专题05 金属与金属矿物-备战2026年中考化学真题题源解密(江苏专用)+答案解析
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考向一 金属材料
【典题1】(2025·江苏常州·中考真题)常州非遗“金坛蛋雕”(如图所示)制作过程包括清空蛋体、清洁风干、定标绘图、精细雕刻、清理装饰。请用以下相关制作用品的序号填空。
①清水②尼龙刷③石墨铅笔④合金刻刀
(1)属于合成材料的是 。
(2)属于金属材料的是 。
(3)用于定标绘图的是 。
(4)经常作为溶剂的是 。
【答案】(1)②
(2)④
(3)③
(4)①
【详解】(1)合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶。尼龙是合成纤维,属于合成材料,所以属于合成材料的是②尼龙刷。
(2)金属材料包括纯金属和合金。合金刻刀是合金,属于金属材料,所以属于金属材料的是④合金刻刀。
(3)石墨质地软,划过能留下痕迹,石墨铅笔可用于定标绘图,所以用于定标绘图的是③石墨铅笔。
(4)水是最常用的溶剂,能溶解很多种物质,所以经常作为溶剂的是①清水。
◆一句话点评:金属材料包括纯金属和合金。
【仿照题】 (2025·江苏苏州·二模)下列历史文物主要由金属材料制成的是
A.宋代陶瓷B.唐代丝绸C.商周青铜器D.清代玉器
【答案】C
【详解】A、陶瓷属于无机非金属材料,不符合题意;
B、丝绸是天然有机高分子材料,不符合题意;
C、青铜是铜与锡的合金,属于金属材料,符合题意;
D、玉属于天然矿物(硅酸盐类),不属于金属材料,不符合题意。
故选C。
【典题2】(2024·江苏常州·中考真题)高层建筑建造时常使用铝合金材料。下列说法正确的是
A.铝合金材料属于复合材料B.铝土矿是主要含铝矿物之一
C.铝合金的硬度小于单质铝D.铝材致密氧化膜要及时除去
【答案】B
【详解】A、铝合金材料属于金属材料,故A错误;
B、铝土矿是主要含铝矿物之一,故B正确;
C、合金的硬度大于其组成纯金属的硬度,故铝合金的硬度大于单质铝,故C错误;
D、铝易与空气中氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化,其表面致密氧化膜对内部铝具有保护作用,故铝材致密氧化膜不能除去,故D错误。
故选B。
◆一句话点评:金与组成它的纯金属相比,熔点低、硬度大、抗腐蚀性强。
【仿照题】(2025·江苏扬州·三模)下列叙述正确的是
A.黄铜片与铜片相互刻划,黄铜片上有划痕
B.将磁铁靠近生铁和钢,仅钢被吸引
C.纯铁比生铁的熔点更高
D.将生铁放入足量的稀盐酸中,固体完全溶解,溶液变成浅绿色
【答案】C
【详解】A、 黄铜是铜和锌的合金,合金通常比纯金属更硬,因此,相互刻划时,较硬的黄铜片应在较软的铜片上留下划痕,而黄铜片本身不易被划伤,A错误;
B、 生铁和钢都是铁碳合金(生铁含碳量2%-4.3%,钢含碳量0.03%-2%),均含有铁元素,生铁和钢都应被磁铁吸引。铜是非铁磁性金属,不会被吸引,B错误;
C、纯铁,熔点较高(约1538°C),生铁是铁碳合金(合金熔点低于组成它的纯金属)。生铁的熔点较低(约1200°C左右),C正确;
D、 生铁主要含铁和碳(约2%-4.3%),铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,溶液呈浅绿色。但生铁中的碳不与酸反应,会以固体残渣形式残留,因此固体不会完全溶解,D错误。
故选C。
考向二 金属的性质、用途
【典题1】(2025·江苏镇江·中考真题)下列物质的用途主要与化学性质有关的是
A.用大理石作建筑材料B.用武德合金制保险丝
C.用铁粉作食品脱氧剂D.用活性炭除污水颜色
【答案】C
【详解】A、用大理石作建筑材料,主要利用了大理石的硬度大等性质,这些性质不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
B、用武德合金制保险丝,是利用武德合金的熔点低的性质,熔点不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
C、铁粉能与空气中的氧气发生化学反应,从而除去食品包装内的氧气,防止食品被氧化,该过程涉及化学变化,故用铁粉作食品脱氧剂,利用的是铁的化学性质,符合题意;
D、用活性炭除污水颜色,是利用了活性炭的吸附性,吸附性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意。
