③等质量＋2价的金属与足量酸反应，产生H2的质量与相对原子质量成反比（产生氢气越多、金属的相对原子质量越小）。
④等质量金属与一定量的酸反应，产生H2的质量相等，说明酸完全被消耗（金属有剩余）。
（4）金属+盐→另一金属+另一盐
置换反应
条件：
参加反应的金属＞化合物中金属元素
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4（“湿法冶金”原理）
现象：
铁钉表面有红色物质出现，液体由蓝色变为浅绿色
2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu
现象：
铝丝表面有红色物质出现，液体由蓝色变为无色
Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag
现象：
铜丝表面有银白色物质出现，液体由无色变为蓝色。
注意：
①CuSO4溶液：
蓝色
②FeSO4、FeCl2溶液：
浅绿色
③Fe2（SO4）3、FeCl3溶液：
黄色
④Fe在参加置换反应时，生成+2价的亚铁盐。
（5）多种金属与盐溶液反应
Fe、Cu同时放入AgNO3溶液中
Fe＋2AgNO3==Fe（NO3）2＋2Ag
Cu＋2AgNO3==Cu（NO3）2＋2Ag
（6）多种盐溶液与金属反应
Fe放入Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中
Fe＋2AgNO3==Fe（NO3）2＋2Ag
Fe＋Cu（NO3）2==Fe（NO3）2＋Cu
4、常见金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
例题精讲
金属的性质
例1.下列金属中，不能从CuSO4溶液中置换出Cu的是（ ）
A．Zn
B．Al
C．Ag
D．Fe
【答案】C
【解析】
题干解析:
A、锌的活动性大于铜，所以锌可以从CuSO4溶液中置换出铜，故A不符合题意；B、铝的活动性大于铜，所以铝可以从CuSO4溶液中置换出铜，故B不符合题意；C、银的活动性小于铜，所以银不可以从CuSO4溶液中置换出铜，故C符合题意；D、铁的活动性大于铜，所以铁可以从CuSO4溶液中置换出铜，故D不符合题意．
例2.两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，然后分别逐渐加入同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．该图反映出镁比锌的金属活动性强
B．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应
C．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同
D．c点时，两个烧杯中都有金属剩余
【答案】D
【解析】
题干解析:
A．由产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系图，镁产生的氢气质量多，但无法得出镁与锌的金属活动性的关系，故选项说法错误。
B．a点时，镁与稀硫酸恰好完全反应，锌早已完全反应，故选项说法错误。
C．b点时，镁产生的氢气多，锌产生的氢气质量少，故选项说法错误。
D．c点时，锌与镁均还没有完全反应，两个烧杯中都有金属剩余，故选项说法正确。
故选：
D。
例3.已知下列四个反应在一定条件下都能发生，其中不属于置换反应的是（ ）
A．Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
B．Fe+H2SO4═H2↑+FeSO4
C．CO+CuO═CO2+Cu
D．H2+CuO═Cu+H2O
【答案】C
【解析】
题干解析:
A、Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，该反应是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，属于置换反应，故选项错误。
B、Fe+H2SO4═H2↑+FeSO4，该反应是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，属于置换反应，故选项错误。
C、CO+CuO═CO2+Cu，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，故选项正确。
D、H2+CuO═Cu+H2O，该反应是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，属于置换反应，故选项错误。
故选：
C。
例4.下列金属中，活动性最强的是（ ）
A．银
B．铜
C．锌
D．镁
【答案】D
【解析】
题干解析:
根据常见金属的活动性顺序，可知选项中给出的金属的活泼性强弱顺序是：
Mg＞Zn＞Cu＞Ag．所以Mg的活动性最强，故D正确，A、B、C错误．
例5.为比较X、Y、Z三种金属活动性大小，进行如下实验。
实验结论正确的是（ ）
A．X＞Y＞Z
B．Z＞Y＞X
C．Y＞X＞Z
D．X＞Z＞Y
【答案】A
【解析】
题干解析:
①将X加入稀盐酸中，产生氢气，说明活动性X＞H；
②将Y加入稀盐酸中，无明显现象，说明活动性H＞Y；
③将Y加入硝酸银溶液中，有银析出，说明活动性Y＞Ag；
④将Z加入硝酸银溶液中，无明显现象，说明活动性Ag＞Z；
综上所述，金属活动性为：
X＞Y＞Z；故选：
A
金属资源的利用和保护
知识讲解
1、铁的冶炼
（1）原理
在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
