专题10 金属和金属矿物(3年汇编)(全国通用)2024-2026中考化学真题分类汇编
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内容正文:
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专题10金属和金属矿物
二
3年真题·精准练
容
考点01金属材料
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】B
4【答案】C
5.【答案】c
6.【答案】A
考点02金属的性质与金属活动性顺序
1.【答案】D
2.【答案】AC
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】D
8.【答案】AC
9.【答案】c
10.【答案】(1)延展
(2)除去表面的氧化物
(3)铜
(4)强
(5)Fe+CuNO,2=FeNO,b+Cu(合理即可)
11.
【答案】(1)硅原子
(2)大
(3)1 Fe+CuSO=FeS0+Cu
②
强
考点03金属的锈蚀与防护
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1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】C
4【答案】C
5.【答案】c
6.【答案】(1)①试管
②氧气和水
(2)Fe+2HCI=FeCl,+H,t
(3)表面刷漆、涂油等(合理即可)
考点04金属资源的利用与保护
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】(1)A
(2)延展
(3)漆层和塑料薄膜燃烧放热
(4)550C
时部分铝与氧气反应生成氧化铝而增重
(5)①2A1+6HC1=2AlCl3+3H2↑
②
铝表面有致密的氧化铝保护膜,盐酸先与氧化铝反应,无明显现象;氧化铝完全反应后,铝与盐酸接触反
应,该反应放热,温度升高,反应速率加快
(6)节约能源
5.【答案】(1)B
(2)1:2
(3)CH4与O2在高温下可能发生爆
高温
炸
(4)增大
(5)CO+H,O1
(6)Fe
(7)设生成
Fe的质量为x。
3C0+Fe203
高温
3CO,2Fe
160
0.1g
则固体减轻的质量=氧化铁的质量-铁单质的质量=
160_0.1g
112x
x=0.07g
0.1g-0.07g=0.03g
答:理论上固体减轻的质量为0.03g。
(8)CH4
6.【答案】(1)Fe+CuCl2=FeCl,+Cu
(2)电能转化为化学能
(3)①将矿石
粉碎为碎石块以增大接触面积
②S02
③+1
④不能,二氧化硫为污染物并会
对人体造成伤害
回Cu,S+2Cu,0高海
(4)①3:40②反应后得到的红色块
状金属有金属光泽且黑色物质几乎无
③质量比不合适时会有未反应完的氧化铜或碳残留,影响
实验效果,1:10时反应能充分进行
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通电
7.【答案】(1)温室
(2)2H,0
(3)一方面增大了O2的浓度,使焦炭等
充分燃烧释放更多热量:另一方面高炉内固体与气体能有足够大的接触面,反应更充分
高温
8.【答案】(1)延展
(2)3Fe+2021
(3)+2(4)增大氢气与铌铁矿粉
(5)10A1+3Nb,0,
高温
的接触面积,使反应更快更充分
(6)①取少量硫酸
铜溶液于试管中,插入打磨光亮的铁丝
②铁丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色逐渐变为浅
绿色
高温
9.【答案】(1)闪速
(2)①吸收
②Cu,S+0,
(3)①H2SO4
②石灰乳中ca0H,的浓度更大,
能吸收更多SO2
(4)Si02
(5)
ab
考点5金属及其化合物的综合题
1.【答案】(1)大
(2)①活泼
②Fe+H2SO4=FeSO4+H2t
(3)腐
蚀
2.【答案】(1)刷漆(或镀一层耐腐蚀金属、涂油,合理即可)
(2)不变
(3)
①锌片(合理即可)
②Zn+H2SO4-ZnS04+H2↑(合理即可)
3.【答案】(1)①H2
②在金属活动性顺序里,铁在氢前能置换出稀盐酸、稀硫酸中的
氢
(2)①⑥⑦)
②将多变量问题变成多个单变量问题分别研究,最后再综合解决问
题
(3)解:设该合金中镍的质量为x。
H2SO +Ni NiSO+
59
H2↑59=x解得:x=2.95g
ix i0.1g 2 0.1g
该合金中镍的质量分数为:
2.959×100%=29.5%
10.0g
答:该合金中镍的质量分数为29.5%。
4【答案】(1)①H2O
②3:80
③a
(2)适当升高温度或搅
拌
(3)①作保护气,防止在烧结时,Fe、Ni被氧气氧化
②硬度大(或强度大或耐
腐蚀)
(4)①温度相同时,渗层深度越大,含碳量越低(或渗层深度相同时,温度越高,含
碳量越高)
②1000
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5.【答案】(1)延展性
(2)Fe,0,+3C0高温
(3)Ag、Cu、Fe(4)
75%
6.【答案】(1)铁粉、碳粉
(2)Fe+Cu(NO3k=Cu+Fe(NO3k
(3)
Cu2+、Fe2+、H
(4)①8.32g
②ab
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专题10 金属和金属矿物
3年真题
考点分类
三年考情(2024-2026)
命题规律
考点01 金属材料
2026辽宁(1题)、2025湖北武汉(1题)、2025辽宁(1题)、2025湖南(1题)、2025福建(1题)、2024湖北(1题)
情境设置:取材于铁锅、铜导线、金饰品、铝制品、青铜器和镍合金回收等生活、文化与工业材料,突出金属及合金的实际应用。
考查重点:考查金属的导热性、延展性、硬度等物理性质,识别合金和金属材料,并比较合金与组成金属在硬度、熔点等方面的差异。
命题趋势:由性质识别逐步转向“结构—性质—用途”联系,融入合金制备、真空蒸馏和文物材料等科技情境,强调依据用途选择材料及解释工艺原理。
考点02 金属的性质与金属活动性顺序
2026山东济南(1题)、2026广东广州(1题)、2026河北(1题)、2026山西(1题)、2026江苏苏州(1题)、2025湖北武汉(1题)、2025河北(1题)、2025湖北(1题)、2025山西(1题)、2024湖南长沙(1题)、2024湖北(1题)
情境设置:常以金属树、废旧金属制作、古代浸铜及镍、钪的制取为背景,也设置铁粉加入AgNO3、Cu(NO3)2混合溶液等综合实验。
考查重点:围绕金属活动性大小规律,考查置换反应、反应现象、溶液中离子和滤渣滤液判断,并涉及化学方程式书写及反应条件分析。
命题趋势:由单一活动性比较转向多步反应和混合体系推理,结合实验设计、工艺流程、质量与颜色变化,强化证据意识和综合判断能力。
考点03 金属的锈蚀与防护
2026山东济南(1题)、2026湖南长沙(1题)、2026山东(1题)、2026江苏苏州(1题)、2025江苏苏州(1题)、2024湖南(1题)
情境设置:联系铁钉锈蚀实验、盐水和稀盐酸腐蚀、脱氧剂、铁制农具及防护栏等生活与实验情境,呈现装置图、曲线和数据表。
考查重点:考查铁锈蚀所需条件、氯化钠对锈蚀速率的影响、铁与盐酸反应,以及涂漆、擦拭等防护方法,注重控制变量和实验现象解释。
命题趋势:更加重视图像数据分析和实验方案评价,将锈蚀、防护与食品脱氧、生活安全相结合,要求依据压强、氧气含量和温度变化作出定量或比较判断。
考点04 金属资源的利用与保护
2026辽宁(1题)、2026广东(1题)、2026江苏苏州(2题)、2025江苏南京(1题)、2025山东(1题)、2025湖南长沙(2题)、2025广东深圳(1题)
情境设置:常以钢铁工业、AI高炉炼铁、甲烷制合成气炼铁和铝罐回收为背景,也结合氢冶金、铜矿冶炼等低碳情境。
考查重点:突出金属资源合理开采、废旧金属回收、铁制品防锈、矿石冶炼及节能减排,涉及Fe2O3、CO、H2还原和材料回收意义。
命题趋势:由单一判断拓展为流程、实验、计算综合题,持续强化绿色冶金、碳中和、资源循环利用及新技术评价。
考点05 金属及其化合物的综合题
2026湖北(1题)、2026湖南(1题)、2026四川成都(1题)、2025广东(1题)、2025天津(1题)、2024湖北武汉(1题)
情境设置:依托青铜器、铸铁农具、钛合金载人舱、金属注射成型和暖宝宝实验,融合金属性质、制备工艺与探究实验。
考查重点:考查延展性、活动性、抗腐蚀性,金属与酸或盐溶液反应,化学方程式、流程分析、控制变量及合金成分计算。
命题趋势:综合性不断增强,常将工艺流程、实验现象、数据图像和定量计算结合,关注新型合金性能、绿色制备及证据推理。
考点01 金属材料
1.(2026·辽宁·中考真题)用铁锅煮粽子是利用铁的
A. 导电性 B. 导热性 C. 金属光泽 D. 硬度大
【答案】B
【解析】煮粽子的过程需要将热源的热量传递到锅内的食物,铁锅可作为炊具正是利用了铁良好的导热性。
2.(2025·辽宁·中考真题)下列制品主要利用金属导热性的是
A. 铁锅 B. 铜导线 C. 金饰品 D. 铝制易拉罐
【答案】A
【解析】A. 烹饪时需要快速均匀传热,铁的良好导热性使其适合制作锅具。符合题意;
B. 铜作导线,主要是因为铜的导电性优异,与导热性无关,不符合题意;
C. 用金作饰品是利用黄金具有金属光泽,与导热性无关,不符合题意;
D. 用铝制作易拉罐是利用铝易加工、延展性好,密度小等特点,与导热性关系不大,不符合题意;
故选A。
3.(2025·湖北武汉·中考真题)汉字是中华文化的瑰宝,曾书于竹帛、镂于金石、琢于盘盂。兽骨、青铜、丝绸、竹木都曾为汉字的记录载体,其中属于合金的是
A.兽骨
B.青铜
C.丝绸
D.竹木
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】A、兽骨属于天然材料,不属于合金,不符合题意;
B、青铜是铜锡合金,属于合金,符合题意;
C、丝绸属于天然材料,不属于合金,不符合题意;
D、竹木属于天然材料,不属于合金,不符合题意。
故选B。
4.(2025·湖南·中考真题)阅读以下材料,完成下面小题。
化学社团同学将铁丝折成“爱”“我”“中”“华”造型,放在垫有宣纸的培养皿中,再加入硫酸铜溶液,一段时间后铁丝表面变成红色。
铁丝能折成特定的造型,体现铁丝具有的性质是
A. 导电性 B. 导热性 C. 能弯曲 D. 熔点高
【答案】C
【解析】(1)A、导电性是指物体传导电流的能力,铁丝能折成特定造型与它传导电流的能力无关,不符合题意;