故选C。
◆一句话点评:性质与用途的对应关系
【仿照题】(2025·江苏南京·二模)南京博物院的藏品“金缕玉衣”是我国重要的文物,所用的金丝最细处仅有0.08mm,金能制成金丝体现了金具有
A.导热性B.延展性C.导电性D.金属光泽
【答案】B
【详解】金能制成金丝体现了金具有延展性,与导热性、导电性、金属光泽无关,故选:B。
【典题2】(2025·江苏常州·中考真题)如图所示进行对比实验(装置气密性良好),两侧均加入5g质量分数为7.3%的稀盐酸。下列说法正确的是
A.反应过程中右侧小试管内更剧烈
B.恢复至室温后左侧气球体积较大
C.反应过程中左侧红墨水上升更快
D.反应结束后两边金属均完全消失
【答案】C
【详解】A、镁比铁活泼,故相同条件下,镁与稀盐酸反应速率更快,反应更剧烈,即反应过程中左侧小试管内更剧烈,不符合题意;
B、0.5g镁完全反应需要氯化氢的质量为:
0.5g铁完全反应需要氯化氢的质量为:
加入的5g质量分数为7.3%的稀盐酸中溶质质量为:,则反应后镁和铁均过量,稀盐酸完全反应,故最后两侧生成氢气的质量相同,则恢复至室温后两侧气球体积相同,不符合题意;
C、镁比铁活泼,故相同条件下,镁与稀盐酸反应速率更快,则左侧压强增大的快,则左侧红墨水上升更快,符合题意;
D、由B的分析可知,反应结束后,镁和铁均过量,故两侧金属均剩余,不符合题意。
故选C。
◆一句话点评:金属的化学性质有:与氧气反应、与盐酸和稀硫酸反应、与其他金属的化合物溶液反应。
【仿照题】(2025·江苏扬州·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.CuB.MgC.FeD.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。
【典题3】(2025·江苏宿迁·中考真题)物质的鉴别、检验、分离和提纯是重要的实验技能。下列实验方案设计不正确的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【详解】A、黄铜中锌能与稀盐酸反应产生气泡(),黄金不与稀盐酸反应,可鉴别,方案正确;
B、硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀(),盐酸与氯化钡不反应,可检验,方案正确;
C、将混合气体通入氢氧化钠溶液,一氧化碳不反应,二氧化碳与氢氧化钠反应(),会导致二氧化碳转化为其它物质,方案错误;
D、木炭粉在空气中充分灼烧生成二氧化碳(),氧化铜不反应,可除去木炭粉,方案正确。
故选C。
◆一句话点评:利用金属的化学性质进行物质的鉴别。
【仿照题】(2025·江苏南通·二模)我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭混合加热至800℃,得到一种外形似金子的锌铜合金(俗称黄铜)。下列说法正确的是
A.ZnCO3属于酸B.可用稀盐酸鉴别真假黄金
C.合金至少含两种金属元素D.黄铜熔点比铜与锌的熔点都高
【答案】B
【详解】A、是由金属离子与酸根离子构成的化合物,属于盐,说法错误,不符合题意;
B、假黄金是铜锌合金,假黄金中的锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,有气泡产生,黄金与稀盐酸不反应,无明显现象,故可用稀盐酸鉴别真假黄金,说法正确,符合题意;
C、合金是金属与金属或非金属熔合而成具有金属特征的混合物,故合金至少含一种金属元素,说法错误,不符合题意;
D、一般情况下,合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低,黄铜是铜锌合金,其熔点比铜、锌的熔点都低,说法错误,不符合题意。
故选:B。
【典题4】(2024·江苏扬州·中考真题)在中燃烧生成和,其转化可表示为。在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A.稀盐酸B.溶液
C.D.溶液溶液
【答案】A
【详解】A、在金属活动性顺序里,铜排在氢后,铜和稀盐酸不反应,符合题意;
B、铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,不符合题意;
C、镁能与氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁,不符合题意;
