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专题11 金属及金属材料- 决胜2023年中考化学一轮地毯式复习（全国通用）（无答案）
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这是一份专题11 金属及金属材料- 决胜2023年中考化学一轮地毯式复习（全国通用）（无答案），共19页。试卷主要包含了金属材料，合金，金属资源，金属的化学性质，常见金属活动性顺序等内容，欢迎下载使用。
专题11 金属及金属材料
知识梳理
一、金属材料
1、金属材料：包括 以及它们的 两类。
2、金属的物理性质：（1）常温下一般为 （汞为 ），有 光泽；（2）密度和硬度 ，熔沸点 ；（3）大多数呈 （铜为 色，金为 色）；（4）有良好的 性、 性、 性。
3、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） ：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）；（4） ：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）；（5） ：硬度最高的金属；（6） ：熔点最高的金属；（7） ：熔点最低的金属。
二、合金
1、定义：由一种 跟其他一种或几种 （或金属与 ）一起熔合而成的具有 的物质。
注意事项：（合金是金属与金属或金属与非金属的混合物；金属在熔合了其它金属和非金属后，不仅组成上发生了变化，其内部组成结构也发生了改变，从而引起 ）。
2、合金特点：一般说来，合金的 比各成分低， 比各成分大， 性能更好。
3、举例：
（1）铁的合金： （含碳量2%～4.3%）和 （含碳量0.03%～2%），区别：含碳量不同。
（2）铜合金： ：铜、锌的合金； ：铜、锡的合金，它人类使用 的合金。
（3） ：被认为是21世纪的重要金属材料，优点：I、熔点高、密度小；II、可塑性好、易于加工、机械性能好；III、抗腐蚀性能好；用途：广泛用于喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。
（4） ：铝中加入镁、铜、锌等形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等。
三、金属资源
（一）金属矿物
（1）金属在自然界在的存在形式：大部分都以 的形式存在，少数很不活泼的金属以 形式存在，人类使用最早的金属是 。
（2） （主要成分是Al2O3）； （主要成分是KAlSi3O8）；明矾石（主要成分是kAl3(SO4)2(OH)6 ）； （主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是 ）； （主要成分是FeCO3）； （主要成分是FeS2）。
（二）铁的冶炼
（1）、有气体的实验，实验前必需对装置进行 。这样操作的目的是防止 。
（2）、实验开始时，先通入 ，然后再 的原因是 。
（3）、实验结束时的操作是“先 ，继续通 ，直到玻璃管 ”。这样操作的目的是 。
（4）该实验的实验现象是硬质玻璃管中 、试管中的 、酒精灯上方导管口处的 。
（5）相关反应的化学方程式： 、
（6）思考：、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 ，如有 证明含 ；或用 。
、装置中导管末端点燃酒精灯： 。
（7）工业炼铝的原理：
（三）金属资源的保护和利用
1、铁的锈蚀
（1）铁生锈的条件是：铁与 、 接触生成铁锈（铁锈的主要成分： ），属于化学变化。钢铁的的成分和环境的温度、湿度、酸碱度等都是影响钢铁锈蚀的因素。
（2）防止铁制品生锈的措施：①保持铁制品表面的 、 ；②表面涂 （涂油、 、电镀、 等）；③制成不锈钢；
（3）铁锈很 ，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。
（4）而铝与氧气反应 ，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的 性能。
2、保护金属资源途径：
①防止 ；②回收利用 ，加强垃圾分类处理；③合理开采矿物；④寻找金属的代用品
四、金属的化学性质
1、大多数金属可与氧气的反应
（1）铜与氧气反应化学方程式 ；反应的现象 ；
（2）铁与氧气反应化学方程式 ；反应的现象剧烈燃烧， ，放热， ；
（3）镁与氧气反应化学方程式 ；反应的现象剧烈燃烧， ，放热， ；
（4）铝与氧气反应化学方程式 ；反应的现象剧烈燃烧， ，放热， ；
2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑
（1）铁与盐酸反应化学方程式 ；反应的现象产生 ，金属 ，放热，溶液由无色变为浅绿色；
（2）镁与盐酸反应化学方程式 ；现象：产生大量气泡，金属 ，放热；
3、金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐（条件：“前换后，盐可溶”）
(“湿法冶金”原理)
铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式： ；反应的现象铁的表面覆盖着 ，溶液由 ；
铜与硝酸银溶液反应 ；反应的现象铜的表面覆盖着 ，溶液由 ；
金属与盐发生置换反应的条件： ① 三种金属除外；②盐必须为 ； ③在活动性中只能在 。
五、常见金属活动性顺序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序里：
（1）金属的位置越靠前，它的
（2）位于 的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）
（3）位于前面的金属能把位于后面的 从它们的 中置换出来。（除K、Ca、Na）
（4）越活泼的，开发利用的 。
考点突破
1、【命题解读】
（1）金属材料可分为纯金属和合金，常以选择题、填空题的形式进行考查，考查的命题点有：金属材料的性质及其用途判断、金属材料的判断等，常以文字或图文的形式出现。
（2）金属的锈蚀与防护常以选择题、填空题的形式考查，考查的命题点有：金属锈蚀条件、金属的防护措施等。常以文字或图文的形式出现。
（3）铁的冶炼常以选择题、实验题的形式考查，考查的命题点有：反应化学方程式、实验现象、实验步骤和实验注意事项等。常以图文的形式出现。
（4）金属与酸反应的曲线图题
本考点常以选择题的形式进行考查，考查的命题点有：金属与酸反应的相关判断、金属与盐反应的相关判断等。以文字或文字结合坐标曲线的形式呈现。
（5）金属活动性顺序的应用（滤液、滤渣的判断）
本考点常以选择题和填空与简答题的形式进行考查，考查的命题点有：判断置换反应后金属的组成和溶液中溶质（或离子）的存在。常以文字的形式出现。
2、【解题技巧】
（1）金属材料
熟记和理解合金与合金的性质、常见金属的特性及其应用等相关知识是解答此类题目的关键。
（2）金属冶炼
能熟练书写一氧化碳和氧化铁、二氧化碳与氢氧化钙反应的化学方程式，熟记实验现象，会分析一氧化碳“早出晚归”，酒精喷灯“迟到早退”的原因、了解实验装置以及装置的改进等是解答此类题目的关键。
（3）金属与酸反应的曲线图题
1、等质量的金属（等化合价）与足量的酸反应
酸是足量的，说明金属完全反应，所以最终生成氢气的质量要依据金属的质量来计算。如镁、锌、铁与酸的反应如图表示。
此图反映出：①金属越活泼，图示反应物的曲线越陡，如Mg线比Zn线陡，Zn线比Fe线陡；②当金属在化合物中化合价相同时，金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高。可简单概括为：越陡越活，越高越小。
2、足量的金属与等量的酸反应
金属是足量的，说明酸完全反应，最终生成氢气的质量要依据酸的质量来计算，所以最终生成氢气的质量相等。如镁、铁与酸的反应可用右图表示。
（2）金属活动性顺序的应用（滤液、滤渣的判断）
金属与盐的混合溶液反应后滤渣、滤液成分的判断方法
例如：将铁粉不断加入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中。
I、由于锌比铁活泼，故铁不与硝酸锌反应（依据：金属与盐反应的规律），因此滤液中一定含有硝酸锌，滤渣中一定不含锌。
II、根据“优先反应”规律（即远距离先置换），铁首先与 溶液反应；
（1）硝酸银反应一部分：滤渣（ ）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、 、 ）
（2）硝酸银恰好完全反应完：滤渣（ ）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、 ）
III、硝酸银反应完后，若铁粉有剩余，铁才与硝酸铜反应。
（3）硝酸铜反应一部分：滤渣（ ）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、 ）
（4）硝酸铜恰好完全反应完：滤渣（ ）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁）
（5）硝酸铜反应完、铁还有剩余：滤渣（ ）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁）
分类讲练
题型一 金属材及金属的锈蚀
1．（2022·湖南常德·中考真题）常德有众多非物质文化遗产，下列非物质文化遗产中主要材料由金属制成的是（ ）
A．临澧民间纸扎 B．桃源铜器制作
C．澧县糖画技艺 D．石门红茶工艺
2．创造了10909m深潜新纪录的“奋斗者号”载人潜水器的外壳由钛合金制造。钛合金属于（ ）
A．金属材料 B．无机非金属材料
C．合成材料 D．复合材料
3．（2022春·山东泰安·阶段练习）下列说法中，错误的是（ ）
A．合金是由某种金属与其他金属或非金属熔合而成的
B．合金属于金属材料
C．多数合金的熔点比组成它的各成分金属的熔点高
D．多数合金的硬度比组成它的各成分金属的硬度大
4．（2022·湖南长沙·统考中考真题）我国的矿物种类比较齐全，储量很丰富，但是矿物不能再生。下列能保护金属资源的是（ ）
A．废旧金属不需要回收利用 B．矿物资源无限，可以任意开采
C．寻找金属代用品 D．将铁钉放置于潮湿的空气中
5．下列有关金属资源的利用与防护解释不合理的是（ ）
A．在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，主要是为了美观
B．用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀
C．用铝合金制造国产大飞机C919机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀
D．切菜后的菜刀用清水洗净擦干，可减缓菜刀生锈
6．（2022·四川内江·统考中考真题）如图所示，某兴趣小组用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈的条件。
(1)四天后，________（填字母序号）试管中铁钉有明显锈迹。
(2)由此实验可以得出铁生锈的条件是_________。
题型二 金属冶炼
1．（2022·山东滨州·统考中考真题）如图所示是模拟工业炼铁的化学反应装置，以下说法错误的是（ ）
A．实验开始时应先通入一氧化碳，目的是排净硬质玻璃管内的空气，防止爆炸
B．硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应
C．实验过程中硬质玻璃管内观察到的现象是黑色粉末逐渐变成红色
D．装置中导管末端加一点燃的酒精灯，目的是为了燃烧未反应的一氧化碳，防止污染环境
2．（2022·江苏无锡·中考真题）CO、H2还原Fe2O3的过程相似，大致分为三个阶段。向4.8gFe2O3中不断通入H2，不断加热，实验测得固体残留率（固体残留率=×100%）随温度的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．d点对应固体为Fe，其质量为3.36g
B．从a到d点，固体中的含氧量逐渐变小
C．从a到d点，固体减少的质量等于生成的水的质量
D．bc段发生反应的方程式为Fe3O4+H23FeO+H2O
3．（2022·湖南娄底·统考中考真题）娄底市是湖南省最大的钢铁生产基地，某钢铁厂采用赤铁矿冶炼钢铁，其主要工艺流程如下，请完成下列问题。
[查阅资料]
Ⅰ.赤铁矿的主要成分是Fe2O3和SiO2
Ⅱ.石灰石的主要作用是将矿石中的SiO2转变为炉渣（主要成分是CaSiO3）和一种氧化物
(1)在步骤①中将固体反应物粉碎的目的是 _____。
(2)高炉气体中除SO2、CO外，主要成分还有 _____。
(3)在步骤②生成炉渣的反应中没有化合价的改变，请写出生成炉渣的化学反应方程式 _____。
(4)在步骤④中吹入氩气，使钢水循环流动，使各部分均匀混合，相当于化学实验中 _____的作用（填一种仪器名称）。
题型三 金属活动性顺序及探究
1．（2022·江苏无锡·中考真题）现有X、Y、Z三种金属，将X和Y分别放入盐酸中，X溶解并产生H2，Y不反应，将Y和Z分别放入AgNO3溶液中，一段时间后，在Y表面有Ag析出，而Z没有变化。X、Y和Z的金属活动性顺序正确的是（ ）
A．X>Y>Z B．X>Z>Y C．Y>X>Z D．Z>Y>X
2．（2022·内蒙古呼伦贝尔·统考中考真题）下列各组物质能验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性强弱的是（ ）
A．Fe、Cu、Ag、稀盐酸 B．FeSO4溶液、Cu、Ag
C．Fe、CuSO4溶液、Ag D．FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag
3．将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中(反应关系如图甲)，把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中(反应关系如图乙)，据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是（ ）
A．M>X>Y>Z B．M>X>Z>Y C．X>M>Z>Y D．X>M>Y>Z
题型四 金属与盐溶液反应
1．（2022·广西贵港·统考中考真题）把一定量镁粉和锌粉的混合物放入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。下列情况不可能的是（ ）
A．滤渣只含有Cu、Zn B．滤液中的溶质只含有ZnSO4
C．滤渣含有Cu、Zn、Mg D．滤液中的溶质只含有MgSO4
2．（2022·湖北·统考中考真题）实验课上，某同学将一定质量的镁粉加入到硫酸亚铁溶液中，待反应结束后，过滤，得到滤液和滤渣，下列判断正确的是（ ）
A．滤液中一定含有硫酸镁，可能含有硫酸亚铁
B．若滤液为浅绿色，则滤渣中一定含有镁和铁
C．向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有镁
D．所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
3．（2022·内蒙古通辽·统考中考真题）向一定量银、铜、铁混合金属中加入硝酸银溶液充分反应，固体的质量与加入硝酸银溶液的质量关系如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．a点溶液呈浅绿色
B．b点消耗固体的质量小于析出固体的质量
C．取c点固体滴加稀盐酸，无气泡产生
D．c、d点溶液中溶质相同
4．（2022·湖北宜昌·统考中考真题）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．
题型五 金属与酸反应
1．（2022·山东济宁·中考真题）相同质量的镁、铁、锌三种金属，分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应，生成氢气质量与反应时间关系见如图，分析图像判断，下面说法正确的是（ ）
A．金属锌反应速率最大
B．金属锌的活动性最强
C．金属镁生成氢气质量最多
D．金属铁消耗稀硫酸质量最多
2．一定质量的M、N两种金属，分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，分析图象得到的以下结论中，不正确的是（ ）
A．两种金属的活动性：M>N
B．两种金属生成氢气的质量：M=N
C．两种金属消耗稀硫酸的质量：M=N
D．充分反应后，得到溶液的质量：M=N
3．如图所示的四个图象，分别对应四种过程，其中正确的是（ ）
A．表示向等质量的锌粉和铁粉中分别加入溶质质量分数相等的稀硫酸
B．表示向等质量、等质量分数的稀硫酸中分别加入过量的锌粉和铁粉
C．表示向等质量的铝粉和铁粉中分别加入溶质质量分数相等的稀硫酸
D．表示向等质量、等质量分数的稀硫酸中分别加入过量的铝粉和铁粉
4．现有某铁样品5.6g，含有的杂质为镁、锌、铜中的两种或三种。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，产生氢气质量与加入稀硫酸质量的关系如下图所示。则下列结论正确的个数是（ ）
①恰好完全反应时，一定没有固体剩余
②x的值为0.2
③铁样品中可能含有镁
④M点对应的溶液中含有2种或3种溶质
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
5．向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g相同质量分数的稀硫酸，反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．反应后均得到无色溶液
B．反应结束后两种金属均有剩余
C．折线b表示的是铁和稀硫酸反应的情况
D．反应结束后所得溶液的质量相等
小试牛刀
1．（2022·山西吕梁·模拟预测）秦陵一号铜马车以其精美的制作工艺被誉为“青铜之冠”，其制作材料属于 （ ）
A．复合材料 B．金属材料 C．天然材料 D．合成材料
2．（2022春·天津南开·九年级南开中学期末）台灯（如图所示）是一种常见的照明工具．下列说法不正确的是 （ ）
A．铜质插头利用了金属材料的铜有导电性 B．序号所列部件中有四种是用金属材料制成的
C．铝制成铝箔利用了铝的延展性 D．虽然铝箔比铁螺丝更活泼，但铝箔有较强的抗腐蚀性
3．（2022春·江苏泰州·九年级统考阶段练习）实验室探究铁治炼原理实验装置及高炉炼铁的示意图如图，请据图判断下列叙述中正确的是（ ）
A．甲图中当红棕色固体变成黑色时，先停止通一氧化碳再熄灭酒精喷灯
B．乙图中生铁出口低于炉渣出口的原因是：生铁密度大于炉渣密度
C．乙图中高炉炼铁时中原料焦炭的作用是：只产生热量
D．甲、乙图中完全反应后得到产品区别是：甲中得到纯净物，乙中得到混合物
4．（2022·内蒙古鄂尔多斯·统考中考真题）为验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序，现提供Fe、Cu、Ag、稀硫酸、FeSO4溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液等七种试剂，相关说法正确的是（ ）
A．AgNO3溶液是不可或缺的试剂
B．据现有试剂最多可以设计两种实验方案
C．为达成实验目的，最少要选择三种试剂
D．只提供Fe、Cu、稀硫酸、FeSO4溶液即可实现实验目的
5．（2022·湖北荆门·统考中考真题）将m克加入到含n克CuSO4的溶液中，下列图像能正确表示反应中固体质量变化的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2022·四川内江·统考中考真题）向AgNO3溶液中加入过量铜粉，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。下列说法正确的是（ ）
A．滤液中一定含有Cu（NO3）2 B．滤液呈无色
C．滤渣只含有Ag D．向滤渣中滴加稀硫酸有气泡产生
7．（2022·湖南常德·中考真题）向一定质量CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（ ）
A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中的溶质一定有三种
B．若滤渣中有两种金属，则滤液中的溶质一定有两种
C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生
D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀盐酸不可能有气泡产生
8．（2022·湖南怀化·统考中考真题）现有质量相等的X、Y、Z三种金属，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z在生成物中均显+2价，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．X、Y、Z的金属活动性顺序为：Y>Z>X
B．相对原子质量：Y>Z
C．完全反应生成氢气的质量：Y
9．下列图象表示的化学反应过程，与实际情况相符合的是（ ）（说明：①至④对应的每组实验其他条件均相同）
A．图①表示等质量等溶质质量分数的过氧化氢溶液分别在有、无MnO2的条件下反应
B．图②表示等质量的碳酸钙粉末分别与足量的溶质质量分数为 5%和 10%的稀盐酸反应
C．图③表示等质量的锌粉和铁粉分别与足量的等溶质质量分数的稀盐酸反应
D．图④表示等质量的锌粉和锌粒分别与足量的等溶质质量分数的稀盐酸反应
10．（2022·山东烟台·中考真题）学习完金属的化学性质，兴趣小组进行了如图所示的实验。
【查阅资料】硝酸铜溶液呈蓝色，硝酸亚铁溶液呈浅绿色，硝酸锌溶液呈无色。
【实验一】同学们进行如图一所示的实验，验证铁、锌、铜、银四种金属活动性强弱。
（1）试管①中观察到的实验现象是______。试管③中反应的化学方程式是______。
（2）你认为通过上述图一所示的三个实验能否验证铁、锌、铜、银四种金属在溶液中的活动性强弱______（填“能”或“不能”）。
【实验二】在完成实验一的过程中，同学们将试管①②③内反应后的物质都倒入废液缸中（如图二）。小组同学对废液缸中混合物的成分产生了探究兴趣。待混合物充分反应后，过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。
（3）小明将铁丝放入浅绿色滤液中，一段时间后，铁丝表面没有发生变化。由此判断滤液中含有的溶质是______（填化学式）。
（4）探究滤渣的成分
【提出问题】滤渣的成分是什么？
【作出猜想】小明的猜想：银、铜、铁、锌
你的猜想：猜想Ⅰ______；
猜想Ⅱ：银、铜、铁
【分析思考】同学们认为小明的猜想不正确，结合上述的实验现象分析，小明的猜想不正确的原因是______。
【进行实验】实验证明猜想Ⅱ正确，请你完成下列实验方案。
实验步骤
实验现象
结论
取少量滤渣样品，______。
______。
猜想Ⅱ正确
【反思交流】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑______。
11．认识金属的性质。如图是关于金属的几个实验。
(1)实验一中能证明铁生锈与水有关的现象是______。铁在潮湿的空气中会生锈，而在纯氧中可以燃烧，其燃烧的化学方程式为______。
(2)实验二是先向试管中加入一小段打磨过的镁条，然后加入______，待反应停止后再向试管中加入铜片，发现铜片表面没有变化，由此可证明活动性顺序是Mg＞H＞Cu。
12．金属和金属材料与生产生活和社会发展的关系非常密切。
（1）生活中常用铁锅炒菜主要利用了铁的___________性；厨房中的铁锅容易生锈，其原因是铁与空气中的___________和水等发生了化学反应。
（2）经检测，世界上最大的青铜器“司母戊鼎”中含有铜、锡等金属，某同学为探究铜、锡与铁的金属活动性顺序，设计了如表所示实验（金属片均已打磨，且形状大小相同，试管中所用5%的稀盐酸体积相同）。
【实验记录与分析】
实验一
实验二
实验三
实验操作
实验现象
立即产生气泡，速率较快
无明显现象
立即产生气泡，速率较慢
实验结论
铁、铜、锡的金属活动顺序由强到弱为___________
【查阅资料】锡元素（Sn）的常见化合价是+2价。根据实验现象推测实验三的试管中锡与盐酸发生反应的化学方程式__________________。
（3）向m克AgNO3、Cu（NO3）2、Fe（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉，充分反应后，过滤所得溶液的质量仍为m克。则下列说法错误的是_________（多选）。
A滤渣中一定有Ag、Cu、Fe
B滤液中一定没有AgNO3
C滤液中一定含有Zn（NO3）2、Fe（NO3）2
D该过程至少发生了三个化学反应
专题11 金属及金属材料
知识梳理
一、金属材料
1、金属材料：包括 以及它们的 两类。
2、金属的物理性质：（1）常温下一般为 （汞为 ），有 光泽；（2）密度和硬度 ，熔沸点 ；（3）大多数呈 （铜为 色，金为 色）；（4）有良好的 性、 性、 性。
3、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） ：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）；（4） ：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）；（5） ：硬度最高的金属；（6） ：熔点最高的金属；（7） ：熔点最低的金属。
二、合金
1、定义：由一种 跟其他一种或几种 （或金属与 ）一起熔合而成的具有 的物质。
注意事项：（合金是金属与金属或金属与非金属的混合物；金属在熔合了其它金属和非金属后，不仅组成上发生了变化，其内部组成结构也发生了改变，从而引起 ）。
2、合金特点：一般说来，合金的 比各成分低， 比各成分大， 性能更好。
3、举例：
（1）铁的合金： （含碳量2%～4.3%）和 （含碳量0.03%～2%），区别：含碳量不同。
（2）铜合金： ：铜、锌的合金； ：铜、锡的合金，它人类使用 的合金。
（3） ：被认为是21世纪的重要金属材料，优点：I、熔点高、密度小；II、可塑性好、易于加工、机械性能好；III、抗腐蚀性能好；用途：广泛用于喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。
（4） ：铝中加入镁、铜、锌等形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等。
三、金属资源
（一）金属矿物
（1）金属在自然界在的存在形式：大部分都以 的形式存在，少数很不活泼的金属以 形式存在，人类使用最早的金属是 。
（2） （主要成分是Al2O3）； （主要成分是KAlSi3O8）；明矾石（主要成分是kAl3(SO4)2(OH)6 ）； （主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是 ）； （主要成分是FeCO3）； （主要成分是FeS2）。
（二）铁的冶炼
（1）、有气体的实验，实验前必需对装置进行 。这样操作的目的是防止 。
（2）、实验开始时，先通入 ，然后再 的原因是 。
（3）、实验结束时的操作是“先 ，继续通 ，直到玻璃管 ”。这样操作的目的是 。
（4）该实验的实验现象是硬质玻璃管中 、试管中的 、酒精灯上方导管口处的 。
（5）相关反应的化学方程式： 、
（6）思考：、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 ，如有 证明含 ；或用 。
、装置中导管末端点燃酒精灯： 。
（7）工业炼铝的原理：
（三）金属资源的保护和利用
1、铁的锈蚀
（1）铁生锈的条件是：铁与 、 接触生成铁锈（铁锈的主要成分： ），属于化学变化。钢铁的的成分和环境的温度、湿度、酸碱度等都是影响钢铁锈蚀的因素。
（2）防止铁制品生锈的措施：①保持铁制品表面的 、 ；②表面涂 （涂油、 、电镀、 等）；③制成不锈钢；
（3）铁锈很 ，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。
（4）而铝与氧气反应 ，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的 性能。
2、保护金属资源途径：
①防止 ；②回收利用 ，加强垃圾分类处理；③合理开采矿物；④寻找金属的代用品
四、金属的化学性质
1、大多数金属可与氧气的反应
（1）铜与氧气反应化学方程式 ；反应的现象 ；
（2）铁与氧气反应化学方程式 ；反应的现象剧烈燃烧， ，放热， ；
（3）镁与氧气反应化学方程式 ；反应的现象剧烈燃烧， ，放热， ；
（4）铝与氧气反应化学方程式 ；反应的现象剧烈燃烧， ，放热， ；
2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑
（1）铁与盐酸反应化学方程式 ；反应的现象产生 ，金属 ，放热，溶液由无色变为浅绿色；
（2）镁与盐酸反应化学方程式 ；现象：产生大量气泡，金属 ，放热；
3、金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐（条件：“前换后，盐可溶”）
(“湿法冶金”原理)
铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式： ；反应的现象铁的表面覆盖着 ，溶液由 ；
铜与硝酸银溶液反应 ；反应的现象铜的表面覆盖着 ，溶液由 ；
金属与盐发生置换反应的条件： ① 三种金属除外；②盐必须为 ； ③在活动性中只能在 。
五、常见金属活动性顺序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序里：
（1）金属的位置越靠前，它的
（2）位于 的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）
（3）位于前面的金属能把位于后面的 从它们的 中置换出来。（除K、Ca、Na）
（4）越活泼的，开发利用的 。
考点突破
1、【命题解读】
（1）金属材料可分为纯金属和合金，常以选择题、填空题的形式进行考查，考查的命题点有：金属材料的性质及其用途判断、金属材料的判断等，常以文字或图文的形式出现。
（2）金属的锈蚀与防护常以选择题、填空题的形式考查，考查的命题点有：金属锈蚀条件、金属的防护措施等。常以文字或图文的形式出现。
（3）铁的冶炼常以选择题、实验题的形式考查，考查的命题点有：反应化学方程式、实验现象、实验步骤和实验注意事项等。常以图文的形式出现。
（4）金属与酸反应的曲线图题
本考点常以选择题的形式进行考查，考查的命题点有：金属与酸反应的相关判断、金属与盐反应的相关判断等。以文字或文字结合坐标曲线的形式呈现。
（5）金属活动性顺序的应用（滤液、滤渣的判断）
本考点常以选择题和填空与简答题的形式进行考查，考查的命题点有：判断置换反应后金属的组成和溶液中溶质（或离子）的存在。常以文字的形式出现。
2、【解题技巧】
（1）金属材料
熟记和理解合金与合金的性质、常见金属的特性及其应用等相关知识是解答此类题目的关键。
（2）金属冶炼
能熟练书写一氧化碳和氧化铁、二氧化碳与氢氧化钙反应的化学方程式，熟记实验现象，会分析一氧化碳“早出晚归”，酒精喷灯“迟到早退”的原因、了解实验装置以及装置的改进等是解答此类题目的关键。
（3）金属与酸反应的曲线图题
1、等质量的金属（等化合价）与足量的酸反应
酸是足量的，说明金属完全反应，所以最终生成氢气的质量要依据金属的质量来计算。如镁、锌、铁与酸的反应如图表示。
此图反映出：①金属越活泼，图示反应物的曲线越陡，如Mg线比Zn线陡，Zn线比Fe线陡；②当金属在化合物中化合价相同时，金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高。可简单概括为：越陡越活，越高越小。
2、足量的金属与等量的酸反应
金属是足量的，说明酸完全反应，最终生成氢气的质量要依据酸的质量来计算，所以最终生成氢气的质量相等。如镁、铁与酸的反应可用右图表示。
（2）金属活动性顺序的应用（滤液、滤渣的判断）
金属与盐的混合溶液反应后滤渣、滤液成分的判断方法
例如：将铁粉不断加入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中。
I、由于锌比铁活泼，故铁不与硝酸锌反应（依据：金属与盐反应的规律），因此滤液中一定含有硝酸锌，滤渣中一定不含锌。
II、根据“优先反应”规律（即远距离先置换），铁首先与 溶液反应；
（1）硝酸银反应一部分：滤渣（ ）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、 、 ）
（2）硝酸银恰好完全反应完：滤渣（ ）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、 ）
III、硝酸银反应完后，若铁粉有剩余，铁才与硝酸铜反应。
（3）硝酸铜反应一部分：滤渣（ ）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、 ）
（4）硝酸铜恰好完全反应完：滤渣（ ）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁）
（5）硝酸铜反应完、铁还有剩余：滤渣（ ）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁）
分类讲练
题型一 金属材及金属的锈蚀
1．（2022·湖南常德·中考真题）常德有众多非物质文化遗产，下列非物质文化遗产中主要材料由金属制成的是（ ）
A．临澧民间纸扎 B．桃源铜器制作
C．澧县糖画技艺 D．石门红茶工艺
2．创造了10909m深潜新纪录的“奋斗者号”载人潜水器的外壳由钛合金制造。钛合金属于（ ）
A．金属材料 B．无机非金属材料
C．合成材料 D．复合材料
3．（2022春·山东泰安·阶段练习）下列说法中，错误的是（ ）
A．合金是由某种金属与其他金属或非金属熔合而成的
B．合金属于金属材料
C．多数合金的熔点比组成它的各成分金属的熔点高
D．多数合金的硬度比组成它的各成分金属的硬度大
4．（2022·湖南长沙·统考中考真题）我国的矿物种类比较齐全，储量很丰富，但是矿物不能再生。下列能保护金属资源的是（ ）
A．废旧金属不需要回收利用 B．矿物资源无限，可以任意开采
C．寻找金属代用品 D．将铁钉放置于潮湿的空气中
5．下列有关金属资源的利用与防护解释不合理的是（ ）
A．在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，主要是为了美观
B．用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀
C．用铝合金制造国产大飞机C919机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀
D．切菜后的菜刀用清水洗净擦干，可减缓菜刀生锈
6．（2022·四川内江·统考中考真题）如图所示，某兴趣小组用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈的条件。
(1)四天后，________（填字母序号）试管中铁钉有明显锈迹。
(2)由此实验可以得出铁生锈的条件是_________。
题型二 金属冶炼
1．（2022·山东滨州·统考中考真题）如图所示是模拟工业炼铁的化学反应装置，以下说法错误的是（ ）
A．实验开始时应先通入一氧化碳，目的是排净硬质玻璃管内的空气，防止爆炸
B．硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应
C．实验过程中硬质玻璃管内观察到的现象是黑色粉末逐渐变成红色
D．装置中导管末端加一点燃的酒精灯，目的是为了燃烧未反应的一氧化碳，防止污染环境
2．（2022·江苏无锡·中考真题）CO、H2还原Fe2O3的过程相似，大致分为三个阶段。向4.8gFe2O3中不断通入H2，不断加热，实验测得固体残留率（固体残留率=×100%）随温度的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．d点对应固体为Fe，其质量为3.36g
B．从a到d点，固体中的含氧量逐渐变小
C．从a到d点，固体减少的质量等于生成的水的质量
D．bc段发生反应的方程式为Fe3O4+H23FeO+H2O
3．（2022·湖南娄底·统考中考真题）娄底市是湖南省最大的钢铁生产基地，某钢铁厂采用赤铁矿冶炼钢铁，其主要工艺流程如下，请完成下列问题。
[查阅资料]
Ⅰ.赤铁矿的主要成分是Fe2O3和SiO2
Ⅱ.石灰石的主要作用是将矿石中的SiO2转变为炉渣（主要成分是CaSiO3）和一种氧化物
(1)在步骤①中将固体反应物粉碎的目的是 _____。
(2)高炉气体中除SO2、CO外，主要成分还有 _____。
(3)在步骤②生成炉渣的反应中没有化合价的改变，请写出生成炉渣的化学反应方程式 _____。
(4)在步骤④中吹入氩气，使钢水循环流动，使各部分均匀混合，相当于化学实验中 _____的作用（填一种仪器名称）。
题型三 金属活动性顺序及探究
1．（2022·江苏无锡·中考真题）现有X、Y、Z三种金属，将X和Y分别放入盐酸中，X溶解并产生H2，Y不反应，将Y和Z分别放入AgNO3溶液中，一段时间后，在Y表面有Ag析出，而Z没有变化。X、Y和Z的金属活动性顺序正确的是（ ）
A．X>Y>Z B．X>Z>Y C．Y>X>Z D．Z>Y>X
2．（2022·内蒙古呼伦贝尔·统考中考真题）下列各组物质能验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性强弱的是（ ）
A．Fe、Cu、Ag、稀盐酸 B．FeSO4溶液、Cu、Ag
C．Fe、CuSO4溶液、Ag D．FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag
3．将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中(反应关系如图甲)，把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中(反应关系如图乙)，据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是（ ）
A．M>X>Y>Z B．M>X>Z>Y C．X>M>Z>Y D．X>M>Y>Z
题型四 金属与盐溶液反应
1．（2022·广西贵港·统考中考真题）把一定量镁粉和锌粉的混合物放入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。下列情况不可能的是（ ）
A．滤渣只含有Cu、Zn B．滤液中的溶质只含有ZnSO4
C．滤渣含有Cu、Zn、Mg D．滤液中的溶质只含有MgSO4
2．（2022·湖北·统考中考真题）实验课上，某同学将一定质量的镁粉加入到硫酸亚铁溶液中，待反应结束后，过滤，得到滤液和滤渣，下列判断正确的是（ ）
A．滤液中一定含有硫酸镁，可能含有硫酸亚铁
B．若滤液为浅绿色，则滤渣中一定含有镁和铁
C．向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有镁
D．所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
3．（2022·内蒙古通辽·统考中考真题）向一定量银、铜、铁混合金属中加入硝酸银溶液充分反应，固体的质量与加入硝酸银溶液的质量关系如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．a点溶液呈浅绿色
B．b点消耗固体的质量小于析出固体的质量
C．取c点固体滴加稀盐酸，无气泡产生
D．c、d点溶液中溶质相同
4．（2022·湖北宜昌·统考中考真题）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．
题型五 金属与酸反应
1．（2022·山东济宁·中考真题）相同质量的镁、铁、锌三种金属，分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应，生成氢气质量与反应时间关系见如图，分析图像判断，下面说法正确的是（ ）
A．金属锌反应速率最大
B．金属锌的活动性最强
C．金属镁生成氢气质量最多
D．金属铁消耗稀硫酸质量最多
2．一定质量的M、N两种金属，分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，分析图象得到的以下结论中，不正确的是（ ）
A．两种金属的活动性：M>N
B．两种金属生成氢气的质量：M=N
C．两种金属消耗稀硫酸的质量：M=N
D．充分反应后，得到溶液的质量：M=N
3．如图所示的四个图象，分别对应四种过程，其中正确的是（ ）
A．表示向等质量的锌粉和铁粉中分别加入溶质质量分数相等的稀硫酸
B．表示向等质量、等质量分数的稀硫酸中分别加入过量的锌粉和铁粉
C．表示向等质量的铝粉和铁粉中分别加入溶质质量分数相等的稀硫酸
D．表示向等质量、等质量分数的稀硫酸中分别加入过量的铝粉和铁粉
4．现有某铁样品5.6g，含有的杂质为镁、锌、铜中的两种或三种。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，产生氢气质量与加入稀硫酸质量的关系如下图所示。则下列结论正确的个数是（ ）
①恰好完全反应时，一定没有固体剩余
②x的值为0.2
③铁样品中可能含有镁
④M点对应的溶液中含有2种或3种溶质
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
5．向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g相同质量分数的稀硫酸，反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．反应后均得到无色溶液
B．反应结束后两种金属均有剩余
C．折线b表示的是铁和稀硫酸反应的情况
D．反应结束后所得溶液的质量相等
小试牛刀
1．（2022·山西吕梁·模拟预测）秦陵一号铜马车以其精美的制作工艺被誉为“青铜之冠”，其制作材料属于 （ ）
A．复合材料 B．金属材料 C．天然材料 D．合成材料
2．（2022春·天津南开·九年级南开中学期末）台灯（如图所示）是一种常见的照明工具．下列说法不正确的是 （ ）
A．铜质插头利用了金属材料的铜有导电性 B．序号所列部件中有四种是用金属材料制成的
C．铝制成铝箔利用了铝的延展性 D．虽然铝箔比铁螺丝更活泼，但铝箔有较强的抗腐蚀性
3．（2022春·江苏泰州·九年级统考阶段练习）实验室探究铁治炼原理实验装置及高炉炼铁的示意图如图，请据图判断下列叙述中正确的是（ ）
A．甲图中当红棕色固体变成黑色时，先停止通一氧化碳再熄灭酒精喷灯
B．乙图中生铁出口低于炉渣出口的原因是：生铁密度大于炉渣密度
C．乙图中高炉炼铁时中原料焦炭的作用是：只产生热量
D．甲、乙图中完全反应后得到产品区别是：甲中得到纯净物，乙中得到混合物
4．（2022·内蒙古鄂尔多斯·统考中考真题）为验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序，现提供Fe、Cu、Ag、稀硫酸、FeSO4溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液等七种试剂，相关说法正确的是（ ）
A．AgNO3溶液是不可或缺的试剂
B．据现有试剂最多可以设计两种实验方案
C．为达成实验目的，最少要选择三种试剂
D．只提供Fe、Cu、稀硫酸、FeSO4溶液即可实现实验目的
5．（2022·湖北荆门·统考中考真题）将m克加入到含n克CuSO4的溶液中，下列图像能正确表示反应中固体质量变化的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2022·四川内江·统考中考真题）向AgNO3溶液中加入过量铜粉，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。下列说法正确的是（ ）
A．滤液中一定含有Cu（NO3）2 B．滤液呈无色
C．滤渣只含有Ag D．向滤渣中滴加稀硫酸有气泡产生
7．（2022·湖南常德·中考真题）向一定质量CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（ ）
A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中的溶质一定有三种
B．若滤渣中有两种金属，则滤液中的溶质一定有两种
C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生
D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀盐酸不可能有气泡产生
8．（2022·湖南怀化·统考中考真题）现有质量相等的X、Y、Z三种金属，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z在生成物中均显+2价，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．X、Y、Z的金属活动性顺序为：Y>Z>X
B．相对原子质量：Y>Z
C．完全反应生成氢气的质量：Y
9．下列图象表示的化学反应过程，与实际情况相符合的是（ ）（说明：①至④对应的每组实验其他条件均相同）
A．图①表示等质量等溶质质量分数的过氧化氢溶液分别在有、无MnO2的条件下反应
B．图②表示等质量的碳酸钙粉末分别与足量的溶质质量分数为 5%和 10%的稀盐酸反应
C．图③表示等质量的锌粉和铁粉分别与足量的等溶质质量分数的稀盐酸反应
D．图④表示等质量的锌粉和锌粒分别与足量的等溶质质量分数的稀盐酸反应
10．（2022·山东烟台·中考真题）学习完金属的化学性质，兴趣小组进行了如图所示的实验。
【查阅资料】硝酸铜溶液呈蓝色，硝酸亚铁溶液呈浅绿色，硝酸锌溶液呈无色。
【实验一】同学们进行如图一所示的实验，验证铁、锌、铜、银四种金属活动性强弱。
（1）试管①中观察到的实验现象是______。试管③中反应的化学方程式是______。
（2）你认为通过上述图一所示的三个实验能否验证铁、锌、铜、银四种金属在溶液中的活动性强弱______（填“能”或“不能”）。
【实验二】在完成实验一的过程中，同学们将试管①②③内反应后的物质都倒入废液缸中（如图二）。小组同学对废液缸中混合物的成分产生了探究兴趣。待混合物充分反应后，过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。
（3）小明将铁丝放入浅绿色滤液中，一段时间后，铁丝表面没有发生变化。由此判断滤液中含有的溶质是______（填化学式）。
（4）探究滤渣的成分
【提出问题】滤渣的成分是什么？
【作出猜想】小明的猜想：银、铜、铁、锌
你的猜想：猜想Ⅰ______；
猜想Ⅱ：银、铜、铁
【分析思考】同学们认为小明的猜想不正确，结合上述的实验现象分析，小明的猜想不正确的原因是______。
【进行实验】实验证明猜想Ⅱ正确，请你完成下列实验方案。
实验步骤
实验现象
结论
取少量滤渣样品，______。
______。
猜想Ⅱ正确
【反思交流】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑______。
11．认识金属的性质。如图是关于金属的几个实验。
(1)实验一中能证明铁生锈与水有关的现象是______。铁在潮湿的空气中会生锈，而在纯氧中可以燃烧，其燃烧的化学方程式为______。
(2)实验二是先向试管中加入一小段打磨过的镁条，然后加入______，待反应停止后再向试管中加入铜片，发现铜片表面没有变化，由此可证明活动性顺序是Mg＞H＞Cu。
12．金属和金属材料与生产生活和社会发展的关系非常密切。
（1）生活中常用铁锅炒菜主要利用了铁的___________性；厨房中的铁锅容易生锈，其原因是铁与空气中的___________和水等发生了化学反应。
（2）经检测，世界上最大的青铜器“司母戊鼎”中含有铜、锡等金属，某同学为探究铜、锡与铁的金属活动性顺序，设计了如表所示实验（金属片均已打磨，且形状大小相同，试管中所用5%的稀盐酸体积相同）。
【实验记录与分析】
实验一
实验二
实验三
实验操作
实验现象
立即产生气泡，速率较快
无明显现象
立即产生气泡，速率较慢
实验结论
铁、铜、锡的金属活动顺序由强到弱为___________
【查阅资料】锡元素（Sn）的常见化合价是+2价。根据实验现象推测实验三的试管中锡与盐酸发生反应的化学方程式__________________。
（3）向m克AgNO3、Cu（NO3）2、Fe（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉，充分反应后，过滤所得溶液的质量仍为m克。则下列说法错误的是_________（多选）。
A滤渣中一定有Ag、Cu、Fe
B滤液中一定没有AgNO3
C滤液中一定含有Zn（NO3）2、Fe（NO3）2
D该过程至少发生了三个化学反应
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