2025年中考化学一轮复习
专题五 金属和金属材料
基础练
考点 1 金属材料
1．[2024江苏苏州]苏州是历史悠久的文化名城，古今建筑交相辉映。下列建筑材料属于金属材料的是 （ ）
A．旧城墙的青砖 B．古城门的铜钉
C．火车站立柱的水泥 D．博物馆天窗的玻璃
2．[2024湖北]湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑，其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是（ ）
A．属于金属材料 B．熔点高于纯铜
C．硬度低于纯锡 D．铜、锡均能与稀硫酸反应
考点 2 金属的冶炼
3．[2024四川南充节选]打铁花是一种民间传统焰火表演，属于国家级非物质文化遗产。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水，再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。高炉炼铁可获得生铁，其原理包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应，反应的化学方程式是________________________________________。
4．[2024山东滨州]小明和同学们在学习了工业炼铁的原理后，想通过自制一氧化碳模拟工业炼铁的化学原理。
【查阅资料】①二氧化碳和炭粉在高温的条件下生成一氧化碳；
②饱和碳酸氢钠溶液不与二氧化碳反应；
③饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢气体；
④一氧化碳既不与氢氧化钠溶液反应也不与澄清石灰水反应。
【设计并进行实验】同学们设计并进行了下图所示的实验（装置气密性良好）。
【实验分析】请结合实验完成下列问题：
（1） 装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________________；
（2） 装置C的作用是____________________；
（3） 装置中发生反应的化学方程式为________________________________________；
（4） 反应完毕，装置中玻璃管内观察到的现象是________________________，该反应的还原剂是________（填化学式）;
（5） 装置中点燃的酒精灯的作用是______________________________________。
考点 3 金属的性质与应用
5．[2024江苏盐城]将小块钠放入水中，会发生剧烈反应，原理为 。下列说法中不正确的是（ ）
A．钠离子的符号为
B．的化学式为
C．小块钠放入水中，熔化成闪亮的小球浮游在水面上，说明钠的熔点很高
D．向反应后的溶液中滴加几滴酚酞溶液，观察到溶液由无色变为红色
6．[2024江苏苏州节选]“福建舰”解缆启航，标志着我国航空母舰建设迈向新征程。航母建造需使用纯铜、钢铁、钛合金等。
（1） 航母电缆用纯铜制作，主要利用铜的延展性和____性。
（2） 钢铁的硬度比纯铁__（填“大”或“小”）。
7．[2024福建节选]废金属是宝贵的资源。
（1） 废铜块能制成薄铜片，利用了铜的____性。
（2） 用废铜生产硫酸铜的过程中，涉及反应：，该反应的实验现象：黑色固体逐渐溶解，________________________。
8．[2024山东东营节选]我国新能源汽车产销量连续八年全球第一，新能源汽车常用磷酸铁锂电池（如图）作为动力。
报废的磷酸铁锂电池经过预处理、酸浸、除杂等环节回收得到的物质，可重新作为制作该电池的原料。已知拆解电池所得材料中含铁片、铜箔、铝箔等，采用硫酸“酸浸”的目的是除去铁、铝，反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________（任写其中一个），该反应属于____反应（填基本反应类型）。
考点 4 金属活动性顺序及其应用
9．[2024山东滨州]下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是（ ）
A．溶液 B．溶液 稀
C．溶液 稀 D．溶液 溶液
10．[2024福建节选]废金属是宝贵的资源。
利用废锌与含硫酸镍的废液反应回收镍，反应的化学方程式：,由此判断、两种金属中，金属活动性较强的是________。
11．[2024河北节选]根据下图所示实验回答问题。
乙
乙是用点滴板进行的微型实验。向盛有药品的孔穴中分别滴加等量的稀硫酸。
（1） 孔穴1和孔穴______中有气泡产生；
（2） 对比孔穴1、2和3中的现象，得出的金属活动性比铜、银的__（选填“强”或“弱”）;
（3） 为验证铜和银的金属活动性强弱，需进行的实验是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（试剂任选）。
提升练
12．[2024江苏苏州]下列有关金属的说法正确的是 （ ）
A．常温下，所有金属单质均是固体
B．工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁
C．铁的锈蚀只与空气中的氧气有关
D．废旧铁制用品应该直接填埋处理
13．[2024湖北]《宋会要辑稿》记载：“浸铜之法，先取生铁打成薄片， 浸渍数日，铁片为胆水（硫酸铜溶液）所薄，上生赤煤，取出刮洗……入炉烹炼， 方成铜。”下列理解错误的是（ ）
A．“打成薄片”增大了反应的接触面积
B．“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C．“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤
D．“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
14．[2024四川成都]有关金属的实验如下，能达到相应目的的是（ ）
A．比较合金与其组分金属的硬度
B．验证锌铁和铜的金属活动性顺序
C．证明铜生锈与有关
D．验证质量守恒定律
