專題06金屬和金屬礦物

考點01金屬材料、金屬的物理性質與用途

考點02金屬的化學性質

考點03金屬活動性順序

考點04金屬的冶煉

考點05金屬銹蝕的探究

考點06金屬資源的保護

考點01金屬材料、金屬的物理性質與用途

1．（2024·湖南長沙）家電以舊換新，節約又環保。廢舊電器中含有塑料、鋼鐵、玻璃、橡膠等材料。其中

屬于金屬材料的是

A．塑料B．鋼鐵C．玻璃D．橡膠

【答案】B

【解析】A、塑料屬于有機合成材料，不符合題意；

B、鋼鐵是鐵合金，屬于金屬材料，符合題意；

C、玻璃是無機非金屬材料，不符合題意；

D、橡膠中合成橡膠屬于合成材料，天然橡膠屬于天然材料，不符合題意。

故選B。

2．（2024·吉林長春）青銅是以銅和錫為主要成分的合金，青銅屬于

A．非金屬材料B．金屬材料C．合成材料D．復合材料

【答案】B

【解析】青銅是以銅和錫為主要成分的合金，合金屬于金屬材料，故選B。

3．（2024·廣西）廣西鋁土礦資源豐富.鋁土礦的主要成分是

A．二氧化硅B．氧化鋁C．四氧化三鐵D．碳酸鈣

【答案】B

【解析】鋁土礦含鋁元素，主要成分是氧化鋁，故選B。

4．（2024·廣東）廣東省博物館館藏豐富。下列藏品主要由金屬材料制成的是

A．肇慶端硯B．廣彩青瓷

C．潮州木雕D．云浮銅鼓

【答案】D

【解析】A、肇慶端硯是用端石制成的，端石是一種非金屬的礦物材料，不符合題意；

B、廣彩青瓷是用陶瓷燒制而成的，屬于無機非金屬材料，不符合題意；

C、潮州木雕是用木頭雕制而成的，屬于天然材料，不符合題意；

D、云浮銅鼓是用銅制成的，銅屬于金屬材料，符合題意。

故選：D。

5．（2024·山東臨沂）下列關于金屬和金屬材料的說法中正確的是

A．生鐵和鋼的含碳量不同

B．黃銅比純銅硬度小

C．合金屬于合成材料

D．大多數金屬在自然界中以單質形式存在

【答案】A

【解析】A、根據生鐵是指含碳量為2%～4.3%的鐵的合金，鋼是指含碳量為0.03%～2%的鐵的合金可知，

二者的主要區別為含碳量不同，故A選項說法正確，符合題意；

B、合金的硬度比組成它的純金屬大，因此黃銅是銅鋅合金，其硬度比純銅大，故B選項說法不正確，不符

合題意；

C、合金屬于金屬材料，不屬于合成材料，故C選項說法不正確，不符合題意；

D、大多數金屬活化學性質較活潑，在自然界中以化合物形式存在；少數金屬，如金、銀等化學性質穩定，

在自然界中以單質形式存在，故D選項說法正確，不符合題意。

故選A。

6．（2024·吉林長春）鈦合金常用于制作載人飛船的某些部件。結合已有知識和圖信息判斷，下列說法錯誤

的是

A．將鈦單質制成合金后，硬度增大

B．圖中x的數值為+4

C．Ti2O3在圖中對應的點是b點

一定條件

D．工業制取圖中a點對應物質的化學方程式為Mg+TiCl4MgCl2+Ti

【答案】D

【解析】A.根據合金比組成它的純金屬硬度大，熔點低可知，將鈦單質制成合金后，硬度增大，故選項說

法正確，不符合題意；

B.由圖可知，圖中橫坐標為x的點對應的氧化物是TiO2，鹽是TiCl4，氧化鈦中氧元素的化合價為-2，根據

化合物中正負化合價為零原則可知，鈦元素的化合價為+4，四氯化鈦中氯元素的化合價為-1，根據化合物中

正負化合價為零原則可知，鈦元素的化合價也為+4，所以，圖中x的數值為+4，故選項說法正確，不符合

題意；

C.由圖可知，b點對應的物質類別為氧化物，化合價為+3價，而氧元素在化合物中通常顯-2價，根據化合

物中正負化合價為零原則可知，b點對應的物質的化學式為：Ti2O3，故選項說法正確，不符合題意；

D.由圖可知，a點對應的物質類別是單質，即鈦單質，工業上利用單質鎂與四氯化鈦在一定條件下反應制取

一定條件

鈦單質，除了生成鈦單質，還生成氯化鎂，化學方程式為：2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2，因此，選項

