专题08 金属和金属矿物-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级化学上学期期末真题分类汇编（江苏专用）

专题08 金属和金属矿物 内容概览 考点01 金属材料 合金 考点02 金属的化学性质 考点03 金属活动性顺序 考点04 金属的冶炼 考点05 金属资源的保护 考点01 金属材料 合金 1．（2023-2024九年级上·江苏南通·期末）中国传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加热除汞，使金附着在器物表面。下列说法不正确的是 A．金汞漆属于合金 B．金的化学性质比较稳定 C．鎏金工艺利用了汞的易挥发性 D．金汞漆加入盐酸中会产生大量气泡 2. （2023-2024九年级上·江苏扬州·期末）我国在先进高温合金领域的研究处于世界领先地位。下列物质不属于合金的是 A．青铜 B．氧化铁 C．不锈钢 D．硬铝 3． （2022-2023九年级上·江苏淮安·期末）2022年卡塔尔世界杯主场馆“卢赛尔体育馆”由中国铁建承建，是目前世界最现先进，结构最复杂、建筑要求最高的世界杯足球场，建造时使用大量钢构件均来自江苏泰兴。下列关于钢铁说法正确的是 A．建筑所用的钢构建永不生锈 B．区分钢片和纯铁片可以用相互刻画的方法 C．钢是纯净物，生铁是混合物 D．地壳中含量最高的金属元素是铁 4．（2022-2023九年级上·江苏扬州·期末）下列有关金属及合金的说法正确的是 A．常温下所有的金属都是固体 B．黄铜片的硬度比纯铜片大 C．合金的熔点一般比其成分金属高 D．钢的含碳量比生铁的含碳量高 5．（2023-2024九年级上·江苏常州·期末）下列文物中主要由金属材料制成的是 A．清代瓷盘 B．明代书画 C．西周铜鼎 D．宋代石函 考点02 金属的化学性质 6．（2023-2024九年级上·江苏南京·期末）下列各组数据比较，其中正确的是 A．导电性：银<铜 B．密度：铝>铁 C．熔点：钨锡 D．硬度：铬>铁 7．（2023-2024九年级上·江苏盐城·期末）等质量X、Y两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应，产生气体的质量与时间的关系如图所示(反应后X、Y化合价均显+2价)．下列说法中不正确的是    A．t1时，产生气体的质量：X＞Y B．X和Y可能分别是镁和铁 C．相对原子质量：X<Y D．t3时所得溶液质量：X＞Y 8．（2022-2023九年级上·江苏盐城·期末）分别向50gFeSO4和CuSO4溶液中，加入一定质量Mg粉恰好完全反应。随Mg粉消耗，Mg粉与溶液中FeSO4、CuSO4的质量变化见图。请读取图象信息并结合金属活动性服序分析，下面说法不合理的是 A．反应前,溶液中溶质质量分数:FeSO4<CuSO4 B．反应后，两溶液底部分别析出的金属是Fe和Cu C．反应后，两溶液底部析出金属的质量：Fe<Cu D．反应后，若FeSO4和CuSO4对应新溶液的溶质质量分数分别为A、B，则A>B 9．（2022-2023九年级上·江苏淮安·期末）订书钉主要成分是铁，其表面镀有镁或锌中的一种。小组同学取订书钉5.6g放入图甲装置，并在干燥管口用氢气传感器测量氢气的质量，同时记录电子天平显示的质量变化（如图乙所示），5.8min后各数据保持稳定不再变化。下列说法不正确的是    A．曲线Q表示电子天平读数 B．实验中应加入足量的稀硫酸，使金属完全反应 C．1.7min后铁和硫酸开始反应 D．通过所给数据分析，订书钉表面镀的金属是镁 考点03 金属活动性顺序 10．（2022-2023九年级上·江苏盐城·期末）根据金属活动性顺序判断，下列化学方程式正确的是 A．2Fe+6HCl=2FeC13+3H₂↑ B．Zn+SnCl2=Sn+ZnCl2 C．Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑ D．Cu+ZnSO4=Zn+CuSO4 11．（2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末）为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了以下四组实验。下列说法错误的是 A．通过实验①、②，能验证金属活动性：Fe＞Cu B．通过实验①、②、③，能验证金属活动性：Fe＞Cu＞Ag C．实验④中X为Cu，Y为FeSO4溶液，能验证金属活动性：Fe＞Cu D．实验④中X为Cu，Y为AgNO3溶液，能验证金属活动性：Cu＞Ag 12．（2023-2024九年级上·江苏镇江·期末）取一支试管，按下列顺序加入试剂。 实验①：取一小块铜片置于试管中，加入稀硫酸，铜片不溶解。 实验②：向混合物中持续通入氧气并加热。溶液变成蓝色。 实验③：向生成的蓝色溶液中加入铁钉，观察到有气泡产生。 下列说法不正确的是 A．实验①可得出：铜与稀硫酸常温时不发生反应 B．实验②可特出：蓝色溶液中定含有CuSO4 C．实验③中只发生一个反应，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ D．通过实验可以得到金属活动性顺序：Fe>（H）>Cu 13．（2023-2024九年级上·江苏南京·期末）对比实验是进行科学探究的重要方式。如图所示实验均用到了对比的方法。则下列结论正确的个数是 ①图1实验能验证二氧化碳与水发生了反应 ②图2实验能说明红磷的着火点比白磷的着火点高 ③图3实验能验证金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag ④图4实验能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 14．（2023-2024九年级上·江苏泰州·期末）化学小组对“铁和硫酸铜溶液的反应”展开研究。 掌握“多重表征”的思维方式有助于我们深入理解物质及其变化 (1)宏观表征：如图实验中可以观察到铁钉表面有 色固体析出。 (2)符号表征：该反应的化学方程式为 ，属于基本反应类型中的 。 (3)微观表征：该反应的微观实质是铁原子和铜离子之间的电子交换：每个铁原子失去2个电子生成亚铁离子，每个铜离子得到2个电子生成铜原子。因此，该反应还可以表示为：Fe+Cu2+= +Cu。溶液中没有发生改变的微粒是 （填微粒符号）。 对实验异常现象的分析、研究有助于培养严谨的科学思维。 同学们经过多次试验后，发现红色固体析出的现象非常明显，但溶液变为浅绿色的现象很难出现，且偶尔在铁片表面观察到少量气泡。 查阅资料： ①溶液中的FeSO4很容易被氧气氧化：4FeSO4+10H2O+O2=4Fe（OH）3+4H2SO4 ②极其微量的CuSO4能与水反应，生成Cu（OH）2和H2SO4。该反应受温度和CuSO4溶液浓度影响。 实验1：用下图装置进行实验，并测量反应时装置中氧气的含量。 (4)根据以上信息，很难观察到该反应中溶液变为浅绿色的原因是 。 实验2：用去氧蒸馏水配制2%和4%硫酸铜冷、热溶液各--份，分别放入光亮的铁钉，比较实验现象： 不同浓度、不同温度的CuSO4溶液 溶液是否变为浅绿色 是否产生红色固体 有无气泡 是否符合预期现象 方案① 2%、冷 是，较快 是 无 符合 方案② 2%、热 是，更快 是 无 符合 方案③ 4%、冷 是，较慢 是 无 符合 方案④ 4%、热 是，较快 是 有 不符合 (5)可以用煮沸的方法除去水中溶解的氧气，原理是 。 (6)铁和硫酸铜溶液的反应要观察到预期的现象，上表中最佳实验方案是 （填序号）； (7)下列做法中有助于使实验现象更明显的是_______。 A．用沸水趁热配制硫酸铜溶液 B．提高硫酸铜溶液的浓度 C．用螺旋状铁丝代替铁钉 D．使用敞口装置进行实验 考点04 金属的冶炼 15．（2022-2023九年级上·江苏常州·期末）下图是实验室模拟工业炼铁的装置图，下列说法不正确的是 A．通入的CO要先验纯 B．实验开始时，应先通CO，再点燃酒精喷灯 C．应把尾气通入水中，以除去尾气中的CO D．实验中，B处红棕色粉末变黑，C处变浑浊 16．（2023-2024九年级上·江苏盐城·期末）金属材料的使用与生产、生活和社会发展密切相关。请回答下列问题： I.   金属的应用 (1)共享单车颇受年轻人的喜爱。车上的钢丝网篓属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 (2)2023年5月28日国产C919大飞机完成了商业首航。C919飞机制造过程中使用了锂铝合金，说明其具有 （填字母）优点。 A．硬度大 B．密度小 C．易导电 D．耐腐蚀 Ⅱ.炼铁过程的探究。 实验室利用如图装置可制得铁。 (3)A处玻璃管内所发生反应的化学方程式是 。 (4)装置B中的实验现象是 。 (5)C处酒精灯的作用是 。 Ⅲ.金属的活动性顺序判断 (6)将一定量的硫酸铜溶液加入锌和铁的混合物中，反应的示意图如下图。 由上可知，实验中发生反应的化学方程式为 可得结论： 。 (7)在（6）中反应结束后的混合物中继续滴加硫酸铜溶液，当微粒种类和数量呈现 的变化情况时，可得结论：金属活动性Zn>Fe>Cu。 Ⅳ. 定量计算 (8)某化工厂产生的废液中含有硫酸亚铁和硫酸铜（不考虑其它物质），为回收铜和硫酸亚铁，研究人员设计出“用铁处理”的方案。取200g上述废液，向其中加入5.6g铁粉，恰好完全反应，测得反应后溶液中溶质的质量分数为15%，试计算可回收得到硫酸亚铁的质量是 g（写出计算过程，结果保留小数点后一位）。 17．（2023-2024九年级上·江苏扬州·期末）金属铁是当今用途最广的金属。学习小组开展以下学习活动。 【活动一】了解工业炼铁，并测定生铁样品中单质铁的质量分数 (1)高炉内主要的化学反应如图1，反应①的化学方程式为 。反应②的能量变化是 热（填“放”或“吸”）。 (2)为测定生铁样品中单质铁的质量分数，取4份各10.0g的生铁样品，分别和不同质量、相同质量分数的稀硫酸充分反应。实验数据如表1所示（假设杂质不与稀硫酸反应生成氢气）。 表1                  实验 物质质量/g 第1次 第2次 第3次 第4次 生铁质量 10.0 10.0 10.0 10.0 稀硫酸质量 25.0 50.0 75.0 100.0 氢气质量 0.10 0.20 0.30 0.35 ①分析数据，可知第 次实验中生铁中的单质铁完全反应。 ②计算此生铁样品中单质铁的质量分数为 。（写出计算过程，下同） 【活动二】实验室模拟炼铁，并探究反应产物 学习小组设计-图2的实验装置模拟炼铁【B装置盛放过量的NaOH与Ca(OH)2混合溶液】，请回答下列问题： 【资料卡片】 ①NaOH溶液吸收二氧化碳能力比Ca(OH)2溶液强。 ②CO与Fe2O3反应过程中，温度不同，会生成不同的铁氧化物。 (3)实验过程中A处玻璃管中现象是 。 (4)正确的实验步骤顺序是 （填序号，a、b、c均为弹簧夹） ①打开a、b，关闭c，通CO           ②关闭b，打开c，点燃酒精喷灯 ③关闭a、b、c，熄灭酒精喷灯         ④在b处导管收集气体，验纯 (5)实验中，虚线框内装置B的作用是 （填序号）。 a．收集CO    b．吸收CO2    c．检验生成CO2    d．收集CO2 (6)取4.80 mg Fe2O3进行实验，用热分析仪记录有关数据，得到固体质量与反应温度的关系曲线如图3所示。根据图象并结合计算回答： ①B点对应某种铁氧化物，写出A点到B点变化过程的化学方程式是 。 ②C点对应物质中，铁、氧元素质量比为 。 考点05 金属资源的保护 18．（2023-2024九年级上·江苏苏州·期末）用如下图所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈，而试管C中铁钉明显锈蚀，试管D、E中铁钉严重锈蚀。下列说法不正确的是    A．