专题06 金属和金属矿物-5年（2019-2023）中考1年模拟化学分项汇编（新疆专用）

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一、选择题
1. （2023年新疆中考）蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品，简单实用。某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了以下研究。
【查阅资料】
I、蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石（保温作用，可以减缓热量散失）、高吸水树脂（良好保水性能，为眼罩提供水蒸气）等。
Ⅱ、铁粉、四氧化三铁均能被磁铁吸引。
任务一 验证蒸汽眼罩发热体内含有铁粉和氯化钠
（1）甲同学用磁铁吸引了部分发热体内固体粉末，放入试管中，滴加硫酸铜溶液，观察到有红色固体析出，证明发热体内含有铁粉。该反应的化学方程式为______。
（2）乙同学另取少量发热体内固体粉末于烧杯中，加入足量水，用玻璃棒搅拌，玻璃棒的作用是______。静置后，取上层清液于试管中，加入______溶液，产生白色沉淀，证明发热体内含有氯化钠。写出该反应的化学方程式______。
任务二 探究蒸汽眼罩的发热原理
（3）根据“使用方法——打开蒸汽眼罩包装，接触空气即开始发热”，小组同学进行了以下实验：取20g发热体内固体粉末放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得氧气和二氧化碳含量变化如下图。据图回答：发热体内的物质和空气中的______发生了反应，理由是______。

实验后，同学们观察到部分黑色固体变为红棕色，分析蒸汽眼罩的热量来源于铁粉生锈。有同学提出疑问，铁生锈是缓慢氧化放热不明显，但是蒸汽眼罩打开后会迅速升温，这是为什么呢？他们又设计了以下实验方案进行验证。
（4）实验2中应取用氯化钠质量是______g。实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与______共同作用的结果。
【拓展延伸】
（5）工厂在蒸汽眼罩密封装袋时，应确保______。
【答案】（1）
（2） ①. 加快固体物质的溶解 ②. 硝酸银 ③.
（3） ①. 氧气 ②. 氧气的含量降低，二氧化碳的含量不变
（4） ①. 2 ②. 水、氯化钠、活性炭
（5）没有水、氯化钠和活性炭的存在
【解析】
（1）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；
（2）乙同学另取少量发热体内固体粉末于烧杯中，加入足量水，用玻璃棒搅拌，玻璃棒的作用是：加快固体物质的溶解，静置后，取上层清液于试管中，加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，证明发热体内含有氯化钠，硝酸银和氯化钠反应生成氯化银和硝酸钠，反应的化学方程式为：AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3；
（3）由图像分析可知，发热体内的物质和空气中的氧气发生了反应，是因为氧气的含量降低，二氧化碳的含量不变；
（4）对比实验2和实验4可知，实验2中应取用氯化钠的质量是2g；实验1中加入4g铁粉、2mL水，实验2中加入4g铁粉、2mL水、2g氯化钠，实验3中加入4g铁粉、2mL水、2g活性炭，氧气含量和温度均无明显变化，实验4中加入4g铁粉、2mL水，2g氯化钠2g活性炭，氧气含量降低，温度升高，说明实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与水、氯化钠、活性炭共同作用的结果；
（5）工厂在蒸汽眼罩密封装袋时，应确保没有水、氯化钠和活性炭的存在。
2. （2022年新疆中考）下列金属中，活动性最强的是
A. 铜B. 铝C. 镁D. 铁
【答案】C
【解析】
根据金属活动性顺序，这四种金属中金属活动性由强到弱的顺序是：镁、铝、铁、铜。故选C。
3. （2022年新疆中考）下列有关鉴别和除杂的方法错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
A、硫酸钡难溶于水，硫酸钠能溶于水，加入足量的水不溶的是硫酸钡，溶解的是硫酸钠，选项正确；
B、二氧化锰能作为过氧化氢分解生成氧气的催化剂，故加入过氧化氢溶液发现放出气体的就是二氧化锰，无明显现象的是木炭粉，选项正确；
C、铁活动性比铜强，可以与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，加入过量的铁后能将硫酸铜除尽，过滤即可得到硫酸亚铁溶液，符合除杂要求，选项正确；
D、氯化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，但由于加入的碳酸钠是过量，则最终碳酸钠有剩余是新杂质，不符合除杂要求，选项错误；
答案为：D。
4. （2022年新疆中考）第24届冬奥会在北京成功举办，各项科技的运用向全世界展示了“中国智造”。
（1）“冰墩墩”的冰晶外壳由塑料制成，塑料属于_______(填“天然材料”或“合成材料”)
（2）冬奥会新场馆建设中使用了大量铝合金，铝合金在建筑方面具有比金属铝硬度_______(填“大”或“小”)的优点。场馆内的冰壶机器人，其电池选用密度小且能提供足够能量的锂电池。请计算氧化锂(Li2O)中，锂、氧元素的质量比_______。
（3）冬奥会运用的5G通信技术是一大科技亮点，5G通信芯片是用氮化镓材料制成的。图甲是镓(Ga)原子的结构示意图，镓原子在化学反应中容易_______(填“失去”或“得到”)电子，形成镓离子的符号为_______。
（4）甲醇可做燃料。图乙是甲醇发生燃烧反应的微观示意图，请写出该反应的化学方程式____。冬奥火炬“飞扬”采用氢气作燃料，致力于实现“碳中和”目标。献教育甲醇燃烧，氢气可实现零碳排放。关闭火炬的燃气开关，使火炬熄灭，其灭火原理是_______。
【答案】（1）合成材料
（2） ①. 大 ②. 7：8
（3） ①. 失去 ②. Ga3+
（4） ①. ②. 隔离可燃物
【解析】
（1）塑料属于合成材料。
（2）合金比组成它的金属的硬度大；氧化锂(Li2O)中，锂、氧元素的质量比为（7×2）：16=7：8。
（3）镓原子的最外层电子数为3，易失去3个电子，形成带3个正电荷的稼离子，符号为Ga3+。
（4）由图可知，甲是CH3OH，乙是O2，丙是CO2，丁是H2O，反应的化学方程式为；关闭火炬燃气，使火炬隔离了可燃物，从而灭火。
5.（2021年新疆中考）（5分）“宏观—做观—符号”三重表征是化学独有的表示物质及其变化的方法。请结合图示回答下列问题。
（1）实验a中，金属R表面有银白色固体物质析出，实验b中，锌表面有黑色固体物质析出。比较R、Zn、Ag的活动性强弱______________。
（2）图c是实验a中反应的微观示意图。根据图c分析实验a中溶液增加的离子是_______，减少的离子是_______（填离子符号）。
（3）写出实验a中发生的化学反应方程式____________________________（用含R的符号表示），该反应类型为______________。
【答案】（1）Zn>R>Ag；（2）R2+ Ag+；（3）R+2AgNO3=R（NO3）2+2Ag 置换反应；
【解析】（1）实验a中，金属R表面有银白色固体物质析出，说明R>Ag；实验b中，锌表面有黑色固体物质析出，说明Zn>R，则R、Zn、Ag的活动性由强到弱的顺序为Zn>R>Ag；
（2）根据图c分析实验a中的反应方程式为R+2AgNO3=R（NO3）2+2Ag，溶液增加的离子是R2+，减少的离子是Ag+；
（3）实验a中发生的化学反应方程式为R+2AgNO3=R（NO3）2+2Ag，属于置换反应；
6. （2020新疆中考）从某废旧电子产品中可以提炼贵重金属，并得到硫酸铜溶液。其工艺流程如图所示:
（1）图中“操作”的名称是_____ 。
（2）写出所得贵重金属中任意一种成分的化学式________。
（3）写出①中发生的化学反应方程式_______ （ 任写一种）；该反应的基本类型为__ 。
（4）写出②中发生的化学反应方程式_______________ 。
【答案】 ①. 过滤 ②. Au（或Pt） ③. （或） ④. 置换反应 ⑤.
【解析】
（1）图中“操作”的名称是过滤，通过过滤能够除去不溶于水的物质。
（2）所得贵重金属是金、铂，化学式分别是Au、Pt；
（3）①中稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，和铝反应生成硫酸铝和氢气，发生的化学反应方程式：、，它们都是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，置换反应；
（4）②中加热条件下稀硫酸和铜、氧气反应生成硫酸铜和水，发生的化学反应方程式：。
7. （2019新疆中考）小明将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中温度和压强的变化，如右图所示。从图中所获信息不正确的是
A. 反应过程中有热量放出B. 50s时，溶液中溶质为AlCl3
C. 0~50s，发生Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O反应D. 100—140s，压强减小是因为温度降低
【答案】B
【解析】
A、由图可知，反应过程中温度升高，说明反应过程中有热量放出，正确；
B、由图可知，50s时，反应仍在进行，说明溶液中稀盐酸有剩余，故溶液中溶质为AlCl3和HCl，错误；
C、由图可知，0~50s时，压强无明显变化，说明铝表面有氧化铝，稀盐酸先与氧化铝反应，未与铝反应，正确；
D、100—140s时，反应结束，温度降低，气压减小，正确。故选B。
8. （2019新疆中考）化学与生活息息相关。
（1）下图是某电子产品拆解图片。图中标示的材料属于有机合成材料的是_____；选择钛合金作为螺丝材料，是因为合金的硬度比组成金属的硬度______（填“大”或“小”）。
（2）制造电子芯片的主要材料是硅。工业上制取硅的主要化学反应为SiO2+2CSi+2CO↑，该化学反应的反应物中属于氧化物的是______，该反应的基本类型属于________反应。
（3）生活中某些废旧电池含有汞，如果随意丢弃，会造成污染。汞的元素符号是_____，它在常温下的状态是________。常用的干电池内部填有氯化铵和二氧化锰等物质，若通过分离得到氯化铵，在实验室需进行的操作是溶解、过滤和_________，得到的氯化铵在农业上又可用作________。
【答案】 (1). 塑料 (2). 大 (3). SiO2 (4). 置换 (5). Hg (6). 液态 (7). 蒸发结晶 (8). 化肥
【解析】
（1）有机合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶；合金的硬度比组成金属的硬度大；
（2）氧化物是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物，故该化学反应的反应物中属于氧化物的是：SiO2；该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；
（3）汞的元素符号是：Hg，它在常温下的状态是液态；常用的干电池内部填有氯化铵和二氧化锰等物质，若通过分离得到氯化铵，在实验室需进行的操作是溶解、过滤和蒸发结晶；得到的氯化铵中含有氮元素，在农业上可用作化肥。
9. （2019新疆中考）A、B、C是金属活动性顺序表中的三种金属。取形状大小相同的A、B、C三种金属，分别向其加入同体积同溶质质量分数的稀盐酸，实验现象如下表所示，请回答：
（1）A、B、C三种金属的活动性由强到弱的顺序是_________（填字母）。
（2）将金属C放入硝酸银溶液中，其表面有银析出，写出该反应的化学方程式__________。
（3）向金属A反应后的溶液中滴入几滴紫色石蕊试剂，溶液变红色。则此溶液的pH_____（填“>”“Y>ZB. Z>Y>X
C. Y>Z>XD. X>Z>Y
【答案】A
【解析】
由①可以得出，X＞Y，排除选项B和C，由②可以得出，Y＞Z，排除选项D，故选A．
5. （2023年新疆乌鲁木齐市第八中学中考一模）某同学探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序，做了以下实验：（1）取样，分别加入到CuSO4溶液中，发现X、Z表面出现红色物质而Y却没有；（2）取X、Z大小相等的颗粒，分别加入到溶质质量分数相等的稀H2SO4中，发现X表面产生气泡的速度明显比Z快。则X、Y、Z的金属活动性由强到弱依次是
A. X>Z>YB. Z>Y>XC. X>Y>ZD. Z>X>Y
【答案】A
【分析】在金属活动性顺序中，氢前的金属能置换出酸中的氢，位置越靠前，反应的越剧烈，位置在前的金属能把位于其后的金属从其盐溶液中置换出来。据此可以比较金属的活泼性。
【解析】由题意可知，X、Y、Z分别加入到CuSO4溶液中，发现X、Z表面出现红色物质而Y却没有，说明X、Z在铜前，Y在铜后；
取X、Z大小相等的颗粒，分别加入到溶质质量分数相等的稀H2SO4中，发现X表面产生气泡的速度明显比Z快，说明X在Z的前面。
所以，三种金属的活泼性是：X>Z>Y 。
故选：A。
6. （2023年新疆乌鲁木齐市中考一模）若金属锰（Mn）在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】常见金属的活动性顺序由强到弱为“钾钙钠镁铝，锌铁锡铅（氢），铜汞银铂金”。
【解析】A、锰在氢的前面，能与酸发生置换反应生成氢气，不符合题意；
B、锰位于铝和锌之间，说明在镁的后面，能被镁从其盐溶液中置换出来，不符合题意；
C、锰位于铝和锌之间，说明在铁的前面，铁不能与硫酸锰发生置换反应，符合题意；
D、锰在铜的前面，能与硫酸铜发生置换反应，不符合题意。故选C。
7. （2023年新疆乌鲁木齐市水磨沟区中考适应性测试）下列实验方法不能达到实验目的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【解析】A、氢氧化钠固体溶于水放出大量的热，溶液温度升高，硝酸铵溶于水吸热，溶液温度降低，现象不同，可以区分，不符合题意；
B、将铁片放入硝酸锌和硝酸银溶液中，铁和硝酸锌不反应，无明显现象，说明锌比铁活泼，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，有银白色固体析出，说明铁比银活泼，可以探究三种金属的活动性顺序，不符合题意；
C、加水溶解后，氯化钾溶于水，二氧化锰难溶于水，然后过滤，得到二氧化锰，然后蒸发滤液得到氯化钾，符合题意；
D、加入过量氧化铜粉末，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，过滤，除去过量的氧化铜，可除去杂质，不符合题意。
故选C。
8. （2023年新疆乌鲁木齐市高新区（新市区）中考一模）有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生气泡，Y不反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，在Y表面有银白色物质析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，判断这三种金属活动性由强到弱的顺序为
A. X、Y、ZB. Z、Y、XC. Y、X、ZD. X、Z、Y
【答案】A
【解析】
有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生气泡，说明X的活动性最强，如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，在Y表面有银白色物质析出，而Z没有变，说明Y的活动性大于银，而银的活动性大于Z。故选A。
9.（2023年新疆乌鲁木齐市高新区（新市区）中考一模） 下列实验设计不能达到对应实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
A、食醋味酸，食盐水没有特殊气味，可采用闻气味的方法区别，能达到实验目的；
B、铁粉能被磁铁吸引，铜不能被磁铁吸引，可以用磁铁吸引将Fe从Fe、Cu的混合粉末中分离出来，能达到实验目的；
C、氢氧化钠固体溶于水，溶液温度升高，硝酸铵溶于水，溶液温度降低，用水溶解后观察温度的变化能达到实验目的；
D、CO作为杂质，含量较少，不能被点燃，不能达到实验目的。
故选D。
10. （2023年新疆乌鲁木齐市经开区（头屯河区）中考适应性考试）分类是学习化学的一种重要方法。下列分类叙述不正确的是
A. 金属材料：生铁、硬铝、青铜B. 盐类：苛性钠、小苏打、纯碱
C. 氧化物：水、二氧化碳、氧化钙D. 溶液：盐酸、生理盐水、白酒
【答案】B
【解析】A、金属材料包括纯金属和合金，生铁、硬铝、青铜都属于合金，故它们都属于金属材料，选项正确，不符合题意；
B、苛性钠是氢氧化钠的俗名，小苏打是碳酸氢钠的俗名，纯碱是碳酸钠的俗名，碳酸氢钠和碳酸钠都属于盐类，但氢氧化钠属于碱类，选项错误，符合题意；
C、氧化物是指由两种元素组成并且其中一种是氧元素的化合物，水、二氧化碳、氧化钙都是由两种元素组成，并且都含有氧元素，故它们都属于氧化物，选项正确，不符合题意；
D、溶液是指一种或几种物质分散到另一种物质中形成的均一的、稳定的混合物，盐酸、生理盐水、白酒都是均一的、稳定的混合物，它们都属于溶液，选项正确，不符合题意。
故选B。
11. （2023年新疆乌鲁木齐市水磨沟区中考适应性测试）推理与归纳是化学学习和研究中常用的思维方法。下列推理正确的是
A. 混合物中至少含有两种物质，则混合物中至少含有两种元素
B. 酚酞遇烧碱溶液变红，遇纯碱溶液也能变红，则二者溶液都呈碱性
C. 铁制品在氧气和水的共同作用下生锈，防止铁生锈必须同时隔绝氧气和水
D. 在配制稀溶液过程中，量取浓溶液时，仰视量筒读数所得液体偏多，所配溶液溶质的质量分数偏低
【答案】B
【解析】A、混合物由两种或两种以上物质混合而成，故混合物中至少含有两种物质，但是混合物中可能含有一种元素，如氧气和臭氧的混合物只含氧元素，不符合题意；
B、酚酞遇碱性溶液变红，烧碱溶液和纯碱溶液均能使酚酞试液变红，故二者溶液都呈碱性，符合题意；
C、铁制品在氧气和水的共同作用下生锈，但是防止铁生锈只需要隔绝氧气和水其中一个条件即可，不符合题意；
D、在配制稀溶液过程中，量取浓溶液时，仰视量筒读数，读数偏小，所得液体偏多，则溶质质量偏大，所配溶液溶质的质量分数偏高，不符合题意。
故选B。
12. （2023年新疆乌鲁木齐市第八中学中考一模）金属的用途与性质密切相关。
（1）铁锅用来炒菜，主要是利用铁的___________性（选填“导热”或“导电”）。
（2）在空气中，铝具有很好的抗腐蚀性，其原因是___________。
（3）将一定量铝、铜粉末混合物加入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，滤液为蓝色。则滤渣中一定含有___________（填化学式，下同），滤液的溶质组成中一定有___________。
（4）利用下图装置还原CuO和Fe3O4混合物。
①C装置中反应方程式为___________。
②该实验的不足之处是___________。
【答案】（1）导热 （2）铝表面有一层致密的氧化铝薄膜
（3） ①. Ag ②. Al（NO3）3、Cu（NO3）2
（4） ①. CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O ②. 无尾气处理装置
【解析】
（1）铁锅用来炒菜，主要是利用铁的导热性；
（2）铝抗腐蚀的原因是因为铝在常温下易与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜保护里面金属；
（3）将铝、铜放入硝酸银溶液，铝和硝酸银溶液先反应，当铝不足时，铜再和硝酸银溶液反应，滤液呈蓝色，说明铝已经和硝酸银完全反应，铜有可能过量，有可能和硝酸银溶液恰好完全反应，所以滤渣中一定存在的是生成的银，滤液中一定有生成的硝酸铝、硝酸铜，若铜和硝酸银恰好完全反应，则滤液中不存在硝酸银，故硝酸银是可能存在于滤液中；
（4）①C中是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，化学方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
②该反应会有未反应完的一氧化碳，一氧化碳有毒污染环境，应增加尾气处理装置。
13. （2023年新疆克拉玛依白碱滩区中考一模） 小明同学对金属的有关化学性质进行梳理和总结，请完成下列问题。
（1）对图1中几种金属的原子结构示意图进行分析，发现金属原子最外层电子一般都______4个，在化学反应中容易______电子变成阳离子，小明同学判断D和E的化学性质相似，他的依据是______。
（2）如图2，将一铁片投入稀硫酸中，观察到的现象是______，溶液的pH______（填“逐渐减小”“逐渐增大”或“不变”），反应的化学方程式为______。
（3）图3是将铜丝插入硝酸银溶液中反应的微观示意图，从微观粒子变化的角度分析该反应的实质是______，反应过程中溶液的质量变化是______（填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】（1） ①. 小于 ②. 失去 ③. 最外层电子数相同
（2） ①. 有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 ②. 逐渐增大 ③.
（3） ①. 铜原子与阴离子反应生成铜离子和银原子 ②. 减小
【解析】
（1）由图可知，金属元素的原子的最外层电子数一般都小于4，在化学反应中易失去最外层电子数而变成阳离子；
决定元素化学性质的为最外层电子数，D和E的最外层电子数相同，则它们的化学性质相似。
（2）铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，硫酸亚铁溶液为浅绿色，则现象为有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色；由于氢离子逐渐减少，则溶液中的酸性减弱，溶液pH逐渐增大；反应的化学方程式为。
（3）铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，由图可知，反应前后硝酸根不变，则该反应的微观实质为铜原子和银离子反应生成银原子和铜离子；
由于，可知反应后固体质量增大，根据质量守恒，可知反应后溶液质量减小。
14. （2023年新疆克拉玛依白碱滩区中考二模）金属在生产和生活中应用广泛。请回答下列问题。
（1）生活中常用铁锅做饭，主要利用了铁的_____性。
（2）厨房中铁锅容易生锈，结合生活实际，写出一种防止铁锅生锈的具体方法_____。
（3）铝合金制造的飞机外壳，具有轻量化、能抗击强大气流的冲击、耐受水雾和雨雪侵蚀等特点。这是利用了铝合金的_____、_____等优点（写出两条即可）。
（4）某研究小组为探究铁、铜、锰(Mn)的金属活动性顺序，进行了如下三个实验（其中金属均已打磨，且形状、大小相同，试管中所用 5%的盐酸体积相同）。
【实验记录与分析】
写出实验一试管中铁和盐酸发生反应的化学方程式_________________________________。
【答案】①. 导热 ②. 保持铁锅干燥 ③. 耐腐蚀 ④. 质量轻 ⑤. 锰 ⑥. 铁 ⑦. 铜 ⑧.
【解析】
【分析】铁生锈的主要条件是铁与潮湿的空气直接接触,防止钢铁生锈的具体方法有在铁制品表面涂矿物性油,油漆或烧制搪瓷。在金属活动顺序表中，一般位置越后的金属，金属性越弱，原子的还原性越弱；位置越前的金属，金属性越强，原子的还原性越强。
【解析】（1）生活中常用铁锅做饭，主要利用了铁的导热性。
（2）厨房中铁锅容易生锈，结合生活实际，防止铁锅生锈的具体方法保持铁锅干燥。
（3）铝合金制造的飞机外壳，具有轻量化、能抗击强大气流的冲击、耐受水雾和雨雪侵蚀等特点。这是利用了铝合金的耐腐蚀、质量轻等优点。
（4）铁、铜、锰和盐酸反应，锰立即产生气泡，速率较快，铁立即产生气泡，速率较慢，则锰比铁强，铜无明显现象，故金属活动性顺序由强到弱为锰＞铁＞铜，试管中铁和盐酸发生反应生成氯化铁和氢气，化学方程式。
15. （2023年新疆喀什地区中考三模）某校化学兴趣小组同学利用数字化仪器对镁与盐酸反应进行研究。
【查阅资料】①饱和氯化镁溶液的pH约为4；②氢氧化镁加热到350℃失去水生成氧化镁。

【实验过程】
（1）实验前先将镁条需先打磨的原因是______。
将打磨后镁条放入锥形瓶中，再将注射器中某浓度的盐酸压入锥形瓶中，通过数字传感器测定实验中密闭容器（气密性良好）内压强与时间的关系如图所示。
用pH试纸测定反应后溶液的酸碱度。
【结果分析】
（2）将注射器刚注入盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强上升迅速，原因可能______。
（3）图中a、b、c、d四个点中，产生氢气最快的为______点。
（4）图中c点镁条已完全溶解，cd段容器内压强逐渐减小的原因可能是______。
（5）测定反应后的溶液pH的操作为______（填对应选项的字母）。
A. 将pH试纸直接插入溶液中，并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH
B. 将pH试纸放在玻璃片上，用干净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH
C. 将湿润的pH试纸放在玻璃片上，用干净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH
（6）同学们根据测得反应后溶液的pH就直接得出其中含HCl，该pH的值可能是下列选项中的______（填对应选项的字母）。
A. 3B. 5C. 6
（7）甲同学提出向反应后的溶液中逐滴滴加NaOH溶液并振荡，若观察到______的现象，也可以确定溶液中含HCl。
【拓展研究】
（8）取少量镁条与过量盐酸反应后的溶液蒸干并灼烧，向灼烧所得固体中投入少量水，未见固体完全溶解，向其中滴加酚酞试液变为红色，灼烧所得固体的成分可能为：______。
【答案】（1）除去表面氧化物
（2）盐酸占据一定体积，使容器中气体收缩，气压增大
（3）a （4）完全反应后不在放热，温度降低 （5）B （6）A
（7）开始不沉淀，一段时间后产生白色沉淀
（8）氯化镁和氧化镁
【解析】
（1）镁化学性质活泼，常温下可以和氧气反应生成氧化镁，为防止氧化镁对实验产生影响，所以实验前先将镁条需先打磨的原因是除去表面氧化物。
（2）注射进入锥形瓶的液体有一定的体积。所以将注射器刚注入盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强上升迅速，原因可能是盐酸占据一定体积，使容器中气体收缩，气压增大。
（3）随着反应进行盐酸浓度会逐渐降低，反应速度逐渐减慢。所以图中a、b、c、d四个点中，产生氢气最快的为a点。
（4）反应产生的气体不会消失，不会造成压强变小。镁和盐酸反应放热，会导致温度升高气体膨胀，压强变大。完全反应后不在放热，温度降低，气体收缩，所以cd段压强变小。
（5）用pH试纸测定未知溶液的pH时，正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上，与标准比色卡对比来确定pH。不能用水湿润pH试纸，若溶液显酸性或碱性，则稀释了待测溶液，使溶液的酸碱性减弱，测定结果不准确，不能伸入待测液，以免污染待测液。故选B。
（6）饱和氯化镁溶液的pH约为4，盐酸为酸性，则要确定反应后溶液含有盐酸，则需要溶液pHZn>Fe，可得出这四种金属的活动性由强到弱的顺序是Mg＞Zn＞Fe＞Cu；
（4）单质铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，则湿法炼铜的化学方程式为：，该反应为一种单质和一种化合物反应生成新的单质和新的化合物的反应，则该反应的基本类型是置换反应。
19. （2023新疆哈密市第四中学中考三模）垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“矿山”。从废旧电器回收的电路板中含有塑料、锡、锌、金、铜等。小明同学设计从回收的混合物中提取铜、金的流程如下：

（1）写出分拣后金属混合物与稀硫酸发生反应的化学方程式：______（写一个）。
（2）灼烧铜，金混合物时，发生反应的基本类型是______。
（3）溶液c的溶质是______。
（4）操作X可以采用的物理方法是______。
【答案】（1）或
（2）化合反应 （3）FeSO4##硫酸亚铁
（4）用磁铁吸出铁，分离铁和铜
【解析】
（1）废旧电器回收的电路板中含有塑料、锡、锌、金、铜等，分拣后金属混合物为锡、锌、金、铜等，与稀硫酸发生的反应是：锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气、锡和硫酸反应生成硫酸锡和氢气，反应的化学方程式分别为：、；
（2）灼烧铜、金混合物时，金不反应，铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，该反应符合多变一的特点，基本类型是为化合反应；
（3）氧化铜和过量稀硫酸反应生成硫酸铜，则溶液b是硫酸铜溶液和硫酸，向其中加入过量铁粉，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则溶液c的溶质是：硫酸亚铁；
（4）操作X是将铜和铁分离，铁能被磁铁吸引而铜不行，则可以采用的物理方法是：用磁铁吸出铁，分离铁和铜。
20. （2023年新疆和田地区墨玉县中考三模）人们生活水平的提高、科技的发展、国力的提升都离不开化学。
（1）我国C919大飞机的制造材料中，钛合金用量达到9％。钛合金是___________(填“混合物”或“纯净物”)。
（2）载人潜水器应急制氧时可使用氯酸钠(NaClO3)，NaClO3中氯元素的化合价为___________价。氯酸钠中钠元素和氧元素的质量比为___________。
（3）空间站内，用宇航员呼出的二氧化碳和电解水产生的氢气在一定条件下可反应转化为甲醇(化学式为CH3OH)，请根据下图所给信息回答问题。

①从微观角度分析，化学反应前后___________不变(写1点即可)。
②写出该反应的化学方程式___________。
（4）人类使用铁的历史可以追溯到四千五百年前，铁、锡(Sn)，铜目前仍是生产，生活中的常用金属。
①我国西汉时期就有用胆矾湿法炼铜的记载，请写出铁和硫酸铜反应的化学方程式___________。
②通过实验验证铁、锡，铜三种金属的活动性强弱，下列实验药品的选择合理的是___________。
A．铁片、CuSO4溶液、锡片 B．FeSO4溶液、锡片、CuSO4溶液
C．铁片、SnSO4溶液、铜片 D．铁片、锡片、铜片、稀盐酸
【答案】（1）混合物 （2） ①. +5 ②. 23：48
（3） ①. 原子的种类(或原子的数目或原子的质量) ②.
（4） ①. ②. BCD
【解析】
（1）钛合金的主要成分为金属钛，还含有其他金属，属于混合物；
（2）氯酸钠中钠元素显+1价，氧元素显-2价，设氯元素化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0，+1+x+(-2)×3=0，x=+5价；氯酸钠中钠元素和氧元素的质量比为23：(16×3)=23：48；
（3）①根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类、原子的数目、原子的质量不发生改变；
②由图分析可知，该反应为氢气和二氧化碳在催化剂和加热条件下反应生成甲醇和水，反应的化学方程式为：；
（4）①铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为：；
②A、铁片和锡片都能和硫酸铜溶液反应，说明金属活动性Fe>Cu，Sn>Cu，但没有比较铁和锡的活动性顺序，故A错误；
B、锡片不与硫酸亚铁溶液反应，但能与硫酸铜溶液反应，说明金属活动性Fe>Sn>Cu，故B正确；
C、铁片能与硫酸锡溶液反应，铜片不与硫酸锡溶液反应，说明金属活动性Fe>Sn>Cu，故C正确；
D、铁片、锡片能和稀盐酸反应，且铁片反应更剧烈，铜片不与稀盐酸反应，说明金属活动性Fe>Sn>(H)>Cu，故D正确；
故选BCD。
命题点
频次
题型
年份及分值
考查内容
金属和金属矿物
5年5考
选择题
2019年5分
2020年4分
2021年3分
2022年3分
2023年4分
金属的性质和用途、金属活动性顺序、金属的冶炼、金属材料
方案
药品
1分钟前后氧气
含量变化
1分钟前后
温度变化
实验1
4g铁粉、2mL水
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验2
4g铁粉2mL水、（ ）g氯化钠
20.1%-20.1%
16℃→16℃
实验3
4g铁粉2mL水、2g活性炭
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验4
4g铁粉2mL水，2g氯化钠2g活性炭
20.1%→15%
16℃→55℃→26℃
实验目的
实验方法
A
鉴别Na2SO4固体和BaSO4固体
加足量的水观察
B
鉴别木炭粉和二氧化锰粉末
加入过氧化氢溶液，观察现象
C
除去FeSO4溶液中的CuSO4
加入过量铁粉，过滤
D
除去NaCl溶液中的CaCl2
加入过量的Na2CO3溶液，过滤
实验
现象
速率快，产生大量气泡
速率缓慢，产生气泡较少
无现象
选项
实验目的
实验方法
A
鉴别固体NaOH与
取样，分别溶于水中，观察溶液温度变化
B
验证Zn、Fe、Ag的金属活动性
将铁片分别放入溶液和AgNO3溶液中，观察现象
C
分离氯化钾和二氧化锰固体混合物
加水溶解后蒸发结晶
D
除去CuSO4溶液中少量的H2SO4
加入过量CuO粉末，充分反应后过滤
选项
实验目的
实验设计
A
区分食醋和食盐水
闻气味
B
从Fe、Cu的混合粉末中分离出Fe粉
用磁铁吸引
C
鉴别白色粉末氢氧化钠和硝酸铵
用水溶解后观察温度的变化
D
除去CO2中混有的少量CO
点燃混合气体
实验一
实验二
实验三
实验操作
实验现象
立即产生气泡，速率较慢
无明显现象
立即产生气泡，速率较快
实验结论
铁、铜、锰的金属活动性顺序由强到弱为______＞______＞_____