专题08 金属和金属材料(江苏专用)-【好题汇编】2025年中考化学二模试题分类汇编
2025-06-17
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2份
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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-试题汇编 |
| 知识点 | 金属和金属矿物 |
| 使用场景 | 中考复习-二模 |
| 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 | 12.32 MB |
| 发布时间 | 2025-06-17 |
| 更新时间 | 2025-06-17 |
| 作者 | chemistry Chen |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-06-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52607709.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题08 金属和金属材料
考点概览
题型一 金属材料
题型二 金属的化学性质
题型三 金属资源的利用和保护
题型四 综合考察
【结合新信息】(2025·江苏苏州·二模)锰广泛分布于生物圈内,锰的金属活动性位于铝和锌之间,部分锰的化合物的颜色及溶解性如下表。下列预测合理的是
物质
在水中的溶解性
难溶黑色固体
难溶白色固体
易溶,溶液呈浅粉红色
易溶,溶液呈浅粉红色
难溶白色固体
A.不能从溶液中置换出
B.与水反应生成
C.能与稀盐酸发生反应生成
D.可用与反应制备
【结合图像分析】(2025·江苏泰州·二模)小组模拟工业炼铁进行CO还原实验,测得固体成分及质量随温度变化如图所示,下列说法错误的是
A.低于500℃时,CO和没有发生反应
B.x的值为15.2
C.图中M对应的固体是和
D.850℃时发生化学反应方程式为:
【结合创新实验】(2025·江苏无锡·二模)为验证Cu和Ag的活动性顺序,将铜丝(已打磨光亮)插入硝酸银溶液中,观察到铜丝表面附着了一层黑色物质,而非银白色固体。X射线粉末衍射仪可用于判断某固体物质是否存在,对黑色物质成分的分析结果如图所示。下列说法不正确的是
A.取黑色物质加入稀硫酸,固体减少 B.溶液中的水参与了反应
C.反应前后溶液中的Ag+数目变少 D.消耗的铜与生成的银质量比为8:27
【结合热点话题】(2025·江苏盐城·二模)《中国制造2025》将“节能与新能源汽车”作为重点发展领域。
(1)新能源汽车部件中,属于合成材料的是__________(填字母)。
A.塑料保险杠 B.钢板车身 C.铝合金轮毂 D.玻璃车窗
(2)新能源汽车目前主流技术是锂离子电池,常用的材料之一是磷酸亚铁锂()。
①磷酸亚铁锂()中,磷元素的化合价为,则锂元素的化合价为 。
②锂电池充电时,将电能转化为 能。
③补充完整制备的化学方程式: 。
(3)发展新能源汽车的重要意义是 (从化学角度写一点)。
(4)车辆电路板中用到的金属材料有锡(Sn)、铅(Pb)、铜(Cu)等。小组同学欲验证这三种金属的活动性顺序,设计了如下方案,其中正确的是__________(填字母)。
A.锡片、溶液、铜片
B.溶液、铜片、溶液
C.溶液、铅片、溶液
(5)铜在新能源汽车电池制造领域有重要应用。一种制造铜箔的主要工序如下图所示。
(5) ①“溶铜”前,粉碎处理铜原料的目的是 。
②“操作1”为了除去难溶性固体杂质,该操作名称为 。
③“制箔”时,硫酸铜溶液电解生成铜、硫酸及氧气,则反应方程式为 ,回收后的硫酸可用于后面的 工艺流程中。
金属材料题型一
1.(2025·江苏扬州·二模)工艺精湛的后(司)母戊鼎铸造于我国商代,历经千年,表面产生绿锈。该鼎使用的材料是
A.铜合金 B.铝合金 C.钢铁 D.黄金
2.(2025·江苏徐州·二模)中华文明源远流长,下列徐州博物馆文物中主要由金属材料制成的是
A.西汉铜提梁壶 B.东汉画像石
C.清代玲珑瓷盘 D.明代草书字帧
3.(2025·江苏苏州·二模)下列历史文物主要由金属材料制成的是
A.宋代陶瓷 B.唐代丝绸 C.商周青铜器 D.清代玉器
4.(2025·江苏扬州·二模)下列是与化学有关的古代文献,其中理解错误的是
A.《石灰吟》(明·于谦)中“……烈火焚烧若等闲……要留清白在人间”其中“清白”指氢氧化钙
B.《咏煤炭》(明·于谦)中“凿开混沌得乌金……不辞辛苦出山林”其中“乌金”主要成分是煤炭
C.《天工开物》(明·宋应星)中有记载:“以消石、硫磺为主。草木灰为辅。……魂散惊而魄童粉”,文中提到的是火药
D.《淮南万毕术》(西汉·刘安)中有描述:“曾青得铁则化为铜”,文中的“曾青”指的是铜的化合物
5.(2025·江苏南通·二模)我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭混合加热至800℃,得到一种外形似金子的锌铜合金(俗称黄铜)。下列说法正确的是
A.ZnCO3属于酸 B.可用稀盐酸鉴别真假黄金
C.合金至少含两种金属元素 D.黄铜熔点比铜与锌的熔点都高
6.(2025·江苏盐城·二模)物质性质决定用途。下列有关性质与用途的对应关系正确的是
A.氦气的密度小,可制成电光源
B.合成橡胶弹性好,可用于制轮胎
C.盐酸有挥发性,可用于除铁锈
D.金属铝有导热性,可用于制电线
7.(2025·江苏扬州·二模)目前化学科学已经融入国民经济的大部分技术领域,下列说法不正确的是
A.利用,全人工合成淀粉,实现了无机小分子向有机高分子的转变
B.“燃煤脱硫”与实现“碳达峰、碳中和”无关
C.我国歼—35A战斗机的雷达罩使用的玻璃纤维属于新型无机非金属材料
D.“天问一号”实验舱使用的镁铝合金熔点高于其组分金属
8.(2025·江苏扬州·二模)钢丝棉由直径约的低碳钢制成。用钢丝棉直接连接电池的正负两极,钢丝棉瞬间剧烈燃烧,生成能被磁铁吸引的黑色固体。下列说法不正确的是
A.低碳钢具有良好的延展性 B.该实验利用了通电发热的原理
C.钢丝棉燃烧的产物为 D.存放钢丝棉要注意防潮、防火
9.(2025·江苏无锡·二模)第十五届中国航展期间,空军首次展出新中型隐身多用途战斗机歼-35A,大幅提升了我国海空作战的整体实力。为了减少歼-35A的重量,采用了整体钛合金框架。钛合金属于
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.合成材料 D.复合材料
10.(2025·江苏连云港·二模)中华文明绵延数千载,其智慧结晶如星河璀璨,这种生生不息的思想传承。与实践创新,构成了中华文明独特的生命力。
(1)清代著作《滇海虞衡志》记载:“白铜(铜镍合金)…色如银,不畏腐蚀”。表明铜镍合金的抗腐蚀性比纯铜 。(填“强”或“弱”)
(2)北宋著作《武经总要》记载:“若中猛火油,其焰难灭,须以沙土壅(盖)之”。“沙土”灭火的原理是 。
(3)明代著作《天工开物·井盐篇》记载:“西川有火井(天然气)…以长竹剖开去节,插入井中,引火气煮盐”。天然气燃烧的化学方程式是 。
(4)西汉著作《礼记·祭义》记载:“蚕事既登,分茧称丝,以供郊庙之服”。蚕丝属于 。(填“天然纤维”或“合成纤维”)
(5)明代著作《农政全书》记载:“西法以硝石、硫黄等物为粪,力速而猛,但不可多用”。“硝石”主要成分是在化肥中属于 。
11.(2025·江苏无锡·二模)非遗技艺打铁花是“高温物理+氧化化学+力学技巧”的完美结合,它承载了中国古代工匠的智慧与勇气。打铁花的主要原料为生铁、锯末等。
Ⅰ.打铁花的原理
(1)如图是铁原子的结构示意图,其中X等于 。铁的化学性质比较活泼,在化学变化中容易 (填“得”或“失”)电子。
(2)打铁花的“花”谐音“发”,像烟花一样绚烂。实验室探究氧气性质时,铁丝在氧气中剧烈燃烧,也能呈现出火树银花的景象,写出反应的化学方程式 ,该反应的基本类型是 。
Ⅱ.打铁花的技巧
表演时,打花者先将生铁放到熔炉加热至1600℃熔化,用坩埚舀出铁水抛起,再用木板奋力一击。
(3)由教材实验可知,铁丝在空气中不能燃烧,但是“打铁花”能使铁在空气中剧烈燃烧的原因是 。
(4)选择含碳量恰当的生铁才能产生万千燃烧着的铁屑,犹如金丝飞驰,呈现“流星雨”效果。称取10g该生铁,在纯氧中完全燃烧后得到0.99g二氧化碳,计算该生铁的含碳量(写出计算过程,结果精确到0.1%)
(5)打铁花表演时应注意 (填序号)。
a.建议表演者穿戴防火服
b.避免携带易燃易爆物品
c.观众应保持与表演区域的安全距离
12.(2025·江苏宿迁·二模)以典型物质为核心,进行知识的结构化整合,是我们全面认识物质性质与用途的有效途径。同学们在小组合作学习之后,对铁的相关内容以结构图的形式进行了如下梳理。联系实际,解决问题:
(1)制备:分析原理,和在高温下反应生成和的过程中,发生还原反应的物质是 。工业上以赤铁矿、石灰石、焦炭等为原料一起加入炼铁装置 中,得到生铁。
(2)性质:设计实验验证铁的金属活动性比铜强(答案中应包含所用试剂、操作方法、实验现象等要点) 。
(3)防护:常见的自行车链条是铁制品,关于自行车链条可采用的防锈措施是 。
(4)应用:生铁和钢是常见的两种铁合金,其主要区别是 不同。生活中用铁做成铁锅来烹饪食物,利用了铁的 性。
金属的化学性质题型二
13.(2025·江苏扬州·二模)下列反应没有+3价铁生成的是
A.铁丝在氧气中燃烧 B.铁粉加入稀硫酸中
C.溶于盐酸 D.溶于硫酸
14.(2025·江苏南通·二模)学习小组通过下列实验探究溶液的性质。
实验一:用计测得溶液的。
实验二:将表面光亮的铁钉放入溶液中,一段时间后,溶液变成浅绿色,生成红色固体,有少量气泡产生。
实验三:向溶液中滴入溶液,产生沉淀。
下列说法不正确的是
A.实验一说明溶液呈酸性
B.实验二中发生的反应有
C.实验二中产生的少量气泡可能为
D.实验三中沉淀的成份为
15.(2025·江苏南通·二模)某同学利用铜片、稀硫酸制取硫酸铜溶液,他设计了如下实验步骤。
实验1:将铜片的一端在火焰上加热,铜片的一端由红色转化为黑色;
实验2:将黑色的一端插入稀硫酸中,一段时间后,溶液变为蓝色,取出铜片擦干后,恢复原来红色。
实验3:将铜片直接插入稀硫酸中,一段时间内没有明显现象。
下列说法不正确的是
A.“实验1”中黑色物质为氧化铜
B.“实验2”发生的是复分解反应
C.“实验2”所得铜片的质量与“实验1”起始铜片的质量相等
D.“实验3”可知该条件下,铜与稀硫酸很难发生反应
16.(2025·江苏徐州·二模)下列与盐酸相关的实验操作规范且能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
测定稀盐酸的pH
将pH试纸浸入稀盐酸中,与标准比色卡对照
B
验证铜和银的活动性
将铜和银分别放入相同的稀盐酸中观察有无气泡
C
鉴别稀盐酸和稀硫酸
取样,分别滴加NaOH溶液,测溶液温度变化
D
除去中的HCl气体
依次通过盛有饱和溶液、浓硫酸的洗气瓶
A.A B.B C.C D.D
