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专题06+金属和金属材料（课件）-2024年中考化学一轮复习讲练测（全国通用）
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这是一份专题06+金属和金属材料（课件）-2024年中考化学一轮复习讲练测（全国通用），共60页。PPT课件主要包含了考点一金属材料，考点四金属活动顺序等内容，欢迎下载使用。
1.金属材料：包括 (纯净物)和 (混合物)。2.金属物理性质：(1)共性：常温下为固体，有金属光泽，大多数金属具有优良的 、导热性，有 。(2)特性：①多数金属呈银白色,而铜呈 色,金呈 色。②常温下,多数金属是固体,而 是液体。③各种金属的硬度、密度、熔点、导电性、导热性等物理性质差别较大。④有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色；例如，粉末状的 都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射。2.金属材料的发展(1) (商代)→铁器( )→铝(100多年前)→ (21世纪重要的金属材料)。(2)目前世界上年产量居前三位的金属依次是 、铝、 。
4.金属的使用(1)主要因素:性质决定用途。(2)其他因素: 、资源、是否美观、使用是否 以及废料是否易于 和对环境的影响等多种因素。(3)生活中的金属：干电池外皮→ ； “银粉”→ ； 水银温度计→ ；“锡箔”纸→铝或锡； 保温瓶内胆→银5.金属之最：（1） ：地壳中含量最多的金属元素 （2） ：人体中含量最多的金属元素（3）铬：硬度最高的金属 （4） ：熔点最高的金属 （5）汞：熔点最低的金属 （6）锇：密度最大的金属 （7）锂：密度最小的金属（8） ：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜） （9） ：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）
1.概念：在金属中加热融合某些金属或非金属，制得具有金属特征的合金。①合金是 . ②形成合金的过程是 . ③合金各 .2.合金的优点：合金和组成其的纯金属相比较， 一般更大，一般更 低，抗腐蚀性更好3.合金与纯金属的硬度比较方法：
【点拨】1.合金中一定有金属存在,但不一定都是金属与金属熔合而成,还有可能是金属与非金属,例如:生铁、钢就是铁的合金,其中含有碳元素。2.合金中各成分是均匀熔合在一起的,在金属表面镀上一层其他金属,不属于合金。3.合金的各种成分均以单质形式存在。
变式1-1（2023·甘肃金昌·中考真题真题）东汉时期的“马踏飞燕”堪称我国古代青铜器艺术中无与伦比的珍品。其制作材料属于( )A．合成材料 B．天然材料 C．金属材料 D．复合材料
例1 （2023·湖北荆州·中考真题真题）今年6月4日，神州十五号载人飞船（模型图如下）的返回舱经过大气层时，经受住了一千多度的高温考验，最终成功返回地面。下列说法错误的是( )A．太阳翼可将太阳能转化为电能B．飞船大量使用密度较小的合金材料，能减轻船体质量C．返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点D．天线材料采用了钛镍合金，它属于有机合成材料
钛镍合金属于金属材料，说法错误
铸造马踏飞燕所用的是青铜，青铜由铜和锡熔合而成的合金，属于金属材料,故选C。
变式1-2 （2023年江苏省连云港市中考真题）钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。从公元1世纪开始，铁便成了一种最主要的金属材料。①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是 。②下列铁制品中，利用了金属导热性的是_____(填字母)。a．后周铁狮子 b．铸铁井盖 c．不锈钢水壶③下列关于铁及铁制品的说法中，正确的是_____(填字母)。a．铁是地壳中含量最高的金属元素b．沙漠地区的铁制品锈蚀较慢c．不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品
铁的金属活动性比铜的强，容易被腐蚀。
历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是：铁的金属活动性比铜的强，容易被腐蚀。 铁制品很多，生活中利用利用了金属导热性很常见，比如各种炊具等。 金属元素在地壳中分布差异较大，前三位金属元素是铝铁钙；金属及其合金在使用过程中要注意防锈蚀。如铁制品容易生锈、各种合金，哪怕是不锈钢长期在酸性环境中也会被腐蚀。
例2 （2023年湖南省长沙市中考真题）2023 年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是（ ）A．铝锂合金的熔点比纯铝更高B．铝锂合金的抗腐蚀性能非常差C．铝锂合金是混合物D．铝锂合金的硬度比纯铝小
合金的熔点低于成分金属
例2-1 （2023年湖南省湘潭市中考真题）2023年5月28日，国产大型客机C919首次商业载客飞行成功，C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（ ）A．合金中一定只含金属元素B．金属材料包括纯金属和合金C．钛合金的硬度比纯钛更大D．超高强度钢属于一种铁合金
合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高
钢是铁的合金，超高强度钢属于一种铁合金
合金的抗腐蚀性能优于成分金属
合金的硬度高于成分金属
例2-2 （2023年重庆市中考真题A卷）天舟6号货运飞船在2023年5月成功发射，标志着我国航天事业可再进一步。科研人员在空间站做了多孔铜、镁合金等材料性能实验，以及甲烷微重力燃烧实验。(1)相同质量的镁和铜，含原子数更多的是 ，铜能拉成丝，说明铜具有良好的_____(填序号)。A．导电性 B．导热性 C．延展性(2)为了验证Mg(H)Cu的金属活动性顺序，小王同学做了如下两个实验：①将镁条和铜条分别放入相同的稀硫酸中②将镁条放入CuSO4溶液中。下列有关叙述正确的是_____ (填序号)。A．只需要实验①就能得出结论B．实验②中有红色物质析出C．实验②反应后溶液的质量减轻(3)利用甲烷、氧气和氢氧化钠溶液组成的燃料电池可供电。三种物质共同作用生成一种盐和水，该反应的化学方程式为 。
考点二 金属的化学性质
铝具有很好的抗腐蚀性能原因：铝与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。
二、与稀盐酸、稀硫酸反应：
1.反应规律： 金属＋酸→盐＋ ↑2.注意事项： 实验前用砂纸打磨金属，除去镁、铁等金属表面的 ，便于金属与酸接触反应。
金属与酸反应生成氢气问题的分析方法
1.等质氢图两种金属分别与酸反应,产生的氢气质量相同,此图反映两种情况:(1)酸不足,金属过量,产生的氢气质量由酸的质量决定。(2)酸足量,投放的两种金属分别与酸反应产生氢气的质量恰好相同,如6.5g锌和5.6g铁分别投入足量的盐酸中,反应产生的氢气质量相同。
2.等质等价金属图如等质量的镁、铁、锌分别与足量的酸反应,生成的金属离子都带2个单位的正电荷,产生氢气的速率和质量不同。此图反映出:(1)金属越活泼,图示中反应物的线越陡,如Mg线比Zn 线陡、Zn 线比Fe线陡,说明金属活动性Mg> Zn>Fe。(2)金属的相对原子质量越小,等质量时与足量酸反应产生的氢气越多,曲线的拐点越高,因此,相对原子质量Zn>Fe>Mg。可简单概括为:越陡越活,越高越小。
3.等质不等价金属图如等质量的铝、镁、锌分别与足量酸反应,生成的化合物中金属元素的化合价分别为+3、+2、+2价，此图反映出等质不等价金属与酸反应不仅产生氢气的速率不同,而且产生氢气的质量与金属元素化合价有关。可用下式计算氢气质量:
三、金属与某些盐反应：
1. 反应规律：金属＋盐→ ＋新金属2. 几个反应比较：3. 注意事项：①单质铁与一些可溶性盐反应，均生成 ；②现象的描述重点：金属表面生成 ， 的变化。
