专题 06 金属和金属材料(3大题型)(江苏专用)2026年中考化学二模分类汇编
2026-06-10
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3份
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43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-试题汇编 |
| 知识点 | 金属和金属矿物 |
| 使用场景 | 中考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.15 MB |
| 发布时间 | 2026-06-10 |
| 更新时间 | 2026-06-10 |
| 作者 | 豆豆教化学 |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-06-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58283483.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦金属和金属材料专题,精选江苏各地二模试题,融合非遗(苗族银饰)、科技前沿(奋斗者号钛合金)、古代文化(浸铜法)等真实情境,覆盖金属材料分类、化学性质、资源利用核心知识。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|金属材料|9题|金属材料分类、合金性质|结合非遗(苗族银饰)、全运会火炬材料考金属材料判断|
|金属的化学性质|15题|金属活动性、反应曲线分析|以机器人关节材料考金属活动性,用压强变化曲线分析反应速率|
|金属资源的利用和保护|9题|炼铁原理、防锈措施|结合春晚机器人考钛合金防锈,古代火法炼铜对比现代生物炼铜|
内容正文:
专题 06 金属和金属材料
金属材料
题型01
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
B
B
D
B
B
B
A
9.(1) ③ 氧气和水(或O2和H2O)
(2)刷漆(合理即可)
(3)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
(4)SiO2
(5) 将Fe2(SO4)3全部转化为FeSO4 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑/Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4
(6) FeSO4 降温结晶
金属的化学性质
题型02
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
D
C
B
D
D
C
B
B
题号
11
12
答案
C
A
13.(1)
(2)FeOOH 中含有氢元素,氢元素只能来自水
(3)可回收得到 S 单质
(4)碳酸亚铁与氧气反应吸热,降低温度到着火点以下,消耗氧气,且生成二氧化碳气体能隔绝氧气
(5) K2 K1、K3 温度过低,反应速率太慢;温度过高,FeCO3 易被氧化或分解,同时防止水分过快蒸发
(6) 将装置内生成的 CO2 全部赶入装置 F 中,使 CO2 被碱石灰完全吸收,减小实验误差。 解:设20g固体样品中碳酸亚铁的质量为
20g固体样品中碳酸亚铁的质量分数=
答:20g固体样品中碳酸亚铁的质量分数为11.6%。 防止空气中的 CO2 和水蒸气进入装置 F,避免测定结果偏大。
14.(1)
防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底部
(2)
(3)
(或亚铁离子)
温度过高,过氧化氢受热分解,反应物浓度降低,NO脱除率下降
15.(1)
大
(2)
(3)
石墨(碳)
、、
黑色固体逐渐溶解,溶液变为蓝色
金属活动性顺序为
金属资源的利用和保护
题型03
题号
1
2
答案
C
C
3.(1)金属
(2)铝在常温下与空气中氧气反应形成致密的氧化膜,可以阻止铝进一步被腐蚀
(3)隔绝氧气和水(或隔绝空气和水)
(4)质子数(或核电荷数)
(5) CO 氧元素(或O)
4.(1)
相比锌粒,锌粉为粉末状,和锌浸出液的接触面积更大,可加快反应速率,让反应进行得更完全
(2)
(3)b
(4)
复分解反应
化学
5.(1)
低
(2)
水()和二氧化碳()
(3)
能
(4)
除去氯离子、减少水分,破坏青铜器锈蚀的条件,防止其继续被腐蚀
(5)
ABC
(6)
作保护气,隔绝氧气、水蒸气等,防止青铜器被腐蚀
6.(1)稳定
(2)+3
(3)大
(4)ABC
(5) 、 H2O 温度过高过氧化氢受热分解 除去过量的稀硫酸 <
7.(1)提供热量
(2)酸雨(合理即可)
(3)Cu2S+O22Cu+SO2
(4)温度较高或酸性过强时,会导致细菌的活性降低或者失去活性
(5)FeSO4
(6)节能减排(合理即可)
(7)解:设理论上可制取硫单质的质量是x。
答:理论上可制取硫单质的质量是16t。
8.(1)
(2)增大铁水与氧气接触面积,使反应更快、更充分
(3) 生铁是合金,熔点比纯铁更低 C
(4)
(5)当镀层中Mg质量分数小于1.5%时,Mg含量越高,镀层的腐蚀越慢;当Mg质量分数大于1.5%时,Mg含量越高,镀层的腐蚀越快
9.(1)稳定
(2)+3
(3)大
(4)ABC
(5) 、 H2O 温度过高过氧化氢受热分解 除去过量的稀硫酸 <
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专题 06 金属和金属材料
3大题型概览
题型01 金属材料
题型02 金属的化学性质
题型03 金属资源的利用和保护
金属材料
题型01
1.【非遗】(2026·江苏苏州立达中学校·二模)下列非物质文化遗产制品中,主要材料属于金属材料的是
A.黎族藤编 B.客家剪纸
C.苗族银饰 D.海南椰雕
【答案】C
【分析】金属材料包括纯金属和合金两类。
【详解】黎族藤编的主要材料是植物藤条,客家剪纸的主要材料是纸张,海南椰雕的主要材料是椰壳,均属于天然有机材料;苗族银饰的主要材料是银,银属于纯金属,归为金属材料;
故选C。
2.【全运会】(2026·江苏淮安开明中学集团校·二模)第十五届全运会主火炬的火种取自南海1522米深海的可燃冰,火炬主要材料为3D打印不锈钢及耐温铝合金。可燃冰主要成分是甲烷水合物,具有热值高、储量巨大等优点。可燃冰经过降压处理后会分解出甲烷()气体,甲烷还是重要的化工原料。下列关于金属的说法正确的是
A.铝合金是合成材料
B.火炬材料中使用耐高温铝合金,因其受热不易软化变形
C.铝的金属活动性比铁强,所以铝制品没有铁制品耐腐蚀
D.地壳中含量最高的金属元素是铁
【答案】B
【详解】A.铝合金属于金属材料,不属于有机合成材料,错误;
B.耐高温铝合金高温下强度高,不易软化变形,适合作为火炬材料,正确;
C.铝常温下表面会形成致密的氧化铝薄膜,阻止内部铝继续被氧化,比铁制品更耐腐蚀,错误;
D.地壳中含量最高的金属元素是铝,不是铁,错误。
3.(2026·江苏苏州新区·二模)“秘色瓷莲花碗”是苏州博物馆的镇馆之宝。陶瓷材料属于
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.合成材料 D.复合材料
【答案】B
【详解】陶瓷属于无机非金属材料。
故选B。
4.【奋斗者号】(2026·江苏连云港新坝中学等二校·二模)2026年我国在深海探测方面取得重大突破,“奋斗者”号潜水器外壳材料主要采用钛合金。从物质分类角度看,钛合金属于
A.单质 B.化合物 C.纯净物 D.混合物
【答案】D
【详解】钛合金是钛和其他物质熔合制成的合金,含有多种物质,属于混合物。A、B、C都属于纯净物,不符合钛合金的组成特点,只有D正确。
5.(2026·江苏苏州振华中学校·二模)苏州园林造景常用太湖石堆叠假山。太湖石主要成分为,属于
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.合成材料 D.复合材料
【答案】B
【详解】碳酸钙是碳酸盐,属于无机非金属材料,故选:B。
6.(2026·江苏镇江·二模)钛合金用于制造人形机器人的关节,该材料属于
A.合成材料 B.金属材料 C.复合材料 D.无机非金属材料
【答案】B
【详解】A、合成材料指有机合成高分子材料(如塑料、合成纤维、合成橡胶),钛合金不属于该类别,错误。
B、钛合金属于合金,合金属于金属材料范畴,正确。
C、复合材料是由两种及以上不同性能的材料复合形成的材料,钛合金不属于该类别,错误。
D、无机非金属材料包含玻璃、陶瓷、水泥等,钛合金不属于该类别,错误。
7.(2026·江苏南京建邺·二模)下列金属中,在自然界主要以化合物形式存在,且提炼量最大的是
A.铝 B.铁 C.金 D.银
【答案】B
【详解】A、铝的化学性质比较活泼,在自然界主要以化合物形式存在,但是提炼量不是最大,不符合题意;
B、铁在自然界主要以化合物形式存在,且铁是年产量最高的金属,符合题意;
C、金的化学性质比较稳定,在自然界主要以单质形式存在,不符合题意;
D、银的化学性质比较稳定,在自然界主要以单质形式存在,不符合题意。
故选B。
8.(2026·江苏南京建邺·二模)2025年央视春晚上,机器人节目《秧BOT》惊艳全场。下列制作机器人使用的材料中,属于合成材料的是
A.“关节”——PEEK工程塑料 B.东北花棉袄——纯棉
C.“骨骼”——碳纤维复合材料 D.连接零件——钛合金
