重难点07 金属 金属矿物 金属材料-2023年中考化学【热点•重点•难点】专练（全国通用）

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重难点07 金属 金属矿物 金属材料金属的化学性质是中考的热点和重点，考查形式多样；金属性质的考查常与酸碱盐综合考查，复习要时注重知识之间的横向联系。金属的性质在很大程度上决定了它们的用途。题目往往通过图表和文字信息来反映某一具体物质的用途，考查对物质性质的掌握情况。复习时将金属与氧气、酸、盐溶液反应的现象、产物以及化学方程式进行归纳、对比，找出它们的相同点和不同点。金属活动性顺序的应用考查，结合金属与酸和盐溶液的反应，图像题考查物质的反应程度、先后顺序及其溶液中剩余的离子，生成的最终物质。熟记金属活动性顺序，理解应用中的注意事项为结题关键。此类试题一般难度较大，重点考查新信息获取、处理以及灵活运用所学化学知识进行分析问题、解决问题的能力。解答时读懂题意，提取有用信息，同时联系教材内容，综合应用，问题便可迎刃而解。 金属的物理性质、用途1.金属的物理性质：有金属光泽；有良好的导热性、导电性、延展性。2.金属的用途：铜、铝具有导电性→电线；钨导电性、熔点高→灯丝；“银粉”→铝；水银温度计→汞；“锡箔”纸→铝或锡；保温瓶内胆→银；热水瓶内胆上镀的金属银；合金        合金中至少含有一种金属，且属于混合物。形成合金的过程是物理变化，合金各成分的化学性质不变        合金特点：一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好。        生铁和钢区别：含碳量不同。（生铁含碳量2%~4.3%；钢含碳量0.03%~2%）        黄铜：铜、锌的合金；青铜：人类使用最早的合金。金属的化学性质1.与氧气的反应：常温下铝片耐腐蚀，生成致密氧化膜；化学方程式4Al+3O2==2Al2O3；2.与酸反应，生成盐和H2：实验室制取氢气，反应方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+ H2↑3.与盐溶液反应，生成金属和盐(条件：“前置后，盐可溶”)湿法炼铜：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ；反应的现象铁的表面覆盖着一层红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色；金属活动性顺序  K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au   金属活动性由强逐渐减弱1．在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。（判断金属与酸能否发生置换反应）2．在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来（K、Ca、Na除外）。（判断金属跟盐溶液能否发生置换反应）铁的冶炼1.实验室模拟炼铁3CO+Fe2O3高温2Fe+CO2、Ca(OH)2+CO2 =CaCO3↓+H2O 、2CO+O2点燃2CO2实验现象：硬质玻璃管中红色粉末逐渐变为黑色、试管中的澄清石灰水变浑浊、酒精灯上方导管口处的气体燃烧，发出蓝色火焰，体现了一氧化碳的可燃性。2.工业炼铁        原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。        焦炭的作用：一是生成还原剂一氧化碳，二是提高高炉的温度        石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去。        反应原理：A区发生反应的化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2；B区发生反应的化学方程式为C＋O2CO2、C＋CO22CO钢铁的锈蚀及其防护1.铁锈蚀条件探究：（1）试管A中铁钉生锈，B中铁钉的不生锈，说明铁生锈需要与氧气接触；试管A中铁钉生锈，C中铁钉的不生锈，说明铁生锈需要与水接触；结论：铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触（2）蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气，并防止氧气再次溶于水；试管B中植物油的作用是隔绝氧气；试管C中干燥剂具有吸水性，作用是吸收水分。2.常见的防锈措施：①保持铁制品表面洁净、干燥；②表面覆盖一层保护膜：如刷油漆、涂油、烧制搪瓷、烤蓝、镀耐腐蚀的金属如铬等；③改变内部结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢。考点1  金属材料的物理性质1. （2022北京中考）下列生活用品，利用金属导电性的是A. 铁锅 B. 铜导线 C. 铝箔包装纸 D. 金饰品【答案】B【解析】A、铁锅主要利用金属的导热性，不符合题意；B、铜导线主要利用的是金属的导电性，符合题意；C、铝箔包装纸主要利用的是金属的延展性和导热性，不符合题意；D、金饰品主要利用的 是金属的延展性，不符合题意。故选B。【命题分析】此题考查的知识点是金属与金属材料，本题考查了物质的性质决定物质的用途，掌握常见金属的性质和用途是正确解答此类题的关键。考点2   合金2.（2022年江苏省扬州市中考）合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法不正确的是（  ）A．人类生产和使用铁器早于青铜器 B．生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金C．不锈钢属于金属材料 D．合金拓宽了金属材料的应用范围【答案】A【解析】A、金属活动性越强，人类生产和使用的越晚，铁比铜活泼，故人类生产和使用铁器晚于青铜器，符合题意；B、生铁和钢均是铁碳合金，是由铁、碳等元素形成的，不符合题意；C、不锈钢是铁的合金，属于金属材料，不符合题意；D、合金比组成它的纯金属硬度大， 耐腐性，性能更优良，拓宽了金属材料的应用范围，不符合题意。故选A。【命题分析】此题考查的知识点是金属与金属材料，本题考查了金属的应用以及铁合金的性质，难度不大。考点3   金属的化学性质3. （2022北京中考）用下图所示实验研究金属的性质。（1）①中有气体生成，生成的气体为_______________。（2）③中反应的化学方程式为_______________。（3）下列实验组合中，能得出铁、铜、银的金属活动性顺序的是_______________(填序号)。A. ①④ B. ③④ C. ①②④【答案】（1）氢气（或 ）    （2）    （3）BC【解析】（1）铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，①中有气体生成，生成的气体为氢气（或 ）；（2）铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为：；（3）实验①能说明铁的活动性大于氢，实验②能说明铜的活动性小于氢，实验③能说明铁的活动性大于铜，实验④能说明铜的活动性大于银。A、①④证明活动性：①铁大于氢，④铜大于银，没有比较铁和铜，故不符合题意；B、③④证明活动性：③铁大于铜，④铜大于银，因此铁>铜>银，符合题意；C、①②④证明活动性：①铁大于氢，②铜小于氢，故铁大于铜，④铜大于银，故铁>铜>银。故选：BC。【命题分析】本题考点是金属的化学性质，金属与酸、金属与盐溶液的反应，根据反应现象可比较金属活动性强弱。考点4  金属的活动性顺序4.）现有、两种金属，如果把、分别放入稀盐酸中，溶解并产生氢气，不反应；如果把放入到硝酸铜溶液中，无任何现象，则、、的金属活动性强弱顺序是A.  B.  C.  D. 【答案】【解析】现有、两种金属，如果把、分别放入稀盐酸中，溶解并产生氢气，不反应，说明的位置排在氢的前面，的位置排在氢的后面，即；
如果把放入到硝酸铜溶液中，无任何现象，说明的金属活动性比铜弱，即铜。
的位置排在氢的前面，则、、的金属活动性强弱顺序是。
故选：。
【命题分析】本题考点是金属活动性顺序的应用，结合金属与酸和盐溶液的反应，考查物质的反应程度、先后顺序及其溶液中剩余的离子，生成的最终物质，在中考中此类题属于较难的题。考点5  铁的冶炼5.（2022辽宁沈阳中考）化学是一门以实验为基础的自然科学实验室模拟炼铁原理的装置如下图所示，请回答下列问题：（6）写出A装置玻璃管中发生反应的化学方程式：______，该反应前后碳元素化合价发生的变化是______。（7）B装置中的现象是______。（8）实验中需要进行尾气处理的原因是______。【答案】（6）    ①.     ②. 化合价升高    （7）澄清石灰水变浑浊    （8）一氧化碳有毒，污染空气【解析】（6）A装置玻璃管中发生反应为一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，故反应的化学方程式：，反应前碳元素存在于一氧化碳中，氧元素的化合价为-2价，设碳元素的化合价为x，化合物中各元素的正负化合价代数和为零，则，，一氧化碳中碳元素的化合价为+2价，二氧化碳中氧元素的化合价为-2价，设碳元素的化合价为y，，，二氧化碳中碳元素的化合价为+4价，故该反应前后碳元素化合价发生的变化是化合价升高。（7）A装置玻璃管中生成二氧化碳，二氧化碳进入B装置，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则B装置中的现象是澄清石灰水变浑浊。（8）一氧化碳有毒，直接排放进空气中，污染空气，故实验中需要进行尾气处理的原因是一氧化碳有毒，污染空气。【命题分析】本考点属于实验与探究题，包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等。本题通过实验现象和分析，得到了正确的结论，属于实验过程和结论的探究。考点6   金属的锈蚀与防护6.（2022广西桂林中考）钢铁生锈会造成安全隐患和经济损失。下列做法不能防止铁生锈的是A. 喷漆 B. 电镀C. 置于潮湿环境 D. 制成不锈钢【答案】C【解析】A、喷漆能够隔绝铁与空气中的水和氧气的接触，能够防止铁生锈，不符合题意；B、在铁制品表面电镀一层其它金属，能够隔绝铁与空气中的水和氧气的接触，能够防止铁生锈，不符合题意；C、铁制品置于潮湿环境中，铁与空气中的水和氧气接触会继续生锈，符合题意；D、制成不锈钢改变了铁的结构，能够减缓铁生锈，不符合题意。故选C。【命题分析】本题考查对铁生锈的主要条件与保护措施知识的理解与掌握，并能灵活应用。命题时会联系实际，但难度不大。1．（2022年江苏省扬州市中考）合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法不正确的是（  ）A．人类生产和使用铁器早于青铜器 B．生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金C．不锈钢属于金属材料 D．合金拓宽了金属材料的应用范围【答案】A【解析】A、金属活动性越强，人类生产和使用的越晚，铁比铜活泼，故人类生产和使用铁器晚于青铜器，符合题意；B、生铁和钢均是铁碳合金，是由铁、碳等元素形成的，不符合题意；C、不锈钢是铁的合金，属于金属材料，不符合题意；D、合金比组成它的纯金属硬度大， 耐腐性，性能更优良，拓宽了金属材料的应用范围，不符合题意。故选A。2. （2022北京中考）下列自行车构件及配件所用的材料中，属于金属材料的是A. 塑料车筐 B. 橡胶车胎 C. 钢制车圈 D. 棉布座套【答案】C【解析】A、塑料车筐用塑料制成，塑料属于合成材料；B、橡胶车胎由橡胶制成，橡胶属于有机高分子材料；C、钢制车圈由钢制成，钢是合金属于金属材料；D、棉布座套由棉制成，棉属于天然材料。故选C。3. （2022江苏南通中考）金属M与AgNO3溶液发生反应：，下列说法中正确的是A. 在金属活动性顺序里，M一定排在氢的前面B. M的金属活动性比Ag弱C. M可能是铝D. 反应前后M元素的化合价发生了改变【答案】D【解析】A、M能将银从其化合物中置换出来，说明M比银活泼，但是在金属活动性顺序里，M不一定排在氢的前面，如铜，不符合题意；B、由A的分析可知，M的金属活动性比Ag强，不符合题意；C、在化合物中，铝元素一般显+3价，而M元素在化合物中显+2价，故M一定不是铝，不符合题意；D、化学反应前后，M元素由游离态转化为化合态，化合价一定发生了改变，符合题意。故选D。4．（2022湖南娄底中考）现有Zn、Cu、Ag三种金属，每种金属限用一次，只用一种试剂就可以验证它们的金属活动性强弱，则该试剂是（　　）A．AgNO3溶液 B．CuSO4溶液 C．稀H2SO4溶液 D．ZnCl2溶液【答案】【解析】A、铝、铜都可以与硝酸银溶液反应，无法证明铝、铜的活动性强弱，故错误；B、铝能将硫酸铜中的铜置换出来，说明活动性铝在铜前，银不能与硫酸铜反应，说明活动性银在铜后，故使用硫酸铜溶液能一次性验证铝、铜、银的活动性强弱，故正确；C、铝能与稀硫酸反应生成氢气，说明活动性铝在氢前，而铜和银不能与稀硫酸反应，说明铜和银在氢后，但是无法说明铜和银的活动性强弱，故错误；D、铜、银与氯化锌溶液都不反应，无法证明铜、银的活动性强弱，故错误。故选：B。5．（2022湖南湘西州中考）为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了以下四组实验。下列说法错误的是（　　）A．通过实验①、②，能验证金属活动性：Fe＞Cu B．通过实验①、②、③，能验证金属活动性：Fe＞Cu＞Ag C．实验④中X为Cu，Y为FeSO4，能验证金属活动性：Fe＞Cu D．实验④中X为Cu，Y为AgNO3，能验证金属活动性：Cu＞Ag【解析】A、①中产生气泡，是因为铁和稀硫酸反应生成了氢气，说明铁排在氢前面，②中铜与硫酸不反应，说明铜排在氢后面，能验证金属活动性：Fe＞Cu，故正确；B、①中产生气泡，是因为铁和稀硫酸反应生成了氢气，说明铁排在氢前面，②中铜与硫酸不反应，说明铜排在氢后面，能验证金属活动性：Fe＞Cu，③中铁表面析出银白色固体，是因为铁和硝酸银反应生成了银，说明铁比银活泼，不能比较铜和银的活泼性，故错误；C、若X是铜，则Y是硫酸亚铁，是因为铜不能和硫酸亚铁反应，说明铁比铜活泼，故正确；D、若X是铜，则Y是硝酸银，铜表面析出银白色固体，是因为铜和硝酸银反应生成了银，说明铜比银活泼，故正确。故选：B。6.实验室里用如图所示装置还原氧化铁。关于该实验，下列说法错误的是（    ）         A．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应中有二氧化碳生成   B．实验开始时，点燃酒精灯给玻璃管加热的同时通入纯净的一氧化碳   C．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置   D．实验中观察到玻璃管中红色固体变为黑色，并且澄清的石灰水变浑浊【答案】B【解析】试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成，说法是正确的；一氧化碳有可燃性，加热或点燃一氧化碳和空气或氧气的混合物可能发生爆炸，故一氧化碳还原氧化铁实验开始要先通入纯净的一氧化碳，排净装置内的空气，然后再点燃酒精灯。故B说法错误；尾气中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理，故说法正确；一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故看到的现象为玻璃管中红色固体变为黑色，澄清的石灰水变浑浊，说法正确。7.（2022广州中考）人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确的是（   ）A. 铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性B. 纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮C. 铁锅清洗后未擦干的水可隔绝空气减缓锈蚀D. 含铅、汞等重金属的废旧电池不可回收利用【答案】A【解析】A、铝的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，故铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性，符合题意；B、合金比组成它的纯金属硬度大，耐腐性，故铜合金比纯铜更适合用于制作耐磨齿轮，不符合题意；C、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，铁锅清洗后未擦干，会加速铁的锈蚀，不符合题意；D、含铅、汞等重金属的废旧电池不能随意丢弃，否则会污染水源和土壤，应回收利用，节约金属资源，不符合题意。故选A。8.（2022广东中考）对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是（    ）A. 对比①②可探究：接触氧气是否为铁生锈的条件之一B. 对比②③可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一C. 对比①④可探究：温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一D. 对比③④可探究：接触氧气是否为铁燃烧的条件之一【答案】C【解析】A.对比①②发现变量为水，所以可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一，选项错误。B.无法对比②③，因为有多个变量：水和氧气和二氧化碳，选项错误。C.对比①④发现变量为温度是否达到着火点，所以可探究：温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一，正确。D.无法对比③④，因为有多个变量：二氧化碳和氧气，是否加热，选项错误。故选：C。9.（2022江苏苏州中考）用下图所示装置进行实验，倾斜Y形管，锌粒与硫酸铜溶液接触，表面有气泡产生并析出红色物质，溶液颜色变浅，经检测产生的气体为氢气。下列说法正确的是（   ）A. 锌粒参加的反应均为置换反应B. 硫酸铜溶液所含阳离子只有Cu2+C. 可推知金属活动性顺序：铜>锌D. 若用银片代替锌粒，可观察到相似实验现象【答案】A【解析】A、锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，是由一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和化合物的反应，属于置换反应，故选项说法正确；B、硫酸铜溶液中含有硫酸铜和水，所含有的阳离子有Cu2+、H+，故选项说法错误；C、在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，可推知金属活动性顺序：锌>铜，故选项说法错误；D、根据金属活动性顺序表可知铜在银之前，所以银单质与硫酸铜溶液不能发生置换反应，不可观察到相似实验现象，故选项说法错误。故选：A。10. （2022辽宁大连中考）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。（1）用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）和一氧化碳炼铁的化学方程式为_________。（2）常见的铁合金有_______和钢。医疗器械用不锈钢制而不用纯铁制是因为不锈钢具有______、_____的性质。（3）铁制品锈蚀会造成金属资源的浪费，防止铁锈蚀可采用的方法之一是_________；为了保护金属资源，除防止金属的腐蚀外，还可以采取的措施有_______（写一条）。【答案】（1）
    （2）    ①. 生铁    ②. 硬度大
    ③. 耐腐蚀    （3）    ①. 刷漆（合理即可）
    ②. 金属的回收利用、有计划、合理地开采矿物、寻找金属替代品【解析】（1）一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；（2）生铁和钢是常见的铁合金；不锈钢是铁的合金，合金比组成它的纯净物硬度大、耐腐蚀，故医疗器械用不锈钢制而不用纯铁制是因为不锈钢具有硬度大、耐腐蚀的性质；（3）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，防止铁生锈，可以隔绝氧气和水，如刷漆；为了保护金属资源，除防止金属的腐蚀外，还有金属的回收利用、有计划、合理地开采矿物、寻找金属替代品等。11．（2022湖南益阳中考）（4分）金属发现与使用的历史，体现了人们对其性质的认识和科技发展的水平。（1）我国早在春秋战国时期就开始使用铁器。铁制品长期暴露在空气中会发生锈蚀，原因是铁与空气中的水和 　     　反应生成铁锈（主要成分是Fe2O3•xH2O），Fe2O3中铁元素的化合价是 　    　；（2）西汉时期，我国首开“湿法炼铜”之先河，其原理是Fe和CuSO4溶液的反应。写出该反应的化学方程式 　                     　，该反应的基本类型是 　         　。【答案】（1）氧气；+3。（2）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；置换反应。【解析】（1）铁制品长期暴露在空气中会发生锈蚀，原因是铁与空气中的水和氧气反应生成铁锈（主要成分是Fe2O3•xH2O），Fe2O3中氧元素化合价是﹣2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，铁元素的化合价是+3。故答案为：氧气；+3。（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是Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，该反应的基本类型是置换反应。故答案为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；置换反应。12.（2022山西中考）我国西汉时期就有用胆矾湿法炼铜的记载。现阶段，这种方法在生产有色金属方面的作用越来越大。为了验证铁和硫酸铜溶液的反应，认识其反应原因，同学们设计了如下实验方案，请根据下列提示，补全实验内容：【实验方案】（1）实验方法：将洁净的铁丝伸入盛有硫酸铜溶液的试管中。（2）实验原理：__________________（用化学方程式表示）。（3）实验现象：__________________。（4）实验结论：__________________。【问题与交流】①该实验成功的关键是什么？（写1点）__________________。②简述铁和硫酸铜溶液反应的微观实质__________________。【答案】（2）
（3）铁丝表面有红色固体物质生成，溶液由蓝色变为浅绿色/铁丝表面有红色固体物质附着（4）在金属活动顺序表中，铁位于铜的前面，或铁的金属活动性大于铜    ①. 铁丝要打磨干净（合理即可）    ②. 铁原子变成亚铁离子，铜离子变成铜原子（合理即可）【解析】【实验方案】（1）实验方法：将洁净的铁丝伸入盛有硫酸铜溶液的试管中；（2）实验原理：铁能与硫酸铜溶液发生置换反应，方程式为：；（3）实验现象：实验过程中随着铜被置换出来，铁丝表面有红色固体产生，溶液颜色变浅，直至变为浅绿色；（4）实验结论：该实验证明铁的金属活动性比铜强。【问题与交流】①该实验成功的关键铁丝表面要打磨干净，因铁容易生锈，其表面的污物和锈会影响实验；②铁和硫酸铜溶液反应的微观实质铁原子变为亚铁离子，铜离子变为铜原子。13.（2022黑龙江龙东中考）下图是炼铁高炉内部的物料说明和一套工业炼铁设备模型。请分析回答问题：（1）高炉炼铁的原理是(用化学方程式表示)_____。（2）高炉炼铁得到的产品是生铁，生铁和钢都是铁的合金，性能不同是因为_____。（3）如图副产品中的____又回到了高炉，副产品综合利用的好处是____。【答案】（1）    （2）含碳量不同    （3）炉气(或CO、N2、CO2) ；节约能源(或减少空气污染)【解析】（1）高炉炼铁的原理是在高温的条件下一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式是。（2）生铁的含碳量为2%~ 4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，因为含碳量不同，所以生铁和钢的性能不同。（3）由图可知，副产品中的炉气又回到了高炉可循环利用，这样可不但可以节约能源还可以减少空气污染。