15．[2024重庆A]中国应用的湿法炼铜技术，是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是（ ）
①反应能证明两种金属的活动性 ②反应后溶液的质量增加 ③反应生成的溶质为硫酸铁 ④反应后固体表面附着一层红色物质
A．①④ B．②③ C．①②④ D．②③④
16．[2024陕西]关于铝、铁、银三种金属，下列有关说法正确的是（ ）
A．三种金属在空气中均易锈蚀
B．用稀硫酸可以区分三种金属
C．用铁、银和硝酸铝溶液可以验证三种金属的活动性顺序
D．三种金属均是生活中常用导线的制作材料
17．[2024江苏连云港]一种以黄铜渣（含、、、）为原料获取和溶液的实验流程如下。下列说法正确的是（ ）
A．加入生成的化学方程式为
B．根据流程可以判断的金属活动性比的强
C．判断加入的已过量的依据是溶液中有固体剩余
D．流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
18．[2024重庆A节选]某火龙表演是国家级非物质文化遗产。其中的“打铁花”是先将生铁熔化成铁水，再用工具将铁水向空中用力抛出，形成“火树银花落，万点星辰开”的精彩场景。
（1） 生铁的含碳量____（填“ ”“ ”或“”）钢的含碳量。工业上可用赤铁矿与在高温下反应来冶炼生铁，该反应主要利用了的______（填序号）。
A.可燃性 B.还原性 C.密度比空气小
（2） 铁花冷却后得到黑色固体，写出生成该固体的化学方程式________________________________。
19．[2024广西]《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干”“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”记录了古代铁器生产、使用的情形。回答问题：
（1） 炼铁的原理是利用与的反应。中的化合价为________。
（2） “剂钢”指的是合金钢，钢的硬度比纯铁的__（填“大”或“小”）。每年有大量的钢铁被锈蚀，请提出一条钢铁防锈的措施______________________________________________。
（3） 人类对铁的利用比铜晚了1 500多年，这是因为铁的金属活动性比铜的__（填“强”或“弱”）。已知胆矾溶于水得到硫酸铜溶液，请用化学方程式解释“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”的原因：________________________________。
20．[2024山东威海节选]应用广泛的金属
（1） 国宝中的金属
国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯，铁上包铜，外层鎏金（鎏金是一种金属加工工艺，经过鎏金处理后，金属表面会覆盖一层金）。整个龙身飞扬舒展，反映了唐代高超的铸造工艺。
① 国宝历经千年，出土后表面仍金光灿灿，原因是____________________。
② 工业上以赤铁矿为原料炼铁，原理是________________________________________（用化学方程式表示）。
③ 《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜，外化而内不化”,“曾青”即硫酸铜溶液，该炼铜反应的原理是________________________________（用化学方程式表示）,反应中有效作用的微粒为____________________（用符号表示）。“外化而内不化”的原因是____________________________________________________________________________。
（2） 为比较铝、铜、锌的金属活动性，进行如图实验，则、、可以选用的物质是__________________________________。
（3） 航天中的金属
中国航天事业的成就令世界瞩目，火箭是航天飞行器的运载工具。
① 运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料，具备的优良性能是______________________________（答一条）。
② 运载火箭固体推进剂的主要组分为高氯酸铵和铝粉。其中高氯酸铵是供氧剂，氯元素的化合价是________。铝粉燃烧的化学方程式__________________________________，反应过程中能量转化形式是____________________________。
21．[2024河南]铝与稀硫酸反应的化学方程式为________________________________________________;镁、铝分别放入质量相等且足量的稀硫酸中，充分反应后所得的两溶液质量仍相等，则反应的镁与铝的质量比为____________。
22．[2024江苏盐城]2024年5月17日，中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线，顺利实现新能源汽车转型升级。
（1） 汽车烤漆工艺既能助力汽车美观，更能防止车身生锈。其防锈原理是________________。
（2） 铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统，说明铜具有优良的________（填写物理性质）。
（3） 新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂的锂电池为汽车提供动力。中显价，则元素的化合价为________价。
（4） 生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是________（选填字母序号）。
A.合金的强度一般比组成它们的纯金属更大
B.合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低
