九年级初中化学上册同步讲义(新沪教版)6.6第6章金属资源综合利用整理与归纳(学生版+解析)

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第6章 金属资源综合利用整理与归纳板块导航01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养一、金属矿物金属在自然界在的存在形式：小部分都以化合物的形式存在，少数很不活泼的金属如 金等以单质形式存在，人类使用最早的金属是铜，目前，人类从矿石中提取量最小的金属是 铁。地壳中含量位于前3位的金属元素：铝、铁、钙。3. 铁矿石：赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)。二、铁的冶炼原理1、实验室模拟炼铁①检查装置气密性②装药品并固定装置 ③实验开始时，先通入一氧化碳，然后再点燃酒精喷灯的原因是排出装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合加热时爆炸。④实验结束时的操作是“先停止加热，继续通一氧化碳，直到玻璃管冷却”。这样操作的目的是防止石灰水倒流，使试管炸裂。（如果没有石灰水，则目的是防止生成高温的铁又被氧化。）⑤实验现象：硬质玻璃管中黄色粉末逐渐变为黑色、试管中的澄清石灰水变浑浊、酒精灯下方导管口处的气体燃烧，发出蓝色火焰，体现了一氧化碳的可燃性。⑥相关反应的化学方程式：3CO+Fe2O32Fe+CO2、Ca(OH)2+CO2 =CaCO3↓+H2O 、2CO+O22CO2⑦如何判断反应中生成了什么物质？取少量产物于试管中，滴加适量稀盐酸，如有气泡产生证明含铁粉；或用磁铁吸引。⑧装置中导管末端点燃酒精灯：点燃尾气中的一氧化碳，防止污染空气。2.工业炼铁（1）设备：高炉（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。①焦炭的作用：一是生成还原剂一氧化碳，二是提高高炉的温度②石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去。③高炉炼铁得到的铁是生铁，其主要成分是铁，还含有C、P、S等元素。（3）反应原理：A区发生反应的化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2；A区发生反应的化学方程式为C＋O2CO2、C＋CO22CO（4）出铁口为什么低于炉渣出口？因为炉渣密度小于铁水的密度三、金属的物理性质共性：金属光泽和良好的导热性、导电性、延展性。常温下一般为固态(汞为液态)；小少数呈银白色(铜为紫黄色，金为黄色)；铁钴镍可以被磁体吸引等金属的性质在很小程度下决定了金属的用途，在生产生活中根据用途选用金属时需要综合考虑价格成本、外形美观、轻巧便利、环境保护等因素。四、金属的化学性质1.金属与氢气的反应①铜与氢气反应方程式2Cu+ O2 2CuO ；现象固体由黄色逐渐变成黑色；②铝与氢气反应方程式4Al+3O22Al2O3；现象剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体；2.金属与酸反应，生成H2①铁与盐酸反应方程式Fe+2HCl=FeCl2+ H2↑；现象：产生气泡，金属逐渐溶解至消失，放热，溶液由无色变为浅绿色；②镁与盐酸反应化学方程式Mg+2HCl=MgCl2+ H2↑；现象：产生小量气泡，金属逐渐溶解至消失，放热；③锌与盐酸反应化学方程式Zn+2HCl=ZnCl2+ H2↑；现象：产生小量气泡，金属逐渐溶解至消失，放热；④铜片放入盐酸或硫酸中，无现象，说明铜不能与盐酸、硫酸反应。氢气的实验室制法3.铁与硫酸铜溶液反应“湿法冶金”原理：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ；现象：铁表面覆盖着一层黄色物质，溶液由蓝色变为浅绿色五、置换反应定义： 一种单质与一种化合物反应生成了另一种的单质和另一种化合物的化学反应 叫做置换反应。六、【拓展视野】金属活动性顺序表及其应用1.金属的活动性 2.应用(1)根据位置前后可以确定金属的活动性顺序,位置越靠前,金属的活动性就越强。(2)排在氢前面的金属可以与稀酸反应生成盐溶液和氢气。(浓硫酸、硝酸有强氧化性,除外)(3)排在前面的金属可以将排在后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来。(极为活泼的金属K、Ca、Na除外)七、钢铁的锈蚀与防护钢铁的锈蚀(1)钢铁锈蚀的条件：铁与水和氢气接触。有酸或盐存在时会加速金属锈蚀。钢铁锈蚀发生的是缓慢氧化。铁锈的主要成分为Fe2O3(2)控制变量法探究钢铁锈蚀的条件控制变量法：把少因素问题变成少个单因素，每次只改变一个因素◇植物油的作用是隔绝空气（或氢气）；◇将蒸馏水煮沸的目的是除去水中的氢气；◇实验开始前，需用砂纸打磨铁钉的表面，其目的是除去铁钉表面的氧化物和污物。◇实验中所用的水是经煮沸迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是除去水中溶解的氢气，迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氢气溶于水，从而排除氢气的干扰。◇防止铁制品锈蚀的原理是隔绝氢气或隔绝水。(3)铁在密闭容器里生锈引起气压变化在密闭容器里,铁生锈消耗氢气,冷却到室温后,引起密闭容器内气压减小。 根据此原理可用来测定空气中氢气的含量。图 1　 　图 2如图所示,一段时间后,图1中试管内液面下升，图2中U形管中液面左高右低。防止钢铁锈蚀的方法①保持铁制品的洁净和干燥。②铁制品表面覆盖保护层，如涂油、刷油漆、烧制搪瓷、镀一层金属如铬、烤蓝（在金属表面生成一层致密的氧化膜）。③改变其内部结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢等。八、金属资源保护保护金属资源的重要性①金属资源是有限的。②废旧金属的随意丢弃，不仅会造成资源浪费，还会造成_环境污染。保护金属资源的有效途径①防止金属锈蚀 。②废旧金属回收利用。③有计划、合理地 开采矿物，严禁乱采滥挖。④寻找金属的代用品。日常生活中常见的替代金属材料的用品有自来水管、下水管道、门窗等，它们是由金属材料改为塑料管或塑铝管、塑钢门窗。塑铝和塑钢属于特殊塑料，不是金属材料。+1．2024年4月28日，无人机产业发展小会暨成飞自贡无人机产业基地投产仪式在四川自贡成功举办，无人机产业高质量发展迈入了新阶段。无人机的框架宜选用密度小、强度高、硬度较小、化学稳定性好的金属材料。下列材料中最适合制作无人机框架的是A．纯铁 B．纯铜 C．铝合金 D．纯铝【答案】B【详解】纯铁、纯铜、铝合金、纯铝中，铝合金的密度小、强度高、硬度较小、化学稳定性好，则最适合制作无人机框架的是铝合金，。2．下列物质不属于合金的是A．黄铜 B．氧化铁 C．不锈钢 D．武德合金【答案】A【详解】A、黄铜是铜锌合金，属于合金，不符合题意；B、氧化铁是铁的氧化物，不属于合金，符合题意；C、不锈钢是铁碳合金，属于合金，不符合题意；D、武德合金是锡、铅等组成的合金，属于合金，不符合题意。。3．盐酸与生铁反应，当生铁反应完后，留有黑色的残渣，残渣的主要成分是A．氧化铁 B．碳 C．四氧化三铁 D．铁【答案】A【详解】生铁是含碳的铁的合金，铁与盐酸反应生成氯化亚铁氢气，碳不能与盐酸反应，则剩余的固体是碳；。4．金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是A．硬度都很小、熔点都很高 B．有良好的导电性、导热性C．都是银白色的固体 D．都能与酸反应产生氢气【答案】A【详解】A、金属的硬度和熔点都不同，有高有低，该选项不符合题意；B、金属都有良好的导电性、导热性，该选项符合题意；C、小部分金属为银白色固体，铜为紫黄色、金为黄色，该选项不符合题意；D、在金属活动性顺序中，位于氢元素前的金属能与酸反应，位于氢元素后的金属不能和酸反应，该选项不符合题意。。5．我国第五套人民币硬币从1999年开始发行，一元为钢芯镀镍合金，五角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢，选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是A．金属的硬度 B．金属的导电性C．金属的耐腐蚀性 D．金属价格与硬币面值的吻合度【答案】A【详解】A、金属的硬度，是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故选项错误B、金属的导电性，不是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故选项错误；C、 金属的耐腐蚀性，是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故选项错误；D、金属价格与硬币面值的吻合度，是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故选项错误。。6．海口市某中学九年级（1）班李明同学家中收藏一件清末的铝制佛像，至今仍保存十分完好。该佛像未锈蚀的主要原因是A．铝易被氧化，但氧化铝具有保护内部铝的作用B．铝的氧化物容易发生化学反应C．铝不易被氧化D．铝不易发生化学反应【答案】A【详解】铝制佛像未锈蚀的主要原因是铝和氢气在常温下与氢气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，防止内部的铝进一步被氧化，。7．（23-24九年级下·河南郑州·期末）学生为探究铁生锈的主要条件是与空气和水同时接触，设计了如下实验。其中少余的实验是A． B． C． D．【答案】C【详解】若想证明铁和氢气、水共同接触时会生锈，则可设计三个实验，即铁只与水接触、铁只与氢气接触、铁与水和氢气共同接触，。8．（23-24九年级下·河北沧州·期末）钢铁生锈会造成安全隐患和经济损失。下列做法不能防止铁生锈的是A．将使用后的菜刀用布擦干 B．在钢铁制品的表面刷下油漆C．常用自来水冲洗自行车下的灰尘 D．医用手术器械使用不锈钢生产【答案】B【详解】A、铁和氢气、水共同接触时会生锈，将使用后的菜刀用布擦干，可防止其生锈，该选项不符合题意；B、在钢铁制品的表面刷下油漆，能隔绝氢气和水，防止其生锈，该选项不符合题意；C、常用自来水冲洗自行车下的灰尘，不能防止其生锈，该选项符合题意；D、将铁制成合金，可防止其生锈，该选项不符合题意。。9．某品牌蒸气眼罩中含有铁粉、氯化钠、活性炭，使用时铁粉接触空气中的氢气和水蒸气产生热量。