重难点05 金属与金属矿物-2025年中考化学【热点·重点·难点】专练(江苏专用)
2025-04-07
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2份
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59页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 金属和金属矿物 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 21.76 MB |
| 发布时间 | 2025-04-07 |
| 更新时间 | 2025-04-08 |
| 作者 | 豆豆教化学 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-04-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51477260.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
重难点05 金属与金属矿物
目录
1.命题趋势解读:明考情、知方向
2.核心知识脉络:搭基础、建体系
3.重难考点诠释:知重难、掌技巧、攻薄弱
考点01 金属的物理性质与化学性质
考点02 金属活动性顺序及应用
考点03 金属的冶炼与矿物利用
考点04 金属的腐蚀与防护
4.限时检测训练:重难通关、争分培优
三年考情分析
2025考向预测
分析近三年考题,关于碳和碳的氧化物的相关内容,主要集中在碳单质的多样性、CO和CO₂的性质、制备及综合应用,同时结合实验探究、生活场景及环保热点。
1.金属的物理性质与化学性质。主要考向有:金属的物理通性,金属的化学性质,如金属与与氧气、酸、盐溶液的反应等。
2.金属活动性顺序及应用。主要考向有:金属活动性顺序表,如实验探究金属活动性、判断金属与酸、盐溶液反应的可行性及反应速率等,注意金属与盐溶液反应需满足“前换后”且盐可溶、金属与酸反应需酸为稀盐酸或稀硫酸(浓硫酸、硝酸因强氧化性不生成H₂)。
3.金属的冶炼与矿物利用。主要考向有:铁的冶炼,金属矿物与资源保护。如节约资源、减少污染的考查、炼铁时尾气处理(点燃或收集,防止CO污染)。
4.金属的腐蚀与防护。主要考向有:铁生锈条件探究,金属防护方法。如涂油、刷漆、电镀(如镀铬)、制成合金(不锈钢)、牺牲阳极法(如船体嵌锌块)等方法以及对照实验设计探究铁生锈的原因。
预测2025年中考会涉及以下考点考法:
1.高频考点延续与创新。考查金属活动性实验创新设计,如多金属混合体系中验证Fe、Cu、Al的活动性顺序(需排除干扰因素)等。考查金属冶炼的绿色工艺,如考查氢能炼铁与传统CO炼铁的比较。
2.实验探究题新动向。考查数字化实验融合,如利用压强传感器探究金属与酸反应的速率(如比较Mg、Zn、Fe与稀硫酸的反应)。考查金属腐蚀的定量分析,如通过质量变化或氧气消耗量测定锈蚀速率。
3.跨学科与社会热点融合。考查“碳中和”与金属回收,如废旧电池回收(提取Zn、Mn等金属,减少重金属污染);考查新材料与科技创新,如形状记忆合金(航天器天线)、钛合金(人造骨骼)等。
考点01 金属的物理性质与化学性质
1.金属材料:包括纯金属和合金。
2.金属的物理性质
(1)共性:有金属光泽,有优良的延展性、导电性、导热性等。
(2)特性:铁、铝等大多数金属都呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色;常温下大多数金属都是固体,但汞是液体。
3. 金属之最
(1)地壳中含量最高的金属元素是铝;
(2)人体中含量最高的金属元素是钙;
(3)目前世界年产量最高的金属是铁;
(4)导电性、电热性最好的金属是银;
(5)硬度最大的金属是铬;
(6)熔点最高的金属是钨;
(7)熔点最低的金属是汞;
(8)密度最小的金属是锂。
4.合金
(1)概念:在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特性的混合物。
(2)特性:一般合金与组成它的纯金属相比,熔点更低、强度和硬度更高、抗腐蚀性能更好。
(3)常见的合金。
①铁合金:包括生铁和钢,二者性质不同的主要原因是含碳量不同。
②钛合金:抗腐蚀性能好,与人体有很好的“相容性”,常用于制造人造骨等。
③其他合金:硬铝、青铜(铜锡合金)、黄铜(铜锌合金)、焊锡等。
5.金属的化学性质
(1)金属+氧气―→金属氧化物(化合反应)
大多数金属都能和氧气反应,金属的活泼性不同,反应的条件和剧烈程度也不同。
金属
条件
反应现象
反应的化学方程式
镁
点燃
在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体
2Mg+O22MgO
铝
常温
在空气中银白色表面逐渐变暗
4Al+3O2===2Al2O3
铁
点燃
在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体
3Fe+2O2Fe3O4
铜
加热
在空气中加热生成黑色固体
2Cu+O22CuO
金
高温
很稳定,高温下也不和氧气反应(真金不怕火炼)
(2)金属+酸―→盐+氢气(置换反应)
金属
反应现象(与稀盐酸反应)
反应的化学方程式
镁
反应非常剧烈,产生大量气泡,放出热量
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
锌
反应较剧烈,产生较多气泡,放出热量
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
铁
反应缓慢,产生气泡,放出热量,溶液由无色变成浅绿色
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
铜
和稀盐酸不反应
(3)金属+盐溶液―→新盐+新金属(置换反应)
反应物
反应现象
反应的化学方程式
铁和硫酸铜溶液
铁表面覆盖一层紫红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
铜和硝酸银溶液
铜表面覆盖一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
铜与硫酸铝溶液
不反应,无现象
考点02 金属活动性顺序及应用
1.金属活动性顺序
2.金属活动性强弱的判断方法
(1)金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,其活动性越强。
(2)金属与氧气反应越容易或与酸反应越剧烈,说明金属的活动性越强。
(3)金属与盐溶液能发生反应说明该金属的活动性比盐溶液中的金属活动性强(钾、钙、钠除外)。
(4)在自然界以化合态存在的金属比以单质形式存在的金属活动性强。
3.金属活动性顺序的重要应用
(1)判断金属的活动性强弱。
(2)判断金属与酸能否发生反应。
(3)判断金属与盐溶液能否发生反应。
(4)与金属相关的鉴别与除杂。
(5)金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分或质量变化的判断。
(6)解释日常生活中的一些现象。
4.两种金属活动性强弱的比较
项目
方案一
方案二
实验方案
将等质量、形状相同的两种金属放入等体积、等浓度的稀盐酸或稀硫酸中
将金属甲放入金属乙的盐溶液中
实验设计
实验现象及结论
(1)若甲能反应,乙不能反应,则金属活动性:甲>乙;
(2)若甲与酸的反应速率比乙快,则金属活动性:甲>乙
若能反应,则金属活动性:甲>乙;
若不能反应,则金属活动性:甲<乙
5.三种金属活动性强弱的比较
项目
方案一:“两金夹一盐”
方案二:“两盐夹一金”
实验方案
将三种金属中活动性最强和最弱的两种金属分别插入活动性介于它们之间的金属的盐溶液中,根据两种金属单质分别与盐溶液反应的情况进行判断
将三种金属中活动性排在中间的金属分别插入其他两种金属的盐溶液中,根据金属单质分别与两种盐溶液反应的情况进行判断
实验示例
实验现象及结论
铁与硫酸铜溶液反应,银与硫酸铜溶液不反应,则金属活动性:铁>铜>银
铜与硫酸亚铁溶液不反应,铜与硝酸银溶液反应,则金属活动性:铁>铜>银
考点03 金属的冶炼与矿物利用
1.常见的金属矿物
名称
铝土矿
赤铁矿
磁铁矿
菱铁矿
黄铁矿
主要成分
Al2O3
Fe2O3
Fe3O4
FeCO3
FeS2
2.工业炼铁(主要产品为生铁)
(1)原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气等。
(2)主要设备:高炉。
(3)主要反应(以赤铁矿为原料):C+O2CO2、C+CO22CO、3CO+Fe2O33CO2+2Fe。
3.一氧化碳还原氧化铁的实验
实验装置
实验现象
硬质玻璃管中红棕色粉末逐渐变为黑色;试管中澄清石灰水变浑浊,发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O;尾气燃烧时产生蓝色火焰,发生反应的化学方程式为2CO+O22CO2
注意事项
实验开始时,先通入一氧化碳,再点燃尾部酒精灯,目的是排尽玻璃管内空气,防止加热时发生爆炸;实验结束后,熄灭酒精喷灯,继续通入一氧化碳至固体冷却,目的是防止还原生成的铁在高温下被重新氧化
尾气处理
由于CO有毒,不能直接排放到大气中,可用点燃法或收集法处理
考点04 金属的腐蚀与防护
1.铁生锈的原因:铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用(缺一不可),生成铁锈(主要成分:Fe2O3·xH2O)。
2.探究铁制品锈蚀的条件
实验方案
铁钉与空气、蒸馏水同时接触
铁钉在干燥的空气中
铁钉全部浸没在蒸馏水中
实验现象
经过一段时间后,试管Ⅰ中铁钉表面出现红色铁锈,且在空气和蒸馏水交界处铁锈最多;试管Ⅱ和试管Ⅲ中铁钉表面无明显锈迹
实验结论
对比试管Ⅰ和试管Ⅱ的现象可知铁生锈需要水,对比试管Ⅰ和试管Ⅲ的现象可知铁生锈需要氧气,即铁生锈的条件是与氧气和水同时接触
注意事项
试管Ⅰ、Ⅲ中用煮沸后迅速冷却的蒸馏水而不用自来水的原因是防止自来水中溶解的氧气对实验产生干扰;试管Ⅲ中植物油的作用是隔绝空气,防止空气中的氧气溶解到水中
3.金属资源的防护
防止铁生锈
原理:隔绝空气(或氧气)或水
措施:
(1)保持铁制品表面干燥。如菜刀用完后洗净擦干。
(2)在铁制品表面形成保护层。如刷漆、涂油、电镀等。
(3)改变铁的单一结构,制成 合金 。如不锈钢等。
除锈方法
a.物理方法:用砂纸打磨;
b.化学方法:Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O
保护金属资源的措施
a.防止金属锈蚀;
b.回收利用废旧金属;
c.有计划、合理地开采矿物;
d.寻找金属的代用品
考向01 金属材料
1.(2024·江苏苏州·二模)苏州博物馆珍藏了大量的文物。下列馆藏文物主要由金属材料制成的是
A.银杏木彩绘四大天王像 B.秘色瓷莲花碗
C.蟠螭纹三足提梁铜盉 D.居仁堂粉彩梅鹊纹碗
【答案】C
【解析】A、银杏木彩绘四大天王像由木头制成,木头属于天然材料,不符合题意;B、秘色瓷莲花碗由陶瓷制成,陶瓷属于无机非金属材料,不符合题意;C、蟠螭纹三足提梁铜盉由铜制成,铜属于金属材料,符合题意;D、居仁堂粉彩梅鹊纹碗由陶瓷制成,陶瓷属于无机非金属材料,不符合题意。故选C。
2.(2025·江苏常州·模拟预测)2025年春节联欢晚会吉祥物“巳升升”,其萌荫的外表蕴含满满的中式美好寓意,眉眼取自三星堆青铜蛇。下列有关青铜的说法正确的是
A.属于纯净物 B.硬度比铜小 C.属于金属材料 D.熔点高于铜
【答案】C
【解析】A、青铜是铜的合金,属于混合物,故A错误;B、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,青铜的硬度比纯铜大,故B错误;C、青铜是铜的合金,属于金属材料,故C正确;D、合金的熔点比纯金属低,青铜的熔点比纯铜低,故D错误。故选C。
考向02 金属的物理性质与用途
3.(2025·江苏无锡·一模)春晚无锡分会场的灯光设备中,导线大多使用铜质材料,主要是因为铜
A.密度大 B.紫红色外观 C.导电性好 D.导热性好
【答案】C
【解析】导线大多使用铜质材料,主要是因为铜具有良好的导电性,这使得电流在铜导线中传输时电阻较小,能够有效地减少电能损耗,保证电路的高效运行,与密度大、紫红色外观、导热性好无关。故选C。
4.(2024·江苏镇江·中考真题)下列物质的用途主要与化学性质有关的是
A.用镁粉制作照明弹 B.用活性炭除冰箱异味
C.用铜制作电线电缆 D.用干冰进行人工降雨
【答案】A
【解析】A、用镁粉制作照明弹,是因为镁燃烧发出耀眼白光,需要通过化学变化才能表现出来,利用的是其化学性质,符合题意;B、用活性炭除冰箱异味,是因为活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,吸附性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;C、用铜制作电线电缆,是因为铜具有良好的导电性,导电性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;D、用干冰进行人工降雨,是因为干冰升华吸热,能使周围温度降低,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意。故选A。
考向03 合金
5.(2024·江苏南京·中考真题)国产C919飞机使用了大量的铝合金,铝合金属于
A.金属材料 B.复合材料 C.合成材料 D.天然材料
【答案】A
【解析】A、金属材料包括纯金属以及它们的合金,铝合金是铝与其他金属或非金属熔合而成的合金,属于金属材料,该选项正确;B、复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料,铝合金不属于复合材料,该选项错误;C、合成材料是指通过化学合成方法制得的有机高分子材料,如塑料、合成纤维、合成橡胶等,铝合金不是合成材料,该选项错误;D、天然材料是自然界原有的或经人工培植的植物上、人工饲养的动物上直接取得的材料,铝合金是人工制造的合金,不是天然材料,该选项错误。故选A。
6.(2025·江苏无锡·一模)《天工开物》记载“凡铜供世用,出山与出炉,止有赤铜,以炉甘石(主要成分ZnCO3)或倭铅(锌)参和,转色为黄铜(铜锌合金)”,下列说法正确的是
A.黄铜的熔点比纯铜的熔点高,可用于制作耐高温部件
B.用黄铜制造的物品在潮湿的空气中不会生锈
C.用黄铜片刻画纯铜片,纯铜片上有划痕,可推测黄铜的硬度大于纯铜
D.ZnCO3中锌元素的质量分数为65%
【答案】C
