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2026年中考第二轮复习化学专题08 金属和金属矿物专项练习(学生版+教师版)
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这是一份2026年中考第二轮复习化学专题08 金属和金属矿物专项练习(学生版+教师版),共15页。试卷主要包含了常温下,均能与稀硫酸反应等内容,欢迎下载使用。
目 录
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc211875871" 01·趋势领航练 PAGEREF _Tc211875871 \h 2
\l "_Tc211875872" 02·考点通关练5
\l "_Tc211875873" 基础通关5
\l "_Tc211875874" 通关01 金属材料5
\l "_Tc211875875" 通关02 金属的化学性质10
\l "_Tc211875876" 通关03 金属活动性顺序及其应用7
\l "_Tc211875876" 通关04 金属资源的利用和保护8
\l "_Tc211875877" 能力通关11
\l "_Tc211875878" 03·真题诊断练20
1.【传统文化的载体与化学知识融合】(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
2.【中国军事科技与化学融合】2025年9月3日,在天安门广场举行抗日战争胜利八十周年阅兵仪式,彰显了我国的军事实力。其中有关东风-61陆基洲际导弹的材料的说法不正确的是
A.导弹在穿越大气层阶段会承受极大的空气阻力及高速气流冲击,材料可选择具备高强度的金属材料
B.为了提高导弹射程和载荷能力,需要尽可能轻量化,材料尽可能密度小
C.当导弹进入大气层时,与空气剧烈摩擦产生大量热,外壳表面温度达数千摄氏度,外壳材料具备耐高温、熔点低的性能
D.为了提高导弹的突防能力,降低被敌方雷达等探测系统发现的概率,外壳材料可能还需要具备一定的隐身性能
3.【传统工艺美术与化学知识融合】中国传统工艺美术的重要代表之一芜湖铁画——“以锤为笔,以铁为墨”,被誉为“中华一绝”,并多次被官方认定为国家级非遗项目。
(1)将铁片和铁丝锻打成画,是因为铁具有 (填“导热性”或“延展性”)。
(2)“锻铁”是指通过炼制和锻打,调节铁合金中 (填名称)元素的含量,以改变铁合金的性能。
(3)“上漆”可以防止铁画锈蚀,这种防锈的原理是使铁和 (填化学式)隔绝。
4.【古代典籍与化学知识融合】金属的使用和发展历史可以追溯到几千年前,随着人类文明的进步,金属的种类和用途也在不断扩大和丰富。
(1)秦国丞相吕不韦主持编撰的《吕氏春秋》记载“金柔锡柔,合两柔则刚”,这句话说明合金相较于成分金属具有的特性是 。
(2)我国晋代炼丹家、医学家葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银,积变又成丹砂”。其中涉及到了反应HgS+O2Hg+SO2,该反应属于 (填反应类型)。
(3)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”是因为反应后生成了黑色的硫化银,其反应的原理为:4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2X,其中X的化学式为 。
(4)北宋科学家沈括编撰的《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法:“挹其水熬之,则成胆矾(化学式为CuSO4•5H2O),烹胆矾则成铜;熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”即“湿法制铜”。其涉及反应的化学方程式是 。
(5)人们经过长期的实践,总结出了金属活动性顺序。下列事实中,不能用金属活动性解释的是______(填选项序号)。
A.铝元素在地壳中含量比铁元素高B.铜的应用历史比铝长两千年以上
C.可用稀盐酸鉴别真黄金、假黄金D.金、银以单质形式存在于自然界
5.【人工智能与化学知识融合】2025年深圳在人形机器人开发领域中涌现出了很多创新型科技公司。机器制作过程中会用到多种新型材料,请完成以下相关问题:
(1)结构材料——机器人的结构框架中使用了大量铝合金,可以减轻机器人的重量。铝合金属于 (选填“合成”或“金属”)材料。
(2)运动系材料——硅钢,生产过程中有脱硫的环节,通常采用NaOH溶液吸收废气SO2,该反应的化学方程式为:2NaOH+SO2=X+H2O,则X的化学式为 。
(3)电源材料——锂离子电池中的正极材料为钴酸锂(LiCO2),已知LiCO2中Li元素的化合价为+1价,则C的化合价为 价。
(4)电池电量耗尽后,电源负极材料中碳酸锂(Li2CO3)能与H2O反应,生成的LiOH能确保电池在高温和潮湿环境下的稳定性。已知该反应的化学方程式为Li2CO3+H2O=2LiOH+CO2↑,现有碳酸锂(Li2CO3)3.7kg,则与水完全反应后能生成LiOH的质量是多少?(根据化学方程式计算)
6.【中国制造与化学知识融合】全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)是中国自主研发的实现可控核聚变的重要装置。2025年初,中国科研团队研发出能抵御10倍于太阳核心温度等离子体冲刷的关键部件——钨铜偏滤器,再次创新世界纪录,证明了中国在金属材料研制和应用方面的实力。钨铜偏滤器所用的特种合金主要由钨、铜及铜合金等组成。钨具有高硬度、高强度、高熔点等特点,能够承受高温等离子体和高能粒子流的冲击,在核聚变反应中起到抵御极端高温的关键作用;铜及铜合金能够迅速将钨吸收的热量传导出去,有效降低部件的温度,保证其在高温环境下的正常运行。
(1)钨铜偏滤器所用的特种合金属于 。
a.纯净物 b.混合物
(2)钨的高硬度、高熔点,属于其 性质。
a.物理 b.化学
(3)钨铜偏滤器中,铜及铜合金能有效降低部件的温度,是因为铜及铜合金具有良好的 性。
(4)钨的冶炼是多步骤的复杂过程,其中一步是在800℃~1000℃时,用H2将WO2还原为钨(W)粉,并生成水。该反应的化学方程式为 ,反应后钨元素的化合价为 。
a.升高 b.不变 c.降低
通关01 金属材料
1.【新情境】2024年11月17日,第十五届中国国际航空航天博览会圆满落幕。在本次航展中国超级武器九天无人机首次亮相,它被西方国家称为空中航母,“九天”翱翔震惊世界,祖国科技,威震四方。下列说法不正确的是
A.“九天”可携带更多燃料,在飞行过程中完成了化学能到机械能的转化
B.机身材料使用的镁锂合金属于合成材料
C.部分航空配套零部件使用了碳纤维复合材料,具有密度小、强度高等优点
D.“九天”无人机的横空出世,彰显了我国在该技术层面质的飞跃,意义非凡
2.【传统文化】(2025·江苏南京·二模)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。
《天工开物》中记载了锡矿石的采集和金属锡的冶炼。
(1)采集:“水锡∙∙∙∙∙∙其质黑色∙∙∙∙∙∙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)冶炼:炼锡过程关键步骤是“点铅勾锡”即加铅能使锡易熔化流出,说明锡合金的熔点比纯锡 (填“高”或“低”)。
3.【新情境】(2025·吉林长春·一模)金属作为一种重要的材料,深入生活的方方面面,金属饰品因其绚丽的颜色和丰富的样式备受消费者青睐。
I.黄金饰品
(1)从古至今黄金饰品深受喜爱,除了体现其稳定的货币价值外,还体现金具有 性质,金块能够被锻造成薄薄的面具,说明金具有良好的 。
Ⅱ.“18K”金饰品
(2)如图是某“18K”金饰品的介绍和使用说明。近年来,世界一线品牌热衷于使用“18K”金来“制作”镶嵌珠宝类饰品,请分析,与纯金相比,“18K”金镶嵌珠宝的优点 ,请再推测一条保存或佩戴该饰品时的注意事项 。
4.(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
通关02 金属的化学性质
1.(2025·陕西咸阳·模拟预测)提出一个问题比解决一个问题更重要。针对“金属与稀硫酸的反应”实验(如图)提出的问题中,没有意义的是
A.稀盐酸是否也能与铁片反应B.铁片与不同浓度的稀硫酸反应的现象是否相同
C.除铁外,还有哪些金属能与稀硫酸反应D.稀硫酸为什么是无色透明的
2.(2025·安徽亳州·一模)某化学小组在实验室利用下图装置(气密性良好)测定空气中氧气的含量。下列说法错误的是
A.铜粉加热后由红色变为黑色
B.实验中的铜粉要足量,否则测得的氧气含量偏小
C.实验后装置内物质的总质量减少
D.实验过程中通过推拉活塞可以保证氧气与铜粉充分反应
3.(2025·山西长治·一模)在化学实验课上,兴趣小组的同学为验证常见金属的活动性顺序,设计并完成了如下实验,具体步骤如图所示,下列关于该实验的说法正确的是
A.将铜丝压成片状利用了其良好的导电性
B.A试管中溶液由浅绿色变为蓝色
C.B试管中的溶液在反应过程中质量减小
D.该实验无法证明铁、铜、银的金属活动性顺序
4.(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2mgD.若滤渣为纯净物,则滤液中可能存在3种金属离子
通关03 金属活动性顺序及其应用
1.(2025·河南南阳·三模)小康以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分(如图)。下列有关说法错误的是
A.在自然界中丁主要以单质形式存在
B.小康选择“数轴”的原点丙为H
C.将乙加入稀盐酸中,有气泡产生,溶液变为浅绿色
D.甲和Hg都能和稀硫酸发生反应,甲比Hg反应更快
2.(2025·山东威海·中考真题)欲探究Mg、Cu、Ag的金属活动性顺序,仅用组内试剂无法实现的是
A.Mg、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液B.Mg、Cu、Ag、稀硫酸
C.溶液D.溶液、溶液
3.(2025·海南·中考真题)为了验证铁、铜、银的金属活动性顺序,设计如下图所示实验方案。下列说法正确的是
A.①②④中溶液颜色都发生变化
B.①和③中金属表面都有气泡产生
C.②和③比较,能判断铜和银的活动性顺序
D.①②④比较,能判断铁、铜、银的活动性顺序
4.(2025·陕西·中考真题)将一定量铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是
A.若滤液中有AgNO3,则滤渣中一定没有Cu、Ag
B.若滤渣成分为Cu、Ag、Fe,则滤液中溶质只有一种
C.若滤渣成分为Cu、Ag,则滤液中一定有Fe(NO3)3
D.若滤液中有Cu(NO3)2,则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生
5.(2025·河南·中考真题)为探究金属活动性,某同学利用下图所示装置进行实验。将足量常见金属M加到Y形试管右管中,观察到溶液逐渐变蓝;充分反应后,倾斜Y形试管,使右管中溶液进入左管,观察到溶液蓝色变浅直至消失。
(1)判断M可能是 金属。
(2)用化学方程式说明左管中溶液蓝色消失的原因 。
(3)根据实验判断锌、银、M的金属活动性由强到弱的顺序 。
通关04 金属资源的利用和保护
1.(2025·海南·中考真题)我国科学家研发了一种闪速炼铁技术,用氢气还原铁矿石粉,只需3~6秒即可完成传统高炉5~6小时的炼铁过程,且还原率大于90%。如图为传统高炉炼铁和闪速炼铁的示意图。下列说法不正确的是
注:“品位”指矿石中有用元素或有用矿物含量的百分率,百分率越大,品位越高。传统高炉炼铁通常使用高品位铁矿石。
A.传统高炉炼铁是用焦炭直接还原铁矿石高温
B.闪速炼铁技术通过将粉状铁矿砂喷入高温还原塔内,实现快速还原
C.与传统高炉炼铁相比,闪速炼铁技术能有效处理低品位铁矿石
D.闪速炼铁技术通入过量氢气,出炉烟气中含有较多的氢气可回收利用
2.(2025·四川·中考真题)利用赤铁矿石(主要成分为)炼铁的工艺流程示意图如下所示。回答下列问题:
(1)将矿石粉碎的目的是 。
(2)还原反应室中发生反应的化学方程式为 (任写一个)。
(3)催化反应室中发生的反应之一为。其中的化学式为 。
(4)燃烧室为还原反应室提供热量,其中的能量转化是将 能转化为热能。
(5)铁具有广泛的用途,举一例 。写出日常生活中防止铁制品生锈的一种方法 。
3.(2025·上海·中考真题)讨论铁钉的生锈条件,设计如下实验,说明如何预防铁制品的生锈。
(1)完成下列表格:
(2)铁在空气中加热会生成四氧化三铁薄膜,写出化学方程式: ;
(3)铁可以在空气生成酥松的铁锈,而四氧化三铁可以防止生锈,那么四氧化三铁和氧化铁生成条件的区别是 ;
(4)防铁锈的方法 。
4.(2025·四川巴中·中考真题)废旧手机中含有一定量的铝、铜、金等金属。从废旧手机中回收金和制取硫酸铜溶液流程如下:
(1)塑料属于 (填序号)。
①金属材料 ②有机合成材料 ③无机非金属材料
(2)操作1中玻璃棒的作用是 。
(3)向物质B中加入稀硫酸,发生反应的化学方程式为 ,其基本反应类型为 。