由A、C得出铁的锈蚀是铁跟氧气、水等物质作用的过程 B．试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水 C．盐酸、食盐水等物质会加速铁的腐蚀 D．由实验推测铁钉在潮湿空气中比浸没在植物油中更易生锈 19．（2023-2024九年级上·江苏镇江·期末）如图所示是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验（铁钉在不同环境中），图中装置在实验台上放置了一周后观察现象并分析得出结论。下列相关说法中错误的是 A．甲、乙中的铁钉表面完好如初，说明铁生锈与氧气和水无直接关系 B．丁、戊中铁钉比丙中铁钉生锈严重，说明氧气浓度高及食盐水存在等因素会加速铁的锈蚀 C．丙中铁钉水面处堆积了一层较厚的铁锈，说明铁在与空气、水同时接触时易生锈 D．分析甲、乙、丙中的现象可得出，将铁制品与氧气或水隔绝能够防止铁生锈 20．（2023-2024九年级上·江苏南京·期末）人类每年要从自然界中提取数以亿吨计的金属，用于工农业生产和其他领域。 (1)中国古代的冶金技术是中华文明的重要组成部分。 ①西汉时期我国就发明了“炒钢法”，通过不断翻炒半液态或液态的生铁， （填“升高”或“降低”）含碳量以制钢。 ②《天工开物》中记载了炼锡时有关键的一步“点铅勾锡”（如图所示），即加铅能使锡较易熔化流出。一般情况下，合金的熔点比 。 (2)铁、铝作为金属材料被广泛应用。 ①在高炉内，把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是 （用文字表述）。 ②铁制品表面喷漆不仅美观，而且可有效防止铁与 接触而生锈。 ③一般情况下，两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，活动性强的金属首先被腐蚀。造船工业为了避免轮船的铁制外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌的金属是 （填字母）。 A．银块        B．铜块         C．锡块         D．锌块 ④在空气中，铝比铁耐腐蚀的原因是 。 1．（2023-2024九年级上·江苏扬州·期末）下列关于金属材料的认识，错误的是 A．金属均能与酸反应产生H2 B．铁生锈是将单质铁转化为铁的化合物 C．铁制品表面的油膜可以防锈 D．生铁炼钢就是降低生铁中的含碳量 2. （2023-2024九年级上·江苏南京·期末）金属材料使用的历程体现着人类文明的演变。下列金属最先被大规模使用的是 A．铝 B．锌 C．铁 D．铜 3．（2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末）下列物质不能与盐酸反应的是 A．Mg B．AgNO3 C．CuO D．BaCl2 4．（2023-2024九年级上·江苏泰州·期末）使用耐热耐腐材料封隔并固定V型管底部，向左、右两个支管中分别加入10mL相同浓度的稀盐酸，再分别加入等质量锌粒和镁片，立即塞紧橡皮塞。实验装置（气密性良好）如图所示，下列说法错误的是 A．两个支管内都观察到有气泡产生 B．反应过程中观察到锌粒表面逐渐变为黑色 C．实验过程中观察到温度计读数均升高 D．若反应结束后镁和锌均有剩余，则两个注射器中收集到的气体体积：镁>锌 5．（2023-2024九年级上·江苏南京·期末）下列各项比较，前者大于后者的是： ①相同质量的氧气和臭氧（O3）中，所含原子的数目 ②温度分别为20℃和40℃，压强均为101kPa时氧气在水中的溶解度 ③相同质量的铝粉和镁铝合金粉末分别与足量氧气完全反应，生成固体的质量 ④相同质量的锌和锌铜合金分别与稀盐酸反应生成等量氢气，剩余固体的质量 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④ 6．（2023-2024九年级上·江苏泰州·期末）如图所示，烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，天平调平后，同时向其中左右盘分别加入等质量的锌片和铁片，则从反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针指向的变化是    A．向左偏 B．向右偏 C．先向左偏后向右偏 D．先向右偏后向左偏 7．（2023-2024九年级上·江苏无锡·期末）纳米铁粉在空气中不易自燃，但稍加热即可剧烈燃烧，如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。下列说法不正确的是 A．纳米铁粉燃烧的化学方程式为4Fe+3O22Fe2O3 B．水可防止生成物溅落炸裂瓶底 C．激光手电照射为该反应提供热量 D．气球先膨胀后又变小 8．（2023-2024九年级上·江苏盐城·期末）在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示，下列说法正确的个数有 ①所加溶液质量为M1g时，生成Cu的质量为m1g ②b﹣c段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应 ③向C点对应的固体中加稀盐酸，有气泡产生 ④m3的值为21.6 ⑤e点溶液中不含Cu(NO3)2 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 9．（2022-2023九年级上·江苏淮安·期末）实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下、下列分析错误的是 实验装置 序号 其他试剂 时的含量    ① 干燥剂 21% ② 10滴水 15% ③ 10滴水和食盐 8% A．①中铁未生锈，②③中铁已锈蚀 B．①②③不能证明炭粉对铁锈蚀有影响 C．①②对比只能证明铁锈蚀需要水 D．②③证明食盐能加快铁锈蚀 10．（2023-2024九年级上·江苏南京·期末）图中A～J是初中化学常见的物质，分别由H、C、O、Al、Cl、Ca、Fe、Cu中的一种或几种元素组成。其中，D、E、G、H、J为单质，其余均为化合物；C、D为黑色固体；组成J、E的元素依次为地壳中含量居于第三位、第四位的元素；在通常情况下，C、F、H的状态不同。图中“—”表示两端的物质间能发生化学反应，“→”表示物质间存在转化关系，反应条件、部分反应物和生成物已略去。 (1)写出E的化学式 。 (2)写出A与B反应的化学方程式 。 (3)写出C→G发生置换反应的化学方程式 。 (4)写出Ⅰ与J反应的化学方程式 。 11．（2023-2024九年级上·江苏盐城·期末）对于金属材料，我们应该从多角度了解。 Ⅰ.金属冶炼 (1)《天工开物》中记载了炼锡的场景：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴（指鼓入空气）熔化。 ①鼓入足量空气的目的是 ，从而提高炉温。 ②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤，加铅能使锡较易熔化流出，其原因是 。 Ⅱ.金属的活动性 (2)为探究锌、铁、铜三种金属的活动性及它们和氢元素的位置关系，小明设计了如下实验： ①试管B中发生反应的化学方程式为 ，该反应属于 （填基本反应类型）。 ②小莉认为省略上述实验中的 （填字母），也能达到实验目的。 Ⅲ.金属的锈蚀与防护 (3)对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁锈蚀。“发蓝”过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 Ⅵ.金属的回收再利用 (4)某电镀厂为了减少对水的污染并节约成本，从排放的废液（主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4）中回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌，设计了如图所示的工艺流程，请据图回答下列问题： ①步骤1中分离固体A和溶液C的操作名称是 。 ②物质X的化学式为 。 ③溶液B中含有的溶质有 。 ④请写出步骤Ⅲ中生成Fe的化学反应方程式： 。 12．（2023-2024九年级上·江苏苏州·期末）金属的回收既有利于环保又节约资源。废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属。化学兴趣小组为回收其中的铜，设计并进行了如下实验。（已知：；不考虑金、银发生类似反应。） (1)将电路板粉碎成粉末的目的是 。 (2)滤液1中的成分是 （写化学式）。 (3)滤渣2中的成分是 （写物质名称）。 (4)步骤③发生反应的化学方程式是 。 13．（2023-2024九年级上·江苏苏州·期末）铁是应用最广泛的金属，通过冶炼铁矿可以得到铁。 (1)高炉是工业炼铁的主要设备（如图1）。 ①高炉炼铁中，焦炭的作用是 （用化学方程式表示）。 ②写出高炉中以赤铁矿为原料得到铁的化学方程式： 。 (2)实验室用氧化铁粉末模拟炼铁（如图2），并探究产物成分。 ①实验中观察到硬质玻璃管内固体全部变为黑色，澄清石灰水变浑浊：实验结束时，硬质玻璃管内物质冷却后才停止通一氧化碳的主要原因是 ；该装置的一个明显缺陷是 。 ②查阅资料发现： 一氧化碳还原氧化铁后剩余固体可能由四氧化三铁、氧化亚铁、铁粉和未反应的氧化铁中的一种或几种组成；进一步查得三种铁的氧化物的某些性质如下表： 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 颜色 黑色 红棕色 黑色 磁性 无 无 有 与硫酸铜溶液 不反应 与稀盐酸 反应生成可溶性物质，无气体放出 由实验中 的现象，确认剩余固体中已无氧化铁。 ③继续探究剩余固体的组成： 步骤 实验操作 实验现象 实验结论 1 用磁铁吸引剩余固体 a 剩余固体中没有氧化亚铁 2 b c 剩余固体中只有铁粉 14．（2023-2024九年级上·江苏南通·期末）西汉时《淮南万毕术》记载：“曾青得铁则化为铜”。 (1)为了模拟此反应，某兴趣小组将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中，发生反应的化学 方程式为 ，打磨铁钉的目的是 。实验中观察到：铁钉表面有红色固体析出，溶液变为浅绿色，出现小气泡。小组同学对“出现小气泡”这一异常现象展开探究。 【查阅资料】 ①硫酸铜溶液呈酸性，铁与酸性溶液反应会产生氢气。 ②溶液酸性的强弱取决于其中氢离子的浓度，可用pH来表示。溶液中氢离子浓度越大，酸性就越强，pH越小。 ③硫酸亚铁溶液会与氧气发生反应从而产生氢离子。 【探究一】探究硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素 小组同学利用打磨光亮的铁钉与不同的硫酸铜溶液进行以下实验。并记录了现象。 实验 不同的硫酸铜溶液 浅绿色 有无红色固体 有无气泡 ① 2%硫酸铜冷溶液 较慢 有 无 ② 2%硫酸铜热溶液 较快 有 无 ③ 4%硫酸铜冷溶液 较慢 有 无 ④ 4%硫酸铜热溶液 较快 有 有 (2)由实验②④推知：硫酸铜溶液酸性强弱与溶液的浓度有关；由实验 推知：酸铜溶液酸性强弱与 有关。 【探究二】探究铁与硫酸铜溶液反应过程中的酸性强弱变化及其原因 将打磨光亮的铁钉放入30mL4%硫酸铜溶液中，插入pH传感器检测溶液pH变化(如图1)，同时插入氧气传感器检测密闭容器内氧气含量的变化(如图2)。 (3)由图1和图2可知，铁与硫酸铜溶液反应过程中，溶液的酸性 (填“增强”或“减弱”)，其原因是 。设计实验进行验证：用 配制30mL4%硫酸铜溶液，放入光亮的铁钉，用pH传感器测密闭容器中溶液 (4)小组同学配制了30mL4%热的硫酸铜溶液，放入光亮的铁钉，用pH传感器测密闭容器中溶液pH变化(如图3)。分析图3，依据 可判断铁与硫酸铜溶液的反应已经停止。 (5)图1和图3曲线的起点pH不同，原因是 ，请设计实验进行验证： 。 【反思与结论】 (6)依据上述三个探究实验，兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁与硫酸铜反应的最佳实验条件是 。通过上述探究实验得出：利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律时装置需要 。 15．（2023-2024九年级上·江苏盐城·期末）铁及其化合物在生产生活中应用广泛。 I.铁的性质和防护 (1)深圳市计量质量检测研究院测出某麦片中含微量铁粉（还原铁）。专家指出，食用后铁粉与胃酸（含HCl）反应转化为人体可吸收的铁元素，此反应的基本反应类型为 。但一旦食用过量，也会给身体带来负担。 (2)为防止铁生锈，对铁制品进行“发蓝”处理，其表面生成致密氧化物（其中Fe、O元素质量比为21:8）保护膜，该氧化物的化学式为 。 Ⅱ.废铁的再利用 硫酸铁在农业可用作肥料。用废铁屑（主要成分为Fe，含少量FeCO3等）制硫酸铁的主要流程如下：（已知：） (3)酸溶产生的气体除CO2外，一定还存在 。 (4)转化1温度不宜过高的原因是 。 Ⅲ.铁的冶炼 实验室有一瓶久置铁屑，其成分是铁、氧化铁和水。为测定各成分的质量分数，某兴趣小组按图示装置实验（固定装置略去、装置气密性良好）。 已知：氮气不与铁屑中的成分反应；碱石灰可以吸收水蒸气和二氧化碳。 【进行实验】（气体改变对称量质量的影响忽略不计） ①称量玻璃管质量为m1。将样品放入玻璃管中，称量玻璃管和样品总质量为m2。 ②连接装置。缓缓通入N2，点燃甲处酒精喷灯，待玻璃管中固体恒重，记录玻璃管和剩余固体质量为m3。 ③再次连接好装置，继续实验，通入CO，依次点燃丙处酒精灯和甲处酒精喷灯。待玻璃管中固体恒重，熄灭酒精喷灯，继续通入CO直至玻璃管冷却。再次记录玻璃管和剩余固体质量为m4。 【交流讨论】 (5)丙处点燃的酒精灯作用是 。 (6)玻璃管中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为 。 (7)m2-m3表示铁屑中 的质量。 (8)样品中氧化铁的质量分数为 （用含有m1、m2、m3、m4的代数式表示）。 16．（2022-2023九年级上·江苏淮安·期末）2022年7月21日世界电池大会在我国宜宾举行。某兴趣小组同学对物理课上使用的干电池产生了浓厚的兴趣。干电池的构造如图。请回答下列问题： （一）拆解干电池，得到铜帽、锌皮、碳棒、黑色粉末（含碳和二氧化锰等）等物质。 （二）回收二氧化锰并测定碳粉与二氧化锰的质量比：（如图1） (1)图1中，灼烧过程中产生了能使澄清石灰石变浑浊的气体，发生的反应用化学方程式可表示为 。 (2)为验证二氧化锰，同学们用A、B两支洁净试管，分别取5mL3％的过氧化氢溶液，往A试管中加入少量上述实验灼烧后得到的固体，如果出现 的现象，说明为二氧化锰，反应的化学方程式为 。 (3)同学们将过滤后得到的滤渣干燥后称得质量为25g，充分灼烧后冷却称得剩余固体质量为20g，经分析二氧化锰与碳粉的质量比偏大，老师指出同学们在实验中缺少一步操作，该操作是 。 （三）用拆解得到的锌皮（含杂质）制取硫酸锌晶体。实验步骤： ①将剪碎后的锌皮放入烧杯中，加入足量的稀硫酸，充分反应； ②将上述反应后的混合物过滤； ③将滤液加热浓缩、___________、过滤，洗涤、低温干燥，得到ZnSO4•7H2O晶体。 (4)补充步骤③ 。 (5)步骤①将锌皮剪碎的目的是 。 （四）测定锌皮中锌的质量分数。 (6)同学们设计了如图2实验装置，取1g锌皮放于试管中，实验中将注射器内足量稀硫酸完全注入试管中。实验结束后准确测得产生氢气的体积为224mL。已知实验条件下氢气的密度为0.09g/L。 ①产生氢气的质量= g（计算结果精确到0.01g） ②计算该锌皮中锌的质量分数 （写出计算过程）。 17．（2023-2024九年级上·江苏泰州·期末）某化学小组围绕氧化铁开展主题学习。 认识Fe2O3 (1)氧化铁呈 色，是铁锈的主要成分，铁锈由铁与空气中的 等物质反应而形成。 工业制备Fe2O3 方法一： (2)铁和稀硫酸反应的化学方程式为 。 (3)FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3和X，反应的化学方程式为：4FeCO3+O22Fe2O3+4X，其中X的化学式为 。 方法二：工业上用硫铁矿烧渣为原料制取氧化铁，流程如下： 资料： ①硫铁矿烧渣主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2 ②SiO2不和CO及稀硫酸反应 (4)高温时硫铁矿烧渣中的Fe2O3与CO发生反应的化学方程式为 。 (5)酸浸过程中加入过量稀硫酸的目的是 。 Fe2O3的应用 (6)工业上用含氧化铁的矿石炼铁（图1）。 ①高炉A区域中焦炭的燃烧产物主要为CO2而非CO，原因是 ，B区域中的主要反应为CO2转化为CO，反应的化学方程式为 ②设计实验方案证明高炉炼铁的产品并非纯铁：取少量产品于烧杯中， 。 (7)图2是铝热反应的装置，铝热反应原理为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3该反应放出大量的热量，可用于焊接铁轨。反应过程：镁条燃烧释放热量，触发反应；氯酸钾在高温条件下分解产生氧气，辅助镁条进一步燃烧；反应生成的高温液态铁水将纸漏斗底部烧穿，掉落在盛有细沙的蒸发皿中。 ①该装置中氯酸钾分解的化学方程式为 。 ②蒸发皿中细沙的作用 。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08 金属和金属矿物 内容概览 考点01 金属材料 合金 考点02 金属的化学性质 考点03 金属活动性顺序 考点04 金属的冶炼 考点05 金属资源的保护 考点01 金属材料 合金 1．（2023-2024九年级上·江苏南通·期末）中国传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加热除汞，使金附着在器物表面。下列说法不正确的是 A．金汞漆属于合金 B．金的化学性质比较稳定 C．鎏金工艺利用了汞的易挥发性 D．金汞漆加入盐酸中会产生大量气泡 【答案】D 【解析】A、金汞漆是两种金属熔合具有金属特性的物质，属于合金，故A说法正确； B、金在自然界中以单质形式存在，则金的化学性质比较稳定，故B说法正确； C、中国传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加热除汞，使金附着在器物表面，利用了汞的易挥发性，故C说法正确； D、汞和金均属于不活泼的金属，与稀盐酸不反应，因此金汞漆加入盐酸中不会产生大量气泡，故D说法不正确； 故选：D。 2. （2023-2024九年级上·江苏扬州·期末）我国在先进高温合金领域的研究处于世界领先地位。下列物质不属于合金的是 A．青铜 B．氧化铁 C．不锈钢 D．硬铝 【答案】B 【解析】A.青铜是铜锡合金，错误； B.氧化铁是氧化物为纯净物，不是合金，正确； C.不锈钢是铁的合金，错误； D.硬铝属于铝的合金，错误； 故选B。 3． （2022-2023九年级上·江苏淮安·期末）2022年卡塔尔世界杯主场馆“卢赛尔体育馆”由中国铁建承建，是目前世界最现先进，结构最复杂、建筑要求最高的世界杯足球场，建造时使用大量钢构件均来自江苏泰兴。下列关于钢铁说法正确的是 A．建筑所用的钢构建永不生锈 B．区分钢片和纯铁片可以用相互刻画的方法 C．钢是纯净物，生铁是混合物 D．地壳中含量最高的金属元素是铁 【答案】B 【解析】A. 钢是经过精炼的铁的合金，长期在潮湿的环境下会生锈，故错误； B. 钢比铁的硬度大，将钢片和纯铁片相互刻画，纯铁片上会留下划痕，故正确；     C. 生铁和钢都是铁的合金，区别是含碳量不同，都是混合物，故错误； D. 地壳中含量最高的金属元素是铝，故错误。 故选：B。 4．（2022-2023九年级上·江苏扬州·期末）下列有关金属及合金的说法正确的是 A．常温下所有的金属都是固体 B．黄铜片的硬度比纯铜片大 C．合金的熔点一般比其成分金属高 D．钢的含碳量比生铁的含碳量高 【答案】B 【解析】A、常温下汞金属为液体，错误； B、黄铜片属于合金，硬度比纯铜片大，正确； C、合金比纯金属硬度大、熔点低；合金的熔点一般比其成分金属低，错误； D、钢的含碳量比生铁的含碳量低，错误； 故选B。 5．（2023-2024九年级上·江苏常州·期末）下列文物中主要由金属材料制成的是 A．清代瓷盘 B．明代书画 C．西周铜鼎 D．宋代石函 【答案】C 【解析】A、清代瓷盘是用瓷土烧制而成的，属于无机非金属材料，故选项错误； B、明代书画是由纸张制成的，不属于金属材料，故选项错误； C、西周铜鼎是用青铜制成的，青铜是铜的合金，属于金属材料，故选项正确； D、宋代石函是用石材制成的，属于天然材料，故选项错误。 故选C。 考点02 金属的化学性质 6．（2023-2024九年级上·江苏南京·期末）下列各组数据比较，其中正确的是 A．导电性：银<铜 B．密度：铝>铁 C．熔点：钨锡 D．硬度：铬>铁 【答案】D 【解析】A、银是导电性最好的金属，其次是铜，故导电性：银＞铜，故A错误； B、铁的密度比铝的密度大，故密度：铁＞铝，故B错误； C、钨的熔点较高，锡的熔点较低，故熔点：钨＞锡，故C错误； D、铬的硬度比铁大，故硬度：铬＞铁，故D正确； 故选：D。 7．（2023-2024九年级上·江苏盐城·期末）等质量X、Y两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应，产生气体的质量与时间的关系如图所示(反应后X、Y化合价均显+2价)．下列说法中不正确的是    A．t1时，产生气体的质量：X＞Y B．X和Y可能分别是镁和铁 C．相对原子质量：X<Y D．t3时所得溶液质量：X＞Y 【答案】D 【解析】A、由图可知t1时，产生气体的质量：X＞Y，A正确； B、等质量X、Y两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应，X在t2时间先反应完，Y在t3时间后反应完，说明X活动性强于Y，X和Y可能分别是镁和铁，正确； C、根据一定量金属完全反应产生氢气质量= ×金属的质量，因此当金属的质量及化合价均相同时，金属的相对原子质量与反应放出氢气的多少成反比，生成气体越多相对原子质量越小，X生成氢气多。故相对原子质量X<Y，C正确； D、t3时X和Y都完全反应，反应前X固体和液体总质量与Y固体和液体总质量相等，则反应后生成氢气越多的,生成的溶液质量就越小，生成氢气质量：X＞Y，故反应后溶液质量：X＜Y，D错误； 故选：D 8．（2022-2023九年级上·江苏盐城·期末）分别向50gFeSO4和CuSO4溶液中，加入一定质量Mg粉恰好完全反应。随Mg粉消耗，Mg粉与溶液中FeSO4、CuSO4的质量变化见图。请读取图象信息并结合金属活动性服序分析，下面说法不合理的是 A．反应前,溶液中溶质质量分数:FeSO4<CuSO4 B．反应后，两溶液底部分别析出的金属是Fe和Cu C．反应后，两溶液底部析出金属的质量：Fe<Cu D．反应后，若FeSO4和CuSO4对应新溶液的溶质质量分数分别为A、B，则A>B 【答案】D 【解析】A、由图可知，反应前，溶液中溶质质量分数:FeSO4<CuSO4，故正确； B、镁比铁和铜活泼，故将镁加入硫酸亚铁和硫酸铜溶液中后分别有铁和铜生成，正确； C、铜的相对原子质量大于铁的相对原子质量，故反应后生成铜的质量大于铁的质量，正确； D、参加反应的镁的质量相同，故生成硫酸镁的质量相同，故反应后新溶液的溶质质量分数相等，故错误。故选D。 9．（2022-2023九年级上·江苏淮安·期末）订书钉主要成分是铁，其表面镀有镁或锌中的一种。