专题06 金属及其化合物的应用(18题)(抢分专练)(南京专用) 2026年中考化学终极冲刺讲练测
2026-05-25
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3份
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20页
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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 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 金属和金属矿物 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.36 MB |
| 发布时间 | 2026-05-25 |
| 更新时间 | 2026-05-25 |
| 作者 | 大卫化学 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-05-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58029171.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦南京中考金属及其化合物综合应用,以“性质-应用-保护”逻辑链整合考点,提炼金属活动性应用、防锈原理等方法,适配18题专项突破。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|高频考点|金属材料/化学性质/冶炼/保护|金属活动性三规则(前强后弱/氢前换氢/强置换弱)、防锈原理(隔绝氧气或水)|从金属物理性质→化学性质(与O₂/酸/盐反应)→冶炼原理→资源保护,形成“性质决定用途”化学观念|
|抢分特训|18题(含6道综合题)|实验探究变量控制(如铁生锈条件对比)、工艺流程分析(炼铁原料作用)|通过真题变式题,强化科学思维(证据推理)与科学探究能力,覆盖中考18题核心考法|
内容正文:
抢分06 金属及其化合物的应用(18题)(南京专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
抢分考点
南京3年真题
抢分依据
命题预测
金属物理性质、化学性质、金属活动性、工艺流程、化合价、实验设计等
2025年第18题
2024年第19题
2023年第19题
南京的近三年中考试题,18题或19题主要考查金属及其化合物的综合应用,考点覆盖金属物理性质、化学性质、金属活动性、工艺流程、化合价、实验设计等,难度中等偏上。
18题考查金属及其化合物的应用,相对比较固定,可以预测2026年的南京中考依然会延续此种命题特点。
【高频考点聚焦】
1.金属材料
(1)金属材料:用纯金属或合金等制成的材料。
(2)金属的物理共性:大多数金属是银白色固体,有金属光泽,密度较大,熔点较高;具有优良的导电性、导热性、延展性。(铜呈红色,金呈黄色;常温下汞是液体)
(3)合金
特性
与组成它们的纯金属的性能比较:合金的硬度一般更大,熔点更低,抗腐蚀性能更好
常见合金
铁的合金:生铁和钢。二者区别:含碳量不同,生铁含碳量2%~4.3%;钢含碳量0.03%~2%
钛合金:熔点高、密度小、可塑性好、易加工、机械性能好、抗腐蚀性;与人体有很好的相容性,可用于制造人造骨
2.金属的化学性质
(1)金属与氧气反应(金属+氧气→金属氧化物)
金属
反应事实
反应现象
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
在氧气中剧烈燃烧,火星四射,
生成黑色固体
3Fe+2O2 点燃 Fe3O4
铜
红色的铜片加热后变黑
2Cu+O2 ∆ 2CuO
金
“真金不怕火炼”说明即使在高温时金也不与氧气反应
(2)金属与酸反应(金属+酸→ 盐+H2↑)
金属
与稀盐酸、稀硫酸反应的现象
与稀盐酸反应的方程式
与稀硫酸反应的方程式
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↑
(3)金属与盐反应(金属+盐→ 新盐+新金属)
金属
盐溶液
反应现象
反应的化学方程式
铁
硫酸铜溶液
铁表面覆盖一层紫红色物质,
溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
Fe+CuSO4 == FeSO4+Cu
铜
硝酸银溶液
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
④金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性顺序由强逐渐减弱
应用:
①金属的位置越靠前,它的活动性就越强。(前强后弱)
②只有位于氢之前的金属才能置换出盐酸和稀硫酸中的氢。(氢前换氢)
③只有位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来。(强置换弱)
3.铁的冶炼
主要原理
一氧化碳与氧化铁反应
化学方程式
Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
设备
高炉
原料
赤铁矿石
提供铁元素
焦炭
①燃烧放热,提供高温环境,维持炉温;②产生还原剂CO
石灰石
将矿石中的二氧化硅转化成炉渣
热空气
提供焦炭燃烧所需的氧气
4.金属资源的保护
铁锈蚀的主要因素
铁跟水和氧气(或空气)接触,在酸溶液或氯化钠溶液环境中,会加快铁锈蚀的速率
铁锈的成分
主要成分为Fe2O3·xH2O,颜色为红色,是一种疏松多孔的物质
防止铁制品锈蚀的原理和方法
原理:隔绝氧气或水
方法:
①保持铁制品表面的清洁、干燥。
②在钢铁表面覆盖保护膜:喷漆、涂油、镀一层金属(镀锌、镀铬等)、在钢铁制品表面烧涂搪瓷等。
③改变内部结构,制成耐腐蚀的合金,如不锈钢。
1.(2026·江苏南京·一模)实践与实验:取4根相同的干净的铁钉和4支试管,其中两支试管配有软木塞,将铁钉分别放入试管中。
试管(1):加入雨水,使铁钉的下半部浸在雨水中,上半部接触空气,这是参照试管;
试管(2):放入无水氯化钙(干燥剂),用软木塞住试管口,铁钉接触空气,但不接触水分;
试管(3):加水并煮沸几分钟,并在水面上倒些油,形成一个密封层,铁钉接触水,但不接触空气;
试管(4):加入盐水,铁钉的下半部接触盐水,上半部接触空气;
一段时间后观察到:试管(2)和(3)中的铁钉没有生锈,试管(1)和(4)中的铁钉生锈了,且(4)中的铁钉生锈更多。
回答问题:
(1)试管(3)中加入的水煮沸几分钟,其目的是_______;
(2)你认为铁生锈不可缺少的物质是_______;
(3)为什么(4)中的铁钉比(1)中的铁钉生锈更多,请提出你的看法_______;
(4)怎样保护金属资源,请提出你的看法:_______。
2.(2026·江苏南京·一模)全世界每年因锈蚀损失的钢铁占世界产量的1/4.小明同学想探究铁生锈的条件,他将三枚干净的铁钉分别放入甲、乙、丙三支试管(如图所示),定期观察并记录现象。请回答下列问题:
(1)一周后,观察到试管中铁钉生锈的是_________ ,由此得出铁生锈的主要影响物质是(填具体物质)_______ 。
(2)根据生锈条件,试分析厨房里用的刀可以采用哪些防锈措施?(答一条即可)________ 。
(3)某化学兴趣小组探究金属与酸反应情况,设计如下三个实验。请你参与他们的研究活动,大胆分析其原因。由此得出影响金属与酸反应剧烈程度的因素有:a:_____b:_____
c:______ 。
实验序号
实验过程
实验现象
a
镁粉和铁粉分别与5%的盐酸反应
镁粉产生气体快
b
铁粉和铁片分别于10%的盐酸反应
铁粉产生气体快
c
铁片分别于5%和10%的盐酸反应
10%的盐酸产生气体快
3.(2026·江苏南京·一模)金属的性质和应用是化学研究的重要课题。
(1)将铝制易拉罐置于冰箱中,罐内饮料迅速降温,说明铝具有良好的________性。
(2)实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气,写出反应的化学方程式________。
(3)化学小组利用图-1所示实验探究铁生锈的条件,一段时间后,试管C中铁钉生锈,试管A、B中铁钉无明显锈蚀。通过对比试管________(填字母)现象可知,铁生锈的条件之一是与氧气接触。
(4)实验室模拟炼铁的装置如图-2所示,其中与中氧元素结合,使其失氧转化为。
①炼铁的主要原理是与反应,写出反应的化学方程式________。
②除了,从左侧通入的物质X还可以是________(填字母)。
A.水煤气(和) B.木炭 C.
③充分反应后玻璃管中的固体含有铁,请设计实验加以证明,并完成下表。
实验内容
实验现象
原理分析(写出反应的化学方程式)
________
________
________
4.(2026·江苏南京·一模)金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。
(1)南京城古今建筑交相辉映,下列建筑所用材料属于金属材料的是 (填字母)。
A.明城墙的城砖 B.南京火车站南广场上的不锈钢雕塑
C.玄武门上的铜制门钉 D.紫峰大厦的玻璃幕墙
(2)《淮南万毕术》记载:“曾青(硫酸铜)得铁则化为铜”,用化学方程式表示该炼铜的原理________。该方法炼得的铜中常含有少量铁,写出在实验室提纯铜的实验方案:将混合物粉末放入烧杯,____________,干燥。(必用试剂:稀硫酸)
(3)钴(Co)及其化合物在多个领域具有重要用途。已知:钴的金属活动性与铁相似,CoCl2可溶于水,Co(OH)2难溶于水。下列预测合理的是 (填字母)。
A.Co能与盐酸反应生成H2 B.Co能从MgCl2溶液中置换出镁
C.CoCO3能与盐酸反应生成CO2 D.Co(OH)2可由CoCl2与NaOH溶液反应制得
(4)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”)。
②催化反应室中发生的反应之一为CH4 + XCO + 3H2。其中,X的化学式为 。
③还原反应室内发生两个还原氧化铁的反应,请写出其中一个反应的化学方程式 。
5.(2026·江苏南京·一模)金属的冶炼和利用,促进了人类的发展。明朝宋应星所著《天工开物》是中国古代一部综合性的科学技术著作,其中有关于铁的记载。
(1)“质有土锭,碎砂数种、凡土锭铁”其中“铁”即指赤铁矿、“赤铁矿”的主要成分为_____(填名称)。
(2)“凡钢铁炼法,用熟铁打成薄片”、熟铁打成薄片是利用其具有良好的 性。
(3)铁质文物出土时表面都附着铁锈、铁制品锈蚀实际上是铁与空气中的______等发生化学反应的过程。在生活中,除去铁制品表面的铁锈可使用稀盐酸,反应的化学方程式为________。
(4)炼铁的主要原料是赤铁矿、焦炭、空气、石灰石,其主要转化流程如图所示。
在高炉内,把赤铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是_________(请用文字描述)。请用化学方程式表示上述流程中焦炭的作用①,②_______。
(5)一些活泼金属可以将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。现有铁丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸,请从中选择合适的试剂,设计实验方案比较Fe与Cu的金属活动性强弱,并完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
______
______
Fe的活动性比Cu强
6.(2026·江苏扬州·一模)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)结合图和图信息,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
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抢分06 金属及其化合物的应用(18题)(南京专用)
参考答案
1.(1)除去水中溶解的空气
(2)氧气、水/水、氧气
(3)盐水会促进金属锈蚀
(4)应尽量使金属制品与水和氧气隔绝,尤其是盐水
2.(1)甲 氧气和水
(2)保持干燥(放在干燥的环境或涂上植物油等)
(3)金属活动性 接触面积 酸的浓度
3.(1)导热
(2)
(3)BC
(4) A 取少量玻璃管中固体于试管中,加入适量稀盐酸 固体溶解,有气泡产生
4.(1)BC
(2) 加入足量的稀硫酸,过滤、洗涤
(3)ACD
(4)混合物 H2O /
5.(1)氧化铁/三氧化二铁
(2)延展
(3)氧气和水
(4)一氧化碳和赤铁矿的主要成分氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳
(5)将打磨光亮的铁丝浸入硫酸铜溶液中 铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色
6.(1)Fe2O3
(2)
(3)含水量高、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(或可溶性碱溶液) 除去过量的稀硫酸(或消耗过量的H+)
(6)abc
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抢分06 金属及其化合物的应用(18题)(南京专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
抢分考点
南京3年真题
抢分依据
命题预测
金属物理性质、化学性质、金属活动性、工艺流程、化合价、实验设计等
2025年第18题
2024年第19题
2023年第19题
南京的近三年中考试题,18题或19题主要考查金属及其化合物的综合应用,考点覆盖金属物理性质、化学性质、金属活动性、工艺流程、化合价、实验设计等,难度中等偏上。
18题考查金属及其化合物的应用,相对比较固定,可以预测2026年的南京中考依然会延续此种命题特点。
【高频考点聚焦】
1.金属材料
(1)金属材料:用纯金属或合金等制成的材料。
(2)金属的物理共性:大多数金属是银白色固体,有金属光泽,密度较大,熔点较高;具有优良的导电性、导热性、延展性。(铜呈红色,金呈黄色;常温下汞是液体)
(3)合金
特性
与组成它们的纯金属的性能比较:合金的硬度一般更大,熔点更低,抗腐蚀性能更好
常见合金
铁的合金:生铁和钢。二者区别:含碳量不同,生铁含碳量2%~4.3%;钢含碳量0.03%~2%
钛合金:熔点高、密度小、可塑性好、易加工、机械性能好、抗腐蚀性;与人体有很好的相容性,可用于制造人造骨
2.金属的化学性质
(1)金属与氧气反应(金属+氧气→金属氧化物)
金属
反应事实
反应现象
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
在氧气中剧烈燃烧,火星四射,
生成黑色固体
3Fe+2O2 点燃 Fe3O4
铜
红色的铜片加热后变黑
2Cu+O2 ∆ 2CuO
金
“真金不怕火炼”说明即使在高温时金也不与氧气反应
(2)金属与酸反应(金属+酸→ 盐+H2↑)
金属
与稀盐酸、稀硫酸反应的现象
与稀盐酸反应的方程式
与稀硫酸反应的方程式
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↑
(3)金属与盐反应(金属+盐→ 新盐+新金属)
金属
盐溶液
反应现象
反应的化学方程式
铁
硫酸铜溶液
铁表面覆盖一层紫红色物质,
溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
Fe+CuSO4 == FeSO4+Cu
铜
硝酸银溶液
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
④金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性顺序由强逐渐减弱
应用:
①金属的位置越靠前,它的活动性就越强。(前强后弱)
②只有位于氢之前的金属才能置换出盐酸和稀硫酸中的氢。(氢前换氢)
③只有位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来。(强置换弱)
3.铁的冶炼
主要原理
一氧化碳与氧化铁反应
化学方程式
Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
设备
高炉
原料
赤铁矿石
提供铁元素
焦炭
①燃烧放热,提供高温环境,维持炉温;②产生还原剂CO
石灰石
将矿石中的二氧化硅转化成炉渣
热空气
提供焦炭燃烧所需的氧气
4.金属资源的保护
铁锈蚀的主要因素
铁跟水和氧气(或空气)接触,在酸溶液或氯化钠溶液环境中,会加快铁锈蚀的速率
铁锈的成分
主要成分为Fe2O3·xH2O,颜色为红色,是一种疏松多孔的物质
防止铁制品锈蚀的原理和方法
原理:隔绝氧气或水
方法:
①保持铁制品表面的清洁、干燥。
②在钢铁表面覆盖保护膜:喷漆、涂油、镀一层金属(镀锌、镀铬等)、在钢铁制品表面烧涂搪瓷等。
③改变内部结构,制成耐腐蚀的合金,如不锈钢。
1.(2026·江苏南京·一模)实践与实验:取4根相同的干净的铁钉和4支试管,其中两支试管配有软木塞,将铁钉分别放入试管中。
试管(1):加入雨水,使铁钉的下半部浸在雨水中,上半部接触空气,这是参照试管;
试管(2):放入无水氯化钙(干燥剂),用软木塞住试管口,铁钉接触空气,但不接触水分;
试管(3):加水并煮沸几分钟,并在水面上倒些油,形成一个密封层,铁钉接触水,但不接触空气;
试管(4):加入盐水,铁钉的下半部接触盐水,上半部接触空气;
一段时间后观察到:试管(2)和(3)中的铁钉没有生锈,试管(1)和(4)中的铁钉生锈了,且(4)中的铁钉生锈更多。
回答问题:
(1)试管(3)中加入的水煮沸几分钟,其目的是_______;
(2)你认为铁生锈不可缺少的物质是_______;
(3)为什么(4)中的铁钉比(1)中的铁钉生锈更多,请提出你的看法_______;
(4)怎样保护金属资源,请提出你的看法:_______。
【答案】(1)除去水中溶解的空气
(2)氧气、水/水、氧气
(3)盐水会促进金属锈蚀
(4)应尽量使金属制品与水和氧气隔绝,尤其是盐水
【详解】(1)试管(3)中加入的水煮沸几分钟,因为温度升高,气体溶解度减小,故其目的是除去水中的空气,探究铁只和水接触没有和氧气接触的条件下是否生锈;
(2)通过实验现象“试管②和③中的铁钉没有生锈,试管①、④中的铁钉生锈了”可知铁生锈不可缺少的物质是氧气和水;
(3)由对照实验可以看出,盐水会促进金属锈蚀;
(4)保护金属资源应首先应防止金属的锈蚀,应尽量使金属制品与水和氧气隔绝,尤其是盐水。
2.(2026·江苏南京·一模)全世界每年因锈蚀损失的钢铁占世界产量的1/4.小明同学想探究铁生锈的条件,他将三枚干净的铁钉分别放入甲、乙、丙三支试管(如图所示),定期观察并记录现象。请回答下列问题:
(1)一周后,观察到试管中铁钉生锈的是_________ ,由此得出铁生锈的主要影响物质是(填具体物质)_______ 。
(2)根据生锈条件,试分析厨房里用的刀可以采用哪些防锈措施?(答一条即可)________ 。
(3)某化学兴趣小组探究金属与酸反应情况,设计如下三个实验。请你参与他们的研究活动,大胆分析其原因。由此得出影响金属与酸反应剧烈程度的因素有:a:_____b:_____
c:______ 。
实验序号
实验过程
实验现象
a
镁粉和铁粉分别与5%的盐酸反应
镁粉产生气体快
b
铁粉和铁片分别于10%的盐酸反应
铁粉产生气体快
c
铁片分别于5%和10%的盐酸反应
10%的盐酸产生气体快
【答案】(1)甲 氧气和水
(2)保持干燥(放在干燥的环境或涂上植物油等)
(3)金属活动性 接触面积 酸的浓度
【详解】(1)甲中铁钉与氧气和水接触,生锈,乙中铁只与水接触,不生锈,说明铁生锈需要与氧气接触,甲中铁钉与氧气和水接触,生锈,丙中铁只与氧气接触,不生锈,说明铁生锈需要与水接触,故一周后,观察到试管中铁钉生锈的是甲,由此得出铁生锈的主要影响物质是:氧气和水;
(2)铁生锈的条件是铁与氧气和水接触,防止铁生锈可以隔绝氧气和水,厨房里的刀,可保存表面清洁干燥,防止其生锈;
(3)a、镁比铁活泼,镁粉和铁粉分别与5%的盐酸反应,镁粉产生气体快,说明金属活动性越强,金属与酸反应越剧烈;
b、铁粉与盐酸的接触面积大,铁片与盐酸的接触面积小,铁粉产生气体快,说明金属与酸的接触面积影响金属与酸反应剧烈程度;
c、铁片分别与5%和10%的盐酸反应,盐酸浓度不同,且10%的盐酸产生气体快,说明相同情况下,盐酸的浓度越大,反应速率越快。
3.(2026·江苏南京·一模)金属的性质和应用是化学研究的重要课题。
(1)将铝制易拉罐置于冰箱中,罐内饮料迅速降温,说明铝具有良好的________性。
(2)实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气,写出反应的化学方程式________。
(3)化学小组利用图-1所示实验探究铁生锈的条件,一段时间后,试管C中铁钉生锈,试管A、B中铁钉无明显锈蚀。通过对比试管________(填字母)现象可知,铁生锈的条件之一是与氧气接触。
(4)实验室模拟炼铁的装置如图-2所示,其中与中氧元素结合,使其失氧转化为。
①炼铁的主要原理是与反应,写出反应的化学方程式________。
②除了,从左侧通入的物质X还可以是________(填字母)。
A.水煤气(和) B.木炭 C.
