金属与金属矿物情境式学习-【一战成名新中考】2026贵州化学中考必考知识点题组特训

1.金属材料的使用作为一个时代的标志见证了人类文明发展的过程。历史上人类经历了冶炼不同金属的不同阶段。 （1）阶段一：冶铜。商代火法炼铜是将孔雀石[Cu2（OH）2CO3]和焦炭混合加热炼铜，孔雀石加热时分解成氧化铜、二氧化碳和另一种常见氧化物，再利用焦炭和氧化铜在高温条件下反应获得金属铜。 ①孔雀石由　 　种元素组成。 ②另一种常见氧化物为　 　。 ③请写出焦炭和氧化铜反应的现象：　 　。 （2）阶段二：冶铁。《天工开物》中记载：“凡铁一炉载土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭……”（“土”为铁矿石） ①“硬木柴”“煤炭”“木炭”可以燃烧，推测其作用是　 　 。 ②炼铁过程中，要多次向其中鼓风，其目的是　 　。 （3）阶段三：冶锌。金属锌的冶炼可追溯到明代，《天工开物》一书中介绍了“火法炼锌”的方法，把炉甘石（主要成分是ZnCO3）和煤炭饼装入炼锌罐泥封（如图所示），“其底铺薪，发火煅红”“冷定毁罐取出”。 ①反应区主要发生的化学反应是2C+ZnCO3Zn+3X↑，X的化学式是　 　。 ②锌火处是用　 　 法除去可燃性尾气。 ③下列关于火法炼锌的叙述正确的是　 　（填字母）。 A．为了加快反应速率，可先将炉甘石粉碎 B．火法炼锌符合低碳发展理念 C．“其底铺薪”目的是燃烧木柴提供热量，使温度达到煤炭的着火点 （4）阶段四：冶铝。 ①近代工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，其流程工艺如下图。检验气体单质A的方法是　 　。 ②铝制器件经化学氧化后有较高硬度，良好的耐热性、绝缘性和抗腐蚀能力，下图是某车间处理铝制器件的氧化时间与氧化膜厚度间的关系，则铝制器件氧化的最佳时间是　 　h。 2.2024年5月8日下午，中国第三艘航母“福建”号顺利完成为期8天的首次试航。其中锰钢在甲板建造，电磁弹射系统中均起到了重要作用。 （一）锰的应用 （1）航母电磁弹射系统需要用到无磁性奥氏体钢，由锰Mn、铬Cr、碳C、氮N等组成，这种钢属于　 　 。 A．合成材料 B．复合材料 C．金属材料 （2）锰的硬度为6（数值越大，硬度越大），铬Cr的硬度为9，可推知一般锰钢的硬度范围是　 　 。 （3）将铁放入氯化锰溶液中无明显现象，说明铁的金属活动性比锰的金属活动性　 　 （填“强”或“弱”）。 （4）硫酸锰（MnSO4，易溶于水）是生产三元锂电池的原料。写出以碳酸锰固体和稀硫酸为原料制备硫酸锰的化学方程式：　 　 。 （二）MnCO3的制备 工业以软锰矿（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质）为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如图。 资料：①MnO2+SO2＝MnSO4。②25℃时已知几种金属离子沉淀的pH如下表所示： 金属氧化物 Fe（OH）3 Mn（OH）2 Fe（OH）2 开始沉淀pH 1.9 7.7 7.0 完全沉淀pH 3.2 9.8 9.0 （5）“浸锰”过程将软锰矿先与稀硫酸混合，再通入过量的SO2，其中Fe2O3与SO2反应方程式为Fe2O3+SO2+H2SO4===2FeSO4+H2O，该反应是经历以下两步反应实现的。 第一步：Fe2O3+3H2SO4===Fe2（SO4）3+3H2O 第二步：　 　 。（写出反应的化学方程式） （6）“过滤Ⅰ”所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为　 　 （填离子符号）。 （7）用MnO2将FeSO4氧化为Fe2（SO4）3，再调节pH，这样做的好处　 　 。 （8）“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如下图所示： 为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是　 　 ℃。 （9）加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有气体生成，写出反应的化学方程式：　 　 。同时温度一般控制在35℃∼55℃之间，原因是　 　 。 3.铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。 一、铁的有关知识 （1）东汉“铁书刀”用于削除汉简上的错字。 ①书刀表面铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O，铁生锈主要与空气中的　 　 有关。 ②生活中的废铁应放入标有　 　 （填字母）的垃圾箱。 a．可回收物 b．有害垃圾 c．厨余垃圾 d．其他垃圾 （2）《梦溪笔谈》中记载“用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，封泥炼之。锻令相入，谓之灌钢”。 ①以赤铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为　 　 。 ②柔铁和生铁经炼、锻得到钢，柔铁的含碳量比钢　 　 （填“高”或“低”）。 （3）“纳米零价铁—H2O2体系”可除去工业烟气中的NO。将H2O2溶液和稀盐酸雾化后与烟气混合通入装有纳米零价铁的装置，发生反应： ①铁与稀盐酸反应，化学方程式为　 　 。 ②，NO脱除率随温度的变化如图2所示。当温度高于120℃后，NO脱除率下降的主要原因是　 　 。 二、制备活性Fe2O3•H2O 用废铁（含Fe、Fe2O3和少量ZnO）制备活性Fe2O3•H2O的流程如下。 资料：“还原”反应为Fe2（SO4）3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4。 （4）废铁应研磨成粉末，目的是　 　 。 （5）“酸溶”时，Fe2O3和稀H2SO4反应的化学方程式为　 　 ；所加稀H2SO4可略低于理论消耗量，原因是　 　 。 （6）“沉淀”时加入Fe2O3控制溶液的pH为3.2～6.2，参考下表数据说明：若溶液的pH为7.5，会导致　 　 。 沉淀物 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe（OH）3 1.5 3.2 Zn（OH）2 6.2 8.2 （7）“洗涤”时判断固体已洗净的方法是　 　 。 三、活性Fe2O3•H2O脱硫 活性Fe2O3•H2O可脱除天然气中的H2S，原理如下： （8）多次“再生”后，266.0gFe2S3•H2O与O2反应获得的Fe2O3•H2O可脱除的H2S比理论脱除量减少了5.1g。分析可能原因： ①再生不彻底：活性Fe2O3•H2O再生率（）为　 　 %。 ②脱硫不完全：活性Fe2O3•H2O的脱硫效果变差，原因可能是　 　 。 4.月球原位资源利用将成为原位补给水和氧气等关键生存物资的核心技术。 Ⅰ.矿石处理 月壤样品分析结果表明其成分较复杂，其中的钛铁矿是铁和钛的氧化物（主要成分可写成FeO•TiO2），具有磁性，其余为非磁性矿物。据此科研人员用干式磁选法（如图1所示）分选富集出钛铁矿。 （1）图1中钛铁矿颗粒将进入　 　斗。 （2）科研人员对粒径为100μm的矿物在不同磁感应强度（单位：T）和转速（单位：r•min﹣1）条件下进行磁选实验，结果如图2所示，则该装置将月壤中磁性颗粒和非磁性颗粒分选开来的最佳条件为　 　。 Ⅱ.原位制水 （1）水是保障人类生存的关键资源。科研人员还在月壤钛铁矿中发现储存有大量氢。在高温下钛铁矿中的氢与铁的氧化物能发生反应，其中氢与氧化亚铁反应生成单质铁和水，该反应方程式为　 　 。 （2）图3呈现了钛铁矿随着温度变化过程中所有价态的铁含量变化情况，由图可知最适合大量制水的反应温度为　 　（选填“T2”“T3”或“T4”）。同学甲发现T1～T2温度之间Fe2+的含量不降反升，他依据该温度范围Fe3+的含量减少得出结论：该温度范围内Fe3+转化成为了Fe2+；同学乙认为该推理不严谨，还需参考同温度范围内　 　。 （3）研究嫦娥五号采集的月壤，发现该样品可产水量约占月壤质量的7.5%。已知成人每天饮水量约为1500mL，据此可知每吨月壤可产生的水约能供　 　 位成人一天的饮水需求。 Ⅲ.综合开发 同学甲查阅资料获知月壤钛铁矿中还存在矿物ULM﹣1（含NH4MgCl3•6H2O），他提出一种利用太阳能原位开发月球资源的方案，流程如下： （1）上述流程中的X是一种含两种元素的可燃性气体，其化学式为　 　 。 （2）上述流程中可以循环利用的物质有　 　 。 （3）同学乙认为该方案暂时不可行，原因是还需要在月球上寻找到　 　 元素。 5.金属资源的循环利用可推动人类社会可持续发展。 Ⅰ.铁的存在与冶炼 （1）FeCO3在自然环境中能发生变化，反应之一为：4FeCO3+O2═2R+4CO2，R的化学式为　 　 。 （2）菱铁矿、磁铁矿和赤铁矿都可用于炼铁。写出高温条件下CO与磁铁矿炼铁反应的化学方程式：　 　 。 Ⅱ.铁的腐蚀与防护 铁在不同含水量、含氧量环境下会形成黄锈[Fe（OH）3]、红锈（Fe2O3•nH2O）、棕锈（Fe2O3）和黑锈（Fe3O4）等不同的锈。 （3）结合图1和图2信息，铁形成黄锈的环境条件是　 　 。铁形成黄锈时，铁元素的化合价　 　 （填“升高”或“降低”）。 （4）“烤蓝”的原理是在铁表面形成一层致密的四氧化三铁，其作用是　 　 。 Ⅲ.铁的再生与利用 由废铁（主要成分是Fe、Fe2O3）回收利用制铁红（Fe2O3）的过程如下： （5）“酸浸”时加入过量的稀硫酸，X溶液中含有的金属阳离子有：　 　 。 “沉铁①”时将Fe2（SO4）3转化为Fe（OH）3，可使用的试剂是　 　。 “还原”时向X溶液中加铁，铁的作用是：①将Fe2（SO4）3转变为FeSO4；②　 　。 （6）下列叙述正确的是　 　（填序号）。 a.铁在自然界中主要以化合物形式存在 b.铁系食品脱氧剂中的铁粉可吸收包装袋中的氧气和水 c.铁和铁的化合物在一定条件下的相互转化体现了物质的多样性 答案： 1.（1）①4（或四） ②H2O ③黑色固体逐渐变成红色 （2）①作燃料，提供热量，使铁矿石达到反应所需的高温条件 ②使燃料充分燃烧，提高炉温 （3）①CO ②点燃 ③AC （4）①将带火星的木条伸入气体中，木条复燃，证明是氧气 ②4 2.（1）C （2）大于9 （3）弱 （4）MnCO3+H2SO4===MnSO4+H2O+CO2↑ （5）SO2+Fe2（SO4）3+2H2O===2FeSO4+2H2SO4 （6）Mn2+、Fe2+ （7）将铁离子全部转化成氢氧化铁沉淀，从而彻底除去铁离子 （8）90 （9）2NH4HCO3+MnSO4===（NH4）2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O 碳酸氢铵受热易分解 3.（1）O2和H2O（合理即可） a （2） 低 （3）①Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ ②双氧水的分解速率随温度升高而加快，双氧水浓度降低 （4）增大反应物间的接触面积，使反应更快、更充分 （5）Fe2O3+3H2SO4===Fe2（SO4）3+3H2O 还原生成的H2SO4可以循环使用 （6）产品中会混有Zn（OH）2或ZnO （7）取最后一次洗涤后的滤液，加入BaCl2或者Ba（NO3）2溶液，若无现象，则已洗净 （8）①95.8% ②活性Fe2O3•H2O的孔隙被S覆盖，使其脱硫效果变差 【解析】（9）①由“再生”前后铁元素质量守恒，设活性Fe2O3•H2O的理论再生质量为z。 z≈209.5g 可脱除的H2S比理论脱除量减少了5.1g，设减少的活性Fe2O3•H2O再生质量为m。 m＝8.9g 则实际的活性Fe2O3•H2O再生质量为209.5g﹣8.9g＝200.6g 则活性Fe2O3•H2O再生率。 4.Ⅰ、（1）B （2）磁感应强度为0.43T、转速为50r•min Ⅱ、（1）H2+FeOFe+H2O （2）T4 铁单质含量的变化情况 （3）50 Ⅲ、（1）CO （2）Mg、Cl2 （3）碳 5.（1）Fe2O3 （2）Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 （3）含水量高且含氧量高 升高 （4）隔绝氧气和水，防止铁生锈 （5）Fe2+、Fe3+ 氢氧化钠溶液（或氢氧化钙溶液等，合理即可） 除去过量的稀硫酸 （6）abc 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $