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第6章金属资源综合利用A题型聚焦·专项突破考点一金属矿物及铁的冶炼(重点)题型1金属元素的存在题型2常见金属矿石题型3工业炼铁的原理及装置题型4竖炉炼铁题型5一氧化碳还原氧化铁实验题型6一氧化碳还原氧化铜实验题型7碳与二氧化碳的反应题型8铁的氧化物相关计算题型9金属冶炼的计算考点二金属的性质和应用(重点)题型1金属材料与非金属材料题型2合金题型3金属的物理通性与用途题型4金属之最和分类题型5金属材料的选择依据题型6金属与氧气反应题型7金属与酸反应题型8金属与酸反应图像题型9金属与盐溶液反应题型10金属与酸、盐溶液反应的计算题型11金属性质探究综合题型12氢气的制备题型13相关物质推断题型14传感器相关图像考点三金属防护和废金属回收(重点)题型1废弃金属对环境的影响及回收题型2金属资源现状及保护措施题型3钢铁的锈蚀题型4金属的防锈措施题型5探究铁生锈的条件题型6铁生锈综合探究实验B综合攻坚·知能拔高A题型聚焦·专项突破考点一金属矿物及铁的冶炼(重点)◆题型1金属元素的存在1.(24-25九年级上·辽宁·阶段检测)在自然界中以单质形式存在的是A.金和铜 B.锡和铁 C.铜和银 D.金和银【答案】D【解析】自然界中的金属除极少数不活泼的金属(金、银)以单质形式存在外,都以化合物的形式存在,故选D。2.(2025·安徽·模拟预测)铜是人类最早使用的金属单质;铜元素在元素周期表中信息如图所示。下列说法正确的是A.1个铜原子核内有29个质子 B.铜元素属于非金属元素C.每个铜原子质量为63.55 D.铜在地壳中皆以单质形式存在【答案】A【解析】A、元素周期表中,原子序数=质子数,铜原子序数为29,所以1个铜原子核内有29个质子,A正确。B、铜元素名称带“钅”字旁,属于金属元素,B错误。C、元素周期表中63.55是铜的相对原子质量,不是每个铜原子的实际质量,C错误。D、在自然界中,铜大多以化合态存在,只有极少数情况(如特定地质条件下的天然铜)存在单质铜,D错误。综上,答案选A。3.(2025·山西晋中·二模)山西省发现我国最大单体铝土矿。对其相关认识正确的是A.铝元素在地壳中含量最高 B.铝土矿的主要成分是AlOC.铝土矿属于可再生资源 D.有计划、合理地开采铝土矿【答案】D【解析】A、地壳中元素含量前五分别是氧、硅、铝、铁、钙,则氧元素在地壳中含量最高,说法错误,不符合题意;B、铝土矿的主要成分是氧化铝,其化学式为,说法错误,不符合题意;C、铝土矿属于不可再生资源,说法错误,不符合题意;D、有计划、合理地开采矿物,能保护金属资源,说法正确,符合题意。故选:D。◆题型2常见金属矿石4.(2025·广西柳州·二模)炼铁选用的铁矿石,不仅要求含铁量高,而且要求“有害元素”少,有以下几种铁矿石:磁铁矿()、赤铁矿()、褐铁矿()、黄铁矿(),你认为最不适宜炼铁的是A.磁铁矿 B.赤铁矿 C.褐铁矿 D.黄铁矿【答案】D【解析】化学反应前后元素的种类不变,磁铁矿()、赤铁矿()、褐铁矿()中含有Fe、O、H元素,生成物不会产生含硫、氮元素的污染物,黄铁矿()含有硫元素,会产生二氧化硫等污染物,所以最不适宜炼铁的是黄铁矿,故选D。5.(25-26九年级上·天津·阶段检测)赤铁矿和磁铁矿的主要成分分别是和。下列说法不正确的是A.中铁元素的化合价为B.和都属于氧化物C.利用和都能制得铁D.中铁元素的质量分数比的低【答案】AD【解析】A、四氧化三铁中氧元素显-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:,,说明四氧化三铁中铁元素的化合价不是只有+3价,符合题意;B、氧化铁和四氧化三铁均是由Fe、O元素组成的化合物,均属于氧化物,不符合题意;C、氧化铁和四氧化三铁均是铁的氧化物,铁的氧化物均能与一氧化碳等还原剂在高温下反应生成铁,不符合题意;D、四氧化三铁中铁元素的质量分数为:,氧化铁中铁元素的质量分数为:,故四氧化三铁中铁元素的质量分数比氧化铁的高,符合题意。故选AD。6.(2025·广西河池·二模)常见的金属矿石磁铁矿的主要成分是A. B. C. D.【答案】B【解析】A、Fe2O3是赤铁矿的主要成分,俗称铁红,可用于炼铁等,该选项错误;B、Fe3O4是磁铁矿的主要成分,具有磁性,也可用于炼铁等,该选项正确;C、FeCO3是菱铁矿的主要成分,在一定条件下可用于提取铁元素,该选项错误;D、Al2O3是铝土矿等含铝矿石的主要成分,是冶炼铝的重要原料,该选项错误。故选B。◆题型3工业炼铁的原理及装置7.(22-23九年级下·江苏苏州·阶段检测)下列有关工业炼铁的叙述中不正确的是A.炼铁用的设备是高炉B.炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石C.炼铁最终得到的生铁是混合物D.炼铁所用的铁矿石中铁元素的质量分数:赤铁矿>磁铁矿【答案】D【解析】A、炼铁用的设备是高炉,故A正确;B、炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石,故B正确;C、炼铁最终得到的是生铁,生铁中除铁外,还含有其他物质,是混合物,故C正确;D、炼铁所用的铁矿石赤铁矿(Fe2O3)中铁元素的质量分数为;磁铁矿(Fe3O4)中铁元素的质量分数为,故铁矿石中铁元素的质量分数:赤铁矿(Fe2O3)<磁铁矿(Fe3O4),故D不正确。故选D。8.(24-25九年级上·江苏扬州·阶段检测)为了减少工业炼铁中CO、CO2的排放,小苏同学基于碳中和理念设计了一个低碳行动方案,方案流程如图所示,下列分析不正确的是A.该方案可以除去CO2,还可实现CaCO3、CO全部循环利用B.该方案中的CO重新通入高炉后,起的主要作用是还原赤铁矿C.流程图中反应1和反应2都属于化合反应,且反应后碳元素化合价均发生改变D.实验室用48gFe2O3粉末作为原料模拟炼铁,反应后测得固体中铁元素与氧元素的质量比为7﹕1,若炼铁过程中只发生流程图中的反应3,则理论上参加反应的Fe2O3质量为32g【答案】A【解析】A、由图可知,该流程中,石灰浆中的氢氧化钙能与二氧化碳反应,可以吸收高炉煤气中的二氧化碳,从而除去二氧化碳,同时一氧化碳和碳酸钙既是反应物,又是生成物,可以循环利用,但是碳酸钙部分用作建筑材料,不能全部循环利用,符合题意;B、该方案中的CO重新通入高炉后,发生的反应主要是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,主要作用是还原赤铁矿,不符合题意;C、流程图中反应1和反应2均符合“多变一”的特点,均属于化合反应,反应2中碳单质中碳元素化合价为0,二氧化碳中碳元素显+4价,一氧化碳中碳元素显+2价,碳元素化合价发生了改变,反应1中碳单质中碳元素化合价为0,二氧化碳中碳元素显+4价,故碳元素化合价发生了改变,不符合题意;D、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则反应后固体中铁元素的质量与氧化铁中铁元素的质量相等,则铁元素的质量为:,反应后测得固体中铁元素与氧元素的质量比为7﹕1,则氧元素的质量为:,则剩余固体中氧化铁的质量为:,故理论上参加反应的Fe2O3质量为:48g-16g=32g,不符合题意。故选A。9.(2025·吉林·三模)高炉炼铁的工艺流程如下:(1)赤铁矿属于(填“纯净物”或“混合物”)。(2)赤铁矿石在粉碎机中粉碎的目的是。(3)还原反应室中共发生两个化学反应,化学方程式分别为和。【答案】(1)混合物(2)增大赤铁矿与一氧化碳、氢气的接触面积,加快反应速率(3)【解析】(1)赤铁矿主要成分是氧化铁,属于混合物;(2)将赤铁矿粉碎,增大与一氧化碳、氢气的接触面积,加快反应速率;(3)合成气中含有CO和H2,还原反应室发生的另一个反应是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:。10.(2025·湖南长沙·一模)铁矿石炼成铁是一个复杂的过程。炼铁高炉和炉内主要反应如下图所示。高炉炼铁工业会产生大量,利用天然气代替焦炭炼铁可以减少排放,天然气炼铁的原理如下图所示(括号内为主要成分的化学式)。查阅资料:在催化剂作用下,与或反应均可生成CO和。(1)将赤铁矿石粉碎再投放,粉碎的目的是。(2)上图炼铁高炉中,炉内反应生成的(填化学式)将氧化铁还原为铁单质。(3)与焦炭炼铁相比,下图天然气炼铁能减少排放的原因是。【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更快更充分(2)CO(3)天然气炼铁过程中,CH4与H2O或CO2在催化剂作用下反应生成CO和H2,部分CO2被重新利用,减少了CO2的排放(合理即可)【解析】(1)将赤铁矿石粉碎,能增大其与其他反应物(如一氧化碳等)的接触面积,接触面积越大,反应越容易进行且更充分,从而提高反应效率。(2)在炼铁高炉中,发生反应,生成的一氧化碳具有还原性,能在高温条件下夺取氧化铁中的氧,将氧化铁还原为铁单质,所以是CO将氧化铁还原为铁单质。(3)焦炭炼铁时,焦炭燃烧会产生大量CO2排放到大气中。而天然气炼铁时,CH4与H2O或CO2在催化剂作用下反应生成CO和H2,其中CO2参与反应被重新利用,所以能减少CO2排放。11.(24-25八年级下·黑龙江大庆·期末)利用金属矿产冶炼金属是获得金属材料的主要途径。工业上炼铁常用的原料有赤铁矿、焦炭(主要成分为碳)、石灰石和空气。其主要反应过程如下:(1)上述流程中X的化学式是。(2)原料中焦炭的作用是提供热量和(用化学方程式回答)。(3)反应Ⅲ的化学方程式为。(4)石灰石(主要成分为)在高温下可将铁矿石中的转变为炉渣(),同时生成一种氧化物。该反应的化学方程式为。(5)用600t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是。【答案】(1)CO2(2)(3)(4)CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑(5)350t【解析】(1)碳充分燃烧生成二氧化碳,故X的化学式为CO2;(2)原料中焦炭的作用是提供热量和二氧化碳高温反应生成一氧化碳原料,化学方程式为:;(3)反应III是一氧化碳和氧化铁高温生成铁单质和二氧化碳,化学方程式为:;(4)原料中石灰石(主要成分为CaCO3)在高温下可将铁矿石中的SiO2转变为炉渣(CaSiO3),同时生成一种氧化物,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则该氧化物为二氧化碳,该反应的化学方程式为:CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑;(5)。◆题型4竖炉炼铁12.(2025·江苏·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1:2C.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【解析】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.(2025·四川成都·二模)竖炉炼铁的工艺流程示意图如下所示,请回答下列问题。(1)赤铁矿属于(选填“纯净物”或“混合物”),其主要成分是。(2)粉碎机将矿石粉碎的目的是。(3)请任写一个还原反应室中发生的反应。(4)在催化反应室中,高温尾气中的二氧化碳和天然气发生反应生成合成气,请写出该反应的化学方程式。【答案】(1)混合物Fe2O3(2)增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分(3)/(4)【解析】(1)赤铁矿含有多种物质,是混合物,主要成分是氧化铁(Fe2O3)。(2)粉碎矿石可增大反应物接触面积,使反应更充分、速率更快。(3)还原反应室中,一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,即,氢气还原氧化铁生成铁和水,即。(4)天然气主要成分甲烷(CH4)与二氧化碳在高温、催化剂条件下反应生成合成气(CO和H2),化学方程式为。14.(2025·广东汕头·一模)竖炉炼铁的工艺流程示意图如图所示,请回答下列问题。(1)中铁元素和氧元素的质量比为(最简比),它是(填序号)的主要成分。A.赤铁矿
B.磁铁矿
C.铝土矿
D.金红石(2)还原室中发生两个反应的化学方程式分别为和。(3)某公司每个月消耗含的铁矿石300万吨,理论上可生产万吨铁(写出计算过程)。(4)该工艺中除了产生的热量充分可利用外,还有(填物质名称)可循环利用。【答案】(1)A(2)(3)根据质量守恒定律,反应前后元素的质量不变,则理论上可生产铁的质量为答:理论上可以生产的质量为147万吨。(4)二氧化碳和水【解析】(1)Fe2O3中铁元素和氧元素的质量比为;氧化铁是赤铁矿的主要成分,故填:7:3;A;(2)根据流程图可知,还原室中发生的反应为氧化铁与一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳、氢气与氧化铁在高温条件下反应生成铁和水,反应的化学方程式为,故填:;(3)详见答案;(4)根据流程图可知,还原反应室中产生的高温尾气中的二氧化碳和水进入催化反应室中与天然气的主要成分甲烷反应(二氧化碳与甲烷在高温条件可以反应生成一氧化碳和氢气,水和甲烷在高温条件下可以反应生成一氧化碳和氢气),生成的一氧化碳与氢气进入还原反应室中分别与氧化铁反应成水和二氧化碳,则该工艺中除了产生的热量充分可利用外,还有二氧化碳和水可循环利用,故填:二氧化碳和水。◆题型5一氧化碳还原氧化铁实验15.(2025·四川·中考真题)实验室利用如图装置模拟工业炼铁,有关说法错误的是A.澄清石灰水可检验生成的B.将尾气点燃,可防止污染空气C.“炼铁”的化学方程式为D.实验得到的固体产物能被磁铁吸引【答案】C【解析】A、CO2能使澄清的石灰水变浑浊,该实验中澄清石灰水的作用是检验生成的CO2。此选项正确。B、该实验的尾气中含有没有参加反应的CO,CO有毒,是空气污染物。将尾气点燃,将有毒的CO转化成无毒的CO2,可防止污染空气。此选项正确。C、化学方程式没有配平,正确的化学方程式为:。此选项错误。D、实验得到的固体产物是铁,能被磁铁吸引。此选项正确。故选C。16.(2023·河南·三模)某兴趣小组利用如图所示装置探究炼铁时发生的反应。下列有关说法错误的是A.该炼铁反应的原理是B.实验时应先通入,再给固体加热C.玻璃管内的固体由红棕色变为黑色D.导管末端应放一只点燃的酒精灯【答案】A【解析】A、该炼铁反应的原理是一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为,故A错误;B、实验时,应先通入,排净装置中的空气,再给固体加热,避免加热一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸,故B正确;C、玻璃管中的氧化铁在高温的条件下生成铁粉,颜色由红棕色变为黑色,故C正确;D、实验时有没参与反应的从导管末端逸出,加一只点燃的酒精灯可以将引燃,防止污染空气,故D正确。故选A。17.(2025·河南平顶山·二模)某化学兴趣小组利用如图微型实验装置(夹持仪器等省略)进行模拟炼铁实验。下列说法不正确的是A.实验过程中CO的用量与理论值相等B.A处可以观察到红棕色粉末逐渐变黑色C.该实验装置的优点有节约药品、产生的污染物少等D.B处观察到溶液变浑浊,其原因是【答案】A【解析】A、在模拟炼铁实验中,实验开始前要先通一会儿CO排尽装置内空气,防止加热时发生爆炸;实验结束后还要继续通CO直至装置冷却,防止生成的铁被氧化,所以实际消耗CO的量比理论值多,A说法不正确;B、A处一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应,氧化铁是红棕色粉末,被还原生成黑色的铁,可以观察到红棕色粉末逐渐变黑色,B说法正确;C、该微型实验装置所用药品量少,能节约药品,且产生的污染物相对较少,C说法正确;D、A处反应生成二氧化碳,二氧化碳进入B处与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为,所以B处溶液变浑浊,D说法正确。故选A。18.(23-24九年级上·湖北随州·期末)铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,其原理是在高温下,利用一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。在实验室里,用图1的装置进行一氧化碳与铁的一种氧化物(红色粉末)的反应实验。图2是实验过程中通入,CO质量与红色粉末质量的关系图。下列①~⑤的说法中,错误的个数是
①图1的设计存在明显的不足之处②图1中A处的化学方程式为③由图2可知,参加反应的CO的质量与通入的CO的质量不相等④图2中c点时,图1A中固体质量为0g⑤图2中a点时,图1A中化学反应已经开始发生了A.四个 B.三个 C.二个 D.一个【答案】B【解析】①图1中剩余的一氧化碳会排放到空气中,造成污染,缺少尾气处理装置,故说法正确;②图1中A处是一氧化碳和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,故说法错误;③实验开始先通入一氧化碳,排尽试管内空气,防止加热发生爆炸,反应完成要继续通一氧化碳,防止生成的铁被氧化,此两步一氧化碳都未发生反应,所以参加反应的CO的质量与通入的CO的质量不相等,故说法正确;④一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,图2中c点时,氧化铁已完全反应生成黑色固体铁,所以图1A中固体质量不是0g,故说法错误;⑤图2中a点时,固体的质量没有减少,说明图1A中化学反应没有发生,故说法错误。故选B。19.(2025·吉林松原·模拟预测)我国春秋战国时期就开始生产和使用铁器。下图是实验室模拟工业炼铁的装置。(1)若实验成功,装置B中可观察到的现象是。(2)写出C处发生反应的化学方程式。(3)请写出该装置的改进措施。【答案】(1)红色固体变黑(2)(3)在导管末端系一个气球或加一个燃着的酒精灯【解析】(1)若实验成功,氧化铁被一氧化碳还原成铁,同时生成二氧化碳,则装置B中可观察到的现象是红色固体变黑;(2)C处澄清的石灰水变浑浊,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为:;(3)一氧化碳有毒性,直接排放会污染空气,则该装置的改进措施是:在导管末端系一个气球或加一个燃着的酒精灯。◆题型6一氧化碳还原氧化铜实验20.(24-25九年级上·安徽·期末)某小组利用如图装置进行创新实验。实验时,先加热炭粉,一段时间后,将酒精灯移至CuO处加热。下列说法正确的是A.实验过程中管口略朝下,便于气体导出B.装置中氧化铜发生反应:C.气球可以收集尾气,防止污染空气D.氧化铜与碳没有接触,因此CuO不变色【答案】C【解析】A、实验过程中管口略朝下,是为了防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂,而不是便于气体导出,错误;B、碳和氧化铜不接触,装置中先发生的反应为碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,后发生一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,该反应的化学方程式为:,该反应不是在高温条件下反应,错误;C、在该装置中,二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳,一氧化碳有毒,散逸到空气中会污染空气,故气球可以收集尾气,防止污染空气,正确;D、碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,故黑色氧化铜变为红色固体,错误。故选C。21.(24-25九年级上·重庆开州·阶段检测)李洋同学在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温下反应制取单质铜,他联想到单质碳的一些化学性质,认为在该实验中还可能会有CO产生。【查阅资料】CO气体有毒,不能使澄清石灰水变浑浊,但能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。【实验验证】(1)点燃A处酒精灯,数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红,反应的化学方程式为:。(2)刚开始预热时,B中立即有气泡产生,但澄清石灰水不变浑浊,原因。(3)C装置中出现的现象,说明有CO气体生成,证明该同学的判断是正确的。【实验反思】(4)李洋同学对CO产生的原因进行了分析。①原因一:木炭和氧化铜在高温条件下直接反应放出产生CO。②原因二:反应中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应,产生了CO,请你从原因一、原因二中选择其一,用化学方程式表示其反应原理:。(5)有同学实验结束后立即将试管中的粉末倒出,发现红色粉末逐渐变为黑色,出现这样的原因可能是。【答案】(1)(2)试管和导管中的空气受热膨胀进入B中(3)湿润的黄色氯化钯试纸变蓝(4)/(5)热的铜在空气中被氧化为黑色的氧化铜【解析】(1)点燃A处酒精灯,数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红,发生的反应是碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为;(2)导管和试管中含有空气,加热会受热膨胀从短管排出进入B装置,则刚开始预热时,B中立即有气泡产生,但澄清石灰水不变浑浊,原因是试管和导管中的空气受热膨胀进入B中;(3)已知CO不能使澄清石灰水变浑浊,但能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色,则观察到C装置中出现湿润的黄色氯化钯试纸变蓝的现象,说明有CO气体生成,证明该同学的判断是正确的;(4)原因一:木炭和氧化铜在高温条件下直接反应产生CO,化学方程式为;原因二:反应中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应,产生了CO,即碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,化学方程式为;(5)有同学实验结束后立即将试管中的粉末倒出,发现红色粉末逐渐变为黑色,出现这样的原因可能是:热的铜在空气中被氧化为黑色的氧化铜。22.(24-25九年级下·湖南郴州·阶段检测)化学兴趣小组的同学,在探究木炭与反应时,完成了如图实验,请回答下列问题:I、如图所示装置进行实验,很快发现澄清的石灰水变浑浊;(1)酒精灯上金属网罩的作用是。(2)实验结束时,应___________(填写字母)。A.先撤出导管,再熄灭酒精灯B.先熄灭酒精灯,再撤出导管II、实验结束后,小实同学联想到碳在空气中燃烧时,可能生成CO2也可能生成CO。提问了这样一个问题:碳与氧化铜的反应除了生成铜,是否也可能生成不同的气体呢?并在老师的指导下进行了实验探究:【查阅资料】①CO是一种无色无味的有毒气体,具有可燃性,燃烧生成CO2.CO也具有还原性,在加热的条件下,能与CuO反应生成Cu和CO2.②碱石灰可以吸收CO2和H2O。③溶液可以吸收CO2.【猜想】(3)对碳与氧化铜反应后产生的气体作出以下猜想:猜想①气体产物为;猜想②气体产物为;猜想③气体产物为(用化学式表示)。【实验探究】(4)若猜想③成立,则D观察到的现象是。(5)小东同学认为实验检测到生成物有,可能是,小洋同学却并不认同,他的理由是(用化学方程式表示)。【反思交流】(6)实验装置中有一处缺陷,为了防止尾气对空气的污染,可以在F装置后做如下改进:。【答案】(1)集中火焰,提高温度(2)A(3)和(4)D中红色固体变黑(5)(6)在装置F末端放一盏酒精灯点燃尾气【解析】(1)酒精灯上金属网罩的作用是集中火焰,提高温度;(2)实验结束时,应先撤出导管,再熄灭酒精灯,防止石灰水倒吸入热的试管底部,使试管炸裂,故选:A;(3)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物碳与氧化铜中含有碳元素、氧元素和铜元素,则生成的气体可能是、,结合猜想①②可知,猜想③为和;(4)若猜想③成立,说明碳与氧化铜反应后产生的气体有和,一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,故装置D观察到的现象是D中红色固体变黑;(5)小东同学认为实验检测到生成物有,可能是,小洋同学却并不认同,他的理由是碳和二氧化碳在高温条件下反应也能生成一氧化碳,化学方程式为;(6)一氧化碳有毒,排放到空气中会污染空气,因此该实验装置的不足之处是缺少尾气处理装置,一氧化碳具有可燃性,则改进方法可以是在装置F末端放一盏酒精灯点燃尾气。◆题型7碳与二氧化碳的反应23.有关碳与二氧化碳高温下发生的反应,下列说法正确的是A.二氧化碳发生了还原反应B.碳具有氧化性C.反应前后氧元素的化合价发生了改变D.反应前后固体的质量不变【答案】A【解析】A、碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳,二氧化碳中的氧被碳夺取,作为氧化剂,发生了还原反应,故A正确;B、碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳,碳夺取了二氧化碳的氧,作为还原剂,具有还原性,故B错误;C、二氧化碳中氧元素显-2价,生成物一氧化碳中氧元素显-2价,即反应前后氧元素的化合价未改变,故C错误;D、碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳气体,则反应前后固体的质量减小,故D错误。故选A。24.(23-24九年级上·四川乐山·期末)甲、乙、丙、丁都是含碳的物质,它们有如下的关系:①甲+丙乙;②乙+O2丙;③常温下丁能分解生成丙。则甲、乙、丙、丁分别是A.C、CO、CO2、CaCO3 B.C、CO2、CO、H2CO3C.C、O2、CO、CaCO3 D.C、CO、CO2、H2CO3【答案】D【解析】甲、乙、丙、丁都是含碳的物质,甲能与丙在高温下反应生成乙,乙能与氧气在点燃的条件下反应生成丙,可推出丙为二氧化碳,乙为一氧化碳,则甲为碳,二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,常温下丁能分解生成丙,可推出丁为碳酸,碳酸能分解生成二氧化碳和水,则甲为碳、乙为一氧化碳、丙为二氧化碳、丁为碳酸。故选D。25.(24-25九年级上·河南新乡·阶段检测)小张同学对九年级部分物质转化关系整理如图所示(“→”表示一种物质会一步转化成为另一种物质)。下列说法错误的是A.CO→CO2只能通过化合反应实现B.CO2和C发生反应生成CO需要吸收热量C.X不一定是H2CO3D.CO2→H2O可通过CO2与澄清石灰水反应实现【答案】A【解析】A、CO→CO2可通过CO在氧气中点燃或在加热条件下与金属氧化物反应实现,一氧化碳与氧气点燃生成二氧化碳,属于化合反应;一氧化碳与金属氧化物反应生成金属和二氧化碳,不属于化合反应,说法错误,符合题意;B、CO2和C在高温下发生反应生成CO属于吸热反应,说法正确,不符合题意;C、二氧化碳与氢氧化钙(或氢氧化钠)反应生成碳酸钙(或碳酸钠)和水,碳酸钙(或碳酸钠)与盐酸反应生成氯化钙(或氯化钠)、水和二氧化碳,所以X不一定是H2CO3,还可以是碳酸钙或碳酸钠等,说法正确,不符合题意;;D、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,所以CO2→H2O可通过CO2与澄清石灰水反应实现,说法正确,不符合题意。故选A。◆题型8铁的氧化物相关计算26.(2025·河南郑州·二模)取铁粉、氧化铁粉末、四氧化三铁粉末的混合物60g,通入足量的一氧化碳,高温条件下充分反应,冷却后称得剩余固体质量为44g,则原固体混合物中铁粉的质量可能是A.38g B.16g C.10g D.5g【答案】D【解析】一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,一氧化碳和四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳,则设混合物为氧化铁和铁时,其中氧化铁的质量为x,则解得x≈5.33g则其中铁粉质量为60g-53.3g=6.7g设混合物为四氧化三铁和铁时,其中四氧化三铁的质量为y,则解得y=58g则其中铁粉质量为60g-58g=2g混合物为铁粉、氧化铁粉末、四氧化三铁粉末时,铁粉质量在2g~6.7g之间,故选D。27.(2024·河南平顶山·一模)现有氧化铜和四氧化三铁的固体混合物32g,在高温条件下与足量的一氧化碳反应,得到的固体质量可能为A.18g B.20g C.22g D.24g【答案】D【解析】氧化铜与一氧化碳在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,设32g氧化铜完全反应后生成铜的质量为x,四氧化三铁与一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,设32g四氧化三铁完全反应后生成铁的质量为y,所以氧化铜和四氧化三铁的固体混合物32g,在高温条件下与足量的一氧化碳反应,生成物为铜、铁的混合物,其质量应大于23.2g、小于25.6g,故选:D。28.(25-26九年级上·黑龙江绥化·阶段检测)铁有多种氧化物,为探究其中一种氧化物FexOy的组成,某同学将mgFexOy和10gCO置于密闭容器中在高温下发生反应。反应开始至某时刻,测得容器中部分物质的质量变化关系如图所示。下列说法正确的是A.b表示Fe的质量变化 B.n=5.6C.FexOy中x:y=2:3 D.m≥11.6【答案】AD【解析】A、反应物CO的质量逐渐减小,生成物Fe的质量逐渐增加,所以b表示Fe的质量变化,正确;B、由图可知,生成二氧化碳的质量为8.8g,8.8g二氧化碳中碳元素的质量=8.8g××100%=2.4g,根据质量守恒定律反应前后元素的种类和质量不变,所以反应前碳元素的质量为2.4g,反应前碳元素都来自于一氧化碳中,所以一氧化碳的质量=,即参加反应的一氧化碳的质量为5.6g,由图可知反应后一氧化碳剩余的质量是10g-5.6g=4.4g,因此n=4.4,错误;C、8.8g二氧化碳中氧元素的质量=,一氧化碳与铁的氧化物反应生成二氧化碳,化学方程式为:yCO+FexOyxFe+yCO2,由方程式可知二氧化碳中氧元素一半的质量来自于铁的氧化物中,所以铁的氧化物中氧元素的质量=6.4g÷2=3.2g,铁的氧化物中铁的质量=8.4g;化合物中元素的质量比等于相对原子质量乘以原子个数的比,所以FexOy中铁元素与氧元素的质量比表示为,解得x:y=3:4,错误;D、由上述计算可知,参加反应的铁的氧化物的质量=8.4g+3.2g=11.6g,所以m≥11.6,故正确。故选AD。◆题型9金属冶炼的计算29.(2025·湖北恩施·二模)赤铁矿是重要的炼铁原料,其中的含量直接影响到炼铁的效率和成本。兴趣小组用一氧化碳还原10g赤铁矿样品,充分反应后得到5.6g铁单质。(1)中铁、氧元素的质量比为。(2)计算该赤铁矿样品中的质量分数。(写出计算过程)【答案】(1)7:3(2)解:设赤铁矿样品中的质量为x。则赤铁矿样品中的质量分数为答:赤铁矿样品中的质量分数为80%。【解析】(1)中铁、氧元素的质量比为;(2)计算过程见答案。30.(24-25九年级下·黑龙江绥化·期末)工业上常用赤铁矿或磁铁矿炼铁。根据矿石的质量可以计算炼出铁的质量。(1)工业炼铁的尾气处理方法。(2)900t含四氧化三铁58%的磁铁矿石,理论上能炼出含铁90%的生铁的质量是多少?(根据化学方程式计算,写出计算过程)【答案】(1)将尾气点燃/收集(2)420t解:设理论上能炼出含铁90%的生铁的质量为x,答:理论上能炼出含铁90%的生铁的质量为420t。【解析】(1)工业炼铁的尾气中含有一氧化碳,一氧化碳具有毒性、可燃性,所以处理方法是将尾气点燃或收集,故填:将尾气点燃或收集;(2)见答案。31.(2025·江苏南京·模拟预测)2024年10月30日,神舟十九号载人飞船成功发射。(1)含金属铝的返回舱在高于1600℃时,仍能保持完整外形,请结合下表分析原因:。物质熔点/℃沸点/℃660.4246720402980(2)制作飞船时常在金属铝中添加一定比例的其他金属,如和等形成合金。查阅资料得知:锰与稀盐酸反应生成氯化锰(),氯化锰溶液和硫酸锰溶液均为粉红色。①一般情况下,铝合金的硬度比纯铝的(填“大”或“小”)。②为探究、、三种金属的活动性,请你设计实验方案。实验操作实验现象实验结论活动性:③提供足量的含、的铝合金和稀盐酸,欲确定各金属的质量分数,需要收集的实验数据有。(3)工业冶炼铝的原理为电解熔融的,生成铝和一种气体,电解10.2t氧化铝,计算理论上制得铝的质量(写出计算过程)。【答案】(1)铝的表面会生成一层致密的氧化铝膜,而氧化铝的熔点高于1600℃,使返回舱不会变形(2)大将锰用砂纸打磨光亮后分别插入盛有硫酸铝和硫酸铜溶液的试管中(合理即可)盛有硫酸铝溶液的试管中无现象,盛有硫酸铜的试管中,锰的表面有红色固体产生,溶液由蓝色变为粉红色称取铝合金的质量、收集氢气的质量、滤渣的质量(3)解:设理论上制得铝的质量为x,答:理论上制得铝的质量为。【解析】(1)含金属铝的返回舱在高于1600℃时,仍能保持完整外形,是因为铝的表面会生成一层致密的氧化铝膜,而氧化铝的熔点高于1600℃,使返回舱不会变形;(2)①一般情况下,合金比组成它的纯金属的硬度大,所以铝合金的硬度比纯铝的大;②比较三种减少的活动性,可以选择活动性位于中间的金属与活动性位于两侧的金属的盐溶液进行验证。根据金属活动性顺序Al>Mn>Cu,则可以选择硫酸铝、硫酸铜和锰丝。则实验操作为:将锰用砂纸打磨光亮后分别插入盛有硫酸铝和硫酸铜溶液的试管中。因为铝比锰活泼,则现象有盛有硫酸铝溶液的试管中无现象。因为锰比铜活泼,则盛有硫酸铜的试管中,锰的表面有红色固体产生,溶液由蓝色变为粉红色。可证明活动性顺序Al>Mn>Cu;③提供足量的含Mn、Cu的铝合金和稀盐酸,欲确定各金属的质量分数。Mn、Cu的铝合金中锰、铝与稀盐酸反应,铜不与稀盐酸反应,取铝合金ng,加入足量的稀盐酸,充分反应,剩余固体是铜bg,则锰、铝的质量为(n-b)g,收集氢气的质量为ag,利用方程式可算出锰、铝的质量,实验操作及需要收集的实验证据有称取铝合金的质量、收集氢气的质量、滤渣的质量;(3)见答案。考点二金属的性质和应用(重点)◆题型1金属材料与非金属材料32.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)2025年是故宫博物院建院100周年。故宫博物院藏品总量达186万余件(套)是中华文明源远流长的见证。下列故宫博物院馆藏文物中主要由金属材料制成的是A.书画之宝:《清明上河图》B.青铜之宝:亚酗方尊C.陶瓷之宝:郎窑红釉穿带直口瓶D.玉器之宝:青玉云龙纹炉A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】A、《清明上河图》是由纸张制成的,纸属于非金属材料,不符合题意;B、青铜属于铜的合金,合金属于金属材料,符合题意;C、郎窑红釉穿带直口瓶由陶瓷制成,陶瓷属于非金属材料,不符合题意;D、青玉云龙纹炉属于玉器,玉石属于非金属材料,不符合题意;故选B。33.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)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【答案】C【解析】A、由于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,则材料可选高强度的金属材料,该选项说法正确;B、若想轻量化,则材料需要密度小,该选项说法正确;C、由于外壳表面的温度可能会达数千摄氏度,则外壳材料具备耐高温、熔点高的性能,该选项说法不正确;D、若想降低被敌方雷达等探测系统发现的概率,则外壳材料可能还需要具备一定的隐身性能,该选项说法正确。故选C。34.(2025·广西·二模)下列广西优秀传统工艺品中,主要由金属材料制成的是A.壮乡铜鼓B.绣球C.坭兴陶D.壮锦A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】A、壮乡铜鼓是由铜制成的,铜属于金属材料,A正确。B、绣球通常是由布料、丝线等材料制成,这些属于有机材料,不属于金属材料,B错误。C、坭兴陶是由黏土等烧制而成,属于无机非金属材料,不属于金属材料,C错误。D、壮锦是由丝线等纺织而成,属于有机材料,不属于金属材料,D错误。
故选A。◆题型2合金35.(2023·甘肃白银·一模)下列物质属于金属材料的是A.Al2O3 B.金刚石 C.青铜 D.大理石【答案】C【解析】A、氧化铝是氧化物,不属于金属材料,此选项错误;B、金刚石是非金属单质,不属于金属材料,此选项错误;C、青铜是一种合金,属于金属材料,此选项正确;D、大理石的主要成分是碳酸钙,其属于盐,不属于金属材料,此选项错误。故选C。36.(2025·湖南长沙·三模)央视发布《2025年春节联欢晚会》吉祥物——“己升升”,“己升升”的眉眼取自四川广汉三星堆遗址出土的青铜蛇形器的歧羽纹、臣字目。青铜是铜锡合金,下列有关说法错误的是A.青铜是混合物 B.青铜加入硝酸银溶液中没有明显现象C.青铜比锡的熔点低 D.青铜属于金属材料【答案】B【解析】A、青铜是铜锡合金,合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,属于混合物,该选项说法正确;B、锡和铜的金属活动性强于银,均能与硝酸银反应生成银单质,所以将青铜加入硝酸银溶液中会有银白色固体产生,且铜和硝酸银反应生成硝酸铜溶液,溶液会变为蓝色,有明显现象,该选项说法错误;C、合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低,青铜是铜锡合金,所以青铜比锡的熔点低,该选项说法正确;D、金属材料包括纯金属以及它们的合金,青铜是铜锡合金,属于金属材料,该选项说法正确。故选B。37.(2025·湖南长沙·二模)金属制品在生产、生活中处处可见。下列有关说法不正确的是A.不锈钢属于金属材料。B.钛和钛合金的抗腐蚀性能不如不锈钢。C.合金和纯金属性能不同是因为组成发生了变化。D.“真金不怕火炼”,说明金的化学性质稳定。【答案】B【解析】A、不锈钢是铁的合金,主要由铁、铬、镍等元素组成。金属材料包括纯金属和合金,因此不锈钢属于金属材料。A正确。B、钛和钛合金具有优异的抗腐蚀性能,因为它们能形成致密的氧化钛膜,保护内部金属不被腐蚀(如耐海水、酸等)。而不锈钢虽耐腐蚀,但在强腐蚀环境中(如含氯环境)性能不如钛合金。B错误。C、合金是由两种或多种金属(或金属与非金属)熔合而成,组成的变化导致原子排列和结构改变,从而性能(如硬度、强度、耐腐蚀性)与纯金属不同(例如,钢比纯铁更硬)。C正确。D、金是化学性质稳定的金属,不易与氧气、水等反应,即使在高温下也不易氧化(“火炼”指高温加热)。D正确。故选B。◆题型3金属的物理通性与用途38.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)下列说法正确的是A.熔点最高的金属钨,可以用作保险丝B.钢铁是使用最早的金属材料C.多数合金的抗腐蚀性比组成它的纯金属更好D.汽车的铝合金车体喷漆的主要目的就是美观【答案】C【分析】本题考查金属与合金的相关知识,包括金属的物理性质、历史使用、抗腐蚀性以及金属防护措施。【解析】A、钨是熔点最高的金属。但保险丝的作用是在电流过大时熔断以保护电路,因此需要低熔点的材料。钨的高熔点使其不适合用作保险丝,因为它不易熔断,故该选项不符合题意。B、人类最早广泛使用的金属材料是铜,因为铜的熔点较低,易于冶炼,铁的使用晚于铜,因此钢铁不是使用最早的金属材料,该选项不符合题意。C、合金通常比纯金属具有更好的抗腐蚀性。例如,纯铁容易生锈,而不锈钢(铁铬镍合金)抗腐蚀性更强,因此,多数合金的抗腐蚀性比组成它的纯金属好,该选项符合题意。D、汽车铝合金车体喷漆的目的不仅包括美观,更重要的是防止腐蚀。喷漆可以形成物理屏障,隔绝空气和水分。因此,防腐蚀是主要目的之一,美观是次要目的,该选项不符合题意。故选C。39.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)对物质的鉴别是化学学习的重要部分,下列实验设计不能达到实验目的的是选项需区分的物质实验方案A生铁和钢分别用磁铁吸引B黄金和黄铜分别加稀硫酸,观察现象C焊锡和锡加热,比较熔点D铁粉和锌粉观察颜色A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】A:生铁和钢都含有铁,都能被磁铁吸引,因此“用磁铁吸引”的方法不能鉴别生铁和钢,该实验设计不能达到目的。B:黄金(主要成分为Au)与稀硫酸不反应。黄铜是铜(Cu)锌(Zn)合金,其中的锌(Zn)能与稀硫酸反应产生气泡,因此加入稀硫酸可以鉴别,该实验设计能达到目的。C:焊锡是锡的合金,合金的熔点比其组成金属(锡)低。加热时,焊锡先熔化,锡后熔化。因此“加热比较熔点”可鉴别,该实验设计能达到目的。D:铁粉呈现黑色、锌粉呈现灰色,仅通过“观察颜色”可以鉴别,该实验设计能达到目的。故选A40.(25-26九年级上·山东临沂·阶段检测)下列物质的用途,主要利用了物质的化学性质的是A.氧气用于急救病人 B.“干冰”用于人工降雨C.稀有气体制造电光源 D.铜用于制造导线【答案】A【解析】A.氧气用于急救病人:氧气在急救中主要用于供给病人呼吸。呼吸过程中,氧气参与人体细胞内的有氧呼吸反应(如与葡萄糖反应生成二氧化碳和水,释放能量),这属于化学变化,利用了氧气的化学性质(氧化性)。A符合题意;B.“干冰”用于人工降雨:干冰是固体二氧化碳。人工降雨时,干冰升华(从固体直接变为气体),吸收大量热量,使周围水蒸气冷凝成水滴。升华是物理变化,没有新物质生成,利用了干冰的物理性质(升华吸热)。B不符合题意;C.稀有气体制造电光源:稀有气体(如氖气、氩气)在电光源(如霓虹灯)中通电时会发出特定颜色的光。这基于电子跃迁的物理现象,没有发生化学变化(稀有气体本身化学性质稳定,不易反应),利用了稀有气体的物理性质(通电发光的特性)。C不符合题意;D.铜用于制造导线:铜具有良好的导电性,用于制造导线时,电流通过铜导线是电子定向移动的物理过程,没有发生化学变化,利用了铜的物理性质(导电性)。D不符合题意。故选A。◆题型4金属之最和分类41.(2025·湖南衡阳·一模)下列关于“化学之最”的说法正确的是A.天然存在的最硬的物质是金刚石 B.年产量最高的金属是铜C.地壳中含量最高的金属元素是铁 D.导电性最好的是金【答案】A【解析】A、金刚石是天然存在最硬的物质,选项正确;B、铁是年产量最高的金属,选项错误;C、地壳中含量最高的金属元素是铝,选项错误;D、导电性最强的金属是银,选项错误。故选A。42.(24-25九年级上·山东淄博·阶段检测)下列关于金属的说法正确的是A.目前世界上年产量最多的金属是铝B.武德合金的熔点高,可用于制造保险丝C.钛合金与人体具有很好的“相容性”,可用来制造人造骨D.金刚石和不锈钢都金属材料【答案】C【解析】A、目前世界上年产量最多的金属是铁,说法错误,不符合题意;B、武德合金的熔点低,可用于制造保险丝,说法错误,不符合题意;C、钛合金与人体具有很好的“相容性”,可用来制造人造骨,说法正确,符合题意;D、金属材料包括合金和纯金属,不锈钢是铁的合金,属于金属材料;金刚石由碳元素组成,属于非金属材料,说法错误,不符合题意。故选:C。43.(24-25九年级上·重庆·阶段检测)比较大小、高低、强弱等用数轴来表示更加直观。下列表示正确的是A.金属的熔点 B.地壳中元素的含量C.合金中的含碳量 D.原子最外层电子数【答案】D【解析】A、汞是熔点最低的金属,钨是熔点最高的金属,正确的顺序是,A选项错误;B、地壳中含量前五的元素由高到低依次为氧、硅、铝、铁、钙,正确的顺序是,B选项错误;C、钢的含碳量比生铁低,C选项错误;D、H、Mg、Al、C、P、O、F的最外层电子数依次是1、2、3、4、5、6、7,D选项正确。故选:D。44.观察下图并回答问题。(1)图中各元素的含量是指分数。(2)地壳中含硅26.30%,这里的“硅”指的是。(3)图中有种金属元素,其中含量居第一位的金属元素是。(4)地壳中金属元素含量(填“大于”“等于”或“小于”)非金属元素含量。【答案】(1)质量(2)硅元素(3)六/6铝/Al(4)小于【解析】(1)元素只讲质量不讲个数,所以图中所表示各元素的质量含量.故答案为:质量;(2)图所表示各元素的质量含量,因此地壳中含硅26.30%,是指元素的含量.故答案为:硅元素;(3)从图看以看出,图中表示出六种金属元素,含量居第一位的金属元素是铝.故答案为:六;铝或者Al;(4)从图看以看出,地壳中金属元素含量小于非金属元素含量.故答案为:小于。◆题型5金属材料的选择依据45.(25-26九年级上·广东佛山·阶段检测)为了减少汽车油耗,科学家通过研发新型泡沫金属材料,来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目的,泡沫金属材料应具有的性质是A.熔点低 B.密度小 C.硬度大 D.着火点高【答案】B【解析】A、熔点低与耐高温性相关,与减轻汽车自重并无直接关联,故选项不符合题意。B、密度小的泡沫金属材料,在相同体积下质量较小,能够实现减轻汽车自重的目的,故选项符合题意。C、硬度大主要体现材料抵抗外力作用的能力,和减轻汽车自重关系不大,故选项不符合题意。D、着火点高与防火性相关,与减轻汽车自重并无直接关联,故选项不符合题意。故选B。46.(2025·江苏盐城·中考真题)“金缕玉衣”所用金丝的最细处仅有0.08mm,体现了我国古代工匠精湛的技艺。金能制成金丝是利用了其A.密度大 B.熔点高 C.延展性好 D.导热性好【答案】C【解析】A、密度指单位体积的质量,制成金丝是形状变化,不依赖密度。因此,该选项不符合题意。B、熔点高表示熔化需要高温,但制成金丝是通过机械拉伸,而非熔化铸造。因此,该选项不符合题意。C、延展性是金属在受力时变形而不破裂的性质,包括被拉伸成细丝(延性)或锤打成薄片(展性)。题目中“制成金丝”直接对应此性质。因此,该选项符合题意。D、导热性指传递热量的能力,金是良好热导体,但这与制成细丝的加工过程无关。因此,该选项不符合题意。故选C。◆题型6金属与氧气反应47.(25-26九年级上·辽宁·阶段检测)下列对实验现象的描述正确的是A.红磷燃烧产生大量白雾B.铜在空气中加热由黑色变成红色C.氨气和氯化氢反应生成白烟D.镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光,生成氧化镁【答案】C【解析】A、红磷燃烧生成的五氧化二磷是白色固体小颗粒,在空气中形成白烟,不是白雾,故A错误;B、铜在空气中加热时,与氧气反应生成氧化铜,铜本身是紫红色,氧化铜是黑色固体,因此现象是铜由红色变为黑色,故B错误;C、氨气和氯化氢都是气体,它们反应生成氯化铵,氯化铵是白色固体小颗粒,悬浮在空气中形成白烟,故C正确;D、生成氧化镁是结论不是现象,故D错误。故选C。48.(25-26九年级上·江苏常州·阶段检测)九3班苏同学取一段细铁丝,在自己收集的氧气中点燃,却没有观察到“火星四射”的现象。造成此实验失败的原因不可能是A.收集到的氧气量太少或纯度太低 B.实验前没有打磨铁丝C.铁丝的温度不够 D.集气瓶底部没有放少量水或细沙【答案】D【解析】A、氧气不足可能使燃烧不充分,是可能原因。故选项A错误;B、未打磨铁丝阻碍反应,是可能原因。故选项B错误;C、温度不够无法引燃,是可能原因。故选项C错误;D、防护措施缺失不影响现象产生,不可能是原因。故选项D正确;故选D。◆题型7金属与酸反应49.(2025·四川·中考真题)下列金属不能与稀反应的是A. B. C. D.【答案】D【解析】A、铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,不符合题意;B、锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,不符合题意;C、镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,不符合题意;D、在金属活动性顺序里,铜排在氢后,铜与稀硫酸不反应,符合题意。故选D。50.(24-25九年级下·四川遂宁·阶段检测)下列物质不能由金属和稀酸直接反应得到的是A.CuSO4 B.AlCl3 C.MgCl2 D.ZnSO4【答案】A【解析】在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,生成相应的盐。A、铜(Cu)在金属活动性顺序中位于氢之后,不能与稀硫酸反应生成CuSO4,符合题意;B、铝(Al)在金属活动性顺序中位于氢之前,能与稀盐酸反应生成AlCl3,不符合题意;C、镁(Mg)在金属活动性顺序中位于氢之前,能与稀盐酸反应生成MgCl2,不符合题意;D、锌(Zn)在金属活动性顺序中位于氢之前,能与稀硫酸反应生成ZnSO4,不符合题意;故选A。51.(2025·江苏盐城·中考真题)同学们课后走进实验室,处理含硫酸的硫酸铜废液并回收铜,实验过程如图所示(每一步反应都充分进行,忽略实验损耗)。下列说法错误的是A.产生H2的质量为0.1g B.滤液呈浅绿色C.滤渣是Cu和Fe的混合物 D.滤液中FeSO4的质量为30.4g【答案】D【解析】本题考查金属的化学性质、质量守恒定律、有关化学方程式的计算。实验中发生的反应为、,并且每一步反应都充分进行。A、根据质量守恒定律,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和,则产生H2的质量为,A正确,不符合题意;B、铁粉与硫酸、硫酸铜反应均能生成硫酸亚铁,硫酸亚铁溶液为浅绿色,B正确,不符合题意;C、根据化学方程式,代入产生氢气的质量,可以求出与硫酸发生反应的铁粉的质量为2.8g,则剩余铁粉的质量为15g-2.8g=12.2g设与硫酸铜反应的铁粉的质量为x由于12.2g>11.2g,则反应后铁粉有剩余,滤渣中含有Cu和Fe,C正确,不符合题意;D、滤液中FeSO4的质量等于铁粉分别与硫酸和硫酸铜反应生成的FeSO4的质量总和,根据铁元素守恒,可以求出滤液中FeSO4的质量为,D错误,符合题意。故选D。◆题型8金属与酸反应图像52.(25-26九年级上·黑龙江·阶段检测)等质量的锌、铁与足量的稀硫酸反应,下列产生氢气的质量与反应时间的关系合理的是A. B. C. D.【答案】B【解析】根据金属活动性强弱关系锌>铁,可判断锌与稀硫酸反应快,铁与稀硫酸反应慢,即相同的反应时间,锌产生的气体更多,斜率更大;由于稀硫酸过量,因此金属完全反应,根据化学方程式:、,消耗等质量的锌和铁,最终铁产生的气体更多。故选B。53.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)现有质量相等的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份同体积、同浓度的足量稀硫酸中,生成氢气的质量与时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法错误的是A.完全反应所需时间:丙>甲>乙 B.生成氢气的质量:甲>乙>丙C.相对原子质量:乙>丙>甲 D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙【答案】C【解析】A.从图像中反应速率(斜率)看,乙最快,甲次之,丙最慢,反应速率越快,完全反应所需时间越短,所以完全反应所需时间:丙>甲>乙,该说法正确,故不符合题意;B.由图像最高点纵坐标可知,最终生成氢气的质量:甲>乙>丙,该说法正确,故不符合题意;C.由价量比公式:可知,已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价,等质量的金属与足量稀硫酸反应,相对原子质量越小,生成氢气的质量越多,因为生成氢气的质量:甲>乙>丙,所以相对原子质量甲<乙<丙,即相对原子质量:丙>乙>甲,该说法错误,故符合题意;D.由化学方程式的意义可知,,,,由于甲、乙、丙在生成物中均显+2价,所以,化学方程式中H2SO4和H2前的化学计量系数都为1,即每消耗98g的硫酸,都会产生2g的氢气,即生成氢气质量相同时,消耗硫酸质量也相同,那么,生成氢气的质量越多,消耗硫酸的质量越多,因为生成氢气质量甲>乙>丙,所以消耗硫酸的质量:甲>乙>丙,该说法正确,故不符合题意;故选C。【点睛】该题为图像题,明确金属与酸反应的相关规律金属与酸反应时,金属活动性越强,反应速率越快,完全反应所需时间越短,当金属在生成物中化合价相同时,等质量的金属与足量酸反应,相对原子质量越小,生成氢气的质量越多;生成氢气的质量越多,消耗酸的质量也越多。54.用等质量相同表面积的镁条与等体积不同浓度的盐酸在一定条件下反应,实验结果如图所示。下列结论正确的是A.镁与盐酸的反应是放热反应B.b曲线对应的盐酸浓度较大,盐酸浓度越大,反应速率越快C.装置内氢气的质量先增大,后减小D.两种情况最终产生氢气的质量一定不相同【答案】A【解析】A、金属与酸反应生成氢气,若仅考虑气体体积变化,压强应持续上升,反应结束后压强保持不变。但由图示a曲线可以看出,镁与盐酸反应后压强到达最大值后又缓慢下降,说明反应过程中有温度变化,即该反应是放热反应,A正确;B、曲线a在短时间内压强迅速增大,说明其对应盐酸的浓度较大,盐酸的浓度越大,反应速率越快,B不正确;C、镁与盐酸反应生成氢气,反应过程中装置内氢气的质量不断增大,至完全反应后不再变化,C不正确;D、若金属过量,等体积不同浓度的盐酸完全反应,则最终产生氢气的质量不同,若酸过量,等质量的金属镁完全反应,则产生的氢气质量相同,故两种情况最终产生氢气的质量可能相同,D不正确。故选A。55.(23-24九年级上·甘肃·开学考试)等质量的A、B、C三种金属跟足量的稀硫酸完全反应后都生成+2价的硫酸盐,生成氢气的质量(m)与反应时间(t)的关系如图所示,则下列说法中正确的是A.三种金属的活动性是A>B>CB.三种金属的相对原子质量是A<B<CC.反应消耗硫酸的质量相同D.反应速度最慢的是C,最快是A【答案】B【解析】A、单位时间放出氢气越多,说明金属越活泼,所以三种金属的活泼性是A>C>B,选项错误;B、等质量的A、B、C三种金属与足量的稀硫酸反应后生成+2价的硫酸盐,生成盐的化合价相同,酸足量,则相对原子质量越大,生成氢气越少。所以三种金属的相对原子量是A<B<C,选项正确;C、消耗等量等浓度的稀硫酸,产生的氢气质量相同,因最终放出氢气的质量不相同,所以消耗硫酸的质量不相同。选项错误;D、从图中可知,开始相同时间内A放出氢气最多,B放出氢气最少,所以反应速度最快的是A,最慢的是B,选项错误;故选B。◆题型9金属与盐溶液反应56.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)下列有关叙述和对应的化学方程式及基本反应类型均正确的是A.不能用铁制容器盛放稀盐酸
置换反应B.镁条燃烧
化合反应C.用稀盐酸洗去试管壁上附着的铜
置换反应D.比较铁和银的活动性
置换反应【答案】D【解析】A、铁与稀盐酸反应,会腐蚀容器。方程式错误:铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,正确方程式应为。反应类型正确:置换反应。该选项不符合题意。B、镁条在空气中燃烧生成氧化镁。方程式错误:镁燃烧需“点燃”条件,正确方程式应为。反应类型正确:化合反应。该选项不符合题意。C、铜在金属活动性顺序中位于氢之后,不与稀盐酸反应,无法洗去。该选项不符合题意。D、铁能置换硝酸银中的银,说明铁比银活泼,可用于比较活动性。铁与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁。反应类型正确:置换反应(铁单质置换银离子)。该选项不符合题意。故选D。57.(2025九年级·湖南·专题练习)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。有关该实验的说法正确的是A.铁的金属活动性比铜强 B.培养皿中溶液颜色无变化C.不能用铝丝代替铁丝 D.该反应属于复分解反应【答案】A【解析】A、铁丝伸入硫酸铜溶液,一段时间后铁丝表面变成红色,说明铁能把铜从硫酸铜溶液中置换出来,说明铁的金属活动性比铜强,故选项说法正确;B、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,硫酸铜溶液是蓝色,硫酸亚铁溶液是浅绿色,溶液颜色会从蓝色变为浅绿色,故选项说法错误;C、铝在金属活动性顺序中也排在铜前面,铝同样能和硫酸铜溶液发生置换反应,能用铝丝代替铁丝,故选项说法错误;D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,此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,属于置换反应,不是复分解反应,故选项说法错误;故选:A。58.(25-26九年级上·黑龙江·开学考试)将一定量的锌粉加入到硝酸亚铁的溶液中,溶液最终变为无色,且得到的固体为纯净物。则下列图象能表示对应变化关系的是A. B. C. D.【答案】D【分析】锌(Zn)的金属活动性比铁(Fe)强,锌粉加入到硝酸亚铁[Fe(NO3)2]溶液中,会发生置换反应,化学方程式为Zn+Fe(NO3)2=Zn(NO3)2+Fe,随着反应进行,锌粉逐渐减少,固体质量减少(因为Zn的相对原子质量为65,Fe的相对原子质量为56,每65份质量的Zn置换出56份质量的Fe),溶液质量增加(因为进入溶液的Zn的质量大于置换出的Fe的质量);溶液最终变为无色,且得到的固体为纯净物,说明硝酸亚铁完全反应,无剩余锌,所得固体即为铁。【解析】A、根据分析可知,随着反应的进行,溶液的质量逐渐增大,完全反应后溶液的质量保持不变,不是一直增大,图象不能表示对应变化关系,不符合题意;B、根据分析可知,随着反应的进行,固体质量会不断减少,最后得到金属铁,固体质量不为零,图象不能表示对应变化关系,不符合题意;C、根据分析可知,反应开始时,溶液中没有金属铁,铁的质量起始应为零,图象不能表示对应变化关系,不符合题意;D、根据分析可知,随着反应的进行,固体锌质量会不断减少,完全反应后固体为纯净物,说明已无剩余锌,锌质量为零,图象能表示对应变化关系,符合题意。故选D。59.将铝粉加入盛有一定质量和混合溶液的烧杯中,充分反应后过滤得到滤渣和浅绿色滤液,则滤渣中成分的组合为A.1种 B.2种 C.3种 D.4种【答案】B【解析】将铝粉加入Fe(NO₃)₂和AgNO₃混合溶液中,充分反应后过滤得到浅绿色滤液和滤渣。浅绿色滤液表明滤液中存在Fe²⁺(亚铁离子在水溶液中呈浅绿色),这意味着Fe²⁺未被完全消耗或未被反应。铝的金属活动性比铁和银都强,因此铝可以置换Ag⁺和Fe²⁺。由于银的金属活动性比铁弱,铝优先与硝酸银反应生成硝酸铝和银,化学方程式为:;当硝酸银被完全消耗后,多余的铝才会与硝酸亚铁反应生成硝酸铝和铁,化学方程式为:;浅绿色滤液意味着铝耗尽时,Fe²⁺仍有剩余,如果铝有剩余,它会继续与Fe²⁺反应,导致Fe²⁺消失,滤液无法保持浅绿色。情况一:如果铝只与硝酸银反应(铝耗尽时硝酸银可能部分剩余或恰好耗尽),则滤渣中只有生成的Ag。情况二:如果铝在消耗完硝酸银后,部分与硝酸亚铁反应,则滤渣中有生成的Ag和Fe。因此,根据情况一和二,滤渣中成分的组合为2种;故选:B60.(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【答案】B【解析】A、红色固体为铜,说明铁能置换出硫酸铜的铜,由此可得出铁的金属活动性比铜强,故选项说法正确;B、CuSO4溶液显酸性是由于Cu2⁺水解产生的H⁺,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,同时与酸反应可能产生氢气,也可能是产生的Fe2⁺被氧化过程中伴随气体生成,因此铁钉表面气泡不一定是氢气,故选项说法不正确;C、实验2中加入植物油,其目的是隔绝氧气,防止氧气对反应的影响,如防止氧化反应或影响酸性变化,故选项说法正确;D、实验2中铁的隔绝氧气,铁只与硫酸铜反应,酸性略减弱;而实验3中的铁与氧气接触,酸性先增强后减弱,对比表明氧气和铁共同作用导致酸性增强,故选项说法正确。故选B。61.(2025·福建泉州·模拟预测)在滤纸上进行金属与盐溶液的反应时,生成的金属沿着滤纸像树枝一样生长,获得多姿多彩的“金属树”。兴趣小组同学对“铜树”的最佳生长条件进行探究。Ⅰ.金属的选择【进行实验】如下图所示进行三组实验,并记录三种金属片产生的现象序号金属实验现象甲Zn60min后,滤纸上长出约1.5cm铜树乙Al60min后,滤纸上长出约0.8cm铜树丙Mg镁片表面有气泡产生,60min后,滤纸上得到少许细碎红色固体【解释与结论】(1)Mg、Al和Zn三种金属能从溶液中置换出Cu的原因是。(2)实验甲中发生反应的化学方程式为。实验乙中,实验前用砂纸打磨铝片的目的。(3)实验丙中,推测产生的气体可能是氢气,从元素守恒的角度说明理由。Ⅱ.溶液的选择【进行实验】利用Ⅰ中装置,在室温下用Zn进行如下实验。组别第1组第2组序号1-11-21-32-12-22-3溶液种类溶液的浓度(%)612186121860min后“铜树”长度(cm)0.70.81.51.92.22.0【解释与结论】(4)设计实验1-1和2-1的目的是。(5)根据上述实验,(填“能”或“不能”)得到“在溶液种类等其他条件相同时,溶液浓度越大,‘铜树’长度越长”的结论。【反思与评价】(6)结合以上实验,“铜树”的最佳生长条件是。【答案】(1)在金属活动性顺序里,镁、铝、锌均排在铜前,均比铜活泼(2);除去铝片表面的氧化物薄膜(3)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,硫酸铜溶液中含氢元素(4)探究溶液的种类对“铜树”生长的影响(5)不能(6)选择金属锌,12%的氯化铜溶液【解析】(1)Mg、Al和Zn三种金属能从溶液中置换出Cu的原因是在金属活动性顺序中,Mg、Al和Zn均位于铜之前,均比铜活泼;(2)实验甲中发生反应为锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,该反应的化学方程式为:;铝的化学性质比较活泼,常温下铝能与空气中的氧气反应在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,故实验前用砂纸打磨铝片的目的:除去铝片表面的氧化物薄膜;(3)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,硝酸铜溶液中含氢元素,故生成的气体可能是氢气;(4)实验1-1和2-1中溶液的种类不同,其他因素相同,故目的是:探究溶液的种类对“铜树”生长的影响;(5)根据表中数据可知,第1组中,相同条件下,溶液浓度越大,‘铜树’长度越长,而第2组中,实验2-2、2-3,相同条件下,溶液浓度越大,‘铜树’长度却变短,故不能得到“在溶液种类等其他条件相同时,溶液浓度越大,‘铜树’长度越长”的结论,证据是相同条件下,18%的CuCl2溶液比12%的CuCl2溶液生长的铜树短;(6)由表可知,实验2-2中,60min后“铜树”长度最长,则结合以上实验,“铜树”的最佳生长条件是:选择金属锌,12%的氯化铜溶液。◆题型10金属与酸、盐溶液反应的计算62.(25-26九年级上·黑龙江·阶段检测)化学兴趣小组为了测定某含杂质7%的黄铜(铜锌合金)样品中铜的质量分数(杂质中不含铜、锌元素,杂质不溶于水,不与其它物质反应,受热也不分解),某化学小组进行了如下实验:(1)发生反应的化学方程式。(2)100g黄铜粉末中杂质的质量为。(3)根据已知条件列出求解合金中参加反应的物质的质量(x)的比例式。(4)该黄铜样品中铜的质量分数是。(5)该反应中,产生氯化锌的质量为。(6)若工业上用含Cu2S80%的辉铜矿100t,能炼出上述黄铜的质量为。【答案】(1)(2)7g(3)(4)80%(5)27.2g(6)80t【解析】(1)黄铜中锌能与稀盐酸反应,化学方程式为。(2)黄铜样品含杂质7%,所以100g黄铜粉末中杂质的质量为。(3)恰好完全反应后,得到固液混合物199.6g。根据质量守恒定律,生成氢气的质量为。设参加反应的锌的质量为x,则(4)由,解得x=13g。黄铜中铜的质量为,则铜的质量分数为。(5)设生成氯化锌的质量为y,则y=27.2g(6)辉铜矿中铜元素的质量为,因为黄铜中铜的质量分数为80%,所以能炼出黄铜的质量为。63.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)某小型机械加工厂在生产过程中得到一批铜铁混合废料(不含其他杂质)。为实现资源回收利用并准确核算废料中铜、铁的含量,技术人员取一定量铜铁混合废料,加入过量稀硫酸,完全反应后过滤,将滤渣洗净、烘干后在足量氧气中充分灼烧。固体质量与各步实验的时间关系如图。(1)写出a→b段发生反应的化学方程式。(2)原废料
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