第八单元 金属和金属材料
【例1】（2024枣庄）把X、Y、Z三种金属分别放入稀硫酸中，X没有明显现象，Y和Z表面有气泡产生；另取Y放入Z的盐溶液中，未见明显现象。则三种金属的活动性顺序为（ ） A．X>Y>Z B．Z>Y>X C．X>Z>Y D．Y>X>Z
点拨：由题意可知，X、Y、Z三种金属分别放入稀硫酸中，Y、Z表面有气泡产生，X无变化，说明Y、Z的金属活动性比氢强，X的金属活动性比氢弱，即Y、Z＞H＞X；Y放入Z的盐溶液，没有明显现象，说明Y的活动性比Z弱，故这三种金属的活动性由强到弱的顺序为：Z＞Y＞X。 答案：B
【例2】（2024 东营）小东同学向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，下列说法正确的是（ ） A．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸锌 B．滤液中一定含有硝酸锌，一定没有硝酸亚铁和硝酸银 C．滤渣中一定含有银和铁，一定没有锌 D．反应后滤液的质量大于反应前溶液的质量
解析：铁的金属活动性比银强，比锌弱，不能与硝酸锌溶液反应；向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉，铁能与硝酸银溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银，反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属，该金属应为铁，说明铁是过量的。所以滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸锌，一定没有硝酸银；滤渣中一定含有银和铁，一定没有锌；铁能与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银，反应的化学方程式为Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag，由反应时的质量比可知，每56份质量的铁可置换出216份质量的银，溶液的质量会减少。 答案：C
【例题3】（2024临沂）某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验:
(1)A试管中实验现象是___________。
(2)只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是_____。 A. Cu、Ag、稀盐酸 B. Cu、AgNO3溶液
(3)实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想: A. Zn、 Cu、Ag B. Zn、 Cu C. Cu、Ag 这四种猜想中明显不合理的是______(填编号)。
解析：（1）锌的活动性比银的强，能和硝酸银溶液反应，生成铜和硝酸锌，故现象为锌片上附着一层红色的物质，溶液由蓝色变为无色。（2）通过实验A可知锌的活动性比铜强，通过实验B可知锌的活动性比银强，还需要证明铜的活动性和银的活动性，Cu、Ag、稀盐酸之间不能反应，故无法证明，Cu插入AgNO3溶液反应，可以证明铜的活动性比银强，可以达到实验目的。（3）锌片放入硝酸铜和硝酸银的溶液中，先进行的反应是锌和硝酸银的反应，硝酸银反应结束，再进行锌和硝酸铜的反应，故若锌是过量的，得到的金属为锌、银、铜，A符合；若锌和硝酸铜、硝酸银恰好反应，得到的金属是铜和银，C符合；在此反应的过程中一定有银析出，故B错误。
答案：（1）锌片上附着一层红色的物质，溶液由蓝色变为无色 （2）B （3）B 【例题4】（2024淄博）兴趣小组的同学利用下图装置探究工业炼铁的化学原理。
（1）实验前要先通入一氧化碳，然后再加热；实验过程中观察到硬质玻璃管内的红色物质逐渐变为______色，写出反应的化学方程式____________________。
（2）实验过程中必须对尾气进行处理，利用支架调节酒精灯的高度，用酒精灯火焰的_________点燃。
（3）通过上述实验探究，同学们总结一氧化碳的化学性质有______________。
解析：（1）实验过程中红色氧化铁变为黑色的铁，化学方程式为一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳。（2）使用酒精灯加热时应用外焰进行加热。（3）通过上述实验可总结出一氧化碳的化学性质有还原性、可燃性。
答案：（1）黑 Fe2O3＋3CO高温2Fe＋3CO2↑ (2）外焰 （3）还原性、可燃性 【基础巩固】
1.（2024 扬州）下列金属中，金属活动性最强的是（ A ） A．钾
B．铁
C．铜
D．金
解析：在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，金属的活动性就越强，钾、铁、铜、金四种金属中钾的位置最靠前，故四种金属中金属活动性最强的是钾。 2.（2024 岳阳）下列与金属材料有关的说法中，正确的是（ D ）
A．黄铜片比铜片硬度小
B．钢的性能优良，是很纯的铁 C．沙漠地区的铁制品锈蚀较快
D．为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆
解析：合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，黄铜片比铜片硬度大；钢的性能优良，钢是铁的合金，不是很纯的铁；沙漠地区的铁制品，不易与水蒸气接触，不易生锈；为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆，以隔绝氧气和水。
3.（2024重庆B卷）为了探究铁制品锈蚀的条件，小明用普通铁钉、纯铁钉同时进行下面的四组实验，一段时间后只在实验I中观察到了红褐色的锈斑，其他均无明显变化。下列说法错误的是（ D ）
A.I和Ⅱ说明铁制品锈蚀需要O2
B.I和Ⅲ说明铁制品锈蚀需要H2O
C.I和Ⅳ说明H2O和O2同时存在，铁制品不一定发生锈蚀 D.Ⅲ和Ⅳ说明铁制品的锈蚀与铁制品内部结构有关
解析：Ⅰ中铁钉生锈，Ⅱ中铁钉不能生锈，说明铁制品锈蚀需要氧气；Ⅰ中铁钉生锈，Ⅲ中铁钉不能生锈，说明铁制品锈蚀需要水；Ⅰ中铁钉生锈，Ⅳ中纯铁钉不能生锈，说明H2O和O2同时存在，铁制品不一定发生锈蚀；Ⅲ和Ⅳ不能说明铁制品锈蚀跟铁制品内部结构有关，这是因为除去铁钉不同外，其它物质不完全相同。
4.（2024滨州）有甲、乙、丙三种金属，如果将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中，一段时间后，乙、丙表面出现红色物质，甲没有明显现象；再将大小相同的乙、丙分别放入相同溶质质量分数的稀盐酸中，乙、丙均产生气泡，但丙产生气泡的速度明显快于乙，则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是（ A ） A．丙＞乙＞甲 C．丙＞甲＞乙
B．甲＞丙＞乙 D．甲＞乙＞丙
解析：由题意可知，将甲、乙、丙分别投入到CuSO4溶液中，一段时间后，乙、丙表面出现红色物质，甲没有明显现象，说明乙、丙在铜前，甲在铜后；再将大小相同的乙、丙分别放到相同的盐酸中，乙、丙均产生气泡，但丙产生气泡的速度明显快于乙，说明了丙在乙的前面。由以上分析可知，甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是丙＞乙＞甲。 5.（2024重庆A卷）实验室用右图装置模拟炼铁。下列说法正确的是 （ C ）
A.磁铁矿的主要成分是Fe2O3 B.应先加热Fe2O3再通入CO
C.红棕色的逐渐变黑 D.气体通过澄清石灰水后可直接排放
解析：赤铁矿的主要成分是Fe2O3，磁铁矿的主要成分是Fe3O4；炼铁过程中，由于一氧化碳易爆炸，加热前先CO把装置内空气赶走，防止加热时产生爆炸，再加热Fe2O3；反应过程中出现红棕色的逐渐变黑；反应后尾气含有一氧化碳气体有毒，需要处理，不能直接排放，否则会污染空气。
6.（2024济宁）相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分別与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应，生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系见图，分析图象所得的结论中，不正确的是（ A ）
A．三种金属的活动性顺序：Mg＞Fe＞Zn B．三种金属的相对原子质量：Mg＜Fe＜Zn C．三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＞Fe＞Zn D．三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＜Fe＜Zn
解析：由图中信息不能判断三种金属的活动性顺序，A说法不正确；三种金属和稀硫酸反应生成的硫酸盐中金属元素的化合价都是+2，生成氢气质量越小，金属相对原子质量越大，由表中信息可知，生成氢气质量由大到小的顺序是锌、铁、镁，因此三种金属的相对原子质量：Mg＜Fe＜Zn，B说法正确；生成氢气质量越大，消耗硫酸质量越大，因此三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＞Fe＞Zn，C说法正确；生成氢气质量越大，反应后形成溶液质量质量越小，因此三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＜Fe＜Zn，D说法正确。
7.（2024 武威）铬（Cr）是银白色有光泽的金属，含铬、镍的钢称为不锈钢，具有极强的抗腐蚀性。
（1）纯铁与不锈钢相比较，硬度较大的是不锈钢；铁生锈的实质是铁与氧气和水共同作用的结果。
（2）已知铬能与稀盐酸反应生成+2价铬的化合物，请写出该反应的化学方程式Cr+2HCl═CrCl2+H2↑。
（3）请写出一条保护金属资源的有效措施防止金属腐蚀。
解析：（1）合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，纯铁与不锈钢相比较，硬度较大的是不锈钢。铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果。（2）铬能与稀盐
酸反应生成+2价铬的化合物，同时生成氢气。（3）防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径之一，合理有效的开采矿物，否则既浪费了资源，又损害了国家利益；回收利用废旧金属，能节约金属资源，有利于保护金属资源；寻找金属的替代品，能节约金属资源，有利于保护金属资源。 【能力提升】
1.（2024 攀枝花）为了从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体，某学习小组设计并完成了以下实验。
下列说法正确的是（ B ） A．固体X中只含有Cu B．试剂B是稀硫酸
C．溶液Z中的溶质为FeSO4和CuSO4 D．操作I用到的玻璃仪器只有烧杯和玻璃棒
解析：实验目的是从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体，则加入的试剂A是过量的铁粉，固体X是铁和铜的混合物；固体X是铁和铜的混合物，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，铜不能，则试剂B是稀硫酸；铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，溶液Z中的溶质是FeSO4；操作I是过滤操作，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。
2. （2024金华）小丽为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁，剪取金属片打磨后，设计了如图所示的两种不同方法进行检验，这样设计的依据是（ D ）
A．铁、铝有不同的物理性质 B．活泼金属易与氧气反应
C．排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来
D．活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来
2024年人教版《第八单元金属和金属材料》(word版有答案)
