 2~4.3% 多 硬而脆 可鑄不可鍛
鋼 0.03~2% 少 硬而韌、有彈性、良好的延展性 可鑄、可鍛
②鈦合金：熔點高，密度小，可塑性好，易加工，抗腐蝕性能好，與人體有很好的“相容性”。
5、金屬的用途
由金屬本身的性質、價格、資源、是否美觀、 使用是否便利、是否便于回收和環保等因素決定。
考法二 金屬的化學性質(★★★★★)
1、金屬的化學性質
反應 實例 說明 備注
與氧氣 反應 2Mg+O22MgO 4Al+3O22Al2O3 3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuO 大多數金屬都能與氧氣反應，但反應的難易和劇烈程度不同。鎂、鋁等在常溫下就能與氧氣反應，銅在加熱時能與氧氣反應，鐵在高溫時能在純氧中燃燒，金在高溫時也不與氧氣反應。因此由金屬與O2反應的難易程度，即可確定金屬的活動性 鐵在純氧中燃燒的生成物是Fe3O4；鐵在潮濕的空氣中生銹，主要產物是Fe2O3。金屬+氧氣→金屬氧化物（化合反應）
與酸 反應 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 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，而位于氫后面的金屬則不能；并且金屬活動性越強，與酸反應的速率越快（即產生H2的速率越快） 活潑金屬+酸→鹽+H2（置換反應）
與金屬鹽溶液反應 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 如果一種金屬能將另一種金屬從其化合物的鹽溶液中置換出來，則該金屬的活動性比另一種金屬強 金屬1+鹽1→金屬2 +鹽2（置換反應） （鹽1必須可溶；金屬1不能為K、Ca、Na）
2、金屬活動性
(1)金屬活動性順序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
金屬活動性逐漸減弱
(2)判斷依據
①判斷金屬活動性的強弱：在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強。
②判斷金屬與酸的置換反應能否發生：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。例如：；Cu與稀硫酸不反應。
③判斷金屬與化合物溶液的置換反應能否發生：在金屬活動性順序里，位于前面的金屬（K、Ca、Na除外）能把位于后面的金屬從它們的化合物溶液里置換出來。
例如：，Cu與FeSO4溶液不反應；金屬化合物必須溶于水，否則不反應，如Fe與AgCl(不溶于水)不反應。
3、金屬與酸、鹽溶液的反應規律及反應后溶液質量的變化
項目 金屬＋酸→鹽＋氫氣 金屬＋鹽→新金屬＋新鹽
反應規律 金屬（金屬活動性順序中） ①金屬不選K、Ca、Na ②“氫前可置換，氫后不能換” ③Fe＋酸→Fe2+＋H2↑，生成物中的鐵元素顯+2價，不顯+3價，可記為 “鐵與酸，不成三（價）” ①K、Ca、Na與鹽溶液混合，先與鹽溶液中的水反應生成堿，堿再與可發生反應的鹽反應，若生成的堿與鹽不反應，則得到堿和鹽的混合液，不能置換出金屬 ②“前金換后金，后金不能換前金” ③Fe＋鹽 →Fe2+＋新金屬
酸或鹽 選用稀硫酸或稀鹽酸，不能用濃硫酸、硝酸，一般不用濃鹽酸（易揮發） 鹽必須可溶，如Cu與AgCl不能反應
溶液 質量變化 反應后溶液質量增大，增大的質量等于反應的金屬的質量減去生成氫氣的質量。如Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，當有56g鐵參加反應時，生成2g氫氣，則溶液質量增大了56g-2g＝54g 金屬與鹽溶液反應后，溶液質量可能增大，也可能減小，視具體情況而定，如Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，當有56g鐵參加反應時，生成的金屬銅為64g，反應后溶液的質量減小了64g-56g＝8g
4、金屬與鹽的混合溶液反應后濾渣、濾液成分的判斷
