資源簡介

/ 讓教學更有效 精品試卷 | 化學學科
第6講　金屬及金屬礦物
　命題點1　金屬材料及用途
1.（2023·荊州）2023年6月4日，神舟十五號載人飛船（模型如圖）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。下列說法錯誤的是（　D?。?br/>A.太陽翼可將太陽能轉化為電能
B.飛船大量使用密度較小的合金材料，能減輕船體質量
C.返回艙表面所用的材料具有熔點高、強度大等特點
D.天線材料采用了鈦鎳合金，它屬于有機合成材料
2.（湖北真題組合）金屬在生產、生活和社會發展中應用較為廣泛，請結合化學知識回答下列問題。
（1）口罩中的金屬條屬于　金屬材料?。ㄌ睢昂铣刹牧稀被颉敖饘俨牧稀保?。[2020·孝感]
（2）第32屆東京奧運會組委會計劃從廢舊電子設備中回收金銀銅來制作獎牌。選用金銀銅為獎牌的主要原料，與下列性質無關的是　B　（填字母）。[2020·黃岡]
A.有金屬光澤
B.導電性好
C.化學性質較穩定
（3）不銹鋼的抗銹蝕性能比純鐵的　強?。ㄌ睢皬姟薄叭酢被颉跋嗤保?。[2019·孝感]
（4）江漢平原有諸多的風力發電設備，風力發電站通過電線將電輸送到千家萬戶，銅是用作電線的常見材料，這是利用了銅的延展性和　導電　性。[2022·三市一企]
（5）我國用長征三號乙運載火箭成功發射第55顆北斗導航衛星，化學材料在其中起到了重要作用，鋁合金和鈦合金被廣泛用于航天工業。一般情況下，鋁合金的強度和硬度比純鋁　高?。ㄌ睢案摺被颉暗汀保?。[2021·隨州]
　命題點2　金屬的化學性質
3.（2022·黃石）向裝有等量的同種鹽酸的四支試管中，分別隨機加入相同規格的Mg、Fe、Cu、Ag片，甲和丙均有氣泡產生，且丙更劇烈，乙和丁無明顯現象（如圖）。則甲中放置的是（　B　）
A.Mg　 　B.Fe　 　C.Cu　 　D.Ag
4.（2020·孝感）現有某鐵樣品5.6 g，含有的雜質為鎂、鋅、銅中的兩種或三種。向其中逐漸加入溶質質量分數為9.8％的稀硫酸，產生氫氣質量與加入稀硫酸質量的關系如圖所示。則下列結論正確的個數是（　A?。?br/>①恰好完全反應時，一定沒有固體剩余
②x的值為0.2
③鐵樣品中可能含有鎂
④M點對應的溶液中含有2種或3種溶質
A.1個 B.2個
C.3個 D.4個
5.（湖北真題組合）
（1）銅片在酒精燈上灼燒，表面有黑色物質生成，該反應的化學方程式是　2Cu＋O22CuO　。[2023·宜昌19（2）①]
（2）鎂具有可燃性，在空氣中燃燒的化學方程式是　2Mg＋O22MgO　。[2020·宜昌19（2）①]
（3）鋁制品耐腐蝕的原因是　4Al＋3O22Al2O3?。ㄓ没瘜W方程式表示）。[2019·黃岡10（1）]
　命題點3　金屬活動性順序
6.（2022·恩施州）現有X、Y、Z三種金屬，常溫下只有X能和稀硫酸反應，把Y、Z兩種金屬分別放入硝酸銀溶液中，只有Y表面有銀白色物質析出。三種金屬的活動性順序為（　C　）
A.Y＞X＞Z B.Y＞Z＞X
C.X＞Y＞Z D.X＞Z＞Y
7.（2021·宜昌）通過下列三個實驗，探究X、Y、Z三種金屬的活動性順序：
X＋HCl—不反應
Y＋H2SO4YSO4＋H2↑
Z＋X（NO3）2—不反應
則X、Y和Z的金屬活動性由強到弱和（H）的位置順序正確的是（　A?。?br/>A.Y（H）XZ B.Y（H）ZX
C.YX（H）Z D.YZ（H）X
8.（2021·黃石）將足量X、Y、Z、M四種金屬分別投入等質量、等質量分數的稀鹽酸中（反應關系如圖甲），把金屬Y、Z分別投入硝酸銀溶液中（反應關系如圖乙），據此判斷X、Y、Z、M的金屬活動性順序是（　A　）
A.M＞X＞Y＞Z B.M＞X＞Z＞Y
C.X＞M＞Z＞Y D.X＞M＞Y＞Z
9.（2023·宜昌）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　鐵幣　（填幣種）。
（2）金屬性質共探究。小鄭同學做了下列實驗：
圖1　　圖2
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　。
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　鐵比銀和銅活潑，不能比較銀和銅的活動性順序　。
③《天工開物》記載“鐵質賤甚”，寫出一個由鐵得到銅的化學方程式：　Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu　。
（3）貨幣流通有原因。鐵硬度比銅的大，密度比銅的小，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，但是我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兩個因素是：①　便于攜帶?。虎凇∠∪毙浴　?br/>　命題點4　金屬的銹蝕及防護
10.（2019·武漢）下列說法正確的是（　C?。?br/>A.活性炭吸附可以降低水的硬度
B.焚燒廢棄塑料可以減少污染
C.在鋼鐵表面刷油漆可以防止鋼鐵生銹
D.必需元素攝入過量有利于人體健康
11.（2021·宜昌）金屬的利用和保護。
（1）如圖是用三枚潔凈無銹鐵釘探究鐵生銹條件的實驗。只有甲中鐵釘有明顯銹跡。
①實驗乙中植物油的作用是　隔絕空氣　；
②由實驗甲、丙可得出的結論是　鐵生銹需要接觸水　。
（2）宜昌三峽機場新國際航站樓鋼網架建設中，使用了700多噸鋼。
①酸雨會腐蝕鋼網架，造成酸雨的主要物質是　BC　（填字母）。
A.甲烷 B.二氧化硫
C.二氧化氮 D.一氧化碳
②鋼網架防腐漆施工時規定，表面清理結束4～8小時內必須進行防腐底漆的噴涂，其原因是　避免空氣和水與鐵接觸，防止發生銹蝕　。
12.（湖北真題組合）
（1）鋼鐵是生活中常見的金屬材料，很容易生銹。防止鐵制籃球架生銹的常用方法是　刷漆?。ㄈ螌懸粭l）。[2022·襄陽]
（2）金屬及其制品是現代生活中不可缺少的材料和工具。日常生活中，切菜刀采用的防銹措施是　保持菜刀表面的清潔和干燥（合理即可）　。[2018·隨州]
　命題點5　金屬的冶煉
13.（2021·荊門）工業上冶煉鐵的反應原理為Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，下列說法正確的是（　B?。?br/>A.該反應的基本反應類型為置換反應
B.CO體現出還原性
C.冶煉鐵使用的原料Fe2O3是磁鐵礦的主要成分
D.工業冶煉鐵所產生的尾氣可直接排放
14.（湖北真題組合）
（1）早在春秋戰國時期，我國就開始生產和使用鐵器。目前，我國的鋼鐵產量位居世界第一。請寫出工業煉鐵的原理：　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2?。ㄓ没瘜W方程式表示）。[2022·黃岡]
（2）冶金工業常用CO還原CuO來冶煉金屬銅，請寫出該反應的化學方程式：　CuO＋CO Cu＋CO2　。[2018·襄陽]
　知識點1　金屬材料
1.純金屬
共性 有金屬光澤（用金、銀作首飾），具有良好的　導電　性（用銅作導線）、　導熱　性（用鐵作炊具）和　延展　性（用鋁作鋁箔）
特 性 顏色 大多數金屬呈銀白色，而銅呈　紅　色，金呈黃色，鐵粉呈　黑　色
狀態 常溫下，大多數金屬都是固體，而　汞?。ㄋ追Q水銀）為液體
2.合金
（1）概念：在金屬中加熱熔合某些金屬或　非金屬　，制得的具有金屬特征的物質。合金屬于　混合物　。
（2）性能：與組成它的純金屬相比，合金的熔點更　低　，硬度更　大　，抗腐蝕性能更　好　。
（3）比較純金屬與合金的硬度
【備考補充】真假黃金的鑒別（假黃金為銅鋅合金）
1.煅燒：沒有變化的是真黃金，表面變黑色的是假黃金。
2.加稀酸：沒有明顯現象的是真黃金，有氣泡產生的是假黃金。
（4）常見的合金
①鐵合金
②鈦合金：抗腐蝕性能好，與人體具有良好的“相容性”，可用來制造人造骨等。
③其他合金：黃銅（銅鋅合金）、青銅（銅錫合金）、硬鋁（鋁合金）、焊錫（錫鉛合金）等。
3.金屬之最
（1）人類使用最早的金屬——銅。
（2）目前年產量最高的金屬——鐵。
（3）導電性最好的金屬——銀。
（4）熔點最低的金屬——汞。
（5）地殼中含量最高的金屬元素——鋁。
1.制造合金的過程是熔合，熔合過程發生的是物理變化。
2.合金屬于金屬材料，不屬于合成材料。
3.鋼的硬度比生鐵的大，抗銹蝕能力比生鐵的強，二者性能不同的原因是含碳量不同。
　知識點2　金屬的化學性質
1.金屬與氧氣的反應
（1）通式：金屬＋氧氣→金屬氧化物（化合反應）
（2）常見金屬單質與氧氣的反應
金屬 現象 化學方程式
鋁 緩慢氧化，放出熱量，不易察覺 　4Al＋3O22Al2O3?。ㄤX耐腐蝕的原因）
鎂 發出耀眼白光，放出大量的熱，生成白色固體 　2Mg＋O2 2MgO　
鐵 　劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體　 　3Fe＋2O2Fe3O4　
銅 生成黑色固體 　2Cu＋O2 2CuO　
金 很穩定，高溫時也不與氧氣反應（即真金不怕火煉）
2.金屬與酸的反應
（1）通式：金屬＋稀酸→鹽＋H2↑（置換反應）
（2）常見金屬單質與稀鹽酸、稀硫酸的反應
金屬 現象 化學方程式
鎂 劇烈反應，產生大量氣泡 　Mg＋2HClMgCl2＋H2↑　 　Mg＋H2SO4MgSO4＋H2↑　
鋅 反應比較劇烈，產生大量氣泡 　Zn＋2HClZnCl2＋H2↑　 　Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑　
鐵 反應緩慢，有氣泡產生，溶液由　無　色變為　淺綠　色 　Fe＋2HClFeCl2＋H2↑　 　Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑　
3.金屬與金屬鹽溶液的反應
（1）通式：金屬＋鹽→新金屬＋新鹽（置換反應）
（2）常見金屬單質與金屬鹽溶液的反應
?？挤磻?現象 化學方程式
Fe與CuSO4溶液 鐵表面有紅色固體析出，溶液由　藍　色變為　淺綠　色 　Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu　
Cu與AgNO3溶液 銅表面有銀白色固體析出，溶液由　無　色變為　藍　色 　Cu＋2AgNO32Ag＋Cu（NO3）2　
Al與CuSO4溶液 鋁表面有紅色固體析出，溶液由　藍　色變為　無　色 　2Al＋3CuSO43Cu＋Al2（SO4）3　
（3）金屬與金屬鹽溶液反應后濾液、濾渣成分的判斷詳見本冊P45重難突破5
1.金很穩定，即使高溫時也不與氧氣發生反應，即“真金不怕火煉”。
2.鐵單質與稀鹽酸、稀硫酸或金屬鹽溶液發生置換反應時，只能生成＋2價的亞鐵離子（Fe2＋）。
3.K、Ca、Na不能與鹽溶液發生置換反應。
4.“曾青得鐵則化為銅”和不能用鐵制容器盛放波爾多液的原因：Fe會與CuSO4發生反應。
　知識點3　金屬活動性順序
1.金屬活動性順序的判斷
（1）金屬的位置越靠　前　，它的活動性就越強。
（2）越容易與氧氣反應，金屬的活動性越　強　。
（3）能與酸反應的金屬的活動性比不能與酸反應的金屬的活動性強，與酸反應越劇烈，金屬的活動性越　強　。
（4）若金屬能與鹽溶液反應，則該金屬單質比鹽中金屬的活動性　強　。
2.金屬活動性順序的判斷及探究詳見本冊P43重難突破4
人類使用金屬的時間順序由早到晚依次是銅、鐵、鋁。
　知識點4　金屬的冶煉
1.金屬的存在形式：除少數很不活潑的金屬（如金、銀）以單質形式存在外，其余都以化合物的形式存在于自然界中。
2.常見的金屬礦石
名稱 赤鐵礦 磁鐵礦 菱鐵礦 黃銅礦 輝銅礦 鋁土礦
主要成分 　Fe2O3　 　Fe3O4　 FeCO3 CuFeS2 Cu2S Al2O3
3.鐵的冶煉
（1）工業煉鐵——高爐煉鐵
①原料：鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣。
a.焦炭的作用：提高爐內溫度；生成還原劑CO。
b.石灰石的作用：將鐵礦石中的二氧化硅轉變為爐渣。
②方法
③高爐煉鐵簡易示意圖
圖中涉及的化學方程式：
a.C＋O2CO2；
b.CO2＋C2CO；
c.　3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2　。
（2）實驗室用一氧化碳還原氧化鐵詳見本冊P39實驗4
【知識拓展】銅的冶煉
1.CuO＋H2Cu＋H2O
2.CuO＋COCu＋CO2
3.2CuO＋C2Cu＋CO2↑
4.Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4（濕法煉銅）
1.高爐煉鐵得到的是生鐵（含有碳、磷、硫等元素）。
2.目前人類開采的金屬年產量由多到少依次是鐵、鋁、銅。
　知識點5　金屬的銹蝕及防護
1.鐵銹蝕的條件
鐵與空氣中的　氧氣　和　水蒸氣　共同作用的結果，鐵銹呈紅棕色，其主要成分為Fe2O3·xH2O。
2.防銹措施（隔絕氧氣或水）
（1）保持金屬表面清潔干燥，如用過的菜刀洗凈擦干。
（2）涂一層保護膜，如刷漆、涂油。
（3）改變金屬的內部結構，如制成不銹鋼合金。
3.除銹方法
（1）物理方法：用砂紙打磨。
（2）化學方法：用稀鹽酸或稀硫酸反應除去，有關化學方程式為　Fe2O3＋6HCl2FeCl3＋3H2O，Fe2O3＋3H2SO4Fe2（SO4）3＋3H2O　（以除鐵銹為例）。
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）有計劃、合理地開采礦物，嚴禁不顧國家利益亂采礦。
（4）尋找金屬替代品。
1.鋁比鐵更耐腐蝕的原因是鋁與空氣中的氧氣反應，表面生成一層致密的氧化鋁薄膜阻止內部鋁進一步被腐蝕。
2.用酸除銹時，不能將金屬制品長時間放在酸中，以防內部金屬被腐蝕。
與鐵相關的反應與轉化
1.請寫出下列物質的化學式：
甲　Fe2O3　
2.請寫出對應標號的化學方程式：
②　Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑　
③　Fe＋2HClFeCl2＋H2↑　
④　Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4　
⑤　Fe2O3＋6HCl2FeCl3＋3H2O　
⑦　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　
　實驗4　金屬的冶煉
一、一氧化碳還原氧化鐵
1.實驗原理：
　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　。
2.實驗裝置：
3.實驗現象：硬質玻璃管中紅色粉末變　黑　色；試管中澄清石灰水　變渾濁?。谎b置最末端玻璃管尖嘴處氣體燃燒、產生　藍　色火焰。
4.尾氣處理：用化學方程式解釋酒精燈的作用：　2CO＋O22CO2　。
5.實驗剛開始時，先通一段時間CO再點燃酒精噴燈，加熱裝有氧化鐵的硬質玻璃管，目的是　排盡硬質玻璃管內的空氣，防止加熱時發生爆炸　。
6.實驗結束后，先熄滅酒精噴燈，繼續通入一氧化碳直至硬質玻璃管冷卻的目的是　防止生成的鐵在高溫下被空氣中的氧氣氧化，同時防止試管中澄清石灰水倒吸入灼熱的玻璃管，使玻璃管炸裂　。
7.若如圖乙所示裝置的目的是收集CO、吸收CO2，則集氣瓶中盛放的試劑的最優選擇是　B?。ㄌ钭帜福?br/>A.澄清石灰水
B.氫氧化鈉溶液
C.水
8.微型創新裝置
優點：　節約試劑，操作簡單（合理即可）　。
9.尾氣處理改進：燃燒法（如圖①、圖②）；排水收集法（如圖③）；氣球收集法（如圖④）。
裝置評價：圖②所示裝置將尾氣中CO燃燒產生的熱量用于實驗中的加熱，既節約了能源，又避免了　污染空氣　。
二、木炭還原氧化銅
1.實驗原理：　C＋2CuO2Cu＋CO2↑　。
2.實驗裝置及操作
（1）酒精燈加金屬網罩的目的是　集中火焰，提高溫度　。
（2）為防止澄清石灰水倒吸使試管炸裂應進行的操作是　實驗結束后，先從澄清石灰水中撤出導管，再熄滅酒精燈　。
3.實驗現象：試管a中觀察到的現象為　黑色粉末逐漸變成紅色　，試管b中　澄清石灰水變渾濁　。
4.實驗操作意外：實驗剛開始加熱時，導管口產生氣泡，卻并未觀察到澄清石灰水變渾濁，可能的原因是　剛開始加熱時，試管中的空氣受熱膨脹逸出（合理即可）　。
　實驗5　鐵銹蝕條件的探究
1.實驗原理：鐵與空氣中的　氧氣、水蒸氣　等物質發生化學反應，生成鐵銹。
2.實驗裝置及現象：一周后，?、佗凇≡嚬苤需F釘均不生銹，?、邰堋≡嚬苤需F釘均生銹且　④　試管中鐵釘銹蝕最嚴重。（均填序號）
3.實驗結論：
（1）通過①③對比可知，影響鐵生銹的因素是　水　。
（2）通過②③對比可知，影響鐵生銹的因素是　空氣（或氧氣）　。
（3）由以上對比可知，鐵生銹的條件是　與水和空氣（或氧氣）同時接觸　。
（4）通過③④對比可知，鹽溶液等物質存在時會　加快　鐵的銹蝕，此外，鐵的銹蝕還與鐵的純度、環境的溫度及環境的酸堿性等因素有關。
4.實驗分析：
（1）試管①中干燥劑（無水氯化鈣）的作用是　吸收水蒸氣　；試管②中植物油的作用是　隔絕空氣（或氧氣）　。
（2）實驗開始前，需用砂紙打磨鐵釘的表面，其目的是　去除鐵釘表面的氧化物和污物　。
（3）實驗中所用蒸餾水需經煮沸并迅速冷卻，煮沸的目的是　除去水中溶解的氧氣　，迅速冷卻的目的是　減少或防止空氣中的氧氣溶于水中　。
（4）一段時間后發現，試管②中的鐵釘出現少量銹跡，可能的原因：　煮沸過的蒸餾水冷卻時間可能過長，部分氧氣又重新溶解在水中（合理即可）　。
5.銅制品長期露置在潮濕的空氣中銹蝕生成“銅綠”[Cu2（OH）2CO3]。根據銅綠的成分可猜測金屬銅銹蝕的條件除了有氧氣和水外，還必須有二氧化碳，為了證明“必須有二氧化碳”，需要進行下列實驗中的　ad?。ㄌ钭帜福?。
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第6講　金屬及金屬礦物
考點梳理精講
學習主題一　物質的性質與應用
1.（2023·荊州）2023年6月4日，神舟十五號載人飛船（模型如圖）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。下列說法錯誤的是（　　）
A.太陽翼可將太陽能轉化為電能
B.飛船大量使用密度較小的合金材料，能減輕船體質量
C.返回艙表面所用的材料具有熔點高、強度大等特點
D.天線材料采用了鈦鎳合金，它屬于有機合成材料
命題點1
金屬材料及用途
D
2.（湖北真題組合）金屬在生產、生活和社會發展中應用較為廣泛，請結合化學知識回答下列問題。
（1）口罩中的金屬條屬于　 　（填“合成材料”或“金屬材料”）。[2020·孝感]
（2）第32屆東京奧運會組委會計劃從廢舊電子設備中回收金銀銅來制作獎牌。選用金銀銅為獎牌的主要原料，與下列性質無關的是　 ?。ㄌ钭帜福2020·黃岡]
A.有金屬光澤 B.導電性好
C.化學性質較穩定
金屬材料
B
（3）不銹鋼的抗銹蝕性能比純鐵的　 ?。ㄌ睢皬姟薄叭酢被颉跋嗤保2019·孝感]
（4）江漢平原有諸多的風力發電設備，風力發電站通過電線將電輸送到千家萬戶，銅是用作電線的常見材料，這是利用了銅的延展性和　 　性。[2022·三市一企]
（5）我國用長征三號乙運載火箭成功發射第55顆北斗導航衛星，化學材料在其中起到了重要作用，鋁合金和鈦合金被廣泛用于航天工業。一般情況下，鋁合金的強度和硬度比純鋁　 　（填“高”或“低”）。[2021·隨州]
強
導電
高
3.（2022·黃石）向裝有等量的同種鹽酸的四支試管中，分別隨機加入相同規格的Mg、Fe、Cu、Ag片，甲和丙均有氣泡產生，且丙更劇烈，乙和丁無明顯現象（如圖）。則甲中放置的是（　?。?br/>A.Mg　 　 B.Fe　 　 C.Cu　 　 D.Ag
命題點2
金屬的化學性質
B
4.（2020·孝感）現有某鐵樣品5.6 g，含有的雜質為鎂、鋅、銅中的兩種或三種。向其中逐漸加入溶質質量分數為9.8％的稀硫酸，產生氫氣質量與加入稀硫酸質量的關系如圖所示。則下列結論正確的個數是（　　）
①恰好完全反應時，一定沒有固體剩余 ②x的值為0.2
③鐵樣品中可能含有鎂 ④M點對應的溶液中含有2種或3種溶質
A.1個 B.2個
C.3個 D.4個
A
5.（湖北真題組合）
（1）銅片在酒精燈上灼燒，表面有黑色物質生成，該反應的化學方程式是______
_____________。[2023·宜昌19（2）①]
（2）鎂具有可燃性，在空氣中燃燒的化學方程式是　 　。[2020·宜昌19（2）①]
（3）鋁制品耐腐蝕的原因是　 ?。ㄓ没瘜W方程式表示）。[2019·黃岡10（1）]
2Cu＋
O22CuO
2Mg＋O22MgO
4Al＋3O22Al2O3
6.（2022·恩施州）現有X、Y、Z三種金屬，常溫下只有X能和稀硫酸反應，把Y、Z兩種金屬分別放入硝酸銀溶液中，只有Y表面有銀白色物質析出。三種金屬的活動性順序為（　　）
A.Y＞X＞Z B.Y＞Z＞X
C.X＞Y＞Z D.X＞Z＞Y
命題點3
金屬活動性順序
C
7.（2021·宜昌）通過下列三個實驗，探究X、Y、Z三種金屬的活動性順序：
X＋HCl—不反應
Y＋H2SO4YSO4＋H2↑
Z＋X（NO3）2—不反應
則X、Y和Z的金屬活動性由強到弱和（H）的位置順序正確的是（　　）
A.Y（H）XZ B.Y（H）ZX
C.YX（H）Z D.YZ（H）X
A
8.（2021·黃石）將足量X、Y、Z、M四種金屬分別投入等質量、等質量分數的稀鹽酸中（反應關系如圖甲），把金屬Y、Z分別投入硝酸銀溶液中（反應關系如圖乙），據此判斷X、Y、Z、M的金屬活動性順序是（　?。?br/>A.M＞X＞Y＞Z B.M＞X＞Z＞Y
C.X＞M＞Z＞Y D.X＞M＞Y＞Z
A
9.（2023·宜昌）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　 　（填幣種）。
（2）金屬性質共探究。小鄭同學做了下列實驗：
鐵幣
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：________________。
圖1
2Cu＋O22CuO
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_______________________________
________________。
③《天工開物》記載“鐵質賤甚”，寫出一個由鐵得到銅的化學方程式：
____________________________。
鐵比銀和銅活潑，不能比較銀和
銅的活動性順序
Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu
圖2
（3）貨幣流通有原因。鐵硬度比銅的大，密度比銅的小，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，但是我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兩個因素是：①　 ；②　 　。
便于攜帶
稀缺性
10.（2019·武漢）下列說法正確的是（　?。?br/>A.活性炭吸附可以降低水的硬度
B.焚燒廢棄塑料可以減少污染
C.在鋼鐵表面刷油漆可以防止鋼鐵生銹
D.必需元素攝入過量有利于人體健康
命題點4
金屬的銹蝕及防護
C
11.（2021·宜昌）金屬的利用和保護。
（1）如圖是用三枚潔凈無銹鐵釘探究鐵生銹條件的實驗。只有甲中鐵釘有明顯銹跡。
①實驗乙中植物油的作用是　 ??；
②由實驗甲、丙可得出的結論是　 　。
隔絕空氣
鐵生銹需要接觸水
（2）宜昌三峽機場新國際航站樓鋼網架建設中，使用了700多噸鋼。
①酸雨會腐蝕鋼網架，造成酸雨的主要物質是　 　（填字母）。
A.甲烷 B.二氧化硫
C.二氧化氮 D.一氧化碳
②鋼網架防腐漆施工時規定，表面清理結束4～8小時內必須進行防腐底漆的噴涂，其原因是　 　。
BC
避免空氣和水與鐵接觸，防止發生銹蝕
12.（湖北真題組合）
（1）鋼鐵是生活中常見的金屬材料，很容易生銹。防止鐵制籃球架生銹的常用方法是　 ?。ㄈ螌懸粭l）。[2022·襄陽]
（2）金屬及其制品是現代生活中不可缺少的材料和工具。日常生活中，切菜刀采用的防銹措施是　 　。[2018·隨州]
刷漆
保持菜刀表面的清潔和干燥（合理即可）
13.（2021·荊門）工業上冶煉鐵的反應原理為Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，下列說法正確的是（　?。?br/>A.該反應的基本反應類型為置換反應
B.CO體現出還原性
C.冶煉鐵使用的原料Fe2O3是磁鐵礦的主要成分
D.工業冶煉鐵所產生的尾氣可直接排放
命題點5
金屬的冶煉
B
14.（湖北真題組合）
（1）早在春秋戰國時期，我國就開始生產和使用鐵器。目前，我國的鋼鐵產量位居世界第一。請寫出工業煉鐵的原理：　 ?。ㄓ没瘜W方程式表示）。[2022·黃岡]
（2）冶金工業常用CO還原CuO來冶煉金屬銅，請寫出該反應的化學方程式：
　 。[2018·襄陽]
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
CuO＋CO Cu＋CO2
1.純金屬
知識點1
金屬材料
導電
導熱
延展
紅
黑
汞
2.合金
（1）概念：在金屬中加熱熔合某些金屬或　 　，制得的具有金屬特征的物質。合金屬于　 　。
（2）性能：與組成它的純金屬相比，合金的熔點更　 　，硬度更　 　，抗腐蝕性能更　 　。
（3）比較純金屬與合金的硬度
非金屬
混合物
低
大
好
純金屬
大
【備考補充】真假黃金的鑒別（假黃金為銅鋅合金）
1.煅燒：沒有變化的是真黃金，表面變黑色的是假黃金。
2.加稀酸：沒有明顯現象的是真黃金，有氣泡產生的是假黃金。
（4）常見的合金
①鐵合金
②鈦合金：抗腐蝕性能好，與人體具有良好的“相容性”，可用來制造人造骨等。
③其他合金：黃銅（銅鋅合金）、青銅（銅錫合金）、硬鋁（鋁合金）、焊錫（錫鉛合金）等。
3.金屬之最
（1）人類使用最早的金屬——銅。
（2）目前年產量最高的金屬——鐵。
（3）導電性最好的金屬——銀。
（4）熔點最低的金屬——汞。
（5）地殼中含量最高的金屬元素——鋁。
1.制造合金的過程是熔合，熔合過程發生的是物理變化。
2.合金屬于金屬材料，不屬于合成材料。
3.鋼的硬度比生鐵的大，抗銹蝕能力比生鐵的強，二者性能不同的原因是含碳量不同。
1.金屬與氧氣的反應
（1）通式：金屬＋氧氣→金屬氧化物（化合反應）
（2）常見金屬單質與氧氣的反應
知識點2
金屬的化學性質
金屬 現象 化學方程式
鋁 緩慢氧化，放出熱量，不易察覺 　 　（鋁耐腐蝕的原因）
鎂 發出耀眼白光，放出大量的熱，生成白色固體 _______________________________________________________
4Al＋3O22Al2O3
2Mg＋O2 2MgO
鐵 ____________________________
____________________________ ________________________________________________
銅 生成黑色固體
___________________________
金 很穩定，高溫時也不與氧氣反應（即真金不怕火煉） 劇烈燃燒，火星四射，放出
大量的熱，生成黑色固體
3Fe＋2O2Fe3O4
2Cu＋O2 2CuO　
2.金屬與酸的反應
（1）通式：金屬＋稀酸→鹽＋H2↑（置換反應）
（2）常見金屬單質與稀鹽酸、稀硫酸的反應
金屬 現象 化學方程式
鎂 劇烈反應，產生大量氣泡 _____________________________
_____________________________　
鋅 反應比較劇烈，產生大量氣泡 _____________________________　
_____________________________　
Mg＋2HClMgCl2＋H2↑
Mg＋H2SO4MgSO4＋H2↑
Zn＋2HClZnCl2＋H2↑
Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑
鐵 反應緩慢，有氣泡產生，溶液由_____ 　
色變為　 　色 __________________________　
__________________________　
無
淺綠
Fe＋2HClFeCl2＋H2↑
Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑
3.金屬與金屬鹽溶液的反應
（1）通式：金屬＋鹽→新金屬＋新鹽（置換反應）
（2）常見金屬單質與金屬鹽溶液的反應
常考反應 現象 化學方程式
Fe與CuSO4 溶液 鐵表面有紅色固體析出，溶液由　 　色變為　 　色 _________________________　
藍
淺綠
Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu
（3）金屬與金屬鹽溶液反應后濾液、濾渣成分的判斷
Cu與AgNO3溶液 銅表面有銀白色固體析出，溶液由　 　色變為　 　色 _________________________________　
Al與CuSO4 溶液 鋁表面有紅色固體析出，溶液由　 　色變為　 　色 _________________________________　
無
藍
藍
無
Cu＋2AgNO32Ag＋Cu（NO3）2
2Al＋3CuSO43Cu＋Al2（SO4）3
1.金很穩定，即使高溫時也不與氧氣發生反應，即“真金不怕火煉”。
2.鐵單質與稀鹽酸、稀硫酸或金屬鹽溶液發生置換反應時，只能生成＋2價的亞鐵離子（Fe2＋）。
3.K、Ca、Na不能與鹽溶液發生置換反應。
4.“曾青得鐵則化為銅”和不能用鐵制容器盛放波爾多液的原因：Fe會與CuSO4發生反應。
1.金屬活動性順序的判斷
（1）金屬的位置越靠　 　，它的活動性就越強。
（2）越容易與氧氣反應，金屬的活動性越　 　。
（3）能與酸反應的金屬的活動性比不能與酸反應的金屬的活動性強，與酸反應越劇烈，金屬的活動性越　 　。
（4）若金屬能與鹽溶液反應，則該金屬單質比鹽中金屬的活動性　 　。
2.金屬活動性順序的判斷及探究
知識點3
金屬活動性順序
Mg
Zn
Cu
Ag
減弱
前
強
強
強
人類使用金屬的時間順序由早到晚依次是銅、鐵、鋁。
1.金屬的存在形式：除少數很不活潑的金屬（如金、銀）以單質形式存在外，其余都以化合物的形式存在于自然界中。
2.常見的金屬礦石
知識點4
金屬的冶煉
名稱 赤鐵礦 磁鐵礦 菱鐵礦 黃銅礦 輝銅礦 鋁土礦
主要成分 ____________ _____________ FeCO3 CuFeS2 Cu2S Al2O3
Fe2O3
Fe3O4
3.鐵的冶煉
（1）工業煉鐵——高爐煉鐵
①原料：鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣。
a.焦炭的作用：提高爐內溫度；生成還原劑CO。
b.石灰石的作用：將鐵礦石中的二氧化硅轉變為爐渣。
②方法
③高爐煉鐵簡易示意圖
圖中涉及的化學方程式：
a.C＋O2CO2；
b.CO2＋C2CO；
c.　　 。
（2）實驗室用一氧化碳還原氧化鐵
3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
【知識拓展】銅的冶煉
1.CuO＋H2Cu＋H2O
2.CuO＋COCu＋CO2
3.2CuO＋C2Cu＋CO2↑
4.Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4（濕法煉銅）
1.高爐煉鐵得到的是生鐵（含有碳、磷、硫等元素）。
2.目前人類開采的金屬年產量由多到少依次是鐵、鋁、銅。
1.鐵銹蝕的條件
鐵與空氣中的　 　和　 　共同作用的結果，鐵銹呈紅棕色，其主要成分為Fe2O3·xH2O。
2.防銹措施（隔絕氧氣或水）
（1）保持金屬表面清潔干燥，如用過的菜刀洗凈擦干。
（2）涂一層保護膜，如刷漆、涂油。
（3）改變金屬的內部結構，如制成不銹鋼合金。
知識點5
金屬的銹蝕及防護
氧氣
水蒸氣
3.除銹方法
（1）物理方法：用砂紙打磨。
（2）化學方法：用稀鹽酸或稀硫酸反應除去，有關化學方程式為_____________
______________________________________________________（以除鐵銹為例）。
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）有計劃、合理地開采礦物，嚴禁不顧國家利益亂采礦。
（4）尋找金屬替代品。
Fe2O3＋6HCl
2FeCl3＋3H2O，Fe2O3＋3H2SO4Fe2（SO4）3＋3H2O
1.鋁比鐵更耐腐蝕的原因是鋁與空氣中的氧氣反應，表面生成一層致密的氧化鋁薄膜阻止內部鋁進一步被腐蝕。
2.用酸除銹時，不能將金屬制品長時間放在酸中，以防內部金屬被腐蝕。
與鐵相關的反應與轉化
1.請寫出下列物質的化學式：
甲__________
Fe2O3
2.請寫出對應標號的化學方程式：
②_______________________________
③_______________________________
④_______________________________
⑤_______________________________
⑦_______________________________
Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑
Fe＋2HClFeCl2＋H2↑　
Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4
Fe2O3＋6HCl2FeCl3＋3H2O
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
1.實驗原理：
　 　。
實 驗 4
金屬的冶煉
一、一氧化碳還原氧化鐵
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
2.實驗裝置：
3.實驗現象：硬質玻璃管中紅色粉末變　 　色；試管中澄清石灰水　 ??；裝置最末端玻璃管尖嘴處氣體燃燒、產生　 　色火焰。
4.尾氣處理：用化學方程式解釋酒精燈的作用：　 　。
黑
變渾濁
藍
2CO＋O22CO2
5.實驗剛開始時，先通一段時間CO再點燃酒精噴燈，加熱裝有氧化鐵的硬質玻璃管，目的是　 　。
6.實驗結束后，先熄滅酒精噴燈，繼續通入一氧化碳直至硬質玻璃管冷卻的目的是
________________________________________________________________________________________________________。
排盡硬質玻璃管內的空氣，防止加熱時發生爆炸
防止生成的鐵在高溫下被空氣中的氧氣氧化，同時防止試管中澄清石灰水倒吸入灼熱的玻璃管，使玻璃管炸裂
7.若如圖乙所示裝置的目的是收集CO、吸收CO2，則集氣瓶中盛放的試劑的最優選擇是　 ?。ㄌ钭帜福?。
A.澄清石灰水
B.氫氧化鈉溶液
C.水
B
8.微型創新裝置
優點：　 　。
節約試劑，操作簡單（合理即可）
9.尾氣處理改進：燃燒法（如圖①、圖②）；排水收集法（如圖③）；氣球收集法（如圖④）。
裝置評價：圖②所示裝置將尾氣中CO燃燒產生的熱量用于實驗中的加熱，既節約了能源，又避免了　 。
污染空氣
1.實驗原理：　 　。
2.實驗裝置及操作
（1）酒精燈加金屬網罩的目的是　 。
（2）為防止澄清石灰水倒吸使試管炸裂應進行的操作是______________________
_________________________________。
二、木炭還原氧化銅
C＋2CuO2Cu＋CO2↑
集中火焰，提高溫度
實驗結束后，先從澄清
石灰水中撤出導管，再熄滅酒精燈
3.實驗現象：試管a中觀察到的現象為　 　，試管b中
　 　。
黑色粉末逐漸變成紅色
澄清石灰水變渾濁
4.實驗操作意外：實驗剛開始加熱時，導管口產生氣泡，卻并未觀察到澄清石灰水變渾濁，可能的原因是__________________________________________________。
剛開始加熱時，試管中的空氣受熱膨脹逸出（合理即可）
1.實驗原理：鐵與空氣中的　 　等物質發生化學反應，生成鐵銹。
2.實驗裝置及現象：一周后，　 　試管中鐵釘均不生銹，　 　試管中鐵釘均生銹且　 　試管中鐵釘銹蝕最嚴重。（均填序號）
實 驗 5
鐵銹蝕條件的探究
氧氣、水蒸氣
①②
③④
④
3.實驗結論：
（1）通過①③對比可知，影響鐵生銹的因素是　 　。
（2）通過②③對比可知，影響鐵生銹的因素是　 。
（3）由以上對比可知，鐵生銹的條件是　 　。
（4）通過③④對比可知，鹽溶液等物質存在時會　 　鐵的銹蝕，此外，鐵的銹蝕還與鐵的純度、環境的溫度及環境的酸堿性等因素有關。
水
空氣（或氧氣）
與水和空氣（或氧氣）同時接觸
加快
4.實驗分析：
（1）試管①中干燥劑（無水氯化鈣）的作用是　 ??；試管②中植物油的作用是　 　。
（2）實驗開始前，需用砂紙打磨鐵釘的表面，其目的是______________________
___________。
（3）實驗中所用蒸餾水需經煮沸并迅速冷卻，煮沸的目的是__________________
________，迅速冷卻的目的是　 　 。
（4）一段時間后發現，試管②中的鐵釘出現少量銹跡，可能的原因：__________
________________________________________________________________。
吸收水蒸氣
隔絕空氣（或氧氣）
去除鐵釘表面的氧化
物和污物
除去水中溶解的
氧氣
減少或防止空氣中的氧氣溶于水中
煮沸過的
蒸餾水冷卻時間可能過長，部分氧氣又重新溶解在水中（合理即可）
5.銅制品長期露置在潮濕的空氣中銹蝕生成“銅綠”[Cu2（OH）2CO3]。根據銅綠的成分可猜測金屬銅銹蝕的條件除了有氧氣和水外，還必須有二氧化碳，為了證明“必須有二氧化碳”，需要進行下列實驗中的　 ?。ㄌ钭帜福?。
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第6講　金屬及金屬礦物
　命題點1　金屬材料及用途
1.（2023·荊州）2023年6月4日，神舟十五號載人飛船（模型如圖）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。下列說法錯誤的是（　D?。?br/>A.太陽翼可將太陽能轉化為電能
B.飛船大量使用密度較小的合金材料，能減輕船體質量
C.返回艙表面所用的材料具有熔點高、強度大等特點
D.天線材料采用了鈦鎳合金，它屬于有機合成材料
2.（湖北真題組合）金屬在生產、生活和社會發展中應用較為廣泛，請結合化學知識回答下列問題。
（1）口罩中的金屬條屬于　金屬材料　（填“合成材料”或“金屬材料”）。[2020·孝感]
（2）第32屆東京奧運會組委會計劃從廢舊電子設備中回收金銀銅來制作獎牌。選用金銀銅為獎牌的主要原料，與下列性質無關的是　B　（填字母）。[2020·黃岡]
A.有金屬光澤
B.導電性好
C.化學性質較穩定
（3）不銹鋼的抗銹蝕性能比純鐵的　強?。ㄌ睢皬姟薄叭酢被颉跋嗤保?。[2019·孝感]
（4）江漢平原有諸多的風力發電設備，風力發電站通過電線將電輸送到千家萬戶，銅是用作電線的常見材料，這是利用了銅的延展性和　導電　性。[2022·三市一企]
（5）我國用長征三號乙運載火箭成功發射第55顆北斗導航衛星，化學材料在其中起到了重要作用，鋁合金和鈦合金被廣泛用于航天工業。一般情況下，鋁合金的強度和硬度比純鋁　高?。ㄌ睢案摺被颉暗汀保?。[2021·隨州]
　命題點2　金屬的化學性質
3.（2022·黃石）向裝有等量的同種鹽酸的四支試管中，分別隨機加入相同規格的Mg、Fe、Cu、Ag片，甲和丙均有氣泡產生，且丙更劇烈，乙和丁無明顯現象（如圖）。則甲中放置的是（　B?。?br/>A.Mg　 　B.Fe　 　C.Cu　 　D.Ag
4.（2020·孝感）現有某鐵樣品5.6 g，含有的雜質為鎂、鋅、銅中的兩種或三種。向其中逐漸加入溶質質量分數為9.8％的稀硫酸，產生氫氣質量與加入稀硫酸質量的關系如圖所示。則下列結論正確的個數是（　A?。?br/>①恰好完全反應時，一定沒有固體剩余
②x的值為0.2
③鐵樣品中可能含有鎂
④M點對應的溶液中含有2種或3種溶質
A.1個 B.2個
C.3個 D.4個
5.（湖北真題組合）
（1）銅片在酒精燈上灼燒，表面有黑色物質生成，該反應的化學方程式是　2Cu＋O22CuO　。[2023·宜昌19（2）①]
（2）鎂具有可燃性，在空氣中燃燒的化學方程式是　2Mg＋O22MgO　。[2020·宜昌19（2）①]
（3）鋁制品耐腐蝕的原因是　4Al＋3O22Al2O3?。ㄓ没瘜W方程式表示）。[2019·黃岡10（1）]
　命題點3　金屬活動性順序
6.（2022·恩施州）現有X、Y、Z三種金屬，常溫下只有X能和稀硫酸反應，把Y、Z兩種金屬分別放入硝酸銀溶液中，只有Y表面有銀白色物質析出。三種金屬的活動性順序為（　C?。?br/>A.Y＞X＞Z B.Y＞Z＞X
C.X＞Y＞Z D.X＞Z＞Y
7.（2021·宜昌）通過下列三個實驗，探究X、Y、Z三種金屬的活動性順序：
X＋HCl—不反應
Y＋H2SO4YSO4＋H2↑
Z＋X（NO3）2—不反應
則X、Y和Z的金屬活動性由強到弱和（H）的位置順序正確的是（　A?。?br/>A.Y（H）XZ B.Y（H）ZX
C.YX（H）Z D.YZ（H）X
8.（2021·黃石）將足量X、Y、Z、M四種金屬分別投入等質量、等質量分數的稀鹽酸中（反應關系如圖甲），把金屬Y、Z分別投入硝酸銀溶液中（反應關系如圖乙），據此判斷X、Y、Z、M的金屬活動性順序是（　A?。?br/>A.M＞X＞Y＞Z B.M＞X＞Z＞Y
C.X＞M＞Z＞Y D.X＞M＞Y＞Z
9.（2023·宜昌）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　鐵幣　（填幣種）。
