专题05 金属和金属材料（5大题型）（云南专用）2026年中考化学一模分类汇编

专题05 金属和金属材料 金属材料、金属锈蚀与防护 题型01 题号 1 2 答案 B C 金属综合题 题型02 1．(1)D (2) 低 铝表面有一层致密的氧化铝薄膜，稀硫酸会与氧化铝先反应，氧化膜被破坏后才与铝反应产生氢气 (3)刷漆、涂油、制成不锈钢等 (4)将镍片放入硫酸铜溶液中，观察到镍片表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，说明镍能置换出铜，证明镍的金属活动性比铜强 2．(1) A 延展性 强 (2) (3)硬度大（或密度小，或抗腐蚀性好） (4)B 3．(1) 22 金属 (2)C (3) (4)AB (5)能 (6)①②④ 4．(1)C (2)铝锂合金的硬度大或耐腐蚀性强或质量轻 (3)+1 (4)增大接触面积，使反应更充分 (5) (6)化学能 (7)NaOH溶液 (8)锌片、硫酸铜()溶液或铜片、氯化锌溶液(合理即可) 5．(1)大 (2) 将铁丝分别插入硫酸铝溶液和硫酸铜溶液中 铁丝在硫酸铝溶液中无明显现象，在硫酸铜溶液中表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色 (3) 隔绝氧气和水 B 或（合理即可） 6．(1) (2)延展性 (3)氧气和水 (4) 铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色 铜片、稀盐酸 (5)AC (6) 7．(1) 元素 增大反应物的接触面积 (2)热值高，二氧化碳排放量为0 (3) 除去水中溶解的氧气 刷漆(或涂油等) (4) 钛合金 8． 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 金属和金属材料 2大题型概览 题型01 金属材料、金属锈蚀与防护 题型02 金属综合题 金属材料、金属锈蚀与防护 题型01 1．（2026·云南楚雄·一模）下列实验不能达到相应实验目的的是 选项 A B C D 实验目的 验证质量守恒定律 探究可燃物燃烧的两个条件 探究铁的锈蚀是否需要氧气 探究甲烷中是否含有氢元素 实验 A．A B．B C．C D．D 2．（2026·云南昆明·一模）化学与生活息息相关。下列说法不正确的是 A．活性炭可以用作冰箱除臭剂 B．涂油可以防止自行车链条生锈 C．电线老化短路着火可用水扑灭 D．药物对保障人体健康具有重要作用，要合理用药 金属综合题 题型02 1．（2026·云南保山·一模）金属在科技、生产和生活中的应用较为广泛。 (1)下表列出了4种金属材料的某些性质，根据表格中的相关信息分析，你认为最适合用于制造飞机外壳的金属是___________(填字母序号)。 金属材料 密度/(g・cm-3) 锈蚀性 参考价格/(万元/t) A 19.3 不生锈 35000 B 10.5 不生锈 700 C 7.9 会生锈 2 D 2.7 不生锈 2 (2)某化学兴趣小组的同学对铝的相关性质进行了实验探究。 ①将铝箔在酒精灯火焰上加热，观察到铝箔逐渐变软，内部出现熔化现象，外部却没有熔化，铝箔整体不滴落，由此可以推测金属铝的熔点比氧化铝___________(填“高”或“低”)； ②小组同学向盛有一定质量铝片的烧瓶中加入足量稀硫酸，迅速塞紧带有压强传感器的橡胶塞，得到如图乙所示的气压变化曲线： 由图乙可知，一开始压强变化不明显，一段时间后压强迅速升高，分析一开始压强变化不明显的原因可能是___________；写出铝与稀硫酸反应的化学方程式___________。 (3)铁制品容易生锈，写出防止铁制品生锈的一条措施___________。 (4)镍是一种银白色金属，金属活动性介于铁和锡之间；硫酸镍或氯化镍溶液呈绿色。请根据现有试剂：铜片、镍片、稀盐酸、硫酸铜、硫酸镍溶液，设计实验方案证明镍比铜的金属活动性强：___________。(写出实验操作、现象和结论) 2．（2026·云南楚雄·一模）金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。 (1)如图是我国西汉青铜雁鱼灯，迄今已有2000余年的历史。 ①青铜是一种铜锡合金，该灯使用的青铜是一种________材料（填字母）。 A．金属材料    B．合成材料    C．复合材料 ②青铜经锻打、碾压可做成各种形状的铜器，说明其具有良好的________。 ③西汉刘安所著《淮南万毕术》中提到“曾青得铁则化为铜”，说明铁的金属活动性比铜________（填“强”或“弱”）。 (2)钛及钛的合金被认为是21世纪重要的金属材料。在氩气做保护气的环境中，在高温下与足量Mg反应生成金属Ti和，该反应的化学方程式为________________。 (3)垃圾桶使用铝合金做内筒的优点是________________（任写一条）。 (4)某化学小组的同学将m g锌粉和铁粉的混合物加入到一定量的溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列有关说法中，不正确的是________（填字母）。 A．滤渣的质量可能仍为m g B．若向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，则滤渣中一定有锌、铁和铜 C．若滤液为无色，滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生 D．滤液中最多有三种溶质 3．（2026·云南昆明·一模）钛和钛合金被广泛用于航天器、船舶和医疗等行业。回答下列问题： (1)钛元素在元素周期表中的信息如图所示。钛原子的质子数是_______，钛合金属于_______(填“金属”或“合成”)材料。 (2)下列金属矿石中，可用于冶炼钛(Ti)的是_______(填字母)。 A．赤铁矿(主要成分) B．赤铜矿(主要成分) C．金红石(主要成分) (3)工业上常用金属镁与四氯化钛()在高温下反应制得金属钛(Ti)，同时生成氯化镁，写出该反应的化学方程式_______。 (4)金属矿物储量有限，下列做法能有效保护金属资源的是_______(填字母) A．回收利用废旧金属 B．防止金属腐蚀 C．任意大量开采金属矿物 (5)钛元素在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，可以预测金属钛_______(填“能”或“不能”)与稀盐酸反应。 (6)人造卫星的天线是由钛镍形状记忆合金制造的。已知铁、镍、铜三种金属的活动性顺序为。下表所示是验证Fe、Ni、Cu的金属活动性顺序的4种实验方案，其中“一”表示未进行金属化合物溶液与金属之间的实验。各实验方案中，能达到实验目的的是_______(填实验编号) 金属化合物溶液 实验① 实验② 实验③ 实验④ 溶液 — Ni Cu Ni 溶液 Fe Cu Fe — 溶液 Ni — — Ni 4．（2026·云南文山·一模）中国空间站“天宫”的舱体结构大量采用铝锂合金，而内部支架、连接件等则使用钢铁材料。空间站退役后，大量金属材料的回收与再利用成为重要课题。某校化学兴趣小组围绕“航天金属材料的选择、冶炼与回收”展开学习活动。 活动一：认识铝锂合金 铝锂合金是通过在熔融铝中加入金属锂，经高温熔炼、退火、轧制等工艺制成。 (1)铝锂合金是航天轻量化的重要材料，它属于___________。(填字母) A．天然材料 B．合成材料 C．金属材料 D．非金属材料 (2)分析铝锂合金比纯铝更适合航天器的原因___________。 (3)碳酸锂()可用于电池材料，计算碳酸锂中锂元素的化合价为___________价。 活动二：金属铁的冶炼及利用 空间站内部支架大量使用钢铁材料。工业上以赤铁矿(主要成分为)为原料冶炼生铁，其工艺流程如图甲所示： (4)将赤铁矿石粉碎的目的是___________。 (5)还原室中，CO和赤铁矿发生反应的化学方程式为___________。 (6)燃烧室为还原反应室提供热量，其中能量转化是将___________转化为热能。 【拓展思考】 (7)为除去尾气中的二氧化碳气体，可选择的试剂是___________。 活动三：验证金属活动性 (8)实践小组设计如图乙的探究实验来验证的金属活动性顺序，还需补充如图乙C的实验，则分别是___________。 5．（2026·云南玉溪·一模）春晚舞台上，宇树机器人与武者同台演绎《武 BOT》，腾空空翻、持械对打、集群列阵，刚劲灵动，以中国功夫展现国产人形机器人的硬核科技与创新力量。 (1)机器人外壳常用铝合金材料，与纯铝相比，其硬度更__________(填“大”或“小”)。 (2)机器人电路中用到铜、铁、铝三种金属，为探究其金属活动性顺序，现有打磨过的铝丝、铁丝、铜丝，及硫酸铝溶液、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液。请按要求完成以下实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论 _____________ ____________ 金属活动性顺序为： Al> Fe> Cu (3)机器人表面的防锈涂层可防止金属锈蚀，其原理是____________。