2024中考化学专题练习金属和金属材料含解析

金属和金属材料【九大题型】【中考专用】【题型1】金属材料的判断【题型2】合金【题型3】金属的化学性质【题型4】实验验证金属的活动性顺序【题型5】滤渣滤液成分的分析【题型6】工业炼铁和一氧化碳还原氧化铁【题型7】金属冶炼的相关计算（含杂质的计算）【题型8】金属资源的保护【题型9】金属锈蚀的探究本专题是中考重要考查内容，其中金属材料、合金、金属资源的保护等是简单题，一般在选择和填空题中考查，也可结合其他金属的考点在实验探究题中考查。金属活动性的验证、一氧化碳还原氧化铁、金属的锈蚀等以实验题和科学探究题的形式呈现，难度从易到难。滤渣和滤液成分的考查以选择和填空形式呈现，也可以流程题的形式呈现，难度较大。【知识点1】金属材料1.金属材料包括纯金属和它们的合金。2.金属的物理性质：常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色），有良好的导热性、导电性、延展性。3.合金的特性：熔点低、硬度变大、耐腐蚀性强。铁的合金有生铁和钢，区别是含碳量不同。【知识点2】金属的化学性质1.金属的化学性质（1）金属+氧气→金属氧化物（金除外，Al、Zn在空气中表面生成致密氧化膜，可防锈）（2）金属+酸→盐+H2↑（条件：位于氢前的金属）（3）金属+盐→新金属+新盐（条件：“前换后，盐可溶”）2.金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱【知识点3】工业炼铁1.工业炼铁（1）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的还原剂（CO）将铁从铁矿石里还原出来。（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气。常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）。（3）设备：高炉2.一氧化碳还原氧化铁（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）注意点：先通入CO再加热，实验完毕，停止加热，继续通入CO至试管冷却。【知识点3】金属的锈蚀和保护1.铁生锈的条件是：铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3）2.防止铁制品生锈的措施：①保持铁制品表面的清洁、干燥。②表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等。③制成不锈钢。3.保护金属资源措施：防腐蚀，回收利用，合理开采，用新材料为代用品。【题型1】金属材料的判断【例1】（2023·青海·统考中考真题）下列常见的生活物品中，由金属材料制成的是A．纯棉毛巾 B．橡胶轮胎 C．有机玻璃 D．合金门窗【变式1-1】（2023·广东·模拟预测）中国汉代时期主要以动物油脂作为灯的燃料，西汉的彩绘雁鱼铜灯设计独具匠心，减少了烟尘的污染。西汉的彩绘雁鱼铜灯的材料属于A．合成材料 B．金属材料 C．复合材料 D．天然材料【变式1-2】（2023·安徽合肥·校考模拟预测）分类是学习化学的重要方法，下列分类正确的是选项类别物质A纯净物蒸馏水、酒精、盐酸B天然有机高分子材料棉花、羊毛、天然橡胶C金属材料生铁、硬铝、玻璃钢D有机化合物甲烷、葡萄糖、碳酸钙A．A B．B C．C D．D【变式1-3】（2023·江苏淮安·校考模拟预测）化学已经深深融入人类社会生活的方方面面。(1)某同学用洗洁精清洗餐具油污，利用了洗洁精的作用。(2)煤、石油和天然气被称为“三大化石燃料”，煤燃烧会产生CO2、SO2、CO等气体，这些气体排放到空气中能形成酸雨的是（填物质名称）。(3)高铁已经成为人们出行的常用交通工具，高铁建设中使用了大量的铝合金，铝合金材料属于（填序号）。A．金属材料 B．合成材料 C．复合材料 D．无机非金属材料【题型2】合金【例2】（2023·湖南长沙·统考中考真题）2023年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是A．铝锂合金的熔点比纯铝更高 B．铝锂合金的抗腐蚀性能非常差C．铝锂合金是混合物 D．铝锂合金的硬度比纯铝小【变式2-1】（2023·宁夏·统考中考真题）2023年5月10日搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭成功发射，中国空间站应用与发展阶段的首次“太空快递”成功“上新”。(1)长征七号遥七运载火箭采用液氧煤油发动机。构成液氧的微观粒子是（用化学符号表示）。(2)“天宫空间站”采用众多先进科技，如钛镍“形状记忆合金”制成的天线，钛镍合金属于（填“金属材料”或“合成材料”）。(3)飞船使用了大量的铝合金材料，铝合金相比纯铝的优点是（填序号）。A．硬度高B．熔点高C．抗腐蚀性强【变式2-2】（2023·黑龙江哈尔滨·统考中考真题）下列过程中发生化学变化的是A．

电解水实验 B．

干冰升华C．

比较二者的硬度 D．

海水晒盐【变式2-3】（2023·内蒙古通辽·统考中考真题）对下列事实解释不合理的是A．钛合金被广泛应用于航天航空——钛合金硬度大、耐腐蚀B．食品包装中充氮气以防腐——通常情况下，氮气化学性质不活泼C．蓝墨水在热水中比在冷水中扩散得快——温度越高，分子运动越快D．氨气可以被压缩成液氨——氨气分子体积变小【题型3】金属的化学性质【例3】（2023·山东临沂·统考中考真题）金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。请完成下列问题：(1)铜经常用作导线，这是利用了铜的性。(2)铝的化学性质很活泼，通常铝制品却很耐腐蚀，原因是。(3)如图是探究铜、铝、银三种金属活动性顺序的实验。

①实验b中发生反应的化学方程式是。②通过实验a、b得出三种金属活动性由强到弱的顺序是。【变式3-1】（2023·湖南湘潭·统考中考真题）将光亮的铜丝插入下列溶液中，有明显现象的是A．氢氧化钠溶液 B．硝酸银溶液 C．硫酸铝溶液 D．稀盐酸【变式3-2】（2023·山东青岛·统考中考真题）锰（）在钢铁、电池等领域有广泛应用，其金属活动性介于锌和铁之间。以下对金属锰化学性质的预测，不合理的是A．能在氧气中燃烧 B．能与氢氧化钠溶液反应C．能与稀盐酸反应 D．能与硫酸铜溶液反应【变式3-3】（2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题）回收利用废旧金属具有重要意义。某金属废料的成分是Zn、Cu和CuO，利用该金属废料回收铜。请回答下列问题。(1)步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的操作名称是。(2)加入过量稀的目的是。(3)滤液Ⅰ与Zn反应生成Cu的化学方程式为。【题型4】实验验证金属的活动性顺序【例4】（2023·辽宁·统考中考真题）现有铝、铜、银三种金属，另选一种试剂就可验证它们的金属活动性强弱，该试剂是A．稀硫酸 B．硝酸镁溶液 C．硝酸铜溶液 D．硝酸铝溶液【变式4-1】（2023·河南·统考中考真题）某化学小组用下图所示实验装置，探究铝、铜、银的金属活动性顺序。

(1)铝丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨，其目的是什么？(2)请写出装置A或B中发生反应的化学方程式。(3)通过图示中的实验不能判断铜、银的金属活动性顺序，请补充实验继续探究。(简要叙述实验步骤)【变式4-2】（2023·青海·统考中考真题）基于实验事实进行证据推理及形成结论是科学探究的重要途径。化学兴趣小组为探究Fe、Cu、R三种金属的活动性顺序，进行了下列探究活动。【查阅教材】Fe的金属活动性比Cu强【讨论】Fe、Cu、R三种金属的活动性顺序存在以下三种可能：①Fe>Cu>R②Fe>R>Cu③【实验过程】实验操作实验现象实验结论

a试管中b试管中②正确【拓展研究】若用实验证明锌的金属活动性比铜强，可用锌片和某种盐溶液反应的方法。写出反应的化学方程式(只写一种)。【变式4-3】（2023·宁夏·统考中考真题）学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。【设计与实验】同学们设计并进行图3所示实验（实验中所用金属均已用砂纸打磨）。

【解释与结论】(1)实验Ⅰ中只有一支试管内有气泡产生，反应的化学方程式为。(2)实验Ⅱ中实验现象是。(3)上述实验涉及的基本反应类型是。由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银。【反思与交流】(4)请你另设计一个实验方案验证这三种金属的活动性顺序（写出所用试剂即可）。(5)某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，请你推测：金属M（填“能”或“不能”）与硫酸铜溶液发生化学反应。【拓展与延伸】(6)同学们用不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验，探究锌与稀硫酸反应快慢的影响因素，实验记录表：实验编号硫酸的溶质质量分数（均取20mL）锌的形状（均取1g）氢气的体积（mL）（均收集3分钟）①20%锌粒31.7②20%锌片50.9③30%锌粒61.7④30%锌片79.9实验①②对比说明；要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是。由此得出不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸都会影响反应快慢。【题型5】滤渣滤液成分的分析【例5】（2023·辽宁盘锦·校考模拟预测）在铜粉、锌粉的混合物中加入一定量硝酸银溶液，反应停止后过滤滤液为蓝色，有关判断正确的是A．滤渣中一定有银，没有铜和锌B．滤渣中一定有银，可能有铜和锌C．滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银D．滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜，可能有硝酸银【变式5-1】（2023·山东青岛·统考中考真题）向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入—定质量的锌粉，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等。下列说法不正确的是A．滤液可能呈蓝色 B．滤渣中至少含有两种物质C．向滤渣中滴加稀盐酸，一定没有气泡产生 D．向滤液中滴加稀盐酸，一定没有白色沉淀生成【变式5-2】（2023·河北邯郸·统考一模）将铁粉逐步加入盛有Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液的烧杯中，某同学通过分析，绘制出了得到的铜的质量与加入铁粉质量的关系图像，下列说法错误的是A．在M点时，溶液中的阳离子有Fe2+、Cu2+、Ag+B．在N点时，烧杯里的固体只有AgC．NP段发生的反应使溶液质量减小D．在P点时，溶液中的溶质有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3【变式5-3】（2023·山东济南·统考中考真题）向一定质量的和的混合溶液中加入Zn粉，充分反应后过滤，得到一定温度下的滤液（不饱和）和滤渣，分别向滤液和滤渣中加入适量稀盐酸，均无明显现象。下列有关说法中，正确的是A．滤液的颜色为浅绿色 B．滤液中的溶质只有C．滤渣质量一定大于 D．滤渣中一定有单质Ag和单质Fe【题型6】工业炼铁和一氧化碳还原氧化铁【例6】（2023·江苏徐州·校考一模）下图为一氧化碳与氧化铁反应的实验装置图，据图回答下列问题：(1)反应中装置A中产生的现象是：；(2)反应中装置B中石灰水变浑浊的原因是；(3)反应中，点燃导管口C处气体，产生色火焰，写出反应的化学方程式；(4)实验开始时，要先通入一会一氧化碳，然后加热，则在实验操作中应先点燃的是处酒精灯。【变式6-1】（2023·山东菏泽·统考二模）如图是模拟工业炼铁的实验装置，以下说法错误的是

A．硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应B．实验过程中硬质玻璃管内可观察到黑色粉末逐渐变成红色C．导管末端的酒精灯，目的是处理残余的一氧化碳，防止污染空气D．实验开始时应先通入一氧化碳，目的是排出装置内的空气，防止爆炸【变式6-2】（2023·湖南株洲·中考真题）生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金。我国粗钢产量自1996年开始已经连续27年位居全球第一。(1)含碳量比较：生铁（填“大于”或“小于”）钢。(2)炼钢的基础是炼铁。工业上炼铁是把铁矿石（如赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe3O4等）、焦炭和石灰石一起加入锅炉，在高温下，利用炉内反应生成的CO把铁从铁矿石里还原出来。请写出在高温下CO还原FexOy的化学方程式：。【变式6-3】（2023·广东茂名·模拟预测）铁是人类历史上至今冶炼得最多的金属｡高炉炼铁的原料有铁矿石､焦炭､石灰石和空气等｡其生产原理如图所示｡

(1)反应Ⅰ属于（填基本反应类型）反应；反应Ⅱ是（填“放热”或“吸热”）反应｡(2)反应Ⅰ和反应Ⅱ中焦炭的作用分别是提供热量和｡(3)主要成分为氧化铁的矿石名称为，氧化铁与气体Y的反应的化学方程式为；反应Ⅳ是铁矿石中的脉石（SiO2）跟固体R在高温下反应，生成了炉渣（CaSiO3），反应的化学方程式为｡(4)如图中，利用铁水和炉渣（填物理性质）不同，两者通过不同高度的出口实现分离｡

【题型7】金属冶炼的相关计算（含杂质的计算）【例7】（2023·四川绵阳·统考中考真题）工业上用1200t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是A．700t B．778t C．672t D．645t【变式7-1】（2023·黑龙江绥化·统考中考真题）将一氧化碳和铁的氧化物FexOy置于密闭容器中，一定条件下充分反应。反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是

A．m的值为19.6B．参加反应的铁的氧化物的质量为16gC．当CO2质量为4.4g时，容器内CO的质量为14gD．铁的氧化物中x:y=2:3【变式7-2】（2023·四川凉山·统考中考真题）2022年12月，西昌至成都的城际动车组列车正式运行。高铁钢轨的制造需要大量铁矿石炼铁。现有含Fe2O3为80%的磁铁矿石2900t，求理论上可炼制纯铁的质量为多少？(提示：化学方程式为)【变式7-3】（2023·四川眉山·统考中考真题）磁铁矿石(主要成分为)是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：将其中的Fe3O4转化为Fe．(1)Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为。(2)假设炼铁过程中铁没有损耗，用含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少(写出计算过程)？【题型8】金属资源的保护【例8】（2023·甘肃金昌·统考中考真题）垃圾分类的意义在于提升资源的利用率。从垃圾分类角度，易拉罐属于A．有害垃圾 B．可回收垃圾C．其他垃圾 D．厨余垃圾【变式8-1】（2023·海南海口·农垦中学校考二模）日常生活中的一些铁制品经常会被锈蚀。下列做法中不能起防锈作用的是：①在铁制品表面镀锌②在铁制品表面涂油脂③保留铁件表面的铁锈作保护层④在铁器表面刷油漆⑤自行车脏了用清水冲洗⑥用废酸液冲洗铁制污水管道⑦切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干A．②⑤ B．③⑤⑥ C．①③⑦ D．②⑥⑦【变式8-2】（2023·山东临沂·统考中考真题）下列关于金属和金属材料的说法中错误的是A．常温下金属都是固体，有金属光泽呈银白色B．在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，防止生锈C．铝制品应用广泛，铝是地壳中含量最多的金属元素D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径【变式8-3】（2023·辽宁大连·模拟预测）钢铁是使用最多的金属材料。(1)汽车外壳中使用铁合金而不用纯铁，是因为铁合金比纯铁（填“软”或“硬”）。工业上利用一氧化碳将铁从赤铁矿中冶炼出来，反应的化学方程式为。(2)喷漆可以防止汽车的钢铁外壳的锈蚀，其原理是隔绝和。回收利用报废汽车中的金属材料的目的之一是。【题型9】金属锈蚀的探究【例9】（2023·山西吕梁·统考模拟预测）如图是实验小组同学完成的铁生锈实验探究。下列有关描述正确的是

A．③中的铁钉最先生绣B．①中铁钉表面产生了均匀的铁绣C．②中的植物油使铁钉只与水接触D．实验开始一小时后即能观察到明显的现象【变式9-1】（2023·山东泰安·统考中考真题）设计对比实验，控制变量是学习化学的重要方法。下列对比实验不能达到目的的是选项ABCD实验设计实验目的探究同种物质在不同溶剂中的溶解性鉴别硬水和软水探究铁生锈的条件比较Fe和Zn的金属活动性强弱A．A B．B C．C D．D【变式9-2】（2023·江苏无锡·统考中考真题）用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是

A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈D．铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关【变式9-3】（2023·安徽安庆·校考模拟预测）某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。【知识回顾】铁是一种化学性质较活泼的金属，常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。(1)铁与氧气反应的化学方程式是。(2)铁锈的颜色是。【实验探究】该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究，一段时间后，在A和B中没有观察到明显现象，C和D中铁钉有锈蚀。(3)B中将蒸馏水煮沸的目的是。(4)ABD对比，说明铁钉锈蚀需要的物质是；C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是。【拓展探究】(5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化，该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下，向锥形瓶中加入少量稀盐酸，同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化，直至反应完全。①测量过程中要保持恒温，理由是。②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势。1．（2023·海南·统考中考真题）2023年5月28日，国产大型客机C919成功完成首次商业飞行。下列C919应用的材料中，不属于金属材料的是A．碳纤维复合材料 B．第三代铝锂合金C．钛合金 D．钢材料2．（2023·湖南湘潭·统考中考真题）2023年5月28日，国产大型客机C919首次商业载客飞行成功，C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是A．合金中一定只含金属元素 B．金属材料包括纯金属和合金C．钛合金的硬度比纯钛更大 D．超高强度钢属于一种铁合金3.（2023·山东青岛·统考中考真题）防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料 D．制成合金4．（2023·山东菏泽·统考中考真题）碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池，其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，然后对滤液进行除铁净化，再加入锌粉置换出镉，下列金属的活动性顺序正确的是A．Zn>Cu>Cd B．Zn>Cd>Cu C．Cu>Zn>Cd D．Cd>Zn>Cu5.（2023·内蒙古呼和浩特·统考中考真题）某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性，进行如图所示探究实验。

下列有关实验的说法不正确的是A．甲试管中观察到的现象是Fe表面产生气泡，溶液由无色变为浅绿色B．通过乙试管的实验可以比较Zn与Fe的金属活动性强弱C．若a是Zn，b是溶液，即可实现实验目的D．若a是Fe，b是溶液，则无需甲试管的实验也能实现实验目的6．（2023·江苏苏州·统考中考真题）铁是应用最广泛的金属。下列有关说法正确的是A．炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁B．将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是纯净物C．铁制品高温处理后，表面形成的致密氧化膜有防腐作用D．日常生活中的废旧铁制品直接填埋处理7.（2023·山东潍坊·统考中考真题）某化学学习小组为探究铁丝生锈、铁丝燃烧的影响因素，进行如下实验（点燃操作已略去）。下列说法错误的是A．对比①③可知：水是铁丝生锈的条件之一B．对比①②可知：氧气是铁丝生锈的条件之一C．对比②③可知：氧气是铁丝燃烧的条件之一D．对比③④可知：铁丝形状能影响铁丝的燃烧8．（2023·辽宁丹东·统考中考真题）金属广泛应用于生活、生产中，其应用推动了社会发展。(1)铁铸成铁锅是利用了铁具有良好的性；铁锅用于烹饪食物是利用铁具有良好的性；使用后的铁锅最好洗净后，再涂上食用油以防生锈。(2)世界上每年因腐蚀而报废的铁，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）。(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。(4)我国高铁技术在世界处于领先地位。铁轨材料用钢而不用纯铁，原因是钢的强度和硬度比纯铁（填“大”或“小”）。9．（2023·辽宁·统考中考真题）2023年5月28日，C919大型客机成功完成首次商业载客飞行。国产大飞机翱翔蓝天，承载着国家意志、民族梦想、人民期盼。

(1)C919的机身采用了第三代铝锂合金，铝锂合金属于(填“金属材料”或“合成材料”)。(2)飞机起落架是我国自主研发生产的合金钢。用合金钢制造起落架主要是利用其(写一点)和耐腐蚀等性能。(3)本次航班为旅客提供的餐食有：腊味煲仔饭、三色水果拼盘、牛奶等。米饭中富含的营养素是；青少年可从牛奶中摄入元素以促进骨骼发育。(4)金属的应用与金属的活动性密切相关。利用下列提供的试剂，设计可行的实验方案验证铝、铜的金属活动性强弱。现有试剂：铝丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸。(金属均已打磨)实验操作实验现象实验结论。。铝的金属活动性比铜强10.（2023·内蒙古包头·统考中考真题）内蒙古矿产资源丰富，某炼铁厂利用当地的煤炭和赤铁矿石作为高炉炼铁的主要原料，其主要反应过程如图所示(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。

据此回答问题：(1)A的化学式为。(2)用化学方程式表示一氧化碳炼铁的原理，实际上高炉炼得的铁是生铁，生铁属于(填“纯净物”或“混合物”)。(3)生铁等金属制品易锈蚀，请你列举一种防止铁制品锈蚀的方法。11．（2023·黑龙江大庆·统考中考真题）某工厂的工业废水中含有大量的和，为减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收和金属铜，流程如图所示。下列说法不正确的是

A．试剂⑤是铁粉，试剂⑦是稀盐酸B．①的成分为C．操作⑥与操作⑧均为过滤D．滤液②、④合并后经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即获得12．（2023·四川遂宁·统考中考真题）学习了金属与盐反应的知识，思雨同学在“实验开放日”，将一定量的锌粉加入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，她对滤液中溶质成分产生了兴趣并作进一步探究(温馨提示：本题中番号①～④为答题卡上的序号)。【提出问题】滤液中溶质是什么？【猜想与假设】(1)猜想一：AgNO3；猜想二：Zn(NO3)2；猜想三：AgNO3、Zn(NO3)2；经分析猜想一错误，其理由是①。【设计并进行实验】(2)操作现象结论用化学方程式解释取少量滤液于试管中，加入氯化钠溶液②猜想三正确③【反思与拓展】(3)①反应物的量不同，可能导致得到的物质种类不同。②滤渣中含有④。13．（2023·海南·统考中考真题）某工业废料中含有和(不考虑其他成分)，小红设计如下实验方案用该工业废料制备和。(1)实验室进行过滤操作，用到的玻璃仪器有、烧杯和玻璃棒。(2)加入铁粉后溶液A中发生的化学反应有：、。(3)固体C的成分为。(4)“系列操作”中最后通过冷却结晶得到晶体。能够采用冷却结晶的方法进行提纯的物质，其溶解度与温度的关系是。

金属和金属材料【九大题型】（解析）【中考专用】【题型1】金属材料的判断【题型2】合金【题型3】金属的化学性质【题型4】实验验证金属的活动性顺序【题型5】滤渣滤液成分的分析【题型6】工业炼铁和一氧化碳还原氧化铁【题型7】金属冶炼的相关计算（含杂质的计算）【题型8】金属资源的保护【题型9】金属锈蚀的探究本专题是中考重要考查内容，其中金属材料、合金、金属资源的保护等是简单题，一般在选择和填空题中考查，也可结合其他金属的考点在实验探究题中考查。金属活动性的验证、一氧化碳还原氧化铁、金属的锈蚀等以实验题和科学探究题的形式呈现，难度从易到难。滤渣和滤液成分的考查以选择和填空形式呈现，也可以流程题的形式呈现，难度较大。【知识点1】金属材料1.金属材料包括纯金属和它们的合金。2.金属的物理性质：常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色），有良好的导热性、导电性、延展性。3.合金的特性：熔点低、硬度变大、耐腐蚀性强。铁的合金有生铁和钢，区别是含碳量不同。【知识点2】金属的化学性质1.金属的化学性质（1）金属+氧气→金属氧化物（金除外，Al、Zn在空气中表面生成致密氧化膜，可防锈）（2）金属+酸→盐+H2↑（条件：位于氢前的金属）（3）金属+盐→新金属+新盐（条件：“前换后，盐可溶”）2.金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱【知识点3】工业炼铁1.工业炼铁（1）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的还原剂（CO）将铁从铁矿石里还原出来。（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气。常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）。（3）设备：高炉2.一氧化碳还原氧化铁（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）注意点：先通入CO再加热，实验完毕，停止加热，继续通入CO至试管冷却。【知识点3】金属的锈蚀和保护1.铁生锈的条件是：铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3）2.防止铁制品生锈的措施：①保持铁制品表面的清洁、干燥。②表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等。③制成不锈钢。3.保护金属资源措施：防腐蚀，回收利用，合理开采，用新材料为代用品。【题型1】金属材料的判断【例1】（2023·青海·统考中考真题）下列常见的生活物品中，由金属材料制成的是A．纯棉毛巾 B．橡胶轮胎 C．有机玻璃 D．合金门窗【答案】D【分析】金属材料包括纯金属和合金。【详解】A、纯棉毛巾是用棉制成的，属于天然有机高分子材料，故选项错误。B、橡胶轮胎是用合成橡胶制成的，属于合成材料，故选项错误。C、有机玻璃是塑料的一种，塑料属于合成材料，故选项错误。D、合金门窗是用合金制成的，属于金属材料，故选项正确。故选：D。【变式1-1】（2023·广东·模拟预测）中国汉代时期主要以动物油脂作为灯的燃料，西汉的彩绘雁鱼铜灯设计独具匠心，减少了烟尘的污染。西汉的彩绘雁鱼铜灯的材料属于A．合成材料 B．金属材料 C．复合材料 D．天然材料【答案】B【详解】彩绘雁鱼铜灯的灯体采用的是青铜，青铜是铜的合金，属于金属材料，故选B。【变式1-2】（2023·安徽合肥·校考模拟预测）分类是学习化学的重要方法，下列分类正确的是选项类别物质A纯净物蒸馏水、酒精、盐酸B天然有机高分子材料棉花、羊毛、天然橡胶C金属材料生铁、硬铝、玻璃钢D有机化合物甲烷、葡萄糖、碳酸钙A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A、纯净物中只含有一种物质，则蒸馏水、酒精都属于纯净物，而盐酸是氯化氢气体的水溶液，属于混合物，故选项分类不正确；B、棉花、羊毛、天然橡胶等是自然界中存在，且相对分子质量较大，属于天然有机高分子材料，故选项分类正确；C、金属材料包括纯金属以及它们的合金，则生铁、硬铝属于金属材料，而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，故选项分类不正确；D、含碳元素的化合物称为有机化合物，则甲烷、葡萄糖属于有机化合物，而碳酸钙具有无机化合物的特点，属于无机化合物，故选项分类不正确。故选B。【变式1-3】（2023·江苏淮安·校考模拟预测）化学已经深深融入人类社会生活的方方面面。(1)某同学用洗洁精清洗餐具油污，利用了洗洁精的作用。(2)煤、石油和天然气被称为“三大化石燃料”，煤燃烧会产生CO2、SO2、CO等气体，这些气体排放到空气中能形成酸雨的是（填物质名称）。(3)高铁已经成为人们出行的常用交通工具，高铁建设中使用了大量的铝合金，铝合金材料属于（填序号）。A．金属材料 B．合成材料 C．复合材料 D．无机非金属材料【答案】(1)乳化(2)二氧化硫(3)A【详解】（1）洗洁精对油污有乳化作用，可将油污分散为小液滴，形成乳浊液除去。某同学用洗洁精清洗餐具油污，利用了洗洁精的乳化作用；（2）二氧化硫与空气中的氧气、水反应生成酸，随降水降下形成酸雨。（3）纯金属和合金都属于金属材料，铝合金材料属于金属材料，故选A。【题型2】合金【例2】（2023·湖南长沙·统考中考真题）2023年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是A．铝锂合金的熔点比纯铝更高 B．铝锂合金的抗腐蚀性能非常差C．铝锂合金是混合物 D．铝锂合金的硬度比纯铝小【答案】C【详解】A、一般合金的熔点低于其组成金属的熔点，则铝锂合金的熔点比纯铝低，不符合题意；B、一般合金的抗腐蚀性比其成分金属更强，因此铝锂合金的抗腐蚀性能非常强，不符合题意；C、铝锂合金是由铝、锂等多种物质组成，属于混合物，符合题意；D、一般合金的硬度大于其组成的金属的硬度，则铝锂合金的硬度比纯铝大，不符合题意；故选C。【变式2-1】（2023·宁夏·统考中考真题）2023年5月10日搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭成功发射，中国空间站应用与发展阶段的首次“太空快递”成功“上新”。(1)长征七号遥七运载火箭采用液氧煤油发动机。构成液氧的微观粒子是（用化学符号表示）。(2)“天宫空间站”采用众多先进科技，如钛镍“形状记忆合金”制成的天线，钛镍合金属于（填“金属材料”或“合成材料”）。(3)飞船使用了大量的铝合金材料，铝合金相比纯铝的优点是（填序号）。A．硬度高B．熔点高C．抗腐蚀性强【答案】(1)O2(2)金属材料(3)AC【详解】（1）氧气是由氧分子构成的，用O2表示，所以构成液氧的微观粒子是氧分子，化学符号是O2。故填：O2。（2）合金、纯金属属于金属材料，所以钛镍合金属于金属材料。故填：金属材料。（3）铝合金相比纯铝的优点是硬度大、熔点低、抗腐蚀性强。故填：AC。【变式2-2】（2023·黑龙江哈尔滨·统考中考真题）下列过程中发生化学变化的是A．

电解水实验 B．

干冰升华C．

比较二者的硬度 D．

海水晒盐【答案】A【详解】A、电解水实验过程中水分解生成氢气和氧气，有新物质生成，属于化学变化，故选项A符合题意；B、干冰升华过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项B不符合题意；C、比较二者的硬度是利用相互刻画，看是否留有痕迹，没有新物质生成，属于物理变化，故选项C不符合题意；D、海水晒盐过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项D不符合题意；故选：A。【变式2-3】（2023·内蒙古通辽·统考中考真题）对下列事实解释不合理的是A．钛合金被广泛应用于航天航空——钛合金硬度大、耐腐蚀B．食品包装中充氮气以防腐——通常情况下，氮气化学性质不活泼C．蓝墨水在热水中比在冷水中扩散得快——温度越高，分子运动越快D．氨气可以被压缩成液氨——氨气分子体积变小【答案】D【详解】A、钛合金具有硬度大，耐腐蚀的性质，被广泛应用于航天航空，故A解释合理；B、通常情况下，氮气化学性质不活泼，可用作保护气，故可在食品包装中充氮气以防腐，故B解释合理；C、蓝墨水在热水中比在冷水中扩散得快，是因为温度越高，分子运动越快，故C解释合理；D、氨气可以被压缩成液氨，是因为分子间有间隔，在加压时分子之间的间隔变小，分子本身的体积不变，故D解释不合理；故选D。【题型3】金属的化学性质【例3】（2023·山东临沂·统考中考真题）金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。请完成下列问题：(1)铜经常用作导线，这是利用了铜的性。(2)铝的化学性质很活泼，通常铝制品却很耐腐蚀，原因是。(3)如图是探究铜、铝、银三种金属活动性顺序的实验。

①实验b中发生反应的化学方程式是。②通过实验a、b得出三种金属活动性由强到弱的顺序是。【答案】(1)导电(2)在常温下铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内部铝的进一步氧化(3)铝＞铜＞银【详解】（1）铜具有导电性，经常用作导线；（2）铝的化学性质很活泼，通常铝制品却很耐腐蚀，是因为在常温下铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内部铝的进一步氧化；（3）①试管b中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，该反应的化学方程式为：；②试管a中铜不能与硝酸铝溶液反应，说明铝比铜活泼，试管b中铜与硝酸银溶液反应，说明铜比银活泼，故通过实验a、b得出三种金属活动性由强到弱的顺序是铝＞铜＞银。【变式3-1】（2023·湖南湘潭·统考中考真题）将光亮的铜丝插入下列溶液中，有明显现象的是A．氢氧化钠溶液 B．硝酸银溶液 C．硫酸铝溶液 D．稀盐酸【答案】B【详解】A、铜丝不能与氢氧化钠反应，无明显现象，故错误；B、金属活动性铜＞银，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，溶液由无色变为蓝色，铜表面有银白色物质出现，故正确；C、金属活动性铝＞铜，铜与硫酸铝不反应，无明显现象，故错误；D、金属活动性铜位于氢后面，不能与稀盐酸反应，无明显现象，故错误。故选B。【变式3-2】（2023·山东青岛·统考中考真题）锰（）在钢铁、电池等领域有广泛应用，其金属活动性介于锌和铁之间。以下对金属锰化学性质的预测，不合理的是A．能在氧气中燃烧 B．能与氢氧化钠溶液反应C．能与稀盐酸反应 D．能与硫酸铜溶液反应【答案】B【详解】A、锰（Mn）的金属活动性介于锌和铁之间，铁能在氧气中燃烧，所以推测锰能在氧气中燃烧，故A合理；B、锰（Mn）的金属活动性介于锌和铁之间，铁和锌都不能与氢氧化钠溶液反应，所以锰不能与氢氧化钠溶液反应，故B不合理；C、在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与稀盐酸反应，锰（Mn）的金属活动性介于锌和铁之间，锰也能与稀盐酸反应，故C合理；D、在金属活动性顺序中，位置排在铜前面的金属，能与硫酸铜溶液反应，锰（Mn）的金属活动性介于锌和铁之间，锰能与硫酸铜溶液反应，故D合理；故选B。【变式3-3】（2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题）回收利用废旧金属具有重要意义。某金属废料的成分是Zn、Cu和CuO，利用该金属废料回收铜。请回答下列问题。(1)步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的操作名称是。(2)加入过量稀的目的是。(3)滤液Ⅰ与Zn反应生成Cu的化学方程式为。【答案】(1)过滤(2)使锌和氧化铜充分反应（合理即可）(3)【详解】（1）步骤Ⅰ和步骤Ⅱ均能实现固体和液体的分离，其操作名称是过滤；（2）金属废料的成分是Zn、Cu和CuO，加入过量稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，铜和稀硫酸不反应，稀硫酸过量，目的是使锌和氧化铜充分反应（合理即可）；（3）金属废料的成分是Zn、Cu和CuO，加入过量稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，铜和稀硫酸不反应，稀硫酸过量，故步骤Ⅰ所得滤液Ⅰ中溶质的成分是：CuSO4、ZnSO4、H2SO4；向滤液Ⅰ中加入适量Zn，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，该反应的化学方程式为：。【题型4】实验验证金属的活动性顺序【例4】（2023·辽宁·统考中考真题）现有铝、铜、银三种金属，另选一种试剂就可验证它们的金属活动性强弱，该试剂是A．稀硫酸 B．硝酸镁溶液 C．硝酸铜溶液 D．硝酸铝溶液【答案】C【详解】A、铜、铝、银三种金属单质只有铝与稀硫酸反应，只能验证铝的活动性强于氢，铜、银的活动弱于氢，无法验证铜、银的活动性强弱，使用稀硫酸不能完成比较铜、铝、银的金属活动性强弱的实验目的，错误；B、铜、铝、银三种金属单质都不能与硝酸镁溶液反应，使用硝酸镁溶液不能完成比较铜、铝、银的金属活动性强弱的实验目的，错误；C、硝酸铜为可溶性盐，铝能与硝酸铜反应置换出铜，能验证铝的活动性强于铜，银与硝酸铜溶液不反应，能验证铜的活动性强于银，从而可以得出铝、铜、银的活动性顺序，正确；D、铜、铝、银三种金属单质都不能与硝酸铝溶液反应，使用硝酸铝溶液不能完成比较铜、铝、银的金属活动性强弱的实验目的，错误。故选C。【变式4-1】（2023·河南·统考中考真题）某化学小组用下图所示实验装置，探究铝、铜、银的金属活动性顺序。

