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文档简介
易错类型07金属和金属材料(〃五大"陷阱)
i目录j
i01易错知识•清i
i02易错陷阱•析(五大陷阱)i
i【易错陷阱1】金属物理性质和金属材料易错点i
i【易错陷阱2】金属的化学性质易错点i
i【易错陷阱3】金属活动性顺序应用易错点i
i【易错陷阱4】铁的冶炼易错点i
i【易错陷阱5】铁锈蚀条件及金属资源保护易错点i
j03易错通关•练
01|易错知识•清・
1.金属材料:金属材料包括纯金属以及它们的合金。
2.金属的物理性质:具有金属光泽,延展性,导电导热性,熔点较高。常温下一般为固态(汞为液态),
大多数金属呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色。
3.金属的应用:物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用
途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种
因素。
4.合金
(1)金属与金属或金属与非金属,在高温条件下融合成的具有金属特性的物质。
合金形成的条件:熔点高的金属的熔点再高,也不得高于沸点低的金属的沸点。【如铁(熔点1535)和钠
(883)不能形成合金】
(2)合金的特点:硬度大,熔点低,耐腐蚀。(例:钛合金、铝合金)
(3)金属氧化物丕是合金。
(4)生铁和钢性能不同的原因:含碳量不同。
(5)黄铜是铜和锌的合金
(6)钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料,钛合金与人体具有良好的“相容性”,可用来造人
造骨。优点:①熔点高、密度小;②可塑性好、易于加工、机械性能好;③抗腐蚀性能好。
5.金属的化学性质
(1)金属与氧气的反应
镁在空气中燃烧:2Mg+C>2=^=2MgO
铝抗腐蚀性能好的原因:铝在空气中与氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧
化,化学方程式为4Al+32A”Oj_
铁、铜:在高温时能与氧气反应,化学方程式为3Fe+2O?巨歧Fq。』2Cu+O二^皂2CuO
金即使在高温时也不与氧气反应。
(2)金属与酸的反应:活泼金属十酸一金属化合物+H2t
描述现象时,需要注意:①如果有铁、铜参加置换反应,一定要注意溶液颜色的变化,Fe?+的盐溶液是浅绿
色的,Fe>的盐溶液是黄色的,CF的盐溶液是蓝色;②反应放热,尤其是镁和酸反应时放热现象明显。
铁与稀酸反应现象:产生气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色。
(3)金属与盐溶液的反应:金属+盐溶液-另一金属+另一盐溶液(条件:前置后,金属化合物可溶,K,
Ca、Na除外)
“湿法冶金”的反应原理:Fe+CuSC)「Cu+FeSO」
6.置换反应:一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。注意:当铁单质参加
置换反应时,生成物中的铁元素呈旦价。
7.常见金属在溶液中的活动性顺序:
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
金属活动性由强逐渐减弱
(1)位置越靠前的金属的活动性越强:
(2)位于H前的金属均能把酸中的H元素置换出来(产生H2)
(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。(KCaNa除外)
(4)金属与酸的反应推论:等质量+2价金属与足量酸反应,产生氢气的质量与金属的相对原子质量
成反比(产生氢气越多,金属的相对原子质量就越小)
8.比较Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序:
①选用试剂为:Fe、CuSO«溶液、Ag
“两金夹一盐”:即选用三种金属活动性最强和最弱的两种金属的单质及活动性介于两种金属之间的金属
的化合物溶液作为试剂,根据两种金属单质分别与化合物溶液反应的情况进行判断。
②选用试剂为:FeSO4溶液、Cu、AgNOs溶液
“两盐夹一金”:即选用三种金属中活动性排在中间的金属单质及其他两种金属的化合物溶液作为试剂,
根据金属单质分别与两种化合物溶液反应的情况判断。
9.金属资源:地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式
存在外,多数金属都以化合物形式存在。金属化合物在自然界以矿物质形式存在,含有矿物的岩石叫矿石。
常见的铁矿石及主要成分:赤铁矿(西必)、磁铁矿(F叫)
10.一氧化碳还原氧化铁
