2024年中考化学真题专题试卷-金属与金属矿物

这是一份2024年中考化学真题专题试卷-金属与金属矿物，共44页。试卷主要包含了金属的物理性质和用途，合金，铁的冶炼，金属资源的保护等内容，欢迎下载使用。
金属材料包括纯金属（如铁、铜、金等）和合金（如不锈钢、铝合金等）。金属具有很多共同的物理性质：
1．金属有金属光泽：（1）金属都具有一定的金属光泽，一般都呈银白色，而少量金属呈现特殊的颜色；例如，金（Au）是黄色、铜（Cu）是红色或紫红色、铅（Pb）是灰蓝色、锌（Zn）是青白色等；（2）有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色；例如，铁（Fe）和银（Ag）在通常情况下呈银白色，但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射．（3）典型用途：利用铜的光泽，制作铜镜；黄金饰品的光泽也是选择的因素。
2．常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但体温计中的汞是液体．
3．金属有导电性和导热性：其中导电性的强弱次序：银（Ag）＞铜（Cu）＞铝（Al）主要用途：用作输电线，炊具等。
4．金属有延展性：（1）大多数的金属有延性（抽丝）及展性（压薄片），其中金（Au）的延展性最好；也有少数金属的延展性很差，如锰（Mn）、锌（Zn）等；（2）典型用途：金属可以被扎制成各种不同的形状，将金打成金箔贴在器物上．
5．金属的密度：（1）大多数金属的密度都比较大，但有些金属密度也比较小，如钠（Na）、钾（K）等能浮在水面上；密度最大的金属﹣﹣锇，密度最小的金属﹣﹣锂；（2）典型用途：利用金属铝（Al）比较轻，工业上用来制造飞机等航天器．
6．金属的硬度：（1）有些金属比较硬，而有些金属比较质软，如铁（Fe）、铝（Al）、镁（Mg）等都比较质软；硬度最高的金属是铬（Cr）；（2）典型用途：利用金属的硬度大，制造刀具，钢盔等．
7．金属的熔点：（1）有的金属熔点比较高，有的金属熔点比较低，熔点最低的金属是汞（Hg）；熔点最高的金属是钨（W）；（2）典型用途：利用金属钨的熔点高，用来制灯泡内的灯丝；利用金属锡（Sn）的熔点比较低，用来焊接金属。
二、合金
1．概念：合金是由一种金属跟其他金属或非金属熔合形成的具有金属特性的物质。
2．常见的合金：
（1）铁合金：主要包括生铁和钢。它们的区别是含碳量不同，生铁含碳量为2%—4.3%，钢的含碳量为0.03%—2% ，钢与生铁相比具有更多的优良性能，易于加工，用途更为广泛。
（2）钛和钛合金是21世纪重要的金属材料，有很多优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好，易于加工，机械性能好等，尤其是钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。
3．合金的性质主要是：合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高，抗腐蚀性能等也比组成它的纯金属更好；但是，大多数合金的熔点比它的纯金属的熔点低，导电、导热性能比它的纯金属差。
三、铁的冶炼
1．矿石：在工业上把能提炼金属的矿物叫矿石。
常见的铁矿石：赤铁矿主要成分为Fe2O3 ，磁铁矿主要成分为Fe3O4 。
2．实验室炼铁（一氧化碳还原氧化铁实验）
（1）原理：3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2
（2）现象：红色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。
（3）实验步骤与注意事项
①实验开始时，先通入一氧化碳，再点燃酒精灯。这样做的目的是防止发生爆炸。
②实验结束时，要先熄灭酒精灯，再停止通入一氧化碳，原因是防止生成的金属被氧化。
③装置右端导管处放置一只燃着的酒精灯的作用是点燃未反应的一氧化碳，防止污染空气。
④尾气的处理：因CO有毒，不能随意排入到空气中，处理的原则是点燃或收集。
3．工业炼铁：
（1）设备：高炉；
（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气；
（3）反应原理：在高温下，用还原剂一氧化碳将铁从它的化合物中还原出来，化学方程式为：3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2
四、金属资源的保护
1．铁生锈的条件：与水、氧气同时接触
2．防止铁生锈的措施：
（1）用完铁制品后及时擦洗干净，置于干燥的环境，保持其表面的洁净、干燥；
（2）在铁制品表面涂上一层保护膜；
（3）在铁制品表面进行烤蓝、煮黑等处理（使其表面形成一层致密的四氧化三铁薄膜）；
（4）在铁制品表面镀上一层其它金属；
（5）改变铁制品的内部结构，将其制成不锈钢等合金
3．金属资源的保护措施：
（1）防止金属的锈蚀；
（2）回收利用废旧金属；
（3）有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿；
（4）寻找金属的代用品，例如，现在经常用塑料来代替钢和其它合金制造管道、齿轮和汽车外壳等。
【直击中考】
一．选择题（共15小题）
1．（2024•青岛）下列生活用品，主要由金属材料制成的是（ ）
A．保鲜膜B．铜导线C．陶瓷碗D．实木椅
2．（2024•内江）如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是（ ）
A．澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成
B．该反应中，失去氧的物质是CO
C．CO具有可燃性
D．硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
3．（2024•辽宁）下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是（ ）
A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀
B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值
D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
4．（2024•吉林）为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，6.15%）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是（ ）
A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少
D．通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
5．（2024•苏州）下列有关金属的说法正确的是（ ）
A．常温下，所有金属单质均是固体
B．工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁
C．铁的锈蚀只与空气中的氧气有关
D．废旧铁制用品应该直接填埋处理
6．（2024•陕西）关于铝、铁、银三种金属，下列有关说法正确的是（ ）
A．三种金属在空气中均易锈蚀
B．用稀硫酸可以区分三种金属
C．用铁、银和硝酸铝溶液可以验证三种金属的活动性顺序
D．三种金属均是生活中常用导线的制作材料
7．（2024•广州）在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，铁的冶炼技术极大促进了生产力的发展。赤铁矿和磁铁矿的主要成分分别是Fe2O3和Fe3O4。下列说法不正确的是（ ）
A．Fe2O3中铁元素的化合价为+3
B．Fe2O3和Fe3O4都属于氧化物
C．利用Fe2O3和CO炼铁的反应类型为置换反应
D．Fe3O4中铁元素的质量分数比Fe2O3的高
8．（2024•临沂）下列有关实验现象的描述中正确的是（ ）
A．镁条在空气中燃烧，生成氧化镁
B．将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭
C．用大烧杯罩住分别盛有浓氨水和酚酞溶液的小烧杯，酚酞溶液由红色变为无色
D．把一根打磨过的铁丝浸入稀盐酸中，铁丝表面产生气泡，溶液由无色变为黄色
9．（2024•深圳）以下实验现象，正确的是（ ）

A．如图甲，大海同学通入硫酸铜溶液后，可以用铁把铜析出
B．反应后电子秤的示数为230.5g
C．对比实验乙的①③：可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一
D．图乙一周过后，②铁钉产生的铁锈最多
10．（2024•利州区）向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（ ）
A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中溶质一定有三种
B．若滤渣中有两种金属，则滤液中溶质一定有两种
C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生
11．（2024•绥化）下列图象能直观表达各种变化关系，加深对知识的理解，下列图象与其对应表述正确的是（ ）
A．分别向等质量的锌、铁中加入等质量分数的稀盐酸
B．电解一定质量的水
C．加热高锰酸钾制取氧气
D．将足量锌粉投入到一定质量的硝酸铜和硝酸银混合溶液中
12．（2024•齐齐哈尔）将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是（ ）
A．若滤液呈浅绿色，则滤液中只含有硝酸亚铁
B．若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中一定含有两种金属
C．若向滤液中加入锌片，有固体析出，则滤液中一定含有硝酸银
D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加铁粉的质量相等
13．（2024•临夏州）金属镍在制造钱币、不锈钢、催化剂等方面有着广泛的应用。为探究镍（Ni）、锌、铜的金属活动性顺序，小明做了如图所示的实验，发现A试管中镍丝表面无现象，B试管中镍丝表面出现红色物质，则三种金属活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．Ni、Zn、CuB．Zn、Cu、NiC．Zn、Ni、CuD．Cu、Ni、Zn
14．（2024•滨州）下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是（ ）
A．CuSO4溶液 Fe Ag
B．FeSO4溶液 稀H2SO4 Cu Ag
C．AgNO3溶液 稀H2SO4 Fe Cu
D．AgNO3溶液 FeSO4溶液 Cu
15．（2024•青岛）中华优秀传统文化《神农本草经》中有石胆“能化铁为铜”的记载。石胆的主要成分是CuSO4•5H2O，溶于水得到硫酸铜溶液。下列说法正确的是（ ）
A．石胆溶于水，溶液呈黄色
B．石胆化铁为铜发生了复分解反应
C．石胆也能化锌为铜
D．铁、铜都能与稀盐酸反应产生氢气
二．填空题（共11小题）
16．（2024•自贡）2024年4月25日，我国神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，三位航天员顺利进入空问站，5月28日，两位航天员身着航天服完成出舱任务。请回答下列问题：
（1）钛和钛合金具有很多优良的性能，广泛用于火箭、航天飞机等。钛和钛合金属于 （填“金属材料“或“复合材料”）。
（2）火箭推进器常用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮。在四氧化二氮（N2O4）中，氮元素的化合价为 价。
（3）空间站实验舱使用的太阳能电池中含有镓（Ga）元素。金属镓由 （填“分子”或“原子”）构成。
（4）空间站核心舱内的气体组成和空气基本一致，其中含量最多的气体是 。
（5）航天服中有废气处理系统，能使呼吸产生的废气进入装有活性炭的装置进行净化，这是利用了活性炭的 性。
17．（2024•临夏州）浩如烟海的中国古代典籍中记录了许多化学知识，展示了中国古代人民的智慧。
（1）《吕氏春秋•别类》记载有“金（指铜）柔锡柔，合两柔则为刚”，表明铜锡合金的硬度比纯铜 。（填“大”或“小”）
（2）在西晋史学家陈寿所著的《三国志》中，有“乃取蒙冲斗舰数十艘，实以薪草，膏油灌其中……（黄）盖放诸船，同时发火。时风盛猛，悉延烧岸上营落”的描述。从燃烧条件分析，薪草属于 。为防止引发火灾，可用泥土覆盖在灰烬和燃着的薪草上，从灭火原理分析，主要利用 来达到灭火的目的。
（3）《天工开物》记载古代炼铁工艺：“凡铁一炉载土（铁矿石）二千余斤……或用煤炭……扇炉风箱必用四人……土化成铁……”现代工业用一氧化碳还原赤铁矿（主要成分为氧化铁）炼铁，其反应原理是 （写化学方程式）。
（4）西汉古籍《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”这样的记载，从而实现“铁上包铜”，防止铁的锈蚀。其反应的微观示意图如图所示，该反应过程中发生变化的微观粒子是 。
18．（2024•潍坊）“沉睡三千年，一醒惊天下”。文物考古彰显我国古今科技文明。
Ⅰ．科技助力文物发掘
（1）用作测定文物年代的碳﹣14，衰变时核内质子数发生改变，则衰变后元素种类 （填“改变”或“不变”）。
Ⅱ．璀璨文明再现
（2）石青[主要成分为Cun（CO3）2（OH）2]是彩绘陶俑的一种矿物颜料，铜元素化合价为+2，则n＝ 。
（3）“何意百炼钢；化为绕指柔”。生铁在空气中加热，反复捶打，成为韧性十足的“百炼钢”，该过程中，生铁的含碳量 （填“升高”或“降低”）。
（4）古籍记载“凡煎炼亦用洪炉，入（锡）砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴（指鼓入空气）熔化。火力已到，砂不即熔，用铅少许勾引，方始沛然流注”。高温下木炭还原锡砂（SnO2）的化学方程式为 ；锡铅合金的熔点比纯锡 （填“高”或“低”）。
Ⅲ．文物修复与保护
（5）熟石膏（CaSO4•0.5H2O）可用于文物修复，当其与适量水混合时会逐渐变硬、膨胀，生成生石膏（CaSO4•2H2O），该过程发生 （填“物理”或“化学”）变化。
（6）发掘的某些珍贵文物可放入氮气保护箱中，是因为氮气 。
19．（2024•青岛）钢铁是目前应用最广泛的金属。钢铁工业的发展状况是衡量一个国家工业化水平的重要标志。
（1）早在春秋时期，我国就掌握了炼铁方法，其原理是，反应过程中化合价降低的元素是 。
（2）如今铁制品应用于生活的方方面面。如用铁锅做饭，主要因为铁具有 性。
（3）不锈钢不易生锈，铁容易生锈，二者性质不同的原因是 。请列举一条生活中防止铁锅生锈的方法 。铁制品生锈时应及时除锈，生产中可用盐酸除铁锈（主要成分是Fe2O3），反应的化学方程式为 。
（4）随着生产力的发展，我国炼铁技术又有新突破，是少数几个掌握羰基铁粉生产技术的国家之一。羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，其制备的简易流程如图所示。
制备Fe（CO）5时，先往设备中通入一段时间CO再加热的原因是 ，制备过程中可循环利用的物质是 。
20．（2024•黑龙江）金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
（1）高炉炼铁的过程中，石灰石的作用是 。
（2）探究Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序，下列试剂的选择方案正确的是 。
A．Mg、Cu、FeSO4溶液
B．Fe、MgSO4溶液、CuSO4溶液
C．Mg、Fe、Cu、稀盐酸
D．Cu、MgSO4溶液、FeSO4溶液
（3）向Cu（NO3）2溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣。一定发生反应的化学方程式为 。向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，滤渣中一定有 （填化学式，下同），滤液中可能含有的溶质是 。
21．（2024•福建）废金属是宝贵的资源。
（1）废铜块能制成薄铜片，利用了铜的 性。
（2）用废铜生产硫酸铜的过程中，涉及反应：CuO+H2SO4═CuSO4+H2O，该反应的实验现象：黑色固体逐渐溶解， 。
（3）利用废锌与含硫酸镍的废液反应回收镍，反应的化学方程式：Zn+NiSO4═Ni+ZnSO4，由此判断Zn、Ni两种金属中，金属活动性较强的是 。
（4）我国科学家利用废弃金属资源，合成了催化剂（含镍、钙、铁复合金属氢氧化物），将CO2和电解水产生的H2催化转化为CH4和CO等物质，实现CO2的捕集和应用。
①反应3CO2+6H2CH4+2CO+4X中，X为 。
②CO2的捕集是应对气候变化的措施之一。请你提出另一种捕集CO2的方法： 。
22．（2024•宁夏）2024年5月1日，我国第一艘电磁弹射型航空母舰——“福建”舰开展首次试航。航空母舰的建造涉及金属冶炼、材料性能等诸多领域。
（1）纯铜可制作航母电缆，主要利用了其优良的 性。
（2）《天工开物》中记载了我国古代“淘洗铁砂”“生熟炼铁”等钢铁冶炼技术。现代工业用赤铁矿和一氧化碳炼铁，反应的化学方程式为 。
（3）铁的合金比纯铁的应用更广泛，原因是 。
（4）废旧金属回收利用的意义在于 （写一条）。
（5）锰钢是建造航母常用的金属材料。已知锰加入稀硫酸中有气泡产生。实验室现有以下试剂：
①锰片
②铜片
③稀硫酸
④硫酸铜溶液
⑤硫酸锰溶液，请你选择一组试剂比较铜、锰的金属活动性强弱 （填序号）。
23．（2024•威海）应用广泛的金属
（1）国宝中的金属
国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯，铁上包铜，外层鎏金（鎏金是一种金属加工工艺，经过鎏金处理后，金属表面会覆盖一层金）。整个龙身飞扬舒展，反映了唐代高超的铸造工艺。
①国宝历经千年，出土后表面仍金光灿灿，原因是 。
②工业上以赤铁矿为原料炼铁，原理是 （用化学方程式表示）。
③《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜，外化而内不化”，“曾青”即硫酸铜溶液，该炼铜反应的原理是 （用化学方程式表示），反应中有效作用的微粒为 （用符号表示）。“外化而内不化”的原因是 。
（2）生活中的金属
铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等。
①请用化学方法证明：罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝（提供药品：已打磨的罐体金属片，其他仪器、药品自选）。
你的方案及预期现象是 。
②合金与纯金属相比较，性质存在差异。对比分析图1，从微观角度解释原因 （答两条）。
③合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求，罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图2分析，生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应 （填“大于”“小于”或“等于”）罐体中铜元素的含量。
④为比较铝、铜、锌的金属活动性，进行如图实验，则a、b、c可以选用的物质是 。
（3）航天中的金属
中国航天事业的成就令世界瞩目，火箭是航天飞行器的运载工具。
①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料，具备的优良性能是 （答一条）。
②运载火箭固体推进剂的主要组分为高氯酸铵和铝粉。其中高氯酸铵（NH4ClO4）是供氧剂，氯元素的化合价是 。铝粉燃烧的化学方程式 ，反应过程中能量转化形式是 。
24．（2024•赤峰）人类的生产、生活离不开金属，金属材料的使用推动着人类文明的进步。
（1）人类开发利用金属单质的时间顺序与金属活动性强弱存在某种内在的联系，Fe、Al、Cu三种金属中应用最早的是 。
（2）《吕氏春秋•别类篇》载有“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，表明与铜、锡相比，青铜（铜锡合金）的特性是 。
（3）铁锅是烹饪食物的传统炊具，用铁锅炒菜利用了铁的 性。
（4）铝合金材料在航空、航天、航海领域应用广泛。铝在元素周期表中的信息如图，由此可获得的一条信息是 。
（5）地球上的矿物资源有限，你对保护金属资源的建议是 。
25．（2024•乐山）太阳能电池路灯（如图），可以实现白天用太阳能充电，夜晚照明，其灯柱材料为究合金，路灯内部采用金属铜作导线。
回答下列问题：
（1）制作灯柱所需的铝合金属于 （选填“金属材料”或“合成材料”）。
（2）铝合金的硬度和强度都比纯铝 （选填“高”或“低”）。
（3）太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的 性。
（4）一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和 反应而生锈。
26．（2024•山西）据考古史料记载，我国劳动人民早在约3000年前就已经学会利用铁矿石冶炼铸铁，比欧洲各国领先1600多年。探索小组的同学们将铁矿石和冶炼产物的有关问题与现代科技相结合，完成了结构化的梳理和整合。
联系实际，解决问题：
（1）建筑业上，铁是制作 的原料。
（2）医药上，适当补充铁元素可预防的疾病是 。
（3）磁铁矿属于物质类别中的 。它的主要成分用化学式表示为 。
（4）在我国古代湿法炼铜中，铁的突出贡献用化学方程式表示为 。
三．工艺流程题（共3小题）
27．（2024•山西）【化学与技术】
我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石（主要成分是碳酸锌）十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼（反应后生成一氧化碳）垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅（锌）也。”此工艺过程分解模拟如图。（已知：Zn的冶炼温度为904℃，Zn的沸点为906℃。）请结合图文信息，分析思考，解决问题：
（1）装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是 。
（2）高温炉内，碳酸锌（ZnCO3）在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为 。该反应生成物中碳元素的化合价为 价。
（3）冷凝器中发生的变化属于 。
（4）我国古代冶锌晚于铁和铜，结合已知信息，分析说明其中的原因是 。
28．（2024•云南）铜是重要的金属资源，它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
（1）铜的认识：生活中常用铜作导线，体现了铜的延展性和 性。
（2）铜的冶炼：黄铜矿的主要成分是CuFeS2，根据其主要成分的组成元素，推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 （填化学式）。
（3）铜的加工：青铜是金属冶铸史上最早的合金，其主要成分是铜和锡。如表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载：“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，据此判断A是 。
注：硬度以金刚石的硬度为10作标准，1表示很软，10表示很硬。
（4）铜的锈蚀：铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X═Cu2（OH）2CO3，X的化学式为 。
（5）铜的回收：某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用，工厂设计以下流程回收Cu和FeSO4。
①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为 ；
②溶液C中的溶质是 。
29．（2024•遂宁）回收利用废旧金属既可以保护环境，又能节约资源。现有一份废铜料（含有金属铜及少量铁和银），化学兴趣小组欲回收其中的铜，设计并进行了如图实验：
已知：Cu+2FeCl3═CuCl2+2FeCl2；Ag+FeCl3═AgCl↓+FeCl2
完成下列各题：
（1）步骤2中涉及的操作名称是 。
（2）溶液A中的溶质是 。
（3）步骤4中反应的化学方程式是 。
金属与金属矿物
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．（2024•青岛）下列生活用品，主要由金属材料制成的是（ ）
A．保鲜膜B．铜导线C．陶瓷碗D．实木椅
【分析】根据金属材料包括纯金属以及它们的合金，进行分析解答。
【解答】解：A、保鲜膜材质是塑料，塑料属于合成材料，不属于金属材料，故选项错误。
B、铜导线的材质是铜，铜属于金属材料，故选项正确。
C、陶瓷碗的材质是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料，不属于金属材料，故选项错误。
D、实木椅的材质是木头，木头属于天然材料，不属于金属材料，故选项错误。
故选：B。
【点评】本题难度不大，了解金属材料的范畴并能灵活运用是正确解答此类题的关键。
2．（2024•内江）如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是（ ）
A．澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成
B．该反应中，失去氧的物质是CO
C．CO具有可燃性
D．硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
【分析】根据一氧化碳具有还原性，能与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，结合实验步骤、注意事项，进行分析判断。
【解答】解：A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，故选项说法正确。
B、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应中，失去氧的物质是氧化铁，故选项说法错误。
C、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，常在装置末端的导管口放一盏燃着的酒精灯，是为了点燃尾气，利用的是一氧化碳具有可燃性，故选项说法正确。
D、一氧化碳具有还原性，高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，随着反应的进行，硬质玻璃管中固体质量逐渐减小，故选项说法正确。
故选：B。
【点评】本题难度不大，掌握一氧化碳还原氧化铁的反应原理、实验步骤、注意事项是正确解答本题的关键。
3．（2024•辽宁）下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是（ ）
A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀
B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值
D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
【分析】根据铁在空气中锈蚀，实际上是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果，结合锈蚀的铁制品可回收再利用，进行分析判断。
【解答】解：A、铁制品锈蚀实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，故选项说法正确。
B、不锈钢抗腐蚀性能较强，将铁制成不锈钢能减缓锈蚀，故选项说法正确。
C、锈蚀的铁制品具有回收价值，回收废旧金属能节约金属资源，减少环境污染，故选项说法错误。
D、铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀，故选项说法正确。
故选：C。
【点评】本题难度不大，了解铁的锈蚀的条件、防止铁制品生锈的原理等是正确解答本题的关键。
4．（2024•吉林）为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，6.15%）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是（ ）
A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少
D．通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
【分析】A、根据图像信息来分析；
B、根据氧气的化学性质来分析；
C、根据质量守恒定律来分析；
D、根据实验方法来分析。
【解答】解：A、由图像信息可知，加热前的空气样品中氧气含量为20.99%，选项说法正确；
B、铜在加热条件下能与氧气发生化学反应，选项说法正确；
C、在加热的条件下，铜与空气中的氧气反应生成氧化铜，由质量守恒定律可知，装置内物质的总质量不变，选项说法错误；
D、通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释，选项说法正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
5．（2024•苏州）下列有关金属的说法正确的是（ ）
A．常温下，所有金属单质均是固体
B．工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁
C．铁的锈蚀只与空气中的氧气有关
D．废旧铁制用品应该直接填埋处理
【分析】A、根据金属的物理性质，进行分析判断。
B、根据工业炼铁的原理，进行分析判断。
C、根据铁锈蚀的条件，进行分析判断。
D、根据废旧铁制用品可回收再利用，进行分析判断。
【解答】解：A、常温下，不是所有金属单质均是固体，如常温下汞呈液态，故选项说法错误。
B、一氧化碳具有还原性，工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁，故选项说法正确。
C、铁在空气中锈蚀，实际上是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果，故选项说法错误。
D、废旧铁制用品可回收再利用，直接填埋处理会浪费金属资源，故选项说法错误。
故选：B。
【点评】本题难度不大，了解铁锈蚀的条件、工业炼铁的原理、金属的物理性质等是正确解答本题的关键。
6．（2024•陕西）关于铝、铁、银三种金属，下列有关说法正确的是（ ）
A．三种金属在空气中均易锈蚀
B．用稀硫酸可以区分三种金属
C．用铁、银和硝酸铝溶液可以验证三种金属的活动性顺序
D．三种金属均是生活中常用导线的制作材料
【分析】A、根据金属的化学性质，进行分析判断。
B、根据金属的化学性质，进行分析判断。
C、根据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，进行分析判断。
D、根据金属的物理性质和用途，进行分析判断。
【解答】解：A、三种金属中铁在空气中易锈蚀，铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，具有良好的抗腐蚀性，银化学性质稳定，在空气中不易锈蚀，故选项说法错误。
B、用稀硫酸可以区分三种金属，分别取样，加入稀硫酸，产生气泡较快的是铝，产生气泡较慢的是铁，没有气泡产生的是银，故选项说法正确。
C、铁、银均不能与硝酸铝溶液反应，说明了金属活动性铝＞铁，铝＞银，但无法确定铁和银的活动性强弱，故选项说法错误。
D、三种金属中铝均是生活中常用导线的制作材料，银的价格较高，一般不用作导线，铁的电阻较大，易锈蚀，一般不用作导线，故选项说法错误。
故选：B。
【点评】本题难度不大，了解金属活动性顺序应用、金属的化学性质、金属的物理性质和用途等是正确解答本题的关键。
7．（2024•广州）在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，铁的冶炼技术极大促进了生产力的发展。赤铁矿和磁铁矿的主要成分分别是Fe2O3和Fe3O4。下列说法不正确的是（ ）
A．Fe2O3中铁元素的化合价为+3
B．Fe2O3和Fe3O4都属于氧化物
C．利用Fe2O3和CO炼铁的反应类型为置换反应
D．Fe3O4中铁元素的质量分数比Fe2O3的高
【分析】A、根据在化合物中正负化合价代数和为零，进行分析判断。
B、根据氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物，进行分析判断。
C、置换反应是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的反应。
D、根据化合物的化学式，通过变形使铁原子个数相等，然后比较化合物中其它元素的原子的相对原子质量之和，其它原子的相对原子质量之和越小的，在该化合物中铁元素的质量分数就越大。
【解答】解：A、Fe2O3中氧元素显﹣2价，设铁元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：2x+（﹣2）×3＝0，x＝+3，故选项说法正确。
B、Fe2O3和Fe3O4都是由两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物，都属于氧化物，故选项说法正确。
C、Fe2O3和CO炼铁的反应，一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，故选项说法错误。
D、在Fe2O3、Fe3O4两种物质中，将化学式变形得FeO1.5、FeO1.3，其它原子的相对质量之和越小的，在该化合物中铁元素的质量分数就越大，变形后FeO1.3中其它原子的相对质量之和最小，则Fe3O4中铁元素的质量分数比Fe2O3的高，故选项说法正确。
故选：C。
【点评】本题难度不大，了解工业上炼铁的反应原理、置换反应的特征、化学式的有关计算等是正确解答本题的关键。
8．（2024•临沂）下列有关实验现象的描述中正确的是（ ）
A．镁条在空气中燃烧，生成氧化镁
B．将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭
C．用大烧杯罩住分别盛有浓氨水和酚酞溶液的小烧杯，酚酞溶液由红色变为无色
D．把一根打磨过的铁丝浸入稀盐酸中，铁丝表面产生气泡，溶液由无色变为黄色
【分析】A、根据镁条在空气中燃烧的现象，进行分析判断。
B、根据向烧杯内倾倒二氧化碳的现象，进行分析判断。
C、根据浓氨水具有挥发性，氨气溶于水形成氨水，显碱性，进行分析判断。
D、根据金属的化学性质，进行分析判断。
【解答】解：A、镁条在空气中燃烧，生成氧化镁是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误。
B、二氧化碳的密度比空气的大，先在烧杯下方聚集，二氧化碳二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，故选项说法正确。
C、用大烧杯罩住分别盛有浓氨水和酚酞溶液的小烧杯，浓氨水具有挥发性，氨气溶于水形成氨水，显碱性，能使无色酚酞溶液变红色，则酚酞溶液由无色变为红色，故选项说法错误。
D、把一根打磨过的铁丝浸入稀盐酸中，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁丝表面产生气泡，溶液由无色变为浅绿色，故选项说法错误。
故选：B。
【点评】本题难度不大，了解金属的化学性质、二氧化碳的化学性质和物理性质、常见物质燃烧的现象等即可正确解答，在描述实验现象时，需要注意物质颜色的变化、实验结论和实验现象的区别。
9．（2024•深圳）以下实验现象，正确的是（ ）

A．如图甲，大海同学通入硫酸铜溶液后，可以用铁把铜析出
B．反应后电子秤的示数为230.5g
C．对比实验乙的①③：可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一
D．图乙一周过后，②铁钉产生的铁锈最多
【分析】A、根据金属活动性铁＞铜，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁进行分析。
B、根据质量守恒定律进行分析。
C、根据铁生锈的条件进行分析。
D、根据铁生锈的条件进行分析。
【解答】解：A、甲实验中，根据金属活动性铁＞铜，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，实验现象为有红色固体析出，故A错误；
B、甲实验中，根据金属活动性铁＞铜，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，该反应遵守质量守恒定律，所以反应前后物质总质量不变，则反应后电子秤的示数为230.5g，故B正确；
C、实验乙中，①号试管中铁钉同时与水和氧气接触，生锈；②号试管中铁钉只与水接触，不生锈；③号试管中铁钉只与空气接触，不生锈；对比①③可以探究铁生锈的条件之一是与水接触，故C错误；
D、实验乙中，①号试管中铁钉同时与水和氧气接触，生锈；②号试管中铁钉只与水接触，不生锈；③号试管中铁钉只与空气接触，不生锈；因此图乙一周过后，①铁钉产生的铁锈最多，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查金属锈蚀的条件及其防护等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
10．（2024•利州区）向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（ ）
A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中溶质一定有三种
B．若滤渣中有两种金属，则滤液中溶质一定有两种
C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生
【分析】根据金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，锌先与CuCl2反应生成氯化锌和铜，CuCl2反应完，若还有锌粉，锌才能与FeCl2反应生成氯化锌和铁，进行分析判断。
【解答】解：金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，锌先与CuCl2反应生成氯化锌和铜，CuCl2反应完，若还有锌粉，锌才能与FeCl2反应生成氯化锌和铁。
A、若滤渣中只有一种金属，该金属是铜，滤液中溶质不一定有三种，也可能是锌和氯化铜恰好完全反应，此时滤液中溶质有氯化亚铁、氯化锌两种，故选项说法错误。
B、若滤渣中有两种金属，滤液中溶质不一定有两种，也可能是锌和氯化亚铁恰好完全反应，此时滤液中溶质只有氯化锌一种，故选项说法错误。
C、若滤液中只有一种溶质，滤渣中一定含有铁，此时向滤渣中加入稀硫酸，一定有气泡产生，故选项说法正确。
D、若滤液中有两种溶质，说明溶质是氯化锌、氯化亚铁，若氯化亚铁部分参加了反应，滤渣中含有铜、铁，铁能与稀硫酸反应生成氢气，则向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，故选项说法错误。
故选：C。
【点评】本题有一定难度，熟练掌握金属的化学性质、确定能发生的反应、综合考虑各种出现的情况是正确解答此类题的关键。
11．（2024•绥化）下列图象能直观表达各种变化关系，加深对知识的理解，下列图象与其对应表述正确的是（ ）
A．分别向等质量的锌、铁中加入等质量分数的稀盐酸
B．电解一定质量的水
C．加热高锰酸钾制取氧气
D．将足量锌粉投入到一定质量的硝酸铜和硝酸银混合溶液中
【分析】A、根据每56份质量的铁会生成2份质量的氢气，每65份质量的锌会生成2份质量的氢气进行分析。
B、根据质量守恒定律，生成氢气和氧气的质量来自于水中氢元素和氧元素的质量进行分析。
C、根据刚开始加热时高锰酸钾没有分解，达到一定温度后，反应开始，固体的质量不断减小进行分析。
D、根据锌先与硝酸银反应，固体质量明显增加，再与硝酸铜反应，进行分析。
【解答】解：A、每56份质量的铁会生成2份质量的氢气，每65份质量的锌会生成2份质量的氢气，所以分别向相等质量的锌、铁中加入等质量分数的盐酸，铁生成的氢气多，故A正确；
B、电解水时正负极产生气体分别是氧气、氢气，由质量守恒定律，生成氢气和氧气的质量来自于水中氢元素和氧元素的质量，水（H2O）中氢元素和氧元素的质量比为（1×2）：16＝1：8，则电解水生成氢气和氧气的质量比为1：8，故B错误；
C、实验室加热高锰酸钾制氧气的化学方程式：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，刚开始加热时高锰酸钾没有分解，达到一定温度后，反应开始，固体的质量不断减小，完全反应后仍有固体物质锰酸钾、二氧化锰存在，固体质量不为零，至完全反应，固体质量不再变化，故C错误；
D、向一定质量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入过量的锌粉，锌先与硝酸银反应，反应为
Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag，
65 216
固体质量明显增加，再与硝酸铜反应，反应为
Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu，
65 64
固体质量略减少，故D错误；
故选：A。
【点评】本题主要考查金属与盐溶液反应的图像问题等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
12．（2024•齐齐哈尔）将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是（ ）
A．若滤液呈浅绿色，则滤液中只含有硝酸亚铁
B．若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中一定含有两种金属
C．若向滤液中加入锌片，有固体析出，则滤液中一定含有硝酸银
D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加铁粉的质量相等
【分析】根据金属活动性强弱顺序为：锌＞铁＞银，铁不能和硝酸锌反应，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，锌和硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌来分析。
【解答】解：A、铁不能和硝酸锌反应，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，硝酸亚铁在溶液中显浅绿色，若滤液呈浅绿色，则滤液中一定含有生成的硝酸亚铁和不参与反应的硝酸锌，故选项说法不正确。
B、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，一定有银生成，若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中还有铁，所以滤渣中一定含有银和铁两种金属，故选项说法正确。
C、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，锌和硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌，若向滤液中加入锌片，有固体析出，不能说明滤液中一定含有硝酸银，因为滤液中一定有生成的硝酸亚铁，析出的固体可能是锌和硝酸亚铁反应生成的铁，故选项说法不正确。
D、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，由反应的化学方程式Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag可知，每56份质量的铁完全反应能置换出216份质量的银，反应后固体质量变大，所以将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量一定大于所加铁粉的质量，故选项说法不正确。
故选：B。
【点评】本题主要考查了物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
13．（2024•临夏州）金属镍在制造钱币、不锈钢、催化剂等方面有着广泛的应用。为探究镍（Ni）、锌、铜的金属活动性顺序，小明做了如图所示的实验，发现A试管中镍丝表面无现象，B试管中镍丝表面出现红色物质，则三种金属活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．Ni、Zn、CuB．Zn、Cu、NiC．Zn、Ni、CuD．Cu、Ni、Zn
【分析】根据在金属活动性顺序中，活动性强的金属能将活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来进行分析。
【解答】解：在金属活动性顺序中，活动性强的金属能将活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来；如图所示的实验中，将镍放入硫酸锌溶液中，发现A试管中镍丝表面无现象，说明镍的金属活动性比锌弱，将镍放入硫酸铜溶液中，发现B试管中镍丝表面出现红色物质，说明镍的金属活动性比铜强，所以三种金属活动性由强到弱的顺序是：Zn、Ni、Cu。
故选：C。
【点评】本题主要考查了物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
14．（2024•滨州）下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是（ ）
A．CuSO4溶液 Fe Ag
B．FeSO4溶液 稀H2SO4 Cu Ag
C．AgNO3溶液 稀H2SO4 Fe Cu
D．AgNO3溶液 FeSO4溶液 Cu
【分析】根据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，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，进行分析判断。
【解答】解：A、铁能与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了金属活动性铁＞铜；银和CuSO4溶液不反应，说明了金属活动性铜＞银；可得出三种金属活动性铁＞铜＞银，故选项错误。
B、Cu、Ag与FeSO4溶液、稀H2SO4均不反应，说明了金属活动性铁＞铜，铁＞银，但无法确定银和铜的活动性强弱，故选项正确。
C、Fe能与稀H2SO4 反应生成氢气，铜不能与稀H2SO4 反应，说明活动性即铁＞氢＞铜；铜能与硝酸银溶液置换出银，说明了金属活动性铜＞银；可得出三种金属活动性铁＞铜＞银，故选项错误。
D、铜能与硝酸银溶液置换出银，说明了金属活动性铜＞银；铜不能与FeSO4溶液反应，说明了金属活动性铁＞铜；可得出三种金属活动性铁＞铜＞银，故选项错误。
故选：B。
【点评】本题难度不大，考查金属活动性应用，掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
15．（2024•青岛）中华优秀传统文化《神农本草经》中有石胆“能化铁为铜”的记载。石胆的主要成分是CuSO4•5H2O，溶于水得到硫酸铜溶液。下列说法正确的是（ ）
A．石胆溶于水，溶液呈黄色
B．石胆化铁为铜发生了复分解反应
C．石胆也能化锌为铜
D．铁、铜都能与稀盐酸反应产生氢气
【分析】根据题意，石胆的主要成分是CuSO4•5H2O，溶于水得到硫酸铜溶液，石胆“能化铁为铜”，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，进行分析判断。
【解答】解：A、石胆的主要成分是CuSO4•5H2O，溶于水得到硫酸铜溶液，为蓝色溶液，故选项说法错误。
B、石胆化铁为铜，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应是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的反应，属于置换反应，故选项说法错误。
C、锌的金属活动性比铜强，则石胆也能化锌为铜，故选项说法正确。
D、铁能与稀盐酸反应产生氢气，在金属活动性顺序中，铜位于氢之后，铜不能与稀盐酸反应，故选项说法错误。
故选：C。
【点评】本题难度不大，理解题意、熟练掌握金属的化学性质、置换反应的特征等是正确解答本题的关键。
二．填空题（共11小题）
16．（2024•自贡）2024年4月25日，我国神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，三位航天员顺利进入空问站，5月28日，两位航天员身着航天服完成出舱任务。请回答下列问题：
（1）钛和钛合金具有很多优良的性能，广泛用于火箭、航天飞机等。钛和钛合金属于 金属材料 （填“金属材料“或“复合材料”）。
（2）火箭推进器常用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮。在四氧化二氮（N2O4）中，氮元素的化合价为 +4 价。
（3）空间站实验舱使用的太阳能电池中含有镓（Ga）元素。金属镓由 原子 （填“分子”或“原子”）构成。
（4）空间站核心舱内的气体组成和空气基本一致，其中含量最多的气体是 氮气 。
（5）航天服中有废气处理系统，能使呼吸产生的废气进入装有活性炭的装置进行净化，这是利用了活性炭的 吸附 性。
【分析】（1）根据金属材料的特点进行分析；
（2）根据化合价的法则进行分析；
（3）根据金属是由原子构成的进行分析；
（4）根据空气的成分进行分析；
（5）根据活性炭的用途进行分析。
【解答】解：（1）钛和钛合金属于金属材料；
（2）在化合物中各元素的化合价代数和为0，在四氧化二氮（N2O4）中，氧元素为﹣2价，氮元素的化合价为+4价；
（3）金属镓由原子构成的；
（4）空间站核心舱内的气体组成和空气基本一致，其中含量最多的气体是氮气；
（5）航天服中有废气处理系统，能使呼吸产生的废气进入装有活性炭的装置进行净化，这是利用了活性炭的吸附性。
故答案为：
（1）金属材料；
（2）+4；
（3）原子；
（4）氮气；
（5）吸附。
【点评】本题考查的知识较为基础，利用所学的知识即可解答。
17．（2024•临夏州）浩如烟海的中国古代典籍中记录了许多化学知识，展示了中国古代人民的智慧。
（1）《吕氏春秋•别类》记载有“金（指铜）柔锡柔，合两柔则为刚”，表明铜锡合金的硬度比纯铜 大 。（填“大”或“小”）
（2）在西晋史学家陈寿所著的《三国志》中，有“乃取蒙冲斗舰数十艘，实以薪草，膏油灌其中……（黄）盖放诸船，同时发火。时风盛猛，悉延烧岸上营落”的描述。从燃烧条件分析，薪草属于 可燃物 。为防止引发火灾，可用泥土覆盖在灰烬和燃着的薪草上，从灭火原理分析，主要利用 隔绝氧气 来达到灭火的目的。
（3）《天工开物》记载古代炼铁工艺：“凡铁一炉载土（铁矿石）二千余斤……或用煤炭……扇炉风箱必用四人……土化成铁……”现代工业用一氧化碳还原赤铁矿（主要成分为氧化铁）炼铁，其反应原理是 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 （写化学方程式）。
（4）西汉古籍《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”这样的记载，从而实现“铁上包铜”，防止铁的锈蚀。其反应的微观示意图如图所示，该反应过程中发生变化的微观粒子是 铁原子和铜离子 。
【分析】（1）根据合金的性质来分析；
（2）根据燃烧的条件以及灭火的方法来分析；
（3）根据化学反应的原理来分析；
（4）根据微观反应示意图的信息以及化学反应的实质来分析。
【解答】解：（1）“金（指铜）柔锡柔，合两柔则为刚”，表明铜锡合金的硬度比纯铜大；故答案为：大；
（2）从燃烧条件分析，薪草属于可燃物。为防止引发火灾，可用泥土覆盖在灰烬和燃着的薪草上，从灭火原理分析，主要利用隔绝氧气来达到灭火的目的；故答案为：可燃物；隔绝氧气；
（3）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；故答案为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（4）由微观反应示意图的信息可知，该反应中，铁原子变成了亚铁离子，铜离子变成了铜原子，因此该反应过程中发生变化的微观粒子是铁原子和铜离子；故答案为：铁原子和铜离子。
【点评】本题难度不大，掌握合金的性质、燃烧的条件以及灭火的原理、化学方程式的写法、微观反应示意图的信息是解题的关键。
18．（2024•潍坊）“沉睡三千年，一醒惊天下”。文物考古彰显我国古今科技文明。
Ⅰ．科技助力文物发掘
（1）用作测定文物年代的碳﹣14，衰变时核内质子数发生改变，则衰变后元素种类 改变 （填“改变”或“不变”）。
Ⅱ．璀璨文明再现
（2）石青[主要成分为Cun（CO3）2（OH）2]是彩绘陶俑的一种矿物颜料，铜元素化合价为+2，则n＝ 3 。
（3）“何意百炼钢；化为绕指柔”。生铁在空气中加热，反复捶打，成为韧性十足的“百炼钢”，该过程中，生铁的含碳量 降低 （填“升高”或“降低”）。
（4）古籍记载“凡煎炼亦用洪炉，入（锡）砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴（指鼓入空气）熔化。火力已到，砂不即熔，用铅少许勾引，方始沛然流注”。高温下木炭还原锡砂（SnO2）的化学方程式为 C+SnO2Sn+CO2↑ ；锡铅合金的熔点比纯锡 低 （填“高”或“低”）。
Ⅲ．文物修复与保护
（5）熟石膏（CaSO4•0.5H2O）可用于文物修复，当其与适量水混合时会逐渐变硬、膨胀，生成生石膏（CaSO4•2H2O），该过程发生 化学 （填“物理”或“化学”）变化。
（6）发掘的某些珍贵文物可放入氮气保护箱中，是因为氮气 化学性质稳定 。
【分析】本题主要考查了元素的概念、化合物中元素化合价的计算、生铁和钢的区别、化学方程式的书写、物理变化和化学变化的判断以及氮气的化学性质等多个知识点。
【解答】解：（1）元素是具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称，因此，当碳﹣14衰变时，如果其核内质子数发生改变，那么它就不再属于原来的元素种类，即元素种类会改变；故答案为：改变。
（2）Cun（CO3）2（OH）2 中铜元素显+2价，碳酸根离子显﹣2价，氢氧根离子显﹣1价，根据化合物中各元素正负化合价的代数和为零，可得：（+2）×n+（﹣2）×2+（﹣1）×2＝0，解得n＝3；故答案为：3。
（3）生铁的含碳量为2%﹣4.3%，钢的含碳量为0.03%﹣2%，生铁在空气中加热，反复捶打，成为韧性十足的“百炼钢”，该过程中，碳燃烧生成二氧化碳，故生铁的含碳量降低；故答案为：降低。
（4）根据古籍记载，高温下木炭可以还原锡砂（SnO2）生成锡和二氧化碳。这个反应的化学方程式为C+SnO2Sn+CO2↑；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，合金的熔点一般比其组成金属的熔点要低，因此锡铅合金的熔点比纯锡要低；故答案为：C+SnO2Sn+CO2↑；低。
（5）熟石膏可用于文物修复，当其与适量水混合时会逐渐变硬、膨胀，生成生石膏，该过程有新物质生成，属于化学变化；故答案为：化学。
（6）氮气是一种化学性质非常稳定的气体，它不易与其他物质发生化学反应，因此，将发掘的珍贵文物放入氮气保护箱中，可以有效地隔绝空气中的氧气和水分等可能对文物造成损害的因素，从而保护文物不受腐蚀和氧化；故答案为：化学性质稳定。
【点评】本题难度适中，通过文物考古这一背景，巧妙地融合了化学、物理等多个学科的知识点，既考查了学生对基础知识的掌握情况，又培养了学生的综合应用能力和创新思维。
19．（2024•青岛）钢铁是目前应用最广泛的金属。钢铁工业的发展状况是衡量一个国家工业化水平的重要标志。
（1）早在春秋时期，我国就掌握了炼铁方法，其原理是，反应过程中化合价降低的元素是 铁元素 。
（2）如今铁制品应用于生活的方方面面。如用铁锅做饭，主要因为铁具有 导热 性。
（3）不锈钢不易生锈，铁容易生锈，二者性质不同的原因是 物质的结构不同 。请列举一条生活中防止铁锅生锈的方法 擦干（或涂油等） 。铁制品生锈时应及时除锈，生产中可用盐酸除铁锈（主要成分是Fe2O3），反应的化学方程式为 Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O 。
（4）随着生产力的发展，我国炼铁技术又有新突破，是少数几个掌握羰基铁粉生产技术的国家之一。羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，其制备的简易流程如图所示。
制备Fe（CO）5时，先往设备中通入一段时间CO再加热的原因是 排尽设备内空气，防止爆炸 ，制备过程中可循环利用的物质是 CO 。
【分析】本题主要考查了铁的冶炼、性质、应用以及化学方程式的书写，同时也涉及到了实验操作的注意事项和资源的循环利用。
【解答】解：（1）Fe2O3中铁元素显+3价，生成的Fe中铁元素显0价，化合价降低；CO中碳元素显+2价，生成的CO2中碳元素显+4价，化合价升高；氧元素均显﹣2价，化合价不变；故答案为：铁元素。
（2）用铁锅做饭，主要利用了铁具有良好的导热性，这样可以使食物均匀受热，达到烹饪的目的；故答案为：导热。
（3）不锈钢和铁虽然都是铁合金，但它们的性质却有所不同，这主要是因为它们的组成成分不同，即所含的元素种类和含量不同，导致它们的性质存在差异；铁容易生锈，是因为铁与空气中的氧气和水蒸气发生了化学反应，生成了铁锈，为了防止铁锅生锈，我们可以采取多种方法，如保持铁锅的干燥、在铁锅表面涂上一层油或油漆等；当铁制品生锈时，应及时除锈，以防止锈蚀进一步加剧，生产中常用盐酸来除铁锈，铁锈的主要成分是氧化铁，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；故答案为：物质的结构不同；擦干（或涂油等）；Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O。
（4）在制备Fe（CO）5的过程中，先往设备中通入一段时间CO再加热的原因是为了排尽设备内的空气，防止加热时空气中的氧气与铁发生反应，影响产品的纯度和质量；同时，在制备过程中，一氧化碳既是反应物又是生成物，因此可以循环利用，以节约资源和降低成本；故答案为：排尽设备内空气，防止爆炸；CO。
【点评】本题难度适中，通过钢铁的冶炼、性质、应用以及化学方程式的书写等多个方面，全面考查了学生对化学知识的理解和掌握程度，同时，也提醒我们在学习和实验中要注意细节和安全。
20．（2024•黑龙江）金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
（1）高炉炼铁的过程中，石灰石的作用是 将铁矿石中二氧化硅转化为炉渣除去 。
（2）探究Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序，下列试剂的选择方案正确的是 ABC 。
A．Mg、Cu、FeSO4溶液
B．Fe、MgSO4溶液、CuSO4溶液
C．Mg、Fe、Cu、稀盐酸
D．Cu、MgSO4溶液、FeSO4溶液
（3）向Cu（NO3）2溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣。一定发生反应的化学方程式为 Mg+Cu（NO3）2＝Cu+Mg（NO3）2 。向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，滤渣中一定有 Ag、Cu、Zn （填化学式，下同），滤液中可能含有的溶质是 Zn（NO3）2 。
【分析】（1）根据炼铁的原理来分析；
（2）根据金属活动性顺序，验证金属的活动性顺序是否合理，可根据“反应则活泼，不反应则不活泼”进行分析判断，通过分析方案所能得到的结论，确定是否能得出Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序；
（3）根据金属的活动性顺序以及化学反应的原理来分析。
【解答】解：（1）在高炉炼铁的过程中石灰石的作用是将铁矿石中二氧化硅转化为炉渣除去；故答案为：将铁矿石中二氧化硅转化为炉渣除去；
（2）A、镁与FeSO4溶液反应置换出铁，说明了活动性镁＞铁；铜与FeSO4溶液不反应，说明了活动性铁＞铜；由此可得出三种金属活动性镁＞铁＞铜；故该方案合理；
B、铁与MgSO4溶液不反应，说明了活动性镁＞铁；铁与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了活动性铁＞铜；由此可得出三种金属活动性镁＞铁＞铜；故该方案合理；
C、镁与稀盐酸反应生成氢气，说明了活动性镁＞氢；铁与稀盐酸反应生成氢气，说明了活动性铁＞氢；但镁与稀盐酸的反应比铁与稀盐酸的反应剧烈，则可得镁＞铁；铜与稀盐酸不反应，说明氢＞铜；由此可得出三种金属活动性镁＞铁＞铜；故该方案合理；
D、Cu与MgSO4溶液、FeSO4溶液均不反应，说明铜最不活泼，但无法验证镁和铁的活动性强弱，故该方案不合理；
故答案为：ABC；
（3）四种金属的活动性由强到弱的顺序为：Mg、Zn、Cu、Ag，则向Cu（NO3）2溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属，镁先与硝酸铜反应生成铜和硝酸镁，然后锌再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，银与硝酸铜不反应，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣，则硝酸铜已完全反应，滤渣中一定要银、铜，滤液中一定有硝酸镁，一定发生反应的化学方程式为Mg+Cu（NO3）2＝Cu+Mg（NO3）2；向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中还一定有锌，滤液中可能含有的溶质是硝酸锌；故答案为：Mg+Cu（NO3）2＝Cu+Mg（NO3）2；Ag、Cu、Zn；Zn（NO3）2。
【点评】本题难度不大，考查金属活动性应用，掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
21．（2024•福建）废金属是宝贵的资源。
（1）废铜块能制成薄铜片，利用了铜的 延展 性。
（2）用废铜生产硫酸铜的过程中，涉及反应：CuO+H2SO4═CuSO4+H2O，该反应的实验现象：黑色固体逐渐溶解， 溶液由无色变为蓝色 。
（3）利用废锌与含硫酸镍的废液反应回收镍，反应的化学方程式：Zn+NiSO4═Ni+ZnSO4，由此判断Zn、Ni两种金属中，金属活动性较强的是 Zn 。
（4）我国科学家利用废弃金属资源，合成了催化剂（含镍、钙、铁复合金属氢氧化物），将CO2和电解水产生的H2催化转化为CH4和CO等物质，实现CO2的捕集和应用。
①反应3CO2+6H2CH4+2CO+4X中，X为 H2O 。
②CO2的捕集是应对气候变化的措施之一。请你提出另一种捕集CO2的方法： 用水吸收CO2（合理即可） 。
【分析】（1）根据金属的性质来分析；
（2）根据化学反应的原理来分析；
（3）根据置换反应的原理来分析；
（4）根据质量守恒定律以及二氧化碳的性质来分析。
【解答】解：（1）废铜块能制成薄铜片，利用了铜的延展性；
（2）氧化铜是一种黑色粉末，硫酸铜溶液是蓝色的，因此该反应的实验现象：黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色；
（3）由化学方程式Zn+NiSO4═Ni+ZnSO4可知，锌能将镍从其盐溶液中置换出来，说明Zn、Ni两种金属中，金属活动性较强的是Zn；
（4）①化学反应前后原子的种类及其数目不变。由3CO2+6H2CH4+2CO+4X可知，反应前有：3个碳原子、6个氧原子和12个氢原子；反应后有：3个碳原子、2个氧原子和4个氢原子，则4X中含有4个氧原子和8个氧原子，因此X的化学式为H2O；
②二氧化碳能溶于水，并与水反应，能与碱溶液反应，因此捕集CO2的方法用水吸收CO2等。
故答案为：（1）延展；
（2）溶液由无色变为蓝色；
（3）Zn；
（4）①H2O；
②用水吸收CO2（合理即可）。
【点评】本题难度不大，掌握金属的性质、金属的活动性强弱、质量守恒定律的应用等是解题的关键。
22．（2024•宁夏）2024年5月1日，我国第一艘电磁弹射型航空母舰——“福建”舰开展首次试航。航空母舰的建造涉及金属冶炼、材料性能等诸多领域。
（1）纯铜可制作航母电缆，主要利用了其优良的 导电 性。
（2）《天工开物》中记载了我国古代“淘洗铁砂”“生熟炼铁”等钢铁冶炼技术。现代工业用赤铁矿和一氧化碳炼铁，反应的化学方程式为 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
（3）铁的合金比纯铁的应用更广泛，原因是 铁的合金比纯铁抗腐蚀性能更好（或铁的合金比纯铁硬度和强度更高） 。
（4）废旧金属回收利用的意义在于 保护金属资源（合理即可） （写一条）。
（5）锰钢是建造航母常用的金属材料。已知锰加入稀硫酸中有气泡产生。实验室现有以下试剂：
①锰片
②铜片
③稀硫酸
④硫酸铜溶液
⑤硫酸锰溶液，请你选择一组试剂比较铜、锰的金属活动性强弱 ①②③（或①④或②⑤） （填序号）。
【分析】（1）根据金属的导电性进行分析；
（2）根据一氧化碳还原氧化铁的原理分析；
（3）根据合金的性质分析；
（4）根据废旧金属回收的意义进行分析；
（5）根据题文信息及金属活动性顺序进行分析。
【解答】解：（1）纯铜可制作航母电缆，主要利用了其优良的导电性；
（2）现代工业用赤铁矿和一氧化碳炼铁，反应的化学方程式为 3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）铁的合金比纯铁的应用更广泛，原因是铁的合金比纯铁抗腐蚀性能更好、铁的合金比纯铁硬度和强度更高；
（4）废旧金属回收利用的意义在于保护金属资源、节约金属资源、减少对环境的污染等；
（5）由于锰加入稀盐酸中有气泡产生，则说明锰位于氢元素前面；
方法1：将锰片放入硫酸铜中，锰能够置换铜，可证明锰的活泼性大于铜；选①④；
方法2：将铜片插入硫酸锰溶液中，没有明显现象，铜不能置换出锰，可证明锰的活泼性大于铜；选②⑤；
方法3：分别将锰片和铜片插入稀硫酸溶液中，铜与稀硫酸不反应，没有明显现象，而锰与硫酸反应产生气体，可以证明锰的活泼性大于铜；选①②③；
故答案为：
（1）导电；
（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2
（3）铁的合金比纯铁抗腐蚀性能更好（或铁的合金比纯铁硬度和强度更高）；
（4）保护金属资源（合理即可）；
（5）①②③（或①④或②⑤）；
【点评】掌握金属、合金的性质及金属的活泼性大小顺序是解答本题的关键。
23．（2024•威海）应用广泛的金属
（1）国宝中的金属
国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯，铁上包铜，外层鎏金（鎏金是一种金属加工工艺，经过鎏金处理后，金属表面会覆盖一层金）。整个龙身飞扬舒展，反映了唐代高超的铸造工艺。
①国宝历经千年，出土后表面仍金光灿灿，原因是 金的化学性质稳定 。
②工业上以赤铁矿为原料炼铁，原理是 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 （用化学方程式表示）。
③《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜，外化而内不化”，“曾青”即硫酸铜溶液，该炼铜反应的原理是 Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu （用化学方程式表示），反应中有效作用的微粒为 Fe、Cu2+ （用符号表示）。“外化而内不化”的原因是 铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面，阻止内部的铁继续反应 。
（2）生活中的金属
铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等。
①请用化学方法证明：罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝（提供药品：已打磨的罐体金属片，其他仪器、药品自选）。
你的方案及预期现象是 将已打磨的罐体金属片，剪成小碎片，取少量小碎片于试管中，加入足量稀盐酸并加热，使之充分反应，最终在试管底部残留少于固体物质 。
②合金与纯金属相比较，性质存在差异。对比分析图1，从微观角度解释原因 原子的排列方式不同、物质的原子构成种类不同 （答两条）。
③合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求，罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图2分析，生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应 大于 （填“大于”“小于”或“等于”）罐体中铜元素的含量。
④为比较铝、铜、锌的金属活动性，进行如图实验，则a、b、c可以选用的物质是 铝、硫酸锌溶液、铜 。
（3）航天中的金属
中国航天事业的成就令世界瞩目，火箭是航天飞行器的运载工具。
①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料，具备的优良性能是 强度高 （答一条）。
②运载火箭固体推进剂的主要组分为高氯酸铵和铝粉。其中高氯酸铵（NH4ClO4）是供氧剂，氯元素的化合价是 +7 。铝粉燃烧的化学方程式 4Al+3O22Al2O3 ，反应过程中能量转化形式是 化学能转化为动能 。
【分析】（1）根据金的化学性质稳定，氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面，阻止内部的铁继续反应进行分析。
（2）根据铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等，铜和硅都不与稀盐酸反应，原子的排列方式不同、物质的原子构成种类不同，铝和硫酸锌反应生成硫酸铝和锌，进行分析。
（3）根据铝合金做外壳材料，具备的优良性能，在化合物中各元素正负化合价代数和为零，铝和氧气在点燃的条件下生成氧化铝，进行分析。
【解答】解：（1）①国宝历经千年，出土后表面仍金光灿灿，是因为金的化学性质稳定；
②赤铁矿的主要成分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：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
③铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；反应中有效作用的微粒为Fe、Cu2+；“外化而内不化”，是因为铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面，阻止内部的铁继续反应；
（2）①铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等，铜和硅都不与稀盐酸反应，将已打磨的罐体金属片，剪成小碎片，取少量小碎片于试管中，加入足量稀盐酸并加热，使之充分反应，最终在试管底部残留少于固体物质，说明罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝；
②合金与纯金属相比较，性质存在差异，是因为原子的排列方式不同、物质的原子构成种类不同；
③由图2可知，铜的含量越高，铝合金硬度越大，则生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应大于罐体中铜元素的含量；
④铝和硫酸锌反应生成硫酸铝和锌，说明铝的金属活动性强于锌，铜和硫酸铝不反应，说明锌的金属活动性强于铜，所以比较铝、铜、锌的金属活动性，a、b、c可以选用的物质是铝、硫酸锌溶液、铜；
（3）①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料，具备的优良性能是强度高、密度小、耐腐蚀；
②高氯酸铵中氮元素的化合价为﹣3价，氢元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为﹣2价。设氯元素的化合价为x，在化合物中各元素正负化合价代数和为零，则（﹣3）+（+1）×4+x+（﹣2）×4＝0，解得x＝+7，所以氯元素的化合价是+7价；铝和氧气在点燃的条件下生成氧化铝，反应的化学方程式为：4Al+3O22Al2O3；反应过程中能量转化形式是化学能转化为动能。
故答案为：（1）金的化学性质稳定；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；Fe、Cu2+；铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面，阻止内部的铁继续反应；
（2）将已打磨的罐体金属片，剪成小碎片，取少量小碎片于试管中，加入足量稀盐酸并加热，使之充分反应，最终在试管底部残留少于固体物质；原子的排列方式不同、物质的原子构成种类不同；大于；铝、硫酸锌溶液、铜；
（3）强度高；+7；4Al+3O22Al2O3；化学能转化为动能。
【点评】本题主要考查一氧化碳还原氧化铁等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
24．（2024•赤峰）人类的生产、生活离不开金属，金属材料的使用推动着人类文明的进步。
（1）人类开发利用金属单质的时间顺序与金属活动性强弱存在某种内在的联系，Fe、Al、Cu三种金属中应用最早的是 铜 。
（2）《吕氏春秋•别类篇》载有“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，表明与铜、锡相比，青铜（铜锡合金）的特性是 硬度大 。
（3）铁锅是烹饪食物的传统炊具，用铁锅炒菜利用了铁的 导热 性。
（4）铝合金材料在航空、航天、航海领域应用广泛。铝在元素周期表中的信息如图，由此可获得的一条信息是 铝的相对原子质量是26.982 。
（5）地球上的矿物资源有限，你对保护金属资源的建议是 寻找金属替代品 。
【分析】（1）根据金属活动性顺序进行分析。
（2）根据合金的硬度比组成其纯金属的硬度大进行分析。
（3）根据铁的导热性进行分析。
（4）根据铝在元素周期表中的信息进行分析。
（5）根据保护矿物资源的措施进行分析。
【解答】解：（1）人类开发利用金属单质的时间顺序与金属活动性强弱存在某种内在的联系，依据金属活动性顺序可知：Fe、Al、Cu三种金属中应用最早的是Cu，因为铜金属活动性最弱，人类越容易从矿石中将铜冶炼出来。
（2）合金的硬度比组成其纯金属的硬度大，与铜、锡相比，青铜（铜锡合金）的特性是硬度大。
（3）铁锅是烹饪食物的传统炊具，铁锅炒菜利用了铁的导热性。
（4）由铝在元素周期表中的信息可知：铝元素名称正下方的数字表示铝的相对原子质量，铝的相对原子质量是26.982；铝元素名称右上角的符号表示铝的元素符号，铝的元素符号：Al。
（5）地球上的矿物资源有限，应该合理开采金属资源、有效回收金属资源、寻找金属替代品。
故答案为：（1）铜；
（2）硬度大；
（3）导热；
（4）铝的相对原子质量是26.982；
（5）寻找金属替代品。
【点评】本题主要考查金属资源现状及保护措施等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
25．（2024•乐山）太阳能电池路灯（如图），可以实现白天用太阳能充电，夜晚照明，其灯柱材料为究合金，路灯内部采用金属铜作导线。
回答下列问题：
（1）制作灯柱所需的铝合金属于 金属材料 （选填“金属材料”或“合成材料”）。
（2）铝合金的硬度和强度都比纯铝 高 （选填“高”或“低”）。
（3）太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的 导电 性。
（4）一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和 氧气 反应而生锈。
【分析】（1）根据金属材料包括纯金属和合金进行分析。
（2）根据合金的硬度和强度比组成它的纯金属高进行分析。
（3）根据太阳能电池路灯使用铜作导线进行分析。
（4）根据铁易与空气中的水蒸气和氧气反应而生锈进行分析。
【解答】解：（1）金属材料包括纯金属和合金，铝合金属于合金，属于金属材料；
（2）合金的硬度和强度比组成它的纯金属高，则铝合金的硬度和强度都比纯铝高；
（3）太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的导电性；
（4）一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和氧气反应而生锈。
故答案为：（1）金属材料；
（2）高；
（3）导电；
（4）氧气。
【点评】本题主要考查金属锈蚀的条件及其防护等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
26．（2024•山西）据考古史料记载，我国劳动人民早在约3000年前就已经学会利用铁矿石冶炼铸铁，比欧洲各国领先1600多年。探索小组的同学们将铁矿石和冶炼产物的有关问题与现代科技相结合，完成了结构化的梳理和整合。
联系实际，解决问题：
（1）建筑业上，铁是制作 钢筋混凝土 的原料。
（2）医药上，适当补充铁元素可预防的疾病是 贫血 。
（3）磁铁矿属于物质类别中的 混合物 。它的主要成分用化学式表示为 Fe3O4 。
（4）在我国古代湿法炼铜中，铁的突出贡献用化学方程式表示为 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 。
【分析】（1）根据金属铁的用途，进行分析解答。
（2）根据铁的生理功能和缺乏症，进行分析解答。
（3）根据磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，进行分析解答。
（4）根据在我国古代湿法炼铜中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，进行分析解答。
【解答】解：（1）建筑业上，铁是制作钢筋混凝土的原料。
（2）铁是合成血红蛋白的主要元素，缺乏会患贫血，医药上，适当补充铁元素可预防的疾病是贫血。
（3）磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，含有杂质，属于混合物；它的主要成分用化学式表示为Fe3O4。
（4）在我国古代湿法炼铜中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
故答案为：
（1）钢筋混凝土；
（2）贫血；
（3）混合物；Fe3O4；
（4）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
【点评】本题难度不大，了解磁铁矿的主要成分是四氧化三铁、金属的化学性质、铁的生理功能和缺乏症等是正确解答本题的关键。
三．工艺流程题（共3小题）
27．（2024•山西）【化学与技术】
我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石（主要成分是碳酸锌）十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼（反应后生成一氧化碳）垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅（锌）也。”此工艺过程分解模拟如图。（已知：Zn的冶炼温度为904℃，Zn的沸点为906℃。）请结合图文信息，分析思考，解决问题：
（1）装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是 增大反应物间的接触面积，加快化学反应的速率 。
（2）高温炉内，碳酸锌（ZnCO3）在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为 2C+ZnCO3Zn+3CO↑ 。该反应生成物中碳元素的化合价为 +2 价。
（3）冷凝器中发生的变化属于 物理变化 。
（4）我国古代冶锌晚于铁和铜，结合已知信息，分析说明其中的原因是 锌的化学性质比较活泼，易被空气中的氧气氧化（合理即可） 。
【分析】（1）根据加快化学反应速率的方法来分析；
（2）根据化学反应的原理、化合物中元素化合价的计算方法来分析；
（3）根据是否生成新物质来分析；
（4）根据金属的利用来分析。
【解答】解：（1）装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是增大反应物间的接触面积，加快化学反应的速率；故答案为：增大反应物间的接触面积，加快化学反应的速率；
（2）碳酸锌（ZnCO3）在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为2C+ZnCO3Zn+3CO↑，该反应生成物一氧化碳中，氧元素显﹣2价，由化合物中各元素正负化合价的代数和为零可知，其中碳元素的化合价为+2；故答案为：2C+ZnCO3Zn+3CO↑；+2；
（3）冷凝器中，锌蒸气冷凝成固态锌，没有新物质生成，发生的变化属于物理变化；故答案为：物理变化；
（4）我国古代冶锌晚于铁和铜，其中的原因是锌的化学性质比较活泼，易被空气中的氧气氧化；故答案为：锌的化学性质比较活泼，易被空气中的氧气氧化（合理即可）。
【点评】本题难度不大，考查学生灵活运用所学的化学知识进行分析问题、解决问题的能力。
28．（2024•云南）铜是重要的金属资源，它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
（1）铜的认识：生活中常用铜作导线，体现了铜的延展性和 导电 性。
（2）铜的冶炼：黄铜矿的主要成分是CuFeS2，根据其主要成分的组成元素，推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 SO2 （填化学式）。
（3）铜的加工：青铜是金属冶铸史上最早的合金，其主要成分是铜和锡。如表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载：“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，据此判断A是 铜 。
注：硬度以金刚石的硬度为10作标准，1表示很软，10表示很硬。
（4）铜的锈蚀：铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X═Cu2（OH）2CO3，X的化学式为 CO2 。
（5）铜的回收：某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用，工厂设计以下流程回收Cu和FeSO4。
①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu ；
②溶液C中的溶质是 硫酸亚铁、硫酸 。
【分析】（1）金属具有导电性、导热性、延展性。
（2）二氧化硫是一种单质形成酸雨的气体。
（3）合金硬度比组成成分大。
（4）反应前后原子种类和个数都不变。
（5）金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易和盐反应。
【解答】解：（1）铜的认识：生活中常用铜作导线，体现了铜的延展性和导电性。
故答案为：导电。
（2）铜的冶炼：黄铜矿的主要成分是CuFeS2，根据其主要成分的组成元素，推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是SO2。
故答案为：SO2。
（3）《吕氏春秋》记载：“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”说明合金硬度比组成成分大，据此判断A是铜。
故答案为：铜。
（4）反应前后铜原子都是2个，氢原子都是2个，反应后碳原子是1个，反应后应该是1个，包含在未知物质中，反应后氧原子是5个，反应前应该是5个，其中2个包含在未知物质中，X的化学式为CO2。
故答案为：CO2。
（5）①M是铁，N是稀硫酸，步骤Ⅰ中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，发生反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
故答案为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
②溶液C中的溶质是反应生成的硫酸亚铁和过量的硫酸。
故答案为：硫酸亚铁、硫酸。
【点评】会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
29．（2024•遂宁）回收利用废旧金属既可以保护环境，又能节约资源。现有一份废铜料（含有金属铜及少量铁和银），化学兴趣小组欲回收其中的铜，设计并进行了如图实验：
已知：Cu+2FeCl3═CuCl2+2FeCl2；Ag+FeCl3═AgCl↓+FeCl2
完成下列各题：
（1）步骤2中涉及的操作名称是 过滤 。
（2）溶液A中的溶质是 硫酸亚铁、硫酸 。
（3）步骤4中反应的化学方程式是 Fe+CuCl2═FeCl2+Cu 。
【分析】稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜。
【解答】解：（1）步骤2中涉及的操作名称是过滤，目的是把液体和固体分离。
故答案为：过滤。
（2）溶液A中的溶质是反应生成的硫酸亚铁和过量的稀硫酸中的硫酸。
故答案为：硫酸亚铁、硫酸。
（3）步骤4中铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，反应的化学方程式是Fe+CuCl2═FeCl2+Cu。
故答案为：Fe+CuCl2═FeCl2+Cu。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
物质
A
B
硬度
2.5～3
5～6.6
物质
A
B
硬度
2.5～3
5～6.6