C.合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好
（5） 生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用含氧化铁的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量为多少（写出计算过程）
23．[2024广东]科研人员提出一种回收利用铝冶炼产生的废渣赤泥（含）的新方法，助力产业逐“绿”前行。应用新方法从赤泥中提取铁的装置示意图如图1所示。
图1
（1） 中铁元素的化合价是________，铁、氧元素的质量比为________。
（2） 应用新方法从赤泥中提取铁发生反应的化学方程式：
ⅰ．以该方法处理某赤泥样品的实验数据如图2所示。据图计算，反应从开始至10分钟，提取铁的质量为__________。
图2
ⅱ．我国每年产生赤泥约9 000万吨，假设赤泥中的质量分数为,用新方法处理9 000万吨赤泥，理论上可提取铁多少万吨（写出计算过程）？
ⅲ．传统方法通常使用还原,新方法能使产业更加绿色环保的原因是____________________________________________________________（写一种）。
24．[2024陕西]化学课堂上，老师为同学们演示了如图所示的实验。
（1） 铜丝插入溶液一段时间后，观察到的两个现象分别是____________________________、________________________,发生反应的化学方程式是________________________________________。
（2） 铝丝表面析出红色固体时，试管内溶液中的溶质一定有__________________。
25．[2024山东东营]2024年春节期间，广饶县孙子文化园举办的“孙武归来—春秋奇妙夜”沉浸式夜游项目在全国引起轰动，现场表演的非遗项目“打铁花”不仅有“火树银花落，万点星辰开”的古老浪漫，而且蕴含着丰富的化学原理。
（1） “打铁花”就是将生铁熔化后的铁水打向空中，形成铁花。请用化学方程式表示其中的主要原理________________________________。
（2） 表演者将铁水打得又高又散的主要原因是____________________________________________。
（3） 从合金的性质角度分析:打铁花用生铁而不用纯铁的依据是________________。
（4） 炼制铁水需要生铁，请写出工业上用铁矿石（主要成分是）炼铁的化学方程式________________________________________。
（5） 为了探究影响铁燃烧的因素，某兴趣小组进行了如下实验：
实验 实验内容 实验现象 实验结论
一 取两根同样的铁丝，各在铁丝的一端系一根火柴，在酒精灯上引燃后，一根在空气中，一根插入盛满氧气的集气瓶中，观察现象 铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧 ______________________________________________
二 取等质量的铁丝和铁粉，分别将铁丝、铁粉放在或撒在酒精灯火焰上，观察现象 铁丝在空气中不燃烧，铁粉在空气中________ ______________________________________________________________
【实验反思】 有同学认为不做实验二也能得到同样的结论，你认为他的依据是__________________________________________________________________________________。
实验6 铁钉生锈条件的探究
1．[2024山东滨州]下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是（ ）
A．经常用食盐水清洗铁制品
B．保持铁制品表面清洁干燥
C．在铁制品表面涂油漆
D．在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属
2．[2024吉林]蒸汽眼罩可以舒缓眼部疲劳，其填充物的主要成分是铁粉、食盐和活性炭等。
（1） 金属资源的利用：蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈，其原理是铁粉与空气中的水和____________________反应；
（2） 金属资源的保护：蒸汽眼罩使用前需要____保存，防止铁粉生锈；
（3） 结合上述问题，谈谈你对铁生锈利或弊的认识________________________________________________________________________________________________________________________________。
3．[2024湖南]铁制品经常有锈蚀现象，于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
（1） 探锈
现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件，设计如下实验：
A B C
① A中玻璃仪器的名称是____。
② 一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与____________________接触的结论。
（2） 除锈
取出生锈的铁钉，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是______________________________（用化学方程式表示）。稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中。
（3） 防锈
防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件。常用的防锈方法有________________________________________________________________________（写一种即可）。
兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈，发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
4．[2024吉林长春]实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至分钟，改进后的装置如图2所示（夹持装置已略去）。
图1 图2
（1） 图1实验中，对比________（填序号）可知，铁生锈与氧气有关。
（2） 图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为________________________________________________。
（3） 图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是____________________________。
（4） 图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处__________________________________________________（答一条即可）。
5．[2024江苏南通模拟]我国高铁创造的中国速度令世界瞩目，学习小组对高铁建设中的钢铁锈蚀展开了探究。
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关。
【查阅资料】炭粉可加快铁的锈蚀，且炭粉不与盐酸反应。
【设计实验】
图1 图2
探究一：实验探究铁生锈的条件及影响因素。
实验1：小组同学设计如图1的实验，一段时间后观察到C中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显变化。
实验2：为进一步探究影响铁生锈速率的因素，小组同学按图2所示进行实验，利用传感器监测该过程中氧气浓度的变化来判断铁生锈的情况。实验记录如表：
序号 其他试剂 初始时氧气浓度/% 时氧气浓度/%
水/滴 食盐质量/ 稀醋酸/滴
① 0 0 0 20.8 20.8
② 10 0 0 20.8 15.2
③ 10 0 5 20.8 12.7
④ 10 1.0 0 20.8 8.0
（1） 由实验1能得出“与水接触是铁生锈的条件之一”的结论，依据的现象是______________________________________________________。
（2） 实验1中设计试管B中实验的目的是创设__________________的实验条件。
（3） 实验2的①中时氧气浓度没有发生变化的原因是________________________________。
（4） 由实验2得出“食盐能加速铁生锈”的结论，依据的实验是__（填序号）。
（5） 实验2中，设计②③的目的是____________________________。
探究二：定量探究影响铁锈蚀的因素
实验3：小组同学设计如图3所示实验，检查气密性后，将铁粉和炭粉加入三颈烧瓶，时加入饱和溶液后，再将一支装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上（此时没有推动注射器活塞），采集数据。
图3
（6） 根据图4，说明铁生锈是____（填“放热”或“吸热”）反应，这段时间反应并未停止但温度却开始降低，原因是________________________________。
图4
（7） 根据图5分析后压强突然变大的原因是________________________________________________________________________________________________________。
图5
【反思评价】
（8） 小组同学猜想：铁锈蚀的快慢还可能与氧气的浓度有关，为判断该猜想是否正确，请你设计实验进行验证，简述实验方案（实验方案包括操作、现象和结论）______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
实验7 金属的物理性质和化学性质的探究
1．[2024山东烟台]在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动，请你一起参与下列任务。
【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板
（1） 区分铝片和铁片的物理方法是__________________________（写1种）。
【任务二】预处理金属底板
（2） 用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈，可以用____________________（写1种物质名称）。
【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻
（3） 首先将有镂空图案的不干胶保护膜（能隔绝蚀刻液与金属底板接触）分别贴到处理好的铝片和铁片上，然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中，将铁片浸入足量的乙蚀刻液中，一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案，没有附着物；铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的______、______（填序号）。
①硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸
④氯化亚铁溶液 ⑤氯化钠溶液
【任务四】金属蚀刻画的后处理
（4） 将蚀刻好的金属片清洗掉废液，去掉不干胶保护膜，进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是________________________________________________（写1种合理的方法）。
