第一部分教材復習主題二物質的性質與應用專題11金屬和金屬材料

固體液體銀白紅黃熔點高導電性好硬度大硬度大物質的性質鋁鈣金屬或非金屬更大更低更好生鐵鋼致密氧化物變黑高溫淺綠色紅色藍色無色銀白色無色藍色前強氫前面后面金、銀一氧化碳熱量一氧化碳同時潔凈和干燥保護層合金回收利用

【例1】（2025·貴州改編）在推進中國式現代化建設的進程中，橋梁是貴州

一張亮麗的名片。金屬材料在橋梁建造中發(fā)揮著重要作用。（1）橋梁的金屬材料①建造橋梁使用的金屬材料主要有鐵、鋅、鋁、鋼絲、鍍鋅鋼絲、鍍鋅鋁鋼

絲等。其中屬于合金的是

（選填一

種）；②下列有關鋁鋰合金的說法正確的是

（填字母）；鋼絲（或鍍鋅鋼絲或鍍鋅鋁鋼絲）

C

A.

合金的熔點比純金屬更高B.

合金的抗腐蝕性能非常差C.

合金是混合物D.

合金的硬度比純金屬?、蹖⒊噼F礦（Fe2O3）、焦炭和石灰石一起加入高爐。在高溫下，爐內CO和

Fe2O3反應得到Fe，反應的化學方程式為

?。

（2）金屬材料的制造一種超高強度鋅鋁合金鍍層鋼絲生產的主要工序如下：①“酸洗”時，將鋼絲放入酸洗槽中除去鋼絲表面的鐵銹。若“酸洗”時間

過長，鐵會被稀鹽酸腐蝕，原理是

（用化學方

程式表示）；②“鍍鋅”利用了鋅的活動性強于鐵為鋼絲提供保護。驗證金屬活動性Zn＞

Fe選用的試劑是

?；

鋅片和硫酸亞鐵溶液（合理即可）

③“鍍鋅鋁”時，鍍層厚度隨浸鍍時間和溫度變化關系如圖，若需生產鍍層

厚度900

μm的鋅鋁鍍層鋼絲，最好控制時間和溫度為

?。600～800

s，460℃

（3）金屬材料腐蝕及防護①在鋅鋁鍍層中加入適量Mg可調節(jié)鍍層的耐腐蝕性能。取含Al質量分數為5％的鋅鋁鎂鍍層測試鍍層腐蝕速率的結果如圖，鍍層的腐蝕速率隨鍍層中不同Zn、Mg質量分數變化的規(guī)律是

?

?

?。Zn質量分數由95％降低到93.5％，Mg質

量分數由0增大到1.5％的過程中，腐蝕速率下降；Zn質量分數由93.5％降低

到92％，Mg質量分數由1.5％增大到3％的過程中，腐蝕速率上升

②某橋梁主纜采用鋅鋁鎂鋼絲，工程師為了纜索主纜不被腐蝕，設計了橋梁

干燥系統(tǒng)如圖。說明纜索主纜的防護原理：

?

?。利用干燥空氣的流動，除去纜

索主纜中的水、粉塵和其他污染物

【解析】①分析圖像可知，Zn質量分數由95％降低到93.5％，Mg質量分數

由0增大到1.5％過程中，腐蝕速率下降；Zn質量分數由93.5％降低到92％，

Mg質量分數由1.5％增大到3％過程中，腐蝕速率上升；②分析橋梁干燥系統(tǒng)

圖可知，其是利用干燥空氣的流動，除去纜索主纜中的水、粉塵和其他污染

物，從而達到對纜索主纜防護的目的?！纠?】同學們在實驗室中將一塊鋁片投入X中，立即有氣泡產生，用燃著的

木條在試管口點火，觀察到產生的氣體被點燃。以下有關分析正確的一項是

（

B

）BA.X是稀硫酸B.

鋁片需要打磨C.

溶液變?yōu)闇\綠色D.

被點燃的是氧氣【解析】A.

能和鋁反應生成氣體，且氣體被點燃，證明是鋁片和酸反應生成了氫氣，能和鋁反應生成氫氣的酸不止稀硫酸，稀鹽酸也可以，故A錯誤；B.

鋁片在空氣中與氧氣反應會形成一層致密氧化鋁薄膜，所以需要先將鋁片打磨，故B正確；C.

酸和鋁反應生成含鋁離子的溶液，此時溶液無色，故C錯誤；D.

鋁片和酸反應生成了氫氣，故D錯誤。故選B?！咎貏e提醒】1.

鐵與稀鹽酸、稀硫酸反應生成的鐵的化合物中，鐵元素的化合價都為

＋2。2.

含有Fe2＋的溶液為淺綠色：FeSO4、FeCl2、Fe（NO3）2溶液都呈淺

綠色?！纠?】（2025·廣東）用思維導圖對常溫或點燃條件下能與物質M發(fā)生反應

的物質進行歸納整理，如圖，則M可能是（

B

）A.

碳B.

鐵C.

氧化銅D.

碳酸鈣B【解析】A.

碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳，碳與潮濕空氣、硫酸銅溶液、稀

鹽酸不反應，不符合題意；B.

鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，鐵在潮濕空

氣中會銹蝕生成鐵銹，鐵與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，鐵與稀鹽酸反應

生成氯化亞鐵和氫氣，符合題意；C.

氧化銅與氧氣、潮濕空氣、硫酸銅溶液

不反應，氧化銅與稀鹽酸反應生成氯化銅和水，不符合題意；D.

碳酸鈣與氧

氣、潮濕空氣、硫酸銅溶液不反應，碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧

化碳和水，不符合題意。故選B。

1.

（2025·內蒙古）實驗小組對Al和CuSO4溶液的反應進行探究。（1）根據金屬活動性順序Al

Cu，小組同學一致認為Al和CuSO4溶液

能夠發(fā)生反應?！窘馕觥吭诮饘倩顒有皂樞蛑校X排在銅前面，即金屬活動性：Al＞Cu，所

以鋁能將硫酸銅中的銅置換出來。＞

（2）小林將鋁絲浸入CuSO4溶液一段時間，沒有觀察到明顯現象。結合鋁的

化學性質分析，原因是

?

?。【解析】鋁在空氣中易與氧氣反應，表面形成一層致密的氧化鋁薄膜，這層

薄膜與硫酸銅溶液不反應，會阻止鋁與硫酸銅溶液直接接觸，所以觀察不到

明顯現象。鋁絲表面有一層致密的氧化鋁薄膜，氧化鋁與硫酸

銅溶液不反應，阻礙了鋁與硫酸銅溶液的接觸

（3）小藝對小林的實驗操作進行了改進，觀察到明顯現象。小藝的實驗操

作是

，觀察到的實驗現象

是

?。

用砂紙打磨鋁絲后，再將其浸入CuSO4溶液中

鋁絲表面有紅色固體析出，溶液由藍色逐漸變?yōu)闊o色

2.

學習小組在實驗室探究銅、鋅、銀三種金屬的活動性順序?！驹O計與實驗】同學們設計并進行如圖所示實驗（實驗中所用金屬均已用砂

紙打磨）?！窘忉屌c結論】（1）實驗Ⅰ中只有一支試管內有氣泡產生，反應的化學方程式為

?

?。Zn＋H2SO4

（2）實驗Ⅱ中實驗現象是

?

?。（3）上述實驗涉及的基本反應類型是

?。（4）由上述實驗得出三種金屬活動性由強到弱的順序是鋅、銅、銀。銅片表面有銀白色固體生成，溶液由無色變成

藍色

置換反應

【反思與交流】某同學又取了金屬M放入試管中，滴加稀硫酸，發(fā)現有氣泡產生，請你推

測：金屬M

（填“能”或“不能”）與硫酸銅溶液發(fā)生化學反應?！就卣古c延伸】同學們用不同形狀的鋅和不同溶質質量分數的稀硫酸在室溫

下進行實驗，探究鋅與稀硫酸反應快慢的影響因素，實驗記錄見下表：能

實驗編號硫酸的溶質質量分數（均取20

mL）鋅的形狀（均取1

g）氫氣的體積/mL（均收集3分鐘）①20％鋅粒31.7②20％鋅片50.9實驗①②對比說明

?

?；要比較不同溶質質量分數的稀硫酸對反應快慢的影響，應選擇的實驗編號

是

。由此得出不同形狀的鋅和不同溶質質量分數的稀硫

酸都會影響反應快慢。在其他條件相同時，鋅與稀硫酸接觸面積越大，反應速

率越快

①③（或②④）

實驗編號硫酸的溶質質量分數（均取20

mL）鋅的形狀（均取1

g）氫氣的體積/mL（均收集3分鐘）③30％鋅粒61.7④30％鋅片79.93.

某興趣小組進行鐵銹蝕的實驗探究?！局R回顧】鐵是一種化學性質較活潑的金屬，常溫下能與稀鹽酸、氧氣等物質反應。（1）鐵與稀鹽酸反應的化學方程式是

?。（2）鐵銹的顏色是

?。

紅棕色（或紅褐色）

【實驗探究】該小組利用如圖裝置對鐵釘銹蝕的條件進行探究，一段時間后，在A和B中沒

有觀察到明顯現象，C和D中鐵釘有銹蝕。（3）B中將蒸餾水煮沸的目的是

?。（4）A、B、D對比，說明鐵釘銹蝕需要的物質是

；C中的鐵釘

比D中的銹蝕更嚴重，原因是

?。除去水中溶解的氧氣，防止干擾實驗

水和氧氣

C中鐵釘可接觸的氧氣比D中的多

4.

高爐煉鐵所需的原料有鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣等，其過程可用下圖

簡要表示：已知氣體①、氣體②和固體③均屬于氧化物。

（1）如圖1中反應Ⅲ，鐵礦石還原成鐵的化學方程式為

?

?；

2Fe＋3CO2

反應Ⅱ是

反應（填“放熱”或“吸熱”）。

吸熱

（2）通過煉鐵高爐底部不同高度的出口，分離鐵水與爐渣（如圖2）的原因

是：爐渣具有

的性質（寫一條即可）。【解析】通過煉鐵高爐底部不同高度的出口，分離鐵水與爐渣的原因是：爐

渣具有熔點高、密度比鐵水小的性質。熔點高（或密度比鐵水小）

（3）焦炭除了提供熱量外，另一作用是

；石灰石

在煉鐵中的作用是

??！窘馕觥拷固砍巳紵龝r提供熱量外，另一作用是與二氧化碳在高溫條件下

反應生成還原劑一氧化碳。石灰石在煉鐵中的作用是將礦石中的二氧化硅轉

化為爐渣。生成還原劑一氧化碳

將礦石中的二氧化硅轉化為爐渣

（4）高爐氣體中含有多種成分，其中含量最高（占55％～60％）的

是

（填化學式），還含有一種可燃性氣體（占25％～30％）

?

（填化學式）。【解析】高爐氣體中含有多種成分，其中含量最高的是空氣中不參與反應的

氮氣，其化學式為N2；還含有一種可燃性氣體是一氧化碳，其化學式為CO。N2

CO

（一）基礎過關1.

下列有關金屬資源的利用和保護不．正．確．的是（

A

）A.

將鐵制品放在潮濕的空氣里B.

在鋼鐵表面涂油、刷漆都能防止生銹C.

廢舊金屬回收利用可以節(jié)約金屬資源D.

有計劃、合理地開采礦物是保護金屬資源的有效途徑A【解析】A.

鐵在潮濕的環(huán)境中容易生銹，不利于金屬資源的利用和保護，故

A符合題意；B.

在鋼鐵表面涂油、刷漆都能防止生銹，有利于金屬資源的利

用和保護，故B不符合題意；C.

廢舊金屬回收利用可以節(jié)約金屬資源，有利

于金屬資源的利用和保護，故C不符合題意；D.

有計劃、合理地開采礦物是

保護金屬資源的有效途徑，有利于金屬資源的利用和保護，故D不符合題

意。故選A。2.

2024年的春節(jié)聯歡晚會上出現了打鐵花的場景。在空曠場地搭出六米高的

花棚，將生鐵熔化成鐵水，用花棒將鐵水擊打到棚上，形成十幾米高的“鐵

花”。下列有關說法不正確的是（

B

）A.

打鐵花使用的生鐵屬于混合物B.

“鐵花”與生鐵的化學性質不同C.

為了加快生鐵熔化可使用鼓風機D.

打鐵花比燃放煙花更環(huán)保B【解析】A.

打鐵花使用的生鐵是由鐵、碳等混合而成，屬于混合物，不符合

題意；B.

生鐵和“鐵花”是不同狀態(tài)的同一種物質，化學性質相同，符合題

意；C.

為了加快生鐵熔化，可使用鼓風機，增加氧氣的含量，使火燃燒更

旺，使溫度更高，不符合題意；D.

打鐵花不會產生二氧化硫等污染物，故打

鐵花比燃放煙花更環(huán)保，不符合題意。故選B。3.

（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(fā)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（

C

）A.Ni、Zn、CuB.Zn、Cu、NiC.Zn、Ni、CuD.Cu、Ni、ZnC【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。4.

（2025·河北）根據下圖所示實驗回答問題。如圖所示為探究鎂和X金屬活動性強弱、金屬與酸反應吸放熱情況的實驗。（1）反應前打磨金屬的目的是

?

?。除去金屬表面氧化物及污物，防止干擾

實驗

（2）左側有氣泡，右側無氣泡，說明鎂的金屬活動性比X

?。（3）得出鎂和稀鹽酸反應放熱，依據的現象：一是左側小氣球先脹大后輕

微縮小，二是