③充分反应后玻璃管中的固体含有铁,请设计实验加以证明,并完成下表。
实验内容
实验现象
原理分析(写出反应的化学方程式)
________
________
________
【答案】(1)导热
(2)
(3)BC
(4) A 取少量玻璃管中固体于试管中,加入适量稀盐酸 固体溶解,有气泡产生
【详解】(1) 铝制易拉罐放入冰箱,饮料迅速降温,说明铝具有良好的导热性。
(2)锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
(3)探究铁生锈的条件之一是与氧气接触,则两组实验一组与氧气接触,一组不与氧气接触。所以通过对比试管BC现象可知,铁生锈的条件之一是与氧气接触。
(4)①一氧化碳和氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为。
②通入物质X需要是气体,且可以还原氧化铁。
A、一氧化碳和氢气都可以还原氧化铁,正确;
B、木炭是固体,错误;
C、二氧化碳不能还原氧化铁,错误;
故选A。
③反应后的玻璃管中固体一定有铁,可能有氧化铁。则选择试剂需要验证有铁且要避免氧化铁的干扰。
如可以取少量玻璃管中固体于试管中,加入适量稀盐酸。由于稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,所以实验现象为固体溶解,有气泡产生,反应的化学方程式为。
4.(2026·江苏南京·一模)金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。
(1)南京城古今建筑交相辉映,下列建筑所用材料属于金属材料的是 (填字母)。
A.明城墙的城砖 B.南京火车站南广场上的不锈钢雕塑
C.玄武门上的铜制门钉 D.紫峰大厦的玻璃幕墙
(2)《淮南万毕术》记载:“曾青(硫酸铜)得铁则化为铜”,用化学方程式表示该炼铜的原理________。该方法炼得的铜中常含有少量铁,写出在实验室提纯铜的实验方案:将混合物粉末放入烧杯,____________,干燥。(必用试剂:稀硫酸)
(3)钴(Co)及其化合物在多个领域具有重要用途。已知:钴的金属活动性与铁相似,CoCl2可溶于水,Co(OH)2难溶于水。下列预测合理的是 (填字母)。
A.Co能与盐酸反应生成H2 B.Co能从MgCl2溶液中置换出镁
C.CoCO3能与盐酸反应生成CO2 D.Co(OH)2可由CoCl2与NaOH溶液反应制得
(4)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”)。
②催化反应室中发生的反应之一为CH4 + XCO + 3H2。其中,X的化学式为 。
③还原反应室内发生两个还原氧化铁的反应,请写出其中一个反应的化学方程式 。
【答案】(1)BC
(2) 加入足量的稀硫酸,过滤、洗涤
(3)ACD
(4)混合物 H2O /
【详解】(1)A、明城墙的城砖,属于无机非金属材料,故选项错误;
B、不锈钢是铁合金,属于金属材料,故选项正确;
C、铜是金属,属于金属材料,故选项正确;
D、玻璃,属于无机非金属材料,故选项错误;
故选:BC;
(2)“曾青(硫酸铜)得铁则化为铜”,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式表示该炼铜的原理为;
该方法炼得的铜中常含有少量铁,必用试剂:稀硫酸,根据铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜和稀硫酸不反应,在实验室提纯铜的实验方案:将混合物粉末放入烧杯,加入足量的稀硫酸,过滤、洗涤,干燥;
(3)A、根据钴的金属活动性与铁相似,铁能与盐酸反应生成氢气,则Co能与盐酸反应生成氢气,故合理;
B、根据钴的金属活动性与铁相似,镁比铁活泼,铁不能从氯化镁溶液中置换出镁,则Co不能从氯化镁溶液中置换出镁,故不合理;
C、CoCO3属于碳酸盐,能与盐酸反应生成CO2,故合理;
D、CoCl2可溶于水,Co(OH)2难溶于水,CoCl2与NaOH溶液生成Co(OH)2沉淀和氯化钠,即Co(OH)2可由CoCl2与NaOH溶液反应制得,故合理;
故选:ACD;
(4)①赤铁矿的主要成分是氧化铁,还含有其它物质,属于混合物;
②反应前碳、氢、氧原子个数分别为1、4、0,反应后的生成物中碳、氢、氧原子个数分别为1、6、1,根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目不变,则每个X分子由1个氧原子和2个氢原子构成,则物质X的化学式为H2O;
③赤铁矿的主要成分是氧化铁,还原反应室内发生两个还原氧化铁的反应,一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,氢气和氧化铁在高温条件下反应生成铁和水,化学方程式为、。
5.(2026·江苏南京·一模)金属的冶炼和利用,促进了人类的发展。明朝宋应星所著《天工开物》是中国古代一部综合性的科学技术著作,其中有关于铁的记载。
(1)“质有土锭,碎砂数种、凡土锭铁”其中“铁”即指赤铁矿、“赤铁矿”的主要成分为_____(填名称)。
(2)“凡钢铁炼法,用熟铁打成薄片”、熟铁打成薄片是利用其具有良好的 性。
(3)铁质文物出土时表面都附着铁锈、铁制品锈蚀实际上是铁与空气中的______等发生化学反应的过程。在生活中,除去铁制品表面的铁锈可使用稀盐酸,反应的化学方程式为________。
(4)炼铁的主要原料是赤铁矿、焦炭、空气、石灰石,其主要转化流程如图所示。
在高炉内,把赤铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是_________(请用文字描述)。请用化学方程式表示上述流程中焦炭的作用①,②_______。
(5)一些活泼金属可以将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。现有铁丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸,请从中选择合适的试剂,设计实验方案比较Fe与Cu的金属活动性强弱,并完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
______
______
Fe的活动性比Cu强
【答案】(1)氧化铁/三氧化二铁
(2)延展
(3)氧气和水
(4)一氧化碳和赤铁矿的主要成分氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳
(5)将打磨光亮的铁丝浸入硫酸铜溶液中 铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色
【详解】(1)“赤铁矿”的主要成分为氧化铁;
(2)熟铁打成薄片是利用其具有良好的延展性;
(3)铁制品锈蚀实际上是铁与空气中的氧气和水发生了一系列的化学反应;
铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁能与稀盐酸反应生成氯化铁和水,故在生活中,除去铁制品表面的铁锈可使用稀盐酸,该反应的化学方程式为:;
(4)在高炉内,把赤铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是一氧化碳和赤铁矿的主要成分氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳;
该流程中焦炭燃烧生成二氧化碳,放出大量的热,故焦炭可提供高温,反应生成的二氧化碳能与焦炭在高温下反应生成一氧化碳,故可提供还原剂一氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(5)一些活泼金属可以将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。铁能将硫酸铜中的铜置换出来,说明铁比铜活泼,则可选择铁丝和硫酸铜溶液比较铁和铜的金属活动性强弱,实验步骤为:将打磨光亮的铁丝浸入硫酸铜溶液中,铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色,说明铁的活动性比铜强。
6.(2026·江苏扬州·一模)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)结合图和图信息,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)Fe2O3
(2)
(3)含水量高、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(或可溶性碱溶液) 除去过量的稀硫酸(或消耗过量的H+)
(6)abc
【详解】(1)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:Fe原子有4个,C原子有4个,O原子有4×3+2=14个;反应后:C原子有4个,O原子有4×2=8个。那么2R中含有4个Fe原子和14—8=6个O原子,所以R的化学式为Fe2O3。
(2)磁铁矿主要成分是Fe3O4,在高温条件下,CO与Fe3O4反应生成铁和二氧化碳。化学方程式为:。
(3)观察左图(不同类型铁锈所处环境含水量%)和右图(不同铁锈所处环境含氧量%)对于黄锈Fe(OH)3,其对应的含水量是高(从左图中黄锈的含水量柱看,高含水量占比大),含氧量是高(从右图中黄锈的含氧量柱看,高含氧量占比大)。所以铁形成黄锈的环境条件是含水量高,含氧量高。
铁单质(Fe)中,铁元素化合价为0价;在Fe(OH)3中,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,设铁元素化合价为x,则x+(-1)×3=0,解x=+3价。所以铁形成黄锈时,铁元素的化合价升高。
(4)铁生锈是铁与空气中的氧气和水发生化学反应的过程。在铁表面形成一层致密的四氧化三铁(Fe3O4),这层致密的氧化膜可以隔绝氧气和水,阻止铁进一步与氧气、水接触发生锈蚀,从而起到防止铁生锈(或保护铁制品)的作用。
(5)废铁主要成分是Fe、Fe2O3,加入过量稀硫酸,发生反应:,产生Fe2+;,产生Fe3+。所以X溶液中含有的金属阳离子有Fe2+、Fe3+。
要将Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3,需要加入碱溶液,使Fe3+与OH—结合生成Fe(OH)3沉淀,常用的试剂可以是氢氧化钠溶液(或可溶性碱溶液),反应方程式为:。
X溶液中因为加入了过量稀硫酸,除了Fe2+、Fe3+,还有H+(来自过量的稀硫酸)。加入铁时,铁会与H+发生反应,所以铁的第二个作用是除去过量的稀硫酸(或消耗过量的H+)
(6)a、铁的化学性质比较活泼,在自然界中主要以化合物形式(如铁矿石中的Fe2O3、Fe3O4等)存在,a叙述正确。
b、铁粉食品脱氧剂中的铁粉能与包装袋中的氧气和水发生缓慢氧化,从而吸收氧气和水,起到脱氧、防潮的作用,b叙述正确。
c、铁可以通过不同反应转化为多种铁的化合物(如FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeSO4、Fe(OH)3等),铁的化合物也可以在一定条件下相互转化或转化为铁单质,体现了物质的多样性,c叙述正确。
故选abc。
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