【答案】A
【详解】A.PEEK工程塑料属于塑料,是典型的合成材料,属于合成材料。
B.纯棉是天然植物纤维,属于天然有机材料,不属于合成材料。
C.碳纤维复合材料属于无机复合材料,不属于有机合成材料。
D.钛合金是金属合金,属于金属材料,不属于合成材料。
9.(2026·江苏连云港新坝中学·二模)金属材料的使用见证了人类文明的进程
【探究一】铁生锈的条件兴趣小组设置三组对照实验:①铁钉置于干燥空气中、②铁钉浸没在煮沸冷却后的蒸馏水中(隔绝空气)、③铁钉一半浸在水中、一半暴露在空气中。
(1)一周后观察,铁钉生锈最明显的是试管______(填序号)。由此得出,铁生锈是铁与______共同作用的结果。
(2)为了防止铁栏杆生锈,通常采用的方法是______(写一种)。
【探究二】从硫酸厂废弃的含铁废渣(主要含Fe2O3,还有少量SiO2)中回收铁:废渣加稀硫酸酸溶→过滤得滤渣Ⅰ、滤液Ⅰ;滤液Ⅰ加过量铁粉还原→过滤得滤渣Ⅱ、滤液Ⅱ。
(3)写出“酸溶”过程中发生反应的化学方程式:_____。
(4)滤渣I的主要成分是_____(填化学式)。
(5)“还原”过程中加入过量铁粉的目的是_____。写出还原过程中发生的一个反应的化学方程式:_____。
(6)滤液II中溶质的主要成分是_____(填化学式),经蒸发浓缩、_____、过滤等操作可得到该晶体。
【答案】(1) ③ 氧气和水(或O2和H2O)
(2)刷漆(合理即可)
(3)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
(4)SiO2
(5) 将Fe2(SO4)3全部转化为FeSO4 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑/Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4
(6) FeSO4 降温结晶
【详解】(1)对照实验中,①仅接触氧气无水分、②仅接触水无氧气,铁钉均不易生锈;③同时接触氧气和水,生锈最明显,因此得出铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果。
(2)刷漆可隔绝铁与氧气、水的接触,阻止铁发生锈蚀,适合铁栏杆的防锈处理。
(3)酸溶时,废渣中的氧化铁与稀硫酸发生复分解反应,生成可溶性硫酸铁和水,二氧化硅不与稀硫酸反应。
(4)二氧化硅和稀硫酸不发生反应,酸溶后过滤得到的滤渣Ⅰ主要成分为二氧化硅。
(5)加入过量铁粉可保证溶液中的全部被还原为,若酸溶时稀硫酸过量,铁粉也可将剩余稀硫酸完全反应,提高产物纯度。
(6)还原过程的所有反应均生成硫酸亚铁,过量铁粉不溶解,因此滤液Ⅱ溶质为硫酸亚铁;硫酸亚铁溶解度随温度降低明显减小,蒸发浓缩后经降温结晶、过滤即可得到硫酸亚铁晶体。
金属的化学性质
题型02
1.(2026·江苏南通海门·二模)把一定质量的锌和镁分别投入足量的稀盐酸中,充分反应后,生成氢气的质量关系如下图所示,则参加反应的锌和镁的质量比是
A.1︰1 B.24︰65 C.65︰24 D.无法确定
【答案】C
【详解】把一定质量的锌和镁分别投入足量的稀盐酸中,镁的活动性比锌强,先反应完,根据化学方程式可知,镁和氢气的质量比为24:2,锌和氢气的质量比为65:2,由图可知,最终镁和锌生成氢气一样多,投入的锌和镁的质量比是65:24,故选C。
2.(2026·江苏无锡东林集团·二模)稀硫酸中加入铜粉无气泡冒出,再用导管向稀硫酸中通空气并加热,铜粉逐渐减少,溶液由无色变为蓝色,测得溶液质量与实验加热时间关系如图所示。下列说法错误的是
A.ab段溶液质量不变可能是因为温度不够反应未开始
B.从b点到c点,溶液的pH逐渐增大
C.从c点到d点,溶液中的溶质肯定只有一种
D.bc段反应为2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O
【答案】C
【分析】反应原理为加热条件下铜、氧气、稀硫酸发生反应:。
【详解】A.正确。
B.b到c段反应持续进行,消耗酸性溶质,溶液酸性减弱,pH逐渐增大,正确。
C.c到d段反应停止,若稀硫酸过量,溶质为生成的硫酸铜和剩余的硫酸,并非只有一种溶质,错误。
D.正确。
3.(2026·江苏扬州中学教育集团树人学校·二模)下列金属中表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气继续氧化的是
A.Cu B.Mg C.Fe D.Al
【答案】D
【详解】A、铜在空气中氧化形成铜绿(主要成分为碱式碳酸铜),该氧化层疏松、易剥落,无法阻止氧气和水分进入,因此内层铜会继续氧化。故 A 错误。
B、镁在空气中氧化形成氧化镁(MgO),但该氧化层较薄且不稳定,容易破裂或剥落,无法有效保护内层。故 B 错误。
C、铁在空气中氧化形成铁锈(主要成分为氧化铁),铁锈疏松、多孔,会吸收水分并剥落,暴露新的铁表面,导致氧化持续进行。故 C 错误。
D、铝在空气中氧化形成氧化铝,该氧化层致密、坚硬且与铝基体紧密结合,能有效隔绝空气和水分,防止内层铝进一步氧化。故 D 正确。
故选D。
4.(2026·江苏盐城·二模)图中“—”表示相连的物质可以发生反应,“→”表示一种物质可以转化成另一种物质。请结合图示分析。下列说法正确的是
A.转化①可选用金属Mg和Sn B.转化②只能通过铁与稀硫酸反应实现
C.通过与氢气发生置换反应可实现转化③ D.反应④中能观察到溶液变为浅绿色
【答案】C
【详解】A、转化①能将铁置换出来的金属的活动性强于铁,Sn的活动性小于铁,不能置换出铁,故A错误;
B、转化②铁与硫酸铜溶液反应也可生成硫酸亚铁,故B错误;
C、置换反应是一种单质和化合物生成另外一种单质和化合物的反应;转化③可以是氢气与氧化铁生成铁和水,属于置换反应,故C正确;
D、转化④氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,反应④中能观察到溶液变为黄色,故D错误;
故选C。
5.(2026·江苏无锡锡中实验学校·二模)从化学视角研究铁的锈蚀有重要意义。下列说法错误的是
A.铁锈是一种疏松多孔的混合物 B.正常雨水显中性不会加速铁生锈
C.喷漆、涂油是防锈的重要措施 D.稀盐酸、稀硫酸常用于金属除锈
【答案】B
【详解】A、铁锈是一种疏松多孔的物质,并且它包含了多种成分,属于混合物,该说法正确,不符合题意;
B、空气中的二氧化碳与水反应生成显酸性的碳酸,正常雨水显酸性,酸性环境会加速铁生锈,该说法错误,符合题意;
C、喷漆、涂油可以隔绝氧气和水,从而防止铁生锈,是防锈的重要措施,该说法正确,不符合题意;
D、稀盐酸、稀硫酸能与铁锈(主要成分Fe2O3)发生反应生成氯化铁(或硫酸铁)和水,常用于金属除锈,该说法正确,不符合题意。
故选B。
6.(2026·江苏苏州立达中学校·二模)兴趣小组同学用相同形状的铁,镁、铝、锌四种金属分别和等浓度等体积的足量稀盐酸用图1所示装置进行实验,反应过程气压变化如图2所示,下列说法错误的是
A.时间为t时,放出气体最多的是镁
B.图中曲线①、②对应的物质分别是锌和铁
C.根据铝对应曲线判断,在实验前可能没有完全除去铝表面致密的氧化铝
D.镁对应的气压变化只与生成的气体有关
【答案】D
【详解】A、由图可知,时间为t时,放出气体最多的是镁,该选项说法正确;
B、由于金属活动性顺序:镁>铝>铁>锌,则说明和酸反应的速率:镁>铝>锌>铁,则曲线①、②对应的物质分别是锌和铁,该选项说法正确;
C、由图可知,铝开始时反应较慢,是因为铝表面有一层致密的氧化铝薄膜,而实验前可能没有完全除去铝表面致密的氧化铝,该选项说法正确;
D、由图可知,镁完全反应后压强减少,则说明反应放热,反应结束后温度降低,压强减小,则镁对应的气压变化不仅与生成的气体有关,还与生成的气体有关,该选项说法不正确。
故选D。
7.(2026·江苏扬州树人学校·二模)是一种碱性气体,易液化。将钠投入液氨中有产生,发生反应:。能与结合生成。
将钠放入液氨中,钠沉入液氨底部。其中一部分钠与液氨反应放出;另一部分钠与液氨溶剂化,生成氨合钠离子和氨合电子,得到深蓝色溶液。钠的溶剂化过程如图所示。下列说法不正确的是
A.的密度比液氨大 B.图中表示分子
C.溶剂化过程中发生了化学变化 D.将深蓝色溶液进行静置后过滤可得到钠单质
【答案】D
【详解】A. 钠沉入液氨底部,说明Na的密度大于液氨,表述正确。
B. 图示微粒为1个中心原子结合3个小原子,符合NH3的分子构成,表述正确。
C. 溶剂化过程生成了氨合钠离子、氨合电子新粒子,有新物质生成,属于化学变化,表述正确。
D. 深蓝色溶液为均一稳定的分散系,无固体钠单质,过滤只能分离固液混合物,无法得到钠单质,表述错误。
8.(2026·江苏常州龙城实验教科院等校·二模)向10.7gMg、Al、Zn固体混合物中加入一定量的H2SO4恰好完全反应,反应后的溶液质量增加了10.1g,将反应后溶液蒸发结晶,干燥。获得固体质量为( )
A.15.5g B.25.1g C.39.5g D.20.3g
【答案】C
【分析】根据质量守恒定律,反应前后元素的质量不变,种类不变。
【详解】Mg、Al、Zn固体混合物中加入一定量的H2SO4恰好完全反应,生成硫酸铝和硫酸镁和硫酸锌的混合物,反应后的溶液质量增加了10.1g,则生成的氢气的质量为,根据质量守恒定律,氢气是硫酸中的氢元素生成的,硫酸中氢元素和硫酸根离子的质量比为,设硫酸根离子的质量为x,则,,硫酸铝和硫酸镁和硫酸锌的混合物中的硫酸根离子等于硫酸中硫酸根离子质量,则反应后溶质的质量等于,故选C。
9.(2026·江苏宿迁泗洪·二模)小明将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中,用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图所示,下列分析中不正确的是
A.AB段的化学反应是:Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O
B.A点盐酸浓度最低C点盐酸浓度最大
C.CD段压强变化的主要影响因素是气体温度
D.D、E两点处的气体压强相等
【答案】B
【详解】A.因为铝的化学性质比较活泼,在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜,将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中,氧化铝先和稀盐酸反应,没有气体产生,所以压强不变,正确;
B.A点时反应还没有开始,所以盐酸的浓度最大,C点时完全反应盐酸浓度最低,错误;
C.由于铝和盐酸反应是放热反应,温度升高,完全反应以后,随着冷却,气压会降低,正确;
D.完全反应以后不再产生气体,所以D、E两点处的气体压强相等,正确。
10.(2026·江苏南通海门·二模)下列图像不符合相应实验过程的是
A.向一定质量的Mg(OH)2固体中滴加稀盐酸
B.向一定量的硫酸铜溶液中不断加入铁粉
C.向一定质量的氢氧化钠溶液中逐滴加入pH=1的稀盐酸
D.向两份相同体积和相同质量分数的稀盐酸中分别加入足量的镁粉和锌粉
【答案】B
【详解】A、向一定质量的Mg(OH)2固体中滴加稀盐酸,稀盐酸与氢氧化镁反应生成氯化镁和水,随着反应的进行,固体的质量不断减小,直至反应完全,减小到0,故A图像正确;
B、向一定量的硫酸铜溶液中不断加入铁粉,铁与流速那天反应生成硫酸亚铁和铜,该反应方程式为CuSO4+Fe=FeSO4+Cu,每56份质量的铁能置换出64份质量的铜,所以随着反应的进行,溶液的质量不断减小,直至硫酸铜完全反应,溶液质量不再发生变化,故B图像错误;
C、向一定质量的氢氧化钠溶液中逐滴加入pH=1的稀盐酸,稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,随着稀盐酸的加入,溶液的pH由大于7,不断减小,到等于7,最后小于7,最终溶液的pH无限接近于1,故C图像正确;
D、向两份相同体积和相同质量分数的稀盐酸中分别加入足量的镁粉和锌粉,由于镁比锌活泼,所以镁的反应速率大于锌;镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,该反应方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,该反应方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,由于生成的氢气中的氢元素全部来自于盐酸,而盐酸的体积和质量分数均相同,所以最终生成的氢气的质量是相同的,故D图像正确;
故选B。
11.【古代文化】(2026·江苏常州清潭中学·二模)《宋会要辑稿》记载:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,……浸渍数日,铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入炉烹炼,……方成铜。”下列理解错误的是
A.“打成薄片”增大了反应的接触面积 B.“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C.“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤 D.“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
【答案】C
【详解】A、“打成薄片”,增大了反应物之间的接触面积,使反应更快更充分,不符合题意;
B、“铁片为胆水所薄”,发生反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应符合“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,属于置换反应,不符合题意;
C、“上生赤煤”是因为铁与硫酸铜反应生成了红色的铜,不是红色的煤,符合题意;
D、“浸铜之法”中铁能将硫酸铜中的铜置换出来,说明铁比铜活泼,不符合题意。
故选C。
12.(2026·江苏扬州中学教育集团树人学校·二模)铁是人类应用早、用量大的金属。下列有关铁及其化合物的说法正确的是
A.Fe粉可做保存食品的脱氧剂
B.丹霞地貌岩层因含 Fe3O4而呈红色
C.Fe 与 CuCl2溶液反应生成FeCl3和 Cu
D.工业炼铁的主要反应是C与Fe2O3的反应
【答案】A
【详解】A、铁能与空气中的氧气和水反应而锈蚀,则Fe粉可做保存食品的脱氧剂,说法正确,符合题意;
B、丹霞地貌岩层因含而呈红色,说法错误,不符合题意;
C、铁与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁,而不是氯化铁,说法错误,不符合题意;
D、工业炼铁的主要反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,说法错误,不符合题意。
故选:A。
13.(2026·江苏淮安开明中学校·二模)同学们对铁及其化合物的问题进行探究。
I.铁
(1)实验室中可用CO与反应制得Fe,化学原理是___________。(用化学方程式表示)
Ⅱ.FeOOH(羟基氧化铁)
FeOOH在化工、建筑、医药等方面有着广泛应用。
(2)火星探测器发回的信息表明,火星上存在FeOOH,从而证明火星表面可能曾经存在过水,其理由为___________。
(3)活性FeOOH可除去石油开采过程中的有害气体,并获得S,原理如下:
与氢氧化钠溶液吸收气体相比,FeOOH除去的主要优点为___________。
Ⅲ.碳酸亚铁
应用非常广泛,可以做补血剂、阻燃剂、催化剂,还可用于皮革生产。
(4)碳酸亚铁在空气中受热发生的反应为:,请从燃烧条件的角度分析,它可以做阻燃剂的原因是___________。
(5)的制备。某兴趣小组同学利用如图装置,通过与反应制取。实验步骤如下:
a.检查装置气密性,添加药品,并将导管末端插入C中水面以下;
b.装置A中打开、,关闭制取硫酸亚铁,并将整个装置内的空气排尽;
c.装置A中打开___________(选填“”、“”或“”,下同),并关闭___________,将A中溶液导入B中产生沉淀;
d.将B中混合物分离提纯,获得纯净的碳酸亚铁产品。
反应过程中控制B装置温度在50℃左右,原因为___________。
(6)的含量测定。为确定某样品中的含量,称取20.0 g固体做如图实验。(其他杂质与稀硫酸不产生气体;碱石灰是CaO和NaOH的混合物)
①反应结束后,缓缓通一段时间的目的为___________。
②实验结束后,测得装置F增重0.88 g,则样品中的质量分数为___________。
③装置G的作用是___________。
【答案】(1)
(2)FeOOH 中含有氢元素,氢元素只能来自水
(3)可回收得到 S 单质
(4)碳酸亚铁与氧气反应吸热,降低温度到着火点以下,消耗氧气,且生成二氧化碳气体能隔绝氧气
(5) K2 K1、K3 温度过低,反应速率太慢;温度过高,FeCO3 易被氧化或分解,同时防止水分过快蒸发
(6) 将装置内生成的 CO2 全部赶入装置 F 中,使 CO2 被碱石灰完全吸收,减小实验误差。 解:设20g固体样品中碳酸亚铁的质量为
20g固体样品中碳酸亚铁的质量分数=
答:20g固体样品中碳酸亚铁的质量分数为11.6%。 防止空气中的 CO2 和水蒸气进入装置 F,避免测定结果偏大。
【详解】(1)实验室常用 CO 还原 Fe2O3制取铁,条件为高温,生成铁和二氧化碳气体,该反应化学方程式为。
(2)FeOOH 中含有氢元素,根据质量守恒定律,氢元素只能来自水,因此火星表面曾有水。
(3)对比 NaOH 溶液吸收,FeOOH除去的优点:可回收得到 S 单质,实现资源回收利用,而 NaOH 吸收后不能得到单质硫。
(4)燃烧的条件:可燃物、温度达到可燃物的着火点、与空气或氧气接触。FeCO3 受热分解,吸收热量,降低温度;同时生成 CO2,CO2 不支持燃烧,可隔绝氧气,破坏燃烧条件。
(5)c.开关操作:打开 K2,关闭 K1、K3。有氢气生成,装置A中压强变大,打开 K2,A 中溶液(FeSO4)流入 B 中,与 NH4HCO3 反应生成 FeCO3 沉淀。
d.相同条件下,温度越高,化学反应速率越快,温度越高,碳酸亚铁越易分解。温度控制在 50℃左右原因:温度过低,反应速率太慢;温度过高,FeCO3 易被氧化或分解,同时防止水分过快蒸发
(6)①反应结束后装置D中有残留二氧化碳气体,继续缓慢通如氮气,将装置内生成的 CO2 全部赶入装置 F 中,使 CO2 被碱石灰完全吸收,减小实验误差。
②解析见答案。
③装置G中的碱石灰主要成分是氧化钙和氢氧化钠,能吸收空气中的二氧化碳和水。装置G的作用是防止空气中的 CO2 和水蒸气进入装置 F,避免测定结果偏大。
14.(2026·江苏扬州树人学校·二模)铁及其化合物在生活、生产中有着广泛的应用。
(1)铁丝中含有微量的碳,在氧气中燃烧时火星四射。经研究表明产生火星四射现象的原因,可能是同时生成了某种气体甲。
①燃烧时,集气瓶底部须放一层细沙,其目的是______。
②推测该气体甲是_______(填化学式)。
(2)纳米零价铁()除去废水中金属离子的性能优越,其制备示意图如图所示。
①“雾化”过程发生反应:,是______(填化学式)。
②“还原”过程,一定量焦炭与在高温下反应生成的化学方程式为______。
③纳米零价铁用于去除废水中金属离子,根据金属活动性顺序可分三种途径如图所示,第一类是吸附捕捉(如),第二类是吸附捕捉再慢慢反应(如),第三类是直接反应(如)。
结合图分析,属于第______类(填“一”或“二”或“三”);若属于第一类,则金属比金属的金属活动性______(填“强”或“弱”或“接近”)。
(3)“纳米零价铁—体系”可除去工业烟气中的。将溶液和稀盐酸雾化后与含的烟气混合通入装有纳米零价铁的装置,发生反应。
①铁与稀盐酸反应生成的一种阳离子可作脱除的催化剂,该催化剂是______。
②脱除的反应为:,脱除率随温度的变化如图所示。当温度高于后,脱除率下降的主要原因是______。
【答案】(1)
防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底部
(2)
(3)
(或亚铁离子)
温度过高,过氧化氢受热分解,反应物浓度降低,NO脱除率下降
【详解】(1)①铁丝燃烧生成高温熔融的四氧化三铁,溅落会使集气瓶底部受热不均炸裂,铺细沙可起到防护作用;②铁丝中含有的碳杂质在氧气中燃烧生成二氧化碳气体,是火星四射的诱因。
(2)①根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,推导得每个Y含1个H和1个Cl,即HCl;②碳在高温下还原四氧化三铁生成铁和二氧化碳,配平即可得到对应方程式;③由图可知被吸附后逐渐反应生成Ni,符合第二类途径的特征;属于第一类(仅被吸附不被铁置换),说明Cd活动性比铁强,而铁活动性远强于银,故Cd活动性比银强。
(3)①铁和稀盐酸发生置换反应生成氯化亚铁,对应的阳离子为亚铁离子;②过氧化氢热稳定性差,温度超过120℃时大量分解,反应物浓度下降,因此NO脱除率降低。
15.【古代文化】(2026·江苏南京建邺·二模)金属在人类文明史上具有重要意义。
(1)《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干”等记录了古代铁器生产、使用的情形。“剂钢”指的是合金钢,它的硬度比纯铁______(填“大”或“小”)。
(2)我国古代就有记载:用赤铜(主要成分是)与木炭在的条件下反应生成铜和二氧化碳,此反应的化学方程式为______。
(3)某兴趣小组按下图所示流程,从某工厂的固体废料[主要含碳酸钴(CoCO3)、石墨、铝和铜]中回收金属铜和钴。
①步骤Ⅱ中,_______被转化为气体除去;生成固体乙的化学方程式为______。
②溶液甲中的阳离子有_______(用符号表示)。
③步骤Ⅲ中观察到的现象为_______。
④步骤Ⅳ中生成Cu的化学方程式为_______。
⑤步骤Ⅴ中“Fe能从溶液中置换出Co,而不能置换出Al”的原因是_______。
【答案】(1)
大
(2)
(3)
石墨(碳)
、、
黑色固体逐渐溶解,溶液变为蓝色
金属活动性顺序为
【详解】(1)合金硬度通常大于其组成纯金属,剂钢是铁的合金,因此硬度比纯铁大。
(2)根据反应物、生成物和反应条件,遵循质量守恒配平,标注气体符号即可。
(3)①步骤I中石墨、铜不与稀硫酸反应,是固体甲的成分;灼烧时石墨和氧气反应生成被除去,铜和氧气反应生成氧化铜(固体乙)。
②步骤I中稀硫酸过量,含;和稀硫酸反应生成,铝和稀硫酸反应生成,因此还含、。
③步骤III中氧化铜和稀硫酸反应生成蓝色硫酸铜溶液,因此出现对应现象。
④铁的金属活动性强于铜,和硫酸铜发生置换反应得到铜。
⑤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,因此该现象能证明三种金属的活动性顺序。
金属资源的利用和保护
题型03
1.(2026·江苏苏州新区·二模)利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是
A.实验时应先点燃酒精灯后通CO
B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用NaOH溶液吸收尾气中的CO
【答案】C
【详解】A、由于CO是可燃性气体,实验时要先通CO排出管内空气,再点燃酒精灯,故错误;
B、a处氧化铁和一氧化碳在加热条件下生成铁和二氧化碳,可观察到固体有红色变为黑色,故错误;
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,检验二氧化碳可以用澄清石灰水,故正确;
D、一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应,不能用氢氧化钠溶液吸收CO,故错误。
故选C
2.(2026·江苏无锡积余实验学校等校·二模) “氢冶金”技术有助于钢铁行业绿色化转型,其主要生产流程如下,下列说法错误的是
A.“氢冶金”技术具有节能环保的特点
B.氢气和铁矿石反应时有单质铁生成
C.电解池中得到的氢气和氧气的体积比为1︰2
D.和高炉炼铁相比,“氢冶金”获得铁水纯度高
【答案】C
【详解】A.该技术采用风光清洁能源发电,冶炼过程无有害污染物生成,具有节能环保特点,正确;
B.氢气和铁矿石中铁的氧化物发生置换反应,生成单质铁和水,正确;
C.电解水的反应为,相同条件下生成氢气与氧气的体积比等于化学计量数之比,为,错误;
D.高炉炼铁以焦炭为原料,生成的铁中会混有碳杂质,氢冶金以氢气为还原剂,无固体杂质混入,获得的铁水纯度更高,正确。
3.【春晚】(2026·江苏宿迁泗阳致远中学·二模)2026年春晚中人形机器人多点开花,《武·BOT》中凌空后空翻,小品里深度互动,歌里秀中身“老师傅”,尽显中国智造风采。
(1)机器人的支撑骨架常用钛合金,钛合金属于______(选填“金属”或“复合”)材料。
(2)机器人的轻量化设计中用到金属铝,铝具有良好的抗腐蚀性,原因是______(用文字叙述)。
(3)为防止机器人金属部件中铁生锈,常采用喷漆等方式处理,其防锈原理是______。
(4)电池为机器人提供动力,磷酸铁锂电池是一种高性能动力电池,能保证机器人稳定运行。磷、锂属于不同种元素是因为它们原子中的______不同。
(5)宇树科技、DeepSeek等人工智能向“芯”而兴。芯片的核心材料是单晶硅(Si),工业制硅过程中涉及反应:SiO2+2CSi+2X↑,X的化学式为______,该反应前后化合价不改变的元素有_____。
【答案】(1)金属
(2)铝在常温下与空气中氧气反应形成致密的氧化膜,可以阻止铝进一步被腐蚀
(3)隔绝氧气和水(或隔绝空气和水)
(4)质子数(或核电荷数)
(5) CO 氧元素(或O)
【详解】(1)金属材料包含纯金属和合金,钛合金是合金,属于金属材料。
(2)铝化学性质活泼,生成的氧化铝薄膜结构致密,可起到隔绝保护作用,因此铝抗腐蚀性好。
(3)铁生锈需要铁同时接触氧气和水,喷漆可以阻碍金属与这两种物质接触,达到防锈目的。
(4)元素是具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称,不同种元素的本质区别是质子数不同。
(5)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应物共有1个Si、2个O、2个C,生成物已有1个Si,因此2个X共含2个C和2个O,得X的化学式为CO;计算化合价:反应前Si元素为价、O元素为价、C元素为价,反应后Si元素为价、C元素为价、O元素为价,因此氧元素化合价不变。
4.(2026·江苏无锡锡中实验学校·二模)纳米氧化锌是一种新型高功能材料。工业上利用锌浸出液(主要含ZnSO4、CuSO4和CdSO4等)通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程示意图如下:
(1)反应器1中加入锌粉而不选用锌粒的原因___________。
(2)除铜反应的化学方程式为___________。
(3)锌粉除铜、镉的实验结果如下图所示:增加锌粉用量,铜的去除率始终接近100%且不变,镉的去除率逐渐上升。推测Zn、Cu、Cd三者的金属活动性顺序为___________(填字母)。
a.Zn>Cu>Cd b.Zn>Cd>Cu c.Cd>Zn>Cu
(4)已知反应器2中生成氢氧化锌沉淀,该反应属于___________(填基本反应类型)。沉淀经过滤、洗涤,进入干燥器后得到纳米氧化锌,该变化属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
【答案】(1)
相比锌粒,锌粉为粉末状,和锌浸出液的接触面积更大,可加快反应速率,让反应进行得更完全
(2)
(3)b
(4)
复分解反应
化学
【详解】(1)略;
(2)锌的金属活动性强于铜,可将铜从硫酸铜溶液中置换出来,生成硫酸锌和铜单质,从而除去溶液中的铜离子;
(3)锌粉用量较低时铜的去除率就接近100%,说明锌优先和铜离子反应,铜的活动性弱于镉;锌能置换出镉,说明锌活动性强于镉,因此活动性顺序为:;
(4)反应器2中硫酸锌和氢氧化钠反应生成氢氧化锌和硫酸钠,符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应;
氢氧化锌转化为氧化锌,有新物质生成,属于化学变化。
5.(2026·江苏苏州振华中学校·二模)我国出土了大量青铜器,青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈,其修复工作是文物保护的重要环节。回答下列问题:
(1)青铜是铜和锡的合金,青铜的熔点比纯铜_________(填“高”或“低”)。
(2)查阅资料得知铜锈主要成分为,空气中参与反应的物质除了氧气外还有_________。
(3)继续查阅资料,铜锈的成分很复杂,除了,还有。考古学家将其分为“无害锈”和“有害锈”。两种铜锈的结构,如图-1所示。
①推测“有害锈”的主要成分为:_________(填化学式)。
②“无害锈”_________阻止内部金属继续腐蚀(填“能”或“不能”)。
(4)水下考古也是文物的重要来源之一,考古队员将部分文物打捞出水后,采取脱盐、干燥等措施。请分析“脱盐、干燥”的作用:_________。
(5)青铜器的修复追求“修旧如旧”,在尽量不破坏“无害锈”的情况下阻止青铜器继续被腐蚀,保护青铜器的艺术价值。有以下三种常见除锈方法:
ⅰ.柠檬酸浸法:将腐蚀文物直接放在2%∼3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈。
ⅱ.碳酸钠法:的形成过程中会产生(难溶于水的固体),将文物置于含的溶液中浸泡,被空气中的氧气氧化,转化为。
ⅲ.BTA保护法:利用BTA(一种有机成膜剂)与+1价(如)反应,形成一层透明的高聚物薄膜,如图-2所示。
①写出溶液浸泡过程中,转化为的化学方程式_________。
②关于BTA保护法说法正确的是_________
A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜
B.替换出锈层中的,能够高效的除去“有害锈”
C.相比于酸浸法,不和“无害锈反应”,能保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”
(6)修复后的青铜器保存时需控制环境湿度,珍贵的器物还需充入氮气等方式进一步防护。氮气的作用是_________。
【答案】(1)
低
(2)
水()和二氧化碳()
(3)
能
(4)
除去氯离子、减少水分,破坏青铜器锈蚀的条件,防止其继续被腐蚀
(5)
ABC
(6)
作保护气,隔绝氧气、水蒸气等,防止青铜器被腐蚀
【详解】(1)通常情况下,合金的熔点比其组分纯金属更低,青铜属于铜的合金,因此青铜熔点低于纯铜。
(2)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,碱式碳酸铜中含有氢、碳元素,铜和氧气不含这两种元素,因此反应物还需要空气中的水和二氧化碳。
(3)结构疏松的Cu2(OH)3Cl会让潮湿空气持续进入内部腐蚀铜,因此是有害锈;结构致密的Cu2(OH)2CO3可以隔绝空气,能阻止内部铜继续被腐蚀。
(4)铜生锈需要水,可溶性盐会加速铜的锈蚀,脱盐干燥可以去除锈蚀所需的水和加速腐蚀的盐,破坏锈蚀条件,防止青铜器继续腐蚀。
(5)① 根据反应物为CuCl、Na2CO3、O2和水(提供氢元素),生成物为Cu2(OH)2CO3和NaCl,配平后即可得到化学方程式。
② A.BTA确实会形成致密透明保护膜,隔绝外界腐蚀性物质,正确;
B.从图2可知BTA反应后会将CuCl中的Cl−替换出来,可除去有害锈,正确;
C.BTA只和有害锈中的+1价铜反应,不会破坏无害锈,符合“修旧如旧”的要求,比酸浸法更合适,正确。
因此ABC都选。
(6)氮气化学性质不活泼,不会和铜及铜锈反应,充入氮气可以隔绝氧气和水,防止铜继续被腐蚀,作保护气。
6.(2026·江苏盐城部分学校·二模)2026春晚的“奔马”数控装置和人形机器人惊艳全场,彰显了中国人形机器人问鼎世界之巅的实力。
(1)“奔马”数控装置中用到了金、银等金属材料。金能长期保持金属光泽,是因为其常温下化学性质___________。
(2)AI控制系统需要高能锂电池供电,已知正极材料为LiCoO2,其中Li为+1价,则其中Co的化合价为 ___________。
(3)机器人外壳常用铝合金,铝合金与纯铝相比硬度更 ___________(选填“大”或“小”)。
(4)机器人还使用了铁和铜的合金。以下方法中,能验证铁比铜活泼的是 ___________(填序号,可多选)。
A.铁片放入氯化铜溶液
B.铁片和铜片分别放入稀盐酸
C.铜片放入氯化亚铁溶液
(5)回收废旧金属可实现金属资源的循环利用,由废铁(主要成分是Fe、Fe2O3)回收利用制铁红(Fe2O3)的过程如下:
①“酸浸”时加入过量的稀硫酸,X溶液中含有的溶质有Fe2(SO4)3、___________。
②“氧化”时向X溶液中加H2O2溶液,发生的反应是:2FeSO4+H2O2+H2SO4═Fe2(SO4)3+2Y,Y的化学式为___________,该过程中反应温度不宜太高,原因是___________。
③“还原”时向X溶液中加铁,铁的作用是:Ⅰ.将Fe2(SO4)3转变为FeSO4;Ⅱ.___________。
④同一份X溶液分别通过上述两种方案(假设每步反应均完全),最终所得Fe2O3质量a___________b(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)稳定
(2)+3
(3)大
(4)ABC
(5) 、 H2O 温度过高过氧化氢受热分解 除去过量的稀硫酸 <
【详解】(1)常温下金的化学性质稳定,很难与其他物质反应,故金能长期保持金属光泽;
(2)LiCoO2中锂元素显+1价,氧元素显-2价,设钴元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+3;
(3)合金比组成它的纯金属硬度大,耐腐蚀,熔点低,故铝合金与纯铝相比硬度更大;
(4)A. 铁能与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,有红色固体析出,说明铁比铜活泼,正确;
B. 铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,产生气泡,说明在金属活动性顺序里,铁排在氢前,铜与稀盐酸不反应,无明显现象,说明在金属活动性顺序里,铜排在氢后,说明铁比铜活泼,正确;
C. 铜与氯化亚铁不反应,无明显现象,说明铁比铜活泼,正确;
(5)①废铁主要成分是Fe、,加入过量稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,稀硫酸过量,则X溶液中含有的溶质是:、、;
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,反应物中含Fe、S、O、H的个数分别是2、3、14、4,已知生成物中含Fe、S、O、H的个数分别是2、3、12、0,故生成物中还应含2个O、4个H,故Y的化学式为:H2O;
见答案;
③铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故作用还有:除去过量的稀硫酸;
④根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,通过氧化的方法制取氧化铁,最后得到的氧化铁中铁元素的质量与原废铁中铁元素的质量相等,通过还原的方法制取氧化铁,还原步骤中加入了铁,则最后得到氧化铁中铁元素的质量一部分来自原废铁,一部分来自还原步骤中参加反应的铁,则最终所得Fe2O3质量:a<b。
7.(2026·江苏江阴·二模)铜在生活、生产中有着重要的用途。我国冶铜历史悠久,方法多样。
Ⅰ.火法炼铜
南宋《大冶赋》中记载了用孔雀石和木炭炼铜,其原理如图所示。
(1)木炭在反应中起到______和还原作用。
现代“闪速法炼铜”的部分生产流程如图所示。
(2)若气体X直接排放,可能导致的环境问题是_______。
(3)“吹炼造铜”中的化学反应方程式为_________。
Ⅱ.湿法炼铜
《淮南万毕术》中记载的“曾青得铁则化为铜”是“湿法炼铜”的先驱。
现代“生物炼铜”的核心机理如图所示。
(4)实验表明,T-f菌在此过程中起到催化作用,温度较高或酸性过强时金属离子的浸出率均偏低,原因可能是_______。
(5)在氧化还原反应中,有元素化合价升高的生成物叫氧化产物,有元素化合价降低的生成物叫还原产物。在反应2中,还原产物为______。
Ⅲ.火湿比较
火法炼铜和生物炼铜环境负荷对比数据如下表所示
冶炼方法
能耗
温室效应CO2/kg
酸化效应:SO2/kg
电力/k·Wh
煤/ kg
火法炼铜
8706.90
3656.24
10909.29
79.04
生物炼铜
3915.14
1402.22
4090.57
11.93
(6)由表中信息可知,“生物炼铜”的优点有_____(答出1条即可)
(7)“生物炼铜”反应之一为:O2+Cu2S+2H2SO42CuSO4+2H2O+S,若加入100t辉铜矿(Cu2S含量为80%),则理论上可制取硫单质的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)提供热量
(2)酸雨(合理即可)
(3)Cu2S+O22Cu+SO2
(4)温度较高或酸性过强时,会导致细菌的活性降低或者失去活性
(5)FeSO4
(6)节能减排(合理即可)
(7)解:设理论上可制取硫单质的质量是x。
答:理论上可制取硫单质的质量是16t。
【详解】(1)木炭除作为反应物外还为煅烧提供热量。
(2)由“吹炼造铜”步骤反应前后元素种类可推测X为SO2,直接排放可能导致酸雨。
(3)“吹炼造铜”步骤是Cu2S与O2反应生成SO2和Cu,方程式略。
(4)见答案。
(5)反应2中Fe2(SO4)3转化为FeSO4,Fe由+3价降为+2价是还原产物。CuS转化为CuSO4,
(6)由表中信息可知,“生物炼铜”的优点有节约能源,减少污染物排放。
(7)见答案。
8.(2026·江苏南京鼓楼·二模)金属材料具有广泛的用途。
I.非遗项目“打铁花”蕴含着丰富的化学知识。其原理是将生铁加热熔化成铁水,打向空中,形成四处飞溅的“铁花”。
(1)打“铁花”时,铁发生反应的化学方程式为______。
(2)表演者将铁水打得又高又散的目的是______,使燃烧更剧烈。
(3)打铁花用生铁而不用纯铁:
①从合金性质的角度,分析选择生铁的依据是______。
②燃烧时生铁里的______(填化学式)会和氧气剧烈反应产生气体,使铁水爆裂,产生耀眼的火花。
II.Zn-Al镀层钢丝被应用于桥梁建设中。
(4)在生产中,需将钢丝放入盐酸洗槽除去其表面的铁锈,该反应的化学方程式为______。
(5)在Zn-Al镀层中加入适量Mg可调节镀层的耐腐蚀性能。取含Al质量分数为5%的Zn-Al-Mg镀层测试镀层腐蚀速率的结果如图,镀层的腐蚀速率随镀层中Mg质量分数变化的规律是______。
【答案】(1)
(2)增大铁水与氧气接触面积,使反应更快、更充分
(3) 生铁是合金,熔点比纯铁更低 C
(4)
(5)当镀层中Mg质量分数小于1.5%时,Mg含量越高,镀层的腐蚀越慢;当Mg质量分数大于1.5%时,Mg含量越高,镀层的腐蚀越快
【详解】(1)高温熔融的铁和空气中氧气发生燃烧反应,生成四氧化三铁,化学方程式见答案。
(2)反应物接触面积越大,反应越剧烈,将铁水打高打散可以增大铁和氧气的接触面积,使燃烧更充分。
(3)①合金的熔点通常低于其组成纯金属的熔点,生铁是铁碳合金,熔点低于纯铁,更容易加热熔化为铁水;
②生铁含碳量较高,高温下碳和氧气反应生成二氧化碳气体,使铁水爆裂产生火花。
(4)铁锈主要成分为氧化铁,与盐酸发生复分解反应,生成可溶性氯化铁和水,从而除去铁锈。
(5)根据柱状图变化趋势,Mg质量分数从0升高到1.5%时腐蚀速率持续降低,超过1.5%后腐蚀速率逐渐升高。
9.(2026·江苏盐城鹿鸣路初级中学·二模)2026春晚的“奔马”数控装置和人形机器人惊艳全场,彰显了中国人形机器人问鼎世界之巅的实力。
(1)“奔马”数控装置中用到了金、银等金属材料。金能长期保持金属光泽,是因为其常温下化学性质___________。
(2)AI控制系统需要高能锂电池供电,已知正极材料为LiCoO2,其中Li为+1价,则其中Co的化合价为 ___________。
(3)机器人外壳常用铝合金,铝合金与纯铝相比硬度更 ___________(选填“大”或“小”)。
(4)机器人还使用了铁和铜的合金。以下方法中,能验证铁比铜活泼的是 ___________(填序号,可多选)。
A.铁片放入氯化铜溶液
B.铁片和铜片分别放入稀盐酸
C.铜片放入氯化亚铁溶液
(5)回收废旧金属可实现金属资源的循环利用,由废铁(主要成分是Fe、Fe2O3)回收利用制铁红(Fe2O3)的过程如下:
①“酸浸”时加入过量的稀硫酸,X溶液中含有的溶质有Fe2(SO4)3、___________。
②“氧化”时向X溶液中加H2O2溶液,发生的反应是:2FeSO4+H2O2+H2SO4═Fe2(SO4)3+2Y,Y的化学式为___________,该过程中反应温度不宜太高,原因是___________。
③“还原”时向X溶液中加铁,铁的作用是:Ⅰ.将Fe2(SO4)3转变为FeSO4;Ⅱ.___________。
④同一份X溶液分别通过上述两种方案(假设每步反应均完全),最终所得Fe2O3质量a___________b(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)稳定
(2)+3
(3)大
(4)ABC
(5) 、 H2O 温度过高过氧化氢受热分解 除去过量的稀硫酸 <
【详解】(1)常温下金的化学性质稳定,很难与其他物质反应,故金能长期保持金属光泽;
(2)LiCoO2中锂元素显+1价,氧元素显-2价,设钴元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+3;
(3)合金比组成它的纯金属硬度大,耐腐蚀,熔点低,故铝合金与纯铝相比硬度更大;
(4)A. 铁能与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,有红色固体析出,说明铁比铜活泼,正确;
B. 铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,产生气泡,说明在金属活动性顺序里,铁排在氢前,铜与稀盐酸不反应,无明显现象,说明在金属活动性顺序里,铜排在氢后,说明铁比铜活泼,正确;
C. 铜与氯化亚铁不反应,无明显现象,说明铁比铜活泼,正确;
(5)①废铁主要成分是Fe、,加入过量稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,稀硫酸过量,则X溶液中含有的溶质是:、、;
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,反应物中含Fe、S、O、H的个数分别是2、3、14、4,已知生成物中含Fe、S、O、H的个数分别是2、3、12、0,故生成物中还应含2个O、4个H,故Y的化学式为:H2O;
见答案;
③铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故作用还有:除去过量的稀硫酸;
④根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,通过氧化的方法制取氧化铁,最后得到的氧化铁中铁元素的质量与原废铁中铁元素的质量相等,通过还原的方法制取氧化铁,还原步骤中加入了铁,则最后得到氧化铁中铁元素的质量一部分来自原废铁,一部分来自还原步骤中参加反应的铁,则最终所得Fe2O3质量:a<b。
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专题 06 金属和金属材料
3大题型概览
题型01 金属材料
题型02 金属的化学性质
题型03 金属资源的利用和保护
金属材料
题型01
1.【非遗】(2026·江苏苏州立达中学校·二模)下列非物质文化遗产制品中,主要材料属于金属材料的是
A.黎族藤编 B.客家剪纸
C.苗族银饰 D.海南椰雕
2.【全运会】(2026·江苏淮安开明中学集团校·二模)第十五届全运会主火炬的火种取自南海1522米深海的可燃冰,火炬主要材料为3D打印不锈钢及耐温铝合金。可燃冰主要成分是甲烷水合物,具有热值高、储量巨大等优点。可燃冰经过降压处理后会分解出甲烷()气体,甲烷还是重要的化工原料。下列关于金属的说法正确的是
A.铝合金是合成材料
B.火炬材料中使用耐高温铝合金,因其受热不易软化变形
C.铝的金属活动性比铁强,所以铝制品没有铁制品耐腐蚀
D.地壳中含量最高的金属元素是铁
3.(2026·江苏苏州新区·二模)“秘色瓷莲花碗”是苏州博物馆的镇馆之宝。陶瓷材料属于
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.合成材料 D.复合材料
4.【奋斗者号】(2026·江苏连云港新坝中学等二校·二模)2026年我国在深海探测方面取得重大突破,“奋斗者”号潜水器外壳材料主要采用钛合金。从物质分类角度看,钛合金属于
A.单质 B.化合物 C.纯净物 D.混合物
5.(2026·江苏苏州振华中学校·二模)苏州园林造景常用太湖石堆叠假山。太湖石主要成分为,属于
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.合成材料 D.复合材料
6.(2026·江苏镇江·二模)钛合金用于制造人形机器人的关节,该材料属于
A.合成材料 B.金属材料 C.复合材料 D.无机非金属材料
7.(2026·江苏南京建邺·二模)下列金属中,在自然界主要以化合物形式存在,且提炼量最大的是
A.铝 B.铁 C.金 D.银
8.(2026·江苏南京建邺·二模)2025年央视春晚上,机器人节目《秧BOT》惊艳全场。下列制作机器人使用的材料中,属于合成材料的是
A.“关节”——PEEK工程塑料 B.东北花棉袄——纯棉
C.“骨骼”——碳纤维复合材料 D.连接零件——钛合金
9.(2026·江苏连云港新坝中学·二模)金属材料的使用见证了人类文明的进程
【探究一】铁生锈的条件兴趣小组设置三组对照实验:①铁钉置于干燥空气中、②铁钉浸没在煮沸冷却后的蒸馏水中(隔绝空气)、③铁钉一半浸在水中、一半暴露在空气中。
(1)一周后观察,铁钉生锈最明显的是试管______(填序号)。由此得出,铁生锈是铁与______共同作用的结果。
(2)为了防止铁栏杆生锈,通常采用的方法是______(写一种)。
【探究二】从硫酸厂废弃的含铁废渣(主要含Fe2O3,还有少量SiO2)中回收铁:废渣加稀硫酸酸溶→过滤得滤渣Ⅰ、滤液Ⅰ;滤液Ⅰ加过量铁粉还原→过滤得滤渣Ⅱ、滤液Ⅱ。
(3)写出“酸溶”过程中发生反应的化学方程式:_____。
(4)滤渣I的主要成分是_____(填化学式)。
(5)“还原”过程中加入过量铁粉的目的是_____。写出还原过程中发生的一个反应的化学方程式:_____。
(6)滤液II中溶质的主要成分是_____(填化学式),经蒸发浓缩、_____、过滤等操作可得到该晶体。
金属的化学性质
题型02
1.(2026·江苏南通海门·二模)把一定质量的锌和镁分别投入足量的稀盐酸中,充分反应后,生成氢气的质量关系如下图所示,则参加反应的锌和镁的质量比是
A.1︰1 B.24︰65 C.65︰24 D.无法确定
2.(2026·江苏无锡东林集团·二模)稀硫酸中加入铜粉无气泡冒出,再用导管向稀硫酸中通空气并加热,铜粉逐渐减少,溶液由无色变为蓝色,测得溶液质量与实验加热时间关系如图所示。下列说法错误的是
A.ab段溶液质量不变可能是因为温度不够反应未开始
B.从b点到c点,溶液的pH逐渐增大
C.从c点到d点,溶液中的溶质肯定只有一种
D.bc段反应为2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O
3.(2026·江苏扬州中学教育集团树人学校·二模)下列金属中表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气继续氧化的是
A.Cu B.Mg C.Fe D.Al
4.(2026·江苏盐城·二模)图中“—”表示相连的物质可以发生反应,“→”表示一种物质可以转化成另一种物质。请结合图示分析。下列说法正确的是
A.转化①可选用金属Mg和Sn B.转化②只能通过铁与稀硫酸反应实现
C.通过与氢气发生置换反应可实现转化③ D.反应④中能观察到溶液变为浅绿色
5.(2026·江苏无锡锡中实验学校·二模)从化学视角研究铁的锈蚀有重要意义。下列说法错误的是
A.铁锈是一种疏松多孔的混合物 B.正常雨水显中性不会加速铁生锈
C.喷漆、涂油是防锈的重要措施 D.稀盐酸、稀硫酸常用于金属除锈
6.(2026·江苏苏州立达中学校·二模)兴趣小组同学用相同形状的铁,镁、铝、锌四种金属分别和等浓度等体积的足量稀盐酸用图1所示装置进行实验,反应过程气压变化如图2所示,下列说法错误的是
A.时间为t时,放出气体最多的是镁
B.图中曲线①、②对应的物质分别是锌和铁
C.根据铝对应曲线判断,在实验前可能没有完全除去铝表面致密的氧化铝
D.镁对应的气压变化只与生成的气体有关
7.(2026·江苏扬州树人学校·二模)是一种碱性气体,易液化。将钠投入液氨中有产生,发生反应:。能与结合生成。
将钠放入液氨中,钠沉入液氨底部。其中一部分钠与液氨反应放出;另一部分钠与液氨溶剂化,生成氨合钠离子和氨合电子,得到深蓝色溶液。钠的溶剂化过程如图所示。下列说法不正确的是
A.的密度比液氨大 B.图中表示分子
C.溶剂化过程中发生了化学变化 D.将深蓝色溶液进行静置后过滤可得到钠单质
8.(2026·江苏常州龙城实验教科院等校·二模)向10.7gMg、Al、Zn固体混合物中加入一定量的H2SO4恰好完全反应,反应后的溶液质量增加了10.1g,将反应后溶液蒸发结晶,干燥。获得固体质量为( )
A.15.5g B.25.1g C.39.5g D.20.3g
9.(2026·江苏宿迁泗洪·二模)小明将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中,用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图所示,下列分析中不正确的是
A.AB段的化学反应是:Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O
B.A点盐酸浓度最低C点盐酸浓度最大
C.CD段压强变化的主要影响因素是气体温度
D.D、E两点处的气体压强相等
10.(2026·江苏南通海门·二模)下列图像不符合相应实验过程的是
A.向一定质量的Mg(OH)2固体中滴加稀盐酸
B.向一定量的硫酸铜溶液中不断加入铁粉
C.向一定质量的氢氧化钠溶液中逐滴加入pH=1的稀盐酸
D.向两份相同体积和相同质量分数的稀盐酸中分别加入足量的镁粉和锌粉
11.【古代文化】(2026·江苏常州清潭中学·二模)《宋会要辑稿》记载:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,……浸渍数日,铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入炉烹炼,……方成铜。”下列理解错误的是
A.“打成薄片”增大了反应的接触面积 B.“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C.“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤 D.“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
12.(2026·江苏扬州中学教育集团树人学校·二模)铁是人类应用早、用量大的金属。下列有关铁及其化合物的说法正确的是
A.Fe粉可做保存食品的脱氧剂
B.丹霞地貌岩层因含 Fe3O4而呈红色
C.Fe 与 CuCl2溶液反应生成FeCl3和 Cu
D.工业炼铁的主要反应是C与Fe2O3的反应
13.(2026·江苏淮安开明中学校·二模)同学们对铁及其化合物的问题进行探究。
I.铁
(1)实验室中可用CO与反应制得Fe,化学原理是___________。(用化学方程式表示)
Ⅱ.FeOOH(羟基氧化铁)
FeOOH在化工、建筑、医药等方面有着广泛应用。
(2)火星探测器发回的信息表明,火星上存在FeOOH,从而证明火星表面可能曾经存在过水,其理由为___________。
(3)活性FeOOH可除去石油开采过程中的有害气体,并获得S,原理如下:
与氢氧化钠溶液吸收气体相比,FeOOH除去的主要优点为___________。
Ⅲ.碳酸亚铁
应用非常广泛,可以做补血剂、阻燃剂、催化剂,还可用于皮革生产。
(4)碳酸亚铁在空气中受热发生的反应为:,请从燃烧条件的角度分析,它可以做阻燃剂的原因是___________。
(5)的制备。某兴趣小组同学利用如图装置,通过与反应制取。实验步骤如下:
a.检查装置气密性,添加药品,并将导管末端插入C中水面以下;
b.装置A中打开、,关闭制取硫酸亚铁,并将整个装置内的空气排尽;
c.装置A中打开___________(选填“”、“”或“”,下同),并关闭___________,将A中溶液导入B中产生沉淀;
d.将B中混合物分离提纯,获得纯净的碳酸亚铁产品。
反应过程中控制B装置温度在50℃左右,原因为___________。
(6)的含量测定。为确定某样品中的含量,称取20.0 g固体做如图实验。(其他杂质与稀硫酸不产生气体;碱石灰是CaO和NaOH的混合物)
①反应结束后,缓缓通一段时间的目的为___________。
②实验结束后,测得装置F增重0.88 g,则样品中的质量分数为___________。
③装置G的作用是___________。
14.(2026·江苏扬州树人学校·二模)铁及其化合物在生活、生产中有着广泛的应用。
(1)铁丝中含有微量的碳,在氧气中燃烧时火星四射。经研究表明产生火星四射现象的原因,可能是同时生成了某种气体甲。
①燃烧时,集气瓶底部须放一层细沙,其目的是______。
②推测该气体甲是_______(填化学式)。
(2)纳米零价铁()除去废水中金属离子的性能优越,其制备示意图如图所示。
①“雾化”过程发生反应:,是______(填化学式)。
②“还原”过程,一定量焦炭与在高温下反应生成的化学方程式为______。
③纳米零价铁用于去除废水中金属离子,根据金属活动性顺序可分三种途径如图所示,第一类是吸附捕捉(如),第二类是吸附捕捉再慢慢反应(如),第三类是直接反应(如)。
结合图分析,属于第______类(填“一”或“二”或“三”);若属于第一类,则金属比金属的金属活动性______(填“强”或“弱”或“接近”)。
(3)“纳米零价铁—体系”可除去工业烟气中的。将溶液和稀盐酸雾化后与含的烟气混合通入装有纳米零价铁的装置,发生反应。
①铁与稀盐酸反应生成的一种阳离子可作脱除的催化剂,该催化剂是______。
②脱除的反应为:,脱除率随温度的变化如图所示。当温度高于后,脱除率下降的主要原因是______。
15.【古代文化】(2026·江苏南京建邺·二模)金属在人类文明史上具有重要意义。
(1)《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干”等记录了古代铁器生产、使用的情形。“剂钢”指的是合金钢,它的硬度比纯铁______(填“大”或“小”)。
(2)我国古代就有记载:用赤铜(主要成分是)与木炭在的条件下反应生成铜和二氧化碳,此反应的化学方程式为______。
(3)某兴趣小组按下图所示流程,从某工厂的固体废料[主要含碳酸钴(CoCO3)、石墨、铝和铜]中回收金属铜和钴。
①步骤Ⅱ中,_______被转化为气体除去;生成固体乙的化学方程式为______。
②溶液甲中的阳离子有_______(用符号表示)。
③步骤Ⅲ中观察到的现象为_______。
④步骤Ⅳ中生成Cu的化学方程式为_______。
⑤步骤Ⅴ中“Fe能从溶液中置换出Co,而不能置换出Al”的原因是_______。
金属资源的利用和保护
题型03
1.(2026·江苏苏州新区·二模)利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是
A.实验时应先点燃酒精灯后通CO
B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用NaOH溶液吸收尾气中的CO
2.(2026·江苏无锡积余实验学校等校·二模) “氢冶金”技术有助于钢铁行业绿色化转型,其主要生产流程如下,下列说法错误的是
A.“氢冶金”技术具有节能环保的特点
B.氢气和铁矿石反应时有单质铁生成
C.电解池中得到的氢气和氧气的体积比为1︰2
D.和高炉炼铁相比,“氢冶金”获得铁水纯度高
3.【春晚】(2026·江苏宿迁泗阳致远中学·二模)2026年春晚中人形机器人多点开花,《武·BOT》中凌空后空翻,小品里深度互动,歌里秀中身“老师傅”,尽显中国智造风采。
(1)机器人的支撑骨架常用钛合金,钛合金属于______(选填“金属”或“复合”)材料。
(2)机器人的轻量化设计中用到金属铝,铝具有良好的抗腐蚀性,原因是______(用文字叙述)。
(3)为防止机器人金属部件中铁生锈,常采用喷漆等方式处理,其防锈原理是______。
(4)电池为机器人提供动力,磷酸铁锂电池是一种高性能动力电池,能保证机器人稳定运行。磷、锂属于不同种元素是因为它们原子中的______不同。
(5)宇树科技、DeepSeek等人工智能向“芯”而兴。芯片的核心材料是单晶硅(Si),工业制硅过程中涉及反应:SiO2+2CSi+2X↑,X的化学式为______,该反应前后化合价不改变的元素有_____。
4.(2026·江苏无锡锡中实验学校·二模)纳米氧化锌是一种新型高功能材料。工业上利用锌浸出液(主要含ZnSO4、CuSO4和CdSO4等)通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程示意图如下:
(1)反应器1中加入锌粉而不选用锌粒的原因___________。
(2)除铜反应的化学方程式为___________。
(3)锌粉除铜、镉的实验结果如下图所示:增加锌粉用量,铜的去除率始终接近100%且不变,镉的去除率逐渐上升。推测Zn、Cu、Cd三者的金属活动性顺序为___________(填字母)。
a.Zn>Cu>Cd b.Zn>Cd>Cu c.Cd>Zn>Cu
(4)已知反应器2中生成氢氧化锌沉淀,该反应属于___________(填基本反应类型)。沉淀经过滤、洗涤,进入干燥器后得到纳米氧化锌,该变化属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
5.(2026·江苏苏州振华中学校·二模)我国出土了大量青铜器,青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈,其修复工作是文物保护的重要环节。回答下列问题:
(1)青铜是铜和锡的合金,青铜的熔点比纯铜_________(填“高”或“低”)。
(2)查阅资料得知铜锈主要成分为,空气中参与反应的物质除了氧气外还有_________。
(3)继续查阅资料,铜锈的成分很复杂,除了,还有。考古学家将其分为“无害锈”和“有害锈”。两种铜锈的结构,如图-1所示。
①推测“有害锈”的主要成分为:_________(填化学式)。
②“无害锈”_________阻止内部金属继续腐蚀(填“能”或“不能”)。
(4)水下考古也是文物的重要来源之一,考古队员将部分文物打捞出水后,采取脱盐、干燥等措施。请分析“脱盐、干燥”的作用:_________。
(5)青铜器的修复追求“修旧如旧”,在尽量不破坏“无害锈”的情况下阻止青铜器继续被腐蚀,保护青铜器的艺术价值。有以下三种常见除锈方法:
ⅰ.柠檬酸浸法:将腐蚀文物直接放在2%∼3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈。
ⅱ.碳酸钠法:的形成过程中会产生(难溶于水的固体),将文物置于含的溶液中浸泡,被空气中的氧气氧化,转化为。
ⅲ.BTA保护法:利用BTA(一种有机成膜剂)与+1价(如)反应,形成一层透明的高聚物薄膜,如图-2所示。
①写出溶液浸泡过程中,转化为的化学方程式_________。
②关于BTA保护法说法正确的是_________
A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜
B.替换出锈层中的,能够高效的除去“有害锈”
C.相比于酸浸法,不和“无害锈反应”,能保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”
(6)修复后的青铜器保存时需控制环境湿度,珍贵的器物还需充入氮气等方式进一步防护。氮气的作用是_________。
6.(2026·江苏盐城部分学校·二模)2026春晚的“奔马”数控装置和人形机器人惊艳全场,彰显了中国人形机器人问鼎世界之巅的实力。
(1)“奔马”数控装置中用到了金、银等金属材料。金能长期保持金属光泽,是因为其常温下化学性质___________。
(2)AI控制系统需要高能锂电池供电,已知正极材料为LiCoO2,其中Li为+1价,则其中Co的化合价为 ___________。
(3)机器人外壳常用铝合金,铝合金与纯铝相比硬度更 ___________(选填“大”或“小”)。
(4)机器人还使用了铁和铜的合金。以下方法中,能验证铁比铜活泼的是 ___________(填序号,可多选)。
A.铁片放入氯化铜溶液
B.铁片和铜片分别放入稀盐酸
C.铜片放入氯化亚铁溶液
(5)回收废旧金属可实现金属资源的循环利用,由废铁(主要成分是Fe、Fe2O3)回收利用制铁红(Fe2O3)的过程如下:
①“酸浸”时加入过量的稀硫酸,X溶液中含有的溶质有Fe2(SO4)3、___________。
②“氧化”时向X溶液中加H2O2溶液,发生的反应是:2FeSO4+H2O2+H2SO4═Fe2(SO4)3+2Y,Y的化学式为___________,该过程中反应温度不宜太高,原因是___________。
③“还原”时向X溶液中加铁,铁的作用是:Ⅰ.将Fe2(SO4)3转变为FeSO4;Ⅱ.___________。
④同一份X溶液分别通过上述两种方案(假设每步反应均完全),最终所得Fe2O3质量a___________b(填“>”、“=”或“<”)。
7.(2026·江苏江阴·二模)铜在生活、生产中有着重要的用途。我国冶铜历史悠久,方法多样。
Ⅰ.火法炼铜
南宋《大冶赋》中记载了用孔雀石和木炭炼铜,其原理如图所示。
(1)木炭在反应中起到______和还原作用。
现代“闪速法炼铜”的部分生产流程如图所示。
(2)若气体X直接排放,可能导致的环境问题是_______。
(3)“吹炼造铜”中的化学反应方程式为_________。
Ⅱ.湿法炼铜
《淮南万毕术》中记载的“曾青得铁则化为铜”是“湿法炼铜”的先驱。
现代“生物炼铜”的核心机理如图所示。
(4)实验表明,T-f菌在此过程中起到催化作用,温度较高或酸性过强时金属离子的浸出率均偏低,原因可能是_______。
(5)在氧化还原反应中,有元素化合价升高的生成物叫氧化产物,有元素化合价降低的生成物叫还原产物。在反应2中,还原产物为______。
Ⅲ.火湿比较
火法炼铜和生物炼铜环境负荷对比数据如下表所示
冶炼方法
能耗
温室效应CO2/kg
酸化效应:SO2/kg
电力/k·Wh
煤/ kg
火法炼铜
8706.90
3656.24
10909.29
79.04
生物炼铜
3915.14
1402.22
4090.57
11.93
(6)由表中信息可知,“生物炼铜”的优点有_____(答出1条即可)
(7)“生物炼铜”反应之一为:O2+Cu2S+2H2SO42CuSO4+2H2O+S,若加入100t辉铜矿(Cu2S含量为80%),则理论上可制取硫单质的质量是多少?(写出计算过程)
8.(2026·江苏南京鼓楼·二模)金属材料具有广泛的用途。
I.非遗项目“打铁花”蕴含着丰富的化学知识。其原理是将生铁加热熔化成铁水,打向空中,形成四处飞溅的“铁花”。
(1)打“铁花”时,铁发生反应的化学方程式为______。
(2)表演者将铁水打得又高又散的目的是______,使燃烧更剧烈。
(3)打铁花用生铁而不用纯铁:
①从合金性质的角度,分析选择生铁的依据是______。
②燃烧时生铁里的______(填化学式)会和氧气剧烈反应产生气体,使铁水爆裂,产生耀眼的火花。
II.Zn-Al镀层钢丝被应用于桥梁建设中。
(4)在生产中,需将钢丝放入盐酸洗槽除去其表面的铁锈,该反应的化学方程式为______。
(5)在Zn-Al镀层中加入适量Mg可调节镀层的耐腐蚀性能。取含Al质量分数为5%的Zn-Al-Mg镀层测试镀层腐蚀速率的结果如图,镀层的腐蚀速率随镀层中Mg质量分数变化的规律是______。
9.(2026·江苏盐城鹿鸣路初级中学·二模)2026春晚的“奔马”数控装置和人形机器人惊艳全场,彰显了中国人形机器人问鼎世界之巅的实力。
(1)“奔马”数控装置中用到了金、银等金属材料。金能长期保持金属光泽,是因为其常温下化学性质___________。
(2)AI控制系统需要高能锂电池供电,已知正极材料为LiCoO2,其中Li为+1价,则其中Co的化合价为 ___________。
(3)机器人外壳常用铝合金,铝合金与纯铝相比硬度更 ___________(选填“大”或“小”)。
(4)机器人还使用了铁和铜的合金。以下方法中,能验证铁比铜活泼的是 ___________(填序号,可多选)。
A.铁片放入氯化铜溶液
B.铁片和铜片分别放入稀盐酸
C.铜片放入氯化亚铁溶液
(5)回收废旧金属可实现金属资源的循环利用,由废铁(主要成分是Fe、Fe2O3)回收利用制铁红(Fe2O3)的过程如下:
①“酸浸”时加入过量的稀硫酸,X溶液中含有的溶质有Fe2(SO4)3、___________。
②“氧化”时向X溶液中加H2O2溶液,发生的反应是:2FeSO4+H2O2+H2SO4═Fe2(SO4)3+2Y,Y的化学式为___________,该过程中反应温度不宜太高,原因是___________。
③“还原”时向X溶液中加铁,铁的作用是:Ⅰ.将Fe2(SO4)3转变为FeSO4;Ⅱ.___________。
④同一份X溶液分别通过上述两种方案(假设每步反应均完全),最终所得Fe2O3质量a___________b(填“>”、“=”或“<”)。
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