2021中考化学真题分类汇编 专题11 金属和金属矿物（学生卷+教师卷）

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专题11 金属和金属矿物
（一）
1．（2021·邵阳）2021年5月29日，“天舟二号”的成功发射彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是
A．黄铜的硬度比纯铜的大
B．生铁的含碳量比钢的高
C．生锈的铁制品没有回收价值
D．铝合金被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业
【答案】C
【详解】A、一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，所以纯铜比黄铜的硬度小，选项说法正确；
B、生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，生铁的含碳量比钢高，故选项说法正确；
C、生锈的钢铁制品可以回收重新利用，这样既可以节约能源，又可以减少环境污染，选项说法错误；
D、铝合金硬度大、耐腐蚀性强，被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业，选项说法正确。
故选：C。
2．（2021·定西）垃圾分类，从我做起。下列可回收垃圾属于金属材料的是
A．旧报纸 B．塑料瓶 C．玻璃瓶 D．铝制易拉罐
【答案】D
【详解】A、旧报纸属于纸张，不属于金属材料，不符合题意；
B、塑料瓶是用塑料制成的，塑料属于三大合成材料，不符合题意；
C、玻璃瓶是用玻璃制成的，玻璃的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，不符合题意；
D、铝制易拉罐是用铝合金，属于金属材料，符合题意；
答案：D。
3．（2021·扬州）金可制成金箔，拉成金丝，说明金具有良好的
A．导电性 B．延展性 C．导热性 D．抗腐蚀性
【答案】B
【详解】金子被压成薄薄的金箔、被拉成几十上百倍长度的金丝，这些都表明金具有良好的延展性。故选B。
4．（2021·济宁）一定质量的M、N两种金属，分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，分析图象得到的以下结论中，不正确的是

A．两种金属的活动性：M>N
B．两种金属生成氢气的质量：M=N
C．两种金属消耗稀硫酸的质量：M=N
D．充分反应后，得到溶液的质量：M=N
【答案】D
【详解】A、由图可知，反应结束前M金属反应速率更快，故两种金属的活动性：M>N，正确；
B、由纵坐标可知，反应结束后，两种金属生成氢气的质量：M=N，正确；
C、生成的氢气中氢元素全部来自酸中的氢，氢气质量相等，故两种金属消耗稀硫酸的质量相等：M=N，正确；
D、不确定金属种类，不能判断那种金属反应的质量大，故充分反应后，得到溶液的质量不能判断大小，错误。
故选D。
5．（2021·潍坊）将一定量的铝粉投入到含溶质为Mg（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3的溶液中，充分反应后过滤，滤液无色；向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象。下列说法错误的是
A．滤渣中一定有Ag、Cu
B．滤渣中一定有Ag，可能有Cu，没有Mg
C．滤液中一定没有Cu（NO3）2、AgNO3
D．滤液中一定有Al（NO3）3、Mg（NO3）2
【答案】B
【详解】A、根据分析知，铝粉没有剩余，铝与硝酸银、硝酸铜恰好反应，故滤渣中一定有Ag、Cu，故A说法正确；
B、滤液无色，说明硝酸铜与铝粉反应，滤渣中一定有Cu，故B说法错误；
C、铝与硝酸银、硝酸铜恰好完全反应，滤液中一定没有Cu（NO3）2、AgNO3，故C说法正确；
D、铝和硝酸银、硝酸铜反应生成硝酸铝，硝酸镁不参与反应，故滤液中一定有Al（NO3）3、Mg（NO3）2，故D说法正确。
故选B。
6．（2021·潍坊）《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是
A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
【答案】C
【详解】A、铝元素是地壳中含量最高的金属元素，铁元素不是地壳中含量最高的金属元素，故A错误；
B、铁矿石（主要成分为Fe2O3）难溶于水，故B错误；
C、冶炼铁的过程中有新物质铁生成，发生了化学变化，故C正确；
D、生铁高温锻打成钢，碳与空气中的氧气反应生成二氧化碳，碳元素含量降低，故D错误。
故选C。
7．（2021·湖州）工业炼铁的部分反应如下所示，则（　　）
O2CO2COFe
A．X可以是木炭
B．X与CO都具有氧化性
C．③反应后的尾气可直接排放
D．Y中铁元素以游离态存在
【答案】A
【详解】A、碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，木炭的主要成分是碳，可以是木炭，故选项说法正确。
B、碳与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，X是碳，碳与CO都具有还原性，故选项说法错误。
C、③是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，反应后的尾气不能直接排放，故选项说法错误。
D、Y是氧化铁，铁元素以化合态存在，故选项说法错误。
故选：A。
8．（2021·绍兴）向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是
①滤渣中可能有铜
②向滤渣中加稀盐酸，可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg（NO3）2、Zn（NO3）2和Fe（NO3）2，可能有Cu（NO3）2
④若忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
【答案】C
【详解】金属活动性：Mg＞Zn＞Fe＞Cu，向一定质量的硝酸镁和硝酸铜的混合溶液中加入ag锌粉和铁粉的混合物，锌先与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，即：，65份的锌置换出64份的铜，固体质量减小，溶液质量增加，待硝酸铜完全反应后，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，即 ，56份的铁置换出64份的铜，固体质量增加，溶液质量减小，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量仍为a克，故一定发生了铁和硝酸铜的反应。
①一定发生了锌和硝酸铜、铁和硝酸铜的反应，滤渣中一定有铜，错误；
②铁可能过量，向滤渣中加稀盐酸，可能有气泡产生，正确；
③硝酸镁不参与反应，滤液中一定含硝酸镁，锌、铁一定与硝酸铜发生了反应，滤液中一定含硝酸锌和硝酸亚铁，可能含硝酸铜，正确；
④锌与硝酸铜反应，溶液质量增加，铁与硝酸铜反应，溶液质量减小，完全反应后，滤渣的质量不变，故滤液中溶质的质量等于原混合溶液溶质的质量，错误。
故正确的是②③。
故选C。
9．（2021·连云港）回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜，部分实验流程如下：

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。
下列关于该流程的说法，错误的是
A．“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO B．滤液X中的溶质为FeSO4
C．“酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应 D．将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，充分反应后过滤得Cu
【答案】C
【详解】A、“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO，故选项正确；
B、铁和硫酸反应生成FeSO4，滤液X中的溶质为FeSO4，故选项正确；
C、“酸溶”是氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，属于复分解反应，“还原”是稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气属于置换反应，故选项错误；
D、将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不和稀硫酸反，过滤得Cu，故选项正确。
故选：C。
10．（2021·连云港）2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆。该车使用了新型镁锂合金，下列说法正确的是

A．镁锂合金属于金属材料 B．锂属于非金属元素
C．镁是地壳中含量最高的金属元素 D．镁锂合金的硬度比镁的小
【答案】A
【详解】合金和纯金属都属于金属材料，锂合金属于金属材料，故选项正确；
B、锂带“钅”旁，属于金属元素，故选项错误；
C、铝是地壳中含量最高的金属元素，故选项错误；
D、合金的结构比纯金属的要复杂得多，合金的硬度比纯金属硬度大，故选项错误。
故选：A。
11．（2021·嘉兴）北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法，其主要生产流程如图所示。下列解释合理的是

A．①通过蒸发溶剂可获得晶体 B．②是通过复分解反应获得铜
C．③所得硫酸铜溶液一定是饱和的 D．④说明铁元素变成了铜元素
【答案】A
【详解】A、通过蒸发溶剂可获得晶体，说法正确，符合题意；
B、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应，②生成了铜单质，不是复分解反应，不符合题意；
C、③通过加水溶解，得到硫酸铜溶液，溶液不一定饱和，不符合题意；
D、④铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁将硫酸铜中的铜置换了出来，不是铁元素变成了铜元素，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，不符合题意。
故选A。
12．（2021·嘉兴）如图所示为今年在三星堆遗址中发现的金面具残片，经测定该面具含金量约为85%。下列有关说法正确的是

A．金的元素符号为aU B．金容易被锈蚀
C．金单质由金原子构成 D．金的相对原子质量为197g
【答案】C
【详解】A、书写元素符号时，由两个字母表示的元素符号，第二个字母必须小写，故金的元素符号为：Au，不符合题意；
B、金的化学性质稳定，不容易被锈蚀，不符合题意；
C、金是由金原子构成，符合题意；
D、相对原子质量是一个比值，单位为“1”，不是“g”，故金的相对原子质量为197，不符合题意。
故选C。
13．（2021·自贡）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溶液，能验证金属活动性：Fe＞Cu
D．实验④中X为Cu，Y为AgNO3溶液，能验证金属活动性：Cu＞Ag
【答案】B
【详解】A、通过①②实验可知，铁能与稀硫酸反应生成氢气，铜不能与稀硫酸反应，可以证明金属的活动性：Fe>Cu，所以说法正确；
B、通过①②③实验可知，铁能与稀硫酸反应生成氢气，铜不能与稀硫酸反应，铁能置换出硝酸银中的银，可以证明金属活动性：Fe>Cu，Fe>Ag，但不能说明Cu>Ag金属活动性，所以说法错误；
C、若要用实验④，X可以为Cu，Y为FeSO4溶液，铜能置换出硫酸铁中的铁，这个反应能证明金属活动性Fe>Cu，所以说法正确；
D、若要用实验④，X可以为Cu，Y为AgNO3溶液，铜能置换出硝酸银中的银，这个反应能证明金属活动性Al>Cu，所以说法正确。
故选：B。
14．（2021·自贡）我市即将正式跨入高铁时代。高铁钢轨制造使用的是含锰钢，轨道铺设时每段钢轨的长度达1~2千米，从而大幅减少轨道借口数量。下列说法错误的是

A．制造钢轨的材料是铁的合金
B．钢轨制造时加入锰是为了增大硬度、增强韧性
C．在钢轨接口处涂上油或扣上帽，可以防止接口处锈蚀
D．钢轨热胀冷缩、歪曲变形是化学变化
【答案】D
【详解】A、不锈钢是指含有铬、镍、锰等金属，具有抗自然腐蚀和酸碱腐蚀的合金钢，属于铁的合金，故选项正确，不符合题意；
B、钢轨因在钢中加入锰等合金元素，其机械性能明显得到改善，耐磨性、耐疲劳性、抗剥离性及其他综合使用性能均有较大提高，故选项正确，不符合题意；
C、涂油和上帽都可以隔绝氧气和水与钢轨反应，防止钢轨生锈，故选项正确，不符合题意；
D、钢轨热胀冷缩、歪曲变形是形态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误，符合题意。
故选：D。
15．（2021·德阳）金俗称“黄金”。近期，德阳市广汉三星堆遗址又发掘出一副黄金面具，向世界再次展现灿烂的华夏文明，也反映出古蜀人高超的金属冶炼技术和加工水平。以下有关说法正确的是
A．黄色、有金属光泽属于金的物理性质
B．将黄金敲打成面具的过程是化学变化
C．颜色与黄金高度相似的黄铜富含黄金
D．金较活泼，黄金面具出土后易被氧化
【答案】A
【详解】A、黄金具有金属光泽的黄色固体，不需要化学变化表现出来，属于物理性质，故选项A说法正确；
B、将黄金敲打成面具的过程，没有新物质生成，是物理变化，故选项B说法不正确；
C、黄铜与黄金颜色相似，但黄铜是铜、锌合金，不是黄金，故选项C说法不正确；
D、金不活泼，即使在高温条件下也不与氧气反应，故选项D说法不正确。
故选A。
16．（2021·南充）金属材料与人类生活息息相关，请回答下列问题。

（1）钛元素在元素周期表中的信息如右图所示，则钛的相对原子质量是______。
（2）家用台灯通常采用铜质插头，是利用金属铜的______性。
（3）我国是最早采用湿法炼铜的国家，铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式是______。
（4）将一定质量的Zn片加入AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，则滤渣中一定含有的金属是______；若滤液显蓝色，则滤液中溶质一定有______。
【答案】47.87 导电 Ag Cu(NO3)2、Zn(NO3)2
【详解】（1）根据单元格信息，钛的相对原子质量为47.87。
（2）家用台灯通常采用铜质插头，是利用金属铜的导电性。
（3）我国是最早采用湿法炼铜的国家，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：。
（4）由于金属的活动性是：锌＞铜＞银，将一定质量的Zn片加入AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成了硝酸锌和银，当硝酸银完全反应，锌再与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，则滤渣中一定含有的金属是Ag；若滤液显蓝色，说硝酸铜有剩余，硝酸银可能有剩余，也可能完全反应，则滤液中溶质一定有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2。
17．（2021·常德）随着社会的不断发展，汽车已进入寻常百姓家，给我们日常出行带来了极大的方便。请按要求回答下列问题：

（1）如图所示的汽车各部件中，用到的金属材料有___________（只填一种，下同），用到的有机高分子材料有___________。
（2）汽车轮毂材料用铝合金而不用纯铝，其主要原因是___________；
（3）车身喷漆除保持汽车美观外，其主要作用是___________；
【答案】铝合金轮毂 塑料保险杠或橡胶轮胎 铝合金的强度和硬度比纯铝高 防止车身锈蚀
【详解】（1）金属材料包括金属和合金，故填：铝合金轮毂；
（2）有机合成材料包括塑料、合成橡胶和合成纤维，故填：塑料保险杠或橡胶轮胎；
（3）合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，故填：铝合金的强度和硬度比纯铝高；
（4）车身喷漆除保持汽车美观外，主要作用是隔绝空气达到防止车身锈蚀的目的，故填：防止车身锈蚀。
18．（2021·东营）2020年12月，“嫦娥五号”返回器携带的月球土壤样品，对于全面科学探测月球地质、资源等方面的信息有重要意义。
（1）地球和月球上都有单质形式存在的金、银，说明它们的化学性质______。
（2）月球上存在天然的铁、铝等金属颗粒而地球上没有的原因是______。
（3）从金、银、铁、铝混合金属中回收金、银。将混合金属放入一定量的硝酸银溶液中充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色溶液，向滤渣中加入一定量稀盐酸，有气泡产生。
①滤渣中一定含有的金属是______。
②硝酸银溶液和铁反应的化学方程式为______。
（4）不论月球土壤材料还是地球土壤材料，人类的使用过程是相似的。已知人类冶炼和使用金属的历史年代数据如下图：

从图中，你得到的结论是______。
【答案】非常稳定（或比较稳定或稳定或不活泼等合理均可） 月球上没有氧气（或“地球上有氧气”，氧气写作空气亦可） Au、Ag、Fe 人类冶炼和使用金属的先后与金属活动（性）顺序有关（其它说法合理均可）
【详解】（1）地球和月球上都有单质形式存在的金、银，说明它们的化学性质非常稳定不容易参加化学反应（或比较稳定或稳定或不活泼等合理均可）。
（2）铁、铝容易和氧气反应生成金属氧化物；月球上存在天然的铁、铝等金属颗粒而地球上没有的原因是月球上没有氧气（或“地球上有氧气”，氧气写作空气亦可）。
（3）金属活动性铝大于铁大于银大于金；金、银、铁、铝混合金属放入一定量的硝酸银溶液中，金、银不反应，铝首先和硝酸银反应生成银和硝酸铝，铁再和硝酸银反应生成银和浅绿色硝酸亚铁溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色溶液，说明铝完全反应；向滤渣中加入一定量稀盐酸，有气泡产生，说明铁过量，硝酸银完全反应；故：
①滤渣中一定含有的金属是金、银、过量的铁。
②硝酸银溶液和铁反应生成银和硝酸亚铁，。
（4）从图中可知，人类冶炼和使用金属的先后与金属活动（性）顺序有关，越活泼的金属提炼越困难，使用时间越晚（其它说法合理均可）。
19．（2021·昆明）（1）金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如下：

①铜和金是人类使用较早的金属。2021年3月，三星堆遗址又出土了大量的青铜器和金器，其中部分青铜器和金器上，还有被人为敲击的痕迹。通过敲打可将青铜等金属材料打制成不同的形状，是利用了金属的___________性。
②我国的青铜文化历史悠久。西汉时期的湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜，有关的化学反应方程式为___________。
③铁器时代大约在公元前___________年，至今铁仍是年产量最高的金属，但每年因腐蚀造成了巨大损失，写出一条防止铁生锈的措施___________。
④铝的利用距今100多年，现在铝的年产量得到大幅度的提高。铝虽然较活泼，但抗腐蚀性能好，原因是___________。
（2）①将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示。下列说法错误的是___________（填标号）。

A．金属活动性Zn>R
B．反应结束后过滤，滤渣中一定有Cu，可能有Zn和R
C．反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液一定无色
②某金属粉末含有Mg、A1、Cu、Ag中的一种或几种，取24g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生2g氢气，则该金属粉末的组成有___________种情况。
【答案】延展性 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 500 刷漆（合理即可） 铝和氧气生成一层致密氧化膜氧化铝阻止铝的进一步腐蚀 BC 7
【详解】（1）①通过敲打可将青铜等金属材料打制成不同的形状，是利用了金属的延展性，故填：延展性。
②铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学反应方程式为 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，故填：Fe+CuSO4=u+FeSO4。
③由图可知，铁器时代大约在公元前500年，至今铁仍是年产量最高的金属，但每年因腐蚀造成了巨大损失，铁生锈的预防措施可以刷漆等，故填：500；刷漆。
④铝虽然较活泼，但抗腐蚀性能好，原因是铝和氧气生成一层致密氧化膜氧化铝阻止铝的进一步腐蚀，故填：铝和氧气生成一层致密氧化膜氧化铝阻止铝的进一步腐蚀。
（2）①将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示，先增大后减小，说明发生了两个反应，锌和R都和氯化铜发生了反应，锌和氯化铜反应溶液质量增加 ，故R和氯化铜反应溶液质量一定减小，且因为溶液质量先增加后减小，说明氯化铜先和锌反应，锌反应完之后氯化铜又和R反应，金属活动性Zn>R>Cu，滤渣中一定没有锌，一定有铜，可能有R。
A、由分析可知，金属活动性Zn>R，A正确。
B、由分析可知反应结束后过滤，滤渣中一定有Cu，一定没有Zn可能有R，B错误。
C、反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，因为铜和硫酸不反应，则说明滤渣中一定有R，则氯化铜完全反应，但是滤液不一定无色，因为R的盐溶液不一定无色，C错误。
故选：BC。
② ，铜和银和盐酸不反应生成氢气，如果是一种金属可以是镁，两种金属可以是铝、铜或铝、银，三种金属可以是镁、铝、银或镁、铝、铜或铝、铜、银，四种金属的话为镁、铝、铜、银，一共7种情况，故填：7。
20．（2021·济宁）实验废液中含有AgNO3、Cu(NO3)2和Mg(NO3)2，为减少废液对环境的影响，实验小组的同学做了下面的实验。
（1）取废液样品，加入少量锌粉，充分反应后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无明显现象，则滤渣中一定含有的金属是______（填符号，下同）。
（2）另取废液样品加入过量锌粉，充分反应后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤液中含有的溶质是______。实验表明，加入过量锌粉能有效去除废液中的离子是______。
【答案】Ag Mg(NO3)2、Zn(NO3)2 Ag+、Cu2+
【详解】（1）在金属活动性顺序中，Mg﹥Zn﹥Cu﹥Ag，废液样品中加入少量锌粉，因为锌排在镁的后面，所以Zn不和Mg(NO3)2反应。锌比铜和银活泼，锌能和AgNO3、Cu(NO3)2反应，但铜比银活泼，因此锌先和硝酸银反应生成银和硝酸锌，硝酸银反应完全后锌和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，故无论加入锌的量是多少，肯定发生的是锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌。因为充分反应后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无明显现象，所以滤渣中一定没有锌，一定含有的金属是：Ag，可能有的是：Cu。
（2）充分反应后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明锌粉过量，废液中的AgNO3、Cu(NO3)2完全反应，锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌，锌和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，故滤液中一定含有硝酸锌，一定没有AgNO3、Cu(NO3)2，再加上没有参加反应的Mg(NO3)2，所以滤液中含有的溶质是：Mg(NO3)2、Zn(NO3)2。加入过量锌粉前，废液样品中含有Ag+、Cu2+、Mg2+，加入过量锌粉后滤液中含有Zn2+、Mg2+，故加入过量锌粉能有效去除的废液中的离子是：Ag+、Cu2+。
21．（2021·绍兴）2021年3月，四川三星堆遗址进行了新一轮考古发掘。至今三星堆已出土了黄金面具、青铜纵目面具等一批珍贵文物，如图。

（1）出土的黄金面具仍金光灿灿，而青铜纵目面具已锈迹斑斑，这说明金的活动性比铜______（选填
“强”或“弱”）。
（2）古代制作青铜器的铜来源于铜矿，如黄铜矿，黄铜矿的主要成分为二硫化亚铁铜为（CuFeS2），其中铁元素和铜元素均为十2价，则硫元素的化合价为______。
（3）应用碳-14测出三星堆遗址距今3000年左右，碳-12和碳-14是碳元素的两种同位素原子，它们的主要区别是原子核中______数不同。
【答案】弱 -2 中子
【详解】（1）出土的黄金面具仍金光灿灿，而青铜纵目面具已锈迹斑斑，这说明金的活动性比铜弱，金很难与其它物质反应；
（2）CuFeS2中铁元素显+2价，铜元素显+2价，设硫元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+2）+（+2）+2x=0，x=-2；
（3）碳-12和碳-14是碳元素的两种同位素原子，它们的质子数相同，主要区别是原子核中中子数不同。
22．（2021·连云港）在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。
(1)“焦炭炼钢”是先将铁精矿(Fe2O3)和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。
①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，_______夺取了Fe2O3里的氧，将铁还原出来。
②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO2，则该钢铁厂每年排放CO2的质量为_______万吨。
(2)为了实现CO2的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂(含NaFe3O4)，能将CO2转化为汽油，转化步骤如下：

①步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是_______。
②下列说法错误的是_______(填字母)。
a 所得汽油中含有C、H两种元素 b NaFe3O4中O为-2价，Fe为+3价
c 上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求
(3)一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。

①高温下，用H2炼铁时反应的化学方程式为_______。
②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有_______。
③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的：_______。
【答案】CO 440 H2O b 不排放CO2、无污染 调节钢中的含碳量
【详解】（1）①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，CO夺取了Fe2O3里的氧，将铁还原出来；
（2）②设每年排放CO2的质量为x，

解得x=440万吨
（2）①步骤Ⅰ是二氧化碳和氢气反应生成一氧化碳和水，故氧化物的化学式为：H2O；
②a、根据质量守恒定律，反应物中只有C、H两种元素，所以所得汽油中含有C、H两种元素，正确；
b、 四氧化三铁中氧为-2价，两个铁为+3价，另外一个铁为+2价，错误；
c、上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求，正确。故选b；
（3）氢气和二氧化三铁在高温下反应生成铁和水，反应的化学方程式为：；
②“焦炭炼钢”有二氧化碳产生，“氢能炼钢”的产物为水，优点是不排放CO2、无污染；
③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的调节钢中的含碳量。
故答案为：①CO；②440；③H2O；④b；⑤；⑥不排放CO2、无污染；⑦调节钢中的含碳量。
23．（2021·嘉兴）人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程，对金属活动性规律的认识也是如此。
（1）1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失”，这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验，则会“消失”的金属有______。
（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，他称之为“可燃空气”，其实该气体就是______。从此为探索金属活动性打开了新思路。

（3）1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，溶液质量变化如图所示，则B点时溶液中所含的金属阳离子有______。
【答案】锌、锡 氢气 Cu2+、Fe2+
【详解】（1）在金属活动性顺序里，锌、锡排在氢前，能与稀盐酸反应，能消失，铜排在氢后，与稀盐酸不反应，不能消失；
（2）金属能与酸反应生成氢气，故该气体是氢气；
（3）金属活动性：Fe＞Cu＞Ag，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，待硝酸银完全反应后，铁再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，B点时，铁和硝酸银恰好完全反应，故溶液中的溶质为硝酸铜、硝酸亚铁，所含的金属阳离子为：Cu2+、Fe2+。
24．（2021·泸州）泸州发布2021年4月报道：将天和核心舱顺利送上太空的长征五号遥二运载火箭，其95%以上的火工品是“泸州造”。火工品是装有炸药。是引爆炸药或做机械功的元器件。回答下列问题：
(1)火工品外壳可用铝或铁材料制作。根据耐腐蚀与质量轻的要求，这两种金属材料更适合制作航天火工品外壳的是___________。一些铝合金材料也进入制作火工品外壳的范围，其优点是，铝合金材料的硬度___________(填“大于”或“小于”)纯铝。铝原子最外层有___________个电子。
(2)黑索金是制造火工品的一种烈性炸药，其分子结构如图所示(构成分子的原子均已画出)，则黑索金的分子式为___________(按C、H、N、O顺序书写)，其中质量分数最高的元素是___________。

【答案】铝 大于 3 C3H6N6O6 O
【详解】（1）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，阻止铝进一步被氧化，故铝比铁耐腐蚀，且铝质轻，故这两种金属材料更适合制作航天火工品外壳的是铝；
合金比组成它的纯金属的硬度大，铝合金是铝的合金，故铝合金的硬度大于纯铝；
铝是13号元素，质子数=原子序数=原子的核外电子数，铝原子核外第一层有2个电子、第二层有8个电子，第三层有3个电子，故填：3；
（2）由图可知，每个黑索金分子由3个碳原子、6个氮原子、6个氢原子、6个氧原子构成，故黑索金的分子式为：C3H6N6O6；
黑索金中C、H、N、O元素的质量比为：（12×3）：6：（14×6）：（16×6）=6:1:14:16，故质量分数最高的元素是O。
25．（2021·重庆）2021年3月，四川"三星堆遗址"已出土黄金面具、青铜艺术品、象牙、残存的丝织品等重要文物，其中青铜为合金。
（1）下列物质中属于金属材料的有_____
A．象牙 B．黄金 C．丝织品 D．青铜
（2）青铜的硬度比纯铜______（填大或"小"）。
（3）铜制品长期暴露在空气中能与空气中的 O2、H2O 和______化合生成铜锈（主要成分是 Cu（OH）2，CO3）。
（4）黄铜是铜锌合金，区分黄铜和纯铜发生反应的化学方程式为______。
【答案】BD 大 CO2
【详解】（1）A、象牙不属于金属材料，不符合题意；
B、黄金属于金属材料，符合题意；
C、丝织品属于天然材料，不符合题意；
D、青铜是铜的合金，属于金属材料，符合题意。
故选BD；
（2）合金比组成它的纯金属的硬度大，青铜是铜的合金，故青铜的硬度比纯铜大；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，生成物中含Cu、O、C、H，反应物中含Cu、O、H，故还应含C元素，空气中只有二氧化碳含碳元素，故铜制品长期暴露在空气中能与空气中的氧气、水和二氧化碳反应生成铜锈，故填：CO2；
（4）黄铜是铜锌合金，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，产生气泡，铜与稀硫酸不反应，无明显现象，故可加入稀硫酸区分，锌与稀硫酸反应的化学方程式为：。
26．（2021·济宁）铝在地壳中主要以铝土矿的形式存在，铝土矿的主要成分为A12O3（含有少量Fe2O3、SiO2等杂质）。工业上冶炼铝的工艺流程见图：

（1）铝土矿中的SiO2不溶于水，也不与盐酸反应，操作①的目的是______。
（2）操作③得到的 受热分解生成Al2O3，该反应的化学方程式为______，铝土矿经过操作①~④的目的是______。
（3）在冰晶石作助熔剂条件下，高温电解A12O3得到金属铝，该反应的化学方程式为______。
【答案】除去SiO2 得到纯净的Al2O3
【详解】（1）铝土矿中的SiO2不溶于水，也不与盐酸反应，加入盐酸后仍为固体状态；操作①的目的是分离固液操作，除去SiO2。
（2）反应前后元素种类不变；操作③得到的 受热分解生成Al2O3，此外还生成水，该反应的化学方程式为；
铝土矿中除了氧化铝还含有氧化铁、二氧化硅等杂质，操作①，加入稀盐酸，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水，二氧化硅与酸不反应，可除去二氧化硅，操作②加入氢氧化钠，氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁，氢氧化钠和氯化铝反应生成氢氧化铝和氯化钠，氢氧化铝和过量的氢氧化钠会反应生成偏铝酸钠和水，过滤，可除去氢氧化铁，通入二氧化碳，过滤，得到氢氧化铝和碳酸氢钠，氢氧化铝受热分解生成氧化铝，故操作经过操作①~④除去了杂质，得到纯净的Al2O3。
（3）在冰晶石作助熔剂条件下，高温电解A12O3得到金属铝，该反应的化学方程式为

（二）
一、单选题
1．（2021·定西）垃圾分类，从我做起。下列可回收垃圾属于金属材料的是
A．旧报纸 B．塑料瓶 C．玻璃瓶 D．铝制易拉罐
【答案】D
【详解】A、旧报纸属于纸张，不属于金属材料，不符合题意；
B、塑料瓶是用塑料制成的，塑料属于三大合成材料，不符合题意；
C、玻璃瓶是用玻璃制成的，玻璃的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，不符合题意；
D、铝制易拉罐是用铝合金，属于金属材料，符合题意；
答案：D。
2．（2021·眉山）北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是
A．纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高
B．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
C．金属单质在常温下都是固体
D．合金中一定只含金属元素
【答案】B
【详解】A、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，选项说法不正确；
B、钛和钛合金具有熔点高，密度小、可塑性好，易于加工和机械性能好等优良性能，被广泛应用于火箭、导弹等，选项说法正确；
C、大多数金属单质在常温下都是固体，但汞是液体，选项说法不正确；
D、合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金中不一定只含金属元素，可能含有非金属元素，选项说法不正确。
故选B。
3．（2021·长沙）金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要作用。下列金属中活动性最强的是
A．镁(Mg) B．铝(A1) C．铁(Fe) D．铜(Cu)
【答案】A
【详解】常见金属活动性顺序： K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au；故活动性最强的是镁；
故选A。
4．（2021·南京）常温下为紫红色固体的是
A．锌 B．铁 C．铜 D．银
【答案】C
【详解】A、锌是银白色，不符合题意；
B、铁粉是黑色的，不符合题意；
C、铜是紫红色的，符合题意；
D、银是银白色的，不符合题意。故选C。
5．（2021·晋中）5月15日，中国天问一号探测器成功着陆火星。火星上有峡谷山群、尘埃风暴，昼夜温差较大。安全着陆无需考虑的因素是

A．火星地形地貌 B．探测器金属硬度 C．火星岩石成分 D．探测器外壳熔点
【答案】C
【详解】A、火星地形地貌，影响探测器的着陆情况，需要考虑；
B、探测器金属硬度要大，使得仪器有一定的强度，在着陆时不易变形，需要考虑；
C、火星岩石成分是着陆后需要探测研究的，在着陆时不需要考虑；
D、火星上昼夜温差较大，探测器外壳熔点在着陆时需要考虑。
故选C。
6．（2021·衡阳）向盛有Cu（NO3）2溶液的烧杯中加入一定量锌粉和银粉的混合物，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列判断正确的是
A．滤渣中一定不含锌，一定含铜和银
B．滤渣中一定不含锌和铜，一定含银
C．滤液中一定含Zn（NO3）2，一定不含AgNO3
D．滤液中一定含Zn（NO3）2和Cu（NO3）2，可能含AgNO3
【答案】C
【分析】向硝酸铜溶液中加入一定量的锌粉和银粉，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，银和硝酸铜不反应。
【详解】A、锌一定与硝酸铜反应生成了铜，银不参与反应，滤渣中一定含铜和银，如果锌含量不足，只能置换部分硝酸铜，或恰好与硝酸铜完全反应，则滤渣中不含锌，如果锌过量，则滤渣中含锌，不符合题意；
B、由A可知，滤渣中一定含铜和银，可能含锌，不符合题意；
C、锌一定与硝酸铜反应生成了硝酸锌，银与硝酸铜不反应，故滤液中一定含硝酸锌，一定不含硝酸银，符合题意；
D、锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌，滤液中一定含硝酸锌，可能含硝酸铜，一定不含硝酸银，不符合题意。
故选C。
7．（2021·达州）已知一包铁粉中含有两种杂质，小明同学取5.6 g该粉末，向其中加入足量的稀硫酸，充分反应后，得到0.5 g氢气。则该样品中的杂质可能是
A．Mg和Zn B．Al和Zn C．Zn和Cu D．Mg和Cu
【答案】B
【分析】
5.6g铁、锌、镁、铝生成氢气质量分别为 铜和稀硫酸不反应不生成氢气。
【详解】A、由分析可知，5.6g镁、锌、铁完全反应生成氢气质量都小于0.5g，故样品中的杂质不可能是镁和锌，A错误。
B、由分析可知，5.6g铝生成氢气质量0.62g大于0.5g，5.6g锌或铁完全反应生成氢气质量小于0.5g，故杂质可能是铝和锌，B正确。
C、5.6g铁或锌生成氢气质量都小于0.5g，铜和稀硫酸不反应，生成氢气质量一定小于0.5g，C错误。
D、由分析可知，5.6g镁或铁完全反应生成氢气质量都小于0.5g，铜和稀硫酸不反应，故样品中的杂质不可能是镁和铜，D错误。
故选：B。
8．（2021·宜昌）通过下列三个实验，探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序：→不反应、 、→不反应，则X、Y和Z的金属活动性由强到弱和（H）的位置顺序正确的是
A．Y（H）XZ B．Y（H）ZX C．YX（H）Z D．YZ（H）X
【答案】A
【详解】由反应由反应X+HCl→不反应，即X不能置换出盐酸中的氢，可知X活动性小于氢；由反应Y+H2SO4=YSO4+H2↑，即X能置换出硫酸中的氢，可知X的活动性大于氢，综上所述：活动性为：Y>H>X，由反应Z+X(NO3)2→不反应，可知Z不能把X从其盐溶液中置换出来，故Z的活动性小于X，故三种金属的活动顺序由强到弱和（H）的位置顺序为：Y>（H）>X>Z。
故选：A。
9．（2021·枣庄）向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤液呈蓝色，下列说法正确的是
A．滤渣中一定有Ag、Cu B．滤液中一定有Cu2+、Zn2+
C．向滤渣中滴加稀盐酸一定有气泡产生 D．向滤液中加入稀盐酸一定有沉淀生成
【答案】B
【详解】A、由分析可知，滤渣中一定有银，可能含有铜，一定没有锌，选项说法不正确；
B、由分析可知，滤液中的溶质一定含有硝酸锌、硝酸铜，可能有硝酸银，所以滤液中一定有Cu2+、Zn2+，选项说法正确；
C、滤渣中一定没有锌，所以向滤渣中滴加稀盐酸一定没有气泡产生，选项说法不正确；
D、由分析可知，滤液中可能有硝酸银，所以向滤液中加入稀盐酸不一定有沉淀生成，选项说法不正确。
故选B。
10．（2021·郴州）向CuSO4溶液中加入一定质量的Zn粉，反应后过滤，得滤渣和蓝色滤液，下列说法正确的是
A．滤液中一定有CuSO4和ZnSO4 B．滤液中一定有CuSO4，可能有ZnSO4
C．向滤渣中滴加稀盐酸，一定有气泡产生 D．滤渣中一定有Cu，可能有Zn
【答案】A
【详解】A、由分析可知，滤液中一定有CuSO4和ZnSO4，选项说法正确；
B、由分析可知，滤液中一定含有ZnSO4，选项说法不正确；
C、滤渣中一定含有铜，一定没有锌，向滤渣中滴加稀盐酸，一定没有气泡产生，选项说法不正确；
D、由分析可知，滤渣中一定含有铜，一定没有锌，选项说法不正确。
故选A。
11．（2021·怀化）有X、Y、Z三种金属，为判断其活动性顺序，某兴趣小组的同学做了如下实验：①将X、Y、Z分别置于稀盐酸中，X有气体产生，Y、Z无明显现象；②将Y金属放入Z的盐溶液中，无现象。则X、Y、Z的活动性顺序为
A．Y>Z>X B．X>Y>Z C．Y>X>Z D．X>Z>Y
【答案】D
【详解】①将X、Y、Z分别置于稀盐酸中，X有气体产生，Y、Z无明显现象，说明X的活动性比氢强，Y、Z的活动性比氢弱；
②将Y金属放入Z的盐溶液中，无明显现象，说明Z＞Y。
所以，其活动性由强到弱的顺序为X＞Z＞Y，故选D。
12．（2021·广安）利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是

A．反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价 B．充分加热，a处固体由黑色变为红色
C．b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2 D．可用水吸收尾气中的CO
【答案】C
【详解】A、氧化铁中铁元素化合价为+3，反应前后Fe元素的化合价由+3价变为0价，错误；
B、a处氧化铁和一氧化碳在加热条件下生成铁和二氧化碳，可观察到固体由红色变为黑色，错误；
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验二氧化碳可以用澄清石灰水，正确；
D、一氧化碳不与水反应，且难溶于水，不能用水吸收CO，错误。
故选C。
13．（2021·苏州）下列有关金属的说法正确的是
A．所有金属都呈银白色 B．常温下所有的金属都是固体
C．合金的硬度一般比各成分金属小 D．铝制品耐腐蚀是因为表面生成致密氧化膜
【答案】D
【分析】
本题考查金属的性质。
【详解】A、金是金黄色，铁粉是黑色，故A不符合题意；
B、汞是液态金属，故B不符合题意；
C、合金的硬度比金属要大，故C不符合题意；
D、铝制品耐腐蚀是因为表面生成致密氧化膜阻碍氧气与铝进一步接触发生反应，故D符合题意；
故选D。
【点睛】合金的特点：硬度比金属大，抗腐蚀性好，熔点低。
14．（2021·河北）下列有关金属及合金的说法错误的是
A．金属在常温下大多数都是固体 B．铝合金的硬度比铝的硬度小
C．铁制品在潮湿的空气中易生锈 D．钢铁是使用最多的金属材料
【答案】B
【详解】A、金属在常温下大多数都是固体，只有汞是液体，选项A正确；
B、合金的硬度比纯金属大，因此铝合金的硬度比铝的硬度大，选项B错误；
C、铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程，潮湿的空气中既含有氧气，又含有水蒸气，满足铁生锈的条件，因此铁制品在潮湿的空气中易生锈，选项C正确；
D、目前人类每年要提取数以亿吨计的金属，其中提取量最大的是铁，钢铁是使用最多的金属材料，选项D正确。
故选B。
15．（2021·武汉）实验室某废液的溶质为硝酸铜、硝酸银和硝酸铝，取该废液进行如下图所示实验。

下列说法正确的是
A．若滤液呈无色，则滤液中可能含有三种溶质
B．若向滤液中滴加氯化钾溶液产生白色沉淀，则滤渣可能是混合物
C．若滤渣由三种金属组成，则滤液可能呈蓝色
D．若向滤渣中滴加稀盐酸无气泡冒出，则滤液中可能含有两种阳离子
【答案】D
【详解】A、若滤液呈无色，说明硝酸铜已经完全反应，则滤液中不含硝酸铜、硝酸银，一定含硝酸铝，可能含硝酸锌，不符合题意；
B、若向滤液中滴加氯化钾溶液产生白色沉淀，说明滤液中含硝酸银，故锌、铝已经完全反应，滤渣中只含银，属于纯净物，不符合题意；
C、若滤渣由三种金属组成，则滤渣为银、铜、锌，锌能与硝酸铜反应，故滤液中一定不含硝酸铜，滤液不可能呈蓝色，不符合题意；
D、若向滤渣中滴加稀盐酸无气泡冒出，则滤渣中不含锌、铝，滤液中一定含硝酸铝、硝酸锌，可能含硝酸银、硝酸铜，故滤液中可能含锌离子、铝离子两种阳离子，符合题意。
故选D。
16．（2021·黄石）将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中(反应关系如图甲)，把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中(反应关系如图乙)，据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是

A．M>X>Y>Z B．M>X>Z>Y C．X>M>Z>Y D．X>M>Y>Z
【答案】A
【详解】M、X能和稀盐酸反应，并且M和稀盐酸反应时间短，说明M比X活泼，Y、Z不能和稀盐酸反应，说明Y、Z不如M、X活泼，Y能和硝酸银反应，说明Y比Z活泼，因此四种金属的活动性顺序为M>X>Y>Z。
故选：A。
17．（2021·株洲）经过实验探究，人们总结出了金属活动性顺序规律，下列有关说法正确的是
A．金属铝比铁更耐腐蚀，是因为铁更活泼
B．工业上可以利用单质铁回收硫酸锌溶液中的金属锌
C．铜、银单质分别与稀盐酸混合，铜置换出氢气更快
D．金属活动性顺序可作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据
【答案】D
【详解】A、金属铝比铁更耐腐蚀，是因为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。铁在空气中生锈后，铁锈很疏松，不能阻止里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁不耐腐蚀。事实上铝比铁活泼，选项A不正确；
B、在金属活动性顺序中，铁排在锌后面，单质铁不能把锌从硫酸锌溶液中置换出来，选项B不正确；
C、在金属活动性顺序中，铜和银都排在氢后面，不能把稀盐酸中的氢置换出来，选项C不正确；
D、在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强，因此金属活动性顺序可作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据，选项D正确。故选D。

二、填空题
18．（2021·定西）新型高导热镁合金常用作电动汽车和消费电子产品的散热器。请根据下图回答有关问题。

（1）由图1可知，镁的相对原子质量为______。
（2）图2为镁离子的结构示意图，则x的数值为______，表示镁离子的符号为______。
（3）以化合价为纵坐标、物质类别为横坐标所绘制的图叫价类二维图。图3为镁的价类二维图，B处的物质类别是______。MgO中镁元素与氧元素的质量比为______。价类二维图中的物质在一定条件下可以相互转化，例如金属镁和水发生反应可以生成A和一种单质，则该反应的化学方程式为______。
【答案】（1）24.31 （2）12 Mg2+ （3）盐 3﹕2
【详解】（1）由图1可知：镁元素名称正下方的数字表示镁的相对原子质量，镁的相对原子质量为24.31；
（2）图2为镁离子的结构示意图，由图1元素周期表一格的信息可知，镁原子的质子数为12，则的数值为12，镁原子核外电子排布为2、8、2，镁离子是镁原子失去最外层电子形成的，一个镁离子带2个单位的正电荷，离子的表示方法：元素符号右上方表示：数字在前，正负号在后，数字为“1”时省略不写，镁离子的符号为：Mg2+；
（3）由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物叫做盐，B处的物质类别是盐，MgO中镁元素与氧元素的质量比为=24:16=3:2；金属镁和水发生反应可以生成A和一种单质，由图3可知：A是碱，且A化合物中镁元素的化合价为+2价，则A的化学式为，该反应的化学方程式为：。
19．（2021·长沙）今年3月，三星堆遗址新出土重要文物500多件，其中有高2.62米的青铜大立人、高3.95米的青铜神树、由金箔包裹的权杖、重约286g的黄金面具以及玉石器和象牙等。
（1）黄金属于_______材料(填“金属”或“合成”)。
（2）与纯铜相比，青铜的优良性能有_______(写一种即可)。
【答案】金属 硬度大
【详解】（1）纯金属和合金均属于金属材料，黄金属于金属材料。
（2）合金比成分金属硬度更大、抗腐蚀性更好，故与纯铜相比，青铜的优良性能有硬度大（合理即可）。
20．（2021·云南）金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示：

（1）铜和金是人类使用较早的金属。2021年3月，三星堆遗址又出土了大量的青铜器和金器，其中部分青铜器和金器上，还有被人为敲击的痕迹。通过敲打可将青铜等金属材料打制成不同的形状，是利用了金属的______性。
（2）我国的青铜文化历史悠久、西汉时期的湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜，有关的化学反应方程式为______。
（3）铁器时代大约在公元前______年，至今铁仍是年产量最高的金属，但每年因腐蚀造成了巨大损失，写出一条防止铁生锈的措施______。
（4）铝的利用距今100多年，现在铝的年产量得到大幅度的提高。铝虽然较活泼，但抗腐蚀性能好，原因是______。
【答案】（1）延展 （2） （3）500 刷漆（合理即可） （4）铝和氧气生成一层致密的氧化膜阻止铝的进一步腐蚀
【详解】（1）通过敲打可将青铜等金属材料打制成不同的形状，是利用了金属的延展性；故填：延展；
（2）铁和硫酸铜溶液反应制取铜，同时生成硫酸亚铁，化学方程式为；故填：；
（3）由图可知，铁器时代大约在公元前500年，至今铁仍是年产量最高的金属，但每年因腐蚀造成了巨大损失，铁在与氧气和水蒸气同时接触时会发生锈蚀，所以铁生锈的预防措施可以刷漆、涂油等，故填：500；刷漆（合理即可）；
（4）铝虽然较活泼，但抗腐蚀性能好，原因是铝和氧气生成一层致密的氧化膜阻止铝的进一步腐蚀，故填：铝和氧气生成一层致密的氧化膜阻止铝的进一步腐蚀。
21．（2021·云南）（1）将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示。下列说法错误的是______填标号。

A．金属活动性
B．反应结束后过滤、滤渣中一定有Cu，可能有Zn和R
C．反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液一定无色
（2）某金属粉末含有Mg、Al、Cu、Ag中的一种或几种，取24g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生2g氢气，则该金属粉末的组成有______种情况。
【答案】BC 7
【详解】（1）A、将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，锌与氯化铜反应生成氯化锌和铜，根据化学反应质量关系，65份质量锌生成铜64份质量，反应后固体质量减小，则反应后溶液质量增加，由溶液质量的变化情况首先发生的反应，溶液质量是增加的，然后发生反应溶液质量是减小的，说明锌先与氯化铜反应，然后是R与氯化铜反应，说明金属活动性，则A说法正确；
B、反应结束后过滤、滤渣中一定有Cu，可能有R，Zn一定没有，因为锌完全反应后，R才与氯化铜反应，故B说法错误；
C、反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液一定无色是错误的，假如R是铁，铁与硫酸反应生成氯化亚铁溶液是浅绿色的，故C说法错误。故选BC；
（2）设生成2g氢气，单独消耗镁质量为x，消耗铝质量为y






铜、银与盐酸不反应。
金属粉末组成镁；镁、铝、铜；镁、铝、银；镁、铝、铜、银；铝、铜；铝、银；铝、铜、银。
22．（2021·达州）金属在生活、生产中有着广泛的应用，种类繁多的金属材料已成为社会发展的重要物质基础。
（1）实验室所用的石棉网中有铁丝，隔着石棉网给容器加热可达到均匀受热的目的，这主要利用了铁的_______性。石棉网使用一段时间后，其中的铁丝容易生锈，可用稀盐酸除去，其化学方程式可表示为____________________________。
（2）某化学兴趣小组将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液：
①如果滤液呈无色，则滤渣中一定含有的金属是_______；
②如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀，则滤液中的金属阳离子有_______种；
③如果滤液呈浅绿色，则关于该滤渣和滤液的下列说法中正确的是_______。
a．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生
b．向滤液中加入稀盐酸，一定有白色沉淀产生
c．滤渣中一定含有Ag
d．滤液中一定含有Fe(NO3)2，一定不含AgNO3，可能含有Zn(NO3)2
【答案】导热 铁和银（或Fe和Ag） 3或三 c
【详解】（1）实验室所用的石棉网中有铁丝，隔着石棉网给容器加热可达到均匀受热的目的，这主要利用了铁具有良好的导热性；铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，故填：导热；Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；
（2）三种金属的活动性Zn＞Fe＞Ag，将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌反应完全后，铁再与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银；
①如果滤液呈无色，说明只有锌与硝酸银发生了反应，则滤渣中一定含有的金属是未反应的铁和生成的银，故填：铁和银（或Fe和Ag）；
②如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀，说明硝酸银未反应完全，锌、铁反应完全，滤液中的溶质为硝酸锌、硝酸亚铁和硝酸银，则滤液中的金属阳离子有Zn2+、Fe2+和Ag+，故填：3或三；
③如果滤液呈浅绿色，说明铁与硝酸银发生了反应，但无法确定铁是否有剩余，滤渣中一定含有银，可能含有铁，滤液中一定含有硝酸锌、硝酸亚铁，可能含有硝酸银；
a、由于滤渣中可能含有铁，向滤渣中加入稀盐酸，不一定有气泡产生，选项说法不正确；
b、滤液中可能含有硝酸银，向滤液中加入稀盐酸，不一定有白色沉淀产生，选项说法不正确；
c、由分析可知，滤渣中一定含有Ag，选项说法正确；
d、由分析可知，滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2，可能含有AgNO3，选项说法不正确。
故选c。
23．（2021·宜昌）金属的利用和保护
（1）如图利用了铜的物理性质是______。

（2）如图说明铁具有______性。

（3）工业上利用一氧化碳和氧化铁炼铁的化学方程式是______。
（4）如图是用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈条件的实验。只有甲中铁钉有明显锈迹。

①实验乙中植物油的作用是______。
②由实验甲、丙可得出的结论是______。
（5）宜昌三峡机场新国际航站楼钢网架建设中，使用了700多吨钢。
①酸雨会腐蚀钢网架，造成酸雨的主要物质是______。
A甲烷B二氧化硫C二氧化氮D一氧化碳
②钢网架防腐漆施工时规定，表面清理结束4—8小时内必须进行防腐底漆的喷涂，其原因是______。
【答案】导电性 导热 防止空气中的氧气溶于水 铁生锈需要与水接触 BC 隔绝氧气和水，防锈
【详解】（1）铜制导线利用了铜的导电性；
（2）铁制炒锅，说明铁具有导热性；
（3）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：；
（4）①实验乙中植物油的作用是：防止空气中的氧气溶于水；
②实验甲中铁钉与氧气和水接触，生锈，丙中铁钉只和氧气接触，不生锈，说明铁生锈需要与水接触；
（5）①二氧化硫、二氧化氮能与水反应生成酸，导致酸雨。
故选BC；
②进行防腐底漆的喷涂，可以隔绝氧气和水，起到防锈的目的。
24．（2021·陕西）金属的发现与使用历史体现了人们对其性质的认识和科技发展的水平。
（1）2021年3月，三星堆遗址再次出土的文物中，黄金面具残片最为引人瞩目，其历经三千年依旧金光灿灿，这是因为金的化学性质非常______。
（2）唐宋时期流行的“湿法炼铜”的原理是铁和硫酸铜溶液的反应，该反应的化学方程式为______。
（3）《周礼·考工记》中有关于将铜、锡以不同比例熔合制成功能各异的青铜器的记载。将铜片和锡片分别伸入稀盐酸中，锡片表面有气泡生成而铜片没有，说明金属活动性锡______（填“>”或“
【详解】（1）金的化学性质很不活泼，历经三千年依旧金光灿灿，故填化学性质非常稳定；
（2）铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应方程式为：

（3）铜片和锡片分别伸入稀盐酸中，锡片表面有气泡生成而铜片没有，说明锡的金属活动性比铜强，故填＞；
25．（2021·天津）金属在生产和生活中的应用极为广泛。
（1）生铁和钢是两种含碳量______________的铁合金(填“相同”或“不同”)。
（2）下列生活用品利用金属良好导热性的是_________________(填序号)。
a.镀铬水龙头 b.铸铁暖气片 c.黄铜钥匙
（3）我国古代很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁置换，这一方法是湿法冶金技术的起源，铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式__________________。
（4）焊接钢轨的反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应先成铁和氧化铝，该反应的化学方程式为__________________。
（5）已知氧化镁和氧化铝都能与酸反应生成盐和水。现有氧化镁、氧化铝和铁的混合物9.9g，向其中加入245g质量分数为10%的稀硫酸，恰好完全反应，得到254.8g溶液，则原混合物中氧化镁的质量为______________g。
【答案】不同 B 2
【详解】（1）生铁中含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，生铁和钢是两种含碳量不同的铁合金；
（2） 镀铬水龙头是防止铁生锈，铸铁暖气片利用了铁良好的导热性，黄铜钥匙是利用了其美观易制造的特点。故选择B；
（3）铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应方程式为：

（4） 反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应先成铁和氧化铝反应方程式为：

（5）根据质量守恒定律，反应前后物质的质量不变，反应前物质的总质量为254.9g，反应后总质量为254.8g，总质量减少0.1g，是氢气的质量，设铁的质量为x，与铁反应的硫酸的质量为m，则有：


x=2.8g m=4.9g
则混合物中氧化镁和氧化铝的质量之和为7.1g，与氧化镁和氧化铝反应的硫酸的质量为：245g×10%-4.9g=19.6g；
设氧化镁的质量为y，氧化铝的质量为z，则有：

则有

解得
故氧化镁的质量为2g；
三、流程题
26．（2021·南京）金属材料在日常生活、工农业生产和科学研究中有着广泛的用途。
（1）钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量______（填“大于”或“小于”）钢的含碳量。
（2）在钢中加入不同的合金元素可以提高其性能，例如，加入钨可以增强合金钢的耐磨性等。用黑钨矿制备钨的过程如下：

（注：钨酸是难溶于水的黄色固体。）
①钨酸钠中钨元素的化合价为______。
②填写下表。
步骤
化学方程式
基本反应类型
Ⅱ
______
复分解反应
Ⅲ
______
分解反应
Ⅳ
______
______

【答案】大于 +6价

置换反应
【详解】（1）生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，故填：大于；
（2）①钨酸钠中钠元素的化合价为+1，氧元素的化合价为-2，根据化学式中正负化合价的代数和为零，可得出钨元素的化合价为+6价；
②步骤Ⅱ钨酸钠和盐酸反应生成钨酸和氯化钠，反应的化学方程式为：；
步骤Ⅲ钨酸在高温条件下分解生成三氧化钨和水，反应的化学方程式为：；
步骤Ⅳ氧化钨和氢气在高温条件下生成，一种单质和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。
27．（2021·广安）工业上处理黄铜渣(含Cu、Zn、CuO、ZnO和杂质)废料时，通常将其转化为硫酸锌并回收铜(黄铜渣中的杂质不溶于水，也不参与反应)。其主要流程如图所示：

查阅资料：，，
（1）黄铜的熔点比铜的熔点____(填“高”或“低”)；
（2）过程Ⅱ中分离操作的名称是____，该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___(填仪器名称)；
（3）过程Ⅲ中有气体产生，该反应的化学方程式是____，该反应的基本类型为____反应。
【答案】低 过滤 漏斗 置换
【分析】
工业上处理黄铜渣将其转化为硫酸锌并回收铜；黄铜渣经过过程Ⅰ去除杂质后，溶液A中含有硫酸锌和硫酸铜溶液，溶液加入过量B后，生成最终产品溶液D硫酸锌，因此B为锌；固体C中有生成的铜和过量的锌，加入硫酸，铜活动性较弱不和稀硫酸反应，锌和稀硫酸发生反应生成硫酸锌和氢气，。
【详解】由分析得：
（1）合金比成分金属硬度大、熔点低；黄铜的熔点比铜的熔点低。
（2）过程Ⅱ是分离固液的操作，操作的名称是过滤，该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
（3）过程Ⅲ中有气体产生，该反应的化学方程式是，该反应是一种单质和化合物生成另外一种单质和化合物的反应，属于置换反应。
28．（2021·上海）某班级研究铁、铜、银的金属活动性，并回收Ag。
①判断铁、铜、银中金属活动性最强的是_______；
②Cu与AgNO3反应的化学方程式_______；Fe与Cu(NO3)2反应后，Fe 表面析出_______色固体；
③现有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3混合废液，目的回收Ag：

ⅰ.滤液A的溶质是_______；步骤Ⅲ中加入足量AgNO3溶液的目的是_______；何确定滤液C中有AgNO3，应选_______溶液；
ⅱ.若将步骤Ⅰ中的amolCu改为amolFe，最终得到Ag的质量是否会改变，请说明理由：____。
【答案】铁(Fe) 红 硝酸亚铁和硝酸铜 使滤渣B中的铜完全反应，得到纯净的银 稀盐酸 不会改变，因为假设步骤Ⅰ中加入的amolFe和足量的硝酸铜反应，会生成amolCu，那么 后续反应就和原来的amol略过量的Cu一样了，置换出银肯定是2amol
【详解】①在金属活动性顺序里，铁排在铜、银之前，故金属活动性最强的是Fe；；
②铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，该反应的化学方程式为：；；
铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，铁表面析出红色固体；；
③i.在金属活动顺序中铜排在铁之后，银之前。加入稍过量铜，铜会与硝酸银反应生成银和硝酸铜，所以滤液A中溶质为硝酸铜和硝酸亚铁；
滤渣B中有银和稍过量的Cu，步骤Ⅲ加入足量硝酸银，将铜反应成硝酸铜；
硝酸银与盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸。滤液C中一定有硝酸铜，是否有硝酸银，用盐酸检验，若有白色沉淀，则含硝酸银，反之不含。
ii.如果把amolCu改为amolFe，首先依然会把混合废液中的Ag全部置换出来，额外还有一部分Cu也进入滤渣B，滤渣B中加入足量硝酸银，Cu又把Ag置换出来。
铁与硝酸铜：，1molFe置换1molCu，铁和硝酸银：，1molFe置换2molAg，铜和硝酸银：1molCu置换2molAg，铜和铁是等效的。所以最终都得到2molAg；
29．（2021·株洲）镁铝合金是重要的航天航空材料，下图是由废弃镁铝合金为原料来制备化工原料硫酸镁和硫酸铝的流程：

（1）操作Ⅰ的名称为___________，操作Ⅲ的注意事项为___________。
（2）步骤③发生反应的化学方程式为___________。
（3）某温度时，通过操作Ⅲ获取7.2gMgSO4固体，需取用25%的MgSO4溶液（密度为1.2g/cm3）的体积为___________mL。
【答案】过滤 有较多固体出现时，停止加热，用余热蒸干 2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 24
【详解】（1）固液分离的操作是过滤，操作Ⅲ为蒸发，有较多固体出现时，停止加热，用余热蒸干，故填：过滤；有较多固体出现时，停止加热，用余热蒸干。
（2）步骤③氢氧化铝和硫酸生成硫酸铝和水，故填：2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O。
（3）7.2gMgSO4固体，需取用25%的MgSO4溶液质量7.2g÷25%=28.8g，体积为，故填：24。

四、实验题
30．（2021·永州）某研究性学习小组对铁、铜的金属活动性及实验后的废液进行探究，设计下列实验。
Ⅰ.铁、铜金属活动性比较
实验步骤
实验现象及结论
①将Cu丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中
Cu丝无变化，没有发生化学反应
②将Fe丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中
Fe丝表面有气泡产生，其反应的化学方程式为____
③将Fe丝插入盛有2mLCuSO4溶液的试管中
Fe丝表面有_______色物质覆盖。
结论：通过上面实验，可知Fe的金属活动性比Cu_______(填“强”或“弱”)。
Ⅱ.将上面①、②、③实验后的液体收集在一烧杯中，对该烧杯中的废液进行分析。
（1）甲同学观察到废液呈现蓝色，认为废液中一定含有_______(填化学式)。
（2）乙同学用玻璃棒蘸取废液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与_______比较，测得废液pHY>Z
【答案】B
【详解】A、由以上分析可知，金属活动性：X＞（H）＞Y＞Ag≥Z，故三种金属可能分别是铁、铜、银，A正确；
B、金属活动性：（H）＞Y＞Ag，（H）＞Cu＞Ag，无法判断Y与Cu 的金属活动性强弱，故Y不一定能从硫酸铜溶液中置换出铜，B错误；
C、金属活动性X＞（H），金属X与稀盐酸反应生成氢气，因为金属的质量一定大于生成的氢气的质量，故反应后溶液的质量一定增大，C正确；
D、由以上分析可知，三种金属活动性由强到弱的顺序是X>Y>Z，D正确；
故选B。
二、填空题
16．（2021·青海）2021年初，我国成功研制出首个3.35米直径的铝锂合金运载火箭大型贮箱工程样机，有望显著提升火箭运力。铝锂合金的密度比钢铁要______，其硬度比纯铝的要______，
【答案】小 大（或硬）
【详解】铝锂合金属于航天材料密度比钢铁要小，其属于合金，硬度比纯铝的要大，故填：小；大。
17．（2021·伊春）向AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液中加入一定量Zn粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤渣中一定含有______（化学式），滤液中一定含有______（化学式），溶液中可能发生反应的化学方程式为______。
【答案】Ag Zn(NO3)2 Zn+Fe(NO3)2=Zn(NO3)2+ Fe
【详解】在金属活动性顺序中Zn﹥Fe﹥Ag，向AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液中加入一定量Zn粉，首先发生的是Zn和AgNO3反应，如果AgNO3全部反应后锌有剩余，锌和Fe(NO3)2反应。充分反应后过滤，滤渣的组成可能有三种情况：银；银和铁；银、铁、锌。故滤渣中一定含有银，化学式为：Ag。滤液的组成也可能有三种情况：AgNO3、Fe(NO3)2、Zn(NO3)2；Fe(NO3)2、Zn(NO3)2；Zn(NO3)2。故滤液中一定含有硝酸锌，化学式为：Zn(NO3)2。由于锌的质量不确定，因此溶液中一定发生的是锌和硝酸银反应，可能发生的是锌和硝酸亚铁反应，锌和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁，反应的化学方程式为：Zn+Fe(NO3)2=Zn(NO3)2+ Fe。
18．（2021·海南）考古出土的青铜器表面往往附着一层铜绿（Cu2(OH)2CO3）
(1)青铜属于_______(填“合成材料”或“金属材料”)。
(2)铜绿是铜与氧气及空气中的另外两种氧化物反应生成的。这两种氧化物是什么？_____
(3)写出生成铜绿的化学方程式_______。
【答案】（1）金属材料
（2）H2O、CO2
（3）
【详解】（1）青铜属于合金，属于金属材料，故填：金属材料。
（2）铜绿Cu2(OH)2CO3由铜、氢、氧、碳元素组成，根据质量守恒反应前后元素种类不变，铜与氧气及空气中的二氧化碳和水，两种氧化物生成铜锈，故填：H2O、CO2。
（3）铜与氧气二氧化碳和水生成铜绿，故填：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3。
19．（2021·海南）2021年5月15日，我国天问一号探测器成功着陆火星。新型高强、高塑、高稳定性铝基碳化硅复合材料是火星车中的一种重要材料。铝的工业生产原理：
(1)该反应属于_______(写反应基本类型)；
(2)Al2O3中Al的化合价为_______。
(3)铝是较活泼的金属，但在空气中却不容易被腐蚀，其原因是_______。
【答案】（1）分解反应
（2）+3
（3）铝与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝膜，阻止反应继续发生
【详解】（1）该反应是由一种反应物生成两种生成物，故属于分解反应。
（2）化合物中正、负化合价代数和为零，若铝元素的化合价为x，即2x+（-2）×3=0，x=+3，故Al2O3中Al的化合价为+3。
（3）铝是较活泼的金属，但在空气中却不容易被腐蚀，其原因是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，故填：铝与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝膜，阻止反应继续发生。
20．（2021·福建）钢铁是应用广泛的金属材料。
(1)英国学者R·坦普尔论证了我国古代冶铁技术世界第一。早在公元前4世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁，并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度；公元前2世纪，中国人发明了“充氧”等炼钢法。
①“黑土”含有磷酸铁(FePO4)，其中磷元素的化合价为______________。
②生铁生产过程中，一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为______________。
③炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的______________，获得性能更好的钢。
(2)对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁锈蚀。
①“发蓝”过程发生了______________(填“物理变化”或“化学变化”)。
②致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是______________。
【答案】（1）①+5 ② ③含碳量
（2）①化学变化 ②隔绝氧气和水
【详解】（1）①磷酸铁中铁元素显+3价，氧元素显-2价，设磷元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+3）+x+（-2）×4=0，x=+5；
②一氧化碳与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：；
③碳能与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的含碳量，获得性能更好的钢；
（2）①“发蓝”过程有金属氧化物生成，属于化学变化；
②铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是：隔绝氧气和水。
21．（2021·长春）铜是人类认识并应用最早的金属之一，我国有着使用铜器的悠久历史。
（1）5G基站供电系统多用铜作导线，是因为铜具有良好的______性和延展性；
（2）宋代《梦溪笔谈》记载“熬胆矾铁釜久之亦化为铜”，叙述的是硫酸铜溶液和铁反应生成铜，说明铁的金属活动性比铜______；
（3）木炭与氧化铜反应化学方程式为2CuO+C2Cu+CO2↑，该反应中CuO发生了______（选填“氧化”或“还原”）反应。
【答案】（1）导电 （2）强 （3）还原
【详解】（1）金属具有导热性、导电性、延展性。5G基站供电系统多用铜作导线，是因为铜具有良好的导电性和延展性；
（2）活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，硫酸铜溶液和铁反应生成铜，说明铁的金属活动性比铜强；
（3）根据方程式2CuO+C2Cu+CO2↑，该反应中碳得到氧，发生了氧化反应；CuO失氧，发生了还原反应。
22．（2021·吉林）人类文明的发展和社会的进步与材料关系密切。请回答下列问题。
（1）有的五角钱硬币的制作材料是黄铜（铜锌合金），黄铜属于______（填“金属材料”或“合成材料”）。
（2）黄铜的外观与黄金相似，可采用灼烧的方法来鉴别，其依据的现象是金属表面是否______；也可用AgNO3溶液来鉴别，请写出其中一个反应的化学方程式______。
【答案】（1）金属材料
（2）变黑 Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag（或Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag）
【详解】（1）金属材料包括纯金属和合金，有的五角钱硬币的制作材料是黄铜（铜锌合金），黄铜属于金属材料；
（2）黄铜是铜锌合金，铜和氧气在加热的条件下可以生成黑色的氧化铜，故可采用灼烧的方法来鉴别，其依据的现象是金属表面是否变黑；也可用AgNO3溶液来鉴别，看是否有银白色的固体析出，因为锌和硝酸银反应会生成银和硝酸锌，铜和硝酸银反应会生成银和硝酸铜，反应的化学方程式可以是Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag（或Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag）。
23．（2021·贺州）2021年5月15日，中国首个火星探测器祝融号成功着陆火星，传回的图像在视觉上呈现为橘红色，是因为其地表广泛分布赤铁矿。

（1）祝融号着陆后，展开太阳能板，把太阳能转化为______能，驱动仪器正常运转；太阳能板主要成分是单晶硅，常温下硅元素与碳元素的化学性质相似，其原因是______。
（2）赤铁矿的主要成分是______（写化学式），工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式为______（用碳做还原剂也得分）。
（3）每年因腐蚀而报废的金属数量惊人，请列举防止铁制品生锈的一条措施______。
【答案】（1）电 原子的最外层电子都是4个（原子最外层电子数相同或同族元素都给分）
（2）Fe2O3
（3）在金属表面涂油脂（写涂油漆、电镀、烤蓝等合理答案均得分）
【详解】（1）祝融号着陆后，展开太阳能板，把太阳能转化为电能，驱动仪器正常运转；
常温下硅元素与碳元素的化学性质相似，其原因是原子的最外层电子数相同，都是4个；
（2）赤铁矿的主要成分是氧化铁，化学式为：Fe2O3；
工业上用赤铁矿炼铁是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：；
（3）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，防止铁制品生锈，可以隔绝氧气和水，如在金属表面涂油脂、刷漆等。
24．（2021·大庆）1、建立“宏观·微观”之间的联系，是化学学习的重要方法。根据图示回答下列问题：

（1）硒元素被科学家称为“抗癌之王"”，科学界研究发现血硒水平的高低与癌的发生息息相关。图一是硒元素的相关信息：硒原子在化学变化中易______电子（填“得到”或“失去”）。硒元素的相对原子质量是______。
（2）由图二可知：在元素周期表中，钠、镁、铝元素位于同一周期，是因为它们具有相同的______。
（3）科学家发现，利用催化剂可有效消除室内装修材料释放的有害气体甲醛（HCHO）。请根据图三写出反应的化学方程式______。
Ⅱ、人们在实验研究中总结出常见金属的活动性顺序：

（4）请在表中内填写对应的元素符号______。
（5）Mg、Sn、Pb、Cu、Ag五种金属，能与稀盐酸（或稀硫酸）发生置换反应的金属有______种。
【答案】（1）得到 78.96
（2）电子层数
（3）
（4）Fe （5）3
【详解】（1）原子的最外层电子数小于4，该原子容易失去电子，大于4时容易得电子，硒原子的最外层电子数为6，因此容易得到电子，根据元素周期表可知，硒原子的相对原子质量为：78.96；
（2）电子层数相同，周期数相同，钠镁铝元素都是最外层三个电子层，因此在同一周期；
（3）根据题中微粒模型图可知，甲醛和氧气反应生成二氧化碳和水：；
（4）金属活动性顺序可知缺的金属元素是铁，符号为：Fe；
（5）根据金属活动性顺序，在氢元素前的金属可以和酸反应，因此镁、锡、铅三种金属和酸可以反应。
25．（2021·绥化）金属和金属材料与生活和社会发展的关系非常密切。
（1）建造大桥时使用了大量的水泥、钢材、混凝土等，其中属于金属材料的是______。
（2）铁制品表面刷漆，主要是为了防止其与______、氧气接触而锈蚀。
（3）将m克Zn加入到含32gCuSO4和15.2gFeSO4的混合溶液中，充分反应后过滤。
①若反应后得到两种滤渣，则m的取值范围是______。
②当m=26g时，滤渣的质量为______g。
【答案】（1）钢材
（2）水（或水蒸气或H2O）
（3）①1313，有无单位均可） ②24.9
【详解】（1）钢材属于金属材料，故填：钢材。
（2）铁在氧气和水作用下容易生锈，铁制品表面刷漆，主要是为了防止其与水、氧气接触而锈蚀，故填：水。
（3）①解：设硫酸铜反应锌质量为x，生成铜的质量x1，硫酸亚铁反应锌的质量y生成铁的质量y1


x=13g，x1=12.8g


y=6.5g，y1=5.6g
若反应后得到两种滤渣，则硫酸铜完全反应完之后，硫酸亚铁又发生了反应，
13Fe>Ag，将一定量的锌粉加入到A1（NO3）3、Fe（NO3）2、AgNO3三种物质的混合溶液中，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，再和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁，和硝酸铝不反应，反应后过滤，得到滤液和滤渣，滤液呈浅绿色一定含有硝酸亚铁，则滤渣中一定含银，可能含有铁，一定不含锌，故填：Fe、；Al（NO3）2；Fe（NO3）2 、Zn（NO3）2、Al(NO3)3。
四、简答题
34．（2021·齐齐哈尔）“运动场上彩旗飘，运动健儿逞英豪”，运动场上也隐藏着很多化学知识。请回答下列问题：
（1）同学们为运动员加油用的条幅和绢花是丝绸制成的。丝绸的种类很多，有蚕丝纺织的，也有合成纤维纺织的。如何区分一块丝绸面料是蚕丝还是合成纤维？

（2）标枪的枪头和铁饼都是钢铁制造的，这些钢铁来自于自然界中的金属矿物资源，你知道保护金属资源的有效途径有哪些？（答一点即可）

（3）人们常在钢铁表面刷漆或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法防止生锈，其共同原理是什么？

【答案】（1）取样，灼烧（点燃、燃烧）闻气味，有烧焦羽毛气味的是蚕丝，没有烧焦羽毛气味的是合成纤维。
（2）防止金属腐蚀；回收利用废旧金属；有计划、合理开采矿物；寻找金属代用品。
（3）隔绝氧气（或O2或空气）和水（或H2O或水蒸气）。
【详解】（1）蚕丝燃烧有烧焦羽毛味，合成纤维燃烧没有烧焦羽毛味，取样，灼烧（点燃、燃烧）闻气味，有烧焦羽毛气味的是蚕丝，没有烧焦羽毛气味的是合成纤维。
（2）保护金属资源途径有防止金属腐蚀；回收利用废旧金属；有计划、合理开采矿物；寻找金属代用品。
（3）铁在氧气和水作用下容易生锈，人们常在钢铁表面刷漆或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法防止生锈，其共同原理是隔绝氧气（或O2或空气）和水（或H2O或水蒸气）。