17.(2025·江苏扬州·三模)下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去中的
加水溶解、过滤,取滤渣洗涤、干燥
B
除去铁制品上的铁锈
将铁制品长时间浸泡在过量的稀硫酸中
C
鉴别羊毛和蚕丝
取样,分别灼烧,闻气味
D
制备硫酸铜
向金属铜中加入适量的稀硫酸
A.A B.B C.C D.D
18.(2025·江苏连云港·二模)下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别棉纤维和羊毛纤维
点燃,闻气味
B
除去木炭粉中少量CuO
在空气中充分灼烧
C
检验氧化钙是否变质
取少量固体溶于水中,滴加酚酞溶液
D
比较铁、铜、银三种金属的活动性顺序
将铁丝和铜丝分别浸入到溶液中
A.A B.B C.C D.D
19.(2025·江苏无锡·二模)下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验氢氧化钠是否变质
取样,溶于水,滴入无色酚酞溶液
B
鉴别硝酸铵和氢氧化钠
取样,分别溶于水,测溶解前后液体温度变化
C
分离铁粉和铜粉混合物
加稀硫酸反应,过滤
D
除去氧化钙中的碳酸钙
滴加适量稀盐酸
A.A B.B C.C D.D
20.(2025·江苏无锡·二模)下列除杂方法能达到实验目的的是(括号内的物质为杂质)
选项
物质
除杂方法
A
通入足量的NaOH溶液
B
通过灼热的铜网
C
Fe(Cu)
加入足量稀盐酸,过滤
D
KCl溶液()
加入过量溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
21.(2025·江苏泰州·二模)下列实验方案能达到目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验雨水是否为酸雨
滴加紫色石蕊试液,观察是否变红
B
除去红墨水中的色素
加入活性炭,搅拌,过滤
C
验证铜和银的活动性强弱
将铜和银分别放入稀硫酸中,观察现象
D
中混有NaCl,提纯
溶解,蒸发结晶,过滤,洗涤干燥
A.A B.B C.C D.D
22.(2025·江苏苏州·二模)“以曾青(主要成分为)涂铁,铁赤色如铜”出自西晋葛洪编写的炼丹术《抱朴子》。下列有关说法不正确的是
A.该反应生成铜和硫酸亚铁
B.该反应能证明铁的金属活动性强于铜
C.该反应属于复分解反应
D.反应后溶液的质量减轻
23.(2025·江苏宿迁·三模)向和溶液中加入一定量Zn粉和Cu粉,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。关于该滤渣和滤液说法正确的是
A.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生
B.向滤液中加入稀盐酸,一定有白色沉淀产生
C.滤渣中一定有Ag,可能有Cu和Zn
D.滤液中一定有和
24.(2025·江苏南京·二模)2024年4月25日,神舟十八号太空飞船成功发射,标志着我国载人航天进入新的发展阶段。
(1)飞船上的太阳能电池板需要使用铝合金箔片。铝合金能加工成箔片,说明金属具有良好的 性。铝合金的硬度 (填“大于”“小于”或“等于”)纯铝的硬度。
(2)含金属铝的返回舱在高于1600℃时,仍能保持完整外形,请结合右表数据分析原因: 。
(3)制作飞船时常在金属铝中添加一定比例的其他金属,如锰(Mn)、铜等。某实验小组对锰(Mn)、铝、铜的金属活动性顺序进行实验探究。请补充下列实验报告。
物质
熔点/℃
Al
660
2054
【猜想】结合已知的金属活动性顺序,小组同学作出如下猜想。
猜想一:Mn>Al>Cu
猜想二:
猜想三:Al>Cu>Mn
【实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
① 。
①锰片上有气泡产生
①猜想 错误
②向试管中加入适量溶液(颜色为浅粉色),将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入溶液中
② 。
②猜想二正确。反应的化学方程式为 。
(4)2023年7月12号,朱雀二号成为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭。若每次发射所需的甲烷量为3200t,则甲烷完全燃烧生成的水的质量是多少?(利用化学方程式进行计算,写出计算过程)
25.(2025·江苏南京·二模)酸、碱、盐在生产和生活中有着广泛的应用。它们之间的部分转化关系如下图所示。
(1)在金属活动性顺序里,金属能否通过与稀盐酸、稀硫酸发生置换反应实现转化①,判断的依据是 。
(2)氧化铜、氧化亚铜()与稀硫酸反应均可实现转化②,且生成的盐相同,其中,氧化亚铜固体与足量稀硫酸充分反应后得到蓝色溶液与红色固体,该反应的化学方程式为 。
(3)通过转化③、转化④均可生成硫酸钠,其中,转化④对应的化学方程式为 。
(4)除了上图所示的转化外,盐与金属、酸等物质均有可能发生反应。铝与硝酸银溶液反应生成的盐是 (填化学式),用小苏打治疗胃酸过多症的原理是 (用化学方程式表示)。
26.(2025·江苏宿迁·二模)某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某化学兴趣小组想废物再利用,要从废液中回收铜并得到铁红(主要成分))。已知物质A是日常生活中使用最广泛的金属。他们设计的实验方案如图:
(1)步骤②反应的化学方程式为 ;
(2)溶液甲中的溶质有 (用化学式表示);
(3)完成步骤④的化学方程式:
(4)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均进行的操作中使用的玻璃仪器名称是(任写一种) 。
27.(2025·江苏泰州·二模)兴趣小组的同学将生锈铁钉浸泡在过量10%稀盐酸中,观察到铁锈逐渐消失,同时伴有气泡产生,溶液呈黄色,一段时间后黄色变为浅绿色。
I、探究黄色溶液变为浅绿色的原因
(1)铁的锈蚀是铁跟 作用的过程。
(2)铁锈与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(3)铁锈逐渐消失时伴有气泡产生,是因为铁锈具有 的结构,不能阻止铁与盐酸接触。
(4)溶液由黄色变为浅绿色可能是氯化铁和某些物质反应,现进行3个实验进行探究(已知氢气不影响该反应)
序号
实验1
实验2
实验3
实验内容
现象
溶液颜色始终呈黄色
产生红褐色沉淀
溶液逐渐由黄色变浅绿色
结合实验1~3,黄色溶液变为浅绿色的原因:在酸性环境中, 。
Ⅱ、探究铜盐溶液与铜的反应
(5)为了验证铜盐溶液能否与铜反应,同学们进行实验4。
实验4
【实验假设】分析实验4无明显现象的原因,做出如下猜想
猜想a:由于反应温度较低; 猜想b:由于 。
【实验验证】针对上述猜想,继续进行实验:
序号
加入试剂或操作
实验现象
实验结论
实验5
一段时间后,
猜想a不成立
实验6
加少量固体,振荡
猜想b不成立
【继续实验】用溶液代替溶液进行实验7
实验7
(6)试管b中发生的化学反应方程式为 。
同学们对实验4进行改进:向试管a中加入几滴浓盐酸,一段时间后,溶液蓝色明显变浅,铜片表面产生白色沉淀。
(7)某同学认为对与Cu反应有促进作用;有同学反对,其理由是 。
(8)请继续设计实验:重新进行实验4,向试管a中 (填操作、试剂和现象),证明对与Cu发生反应有促进作用。
【结论分析】
(9)综合上述实验可知,铜盐溶液能否与Cu反应与 有关。
金属资源的利用和保护题型三
28.(2025·江苏徐州·二模)从化学视角研究铁的锈蚀有重要意义。下列说法错误的是
A.铁锈是一种疏松多孔的混合物 B.正常雨水显中性不会加速铁生锈
C.喷漆、涂油是防锈的重要措施 D.稀盐酸、稀硫酸常用于金属除锈
29.(2025·江苏扬州·二模)下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.铁合金有导电性,制做餐具
B.铁粉可与氧气反应,可用作食品脱氧剂
C.硫酸铁易溶于水,可做净水剂
D.氧化铁熔点高,可用于制红色颜料
30.(2025·江苏南通·二模)废旧金属的回收利用是保护金属资源的重要途径。现用某金属废渣(含、和少量)来制取。工艺流程如图1所示:
已知:
(1)将金属废渣粉碎的目的是 。
(2)“碱浸”的目的是 。
(3)“滤液A”中溶质的成份为 (填化学式)。
(4)“酸浸”时发生反应的化学方程式为 ;该反应过程中溶液中部分离子个数(n)随加入稀硫酸质量的变化如图2所示(图中曲线a、b分别代表不同离子),图中a表示的离子是 (填离子符号)。
(5)实验室在“蒸发结晶”操作中,使用玻璃棒进行搅拌的目的是 。
(6)根据流程图提供的数据,金属废渣中 。
31.(2025·江苏连云港·二模)实验探究是学习化学的重要方法。
I.以铁为例探究金属腐蚀机理。
(1)定性探究铁生锈的条件
用洁净无锈铁钉和煮沸过蒸馏水设计如图-1所示实验。
①使用煮沸过蒸馏水的目的是 。
②对比实验a、c可知:铁生锈需要铁与 (填化学式)接触。
(2)定量探究影响铁锈蚀的因素
用图-2所示装置实验。检查装置气密性良好,将一定量铁粉和碳粉加入到三颈烧瓶中,时刻加入饱和溶液后,再将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞),开始采集数据。一段时间后,推动注射器活塞加入稀盐酸,得到三颈烧瓶中温度(图a)和压强(图b)随时间的变化曲线。
①实验中铁锈蚀反应完成的时间是 时刻(填“”或“”)。
②时刻后三颈烧瓶内反应的化学方程式 (写一个即可)。
Ⅱ.侯氏制碱法的原理为:。
(3)室温(20℃)下,某兴趣小组利用图-3所示装置模拟该反应。
已知:氨气极易溶于饱和食盐水,形成的溶液呈碱性。
①装置B中饱和溶液的作用是 。
②为使在装置中能被充分吸收,可采取的措施是 (填字母)。
a.先打开装置分液漏斗活塞,再打开装置分液漏斗活塞
b.先打开装置分液漏斗活塞,再打开装置分液漏斗活塞
(4)充分反应后,装置C中有晶体析出。为分析晶体产生的原因,兴趣小组继续开展探究活动。
查阅资料:一定条件下,可溶性物质的溶解存在限度,当相应离子浓度过大时,可溶性物质会部分结晶析出。几种盐的溶解度曲线如图-4所示。
①装置中析出的晶体主要成分是而不是原因是 。
②装置中的物质过滤后得到的滤液在工业上称为母液。侯氏制碱法通过控制温度到以下,然后向母液中加入食盐,使结晶析出,析出晶体的原因是 。
综合考察题型四
32.(2025·江苏南京·模拟预测)金属的性质和应用是化学研究的重要课题。
(1)将铝制易拉罐置于冰箱中,罐内饮料迅速降温,说明铝具有良好的 性。
(2)实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气,写出反应的化学方程式 。
(3)化学小组利用图-1所示实验探究铁生锈的条件,一段时间后,试管C中铁钉生锈,试管A、B中铁钉无明显锈蚀。通过对比试管 (填字母)现象可知,铁生锈的条件之一是与氧气接触。
(4)实验室模拟炼铁的装置如图-2所示。
①除了CO,从左侧通入的物质X还可以是 (填字母)。
A.水煤气(CO和) B.木炭 C.