部分材料中含有锰元素，已知锰(Mn)元素在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，金属锰在发生置换反应时通常显+2价。下列关于金属锰的化学性质预测不合理的是____________。 A．锰能在氧气中燃烧     B．锰能与氯化镁溶液反应 C．锰能与稀盐酸反应     D．锰能与硫酸铜溶液反应 请在你预测合理的选项中写出一个置换反应的化学方程式____________。 6．（2026·云南思茅一中、四中·一模）铁是人类最早广泛使用的金属之一，在生产生活中发挥着重要作用。 (1)现代炼铁一般在高炉内完成，请写出以赤铁矿（主要成分为)为原料进行炼铁的反应原理为_______（用化学方程式表示）。 (2)国家非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜，炒菜不粘锅。制作时经过了上万次捶打、锻打。铁锅锻打成型，是利用铁具有良好的______（填一种物理性质）。 (3)铁制品经常有锈蚀现象。现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。为探究铁制品锈蚀的条件，设计如下实验。一周后，观察到只有A中的铁钉出现了明显的锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀的条件是铁与空气中的_______接触。 (4)某研究小组为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，设计如图甲所示两个实验（金属均已用砂纸打磨过，其形状和大小相同，稀盐酸的浓度和用量也相同）。 ①甲同学认为通过实验B可比较铜和银的金属活动性，他依据的实验现象是______。 ②乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出三种金属的活动性顺序，因此在上述实验的基础上，乙同学又补做了一个实验，装置如图乙所示，且实现了探究目的。乙同学的实验：X、Y物质分别为：______。 (5)我国化学家徐光宪在稀土分离技术上作出了杰出贡献，稀土金属不可再生，需大力保护。下列有关保护金属资源的做法正确的有_______（填字母）。 A．寻找金属的代用品 B．过度开采金属矿物 C．回收利用废旧金属 (6)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）。 7．（2026·云南威信·一模）汽车作为一种重要的代步工具，给我们的生活带来了很多便捷。 Ⅰ．汽车燃料。汽油、柴油、酒精、天然气、氢气均可用作汽车燃料。 (1)酒精和天然气含碳量低，燃烧充分，不易产生黑烟；汽油和柴油含碳量高，易不完全燃烧产生黑烟，这里“含碳量”中的碳是指_______(填“单质”“元素”或“原子”)。汽车喷油嘴能将汽油喷成雾状进入内燃机汽缸(如图)，使汽油充分燃烧，其能促进燃烧的原因是_______。 (2)几种常见燃料的部分数据对比如下表。 标准煤 天然气 氢气 热值/(kJ·kg-1) 2.9×104 3.6×104 14.3×104 CO2排放量，/(kg·kg-1) 2.66~2.72 1.76 0 氢气是未来最理想的燃料，请结合表中数据，分析与煤和天然气相比，氢气作为燃料的优势是______。(写两点) Ⅱ．制造汽车原材料。金属材料是汽车制造的基础，其中钢铁和有色金属扮演着重要的角色。 (3)汽车外壳若因擦碰未及时修补，一段时间后会生锈。据统计每年超20%金属产量因锈蚀报废。按下图进行铁制品锈蚀的实验探究：①实验b需要使用煮沸并迅速冷却的蒸馏水，煮沸处理蒸馏水的目的是_______。②为防止汽车中的铁制品生锈，可采用的措施为_______(写一种)。 (4)钛合金因其特殊性能，也会被用在追求性能的关键部位上。钛合金与金属钛相比，_____的硬度更大。工业制取钛(Ti)的一种方法：利用镁(Mg)和四氯化钛(TiCl4)在高温的条件下发生置换反应而得，该反应的化学方程式为______。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 金属和金属材料 2大题型概览 题型01 金属材料、金属锈蚀与防护 题型02 金属综合题 金属材料、金属锈蚀与防护 题型01 1．（2026·云南楚雄·一模）下列实验不能达到相应实验目的的是 选项 A B C D 实验目的 验证质量守恒定律 探究可燃物燃烧的两个条件 探究铁的锈蚀是否需要氧气 探究甲烷中是否含有氢元素 实验 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、白磷燃烧在密闭的锥形瓶中进行，气球起到缓冲气压的作用，整个装置密闭，反应前后总质量不变，可以验证质量守恒定律，能达到实验目的。 