实验步骤:①检查装置气密♦性;②装入药品并固定;③通入纯净的co;④给氧化铁加热;⑤停止加热;⑥停止通
入co。
实验现象:红色粉末(氧化铁)逐渐变成黑色,澄清的石灰水逐渐变浑浊,尾气燃烧产生蓝色火焰。
实验原理:3co+Fe2。:2Fe+3co二,一氧化碳在反应中作还原剂。
实验注意事项:
①装置末端酒精灯的作用是?点燃尾气,防止有毒的C0污染空气
②如何检验生成的黑色固体中有铁粉?磁铁吸引/加入足量稀盐酸,产生气泡
③为什么要先通一段时间CO,再加热Fe2O3?排尽装置内的空气,防止加热发生爆炸
④为什么要先停止加热,待物质冷却后再停止通CO?防止生成铁粉再次被氧化
11.工业炼铁
设备:高上
原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气
反应原理:C+O2^^CO2>C02+C^=2c0、3co+Fe203屋迪2Fe+3col
石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅(Si。2)转变为炉渣(CaSiOG。
产品:生铁(实验室中“炼”出的铁不含碳,而工业生产中炼出的铁含碳)。
12.含杂质的反应物或生成物的有关计算:
纯物质的质量Xi。。%
纯度=
不纯物质的总质量
13.铁生锈的实验
【实验现象】第一个试管中的铁钉生锈,而第二、三个试管中无明显现象。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。
【注意事项】第二个试管内没有现象,证明了铁钉生锈需要氧气;
第三个试管内没有现象,证明了铁钉生锈需要虫蒸氢。
铁锈很疏松,铁制品可以全部被锈蚀。
(1)蒸储水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气,并防止氧气再次溶解于水;
试管B中植物油的作用是隔绝氧气;试管C中干燥剂具有吸入性,作用是吸收水分。
(2)铁生锈是缓慢氧化,铁锈呈红棕色,其主要成分是35,结构疏松,不能阻碍里面的铁继续氧化
14.防止铁制品生锈的方法:
保持铁制品洁净、干燥;
擦干后涂一层保护膜(作用:隔绝空气、防水)o具体方法如下:
物理方法一一刷漆(油漆或银粉)、涂油
化学方法一一电镀其它金属(铭或锌)、烤蓝
制成不锈钢。
15.金属资源的保护措施:
①防止金属的腐蚀;②回收利用废旧金属;③有计划、合理地开采矿物;④寻找金属的代用品。
意义:节约金属资源和能源,降低金属的生产成本,减少对环境的污染。
02|易错陷阱•析・
9易错陷阱1金属物理性质和金属材料易错点
【易错典例】
1.(2024・湖北・中考真题)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
【答案】A
【详解】A、金属材料包含合金和纯金属,即铜锡合金属于金属材料,故A正确;
B、合金的熔点低于组成其纯金属的熔点,即铜锡合金的熔点低于纯铜,故B错误
C、合金的硬度高于组成其纯金属的硬度,即铜锡合金的硬度高于纯锡,故C错误
D、铜在金属活动性顺序中位于氢的后面,无法与稀硫酸反应,故D错误。
故选Ao
【避错大招】
错误类型错误原因解读
合金中一定只含金属元素
认为金属氧化物中含有金属,属于
合金是指一种金属与另一种或几种金属或非金属
合金
经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的
认为合金是纯净物
对合金概念理解错误固体产物,合金是由多种物质组成,属于混合物
合金就是金属混合物
认为金属与金属一定能形成合金
合金属于金属材料,合成材料包括塑料、合成纤维和
认为合金属于合成材料
合成橡胶
对合金特点理解错误合金的硬度和熔点均高于纯金属合金的硬度和强度等机械性能要好于成分金属,熔
点低于纯金属
【举一反三】
【变式1-11(2024•吉林长春・中考真题)2024年5月,武王墩墓出土了迄今为止东周时期最大的青铜圆鼎。
青铜是以铜和锡为主要成分的合金,青铜属于
A.非金属材料B.金属材料C.合成材料D.复合材料
【答案】B
【解析】青铜是以铜和锡为主要成分的合金,合金属于金属材料,故选B。
【变式1-2](2025•安徽六安・模拟预测)工业生产中常将两种金属在同一容器里加热使其溶合,冷凝后得
到具有金属特性的熔合物一合金。试根据下表中所列的金属熔沸点的数据(其它条件均已满足)。判断
不能制得的合金是
金属NaKAlCuFe
熔点(。097.893.666010831536
沸点(℃)883774220025952750
A.K-Na合金B.K-Fe合金C.Na-A1合金D.Fe-Cu合金
【答案】B
【详解】A、钠的熔点低于钾的沸点,两种金属能够形成合金,故选项不符合题意;
B、铁的熔点高于钾的沸点,当铁达到熔点时,钾已经变成气体,因此两种金属不能形成合金,故选项符合