B、导热性是指物体传导热量的能力,铁丝折成特定造型的过程中,没有涉及到热量的传导,不符合题意;
C、铁丝能折成特定的造型,说明铁丝可以改变形状,具有能弯曲的性质,符合题意;
D、熔点高是指铁丝由固态变为液态时所需的温度较高,而将铁丝折成特定造型,并没有涉及到铁丝熔点相关的内容,不符合题意。
故选C。
5.(2025·福建·中考真题)镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金,再经如右下图所示的真空蒸馏,可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是
A. 合金的硬度一般比其组成金属的小 B. 镁的沸点比镍的高
C. 真空蒸馏过程中,镁原子间的间隙发生改变 D. 坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中
【答案】C
【解析】A、合金的硬度一般比其组成金属的大,而不是小,A 错误。
B、从真空蒸馏能够分离镁和镍,且镁以气态形式被收集,可推断出镁的沸点比镍的低,B 错误。
C、真空蒸馏过程中,镁由液态变为气态,物质的状态发生变化,分子(原子)间的间隙会发生改变,C 正确。
D、坡莫合金中含铜,铜不与稀硫酸反应,所以坡莫合金不能完全溶解于足量稀硫酸中,D 错误。
故选:C。
6.(2024·湖北·中考真题)湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑,其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是
A. 属于金属材料 B. 熔点高于纯铜
C. 硬度低于纯锡 D. 铜、锡均能与稀硫酸反应
【答案】A
【解析】A、金属材料包含合金和纯金属,即铜锡合金属于金属材料,故A正确;
B、合金的熔点低于组成其纯金属的熔点,即铜锡合金的熔点低于纯铜,故B错误;
C、合金的硬度高于组成其纯金属的硬度,即铜锡合金的硬度高于纯锡,故C错误;
D、铜在金属活动性顺序中位于氢的后面,无法与稀硫酸反应,故D错误。
故选A。
考点02 金属的性质与金属活动性顺序
1.(2026·广东广州·中考真题)镍(Ni)常用于制造合金,镍的金属活动性与铁相似。下列预测不合理的是
A. Ni能从盐酸中置换出
B. Ni能从溶液中置换出Cu
C. 氧化镍能与稀硫酸反应
D. 铁镍合金硬度小于纯铁
【答案】D
【解析】A.铁位于金属活动性顺序氢前,可与盐酸反应置换出,镍活动性与铁相似,同样能与盐酸反应生成,预测合理;
B.铁活动性强于铜,可置换溶液中的Cu,镍活动性和铁相似,也能发生该置换反应,预测合理;
C.金属氧化物可与酸反应生成盐和水,氧化镍属于金属氧化物,能和稀硫酸反应,预测合理;
D.合金的硬度通常高于其组成纯金属的硬度,因此铁镍合金硬度应大于纯铁,该预测不合理。
2.(2026·山东济南·中考真题)(多选)常温下,向一定质量的和混合溶液中加入铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣甲和滤液乙(不饱和);向滤渣甲中加入过量稀盐酸,有气泡冒出,充分反应后过滤,得到滤渣丙和滤液丁(不饱和)。下列判断正确的是
A. 滤渣甲中一定含有、和
B. 滤渣丙的质量一定大于
C. 滤液乙的颜色为浅绿色
D. 滤液丁中大量存在的阳离子为和
【答案】AC
【解析】根据金属活动性顺序Fe>Cu>Ag,铁粉加入AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液时,会优先和AgNO3反应生成Fe(NO3)2和Ag,待AgNO3完全反应后,铁粉才会继续和Cu(NO3)2反应生成Fe(NO3)2和Cu。
【解析】
A.向滤渣甲中加过量稀盐酸有气泡冒出,说明滤渣甲里有排在氢前、能和酸反应生成氢气的Fe剩余。既然铁粉过量,说明原溶液里的AgNO3和Cu(NO3)2已经被Fe完全置换,因此滤渣甲里一定含有生成的Ag、Cu,以及剩余的Fe,A正确。
B.最终的滤渣丙是不能和稀盐酸反应的Ag和Cu。铁置换银、铜时,每56份质量的Fe反应会置换出216份质量的Ag、64份质量的Cu,此过程中固体质量增重,过量的Fe和稀盐酸反应完全溶解后,此过程中固体质量减轻,因此无法确定固体丙的质量是否大于ag,B错误。
C.滤液乙中的溶质只有Fe反应生成的Fe(NO3)2,Fe2+的溶液为浅绿色,因此滤液乙是浅绿色,C正确。
D.铁和稀盐酸发生置换反应只能生成Fe2+,不会生成Fe3+,且稀盐酸过量,因此滤液丁中大量存在的阳离子是H+和Fe2+,不存在Fe3+,D错误。
3.(2026·山西·中考真题)设计下图实验,探究铁、铜的金属活动性顺序。下列说法正确的是
A. 实验前铁丝无需用砂纸打磨 B. 铁丝表面出现蓝色固体
C. 实验后溶液中有硫酸亚铁 D. 铜的金属活动性比铁的强
【答案】C
【解析】A.铁丝表面易形成铁锈氧化膜,会阻碍反应进行,实验前需要用砂纸打磨除去,错误。
B.反应生成的铜单质为红色,因此铁丝表面出现红色固体,不是蓝色,错误。
C.铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,因此实验后溶液中存在硫酸亚铁,正确。
D.该反应可证明铁的金属活动性比铜强,错误。
4.(2026·江苏苏州·中考真题)阅读下列材料,回答下列小题:
徐光宪院士使中国稀土分离技术跃升至世界领先水平。稀土元素钪(Sc)在元素周期表中的相关信息如图。制取活泼金属钪的方法之一:将矿物中的Sc2O3转化为ScCl3,再通过反应3Mg+2ScCl3
2Sc+3MgCl2生成钪,制取时金属Mg一般过量10%,得到镁钪合金,经分离得钪。
用反应3Mg+2ScCl3
2Sc+3MgCl2制取钪,下列说法正确的是
A. 氩气属于稀有气体,通常条件下性质活泼
B. 反应前后只有镁元素化合价发生改变
C. 反应所得镁钪合金的熔点高于钪
D. 反应不在空气中进行是防止高温下Mg、Sc与氧气反应
【答案】D
【解析】(3)A.氩气为稀有气体,通常条件下化学性质极不活泼,错误;
B.反应中Mg元素化合价由0变为+2,Sc元素化合价由+3变为0,两种元素化合价均发生改变,错误;
C.合金的熔点低于其组成纯金属的熔点,因此镁钪合金熔点低于钪,错误;
D.Mg、Sc均为活泼金属,高温下易与空气中氧气反应,因此反应需在氩气保护下进行,避免金属被氧化,正确。
5.(2025·河北·中考真题)如图所示为某班学生用废旧金属制作班徽的过程。下列说法错误的是
A. ①中利用了铁能被磁铁吸引的性质 B. ②中稀盐酸可用氯化钠溶液替代
C. ④中铁板上会出现红色图案 D. ⑤中塑封是为了防止班徽生锈
【答案】B
【解析】A、用磁铁选出废铁板,利用了铁能被磁铁吸引的性质,选项正确;
B、氯化钠不能与铁锈(主要成分氧化铁)反应,不能代替稀盐酸,选项错误;
C、铁与硫酸铜反应生成红色固体铜和硫酸亚铁,故铁板上会出现红色图案,选项正确;
D、塑封能隔绝氧气和水,防止班徽生锈,选项正确;
故选B。
6.(2025·山西·中考真题)分析下列实验过程的相关信息,推理判断正确的一项是
A. 操作2是过滤 B. 固体是纯铜
C. 反应中溶液颜色没有变化 D. 铁的金属活动性比铜强
【答案】D
【解析】A、操作2是将硫酸亚铁溶液转化为硫酸亚铁晶体,该操作是通过结晶法得到晶体,不是过滤,过滤是用于分离固体和液体的操作;A错误 。
B、铁与硫酸铜反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ,铁片过量,所以固体X是生成的铜和过量的铁的混合物,不是纯铜,B错误 。
C、反应前硫酸铜溶液是蓝色,反应后生成硫酸亚铁溶液是浅绿色,所以反应中溶液颜色发生了变化,C错误 。
D、铁能与硫酸铜溶液反应,根据金属活动性顺序, 活动性强的金属能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来,说明铁的金属活动性比铜强,D正确 。
故选D 。
7.(2025·湖北武汉·中考真题)项目小组为探究金属的化学性质进行图1所示实验,充分反应后,甲试管内的溶液只含一种溶质。然后将甲、乙两支试管内的物质倒入烧杯,如图2所示。充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
下列说法错误的是
A. 若滤液呈无色,则滤渣中可能存在3种物质
B. 若滤液呈蓝色,则滤渣中可能存在2种物质
C. 若滤渣为混合物,则其质量可能小于2mg
D. 若滤渣为纯净物,则滤液中可能存在3种金属离子
【答案】D
【解析】甲试管中锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,充分反应后,甲试管内的溶液只含一种溶质,则甲试管中的溶质为氯化锌,则稀盐酸已经完全反应;乙试管中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,则乙试管中一定含硝酸铜和银。
【解析】
A、若滤液呈无色,则滤液中不含硝酸铜,则混合前甲试管中锌过量,混合后,锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜,且硝酸铜完全反应,铜一定与硝酸银反应生成了银,锌一定与硝酸铜反应生成了铜,故滤渣中一定含铜、银,可能含锌,故滤渣中可能存在3种物质,不符合题意;
B、若滤液呈蓝色,则滤液中含硝酸铜,乙试管中铜一定与硝酸银反应生成了银,则滤渣中一定含银,如果甲试管中锌过量,混合后,锌可能与硝酸铜反应生成了铜,且硝酸铜部分反应,故滤渣中可能含铜,故滤渣中可能含铜、银两种物质,不符合题意;
C、若滤渣为混合物,由以上分析可知,滤渣中一定含银和铜,铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,即,64份质量的铜置换出216份质量的银,固体质量增加,则得到固体的质量大于mg,若铜粉过量,甲中锌混合前无剩余,则滤渣为混合物,质量小于2mg;即使如果甲试管中锌混合前过量,混合后,锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌与铜,即,65份质量的锌置换出64份质量的铜,固体质量减小,得到铜的质量一定小于mg,锌完全反应;则若滤渣为混合物,则其质量可能小于2mg,不符合题意;
D、若滤渣为纯净物,由于乙试管中铜与硝酸银反应生成了银,且银不参与其他反应,故滤渣中一定含银,则滤渣为银,甲试管中一定含氯化锌,如果乙试管中含硝酸银,硝酸银能与氯化锌反应生成氯化银和硝酸锌,则乙试管中一定不含硝酸银,则混合后,滤液中一定含锌离子、铜离子两种金属离子,一定不含银离子,符合题意。
故选D。