B、该实验中，热水温度为80℃，铜片上的白磷（着火点为40℃）燃烧，红磷（着火点为240℃）不燃烧，只能得到燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点，不能探究可燃物燃烧的两个条件，不能达到实验目的。 C、左侧试管：铁钉与水、空气接触，铁钉生锈；右侧试管：铁钉在煮沸过的蒸馏水中，上方有植物油隔绝空气，铁钉只接触水，不生锈；通过对比可证明铁锈蚀需要氧气，能达到实验目的。 D、甲烷燃烧，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，若烧杯内壁出现水雾，说明生成了水（H2O），根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氧气（O2）只含氧元素，水中的氢元素来自甲烷，可证明甲烷中含有氢元素，能达到实验目的。 故选B。 2．（2026·云南昆明·一模）化学与生活息息相关。下列说法不正确的是 A．活性炭可以用作冰箱除臭剂 B．涂油可以防止自行车链条生锈 C．电线老化短路着火可用水扑灭 D．药物对保障人体健康具有重要作用，要合理用药 【答案】C 【详解】A、活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，可吸附异味，可用作冰箱除臭剂，说法正确； B、铁生锈需要同时接触氧气和水，涂油可以隔绝氧气和水，能防止自行车链条生锈，说法正确； C、生活中的水具有导电性，电线短路着火时用水扑灭易引发触电事故，应先切断电源再灭火，说法错误； D、药物可治疗疾病、保障人体健康，但是不合理用药会损害健康，因此要合理用药，说法正确。 故选C。 金属综合题 题型02 1．（2026·云南保山·一模）金属在科技、生产和生活中的应用较为广泛。 (1)下表列出了4种金属材料的某些性质，根据表格中的相关信息分析，你认为最适合用于制造飞机外壳的金属是___________(填字母序号)。 金属材料 密度/(g・cm-3) 锈蚀性 参考价格/(万元/t) A 19.3 不生锈 35000 B 10.5 不生锈 700 C 7.9 会生锈 2 D 2.7 不生锈 2 (2)某化学兴趣小组的同学对铝的相关性质进行了实验探究。 ①将铝箔在酒精灯火焰上加热，观察到铝箔逐渐变软，内部出现熔化现象，外部却没有熔化，铝箔整体不滴落，由此可以推测金属铝的熔点比氧化铝___________(填“高”或“低”)； ②小组同学向盛有一定质量铝片的烧瓶中加入足量稀硫酸，迅速塞紧带有压强传感器的橡胶塞，得到如图乙所示的气压变化曲线： 由图乙可知，一开始压强变化不明显，一段时间后压强迅速升高，分析一开始压强变化不明显的原因可能是___________；写出铝与稀硫酸反应的化学方程式___________。 (3)铁制品容易生锈，写出防止铁制品生锈的一条措施___________。 (4)镍是一种银白色金属，金属活动性介于铁和锡之间；硫酸镍或氯化镍溶液呈绿色。请根据现有试剂：铜片、镍片、稀盐酸、硫酸铜、硫酸镍溶液，设计实验方案证明镍比铜的金属活动性强：___________。(写出实验操作、现象和结论) 【答案】(1)D (2) 低 铝表面有一层致密的氧化铝薄膜，稀硫酸会与氧化铝先反应，氧化膜被破坏后才与铝反应产生氢气 (3)刷漆、涂油、制成不锈钢等 (4)将镍片放入硫酸铜溶液中，观察到镍片表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，说明镍能置换出铜，证明镍的金属活动性比铜强 【详解】（1）飞机外壳需要密度小减轻自重、抗锈蚀使用寿命长、成本低，D金属密度最小、不生锈、价格低廉，符合要求。 （2）①加热时内部铝熔化，外部的氧化铝薄膜没有熔化，说明铝的熔点低于氧化铝；②铝在空气中易生成致密氧化铝膜，初期稀硫酸先和氧化铝反应，没有氢气生成，因此压强无明显变化。铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，其化学方程式为。 （3）铁生锈需要同时接触水和氧气，刷漆等措施可隔绝水和氧气，达到防锈目的。 （4）依据金属活动性规律：活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，或氢前金属能和稀酸反应生成氢气、氢后金属不能，将镍片放入硫酸铜溶液中，观察到镍片表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，说明镍能置换出铜，证明镍的金属活动性比铜强。 2．（2026·云南楚雄·一模）金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。 (1)如图是我国西汉青铜雁鱼灯，迄今已有2000余年的历史。 ①青铜是一种铜锡合金，该灯使用的青铜是一种________材料（填字母）。 A．金属材料    B．合成材料    C．复合材料 ②青铜经锻打、碾压可做成各种形状的铜器，说明其具有良好的________。 ③西汉刘安所著《淮南万毕术》中提到“曾青得铁则化为铜”，说明铁的金属活动性比铜________（填“强”或“弱”）。 (2)钛及钛的合金被认为是21世纪重要的金属材料。在氩气做保护气的环境中，在高温下与足量Mg反应生成金属Ti和，该反应的化学方程式为________________。 (3)垃圾桶使用铝合金做内筒的优点是________________（任写一条）。 (4)某化学小组的同学将m g锌粉和铁粉的混合物加入到一定量的溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列有关说法中，不正确的是________（填字母）。 A．滤渣的质量可能仍为m g B．若向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，则滤渣中一定有锌、铁和铜 C．若滤液为无色，滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生 D．滤液中最多有三种溶质 【答案】(1) A 延展性 强 (2) (3)硬度大（或密度小，或抗腐蚀性好） (4)B 【详解】（1）①青铜是一种铜锡合金，属于金属材料，故选A； ②青铜经锻打、碾压可做成各种形状的铜器，说明其具有良好的延展性； ③“曾青得铁则化为铜”指的是铁能把硫酸铜中的铜置换出来，说明铁的金属活动性比铜强； （2）在高温下与足量Mg反应生成金属Ti和，该反应的化学方程式为； （3）垃圾桶使用铝合金做内筒的优点是硬度大（或密度小，或抗腐蚀性好）； （4）根据金属活动性顺序(Zn>Fe>Cu)，锌优先置换硝酸铜中的铜，铁随后反应。 A、若Zn和Fe部分反应，置换出的Cu总质量等于溶解的Zn和Fe总质量，则滤渣质量可能仍为mg，正确。 B、滤渣与稀硫酸反应产生气泡，说明含Zn 或Fe。但若Zn完全反应后Fe部分反应，滤渣可能只有Fe和Cu，不含Zn，因此“一定有锌”错误。 C、滤液为无色说明溶液中无和，即已反应完全且Fe未参与反应。由于起始物为锌粉和铁粉的混合物，滤渣中必然含有铁，故加入稀硫酸一定有气泡产生。正确。 D、溶质最多为未反应的Cu(NO3)2、生成 的Zn(NO3)2和Fe(NO3)2，共三种，正确。 故选B。 3．（2026·云南昆明·一模）钛和钛合金被广泛用于航天器、船舶和医疗等行业。回答下列问题： (1)钛元素在元素周期表中的信息如图所示。钛原子的质子数是_______，钛合金属于_______(填“金属”或“合成”)材料。 (2)下列金属矿石中，可用于冶炼钛(Ti)的是_______(填字母)。 A．赤铁矿(主要成分) B．赤铜矿(主要成分) C．金红石(主要成分) (3)工业上常用金属镁与四氯化钛()在高温下反应制得金属钛(Ti)，同时生成氯化镁，写出该反应的化学方程式_______。 (4)金属矿物储量有限，下列做法能有效保护金属资源的是_______(填字母) A．回收利用废旧金属 B．防止金属腐蚀 C．任意大量开采金属矿物 (5)钛元素在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，可以预测金属钛_______(填“能”或“不能”)与稀盐酸反应。 (6)人造卫星的天线是由钛镍形状记忆合金制造的。已知铁、镍、铜三种金属的活动性顺序为。下表所示是验证Fe、Ni、Cu的金属活动性顺序的4种实验方案，其中“一”表示未进行金属化合物溶液与金属之间的实验。各实验方案中，能达到实验目的的是_______(填实验编号) 金属化合物溶液 实验① 实验② 实验③ 实验④ 溶液 — Ni Cu Ni 溶液 Fe Cu Fe — 溶液 Ni — — Ni 【答案】(1) 22 金属 (2)C (3) (4)AB (5)能 (6)①②④ 【详解】（1）在元素周期表中，元素名称左上角的数字表示原子序数，原子序数=质子数，则钛原子的质子数是22； 钛合金属于合金，属于金属材料； （2）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，钛由钛元素组成，金红石中含钛元素，可用于冶炼钛。 