(4)“曾青得铁化为铜”,铁和硫酸铜溶液反应可用于湿法炼铜。工业用100吨质量分数为16%的硫酸铜溶液最多可炼出多少吨铜?(利用化学方程式计算,写出计算过程)。
1.(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
2.(2025·江苏徐州·中考真题)铁与溶液接触,表面有红色固体析出,还有气泡产生。经测定溶液显酸性,且反应过程中溶液酸性先增强后略减弱。为探究酸性变化原因,用冷却后的沸水配制4%的溶液,与洁净的铁钉进行如下实验。下列分析不合理的是
A.红色固体为Cu,说明Fe的金属活动性比Cu强
B.溶液显酸性,推测铁钉表面气泡一定是氢气
C.实验2中加入植物油的作用是为了隔绝氧气
D.实验2、3对比证明,溶液酸性增强与、Fe有关
3.(2025·黑龙江·中考真题)金属矿物是宝贵的自然资源。
(1)图一展示了古代炼铁的过程,其中将生铁炼成熟铁(钢)的原理是 。
(2)图二是现代高炉炼铁的过程,写出反应3的化学方程式 。
(3)世界上每年因腐蚀而报废的金属相当于年产量的20%-40%,请你提出一种预防金属锈蚀的具体方法 。
(4)某化工厂为回收废旧金属,向含有和的废液中加入一定质量的锌粉,充分反应后过滤,得到无色滤液和滤渣,滤渣中可能含有 (填化学式,下同),滤液中的溶质是 。
4.(2025·宁夏·中考真题)同学们在实验室帮助老师清理实验用品时,发现了表面有污渍的铝片、铜片以及有锈迹的铁片,于是对这三种废旧金属展开了一系列探究活动。
【实验准备】除去金属表面污渍及锈迹
物理方法:
(1)用 的方法除去铝片、铜片表面污渍;
化学方法:
(2)写出除去铁片表面铁锈(主要成分为氧化铁)的化学方程式 。
活动一:比较硬度
(3)运用所学方法,设计实验比较铁片和铝片的硬度(简明写出实验操作及现象) ,得出铁的硬度大于铝。
活动二:制作书签
利用处理后的金属片制作书签,三种金属片依次按照如图所示过程进行操作(石蜡不与所滴加试剂反应)。
在“化学反应显画”的操作中,需沿图案凹槽滴入试剂,通过化学反应显现图案。
(4)滴入的试剂是稀硫酸,则 的金属片表面没有显现图案。
(5)滴入的试剂是 溶液,则三种金属片上均可显现图案。
【交流反思】
(6)上述操作中没有验证出Al、Fe的金属活动性顺序,请你设计实验进行验证 (写出一组试剂即可)。
【活动总结】此次活动利用废旧金属制作了书签,还验证了Al、Fe、Cu的金属活动性顺序。
活动三:保护金属
金属的锈蚀带来了损失,保护金属、防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要课题。同学们以铁生锈为例展开探究。
【提出问题】铁生锈需要哪些条件?
【进行实验】取处理后的铁片,按如图所示进行实验。
【实验现象】放置一周后,可观察到 。
【实验结论】得出铁生锈的条件,并建构了铁生锈条件的认知模型,如图所示。
【交流表达】
(7)防止铁质书签生锈的方法是 (写一种即可)。
(8)保护金属资源除防止金属锈蚀外,请你再提出一条合理化建议 。
【拓展延伸】
(9)金属的锈蚀会造成损失,但利用其原理也会为人类服务,如食品包装袋中的脱氧剂(主要成分为铁粉),就是利用铁生锈的原理对食品进行保鲜。由此,对你的启示是 。
5.(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 ℃。
6.(2025·山东·中考真题)暖身贴可持续发热,能用于身体局部热敷。某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉、活性炭、吸水树脂(具有吸水、保水功能)、盐。兴趣小组对发热包的发热原理开展探究活动。
(1)验证发热包中含有铁粉
将未使用的发热包中原料取出,进行实验。
(2)探究发热包的发热原理
打开使用后的发热包,发现其中有红棕色物质,同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉(含等)生锈的原理相同。利用图1装置(夹持装置已略去)进行实验。
步骤I:组装好仪器后,需进行的操作为 。
步骤II:向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠,向注射器内加入少量蒸馏水。
步骤III:进行以下操作,测得装置内的体积分数和温度变化如图2,正确的操作顺序为 (用①②③④表示)
①推动注射器,向装置内注入蒸馏水,静置1000s。
②打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的空气,关闭止水夹a、b,静置1000s。
③打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的,关闭止水夹a、b,静置1000s。
④打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的,关闭止水夹a、b,静置1000s。
由实验可知,发热包的发热原理与铁钉生锈的原理 (选填“相同”或“不同”)。
(3)拓展应用
另取图1装置,加入未使用的发热包中原料,并注入少量蒸馏水。一段时间后,装置内的体积分数降至,由此预测该原料还可用作___________(填标号)。
A.除味剂B.脱氧剂C.补铁剂
(4)反思交流
经过本次探究,结合已有知识可知“铁生锈”有利有弊,我们要辩证地看待问题,让科学更好地服务于生活。结合实例谈一谈对“铁生锈”利弊的理解。 。
7.(2025·四川德阳·中考真题)某小组同学在开展“揭秘‘暖宝宝’”的跨学科实践活动中,结合“氧气的实验室制取”开展了如下探究。
查阅资料:①“暖宝宝”袋内为黑色固体,主要成分有铁粉、活性炭、食盐、水和蛭石(一种硅酸盐矿物,化学性质不活泼,耐高温,常作保温材料)等
②碱石灰是NaOH和CaO的固体混合物
【任务一】探究“暖宝宝”的发热原理
拆开“暖宝宝”的外包装,发现它的温度逐渐升高。冷却后,拆开“暖宝宝”的内包装,发现黑色粉末中掺杂有红色固体。小组同学结合钢铁的锈蚀原理分析“暖宝宝”的发热原理为铁粉与空气中的“某种气体”和H2O共同作用发生缓慢氧化放出热量。
【任务二】测定“暖宝宝”袋内黑色固体(已干燥)中活性炭的含量
小组同学设计如图所示的实验装置测定“暖宝宝”袋内黑色固体(已干燥)中活性炭的质量分数。
注:①实验前已排尽装置内空气,提供的试剂均足量,装置C中的活性炭全部转化为CO2;
②装置E的作用是吸收气体从装置D中带出的水,装置F的作用是阻止装置G中的水进入装置E。
回答下列问题:
(1)“任务一”中的“某种气体”是 。
(2)装置A中任意一种玻璃仪器的名称为 。
(3)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(4)装置B的作用是 。
(5)装置G的作用是证明CO2已经被装置D完全吸收,装置G中盛装的“未知试剂”是 。
(6)为计算出“暖宝宝”袋内黑色固体(已干燥)中活性炭的质量分数,除需要测定反应前装置C中“暖宝宝”袋内黑色固体(已干燥)的质量,还需要测定反应前后装置 (填装置标号)增重的质量。
8.(2025·新疆·中考真题)活动小组对自热贴发热原理进行探究,某品牌一次性自热贴说明书如下图所示。
【查阅资料】食盐对铁粉生锈有催化作用;蛭石是一种优良的保温材料;吸水性树脂具有强吸水和保水能力,且可反复释水、吸水。
【提出问题】自热贴为什么能发热?
【做出猜想】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验初探】
(1)
【得出结论】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验再探】小组同学利用图1装置,向锥形瓶中分别放入三组物质进行实验。实验一:5g铁粉、1g氯化钠;实验二:5g铁粉、1g氯化钠、1.5mL水;实验三:5g自热贴袋内物质。测得锥形瓶内温度随时间变化的图象如图2所示。
【交流讨论】
(2)实验一中温度几乎不变的原因是 。
(3)能证明实验二中物质发生反应的依据是 。
(4)活性炭具有 结构,在自热贴中可以用来吸附氧气和水加快反应速率。
(5)从能量转化的角度,自热贴发热的实质是将 能转化为热能。
(6)将温度传感器改为湿度传感器,重复实验三,得到的数据如图3所示,造成湿度逐渐增大的原因可能与自热贴中有关的成分是 。
【反思评价】
(7)自热贴储存时应注意的事项是 (答一点即可)。
1.(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。
2.(2025·江西·中考真题)化学社团探究金属的化学性质时进行了如图实验。
(1)用砂纸打磨铁片的目的是 。
(2)铁与硝酸银溶液发生置换反应的化学方程式为 ,证明铁的金属活动性比银 。
【查阅资料】室温下,氯化银是难溶于水的白色固体;粉末状的银为黑色
【提出问题】在水中,铁能与溶于水的硝酸银反应,是否也能与难溶于水的氯化银反应?
【作出猜想】猜想I:能反应 猜想II:不能反应
【实验预测】
(3)若猜想I正确,则可观察到反应后溶液的颜色为 。
【进行实验】
(4)取少量氯化银于烧杯中,加入蒸馏水,再加入过量的铁粉,充分搅拌,静置后液体颜色无明显变化。甲同学据此认为猜想II正确,乙同学认为影响液体颜色变化的因素很多,液体颜色无明显变化不能说明反应没有发生。于是他们将烧杯中的物质过滤,继续实验。请完成表格中①~③处填空。
【反思提升】科学探究中,我们要敢于质疑、收集证据、修正错误观点,提高科学思维能力。
3.(2025·江苏泰州·中考真题)银是一种应用广泛的贵金属。
I.银的冶炼
(1)《天工开物》中有关于炼银的记载“以铅力熔化……向诸郡购铅佐炼”,炼银场景和铅、银的熔点如图1 所示。从合金性质角度分析,炼银时加铅可助熔的原因是 。
Ⅱ.银的应用
(2)古人用银作为货币材料,考虑因素除了银不易锈蚀外,还有 等。在空气中,银锭很难和氧气反应,纳米银粉却较易和氧气反应,原因是 。
(3)在酸性环境中,纳米银粉能与水中微量的溶解氧(溶解于水的)反应,产生具有杀菌能力的;当溶解氧浓度过高时,产生难溶于水的,此时抗菌能力下降,主要原因是 。
(4)法庭科学中指纹被誉为“证据之首”。指纹显影法主要过程如图2所示。
【反应原理】步骤a:和指纹中残留的NaCl等氯化物反应生成AgCl。
步骤b:。
【注意事项】见光会逐渐分解,使用显影法时应注意曝光时间。
①步骤a中和NaCl反应的化学方程式为 。
②实验室溶液应保存在棕色试剂瓶中,目的是 。
Ⅲ.银的回收
(5)一种纽扣电池的正极材料含、石墨和Ag。
①电池放电时,将 能转化为电能。
②电池废弃后,设计方案从正极材料中回收Ag。补充完整回收方案:向正极材料中边搅拌边滴加稀,至固体不再溶解,静置,过滤,洗涤并合并滤液;向滤液中 ;静置,过滤,洗涤,干燥,得到纯净的Ag。(实验中可供选用的试剂:锌粉、铜粉、稀盐酸)
已知:i.Zn、Cu、Ag、均能与稀反应,分别生成、、。
ii.石墨不与稀反应。
4.(2025·广东广州·中考真题)青铜铸文明,文脉传千秋。四千多年前,华夏民族就能够冶炼青铜合金。
(1)《周礼·考工记》中记载了春秋时期的六种青铜合金,其中两种的性质如下表:
它们在古代分别用于制作礼器和兵器。用“戈戟之齐”制作兵器,利用的物理性质是 。
(2)赤铜矿中 Cu2O的质量分数为72%,炼铜时发生反应 理论上1吨赤铜矿能冶炼出 吨铜。
(3)一些古老的铜器“纯青如铺翠、而莹如玉”。在自然环境中,铜器受腐蚀生成“无害锈”,不仅增加美观度还有一定的保护作用。在氯离子、氧气和潮湿环境的影响下,“无害锈”也会转化为质地疏松易脱落的“有害锈”,加快铜器腐蚀。
①根据组成预测,Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl都能溶于盐酸,生成 (填化学式)溶液。
②某小组刮取少量铜器表面锈蚀物于试管中,加入足量稀盐酸,锈蚀物溶解得到蓝色溶液,并有气泡冒出,再向试管中滴加几滴硝酸银溶液,出现白色浑浊。
反思与评价:锈蚀物中含“无害锈”,依据是 ;不能确定是否含“有害锈”,理由是 。(查阅资料:Ag2CO3、AgCl均为白色固体且不溶于水)
③考古学家从海底打捞出青铜文物后,立即用蒸馏水清洗,主要目的是 。埋藏在海底的青铜文物历经多年仍保存相对完好,原因是: 。
5.(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
6.(2025·四川南充·中考真题)请回答下列问题。
(1)实验室常用下图装置来制取气体。
①在用B 装置制取CO2 的实验中,仪器m的作用是 X 。选择正确的 装置制取并收集一瓶干燥的CO2气体,其接口的连接顺序是 (填序号)。
②实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷,应选择的发生装置是 (填序号)。
(2)小明家铁质水龙头严重锈蚀,在重新购置时,五金店老板建议他选不易生锈的镀铬水 龙头。想到金属活动性顺序表中没有铬这种金属,小明和同学们做了如下探究:
【探究目的】比较铬与铁、铜的金属活动性强弱。
【提出猜想1】依据铬不易生锈,猜想两种金属的活动性: Cu>Cr。
【进行实验】有以下试剂可供选择:铜片、铬片、FeSO4溶液、稀硫酸、AgNO3溶液。
【提出猜想2】铬不易生锈,铁易生锈,猜想两种金属的活动性:Fe Cr(填“”)。
【进行实验】将打磨后的铁片放入蓝色CrSO4溶液中,未观察到明显现象。
【得出结论】猜想2错误。
【探究结果】综合以上信息,三种金属的活动性顺序为Cr>Fe>Cu。
【实验与评价】小乙同学只选用3种试剂进行实验,也得出与小明相同的结论。小乙同学 所选的试剂的组合可能是 。(限选试剂:铁片、铜片、 铬片(银白色)、 FeSO4 溶液、CuSO4 溶 液 、CrSO4 溶液(蓝色)、稀硫酸)
【反思交流】
a. 小明同学疑惑:铬的金属活动性比铁强,为什么镀铬水龙头不易生锈呢?小乙想到了 铝制品耐腐蚀的原理,认为金属铬不易生锈的原因可能是 。
b. 实验室常用稀盐酸去除铁制品表面的铁锈,该反应的化学方程式为 。
c. 我们应该保持对物质世界的好奇心,养成注重实证、严谨求实的科学态度。
【拓展应用】除考虑美观和成本因素外,根据水龙头的使用特点,铁质水龙头上镀铬主要是利用了铬的抗腐蚀性好和 。
7.(2025·贵州·中考真题)在推进中国式现代化建设的进程中,桥梁是贵州一张亮丽的名片。金属材料在桥梁建造中发挥着重要作用。
(1)桥梁的金属材料
①建造桥梁使用的金属材料主要有铁、锌、铝、钢丝、镀锌钢丝、镀锌铝钢丝等。其中属于合金的是 (选填一种)。
②将赤铁矿()、焦炭和石灰石一起加入高炉。在高温下,炉内和反应得到,反应的化学方程式为 。
(2)金属材料的制造
一种超高强度锌铝合金镀层钢丝生产的主要工序如下:
①“酸洗”时,将钢丝放入酸洗槽中除去钢丝表面的铁锈。若“酸洗”时间过长,铁会被稀盐酸腐蚀,原理是
(用化学方程式表示)。
②“镀锌”利用了锌的活动性强于铁为钢丝提供保护。验证金属活动性选用的试剂是 。
③“镀锌铝”时,镀层厚度随浸镀时间和温度变化关系如图,若需生产镀层厚度的锌铝镀层钢丝,最好控制时间和温度为 。
(3)金属材料腐蚀及防护
①在镀层中加入适量可调节镀层的耐腐蚀性能。取含质量分数为的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不同、质量分数变化的规律是 。
②某桥梁主缆采用钢丝,工程师为了缆索主缆不被腐蚀,设计了桥梁干燥系统如图。说明缆索主缆的防护原理 。
8.(2025·四川绵阳·中考真题)2025年“五一”假期,绵阳市公安局将警用机器人等智能装备投入实战,让城市的安全防线更具“未来感”。请回答下列问题。
(1)PEEK材料是机器人本体轻量化的重要材料之一,PEEK属于 (选填“天然高分子”或“合成”)材料。
(2)某种固态锂电池通过反应,为机器人提供电能,Li2S的名称为 。铁是常用金属,工业炼铁的原理是高温还原赤铁矿,其化学方程式为: 。
(3)机器人的芯片常采用高纯度硅制作,Si的原子结构示意图为 。机器人的皮肤材料含有石墨烯,石墨烯属于碳的一种 (选填“单质”或“化合物”)。
(4)铝合金常用于制造机器人的外壳、躯干关节等结构部件。铝在空气中易形成致密的氧化铝薄膜,从而阻止反应进一步进行,该反应的化学方程式为: ,由此说明铝具有 性能。
(5)钛合金常用于制造机器人的关键连接部件。元素周期表中钛(Ti)的相关信息如图所示,则Ti3+核外电子数为 。
(6)Ti与盐酸反应生成TiCl3和H2,以下选项能用于实验验证Ti、Cu、Ag金属活动性顺序的是___________(填序号)。
A.Ag、TiCl3溶液、CuSO4溶液
B.Cu、TiCl3溶液、AgNO3溶液
C.Cu、Ag、TiCl3溶液
9.(2025·山东德州·中考真题)常温下,均能与稀硫酸反应。兴趣小组的同学提出问题:二者混合后与稀硫酸反应的先后顺序受哪些因素影响?同学们设计实验方案进行如下探究。
提示:铁与氧化铜在溶液中不反应。
【实验探究一】铁和氧化铜用量的差异对反应先后顺序的影响
实验方案:向两份不同比例的混合粉末中,分别加入足量等体积、溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,不断搅拌,观察实验现象。
实验记录:
【分析与结论】
(1)实验中均生成红色固体,相关反应的化学方程式为 ; 。
(2)以上实验,铁、氧化铜两种物质中,先与稀硫酸发生反应的是 。
(3)结论:在一定条件下,铁粉和氧化铜用量的差异 (填“是”或“否”)会影响二者与稀硫酸反应的顺序。
【实验探究二】硫酸浓度对反应先后顺序的影响
实验方案:向两份相同比例的混合粉末中,分别加入足量等体积、溶质质量分数不同的稀硫酸,不断搅拌,观察实验现象。
实验记录:
【分析与结论】
(4)实验④中产生大量气泡,该气体为 。
(5)对比实验③和实验④,增大硫酸浓度会促进 与硫酸的反应。
(6)增大硫酸浓度会影响红色固体的质量。两个实验中,红色固体质量的大小关系是:实验③ 实验④(填“大于”或“小于”)。
结论:硫酸浓度对铁、氧化铜与稀硫酸反应的顺序有一定影响。
A.兽骨
B.青铜
C.丝绸
D.竹木
将铁片和铁丝加热软化后,使用锤子、钳子等工具不断地进行锻打焊接,造出铁画的整体造型
①锻铁
铁片烧红后蘸水淬火,能提升铁器的硬度,高温下铁和水蒸气会反应生成四氧化三铁和氢气
②淬火
用热烘松香柏油当漆,涂在铁画上防止锈蚀,同时增加光泽度和显出黑色
③上漆
画出正确的图:
现象
铁钉生锈
铁钉未生锈
结论:铁生锈与氧气、水有关。
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
步骤
操作
现象
结论
I
将磁铁靠近原料
部分黑色粉末被磁铁吸引
原料中含有铁粉
II
将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内,加入适量 振荡
黑色粉末溶解,产生气泡,溶液变成浅绿色
实验步骤
实验操作
实验现象
解释或结论
步骤1
取、两袋自热贴,袋打开外袋取出内袋,揭下衬纸;B袋不打开外袋。将两袋样品放置在同样的环境中。
A袋温度很快上升,冷却后其内容物略带红褐色;B袋温度无明显变化,其内容物依旧为灰黑色。
自热贴发热是由于袋内物质与 接触。
步骤2
24小时后,各取少量A、B袋内物质放入甲、乙两支试管中,分别加入足量稀盐酸,充分反应后静置片刻。
甲试管中溶液变黄色;乙试管中有气泡产生,部分物质溶解,溶液变为浅绿色
24小时后,A袋内物质中一定含有 。乙试管中发生反应的化学方程式为 。
实验内容
现象
结论
铁的金属活动性比铜强
实验操作
实验现象
实验分析与结论
a.取少量滤液于试管中,滴加硝酸银溶液
滤液中含有氯化亚铁,滤渣的成分为 。猜想I正确
b.取滤渣于另一支试管中,向其中加入足量
产生气泡,试管内有黑色固体剩余
金属
熔点/℃
铅(Pb)
327.50
银(Ag)
960.15
名称
钟鼎之齐(含锡16.7%)
戈戟之齐(含锡25.0%)
熔点/℃
980
800
布氏硬度(数值越大越硬)
90
290
锈蚀类型
主要成分
无害锈
Cu2(OH)2CO3、CuO、Cu2O
有害锈
Cu2(OH)3Cl
操作步骤
实验现象
实验结论
取大小相同的金属铬片和铜片,打磨后 分别放入2支试管中,再分别加入等浓 度等体积的 (选填一种试剂)。
铬片表面有气泡冒出,溶液变 成蓝色;铜片无明显现象。
猜想1错误
实验序号
铁粉质量/g
氧化铜质量/g
9.8%的稀硫酸
实验现象
①
0.56
1.6
足量
立即出现红色固体,无气泡产生,充分反应后上层清液呈蓝色。
②
1.68
1.6
足量
立即出现红色固体,红色固体不再增加后,产生大量气泡,充分反应后上层清液呈浅绿色。
实验序号
铁粉质量/g
氧化铜质量/g
稀硫酸浓度
实验现象
③
1.12
1.6
18.6%
立即出现红色固体,无气泡产生,充分反应后上层清液呈浅绿色。
④
1.12
1.6
23.7%
立即出现红色固体的同时产生大量气泡,充分反应后上层清液呈浅蓝色。
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