8.(2024·湖南长沙·中考真题)(多选)通过实验可以验证物质的性质。下列试剂中,能验证铁、铜的金属活动性顺序的是
A. 稀硫酸 B. 蒸馏水 C. 硫酸铜溶液 D. 澄清石灰水
【答案】AC
【解析】在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能与酸反应生成氢气,排在前面的金属能将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。
【解析】
A、稀硫酸能与铁反应生成氢气,而铜不能与稀硫酸反应,说明铁的金属活动性比铜强,能验证铁、铜的金属活动性顺序,符合题意;
B、蒸馏水不能与铁、铜发生反应,无法验证铁、铜的金属活动性顺序,不符合题意;
C、硫酸铜溶液能与铁发生置换反应,生成硫酸亚铁和铜,说明铁的金属活动性比铜强,能验证铁、铜的金属活动性顺序,符合题意;
D、澄清石灰水不能与铁、铜发生反应,无法验证铁、铜的金属活动性顺序。符合题意;。
故选AC。
9.(2024·湖北·中考真题)《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
【解析】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。
10.(2026·河北·中考真题)制作美丽“金属树”。某兴趣小组将表面已打磨的细丝状金属甲、乙,分别折叠成小树形状。按下图所示进行实验:①先向AgNO3溶液中放入甲,充分反应后,取出“银树”,此时溶液为蓝色,无AgNO3剩余;②再放入乙,充分反应后,取出“铜树”。
请回答下列问题:
(1)金属块能被拉制成金属丝,体现了金属的 性。
(2)打磨金属丝的目的是 。
(3)甲的名称是 。
(4)乙的金属活动性比银的 (填“强”或“弱”)。
(5)步骤②中乙与蓝色溶液反应生成铜的化学方程式可能为 (写一个即可)。
【答案】(1)延展 (2)除去表面的氧化物 (3)铜 (4)强 (5)(合理即可)
【解析】本题考查金属活动性顺序的应用。
(1)略
(2)打磨的目的是,除去表面的氧化物,防止干扰实验。
(3)甲能与溶液反应,且溶液变为蓝色,所以甲是铜。
(4)溶液在加入铜后,得到溶液,在溶液中加入乙,得到“铜树”,说明乙的金属活动性比铜强,而铜又强于银,所以乙的金属活动性比银强。
(5)乙能与溶液反应生成铜,说明乙的金属活动性比铜强,符合的有、 、 、 、、等金属,以铁为例,则化学方程式为
熟记金属活动性顺序。
11.(2025·湖北·中考真题)某学校雕刻社团开展了以下实践活动。
(1)赏“微雕”:利用扫描隧道显微镜,在硅晶体表面移动原子,“写”出了“中国”二字(图甲)。说明构成硅的微观粒子是 (写名称)。
(2)学篆刻:用钢质刻刀在石材表面雕刻文字,制作印章(图乙),说明钢的硬度比石材的 。
(3)用蚀刻:在涂满石蜡的铁板上,用铁钉划穿蜡层绘图,再将铁板置于CuSO4溶液中蚀刻。一段时间后,观察到铁板上出现红色图案(图丙)。蚀刻时发生反应的化学方程式为 ,说明铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。
【答案】(1)硅原子 (2)大 (3)① Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ② 强
【解析】(1)硅是由硅原子直接构成的,所以构成硅的微观粒子是硅原子;
(2)用钢质刻刀能在石材表面雕刻文字,说明钢能在石材上留下痕迹,即钢的硬度比石材的大;
(3)在金属活动性顺序表中,除非常活泼的金属外,排在前面的金属一般可以将位于该金属后面的、比它不活泼的金属从其盐溶液中置换出来;铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;该反应中,铁能将硫酸铜溶液中的铜置换出来,说明铁的金属活动性比铜的强。
考点03 金属的锈蚀与防护
1.(2026·湖南长沙·中考真题)《齐民要术》中记载了关于金属防护的方法:“铁齿杷……须净拭,置高燥处。”下列做法有利于金属防护的是
A. 铁制农具长时间露天放置 B. 铝制炊具频繁使用钢丝球擦洗
C. 铁制防护栏喷漆处理 D. 铁制菜刀切完咸菜后未及时擦拭
【答案】C
【解析】A.铁制农具露天放置会直接接触空气中的氧气和水汽,加速铁锈蚀,不利于防护,错误;
B.铝表面有一层致密的保护膜,可阻止内部铝进一步被氧化,频繁用钢丝球擦洗会破坏该保护膜,加速铝腐蚀,错误;
C.铁制防护栏喷漆可隔绝铁与氧气、水的接触,能有效防止铁生锈,有利于金属防护,正确;
D.铁制菜刀切完咸菜后未及时擦拭,残留含盐的水溶液,会加速铁的锈蚀,不利于防护,错误。
2.(2026·江苏苏州·中考真题)用如图所示实验进行铁钉锈蚀的研究,其中铁钉最容易生锈的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】铁生锈的必要条件是铁同时与氧气、水接触,且盐溶液会加快铁的锈蚀速率。
【解析】
A.试管内有干燥剂,环境干燥缺少水,铁钉不易生锈;
B.铁钉完全浸没在塞紧胶塞的蒸馏水中,几乎不接触氧气,铁钉不易生锈;
C.铁钉同时接触水和空气,会发生锈蚀,但锈蚀速率较慢;
D.铁钉同时接触食盐水和空气,食盐水可加快铁的锈蚀,因此铁钉最容易生锈。
3.(2026·山东济南·中考真题)为探究金属铁在不同环境下发生腐蚀的差异,化学小组设计的实验装置如图1所示。选取三根相同的洁净铁钉,分别部分浸泡在等体积的稀盐酸、蒸馏水、氯化钠溶液中,用压强传感器测量各试管中的压强,得到压强随时间变化的曲线如图2。下列说法不正确的是
A. 曲线③对应的试管中发生的反应可表示为
B. 曲线①②压强逐渐减小,主要是因为铁在锈蚀过程中消耗了氧气
C. 曲线②比曲线①压强变化慢,说明氯化钠能减缓铁的锈蚀
D. 为了防止铁的腐蚀,可在铁的表面涂覆保护层
【答案】C
【解析】A.曲线③ 压强升高,对应铁钉浸泡在稀盐酸的体系,铁和稀盐酸反应生成氢气,反应为,A正确。
B.铁在蒸馏水、氯化钠溶液中发生吸氧腐蚀,消耗装置内的氧气,因此试管内压强逐渐降低,对应曲线① 、② ,B正确。
C. 氯化钠会加快铁的锈蚀速率,因此曲线① (对应氯化钠溶液)压强下降速率比曲线② (对应蒸馏水)更快,C说法错误。
D. 在铁表面涂覆保护层可以隔绝氧气和水,能够防止铁被腐蚀,D正确。
4.(2026·山东·中考真题)某小组在相同条件下探究自制脱氧剂的脱氧效果时,发现有红色固体产生,含量随时间变化如表。下列说法错误的是
配方
含量/%
初始
1 min
3 min
5 min
①40 g铁粉、2 g硅藻土、2 mL 、4 g 和2 g活性炭
20.8
18.7
15.4
8.6
②40 g铁粉、2 g硅藻土、2 mL 、2 g 和4 g活性炭
20.8
20.1
18.7
16.2
A. 脱氧剂脱氧过程中Fe被消耗
B. 脱氧剂使用之前要密封保存
C. ②比①更适合用于需快速脱氧的食品
D. 将②中活性炭改为2 g做实验,与①对照可探究对脱氧效果的影响
【答案】C
【解析】A.脱氧过程是铁生锈(铁和氧气、水反应生成红色氧化铁),反应过程中铁被消耗,说法正确。
B.脱氧剂接触空气中的就会反应失效,因此使用前必须密封保存,说法正确。
C.相同时间内配方① 的含量下降幅度远大于② ,说明① 脱氧速率更快,更适合需要快速脱氧的食品,该说法错误。
D.将② 中活性炭改为2g后,② 与① 只有质量不同,其余变量完全一致,符合控制变量法要求,可探究对脱氧效果的影响,说法正确。
5.(2025·江苏苏州·中考真题)为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率,进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录
实验编号
活性炭质量/g
食盐质量/g
温度上升值/℃
1
0
0
0.1
2
0.2
0
22.0
3
0.1
3.1
4
0.2
0.1
56.3
下列说法正确的是
A. 铁的锈蚀不需要氧气参与
B. 表中的值为0.2
C. 欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2
D. 对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”
【答案】C
【解析】A、铁的锈蚀需要氧气和水共同作用,故铁的锈蚀需要氧气参与,不符合题意;
B、该实验需要验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率,由表可知,实验1和2的变量为是否有活性炭,是探究活性炭对铁粉生锈速率的影响,则实验1和3应是探究食盐对铁粉生锈速率的影响,根据控制变量法,变量是是否含食盐,其他因素相同,则x的值为0,不符合题意;
C、实验1(无活性炭、无食盐)与实验2(有活性炭0.2g、无食盐)的变量仅为活性炭。实验2温度显著升高,说明活性炭能加快铁粉生锈速率,故欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2,符合题意;
D、实验1(无活性炭、无食盐)与实验4(有活性炭0.2g、食盐0.1g)的变量为活性炭和食盐,无法单独证明食盐的作用。正确对比应为实验1(无活性炭、无食盐)和实验3(无活性炭、有食盐),不符合题意。
故选C。
6.(2024·湖南·中考真题)铁制品经常有锈蚀现象,于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
(1)探锈
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,还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件,设计如下实验:
①A中玻璃仪器的名称是 。
②一周后,观察A、B、C中的铁钉,只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象,由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论。
(2)除锈
取出生锈的铁钉,将其放置在稀盐酸中,一段时间后发现溶液变黄,铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 (用化学方程式表示)。稀盐酸可用于除锈,但铁制品不可长时间浸泡其中。
(3)防锈
防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件.常用的防锈方法有 (写一种即可)。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈,发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
【答案】(1)① 试管 ② 氧气和水 (2) (3)表面刷漆、涂油等(合理即可)
【解析】(1)① A中玻璃仪器的名称是试管;
② 一周后,观察A、B、C中的铁钉,A中铁钉与氧气和水同时接触,B中铁钉只与水接触,C中铁钉只与氧气接触,只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象,由此得出铁钉锈蚀需要与氧气和水接触的结论;
(2)取出生锈的铁钉,铁锈的主要成分是氧化铁,将其放置在稀盐酸中,一段时间后发现溶液变黄,即氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,铁钉表面有少量气泡产生,产生气泡的原因是铁锈反应完全,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:;说明稀盐酸可用于除锈,但铁制品不可长时间浸泡其中;
(3)铁与氧气和水通性接触会发生锈蚀,防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件,常用的防锈方法有表面刷漆、涂油等(合理即可)。
考点04 金属资源的利用与保护
1.(2026·辽宁·中考真题)鞍钢被誉为“共和国钢铁工业的长子”。下列说法正确的是
A. 金属矿物可任意开采 B. 钢是一种常见的铁合金
C. 废旧钢材没有任何回收价值 D. 刷漆是铁制品防锈的唯一方法
【答案】B
【解析】A. 金属矿物属于不可再生资源,需要合理规划、有序开采,不能任意开采,错误。
B. 常见的铁合金包含生铁和钢两类,钢是含碳量为的铁合金,正确。
C. 回收废旧钢材可节约金属矿产资源、降低冶炼能耗,有很高的回收价值,错误。
D. 铁制品防锈的方法很多,除刷漆外还有涂油、镀耐腐蚀金属、制成不锈钢等,刷漆不是唯一方法,错误。
2.(2026·广东·中考真题)AI(人工智能)技术赋能高炉炼铁,降低燃料消耗。下列说法错误的是
A. AI芯片中的硅元素属于非金属元素
B. 赤铁矿石的主要成分是
C. 高炉炼铁得到的生铁为纯净物
D. 该技术有助于节能减排
【答案】C
【解析】A.硅元素名称带“石”字旁,属于非金属元素,说法正确。
B.赤铁矿石的主要成分是(氧化铁),说法正确。
C.生铁是铁碳合金,含有铁、碳等多种物质,属于混合物,不是纯净物,说法错误。
D.该技术能降低燃料消耗,有助于节能减排,说法正确。
3.(2025·湖南长沙·中考真题)湖南已建成自然资源全要素市场平台,通过AI智能分析有效破解了供需信息壁垒。下列有关自然资源的说法正确的是
A. 空气有自净能力,无需监测 B. 大量使用化石燃料对环境没有污染
C. 有计划、合理地开采矿产资源 D. 回收废旧金属不能节约金属资源
【答案】C
【解析】A、空气虽然有自净能力(如污染物扩散、雨水冲刷等),但若污染物排放超过其自净能力,会导致空气污染(如雾霾),因此仍需监测空气质量,该选项说法不正确;
B、化石燃料(煤、石油等)燃烧会释放二氧化硫、氮氧化物等污染物,导致酸雨、温室效应等环境问题,大量使用必然污染环境,该选项说法不正确;
C、矿产资源不可再生,有计划、合理开采能避免资源枯竭,符合可持续发展原则,该选项说法正确;
D、回收废旧金属可减少矿石开采量,降低能源消耗和污染,是节约金属资源的重要途径,该选项说法不正确。
故选C。
4.(2026·江苏苏州·中考真题)阅读下列材料,回答相关问题。
铝质易拉罐是包装汽水的常用材料,由外层漆层、中层铝合金和内层塑料薄膜组成,其中漆层和塑料薄膜约占易拉罐总重2%~4%。易拉罐在使用过程中损耗极少,可回收性高,回收流程主要包括空罐破碎→分拣杂质→灼烧除漆→熔炼铸锭等步骤。
“灼烧除漆”是利用漆层和塑料薄膜的可燃性将其燃烧去除。该步骤控制温度非常关键,研究人员将回收的易拉罐制成约3cm×3cm片状试样,在不同温度下保温灼烧,旋转震荡使试样表面不完全燃烧产生的炭粒脱落。实验前后试样的质量变化率[×100%]与灼烧温度的关系如图,结果表明540℃时效果最佳。
将“灼烧除漆”后的易拉罐碎片压实,在温度高于660℃条件下熔化,再冷却铸成铝锭,得到再生铝。生产再生铝的能量消耗只占生产同等质量原铝能量消耗的5%左右。
(1)垃圾分类中,空的铝质易拉罐属于______(填字母)。
A. 可回收物 B. 有害垃圾 C. 厨余垃圾 D. 其他垃圾
(2)铝合金可压成薄片制作易拉罐,说明其有良好的 性。
(3)“灼烧除漆”开始时需要提供热量,达到一定温度后不需外界供热也能保持在较高温度,其原因是 。
(4)图中,550℃时试样的质量变化率低于540℃时,原因可能是 。
(5)剪下一块铝质易拉罐罐身,除去油漆和塑料薄膜,置于20mL20%的盐酸中,开始无明显现象,一段时间后,有气体产生且反应逐渐剧烈,并伴有大量水雾。
①写出产生气体的化学方程式: 。
②开始无明显现象,后反应非常剧烈。原因是 。
(6)铝质易拉罐回收的意义除了节约铝矿资源外,还有 (答一条)。
【答案】(1)A (2)延展 (3)漆层和塑料薄膜燃烧放热 (4)550℃时部分铝与氧气反应生成氧化铝而增重 (5)① ② 铝表面有致密的氧化铝保护膜,盐酸先与氧化铝反应,无明显现象;氧化铝完全反应后,铝与盐酸接触反应,该反应放热,温度升高,反应速率加快 (6)节约能源
【解析】(1)空铝质易拉罐的主体为铝合金,属于可回收的金属材料,归类为可回收物;
(2)金属可以被压制成薄片、拉制成丝,是金属延展性的典型体现,属于金属的物理通性;
(3)有机物燃烧属于放热反应,初始加热使温度达到可燃物的着火点后,燃烧释放的热量可以维持体系温度,让反应持续进行,因此不需要外界持续供热;
(4)质量变化率公式为。温度升高到550℃时,铝的氧化速率显著加快,铝与氧气反应生成氧化铝,固体质量增加,使灼烧后剩余质量变大,因此质量变化率比540℃时更低;
(5)① 铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气,化学方程式为;
② 略;
(6)根据材料,生产再生铝的能量消耗仅为生产原铝的5%,因此回收铝质易拉罐除节约铝矿资源外,还能大幅节约能源、减少生产过程的污染物排放。
5.(2026·江苏苏州·中考真题)用甲烷代替焦炭炼铁可减少CO2排放,助力碳中和。原理如图:
I.甲烷部分氧化重整制合成气
反应原理:CH4与O2在催化剂、800℃左右反应生成CO和H2。
(1)用氧气代替空气效果更佳。分离液态空气获得氧气是利用N2和O2的______(填字母)不同。
A. 密度 B. 沸点 C. 溶解性
(2)反应生成CO和H2的分子个数比为 。
(3)反应需严格控制条件,否则可能存在的安全隐患是 。
Ⅱ.用合成气(CO和H2)冶炼铁
研究发现,高温下Fe2O3转化为Fe经历Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe过程。
(4)Fe2O3→Fe3O4过程中铁元素的质量分数 (填“增大”或“减小”)。
(5)上述转化过程中CO+FeO
Fe+CO2较难进行,H2的加入使该反应变得容易,原因是能将上述反应分成两步进行,其中一步为H2+FeO
Fe+H2O,写出另一步反应的化学方程式: 。
(6)研究发现,600℃时FeO会发生分解反应,生成Fe3O4和一种单质。写出该单质的化学式: 。
(7)常用固体质量的减少量来衡量炼铁效果。研究人员取0.1gFe2O3模拟炼铁,若完全转化为Fe,计算理论上固体减轻的质量(写出计算过程)。
(8)用合成气炼铁的尾气中仍含有一定量CO2,研究人员设想将CO2与自然界中某种物质发生反应转化为合成气,再用于炼铁,该物质可能是 。
【答案】(1)B (2)1:2 (3)与在高温下可能发生爆炸 (4)增大 (5) (6) (7)设生成Fe的质量为x。
则固体减轻的质量=氧化铁的质量-铁单质的质量=
答:理论上固体减轻的质量为0.03g。 (8)CH4
【解析】(1)分离液态空气法制氧气,是利用液氮和液氧的沸点不同,通过控制温度蒸发分离,属于物理变化;
(2)与在催化剂、 左右反应生成和,化学方程式为 ,由化学计量数可知,生成和的分子个数比为2:4=1:2;
(3)是可燃性气体,若条件控制不当,与空气混合在高温下易发生爆炸;
(4)中铁元素质量分数;中铁元素质量分数;转化过程中铁元素质量分数增大;
(5)总反应为 ,已知一步反应为 ;将总反应减去该步反应,消去、,即可得到另一步反应为 ;
(6)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变;中含、元素,生成后,剩余单质只能为铁单质,反应为 ;
(7)计算过程见答案;
(8)合成气成分为和,根据反应前后元素种类不变,中含有碳、氧元素,参与反应的另一种物质需要提供氢元素,同时反应后能生成一氧化碳。自然界中的甲烷可与在高温条件下发生重整反应: ,产物正好是炼铁所需的合成气,因此该物质为甲烷()。
6.(2025·山东·中考真题)我国的铜矿产资源比较丰富,需要根据矿石种类的不同选用适当的方法冶炼。
(1)我国古代即有湿法炼铜的技术,南北朝时期又将湿法炼铜中铜盐的范围扩大到所有的可溶性铜盐(如)。铁与氯化铜溶液反应的化学方程式为 。
(2)蓝铜矿的主要成分可溶于稀硫酸。先用稀硫酸浸取矿石,再电解浸取液使铜沉积。电解时能量的主要转化形式为 。
(3)黄铜矿的主要成分为,其冶炼过程大致如下:
①为了增强浮选剂对矿石的富集效果,提高沸腾炉中化学反应的反应速率和原料利用率,需预先对矿石进行的操作为 。
②沸腾炉中,发生反应
,X的化学式为 。
③反射炉中,沙子与杂质形成熔渣浮于上层,和FeS熔融生成的“冰铜”沉于下层。中硫元素的化合价为-2,则铜元素的化合价为 。
④转炉中,沙子与杂质形成炉渣,在高温条件下发生的反应过程如下:
判断生成的气体能否直接排放并说明原因 ;的化学方程式为 。
(4)兴趣小组利用如图装置(夹持装置已略去)对我国古代“竖炉炼铜”进行模拟实验,实验原理为
。
①依据上述化学方程式计算C与CuO的质量比为 (填最简整数比),烘干CuO粉末和木炭后,将木炭在研钵中研磨,按此质量比进行实验。效果不佳。
②为获得最佳实验效果,控制C与CuO的总质量一定,按不同质量比进行实验所得反应后物质状态如表,由实验知C和CuO质量比为1:10时实验效果最佳,判断依据是 ,利用数据分析其原因可能是 。
C与CuO的质量比
反应后物质状态(“√”代表有,“”代表无)
红色块状金属
金属光泽
黑色物质
1:9
√
√
少量
1:10
√
√
几乎无
1:11
√
×
很少
1:12
√
×
少量
1:13
√
×
较多
【答案】(1) (2)电能转化为化学能 (3)① 将矿石粉碎为碎石块以增大接触面积 ② ③ +1 ④ 不能,二氧化硫为污染物并会对人体造成伤害 ⑤ (4)① 3:40 ② 反应后得到的红色块状金属有金属光泽且黑色物质几乎无 ③ 质量比不合适时会有未反应完的氧化铜或碳残留,影响实验效果,1:10 时反应能充分进行
【解析】(1)铁与氯化铜溶液反应生成铜和氯化亚铁,反应的化学方程式为Fe+CuCl2=Cu+FeCl2;
(2)电解过程中,电能促使浸取液中的铜离子发生还原反应沉积出来,能量的主要转化形式就是电能转化为化学能;
(3)① 为了增强浮选剂对矿石的富集效果,提高沸腾炉中化学反应的反应速率和原料利用率,需预先对矿石进行粉碎操作,因为将矿石粉碎可以增大反应物的接触面积,使反应更加充分,提高原料利用率;
② 在反应 中,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前有2个Cu原子、2个Fe原子、4个S原子、2个O原子,反应后有2个Fe原子、3个S原子、2个Cu原子,所以X中含有1个S原子和2个O原子,则X的化学式为SO2;
③ 在Cu2S中,硫元素的化合价为-2价,设铜元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,可得2x+(-2)=0,x=+1,所以铜元素的化合价为+1价;
④Cu2S在高温条件下与氧气反应生成SO2,SO2是一种有毒气体,会污染空气,所以不能直接排放,Cu2S和Cu2O在高温条件下反应生成铜和二氧化硫,反应的化学方程式为 ;
(4)① 依据化学方程式 可知,C与CuO的质量比为12:[2×(64+16)]=3:40;
② 当C和CuO质量比为 1:10 时,反应后得到的红色块状金属(铜)有金属光泽,且黑色物质几乎无。表明在该质量比下,反应进行得比较完全,生成的铜的质量较多且杂质较少,所以实验效果最佳,原因可能是质量比不合适时会有未反应完的氧化铜或碳残留,影响实验效果,1:10 时反应能充分进行。
7.(2025·湖南长沙·中考真题)“双碳”背景下,“以氢减碳”的氢冶金成为优化能源结构、实现绿色低碳的有效途径之一。下图是我国某工厂设计的高炉低碳冶炼关键技术与工艺。
(1)固化利用能减少的排放,防止 效应的进一步增强。
(2)电解水制氢气的化学方程式为 。
(3)“富氧空气喷吹”有利于高炉炼铁的主要原因是 。
【答案】(1)温室 (2) (3)一方面增大了的浓度,使焦炭等充分燃烧释放更多热量;另一方面高炉内固体与气体能有足够大的接触面,反应更充分
【解析】(1)二氧化碳是导致温室效应的主要气体之一。固化利用能减少的排放,从而防止温室效应进一步增强。
(2)水在通电的条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为 。
(3)燃料燃烧需要氧气,富氧空气中氧气浓度比普通空气高,能使焦炭燃烧更剧烈,释放出更多的热量,从而为高炉炼铁提供充足的能量;另外,还能使高炉内固体与气体能有足够大的接触面,有利于炼铁反应的进行。
8.(2025·江苏南京·中考真题)金属及其化合物具有广泛的用途。
(1)南京金箔锻制技艺是国家级非物质文化遗产,金可以加工成金箔,说明金具有良好的 性。
(2)为防止铁制品锈蚀,可将铁制品在空气中进行高温处理,使其表面形成致密的四氧化三铁薄膜。写出该反应的化学方程式: 。
“天宫”空间站的热防护罩使用了铌合金,一种用铌铁矿石(主要成分为FeNb2O6)制备铌(Nb)的主要工艺流程示意图如下:
(3)FeNb2O6中铌为+5价,则铁元素的化合价为 。
(4)在还原炉1中,铌铁矿粉从上方投入,而H2从下方鼓入,其目的是 。
(5)在还原炉2中,Al与富铌铁渣中的Nb2O5在高温下发生置换反应,写出该反应的化学方程式: 。
(6)铜和铁是人类很早就开始使用的金属。现有铁丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸,请从中选择合适试剂,设计实验比较铁、铜的金属活动性并完成实验报告。
实验内容
现象
结论
铁的金属活动性比铜强
【答案】(1)延展 (2) (3)+2 (4)增大氢气与铌铁矿粉的接触面积,使反应更快更充分 (5) (6)① 取少量硫酸铜溶液于试管中,插入打磨光亮的铁丝 ② 铁丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
【解析】(1)金可以加工成金箔,说明金具有良好的延展性;
(2)铁能与空气中的氧气在高温下反应生成四氧化三铁,该反应的化学方程式为: ;
(3)FeNb2O6中铌为+5价,氧元素显-2价,设铁元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+2;
(4)在还原炉1中,铌铁矿粉从上方投入,而H2从下方鼓入,其目的是:增大氢气与铌铁矿粉的接触面积,使反应更快更充分;
(5)在还原炉2中,Al与富铌铁渣中的Nb2O5在高温下发生置换反应,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,故生成物为Nb和氧化铝,该反应的化学方程式为: ;
(6)比较铁、铜的金属活动性,可选择铁丝和硫酸铜溶液,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,说明铁比铜活泼,故实验内容为:取少量硫酸铜溶液于试管中,插入打磨光亮的铁丝,现象为:铁丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,说明铁的金属活动性比铜强。
9.(2025·广东深圳·中考真题)铜具有重要战略价值。古代以黄铜矿(其主要成分为)为原料,运用火法炼铜工艺得到铜。现代在火法炼铜工艺的基础上发展出闪速炼铜工艺。对比二者原理如图:
(1)“闪速炼铜”速率远快于“火法炼铜”,由此可知, 炼铜需要将黄铜矿颗粒粉末研磨得更细。
(2)火法炼铜中,持续向中鼓入空气并维持高温状态,这说明反应是 (吸收/放出)热量,反应的化学方程式 。
(3)反应生成的可用于工业制造一种酸,请写出这种酸 (化学式);可被石灰乳吸收,请说明其吸收效果优于石灰水的原因: 。
(4)火法炼铜中,炉渣是由2种物质化合生成的,请写出沙子提供的物质 (填化学式)。
(5)对比火法炼铜,闪速炼铜的优势有 (填序号)。
a.高温更少,节约能源 b.原料更少,节省成本 c.无污染
【答案】(1)闪速 (2)① 吸收 ② (3)① ② 石灰乳中的浓度更大,能吸收更多 (4) (5)ab
【解析】(1)“闪速炼铜” 速率远快于 “火法炼铜”,要加快反应速率,可通过增大反应物接触面积实现,所以闪速炼铜需要将黄铜矿颗粒粉末研磨得更细,以增大与空气的接触面积。
(2)持续向中鼓入空气并维持高温状态,说明该反应需要不断吸收热量来维持反应进行,所以反应是吸收热量;
Cu2S与氧气在高温下反应生成铜和二氧化硫,化学方程式为 。
(3)SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸可通过进一步反应生成硫酸,所以SO2可用于工业制造硫酸(H2SO4);
氢氧化钙微溶于水,石灰乳是氢氧化钙的悬浊液,石灰水是氢氧化钙的稀溶液,石灰乳中氢氧化钙浓度更大,能与更多的SO2发生反应,所以石灰乳的吸收效果优于石灰水。
(4)炉渣FeSiO3由铁、硅、氧元素组成,根据流程图,在火法炼铜中,铁元素来自FeO,沙子提供含硅元素的物质,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和个数不变,FeO中Fe、O的原子个数比为1∶1,而FeSiO3中Fe、O的原子个数比为1∶3,可知沙子提供的物质是SiO2。
(5)a、从工艺流程看,闪速炼铜步骤相对火法炼铜更简洁,高温环节可能更少,能节约能源,该选项正确;
b、火法炼铜需要使用沙子,而闪速炼铜不需要使用沙子,因此原料更少,能节省成本 ,该选项正确;
c、闪速炼铜过程也会产生SO2等污染物,并非无污染,该选项错误。
故选ab。
考点05 金属及其化合物的综合题
1.(2026·湖北·中考真题)从青铜时代、铁器时代到科技发达的今天,金属材料一直被人们广泛使用。
(1)图甲是商代四羊青铜方尊。青铜的硬度比铜 (填“大”或“小”)。
(2)图乙是战国时期铸铁农具。铁的使用晚于铜,因为铁比铜 (填“活泼”或“不活泼”),更难冶炼。铁易生锈,用稀硫酸除锈不宜长时间浸泡,因为铁会与反应,其化学方程式为 。
(3)图丙是“奋斗者”号载人舱球壳。壳体采用我国自主研发的钛合金制作,在北极海底深处长时间作业,仍光亮如初,说明钛合金抗 性能强。
【答案】(1)大 (2)① 活泼 ② (3)腐蚀
【解析】(1)合金的硬度通常大于其组成的纯金属,青铜是铜合金,因此硬度比纯铜大。
(2)金属活动性越强,冶炼难度越高,使用年代越晚,铁的金属活动性强于铜,因此铁的使用晚于铜;
铁锈完全反应后,铁会和稀硫酸发生置换反应,因此除锈时不宜长时间浸泡。
(3)海底存在大量腐蚀性物质,钛合金长时间作业仍保持光亮,说明其抗腐蚀性能强。
2.(2026·湖南·中考真题)根据相关信息与实验,回答下列问题。
(1)A图中篆书“铜”字中的“同”,暗含古人使用多种方法“共同防护”金属铜的智慧,通过物理隔离、环境控制等多种手段防止铜生锈,其中物理隔离的措施有涂蜡、 等。
(2)加热密闭装置B中的铜粉,红色粉末变黑,冷却至室温,装置B的总质量与反应前相比 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)装置C中,观察到打磨过的 表面产生气泡,发生反应的化学方程式是 。
【答案】(1)刷漆(或镀一层耐腐蚀金属、涂油,合理即可) (2)不变 (3)① 锌片(合理即可) ② (合理即可)
【解析】物理隔离法防止金属锈蚀,是在金属表面形成保护膜,隔绝氧气和水,常见措施有涂蜡、刷漆、涂油等。
装置 B 为密闭容器,根据质量守恒定律,密闭装置内发生化学反应,反应前后装置内所有物质的总质量保持不变。
在金属活动性顺序中,铜在氢之后,不能和稀硫酸反应;锌、铁、镁等排在氢前的金属可以和稀硫酸反应生成氢气,因此打磨后的活泼金属片放入稀硫酸中,表面会产生气泡。
3.(2026·四川成都·中考真题)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。根据下图回答问题。
(1)图1中,转化⑤得到的物质是 (填化学式),能生成该物质的理由是 。
(2)图2中,证明铁生锈的过程一定有氧气参与反应,必须完成的实验组合是 (填编号),实验运用到控制变量的方法,该方法的原理是 。
(3)学习小组用足量稀硫酸与10.0 g铜镍合金反应,产生氢气的质量为0.1 g,反应原理为。根据化学方程式计算该合金中镍的质量分数为多少?
【答案】(1)① ② 在金属活动性顺序里,铁在氢前能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢 (2)① ⑥ ⑦ ② 将多变量问题变成多个单变量问题分别研究,最后再综合解决问题 (3)解:设该合金中镍的质量为x。
解得:
该合金中镍的质量分数为:
答:该合金中镍的质量分数为29.5%。
【解析】(1)图1是铁的化学性质转化关系图,铁与四氧化三铁可相互转化,①是工业炼铁发生的反应之一,反应的化学方程式为 ,②是铁在氧气中燃烧,反应的化学方程式为 ;③是铁与空气中的水蒸气、氧气等发生反应生成铁锈;④是铁与盐的反应,例如;⑤应是铁与酸的反应,酸一般是稀盐酸和稀硫酸,反应规律是,所以转化⑤得到的物质是氢气,氢气的化学式为;能生成该物质的理由是:在金属活动性顺序里,铁在氢前能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢。
(2)实验⑥中铁与氧气和水接触,生锈;实验⑦中铁与水接触,不生锈;实验⑧中铁与氧气接触,不生锈,故由⑥ ⑦可知,铁生锈需要与氧气接触,由⑥ ⑧可知,铁生锈需要与水接触;实验运用到控制变量的方法,该方法的原理是将多变量问题变成多个单变量问题分别研究,最后再综合解决问题。
(3)见答案。
4.(2025·广东·中考真题)金属注射成型是一种精密器件的制造技术。某种制备铁镍合金器件的主要工序如图。
(1)原料制备
ⅰ.制铁粉:
,则X为 ,参加反应的与的质量比为 。
ⅱ.制纯镍粉:(气态),示意图如图,则温度较高的是 (填“a”或“b”)区。
ⅲ.将铁粉、纯镍粉与石蜡黏结剂混合,制成原料颗粒。
(2)除蜡:若要加快溶剂对石蜡的溶解,可采取的措施是 。
(3)烧结:需在氮气环境下进行的原因是 。与纯铁相比,烧结后得到的铁镍合金的优点有 (写一条)。
(4)渗碳:通过渗碳技术可优化产品性能。对比图中不同温度下含碳量随渗层深度变化的曲线,可得出的结论是 (写一条)。某精密器件渗碳需要达到渗层深度为1.0mm、含碳量为0.6%的要求,图中三个温度中最适合的是 ℃。
【答案】(1)① ② 3∶80 ③ a (2)适当升高温度或搅拌 (3)① 作保护气,防止在烧结时,Fe、Ni被氧气氧化 ② 硬度大(或强度大或耐腐蚀) (4)① 温度相同时,渗层深度越大,含碳量越低(或渗层深度相同时,温度越高,含碳量越高) ② 1000
【解析】(1)ⅰ.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H、Fe、O的个数分别是6、2、3,生成物中含H、Fe、O的个数分别是0、2、0,故生成物中还应含6个H、3个O,故X的化学式为:H2O;
参加反应的氢气和氧化铁的质量比为:():160=3:80;
ⅱ.由图可知,a区转化为Ni,则a区温度较高;
(2)若要加快溶剂对石蜡的溶解,可采取的措施是适当升高温度,或是搅拌,增大石蜡与溶剂的接触面积;
(3)铁、镍高温下能与氧气反应,而氮气化学性质稳定,可作保护气,故需在氮气环境下进行的原因是:作保护气,防止在烧结时,Fe、Ni被氧气氧化;
合金比组成它的纯金属硬度大、耐腐蚀,故与纯铁相比,烧结后得到的铁镍合金的优点有:硬度大、耐腐蚀;
(4)由图可知,温度相同时,渗层深度越大,含碳量越低(或渗层深度相同时,温度越高,含碳量越高);
某精密器件渗碳需要达到渗层深度为1.0mm、含碳量为0.6%的要求,由图可知,图中三个温度中最适合的是1000℃。
5.(2025·天津·中考真题)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)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 。
(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】(1)延展性 (2) (3)Ag、Cu、Fe (4)75%
【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)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: ;
(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。
6.(2024·湖北武汉·中考真题)暖宝宝是常见的局部取暖贴剂,使用后的固体中含、铁粉、碳粉和蛭石。为探究其中各组分的性质和含量,化学项目小组进行如下实验。(已知:蛭石呈黄褐色,不溶于水,不参加反应;)
(1)取出使用后暖宝宝中的固体,观察到部分呈黑色。呈黑色的物质是 。
(2)称取样品,加入足量水,充分搅拌,过滤得到滤渣甲。向滤渣甲中加入过量的硝酸铜溶液,充分反应后过滤,得到滤渣乙。铁与硝酸铜反应的化学方程式为 。
(3)向滤渣乙中加入稀硫酸至过量,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣丙,滤渣丙中有紫红色固体。所得滤液中的阳离子是 (填离子符号)。
(4)将滤渣丙放入硬质玻璃管中,用如图所示装置继续实验(装置中试剂均足量)。
加热硬质玻璃管中的固体至恒重,其质量为。装置D的质量增加。
①滤渣丙中铜的质量为 (结果精确到)。
②若所测样品中的质量分数偏大,可能的原因是 (填标号)。
a.没有连接装置E b.点燃酒精灯前未先通入一段时间氧气
c.硬质玻璃管中产生的气体未被完全吸收 d.实验结束硬质玻璃管中仍有紫红色固体残留
【答案】(1)铁粉、碳粉 (2) (3) (4)① ② ab
【解析】(1)暖宝宝使用后的固体中含、铁粉、碳粉和蛭石,观察到部分呈黑色,其中呈黑色的物质是铁粉、碳粉;
(2)铁与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁,化学方程式为;
(3)称取样品,加入足量水,充分搅拌,过滤得到滤渣甲。减少的质量为溶解的氯化钠的质量,则原固体中含有氯化钠的质量为15g-14g=1g;滤渣甲中含有、铁粉、碳粉和蛭石。
向滤渣甲中加入过量的硝酸铜溶液,铁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乙,反应后增加的质量为15.2g-14g=1.2g。设生成的铜的质量为a,消化的铁的质量为b,则 ,,。所以原固体中含有铁的质量为8.4g。通过反应,生成的铜的总质量是9.6g。滤渣乙中含有Fe2O3、Fe(OH)3、碳粉、蛭石和铜(9.6g)。
向滤渣乙中加入稀硫酸至过量,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,氢氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,铜与硫酸铁反应生成硫酸铜和硫酸亚铁,碳粉、蛭石不参加反应,铜有剩余,则滤渣丙中有碳粉、蛭石、铜。因铜有剩余,则溶液中硫酸铁完全反应,所得滤液中有过量的硫酸,生成的硫酸铜和硫酸亚铁,则滤液中含有的阳离子是;
(4)①滤渣丙在有氧气的情况下加热。碳和氧气反应生成二氧化碳,进入D被氢氧化钠溶液吸收,则装置D增加的质量为生存二氧化碳的质量。根据质量守恒定律,反应前后元素的种类和质量不变,滤渣丙中碳的质量(也是原固体中碳的质量)为。所以滤渣丙中铜和蛭石的总质量为10.18g-1.2g=8.98g(10.18g-m碳)。
加热过程中滤渣丙中的铜和氧气反应生成氧化铜,根据质量守恒定律反应前后物质的总质量不变可知,与铜反应的氧气的质量为11.06g-8.98g=2.08g(11.06g-(10.18g-m碳)=0.88g+m碳)。设滤渣丙中铜的质量为y, ,(),故滤渣丙中铜的质量为;
② 计算得出碳的质量(m碳),样品中Fe(OH)3质量(m氢氧化铁)
通过m碳,可计算出铜和蛭石的总质量。可计算出滤渣丙中铜的质量(见上面解析)。则进一步计算出蛭石的质量,进一步可得出混合物中的质量之和为=。
与硫酸铁反应的铜的质量为。根据Cu+Fe2(SO4)3=CuSO4+2FeSO4,可得出参与反应的铜元素与铁元素的质量比为64:112,铁元素的质量为。化学反应前后元素的种类和质量不变,则氧化铁、氢氧化铁中铁元素的质量为。
结合氧化铁、氢氧化铁的总质量(下面表示为m总)与其中铁元素的质量(下面表示为m铁元素),可求出氧化铁和氢氧化铁的质量。关系可表示如下:
m氢氧化铁=m总-m氧化铁,,。则:
,可以看出m碳越大,则计算得到的m氢氧化铁越大。
如实验中硬质玻璃管中的铜没有全部转化为氧化铜,硬质玻璃管中剩余铜的质量(mCu剩余)。则通过计算得出的结果如上述分析。实际的m氢氧化铁的情况如下:
实际的m碳不变,实际滤渣丙中铜的质量为在计算结果的基础上+mCu剩余,是。则实际蛭石的质量,实际混合物中Fe2O3、Fe(OH)3的质量之和为=。
实际与硫酸铁反应的铜的质量为,实际氧化铁、氢氧化铁中铁元素的质量为。则实际的m氢氧化铁质量与mCu剩余的关系为:
,与计算得出的m氢氧化铁比较可知,实际的m氢氧化铁更大。所以铜有剩余,测得的m氢氧化铁是计算的结果,测得的结果偏小。
样品总质量一定,则m氢氧化铁越大,样品中Fe(OH)3的质量分数越大。即m氢氧化铁结果偏大,Fe(OH)3的质量分数偏大。
a.没有连接装置E,空气中的二氧化碳进入装置D,使得装置D增重质量偏大,则计算得出的碳粉的质量(m碳)偏大。则计算得出的氢氧化铁的质量偏大,符合题意;
b、点燃酒精灯前未先通入一段时间氧气,装置内空气中的二氧化碳进入装置D,使得装置D增重质量偏大,则计算得出的碳粉的质量(m碳)偏大。则计算得出的氢氧化铁的质量偏大,符合题意;
c、硬质玻璃管中产生的气体未被完全吸收,使得装置D增重质量偏小,则计算得出的碳粉的质量(m碳)偏小,则计算得出的氢氧化铁的质量偏小,不符合题意;
d、实验结束硬质玻璃管中仍有紫红色固体残留,说明铜没有完全反应。则计算得出的氢氧化铁的质量偏小。不符合题意。
故选ab。
试卷第1页,共3页
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专题10 金属和金属矿物
3年真题
考点分类
三年考情(2024-2026)
命题规律
考点01 金属材料
2026辽宁(1题)、2025湖北武汉(1题)、2025辽宁(1题)、2025湖南(1题)、2025福建(1题)、2024湖北(1题)
情境设置:取材于铁锅、铜导线、金饰品、铝制品、青铜器和镍合金回收等生活、文化与工业材料,突出金属及合金的实际应用。
考查重点:考查金属的导热性、延展性、硬度等物理性质,识别合金和金属材料,并比较合金与组成金属在硬度、熔点等方面的差异。
命题趋势:由性质识别逐步转向“结构—性质—用途”联系,融入合金制备、真空蒸馏和文物材料等科技情境,强调依据用途选择材料及解释工艺原理。
考点02 金属的性质与金属活动性顺序
2026山东济南(1题)、2026广东广州(1题)、2026河北(1题)、2026山西(1题)、2026江苏苏州(1题)、2025湖北武汉(1题)、2025河北(1题)、2025湖北(1题)、2025山西(1题)、2024湖南长沙(1题)、2024湖北(1题)
情境设置:常以金属树、废旧金属制作、古代浸铜及镍、钪的制取为背景,也设置铁粉加入AgNO3、Cu(NO3)2混合溶液等综合实验。
考查重点:围绕金属活动性大小规律,考查置换反应、反应现象、溶液中离子和滤渣滤液判断,并涉及化学方程式书写及反应条件分析。
命题趋势:由单一活动性比较转向多步反应和混合体系推理,结合实验设计、工艺流程、质量与颜色变化,强化证据意识和综合判断能力。
考点03 金属的锈蚀与防护
2026山东济南(1题)、2026湖南长沙(1题)、2026山东(1题)、2026江苏苏州(1题)、2025江苏苏州(1题)、2024湖南(1题)
情境设置:联系铁钉锈蚀实验、盐水和稀盐酸腐蚀、脱氧剂、铁制农具及防护栏等生活与实验情境,呈现装置图、曲线和数据表。
考查重点:考查铁锈蚀所需条件、氯化钠对锈蚀速率的影响、铁与盐酸反应,以及涂漆、擦拭等防护方法,注重控制变量和实验现象解释。
命题趋势:更加重视图像数据分析和实验方案评价,将锈蚀、防护与食品脱氧、生活安全相结合,要求依据压强、氧气含量和温度变化作出定量或比较判断。
考点04 金属资源的利用与保护
2026辽宁(1题)、2026广东(1题)、2026江苏苏州(2题)、2025江苏南京(1题)、2025山东(1题)、2025湖南长沙(2题)、2025广东深圳(1题)
情境设置:常以钢铁工业、AI高炉炼铁、甲烷制合成气炼铁和铝罐回收为背景,也结合氢冶金、铜矿冶炼等低碳情境。
考查重点:突出金属资源合理开采、废旧金属回收、铁制品防锈、矿石冶炼及节能减排,涉及Fe2O3、CO、H2还原和材料回收意义。
命题趋势:由单一判断拓展为流程、实验、计算综合题,持续强化绿色冶金、碳中和、资源循环利用及新技术评价。
考点05 金属及其化合物的综合题
2026湖北(1题)、2026湖南(1题)、2026四川成都(1题)、2025广东(1题)、2025天津(1题)、2024湖北武汉(1题)
情境设置:依托青铜器、铸铁农具、钛合金载人舱、金属注射成型和暖宝宝实验,融合金属性质、制备工艺与探究实验。
考查重点:考查延展性、活动性、抗腐蚀性,金属与酸或盐溶液反应,化学方程式、流程分析、控制变量及合金成分计算。
命题趋势:综合性不断增强,常将工艺流程、实验现象、数据图像和定量计算结合,关注新型合金性能、绿色制备及证据推理。
考点01 金属材料
1.(2026·辽宁·中考真题)用铁锅煮粽子是利用铁的
A. 导电性 B. 导热性 C. 金属光泽 D. 硬度大
2.(2025·辽宁·中考真题)下列制品主要利用金属导热性的是
A. 铁锅 B. 铜导线 C. 金饰品 D. 铝制易拉罐
3.(2025·湖北武汉·中考真题)汉字是中华文化的瑰宝,曾书于竹帛、镂于金石、琢于盘盂。兽骨、青铜、丝绸、竹木都曾为汉字的记录载体,其中属于合金的是
A.兽骨
B.青铜
C.丝绸
D.竹木
A. A B. B C. C D. D
4.(2025·湖南·中考真题)阅读以下材料,完成下面小题。
化学社团同学将铁丝折成“爱”“我”“中”“华”造型,放在垫有宣纸的培养皿中,再加入硫酸铜溶液,一段时间后铁丝表面变成红色。
铁丝能折成特定的造型,体现铁丝具有的性质是
A. 导电性 B. 导热性 C. 能弯曲 D. 熔点高
5.(2025·福建·中考真题)镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金,再经如右下图所示的真空蒸馏,可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是
A. 合金的硬度一般比其组成金属的小 B. 镁的沸点比镍的高
C. 真空蒸馏过程中,镁原子间的间隙发生改变 D. 坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中
6.(2024·湖北·中考真题)湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑,其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是
A. 属于金属材料 B. 熔点高于纯铜
C. 硬度低于纯锡 D. 铜、锡均能与稀硫酸反应
考点02 金属的性质与金属活动性顺序
1.(2026·广东广州·中考真题)镍(Ni)常用于制造合金,镍的金属活动性与铁相似。下列预测不合理的是
A. Ni能从盐酸中置换出
B. Ni能从溶液中置换出Cu
C. 氧化镍能与稀硫酸反应
D. 铁镍合金硬度小于纯铁
2.(2026·山东济南·中考真题)(多选)常温下,向一定质量的和混合溶液中加入铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣甲和滤液乙(不饱和);向滤渣甲中加入过量稀盐酸,有气泡冒出,充分反应后过滤,得到滤渣丙和滤液丁(不饱和)。下列判断正确的是
A. 滤渣甲中一定含有、和
B. 滤渣丙的质量一定大于
C. 滤液乙的颜色为浅绿色
D. 滤液丁中大量存在的阳离子为和
3.(2026·山西·中考真题)设计下图实验,探究铁、铜的金属活动性顺序。下列说法正确的是
A. 实验前铁丝无需用砂纸打磨 B. 铁丝表面出现蓝色固体
C. 实验后溶液中有硫酸亚铁 D. 铜的金属活动性比铁的强
4.(2026·江苏苏州·中考真题)阅读下列材料,回答下列小题:
徐光宪院士使中国稀土分离技术跃升至世界领先水平。稀土元素钪(Sc)在元素周期表中的相关信息如图。制取活泼金属钪的方法之一:将矿物中的Sc2O3转化为ScCl3,再通过反应3Mg+2ScCl3
2Sc+3MgCl2生成钪,制取时金属Mg一般过量10%,得到镁钪合金,经分离得钪。
用反应3Mg+2ScCl3
2Sc+3MgCl2制取钪,下列说法正确的是
A. 氩气属于稀有气体,通常条件下性质活泼
B. 反应前后只有镁元素化合价发生改变
C. 反应所得镁钪合金的熔点高于钪
D. 反应不在空气中进行是防止高温下Mg、Sc与氧气反应
5.(2025·河北·中考真题)如图所示为某班学生用废旧金属制作班徽的过程。下列说法错误的是
A. ①中利用了铁能被磁铁吸引的性质 B. ②中稀盐酸可用氯化钠溶液替代
C. ④中铁板上会出现红色图案 D. ⑤中塑封是为了防止班徽生锈
6.(2025·山西·中考真题)分析下列实验过程的相关信息,推理判断正确的一项是
A. 操作2是过滤 B. 固体是纯铜
C. 反应中溶液颜色没有变化 D. 铁的金属活动性比铜强
7.(2025·湖北武汉·中考真题)项目小组为探究金属的化学性质进行图1所示实验,充分反应后,甲试管内的溶液只含一种溶质。然后将甲、乙两支试管内的物质倒入烧杯,如图2所示。充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
下列说法错误的是
A. 若滤液呈无色,则滤渣中可能存在3种物质
B. 若滤液呈蓝色,则滤渣中可能存在2种物质
C. 若滤渣为混合物,则其质量可能小于2mg
D. 若滤渣为纯净物,则滤液中可能存在3种金属离子
8.(2024·湖南长沙·中考真题)(多选)通过实验可以验证物质的性质。下列试剂中,能验证铁、铜的金属活动性顺序的是
A. 稀硫酸 B. 蒸馏水 C. 硫酸铜溶液 D. 澄清石灰水
9.(2024·湖北·中考真题)《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
10.(2026·河北·中考真题)制作美丽“金属树”。某兴趣小组将表面已打磨的细丝状金属甲、乙,分别折叠成小树形状。按下图所示进行实验:①先向AgNO3溶液中放入甲,充分反应后,取出“银树”,此时溶液为蓝色,无AgNO3剩余;②再放入乙,充分反应后,取出“铜树”。
请回答下列问题:
(1)金属块能被拉制成金属丝,体现了金属的 性。
(2)打磨金属丝的目的是 。
(3)甲的名称是 。
(4)乙的金属活动性比银的 (填“强”或“弱”)。
(5)步骤②中乙与蓝色溶液反应生成铜的化学方程式可能为 (写一个即可)。
11.(2025·湖北·中考真题)某学校雕刻社团开展了以下实践活动。
(1)赏“微雕”:利用扫描隧道显微镜,在硅晶体表面移动原子,“写”出了“中国”二字(图甲)。说明构成硅的微观粒子是 (写名称)。
(2)学篆刻:用钢质刻刀在石材表面雕刻文字,制作印章(图乙),说明钢的硬度比石材的 。
(3)用蚀刻:在涂满石蜡的铁板上,用铁钉划穿蜡层绘图,再将铁板置于CuSO4溶液中蚀刻。一段时间后,观察到铁板上出现红色图案(图丙)。蚀刻时发生反应的化学方程式为 ,说明铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。
考点03 金属的锈蚀与防护
1.(2026·湖南长沙·中考真题)《齐民要术》中记载了关于金属防护的方法:“铁齿杷……须净拭,置高燥处。”下列做法有利于金属防护的是
A. 铁制农具长时间露天放置 B. 铝制炊具频繁使用钢丝球擦洗
C. 铁制防护栏喷漆处理 D. 铁制菜刀切完咸菜后未及时擦拭
2.(2026·江苏苏州·中考真题)用如图所示实验进行铁钉锈蚀的研究,其中铁钉最容易生锈的是
A.
B.
C.
D.
3.(2026·山东济南·中考真题)为探究金属铁在不同环境下发生腐蚀的差异,化学小组设计的实验装置如图1所示。选取三根相同的洁净铁钉,分别部分浸泡在等体积的稀盐酸、蒸馏水、氯化钠溶液中,用压强传感器测量各试管中的压强,得到压强随时间变化的曲线如图2。下列说法不正确的是
A. 曲线③对应的试管中发生的反应可表示为
B. 曲线①②压强逐渐减小,主要是因为铁在锈蚀过程中消耗了氧气
C. 曲线②比曲线①压强变化慢,说明氯化钠能减缓铁的锈蚀
D. 为了防止铁的腐蚀,可在铁的表面涂覆保护层
4.(2026·山东·中考真题)某小组在相同条件下探究自制脱氧剂的脱氧效果时,发现有红色固体产生,含量随时间变化如表。下列说法错误的是
配方
含量/%
初始
1 min
3 min
5 min
①40 g铁粉、2 g硅藻土、2 mL 、4 g 和2 g活性炭
20.8
18.7
15.4
8.6
②40 g铁粉、2 g硅藻土、2 mL 、2 g 和4 g活性炭
20.8
20.1
18.7
16.2
A. 脱氧剂脱氧过程中Fe被消耗
B. 脱氧剂使用之前要密封保存
C. ②比①更适合用于需快速脱氧的食品
D. 将②中活性炭改为2 g做实验,与①对照可探究对脱氧效果的影响
5.(2025·江苏苏州·中考真题)为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率,进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录
实验编号
活性炭质量/g
食盐质量/g
温度上升值/℃
1
0
0
0.1
2
0.2
0
22.0
3
0.1
3.1
4
0.2
0.1
56.3
下列说法正确的是
A. 铁的锈蚀不需要氧气参与
B. 表中的值为0.2
C. 欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2
D. 对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”
6.(2024·湖南·中考真题)铁制品经常有锈蚀现象,于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
(1)探锈
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,还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件,设计如下实验:
①A中玻璃仪器的名称是 。
②一周后,观察A、B、C中的铁钉,只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象,由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论。
(2)除锈
取出生锈的铁钉,将其放置在稀盐酸中,一段时间后发现溶液变黄,铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 (用化学方程式表示)。稀盐酸可用于除锈,但铁制品不可长时间浸泡其中。
(3)防锈
防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件.常用的防锈方法有 (写一种即可)。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈,发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
考点04 金属资源的利用与保护
1.(2026·辽宁·中考真题)鞍钢被誉为“共和国钢铁工业的长子”。下列说法正确的是
A. 金属矿物可任意开采 B. 钢是一种常见的铁合金
C. 废旧钢材没有任何回收价值 D. 刷漆是铁制品防锈的唯一方法
2.(2026·广东·中考真题)AI(人工智能)技术赋能高炉炼铁,降低燃料消耗。下列说法错误的是
A. AI芯片中的硅元素属于非金属元素
B. 赤铁矿石的主要成分是
C. 高炉炼铁得到的生铁为纯净物
D. 该技术有助于节能减排
3.(2025·湖南长沙·中考真题)湖南已建成自然资源全要素市场平台,通过AI智能分析有效破解了供需信息壁垒。下列有关自然资源的说法正确的是
A. 空气有自净能力,无需监测 B. 大量使用化石燃料对环境没有污染
C. 有计划、合理地开采矿产资源 D. 回收废旧金属不能节约金属资源
4.(2026·江苏苏州·中考真题)阅读下列材料,回答相关问题。
铝质易拉罐是包装汽水的常用材料,由外层漆层、中层铝合金和内层塑料薄膜组成,其中漆层和塑料薄膜约占易拉罐总重2%~4%。易拉罐在使用过程中损耗极少,可回收性高,回收流程主要包括空罐破碎→分拣杂质→灼烧除漆→熔炼铸锭等步骤。
“灼烧除漆”是利用漆层和塑料薄膜的可燃性将其燃烧去除。该步骤控制温度非常关键,研究人员将回收的易拉罐制成约3cm×3cm片状试样,在不同温度下保温灼烧,旋转震荡使试样表面不完全燃烧产生的炭粒脱落。实验前后试样的质量变化率[×100%]与灼烧温度的关系如图,结果表明540℃时效果最佳。
将“灼烧除漆”后的易拉罐碎片压实,在温度高于660℃条件下熔化,再冷却铸成铝锭,得到再生铝。生产再生铝的能量消耗只占生产同等质量原铝能量消耗的5%左右。
(1)垃圾分类中,空的铝质易拉罐属于______(填字母)。
A. 可回收物 B. 有害垃圾 C. 厨余垃圾 D. 其他垃圾
(2)铝合金可压成薄片制作易拉罐,说明其有良好的 性。
(3)“灼烧除漆”开始时需要提供热量,达到一定温度后不需外界供热也能保持在较高温度,其原因是 。
(4)图中,550℃时试样的质量变化率低于540℃时,原因可能是 。
(5)剪下一块铝质易拉罐罐身,除去油漆和塑料薄膜,置于20mL20%的盐酸中,开始无明显现象,一段时间后,有气体产生且反应逐渐剧烈,并伴有大量水雾。
①写出产生气体的化学方程式: 。
②开始无明显现象,后反应非常剧烈。原因是 。
(6)铝质易拉罐回收的意义除了节约铝矿资源外,还有 (答一条)。
5.(2026·江苏苏州·中考真题)用甲烷代替焦炭炼铁可减少CO2排放,助力碳中和。原理如图:
I.甲烷部分氧化重整制合成气
反应原理:CH4与O2在催化剂、800℃左右反应生成CO和H2。
(1)用氧气代替空气效果更佳。分离液态空气获得氧气是利用N2和O2的______(填字母)不同。
A. 密度 B. 沸点 C. 溶解性
(2)反应生成CO和H2的分子个数比为 。
(3)反应需严格控制条件,否则可能存在的安全隐患是 。
Ⅱ.用合成气(CO和H2)冶炼铁
研究发现,高温下Fe2O3转化为Fe经历Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe过程。
(4)Fe2O3→Fe3O4过程中铁元素的质量分数 (填“增大”或“减小”)。
(5)上述转化过程中CO+FeO
Fe+CO2较难进行,H2的加入使该反应变得容易,原因是能将上述反应分成两步进行,其中一步为H2+FeO
Fe+H2O,写出另一步反应的化学方程式: 。
(6)研究发现,600℃时FeO会发生分解反应,生成Fe3O4和一种单质。写出该单质的化学式: 。
(7)常用固体质量的减少量来衡量炼铁效果。研究人员取0.1gFe2O3模拟炼铁,若完全转化为Fe,计算理论上固体减轻的质量(写出计算过程)。
(8)用合成气炼铁的尾气中仍含有一定量CO2,研究人员设想将CO2与自然界中某种物质发生反应转化为合成气,再用于炼铁,该物质可能是 。
6.(2025·山东·中考真题)我国的铜矿产资源比较丰富,需要根据矿石种类的不同选用适当的方法冶炼。
(1)我国古代即有湿法炼铜的技术,南北朝时期又将湿法炼铜中铜盐的范围扩大到所有的可溶性铜盐(如)。铁与氯化铜溶液反应的化学方程式为 。
(2)蓝铜矿的主要成分可溶于稀硫酸。先用稀硫酸浸取矿石,再电解浸取液使铜沉积。电解时能量的主要转化形式为 。
(3)黄铜矿的主要成分为,其冶炼过程大致如下:
①为了增强浮选剂对矿石的富集效果,提高沸腾炉中化学反应的反应速率和原料利用率,需预先对矿石进行的操作为 。
②沸腾炉中,发生反应
,X的化学式为 。
③反射炉中,沙子与杂质形成熔渣浮于上层,和FeS熔融生成的“冰铜”沉于下层。中硫元素的化合价为-2,则铜元素的化合价为 。
④转炉中,沙子与杂质形成炉渣,在高温条件下发生的反应过程如下:
判断生成的气体能否直接排放并说明原因 ;的化学方程式为 。
(4)兴趣小组利用如图装置(夹持装置已略去)对我国古代“竖炉炼铜”进行模拟实验,实验原理为
。
①依据上述化学方程式计算C与CuO的质量比为 (填最简整数比),烘干CuO粉末和木炭后,将木炭在研钵中研磨,按此质量比进行实验。效果不佳。
②为获得最佳实验效果,控制C与CuO的总质量一定,按不同质量比进行实验所得反应后物质状态如表,由实验知C和CuO质量比为1:10时实验效果最佳,判断依据是 ,利用数据分析其原因可能是 。
C与CuO的质量比
反应后物质状态(“√”代表有,“”代表无)
红色块状金属
金属光泽
黑色物质
1:9
√
√
少量
1:10
√
√
几乎无
1:11
√
×
很少
1:12
√
×
少量
1:13
√
×
较多
7.(2025·湖南长沙·中考真题)“双碳”背景下,“以氢减碳”的氢冶金成为优化能源结构、实现绿色低碳的有效途径之一。下图是我国某工厂设计的高炉低碳冶炼关键技术与工艺。
(1)固化利用能减少的排放,防止 效应的进一步增强。
(2)电解水制氢气的化学方程式为 。
(3)“富氧空气喷吹”有利于高炉炼铁的主要原因是 。
8.(2025·江苏南京·中考真题)金属及其化合物具有广泛的用途。
(1)南京金箔锻制技艺是国家级非物质文化遗产,金可以加工成金箔,说明金具有良好的 性。
(2)为防止铁制品锈蚀,可将铁制品在空气中进行高温处理,使其表面形成致密的四氧化三铁薄膜。写出该反应的化学方程式: 。
“天宫”空间站的热防护罩使用了铌合金,一种用铌铁矿石(主要成分为FeNb2O6)制备铌(Nb)的主要工艺流程示意图如下:
(3)FeNb2O6中铌为+5价,则铁元素的化合价为 。
(4)在还原炉1中,铌铁矿粉从上方投入,而H2从下方鼓入,其目的是 。
(5)在还原炉2中,Al与富铌铁渣中的Nb2O5在高温下发生置换反应,写出该反应的化学方程式: 。
(6)铜和铁是人类很早就开始使用的金属。现有铁丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸,请从中选择合适试剂,设计实验比较铁、铜的金属活动性并完成实验报告。
实验内容
现象
结论
铁的金属活动性比铜强
9.(2025·广东深圳·中考真题)铜具有重要战略价值。古代以黄铜矿(其主要成分为)为原料,运用火法炼铜工艺得到铜。现代在火法炼铜工艺的基础上发展出闪速炼铜工艺。对比二者原理如图:
(1)“闪速炼铜”速率远快于“火法炼铜”,由此可知, 炼铜需要将黄铜矿颗粒粉末研磨得更细。
(2)火法炼铜中,持续向中鼓入空气并维持高温状态,这说明反应是 (吸收/放出)热量,反应的化学方程式 。
(3)反应生成的可用于工业制造一种酸,请写出这种酸 (化学式);可被石灰乳吸收,请说明其吸收效果优于石灰水的原因: 。
(4)火法炼铜中,炉渣是由2种物质化合生成的,请写出沙子提供的物质 (填化学式)。
(5)对比火法炼铜,闪速炼铜的优势有 (填序号)。
a.高温更少,节约能源 b.原料更少,节省成本 c.无污染
考点05 金属及其化合物的综合题
1.(2026·湖北·中考真题)从青铜时代、铁器时代到科技发达的今天,金属材料一直被人们广泛使用。
(1)图甲是商代四羊青铜方尊。青铜的硬度比铜 (填“大”或“小”)。
(2)图乙是战国时期铸铁农具。铁的使用晚于铜,因为铁比铜 (填“活泼”或“不活泼”),更难冶炼。铁易生锈,用稀硫酸除锈不宜长时间浸泡,因为铁会与反应,其化学方程式为 。
(3)图丙是“奋斗者”号载人舱球壳。壳体采用我国自主研发的钛合金制作,在北极海底深处长时间作业,仍光亮如初,说明钛合金抗 性能强。
2.(2026·湖南·中考真题)根据相关信息与实验,回答下列问题。
(1)A图中篆书“铜”字中的“同”,暗含古人使用多种方法“共同防护”金属铜的智慧,通过物理隔离、环境控制等多种手段防止铜生锈,其中物理隔离的措施有涂蜡、 等。
(2)加热密闭装置B中的铜粉,红色粉末变黑,冷却至室温,装置B的总质量与反应前相比 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)装置C中,观察到打磨过的 表面产生气泡,发生反应的化学方程式是 。
3.(2026·四川成都·中考真题)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。根据下图回答问题。
(1)图1中,转化⑤得到的物质是 (填化学式),能生成该物质的理由是 。
(2)图2中,证明铁生锈的过程一定有氧气参与反应,必须完成的实验组合是 (填编号),实验运用到控制变量的方法,该方法的原理是 。
(3)学习小组用足量稀硫酸与10.0 g铜镍合金反应,产生氢气的质量为0.1 g,反应原理为。根据化学方程式计算该合金中镍的质量分数为多少?
4.(2025·广东·中考真题)金属注射成型是一种精密器件的制造技术。某种制备铁镍合金器件的主要工序如图。
(1)原料制备
ⅰ.制铁粉:
,则X为 ,参加反应的与的质量比为 。
ⅱ.制纯镍粉:(气态),示意图如图,则温度较高的是 (填“a”或“b”)区。
ⅲ.将铁粉、纯镍粉与石蜡黏结剂混合,制成原料颗粒。
(2)除蜡:若要加快溶剂对石蜡的溶解,可采取的措施是 。
(3)烧结:需在氮气环境下进行的原因是 。与纯铁相比,烧结后得到的铁镍合金的优点有 (写一条)。
(4)渗碳:通过渗碳技术可优化产品性能。对比图中不同温度下含碳量随渗层深度变化的曲线,可得出的结论是 (写一条)。某精密器件渗碳需要达到渗层深度为1.0mm、含碳量为0.6%的要求,图中三个温度中最适合的是 ℃。
5.(2025·天津·中考真题)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)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 。
(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 。
6.(2024·湖北武汉·中考真题)暖宝宝是常见的局部取暖贴剂,使用后的固体中含、铁粉、碳粉和蛭石。为探究其中各组分的性质和含量,化学项目小组进行如下实验。(已知:蛭石呈黄褐色,不溶于水,不参加反应;)
(1)取出使用后暖宝宝中的固体,观察到部分呈黑色。呈黑色的物质是 。
(2)称取样品,加入足量水,充分搅拌,过滤得到滤渣甲。向滤渣甲中加入过量的硝酸铜溶液,充分反应后过滤,得到滤渣乙。铁与硝酸铜反应的化学方程式为 。
(3)向滤渣乙中加入稀硫酸至过量,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣丙,滤渣丙中有紫红色固体。所得滤液中的阳离子是 (填离子符号)。
(4)将滤渣丙放入硬质玻璃管中,用如图所示装置继续实验(装置中试剂均足量)。
加热硬质玻璃管中的固体至恒重,其质量为。装置D的质量增加。
①滤渣丙中铜的质量为 (结果精确到)。
②若所测样品中的质量分数偏大,可能的原因是 (填标号)。
a.没有连接装置E b.点燃酒精灯前未先通入一段时间氧气
c.硬质玻璃管中产生的气体未被完全吸收 d.实验结束硬质玻璃管中仍有紫红色固体残留
试卷第1页,共3页
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