②充分反应后玻璃管中的固体含有铁,请设计实验加以证明,并完成下表。
实验内容
实验现象
原理分析(写出反应的化学方程式)
③用5000t含氧化铁76%的赤铁矿石,理论上可生产纯铁 吨。(写出计算过程)
33.(2025·江苏扬州·三模)中国在商代已掌握了铜冶炼和铸造技术。
I、铜的冶炼与防腐
已知:①铜熔点为,青铜(含的锡)熔点为。
②铜硬度为3.0,青铜(含锡)硬度为。(注:1表示很软,10表示很硬)
③空气中的体积分数约为。
(1)《周礼·考工记》中记载了铸造青铜器的配方,推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有 。
(2)小树同学发现青铜文物的表面有绿色斑点,设计如图实验探究铜锈蚀产生铜绿的条件,能推测出铜锈蚀与氧气有关的实验是 (填序号),小任同学认为还需要补充一个实验,请参考下图在答题卡相应部位图示实验设计 。
(3)基于铜生锈的原理,设计如图实验装置,测定空气中氧气的含量。分析这个方案是否可行,并说明理由 。
Ⅱ、湿法炼铜废水的处理
(4)湿法炼铜产生酸性废水,含有的可用铁炭混合物(铁粉和活性炭的混合物)除去。其他条件不变,废水对去除率的影响如图所示。
①时,铁炭混合物表面有大里气泡产生,该气体可能为 (填化学式)。
②相同条件下,的去除率远高于的原因可能是 。
Ⅲ、工业铜冶炼废气的处理
(5)工业上利用反应冶炼得到,冶炼产生的烟气中含多种成分,经过水洗除尘后,烟气中部分气体分子的百分含量随温度变化如图所示。
①图中虚线表示或的变化,其中曲线1表示的物质是 。(填或)
②冶炼烟气中含有,若直接排放会引起 (填一种环境污染名称)。
(6)向含有等质量和的混合溶液中放入一定质量锌片[如图],充分反应后,烧杯内固体的组合及其质量大小关系可能是______(填序号)。
A.
B.
C.
D.
E.
34.(2025·江苏常州·二模)人类的生产和生活都离不开金属。
I.金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示:
(1)由图可知人类最早使用的合金是 。
(2)北宋《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成胆矾(硫酸铜晶体)。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。下列叙述不正确的是______(填序号)。
A.“苦泉”的溶质之一——CuSO4
B.“挹其水熬之”——蒸发溶剂
C.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”——发生复分解反应
(3)现代炼铁的主要原料是赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、焦炭、空气等,转化过程如图所示:
反应③的化学方程式为 ;制得的生铁为 (填“纯净物”或“混合物”)。
Ⅱ.金属的性质
(4)在一定量的硫酸亚铁溶液中加入金属粉X和金属粉Y的混合物,完全反应前后相关微观粒子的数量如表所示。
微观粒子
X原子
Fe原子
Fe2+
X2+
反应前数量(个)
a
0
a×80%
0
反应后数量(个)
a×20%
a×80%
0
______
①表格的空白处对应微观粒子的数量为 。
②金属X、Y与Fe的活动性强弱关系为 。
A.X>Fe>Y B.X>Fe、X>Y但Y和Fe无法判断
Ⅲ.金属的锈蚀与防护
(5)①铁生锈是铁与空气中的 作用的结果。
②铝的利用距今100多年,现在铝的年产量得到大幅度提高。铝虽然较活泼,但抗腐蚀性能好,原因是 (用化学方程式表示)。
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专题08 金属和金属材料
考点概览
题型一 金属材料
题型二 金属的化学性质
题型三 金属资源的利用和保护
题型四 综合考察
【结合新信息】(2025·江苏苏州·二模)锰广泛分布于生物圈内,锰的金属活动性位于铝和锌之间,部分锰的化合物的颜色及溶解性如下表。下列预测合理的是
物质
在水中的溶解性
难溶黑色固体
难溶白色固体
易溶,溶液呈浅粉红色
易溶,溶液呈浅粉红色
难溶白色固体
A.不能从溶液中置换出
B.与水反应生成
C.能与稀盐酸发生反应生成
D.可用与反应制备
【答案】D
【详解】A、已知锰的金属活动性位于铝和锌之间,而铝和锌在金属活动性顺序中位于氢之前,能与盐酸反应置换出氢气,所以锰也能从HCl溶液中置换出H2,A 选项不合理;
B、MnO2难溶于水,且在一般条件下不与水发生反应生成Mn(OH)2,B 选项不合理;
C、MnCO3与稀盐酸反应,根据复分解反应原理,反应方程式为,生成的是MnCl2而不是MnCl3,C 选项不合理;
D、MnSO4易溶于水,NaOH易溶于水,二者发生复分解反应,可以制备难溶的Mn(OH)2,D 选项合理。
故选D。
【结合图像分析】(2025·江苏泰州·二模)小组模拟工业炼铁进行CO还原实验,测得固体成分及质量随温度变化如图所示,下列说法错误的是
A.低于500℃时,CO和没有发生反应
B.x的值为15.2
C.图中M对应的固体是和
D.850℃时发生化学反应方程式为:
【答案】B
【详解】A、低于500℃时,固体的质量没有发生变化,说明CO和没有发生反应,故正确;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,根据铁元素质量守恒,FeO中铁元素的质量等于最终铁元素的质量,最终铁元素的质量为11.2g,则x的值为,故错误;
C、由图可知,M点时固体质量处于变化过程中,说明此时既有反应生成的物质四氧化三铁,又有未反应完的物质氧化铁,所以图中M对应的固体是和,故正确;
D、850℃时一氧化碳和氧化亚铁反应生成铁和二氧化碳,发生化学反应方程式为:,故正确;
故选B。
【结合创新实验】(2025·江苏无锡·二模)为验证Cu和Ag的活动性顺序,将铜丝(已打磨光亮)插入硝酸银溶液中,观察到铜丝表面附着了一层黑色物质,而非银白色固体。X射线粉末衍射仪可用于判断某固体物质是否存在,对黑色物质成分的分析结果如图所示。下列说法不正确的是
A.取黑色物质加入稀硫酸,固体减少 B.溶液中的水参与了反应
C.反应前后溶液中的Ag+数目变少 D.消耗的铜与生成的银质量比为8:27
【答案】D
【分析】由图中信息可知,123衍射峰强度最大,说明黑色固体是银、1水合氢氧化铜、氧化铜和氧化亚铜。
【详解】A、向黑色粉末中加入稀硫酸,固体减少,是因为硫酸能和氢氧化铜、氧化铜等发生反应生成硫酸铜,故说法正确;
B、化学反应前后元素的种类不变,一水合氢氧化铜中有氢元素,所以水参与了反应,故说法正确;
C、反应生成银,反应后溶液中的Ag+数目减少,故说法正确;
D、,过程中,不只是铜和硝酸银反应,消耗的铜与生成的银质量比不一定为64:216=8:27,故说法错误。
故选D。
【结合热点话题】(2025·江苏盐城·二模)《中国制造2025》将“节能与新能源汽车”作为重点发展领域。
(1)新能源汽车部件中,属于合成材料的是__________(填字母)。
A.塑料保险杠 B.钢板车身 C.铝合金轮毂 D.玻璃车窗
(2)新能源汽车目前主流技术是锂离子电池,常用的材料之一是磷酸亚铁锂()。
①磷酸亚铁锂()中,磷元素的化合价为,则锂元素的化合价为 。
②锂电池充电时,将电能转化为 能。
③补充完整制备的化学方程式: 。
(3)发展新能源汽车的重要意义是 (从化学角度写一点)。
(4)车辆电路板中用到的金属材料有锡(Sn)、铅(Pb)、铜(Cu)等。小组同学欲验证这三种金属的活动性顺序,设计了如下方案,其中正确的是__________(填字母)。
A.锡片、溶液、铜片
B.溶液、铜片、溶液
C.溶液、铅片、溶液
(5)铜在新能源汽车电池制造领域有重要应用。一种制造铜箔的主要工序如下图所示。
(5) ①“溶铜”前,粉碎处理铜原料的目的是 。
②“操作1”为了除去难溶性固体杂质,该操作名称为 。
③“制箔”时,硫酸铜溶液电解生成铜、硫酸及氧气,则反应方程式为 ,回收后的硫酸可用于后面的 工艺流程中。
【答案】(1)A
(2) +1价 化学 H2O
(3)实现了原料的高效利用,符合绿色化学理念
(4)AC
(5) 增大反应物的接触面积 过滤 2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑ 溶铜
【详解】(1)A、塑料保险杠属于有机合成材料,选项正确;
B、钢板车身是一种合金,属于金属材料,选项错误;
C、铝合金轮毂是一种合金,属于金属材料,选项错误;
D、玻璃车窗属于无机非金属材料,选项错误,故填A。
(2)①磷酸亚铁锂中,磷元素的化合价为+5价,铁元素的化合价为+2价,根据化合物中各元素的化合价的代数和为零,则锂元素的化合价为+1价,故填+1价。
②锂电池充电时,将电能转化为化学能,故填化学。
③由化学方程式可知,反应前出现了1个锂原子、9个氧原子、4个氢原子、1个铁原子、1个硫原子和1个磷原子,反应后出现了1个锂原子、8个氧原子、2个氢原子、1个铁原子、1个硫原子和1个磷原子,由质量守恒定律可知,反应后尚缺少2和氢原子和1个氧原子,则空格处的化学式为H2O,故填H2O。
(3)发展新能源汽车的重要意义是实现了原料的高效利用,符合绿色化学理念,故填实现了原料的高效利用,符合绿色化学理念。
(4)A、将锡片放到硝酸铅中,二者反应,证明锡的活动性比铅强,将铜片放到硝酸铅中,二者不反应,证明铜的活动性比铅弱,选项正确;
B、将铜片放到氯化锡和硝酸铅溶液中,都不反应,证明铜比锡、铅的活动性弱,但不能验证锡、铅的活动性的关系,选项错误;
C、将铅片放到氯化锡和硫酸铜的溶液中,铅与氯化锡溶液不反应,证明铅的活动性比锡弱,铅与硫酸铜反应,证明铅的活动性比铜强,选项正确,故填AC。
(5)①“溶铜”前,粉碎处理铜原料的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率,故填增大反应物的接触面积。
②“操作1”为了除去难溶性固体杂质,将液体与难溶性固体接进行分离,该操作名称为过滤,故填过滤。
③“制箔”时,硫酸铜溶液电解生成铜、硫酸及氧气,故反应的化学方程式写为:2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑;
由图可知,回收后的硫酸可用于后面的溶铜工艺流程中,循环使用,故填溶铜。
金属材料题型一
1.(2025·江苏扬州·二模)工艺精湛的后(司)母戊鼎铸造于我国商代,历经千年,表面产生绿锈。该鼎使用的材料是
A.铜合金 B.铝合金 C.钢铁 D.黄金
【答案】A
【详解】后(司)母戊鼎是迄今世界上出土最大、最重的青铜礼器 ,青铜属于铜合金,主要成分是铜、锡、铅等。铝合金在工业和生活中有广泛应用,但不是铸造后(司)母戊鼎的材料;钢铁是铁合金,出现时间晚于商代;黄金性质稳定,一般不会出现绿锈,且不是铸造鼎的常用材料。所以后(司)母戊鼎使用的材料是铜合金。
故选A。
2.(2025·江苏徐州·二模)中华文明源远流长,下列徐州博物馆文物中主要由金属材料制成的是
A.西汉铜提梁壶 B.东汉画像石
C.清代玲珑瓷盘 D.明代草书字帧
【答案】A
【详解】A、西汉铜提梁壶,铜属于金属材料,所以该文物主要由金属材料制成,A 正确;
B、东汉画像石,其主要材料是石头,属于无机非金属材料,B 错误;
C、清代玲珑瓷盘,瓷器属于无机非金属材料,C 错误;