例如將鐵粉不斷加入硝酸銅、硝酸銀、硝酸鋅的混合溶液中， 由于鋅比鐵活潑，根據金屬與鹽反應的規律可知鐵不與硝酸鋅 溶液發生反應，因此濾液中一定含有硝酸鋅，濾渣中一定不含金屬鋅；根據“優先反應” （遠距離先置換）規律，無論鐵的量多與少，鐵首先與硝酸銀溶液發生反應，硝酸銀反應完全后，若鐵粉有剩余，鐵才與硝酸銅溶液發生反應。 最終剩余物的成分與加入鐵粉的量有關。具體分析如下：
鐵粉的量（持續加入） 濾渣成分 濾液成分
(1)Ag (2)Ag (3)Ag、Cu (4)Ag、Cu (5)Ag、Cu、Fe (1)Zn2+、 Fe2+、Cu2+、Ag+ (2)Zn2+、 Fe2+、Cu2+ (3)Zn2+、 Fe2+、Cu2+ (4)Zn2+、 Fe2+ (5)Zn2+、 Fe2+
5、金屬與酸反應的圖像問題
(1)影響產生氫氣快慢的因素：金屬狀態、酸的濃度、溫度及金屬的活動性順序。
(2)金屬和酸反應生成氫氣的質量關系
①等質量的Mg、Al、Zn、Fe分別和足量的等質量等濃度的同種酸反應，產生氫氣的質量的大小關系為Al＞Mg＞Fe＞Zn；
②足量的Mg、Al、Zn、Fe分別和等量的等濃度的同種酸反應，產生氫氣的質量關系為Al=Mg=Fe=Zn。（酸均消耗完全，H+完全轉化為H2，即生成氫氣的質量相同。）
(3)金屬與酸反應的圖像(以Mg、Al、Zn、Fe與稀鹽酸反應為例)
①等質量的不同金屬與足量的酸反應（注意橫坐標的物理量）
產生氫氣的質量：Al＞Mg＞Fe＞Zn
反應速率：Mg＞Al＞Zn＞Fe
②等量酸與足量的金屬反應(酸耗盡)
產生氫氣的質量：Al=Mg=Fe=Zn
反應速率：Mg＞Al＞Zn＞Fe
考法三 金屬的冶煉(★★★★)
1、金屬在自然界中的存在形式
地球上的金屬資源除少數很不活潑的金屬如金、銀等以單質形式存在外，其余的都以化合物形式存在于地殼和浩瀚的海洋中。常見的鐵礦石，如赤鐵礦（主要成分的化學式為Fe2O3），磁鐵礦（主要成分的化學式為Fe3O4）。
一氧化碳還原氧化鐵
(1)實驗裝置
(2)實驗步驟
①檢查裝置氣密性。
②裝入藥品并固定。
③點燃酒精燈。
④向玻璃管中通入CO。
⑤點燃酒精噴燈。
⑥反應完成后，熄滅酒精噴燈。
⑦試管冷卻后停止通入CO。
⑧熄滅酒精燈。
(3)實驗現象
①紅色粉末逐漸變為黑色，黑色粉末能被磁鐵吸引。
②生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁。
③尾氣燃燒并產生藍色火焰。
(4)實驗原理：
(5)注意事項
①通入一段時間一氧化碳，待玻璃管內的空氣全部被排凈后再點燃酒精噴燈，防止高溫加熱不純凈的一氧化碳引起爆炸。
②實驗開始時，點燃末端酒精燈，防止有毒的一氧化碳進入空氣中，污染空氣。
③實驗結束后，先熄滅酒精噴燈，此時還要繼續通入CO，待裝置冷卻到室溫停止通入CO，防止剛被還原得到的鐵被再次氧化。
④本實驗反應條件需要高溫，此實驗的加熱裝置為酒精噴燈；如果沒有酒精噴燈可在酒精燈火焰上加一個金屬網罩，目的是集中火焰，提高反應溫度。
⑤實驗的尾氣處理除了可以用點燃、收集的方法外，還可以直接將導管轉向酒精噴燈（既可防止CO污染空氣，又能充分利用尾氣燃燒放出的熱量，節約能源）。 如圖：
2、工業煉鐵
(1)原料及其作用
原料：鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣。
①焦炭的作用：一是生成還原劑CO；二是提高高爐的溫度
②石灰石的作用：將礦石中的SiO2轉變為爐渣。
③進風口鼓入熱空氣的作用：增加氧氣含量，提高爐溫
(2)設備：高爐（如圖）
(3)反應原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來。
(4)化學反應方程式：
考法四 金屬的腐蝕與防護(★★★★)
1、鐵生銹的條件：與O2和H2O同時接觸。鐵銹的主要成分是Fe2O3 xH2O。
2、鐵生銹的條件探究
編號 ① ② ③
條件 鐵釘與H2O接觸 鐵釘與O2接觸 鐵釘與O2、H2O接觸
實驗 圖示
生銹 程度 不生銹 不生銹 生銹
對比 分析 實驗①③說明鐵生銹一定與O2有關； 實驗②③說明鐵生銹一定與H2O有關； 實驗①中蒸餾水煮沸后使用的原因是除去水中溶解的氧氣
結論 分析對比實驗①②③可知，鐵生銹的條件是鐵與O2、H2O同時接觸
3、防止鐵生銹的措施和方法
（1）防止鐵生銹的原理——破壞鐵生銹的條件：①隔絕空氣 ②隔絕水（條件滿足其一即可）
（2）防止鐵制品生銹的方法
①保持鐵制品表面干燥和潔凈
②在鐵制品表面涂一層保護膜：刷油漆、涂油
③鍍上一層耐磨、耐腐蝕的金屬
④制成合金，如不銹鋼
易錯提示：
①鐵生銹的兩個條件缺一不可。
②由于鐵銹是一種疏松多孔的物質，水分子和氧分子能穿過它的空隙，不斷向里層滲透，繼續跟鐵反應，直到鐵全部被銹蝕，故鐵一旦生銹要及時除銹。鐵銹的主要成分是Fe2O3。當鐵接觸易跟它反應的化學物質（如酸溶液等）時，就更容易被銹蝕。
4、保護金屬資源的途徑
（1）防止金屬腐蝕。
（2）回收利用廢舊金屬。
（3）合理開采礦物。
（4）尋找金屬的替代品
【典型例題復習】
1．（2023上·河北石家莊·九年級石家莊外國語學校校考期中）下列在關金屬的說法正確的是
A．鐵制品生銹產生的鐵銹是一種疏松多孔的物質，它的主要成分是Fe3O4
B．常溫下，所有的金屬都是固體
C．回收利用廢舊金屬是保護金屬資源的有效途徑之一
D．合金的硬度一般比組成它的純金屬的要小
2．（2023·江蘇宿遷·統考中考真題）將一定質量的粉加和的混合溶液中，充分反應后過濾，得濾渣和濾液。下列說法正確的是
A．濾渣質量與加入的粉質量可能相等
B．濾液中一定有、，可能有
C．若加入的Fe粉過量，則得到的濾液呈無色
D．若向濾渣中加入稀鹽酸，有氣泡生成，則濾渣中一定有
3．（2023·黑龍江大慶·統考中考真題）某工廠的工業廢水中含有大量的和，為減少污染并變廢為寶，工廠計劃從該廢水中回收和金屬銅，流程如圖所示。下列說法不正確的是

A．試劑⑤是鐵粉，試劑⑦是稀鹽酸
B．①的成分為
C．操作⑥與操作⑧均為過濾
D．濾液②、④合并后經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥即獲得
4．（2023·四川·統考中考真題）下表為某核心期刊刊文中氫氣制備對比實驗的數據（將鋅粒壓成薄鋅片增大了表面積）。下列不能由實驗得出的結論是
編號 20mL硫酸的質量分數 1g鋅的形狀 0～3min產生氫氣體積（mL）
① 20% 鋅粒 31.7
② 20% 薄鋅片 50.9
③ 30% 鋅粒 61.7
④ 30% 薄鋅片 79.9
A．Zn是金屬活動順序表中氫前金屬
B．鋅粒產生氫氣的體積總是比薄鋅片少
C．增大硫酸的質量分數能加快產生氫氣
D．增大鋅與酸的接觸面積能加快產生氫氣
5．（2023·內蒙古呼和浩特·統考中考真題）某興趣小組為探究Zn、Fe、Cu三種金屬的活動性，進行如圖所示探究實驗。

下列有關實驗的說法不正確的是
A．甲試管中觀察到的現象是Fe表面產生氣泡，溶液由無色變為淺綠色
B．通過乙試管的實驗可以比較Zn與Fe的金屬活動性強弱
C．若a是Zn，b是溶液，即可實現實驗目的
D．若a是Fe，b是溶液，則無需甲試管的實驗也能實現實驗目的
6．（2023·江蘇無錫·統考中考真題）用如圖所示裝置探究銅生銹的條件，一個月后發現銅絲未生銹。下列敘述錯誤的是

A．金屬的腐蝕是金屬從單質變成化合物的過程
B．在潮濕的空氣中，鋁比鐵耐銹蝕
C．在有氧氣和水的條件下，銅比鐵易生銹
D．銅生銹可能與空氣中的O2、H2O和CO2有關
7．（2023·江蘇南通·統考中考真題）學習小組通過下列實驗探究溶液的性質。
實驗Ⅰ：把一根砂紙打磨過的Al絲浸入溶液中，一段時間后觀察到Al絲表面出現紅色物質。
實驗Ⅱ：向溶液中滴加少量NaOH溶液，出現沉淀。
下列說法正確的是
A．實驗Ⅰ中溶液顏色不變 B．實驗Ⅰ說明Al的活動性比Cu的強
C．實驗Ⅱ中只發生物理變化 D．實驗Ⅱ中沉淀為CuO
8．（2023·湖南常德·統考中考真題）下列對現象的描述中，錯誤的是
A．用一個大燒杯罩住燃燒的蠟燭，一段時間后蠟燭熄滅
B．硫在空氣中燃燒，發出明亮的藍紫色火焰
C．取一段羊毛線，灼燒，可聞到燒焦羽毛的氣味
D．純鋁片與硬鋁片相互刻畫，純鋁片上出現劃痕
9．（2020·貴州遵義·統考中考真題）用一氧化碳還原氧化鐵的實驗中，Fe2O3轉化為鐵的具體過程是： 。已知鐵的氧化物除Fe2O3外，其余均為黑色。下列說法正確的是