故选C； （3）金属镁与四氯化钛()在高温下反应制得金属钛(Ti)，同时生成氯化镁，该反应的化学方程式为：； （4）A、回收利用废旧金属，可以节约金属资源，能有效保护金属资源，符合题意； B、防止金属腐蚀，可以节约金属资源，能有效保护金属资源，符合题意； C、任意大量开采金属矿物，会造成金属资源的浪费，不符合题意。 故选AB； （5）钛元素在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则在金属活动性顺序里，钛排在氢前，钛能与稀盐酸反应； （6）实验①：铁能与硫酸镍反应生成硫酸亚铁和镍，有固体析出，说明铁比镍活泼，镍能与硫酸铜反应生成硫酸镍和铜，有红色固体析出，说明镍比铜活泼，可以验证三种金属的活动性顺序； 实验②：镍与硫酸亚铁不反应，无明显现象，说明铁比镍活泼，铜与硫酸镍不反应，无明显现象，说明镍比铜活泼，可以验证三种金属的活动性顺序； 实验③：铜与硫酸亚铁不反应，无明显现象，说明铁比铜活泼；铁能与硫酸镍反应生成硫酸亚铁和镍，有固体析出，说明铁比镍活泼，无法比较镍和铜的活动性顺序； 实验④：镍与硫酸亚铁不反应，无明显现象，说明铁比镍活泼；镍能与硫酸铜反应生成硫酸镍和铜，有红色固体析出，说明镍比铜活泼，可以验证三种金属的活动性顺序。 故能达到实验目的的是：①②④。 4．（2026·云南文山·一模）中国空间站“天宫”的舱体结构大量采用铝锂合金，而内部支架、连接件等则使用钢铁材料。空间站退役后，大量金属材料的回收与再利用成为重要课题。某校化学兴趣小组围绕“航天金属材料的选择、冶炼与回收”展开学习活动。 活动一：认识铝锂合金 铝锂合金是通过在熔融铝中加入金属锂，经高温熔炼、退火、轧制等工艺制成。 (1)铝锂合金是航天轻量化的重要材料，它属于___________。(填字母) A．天然材料 B．合成材料 C．金属材料 D．非金属材料 (2)分析铝锂合金比纯铝更适合航天器的原因___________。 (3)碳酸锂()可用于电池材料，计算碳酸锂中锂元素的化合价为___________价。 活动二：金属铁的冶炼及利用 空间站内部支架大量使用钢铁材料。工业上以赤铁矿(主要成分为)为原料冶炼生铁，其工艺流程如图甲所示： (4)将赤铁矿石粉碎的目的是___________。 (5)还原室中，CO和赤铁矿发生反应的化学方程式为___________。 (6)燃烧室为还原反应室提供热量，其中能量转化是将___________转化为热能。 【拓展思考】 (7)为除去尾气中的二氧化碳气体，可选择的试剂是___________。 活动三：验证金属活动性 (8)实践小组设计如图乙的探究实验来验证的金属活动性顺序，还需补充如图乙C的实验，则分别是___________。 【答案】(1)C (2)铝锂合金的硬度大或耐腐蚀性强或质量轻 (3)+1 (4)增大接触面积，使反应更充分 (5) (6)化学能 (7)NaOH溶液 (8)锌片、硫酸铜()溶液或铜片、氯化锌溶液(合理即可) 【详解】（1）金属材料包括纯金属和合金，铝锂合金属于合金，因此属于金属材料。 （2）合金的性能一般优于组成它的纯金属，铝锂合金兼具强度高、密度小、抗腐蚀的特点，更适配航天器的使用要求。 （3）化合物中正负化合价代数和为0，碳酸根整体显-2价，设锂元素化合价为x，则2x + (-2)=0，解得x=+1。 （4）略。 （5）一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，配平即可得到该方程式。 （6）燃烧室中燃料燃烧属于化学反应，反应过程中将燃料储存的化学能转化为热能。 （7）二氧化碳可与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，能够被氢氧化钠溶液有效吸收。 （8）现有实验A可证明金属活动性，实验B可证明，还需验证和的活动性顺序，因此选择铜和锌的盐溶液（或锌和铜的盐溶液），通过是否发生置换反应即可判断二者活动性强弱。 5．（2026·云南玉溪·一模）春晚舞台上，宇树机器人与武者同台演绎《武 BOT》，腾空空翻、持械对打、集群列阵，刚劲灵动，以中国功夫展现国产人形机器人的硬核科技与创新力量。 (1)机器人外壳常用铝合金材料，与纯铝相比，其硬度更__________(填“大”或“小”)。 (2)机器人电路中用到铜、铁、铝三种金属，为探究其金属活动性顺序，现有打磨过的铝丝、铁丝、铜丝，及硫酸铝溶液、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液。