D、氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,不符合题意。
故选A。
◆一句话点评:利用金属的化学性质进行物质的转化
【仿照题】(2025·江苏镇江·二模)下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A.CuSO4溶液Cu(OH)2B.CuCuCl2
C.Mg(OH)2 MgCl2D.FeFeCl3
【答案】A
【详解】A、氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钙,符合题意;
B、金属与盐溶液反应时,盐溶液需要能溶于水,氯化银难溶于水,铜和氯化银不反应,不符合题意;
C、碱与盐反应时,碱和盐必须是可溶的,氢氧化镁难溶于水,氢氧化镁和氯化铜不反应,不符合题意;
D、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不是氯化铁,不符合题意。
故选A。
考向三 金属活动性顺序
【典题1】(2024·江苏徐州·中考真题)人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱,用如图装置进行实验。下列说法不正确的是
A.实验前需要打磨金属片,除去表面的氧化膜
B.若向甲、乙试管加入稀盐酸,只有锌片表面能产生气泡
C.若向乙试管加入ZnSO4溶液,能得出锌的金属活动性比铜强
D.若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,能得出三种金属的活动性:Zn>Cu>Ag
【答案】D
【详解】A、实验前需要打磨金属片,是为了除去表面的氧化膜,从而防止氧化膜阻碍反应的进行,故选项说法正确;
B、由金属活动性:锌>氢>铜可知,若向甲、乙试管加入稀盐酸,只有锌片表面能产生气泡,故选项说法正确;
C、若向乙试管加入ZnSO4溶液,无明显现象,说明铜不与硫酸锌溶液反应,即铜的活动性比锌弱,锌的金属活动性比铜强,故选项说法正确;
D、由金属活动性锌>铜>银可知,若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,锌和铜都能与硝酸银反应置换出银,能得出金属的活动性:Zn>Ag,Cu>Ag,但无法比较锌和铜的金属活动性,故选项说法错误;
故选:D。
◆一句话点评:验证金属活动性顺序可选择金属与另一种金属的化合物溶液,能反应活泼性强,不能反应活泼性弱。
【仿照题】(2025·江苏苏州·一模)某金属可与稀盐酸发生如下反应,以下说法正确的是
A.可以判断的金属活动性比铜强B.可以是金属铁或者金属铝
C.反应中产生气泡,溶液质量减小D.该反应的基本类型为复分解反应
【答案】A
【详解】A、金属M能与稀盐酸反应生成H₂,说明M的金属活动性在氢(H)之前。由于铜(Cu)位于氢之后,故M的活动性比铜强,故正确;
B、反应生成MCl₂,表明M的化合价为+2。铁(Fe)与盐酸反应生成FeCl₂(+2价),符合条件;但铝(Al)通常显+3价,反应生成AlCl₃,不符合MCl₂的形式,故错误;
C、反应中金属M溶解,同时生成H₂逸出。溶液质量变化取决于金属质量与H₂质量的差值。由于金属的相对原子质量大于2(H₂的相对分子质量),溶液质量应增加而非减小,故错误;
D、该反应是单质(M)与化合物(HCl)反应生成新单质(H₂)和化合物(MCl₂),属于置换反应,而非复分解反应,故正确。
故选A。
【典题2】(2024·江苏连云港·中考真题)一种以黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)为原料获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如下。下列说法正确的是
A.加入H2SO4生成H2的化学方程式为
B.根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C.判断加入的Zn如已过量的依据是溶液中有固体剩余
D.流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
【答案】B
【分析】黄铜渣中的锌、氧化铜、氧化锌和硫酸均能反应,铜不与硫酸反应。锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水。过滤后的滤液中有硫酸锌和硫酸铜。加入过量的锌,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌,过滤的滤渣中有生成的铜和过量的锌。
【详解】A、根据分析,铜不和硫酸反应,和硫酸反应生成氢气的是锌,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气。不符合题意;
B、活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来,通过加入锌能将铜置换出来可说明锌比铜活泼。锌能和稀硫酸反应生成氢气而铜不能,也可以说明活动性锌大于铜。符合题意;
C、因为锌和硫酸铜反应生成铜,不论锌是否过量溶液中都会有固体剩余。不符合题意;
D、置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应。流程中氧化锌、氧化铜和硫酸的反应中反应物都是化合物,都不是置换反应,不符合题意;
故选B 。
◆一句话点评:应用金属活动性顺序回收废旧金属。
【仿照题】(2025·江苏宿迁·三模)回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜,部分实验流程如图:回答下列问题:(注:灼烧后得到黑色固体和残留物,残留物不溶于水和稀硫酸。)
(1)“灼烧”的主要目的是 。
(2)“酸溶”反应的化学方程式为 ,基本反应类型为 。
(3)第二次过滤后滤液中的溶质为 (填化学式)。
【答案】(1)将铜转化为氧化铜
(2) CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 复分解反应
(3)FeSO4
【详解】(1)铜灼烧生成氧化铜,“灼烧”的主要目的是将铜转化为氧化铜;
(2)“酸溶”的原理是氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,该反应是由两种化合物相互交换成分生成两种新物质的化合物,因此属于复分解反应;
(3)“酸溶”后溶液中的溶质为CuSO4(由CuO与H2SO4反应生成)和过量的H2SO4,加入稍过量铁屑进行“还原”时,发生反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,因为铁屑过量,所以第二次过滤后滤液中的溶质为FeSO4。
考向四 金属的冶炼
【典题1】(2024·江苏苏州·中考真题)下列有关金属的说法正确的是
A.常温下,所有金属单质均是固体
B.工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁
C.铁的锈蚀只与空气中的氧气有关
D.废旧铁制用品应该直接填埋处理
【答案】B
【详解】A、金属并不都是固体,大多数金属单质在常温下呈固态,金属汞在常温下呈液态,说法错误,不符合题意;
B、工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁,说法正确,符合题意;
C、铁的锈蚀与空气中的氧气和水有关,说法错误,不符合题意;
D、废旧铁制品直接填埋处理会造成环境污染,应回收处理,说法错误,不符合题意。
故选:B。
◆一句话点评:考查工业炼铁的设备、原理、原料、各原料的作用、炉内发生的反应、产品。
【仿照题】(2025·江苏常州·三模)如图为铁的冶炼和铁制品循环利用的示意图,下列说法错误的是
A.废旧金属铁循环利用可节约资源,减少环境污染
B.生铁的熔点比纯铁高
C.生铁是由铁和碳等元素组成的合金
D.冶铁的主要原理是:在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来
【答案】B
【详解】A、废旧金属铁循环利用可节约资源,减少冶炼新金属产生的污染,正确。
B、合金熔点一般比其组分纯金属低,生铁是铁的合金,生铁熔点比纯铁低,错误。
C、生铁是铁和碳等元素组成的合金,正确。
D、冶铁主要原理是高温下用还原剂(如CO )从铁矿石中还原出铁,正确。
故选 B 。
【典题2】(2025·江苏宿迁·中考真题)某炼铁厂以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁,反应过程如下:
(1)写出方框中相应物质的化学式 。
(2)现有1600t含75%氧化铁的赤铁矿,理论上最多能炼出纯铁的质量是多少(利用化学方程式计算)?
【答案】(1)CO
(2)解:设理论上最多能炼出纯铁的质量为x。
解得:x=840t
答:理论上最多能炼出纯铁的质量为840t。
【详解】(1)二氧化碳与焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳(CO),故填:CO;
(2)详见答案。
◆一句话点评:金属冶炼计算中,代入化学方程式计算的只能是纯的铁的氧化物和纯铁的质量,铁矿石和生铁的质量不能直接代入。
【仿照题】(2024·江苏盐城·中考真题)2024年5月17日,中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线,顺利实现新能源汽车转型升级。
(1)汽车烤漆工艺既能助力汽车美观,更能防止车身生锈。其防锈原理是 。
(2)铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统,说明铜具有优良的 (填写物理性质)。
(3)新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂()的锂电池为汽车提供动力,中显价,则Li元素的化合价为 价。
(4)生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是______(选填字母序号)。
A.合金的强度一般比组成它们的纯金属更大
B.合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低
C.合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好
(5)生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁()的赤铁矿石,理论上可以炼出纯铁的质量为 (写出计算过程)。
【答案】(1)隔绝氧气和水
(2)导电性
(3)+1
(4)ABC
(5)解:设产生铁的质量为x。
x=560t
答:可以炼出纯铁的质量为560t。
【详解】(1)铁在潮湿的空气中容易生锈,则烤漆的防锈原理是隔绝水和氧气;
(2)铜具有优良的导电性,则用于制作导线、铜质电路主板等;
(3)磷酸亚铁锂(LiFePO4)中磷酸根为-3价,铁元素化合价是+2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知:x+(+2)+(-3)=0,x=+1,Li元素化合价是+1;
(4)A.合金的强度一般比组成它们的纯金属更大,正确;
B.合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低,正确;
C.合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好,正确;
故选:ABC。
(5)见答案
考向五 金属资源的保护
【典题1】(2025·江苏宿迁·中考真题)下列实验设计不能达到实验目的的是
A.探究燃烧需要充足的氧气
B.探究影响物质溶解性的因素
C.验证质量守恒定律
D.探究铁生锈需要氧气
【答案】A
【详解】A、观察,铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,这是探究燃烧需要达到可燃物的着火点,而非充足的氧气,故选项不能达到实验目的;
B、溶剂种类不同,其他条件溶剂的体积与温度、溶质的种类与质量都相同,只有单一变量溶剂的种类,可探究溶剂种类对溶解性的影响,故选项能达到实验目的;
C、氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,反应前后物质的总质量不变,能够验证质量守恒定律,故选项能达到实验目的;
D、铁生锈需要和氧气、水接触。左侧试管内铁钉与氧气、水接触生锈,右侧试管内铁钉与水接触不与氧气接触不生锈,唯一变量氧气,可探究铁钉生锈需要氧气,故选项能达到实验目的;
故选:A。
◆一句话点评:探究铁生锈的条件,需要控制水和氧气两个变量做对比实验。
【仿照题】(2025·江苏南通·一模)下列实验方案不能达到实验目的的是
A.区分棉线和羊毛:取样,灼烧,闻气味
B.探究铁生锈是否需要氧气参与:按图所示进行实验
C.除去粗盐中的难溶性杂质:溶解、过滤、蒸发
D.区分氧化铜和木炭两种粉末:取样,在空气中灼烧,观察固体是否减少
【答案】B
【详解】A、羊毛的主要成分是蛋白质,燃烧时有烧焦羽毛的气味,棉花燃烧产生烧纸的气味,取样,灼烧,闻气味,鉴别羊毛和棉线,实验方法能达到目的,不符合题意;
B、左边试管中铁钉与水和氧气接触,生锈,右边试管中铁钉与氧气接触,不生锈,说明铁生锈需要水的参与,实验方法不能达到目的,符合题意;
C、粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发结晶(食盐从溶液中分离出来而得到食盐的过程),实验方法能达到实验目的,不符合题意。