A．裝置中漏斗的作用是防止倒吸
B．通過實驗現象可以判斷氧化鐵是否完全轉化為鐵
C．該實驗中所有的化學反應里，氧元素的化合價均未改變
D．當硬質玻璃管內固體中鐵元素的質量分數為74%時，固體成分是Fe3O4和FeO
10．（2023·黑龍江綏化·統考中考真題）將一氧化碳和鐵的氧化物FexOy置于密閉容器中，一定條件下充分反應。反應過程中容器內部分物質的質量變化如圖所示。下列說法正確的是

A．m的值為19.6
B．參加反應的鐵的氧化物的質量為16g
C．當CO2質量為4.4g時，容器內CO的質量為14g
D．鐵的氧化物中x:y=2:3
11．（2022·浙江紹興·統考中考真題）小敏稱取等質量的銅粉和鐵粉，分別加入到25毫升溶質質量分數為12%的硝酸銀溶液中（如圖所示），充分反應。下列情況可能出現的是
A．鐵和銅都有剩余，甲、乙生成銀的質量比為7：8
B．鐵和銅都沒有剩余，甲、乙生成銀的質量比為1：1
C．鐵有剩余，銅沒有剩余，甲、乙生成銀的質量比為15：16
D．銅有剩余，鐵沒有剩余，甲、乙生成銀的質量比為14：15
12．（2022·湖北·統考中考真題）實驗課上，某同學將一定質量的鎂粉加入到硫酸亞鐵溶液中，待反應結束后，過濾，得到濾液和濾渣，下列判斷正確的是
A．濾液中一定含有硫酸鎂，可能含有硫酸亞鐵
B．若濾液為淺綠色，則濾渣中一定含有鎂和鐵
C．向濾渣中加入稀鹽酸，有氣泡產生，則濾渣中一定含有鎂
D．所得濾液的質量一定比原溶液的質量大
13．（2022·河南·統考中考真題）某種金屬混合物樣品由Mg、Al、Fe、Cu四種金屬中的兩種組成。2.2 g該樣品與足量的稀硫酸反應，可得到0.2 g氫氣，對該樣品的組成有如下猜測：①Mg和Al ②Mg和Fe ③Mg和Cu ④Al和Fe ⑤Al和Cu ⑥Fe和Cu。其中合理的個數為
A．2個 B．3個 C．4個 D．5個
14．（2023·四川·統考中考真題）工業上可用焦炭與赤鐵礦冶煉鐵。實驗室用如圖所示裝置模擬冶煉鐵并探究其產物。回答下列問題：

(1)酒精噴燈加熱前，先打開活塞K1和K2，關閉K3，將氣囊中N2鼓入。通N2的目的是 。
(2)通適量N2后，關閉活塞K1和K2，打開K3，點燃酒精噴燈進行實驗。B裝置中盛放的試劑是 （選填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“氯化鈣溶液”），用于檢測氣體產物之一 （填分子式）。
(3)裝置C的作用是 。
(4)當A裝置藥品完全變黑后，停止實驗。移走酒精噴燈停止加熱前的操作是 。
(5)用簡單的化學方法證明已經冶煉出鐵。取少量黑色產物于試管中，滴加 （選填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“硫酸銅溶液”），觀察到 ，說明鐵已生成。
15．（2023·山東濟南·統考中考真題）下圖所示為實驗室中常見氣體制備、凈化、干燥、收集和進行實驗探究的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復選擇儀器），化學小組的同學利用其進行下列化學實驗。

請根據題目要求，回答下列問題：
(1)以石灰石和稀鹽酸為原料，在實驗室中制備并收集一瓶干燥且不含HCl的二氧化碳氣體，按照要求設計實驗裝置，連接儀器，檢查裝置的氣密性，進行實驗。（提示：鹽酸中揮發出的少量HCl氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液吸收）
①所選儀器的連接順序為 （從左到右填寫儀器序號字母）。
②上述方法制取二氧化碳的化學方程式為 。
③向一個收集滿二氧化碳氣體的集氣瓶中，同時放入一張干燥的藍色石蕊試紙和一張濕潤的藍色石蕊試紙，觀察到干燥的試紙不變色，而濕潤的試紙變紅。請敘述出現上述兩種不同現象的原因： 。
(2)化學小組的同學用一氧化碳氣體（含少量水蒸氣），測定某氧化鐵樣品（雜質為鐵粉）中Fe2O3的質量分數，設計了實驗方案，所選儀器按“CO（含少量水蒸氣）→C→A→D1→D2”的順序連接（D1、D2為氫氧化鈉洗氣瓶），檢查裝置的氣密性，然后進行實驗。（假設發生的化學反應都充分反應）
①該裝置中，洗氣瓶C的作用為 。
②進行實驗時，檢查完裝置的氣密性，在儀器A硬質玻璃管中放入12g該氧化鐵樣品后，進行以下操作，其中應該先進行的是 （填選項序號之一）。
a．用酒精燈加熱 b．通入一氧化碳氣體（含少量水蒸氣）
③反應充分進行后冷卻，測得此時洗氣瓶C增重1.8g，洗氣瓶D1增重6.6g，則12g該氧化鐵樣品中Fe2O3的質量分數為 （計算結果精確至0.1%），該氧化鐵樣品中鐵元素與氧元素的質量比為 （填最簡整數比）。
④從環保角度考慮，該套實驗裝置還存在明顯的不足之處，你的具體改進建議是 。
16．（2023·黑龍江大慶·統考中考真題）已知A、D是生活中常見的金屬，B是磁鐵礦的主要成分，C是鋁土礦的主要成分。它們之間的轉化關系如圖(部分產物已略去)：

(1)B中金屬元素的化合價有 。
(2)寫出反應①的化學方程式 。
(3)化學反應除四種基本反應類型外，還有一類非常重要的反應——氧化還原反應，其特征是反應前后元素的化合價發生變化，不一定有氧的得失，則反應①②③中不屬于氧化還原反應的是 。
(4)在和的混合溶液中，加入一定量的金屬D，充分反應后過濾，向濾渣中加入稀鹽酸，有氣泡產生，則濾渣中一定存在的金屬有 。試卷第1頁，共3頁
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答案以及解析
1．C
【詳解】A、鐵制品生銹產生的鐵銹是一種疏松多孔的物質，它的主要成分是Fe2O3，故說法錯誤；
B、常溫下，并不是所有金屬都是固體，如常溫下，汞是液體，故說法錯誤；
C、回收利用廢舊金屬，可以節約金屬資源，也可以減少對環境的污染，故說法正確；
D、合金的硬度一般比組成它的純金屬的要大，故說法錯誤。
故選C。
2．B
【分析】在金屬活動順序中，鎂的活動性強于鐵，鐵的活動性強于銅，將一定質量的粉加和，鐵會與硝酸銅反應生成硝酸亞鐵和銅，不會與硝酸鎂反應。
【詳解】A、根據化學方程式可知，每56份質量的鐵能置換出64份質量的銅，濾渣質量大于加入的粉質量，錯誤；
B、根據分析可知，濾液中一定有、，可能有，正確；
C、根據分析可知，若加入的Fe粉過量，則得到的濾液中溶質是、，含有的溶液呈淺綠色，錯誤；
D、鐵、銅兩種金屬，鐵排在氫之前，能置換出酸中氫，銅排在氫之后，不能置換出酸中的氫，若向濾渣中加入稀鹽酸，有氣泡生成，則鐵過量，濾渣中一定有，由于鐵不能與反應，濾渣中一定沒有鎂，錯誤。
故選B。
3．A
【詳解】A、某工廠的工業廢水中含有大量的FeSO4和CuSO4，實驗目的是從該廢水中回收FeSO4和金屬銅，則加入的金屬是鐵，鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，試劑⑤是鐵粉，過濾后，能得到硫酸亞鐵溶液、鐵和銅的混合物，鐵能與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，則試劑⑦是稀硫酸，不能使用稀鹽酸，否則會生成氯化亞鐵，故選項A說法錯誤；
B、鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，試劑⑤是鐵粉，過濾后，能得到硫酸亞鐵溶液、鐵和銅的混合物，所以①的成分為Fe、Cu，故選項B說法正確；
C、操作⑥與操作⑧均為過濾，均是將金屬和溶液分離，故選項C說法正確；
D、濾液②、④均為硫酸亞鐵溶液，合并后經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥即獲得 FeSO4·7H2O，故選項D說法正確；
故選：A。
4．B
【詳解】A、根據鋅和硫酸反應能產生氫氣可知，鋅的活動性比氫強，Zn是金屬活動順序表中氫前金屬，故選項說法正確；
B、由實驗②③對比可知，鋅粒產生氫氣的體積不是總是比薄鋅片少，故選項說法錯誤；
C、由實驗①③對比可知，增大硫酸的質量分數，反應物的濃度增大，能加快產生氫氣，故選項說法正確；
D、由實驗③④對比可知，增大鋅與酸的接觸面積（鋅的形狀不同，鋅片比鋅粒的表面積更大），能加快產生氫氣，故選項說法正確。
故選B。
5．C