【任务五】废液回收利用
（5） 铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，得到____________溶液，回收保存。
（6） 铁片蚀刻废液处理，如下图所示：
过程①加入的物质是____,过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是__________________________________。
2．[2024湖北武汉]暖宝宝是常见的局部取暖贴剂，使用后的固体中含、、、铁粉、炭粉和蛭石。为探究其中各组分的性质和含量，化学项目小组进行如下实验。［已知：蛭石呈黄褐色，不溶于水，不参加反应；］
（1） 取出使用后暖宝宝中的固体，观察到部分呈黑色。呈黑色的物质是______________________________。
（2） 称取样品，加入足量水，充分搅拌，过滤得到滤渣甲。向滤渣甲中加入过量的硝酸铜溶液，充分反应后过滤，得到滤渣乙。铁与硝酸铜反应的化学方程式为____________________________________________。
（3） 向滤渣乙中加入稀硫酸至过量，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣丙，滤渣丙中有紫红色固体。所得滤液中的阳离子是____________________________________（填离子符号）。
（4） 将滤渣丙放入硬质玻璃管中，用如图所示装置继续实验（装置中试剂均足量）。
加热硬质玻璃管中的固体至恒重，其质量为。装置D的质量增加。
① 滤渣丙中铜的质量为______________（结果精确到）。
② 若所测样品中的质量分数偏大，可能的原因是________（填标号）。
.没有连接装置
.点燃酒精灯前未先通入一段时间氧气
.硬质玻璃管中产生的气体未被完全吸收
.实验结束硬质玻璃管中仍有紫红色固体残留
微专题2 金属与盐溶液反应所得滤渣、滤液成分的判断
1．[2024江苏无锡二模]将一定质量的加入含有和的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列叙述不正确的是（ ）
A．滤渣中一定有，可能有或
B．滤渣中一定有、，没有
C．滤液中一定有和
D．向滤液中滴加稀盐酸，无白色沉淀生成
2．[2024黑龙江哈尔滨二模]将一定质量的镁放入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是（ ）
A．若滤液为无色溶液，则滤渣中一定含有镁
B．若滤液为蓝色溶液，则滤液中一定含有三种金属离子
C．若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤液中一定没有银离子
D．若向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，则滤渣中一定含有银和铜
3．[2024山东济宁嘉祥一模]向、、的混合溶液中加入一些锌粉，完全反应后过滤。不可能存在的情况是（ ）
A．滤纸上有，滤液中有、、
B．滤纸上有、、、，滤液中有
C．滤纸上有、，滤液中有、、
D．滤纸上有、、，滤液中有、
4．[2024黑龙江绥化模拟]将克镁锌混合粉末放入盛有、的混合溶液中，不断搅拌，充分反应后过滤，得到滤渣和不饱和的滤液。下列分析不正确的是（ ）
A．若滤液为蓝色，则滤液中至少含有三种溶质
B．若滤液为无色，则滤渣中一定含有、，可能含有和
C．若将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量一定大于克
D．若向滤渣中加过量稀盐酸有气泡产生，此时一定发生的反应是
5．[2024湖北武汉二模]实验室某废液的溶质为硝酸锌和硝酸铜，小静同学将镁粉和另一种金属（不考虑、、、、）的混合物，加入该废液中，充分反应后，得到滤液和滤渣。下列分析错误的是（ ）
A．若滤液呈无色，则滤渣中最多有四种金属
B．若，则金属活动性为镁 锌 铜
C．若滤渣中只有一种金属，则滤液中至少含有三种金属离子
D．若向滤渣中加入稀盐酸产生气泡，则滤液可能呈无色
6．[2024湖南长沙岳麓期末]在、和的混合溶液中加入铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象。下列说法正确的是［多选］（ ）
A．滤渣的质量可能与的质量相等
B．滤渣中一定有，可能有
C．滤液中至少含有两种阳离子
D．滤液中滴加稀盐酸，一定没有沉淀生成
7．[2023湖南长沙一模]某废旧电子元件中含有、、三种金属，下图是某兴趣小组从该废旧材料中回收金属铜和银的流程图，回答下列问题。
（1） 操作②的名称为____。
（2） 废旧电子元件进行粉碎处理的目的是______________________________________________________。
（3） 溶液C中溶质的成分为__________________（填化学式）。
（4） 若产生气体A的质量为，则混合物粉末中金属的质量为____。
微专题3 金属与酸、盐溶液反应的图像问题
1．[2023河北]向盛有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．点时，溶液中的溶质只有
B．点时，生成气体的总质量达到最大
C．过程中，溶液的逐渐增大
D．该铜锌混合物中锌的质量为
2．[2024山东济宁]下列图像能正确反映对应变化关系的是（ ）
图Ⅰ 图Ⅱ 图Ⅲ
图Ⅳ
A．图Ⅰ表示向一定量的盐酸和硫酸混合溶液中不断加入溶液
B．图Ⅱ表示向一定量的稀盐酸中不断滴加水
C．图Ⅲ表示向等质量不同金属粉末中分别加入足量等浓度的稀硫酸
D．图Ⅳ表示在恒温条件下，将饱和氯化钠溶液蒸发适量的水
3．[2023四川南充]下列图像能正确反映其对应关系的是（ ）
① ② ③ ④
A．表示常温下，向的某溶液中加水稀释
B．表示向一定质量氢氧化钙的饱和溶液中加入少量氧化钙固体
C．表示向质量和质量分数都相同的盐酸中分别加入锌和铁
D．表示向一定质量的氧化镁固体中逐渐加入稀盐酸