化學方程式沒有配平，故選項說法錯誤，符合題意，故選D。

7．（2024·內蒙古赤峰）人類的生產、生活離不開金屬，金屬材料的使用推動著人類文明的進步。

(1)人類開發利用金屬單質的時間順序與金屬活動性強弱存在某種內在的聯系，Fe、Al、Cu三種金屬中應

用最早的是。

(2)《呂氏春秋·別類篇》載有“金（銅）柔錫柔，合兩柔則剛”，表明與銅、錫相比，青銅（銅錫合金）的特

性是。

(3)鐵鍋是烹飪食物的傳統炊具，用鐵鍋炒菜利用了鐵的性。

(4)鋁合金材料在航空、航天、航海領域應用廣泛。鋁在元素周期表中的信息如圖，由此可獲得的一條信息

是。

(5)地球上的礦物資源有限，你對保護金屬資源的建議是。

【答案】(1)銅/Cu

(2)硬度大

(3)導熱

(4)鋁的相對原子質量是26.982/鋁的元素符號是Al

(5)防止金屬資源銹蝕/合理開采金屬資源/有效回收金屬資源/尋找金屬替代品。

【解析】（1）人類開發利用金屬單質的時間順序與金屬活動性強弱存在某種內在的聯系，依據金屬活動性

順序可知：Fe、Al、Cu三種金屬中應用最早的是Cu，因為銅金屬活動性最弱，人類越容易從礦石中將銅

冶煉出來。

（2）合金的硬度比組成其純金屬的硬度大，與銅、錫相比，青銅（銅錫合金）的特性是硬度大。

（3）鐵鍋是烹飪食物的傳統炊具，鐵鍋炒菜利用了鐵的導熱性。

（4）由鋁在元素周期表中的信息可知：鋁元素名稱正下方的數字表示鋁的相對原子質量，鋁的相對原子質

量是26.982；鋁元素名稱右上角的符號表示鋁的元素符號，鋁的元素符號：Al。

（5）地球上的礦物資源有限，可以防止金屬資源銹蝕、合理開采金屬資源、有效回收金屬資源、尋找金屬

替代品。

考點02金屬的化學性質

8．（2024·陜西）關于鋁、鐵、銀三種金屬，下列有關說法正確的是

A．三種金屬在空氣中均易銹蝕

B．用稀硫酸可以區分三種金屬

C．用鐵、銀和硝酸鋁溶液可以驗證三種金屬的活動性順序

D．三種金屬均是生活中常用導線的制作材料

【答案】B

【解析】A.鐵能與空氣中的水蒸氣、氧氣等發生反應，鐵易銹蝕，鋁在空氣中與氧氣反應，其表面生成一

層致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進一步氧化，鋁不易銹蝕，銀化學性質不活潑，不與氧氣反應，銀不易

銹蝕，故A錯誤；

B.將三種金屬分別加入稀硫酸中，有氣泡產生，溶液仍為無色的是鋁，有氣泡產生，溶液由無色變為淺綠色

的是鐵，無明顯現象的是銀，用稀硫酸可以區分三種金屬，故B正確；

C.鐵、銀與硝酸鋁溶液都不反應，無法驗證鐵、銀的活動性順序，故C錯誤；

D.鋁、鐵是生活中常用導線的制作材料，銀價格偏高，一般在生活中不用做導線的制作材料，故D錯誤。

故選：B。

9．（2024·黑龍江牡丹江）將6g某合金樣品放入燒杯中，向其中加入100g稀鹽酸恰好完全反應，燒杯中剩

余物的總質量是105.8g，該合金樣品可能是

A．Cu、Zn合金B．Fe、C合金

C．Mg、Al合金D．Mg、Cu、Al合金

【答案】BD

【分析】將6g某合金樣品放入燒杯中，向其中加入100g稀鹽酸恰好完全反應，燒杯中剩余物的總質量是

105.8g，則生成氫氣的質量為6g+100g-105.8g=0.2g。

【解析】A、Cu、Zn合金，銅和稀鹽酸不反應，鋅和稀鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣，則有

Zn+2HCl＝ZnCl2+H2

652，即生成0.2g氫氣需要鋅的質量為6.5g＞6g，故6gCu、Zn合金不可能生成0.2g

6.5g0.2g

氫氣，故A不符合題意；

Fe+2HCl＝FeCl2+H2

B、Fe、C合金，碳和稀鹽酸不反應，鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，則有562，

5.6g0.2g

即生成0.2g氫氣需要鐵的質量為5.6g＜6g，故6gFe、C合金可能生成0.2g氫氣，故B符合題意；

2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2

C、Mg、Al合金，鋁和稀鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，則有546，即生成0.2g氫

1.8g0.2g

Mg+2HCl＝MgCl2+H2

氣需要鋁的質量為1.8g＜6g；鎂和稀鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣，則有242，即生成

2.4g0.2g

0.2g氫氣需要鎂的質量為2.4g＜6g，故6gMg、Al合金生成氫氣的質量大于0.2g，故C不符合題意；

D、Mg、Cu、Al合金，銅和稀鹽酸不反應；鋁和稀鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，則有