【解析】A、合金的熔点比组成成分的纯金属低,故黄铜的熔点比纯铜的熔点低,选项错误;B、合金的抗腐蚀比纯金属强,但用黄铜制造的物品长时间在潮湿的空气中也会生锈,选项错误;C、用黄铜片刻画纯铜片,纯铜片上有划痕,可推测黄铜的硬度大于纯铜,选项正确;D、ZnCO3中锌元素的质量分数为65%,选项错误;故选C。
考向04 金属与氧气的反应
7.(2025·江苏常州·模拟预测)在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A、铜的金属活动性排在银前,能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,转化能实现,不符合题意;B、氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,转化能实现,不符合题意;C、铁燃烧生成四氧化三铁,转化不能实现,符合题意;D、甲烷不充分燃烧会生成碳粒,转化能实现,不符合题意;故选C。
8.(24-25九年级上·江苏镇江·期中)如图为O2的转化和利用。下列说法不正确的是
A.转化①中分子间空隙变大
B.转化②中现象是红色变黑色
C.转化③既是化合反应又是氧化反应
D.转化④是电能变成化学能,加稀H2SO4可以增强导电性,反应后:硫酸质量不变,质量分数变大
【答案】A
【解析】A、转化①为氧气变为液态氧,液态分子间隔小于气态分子间隔,则转化①中分子间空隙变小,故A错误; B、转化②是铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,现象是红色变黑色,故B正确; C、转化③是铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,符合多变一的特点,属于化合反应,该反应是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应,则转化③既是化合反应又是氧化反应,故C正确; D、转化④是水电解生成氢气和氧气,是电能变成化学能,加稀H2SO4可以增强导电性,反应后水的质量减小,H2SO4质量不变,质量分数变大,故D正确; 故选:A。
考向05 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
9.(2024·江苏淮安·模拟预测)Y型管能增强实验的对比性。小明利用Y型管设计了以下实验,下列说法不正确的是
A.图甲实验,观察到无色酚酞溶液变红,可得出浓氨水是碱性溶液
B.图乙实验,一段时间后倾斜Y型管,可比较镁和铜的金属活动性
C.图丙实验,根据Y型管左、右两侧现象,可得出物质燃烧需要与氧气接触
D.图丁实验,一段时间后可观察到左端黑色粉末逐渐变红,右端澄清石灰水变浑浊的现象
【答案】C
【解析】A、图甲实验中,浓氨水易挥发,挥发出的氨气运动到左侧酚酞溶液,溶于水形成氨水,使酚酞溶液变红,酚酞溶液遇碱性溶液变红,可得出浓氨水是碱性溶液,说法正确,不符合题意;B、图乙实验中,铜与稀硫酸不反应,一段时间后倾斜Y型管,镁与硫酸接触,镁片表面有大量气泡产生,可得出镁的金属活动性比铜强,说法正确,不符合题意;C、图丙实验中,左侧红磷燃烧,右侧红磷不燃烧,因为右侧红磷的温度没有达到其着火点,可得出物质燃烧需要温度达到着火点,说法不正确,符合题意;D、图丁实验中,左端碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,所以一段时间后左端黑色粉末逐渐变红,右端澄清石灰水变浑浊,说法正确,不符合题意。故选C。
10.(2025·江苏常州·模拟预测)易拉罐主要以铝或铁作为罐体主材,设计以下方法区分罐体主材:将可乐罐和椰汁罐分别剪裁出质量、形状均相同的两片分别置于锥形瓶中,同时加入足量的溶质质量分数相同的稀硫酸如左下图,用数字传感器测得瓶内气体压强变化如右下图(已知:温度越高压强越大,压强和单位体积内分子数成正比),下列说法中不正确是
A.由曲线可知,可乐罐主材是铁
B.装椰汁罐的锥形瓶中溶液最终呈浅绿色
C.反应结束后,可乐罐产生的氢气更多
D.反应结束后压强均下降,说明反应放热
【答案】A
【解析】A.根据化学方程式、可知,每18份质量铝能生成2份质量氢气,每56份质量铁能生成2份质量氢气,等质量的铝和铁与足量稀硫酸反应,铝生成的氢气质量更多,根据压强和单位体积内分子数成正比,结合气体压强变化图可知,可乐罐主材是铝,椰汁罐主材是铁,故A错误;B.椰汁罐主材是铁,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁溶液为浅绿色,故B正确;C.可乐罐主材是铝,反应结束后,可乐罐产生的氢气更多,故C正确;D.反应结束后压强均下降,说明反应放热,反应结束后,溶液温度降低,气体体积减小,压强减小,故D正确。故选:A。
考向06 金属与盐溶液反应
11.(2024·江苏苏州·一模)在给定条件下,下列铜及其化合物间的转化能实现的是
A.CuSO4溶液Cu(OH)2 B.CuCuSO4溶液
C.CuOCu D.CuCuSO4溶液
【答案】A
【解析】A、硫酸铜和氢氧化钙反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙,转化能一步实现,正确;B、在金属活动性顺序中,铜的位置排在氢的后面,不能与硫酸反应,转化不能一步实现,错误;C、氧化铜在高温条件下与一氧化碳反应,不与二氧化碳反应,转化不能一步实现,错误;D、在金属活动性顺序中,铜的位置排在铁的后面,不能与硫酸亚铁反应,转化不能一步实现,错误。故选A。
12.(2024·江苏苏州·一模)现有Zn、Cu、Ag三种金属,每种金属限用一次,只用一种试剂就可以验证它们的金属活动性强弱,则该试剂是
A.稀H2SO4溶液 B.CuSO4溶液
C.Fe(NO3)2溶液 D.ZnCl2溶液
【答案】B
【分析】Zn、Cu、Ag、Fe四种金属的活动性顺序为:。
【解析】A、Zn可以稀H2SO4溶液反应产生气泡,说明Zn的金属活动性比H强,Cu、Ag与稀H2SO4溶液不反应,均为无明显现象,说明Cu、Ag的金属活动性比H弱,但该方案不能比较Cu、Ag的金属活动性强弱关系,A选项错误;B、Zn与CuSO4溶液反应生成ZnSO4、Cu,现象是Zn表面生成红色固体,溶液由蓝色变为无色,说明Zn的金属活动性比Cu强;Ag与CuSO4溶液不反应,无明显现象,说明Ag的金属活动性比Cu弱,所以Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序为:Zn>Cu>Ag,该方案能验证Zn、Cu、Ag的活动性强弱关系,B选项正确;C、Zn与Fe(NO3)2溶液反应生成Zn(NO3)2、Fe,现象是Zn表面生成银白色固体,溶液由浅绿色变为无色,说明Zn的金属活动性比Fe强;Cu或Ag都与Fe(NO3)2溶液不反应,均为无明显现象,说明Cu、Ag的金属活动性比Fe弱,但该方案不能比较Cu、Ag的金属活动性强弱关系,C选项错误;D、Cu或Ag都与ZnCl2溶液不反应,均为无明显现象,说明Cu、Ag的金属活动性比Zn弱,但该方案不能比较Cu、Ag的金属活动性强弱关系,D选项错误;故选:B。
考向06 金属活动性强弱的探究
13.(2024·江苏徐州·中考真题)人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱,用如图装置进行实验。下列说法不正确的是
A.实验前需要打磨金属片,除去表面的氧化膜
B.若向甲、乙试管加入稀盐酸,只有锌片表面能产生气泡
C.若向乙试管加入ZnSO4溶液,能得出锌的金属活动性比铜强
D.若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,能得出三种金属的活动性:Zn>Cu>Ag
【答案】D
【解析】A、实验前需要打磨金属片,是为了除去表面的氧化膜,从而防止氧化膜阻碍反应的进行,故选项说法正确;B、由金属活动性:锌>氢>铜可知,若向甲、乙试管加入稀盐酸,只有锌片表面能产生气泡,故选项说法正确;C、若向乙试管加入ZnSO4溶液,无明显现象,说明铜不与硫酸锌溶液反应,即铜的活动性比锌弱,锌的金属活动性比铜强,故选项说法正确;D、由金属活动性锌>铜>银可知,若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,锌和铜都能与硝酸银反应置换出银,能得出金属的活动性:Zn>Ag,Cu>Ag,但无法比较锌和铜的金属活动性,故选项说法错误;故选:D。
14.(2024·江苏宿迁·中考真题)以下是利用铜、铁等物质进行的实验,请回答下列问题。
(1)图1是“测定空气中氧气含量”的实验。
①该实验原理的化学方程式是 。
②注射器在该实验中的作用是 (写出一点即可)。
(2)图2是比较铜、铁、银三种金属活动性的实验。
①实验B中反应的化学方程式是 。
②通过实验A、B,得出三种金属的活动性由弱到强的顺序是 。
【答案】(1) 便于推动注射器活塞,使铜丝与氧气充分反应或可以通过注射器活塞的移动直观地显示出装置内压强的变化等(合理即可)
(2) Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu 银<铜<铁
【解析】(1)①铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜,容器内压强减小,注射器的活塞在大气压的作用下,向右移动,容器内气体减少的体积为空气中氧气的体积,化学方程式为:;
②注射器在该实验中的作用有:便于推动注射器活塞,使铜丝与氧气充分反应;可以通过注射器活塞的移动直观地显示出装置内压强的变化等。
(2)①实验 B 中是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu;
②实验 A 中铜能与硝酸银反应,说明铜比银活泼;实验 B 中发生铁与硫酸铜反应,说明铁比铜活泼,所以通过实验 A、B,得出三种金属的活动性由弱到强的顺序是银<铜<铁。
考向06 金属化学反应的图像问题
15.(2025·江苏宿迁·一模)识别图像是学习化学的必备能力。下列图像能正确反映相关实验的是
A.等质量的铁粉和锌粉中分别加入足量的稀硫酸
B.将铜片加入一定量的硝酸银溶液中
C.向稀盐酸和硫酸铜的混合溶液中加入氢氧化钠至过量
D.向稀盐酸溶液中不断加水
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A、等质量的铁粉和锌粉中分别加入足量的稀硫酸,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,产生的氢气中的氢元素全部来自于硫酸,则一开始曲线重合;根据化学方程式Zn+ H2SO4 = ZnSO4 + H2↑、Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 可知,每65份质量锌能生成2份质量氢气,每56份质量铁能生成2份质量氢气,等质量的镁和铁与足量硫酸反应,铁生成的氢气质量更多,错误;B、将铜片加入一定量的硝酸银溶液中,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,反应的化学方程式为:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,则每64份质量的铜完全反应生成216份质量的银,则反应时固体质量不断增大,完全反应后不变,错误;C、向稀盐酸和硫酸铜的混合溶液中加入氢氧化钠至过量,氢氧化钠先和盐酸反应生成氯化钠和水,一开始无沉淀产生,盐酸反应完后,氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,此时沉淀质量从零不断增大,完全反应后不变,正确;D、向稀盐酸溶液中不断加水,溶液的酸性减弱,但始终显酸性,溶液的pH不断增大到接近7,但不会大于或等于7,错误。故选C。
16.(24-25九年级上·江苏镇江·阶段练习)将一小块未打磨的铝片放入试管内,加入一定量的稀盐酸,测得产生氢气的速率随时间的变化如下图所示。下列说法正确的是
A.0~a段无氢气产生,说明没有发生反应
B.a~b段发生的反应为:
C.b点后反应停止,无氢气产生
D.铝比铁活泼,所以铝制品更容易被酸腐蚀
【答案】B
【解析】A、0~a段无氢气生成,是由于未打磨的铝表面有氧化铝,其与稀盐酸反应,生成氯化铝和水,因此没有氢气生成,说法错误,故不符合题意;B、a~b段,由于有氢气生成,说明铝与稀盐酸反应,生成氯化铝和氢气,其化学方程式为:,说法正确,故符合题意;C、由图像可知,b点后产生氢气的速率不为零,说明仍有氢气生成,说法错误,故不符合题意;D、铝比铁活泼,铝在常温下与氧气反应,在其表面产生致密的氧化铝薄膜,起到保护作用,因此铝制品不易被腐蚀,说法错误,故不符合题意。故选B。
考向07 铁的冶炼
17.(2024·江苏苏州·一模)为了减少工业炼铁中CO、CO2的排放,小苏同学基于碳中和理念设计了一个低碳行动方案,方案流程如图所示,下列分析不正确的是
A.该方案可以除去CO2,还可实现CaCO3、CO的部分或全部循环利用
B.该方案中的CO重新通入高炉后,起的主要作用是还原赤铁矿
C.流程图中反应1和反应2,都属于化合反应,且反应后碳元素化合价均发生改变
D.实验室用48gFe2O3粉末作为原料模拟炼铁,反应后测得固体中的铁元素与氧元素的质量比为7:1,若炼铁过程中只发生流程图中的反应3,则理论上参加反应的Fe2O3质量为32g
【答案】A
【解析】A、根据流程图,该方案中二氧化碳既是反应物又是生成物,可以循环利用,碳酸钙和一氧化碳既是反应物又是生成物,可循环利用,故还可实现CaCO3、CO的部分或全部循环利用,故A分析不正确;B、赤铁矿的主要成分是氧化铁,一氧化碳与氧化铁高温条件下反应生成铁和二氧化碳,该方案中的CO重新通入高炉后,起的主要作用是还原赤铁矿,故B分析正确;C、流程图中反应1为碳和氧气反应生成二氧化碳,反应2为碳和二氧化碳高温下反应生成一氧化碳,这两个反应均是两种物质生成一种物质,符合“多变一”的特点,都属于化合反应;反应1中反应前碳元素的化合价为0,反应后碳元素的化合价为+4价,发生改变;反应2中反应前碳元素的化合价为0价和+4价,反应后碳元素的化合价为+2价,发生改变,故C分析正确;D、实验室用48gFe2O3粉末作为原料模拟炼铁,48g氧化铁中铁元素的质量为,反应后测得固体中的铁元素与氧元素的质量比为7:1,则反应后固体中氧元素的质量为,若炼铁过程中只发生流程图中的反应3,反应后固体中的氧元素存在于没有反应的氧化铁中,说明氧化铁没有反应完全,根据氧元素守恒,则没有参与反应的氧化铁的质量为,理论上参加反应的Fe2O3质量为48g-16g=32g,故D分析正确;故选:A。
18.(24-25九年级上·江苏常州·阶段练习)钢铁是现代文明不可缺少的金属材料。
I.铁的冶炼
(1)实验室模拟炼铁的装置如图1所示,其中与中氧元素结合,使其失氧转化为。除了,从左侧通入的物质还可以是________(填字母)。
A.水煤气(和) B. C.木炭 D.
(2)工业上炼铁高炉的结构如图2所示。
①高炉中产生的主要反应为、化学方程式: 。
②炼铁时加入的 (填名称)可将铁矿石中的杂质转化为与铁水分离除去。
(3)如图3所示的窑炉能够控制窑内的含量,从而实现调节釉色的目的。为了提高窑体内的体积分数,可采用的措施有________(填序号)。
A.相对增加空气鼓入 B.相对增加燃料用量
C.增大烟囱的排气量 D.减小烟囱的排气量
(4)现代工业对优质陶瓷的需求量大幅度提高,“建筑陶瓷工业窑炉氨燃烧(零碳燃料)技术”已应用于示范试产。用做燃料相对于用木炭做燃料的优点是 。
(5)合成氨工艺需要用到氢气,在铁触媒作用下,用体积比为的氮气和氢气合成氨气。是铁触媒的主要成分。合成氨催化过程中因部分与反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用将其“再生”,原理如图4所示。
①“再生”过程中铁元素的质量分数 (选填“变大、不变”或“变小”)。
②若开始加入,“失效”一段时间后测得固体中的质量为,则此时所得固体的总质量等于 g。
Ⅱ.铁的锈蚀
实验是化学研究的重要手段。图5为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置,约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5∼10分钟,改进后的装置如图6所示(夹持装置已略去)。
(6)图5实验中,对比 (填序号)可知,铁生锈与氧气有关。
(7)图6实验中,证明铁生锈与水有关的现象为 。
(8)图6实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是 。
(9)图6实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间,但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。
【实验探究】如图7所示装置,检查该装置气密性,将铁粉和活性炭粉加入三颈烧瓶,连接仪器,采集数据,绘制出压强随时间变化的曲线如图8所示。时刻利用注射器加入饱和溶液,再将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上。
(10)据图8,对比段和段说明 。
(11)据图8,分析段压强突然变大的原因是________。
A.稀盐酸被吸入三颈烧瓶中 B.稀盐酸和铁粉反应生成氢气 C.稀盐酸和铁粉反应放热
【答案】(1)AD
(2) 石灰石
(3)BD
(4)更环保
(5) 变小 68
(6)AB
(7)U形管内左侧铁丝生锈,右侧铁丝不生锈
(8)氧气浓度较高
(9)不能探究氧气对铁锈蚀的影响
(10)加入饱和NaCl溶液后,铁粉锈蚀明显加快
(11)ABC
【解析】(1)A、水煤气中的CO和H2都具有还原性,能将Fe2O3还原为Fe,A选项正确;
B、CO2不具有还原性,不能将Fe2O3还原为Fe,B选项错误;
C、木炭具有还原性,但不是气体,无法通入玻璃管,C选项错误;
D、H2具有还原性,能将Fe2O3还原为Fe,D选项正确。
故选:AD。
(2)①CO2能与C在高温条件下反应生成CO,化学方程式为:。
炼铁时加入的石灰石可将铁矿石中的杂质转化为CaSiO3与铁水分离除去。
(3)含碳物质不充分燃烧时会产生CO,同时,CO2能与C在高温条件下反应生成CO。
A、相对增加空气鼓入,有助于燃料充分燃烧,不能提高窑体内CO的体积分数,A选项错误;
B、相对增加燃料用量,可使燃料不充分燃烧,能提高窑体内CO的体积分数,B选项正确;
C、增大烟囱的排气量,会降低窑体内CO2含量,不利于CO的生成,C选项错误;
D、减小烟囱的排气量,会提高窑体内CO2含量,有利于CO的生成,D选项正确。
故选:BD。
(4)NH3燃烧产物是N2、H2O,不会产生CO2和有害气体,相对于用木炭做燃料的优点是更环保。
(5)①根据图4,“再生”过程是FeO转化为Fe3O4,FeO可变形为Fe3O3,对比Fe3O3、Fe3O4,可知转化后氧元素的质量分数增大,则铁元素的质量分数变小。
②合成氨催化过程中部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”,根据图4可知反应生成了FeO,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,可知还会生成水,该反应的化学方程式为;若开始加入69.9g Fe3O4,“失效”一段时间后测得固体中Fe3O4的质量为46.4g,则参与反应的Fe3O4为,设反应生成的FeO的质量为x,则
x=21.6g
则所得固体的总质量为
(6)铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生反应所致。图5,A中铁钉与氧气、水同时接触,铁钉生锈;B中植物油可以隔绝空气,铁钉只与水接触,不生锈;C中干燥剂可以吸收水分,铁钉只与氧气接触,不生锈,对比AB可知铁生锈与氧气有关。
(7)图6实验中,H2O2溶液在MnO2催化作用下快速分解产生大量氧气,同时生成的氧气会带有水分,干燥剂可以吸收水分,则U形管左侧铁丝同时接触氧气、水,会生锈;右侧铁丝只接触氧气,不生锈,可知证明铁生锈与水有关的现象为U形管内左侧铁丝生锈,右侧铁丝不生锈。
(8)空气中氧气浓度较低,图6实验,H2O2溶液在MnO2催化作用下快速分解产生大量氧气,能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是氧气浓度较高。
(9)铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生反应所致。该实验中,U形管内两侧铁丝都接触氧气,不足之处是不能探究氧气对铁锈蚀的影响。
(10)铁粉锈蚀会消耗氧气,导致装置内压强降低。根据图8,AB段压强略微下降,时刻利用注射器加入饱和溶液,BC段压强明显下降,对比说明加入饱和NaCl溶液后,铁粉锈蚀明显加快。
(11)CD段压强突然变大,是因为瓶内铁粉锈蚀导致压强降低,稀盐酸被吸入三颈烧瓶中,稀盐酸和铁粉反应生成氢气,同时放出热量,使瓶内压强变大。
故选:ABC。
考向08 铁生锈条件的探究
19.(24-25九年级上·江苏常州·期末)用五枚洁净无锈的铁钉分别放入5支试管进行以下实验(如图),一周后观察现象。下列说法正确的是
A.对比实验①④说明铁生锈需干燥氧气
B.对比实验②④可说明铁生锈需要水分
C.实验③中的铁钉水下部分锈蚀最严重
D.对比实验③⑤说明氯化钠能加速锈蚀
【答案】D
【解析】A、①中铁钉只与氧气接触,不生锈,④中的铁钉与水和氧气同时接触,生锈,①④对比可知铁生锈需要水,故A错误;B、②中铁钉只与水接触,不生锈,④中的铁钉与水和氧气同时接触,生锈,②④对比可知铁生锈需要氧气,故B错误;C、铁钉与水和氧气同时接触,会生锈,则实验③中的铁钉与水和氧气同时接触的部分锈蚀最严重,故C错误;D、对比实验③⑤,⑤中铁钉比③中铁钉锈蚀严重,说明氯化钠能加速锈蚀,故D正确。故选D。
20.(24-25九年级上·江苏徐州·期末)下列实验设计能达到实验目的的是
A.探究铁钉生锈要有水参加,可利用如图装置进行实验
B.除去铝片表面的氧化膜,可将铝片打磨后长时间暴露在空气中
C.证明MnO2是KClO3分解的催化剂,仅需对比MnO2在反应前后质量
D.确定水的元素组成,可通过验证电解水装置两极产生的气体成份
【答案】D
【解析】A、左边试管中的铁钉同时接触氧气和水,符合铁生锈的条件,能生锈,右边试管内的铁钉,只与水接触,没有与氧气接触,故不能生锈,因此对比得出铁钉生锈需要氧气参加,无法探究铁钉生锈要有水参加,故A不符合题意;B、铝常温下易与空气中的氧气反应生成氧化铝,所以不可将铝片打磨后长时间暴露在空气中,故B不符合题意;C、催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不变,因此要证明MnO2是KClO3分解的催化剂,首先要比较加入MnO2前后,KClO3分解的快慢,其次要对比反应前后MnO2的质量,最后要验证反应前后MnO2的化学性质是否改变,故C不符合题意;D、水在通电的条件下生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,则可知水是由氢元素和氧元素组成。所以通过验证电解水装置两极产生的气体成分,可确定水的元素组成,故D符合题意。故选D。
1.(2025·江苏常州·一模)下列物质属于合金的是
A.不锈钢 B.氧化铁 C.24K黄金 D.赤铁矿
【答案】A
【解析】A、不锈钢属于铁合金,该选项符合题意;B、氧化铁为金属氧化物,不属于合金,该选项不符合题意;C、24K黄金不属于合金,该选项不符合题意;D、赤铁矿的主要成分为氧化铁,不属于合金,该选项不符合题意。故选A。
2.(2024·江苏常州·二模)金属锈蚀给人类带来了巨大的损失,铁生锈的原因是接触了
A.氧气和水 B.仅需要水 C.氧气或水 D.仅需要氧气
【答案】A
【解析】铁生锈是与空气中的氧气和水等物质共同作用的结果,所以要防止铁制品锈蚀,就要防止铁制品与空气中的氧气和水接触;故选:A。
3.(24-25九年级上·江苏扬州·期末)下列关于金属材料的认识,不正确的是
A.铝制品比铁制品更易生锈 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、铝在空气中易与氧气反应生成一层致密的氧化铝(Al₂O₃)薄膜,阻止内部金属进一步氧化,因此铝制品比铁制品更耐腐蚀,故选项说法错误;B、铁生锈是铁单质与氧气、水反应生成铁的氧化物(化合物),故选项说法正确;C、油膜可隔绝铁与氧气、水的接触,从而防止生锈,故选项说法正确;D、生铁含碳量较高(2%~4.3%),炼钢需通过氧化反应降低碳含量至0.03%~2%,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。
4.(24-25九年级下·江苏宿迁·阶段练习)《天工开物》记载的“生铁、熟铁(单质铁的含量大于生铁)连续生成工艺”,处于当时世界领先地位,是现代冶金工艺的雏形,其流程如图所示。
下列说法不正确的是
A.熔炼过程中铁的氧化物失去氧元素
B.选择足量的硫酸可证明生铁是混合物
C.生铁变成熟铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化
D.工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石、空气
【答案】C
【解析】A.熔炼过程中实际是铁矿石中主要成分(铁的氧化物)失去氧元素,被还原成铁的过程,故选项说法正确,不符合题意;B.用足量酸溶解后有不溶物残留(如碳等),可证明生铁是混合物,故选项说法正确,不符合题意;C.在将生铁转化为熟铁的过程中通入氧气,其主要目的是氧化并去除生铁中的碳等杂质,而不是将铁氧化,故选项说法错误,符合题意;D.工业炼铁需要铁矿石、焦炭、石灰石和空气作为原料,故选项说法正确,不符合题意,故选C。
5.(2025·江苏镇江·一模)金属M与溶液发生反应的化学方程式为,下列说法中正确的是
A.M一定不是铝 B.M的金属活动性比H强
C.M在反应中得到了电子 D.若M为Cu,反应后溶液为无色
【答案】A
【解析】A、M(NO3)2中,硝酸根的化合价为-1价,设M的化合价为x,根据“化合物中各元素化合价代数和为零”,则x+(-1)×2=0,解得x=+2,而化合物中铝元素化合价为+3价,则M一定不是铝,该选项说法正确;B、M能将硝酸银中的银置换出来,说明M比银的金属活动性强,但不能证明M的金属活动性比H强,该选项说法不正确;C、单质中M的化合价为0,化合物中M的化合价为+2价,反应过程中失去电子,化合价升高,该选项说法不正确;D、若M为铜,硝酸铜溶液显蓝色,该选项说法不正确。故选A。
6.(2025·江苏无锡·一模)在和的混合溶液中漂浮一塑料小球(如图),向溶液中加入一定量的铁粉(不考虑溶液体积的变化),则下列说法正确的是
A.塑料小球浸没在溶液中的体积将变大
B.反应后溶液中的溶质只有
C.反应后过滤得到的固体中一定有镁和铜,可能有铁
D.反应后过滤得到的金属中加入稀盐酸,一定有气泡产生
【答案】A
【解析】A、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜:,56份的铁反应生成64份的铜,固体质量增重,溶液质量减轻,密度减小,塑料小球浸没在溶液中的体积将变大,选项错误;B、反应后溶液中的溶质有硫酸亚铁和硫酸镁,选项错误;C、反应后过滤得到的固体中一定含有铜,可能含有铁,一定不含镁,选项错误;D、反应后过滤得到的金属中不一定含有铁,所以加入稀盐酸,不一定有气泡产生,选项错误;故选A。
7.(24-25九年级上·江苏扬州·期末)金属和溶液在生活中有着广泛的用途,下列有关说法正确的是
A.铝表面易形成致密的氧化膜,可阻止铝进一步被氧化
B.常温下,将5g氢氧化钙固体加入95mL水中,可配制5%的氢氧化钙溶液
C.武德合金(铋、铅、锡、镉等金属合金)常用于电路保险线,其熔点比锡高
D.蔗糖、氢氧化钠的水溶液都能导电,因为它们的水溶液中都有自由移动的离子
【答案】A
【解析】A.铝的化学性质活泼,在空气中铝和氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,阻止铝的进一步氧化,所以,铝具有很强的抗腐蚀性,A正确;B.氢氧化钙属于微溶物,常温下,溶解度小于1g,所以常温下,将5g氢氧化钙固体加入95mL水中,氢氧化钙不会全部溶解,不能配制出5%的氢氧化钙溶液,B错误;C.合金的熔点低于组成合金的纯金属,所以,武德合金的熔点低于金属锡,C错误;D.蔗糖是由分子构成的,分子呈电中性,蔗糖溶液中不存在带电的微粒,所以,蔗糖溶液不导电,D错误。故选A。
8.(2024·江苏连云港·中考真题)一种以黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)为原料获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如下。下列说法正确的是
A.加入H2SO4生成H2的化学方程式为