4．[2024广东东莞一模节选]已知：①金属活动性顺序，且均在氢之前；、在生成物中均为价；③相对原子质量。将等质量的金属、分别放入过量且溶质质量分数相同的稀盐酸中充分反应。下列图像可能与实验相符的是________（填字母）。
A B C D
专题五 金属和金属材料
基础练
考点 1 金属材料
1．B
2．A
[解析]合金的熔点低于组成它的纯金属，B错误；合金的硬度大于组成它的纯金属，C错误；铜在金属活动性顺序中位于氢的后面，不能与稀硫酸反应，D错误。
考点 2 金属的冶炼
3．
4．（1）
盐酸具有挥发性，从中出来的气体是二氧化碳、氯化氢和水蒸气；装置中的饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢；浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应，装置中浓硫酸能吸收水蒸气；装置中发生的反应是碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳；氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，装置能吸收没有参加反应的二氧化碳；二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，装置能检验二氧化碳是否除尽；装置中浓硫酸能吸收水蒸气；装置中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳；二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，装置能检验二氧化碳；一氧化碳具有可燃性，装置用于处理尾气，防止一氧化碳污染空气。
[解析]装置中发生反应： 。
（2） 干燥二氧化碳气体
[解析]浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应，装置的作用是干燥二氧化碳气体。
（3）
[解析]装置的作用是吸收二氧化碳，发生的反应是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水。
（4） 固体由红色变成黑色；
[解析]装置中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应完毕，装置中玻璃管内观察到的现象是固体由红色变成黑色；该反应中一氧化碳得到氧元素，还原剂是一氧化碳。
（5） 处理尾气，防止一氧化碳污染空气
[解析]装置中点燃的酒精灯的作用是处理尾气，防止一氧化碳污染空气。
考点 3 金属的性质与应用
5．C
[解析]钠与水的反应放热，使钠熔化成闪亮的小球浮游在水面上，说明钠的熔点低，C错误。
6．（1） 导电
（2） 大
7．（1） 延展
（2） 溶液由无色变为蓝色
8． 或； 置换
考点 4 金属活动性顺序及其应用
9．B
[解析]、都不能与溶液和稀反应，只能说明、的活动性都比弱，但无法比较和的活动性强弱，B项符合题意。
10．
11．（1） 5
[解析]孔穴5中的碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，有气体生成。
（2） 强
[解析]孔穴1中金属与硫酸反应有气泡产生，说明金属是氢前金属；而铜和银中加入稀硫酸无明显现象，说明铜和银为氢后金属，故金属的金属活动性比铜、银的强。
（3） 将铜片放入硝酸银溶液中，观察现象。若铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变成蓝色，则铜的金属活动性比银强，若无现象，则银的活动性比铜强（或将银放到硫酸铜溶液中，若无现象，则铜的活动性比银强，合理即可）
提升练
12．B
13．C
[解析]题目资料描述的是铁与硫酸铜溶液反应生成铜的过程，化学方程式为，其中“上生赤煤”的意思是生成了红色的铜，C错误。
14．B
[解析]不锈钢是铁合金，与铝片相互刻画无法比较合金与其组分金属的硬度，A错误；对比C选项中左侧与右侧试管可知铜生锈与氧气有关，对比中间与右侧试管可知铜生锈与二氧化碳有关，实验无法证明铜生锈与水有关，C错误；验证质量守恒定律时若选择的实验中有气体参与或生成，应选择密闭装置，D错误。
15．A
[解析]湿法炼铜发生反应的化学方程式为，铁能置换出金属铜，证明铁比铜活动性强，反应过程中可观察到有红色固体析出，①④正确；根据化学方程式和质量守恒定律可知，每56份质量的铁可置换出64份质量的铜，固体质量逐渐增加，溶液质量逐渐减小，②错误；反应生成的溶质为硫酸亚铁，③错误。故选A。
16．B
[解析]铝和空气中的氧气反应在其表面形成致密氧化膜，而使其不易锈蚀；银的化学性质不活泼，不易锈蚀，A错误。铁、银都不能与硝酸铝溶液反应，只能说明铝的活动性强于铁和银，不能比较铁、银的活动性强弱，C错误。铜是生活中常用的制作导线的材料，银由于成本较高而应用较少，D错误。
17．B
[解析]加入稀硫酸，能反应，不能反应，或者能置换出，都能说明的金属活动性比的强，B正确；锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，因此剩余固体中一定有铜，判断是否过量，可以向固体中加入稀硫酸，若产生气泡，则已过量，C错误；与、的反应都属于置换反应，、与稀硫酸的反应不属于置换反应，D错误。
18．（1） ； B
[解析]生铁的含碳量为，钢的含碳量为。
（2）
19．（1）
（2） 大； 在钢铁表面涂油（或刷油漆等，合理即可）
（3） 强；
20．（1） ① 金的化学性质稳定
②
③ ； 、； 铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面，阻止内部的铁继续反应
（2） 铝、硫酸锌溶液、铜（合理即可）
[解析]比较三种金属的活动性，所给实验装置中有两种金属和一种溶液，为“两金夹一盐”模型，即盐中金属活动性在“两金”之间。
（3） ① 强度高（或密度小、耐腐蚀）
② ； ； 化学能转化为热能和动能
（3） [解析]中氮元素化合价为，氢元素化合价为，氧元素化合价为，设氯元素的化合价为，化合物中各元素正、负化合价代数和为零，则，解得。
21．；
