2025年人教版九年級化學寒假復習 專題06 金屬和金屬材料

⑥等裝置冷卻后，停止通CO，熄滅酒精燈。實驗現(xiàn)象玻璃管中紅棕色粉末逐漸變?yōu)楹谏?；澄清石灰水變渾濁；尾氣燃燒時產生藍色火焰注意事項①實驗開始前,先通入一段時間CO的目的是排出裝置內的空氣，防止爆炸;②實驗結束時先停止加熱，繼續(xù)通入一氧化碳直到玻璃管冷卻，目的是防止高溫下鐵與氧氣接觸重新被氧化，同時也能防止液體倒吸;③尾氣處理方法：氣球收集、點燃等（CO有毒，會污染空氣）化學方程式①硬質玻璃管中：Fe2O3+3COeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Fe+3CO2。②試管中：Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。③尾氣處理：2CO+O2eq\o\ac(\s\up7(點燃),\o(===,====))2CO2。3.工業(yè)煉鐵原理鐵礦石冶煉成鐵是一個復雜的過程。把鐵礦石、焦炭和石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用爐內反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來原料鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣等①赤鐵礦石：提供鐵元素。②焦炭：燃燒提供熱量、產生還原劑一氧化碳。③石灰石：將礦石中二氧化硅轉變?yōu)闋t渣除去。④熱空氣：提供氧氣。主要設備高爐（如圖所示，以赤鐵礦作為原料為例）產品生鐵，屬于混合物化學反應方程式①O2+Ceq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))CO2；②CO2+Ceq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2CO；③3CO+Fe2O3eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Fe+3CO24.金屬資源保護鐵生銹的主要條件鐵與氧氣和水直接接觸鐵銹的主要成分Fe2O3·xH2O，顏色為紅色。鐵銹的結構很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水等反應，鐵制品會完全被腐蝕防銹原理防止鐵制品與氧氣或水接觸防銹方法①保持鐵制品表面干燥和潔凈。②在鐵制品表面覆蓋保護層，如噴漆、涂油、燒涂搪瓷、鍍鋅、烤藍等。③將鐵制品制成合金，如不銹鋼。保護金屬資源必要性①金屬礦物的儲量有限，且不可再生；②廢舊金屬的隨意丟棄不僅浪費資源還污染環(huán)境有效途徑①防止金屬腐蝕；②回收利用廢舊金屬；③有計劃、合理地開采金屬礦物；④尋找金屬的代用品等。強化點1探究鐵釘生銹的條件實驗步驟①在A試管內加入經煮沸迅速冷卻的蒸餾水，使鐵釘部分浸沒在水中;②在B試管內加入經煮沸迅速冷卻的蒸餾水，使鐵釘完全浸沒在水中，然后在水面上覆蓋一層植物油;③在C試管內放棉花和干燥劑，塞緊橡膠塞。將3支試管放置一周左右，觀察鐵釘生銹情況實驗現(xiàn)象（1）一周后,A試管內鐵釘生銹,且乙（填甲、乙或丙）處銹蝕嚴重;B、C試管內鐵釘都沒有生銹（2）對比試管A、B中的現(xiàn)象，說明鐵生銹需要與氧氣接觸；對比試管A、C(填字母)中的現(xiàn)象，說明鐵生銹需要與水接觸。實驗結論（3）鐵生銹的條件是鐵與水、氧氣（或空氣）同時接觸實驗反思（4）實驗開始前，需用砂紙打磨鐵釘，目的是除去鐵釘表面的氧化物和污物。（5）實驗前需要將蒸餾水煮沸后迅速冷卻，煮沸的目的是除去溶解在水中的氧氣,迅速冷卻的目的是防止空氣中的氧氣再次溶解到水中。（6）試管B中植物油的作用是隔絕空氣（或氧氣）;試管C中干燥劑的作用是吸收空氣中的水蒸氣。實驗意外現(xiàn)象分析（7）一段時間后，某同學發(fā)現(xiàn)圖1中試管C中的鐵釘也出現(xiàn)了少量銹跡，可能的原因是試管C中的干燥劑不足。創(chuàng)新裝置（8）在圖2所示實驗中，觀察到Y形管左邊的鐵片無明顯變化，右邊鐵片生銹，說明鐵生銹需要與水接觸。趣味實驗（9）某同學用如圖3所示裝置進行鐵釘生銹條件的探究。兩個透明塑料瓶中均裝滿二氧化碳的水溶液，并將其放在陽光下照射。一段時間后可觀察到甲(填“甲”或“乙”)中鐵釘生銹，該實驗證明鐵釘生銹與氧氣有關。強化點2常見金屬的物理性質和化學性質探究①金屬的物理性質要點梳理（1）圖1實驗中，將黃銅片和銅片、硬鋁片和鋁片相互刻畫，觀察到的現(xiàn)象是銅片和鋁片上有明顯劃痕,該實驗最終得到的結論是合金的硬度比純金屬大。（2）圖2實驗中，閉合開關，燈泡發(fā)光，說明銅具有導電性。（3）圖3實驗中，可將銅塊壓成片狀，說明銅具有延展性。（4）圖4實驗中，加熱銅片一端1~2秒后，停止加熱，立即用手觸摸銅片另一端，有熱感，說明銅具有導熱性。②金屬的化學性質實驗操作和現(xiàn)象（1）圖1實驗，加熱銅片，觀察到的現(xiàn)象是銅片表面變黑,反應的化學方程式為2Cu+O2eq\o\ac(\s\up6(△),\o(==,===))2CuO（2）圖2實驗，向裝有少量鐵片、鋁片、銅片的試管中分別加入5mL稀鹽酸：①試管A中發(fā)生反應的化學方程式為Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。②試管B中，剛開始未觀察到氣泡，其原因是鋁片表面有一層致密的氧化鋁薄膜，稀鹽酸先和Al2O3反應。③試管C中無明顯現(xiàn)象，分析其原因是銅的活動性位于氫后面，不能與稀鹽酸反應。（3）圖3實驗，兩支試管中能發(fā)生反應的是試管②(填“①”或“②”),反應的化學方程式為Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,反應能發(fā)生的原因是銅的金屬活動性比銀強。實驗結論（4）通過上述實驗可知，金屬的化學性質有能與氧氣反應、活潑金屬能與酸反應、活潑金屬能把排在其后面的金屬從它們的化合物溶液里置換出來。強化點3金屬與酸反應的圖像分析1.