D、取样,在空气中灼烧,木炭与氧气反应生成二氧化碳气体,黑色粉末减少,氧化铜不反应,黑色粉末不变,可以鉴别,实验方法能达到目的,不符合题意;
故选B。
【典题2】(2024·江苏连云港·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【详解】A、铁与水、氧气同时接触时容易生锈,防止铁生锈的原理是使铁与水或氧气隔绝;自行车的链条表面常涂油来防止生锈,故A能达到实验目的;
B、二氧化碳中混有少量的一氧化碳,不能点燃,这是因为当二氧化碳(不能燃烧且不支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会被点燃的,故B不能达到实验目的;
C、氯化铵和硫酸铵均属于铵态氮肥,与氢氧化钙混合研磨,均能反应产生有刺激性气味的氨气,现象相同,无法鉴别,故C不能达到实验目的;
D、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散,一定不能把水注入浓硫酸中,防止酸液飞溅,故D不能达到实验目的;
故选:A。
◆一句话点评:防止铁生锈的原理是隔绝氧气隔绝水,方法有:保持表面洁净和干燥、覆盖保护膜、制成不锈钢。
【仿照题】(2025·江苏徐州·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。
【典题3】(2025·江苏无锡·中考真题)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。
◆一句话点评:综合考查铁的冶炼和防护。
【仿照题】(2025·江苏无锡·一模)某校化学小组设计如图甲装置进行实验,用氧气传感器测定广口瓶中氧气的体积分数随时间的变化,所得数据如图乙所示。
已知:铁在潮湿空气中,易与氧气发生如下反应:
①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
下列有关描述错误的是
A.图甲中饱和食盐水的作用可能是加速铁与氧气的反应
B.Fe(OH)2在反应中作催化剂
C.图乙中t1的取值范围为t1<5
D.利用图甲可测定空气中O2的含量
【答案】B
【详解】A、铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果,则图甲中饱和食盐水的作用可能是加速铁与氧气的反应,说法正确,不符合题意;
B、已知铁在潮湿空气中,易与氧气发生如下反应:①;②,在反应①中为生成物,在反应②中为反应物,因此在反应中不是作催化剂,说法错误,符合题意;
C、图乙中0min时氧气体积分数为20%,t1时氧气体积分数为15%,10min时氧气体积分数为10%,开始时氧气的浓度较大反应速率较快,随着反应的进行氧气浓度减小,反应速率减慢,则t1的取值范围为t1R>AgB.滤渣中一定有铜
C.滤液中至少含有两种溶质D.滤渣中可能有银
【答案】C
【详解】A、R能与硝酸铜反应,说明R的活动性比铜强,而铜的活动性比银强,可得出金属活动性强弱顺序:R>Cu>Ag,故选项说法不正确;
B、向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,滤液显蓝色,说明R已反应完全,铜已经参加了反应,由于硝酸银的量未知,则滤渣中一定有银,可能含有铜,一定没有R,故选项说法不正确;
C、由选项B分析可知,R已反应完全,铜已经参加了反应,则滤液中一定含有R的硝酸盐、硝酸铜,可能含有硝酸银,故选项说法正确;
D、由选项B分析可知,滤渣中一定有银,故选项说法不正确。
故选C。
12.(2025·江苏苏州·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。下列说法不正确的是
A.“氢冶金”技术最大特点是节能环保
B.电解池中得到的氢气和氧气的体积比为1:2
C.氢气和铁矿石反应时有单质铁生成
D.和高炉炼铁相比,“氢冶金”获得铁水纯度高
【答案】B
【详解】A、氢冶金技术用氢气作为还原剂替代传统高炉炼铁的焦炭,能减少一氧化碳、可吸入颗粒物等污染物和二氧化碳的排放,同时制备氢气的过程中利用了风、光等新能源,能节约能源,所以该技术最大特点是节能环保,选项正确;
B、根据电解水“正氧负氢、氢二氧一”可知,电解池中得到的氢气和氧气的体积比为2:1,选项错误;
C、氢冶金的核心反应是氢气还原铁矿石(如Fe2O3),生成单质铁和水,选项正确;
D、传统高炉炼铁得到的产物中含有碳等杂质,而氢气还原过程无碳参与,铁水纯度更高。选项正确。
故选B。
13.(2025·江苏盐城·三模)中华传统文化、前沿科技、环境保护等领域蕴含着丰富的化学知识。
(1)传统文化
① 锡也是人类最早使用的金属之一。《天开开物》记载:“水锡其黑色愈经淘取”是指通过水淘洗获得固体锡矿石(主要成分为SnO2),则SnO2 (填“易”或“难”)溶于水.