[解析]设反应后溶液中增加的质量都为，参加反应的镁的质量为、铝的质量为,
参加反应的镁和铝的质量比为。
22．（1） 隔绝氧气和水
（2） 导电性
（3）
（4）
（5） 解：设理论上可以炼出纯铁的质量为。
答：理论上可以炼出纯铁的质量为。
23．（1） ；
[解析]铁、氧元素的质量比为。
（2） ⅰ
[解析]反应前铁的质量减去10分钟时铁的质量，可得提取铁的质量，为；
ⅱ 解：设理论上可提取铁的质量为。
解得万吨
答：理论上可提取铁1 890万吨。
ⅲ 用还原后产物为水，对环境无污染（合理即可）
[解析]还原后产生大量，加剧温室效应，未反应的则会污染空气，而还原后的产物为水，对环境无污染。
24．（1） 铜丝表面出现银白色固体； 溶液由无色变成蓝色；
（2）
[解析]铝丝表面析出红色固体，说明铝和硝酸铜反应生成了铜和硝酸铝，试管内溶液中的溶质一定有硝酸铝，一定没有硝酸银，可能有硝酸铜。
25．（1）
（2） 增大与氧气的接触面积，使燃烧更剧烈
（3） 生铁的熔点低
[解析]合金的熔点比组成它的纯金属低，生铁是铁和碳的合金，熔点比纯铁更低，更容易熔化；
（4）
（5） 氧气的浓度越大，燃烧越剧烈（合理即可）； 能燃烧； 可燃物与氧气的接触面积越大，燃烧越剧烈（合理即可）
[解析]实验一：通过对比相同的铁丝在空气中和氧气中燃烧的现象，得出物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关；实验二通过对比相同质量的铁粉与铁丝在空气中燃烧的现象，得出燃烧的剧烈程度与可燃物与氧气的接触面积有关。
【实验反思】 “打铁花”的原理和现象已经验证了接触面积可以影响铁燃烧（合理即可）
实验6 铁钉生锈条件的探究
1．A
2．（1） 氧气（或）
（2） 密封
（3） 利：利用铁生锈原理，铁粉可以作双吸剂，延长食品保质期（或弊：铁生锈会造成金属资源的浪费和损失，合理即可）
3．（1） ① 试管
② 氧气（或空气）和水
（2）
[解析]铁钉表面有少量气泡产生，产生气泡的原因是铁锈反应完全后，铁和盐酸继续反应生成氯化亚铁和氢气。
（3） 表面刷漆、涂油等（或置于干燥、低温、低氧的环境中，合理即可）
4．（1）
[解析]题图1实验中，铁钉在试管内与氧气、水同时接触，在试管内只与水接触，在试管内只与氧气接触，从控制变量的角度，对比、可知铁生锈与氧气有关。
（2） 形管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈
[解析]题图2实验中，锥形瓶中产生大量氧气，且氧气带有大量水分，水和氧气同时与形管左侧铁丝接触，铁丝生锈；而形管右侧铁丝只与氧气接触，不生锈，对比两侧铁丝的生锈情况，即可得出铁生锈与水有关的结论。
（3） 铁丝接触的氧气浓度较大
[解析]铁生锈是铁与氧气、水同时发生反应所致，氧气浓度越大，生锈越快，而在的催化作用下迅速产生大量氧气，所以题图2实验能够在较短时间内观察到铁丝生锈。
（4） 没有探究铁生锈是否与氧气有关（合理即可）
[解析]铁生锈是铁与氧气、水同时发生反应所致，题图2实验的变量是水，不足之处是缺乏对比实验，没有探究铁生锈是否与氧气有关。
5．（1） 试管A中铁钉不生锈，试管C中铁钉生锈
（2） 有水且没有氧气
（3） 铁粉没有与水接触，不能生锈
（4） ②④
（5） 探究醋酸能否加速铁生锈
（6） 放热； 生锈放热量小于散失的热量
（7） 铁生锈消耗氧气，装置中的压强变小，会将注射器中的稀盐酸吸入，稀盐酸与铁反应生成氢气
（8） 操作:分别将铁粉放入装有不同浓度的氧气的试管中，并且试管中有等量的水。现象:观察到氧气浓度较高的试管中铁生锈严重。结论:氧气浓度越高，铁生锈越快
[解析]铁生锈与氧气和水有关，只要利用控制变量法，控制容器中水的量不变，改变氧气的浓度，通过观察铁生锈的程度就可以得出结论。
实验7 金属的物理性质和化学性质的探究
1．（1） 用磁铁吸引（合理即可）
[解析]磁铁能吸引铁片，不能吸引铝片，所以可通过用磁铁吸引的方法区分铝片和铁片。
（2） 稀盐酸（合理即可）
[解析]稀盐酸能与铁锈的主要成分氧化铁反应生成氯化铁和水，所以用化学方法除去铁片表面的铁锈，可以用稀盐酸。
（3） ③； ①
[解析]铝片上有凹陷图案，没有附着物，说明铝与甲蚀刻液反应没有生成新的金属，铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，所以甲蚀刻液只能是③；铁片上出现红色附着物图案，说明铁与乙蚀刻液反应生成红色的铜，所以乙蚀刻液是①。
（4） 保持铁片蚀刻画表面清洁干燥（合理即可）
[解析]铁的锈蚀是铁制品与空气中的氧气和水共同作用的结果。防止铁制品生锈的原理是隔绝氧气或水。所以为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是保持其表面清洁干燥等。
（5）
[解析]铝片蚀刻废液是铝与盐酸反应生成的氯化铝和剩余的稀盐酸的混合溶液，所以对铝片蚀刻废液进行处理，可加入足量铝片，与稀盐酸完全反应，得到氯化铝溶液，回收保存。
（6） 铁粉；
[解析]铁片蚀刻废液是铁与硫酸铜反应生成的硫酸亚铁与剩余的硫酸铜的混合溶液，所以过程①加入的物质是铁粉，铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，滤渣中的铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。
2．（1） 铁粉、炭粉或、C
（2）
[解析]使用后的固体中只有能溶于水，如上图可知的质量为；向滤渣甲中加入过量的溶液，发生反应：。
（3） 、、
[解析]向滤渣乙中加入稀硫酸至过量，、与稀硫酸反应生成和水，又与反应生成和，炭粉、铜、蛭石与稀硫酸不反应，充分反应后过滤得到滤液和滤渣丙，滤渣丙中有紫红色固体，说明有剩余，则溶液中完全反应，则所得滤液中含有、和过量的稀硫酸，滤液中含有的阳离子是、、。
（4） ①
②
（4） [解析]①由以上分析可知，滤渣丙中含有铜、炭粉和蛭石，硬质玻璃管中发生反应：、。装置的作用是吸收装置中产生的，装置的质量增加，则装置中产生二氧化碳的质量为。
设滤渣丙中炭粉的质量为，