2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2

546，即生成0.2g氫氣需要鋁的質量為1.8g＜6g；鎂和稀鹽酸反應生成氯化鎂和氫

1.8g0.2g

Mg+2HCl＝MgCl2+H2

氣，則有242，即生成0.2g氫氣需要鎂的質量為2.4g＜6g，故6gMg、Cu、Al合金可

2.4g0.2g

能生成0.2g氫氣，故D符合題意；

故選：BD。

10．（2024·貴州）貴州蘊藏豐富的鋁、錳、鋅、鐵、銅等礦產資源。合理開采、充分利用這些礦產資源，可

實現“富礦精開”。

Ⅰ．精準識礦

(1)金屬的性質與存在形式。

①鋁具有很好的抗腐蝕性，因為鋁在空氣中能與氧氣反應形成一層致密的氧化鋁薄膜，反應的化學方程式

為。

②分別在放有錳片、銅片的試管中加入稀硫酸，錳片表面有氣泡產生，銅片表面無明顯變化。由此可知金

屬活動性：錳（選填“強”或“弱”）于銅。

③在放有鋅片的試管中加入硫酸銅溶液，觀察到的現象是。

多數金屬的化學性質比較活潑，它們主要以化合物的形式存在于自然界。如菱鋅礦ZnCO3、鋁土礦Al2O3、

菱錳礦MnCO3等。

Ⅱ．精深用礦

(2)工業上用赤鐵礦Fe2O3煉鐵，CO與Fe2O3反應的化學方程式為。煉鐵時，加入菱錳礦可制得冶煉

錳鋼的材料。錳鋼用作高鐵的鋼軌，利用了錳鋼的性能。

(3)用某菱錳礦為原料制備高附加值新型電池材料Mn3O4的流程如圖1。

已知：菱錳礦中除MnCO3外，還有SiO2；MnCO3能與稀硫酸發生復分解反應，SiO2不溶于水也不與稀硫

酸反應；氨水呈堿性。

①過濾器中得到的濾渣是。

②反應器中，MnSO4溶液與O2反應可生成錳的氧化物，如MnO2、Mn2O3、Mn3O4。發生的反應之一是

6MnSO46H2OO22Mn3O46X，X的化學式是。

③70℃時，在反應器中保持通入的O2和MnSO4溶液的質量不變，只改變MnSO4溶液的溶質質量分數，測

得生成含錳元素的固體中錳元素的質量分數與MnSO4溶液的溶質質量分數之間的關系如圖2。由圖可知，

當MnSO4溶液的溶質質量分數為5.1%時，可獲得高純度的Mn3O4，當MnSO4溶液的溶質質量分數為其它

數值時，Mn3O4純度降低，原因可能是。

【答案】(1)4Al+3O2=2Al2O3強鋅片附著一層紅色固體

高溫

(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2硬度大、耐腐蝕

(3)SiO2H2SO4MnSO4溶液的溶質質量分數不同，生成不同的錳的氧化物

【解析】（1）①鋁具有很好的抗腐蝕性，因為鋁在空氣中能與氧氣反應形成一層致密的氧化鋁薄膜，反應

的化學方程式為：4Al+3O2=2Al2O3。

②金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬能與稀鹽酸反應生成氫氣。分別在放有錳片、銅片的試管中加入

稀硫酸，錳片表面有氣泡產生，說明錳在氫前。銅片表面無明顯變化，說明銅在氫后。由此可知金屬活動

性：錳強于銅。

③金屬活動性順序中，排在前面的金屬能將排在后面的金屬從其化合物的水溶液中置換出來，在放有鋅片

的試管中加入硫酸銅溶液，發生反應：Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，生成的銅附著在鋅片的表面，所以觀察到的

現象是：鋅片附著一層紅色固體。

（2）工業上用赤鐵礦Fe2O3煉鐵，CO與Fe2O3反應生成二氧化碳、鐵，反應的化學方程式為：

高溫

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。煉鐵時，加入菱錳礦可制得冶煉錳鋼的材料。錳鋼用作高鐵的鋼軌，利用了錳

