专题09 金属与金属矿物（河北专用）-【好题汇编】2025年中考化学二模试题分类汇编

专题09 金属与金属矿物 考点概览 题型一 常见的金属材料 题型二 金属资源的利用和保护 题型三 金属的化学性质 常见的金属材料题型一 1．（2025·河北邢台·二模）《天工开物·五金》关于黄金的下列记载“凡金箔，每金七厘造方寸金一千∙∙∙∙∙∙凡金质至重，性又柔可屈折如枝柳∙∙∙∙∙∙成形之后，住世永无变更”。下列说法不正确的是 A．“性又柔，可屈折如枝柳”说明金的硬度小 B．真金不怕火炼，说明金的熔点高 C．“成形之后，住世永无变更”说明金的化学性质稳定 D．黄金可制成金箔，说明金具有良好的延展性 2．（2025·河北石家庄·二模）《天工开物》记载了冶炼和使用金属锡的场景，冶炼锡时，常将含锡矿石（主要成分为）与足量木炭装入冶炼炉中，点燃并鼓入大量空气；炼锡时关键一步为“点铅勾锡”，加入铅能使铅锡合金较易熔化流出。下列对记载内容的阐释，错误的是 A．高温下，木炭使还原为Sn，体现了木炭的还原性 B．木炭充分燃烧为反应提供了高温条件 C．铅锡合金较易熔化流出的原因是合金的熔点比各组分的熔点低 D．古代锡器常用来饮酒喝茶，也可以盛装酸性物质 3．（2025·河北石家庄·二模）下列实验方案中，不能达到对应实验目的的是 A．鉴别硫酸钡和氯化钙固体——分别加入足量水中，观察现象 B．比较黄铜和纯铜的硬度——将黄铜片与纯铜片互相刻画，观察划痕 C．检验某地雨水是否为酸雨——向雨水样品中滴加紫色石蕊溶液 D．除去一氧化碳中的氯化氢气体——将气体依次通入足量氢氧化钠溶液和浓硫酸 4．（2025·河北廊坊·二模）长信宫灯被誉为“中华第一灯”（如图），人的右臂与灯的烟道相通，灯罩左右开合能调节灯光的亮度，关闭灯罩即可灭灯，宫灯内燃料燃烧产生的烟灰和废气会通过烟管引入水中。下列有关说法错误的是 A．制作材料青铜的硬度比纯铜大 B．点灯时可提高可燃物的着火点 C．长信宫灯灭灯原理是隔绝氧气 D．宫灯的结构设计体现环保理念 5．（2025·河北石家庄·二模）下列关于金属和金属材料的说法中错误的是 A．生铁和钢的含碳量不同 B．黄铜比纯铜硬度大 C．合金属于合成材料 D．大多数金属在自然界中以化合物形式存在 6．（2025·河北邯郸·二模）下列使用了金属材料的是 A．青花瓷 B．航空母舰 C．和田白玉 D．木雕 7．（2025·河北唐山·二模）人造卫星和宇宙飞船的天线是由钛镍形状记忆合金制造的，它具有形状记忆功能。下列有关说法错误的是 A．钛镍合金属于金属材料 B．钛镍合金的抗腐蚀性能比镍弱 C．钛镍合金能被拉成天线是因为其具有延展性 D．利用金属钛能否从镍的可溶性盐中置换出镍，可验证二者的金属活动性顺序 8．（2025·河北廊坊·二模）2025年春节档电影《哪吒2之魔童闹海》成为全球影史动画电影票房冠军，合金制作的乾坤圈玩具在网上热卖，其中合金属于（    ） A．金属材料 B．合成材料 C．复合材料 D．功能材料 9．（2025·河北石家庄·二模）“小米SU7 Ultra”新能源汽车在2025年3月2日正式上市，其时尚激进的外观深受热捧。汽车的天窗、车门采用玻璃钢（玻璃纤维增强塑料）材质，玻璃钢属于 A．有机合成材料 B．复合材料 C．无机非金属材料 D．金属材料 10．（2025·河北张家口·二模）下列与金属有关的说法正确的是 A．合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低 B．钢中的含碳量高于生铁中的含碳量 C．废旧电池深埋地下，不会对环境造成污染 D．铁矿石在地壳中含量最丰富，可以无限开采 金属资源的利用和保护题型二 11．（2025·河北张家口·二模）用图1所示装置进行还原的实验，装置中固体的质量随通入气体的质量变化如图2所示。下列分析正确的是 A．应在a点时点燃酒精喷灯 B．段可观察到澄清石灰水变浑浊 C．段硬质玻璃管中发生置换反应生成铁单质 D．段继续通入的目的之一是防止铁被氧化 12．（2025·河北石家庄·二模）某研究小组进行钢铁锈蚀速率影响因素的探究，按如图1所示连接实验装置，同时插入氧气传感器，采集三个实验装置中氧气的体积分数数据，得到如图2所示的曲线。实验中食盐水和稀醋酸浓度相同，下列有关说法错误的是 A．该实验无法得出铁生锈的条件 B．其他条件相同时，稀醋酸比食盐水更能加快铁的锈蚀速率 C．实验过程中可以看到实验②的底部最先有红棕色固体生成 D．数字化实验，会使实验现象及结果更明显 13．（2025·河北唐山·二模）用如图所示装置测定空气中氧气的含量。量筒中先装入一定量的水，再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶（有效容积为）旋紧瓶盖放入其中，观察瓶子不再变瘪，实验测得氧气体积分数约为20.9%。下列说法错误的是 A．矿泉水瓶属于合成材料 B．实验后“？”约为778 C．实验说明铁生锈需要氧气和水 D．实验结束后铁粉变为红色 14．（2025·河北石家庄·二模）根据图所示的装置进行实验，请根据要求回答下列问题。 (1)图是实验室制取气体的发生装置和收集装置。实验室制取并收集二氧化碳，应选择的装置组合是 （从A~D中选择）；某同学欲用E装置测定制得二氧化碳的体积，植物油的作用是 ，植物油上方的空气对实验结果 （填“有影响”或“无影响”）。 (2)图是探究铁生锈条件的实验，所用蒸馏水煮沸并迅速冷却后进行实验。将甲、丙对比，得出铁生锈的条件与 有关。请你举出防止铁制品生锈的一种措施： 。 15．（2025·河北廊坊·二模）中国很多典籍中记载了金属的化学知识。 (1)《周礼·考工记》中记载青铜经锻打、碾压可做成不同厚度的青铜片，说明青铜具有良好的 。 (2)《天工开物》中记载了“古法炼铁”如图1和“炒钢法”如图2。 ①古法炼铁与高炉炼铁的原理相同。图1中用风箱不断鼓入空气的目的是 (写一点)。 ②图2为“炒钢法”，即不断翻炒液态生铁，是为了降低生铁的 ，得到性能优质的钢。与纯铁相比钢的性能更优良，如：钢的熔点更 (填“高”或“低”)。 16．（2025·河北唐山·二模）根据图1、图2所示装置进行实验，回答下列问题。 (1)图1是用钢丝棉验证铁生锈条件的装置。一段时间后，观察到a处锈迹斑斑，b处无明显现象，c处出现少量锈迹。还可观察到U形管左侧液面 （填“高于”或“低于”）右侧。为了避免在处出现锈迹，改进的实验方案是 。 (2)图2为电解水的实验装置。实验时向水中加入氢氧化钠，其目的是 。通过电解水和氢气燃烧实验都能得出水的组成。两种推理方法不同：一种方法是通过发生 （填“化合”或“分解”）反应，由分析生成物的组成确定反应物的组成；另一种方法是通过发生 （填“化合”或“分解”）反应，由分析反应物的组成确定生成物的组成。 17．（2025·河北邯郸·二模）冬天教室内温度较低，兴趣小组同学用塑料薄膜包裹少量的氧化钙，放入无纺布袋子中，然后向氧化钙中缓慢地加入一定量的水，制作了一个发热袋。 (1)发热袋发热的原理是 （用化学方程式表示）。 发热袋发热持续的时间不长，兴趣小组的同学向老师求助，在老师的帮助下完成系列探究。 (2)探究一：制作发热持续时间较长的发热袋 材料：氧化钙、水、无纺布袋子、可以密封的塑料薄膜、食盐、铁粉、活性炭、蛭石。 仪器：天平、量筒、玻璃棒、温度计等。 组别 所用材料 发热情况 实验一 氧化钙和水 发热速度很快，但温度很快就降低至室温 实验二 实验一基础上加少量的食盐和铁粉 发热速度有所提升，而且温度与实验一相比稍微高一些，持续时间也有所延长 实验三 实验二基础上加活性炭 发热速度与实验二相比没有明显变化，但是发热持续的时间变长，而且温度下降得比较慢 实验四 实验三基础上加蛭石 发热袋温度与实验三相比较低，但是发热持续时间比较长，而且热量散发得比较均匀 思考下列问题： ①浓硫酸加水也能放出热量，实验不用浓硫酸的原因是 。 ②兴趣小组同学查阅资料后发现食盐和活性炭可以加快铁的锈蚀且该过程也会放出热量，实验三“发热持续时间变长”可能发生了铁粉生锈的反应。他们取少量发热后的固体设计了如图所示的实验。 (3)探究二：发热袋发热过程中是否发生铁生锈的反应 ①实验前需要先通入一段时间一氧化碳气体后加热，除了防止玻璃管内一氧化碳与氧气混合点燃发生爆炸外，这样做的目的还有 。 ②实验中发现 ，证明该“发热后的固体”中含有氧化铁。 ③小红提出如果固体中含有碳酸钙，装置B也会有类似的现象。她取少量“发热后的固体”于试管中，向其中滴加足量稀盐酸，产生大量气泡，小红得到结论：“发热后的固体”中含有碳酸钙，兴趣小组同学提出反对意见， 。经实验证明“发热后的固体”中没有碳酸钙。 结论：发热袋发热过程中发生了铁生锈的反应。 ④从安全的角度考虑该装置设计有明显的缺陷，它是 。 (4)探究三：实验四中蛭石的作用是什么？ 查阅资料：蛭石具有独特的多孔结构、良好的保温隔热性能，能吸附发热材料，使发热材料均匀分散在蛭石颗粒的孔隙和表面；蛭石具有一定的透气性，能让水汽适当散发出去，同时蛭石还可以调节内部湿度，保证发热反应的持续稳定进行。关于蛭石在发热袋中的作用的推测合理的是_____（填字母）。 A．蛭石本身能放热 B．蛭石能吸附铁粉和氧化钙粉末到孔隙里，增大与水、氧气的接触面积 C．蛭石具有良好的保温隔热性能，延长发热袋的发热时间 18．（2025·河北石家庄·二模）化学兴趣小组的同学对某地使用的融雪剂产生了兴趣，开启了探究之旅。(不考虑杂质的影响) 任务一：探究融雪剂的融雪原理 【查阅资料】 ①标准大气压下，水的凝固点为0℃。 ②几种常见融雪剂的性能如表： 氯盐类融雪剂 氯化钠 氯化钙 氯化镁 氯化钾 盐水的最低凝固点/℃ -21 -50 -33 -60 适宜工作的环境温度/℃ -10～-1 -30～-1 -20～-1 -40～-1 融雪速度 100% 150% 150% 200% 【讨论交流】 (1)融雪剂加快积雪融化的原理是 。 任务二：探究融雪剂的主要成分 【实地调查】经了解，该地用的融雪剂中含有氯化钠、氯化钙、氯化镁中的两种或三种。 【实验活动一】 (2)小组同学称取2g该融雪剂于烧杯中，加入100mL蒸馏水，充分搅拌后静置，得到上层清液甲，利用甲溶液完成如表实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量甲溶液于试管中，滴加足量的NaOH溶液，静置 含有氯化镁。反应的化学方程式为 ②取①中静置后的上层清液于另一支试管中，继续滴加几滴 无明显现象 不含氯化钙 【得出结论】该融雪剂的主要成分为氯化钠和氯化镁。 任务三：探究使用融雪剂对环境的影响 【查阅资料】常见融雪剂的危害 融雪剂主要成分 氯化钠 氯化钙 氯化镁 氯化钾 对金属的腐蚀性 100% 50%～70% 40%～60% 5%-20% 对水泥的腐蚀性 强烈破坏 强烈破坏 轻微破坏 无破坏 对土壤影响 造成土壤板结 造成土壤板结 影响较小 改良土壤 对地下水的影响 钠质增高，对人的影响较大 钙质增高，对人的影响较大 镁质增高，对人无害 钾质增高，对人无害 【反思评价】 (3)融雪剂中危害最大的成分是 (答一种)。 【提出问题】融雪剂的危害与用量多少的关系是什么？ 【实验活动二】 (4)小组同学取融雪剂样品，配制了两种不同浓度的溶液进行实验，如图所示。 铁钉表面出现铁锈时，所需要的时间是A＞B，实验结论是 。 【表达交流】 (5)请你对道路除雪行动提出一条合理的建议： 。 19．（2025·河北邯郸·二模）金属铜受到土壤、水分、空气、微生物等多重因素影响，经过诸多复杂反应，表面大多会形成不同成分的铜锈，某兴趣小组同学对铜锈开展以下实验探究。 （一）碱式碳酸铜分解实验 【查阅资料】 ①碱式碳酸铜受热分解的化学方程式：； ②（白色）（蓝色）。 【实验验证】 验证碱式碳酸铜的分解产物，可选装置如图所示。 (1)甲同学将以上装置按 →C（填字母，且每套装置限用一次）顺序连接组合在一起进行实验，其中装置C的作用是 。 (2)B装置中粉末完全变黑后，乙同学为确认该黑色粉末是氧化铜而不是碳粉，设计如下实验，取少量黑色粉末于试管中，向其中加入足量的稀硫酸，振荡，观察到的现象为 ，则可得出B装置所得黑色粉末中不含碳粉。 （二）探究铜锈成分 【查阅资料】 铜在空气中会生成铜锈，常见成分是，随着工业的发展，部分地区空气中二氧化硫含量较大，铜锈成分也会发生相应变化，研究表明铜锈成分中也含某化学兴趣小组在废品站取一块生锈的铜片，设计实验分析铜锈成分。 