例1 太阳能电池路灯(如图所示)，可以实现白天用太阳能充电，夜晚照明，其灯柱材料为铝合金，路灯内部采用金属铜作导线。回答下列问题。

(1) 制作灯柱所需的铝合金属于(填“金属材料”或“非金属材料”)。
(2) 铝合金的硬度和强度都比纯铝的(填“高”或“低”)。
(3) 太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的性。

1. (1) 金属材料 (2) 高 (3) 导电

1. 新素养 化学观念 用金属的物理性质填空。
(1) 油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地上，这是利用了铁的性。
(2) 铁常用来制作炊具，这是利用了铁的延展性和性。
(3) 用金属钨制白炽灯的灯丝，这是利用了钨具有的性质。
(4) 小华很快从金属堆中识别出了铜，因为。
(5) 家庭电路中作保险丝的金属材料，除具有良好的导电性外，还一定要具有的物理性质是。

1. (1) 导电 (2) 导热 (3) 熔点高 (4) 铜呈红色,其他金属多数呈银白色 (5) 熔点低

例2 (2025·陕西改编)将一定量铁粉加入含有${Cu(NO_{3})_{2}}$和${AgNO_{3}}$的溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是()

A.若滤液中有${AgNO_{3}}$，则滤渣中一定没有${Cu}$、${Ag}$
B.若滤渣成分为${Cu}$、${Ag}$、${Fe}$，则滤液中只含有一种金属阳离子
C.若滤渣成分为${Cu}$、${Ag}$，则滤液中一定有${Fe(NO_{3})_{3}}$
D.若滤液中有${Cu(NO_{3})_{2}}$，则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生

2. B 解析:根据金属活动性:Fe＞Cu＞Ag,铁粉优先置换AgNO₃中的Ag,同时生成硝酸亚铁,如果铁过量,铁再置换硝酸铜中的Cu,同时生成硝酸亚铁。若滤液中有AgNO₃,说明AgNO₃未完全反应,此时Fe仅置换部分银离子,滤渣中一定含有Ag,一定不含Cu,故A错误;若滤渣中含Fe、Cu、Ag,说明Fe过量,AgNO₃和Cu(NO₃)₂已完全反应,滤液为硝酸亚铁溶液,滤液中仅含Fe²⁺一种金属阳离子,故B正确;若滤渣中含Cu、Ag,说明Fe已置换Ag和Cu,Fe转化为Fe²⁺,则滤液中一定含有硝酸亚铁,故C错误;若滤液中含硝酸铜,说明Fe可能未与硝酸铜反应或只反应了部分硝酸铜,此时滤渣中一定含有Ag,可能含有Cu,一定不含Fe,则向滤渣中加入稀硫酸时,无气泡产生,故D错误。

2. (2025·河北沧州模拟)某化学兴趣小组进行如图所示实验，探究${Zn}$、${Fe}$、${Cu}$、${Ag}$的金属活动性顺序，先进行图1中甲、乙、丙三个实验，一段时间后，再将丙中试管内的物质过滤，并向滤液中加入乙中剩余的铁，滤液中析出固体质量随反应时间的变化关系如图2所示。下列说法不正确的是()



A.仅依据甲、乙、丙三个实验不能比较出${Zn}$、${Fe}$、${Cu}$、${Ag}$的金属活动性强弱
B.乙实验中会观察到无色溶液变为浅绿色
C.图2中$c$点对应溶液所含的成分可能是${Fe(NO_{3})_{2}}$和${Cu(NO_{3})_{2}}$
D.图2中从$a$点到$b$点对应溶液中${Cu(NO_{3})_{2}}$的质量逐渐减小

2. D 解析:甲实验可得出金属活动性:Zn＞Fe,乙实验可得出金属活动性:Fe＞(H),丙实验可得出金属活动性:Cu＞Ag,但仅通过这三个实验,无法比较Fe与Cu的金属活动性强弱,故A正确。乙实验中,铁与稀盐酸反应的化学方程式为${Fe +2HCl\xlongequal{}FeCl_{2} +H_{2}\uparrow}$,反应生成氯化亚铁,氯化亚铁溶液呈浅绿色,所以会观察到无色溶液变为浅绿色,故B正确。丙中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,向丙的滤液中加乙中剩余的铁,铁先和硝酸银反应,反应的化学方程式为${Fe +2AgNO_{3}\xlongequal{}Fe(NO_{3})_{2} +2Ag}$,每56份质量的Fe置换出216份质量的Ag,对应题图2中ab段;然后铁再和硝酸铜反应,反应的化学方程式为${Fe +Cu(NO_{3})_{2}\xlongequal{}Fe(NO_{3})_{2} +Cu}$,每56份质量的Fe置换出64份质量的Cu,对应题图2中bc段;c点时析出固体质量达到最大值,说明反应已停止,但不能确定Fe和Cu(NO₃)₂是否恰好完全反应,若Cu(NO₃)₂有剩余,则滤液的成分为Fe(NO₃)₂和Cu(NO₃)₂,因此题图2中c点对应溶液所含的成分可能是Fe(NO₃)₂和Cu(NO₃)₂,故C正确。由C项分析可知,ab段是铁与硝酸银反应,bc段是铁与硝酸铜反应,所以a点到b点硝酸铜未参与反应,其质量不变,故D错误。

3. 回收利用废旧金属既可以保护环境，又能节约资源。现有一份废铜料(含有金属铜及少量铁和银)，化学兴趣小组欲回收其中的铜，设计并进行了如下实验，完成下列各题。
已知：${Cu + 2FeCl_{3}\xlongequal{}CuCl_{2} + 2FeCl_{2}}$；${Ag + FeCl_{3}\xlongequal{}AgCl + FeCl_{2}}$。

(1) 步骤2中涉及的操作名称是。
(2) 溶液A中含有的阳离子是(填离子符号)。
(3) 步骤4中反应的化学方程式为。

3. (1) 过滤 (2) ${H^{+}}$、${Fe^{2+}}$ (3) ${Fe +CuCl_{2}\xlongequal{}FeCl_{2} +Cu}$
解析:废铜料中有铜、铁、银,稀硫酸可以和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,和铜、银不反应,则溶液A中含有过量的硫酸和生成的硫酸亚铁,滤渣A中有银和铜;加入氯化铁,氯化铁和铜反应生成氯化铜和氯化亚铁,和银反应生成氯化银(不溶于水)和氯化亚铁,所以滤渣B为氯化银,溶液B中有氯化铜、氯化亚铁,加入试剂X得到氯化亚铁和铜,则试剂X和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,则试剂X是铁。(2)根据上述分析,溶液A中含有过量的硫酸和生成的硫酸亚铁,则溶液A中含有的阳离子是${H^{+}}$、${Fe^{2+}}$。(3)根据上述分析,步骤4是铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,反应的化学方程式为${Fe +CuCl_{2}\xlongequal{}FeCl_{2} +Cu}$。