B.根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C.判断加入的Zn如已过量的依据是溶液中有固体剩余
D.流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
【答案】B
【分析】黄铜渣中的锌、氧化铜、氧化锌和硫酸均能反应,铜不与硫酸反应。锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水。过滤后的滤液中有硫酸锌和硫酸铜。加入过量的锌,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌,过滤的滤渣中有生成的铜和过量的锌。
【解析】A、根据分析,铜不和硫酸反应,和硫酸反应生成氢气的是锌,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气。不符合题意;B、活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来,通过加入锌能将铜置换出来可说明锌比铜活泼。锌能和稀硫酸反应生成氢气而铜不能,也可以说明活动性锌大于铜。符合题意;C、因为锌和硫酸铜反应生成铜,不论锌是否过量溶液中都会有固体剩余。不符合题意;D、置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应。流程中氧化锌、氧化铜和硫酸的反应中反应物都是化合物,都不是置换反应,不符合题意;故选B 。
9.(2025·江苏无锡·一模)归纳和推理是化学学习的常用思维方法,下列说法正确的是
A.中和反应有盐和水生成,则有盐和水生成的反应一定是中和反应
B.铝的金属活动性比铁强,则铝制品比铁制品更容易受腐蚀
C.活泼金属加入稀盐酸能产生气体,则能与稀盐酸反应产生气体的固体一定是活泼金属
D.将酚酞滴入碱性溶液后显红色,则能使酚酞变红色的溶液一定是碱性溶液
【答案】D
【解析】A、中和反应是酸和碱互相交换成分,生成盐和水的反应。但有盐和水生成的反应不一定是中和反应,如金属氧化物与酸反应()、非金属氧化物与碱反应()也能生成盐和水,却不是中和反应,A 选项错误;B、铝的金属活动性比铁强,但铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,所以铝制品比铁制品更耐腐蚀,B 选项错误;C、活泼金属加入稀盐酸能产生氢气,但能与稀盐酸反应产生气体的固体不一定是活泼金属,例如碳酸盐与稀盐酸反应会产生二氧化碳气体(),C 选项错误;D、酚酞遇碱性溶液变红,所以能使酚酞变红色的溶液一定是碱性溶液,D 选项正确。故选D。
10.(24-25九年级上·江苏盐城·期末)下列实验设计能达到实验目的的是
A.探究铁生锈的条件
B.探究可燃物燃烧的必要条件
C.探究温度对分子运动快慢的影响
D.验证Fe、Cu、Ag的活动性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A、该实验只探究了铁生锈与水的关系,缺少铁在有氧气无水环境中的对比实验,不能全面探究铁生锈的条件,达不到实验目的,A选项错误;B、燃烧的条件是:可燃物;可燃物与氧气充分接触;温度达到可燃物的着火点。图中白磷(着火点为40℃)和红磷(着火点为240℃)都是可燃物,热水提供热量使白磷的温度达到着火点,但不能使红磷的温度达到着火点,同时热水可以隔绝氧气,使水中的白磷不能与氧气充分接触。铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;铜片上的白磷燃烧,水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要与氧气接触,能探究可燃物燃烧的必要条件,B选项正确;C、实验中溶剂分别是酒精和水,温度分别是20℃、40℃,变量不唯一,无法探究温度对分子运动快慢的影响,达不到实验目的,C选项错误;D、铁能与硫酸铜反应,说明铁的活动性大于铜;铁能与硝酸银反应,说明铁的活动性大于银,但无法比较铜和银的活动性,达不到实验目的,D选项错误。故选:B。
11.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)下列关于铝和铝合金的说法不正确的是
A.Al—Zr—Sc合金是混合物
B.Al—Zr—Sc合金的导电性与离子的运动有关
C.通常情况下铝制品耐腐蚀,原因是铝易与氧气反应形成致密氧化铝
D.金属铝的熔点比Al—Zr—Sc合金的熔点高
【答案】B
【解析】A、合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)经一定方法所合成的具有金属特性的物质,因此,Al−Zr−Sc合金是由铝、锆、钪三种金属元素组成的混合物,故选项说法正确;B、合金的导电性主要与其内部的自由电子有关,而不是离子的运动,在金属中,原子通过共享价电子形成金属键,这些价电子可以在整个金属晶格中自由移动,从而赋予金属导电性,故选项说法错误;C、铝是一种活泼金属,但在常温下,铝能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,这层薄膜能覆盖在铝的表面,阻止铝进一步与氧气反应,从而起到保护铝的作用,因此,铝制品通常具有较强的抗腐蚀性,故选项说法正确;D、合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低,故金属铝的熔点比Al—Zr—Sc合金的熔点高,故选项说法正确;故选:B。
12.(2024·江苏常州·模拟预测)走近千年文物,人们发现青铜器在含有Cl﹣的环境中易生成CuCl,随着环境条件的变化而发生锈蚀,锈层物质成分示意图如图所示。下列说法错误的是
A.粉状锈中含有Cu、O、H、Cl四种元素
B.在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护
C.CuCl与O2、H2O发生化合反应生成Cu2(OH)3Cl
D.青铜器在锈蚀过程中铜元素的化合价由0到+1价、再变到+2价
【答案】C
【解析】A、由粉状锈的化学式可知,铜绿中含有Cu、H、O、Cl四种元素,故A正确;B、铜生锈是与氧气、水、二氧化碳作用,在干燥、无氧的环境中,能够减缓铜的锈蚀,有利于青铜器的保护,故B正确;C、生成物为Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl两种,不符合“多变一”特征,不是化合反应,故C错误;D、青铜器中含有铜,铜中铜元素的化合价为0;青铜器在含有Cl-的环境中易生成CuCl,CuCl中氯元素显-1价,则铜元素的化合价为+1价;随着环境条件的变化而发生锈蚀,Cu2O中氧元素显-2价,则铜元素的化合价为+1价,Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl中铜元素的化合价为+2价,则青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价变化为0→+1→+2,故D正确。故选C。
13.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)如图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验,一段时间后观察现象。下列说法错误的是
A.①②对比说明铁生锈需要空气,①③对比说明铁生锈需要水
B.四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉
C.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是甲
D.③中附着在棉花上的干燥剂的作用是使试管里没有水分
【答案】C
【解析】A、①中铁钉与空气、水同时接触,会生锈;②中植物油可以隔绝空气,铁钉只与水接触,不生锈;③中干燥剂可以吸收水分,铁钉只与空气接触,不生锈,①②对比说明铁生锈需要空气,①③对比说明铁生锈需要水,A选项正确;B、④中通入氧气,则铁钉与更多的氧气接触,因此四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉,B选项正确;C、①中甲、乙、丙三处比较,甲处只与空气接触,乙处与空气、水同时接触,丙处只与水接触,因此生锈最明显的地方是乙,C选项错误;D、③中附着在棉花上的干燥剂可以吸收水分,作用是使试管里没有水分,D选项正确。故选:C。
14.(24-25九年级上·江苏镇江·期中)利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验装置如下图所示。实验1min后温度计读数上升,8min后打开止水夹,水倒吸入锥形瓶,实验数据如下表。下列说法不正确的是
实验前的体积
实验后的体积
锥形瓶内空气(含导管内空气)
烧杯内水
烧杯内剩余水
246.0mL
100.0mL
51.5mL
A.实验前需要先检查装置气密性
B.铁的锈蚀反应放热
C.反应8min时锥形瓶内外压强:P内>P外
D.根据实验数据计算得出空气中氧气的含量约为19.7%
【答案】C
【解析】A、该装置要测量反应前后烧杯内水的体积变化,则应装置气密性良好,则实验前需要先检查装置气密性,该选项说法正确;B、反应过程中温度计读数上升,则说明铁锈蚀反应放热,该选项说法正确;C、铁锈蚀消耗氧气,装置中的气体减少,压强减小,此时装置内的压强小于外界压强,该选项说法不正确;D、烧杯内进入的水的体积为消耗的氧气的体积,则测定空气中氧气的含量约为,该选项说法正确。故选C。
15.(2025·江苏宿迁·一模)金属材料在生产、生活中有广泛的应用。请依据所学知识完成下列问题。
(1)北宋“大晟夷则”青铜编钟是开封博物馆的镇馆之宝之一。青铜与纯铜相比较,优点有 (写一条即可)。
(2)泗阳即将建成的桃源大桥钢铁器件喷上油漆是为防止铁与空气中 反应而生锈。
(3)为探究锌、铜、银三种金属的活动性顺序,化学小组的同学设计了如图所示的实验,试管丙中反应的现象为 ,属于的基本反应类型为 。有同学提出可以将甲、乙两组实验改为一个实验,与丙实验结合验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,可选择 (请写出符合条件的药品名称)。
(4)金属能与某些盐溶液反应,向溶质为、的溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,得到蓝色溶液和金属滤渣,则滤液中一定含有的阳离子是 。
【答案】(1)抗腐蚀性能强/硬度大(合理即可)
(2)氧气、水/O2、H2O
(3) 铜片表面有银白色固体产生,溶液由无色变为蓝色 置换反应 锌与氯化铜溶液/铜与氯化锌溶液(锌与铜的盐溶液或铜与锌的盐溶液,合理即可)
(4)镁离子、铜离子/、
【解析】(1)合金相较于成分金属的优点有:硬度大、强度大、机械性能更好等;
(2)铁与水、氧气同时接触发生反应,隔绝空气(或氧气)或水可防止铁生锈;器件喷上油漆是为防止铁与氧气和水反应而生锈;
(3)试管丙中是铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,现象为铜片表面有银白色物质析出,溶液由无色变为蓝色;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,属于置换反应;甲实验是锌与稀硫酸反应,乙实验是铜与稀硫酸不反应,可验证锌的活动性大于氢,氢的活动性大于铜;丙实验验证了铜的活动性大于银。若将甲、乙两组实验改为一个实验,与丙实验结合验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,锌与氯化铜溶液(或铜与氯化锌溶液)即锌与铜的盐溶液(或铜与锌的盐溶液,合理即可);因为锌能与铜盐溶液反应,说明锌的活动性大于铜,铜能与硝酸银溶液反应,说明铜的活动性大于银,从而可验证三种金属的活动性顺序;
(4)在金属活动顺序中,镁的活动性强于铜,铜的活动性强于银,向溶质为AgNO3、Cu(NO3)2的溶液中加入一定量的镁粉,镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银,当硝酸银完全反应后,镁再与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜。充分反应后过滤,得到蓝色溶液,说明硝酸铜有剩余,镁已经完全反应,所以滤渣中一定有银,可能有铜,一定没有镁,滤液中一定含有的阳离子是铜离子(Cu2+)、镁离子(Mg2+)。
16.(24-25九年级上·江苏扬州·期末)铁的锈蚀再探究。
I.锈蚀条件探究
同学们设计了图1所示实验进行探究。
(1)设计b试管实验的目的是创设 的实验环境。
(2)根据一周后ac试管不同的现象可以得出的结论是 。
(3)一周后b试管中铁钉也出现明显锈蚀。同学们对此展开深入研究。将煮沸冷却后的蒸馏水倒入烧杯中,迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中,通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示(室温下,自然状况的水中溶解氧约为8~9mg•L-1)。据此回答:
①b试管中出现锈蚀的原因是 。
②欲达到原实验目的,写出一种b试管实验的改进设计: 。
③在铁制品表面涂植物油能防锈的原因是 。
④人们常用适量的稀盐酸与铁制品表面的锈层发生反应,从而除去锈层。写出该反应的化学方程式 。
II.锈蚀成分探究
【查阅资料】铁锈成分复杂,化学式可简单表示为Fe2O3•nH2O。Fe2O3•nH2O加热后容易分解产生水蒸气。浓硫酸具有强烈吸水性,氢氧化钠固体既可以吸收水分,又可以吸收二氧化碳气体。
【设计方案】
(4)甲同学设计了图3(夹持仪器已省略)所示实验方案,同学们讨论后认为该方案设计有明显缺陷,你对方案修改完善的建议是 。
【进行实验】将ab试管中的生锈铁钉取出晾干,刮下部分铁锈放入玻璃管中。按完善后的装置进行实验(每步反应和吸收均完全)。实验过程测得以下数据:
装置A的总质量m1(不包括酒精喷灯)
装置B的总质量m2
装置C和装置D的总质量m3
加热前
516.20g
463.00g
252.60g
加热后
513.44g
464.80g
255.29g
【实验分析】
(5)装置A的硬质玻璃管的实验现象为 。
(6)根据以上数据可得,该铁锈的化学式可简单表示为 。
(7)下列分析正确的是______。
A.停止加热后马上敞口称量装置A总质量会导致n的测量数值偏大
B.加热前没有排空气就称量装置B总质量会导致n的测量数值偏小
C.装置C和装置D的总质量m3与n的测量数值无关
【答案】(1)隔绝氧气
(2)铁的锈蚀需要水
(3) 水中溶解氧气浓度增加 在b试管加满植物油,塞一个橡胶塞 能隔绝水
(4)D装置后接尾气处理装置
(5)红棕色固体逐渐变黑色
(6)Fe2O3•5H2O
(7)ABC
【解析】(1)迅速冷却的沸水中没有氧气,植物油能隔绝氧气,b试管实验的目的是创设隔绝氧气的实验环境;
(2)a中铁钉和水、氧气都接触,生锈;c只和氧气接触,不与水接触,不生锈,对比可知铁的锈蚀需要水;
(3)①由图可知,随时间增加,b试管中水中溶解氧气浓度增加,故b试管中出现锈蚀的原因是水中溶解氧气浓度增加(b管虽然用植物油进行了液封,但空气中的氧气能慢慢溶解到水中,所以铁钉仍然会因为接触了水和氧气而生锈);
②为避免氧气溶于水,欲达到原实验目的,b试管实验的改进设计为在b试管加满植物油,塞一个橡胶塞;
③根据图示发现,植物油不能隔绝氧气,铁和氧气、水同时接触会发锈蚀,在铁制品表面涂植物油能防锈的原因是隔绝水;
④人们常用适量的稀盐酸与铁制品表面的锈层发生反应,从而除去锈层,铁锈的主要成分是氧化铁,稀盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,化学方程式为;
(4)由于一氧化碳有毒,故该装置缺陷是没有尾气处理装置,防止一氧化碳污染空气,对方案修改完善的建议是在D装置后接尾气处理装置,可以用燃着的酒精灯点燃一氧化碳或用气球收集;
(5)装置A的硬质玻璃管中一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,实验现象为红棕色固体逐渐变黑色;
(6)浓硫酸吸水,装置B增加质量464.80g-463.00g=1.8g,故结晶水质量1.8g,装置A的总质量m1减少516.20g-513.44g=2.76g,故结晶水和氧化铁中氧元素质量为2.76g,氧化铁氧元素质量2.76g-1.8g=0.96g,氧化铁氧元素和结晶水质量比为0.96g:1.8g=(16×3):18n,n=5,故该铁锈的化学式可简单表示为Fe2O3•5H2O;
(7)A、停止加热后,冷却到室温,然后敞口称量装置A总质量,停止加热后马上敞口称量,铁重新氧化,装置A质量变化偏小,会导致n的测量数值偏大,故选项分析正确;
B、加热前没有排空气就称量装置B总质量,B会吸收空气中水蒸气,水质量偏大,会导致n的测量数值偏大,故选项分析正确;C、氢氧化钠固体既可以吸收水分,又可以吸收二氧化碳气体,装置C和D可以防止空气中的水和二氧化碳进入装置中,影响实验结果,由上述计算过程可知,装置C和装置D的总质量m3与n的测量数值无关,故选项分析正确;
故选:ABC。
17.(24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习)下图是“XX牌贴身暖宝宝”使用说明书,小王等同学阅读了使用说明后,对它的成分和发热原理产生了兴趣,和同学们一起进行了实验探究。
【查阅资料】铁锈与稀盐酸反应生成黄色溶液
I、【初步探究成分及发热原理】
【提出问题】“暖宝宝”为什么能发热?
【做出猜想】“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉氧化(即生锈)的过程。
【设计实验】
(1)
实验操作
实验现象
解释或结论
步骤1
取A、B两袋“暖宝宝”,将A袋按使用说明打开外袋取出内袋;而B袋不打开外袋。并将两袋样品放置在同样的环境中。
A袋的“暖宝宝”温度很快上升;B袋温度 。
“暖宝宝”发热是由于袋内物质与 接触。
步骤2
24小时后,分别剪开A、B两袋,各取少量袋内物质于两支试管中,分别加入适量稀盐酸。
A袋内物质部分溶解,产生黄色溶液;B袋内物质 。
用化学方程式表示B袋内物质与稀盐酸的反应 。
【得出结论】“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉发生氧化(生锈)的过程。
【继续探究】
(2)小王和同学们想继续探究“暖宝宝”发热后,剩余物质中是否还含有活性炭,他们取适量A袋内物质于烧杯内,加入过量 ,充分反应后过滤,洗涤,干燥滤渣。
(3)为进一步验证黑色滤渣的成分,小王和小李同学分别设计了甲、乙两个如图所示的装置,点燃滤渣,用澄清石灰水验证产物,你认为 图的装置结论更可靠,理由是 。
(4)同学们分析铁生锈是一个缓慢氧化的过程,在此变化中化学能转化为热能。从原料角度分析“暖宝宝”放热现象之所以很明显是因为:①铁呈粉末状,活性炭有吸附性,活性炭粉不但与铁粉形成许多微小的原电池,还能吸附 ,使反应更快地进行。;② ;
Ⅱ、【测定“暖宝宝”中的含铁量】
取一片包装完好的“暖宝宝”,剪开包装,利用袋内物质立即进行实验。
【实验方法】取样品mg,利用如图丙所示装置与药品,测反应后生成气体的体积
【实验步骤】
(5)①连接仪器, ;
②将实验所用药品装入各仪器中,记录量气管初始刻度;
③打开分液漏斗活塞,加入足量稀硫酸至不再有气泡冒出。在实验过程中,若烧瓶和量气管内气体压强过大,可将水准管 (填“上提”或“下移”);
④等恢复至室温,并 后,再次记录量气管刻度。
【数据处理】
(6)若实验条件下,氢气的密度为,测得氢气体积为vmL。则该“暖宝宝”中铁粉的质量分数的表达式为 。(用含dvm的字母表示)。
【交流讨论】
(7)利用丙装置,即使操作无失误,测量结果仍会偏大,原因是 。
(8)小王重新设计了一个如图丁的实验装置,利用该装置实验时,在气密性良好的前提下,如果往锥形瓶中注入的稀硫酸体积为,充分反应后,右侧针筒中气体变化的读数为,则反应生成的氢气的体积为 mL。
【答案】(1) 无明显变化 氧气(或空气) 部分溶解,有气泡产生,溶液为浅绿色
(2)稀盐酸
(3) 甲 乙方案酒精燃烧生成的CO2会干扰实验
(4) 氧气和水蒸气 食盐能加速铁的生锈
(5) 检查装置气密性 下移 调整量气管和水准管内液面相平
(6)
(7)加入的稀硫酸体积会被算作生成气体的体积
(8)V2-V1
【解析】(1)B 袋不打开外袋,内部物质无法与外界空气充分接触,铁难以生锈,所以温度无明显变化;
A 袋打开外袋后温度上升,说明暖宝宝发热是袋内物质与氧气(或空气)接触发生反应导致的;
B 袋内铁粉未生锈,加入稀盐酸后,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,现象是袋内物质部分溶解,有气泡产生,溶液为浅绿色 ;
铁与稀盐酸发生置换反应生成氯化亚铁、氢气,化学方程式为。
(2)暖宝宝成分中的铁和铁锈能与稀盐酸反应,加入过量稀盐酸可将铁和铁锈完全反应掉,从而分离出活性炭。
(3)乙装置中,酒精灯燃烧会产生二氧化碳,会干扰对滤渣燃烧产物二氧化碳的检验。而甲装置中,没有额外产生二氧化碳的干扰因素,通过观察澄清石灰水是否变浑浊能更准确地判断滤渣中是否含有活性炭 。
(4)铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生反应所致。活性炭的吸附性可吸附氧气和水蒸气,使铁生锈反应所需的反应物浓度相对增大,加快反应速率;
暖宝宝成分中的食盐能加速铁的电化学腐蚀,使铁生锈放热现象更明显。
(5)①进行有气体参与或生成的实验前,都需要先检查装置的气密性,防止气体泄漏影响实验结果。
③若烧瓶和量气管内气体压强过大,将水准管下移可以平衡压强,避免装置因压强过大受损。
④恢复至室温后,调整量气管和水准管内液面相平,使量气管内气体压强与外界大气压相等,这样记录的气体体积才准确。
(6)根据氢气的体积V=v mL,密度为d g/mL,可算出氢气质量m(H2)=vd g。设铁粉质量为x,由化学方程式,
x=28vd g
则该 “暖宝宝” 中铁粉的质量分数为。
(7)丙装置中,从分液漏斗加入稀硫酸时,稀硫酸占据一定体积,会使量气管中测得的气体体积包含了稀硫酸的体积,导致测量结果偏大。
(8)注入稀硫酸的体积为V1 mL,反应后右侧针筒中气体变化的读数为V2 mL,那么生成氢气的体积等于反应后针筒内气体总体积减去加入稀硫酸的体积,即(V2−V1) mL 。
18.(2024·江苏盐城·中考真题)2024年5月17日,中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线,顺利实现新能源汽车转型升级。
(1)汽车烤漆工艺既能助力汽车美观,更能防止车身生锈。其防锈原理是 。
(2)铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统,说明铜具有优良的 (填写物理性质)。
(3)新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂()的锂电池为汽车提供动力,中显价,则Li元素的化合价为 价。
(4)生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是______(选填字母序号)。
A.合金的强度一般比组成它们的纯金属更大
B.合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低
C.合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好
(5)生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁()的赤铁矿石,理论上可以炼出纯铁的质量为 (写出计算过程)。
【答案】(1)隔绝氧气和水
(2)导电性
(3)+1
(4)ABC
(5)解:设产生铁的质量为x。
x=560t
答:可以炼出纯铁的质量为560t。
【解析】(1)铁在潮湿的空气中容易生锈,则烤漆的防锈原理是隔绝水和氧气;
(2)铜具有优良的导电性,则用于制作导线、铜质电路主板等;
(3)磷酸亚铁锂(LiFePO4)中磷酸根为-3价,铁元素化合价是+2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知:x+(+2)+(-3)=0,x=+1,Li元素化合价是+1;
(4)A.合金的强度一般比组成它们的纯金属更大,正确;
B.合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低,正确;
C.合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好,正确;
故选:ABC。
(5)见答案。
19.(2024·江苏镇江·中考真题)铁及其化合物在生产生活中有广泛应用。
一、铁的有关知识
(1)北固山铁塔由生铁铸成,展现了我国古代精湛的冶铁、铸造技术。因年代久远,塔身锈蚀严重。
①生铁的熔点比纯铁 (选填“高”或“低”)。
②铁锈主要成分是Fe2O3•nH2O,铁生锈主要与空气中的 有关。
(2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如图。
①以赤铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 。
②炼钢炉中存在转化:FeFeOFe+CO,目的为降低 元素含量。
(3)铁及其化合物在现代多种领域发挥着重要作用。
①纳米零价铁(Fe)用于废水处理,可用H2和Fe(OH)3在高温下反应获得,反应的化学方程式为 。
②Fe3O4是合成氨催化剂铁触媒的主要成分,可用CH4和Fe2O3在高温下反应获得,同时生成CO2和H2O的质量比为 。
二、制备硫酸亚铁铵晶体
用废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O]的实验流程如下。
(4)“洗涤”是用蒸馏水洗去铁屑表面残留的Na2CO3等杂质,判断铁屑已洗净的方法是:取最后一次洗涤后的滤液,测定其pH= ,则已洗净。
(5)“酸溶”时控温75℃加热至不再产生气泡。
①加热的目的是 。
②产生的气体为H2,用点燃法检验H2前必须 。
(6)“反应”后冷却至20℃过滤。
①“反应”的化学方程式为 。
表:“反应”中相关物质的溶解度
温度/℃
20℃
溶解度S/g
FeSO4•7H2O
48.0
(NH4)2SO4
75.4
(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O
21.2
②“反应”过程中析出硫酸亚铁铵晶体,参考表中数据分析其原因 。
三、测定硫酸亚铁铵晶体样品纯度
准确称取19.00g硫酸亚铁铵晶体(相对分子质量为392)样品溶于水,与硫酸酸化的KMnO4溶液完全反应,消耗KMnO4的质量为1.58g。
已知:10(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O+2KMnO4+8H2SO4=10(NH4)2SO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+2MnSO4+14H2O
(7)该样品的纯度为 %(精确到0.1%)。
(8)判断该计算结果是否合理并分析其原因 。
【答案】(1) 低 氧气、水
(2) 碳/C
(3) 11∶9
(4)7
(5) 加快反应速率 验纯
(6) 20℃时硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度比硫酸亚铁和硫酸铵的溶解度小
(7)103.2
(8)不合理,样品中混有FeSO4•7H2O
【解析】(1)①合金的熔点比成分金属低,生铁是铁和碳的合金,所以生铁的熔点比纯铁低。
②铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生反应所致。
(2)①赤铁矿主要成分是Fe2O3,Fe2O3与CO在高温条件下反应生成Fe、CO2,化学方程式为。
