课题3 化学为人类提供丰富的材料 第1课时（分层作业）化学沪科版五四学制2024九年级全一册

课题3 化学为人类提供丰富的材料 第1课时 人类如何利用和研制金属材料 分层作业 1．（2025·山东东营·中考真题）不属于金属物理性质的是 A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．耐腐蚀性 2．（2025·山东青岛·中考真题）在国家级非遗珠宝工艺“花丝镶嵌”中，金能被加工成比发丝还细的金丝，体现了金具有的性质是 A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．有金属光泽 3．（2025·江苏苏州·中考真题）在垃圾分类中，空的铝质易拉罐应属于 A．可回收物 B．有害垃圾 C．厨余垃圾 D．其他垃圾 4．（23-24九年级上·河北邯郸·阶段练习）2023年5月28日，国产大型客机C919成功完成首次商业飞行。下列C919应用的材料中，不属于金属材料的是 A．橡胶轮胎 B．第三代铝锂合金 C．铁合金 D．不锈钢 5．（24-25九年级下·四川巴中·阶段练习）下列物质不属于合金的是 A．黄铜 B．氧化铁 C．不锈钢 D．武德合金 6．（24-25八年级下·黑龙江绥化·期末）下列金属材料不属于合金的是 A．青铜 B．生铁 C．紫铜 D．焊锡 7．（2023·甘肃白银·一模）下列物质属于金属材料的是 A．Al2O3 B．金刚石 C．青铜 D．大理石 8．（24-25九年级上·甘肃武威·期末）下列合金(金属)的比较，不正确的是 A．含碳量：生铁＞钢 B．抗腐蚀性：青铜＞铜 C．硬度：生铁＞纯铁 D．熔点：焊锡＞锡 9．（24-25九年级上·吉林长春·期末）中国汽车产业正在持续发展。下列汽车组件中，由金属材料制成的是 A．橡胶轮胎 B．真皮座套 C．玻璃车窗 D．钢铁车架 10．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·期中）下列物质的应用错误的是 A．铜合金制造古代钱币 B．锡作灯丝 C．钛镍形状记忆合金制卫星天线 D．作气体肥料 11．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，就是以金属材料的使用作为标志的。结合图示及其文字判断下列有关叙述错误的是 A．三星堆青铜大面具 B．人造骨材料是钛合金 C．制作钢轨材料是黄铜 D．山西永济黄河铁牛 12．（25-26九年级上·黑龙江·开学考试）2025年4月24日17时17分，神舟二十号飞船发射成功。神舟飞船大多使用铝合金大型挤压型材、铝锂合金、铝合金厚板、铝合金铸件、高性能复合材料等多种材料，下列说法不正确的是 A．铝合金作火箭骨架是因为铝的密度大 B．偏二甲肼作火箭燃料是因为其具有可燃性 C．铝合金的硬度比纯铝大，因此更适合做火箭外壳 D．火箭发射成功又一次彰显了大国实力 13．（2025·山西·模拟预测）用镍钛形状记忆合金制成的人造卫星天线，在低温下被折叠，进入太空后，经阳光照射温度升高可重新展开（如图所示）。以下分析正确的是 A．镍钛合金属于纯净物 B．过程中有新物质生成 C．形状恢复与环境无关 D．该卫星天线方便携带 14．（2025·湖南长沙·二模）金属制品在生产、生活中处处可见。下列有关说法不正确的是 A．不锈钢属于金属材料。 B．钛和钛合金的抗腐蚀性能不如不锈钢。 C．合金和纯金属性能不同是因为组成发生了变化。 D．“真金不怕火炼”，说明金的化学性质稳定。 15．（2025·广西·二模）三星堆最新考古发掘出青铜方尊、黄金面具等文物，向世界展现了灿烂的华夏文明。下列说法错误的是 A．青铜是一种合金 B．能将黄金敲打成面具说明金属有延展性 C．青铜的硬度比纯铜小 D．“真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼 16．（2025·湖南长沙·二模）2025年4月28日，长沙桥面最宽、单跨最大、桥长最长的兴联路大桥正式建成通车，下列有关大桥的主要材质——钢的说法正确的是 A．钢是合金，属于金属材料 B．钢的抗腐蚀性能比铁差 C．性能优良的钢是纯净的铁 D．钢的硬度比纯铁要小 17．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）下列有关金属资源的利用和保护的说法不正确的是 A．徐光宪院士和他的团队研发了稀土分离技术，稀土元素是储量较少的一类金属元素的统称 B．金属矿物的储量有限，可以再生 C．大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在，我国矿物储量也很丰富 D．从废旧锂离子电池中回收锂、钴、镍等，对保护环境和实现金属资源循环利用有重要意义 18．（2025·福建·模拟预测）金属材料的使用是我国历史时期划分的重要标志之一，下列有关金属材料的说法正确的是 A．不锈钢、金都是合金 B．纯铜比黄铜更适合用于制作耐磨齿轮 C．含铅、汞等重金属的废旧电池可随意丢弃 D．铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性能 19．（2025·吉林四平·模拟预测）移动充电宝又名移动电源，下图是一款充电宝结构和充电示意图，请根据图示回答下列问题。 （1）电路中的导线大都是铜制的．这是利用了铜的延展性和 性。 （2）充电宝外壳使用了耐腐蚀的铝合金，铝合金属于 （填“金属材料”或“合成材料”）。 （3）化学电源从早期的一次性电池到干电池再到现在各种可充电电池，如锂电池、燃料电池等，请说一说化学与生活的关系 。 20．（25-26九年级上·山西运城·阶段练习）中国高度、中国深度、中国速度、中国厚度……令世界瞩目！请解答下列小题的相关问题。 （1）中国高度：2022年5月4日，我国在珠穆朗玛峰建成世界海拔最高的自动气象观测站，能追踪极高海拔大气污染物，但不包括二氧化碳，原因是 ，为克服高原反应，观测站工作人员进行户外工作时，需进行的措施是 。 （2）中国深度：中国“奋斗者号”载人潜水器刷新了中国载人深潜的纪录。潜水器球舱采用了在深海处都不易变形的材料，由此可推测该材料具有的性质有 (写1条)。经探测，深海中含有丰富的可燃冰(甲烷水合物)，甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水的文字表达式为 。 （3）中国速度：中国空间站建造规划的12次发射任务全部圆满完成。空间站内的空气与地球大气的组成基本一致，其中体积分数最大的是 。空间站内为了宇航员正常生存和活动，需要不断调节的两种气体是 。 （4）中国厚度：山西太钢生产的最薄不锈钢仅0.015毫米，被称为“手撕钢”，这说明“手撕钢”具有良好的 性。“手撕钢”在生产过程中利用主要成分为氧化铁的赤铁矿石进行炼铁，所以赤铁矿石的物质类别是 ；“手撕钢”因不易发生缓慢氧化而生锈，故可应用于医疗器械，该用途利用“手撕钢”的性质属于 (选填“物理性质”或“化学性质”)。 21．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）人类使用金属材料的历史十分悠久。明代科学著作《天工开物》中记载“其器冶铁锥，其尖使极刚利”，“铁锥”为开挖盐并的工具。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”，“釜”指生铁制作的铁锅。 （1）生铁属于 材料，上述描述中主要利用了铁的 （填字母）。 a.导热性    b.导电性    c.硬度大 《天工开物》中记载的“炒钢法”的生产过程可用下图表示。 资料：潮泥灰主要成分是石灰石。请根据图文回答下列问题： （2）不断翻炒液态生铁，是为了降低 元素的含量。与纯铁相比，钢具有的优良性能有 （填字母）等。 A．强度高、硬度大        B．熔点高、密度小 （3）哈尔滨街头的共享电动车采用汽车工业级别锂电池，在一定条件下锂和硫化亚铁（FeS）反应生成硫化锂和铁，锂原子在化学反应中 电子（填“得到”或“失去”），反应后锂元素的化合价为 ，写出该反应的化学方程式 。 22．（2025·湖南长沙·三模）阅读下面科普短文，回答相关问题： 2024年1月，我国天舟七号货运飞船成功对接中国空间站。此次任务中，长沙麓谷高新区的航天材料研究所研发的新型锂铝合金(Li-Al)被用于货仓支架，其密度仅为钢的1/3，同时具备优异的抗拉强度和耐疲劳性能，还可在至300℃的极端环境下保持结构稳定性，适应太空温差变化。Li-Al合金的应用标志着我国在航天轻量化材料领域取得突破，未来或替代钛合金用于载人飞船。飞船推进剂采用偏二甲肼()与四氧化二氮()燃烧时产生二氧化碳()、水蒸气()、氮气()，均为无毒气体，显著减少传统肼类燃料的毒性残留问题。推进剂的清洁燃烧响应国际环保趋势，为后续月球、火星任务推进剂选择提供技术储备。 （1）选用新型锂铝合金(Li-Al)属于 材料(选填“金属”或“合成”)。 （2）飞船推进剂采用偏二甲肼()与四氧化二氮()反应，四氧化二氮()作为助燃剂，则四氧化二氮()中氮元素的化合价为 。 （3）关于天舟七号货运飞船任务的描述，以下哪些说法是正确的___________。 A．新型锂铝合金(Li-Al)的密度约为钢的1/3，并具有优异的抗拉强度和耐疲劳性能 B．Li-Al合金可在至300℃的温度范围内保持稳定，未来可能替代钛合金用于载人飞船 C．天舟七号推进剂燃烧后仅产生两种无毒气体：二氧化碳()和氮气() D．偏二甲肼()与四氧化二氮()的燃烧反应符合国际环保趋势，适用于未来的深空探测任务 E．长沙麓谷高新区的航天材料研究所研发的Li-Al合金仅用于天舟七号的货仓支架，无其他潜在应用价值 23．（2025·云南昆明·三模）阅读下列科技短文。 超级钢 超级钢的开发与应用已成为国际上钢铁领域的研究热点，是钢铁领域的一次重大革命。2017年8月24日，我国宣布已经成功完成某种性能优异的超级钢的研制，这一突破性的科技成绩随即登上了全球著名学术期刊《科学》杂志，在世界上引起了不小的轰动，这标志着我国的超级钢研究居于世界领先地位。 我国研制的这种超级钢具有优异的强度和延展性的结合。这种超级钢中含Mn 10%、C 0.47%、Al 2%、V 0.7%，这种合金配方价格低廉，可以降低生产成本。此外，这种超级钢强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化。这对于汽车、航空和航天等领域的轻量化发展具有重要意义，不仅可以节约材料，还可以降低能源消耗和减少环境污染等。 （1）这种超级钢中含有的非金属元素是 。 （2）超级钢应用在汽车、航空和航天领域的优点是 。 （3）钢的硬度比纯铁的硬度 （填“大”或“小”）。 （4）炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁的反应，请写出反应的化学方程式 。 1．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）我国汉代研制出带烟管的青铜灯，简称为“釭”，西汉彩绘鱼雁青铜釭灯是出土的典型文物，有很高的实用性、艺术性和科学价值。下列相关叙述不正确的是 A．青铜比纯铜的硬度大、熔点低 B．利用铜矿等冶炼青铜的过程属于化学变化 C．燃烧时产生的烟气可以通过鱼身雁颈进入盛水的雁体，可以减少室内污染 D．选择青铜而不用铁制作釭灯的原因是当时人们还没有掌握冶铁技术 2．（24-25九年级下·山东德州·阶段练习）如图为实验室模拟工业炼铁的装置图，相关说法正确的是 A．实验时先点燃酒精喷灯，再通CO B．实验中可观察到黑色固体逐渐变红，澄清石灰水变浑浊 C．该装置缺少尾气处理，会产生污染 D．该实验体现了CO的氧化性 3．（25-26九年级上·天津·阶段练习）赤铁矿和磁铁矿的主要成分分别是和。下列说法不正确的是（不定项） A．中铁元素的化合价为 B．和都属于氧化物 C．利用和都能制得铁 D．中铁元素的质量分数比的低 4．