【提出猜想】 猜想1：铜锈成分为 猜想2：铜锈成分为 (3)猜想3： 。 【实验探究】 (4)取一定量样品装于试管中，加入足量稀盐酸，在试管口放一块涂有 （填溶液名称）的玻璃片，溶液中产生气泡、玻璃片上所涂溶液变浑浊，在上述溶液中滴加氯化钡溶液，溶液变浑浊，说明猜想 （选填“1”“2”或“3”）正确。 【拓展延伸】 (5)下列进行的实验中，铜最容易生锈的是______。 A． B． C． D． 20．（2025·河北唐山·二模）河北唐山是中国重要的钢铁基地，历史悠久、资源丰富、交通便利。某化学兴趣小组的同学参观了河北唐山地质博物馆，对铁的存在形式、炼铁原理、工业炼铁得到的主产品成分、铁的应用产生了浓厚兴趣，开启了项目式学习之旅。 项目一：调查铁的存在形式 (1)河北唐山铁矿资源丰富，以磁铁矿为主，此外还有赤铁矿、菱铁矿等，磁铁矿的主要成分是 。 项目二：了解铁矿石炼铁原理 (2)唐山炼铁业早在春秋时期便有冶铁活动，其能发展壮大的原因是铁矿资源丰富（如迁安铁矿）、煤炭资源充足（如开滦煤矿提供燃料）、交通便利（濒临渤海，便于运输）。现代炼铁一般在高炉内完成，请写出以赤铁矿为原料进行工业炼铁的反应原理： （用化学方程式表示）。 项目三：探究工业炼铁得到的主产品成分 【查阅资料】①工业炼铁的主产品是铁水（冷却后为固体），副产品有煤气、炉渣、炉尘等。②炭不会溶解在稀盐酸中，但能在一定程度上溶于铁水。 【提出问题】工业炼铁得到的主产品是纯铁吗？ 【猜想假设】猜想一：得到的主产品是纯铁；猜想二：得到的主产品是生铁。 【进行实验】 (3) 方案 实验步骤 实验现象 实验结论 方案一 取少量工业炼铁所得的铁制品，磨成粉末，用强磁铁进行吸引。 猜想二成立 方案二 另取少量工业炼铁所得的铁制品，磨成粉末后，置于试管中，加入少量稀盐酸。 产生气泡，溶液由无色变为浅绿色。 猜想一成立 【反思质疑】 (4)小晋对方案二提出质疑，于是对方案二进行改进，证明了猜想二成立。小晋的实验步骤是：另取少量工业炼铁所得的铁制品，磨成粉末后置于试管中，加入 ，实验现象为 。 项目四：了解铁的应用 (5)铁是目前世界年产量最高的金属，但在生活生产中大量使用的是其合金。生铁硬而脆，几乎没有塑性，而用其炼成的钢却有良好塑性，生铁和钢的区别是 。铁制品保存不当容易生锈，请你写出生活中的一种铁制品防锈的方法，并说明防锈的原理： 。 金属的化学性质题型三 21．（2025·河北邯郸·二模）将等质量的锌粉和铁粉的混合物放入烧杯中，向烧杯中逐滴加入氯化铜溶液，测定烧杯中剩余固体的质量与加入氯化铜溶液质量的关系如图所示。下列相关说法正确的是 A．a—b段烧杯内溶液为无色 B．向b点所得固体中加入稀盐酸，固体全部溶解 C．c点得到的固体在空气中加热后变为红色 D．c—d段烧杯中氯化铜的质量不变 22．（2025·河北张家口·二模）下列实验方案不能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 除去氧气中的水蒸气 通过盛有浓硫酸的洗气瓶 B 鉴别和 点燃，在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察是否出现水雾 C 证明金属活动性：锌>银 将锌片和银片分别放入稀硫酸中，观察现象 D 验证某气体是否为 将燃着的木条伸入集气瓶中，观察木条是否熄灭 A．A B．B C．C D．D 23．（2025·河北廊坊·二模）将未打磨的铝片放入试管中，逐滴加入过量稀盐酸，反应过程中产生氢气的质量与时间的关系如图所示，下列说法错误的是 A．在0~a段，氧化铝和稀盐酸发生了反应 B．b点时，观察到的现象是有气泡产生 C．只在a~c段生成了氯化铝 D．d点时，向试管中滴加紫色石蕊溶液，溶液变红 24．（2025·河北唐山·二模）分析推理是化学学习中常用的思维手段。以下分析推理正确的是 A．中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应 B．铝抗腐蚀性能好，所以铝的化学性质不活泼 C．单质是由一种元素组成的纯净物，则由一种元素组成的纯净物一定是单质 D．因为蜡烛燃烧生成和，所以蜡烛的组成里一定含有碳、氢、氧元素 25．（2025·河北石家庄·二模）根据实验回答问题。 (1)图1操作是除去粗盐中难溶性杂质的实验中的一个步骤，加热时，应用玻璃棒不断搅拌，其目的是 ，加热至蒸发皿中 ，停止加热。 (2)图2是验证金属活动性的实验。观察到步骤①的实验现象是 ，步骤②铝丝表面析出红色固体时，试管内溶液中的溶质一定有 ，该实验得出的金属活动性顺序是 。 26．（2025·河北邯郸·二模）联合国《全球电子垃圾监测报告》预测，2030年电子垃圾将增长至1500万吨，回收市场规模400亿~600亿美元。回收电子产品某些部件的贵、重金属的操作流程如图所示。 请回答下列问题： (1)在预处理产品时，将废旧部件粉碎的目的是 。 (2)步骤I中稀硫酸的作用是 。 (3)步骤II中发生反应的化学方程式是 。 (4)步骤III中的金属M是人类提炼量最大的金属，它是 。 (5)该流程回收的金属是 。 27．（2025·河北唐山·二模）某废旧电子元件拆解厂的废料中含有金属铜、锌和镍以及少量炭黑。综合实践活动小组的同学设计了从该废料中回收金属铜的实验方案，实验过程如图所示(部分反应物、生成物已略去)。 资料：磁铁能够吸引铁、镍、钴等金属。 (1)步骤①将固体进行分离的方法是 。 (2)将固体C充分灼烧的目的是 。 (3)通过步骤④得到的液体G中的溶质是 (填化学式)。 (4)步骤⑤中，金属X是 (填名称)，写出获得纯铜的化学方程式： 。 28．（2025·河北石家庄·二模）我国每年报废的手机超过1亿部，废旧手机的电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍）等金属，随意丢弃废旧手机不但会造成资源浪费，也会污染土壤和水体。如图是某工厂回收部分金属的流程图。已知：。 (1)操作I的名称是 。 (2)写出滤渣②中物质的化学式 。 (3)Fe、Cu、Ag、Ni的金属活动性由强到弱的顺序是 。 (4)写出滤液③与足量的铁粉发生反应的化学方程式 （写一个即可）。 (5)操作III可采用的物理方法是 。 29．（2025·河北石家庄·二模）化学小组同学将打磨的铁丝放入盛有硫酸铜溶液的试管中进行金属活动性顺序探究实验，一段时间后，取出铁丝。为了从试管中的废液（FeSO4、CuSO4）中回收铁、铜和硫酸锌，设计的流程如图所示。请回答下列问题： (1)滤渣Z的成分是 。 (2)步骤②中加入过量稀硫酸的目的是 。 (3)步骤①中发生反应的化学方程式为 （写一个即可）。 (4)步骤③过程中溶液质量 （选填“增加”“减少”或“不变”）。 (5)操作b是蒸发结晶，当观察到 时，停止加热。 30．（2025·河北沧州·二模）金属材料广泛应用于生产生活中。某电镀厂从含有、、的废水中回收和有关金属，可减少水污染，节约成本。实验流程如图所示： (1)铜丝常作导线，利用了铜的 性。 (2)“操作1”和“操作2”都用到玻璃棒，其作用是 。 (3)固体A的成分中，在金属活动性顺序中排在氢前的金属是 （填化学式）。 (4)固体B加入足量稀硫酸反应的化学方程式为 。 (5)若加锌粉量不足，则滤液1中的溶质可能是______（填字母序号）。 A．和 B．和 C．和 D．、和 31．（2025·河北廊坊·二模）目前我国平均每年产生4亿部以上废旧手机，废旧手机回收处理作为“朝阳产业”拥有很大的发展潜力。从废旧手机的某些部件中可以回收银和铜；其操作流程如图所示。 (1)废旧部件经过预处理粉碎后得到粗产品，其目的是 。 (2)步骤①实验流程中，加入足量稀硫酸的目的是 。 (3)步骤①②③操作的名称是 ，步骤②中加入硝酸银溶液反应的化学方程式是 。 (4)步骤③中，为了回收金属铜，金属M可选择______(填字母)。 A．铝 B．银 C．铁 32．（2025·河北石家庄·二模）用黄铜制造阀门、水管等物品的过程中，会产生大量的黄铜渣(主要含有ZnO、Cu、Zn、CuO，其他成分不考虑)。兴趣小组的同学利用某黄铜渣获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如图所示。 (1)操作X的名称为 。 (2)溶液甲中的溶质为 (填化学式)。 (3)步骤II中需要加入过量的Zn，其目的是 。 (4)请写出步骤III中发生反应的化学方程式： 。该反应属于的基本反应类型是 。 33．（2025·河北保定·二模）某化学小组进行铁的化学性质探究实验后，得到了含有硫酸铜、硫酸和硫酸亚铁的废液。该小组从废液中回收铜和硫酸亚铁晶体，实验方案如图8所示。 请回答下列问题： (1)铜块能制成铜丝是利用了铜的 性。 (2)步骤①中试剂A需“过量”，其目的是 。 (3)步骤①所得滤渣的成分是 。 (4)步骤②中反应的化学方程式为 。 (5)步骤③中操作之一为蒸发结晶，该操作用到的仪器有铁架台（有铁圈）、蒸发皿、酒精灯和 。 34．（2025·河北邯郸·二模）古代中药学著作《本草图经》中曾提及绿矾“治喉痹用之”。其实绿矾不仅具有医学价值，也有工农业价值，常用作净水剂、除草剂等。如图是以硫铁矿烧渣（主要以和的形式存在，以及少量的）为原料来制备绿矾（）。 已知：a．，溶于水； b．铁与硫酸铁在溶液中反应生成硫酸亚铁； c．四氧化三铁可以看作为。 (1)加入氢氧化钠溶液之前，用球磨机磨碎硫铁矿烧渣的目的是 。 (2)操作Ⅰ中玻璃棒的作用是 。 (3)液体C中含有的阳离子有 （填离子符号）。 (4)流程图中发生的置换反应化学方程式为 。 (5)《天工开物》中记载绿矾焙烧可以蒸馏出“矾精”，已知“矾精”是实验室常用的一种酸，“矾精”可能是 （填化学式）。 35．（2025·河北唐山·二模）废旧手机回收处理作为“朝阳产业”拥有很大的发展潜力。小南设计了如图所示流程，从废旧手机的部件中回收银和铜。 (1)步骤I~III中涉及了共同的操作，实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。 (2)步骤I中加入足量稀硫酸的目的是 。 (3)溶液甲中一定含有的溶质为 （填化学式）。 (4)步骤III中，发生反应的化学方程式可能为 （写一个）。 (5)该工艺流程的价值在于 。 36．（2025·河北邢台·二模）稻谷壳屡见不鲜，然而燃烧后稻壳灰却可以用来制备高纯硅。 【查阅资料】 资料一：的化学性质与相似。 资料二：某种稻壳燃烧后的残余物主要成分及含量如下表： 稻谷灰 CaO MgO 样品成分/% 87.2 0.15 0.16 0.55 0.35 1.12 3.68 与冷水反应 否 否 否 能 能 能 能 任务一  稻壳灰制备二氧化硅 稻谷壳经系列操作，分离出硅酸钠()，具体流程如下： 根据以上信息回答下列问题： (1)液体1的pH 7(填“>”或“<”)。 (2)为了完全除去、等，需要加入X溶液，X的化学式及对量的要求为 。 (3)能溶于NaOH溶液，反应程度(浸出率)受NaOH溶液浓度、温度因素影响，如图1、2所示。 ①可得出最佳浸出条件为： 。 ②二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是 。再由硅酸钠进一步反应得到更纯净二氧化硅。 任务二  利用二氧化硅制备硅 工业上常用二氧化硅制备硅，原理如下： Ⅰ．；Ⅱ：； Ⅲ．；Ⅳ．。 兴趣小组进行模拟实验装置如图3： (4)实验中需持续稳定地通保护气。下列适合作保护气的是___________(填序号)。 A． B．He C．HCl气体 (5)如图3，通入保护气一会后，再加热，一段时间后，停止加热，冷却至室温，打开K，待实验结束后，关闭K。 ①打开K，观察到的现象是 。 ②检测反应结束后瓶中是否含有镁或硅化铁固体()，具体方案是 (包括操作步骤、现象和37．（2025·河北邯郸·二模）根据如图所示的实验回答下列问题。 (1)甲图中先向A中加入过量稀硫酸，充分反应，A中观察到的实验现象是 ，反应停止后打开K，A中溶液全部进入B中，依据B中铜片没有发生变化的现象，可得结论为 。 (2)乙图为验证过氧化氢分解的反应，某学习小组设计了如图所示装置（夹持仪器已略去）并进行实验。仪器a的名称为 ，为了得到干燥的气体，则试剂b为 ，能证明反应后生成了氧气的最直接的实验现象是 。 38．（2025·河北唐山·二模）金属材料在人类文明的发展中起着重要作用，铁是目前生活中应用最广泛的金属。非遗绝技“打铁花”呈现了1600℃的中国式浪漫。同学们对此产生了好奇，决定进行探究。 探究Ⅰ  了解“打铁花”的原理 【查阅资料】：“打铁花”的原理是首先用煤炉将生铁熔化，再迅速将铁水溅向空中，铁水剧烈燃烧形成一层黑色固态氧化物外壳。液滴中的碳在高温下与氧气反应生成CO气体，使得黑色氧化物在高温下被还原为Fe。Fe将再次被氧化，固态氧化物再次被还原，这种氧化还原反应循环进行，会不断产生CO气体。当液滴表面的固态外壳不能约束越来越多的CO气体时，液滴在内部气体的压力作用下就会突然发生爆裂，形成四处飞溅的铁花。 (1)将高温铁水抛向空中后，写出任意1个发生的化学反应的方程式 。 【做出猜想】：打铁花时能否形成四处飞溅的铁花与生铁中含碳的多少有关。 【探究实验1】：取长短相同、直径均为0.38mm、含碳量不同的铁丝，分别在足量的中点燃，现象如下表。 铁丝的含碳量 纯铁丝 含碳0.06% 含碳0.2% 含碳0.8%的铁丝 实验现象 无火星四射，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 ______ 【实验结论】：猜想正确。 (2)请补全表格中的实验现象 。 探究Ⅱ  模拟“打铁花” 【探究实验2】：一种常见的食品脱氧剂的主要成分是铁粉、食盐和活性炭。小组同学用此食品脱氧剂进行“铁花飞溅”实验。实验方案设计如下：用坩埚钳夹一团棉球，蘸取此黑色粉末状食品脱氧剂，然后在酒精灯上点燃，观察。 【分析交流】： (3)模拟实验能否成功，首先要先确定此脱氧剂的成分中是否含有铁粉，证明黑色粉末状脱氧剂中含有铁粉的方法有：取适量粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到 ，证明含有铁粉。 (4)为确定黑色粉末状脱氧剂中还含有活性炭。可在上述反应结束后，过滤，洗涤，干燥，获得黑色粉末。再进行如图所示实验：加热分离出的黑色粉末和氧化铜的混合物，并将产生的气体通入澄清石灰水中。A处的装置应选用 （填“甲”或“乙”）。 (5)模拟实验方案中的棉球的主要作用是：表面沾附粉末状食品脱氧剂， ，从而使铁粉更充分燃烧。 同学们联系化学课上进行的铁丝在空气和氧气中燃烧的对比实验，又展开了拓展探究。 探究Ⅲ  铁丝燃烧是否必须需要纯净的氧气？ 【探究实验3】：取长短相同、直径为0.38mm、含碳量相同的足量铁丝，分别在含量不同的容积相同的集气瓶中点燃，现象如下表。 氧气含量 90% 70% 60% 55% 实验现象 燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧时间短 燃烧比70%弱，燃烧时间更短 难以燃烧，只是发热 【反思交流】： (6)要得到不同含量的氧气，最好采用的收集方法是 。 (7)就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数在 范围。 39．（2025·河北保定·二模）自加热食品为人们的生活带来很大便利。某化学兴趣小组同学对自加热小火锅的发热包进行了系列探究。图是该发热包说明书中的部分内容。 【查阅资料】铝粉能与氢氧化钠溶液反应∶分别取1g发热包样品，加入甲、乙、丙三支试管中，按图所示进行实验。 探究Ⅰ发热包主要成分的检验 【实验1】 (1)向试管甲中滴加3mLNaOH溶液，观察到试管中产生气泡，温度升高至70℃左右，将 置于试管口，发出爆鸣声。说明发热包中含有铝粉。 【实验2】向试管乙中滴加3mL稀盐酸，观察到试管中产生大量气泡。小明同学认为由此现象可得发热包中含有碳酸钠。 (2)小红同学认为小明同学的推理不严谨，理由是 。 (3)大家认为，若要进一步证明小明同学的结论正确，还需要补充的操作是 。 探究Ⅱ发热包的发热原理 【实验3】向试管丙中滴加3mL水，并用温度传感器测得试管内物质温度随时间的变化如图所示。 【提出问题】实验3中发热包加水后温度“升高→缓降→迅速升高”的原因是什么？ 【交流讨论】 (4)图a→b段温度升高的原因是氧化钙与水反应放热，其反应的化学方程式为 。 (5)结合实验1现象可知，图c→d段温度升高的原因是 。 探究Ⅲ发热包产生废液的处理 【实验4】 (6)取少量试管丙中反应后的溶液，滴入几滴酚酞试液，溶液变红，则使用发热包后产生的废液显 性，你对该废液的处理方法是 。 【反思拓展】在利用化学反应为生活提供便利时，既要考虑安全性，也要考虑对环境的影响。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 金属与金属矿物 考点概览 题型一 常见的金属材料 题型二 金属资源的利用和保护 题型三 金属的化学性质 常见的金属材料题型一 1．（2025·河北邢台·二模）《天工开物·五金》关于黄金的下列记载“凡金箔，每金七厘造方寸金一千∙∙∙∙∙∙凡金质至重，性又柔可屈折如枝柳∙∙∙∙∙∙成形之后，住世永无变更”。下列说法不正确的是 A．“性又柔，可屈折如枝柳”说明金的硬度小 B．真金不怕火炼，说明金的熔点高 C．“成形之后，住世永无变更”说明金的化学性质稳定 D．黄金可制成金箔，说明金具有良好的延展性 【答案】B 【详解】A、“性又柔，可屈折如枝柳”说明金的硬度小，容易被弯曲折叠，不符合题意； B、真金不怕火炼，说明金的化学性质稳定，高温下也与氧气不反应，符合题意； C、“成形之后，住世永无变更”说明金的化学性质稳定，很难与其他物质反应，不符合题意； D、黄金可制成金箔，说明金具有良好的延展性，说法正确，不符合题意。 故选B。 2．（2025·河北石家庄·二模）《天工开物》记载了冶炼和使用金属锡的场景，冶炼锡时，常将含锡矿石（主要成分为）与足量木炭装入冶炼炉中，点燃并鼓入大量空气；炼锡时关键一步为“点铅勾锡”，加入铅能使铅锡合金较易熔化流出。下列对记载内容的阐释，错误的是 A．高温下，木炭使还原为Sn，体现了木炭的还原性 B．木炭充分燃烧为反应提供了高温条件 C．铅锡合金较易熔化流出的原因是合金的熔点比各组分的熔点低 D．古代锡器常用来饮酒喝茶，也可以盛装酸性物质 【答案】D 【详解】A、高温下，木炭使失去氧元素还原为Sn，同时木炭得到氧元素，体现了木炭的还原性，选项正确； B、该反应中，部分木炭充分燃烧为反应提供了高温条件，选项正确； C、铅锡合金较易熔化流出的原因是合金的熔点比各组分的熔点低，选项正确； D、锡位于金属活动性顺序表中氢的前面，能够与酸反应生成氢气，所以古代锡器不可以盛装酸性物质，选项错误； 故选D。 3．（2025·河北石家庄·二模）下列实验方案中，不能达到对应实验目的的是 A．鉴别硫酸钡和氯化钙固体——分别加入足量水中，观察现象 B．比较黄铜和纯铜的硬度——将黄铜片与纯铜片互相刻画，观察划痕 C．检验某地雨水是否为酸雨——向雨水样品中滴加紫色石蕊溶液 D．除去一氧化碳中的氯化氢气体——将气体依次通入足量氢氧化钠溶液和浓硫酸 【答案】C 【详解】A、分别加入足量水中，能溶解的是氯化钙，无明显现象的是硫酸钡，现象不同，可以鉴别，故A不符合题意； B、将黄铜片与纯铜片互相刻画，铜片上留下较多划痕，说明黄铜片的硬度比铜片的硬度大，故B不符合题意； C、酸性溶液能使紫色石蕊溶液变红，但pH<5.6的雨水为酸雨，则向雨水样品中滴加紫色石蕊溶液，若溶液变红，只能说明雨水显酸性，不能证明是酸雨，故C符合题意； D、氯化氢气体能与氢氧化钠反应，一氧化碳与氢氧化钠不反应，浓硫酸能干燥一氧化碳，则将气体依次通入足量氢氧化钠溶液和浓硫酸，可以除去一氧化碳中的氯化氢气体，故D不符合题意。 故选C。 4．（2025·河北廊坊·二模）长信宫灯被誉为“中华第一灯”（如图），人的右臂与灯的烟道相通，灯罩左右开合能调节灯光的亮度，关闭灯罩即可灭灯，宫灯内燃料燃烧产生的烟灰和废气会通过烟管引入水中。下列有关说法错误的是 A．制作材料青铜的硬度比纯铜大 B．点灯时可提高可燃物的着火点 C．长信宫灯灭灯原理是隔绝氧气 D．宫灯的结构设计体现环保理念 【答案】B 【详解】A、合金的硬度一般比组成它的纯金属大。青铜是铜的合金，所以制作材料青铜的硬度比纯铜大，选项说法正确，不符合题意； B、着火点是物质的固有属性，一般不能被改变。点灯时，是提供了足够的温度使可燃物达到着火点并继续燃烧，而不是提高可燃物的着火点，选项说法错误，符合题意； C、关闭灯罩即可灭灯，这是因为灯罩关闭后，隔绝了氧气，使可燃物无法与氧气接触，从而达到灭火的目的，选项说法正确，不符合题意； D、宫灯内燃料燃烧产生的烟灰和废气会通过烟管引入水中，减少了烟灰和废气向空气中的排放，这种结构设计体现了环保理念，选项说法正确，不符合题意。 故选B。 5．（2025·河北石家庄·二模）下列关于金属和金属材料的说法中错误的是 A．生铁和钢的含碳量不同 B．黄铜比纯铜硬度大 C．合金属于合成材料 D．大多数金属在自然界中以化合物形式存在 【答案】C 【详解】A、根据生铁是指含碳量为 2%～4.3% 的铁的合金，钢是指含碳量为 0.03%～2% 的铁的合金可知，二者的主要区别为含碳量不同，故选项说法正确； B、合金的硬度比组成它的纯金属大，因此黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜大，故选项说法正确； C、合金属于金属材料，不属于合成材料，故选项说法不正确； D、大多数金属化学性质较活泼，在自然界中以化合物形式存在；少数金属，如金、银等化学性质稳定，在自然界中以单质形式存在，故选项说法正确。 故选：C。 6．（2025·河北邯郸·二模）下列使用了金属材料的是 A．青花瓷 B．航空母舰 C．和田白玉 D．木雕 【答案】B 【详解】A、青花瓷器属于无机非金属材料，故A不符合题意； B、金属材料包括纯金属及其合金，航空母舰使用了大量的金属材料，故B符合题意； C、和田白玉属于无机非金属材料，故C不符合题意； D、木雕使用的是天然材料，故D不符合题意。 故选B。 7．（2025·河北唐山·二模）人造卫星和宇宙飞船的天线是由钛镍形状记忆合金制造的，它具有形状记忆功能。下列有关说法错误的是 A．钛镍合金属于金属材料 B．钛镍合金的抗腐蚀性能比镍弱 C．钛镍合金能被拉成天线是因为其具有延展性 D．利用金属钛能否从镍的可溶性盐中置换出镍，可验证二者的金属活动性顺序 【答案】B 【详解】A、合金包括纯金属和合金，钛镍合金属于金属材料，故正确； B、合金的抗腐蚀性能比组成它的纯金属强，则钛镍合金的抗腐蚀性能比镍强，故错误； C、钛镍合金能被拉成天线是因为其具有良好的延展性，故正确； D、利用金属钛能否从镍的可溶性盐中置换出镍，可验证二者的金属活动性顺序，故正确； 故选B。 8．（2025·河北廊坊·二模）2025年春节档电影《哪吒2之魔童闹海》成为全球影史动画电影票房冠军，合金制作的乾坤圈玩具在网上热卖，其中合金属于（    ） A．金属材料 B．合成材料 C．复合材料 D．功能材料 【答案】A 【详解】常见金属材料包括纯金属和合金，合金属于金属材料，故选A。 9．（2025·河北石家庄·二模）“小米SU7 Ultra”新能源汽车在2025年3月2日正式上市，其时尚激进的外观深受热捧。汽车的天窗、车门采用玻璃钢（玻璃纤维增强塑料）材质，玻璃钢属于 A．有机合成材料 B．复合材料 C．无机非金属材料 D．金属材料 【答案】B 【详解】玻璃钢是由玻璃纤维和有机高分子材料复合而成，属于复合材料。故选：B。 10．（2025·河北张家口·二模）下列与金属有关的说法正确的是 A．合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低 B．钢中的含碳量高于生铁中的含碳量 C．废旧电池深埋地下，不会对环境造成污染 D．铁矿石在地壳中含量最丰富，可以无限开采 【答案】A 【详解】A、合金的特性之一是熔点一般比组成它们的纯金属更低，例如焊锡（锡铅合金）的熔点比锡和铅的熔点都低，正确； B、生铁的含碳量为2%−4.3%，钢的含碳量为0.03%−2%，所以钢中的含碳量低于生铁中的含碳量，错误； C、废旧电池中含有汞、镉等重金属，深埋地下会污染土壤和地下水，对环境造成严重污染，错误； D、铁矿石在地壳中的含量是有限的，且不可再生，不能无限开采，需要合理开采和利用，错误。 故选A。 金属资源的利用和保护题型二 11．（2025·河北张家口·二模）用图1所示装置进行还原的实验，装置中固体的质量随通入气体的质量变化如图2所示。下列分析正确的是 A．应在a点时点燃酒精喷灯 B．段可观察到澄清石灰水变浑浊 C．段硬质玻璃管中发生置换反应生成铁单质 D．段继续通入的目的之一是防止铁被氧化 【答案】D 【详解】A、实验开始前先通入一氧化碳，排尽装置内的空气后，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，防止发生爆炸，故错误； B、由图可知，段固体的质量不变，说明反应还没开始，观察不到澄清石灰水变浑浊，故错误； C、段硬质玻璃管中发生是,该反应的反应物是两种化合物，不属于置换反应，故错误； D、段实验结束时应先熄灭酒精喷灯，继续通入CO至还原出的铁粉冷却，这样可以防止铁在冷却过程中被氧化，故正确。 故选D。 12．（2025·河北石家庄·二模）某研究小组进行钢铁锈蚀速率影响因素的探究，按如图1所示连接实验装置，同时插入氧气传感器，采集三个实验装置中氧气的体积分数数据，得到如图2所示的曲线。实验中食盐水和稀醋酸浓度相同，下列有关说法错误的是 A．该实验无法得出铁生锈的条件 B．其他条件相同时，稀醋酸比食盐水更能加快铁的锈蚀速率 C．实验过程中可以看到实验②的底部最先有红棕色固体生成 D．数字化实验，会使实验现象及结果更明显 【答案】B 【详解】A、该实验主要探究的是食盐水、稀醋酸等因素对钢铁锈蚀速率的影响，未设置探究铁生锈条件（铁与氧气、水同时接触）的相关对照实验，无法得出铁生锈的条件，该说法正确； B、从图 2 曲线可知，相同时间内，曲线②（食盐水）比曲线③（稀醋酸）氧气的体积分数下降幅度大，说明其他条件相同时，食盐水比稀醋酸更能加快铁的锈蚀速率，该说法错误； C、从图 2 曲线可知，相同时间内，曲线②（食盐水）比曲线③（稀醋酸）氧气的体积分数下降幅度大，说明其他条件相同时，食盐水比稀醋酸更能加快铁的锈蚀速率，实验③中是稀醋酸，实验②中是食盐水，实验②中铁锈蚀速率更快，所以实验过程中实验②的底部最先有红棕色固体生成，该说法正确； D、此实验借助氧气传感器和计算机实时采集数据，能更直观快速地反映出氧气含量变化，即铁锈蚀速率情况，会使实验现象及结果更明显，该说法正确； 故选B。 13．（2025·河北唐山·二模）用如图所示装置测定空气中氧气的含量。量筒中先装入一定量的水，再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶（有效容积为）旋紧瓶盖放入其中，观察瓶子不再变瘪，实验测得氧气体积分数约为20.9%。下列说法错误的是 A．矿泉水瓶属于合成材料 B．实验后“？”约为778 C．实验说明铁生锈需要氧气和水 D．实验结束后铁粉变为红色 【答案】C 【详解】A、矿泉水瓶一般是由塑料制成，塑料属于合成材料，A 正确； B、矿泉水瓶有效容积为345mL，氧气体积分数约为20.9%，则消耗氧气的体积约为，所以实验后量筒内水的体积约为，B 正确； C、该实验中，塑料瓶变瘪，只能说明铁生锈消耗氧气，不能说明铁生锈需要水，C 错误； D、铁生锈生成铁锈，铁锈主要成分是氧化铁，为红色，所以实验结束后铁粉变为红色，D 正确。 故选C。 14．（2025·河北石家庄·二模）根据图所示的装置进行实验，请根据要求回答下列问题。 (1)图是实验室制取气体的发生装置和收集装置。实验室制取并收集二氧化碳，应选择的装置组合是 （从A~D中选择）；某同学欲用E装置测定制得二氧化碳的体积，植物油的作用是 ，植物油上方的空气对实验结果 （填“有影响”或“无影响”）。 (2)图是探究铁生锈条件的实验，所用蒸馏水煮沸并迅速冷却后进行实验。将甲、丙对比，得出铁生锈的条件与 有关。请你举出防止铁制品生锈的一种措施： 。 【答案】(1) BC 防止二氧化碳溶于水且与水反应 无影响 (2) 水 刷漆（合理即可） 【详解】（1）实验室采用大理石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸为原料制取二氧化碳，该反应适用于固-液常温型，发生装置选B，二氧化碳密度比空气大，能溶于水也与水反应，应采用向上排空气法进行收集，即收集装置选C； 二氧化碳能溶于水也与水反应，某同学欲用E装置测定制得二氧化碳的体积，植物油的作用是防止二氧化碳溶于水且与水反应； 用E装置来测定制得二氧化碳的体积，是根据生成气体，装置内压强增大，将水排出，排出水的体积就是生成二氧化碳的体积，植物油上方的空气对实验结果无影响； 故填：BC；防止二氧化碳溶于水且与水反应；无影响； （2）甲中铁钉与水和氧气同时接触，生锈；乙中铁钉只与水接触，不生锈；丙中铁钉只与氧气接触，不生锈，则将甲、丙对比，变量为水，则得出铁生锈的条件与水有关；防止铁制品生锈的措施有刷漆、涂油等，故填：水；刷漆（合理即可）。 15．（2025·河北廊坊·二模）中国很多典籍中记载了金属的化学知识。 (1)《周礼·考工记》中记载青铜经锻打、碾压可做成不同厚度的青铜片，说明青铜具有良好的 。 (2)《天工开物》中记载了“古法炼铁”如图1和“炒钢法”如图2。 ①古法炼铁与高炉炼铁的原理相同。图1中用风箱不断鼓入空气的目的是 (写一点)。 ②图2为“炒钢法”，即不断翻炒液态生铁，是为了降低生铁的 ，得到性能优质的钢。与纯铁相比钢的性能更优良，如：钢的熔点更 (填“高”或“低”)。 【答案】(1)延展性 (2) 提供充足的氧气，促进木炭燃烧 碳元素的含量 低 【详解】（1）青铜经锻打、碾压可做成不同厚度的青铜片，说明青铜具有良好的延展性； （2）①古法炼铁与高炉炼铁的原理相同。图1中用风箱不断鼓入空气的目的是提供充足的氧气，促进木炭燃烧； ②不断翻炒液态生铁，便于碳和氧气反应生成二氧化碳，是为了降低碳元素的含量；合金比组成的纯金属的熔点低。 16．（2025·河北唐山·二模）根据图1、图2所示装置进行实验，回答下列问题。 (1)图1是用钢丝棉验证铁生锈条件的装置。一段时间后，观察到a处锈迹斑斑，b处无明显现象，c处出现少量锈迹。还可观察到U形管左侧液面 （填“高于”或“低于”）右侧。为了避免在处出现锈迹，改进的实验方案是 。 (2)图2为电解水的实验装置。实验时向水中加入氢氧化钠，其目的是 。通过电解水和氢气燃烧实验都能得出水的组成。两种推理方法不同：一种方法是通过发生 （填“化合”或“分解”）反应，由分析生成物的组成确定反应物的组成；另一种方法是通过发生 （填“化合”或“分解”）反应，由分析反应物的组成确定生成物的组成。 【答案】(1) 高于 改用经煮沸迅速冷却的蒸馏水进行实验 (2) 增强水的导电性 分解 化合 【详解】（1）a处铁与氧气和水接触，生锈，b处铁只与氧气接触，不生锈，a中铁生锈消耗了氧气，装置内气体减少，压强减小，可观察到U形管左侧液面高于右侧，水中含有溶解氧，故c处出现少量锈迹，为了避免在处出现锈迹，改进的实验方案是改用经煮沸迅速冷却的蒸馏水进行实验； （2）电解水时向水中加入氢氧化钠，其目的是增强水的导电性；电解水和氢气燃烧实验都能得出水的组成。两种推理方法不同：一种方法是通过发生分解反应，由分析生成物的组成确定反应物的组成；另一种方法是通过发生化合反应，由分析反应物的组成确定生成物的组成。 17．（2025·河北邯郸·二模）冬天教室内温度较低，兴趣小组同学用塑料薄膜包裹少量的氧化钙，放入无纺布袋子中，然后向氧化钙中缓慢地加入一定量的水，制作了一个发热袋。 (1)发热袋发热的原理是 （用化学方程式表示）。 发热袋发热持续的时间不长，兴趣小组的同学向老师求助，在老师的帮助下完成系列探究。 (2)探究一：制作发热持续时间较长的发热袋 材料：氧化钙、水、无纺布袋子、可以密封的塑料薄膜、食盐、铁粉、活性炭、蛭石。 仪器：天平、量筒、玻璃棒、温度计等。 组别 所用材料 发热情况 实验一 氧化钙和水 发热速度很快，但温度很快就降低至室温 实验二 实验一基础上加少量的食盐和铁粉 发热速度有所提升，而且温度与实验一相比稍微高一些，持续时间也有所延长 实验三 实验二基础上加活性炭 发热速度与实验二相比没有明显变化，但是发热持续的时间变长，而且温度下降得比较慢 实验四 实验三基础上加蛭石 发热袋温度与实验三相比较低，但是发热持续时间比较长，而且热量散发得比较均匀 思考下列问题： ①浓硫酸加水也能放出热量，实验不用浓硫酸的原因是 。 ②兴趣小组同学查阅资料后发现食盐和活性炭可以加快铁的锈蚀且该过程也会放出热量，实验三“发热持续时间变长”可能发生了铁粉生锈的反应。他们取少量发热后的固体设计了如图所示的实验。 (3)探究二：发热袋发热过程中是否发生铁生锈的反应 ①实验前需要先通入一段时间一氧化碳气体后加热，除了防止玻璃管内一氧化碳与氧气混合点燃发生爆炸外，这样做的目的还有 。 ②实验中发现 ，证明该“发热后的固体”中含有氧化铁。 ③小红提出如果固体中含有碳酸钙，装置B也会有类似的现象。她取少量“发热后的固体”于试管中，向其中滴加足量稀盐酸，产生大量气泡，小红得到结论：“发热后的固体”中含有碳酸钙，兴趣小组同学提出反对意见， 。经实验证明“发热后的固体”中没有碳酸钙。 结论：发热袋发热过程中发生了铁生锈的反应。 ④从安全的角度考虑该装置设计有明显的缺陷，它是 。 (4)探究三：实验四中蛭石的作用是什么？ 查阅资料：蛭石具有独特的多孔结构、良好的保温隔热性能，能吸附发热材料，使发热材料均匀分散在蛭石颗粒的孔隙和表面；蛭石具有一定的透气性，能让水汽适当散发出去，同时蛭石还可以调节内部湿度，保证发热反应的持续稳定进行。关于蛭石在发热袋中的作用的推测合理的是_____（填字母）。 A．蛭石本身能放热 B．蛭石能吸附铁粉和氧化钙粉末到孔隙里，增大与水、氧气的接触面积 C．蛭石具有良好的保温隔热性能，延长发热袋的发热时间 【答案】(1) (2)浓硫酸具有强烈的腐蚀性 (3) 防止试管内空气中的二氧化碳对实验结果产生干扰 试管内红色固体变黑，B中澄清石灰水变浑浊 “发热后的固体”中可能含有铁，铁与稀盐酸反应也会产生气泡 缺少尾气处理装置 (4)BC 【详解】（1）发热袋发热的原理是氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应放出大量的热，化学方程式为； （2）浓硫酸加水也能放出热量，实验不用浓硫酸的原因是浓硫酸具有强烈的腐蚀性； （3）①实验前需要先通入一段时间一氧化碳气体后加热，除了防止玻璃管内一氧化碳与氧气混合点燃发生爆炸外，这样做的目的还有防止试管内空气中的二氧化碳对实验结果产生干扰； ②一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，因此实验中发现试管内红色固体变黑，B中澄清石灰水变浑浊，证明该“发热后的固体”中含有氧化铁； ③小红提出如果固体中含有碳酸钙，装置B也会有类似的现象，她取少量“发热后的固体”于试管中，向其中滴加足量稀盐酸，产生大量气泡，小红得到结论：“发热后的固体”中含有碳酸钙，兴趣小组同学提出反对意见，是因为“发热后的固体”中可能含有铁，铁与稀盐酸反应也会产生气泡； ④一氧化碳有毒，排放到空气中会污染空气，因此从安全的角度考虑该装置设计有明显的缺陷是缺少尾气处理装置； （4）A、蛭石本身不能放热，说法错误，不符合题意； B、由题干信息可知，蛭石能吸附铁粉和氧化钙粉末到孔隙里，增大与水、氧气的接触面积，说法正确，符合题意； C、由题干信息可知，蛭石具有良好的保温隔热性能，延长发热袋的发热时间，说法正确，符合题意。 故选：BC。 18．（2025·河北石家庄·二模）化学兴趣小组的同学对某地使用的融雪剂产生了兴趣，开启了探究之旅。(不考虑杂质的影响) 任务一：探究融雪剂的融雪原理 【查阅资料】 ①标准大气压下，水的凝固点为0℃。 ②几种常见融雪剂的性能如表： 氯盐类融雪剂 氯化钠 氯化钙 氯化镁 氯化钾 盐水的最低凝固点/℃ -21 -50 -33 -60 适宜工作的环境温度/℃ -10～-1 -30～-1 -20～-1 -40～-1 融雪速度 100% 150% 150% 200% 【讨论交流】 (1)融雪剂加快积雪融化的原理是 。 任务二：探究融雪剂的主要成分 【实地调查】经了解，该地用的融雪剂中含有氯化钠、氯化钙、氯化镁中的两种或三种。 【实验活动一】 (2)小组同学称取2g该融雪剂于烧杯中，加入100mL蒸馏水，充分搅拌后静置，得到上层清液甲，利用甲溶液完成如表实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量甲溶液于试管中，滴加足量的NaOH溶液，静置 含有氯化镁。反应的化学方程式为 ②取①中静置后的上层清液于另一支试管中，继续滴加几滴 无明显现象 不含氯化钙 【得出结论】该融雪剂的主要成分为氯化钠和氯化镁。 任务三：探究使用融雪剂对环境的影响 【查阅资料】常见融雪剂的危害 融雪剂主要成分 氯化钠 氯化钙 氯化镁 氯化钾 对金属的腐蚀性 100% 50%～70% 40%～60% 5%-20% 对水泥的腐蚀性 强烈破坏 强烈破坏 轻微破坏 无破坏 对土壤影响 造成土壤板结 造成土壤板结 影响较小 改良土壤 对地下水的影响 钠质增高，对人的影响较大 钙质增高，对人的影响较大 镁质增高，对人无害 钾质增高，对人无害 【反思评价】 (3)融雪剂中危害最大的成分是 (答一种)。 【提出问题】融雪剂的危害与用量多少的关系是什么？ 【实验活动二】 (4)小组同学取融雪剂样品，配制了两种不同浓度的溶液进行实验，如图所示。 铁钉表面出现铁锈时，所需要的时间是A＞B，实验结论是 。 【表达交流】 (5)请你对道路除雪行动提出一条合理的建议： 。 【答案】(1)盐溶液的凝固点低，溶解融雪剂后降低了凝固点 (2) 产生白色沉淀 碳酸钠溶液（合理即可） (3)氯化钠/NaCl (4)相同条件下，融雪剂用量越大，对铁的腐蚀性越强 (5)以机械除雪为主，融雪剂为辅的方式清除路面冰雪（合理即可） 【详解】（1）根据表中数据可知，盐溶液的凝固点低，融雪剂溶于水后形成溶液，溶液的凝固点降低，可以防止雪水结冰，从而加快积雪融化，故填：盐溶液的凝固点低，溶解融雪剂后降低了凝固点； （2）①取少量甲溶液于试管中，滴加足量的NaOH溶液，静置，氯化镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠，故产生白色沉淀，说明含有氯化镁，该反应的化学方程式为：； ②氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠，故取①中静置后的上层清液于另一支试管中，继续滴加几滴碳酸钠溶液，无明显现象，说明不含氯化钙； （3）根据表中数据可知，融雪剂中危害最大的成分是氯化钠，故填：氯化钠； （4）铁钉表面出现铁锈时，所需要的时间是A＞B，可得出的实验结论是：相同条件下，融雪剂用量越大，对铁的腐蚀性越强，故填：相同条件下，融雪剂用量越大，对铁的腐蚀性越强； （5）对道路除雪行动提出建议：以机械除雪为主，融雪剂为辅的方式清除路面冰雪，或者使用危害较小的融雪剂等，故填：以机械除雪为主，融雪剂为辅的方式清除路面冰雪（合理即可）。 19．（2025·河北邯郸·二模）金属铜受到土壤、水分、空气、微生物等多重因素影响，经过诸多复杂反应，表面大多会形成不同成分的铜锈，某兴趣小组同学对铜锈开展以下实验探究。 （一）碱式碳酸铜分解实验 【查阅资料】 ①碱式碳酸铜受热分解的化学方程式：； ②（白色）（蓝色）。 【实验验证】 验证碱式碳酸铜的分解产物，可选装置如图所示。 (1)甲同学将以上装置按 →C（填字母，且每套装置限用一次）顺序连接组合在一起进行实验，其中装置C的作用是 。 (2)B装置中粉末完全变黑后，乙同学为确认该黑色粉末是氧化铜而不是碳粉，设计如下实验，取少量黑色粉末于试管中，向其中加入足量的稀硫酸，振荡，观察到的现象为 ，则可得出B装置所得黑色粉末中不含碳粉。 （二）探究铜锈成分 【查阅资料】 铜在空气中会生成铜锈，常见成分是，随着工业的发展，部分地区空气中二氧化硫含量较大，铜锈成分也会发生相应变化，研究表明铜锈成分中也含某化学兴趣小组在废品站取一块生锈的铜片，设计实验分析铜锈成分。 【提出猜想】 猜想1：铜锈成分为 猜想2：铜锈成分为 (3)猜想3： 。 【实验探究】 (4)取一定量样品装于试管中，加入足量稀盐酸，在试管口放一块涂有 （填溶液名称）的玻璃片，溶液中产生气泡、玻璃片上所涂溶液变浑浊，在上述溶液中滴加氯化钡溶液，溶液变浑浊，说明猜想 （选填“1”“2”或“3”）正确。 【拓展延伸】 (5)下列进行的实验中，铜最容易生锈的是______。 A． B． C． D． 【答案】(1) B→A（BA） 证明分解产物有水生成 (2)固体全部溶解，溶液变蓝色 (3)铜锈主要成分为和 (4) 澄清石灰水 3 (5)B 【详解】（1）碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳，要验证分解产物，先通过加热装置B使碱式碳酸铜分解，然后利用无水硫酸铜遇水变蓝的性质，通过装置C检验水的生成，最后用澄清石灰水检验二氧化碳的生成，所以装置连接顺序是B→C→A（因为二氧化碳会干扰水的检验，所以先检验水）。装置C中装有无水硫酸铜，白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色的五水硫酸铜，故其作用是检验碱式碳酸铜分解有水生成。 （2） 碳粉不与稀硫酸反应，而氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜溶液呈蓝色。所以当取少量黑色粉末于试管中，加入足量稀硫酸，振荡，若黑色粉末全部溶解，溶液变为蓝色，则可得出B装置所得黑色粉末中不含碳粉。 （3）猜想3： 已知猜想1是铜锈成分为Cu2(OH)2CO3，猜想2是铜锈成分为CuSO4·3Cu(OH)2，那么猜想3应为二者的混合物，即铜锈成分为Cu2(OH)2CO3和CuSO4·3Cu(OH)2。 （4）因为Cu2(OH)2CO3与稀盐酸反应会产生二氧化碳气体，检验二氧化碳常用澄清石灰水，所以在试管口放一块涂有澄清石灰水的玻璃片，若溶液中产生气泡且玻璃片上所涂溶液变浑浊，说明有二氧化碳生成，即样品中含有Cu2(OH)2CO3。向反应后的溶液中滴加氯化钡溶液，溶液变浑浊，说明溶液中有硫酸根离子，即样品中含有CuSO4·3Cu(OH)2，所以猜想3正确。   （5）铜生锈是铜与氧气、水、二氧化碳共同作用的结果。 A、铜片只与水接触，缺少氧气和二氧化碳，不易生锈，故该选项不符合题意； B、铜片与氧气、二氧化碳和水都接触，满足铜生锈的条件，故该选项符合题意； C、铜片只与二氧化碳和水接触，缺少氧气，不易生锈，故该选项不符合题意； D、干燥剂吸收了水分，铜片只与氧气和二氧化碳接触，缺少水，不易生锈，故该选项不符合题意。 故选B。 20．（2025·河北唐山·二模）河北唐山是中国重要的钢铁基地，历史悠久、资源丰富、交通便利。某化学兴趣小组的同学参观了河北唐山地质博物馆，对铁的存在形式、炼铁原理、工业炼铁得到的主产品成分、铁的应用产生了浓厚兴趣，开启了项目式学习之旅。 项目一：调查铁的存在形式 (1)河北唐山铁矿资源丰富，以磁铁矿为主，此外还有赤铁矿、菱铁矿等，磁铁矿的主要成分是 。 项目二：了解铁矿石炼铁原理 (2)唐山炼铁业早在春秋时期便有冶铁活动，其能发展壮大的原因是铁矿资源丰富（如迁安铁矿）、煤炭资源充足（如开滦煤矿提供燃料）、交通便利（濒临渤海，便于运输）。现代炼铁一般在高炉内完成，请写出以赤铁矿为原料进行工业炼铁的反应原理： （用化学方程式表示）。 项目三：探究工业炼铁得到的主产品成分 【查阅资料】①工业炼铁的主产品是铁水（冷却后为固体），副产品有煤气、炉渣、炉尘等。②炭不会溶解在稀盐酸中，但能在一定程度上溶于铁水。 【提出问题】工业炼铁得到的主产品是纯铁吗？ 【猜想假设】猜想一：得到的主产品是纯铁；猜想二：得到的主产品是生铁。 【进行实验】 (3) 方案 实验步骤 实验现象 实验结论 方案一 取少量工业炼铁所得的铁制品，磨成粉末，用强磁铁进行吸引。 猜想二成立 方案二 另取少量工业炼铁所得的铁制品，磨成粉末后，置于试管中，加入少量稀盐酸。 产生气泡，溶液由无色变为浅绿色。 猜想一成立 【反思质疑】 (4)小晋对方案二提出质疑，于是对方案二进行改进，证明了猜想二成立。小晋的实验步骤是：另取少量工业炼铁所得的铁制品，磨成粉末后置于试管中，加入 ，实验现象为 。 项目四：了解铁的应用 (5)铁是目前世界年产量最高的金属，但在生活生产中大量使用的是其合金。生铁硬而脆，几乎没有塑性，而用其炼成的钢却有良好塑性，生铁和钢的区别是 。铁制品保存不当容易生锈，请你写出生活中的一种铁制品防锈的方法，并说明防锈的原理： 。 【答案】(1)四氧化三铁/ (2) (3)大部分粉末被磁铁吸引，少量粉末不被磁铁吸引 (4) 过量稀盐酸（合理即可） 产生气泡，溶液由无色变为浅绿色，试管底部有黑色不溶物 (5) 含碳量不同 在铁锅表面涂食用油，原理是隔绝氧气和水（或给自行车链条涂油、暖气片刷漆等，合理即可） 【详解】（1）磁铁矿的主要成分是四氧化三铁（或Fe3O4）； （2）赤铁矿的主要成分是氧化铁（Fe2O3），工业炼铁是利用一氧化碳在高温下还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，化学方程式为； （3）因为猜想二成立，即产品是生铁（含碳等杂质的铁合金），生铁能被磁铁吸引，所以实验现象大部分粉末被磁铁吸引，少量粉末不被磁铁吸引； （4）生铁中含有碳，碳不与稀盐酸反应，所以小晋的实验步骤是：另取少量工业炼铁所得的铁制品，磨成粉末后置于试管中，加入足量稀盐酸，实验现象为产生气泡，溶液由无色变为浅绿色，反应结束后试管底部有黑色不溶物，黑色不溶物即为碳，从而证明产品是生铁，猜想二成立。 （5）生铁和钢的区别是含碳量不同，生铁含碳量为2%−4.3%，钢的含碳量为0.03%−2%；铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，隔绝其中一个条件就能防止铁生锈；生活中的一种铁制品防锈的方法，其防锈的原理：在铁锅表面涂食用油，原理是隔绝氧气和水（或给自行车链条涂油、暖气片刷漆等，合理即可）。 金属的化学性质题型三 21．（2025·河北邯郸·二模）将等质量的锌粉和铁粉的混合物放入烧杯中，向烧杯中逐滴加入氯化铜溶液，测定烧杯中剩余固体的质量与加入氯化铜溶液质量的关系如图所示。下列相关说法正确的是 A．a—b段烧杯内溶液为无色 B．向b点所得固体中加入稀盐酸，固体全部溶解 C．c点得到的固体在空气中加热后变为红色 D．c—d段烧杯中氯化铜的质量不变 【答案】A 【分析】锌粉和铁粉中，加入氯化铜溶液，锌活动性强于铁，铁的活动性强于铜，锌先和氯化铜反应生成氯化锌和铜，根据化学方程式Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu，每65份质量的锌能置换出64份质量的铜，反应过程中固体质量减小，当锌反应完后，铁再继续和氯化铜反应生成氯化锌，根据化学方程式Fe+CuCl2=FeCl2+Cu可知，每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，反应过程中固体质量增大。 【详解】A、a−b段是锌与氯化铜反应，锌离子在溶液中无色，所以a−b段烧杯内溶液一定为无色，正确； B、b点时锌恰好完全反应，此时固体为铁和生成的铜，铁能与稀盐酸反应，而铜不与稀盐酸反应，向b点所得固体中加入稀盐酸，固体不会全部溶解，错误； C、c点时铁也恰好完全反应，此时固体只有铜，铜在空气中加热会与氧气反应生成氧化铜，氧化铜是黑色的，c点得到的固体在空气中加热后变为黑色，而不是红色， 错误； D、c点时锌和铁都已完全反应，c−d段继续加入氯化铜溶液，此时不再发生化学反应，由于不断加入氯化铜，c−d段烧杯中氯化铜的质量增加，错误。 故选A。 22．（2025·河北张家口·二模）下列实验方案不能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 除去氧气中的水蒸气 通过盛有浓硫酸的洗气瓶 B 鉴别和 点燃，在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察是否出现水雾 C 证明金属活动性：锌>银 将锌片和银片分别放入稀硫酸中，观察现象 D 验证某气体是否为 将燃着的木条伸入集气瓶中，观察木条是否熄灭 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A.氧气不与浓硫酸反应，通过盛有浓硫酸的洗气瓶可除去氧气中的水蒸气，故A正确； B.CO燃烧只生成CO2、H2燃烧只生成水，可以通过在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察是否出现水雾鉴别两种气体，故B正确； C.锌的金属活动性排在氢之前，银的金属活动性排在氢之后，可通过将锌片和银片分别放入稀硫酸中，出现不同现象证明金属活动性:锌>银，故C正确; D.将燃着的木条伸入集气瓶中，木条熄灭，只能证明该气体不燃烧也不支持燃烧，不能证明该气体为CO2，D错误。 故选D。 23．（2025·河北廊坊·二模）将未打磨的铝片放入试管中，逐滴加入过量稀盐酸，反应过程中产生氢气的质量与时间的关系如图所示，下列说法错误的是 A．在0~a段，氧化铝和稀盐酸发生了反应 B．b点时，观察到的现象是有气泡产生 C．只在a~c段生成了氯化铝 D．d点时，向试管中滴加紫色石蕊溶液，溶液变红 【答案】C 【详解】A、未打磨的铝片表面有一层氧化铝薄膜，由图可知，在0~a段生成氢气的质量为0，说明此时发生的反应是氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝和水，说法正确，不符合题意； B、由图可知，b点时生成氢气的质量还在增加，说明此时铝与稀盐酸的反应正在进行中，故观察到的现象是有气泡产生，说法正确，不符合题意； C、未打磨的铝片表面有一层氧化铝薄膜，氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，氧化铝完全反应后，铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，因此在0~c段都生成了氯化铝，说法错误，符合题意； D、由图可知，c点时生成氢气的质量不再变化，说明c点铝与稀盐酸恰好完全反应，则d点时稀盐酸过量，溶液显酸性，因此d点时，向试管中滴加紫色石蕊溶液，溶液变红，说法正确，不符合题意。 故选：C。 24．（2025·河北唐山·二模）分析推理是化学学习中常用的思维手段。以下分析推理正确的是 A．中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应 B．铝抗腐蚀性能好，所以铝的化学性质不活泼 C．单质是由一种元素组成的纯净物，则由一种元素组成的纯净物一定是单质 D．因为蜡烛燃烧生成和，所以蜡烛的组成里一定含有碳、氢、氧元素 【答案】C 【详解】A、中和反应是酸碱作用生成盐和水的反应，但有盐和水生成的反应不一定是中和反应，如酸与金属氧化物，或碱与非金属氧化物反应，选项错误； B 、铝的抗腐蚀性能好是因为其表面容易形成致密的氧化膜，阻止进一步反应。 但铝的化学性质实际上比较活泼（例如，铝能与酸反应），选项错误； C、单质是由一种元素组成的纯净物，则由一种元素组成的纯净物一定是单质，选项正确； D、蜡烛燃烧生成和，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变。说明蜡烛中一定含有C和H元素，由于反应物中有氧气参加，氧气能提供氧元素，故无法确定蜡烛中是否含有氧元素，选项错误； 故选C。 25．（2025·河北石家庄·二模）根据实验回答问题。 (1)图1操作是除去粗盐中难溶性杂质的实验中的一个步骤，加热时，应用玻璃棒不断搅拌，其目的是 ，加热至蒸发皿中 ，停止加热。 (2)图2是验证金属活动性的实验。观察到步骤①的实验现象是 ，步骤②铝丝表面析出红色固体时，试管内溶液中的溶质一定有 ，该实验得出的金属活动性顺序是 。 【答案】(1) 搅拌，防止局部温度过高造成液滴飞溅 出现较多固体时 (2) 铜丝表面出现银白色固体，溶液由无色变为蓝色 硝酸铝 铝、铜、银 【详解】（1）玻璃棒不断搅拌，其目的是搅拌，防止局部温度过高造成液滴飞溅； 加热至蒸发皿中出现较多固体时停止加热，利用余温将其蒸干； （2）步骤①铜和硝酸银反应产生硝酸铜和银，反应的现象是铜丝表面出现银白色固体，溶液由无色变为蓝色； 步骤②铝丝表面析出红色固体时，说明铝只和硝酸铜反应产生硝酸铝和铜，试管内溶液中的溶质一定有硝酸铝； 铜和硝酸银反应产生硝酸铜和银，说明铜大于银，铝和硝酸铜反应产生硝酸铝和铜，说明铝大于铜，故金属活动性顺序为铝、铜、银。 26．（2025·河北邯郸·二模）联合国《全球电子垃圾监测报告》预测，2030年电子垃圾将增长至1500万吨，回收市场规模400亿~600亿美元。回收电子产品某些部件的贵、重金属的操作流程如图所示。 请回答下列问题： (1)在预处理产品时，将废旧部件粉碎的目的是 。 (2)步骤I中稀硫酸的作用是 。 (3)步骤II中发生反应的化学方程式是 。 (4)步骤III中的金属M是人类提炼量最大的金属，它是 。 (5)该流程回收的金属是 。 【答案】(1)增大反应物间的接触面积、加快反应速率，使反应更充分 (2)将粗产品中的镁、铝反应完全 (3) (4)铁/ (5)铜、银（或Cu、Ag） 【详解】（1）将废旧电子产品粉碎可以增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分； （2）步骤I中加入过量稀硫酸，稀硫酸与镁反应生成硫酸镁和氢气，稀硫酸与铝反应生成硫酸铝和氢气，稀硫酸与铜、银不反应，故稀硫酸的作用是将粗产品中的镁、铝反应完全； （3）根据上述分析，金属A中含有铜、银，加入硝酸银溶液，铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，化学方程式为； （4）人类提炼量最大的金属是铁，故金属M是铁； （5）步骤II中加入硝酸银溶液后，金属B为银，溶液B中含有硝酸铜，加入铁后，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，则金属C为铜，故该流程回收的金属是铜、银。 27．（2025·河北唐山·二模）某废旧电子元件拆解厂的废料中含有金属铜、锌和镍以及少量炭黑。综合实践活动小组的同学设计了从该废料中回收金属铜的实验方案，实验过程如图所示(部分反应物、生成物已略去)。 资料：磁铁能够吸引铁、镍、钴等金属。 (1)步骤①将固体进行分离的方法是 。 (2)将固体C充分灼烧的目的是 。 (3)通过步骤④得到的液体G中的溶质是 (填化学式)。 (4)步骤⑤中，金属X是 (填名称)，写出获得纯铜的化学方程式： 。 【答案】(1)用磁铁吸引 (2)除去固体混合物中的炭黑 (3)、 (4) 锌 【详解】（1）由资料磁铁能够吸引铁、镍、钴等金属可知，步骤①将固体进行分离的方法是用磁铁吸引； （2）由流程可知，灼烧后产生气体F，故将固体C充分灼烧的目的是除去固体混合物中的炭黑； （3）第二步后，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌，所以固体中为少量炭黑和金属铜，充分灼烧后炭黑生成二氧化碳，铜生成氧化铜，所以步骤④加入过量稀硫酸后，氧化铜和稀硫酸生成硫酸铜，故液体G中的溶质是CuSO4、H2SO4； （4）液体D蒸发结晶后得到硫酸锌，故液体D为硫酸锌溶液，故溶液G与金属X反应后生成纯铜和硫酸锌，则金属X是锌单质，硫酸铜和锌反应生成铜单质和硫酸锌，该化学方程式为：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。 28．（2025·河北石家庄·二模）我国每年报废的手机超过1亿部，废旧手机的电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍）等金属，随意丢弃废旧手机不但会造成资源浪费，也会污染土壤和水体。如图是某工厂回收部分金属的流程图。已知：。 (1)操作I的名称是 。 (2)写出滤渣②中物质的化学式 。 (3)Fe、Cu、Ag、Ni的金属活动性由强到弱的顺序是 。 (4)写出滤液③与足量的铁粉发生反应的化学方程式 （写一个即可）。 (5)操作III可采用的物理方法是 。 【答案】(1)过滤 (2)Ag (3)Fe、Ni、Cu、Ag或。 (4)或 (5)用磁铁吸引，剩余金属为铜 【详解】（1）操作I是将固体和液体分离，是过滤操作； （2）含金属的废料加稀硫酸，Fe、Ni反应，Cu、Ag不反应进入滤渣①；滤渣①加稀硫酸、氧气加热，Cu反应（）进入滤液，Ag不反应成为滤渣②。 （3）含金属废料加稀硫酸，Fe、Ni反应，Cu、Ag 不反应，说明Fe、Ni活动性强于Cu、Ag；滤液①加过量铁粉，Ni 被置换，说明 Fe 活动性强于 Ni，故顺序为Fe、Ni、Cu、Ag或； （4）滤渣①加入过量稀硫酸，所以滤液③中含有生成的CuSO4以及过量的H2SO4，铁的金属活动性比铜强，比氢强，所以铁粉可与CuSO4反应，也可与H2SO4反应，方程式是、； （5）用磁铁吸引，Fe能被磁铁吸引，Cu不能，可借此分离。 29．（2025·河北石家庄·二模）化学小组同学将打磨的铁丝放入盛有硫酸铜溶液的试管中进行金属活动性顺序探究实验，一段时间后，取出铁丝。为了从试管中的废液（FeSO4、CuSO4）中回收铁、铜和硫酸锌，设计的流程如图所示。请回答下列问题： (1)滤渣Z的成分是 。 (2)步骤②中加入过量稀硫酸的目的是 。 (3)步骤①中发生反应的化学方程式为 （写一个即可）。 (4)步骤③过程中溶液质量 （选填“增加”“减少”或“不变”）。 (5)操作b是蒸发结晶，当观察到 时，停止加热。 【答案】(1)铁/Fe (2)使锌和铁完全反应，与铜分离 (3)/ (4)增加 (5)蒸发皿中出现较多固体 【详解】（1）为了从试管中的废液（FeSO4、CuSO4）中回收铁、铜和硫酸锌，①加入过量锌粉，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，得到的滤渣X中含有铜、铁和过量的锌，得到的滤液甲为硫酸锌溶液，②向滤渣X中加入过量稀硫酸，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜和稀硫酸不反应，则得到滤渣Y为铜，滤液乙中含有硫酸亚铁、硫酸锌和过量稀硫酸，③向滤液乙中加入适量锌粉，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，则得到滤液Z为铁，得到滤液甲为硫酸锌溶液； （2）步骤②中加入过量稀硫酸的目的是使锌和铁完全反应，与铜分离； （3）①加入过量锌粉，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，化学方程式为、； （4）滤液乙中含有硫酸亚铁、硫酸锌和过量稀硫酸，③向滤液乙中加入适量锌粉，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为，反应后溶液质量增大，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，化学方程式为，每65份质量的锌能置换出56份质量的铁，反应后固体质量减小，则溶液质量增大，则步骤③过程中溶液质量增加； （5）操作b是蒸发结晶，当观察到蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用余热将其蒸干。 30．（2025·河北沧州·二模）金属材料广泛应用于生产生活中。某电镀厂从含有、、的废水中回收和有关金属，可减少水污染，节约成本。实验流程如图所示： (1)铜丝常作导线，利用了铜的 性。 (2)“操作1”和“操作2”都用到玻璃棒，其作用是 。 (3)固体A的成分中，在金属活动性顺序中排在氢前的金属是 （填化学式）。 (4)固体B加入足量稀硫酸反应的化学方程式为 。 (5)若加锌粉量不足，则滤液1中的溶质可能是______（填字母序号）。 A．和 B．和 C．和 D．、和 【答案】(1)导电（或良好的导电） (2)引流（或引流，防止液体洒出等） (3)Fe、Zn (4) (5)AD 【详解】（1）铜丝常作导线，利用了铜的导电性； （2）“操作1”和“操作2”均实现了固液分离，均是过滤，过滤时玻璃棒的作用是：引流； （3）废液中含有硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁，加入过量锌粉，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，锌过量，故固体A中含锌、铁、铜，锌、铁在金属活动性顺序里排在氢前，铜排在氢后，故填：Zn、Fe； （4）固体A中含锌、铁、铜，用磁铁吸引，铁能被磁铁吸引，锌、铜不能被磁铁吸引，可除去铁，则固体B中含锌、铜，加入足量稀硫酸，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：； （5）废液中含有硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁，金属活动性：Zn＞Fe＞Cu，加入锌，锌先与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，待硫酸铜完全反应后，锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，硫酸锌不参与反应，且反应生成了硫酸锌，故滤液中一定含硫酸锌，锌不足，如果锌只与硫酸铜反应，且硫酸铜部分反应，则滤液1中溶质为硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌，如果锌恰好与硫酸铜完全反应，或硫酸亚铁部分反应，则滤液1中溶质为硫酸亚铁、硫酸锌。 故选AD。 31．（2025·河北廊坊·二模）目前我国平均每年产生4亿部以上废旧手机，废旧手机回收处理作为“朝阳产业”拥有很大的发展潜力。从废旧手机的某些部件中可以回收银和铜；其操作流程如图所示。 (1)废旧部件经过预处理粉碎后得到粗产品，其目的是 。 (2)步骤①实验流程中，加入足量稀硫酸的目的是 。 (3)步骤①②③操作的名称是 ，步骤②中加入硝酸银溶液反应的化学方程式是 。 (4)步骤③中，为了回收金属铜，金属M可选择______(填字母)。 A．铝 B．银 C．铁 【答案】(1)增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分 (2)使粗产品中的镁、铝完全反应 (3) 过滤 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag (4)AC 【详解】（1）废旧部件经过预处理粉碎后得到粗产品，其目的是增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分； （2）粗产品中含镁、铝、铜、银，步骤①加入足量稀硫酸，镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，铜、银与稀硫酸均不反应，则加入足量稀硫酸的目的是使粗产品中的镁、铝完全反应； （3）分离固液的操作是过滤，则步骤①②③操作的名称是过滤； 粗产品中含镁、铝、铜、银，步骤①加入足量稀硫酸，镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，铜、银与稀硫酸均不反应，则充分反应后过滤得到的固体中含铜、银，步骤②向固体中加入硝酸银溶液，铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，化学方程式为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。 （4）由第（3）小问分析可知，步骤②加入硝酸银溶液是为了除去固体中的铜，铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，向反应后的溶液乙加入金属M得到金属铜，说明溶液乙中含有硝酸铜、不含硝酸银，为了回收金属铜，可以加入金属活动性排在铜前面的金属，即Al或Fe；故选AC。 32．（2025·河北石家庄·二模）用黄铜制造阀门、水管等物品的过程中，会产生大量的黄铜渣(主要含有ZnO、Cu、Zn、CuO，其他成分不考虑)。兴趣小组的同学利用某黄铜渣获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如图所示。 (1)操作X的名称为 。 (2)溶液甲中的溶质为 (填化学式)。 (3)步骤II中需要加入过量的Zn，其目的是 。 (4)请写出步骤III中发生反应的化学方程式： 。该反应属于的基本反应类型是 。 【答案】(1)过滤 (2)ZnSO4、CuSO4、H2SO4 (3)使硫酸铜和硫酸完全反应 (4) 置换反应 【详解】（1）操作X实现了固液分离，名称是过滤； （2）黄铜渣主要含有ZnO、Cu、Zn、CuO，加入过量稀硫酸，氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸过量，故溶液甲中的溶质为：ZnSO4、CuSO4、H2SO4； （3）向溶液甲中加入过量锌，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故步骤II中需要加入过量的Zn，其目的是：使硫酸铜和硫酸完全反应； （4）步骤III中加入适量稀硫酸，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：； 该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应。 33．（2025·河北保定·二模）某化学小组进行铁的化学性质探究实验后，得到了含有硫酸铜、硫酸和硫酸亚铁的废液。该小组从废液中回收铜和硫酸亚铁晶体，实验方案如图8所示。 请回答下列问题： (1)铜块能制成铜丝是利用了铜的 性。 (2)步骤①中试剂A需“过量”，其目的是 。 (3)步骤①所得滤渣的成分是 。 (4)步骤②中反应的化学方程式为 。 (5)步骤③中操作之一为蒸发结晶，该操作用到的仪器有铁架台（有铁圈）、蒸发皿、酒精灯和 。 【答案】(1)延展或良好的延展 (2)将废液中的硫酸和硫酸铜除尽 (3)Fe、Cu (4) (5)玻璃棒 【详解】（1）铜块能制成铜丝是利用了铜的延展性； （2）废液中含硫酸铜、硫酸和硫酸亚铁，该流程的目的是回收铜和硫酸亚铁晶体，故加入的过量的试剂A应是铁，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故步骤①中试剂A需“过量”，其目的是：将废液中的硫酸铜和硫酸完全除去； （3）步骤①中，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁过量，故骤①所得滤渣的成分是：Fe、Cu； （4）滤渣中含铁和铜，要想除去铁，得到铜，应加入适量的稀硫酸，故试剂B为稀硫酸，发生反应为铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：； （5）步骤③中操作之一为蒸发结晶，蒸发用到的仪器有铁架台（有铁圈）、蒸发皿、酒精灯和玻璃棒。 34．（2025·河北邯郸·二模）古代中药学著作《本草图经》中曾提及绿矾“治喉痹用之”。其实绿矾不仅具有医学价值，也有工农业价值，常用作净水剂、除草剂等。如图是以硫铁矿烧渣（主要以和的形式存在，以及少量的）为原料来制备绿矾（）。 已知：a．，溶于水； b．铁与硫酸铁在溶液中反应生成硫酸亚铁； c．四氧化三铁可以看作为。 (1)加入氢氧化钠溶液之前，用球磨机磨碎硫铁矿烧渣的目的是 。 (2)操作Ⅰ中玻璃棒的作用是 。 (3)液体C中含有的阳离子有 （填离子符号）。 (4)流程图中发生的置换反应化学方程式为 。 (5)《天工开物》中记载绿矾焙烧可以蒸馏出“矾精”，已知“矾精”是实验室常用的一种酸，“矾精”可能是 （填化学式）。 【答案】(1)增大反应物的接触面积，使反应更快更充分 (2)引流 (3)Fe2+、Fe3+、H+ (4) (5)H2SO4 【详解】（1）用球磨机磨碎硫铁矿烧渣可以增大反应物的接触面积，使反应更快更充分； （2）操作Ⅰ是将固体和液体分离，是过滤操作，过滤中玻璃棒的作用是引流； （3）硫铁矿烧渣（主要以和的形式存在，以及少量的）中加入过量氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化硅反应生成硅酸钠和水，和与氢氧化钠不反应，过滤后，固体B中含有和，加入过量稀硫酸，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，四氧化三铁和稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，故液体C中含有硫酸铁、硫酸亚铁和过量的硫酸，阳离子有Fe2+、Fe3+、H+； （4）液体C中加入过量铁粉，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁；置换反应是指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，故铁和硫酸反应属于置换反应，方程式为； （5）液体D中的溶质是硫酸亚铁，硫酸亚铁是由亚铁离子和硫酸根离子构成，故“矾精”可能是硫酸，化学式为H2SO4。 35．（2025·河北唐山·二模）废旧手机回收处理作为“朝阳产业”拥有很大的发展潜力。小南设计了如图所示流程，从废旧手机的部件中回收银和铜。 (1)步骤I~III中涉及了共同的操作，实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。 (2)步骤I中加入足量稀硫酸的目的是 。 (3)溶液甲中一定含有的溶质为 （填化学式）。 (4)步骤III中，发生反应的化学方程式可能为 （写一个）。 (5)该工艺流程的价值在于 。 【答案】(1)漏斗 (2)使粗产品中的镁、铝完全反应 (3)   (4)（答案不唯一，合理即可） (5)节约金属资源，减少环境污染 【详解】（1）由图可知，步骤I~III 都是将固体和液体分离的操作，这种操作是过滤，过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗； （2）由图可知，粗产品中含有镁、铝等杂质，加入足量稀硫酸的目的是使粗产品中的镁、铝完全反应； （3）镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，铜、银不和稀硫酸反应，溶液甲中一定含有的溶质为、； （4）步骤II中铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，步骤III中硝酸铜和金属M反应生成铜和溶液丙，金属M能把硝酸铜中的铜置换出来，金属M可以是铁，铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：； （5）该工艺流程可以回收银和铜，这样做的价值在于节约金属资源，同时减少废旧手机部件随意丢弃而造成的环境污染。 36．（2025·河北邢台·二模）稻谷壳屡见不鲜，然而燃烧后稻壳灰却可以用来制备高纯硅。 【查阅资料】 资料一：的化学性质与相似。 资料二：某种稻壳燃烧后的残余物主要成分及含量如下表： 稻谷灰 CaO MgO 样品成分/% 87.2 0.15 0.16 0.55 0.35 1.12 3.68 与冷水反应 否 否 否 能 能 能 能 任务一  稻壳灰制备二氧化硅 稻谷壳经系列操作，分离出硅酸钠()，具体流程如下： 根据以上信息回答下列问题： (1)液体1的pH 7(填“>”或“<”)。 (2)为了完全除去、等，需要加入X溶液，X的化学式及对量的要求为 。 (3)能溶于NaOH溶液，反应程度(浸出率)受NaOH溶液浓度、温度因素影响，如图1、2所示。 ①可得出最佳浸出条件为： 。 ②二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是 。再由硅酸钠进一步反应得到更纯净二氧化硅。 任务二  利用二氧化硅制备硅 工业上常用二氧化硅制备硅，原理如下： Ⅰ．；Ⅱ：； Ⅲ．；Ⅳ．。 兴趣小组进行模拟实验装置如图3： (4)实验中需持续稳定地通保护气。下列适合作保护气的是___________(填序号)。 A． B．He C．HCl气体 (5)如图3，通入保护气一会后，再加热，一段时间后，停止加热，冷却至室温，打开K，待实验结束后，关闭K。 ①打开K，观察到的现象是 。 ②检测反应结束后瓶中是否含有镁或硅化铁固体()，具体方案是 (包括操作步骤、现象和结论)。 【答案】(1)> (2)HCl、过量/H2SO4、过量 (3) 氢氧化钠浓度为10%，温度为95℃ 2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O (4)B (5) 瓶内有气泡产生，气球变大 取反应后的固体，滴加稀盐酸，若有气泡产生，则样品中含有镁或硅化镁 【详解】（1）稻壳燃烧后的残余物主要成分中二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁难溶于水，氧化钙、氧化钠、氧化钾均能与水反应分别生成氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾，它们均属于碱，液体1显碱性，pH>7； （2）二氧化硅不与盐酸或硫酸反应，氧化铁、氧化铝能与盐酸（或硫酸）反应，故固体1中加入盐酸或硫酸后经过滤可得到二氧化硅固体，X溶液为盐酸（或硫酸），化学式为HCl（或H2SO4），且要过量，以保证Al2O3、Fe2O3完全反应除去； （3）①由图1和图2可知当氢氧化钠的浓度为10%，温度为95℃时，二氧化硅的浸出率最高，故最佳浸出条件为氢氧化钠浓度为10%，温度为95℃； ②二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，化学方程式为2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O； （4）镁能与氧气反应，氯化氢能与镁和氧化镁反应，故氧气和氯化氢不能作保护气，氦气化学性质稳定，可作保护气，故选B； （5）①镁能与盐酸反应生成氢气，Mg2Si能与盐酸反应生成SiH4气体，故打开K，观察到的现象是瓶内有气泡产生，气球变大； ②Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4↑，检测反应结束后瓶中是否含有镁或硅化镁（Mg2Si），具体方案是取反应后的固体，滴加稀盐酸，若有气泡产生，则样品中含有镁或硅化镁。 37．（2025·河北邯郸·二模）根据如图所示的实验回答下列问题。 (1)甲图中先向A中加入过量稀硫酸，充分反应，A中观察到的实验现象是 ，反应停止后打开K，A中溶液全部进入B中，依据B中铜片没有发生变化的现象，可得结论为 。 (2)乙图为验证过氧化氢分解的反应，某学习小组设计了如图所示装置（夹持仪器已略去）并进行实验。仪器a的名称为 ，为了得到干燥的气体，则试剂b为 ，能证明反应后生成了氧气的最直接的实验现象是 。 【答案】(1) 铁片表面有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 金属活动性（其它表达方式合理即可） (2) 锥形瓶 浓硫酸 C装置中蜡烛燃烧更旺 【详解】（1）铁的金属活动性在氢之前，能与稀硫酸发生置换反应，生成的硫酸亚铁溶液为浅绿色，所以会看到铁片表面产生气泡，溶液由无色变为浅绿色； A 中铁能与稀硫酸反应，说明金属活动性Fe＞H；稀硫酸过量，反应后 A 中溶质是硫酸亚铁、硫酸；A 中溶液进入 B 中，铜片无变化，说明铜不能置换出硫酸亚铁溶液中的铁，即铜的金属活动性比铁弱，且铜不能与稀硫酸反应，说明铜的金属活动性排在氢后，因此结论是金属活动性Fe＞H＞Cu。 （2）仪器 a 是实验室常见的反应容器，名称为锥形瓶； 浓硫酸具有吸水性，可作干燥剂，能干燥过氧化氢分解产生的氧气 ，所以试剂 b 为浓硫酸； 氧气具有助燃性，能使燃着的蜡烛燃烧更旺，所以 C 中蜡烛燃烧更旺能最直接证明反应生成了氧气。 38．（2025·河北唐山·二模）金属材料在人类文明的发展中起着重要作用，铁是目前生活中应用最广泛的金属。非遗绝技“打铁花”呈现了1600℃的中国式浪漫。同学们对此产生了好奇，决定进行探究。 探究Ⅰ  了解“打铁花”的原理 【查阅资料】：“打铁花”的原理是首先用煤炉将生铁熔化，再迅速将铁水溅向空中，铁水剧烈燃烧形成一层黑色固态氧化物外壳。液滴中的碳在高温下与氧气反应生成CO气体，使得黑色氧化物在高温下被还原为Fe。Fe将再次被氧化，固态氧化物再次被还原，这种氧化还原反应循环进行，会不断产生CO气体。当液滴表面的固态外壳不能约束越来越多的CO气体时，液滴在内部气体的压力作用下就会突然发生爆裂，形成四处飞溅的铁花。 (1)将高温铁水抛向空中后，写出任意1个发生的化学反应的方程式 。 【做出猜想】：打铁花时能否形成四处飞溅的铁花与生铁中含碳的多少有关。 【探究实验1】：取长短相同、直径均为0.38mm、含碳量不同的铁丝，分别在足量的中点燃，现象如下表。 铁丝的含碳量 纯铁丝 含碳0.06% 含碳0.2% 含碳0.8%的铁丝 实验现象 无火星四射，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 ______ 【实验结论】：猜想正确。 (2)请补全表格中的实验现象 。 探究Ⅱ  模拟“打铁花” 【探究实验2】：一种常见的食品脱氧剂的主要成分是铁粉、食盐和活性炭。小组同学用此食品脱氧剂进行“铁花飞溅”实验。实验方案设计如下：用坩埚钳夹一团棉球，蘸取此黑色粉末状食品脱氧剂，然后在酒精灯上点燃，观察。 【分析交流】： (3)模拟实验能否成功，首先要先确定此脱氧剂的成分中是否含有铁粉，证明黑色粉末状脱氧剂中含有铁粉的方法有：取适量粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到 ，证明含有铁粉。 (4)为确定黑色粉末状脱氧剂中还含有活性炭。可在上述反应结束后，过滤，洗涤，干燥，获得黑色粉末。再进行如图所示实验：加热分离出的黑色粉末和氧化铜的混合物，并将产生的气体通入澄清石灰水中。A处的装置应选用 （填“甲”或“乙”）。 (5)模拟实验方案中的棉球的主要作用是：表面沾附粉末状食品脱氧剂， ，从而使铁粉更充分燃烧。 同学们联系化学课上进行的铁丝在空气和氧气中燃烧的对比实验，又展开了拓展探究。 探究Ⅲ  铁丝燃烧是否必须需要纯净的氧气？ 【探究实验3】：取长短相同、直径为0.38mm、含碳量相同的足量铁丝，分别在含量不同的容积相同的集气瓶中点燃，现象如下表。 氧气含量 90% 70% 60% 55% 实验现象 燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧时间短 燃烧比70%弱，燃烧时间更短 难以燃烧，只是发热 【反思交流】： (6)要得到不同含量的氧气，最好采用的收集方法是 。 (7)就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数在 范围。 【答案】(1)//（合理即可） (2)剧烈燃烧，火星四射 (3)有气泡产生 (4)乙 (5)增大铁粉与氧气的接触面积 (6)排水法 (7)55%-60% 【详解】（1）将高温铁水抛向空中后，铁和氧气在高温条件下生成四氧化三铁，碳和氧气在高温条件下生成一氧化碳，一氧化碳和四氧化三铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：、、； （2）根据实验现象可以看出，铁丝中含碳量越高，火星越多，故含碳0.6%的铁丝在足量的氧气中燃烧的现象是火星四射，剧烈燃烧； （3）铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以取适量粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，证明含有铁粉； （4）加热固体药品时，为了防止冷凝的水倒流炸裂试管，试管口应略向下倾斜，故选装置乙； （5）棉球疏松多孔，能吸附大量粉末状脱氧剂，使铁粉分散更均匀，可以增大铁粉与氧气的接触面积； （6）由现象可知，在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了使现象更清楚，最好用排水法收集，因为铁丝在氧气中易燃烧，氧气纯度越高越好，排水法收集的气体较为纯净； （7）根据实验数据可以看出，就0.38mm铁丝而言，在氧气含量达到55%时，铁丝难以燃烧，只是发热，而氧气含量达到60%可以燃烧，所以就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数在55%～60%之间。 39．（2025·河北保定·二模）自加热食品为人们的生活带来很大便利。某化学兴趣小组同学对自加热小火锅的发热包进行了系列探究。图是该发热包说明书中的部分内容。 【查阅资料】铝粉能与氢氧化钠溶液反应∶分别取1g发热包样品，加入甲、乙、丙三支试管中，按图所示进行实验。 探究Ⅰ发热包主要成分的检验 【实验1】 (1)向试管甲中滴加3mLNaOH溶液，观察到试管中产生气泡，温度升高至70℃左右，将 置于试管口，发出爆鸣声。说明发热包中含有铝粉。 【实验2】向试管乙中滴加3mL稀盐酸，观察到试管中产生大量气泡。小明同学认为由此现象可得发热包中含有碳酸钠。 (2)小红同学认为小明同学的推理不严谨，理由是 。 (3)大家认为，若要进一步证明小明同学的结论正确，还需要补充的操作是 。 探究Ⅱ发热包的发热原理 【实验3】向试管丙中滴加3mL水，并用温度传感器测得试管内物质温度随时间的变化如图所示。 【提出问题】实验3中发热包加水后温度“升高→缓降→迅速升高”的原因是什么？ 【交流讨论】 (4)图a→b段温度升高的原因是氧化钙与水反应放热，其反应的化学方程式为 。 (5)结合实验1现象可知，图c→d段温度升高的原因是 。 探究Ⅲ发热包产生废液的处理 【实验4】 (6)取少量试管丙中反应后的溶液，滴入几滴酚酞试液，溶液变红，则使用发热包后产生的废液显 性，你对该废液的处理方法是 。 【反思拓展】在利用化学反应为生活提供便利时，既要考虑安全性，也要考虑对环境的影响。 【答案】(1)燃着的小木条 (2)铝能与稀盐酸反应生成氢气，也能产生大量气泡 (3)将生成的气体通入澄清石灰水中 (4) (5)铝与氢氧化钠溶液反应放出热量 (6) 碱 向废液中滴加稀盐酸至pH=7 【详解】（1）结论为发热包中含有铝粉，铝能与氢氧化钠和水反应生成NaAlO2和氢气，氢气具有可燃性，故将燃着的木条置于试管口，发出爆鸣声，说明生成了氢气，说明发热包中含有铝粉； （2）由以上分析可知，发热包中含铝粉，铝能与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，也能产生大量气泡，故小明同学的推理不严谨； （3）碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，故若要进一步证明小明同学的结论正确，还需要补充的操作是：将生成的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳气体，说明发热包中含有碳酸钠； （4）氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为：； （5）由实验1可知，向发热包中滴加3mL氢氧化钠溶液，温度升高至70℃左右，故图c→d段温度升高的原因是：铝与氢氧化钠溶液反应放出热量； （6）无色酚酞试液在碱性溶液中变红，在中性和酸性溶液中均不变色，故取少量试管丙中反应后的溶液，滴入几滴酚酞试液，溶液变红，则使用发热包后产生的废液显碱性； 废液显碱性，会污染环境，应处理至中性后排放，稀盐酸显酸性，能与碱性物质反应，故可向废液中滴加稀盐酸至pH=7。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$