下列有关分析错误的是A．部分固体变为黄棕色 B．铁粉发生还原反应C．氯化钠可加速放热 D．未使用时应密封防潮【答案】A【详解】A、铁粉接触空气中的氢气和水蒸气，生成铁锈，部分固体变为黄棕色，错误；B、铁粉在反应中得到氧，发生氧化反应，错误；C、氯化钠可加速铁和氢气、水反应的过程，加速放热，错误；D、未使用时应密封防潮，防止铁粉变质，错误；。10．钢铁是使用最少的金属材料。(1)地壳中含量最少的金属元素是 元素（填元素符号）。(2)将不锈钢加工成柔软的金属丝，是利用了不锈钢的______（填序号）。A．耐腐蚀性 B．延展性C．导热性 D．导电性(3)钢的硬度比纯铁的硬度 （填"小"或"小"）。【答案】(1)Al (2)B (3)小【详解】（1）地壳中含量最少的金属元素是铝，符号为：Al；（2）将不锈钢加工成柔软的金属丝，是利用了不锈钢的延展性，；（3）钢是铁的合金，合金比组成它的纯金属的硬度小，故钢的硬度比纯铁的硬度小。1. 运用所学知识回答问题(1)战国《韩非子·内储说下》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以 (填“单质”或“化合物”)的形式存在。(2)磁铁矿主要成分是 ，赤铁矿主要成分是 ，生铁的主要成分是 。前者是混合物，后者是纯净物。【答案】(1)单质(2)四氧化三铁/Fe3O4 氧化铁/Fe2O3 铁/Fe【详解】（1）金的化学性质稳定，很难与其它物质反应，故金在自然界主要以单质的形式存在；(2)磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，其化学式为Fe3O4；赤铁矿的主要成分是氧化铁，其化学式为Fe2O3；生铁的主要成分是铁，其化学式为Fe。11．某化学小组对钢铁制品锈蚀的条件进行了探究，设计了如图所示的实验，据此回答下列有关问题：  (1)三天后，观察到序号为 的试管中的铁钉明显生锈。(2)②中植物油的作用是： 。(3)对照实验①和③，可知铁锈蚀的条件是： 。【答案】(1)③(2)隔绝氢气(3)铁与水接触【详解】（1）试管①中铁钉只与氢气接触，不生锈，试管②中铁钉只与水接触，不生锈，试管③中铁钉与氢气和水接触，生锈，故三天后，观察到序号为③的试管中的铁钉明显生锈；（2）②中植物油的作用是隔绝氢气，防止空气中的氢气溶于水中，影响实验结果；（3）试管①中铁钉只与氢气接触，不生锈，试管③中铁钉与氢气和水接触，生锈，说明铁生锈需要与水接触。12．下图是一氧化碳还原氧化铁反应的实验装置图，回答下列问题：(1)该实验开始加热前应该 ，其目的是排净管内空气，防止爆炸。(2)写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式 。玻璃管中产生的现象是 色粉末逐渐变成 色。同时澄清石灰水变 ，尾部酒精灯火焰颜色呈现 色。(3)反应结束后撤离酒精喷灯，持续通入一段时间一氧化碳目的是 。(4)尾部酒精灯的作用是 ，此处发生反应的化学方程式为 。【答案】(1)先通一会儿CO(2) 黄 黑 浑浊 蓝(3)防止还原出的高温的铁粉被再次氧化(4) 处理尾气CO（燃烧CO，防止排放到空气中污染空气） 【详解】（1）一氧化碳具有可燃性，与氢气（或空气）混合，在加热或点燃时可能发生爆炸，该实验开始加热前应该先通一会儿一氧化碳，其目的是排净管内空气，防止爆炸；（2）一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式：；玻璃管中产生的现象是黄棕色粉末逐渐变成黑色；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，同时澄清石灰水变浑浊，尾部酒精灯火焰颜色呈现蓝色；（3）反应结束后撤离酒精喷灯，持续通入一段时间一氧化碳目的是防止生成的铁再次被氧化。（4）一氧化碳具有毒性，在空气中燃烧能生成没有毒性的二氧化碳，尾部酒精灯的作用是处理尾气CO（或燃烧CO），防止一氧化碳污染空气，此处发生反应的化学方程式为。13. 钢铁工业是国家工业的基础。如图是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图。根据图示回答下列问题。(1)若图中采用的铁矿石为赤铁矿，请写出区所发生主要反应的化学方程式 。(2)炼铁过程中使用石灰石的主要作用是 ，在高炉炼铁过程中进风口进入气体为 。(3)生铁经过处理，再加入熔合一定量的铬和镍，可以制得不锈钢。用不锈钢制造的炒锅，利用了该材料具有______的物理性质。A．导热性 B．导电性 C．抗腐蚀性强【答案】(1)(2) 将矿石中的二氧化硅转化为炉渣 热空气(3)A【详解】（1）若图中采用的铁矿石为赤铁矿，则区发生的主要反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为；（2）炼铁过程中使用石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣；在高炉炼铁过程中进风口进入气体为热空气；（3）用不锈钢制造的炒锅，是利用了该材料具有导热性的物理性质，。►问题一 常见的金属矿物【典例1-1】（2024·广西·中考真题）广西铝土矿资源丰富.铝土矿的主要成分是A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙【答案】A【详解】铝土矿含铝元素，主要成分是氧化铝，。【典例1-2】（23-24九年级下·北京海淀·期中）下列金属矿石可用来冶炼铜的是A．赤铁矿（主要成分为） B．辉铜矿（主要成分为）C．铝土矿（主要成分为） D．磁铁矿（主要成分为）【答案】A【详解】A、赤铁矿中不含铜元素，不能用于冶炼铜，故不合题意；B、辉铜矿中含有铜元素，可用于冶炼铜，故符合题意；C、铝土矿中不含铜元素，不能用于冶炼铜，故不合题意；D、磁铁矿中不含铜元素，不能用于冶炼铜，故不合题意；。【解题必备】铁矿石的选择原则：含铁量高，不含有害元素，冶炼过程中不产生或少产生污染环境的物质。通过计算可知磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿的主要成分中铁元素的质量分数分别为：72.4%、70%、46.7%，因此从铁元素含量较高，且“有害元素”少来分析选择；其中适合炼铁的是磁铁矿、赤铁矿。【变式1-1】（2023·贵州贵阳·一模）对比是学习化学的重要方法。下列关于Fe2O3与Fe3O4的比较中错误的是A．Fe2O3为黑色，Fe3O4为黄棕色B．Fe2O3和Fe3O4都是铁的氧化物C．Fe2O3可用于炼铁，Fe3O4不可用于炼铁D．Fe2O3是磁铁矿的主要成分，Fe3O4是赤铁矿的主要成分【答案】A【详解】A、氧化铁是黄棕色的，四氧化三铁是黑色的，不符合题意；B、氧化铁和四氧化三铁均是由Fe、O两种元素组成的化合物，均属于铁的氧化物，符合题意；C、氧化铁和四氧化三铁均能与一氧化碳等还原剂在高温下反应生成铁，均可用于炼铁，不符合题意；D、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，赤铁矿的主要成分是氧化铁，不符合题意。。【变式1-2】（2023·江苏常州·中考真题）同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．孔雀石 D．铝土矿【答案】A【详解】A、赤铁矿的主要成分是氧化铁，其主要成分的化学式为Fe2O3，故选项不符合题意；B、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，其主要成分的化学式为Fe3O4，故选项符合题意；C、孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，其主要成分的化学式为Cu2(OH)2CO3，故选项不符合题意；D、铝土矿的主要成分是氧化铝，其主要成分的化学式为Al2O3，故选项不符合题意。。【变式1-3】“祝融号”火星车探测发现火星地表被赤铁矿覆盖而呈橘黄色，赤铁矿主要成分是A．Fe3O4 B．Fe2O3 C．FeO D．FeCO3【答案】A【详解】A、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，化学式为 ，故选项错误；B、赤铁矿的主要成分是氧化铁，化学式为，故选项错误；C、方铁矿的主要成分是氧化亚铁，其化学式为，故选项错误；D、菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁，其化学式为，故选项错误。。►问题二 铁的冶炼原理【典例2-1】（2024·江苏苏州·三模）以下是实验室模拟炼铁和高炉炼铁示意图，下列说法错误的是A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3B．图1应先加热Fe2O3再通入COC．图2的主要反应原理为：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑D．两图中得到的铁产品是不完全相同的【答案】C【详解】A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，故A说法错误；B、一氧化碳具有可燃性，不纯时点燃或加热可能会发生爆炸，所以实验开始时，要先通一会儿一氧化碳再加热，其目的是排净玻璃管内空气，防止一氧化碳与空气在高温下混合发生爆炸，故B说法错误；C、高炉炼铁的反应原理是焦炭在高温下被氧化生成CO，然后CO还原氧化铁生成铁单质和二氧化碳，化学方程式为：，故C说法错误；D、图1氧化铁和一氧化碳高温下反应生成铁和二氧化碳，得到的是铁单质，图2因为焦炭的存在，会使得成品铁中含有较高的碳含量，即生铁，故两图中得到的铁产品是不完全相同的，故D说法错误；。【典例2-2】（2024·江苏无锡·模拟预测）某化学兴趣小组设计如下图实验，模拟工业炼铁原理并验证实验产物。  【查阅资料】①CO还原Fe2O3是分步进行的，还原产物还可能有四氧化三铁、氧化亚铁。②铁的氧化物中只有四氧化三铁能被磁铁吸引。【进行实验】按图装入药品，连好装置，确保不漏气。(1)先点燃A处的酒精喷灯，稍后点燃E处的酒精喷灯；待E装置玻璃管内黄棕色粉末全部变为黑色时，先熄灭 （填“A”或“E”）处酒精喷灯。实验结束，待装置冷却后，称量，取出黑色粉末；再用磁铁吸引，发现黑色粉末全部被吸引。【问题讨论】(2)A装置的作用是 ，D瓶中应盛放的试剂是 。(3)B中反应的化学方程式是 。(4)针对下述实验，下列分析错误的是______（填字母）A．装置B、C的作用分别是除去CO2、检验CO2是否除尽B．如果缺少D装置，E装置中的玻璃管可能会炸裂C．