②生铁的含碳量比钢高,该转化能将C转化为CO,目的是降低碳元素的含量。
(3)①H2和Fe(OH)3在高温下反应获得Fe,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,反应物H2、Fe(OH)3中含有H、Fe、O这3种元素,生成物Fe中只含Fe这1种元素,则另外的产物含有H、O这2种元素,该产物是H2O,则H2和Fe(OH)3在高温下反应生成Fe、H2O,化学方程式为。
②CH4和Fe2O3在高温下反应生成Fe3O4、CO2、H2O,化学方程式为,则生成CO2和H2O的质量比为。
(4)Na2CO3溶液呈碱性,pH>7。判断铁屑已洗净的方法是:取最后一次洗涤后的滤液,测定其pH=7,说明滤液中已无Na2CO3,则已洗净。
(5)①温度越高,化学反应速率越快,因此加热的目的是加快反应速率。
②点燃可燃性气体前,必须验纯,以防气体不纯引发爆炸,所以用点燃法检验H2前必须验纯。
(6)①“酸溶”过程中稀H2SO4能与铁屑反应生成FeSO4、H2,“反应”步骤加入(NH4)2SO4粉末,生成硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O],说明该步骤中FeSO4、(NH4)2SO4、H2O反应生成了(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O沉淀,化学方程式为。
②根据表中所示在20℃时的溶解度数据,可以看出20℃时硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度比硫酸亚铁和硫酸铵的溶解度小,所以硫酸亚铁铵晶体最先达到饱和状态析出,因此原因是:20℃时硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度比硫酸亚铁和硫酸铵的溶解度小。
(7)解:设该样品的纯度为x
,故填103.2。
(8)根据化学方程式,该反应实质是FeSO4与KMnO4、H2SO4发生反应,样品纯度超过100%,说明样品中FeSO4含量偏高,结合题中溶解度表格,FeSO4•7H2O相对分子质量为278,而(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O相对分子质量为392,可知是因为样品中混有FeSO4•7H2O,导致样品中FeSO4含量偏高。
故填:不合理,样品中混有FeSO4•7H2O。
20.(2024·江苏南京·中考真题)空气中氧气含量测定的经典赏析。
(1)《天工开物》中记述了金、铜、锌、铁等金属的开采和冶炼方法。其中关于铜的冶炼记述:“凡铜供世用,出山与出炉止有赤铜。以炉甘石或倭铅参和,转色为黄铜。”请写出炉甘石(ZnCO3)和木炭粉在高温下反应生成倭铅(锌的古称)和二氧化碳的化学方程式 。
(2)用废铜屑(含Cu、CuO、Fe2O3等)制备胆矾的流程如图:
①“溶解”时,铜发生的反应为:Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2X,其中X为 。
②请写出用氧化铜调节pH的化学方程式 。
(3)《天工开物》另记述:“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”,其中蕴含的化学原理主要是铁与硫酸铜反应。若有80g硫酸铜参加反应,理论上最多生成铜的质量是多少?(利用化学方程式计算,写出完整计算过程。)
【答案】(1)
(2) H2O CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
(3)设理论上最多生成铜的质量为x,则
=
x=32g
答:理论上最多生成铜的质量为。
【解析】(1)碳酸锌和碳在高温条件下生成锌和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(2)①反应前后原子的种类和个数不变,等号左边Cu、H、S、O的个数分别为1、4、1、6,等号右边除2X外,Cu、H、S、O的个数分别为1、0、1、4,则2X中含有4个氢原子和2个氧原子,则X的化学式为H2O。
②氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为:。
(3)见答案。
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重难点05 金属与金属矿物
目录
1.命题趋势解读:明考情、知方向
2.核心知识脉络:搭基础、建体系
3.重难考点诠释:知重难、掌技巧、攻薄弱
考点01 金属的物理性质与化学性质
考点02 金属活动性顺序及应用
考点03 金属的冶炼与矿物利用
考点04 金属的腐蚀与防护
4.限时检测训练:重难通关、争分培优
三年考情分析
2025考向预测
分析近三年考题,关于碳和碳的氧化物的相关内容,主要集中在碳单质的多样性、CO和CO₂的性质、制备及综合应用,同时结合实验探究、生活场景及环保热点。
1.金属的物理性质与化学性质。主要考向有:金属的物理通性,金属的化学性质,如金属与与氧气、酸、盐溶液的反应等。
2.金属活动性顺序及应用。主要考向有:金属活动性顺序表,如实验探究金属活动性、判断金属与酸、盐溶液反应的可行性及反应速率等,注意金属与盐溶液反应需满足“前换后”且盐可溶、金属与酸反应需酸为稀盐酸或稀硫酸(浓硫酸、硝酸因强氧化性不生成H₂)。
3.金属的冶炼与矿物利用。主要考向有:铁的冶炼,金属矿物与资源保护。如节约资源、减少污染的考查、炼铁时尾气处理(点燃或收集,防止CO污染)。
4.金属的腐蚀与防护。主要考向有:铁生锈条件探究,金属防护方法。如涂油、刷漆、电镀(如镀铬)、制成合金(不锈钢)、牺牲阳极法(如船体嵌锌块)等方法以及对照实验设计探究铁生锈的原因。
预测2025年中考会涉及以下考点考法:
1.高频考点延续与创新。考查金属活动性实验创新设计,如多金属混合体系中验证Fe、Cu、Al的活动性顺序(需排除干扰因素)等。考查金属冶炼的绿色工艺,如考查氢能炼铁与传统CO炼铁的比较。
2.实验探究题新动向。考查数字化实验融合,如利用压强传感器探究金属与酸反应的速率(如比较Mg、Zn、Fe与稀硫酸的反应)。考查金属腐蚀的定量分析,如通过质量变化或氧气消耗量测定锈蚀速率。
3.跨学科与社会热点融合。考查“碳中和”与金属回收,如废旧电池回收(提取Zn、Mn等金属,减少重金属污染);考查新材料与科技创新,如形状记忆合金(航天器天线)、钛合金(人造骨骼)等。
考点01 金属的物理性质与化学性质
1.金属材料:包括纯金属和 。
2.金属的物理性质
(1)共性:有金属光泽,有优良的 性、 性、 性等。
(2)特性:铁、铝等大多数金属都呈 色,铜呈 色,金呈黄色;常温下大多数金属都是固体,但汞是液体。
3. 金属之最
(1)地壳中含量最高的金属元素是 ;
(2)人体中含量最高的金属元素是 ;
(3)目前世界年产量最高的金属是 ;
(4)导电性、电热性最好的金属是 ;
(5)硬度最大的金属是 ;
(6)熔点最高的金属是 ;
(7)熔点最低的金属是 ;
(8)密度最小的金属是 。
4.合金
(1)概念:在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有 的混合物。
(2)特性:一般合金与组成它的纯金属相比,熔点 、强度和硬度 、抗腐蚀性能 。
(3)常见的合金。
①铁合金:包括 和钢,二者性质不同的主要原因是 不同。
②钛合金:抗腐蚀性能好,与人体有很好的“相容性”,常用于制造人造骨等。
③其他合金:硬铝、青铜(铜锡合金)、黄铜(铜锌合金)、焊锡等。
5.金属的化学性质
(1)金属+氧气―→金属氧化物( 反应)
大多数金属都能和氧气反应,金属的活泼性不同,反应的条件和剧烈程度也不同。
金属
条件
反应现象
反应的化学方程式
镁
点燃
在空气中剧烈燃烧,发出 ,放出热量,生成 色固体
铝
常温
在空气中银白色表面逐渐变暗
铁
点燃
在氧气中剧烈燃烧, ,放出热量,生成 色固体
铜
加热
在空气中加热生成 色固体
金
高温
很稳定,高温下也不和氧气反应(真金不怕火炼)
(2)金属+酸―→盐+氢气( 反应)
金属
反应现象(与稀盐酸反应)
反应的化学方程式
镁
反应非常剧烈,产生大量 ,放出热量
锌
反应较剧烈,产生较多 ,放出热量
铁
反应缓慢,产生 ,放出热量,溶液由 色变成 色
铜
和稀盐酸不反应
(3)金属+盐溶液―→新盐+新金属(置换反应)
反应物
反应现象
反应的化学方程式
铁和硫酸铜溶液
铁表面覆盖一层 色物质,溶液由 色变为 色
铜和硝酸银溶液
铜表面覆盖一层 色物质,溶液由 色变为 色
铜与硫酸铝溶液
不反应,无现象
考点02 金属活动性顺序及应用
1.金属活动性顺序
2.金属活动性强弱的判断方法
(1)金属活动性顺序中,金属的位置越靠 ,其活动性越强。
(2)金属与氧气反应越容易或与酸反应越剧烈,说明金属的活动性越 。
(3)金属与盐溶液能发生反应说明该金属的活动性比盐溶液中的金属活动性 (钾、钙、钠除外)。
(4)在自然界以化合态存在的金属比以单质形式存在的金属活动性 。
3.金属活动性顺序的重要应用
(1)判断金属的活动性强弱。
(2)判断金属与酸能否发生反应。
(3)判断金属与盐溶液能否发生反应。
(4)与金属相关的鉴别与除杂。
(5)金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分或质量变化的判断。
(6)解释日常生活中的一些现象。
4.两种金属活动性强弱的比较
项目
方案一
方案二
实验方案
将等质量、形状相同的两种金属放入等体积、等浓度的稀盐酸或稀硫酸中
将金属甲放入金属乙的盐溶液中
实验设计
实验现象及结论
(1)若甲能反应,乙不能反应,则金属活动性: ;
(2)若甲与酸的反应速率比乙快,则金属活动性:
若能反应,则金属活动性: ;
若不能反应,则金属活动性:
5.三种金属活动性强弱的比较
项目
方案一:“两金夹一盐”
方案二:“两盐夹一金”
实验方案
将三种金属中活动性最强和最弱的两种金属分别插入活动性介于它们之间的金属的盐溶液中,根据两种金属单质分别与盐溶液反应的情况进行判断
将三种金属中活动性排在中间的金属分别插入其他两种金属的盐溶液中,根据金属单质分别与两种盐溶液反应的情况进行判断
实验示例
实验现象及结论
铁与硫酸铜溶液反应,银与硫酸铜溶液不反应,则金属活动性:
铜与硫酸亚铁溶液不反应,铜与硝酸银溶液反应,则金属活动性:
考点03 金属的冶炼与矿物利用
1.常见的金属矿物
名称
铝土矿
赤铁矿
磁铁矿
菱铁矿
黄铁矿
主要成分
Al2O3
FeS2
2.工业炼铁(主要产品为生铁)
(1)原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气等。
(2)主要设备:高炉。
(3)主要反应(以赤铁矿为原料): 、C+CO22CO、
3.一氧化碳还原氧化铁的实验
实验装置
实验现象
硬质玻璃管中红棕色粉末逐渐变为黑色;试管中澄清石灰水变浑浊,发生反应的化学方程式为 ;尾气燃烧时产生蓝色火焰,发生反应的化学方程式为
注意事项
实验开始时,先通入 ,再点燃尾部酒精灯,目的是 , ;实验结束后,熄灭酒精喷灯,继续通入一氧化碳至固体冷却,目的是
尾气处理
由于CO有毒,不能直接排放到大气中,可用 法或 法处理
考点04 金属的腐蚀与防护
1.铁生锈的原因:铁与空气中的 和 共同作用(缺一不可),生成铁锈(主要成分: )。
2.探究铁制品锈蚀的条件
实验方案
铁钉与空气、蒸馏水同时接触
铁钉在干燥的空气中
铁钉全部浸没在蒸馏水中
实验现象
经过一段时间后,试管Ⅰ中铁钉表面出现 ,且在空气和蒸馏水交界处铁锈最多;试管Ⅱ和试管Ⅲ中铁钉表面
实验结论
对比试管Ⅰ和试管Ⅱ的现象可知铁生锈需要水,对比试管Ⅰ和试管Ⅲ的现象可知铁生锈需要 ,即铁生锈的条件是与 和 同时接触
注意事项
试管Ⅰ、Ⅲ中用煮沸后迅速冷却的蒸馏水而不用自来水的原因是 ;试管Ⅲ中植物油的作用是
3.金属资源的防护
防止铁生锈
原理:隔绝 或
措施:
(1)保持铁制品表面 。如菜刀用完后洗净擦干。
(2)在铁制品表面形成 。如刷漆、涂油、电镀等。
(3)改变铁的单一结构,制成 。如不锈钢等。
除锈方法
a.物理方法:用砂纸打磨;
b.化学方法:Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O
保护金属资源的措施
a.防止金属锈蚀;
b.回收利用废旧金属;
c.有计划、合理地开采矿物;
d.寻找金属的代用品
考向01 金属材料
1.(2024·江苏苏州·二模)苏州博物馆珍藏了大量的文物。下列馆藏文物主要由金属材料制成的是
A.银杏木彩绘四大天王像 B.秘色瓷莲花碗
C.蟠螭纹三足提梁铜盉 D.居仁堂粉彩梅鹊纹碗
2.(2025·江苏常州·模拟预测)2025年春节联欢晚会吉祥物“巳升升”,其萌荫的外表蕴含满满的中式美好寓意,眉眼取自三星堆青铜蛇。下列有关青铜的说法正确的是
A.属于纯净物 B.硬度比铜小 C.属于金属材料 D.熔点高于铜
考向02 金属的物理性质与用途
3.(2025·江苏无锡·一模)春晚无锡分会场的灯光设备中,导线大多使用铜质材料,主要是因为铜
A.密度大 B.紫红色外观 C.导电性好 D.导热性好
4.(2024·江苏镇江·中考真题)下列物质的用途主要与化学性质有关的是
A.用镁粉制作照明弹 B.用活性炭除冰箱异味
C.用铜制作电线电缆 D.用干冰进行人工降雨
考向03 合金
5.(2024·江苏南京·中考真题)国产C919飞机使用了大量的铝合金,铝合金属于
A.金属材料 B.复合材料 C.合成材料 D.天然材料
6.(2025·江苏无锡·一模)《天工开物》记载“凡铜供世用,出山与出炉,止有赤铜,以炉甘石(主要成分ZnCO3)或倭铅(锌)参和,转色为黄铜(铜锌合金)”,下列说法正确的是
A.黄铜的熔点比纯铜的熔点高,可用于制作耐高温部件
B.用黄铜制造的物品在潮湿的空气中不会生锈
C.用黄铜片刻画纯铜片,纯铜片上有划痕,可推测黄铜的硬度大于纯铜
D.ZnCO3中锌元素的质量分数为65%
考向04 金属与氧气的反应
7.(2025·江苏常州·模拟预测)在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A. B.