（25-26九年级上·黑龙江绥化·阶段练习）铁有多种氧化物，为探究其中一种氧化物FexOy的组成，某同学将mgFexOy和10gCO置于密闭容器中在高温下发生反应。反应开始至某时刻，测得容器中部分物质的质量变化关系如图所示。下列说法正确的是（不定项） A．b表示Fe的质量变化 B．n=5.6 C．FexOy中x：y=2：3 D．m≥11.6 5．（2025·内蒙古呼伦贝尔·模拟预测）阅读下面的短文，回答有关问题。 稀土元素被誉为“工业的维生素”，是不可再生资源，应用广泛。稀土元素是17种特殊的元素的统称。它的得名是因为瑞典科学家在提取稀土元素时应用了稀土化合物，所以得名稀土元素。稀土是从18世纪末开始陆续被发现，当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土，稀土一般是以氧化物状态分离出来的，当时比较稀少，因而得名为稀土。 稀土元素与铝、钛等金属熔合，形成特种合金，其性能会有较大提高，强度更好，抗腐蚀性能更强。坦克、飞机、核潜艇等的制造都用到了特种合金。 稀土元素在自然界中以化合物的形式存在。二氧化铈（）是稀土氧化物中用途极广的一种材料，因为其具有较为独特的萤石晶体结构，使得其具有特殊的性能。其与稀硫酸和过氧化氢反应生成的硫酸铈还应用于辐射剂量计的制造。 （1）二氧化铈用途极广的原因是 。 （2）稀土元素与铝、钛等金属熔合后形成的特种合金属于 材料。 （3）铝、钛属于不同种金属元素是因为它们的 不同。 6．（2025·河北邯郸·模拟预测）我国正在深海、深空、深地、深蓝等领域积极抢占科技制高点。 （1）“深海勇士号”载人深潜器布放了中国第一个由钛合金打造的深海沉船考古永久测绘基点，钛合金放入海水中数年仍光亮如初，体现其具有的优良性能是 。 （2）中国空间站中太阳能电池板的能量转化方式是将太阳能转化为 能。 （3）“深地一号•顺北油气基地”成功勘探出全球最深的油气田，获取丰富的石油和天然气能源，其中石油分馏主要是利用石油中各成分的 不同，天然气的主要成分是 。 （4）基站的建立是深蓝网络空间领域数字基础的有力支撑。铁塔骨架所采用的钢材主要应具备的性能为_______(填选项字母)。 A．熔点高 B．密度小，耐磨性好 C．硬度大，韧性好 7．（2025·广东清远·二模）《考工记》载：“金有六齐（剂），六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐…”铸青铜剑需经以下流程： （1）锡石（）中锡化合价为 ，写出锡石与木炭反应的化学方程式 。 （2）孔雀石在熔炉中高温分解：，X的化学式为 。 （3）铸剑时需反复捶打熔融态合金，目的是________（填序号）。 A．让合金成分均匀混合 B．打造形状 C．提高锡的化合价 （4）相较于纯铜，青铜因锡的加入，其硬度更 （填“高”或“低”）。 （5）“凡木炭炊炼，必鼓风以助其势” 。试分析冶炼时需持续“鼓风”的原因 。 8．（2025·广东江门·三模）我国每年约有4亿部手机被淘汰，其中的零部件中含约4吨黄金，以下是从中提取金的两种方案。 方案一：乳清蛋白海绵吸附法(图1) （1）“酸浸”前需粉碎零部件的目的是 。 （2）乳清蛋白海绵具有 的结构能吸附金离子。 （3）在高温下“解吸”，通过 (填“得”或“失”)电子变成Au粉。 方案二：硫脲浸取法(部分工艺如下图) （4）图2，“过程I”反应前后铁元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。“过程I”中的也可与Fe反应生成，该反应属于 (填基本反应类型)。 （5）图2，“过程II”发生的化学方程式 ； （6）图3，“过程I”浸取的影响因素，浸取的最佳pH和温度分别为 、 。 （7）回收淘汰手机中黄金的重要意义 (写一条)。 9．（24-25九年级上·河北衡水·阶段练习）我国炼铁始于春秋时代，随后炼铁规模和技术不断发展。近年来，我国钢铁工业持续快速发展，建成了门类齐全，独立完整的产业体系。如图所示的是联合钢铁工业的基本生产流程。 （1）写出设备A的名称： 。在设备A中以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式为 。 （2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 ；焦炭在炼铁过程中的主要作用是 和产生还原剂。 （3）金属矿物的储量有限，而且不能再生，所以保护金属资源尤为重要。保护金属资源的有效途径是： (写出一条)。 10．（2025·山东·中考真题）我国的铜矿产资源比较丰富，需要根据矿石种类的不同选用适当的方法冶炼。 （1）我国古代即有湿法炼铜的技术，南北朝时期又将湿法炼铜中铜盐的范围扩大到所有的可溶性铜盐(如)。铁与氯化铜溶液反应的化学方程式为 。 （2）蓝铜矿的主要成分可溶于稀硫酸。先用稀硫酸浸取矿石，再电解浸取液使铜沉积。电解时能量的主要转化形式为 。 （3）黄铜矿的主要成分为，其冶炼过程大致如下： ①为了增强浮选剂对矿石的富集效果，提高沸腾炉中化学反应的反应速率和原料利用率，需预先对矿石进行的操作为 。 ②沸腾炉中，发生反应，X的化学式为 。 ③反射炉中，沙子与杂质形成熔渣浮于上层，和FeS熔融生成的“冰铜”沉于下层。中硫元素的化合价为-2，则铜元素的化合价为 。 ④转炉中，沙子与杂质形成炉渣，在高温条件下发生的反应过程如下： 判断生成的气体能否直接排放并说明原因 ；的化学方程式为 。 （4）兴趣小组利用如图装置(夹持装置已略去)对我国古代“竖炉炼铜”进行模拟实验，实验原理为。 ①依据上述化学方程式计算C与CuO的质量比为 (填最简整数比)，烘干CuO粉末和木炭后，将木炭在研钵中研磨，按此质量比进行实验。效果不佳。 ②为获得最佳实验效果，控制C与CuO的总质量一定，按不同质量比进行实验所得反应后物质状态如表，由实验知C和CuO质量比为1：10时实验效果最佳，判断依据是 ，利用数据分析其原因可能是 。 C与CuO的质量比 反应后物质状态(“√”代表有，“”代表无) 红色块状金属 金属光泽 黑色物质 1：9 √ √ 少量 1：10 √ √ 几乎无 1：11 √ × 很少 1：12 √ × 少量 1：13 √ × 较多 11．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）人类在科技的推动下探索未知世界，金属材料的进步是人类进步的标志。 （1）我国在夏、商时期即进入青铜器时代，历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。金属大规模被使用的先后顺序跟___________关系最大。 A．金属的导电性 B．金属的价格 C．金属的活动性 （2）春秋时期，我国已生产和使用铁器，如今钢铁已成为使用最多的合金材料。 ①《天工开物》中有我国古代炼铁的记载，若以赤铁矿为原料，反应过程的主要化学方程式为 。 ②高炉炼铁的产品为生铁。生铁再炼钢即是减少 的含量。 ③将制得的铁合金经锻压、拉伸做成铁锅，利用了金属的 性。 ④铁锅用来炒菜又利用了铁的 性。 ⑤铁锅的一种防锈措施是涂油，其防锈原理为 。 （3）直到十九世纪才有铝产品出现。金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。高铁的机身采用铝合金材料是因为它有密度小，硬度大和 等优点。(填一点即可) （4）人类的生产、生活离不开金属材料。为了保护有限的金属资源，下列做法合理的是___________(填序号)。 A．回收铝制饮料瓶 B．尽量将已探明的铁矿全部开采 C．在防盗门表面喷漆，防止生锈 D．积极研发新材料以替代金属材料 12．（2025·陕西西安·模拟预测）2024年12月29日，CR450动车组样车在北京正式发布。这标志着“CR450科技创新工程”取得重大突破。中国高铁展现了“中国智慧”，增强了中华民族的自信心和自豪感。兴趣小组的同学们在老师的带领下进行以下项目式学习。 任务一：了解“古法炼铁” （1）《天工开物》中记载：“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢”。将生铁炼成钢的过程主要是降低了生铁中 元素的含量。 任务二：认识“高炉炼铁” （2）高炉炼铁是把赤铁矿(主要成分为氧化铁)、焦炭和石灰石加入高炉中，其主要原理是一氧化碳与赤铁矿反应，其主要原理的化学反应方程式为 。 任务三：设计“金属回收” （3）金属的回收和利用是保护金属资源措施之一，某兴趣小组的同学为从废旧电器中回收金属铜和镍(Ni)，设计了如图所示实验流程： 分析实验流程，下列有关说法正确的是___________(填字母)。 A．步骤一中将废旧电器粉碎能使反应充分进行 B．步骤二所得的溶液B中的溶质有两种 C．步骤三所得溶液C质量大于溶液B的质量 D．无法判断锌、镍、铜三种金属的活动性顺序 1．（2025·山东淄博·二模）金属铁是当今用途最广的金属，现研究铁的冶炼。 【研究一】工业炼铁（装置如图1） （1）焦炭（主要成分是碳）是高炉铁的重要原料。高炉内主要化学反应如图1。反应①的化学方程式为 ，反应②为炼铁提供还原剂CO，该反应 热（填“放”或“吸”），反应③在高炉炼铁中的作用是 。 【研究二】实验室模拟炼铁（装置如图2） 已知B装置中的液体为过量的氢氧化钠与氢氧化钙混合溶液，氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强。 请回答下列问题： （2）实验过程中A处玻璃管中现象： ，写出B处反应的化学方程式： （任写一个）。 （3）实验装置图中虚线框内装置起到的作用有 （填字母序号）。 a．收集一氧化碳        b．吸收二氧化碳        c．检验二氧化碳 2．（24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习）甲是实验室模拟炼铁的装置图，试回答： （1）按图连接实验装置、检查装置气密性、装药品、固定实验装置后，主要实验步骤有：①通入CO；②停止通入CO；③点燃酒精灯；④熄灭酒精灯；⑤点燃酒精喷灯；⑥熄灭酒精喷灯。正确的操作顺序是③ ④(填序号)。 （2）实验过程中，仪器①中发生的现象是 ，化学方程式为 ；仪器③中发生的现象是 。 （3）实际生产中炼铁的原料主要有：铁矿石、焦炭、石灰石和空气，其中铁矿石、焦炭和石灰石是从原料入口加入的，其中焦炭在高炉炼铁时的作用为 、 。 在探究课上，老师给同学们一包黑色粉末，并提示该粉末是由铁粉和氧化铜粉末中的一种或两种组成的。为了确定该粉末的成分，同学们进行了如下探究实验，请回答下列有关问题。 【猜想假设】 （4）①黑色粉末是铁粉；②黑色粉末是氧化铜粉末；③ 。 【设计方案】取少量黑色粉末，放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳气体，片刻后加热充分反应(实验装置如图所示，夹持装置已略)。 （5）请填写下表空白(不考虑铁粉和氧化铜粉末可能发生反应)： 实验中可能出现的现象 结论 猜想①成立 黑色粉末全部变红，澄清石灰水变浑浊 猜想② (填“成立”或“不成立”) 猜想③成立 【实验结论】经过分析实验现象，确认猜想③成立。 【反思评价】 （6）①实验完毕后，先停止加热，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温。继续通入一氧化碳的目的是 。 ②从环保角度上看，上述设置有不足之处，改进措施是 。 3．（2025·广西崇左·二模）同学们在学习金属知识时，对铁铜合金产生了浓厚兴趣，开展了一系列项目化学习活动。 任务一：探究铁铜合金的性质 【查阅资料】铁铜合金在生活和工业中有广泛应用，其性能与组成比例密切相关。 【实验探究】 （1）小组同学取来一块铁铜合金样品和纯铜片，用相同大小的力分别在它们表面刻画，发现纯铜片表面留下较深划痕。由此可知，铁铜合金的硬度比纯铜的硬度 （填“大”或“小”）。 （2）铁铜合金在潮湿的空气中容易生锈。为比较铁铜合金和纯铁的抗腐蚀性能，小组同学将相同大小的铁铜合金片和纯铁片同时放置在潮湿的环境中，一段时间后，发现纯铁片表面生锈更严重。这说明铁铜合金的抗腐蚀性能比纯铁 （填“强”或“弱”）。 任务二：了解铁铜合金的冶炼方法 【查阅资料】古代常用铁矿石和铜矿石混合冶炼铁铜合金。现代工业中，也会通过特定工艺将铁和铜按一定比例熔合制成合金。 【小组讨论】 （3）从矿石中冶炼铁的主要反应原理是一氧化碳还原氧化铁，写出该反应的化学方程式： 。 任务三：探究铁、铜、铝的活动性顺序 【实验探究】 （4）小组同学设计了如下三个实验（金属片均打磨光亮）。 方案 实验步骤 实验现象 实验结论 ① 将光亮的铝片、铁片、铜片插入稀硫酸中 铝片和铁片表面有气泡产生，且铝片产生气泡的速率比铁片快，铜片表面无明显现象 铝和铁排在氢前，铜排在氢后，且铝的活动性比铁强 ② 将光亮的铝片和铜片插入硫酸亚铁溶液中 铝片表面有黑色固体析出，铜片表面无明显现象 ③ 将光亮的铁片插入 X溶液中 铁的活动性比铜强 【交流讨论】 （5）方案③中用到的X溶液可以是 。 任务四：保护金属资源 【拓展延伸】 （6）金属资源是有限的，保护金属资源至关重要。我国虽然有一定的金属储量，但随着经济的发展，对金属的需求量在不断增加。请你对金属资源的利用和保护提一条合理化建议： 。 4．（24-25九年级上·安徽合肥·期末）宋代王希孟的名作《千里江山图》描绘了烟波浩渺的江河和层峦起伏的群山，历经千年之久，画中色泽依然鲜亮绚烂。画家创造性地将炭黑、赭石（主要成分为）、孔雀石、软锰矿（主要成分为）等矿物颜料用在不同的画层。某小组以“探究颜料的成分”为主题开展项目式学习。 任务一：认识颜料的成分 （1）上述矿物颜料中主要成分属于氧化物的是 （填名称，一种即可）。 （2）从化学的角度考虑，用炭黑做颜料的原因是 。 任务二：探究颜料的成分 （3）画作的绿色用到铜绿，又称孔雀石。小田同学想要探究铜绿的组成，联想到拉瓦锡探究水时组成方法，将铜绿加热分解，观察到试管内有黑色固体生成，试管内壁有液珠出现，同时将生成的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊。由此推知铜绿是由 组成（填元素符号）。 （4）小玥同学进一步总结“分合思想”是探究物质组成的重要方法。除了探究水的组成，在之前的化学学习中，历史上还有 实验（一种即可）也用到“分合思想”。 任务三：提纯颜料的成分 （5）软锰矿（主要成分为）中常含有少量铁等杂质，在制取颜料时要除去。如何获取纯净的，请设计一个简单的化学提纯方法： 。 任务四：确定颜料的成分 （6）矿石颜料之一赭石（主要成分为）属赤铁矿，我国早在春秋战国时就开始炼铁。工业上使用焦炭来炼铁，焦炭的作用有 。 （7）实验室可用如图所示的装置进行模拟炼铁（溶液可以吸收）。反应前硬质玻璃管中加入铁的氧化物（）试样的质量为。加热前，应先往硬质玻璃管中通入一段时间气体的原因是 。实验结束后，继续通入气体，直至硬质玻璃管冷却。此时溶液的质量增加了7.7g。推算该铁的氧化物的化学式中x、y的比为 （填最简整数比）。 5．（24-25九年级上·宁夏银川·期末）如表所示为对生铁和钢的含碳量、性能进行的比较。根据表中提供的信息，回答下列问题： 铁合金 生铁 钢 含碳量 2%~4.3% 0.03%~2% 性能 硬而脆、韧性差、可铸、不可锻轧 坚硬而有韧性、可铸、可锻轧 （1）与生铁相比，钢的优良性能有 (写一点即可)。 （2）从成分角度分析，生铁与钢在性能上有较大差异，主要原因是 。 （3）取10.0g某铁合金样品放在氧气流中充分灼烧，生成0.396gCO2.计算该铁合金中碳的质量分数，并判断该铁合金是生铁还是钢。(写出利用化学方程式计算的详细步骤) 6．（2025·全国·模拟预测）2025年深圳在人形机器人开发领域中涌现出了很多创新型科技公司。机器制作过程中会用到多种新型材料，请完成以下相关问题： （1）结构材料——机器人的结构框架中使用了大量铝合金，可以减轻机器人的重量。铝合金属于 (选填“合成”或“金属”)材料。 （2）运动系材料——硅钢，生产过程中有脱硫的环节，通常采用NaOH溶液吸收废气SO2，该反应的化学方程式为：2NaOH+SO2=X+H2O，则X的化学式为 。 （3）电源材料——锂离子电池中的正极材料为钴酸锂(LiCoO2)，已知LiCoO2中Li元素的化合价为+1价，则Co的化合价为 价。 （4）电池电量耗尽后，电源负极材料中碳酸锂(Li2CO3)能与H2O反应，生成的LiOH能确保电池在高温和潮湿环境下的稳定性。已知该反应的化学方程式为Li2CO3+H2O=2LiOH+CO2↑，现有碳酸锂(Li2CO3)3.7kg，则与水完全反应后能生成LiOH的质量是多少？(根据化学方程式计算) 7．（2025九年级·全国·专题练习）《天工开物》中记载金属锌的冶炼方法：“每炉甘石(主要成分为)十斤，装载入一泥罐内，封裹泥固以渐砑干，勿使见火拆裂。然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团，冷定毁罐取出。每十耗去其二，即倭铅(金属锌)也。” 已知：锌的熔点为，沸点为。 （1）泥罐外围用颗粒较小的块状煤进行加热，而不用粉状煤的原因是 (从燃烧条件的角度进行分析)。 （2）冶炼锌的过程中，泥罐内发生如下化学反应：       (气态) ①对泥罐进行泥封是炼锌的关键步骤，若冶炼时未进行泥封处理，可能造成的后果是 (写一点)。 ②“锌火”主要是罐内产生的燃烧所致，避免直接排到空气中的原因是 。 ③冷凝区中收集到的是 (填物质名称)，为了获得更多的该物质，冷凝区应控制的温度范围为 。 （3）“每十耗去其二”即每十斤炉甘石会损耗两斤(不考虑炉甘石中其他成分的影响)，请分析该说法是否准确，并说明原因： 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 课题3 化学为人类提供丰富的材料 第1课时 人类如何利用和研制金属材料 分层作业 1．（2025·山东东营·中考真题）不属于金属物理性质的是 A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．耐腐蚀性 【答案】D 【解析】A、金属通常具有良好的导电性，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项不符合题意； B、金属通常具有良好的导热性，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项不符合题意； C、金属通常具有良好的延展性，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项不符合题意； D、耐腐蚀性指金属抵抗腐蚀（如生锈）的能力，需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，故选项符合题意。 故选D。 2．（2025·山东青岛·中考真题）在国家级非遗珠宝工艺“花丝镶嵌”中，金能被加工成比发丝还细的金丝，体现了金具有的性质是 A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．有金属光泽 【答案】C 【解析】A、导电性是指金属能传导电流的性质，如铜用于电线。但题干中金被加工成细丝，强调的是形状变化，而不是导电功能，因此不体现导电性。结论：错误。 B、导热性是指金属能传递热量的性质，如铝用于锅具。题干中金丝的加工过程不涉及热量传递，只涉及物理变形，因此不体现导热性。结论：错误。 C、延展性是指金属能被拉伸成细丝或压成薄片的性质。题干中金被加工成比发丝还细的金丝，正是金在受力时被拉伸而不破裂的体现，这直接对应延展性。结论：正确。 D、金属光泽是指金属表面有闪亮的光泽，如金首饰的外观。但题干强调的是加工过程（拉成细丝），而不是最终产品的外观，因此不体现金属光泽。结论：错误。 故选C。 3．（2025·江苏苏州·中考真题）在垃圾分类中，空的铝质易拉罐应属于 A．可回收物 B．有害垃圾 C．厨余垃圾 D．其他垃圾 【答案】A 【解析】可回收垃圾包括废旧金属、纸张等，所以铝制易拉罐属于可回收物； 故选A。 4．（23-24九年级上·河北邯郸·阶段练习）2023年5月28日，国产大型客机C919成功完成首次商业飞行。下列C919应用的材料中，不属于金属材料的是 A．橡胶轮胎 B．第三代铝锂合金 C．铁合金 D．不锈钢 【答案】A 【解析】A、橡胶是一种高分子有机材料，它不具有金属特性（如导电性、延展性），常用于轮胎以提供弹性和减震。因此，不属于金属材料。 B、铝锂合金是以铝（金属元素）和锂（金属元素）为主要成分的合金，通过熔合金属制成，具有金属特性（如高强度、轻量化）。它属于合金，属于金属材料。 C、铁合金是以铁（金属元素）为主要成分，与其他金属或非金属（如碳）熔合而成的物质，例如钢或铸铁。它具有金属特性（如硬度高、可锻造），属于金属材料。 D、不锈钢是铁合金的一种，主要成分为铁、铬、镍等金属元素，通过添加铬等元素提高耐腐蚀性。它属于合金，属于金属材料。 故选A。 5．（24-25九年级下·四川巴中·阶段练习）下列物质不属于合金的是 A．黄铜 B．氧化铁 C．不锈钢 D．武德合金 【答案】B 【解析】合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质。黄铜是铜锌合金，不锈钢是铁的合金，武德合金是合金；氧化铁（Fe2O3）是纯净物，不属于合金。 故选B。 6．（24-25八年级下·黑龙江绥化·期末）下列金属材料不属于合金的是 A．青铜 B．生铁 C．紫铜 D．焊锡 【答案】C 【解析】A、青铜是铜和锡的合金，有时还含有其他元素（如铅）。因此，青铜属于合金；   B、生铁是铁和碳的合金（碳含量较高）。因此，生铁属于合金； C、 紫铜是纯铜的俗称，指的是纯度较高的铜（单质铜），不含有其他金属或非金属元素。因此，紫铜不属于合金； D、焊锡是锡和铅的合金。因此，焊锡属于合金； 故选：C。 7．（2023·甘肃白银·一模）下列物质属于金属材料的是 A．Al2O3 B．金刚石 C．青铜 D．大理石 【答案】C 【解析】A、氧化铝是氧化物，不属于金属材料，此选项错误； B、金刚石是非金属单质，不属于金属材料，此选项错误； C、青铜是一种合金，属于金属材料，此选项正确； D、大理石的主要成分是碳酸钙，其属于盐，不属于金属材料，此选项错误。 故选C。 8．（24-25九年级上·甘肃武威·期末）下列合金(金属)的比较，不正确的是 A．含碳量：生铁＞钢 B．抗腐蚀性：青铜＞铜 C．硬度：生铁＞纯铁 D．熔点：焊锡＞锡 【答案】D 【解析】A、生铁和钢都是铁的合金，生铁中的含碳量在2%～4.3%之间，钢的含碳量在0.03～2%之间，则含碳量：生铁＞钢，故选项说法正确。 B、合金比组成成分金属的抗腐蚀性强，青铜是铜锡合金，则抗腐蚀性：青铜＞铜，故选项说法正确。 C、合金的硬度比组成的纯金属的硬度大，生铁是铁的合金，则硬度：生铁＞纯铁，故选项说法正确。 D、合金的熔点比组成的纯金属的熔点低，焊锡是锡和铅的合金，则熔点：焊锡＜锡，故选项说法不正确。 故选D。 9．（24-25九年级上·吉林长春·期末）中国汽车产业正在持续发展。下列汽车组件中，由金属材料制成的是 A．橡胶轮胎 B．真皮座套 C．玻璃车窗 D．钢铁车架 【答案】D 【解析】A、橡胶轮胎由合成橡胶制成，合成橡胶属于合成材料，不符合题意； B、真皮座套由动物皮革加工而成，动物皮革属于天然材料，不符合题意； C、玻璃车窗由玻璃制成，玻璃属于无机非金属材料，不符合题意； D、钢铁车架由钢铁制成，钢铁是铁的合金，属于金属材料，符合题意。 故选D。 10．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·期中）下列物质的应用错误的是 A．铜合金制造古代钱币 B．锡作灯丝 C．钛镍形状记忆合金制卫星天线 D．作气体肥料 【答案】B 【解析】A、铜合金具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，适合制造古代钱币，应用正确。 B、灯丝需要熔点高的金属，锡的熔点较低，不能作灯丝（通常用钨作灯丝），应用错误。 C、钛镍形状记忆合金具有形状记忆功能，可用于制造卫星天线，应用正确。 D、二氧化碳是植物光合作用的原料，可作气体肥料，应用正确。 故选B。 11．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，就是以金属材料的使用作为标志的。结合图示及其文字判断下列有关叙述错误的是 A．三星堆青铜大面具 B．人造骨材料是钛合金 C．制作钢轨材料是黄铜 D．山西永济黄河铁牛 【答案】C 【解析】A、三星堆大面具的材料为青铜，该选项叙述正确； B、钛合金与人体有很好的相容性，则可用于人造骨，该选项叙述正确； C、制作钢轨的材料为钢，而不是黄铜，该选项叙述错误； D、永济黄河铁牛为铁制品，该选项叙述正确。 故选C。 12．（25-26九年级上·黑龙江·开学考试）2025年4月24日17时17分，神舟二十号飞船发射成功。神舟飞船大多使用铝合金大型挤压型材、铝锂合金、铝合金厚板、铝合金铸件、高性能复合材料等多种材料，下列说法不正确的是 A．铝合金作火箭骨架是因为铝的密度大 B．偏二甲肼作火箭燃料是因为其具有可燃性 C．铝合金的硬度比纯铝大，因此更适合做火箭外壳 D．火箭发射成功又一次彰显了大国实力 【答案】A 【解析】A、火箭骨架需要轻质高强的材料，而密度大意味着材料更重，不利于火箭发射。铝的密度小，因此铝合金被广泛用于火箭骨架，以减轻重量，A不正确； B、偏二甲肼是一种可燃性液体燃料，在火箭发动机中与氧化剂反应释放大量能量，推动火箭升空，B正确； C、合金通常比纯金属具有更高的硬度和强度，因此铝合金比纯铝更适合用于制造火箭外壳，以承受发射过程中的各种应力，C正确； D、火箭发射是国家科技实力的体现，D正确。 故选A。 13．（2025·山西·模拟预测）用镍钛形状记忆合金制成的人造卫星天线，在低温下被折叠，进入太空后，经阳光照射温度升高可重新展开（如图所示）。以下分析正确的是 A．镍钛合金属于纯净物 B．过程中有新物质生成 C．形状恢复与环境无关 D．该卫星天线方便携带 【答案】D 【解析】 A、镍钛合金是由金属镍和金属钛按一定比例组成的混合物，故不属于纯净物，选项错误； B、用镍钛形状记忆合金制成的人造卫星天线，在温度变化时，是形状发生了变化，发生的是物理变化，没有新物质生成，选项错误； C、用镍钛形状记忆合金制成的人造卫星天线，在低温下被折叠，进入太空后，经阳光照射温度升高可重新展开。所以形状恢复与温度等环境因素密切相关，选项错误； D、人造卫星天线在进入太空前能折叠，占用空间小，方便携带，选项正确； 故选：D。 14．（2025·湖南长沙·二模）金属制品在生产、生活中处处可见。下列有关说法不正确的是 A．不锈钢属于金属材料。 B．钛和钛合金的抗腐蚀性能不如不锈钢。 C．合金和纯金属性能不同是因为组成发生了变化。 D．“真金不怕火炼”，说明金的化学性质稳定。 【答案】B 【解析】A、不锈钢是铁的合金，主要由铁、铬、镍等元素组成。金属材料包括纯金属和合金，因此不锈钢属于金属材料。A正确。 B、钛和钛合金具有优异的抗腐蚀性能，因为它们能形成致密的氧化钛膜，保护内部金属不被腐蚀（如耐海水、酸等）。而不锈钢虽耐腐蚀，但在强腐蚀环境中（如含氯环境）性能不如钛合金。B错误。 C、合金是由两种或多种金属（或金属与非金属）熔合而成，组成的变化导致原子排列和结构改变，从而性能（如硬度、强度、耐腐蚀性）与纯金属不同（例如，钢比纯铁更硬）。C正确。 D、金是化学性质稳定的金属，不易与氧气、水等反应，即使在高温下也不易氧化（“火炼”指高温加热）。D正确。 故选B。 15．（2025·广西·二模）三星堆最新考古发掘出青铜方尊、黄金面具等文物，向世界展现了灿烂的华夏文明。下列说法错误的是 A．青铜是一种合金 B．能将黄金敲打成面具说明金属有延展性 C．青铜的硬度比纯铜小 D．“真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼 【答案】C 【解析】A、合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的物质，具有金属特性。青铜是铜和锡等元素组成的合金，常用于古代文物。A正确。 B、延展性是指金属可以被锻打成薄片（展性）或拉成细丝（延性）的性质。黄金质地柔软，容易被敲打成薄片状的面具，这体现了金属的延展性。B正确。 C、合金通常比其成分金属的硬度更大，这是合金的重要特性。纯铜较软，而青铜是铜与锡的合金，加入锡后硬度显著提高。C错误。 D、“真金不怕火炼”指金在高温下不易与氧气反应或氧化，说明金的化学性质稳定、不活泼。D正确。 故选项C。 16．（2025·湖南长沙·二模）2025年4月28日，长沙桥面最宽、单跨最大、桥长最长的兴联路大桥正式建成通车，下列有关大桥的主要材质——钢的说法正确的是 A．钢是合金，属于金属材料 B．钢的抗腐蚀性能比铁差 C．性能优良的钢是纯净的铁 D．钢的硬度比纯铁要小 【答案】A 【解析】A、钢是由铁和碳（通常含少量其他元素）组成的合金，合金是一种金属材料，故选项说法正确； B、钢是合金，其抗腐蚀性能通常比纯铁更好，故选项说法错误； C、性能优良的钢（如高强度、高硬度）源于其合金成分，纯净的铁是纯金属，故选项说法错误； D、合金的硬度通常高于其组成金属，钢的硬度比纯铁要大，故选项说法错误。 故选A。 17．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）下列有关金属资源的利用和保护的说法不正确的是 A．徐光宪院士和他的团队研发了稀土分离技术，稀土元素是储量较少的一类金属元素的统称 B．金属矿物的储量有限，可以再生 C．大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在，我国矿物储量也很丰富 D．从废旧锂离子电池中回收锂、钴、镍等，对保护环境和实现金属资源循环利用有重要意义 【答案】B 【解析】A、稀土元素是17种金属元素的统称，在地壳中储量较少且分布不均。徐光宪院士是中国著名化学家，他开发的稀土分离技术是真实历史事件，该选项说法正确。 B、金属矿物（如铁矿石、铜矿石）是有限的自然资源，形成需要数百万年，属于不可再生资源，选项中说“可以再生”是错误的。 C、大多数金属（如铁、铝、铜）在自然界中以化合物形式存在，即金属矿物（如赤铁矿、铝土矿）。中国是矿产资源大国，多种矿物（如稀土、钨）储量丰富，该选项说法正确。 D、回收废旧电池中的金属可减少环境污染（如重金属污染），并减少对新矿的开采，实现资源循环利用，该选项说法正确。 故选：B。 18．（2025·福建·模拟预测）金属材料的使用是我国历史时期划分的重要标志之一，下列有关金属材料的说法正确的是 A．不锈钢、金都是合金 B．纯铜比黄铜更适合用于制作耐磨齿轮 C．含铅、汞等重金属的废旧电池可随意丢弃 D．铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性能 【答案】D 【解析】A、不锈钢是铁的合金，而金是纯金属，不是合金，该选项错误； B、黄铜是铜锌合金，合金的硬度一般比纯金属大，所以黄铜比纯铜更适合制作耐磨齿轮，该选项错误； C、含铅、汞等重金属的废旧电池随意丢弃会污染土壤和水源等，不能随意丢弃，应回收处理，该选项错误； D、铝在常温下能与空气中的氧气反应，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，所以铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性能，该选项正确。 故选D。 19．（2025·吉林四平·模拟预测）移动充电宝又名移动电源，下图是一款充电宝结构和充电示意图，请根据图示回答下列问题。 （1）电路中的导线大都是铜制的．这是利用了铜的延展性和 性。 （2）充电宝外壳使用了耐腐蚀的铝合金，铝合金属于 （填“金属材料”或“合成材料”）。 （3）化学电源从早期的一次性电池到干电池再到现在各种可充电电池，如锂电池、燃料电池等，请说一说化学与生活的关系 。 【答案】（1）导电 （2）金属材料 （3）化学能够促进社会发展、使生活更美好（合理即可） 【解析】（1）铜能作导线体现了铜的延展性和导电性，故填：导电； （2）铝合金属于属于金属材料，故填：金属材料； （3）充电电池能够提升资源的利用率，制得电池的材料能够充分发挥使用价值，化学能够研发新的材料、提升生活品质等，故填：化学能够促进社会发展、使生活更美好（合理即可）。 20．（25-26九年级上·山西运城·阶段练习）中国高度、中国深度、中国速度、中国厚度……令世界瞩目！请解答下列小题的相关问题。 （1）中国高度：2022年5月4日，我国在珠穆朗玛峰建成世界海拔最高的自动气象观测站，能追踪极高海拔大气污染物，但不包括二氧化碳，原因是 ，为克服高原反应，观测站工作人员进行户外工作时，需进行的措施是 。 （2）中国深度：中国“奋斗者号”载人潜水器刷新了中国载人深潜的纪录。潜水器球舱采用了在深海处都不易变形的材料，由此可推测该材料具有的性质有 (写1条)。经探测，深海中含有丰富的可燃冰(甲烷水合物)，甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水的文字表达式为 。 （3）中国速度：中国空间站建造规划的12次发射任务全部圆满完成。空间站内的空气与地球大气的组成基本一致，其中体积分数最大的是 。空间站内为了宇航员正常生存和活动，需要不断调节的两种气体是 。 （4）中国厚度：山西太钢生产的最薄不锈钢仅0.015毫米，被称为“手撕钢”，这说明“手撕钢”具有良好的 性。“手撕钢”在生产过程中利用主要成分为氧化铁的赤铁矿石进行炼铁，所以赤铁矿石的物质类别是 ；“手撕钢”因不易发生缓慢氧化而生锈，故可应用于医疗器械，该用途利用“手撕钢”的性质属于 (选填“物理性质”或“化学性质”)。 【答案】（1） 二氧化碳不属于污染物 随身携带氧气瓶（合理即可） （2） 耐高压 （3） 氮气/N2 氧气和二氧化碳 （4） 延展 混合物 化学性质 【解析】（1）二氧化碳是空气的组成成分之一，故二氧化碳不属于大气污染物； 高原地区空气稀薄，为克服高原反应，观测站工作人员进行户外工作时，需进行的措施是：随身携带氧气瓶； （2）潜水器球舱采用了在深海处都不易变形的材料，由此可推测该材料具有的性质有耐高压； 甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水，该反应的文字表达式为：； （3）空间站内的空气与地球大气的组成基本一致，地球大气中体积分数最大的是氮气，约占空气体积的78%； 空间站内宇航员呼吸作用消耗氧气，生成二氧化碳，氧气和二氧化碳的含量会发生变化，故空间站内为了宇航员正常生存和活动，需要不断调节的两种气体是氧气和二氧化碳； （4）山西太钢生产的最薄不锈钢仅0.015毫米，被称为“手撕钢”，这说明“手撕钢”具有良好的延展性； 赤铁矿的主要成分是氧化铁，还含有其它物质，属于混合物； “手撕钢”因不易发生缓慢氧化而生锈，该性质需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质。 21．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）人类使用金属材料的历史十分悠久。明代科学著作《天工开物》中记载“其器冶铁锥，其尖使极刚利”，“铁锥”为开挖盐并的工具。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”，“釜”指生铁制作的铁锅。 （1）生铁属于 材料，上述描述中主要利用了铁的 （填字母）。 