主题二 物质的性质和应用Ⅲ——金属与金属矿物(复习讲义)(天津专用)2026年中考化学二轮复习讲练测
2026-03-19
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2份
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70页
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精品
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 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 金属和金属矿物 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.48 MB |
| 发布时间 | 2026-03-19 |
| 更新时间 | 2026-03-25 |
| 作者 | ☞数理化教研学苑☜ |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-19 |
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| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
主题二 物质的性质和应用III——金属与金属矿物
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目 录
01 析·考情目标
02 筑·专题框架
03 攻·重难考点
考点 金属和金属矿物
真题动向
考法 01 金属材料
考法 02 金属的性质
考法 03 金属的冶炼
考法 04 金属资源的利用和保护
核心提炼
知识点一 金属材料
知识点二 金属的性质
知识点三 金属的冶炼
知识点四 金属资源的利用和保护
提升训练
04 测·预测闯关
命题透视
天津卷对金属与金属矿物内容的考查,分值稳定在10分~15分之间,以选择、填空题为主,通常会有一道大题突出考查金属及金属材料内容。核心考查金属材料、金属化学性质与活动性顺序、铁的冶炼、金属锈蚀与防护,难度以中档为主。试题多结合生产生活情境命题,注重实验探究与证据推理,突出宏观辨识、科学探究与社会责任等核心素养。
热考角度
考点
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
金属材料
T14,2分
金属的性质
T19,2分
T12,2分
金属的冶炼
T13,2分
金属的锈蚀与防护
T7,2分
综合考查
T21,6分
T21,6分
T21,9分
T23,7分
T24,8分
命题预测
金属与金属矿物的考查常在选择题、填空题和简答题中呈现。常见的考查方式有:铁丝在氧气中燃烧的实验现象;金属与酸的反应;金属的冶炼;金属的化学性质以及相关的计算是考查的重点内容。综合题通常出现在21题,分值通常为6分。
考点三 金属和金属矿物
考法01 金属材料
1.(2025·天津·中考真题)下列实验现象描述正确的是( )
A.硫在空气中燃烧时发出蓝紫色火焰
B.铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
C.乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水
D.在空气中加热铜粉,红色粉末逐渐变为黑色
【答案】D
【解析】A、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,说法错误,不符合题意;
B、点燃的铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体,说法错误,不符合题意;
C、乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水是实验结论,而不是实验现象,说法错误,不符合题意;
D、在空气中加热铜粉,铜和氧气加热生成黑色的氧化铜,故红色粉末逐渐变为黑色,说法正确,符合题意。
故选:D。
2.(2025·天津·中考真题)(节选)化学在生产、生活中有着广泛应用。现有①稀盐酸 ②金刚石 ③氦气 ④干冰 ⑤碳酸钙 ⑥铜,选择适当的物质填空(填序号)。
(3)可用于制作导线的是______;
【答案】(3)⑥
【解析】(3)铜导电性强,延展性好,常用于制作导线,故填⑥;
3.(2023·天津·中考真题)下列对实验现象的描述正确的是( )
A.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
B.红磷在空气中燃烧产生大量白雾
C.木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体
D.铁丝在氧气中燃烧时,火星四射,生成黑色固体
【答案】D
【解析】A、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,故选项说法错误;
B、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白雾,故选项说法错误;
C、木炭在空气中充分燃烧,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故选项说法错误;
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体,故选项说法正确。
故选D。
4.(2023·天津·中考真题)(节选)化学在生产、生活中有着广泛应用。现有①钛合金②金刚石③大理石④氢氧化钠⑤干冰⑥硫酸铜,选择适当的物质填空(填序号)。
(4)可用于制造航天飞机的是_____;
【答案】
(4)①
【解析】
(4)钛合金具有密度小,硬度大,抗腐蚀性强,可用于制造航天飞机,故选①;
5.(2022·天津·中考真题)下列对实验现象的描述正确的是( )
A.硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 B.氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
C.磷在空气中燃烧生成五氧化二磷 D.铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
【答案】B
【解析】A、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,而硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,故选项实验现象的描述不正确;
B、氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,故选项实验现象的描述正确;
C、磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,是实验结论,而不是实验现象,故选项实验现象的描述不正确;
D、铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中,若不点燃,不会剧烈燃烧,故选项实验现象的描述不正确。
故选B。
6.(2023·天津·中考真题)(节选)化学在生产、生活中有着广泛应用。现有①铜②金刚石③硝酸钾④蛋白质⑤氦⑥氧气,选择适当的物质填空(填序号)。
(3)可用于制作导线的是______;
【答案】
(3)①
【解析】
(3)铜具有导电性,可用于制作导线,故填:①;
7.(2021·天津·中考真题)(节选)化学在生产,生活中有着广泛应用。现有①钛合金②熟石灰③碳酸氢钠④氦气⑤活性炭⑥氯化钠,选择适当的物质填空(填序号)。
(6)可用于制造航天飞机的是____________________。
【答案】 ①
【解析】(6)钛合金熔点高、密度小,可塑性好,具有优良的性能,可用于制作航天飞机,故选①。
8.(2021·天津·中考真题)(节选)金属在生产和生活中的应用极为广泛。
(1)生铁和钢是两种含碳量______________的铁合金(填“相同”或“不同”)。
【答案】 不同
【解析】(1)生铁中含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,生铁和钢是两种含碳量不同的铁合金;
考法02 金属的性质
1.(2025·天津·中考真题)(节选)金属及金属材料具有广泛用途
(1)铜能被加工成厚度仅为的超薄铜箔,说明铜具有良好的______(填“延展性”或“导电性”)。
【答案】(1)延展性
【解析】(1)铜能被加工成厚度仅为的超薄铜箔,说明铜具有良好的延展性;
2.(2024·天津·中考真题)(节选)金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)“天津之眼”摩天轮的轿厢使用铝合金材料,利用铝合金的性质是______(填序号)。
A.良好的导电、导热性
B.密度小且抗腐蚀性强
【答案】(1)B
【解析】(1)“天津之眼”摩天轮的轿厢使用铝合金材料,主要是利用了铝合金密度小且抗腐蚀性强的性质,这样可以减轻轿厢的重量,同时保证其在户外环境中的耐久性;良好的导电、导热性虽然也是铝合金的性质之一,但在这个情境中并不是主要的考虑因素。
故选B;
3.(2025·天津·中考真题)(节选)金属及金属材料具有广泛用途
(3)将一定量的铁粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。则滤渣的成分为______(填化学式)。
(4)铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数,现将4.8g的铝镁合金与足量稀硫酸充分反应,生成0.5g氢气。该合金中铝的质量分数为______。
【答案】(3)Ag、Cu、Fe
(4)75%
【解析】(3)金属活动性顺序为Fe>H>Cu>Ag。铁粉优先置换硝酸银中的Ag,再置换硝酸铜中的Cu。若铁过量,滤渣中会残留未反应的Fe,同时含被置换出的Cu和Ag,加入稀盐酸产生气泡,说明滤渣中含Fe,则滤渣的成分为Ag、Cu、Fe;
(4)设合金中Al质量为,Mg质量为,铝和硫酸反应生成氢气的质量为,镁和硫酸反应生成氢气的质量为
则
解得
则该合金中铝的质量分数为。
4.(2024·天津·中考真题)(节选)金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(3)“乌铜走银”是我国特有的铜制工艺技术,迄今已有300余年的历史。该工艺的废料经初步处理后可得到硝酸银和硝酸铜的混合溶液,向其中加入一定量的金属锌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质为______(填化学式)。
(4)我国神舟载人飞船上的天线使用了钛镍合金,其中镍(Ni)和铁的金属活动性相近,该元素常见的化合价为+2价。将8g镍加入到一定量的硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到金属混合物8.5g,则该混合物中铜的质量为______g。
【答案】(3)Zn(NO3)2
(4)6.4
【解析】(3)金属活动顺序中,锌的活动性强于铜,铜的活动性强于银,硝酸银和硝酸铜混合溶液中加入锌,锌会先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,当硝酸银完全反应后,锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中含有锌,即锌过量,硝酸银和硝酸铜已经完全反应。因此,滤液中含有的溶质为硝酸锌Zn(NO3)2。
(4)设:该混合物中铜的质量为x。
x=6.4g。
5.(2023·天津·中考真题)(节选)写出下列反应的化学方程式。
(2)铜与硝酸银溶液反应_____;
【答案】
(2)
【解析】
(2)铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,化学方程式为;
6.(2023·天津·中考真题)(节选)金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)铁锅用来炒菜,主要是利用铁的_____性(填“导热”或“导电”)。
【答案】(1)导热
【解析】(1)铁可制成铁锅,是因为铁具有导热性。
7.(2023·天津·中考真题)(节选)金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(4)将6g铁粉放入一定质量的硫酸铜和硫酸锌混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和6.4g滤渣。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质为_____(填化学式),原混合溶液中硫酸铜的质量为_____g。
【答案】(4) 8
【解析】(4)金属活动性锌>铁>铜,则铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,又由于充分反应后,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,而铁能与盐酸反应,则说明滤渣中含有铁,即铁过量,则滤液中含有的溶质为硫酸锌和硫酸铁,化学式为FeSO4和ZnSO4;
设硫酸铜的质量为x,则
解得x=8g
即原混合溶液中硫酸铜的质量为8g。
8.(2022·天津·中考真题)(节选)金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
(1)铝具有很好的抗腐蚀性,是因为其表面生成一层致密的薄膜,该薄膜是______(填化学式)。
(2)向一定质量的氧化铜中加入一定量稀硫酸使其完全溶解,得到蓝色溶液。再加入铁粉充分反应,过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸,有气泡冒出,则滤液中的溶质是______(填化学式)。
【答案】(1)Al2O3
(2)FeSO4
【解析】(1)铝具有很好的抗腐蚀性,是因为铝与氧气反应生成氧化铝,其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,该薄膜化学式是:Al2O3;
(2)向一定质量的氧化铜中加入一定量稀硫酸使其完全溶解,氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,得到硫酸铜蓝色溶液。再加入铁粉充分反应,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸,有气泡冒出,说明铁粉过量,滤液中不会有硫酸铜,则滤液中的溶质是:FeSO4;
9.(2021·天津·中考真题)(节选)金属在生产和生活中的应用极为广泛。
(2)下列生活用品利用金属良好导热性的是_________________(填序号)。
a.镀铬水龙头 b.铸铁暖气片 c.黄铜钥匙
(3)我国古代很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁置换,这一方法是湿法冶金技术的起源,铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式__________________。
(4)焊接钢轨的反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应先成铁和氧化铝,该反应的化学方程式为__________________。
(5)已知氧化镁和氧化铝都能与酸反应生成盐和水。现有氧化镁、氧化铝和铁的混合物9.9g,向其中加入245g质量分数为10%的稀硫酸,恰好完全反应,得到254.8g溶液,则原混合物中氧化镁的质量为______________g。
【答案】 B 2
【解析】(2) 镀铬水龙头是防止铁生锈,铸铁暖气片利用了铁良好的导热性,黄铜钥匙是利用了其美观易制造的特点。故选择B;
(3)铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应方程式为:
(4) 反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应先成铁和氧化铝反应方程式为:
(5)根据质量守恒定律,反应前后物质的质量不变,反应前物质的总质量为254.9g,反应后总质量为254.8g,总质量减少0.1g,是氢气的质量,设铁的质量为x,与铁反应的硫酸的质量为m,则有:
x=2.8g m=4.9g
则混合物中氧化镁和氧化铝的质量之和为7.1g,与氧化镁和氧化铝反应的硫酸的质量为:245g×10%-4.9g=19.6g;
设氧化镁的质量为y,氧化铝的质量为z,则有:
则有
解得
故氧化镁的质量为2g;
考法03 金属冶炼
1.(2025·天津·中考真题)(节选)金属及金属材料具有广泛用途
(2)炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁在高温下反应,其化学方程式为______。
【答案】(2)
【解析】(2)炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
2.(2024·天津·中考真题)(节选)金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(2)工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,该反应的化学方程式为______。
【答案】(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【解析】(2)工业上炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,生成铁和二氧化碳。化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
3.(2023·天津·中考真题)(节选)金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(3)工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,该反应的化学方程式_____。
【答案】(3)
【解析】(3)一氧化碳和氧化铁在高温反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为。
4.(2022·天津·中考真题)(节选)金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