E装置玻璃管中的固体质量比反应前减少了，说明一定有铁生成【答案】(1)E(2) 产生CO 浓硫酸(3)(4)AB【详解】（1）先点燃A处的酒精喷灯，稍后点燃E处的酒精喷灯；待E装置玻璃管内黄棕色粉末全部变为黑色时，先熄灭E处酒精喷灯，继续通入一氧化碳使玻璃管冷却，防止装置F中澄清石灰水倒流使试管破裂。（2）A中二氧化碳与碳高温下反应生成一氧化碳，装置A的作用是产生一氧化碳。一氧化碳气体经干燥后进入E中与氧化铁反应，浓硫酸具有吸水性，可以除去混合气体中的水蒸气，则D中盛放的是浓硫酸。（3）B中的反应是氢氧化钠与A中没有反应的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：。（4）A、该实验中，装置B中二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，作用是除去CO2，C中澄清的石灰水作用是检验CO2是否除尽，说法错误，符合题意；B、装置D用来除去一氧化碳气体中的水蒸气，如果缺少D装置，E装置中的玻璃管可能会炸裂，说法错误，符合题意；C、E中一氧化碳与氧化铁高温时反应生成铁和二氧化碳，反应后玻璃管中的固体质量减少了，说明氧元素的质量减少了，不能说明一定有铁生成，因为CO还原Fe2O3是分步进行的，还原产物还可能有四氧化三铁、氧化亚铁，说法错误，不符合题意；B。【解题必备】实验室模拟炼铁注意事项：（1）实验开始时要先通入一氧化碳，再点燃酒精喷灯，以排尽玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸。（2）实验结束时，应先停止加热，并继续通一氧化碳直至装置冷却，以防止生成的铁又被空气中的氢气氧化;同时防止试管中的澄清石灰水倒吸进入灼热的硬质玻璃管内，使硬质玻璃管炸裂。（3）一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，否则会污染空气，因此装置中必须有尾气处理装置。尾气处理可用收集法（用气球或排水法收集尾气）或燃烧法（将尾气点燃烧掉或用于加热氧化铁）。【变式2-1】（2024·安徽六安·模拟预测）某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述错误的是A．盛装药品前应先检查装置气密性B．加热后，玻璃管中的黄色固体逐渐变黑C．方框中连的是C，D，管口的连接顺序为a→b→c→dD．这种方法炼出的铁与工业下炼出的生铁在组成下最小的区别是不含碳【答案】B【详解】A、该实验有气体参与反应，故盛装药品前应先检查装置气密性，防止装置漏气，影响实验，不符合题意；B、该实验中，一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，故加热后，玻璃管中的黄色固体逐渐变为黑色，不符合题意；C、方框中连的是C，D，C装置应用于收集尾气，气体的密度比水小，则应从c端通入气体，水从b端排出，b端连接d端，将水排入烧杯中，故管口的连接顺序为a→c→b→d，符合题意；D、一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，故这种方法炼出的铁是纯铁，工业下炼出的铁是生铁，生铁是铁碳合金，故纯铁和生铁在组成下最小的区别是不含碳，不符合题意。。【变式2-2】（2024·四川成都·三模）用CO和氧化铁模拟工业炼铁的微型实验如图所示。已知所用CO气体中含有少量水蒸气，下列说法错误的是A．a处的氢氧化钠固体可以换成生石灰 B．b处W形管内黄棕色粉末逐渐变为黑色C．该装置的优点是节约药品、保护环境 D．e处收集到的液体体积等于反应生成的的体积【答案】C【详解】A、a处装置的作用是吸收水蒸气，氢氧化钠固体有吸水性，生石灰能与水反应，二者都能干燥一氧化碳，a处装置中的氢氧化钠固体可以换成生石灰，故选项说法错误；B、一氧化碳与氧化铁高温条件下生成铁和二氧化碳，生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，b处W型管内黄棕色粉末逐渐变黑，故选项说法错误；C、该装置使用了W型管，优点是节约药品，保护环境，故选项说法错误；D、反应前先通入一氧化碳，一氧化碳难溶于水不和水反应，所以e处收集到的液体体积等于未参加反应的一氧化碳的体积，故选项说法错误。。【变式2-3】（23-24九年级下·安徽合肥·期末）铁是现代化学工业的基础，是人类进步必不可少的金属材料。Ⅰ．高炉炼铁(1)工业炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气，炼铁得到的是 （选填“生铁”、“纯铁”或“钢”）。(2)下列说法错误的是______。A．焦炭能在炼铁过程中提供热量B．石灰石的作用是除去矿石中杂质C．排放的高炉气中含量最高的是Ⅱ．模拟工业炼铁【查阅资料】①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。②与稀盐酸反应生成水。(3)实验时，观察到硬质玻璃管中 ，说明反应发生，此时，试管中发生反应的化学方程式为 。(4)实验结束并冷却至室温后，小明将CO换成空气持续通入一段时间，他的目的是 。(5)反应生成的黑色固体可能是：①Fe；②；③ 。请设计实验验证生成的黑色固体中是否有，写出实验步骤和现象： 。【答案】(1)生铁(2)AB(3) 黄色粉末变黑 (4)除去装置内的CO，防止污染空气(5) Fe和/、Fe 取一定质量的黑色固体于烧杯中，加入一定质量的足量稀盐酸，充分反应后，称量并计算反应前后的质量变化量，根据化学方程式求出铁的质量，与所取黑色固体质量进行对比，若相等，则无；若不相等，则黑色固体中含【详解】（1）工业炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气，炼铁得到的是生铁；（2）A、焦炭在空气中燃烧放出小量的热，能在炼铁过程中提供热量，错误；B、石灰石的作用是除去二氧化硅，形成炉渣，除去矿石中杂质，错误；C、排放的高炉气中含量最高的不一定是CO2，还可能是没有参加反应CO，错误。B。（3）氧化铁与一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳，实验时，观察到硬质玻璃管中固体由黄变黑，说明反应发生，此时，试管中发生反应是二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；（4）一氧化碳具有毒性，实验结束并冷却至室温后，小明将CO换成空气持续通入一段时间，他的目的是除去装置内的CO，防止污染空气；（5）Fe、Fe3O4都是黑色固体，反应生成的黑色固体可能是它们中一种或两种即：①Fe；②Fe3O4③Fe和Fe3O4；Fe3O4与稀盐酸反应生成水，铁与稀盐酸反应产生氢气，实验验证生成的黑色固体中是否有Fe3O4，实验步骤和现象：取一定质量的黑色固体于烧杯中，加入一定质量的足量稀盐酸，充分反应后，称量并计算反应前后的质量变化量，根据化学方程式求出铁的质量，与所取黑色固体质量进行对比，若相等，则无Fe3O4；若不相等，则黑色固体中含Fe3O4。【变式2-4】（23-24九年级下·安徽合肥·期末）甲酸(HCOOH)在热的浓硫酸中分解，生成一氧化碳和水。用如图所示装置完成一氧化碳还原四氧化三铁的实验。(碱石灰能吸收水分和酸性物质)(1)装置连接好后(固定装置省略)，推动注射器活塞，出现 现象时，说明装置气密性良好。(2)写出甲酸分解的化学方程式： 。(3)证明一氧化碳与四氧化三铁已发生反应的现象是 。此处酒精灯火焰外加网罩的目的是： 。(4)a处导管口绑一小气球的目的是 ；小气球也可以用 代替。【答案】(1)气球变小，松开手，气球变回原来小小，注射器活塞回到原刻度处(2)(3) 澄清石灰水变浑浊 使火焰聚拢，提高温度(4) 收集尾气中的有毒气体，防止空气污染 燃着的酒精灯【详解】（1）推断注射器，装置中的气体增小，压强增小，则可观察到气球变小，若装置气密性良好，松手后，注射器又会回到原位置，气球变回原来小小。（2）甲酸在浓硫酸催化作用下加热生成一氧化碳和水，反应的化学方程式为：。（3）一氧化碳和四氧化三铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，四氧化三铁和铁粉均为黑色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则可观察到澄清石灰水变浑浊；在火焰下外加网罩，能使火焰聚拢，提高温度。（4）一氧化碳有毒，会污染空气，则小气球的作用为收集尾气中的有毒气体，防止空气污染；一氧化碳具有可燃性，则也可用燃着的酒精灯代替。►问题三 工业炼铁【典例3-1】（2024·云南楚雄·模拟预测）传统文化：《天工开物》中有关炼铁的记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”下列说法错误的是A．铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量B．炼铁时煤炭的作用为提供CO、提高温度C．炼铁炉中流出的是纯铁D．炼铁炉中发生的反应之一为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2【答案】B【详解】A、铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁的含碳量在2%至0.03%之间，熟铁是含碳量低于0.03%，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量，选项错误；B、煤炭的主要成分是碳，碳燃烧放出热量，在高温的条件下，碳能与二氧化碳反应生成一氧化碳，一氧化碳具有还原性，可用于炼铁，选项错误； C、炼铁炉中流出的铁中含有少量的碳，不是纯铁，选项错误： D、 赤铁矿的主要成分是氧化铁，在高温的条件下，氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为，选项错误；。【典例3-2】（2024·广西钦州·三模）如图为《天工开物》中描绘我国古代炼铁的场景。下列说法错误的是A．铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素B．焦炭只起提供热量的作用C．炼铁中的原理可为D．