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    押南京卷非选择题第19题 金属的性质和利用-备战2024年中考化学三轮冲刺临考题号押题(南京专用)
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    押南京卷非选择题第19题 金属的性质和利用-备战2024年中考化学三轮冲刺临考题号押题(南京专用)

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    这是一份押南京卷非选择题第19题 金属的性质和利用-备战2024年中考化学三轮冲刺临考题号押题(南京专用),文件包含押南京卷第19题金属的性质和利用原卷版docx、押南京卷第19题金属的性质和利用解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共30页, 欢迎下载使用。


    1.(2023•南京·19T)金属的冶炼和利用,促进了人类的发展。
    (1)明代的《菽园杂记》总记载:“用矿二百五十萝...入大旋风炉,连烹三日三夜,方见成铜。”文中的矿指硫化矿,其主要成分是Cu2S。Cu2S和氧气在高温下反应生成铜与二氧化硫,写出该反应的化学方程式: 。
    (2)将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中,过一会儿取出,观察到的现象是 ,写出该反应的化学方程式: 。
    (3)常见含铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿(主要成分FeCO3)等,FeCO3中铁元素的化合价为 。
    (4)一些活泼金属可以将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来,例如:2Al+Fe2O32Fe+ Al2O3,该反应中体现出还原性的物质是 。试计算270g铝发生上述反应时,理论上最多生成铁的质量是多少(写出计算过程)?
    (5)等质量的Cu2S和Fe2O3中所含铜元素与铁元素的质量比为 (填最简整数比)。
    【答案】(1)Cu2S+O22Cu+SO2
    (2)铝丝逐渐溶解,蓝色溶液变为无色 2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3
    (3)+2
    (4)Al 解:设270g铝发生上述反应时,理论上最多生成铁的质量是x。
    = 解得x=560g
    答:270g铝发生上述反应时,理论上最多生成铁的质量是560g。
    (5)8∶7
    【解析】(1)Cu2S和氧气在高温下反应生成铜与二氧化硫,则该反应的化学方程式为Cu2S+O22Cu+SO2。
    (2)用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中,反应生成铜和硫酸铝,可观察到铝丝逐渐溶解,蓝色溶液变为无色,反应的化学方程式为2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3。
    (3)FeCO3中碳酸根离子的化合价为-2,根据化合物中化合价的代数和为0可知,铁元素的化合价为+2。
    (4)反应2Al+Fe2O32Fe+Al2O3中,Al从Fe2O3中得到O,使Al2O3被还原为Fe,表现Al的还原性。
    解:设270g铝发生上述反应时,理论上最多生成铁的质量是x。
    解得x=560g
    答:270g铝发生上述反应时,理论上最多生成铁的质量是560g。
    (5)设Cu2S和Fe2O3的质量均为ag,Cu2S中Cu的质量为=0.8ag,Fe2O3中Fe的质量为=0.7ag,即等质量的Cu2S和Fe2O3中所含铜元素与铁元素的质量比为0.8ag∶0.7ag=8∶7。
    2.(2022•南京·19T)对金属材料的研究,在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
    (1)铁元素在地壳中的含量居于第 位。在高炉内,把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是 。
    (2)用砂纸打磨干净的铁钉浸入硫酸铜溶液中,发生反应的化学方程式为 。
    (3)将10.8g铝粉平均分成两份,进行如下实验。
    ①一份在足量的氧气中加热至完全反应,理论上生成氧化铝固体的质量是 。
    ②另一份与溶质质量分数为9.8%的稀硫酸反应,生成硫酸铝和氢气。若铝粉完全反应,理论上需要9.8%的稀硫酸的质量至少为多少? (写出计算过程)
    【答案】(1)四/4 在高温下,一氧化碳将铁从铁矿石中还原出来
    (2)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
    (3)①10.2g ②解:设理论上需要9.8%的稀硫酸的质量至少为y
    答:理论上需要9.8%的稀硫酸的质量至少为300g。
    【解析】(1)地壳中含量位于前四位的依次是:O、Si、Al、Fe,铁元素在地壳中的含量居于第四位。铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是在高温下,一氧化碳将铁从铁矿石中还原出来。
    (2)发生的反应为铁和硫酸铜生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
    (3)①解:将10.8g铝粉平均分成两份,一份质量为10.8g÷2=5.4g
    设理论上生成氧化铝固体的质量是x
    则理论上生成氧化铝固体的质量是10.2g。
    ②见答案。
    3.(2021•南京·19T)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。
    【答案】(1)大于
    (2)①+6价 ②
    置换反应
    【解析】(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。
    知识必备
    一、金属材料
    1.特性:有金属光泽,良好的导电性性、导热性性和延展性。
    2.合金:金属与金属(或非金属)熔合形成。
    (1)性质:硬度大于其组成成分,熔点低于其组成成分,抗腐蚀性更好。
    (2)注意:合金至少含有一种金属(不是两种)。
    (3)生铁和钢是铁、碳的合金,性能差异是因为含碳量不同。
    【解题技巧】
    (1)金属材料包括纯金属和各种合金。
    (2)合金是均匀的混合物,在铁表面镀一层锌,得到的物质不属于合金。
    二、铁的冶炼
    1.主要原料:铁矿石[赤铁矿(主要成分Fe2O3 ),磁铁矿(主要成分 Fe3O4)]、大理石(造渣剂)、空气和焦炭(焦炭作用:提供热量和产生CO)等。
    2.主要原理:
    生成CO:C+O2 高温 CO2、C+CO2 高温 2CO。
    炼铁:Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2; Fe3O4+4CO 高温 3Fe+4CO2。
    3.主要设备:高炉。
    三、金属资源的保护
    1.生锈实质:铁与氧气和水发生复杂的缓慢氧化,铁锈主要成分为Fe2O3,结构疏松多孔。
    2.防锈原理:与氧气隔绝或与水隔绝或隔绝氧气和水或改变金属的内部结构。
    3.防锈措施:涂油漆、涂油、电镀、保持表面干燥、制成合金等。
    【解题技巧】
    铁锈吸水性强,如不及时除去,会加快铁制品的锈蚀。除锈的常用方法:用砂纸打磨;用稀盐酸(Fe2O3+6HCl=== 2FeCl3+3H2O)或稀硫酸(Fe2O3+3H2SO4=== Fe2(SO4)3+3H2O)清洗。
    四、金属的化学性质
    1.金属+氧气→金属氧化物
    (1)3Fe+2O2 点燃 Fe3O4(火星四射,生成黑色固体);
    (2)4Al+3O2===2Al2O3(表面光泽变暗,致密保护膜);
    (3)2Cu+O2 ∆ 2CuO(铜表面变黑或红色固体变黑);
    (4) “真金不怕火炼”:金在高温下也不与氧气反应。
    2.金属(氢前)+酸(稀盐酸、稀硫酸)→盐+氢气
    (1)Mg+2HCl==MgCl2+H2↑;Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑;
    (2)Fe+2HCl==FeCl2+H2↑;Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑
    (3)2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑;2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑
    金属+盐溶液→新金属+新盐
    (1)Fe+CuSO4==FeSO4+Cu(铁表面覆盖红色固体,溶液由蓝色逐渐变浅绿色);
    (2)Cu+2AgNO3==2Ag+Cu(NO3)2(铜表面覆盖银白色固体,溶液由无色逐渐变蓝色);
    (3)2Al+3CuSO4==3Cu+Al2(SO4)3(铝表面覆盖红色固体,溶液由蓝色逐渐变无色)。
    五、金属活动性
    1.金属活动性顺序:
    K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
    2.应用:
    (1)金属的位置越靠前,金属的活动性就越强。
    (2)位于氢前面的金属可以与稀盐酸、稀硫酸反应,且位置越靠前,反应越剧烈。
    (3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。
    注意:涉及金属的有关反应不涉及K、Ca、Na三种金属,酸不涉及浓H2SO4和硝酸,涉铁的置换反应不涉及+3价铁的化合物。
    【解题技巧】
    比较三种金属的活动性顺序常用的实验方案:“两金夹一盐”(选用活动性位于两边的金属单质和活动性位于中间的金属的盐溶液作为试剂)或“两盐夹一金”(选用活动性位于两边的金属的盐溶液和活动性位于中间的金属单质作为试剂)法。
    1.(2024•建邺区模拟)金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。
    (1)①如图为镁原子的结构示意图,镁原子在化学反应中容易 电子,镁是一种 (填“活泼”或“不活泼”)金属,除了能与氧气反应,还可以与氮气、二氧化碳和水蒸气等反应。
    ②金属镁着火时不能采用的灭火方法是 (填字母)。
    A.用自来水下火
    B.用D类干粉灭火器(以氯化钠、碳酸钠等为主要成分的化学干粉)灭火
    C.用水基型灭火器灭火
    D.用二氧化碳灭少器灭火
    (2)为测定一种镁铝合金(不含其它元素)中镁的质量分数。兴趣小组设计下列实验方案:称量ag镁铝合金粉末,放在如图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。
    ①镁发生反应的化学方程式为 。
    ②欲计算镁的质量分数,该实验中还需测定的一种数据是 。
    (3)兴趣小组利用洁净的铜片、打磨过的铝片和硝酸银溶液,设计实验探究铜、铝、银的金属活动性强弱,请完成下表。
    【答案】(1)①失去 活泼 ②ACD
    (2)① ②完全反应后生成的固体的质量
    (3)铜片表面有银白色物质析出,溶液由无色变为蓝色
    取少量第一步反应后的溶液于试管中,把打磨过的铝片浸入溶液中
    【解析】(1)①镁原子的最外层电子数为2<4,在化学反应中容易失去电子,镁是一种活泼金属,除了能与氧气反应,还可以与氮气、二氧化碳和水蒸气等反应;
    ②由于镁能与氮气、二氧化碳和水蒸气等反应,因此镁着火时,灭火材料中不能含有氮气、二氧化碳和水蒸气等;故选:ACD;
    (2)①镁和氧气点燃生成氧化镁,化学方程式为:;
    ②镁与氧气和铝与氧气都会发生反应生成氧化物,根据质量守恒定律,可以根据反应生成物质量计算各自含量,因此欲计算镁的质量分数,该实验中还需测定的一种数据是:完全反应后生成的固体的质量;已知镁铝合金为ag,镁铝合金燃烧后生成氧化镁与氧化铝,称出反应后固体的质量为bg,可以设镁铝合金中镁的质量为xg,则铝的质量为(a-x)g;设生成固体中氧化镁的质量为yg,则氧化铝的质量为(b-y)g;然后根据化学方程式列出比例式,解方程组求解即可;
    (3)第一步:取少量硝酸银溶液于试管中,把铜片浸入溶液中,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,可观察到铜片表面有银白色物质析出,溶液由无色变为蓝色,化学方程式为:,说明铜比银活泼;
    第二步:取少量第一步反应后的溶液于试管中,把打磨过的铝片浸入溶液中,铝和硝酸铜反应生成硝酸铝和铜,可观察到铝片上附着红色固体,溶液由蓝色变为无色,化学方程式为:;说明铝比铜活泼;即可得到结论:金属活动性由强到弱为:铝>铜>银。
    2.(2024•鼓楼区模拟)铁制品在生产和生活中应用广泛。
    (1)菜刀、锤子用铁制而不用铝制,主要是利用铁具有 的性质。
    (2)将过量的铁片放入硫酸锌和硫酸铜的混合溶液中,写出发生反应的化学方程式 。充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,滤渣中一定有 (填化学式)。
    (3)铁制品在潮湿的空气中容易生锈,写出用稀盐酸除铁锈的化学方程式 。
    (4)高炉炼铁的原理是利用一氧化碳在高温下与铁矿石反应。某炼铁厂消耗含氧化铁的赤铁矿,理论上可生产含铁98%的生铁的质量是多少?(利用化学方程式进行计算,结果保留一位小数。写出完整计算过程)
    【答案】(1)硬度大
    (2) Fe、Cu
    (3)
    (4)解:设消耗含氧化铁的赤铁矿,理论上可生产含铁98%的生铁的质量为x
    答:消耗含氧化铁的赤铁矿,理论上可生产含铁98%的生铁的质量为571.4t。
    【解析】(1)菜刀、锤子用铁制而不用铝制,主要是利用铁硬度大的性质;