（2）现象
红色粉末逐渐变为黑色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
（3）注意事项
①先通CO再加热的目的：
排出装置内的空气，以免加热时CO与空气混合，可能会发生爆炸。
②实验完毕后继续通入CO的目的；防止氧化铁被还原成铁后,在较高的温度下重新被氧化
③尾气的处理：
因为CO有毒，所以尾气中的CO气体要经过处理，变成无毒的气体。
可点燃使其生成无毒的二氧化碳气体。
（4）原料：
铁矿石、焦炭、石灰石、空气
常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）
（5）石灰石的作用：
除去铁矿石中的二氧化硅
2、铁的锈蚀
（1）铁生锈的条件是：
铁同时与O2、水接触（铁锈的主要成分：
Fe2O3·xH2O）
（铜生铜绿的条件：
铜与O2、水、CO2接触。
铜绿的化学式：
Cu2（OH）2CO3）
（3）铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。
因而铁锈应及时除去。
（4）铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。
（5）除锈
铁锈能与稀酸反应生成可溶性的物质（酸不宜过量）
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O
现象：
铁锈逐渐消失，溶液由无色变为黄色。
3、金属资源的保护和利用
（2）意义：
节约金属资源，减少环境污染。
例题精讲
金属资源的利用和保护
例1.如图为某化学兴趣小组同学设计的观察铁制品锈蚀的实验装置，下列叙述正确的是（ ）
①一段时间后，铁丝会由下至上出现锈蚀现象
②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后，塑料瓶会膨胀，因为铁生锈要放热
④一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈要消耗氧气。
A．①③
B．②④
C．②③
D．①④
【答案】B
【解析】
题干解析:
①一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重，而水上、水下部分生锈不明显。
故选项错误；
②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重，而水上、水下部分生锈不明显。
故选项正确；
③铁生锈会吸收空气中的氧气，塑料瓶一段时间后塑料瓶子会变瘪，故选项错误；
④一段时间后，塑料瓶会变瘪，说明铁生锈与空气有关，消耗了氧气。
故选项正确。
故选B。
例2.日常生活中为防止自行车的链条生锈，可以采用的方法是（ ）
A．刷油漆
B．涂机油
C．镀铬
D．制成不锈钢
【答案】B
【解析】
题干解析:
自行车的链条是铁制成的，我们可以给它涂油，以达到隔绝氧气和水的目的，即防止生锈又使自行车行动便捷。
选：
B。
例3.下列有关金属材料说法正确的是（ ）
A．硬铝片比纯铝片的硬度小
B．钢的性能优良，是很纯的铁
C．沙漠地区铁制品锈蚀较快
D．在钢铁表面涂油以防止生锈
【答案】D
【解析】
题干解析:
A．合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，硬铝片比纯铝片的硬度大，故选项说法错误。
B．钢的性能优良，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，不是很纯的铁，故选项说法错误。
C．沙漠地区气候干燥，铁制品锈蚀较慢，故选项说法错误。
D．在钢铁表面涂油，能隔绝氧气和水分，能防止生锈，故选项说法正确。
例4.下列与金属相关的说法正确的是（ ）
A．钢是纯净物
B．铁在潮湿的空气中易生锈
C．常温下所有金属均为固态
D．实验室炼铁利用碳和氧化铁
【答案】B
【解析】
题干解析:
A．钢是一种铁的合金，是由铁和少量的碳组成的，属于混合物，故错误；
B．铁生锈与水和氧气有关，所以在潮湿的空气中更容易生锈；故正确；
C．汞在常温下是液态的，故错误；
D．实验室炼铁利用一氧化碳和氧化铁或四氧化三铁，故错误。
故选B。
例5.如图所示，是实验室用CO还原氧化铁的装置，关于该实验，下列说法错误的是（ ）
A．实验时应先给玻璃管加热，后通CO
B．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
C．实验中能观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变成黑色
D．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
【答案】A
【解析】
题干解析:
A．一氧化碳有可燃性，加热或点燃一氧化碳和空气或氧气的混合物可能发生爆炸，故一氧化碳还原氧化铁实验开始要先通入纯净的一氧化碳，排净装置内的空气，然后再点燃酒精灯。
故A说法错误；
B．试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成。
故B说法正确；
C．一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故看到的现象为玻璃管中红色固体变为黑色。
故C说法正确；
D．尾气中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理。
故D说法正确。
故选A。
当堂练习
单选题
练习1.