D、明代草书字帖,主要是纸张等,纸张属于天然纤维材料,D 错误。
故选A。
3.(2025·江苏苏州·二模)下列历史文物主要由金属材料制成的是
A.宋代陶瓷 B.唐代丝绸 C.商周青铜器 D.清代玉器
【答案】C
【详解】A、陶瓷属于无机非金属材料,不符合题意;
B、丝绸是天然有机高分子材料,不符合题意;
C、青铜是铜与锡的合金,属于金属材料,符合题意;
D、玉属于天然矿物(硅酸盐类),不属于金属材料,不符合题意。
故选C。
4.(2025·江苏扬州·二模)下列是与化学有关的古代文献,其中理解错误的是
A.《石灰吟》(明·于谦)中“……烈火焚烧若等闲……要留清白在人间”其中“清白”指氢氧化钙
B.《咏煤炭》(明·于谦)中“凿开混沌得乌金……不辞辛苦出山林”其中“乌金”主要成分是煤炭
C.《天工开物》(明·宋应星)中有记载:“以消石、硫磺为主。草木灰为辅。……魂散惊而魄童粉”,文中提到的是火药
D.《淮南万毕术》(西汉·刘安)中有描述:“曾青得铁则化为铜”,文中的“曾青”指的是铜的化合物
【答案】A
【详解】A、“要留清白在人间”,其中“清白”指氢氧化钙与二氧化碳反应生成的碳酸钙,符合题意;
B、“凿开混沌得乌金……不辞辛苦出山林”,描述的是煤炭的开采,其中“乌金”主要成分是煤炭,不符合题意;
C、消石、硫磺是制火药的主要原料,“以消石、硫磺为主,草木灰为辅…魂散惊而魄齑粉”,文中提到的是火药,不符合题意;
D、“曾青得铁则化为铜”,文中的“曾青”指的是铜的化合物,发生反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,不符合题意。
故选A。
5.(2025·江苏南通·二模)我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭混合加热至800℃,得到一种外形似金子的锌铜合金(俗称黄铜)。下列说法正确的是
A.ZnCO3属于酸 B.可用稀盐酸鉴别真假黄金
C.合金至少含两种金属元素 D.黄铜熔点比铜与锌的熔点都高
【答案】B
【详解】A、是由金属离子与酸根离子构成的化合物,属于盐,说法错误,不符合题意;
B、假黄金是铜锌合金,假黄金中的锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,有气泡产生,黄金与稀盐酸不反应,无明显现象,故可用稀盐酸鉴别真假黄金,说法正确,符合题意;
C、合金是金属与金属或非金属熔合而成具有金属特征的混合物,故合金至少含一种金属元素,说法错误,不符合题意;
D、一般情况下,合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低,黄铜是铜锌合金,其熔点比铜、锌的熔点都低,说法错误,不符合题意。
故选:B。
6.(2025·江苏盐城·二模)物质性质决定用途。下列有关性质与用途的对应关系正确的是
A.氦气的密度小,可制成电光源
B.合成橡胶弹性好,可用于制轮胎
C.盐酸有挥发性,可用于除铁锈
D.金属铝有导热性,可用于制电线
【答案】B
【详解】A、氦气属于稀有气体,稀有气体通电时能发出不同颜色的光,故可用于制作电光源,氦气密度小,可用于填充探空气球,不符合题意;
B、合成橡胶弹性好,能够缓冲震动,因此适合制造轮胎,符合题意;
C、盐酸具有酸性,能与氧化铁反应生成氯化铁和水,故可用于除铁锈,不符合题意;
D、金属铝具有良好的导电性,故可用于制电线,不符合题意。
故选B。
7.(2025·江苏扬州·二模)目前化学科学已经融入国民经济的大部分技术领域,下列说法不正确的是
A.利用,全人工合成淀粉,实现了无机小分子向有机高分子的转变
B.“燃煤脱硫”与实现“碳达峰、碳中和”无关
C.我国歼—35A战斗机的雷达罩使用的玻璃纤维属于新型无机非金属材料
D.“天问一号”实验舱使用的镁铝合金熔点高于其组分金属
【答案】D
【详解】A、利用(无机小分子),全人工合成淀粉(有机高分子),实现了无机小分子向有机高分子的转变,选项正确;
B、“燃煤脱硫”能减少二氧化硫的排放,减少空气污染,减少酸雨的产生,但不能减少二氧化碳的生成,故与实现“碳达峰、碳中和”无关,选项正确;
C、玻璃纤维(主要成分为SiO2等)属于新型无机非金属材料,广泛用于航空航天领域。选项正确;
D、合金的熔点一般比分组金属低,镁铝合金熔点低于其组分金属,选项错误;
故选D。
8.(2025·江苏扬州·二模)钢丝棉由直径约的低碳钢制成。用钢丝棉直接连接电池的正负两极,钢丝棉瞬间剧烈燃烧,生成能被磁铁吸引的黑色固体。下列说法不正确的是
A.低碳钢具有良好的延展性 B.该实验利用了通电发热的原理
C.钢丝棉燃烧的产物为 D.存放钢丝棉要注意防潮、防火
【答案】C
【详解】A、钢丝棉是由低碳钢制成的细丝,直径约0.125~0.189毫米,说明低碳钢具有良好的延展性,不符合题意;
B、用9V电池直接接触钢丝棉,发现钢丝棉瞬间剧烈燃烧起来,是利用了通电发热的原理,温度达到了钢丝棉的着火点,故钢丝棉燃烧,不符合题意;
C、钢丝棉是由低碳钢制成的细丝,钢的主要成分是铁,铁燃烧生成四氧化三铁,不是氧化铁,符合题意;
D、钢丝棉能燃烧,说明其具有可燃性,故存放钢丝棉需要注意防火,铁生锈的条件是铁与氧气和水接触,故存放钢丝棉要注意防潮,防止其生锈,不符合题意;
故选C。
9.(2025·江苏无锡·二模)第十五届中国航展期间,空军首次展出新中型隐身多用途战斗机歼-35A,大幅提升了我国海空作战的整体实力。为了减少歼-35A的重量,采用了整体钛合金框架。钛合金属于
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.合成材料 D.复合材料
【答案】A
【详解】A、金属材料包括金属单质与合金,钛合金是合金,属于金属材料,故A符合题意;
B、无机非金属材料包括玻璃、陶瓷、水泥,钛合金不属于无机非金属材料,故B不符合题意;
C、合成材料包括塑料、合成橡胶、合成纤维,钛合金不属于合成材料,故C不符合题意;
D、复合材料是把多种材料复合在一起得到的一种具有特别性能的材料,如碳纤维、玻璃钢等,钛合金不属于复合材料,故D不符合题意。
故选A。
10.(2025·江苏连云港·二模)中华文明绵延数千载,其智慧结晶如星河璀璨,这种生生不息的思想传承。与实践创新,构成了中华文明独特的生命力。
(1)清代著作《滇海虞衡志》记载:“白铜(铜镍合金)…色如银,不畏腐蚀”。表明铜镍合金的抗腐蚀性比纯铜 。(填“强”或“弱”)
(2)北宋著作《武经总要》记载:“若中猛火油,其焰难灭,须以沙土壅(盖)之”。“沙土”灭火的原理是 。
(3)明代著作《天工开物·井盐篇》记载:“西川有火井(天然气)…以长竹剖开去节,插入井中,引火气煮盐”。天然气燃烧的化学方程式是 。
(4)西汉著作《礼记·祭义》记载:“蚕事既登,分茧称丝,以供郊庙之服”。蚕丝属于 。(填“天然纤维”或“合成纤维”)
(5)明代著作《农政全书》记载:“西法以硝石、硫黄等物为粪,力速而猛,但不可多用”。“硝石”主要成分是在化肥中属于 。
【答案】(1)强
(2)隔绝空气或氧气
(3)
(4)天然纤维
(5)复合肥
【详解】(1)“白铜(铜镍合金)…色如银,不畏腐蚀”,表明铜镍合金的抗腐蚀性比纯铜强;
(2)“沙土”灭火的原理是隔绝空气或氧气;
(3)天然气主要成分是甲烷,甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为;
(4)蚕丝属于天然纤维;
(5)中含有氮、磷、钾三种营养元素中的钾元素和氮元素,属于复合肥。
11.(2025·江苏无锡·二模)非遗技艺打铁花是“高温物理+氧化化学+力学技巧”的完美结合,它承载了中国古代工匠的智慧与勇气。打铁花的主要原料为生铁、锯末等。
Ⅰ.打铁花的原理
(1)如图是铁原子的结构示意图,其中X等于 。铁的化学性质比较活泼,在化学变化中容易 (填“得”或“失”)电子。
(2)打铁花的“花”谐音“发”,像烟花一样绚烂。实验室探究氧气性质时,铁丝在氧气中剧烈燃烧,也能呈现出火树银花的景象,写出反应的化学方程式 ,该反应的基本类型是 。
Ⅱ.打铁花的技巧
表演时,打花者先将生铁放到熔炉加热至1600℃熔化,用坩埚舀出铁水抛起,再用木板奋力一击。
(3)由教材实验可知,铁丝在空气中不能燃烧,但是“打铁花”能使铁在空气中剧烈燃烧的原因是 。
(4)选择含碳量恰当的生铁才能产生万千燃烧着的铁屑,犹如金丝飞驰,呈现“流星雨”效果。称取10g该生铁,在纯氧中完全燃烧后得到0.99g二氧化碳,计算该生铁的含碳量(写出计算过程,结果精确到0.1%)
(5)打铁花表演时应注意 (填序号)。
a.建议表演者穿戴防火服
b.避免携带易燃易爆物品
c.观众应保持与表演区域的安全距离
【答案】(1) 14 失
(2) 化合反应
(3)铁水与空气的接触面积更大
(4)设生铁中碳的质量为x。
x=0.27g。
该生铁的含碳量=。
答:该生铁的含碳量2.7%。
(5)abc
【详解】(1)在原子中,质子数等于核外电子数。铁的质子数为26,则2+8+X+2=26,解得X=14;铁原子的最外层电子数为2,小于4,在化学变化中容易失电子;
(2)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学方程式为; 该反应是由两种物质反应生成一种物质,符合 “多变一” 的特征,基本反应类型是 化合反应;
(3)铁丝在空气中不能燃烧,但是 “打铁花” 时,铁水被抛起并用木板奋力一击,使铁水变成细小的铁屑,增大了与氧气的接触面积,从而能在空气中剧烈燃烧;
(4)见答案;
(5)a、打铁花时温度很高,建议表演者穿戴防火服,防止被烫伤,正确;
b、打铁花现场有高温的铁水等,避免携带易燃易爆物品,防止发生危险,正确;
c、为防止高温铁屑溅到观众身上造成伤害,观众应保持与表演区域的安全距离,正确。
故选abc。
12.(2025·江苏宿迁·二模)以典型物质为核心,进行知识的结构化整合,是我们全面认识物质性质与用途的有效途径。同学们在小组合作学习之后,对铁的相关内容以结构图的形式进行了如下梳理。联系实际,解决问题:
(1)制备:分析原理,和在高温下反应生成和的过程中,发生还原反应的物质是 。工业上以赤铁矿、石灰石、焦炭等为原料一起加入炼铁装置 中,得到生铁。
(2)性质:设计实验验证铁的金属活动性比铜强(答案中应包含所用试剂、操作方法、实验现象等要点) 。
(3)防护:常见的自行车链条是铁制品,关于自行车链条可采用的防锈措施是 。
(4)应用:生铁和钢是常见的两种铁合金,其主要区别是 不同。生活中用铁做成铁锅来烹饪食物,利用了铁的 性。
【答案】(1) 氧化铁/Fe2O3 高炉
(2)分别将铁片和铜片放入稀盐酸中,铁表面有气泡而铜表面无现象(合理即可)
(3)涂油或保持表面干燥等(合理即可)
(4) 含碳量 导热
【详解】(1)和在高温下反应生成和的过程中,发生还原反应的物质是氧化铁,工业上以赤铁矿、石灰石、焦炭等为原料一起加入炼铁装置高炉中,得到生铁;
(2)设计实验验证铁的金属活动性比铜强,所用试剂有铁片、铜片和稀盐酸,分别将铁片和铜片放入稀盐酸中,铁表面有气泡而铜表面无现象说明活动性Fe>H>Cu;
(3)铁生锈需要与氧气、水接触。常见的自行车链条是铁制品,关于自行车链条可采用的防锈措施是涂油或保持表面干燥等(合理即可);
(4)生铁和钢是常见的两种铁合金,其主要区别是含碳量不同,生活中用铁做成铁锅来烹饪食物,利用了铁的导热性。
金属的化学性质题型二
13.(2025·江苏扬州·二模)下列反应没有+3价铁生成的是