鋼的硬度大、耐腐蝕的性能。

（3）①通過過濾可將難溶于水的固體物質與水分離，因為SiO2不溶于水也不與稀硫酸反應，所以過濾器中

得到的濾渣是SiO2。

②反應前有6Mn、32O、12H、6S，反應后（X除外）有6Mn、8O，根據化學反應前后各種原子個數相等，

則X的化學式是H2SO4。

③由圖可知，當MnSO4溶液的溶質質量分數為5.1%時，可獲得高純度的Mn3O4，當MnSO4溶液的溶質質

量分數為其它數值時，Mn3O4純度降低，原因可能是MnSO4溶液的溶質質量分數不同，生成不同的錳的氧

化物。

11．（2024·山東威海）應用廣泛的金屬

(1)國寶中的金屬

國寶“鎏金鐵芯銅龍”是以鐵鑄造內芯，鐵上包銅，外層鎏金(鎏金是一種金屬加工工藝，經過鎏金處理后，

金屬表面會覆蓋一層金)。整個龍身飛揚舒展，反映了唐代高超的鑄造工藝。

①國寶歷經千年，出土后表面仍金光燦燦，原因是。

②工業上以赤鐵礦為原料煉鐵，原理是(用化學方程式表示)。

③《淮南萬畢術》中記載“曾青得鐵則化為銅，外化而內不化”，“曾青”即硫酸銅溶液，該煉銅反應的原理是

(用化學方程式表示)，反應中有效作用的微粒為(用符號表示)?！巴饣鴥炔换钡脑?/p>

是。

(2)生活中的金屬

鋁制易拉罐主要由鋁合金制成，除鋁外，還含有鋅、銅、硅等。

①請用化學方法證明：罐體的金屬材料是鋁合金而不是純鋁(提供藥品：已打磨的罐體金屬片，其他儀器、

藥品自選)。

你的方案及預期現象是。

②合金與純金屬相比較，性質存在差異。對比分析圖1，從微觀角度解釋原因(答兩條)。

③合金中元素的配比不同會導致性能有差異。根據實際需求，罐蓋硬度應大于罐體硬度。結合圖2分析，

生產易拉罐時，罐蓋中銅元素的含量應(填“大于”“小于”或“等于”)罐體中銅元素的含量。

④為比較鋁、銅、鋅的金屬活動性，進行下圖實驗，則a、b、c可以選用的物質是。

(3)航天中的金屬

中國航天事業的成就令世界矚目，火箭是航天飛行器的運載工具。

①運載火箭外殼材料也為鋁合金。鋁合金做外殼材料，具備的優良性能是(答一條)。

②運載火箭固體推進劑的主要組分為高氯酸銨和鋁粉。其中高氯酸銨(NH4ClO4)是供氧劑，氯元素的化合價

是。鋁粉燃燒的化學方程式，反應過程中能量轉化形式是。

高溫

【答案】(1)金的化學性質穩定Fe2O3+3CO2Fe+3CO2Fe+CuSO4=FeSO4+CuFe、

Cu2+鐵和硫酸銅反應生成的銅覆蓋在鐵的表面，阻止內部的鐵繼續反應

(2)將已打磨的罐體金屬片，剪成小碎片，取少量小碎片于試管中，加入足量稀鹽酸并加熱，使之充分

反應，最終在試管底部殘留少于固體物質原子的排列方式不同、物質的原子構成種類不同大于

鋁、硫酸鋅溶液、銅

點燃

(3)強度高（或密度小、耐腐蝕）+74Al+3O22Al2O3化學能轉化為動能

【解析】（1）①國寶歷經千年，出土后表面仍金光燦燦，是因為金的化學性質穩定；

②赤鐵礦的主要成分氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為：

高溫

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

③鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，反應的化學方程式為：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；反應中有效作用的微