a.导热性    b.导电性    c.硬度大 《天工开物》中记载的“炒钢法”的生产过程可用下图表示。 资料：潮泥灰主要成分是石灰石。请根据图文回答下列问题： （2）不断翻炒液态生铁，是为了降低 元素的含量。与纯铁相比，钢具有的优良性能有 （填字母）等。 A．强度高、硬度大        B．熔点高、密度小 （3）哈尔滨街头的共享电动车采用汽车工业级别锂电池，在一定条件下锂和硫化亚铁（FeS）反应生成硫化锂和铁，锂原子在化学反应中 电子（填“得到”或“失去”），反应后锂元素的化合价为 ，写出该反应的化学方程式 。 【答案】（1） 金属 ac/ca （2） 碳/C A （3） 失去 +1 【解析】（1）生铁是铁合金，属于金属材料。题干的描述中“其器冶铁锥，其尖使极刚利”主要利用了铁的硬度大；“釜”为生铁制作的铁锅，主要利用了铁的导热性。故填：金属；ac。 （2）生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%。不断翻炒液态生铁的目的是使生铁中的碳与空气中的氧气反应，以降低生铁中的含碳量。合金与纯金属相比，具有熔点低，硬度大，抗腐蚀性好等特点。钢是铁合金，与纯铁相比，钢具有的优良性能是强度高、硬度大。故填：碳；A。 （3）锂原子的最外层有1个电子，在化学反应中容易失去1个电子，所以反应后硫化锂中锂元素的化合价为+1。故填：失去；+1。在一定条件下，锂和硫化亚铁反应生成硫化锂和铁，故该反应的化学方程式为：。 22．（2025·湖南长沙·三模）阅读下面科普短文，回答相关问题： 2024年1月，我国天舟七号货运飞船成功对接中国空间站。此次任务中，长沙麓谷高新区的航天材料研究所研发的新型锂铝合金(Li-Al)被用于货仓支架，其密度仅为钢的1/3，同时具备优异的抗拉强度和耐疲劳性能，还可在至300℃的极端环境下保持结构稳定性，适应太空温差变化。Li-Al合金的应用标志着我国在航天轻量化材料领域取得突破，未来或替代钛合金用于载人飞船。飞船推进剂采用偏二甲肼()与四氧化二氮()燃烧时产生二氧化碳()、水蒸气()、氮气()，均为无毒气体，显著减少传统肼类燃料的毒性残留问题。推进剂的清洁燃烧响应国际环保趋势，为后续月球、火星任务推进剂选择提供技术储备。 （1）选用新型锂铝合金(Li-Al)属于 材料(选填“金属”或“合成”)。 （2）飞船推进剂采用偏二甲肼()与四氧化二氮()反应，四氧化二氮()作为助燃剂，则四氧化二氮()中氮元素的化合价为 。 （3）关于天舟七号货运飞船任务的描述，以下哪些说法是正确的___________。 A．新型锂铝合金(Li-Al)的密度约为钢的1/3，并具有优异的抗拉强度和耐疲劳性能 B．Li-Al合金可在至300℃的温度范围内保持稳定，未来可能替代钛合金用于载人飞船 C．天舟七号推进剂燃烧后仅产生两种无毒气体：二氧化碳()和氮气() D．偏二甲肼()与四氧化二氮()的燃烧反应符合国际环保趋势，适用于未来的深空探测任务 E．长沙麓谷高新区的航天材料研究所研发的Li-Al合金仅用于天舟七号的货仓支架，无其他潜在应用价值 【答案】（1）金属 （2）+4 （3）ABD 【解析】（1）锂铝合金（Li-Al）是由锂（Li）和铝（Al）两种金属元素组成的合金，故填“金属”。 （2）要确定四氧化二氮中氮元素的化合价，需应用化合价计算规则：化合物中各元素化合价的代数和为零。已知氧元素通常显-2价，设氮元素的化合价为 。因此：，解得，所以，氮元素的化合价为+4。 （3）A. 短文明确说明“其密度仅为钢的1/3，同时具备优异的抗拉强度和耐疲劳性能”，与选项描述一致；符合题意。 B. 短文指出“可在-150℃至300℃的极端环境下保持结构稳定性”和“未来或替代钛合金用于载人飞船”，选项完全匹配；符合题意。 C. 短文提到燃烧后产生“二氧化碳、水蒸气、氮气”，共三种无毒气体，但选项说“仅产生两种”（只列了CO2和N2），遗漏了水蒸气，因此错误；不符合题意。 D. 短文强调“推进剂的清洁燃烧响应国际环保趋势，为后续月球、火星任务推进剂选择提供技术储备”，选项中的“符合国际环保趋势”和“适用于未来的深空探测任务”与此相符；符合题意。 E. 短文提到“未来或替代钛合金用于载人飞船”，说明该合金有潜在应用价值，但选项说“仅用于天舟七号的货仓支架，无其他潜在应用价值”，与短文矛盾；不符合题意。 故选ABD。 23．（2025·云南昆明·三模）阅读下列科技短文。 超级钢 超级钢的开发与应用已成为国际上钢铁领域的研究热点，是钢铁领域的一次重大革命。2017年8月24日，我国宣布已经成功完成某种性能优异的超级钢的研制，这一突破性的科技成绩随即登上了全球著名学术期刊《科学》杂志，在世界上引起了不小的轰动，这标志着我国的超级钢研究居于世界领先地位。 我国研制的这种超级钢具有优异的强度和延展性的结合。这种超级钢中含Mn 10%、C 0.47%、Al 2%、V 0.7%，这种合金配方价格低廉，可以降低生产成本。此外，这种超级钢强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化。这对于汽车、航空和航天等领域的轻量化发展具有重要意义，不仅可以节约材料，还可以降低能源消耗和减少环境污染等。 （1）这种超级钢中含有的非金属元素是 。 （2）超级钢应用在汽车、航空和航天领域的优点是 。 （3）钢的硬度比纯铁的硬度 （填“大”或“小”）。 （4）炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁的反应，请写出反应的化学方程式 。 【答案】（1）碳/C （2）不仅可以节约材料，还可以降低能源消耗和减少环境污染 （3）大 （4） 【解析】（1）根据短文，超级钢的成分包括 Mn（锰，金属元素）、C（碳，非金属元素）、Al（铝，金属元素）、V（钒，金属元素），故这种超级钢中含有的非金属元素是碳或 C。 （2）从短文可知，超级钢强度大，能实现钢板轻薄化，这对汽车、航空等领域的轻量化发展有重要意义，具体优点包括：节约材料、降低能源消耗、减少环境污染等。 （3）钢是铁的合金，合金的硬度通常比其成分纯金属更大，所以钢的硬度比纯铁的硬度大。 （4）炼铁原理是一氧化碳高温条件下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应方程式为。 1．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）我国汉代研制出带烟管的青铜灯，简称为“釭”，西汉彩绘鱼雁青铜釭灯是出土的典型文物，有很高的实用性、艺术性和科学价值。下列相关叙述不正确的是 A．青铜比纯铜的硬度大、熔点低 B．利用铜矿等冶炼青铜的过程属于化学变化 C．燃烧时产生的烟气可以通过鱼身雁颈进入盛水的雁体，可以减少室内污染 D．选择青铜而不用铁制作釭灯的原因是当时人们还没有掌握冶铁技术 【答案】D 【解析】A、合金比组成它的纯金属硬度大，熔点低，耐腐蚀，青铜是铜的合金，故青铜比纯铜的硬度大、熔点低，不符合题意； B、利用铜矿等冶炼青铜的过程，有铜等新物质生成，属于化学变化，不符合题意； C、燃烧时产生的烟气可以通过鱼身雁颈进入盛水的雁体，水可吸收烟气中的一些物质，可以减少室内污染，不符合题意； D、西汉时期已经掌握冶铁技术，选择青铜而不用铁制作釭灯的原因是青铜硬度大，耐腐蚀，且青铜加工工艺成熟等，符合题意。 故选D。 2．（24-25九年级下·山东德州·阶段练习）如图为实验室模拟工业炼铁的装置图，相关说法正确的是 A．实验时先点燃酒精喷灯，再通CO B．实验中可观察到黑色固体逐渐变红，澄清石灰水变浑浊 C．该装置缺少尾气处理，会产生污染 D．该实验体现了CO的氧化性 【答案】C 【解析】A、一氧化碳具有可燃性，与空气混合加热可能会发生爆炸，实验开始时要先通入一氧化碳排尽装置内的空气，再点燃酒精喷灯。否则可能引起爆炸，故A错误； B、氧化铁是红棕色的，铁是黑色的，反应生成了二氧化碳，可以使澄清石灰水变浑浊，所以可以观察到红色固体变黑，澄清石灰水变浑浊，故B错误； C、实验的尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，应在末端加装尾气处理装置，如放一盏燃着的酒精灯将一氧化碳点燃，故C正确； D、一氧化碳在反应中夺取了氧化铁中的氧，被氧化，体现了还原性，故D错误； 故选C。 3．（25-26九年级上·天津·阶段练习）赤铁矿和磁铁矿的主要成分分别是和。下列说法不正确的是（不定项） A．中铁元素的化合价为 B．和都属于氧化物 C．利用和都能制得铁 D．中铁元素的质量分数比的低 【答案】AD 【解析】A、四氧化三铁中氧元素显-2价，设铁元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，，说明四氧化三铁中铁元素的化合价不是只有+3价，符合题意； B、氧化铁和四氧化三铁均是由Fe、O元素组成的化合物，均属于氧化物，不符合题意； C、氧化铁和四氧化三铁均是铁的氧化物，铁的氧化物均能与一氧化碳等还原剂在高温下反应生成铁，不符合题意； D、四氧化三铁中铁元素的质量分数为：，氧化铁中铁元素的质量分数为：，故四氧化三铁中铁元素的质量分数比氧化铁的高，符合题意。 故选AD。 4．（25-26九年级上·黑龙江绥化·阶段练习）铁有多种氧化物，为探究其中一种氧化物FexOy的组成，某同学将mgFexOy和10gCO置于密闭容器中在高温下发生反应。反应开始至某时刻，测得容器中部分物质的质量变化关系如图所示。下列说法正确的是（不定项） A．b表示Fe的质量变化 B．n=5.6 C．FexOy中x：y=2：3 D．m≥11.6 【答案】AD 【解析】A、反应物CO的质量逐渐减小，生成物Fe的质量逐渐增加，所以b表示Fe的质量变化，正确； B、由图可知，生成二氧化碳的质量为8.8g，8.8g二氧化碳中碳元素的质量=8.8g××100%=2.4g，根据质量守恒定律反应前后元素的种类和质量不变，所以反应前碳元素的质量为2.4g，反应前碳元素都来自于一氧化碳中，所以一氧化碳的质量=，即参加反应的一氧化碳的质量为5.6g，由图可知反应后一氧化碳剩余的质量是10g-5.6g=4.4g，因此n=4.4，错误； C、8.8g二氧化碳中氧元素的质量=，一氧化碳与铁的氧化物反应生成二氧化碳，化学方程式为：yCO+FexOyxFe+yCO2，由方程式可知二氧化碳中氧元素一半的质量来自于铁的氧化物中，所以铁的氧化物中氧元素的质量=6.4g÷2=3.2g，铁的氧化物中铁的质量=8.4g；化合物中元素的质量比等于相对原子质量乘以原子个数的比，所以FexOy中铁元素与氧元素的质量比表示为，解得x：y=3：4，错误； D、由上述计算可知，参加反应的铁的氧化物的质量=8.4g+3.2g=11.6g，所以m≥11.6，故正确。 故选AD。 5．（2025·内蒙古呼伦贝尔·模拟预测）阅读下面的短文，回答有关问题。 稀土元素被誉为“工业的维生素”，是不可再生资源，应用广泛。稀土元素是17种特殊的元素的统称。它的得名是因为瑞典科学家在提取稀土元素时应用了稀土化合物，所以得名稀土元素。稀土是从18世纪末开始陆续被发现，当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土，稀土一般是以氧化物状态分离出来的，当时比较稀少，因而得名为稀土。 稀土元素与铝、钛等金属熔合，形成特种合金，其性能会有较大提高，强度更好，抗腐蚀性能更强。坦克、飞机、核潜艇等的制造都用到了特种合金。 稀土元素在自然界中以化合物的形式存在。二氧化铈（）是稀土氧化物中用途极广的一种材料，因为其具有较为独特的萤石晶体结构，使得其具有特殊的性能。其与稀硫酸和过氧化氢反应生成的硫酸铈还应用于辐射剂量计的制造。 （1）二氧化铈用途极广的原因是 。 （2）稀土元素与铝、钛等金属熔合后形成的特种合金属于 材料。 （3）铝、钛属于不同种金属元素是因为它们的 不同。 