【詳解】A、甲試管中鐵與硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，因此可觀察到Fe表面產生氣泡，溶液由無色變為淺綠色，故選項說法正確；
B、實驗中乙試管中無明顯現象，說明鋅的活動性比鐵強，故選項說法正確；
C、丙試管中，若a是Zn，b是溶液，實驗中鋅能置換出銅，說明鋅的活動性比銅強，結合乙試管中的實驗現象可知，鋅的活動性比鐵強，但無法比較鐵、銅的活動性，故選項說法不正確；
D、丙試管中，若a是Fe，b是溶液，實驗中鐵能置換出銅，說明鐵的活動性比銅強，結合乙試管中的實驗現象可知，鋅的活動性比鐵強，能得出Zn、Fe、Cu三種金屬的活動性：Zn＞Fe＞Cu，故選項說法正確。
故選C。
6．C
【詳解】A、金屬的腐蝕，實際上是金屬與氧氣、水等發生反應，是金屬從單質變成化合物的過程，故選項說法正確；
B、在潮濕的空氣中，鋁比鐵耐銹蝕，是因為鋁在空氣中能與氧氣反應，其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，阻止內部的鋁進一步被氧化，故選項說法正確；
C、用如圖所示裝置探究銅生銹的條件，一個月后發現銅絲未生銹，說明在有氧氣和水的條件下，銅不如鐵易生銹，故選項說法不正確；
D、用如圖所示裝置探究銅生銹的條件，氫氧化鈉溶液能吸收空氣中的二氧化碳，氫氧化鈉固體能防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進入盛有銅絲的試管中，一個月后發現銅絲未生銹，說明銅生銹可能與空氣中的O2、H2O和CO2有關，故選項說法正確。
故選C。
7．B
【詳解】A、把一根砂紙打磨過的Al絲浸入CuSO4溶液中，一段時間后觀察到Al絲表面出現紅色物質，鋁和硫酸銅反應生成硫酸鋁和銅，溶液顏色由藍色逐漸變為無色，錯誤；
B、把一根砂紙打磨過的Al絲浸入CuSO4溶液中，一段時間后觀察到Al絲表面出現紅色物質，說明Al能置換出Cu，Al的活動性比Cu的強，正確；
C、實驗Ⅱ中氫氧化鈉和硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，有新物質生成，發生了化學變化，錯誤；
D、實驗Ⅱ中氫氧化鈉和硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，實驗Ⅱ中沉淀為氫氧化銅，錯誤。
故選B。
8．B
【詳解】A、用一個大燒杯罩住燃燒的蠟燭，蠟燭燃燒會消耗燒杯中的氧氣，一段時間后蠟燭熄滅，故A正確；
B、硫在空氣中燃燒，發出淡藍色的火焰，在氧氣中燃燒發出明亮的藍紫色火焰，故B錯誤；
C、取一段羊毛線(主要成分是蛋白質)，灼燒，可聞到燒焦羽毛的氣味，故C正確；
D、合金硬度大于成分金屬，純鋁片與硬鋁片相互刻畫，純鋁片上出現劃痕，故D正確。
故選：B。
9．D
【分析】一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應生成二氧化碳和鐵，二氧化碳和澄清石灰水反應生成碳酸鈣和水。
【詳解】A、一氧化碳有毒，倒置漏斗的作用是點燃過量的一氧化碳，防止污染空氣，故選項錯誤；
B、隨著反應的進行現象為：玻璃管中的粉末由紅色逐漸變為黑色，通過實驗現象不可以判斷氧化鐵是否完全轉化為鐵，因為鐵和四氧化三鐵和氧化亞鐵均為黑色固體，故選項錯誤；
C、該實驗中所有的化學反應里，最后一步一氧化碳在空氣中點燃生成二氧化碳，其中氧氣為單質，化合價為0價，生成物二氧化碳中氧元素化合價為-2價，化合價發生變化，故選項錯誤；
D、Fe2O3、Fe3O4和FeO中鐵元素的質量分數依次為、、。隨著反應的進行，可知氧化鐵反應生成四氧化三鐵，鐵的質量分數變高，當全部是四氧化三鐵時變為72.4%，當四氧化三鐵反應生成氧化亞鐵時，鐵的質量分數變高，當全部是氧化亞鐵時變為77.8%。當硬質玻璃管內固體中鐵元素的質量分數為74%時，可知處在72.4%和77.8%之間，所以此時固體成分是Fe3O4和FeO，故選項正確。故選D。
10．C
【詳解】A、由反應的化學方程式：
說法不正確；
B、生成鐵的質量為16.8g，參加反應的一氧化碳的質量為，則鐵的氧化物中氧元素的質量為，參加反應鐵的氧化物的質量=16.8g+6.4g=23.2g，說法不正確；
C、當二氧化碳質量為4.4g時，由反應的化學方程式，設該反應消耗一氧化碳的質量為z
則參加反應的一氧化碳的質量為2.8g，容器內一氧化碳質量=16.8g-2.8g=14g，說法正確；
D、生成鐵的質量為16.8g，鐵的氧化物種氧元素的質量為6.4g，，說法不正確；
答案：C。
11．C
【分析】根據題目中的數據解和化學方程式進行分析。
【詳解】由于金屬的活動性順序是鐵＞銅＞銀，等質量的銅粉和鐵粉，反應的質量關系是：

A、鐵和銅都有剩余時，因為消耗的硝酸銀溶液的體積和溶質質量分數相同，甲、乙生成銀的質量比為1：1，選項錯誤；
B、設加入鐵和銅的質量為m，鐵和銅都沒有剩余，根據化學方程式，則生成銀的質量比為：，選項錯誤；
C、由化學方程式可知，消耗等質量的硝酸銀需要鐵的質量少于銅的質量。所以加入等質量的鐵和銅，可能鐵有剩余而銅沒有剩余。如鐵有剩余而銅沒有剩余則鐵置換出的銀的質量大于等于銅置換出銀的質量，且銅和鐵置換出銀的質量比大于7:8，置換出銀的質量比為15:16符合要求。選項正確。
D、由化學方程式可知，消耗等質量的硝酸銀需要鐵的質量少于銅的質量。所以加入等質量的鐵和銅不可能銅有剩余而鐵被完全消耗，選項錯誤；
故選：C。
12．A
【詳解】A.濾液中一定含有鎂和硫酸亞鐵反應生成的硫酸鎂，可能含有未反應完的硫酸亞鐵，正確。
B.若濾液為淺綠色，說明硫酸亞鐵還未被完全反應，說明鎂不足，所以則濾渣中一定含有鐵（鎂和硫酸亞鐵反應生成的），選項錯誤。
C.向濾渣中加入稀鹽酸，有氣泡產生，說明含有氫前金屬，則濾渣中一定含有反應生成的鐵，可能有過量的鎂，選項錯誤。
D.鎂和硫酸亞鐵反應生成硫酸鎂，硫酸鎂的質量（120）小于硫酸亞鐵（152），所以所得濾液的質量不一定比原溶液的質量大，選項錯誤。
故選：A。
13．B
【詳解】銅和稀硫酸不反應，Mg、Al、Fe三種金屬分別與稀硫酸反應的關系式為：、、
①24份質量的鎂和稀硫酸反應生成2份質量的氫氣，假設2.2g樣品全是鎂，生成的氫氣的質量小于0.2g，54份質量的鋁和稀硫酸反應生成6份質量的氫氣，假設2.2g樣品全是鋁，生成的氫氣的質量大于0.2g，Mg和Al組合與足量的稀硫酸反應，可得到0.2 g氫氣；
②假設2.2g樣品全是鎂，生成的氫氣的質量小于0.2g，56份質量的鐵和稀硫酸反應生成2份質量的氫氣，假設2.2g樣品全是鐵，生成的氫氣的質量小于0.2g，Mg和Fe組合與足量的稀硫酸反應，不能得到0.2 g氫氣；
③假設2.2g樣品全是鎂，生成的氫氣的質量小于0.2g，銅和稀硫酸不反應，Mg和Cu組合與足量的稀硫酸反應，不能得到0.2 g氫氣；
④假設2.2g樣品全是鋁，生成的氫氣的質量大于0.2g，假設2.2g樣品全是鐵，生成的氫氣的質量小于0.2g，Al和Fe組合與足量的稀硫酸反應，可得到0.2 g氫氣；
⑤假設2.2g樣品全是鋁，生成的氫氣的質量大于0.2g，銅和稀硫酸不反應，Al和Cu組合與足量的稀硫酸反應，可得到0.2 g氫氣；
⑥假設2.2g樣品全是鐵，生成的氫氣的質量小于0.2g，銅和稀硫酸不反應，Fe和Cu組合與足量的稀硫酸反應，不能得到0.2 g氫氣；
故選B。
14．(1)排凈裝置內的空氣
(2) 澄清石灰水 CO2
(3)收集一氧化碳氣體
(4)先把K3關閉
(5) 稀硫酸 有無色氣體產生
【詳解】（1）酒精噴燈加熱前，先打開活塞K1和K2，關閉K3，將氣囊中N2鼓入，通N2的目的是排凈裝置內的空氣；
（2）然后通適量N2后，關閉活塞K1和K2，打開K3，點燃酒精噴燈進行實驗，焦炭與氧化鐵高溫下反應會生成二氧化碳，二氧化碳可以使澄清的石灰水變渾濁，因此B裝置中盛放的試劑是澄清石灰水，用于檢測氣體產物之一中的二氧化碳，化學式為CO2；
（3）一氧化碳與氫氧化鈣不反應，不溶于水，因此裝置C的作用是收集一氧化碳氣體；
（4）當A裝置藥品完全變黑后，停止實驗，移走酒精噴燈停止加熱前的操作是先把K3關閉，以防產生倒吸，發生危險；
（5）鐵能夠與稀硫酸反應產生硫酸亞鐵和氫氣，觀察到有氣泡產生；
鐵能夠與硫酸銅溶液反應生成銅和硫酸亞鐵，觀察到有紅色固體析出；