(3)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应,该反应的化学方程式为______。现将某铁合金(只含铁和碳)8.7 g 放入盛有 100 g 稀盐酸的烧杯中,恰好完全反应,得到 108.1 g 溶液,则该样品中碳的质量分数为______(结果精确到 0.1%)。该铁合金属于______(填“钢”或“生铁”)。
【答案】(3) 3.4% 生铁
【解析】(3)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,该反应方程式为:;
将某铁合金(只含铁和碳)8.7 g 放入盛有 100 g 稀盐酸的烧杯中,碳与硫酸不反应,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,恰好完全反应,得到108.1g溶液,根据差量法,溶液中增加的质量为108.1g-100g=8.1g,设铁的质量为,则有
解得
则该样品中碳的质量分数为;
由于钢的含碳量是0.03%-2%,生铁的含碳量是2%-4.3%,该样品的含碳量是3.4%,故该铁合金属于生铁。
5.(2023·天津·中考真题)盛有下列物质的容器敞口放置在空气中一段时间后,容器内物质质量减少的是
A.铁钉 B.浓盐酸
C.生石灰 D.浓硫酸
【答案】B
【解析】A、铁与空气中的水和氧气反应生成铁锈,质量增加,错误。
B、浓盐酸易挥发,敞口放置会有HCl挥发,质量减少,正确。
C、生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙可以与二氧化碳反应生成碳酸钙,质量增加,错误。
D、浓硫酸有吸水性,敞口放置吸收空气中的水蒸气,质量增加,错误。
故选B。
6.(2023·天津·中考真题)下列选项中,依据实验目的设计的实验方案合理的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
区分二氧化碳和氧气
分别将燃着的木条伸入盛有气体的集气瓶中
B
比较铜和银的金属活动性强弱
分别向盛有铜和银的试管中加入稀盐酸
C
鉴别硫酸铵和硫酸钾固体
分别与少量熟石灰混合后,研磨,闻气味
D
分离硫酸钡和碳酸钙的混合物
加水充分溶解后,过滤
【答案】AC
【解析】A、二氧化碳不燃烧不支持燃烧、氧气具有助燃性;分别将燃着的木条伸入盛有气体的集气瓶中,熄灭的是二氧化碳、燃烧更旺的是氧气,正确;
B、铜和银都不和稀盐酸反应,故分别向盛有铜和银的试管中加入稀盐酸,不能比较铜和银的金属活动性强弱,错误;
C、硫酸铵含有铵根离子,和少量熟石灰混合后,研磨,有刺激性气味气体生成;硫酸钾没有铵根离子,不能生成刺激性气味气体,可以鉴别,正确;
D、硫酸钡和碳酸钙都不溶于水,不能加水过滤分离,错误;
故选AC。
7.(2023·天津·中考真题)下列说法正确的是( )
A.某氧化钙和碳酸钙的混合物中钙元素的质量分数为60%,将50g该混合物高温煅烧至固体质量不再改变,剩余固体的质量是42g
B.120g尿素【CO(NH2)2】与150g硝酸铵中氮元素的质量相等
C.用含氧化铁85%的赤铁矿石160t,理论上可炼出含杂质3%的生铁80t
D.现有氢氧化钾和氯化钾的混合物20.5g,向其中加入100g质量分数为3.65%的稀盐酸,恰好完全反应,则原混合物中钾元素的质量为11.7g
【答案】AD
【解析】A、该混合物中钙元素的质量为50g×60%=30g,碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,故剩余固体中钙元素的质量与原混合物中钙元素的质量相同,故剩余固体的质量是:,符合题意;
B、120g尿素中氮元素的质量为:120g×,150g硝酸铵中氮元素的质量为: ,不符合题意;
C、解:设理论上可炼成含杂质3%的生铁的质量为x
不符合题意;
D、解:设原混合物中氢氧化钾的质量为x
, x=5.6g
原混合物中氯化钾的质量为20.5g-5.6g=14.9g,故原混合物中钾元素的质量为:,符合题意。
故选AD。
考法04 金属资源的利用和保护
1.(2025·天津·中考真题)下列选项中,图示实验的现象及结论正确的是( )
选项
实验图示
现象及结论
A
加入硝酸铵后,U形管①处液面高于②处液面,证明硝酸铵溶于水放热
B
一段时间后烧杯④中溶液的颜色由红色逐渐变浅至无色,证明③中挥发出的氯化氢气体扩散到④中,发生了中和反应
C
一段时间后⑤中铁钉生锈,⑥⑦中铁钉未生锈,证明铁钉生锈过程有氧气和水参加反应
D
电炉从室温升温至260℃的过程中,⑧先燃烧,⑨后燃烧,⑩⑪不燃烧,证明无烟煤和沙子均不是可燃物
【答案】BC
【解析】A、硝酸铵溶于水吸热,使瓶内压强减小,在外界大气压作用下,U形管①处液面高于②处液面,故选项错误;
B、浓盐酸具有挥发性,③中挥发出的氯化氢气体扩散到④中,氯化氢与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,发生了中和反应,故选项正确;
C、⑤中铁钉既与氧气接触又与水接触,一段时间后生锈;⑥中铁钉只与水接触,未生锈;⑦中铁钉只与氧气接触,未生锈,通过对比证明铁钉生锈过程需要氧气和水参加,故选项正确;
D、从室温升温至260的过程中,⑧先燃烧,⑨后燃烧,说明红磷的着火点比白磷高,⑪不燃烧是因为被沙子覆盖,没有与氧气接触,⑩未燃烧,不能说明无烟煤不是可燃物,可能是因为温度没有达到煤的着火点,故选项错误;
故选:BC。
2.(2024·天津·中考真题)下列有关说法正确的是( )
A.回收利用废旧电池中铅、汞等,可减少对环境的污染
B.夜间发现燃气泄漏,打开电灯查找漏气点
C.燃气灶火焰呈现黄色,锅底变黑,应调大灶具的进风口
D.炒菜时油锅着火,可用锅盖盖灭,灭火原理是降低油的着火点
【答案】AC
【解析】A、回收利用废旧电池中铅、汞等,可以节约金属资源,减少污染,保护环境,符合题意;
B、燃气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火(或电火花),容易发生爆炸,故夜间发现燃气泄漏,不能打开电灯,应先关闭阀门,打开门窗,不符合题意;
C、燃气灶火焰呈现黄色,锅底变黑,说明氧气不足,碳不完全燃烧,应调大灶具的进风口,提供充足的氧气,符合题意;
D、炒菜时油锅着火,可用锅盖盖灭,灭火原理是隔绝氧气,达到灭火的目的,不符合题意。
故选AC。
3.(2024·天津·中考真题)下列劳动项目与所涉及的化学知识相符的是( )
选项
劳动项目
化学知识
A
给校园中的花草施用硝酸铵
硝酸铵属于复合肥料
B
饭后洗净铁锅并擦干
铁在潮湿环境中易生锈
C
用含有氢氧化钠的清洁剂擦拭灶具
氢氧化钠能去除油污
D
用白醋除水垢(含碳酸钙、氢氧化镁)
水垢与醋酸只发生中和反应
【答案】BC
【解析】A、硝酸铵中只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的氮元素,属于氮肥,故选项说法错误;
B、铁在潮湿环境中易发生电化学腐蚀,形成铁锈,所以餐后将洗净的铁锅擦干以防生锈,故选项说法正确;
C、NaOH和油脂发生化学反应,生成可溶解于水的物质,所以可用含有氢氧化钠的清洁剂擦拭灶具,故选项说法正确;
D、水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,氢氧化镁和醋酸反应生成醋酸镁和水,发生了中和反应;碳酸钙和醋酸反应生成醋酸钙、二氧化碳和水,此反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应,不属于中和反应,故选项说法错误。
故选BC。
4.(2023·天津·中考真题)(节选)金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(2)解放桥是天津地标性建筑之一,是一座全钢结构可开启的桥梁。
①解放桥的维护中需要除铁锈。写出用稀盐酸除铁锈(主要成分是)的化学方程式_____。
②铁与空气中的_____发生化学反应而生锈,为防止钢架生锈,常在其表面涂刷防护层。
【答案】(2) 氧气和水
【解析】(2)①盐酸能与氧化铁反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为。
②铁与氧气和水共同接触会生锈。
5.(2021·天津·中考真题)下列说法不正确的是
A.炒菜时油锅着火可用锅盖盖灭
B.利用肥皂水可以区分硬水和软水
C.不锈钢抗锈蚀性能比纯铁好
D.利用煮沸的方法不能降低水的硬度
【答案】D
【解析】A、燃烧需要氧气,炒菜时油锅着火可用锅盖盖隔绝氧气灭火,A正确。
B、硬水加肥皂水起泡少,浮渣多,软水加肥皂水,起泡多浮渣少,现象不同,利用肥皂水可以区分硬水和软水,B正确。
C、合金相对于纯金属,耐腐性能更好,不锈钢是合金,不锈钢抗锈蚀性能比纯铁好,C正确。
D、生活中用煮沸的方法降低水的硬度,D错。
故选:D。
知识点一 金属材料
1.常见金属的物理性质
(1)金属材料包括:纯金属和合金。日常生活中使用的金属材料大多数是合金。
(2)金属的物理共性
①常温下大多数金属为固体(汞为液体),有金属光泽,密度较大,熔点较高。
②大多数金属呈银白色,(铜红色,金黄色,铁粉黑色,铁片银白色 )。
③大多数金属具有优良的导电性、导热性,有延展性(延:拉成丝;展:压成片), 能够弯曲。
(3)金属的用途
①决定物质用途的影响因素:主要因素:物质的性质。其他因素:价格、资源,废料是否易于回收和对环境的影响,以及是否美观、使用是否便利等。
②金属物理性质对应的用途
金属的物理性质
钨熔点高
铜、铝导电性好
铬硬度大
铁硬度大
对应的用途
做灯泡的灯丝
作电缆、电线
做镀层金属
菜刀、镰刀、锤子等
③生活物品中常使用的金属
干电池外皮
“银粉”
水银温度计
“锡箔”纸
保温瓶内胆
锌/锰
铝
汞
铝或锡
银
(4)金属之最
铝
地壳中含量最多的金属元素
钙
人体中含量最多的金属元素
铁
目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
银
导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
铬
硬度最大的金属
钨
熔点最高的金属
汞
熔点最低的金属
2.合金
(1)概念:在纯金属中加热融合某些金属或非金属,制得具有金属特征的合金。
①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变化 ③合金各成分的化学性质不变
(2)合金的优点:
一般来说,合金与组成它的纯金属相比较,硬度更大,熔点更低,抗腐蚀性更好。
铁合金
生铁:含碳量 2%~4.3%
铁的合金主要含Fe、C,生铁和钢的主要区别是含碳量不同,也含有不同的成分,因此它们的性能也不同。
钢:含碳量0.03%~2%
锡合金
焊锡:熔点低,用于焊接金属
伍德合金:熔点只有70℃,做保险丝
铜合金
黄铜:铜锌合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀;做零件、仪表
青铜:铜锡合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀;做零件
铝合金
硬铝:强度和硬度大,用作飞机、火箭、轮船
钛合金
优点:熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好
用途:广泛用于火箭、导弹、航天器、化工设备、通信设备和医疗等。如:制造人造骨和形状记忆合金;
知识点二 金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
金属
反应事实
反应现象
反应的化学方程式
镁
常温下就能与氧气反应
常温下表面形成氧化膜
2Mg+O2=2MgO
铝
常温下表面形成致密的氧化膜
4Al+3O2=2Al2O3
铁
常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应
铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,
生成黑色固体
3Fe+2O2Fe3O4
铜
红色的铜片加热后变黑
2Cu+O22CuO
金
“真金不怕火炼”说明即使在高温时金也不与氧气反应
结论
通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度判断金属的活动性:镁、铝>铁、铜>金。
2.金属与酸反应
金属
与稀盐酸、稀硫酸反应的现象
与稀盐酸反应的化学方程式
与稀硫酸反应的化学方程式
镁
固体逐渐溶解,快速产生气泡
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
锌
固体逐渐溶解,产生气泡速度适中
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
铁
固体逐渐溶解,缓慢产生气泡,溶液由无色逐渐变成浅绿色。
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
铜
无明显现象,不反应
结论
Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应,而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应。
金属活动性:Mg、Zn、Fe>Cu
3.金属与盐溶液反应
实验
图示
现象
化学方程式
金属活动性
将铝丝浸入
硫酸铜溶液中
铝丝表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为无色
2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu
铝>铜
将铜丝浸入
硝酸银溶液中
铜丝表面有银白色物质生成,溶液由无色逐渐变为蓝色
Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2
铜>银
将铜丝浸入
硫酸铝溶液中
无明显现象,不反应
铝>铜
将铁钉浸入
硫酸铜溶液中
铁钉表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
Fe+CuSO4 =FeSO4 +Cu
铁>铜
知识点三 金属的冶炼
设备
高炉
图示
原理
利用一氧化碳的还原性,将铁从化合物中还原出来
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
原料
赤铁矿石、 焦炭、石灰石、热空气
各原料的作用
焦炭
①提供热量;②生成CO
石灰石
将矿石中的二氧化硅变为炉渣。
热空气
提供充足的氧气。
产品
生铁,密度大于炉渣,故出铁口在出渣口下方。
高炉气体
主要成分:N2、CO、CO2等
处理方法:收集后集中处理,或用于工业生产制煤气。
知识点四 金属资源的利用和保护
1.铁生锈条件的探究
(1)铁生锈的实验
实验方案
现象
A B C
试管A:铁与水、氧气同时接触
铁钉生锈
试管B:铁只与水接触
铁钉无明显变化
试管C:铁只与氧气接触
铁钉无明显变化
(2)实验分析
试管A与试管B对比,A中铁钉生锈,B中铁钉不生锈,说明铁生锈需要与氧气接触。
试管A与试管C对比,A中铁钉生锈,C中铁钉不生锈,说明铁生锈需要与水接触。
结论:铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触。
2.铁锈的成分
铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O,颜色为红色。铁锈的结构很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,铁制品会完全被腐蚀。
3. 防止铁制品锈蚀的原理和方法
(1)防止铁生锈的原理:隔绝氧气或水。
(2)防止铁生锈的方法:
①保持铁制品表面的清洁、干燥
②涂保护层:如涂油、刷漆、烧制搪瓷、喷塑、镀耐腐蚀的金属、通过化学反应在表面形成致密的氧化物保护膜如烤蓝、使用防锈纸和防锈膜等。
③改变内部结构,制成耐腐蚀的合金,如不锈钢。
4.保护金属资源
(1)理由:①金属矿物的储量有限,且不可再生;②废旧金属的随意丢弃不仅浪费资源还污染环境。
(2)有效途径:①防止金属腐蚀;②回收利用废旧金属;③有计划、合理地开采金属矿物;④寻找金属的代用品等。
代用品。
1.(2025·天津津南·三模)下列属于纯净物的是( )
A.冰水 B.空气
C.食醋 D.黄铜
【答案】A
【解析】A、冰是水的固态形式,水是水的液态形式,两者本质都是同一种物质,因此冰水属于纯净物,选项正确;
B、空气由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等多种气体组成,属于混合物,选项错误;
C、食醋中含有醋酸、水等多种物质,属于混合物,选项错误;
D、黄铜是铜和锌的合金,属于混合物,选项错误;
故选A。
2.(2025·天津南开·模拟预测)下列说法正确的是( )
A.地壳中含量最多的元素是铝
B.每年从金属矿物中提炼量最大的是铁
C.海水中含量最多的物质是氯化钠
D.人体中含量最多的元素是钙
【答案】B
【解析】A、地壳中元素含量由高到低依次是:O、Si、Al、Fe,故地壳中含量最多的元素是氧元素,不符合题意;
B、铁是世界上提炼量最大的金属,因为铁矿石(如赤铁矿、磁铁矿)储量丰富,且钢铁在建筑、机械、交通等领域应用最广泛,符合题意;
C、海水中含量最多的物质是水,氯化钠是溶解盐中的主要成分,不符合题意;
D、人体中含量最多的元素是氧元素,含量最多的金属元素是钙元素,不符合题意。
故选B。
3.(2025天津河东·二模)数轴表示某些化学知识更加直观、简明、易记。下列表示不正确的是( )
A.生活中常见物质的pH:
B.固体物质的溶解性:
C.生铁与钢的区分:
D.空气中某些成分的体积分数:
【答案】D
【解析】A、生活中常见物质的pH: 食醋中有醋酸,显酸性,溶液的pH小于7,食盐水呈中性,pH等于7,肥皂水呈碱性,pH大于7,选项表示正确,不符合题意;
B、固体物质的溶解性:按20℃时的溶解度分,大于10g为易溶,1—10g之间为可溶,0.01g—1g之间为微溶,小于0.01g为难溶,即通常说的沉淀,选项表示正确,不符合题意;
C、生铁与钢都是铁的合金,二者的主要区别是含碳量不同,生铁的含碳量高,钢的含碳量低,选项表示正确,不符合题意;
D、空气中氮气的体积分数约为78%,氧气的体积分数约为21%,稀有气体的体积分数约为0.94%,二氧化碳的体积分数约为0.03%,空气中某些成分的体积分数:应为CO2、稀有气体、O2、N2,选项表示不正确,符合题意。
故选D。
4.(2025·天津河北·一模)下列描述中,主要涉及物质化学性质的是( )
A.干冰做制冷剂 B.天然气作为家用燃料
C.铜和铝用于生产电缆 D.煤油作为温度计的测温材料
【答案】B
【解析】A、干冰做制冷剂是利用干冰易升华吸热,可使周围温度降低,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故选项错误;
B、天然气作为家用燃料,天然气的主要成分是甲烷,是利用甲烷的可燃性,需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质,故选项正确;
C、铜和铝用于生产电缆,是利用铜和铝的导电性,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故选项错误;
D、煤油作为温度计的测温材料,利用的是煤油的热胀冷缩,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故选项错误;
故选:B。
5.(2025·天津北辰·一模)分类是认识和研究问题的重要方法之一。下列分类正确的是( )
A.太阳能和风能都是清洁能源 B.冰红茶和冰水混合物都是溶液
C.生铁和氧化铁都是金属材料 D.NO和HNO3都是氧化物
【答案】A
【解析】A、太阳能和风能都是清洁能源,故符合题意;
B、冰水混合物中只含有一种物质水,属于纯净物,不属于溶液;冰红茶是均一、稳定的混合物,属于溶液,故不符合题意;
C、金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称,生铁是铁的合金,属于金属材料;氧化铁是金属氧化物,故不符合题意;
D、NO是由两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物,属于氧化物;HNO3是由氢、氮、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物,故不符合题意。
故选A。
6.(2025·天津津南·三模)下列对比实验设计能实现相应实验目的的是( )
选项
实验目的
实验设计
选项
实验目的
实验设计
A
比较Zn和Fe的金属活动性
B
探究水对铁钉锈蚀的影响
C
探究温度对分子运动快慢的影响
D
探究与水发生反应
【答案】C
【解析】A、比较Zn和Fe的金属活动性,除金属种类不同外,其他条件均应相同,该实验除金属种类不同外,稀盐酸的浓度也不同,无法比较Zn和Fe的金属活动性,不能实现相应实验目的;
B、两支试管中的铁钉均不能生锈,无法探究水对铁钉锈蚀的影响,不能实现相应实验目的;
C、在50 mL热水和50 mL冷水中各滴加一滴红墨水,通过观察热水和冷水变红的快慢,可以探究温度对分子运动快慢的影响,能实现相应实验目的;
D、二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸不能使无色酚酞溶液变色,不能探究CO2与水发生反应,不能实现相应实验目的;
故选C。
7.(2025·天津南开·三模)下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是( )
选项
劳动项目
化学知识
A
用铅笔芯制作电极
石墨有导电性
B
炒菜时油锅着火,用锅盖盖灭
降低油的着火点
C
用布擦干淋湿的自行车
保持自行车表面干燥,防止生锈
D
馒头、面包等发面食品松软可口,它们的共同特点是有许多小孔
制作时发酵粉中碳酸氢钠和有机酸发生中和反应产生二氧化碳气体
【答案】BD
【解析】A、铅笔芯的主要成分是石墨,因为石墨具有良好的导电性,所以可以用铅笔芯制作电极,A 选项劳动项目与化学知识相符。
B、炒菜时油锅着火,用锅盖盖灭,其原理是隔绝氧气,而不是降低油的着火点。着火点是物质的固有属性,一般不能改变,B 选项劳动项目与化学知识不相符。
C、铁生锈的条件是与氧气和水同时接触。用布擦干淋湿的自行车,能保持自行车表面干燥,从而防止生锈,C 选项劳动项目与化学知识相符。
D、制作馒头、面包等发面食品时,发酵粉中的碳酸氢钠和有机酸反应会产生二氧化碳气体,气体膨胀使食品松软可口且有许多小孔,同时该反应不属于中和反应(酸和盐反应生成新酸和新盐),D 选项劳动项目与化学知识不相符。
故选BD。
8.(2025·天津南开·三模)化学在生产、生活中有着广泛应用。现有①钛合金 ②过氧化氢溶液 ③活性炭 ④烧碱 ⑤盐酸 ⑥氦气,选择适当的物质填空(填序号)。
(1)可用于冰箱除味剂的是___________。
(2)可用于消毒防腐的是___________。
(3)炉具清洁剂的主要成分之一是___________。
(4)可用于制造航天飞机的是___________;
(5)可用于除铁锈的是___________。
(6)可用于制造电光源的是___________。
【答案】(1)③
(2)②
(3)④
(4)①
(5)⑤
(6)⑥
【解析】(1)活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附异味,可用于冰箱除味,故填:③;
(2)过氧化氢具有强氧化性,过氧化氢溶液可用于消毒防腐,故填:②;
(3)烧碱是氢氧化钠的俗称,氢氧化钠能与油污反应,可用于去除油污,是炉具清洁剂的主要成分之一,故填:④;
(4)钛合金硬度大,抗腐蚀性好,可用于制作航天飞机,故填:①;
(5)铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水,故盐酸可用于除铁锈,故填:⑤;
(6)氦气属于稀有气体,稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可用于制造电光源,故填:⑥。
9.(2025·天津南开·三模)金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)通过锤打可将金属加工成不同形状的金属制品,这是利用了金属的___________(填“延展性”或“导热性”)。
(2)工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温条件下的反应,该反应的化学方程式为___________。
(3)钛与盐酸反应的化学方程式为2Ti+6HCl=2X+3H2↑,则X的化学式是___________,若将钛放入硝酸银溶液中,则___________(填“有”或“没有”)单质银析出。
(4)向铁粉和氧化铜粉末的混合物中加入一定量的稀硫酸,微热,充分反应后过滤,得滤渣和滤液。向滤液中加一洁净铁片,只观察到铁表面有气泡产生,则滤液中含有的溶质是___________(填化学式),滤渣中一定含有的物质是___________(填化学式)。
(5)将10.2g镁铝合金加入500g稀硫酸中恰好完全反应后,蒸发得到58.2g固体,则所用稀硫酸中溶质的质量分数为___________。
【答案】(1)延展性
(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(3)TiCl3 有
(4)FeSO4、H2SO4 Cu
(5)9.8%
【解析】(1)金属能被锤打成不同形状而不破裂,是因为金属具有延展性。
(2)一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为。
(3)反应前后原子的种类和个数不变,等号左边Ti、H、Cl的个数分别为2、6、6,等号右边除2X外,Ti、H、Cl的个数分别为0、6、0,则2X中含有2个钛原子和6个氯原子,则X的化学式为TiCl3;
钛能和盐酸反应,但银不能,说明钛比银活泼,则钛能将银从硝酸银溶液中置换出来。
(4)铁能和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,且铁能和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,充分反应后,向滤液中加一洁净铁片,只观察到铁表面有气泡产生,则说明滤液中含有硫酸,但不含硫酸铜,则滤液中的溶质为FeSO4、H2SO4;且滤渣中一定含有Cu。
(5)镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气,则恰好完全反应后,得到的固体为硫酸镁和硫酸铝,则反应的硫酸根的质量为58.2g-10.2g=48g,则消耗的硫酸的质量为,则所用稀硫酸中溶质的质量分数为。
10.(2025·天津津南·三模)金属材料在生产、生活中有着广泛的用途。
(1)铝块能制成铝箔是利用了铝的______(填“导热”“导电”或“延展”)性。
(2)我国古代很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁置换,这一方法是湿法冶金技术的起源,铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为______。
(3)将一定质量的锌粒投入含有硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中,充分反应后过滤,若滤液中只含有一种溶质,则溶质是______(填化学式);若将13g锌加入含32g硫酸铜和15.2g硫酸亚铁的混合溶液中,充分反应后过滤,滤渣的质量为______g。
(4)出土的青铜器表面有一层铜锈,主要成分为碱式碳酸铜,化学式为C,其中______。
(5)金属的回收利用是保护金属资源的主要手段。为检测某铁与氧化铁粉末混合物中铁单质的质量分数,小明称取该粉末10g,放入大试管,通入一氧化碳充分反应后,测得剩余固体质量为9.7g,则原混合物中铁单质质量分数为______。
【答案】(1)延展
(2)
(3)ZnSO4 12.8
(4)2
(5)90%
【解析】(1)铝块能制成铝箔,这是因为铝具有良好的延展性,可以将其压制成很薄的薄片。 故本问答案为:延展。
(2)铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为Fe + CuSO4= FeSO4 + Cu。故本问答案为:Fe + CuSO4= FeSO4 + Cu。
(3)金属活动性:Zn>Fe>Ag,将锌粒投入含有硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中,锌先与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,当硫酸铜完全反应后,锌再与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁。若滤液中只含有一种溶质,说明硫酸铜和硫酸亚铁都已完全反应,此时溶质是ZnSO4。
设与硫酸铜反应的锌的质量为a,生成铜的质量为y,与硫酸亚铁反应的锌的质量为z,生成铁的质量为w。
而加入锌的质量为13g,与硫酸铜反应就消耗了13g锌,说明锌没有与硫酸亚铁反应。 滤渣的质量为生成铜的质量12.8g。
故本问答案为:ZnSO4;12.8。
(4)在化合物中各元素正负化合价代数和为零。在碱式碳酸铜中,氢氧根显-1价,碳酸根显-2价,铜显 + 2价,则(+2)x+(-1)× 2+(-2)=0,x=2。故本问答案为:2。
(5)一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为,固体减少的质量就是氧化铁中氧元素的质量。 氧化铁中氧元素的质量为10g - 9.7g = 0.3g。 氧化铁的质量为,则铁单质的质量为10g - 1 g = 9g。 原混合物中铁单质质量分数为90%。 故本问答案为:90%。
11.(2025·天津和平·三模)金属材料在生活生产中有着非常广泛的应用。
(1)生活中,我们使用铁锅炒菜是利用铁的___________性。
(2)下列关于金属材料的说法中,正确的是___________。
A.青铜的硬度比纯铜大 B.金具有金属光泽属于金的化学性质
C.生铁的含碳量比钢高 D.钛和钛合金用于制造火箭、导弹等
(3)工业冶炼铝的原理为电解熔融的Al2O3,生成铝和一种气体,该反应的化学方程式为___________,其基本反应类型为___________。
(4)某钢铁厂每天需消耗3500tFe2O380%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是___________t。
(5)将镁和铁的混合物放入一定量的硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤液A和20g滤渣B,向滤渣B中滴加稀硫酸至不再有气体产生,收集到ng气体,过滤后得到3.2g滤渣C,则滤液A中一定含有的溶质为___________;收集到的气体的质量n的取值范围是___________。
【答案】(1)导热
(2)ACD
(3) 分解反应
(4)2000
(5)MgSO4 0.6g≤n<1.4g
【解析】(1)铁锅炒菜利用铁良好的导热性,将热量快速传递给食物;
(2)A、青铜是合金,硬度大于纯铜,故A正确;
B、金属光泽不通过化学变化就能体现出来,是物理性质,故B错误;
C、生铁含碳量(2%-4.3%)高于钢(0.03%-2%),故C正确;
D、钛合金耐腐蚀、强度高,用于航天器材,用于制造火箭、导弹等,故D正确;
故选ACD;
(3)依据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,所以电解熔融Al2O3生成Al和O2,化学方程式为;该反应中反应物为一种,生成物为两种,属于分解反应;
(4)Fe2O3质量:3500t ×80% =2800t, Fe质量:2800t ×=1960t,生铁质量:1960t ÷98% =2000t;
(5)将镁和铁的混合物放入一定量的硫酸铜溶液中,Mg的金属活动性强于Fe,一定先与硫酸铜反应生成铜和硫酸镁;镁完全反应后,铁再与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁;滤渣B中滴加稀硫酸有气泡产生,说明滤渣中一定含有铜、铁,可能含有镁,但Fe是否反应不确定,故滤液中一定含硫酸镁;向滤渣B中滴加稀硫酸至不再有气体产生,过滤后得到3.2g滤渣C,则C为铜;
若滤渣只含Cu、Fe,则铁的质量为20g-3.2g=16.8g ,设生成H2质量为x
x=0.6g
若滤渣含Cu、Fe、Mg,设镁的质量为16.8g 时生成H2质量为y
y=1.4g
故n的取值范围是0.6g≤n<1.4g。
12.(2025·天津东丽·模拟预测)材料是人类社会物质文明进步的重要标志。纵观人类发展的历史,从石器时代、青铜器时代、铁器时代直到信息时代,每一次时代变革,都与化学材料的发展密不可分。
(1)“沉睡三千年,一醒惊天下”。三星堆遗址出土的青铜大面具,诉说着古蜀文明的灿烂辉煌。青铜属于金属材料中的______(填“合金”或“纯金属”)。
(2)早在春秋时期,我国劳动人民就已开始生产和使用铁器。工业上用一氧化碳作为还原剂来炼铁,写出用赤铁矿炼铁的化学反应方程式______。
(3)我国古代就有湿法冶金技术,湿法冶金是利用置换反应从盐溶液中得到金属。在实验室中,把一定量铁粉加入一定量的Cu(NO3)2、Zn(NO3)2和AgNO3混合溶液中,按如图所示进行实验,出现的现象如图中所述。
试回答:①滤液A中大量存在的金属阳离子是______(填离子符号)。
②滤渣B中含有的金属单质是______(填化学式)。
③写出过程Ⅰ中发生反应的一个化学方程式:______。
(4)将6g某合金样品放入烧杯中,向其中加入100g稀盐酸恰好完全反应,烧杯中剩余物的总质量是105.8g,该合金样品可能是______。
A.Cu、Zn合金 B.Fe、C合金
C.Mg、Al合金 D.Mg、Cu、Al合金
【答案】(1)合金
(2)
(3)Zn2+、Fe2+ Fe、Cu、Ag /
(4)BD
【解析】(1)青铜属于合金,故填:合金;
(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,反应的化学方程式为,故填:;
(3)根据金属活动性顺序Zn>Fe>H>Cu>Ag,把一定量铁粉加入一定量Cu(NO3)2、Zn(NO3)2和AgNO3混合溶液中,铁不能与硝酸锌反应,Fe先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,待AgNO3反应完全,若铁有剩余,铁再与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜,充分反应后,得到滤液A和滤渣B;滤液A中滴加NaCl溶液,没有明显现象,说明滤液A中一定不含有AgNO3,即AgNO3已经完全反应;滤渣B中加入稀盐酸,有气体产生,说明滤渣中含有Fe,即铁过量,则AgNO3、Cu(NO3)2均反应完全,滤渣中还含有Cu和Ag,因此滤液A中含有硝酸锌和硝酸亚铁溶质,滤渣B中含有铁、铜、银;
①结合以上分析可知,滤液A中大量存在的金属阳离子是Zn2+、Fe2+,故填:Zn2+、Fe2+
②滤渣B中含有的金属单质是Fe、Cu、Ag,故填:Fe、Cu、Ag;
③过程Ⅰ中铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银(反应的化学方程式为),待硝酸银反应完全,铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜(反应的化学方程式为),故填:或者;
(4)反应生成氢气的质量为;
A、铜与稀盐酸不反应,锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气,由可知,参加反应锌与生成氢气的质量比为65:2,则生成0.2g氢气,消耗锌的质量为6.5g,大于6g,故A错误;
B、碳与稀盐酸不反应,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,由可知,参加反应铁与生成氢气的质量比为56:2,则生成0.2g氢气,消耗铁的质量为5.6g,小于6g,则该合金样品可能是Fe、C合金,故B正确;
C、由可知,参加反应镁与生成氢气的质量比为24:2,则生成0.2g氢气,消耗镁的质量为2.4g;由可知,参加反应铝与生成氢气的质量比为9:1,则生成0.2g氢气,消耗铝的质量为1.8g,则Mg、Al合金与稀盐酸恰好完成反应,生成0.2g氢气,消耗的合金的质量一定小于6g,故C错误;
D、根据C选项,Mg、Al合金与稀盐酸恰好完成反应,生成0.2g氢气,消耗的合金的质量一定小于6g,铜和稀盐酸不反应,则合金样品可能是Mg、Cu、Al合金,故D正确。
故选BD。
13.(2025·天津滨海新·模拟预测)金属材料广泛应用于生产、生活中。
(1)金属具有一些共同的物理性质,下图利用金属导电性的是______。
A.铁锅 B.铜导线 C.铝箔
(2)铁与空气中的______发生化学反应而生锈,为防止铁生锈,常在其表面涂刷防护层。实际生活中常用稀盐酸除铁锈,写出用稀盐酸除铁锈的化学方程式______。
(3)我国古代很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁置换,这一方法是湿法冶金技术的起源。铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为______。
(4)将6g铁粉放入一定质量的硫酸铜和硫酸锌混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和6.4g滤渣。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质为______(填化学式),原混合溶液中硫酸铜的质量为______g。
【答案】(1)B
(2)水蒸气和氧气 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(3)
(4)FeSO4和ZnSO4 8
【解析】(1)A、铁锅主要利用金属的导热性,不符合题意;
B、铜导线主要利用的是金属的导电性,符合题意;
C、铝箔包装纸主要利用的是金属的延展性,不符合题意;
故选B;
(2)铁与空气中的水蒸气和氧气发生化学反应而生锈,为防止钢铁生锈,常在其表面涂刷防护层;
盐酸能与氧化铁反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(3)铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为:;
(4)金属活动性锌>铁>铜,则铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,又由于充分反应后,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,而铁能与盐酸反应,则说明滤渣中含有铁,即铁过量,则滤液中含有的溶质为硫酸锌和硫酸铁,化学式为FeSO4和ZnSO4;
设硫酸铜的质量为x,则:
x=8g,
即原混合溶液中硫酸铜的质量为8g。
14.(2025·天津西青·一模)我国早在商代时期就开始使用铜器,到春秋战国时期,开始生产和使用铁器。
(1)铁锅用于烹饪食物主要是利用铁具有良好的_____性。
(2)《本草纲目拾遗》中记载:“舶上铁日久起销(锈)...刮下之销末,名铁线粉”。铁丝“日久起销”的原因是铁与空气中的_____(填化学式)同时接触而导致。
(3)我国古代曾用“湿法炼铜”和“火法炼铜”,其原理分别为:
①湿法炼铜:_____
②火法炼铜:
上述两种方案中较优的是_____(填数字序号),理由是_____。
(4)将一定量的铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,使其充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列判断正确的是_____(填字母序号)。
A.滤液中一定有
B.滤渣的质量一定大于所加入固体的质量
C.向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,则滤渣中一定有,一定不含
D.若滤液为蓝色,则滤液中一定含有硝酸锌和硝酸铜,一定没有硝酸银
【答案】(1)导热
(2)H2O、O2
(3) ① 火法炼铜在高温条件下进行,需要消耗大量能源,且生成的二氧化硫有毒,污染空气
(4)AB
【解析】(1)铁锅用于烹饪食物主要是利用铁具有良好的导热性。故填:导热。
(2)铁生锈需要与空气中的水和氧气接触,化学式分别为H2O、O2。故填:H2O、O2。
(3)湿法炼铜反应原理是铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,该反应的化学方程式为:;根据湿法炼铜和火法炼铜的原理可知,火法炼铜在高温条件下进行,需要消耗大量能源,且生成的二氧化硫有毒,污染空气,所以两种方案种①较优。故填:;①;火法炼铜在高温条件下进行,需要消耗大量能源,且生成的二氧化硫有毒,污染空气。
(4)A.由于锌、铜、银的活动性顺序是:锌>铜>银,所以将一定量的铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,锌粉一定与硝酸银反应生成硝酸锌和铜,铜粉不一定与硝酸银反应,所以,使其充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,滤液中一定有,故A正确;
B.由于将一定量的铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,锌粉一定与硝酸银反应生成硝酸锌和铜,铜粉可能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,即 (每65份质量的锌置换出216份质量的银),(每64份质量的铜置换出216份质量的银),根据化学方程式可知,生成银的质量一定大于所加入锌的质量,生成银的质量一定大于所加铜的质量,无论铜是否参加反应,滤渣的质量一定大于所加入固体的质量,故B正确;
C.由于锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铜、银与稀硫酸不反应,所以向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,则滤渣中一定有锌,锌有剩余,硝酸银完全反应,滤渣中一定有银,锌有剩余,则铜没有参与反应,即滤渣中一定有铜,所以滤渣中一定有锌、铜、银,故C错误;
D.若滤液为蓝色,则滤液中一定含有硝酸铜,由于锌的活动性大于铜,所以锌与硝酸银先反应生成硝酸锌,则滤液中一定含有硝酸锌,若硝酸银有剩余,则滤液中含有硝酸银,所以若滤液为蓝色,则滤液中一定含有硝酸锌和硝酸铜,可能含有硝酸银,故D错误。
故选:AB。
1.(2025·天津武清·一模)《吕氏春秋》中记载“金(铜单质)柔锡(锡单质)柔,合两柔则刚”。这句话说明合金具有的特性是( )
A.熔点一般比其组成金属的低
B.硬度一般比其组成金属的大
C.抗腐蚀性一般比其组成金属的强
D.耐磨性一般比其组成金属的好
【答案】B
【解析】合金与其组分相比:硬度大、熔点低和抗腐蚀性增强。“金(铜单质)柔锡(锡单质)柔,合两柔则刚”,这句话说明合金具有的特性是硬度一般比其组成金属的大,故选B。
2.(2025·天津津南·三模)下列说法正确的是( )
A.等质量的CO和,CO和中氧元素的质量比为
B.等质量、等质量分数的氢氧化钠溶液和稀盐酸混合,所得溶液显酸性
C.某不纯的铁粉4.6g与足量稀盐酸反应生成0.4g氢气,则混有的杂质可能是锌
D.有一包Mg和MgO的混合物共12.8g,与一定量的稀硫酸恰好完全反应,所得溶液中溶质的质量为48g,则原混合物中氧元素的质量为3.2g
【答案】BD
【解析】A、设CO和的质量均为m,则等质量的CO和中氧元素的质量比为,说法错误,不符合题意;
B、氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为,盐酸与氢氧化钠的质量比为,则等质量、等质量分数的氢氧化钠溶液和稀盐酸混合,充分反应后稀盐酸有剩余,则所得溶液显酸性,说法正确,符合题意;
C、假设4.6g全部为铁,设生成氢气的质量为x,
假设4.6g全部为锌,设生成氢气的质量为y,
故4.6g铁与稀盐酸反应生成氢气的质量为0.16g<0.4g,4.6g锌与稀盐酸反应生成氢气的质量为0.14g<0.4g,则4.6g铁、锌混合物与稀盐酸反应生成氢气的质量小于0.4g,则混有的杂质不可能是锌,说法错误,不符合题意;
D、有一包Mg和MgO的混合物共12.8g,与一定量的稀硫酸恰好完全反应,所得溶液中溶质的质量为48g,镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水,则所得溶液中溶质为硫酸镁,其质量48g,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则Mg和MgO中镁元素的质量之和等于硫酸镁中镁元素的质量,即,则原混合物中氧元素的质量为,说法正确,符合题意。
故选:BD。
3.(2025·天津西青·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
配制50g质量分数为3%的NaCl溶液
取1.5gNaCl固体于烧杯中,加入50.0mL水,搅拌
B
除去硫酸钡中少量的碳酸钡
加入适量的稀硫酸溶液,过滤,蒸发结晶
C
探究Al、Cu、Ag的金属活动性顺序
将铝丝、银丝分别插入硫酸铜溶液中
D
鉴别NH4NO3、NaOH、CaCO3、NaCl四种固体
加水,观察溶解和温度的变化情况
【答案】AB
【解析】A、配制50g质量分数为3%的NaCl溶液,需要NaCl质量为50g×3%=1.5g,需水的质量为50g-1.5g=48.5g(合48.5mL),故选项不能达到实验目的;
B、稀硫酸不能和硫酸钡反应,能和碳酸钡反应生成硫酸钡、水和二氧化碳,加入适量的硫酸溶液,过滤、干燥,能够得到硫酸钡,不需要蒸发结晶,故选项不能达到实验目的;
C、将铝丝、银丝分别插入硫酸铜溶液中,铝丝表面析出红色固体,说明铝的金属活动性比铜强,银丝表面无明显现象,说明银的金属活动性比铜弱,可得出Al、Cu、Ag的金属活动性顺序:Al>Cu>Ag,故选项能达到实验目的;
D、分别取少量固体于试管中,加水溶解,若固体溶解,溶液温度降低,则为硝酸铵;若固体溶解,溶液温度升高,则为氢氧化钠;若固体不溶解,则为碳酸钙;若固体溶解,溶液温度无明显变化,则为氯化钠,故选项能达到实验目的。
故选AB。
4.(2025·天津河东·一模)金属材料广泛应用于生产生活中。
(1)纯铁与不锈钢相比较,更耐腐蚀的是______。
(2)除去铜粉中混有少量铁粉,加入足量的稀硫酸,过滤、洗涤、烘干。发生反应的化学方程式为______。
(3)用含氧化铁70%的赤铁矿石100t,理论上可以冶炼含碳4%的生铁的质量是______t(计算结果精确至0.1)。
(4)向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2 的混合溶液中,加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,滤液呈蓝色。下列判断正确的是 。
A.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生
B.滤液中一定含有Zn(NO3)2、Mg(NO3)2 和Cu(NO3)2
C.与原溶液相比,滤液质量可能增大
D.向滤液中滴入稀盐酸,可能会有白色沉淀出现
【答案】(1)不锈钢
(2)
(3)51.0
(4)BCD
【解析】(1)合金比其组成纯金属更耐腐蚀,不锈钢是铁的合金,纯铁与不锈钢相比较,更耐腐蚀的是不锈钢;
(2)除去铜粉中混有少量铁粉,加入足量的稀硫酸,铜不与稀硫酸反应,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为;
(3)设理论上可以冶炼含碳4%的生铁的质量为x,
解得 x=51.0t;
(4)根据金属活动性顺序Mg>Zn>H>Cu>Ag,向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中,加入一定量的锌粉,锌不能与Mg(NO3)2反应,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,待AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。充分反应后过滤,滤液呈蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,则锌一定反应完全;
A、充分反应后过滤,滤液呈蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,滤渣中一定含有银,可能含有铜,不可能含有锌,向滤渣中加入稀盐酸,没有气泡产生,故选项说法错误;
B、充分反应后过滤,滤液呈蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,无法确定硝酸银是否反应完全,则滤液中一定含有Zn(NO3)2、Mg(NO3)2和Cu(NO3)2,可能含有硝酸银,故选项说法正确;
C、由可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,反应后固体质量增大,则反应后溶液的质量减少;由可知,每65份质量的锌可置换出64份质量的铜,反应后固体质量减小,则反应后溶液的质量增加,若发生了锌和硝酸铜溶液的反应,锌和硝酸铜反应使溶液增加的质量大于锌和硝酸银反应使溶液减少的质量,则与原溶液相比,滤液质量可能增大,故选项说法正确;
D、充分反应后过滤,滤液呈蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,无法确定硝酸银是否反应完全,硝酸银溶液可能有剩余,盐酸和硝酸银溶液反应能生成氯化银白色沉淀,向滤液中滴入稀盐酸,则可能会有白色沉淀出现,故选项说法正确;
故选BCD。
5.(2025·天津河北·二模)2025年央视春晚重庆分会场造就最“宠粉”演出,一场美轮美奂的无人机表演秀,点亮重庆的夜空,也点燃了观众的热情。2025台无人机整齐排列,做出细致表演,让人不禁感叹国家的科技发展越来越快。
(1)制造无人机螺旋桨的材料应具有的优良性能是___________(填序号);
A.熔点低 B.密度大 C.强度高
(2)制造无人机主要用铝合金,是因为铝合金密度小且抗腐蚀性能强。铝具有很好的抗腐蚀性的原因是___________(用化学方程式表示);
(3)为了探究无人机材料中铝、铁、铜三种金属活动性强弱,某同学设计了下列实验(每步均充分反应),其中能达到目的的是___________(填序号);
A.稀盐酸中加入足量铁后,再加铜粉,最后加入铝粉
B.溶液中加入足量铁粉后,再加入溶液
C.溶液中加入足量铜粉后,再加入铁粉
(4)无人机上的电路系统经常需要使用金属铜,请你写出铜与硝酸银发生反应的化学方程式___________。
【答案】(1)C
(2)
(3)A
(4)
【解析】(1)人机螺旋桨在工作时需要承受较大的力量,所以材料强度要高;熔点低容易熔化,不适合;密度大则会增加无人机重量,不利于飞行,故选C。
(2)铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,所以铝具有很好的抗腐蚀性,化学方程式为。
(3)A、稀盐酸中加入足量铁后,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,说明铁排在氢前;再加铜粉,铜不与氯化亚铁反应,说明铜排在铁后;最后加入铝粉,铝能与氯化亚铁反应,说明铝排在铁前,能得出铝>铁>铜的金属活动性顺序,A 选项正确;
B、AlCl3溶液中加入足量铁粉后,铁不与反应,说明铝排在铁前;再加入CuCl2溶液,铁能与CuCl2反应,说明铁排在铜前,但无法比较铝和铜的活动性,B 选项错误;
C、AlCl3溶液中加入足量铜粉后,铜不与AlCl3反应,说明铝排在铜前;再加入铁粉,铁也不与AlCl3反应,说明铝排在铁前,但无法比较铁和铜的活动性,C 选项错误。
故选A。
(4)铜与硝酸银发生置换反应,铜将硝酸银中的银置换出来,生成硝酸铜和银,化学方程式为。
6.(2025·天津红桥·模拟预测)金属材料广泛应用于生产、生活中。
(1)生活中,铜质插头是利用了金属铜的______性(填“导电”或“导热”)。铝耐腐蚀的原因是铝能和空气中的氧气反应,生成一层______。
(2)现代工业利用高炉炼铁,其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应,该反应的化学方程式为______。
(3)将一定质量的镁粉放入到含有溶质为硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
①若滤液呈蓝色,则滤渣中一定含有的金属是______。(填化学式)
②若向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生,则滤液中一定含有的溶质是______。(填化学式)
(4)某同学欲探究铝、铜的金属活动性顺序,下列方案可行的是______。
A.铝丝、铜丝、稀硫酸 B.铝丝、铜丝、氯化铝溶液
(5)现有铁、氧化铁、四氧化三铁的混合物共50克,与足量的一氧化碳充分反应生成二氧化碳的质量为33克。则原混合物中铁单质的质量可能为______。
A.5g B.7.5g C.10g D.38g
【答案】(1)导电 致密的氧化铝薄膜,阻止里面的铝进一步与氧气反应
(2)
(3)Ag Al(NO3)3、Mg(NO3)2
(4)AB
(5)B
【解析】(1)生活中,铜质插头是利用了金属铜的导电性;铝耐腐蚀的原因是铝能和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止里面的铝进一步与氧气反应,故填:导电;致密的氧化铝薄膜,阻止里面的铝进一步与氧气反应;
(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,反应的化学方程式为,故填:;
(3)金属活动性:Mg>Al>Cu>Ag,将一定质量的镁粉放入到含有溶质为硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的溶液中,镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银,当硝酸银完全反应后,镁再与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜,当硝酸铜完全反应后,镁与硝酸铝反应生成硝酸镁和铝。
①滤液呈蓝色,说明硝酸铜没有反应或部分反应,硝酸银完全反应,硝酸铝没有反应,所以滤渣中一定含有的金属是银(Ag),故填:Ag;
②向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生,滤渣中一定没有铝和镁,则滤液中一定含有的溶质是硝酸铝(Al(NO3)3)、硝酸镁(Mg(NO3)2),故填:Al(NO3)3、Mg(NO3)2;
(4)A、铝丝能与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,可观察到有气泡产生,说明金属活动性:Al>H,铜与稀硫酸不反应,说明金属活动性:H>Cu,即可得到金属活动性:Al>Cu,故A正确;
B、铜丝与氯化铝不反应,无明显现象,说明金属活动性:Al>Cu,故B正确。
故选AB;
(5)在一氧化碳还原金属氧化物时,生成的二氧化碳中氧元素一半来自金属氧化物,所以混合物中氧元素质量=。假设12g氧元素全部来自氧化铁,氧化铁质量=,所以单质铁质量=。假设12g氧元素全部来自四氧化三铁,四氧化三铁质量=,所以单质铁质量=。因此,原混合物中铁单质的质量应大于6.5g小于10g,故选B。
7.(2025·天津滨海新·模拟预测)金属的用途与它们的物理性质和化学性质都密切相关。
(1)下列生活用品中,利用金属导电性的是 。
A.铁锅 B.铜导线
C.铝箔包装纸 D.金饰品
(2)下列说法中,不正确的是 。
A.青铜的硬度比纯铜的大 B.金具有金属光泽属于金的化学性质
C.生铁的含碳量比钢的高 D.合金中只含金属元素
(3)为了验证 Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,设计了下列四种实验方案,下列所选试剂组不可行的是____________________。
①铜、银、硫酸亚铁溶液 ② 铁、银、硫酸铜溶液
③银、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液 ④铜、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液
(4)将10g铁粉放入一定质量的硫酸铜和硫酸镁混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和10.8g滤渣。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中含有的金属为___________(填化学式),原混合溶液中硫酸铜的质量为___________g。
【答案】(1)B
(2)BD
(3)①③
(4)Fe、Cu 16
【解析】(1)A、铁锅,是利用了铁具有良好的导热性,故选项不符合题意;
B、铜导线,是利用了铜具有良好的导电性,故选项符合题意;
C、铝箔包装纸,是利用了铝具有良好的延展性,故选项不符合题意;
D、金饰品,是利用了金性质稳定、色泽好的性质,故选项不符合题意;
故选:B;
(2)A、青铜是合金,硬度比纯铜大,故选项说法正确;
B、金属光泽属于物理性质,故选项说法错误;
C、生铁含碳量(2%~4.3%)比钢(0.03%~2%)高,故选项说法正确;
D。合金中可能含非金属元素(如钢含碳),故选项说法错误;
故选:BD;
(3)①铜、银均不与硫酸亚铁反应,无法比较Cu、Ag活动性,故选项符合题意;
②铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜(Fe > Cu),铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银(Cu > Ag),故选项不符合题意;
③银不与硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液反应,无法比较Fe、Cu活动性,故选项符合题意;
④铜不与硫酸亚铁溶液反应(Fe >Cu ),铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银(Cu > Ag),故选项不符合题意;
故选:①③;
(4)金属活动性顺序为Mg>Fe>Cu,将10g铁粉放入一定质量的硫酸铜和硫酸镁混合溶液中,铁不能与硫酸镁溶液反应,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,充分反应后过滤,得到滤液和10.8g滤渣。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,铜不能与稀盐酸反应,则说明滤渣中含有铁,即铁是过量的,则滤渣中含有的金属为Fe、Cu;
设参加反应的硫酸铜的质量为x
则参加反应的硫酸铜的质量为16g。
8.(2025·天津·二模)电动自行车是一种常见的交通工具,零部件众多,涉及多种材料。
(1)车架常见的材料为钢材,通常喷涂油漆以防止金属与__________接触而生锈;
(2)照明用的车灯,其外壳通常由塑料制成。塑料属于__________高分子材料(填“人工合成”或“天然”);
(3)电动机将电能转化为机械能,电动机定子绕组线多使用铜质导线,利用了铜具有良好的__________(填“导电性”或“导热性”);
(4)电池为电动自行车提供动力,常见的铅酸电池放电时反应的方程式为:,X的化学式为__________。向铅酸电池的废液中加入一定量的铁粉,有气泡出现,反应的化学方程式为__________。
【答案】(1)水、氧气/H2O、O2
(2)人工合成
(3)导电性
(4)
【解析】(1)铁在空气中生锈是由于铁与空气中的氧气和水接触发生了化学反应。车架喷涂油漆的主要目的是防止金属与氧气和水接触而生锈;
(2)塑料是一种人工合成的高分子材料,通过化学方法将小分子合成大分子聚合物。因此,塑料属于人工合成高分子材料;
(3)电动机定子绕组线需要良好的导电性能,以确保电流能够高效传输。铜是一种具有优良导电性的金属,因此被广泛用于导线;
(4)根据反应方程式 Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2X,反应前:铅原子有2个;氧原子有10个;氢原子4个,硫原子有2个;反应后:铅原子有2个,硫原子有2个,氧原子有8个,化学反应 中原子的种类、数目保持不变,X中应含有4个氢原子和2个氧原子,即X的化学式为H2O。向铅酸电池的废液中加入铁粉,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
9.(2025·天津红桥·二模)铁在生活生产中应用最广泛,生产量也最大。
(1)生铁和纯铁,硬度较大的是_______。
(2)用稀盐酸除铁锈(主要成分是),此反应产物为和______。
(3)“曾青(硫酸铜溶液)得铁则化为铜”,此反应的化学方程式为______。
(4)某炼铁厂反应过程如下:
步骤②的化学方程式_______。步骤③中一氧化碳作该反应的_______剂。
【答案】(1)生铁
(2)
(3)
(4) 还原
【解析】(1)生铁为铁合金,硬度比纯铁大,故填:生铁;
(2)稀盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水(),故填:;
(3)铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为,故填:;
(4)步骤②的反应为碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,反应的化学方程式为;步骤③中一氧化碳与赤铁矿的主要成分氧化铁反应生成铁和二氧化碳,一氧化碳夺取了氧化铁中的氧,为还原剂,故填:;还原。
10.(2025·天津滨海新·一模)打铁花是一种民间传统焰火表演,属于国家级非物质文化遗产。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
(1)我国传统铸铁锅由生铁制成,这主要利用了铁的_________(填字母)。
A.导电性 B.导热性 C.有金属光泽
(2)高炉炼铁可获得生铁,其原理包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应,反应的化学方程式为_____________。
(3)将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,滤液中一定含有的溶质是________(填化学式)。
(4)现有一包固体粉末,其中有2.4g镁、5.6g铁和1.4g碳。把它加入到硝酸铜溶液中,反应结束后过滤,测得剩余固体中有三种物质,则剩余固体质量可能是_______(填字母)。
A.10.2g B.13.4g
C.13.8g D.14.2g
【答案】(1)B
(2)
(3)ZnSO4、FeSO4
(4)BC
【解析】(1)铸铁锅由生铁制成,这主要利用了铁的导热性。故选:B。
(2)一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:。故填:。
(3)铁、锌、铜三种金属活动性由强到弱顺序为锌、铁、铜,将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,铁与硫酸锌不反应,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,充分反应后过滤,滤液中一定含有的溶质是没有反应的硫酸锌和生成的硫酸亚铁,若铁粉量不足,可能有硫酸铜。故填:ZnSO4、FeSO4。
(4)镁的活动性比铁强,先与硝酸铜反应,镁与硝酸铜反应的化学方程式为,由化学方程式可知,24份质量的镁完全反应能置换出64份质量的铜,2.4g镁完全反应生成铜的质量为6.4g,固体质量增加6.4g-2.4g=4g;铁与硝酸铜反应的化学方式为,56份质量铁完全反应能置换出64份质量的铜,5.6g铁完全反应生成铜的质量为6.4g,固体质量增加6.4g-5.6g=0.8g;碳不与硝酸铜反应。若剩余固体有三种物质,一定是碳、铜和未反应的铁。当镁完全反应,铁没有反应时,剩余固体质量最小,此时剩余固体质量为2.4g+5.6g+1.4g+4g=13.4g;当镁和铁都完全反应时,剩余固体质量最大,此时剩余固体质量为2.4g+5.6g+1.4g+4g+0.8g=14.2g。所以剩余固体质量大于等于13.4g,小于14.2g。故选:BC。
11.(2025·天津·一模)金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)生铁和纯铁,硬度较大的是______。
(2)铝制品有很好的抗腐蚀性能,原因是铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的______薄膜。
(3)用稀盐酸可以除去铁钉表面的铁锈(主要成分是),此反应的化学方程式为______。
(4)我国古代曾用“湿法炼铜”。“湿法炼铜”的原理是“曾青(硫酸铜溶液)得铁则化为铜”,此反应的化学方程式为______。
(5)向的混合溶液中,加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到金属滤渣和无色滤液。则所得滤液中一定含有的溶质是______。
【答案】(1)生铁
(2)氧化铝/Al2O3
(3)
(4)
(5)硝酸钠、硝酸锌
【解析】(1)生铁为铁合金,硬度比纯铁大。
(2)铝具有抗腐蚀性,是因为铝在常温下能和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜。
(3)盐酸能和氧化铁反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为:。
(4)铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为:。
(5)金属活动性顺序:钠>锌>铜>银,则锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,待硝酸银完全反应后,锌和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌,充分反应后,滤液无色,说明硝酸铜完全反应,则滤液中一定含有硝酸钠和硝酸锌。
12.(2025·天津西青·一模)金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答:
(1)炼铁的原理是利用与的反应。中的化合价为________。
(2)《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干”记录了古代铁器生产、使用的情形。“剂钢”指的是合金钢,钢的硬度比纯铁的________(填“大”或“小”)。在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳可把铁从铁矿石里还原出来。某炼铁厂现用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以生产含杂质4%的生铁是________t。(计算结果精确到0.1)
(3)人类对铁的利用比铜晚了1500多年,这是因为铁的金属活动性比铜的________(填“强”或“弱”)。工人师傅切割铁板时,用硫酸铜溶液在铁板上画线可留下红色的印迹。其反应的化学方程式为________。
(4)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此铝具有很好的抗腐蚀性能。写出该反应的化学方程式:________。
(5)某锌粉含有铜、镁中的一种杂质,取该样品与足量稀盐酸充分反应,生成氢气,该锌粉中含有的杂质是________。
【答案】(1)+3
(2)大 583.3
(3)强
(4)
(5)镁/Mg
【解析】(1)中氧元素的化合价为-2价,设Fe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,则有2x+(-2)×3=0,解得x=+3;
(2)合金的硬度比组成它的纯金属大,钢是铁的合金,所以钢的硬度比纯铁大 ;
1000t含氧化铁80%的赤铁矿石中,氧化铁的质量为1000t×80%=800t;
设理论上可生产含杂质4%的生铁质量为y,
y≈583.3t;
(3)人类对铁的利用比铜晚,说明铁比铜更难从其化合物中还原出来,即铁的金属活动性比铜强;
铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为;
(4)铝在空气中与氧气反应生成氧化铝,化学方程式为;
(5)假设 6.5g 样品全部是锌,则有,6.5g锌与足量的稀盐酸反应可生成氢气0.2g<0.21g,
假设6.5g样品全部是镁,则有,6.5g镁与足量的稀盐酸反应可生成氢气0.54g>0.21g;
铜与稀盐酸不反应,不产生氢气;
取该样品与足量稀盐酸充分反应,生成氢气,说明该锌粉中含有的杂质是镁。
13.(2025·天津红桥·一模)问界登上了央视龙年春晚舞台,大型客机成功试飞,首艘航母正式下水,祖国让世界瞩目。请根据所学的知识回答下列问题:
(1)新能源是指传统能源以外的可再生能源,请你举出一例:_______。
(2)汽车车身通常用金属铁制作,为防止车生锈,在车身上喷漆,其原理是_______。
(3)的机身含镁铝合金,合金的硬度比铝的硬度_______(填“大”或“小”)。航母用到的生铁和钢都是铁的合金,_______的含碳量高(填“生铁”或“钢”)。
(4)铝航合金在火箭导弹、核能等高新尖技术部门的应用前景。已知与稀盐酸发生置换反应,生成价的化合物,写出该反应的化学方程式_______。
(5)高铁已经成为中国走向世界的一张靓丽的名片,在高铁上常用石墨作电刷,原因是石墨很软,有滑腻感,熔点高,还具有优良的_______。
(6)工业上可利用铝和氧化铁在高温下发生置换反应制得铁来焊接钢轨。若用足量铝与氧化铁反应,理论上可制得铁的质量是_______。
【答案】(1)太阳能等(合理即可)
(2)隔绝氧气和水
(3)大 生铁
(4)
(5)导电性
(6)
【解析】(1)目前使用的新能源为太阳能、风能等。
(2)铁和氧气、水共同接触时会生锈,在车身上喷漆,能隔绝氧气和水,从而防止其生锈。
(3)合金的硬度比铝的硬度大;
生铁和钢均为铁合金,其中生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,则生铁的含碳量更高。
(4)Sc与稀盐酸发生置换反应,能生成ScCl3和氢气,反应的化学方程式为:。
(5)石墨具有良好的导电性,可作电刷。
(6)设生成铁的质量为x,则
解得x=28kg
答:理论上可制得铁的质量是28kg。
14.(2025·天津·模拟预测)A〜I是初中化学常见的物质,其中A是赤铁矿的主要成分,B、D是组成元素相同的两种气体,E的浓溶液稀释时会放出大量的热,H是最常用的溶剂,它们之间的关系如图所示(其中“—” 代表物质间能发生反应,“→”代表物质间能修转化,部分反应物、生成物和反应条件已略去)。
(1)I物质的化学式 :______;
(2)A与B反应的化学方程式为 :______;
(3)写出C与E的稀溶液反应的化学方程式:______,基本反应类型为:______。
(4)列举G物质的一条用途:______。
【答案】(1)O2
(2)
(3) 置换反应
(4)作燃料(或冶炼金属等,合理即可)
【分析】A〜I是初中化学常见的物质,其中A是赤铁矿的主要成分,则A是氧化铁;B、D是组成元素相同的两种气体,且A(氧化铁)能与B在高温条件下反应生成C、D,则B是一氧化碳,C是铁,D是二氧化碳;E的浓溶液稀释时会放出大量的热,则E是硫酸;H是最常用的溶剂,则H是水;H(水)在通电条件下反应生成G、I,且I能与D(二氧化碳)相互转化,则G是氢气,I是氧气;C(铁)与E(硫酸)的稀溶液反应生成F、G(氢气),则F是硫酸亚铁。
【解析】(1)根据分析,I物质是氧气,其化学式为O2。
(2)A(氧化铁)与B(一氧化碳)在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为。
(3)C(铁)与E(硫酸)的稀溶液反应生成硫酸亚铁、氢气,化学方程式为;
该反应由一种单质与一种化合物反应生成一种新的单质与一种新的化合物,属于基本反应类型中的置换反应。
(4)G物质是氢气,氢气具有可燃性,可作燃料;具有还原性,可用于冶炼金属。
15.(2025·天津红桥·二模)化学科学离不开思考与观察。
(1)铝制品抗腐蚀性能很好,因为铝在空气中与________反应,表面生成一层致密薄膜。
(2)下列说法正确的选项是________(填序号)。
A.氢气是最清洁能源
B.用水不能鉴别开这四种固体
C.电解水实验中,与电源正极相连的玻璃管中产生的气体是氢气
D.把X金属放入滴有稀硫酸的试管中,触摸试管外壁发热是因为反应放热。
(3)某同学用传感器测定稀盐酸滴入氢氧化钾溶液过程中变化,测定结果如图所示。当反应进行至B点时,此时溶液呈________性。C点时,溶液中溶质是、,此时稀盐酸________(填“过量”“不过量”之一)。
(4)向的混合溶液中,加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到金属滤渣和无色滤液。无色滤液说明最后元素是以________(填“单质”或“化合物”)形式存在。
【答案】(1)
(2)AD
(3)中 过量
(4)单质
【解析】(1)铝制品抗腐蚀性能很好,因为铝在常温时与空气中的O2反应,表面生成一层致密薄膜。
(2)A. 氢气燃烧产物只有水,所以氢气是最清洁能源,此选项正确;
B. 硫酸铜溶于水形成蓝色溶液,碳酸钙难溶于水,硝酸铵溶于水吸收大量的热,温度降低,而氢氧化钠固体溶于水放出大量的热,温度升高。所以用水能鉴别开这四种固体,此选项错误;
C. 电解水时,正氧负氢,氢二氧一。所以与电源正极相连的玻璃管中产生的气体是氧气,此选项错误;
D. 把X金属放入滴有稀硫酸的试管中,触摸试管外壁发热是因为反应放热,此选项正确。
故选AD。
(3)>7,溶液显碱性,=7,显中性,<7,显酸性。某同学用传感器测定稀盐酸滴入氢氧化钾溶液过程中变化,测定结果如图所示。当反应进行至B点时,=7,此时溶液呈中性。C点时,<7,显酸性,溶液中溶质是、,此时稀盐酸过量。
(4)金属活动性顺序中,排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来,且金属活动性差距越大,反应越易发生。向的混合溶液中,加入一定量的锌粉,依次发生的反应为:Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2、Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,充分反应后过滤,得到金属滤渣和无色滤液。因为含铜离子的溶液为蓝色,所以无色滤液说明最后元素是以单质形式存在。
16.(2025·天津河西·二模)某小组同学探究铁锈蚀条件的实验。按图1装置进行实验A、B、C,约一周后能观察到如图1所示明显现象。小明对该实验进行了部分改进,装置如图2所示(夹持装置已略去),约6分钟出现明显现象。
(1)图1实验中,可推理知铁生锈与氧气有关的对比实验为________(填字母)。
(2)图2装置D中反应的化学方程式为________________________。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到E左侧铁丝明显锈蚀,而右侧铁丝无明显变化,其原因是(写一条即可)________________________________。
(4)取实验后中锈蚀的铁丝于烧杯中,加入盐酸恰好完全反应,得溶液质量为。E中已经锈蚀的铁丝质量为________。
【答案】(1)AB
(2)
(3)左侧有水和浓度较大的氧气,而右侧有氧气但没有水
(4)3.08
【解析】(1)试管A内的铁钉与氧气、水同时接触,试管B内的铁钉只与水接触,最终只有试管A内的铁钉生锈,对比A和B可知,铁生锈与氧气有关,故填:AB;
(2)装置D中发生的反应为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为,故填:;
(3)铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致,而H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气,装置F可以防止空气中的水分进入装置内。则图2实验能够在较短时间内观察到E左侧铁丝明显锈蚀,而右侧铁丝无明显变化,其原因是:左侧有水和浓度较大的氧气,而右侧有氧气但没有水,故填:左侧有水和浓度较大的氧气,而右侧有氧气但没有水;
(4)取实验后E中锈蚀的铁丝10g于烧杯中,加入50g盐酸,铁锈的主要成分氧化铁先与稀盐酸反应生成氯化铁和水,当氧化铁完全反应后,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。根据质量守恒定律,反应生成氢气的质量为,设参与反应铁的质量为x,则
则氧化铁质量为
根据质量守恒定律,反应前后元素的质量不变,则生锈铁的质量=氧化铁中铁元素的质量=,即E中已经锈蚀的铁丝质量为3.08g,故填:3.08。
17.(2025·天津河东·二模)我国科技璀璨夺目,金属的冶炼与使用处于世界先进水平。
(1)日常生活中,适合制作电缆的金属是___________(填字母)。
A.金 B.铜 C.汞 D.钨
(2)竖炉炼铁的工艺流程示意图如下所示,请回答下列问题。
①赤铁矿石属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。粉碎机将矿石粉碎的目的是___________。
②还原反应室中发生的两个还原氧化铁的反应,化学方程式分别为和___________。
③催化反应室中发生的反应之一为。其中,X的化学式为___________。
④某钢铁厂每天需消耗5 000 t含Fe2O376%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是___________(计算结果保留一位小数)。
(3)向盛有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶液的试管中加入一定量铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。下列说法正确的是___________(填字母)。
A.滤渣中一定有铁、铜、银
B.滤液中一定含有 Fe(NO3)2,可能含有A1(NO3)3
C.滤液的质量一定比原溶液的质量大
D.滤液有可能呈蓝色
【答案】(1)B
(2)混合物 增大反应速率 CO2 2714.3t
(3)A
【解析】(1)A.金的价格昂贵,不适合大量用于制作电缆;
B.铜具有良好的导电性,且价格相对较为合理,适合制作电缆;
C.汞是液态金属,使用不便,不适合制作电缆;
D.钨的熔点很高,主要用于制作灯丝等,不适合制作电缆;
故选B;
(2)①赤铁矿石的主要成分是氧化铁,还含有其他杂质,所以属于混合物;
粉碎机将矿石粉碎的目的是增大反应物之间的接触面积,使反应更充分;
②还原反应室中一氧化碳在高温下也能还原氧化铁生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
③根据化学反应前后原子的种类和数目不变,在中,反应后碳原子有2个,氢原子有4个,氧原子有2个,反应前甲烷中含有1个碳原子和4个氢原子,所以X中含有2个氧原子和1个碳原子,X的化学式为CO2;
④首先计算5000t含Fe2O376%的赤铁矿石中氧化铁的质量:5000t×76% =3800t;设理论上可炼出纯铁的质量为x,根据质量守恒定律可得:3800t××100%=x×98%,解得x=2714.3t;
(3)金属活动性顺序为Al>Fe>Cu>Ag。向含有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶液的试管中加入一定量铁粉,铁不能与Al(NO3)3反应,铁先与AgNO3反应,化学方程式为Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,当AgNO3完全反应后,铁再与Cu(NO3)2反应,化学方程式为Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu;
A.向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,因为在AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶液中只有Fe能与稀盐酸反应产生氢气,所以说明铁粉过量;由于铁粉过量,AgNO3、Cu(NO3)2都被完全反应,所以滤渣中一定有铁、铜、银,故A正确;
B.滤液中一定含有铁与AgNO3、Cu(NO3)2反应生成的Fe(NO3)2以及未反应的Al(NO3)3,B中说可能含有Al(NO3)3,故B错误;
C.铁与AgNO3反应:Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,每56份质量的铁置换出216份质量的银,溶液质量减小;铁与Cu(NO3)2反应:Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu,每56份质量的铁置换出64份质量的铜,溶液质量也减小,所以滤液的质量一定比原溶液的质量小,故C错误;
D.因为铁粉过量,Cu(NO3)2被完全反应,溶液中不存在Cu2+,所以滤液不可能呈蓝色,故D错误;
故选A。
18.(2025·天津·二模)由国产大飞机C919执飞的MU5421“上海虹桥—重庆”航班,搭载159名旅客顺利飞抵重庆江北国际机场,标志着国产大飞机C919在重庆的首个商业航班正式开通,让我们—起完成下面的项目式学习:
项目一:认识大飞机C919中的化学物质
(1)C919机体上应用铝锂合金、钛合金、碳纤维复合材料,飞机发动机涡轮是陶瓷基复合材料,机舱内椅罩、门帘用芳砜纶合成纤维制作,其中属于金属材料的有______。
(2)C919使用航空煤油作为燃料,发动机上的压气机将高密度空气(高压压缩后的空气)压入燃烧室,能使燃油消耗减少16%。使用高密度空气的原因是______(答一条即可)。
项且二:探究大飞机中金属的性质
(3)机体上应用铝锂合、钛合金是因为其具有______(答一条即可)等优点。
(4)图2是某小组同学绘制的金属化学性质的思维导图的一部分,请结合相关内容回答下列问题。其中Ti与硫酸发生置换反应,生成+2价化合物和氢气,写出该反应的化学方程式______。实验中若要得出金属Ti和Al的金属活动性,则金属片X、试剂Y分别是______(实验中所用的金属片均打磨处理)。
项目三:探究大飞机中金属的冶炼
(5)以金红石(主要成分是TiO2)为原料生产钛的流程如图3:其中反应Ⅰ和反应Ⅱ需要在高温条件下进行,反应Ⅰ中产生的可燃性气体是______;反应Ⅱ中使用氩气的作用______。
(6)生产大飞机还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁98%的生铁的质量为______t(计算结果精确到0.1)。
【答案】(1)铝锂合金、钛合金
(2)提供充足的氧气,使机油充分燃烧,放出的热量大,提高燃料的利用率,节约石油资源/减少一氧化碳等有害气体的排放,减少对空气的污染
(3)密度小/耐腐蚀/硬度大/强度高
(4)Ti+H2SO4=TiSO4+H2↑ Ti、硫酸铝(合理即可)
(5)一氧化碳/CO 防止金属钛和镁与氧气反应
(6)571.4
【解析】(1)金属材料包括纯金属以及它们的合金;在这些材料中,铝锂合金和钛合金属于金属材料 ,而碳纤维复合材料、陶瓷基复合材料属于复合材料,芳砜纶合成纤维属于合成材料;
(2)使用高密度空气的原因是:提供充足的氧气,使机油充分燃烧,放出的热量大,提高燃料的利用率,节约石油资源;减少一氧化碳等有害气体的排放,减少对空气的污染等;
(3)机体上应用铝锂合、钛合金是因为其具有密度小、耐腐蚀、硬度大、强度高等优点;
(4)置换反应是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,故Ti与硫酸发生置换反应生成和氢气,化学方程式为Ti+H2SO4=TiSO4+H2↑;由图2可知,铝片、钛片、铜片分别伸入稀硫酸中,观察到铝片和钛片表面有气泡生成,铜片表面无变化,说明金属活动性,根据实验结论,则还需验证金属活动性铝>钛,金属片X伸入试剂Y中,X表面无变化,则可推出金属片X、试剂Y分别是钛、硫酸铝;
(5)金红石主要成分是,则反应Ⅰ是、氯气与焦炭在高温条件下反应生成和一种可燃性气体,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物、氯气与焦炭中含有钛元素、氧元素、氯元素和碳元素,生成物中含有钛元素和氯元素,则该可燃性气体是含有碳元素和氧元素的一氧化碳;
氩气化学性质不活泼,可用作保护气,则反应Ⅱ中使用氩气的作用是防止金属钛和镁与氧气反应;
(6)若用1000t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石炼铁,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则理论上可以炼出含铁98%的生铁的质量=。
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主题二 物质的性质和应用III——金属与金属矿物
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目 录
01 析·考情目标
02 筑·专题框架
03 攻·重难考点
考点 金属和金属矿物
真题动向
考法 01 金属材料
考法 02 金属的性质
考法 03 金属的冶炼
考法 04 金属资源的利用和保护
核心提炼
知识点一 金属材料
知识点二 金属的性质
知识点三 金属的冶炼
知识点四 金属资源的利用和保护
提升训练
04 测·预测闯关
命题透视
天津卷对金属与金属矿物内容的考查,分值稳定在10分~15分之间,以选择、填空题为主,通常会有一道大题突出考查金属及金属材料内容。核心考查金属材料、金属化学性质与活动性顺序、铁的冶炼、金属锈蚀与防护,难度以中档为主。试题多结合生产生活情境命题,注重实验探究与证据推理,突出宏观辨识、科学探究与社会责任等核心素养。
热考角度
考点
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
金属材料
T14,2分
金属的性质
T19,2分
T12,2分
金属的冶炼
T13,2分
金属的锈蚀与防护
T7,2分
综合考查
T21,6分
T21,6分
T21,9分
T23,7分
T24,8分
命题预测
金属与金属矿物的考查常在选择题、填空题和简答题中呈现。常见的考查方式有:铁丝在氧气中燃烧的实验现象;金属与酸的反应;金属的冶炼;金属的化学性质以及相关的计算是考查的重点内容。综合题通常出现在21题,分值通常为6分。
考点三 金属和金属矿物
考法01 金属材料
1.(2025·天津·中考真题)下列实验现象描述正确的是( )
A.硫在空气中燃烧时发出蓝紫色火焰
B.铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
C.乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水
D.在空气中加热铜粉,红色粉末逐渐变为黑色
2.(2025·天津·中考真题)(节选)化学在生产、生活中有着广泛应用。现有①稀盐酸 ②金刚石 ③氦气 ④干冰 ⑤碳酸钙 ⑥铜,选择适当的物质填空(填序号)。
(3)可用于制作导线的是______;
3.(2023·天津·中考真题)下列对实验现象的描述正确的是( )
A.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
B.红磷在空气中燃烧产生大量白雾
C.木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体
D.铁丝在氧气中燃烧时,火星四射,生成黑色固体
4.(2023·天津·中考真题)(节选)化学在生产、生活中有着广泛应用。现有①钛合金②金刚石③大理石④氢氧化钠⑤干冰⑥硫酸铜,选择适当的物质填空(填序号)。
(4)可用于制造航天飞机的是_____;
5.(2022·天津·中考真题)下列对实验现象的描述正确的是( )
A.硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 B.氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
C.磷在空气中燃烧生成五氧化二磷 D.铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
6.(2023·天津·中考真题)(节选)化学在生产、生活中有着广泛应用。现有①铜②金刚石③硝酸钾④蛋白质⑤氦⑥氧气,选择适当的物质填空(填序号)。
(3)可用于制作导线的是______;
7.(2021·天津·中考真题)(节选)化学在生产,生活中有着广泛应用。现有①钛合金②熟石灰③碳酸氢钠④氦气⑤活性炭⑥氯化钠,选择适当的物质填空(填序号)。
(6)可用于制造航天飞机的是____________________。
8.(2021·天津·中考真题)(节选)金属在生产和生活中的应用极为广泛。
(1)生铁和钢是两种含碳量______________的铁合金(填“相同”或“不同”)。
考法02 金属的性质
1.(2025·天津·中考真题)(节选)金属及金属材料具有广泛用途
(1)铜能被加工成厚度仅为的超薄铜箔,说明铜具有良好的______(填“延展性”或“导电性”)。
2.(2024·天津·中考真题)(节选)金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)“天津之眼”摩天轮的轿厢使用铝合金材料,利用铝合金的性质是______(填序号)。
A.良好的导电、导热性
B.密度小且抗腐蚀性强
3.(2025·天津·中考真题)(节选)金属及金属材料具有广泛用途
(3)将一定量的铁粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。则滤渣的成分为______(填化学式)。
(4)铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数,现将4.8g的铝镁合金与足量稀硫酸充分反应,生成0.5g氢气。该合金中铝的质量分数为______。
4.(2024·天津·中考真题)(节选)金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(3)“乌铜走银”是我国特有的铜制工艺技术,迄今已有300余年的历史。该工艺的废料经初步处理后可得到硝酸银和硝酸铜的混合溶液,向其中加入一定量的金属锌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质为______(填化学式)。
(4)我国神舟载人飞船上的天线使用了钛镍合金,其中镍(Ni)和铁的金属活动性相近,该元素常见的化合价为+2价。将8g镍加入到一定量的硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到金属混合物8.5g,则该混合物中铜的质量为______g。
5.(2023·天津·中考真题)(节选)写出下列反应的化学方程式。
(2)铜与硝酸银溶液反应_____;
6.(2023·天津·中考真题)(节选)金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)铁锅用来炒菜,主要是利用铁的_____性(填“导热”或“导电”)。
7.(2023·天津·中考真题)(节选)金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(4)将6g铁粉放入一定质量的硫酸铜和硫酸锌混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和6.4g滤渣。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质为_____(填化学式),原混合溶液中硫酸铜的质量为_____g。
8.(2022·天津·中考真题)(节选)金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
(1)铝具有很好的抗腐蚀性,是因为其表面生成一层致密的薄膜,该薄膜是______(填化学式)。
(2)向一定质量的氧化铜中加入一定量稀硫酸使其完全溶解,得到蓝色溶液。再加入铁粉充分反应,过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸,有气泡冒出,则滤液中的溶质是______(填化学式)。
9.(2021·天津·中考真题)(节选)金属在生产和生活中的应用极为广泛。
(2)下列生活用品利用金属良好导热性的是_________________(填序号)。
a.镀铬水龙头 b.铸铁暖气片 c.黄铜钥匙
(3)我国古代很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁置换,这一方法是湿法冶金技术的起源,铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式__________________。
(4)焊接钢轨的反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应先成铁和氧化铝,该反应的化学方程式为__________________。
(5)已知氧化镁和氧化铝都能与酸反应生成盐和水。现有氧化镁、氧化铝和铁的混合物9.9g,向其中加入245g质量分数为10%的稀硫酸,恰好完全反应,得到254.8g溶液,则原混合物中氧化镁的质量为______________g。
考法03 金属冶炼
1.(2025·天津·中考真题)(节选)金属及金属材料具有广泛用途
(2)炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁在高温下反应,其化学方程式为______。
2.(2024·天津·中考真题)(节选)金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(2)工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,该反应的化学方程式为______。
3.(2023·天津·中考真题)(节选)金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(3)工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,该反应的化学方程式_____。
4.(2022·天津·中考真题)(节选)金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
(3)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应,该反应的化学方程式为______。现将某铁合金(只含铁和碳)8.7 g 放入盛有 100 g 稀盐酸的烧杯中,恰好完全反应,得到 108.1 g 溶液,则该样品中碳的质量分数为______(结果精确到 0.1%)。该铁合金属于______(填“钢”或“生铁”)。
5.(2023·天津·中考真题)盛有下列物质的容器敞口放置在空气中一段时间后,容器内物质质量减少的是
A.铁钉 B.浓盐酸
C.生石灰 D.浓硫酸
6.(2023·天津·中考真题)下列选项中,依据实验目的设计的实验方案合理的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
区分二氧化碳和氧气
分别将燃着的木条伸入盛有气体的集气瓶中
B
比较铜和银的金属活动性强弱
分别向盛有铜和银的试管中加入稀盐酸
C
鉴别硫酸铵和硫酸钾固体
分别与少量熟石灰混合后,研磨,闻气味
D
分离硫酸钡和碳酸钙的混合物
加水充分溶解后,过滤
7.(2023·天津·中考真题)下列说法正确的是( )
A.某氧化钙和碳酸钙的混合物中钙元素的质量分数为60%,将50g该混合物高温煅烧至固体质量不再改变,剩余固体的质量是42g
B.120g尿素【CO(NH2)2】与150g硝酸铵中氮元素的质量相等
C.用含氧化铁85%的赤铁矿石160t,理论上可炼出含杂质3%的生铁80t
D.现有氢氧化钾和氯化钾的混合物20.5g,向其中加入100g质量分数为3.65%的稀盐酸,恰好完全反应,则原混合物中钾元素的质量为11.7g
考法04 金属资源的利用和保护
1.(2025·天津·中考真题)下列选项中,图示实验的现象及结论正确的是( )
选项
实验图示
现象及结论
A
加入硝酸铵后,U形管①处液面高于②处液面,证明硝酸铵溶于水放热
B
一段时间后烧杯④中溶液的颜色由红色逐渐变浅至无色,证明③中挥发出的氯化氢气体扩散到④中,发生了中和反应
C
一段时间后⑤中铁钉生锈,⑥⑦中铁钉未生锈,证明铁钉生锈过程有氧气和水参加反应
D
电炉从室温升温至260℃的过程中,⑧先燃烧,⑨后燃烧,⑩⑪不燃烧,证明无烟煤和沙子均不是可燃物
2.(2024·天津·中考真题)下列有关说法正确的是( )
A.回收利用废旧电池中铅、汞等,可减少对环境的污染
B.夜间发现燃气泄漏,打开电灯查找漏气点
C.燃气灶火焰呈现黄色,锅底变黑,应调大灶具的进风口
D.炒菜时油锅着火,可用锅盖盖灭,灭火原理是降低油的着火点
3.(2024·天津·中考真题)下列劳动项目与所涉及的化学知识相符的是( )
选项
劳动项目
化学知识
A
给校园中的花草施用硝酸铵
硝酸铵属于复合肥料
B
饭后洗净铁锅并擦干
铁在潮湿环境中易生锈
C
用含有氢氧化钠的清洁剂擦拭灶具
氢氧化钠能去除油污
D
用白醋除水垢(含碳酸钙、氢氧化镁)
水垢与醋酸只发生中和反应
4.(2023·天津·中考真题)(节选)金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(2)解放桥是天津地标性建筑之一,是一座全钢结构可开启的桥梁。
①解放桥的维护中需要除铁锈。写出用稀盐酸除铁锈(主要成分是)的化学方程式_____。
②铁与空气中的_____发生化学反应而生锈,为防止钢架生锈,常在其表面涂刷防护层。
5.(2021·天津·中考真题)下列说法不正确的是
A.炒菜时油锅着火可用锅盖盖灭
B.利用肥皂水可以区分硬水和软水
C.不锈钢抗锈蚀性能比纯铁好
D.利用煮沸的方法不能降低水的硬度
知识点一 金属材料
1.常见金属的物理性质
(1)金属材料包括: 和 。日常生活中使用的金属材料大多数是 。
(2)金属的物理共性
①常温下大多数金属为固体(汞为 ),有金属光泽,密度较大,熔点较高。
②大多数金属呈 色,(铜 ,金 ,铁粉 ,铁片银白色 )。
③大多数金属具有优良的 、 ,有 (延:拉成丝;展:压成片), 能够弯曲。
(3)金属的用途
①决定物质用途的影响因素:主要因素:物质的 。其他因素:价格、资源,废料是否 和对环境的影响,以及是否美观、使用是否 等。
②金属物理性质对应的用途
金属的物理性质
钨
铜、铝
铬硬度大
铁
对应的用途
做灯泡的灯丝
作电缆、电线
做镀层金属
菜刀、镰刀、锤子等
③生活物品中常使用的金属
干电池外皮
“银粉”
水银温度计
“锡箔”纸
保温瓶内胆
锌/锰
铝
汞
铝或锡
银
(4)金属之最
地壳中含量最多的金属元素
人体中含量最多的金属元素
目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
铬
硬度最大的金属
钨
的金属
熔点最低的金属
2.合金
(1)概念:在 中加热融合某些 或 ,制得具有 的合金。
①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变化 ③合金各成分的化学性质不变
(2)合金的优点:
一般来说,合金与组成它的纯金属相比较, , , 。
铁合金
生铁:含碳量
铁的合金主要含Fe、C,生铁和钢的主要区别是含碳量不同,也含有不同的成分,因此它们的 也不同。
钢:含碳量
锡合金
焊锡:熔点低,用于
伍德合金:熔点只有70℃,做
铜合金
黄铜: 合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀;做零件、仪表
青铜:铜锡合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀;做零件
铝合金
硬铝:强度和硬度大,用作飞机、火箭、轮船
钛合金
优点:熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、 好
用途:广泛用于火箭、导弹、航天器、化工设备、通信设备和医疗等。如:制造 和
;
知识点二 金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
金属
反应事实
反应现象
反应的化学方程式
镁
常温下就能与氧气反应
常温下表面形成氧化膜
铝
常温下表面形成 氧化膜
铁
常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应
铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,
生成 固体
铜
红色的铜片加热后
金
“真金不怕火炼”说明
结论
通过金属与氧气 及反应的 判断金属的活动性:镁、铝>铁、铜>金。
2.金属与酸反应
金属
与稀盐酸、稀硫酸反应的现象
与稀盐酸反应的化学方程式
与稀硫酸反应的化学方程式
镁
固体逐渐溶解, 产生气泡
锌
固体逐渐溶解,产生气泡
铁
固体逐渐溶解, 产生气泡,溶液由无色逐渐变成 色。
铜
无明显现象,不反应
结论
Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应,而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应。
金属活动性:
3.金属与盐溶液反应
实验
图示
现象
化学方程式
金属活动性
将铝丝浸入
硫酸铜溶液中
铝丝表面有 物质生成,溶液由 逐渐变为
将铜丝浸入
硝酸银溶液中
铜丝表面有 色物质生成,溶液由 逐渐变为
将铜丝浸入
硫酸铝溶液中
,不反应
将铁钉浸入
硫酸铜溶液中
铁钉表面有 色物质生成,溶液由 逐渐变为
知识点三 金属的冶炼
设备
图示
原理
利用 的 性,将铁从化合物中还原出来
原料
、 、 、热空气
各原料的作用
焦炭
① ;②
石灰石
将矿石中的二氧化硅变为 。
热空气
提供充足的 。
产品
,密度大于炉渣,故出铁口在出渣口 方。
高炉气体
主要成分: 、 、 等
处理方法:收集后集中处理,或用于工业生产制煤气。
知识点四 金属资源的利用和保护
1.铁生锈条件的探究
(1)铁生锈的实验
实验方案
现象
A B C
试管A:铁与 、 同时接触
铁钉
试管B:铁只与水接触
铁钉无明显变化
试管C:铁只与氧气接触
铁钉无明显变化
(2)实验分析
试管A与试管B对比,A中铁钉 ,B中铁钉 ,说明铁生锈需要 。
试管A与试管C对比,A中铁钉 ,C中铁钉 ,说明铁生锈需要 。
结论:铁生锈的条件是 、 接触。
2.铁锈的成分
铁锈的主要成分是 ,颜色为 。铁锈的结构很 ,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,铁制品会完全被腐蚀。
3. 防止铁制品锈蚀的原理和方法
(1)防止铁生锈的原理:隔绝 。
(2)防止铁生锈的方法:
①保持铁制品表面的
②涂 :如 、 、烧制搪瓷、喷塑、镀耐腐蚀的金属、通过化学反应在表面形成致密的氧化物保护膜如烤蓝、使用防锈纸和防锈膜等。
③改变内部结构,制成耐腐蚀的 ,如 。
4.保护金属资源
(1)理由:①金属矿物的储量有限,且不可再生;②废旧金属的随意丢弃不仅浪费资源还污染环境。
(2)有效途径:①防止 ;②回收利用 ;③有计划、合理地开采金属矿物;④寻找金属的代用品等。
1.(2025·天津津南·三模)下列属于纯净物的是( )
A.冰水 B.空气
C.食醋 D.黄铜
2.(2025·天津南开·模拟预测)下列说法正确的是( )
A.地壳中含量最多的元素是铝
B.每年从金属矿物中提炼量最大的是铁
C.海水中含量最多的物质是氯化钠
D.人体中含量最多的元素是钙
3.(2025天津河东·二模)数轴表示某些化学知识更加直观、简明、易记。下列表示不正确的是( )
A.生活中常见物质的pH:
B.固体物质的溶解性:
C.生铁与钢的区分:
D.空气中某些成分的体积分数:
4.(2025·天津河北·一模)下列描述中,主要涉及物质化学性质的是( )
A.干冰做制冷剂 B.天然气作为家用燃料
C.铜和铝用于生产电缆 D.煤油作为温度计的测温材料
5.(2025·天津北辰·一模)分类是认识和研究问题的重要方法之一。下列分类正确的是( )
A.太阳能和风能都是清洁能源 B.冰红茶和冰水混合物都是溶液
C.生铁和氧化铁都是金属材料 D.NO和HNO3都是氧化物
6.(2025·天津津南·三模)下列对比实验设计能实现相应实验目的的是( )
选项
实验目的
实验设计
选项
实验目的
实验设计
A
比较Zn和Fe的金属活动性
B
探究水对铁钉锈蚀的影响
C
探究温度对分子运动快慢的影响
D
探究与水发生反应
7.(2025·天津南开·三模)下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是( )
选项
劳动项目
化学知识
A
用铅笔芯制作电极
石墨有导电性
B
炒菜时油锅着火,用锅盖盖灭
降低油的着火点
C
用布擦干淋湿的自行车
保持自行车表面干燥,防止生锈
D
馒头、面包等发面食品松软可口,它们的共同特点是有许多小孔
制作时发酵粉中碳酸氢钠和有机酸发生中和反应产生二氧化碳气体
8.(2025·天津南开·三模)化学在生产、生活中有着广泛应用。现有①钛合金 ②过氧化氢溶液 ③活性炭 ④烧碱 ⑤盐酸 ⑥氦气,选择适当的物质填空(填序号)。
(1)可用于冰箱除味剂的是___________。
(2)可用于消毒防腐的是___________。
(3)炉具清洁剂的主要成分之一是___________。
(4)可用于制造航天飞机的是___________;
(5)可用于除铁锈的是___________。
(6)可用于制造电光源的是___________。
9.(2025·天津南开·三模)金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)通过锤打可将金属加工成不同形状的金属制品,这是利用了金属的___________(填“延展性”或“导热性”)。
(2)工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温条件下的反应,该反应的化学方程式为___________。
(3)钛与盐酸反应的化学方程式为2Ti+6HCl=2X+3H2↑,则X的化学式是___________,若将钛放入硝酸银溶液中,则___________(填“有”或“没有”)单质银析出。
(4)向铁粉和氧化铜粉末的混合物中加入一定量的稀硫酸,微热,充分反应后过滤,得滤渣和滤液。向滤液中加一洁净铁片,只观察到铁表面有气泡产生,则滤液中含有的溶质是___________(填化学式),滤渣中一定含有的物质是___________(填化学式)。
(5)将10.2g镁铝合金加入500g稀硫酸中恰好完全反应后,蒸发得到58.2g固体,则所用稀硫酸中溶质的质量分数为___________。
10.(2025·天津津南·三模)金属材料在生产、生活中有着广泛的用途。
(1)铝块能制成铝箔是利用了铝的______(填“导热”“导电”或“延展”)性。
(2)我国古代很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁置换,这一方法是湿法冶金技术的起源,铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为______。
(3)将一定质量的锌粒投入含有硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中,充分反应后过滤,若滤液中只含有一种溶质,则溶质是______(填化学式);若将13g锌加入含32g硫酸铜和15.2g硫酸亚铁的混合溶液中,充分反应后过滤,滤渣的质量为______g。
(4)出土的青铜器表面有一层铜锈,主要成分为碱式碳酸铜,化学式为C,其中______。
(5)金属的回收利用是保护金属资源的主要手段。为检测某铁与氧化铁粉末混合物中铁单质的质量分数,小明称取该粉末10g,放入大试管,通入一氧化碳充分反应后,测得剩余固体质量为9.7g,则原混合物中铁单质质量分数为______。
11.(2025·天津和平·三模)金属材料在生活生产中有着非常广泛的应用。
(1)生活中,我们使用铁锅炒菜是利用铁的___________性。
(2)下列关于金属材料的说法中,正确的是___________。
A.青铜的硬度比纯铜大 B.金具有金属光泽属于金的化学性质
C.生铁的含碳量比钢高 D.钛和钛合金用于制造火箭、导弹等
(3)工业冶炼铝的原理为电解熔融的Al2O3,生成铝和一种气体,该反应的化学方程式为___________,其基本反应类型为___________。
(4)某钢铁厂每天需消耗3500tFe2O380%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是___________t。
(5)将镁和铁的混合物放入一定量的硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤液A和20g滤渣B,向滤渣B中滴加稀硫酸至不再有气体产生,收集到ng气体,过滤后得到3.2g滤渣C,则滤液A中一定含有的溶质为___________;收集到的气体的质量n的取值范围是___________。
12.(2025·天津东丽·模拟预测)材料是人类社会物质文明进步的重要标志。纵观人类发展的历史,从石器时代、青铜器时代、铁器时代直到信息时代,每一次时代变革,都与化学材料的发展密不可分。
(1)“沉睡三千年,一醒惊天下”。三星堆遗址出土的青铜大面具,诉说着古蜀文明的灿烂辉煌。青铜属于金属材料中的______(填“合金”或“纯金属”)。
(2)早在春秋时期,我国劳动人民就已开始生产和使用铁器。工业上用一氧化碳作为还原剂来炼铁,写出用赤铁矿炼铁的化学反应方程式______。
(3)我国古代就有湿法冶金技术,湿法冶金是利用置换反应从盐溶液中得到金属。在实验室中,把一定量铁粉加入一定量的Cu(NO3)2、Zn(NO3)2和AgNO3混合溶液中,按如图所示进行实验,出现的现象如图中所述。
试回答:①滤液A中大量存在的金属阳离子是______(填离子符号)。
②滤渣B中含有的金属单质是______(填化学式)。
③写出过程Ⅰ中发生反应的一个化学方程式:______。
(4)将6g某合金样品放入烧杯中,向其中加入100g稀盐酸恰好完全反应,烧杯中剩余物的总质量是105.8g,该合金样品可能是______。
A.Cu、Zn合金 B.Fe、C合金
C.Mg、Al合金 D.Mg、Cu、Al合金
13.(2025·天津滨海新·模拟预测)金属材料广泛应用于生产、生活中。
(1)金属具有一些共同的物理性质,下图利用金属导电性的是______。
A.铁锅 B.铜导线 C.铝箔
(2)铁与空气中的______发生化学反应而生锈,为防止铁生锈,常在其表面涂刷防护层。实际生活中常用稀盐酸除铁锈,写出用稀盐酸除铁锈的化学方程式______。
(3)我国古代很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁置换,这一方法是湿法冶金技术的起源。铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为______。
(4)将6g铁粉放入一定质量的硫酸铜和硫酸锌混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和6.4g滤渣。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质为______(填化学式),原混合溶液中硫酸铜的质量为______g。
14.(2025·天津西青·一模)我国早在商代时期就开始使用铜器,到春秋战国时期,开始生产和使用铁器。
(1)铁锅用于烹饪食物主要是利用铁具有良好的_____性。
(2)《本草纲目拾遗》中记载:“舶上铁日久起销(锈)...刮下之销末,名铁线粉”。铁丝“日久起销”的原因是铁与空气中的_____(填化学式)同时接触而导致。
(3)我国古代曾用“湿法炼铜”和“火法炼铜”,其原理分别为:
①湿法炼铜:_____
②火法炼铜:
上述两种方案中较优的是_____(填数字序号),理由是_____。
(4)将一定量的铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,使其充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列判断正确的是_____(填字母序号)。
A.滤液中一定有
B.滤渣的质量一定大于所加入固体的质量
C.向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,则滤渣中一定有,一定不含
D.若滤液为蓝色,则滤液中一定含有硝酸锌和硝酸铜,一定没有硝酸银
1.(2025·天津武清·一模)《吕氏春秋》中记载“金(铜单质)柔锡(锡单质)柔,合两柔则刚”。这句话说明合金具有的特性是( )
A.熔点一般比其组成金属的低
B.硬度一般比其组成金属的大
C.抗腐蚀性一般比其组成金属的强
D.耐磨性一般比其组成金属的好
2.(2025·天津津南·三模)下列说法正确的是( )
A.等质量的CO和,CO和中氧元素的质量比为
B.等质量、等质量分数的氢氧化钠溶液和稀盐酸混合,所得溶液显酸性
C.某不纯的铁粉4.6g与足量稀盐酸反应生成0.4g氢气,则混有的杂质可能是锌
D.有一包Mg和MgO的混合物共12.8g,与一定量的稀硫酸恰好完全反应,所得溶液中溶质的质量为48g,则原混合物中氧元素的质量为3.2g
3.(2025·天津西青·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
配制50g质量分数为3%的NaCl溶液
取1.5gNaCl固体于烧杯中,加入50.0mL水,搅拌
B
除去硫酸钡中少量的碳酸钡
加入适量的稀硫酸溶液,过滤,蒸发结晶
C
探究Al、Cu、Ag的金属活动性顺序
将铝丝、银丝分别插入硫酸铜溶液中
D
鉴别NH4NO3、NaOH、CaCO3、NaCl四种固体
加水,观察溶解和温度的变化情况
4.(2025·天津河东·一模)金属材料广泛应用于生产生活中。
(1)纯铁与不锈钢相比较,更耐腐蚀的是______。
(2)除去铜粉中混有少量铁粉,加入足量的稀硫酸,过滤、洗涤、烘干。发生反应的化学方程式为______。
(3)用含氧化铁70%的赤铁矿石100t,理论上可以冶炼含碳4%的生铁的质量是______t(计算结果精确至0.1)。
(4)向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2 的混合溶液中,加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,滤液呈蓝色。下列判断正确的是 。
A.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生
B.滤液中一定含有Zn(NO3)2、Mg(NO3)2 和Cu(NO3)2
C.与原溶液相比,滤液质量可能增大
D.向滤液中滴入稀盐酸,可能会有白色沉淀出现
5.(2025·天津河北·二模)2025年央视春晚重庆分会场造就最“宠粉”演出,一场美轮美奂的无人机表演秀,点亮重庆的夜空,也点燃了观众的热情。2025台无人机整齐排列,做出细致表演,让人不禁感叹国家的科技发展越来越快。
(1)制造无人机螺旋桨的材料应具有的优良性能是___________(填序号);
A.熔点低 B.密度大 C.强度高
(2)制造无人机主要用铝合金,是因为铝合金密度小且抗腐蚀性能强。铝具有很好的抗腐蚀性的原因是___________(用化学方程式表示);
(3)为了探究无人机材料中铝、铁、铜三种金属活动性强弱,某同学设计了下列实验(每步均充分反应),其中能达到目的的是___________(填序号);
A.稀盐酸中加入足量铁后,再加铜粉,最后加入铝粉
B.溶液中加入足量铁粉后,再加入溶液
C.溶液中加入足量铜粉后,再加入铁粉
(4)无人机上的电路系统经常需要使用金属铜,请你写出铜与硝酸银发生反应的化学方程式___________。
6.(2025·天津红桥·模拟预测)金属材料广泛应用于生产、生活中。
(1)生活中,铜质插头是利用了金属铜的______性(填“导电”或“导热”)。铝耐腐蚀的原因是铝能和空气中的氧气反应,生成一层______。
(2)现代工业利用高炉炼铁,其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应,该反应的化学方程式为______。
(3)将一定质量的镁粉放入到含有溶质为硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
①若滤液呈蓝色,则滤渣中一定含有的金属是______。(填化学式)
②若向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生,则滤液中一定含有的溶质是______。(填化学式)
(4)某同学欲探究铝、铜的金属活动性顺序,下列方案可行的是______。
A.铝丝、铜丝、稀硫酸 B.铝丝、铜丝、氯化铝溶液
(5)现有铁、氧化铁、四氧化三铁的混合物共50克,与足量的一氧化碳充分反应生成二氧化碳的质量为33克。则原混合物中铁单质的质量可能为______。
A.5g B.7.5g C.10g D.38g
7.(2025·天津滨海新·模拟预测)金属的用途与它们的物理性质和化学性质都密切相关。
(1)下列生活用品中,利用金属导电性的是 。
A.铁锅 B.铜导线
C.铝箔包装纸 D.金饰品
(2)下列说法中,不正确的是 。
A.青铜的硬度比纯铜的大 B.金具有金属光泽属于金的化学性质
C.生铁的含碳量比钢的高 D.合金中只含金属元素
(3)为了验证 Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,设计了下列四种实验方案,下列所选试剂组不可行的是____________________。
①铜、银、硫酸亚铁溶液 ② 铁、银、硫酸铜溶液
③银、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液 ④铜、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液
(4)将10g铁粉放入一定质量的硫酸铜和硫酸镁混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和10.8g滤渣。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中含有的金属为___________(填化学式),原混合溶液中硫酸铜的质量为___________g。
8.(2025·天津·二模)电动自行车是一种常见的交通工具,零部件众多,涉及多种材料。
(1)车架常见的材料为钢材,通常喷涂油漆以防止金属与__________接触而生锈;
(2)照明用的车灯,其外壳通常由塑料制成。塑料属于__________高分子材料(填“人工合成”或“天然”);
(3)电动机将电能转化为机械能,电动机定子绕组线多使用铜质导线,利用了铜具有良好的__________(填“导电性”或“导热性”);
(4)电池为电动自行车提供动力,常见的铅酸电池放电时反应的方程式为:,X的化学式为__________。向铅酸电池的废液中加入一定量的铁粉,有气泡出现,反应的化学方程式为__________。
9.(2025·天津红桥·二模)铁在生活生产中应用最广泛,生产量也最大。
(1)生铁和纯铁,硬度较大的是_______。
(2)用稀盐酸除铁锈(主要成分是),此反应产物为和______。
(3)“曾青(硫酸铜溶液)得铁则化为铜”,此反应的化学方程式为______。
(4)某炼铁厂反应过程如下:
步骤②的化学方程式_______。步骤③中一氧化碳作该反应的_______剂。
10.(2025·天津滨海新·一模)打铁花是一种民间传统焰火表演,属于国家级非物质文化遗产。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
(1)我国传统铸铁锅由生铁制成,这主要利用了铁的_________(填字母)。
A.导电性 B.导热性 C.有金属光泽
(2)高炉炼铁可获得生铁,其原理包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应,反应的化学方程式为_____________。
(3)将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,滤液中一定含有的溶质是________(填化学式)。
(4)现有一包固体粉末,其中有2.4g镁、5.6g铁和1.4g碳。把它加入到硝酸铜溶液中,反应结束后过滤,测得剩余固体中有三种物质,则剩余固体质量可能是_______(填字母)。
A.10.2g B.13.4g
C.13.8g D.14.2g
11.(2025·天津·一模)金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)生铁和纯铁,硬度较大的是______。
(2)铝制品有很好的抗腐蚀性能,原因是铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的______薄膜。
(3)用稀盐酸可以除去铁钉表面的铁锈(主要成分是),此反应的化学方程式为______。
(4)我国古代曾用“湿法炼铜”。“湿法炼铜”的原理是“曾青(硫酸铜溶液)得铁则化为铜”,此反应的化学方程式为______。
(5)向的混合溶液中,加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到金属滤渣和无色滤液。则所得滤液中一定含有的溶质是______。
12.(2025·天津西青·一模)金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答:
(1)炼铁的原理是利用与的反应。中的化合价为________。
(2)《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干”记录了古代铁器生产、使用的情形。“剂钢”指的是合金钢,钢的硬度比纯铁的________(填“大”或“小”)。在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳可把铁从铁矿石里还原出来。某炼铁厂现用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以生产含杂质4%的生铁是________t。(计算结果精确到0.1)
(3)人类对铁的利用比铜晚了1500多年,这是因为铁的金属活动性比铜的________(填“强”或“弱”)。工人师傅切割铁板时,用硫酸铜溶液在铁板上画线可留下红色的印迹。其反应的化学方程式为________。
(4)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此铝具有很好的抗腐蚀性能。写出该反应的化学方程式:________。
(5)某锌粉含有铜、镁中的一种杂质,取该样品与足量稀盐酸充分反应,生成氢气,该锌粉中含有的杂质是________。
13.(2025·天津红桥·一模)问界登上了央视龙年春晚舞台,大型客机成功试飞,首艘航母正式下水,祖国让世界瞩目。请根据所学的知识回答下列问题:
(1)新能源是指传统能源以外的可再生能源,请你举出一例:_______。
(2)汽车车身通常用金属铁制作,为防止车生锈,在车身上喷漆,其原理是_______。
(3)的机身含镁铝合金,合金的硬度比铝的硬度_______(填“大”或“小”)。航母用到的生铁和钢都是铁的合金,_______的含碳量高(填“生铁”或“钢”)。
(4)铝航合金在火箭导弹、核能等高新尖技术部门的应用前景。已知与稀盐酸发生置换反应,生成价的化合物,写出该反应的化学方程式_______。
(5)高铁已经成为中国走向世界的一张靓丽的名片,在高铁上常用石墨作电刷,原因是石墨很软,有滑腻感,熔点高,还具有优良的_______。
(6)工业上可利用铝和氧化铁在高温下发生置换反应制得铁来焊接钢轨。若用足量铝与氧化铁反应,理论上可制得铁的质量是_______。
14.(2025·天津·模拟预测)A〜I是初中化学常见的物质,其中A是赤铁矿的主要成分,B、D是组成元素相同的两种气体,E的浓溶液稀释时会放出大量的热,H是最常用的溶剂,它们之间的关系如图所示(其中“—” 代表物质间能发生反应,“→”代表物质间能修转化,部分反应物、生成物和反应条件已略去)。
(1)I物质的化学式 :______;
(2)A与B反应的化学方程式为 :______;
(3)写出C与E的稀溶液反应的化学方程式:______,基本反应类型为:______。
(4)列举G物质的一条用途:______。
15.(2025·天津红桥·二模)化学科学离不开思考与观察。
(1)铝制品抗腐蚀性能很好,因为铝在空气中与________反应,表面生成一层致密薄膜。
(2)下列说法正确的选项是________(填序号)。
A.氢气是最清洁能源
B.用水不能鉴别开这四种固体
C.电解水实验中,与电源正极相连的玻璃管中产生的气体是氢气
D.把X金属放入滴有稀硫酸的试管中,触摸试管外壁发热是因为反应放热。
(3)某同学用传感器测定稀盐酸滴入氢氧化钾溶液过程中变化,测定结果如图所示。当反应进行至B点时,此时溶液呈________性。C点时,溶液中溶质是、,此时稀盐酸________(填“过量”“不过量”之一)。
(4)向的混合溶液中,加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到金属滤渣和无色滤液。无色滤液说明最后元素是以________(填“单质”或“化合物”)形式存在。
16.(2025·天津河西·二模)某小组同学探究铁锈蚀条件的实验。按图1装置进行实验A、B、C,约一周后能观察到如图1所示明显现象。小明对该实验进行了部分改进,装置如图2所示(夹持装置已略去),约6分钟出现明显现象。
(1)图1实验中,可推理知铁生锈与氧气有关的对比实验为________(填字母)。
(2)图2装置D中反应的化学方程式为________________________。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到E左侧铁丝明显锈蚀,而右侧铁丝无明显变化,其原因是(写一条即可)________________________________。
(4)取实验后中锈蚀的铁丝于烧杯中,加入盐酸恰好完全反应,得溶液质量为。E中已经锈蚀的铁丝质量为________。
17.(2025·天津河东·二模)我国科技璀璨夺目,金属的冶炼与使用处于世界先进水平。
(1)日常生活中,适合制作电缆的金属是___________(填字母)。
A.金 B.铜 C.汞 D.钨
(2)竖炉炼铁的工艺流程示意图如下所示,请回答下列问题。
①赤铁矿石属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。粉碎机将矿石粉碎的目的是___________。
②还原反应室中发生的两个还原氧化铁的反应,化学方程式分别为和________。
③催化反应室中发生的反应之一为。其中,X的化学式为___________。
④某钢铁厂每天需消耗5 000 t含Fe2O376%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是___________(计算结果保留一位小数)。
(3)向盛有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶液的试管中加入一定量铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。下列说法正确的是___________(填字母)。
A.滤渣中一定有铁、铜、银
B.滤液中一定含有 Fe(NO3)2,可能含有A1(NO3)3
C.滤液的质量一定比原溶液的质量大
D.滤液有可能呈蓝色
18.(2025·天津·二模)由国产大飞机C919执飞的MU5421“上海虹桥—重庆”航班,搭载159名旅客顺利飞抵重庆江北国际机场,标志着国产大飞机C919在重庆的首个商业航班正式开通,让我们—起完成下面的项目式学习:
项目一:认识大飞机C919中的化学物质
(1)C919机体上应用铝锂合金、钛合金、碳纤维复合材料,飞机发动机涡轮是陶瓷基复合材料,机舱内椅罩、门帘用芳砜纶合成纤维制作,其中属于金属材料的有______。
(2)C919使用航空煤油作为燃料,发动机上的压气机将高密度空气(高压压缩后的空气)压入燃烧室,能使燃油消耗减少16%。使用高密度空气的原因是______(答一条即可)。
项且二:探究大飞机中金属的性质
(3)机体上应用铝锂合、钛合金是因为其具有______(答一条即可)等优点。
(4)图2是某小组同学绘制的金属化学性质的思维导图的一部分,请结合相关内容回答下列问题。其中Ti与硫酸发生置换反应,生成+2价化合物和氢气,写出该反应的化学方程式______。实验中若要得出金属Ti和Al的金属活动性,则金属片X、试剂Y分别是______(实验中所用的金属片均打磨处理)。
项目三:探究大飞机中金属的冶炼
(5)以金红石(主要成分是TiO2)为原料生产钛的流程如图3:其中反应Ⅰ和反应Ⅱ需要在高温条件下进行,反应Ⅰ中产生的可燃性气体是______;反应Ⅱ中使用氩气的作用______。
(6)生产大飞机还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁98%的生铁的质量为______t(计算结果精确到0.1)。
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