请按要求完成以下实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论 _____________ ____________ 金属活动性顺序为： Al> Fe> Cu (3)机器人表面的防锈涂层可防止金属锈蚀，其原理是____________。部分材料中含有锰元素，已知锰(Mn)元素在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，金属锰在发生置换反应时通常显+2价。下列关于金属锰的化学性质预测不合理的是____________。 A．锰能在氧气中燃烧     B．锰能与氯化镁溶液反应 C．锰能与稀盐酸反应     D．锰能与硫酸铜溶液反应 请在你预测合理的选项中写出一个置换反应的化学方程式____________。 【答案】(1)大 (2) 将铁丝分别插入硫酸铝溶液和硫酸铜溶液中 铁丝在硫酸铝溶液中无明显现象，在硫酸铜溶液中表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色 (3) 隔绝氧气和水 B 或（合理即可） 【详解】（1）合金的硬度普遍高于其组成成分中的纯金属，因此铝合金硬度比纯铝更大； （2）验证三种金属活动性可采用“两盐夹一金”的思路：选择活动性居中的铁，分别与硫酸铝、硫酸铜溶液反应，铁不能置换出铝，说明活动性，铁能置换出铜，析出红色固体，说明活动性，即可验证顺序。故实验步骤为：将铁丝分别插入硫酸铝溶液和硫酸铜溶液中；现象为：铁丝在硫酸铝溶液中无明显现象，在硫酸铜溶液中表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色； （3）金属锈蚀需要同时接触水和氧气，防锈涂层可以隔绝氧气和水，防止金属锈蚀； 根据已知信息可得活动性顺序，锰活动性弱于镁，不能与氯化镁反应，因此B不合理；锰活动性排在氢、铜之前，可与稀盐酸、硫酸铜等发生置换反应，锰能与氧气反应； 由以上分析可知，锰能与稀盐酸反应生成氯化锰和氢气，化学方程式为：。锰能与硫酸铜反应生成硫酸锰和铜，化学方程式为：。 6．（2026·云南思茅一中、四中·一模）铁是人类最早广泛使用的金属之一，在生产生活中发挥着重要作用。 (1)现代炼铁一般在高炉内完成，请写出以赤铁矿（主要成分为)为原料进行炼铁的反应原理为_______（用化学方程式表示）。 (2)国家非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜，炒菜不粘锅。制作时经过了上万次捶打、锻打。铁锅锻打成型，是利用铁具有良好的______（填一种物理性质）。 (3)铁制品经常有锈蚀现象。现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。为探究铁制品锈蚀的条件，设计如下实验。一周后，观察到只有A中的铁钉出现了明显的锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀的条件是铁与空气中的_______接触。 (4)某研究小组为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，设计如图甲所示两个实验（金属均已用砂纸打磨过，其形状和大小相同，稀盐酸的浓度和用量也相同）。 ①甲同学认为通过实验B可比较铜和银的金属活动性，他依据的实验现象是______。 ②乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出三种金属的活动性顺序，因此在上述实验的基础上，乙同学又补做了一个实验，装置如图乙所示，且实现了探究目的。乙同学的实验：X、Y物质分别为：______。 (5)我国化学家徐光宪在稀土分离技术上作出了杰出贡献，稀土金属不可再生，需大力保护。下列有关保护金属资源的做法正确的有_______（填字母）。 A．寻找金属的代用品 B．过度开采金属矿物 C．回收利用废旧金属 (6)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）。 