② 炼锡过程的关键步骤是“点铅勾锡”,即加铅能使锡更熔化流出,说明锡合金的熔点比纯锡 (填“高”或“低”)。
③ 《周礼·考工记》中记载,古人将含碳酸钙的贝壳制成石灰乳,在草木灰(含K2CO3)的水溶液中加石灰乳,生成物能除去丝帛污渍。以上反应中不涉及的基本反应类型是 。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
(2)前沿科技。
① 半导体材料升级推动着智能芯片的革新。半导体材料历经硅、锗→砷化镓→氮化镓→氧化镓四代。第一代半导体以硅、锗代表,硅、错具有相似化学性质的原因可能是 。
② 第三代半导体材料氮化镓(GaN)的一种制备方法是利用金属镓(Ga)和氨气(NH3)在高温下发生置换反应,该反应的化学方程式为 。
(3)环境保护
① 硫酸厂排出的酸性废水中含有硫酸,下列物质适合用于处理该酸性废水的是 (填序号)。
A.CaO B.Ca(OH)2 C. CaCO3 D.NaCl
一种已经过初步处理的蚀刻废液中含有FeCl2和CuCl2。某化学兴趣小组为实现金属回收和保护环境,设计了以下实验流程。
② 操作I和Ⅱ都用到了玻璃棒,玻璃棒的作用是 ;加入过量铁粉发生反应的方程式是 ;加入适量稀盐酸的目的是 。
【答案】(1) 难 低 C
(2) 原子最外层电子数相同
(3) AB 引流 Fe+CuCl2=Cu+FeCl2 除去过量的铁粉
【详解】(1)①从文段中通过水淘洗获得固体锡矿石(主要成分为SnO2),说明SnO2难溶于水。②文段中“加铅能使锡更熔化流出,说明锡合金的熔点比纯锡低。③古人将含碳酸钙的贝壳制成石灰乳即氢氧化钙,碳酸钙高温煅烧得到氧化钙和二氧化碳,为分解反应,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,为化合反应。在草木灰(含K2CO3)的水溶液中加石灰乳,碳酸钾和氢氧化钙发生反应,生成碳酸钙和氢氧化钾,为复分解反应,综上,没有涉及的反应类型是置换反应,选C;
(2)①硅、错具有相似化学性质的原因:原子的最外层电子数相同。②利用金属镍(Ga)和氨气(NH3)在高温下发生置换反应,根据质量守恒定律中的元素守恒,置换反应的特点,可知生成物有氮化钙(GaN)和氢气(H2),化学方程式为:;
(3)①硫酸厂排出的酸性废水中含有硫酸,根据硫酸的性质,可以推知氧化钙和氢氧化钙合适,故选AB。②操作Ⅰ和Ⅱ之后都得到了滤液和滤渣,故操作Ⅰ和Ⅱ为过滤,玻璃棒的作用是引流。蚀刻废液中含有FeCl2和CuCl2,加入过量的铁粉,铁粉可以与CuCl2发生置换反应,化学方程式为:Fe+CuCl2=Cu+FeCl2。滤渣B中含有单质铜和铁,稀盐酸可以跟铁粉反应,与铜不反应,故加入适量的稀盐酸可以除去过量的铁粉。
14.(2025·江苏扬州·三模)活性氧化锌在橡胶工业、陶瓷工业中有着重要的应用。以废氧化铜锌矿(主要成分为ZnO和CuO,其余成分不溶于硫酸)为原料制备活性氧化锌的流程如图1所示。
资料:Zn2(OH)2CO32ZnO + H2O + CO2↑
(1)酸浸。为加快酸浸时反应速率,可采取的具体措施有 (写一条即可)。
(2)除铜。“除铜”时发生反应的化学方程式为 (写一个即可)。滤渣中的金属有 (填化学式)。
(3)沉锌。加入NH4HCO3将Zn2+转化为碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3]沉淀。一定条件下,浸出液pH和浸出温度对碱式碳酸锌产率的影响如图2所示。结合曲线分析,适宜条件为 。
(4)焙烧。取50g质量分数为89.6%的Zn2(OH)2CO3样品(杂质不含锌)高温得到活性氧化锌。计算分解得到ZnO的质量(写出计算过程)。
(5)设计实验证明新制氧化锌的反应活性大于普通氧化锌。补充完整实验方案:取等质量的新制氧化锌和普通氧化锌于烧杯中, ,以相同速度搅拌,记录 所需时间,进行比较。(可供选择的试剂有:10%稀硫酸、10%硫酸铜溶液)新制氧化锌测定时间较短的原因是 。
(6)反思。“沉锌”过程中,pH过大,碱式碳酸锌产率下降是因为生成了 (填化学式),温度过高碱式碳酸锌产率下降的原因是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)将废氧化铜锌矿粉碎
(2) (或) Zn、Cu
(3)pH为10、温度为40℃
(4)解:设分解得到氧化锌的质量为x
x=32.4g
答:分解得到氧化锌的质量为32.4g
(5) 加入等体积10%稀硫酸 氧化锌完全溶解 新制氧化锌的反应活性大于普通氧化锌,相同条件下,新制氧化锌反应速率快
(6) Zn(OH)2、ZnCO3
【详解】(1)为加快酸浸时反应速率,可采取的具体措施有:将废氧化铜锌矿粉碎,增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
(2)废氧化铜锌矿主要成分为ZnO和CuO,其余成分不溶于硫酸,加入过量稀硫酸,氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,加入过量锌,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,锌与过量稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,则“除铜”时发生反应的化学方程式为:、;则滤渣中的金属是过量的锌和反应生成的铜,故填:Zn、Cu;
(3)由图可知,pH=10,温度为40℃时,碱式碳酸锌的产率最高,此时是适宜的条件;
(4)见答案;
(5)氧化锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化锌和硫酸铜不反应,故应选择的试剂是10%的稀硫酸,根据控制变量法,氧化锌的种类不同,其他因素相同,则设计实验方案为:取等质量的新制氧化锌和普通氧化锌于烧杯中,加入等体积10%稀硫酸,以相同速度搅拌,记录氧化锌完全溶解所需时间,进行比较;
新制氧化锌测定时间较短,是因为新制氧化锌的反应活性大于普通氧化锌,相同条件下,新制氧化锌反应速率快;
(6)“沉锌”过程中,加入碳酸氢铵,pH过大,溶液中可能含有氢氧根离子、碳酸根离子,锌离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化锌沉淀,锌离子能与碳酸根离子结合生成碳酸锌沉淀,故碱式碳酸锌产率下降是因为生成了ZnCO3、Zn(OH)2;
温度过高碱式碳酸锌产率下降,是因为碱式碳酸锌受热易分解生成氧化锌、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:。命题解读
考向
近三年考查统计
金属材料、金属的冶炼、金属资源的保护是中考的常见考点,金属材料常以选择题或填空题的形式考查,金属的冶炼、金属资源的保护在实验题、探究题、流程题中考查较多,也经常是穿插综合题中进行考查。常见的命题点有:结合实际问题判断金属材料、合金的优点、金属生锈的条件、防止铁生锈的方法。金属的性质和金属活动性顺序是高频考点,常在选择题、实验题、科学探究题中进行考查。命题点有:金属的化学性质、金属活动性顺序的应用、设计实验探究金属的活动性顺序。
考向一 金属材料
2025·常州卷第21(2)题、23(1)题
2024·南京卷第8题
2024·苏州卷第1题
2023·无锡卷第2题
考向二 金属的性质、用途
2025·常州卷第18题
2025·无锡卷第16题
2025·宿迁卷第7题
2024·南京卷第19题
2023·徐州卷第5、7题
考向三 金属活动性顺序
2025·无锡卷第24题
2024·徐州卷第10题
2024·镇江卷第15题
2023·徐州卷第9题
考向四 金属的冶炼
2025·镇江卷第28(2)①题
2025·泰州卷第19题
2024·苏州卷第14题
2023·苏州卷第11题
考向五 金属资源的保护
2025·宿迁卷第6题
2025·无锡卷第26题
2025·淮安卷第14(7)题
2024·连云港卷第7题
2023·无锡卷第17题
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别黄铜(铜锌合金)和黄金
取样,分别加入稀盐酸
B
检验稀盐酸中是否含有硫酸
取样,加入氯化钡溶液
C
分离一氧化碳和二氧化碳
将混合气体通入氢氧化钠溶液
D
除去氧化铜中少量木炭粉
在空气中充分灼烧
选项
实验目的
实验方案
A
防止自行车链条生锈
在链条表面涂油
B
除去CO2中少量的CO
点燃
C
鉴别NH4Cl和(NH4)2SO4
取样,加Ca(OH)2固体研磨,闻气味
D
稀释浓硫酸
取水倒入浓硫酸中,并用玻璃棒不断搅拌
选项
实验设计
目的
A
取样,分别加熟石灰混合研磨,闻气味
区分KCl和NH4Cl固体
B
加过量稀硫酸充分反应后,过滤
除去Mg中混有的Cu
C
电解水,检验证明两极产生的气体
确定水的元素组成
D
取样,滴加过量稀盐酸,观察是否产生气泡
检验NaOH溶液中是否含有Na2CO3
金属
红色水面上升的高度/cm
镁条
4.5
锌粒
1.2
金属
熔点/℃
铅(Pb)
327.50
银(Ag)
960.15
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
沉淀物
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe(OH)3
1.5
3.2
Zn(OH)2
6.2
8.2
实验1
实验2
实验3
酸性不变
酸性略减弱
酸性先增强后略减弱
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