题意;
C、铝的熔点低于钠的沸点,两种金属能够形成合金,故选项不符合题意;
D、铁的熔点低于铜的沸点,两种金属能够形成合金,故选项不符合题意。
故选B。
【变式1-3](2025•安徽芜湖•一模)《吕氏春秋》中记载“金(铜单质)柔锡(锡单质)柔,合两柔则刚”。
这句话说明合金具有的特性是
A.熔点一般比其组成金属的低
B.硬度一般比其组成金属的大
C.抗腐蚀性一般比其组成金属的强
D.耐磨性一般比其组成金属的好
【答案】B
【详解】合金与其组分相比:硬度大、熔点低和抗腐蚀性增强。“金(铜单质)柔锡(锡单质)柔,合两柔
则刚”,这句话说明合金具有的特性是硬度一般比其组成金属的大,故选B。
【变式1-4](24-25九年级上•湖北十堰•期末)《天工开物》中记载了炼锡的场景:“凡煎炼亦用洪炉,入
锡砂(主要成份是二氧化锡)数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓辅(指鼓入空气)熔化:火力已到,砂不即熔,用
铅少许勾引,方始沛然流注”。下列说法错误的是
A.鼓入空气的目的是提高氧气浓度从而提高炉温
B.加铅能使锡较易熔化流出,其原因是加入铅形成合金后熔点降低
C.炼锡的原理是用铅置换出锡
高温
D.炼锡时,“洪炉”中若发生如下反应:C+CO2^2CO,冶炼效果会更好
【答案】c
【详解】A、鼓入空气的主要目的是提供氧气,使木炭充分燃烧。木炭燃烧时,氧气浓度越高,燃烧越充分,
释放的热量越多,从而提高炉温,说法正确;
B、加入少量铅后,铅与锡形成合金,合金的熔点通常低于其组成金属的熔点。加入铅后锡更容易熔化流出,
说法正确,不符合题意;
C、炼锡的主要原理是利用木炭(C)的还原性,将二氧化锡(SnOz)还原为锡(Sn)同时生成二氧化碳,
炼锡的原理是用碳置换出锡,说法错误,符合题意;
D、该反应是木炭在高温下与二氧化碳反应生成一氧化碳,一氧化碳具有很强的还原性,可以将二氧化锡还
原为锡,这种反应路径确实可以提高冶炼效果,说法正确,不符合题意。
故选C。
9易错陷阱2金属的化学性质易错点
【易错典例】
2.(2024•山东临沂•中考真题)下列有关实验现象的描述中正确的是
铁丝
A.镁条在空气中燃烧,生成氧化镁
B.将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中,下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭
C.用大烧杯罩住分别盛有浓氨水和酚酰溶液的小烧杯,酚酰溶液由红色变为无色
D.把一根打磨过的铁丝浸入稀盐酸中,铁丝表面产生气泡,溶液由无色变为黄色
【答案】B
【详解】A、镁条在空气中燃烧,生成氧化镁,是结论不是现象,故A错误;
B、二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧、密度比空气的大,将CO?沿着烧杯壁到入盛有燃着高低蜡烛的烧杯
中,蜡烛火焰从下至上依次熄灭,故B正确;
C、用大烧杯罩住分别盛有浓氨水和酚酷溶液的小烧杯,浓氨水挥发出氨气,氨气运动到酚酗溶液中,酚酰
溶液由无色变为红色,故C错误;
D、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,观察到铁丝表面产生气泡,溶液由无色变为浅绿色,故D错误。
故选Bo
【避错大招】
错误类型错误原因解读
铜与盐酸反应铜位于金属活动性顺序中氢之后,不能与盐酸
反应
铁与盐酸反应生成氯化铁铁与盐酸、稀硫酸或硫酸铜反应,生成亚铁盐,
反应原理错误不生成三价铁。
铝合金不需要防锈措施认为是铝在常温下能与空气中的氧气反应,表面生成
活动性弱致密氧化膜,防止进一步氧化,所以不需要防
锈
根据不同金属产生气泡的快慢,不同的物质,不能验证反应的剧烈程度与反应
对实验控制变量不理解验证反应的剧烈程度与酸浓度物浓度有关,因为没有控制单一变量
有关
烟和雾区分不清、火焰颜色记忆烟是固体,雾是液体。准确记住物质燃烧的火
实验现象描述不准确
不准,溶液颜色变化记忆不准焰颜色,溶液中反应时溶液颜色是否变化。
【举一反三】
【变式2-1](2024•新疆•中考真题)下列实验方案不能达到实验目的的是
选项实验目的实验方案
A分离铜粉和铁粉用磁铁吸引
B区分硫酸铜溶液和稀硫酸观察溶液颜色
C鉴别真黄金和假黄金(铜锌合金)加稀盐酸,观察现象
D除去一氧化碳中少量的二氧化碳气体点燃混合气体
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【详解】A、磁铁能吸引铁粉,不能吸引铜粉,可用磁铁可分离铜粉和铁粉,故选项实验方案能达到实验目
的;
B、硫酸铜溶液和稀硫酸分别显蓝色、无色,用观察溶液颜色的方法可以鉴别,故选项实验方案能达到实验
目的;
C、取样品放入稀盐酸中,观察是否有气泡,产生气泡的是假黄金,没有气泡产生的是真黄金,可以鉴别,
故选项实验方案能达到实验目的;
D、虽然一氧化碳能燃烧,但由于二氧化碳气体中混有少量一氧化碳,二氧化碳不支持燃烧,所以根本就不
能点燃一氧化碳,故选项实验方案不能达到实验目的。
故选D。
【变式2-2](2024•四川德阳・中考真题)室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分
别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。
下列说法正确的是
A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.曲线①的压强上升比曲线②高,说明①产生H2总量更多
C.曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.反应结束后Zn一定有剩余
【答案】A
【详解】A、镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气,根据图乙随着反应的进行,曲线①、曲线②的压强都是
先增大,后小幅下降,可推测两个反应过程中都有热量放出,故选项说法正确;
B、根据图乙,曲线①、曲线②最后压强相等,说明两者产生的氢气质量相等,故选项说法不正确;
C、镁的活动性比锌强,则曲线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线,故选项说法不正确;
D、最终压强相等,说明反应后生成氢气质量相等,生成氢气质量相等时,消耗镁、锌的质量比是24:65,
因此镁片一定有剩余,而锌片不一定有剩余,故选项说法不正确;
故选Ao
【变式2-3](2024•四川成都・中考真题)有关金属的实验如下,能达到相应目的的是
硫酸亚
B.验证锌、铁和铜的金属活动性顺序
,铁溶液
C.证明铜生锈与CO2、。2和HzO有关,铜片
生锈
稀硫酸
铁片
D.验证质量守恒定律组
【答案】B
【详解】A、不锈钢的组分金属是铁,不是铝,所以不锈钢在铝片上刻画不能比较合金与其组分金属的硬度。
即A不能达到相应目的,不符合题意;
B、由于铜片与硫酸亚铁溶液不反应,所以金属的活动性铜〈铁;锌粒能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,
所以金属的活动性锌〉铁。即锌、铁和铜的金属活动性顺序是锌>铁>铜。B能达到相应目的,符合题意;
C、铜生锈主要是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用的结果,实验中缺少验证铜片只与干燥的二氧
化碳和氧气接触,铜片是否生锈。C不能达到相应目的,不符合题意;
D、由于铁片与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以用铁片与稀硫酸反应验证质量守恒定律应在密闭装置
内进行。实验中烧杯不是密闭装置。D不能达到相应目的,不符合题意。
综上所述:选择B。
【变式2-4](2024•重庆・中考真题)锂(Li)离子电池应用广泛,有利于电动汽车的不断发展。
(l)Li(填"得到”或"失去”)电子变成Li+o
(2)锂离子电池中含有铝箔,通常由铝锭打造而成,说明铝具有良好的性。
(3)锂离子电池中还含有铜箔,为验证铝和铜的金属活动性顺序,设计了如下实验:
【方案一】将铝片和铜片相互刻划,金属片上出现划痕者更活泼。
【方案二】将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入51nL相同的稀盐酸中,金属丝表面产生气泡者更活泼。
【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入51nL相同的硝酸银溶液中,金属丝表面有银白色物质析出
者更活泼。
以上方案中,你认为能达到实验目的的是(填方案序号),该方案中发生反应的化学方程式
为o
【答案】(1)失去
⑵延展
(3)二2A1+6HC1=2A1C13+3H2T
【详解】(1)锂原子最外层电子数是1,在化学反应中容易失去电子变成带1个单位正电荷的锂离子;
(2)铝箔是由铝锭打造而成,说明铝具有良好的延展性;
(3)方案一:将铝片和铜片相互刻划,金属片上出现划痕者,只能说明该金属硬度更小,不能判断铝和铜
的金属活动性强弱,该方案错误;
方案二:将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入5mL相同的稀盐酸中,铝丝表面产生气泡,铜丝无现象,说
明铝的即金属活动性比氢强,铜的金属活动性比氢弱,即Al>H>Cu,铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,
反应的化学方程式为:2A1+6HC1=2A1C13+3H2T;
方案三:将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入5mL相同的硝酸银溶液中,铝丝和铜丝表面都有银白色物质
析出,说明铝和铜都比银活泼,而铝和铜的金属活动性无法判断,该方案错误。
9易错陷阱3金属活动性顺序应用易错点
【易错典例】
3.(2024•山东滨州•中考真题)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.CuSC)4溶液FeAgB.FeSOq溶液稀H2SO4CuAg
C.AgNOs溶液稀H2sO,FeCuD.AgNC^溶液FeSO,溶液Cu
【答案】B
【详解】A、Fe能与CUSO4溶液反应置换出Cu,说明Fe比Cu活泼,Ag不能与C11SO4溶液反应,说明
Ag不如Cu活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意;
B、Cu、Ag都不能与FeSC>4溶液和稀H2sO4反应,只能说明Cu、Ag的活动性都比Fe弱,但无法比较Cu
和Ag的活动性强弱,不能验证三种金属活动性强弱,符合题意;
C、Fe能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Fe比Ag活泼,Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明
Cu比Ag活泼,Fe能与稀H2sCU反应,Cu不能与稀H2s。4反应,说明Fe比Cu活泼,可以验证三种金属
活动性强弱,不符合题意;
D、Cu不能与FeSC)4溶液反应,说明Cu不如Fe活泼,Cu能与AgNCh溶液反应置换出Ag,说明Cu比
Ag活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意。
故选B。
【避错大招】
错误类型错误原因解读
金属活动性顺序中,位于前面的金属能
把位于后面的金属从它们的盐溶液里
对金属活动性顺序及应活泼金属一定可以从不活泼金属的
置换出来,但是钾钙钠除外,因为这些
用范围理解有误盐溶液中将不活泼金属置换出来。
金属常温下和水发生反应,不能置换出
金属盐溶液里的金属
并不是所有金属都能与酸反应生成氢
所有金属都能与酸反应生成氢气气,例如铜不能与稀盐酸或者稀硫酸反
应产生氢气
镁粉和锌粒分别放入浓度相同的盐酸
镁粉和锌粒分别放入浓度相同的盐
验证金属活动性顺序没中,镁粉放出气泡更剧烈,而锌粒放出
酸中,镁粉放出气泡更剧烈,说明
有控制变量较多气泡,但由于金属的颗粒大小不
镁的活动性比锌强。
同,所以无法判断镁与锌的活动性强弱
有单质和化合物生成的反应也不一定
对置换反应概念理解片有单质和化合物生成的反应也不一
是置换反应,如co与氧化铁反应,有
面定是置换反应
单质和化合物生成但不是置换反应
【举一反三】
【变式3-1](2024•江苏连云港•中考真题)一种以黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)为原料获取Cu和ZnSO4
溶液的实验流程如下。下列说法正确的是
r->ZnSO,溶液
过量Zn
稀H2sZnSO4的溶液
黄铜渣过滤
过滤、
—>Cu―>CuZn
A.加入H2SO4生成H2的化学方程式为CU+H2SO4=CUSO4+H2T
B.根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C.判断加入的Zn如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
【答案】B
【分析】黄铜渣中的锌、氧化铜、氧化锌和硫酸均能反应,铜不与硫酸反应。锌和硫酸反应生成硫酸锌和
氢气,氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水。过滤后的滤液中有硫酸锌
和硫酸铜。加入过量的锌,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌,过滤的滤渣中有生成的铜和过量的锌。
【详解】A、根据分析,铜不和硫酸反应,和硫酸反应生成氢气的是锌,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气。
不符合题意;
B、活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来,通过加入锌能将铜置换出来可说明锌比铜活泼。锌能
和稀硫酸反应生成氢气而铜不能,也可以说明活动性锌大于铜。符合题意;
C、因为锌和硫酸铜反应生成铜,不论锌是否过量溶液中都会有固体剩余。不符合题意;
D、置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应。流程中氧化锌、氧化铜和硫酸的反应中反应物
都是化合物,都不是置换反应,不符合题意;
故选Bo
【变式3-2](2024・重庆・中考真题)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.①④B.②③C.①②④D.②③④
【答案】A
【详解】①活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明
活动性铁大于铜,反应能证明两种金属的活动性,正确;
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
②5616015264,反应前后溶剂水的质量不变,溶质由硫酸铜变为硫酸亚铁,每160份质量的硫
酸铜生成152份质量的硫酸亚铁,溶液的质量减少,错误;
③反应生成的溶质为硫酸亚铁,错误;
④反应后有铜单质析出,所以固体表面附着一层红色物质,正确;
①④正确,故选A。
【变式3-3](2025•湖南长沙•模拟预测)金属活动性顺序可用来预测常见金属的某些化学性质。请你判断
下列物质间能发生反应的是
A.铜和稀硫酸B.铁和硫酸镁溶液
C.锌和稀盐酸D.银和硝酸铜溶液
【答案】C
【详解】A、根据金属活动性顺序:铜(Cu)在氢(H)之后,不能与稀硫酸反应,选项不符合题意;
B、根据金属活动性顺序:铁(Fe)在镁(Mg)之后,无法置换硫酸镁中的镁,选项不符合题意;
C、根据金属活动性顺序:锌(Zn)在氢(H)之前,能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,选项符合题意;
D、根据金属活动性顺序:银(Ag)在铜(Cu)之后**,不能置换硝酸铜中的铜,选项不符合题意;
故选C。
【变式3-4](2025•河北邢台一模)如图所示,将金属X放入ag硝酸银溶液中,当观察到溶液变成浅绿
色后取出X,向烧杯内再加入一定量锌粉,充分搅拌,溶液浅绿色逐渐消失最后得到无色溶液。下列说法
正确的是
田4G
A.金属X可能是铜B.无色溶液中一定不存在硝酸银
C.无色溶液的质量一定大于agD.三种金属的活动性强弱为X>Zn>Ag
【答案】B
【详解】A、将金属X放入agAgNOj溶液中,观察到溶液变成浅绿色,说明X是金属铁,故选项说法不正
确;
B、铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,再向烧杯内加入一定量锌粉,充分搅拌,锌与Fe(NC)3)2溶液反应
生成Fe和Zn(Nt)入溶液,浅绿色消失得到无色Zn(NO3)2溶液,无色溶液中一定不存在Fe(NO3)2和AgNO3,
故选项说法正确;
C、铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,锌与Fe(NC)3)2溶液反应生成Fe和Zn(NC>3)2,溶液由AgNf2
-^Fe(NO3)2^Zn(NO3)2,转化可看成是:Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2,每65份质量的锌完全反应,生成216
份质量的银,固体质量增加,则溶液质量减少,因此无色溶液的质量小于ag,故选项说法不正确;
D、X(铁)能从溶液中置换出银,说明X(铁)的活动性比银强,锌能从溶液中置换出X(铁),说明锌
的活动性比X(铁)强,由此可得出三种金属的活动性强弱为Zn>X>Ag,故选项说法不正确。
故选B。
9易错陷阱4铁的冶炼易错点
【易错典例】
4.(2024•四川内江・中考真题)如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是
A.澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成
B.该反应中,失去氧的物质是CO
C.CO具有可燃性
D.硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
【答案】B
【详解】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成,故选项说法正确;
B、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应中,失去氧的物质是氧化铁,故选项说法错
误;
C、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,常在装置末端的导管口放一盏燃着的酒精灯,是为了点
燃尾气,利用的是一氧化碳具有可燃性,故选项说法正确;