金属与与混合盐溶液的反应后的溶液和滤渣成分分析
方法一：定量分析法如将铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中。第一步：将题目中涉及的金属，按照金属的活动性由强到弱的顺序排列：如Fe、Cu、Ag。第二步：根据金属活动性由弱到强依次加入盐溶液中的金属，其顺序为Ag、Cu、Fe。第三步：根据加入金属的量分析，如下表：
方法二：优先法判断反应发生的先后顺序的依据：远距离先置换，即金属活动性相差越大(或位置距离越远)，反应优先发生。1. 将铁粉加入到一定量的硝酸铜和硝酸银的混合溶液中先：Fe＋2AgNO3＝Fe(NO3)2＋2Ag后：Fe＋Cu(NO3)2＝Fe(NO3)2＋Cu
2. 将硝酸银溶液加入到一定量铁和铜的混合物中先：Fe＋2AgNO3 === Fe(NO3)2＋2Ag后：Cu＋2AgNO3 === Cu(NO3)2＋2Ag
考向01 金属与盐酸和稀硫酸的反应
例1（2023·广西中考真题）向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是( )A． B．C． D．
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ △m 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ △m 24 73 95 2 22 18 73 89 2 16Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ △m 73 127 2 54以同时消耗质量为73份的HCl为例A、溶液增加质量分别是：Mg：22份 Al：16份 Fe：54份 A正确B、消耗金属质量： Mg：24份 Al：18份 Fe：56分 B正确，C、消耗相同质量的HCl，产生氢气质量相同D、通过B的分析，B正确，D错误。
变式1-1（2023·安徽蚌埠中考一模）将质量均为5克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入10克溶质质量分数为5%的三份稀硫酸中，反应完成后，生成氢气的质量关系是( )A． B．C． D．
经简单计算可知， 10克溶质质量分数为5%的稀硫酸完全反应，消耗三种金属的质量分别是：Mg约0.122g、Fe约0.286g、Zn约0.331g，金属均剩余，硫酸耗尽，故产生的氢气质量相同，故选A。
变式1-2（2023·河北中考真题）向盛有ag铜锌混合物的烧杯中加入稀硫酸，该过程中剩余固体与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法错误的是（ ）A．M点时，溶液中的溶质只有 B．N点时，生成气体的总质量达到最大C．N→P过程中，溶液的pH逐渐增大D．该铜锌混合物中锌的质量为(a-b)g
根据金属的活动性，锌＞氢＞铜，只有锌和硫酸反应，反应产生硫酸锌和氢气。分析图像可知：M点时锌剩余硫酸不足，则溶液中的溶质是硫酸锌。N点锌和稀硫酸反应恰好完全反应，生成气体的总质量达到最大，此时溶液为硫酸锌溶液。P点时所加稀硫酸过量，此时溶液中的溶质有硫酸锌和硫酸，溶液显酸性，pH＜7，N→P点时，溶液的酸性增强，pH减小，说法错误。根据A项的分析，锌完全反应，b是铜的质量，则锌的质量为 (a-b)g，说法正确。
考向02 金属与盐的反应
例2 （2023年·湖南省衡阳市中考真题）向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是( )A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定含有Cu和ZnB．若滤液不为蓝色，则滤液中可能不含CuCl2C．若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有MgD．所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
变式（2023·湖北潜江等中考真题）化学兴趣小组的同学把质量为m克的铝粉加入到一定质量的氯化锌和氯化铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生。下列判断中正确的是( )A．滤渣中可能含有A1，滤液中一定含有AlCl3B．滤渣中一定含有Zn，滤液可能为蓝色C．若滤渣中只含Cu、Zn，则滤液中一定只含有AlCl3D．根据质量守恒定律，所得滤渣的质量一定等于m克
滤渣中一定含有Cu，一定不含Zn
滤渣中一定含有Zn，不含Mg
Zn将Cu置换，所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，所以氯化铜一定完全反应。滤渣中一定含有铜、锌，可能含有铝。滤液中一定含有氯化铝，可能含有氯化锌。铝置换出锌或铜，滤渣质量一定大于铝的质量。
考点三 置换反应
由一种 与一种 反应，生成 与 的反应
+BC→ +B
① +酸→盐+H2 ② +盐→ +新盐③ +金属氧化物→ +CO2 ④ +金属氧化物→金属单质+H2O
【点拨】 CO+金属氧化物→金属单质+CO2 该反应不属于基本反应。
分析金属与溶液反应(或固体)质量的变化方法
(1)金属与酸反应后金属质量减少，溶液质量增加。如Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑ 65g 2g 溶液质量增加65g-2g=63g(2)对于在盐中呈相同价态的两种金属,金属与另一种金属的盐溶液反应后的质量变化分两种情况。①单质金属的相对原子质量<盐中金属的相对原子质量。如：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 56g 64g溶液质量减轻64g-56g=8g ②单质金属的相对原子质量>盐中金属的相对原子质量。如：Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu 65g 64g溶液质量减轻65g-64g=1g
考向01 置换反应
例1 （2023·吉林长春中考真题）18世纪末，法国科学家拉瓦锡为探究水的组成，让水蒸气通过一根烧红的铁管，发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(气) Fe3O4+4X。下列说法错误的是( )A. X的化学式为H2B. 该反应属于置换反应C. 参加反应的Fe和H2O的质量比为3：4D. 该实验证明了“水不是一种元素”
根据质量守恒定律可知，X为H2
变式1-1 （2022·湖南株洲中考真题）下列反应中，属于置换反应的是( )A．CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2 B．CuCl2 Cu+Cl2↑C．3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 D．Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
该反应符合符合置换反应特点
参加反应的铁和水的质量比为(56×3):(18×4)=7:3
变式1-2 （2022·萧县模考）下列化合物可以通过金属与对应的酸发生置换反应获得的是( )A．CuCl2 B．FeCl3 C．AgNO3 D．Al2(SO4) 3
根据置换反应定义，很容易判断出D选项正确。
根据金属活动顺序，铜和银均在氢之后，不能与酸发生反应；铁和盐酸反应生成氯化亚铁。故选D。
考向02 与金属相关图像
例2（2023·博山区三模）现将等质量且形状相同的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量随反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2）。下列说法不正确的是（ ）A．相对原子质量：甲＜乙＜丙B．金属活动性：乙＜丙＜甲C．消耗硫酸的质量：甲＜乙＜丙D．甲、乙、丙可能分别是镁、铁、锌