【答案】（1） 具有较为独特的萤石晶体结构，使得其具有特殊的性能 （2） 金属 （3） 质子数（或核电荷数） 【解析】（1）由题干信息可知，二氧化铈用途极广的原因是：其具有较为独特的萤石晶体结构，使得其具有特殊的性能； （2）金属材料包括纯金属和合金，故稀土元素与铝、钛等金属熔合后形成的特种合金属于金属材料； （3）元素是质子数（或核电荷数）相同的一类原子的总称，故铝、钛属于不同种金属元素是因为它们的质子数（或核电荷数）不同。 6．（2025·河北邯郸·模拟预测）我国正在深海、深空、深地、深蓝等领域积极抢占科技制高点。 （1）“深海勇士号”载人深潜器布放了中国第一个由钛合金打造的深海沉船考古永久测绘基点，钛合金放入海水中数年仍光亮如初，体现其具有的优良性能是 。 （2）中国空间站中太阳能电池板的能量转化方式是将太阳能转化为 能。 （3）“深地一号•顺北油气基地”成功勘探出全球最深的油气田，获取丰富的石油和天然气能源，其中石油分馏主要是利用石油中各成分的 不同，天然气的主要成分是 。 （4）基站的建立是深蓝网络空间领域数字基础的有力支撑。铁塔骨架所采用的钢材主要应具备的性能为_______(填选项字母)。 A．熔点高 B．密度小，耐磨性好 C．硬度大，韧性好 【答案】（1）抗腐蚀性好 （2）电 （3） 沸点 甲烷/CH4 （4）C 【解析】（1）钛合金放入海水中数年仍光亮如初，体现其具有的优良性能是抗腐蚀性强。 （2）太阳能电池板是将太阳能转化为电能。 （3）石油分馏主要是利用石油中各成分的沸点不同； 天然气的主要成分是甲烷（CH4）。 （4）5G 铁塔骨架所用钢材需硬度大、韧性好，与熔点高、密度小、耐磨性好无关，选C。 7．（2025·广东清远·二模）《考工记》载：“金有六齐（剂），六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐…”铸青铜剑需经以下流程： （1）锡石（）中锡化合价为 ，写出锡石与木炭反应的化学方程式 。 （2）孔雀石在熔炉中高温分解：，X的化学式为 。 （3）铸剑时需反复捶打熔融态合金，目的是________（填序号）。 A．让合金成分均匀混合 B．打造形状 C．提高锡的化合价 （4）相较于纯铜，青铜因锡的加入，其硬度更 （填“高”或“低”）。 （5）“凡木炭炊炼，必鼓风以助其势” 。试分析冶炼时需持续“鼓风”的原因 。 【答案】（1） （2）CuO （3）AB （4）高 （5）增大氧气浓度，使木炭燃烧更加充分 【解析】（1）在化合物中，氧元素通常显- 2价。设锡石SnO2中锡元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得x+( - 2)×2 = 0，即x - 4 = 0，解得x = +4。锡石与木炭（主要成分是C）在高温条件下反应生成锡和二氧化碳，化学方程式为。 （2）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。在孔雀石分解的化学方程式可知，反应前铜原子有2个，氢原子有2个，碳原子有1个，氧原子有2 + 3=5个；反应后氢原子有2个，碳原子有1个，氧原子有1 + 2 = 3个，那么2X中含有2个铜原子和2个氧原子，所以X的化学式为CuO。 （3）铸剑时需反复捶打熔融态合金，目的是让合金成分均匀混合，A正确；反复捶打也是为了打造形状，B错误；捶打不能提高锡的化合价，C错误。故选AB。 （4）合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，相较于纯铜，青铜因锡的加入，其硬度更高。 （5）冶炼时持续“鼓风”可以提供充足的氧气，使木炭燃烧更充分，放出更多的热量，从而提高反应温度，加快冶炼反应的进行。 8．（2025·广东江门·三模）我国每年约有4亿部手机被淘汰，其中的零部件中含约4吨黄金，以下是从中提取金的两种方案。 方案一：乳清蛋白海绵吸附法(图1) （1）“酸浸”前需粉碎零部件的目的是 。 （2）乳清蛋白海绵具有 的结构能吸附金离子。 （3）在高温下“解吸”，通过 (填“得”或“失”)电子变成Au粉。 方案二：硫脲浸取法(部分工艺如下图) （4）图2，“过程I”反应前后铁元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。“过程I”中的也可与Fe反应生成，该反应属于 (填基本反应类型)。 （5）图2，“过程II”发生的化学方程式 ； （6）图3，“过程I”浸取的影响因素，浸取的最佳pH和温度分别为 、 。 （7）回收淘汰手机中黄金的重要意义 (写一条)。 【答案】（1）增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分 （2）疏松多孔 （3）得 （4） 降低 化合反应 （5） （6） pH=3 30℃ （7）减少金属污染对生态环境的危害、促进资源的循环利用和可持续发展 【解析】（1）“酸浸”前需粉碎零部件的目的是增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分； （2）乳清蛋白海绵能吸附金离子，说明其具有疏松多孔的结构； （3）原子得电子形成阴离子，原子失电子形成阳离子，则在高温下“解吸”，通过得电子变成Au粉； （4）图2“过程I”转化为，铁元素化合价由+3价变为+2价，则反应前后铁元素的化合价降低； “过程I”中的也可与Fe反应生成，该反应符合“多变一”的特点，属于基本反应类型中的化合反应； （5）图2“过程II”发生的反应是硫酸亚铁与硫酸、氧气反应生成硫酸铁和水，化学方程式为； （6）由图3可知，当浸取pH为3、温度为30℃时，金属浸取率最高，则浸取的最佳pH和温度分别为pH=3、30℃； （7）回收淘汰手机中黄金的重要意义：减少金属污染对生态环境的危害、促进资源的循环利用和可持续发展等。 9．（24-25九年级上·河北衡水·阶段练习）我国炼铁始于春秋时代，随后炼铁规模和技术不断发展。近年来，我国钢铁工业持续快速发展，建成了门类齐全，独立完整的产业体系。如图所示的是联合钢铁工业的基本生产流程。 （1）写出设备A的名称： 。在设备A中以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式为 。 （2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 ；焦炭在炼铁过程中的主要作用是 和产生还原剂。 （3）金属矿物的储量有限，而且不能再生，所以保护金属资源尤为重要。保护金属资源的有效途径是： (写出一条)。 【答案】（1） 高炉 （2） 增大反应物的接触面积，使反应更充分 提供热量 （3）防止金属腐蚀（或金属的回收利用 、有计划合理地开采矿物 、寻找金属的代用品等，写出一条即可 ） 【解析】（1）在钢铁工业生产流程中，将铁矿石、焦炭、石灰石等一起加入高炉中炼铁，所以设备A是高炉； 赤铁矿主要成分是Fe2O3，在高温条件下，一氧化碳（由焦炭与氧气反应生成等过程产生 ）与Fe2O3反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为。 （2）炼铁的固体原料粉碎，可使反应物接触面积增大，使反应更充分； 焦炭在炼铁过程中，一是与空气中氧气反应，该反应放热，为炼铁提供热量；二是二氧化碳和焦炭在高温下反应，产生还原剂一氧化碳。 （3）防止金属腐蚀，能减少金属损耗，延长金属使用寿命，从而保护金属资源；金属回收利用，可将废弃金属重新加工利用，节约金属资源和能源；有计划合理开采矿物，避免过度开采造成资源浪费；寻找金属代用品，如用塑料等材料代替金属，可减少金属使用量，达到保护金属资源目的。 10．（2025·山东·中考真题）我国的铜矿产资源比较丰富，需要根据矿石种类的不同选用适当的方法冶炼。 （1）我国古代即有湿法炼铜的技术，南北朝时期又将湿法炼铜中铜盐的范围扩大到所有的可溶性铜盐(如)。铁与氯化铜溶液反应的化学方程式为 。 （2）蓝铜矿的主要成分可溶于稀硫酸。先用稀硫酸浸取矿石，再电解浸取液使铜沉积。电解时能量的主要转化形式为 。 （3）黄铜矿的主要成分为，其冶炼过程大致如下： ①为了增强浮选剂对矿石的富集效果，提高沸腾炉中化学反应的反应速率和原料利用率，需预先对矿石进行的操作为 。 ②沸腾炉中，发生反应，X的化学式为 。 ③反射炉中，沙子与杂质形成熔渣浮于上层，和FeS熔融生成的“冰铜”沉于下层。中硫元素的化合价为-2，则铜元素的化合价为 。 ④转炉中，沙子与杂质形成炉渣，在高温条件下发生的反应过程如下： 判断生成的气体能否直接排放并说明原因 ；的化学方程式为 。 （4）兴趣小组利用如图装置(夹持装置已略去)对我国古代“竖炉炼铜”进行模拟实验，实验原理为。 ①依据上述化学方程式计算C与CuO的质量比为 (填最简整数比)，烘干CuO粉末和木炭后，将木炭在研钵中研磨，按此质量比进行实验。效果不佳。 ②为获得最佳实验效果，控制C与CuO的总质量一定，按不同质量比进行实验所得反应后物质状态如表，由实验知C和CuO质量比为1：10时实验效果最佳，判断依据是 ，利用数据分析其原因可能是 。 C与CuO的质量比 反应后物质状态(“√”代表有，“”代表无) 红色块状金属 金属光泽 黑色物质 1：9 √ √ 少量 1：10 √ √ 几乎无 1：11 √ × 很少 1：12 √ × 少量 1：13 √ × 较多 【答案】（1） （2）电能转化为化学能 （3） 将矿石粉碎为碎石块以增大接触面积 +1 不能，二氧化硫为污染物并会对人体造成伤害 （4） 3：40 反应后得到的红色块状金属有金属光泽且黑色物质几乎无 质量比不合适时会有未反应完的氧化铜或碳残留，影响实验效果，1：10 时反应能充分进行 【解析】（1）铁与氯化铜溶液反应生成铜和氯化亚铁，反应的化学方程式为Fe+CuCl2=Cu+FeCl2； （2）电解过程中，电能促使浸取液中的铜离子发生还原反应沉积出来，能量的主要转化形式就是电能转化为化学能； （3）①为了增强浮选剂对矿石的富集效果，提高沸腾炉中化学反应的反应速率和原料利用率，需预先对矿石进行粉碎操作，因为将矿石粉碎可以增大反应物的接触面积，使反应更加充分，提高原料利用率； ②在反应中，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有2个Cu原子、2个Fe原子、4个S原子、2个O原子，反应后有2个Fe原子、3个S原子、2个Cu原子，所以X中含有1个S原子和2个O原子，则X的化学式为SO2； ③在Cu2S中，硫元素的化合价为-2价，设铜元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得2x+（-2）=0，x=+1，所以铜元素的化合价为+1价； ④Cu2S在高温条件下与氧气反应生成SO2，SO2是一种有毒气体，会污染空气，所以不能直接排放，Cu2S和Cu2O在高温条件下反应生成铜和二氧化硫，反应的化学方程式为； （4）①依据化学方程式可知，C与CuO的质量比为12：[2×（64+16）]=3：40； ②当C和CuO质量比为 1：10 时，反应后得到的红色块状金属（铜）有金属光泽，且黑色物质几乎无。表明在该质量比下，反应进行得比较完全，生成的铜的质量较多且杂质较少，所以实验效果最佳，原因可能是质量比不合适时会有未反应完的氧化铜或碳残留，影响实验效果，1：10 时反应能充分进行。 11．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）人类在科技的推动下探索未知世界，金属材料的进步是人类进步的标志。 （1）我国在夏、商时期即进入青铜器时代，历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。金属大规模被使用的先后顺序跟___________关系最大。 A．金属的导电性 B．金属的价格 C．金属的活动性 （2）春秋时期，我国已生产和使用铁器，如今钢铁已成为使用最多的合金材料。 ①《天工开物》中有我国古代炼铁的记载，若以赤铁矿为原料，反应过程的主要化学方程式为 。 ②高炉炼铁的产品为生铁。生铁再炼钢即是减少 的含量。 ③将制得的铁合金经锻压、拉伸做成铁锅，利用了金属的 性。 ④铁锅用来炒菜又利用了铁的 性。 ⑤铁锅的一种防锈措施是涂油，其防锈原理为 。 （3）直到十九世纪才有铝产品出现。金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。高铁的机身采用铝合金材料是因为它有密度小，硬度大和 等优点。(填一点即可) （4）人类的生产、生活离不开金属材料。为了保护有限的金属资源，下列做法合理的是___________(填序号)。 A．回收铝制饮料瓶 B．尽量将已探明的铁矿全部开采 C．在防盗门表面喷漆，防止生锈 D．积极研发新材料以替代金属材料 【答案】（1）C （2） 碳 延展 导热 隔绝氧气和水 （3）抗腐蚀性强 （4）ACD 【解析】（1）金属大规模被使用的先后顺序跟金属的活动性关系最大。金属活动性越弱，越容易以单质形式存在，越容易被人类利用，所以答案选 C。 （2）①以赤铁矿（主要成分Fe2O3）为原料炼铁，是利用一氧化碳的还原性，在高温下将氧化铁还原为铁，同时生成二氧化碳，化学方程式为。 ②生铁的含碳量为2%−4.3%，钢的含碳量为0.03%−2%，生铁再炼钢即是减少碳的含量。 ③将铁合金经锻压、拉伸做成铁锅，利用了金属的延展性。 ④铁锅用来炒菜利用了铁的导热性，能将热量传递给食物。 ⑤铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生反应的结果，涂油防锈的原理是隔绝氧气和水，避免铁与氧气、水接触而生锈。 （3）高铁的机身采用铝合金材料是因为它有密度小、硬度大、耐腐蚀等优点。 （4）A、回收铝制饮料瓶，可节约金属资源，做法合理。 B、尽量将已探明的铁矿全部开采，会造成资源的快速枯竭，做法不合理。 C、在防盗门表面喷漆，能隔绝氧气和水，防止生锈，可保护金属资源，做法合理。 D、积极研发新材料以替代金属材料，可减少对金属资源的依赖，做法合理。 所以答案选 ACD。 12．（2025·陕西西安·模拟预测）2024年12月29日，CR450动车组样车在北京正式发布。这标志着“CR450科技创新工程”取得重大突破。中国高铁展现了“中国智慧”，增强了中华民族的自信心和自豪感。兴趣小组的同学们在老师的带领下进行以下项目式学习。 任务一：了解“古法炼铁” （1）《天工开物》中记载：“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢”。将生铁炼成钢的过程主要是降低了生铁中 元素的含量。 任务二：认识“高炉炼铁” （2）高炉炼铁是把赤铁矿(主要成分为氧化铁)、焦炭和石灰石加入高炉中，其主要原理是一氧化碳与赤铁矿反应，其主要原理的化学反应方程式为 。 任务三：设计“金属回收” （3）金属的回收和利用是保护金属资源措施之一，某兴趣小组的同学为从废旧电器中回收金属铜和镍(Ni)，设计了如图所示实验流程： 分析实验流程，下列有关说法正确的是___________(填字母)。 A．步骤一中将废旧电器粉碎能使反应充分进行 B．步骤二所得的溶液B中的溶质有两种 C．步骤三所得溶液C质量大于溶液B的质量 D．无法判断锌、镍、铜三种金属的活动性顺序 【答案】（1）碳/C （2） （3）AC 【解析】（1）生铁含碳量为2%∼4.3%，钢含碳量为0.03%∼2%，将生铁炼成钢的过程主要是降低生铁中碳（C）元素的含量，通过一系列操作使碳与氧气反应生成二氧化碳等气体逸出。 （2）一氧化碳具有还原性，在高温条件下能夺取氧化铁中的氧，将氧化铁还原为铁单质，同时生成二氧化碳，化学方程式为。 （3）A、步骤一中将废旧电器粉碎，可增大反应物的接触面积，使反应更充分进行，该选项正确； B、步骤二中，锌、镍能与稀硫酸反应，分别生成硫酸锌、硫酸镍，由于稀硫酸过量，所以溶液 B 中的溶质有硫酸锌、硫酸镍、硫酸三种，该选项错误； C、步骤三发生的反应为，根据化学方程式可知，每65份质量的锌能置换出59份质量的镍，溶液质量增加；但同时溶液 B 中还含有硫酸，锌与硫酸反应（），每65份质量的锌反应会生成2份质量的氢气，溶液质量也增加，所以溶液 C 质量一定大于溶液 B 的质量，该选项正确； D、步骤二锌、镍能与稀硫酸反应，铜不与稀硫酸反应，说明铜的活动性比锌、镍弱；步骤三锌能置换出镍，说明锌的活动性比镍强，所以能判断锌、镍、铜三种金属的活动性顺序为锌>镍>铜，该选项错误。 故选AC。 1．（2025·山东淄博·二模）金属铁是当今用途最广的金属，现研究铁的冶炼。 【研究一】工业炼铁（装置如图1） （1）焦炭（主要成分是碳）是高炉铁的重要原料。高炉内主要化学反应如图1。反应①的化学方程式为 ，反应②为炼铁提供还原剂CO，该反应 热（填“放”或“吸”），反应③在高炉炼铁中的作用是 。 【研究二】实验室模拟炼铁（装置如图2） 已知B装置中的液体为过量的氢氧化钠与氢氧化钙混合溶液，氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强。 请回答下列问题： （2）实验过程中A处玻璃管中现象： ，写出B处反应的化学方程式： （任写一个）。 （3）实验装置图中虚线框内装置起到的作用有 （填字母序号）。 a．收集一氧化碳        b．吸收二氧化碳        c．检验二氧化碳 【答案】（1） 吸 产生高温/为产生一氧化碳提供原料 （2） 玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变黑 / （3）abc 【解析】（1）工业炼铁中，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； 该反应需要持续高温，说明是吸热反应； 碳燃烧放出大量的热，为炼铁反应提供所需的高温条件，同时可以生成一氧化碳（），一氧化碳作为炼铁的还原剂。 （2）一氧化碳还原氧化铁，化学方程式为，氧化铁是红棕色，被还原为黑色的铁单质，所以实验过程中A处玻璃管中现象是：玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变黑； B 装置中的氢氧化钠和氢氧化钙都能与一氧化碳还原氧化铁生成的二氧化碳反应，分别生成碳酸钠和水、碳酸钙沉淀和水，即、。 （3）B 装置中氢氧化钙溶液可以检验二氧化碳，若有二氧化碳，溶液会变浑浊；另外，氢氧化钠和氢氧化钙可吸收二氧化碳，同时一氧化碳不溶于水且不与溶液反应，在装置内积聚，将 B 中液体压入 C 中，起到收集一氧化碳的作用，所以虚线框内装置还能起到收集一氧化碳和吸收二氧化碳的作用。 故选abc。 2．（24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习）甲是实验室模拟炼铁的装置图，试回答： （1）按图连接实验装置、检查装置气密性、装药品、固定实验装置后，主要实验步骤有：①通入CO；②停止通入CO；③点燃酒精灯；④熄灭酒精灯；⑤点燃酒精喷灯；⑥熄灭酒精喷灯。正确的操作顺序是③ ④(填序号)。 （2）实验过程中，仪器①中发生的现象是 ，化学方程式为 ；仪器③中发生的现象是 。 （3）实际生产中炼铁的原料主要有：铁矿石、焦炭、石灰石和空气，其中铁矿石、焦炭和石灰石是从原料入口加入的，其中焦炭在高炉炼铁时的作用为 、 。 在探究课上，老师给同学们一包黑色粉末，并提示该粉末是由铁粉和氧化铜粉末中的一种或两种组成的。为了确定该粉末的成分，同学们进行了如下探究实验，请回答下列有关问题。 【猜想假设】 （4）①黑色粉末是铁粉；②黑色粉末是氧化铜粉末；③ 。 【设计方案】取少量黑色粉末，放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳气体，片刻后加热充分反应(实验装置如图所示，夹持装置已略)。 （5）请填写下表空白(不考虑铁粉和氧化铜粉末可能发生反应)： 实验中可能出现的现象 结论 猜想①成立 黑色粉末全部变红，澄清石灰水变浑浊 猜想② (填“成立”或“不成立”) 猜想③成立 【实验结论】经过分析实验现象，确认猜想③成立。 【反思评价】 （6）①实验完毕后，先停止加热，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温。继续通入一氧化碳的目的是 。 ②从环保角度上看，上述设置有不足之处，改进措施是 。 【答案】（1）①⑤⑥② （2） 红色粉末逐渐变黑 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 澄清石灰水变浑浊 （3） 维持高温条件 生成还原剂一氧化碳 （4）黑色粉末是氧化铜粉末和铁粉 （5） 黑色粉末无变化 成立 黑色粉末部分变红，澄清石灰水变浑浊 （6） 防止生成的金属重新被氧化 在装置末端放一只燃着的酒精灯/在装置末端系一种气球 【解析】（1）实验室模拟炼铁的实验中，连接实验装置、检查装置气密性、装药品、固定实验装置后，先点燃酒精灯，再通入CO，排尽装置中的空气，然后点燃酒精喷灯，避免加热一氧化碳和空气的混合气体发生爆炸，实验停止时，先熄灭酒精喷灯，一段时间后再停止通入CO，最后熄灭酒精灯，即③①⑤⑥②④，故填①⑤⑥②。 （2）实验过程中，仪器①中发生的反应是氧化铁和一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，观察到现象是红色粉末逐渐变黑，故填红色粉末逐渐变黑； 氧化铁和一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； 仪器③中发生的反应是生成的二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，观察到的现象是澄清石灰水变浑浊，故填澄清石灰水变浑浊。 （3）焦炭在高炉炼铁时的作用为燃烧时放热，维持高温条件，同时与二氧化碳反应生成还原剂一氧化碳，故填维持高温条件，生成还原剂一氧化碳。 （4）粉末是由铁粉和氧化铜粉末中的一种或两种组成的，其存在情况为：①黑色粉末是铁粉，②黑色粉末是氧化铜粉末，或③黑色粉末是氧化铜粉末和铁粉，故填黑色粉末是氧化铜粉末和铁粉。 （5）猜想①成立，即黑色粉末是铁粉，铁粉不与一氧化碳反应，观察到黑色粉末无变化，故填黑色粉末无变化； 黑色粉末全部变红，澄清石灰水变浑浊，说明黑色粉末能够与一氧化碳反应，氧化铜与一氧化碳在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，铁粉不与一氧化碳反应，即黑色粉末是氧化铜，即猜想②成立，故填成立； 猜想③成立，即黑色粉末是氧化铜粉末和铁粉，氧化铜与一氧化碳在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，铁粉不与一氧化碳反应，观察到黑色粉末部分变红，澄清石灰水变浑浊，故填黑色粉末部分变红，澄清石灰水变浑浊。 （6）①实验完毕后，先停止加热，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温。继续通入一氧化碳的目的是防止生成的金属重新被氧化，故填防止生成的金属重新被氧化。 ②从环保角度上看，上述设置有不足之处是缺少尾气处理装置，尾气中残留的一氧化碳排放到空气中会污染空气，改进措施是在装置末端放一只燃着的酒精灯，燃烧尾气中的一氧化碳，或在装置末端系一种气球，收集尾气，故填在装置末端放一只燃着的酒精灯或在装置末端系一种气球。 3．（2025·广西崇左·二模）同学们在学习金属知识时，对铁铜合金产生了浓厚兴趣，开展了一系列项目化学习活动。 任务一：探究铁铜合金的性质 【查阅资料】铁铜合金在生活和工业中有广泛应用，其性能与组成比例密切相关。 【实验探究】 （1）小组同学取来一块铁铜合金样品和纯铜片，用相同大小的力分别在它们表面刻画，发现纯铜片表面留下较深划痕。由此可知，铁铜合金的硬度比纯铜的硬度 （填“大”或“小”）。 （2）铁铜合金在潮湿的空气中容易生锈。为比较铁铜合金和纯铁的抗腐蚀性能，小组同学将相同大小的铁铜合金片和纯铁片同时放置在潮湿的环境中，一段时间后，发现纯铁片表面生锈更严重。这说明铁铜合金的抗腐蚀性能比纯铁 （填“强”或“弱”）。 任务二：了解铁铜合金的冶炼方法 【查阅资料】古代常用铁矿石和铜矿石混合冶炼铁铜合金。现代工业中，也会通过特定工艺将铁和铜按一定比例熔合制成合金。 【小组讨论】 （3）从矿石中冶炼铁的主要反应原理是一氧化碳还原氧化铁，写出该反应的化学方程式： 。 任务三：探究铁、铜、铝的活动性顺序 【实验探究】 （4）小组同学设计了如下三个实验（金属片均打磨光亮）。 方案 实验步骤 实验现象 实验结论 ① 将光亮的铝片、铁片、铜片插入稀硫酸中 铝片和铁片表面有气泡产生，且铝片产生气泡的速率比铁片快，铜片表面无明显现象 铝和铁排在氢前，铜排在氢后，且铝的活动性比铁强 ② 将光亮的铝片和铜片插入硫酸亚铁溶液中 铝片表面有黑色固体析出，铜片表面无明显现象 ③ 将光亮的铁片插入 X溶液中 铁的活动性比铜强 【交流讨论】 （5）方案③中用到的X溶液可以是 。 任务四：保护金属资源 【拓展延伸】 （6）金属资源是有限的，保护金属资源至关重要。我国虽然有一定的金属储量，但随着经济的发展，对金属的需求量在不断增加。请你对金属资源的利用和保护提一条合理化建议： 。 【答案】（1）大 （2）强 （3） （4） 金属活动性铝＞铁＞铜 有红色固体出现，溶液由蓝色变为浅绿色 （5）硫酸铜溶液（合理即可） （6）回收和利用废旧金属（合理即可） 【解析】（1）相互刻划发现纯铜片表面留下较深划痕，说明铁铜合金的硬度比纯铜的硬度大； （2）将相同大小的铁铜合金片和纯铁片同时放置在潮湿的环境中，一段时间后，发现纯铁片表面生锈更严重，明铁铜合金的抗腐蚀性能比纯铁强； （3）一氧化碳与氧化铁高温生成铁和二氧化碳，方程式为：； （4）光亮的铝片和铜片插入硫酸亚铁溶液中。铝片表面有黑色固体析出，说明铝比铁活泼，铜片表面无明显现象，说明铁比铜活泼，故得出：金属活动性铝＞铁＞铜； 根据实验结论：铁的活动性比铜强，推出实验步骤为：将光亮的铁片插入硫酸铜（氯化铜）溶液中，铁与硫酸铜（氯化铜）溶液反应生成硫酸亚铁（氯化亚铁）和铜，故现象为：有红色固体出现，溶液由蓝色变为浅绿色； （5）有上一步分析可知，方案③中用到的X溶液可以是硫酸铜、氯化铜或硝酸铜等； （6）保护金属资源的途径，回收和利用废旧金属，还有合理开采金属矿物质、寻找金属的代用品等。 4．（24-25九年级上·安徽合肥·期末）宋代王希孟的名作《千里江山图》描绘了烟波浩渺的江河和层峦起伏的群山，历经千年之久，画中色泽依然鲜亮绚烂。画家创造性地将炭黑、赭石（主要成分为）、孔雀石、软锰矿（主要成分为）等矿物颜料用在不同的画层。某小组以“探究颜料的成分”为主题开展项目式学习。 任务一：认识颜料的成分 （1）上述矿物颜料中主要成分属于氧化物的是 （填名称，一种即可）。 （2）从化学的角度考虑，用炭黑做颜料的原因是 。 任务二：探究颜料的成分 （3）画作的绿色用到铜绿，又称孔雀石。小田同学想要探究铜绿的组成，联想到拉瓦锡探究水时组成方法，将铜绿加热分解，观察到试管内有黑色固体生成，试管内壁有液珠出现，同时将生成的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊。由此推知铜绿是由 组成（填元素符号）。 （4）小玥同学进一步总结“分合思想”是探究物质组成的重要方法。除了探究水的组成，在之前的化学学习中，历史上还有 实验（一种即可）也用到“分合思想”。 任务三：提纯颜料的成分 （5）软锰矿（主要成分为）中常含有少量铁等杂质，在制取颜料时要除去。如何获取纯净的，请设计一个简单的化学提纯方法： 。 任务四：确定颜料的成分 （6）矿石颜料之一赭石（主要成分为）属赤铁矿，我国早在春秋战国时就开始炼铁。工业上使用焦炭来炼铁，焦炭的作用有 。 （7）实验室可用如图所示的装置进行模拟炼铁（溶液可以吸收）。反应前硬质玻璃管中加入铁的氧化物（）试样的质量为。加热前，应先往硬质玻璃管中通入一段时间气体的原因是 。实验结束后，继续通入气体，直至硬质玻璃管冷却。此时溶液的质量增加了7.7g。推算该铁的氧化物的化学式中x、y的比为 （填最简整数比）。 【答案】（1）氧化铁/二氧化锰 （2）常温下碳的化学性质稳定 （3）Cu、C、H、O （4）拉瓦锡探究空气中氧气含量 （5）向样品中加入足量的稀硫酸，再过滤、洗涤、干燥 （6）提高炉温，产生还原剂一氧化碳 （7） 排尽装置内的空气，防止发生爆炸 1:1 【解析】（1）氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，则上述矿物颜料中主要成分属于氧化物的是氧化铁、二氧化锰，故填：氧化铁或二氧化锰； （2）由于常温下碳的化学性质稳定，所以可用炭黑做颜料，故填：常温下碳的化学性质稳定； （3）将铜绿加热分解，观察到试管内有黑色固体生成，试管内壁有液珠出现，同时将生成的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明铜绿加热分解生成氧化铜、水和二氧化碳，根据化学反应前后元素的种类不变可知，铜绿是由Cu、C、H、O组成，故填：Cu、C、H、O； （4）“分合思想”是探究物质组成的重要方法，除了探究水的组成，在之前的化学学习中，历史上还有拉瓦锡探究空气中氧气含量实验用到“分合思想”，拉瓦锡用汞加热法验证空气由氮气和氧气组成，并测定氧气的体积分数，后加热氧化汞得到空气成分，故填：拉瓦锡探究空气中氧气含量； （5）MnO2和稀硫酸不反应，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则获取纯净MnO2的简单化学提纯方法是向样品中加入足量的稀硫酸，再过滤、洗涤、干燥，故填：向样品中加入足量的稀硫酸，再过滤、洗涤、干燥； （6）焦炭燃烧放热能提高炉温，同时碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，生成的一氧化碳用于还原氧化铁，则工业上使用焦炭来炼铁，焦炭的作用是提高炉温，产生还原剂一氧化碳，故填：提高炉温，产生还原剂一氧化碳； （7）一氧化碳具有可燃性，CO与热空气混合可能发生爆炸，则加热前，应先往硬质玻璃管中通入一段时间CO气体的原因是排尽装置内的空气，防止加热时一氧化碳和氧气混合发生爆炸； NaOH溶液能吸收CO2，NaOH溶液的质量增加了7.7g,说明生成CO2的质量为7.7g； 故填：排尽装置内的空气，防止发生爆炸；1:1。 5．（24-25九年级上·宁夏银川·期末）如表所示为对生铁和钢的含碳量、性能进行的比较。根据表中提供的信息，回答下列问题： 铁合金 生铁 钢 含碳量 2%~4.3% 0.03%~2% 性能 硬而脆、韧性差、可铸、不可锻轧 坚硬而有韧性、可铸、可锻轧 （1）与生铁相比，钢的优良性能有 (写一点即可)。 （2）从成分角度分析，生铁与钢在性能上有较大差异，主要原因是 。 （3）取10.0g某铁合金样品放在氧气流中充分灼烧，生成0.396gCO2.计算该铁合金中碳的质量分数，并判断该铁合金是生铁还是钢。(写出利用化学方程式计算的详细步骤) 【答案】（1）有韧性、可锻轧 （2）含碳量不同 （3）解：设该合金样品中碳元素质量为x 该铁合金中碳的质量分数= 答：该铁合金中碳质量分数为1.08%，根据表中含碳量数据，该合金为钢。 【解析】（1）根据题中信息，与生铁相比，钢具有的优良性能为：有韧性、可锻轧； （2）根据题中信息，生铁与钢在性能上有较大差异的主要原因是含碳量不同； （3）见答案。 6．（2025·全国·模拟预测）2025年深圳在人形机器人开发领域中涌现出了很多创新型科技公司。机器制作过程中会用到多种新型材料，请完成以下相关问题： （1）结构材料——机器人的结构框架中使用了大量铝合金，可以减轻机器人的重量。铝合金属于 (选填“合成”或“金属”)材料。 （2）运动系材料——硅钢，生产过程中有脱硫的环节，通常采用NaOH溶液吸收废气SO2，该反应的化学方程式为：2NaOH+SO2=X+H2O，则X的化学式为 。 （3）电源材料——锂离子电池中的正极材料为钴酸锂(LiCoO2)，已知LiCoO2中Li元素的化合价为+1价，则Co的化合价为 价。 （4）电池电量耗尽后，电源负极材料中碳酸锂(Li2CO3)能与H2O反应，生成的LiOH能确保电池在高温和潮湿环境下的稳定性。已知该反应的化学方程式为Li2CO3+H2O=2LiOH+CO2↑，现有碳酸锂(Li2CO3)3.7kg，则与水完全反应后能生成LiOH的质量是多少？(根据化学方程式计算) 【答案】（1）金属 （2） （3）+3 （4）解：设与水完全反应后能生成LiOH的质量为x。 ，x=2.4kg 答：与水完全反应后能生成LiOH的质量为2.4kg。 【解析】（1）金属材料包括纯金属和合金，故铝合金属于金属材料； （2）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，根据化学方程式，反应前有2个钠原子、4个氧原子、2个氢原子和1个硫原子，反应后有1个X、2个氢原子和1个氧原子，则1个X 中含有2个钠原子、3个氧原子和1个硫原子，故X的化学式为； （3）中Li元素的化合价为+1价、氧元素的化合价为-2价，设Co元素的化合价为x，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则，解得，故Co的化合价为+3价； （4）计算过程见答案。 7．（2025九年级·全国·专题练习）《天工开物》中记载金属锌的冶炼方法：“每炉甘石(主要成分为)十斤，装载入一泥罐内，封裹泥固以渐砑干，勿使见火拆裂。然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团，冷定毁罐取出。每十耗去其二，即倭铅(金属锌)也。” 已知：锌的熔点为，沸点为。 （1）泥罐外围用颗粒较小的块状煤进行加热，而不用粉状煤的原因是 (从燃烧条件的角度进行分析)。 （2）冶炼锌的过程中，泥罐内发生如下化学反应：       (气态) ①对泥罐进行泥封是炼锌的关键步骤，若冶炼时未进行泥封处理，可能造成的后果是 (写一点)。 ②“锌火”主要是罐内产生的燃烧所致，避免直接排到空气中的原因是 。 ③冷凝区中收集到的是 (填物质名称)，为了获得更多的该物质，冷凝区应控制的温度范围为 。 （3）“每十耗去其二”即每十斤炉甘石会损耗两斤(不考虑炉甘石中其他成分的影响)，请分析该说法是否准确，并说明原因： 。 【答案】（1）粉状煤之间空隙小，堆积在内部的粉状煤无法充分燃烧，难以达到冶炼锌所需的温度(合理即可) （2） 冶炼的金属锌不纯(合理即可) 一氧化碳有毒，直接排放会污染空气 锌 （3）不准确，冶炼锌的过程中转化为，损耗的量为中C、O的质量，即每消耗10份质量的会损失4.8份质量的C和O，若消耗10斤理论上损耗量为4.8斤，远大于2斤(合理即可) 【解析】（1）由于粉状煤之间空隙小，堆积在内部的粉状煤，因与氧气接触不充分而无法充分燃烧，难以使温度达到炼锌所需的温度：而块状煤之间的空隙较大，较多的空气与煤充分接触使煤充分燃烧，为炼锌提供充足的热量，因此泥罐外围要用颗粒较小的块状煤而不用粉状煤。 （2）①若冶炼时未进行泥封处理，则会导致外界空气进入泥罐氧化其中生成的锌，导致炼制的锌不纯或产率偏低或产生的逸出污染空气，或使冶炼所得气态锌外逸等。②有毒，直接排放到空气会导致空气污染，因此要避免直接排放到空气中。③冷凝区收集到的是锌，为收集到更多的锌，冷凝区应控制温度在锌的熔点之上、沸点之下，即温度应控制在。 （3）炉甘石的主要成分是，经冶炼后制得，则损耗的是中的碳、氧两种元素的质量；若10斤完全转化为，则制得的质量为10斤斤，损耗的质量为，因此“每十耗去其二”的说法是不准确的。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $