【2024全国中考化学真题分类汇编（第02辑）】
专题06 金属和金属矿物
考点01 金属材料、金属的物理性质与用途
考点02 金属的化学性质
考点03 金属活动性顺序
考点04 金属的冶炼
考点05 金属锈蚀的探究
考点06 金属资源的保护
考点01 金属材料、金属的物理性质与用途
1．（2024·湖南长沙）家电以旧换新，节约又环保。废旧电器中含有塑料、钢铁、玻璃、橡胶等材料。其中属于金属材料的是
A．塑料 B．钢铁 C．玻璃 D．橡胶
2．（2024·吉林长春）青铜是以铜和锡为主要成分的合金，青铜属于
A．非金属材料 B．金属材料 C．合成材料 D．复合材料
3．（2024·广西）广西铝土矿资源丰富.铝土矿的主要成分是
A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙
4．（2024·广东）广东省博物馆馆藏丰富。下列藏品主要由金属材料制成的是
A．肇庆端砚 B．广彩青瓷
C．潮州木雕 D．云浮铜鼓
5．（2024·山东临沂）下列关于金属和金属材料的说法中正确的是
A．生铁和钢的含碳量不同
B．黄铜比纯铜硬度小
C．合金属于合成材料
D．大多数金属在自然界中以单质形式存在
6．（2024·吉林长春）钛合金常用于制作载人飞船的某些部件。结合已有知识和图信息判断，下列说法错误的是
A．将钛单质制成合金后，硬度增大
B．图中x的数值为+4
C．Ti2O3在图中对应的点是b点
D．工业制取图中a点对应物质的化学方程式为
7．（2024·内蒙古赤峰）人类的生产、生活离不开金属，金属材料的使用推动着人类文明的进步。
(1)人类开发利用金属单质的时间顺序与金属活动性强弱存在某种内在的联系，、、三种金属中应用最早的是 。
(2)《吕氏春秋·别类篇》载有“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，表明与铜、锡相比，青铜（铜锡合金）的特性是 。
(3)铁锅是烹饪食物的传统炊具，用铁锅炒菜利用了铁的 性。
(4)铝合金材料在航空、航天、航海领域应用广泛。铝在元素周期表中的信息如图，由此可获得的一条信息是 。
(5)地球上的矿物资源有限，你对保护金属资源的建议是 。
考点02 金属的化学性质
8．（2024·陕西）关于铝、铁、银三种金属，下列有关说法正确的是
A．三种金属在空气中均易锈蚀
B．用稀硫酸可以区分三种金属
C．用铁、银和硝酸铝溶液可以验证三种金属的活动性顺序
D．三种金属均是生活中常用导线的制作材料
9．（2024·黑龙江牡丹江）将某合金样品放入烧杯中，向其中加入稀盐酸恰好完全反应，烧杯中剩余物的总质量是，该合金样品可能是
A．、合金 B．、C合金
C．、合金 D．、、合金
10．（2024·贵州）贵州蕴藏丰富的铝、锰、锌、铁、铜等矿产资源。合理开采、充分利用这些矿产资源，可实现“富矿精开”。
Ⅰ．精准识矿
(1)金属的性质与存在形式。
①铝具有很好的抗腐蚀性，因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为 。
②分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸，锰片表面有气泡产生，铜片表面无明显变化。由此可知金属活动性：锰 （选填“强”或“弱”）于铜。
③在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液，观察到的现象是 。
多数金属的化学性质比较活泼，它们主要以化合物的形式存在于自然界。如菱锌矿、铝土矿、菱锰矿等。
Ⅱ．精深用矿
(2)工业上用赤铁矿炼铁，CO与反应的化学方程式为 。炼铁时，加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨，利用了锰钢的 性能。
(3)用某菱锰矿为原料制备高附加值新型电池材料的流程如图1。
已知：菱锰矿中除外，还有；能与稀硫酸发生复分解反应，不溶于水也不与稀硫酸反应；氨水呈碱性。
①过滤器中得到的滤渣是 。
②反应器中，溶液与反应可生成锰的氧化物，如、、。发生的反应之一是，X的化学式是 。
③70℃时，在反应器中保持通入的和溶液的质量不变，只改变溶液的溶质质量分数，测得生成含锰元素的固体中锰元素的质量分数与溶液的溶质质量分数之间的关系如图2。由图可知，当溶液的溶质质量分数为5.1%时，可获得高纯度的，当溶液的溶质质量分数为其它数值时，纯度降低，原因可能是 。
11．（2024·山东威海）应用广泛的金属
(1)国宝中的金属
国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯，铁上包铜，外层鎏金(鎏金是一种金属加工工艺，经过鎏金处理后，金属表面会覆盖一层金)。整个龙身飞扬舒展，反映了唐代高超的铸造工艺。
①国宝历经千年，出土后表面仍金光灿灿，原因是 。
②工业上以赤铁矿为原料炼铁，原理是 (用化学方程式表示)。
③《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜，外化而内不化”，“曾青”即硫酸铜溶液，该炼铜反应的原理是 (用化学方程式表示)，反应中有效作用的微粒为 (用符号表示)。“外化而内不化”的原因是 。
(2)生活中的金属
铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等。
①请用化学方法证明：罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝(提供药品：已打磨的罐体金属片，其他仪器、药品自选)。
你的方案及预期现象是 。
②合金与纯金属相比较，性质存在差异。对比分析图1，从微观角度解释原因 (答两条)。
③合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求，罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图2分析，生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应 (填“大于”“小于”或“等于”)罐体中铜元素的含量。
④为比较铝、铜、锌的金属活动性，进行下图实验，则a、b、c可以选用的物质是 。
(3)航天中的金属
中国航天事业的成就令世界瞩目，火箭是航天飞行器的运载工具。
①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料，具备的优良性能是 (答一条)。
②运载火箭固体推进剂的主要组分为高氯酸铵和铝粉。其中高氯酸铵()是供氧剂，氯元素的化合价是 。铝粉燃烧的化学方程式 ，反应过程中能量转化形式是 。
考点03 金属活动性顺序
12．（2024·黑龙江齐齐哈尔）将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是
A．若滤液呈浅绿色，则滤液中只含有硝酸亚铁
B．若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中一定含有两种金属
C．若向滤液中加入锌片，有固体析出，则滤液中一定含有硝酸银
D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加铁粉的质量相等
13．（2024·甘肃临夏）金属镍在制造钱币、不锈钢、催化剂等方面有着广泛的应用。为探究镍（Ni）、锌、铜的金属活动性顺序，小明做了如图所示的实验，发现A试管中镍丝表面无现象，B试管中镍丝表面出现红色物质，则三种金属活动性由强到弱的顺序是
A．Ni、Zn、Cu B．Zn、Cu、Ni C．Zn、Ni、Cu D．Cu、Ni、Zn
14．（2024·湖南长沙）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
15．（2024·四川广元）向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是
A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中溶质一定有三种
B．若滤渣中有两种金属，则滤液中溶质一定有两种
C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生
16．（2024·黑龙江龙江地区）金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)高炉炼铁的过程中，石灰石的作用是 。
(2)探究Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序，下列试剂的选择方案正确的是 。
A．Mg、Cu、溶液 B．Fe、溶液、溶液
C．Mg、Fe、Cu、稀盐酸 D．Cu、溶液、溶液
(3)向溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣。一定发生反应的化学方程式为 。向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，滤渣中一定有 （填化学式，下同），滤液中可能含有的溶质是 。
17．（2024·陕西）化学课堂上，老师为同学们演示了如下图所示的实验。
(1)铜丝插入溶液一段时间后，观察到的两个现象分别是 ，发生反应的化学方程式是 。
(2)铝丝表面析出红色固体时，试管内溶液中的溶质一定有 。
考点04 金属的冶炼
18．（2024·青海）青海河湟谷地历史文化悠久，在互助县出土了魏晋时期的青铜艺术品玄武砚滴。
(1)青铜的硬度比纯铜 。
(2)我国是最早采用湿法冶铜的国家，《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，即在溶液中加入铁则可得到铜，该反应的化学方程式为 。
19．（2024·广西）《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干”“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”记录了古代铁器生产、使用的情形。回答问题：
(1)炼铁的原理是利用CO与Fe2O3的反应。Fe2O3中Fe的化合价为 。
(2)“剂钢”指的是合金钢，钢的硬度比纯铁的 (填“大”或“小”)。每年有大量的钢铁被锈蚀，请提出一条钢铁防锈的措施 。
(3)人类对铁的利用比铜晚了1500多年，这是因为铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。已知胆矾溶于水得到硫酸铜溶液，请用化学方程式解释“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”的原因： 。
考点05 金属锈蚀的探究
20．（2024·辽宁）下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是
A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
21．（2024·吉林长春）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。
(1)图1实验中，对比 (填序号)可知，铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为 。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是 。
(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。
22．（2024·贵州）图1是实验室制取常见气体的装置，图2是探究铁生锈条件的实验装置，回答下列问题。
(1)用大理石和稀盐酸制取的化学方程式为 ，发生装置是 （填字母序号）。
(2)加热高锰酸钾制取的化学方程式为 ，收集装置是 （填字母序号），检验的方法是 。
(3)装置F中分液漏斗内的试剂是 ，打开活塞，缓慢滴加试剂，持续反应5分钟后，装置G中的现象是 ，达到实验目的。
(4)火星的大气中含有大量，科学家认为人类未来建设火星基地时，能利用火星大气中的制取，理论依据是 。
23．（2024·山东临沂）铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题：
(1)实验1硬质玻璃管中的现象为 。
(2)实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺，该反应的化学方程式为 。
(3)由实验3可知，铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与 发生化学反应的过程。
考点06 金属资源的保护
24．（2024·天津）金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)“天津之眼”摩天轮的轿厢使用铝合金材料，利用铝合金的性质是______(填序号)。
A．良好的导电、导热性
B．密度小且抗腐蚀性强
(2)工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应，该反应的化学方程式为 。
(3)“乌铜走银”是我国特有的铜制工艺技术，迄今已有300余年的历史。该工艺的废料经初步处理后可得到硝酸银和硝酸铜的混合溶液，向其中加入一定量的金属锌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤液中含有的溶质为 (填化学式)。
(4)我国神舟载人飞船上的天线使用了钛镍合金，其中镍(Ni)和铁的金属活动性相近，该元素常见的化合价为+2价。将8g镍加入到一定量的硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到金属混合物8.5g，则该混合物中铜的质量为 g。
25．（2024·吉林省吉林市）蒸汽眼罩可以舒缓眼部疲劳，其填充物的主要成分是：铁粉、食盐和活性炭等。
(1)全国资源的利用：蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈，其原理是铁粉与空气中的水和 反应。
(2)金属资源的保护：蒸汽眼罩使用前需要 保存，防止铁粉生锈；
(3)结合上述问题，谈谈你对铁生锈利或弊的认识 。
26．（2024·湖北武汉）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
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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【2024全国中考化学真题分类汇编（第02辑）】
专题06 金属和金属矿物
考点01 金属材料、金属的物理性质与用途
考点02 金属的化学性质
考点03 金属活动性顺序
考点04 金属的冶炼
考点05 金属锈蚀的探究
考点06 金属资源的保护
考点01 金属材料、金属的物理性质与用途
1．（2024·湖南长沙）家电以旧换新，节约又环保。废旧电器中含有塑料、钢铁、玻璃、橡胶等材料。其中属于金属材料的是
A．塑料 B．钢铁 C．玻璃 D．橡胶
【答案】B
【解析】A、塑料属于有机合成材料，不符合题意；
B、钢铁是铁合金，属于金属材料，符合题意；
C、玻璃是无机非金属材料，不符合题意；
D、橡胶中合成橡胶属于合成材料，天然橡胶属于天然材料，不符合题意。
故选B。
2．（2024·吉林长春）青铜是以铜和锡为主要成分的合金，青铜属于
A．非金属材料 B．金属材料 C．合成材料 D．复合材料
【答案】B
【解析】青铜是以铜和锡为主要成分的合金，合金属于金属材料，故选B。
3．（2024·广西）广西铝土矿资源丰富.铝土矿的主要成分是
A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙
【答案】B
【解析】铝土矿含铝元素，主要成分是氧化铝，故选B。
4．（2024·广东）广东省博物馆馆藏丰富。下列藏品主要由金属材料制成的是
A．肇庆端砚 B．广彩青瓷
C．潮州木雕 D．云浮铜鼓
【答案】D
【解析】A、肇庆端砚是用端石制成的，端石是一种非金属的矿物材料，不符合题意；
B、广彩青瓷是用陶瓷烧制而成的，属于无机非金属材料，不符合题意；
C、潮州木雕是用木头雕制而成的，属于天然材料，不符合题意；
D、云浮铜鼓是用铜制成的，铜属于金属材料，符合题意。
故选：D。
5．（2024·山东临沂）下列关于金属和金属材料的说法中正确的是
A．生铁和钢的含碳量不同
B．黄铜比纯铜硬度小
C．合金属于合成材料
D．大多数金属在自然界中以单质形式存在
【答案】A
【解析】A、根据生铁是指含碳量为 2%～4.3% 的铁的合金，钢是指含碳量为 0.03%～2% 的铁的合金可知，二者的主要区别为含碳量不同，故A选项说法正确，符合题意；
B、合金的硬度比组成它的纯金属大，因此黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜大，故B选项说法不正确，不符合题意；
C、合金属于金属材料，不属于合成材料，故C选项说法不正确，不符合题意；
D、大多数金属活化学性质较活泼，在自然界中以化合物形式存在；少数金属，如金、银等化学性质稳定，在自然界中以单质形式存在，故D选项说法正确，不符合题意。
故选A。
6．（2024·吉林长春）钛合金常用于制作载人飞船的某些部件。结合已有知识和图信息判断，下列说法错误的是
A．将钛单质制成合金后，硬度增大
B．图中x的数值为+4
C．Ti2O3在图中对应的点是b点
D．工业制取图中a点对应物质的化学方程式为
【答案】D
【解析】A.根据合金比组成它的纯金属硬度大，熔点低可知，将钛单质制成合金后，硬度增大，故选项说法正确，不符合题意；
B.由图可知，图中横坐标为x的点对应的氧化物是TiO2，盐是TiCl4，氧化钛中氧元素的化合价为-2，根据化合物中正负化合价为零原则可知，钛元素的化合价为+4，四氯化钛中氯元素的化合价为-1，根据化合物中正负化合价为零原则可知，钛元素的化合价也为+4，所以，图中x的数值为+4，故选项说法正确，不符合题意；
C.由图可知，b点对应的物质类别为氧化物，化合价为+3价，而氧元素在化合物中通常显-2价，根据化合物中正负化合价为零原则可知，b点对应的物质的化学式为：Ti2O3，故选项说法正确，不符合题意；
D.由图可知，a点对应的物质类别是单质，即钛单质，工业上利用单质镁与四氯化钛在一定条件下反应制取钛单质，除了生成钛单质，还生成氯化镁，化学方程式为：，因此，选项化学方程式没有配平，故选项说法错误，符合题意，故选D。
7．（2024·内蒙古赤峰）人类的生产、生活离不开金属，金属材料的使用推动着人类文明的进步。
(1)人类开发利用金属单质的时间顺序与金属活动性强弱存在某种内在的联系，、、三种金属中应用最早的是 。
(2)《吕氏春秋·别类篇》载有“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，表明与铜、锡相比，青铜（铜锡合金）的特性是 。
(3)铁锅是烹饪食物的传统炊具，用铁锅炒菜利用了铁的 性。
(4)铝合金材料在航空、航天、航海领域应用广泛。铝在元素周期表中的信息如图，由此可获得的一条信息是 。
(5)地球上的矿物资源有限，你对保护金属资源的建议是 。
【答案】(1)铜/Cu
(2)硬度大
(3)导热
(4)铝的相对原子质量是26.982/铝的元素符号是Al
(5)防止金属资源锈蚀/合理开采金属资源/有效回收金属资源/寻找金属替代品。
【解析】（1）人类开发利用金属单质的时间顺序与金属活动性强弱存在某种内在的联系，依据金属活动性顺序可知：、、三种金属中应用最早的是Cu，因为铜金属活动性最弱，人类越容易从矿石中将铜冶炼出来。
（2）合金的硬度比组成其纯金属的硬度大，与铜、锡相比，青铜（铜锡合金）的特性是硬度大。
（3）铁锅是烹饪食物的传统炊具，铁锅炒菜利用了铁的导热性。
（4）由铝在元素周期表中的信息可知：铝元素名称正下方的数字表示铝的相对原子质量，铝的相对原子质量是26.982；铝元素名称右上角的符号表示铝的元素符号，铝的元素符号：Al。
（5）地球上的矿物资源有限，可以防止金属资源锈蚀、合理开采金属资源、有效回收金属资源、寻找金属替代品。
考点02 金属的化学性质
8．（2024·陕西）关于铝、铁、银三种金属，下列有关说法正确的是
A．三种金属在空气中均易锈蚀
B．用稀硫酸可以区分三种金属
C．用铁、银和硝酸铝溶液可以验证三种金属的活动性顺序
D．三种金属均是生活中常用导线的制作材料
【答案】B
【解析】A.铁能与空气中的水蒸气、氧气等发生反应，铁易锈蚀，铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，铝不易锈蚀，银化学性质不活泼，不与氧气反应，银不易锈蚀，故A错误；
B.将三种金属分别加入稀硫酸中，有气泡产生，溶液仍为无色的是铝，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色的是铁，无明显现象的是银，用稀硫酸可以区分三种金属，故B正确；
C.铁、银与硝酸铝溶液都不反应，无法验证铁、银的活动性顺序，故C错误；
D.铝、铁是生活中常用导线的制作材料，银价格偏高，一般在生活中不用做导线的制作材料，故D错误。
故选：B。
9．（2024·黑龙江牡丹江）将某合金样品放入烧杯中，向其中加入稀盐酸恰好完全反应，烧杯中剩余物的总质量是，该合金样品可能是
A．、合金 B．、C合金
C．、合金 D．、、合金
【答案】BD
【分析】将6g某合金样品放入烧杯中，向其中加入100g稀盐酸恰好完全反应，烧杯中剩余物的总质量是105.8g，则生成氢气的质量为6g+100g-105.8g=0.2g。
【解析】A、Cu 、 Zn 合金，铜和稀盐酸不反应，锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，则有 ，即生成0.2g氢气需要锌的质量为6.5g＞6g，故6gCu、Zn合金不可能生成0.2g氢气，故A不符合题意；
B、Fe 、C合金，碳和稀盐酸不反应，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则有，即生成0.2g氢气需要铁的质量为5.6g＜6g，故6gFe、C合金可能生成0.2g氢气，故B符合题意；
C、Mg 、 Al 合金，铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，则有，即生成0.2g氢气需要铝的质量为1.8g＜6g；镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，则有，即生成0.2g氢气需要镁的质量为2.4g＜6g，故6gMg、Al合金生成氢气的质量大于0.2g，故C不符合题意；
D、Mg 、 Cu 、 Al 合金，铜和稀盐酸不反应；铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，则有 ，即生成0.2g氢气需要铝的质量为1.8g＜6g；镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，则有，即生成0.2g氢气需要镁的质量为2.4g＜6g，故6gMg、Cu、Al合金可能生成0.2g氢气，故D符合题意；
故选：BD。
10．（2024·贵州）贵州蕴藏丰富的铝、锰、锌、铁、铜等矿产资源。合理开采、充分利用这些矿产资源，可实现“富矿精开”。
Ⅰ．精准识矿
(1)金属的性质与存在形式。
①铝具有很好的抗腐蚀性，因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为 。
②分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸，锰片表面有气泡产生，铜片表面无明显变化。由此可知金属活动性：锰 （选填“强”或“弱”）于铜。
③在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液，观察到的现象是 。
多数金属的化学性质比较活泼，它们主要以化合物的形式存在于自然界。如菱锌矿、铝土矿、菱锰矿等。
Ⅱ．精深用矿
(2)工业上用赤铁矿炼铁，CO与反应的化学方程式为 。炼铁时，加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨，利用了锰钢的 性能。
(3)用某菱锰矿为原料制备高附加值新型电池材料的流程如图1。
已知：菱锰矿中除外，还有；能与稀硫酸发生复分解反应，不溶于水也不与稀硫酸反应；氨水呈碱性。
①过滤器中得到的滤渣是 。
②反应器中，溶液与反应可生成锰的氧化物，如、、。发生的反应之一是，X的化学式是 。
③70℃时，在反应器中保持通入的和溶液的质量不变，只改变溶液的溶质质量分数，测得生成含锰元素的固体中锰元素的质量分数与溶液的溶质质量分数之间的关系如图2。由图可知，当溶液的溶质质量分数为5.1%时，可获得高纯度的，当溶液的溶质质量分数为其它数值时，纯度降低，原因可能是 。
【答案】(1) 4Al+3O2=2Al2O3 强 锌片附着一层红色固体
(2) Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 硬度大、耐腐蚀
(3) H2SO4 溶液的溶质质量分数不同，生成不同的锰的氧化物
【解析】（1）①铝具有很好的抗腐蚀性，因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为：4Al+3O2=2Al2O3。
②金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与稀盐酸反应生成氢气。分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸，锰片表面有气泡产生，说明锰在氢前。铜片表面无明显变化，说明铜在氢后。由此可知金属活动性：锰强于铜。
③金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液，发生反应：Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，生成的铜附着在锌片的表面，所以观察到的现象是：锌片附着一层红色固体。
（2）工业上用赤铁矿炼铁，CO与反应生成二氧化碳、铁，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。炼铁时，加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨，利用了锰钢的硬度大、耐腐蚀的性能。
（3）①通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离，因为不溶于水也不与稀硫酸反应，所以过滤器中得到的滤渣是。
②反应前有6Mn、32O、12H、6S，反应后（X除外）有6Mn、8O，根据化学反应前后各种原子个数相等，则X的化学式是H2SO4。
③由图可知，当溶液的溶质质量分数为5.1%时，可获得高纯度的，当溶液的溶质质量分数为其它数值时，纯度降低，原因可能是溶液的溶质质量分数不同，生成不同的锰的氧化物。
11．（2024·山东威海）应用广泛的金属
(1)国宝中的金属
国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯，铁上包铜，外层鎏金(鎏金是一种金属加工工艺，经过鎏金处理后，金属表面会覆盖一层金)。整个龙身飞扬舒展，反映了唐代高超的铸造工艺。
①国宝历经千年，出土后表面仍金光灿灿，原因是 。
②工业上以赤铁矿为原料炼铁，原理是 (用化学方程式表示)。
③《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜，外化而内不化”，“曾青”即硫酸铜溶液，该炼铜反应的原理是 (用化学方程式表示)，反应中有效作用的微粒为 (用符号表示)。“外化而内不化”的原因是 。
(2)生活中的金属
铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等。
①请用化学方法证明：罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝(提供药品：已打磨的罐体金属片，其他仪器、药品自选)。
你的方案及预期现象是 。
②合金与纯金属相比较，性质存在差异。对比分析图1，从微观角度解释原因 (答两条)。
③合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求，罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图2分析，生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应 (填“大于”“小于”或“等于”)罐体中铜元素的含量。
④为比较铝、铜、锌的金属活动性，进行下图实验，则a、b、c可以选用的物质是 。
(3)航天中的金属
中国航天事业的成就令世界瞩目，火箭是航天飞行器的运载工具。
①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料，具备的优良性能是 (答一条)。
②运载火箭固体推进剂的主要组分为高氯酸铵和铝粉。其中高氯酸铵()是供氧剂，氯元素的化合价是 。铝粉燃烧的化学方程式 ，反应过程中能量转化形式是 。
【答案】(1) 金的化学性质稳定 Fe、Cu2+ 铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面，阻止内部的铁继续反应
(2) 将已打磨的罐体金属片，剪成小碎片，取少量小碎片于试管中，加入足量稀盐酸并加热，使之充分反应，最终在试管底部残留少于固体物质 原子的排列方式不同、物质的原子构成种类不同 大于 铝、硫酸锌溶液、铜
(3) 强度高（或密度小、耐腐蚀） +7 化学能转化为动能
【解析】（1）①国宝历经千年，出土后表面仍金光灿灿，是因为金的化学性质稳定；
②赤铁矿的主要成分氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
③铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：；反应中有效作用的微粒为Fe、Cu2+；“外化而内不化”，是因为铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面，阻止内部的铁继续反应；
（2）①铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等，铜和硅都不与稀盐酸反应，将已打磨的罐体金属片，剪成小碎片，取少量小碎片于试管中，加入足量稀盐酸并加热，使之充分反应，最终在试管底部残留少于固体物质，说明罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝；
②合金与纯金属相比较，性质存在差异，是因为原子的排列方式不同、物质的原子构成种类不同；
③由图2可知，铜的含量越高，铝合金硬度越大，则生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应大于罐体中铜元素的含量；
④铝和硫酸锌反应生成硫酸铝和锌，说明铝的金属活动性强于锌，铜和硫酸铝不反应，说明锌的金属活动性强于铜，所以比较铝、铜、锌的金属活动性，a、b、c可以选用的物质是铝、硫酸锌溶液、铜；
（3）①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料，具备的优良性能是强度高（或密度小、耐腐蚀）；
②高氯酸铵(NH4ClO4)中氮元素的化合价为-3价，氢元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价。设氯元素的化合价为，在化合物中各元素正负化合价代数和为零，则，解得，所以氯元素的化合价是+7价；铝和氧气在点燃的条件下生成氧化铝，反应的化学方程式为：；反应过程中能量转化形式是化学能转化为动能。
考点03 金属活动性顺序
12．（2024·黑龙江齐齐哈尔）将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是
A．若滤液呈浅绿色，则滤液中只含有硝酸亚铁
B．若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中一定含有两种金属
C．若向滤液中加入锌片，有固体析出，则滤液中一定含有硝酸银
D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加铁粉的质量相等
【答案】B
【分析】金属活动性顺序：锌>铁>银，则铁能和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，但不能和硝酸锌反应。
【解析】A、若滤液呈浅绿色，但由于不确定硝酸银是否完全反应，则滤液中一定含有硝酸锌和硝酸亚铁，可能含有硝酸银，该选项说法不正确；
B、若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则说明铁过量，则滤渣中含有银和铁，该选项说法正确；
C、由于锌能和硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌，则向滤液中加入锌片，一定有固体析出，则不能说明滤液中是否含有硝酸银，该选项说法不正确；
D、由于，反应后固体质量增大，则所得滤渣的质量比所加铁粉质量大，该选项说法不正确。
故选B。
13．（2024·甘肃临夏）金属镍在制造钱币、不锈钢、催化剂等方面有着广泛的应用。为探究镍（Ni）、锌、铜的金属活动性顺序，小明做了如图所示的实验，发现A试管中镍丝表面无现象，B试管中镍丝表面出现红色物质，则三种金属活动性由强到弱的顺序是
A．Ni、Zn、Cu B．Zn、Cu、Ni C．Zn、Ni、Cu D．Cu、Ni、Zn
【答案】C
【解析】根据金属活动性顺序的应用可知，排在金属活动性顺序中前面的金属可以把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。据图可知，A试管中镍丝表面无现象，说明镍没有置换出硫酸锌溶液中的锌，镍不如锌活泼；B试管中镍丝表面出现红色物质，说明镍置换出硫酸铜溶液中的铜，镍比铜活泼。所以三种金属活动性由强到弱的顺序是Zn、Ni、Cu。
综上所述：选择C。
14．（2024·湖南长沙）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
【分析】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。
15．（2024·四川广元）向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是
A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中溶质一定有三种
B．若滤渣中有两种金属，则滤液中溶质一定有两种
C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生
【答案】C
【分析】金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu，向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，锌先与CuCl2反应生成氯化锌和铜，CuCl2反应完，若还有锌粉，锌才能与FeCl2反应生成氯化锌和铁。
【解析】A、若滤渣中只有一种金属，该金属是铜，滤液中溶质不一定有三种，也可能是锌和氯化铜恰好完全反应，此时滤液中溶质有氯化亚铁、氯化锌两种，故选项说法错误；
B、若滤渣中有两种金属，滤液中溶质不一定有两种，也可能是锌和氯化亚铁恰好完全反应，此时滤液中溶质只有氯化锌一种，故选项说法错误；
C、若滤液中只有一种溶质，滤渣中一定含有铁，此时向滤渣中加入稀硫酸，一定有气泡产生，故选项说法正确；
D、若滤液中有两种溶质，说明溶质是氯化锌、氯化亚铁，若氯化亚铁部分参加了反应，滤渣中含有铜、铁，铁能与稀硫酸反应生成氢气，则向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，故选项说法错误。
故选C。
【点睛】本题有一定难度，熟练掌握金属的化学性质、确定能发生的反应、综合考虑各种出现的情况是正确解答此类题的关键。
16．（2024·黑龙江龙江地区）金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)高炉炼铁的过程中，石灰石的作用是 。
(2)探究Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序，下列试剂的选择方案正确的是 。
A．Mg、Cu、溶液 B．Fe、溶液、溶液
C．Mg、Fe、Cu、稀盐酸 D．Cu、溶液、溶液
(3)向溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣。一定发生反应的化学方程式为 。向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，滤渣中一定有 （填化学式，下同），滤液中可能含有的溶质是 。
【答案】(1)将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
(2)ABC
(3) Zn、Cu、Ag Zn(NO3)2
【解析】（1）高炉炼铁的过程中，石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣；
（2）A、镁能与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁，有黑色固体析出，说明镁比铁活泼，铜与硫酸亚铁不反应，无明显现象，说明铁比铜活泼，可以探究三种金属的活动性顺序，符合题意；
B、铁与硫酸镁不反应，无明显现象，说明镁比铁活泼，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼，可以探究三种金属的活动性顺序，符合题意；
C、镁、铁均能与稀盐酸反应生成氢气，且镁与酸反应速率较快，铁与酸反应速率较慢，说明在金属活动性顺序里，镁、铁排在氢前，且镁比铁活泼，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，可以探究三种金属的活动性顺序，符合题意；
D、铜与硫酸镁不反应，无明显现象，说明镁比铜活泼，铜与硫酸亚铁不反应，无明显现象，说明铁比铜活泼，但是无法探究镁和铁的金属活动性顺序，不符合题意。
故选ABC；
（3）金属活动性：Mg＞Zn＞Cu＞Ag，向硝酸铜溶液中加入镁、锌、银三种金属，镁先与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜，待镁完全反应后，锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，银和硝酸铜不反应，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣，说明硝酸铜已经完全反应。
由分析可知，一定发生的反应为镁和硝酸铜反应生成硝酸镁和铜，该反应的化学方程式为：；
向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含锌，镁一定与硝酸铜反应生成了铜，银不参与反应，则滤渣中一定有：Zn、Cu、Ag；
镁一定与硝酸铜反应生成了硝酸镁，硝酸铜完全反应，故滤液中一定含硝酸镁，一定不含硝酸铜，锌可能参与反应，也可能没有参与反应，故滤液中可能含有的溶质是：Zn(NO3)2。
17．（2024·陕西）化学课堂上，老师为同学们演示了如下图所示的实验。
(1)铜丝插入溶液一段时间后，观察到的两个现象分别是 ，发生反应的化学方程式是 。
(2)铝丝表面析出红色固体时，试管内溶液中的溶质一定有 。
【答案】(1) 铜丝表面出现银白色固体，溶液由无色变成蓝色
(2)硝酸铝
【解析】（1）铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，反应的现象为：铜丝表面出现银白色固体，溶液由无色变成蓝色；反应的化学方程式是：；
（2）铝丝表面析出红色固体时，是因为铝和硝酸铜反应生成了铜和硝酸铝，所以试管内溶液中的溶质一定有硝酸铝。
考点04 金属的冶炼
18．（2024·青海）青海河湟谷地历史文化悠久，在互助县出土了魏晋时期的青铜艺术品玄武砚滴。
(1)青铜的硬度比纯铜 。
(2)我国是最早采用湿法冶铜的国家，《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，即在溶液中加入铁则可得到铜，该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)大（或高等其他合理答案均给分）
(2)
【解析】（1）金属制成合金后，硬度变大，所以青铜的硬度比纯铜大。
（2）铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁、铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
19．（2024·广西）《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干”“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”记录了古代铁器生产、使用的情形。回答问题：
(1)炼铁的原理是利用CO与Fe2O3的反应。Fe2O3中Fe的化合价为 。
(2)“剂钢”指的是合金钢，钢的硬度比纯铁的 (填“大”或“小”)。每年有大量的钢铁被锈蚀，请提出一条钢铁防锈的措施 。
(3)人类对铁的利用比铜晚了1500多年，这是因为铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。已知胆矾溶于水得到硫酸铜溶液，请用化学方程式解释“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”的原因： 。
【答案】(1)+3
(2) 大 在铁制品表面刷漆、涂油；保持铁制品表面干燥
(3) 强
【解析】（1）Fe2O3中氧元素的化合价为-2，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则Fe2O3中铁元素的化合价为+3价；
（2）钢是铁的合金，其硬度比纯铁的大；铁生锈需要和氧气、水接触。所以防锈措施：在铁制品表面刷漆、涂油，保持铁制品表面干燥等；
（3）越活泼的金属越难冶炼，人类对铁的利用比铜晚了1500多年，这是因为铁的金属活动性比铜的强；“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是因为硫酸铜与铁反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为。
考点05 金属锈蚀的探究
20．（2024·辽宁）下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是
A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
【答案】C
【解析】A、铁制品锈蚀实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，说法正确；
B、不锈钢抗腐蚀性能较强，将铁制成不锈钢能减缓锈蚀，说法正确；
C、锈蚀的铁制品具有回收价值，回收废旧金属能节约金属资源，减少环境污染，说法不正确；
D、铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀，说法正确。
故选：C。
21．（2024·吉林长春）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。
(1)图1实验中，对比 (填序号)可知，铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为 。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是 。
(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。
【答案】(1)AB
(2)U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈
(3)氧气浓度较大
(4)未能探究铁生锈是否与氧气有关
【解析】（1）图1实验中，试管A内的铁钉与氧气、水同时接触，试管B内的铁钉只与水接触，试管C内的铁钉只与氧气接触，最终只有试管A内的铁钉生锈，所以对比AB可知，铁生锈与氧气有关。
（2）图2实验中，H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气，并且产生的氧气带有水分，而U型管内的干燥剂可以吸收水分，右侧干燥管内的干燥剂也可以吸收水分，所以U型管左侧的光亮铁丝同时接触氧气、水，很快生锈，右侧光亮铁丝只接触氧气，不生锈，因此证明铁生锈与水有关的现象为：U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈。
（3）铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致，而H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气，所以图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是：氧气浓度较大。
（4）铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致，图2实验的变量是水分，因此不足之处是：未能探究铁生锈是否与氧气有关。
22．（2024·贵州）图1是实验室制取常见气体的装置，图2是探究铁生锈条件的实验装置，回答下列问题。
(1)用大理石和稀盐酸制取的化学方程式为 ，发生装置是 （填字母序号）。
(2)加热高锰酸钾制取的化学方程式为 ，收集装置是 （填字母序号），检验的方法是 。
(3)装置F中分液漏斗内的试剂是 ，打开活塞，缓慢滴加试剂，持续反应5分钟后，装置G中的现象是 ，达到实验目的。
(4)火星的大气中含有大量，科学家认为人类未来建设火星基地时，能利用火星大气中的制取，理论依据是 。
【答案】(1) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ B
(2) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ C/E 将带火星的木条伸入集气瓶中
(3) 过氧化氢溶液 ①处铁丝生锈，②处铁丝不生锈
(4)化学反应前后元素的种类不变
【解析】（1）大理石主要成分是碳酸钙，实验室用大理石和稀盐酸制取的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，选择固液常温型发生装置B。
（2）高锰酸钾在加热条件下发生反应生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，高锰酸钾制取的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，氧气的密度比空气的密度大，可用向上排空气法收集，氧气不易溶于水，可用排水法收集，所以收集装置是C或E。氧气支持燃烧，能使带火星的木条复燃，所以检验的方法是：将带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，则该气体是氧气。
（3）图2是探究铁生锈的条件，铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果。装置F中是生成氧气，则分液漏斗内的试剂是过氧化氢溶液，过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下生成水、氧气。打开活塞，缓慢滴加试剂，持续反应5分钟后，装置G中的现象是①处铁丝生锈，②处铁丝不生锈，达到实验目的。
（4）火星的大气中含有大量，科学家认为人类未来建设火星基地时，能利用火星大气中的制取，理论依据是化学反应前后元素的种类不变，二氧化碳中含有氧元素。
23．（2024·山东临沂）铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题：
(1)实验1硬质玻璃管中的现象为 。
(2)实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺，该反应的化学方程式为 。
(3)由实验3可知，铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与 发生化学反应的过程。
【答案】(1)红棕色粉末变为黑色
(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3)氧气和水
【解析】（1）实验1硬质玻璃管中发生的反应为氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的现象为红棕色粉末变为黑色。
（2）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
（3）由实验3可知，只有水，没有氧气，铁钉不生锈；只有氧气，没有水，铁钉也不生锈；只有氧气和水同时存在时，铁钉才会生锈，说明铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与氧气和水发生化学反应的过程。
考点06 金属资源的保护
24．（2024·天津）金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)“天津之眼”摩天轮的轿厢使用铝合金材料，利用铝合金的性质是______(填序号)。
A．良好的导电、导热性
B．密度小且抗腐蚀性强
(2)工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应，该反应的化学方程式为 。
(3)“乌铜走银”是我国特有的铜制工艺技术，迄今已有300余年的历史。该工艺的废料经初步处理后可得到硝酸银和硝酸铜的混合溶液，向其中加入一定量的金属锌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤液中含有的溶质为 (填化学式)。
(4)我国神舟载人飞船上的天线使用了钛镍合金，其中镍(Ni)和铁的金属活动性相近，该元素常见的化合价为+2价。将8g镍加入到一定量的硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到金属混合物8.5g，则该混合物中铜的质量为 g。
【答案】(1)B
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)Zn(NO3)2
(4)6.4
【解析】（1）“天津之眼”摩天轮的轿厢使用铝合金材料，主要是利用了铝合金密度小且抗腐蚀性强的性质，这样可以减轻轿厢的重量，同时保证其在户外环境中的耐久性；良好的导电、导热性虽然也是铝合金的性质之一，但在这个情境中并不是主要的考虑因素。
故选B；
（2）工业上炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应，生成铁和二氧化碳。化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）金属活动顺序中，锌的活动性强于铜，铜的活动性强于银，硝酸银和硝酸铜混合溶液中加入锌，锌会先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，当硝酸银完全反应后，锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中含有锌，即锌过量，硝酸银和硝酸铜已经完全反应。因此，滤液中含有的溶质为硝酸锌Zn(NO3)2。
（4）设：该混合物中铜的质量为x。
x=6.4g。
25．（2024·吉林省吉林市）蒸汽眼罩可以舒缓眼部疲劳，其填充物的主要成分是：铁粉、食盐和活性炭等。
(1)全国资源的利用：蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈，其原理是铁粉与空气中的水和 反应。
(2)金属资源的保护：蒸汽眼罩使用前需要 保存，防止铁粉生锈；
(3)结合上述问题，谈谈你对铁生锈利或弊的认识 。
【答案】(1)氧气/
(2)密封
(3)好处：铁生锈可以吸收和，作干燥剂/双吸剂；坏处：浪费金属资源（开放题合理即可）
【解析】（1）全国资源的利用：蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈，其原理是铁粉与空气中的水和氧气（或O2）反应；
（2）铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触，空气中存在氧气和水蒸气，金属资源的保护：蒸汽眼罩使用前需要密封保存，防止铁粉生锈；
（3）铁生锈过程中消耗氧气和水，生锈好处：铁生锈可以吸收O2和H2O，作干燥剂/双吸剂；
铁生锈过程中，铁单质转化为铁的化合物，生锈坏处：浪费金属资源。
26．（2024·湖北武汉）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) cd
【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，则滤渣甲中含有、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，则滤渣乙中含有向、碳粉、蛭石和铜，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、铜、蛭石与稀硫酸不反应，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，说明铜有剩余，则溶液中硫酸铁完全反应，则所得滤液中含有硫酸铜、硫酸亚铁和过量的稀硫酸，则滤液中含有的阳离子是；
（4）由第（3）小问分析可知，滤渣丙中含有铜、碳粉和蛭石，硬质玻璃管中发生的反应是碳与氧气在加热条件下反应生成二氧化碳，铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，装置D的质量增加，则该质量为生成二氧化碳气体的质量，设滤渣丙中碳粉的质量为x，
则滤渣丙中铜和蛭石的总质量为，加热硬质玻璃管中的固体至恒重，其质量为，铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，蛭石不参与反应，根据质量守恒定律可知，反应前后物质总质量不变，则与铜反应的氧气质量为，设滤渣丙中铜的质量为y，
故滤渣丙中铜的质量为；
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，则碳粉的质量偏大，会导致的质量偏小，则所测样品中的质量分数偏小，不符合题意；
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，则碳粉的质量偏大，会导致的质量偏小，则所测样品中的质量分数偏小，不符合题意；
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，则碳粉的质量偏小，会导致的质量偏大，则所测样品中的质量分数偏大，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，则铜的质量偏小，会导致的质量偏大，则所测样品中的质量分数偏大，符合题意。
故选：cd。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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