金属 [学生用书P61]考点一 金属活动性强弱的比较与实验设计教材P76“单元练习”第7题1．某学习小组设计实验证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱。他们提出了许多设计方案，其中有这样两种方案：(1)将三种金属分别放入稀盐酸中，观察有无气泡产生，再将铜丝放入硝酸银溶液中，观察现象。(2)将铁丝放入硫酸铜溶液中，将铜丝放入硝酸银溶液中，观察现象。你认为利用这两种方案能否得到正确的结论？操作是否简便、快捷？你还有更好的方案吗？【思想方法】利用金属与酸或金属与盐溶液的置换反应是判断与比较金属活动性强弱的常见方法。 2．[2022·成都]探究锌、铜、镁的金属活动性时，下列现象、分析或结论正确的是( )A．盐酸的浓度可以不同B．铜片表面有气泡C．镁片的试管表面发烫D．活动性：Cu＞Zn＞Mg3．[2022·连云港]已知：金属X在常温下能与空气中的氧气反应，而金属Y和Z不能；将Y、Z分别投入稀盐酸中，Y溶解并产生气泡，Z无变化。下列说法正确的是( )A．X氧化物的化学式只能表示为XO8B．Y能将X从它的盐溶液中置换出来C．Z在自然界中只能以单质形式存在D．三种金属的活动性顺序：X＞Y＞Z4．为了验证Zn和Cu的金属活动性强弱，现提供的试剂有：Zn、Cu、H2SO4溶液、ZnSO4溶液、CuSO4溶液。能达到实验目的的是( )A．最多只能设计两种实验方案B．将Zn放入H2SO4溶液中，可达到实验目的C．至少需选用两种试剂，可达到实验目的D．根据Zn和Cu的硬度能判断金属活动性强弱5．[2022·重庆B]我国自主设计的大型客机成功试飞，首艘国产航母正式下水，标志着我国的合金制造技术取得重大突破。根据所学知识回答问题。(1)生铁和钢都是铁的合金，其中含碳量较高的是__________。(2)探究Al与酸的反应前，用砂纸打磨铝条，是为了除去_______(填化学式)。(3)某合金中含有金属钪(Sc)。相同条件下，取相同状态的金属钪和锌分别与相同浓度的盐酸反应，钪产生气泡速率明显更快，则金属活动性Sc______(填“>”或“<”)Zn。根据上述结论，下列说法不正确是______(填字号序号)。A．将Sc投入CuSO4溶液中有红色物质析出B．仅用Fe(NO3)2溶液、Sc(NO3)3溶液、Ag能验证钪和铁的活动性强弱C．仅用Fe、Sc、稀H2SO4溶液能验证钪和铁的活动性强弱(4)已知Sc与稀盐酸发生置换反应，生成＋3价化合物。写出该反应的化学方程式：___________________________考点二 铁的锈蚀教材P75“单元练习”第2题6．下列各种情况中，埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢的是( )A．在潮湿、疏松、透气的中性土壤中B．在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中C．在干燥、致密、不透气的中性土壤中D．在沿海潮湿的土壤中87．某同学用下列四个实验验证铁生锈的反应原理，其中铁钉最易生锈的实验是( )8．日常生活中的一些铁制品经常会被锈蚀。下列做法中不能起防锈作用的是( )①在铁制品表面镀锌；②在铁制品表面涂油脂；③保留铁件表面的铁锈作保护层；④在铁器表面刷油漆；⑤自行车脏了用清水冲洗；⑥用废酸液冲洗铁制污水管道；⑦切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干。A．②⑤B．③⑤⑥C．①③⑦D．②⑥⑦9．某同学利用如图装置探究铁生锈的条件，一周后，他记录了以下现象和结论。你认为其中有错误的是( )A．铁钉水面处最先生锈B．U形管两端液面左低右高C．说明铁钉同时与空气和水接触易生锈D．若将试管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀10．钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料，但全世界每年都有约占产量四分之一的钢铁生锈损失。通过查阅资料、进行实验对上述问题进行研究。请回答下列问题：(1)工业上用一氧化碳和赤铁矿(主要成分是Fe2O3)炼铁，化学方程式是______________。(2)常温下，铁生锈的条件是铁接触空气中的_____和_____。(3)多数食品容易吸收空气中的水分变潮湿，并吸收空气中的氧气而腐败。生产上多在食品中放入一小包CaO粉末，可使食品保持干燥；现已研究成功在8食品中放入一小包铁粉(包裹在多孔泡沫塑料袋中)，铁粉吸收水分和氧气，变为铁锈。用铁粉代替CaO粉末的优点是__________________。考点三 金属的冶炼教材P59页“实验探究”11．如图所示，在硬质玻璃管中放入少量红色氧化铁粉末，先通入一氧化碳，然后用酒精喷灯加热，观察现象。实验现象：___________________。思考：1.如何判断反应中生成了什么物质？2．装置中导管末端为什么要加一点燃的酒精灯？12．[2022·成都]工业上炼铁、炼钢和轧制钢材的主要流程如图。已知生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。(1)反应：①Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2↑，②Fe2O3＋3C2Fe＋3CO。属于置换反应的是____，用于高炉炼铁的原理是____(均填序号)。(2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是_______________。(3)热空气和高炉气体中有一种相同的主要成分，这种成分的化学式是__________。炉渣中含有硅酸钙(CaSiO3)，其中硅元素的化合价是______。(4)炼钢炉中，通入纯氧的目的是______________。将钢锭轧成钢板，体现了金属的________性。(5)钢铁制品可能会生锈，写出用稀硫酸除锈反应的化学方程式：_____________。13．钛和钛合金有广泛的用途，例如可做人造卫星和宇宙飞船的天线形状记忆合金材料。工业上以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁，化学式为FeTiO3)为原料生产钛，其工业流程示意图如下：(1)钛酸亚铁FeTiO3中钛的化合价为______，亚铁离子的符号为_____。(2)流程涉及了三种金属和三个化学反应，其中抗腐能力最强的一种金属是8_____。涉及置换反应的一步流程是____________(填流程名称)(3)在一定条件下，合成塔中CO和H2合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为：_____。(4)在氯化中，主要发生的反应为2FeTiO3＋6C＋7Cl22TiCl4＋2X＋6CO，则X的化学式为_______________。考点四 钢铁锈蚀的实验探究教材P76“单元练习”第8题14．某同学发现家里用的铜质水龙头表面出现一层绿色的锈渍。经查阅有关资料，他了解到这层锈渍的化学成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。仔细观察了水龙头的使用环境后，他依照钢铁锈蚀的探究方法进行如下实验：①将铜片放在干燥的空气中；②将铜片完全浸入水中；③将铜片部分浸入水中。根据对实验的观察、分析，得出了如下结论：金属铜在潮湿的环境中容易锈蚀；铜的锈蚀是与水、空气中的氧气共同作用的结果。请回答以下问题：(1)你赞同他的结论吗？请说明理由？(2)要弄清金属铜锈蚀的影响因素，你认为还应该补充哪些试验？为什么？(3)通过解决上述问题，你有哪些收获？15．“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法。分析以下铁钉生锈实验的设计，得出的结论不正确的是( )A．对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加B．对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加D．对比①②③可以说明铁生锈必须水和氧气同时参加16．[2022·安徽]某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”，取同浓度的稀氨水和稀醋酸用下图装置完成表中实验，回答下列问题。8实验序号①②③④实验温度/℃25257070试剂稀氨水稀醋酸稀氨水稀醋酸出现铁锈所需时间1天未见锈蚀5分钟1天未见锈蚀1分钟(1)铁锈的主要成分是_________(填化学式)。(2)实验②和④可探究__________因素对铁制品锈蚀快慢的影响；欲探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响，应选择的实验是________(填实验序号)。(3)根据表中实验现象得出的结论是_______________(写出1点即可)。(4)影响铁制品锈蚀快慢受除上述因素外，还有__________(写出1点即可)，请设计实验方案______________________________。8参考答案1．两种方案均能证明三种金属的活动性顺序Fe＞Cu＞Ag。还能将Fe、Ag分别放入硫酸铜溶液中观察现象，可得出相同结论。2． C 3． D 4． C 【解析】使用①Zn、Cu、H2SO4溶液，②Cu和ZnSO4溶液，③Zn和CuSO4溶液，都能验证锌和铜的活动性强弱，方案不止两种，故A错误；将Zn放入H2SO4溶液中，只能说明锌在氢的前面，不能验证与铜的活动性强弱，故B错误；至少需选用两种试剂，可达到实验目的，如使用Cu和ZnSO4溶液能验证锌和铜的活动性强弱，使用Zn和CuSO4溶液能验证锌和铜的活动性验证，故C正确；比较硬度不能验证金属的活动性强弱顺序，故D错误。故选C。5．(1)生铁(2)Al2O3(3)＞B(4)2Sc＋6HCl===2ScCl3＋3H2↑6． C 7． C 【解析】铁生锈的条件是与水、氧气同时接触，只有C项中条件满足。8． B 【解析】铁锈是铁表面的一层疏松的物质，不能阻止铁继续被锈蚀；自行车用水冲洗，容易引起铁的锈蚀；用废酸液冲洗铁制污水管道，酸和铁发生反应，也会造成铁管的锈蚀。9． B 10．(1)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2(2)H2OO2(3)铁粉吸收水分和氧气，不仅使食品保持干燥而且防止食品被氧化变质11．玻璃管中红色固体变成黑色，澄清石灰水变浑浊__。1．玻璃管中红色物质变成黑色表明有Fe生成，澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成。2．燃烧未参加反应的CO，防止污染。12．(1)②①(2)增大反应物之间的接触面积，加快反应速率__。(3)N2_＋48(4)使生铁中的碳转化为二氧化碳，降低生铁中碳含量延展(5)Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O13．＋4Fe2＋Ti高温冶炼2H2＋COCH3OHFeCl314．(1)不同意，若只是和氧气、水反应，碱式碳酸铜中的碳原子便不可能出现，所以不只是和水及氧气的反应。(2)还要补充铜在只有水和纯氧的条件下和铜在既有水和氧气，还有二氧化碳的条件下的对比实验。(3)略。15． B 16．(1)Fe2O3(2)温度①②或③④(3)相同条件下，酸性越强，金属生锈越快(4)酸的浓度相同条件下，_取两份不同浓度的醋酸分别在_25_℃下观察铁钉的生锈时间8