等质量的金属与足量的稀硫酸反应且生成物中金属元素均为+2价时，产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，结合图像可知，相对原子质量由大到小的顺序为丙＞乙＞甲。金属越活泼，与酸反应产生气体速率越快，单位时间内产生的气体越多，结合图像可知，金属活泼性为甲＞丙＞乙。金属与酸反应生成氢气时，氢气来源于酸中的氢元素，所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致，故消耗酸的质量为甲＞乙＞丙。由金属的活泼性：甲＞丙＞乙，及相对原子质量：丙＞乙＞甲，镁、铁、锌的相对原子质量分别为24、56、65，且金属活动性顺序为镁＞锌＞铁，故可知甲、乙、丙可能是镁、铁、锌
变式2-1 （2023·仙桃校级一模）向装有一定量硝酸铜和硝酸银混合溶液的试管中，缓慢加入细铁粉，充分反应。下列关于试管中物质的变化关系图错误的是（ ）A． B．C． D．
铁、铜、银三种金属的活动性顺序为：铁＞铜＞银，则铁粉先和硝酸银反应，硝酸银反应完后，铁粉再和硝酸铜反应；固体种类：开始没有固体，随着铁粉的加入直至过量，固体种类由1种→2种→3种。溶质种类：开始时两种，随着铁粉的加入直至过量。溶质种类由3种→2种→1种。溶液质量：一开始铁置换硝酸银中的银时，溶液总质量减小的快，硝酸银反应完后，铁置换硝酸铜中的铜时，溶液总质量减小的慢，完全反应后，溶液总质量不变。固体质量：一开始铁置换硝酸银中的银时，固体总质量增加的快，硝酸银反应完后，铁置换硝酸铜中的铜时，固体总质量增加的慢，完全反应后，随着铁粉的不断加入，固体总质量不断增大。
变式2-2 （2023·山东省潍坊市中考真题）向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ）A．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应B．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同C．c点时，两个烧杯中都有金属剩余D．右侧曲线不能反映铁和铝的金属活动性强弱
【解析】A、由图可知，a点时，Al与稀硫酸恰好完全反应，盛铁的烧杯中的酸有剩余，故选项说法错误；B、由图可知，b点时，两个烧杯中消耗硫酸不相等，产生氢气的质量不相同，故选项说法错误；C、由图可知，c点之后，两个烧杯都能继续产生氢气，则c点时，两个烧杯中都有金属剩余，故选项说法正确；D、由图可知，该曲线是氢气与酸的曲线，不是氢气与时间的曲线，故右侧曲线不能反映反应的速率，不能反映铁和铝的金属活动性强弱，故选项说法正确。故选CD。
1.在金属活动性顺序里，金属的 ，它的 就越强；2.在金属活动性顺序里，位于 的金属能置换出盐酸、稀硫 ；3.在金属活动性顺序里，位于 能把位于 从它们化合物的溶液里置换出来。
二、金属活动性顺序表的意义：
1.判断金属与盐溶液能否反应①在金属活动性顺序表中，排在 的金属能把排在 的金属从其盐溶液中置换出来。②盐是可溶性盐。③K、Ca、Na除外(K、Ca、Na等加入到盐溶液中，先与溶液中的水反应，生成的碱再与盐反应)。
2.判断金属与酸能否反应。 ①在金属活动性顺序表中，该金属必须排在 。 ②“酸”一般指的是 。3.根据金属活动性的相对强弱，可为除杂选择合适的试剂。 如Cu中混有少量的Fe，欲除去少量的Fe，可选择加入足量的硫酸铜溶液充分反应，Fe和硫 酸铜溶液反应生成了Cu和硫酸亚铁，再过滤即可。4.根据金属活动性顺序判断金属与盐溶液反应后滤渣、滤液的成分。 一种金属和几种盐溶液混合时，最不活泼的金属最先被置换出来，然后再依次按照活动性由弱到强的先后顺序被置换出来5.根据金属活动性顺序判断金属与酸反应的快慢（反应速率）或根据反应速率判断金属的活动性顺序。 一般金属 ，在同等条件下，与某一酸反应的速率 。
1.探究金属活动性强弱的方法有两种方法一:金属与酸(稀盐酸、稀硫酸)反应。能反应的金属比H活泼,反应越剧烈,则越活泼;不反应的金属位于H之后。方法二:金属与盐溶液反应。若则表示该金属的活动性强于该盐中金属的活动性。2.运用金属活动性顺序验证金属活动性强弱的实验方案设计
验证金属活动性强弱的实验设计方法
考向01 金属活动顺序及应用
例1 （2023·山东聊城中考真题）为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，下列实验方案能达到目的的是( )A．将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中B．将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中C．将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中D．将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中
变式1-1 （2023·重庆市中考真题）铁和铜在自然环境中都能被腐蚀。下列不能说明铁比铜活泼的事实是（ ）A．历史上铜比铁使用更早B．铁的文物比铜的稀有C．氧化铁能与盐酸反应而铜单质不能D．铁能与硫酸铜溶液反应
不能验证铜、银活动性的关系
铜、银都不与硫酸亚铁反应，只能证明铜、银的活动性都比铁弱
不能验证铁与铜的活动性的关系
A、活动性弱的金属使用的更早，因为活动性越弱，越容易制得，故A正确；B、铁的化学性质活泼，易发生反应，不易保存，能说明铁比铜活泼，故B正确；C、氧化铁是金属氧化物，铜是金属单质，氧化铁能与盐酸反应而铜单质不能，不能说明铁比铜活泼，故C错误；D、铁能与硫酸铜溶液反应，说明铁比铜活泼，故D正确。
变式1-2 （2023·广东广州中考真题）钴（C）的金属活动性与铁相似，钴的化合物相关性质如下、下列预测合理的是( )A．C能从MgCl2溶液中置换出MgB．CO能与盐酸反应得到粉红色溶液C．CCO3能与盐酸反应生成H2D．C(OH)2可由C与NaOH溶液反应制得
钴的金属活动性与铁相似，则活动性比镁弱，不会和氯化镁反应
CO和盐酸反应生成CCl2和H2O，CCl2易溶，溶液呈粉红色，正确
碳酸盐和酸反应生成盐、水、二氧化碳
C与NaOH溶液不反应
考向02 金属活动顺序实验探究
例2 （2023年·山东省烟台市中考真题）垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍(Ni)三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。已知：硫酸镍（化学式NiSO4）能溶于水。实验：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。猜想一：Zn>Ni>Cu；猜想二：Zn> Cu > Ni；猜想三： 。【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验，请完成实验报告。
变式 （2023·四川省成都市中考真题）利用如图实验探究金属的化学性质。(1)实验一：水的作用是 。实验中，观察到发出白光后铁丝并未燃烧，原因是：_________________________________________。(2)实验二：两个反应均生成了_____（填物质名称）。比较铁和铝的金属活动性强弱，从试剂角度需考虑：①加入同样大小的铁片和铝片；② 。(3)实验三：反应的化学方程式为 。再补充一个实验可得出 的金属活动性顺序。设计并进行实验，补全下表。
取少量硫酸亚铁溶液于试管中，伸入铜丝与溶液反应
防止燃烧产物下落使集气瓶炸裂
火柴燃烧消耗了较多的氧气，使氧气不足
加入等体积等浓度的稀盐酸
考点五 金属的冶炼
一、金属在自然界的存在：
1. 一氧化碳还原氧化铁实验①实验原理：②实验装置：
③实验步骤a.检查装置 ；b.转入药品并固定装置；c.通入CO并 ；d.排尽装置内的空气后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热；e.当玻璃管内的 粉末变为黑色时，停止加热；f.等装置冷却后，停止通CO，熄灭酒精灯。④实验现象红棕色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰水 ；尾气燃烧时产生 。⑤有关的化学方程式硬质玻璃管中：试管中：尾气处理：