粒為Fe、Cu2+；“外化而內不化”，是因為鐵和硫酸銅反應生成的銅覆蓋在鐵的表面，阻止內部的鐵繼續反

應；

（2）①鋁制易拉罐主要由鋁合金制成，除鋁外，還含有鋅、銅、硅等，銅和硅都不與稀鹽酸反應，將已打

磨的罐體金屬片，剪成小碎片，取少量小碎片于試管中，加入足量稀鹽酸并加熱，使之充分反應，最終在

試管底部殘留少于固體物質，說明罐體的金屬材料是鋁合金而不是純鋁；

②合金與純金屬相比較，性質存在差異，是因為原子的排列方式不同、物質的原子構成種類不同；

③由圖2可知，銅的含量越高，鋁合金硬度越大，則生產易拉罐時，罐蓋中銅元素的含量應大于罐體中銅

元素的含量；

④鋁和硫酸鋅反應生成硫酸鋁和鋅，說明鋁的金屬活動性強于鋅，銅和硫酸鋁不反應，說明鋅的金屬活動

性強于銅，所以比較鋁、銅、鋅的金屬活動性，a、b、c可以選用的物質是鋁、硫酸鋅溶液、銅；

（3）①運載火箭外殼材料也為鋁合金。鋁合金做外殼材料，具備的優良性能是強度高（或密度小、耐腐蝕）；

②高氯酸銨(NH4ClO4)中氮元素的化合價為-3價，氫元素的化合價為+1價，氧元素的化合價為-2價。設氯元

素的化合價為x，在化合物中各元素正負化合價代數和為零，則（3）（1）4x（2）40，解得x7，

所以氯元素的化合價是+7價；鋁和氧氣在點燃的條件下生成氧化鋁，反應的化學方程式為：

點燃

4Al+3O22Al2O3；反應過程中能量轉化形式是化學能轉化為動能。

考點03金屬活動性順序

12．（2024·黑龍江齊齊哈爾）將一定質量的鐵粉放入硝酸鋅和硝酸銀的混合溶液中，充分反應后過濾，得到

濾渣和濾液。下列說法正確的是

A．若濾液呈淺綠色，則濾液中只含有硝酸亞鐵

B．若濾渣中的成分能被磁鐵吸引，則濾渣中一定含有兩種金屬

C．若向濾液中加入鋅片，有固體析出，則濾液中一定含有硝酸銀

D．將所得濾渣洗滌、干燥后稱量，質量可能與所加鐵粉的質量相等

【答案】B

【分析】金屬活動性順序：鋅>鐵>銀，則鐵能和硝酸銀反應生成銀和硝酸亞鐵，但不能和硝酸鋅反應。

【解析】A、若濾液呈淺綠色，但由于不確定硝酸銀是否完全反應，則濾液中一定含有硝酸鋅和硝酸亞鐵，

可能含有硝酸銀，該選項說法不正確；

B、若濾渣中的成分能被磁鐵吸引，則說明鐵過量，則濾渣中含有銀和鐵，該選項說法正確；

C、由于鋅能和硝酸亞鐵反應生成鐵和硝酸鋅，則向濾液中加入鋅片，一定有固體析出，則不能說明濾液中

是否含有硝酸銀，該選項說法不正確；

Fe2AgNOFeNO2Ag

D、由于332，反應后固體質量增大，則所得濾渣的質量比所加鐵粉

56216

質量大，該選項說法不正確。

故選B。

13．（2024·甘肅臨夏）金屬鎳在制造錢幣、不銹鋼、催化劑等方面有著廣泛的應用。為探究鎳（Ni）、鋅、

銅的金屬活動性順序，小明做了如圖所示的實驗，發現A試管中鎳絲表面無現象，B試管中鎳絲表面出現

紅色物質，則三種金屬活動性由強到弱的順序是

A．Ni、Zn、CuB．Zn、Cu、NiC．Zn、Ni、CuD．Cu、Ni、Zn

【答案】C

【解析】根據金屬活動性順序的應用可知，排在金屬活動性順序中前面的金屬可以把排在后面的金屬從其

鹽溶液里置換出來。據圖可知，A試管中鎳絲表面無現象，說明鎳沒有置換出硫酸鋅溶液中的鋅，鎳不如

鋅活潑；B試管中鎳絲表面出現紅色物質，說明鎳置換出硫酸銅溶液中的銅，鎳比銅活潑。所以三種金屬活

動性由強到弱的順序是Zn、Ni、Cu。

綜上所述：選擇C。

14．（2024·湖南長沙）通過實驗可以驗證物質的性質。下列試劑中，能驗證鐵、銅的金屬活動性順序的是

A．稀硫酸B．蒸餾水C．硫酸銅溶液D．澄清石灰水

【答案】AC

【分析】在金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬能與酸反應生成氫氣，排在前面的金屬能將排在后面的

金屬從其鹽溶液中置換出來。

【解析】A、稀硫酸能與鐵反應生成氫氣，而銅不能與稀硫酸反應，說明鐵的金屬活動性比銅強，能驗證鐵、

銅的金屬活動性順序，符合題意；

B、蒸餾水不能與鐵、銅發生反應，無法驗證鐵、銅的金屬活動性順序，不符合題意；

C、硫酸銅溶液能與鐵發生置換反應，生成硫酸亞鐵和銅，說明鐵的金屬活動性比銅強，能驗證鐵、銅的金

屬活動性順序，符合題意；

D、澄清石灰水不能與鐵、銅發生反應，無法驗證鐵、銅的金屬活動性順序。符合題意；。

故選AC。

15．（2024·四川廣元）向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量鋅粉，充分反應后過濾，得到濾液

和濾渣。下列說法正確的是

A．若濾渣中只有一種金屬，則濾液中溶質一定有三種

B．若濾渣中有兩種金屬，則濾液中溶質一定有兩種

C．若濾液中只有一種溶質，則向濾渣中加入稀硫酸一定有氣泡產生

D．若濾液中有兩種溶質，則向濾渣中加入稀硫酸不可能有氣泡產生

【答案】C

【分析】金屬活動性順序為Zn>Fe>Cu，向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量鋅粉，鋅先與CuCl2

反應生成氯化鋅和銅，CuCl2反應完，若還有鋅粉，鋅才能與FeCl2反應生成氯化鋅和鐵。

【解析】A、若濾渣中只有一種金屬，該金屬是銅，濾液中溶質不一定有三種，也可能是鋅和氯化銅恰好完

全反應，此時濾液中溶質有氯化亞鐵、氯化鋅兩種，故選項說法錯誤；

B、若濾渣中有兩種金屬，濾液中溶質不一定有兩種，也可能是鋅和氯化亞鐵恰好完全反應，此時濾液中溶

質只有氯化鋅一種，故選項說法錯誤；

C、若濾液中只有一種溶質，濾渣中一定含有鐵，此時向濾渣中加入稀硫酸，一定有氣泡產生，故選項說法

正確；

D、若濾液中有兩種溶質，說明溶質是氯化鋅、氯化亞鐵，若氯化亞鐵部分參加了反應，濾渣中含有銅、鐵，

鐵能與稀硫酸反應生成氫氣，則向濾渣中加入稀硫酸有氣泡產生，故選項說法錯誤。

故選C。

【點睛】本題有一定難度，熟練掌握金屬的化學性質、確定能發生的反應、綜合考慮各種出現的情況是正

確解答此類題的關鍵。

16．（2024·黑龍江龍江地區）金屬材料在人類發展的歷史長河中起著非常重要的作用。

(1)高爐煉鐵的過程中，石灰石的作用是。

(2)探究Mg、Fe、Cu的金屬活動性順序，下列試劑的選擇方案正確的是。

A．Mg、Cu、FeSO4溶液B．Fe、MgSO4溶液、CuSO4溶液

C．Mg、Fe、Cu、稀鹽酸D．Cu、MgSO4溶液、FeSO4溶液

向溶液中加入、、三種金屬，充分反應后過濾，得到無色濾液和濾渣。一定發生反

(3)CuNO32MgZnAg

應的化學方程式為。向濾渣中加入一定量的稀鹽酸，有氣泡產生，濾渣中一定有（填化

學式，下同），濾液中可能含有的溶質是。

【答案】(1)將礦石中的二氧化硅轉變為爐渣

(2)ABC

(3)Mg+Cu(NO3)2=Mg(NO3)2+CuZn、Cu、AgZn(NO3)2

【解析】（1）高爐煉鐵的過程中，石灰石的作用是將礦石中的二氧化硅轉變為爐渣；

（2）A、鎂能與硫酸亞鐵反應生成硫酸鎂和鐵，有黑色固體析出，說明鎂比鐵活潑，銅與硫酸亞鐵不反應，

無明顯現象，說明鐵比銅活潑，可以探究三種金屬的活動性順序，符合題意；

B、鐵與硫酸鎂不反應，無明顯現象，說明鎂比鐵活潑，鐵與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，有紅色固體析

出，說明鐵比銅活潑，可以探究三種金屬的活動性順序，符合題意；

C、鎂、鐵均能與稀鹽酸反應生成氫氣，且鎂與酸反應速率較快，鐵與酸反應速率較慢，說明在金屬活動性

順序里，鎂、鐵排在氫前，且鎂比鐵活潑，銅與稀鹽酸不反應，無明顯現象，說明在金屬活動性順序里，

銅排在氫后，說明鐵比銅活潑，可以探究三種金屬的活動性順序，符合題意；

D、銅與硫酸鎂不反應，無明顯現象，說明鎂比銅活潑，銅與硫酸亞鐵不反應，無明顯現象，說明鐵比銅活

潑，但是無法探究鎂和鐵的金屬活動性順序，不符合題意。

故選ABC；

（3）金屬活動性：Mg＞Zn＞Cu＞Ag，向硝酸銅溶液中加入鎂、鋅、銀三種金屬，鎂先與硝酸銅反應生成

硝酸鎂和銅，待鎂完全反應后，鋅和硝酸銅反應生成硝酸鋅和銅，銀和硝酸銅不反應，充分反應后過濾，

得到無色濾液和濾渣，說明硝酸銅已經完全反應。

由分析可知，一定發生的反應為鎂和硝酸銅反應生成硝酸鎂和銅，該反應的化學方程式為：

Mg+Cu(NO3)2=Mg(NO3)2+Cu；

向濾渣中加入一定量的稀鹽酸，有氣泡產生，則濾渣中一定含鋅，鎂一定與硝酸銅反應生成了銅，銀不參

與反應，則濾渣中一定有：Zn、Cu、Ag；

鎂一定與硝酸銅反應生成了硝酸鎂，硝酸銅完全反應，故濾液中一定含硝酸鎂，一定不含硝酸銅，鋅可能

參與反應，也可能沒有參與反應，故濾液中可能含有的溶質是：Zn(NO3)2。

17．（2024·陜西）化學課堂上，老師為同學們演示了如下圖所示的實驗。

(1)銅絲插入AgNO3溶液一段時間后，觀察到的兩個現象分別是，發生反應的化學方程式

是。

(2)鋁絲表面析出紅色固體時，試管內溶液中的溶質一定有。

【答案】銅絲表面出現銀白色固體，溶液由無色變成藍色＝

(1)Cu+2AgNO3CuNO32+2Ag

(2)硝酸鋁

【解析】（1）銅和硝酸銀反應生成銀和硝酸銅，反應的現象為：銅絲表面出現銀白色固體，溶液由無色變

成藍色；反應的化學方程式是：＝；

Cu+2AgNO3CuNO32+2Ag

（2）鋁絲表面析出紅色固體時，是因為鋁和硝酸銅反應生成了銅和硝酸鋁，所以試管內溶液中的溶質一定

有硝酸鋁。

考點04金屬的冶煉

18．（2024·青海）青海河湟谷地歷史文化悠久，在互助縣出土了魏晉時期的青銅藝術品玄武硯滴。

(1)青銅的硬度比純銅。

(2)我國是最早采用濕法冶銅的國家，《夢溪筆談》中記載“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”，即在CuSO4溶液中

加入鐵則可得到銅，該反應的化學方程式為。

【答案】(1)大（或高等其他合理答案均給分）

(2)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

【解析】（1）金屬制成合金后，硬度變大，所以青銅的硬度比純銅大。

（2）鐵與硫酸銅溶液反應生成硫酸亞鐵、銅，反應的化學方程式為：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。

19．（2024·廣西）《夢溪筆談》中“古人以劑鋼為刃，柔鐵為莖干”“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”記錄了古代