    (2)根据金属活动性顺序可知锌>铁>铜,则将过量的铁片放入硫酸锌和硫酸铜的混合溶液中,铁与硫酸锌不发生反应,铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁,化学方程式为;铁片过量,所以硫酸铜能完全反应,故充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,则滤渣中一定有铁、铜,化学式为Fe、Cu;
    (3)铁锈主要成分是氧化铁,用稀盐酸除铁锈的原理是氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为;
    (4)计算过程见答案。
    3.(2024•雨花台区模拟)金属及其化合物在生活生产中具有重要用途。
    (1)下列不属于金属材料的是 (填字母)。
    A.不锈钢 B.玻璃钢 C.铜 D.生铁
    (2)钛和钛合金广泛应用于航天、医疗等领域。工业上以金红石(主要成分为TiO2)为原料生产金属钛的流程如图:
    ①写出过程Ⅰ发生反应的化学方程式 ;
    ②过程Ⅱ发生反应的基本反应类型为 。
    (3)电池板需要用铝合金加工成的箔片进行密封支撑,铝合金能加工成箔片是利用了金属的
    性。
    【答案】(1)B;
    (2)①TiO2+2Cl2+2C 高温 TiCl4+2CO;②置换反应;
    (3)延展;
    【解析】(1)A.不锈钢是一种铁合金,属于金属材料;B.玻璃钢是由玻璃纤维和合成材料复合而成的,属于复合材料;C.铜属于金属材料;D.生铁是一种铁合金,属于金属材料;故选:B;
    (2)①根据流程信息可知,过程Ⅰ发生反应的化学方程式TiO2+2Cl2+2C 高温 TiCl4+2CO;
    ②过程Ⅱ发生反应为TiCl4+2Mg 高温 2MgCl2+Ti;该反应满足“单换单”反应特点,为置换反应;
    (3)电池板需要用铝合金加工成的箔片进行密封支撑,铝合金能加工成箔片是利用了金属的延展性。
    4.铁及其合金在生产、生活中应用广泛。
    (1)将生锈的铁钉放入稀硫酸中,可以看到铁锈逐渐消失,铁钉表面变得光亮,发生反应的化学方程式为 。除锈后的铁钉能继续与稀硫酸反应生成氢气,这是因为在金属活动性顺序里, 。
    (2)《天工开物》中记载的“炒钢法”如图甲,该方法的生产过程可用图乙表示。
    回答下列问题:
    ①铁矿石和煤在加入炼铁炉时需“捣碎”,这样做的目的是 。
    ②若使用的铁矿石是磁铁矿,请写出炼铁炉中利用生成的一氧化碳将铁从磁铁矿(主要成分为四氧化三铁)中还原出来的化学方程式 。
    ③不断翻炒液态生铁,是为了 (填“降低”或“升高”)碳元素的含量以制钢。
    ④与纯铁相比钢的性能更优良,如:钢的熔点更 (填“高”或“低”),硬度更 (填“大”或“小”)。
    【答案】(1) 铁位于氢前
    (2)①增大反应物的接触面积,使反应更快更充分 ② ③降低 ④低 大
    【解析】(1)铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为:;在金属活动性顺序里,铁在氢前,能与酸反应生成氢气;
    (2)①铁矿石和煤在加入炼铁炉时“捣碎”,是为了增大反应物的接触面积,使反应更快更充分;
    ②一氧化碳和四氧化三铁高温下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:;
    ③生铁和钢的含碳量不同,钢中的含碳量更低,故不断翻炒液态生铁,是为了降低碳元素的含量以制钢;
    ④合金的熔点低,硬度大,故钢的熔点更低,硬度更大。
    5.金属及其化合物在生活生产中具有重要用途。
    (1)下列不属于金属材料的是_______(填字母)。
    A.不锈钢B.玻璃钢C.铜D.生铁
    (2)在高炉内,把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是 。
    (3)钛和钛合金广泛应用于航天。医疗等领域。工业上以金红石(主要成分为TiO2)为原料生产金属钛的流程如下:
    ①写出过程Ⅰ发生反应的化学方程式 。
    ②过程II发生反应的基本反应类型为 。
    (4)钴(C)是一种重要金属。为比较金属钴与金属铝的活动性强弱,某同学用金属钴和一种化合物的溶液进行实验达到目的,他选用的化合物是 (填化学式)。
    (5)(其中C,Ni均为+2价、O为-2价)可用作H2O2分解的催化剂,具有较高的活性。
    ①该催化剂中铁元素的化合价为 。
    ②下图表示在其他条件一定时H2O2分解速率随中的x变化曲线。由图中信息可知:C2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是 。
    【答案】(1)B
    (2)氧化铁和一氧化碳在高温下生成铁和二氧化碳
    (3)① ②置换反应
    (4)Al2(SO4)3
    (5)①+3 ②C2+
    【解析】(1)) 下列不属于金属材料的是:
    玻璃钢是玻璃纤维与合成材料复合成的一种特殊材料,属于复合材料,不属于金属材料,故选B。
    (2)在高炉内,把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是氧化铁和一氧化碳在高温下生成铁和二氧化碳;故填:氧化铁和一氧化碳在高温下生成铁和二氧化碳;
    (3)①过程Ⅰ为二氧化钛、氯气和碳在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳,反应的化学方程式为;故填:;
    ②过程II发生反应为四氯化钛和镁在高温下生成氯化镁和钛,反应符合单质和化合物生成另一种单质和化合物的特征,基本反应类型为置换反应;
    (4)为比较金属钴与金属铝的活动性强弱,用金属钴和铝的盐溶液进行实验,如有银白色铝析出,则金属钴的金属活动性比铝强;没有银白色铝析出,则则金属钴的金属活动性比铝若;故填:Al2(SO4)3;
    (5),其中C,Ni均为+2价、O为-2价,设其中Fe的化合价为y,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则,则有,解得y= +3;故填:+3;
    ②过氧化氢的分解速率越快,说明催化剂的催化效果越好,分析图中信息可知,随着x的增大,过氧化氢的分解速率增大,说明C2+增多,过氧化氢的分解速率增大,故C2+的催化效果更好;故答填:C2+。
    6.铁是当今社会应用最广泛的金属。
    (1)如图是铁在元素周期表中的相关信息及铁原子结构示意图,下列说法错误的是
    A.铁原子的核电荷数为26B.铁的相对原子质量为55.85g
    C.x=2D.铁位于元素周期表第四周期
    (2)生产生活中的铁制品大多由铁合金制成。合金属于 (填“合成材料”或“金属材料”);作为铁的一种合金,生铁可用于制作铁锅,利用的是铁具有良好的 性。
    (3)工业上通过冶炼铁矿石获取铁。某同学利用下图装置在实验室模拟炼铁。
    ①写出 A 装置玻璃管内发生反应的化学方程式 。
    ②从环保角度考虑,请写出一种尾气处理方法 。
    ③为检验B 装置中是否还有 NaOH,该同学取B 中溶液样品,加入足量的Ca(OH)2溶液,充分反应后,向上层清液滴加无色酚酞溶液进行检验。请找出该方案不合理之处并说明理由 。
    (4)铁制品一旦锈蚀,需及时除锈。工业上常用稀硫酸除铁锈(Fe2O3), 该反应的化学方程式为 。
    (5)废弃铁制品还可以回收利用。某工厂利用废铁屑与废硫酸反应制取硫酸亚铁。现溶质质量分数为20%的废硫酸19.6t,与足量的废铁屑反应,可生产硫酸亚铁的质量是多少?
    【答案】(1)B
    (2)金属材料 导热
    (3)① ②在右端导管用酒精灯点燃尾气/用气球收集(合理即可) ③加入氢氧化钙溶液,无论原溶液是否含有氢氧化钠,溶液都会变红(合理即可)
    (4)
    (5)设反应生成硫酸亚铁质量为x
    x=6.08t
    答:可生产硫酸亚铁的质量是6.08t。
    【解析】(1)A、在原子中,质子数等于核电荷数,铁原子的核电荷数为26,故说法正确;
    B、由铁在元素周期表中的相关信息可知,铁元素的相对原子质量为55.85,单位是“1”,不是“g”,故说法错误;
    C、在原子中,质子数等于核外电子数,则x=26-2-8-14=2,故说法正确;
    D、周期数=电子层数,铁原子的核外有4个电子层,铁位于元素周期表第四周期,故说法正确;
    故选B;
    (2)合金属于金属材料;制成铁锅主要利用铁具有良好的导热性;
    (3)① A装置玻璃管内,高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,发生反应的化学方程式:;
    ②一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置,在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集;
    ③二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,因此取上层清液滴加酚酞溶液,无论原溶液是否含有氢氧化钠,溶液都会变红,因此加入氢氧化钙溶液错误,该方案不可行,因为加入氢氧化钙溶液,无论原溶液是否含有氢氧化钠,溶液都会变红;
    (4)稀硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为:;
    (5)见答案。
    7.对于金属材料,我们应该从多角度了解。
    Ⅰ.金属冶炼
    (1)金属元素是人类重要的工业原材料,地壳中含量最丰富的金属元素是 。
    《天工开物》中记载了炼锡的场景:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化。”
    (2)鼓入足量空气的目的是 ,从而提高炉温。
    (3)“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤,加铅能使锡较易熔化流出,其原因是 。
    现代炼铁的主要原料是赤铁矿(主要成分是)焦炭、空气等,转化过程如图所示:
    (4)一氧化碳还原赤铁矿的主要成分的方程式为 ;制得的生铁为(填“纯净物”或“混合物”) 。
    Ⅱ.金属的活动性
    在一定量的硫酸铜溶液中加入金属粉X和金属粉Y的混合物,完全反应前后相关微粒的数量如下表所示。
    (5)表格的空白处对应微粒的数量为 ;
    (6)分析可知,完全反应后溶液底部的金属有 ,金属X、Y与Cu的活动性强弱关系为 。
    Ⅲ.金属的锈蚀与防护
    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。
    (7)“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是 。
    【答案】(1)铝元素
    (2)提供充足的氧气,使木炭充分燃烧
    (3)合金比组成它的纯金属熔点低,加铅后变成锡铅合金,熔点降低
    (4) 混合物
    (5)a×80%
    (6)X、Y、Cu X>Cu,X>Y,但是无法确定Y与Cu的活动性强弱
    (7)致密的氧化膜能隔绝水和氧
    【解析】(1)地壳中含量居前五位元素是氧、硅、铝、铁、钙,地壳中含量最丰富的金属元素是铝元素;
    (2)鼓入足量空气的目的是提供充足的氧气让木炭充分燃烧,该反应放热,从而提高炉温;
    (3)加铅后形成锡铅合金,合金熔点比组成该合金的纯金属低,可使锡较易熔化流出;
    (4)赤铁矿的主要成分为氧化铁,高温条件下,一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,化学方程式为;
    生铁是铁的合金,生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金,属于混合物;
    (5)根据表格数据,X原子反应前为a,反应后数量为a×20%,则参加反应的X的数量为a-a×20%=a×80%,X2+反应前为0,则反应后为a×80%;
    (6)根据表格数据可知,X有剩余,Y没有参与反应,生成了Cu,故完全反应后溶液底部的金属有X、Y、Cu;
    在一定量的硫酸铜溶液中加入金属粉X和金属粉Y的混合物,反应前后Y不变,X与硫酸铜反应生成X2+和铜,说明X比铜活泼,X比Y活泼,由表格数据可知,X没有反应完全,铜离子反应完全,则无法确定Y与Cu的金属活动性顺序;
    (7)钢铁生锈是铁与空气中的水蒸气和氧气反应化学反应的过程,致密的氧化膜能隔绝水和氧气,能防止钢铁生锈,故“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是:致密的氧化膜能隔绝水和氧气。
    8.金属广泛应用于生活、生产中,其应用推动了社会发展。
    Ⅰ.金属的利用和保护
    (1)根据如图所示金属应用实例推断,金属具有的物理性质有 (写出一点即可);《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,这样做的好处是 (写出一点即可)。
    (2)生产生活中钢铁材料被广泛使用,世界上每年因腐蚀而报废的铁制品,以上得到了回收利用。回收利用废旧金属的意义是 (答一点即可);路边的花圃铁栏杆经常经历风吹雨淋,可以采取 的方法防止铁栏杆被锈蚀。
    Ⅱ.金属的冶炼
    (3)早在春秋战国时期,我国就利用铁矿石与木炭为原料冶炼生铁,在冶炼过程中将铁矿石粉碎,其目的是 。现代工业用赤铁矿(主要成分为)与一氧化碳在高温条件下冶炼生铁,该反应的化学方程式是 ,现有含氧化铁的赤铁矿,可得到含铁量为的生铁 。
    (4)实验室可以用如图装置进行实验,为吸收二氧化碳并防止一氧化碳污染空气,请从A、B、C、D中选择最合适的装置放在乙处: 。
    (5)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是 ;基本反应类型是 。
    (6)还有一些活泼金属的冶炼是运用电解法,例如金属钠的获得就是通过电解溶融态氯化钠实现的,在这个过程中是将电能转化为 能,生成金属钠和 两种单质。
    【答案】(1)导电性(合理即可) 防腐蚀(合理即可)
    (2)节约金属资源(合理即可) 刷漆(合理即可)
    (3)增大铁矿石的接触面积,使反应充分 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 700
    (4)B
    (5)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 置换反应
    (6)化学 氯气/Cl2
    【解析】(1)金属可以做电线,是因为具有导电性,可以做水壶是因为金属具有导热性,能做成不同形状的物质,是因为金属具有延展性;将铜、锡以不同比例熔合制成功能各异的青铜器的记载,合金的好处是防腐蚀,硬度大(合理即可)。
    (2)回收利用废旧金属的意义是节约资源(合理即可);路边的花圃铁栏杆经常经历风吹雨淋,可以在铁栏杆上刷漆隔绝空气和水,从而防止铁栏杆被锈蚀。
    (3)在冶炼过程中将铁矿石粉碎,其目的是增大铁矿石的接触面积,使反应充分。用赤铁矿与一氧化碳在高温条件下冶炼生铁,该反应的化学方程式是:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;含氧化铁80%的赤铁矿1200t,故氧化铁质量为1200t×80%=960t,故可得到含铁量为96%的生铁=。
    (4)从甲中出来的气体是一氧化碳和二氧化碳混合气体,该装置需要吸收二氧化碳,并防止CO排出,因为一氧化碳密度小于氢氧化钠溶液,故气体应从长导管进入,氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,而CO不与NaOH溶液反应,会聚集在瓶中,导致瓶中液体通过另一根长导管排出,故选B。
    (5)铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,反应方程式为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,该反应是单质和化合物生成新单质和新化合物,属于置换反应。
    (6)电解溶融态氯化钠,在这个过程中是将电能转化为化学能,根据质量守恒定律,元素种类不变,故电解熔融氯化钠,生成金属钠和氯气两种单质。
    9.铝是地壳中含量最高的金属。作为材料新秀,薄如蝉翼的铝箔应用广泛。
    (1)铝材能加工成薄如蝉翼的铝箔是因为铝具有很好的 性,铝箔用作空调热交换器翅片是利用了铝的 性。
    (2)铝具有很好的抗腐蚀性能,是因为铝在空气中发生反应生成的保护膜阻止其进一步被氧化,该反应的化学方程式是 。
    (3)在新能源汽车的动力锂电池中,铝箔作正极集流体,承载电极活性物质。元素周期表中,Li的相关信息如图所示,则x、y的值分别为 。已知P显+5价,中Fe的化合价为 。
    (4)航天员的舱外宇航服用铝、橡胶、聚酯、玻璃纤维等材料制作而成。其中,铝属于 材料,聚酯属于 材料。
    (5)铝、钛等金属与稀土形成的特种合金常用于航空、航天领域。关于稀土资源,下列说法正确的是___________(填序号)。
    A.稀土的开采与环境、生态问题无关
    B.稀土广泛应用于新材料领域
    C.我国的稀土储量目前居世界第一位
    【答案】(1)延展 导热
    (2)
    (3)3、1 +2
    (4)金属 合成/合成有机高分子
    (5)BC
    【解析】(1)铝能制成很薄的铝箔,是因为铝具有良好的延展性;
    铝能作空调热交换器,是因为铝具有导热性。
    (2)铝在常温下能和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,反应的化学方程式为:。
    (3)圆圈内的数字表示原子质子数,原子的质子数=原子序数,则x=3;
    原子的质子数=核外电子数,则y=3-2=1;
    LiFePO4中,锂元素化合价为+1价、磷元素化合价为+5价、氧元素化合价为-2价,设Fe的化合价为x,根据“化合物中各元素化合价代数和为零”,则+1+x+(+5)+(-2)×4=0,解得x=+2。
    (4)铝为纯金属,属于金属材料;
    聚酯属于合成有机高分子材料。
    (5)A、稀土的开采与环境、生态问题有关,过度开采会破坏环境,该选项说法不正确;
    B、稀土可应用于新材料领域,该选项说法正确;
    C、目前,我国的稀土储量目前居世界第一位,但人均含量较低,该选项说法正确。
    故选BC。
    10.我国冶铜文明源远流长,凝聚了劳动人民的智慧。
    I、冶铜的源起
    (1)自然界中存在少量铜单质,古人发现用其制成的物品使用一段时间后会生锈,所得铜锈与自然界中的孔雀石颜色相近,进而探索使孔雀石转变为铜单质的途径。铜锈和孔雀石的主要成分均为Cu2(OH)2CO3。
    ①铜生锈时发生反应2Cu+CO2+O2+X=Cu2(OH)2CO3,其中X的化学式为 。
    ②孔雀石呈翠绿色,易被发现和识别,这利用的是孔雀石的 (填“物理”或“化学”)性质。
    II、冶铜的发展
    (2)用孔雀石冶铜过程中存在木炭将CuO转化为Cu的反应,该反应体现了木炭的 性。
    (3)用铜矿石与锡石冶铜,可得到硬度大于铜的铜锡合金。铜锡合金的熔点和硬度随其中锡含量的变化如图所示。
    ①图中表示熔点的曲线是 。
    ②铜锡合金属于 (填“合成”或“金属”)材料。
    (4)随着冶铜技术的提高,辉铜矿(主要成分是Cu2S)冶铜逐渐兴起。Cu2S中铜元素与硫元素的质量之比为 (用最简整数比表示)。
    III、冶铜的创新
    (5)“胆水炼铜”是我国首创的冶铜方法,开创了湿法冶金的先河,其原理是用铁与硫酸铜溶液反应,写出该反应的化学方程式 。
    【答案】(1)H2O 物理
    (2)还原
    (3)曲线a 金属
    (4)4:1
    (5)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
    【解析】(1)①反应前后铜原子都是2个,反应后氧原子是5个,反应前应该是5个,其中1个包含在未知物质中,反应后氢原子是2个,反应前应该是2个,包含在未知物质中,反应前后碳原子都是1个,其中X的化学式为H2O;
    ②孔雀石呈翠绿色,易被发现和识别,这利用的是孔雀石的物理性质;
    (2)用孔雀石冶铜过程中存在木炭将CuO转化为Cu的反应,碳夺走了氧化铜中的氧,该反应体现了木炭的还原性;
    (3)①合金的熔点小于组成成分的熔点,图中表示熔点的曲线是曲线a;
    ②铜锡合金是金属材料;
    (4)Cu2S中铜元素与硫元素的质量之比为128:32=4:1;
    (5)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应的化学方程式是Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
    11.金属的发展和使用与人类文明进步关系十分密切。
    (1)金属的冶炼
    《天工开物》中记载了炼锡的关键步骤:“凡煎炼亦用洪炉,入沙数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化。
    ①鼓入足量空气的目的是 ,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,这是因为合金的熔点一般比组成它的纯金属熔点更 (填“低”或“高”)。
    (2)金属的锈蚀与防护
    ①俗语“真金不怕火炼”的化学含义是 。
    ②铁制品锈蚀,实际上是铁跟空气中的 发生了化学反应。
    ③保护金属资源的有效途径有 (填字母)。
    A.防止金属腐蚀 B.回收利用废旧金属
    C.合理有效地开采矿物 D.寻找金属的代用品
    ④请利用化学方程式进行计算:5.4g铝在氧气中加热至完全反应,最多能生成氧化铝的质量是 。(请写出完整计算过程)
    【答案】(1)①使燃烧更充分 ②低
    (2)①高温下,金不与氧气反应 ②氧气和水 ③ABCD
    ④设生成氧化铝的质量为x,则
    解得x=10.2g
    答:最多能生成氧化铝的质量是10.2g。
    【解析】(1)①鼓入足量空气,能使燃烧更充分,从而提高炉温。
    ②合金的熔点比纯金属的硬度高。
    (2)①“真金不怕火炼”是指即使高温条件下,金也不与氧气反应。
    ②铁与空气中的氧气和水共同接触时会生锈。
    ③A、防止金属腐蚀,能保护金属资源,符合题意;
    B、回收利用废旧金属,能保护金属资源,符合题意;
    C、合理有效地开采矿物,能保护金属资源,符合题意;
    D、寻找金属的代用品 ,能保护金属资源,符合题意。
    故选ABCD。
    ④见答案。
    考点/年份
    2021
    2022
    2023
    2024年一模
    2024年考向预测
    金属的化学性质,含杂质的化学方程式计算,工业炼铁的原理及装置
    T19
    T19
    T19
    T19
    2024年南京中考第19题考查金属的化学性质,含杂质的化学方程式计算,工业炼铁的原理及装置等
    步骤
    化学方程式
    基本反应类型


    复分解反应


    分解反应



    实验步骤
    现象
    化学方程式
    结论
    第一步:取少量硝酸银溶液于试管中,把铜片浸入溶液中,充分反应后过滤


    金属活动性由强到弱为:铝>铜>银
    第二步:
    铝片上附着红色固体,溶液由蓝色变为无色

    微粒
    X原子
    Y原子
    Cu原子
    反应前数量(个)
    a
    b
    0
    a×80%
    0
    反应后数量(个)
    a×20%
    b
    a×80%
    0
    ________
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