兩種方法中最簡單為：取少量黑色產物于試管中，滴加稀硫酸，觀察到有無色氣體產生，說明鐵已生成。
15．(1) BECF 二氧化碳與濕潤的藍色石蕊試紙中的水發生化學反應生成碳酸，碳酸使藍色石蕊試紙變紅（答案合理即可）
(2) 干燥CO氣體（除去CO氣體中的水分；吸收水分，干燥氣體等，答案合理即可） b 66.7% 4∶1 在裝置的末端加一個燃著的酒精燈（答案合理即可）
【詳解】（1）①以石灰石和稀鹽酸為原料，制備并收集干燥、純凈的二氧化碳氣體，該反應為固液常溫型，發生裝置可選擇B，由于鹽酸具有揮發性，會揮發出氯化氫氣體，鹽酸中揮發出的少量HCl氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液吸收，所以應該先連接裝置E，先除去揮發出來的HCl氣體，然后再連接裝置C用濃硫酸干燥，得到干燥的二氧化碳氣體，由于二氧化碳密度比空氣大，最后連接F向上排空氣法收集二氧化碳氣體，故所選儀器的連接順序為BECF。
②石灰石的主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，該反應方程式為。
③二氧化碳與濕潤的藍色石蕊試紙中的水發生化學反應生成碳酸，碳酸使藍色石蕊試紙變紅，而二氧化碳氣體本身不具有酸性，無法使干燥的藍色石蕊試紙變紅。
（2）①濃硫酸具有吸水性，可干燥CO氣體。
②應該先通入一氧化碳氣體，排除裝置內的空氣，防止加熱時因一氧化碳氣體不純，與空氣中的氧氣反應，發生爆炸，故填：b。
③一氧化碳和氧化鐵在高溫下反應生成的鐵和二氧化碳，洗氣瓶D1增重6.6g，洗氣瓶D1內裝的是氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉，說明生成的二氧化碳氣體的質量為6.6g，設氧化鐵的質量為x，則有：
解得x=8g
則12g該氧化鐵樣品中Fe2O3的質量分數=；
由題干可知氧化鐵樣品中的雜質為鐵粉，則該氧化鐵樣品中鐵元素的質量=12g-8g+=9.6g，氧化鐵樣品中氧元素的質量==2.4g，則該氧化鐵樣品中鐵元素與氧元素的質量比=9.6g∶2.4g=4∶1。
④一氧化碳有毒，過量逸出到空氣中會污染空氣，從環保角度考慮，該實驗應該在裝置的末端加一個燃著的酒精燈，燃燒掉多余的一氧化碳。
16．(1)+3、+2
(2)
(3)③
(4)銀、銅、鐵（或Ag、Cu、Fe）
【分析】B是磁鐵礦的主要成分,則B是四氧化三鐵，C是鋁土礦的主要成分，則C是氧化鋁，A、D是生活中常見的金屬，A和四氧化三鐵在高溫下生成氧化鋁和D，則A是鋁，D是鐵，鋁、氧化鋁都能和稀硫酸反應都生成E，則E是硫酸鋁，四氧化三鐵和稀硫酸反應生成硫酸鐵，硫酸亞鐵和水，鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，則G是硫酸亞鐵，H是硫酸鐵或水，代入驗證，符合題意。
【詳解】（1）由分析可知，B是四氧化三鐵，四氧化三鐵可以寫成FeO·Fe2O3,其中鐵元素的化合價有+2、+3，故填：+2、+3或+3、+2；
（2）反應①是鋁和四氧化三鐵在高溫下生成氧化鋁和鐵，化學方程式為：，故填：；
（3）氧化還原反應，其特征是反應前后元素的化合價發生變化，反應①是鋁和四氧化三鐵在高溫下生成氧化鋁和鐵，其中鋁元素、鐵元素的化合價改變，該反應屬于氧化還原反應，反應②是鋁和硫酸反應生成硫酸鋁和氫氣，其中鋁元素、氫元素的化合價改變，該反應屬于氧化還原反應，反應③是氧化鋁和硫酸反應生成硫酸鋁和水，其中沒有元素的化合價改變，該反應不屬于氧化還原反應，故填：③；
（4）金屬D是鐵，在 AgNO3、Cu(NO3)2 和 Zn(NO3)2 的混合溶液中，加入一定量的鐵，金屬活動順序為：鋅＞鐵＞銅＞銀，則鐵不能與硝酸鋅反應，鐵先和硝酸銀反應生成銀和硝酸亞鐵，當硝酸銀反應完后，鐵再和硝酸銅反應生成銅和硝酸亞鐵，充分反應后過濾，向濾渣中加入稀鹽酸，有氣泡產生，說明鐵有剩余，硝酸銀和硝酸銅全部反應完，所以濾渣中一定存在的金屬有置換出來的銀、銅以及剩余的鐵，故填：銀、銅、鐵或Ag、Cu、Fe。
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