A.铁丝在氧气中燃烧
B.铁粉加入稀硫酸中
C.溶于盐酸
D.溶于硫酸
【答案】B
【详解】A、铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4,Fe3O4可看作FeO·Fe2O3,其中Fe的化合价为+2和+3,因此有+3价铁生成,错误;
B、铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁(FeSO4)和氢气,FeSO4中铁的化合价为+2,无+3价铁生成,正确;
C、Fe2O3(氧化铁)与盐酸反应生成FeCl3,FeCl3中铁的化合价为+3,错误;
D、Fe3O4可看作FeO·Fe2O3,Fe3O4与硫酸反应生成FeSO4和Fe2(SO4)3,因此有+3价铁生成,错误;
故选B。
14.(2025·江苏南通·二模)学习小组通过下列实验探究溶液的性质。
实验一:用计测得溶液的。
实验二:将表面光亮的铁钉放入溶液中,一段时间后,溶液变成浅绿色,生成红色固体,有少量气泡产生。
实验三:向溶液中滴入溶液,产生沉淀。
下列说法不正确的是
A.实验一说明溶液呈酸性
B.实验二中发生的反应有
C.实验二中产生的少量气泡可能为
D.实验三中沉淀的成份为
【答案】D
【详解】A、pH<7,溶液呈酸性,实验一说明CuSO4溶液呈酸性,A正确。
B、铁与CuSO4反应生成FeSO4和 Cu,化学方程式为CuSO4+Fe=FeSO4+Cu,B正确。
C、CuSO4溶液呈酸性,铁与酸反应可能生成H2,C正确。
D、CuSO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀和Cu(OH)2沉淀,沉淀是两者混合物,D错误。
故选D。
15.(2025·江苏南通·二模)某同学利用铜片、稀硫酸制取硫酸铜溶液,他设计了如下实验步骤。
实验1:将铜片的一端在火焰上加热,铜片的一端由红色转化为黑色;
实验2:将黑色的一端插入稀硫酸中,一段时间后,溶液变为蓝色,取出铜片擦干后,恢复原来红色。
实验3:将铜片直接插入稀硫酸中,一段时间内没有明显现象。
下列说法不正确的是
A.“实验1”中黑色物质为氧化铜
B.“实验2”发生的是复分解反应
C.“实验2”所得铜片的质量与“实验1”起始铜片的质量相等
D.“实验3”可知该条件下,铜与稀硫酸很难发生反应
【答案】C
【详解】A、“实验 1” 中铜片在火焰上加热,铜与空气中氧气反应生成氧化铜,氧化铜为黑色,该选项正确;
B、“实验 2” 中发生的反应是氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为,由两种化合物交换成分生成两种新的化合物,属于复分解反应,该选项正确;
C、“实验 1” 发生的反应是,“实验 2” 发生的反应是,可知有一部分铜元素转化至CuSO4中,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类和质量都不变,则“实验2”所得铜片的质量小于“实验1”起始铜片的质量,该选项错误;
D、“实验 3” 将铜片直接插入稀硫酸中,一段时间无明显现象,说明该条件下铜与稀硫酸很难发生反应,该选项正确。
故选C。
16.(2025·江苏徐州·二模)下列与盐酸相关的实验操作规范且能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
测定稀盐酸的pH
将pH试纸浸入稀盐酸中,与标准比色卡对照
B
验证铜和银的活动性
将铜和银分别放入相同的稀盐酸中观察有无气泡
C
鉴别稀盐酸和稀硫酸
取样,分别滴加NaOH溶液,测溶液温度变化
D
除去中的HCl气体
依次通过盛有饱和溶液、浓硫酸的洗气瓶
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为取一片pH试纸放在玻璃片或白瓷板上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对比来确定pH,不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,不能达到实验目的,不符合题意;
B、将铜和银分别放入相同的稀盐酸中,铜、银均与稀盐酸不反应,说明金属活动性,不能验证铜和银的活动性,不能达到实验目的,不符合题意;
C、取样,分别滴加NaOH溶液,氢氧化钠与稀盐酸、稀硫酸反应均放出热量,均能使溶液温度升高,现象相同,不能鉴别稀盐酸和稀硫酸,不能达到实验目的,不符合题意;
D、HCl与反应生成氯化钠、二氧化碳和水,与不反应,浓硫酸具有吸水性且不与反应,可用于干燥,故将混合气体依次通过盛有饱和溶液、浓硫酸的洗气瓶,能除去中的HCl气体,且不引入新杂质,符合除杂原则,能达到实验目的,符合题意。
故选:D。
17.(2025·江苏扬州·三模)下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去中的
加水溶解、过滤,取滤渣洗涤、干燥
B
除去铁制品上的铁锈
将铁制品长时间浸泡在过量的稀硫酸中
C
鉴别羊毛和蚕丝
取样,分别灼烧,闻气味
D
制备硫酸铜
向金属铜中加入适量的稀硫酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、MnO2难溶于水,KCl易溶于水。加水溶解后,KCl溶解在水中,MnO2不溶,通过过滤可将二者分离,取滤渣MnO2洗涤、干燥就能得到纯净的MnO2,该实验方案能达到除去MnO2中KCl的目的,正确;
B、铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁能与稀硫酸反应,可用于除去铁锈。但铁也能与稀硫酸反应,若将铁制品长时间浸泡在过量稀硫酸中,铁锈除去后,铁会继续与稀硫酸反应,导致铁制品被腐蚀,不能达到除去铁锈且保护铁制品的目的,错误;
C、羊毛和蚕丝的主要成分都是蛋白质,灼烧时都会产生烧焦羽毛的气味,所以无法通过灼烧闻气味的方法鉴别羊毛和蚕丝,错误;
D、在金属活动性顺序中,铜排在氢后面,不能与稀硫酸发生置换反应生成硫酸铜,所以该方案不能制备硫酸铜,错误。
故选A。
18.(2025·江苏连云港·二模)下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别棉纤维和羊毛纤维
点燃,闻气味
B
除去木炭粉中少量CuO
在空气中充分灼烧
C
检验氧化钙是否变质
取少量固体溶于水中,滴加酚酞溶液
D
比较铁、铜、银三种金属的活动性顺序
将铁丝和铜丝分别浸入到溶液中
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、棉纤维的主要成分是纤维素,燃烧时产生烧纸的气味;羊毛纤维的主要成分是蛋白质,燃烧时产生烧焦羽毛的气味;点燃,闻气味可以鉴别棉纤维和羊毛纤维,该实验方案能达到实验目的,符合题意;
B、在空气中充分灼烧,木炭粉会与氧气反应生成二氧化碳气体而被除去,而氧化铜不与氧气反应,不能除去氧化铜,反而把原物质木炭粉除去了,该实验方案不能达到实验目的,不符合题意;
C、氧化钙变质会生成氢氧化钙,氧化钙与水反应也会生成氢氧化钙,取少量固体溶于水中,滴加酚酞溶液,溶液变红,不能确定是原有的氢氧化钙还是氧化钙与水反应生成的氢氧化钙,无法检验氧化钙是否变质,该实验方案不能达到实验目的,不符合题意;
D、将铁丝和铜丝分别浸入到AgNO3溶液中,铁和铜都能与硝酸银溶液反应,说明铁和铜的活动性都比银强,但无法比较铁和铜的活动性强弱,该实验方案不能达到实验目的,不符合题意。
故选A。
19.(2025·江苏无锡·二模)下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验氢氧化钠是否变质
取样,溶于水,滴入无色酚酞溶液
B
鉴别硝酸铵和氢氧化钠
取样,分别溶于水,测溶解前后液体温度变化
C
分离铁粉和铜粉混合物
加稀硫酸反应,过滤
D
除去氧化钙中的碳酸钙
滴加适量稀盐酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、氢氧化钠变质会生成碳酸钠,氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都显碱性,都能使无色酚酞溶液变红。所以取样,溶于水,滴入无色酚酞溶液,无法检验氢氧化钠是否变质,选项不能达到实验目的,不符合题意;
B、硝酸铵溶于水吸热,溶液温度降低;氢氧化钠溶于水放热,溶液温度升高。取样,分别溶于水,测溶解前后液体温度变化,可以鉴别硝酸铵和氢氧化钠, 选项能达到实验目的,符合题意;
C、加稀硫酸,铁粉会与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,而铜粉不与稀硫酸反应,这样会把铁粉反应掉,无法达到分离铁粉和铜粉混合物的目的, 选项不能达到实验目的,不符合题意;
D、氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,氧化钙和碳酸钙都能与稀盐酸反应,滴加适量稀盐酸会把原物质氧化钙也反应掉,不能除去氧化钙中的碳酸钙,选项不能达到实验目的,不符合题意。
故选B。
20.(2025·江苏无锡·二模)下列除杂方法能达到实验目的的是(括号内的物质为杂质)
选项
物质
除杂方法
A
通入足量的NaOH溶液
B
通过灼热的铜网
C
Fe(Cu)
加入足量稀盐酸,过滤
D
KCl溶液()
加入过量溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、氢氧化钠不仅能和氯化氢反应,而且能和二氧化碳反应,不仅除去了杂质,也除去了原物质,不符合除杂原则,故选项不能达到实验目的;
B、氮气不和灼热的铜网反应,氧气和灼热的铜网反应生成了氧化铜,除去了氧气,且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项能达到实验目的;
C、铁的金属活动性强于氢,故铁能和稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气,该操作除去了原物质,不符合除杂原则,故选项不能达到实验目的;
D、碳酸钾和氯化钙反应生成了碳酸钙和氯化钾,除去了杂质碳酸钾,但是加入了过量的氯化钙,引入了新杂志氯化钙,不符合除杂原则,故选项不能达到实验目的。
故选:B。
21.(2025·江苏泰州·二模)下列实验方案能达到目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验雨水是否为酸雨
滴加紫色石蕊试液,观察是否变红
B
除去红墨水中的色素
加入活性炭,搅拌,过滤
C
验证铜和银的活动性强弱
将铜和银分别放入稀硫酸中,观察现象
D
中混有NaCl,提纯
溶解,蒸发结晶,过滤,洗涤干燥
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、酸雨是指pH<5.6的雨水。能使紫色石蕊试液变红的溶液显酸性,但酸性溶液不一定是酸雨。普通的雨水因为溶解了二氧化碳也显酸性,能使紫色石蕊试液变红,所以仅通过滴加紫色石蕊试液观察是否变红,不能检验雨水是否为酸雨,该实验方案不能达到目的,不符合题意;
B、活性炭具有吸附性,能吸附色素和异味。在红墨水中加入活性炭,搅拌后活性炭吸附红墨水中的色素,然后通过过滤可除去活性炭及被吸附的色素,从而除去红墨水中的色素,该实验方案能达到目的,符合题意;
C、在金属活动性顺序中,铜和银都排在氢之后,都不能与稀硫酸反应。将铜和银分别放入稀硫酸中,都无明显现象,无法比较铜和银的活动性强弱,该实验方案不能达到目的,不符合题意。
D、KNO3的溶解度受温度影响较大,NaCl的溶解度受温度影响较小。KNO3中混有NaCl,提纯KNO3应采用降温结晶的方法。即先溶解,然后蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤干燥,而不是蒸发结晶,该实验方案不能达到目的,不符合题意。
故选B。
22.(2025·江苏苏州·二模)“以曾青(主要成分为)涂铁,铁赤色如铜”出自西晋葛洪编写的炼丹术《抱朴子》。下列有关说法不正确的是
A.该反应生成铜和硫酸亚铁
B.该反应能证明铁的金属活动性强于铜
C.该反应属于复分解反应
D.反应后溶液的质量减轻
【答案】C
【详解】A、以曾青涂铁,铁赤色如铜” 描述的是铁与硫酸铜溶液发生反应生成铜和硫酸亚铁,选项 说法正确,不符合题意;
B、在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来。铁能置换出硫酸铜溶液中的铜,说明铁的金属活动性强于铜,选项说法正确,不符合题意;
C、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应。而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,不属于复分解反应,选项说法不正确,符合题意;
D、铁与硫酸铜溶液发生反应生成铜和硫酸亚铁,根据化学方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu可知,每56份质量的铁置换出64份质量的铜,反应后固体质量增加,溶液质量减轻,选项说法正确,不符合题意。
故选C。
23.(2025·江苏宿迁·三模)向和溶液中加入一定量Zn粉和Cu粉,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。关于该滤渣和滤液说法正确的是
A.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生
B.向滤液中加入稀盐酸,一定有白色沉淀产生
C.滤渣中一定有Ag,可能有Cu和Zn
D.滤液中一定有和
【答案】D
【分析】金属活动性:Al>Zn>Cu>Ag,向和溶液中加入一定量Zn粉和Cu粉,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,待锌完全反应后,铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,锌、铜均与硝酸铝不反应,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,说明滤液中含硝酸铜,则铜与硝酸银发生了反应,则锌已经完全反应。
【详解】A、由以上分析可知,锌、铜一定与硝酸银反应生成了银,锌完全反应,铜是否完全反应无法确定,锌、铜与硝酸铝不反应,故滤渣中一定含银,可能含铜,向滤渣中加入稀盐酸,铜、银均与稀盐酸不反应,故一定没有气泡产生,不符合题意;
B、由分析可知,锌与硝酸银反应生成了硝酸锌,铜与硝酸银反应生成了硝酸铜,硝酸铝不参与反应,硝酸银是否完全反应无法确定,故滤液中一定含硝酸铝、硝酸锌、硝酸铜,可能含硝酸银,硝酸银能与稀盐酸反应生成氯化银和硝酸,硝酸铜、硝酸锌、硝酸铝与稀盐酸不反应,故向滤液中加入稀盐酸,不一定有白色沉淀产生,不符合题意;
C、由以上分析可知,滤渣中一定含银,可能含铜,一定不含锌,不符合题意;
D、由以上分析可知,滤液中一定含硝酸铝、硝酸锌、硝酸铜,可能含硝酸银,符合题意。
故选D。
24.(2025·江苏南京·二模)2024年4月25日,神舟十八号太空飞船成功发射,标志着我国载人航天进入新的发展阶段。
(1)飞船上的太阳能电池板需要使用铝合金箔片。铝合金能加工成箔片,说明金属具有良好的 性。铝合金的硬度 (填“大于”“小于”或“等于”)纯铝的硬度。
(2)含金属铝的返回舱在高于1600℃时,仍能保持完整外形,请结合右表数据分析原因: 。
(3)制作飞船时常在金属铝中添加一定比例的其他金属,如锰(Mn)、铜等。某实验小组对锰(Mn)、铝、铜的金属活动性顺序进行实验探究。请补充下列实验报告。
物质
熔点/℃
Al
660
2054
【猜想】结合已知的金属活动性顺序,小组同学作出如下猜想。
猜想一:Mn>Al>Cu
猜想二:
猜想三:Al>Cu>Mn
【实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
① 。
①锰片上有气泡产生
①猜想 错误
②向试管中加入适量溶液(颜色为浅粉色),将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入溶液中
② 。
②猜想二正确。反应的化学方程式为 。
(4)2023年7月12号,朱雀二号成为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭。若每次发射所需的甲烷量为3200t,则甲烷完全燃烧生成的水的质量是多少?(利用化学方程式进行计算,写出计算过程)
【答案】(1) 延展 大于
(2)铝在空气中易与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝的熔点高达2054℃,能起到保护作用
(3) Al>Mn>Cu 将锰片放入稀盐酸中/将锰片放入稀硫酸中 三 铝丝表面有固体析出,溶液由浅粉色逐渐变为无色 2Al+3MnCl2=3Mn+2AlCl3;
(4)设生成水的质量为x。
x=7200t
答:甲烷完全燃烧生成的水7200t。
【详解】(1)铝合金能加工成箔片,这是因为金属具有良好的延展性。合金的硬度一般大于其组成金属的硬度,所以铝合金的硬度大于纯铝的硬度;
(2)铝在空气中易与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝的熔点高达2054℃,在高于1600℃时,氧化铝薄膜能起到保护作用,使含金属铝的返回舱仍能保持完整外形;
(3)猜想:
根据已知金属活动性顺序和已有的猜想一、猜想三,可知猜想二为Al>Mn>Cu。故答案为:Al>Mn>Cu;
实验:
①要探究三种金属的活动性顺序,先将锰片放入稀盐酸(或稀硫酸)中,锰片上有气泡产生,说明锰在氢前;而铜在氢后,所以猜想三错误;
②向试管中加入适量MnCl2溶液,将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入MnCl2溶液中,因为猜想二正确,即铝的活动性大于锰,所以会观察到铝丝表面有固体析出,溶液由浅粉色逐渐变为无色,反应的化学方程式为2Al+3MnCl2=3Mn+2AlCl3。
(4)见答案。
25.(2025·江苏南京·二模)酸、碱、盐在生产和生活中有着广泛的应用。它们之间的部分转化关系如下图所示。
(1)在金属活动性顺序里,金属能否通过与稀盐酸、稀硫酸发生置换反应实现转化①,判断的依据是 。
(2)氧化铜、氧化亚铜()与稀硫酸反应均可实现转化②,且生成的盐相同,其中,氧化亚铜固体与足量稀硫酸充分反应后得到蓝色溶液与红色固体,该反应的化学方程式为 。
(3)通过转化③、转化④均可生成硫酸钠,其中,转化④对应的化学方程式为 。
(4)除了上图所示的转化外,盐与金属、酸等物质均有可能发生反应。铝与硝酸银溶液反应生成的盐是 (填化学式),用小苏打治疗胃酸过多症的原理是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)在金属活动性顺序里,金属是否位于氢前面
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)在金属活动性顺序里,金属能否与稀盐酸、稀硫酸发生置换反应实现转化①(金属→盐 ),判断依据是:在金属活动性顺序里,金属是否位于氢前面(位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,生成盐和氢气;位于氢后面的金属不能)。
(2)根据质量守恒定律,氧化亚铜(Cu2O)与稀硫酸反应生成蓝色溶液(CuSO4)和红色固体(Cu),反应的化学方程式为:;
(3)转化④是碱与非金属氧化物反应生成盐,若生成硫酸钠,碱是NaOH,非金属氧化物是SO3(或SO2,但SO2与NaOH反应生成Na2SO3,所以选SO3),反应为:;
(4)铝与硝酸银溶液反应,生成硝酸铝[Al(NO3)3,盐 ]和银(单质);小苏打(NaHCO3)治疗胃酸过多(胃酸含HCl ),反应为:。
26.(2025·江苏宿迁·二模)某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某化学兴趣小组想废物再利用,要从废液中回收铜并得到铁红(主要成分))。已知物质A是日常生活中使用最广泛的金属。他们设计的实验方案如图:
(1)步骤②反应的化学方程式为 ;
(2)溶液甲中的溶质有 (用化学式表示);
(3)完成步骤④的化学方程式:
(4)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均进行的操作中使用的玻璃仪器名称是(任写一种) 。
【答案】(1)
(2)NaCl、
(3)
(4)烧杯/玻璃棒/漏斗(合理即可)
【分析】向废水中加入过量的铁,可以把铜还原出来,过滤得到铜、铁,再向固体中加入过量的盐酸,可以把铁除去,这时的固体中只含有铜;溶液甲中含有溶质氯化亚铁和氯化钠,溶液乙中含有氯化亚铁和盐酸向其加入过量的B,氯化亚铁全部和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀。
【详解】(1)由分析可知,步骤②是铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:;
(2)溶液甲中含有溶质氯化亚铁和不参加反应的氯化钠;
(3)生成物中有4个铁原子、12个氢原子、12个氧原子,反应物中有4个铁原子、8个氢原子、10个氧原子,所以完成步骤④的化学方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3;
(4)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均进行的操作名称为:过滤;该操作中使用的玻璃仪器名称是:烧杯、漏斗、玻璃棒。
27.(2025·江苏泰州·二模)兴趣小组的同学将生锈铁钉浸泡在过量10%稀盐酸中,观察到铁锈逐渐消失,同时伴有气泡产生,溶液呈黄色,一段时间后黄色变为浅绿色。
I、探究黄色溶液变为浅绿色的原因
(1)铁的锈蚀是铁跟 作用的过程。
(2)铁锈与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(3)铁锈逐渐消失时伴有气泡产生,是因为铁锈具有 的结构,不能阻止铁与盐酸接触。
(4)溶液由黄色变为浅绿色可能是氯化铁和某些物质反应,现进行3个实验进行探究(已知氢气不影响该反应)
序号
实验1
实验2
实验3
实验内容
现象
溶液颜色始终呈黄色
产生红褐色沉淀
溶液逐渐由黄色变浅绿色