橫坐標為不同物理量時的圖像分析（以鋅、鐵兩種金屬與鹽酸反應為例）橫坐標表示反應時間①等質量的金屬分別和足量的同體積、同濃度的酸反應，金屬被消耗完時，化合價相同的元素，相對原子質量越小的，產生的氫氣越多，曲線的拐點越高，金屬越活潑曲線越陡;②若酸少量，最終生成氫氣的質量相等橫坐標表示金屬質量等質量的金屬分別和少量同體積、同濃度的酸反應時，化合價相同的元素，相對原子質量越小的，生成的氫氣越多，曲線越陡;金屬過量時，酸完全反應，生成的氫氣質量相等，曲線拐點相平橫坐標表示酸的質量向等質量的不同金屬中分別加濃度相同的鹽酸至過量，金屬反應完之前，消耗鹽酸的質量相等，產生氫氣的質量也就相等，曲線重合;酸過量時，化合價相同的元素，相對原子質量小的金屬產生的氫氣多，曲線拐點在上方2.解題方法（1）可以通過單位時間內產生氫氣的多少來比較金屬活動性強弱，單位時間內產生氫氣多即反應速率快，則該金屬活動性強（即金屬越活潑曲線越陡）。（2）一定質量的金屬與足量的酸反應產生氫氣的質量公式：m(H2)＝eq\f(m(金屬)×金屬元素的化合價,相對原子質量)。如果兩種金屬元素在化合物中的化合價相同，可以根據產生氫氣的多少判斷金屬的相對原子質量的大小，相對原子質量越大的得到的氫氣越少，相對原子質量越小的得到的氫氣越多，曲線的拐點越高。真題感知1．（2024·上?！ぶ锌颊骖}）下列金屬中活動性最強的是A．Mg B．Fe C．Cu D．Ag【答案】A【解析】金屬活動性順序為：鉀鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛（氫）銅汞銀鉑金，A符合題意。故選A。2．（2024·四川內江·中考真題）如圖是實驗室模擬工業(yè)煉鐵的裝置。下列有關分析不正確的是A．澄清石灰水變渾濁，說明有CO2生成B．該反應中，失去氧的物質是COC．CO具有可燃性D．硬質玻璃管中固體質量逐漸減小【答案】B【解析】A、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，澄清石灰水變渾濁，說明有CO2生成，故選項說法正確；B、一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應生成鐵和二氧化碳，該反應中，失去氧的物質是氧化鐵，故選項說法錯誤；C、一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會污染環(huán)境，常在裝置末端的導管口放一盞燃著的酒精燈，是為了點燃尾氣，利用的是一氧化碳具有可燃性，故選項說法正確；D、一氧化碳具有還原性，高溫下與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，隨著反應的進行，硬質玻璃管中固體質量逐漸減小，故選項說法正確；故選：B。3．（2023·四川攀枝花·中考真題）根據鐵銹蝕的條件判斷，下列情況中，鐵釘最容易生銹的是A． B．C． D．【答案】A【解析】鐵生銹的條件是鐵與水和氧氣同時接觸，氯化鈉可以加速鐵的銹蝕。A、該實驗中有鐵、有水、有氯化鈉、有氧氣，鐵生銹且氯化鈉能加速銹蝕速率；B、該實驗中有鐵、有氧氣、無水，鐵不易生銹；C、該實驗中有鐵、有水、無氧氣，鐵不易生銹；D、該實驗中有鐵、有水、有氧氣，鐵生銹；則鐵釘最容易生銹的是A，故選：A。4．（2024·甘肅臨夏·中考真題）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(fā)現(xiàn)A試管中鎳絲表面無現(xiàn)象，B試管中鎳絲表面出現(xiàn)紅色物質，則三種金屬活動性由強到弱的順序是A．Ni、Zn、Cu B．Zn、Cu、Ni C．Zn、Ni、Cu D．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(xiàn)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(xiàn)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。5．（2024·黑龍江綏化·中考真題）下列圖像能直觀表達各種變化關系，加深對知識的理解，下列圖像與其對應表述正確的是A．分別向等質量的鋅、鐵中加入等質量分數的稀鹽酸B．電解一定質量的水C．加熱高錳酸鉀制取氧氣D．將足量鋅粉投入到一定質量的硝酸銅和硝酸銀混合溶液中【答案】A【解析】A、分別向等質量的鋅、鐵中加入等質量分數的稀鹽酸，一開始酸不足，金屬過量，生成氫氣的質量相等，后酸過量，金屬不足，鐵與稀鹽酸反應：Fe+2HCl=FeCl2+H2B、水通電分解生成氫氣和氧氣，即2H2C、加熱高錳酸鉀制取氧氣，高錳酸鉀需要加熱到一定溫度才開始分解，達到分解溫度后，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，故一開始固體質量不變，后固體的質量逐漸減小，待完全反應后，不再變化，不符合題意；D、將足量鋅粉投入到一定質量的硝酸銅和硝酸銀混合溶液中，金屬活動性：Zn＞Cu＞Ag，鋅先與硝酸銀反應：Zn+2AgNO3=ZnNO故選A。6．（2024·四川德陽·中考真題）室溫時，利用壓強傳感器研究質量相同的一塊鎂片和一塊鋅片分別與等濃度、等質量的稀鹽酸反應的實驗如圖甲，壓強傳感器測得裝置內壓強隨時間的變化關系如圖乙。下列說法正確的是A．根據壓強變化推測兩個反應都有熱量放出B．曲線①的壓強上升比曲線②高，說明①產生H2總量更多C．曲線②是Mg與稀鹽酸反應的壓強變化曲線D．反應結束后Zn一定有剩余【答案】A【解析】A、鎂、鋅都能與稀鹽酸反應生成氫氣，根據圖乙隨著反應的進行，曲線①、曲線②的壓強都是先增大，后小幅下降，可推測兩個反應過程中都有熱量放出，故選項說法正確；B、根據圖乙，曲線①、曲線②最后壓強相等，說明兩者產生的氫氣質量相等，故選項說法不正確；C、鎂的活動性比鋅強，則曲線①是鎂與稀鹽酸反應的壓強變化曲線，故選項說法不正確；D、最終壓強相等，說明反應后生成氫氣質量相等，生成氫氣質量相等時，消耗鎂、鋅的質量比是24:65，因此鎂片一定有剩余，而鋅片不一定有剩余，故選項說法不正確；故選A。7．（2024·江蘇徐州·中考真題）人類開發(fā)利用金屬的時間和金屬的活動性有關。為探究金屬的活動性強弱，用如圖裝置進行實驗。下列說法不正確的是A．實驗前需要打磨金屬片，除去表面的氧化膜B．若向甲、乙試管加入稀鹽酸，只有鋅片表面能產生氣泡C．若向乙試管加入ZnSO4溶液，能得出鋅的金屬活動性比銅強D．若向甲、乙試管加入AgNO3溶液，能得出三種金屬的活動性：Zn＞Cu＞Ag【答案】D【解析】A、實驗前需要打磨金屬片，是為了除去表面的氧化膜，從而防止氧化膜阻礙反應的進行，故選項說法正確；B、由金屬活動性：鋅＞氫＞銅可知，若向甲、乙試管加入稀鹽酸，只有鋅片表面能產生氣泡，故選項說法正確；C、若向乙試管加入ZnSO4溶液，無明顯現(xiàn)象，說明銅不與硫酸鋅溶液反應，即銅的活動性比鋅弱，鋅的金屬活動性比銅強，故選項說法正確；D、由金屬活動性鋅＞銅＞銀可知，若向甲、乙試管加入AgNO3溶液，鋅和銅都能與硝酸銀反應置換出銀，能得出金屬的活動性：Zn＞Ag，Cu＞Ag，但無法比較鋅和銅的金屬活動性，故選項說法錯誤；故選：D。8．（2024·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題）下列物質的用途主要與化學性質有關的是A．用鎂粉制作照明彈 B．用活性炭除冰箱異味C．用銅制作電線電纜 D．用干冰進行人工降雨【答案】A【解析】A、用鎂粉制作照明彈，是因為鎂燃燒發(fā)出耀眼白光，需要通過化學變化才能表現(xiàn)出來，利用的是其化學性質，符合題意；B、用活性炭除冰箱異味，是因為活性炭結構疏松多孔，具有吸附性，吸附性不需要通過化學變化就能表現(xiàn)出來，屬于物理性質，不符合題意；C、用銅制作電線電纜，是因為銅具有良好的導電性，導電性不需要通過化學變化就能表現(xiàn)出來，屬于物理性質，不符合題意；D、用干冰進行人工降雨，是因為干冰升華吸熱，能使周圍溫度降低，不需要通過化學變化就能表現(xiàn)出來，屬于物理性質，不符合題意。故選A。9．（2024·山東濰坊·中考真題）從含有濃度相近的CuSO4、ZnSO4和FeSO4A．若所得濾液為無色，則濾液中溶質只有ZnSOB．若所得濾液為淺綠色，則濾渣只有銅C．若向濾渣中加入稀硫酸，有氣泡產生，則濾渣中至少含有兩種金屬D．若向濾渣中加入稀硫酸，無氣泡產生，則濾液中只有兩種溶質【答案】BD【分析】金屬活動性：Zn＞Fe＞Cu，向廢水中加入一定量的鋅粉，鋅先與硫酸銅反應生成硫酸鋅和銅，待硫酸銅完全反應后，鋅和硫酸亞鐵反應生成硫酸鋅和鐵?！窘馕觥緼、若所得濾液為無色，說明硫酸銅、硫酸亞鐵已經完全反應，鋅與硫酸銅、硫酸亞鐵反應生成了硫酸鋅，則濾液中溶質只含硫酸鋅，不符合題意；B、若所得濾液為淺綠色，說明濾液中一定含硫酸亞鐵，則鋅已經完全反應，鋅一定與硫酸銅反應生成了硫酸鋅和銅，硫酸亞鐵可能部分參與反應，則濾渣中一定含銅，可能含鐵，符合題意；C、若向濾渣中加入稀硫酸，有氣泡產生，說明濾渣中一定含鐵，鋅一定與硫酸銅反應生成了硫酸鋅和銅，濾渣中也一定含銅，故濾渣中一定含鐵、銅，可能含鋅，不符合題意；D、若向濾渣中加入稀硫酸，無氣泡產生，則濾渣中不含鋅、鐵，則硫酸亞鐵沒有參與反應，濾液中一定含硫酸鋅、硫酸亞鐵，硫酸銅可能部分參與反應，故濾液中可能含硫酸銅，故濾液中至少含有兩種溶質，符合題意。故選BD。10．（2024·內蒙古呼和浩特·中考真題）“沉睡三千年，一醒驚天下！”三星堆青銅器出土后立刻震驚了全世界。近日部分青銅器在呼和浩特市博物館展出。（1）青銅是由銅、錫熔合制成。相比于純銅的質地柔軟，青銅，而應用于農具和兵器的生產中。（2）《淮南萬畢術》記載“曾青（硫酸銅溶液）得鐵則化為銅”的濕法煉銅工藝，反應的化學方程式為。（3）小琦同學查閱資料發(fā)現(xiàn)：SnCl2（氯化亞錫）溶于水可形成無色溶液。請你幫她設計實驗方案證明錫的金屬活動性強于銅（4）出土的青銅器表面銹蝕物分為無害銹和有害銹。無害銹是一層致密薄膜，如銅綠；有害銹含氯，可加快青銅器銹蝕。銹層成分如圖所示，下列敘述正確的是________。A．圖中的CuCl和粉狀銹均是有害銹B．形成銅綠的過程中有CO2、H2OC．青銅器銹蝕的過程中銅元素的化合價未變化D．保護青銅器最重要的是防氯【答案】（1）硬度大（2）Fe+CuSO（3）將打磨光亮的錫片插入氯化銅溶液中，錫片上有紅色固體析出，溶液由藍色變?yōu)闊o色，說明錫的金屬活動性強于銅（4）AD【解析】（1）青銅是銅的合金，合金比組成它的純金屬硬度大，故相比于純銅的質地柔軟，青銅硬度大，而應用于農具和兵器的生產中；（2）“曾青（硫酸銅溶液）得鐵則化為銅”的反應為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（3）錫的金屬活動性強于銅，則錫能與氯化銅反應生成氯化亞錫和銅，則設計實驗方案證明錫的金屬活動性強于銅：將打磨光亮的錫片插入氯化銅溶液中，錫片上有紅色固體析出，溶液由藍色變?yōu)闊o色，說明錫的金屬活動性強于銅；（4）A、有害銹含氯，可加快青銅器銹蝕，由化學式可知，CuCl和粉狀銹均含氯，故圖中的CuCl和粉狀銹均是有害銹，符合題意；B、形成銅綠的過程，是銅和空氣中的氧氣、二氧化碳、水發(fā)生了反應，不符合題意；C、青銅器銹蝕的過程中單質銅參與了反應，單質銅中銅元素的化合價為0，生成的銅銹中銅元素化合價不是零，故銅元素的化合價一定發(fā)生了改變，不符合題意；D、出土的青銅器表面銹蝕物分為無害銹和有害銹。無害銹是一層致密薄膜，如銅綠；有害銹含氯，可加快青銅器銹蝕，故保護青銅器最重要的是防氯，符合題意。故選AD。11．（2024·山東東營·中考真題）2024年春節(jié)期間，廣饒縣孫子文化園舉辦的“孫武歸來—春秋奇妙夜”沉浸式夜游項目在全國引起轟動，現(xiàn)場表演的非遺項目“打鐵花”不僅有“火樹銀花落，萬點星辰開”的古老浪漫，而且蘊含著豐富的化學原理。（1）“打鐵花”就是將生鐵熔化后的鐵水打向空中，形成鐵花。請用化學方程式表示其中的主要原理：。（2）表演者將鐵水打得又高又散的主要原因是。（3）從合金的性質角度分析：打鐵花用生鐵而不用純鐵的依據是。（4）煉制鐵水需要生鐵，請寫出工業(yè)上用赤鐵礦石（主要成分是Fe2O（5）為了探究影響鐵燃燒的因素，某興趣小組進行了如下實驗：實驗實驗內容實驗現(xiàn)象實驗結論一取兩根同樣的鐵絲，各在鐵絲的一端系一根火柴，在酒精燈上引燃后，一根在空氣中，一根插入盛滿氧氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象鐵絲在空氣中不燃燒，在氧氣中劇烈燃燒二取等質量的鐵絲和鐵粉，分別將鐵絲、鐵粉放在或撒在酒精燈火焰上，觀察現(xiàn)象鐵絲在空氣中不燃燒，鐵粉在空氣中【實驗反思】（6）有同學認為不做實驗二也能得到同樣的結論，你認為他的依據是?！