小组同学取订书钉5.6g放入图甲装置，并在干燥管口用氢气传感器测量氢气的质量，同时记录电子天平显示的质量变化（如图乙所示），5.8min后各数据保持稳定不再变化。下列说法不正确的是    A．曲线Q表示电子天平读数 B．实验中应加入足量的稀硫酸，使金属完全反应 C．1.7min后铁和硫酸开始反应 D．通过所给数据分析，订书钉表面镀的金属是镁 【答案】D 【解析】A、随着反应的进行，不断生成氢气，氢气不断逸出，锥形瓶中物质的质量逐渐减少，电子天平的读数减小，所以曲线Q表示电子天平读数，选项正确； B、实验中应加入足量的稀硫酸，使金属完全反应，从而计算出另一种金属的成分，选项正确； C、镁或锌的金属活动性比铁强，与酸的反应速率比铁快，由图可知，1.7min后金属与酸反应的速率减慢，即镁或锌与酸完全反应，1.7min后铁和硫酸开始反应，选项正确； D、由图可知，5.6g金属完全反应后生成氢气的质量=213.4g−213.22g=0.18g，铁与硫酸反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，反应中铁与氢气的质量比为56：2，则5.6g铁与酸完全反应生成氢气的质量为0.2g，镁与硫酸反应的化学方程式为：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，反应中镁与氢气的质量比为24：2，则5.6g镁与酸完全反应生成氢气的质量大于0.2g，锌与硫酸反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，反应中锌与氢气的质量比为65：2，则5.6g锌与酸完全反应生成氢气的质量小于0.2g，由上述数据可知，订书钉表面镀的金属是锌，选项错误，故选D。 考点03 金属活动性顺序 10．（2022-2023九年级上·江苏盐城·期末）根据金属活动性顺序判断，下列化学方程式正确的是 A．2Fe+6HCl=2FeC13+3H₂↑ B．Zn+SnCl2=Sn+ZnCl2 C．Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑ D．Cu+ZnSO4=Zn+CuSO4 【答案】B 【解析】A、铁与盐酸反应生成FeC12，正确的化学方程式为：，故A错误； B、锌的金属活动性大于锡，化学方程式正确，故B正确； C、铜不能与硫酸反应，故C错误 ； D、铜没有锌活泼，不能置换锌，故D错误。 故选B。 11．（2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末）为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了以下四组实验。下列说法错误的是 A．通过实验①、②，能验证金属活动性：Fe＞Cu B．通过实验①、②、③，能验证金属活动性：Fe＞Cu＞Ag C．实验④中X为Cu，Y为FeSO4溶液，能验证金属活动性：Fe＞Cu D．实验④中X为Cu，Y为AgNO3溶液，能验证金属活动性：Cu＞Ag 【答案】B 【解析】A、通过①②实验可知，铁能与稀硫酸反应生成氢气，铜不能与稀硫酸反应，可以证明金属的活动性：Fe>Cu，所以说法正确； B、通过①②③实验可知，铁能与稀硫酸反应生成氢气，铜不能与稀硫酸反应，铁能置换出硝酸银中的银，可以证明金属活动性：Fe>Cu，Fe>Ag，但不能说明Cu>Ag金属活动性，所以说法错误； C、若要用实验④，X可以为Cu，Y为FeSO4溶液，铜能置换出硫酸铁中的铁，这个反应能证明金属活动性Fe>Cu，所以说法正确； D、若要用实验④，X可以为Cu，Y为AgNO3溶液，铜能置换出硝酸银中的银，这个反应能证明金属活动性Al>Cu，所以说法正确。 故选：B。 12．（2023-2024九年级上·江苏镇江·期末）取一支试管，按下列顺序加入试剂。 实验①：取一小块铜片置于试管中，加入稀硫酸，铜片不溶解。 实验②：向混合物中持续通入氧气并加热。溶液变成蓝色。 实验③：向生成的蓝色溶液中加入铁钉，观察到有气泡产生。 下列说法不正确的是 A．实验①可得出：铜与稀硫酸常温时不发生反应 B．实验②可特出：蓝色溶液中定含有CuSO4 C．实验③中只发生一个反应，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ D．通过实验可以得到金属活动性顺序：Fe>（H）>Cu 【答案】C 【解析】A、根据实验①的现象，铜片不溶解，说明铜与稀硫酸常温时不发生反应，故选项A说法正确； B、稀硫酸溶液为无色液体，溶液变为蓝色，是因为铜先被氧化生成氧化铜，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，因此溶液变成蓝色，故选项B说法正确； C、实验③中发生的反应有：溶液是蓝色，则含硫酸铜，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，其中硫酸亚铁为浅绿色溶液，铜单质为红色固体，加入铁钉有气泡，说明反应物中硫酸有剩余，依据金属活动性顺序表，铁排在氢的前面，可以与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故选项C说法不正确； D、通过实验①可以得出在金属活动性顺序表中，铜排在氢的后面，通过实验③可以得出铁的活动性比铜强，排在铜的前面，铁排在氢的前面，因此通过实验可以得到金属活动性顺序：Fe>H>Cu，故选项D说法正确； 故选：C。 13．（2023-2024九年级上·江苏南京·期末）对比实验是进行科学探究的重要方式。如图所示实验均用到了对比的方法。则下列结论正确的个数是 ①图1实验能验证二氧化碳与水发生了反应 ②图2实验能说明红磷的着火点比白磷的着火点高 ③图3实验能验证金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag ④图4实验能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】D 【解析】①图1实验中通入干燥的二氧化碳气体，干燥的紫色石蕊纸条不变红，说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸条变红，而湿润的紫色石蕊纸条变红，能验证二氧化碳与水发生了反应，故选项能达到实验目的； ②图2实验中铜片上的白磷、红磷都与氧气接触，95℃的热水提供的热量能使白磷燃烧，不能使红磷燃烧，说明红磷的着火点比白磷的着火点高，故选项能达到实验目的； ③图3实验中铜丝插入硝酸亚铁溶液中，无明显现象，则铜、铁的活动性：铁＞铜；铜丝插入硝酸银溶液中，铜丝表面覆盖一层银白色物质，则铜、银的活动性：铜＞银，因此能验证金属活动性顺序：Fe＞Cu＞Ag，故选项能达到实验目的； ④硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大，氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小，图中向大烧杯中加入硝酸铵固体后，观察到饱和硝酸钾溶液中有固体析出，而饱和石灰水中无固体析出，说明硝酸铵固体溶于水吸收热量，烧杯内溶液温度降低，故选项能达到实验目的； 故选D。 14．（2023-2024九年级上·江苏泰州·期末）化学小组对“铁和硫酸铜溶液的反应”展开研究。 掌握“多重表征”的思维方式有助于我们深入理解物质及其变化 (1)宏观表征：如图实验中可以观察到铁钉表面有 色固体析出。 (2)符号表征：该反应的化学方程式为 ，属于基本反应类型中的 。 (3)微观表征：该反应的微观实质是铁原子和铜离子之间的电子交换：每个铁原子失去2个电子生成亚铁离子，每个铜离子得到2个电子生成铜原子。因此，该反应还可以表示为：Fe+Cu2+= +Cu。溶液中没有发生改变的微粒是 （填微粒符号）。 对实验异常现象的分析、研究有助于培养严谨的科学思维。 同学们经过多次试验后，发现红色固体析出的现象非常明显，但溶液变为浅绿色的现象很难出现，且偶尔在铁片表面观察到少量气泡。 查阅资料： ①溶液中的FeSO4很容易被氧气氧化：4FeSO4+10H2O+O2=4Fe（OH）3+4H2SO4 ②极其微量的CuSO4能与水反应，生成Cu（OH）2和H2SO4。该反应受温度和CuSO4溶液浓度影响。 实验1：用下图装置进行实验，并测量反应时装置中氧气的含量。 (4)根据以上信息，很难观察到该反应中溶液变为浅绿色的原因是 。 实验2：用去氧蒸馏水配制2%和4%硫酸铜冷、热溶液各--份，分别放入光亮的铁钉，比较实验现象： 不同浓度、不同温度的CuSO4溶液 溶液是否变为浅绿色 是否产生红色固体 有无气泡 是否符合预期现象 方案① 2%、冷 是，较快 是 无 符合 方案② 2%、热 是，更快 是 无 符合 方案③ 4%、冷 是，较慢 是 无 符合 方案④ 4%、热 是，较快 是 有 不符合 (5)可以用煮沸的方法除去水中溶解的氧气，原理是 。 (6)铁和硫酸铜溶液的反应要观察到预期的现象，上表中最佳实验方案是 （填序号）； (7)下列做法中有助于使实验现象更明显的是_______。 A．用沸水趁热配制硫酸铜溶液 B．提高硫酸铜溶液的浓度 C．用螺旋状铁丝代替铁钉 D．使用敞口装置进行实验 【答案】(1)红 (2) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 置换反应 (3) Fe2+ （或“和H2O”） (4)溶液中的FeSO4被氧气氧化 (5)氧气的溶解度随温度升高而降低 (6)② (7)ABC 【解析】（1）铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，可以观察到铁钉表面有红色固体析出； （2）铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为：，反应是由一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应； （3）每个铁原子失去2个电子生成亚铁离子，每个铜离子得到2个电子生成铜原子，所以表示为：；溶液中没有发生改变的微粒是硫酸根离子和水分子，微粒符号为：SO42-、H2O; （4）由于溶液中的FeSO4很容易被氧气氧化生成Fe（OH）3和H2SO4，所以很难观察到该反应中溶液变为浅绿色的原因是：溶液中的FeSO4被氧气氧化； （5）气体的溶解度随温度的升高而降低，将蒸馏水煮沸的目的是除去蒸馏水中溶解的氧气； （6）依据上述三个探究实验，兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁钉与硫酸铜溶液反应的最佳实验条件是：用去氧的蒸馏水配制热的2%CuSO4溶液，即实验方案②； （7）A、用沸水趁热配制硫酸铜溶液，温度高，反应速率快，有助于使实验现象更明显，符合题意； B、提高硫酸铜溶液的浓度，反应速率快，有助于使实验现象更明显，符合题意； C、用螺旋状铁丝替铁钉，增大了接触面积，反应速率快，有助于使实验现象更明显，符合题意； D、使用敞口装置进行实验，反应物浓度不变，反应速率不变，不符合题意。 故选：ABC。 考点04 金属的冶炼 15．（2022-2023九年级上·江苏常州·期末）下图是实验室模拟工业炼铁的装置图，下列说法不正确的是 A．通入的CO要先验纯 B．实验开始时，应先通CO，再点燃酒精喷灯 C．应把尾气通入水中，以除去尾气中的CO D．实验中，B处红棕色粉末变黑，C处变浑浊 【答案】C 【解析】A、一氧化碳有可燃性，不纯点燃时会发生爆炸，则通入的CO要先验纯，故选项说法正确。 B、实验开始时，应先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯，以排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸，故选项说法正确。 C、图中缺少尾气处理装置，但不能把尾气通入盛有水中，因为一氧化碳难溶于水、不与水反应，故选项说法错误。 D、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，会观察到B处红棕色固体变黑，C处变浑浊（二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙和水），故选项说法正确。 故选：C。 16．（2023-2024九年级上·江苏盐城·期末）金属材料的使用与生产、生活和社会发展密切相关。请回答下列问题： I.   金属的应用 (1)共享单车颇受年轻人的喜爱。车上的钢丝网篓属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 (2)2023年5月28日国产C919大飞机完成了商业首航。C919飞机制造过程中使用了锂铝合金，说明其具有 （填字母）优点。 A．硬度大 B．密度小 C．易导电 D．耐腐蚀 Ⅱ.炼铁过程的探究。 实验室利用如图装置可制得铁。 (3)A处玻璃管内所发生反应的化学方程式是 。 (4)装置B中的实验现象是 。 (5)C处酒精灯的作用是 。 Ⅲ.金属的活动性顺序判断 (6)将一定量的硫酸铜溶液加入锌和铁的混合物中，反应的示意图如下图。 由上可知，实验中发生反应的化学方程式为 可得结论： 。 (7)在（6）中反应结束后的混合物中继续滴加硫酸铜溶液，当微粒种类和数量呈现 的变化情况时，可得结论：金属活动性Zn>Fe>Cu。 Ⅳ. 定量计算 (8)某化工厂产生的废液中含有硫酸亚铁和硫酸铜（不考虑其它物质），为回收铜和硫酸亚铁，研究人员设计出“用铁处理”的方案。取200g上述废液，向其中加入5.6g铁粉，恰好完全反应，测得反应后溶液中溶质的质量分数为15%，试计算可回收得到硫酸亚铁的质量是 g（写出计算过程，结果保留小数点后一位）。 【答案】(1)混合物 (2)ABD (3) (4)澄清的石灰水变浑浊 (5)尾气处理 (6) 锌的金属活动性强于铁和铜 (7)铁原子数目减少，铜原子数目增多 (8)设完全反应后生成铜的质量为 则可回收得到硫酸亚铁的质量为 答：可回收得到硫酸亚铁的质量为29.88g。 【解析】（1）钢是铁的合金，属于混合物； （2）锂铝合金具有硬度大、密度小和耐腐蚀的性质，故选：ABD； （3）A中一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：； （4）一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，试管处观察到的现象是澄清石灰水变浑浊； （5）一氧化碳具有可燃性，一氧化碳有毒，所以末尾酒精灯的作用是：除去一氧化碳，防止污染环境，进行尾气处理； （6）由反应的示意图可知，锌原子的数目减少，铜原子的数目增多，铁原子的数目不变，说明实验中锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，反应的化学方程式为：，该实验说明锌的金属活动性强于铁和铜； （7）当锌原子数目减少为零后，铁原子数目减少，铜原子数目增多，可得结论：金属活动性Zn>Fe>Cu； （8）解析见答案。 17．（2023-2024九年级上·江苏扬州·期末）金属铁是当今用途最广的金属。学习小组开展以下学习活动。 【活动一】了解工业炼铁，并测定生铁样品中单质铁的质量分数 (1)高炉内主要的化学反应如图1，反应①的化学方程式为 。反应②的能量变化是 热（填“放”或“吸”）。 (2)为测定生铁样品中单质铁的质量分数，取4份各10.0g的生铁样品，分别和不同质量、相同质量分数的稀硫酸充分反应。实验数据如表1所示（假设杂质不与稀硫酸反应生成氢气）。 表1                  实验 物质质量/g 第1次 第2次 第3次 第4次 生铁质量 10.0 10.0 10.0 10.0 稀硫酸质量 25.0 50.0 75.0 100.0 氢气质量 0.10 0.20 0.30 0.35 ①分析数据，可知第 次实验中生铁中的单质铁完全反应。 ②计算此生铁样品中单质铁的质量分数为 。（写出计算过程，下同） 【活动二】实验室模拟炼铁，并探究反应产物 学习小组设计-图2的实验装置模拟炼铁【B装置盛放过量的NaOH与Ca(OH)2混合溶液】，请回答下列问题： 【资料卡片】 ①NaOH溶液吸收二氧化碳能力比Ca(OH)2溶液强。 ②CO与Fe2O3反应过程中，温度不同，会生成不同的铁氧化物。 (3)实验过程中A处玻璃管中现象是 。 (4)正确的实验步骤顺序是 （填序号，a、b、c均为弹簧夹） ①打开a、b，关闭c，通CO           ②关闭b，打开c，点燃酒精喷灯 ③关闭a、b、c，熄灭酒精喷灯         ④在b处导管收集气体，验纯 (5)实验中，虚线框内装置B的作用是 （填序号）。 a．收集CO    b．吸收CO2    c．检验生成CO2    d．收集CO2 (6)取4.80 mg Fe2O3进行实验，用热分析仪记录有关数据，得到固体质量与反应温度的关系曲线如图3所示。根据图象并结合计算回答： ①B点对应某种铁氧化物，写出A点到B点变化过程的化学方程式是 。 ②C点对应物质中，铁、氧元素质量比为 。 【答案】(1) 吸 (2) 4 解：设10g生铁样品中，单质铁的质量为 故生铁样品中单质铁的质量分数为： 答：此生铁样品中单质铁的质量分数为98%。 (3)固体颜色由红色变成黑色 (4)①④②③ (5)abc (6) 7:2 【解析】（1）高炉内主要的化学反应如图1，反应①是指一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应化学方程式：。反应②是碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，该反应属于吸热反应。 （2）①分析数据，第1次、第2次、第3次产生氢气都是0.1g、0.2g、0.3g，但第4次生成气体的质量是0.35g，实验中生铁中的单质铁完全反应。 ②解析见答案。 （3）实验过程中A中发生反应一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，A处玻璃管中现象是固体颜色由红色变成黑色。 （4）打开a、b，关闭c，通CO排出装置内的空气，防止高温发生爆炸； 在b处导管收集气体，验纯，检验装置内的空气是否排除干净； 关闭b，打开c，点燃酒精喷灯，一氧化碳与氧化铁开始反应； 关闭a、b、c，熄灭酒精喷灯 正确的实验步骤顺序是①④②③。 （5）实验中，虚线框内装置B的作用检验二氧化碳气体、收集一氧化碳，因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可用澄清石灰水检验二氧化碳气体，且收集二氧化碳气体，一氧化碳难溶于水，且与氢氧化钙溶液不反应，一氧化碳进入装置B，装置B中澄清石灰水被挤入烧杯，一氧化碳被收集在装置B中； 答案：abc。 （6）①B点对应某种铁氧化物，Fe2O3与CO反应，与CO发生反应时。失去氧4.8mg-4.64mg=0.16mg，氧化铁中氧元素为，铁元素质量=4.8mg-1.44mg=3.36mg，残余固体中氧元素质量=1.44mg-0.16mg=1.2mg。铁、氧原子个数比= ，所以此时还原产物为Fe3O4，A点到B点变化是指一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成四氧化三铁和二氧化碳，该反应化学方程式：。 ②C点对应物质中，失去氧元素的质量=4.8mg-4.32mg=0.48mg，氧化铁中氧元素为，铁元素质量=4.8mg-1.44mg=3.36mg，残余固体中氧元素质量=1.44mg-0.48mg=0.96mg，铁、氧原子个数比= ，C点对应物质是FeO，铁、氧元素质量比=。 考点05 金属资源的保护 18．（2023-2024九年级上·江苏苏州·期末）用如下图所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈，而试管C中铁钉明显锈蚀，试管D、E中铁钉严重锈蚀。下列说法不正确的是    A．由A、C得出铁的锈蚀是铁跟氧气、水等物质作用的过程 B．试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水 C．盐酸、食盐水等物质会加速铁的腐蚀 D．由实验推测铁钉在潮湿空气中比浸没在植物油中更易生锈 【答案】A 【解析】A. 由A、C得出铁的锈蚀是铁跟水作用的过程,错误；, B. 试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水，正确； C. 盐酸、食盐水等物质会加速铁的腐蚀，正确； D. 由实验推测铁钉在潮湿空气中比浸没在植物油中更易生锈，正确。 故选A。 19．（2023-2024九年级上·江苏镇江·期末）如图所示是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验（铁钉在不同环境中），图中装置在实验台上放置了一周后观察现象并分析得出结论。下列相关说法中错误的是 A．甲、乙中的铁钉表面完好如初，说明铁生锈与氧气和水无直接关系 B．丁、戊中铁钉比丙中铁钉生锈严重，说明氧气浓度高及食盐水存在等因素会加速铁的锈蚀 C．丙中铁钉水面处堆积了一层较厚的铁锈，说明铁在与空气、水同时接触时易生锈 D．分析甲、乙、丙中的现象可得出，将铁制品与氧气或水隔绝能够防止铁生锈 【答案】A 【解析】A、由于甲中铁钉没有与水接触，乙中铁钉没与空气或氧气接触，所以甲、乙中的铁钉表面完好如初，丙中铁钉既与空气接触，又与水接触，所以丙中铁钉水面处堆积了一层较厚的铁锈，由甲、乙、丙三个实验可知，铁生锈与氧气、水有关，说法错误； B、丁、戊中的铁钉比丙中铁钉生锈更严重，通过控制变量的情况可说明，氧气的浓度高及盐的存在等因素会加速铁的锈蚀，说法正确； C、丙中铁钉水面处堆积了一层较厚的铁锈，说明铁在与空气、水同时接触时易生锈，说法正确； D、由于甲中铁钉没有与水接触，乙中铁钉没与空气或氧气接触，所以甲、乙中的铁钉表面完好如初，丙中铁钉生锈，所以分析甲、乙、丙中的现象可得出，将铁制品与氧气或水隔绝能够防止铁生锈，说法正确。 故选A。 20．（2023-2024九年级上·江苏南京·期末）人类每年要从自然界中提取数以亿吨计的金属，用于工农业生产和其他领域。 (1)中国古代的冶金技术是中华文明的重要组成部分。 ①西汉时期我国就发明了“炒钢法”，通过不断翻炒半液态或液态的生铁， （填“升高”或“降低”）含碳量以制钢。 ②《天工开物》中记载了炼锡时有关键的一步“点铅勾锡”（如图所示），即加铅能使锡较易熔化流出。一般情况下，合金的熔点比 。 (2)铁、铝作为金属材料被广泛应用。 ①在高炉内，把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是 （用文字表述）。 ②铁制品表面喷漆不仅美观，而且可有效防止铁与 接触而生锈。 ③一般情况下，两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，活动性强的金属首先被腐蚀。造船工业为了避免轮船的铁制外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌的金属是 （填字母）。 A．银块        B．铜块         C．锡块         D．锌块 ④在空气中，铝比铁耐腐蚀的原因是 。 【答案】(1) 降低 纯金属更低 (2) 在高温条件下，用一氧化碳将铁从铁的氧化物中还原出来 氧气、水蒸气 D 铝表面被氧化为一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝的进一步氧化 【解析】（1）①生铁和钢都是铁和碳的合金，钢中含碳量更低，不断翻炒液态生铁，是为了降低碳元素的含量以制钢； ②炼锡时，有关键的一步“点铅勾锡”，即加铅能使锡较易熔化流出，这是因为合金的熔点一般比组成它的纯金属熔点更低； （2）①在高炉内，把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：在高温条件下，用一氧化碳将铁从铁的氧化物中还原出来； ②铁在与氧气和水蒸气同时接触时会生锈，在铁制品表面喷漆可以防止铁与氧气、水蒸气接触而生锈； ③根据两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，活动性强的金属首先被腐蚀，而在银、铜、锡、锌四种金属中，锌的活动性比铁强；可得知，为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌的金属的活动性比铁强的锌；故选D； ④铝用品表面被氧化为一层致密的氧化物薄膜，而铁不会被氧化物结构致密的氧化物，故铝用品比铁器件更耐腐蚀。 1．（2023-2024九年级上·江苏扬州·期末）下列关于金属材料的认识，错误的是 A．金属均能与酸反应产生H2 B．铁生锈是将单质铁转化为铁的化合物 C．铁制品表面的油膜可以防锈 D．生铁炼钢就是降低生铁中的含碳量 【答案】A 【解析】A、活泼金属能与酸反应产生H2，不活泼金属不能与酸反应产生H2，故选项说法错误； B、铁生锈是将单质铁转化为铁的化合物，故选项说法正确； C、铁制品表面的油膜可以防锈，故选项说法正确； D、生铁炼钢就是降低生铁中的含碳量，故选项说法正确。 故选：A。 2. （2023-2024九年级上·江苏南京·期末）金属材料使用的历程体现着人类文明的演变。下列金属最先被大规模使用的是 A．铝 B．锌 C．铁 D．铜 【答案】D 【解析】金属被大规模使用的顺序与金属的活动性有关，活动性越弱，越容易被冶炼。根据题意四种金属的活动性由弱到强的顺序是铜、铁、锌、铝，故最先被大量使用的是铜，故选：D， 3．（2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末）下列物质不能与盐酸反应的是 A．Mg B．AgNO3 C．CuO D．BaCl2 【答案】D 【解析】A、Mg与盐酸反应生成氯化镁和氢气，故A错误； B、AgNO3与盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸，故B错误； C、CuO与盐酸反应生成氯化铜和水，故C错误； D、BaCl2与盐酸混合后无气体沉淀或水生成，因此不反应，故D正确； 故选：D。 4．（2023-2024九年级上·江苏泰州·期末）使用耐热耐腐材料封隔并固定V型管底部，向左、右两个支管中分别加入10mL相同浓度的稀盐酸，再分别加入等质量锌粒和镁片，立即塞紧橡皮塞。实验装置（气密性良好）如图所示，下列说法错误的是 A．两个支管内都观察到有气泡产生 B．反应过程中观察到锌粒表面逐渐变为黑色 C．实验过程中观察到温度计读数均升高 D．若反应结束后镁和锌均有剩余，则两个注射器中收集到的气体体积：镁>锌 【答案】D 【解析】A、锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，所以两个支管内都观察到有气泡产生，故说法正确； B、锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，放出热量，使锌被氧化会观察到锌粒表面逐渐变为黑色，故说法正确； C、金属和酸反应过程中会放出热量，所以实验过程中观察到温度计读数均升高，故说法正确； D、若反应结束后镁和锌均有剩余，所以盐酸全部反应，生成的氢气质量相等，置换相同体积的氢气，故说法错误。 故选D。 5．（2023-2024九年级上·江苏南京·期末）下列各项比较，前者大于后者的是： ①相同质量的氧气和臭氧（O3）中，所含原子的数目 ②温度分别为20℃和40℃，压强均为101kPa时氧气在水中的溶解度 ③相同质量的铝粉和镁铝合金粉末分别与足量氧气完全反应，生成固体的质量 ④相同质量的锌和锌铜合金分别与稀盐酸反应生成等量氢气，剩余固体的质量 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④ 【答案】B 【解析】①相同质量的氧气和臭氧（O3）中，所含原子的数目相等； ②气体的溶解度随温度的升高而减小，故温度分别为20℃和40℃，压强均为101kPa时氧气在水中的溶解度前者大于后者； ③根据方程式，，可知相同质量的铝粉和镁铝合金粉末分别与足量氧气完全反应，生成固体的质量前者大于后者； ④产生相同质量的氢气，消耗等量的锌，若铜和铜锌合金质量相等，则剩余固体质量相等； 前者大于后者的是：②③； 故选B。 6．（2023-2024九年级上·江苏泰州·期末）如图所示，烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，天平调平后，同时向其中左右盘分别加入等质量的锌片和铁片，则从反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针指向的变化是    A．向左偏 B．向右偏 C．先向左偏后向右偏 D．先向右偏后向左偏 【答案】D 【分析】先比较锌和铁的金属活动性，锌大于铁，因此锌与稀盐酸反应放出氢气的速率大于铁，从而质量的减少速率也大于铁，因此加入锌的烧杯质量减少较快，指针偏向铁的，即右偏；相同质量的锌和铁与稀盐酸反应，金属完全反应，铁放出的气体更多，因此反应结束后，指针向左偏。 【解析】根据反应规律，指针先向右铁片烧杯中偏，反应结束后，偏向锌片烧杯，即向左偏移，故选D。 7．（2023-2024九年级上·江苏无锡·期末）纳米铁粉在空气中不易自燃，但稍加热即可剧烈燃烧，如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。下列说法不正确的是 A．纳米铁粉燃烧的化学方程式为4Fe+3O22Fe2O3 B．水可防止生成物溅落炸裂瓶底 C．激光手电照射为该反应提供热量 D．气球先膨胀后又变小 【答案】A 【解析】A、纳米铁粉燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为：，故A说法不正确； B、纳米铁粉燃烧放出大量的热，水可防止生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底，故B说法正确； C、激光手电照射为该反应提供热量，使温度达到纳米铁粉的着火点，引燃纳米铁粉，故C说法正确； D、纳米铁粉在空气中燃烧，放出大量的热，使装置内空气受热膨胀，一段时间后，由于氧气的消耗消耗，装置内气体体积减小，会观察到气球先膨胀后又变小，故D说法正确； 故选：A。 8．（2023-2024九年级上·江苏盐城·期末）在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示，下列说法正确的个数有 ①所加溶液质量为M1g时，生成Cu的质量为m1g ②b﹣c段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应 ③向C点对应的固体中加稀盐酸，有气泡产生 ④m3的值为21.6 ⑤e点溶液中不含Cu(NO3)2 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】A 【分析】在5.6g的铁粉逐滴加入溶液，则铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，ab段为铁与硝酸铜反应，根据图像分析，加入硝酸银后反应出现两个拐点，则是硝酸银和铁、铜反应，，所以b点铁有剩余，b点固体为铁和铜，溶液中溶质为硝酸亚铁而无硝酸铜。充分反应后再逐滴加入溶液，铁先与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，铁完全反应后，铜再与硝酸银反应生成银和硝酸铜，所以bc段是铁与硝酸银反应，cd段是铜与硝酸银反应，c点是铁完全反应后对应的点，所以滴加稀盐酸不会有气泡产生，因为铁完全反应，铜与银和稀盐酸不反应，最后由于加入硝酸银过量，所以此时有生成的硝酸亚铁、硝酸铜以及剩余的硝酸银。 【解析】①中所加溶液质量为M1时，m1g为生成的铜质量与剩余铁的质量和，所以生成的铜的质量不等于m1g，故错误； ②根据上面分析，bc段是铁与硝酸银反应，cd段是铜与硝酸银反应，故错误； ③根据上面分析，c点是铁与硝酸银刚好完全反应，铁无剩余，故滴加稀盐酸不会有气泡产生，故错误； ④5.6g的铁先与硝酸铜反应生成铜，铜再与硝酸银反应生成银的质量，与5.6g铁直接与硝酸银反应生成银的质量相等，根据图像，m3即为最终生成银的质量。 解得m3=21.6g，故正确； ⑤根据上面分析，bc是铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，cd段是铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，所以e点溶质有硝酸亚铁、硝酸铜和剩余的硝酸银，故错误； 故选A。 9．（2022-2023九年级上·江苏淮安·期末）实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下、下列分析错误的是 实验装置 序号 其他试剂 时的含量    ① 干燥剂 21% ② 10滴水 15% ③ 10滴水和食盐 8% A．①中铁未生锈，②③中铁已锈蚀 B．①②③不能证明炭粉对铁锈蚀有影响 C．①②对比只能证明铁锈蚀需要水 D．②③证明食盐能加快铁锈蚀 【答案】C 【解析】A、铁生锈消耗氧气，氧气含量会减少，①中氧气含量不变，②③氧气含量减少，说明①中铁未生锈，②③中铁已锈蚀，A正确； B、①②③实验中均含相同质量炭粉，没有探究炭粉对锈蚀的影响，①②③无法证明炭粉对铁锈蚀有影响，B正确； C、实验①中铁只与氧气接触，不生锈，实验②中铁与氧气和水接触，生锈，故①②对比能证明铁锈蚀需要水，铁生锈不仅受水的影响，还应受氧气的影响，C错误； D、实验②中未加食盐，实验③中加入食盐，且加入食盐后，相同时间内，氧气下降的多，说明食盐能加快铁锈蚀，D正确。 故选C。 10．（2023-2024九年级上·江苏南京·期末）图中A～J是初中化学常见的物质，分别由H、C、O、Al、Cl、Ca、Fe、Cu中的一种或几种元素组成。其中，D、E、G、H、J为单质，其余均为化合物；C、D为黑色固体；组成J、E的元素依次为地壳中含量居于第三位、第四位的元素；在通常情况下，C、F、H的状态不同。图中“—”表示两端的物质间能发生化学反应，“→”表示物质间存在转化关系，反应条件、部分反应物和生成物已略去。 (1)写出E的化学式 。 (2)写出A与B反应的化学方程式 。 (3)写出C→G发生置换反应的化学方程式 。 (4)写出Ⅰ与J反应的化学方程式 。 【答案】(1)Fe (2)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O (3) (4)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 【分析】A～J是初中化学常见的物质，分别由H、C、O、Al、Cl、Ca、Fe、Cu中的一种或几种元素组成。D、E、G、H、J为单质，C、D为黑色固体，组成J、E的元素依次为地壳中含量居于第三位、第四位的元素，则D为碳，J为铝，E为铁；D能生成A，且和A能相互反应，二氧化碳和碳在高温下能反应生成一氧化碳，也能生成铁，A为二氧化碳，铁能反应生成G，铝也能反应生成G，C能反应生成G，C为黑色固体，则C为氧化铜，氧化铜和一氧化碳能反应生成铜，G为铜，铁和硫酸铜能反应生成硫酸亚铁和铜，铝和硫酸铜能反应生成铜和硫酸铝，C、F、H的状态不同，H能反应生成F，氧化铜能和氢气反应生成水和铜，氧气和氢气能燃烧反应生成水，因此F为水，水和氧化钙能反应生成氢氧化钙，H为氢气，氢氧化钙能和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，B为氢氧化钙，I能和铝发生反应，I能生成氢气和水，I为氯化氢，代入验证，推断合理。 