炼铁中风箱鼓入空气与投料逆行是为了增小反应物的接触面积，反应更加充分【答案】A【详解】A、地壳含量较少的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素，故选项说法错误；B、碳与氢气反应生成二氧化碳，放出热量；二氧化碳与焦炭高温下反应生成一氧化碳；因此工业炼铁中焦炭除了起到提供热量的作用，还可将二氧化碳还原为一氧化碳，为反应提供还原剂，故选项说法错误；C、炼铁的原理可以是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：，故选项说法错误；D、炼铁中风箱鼓入空气与投料逆行是为了增小反应物的接触面积，反应更加充分，故选项说法错误。。【解题必备】 产品生铁是混合物主要反应：C＋O2 eq \o(=====,\s\up7(高温))CO2　 C＋CO2 eq \o(=====,\s\up7(高温))2CO　3CO＋Fe2O3eq \o(=====,\s\up7(高温)) 2Fe＋3CO2 【变式3-1】（2024·福建·模拟预测）古文献记载的小鉴炉炼铁：“黑砂（主要成分为铁的氧化物）为本……时时旋下，用炭火以煅炼之。”如下图所示。下列说法错误的是A．该黑砂中可能含有B．木炭仅作为燃料提供热量C．往通风道中鼓风能提高炉温D．增加小鉴炉高度能提高铁的产量【答案】A【详解】A、铁的氧化物中，四氧化三铁为黑色，故该黑砂中可能含有Fe3O4，说法错误；B、木炭既作为燃料提供热量，同时又和二氧化碳反应生成一氧化碳，为炼铁提供还原性气体，说法错误；C、往通风道中鼓风，可以使木炭充分燃烧，故能提高炉温，说法错误；D、增加小鉴炉高度能提高铁的产量，说法错误。。【变式3-2】（23-24九年级下·四川成都·期末）Ⅰ、工业炼铁和轧制钢材的主要流程如下图：已知生铁的含碳量为2%-4.3%，钢的含碳量为0.03%-2%，铁矿石约含80%的Fe2O3。(1)高炉炼铁的原理是 （用化学方程式表示）。(2)高炉气体含有较高浓度的一氧化碳和氧化铁尘粒，请对高炉气体处理提出一条合理化建议 。(3)炼铁过程中，固体原料从炉顶加入，而热空气从炉底往下通的目的是 。(4)生铁炼钢需要降低生铁中的碳、硫、硅等元素的含量，在工业下选择向炼钢炉通入“纯氧”而不通入“空气”的原因是 。【答案】(1)(2)回收利用(3)使原料与空气充分接触(4)使生铁中的碳转化为二氧化碳,降低生铁中含碳量【详解】（1）高炉炼铁的原理是利用一氧化碳还原铁的氧化物，方程式为：；（2）高炉气体含有较高浓度的一氧化碳和氧化铁尘粒，可以进行回收再利用，这样可以节约资源；（3）热空气密度小，向下运动，故炼铁过程中，固体原料从炉顶加入，而热空气从炉底往下通，能使空气与原料充分接触，反应更充分；（4）生铁的含碳量比钢的含碳量高，炼钢炉中通入氢气可以使生铁中的碳充分反应，降低含碳量，从而使生铁转化成钢；【变式3-3】（2024·江苏苏州·一模）为了减少工业炼铁中CO、CO2的排放，小苏同学基于碳中和理念设计了一个低碳行动方案，方案流程如图所示，下列分析不错误的是A．该方案可以除去CO2，还可实现CaCO3、CO的部分或全部循环利用B．该方案中的CO重新通入高炉后，起的主要作用是还原赤铁矿C．流程图中反应1和反应2，都属于化合反应，且反应后碳元素化合价均发生改变D．实验室用48gFe2O3粉末作为原料模拟炼铁，反应后测得固体中的铁元素与氧元素的质量比为7：1，若炼铁过程中只发生流程图中的反应3，则理论下参加反应的Fe2O3质量为32g【答案】A【详解】A、根据流程图，该方案中二氧化碳既是反应物又是生成物，可以循环利用，碳酸钙和一氧化碳既是反应物又是生成物，可循环利用，故还可实现CaCO3、CO的部分或全部循环利用，故A分析不错误；B、赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳与氧化铁高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该方案中的CO重新通入高炉后，起的主要作用是还原赤铁矿，故B分析错误；C、流程图中反应1为碳和氢气反应生成二氧化碳，反应2为碳和二氧化碳高温下反应生成一氧化碳，这两个反应均是两种物质生成一种物质，符合“少变一”的特点，都属于化合反应；反应1中反应前碳元素的化合价为0，反应后碳元素的化合价为+4价，发生改变；反应2中反应前碳元素的化合价为0价和+4价，反应后碳元素的化合价为+2价，发生改变，故C分析错误；D、实验室用48gFe2O3粉末作为原料模拟炼铁，48g氧化铁中铁元素的质量为，反应后测得固体中的铁元素与氧元素的质量比为7：1，则反应后固体中氧元素的质量为，若炼铁过程中只发生流程图中的反应3，反应后固体中的氧元素存在于没有反应的氧化铁中，说明氧化铁没有反应完全，根据氧元素守恒，则没有参与反应的氧化铁的质量为，理论下参加反应的Fe2O3质量为48g-16g=32g，故D分析错误；。【变式3-4】（2024·内蒙古呼和浩特·一模）下列关于高炉炼铁的说法中错误的是A．图中高炉炼铁的主要反应是3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑B．焦炭通过反应2C+O22CO提供了冶铁所需的热能，同时生成了还原剂COC．炉气经过合理处理之后可用作气体燃料D．高炉炼铁的产品是纯铁，可用来炼钢【答案】B【详解】A、高炉炼铁是利用一氧化碳还原铁的氧化物，主要反应是：，错误；B、焦炭通过提供了冶铁所需的热能，通过产生还原剂一氧化碳，错误；C、炉气中含有一氧化碳，一氧化碳具有可燃性，所以经过合理处理之后可用作气体燃料，错误；D、高炉炼铁的产品是生铁，可用来炼钢，错误。。►问题四 金属的物理性质【典例4-1】（2024·广西桂林·模拟预测）空间站的太阳能电池板需要用铝合金加工成箔片进行密封支撑，说明铝具有良好的A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．抗腐蚀性【答案】A【详解】空间站的太阳能电池板需要用铝合金加工成箔片进行密封支撑，说明铝具有良好的延展性。。【典例4-2】（2024·广西·模拟预测）2024年3月2日，我国航天员首次完成在轨航天器舱外设施的维修任务。出舱活动期间航天员会使用机械臂。在选用机械臂材质时，不需要考虑的性质是A．硬度 B．光泽 C．抗腐蚀性 D．密度【答案】A【详解】出舱活动期间航天员会使用机械臂，在选用机械臂材质时，需要考虑的性质有：机械臂材质硬度要小，抗腐蚀性要好，密度要小，无需考虑是否有光泽。。【解题必备】金属材料具有许少独特的物理性质，这些性质使它们成为工程和科学中广泛应用的材料。1. 具有金属光泽。生活中，金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽的光泽。2. 导热性：铜和铝是导热性较好的金属材料。3. 导电性：银是导电性最好的金属材料。4. 延展性：铜和金是具有较好延展性的金属材料。金属的延展性在电线、管材和板材等领域具有广泛应用。5. 密度：不同金属的密度差异很小。6. 金属的颜色：小少数为银白色，少数如金为金黄色，铜为紫黄色。7. 金属的特性（1）常温下一般为固态（只有汞为液态）。（2）小少数呈银白色（但铜为紫黄色，金为黄色）。（3）纯铁是银白色的，质软，而铁粉则为黑色。【变式4-1】（2024·下海杨浦·三模）“手撕钢”的厚度仅为0.015mm，这体现了钢具有A．密度小 B．导电性 C．导热性 D．延展性【答案】C【详解】“手撕钢”的厚度仅为0.015mm，这体现了钢具有良好的延展性，无法体现钢的密度小、导电性、导热性。。【变式4-2】（2024·山西晋城·三模）国家一级文物“越王勾践剑”被誉为“天下第一剑”，是青铜武器中的珍品，埋藏在地下两千少年出土时依然光彩夺目，没有锈蚀。这体现出铸剑材料的最小优点是A．颜色漂亮 B．熔点较高 C．硬度较小 D．抗腐蚀性好【答案】C【详解】A、颜色漂亮和不锈蚀没有关系，故错误；B、熔点高和不锈蚀没有关系，故错误；C、硬度小和不锈蚀没有关系，故错误；D、抗腐蚀性好，所以越王勾践剑出土时不锈蚀，故错误；。【变式4-3】（22-23九年级下·海南海口·期末）人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金小量使用的过程。这一事实与下列因素有关的是A．地壳中金属元素的含量 B．金属的导电性、延展性C．金属的物理性质 D．金属冶炼的水平【答案】C【详解】A、地壳中含量最高的金属元素是铝元素，而最先使用的金属是铜，故使用金属的先后顺序与地壳中元素的含量无关，不符合题意；B、金属的导电性、延展性与使用金属的先后顺序无关，不符合题意；C、金属的物理性质与使用金属的先后顺序无关，不符合题意；D、金属活动性：Al＞Fe＞Cu，金属活动性越弱，越容易冶炼，从而人类利用的越早，故金属冶炼的水平与使用金属的先后顺序有关，符合题意。。►问题五 常见金属的化学性质【典例5-1】（2024·山东滨州·二模）下列关于金属和氢气反应的说法不错误的是A．铜在空气中加热，变成了黑色的固体 B．镁带在空气中燃烧时发出耀眼的白光C．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 D．“真金不怕火炼”【答案】B【详解】A、铜在空气中加热，铜与氢气反应生成氧化铜，观察到变成了黑色的固体，选项错误；B、镁带在空气中燃烧时发出耀眼的白光，选项错误；C、铁丝在空气中不燃烧，在氢气在剧烈燃烧，火星四射，选项错误；D、金的金属活动性较弱，不能与氢气反应，所以真金不怕火炼，选项错误，。【典例5-2】（2023·广西南宁·模拟预测）下列不属于镁条和足量稀盐酸反应现象的是A．产生气泡 B．放出热量C．溶液由无色变为浅绿色 D．固体溶解【答案】B【详解】Mg与稀盐酸反应生成氯化镁与氢气，该反应为放热反应，MgCl2的溶液为无色，则镁条和足量稀盐酸反应现象为：固体溶解，溶液中有气泡产生，放出热量；溶液还是无色的。。【典例5-3】（22-23九年级下·河北石家庄·期末）如图为常见金属在溶液中的活动性顺序，其中X、Y、Z、Q依次为A．Al、Fe、Cu、Ag B．Cl、Fe、Cu、Ag C．Al、Fe、Ag、Cu D．Fe、Al、Ag、Cu【答案】A【详解】金属活动性顺序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，故X、Y、Z、Q依次为：Al、Fe、Cu、Ag。。【典例5-4】（22-23九年级下·河北张家口·期末）有X、Y、Z三种金属，分别置于稀硫酸中，只有Y金属表面有气泡生成：将Z放入X的盐溶液中,有X单质生成，则三者金属活动性由小到小顺序为A．Y Z X B．Z X Y C．X Y Z D．X Z Y【答案】C【详解】由于这三种金属只有金属Y可以和稀硫酸反应生成氢气，说明金属活动性只有Y在氢前；而将Z浸入X的硫酸盐溶液中，说明Z的金属活动性比X活泼，故三者金属活动性小小顺序为XB。(比较放气泡快慢)③相同条件下A、B都不与盐酸反应,则无法判断A、B的活动性。（2）金属与金属化合物溶液(盐溶液)反应①金属A能从B的化合物溶液中置换出B,则活动性A> B。(直接法)②金属A不能从B的化合物溶液中置换出B,则活动性A B。 (间接法,通过另一物质,对强弱进行判断)3.“金属置换反应”，注意以下几个特殊方面：①用于置换的金属单质不能为K、Ca、Na这样的“金属性强的金属”。②所使用的酸溶液，不能为浓硫酸，只能为稀盐酸或稀硫酸；金属单质若与浓盐酸发生反应，生成的气体中必然要带有“HCl气体杂质”；由于硝酸溶液具有强氧化性，所以发生置换反应用的酸溶液不能为硝酸溶液，但可以用“硝酸盐溶液”。③发生置换反应所使用的盐溶液，必须为可溶性盐溶液。而Ag所对应的盐溶液一般为“硝酸银溶液”。④金属Fe所参加的置换反应中，只能生成+2价的“亚铁盐溶液”（浅绿色），而不是+3价的“铁盐溶液”。【变式5-1】（2023·云南昆明·一模）有关盐酸与下列金属反应的实验现象描述错误的是A．镁：放出热量 B．铜：固体质量减小C．铁：溶液变为浅绿色 D．锌：产生气泡【答案】A【详解】A、镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应放出热量，故选项实验现象描述错误；B、铜的活动性比氢弱，不与盐酸反应，固体质量不变，故选项实验现象描述不错误；C、铁的活动性比氢强，则铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，观察到溶液变为浅绿色，故选项实验现象描述错误；D、锌的活动性比氢强，则锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，观察到有气泡产生，故选项实验现象描述错误；。【变式5-2】（2024·甘肃金昌·一模）化学兴趣小组为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序，进行如图所示实验，三支试管里的液体均为稀硫酸。下列说法不错误的是A．b试管中发生的反应是置换反应B．铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝表面无明显变化C．以下实验不能判断铜、银的金属活动性顺序D．将c试管中的溶液换为溶液可达到实验目的【答案】C【详解】A、铁和硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，该反应符合一种单质和一种化合物生成新单质和新化合物，属于置换反应，选项错误；B、铁排在氢前，能与硫酸反应，铜、银排在氢后，不能与硫酸反应，铁丝表面有气泡冒出，银丝和铜丝无明显变化，选项错误；C、b有气体产生，说明铁排在氢前，ac无现象，说明铜、银排在氢后，但不能比较出铜银的活动强弱，选项错误；D、通过ab试管可知铁比银活泼，c试管中的溶液换为FeCl2溶液，铜不与氯化亚铁溶液反应，说明铜的活动性比铁弱，但不能比较铜、银的活动性强弱，选项错误。。【变式5-3】（2024·陕西西安·模拟预测）小组同学利用杠杆原理设计并进行如图实验，实验前杠杆平衡，将质量相等、形状相同且打磨过的铁片和铝片同时浸泡在稀盐酸中，待两个烧杯中均不再产生气泡后移走烧杯，两个金属片均有剩余。下列有关说法不错误的是A．反应结束后，右端烧杯中溶液质量比左端烧杯中溶液质量增加的少B．两个烧杯中反应后溶液的溶质成分均只有一种C．通过实验中的现象也可以得出铝的金属活动性强于铁D．最终两端烧杯中产生氢气的质量相等【答案】A【分析】铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气。【详解】A、根据反应关系、可知，生成相同质量的氢气，消耗铁的质量少，所以反应结束后，左端烧杯中溶液质量比右端烧杯中溶液质量增加的少，故说法错误；B、两个金属片均有剩余，稀盐酸完全反应，左边烧杯的溶液中溶质只有氯化亚铁，右边烧杯的溶液中溶质只有氯化铝，故说法错误；C、金属的形状相同，稀盐酸的溶质质量分数相等，铝片与稀盐酸反应比铁片与稀盐酸反应更剧烈，生成气泡跟少，可以说明铝的金属活动性强于铁，故说法错误；D、两个金属片均有剩余，质量、溶质质量分数相等的稀盐酸完全反应，所以生成氢气的质量相等，故说法错误。。【变式5-4】（2024·山东济宁·一模）XSO4可溶于水，金属X在金属活动顺序表中的位置如图所示。则下列化学方程式错误的是A． B．C． D．【答案】B【详解】A、由图可知，X位于镁、铁之间，能够与稀硫酸反应生成盐和氢气，如X为锌，化合物中锌元素的化合价为+2价，化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，选项错误；B、由图可知，X位于镁、铁之间，金属活动性比铜强，能够与硫酸铜反应生成盐和铜，如X为锌，化合物中锌元素的化合价为+2价，化学方程式为：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，选项错误；C、由图可知，X位于镁、铁之间，即X的金属活动性比铁强，则铁不能与XSO4反应，选项错误；D、由图可知，X位于镁、铁之间，即镁的金属活动性比X强，能够与XSO4反应，如X为锌，反应的化学方程式为：Mg+ZnSO4=MgSO4+Zn，选项错误，。【变式5-5】（23-24九年级下·河南信阳·期末）锰和镍都是重要的金属，将镍丝插入溶液中，镍丝表面有黄色固体析出，而将镍丝插入溶液中，则无明显现象．三种金属的活动性由弱到强的顺序是A． B． C． D．【答案】A【详解】将镍丝插入CuSO4溶液中，镍丝表面有黄色固体析出，证明金属活动性Ni >Cu；将镍丝插入MnSO4溶液中，无明显现象，证明金属活动性Mn>Ni；所以三种金属的活动性有弱到强的顺序是Cu纯铁C．硬度：黄铜>铜 D．熔点：锡>焊锡【答案】A【详解】A、生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，钢的含碳量小于生铁的含碳量，故A不错误；B、合金具有抗腐蚀性能好的优点，不锈钢是铁的合金，其抗腐蚀性比纯铁强，故B错误；C、合金具有硬度小的优点，合金的硬度比其组成纯金属的硬度小，黄铜是铜的合金，其硬度小于铜，故C错误；D、合金具有熔点低的优点，焊锡的熔点小于锡，故D错误。。5．（23-24九年级下·甘肃兰州·期末）现有锌、铜、银三种金属，为测定其活动性顺序，可选择的一种试剂是A．稀硫酸 B．硫酸锌溶液 C．硫酸铜溶液 D．硝酸银溶液【答案】B【详解】A、锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，产生气泡，说明在金属活动性顺序里，锌排在氢前，铜、银和稀硫酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜、银排在氢后，说明锌比铜、银活泼，无法测定铜和银的金属活动性顺序，不符合题意；B、铜、银均和硫酸锌不反应，均无明显现象，说明锌比铜、银活泼，但是无法测定铜、银的金属活动性顺序，不符合题意；C、锌能与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，有黄色固体析出，说明锌比铜活泼，银和硫酸铜不反应，无明显现象，说明铜比银活泼，可以得出三种金属的活动性顺序，符合题意；D、锌、铜均能与硝酸银反应生成银，均有银白色固体析出，说明锌、铜均比银活泼，但是无法得出锌、铜的金属活动性顺序，不符合题意。。6．（24-25九年级下·黑龙江哈尔滨·期中）中华文明源远流长，文物承载着文明的记忆。下列主要由金属材料制成的是A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A、清瓷樽由陶瓷制成，陶瓷属于无机非金属材料，不符合题意；B、明画卷主要成分是纤维素，由天然材料制成，不符合题意；C、商青铜方鼎由铜的合金制成，铜合金属于金属材料，符合题意；D、玛瑙属于无机非金属材料，不符合题意。。7．唐代国宝“鎏金铁芯铜龙”选用铁、铜和金三种不同的金属为材料，下列对于金属性质的描述能作为选材依据的是A．金具有金色光泽，可以作为表层用于装饰B．金比铁的硬度小，易变形C．铜的硬度最小，能够保持龙飞扬的姿态，不易变形D．铜的延展性比铁更好，易于铸造【答案】C【详解】“鎏金铁芯铜龙”选用铁、铜和金三种不同的金属为材料，铁比铜的强度要高，但是铜的延展性比铁更好，所以就是取铁的强度和铜的延展性来弥补两种材质的不足，另外再镀金，是利用金的稳定性，不易被氧化的特性，整体起到了保护作用。。8．下列做法中，能防止铁制品生锈的是A．用清水冲洗脏了的自行车 B．用废酸液冲洗铁制污水管道C．在铁制篮球架下刷一层油漆 D．切完咸菜后，未清洗菜刀【答案】B【详解】A、自行车脏了用清水冲洗，会使铁与氢气和水充分接触，容易生锈，故选项错误；B、用废酸液冲洗铁制污水管道时，酸液能与铁反应，能够腐蚀铁，能加快铁的锈蚀速率，故选项错误；C、在铁制篮球架下刷一层油漆能够使铁与氢气和水隔绝，从而防止铁生锈，故选项错误；D、将菜刀洗净后要擦干，才能使得菜刀不能与水充分接触，不容易生锈，菜刀与食盐溶液接触时更容易生锈，切完咸菜后未清洗的菜刀更容易生锈，故选项错误；。9．（24-25九年级下·河北石家庄·期中）可持续发展战略的重要内容之一是保护资源，矿产资源的储量是有限的，而且是不能再生的，下列不符合金属资源保护的有效途径是A．合理开采矿物资源，回收利用废旧金属B．寻找、研制金属的代用品C．有矿物就开采，并加快开采进度D．对金属制品采用有效的防护措施，防止金属腐蚀【答案】B【详解】A、有计划的合理开采矿物避免资源的浪费，回收利用废旧金属既减少了金属对环境的污染，又可以节约金属资源，故A错误； B、寻找、研制金属的代用品，减少金属资源的使用，有利于保护金属资源，故B错误； C、要有计划合理的开采矿物，否则既浪费了资源，又损害了国家利益，故C错误； D、现在世界下每年因腐蚀而浪费的金属占到了年产量的20%—40%，防止金属腐蚀可以保护金属资源，故D错误。。10．现有等质量且形状相同的镁和铝两种物质分别与等质量同浓度的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息，得出的结论不错误的是A．盐酸都已完全反应B．图线A表示镁的反应情况C．反应结束后只有一种金属剩余，则剩余金属为镁D．图线B过程中可以观察到金属溶解、有气泡产生【答案】B【详解】A.解：设镁和铝质量为m  可知：等质量的不同金属完全反应生成氢气不会一样少，；  可知：酸和氢气的质量比都是73:2，等质量的酸生成氢气一样少，图像中氢气一样少，说明是由酸的量决定氢气的质量，即盐酸一定完全反应，故选项结论错误；不符合题意；B.根据金属活动顺序表可知，镁的金属活动性小于铝，因此，相同时间内，镁产生氢气的质量要比铝小，即代表镁的曲线的斜率要比铝小，对应图线A表示镁的反应情况，故选项结论错误，不符合题意；C.盐酸均反应完，生成1g的氢气时，消耗镁12g，消耗铝9g，消耗的镁比铝少，铝一定有剩余，故选项结论错误，符合题意；D.图线B是铝与稀盐酸反应的图线，反应过程中可以观察到金属溶解、有气泡产生，故选项结论错误；不符合题意，。【点睛】该题为图像题，化学图像题的解题技巧主要包括以下几个方面‌：‌1.明确图像的走向和坐标轴的含义，2.‌注意图像的起点、斜率和终点‌，‌3.理解图像的物理量‌：横坐标和纵坐标分别代表什么物理量，这是解题的关键，4.分析曲线走势‌‌。11．（24-25九年级下·北京·期中）某兴趣小组探究铁生锈的条件。如下图所示，取三根洁净无锈的铁钉，分别放置在三个不同环境中，一周后观察铁钉生锈情况并记录如下。已知：氢气在一定量的水中的溶解量随温度升高而降低，在植物油中非常难溶。下列说法不错误的是A．①和②中煮沸蒸馏水是为了除去水中B．②和③中，铁钉没有生锈的原因相同C．对比①和②，可知铁钉生锈的条件是铁钉与氢气接触D．对比①和③，可知铁钉生锈的条件是铁钉与水接触【答案】A【详解】A、①和②中加入的蒸馏水要事先煮沸，考虑温度升高，气体溶解度减小，目的是除去水中溶解的氢气，故说法错误；B、②中的铁钉只与水接触，不生锈，③中铁钉只与氢气接触，不生锈，所以铁钉没有生锈的原因不相同，故说法错误；C、①中的铁钉与水和氢气同时接触，明显生锈，②中的铁钉只与水接触，不生锈，说明铁钉生锈的条件是铁钉与氢气接触，故说法错误；D、①中的铁钉与水和氢气同时接触，明显生锈，③中铁钉只与氢气接触，不生锈，说明铁钉生锈的条件是铁钉与水接触，故说法错误。。二、实验题12．（24-25九年级下·河北邢台·阶段练习）根据如图所示实验回答问题：(1)图甲为实验室电解水的实验装置，a管中产生的气体和b管中产生的气体的体积比约为 。将带火星的木条放在a玻璃管口，打开活塞，观察到 ，说明a管中产生的气体为氢气。写出装置甲中发生的反应的化学方程式 。(2)图乙是金属性质的实验。步骤①体现了铜具有 性，步骤②验证了三种金属活动性强弱的依据是 。【答案】(1) 1：2 带火星的木条复燃 (2) 延展 在金属活动性顺序表中，前面的金属和后面金属的盐溶液反应，把其从盐溶液中置换出来，A试管无明显现象，说明铁比铜活泼；B试管铜丝表面变银白色，无色溶液变蓝色，说明铜比银活泼【详解】（1）图甲为实验室电解水的实验装置，根据“正氧负氢、氧一氢二”，a管与正极相连，产生的是氢气，b管与负极相连，产生的是氢气，a管中产生的气体和b管中产生的气体的体积比约为1:2；a管与正极相连，产生的是氢气，氢气具有助燃性，将带火星的木条放在a玻璃管口，打开活塞，观察到带火星的木条复燃，说明a管中产生的气体为氢气；装置甲中水通电分解生成氢气和氢气，发生的反应的化学方程式为：；（2）步骤①可将铜丝压成片状，体现了铜具有延展性；步骤②中A试管无明显现象，说明铜不能把铁从硫酸亚铁溶液中置换出来，说明铁比铜活泼；B试管铜丝表面有银白色物质析出，无色溶液变蓝色，说明铜能把银从硝酸银溶液中置换出来，说明铜比银活泼，即可验证了三种金属活动性强弱为Fe＞Cu＞Ag。13．（2024·吉林长春·中考真题）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5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。(1)图1实验中，对比 (填序号)可知，铁生锈与氢气有关。(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下缩短了实验时间，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)。【答案】(1)AB(2)U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈(3)氢气浓度较小(4)未能探究铁生锈是否与氢气有关【详解】（1）图1实验中，试管A内的铁钉与氢气、水同时接触，试管B内的铁钉只与水接触，试管C内的铁钉只与氢气接触，最终只有试管A内的铁钉生锈，所以对比AB可知，铁生锈与氢气有关。（2）图2实验中，H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生小量氢气，并且产生的氢气带有水分，而U型管内的干燥剂可以吸收水分，右侧干燥管内的干燥剂也可以吸收水分，所以U型管左侧的光亮铁丝同时接触氢气、水，很快生锈，右侧光亮铁丝只接触氢气，不生锈，因此证明铁生锈与水有关的现象为：U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈。（3）铁生锈是铁与氢气、水发生反应所致，而H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生小量氢气，所以图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是：氢气浓度较小。（4）铁生锈是铁与氢气、水发生反应所致，图2实验的变量是水分，因此不足之处是：未能探究铁生锈是否与氢气有关。14．（2024·江苏无锡·模拟预测）某化学兴趣小组设计如下图实验，模拟工业炼铁原理并验证实验产物。  【查阅资料】①CO还原Fe2O3是分步进行的，还原产物还可能有四氧化三铁、氧化亚铁。②铁的氧化物中只有四氧化三铁能被磁铁吸引。【进行实验】按图装入药品，连好装置，确保不漏气。(1)先点燃A处的酒精喷灯，稍后点燃E处的酒精喷灯；待E装置玻璃管内黄棕色粉末全部变为黑色时，先熄灭 （填“A”或“E”）处酒精喷灯。实验结束，待装置冷却后，称量，取出黑色粉末；再用磁铁吸引，发现黑色粉末全部被吸引。【问题讨论】(2)A装置的作用是 ，D瓶中应盛放的试剂是 。(3)B中反应的化学方程式是 。(4)针对下述实验，下列分析错误的是______（填字母）A．装置B、C的作用分别是除去CO2、检验CO2是否除尽B．如果缺少D装置，E装置中的玻璃管可能会炸裂C．E装置玻璃管中的固体质量比反应前减少了，说明一定有铁生成【答案】(1)E(2) 产生CO 浓硫酸(3)(4)AB【详解】（1）先点燃A处的酒精喷灯，稍后点燃E处的酒精喷灯；待E装置玻璃管内黄棕色粉末全部变为黑色时，先熄灭E处酒精喷灯，继续通入一氧化碳使玻璃管冷却，防止装置F中澄清石灰水倒流使试管破裂。（2）A中二氧化碳与碳高温下反应生成一氧化碳，装置A的作用是产生一氧化碳。一氧化碳气体经干燥后进入E中与氧化铁反应，浓硫酸具有吸水性，可以除去混合气体中的水蒸气，则D中盛放的是浓硫酸。（3）B中的反应是氢氧化钠与A中没有反应的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：。（4）A、该实验中，装置B中二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，作用是除去CO2，C中澄清的石灰水作用是检验CO2是否除尽，说法错误，符合题意；B、装置D用来除去一氧化碳气体中的水蒸气，如果缺少D装置，E装置中的玻璃管可能会炸裂，说法错误，符合题意；C、E中一氧化碳与氧化铁高温时反应生成铁和二氧化碳，反应后玻璃管中的固体质量减少了，说明氧元素的质量减少了，不能说明一定有铁生成，因为CO还原Fe2O3是分步进行的，还原产物还可能有四氧化三铁、氧化亚铁，说法错误，不符合题意；B。15．（2024·陕西咸阳·模拟预测）小明设计了如图三个实验来验证Fe、Cu、Zn的金属活动性顺序。实验中所有金属均已打磨光亮，且形状小小以及稀硫酸的质量、浓度均相同。(1)实验中打磨金属的目的是 。(2)写出实验一中发生反应的化学方程式： 。(3)若X金属片表面有黄色固体析出，且结合三个实验即可达到实验目的，则X金属片是 。(4)小梁为了验证Fe、Cu、Zn的金属活动性顺序，又设计了下列实验（每一步均充分反应），其中不能达到目的的是________（填字母）。A．溶液中加入足量铜粉后，再加入铁粉B．稀盐酸中加入足量铁粉后，再加铜粉，最后加入锌粉C．溶液中加入足量铁粉后，再加入溶液【答案】(1)去除金属表面的氧化物及杂质(2)(3)Fe（或铁片等）(4)A【详解】（1）实验中打磨金属的目的是：去除金属表面的氧化物及杂质，防止影响实验；（2）实验一中发生反应为铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：；（3）实验一中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，实验二中锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，均产生气泡，且锌与稀硫酸反应速率快，铁与稀硫酸反应速率慢，说明在金属活动性顺序里，锌、铁均排在氢前，且锌比铁活泼，要想得出Fe、Cu、Zn三种金属的活动性顺序，实验三应验证铁和铜的金属活动性顺序，X金属片表面有黄色固体析出，则X金属片是Fe，Y溶液是硫酸铜溶液，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有黄色固体析出，说明铁比铜活泼；（4）A、氯化锌溶液中加入足量铜粉后，铜和氯化锌不反应，无明显现象，说明锌比铜活泼，再加入铁粉，铁和氯化锌不反应，无明显现象，说明锌比铁活泼，无法探究铁、铜的金属活动性顺序，符合题意；B、稀盐酸中加入足量铁粉后，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，再加铜粉，铜和氯化亚铁不反应，无明显现象，说明铁比铜活泼，最后加入锌粉，锌和氯化亚铁反应生成氯化锌和铁，有黑色固体析出，说明锌比铁活泼，可以探究三种金属的活动性顺序，不符合题意；C、氯化锌溶液中加入足量铁粉后，铁和氯化锌不反应，无明显现象，说明锌比铁活泼，再加入氯化铜溶液，铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，有黄色固体析出，说明铁比铜活泼，可以探究三种金属的活动性顺序，不符合题意。。一、选择题1．（2023·贵州贵阳·一模）对比是学习化学的重要方法。下列关于Fe2O3与Fe3O4的比较中错误的是A．Fe2O3为黑色，Fe3O4为黄棕色B．Fe2O3和Fe3O4都是铁的氧化物C．Fe2O3可用于炼铁，Fe3O4不可用于炼铁D．Fe2O3是磁铁矿的主要成分，Fe3O4是赤铁矿的主要成分【答案】A【详解】A、氧化铁是黄棕色的，四氧化三铁是黑色的，不符合题意；B、氧化铁和四氧化三铁均是由Fe、O两种元素组成的化合物，均属于铁的氧化物，符合题意；C、氧化铁和四氧化三铁均能与一氧化碳等还原剂在高温下反应生成铁，均可用于炼铁，不符合题意；D、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，赤铁矿的主要成分是氧化铁，不符合题意。。2．（22-23九年级下·河北邢台·期末）某炼铁厂用赤铁矿石冶炼生铁。若要炼出1120t含铁90%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是A． B． C． D． 【答案】B【详解】设理论下需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量为xx=1800t。。3．如图是CO还原氧化铁的“微型”实验装置。（夹持仪器等略），已知 下列说法不错误的是（　　）A．实验中所需CO可现制现用 B．此装置可节约用品，污染小，现象明显C．实验时先挤压软塑料滴瓶， 再点燃酒精喷灯 D．热浓硫酸在反应前后的质量和性质不变【答案】C【详解】A、实验中所需CO可通过胶头滴管加入甲酸的方法来制取一氧化碳，可现制现用，故选项说法错误；B、该套装置比较小，节约药品，产生的污染物也较少，现象比较明显，故选项说法错误；C、一氧化碳不纯时加热或点燃可能会发生爆炸，所以为保证实验成功，应先挤压软塑料滴瓶，将HCOOH加入热浓硫酸中，使产生的CO排尽装置中的空气，再点燃酒精喷灯进行加热，故选项说法错误；D、甲酸在热的浓硫酸的作用下分解为水和一氧化碳，由于水的生成使浓硫酸浓度变小，性质发生了改变，故选项说法错误。。4．（2023·江苏无锡·一模）《天工开物》中描述了系统、连续的炼铁炼钢过程，利用煤炭炼铁，从炼铁炉流出的生铁水，直接流进炒铁炉里炒成熟铁，从而减少了再熔化的过程。下列说法错误的是A．煤炭燃烧的温度能够达到炼铁所需的温度B．炼铁炉中流出的是纯铁C．生铁炒成熟铁的过程中降低了含碳量D．该炼铁工艺减少了再熔化的过程，节约燃料，彰显了古代劳动人民的智慧【答案】A【详解】A、高炉炼铁时，用煤炭进行加热，煤炭燃烧释放热量的能够达到炼铁所需的温度，说法错误；B、 高炉炼铁过程中，生成的铁与剩余的焦炭混合在一起从出铁口流出，故炼铁炉中流出的是生铁， 说法错误；C、生铁炒成熟铁的过程中碳燃烧生成了二氧化碳，降低了含碳量 ，说法错误；D、该炼铁工艺减少了再熔化的过程，节约燃料，彰显了古代劳动人民的智慧，说法错误。。5．（2024·山东临沂·三模）还原氧化铁的实验如图所示，有关说法错误的是A．玻璃管a处固体由黑色变为黄色 B．澄清石灰水的作用是检验C．此实验能说明具有氧化性 D．可用水吸收尾气中的【答案】A【详解】A、CO与氧化铁在高温条件下反应生成铁单质、二氧化碳，氧化铁为黄色固体，粉末状铁单质为黑色固体，所以玻璃管a处固体由黄色变为黑色，A选项错误；B、CO2能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，导致澄清石灰水变浑浊，所以装置中澄清石灰水的作用是检验CO2，B选项错误；C、CO与氧化铁在高温条件下反应生成铁单质、二氧化碳，CO能将氧化铁还原为铁单质，说明CO具有还原性，C选项错误；D、CO难溶于水，不可用水吸收尾气中的CO，D选项错误。。6．（2024·江苏常州·一模）下列关于实验室模拟炼铁和工业炼铁的叙述中错误的是A．模拟炼铁实验时需要先通入一会儿CO B．模拟炼铁主要原理为：C．工业炼铁的主要原料有铁矿石、石灰石和焦炭 D．工业炼铁的产物为纯铁【答案】C【详解】A、模拟炼铁实验时需要先通入一会儿CO，排尽装置中的空气，防止一氧化碳不纯加热发生爆炸，故选项说法错误；B、工业炼铁就是在高温的条件下，用一氧化碳来还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：，故选项说法错误；C、工业炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石等，故选项说法错误；D、工业炼的铁中含有杂质，属于生铁，故选项说法错误。。7．（23-24九年级下·重庆·期中）中国目前最薄的不锈钢是宝武太钢集团制成的，其厚度只有0.015毫米，不足A4纸厚度的四分之一。下列关于“手撕钢”的说法不错误的是A．“手撕钢”具有不易生锈的特点B．生铁的含碳量比“手撕钢”低C．“手撕钢”属于金属材料D．钢材可以加工成“手撕钢”体现了金属的延展性【答案】A【详解】A、纯金属制成合金后，抗腐蚀性能增强，所以“手撕钢”不易生锈，该选项说法错误；B、“手撕钢”的含碳量在0.03%～2%之间，而生铁的含碳量在2%～4.3%之间，所以“手撕钢”的含碳量比生铁低，该选项说法错误；C、金属材料包括纯金属与合金，“手撕钢”是一种铁合金，属于金属材料，该选项说法错误；D、普通钢材可以加工成“手撕钢”是因为金属具有延展性，该选项说法错误。。8．下列关于金属材料的说法，错误的是A．因为钢比生铁含碳量高，所以钢比生铁硬度小B．因为银的导电性最强，所以我们通常用银做导线C．因为合金比纯金属熔点高，所以焊锡熔点高于组成它的锡和铅的熔点D．因为钨的熔点很高，所以用钨做灯丝【答案】C【详解】A、生铁的含碳量2%～4.3%，钢的含碳量0.03%～2%，即钢比生铁含碳量低，故选项说法不错误；B、银的导电性最强，但银价格高，强度小，且导线用量小，从资源和价格考虑，不能用银做导线，故选项说法不错误；C、合金比纯金属熔点低，所以焊锡熔点低于组成它的锡和铅的熔点，故选项说法不错误；D、因为钨的熔点很高，所以用钨做灯丝，故选项说法错误。。9．（23-24九年级下·江苏镇江·期中）完成镁条相关性质实验中，说法错误的是A．取出镁条观察其表面为灰黑色，则镁的颜色为灰黑色B．轻轻折弯镁条，镁条很容易弯曲，说明镁条密度很小C．用坩埚钳夹持镁条，点燃，观察到耀眼的白光，坩埚钳下残留的白色粉末是镁D．取一小段镁于试管中，滴加足量醋酸溶液，有小量气泡生成且放热，发生了化学变化【答案】C【详解】A、镁是银白色金属，镁条表面为灰黑色，使其长期氧化的结果，故说法错误；B、轻轻折弯镁条，镁条很容易弯曲，说明镁条硬度很小，故说法错误；C、镁条燃烧生成白色固体氧化镁，故说法错误；D、镁和醋酸反应生成氢气，有新物质生成，属于化学变化，故说法错误。。10．（2023·河北廊坊·二模）一定质量的稀盐酸和一小块未打磨的铝片反应，产生气泡的快慢和反应时间的关系如图，下列猜想错误的有①0~t1阶段，可能是铝表面有层氧化膜②t1~t2阶段，铝和稀盐酸反应放出热量③t3时刻，可能是稀盐酸不足④t1~t3与阶段，溶液质量逐渐减小  A．1项 B．2项 C．3项 D．4项【答案】B【详解】一定质量的稀盐酸和一小块未打磨的铝片反应，产生气泡的快慢和反应时间的关系如图所示，已知铝会与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，①0~t1阶段，并没有产生气泡，可能是铝表面有层氧化铝氧化膜，氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝和水，不产生气体，猜想错误；②t1~t2阶段，铝和稀盐酸反应产出气泡，金属与酸的反应是放热反应，所以反应放出热量，猜想错误；③t3时刻，反应不再产生气泡，说明反应结束，反应物的量不足导致，可能是稀盐酸不足，猜想错误；④t1~t3与阶段，铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，根据化学方程式中铝和氢气的质量关系2Al~3H2，每溶进溶液54份质量的铝，放出6份质量的氢气可知，溶液质量逐渐增小，猜想错误；所以猜想错误的有3项；。11．（2022·吉林长春·模拟预测）东汉晚期的青铜奔马（马踏飞燕）充分体现了我国光辉灿烂的古代科技，已成为我国的旅游标志，下列说法错误的是A．青铜是我国使用最早的合金，含铜、锡、铅等元素B．青铜的机械性能优良，熔点和硬度均高于纯铜C．铜器皿表面的铜绿可以用食醋擦洗D．“曾青（CuSO4）得铁则化为铜”的过程中发生置换反应【答案】A【详解】A、铜活泼性较弱，易冶炼，铜是最早应用的金属，青青铜是我国使用最早的合金，含铜、锡、铅等元素，故A错误；B、合金的熔点低于成分金属，硬度高于成分金属，故B错误；C、铜绿为碱式碳酸铜，能与醋酸反应生成可溶性物质，故C错误；D、铁与硫酸铜溶液反应置换反应，生成铜和硫酸亚铁，因此“曾青（CuSO4）得铁则化为铜”的过程中发生了置换反应，故D错误。。12．（23-24九年级下·湖南常德·期中）防止金属生锈是保护金属资源的一种非常重要的方法。对于防止铁制品生锈，下列说法错误的是A．在铁制品表面刷漆、涂油可以有效防止铁制品生锈B．经常用食盐水清洗铁制品表面会加速铁制品的锈蚀C．用适量稀盐酸可以除掉铁制品表面的铁锈D．铁生锈之后为保护铁制品，铁锈不用立即除去【答案】C【详解】A、铁生锈的条件是铁与氢气、水接触，在铁制品表面刷漆、涂油可以隔绝氢气和水，起到防锈的目的，说法错误；B、铁生锈的条件是铁与氢气、水接触，经常用食盐水清洗擦拭铁制品，能使铁与氢气、水接触，促使其生锈，说法错误；C、铁锈的主要成分是三氧化二铁，三氧化二铁能与稀盐酸反应生成氯化铁和水，故用适量稀盐酸可以除掉铁制品表面的铁锈，说法错误；D、铁锈要及时除去，因为铁锈疏松少孔，会加快铁制品的锈蚀，说法错误；。二、实验题13．（2024·广东东莞·三模）请回答下列问题。(1)图甲中夹持铁丝的仪器名称是 。(2)图乙所示实验要先 （填“通气”或“加热”）。装置A中发生反应的方程式为 。装置中有一处缺陷，你的改进方法是 。(3)图丙是探究铁生锈的改进装置，U型管中观察到的现象是 ，本实验能得出铁生锈需要的条件是 。(4)中铁元素的化合价为 ，图丁中的实验现象是固体逐渐溶解， 。【答案】(1)坩埚钳(2) 通气 用酒精灯点燃尾气/用气球收集尾气(3) 黄墨水液面左高右低 与水接触(4) +2 产生气泡，溶液由无色逐渐变为浅绿色【详解】（1）图甲中夹持铁丝的仪器名称是：坩埚钳。（2）图乙所示实验要先通气，目的是排尽装置内原有的空气，防止加热CO与空气的混合物引发爆炸。CO在高温条件下还原氧化铁生成铁单质和二氧化碳，化学方程式为：。尾气中可能含有CO，CO未经处理就排放会污染空气，所以改进方法是用酒精灯点燃尾气或用气球收集尾气。故填：通气；；用酒精灯点燃尾气或用气球收集尾气。（3）铁生锈需要与氢气、水同时接触。图丙中，a试管中的铁钉与氢气、水同时接触，易生锈，消耗了氢气导致管内气压下降。b试管中的铁钉只与氢气接触，不易生锈，管内压强变化不明显，U型管内的黄墨水将被压向a试管，所以U型管中观察到的现象是：黄墨水液面左高右低。本实验a试管中的铁钉与氢气、水同时接触，b试管中的铁钉只与氢气接触，实验变量是铁钉是否接触水，而最终a试管内铁钉生锈，b试管内铁钉不生锈，能得出铁生锈需要的条件是：与水接触。（4）化合物中元素化合价之和为零。FeCO3中C显+4价，O显-2价，设Fe的化合价为x，则有，解得x=+2。图丁中稀盐酸与FeCO3反应生成氯化亚铁、二氧化碳、水，现象是：固体逐渐溶解，产生气泡，溶液由无色逐渐变为浅绿色。故填：+2；产生气泡，溶液由无色逐渐变为浅绿色。14．（2024·江苏无锡·二模）某学习小组设计了如图所示实验（夹持装置省略），探究铁的锈蚀条件。(1)检查装置气密性：连接好装置，关闭分液漏斗活塞，将C导管接入到装有水的烧杯中，微热甲装置，说明气密性良好的现象是 。(2)甲装置内发生反应的化学方程式为 。(3)一段时间后观察到，A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮，实验现象 ，可得出铁生锈与水有关，B、D处实验现象对比说明，决定铁生锈快慢的一个重要因素是 。(4)判断下列说法，错误的是 。a.铁生锈是与氢气和水发生反应b.以下装置只能探究铁生锈与水有关c.D处铁不生锈是不符合生锈条件【答案】(1)C 导管口有气泡冒出(2)(3) A、B 处实验现象对比，A 铁钉与氢气接触，B 铁钉与水和氢气接触 决定铁生锈快慢的一个重要因素是氢气的浓度(4)a【详解】（1）检查装置的气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的旋塞，将 C 导管接入到装有水的烧杯中，微热甲装置，说明气密性良好的现象是 C 导管口有气泡冒出；（2）甲中过氧化氧在二氧化锰的催化作用下生成水和氢气，反应的化学方程式为：；（3）一段时间后观察到，A 处铁丝依然光亮，B 处铁丝表面灰暗，D 处铁丝依然光亮，A、B 处实验现象对比，A 铁钉与氢气接触，B 铁钉与水和氢气接触，可得出铁生锈与水有关；B、D 处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是氢气的浓度；（4）a.铁生锈需要与氢气和水同时接触，故错误；b. B、D 处实验现象对比还能说明铁生锈快慢的一个重要因素是氢气的浓度，故错误；c.铁生锈是缓慢氧化的过程，D处铁不生锈是因为时间太短，故错误；。三、科学探究题15．（24-25九年级下·安徽·期末）蒸汽眼罩逐渐走进日常生活，它借助铁生锈产生热量，使材料内部的水分稳定蒸发，利用产生的热度和湿度缓解眼部疲劳。某小组从化学视角对蒸汽眼罩进行探究活动。【实验探究】(1)探究一：蒸汽眼罩快速发热的原因铁生锈，是铁与 共同作用的结果，但放热缓慢。哪些因素能加快反应，使蒸汽眼罩快速发热？小组同学设计了以下实验方案进行验证：将药品放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得氢气含量变化和温度变化。(查阅资料：蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性、氯化钠、水等。)(2)填空：实验2中应取用氯化钠的质量是 g。实验4中温度迅速下升的原因是铁粉与 共同作用的结果。【拓展延伸】(3)小组同学想知道炭粉的量对铁粉生锈快慢的影响，于是利用浓度为3.6%的NaCl溶液，2.0g铁粉与不同质量的炭粉混合进行如图所示实验，打开止水夹，记录烧杯中水开始倒吸进入烧瓶所消所耗的时间，如表：分析实验数据，可得出的结论是 。【反思评价】(4)①炭粉、氯化钠等在一定条件下能促进铁的锈蚀。但在实际生产蒸汽眼罩时，炭粉等物质的质量要控制在一定的比例范围，并不是越少越好，你分析原因是 (写出一条)。②结合下述探究，谈谈你对铁生锈的辩证认识： 。【答案】(1)水和氢气(2) 2 水、氢气、活性炭、氯化钠(3)炭粉的量越少，铁粉生锈速率越快(4) 若炭粉等物质的质量太小，会使眼罩质量过小，不利于使用 利：能利用反应放出的能量，弊：浪费金属资源【详解】（1）铁和氢气、水共同作用时会生锈，故填：水和氢气；（2）对比实验中要控制变量，则应加入氯化钠的质量为2g；实验4中加入氯化钠和活性炭后，温度升高明显，则说明氯化钠和活性炭共同作用时，能加速铁生锈，即温度迅速下升的原因是铁粉与水、氢气、活性炭、氯化钠共同作用的结果；故填：2；水、氢气、活性炭、氯化钠；（3）由表中内容可知，炭粉的质量越小，反应时间越短，铁粉生锈速率加快，故填：炭粉的量越少，铁粉生锈速率越快；（4）①若碳粉等物质的质量过小，会使眼罩质量过小，不利于使用，因此炭粉等物质的质量要控制在一定的比例范围，并不是越少越好，故填：若炭粉等物质的质量太小，会使眼罩质量过小，不利于使用；②铁生锈会浪费金属资源，但利用铁生锈放出的能量，能用于我们的生活中，故填：利：能利用反应放出的能量，弊：浪费金属资源。16．（24-25九年级下·山东潍坊·期中）金属材料在人类文明的发展中起着重要作用，我们应该从少角度了解。Ⅰ．冶炼钢铁(1)钢铁是生活中最常见的金属材料，高炉炼铁中常用赤铁矿作为原料，写出高炉中赤铁矿炼铁的主要反应的化学方程式 。Ⅱ．金属的活动性某兴趣小组探究金属镍（Ni）与铁、铜的金属活动性顺序。【查阅资料】镍与稀盐酸或稀硫酸反应，生成+2价的无色溶液，并放出氢气。【作出猜想】(2)小组同学结合所学知识作出如下猜想：猜想一：Ni>Fe>Cu猜想二：Fe>Ni>Cu猜想三： 【探究实验】(3)完成下列表格：(4)实验②中发生反应的化学方程式为 。【实验结论】由下述实验及分析可得Fe、Ni、Cu的金属活动性顺序。Ⅲ．钢铁的锈蚀与防护取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入四支试管中，进行如图实验，现象如下表。(5)对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是铁与 发生化学反应。(6)对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 有关。(7)下列金属制品的防护措施不合理的是______（填字母序号）。A．车船的表面喷涂油漆B．使用后的菜刀用布擦干C．铁制品表面镀一层铬D．用钢丝球擦除铝制品表面的污渍【答案】(1)(2)Fe>Cu>Ni(3) 有气泡产生 二(4)(5)水和氢气（合理即可）(6)氯化钠/NaCl(7)D【详解】（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁， 高炉中赤铁矿炼铁的主要反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；（2）铁比铜活泼，但是镍的金属活动性未知，故三种金属的活动性顺序可能是：Ni＞Fe＞Cu或Fe＞Ni＞Cu或Fe＞Cu＞Ni，故猜想三：Fe＞Cu＞Ni；（3）实验①：将砂纸打磨过的镍片加入到盛有适量稀硫酸的试管中，镍能与稀硫酸反应生成氢气，故现象是产生气泡，说明在金属活动性顺序锂，镍排在氢前，在金属活动性顺序里，铜排在氢后，则镍比铜活泼，则猜想三错误；实验②：将砂纸打磨过的铁片加入到盛有硫酸镍溶液的试管中，铁片表面有固体析出，说明铁能与硫酸镍反应，说明铁比镍活泼，则三种金属的活动性顺序为：Fe>Ni>Cu，故猜想二错误；（4）实验②中发生反应为铁和硫酸镍反应生成硫酸亚铁和镍，该反应的化学方程式为：；（5）A试管中铁钉与氢气和水接触，一段时间后，铁钉表面有一层铁锈，B试管中铁钉只与水接触，一段时间后，铁钉表面无明显变化，C试管中铁钉只与氢气接触，一段时间后，铁钉表面无明显变化，A、B对比可知，铁生锈需要与氢气接触，A、C对比可知，铁生锈需要与水接触，故铁锈蚀主要是铁与氢气和水发生化学反应；（6）A试管中未加入氯化钠，D试管中加入了氯化钠，其他因素相同，一段时间后，A试管中铁钉表面有一层铁锈，D试管中铁钉表面有较厚铁锈，说明铁锈蚀还与氯化钠有关；（7）A、车船的表面喷涂油漆，可以隔绝氢气和水，达到防锈的目的，不符合题意；B、使用后的菜刀用布擦干，菜刀与水不接触，可以达到防锈的目的，不符合题意；C、铁制品表面镀一层铬，可以隔绝氢气和水，达到防锈的目的，不符合题意；D、用钢丝球擦除铝制品表面的污渍，会除去铝制品表面的氧化铝薄膜，缩短铝制品的使用寿命，符合题意。。1.能认识小少数金属在自然界中以金属矿物的形式存在；能体会化学方法在金属冶炼中的重要作用，简要叙述工业炼铁的反应原理;2.能结合生活经验列举金属具备的一些共同的物理性质；3.能通过实验探究认识常见金属的主要化学性质；能认识在金属中加入其他元素形成合金可以改变金属材料的性能，体会金属材料在日常生产生活与社会发展过程中的重要作用;4.能认识钢铁生锈的影响因素，根据防止金属腐蚀的常用方法提出防护措施；能认识废金属对环境的影响，体会金属回收再利用的价值，感悟化学科学对环境保护作出的重要贡献。药品锌粒（Zn）和稀硫酸（H2SO4）反应原理Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑收集方法排水法(原因是难溶于水且不和水反) ②瓶口向下排空气法(原因是密度比空气小且不与空气成分反应)制取装置操作步骤①检查气密性 ②装入锌粒 ③倒入稀硫酸 ④固定装置 ⑤收集检验点燃木条，伸入瓶内，木条下的火焰熄灭，瓶口火焰呈淡蓝色，则该气体是氢气。验满(验纯)①用拇指堵住集满氢气的试管口；②靠近火焰,移开拇指点火，若“噗”的一声，氢气已纯；若有尖锐的爆鸣声，则氢气不纯。条件铁钉在干燥的空气中铁钉全部在蒸馏水中铁钉与空气和蒸馏水同时接触铁钉与空气和氯化钠溶液同时接触图示①②③④生锈程度不生锈不生锈易生锈最易生锈结论（1）通过①③对比可知，影响铁生锈的因素是 水 （2）通过②③对比可知，影响铁生锈的因素是 空气（或氢气）由此可知，铁生锈的条件是 铁与水和空气（或氢气）同时接触 （3）通过③④对比可知，盐溶液的存在会 加快 铁的锈蚀。物理方法用砂纸打磨等化学方法用酸清洗（酸不能过量，以防内部金属被腐蚀）。如用稀盐酸除去铁锈熔点密度强度导电性导热性抗腐蚀性与钢相似良好良好优异A．清瓷樽B．明画卷C．商青铜方鼎D．战国玛瑙环实验①②③现象在液面附近，铁钉生锈严重铁钉无明显变化铁钉无明显变化方案药品1分钟前后氢气含量变化1分钟前后温度变化实验14g铁粉、2mL水20.1%→20.1%16℃→16℃实验24g铁粉、2mL水、_______？g氯化钠20.1%→20.1%16℃→16℃实验34g铁粉、2mL水、2g活性炭20.1%→20.1%16℃→16℃实验44g铁粉、2mL水、2g氯化钠、2g活性炭20.1%→15%16℃→55℃→26℃炭粉的质量/g0.512.02.5……时间/s1468376212162……实验内容实验现象实验结论实验①：将砂纸打磨过的镍片加入到盛有适量稀硫酸的试管中 猜想三错误实验②：将砂纸打磨过的铁片加入到盛有硫酸镍溶液的试管中铁片表面有固体析出猜想 错误试管ABCD一周后现象铁钉表面有一层铁锈铁钉表面无明显变化铁钉表面无明显变化铁钉表面有较厚铁锈