敬鸢浮浚?）3Fe+2O（2）增大鐵水與空氣的接觸面積，使其充分燃燒（3）合金的熔點比組分金屬的熔點低（4）Fe（5）氧氣濃度可以影響鐵燃燒（合理即可）立即燃燒接觸面積可以影響鐵燃燒（合理即可）（6）“打鐵花”的原理和現(xiàn)象已經驗證了接觸面積可以影響鐵燃燒（合理即可）【解析】（1）“打鐵花”過程中鐵和氧氣點燃生成四氧化三鐵，反應的化學方程式為：3Fe+2O2（2）“打鐵花”過程中鐵和氧氣反應，表演者將鐵水打得又高又散的主要原因是：增大鐵水與空氣的接觸面積，使其充分燃燒；（3）合金的熔點比組分金屬的熔點低，生鐵比純鐵更容易燃燒；（4）高溫條件下氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式：Fe2（5）實驗一：取兩根同樣的鐵絲，各在鐵絲的一端系一根火柴，在酒精燈上引燃后，一根在空氣中，一根插入盛滿氧氣的集氣瓶中；鐵絲在空氣中不燃燒，在氧氣中劇烈燃燒；說明氧氣濃度可以影響鐵燃燒；實驗二：取等質量的鐵絲和鐵粉，分別將鐵絲、鐵粉放在或撒在酒精燈火焰上；鐵粉和空氣接觸面積比鐵絲大，所以鐵絲在空氣中不燃燒，鐵粉在空氣中會立即燃燒；說明接觸面積可以影響鐵燃燒；（6）“打鐵花”的原理和現(xiàn)象已經驗證了接觸面積可以影響鐵燃燒，所以不做實驗二也能得到同樣的結論。12．（2024·山東濰坊·中考真題）“沉睡三千年，一醒驚天下”。文物考古彰顯我國古今科技文明。Ⅰ．科技助力文物發(fā)掘（1）用作測定文物年代的碳-14，衰變時核內質子數發(fā)生改變，則衰變后元素種類（填“改變”或“不變”）。Ⅱ．璀璨文明再現(xiàn)（2）石青［主要成分為CunCO32（3）“何意百煉鋼；化為繞指柔”。生鐵在空氣中加熱，反復捶打，成為韌性十足的“百煉鋼”，該過程中，生鐵的含碳量（填“升高”或“降低”）。（4）古籍記載“凡煎煉亦用洪爐，入（錫）砂數百斤，叢架木炭亦數百斤，鼓鞲（指鼓入空氣）熔化。火力已到，砂不即熔，用鉛少許勾引，方始沛然流注”。高溫下木炭還原錫砂（SnO2）的化學方程式為；錫鉛合金的熔點比純錫Ⅲ．文物修復與保護（5）熟石膏（CaSO4?0.5H2O（6）發(fā)掘的某些珍貴文物可放入氮氣保護箱中，是因為氮氣。【答案】（1）改變（2）3（3）降低（4）低（5）化學（6）化學性質穩(wěn)定【解析】（1）元素是質子數相同的一類原子的總稱，故衰變時核內質子數發(fā)生改變，則衰變后元素種類改變；（2）Cun(CO3)2(OH)2中銅元素顯+2價，碳酸根離子顯-2價，氫氧根離子顯-1價，根據化合物中，正、負化合價的代數和為零，可得：(+2)×n+(?2)×2+(?1)×2=0，n=3；（3）生鐵的含碳量為2%-4.3%，鋼的含碳量為0.03%-2%，生鐵在空氣中加熱，反復捶打，成為韌性十足的“百煉鋼”，該過程中，碳燃燒生成二氧化碳，故生鐵的含碳量降低；（4）木炭和SnO2在高溫下反應生成Sn和二氧化碳，該反應的化學方程式為：C+SnO2合金比組成它的純金屬熔點低，故錫鉛合金的熔點比純錫低；（5）熟石膏可用于文物修復，當其與適量水混合時會逐漸變硬、膨脹，生成生石膏，該過程有新物質生成，屬于化學變化；（6）發(fā)掘的某些珍貴文物可放入氮氣保護箱中，是因為氮氣化學性質穩(wěn)定，可作保護氣。13．（2023·四川成都·中考真題）利用如圖實驗探究金屬的化學性質。

（1）實驗一：水的作用是。實驗中，觀察到發(fā)出白光后鐵絲并未燃燒，原因是。（2）實驗二：兩個反應均生成了（填物質名稱）。比較鐵和鋁的金屬活動性強弱，從試劑角度需考慮：①加入同樣大小的鐵片和鋁片；②。（3）實驗三：反應的化學方程式為。再補充一個實驗可得出Cu、Fe、Ag的金屬活動性順序。設計并進行實驗，補全下表。實驗步驟（可用圖示）實驗現(xiàn)象實驗結論→【答案】（1）防止燃燒產物下落使集氣瓶炸裂火柴燃燒消耗了較多的氧氣，使氧氣不足（2）氫氣加入等體積等濃度的稀鹽酸（3）（或取少量硫酸亞鐵溶液于試管中，伸入銅絲與溶液反應）無明顯變化【解析】（1）實驗一中，集氣瓶底部加少量水，是為了防止燃燒產物下落使集氣瓶炸裂；實驗中，觀察到發(fā)出白光后鐵絲并未燃燒，是因為火柴燃燒消耗了較多的氧氣，使氧氣不足；（2）鐵和鋁的金屬活動性都在氫之前，都可與稀鹽酸反應生成氫氣；比較鐵和鋁的金屬活動性強弱，從試劑角度需考慮兩點：①加入同樣大小的鐵片和鋁片，②加入等體積等濃度的稀鹽酸；（3）在實驗三中銅和硝酸銀反應生成硝酸銅和銀，反應的化學方程式為：Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2；為探究Cu、Fe、Ag的金屬活動性順序，

（或取少量硫酸亞鐵溶液于試管中，伸入銅絲與溶液反應），無明顯變化，說明鐵金屬活動性強于銅，從而得出Cu、Fe、Ag的金屬活動性順序為Fe＞Cu＞Ag。14．（2023·貴州·中考真題）金屬材料在生產生活中應用廣泛。（1）高鐵電傳輸系統(tǒng)的材料主要含銅，是利用了銅良好的性。（2）高鐵軌道、車廂、附屬設施使用了大量的鐵合金和鋁合金。小組同學探究合金中金屬的化學性質?！緦嶒炓弧吭诜謩e裝有質量相等和外形相同的Cu、Fe、A1和Mg的四個燒杯中，加入相同質量的溶質質量分數為7.3%的鹽酸，如圖1所示。①證明金屬活動性Fe＞Cu的實驗現(xiàn)象是，反應的化學方程式為。②在燒杯丙、丁中，使用溫度傳感器，測得反應過程中溫度的變化曲線如圖2所示，據圖分析可知，金屬活動性Mg＞Al，其理由是?！緦嶒灦堪岩欢ㄙ|量的Al放入剛反應結束的燒杯乙中，觀察現(xiàn)象，得出結論：金屬活動性Al＞Fe。③分析實驗一和實驗二，下列說法正確的是(填序號)。A．由實驗一、二可知，金屬活動性Mg＞Al＞Fe＞CuB．實驗二反應后所得溶液中一定有AlCl3C．實驗二充分反應后，所得溶液的質量一定減小D．實驗一，若丁中固體有剩余，則丙、丁中參加反應的鹽酸的質量相等（3）某鋁合金可能含有Al、Mg、Cu中的兩種或三種?，F(xiàn)提供ng鋁合金樣品和足量的稀鹽酸，請設計實驗確定該鋁合金的成分，寫出依據實驗獲取的證據和合金可能的成分：。（4）目前，鐵是使用量最大的金屬。寫出工業(yè)上用赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)和CO反應生成Fe的化學方程式：?！敬鸢浮浚?）導電（2）乙燒杯中金屬鐵逐漸溶解，并產生大量的氣泡，甲燒杯中金屬銅沒有明顯現(xiàn)象；Fe+2（3）實驗操作和實驗現(xiàn)象實驗結論稱量盛有足量稀鹽酸的燒杯的質量為m1g固體全部溶解該合金中含有Mg和Al固體部分溶解，經過過濾、洗滌、干燥之后，稱量濾渣的質量為agm該合金中含有Al和Cu1該合金中含有Mg、Al、Cum該合金中含有Cu、Mg（4）Fe【解析】（1）銅用于高鐵電傳輸系統(tǒng)，是利用了銅良好的導電性；（2）①根據金屬活動性順序表，金屬活動性強的比金屬活動性弱的金屬更容易和酸發(fā)生反應，在實驗一種，銅和鐵都放在稀鹽酸中，鐵發(fā)生反應，溶解，放出氣泡，而銅沒有明顯現(xiàn)象，故能證明鐵的活動性大于銅的活動性，故填乙燒杯中金屬鐵逐漸溶解，并產生大量的氣泡，甲燒杯中金屬銅沒有明顯現(xiàn)象，反應的化學方程式為Fe+2②溫度到達最高時金屬完全反應，由圖可知鎂與稀鹽酸完全反應，比鋁與稀鹽酸完全反應用時短反應快，金屬活動性強，與稀鹽酸反應快，故金屬活動性Mg>A1；③A、實驗一證明金屬活動性Fe>Cu、Mg>Al，實驗二證明金屬活動性Al>Fe綜上可知，金屬活動性Mg>Al>Fe>Cu，符合題意；B、實驗二證明金屬活動性Al>Fe，則會發(fā)生鋁和氯化亞鐵反應生成氯化鋁和鐵，溶液中一定含有氯化鋁，符合題意；C、若燒杯乙中鐵和鹽酸反應后，鹽酸有剩余，鋁和鹽酸反應溶解在溶液中，如鋁有剩余然后在發(fā)生置換反應，置換出鐵，由于鋁被鹽酸溶解了一部分，所以無法確定最終的溶液質量的變化，有可能變大，有可能變小也有可能不變，不符合題意；D、鋁和稀鹽酸反應，鋁與氯化氫的質量比為18：73，鎂與稀鹽酸反應，鎂氯化氫的質量比為24：73，故等質量的鐵粉和鎂粉分別加入等質量的溶質質量分數為7.3%的稀鹽酸，若鎂有剩余，則鋁一定有剩余，（3）參考答案中的步驟，氫氣的質量為（m1+n?m2）g，若固體沒有全部溶解那么除了銅其他的金屬的質量為（n?a)g（4）三氧化二鐵和一氧化碳在高溫條件下生成鐵和二氧化碳，故填Fe15．（2024·吉林長春·中考真題）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(xiàn)象。小組同學對部分實驗進行了改進，使出現(xiàn)明顯現(xiàn)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(xiàn)象為。（3）圖2實驗能夠在較短時間內觀察到明顯現(xiàn)象，其主要原因是。（4）圖2實驗的優(yōu)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)?！敬鸢浮浚?）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(xiàn)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(fā)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(xiàn)象，其主要原因是：氧氣濃度較大。（4）鐵生銹是鐵與氧氣、水發(fā)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。16．（2024·安徽·中考真題）《天工開物》記載了錫的冶煉方法：入砂(指錫砂)數百斤，叢架木炭亦數百斤，鼓鞲(指鼓入空氣)熔化，用鉛少許，(錫)沛然流注。其反應原理為C+SnO2高溫Sn+CO2↑。（1）煉錫時加入少許鉛形成合金，產物更易熔化流出，原因是。（2）現(xiàn)有151kg含SnO220%的錫砂，理論上可以煉出錫的質量是多少(寫出計算過程)？【答案】（1）合金的熔點降低（2）解：設理論上可以煉出錫的質量是x。C答：理論上可以煉出錫的質量是23.8kg?！窘馕觥浚?）由于煉錫時加入少許鉛形成合金，合金的熔點降低，所以產物更易熔化流出。故填：合金的熔點降低。（2）詳見答案。提升專練1．（2024·甘肅平涼·模擬預測）下列物質中不屬于金屬材料的是A．黃銅 B．硬鋁 C．不銹鋼 D．鐵銹【答案】D【分析】金屬材料包括純金屬和合金?！窘馕觥緼、黃銅是銅合金，屬于金屬材料，選項不符合題意；B、硬鋁是鋁合金，屬于金屬材料，選項不符合題意；C、不銹鋼是鐵合金，屬于金屬材料，選項不符合題意；D、鐵銹的主要成分是氧化鐵，氧化鐵屬于金屬氧化物，不屬于金屬材料，選項符合題意。故選D。2．（2024·河北保定·二模）金屬與人類生活密切相關。下列關于金屬及合金的說法正確的是A．金屬在常溫下都是固體 B．金屬都具有銀白色金屬光澤C．合金中至少含兩種金屬 D．不銹鋼的抗腐蝕性比純鐵好【答案】D【解析】A、金屬在常溫下不都是固體，如汞常溫下為液態(tài)，故A說法錯誤；B、金屬不是都具有銀白色金屬光澤，如銅是紫紅色金屬，故B說法錯誤；C、合金是指在一種金屬中加熱熔合其它金屬或非金屬而形成的具有金屬特性的物質，合金中至少含一種金屬，故C說法錯誤；D、一般合金的抗腐蝕性能比組成中純金屬的抗腐蝕性能強，不銹鋼是鐵的合金，其抗腐蝕性比純鐵好，故D說法正確；故選：D。3．（2024·陜西寶雞·二模）設計對比性實驗是科學探究中常用的方法。對以下實驗分析不正確的是A．甲實驗Y型管中白磷和紅磷對比說明可燃物燃燒要達到著火點B．甲實驗Y型管中紅磷和燒杯底部白磷對比說明可燃物燃燒要接觸氧氣C．乙實驗中A、C對比說明鐵銹蝕要與水接觸D．乙實驗中B、C對比說明鐵銹蝕要與氧氣接觸【答案】B【解析】A、甲實驗Y型管中白磷、紅磷均能與氧氣接觸，白磷溫度達到著火點發(fā)生燃燒，紅磷沒有達到著火點不發(fā)生燃燒，對比說明可燃物燃燒要達到著火點，分析正確，不符合題意；B、甲實驗Y型管中紅磷和燒杯底部白磷對比，均不能燃燒，該實驗存在兩個變量，變量不唯一，不能說明可燃物燃燒要接觸氧氣，分析錯誤，符合題意；C、乙實驗中A試管中的鐵釘只能與干燥的空氣接觸，C試管中的鐵釘能與氧氣、水充分接觸，C試管中的鐵釘生銹，A試管中的鐵釘沒有生銹，可用于探究鐵生銹條件是與水充分接觸，分析正確，不符合題意；D、乙實驗中B試管中的鐵釘只能與水接觸，C試管中的鐵釘能與氧氣、水充分接觸，C試管中的鐵釘生銹，B試管中的鐵釘沒有生銹，對比說明鐵銹蝕要與氧氣接觸，分析正確，不符合題意。故選B。4．（2024·山東臨沂·二模）已知金屬M、Fe和H活動性強弱關系為：Fe>A．金屬M可以是Mg或SnB．將金屬M放入稀硫酸中，會有氣泡冒出C．將金屬M放入CuSO4D．若金屬鐵（足量）放入MNO【答案】A【解析】A.金屬M、Fe和H活動性強弱關系為：Fe>B.在金屬活動性順序表中，金屬M排在氫前面，金屬M能與稀硫酸反應生成氫氣，所以將金屬M放入稀硫酸中，會有氣泡冒出，故B正確；C.金屬M的活動性比銅強，將金屬M放入CuSO4D.鐵的活動性比M強，金屬鐵（足量）放入MNO故選：A。5．（2024·吉林長春·三模）古人會將爐甘石(ZnCO3)和木炭粉混合，加熱到高溫后可得到金屬鋅，實驗過程中有如下反應發(fā)生，下列有關說法中錯誤的是①ZnCO3高溫ZnO+CO2↑②C+2ZnO高溫2Zn+X↑A．X的化學式為CO2B．反應②屬于置換反應C．反應①剩余固體中鋅元素質量分數降低D．反應①中碳元素化合價不變【答案】C【解析】A、反應前后，原子的種類和個數不變，反應②中，反應前有1個碳原子、2個鋅原子和2個氧原子，反應后除X外，有2個鋅原子，則X中含有1個碳原子和2個氧原子，為CO2，該選項說法正確；B、反應②為一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應，屬于置換反應，該選項說法正確；C、根據質量守恒定律，反應前后固體中鋅元素質量不變，但反應①中，反應后固體質量減小，則鋅元素的質量分數升高，該選項說法錯誤；D、碳酸鋅中，鋅為+2價、氧為-2價，設碳的化合價為x，根據“化合物中各元素化合價代數和為零”，則+2+x+（-2）×3=0，解得x=+4，同理，設二氧化碳中碳元素化合價為y，則y+（-2）×2=0，解得y=+4價，則反應前后，碳元素化合價不變，該選項說法正確。故選C。6．（2024·湖北十堰·三模）“中國高鐵，世界第一、”高鐵列車車體材料使用了含鎳不銹鋼，工業(yè)上火法煉鎳的原理是C+2A．反應中NiO發(fā)生氧化反應 B．該不銹鋼合金的硬度大于純鐵C．該不銹鋼中只含有鐵和鎳 D．氣體產物中不可能含有CO【答案】B【解析】A、反應中NiO被還原，則NiO發(fā)生還原反應，故A錯誤；B、合金的硬度大于組成其純金屬的硬度，故該不銹鋼合金的硬度大于純鐵，故B正確；C、不銹鋼是鐵的合金，主要雜質是碳，所以該不銹鋼中含有鐵和碳，故C錯誤；D、生成的二氧化碳與碳在高溫條件下可發(fā)生反應生成一氧化碳，所以氣體產物中可能有CO，故D錯誤。故選B。7．（2023·廣東湛江·模擬預測）下列有關說法正確的是A．實驗二鐵銹蝕也不能排除空氣中二氧化碳參與反應的可能B．①、②號試管對比說明燃燒需要氧氣C．⑤、⑥號試管變量是水蒸氣D．實驗一、實驗二所發(fā)生的反應都屬于氧化反應，都發(fā)光放熱【答案】A【解析】A、實驗二中④號試管中鐵釘與干燥空氣接觸，不生銹；⑤號試管中鐵釘與干燥空氣、水同時接觸，易生銹；⑥號試管中鐵釘與水接觸，不生銹。對比可知鐵釘生銹需要與空氣、水同時接觸，但空氣中含有氮氣、氧氣、二氧化碳等物質，所以不能排除空氣中二氧化碳參與反應的可能，A選項正確；B、燃燒的條件是：可燃物；可燃物與氧氣充分接觸；溫度達到可燃物的著火點。實驗一中白磷（著火點為40℃）是可燃物，20℃的水不能使白磷的溫度達到著火點，而60℃的水能使白磷的溫度達到著火點，通入O2后，①、②號試管中的白磷都與氧氣充分接觸，則實驗變量是水溫，最終①號試管中無明顯現(xiàn)象，②號試管中白磷燃燒起來，對比說明燃燒需要溫度達到可燃物的著火點，B選項錯誤；C、⑤號試管中鐵釘與空氣、水同時接觸，⑥號試管中鐵釘與水接觸，則實驗變量是空氣，C選項錯誤；D、氧化反應是有氧氣參與的反應，實驗一中白磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷，屬于氧化反應，且發(fā)光放熱。實驗二中鐵釘與氧氣、水反應生成鐵銹，屬于氧化反應，會放熱，但不會發(fā)光，D選項錯誤。故選：A。8．（2024·青?！ひ荒＃┠芊从诚嚓P實驗過程中量的變化的圖象是A．用一氧化碳還原氧化鐵B．等質量鎂、鋅分別和足量等質量分數的鹽酸反應C．鎂在氧氣中燃燒D．等質量、等溶質質量分數的雙氧水完全分解【答案】D【解析】A、一氧化碳與氧化鐵高溫下反應生成鐵和二氧化碳，反應后氧化鐵失去氧，則固體的質量應減少，至反應完全不再發(fā)生變化，故錯誤；B、等質量鎂、鋅分別和足量等質量分數的鹽酸反應，鎂的活動性比鋅強，反應速率快，至反應完全所需的反應時間短；鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣，化學方程式為Mg+2HCl＝MgCl2+HC、鎂在氧氣中燃燒生成氧化鎂，反應的化學方程式為2Mg+O2D、二氧化錳在過氧化氫的分解反應中作催化劑，催化劑只能改變化學反應速率，不影響生成氧氣的質量，等質量、等溶質質量分數的雙氧水完全分解，加了二氧化錳的反應速率快，至完全反應所需的時間短，最終生成氧氣的質量相等，故正確；故選：D。9．（2024·甘肅平涼·一模）某學為驗證Zn、Fe、Cu三種金屬活動性強弱的順序，設計以下四個實驗，其實驗設計能驗證出三種金屬活動性強弱的順序的是A．實驗一：將Zn、Cu兩金屬片分別放入稀鹽酸中B．實驗二：將Fe、Cu兩金屬片分別放入稀鹽酸中C．實驗三：將Zn、Fe兩金屬片分別放入CuCl2溶液中D．實驗四：將Zn、Cu兩金屬片分別放入FeCl2溶液中【答案】D【解析】A、該方案根據鋅能與鹽酸反應生成氯化鋅與氫氣，銅不能反應，只能說明金屬Zn的活動性比Cu強，不能確定Fe與金屬Zn、Cu的活動性強弱，不符合題意；B、該方案根據鐵能與鹽酸反應生成氯化亞鐵與氫氣，銅不能反應，只能說明Fe的活動性比Cu強，不能確定Zn與金屬Fe、Cu的活動性強弱，不符合題意；C、鋅與氯化銅反應生成氯化鋅與銅，鐵與氯化銅反應生成銅與氯化亞鐵，該方案根據Zn、Fe兩金屬能置換CuCl2溶液中銅，只能說明Zn、Fe兩金屬活動性比Cu強，但不能判斷Zn、Fe兩金屬活動性強弱關系，不能確定Zn、Fe、Cu三種金屬的活動性順序，不符合題意；D、鋅與氯化亞鐵反應生成鐵與氯化鋅，該方案中Zn能置換氯化亞鐵中的鐵，說明Zn活動性比Fe強；Cu不能置換氯化亞鐵中的鐵，說明Cu活動性不如比Fe強；則活動性順序為Zn＞Fe＞Cu，符合題意；故選D。10．（2023·廣東廣州·一模）2022年北京冬奧會火種燈采用雙層玻璃結構，在低溫、嚴寒、大風等環(huán)境下不會熄滅。其創(chuàng)意源自于青銅器精品“中華第一燈”——西漢長信宮燈。（1）火種燈的外殼由鋁合金制成，鋁合金的硬度比純鋁的硬度（填“大”或“小”）。若使用時燈體上部封閉，不與導煙氣體腔連通，燃燒的火焰容易熄滅，其原因是。（2）我國銅冶煉技術具有悠久的歷史①《格致粗談》記載“赤銅入爐甘石煉為黃銅，其色如金”，把赤銅（Cu2O）和爐甘石、木炭粉混合高溫制得黃銅：X+Cu2O+C高溫②《黃白第十六》中記載“曾背（硫酸銅溶液）涂鐵，鐵色赤如銅”，此為濕法煉銅，其反應的化學方程式為，所以濕法煉銅利用了反應（填化學反應基本類型）。③比較上述兩種制銅方法，請從綠色化學的角度分析濕法煉銅的優(yōu)點是（寫一條即可）?！敬鸢浮浚?）大空氣不流通，丙烷不能與充足的氧氣接觸（2）ZnCO3C銅和鋅Fe+CuSO4【解析】（1）合金比其組成金屬硬度大，鋁合金是鋁的合金故比純鋁硬度大；如果燈體上部封閉，會導致空氣不流通，丙烷不能與充足的氧氣接觸，會導致火焰熄滅；（2）①根據質量守恒定律化學反應前后原子的種類和個數不變，可知反應前Cu、C、O的原子個數依次是：2、1、1，反應后Cu、C、O、Zn的原子個數依次是：2、2、4、1，則X中含有1個Zn，1個C和3個O，故X的化學式為ZnCO3；由方程式可知，碳在反應過程中得到了氧變成了二氧化碳，表現(xiàn)出了還原性，故填：C；由反應后生成了鋅和銅，故黃銅中含有的金屬是：鋅和銅；②根據題意可知，鐵與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，化學方程式為：Fe+CuSO4該反應為一種單質與一種化合物生成另一種單質和另一種化合物的反應，屬于置換反應；③濕法煉銅無需加熱在常溫下即可進行，故優(yōu)點是：節(jié)能（合理即可）。11．（2024·江蘇蘇州·二模）閱讀下面科普短文。動力電池的發(fā)展備受關注。判斷一種電池的優(yōu)劣或是否適合某種用途，主要看這種電池的比能量（單位質量的電池所輸出的電能）以及電池可儲存時間的長短。常用電池的比能量：鋰電池>鎳鎘電池>鉛蓄電池。含磷酸鐵（FePO4）、磷酸亞鐵鋰（LiFePO4）的鋰電池具有輕便、比能量高的突出優(yōu)點，是目前使用廣泛的一種電池。生產該電池時，在電池材料中添加適量的石墨烯（單層石墨）作導電劑，可以有效提高電池的性能，但過多的石墨烯會阻礙電池中鋰離子的遷移，導致電池內阻增加，性能下降。為此，科研團隊就石墨烯含量對

回答下列問題：（1）短文中出現(xiàn)的一種非金屬單質是。（寫名稱）（2）FePO4中陰離子的名稱為。LiFePO4中兩種金屬元素的質量比為（3）手機常使用鋰電池而不使用鉛蓄電池，原因是。（4）圖中表示電池性能最佳的點為（填“A”“B”或“C”）。解釋BC段曲線變化的原因：?！敬鸢浮浚?）石墨烯（2）磷酸根離子m（3）鋰電池具有輕便、比能量高的突出優(yōu)點（4）過多的石墨烯會阻礙電池中鋰離子的遷移，導致電池內阻增加，性能下降【解析】（1）單質：由一種元素組成的純凈物，由短文可知，短文中出現(xiàn)的一種非金屬單質是石墨烯，它是由碳元素組成的一種非金屬單質，故填：石墨烯。（2）磷酸鐵中的陰離子是磷酸根離子，故填磷酸根離子；硫酸亞鐵鋰中的金屬元素是鋰元素和鐵元素，m(Li):m(Fe)=1×7:1×56=1:8。（3）根據文中信息可知，判斷一種電池的優(yōu)劣或是否適合某種用途，主要看這種電池的比能量(單位質量的電池所輸出的電能)以及電池可儲存時間的長短，常用電池的比能量：鋰電池>鎳鎘電池>鉛蓄電池，鋰電池具有輕便、比能量高的突出優(yōu)點。作為手機用電池，輕便應該是第一考量要素，故填：鋰電池具有輕便、比能量高的突出優(yōu)點。（4）由圖可知，B點對應的是電池的電阻最低的值。電阻低，鋰電池中鋰離子的遷移受阻小，電池性能好，故填：B。由圖可見，在電池材料中加入適量的石墨烯作導電劑，可以有效提高電池的性能，但過多的石墨烯會阻礙電池中鋰離子的遷移，導致電池內阻增加，性能下降，故填：過多的石墨烯會阻礙電池中鋰離子的遷移，導致電池內阻增加，性能下降。12．（2024·吉林長春·三模）為驗證銅和鋁的金屬活動性順序，化學小組的同學將打磨過的鋁片放入CuCl2（1）實驗前打磨鋁片的目的是；（2）鋁片表面附著紅色固體，可以說明鋁的金屬活動性比銅；（3）小組同學對實驗過程中產生的氣泡成分和產生白色沉淀的原因進行探究?！咎岢鰡栴}】產生的氣泡成分是什么？【猜想假設】猜想一：可能是H2

猜想二：可能是O2

經討論，同學們認為猜想三不正確，理由是；【實驗方案】用排水法收集一試管氣體，將燃著的木條伸入試管內，觀察到氣體燃燒，試管口有淡藍色火焰，放熱?！緦嶒灲Y論】猜想成立；【拓展交流】經進一步實驗驗證，實驗中出現(xiàn)的白色不溶物為CuCl,CuCl中銅元素的化合價為；小組同學猜測CuCl是反應生成的Cu和CuCl2溶液反應產生的。小組同學將Cu粉與CuCl（4）為驗證銅和鋁的金屬活動性順序，還可以選擇的試劑是?！敬鸢浮浚?）除去其表面的氧化物薄膜（2）強（3）反應前沒有氮元素一+1加熱Cu和CuCl2溶液的混合物（4）銅、鋁、稀鹽酸【解析】（1）本實驗的目的是探究鋁與不同銅鹽溶液的反應，鋁片表面有氧化物薄膜，打磨鋁片的目的是除去其表面的氧化物薄膜；（2）鋁片放入CuCl2溶液中，鋁片表面附著紅色固體，說明鋁能與氯化銅反應生成銅，說明鋁的金屬活動性比銅強；（3）猜想假設：反應前的物質有水、鋁、氯化銅，含有的元素種類是H、O、Al、Cu、Cl，沒有氮元素，故氣體不可能是氮氣；實驗結論：氫氣能燃燒，氧氣沒有可燃性，故根據實驗現(xiàn)象，可知氣體為氫氣，猜想一成立；拓展交流：CuCl中氯元素顯-1價，依據化合物中各元素的化合價的代數和為零，則銅元素的化合價為+1；由圖像可知，鋁和氯化銅溶液反應時，放出大量的熱，為了保持條件一致改進之處是加熱銅和氯化銅溶液的混合物；（4）為驗證銅和鋁的金屬活動性順序，還可以選擇銅、鋁、稀鹽酸，鋁能與稀鹽酸反應生成氫氣，銅不與稀鹽酸反應，說明鋁的活動性比銅強。13．（2023·廣東廣州·一模）甲烷與氧化鐵反應后得到黑色粉末，某學習小組對其進行探究?！咎岢鰡栴}】黑色粉末是什么？【查閱資料】Ⅰ.濃硫酸具有吸水性；Ⅱ.CO2能被NaOH溶液吸收，COⅢ.Fe3Ⅳ.在不同溫度下，甲烷還原氧化鐵的黑色粉末為Fe、Fe3【做出猜想】（1）猜想一：Fe

猜想二：Fe3O4

【實驗探究】實驗一：（2）小組同學對黑色粉末進行如下探究。實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結論取少量黑色粉末，滴加溶液黑色粉末中含有鐵粉實驗二：小組同學另取黑色粉末進行如下圖實驗。（3）實驗開始時先點燃處的酒精噴燈一段時間，防止發(fā)生爆炸。（4）A處的方程式為，該反應過程中熱量（填“放出”或“吸收”）。（5）實驗觀察到E中的現(xiàn)象為澄清石灰水變渾濁，反應方程式為。（6）此裝置的不足之處為?！緦嶒灲Y論】（7）猜想正確?！痉此冀涣鳌浚?）如果將裝置B去掉，不能驗證黑色固體的成分，理由為?！敬鸢浮浚?）Fe和Fe3O4（2）稀硫酸（硫酸銅溶液）有氣泡產生（有紅色固體生成）（3）A（4）吸熱（5）CO（6）缺少尾氣處理裝置（7）三（8）二氧化碳氣體通過A裝置反應后會有部分二氧化碳剩余，若無B裝置，會對E裝置檢驗有二氧化碳生成造成影響【解析】（1）在不同溫度下，甲烷還原氧化鐵的黑色粉末為Fe、Fe3O4中的一種或兩種，所以猜想一：Fe；猜想二：Fe3O4；猜想三：Fe、Fe3O4；（2）Fe3O4能與稀硫酸反應，無氣體放出，但不與硫酸銅溶液反應，由實驗結論可知，黑色粉末中含有鐵，所以可以向黑色粉末中加入稀硫酸（或硫酸銅溶液），現(xiàn)象為有氣泡產生（有紅色固體生成）；（3）A處二氧化碳和碳在高溫條件下生成一氧化碳，實驗開始時先點燃A處的酒精噴燈一段時間，排凈D中空氣，防止發(fā)生爆炸；（4）A處二氧化碳和碳在高溫條件下生成一氧化碳，反應的化學方程式為：C+CO2（5）E中澄清石灰水變渾濁是D中生成的二氧化碳與氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀和水，方程式為：CO2（6）實驗過程中會有一氧化碳排出，一氧化碳有毒，所以在裝置末端應該有尾氣處理裝置，如放一盞燃著的酒精燈，將剩余的一氧化碳點燃，故填：缺少尾氣處理裝置；（7）通過實驗可知，黑色粉末中同時含有鐵和四氧化三鐵，故猜想三成立；（8）如果將裝置B去掉，不能驗證黑色固體的成分，理由為CO中混有的CO2未除去，對生成的CO2的檢驗造成干擾或若無B裝置，石灰水變渾濁也可能是原來的CO2（合理即可）。14．（2024·廣東中山·一模）鐵制品容易生銹，但將鐵加熱熔入金屬鉻，可制成不銹鋼?；瘜W興趣小組進行以下實驗，比較鉻、鐵、銅的金屬活動性強弱?！静殚嗁Y料】鉻是一種抗腐蝕性強的銀白色金屬。硫酸亞鉻(CrSO4)溶液呈亮藍色，在空氣中能迅速被氧化成堿性硫酸鉻[Cr(OH)SO4]，其溶液呈綠色。【提出猜想】（1）三種金屬的活動性強弱為：猜想一：Cr>Fe>Cu，猜想二：Fe>Cr>Cu，猜想三：?！緦嶒炋骄俊浚?）步驟1：取大小相同的三種金屬片，用砂紙打磨光亮。步驟2：將三種金屬片分別放入三支裝有等量、等濃度稀硫酸的試管中。序號實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論Ⅰ將鐵片放入稀硫酸鐵片表面產生氣泡較慢，溶液逐漸變?yōu)樯孪氤闪ⅱ驅t片放入稀硫酸鉻片表面產生氣泡較快，鉻片逐漸，溶液變?yōu)樗{色Ⅲ將銅片放入稀硫酸無明顯現(xiàn)象【分析解釋】（3）請寫出鉻與稀硫酸反應生成CrSO4的化學方程式：。反應后的溶液一段時間后變成綠色，其原因是：，反應的化學方程式為：4CrSO4+O2+2X=4Cr(OH)SO4，其中X的化學式為，Cr(OH)SO4中的Cr化合價為。【反思評價】（4）實驗結束后有同學提出質疑：金屬和酸反應放出的熱量會對反應速率造成影響，因此上述實驗結論不夠科學。建議用鉻片、銅片和溶液進一步驗證鉻、鐵、銅三種金屬的活動性強弱。【答案】（1）Fe>Cu>Cr（2）淺綠溶解一（3）硫酸亞鉻(CrSO4)在空氣中能迅速被氧化成堿性硫酸鉻[Cr(OH)SO4]，其溶液呈綠色。H2O+3價（4）硫酸亞鐵、氯化亞鐵/FeSO4、FeCl2等可溶性鹽（填化學式也可）【解析】（1）由金屬活動性順序表可知，鐵的金屬活動性比銅強，則鉻、銅、鐵三種金屬活動性的強弱順序為Cr>Fe>Cu、Fe>Cr>Cu或Fe>Cu>Cr，故填Fe>Cu>Cr。（2）I：鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，硫酸亞鐵溶于水后溶于呈淺綠色，即觀察到的現(xiàn)象是鐵片表面產生氣泡較慢，溶液逐漸變?yōu)闇\綠色，故填淺綠。II：將鉻片放入稀硫酸，鉻片表面產生氣泡較快，即鉻能夠與稀硫酸反應生成硫酸亞鉻和氫氣，觀察到鉻片表面產生氣泡較快，鉻片逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{色，故填溶解。實驗結論：由上述可知，鐵與稀硫酸反應時，鐵片表面產生氣泡較慢，而將鉻片放入稀硫酸，鉻片表面產生氣泡較快，說明鉻的金屬活動性比鐵強，則三種金屬的活動性的強弱為Cr>Fe>Cu，即猜想一正確，故填一。（3）鉻與稀硫酸反應生成硫酸亞鉻和氫氣，故反應的化學方程式寫為：Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑；由題文可知，硫酸亞鉻溶液呈亮藍色，在空氣中能迅速被氧化成堿性硫酸鉻，其溶液呈綠色，故填硫酸亞鉻在空氣中能迅速被氧化成堿性硫酸鉻，其溶液呈綠色；由化學方程式可知，反應前出現(xiàn)了4個鉻原子、4個硫原子和18個氧原子，反應后出現(xiàn)了4個鉻原子、4個硫原子、20個氧原子和4個氫原子，由質量守恒定律可知，2X中含有4個氫原子和2個氧原子，則X的化學式為，故填H2O；氫氧根的化合價為-1價，硫酸根的化合價為-2價，根據化合物中各元素的化合價的代數和為零，則Cr(OH)SO4中的Cr化合價為+3價，故填+3價。（4）驗證金屬的活動性強弱，除通過金屬與酸反應來驗證，還可以通過金屬與鹽溶液的反應來驗證，所以驗證鐵、鉻、銅的活動性強弱，可通過鉻片、銅片和亞鐵鹽溶液，如硫酸亞鐵、氯化亞鐵等可溶性鹽溶液進一步驗證鉻、鐵、銅三種金屬的活動性強弱，故填硫酸亞鐵、氯化亞鐵或FeSO4、FeCl2等可溶性鹽。15．（2023·廣東廣州·一模）小明同學在探究金屬與酸反應時，將鋁片、鋅片打磨后，分別投入盛有等體積、等濃度稀鹽酸的試管中，觀察到鋁與稀鹽酸反應比鋅與稀鹽酸反應更快?！咎岢鰡栴}】金屬與鹽酸反應快慢，除與金屬的種類有關外，還受哪些因素的影響呢？【猜想與假設】（1）a.可能與鹽酸的濃度有關；b.可能與金屬與酸的接觸面積有關；c.可能與有關?！驹O計并實驗】小明利用如圖甲所示裝置，用不同濃度的鹽酸與質量、形狀相同的鋁片進行如下實驗。實驗編號鹽酸的濃度（均取20mL溫度/℃記錄的數據①530②1020③520④1030【交流討論】（2）請寫出鋁與鹽酸反應的化學方程式。（3）實驗前小明先將分液漏斗的活塞關閉，再將注射器活塞往右拉，松手后，觀察到注射器活塞回原處。小明進行該操作后得到的結論是?！痉治鰯祿?、得出結論】（4）實驗中記錄的數據可能是_______（填序號）。A．產生相同體積氫氣的時間 B．產生氫氣的總質量C．產生氫氣的總體積 D．單位時間內產生氫氣的體積（5）實驗表明，四次實驗時，反反應的速率由快到慢依次為④、②、①、③。根據數據分析，若鹽酸質量分數為10%，溫度為25℃，則其速率大小應該介于【拓展延伸】（6）小明用足量的鋁與稀鹽酸反應時，試管外壁發(fā)燙，并測得實驗過程中生成氫氣的體積隨時間變化的曲線如圖乙所示，根據曲線請分析t2后反應速率的變化原因是（7）研究小組同學對鋁和稀鹽酸的反應進行再探究。將橡皮塞連接氣體壓力傳感器，錐形瓶在中放入鋁片和稀鹽酸，塞緊瓶塞并打開儀器，一段時間后，得到如丙圖所示的氣體壓強與時間的關系曲線圖。反應進行到C點完成，請補充完曲線，表示出反應結束后瓶內壓強變化。（8）某同學將2.7g的鋁粉加入到硫酸