结合实验1~3,黄色溶液变为浅绿色的原因:在酸性环境中, 。
Ⅱ、探究铜盐溶液与铜的反应
(5)为了验证铜盐溶液能否与铜反应,同学们进行实验4。
实验4
【实验假设】分析实验4无明显现象的原因,做出如下猜想
猜想a:由于反应温度较低; 猜想b:由于 。
【实验验证】针对上述猜想,继续进行实验:
序号
加入试剂或操作
实验现象
实验结论
实验5
一段时间后,
猜想a不成立
实验6
加少量固体,振荡
猜想b不成立
【继续实验】用溶液代替溶液进行实验7
实验7
(6)试管b中发生的化学反应方程式为 。
同学们对实验4进行改进:向试管a中加入几滴浓盐酸,一段时间后,溶液蓝色明显变浅,铜片表面产生白色沉淀。
(7)某同学认为对与Cu反应有促进作用;有同学反对,其理由是 。
(8)请继续设计实验:重新进行实验4,向试管a中 (填操作、试剂和现象),证明对与Cu发生反应有促进作用。
【结论分析】
(9)综合上述实验可知,铜盐溶液能否与Cu反应与 有关。
【答案】(1)氧气和水
(2)
(3)疏松多孔
(4)铁与氯化铁反应生成氯化亚铁
(5) 铜盐溶液浓度过低 加热试管a 无明显现象
(6)
(7)浓盐酸中也含,也可能是的作用
(8)加入少量NaCl固体,溶液蓝色变浅,产生白色沉淀
(9)阴离子种类
【详解】(1)铁的锈蚀是铁跟空气中的氧气和水作用的过程;
(2)铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁能与稀盐酸反应生成氯化铁和水,该反应的化学方程式为:;
(3)铁锈逐渐消失时伴有气泡产生,是因为铁锈具有疏松多孔的结构,不能阻止铁与盐酸接触,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,产生气泡;
(4)实验1中,向0.1g氯化铁中加入5mL 10%稀盐酸,,溶液颜色始终是黄色;实验2中,向0.1g氯化铁中加入无锈铁钉,然后加入5mL水,产生红褐色沉淀,实验3中,向0.1g氯化铁中加入无锈铁钉,然后加入5mL 10%稀盐酸,由实验1和实验3对比可知,溶液由黄色变为浅绿色,需要氯化铁与铁接触;由实验2和实验3可知,溶液由黄色变为绿色,需要氯化铁与稀盐酸接触,说明黄色溶液变为浅绿色的原因:在酸性环境中,铁与氯化铁反应生成氯化亚铁;
(5)实验假设:由实验验证过程可知,实验6应是探究猜想b,实验6中加入少量硫酸铜固体,这样可以增加硫酸铜溶液的浓度,故说明猜想b是铜盐溶液浓度过低;
实验验证:实验5应是探究猜想a,猜想a是由于反应温度降低,故可提高反应温度,看铜盐溶液能否与铜反应,故实验操作:加热试管a,一段时间后,无明显现象,说明猜想均不成立;
(6)由实验7可知,向光亮的铜片中加入5mL 10%的氯化铜溶液,一段时间后,产生白色沉淀CuCl,即铜与氯化铜反应生成CuCl,该反应的化学方程式为:;
(7)浓盐酸中含氢离子和氯离子,故还可能是氢离子对Cu2+与Cu反应有促进作用,故有同学反对;
(8)要想验证氯离子对Cu2+与Cu反应有促进作用,应加入含氯离子,不含氢离子的物质进行对比实验,如向试管a中加入少量氯化钠固体,溶液蓝色变浅,产生白色沉淀,说明氯离子对Cu2+与Cu反应有促进作用;
(9)由以上实验可知,铜盐溶液能否与Cu反应与阴离子种类有关,如铜能与氯化铜溶液反应,铜与硫酸铜溶液不反应。
金属资源的利用和保护题型三
28.(2025·江苏徐州·二模)从化学视角研究铁的锈蚀有重要意义。下列说法错误的是
A.铁锈是一种疏松多孔的混合物 B.正常雨水显中性不会加速铁生锈
C.喷漆、涂油是防锈的重要措施 D.稀盐酸、稀硫酸常用于金属除锈
【答案】B
【详解】A、铁锈是一种疏松多孔的物质,并且它包含了多种成分,属于混合物,该说法正确,不符合题意;
B、空气中的二氧化碳与水反应生成显酸性的碳酸,正常雨水显酸性,酸性环境会加速铁生锈,该说法错误,符合题意;
C、喷漆、涂油可以隔绝氧气和水,从而防止铁生锈,是防锈的重要措施,该说法正确,不符合题意;
D、稀盐酸、稀硫酸能与铁锈(主要成分Fe2O3)发生反应生成氯化铁(或硫酸铁)和水,常用于金属除锈,该说法正确,不符合题意。
故选B。
29.(2025·江苏扬州·二模)下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.铁合金有导电性,制做餐具
B.铁粉可与氧气反应,可用作食品脱氧剂
C.硫酸铁易溶于水,可做净水剂
D.氧化铁熔点高,可用于制红色颜料
【答案】B
【详解】A、铁合金制做餐具是因为铁合金具有良好的导热性,故选项错误;
B、铁粉可与氧气反应,可用作食品脱氧剂,故选项正确;
C、硫酸铁可做净水剂是因为硫酸铁溶于水生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体具有吸附性,故选项错误;
D、氧化铁可用于制红色颜料是因为氧化铁为红棕色固体 ,故选项错误;
故选:B。
30.(2025·江苏南通·二模)废旧金属的回收利用是保护金属资源的重要途径。现用某金属废渣(含、和少量)来制取。工艺流程如图1所示:
已知:
(1)将金属废渣粉碎的目的是 。
(2)“碱浸”的目的是 。
(3)“滤液A”中溶质的成份为 (填化学式)。
(4)“酸浸”时发生反应的化学方程式为 ;该反应过程中溶液中部分离子个数(n)随加入稀硫酸质量的变化如图2所示(图中曲线a、b分别代表不同离子),图中a表示的离子是 (填离子符号)。
(5)实验室在“蒸发结晶”操作中,使用玻璃棒进行搅拌的目的是 。
(6)根据流程图提供的数据,金属废渣中 。
【答案】(1)增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)除去金属废渣中的铝
(3)NaOH、NaAlO2
(4)
(5)防止局部温度过高,造成液滴飞溅
(6)3∶4
【详解】(1)将金属废渣粉碎,可增大其与氢氧化钠溶液、稀硫酸等反应物的接触面积,从而加快反应速率,使反应进行得更充分。
(2)由已知反应,“碱浸” 时铝能与氢氧化钠溶液反应,而镁和铜不与氢氧化钠溶液反应,所以 “碱浸” 目的是除去金属废渣中的铝。
(3)“碱浸” 时加入过量的NaOH溶液,铝与氢氧化钠反应生成NaAlO2,所以 “滤液A” 中溶质除了生成的NaAlO2,还有过量的NaOH。
(4)“滤渣A” 主要成分是Mg和Cu,“酸浸” 时镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铜不与稀硫酸反应,所以化学方程式为;
稀硫酸溶液中含有的离子是H+、,“酸浸” 时发生反应,随着稀硫酸加入,的个数不断增加,而H+不断参与反应被消耗,Mg完全反应后,继续加入稀硫酸,H+个数开始增加,所以图中a表示的离子是。
(5)在 “蒸发结晶” 操作中,用玻璃棒搅拌,可使液体受热均匀,防止局部温度过高,造成液滴飞溅。
(6)“滤渣B” 为铜,质量是6.4g。根据硫酸镁质量为24g,由镁元素质量守恒,MgSO4中镁元素质量为,即金属废渣中镁的质量为4.8g,所以金属废渣中。
31.(2025·江苏连云港·二模)实验探究是学习化学的重要方法。
I.以铁为例探究金属腐蚀机理。
(1)定性探究铁生锈的条件
用洁净无锈铁钉和煮沸过蒸馏水设计如图-1所示实验。
①使用煮沸过蒸馏水的目的是 。
②对比实验a、c可知:铁生锈需要铁与 (填化学式)接触。
(2)定量探究影响铁锈蚀的因素
用图-2所示装置实验。检查装置气密性良好,将一定量铁粉和碳粉加入到三颈烧瓶中,时刻加入饱和溶液后,再将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞),开始采集数据。一段时间后,推动注射器活塞加入稀盐酸,得到三颈烧瓶中温度(图a)和压强(图b)随时间的变化曲线。
①实验中铁锈蚀反应完成的时间是 时刻(填“”或“”)。
②时刻后三颈烧瓶内反应的化学方程式 (写一个即可)。
Ⅱ.侯氏制碱法的原理为:。
(3)室温(20℃)下,某兴趣小组利用图-3所示装置模拟该反应。
已知:氨气极易溶于饱和食盐水,形成的溶液呈碱性。
①装置B中饱和溶液的作用是 。
②为使在装置中能被充分吸收,可采取的措施是 (填字母)。
a.先打开装置分液漏斗活塞,再打开装置分液漏斗活塞
b.先打开装置分液漏斗活塞,再打开装置分液漏斗活塞
(4)充分反应后,装置C中有晶体析出。为分析晶体产生的原因,兴趣小组继续开展探究活动。
查阅资料:一定条件下,可溶性物质的溶解存在限度,当相应离子浓度过大时,可溶性物质会部分结晶析出。几种盐的溶解度曲线如图-4所示。
①装置中析出的晶体主要成分是而不是原因是 。
②装置中的物质过滤后得到的滤液在工业上称为母液。侯氏制碱法通过控制温度到以下,然后向母液中加入食盐,使结晶析出,析出晶体的原因是 。
【答案】(1) 除去水中溶解的氧气 H2O
(2)
(3) 除去二氧化碳中混有的氯化氢气体 a
(4) 相同条件下,溶解度比的溶解度小 增大Cl-浓度,生成氯化铵更多,所以氯化铵结晶析出
【详解】(1)①实验中用煮沸过蒸馏水的目的是除去水中溶解的氧气,防止水中溶解的氧气对实验产生干扰;
②试管 a中铁钉只与氧气接触,不生锈,试管c 中铁钉与氧气和水同时接触,生锈,对比实验a、c可知:铁生锈需要铁与H2O接触;
(2)①铁锈蚀是铁与氧气、水发生的缓慢氧化反应,该反应放热。从图a温度变化曲线看,t2时刻之前温度不断升高,说明铁锈蚀反应在持续进行并放热;t2时刻之后温度开始下降,意味着铁锈蚀反应不再持续放热,即铁锈蚀反应已完成;
②t3时刻后,压强迅速增大,铁锈蚀消耗氧气使三颈瓶内气压减小,注射器内盐酸被吸入瓶内,铁与盐酸反应放出氢气,使瓶内压强变大,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为;
(3)①盐酸具有挥发性,会导致制取的二氧化碳中混有氯化氢,氯化氢和碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,则装置B中饱和溶液的作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢气体;
②氨气极易溶于饱和食盐水,形成的溶液呈碱性,有利于二氧化碳的吸收,应该先打开装置 D 分液漏斗活塞,使浓氨水与氢氧化钠反应产生氨气,氨气进入装置 C 的饱和食盐水中,使溶液呈碱性,再打开装置 A 分液漏斗活塞,通入二氧化碳,此时二氧化碳在碱性溶液中能被更充分地吸收,所以应选 a;
(4)①由于相同条件下,溶解度比的溶解度小,以晶体形式析出,所以装置中析出的晶体主要成分是而不是;
②一定条件下,可溶性物质的溶解存在限度,当相应离子浓度过大时,可溶性物质会部分结晶析出。所以增大Cl-浓度,生成氯化铵更多,所以氯化铵结晶析出。
综合考察题型四
32.(2025·江苏南京·模拟预测)金属的性质和应用是化学研究的重要课题。
(1)将铝制易拉罐置于冰箱中,罐内饮料迅速降温,说明铝具有良好的 性。
(2)实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气,写出反应的化学方程式 。
(3)化学小组利用图-1所示实验探究铁生锈的条件,一段时间后,试管C中铁钉生锈,试管A、B中铁钉无明显锈蚀。通过对比试管 (填字母)现象可知,铁生锈的条件之一是与氧气接触。
(4)实验室模拟炼铁的装置如图-2所示。
①除了CO,从左侧通入的物质X还可以是 (填字母)。
A.水煤气(CO和) B.木炭 C.
②充分反应后玻璃管中的固体含有铁,请设计实验加以证明,并完成下表。
实验内容
实验现象
原理分析(写出反应的化学方程式)
③用5000t含氧化铁76%的赤铁矿石,理论上可生产纯铁 吨。(写出计算过程)
【答案】(1)导热
(2)
(3)BC
(4) A 取少量玻璃管中固体于试管中,加入适量稀盐酸 固体溶解,有气泡产生 解:设理论上可生产纯铁的质量为x,
答:理论上可生产2660t纯铁。
【详解】(1)铝制易拉罐放入冰箱,饮料迅速降温,说明铝具有良好的导热性;
(2)锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为;
(3)探究铁生锈的条件之一是与氧气接触,则两组实验一组与氧气接触,一组不与氧气接触。所以通过对比试管BC现象可知,B只与水接触不生锈,C与氧气和水同时接触生锈,对比说明铁生锈的条件之一是与氧气接触;
(4)①通入物质X需要是气体,且可以还原氧化铁。
A、一氧化碳和氢气都可以还原氧化铁,正确;
B、木炭是固体,错误;
C、二氧化碳不具有还原性,不能还原氧化铁,错误;
故选A;
②充分反应后的玻璃管中固体一定有铁,可能有氧化铁。则选择试剂需要验证有铁且要避免氧化铁的干扰。
可以取少量玻璃管中固体于试管中,加入适量稀盐酸。由于稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,所以实验现象为固体溶解,有气泡产生,说明充分反应后的玻璃管中固体含有铁,反应的化学方程式为;
③见答案。
33.(2025·江苏扬州·三模)中国在商代已掌握了铜冶炼和铸造技术。
I、铜的冶炼与防腐
已知:①铜熔点为,青铜(含的锡)熔点为。
②铜硬度为3.0,青铜(含锡)硬度为。(注:1表示很软,10表示很硬)
③空气中的体积分数约为。
(1)《周礼·考工记》中记载了铸造青铜器的配方,推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有 。
(2)小树同学发现青铜文物的表面有绿色斑点,设计如图实验探究铜锈蚀产生铜绿的条件,能推测出铜锈蚀与氧气有关的实验是 (填序号),小任同学认为还需要补充一个实验,请参考下图在答题卡相应部位图示实验设计 。
(3)基于铜生锈的原理,设计如图实验装置,测定空气中氧气的含量。分析这个方案是否可行,并说明理由 。
Ⅱ、湿法炼铜废水的处理
(4)湿法炼铜产生酸性废水,含有的可用铁炭混合物(铁粉和活性炭的混合物)除去。其他条件不变,废水对去除率的影响如图所示。
①时,铁炭混合物表面有大里气泡产生,该气体可能为 (填化学式)。
②相同条件下,的去除率远高于的原因可能是 。
Ⅲ、工业铜冶炼废气的处理
(5)工业上利用反应冶炼得到,冶炼产生的烟气中含多种成分,经过水洗除尘后,烟气中部分气体分子的百分含量随温度变化如图所示。
①图中虚线表示或的变化,其中曲线1表示的物质是 。(填或)
②冶炼烟气中含有,若直接排放会引起 (填一种环境污染名称)。
(6)向含有等质量和的混合溶液中放入一定质量锌片[如图],充分反应后,烧杯内固体的组合及其质量大小关系可能是______(填序号)。
A.
B.
C.
D.
E.
【答案】(1)降低熔点、提高硬度
(2) AD
(3)不可行,空气中二氧化碳含量较低,密闭容器中铜锈蚀只能消耗少量的氧气
(4) 铁能置换出而不能置换出
(5) 酸雨
(6)ACE
【详解】(1)铜冶炼过程中熔入锡可以形成铜锡合金,合金熔点比其成分金属的熔点低、硬度大,所以推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有降低熔点、提高硬度。
(2)铜生锈需要铜和氧气、水、二氧化碳接触。能推测出铜锈蚀与氧气有关的实验是一组铜与氧气、水、二氧化碳接触生锈,一组铜和水、二氧化碳接触但和氧气不接触(唯一一个变量)不生锈,对比可知铜锈蚀和氧气有关,对应实验AD。
A与B对比存在水、氧气两个变量,不能得出结论。A与C对比变量为二氧化碳,可以说明铜生锈需要二氧化碳。还缺少证明铜生锈与水有关的对比,所以补充实验铜片和二氧化碳、氧气接触,不和水接触,和A进行对比。图示为。
(3)铜生锈需要二氧化碳,空气中二氧化碳含量较低,仅为0.03%,无法将氧气全部消耗。所以不可行,空气中二氧化碳含量较低,密闭容器中铜锈蚀只能消耗少量的氧气。
(4)①时,溶液为酸性,则溶液中有氢离子,铁活动性比氢强,能和酸反应生成氢气,所以该气体为氢气,化学式H2;
②活动性Zn>Fe>Cu,活泼金属能把不活泼金属从其盐溶液中置换出来,所以的去除率远高于的原因可能是铁能置换出而不能置换出Zn。
(5)①冶炼过程中消耗氧气、生成二氧化硫,则烟气成分中含有大量二氧化硫,含有氧气的量应该较少,所以曲线1是SO2;
②二氧化硫可以和水反应生成亚硫酸,亚硫酸和氧气反应可生成硫酸,随降水降下形成酸雨。
(6)活动性Zn>Fe>Cu。开始加入锌片,锌先和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,如锌不足或和硫酸铜恰好完全反应,则固体中只有铜(对应图像A)。
如和硫酸铜反应结束后有锌剩余,锌继续和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌。如锌不足以消耗完硫酸亚铁或恰好和硫酸亚铁反应,则不会有锌剩余。固体中同时有铜和铁。因为是含有等质量和的混合溶液,硫酸铜中铜元素的质量分数为。硫酸亚铁中铁元素的质量分数为。所以如铜和铁全部置换出来,铜的质量大于铁的质量。所以此时图像同时有铜、铁,且铜的质量大于铁,则对应图形C。
如锌和硫酸亚铁反后还有剩余,则固体中有锌、铜、铁,此时锌可以占任意比例,但铜的质量大于铁的质量。对应图像E。
故选ACE。
34.(2025·江苏常州·二模)人类的生产和生活都离不开金属。
I.金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示:
(1)由图可知人类最早使用的合金是 。
(2)北宋《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成胆矾(硫酸铜晶体)。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。下列叙述不正确的是______(填序号)。
A.“苦泉”的溶质之一——CuSO4
B.“挹其水熬之”——蒸发溶剂
C.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”——发生复分解反应
(3)现代炼铁的主要原料是赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、焦炭、空气等,转化过程如图所示:
反应③的化学方程式为 ;制得的生铁为 (填“纯净物”或“混合物”)。
Ⅱ.金属的性质
(4)在一定量的硫酸亚铁溶液中加入金属粉X和金属粉Y的混合物,完全反应前后相关微观粒子的数量如表所示。
微观粒子
X原子
Fe原子
Fe2+
X2+
反应前数量(个)
a
0
a×80%
0
反应后数量(个)
a×20%
a×80%
0
______
①表格的空白处对应微观粒子的数量为 。
②金属X、Y与Fe的活动性强弱关系为 。
A.X>Fe>Y B.X>Fe、X>Y但Y和Fe无法判断
Ⅲ.金属的锈蚀与防护
(5)①铁生锈是铁与空气中的 作用的结果。
②铝的利用距今100多年,现在铝的年产量得到大幅度提高。铝虽然较活泼,但抗腐蚀性能好,原因是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)青铜
(2)C
(3) 混合物
(4) a×80% B
(5) 氧气和水
【详解】(1)由图可知人类最早使用的合金是青铜;
(2)A、由挹其水熬之则成胆矾(硫酸铜晶体)可知,“苦泉”的溶质之一为CuSO4,故A叙述正确;
B、“挹其水熬之”是蒸发溶剂的操作,故B叙述正确;
C、“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,是铁与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜,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,发生了置换反应,故C叙述不正确;
故选C;
(3)③赤铁矿的主要成分为氧化铁,高温条件下,一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,化学方程式为;
生铁是铁的合金,生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金,属于混合物;
(4)①根据表格数据,X原子反应前为a,反应后数量为a×20%,则参加反应的数量为a-a×20%=a×80%,X2+反应前为0,则反应后为a×80%;
②在一定量的硫酸亚铁溶液中加入金属粉X和金属粉Y的混合物,反应前后Y不变,X与硫酸亚铁反应生成X2+和铁,说明X比铁活泼,X比Y活泼,由表格数据可知,X没有反应完全,亚铁离子反应完全,则无法确定Y与Fe的金属活动性顺序;故选B;
(5)①铁生锈是铁与空气中的水和氧气共同作用的结果;
②铝虽然较活泼,但抗腐蚀性能好,是因为铝在常温下和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻碍铝进一步被腐蚀,化学方程式为。
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