（2021∙成都模拟）长期露置于空气中的金属铜表面会被锈蚀。
经检测锈蚀生成物中除含有Cu外，还有C、H、O三种元素。
根据质量守恒定律，下列选项是推测与Cu锈蚀有关的物质及相关实验探究。
下列有关描述错误的是（ ）
A．锈蚀物中的H来自空气中的H2O
B．锈蚀物中的C来自空气中的CO2
C．根据检测结果，探究造成铜生锈的物质只需完成实验①、⑥
D．如图探究实验还缺少金属铜只与O2、CO2两种物质接触的实验
【答案】C
【解析】
题干解析:
A．由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，所以锈蚀物中的H来自空气中的H2O，故正确；
B．由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，所以锈蚀物中的C来自空气中的CO2，故正确；
C．实验①中金属M与水、氧气、二氧化碳同时接触而出现锈蚀，实验②中金属只与水接触没有锈蚀，实验③中金属只与氧气接触没有锈蚀，实验④中金属只与二氧化碳接触没有锈蚀，实验⑤中金属仅与氧气和水接触，没有锈蚀，实验⑥中金属仅与水和二氧化碳接触没有锈蚀；因此通过实验①中出现锈蚀与实验⑥中没有锈蚀的对比，可得到金属铜锈蚀需要氧气的判断，无法得出是否与其他因素有关，故错误；
D．如图探究实验还缺少金属铜只与O2、CO2两种物质接触的实验来探究铜的锈蚀与水有关，故正确。
练习2.
（2021∙九龙坡区模拟）化学与生活息息相关，下列生活中的做法正确的是（ ）
A．经常用钢丝球擦洗铝锅
B．往锈蚀的锁芯内加一些含有石墨的铅笔芯粉末使锁易开
C．铁锅存放在潮湿的空气中
D．油锅着火时，向锅里倒水浇灭
【答案】B
【解析】
题干解析:
A、不能用钢丝球擦洗铝锅，这是因为铝锅表面有一层氧化铝保护膜，用钢丝球擦洗容易擦去保护膜，该选项做法不正确；
B、往锈蚀的锁芯内加一些含有石墨的铅笔芯粉末使锁易开，该选项做法正确；
C、铁锅存放在潮湿的空气中，容易和水、氧气反应而生锈，该选项做法不正确；
D、油锅着火时，不能向锅里倒水浇灭，这是因为水的密度比油大，油浮在上面，会扩大火灾面积，该选项做法不正确。
练习3.
（2021∙淮滨县校级模拟）下列有关金属材料的说法正确的是（ ）
A．生铁比纯铁硬度小
B．不锈钢的抗腐蚀性比纯铁的好
C．钢的含碳量比生铁的含碳量高
D．沙漠地区的铁制品比沿海地区的铁制品锈蚀得快
【答案】B
【解析】
题干解析:
A、合金的硬度大，所以生铁比纯铁硬度大，故A错误；
B、不锈钢的抗腐蚀性好，所以不锈钢的抗腐蚀性比纯铁的好，故B正确；
C、钢的含碳量比生铁的含碳量低，故C错误；
D、沙漠地区比沿海地区空气干燥，所以沙漠地区的铁制品比沿海地区的铁制品锈蚀得慢，故D错误。
练习4.
（2021∙城步县模拟）从化学的角度看下列分析或做法，错误的是（ ）
A．油锅着火后向锅中放入菜叶目的是降低油的着火点
B．家用煤加工成蜂窝煤是为了增大煤与氧气的接触面积
C．在金属表面刷漆的目的是隔绝氧气和水蒸气，防止锈蚀
D．不慎碰倒了酒精灯，酒精在桌面燃烧，用细沙来灭火
【答案】A
【解析】
题干解析:
A、油锅着火后向锅中放入菜叶目的是使温度降到着火点以下，而不是降低油的着火点，故选项说法错误。
B、家用煤加工成蜂窝煤，增大了煤与氧气的接触面积，能使煤充分燃烧，故选项说法正确。
C、在金属表面刷漆，能隔绝氧气和水蒸气，防止锈蚀，故选项说法正确。
D、不慎碰倒了酒精灯，酒精在桌面燃烧，可用细沙来灭火，以隔绝氧气，故选项说法正确。
练习5.
（2021∙潍坊模拟）下列关于金属材料的说法中正确的是（ ）
A．铝制品表面应常用钢刷擦洗
B．可用铁桶盛装农药波尔多液
C．焊锡（锡铅合金）的熔点低，常用来焊接金属
D．铁片在海水中不易生锈
【答案】C
【解析】
题干解析:
A．在常温下，铝能与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，但是用钢刷擦洗铝制品表面，会破坏铝表面的氧化铝保护膜，故错误；
B．配制波尔多液需要用到硫酸铜，铁能与硫酸铜反应，生成铜和硫酸亚铁，所以不能用铁桶盛装农药波尔多液，故错误；
C．锡铅合金熔点低，可用于焊接金属，故正确；
D．铁片在海水中易生锈，故错误。
练习6.
（2018∙惠山区二模）图是小明借助U型管探究钢铁锈蚀的条件的装置图。
过一段时间后观察，发现钢丝棉1和钢丝棉2表面都出现不同程度的红褐色锈斑。
手摸钢丝棉1、2周围的玻璃管外壁，感觉有不同程度的热量。
24小时后，钢丝棉3、4表面仍然没有明显变化，下列说法错误的是（ ）
A．该实验的优点是：
实验装置集成化，增强了实验的对比性，能得出更多的实验结论
B．使用刚冷却的凉开水的目的是：
除去水中溶解的氧气，防止钢丝棉与氧气接触
C．该实验可以证明钢铁锈蚀的条件是必须同时与水、氧气接触，属于放热反应
D．由于盐溶液会加快钢铁的生锈速率，实验开始一段时间后可观察到U型管中左端液面低，右端液面高
【答案】D
【解析】
题干解析:
A．由实验装置与现象可知，该实验的优点是：
实验装置集成化，增强了实验的对比性，能得出更多的实验结论，故正确；
B．气体的溶解度随着温度的升高而减小，所以使用刚冷却的凉开水的目的是：
除去水中溶解的氧气，防止钢丝棉与氧气接触，故正确；
C．由钢丝棉2与3对比可知，铁锈蚀需要水；由钢丝棉3与4对比可知，铁锈蚀需要氧气，钢丝棉1和钢丝棉2表面都出现不同程度的红褐色锈斑。
手摸钢丝棉1、2周围的玻璃管外壁，感觉有不同程度的热量，说明铁锈蚀过程是放热过程，故正确；
D．由于盐溶液会加快钢铁的生锈速率，会消耗较多的氧气，实验开始一段时间后可观察到U型管中左端液面高，右端液面低，故错误。
练习7.
（2018∙高邮市一模）“无焰食品加热器”给户外活动带来极大的便利，加热器内的物质有镁粉、氯化钠、铁粉，需要加热的时候加入少量的水，加热器就开启工作模式。
下列推论合理的是（ ）
A．金属粉与水的反应是吸热反应
B．该反应是利用热能转化为化学能
C．加入氯化钠是为了促进反应的进行
D．上述涉及的物质共含有4种元素
【答案】C
【解析】
题干解析:
A．金属粉与水的反应放出热量，属于放热反应，故错误；
B．该反应是利用化学能转化为热能，故错误；
C．氯化钠可以加快金属的锈蚀速率，故正确；
D．上述涉及的物质共含有镁、钠、氯、铁、氢、氧等元素，故错误。
练习8.
（2018∙高阳县一模）某同学根据铜绿的成分Cu（OH）2CO3作出猜想：
金属铜锈蚀的条件除有水和二氧化碳外，还必须有氧气。
为证明“必须有氧气”，需要进行如图所示实验中的（ ）
A．甲和乙
B．甲和丁
C．甲和丙
D．丙和丁
【答案】A
【解析】
题干解析:
甲试管的铜片与氧气、水和二氧化碳同时接触发生了锈蚀；乙中的铜片与二氧化碳和水接触，没有锈蚀，说明铜的锈蚀与氧气有关；丙中的铜片与二氧化碳和氧气接触，没有锈蚀，说明铜的锈蚀与水有关；丁中的铜片与氧气和水接触没有锈蚀，说明了铜的锈蚀与二氧化碳有关。
由以上分析可知，通过实验甲与乙的对比得出：
铜的锈蚀必须有氧气参与。
练习9.
（2018∙桥西区一模）铁是生活中的常见金属，如图所示是与铁有关的两个实验，下列说法不正确的是（ ）
A．实验甲中水的作用是防止瓶底炸裂
B．实验甲中细铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色物质
C．实验乙中试管②中植物油的作用是隔绝氧气
D．实验乙中通过对比试管①和②的现象，说明铁生锈要有水参与
【答案】D
【解析】
题干解析:
A、铁丝在O2中燃烧时，为防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂，集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙，故选项说法正确。
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故选项说法正确。
C、实验乙中试管②中植物油能隔绝氧气，故选项说法正确。
D、实验乙中通过对比试管①和②的现象，试管①中的铁钉能与氧气接触，另一支试管中的不能与氧气接触，说明铁生锈要有氧气参与，故选项说法错误。
填空题
练习1.我国发行的第五套人民币中，铸造1元、5角和1角硬币的主要材料含有铁、镍（Ni）、铜等．
（1）选择铁、镍、铜等金属作为铸造硬币的原料，主要考虑的因素有 （答出一条即可）．
（2）如下图所示
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