【答案】(1) (2)延展性 (3)氧气和水 (4) 铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色 铜片、稀盐酸 (5)AC (6) 【详解】（1）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为； （2）铁锅锻打成型，是利用铁具有良好的延展性； （3）A试管中铁钉同时与氧气和水接触，生锈；B试管中铁钉只与水接触，不生锈；C试管中铁钉只与氧气接触，不生锈，则对比A、B、C试管中的现象可知，铁钉锈蚀的条件是铁与空气中的氧气和水接触； （4）①实验B中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，说明铜比银活泼，依据的实验现象是铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色； ②实验A中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，说明金属活动性铁>氢；实验B中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，说明金属活动性铜>银，不能比较铁与铜、银的金属活动性，因此还需补做一个实验，可将铜片放入稀盐酸中，铜与稀盐酸不反应，说明金属活动性氢>铜，与实验A对比可知金属活动性铁>铜，由此可验证铁、铜、银的金属活动性顺序为铁>铜>银，故乙同学的实验中X、Y物质分别为：铜片、稀盐酸； （5）寻找金属的代用品、回收利用废旧金属均有利于保护金属资源，而过度开采金属矿物会导致金属资源在短时间内大量消耗，加速金属资源的枯竭，不利于保护金属资源，故选：AC； （6）将一定量的铁粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，根据金属活动性铁>铜>银，铁先与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，硝酸银完全反应后，铁再与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，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，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜、银与稀盐酸不反应，说明加入的铁粉是过量的，因此滤渣的成分为。 7．（2026·云南威信·一模）汽车作为一种重要的代步工具，给我们的生活带来了很多便捷。 Ⅰ．汽车燃料。汽油、柴油、酒精、天然气、氢气均可用作汽车燃料。 (1)酒精和天然气含碳量低，燃烧充分，不易产生黑烟；汽油和柴油含碳量高，易不完全燃烧产生黑烟，这里“含碳量”中的碳是指_______(填“单质”“元素”或“原子”)。汽车喷油嘴能将汽油喷成雾状进入内燃机汽缸(如图)，使汽油充分燃烧，其能促进燃烧的原因是_______。 (2)几种常见燃料的部分数据对比如下表。 标准煤 天然气 氢气 热值/(kJ·kg-1) 2.9×104 3.6×104 14.3×104 CO2排放量，/(kg·kg-1) 2.66~2.72 1.76 0 氢气是未来最理想的燃料，请结合表中数据，分析与煤和天然气相比，氢气作为燃料的优势是______。(写两点) Ⅱ．制造汽车原材料。金属材料是汽车制造的基础，其中钢铁和有色金属扮演着重要的角色。 (3)汽车外壳若因擦碰未及时修补，一段时间后会生锈。据统计每年超20%金属产量因锈蚀报废。按下图进行铁制品锈蚀的实验探究：①实验b需要使用煮沸并迅速冷却的蒸馏水，煮沸处理蒸馏水的目的是_______。②为防止汽车中的铁制品生锈，可采用的措施为_______(写一种)。 (4)钛合金因其特殊性能，也会被用在追求性能的关键部位上。钛合金与金属钛相比，_____的硬度更大。工业制取钛(Ti)的一种方法：利用镁(Mg)和四氯化钛(TiCl4)在高温的条件下发生置换反应而得，该反应的化学方程式为______。 【答案】(1) 元素 增大反应物的接触面积 (2)热值高，二氧化碳排放量为0 (3) 除去水中溶解的氧气 刷漆(或涂油等) (4) 钛合金 【详解】（1）“含碳量”中的碳是指元素，汽车喷油嘴能将汽油喷成雾状，增大反应物的接触面积，从而使汽油充分燃烧。 （2）氢气燃烧生成水，作为燃料的优势是热值高，二氧化碳排放量为0。 （3）煮沸处理蒸馏水的目的是除去水中溶解的氧气，铁制品与氧气和水接触生锈，防止铁生锈可以隔绝氧气和水，可采用的措施为刷漆(或涂油等)。 （4）合金的硬度比纯金属的硬度大，因此钛合金与金属钛相比，钛合金的硬度更大，镁(Mg)和四氯化钛(TiCl4)在高温的条件下发生置换反应而得，该反应的化学方程式为。 8．（2026·云南威信·一模）铝制品具有很好的抗腐蚀性能的原因是______(用化学方程式表示)。 【答案】 【详解】常温下铝能和空气中的氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝继续被氧化，化学方程式为。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $