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第4讲 金属和金属材料
命题点1 金属材料(6年2考)
1．(2014·山西·8题·2分)物质的组成和结构决定性质，性质决定用途。下列叙述正
确的是( A )
A．洗洁精含有乳化剂，可以除去油污
B．尿素[CO(NH)]、HNO、NHHCO 中都含氮元素，可用作氮肥
2 2 3 4 3
C．煤、石油、天然气都有可燃性，可大量用作燃料
D．生铁坚硬，可以作医疗手术器械
命题点2 金属资源的利用和保护(6年2考)
2．(2016·山西百校联考四·22题·9分)钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的
一个标志。我国早在春秋战国时期就开始生产和使用铁器。下图是有关铁的冶炼和化学性质
的知识。(“→”表示一种物质经一步反应可转化为另一种物质)
(1)铁在氧气中燃烧生成X，X的化学式为FeO，它属于无机化合物中的氧化物。
3 4
(2)Y物质中阳离子的符号为 F e 2 ＋ 。
(3)反应①的化学方程式为FeO ＋ 3C O ===== 2Fe ＋ 3C O ，该反应前后铁元素的化合价分
2 3 2
别是 ＋ 3 和 0 价。
(4)反应②的现象为有红色固体析出，溶液逐渐由蓝色变为浅绿色，充分反应后过滤，向
滤渣滴加稀盐酸有气泡冒出，则滤渣的成分是 F e 和 C u，滤液中的阳离子为a(填序号)。
a．Fe2＋ b．Cu2＋ c．Fe2＋、Cu2＋
命题点3 金属的化学性质及活动性顺序
3．(2015·山西·8题·2分)探究Mg、Fe、Cu三种金属活动性顺序，下列试剂的选择方
案不可行的是( C )
A．Mg、Cu、FeSO 溶液
4
B．Mg、Fe、Cu、稀硫酸
C．Fe、Cu、MgSO 溶液
4
D．Fe、MgSO 溶液、CuSO 溶液
4 4
4．(2016·山西·8题·2分)在学习金属的化学性质时，老师给大家演示了如下图所示
的实验，下列说法正确的是( C )
A．铜片表面始终没有明显变化
B．一段时间后溶液由无色变为浅绿色
C．反应后溶液中一定有硝酸铜，可能有硝酸银
D．通过实验现象推测银和硫酸铜溶液也可以反应5．(2012·山西)某化学兴趣小组的同学在探究Mg、Cu、Fe三种金属的有关性质时进行
了如下实验：
(1)实验一：发生反应的化学方程式为 F e ＋ CuS O = = =FeS O ＋ C u，该实验可得出三种金属
4 4
的活动性由强到弱的顺序为Mg>Fe>Cu。
(2)实验二：将实验一反应后①、②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯内的红色固体明
显增多，一段时间后过滤。滤渣中一定含有的物质是Cu，可能有的物质是Fe，为了进一步确
定可能含有的物质是否存在，同学们设计了如下方案：
实验步骤 实验现象 结论
取少量滤渣于试管中，向其中滴加 没有气
滤渣中不含铁
稀盐酸 ( 或稀硫酸 ) 泡产生
滤液中含有的金属离子可能是②⑤。
①Mg2＋ ②Mg2＋、Fe2＋ ③Mg2＋、Fe3＋
④Cu2＋、Fe2＋ ⑤Mg2＋、Fe2＋、Cu2＋
命题点4 金属的锈蚀与保护
6．(2016·山西·21题(2)(3)·5分)如图是生活中常见“暖贴”的部分标签。暖贴可
以贴于身体的某个部位，自行发热，用于取暖或热敷。
(1)任意写出暖贴中两种主要成分的化学式：Fe、HO。
2
(2)暖贴中活性炭具有吸附作用，使用时空气进入暖贴，空气中的氧气与暖贴中的铁发
生反应而使暖贴放热。
(3)使用后，发现暖贴内有的物质变为红色，该红色固体主要成分的化学式为FeO。
2 3
提分训练1 金属材料
(2017·广州)下列有关金属材料说法正确的是( C )
A．铁片在海水中不易生锈
B．钢是纯铁
C．铝片表面易生成一层致密的氧化膜
D．纯铜硬度高于黄铜(铜锌合金),解题方法
提分训练2 金属的冶炼和金属资源保护
(2017·沈阳)人类制得并利用金属有着悠久的历史：
(1)利用孔雀石冶炼铜的主要反应：
①Cu(OH)CO=====2CuO＋HO＋CO↑，该反应的类型是分解(填“化合”“分解”或
2 2 3 2 2
“置换”)反应；②2CuO＋C=====2Cu＋CO↑，该反应前后铜元素化合价发生的变化是 ＋ 2 价变为 0 价 。
2
(2)高炉炼铁的主要反应过程如图2。请写出对应的化学方程式：
① C ＋ O ==== = C O；
2 2
②CO ＋ C ==== = 2C O；
2
③FeO ＋ 3C O ==== = 2F e ＋ 3C O。
2 3 2
(3)冶炼金属铝的主要反应：2AlO=====4Al＋3O↑，该反应的条件是通电。图3的装置
2 3 2
中，两种金属的活动性：Zn>(填“>”或“<”)Cu。当电流表指针发生偏转时，化学能转化为
电能。
提分训练3 金属的化学性质及活动性顺序
(易错题)(2017·无锡)在FeCl 和CuCl 的混合溶液中加入Zn粉，下列说法错
2 2
误的是( D )
A．若反应完成后Zn无剩余，溶液中若有CuCl，则一定有FeCl
2 2
B．若反应完成后Zn无剩余，溶液中若无CuCl，则可能有FeCl
2 2
C．若反应完成后Zn有剩余，则溶液中有ZnCl，无CuCl 和FeCl
2 2 2
D．若反应完成后Zn有剩余，则溶液中有ZnCl，无CuCl，可能有FeCl
2 2 2
(2017·山西适应性)小组同学们为了研究铁、锌、铜三种金属活动性顺序，进行
了如下的探究。
(1)甲组同学的方案如图所示：
A B
①同学们认为甲组设计的方案能探究出三种金属的活泼性顺序，依据的现象是 A 中铁表
面出现红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色， B 中铁表面无明显现象 ，写出A试管中化学方程式
F e ＋ CuS O = = =FeS O ＋ C u。
4 4
②实验结束后，将A、B试管中的剩余物倾倒至一个烧杯中，发现红色固体增多，说明在
混合前，A试管溶液中的溶质一定有FeSO 、 CuS O。A、B两试管中的物质充分反应后过滤，滤
4 4
渣中一定有Cu，为了确定可能有的物质是否存在，同学们设计了如下方案：
实验步骤 实验现象 结论
取少量滤渣于试管中，向其中 发现有气泡产生且溶液变为浅
滴加少量 稀盐酸 ( 或硫酸铜溶 绿色__ ( 或有红色固体出现，溶 可能有的物质一定存在
液 ) 液由蓝色变为浅绿色 )(2)乙组同学认为利用其他试剂也可以探究出三种金属的活动性顺序，下列试剂可
行的是 a 、 b 、 c 、 d。
a．Zn、Fe、CuSO 溶液、FeSO 溶液 b．Cu、Zn、FeSO 溶液
4 4 4
c．Fe、Cu、FeSO 溶液、ZnSO 溶液 d．Zn、Fe、Cu、稀HSO,
4 4 2 4
1．(2017·苏州)下列关于金属的说法中，不正确的是( B )
A．铜有良好的导电性，常用于制作导线
B．所有的金属都能与稀盐酸反应
C．铁制品在干燥的空气中不易生锈
D．不锈钢具有较强的耐腐蚀性，可用于制作医疗器械
2．(2017·平凉)自2011年我省实施找矿战略行动以来，在铜、铅、锌、金、铁、铌、钽等
金属方面取得找矿新成果。下列关于铁、锌、铜三种金属及其合金的说法不正确的是( B )
A．铁在潮湿的空气中易生锈
B．可以用铁桶盛放硫酸铜溶液
C．可以用稀硫酸鉴别锌与铜的金属活动性强弱
D．黄铜(铜与锌的合金)的硬度大于纯铜
3．(2017·郴州)下列金属单质不能与稀盐酸反应放出氢气的是( A )
A．Cu B．Zn
C．Mg D．Fe
4．(2017·眉山)某同学用下图装置进行CO与FeO 的反应。下列说法错误的是( D )
2 3
A．该实验装置应增加尾气处理装置
B．加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气
C．NaOH溶液应改为Ca(OH) 溶液以检验产生的CO 气体
2 2
D．反应后的固体是Fe和FeO 的混合物，可以采用加入盐酸并过滤的方法得到Fe
2 3
5．(2017·黄石)现有甲、乙、丙三种金属，先将三者分别加入到硫酸亚铁溶液中，只有甲
可使溶液中析出铁单质。再将三者加入到硝酸银溶液中，只有乙不能使溶液中析出银单质，
则三者的金属活动性从大到小的顺序是( C )
A．甲>乙>丙 B．乙>甲>丙
C．甲＞丙>乙 D．无法判断
6．(2017·广州)化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下图所示实
验方案。下列说法不正确的是( D )A．由实验甲可知金属活动性：Al＞Cu
B．由实验乙可知金属活动性：Cu＞Ag
C．由实验甲、乙、丙可知金属活动性：Al＞Cu＞Ag
D．实验甲中的CuSO 改为CuCl 不能完成本实验探究
4 2
7．(易错题)(2017·绥化)某化学兴趣小组将一定质量的镁粉加入到硝酸银和硝酸亚铁
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，则该小
组同学的下列判断中，正确的是( C )
A．滤液中一定不含硝酸银和硝酸亚铁
B．滤液中一定含有硝酸镁和硝酸亚铁
C．滤渣中一定含有铁和银，可能含有镁
D．滤渣中一定含有镁、铁和银
8．(2017·安徽)近年我省多地纷纷展开文明城市创建工作，垃圾分类回收是其中一项
重要举措。某地街头垃圾桶如图所示，回答下列问题。
(1)图中标识的物质，属于金属材料是 铝合金内筒 ( 或铁制外筒 )(写出一种即可，下同)，
属于有机合成材料的是塑料顶盖。
(2)塑料矿泉水瓶应收入可回收(填“可回收”或“不可回收”)筒中。
(3)使用铝合金做内筒的优点是不易生锈(写出1点即可)。
(4)为比较铝和铁的金属活动性，某同学设计实验方案：将铝和铁分别放入盐酸中，比较
反应的剧烈程度。你认为该方案不合理(填“合理”或“不合理”)，理由是只有相同条件下
才有可比性，如铝表面有致密的氧化铝薄膜，金属的质量和表面积不相等都会影响实验。
9．(2017·龙东)人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，金属的用途与它们的
物理性质和化学性质都有着密切的关系，请回答下列问题：
(1)如图1所示，将纯铜片和黄铜片互相刻画，纯铜片上留下明显划痕，这一实验现象说
明合金的硬度大于其组分纯金属的硬度。
图1 图2
(2)如图2所示，用坩埚钳夹取一根铜丝，放在酒精灯火焰上加热，铜丝表面的现象为铜丝表面变黑。
(3)小亮同学想设计实验来比较铁、铜两种金属的活动性强弱。现有铁和铜两种金属，请
你帮助他选择另一种药品完成实验。 稀盐酸 ( 或稀硫酸或其他合理答案 )(写出药品即可)。
10．(2017·自贡)A～G是初中化学中常见的物质，其相互反应及转化关系如图所示。部
分反应条件省略。已知A是易与人体血红蛋白结合的有毒气体，B是赤铁矿的主要成分，C是
相对分子质量最小的氧化物，F是最轻的气体。
(1)G的化学式为FeO。
3 4
(2)反应③的实验现象是剧烈燃烧、火星四射、生成一种黑色固体。
(3)写出相应的化学方程式：
①FeO ＋ 3C O ==== = 2F e ＋ 3C O；
2 3 2
②2H O ==== = 2 H ↑＋ O↑。
2 2 2
11．(2016·山西百校联考二)如图是有关铁的知识网络，请你回答下列问题。
(1)铁丝在O 中燃烧的化学方程式是 3F e ＋ 2 O ===== F eO 。上图“”内应填写与酸溶液
2 2 3 4
反应。铁与盐溶液发生反应的条件是铁的活动性比盐溶液中金属的活动性强。
(2)写出赤铁矿炼铁的化学方程式FeO ＋ 3C O ==== = 2F e ＋ 3C O。
2 3 2
(3)铁生锈是铁与空气中的O 和水蒸气共同作用的结果，请你写出一种防止铁制品锈蚀
2
的措施 保持铁制品的洁净与干燥 ( 合理即可 )。
12．(2016·山西适应性)李老师拿来铁、铜、银三种金属，要求同学们设计实验探究它们
的活动性顺序。
(1)一组同学做了如下图①②③三个实验，未能确定其活动性顺序的原因是 C u 、 A g 均不
能与盐酸反应，无法确定两者的活动性顺序，小明提出再补充实验④，就可验证出这三种金
属的活动性顺序，写出实验④中发生反应的化学方程式 C u ＋ 2AgN O = = =Cu(N O) ＋ 2A g。
3 3 2
(2)二组同学认为上述实验③(填序号)可以不做，也能判断出三种金属的活动性顺序。(3)三组同学认为改用三种药品也可验证出铁、铜、银的活动性顺序，这三种药品是铁、
硫酸铜溶液、银 ( 或硫酸亚铁溶液、铜、硝酸银溶液或合理即可 )。
13．(2017·武汉)钢是铁的合金。为测定某钢样中铁的质量分数，取11.4 g钢样，向其
中加入稀硫酸，产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示(不考虑钢样中其他成分
与稀硫酸的反应)。
(1)钢是(填“是”或“不是”)金属材料。
(2)计算此钢样中铁的质量分数(保留一位小数)。
解：设此钢铁中铁的质量为x。
Fe＋HSO===FeSO＋H↑
2 4 4 2
56 2
x 0.4 g
＝ x＝11.2 g
此钢样中铁的质量分数为×100%＝98.2%
答：此钢样中铁的质量分数为98.2%。
14．(2017·盐城)小明取酸性锌锰干电池进行探究，他发现电池内部结构如图所示。
【查阅资料】
(1)锌皮为金属锌(含有少量的铁)；
(2)黑色糊状填充物由炭黑、MnO、ZnC1 和NHCl等组成。
2 2 4
【实验探究】小明取电池外壳锌皮，用砂纸打磨干净，剪成小块，进行实验。
(1)取一块锌皮放入盛有适量稀盐酸的烧杯中，有ZnCl 生成。
2
①实验中可观察到的现象是固体溶解，有大量气泡产生；该反应属于基本反应类型中的
置换反应。
②下列各组物质混合后，也能生成ZnCl 的有 A 、 B(填字母序号)。
2
A．ZnO与稀盐酸
B．ZnSO 溶液与BaCl 溶液
4 2
C．ZnCO 与NaCl溶液
3
D．Zn(NO) 溶液与NHCl溶液
3 2 4
(2)另取一块锌皮放入盛有一定量CuSO 溶液的烧杯中，充分反应后得到溶液E和固体
4
F。当溶液E中只含一种溶质时，该溶质是ZnSO(填化学式)；当固体F中只含一种物质时，溶
4
液E中最少含有2 种溶质。(3)若将6.5 g锌皮与足量稀硫酸完全反应，则生成氢气的质量>(填“<”“>”或
“＝”)0.2 g。
15．(2017·泰安)金属材料在生产、生活中有着广泛的应用，人类的生产和生活都离不
开金属。
(1)新型材料纳米级铁粉具有广泛的用途，它比普通铁粉更易与氧气反应，其制备的主
要流程如下图所示。
――→――→
图1
①高温反应器中反应的化学方程式为FeCl ＋ H ==== = 2HC l ＋ F e。
2 2
②反应前需向反应器中通入氮气，目的是 防止发生爆炸 ( 或防止纳米级铁粉被氧气氧
化 )。
(2)金属活动性顺序有重要的应用，铝、铜、铁为日常生活中常见的金属，某化学小组的
同学在探究铝、铜、铁三种金属的有关性质时，进行了如图2的实验：
图2
①在实验一中发生反应的化学方程式为 F e ＋ CuS O = = =C u ＋ FeS O。
4 4
②将实验一结束后①、②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯中的红色固体物质明显增
多，其原因是未反应的铁继续与硫酸铜反应，一段时间后过滤，滤液中的溶质一定有FeSO、
4
Al(SO)(填化学式)。
2 4 3
(3)某同学在一定质量的AgNO 和Cu(NO) 的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，他对反
3 3 2
应过程进行了分析，得到了如图3的几个图象(横坐标表示加入铁的质量)，其中错误的是
D(填字母序号)。
A B C D
图3