鐵器生產、使用的情形?；卮饐栴}：

(1)煉鐵的原理是利用CO與Fe2O3的反應。Fe2O3中Fe的化合價為。

(2)“劑鋼”指的是合金鋼，鋼的硬度比純鐵的(填“大”或“小”)。每年有大量的鋼鐵被銹蝕，請提出一條

鋼鐵防銹的措施。

(3)人類對鐵的利用比銅晚了1500多年，這是因為鐵的金屬活動性比銅的(填“強”或“弱”)。已知膽礬溶

于水得到硫酸銅溶液，請用化學方程式解釋“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”的原因：。

【答案】(1)+3

(2)大在鐵制品表面刷漆、涂油；保持鐵制品表面干燥

(3)強CuSO4+Fe=FeSO4+Cu

【解析】（1）Fe2O3中氧元素的化合價為-2，根據在化合物中各元素化合價的代數和為零，則Fe2O3中鐵元

素的化合價為+3價；

（2）鋼是鐵的合金，其硬度比純鐵的大；鐵生銹需要和氧氣、水接觸。所以防銹措施：在鐵制品表面刷漆、

涂油，保持鐵制品表面干燥等；

（3）越活潑的金屬越難冶煉，人類對鐵的利用比銅晚了1500多年，這是因為鐵的金屬活動性比銅的強；“熬

膽礬鐵釜，久之亦化為銅”是因為硫酸銅與鐵反應生成銅和硫酸亞鐵，化學方程式為CuSO4+Fe=FeSO4+Cu。

考點05金屬銹蝕的探究

20．（2024·遼寧）下列有關鐵制品銹蝕與保護的說法不．正．確．的是

A．鐵與氧氣、水等反應導致鐵制品銹蝕B．將鐵制成不銹鋼能減緩銹蝕

C．銹蝕的鐵制品沒有任何利用價值D．鐵欄桿表面刷漆能減緩銹蝕

【答案】C

【解析】A、鐵制品銹蝕實際上是鐵與空氣中的氧氣和水共同作用的結果，說法正確；

B、不銹鋼抗腐蝕性能較強，將鐵制成不銹鋼能減緩銹蝕，說法正確；

C、銹蝕的鐵制品具有回收價值，回收廢舊金屬能節約金屬資源，減少環境污染，說法不正確；

D、鐵欄桿表面刷漆能減緩銹蝕，說法正確。

故選：C。

21．（2024·吉林長春）實驗是化學研究的重要手段。圖1為教材中探究鐵銹蝕條件的實驗裝置，約一周后能

觀察到明顯現象。小組同學對部分實驗進行了改進，使出現明顯現象的時間縮短至5~10分鐘，改進后的裝

置如圖2所示(夾持裝置已略去)。

(1)圖1實驗中，對比(填序號)可知，鐵生銹與氧氣有關。

(2)圖2實驗中，證明鐵生銹與水有關的現象為。

(3)圖2實驗能夠在較短時間內觀察到明顯現象，其主要原因是。

(4)圖2實驗的優點是在一定程度上縮短了實驗時間，但仍存在不足。請你指出該實驗設計的不足之處

(答一條即可)。

【答案】(1)AB

(2)U型管左側鐵絲生銹，右側鐵絲不生銹

(3)氧氣濃度較大

(4)未能探究鐵生銹是否與氧氣有關

【解析】（1）圖1實驗中，試管A內的鐵釘與氧氣、水同時接觸，試管B內的鐵釘只與水接觸，試管C內

的鐵釘只與氧氣接觸，最終只有試管A內的鐵釘生銹，所以對比AB可知，鐵生銹與氧氣有關。

（2）圖2實驗中，H2O2溶液在MnO2的催化作用下產生大量氧氣，并且產生的氧氣帶有水分，而U型管內

的干燥劑可以吸收水分，右側干燥管內的干燥劑也可以吸收水分，所以U型管左側的光亮鐵絲同時接觸氧

氣、水，很快生銹，右側光亮鐵絲只接觸氧氣，不生銹，因此證明鐵生銹與水有關的現象為：U型管左側

鐵絲生銹，右側鐵絲不生銹。

（3）鐵生銹是鐵與氧氣、水發生反應所致，而H2O2溶液在MnO2的催化作用下產生大量氧氣，所以圖2

實驗能夠在較短時間內觀察到明顯現象，其主要原因是：氧氣濃度較大。

（4）鐵生銹是鐵與氧氣、水發生反應所致，圖2實驗的變量是水分，因此不足之處是：未能探究鐵生銹是

否與氧氣有關。

22．（2024·貴州）圖1是實驗室制取常見氣體的裝置，圖2是探究鐵生銹條件的實驗裝置，回答下列問題。

(1)用大理石和稀鹽酸制取CO2的化學方程式為，發生裝置是（填字母序號）。

(2)加熱高錳酸鉀制取O2的化學方程式為，收集裝置是（填字母序號），檢驗O2的方法是。

(3)裝置F中分液漏斗內的試劑是，打開活塞，緩慢滴加試劑，持續反應5分鐘后，裝置G中的現象

是，達到實驗目的。

(4)火星的大氣中含有大量CO2，科學家認為人類未來建設火星基地時，能利用火星大氣中的CO2制取O2，

理論依據是。

【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑B

(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑C/E將帶火星的木條伸入集氣瓶中

(3)過氧化氫溶液①處鐵絲生銹，②處鐵絲不生銹

(4)化學反應前后元素的種類不變

【解析】（1）大理石主要成分是碳酸鈣，實驗室用大理石和稀鹽酸制取CO2的化學方程式為：

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，選擇固液常溫型發生裝置B。

（2）高錳酸鉀在加熱條件下發生反應生成錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，高錳酸鉀制取O2的化學方程式為：

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，氧氣的密度比空氣的密度大，可用向上排空氣法收集，氧氣不易溶于水，

可用排水法收集，所以收集裝置是C或E。氧氣支持燃燒，能使帶火星的木條復燃，所以檢驗O2的方法是：

將帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果帶火星的木條復燃，則該氣體是氧氣。

（3）圖2是探究鐵生銹的條件，鐵生銹是鐵與氧氣、水共同作用的結果。裝置F中是生成氧氣，則分液漏

斗內的試劑是過氧化氫溶液，過氧化氫在二氧化錳作催化劑條件下生成水、氧氣。打開活塞，緩慢滴加試

劑，持續反應5分鐘后，裝置G中的現象是①處鐵絲生銹，②處鐵絲不生銹，達到實驗目的。

（4）火星的大氣中含有大量CO2，科學家認為人類未來建設火星基地時，能利用火星大氣中的CO2制取O2，

理論依據是化學反應前后元素的種類不變，二氧化碳中含有氧元素。

23．（2024·山東臨沂）鐵是生活生產中重要的金屬材料。請完成下列問題：

(1)實驗1硬質玻璃管中的現象為。

(2)實驗2模擬西漢時期濕法煉銅工藝，該反應的化學方程式為。

(3)由實驗3可知，鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與發生化學反應的過程。

【答案】(1)紅棕色粉末變為黑色

(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

(3)氧氣和水

【解析】（1）實驗1硬質玻璃管中發生的反應為氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，

該反應的現象為紅棕色粉末變為黑色。

（2）鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，該反應的化學方程式為Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。

（3）由實驗3可知，只有水，沒有氧氣，鐵釘不生銹；只有氧氣，沒有水，鐵釘也不生銹；只有氧氣和水

同時存在時，鐵釘才會生銹，說明鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與氧氣和水發生化學反應的過程。

考點06金屬資源的保護

24．（2024·天津）金屬材料在生產、生活中具有廣泛的用途。

(1)“天津之眼”摩天輪的轎廂使用鋁合金材料，利用鋁合金的性質是______(填序號)。

A．良好的導電、導熱性

B．密度小且抗腐蝕性強

(2)工業上煉鐵原理是利用一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應，該反應的化學方程式為。

(3)“烏銅走銀”是我國特有的銅制工藝技術，迄今已有300余年的歷史。該工藝的廢料經初步處理后可得到

硝酸銀和硝酸銅的混合溶液，向其中加入一定量的金屬鋅，充分反應后過濾，得到濾渣和濾液。向濾渣中

滴加稀鹽酸，有氣泡產生，則濾液中含有的溶質為(填化學式)。

(4)我國神舟載人飛船上的天線使用了鈦鎳合金，其中鎳(Ni)和鐵的金屬活動性相近，該元素常見的化合價為

+2價。將8g鎳加入到一定量的硫酸銅溶液中，充分反應后過濾，得到金屬混合物8.5g，則該混合物中銅的

質量為g。

【答案】(1)B

高溫

(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

(3)Zn(NO3)2

(4)6.4

【解析】（1）“天津之眼”摩天輪的轎廂使用鋁合金材料，主要是利用了鋁合金密度小且抗腐蝕性強的性質，

這樣可以減輕轎廂的重量，同時保證其在戶外環境中的耐久性；良好的導電、導熱性雖然也是鋁合金的性

質之一，但在這個情境中并不是主要的考慮因素。

故選B；

（2）工業上煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應，生成鐵和二氧化碳?；瘜W方程式為：

高溫

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

（3）金屬活動順序中，鋅的活動性強于銅，銅的活動性強于銀，硝酸銀和硝酸銅混合溶液中加入鋅，鋅會

先與硝酸銀反應生成硝酸鋅和銀，當硝酸銀完全反應后，鋅再與硝酸銅反應生成硝酸鋅和銅，向濾渣中滴

加稀鹽酸，有氣泡產生，說明濾渣中含有鋅，即鋅過量，硝酸銀和硝酸銅已經完全反應。因此，濾液中含

有的溶質為硝酸鋅Zn(NO3)2。

（4）設：該混合物中銅的質量為x。

Ni+CuSO4＝NiSO4+Cu固體增加質量

596464-59=5

x8.5g-8g=0.5g

64x

50.5g

x=6.4g。

25．（2024·吉林省吉林市）蒸汽眼罩可以舒緩眼部疲勞，其填充物的主要成分是：鐵粉、食鹽和活性炭等。

(1)全國資源的利用：蒸汽眼罩使用時發熱是因為鐵粉生銹，其原理是鐵粉與空氣中的水和反應。

(2)金屬資源的保護：蒸汽眼罩使用前需要保存，防止鐵粉生銹；

(3)結合上述問題，談談你對鐵生銹利或弊的認識。

【答案】(1)氧氣/O2

(2)密封

(3)好處：鐵生銹可以吸收O2和H2O，作干燥劑/雙吸劑；壞處：浪費金屬資源（開放題合理即可）

【解析】（1）全國資源的利用：蒸汽眼罩使用時發熱是因為鐵粉生銹，其原理是鐵粉與空氣中的水和氧氣

（或O2）反應；

（2）鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水同時接觸，空氣中存在氧氣和水蒸氣，金屬資源的保護：蒸汽眼罩使用

前需要密封保存，防止鐵粉生銹；

（3）鐵生銹過程中消耗氧氣和水，生銹好處：鐵生銹可以吸收O2和H2O，作干燥劑/雙吸劑；

鐵生銹過程中，鐵單質轉化為鐵的化合物，生銹壞處：浪費金屬資源。

、、

26．（2024·湖北武漢）暖寶寶是常見的局部取暖貼劑，使用后的固體中含Fe2O3Fe(OH)3NaCl、鐵粉、

碳粉和蛭石。為探究其中各組分的性質和含量，化學項目小組進行如下實驗。（已知：蛭石呈黃褐色，不溶

于水，不參加反應；）

Cu+Fe2SO43CuSO4+2FeSO4

(1)取出使用后暖寶寶中的固體，觀察到部分呈黑色。呈黑色的物質是。

(2)稱取15．00g樣品，加入足量水，充分攪拌，過濾得到14．00g濾渣甲。向濾渣甲中加入過量的硝酸銅溶液，

充分反應后過濾，得到15.20g濾渣乙。鐵與硝酸銅反應的化學方程式為。

(3)向濾渣乙中加入稀硫酸至過量，充分反應后過濾，得到濾液和10.18g濾渣丙，濾渣丙中有紫紅色固體。

所得濾液中的陽離子是（填離子符號）。

(4)將濾渣丙放入硬質玻璃管中，用如圖所示裝置繼續實驗（裝置中試劑均足量）。

加熱硬質玻璃管中的固體至恒重，其質量為11．06g