D、一氧化碳具有还原性,高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,随着反应的进行,硬质玻璃管中固体质
量逐渐减小,故选项说法正确;
故选:B„
【避错大招】
错误类型错误原因解读
高炉炼铁实质是利用焦炭将铁从它高炉炼铁实质是利用co等还原剂将
的氧化物中还原出来铁从它的氧化物中还原出来
原料中的焦炭与空气反应生成二氧
炼铁原理错误化碳,二氧化碳在高温下与焦炭生成
认为炼铁原料中有焦炭,是焦炭还
一氧化碳,之后一氧化碳与氧化铁反
原氧化铁,反应写错
高温
3CO+Fe2O3Fe+3CO2
应:
CO有毒,应对尾气进行燃烧处理或
没有尾气处理
收集后集中处理。
对co还原氧化铁实验实验结束,没有继续通一氧化碳到
以防还原出的铁被再次氧化
细节把握不准确装置冷却
实验开始,应先通一会儿一氧化碳,以防止一氧化碳与空气混合受热发
排尽空气后,再加热氧化铁装置生爆炸
【举一反三】
【变式4-1](2025・河南周口一模)用如图所示的微型实验装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验。下列说
法中不正确的是
FeO
co23
fc尾气
士!珏澄清石灰水
加热
A.开始时应先通入一氧化碳,后预热玻璃管
B.实验中A处粉末由红色逐渐变为黑色
C.生成的铁和二氧化碳的质量比为14:11
D.B处的澄清石灰水变浑浊
【答案】C
【详解】A、一氧化碳具有可燃性,与空气混合在加热时可能会发生爆炸,在一氧化碳还原氧化铁实验中,
开始时先通入一氧化碳,然后再预热玻璃管,反正发生爆炸,故正确;
B、A处发生的反应是一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,,氧化铁是红色粉末,生成的铁
是黑色粉末,实验中可观察到A处粉末由红色逐渐变为黑色,故正确;
C、A处发生的反应是一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,.化学方程式为
高温
Fe2O3+3CO^2Fe+3CO2,则生成的铁和二氧化碳的质量比为(2x56):(3x44)=112:132=28:33,故错
误;
D、由于A处反应生成了二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以B处的澄清石灰水会变浑浊,
故正确;
故选:Co
【变式4-2](2025•福建泉州•一模)实验室模拟炼铁的反应装置如图,下列说法正确的是
B.检验反应是否有铁生成,只能用CuSO”溶液
C.红棕色固体完全变黑,即可停止通入CO
D.尾气需处理是因为未反应的CO会污染环境
【答案】D
高温
【详解】A、玻璃管中发生的反应是Fe2C)3+3CO・2Fe+3c固体减轻的质量是氧化铁中氧元素的质量,
并非生成CO2的质量,该选项错误。
B、检验反应是否有铁生成,除了用CuSO4溶液(铁能置换出硫酸铜中的铜,有红色固体析出),还可以用
磁铁吸引,若能被吸引则说明有铁生成,该选项错误。
C、红棕色固体完全变黑,说明氧化铁已反应完,但不能立即停止通入CO,应继续通CO至玻璃管冷却,
防止生成的铁再次被氧化,该选项错误。
D、CO有毒,未反应的CO排放到空气中会污染环境,所以尾气需处理,该选项正确。
故选:D。
【变式4-3](2024•重庆大渡口•一模)金属矿物常用来冶炼金属。实验室可用如图所示的装置模拟炼铁,
下列说法正确的是
B.①中的固体逐渐由黑色变成红棕色
C.该反应中氧化铁发生还原反应
D.气体通过澄清石灰水后可直接排放
【答案】C
【详解】A、四氧化三铁是磁铁矿的主要成分,A错误;
B、氧化铁为红棕色,铁粉为黑色,故①中的固体逐渐由红棕色变成黑色,B错误;
C、失去氧的物质发生还原反应,故该反应中氧化铁发生还原反应,C正确;
D、一氧化碳不能完全反应,且澄清石灰水不与一氧化碳反应,故气体通过澄清石灰水后不可直接排放,D
错误。
故选Co
9易错陷阱5铁锈蚀条件及金属资源保护易错点
【易错典例】
5.(2024•山东滨州•中考真题)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
【答案】A
【详解】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果,因此减缓或防止钢铁锈蚀的原理是避免
铁制品同时与水和空气接触;
A、经常用食盐水清洗铁制品,盐水会加快铁锈蚀的速率,不能减缓或防止钢铁锈蚀,符合题意;
B、保持铁制品表面清洁干燥,能减缓或防止钢铁锈蚀,不符合题意;
C、在铁制品表面涂油漆,能隔绝氧气和水,能减缓或防止钢铁锈蚀,不符合题意;
D、在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属,能隔绝氧气和水,能减缓或防止钢铁锈蚀,不符合题意。
故选:Ao
【避错大招】
错误类型错误原因解读
铁制品表面的铁锈能阻碍里层铁制品表面的铁锈具有疏松多孔的结
的铁继续锈蚀构,会加速里层的铁继续锈蚀
对铁生锈原理理解错误
铁生锈是铁与氧气和水共同作用,发生
认为铁生锈就是铁发生氧化
一系列复杂变化,生成铁锈
设计实验时没有控制变量设计实验时应控制单一变量
保证无水环境,要有干燥剂;保证无空
设计探究金属锈蚀条件出现实验细节中没有保持铁钉绝对
气环境,宜将蒸储水煮沸并快速冷却,
错误无水或无空气,导致实验失败
水面滴加植物油
认为铁锈成分氧化铁是FeO氧化铁是Fe2C(3,FeO是氧化亚铁
生锈的钢铁制品没有回收价值对废弃的、腐蚀的金属回收利用是保护
对金属资源的回收和利用缺金属资源方法之一,合理开发金属资
乏认识保护金属资源就是回收利用源、寻找金属制品替代品等也是常见的
方法。
【举一反三】
【变式5-1](2025•山东济南一模)铁生锈的原理能用于制作“暖宝宝”。某“暖宝宝”的成分为铁粉、蛭石
(保温作用)和吸水性树脂、食盐、活性炭。探究小组利用如图装置进行探究,实验结果如图。下列说法
错误的是
“
O二篇群号5
24%1
增
四
旧
8
6
4
320t420520620720
时间/s
A.“暖宝宝”发热原理是Fe粉与H?。、反应
B.由浓度变化推测,Fe粉可用作食品脱氧剂
C.封装“暖宝宝”的外包装袋应选透水、透气的材料
D.“暖宝宝”能快速放热,铁钓生锈需较长时间,说明反应物表面积能影响反应速率
【答案】C
【详解】A、铁的锈蚀是缓慢氧化,此反应过程中会放出热量,因此“暖宝宝”发热原理是Fe粉与H2。、02
反应,故选项说法正确;
B、由图示信息可知,装置内的氧气的浓度降至较低浓度,因此Fe粉可用作食品脱氧剂,故选项说法正确;
C、封装“暖宝宝”的外包装袋应选不透水、不透气的材料,这样才能保证“暖宝宝”不失效,故选项说法错误;
D、“暖宝宝”中的铁粉是粉末状的,能快速放热,铁钉生锈需较长时间,说明反应物的表面积是影响反应速
率的因素之一,故选项说法正确;
故选:Co
【变式5-2](2025•陕西咸阳・模拟预测)2025春晚《秧BOT》节目中跳舞机器人惊艳全场。跳舞机器人使
用铝合金作为主要材料,关节部分使用铜导线连接电路。下列说法不正确的是
A.使用铜作导线,是因为铜具有良好的导电性
B.铝制品抗腐蚀性强的原因是表面易形成致密的氧化铝薄膜
C.不用铁制作机器人外壳的原因是铁在空气中容易生锈
D.用稀硫酸不能验证铝和铜的金属活动性顺序
【答案】D
【详解】A、使用铜作导线,是因为铜具有良好的导电性,说法正确,不符合题意;
B、铝制品抗腐蚀性强的原因是铝在常温下能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,能阻止内部
金属进一步被氧化,说法正确,不符合题意;
C、不用铁制作机器人外壳的原因是铁在空气中容易生锈,说法正确,不符合题意;
D、铝与稀硫酸反应生成氢气和硫酸铝,铜与稀硫酸不反应,说明金属活动性铝>氢>铜,因此用稀硫酸
能验证铝和铜的金属活动性顺序,说法错误,符合题意。
故选:D。
【变式5-3](2025•河北石家庄•模拟预测)如图所示实验能达到实验目的的是
铁
C.银探究铁、铜、银的金属活动性顺序
硫
酸
铜胪稀盐酸
溶
液
植
物
油
D.探究铁锈蚀的条件
洁净无锈
的铁钉
【答案】B
【详解】A、二氧化碳能溶于水且能与水反应,也会使瓶内压强减小,瓶子变瘪。所以仅通过瓶子变瘪这
一现象,不能确定是二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应,该实验不能达到探究NaOH溶液能与CO?反应
的目的;
B、薄铜片上白磷燃烧,红磷不燃烧。白磷和红磷都与氧气接触,而白磷着火点低能燃烧,红磷着火点高不
燃烧,对比可知燃烧的条件之一为温度达到着火点,该实验能达到目的;
C、铁能与硫酸铜溶液反应,说明铁比铜活泼;铜、银都不与稀盐酸反应,无法比较铜和银的金属活动性顺
序,该实验不能达到探究铁、铜、银金属活动性顺序的目的;
D、左侧试管中,铁钉只与干燥空气接触;右侧试管中,铁钉只与水接触,均不生锈。没有设置铁钉同时与
水和氧气接触的对比实验,不能探究铁锈蚀的条件,该实验不能达到目的。
故选:B„
【变式5-4](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)。
AB
生锈未生锈
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0
⑶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
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