（2）金屬性質共探究。小鄭同學做了下列實驗：
圖1　　圖2
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　。
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　鐵比銀和銅活潑，不能比較銀和銅的活動性順序　。
③《天工開物》記載“鐵質賤甚”，寫出一個由鐵得到銅的化學方程式：　Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu　。
（3）貨幣流通有原因。鐵硬度比銅的大，密度比銅的小，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，但是我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兩個因素是：①　便于攜帶　；②　稀缺性　。
　命題點4　金屬的銹蝕及防護
10.（2019·武漢）下列說法正確的是（　C　）
A.活性炭吸附可以降低水的硬度
B.焚燒廢棄塑料可以減少污染
C.在鋼鐵表面刷油漆可以防止鋼鐵生銹
D.必需元素攝入過量有利于人體健康
11.（2021·宜昌）金屬的利用和保護。
（1）如圖是用三枚潔凈無銹鐵釘探究鐵生銹條件的實驗。只有甲中鐵釘有明顯銹跡。
①實驗乙中植物油的作用是　隔絕空氣?。?br/>②由實驗甲、丙可得出的結論是　鐵生銹需要接觸水　。
（2）宜昌三峽機場新國際航站樓鋼網架建設中，使用了700多噸鋼。
①酸雨會腐蝕鋼網架，造成酸雨的主要物質是　BC?。ㄌ钭帜福?。
A.甲烷 B.二氧化硫
C.二氧化氮 D.一氧化碳
②鋼網架防腐漆施工時規定，表面清理結束4～8小時內必須進行防腐底漆的噴涂，其原因是　避免空氣和水與鐵接觸，防止發生銹蝕　。
12.（湖北真題組合）
（1）鋼鐵是生活中常見的金屬材料，很容易生銹。防止鐵制籃球架生銹的常用方法是　刷漆?。ㄈ螌懸粭l）。[2022·襄陽]
（2）金屬及其制品是現代生活中不可缺少的材料和工具。日常生活中，切菜刀采用的防銹措施是　保持菜刀表面的清潔和干燥（合理即可）　。[2018·隨州]
　命題點5　金屬的冶煉
13.（2021·荊門）工業上冶煉鐵的反應原理為Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，下列說法正確的是（　B?。?br/>A.該反應的基本反應類型為置換反應
B.CO體現出還原性
C.冶煉鐵使用的原料Fe2O3是磁鐵礦的主要成分
D.工業冶煉鐵所產生的尾氣可直接排放
14.（湖北真題組合）
（1）早在春秋戰國時期，我國就開始生產和使用鐵器。目前，我國的鋼鐵產量位居世界第一。請寫出工業煉鐵的原理：　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2?。ㄓ没瘜W方程式表示）。[2022·黃岡]
（2）冶金工業常用CO還原CuO來冶煉金屬銅，請寫出該反應的化學方程式：　CuO＋CO Cu＋CO2　。[2018·襄陽]
　知識點1　金屬材料
1.純金屬
共性 有金屬光澤（用金、銀作首飾），具有良好的　導電　性（用銅作導線）、　導熱　性（用鐵作炊具）和　延展　性（用鋁作鋁箔）
特 性 顏色 大多數金屬呈銀白色，而銅呈　紅　色，金呈黃色，鐵粉呈　黑　色
狀態 常溫下，大多數金屬都是固體，而　汞?。ㄋ追Q水銀）為液體
2.合金
（1）概念：在金屬中加熱熔合某些金屬或　非金屬　，制得的具有金屬特征的物質。合金屬于　混合物　。
（2）性能：與組成它的純金屬相比，合金的熔點更　低　，硬度更　大　，抗腐蝕性能更　好　。
（3）比較純金屬與合金的硬度
【備考補充】真假黃金的鑒別（假黃金為銅鋅合金）
1.煅燒：沒有變化的是真黃金，表面變黑色的是假黃金。
2.加稀酸：沒有明顯現象的是真黃金，有氣泡產生的是假黃金。
（4）常見的合金
①鐵合金
②鈦合金：抗腐蝕性能好，與人體具有良好的“相容性”，可用來制造人造骨等。
③其他合金：黃銅（銅鋅合金）、青銅（銅錫合金）、硬鋁（鋁合金）、焊錫（錫鉛合金）等。
3.金屬之最
（1）人類使用最早的金屬——銅。
（2）目前年產量最高的金屬——鐵。
（3）導電性最好的金屬——銀。
（4）熔點最低的金屬——汞。
（5）地殼中含量最高的金屬元素——鋁。
1.制造合金的過程是熔合，熔合過程發生的是物理變化。
2.合金屬于金屬材料，不屬于合成材料。
3.鋼的硬度比生鐵的大，抗銹蝕能力比生鐵的強，二者性能不同的原因是含碳量不同。
　知識點2　金屬的化學性質
1.金屬與氧氣的反應
（1）通式：金屬＋氧氣→金屬氧化物（化合反應）
（2）常見金屬單質與氧氣的反應
金屬 現象 化學方程式
鋁 緩慢氧化，放出熱量，不易察覺 　4Al＋3O22Al2O3　（鋁耐腐蝕的原因）
鎂 發出耀眼白光，放出大量的熱，生成白色固體 　2Mg＋O2 2MgO　
鐵 　劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體　 　3Fe＋2O2Fe3O4　
銅 生成黑色固體 　2Cu＋O2 2CuO　
金 很穩定，高溫時也不與氧氣反應（即真金不怕火煉）
2.金屬與酸的反應
（1）通式：金屬＋稀酸→鹽＋H2↑（置換反應）
（2）常見金屬單質與稀鹽酸、稀硫酸的反應
金屬 現象 化學方程式
鎂 劇烈反應，產生大量氣泡 　Mg＋2HClMgCl2＋H2↑　 　Mg＋H2SO4MgSO4＋H2↑　
鋅 反應比較劇烈，產生大量氣泡 　Zn＋2HClZnCl2＋H2↑　 　Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑　
鐵 反應緩慢，有氣泡產生，溶液由　無　色變為　淺綠　色 　Fe＋2HClFeCl2＋H2↑　 　Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑　
3.金屬與金屬鹽溶液的反應
（1）通式：金屬＋鹽→新金屬＋新鹽（置換反應）
（2）常見金屬單質與金屬鹽溶液的反應
常考反應 現象 化學方程式
Fe與CuSO4溶液 鐵表面有紅色固體析出，溶液由　藍　色變為　淺綠　色 　Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu　
Cu與AgNO3溶液 銅表面有銀白色固體析出，溶液由　無　色變為　藍　色 　Cu＋2AgNO32Ag＋Cu（NO3）2　
Al與CuSO4溶液 鋁表面有紅色固體析出，溶液由　藍　色變為　無　色 　2Al＋3CuSO43Cu＋Al2（SO4）3　
（3）金屬與金屬鹽溶液反應后濾液、濾渣成分的判斷詳見本冊P45重難突破5
1.金很穩定，即使高溫時也不與氧氣發生反應，即“真金不怕火煉”。
2.鐵單質與稀鹽酸、稀硫酸或金屬鹽溶液發生置換反應時，只能生成＋2價的亞鐵離子（Fe2＋）。
3.K、Ca、Na不能與鹽溶液發生置換反應。
4.“曾青得鐵則化為銅”和不能用鐵制容器盛放波爾多液的原因：Fe會與CuSO4發生反應。