C. D.
8.(24-25九年级上·江苏镇江·期中)如图为O2的转化和利用。下列说法不正确的是
A.转化①中分子间空隙变大
B.转化②中现象是红色变黑色
C.转化③既是化合反应又是氧化反应
D.转化④是电能变成化学能,加稀H2SO4可以增强导电性,反应后:硫酸质量不变,质量分数变大
考向05 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
9.(2024·江苏淮安·模拟预测)Y型管能增强实验的对比性。小明利用Y型管设计了以下实验,下列说法不正确的是
A.图甲实验,观察到无色酚酞溶液变红,可得出浓氨水是碱性溶液
B.图乙实验,一段时间后倾斜Y型管,可比较镁和铜的金属活动性
C.图丙实验,根据Y型管左、右两侧现象,可得出物质燃烧需要与氧气接触
D.图丁实验,一段时间后可观察到左端黑色粉末逐渐变红,右端澄清石灰水变浑浊的现象
10.(2025·江苏常州·模拟预测)易拉罐主要以铝或铁作为罐体主材,设计以下方法区分罐体主材:将可乐罐和椰汁罐分别剪裁出质量、形状均相同的两片分别置于锥形瓶中,同时加入足量的溶质质量分数相同的稀硫酸如左下图,用数字传感器测得瓶内气体压强变化如右下图(已知:温度越高压强越大,压强和单位体积内分子数成正比),下列说法中不正确是
A.由曲线可知,可乐罐主材是铁
B.装椰汁罐的锥形瓶中溶液最终呈浅绿色
C.反应结束后,可乐罐产生的氢气更多
D.反应结束后压强均下降,说明反应放热
考向06 金属与盐溶液反应
11.(2024·江苏苏州·一模)在给定条件下,下列铜及其化合物间的转化能实现的是
A.CuSO4溶液Cu(OH)2 B.CuCuSO4溶液
C.CuOCu D.CuCuSO4溶液
12.(2024·江苏苏州·一模)现有Zn、Cu、Ag三种金属,每种金属限用一次,只用一种试剂就可以验证它们的金属活动性强弱,则该试剂是
A.稀H2SO4溶液 B.CuSO4溶液
C.Fe(NO3)2溶液 D.ZnCl2溶液
考向06 金属活动性强弱的探究
13.(2024·江苏徐州·中考真题)人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱,用如图装置进行实验。下列说法不正确的是
A.实验前需要打磨金属片,除去表面的氧化膜
B.若向甲、乙试管加入稀盐酸,只有锌片表面能产生气泡
C.若向乙试管加入ZnSO4溶液,能得出锌的金属活动性比铜强
D.若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,能得出三种金属的活动性:Zn>Cu>Ag
14.(2024·江苏宿迁·中考真题)以下是利用铜、铁等物质进行的实验,请回答下列问题。
(1)图1是“测定空气中氧气含量”的实验。
①该实验原理的化学方程式是 。
②注射器在该实验中的作用是 (写出一点即可)。
(2)图2是比较铜、铁、银三种金属活动性的实验。
①实验B中反应的化学方程式是 。
②通过实验A、B,得出三种金属的活动性由弱到强的顺序是 。
考向06 金属化学反应的图像问题
15.(2025·江苏宿迁·一模)识别图像是学习化学的必备能力。下列图像能正确反映相关实验的是
A.等质量的铁粉和锌粉中分别加入足量的稀硫酸
B.将铜片加入一定量的硝酸银溶液中
C.向稀盐酸和硫酸铜的混合溶液中加入氢氧化钠至过量
D.向稀盐酸溶液中不断加水
A.A B.B C.C D.D
16.(24-25九年级上·江苏镇江·阶段练习)将一小块未打磨的铝片放入试管内,加入一定量的稀盐酸,测得产生氢气的速率随时间的变化如下图所示。下列说法正确的是
A.0~a段无氢气产生,说明没有发生反应
B.a~b段发生的反应为:
C.b点后反应停止,无氢气产生
D.铝比铁活泼,所以铝制品更容易被酸腐蚀
考向07 铁的冶炼
17.(2024·江苏苏州·一模)为了减少工业炼铁中CO、CO2的排放,小苏同学基于碳中和理念设计了一个低碳行动方案,方案流程如图所示,下列分析不正确的是
A.该方案可以除去CO2,还可实现CaCO3、CO的部分或全部循环利用
B.该方案中的CO重新通入高炉后,起的主要作用是还原赤铁矿
C.流程图中反应1和反应2,都属于化合反应,且反应后碳元素化合价均发生改变
D.实验室用48gFe2O3粉末作为原料模拟炼铁,反应后测得固体中的铁元素与氧元素的质量比为7:1,若炼铁过程中只发生流程图中的反应3,则理论上参加反应的Fe2O3质量为32g
18.(24-25九年级上·江苏常州·阶段练习)钢铁是现代文明不可缺少的金属材料。
I.铁的冶炼
(1)实验室模拟炼铁的装置如图1所示,其中与中氧元素结合,使其失氧转化为。除了,从左侧通入的物质还可以是________(填字母)。
A.水煤气(和) B. C.木炭 D.
(2)工业上炼铁高炉的结构如图2所示。
①高炉中产生的主要反应为、化学方程式: 。
②炼铁时加入的 (填名称)可将铁矿石中的杂质转化为与铁水分离除去。
(3)如图3所示的窑炉能够控制窑内的含量,从而实现调节釉色的目的。为了提高窑体内的体积分数,可采用的措施有________(填序号)。
A.相对增加空气鼓入 B.相对增加燃料用量
C.增大烟囱的排气量 D.减小烟囱的排气量
(4)现代工业对优质陶瓷的需求量大幅度提高,“建筑陶瓷工业窑炉氨燃烧(零碳燃料)技术”已应用于示范试产。用做燃料相对于用木炭做燃料的优点是 。
(5)合成氨工艺需要用到氢气,在铁触媒作用下,用体积比为的氮气和氢气合成氨气。是铁触媒的主要成分。合成氨催化过程中因部分与反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用将其“再生”,原理如图4所示。
①“再生”过程中铁元素的质量分数 (选填“变大、不变”或“变小”)。
②若开始加入,“失效”一段时间后测得固体中的质量为,则此时所得固体的总质量等于 g。
Ⅱ.铁的锈蚀
实验是化学研究的重要手段。图5为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置,约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5∼10分钟,改进后的装置如图6所示(夹持装置已略去)。
(6)图5实验中,对比 (填序号)可知,铁生锈与氧气有关。
(7)图6实验中,证明铁生锈与水有关的现象为 。
(8)图6实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是 。
(9)图6实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间,但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。
【实验探究】如图7所示装置,检查该装置气密性,将铁粉和活性炭粉加入三颈烧瓶,连接仪器,采集数据,绘制出压强随时间变化的曲线如图8所示。时刻利用注射器加入饱和溶液,再将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上。
(10)据图8,对比段和段说明 。
(11)据图8,分析段压强突然变大的原因是________。
A.稀盐酸被吸入三颈烧瓶中 B.稀盐酸和铁粉反应生成氢气 C.稀盐酸和铁粉反应放热
考向08 铁生锈条件的探究
19.(24-25九年级上·江苏常州·期末)用五枚洁净无锈的铁钉分别放入5支试管进行以下实验(如图),一周后观察现象。下列说法正确的是
A.对比实验①④说明铁生锈需干燥氧气
B.对比实验②④可说明铁生锈需要水分
C.实验③中的铁钉水下部分锈蚀最严重
D.对比实验③⑤说明氯化钠能加速锈蚀
20.(24-25九年级上·江苏徐州·期末)下列实验设计能达到实验目的的是
A.探究铁钉生锈要有水参加,可利用如图装置进行实验
B.除去铝片表面的氧化膜,可将铝片打磨后长时间暴露在空气中
C.证明MnO2是KClO3分解的催化剂,仅需对比MnO2在反应前后质量
D.确定水的元素组成,可通过验证电解水装置两极产生的气体成份
1.(2025·江苏常州·一模)下列物质属于合金的是
A.不锈钢 B.氧化铁 C.24K黄金 D.赤铁矿
2.(2024·江苏常州·二模)金属锈蚀给人类带来了巨大的损失,铁生锈的原因是接触了
A.氧气和水 B.仅需要水 C.氧气或水 D.仅需要氧气
3.(24-25九年级上·江苏扬州·期末)下列关于金属材料的认识,不正确的是
A.铝制品比铁制品更易生锈 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
4.(24-25九年级下·江苏宿迁·阶段练习)《天工开物》记载的“生铁、熟铁(单质铁的含量大于生铁)连续生成工艺”,处于当时世界领先地位,是现代冶金工艺的雏形,其流程如图所示。
下列说法不正确的是
A.熔炼过程中铁的氧化物失去氧元素
B.选择足量的硫酸可证明生铁是混合物
C.生铁变成熟铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化
D.工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石、空气
5.(2025·江苏镇江·一模)金属M与溶液发生反应的化学方程式为,下列说法中正确的是
A.M一定不是铝 B.M的金属活动性比H强
C.M在反应中得到了电子 D.若M为Cu,反应后溶液为无色
6.(2025·江苏无锡·一模)在和的混合溶液中漂浮一塑料小球(如图),向溶液中加入一定量的铁粉(不考虑溶液体积的变化),则下列说法正确的是
A.塑料小球浸没在溶液中的体积将变大
B.反应后溶液中的溶质只有
C.反应后过滤得到的固体中一定有镁和铜,可能有铁
D.反应后过滤得到的金属中加入稀盐酸,一定有气泡产生
7.(24-25九年级上·江苏扬州·期末)金属和溶液在生活中有着广泛的用途,下列有关说法正确的是
A.铝表面易形成致密的氧化膜,可阻止铝进一步被氧化
B.常温下,将5g氢氧化钙固体加入95mL水中,可配制5%的氢氧化钙溶液
C.武德合金(铋、铅、锡、镉等金属合金)常用于电路保险线,其熔点比锡高
D.蔗糖、氢氧化钠的水溶液都能导电,因为它们的水溶液中都有自由移动的离子
8.(2024·江苏连云港·中考真题)一种以黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)为原料获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如下。下列说法正确的是
A.加入H2SO4生成H2的化学方程式为
B.根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C.判断加入的Zn如已过量的依据是溶液中有固体剩余
D.流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
9.(2025·江苏无锡·一模)归纳和推理是化学学习的常用思维方法,下列说法正确的是
A.中和反应有盐和水生成,则有盐和水生成的反应一定是中和反应
B.铝的金属活动性比铁强,则铝制品比铁制品更容易受腐蚀
C.活泼金属加入稀盐酸能产生气体,则能与稀盐酸反应产生气体的固体一定是活泼金属
D.将酚酞滴入碱性溶液后显红色,则能使酚酞变红色的溶液一定是碱性溶液
10.(24-25九年级上·江苏盐城·期末)下列实验设计能达到实验目的的是
A.探究铁生锈的条件
B.探究可燃物燃烧的必要条件
C.探究温度对分子运动快慢的影响
D.验证Fe、Cu、Ag的活动性
A.A B.B C.C D.D
11.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)下列关于铝和铝合金的说法不正确的是
A.Al—Zr—Sc合金是混合物
B.Al—Zr—Sc合金的导电性与离子的运动有关
C.通常情况下铝制品耐腐蚀,原因是铝易与氧气反应形成致密氧化铝
D.金属铝的熔点比Al—Zr—Sc合金的熔点高
12.(2024·江苏常州·模拟预测)走近千年文物,人们发现青铜器在含有Cl﹣的环境中易生成CuCl,随着环境条件的变化而发生锈蚀,锈层物质成分示意图如图所示。下列说法错误的是
A.粉状锈中含有Cu、O、H、Cl四种元素
B.在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护
C.CuCl与O2、H2O发生化合反应生成Cu2(OH)3Cl
D.青铜器在锈蚀过程中铜元素的化合价由0到+1价、再变到+2价
13.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)如图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验,一段时间后观察现象。下列说法错误的是
A.①②对比说明铁生锈需要空气,①③对比说明铁生锈需要水
B.四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉
C.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是甲
D.③中附着在棉花上的干燥剂的作用是使试管里没有水分
14.(24-25九年级上·江苏镇江·期中)利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验装置如下图所示。实验1min后温度计读数上升,8min后打开止水夹,水倒吸入锥形瓶,实验数据如下表。下列说法不正确的是
实验前的体积
实验后的体积
锥形瓶内空气(含导管内空气)
烧杯内水
烧杯内剩余水
246.0mL
100.0mL
51.5mL
A.实验前需要先检查装置气密性
B.铁的锈蚀反应放热
C.反应8min时锥形瓶内外压强:P内>P外
D.根据实验数据计算得出空气中氧气的含量约为19.7%
15.(2025·江苏宿迁·一模)金属材料在生产、生活中有广泛的应用。请依据所学知识完成下列问题。
(1)北宋“大晟夷则”青铜编钟是开封博物馆的镇馆之宝之一。青铜与纯铜相比较,优点有 (写一条即可)。
(2)泗阳即将建成的桃源大桥钢铁器件喷上油漆是为防止铁与空气中 反应而生锈。
(3)为探究锌、铜、银三种金属的活动性顺序,化学小组的同学设计了如图所示的实验,试管丙中反应的现象为 ,属于的基本反应类型为 。有同学提出可以将甲、乙两组实验改为一个实验,与丙实验结合验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,可选择 (请写出符合条件的药品名称)。
(4)金属能与某些盐溶液反应,向溶质为、的溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,得到蓝色溶液和金属滤渣,则滤液中一定含有的阳离子是 。
16.(24-25九年级上·江苏扬州·期末)铁的锈蚀再探究。
I.锈蚀条件探究
同学们设计了图1所示实验进行探究。
(1)设计b试管实验的目的是创设 的实验环境。
(2)根据一周后ac试管不同的现象可以得出的结论是 。
(3)一周后b试管中铁钉也出现明显锈蚀。同学们对此展开深入研究。将煮沸冷却后的蒸馏水倒入烧杯中,迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中,通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示(室温下,自然状况的水中溶解氧约为8~9mg•L-1)。据此回答:
①b试管中出现锈蚀的原因是 。
②欲达到原实验目的,写出一种b试管实验的改进设计: 。
③在铁制品表面涂植物油能防锈的原因是 。
④人们常用适量的稀盐酸与铁制品表面的锈层发生反应,从而除去锈层。写出该反应的化学方程式 。
II.锈蚀成分探究
【查阅资料】铁锈成分复杂,化学式可简单表示为Fe2O3•nH2O。Fe2O3•nH2O加热后容易分解产生水蒸气。浓硫酸具有强烈吸水性,氢氧化钠固体既可以吸收水分,又可以吸收二氧化碳气体。
【设计方案】
(4)甲同学设计了图3(夹持仪器已省略)所示实验方案,同学们讨论后认为该方案设计有明显缺陷,你对方案修改完善的建议是 。
【进行实验】将ab试管中的生锈铁钉取出晾干,刮下部分铁锈放入玻璃管中。按完善后的装置进行实验(每步反应和吸收均完全)。实验过程测得以下数据:
装置A的总质量m1(不包括酒精喷灯)
装置B的总质量m2
装置C和装置D的总质量m3
加热前
516.20g
463.00g
252.60g
加热后
513.44g
464.80g
255.29g
【实验分析】
(5)装置A的硬质玻璃管的实验现象为 。
(6)根据以上数据可得,该铁锈的化学式可简单表示为 。
(7)下列分析正确的是______。
A.停止加热后马上敞口称量装置A总质量会导致n的测量数值偏大
B.加热前没有排空气就称量装置B总质量会导致n的测量数值偏小
C.装置C和装置D的总质量m3与n的测量数值无关
17.(24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习)下图是“XX牌贴身暖宝宝”使用说明书,小王等同学阅读了使用说明后,对它的成分和发热原理产生了兴趣,和同学们一起进行了实验探究。
【查阅资料】铁锈与稀盐酸反应生成黄色溶液
I、【初步探究成分及发热原理】
【提出问题】“暖宝宝”为什么能发热?
【做出猜想】“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉氧化(即生锈)的过程。
【设计实验】
(1)
实验操作
实验现象
解释或结论
步骤1
取A、B两袋“暖宝宝”,将A袋按使用说明打开外袋取出内袋;而B袋不打开外袋。并将两袋样品放置在同样的环境中。
A袋的“暖宝宝”温度很快上升;B袋温度 。
“暖宝宝”发热是由于袋内物质与 接触。
步骤2
24小时后,分别剪开A、B两袋,各取少量袋内物质于两支试管中,分别加入适量稀盐酸。
A袋内物质部分溶解,产生黄色溶液;B袋内物质 。
用化学方程式表示B袋内物质与稀盐酸的反应 。
【得出结论】“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉发生氧化(生锈)的过程。
【继续探究】
(2)小王和同学们想继续探究“暖宝宝”发热后,剩余物质中是否还含有活性炭,他们取适量A袋内物质于烧杯内,加入过量 ,充分反应后过滤,洗涤,干燥滤渣。
(3)为进一步验证黑色滤渣的成分,小王和小李同学分别设计了甲、乙两个如图所示的装置,点燃滤渣,用澄清石灰水验证产物,你认为 图的装置结论更可靠,理由是 。
(4)同学们分析铁生锈是一个缓慢氧化的过程,在此变化中化学能转化为热能。从原料角度分析“暖宝宝”放热现象之所以很明显是因为:①铁呈粉末状,活性炭有吸附性,活性炭粉不但与铁粉形成许多微小的原电池,还能吸附 ,使反应更快地进行。;② ;
Ⅱ、【测定“暖宝宝”中的含铁量】
取一片包装完好的“暖宝宝”,剪开包装,利用袋内物质立即进行实验。
【实验方法】取样品mg,利用如图丙所示装置与药品,测反应后生成气体的体积
【实验步骤】
(5)①连接仪器, ;
②将实验所用药品装入各仪器中,记录量气管初始刻度;
③打开分液漏斗活塞,加入足量稀硫酸至不再有气泡冒出。在实验过程中,若烧瓶和量气管内气体压强过大,可将水准管 (填“上提”或“下移”);
④等恢复至室温,并 后,再次记录量气管刻度。
【数据处理】
(6)若实验条件下,氢气的密度为,测得氢气体积为vmL。则该“暖宝宝”中铁粉的质量分数的表达式为 。(用含dvm的字母表示)。
【交流讨论】
(7)利用丙装置,即使操作无失误,测量结果仍会偏大,原因是 。
(8)小王重新设计了一个如图丁的实验装置,利用该装置实验时,在气密性良好的前提下,如果往锥形瓶中注入的稀硫酸体积为,充分反应后,右侧针筒中气体变化的读数为,则反应生成的氢气的体积为 mL。
18.(2024·江苏盐城·中考真题)2024年5月17日,中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线,顺利实现新能源汽车转型升级。
(1)汽车烤漆工艺既能助力汽车美观,更能防止车身生锈。其防锈原理是 。
(2)铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统,说明铜具有优良的 (填写物理性质)。
(3)新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂()的锂电池为汽车提供动力,中显价,则Li元素的化合价为 价。
(4)生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是______(选填字母序号)。
A.合金的强度一般比组成它们的纯金属更大
B.合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低
C.合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好
(5)生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁()的赤铁矿石,理论上可以炼出纯铁的质量为 (写出计算过程)。
19.(2024·江苏镇江·中考真题)铁及其化合物在生产生活中有广泛应用。
一、铁的有关知识
(1)北固山铁塔由生铁铸成,展现了我国古代精湛的冶铁、铸造技术。因年代久远,塔身锈蚀严重。
①生铁的熔点比纯铁 (选填“高”或“低”)。
②铁锈主要成分是Fe2O3•nH2O,铁生锈主要与空气中的 有关。
(2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如图。
①以赤铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 。
②炼钢炉中存在转化:FeFeOFe+CO,目的为降低 元素含量。
(3)铁及其化合物在现代多种领域发挥着重要作用。
①纳米零价铁(Fe)用于废水处理,可用H2和Fe(OH)3在高温下反应获得,反应的化学方程式为 。
②Fe3O4是合成氨催化剂铁触媒的主要成分,可用CH4和Fe2O3在高温下反应获得,同时生成CO2和H2O的质量比为 。
二、制备硫酸亚铁铵晶体
用废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O]的实验流程如下。
(4)“洗涤”是用蒸馏水洗去铁屑表面残留的Na2CO3等杂质,判断铁屑已洗净的方法是:取最后一次洗涤后的滤液,测定其pH= ,则已洗净。
(5)“酸溶”时控温75℃加热至不再产生气泡。
①加热的目的是 。
②产生的气体为H2,用点燃法检验H2前必须 。
(6)“反应”后冷却至20℃过滤。
①“反应”的化学方程式为 。
表:“反应”中相关物质的溶解度
温度/℃
20℃
溶解度S/g
FeSO4•7H2O
48.0
(NH4)2SO4
75.4
(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O
21.2
②“反应”过程中析出硫酸亚铁铵晶体,参考表中数据分析其原因 。
三、测定硫酸亚铁铵晶体样品纯度
准确称取19.00g硫酸亚铁铵晶体(相对分子质量为392)样品溶于水,与硫酸酸化的KMnO4溶液完全反应,消耗KMnO4的质量为1.58g。
已知:10(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O+2KMnO4+8H2SO4=10(NH4)2SO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+2MnSO4+14H2O
(7)该样品的纯度为 %(精确到0.1%)。
(8)判断该计算结果是否合理并分析其原因 。
20.(2024·江苏南京·中考真题)空气中氧气含量测定的经典赏析。
(1)《天工开物》中记述了金、铜、锌、铁等金属的开采和冶炼方法。其中关于铜的冶炼记述:“凡铜供世用,出山与出炉止有赤铜。以炉甘石或倭铅参和,转色为黄铜。”请写出炉甘石(ZnCO3)和木炭粉在高温下反应生成倭铅(锌的古称)和二氧化碳的化学方程式 。
(2)用废铜屑(含Cu、CuO、Fe2O3等)制备胆矾的流程如图:
①“溶解”时,铜发生的反应为:Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2X,其中X为 。
②请写出用氧化铜调节pH的化学方程式 。
(3)《天工开物》另记述:“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”,其中蕴含的化学原理主要是铁与硫酸铜反应。若有80g硫酸铜参加反应,理论上最多生成铜的质量是多少?(利用化学方程式计算,写出完整计算过程。)
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