【解析】（1）根据分析可知，E为铁，化学式为：Fe； （2）根据分析可知，A为二氧化碳，B为氢氧化钙，氢氧化钙能和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O； （3）根据分析可知，C为氧化铜，G为铜，C→G发生置换反应可以是氢气和氧化铜在加热条件下反应生成铜和水，反应的化学方程式为：； （4）J为铝，I为氯化氢，Ⅰ与J是氯化氢和铝反应生成氯化铝和氢气，反应的化学方程式为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。 11．（2023-2024九年级上·江苏盐城·期末）对于金属材料，我们应该从多角度了解。 Ⅰ.金属冶炼 (1)《天工开物》中记载了炼锡的场景：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴（指鼓入空气）熔化。 ①鼓入足量空气的目的是 ，从而提高炉温。 ②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤，加铅能使锡较易熔化流出，其原因是 。 Ⅱ.金属的活动性 (2)为探究锌、铁、铜三种金属的活动性及它们和氢元素的位置关系，小明设计了如下实验： ①试管B中发生反应的化学方程式为 ，该反应属于 （填基本反应类型）。 ②小莉认为省略上述实验中的 （填字母），也能达到实验目的。 Ⅲ.金属的锈蚀与防护 (3)对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁锈蚀。“发蓝”过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 Ⅵ.金属的回收再利用 (4)某电镀厂为了减少对水的污染并节约成本，从排放的废液（主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4）中回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌，设计了如图所示的工艺流程，请据图回答下列问题： ①步骤1中分离固体A和溶液C的操作名称是 。 ②物质X的化学式为 。 ③溶液B中含有的溶质有 。 ④请写出步骤Ⅲ中生成Fe的化学反应方程式： 。 【答案】(1) 让木炭充分燃烧 加铅后形成合金，合金的熔点低于纯金属 (2) Fe +H2SO4=FeSO4+ H2 置换反应 C/BD (3)化学 (4) 过滤 Zn FeSO4、ZnSO4、H2SO4 Zn +FeSO4=ZnSO4+ Fe 【解析】（1）鼓入足量空气的目的是让木炭充分燃烧，该反应放热，从而提高炉温，故填：让木炭充分燃烧； 加铅能使锡较易熔化流出，其原因是加铅后形成合金，合金的熔点低于纯金属，故填：加铅后形成合金，合金的熔点低于纯金属； （2）试管B中铁和稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑； 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，符合置换反应的特征，故填：置换反应； 实验A可以得出锌的活动性强于铁；实验B可以得出铁的活动性在氢前；实验C可以得出铁的活动性强于铜；实验D可以得出铜的活动性在氢后，要得出活动性：锌>铁>氢>铜，可省略实验C，或者省略BD，故填：C或BD； （3）“发蓝”过程是使其表面生成一层致密的氧化膜，有新物质生成，属于化学变化，故填：化学； （4）将固体和液体分离的操作是过滤，故步骤1中分离固体A和溶液C的操作是：过滤； 物质X为金属锌，锌和硫酸亚铁及硫酸铜反应，置换出铁和铜，故固体A为：金属锌、铁和铜，溶液C为硫酸锌，Y溶液为过量稀硫酸，故溶液B为：H2SO4、FeSO4、ZnSO4； 步骤III中生成 Fe ，是因为锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，化学反应方程式为：Zn +FeSO4=ZnSO4+ Fe 。 12．（2023-2024九年级上·江苏苏州·期末）金属的回收既有利于环保又节约资源。废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属。化学兴趣小组为回收其中的铜，设计并进行了如下实验。（已知：；不考虑金、银发生类似反应。） (1)将电路板粉碎成粉末的目的是 。 (2)滤液1中的成分是 （写化学式）。 (3)滤渣2中的成分是 （写物质名称）。 (4)步骤③发生反应的化学方程式是 。 【答案】(1)增大了反应物之间的接触面积，使金属反应快速而彻底 (2)H2SO4、Al2(SO4)3、FeSO4 (3)银、金 (4)、 【解析】（1）将电路板粉碎成粉末增大了反应物之间的接触面积，使金属反应快速而彻底； （2） Al ＞Fe ＞ (H)＞ Cu ＞Ag ＞Au，稀硫酸和电路板中的铝和铁分别反应生成硫酸铝和硫酸亚铁，所以滤液1中的溶质有过量的H2SO4，还有生成的Al2(SO4)3和FeSO4； （3）滤渣1中有没有参加反应的反应的Ag、Au、Cu，根据题意可知，步骤②中除去了Cu，故滤渣2中是没有参加反应的银、金； （4）步骤③滤液2含有硫酸和硫酸铜，所以加入铁粉，发生的反应为铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：；铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：。 13．（2023-2024九年级上·江苏苏州·期末）铁是应用最广泛的金属，通过冶炼铁矿可以得到铁。 (1)高炉是工业炼铁的主要设备（如图1）。 ①高炉炼铁中，焦炭的作用是 （用化学方程式表示）。 ②写出高炉中以赤铁矿为原料得到铁的化学方程式： 。 (2)实验室用氧化铁粉末模拟炼铁（如图2），并探究产物成分。 ①实验中观察到硬质玻璃管内固体全部变为黑色，澄清石灰水变浑浊：实验结束时，硬质玻璃管内物质冷却后才停止通一氧化碳的主要原因是 ；该装置的一个明显缺陷是 。 ②查阅资料发现： 一氧化碳还原氧化铁后剩余固体可能由四氧化三铁、氧化亚铁、铁粉和未反应的氧化铁中的一种或几种组成；进一步查得三种铁的氧化物的某些性质如下表： 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 颜色 黑色 红棕色 黑色 磁性 无 无 有 与硫酸铜溶液 不反应 与稀盐酸 反应生成可溶性物质，无气体放出 由实验中 的现象，确认剩余固体中已无氧化铁。 ③继续探究剩余固体的组成： 步骤 实验操作 实验现象 实验结论 1 用磁铁吸引剩余固体 a 剩余固体中没有氧化亚铁 2 b c 剩余固体中只有铁粉 【答案】(1) 和 (2) 防止生成的铁在高温条件下再次被氧化 没有尾气处理装置 红棕色粉末完全转化为黑色 黑色固体被全部吸引 往剩余固体中加足量硝酸铜 黑色固体全部变成红色 【解析】（1）①高炉炼铁中，焦炭的作用是提高热源并且将二氧化碳转化为还原剂一氧化碳，对应的反应为碳和二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳。 故填：； ②高炉中以赤铁矿为原料得到铁的反应是氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳。 故填： （2）①一氧化碳还原氧化铁实验结束时，硬质玻璃管内物质冷却后才停止通一氧化碳的主要原因是防止生成的铁在高温条件下再次被氧化；该装置因为有有毒气体一氧化碳参与实验，所以存在一个明显缺陷是没有尾气处理装置。 ②因为氧化铁是红棕色的，所以实验中红棕色粉末完全转化为黑色的现象，就可以确认剩余固体中已无氧化铁。 ③有实验结论：剩余固体中没有氧化亚铁，氧化亚铁没有磁性，而四氧化三铁和铁有磁性，那么用磁铁吸引，黑色固体被全部吸引。 根据实验结论：剩余固体中只有铁，验证黑色固体只有铁没有氧化亚铁和四氧化三铁的方式是：往剩余固体中加足量硝酸铜，会看到黑色固体全部变成红色。 故填：防止生成的铁在高温条件下再次被氧化；没有尾气处理装置；红棕色粉末完全转化为黑色；黑色固体被全部吸引；往剩余固体中加足量硝酸铜；黑色固体全部变成红色 14．（2023-2024九年级上·江苏南通·期末）西汉时《淮南万毕术》记载：“曾青得铁则化为铜”。 (1)为了模拟此反应，某兴趣小组将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中，发生反应的化学 方程式为 ，打磨铁钉的目的是 。实验中观察到：铁钉表面有红色固体析出，溶液变为浅绿色，出现小气泡。小组同学对“出现小气泡”这一异常现象展开探究。 【查阅资料】 ①硫酸铜溶液呈酸性，铁与酸性溶液反应会产生氢气。 ②溶液酸性的强弱取决于其中氢离子的浓度，可用pH来表示。溶液中氢离子浓度越大，酸性就越强，pH越小。 ③硫酸亚铁溶液会与氧气发生反应从而产生氢离子。 【探究一】探究硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素 小组同学利用打磨光亮的铁钉与不同的硫酸铜溶液进行以下实验。并记录了现象。 实验 不同的硫酸铜溶液 浅绿色 有无红色固体 有无气泡 ① 2%硫酸铜冷溶液 较慢 有 无 ② 2%硫酸铜热溶液 较快 有 无 ③ 4%硫酸铜冷溶液 较慢 有 无 ④ 4%硫酸铜热溶液 较快 有 有 (2)由实验②④推知：硫酸铜溶液酸性强弱与溶液的浓度有关；由实验 推知：酸铜溶液酸性强弱与 有关。 【探究二】探究铁与硫酸铜溶液反应过程中的酸性强弱变化及其原因 将打磨光亮的铁钉放入30mL4%硫酸铜溶液中，插入pH传感器检测溶液pH变化(如图1)，同时插入氧气传感器检测密闭容器内氧气含量的变化(如图2)。 (3)由图1和图2可知，铁与硫酸铜溶液反应过程中，溶液的酸性 (填“增强”或“减弱”)，其原因是 。设计实验进行验证：用 配制30mL4%硫酸铜溶液，放入光亮的铁钉，用pH传感器测密闭容器中溶液 (4)小组同学配制了30mL4%热的硫酸铜溶液，放入光亮的铁钉，用pH传感器测密闭容器中溶液pH变化(如图3)。分析图3，依据 可判断铁与硫酸铜溶液的反应已经停止。 (5)图1和图3曲线的起点pH不同，原因是 ，请设计实验进行验证： 。 【反思与结论】 (6)依据上述三个探究实验，兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁与硫酸铜反应的最佳实验条件是 。通过上述探究实验得出：利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律时装置需要 。 【答案】(1) Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 除去表面的氧化物 (2) ③④/④③ 温度 (3) 增强 硫酸亚铁溶液会与氧气发生反应产生氢离子 煮沸并冷却的蒸馏水 (4)pH不再改变 (5) 温度不同 控制其他条件（浓度、含氧量等）一定，取不同温度的硫酸铜溶液，用pH传感器测其pH值 (6) 用去氧的蒸馏水配制热的2% CuSO4溶液、在密闭容器中进行 密封 【解析】（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：； 打磨铁钉的目的是除去表面的氧化物； （2）实验②④中，除了硫酸铜溶液的浓度不同，温度相同，推知硫酸铜溶液酸性强弱与溶液的浓度有关； 实验③④中，除了温度不同，硫酸铜溶液浓度相同，推知酸铜溶液酸性强弱与温度有关； （3）由图可知，铁与硫酸铜溶液反应过程中，溶液的pH逐渐减小，酸性增强，由于氧气浓度不断减少，则可能因为硫酸亚铁溶液会与氧气发生反应产生氢离子，所以溶液的酸性增强； 设计对比实验进行验证，上述实验中与氧气接触，该实验中需要不与氧气接触，气体的溶解度随温度的升高而减小，将蒸馏水煮沸除去蒸馏水中溶解的氧气，即可以用煮沸并冷却的蒸馏水配制30mL4%硫酸铜溶液，放入光亮的铁钉，用pH传感器测密闭容器中溶液； （4）铁和硫酸铜溶液反应，溶液的pH发生变化，依据pH不再改变可判断铁与硫酸铜溶液的反应已经停止； （5）图1和图3的曲线的起点pH不同的原因是：温度升高，硫酸铜溶液酸性增强； 根据控制变量唯一的原则，可控制其他条件（浓度、含氧量等）一定，取不同温度的硫酸铜溶液，用pH传感器测其pH值； （6）依据上述三个探究实验，铁钉与硫酸铜溶液反应的最佳实验条件是：用去氧的蒸馏水配制热的2% CuSO4溶液、在密闭容器中进行。通过上述探究实验可知，利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律时装置是需要密闭。 15．（2023-2024九年级上·江苏盐城·期末）铁及其化合物在生产生活中应用广泛。 I.铁的性质和防护 (1)深圳市计量质量检测研究院测出某麦片中含微量铁粉（还原铁）。专家指出，食用后铁粉与胃酸（含HCl）反应转化为人体可吸收的铁元素，此反应的基本反应类型为 。但一旦食用过量，也会给身体带来负担。 (2)为防止铁生锈，对铁制品进行“发蓝”处理，其表面生成致密氧化物（其中Fe、O元素质量比为21:8）保护膜，该氧化物的化学式为 。 Ⅱ.废铁的再利用 硫酸铁在农业可用作肥料。用废铁屑（主要成分为Fe，含少量FeCO3等）制硫酸铁的主要流程如下：（已知：） (3)酸溶产生的气体除CO2外，一定还存在 。 (4)转化1温度不宜过高的原因是 。 Ⅲ.铁的冶炼 实验室有一瓶久置铁屑，其成分是铁、氧化铁和水。为测定各成分的质量分数，某兴趣小组按图示装置实验（固定装置略去、装置气密性良好）。 已知：氮气不与铁屑中的成分反应；碱石灰可以吸收水蒸气和二氧化碳。 【进行实验】（气体改变对称量质量的影响忽略不计） ①称量玻璃管质量为m1。将样品放入玻璃管中，称量玻璃管和样品总质量为m2。 ②连接装置。缓缓通入N2，点燃甲处酒精喷灯，待玻璃管中固体恒重，记录玻璃管和剩余固体质量为m3。 ③再次连接好装置，继续实验，通入CO，依次点燃丙处酒精灯和甲处酒精喷灯。待玻璃管中固体恒重，熄灭酒精喷灯，继续通入CO直至玻璃管冷却。再次记录玻璃管和剩余固体质量为m4。 【交流讨论】 (5)丙处点燃的酒精灯作用是 。 (6)玻璃管中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为 。 (7)m2-m3表示铁屑中 的质量。 (8)样品中氧化铁的质量分数为 （用含有m1、m2、m3、m4的代数式表示）。 【答案】(1)置换反应 (2) (3)氢气/H2 (4)防止过氧化氢溶液分解 (5)把一氧化碳转化成二氧化碳，防止污染环境 (6) (7)样品水的质量， (8) 【解析】（1）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叫做置换反应，铁粉与胃酸（含HCl）反应生成氯化亚铁和氢气，该反应属于置换反应。 （2）设铁的氧化物化学式为，其中Fe、O元素质量比为21:8，即，，该氧化物的化学式为。 （3）废铁屑中含有铁和碳酸亚铁，加入过量稀硫酸，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，碳酸亚铁和稀硫酸反应硫酸亚铁、水和二氧化碳，酸溶产生的气体除CO2外，一定还存在氢气。 （4）过氧化氢溶液受热易分解，转化1温度不宜过高的原因是防止过氧化氢溶液分解。 （5）一氧化碳有毒，是空气污染物，丙处点燃的酒精灯作用是把一氧化碳转化成二氧化碳，防止污染环境。 （6）玻璃管中一氧化碳与氧化铁反应是指一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应化学方程式：。 （7）实验室有一瓶久置铁屑，其成分是铁、氧化铁和水，称量玻璃管质量为m1。将样品放入玻璃管中，称量玻璃管和样品总质量为m2，连接装置。缓缓通入N2，点燃甲处酒精喷灯，待玻璃管中固体恒重，记录玻璃管和剩余固体质量为m3，此过程没有新物质生成，只是水蒸发的过程，m2-m3表示铁屑中水的质量。 （8）m3-m4为氧化铁中氧元素的质量，m2-m1为样品的质量，氧化铁的质量= ，氧化铁的质量分数= 。 16．（2022-2023九年级上·江苏淮安·期末）2022年7月21日世界电池大会在我国宜宾举行。某兴趣小组同学对物理课上使用的干电池产生了浓厚的兴趣。干电池的构造如图。请回答下列问题： （一）拆解干电池，得到铜帽、锌皮、碳棒、黑色粉末（含碳和二氧化锰等）等物质。 （二）回收二氧化锰并测定碳粉与二氧化锰的质量比：（如图1） (1)图1中，灼烧过程中产生了能使澄清石灰石变浑浊的气体，发生的反应用化学方程式可表示为 。 (2)为验证二氧化锰，同学们用A、B两支洁净试管，分别取5mL3％的过氧化氢溶液，往A试管中加入少量上述实验灼烧后得到的固体，如果出现 的现象，说明为二氧化锰，反应的化学方程式为 。 (3)同学们将过滤后得到的滤渣干燥后称得质量为25g，充分灼烧后冷却称得剩余固体质量为20g，经分析二氧化锰与碳粉的质量比偏大，老师指出同学们在实验中缺少一步操作，该操作是 。 （三）用拆解得到的锌皮（含杂质）制取硫酸锌晶体。实验步骤： ①将剪碎后的锌皮放入烧杯中，加入足量的稀硫酸，充分反应； ②将上述反应后的混合物过滤； ③将滤液加热浓缩、___________、过滤，洗涤、低温干燥，得到ZnSO4•7H2O晶体。 (4)补充步骤③ 。 (5)步骤①将锌皮剪碎的目的是 。 （四）测定锌皮中锌的质量分数。 (6)同学们设计了如图2实验装置，取1g锌皮放于试管中，实验中将注射器内足量稀硫酸完全注入试管中。实验结束后准确测得产生氢气的体积为224mL。已知实验条件下氢气的密度为0.09g/L。 ①产生氢气的质量= g（计算结果精确到0.01g） ②计算该锌皮中锌的质量分数 （写出计算过程）。 【答案】(1) (2) 产生大量气泡 (3)洗涤（其它合理表述也可以） (4)冷却结晶 (5)增大反应物之间的接触面积，使反应更充分 (6) 0.02 解：设该锌皮中锌的质量分数为x x=65% 答：该锌皮中锌的质量分数为65%。 【解析】（1）黑色粉末中含碳，碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，碳燃烧的化学方程式为：； （2）过氧化氢能在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，故往A试管中加入少量上述实验灼烧后得到的固体，如果出现产生大量气泡的现象，说明是二氧化锰，该反应的化学方程式为：； （3）经分析二氧化锰与碳粉的质量比偏大，是因为过滤后没有洗涤，导致滤渣，即二氧化锰质量偏大，从而二氧化锰与碳粉的质量比偏大； （4）要想得到硫酸锌晶体，应将滤液加热浓缩，冷却结晶，使晶体结晶析出，然后过滤、洗涤、干燥； （5）步骤①将锌皮剪碎的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应更充分； （6）①224mL=0.224L，产生氢气的质量为：0.224L×0.09g/L≈0.02g； ②见答案。 17．（2023-2024九年级上·江苏泰州·期末）某化学小组围绕氧化铁开展主题学习。 认识Fe2O3 (1)氧化铁呈 色，是铁锈的主要成分，铁锈由铁与空气中的 等物质反应而形成。 工业制备Fe2O3 方法一： (2)铁和稀硫酸反应的化学方程式为 。 (3)FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3和X，反应的化学方程式为：4FeCO3+O22Fe2O3+4X，其中X的化学式为 。 方法二：工业上用硫铁矿烧渣为原料制取氧化铁，流程如下： 资料： ①硫铁矿烧渣主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2 ②SiO2不和CO及稀硫酸反应 (4)高温时硫铁矿烧渣中的Fe2O3与CO发生反应的化学方程式为 。 (5)酸浸过程中加入过量稀硫酸的目的是 。 Fe2O3的应用 (6)工业上用含氧化铁的矿石炼铁（图1）。 ①高炉A区域中焦炭的燃烧产物主要为CO2而非CO，原因是 ，B区域中的主要反应为CO2转化为CO，反应的化学方程式为 ②设计实验方案证明高炉炼铁的产品并非纯铁：取少量产品于烧杯中， 。 (7)图2是铝热反应的装置，铝热反应原理为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3该反应放出大量的热量，可用于焊接铁轨。反应过程：镁条燃烧释放热量，触发反应；氯酸钾在高温条件下分解产生氧气，辅助镁条进一步燃烧；反应生成的高温液态铁水将纸漏斗底部烧穿，掉落在盛有细沙的蒸发皿中。 ①该装置中氯酸钾分解的化学方程式为 。 ②蒸发皿中细沙的作用 。 【答案】(1) 红棕 O2和H2O（或氧气和水） (2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ (3)CO2 (4)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (5)使固体中的Fe完全反应 (6) 热空气由A区域通入，故A区域氧气充足，有利于C燃烧生成CO2 CO2+C2CO 加入稀盐酸至不再产生气泡，烧杯中仍有少量固体剩余（或“加入足量稀盐酸，充分反应后，烧杯中仍有少量固体剩余”） (7) 2KClO32KCl+3O2↑ 防止掉落的高温铁水使蒸发皿炸裂（合理即可） 【解析】（1）钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水等物质发生反应的结果；铁锈的主要成分是氧化铁，呈红棕色； （2）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑； （3）依据质量守恒定律，反应前后元素种类和数量不变，反应前4个Fe、4个C、14个O，反应后4个Fe、6个O，4X含有4个C、8个O，故X为CO2； （4）氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2； （5）硫铁矿烧渣主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2，高温还原后固体含有铁和二氧化硅，加入过量稀硫酸使固体中的铁全部转化成硫酸亚铁； （6）①高炉A区域通热空气，氧气含量充足，有利于C燃烧生成CO2，故焦炭的燃烧产物主要为CO2而非CO；由题意可知，二氧化碳和碳在高温条件下生成一氧化碳，反应的化学方程式为CO2+C2CO； ②铁与过量的稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁会全部溶解，证明高炉炼铁的产品并非纯铁：取少量产品于烧杯中，加过量的稀盐酸至不再产生气泡，此时铁完全反应，如有固体剩余则说明高炉炼铁的产品并非纯铁； （7）①由题意可知，氯酸钾在高温条件下分解产生氧气和氯化钾，化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑； ②反应生成的高温液态铁水将纸漏斗底部烧穿，掉落在盛有细沙的蒸发皿中，故细沙的作用为防止掉落的高温铁水使蒸发皿炸裂（合理即可）。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$