　知識點3　金屬活動性順序
1.金屬活動性順序的判斷
（1）金屬的位置越靠　前　，它的活動性就越強。
（2）越容易與氧氣反應，金屬的活動性越　強　。
（3）能與酸反應的金屬的活動性比不能與酸反應的金屬的活動性強，與酸反應越劇烈，金屬的活動性越　強　。
（4）若金屬能與鹽溶液反應，則該金屬單質比鹽中金屬的活動性　強　。
2.金屬活動性順序的判斷及探究詳見本冊P43重難突破4
人類使用金屬的時間順序由早到晚依次是銅、鐵、鋁。
　知識點4　金屬的冶煉
1.金屬的存在形式：除少數很不活潑的金屬（如金、銀）以單質形式存在外，其余都以化合物的形式存在于自然界中。
2.常見的金屬礦石
名稱 赤鐵礦 磁鐵礦 菱鐵礦 黃銅礦 輝銅礦 鋁土礦
主要成分 　Fe2O3　 　Fe3O4　 FeCO3 CuFeS2 Cu2S Al2O3
3.鐵的冶煉
（1）工業煉鐵——高爐煉鐵
①原料：鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣。
a.焦炭的作用：提高爐內溫度；生成還原劑CO。
b.石灰石的作用：將鐵礦石中的二氧化硅轉變為爐渣。
②方法
③高爐煉鐵簡易示意圖
圖中涉及的化學方程式：
a.C＋O2CO2；
b.CO2＋C2CO；
c.　3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2　。
（2）實驗室用一氧化碳還原氧化鐵詳見本冊P39實驗4
【知識拓展】銅的冶煉
1.CuO＋H2Cu＋H2O
2.CuO＋COCu＋CO2
3.2CuO＋C2Cu＋CO2↑
4.Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4（濕法煉銅）
1.高爐煉鐵得到的是生鐵（含有碳、磷、硫等元素）。
2.目前人類開采的金屬年產量由多到少依次是鐵、鋁、銅。
　知識點5　金屬的銹蝕及防護
1.鐵銹蝕的條件
鐵與空氣中的　氧氣　和　水蒸氣　共同作用的結果，鐵銹呈紅棕色，其主要成分為Fe2O3·xH2O。
2.防銹措施（隔絕氧氣或水）
（1）保持金屬表面清潔干燥，如用過的菜刀洗凈擦干。
（2）涂一層保護膜，如刷漆、涂油。
（3）改變金屬的內部結構，如制成不銹鋼合金。
3.除銹方法
（1）物理方法：用砂紙打磨。
（2）化學方法：用稀鹽酸或稀硫酸反應除去，有關化學方程式為　Fe2O3＋6HCl2FeCl3＋3H2O，Fe2O3＋3H2SO4Fe2（SO4）3＋3H2O?。ㄒ猿F銹為例）。
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）有計劃、合理地開采礦物，嚴禁不顧國家利益亂采礦。
（4）尋找金屬替代品。
1.鋁比鐵更耐腐蝕的原因是鋁與空氣中的氧氣反應，表面生成一層致密的氧化鋁薄膜阻止內部鋁進一步被腐蝕。
2.用酸除銹時，不能將金屬制品長時間放在酸中，以防內部金屬被腐蝕。
與鐵相關的反應與轉化
1.請寫出下列物質的化學式：
甲　Fe2O3　
2.請寫出對應標號的化學方程式：
②　Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑　
③　Fe＋2HClFeCl2＋H2↑　
④　Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4　
⑤　Fe2O3＋6HCl2FeCl3＋3H2O　
⑦　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　
　實驗4　金屬的冶煉
一、一氧化碳還原氧化鐵
1.實驗原理：
　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　。
2.實驗裝置：
3.實驗現象：硬質玻璃管中紅色粉末變　黑　色；試管中澄清石灰水　變渾濁?。谎b置最末端玻璃管尖嘴處氣體燃燒、產生　藍　色火焰。
4.尾氣處理：用化學方程式解釋酒精燈的作用：　2CO＋O22CO2　。
5.實驗剛開始時，先通一段時間CO再點燃酒精噴燈，加熱裝有氧化鐵的硬質玻璃管，目的是　排盡硬質玻璃管內的空氣，防止加熱時發生爆炸　。
6.實驗結束后，先熄滅酒精噴燈，繼續通入一氧化碳直至硬質玻璃管冷卻的目的是　防止生成的鐵在高溫下被空氣中的氧氣氧化，同時防止試管中澄清石灰水倒吸入灼熱的玻璃管，使玻璃管炸裂　。
7.若如圖乙所示裝置的目的是收集CO、吸收CO2，則集氣瓶中盛放的試劑的最優選擇是　B?。ㄌ钭帜福?。
A.澄清石灰水
B.氫氧化鈉溶液
C.水
8.微型創新裝置
優點：　節約試劑，操作簡單（合理即可）　。
9.尾氣處理改進：燃燒法（如圖①、圖②）；排水收集法（如圖③）；氣球收集法（如圖④）。
裝置評價：圖②所示裝置將尾氣中CO燃燒產生的熱量用于實驗中的加熱，既節約了能源，又避免了　污染空氣　。
二、木炭還原氧化銅
1.實驗原理：　C＋2CuO2Cu＋CO2↑　。
2.實驗裝置及操作
（1）酒精燈加金屬網罩的目的是　集中火焰，提高溫度　。
（2）為防止澄清石灰水倒吸使試管炸裂應進行的操作是　實驗結束后，先從澄清石灰水中撤出導管，再熄滅酒精燈　。
3.實驗現象：試管a中觀察到的現象為　黑色粉末逐漸變成紅色　，試管b中　澄清石灰水變渾濁　。
4.實驗操作意外：實驗剛開始加熱時，導管口產生氣泡，卻并未觀察到澄清石灰水變渾濁，可能的原因是　剛開始加熱時，試管中的空氣受熱膨脹逸出（合理即可）　。
　實驗5　鐵銹蝕條件的探究
1.實驗原理：鐵與空氣中的　氧氣、水蒸氣　等物質發生化學反應，生成鐵銹。
2.實驗裝置及現象：一周后，　①②　試管中鐵釘均不生銹，?、邰堋≡嚬苤需F釘均生銹且?、堋≡嚬苤需F釘銹蝕最嚴重。（均填序號）
3.實驗結論：
（1）通過①③對比可知，影響鐵生銹的因素是　水　。
（2）通過②③對比可知，影響鐵生銹的因素是　空氣（或氧氣）　。
（3）由以上對比可知，鐵生銹的條件是　與水和空氣（或氧氣）同時接觸　。
（4）通過③④對比可知，鹽溶液等物質存在時會　加快　鐵的銹蝕，此外，鐵的銹蝕還與鐵的純度、環境的溫度及環境的酸堿性等因素有關。
4.實驗分析：
（1）試管①中干燥劑（無水氯化鈣）的作用是　吸收水蒸氣??；試管②中植物油的作用是　隔絕空氣（或氧氣）　。
（2）實驗開始前，需用砂紙打磨鐵釘的表面，其目的是　去除鐵釘表面的氧化物和污物　。
（3）實驗中所用蒸餾水需經煮沸并迅速冷卻，煮沸的目的是　除去水中溶解的氧氣　，迅速冷卻的目的是　減少或防止空氣中的氧氣溶于水中　。
（4）一段時間后發現，試管②中的鐵釘出現少量銹跡，可能的原因：　煮沸過的蒸餾水冷卻時間可能過長，部分氧氣又重新溶解在水中（合理即可）　。
5.銅制品長期露置在潮濕的空氣中銹蝕生成“銅綠”[Cu2（OH）2CO3]。根據銅綠的成分可猜測金屬銅銹蝕的條件除了有氧氣和水外，還必須有二氧化碳，為了證明“必須有二氧化碳”，需要進行下列實驗中的　ad?。ㄌ钭帜福?br/>21世紀教育網(www.21cnjy.com)

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