5 金属与金属矿物---2024年中考化学单元试卷

这是一份5 金属与金属矿物---2024年中考化学单元试卷，共14页。试卷主要包含了共有五大题,20小题，可能用到的相对原子质量，金属是一类重要的材料，“中国高铁,世界第一，学好化学能促进人的全面发展等内容，欢迎下载使用。
说明:1.共有五大题,20小题。满分70分,作答时间65分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Fe-56
中考对接点 金属与合金的性质与用途、金属化学性质、金属活动性、金属冶炼、金属锈蚀、保护金属资源
一、单项选择题(本大题包括10小题,每小题有四个选项,其中只有一个选项符合题意,请将符合题意的选项代号填在相应位置上。1~5题每小题1分,6~10题每小题2分,共15分)
1.下列物质中,常温下呈液态的是( )
A.钢B.钛C.汞D.铝
2.某贵金属纪念币上的图案是2022年北京冬季奥运会的吉祥物,深受全国人民喜爱。制作该纪念币的材料主要是( )
A.金属材料B.无机非金属材料
C.合成材料D.复合材料
3.金属是一类重要的材料。下列有关金属的说法正确的是( )
A.常温下所有的金属都是银白色
B.日常生活中,钢铁表面涂油漆可以防止生锈
C.合金中一定只含有金属元素
D.金属铝因化学性质稳定而具有抗腐蚀性能
4.“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献,陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”是指将生铁和熟铁混合加热,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢。下列说法错误的是( )
A.钢是以铁为主的含碳合金
B.钢的含碳量比生铁高
C.钢铁是应用最广泛的合金
D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
5.“中国高铁,世界第一。”高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢,工业上火法炼镍的原理是C+2NiO2Ni+CO2↑。下列说法正确的是( )
A.此反应不属于置换反应B.反应物NiO中Ni的化合价为+2
C.此反应中只涉及一种单质D.生成物CO2是空气污染物
6.X、Y、Z 三种金属的化学反应如下:
①X+YSO4XSO4+Y ②Y+2ZNO3YNO32+2Z
③X+H2SO4XSO4+H2↑ ④Z+H2SO4不发生反应
根据上述信息,能满足 X、Y、Z 三种金属的组合是( )
A.Zn、Fe、AgB.Al、Zn、AgC.Mg、Fe、CuD.Zn、Mg、Cu
7.下图是探究铁钉生锈条件的实验,下列说法不正确的是( )
A.②中植物油的作用是防止水分蒸发
B.③中橡胶塞的作用是防止水蒸气进入试管
C.实验①和②证明铁钉生锈需要氧气
D.实验①和③证明铁钉生锈需要水
8.学好化学能促进人的全面发展。下列项目所涉及的化学知识不正确的是( )
9.将一定量的锌粉加入盛有MgSO4和CuSO4混合溶液的烧杯中,充分反应后过滤,向滤渣中滴入稀盐酸,有气泡产生。下列说法正确的是( )
A.滤渣中一定含有Mg和Cu,可能含有Zn
B.滤渣中一定含有Zn和Cu,可能含有Mg
C.滤液中一定含有ZnSO4和MgSO4,一定不含CuSO4
D.滤液中一定含有ZnSO4和MgSO4,可能含有CuSO4
10.两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁,然后分别逐滴加入同浓度的稀硫酸,产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是
( )
A.该图反映出镁比锌的金属活动性强
B.a点时,两个烧杯中的酸都恰好完全反应
C.b点时,两个烧杯中产生氢气的质量相等
D.c点时,两个烧杯中都有金属剩余
二、选择填充题(本大题包括3小题,先在A、B、C中选择一个正确选项,将正确选项的代号填在相应位置上,然后在D处补充一个符合题意的答案。每小题2分,其中选择1分,填充1分,共6分)
11.硬铝常用于制造火箭、飞机的外壳,铝元素在元素周期表中的相关信息如图所示。下列说法正确的是( )
A.硬铝的强度和硬度比铝的大
B.Al2O3中Al为+2价
C.铝是地壳中含量最多的元素
D.铝元素的相对原子质量为
12.小明将未经砂纸打磨的铝条放入盛有足量稀盐酸的密闭容器中,用压强传感器测得容器内压强和反应时间的变化曲线如图所示,
下列分析正确的是( )
A.AB段表示铝与稀盐酸反应
B.CD段压强减小只和温度变化有关
C.盐酸的浓度: C点>D点=E点
D.铝与稀盐酸的反应是 (选填“放热”或“吸热”)反应
13.下列实验试剂或方法能达到实验目的的是( )
三、填空与说明题(本大题包括4小题,共23分)
14.(5分) 人类文明的发展和社会的进步与材料密切相关。请根据相关信息回答下列问题:
(1)解码智慧冬奥:
①2022年北京冬奥会,碲化镉发电玻璃成为绿色和科技办奥交汇的创新点。下图是碲元素在元素周期表中的部分信息及碲原子结构示意图,有关信息正确的是 (填字母)。
A.碲是金属元素
B.碲的核电荷数为52
C.相对原子质量为127.6 g
D.蹄元素位于第六周期
②氢能“黑科技”成功亮相北京冬奥会。冬奥会“飞扬”的火炬科技亮点之一是采用氢气作为燃料,其优点是 。
③冬奥会国家速滑馆“冰丝带”采用面向未来的单层双向正交马鞍形索网结构,减少屋顶所用钢材2800吨。金属资源储量有限,钢铁生锈是世界面临的难题。铁生锈的主要条件是 。
(2)近年来,我国高铁建设行业飞速发展,建造高铁需要大量的钢铁。如图为模拟炼铁的装置,写出a中发生反应的化学方程式: 。
15.(6分)《天工开物》中记载了采矿和冶炼金属锡的场景。
(1)采矿(图1): “水锡……其质黑色……愈经淘取。”水中淘取锡砂(指锡矿石)时,所用容器的孔径需 (选填“大于”或“小于”)锡砂颗粒大小。锡砂的主要成分为SnO2, (选填“易”或“难”)溶于水。
(2)冶炼(图2): “凡炼煎亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化。”
①鼓入足量空气能使木炭 从而提高炉温。
②炼锡时,有关键的一步“点铅勾锡”,即加铅能使锡较易熔化流出,其原因是 。
(3)使用
①锡往往与其他金属制成合金使用,目的是 (选填 “增大”或“减小”)硬度。
②古代锡器常用来饮酒喝茶,很少装酸性物质,原因是 。
16.(7分)锌在冶金、化学电源等方面具有重要作用。以闪锌矿(主要含有ZnS,还含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如下:
已知:常温下PbSO4难溶于水和稀硫酸。回答下列问题:
(1)ZnS的名称是 。
(2)焙烧尾气必须进行净化处理的原因是 。
(3)“溶浸”产生的滤渣主要成分除了SiO2外还有 。
(4)“电解”过程的反应为 2ZnSO4+2H2O2Zn+O2↑+2H2SO4,则电解得到的溶液可返回 工序继续使用。
(5)“还原除杂”利用锌粉与CdSO4反应,其化学方程式为 ;已知Cd放入盐酸中有气体产生,则Cd、Zn、Cu的金属活动性顺序为 。
17.(5分)金属是重要的资源,与我们的生活息息相关。
(1)银的导电性最好,但导线一般用铜而不用银的原因是 (回答一条)。
(2)生活中纯铁使用较少,铁合金却应用广泛,原因是 (回答一条)。
(3)金属活动性探究实验
将镍、铁、钯分别放入稀盐酸中,只有钯的表面无气泡产生;把镍放入氯化亚铁溶液中,无明显现象出现。
②铁与稀盐酸反应的化学方程式为 。
③镍、铁、钯的金属活动性顺序是 。
四、实验与探究题(本大题包括2小题,共16分)
18.(8分)根据如下图中的实验装置回答:
(1)仪器a的名称是 。
(2)用装置A制取氧气,试管内固体是 ;若用无纺布包裹二氧化锰后放于多孔隔板上,选择装置B制取氧气的优点是 ,该反应的化学方程式是 。
(3)分别向镁片、铝片、锌粒、铁钉(均足量)中不断加入等质量分数的稀硫酸,装置内压强与时间的关系如图所示。
经分析, 与酸反应最剧烈;向铝片中滴加稀硫酸,开始时瓶内压强几乎不变,原因是 ;综合考虑,最适合实验室制取氢气的固体药品是 。
19.(8分)小组的同学对铝的某些性质进行相关探究。
【实验回顾】用坩埚钳夹住一块铝箔,放在酒精灯上加热至较高温度时,轻轻摇晃,发现熔化的铝不滴落,好像有一层膜兜着(资料:铝的熔点为660 ℃,氧化铝的熔点为2054 ℃)。请解释原因: 。
【实验探究】铝与氯化铜溶液的反应
将打磨过的铝片放在15%氯化铜溶液中,观察到铝片表面逸出大量无色气体,且附着红色物质,过一段时间还有白色沉淀产生。利用温度传感器和pH传感器监测实验过程中的相关数据(如图所示)。
【实验反思】
(1)写出生成红色物质的化学方程式: 。
(2)结合图“pH-时间变化曲线”分析,铝和氯化铜溶液反应生成的无色气体是 。
【提出问题】白色沉淀的化学成分是什么?
【查阅资料】①氢氧化铝、氯化亚铜(CuCl)均是难溶于水的白色固体。
②CuCl可与浓氨水反应生成无色的Cu(NH3)2+和Cl-。
③Cu(NH3)2+在空气中易被氧化变为蓝色。
【实验方案】将上述实验中产生的沉淀过滤出来,并洗涤干净后,加入浓氨水,沉淀部分溶解得到无色溶液,将无色溶液分为两份,进行实验。
用试管取其中一份溶液,滴加适量 溶液,有白色沉淀产生,该溶液中含有Cl-。
将另一份溶液置于空气中一段时间, ,该溶液中含有Cu(NH3)2+。
【实验结论】通过实验可以确定,该白色固体是CuCl。
【思维拓展】(3)Al和CuCl2溶液反应为什么会出现CuCl呢?
小李同学猜测:可能是Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl。小李同学将Cu粉与15%的CuCl2溶液混合,没有观察到白色沉淀。在老师的启发下,结合图“温度—时间变化曲线”,对实验进行改进,证实了Cu与CuCl2溶液反应生成CuCl。请你写出改进后的实验方案: 。
五、综合计算题(本大题包括1小题,共10分)
20.(10分)某同学用铁和稀硫酸在三只烧杯中进行了三次实验,实验数据如下表所示:
(1)第 次实验中铁有剩余。
(2)称量上述铁粉需用到的仪器名称是 。若称量过程中指针向右偏,则应 。
(3)计算实验中所用的稀硫酸溶质的质量分数。(请写出计算过程)
参考答案
1. C
2. A
3. B
【解析】A.常温下大多数的金属都是固体,但汞是液体,不正确;B.铁与氧气、水等同时接触时会发生锈蚀,所以日常生活中,往钢铁表面刷油漆,可以防止钢铁生锈,正确;C.合金是指由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质,合金中也可能含有非金属元素,不正确;D.铝与空气中的氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能,不正确。
4. B
【解析】A.钢是含碳量0.03%~2%的铁合金,是以铁为主的含碳合金,正确;B.生铁的含碳量为2%~4.3%,而钢的含碳量为0.03%~2%,生铁的含碳量比钢的高,错误;C.钢铁是应用最广泛的合金,正确;D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为氧化铁,化学式为Fe2O3,正确。
5.B
【解析】A.由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的反应叫置换反应,根据置换反应定义,该反应属于置换反应,错误;B.根据化合物中元素正负化合价的代数和等于零可知, NiO中Ni元素的化合价为+2,正确;C.该反应中反应前有碳单质,反应后有镍单质,错误;D.反应生成的CO2不是空气污染物,是温室气体,错误。
6.A
【解析】A.Zn、Fe、Ag的活动性依次减弱,对应化合物中Zn、Fe、Ag元素的化合价依次为+2、+2、+1,且Zn排在氢前, Ag排在氢后,故符合题意;B.Al、Zn、Ag的活动性依次减弱,对应化合物中Al、Zn、Ag元素的化合价依次为+3、+2、+1,不是+2、+2、+1,故不符合题意;C.Mg、Fe、Cu的活动性依次减弱,对应化合物中Mg、Fe、Cu元素的化合价依次为+2、+2、+2,不是+2、+2、+1,故不符合题意;D.Zn、Mg、Cu的活动性Mg最强, Zn次之,最后是Cu,不是依次减弱,故不符合题意。
7.A
【解析】A.②中植物油的作用是防止铁与氧气接触,错误;B.③试管中是铁和干燥的空气,橡胶塞的作用是防止水蒸气进入试管,正确;C.①试管中的铁钉能与氧气、水充分接触,②试管中的铁钉只能与水接触,一段时间后,①试管中的铁钉生锈,②试管中的铁钉没生锈,实验①和②证明铁钉生锈需要氧气,正确;D.①试管中的铁钉能与氧气、水充分接触,③试管的铁钉只能与干燥的空气接触,一段时间后,①试管中的铁钉生锈,③试管中的铁钉没生锈,证明铁钉生锈需要水,正确。
8.D
【解析】A.废旧电池分类投放进行回收,是因为废旧电池中的重金属会污染环境,正确;B.剧烈运动会出大量的汗,导致人体缺少水和无机盐,喝淡盐水可以补充人体所需无机盐,正确;C.铜丝放入硝酸银溶液,表面有固体析出,溶液变蓝是因为铜比银的金属活动性强,铜可以置换出溶液中的银,正确;D.水和油不能互溶,而乳化作用是使水和油不再分层,错误。
9.C
【解析】根据金属活动性顺序表可知:锌会与硫酸铜反应,生成硫酸锌和铜,锌不会与硫酸镁反应。向滤渣中滴入稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含有锌,硫酸铜完全反应,没有剩余,滤渣中也一定含有铜,锌不能将硫酸镁中的镁置换出来。A.由以上分析可知,滤渣中一定含有Zn和Cu,一定不含镁,错误;B.滤渣中一定含有Zn和Cu,一定不含镁,错误;C.向滤渣中滴入稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含有锌,则说明硫酸铜完全反应,没有剩余,滤液中一定含有硫酸锌和硫酸镁,一定不含硫酸铜,正确;D.滤液中一定含有硫酸锌和硫酸镁,一定不含硫酸铜,错误。
10.D
【解析】A选项是错误的叙述,该图横坐标是稀硫酸的质量,所以不能反映金属的活动性强弱;B选项是错误的叙述,a点盛金属锌的烧杯中酸有剩余;C选项是错误的叙述,b点时金属锌产生的氢气少;D选项是正确的叙述,c点时,两个烧杯中都有金属剩余。
11.A 26.98
12.B 放热
【解析】A.AB段压强几乎不变,说明没有气体生成,表示氧化铝与稀盐酸反应,不正确;B.CD段压强减小是因为反应结束,温度降低,气体的体积缩小,只和温度变化有关,正确;C.C点时完全反应,盐酸浓度不再变化,故盐酸的浓度: C点=D点=E点,不正确;D.完全反应后压强减小,说明反应后温度降低,进一步说明铝与稀盐酸反应是放热反应。
13.C 加过量铁粉、过滤
14.(5分)(1) ①B ②燃烧产物只有水,比较环保,燃烧热值大(合理即可) ③铁与氧气、水接触
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(2分)
15.(6分)(1)小于 难
(2)①完全燃烧 ②形成合金熔点降低
(3)①增大 ②锡器会与酸性物质反应
【解析】(1)因为需要得到锡砂颗粒,相当于过滤后得到滤渣,所以所用容器的孔径需小于锡砂的颗粒大小。因为可以从河水中得到锡砂颗粒,所以可推测锡砂的主要成分SnO2难溶于水。
(2)①碳完全燃烧生成二氧化碳,氧气充足有助于完全燃烧,所以鼓入足量空气能使木炭完全燃烧。
②加铅可使铅、锡形成合金,合金熔点比纯金属低,所以加铅能使锡较易熔化流出。
(3)①合金的硬度一般比纯金属大,所以锡往往与其他金属制成合金使用,目的是增大硬度。
②因为锡的活动性顺序排在氢前,锡器会与酸性物质反应,所以很少装酸性物质。
16.(7分)(1)硫化锌
(2)SO2会污染空气或形成酸雨
(3)PbSO4
(4)溶浸
(5)CdSO4+ZnZnSO4+Cd(2分) Zn>Cd>Cu
【解析】(1)化合物从右往左读, ZnS的名称是硫化锌。
(2)焙烧尾气SO2会污染空气或形成酸雨,故必须进行净化处理。
(3)已知:常温下PbSO4难溶于水和稀硫酸。“溶浸”产生的滤渣主要成分除了SiO2外,还有生成的PbSO4。
(4)由流程可知, “电解”过程生成的硫酸溶液可以在溶浸工序继续使用。
(5)“还原除杂”利用锌粉与CdSO4反应,生成硫酸锌和Cd单质,反应的化学方程式为CdSO4+ZnZnSO4+Cd,该反应也说明金属活动性Zn大于Cd;已知Cd放入盐酸中有气体产生,而铜不能和酸反应,故金属活动性Cd大于Cu;故Cd、Zn、Cu的金属活动性顺序为Zn>Cd>Cu。
17.(5分)(1)因为铜比银更便宜等
(2)铁合金更耐腐蚀(或铁合金强度、硬度、韧性等更大或铁合金性能更好等)
(3)①Fe+2HClFeCl2+H2↑(2分) ②铁>镍>钯
18.(8分)(1)酒精灯
(2)高锰酸钾 便于控制反应的发生与停止 2H2O2O2↑+2H2O(2分)
(3 )镁片 硫酸首先和氧化铝反应,没有气体产生 锌粒
【解析】(1)仪器a的名称是酒精灯。
(2)用装置A制取氧气,且试管口有一团棉花,则反应为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,试管内固体是高锰酸钾;若用装置B制取氧气,由于二氧化锰是粉末状的,而多孔隔板上只能用来放块状的固体,故建议用无纺布包裹二氧化锰后放于多孔隔板上的目的是将固体和液体分离,装置中关闭活塞,装置中压强变大液体进入长颈漏斗,液体和固体药品分离,反应停止;打开活塞气体排出,液体流下,固液接触反应进行,可以控制反应的发生与停止;该反应为过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气和水,化学方程式为2H2O2O2↑+2H2O。
(4)由图可知,镁片反应压强迅速达到峰值,说明镁与酸反应最剧烈;向铝片中滴加稀硫酸,开始时瓶内压强几乎不变,原因是铝易和空气中氧气反应生成一层致密氧化铝膜,硫酸首先和氧化铝反应,不生成氢气;综合考虑,最适合实验室制取氢气的固体药品是锌粒,反应速率适中,在实验室中容易控制。
19.(8分)【实验回顾】氧化铝的熔点比金属铝的熔点高,酒精灯火焰的温度未能使氧化铝熔化
【实验反思】(1)2Al+3CuCl22AlCl3+3Cu (2分) (2)氢气(或H2)
【实验方案】硝酸银(或AgNO3) 溶液变蓝
【思维拓展】取Cu与15%的CuCl2溶液混合加热,观察实验现象(2分)
【解析】【实验回顾】
铝与氧气反应生成氧化铝,氧化铝是一层致密的保护膜,氧化铝的熔点比金属铝的熔点高,酒精灯火焰的温度未能使氧化铝熔化,所以发现熔化的铝不滴落。
【实验反思】
(1)铝的金属活动性强于铜,所以可以将氯化铜中的铜置换为单质,出现红色固体,反应的化学方程式为2Al+3CuCl22AlCl3+3Cu。
(2)结合图分析,溶液显酸性,说明含有氢离子,而铝的金属活动性顺序排在氢前,所以可以反应生成氢气,因此气体为氢气。
【实验方案】
溶液中含有氯离子,所以加入硝酸银后,生成氯化银沉淀,可以看到白色沉淀。
实验结论中含有Cu(NH3)2+,放置在空气中会发生变色反应,根据题目信息,可知溶液变为蓝色。
【思维拓展】根据图像可以看出,当温度升高后,才有氯化亚铜白色沉淀生成,因此改进后的实验方案是取Cu与15%的CuCl2溶液混合加热,观察实验现象。
20.(10分)(1)三(1分)
(2)托盘天平(1分) 向左盘添加铁粉至天平平衡(2分)
(3)解:设生成0.2 g氢气所需硫酸的质量为x。
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑(2分)
56 98
5.6 g x(1分)
5698=5.6gx(1分)
x=9.8 g
所用的稀硫酸中溶质的质量分数为9.8g50g×100%=19.6%。(1分)
答:所用的稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%。(设、答全对得1分)
【解析】由第一次实验和第二次实验数据比较可知,第一次实验和第二次实验所用铁粉质量一样多,虽然第一次实验比第二次实验所加的酸多,但产生的氢气是一样多的,说明5.6 g铁完全反应能生成0.2 g氢气;对比第三次实验,加入的铁粉质量增加了,但产生氢气的质量没有增加,说明第三次实验中金属过量,稀硫酸完全反应,由此可以得出5.6 g铁与50 g稀硫酸恰好完全反应生成0.2 g氢气。
(1)由分析可知,第三次实验铁有剩余。
(2)称量铁粉所用仪器名称为托盘天平;由于是称量一定质量的药品,所以应先在右盘放上适当的砝码,再将游码移到合适刻度处,然后再向左盘添加铁粉,因此称量过程中天平指针右偏,说明铁粉质量没有达到所称质量,所以应向左盘添加铁粉至天平平衡。题号
一
二
三
四
五
总分
累分人
得分
选项
项目
化学知识
A
“德”:废旧电池分类投放
废旧电池中的重金属会污染环境
B
“体”:剧烈运动后喝淡盐水
补充人体所需无机盐
C
“美”:铜丝放入硝酸银溶液中,表面有固体析出,溶液变蓝
铜比银的金属活动性强
D
“劳”:用洗涤剂洗涤餐具油脂
使油和水分层,发生乳化现象
选项
实验目的
试剂或方法
A
除去粗盐中难溶性杂质
溶解、蒸发、干燥
B
验证铜与银的金属活动性
稀盐酸
C
鉴别合成纤维和羊毛纤维
灼烧,闻气味
D
除去硫酸亚铁溶液中混有的少量硫酸铜

第一次
第二次
第三次
所取铁粉的质量/g
5.6
5.6
8
所加稀硫酸的质量/g
70
60
50
充分反应后生成气体的质量/g
0.2
0.2
0.2