2.工业炼铁①炼铁的原理在高温下， 将铁从铁的氧化物 出来（氧化铁、四氧化三铁）。②原料及作用a.铁矿石：提供原料。b.焦炭： 、 。c.石灰石：可将矿石中二氧化硅转变为炉渣。③设备： 。④产品：生铁。
考向01 实验室模拟工业炼铁实验
例1 （2023·山东省滨州市中考真题）人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。下列有关金属材料的说法中，正确的是( )A．金属在常温下都是固体B．工业炼铁的原理是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2，该反应属于置换反应C．铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈D．铝制品不易被锈蚀是因为铝不与氧气反应
变式1-1 （2023·安徽阜阳二模）化学兴趣小组的同学模拟工业炼铁原理，设计如图所示的实验。下列有关说法错误的是（ ）A．实验开始先点燃酒精喷灯，再通入COB．实验结束后，观察到有黑色固体被磁铁吸引C．关闭弹簧夹一段时间后注射器内的溶液变浑浊D．装置中气球的作用是收集尾气，防止污染空气
铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，阻止铝与氧气反应
变式1-2 （2023·广东广州中考真题）某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时，出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色，推断黑色固体是Fe；乙同学提出质疑，认为黑色固体可能是Fe3O4，并查阅了资料：Fe3O4可被磁铁吸引，几乎不溶于稀的酸溶液。(1)制备CO的原理是：HCOOH浓H2SO4 CO↑+H2O（HCOOH在常温下为液态），图b所示三种气体发生装置中，可用于制备CO的是___（填标号）。(2)若甲同学推断正确，反应的化学方程式为 。(3)对乙同学提出的质疑进行分析和验证。①定量分析物质组成可知，该反应生成Fe3O4是合理的，理由是 。②该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有Fe3O4和Fe．检验的操作和现象是：取样于试管中， 。
根据质量守恒定律知，反应后元素种类不变
取样于试管中，滴入稀盐酸，观察到有气泡生成，形成浅绿色溶液，有黑色固体不溶解
考向02 金属的冶炼
例2 （2023·广东广州中考真题）我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。(1)日常生活中，适合制作电缆的金属是______（填标号）。A．金B．铜C．汞D．钨(2)明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法，如图a。①原料锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡和二氧化碳，化学方程式为： 。②炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。(3)图b为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3，高温易分解生成ZnO。①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量，泥罐内煤粉的主要作用是 。②已知锌的沸点为907℃。泥罐下部温度可达1200℃，上部约为600℃，该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于______。A．结晶 B．蒸发 C．蒸馏 D．升华③必须冷却后才能取锌，是为了防止发生反应： （写化学方程式）。(4)湿法冶金利用置换反应。向Cu(NO3)2、AgNO3混合液中加入Fe粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中一定不含的金属阳离子是 。
变式 （2023年湖南省湘潭市中考化学真题）中国传统文化对人类文明贡献巨大，很多诗句和典籍中都蕴含着化学知识。(1)“春蚕到死丝方尽”所描述的蚕丝属于 （填“天然”或“合成”）纤维。(2)“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”中“烈火焚烧”是指高温煅烧石灰石，该反应的化学方程式是 。(3)“千淘万漉虽辛苦，吹尽黄沙始到金”中“淘”和“漉”相当于化学实验中的 操作，实验室里进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、 和玻璃棒。(4)《天工开物》中记载了“古法炼铁”如图1和“炒钢法”如图2①在图1的炉中鼓入与矿物逆流而行的空气，“逆流而行的目的” 是 ；再利用生成的一氧化碳和氧化铁反应生成铁单质，该反应的化学方程式是 ，此反应中体现了一氧化碳的 (填“氧化”或“还原”）性。②“炒钢法”即“持柳棍疾搅即时炒成熟铁，炒过稍冷之时，或有就塘内斩划方块者”。不断翻炒液态生铁，是为了降低生铁中 元素的含量。
反使应物充分接触，增大反应物接触面积
考点六 金属资源的保护
一、铁制品锈蚀的条件的探究：
（1）铁制品生锈主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生了 。（2）铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，颜色为 。铁锈的结构疏松，不能阻止里层的铁继续与氧气、水的反应，铁制品会完全被腐蚀。（3）铁制品一般 ，锈蚀的速度越快。（4）在 存在的环境中，铁制品的锈蚀会加快。
铁和氧气(或空气)、水接触同时接触
二、防止铁制品锈蚀的原理和方法：
1. 防止铁制品锈蚀的原理： 即可防止铁制品锈蚀，即防止铁制品与氧气或水接触。2. 防止铁制品锈蚀的方法：①保持铁制品表面 。②在铁制品表面覆盖一层 ，如在铁制品表面刷漆、涂油等。③在铁制品表面 ，如镀锌、镀铬等。④将铁制品 ，如不锈钢。⑤通过化学方法使铁制品表面形成致密的氧化膜，如“烤蓝”等。
1. 必要性①金属矿物的储量有限，且不可再生；②废旧金属的随意丢弃不仅浪费资源还污染环境。2. 有效途径① 金属腐蚀； ②回收利用 ；③合理有效地开采矿物； ④寻找 等。
1. 将含杂质的已知物质量换算为纯物质质量，其关系式为：纯度＝ ×100%，纯物质质量=含杂质物质质量× 。2. 将纯物质质量代入化学方程式进行计算。3. 将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质质量：含杂质物质质量为= 。
考向01 铁制品锈蚀的条件及探究
例1 （2023·山东省青岛市中考化学真题）防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是( )A．表面涂油 B．表面刷漆C．覆盖塑料 D．制成合金
变式（2023·年山东省潍坊市中考化学真题）某化学学习小组为探究铁丝生锈、铁丝燃烧的影响因素，进行如下实验（点燃操作已略去）。下列说法错误的是( )A．对比①③可知：水是铁丝生锈的条件之一B．对比①②可知：氧气是铁丝生锈的条件之一C．对比②③可知：氧气是铁丝燃烧的条件之一D．对比③④可知：铁丝形状能影响铁丝的燃烧
除了铁丝形状不同外，其它条件均相同，结论正确
除了氧气外，其它条件均相同，结论正确
例1 （2023·广西中考真题）下列做法不能有效保护金属资源的是( )A．防止金属腐蚀B．寻找金属的代用品C．回收利用废旧金属D．肆意开采金属矿物
变式 （2023·江苏省宿迁市中考化学真题）下列说法正确的是( )A．人类利用的能量都是通过燃烧获得的B．原子得失电子变成离子后，元素种类发生了改变C．回收废旧金属有利于金属资源的充分利用D．原子核都是由质子和中子构成的
均是保护金属资源的措施
肆意开采金属矿物，不利于保护金属资源
考向02 金属资源的保护
比如还有水能、风能、海洋能等
质子数没有改变，元素种类不变
回收废旧金属有利于金属资源的充分利用
氕原子（一种氢原子）只有一个质子，没有中子
1.金属材料：包括 (纯净物)和 (混合物)。2.金属物理性质：(1)共性：常温下为固体，有金属光泽，大多数金属具有优良的 、导热性，有 。(2)特性：①多数金属呈银白色,而铜呈 色,金呈 色。②常温下,多数金属是固体,而 是液体。③各种金属的硬度、密度、熔点、导电性、导热性等物理性质差别较大。④有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色；例如，粉末状的 都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射。2.金属材料的发展(1) (商代)→铁器( )→铝(100多年前)→ (21世纪重要的金属材料)。(2)目前世界上年产量居前三位的金属依次是 、铝、 。
4.金属的使用(1)主要因素:性质决定用途。(2)其他因素: 、资源、是否美观、使用是否 以及废料是否易于 和对环境的影响等多种因素。(3)生活中的金属：干电池外皮→ ； “银粉”→ ； 水银温度计→ ；“锡箔”纸→铝或锡； 保温瓶内胆→银5.金属之最：（1） ：地壳中含量最多的金属元素 （2） ：人体中含量最多的金属元素（3）铬：硬度最高的金属 （4） ：熔点最高的金属 （5）汞：熔点最低的金属 （6）锇：密度最大的金属 （7）锂：密度最小的金属（8） ：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜） （9） ：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）
1.概念：在金属中加热融合某些金属或非金属，制得具有金属特征的合金。①合金是 . ②形成合金的过程是 . ③合金各 .2.合金的优点：合金和组成其的纯金属相比较， 一般更大，一般更 低，抗腐蚀性更好3.合金与纯金属的硬度比较方法：
【点拨】1.合金中一定有金属存在,但不一定都是金属与金属熔合而成,还有可能是金属与非金属,例如:生铁、钢就是铁的合金,其中含有碳元素。2.合金中各成分是均匀熔合在一起的,在金属表面镀上一层其他金属,不属于合金。3.合金的各种成分均以单质形式存在。
变式1-1（2023·甘肃金昌·中考真题真题）东汉时期的“马踏飞燕”堪称我国古代青铜器艺术中无与伦比的珍品。其制作材料属于( )A．合成材料 B．天然材料 C．金属材料 D．复合材料
例1 （2023·湖北荆州·中考真题真题）今年6月4日，神州十五号载人飞船（模型图如下）的返回舱经过大气层时，经受住了一千多度的高温考验，最终成功返回地面。下列说法错误的是( )A．太阳翼可将太阳能转化为电能B．飞船大量使用密度较小的合金材料，能减轻船体质量C．返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点D．天线材料采用了钛镍合金，它属于有机合成材料
钛镍合金属于金属材料，说法错误
铸造马踏飞燕所用的是青铜，青铜由铜和锡熔合而成的合金，属于金属材料,故选C。
变式1-2 （2023年江苏省连云港市中考真题）钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。从公元1世纪开始，铁便成了一种最主要的金属材料。①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是 。②下列铁制品中，利用了金属导热性的是_____(填字母)。a．后周铁狮子 b．铸铁井盖 c．不锈钢水壶③下列关于铁及铁制品的说法中，正确的是_____(填字母)。a．铁是地壳中含量最高的金属元素b．沙漠地区的铁制品锈蚀较慢c．不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品
铁的金属活动性比铜的强，容易被腐蚀。
历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是：铁的金属活动性比铜的强，容易被腐蚀。 铁制品很多，生活中利用利用了金属导热性很常见，比如各种炊具等。 金属元素在地壳中分布差异较大，前三位金属元素是铝铁钙；金属及其合金在使用过程中要注意防锈蚀。如铁制品容易生锈、各种合金，哪怕是不锈钢长期在酸性环境中也会被腐蚀。
例2 （2023年湖南省长沙市中考真题）2023 年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是（ ）A．铝锂合金的熔点比纯铝更高B．铝锂合金的抗腐蚀性能非常差C．铝锂合金是混合物D．铝锂合金的硬度比纯铝小
合金的熔点低于成分金属
例2-1 （2023年湖南省湘潭市中考真题）2023年5月28日，国产大型客机C919首次商业载客飞行成功，C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（ ）A．合金中一定只含金属元素B．金属材料包括纯金属和合金C．钛合金的硬度比纯钛更大D．超高强度钢属于一种铁合金
合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高
钢是铁的合金，超高强度钢属于一种铁合金
合金的抗腐蚀性能优于成分金属
合金的硬度高于成分金属
例2-2 （2023年重庆市中考真题A卷）天舟6号货运飞船在2023年5月成功发射，标志着我国航天事业可再进一步。科研人员在空间站做了多孔铜、镁合金等材料性能实验，以及甲烷微重力燃烧实验。(1)相同质量的镁和铜，含原子数更多的是 ，铜能拉成丝，说明铜具有良好的_____(填序号)。A．导电性 B．导热性 C．延展性(2)为了验证Mg(H)Cu的金属活动性顺序，小王同学做了如下两个实验：①将镁条和铜条分别放入相同的稀硫酸中②将镁条放入CuSO4溶液中。下列有关叙述正确的是_____ (填序号)。A．只需要实验①就能得出结论B．实验②中有红色物质析出C．实验②反应后溶液的质量减轻(3)利用甲烷、氧气和氢氧化钠溶液组成的燃料电池可供电。三种物质共同作用生成一种盐和水，该反应的化学方程式为 。
考点二 金属的化学性质
铝具有很好的抗腐蚀性能原因：铝与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。
二、与稀盐酸、稀硫酸反应：
1.反应规律： 金属＋酸→盐＋ ↑2.注意事项： 实验前用砂纸打磨金属，除去镁、铁等金属表面的 ，便于金属与酸接触反应。
金属与酸反应生成氢气问题的分析方法
1.等质氢图两种金属分别与酸反应,产生的氢气质量相同,此图反映两种情况:(1)酸不足,金属过量,产生的氢气质量由酸的质量决定。(2)酸足量,投放的两种金属分别与酸反应产生氢气的质量恰好相同,如6.5g锌和5.6g铁分别投入足量的盐酸中,反应产生的氢气质量相同。
2.等质等价金属图如等质量的镁、铁、锌分别与足量的酸反应,生成的金属离子都带2个单位的正电荷,产生氢气的速率和质量不同。此图反映出:(1)金属越活泼,图示中反应物的线越陡,如Mg线比Zn 线陡、Zn 线比Fe线陡,说明金属活动性Mg> Zn>Fe。(2)金属的相对原子质量越小,等质量时与足量酸反应产生的氢气越多,曲线的拐点越高,因此,相对原子质量Zn>Fe>Mg。可简单概括为:越陡越活,越高越小。
3.等质不等价金属图如等质量的铝、镁、锌分别与足量酸反应,生成的化合物中金属元素的化合价分别为+3、+2、+2价，此图反映出等质不等价金属与酸反应不仅产生氢气的速率不同,而且产生氢气的质量与金属元素化合价有关。可用下式计算氢气质量:
三、金属与某些盐反应：
1. 反应规律：金属＋盐→ ＋新金属2. 几个反应比较：3. 注意事项：①单质铁与一些可溶性盐反应，均生成 ；②现象的描述重点：金属表面生成 ， 的变化。
金属与与混合盐溶液的反应后的溶液和滤渣成分分析
方法一：定量分析法如将铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中。第一步：将题目中涉及的金属，按照金属的活动性由强到弱的顺序排列：如Fe、Cu、Ag。第二步：根据金属活动性由弱到强依次加入盐溶液中的金属，其顺序为Ag、Cu、Fe。第三步：根据加入金属的量分析，如下表：
方法二：优先法判断反应发生的先后顺序的依据：远距离先置换，即金属活动性相差越大(或位置距离越远)，反应优先发生。1. 将铁粉加入到一定量的硝酸铜和硝酸银的混合溶液中先：Fe＋2AgNO3＝Fe(NO3)2＋2Ag后：Fe＋Cu(NO3)2＝Fe(NO3)2＋Cu
2. 将硝酸银溶液加入到一定量铁和铜的混合物中先：Fe＋2AgNO3 === Fe(NO3)2＋2Ag后：Cu＋2AgNO3 === Cu(NO3)2＋2Ag
考向01 金属与盐酸和稀硫酸的反应
例1（2023·广西中考真题）向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是( )A． B．C． D．
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ △m 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ △m 24 73 95 2 22 18 73 89 2 16Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ △m 73 127 2 54以同时消耗质量为73份的HCl为例A、溶液增加质量分别是：Mg：22份 Al：16份 Fe：54份 A正确B、消耗金属质量： Mg：24份 Al：18份 Fe：56分 B正确，C、消耗相同质量的HCl，产生氢气质量相同D、通过B的分析，B正确，D错误。
变式1-1（2023·安徽蚌埠中考一模）将质量均为5克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入10克溶质质量分数为5%的三份稀硫酸中，反应完成后，生成氢气的质量关系是( )A． B．C． D．
经简单计算可知， 10克溶质质量分数为5%的稀硫酸完全反应，消耗三种金属的质量分别是：Mg约0.122g、Fe约0.286g、Zn约0.331g，金属均剩余，硫酸耗尽，故产生的氢气质量相同，故选A。
变式1-2（2023·河北中考真题）向盛有ag铜锌混合物的烧杯中加入稀硫酸，该过程中剩余固体与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法错误的是（ ）A．M点时，溶液中的溶质只有 B．N点时，生成气体的总质量达到最大C．N→P过程中，溶液的pH逐渐增大D．该铜锌混合物中锌的质量为(a-b)g
根据金属的活动性，锌＞氢＞铜，只有锌和硫酸反应，反应产生硫酸锌和氢气。分析图像可知：M点时锌剩余硫酸不足，则溶液中的溶质是硫酸锌。N点锌和稀硫酸反应恰好完全反应，生成气体的总质量达到最大，此时溶液为硫酸锌溶液。P点时所加稀硫酸过量，此时溶液中的溶质有硫酸锌和硫酸，溶液显酸性，pH＜7，N→P点时，溶液的酸性增强，pH减小，说法错误。根据A项的分析，锌完全反应，b是铜的质量，则锌的质量为 (a-b)g，说法正确。
考向02 金属与盐的反应
例2 （2023年·湖南省衡阳市中考真题）向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是( )A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定含有Cu和ZnB．若滤液不为蓝色，则滤液中可能不含CuCl2C．若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有MgD．所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
变式（2023·湖北潜江等中考真题）化学兴趣小组的同学把质量为m克的铝粉加入到一定质量的氯化锌和氯化铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生。下列判断中正确的是( )A．滤渣中可能含有A1，滤液中一定含有AlCl3B．滤渣中一定含有Zn，滤液可能为蓝色C．若滤渣中只含Cu、Zn，则滤液中一定只含有AlCl3D．根据质量守恒定律，所得滤渣的质量一定等于m克
滤渣中一定含有Cu，一定不含Zn
滤渣中一定含有Zn，不含Mg
Zn将Cu置换，所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，所以氯化铜一定完全反应。滤渣中一定含有铜、锌，可能含有铝。滤液中一定含有氯化铝，可能含有氯化锌。铝置换出锌或铜，滤渣质量一定大于铝的质量。
考点三 置换反应
由一种 与一种 反应，生成 与 的反应
+BC→ +B
① +酸→盐+H2 ② +盐→ +新盐③ +金属氧化物→ +CO2 ④ +金属氧化物→金属单质+H2O
【点拨】 CO+金属氧化物→金属单质+CO2 该反应不属于基本反应。
分析金属与溶液反应(或固体)质量的变化方法
(1)金属与酸反应后金属质量减少，溶液质量增加。如Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑ 65g 2g 溶液质量增加65g-2g=63g(2)对于在盐中呈相同价态的两种金属,金属与另一种金属的盐溶液反应后的质量变化分两种情况。①单质金属的相对原子质量<盐中金属的相对原子质量。如：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 56g 64g溶液质量减轻64g-56g=8g ②单质金属的相对原子质量>盐中金属的相对原子质量。如：Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu 65g 64g溶液质量减轻65g-64g=1g
考向01 置换反应
例1 （2023·吉林长春中考真题）18世纪末，法国科学家拉瓦锡为探究水的组成，让水蒸气通过一根烧红的铁管，发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(气) Fe3O4+4X。下列说法错误的是( )A. X的化学式为H2B. 该反应属于置换反应C. 参加反应的Fe和H2O的质量比为3：4D. 该实验证明了“水不是一种元素”
根据质量守恒定律可知，X为H2
变式1-1 （2022·湖南株洲中考真题）下列反应中，属于置换反应的是( )A．CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2 B．CuCl2 Cu+Cl2↑C．3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 D．Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
该反应符合符合置换反应特点
参加反应的铁和水的质量比为(56×3):(18×4)=7:3
变式1-2 （2022·萧县模考）下列化合物可以通过金属与对应的酸发生置换反应获得的是( )A．CuCl2 B．FeCl3 C．AgNO3 D．Al2(SO4) 3
根据置换反应定义，很容易判断出D选项正确。
根据金属活动顺序，铜和银均在氢之后，不能与酸发生反应；铁和盐酸反应生成氯化亚铁。故选D。
考向02 与金属相关图像
例2（2023·博山区三模）现将等质量且形状相同的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量随反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2）。下列说法不正确的是（ ）A．相对原子质量：甲＜乙＜丙B．金属活动性：乙＜丙＜甲C．消耗硫酸的质量：甲＜乙＜丙D．甲、乙、丙可能分别是镁、铁、锌
等质量的金属与足量的稀硫酸反应且生成物中金属元素均为+2价时，产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，结合图像可知，相对原子质量由大到小的顺序为丙＞乙＞甲。金属越活泼，与酸反应产生气体速率越快，单位时间内产生的气体越多，结合图像可知，金属活泼性为甲＞丙＞乙。金属与酸反应生成氢气时，氢气来源于酸中的氢元素，所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致，故消耗酸的质量为甲＞乙＞丙。由金属的活泼性：甲＞丙＞乙，及相对原子质量：丙＞乙＞甲，镁、铁、锌的相对原子质量分别为24、56、65，且金属活动性顺序为镁＞锌＞铁，故可知甲、乙、丙可能是镁、铁、锌
变式2-1 （2023·仙桃校级一模）向装有一定量硝酸铜和硝酸银混合溶液的试管中，缓慢加入细铁粉，充分反应。下列关于试管中物质的变化关系图错误的是（ ）A． B．C． D．
铁、铜、银三种金属的活动性顺序为：铁＞铜＞银，则铁粉先和硝酸银反应，硝酸银反应完后，铁粉再和硝酸铜反应；固体种类：开始没有固体，随着铁粉的加入直至过量，固体种类由1种→2种→3种。溶质种类：开始时两种，随着铁粉的加入直至过量。溶质种类由3种→2种→1种。溶液质量：一开始铁置换硝酸银中的银时，溶液总质量减小的快，硝酸银反应完后，铁置换硝酸铜中的铜时，溶液总质量减小的慢，完全反应后，溶液总质量不变。固体质量：一开始铁置换硝酸银中的银时，固体总质量增加的快，硝酸银反应完后，铁置换硝酸铜中的铜时，固体总质量增加的慢，完全反应后，随着铁粉的不断加入，固体总质量不断增大。
变式2-2 （2023·山东省潍坊市中考真题）向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ）A．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应B．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同C．c点时，两个烧杯中都有金属剩余D．右侧曲线不能反映铁和铝的金属活动性强弱
【解析】A、由图可知，a点时，Al与稀硫酸恰好完全反应，盛铁的烧杯中的酸有剩余，故选项说法错误；B、由图可知，b点时，两个烧杯中消耗硫酸不相等，产生氢气的质量不相同，故选项说法错误；C、由图可知，c点之后，两个烧杯都能继续产生氢气，则c点时，两个烧杯中都有金属剩余，故选项说法正确；D、由图可知，该曲线是氢气与酸的曲线，不是氢气与时间的曲线，故右侧曲线不能反映反应的速率，不能反映铁和铝的金属活动性强弱，故选项说法正确。故选CD。
1.在金属活动性顺序里，金属的 ，它的 就越强；2.在金属活动性顺序里，位于 的金属能置换出盐酸、稀硫 ；3.在金属活动性顺序里，位于 能把位于 从它们化合物的溶液里置换出来。
二、金属活动性顺序表的意义：
1.判断金属与盐溶液能否反应①在金属活动性顺序表中，排在 的金属能把排在 的金属从其盐溶液中置换出来。②盐是可溶性盐。③K、Ca、Na除外(K、Ca、Na等加入到盐溶液中，先与溶液中的水反应，生成的碱再与盐反应)。
2.判断金属与酸能否反应。 ①在金属活动性顺序表中，该金属必须排在 。 ②“酸”一般指的是 。3.根据金属活动性的相对强弱，可为除杂选择合适的试剂。 如Cu中混有少量的Fe，欲除去少量的Fe，可选择加入足量的硫酸铜溶液充分反应，Fe和硫 酸铜溶液反应生成了Cu和硫酸亚铁，再过滤即可。4.根据金属活动性顺序判断金属与盐溶液反应后滤渣、滤液的成分。 一种金属和几种盐溶液混合时，最不活泼的金属最先被置换出来，然后再依次按照活动性由弱到强的先后顺序被置换出来5.根据金属活动性顺序判断金属与酸反应的快慢（反应速率）或根据反应速率判断金属的活动性顺序。 一般金属 ，在同等条件下，与某一酸反应的速率 。
1.探究金属活动性强弱的方法有两种方法一:金属与酸(稀盐酸、稀硫酸)反应。能反应的金属比H活泼,反应越剧烈,则越活泼;不反应的金属位于H之后。方法二:金属与盐溶液反应。若则表示该金属的活动性强于该盐中金属的活动性。2.运用金属活动性顺序验证金属活动性强弱的实验方案设计
验证金属活动性强弱的实验设计方法
考向01 金属活动顺序及应用
例1 （2023·山东聊城中考真题）为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，下列实验方案能达到目的的是( )A．将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中B．将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中C．将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中D．将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中
变式1-1 （2023·重庆市中考真题）铁和铜在自然环境中都能被腐蚀。下列不能说明铁比铜活泼的事实是（ ）A．历史上铜比铁使用更早B．铁的文物比铜的稀有C．氧化铁能与盐酸反应而铜单质不能D．铁能与硫酸铜溶液反应
不能验证铜、银活动性的关系
铜、银都不与硫酸亚铁反应，只能证明铜、银的活动性都比铁弱
不能验证铁与铜的活动性的关系
A、活动性弱的金属使用的更早，因为活动性越弱，越容易制得，故A正确；B、铁的化学性质活泼，易发生反应，不易保存，能说明铁比铜活泼，故B正确；C、氧化铁是金属氧化物，铜是金属单质，氧化铁能与盐酸反应而铜单质不能，不能说明铁比铜活泼，故C错误；D、铁能与硫酸铜溶液反应，说明铁比铜活泼，故D正确。
变式1-2 （2023·广东广州中考真题）钴（C）的金属活动性与铁相似，钴的化合物相关性质如下、下列预测合理的是( )A．C能从MgCl2溶液中置换出MgB．CO能与盐酸反应得到粉红色溶液C．CCO3能与盐酸反应生成H2D．C(OH)2可由C与NaOH溶液反应制得
钴的金属活动性与铁相似，则活动性比镁弱，不会和氯化镁反应
CO和盐酸反应生成CCl2和H2O，CCl2易溶，溶液呈粉红色，正确
碳酸盐和酸反应生成盐、水、二氧化碳
C与NaOH溶液不反应
考向02 金属活动顺序实验探究
例2 （2023年·山东省烟台市中考真题）垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍(Ni)三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。已知：硫酸镍（化学式NiSO4）能溶于水。实验：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。猜想一：Zn>Ni>Cu；猜想二：Zn> Cu > Ni；猜想三： 。【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验，请完成实验报告。
变式 （2023·四川省成都市中考真题）利用如图实验探究金属的化学性质。(1)实验一：水的作用是 。实验中，观察到发出白光后铁丝并未燃烧，原因是：_________________________________________。(2)实验二：两个反应均生成了_____（填物质名称）。比较铁和铝的金属活动性强弱，从试剂角度需考虑：①加入同样大小的铁片和铝片；② 。(3)实验三：反应的化学方程式为 。再补充一个实验可得出 的金属活动性顺序。设计并进行实验，补全下表。
取少量硫酸亚铁溶液于试管中，伸入铜丝与溶液反应
防止燃烧产物下落使集气瓶炸裂
火柴燃烧消耗了较多的氧气，使氧气不足
加入等体积等浓度的稀盐酸
考点五 金属的冶炼
一、金属在自然界的存在：
1. 一氧化碳还原氧化铁实验①实验原理：②实验装置：
③实验步骤a.检查装置 ；b.转入药品并固定装置；c.通入CO并 ；d.排尽装置内的空气后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热；e.当玻璃管内的 粉末变为黑色时，停止加热；f.等装置冷却后，停止通CO，熄灭酒精灯。④实验现象红棕色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰水 ；尾气燃烧时产生 。⑤有关的化学方程式硬质玻璃管中：试管中：尾气处理：
2.工业炼铁①炼铁的原理在高温下， 将铁从铁的氧化物 出来（氧化铁、四氧化三铁）。②原料及作用a.铁矿石：提供原料。b.焦炭： 、 。c.石灰石：可将矿石中二氧化硅转变为炉渣。③设备： 。④产品：生铁。
考向01 实验室模拟工业炼铁实验
例1 （2023·山东省滨州市中考真题）人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。下列有关金属材料的说法中，正确的是( )A．金属在常温下都是固体B．工业炼铁的原理是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2，该反应属于置换反应C．铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈D．铝制品不易被锈蚀是因为铝不与氧气反应
变式1-1 （2023·安徽阜阳二模）化学兴趣小组的同学模拟工业炼铁原理，设计如图所示的实验。下列有关说法错误的是（ ）A．实验开始先点燃酒精喷灯，再通入COB．实验结束后，观察到有黑色固体被磁铁吸引C．关闭弹簧夹一段时间后注射器内的溶液变浑浊D．装置中气球的作用是收集尾气，防止污染空气
铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，阻止铝与氧气反应
变式1-2 （2023·广东广州中考真题）某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时，出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色，推断黑色固体是Fe；乙同学提出质疑，认为黑色固体可能是Fe3O4，并查阅了资料：Fe3O4可被磁铁吸引，几乎不溶于稀的酸溶液。(1)制备CO的原理是：HCOOH浓H2SO4 CO↑+H2O（HCOOH在常温下为液态），图b所示三种气体发生装置中，可用于制备CO的是___（填标号）。(2)若甲同学推断正确，反应的化学方程式为 。(3)对乙同学提出的质疑进行分析和验证。①定量分析物质组成可知，该反应生成Fe3O4是合理的，理由是 。②该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有Fe3O4和Fe．检验的操作和现象是：取样于试管中， 。
根据质量守恒定律知，反应后元素种类不变
取样于试管中，滴入稀盐酸，观察到有气泡生成，形成浅绿色溶液，有黑色固体不溶解
考向02 金属的冶炼
例2 （2023·广东广州中考真题）我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。(1)日常生活中，适合制作电缆的金属是______（填标号）。A．金B．铜C．汞D．钨(2)明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法，如图a。①原料锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡和二氧化碳，化学方程式为： 。②炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。(3)图b为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3，高温易分解生成ZnO。①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量，泥罐内煤粉的主要作用是 。②已知锌的沸点为907℃。泥罐下部温度可达1200℃，上部约为600℃，该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于______。A．结晶 B．蒸发 C．蒸馏 D．升华③必须冷却后才能取锌，是为了防止发生反应： （写化学方程式）。(4)湿法冶金利用置换反应。向Cu(NO3)2、AgNO3混合液中加入Fe粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中一定不含的金属阳离子是 。
变式 （2023年湖南省湘潭市中考化学真题）中国传统文化对人类文明贡献巨大，很多诗句和典籍中都蕴含着化学知识。(1)“春蚕到死丝方尽”所描述的蚕丝属于 （填“天然”或“合成”）纤维。(2)“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”中“烈火焚烧”是指高温煅烧石灰石，该反应的化学方程式是 。(3)“千淘万漉虽辛苦，吹尽黄沙始到金”中“淘”和“漉”相当于化学实验中的 操作，实验室里进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、 和玻璃棒。(4)《天工开物》中记载了“古法炼铁”如图1和“炒钢法”如图2①在图1的炉中鼓入与矿物逆流而行的空气，“逆流而行的目的” 是 ；再利用生成的一氧化碳和氧化铁反应生成铁单质，该反应的化学方程式是 ，此反应中体现了一氧化碳的 (填“氧化”或“还原”）性。②“炒钢法”即“持柳棍疾搅即时炒成熟铁，炒过稍冷之时，或有就塘内斩划方块者”。不断翻炒液态生铁，是为了降低生铁中 元素的含量。
反使应物充分接触，增大反应物接触面积
考点六 金属资源的保护
一、铁制品锈蚀的条件的探究：
（1）铁制品生锈主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生了 。（2）铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，颜色为 。铁锈的结构疏松，不能阻止里层的铁继续与氧气、水的反应，铁制品会完全被腐蚀。（3）铁制品一般 ，锈蚀的速度越快。（4）在 存在的环境中，铁制品的锈蚀会加快。
铁和氧气(或空气)、水接触同时接触
二、防止铁制品锈蚀的原理和方法：
1. 防止铁制品锈蚀的原理： 即可防止铁制品锈蚀，即防止铁制品与氧气或水接触。2. 防止铁制品锈蚀的方法：①保持铁制品表面 。②在铁制品表面覆盖一层 ，如在铁制品表面刷漆、涂油等。③在铁制品表面 ，如镀锌、镀铬等。④将铁制品 ，如不锈钢。⑤通过化学方法使铁制品表面形成致密的氧化膜，如“烤蓝”等。
1. 必要性①金属矿物的储量有限，且不可再生；②废旧金属的随意丢弃不仅浪费资源还污染环境。2. 有效途径① 金属腐蚀； ②回收利用 ；③合理有效地开采矿物； ④寻找 等。
1. 将含杂质的已知物质量换算为纯物质质量，其关系式为：纯度＝ ×100%，纯物质质量=含杂质物质质量× 。2. 将纯物质质量代入化学方程式进行计算。3. 将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质质量：含杂质物质质量为= 。
考向01 铁制品锈蚀的条件及探究
例1 （2023·山东省青岛市中考化学真题）防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是( )A．表面涂油 B．表面刷漆C．覆盖塑料 D．制成合金
变式（2023·年山东省潍坊市中考化学真题）某化学学习小组为探究铁丝生锈、铁丝燃烧的影响因素，进行如下实验（点燃操作已略去）。下列说法错误的是( )A．对比①③可知：水是铁丝生锈的条件之一B．对比①②可知：氧气是铁丝生锈的条件之一C．对比②③可知：氧气是铁丝燃烧的条件之一D．对比③④可知：铁丝形状能影响铁丝的燃烧
除了铁丝形状不同外，其它条件均相同，结论正确
除了氧气外，其它条件均相同，结论正确
例1 （2023·广西中考真题）下列做法不能有效保护金属资源的是( )A．防止金属腐蚀B．寻找金属的代用品C．回收利用废旧金属D．肆意开采金属矿物
变式 （2023·江苏省宿迁市中考化学真题）下列说法正确的是( )A．人类利用的能量都是通过燃烧获得的B．原子得失电子变成离子后，元素种类发生了改变C．回收废旧金属有利于金属资源的充分利用D．原子核都是由质子和中子构成的
均是保护金属资源的措施
肆意开采金属矿物，不利于保护金属资源
考向02 金属资源的保护
比如还有水能、风能、海洋能等
质子数没有改变，元素种类不变
回收废旧金属有利于金属资源的充分利用
氕原子（一种氢原子）只有一个质子，没有中子
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