与铜反应的氧气的质量即为氧化铜中氧元素的质量，为。中，与的质量比为，设铜元素的质量为，，。根据质量守恒定律，反应前后元素的质量不变，则滤渣丙中铜的质量为。②没有连接装置，空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置，使其增加的质量偏大，炭粉质量偏大，则导致的质量偏小，其在样品中的质量分数偏小；点燃酒精灯前未先通入一段时间氧气，装置内原有空气中的二氧化碳进入装置，使装置增加的质量偏大，炭粉质量偏大，则导致的质量偏小，其在样品中的质量分数偏小；硬质玻璃管中产生的气体未被完全吸收，使装置增加的质量偏小，炭粉质量偏小，导致的质量偏大，其在样品中的质量分数偏大；实验结束硬质玻璃管中仍有紫红色固体残留，说明铜没有完全反应，则铜的质量偏小，会导致的质量偏大，则所测样品中的质量分数偏大。
2．[解析]整个实验流程分析如图所示
微专题2 金属与盐溶液反应所得滤渣、滤液成分的判断
1．A
2．C
[解析]若滤液为无色溶液，说明滤液中不含有硝酸铜，即硝酸铜全部反应，但无法判断镁和硝酸铜是恰好完全反应还是镁有剩余，滤渣中可能有镁，A错误;若滤液为蓝色溶液，则滤液中一定有硝酸铜，滤液中一定含有反应生成的硝酸镁，但是没有办法确定是否有硝酸银剩余，则滤液中至少有两种金属离子，B错误;若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中一定含有镁，即镁过量，则硝酸银和硝酸铜反应完全，则滤液中一定没有银离子，C正确;若向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，则说明镁反应完全，滤渣中一定有开始反应就置换出的银，但无法确定是否有铜，D错误。
3．B
[解析]滤纸上有银，说明向混合溶液中加入锌粉，锌粉只和硝酸银发生了反应，而硝酸银可能完全反应，也可能有剩余，滤液中一定含有硝酸铜、硝酸镁、硝酸锌，可能含硝酸银，A不符合题意;锌活动性弱于镁，不能把镁置换出来，所以滤纸上不可能有镁，B符合题意;滤纸上有银、铜，说明硝酸银已全部反应，硝酸铜可能部分反应，也可能全部反应，则滤液中一定含有硝酸镁、硝酸锌，可能含有硝酸铜，一定不含有硝酸银，C不符合题意;滤纸上有银、铜、锌，说明加入的锌粉过量，则硝酸银、硝酸铜全部反应，滤液中只含硝酸镁和生成的硝酸锌，D不符合题意。
4．C
[解析]若滤液为蓝色，则滤液中至少含有三种溶质：硝酸铜，镁、锌和硝酸银反应生成的硝酸镁和硝酸锌；还可能有硝酸银，故A正确。若滤液为无色，则滤渣中一定含有、，和可能恰好完全反应，也可能过量，故B正确。若将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量不一定大于克，是因为锌和硝酸铜反应后固体质量减小，故C不正确。若向滤渣中加入过量稀盐酸有气泡产生，此时一定发生的反应是 ，是因为滤渣可能是锌，也可能是锌和镁，故D正确。
5．B
[解析]若滤液呈无色，说明滤液中不含有硝酸铜，即硝酸铜反应完全，则滤渣中最多有四种金属，即铜、锌、镁、，故A说法正确;若金属活动性为镁 锌 铜，可能为，铝、镁和硝酸铜、硝酸锌反应，固体质量均增大，不可能，故B说法错误;若滤渣中只有一种金属，即为铜，说明镁、均反应完全，则滤液中至少含有镁离子、离子、锌离子，可能含有铜离子，故C说法正确;若向滤渣中加入稀盐酸产生气泡，说明滤渣中一定含有排在氢前的金属，说明硝酸铜反应完全，则滤液可能呈无色，若为铁，滤液可能呈浅绿色，故D说法正确。
6．BC
[解析]相对原子质量，铁与硝酸银、硝酸铜发生置换反应，滤渣质量增加，滤渣的质量大于的质量，A不符合题意；金属活动性顺序：，故铁首先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银单质，硝酸银完全反应后，铁继续与硝酸铜反应，故滤渣中一定有，可能有，B符合题意；若铁恰好将溶液中银离子、铜离子置换出来，则滤液中有、两种阳离子，若铁未将铜离子完全置换出来而将银离子完全置换出来，则滤液中有、、三种阳离子，若铁未将银离子完全置换出来，则滤液中有、、、四种阳离子，C符合题意；若铁未将银离子完全置换出来，银离子可以与盐酸反应生成氯化银沉淀，D不符合题意。
7．（1） 过滤
（2） 增大反应物间的接触面积,使其反应更快更充分
（3）
（4） 5.6
微专题3 金属与酸、盐溶液反应的图像问题
1．C
[解析]向铜锌混合物中加入稀硫酸，铜不与稀硫酸反应，锌与稀硫酸反应生成和，点时，锌有剩余，说明加入的稀硫酸完全反应，溶液中溶质只有，A正确。点之后，继续加入稀硫酸，固体质量不再减少，说明点时锌反应完全，所以生成气体的质量达到最大，B正确。点时锌与稀硫酸恰好完全反应，溶液中的溶质只有，溶液呈中性，；点时，稀硫酸过量，此时溶液呈酸性，，C错误。点时锌完全反应，剩余固体全部是铜，则锌的质量为，D正确。
2．C
[解析]由反应的微观实质可知是与结合生成，与结合生成沉淀，故曲线的起点应该从0开始，A错误；随着水的不断滴加，溶液的不断增大至接近7，但不会等于或大于7，B错误；三种金属的活动性：，活动性越强，反应速率越快，反应过程中三种金属与氢气的质量关系为
则相同质量的三种金属完全与酸反应生成氢气的质量大小关系为，与图像相符，C正确；恒温蒸发水，温度不变，溶解度不变，故饱和溶液的溶质质量分数始终不变，D错误。
3．B
[解析]酸性溶液稀释后仍小于7，A错误；少量氧化钙与水反应生成并放热，消耗少量水，原溶液中析出，且由于温度升高使溶解度减小，因此会析出更多，溶液质量减小，温度恢复至室温过程中，溶解度增大，部分溶解，但最终溶液的质量小于初始质量，B正确；相同质量的锌和铁与盐酸反应时，锌生成氢气的质量小于铁，C错误；向一定质量的氧化镁固体中逐渐加入稀盐酸，溶液质量应持续上升，D错误。
4．
[解析]项，由于金属活动性顺序，则与酸反应比快，即曲线的倾斜度大于曲线，又由于、在生成物中均为价，且相对原子质量，则若将等质量的、加入过量的酸中，消耗酸的质量较少，则其产生的氢气质量少，符合题意;项，刚开始时，消耗酸的质量相同，产生的氢气质量相同，当酸过量时，由前面分析可知，产生的氢气质量比少，符合题意;项，消耗等质量的金属时，产生的氢气比少，根据质量守恒定律，则反应后溶液质量较大，不符合题意;项，氢气的质量不可能无限增加，且金属质量相等时，产生的少于，不符合题意。