(1)铝丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨，其目的是什么？(2)请写出装置A或B中发生反应的化学方程式。(3)通过图示中的实验不能判断铜、银的金属活动性顺序，请补充实验继续探究。(简要叙述实验步骤)【答案】(1)除去铝丝表面氧化膜(2)Al+3AgNO3=Al（NO3）3+3Ag或2Al+3Cu（NO3）2=2Al（NO3）3+3Cu(3)将铜丝插入到硝酸银溶液中（或将银丝插入到硝酸铜溶液中）【详解】（1）铝极易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，故铝丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨，其目的是除去铝丝表面氧化膜。（2）装置A为铝和硝酸银反应生成硝酸铝和银，故方程式为Al+3AgNO3=Al（NO3）3+3Ag，装置B为铝和硝酸铜反应生成硝酸铝和铜，故方程式为2Al+3Cu（NO3）2=2Al（NO3）3+3Cu，写一个即可。（3）装置A铝可以置换出银，说明铝的金属活动性比银强，装置B铝能置换出铜，说明铝的金属活动性比铜强，故无法比较铜、银的金属活动性顺序，故补充实验为将铜丝插入到硝酸银溶液中，若铜能置换出银，则铜的金属活动性强于银，或将银丝插入到硝酸铜溶液中，观察银不能置换出铜，也可以判断出铜的金属活动性强于银。【变式4-2】（2023·青海·统考中考真题）基于实验事实进行证据推理及形成结论是科学探究的重要途径。化学兴趣小组为探究Fe、Cu、R三种金属的活动性顺序，进行了下列探究活动。【查阅教材】Fe的金属活动性比Cu强【讨论】Fe、Cu、R三种金属的活动性顺序存在以下三种可能：①Fe>Cu>R②Fe>R>Cu③【实验过程】实验操作实验现象实验结论

a试管中b试管中②正确【拓展研究】若用实验证明锌的金属活动性比铜强，可用锌片和某种盐溶液反应的方法。写出反应的化学方程式(只写一种)。【答案】R>Fe>Cu无现象（答案合理即可）金属R表面有红色物质出现（答案合理即可）（答案合理即可）【详解】金属活动性顺序：Fe>Cu，根据猜想①Fe>Cu>R和猜想②Fe>R>Cu，可知猜想③R>Fe>Cu；故填：R>Fe>Cu。实验过程实验结论为②正确，即Fe>R>Cu，金属R不能与硫酸亚铁反应，所以a试管中无现象；金属R与硫酸铜反应置换出铜，所以b试管中金属R表面有红色物质出现；故填：无现象（答案合理即可）；金属R表面有红色物质出现（答案合理即可）。拓展研究用实验证明锌的金属活动性比铜强，可用锌片和铜盐溶液反应的方法，可用硫酸铜等，反应的化学方程式是：；故填：（答案合理即可）。【变式4-3】（2023·宁夏·统考中考真题）学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。【设计与实验】同学们设计并进行图3所示实验（实验中所用金属均已用砂纸打磨）。

【解释与结论】(1)实验Ⅰ中只有一支试管内有气泡产生，反应的化学方程式为。(2)实验Ⅱ中实验现象是。(3)上述实验涉及的基本反应类型是。由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银。【反思与交流】(4)请你另设计一个实验方案验证这三种金属的活动性顺序（写出所用试剂即可）。(5)某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，请你推测：金属M（填“能”或“不能”）与硫酸铜溶液发生化学反应。【拓展与延伸】(6)同学们用不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验，探究锌与稀硫酸反应快慢的影响因素，实验记录表：实验编号硫酸的溶质质量分数（均取20mL）锌的形状（均取1g）氢气的体积（mL）（均收集3分钟）①20%锌粒31.7②20%锌片50.9③30%锌粒61.7④30%锌片79.9实验①②对比说明；要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是。由此得出不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸都会影响反应快慢。【答案】(1)(2)铜片表面有银白色固体生成，溶液由无色变成蓝色(3)置换反应(4)锌、硫酸铜溶液、银(5)能(6)在其他条件相同时，锌与稀硫酸接触面积越大，反应速率越快①③或②④【详解】（1）铜、锌、银三种金属中，只有锌的金属活动性排在氢的前面，即只有锌能与稀硫酸反应，实验Ⅰ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为；（2）实验Ⅱ中铜片与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，故观察到的实验现象是铜片表面有银白色固体生成，溶液由无色变成蓝色；（3）实验Ⅰ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，实验Ⅱ中铜片与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，这两个化学反应都是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，都属于置换反应，故上述实验涉及的基本反应类型是置换反应；（4）验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，可以用硫酸铜溶液，锌与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌，说明锌的金属活动性锌大于铜的金属活动性，银与硫酸铜溶液不反应，说明铜的金属活动性大于银的金属活动性，则三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银，故验证这三种金属的活动性顺序可用锌、硫酸铜溶液、银；（5）某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，说明金属M的活动性大于氢，而铜的金属活动性小于氢，则金属M的活动性大于铜，故金属M能与硫酸铜溶液发生化学反应；（6）根据实验记录表可知，实验①②对比说明在其他条件相同时，锌与稀硫酸接触面积越大，反应速率越快，比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，其他因素应该相同，根据控制变量法，应选择的实验编号是①③或②④，由此得出不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸都会影响反应快慢。【题型5】滤渣滤液成分的分析【例5】（2023·辽宁盘锦·校考模拟预测）在铜粉、锌粉的混合物中加入一定量硝酸银溶液，反应停止后过滤滤液为蓝色，有关判断正确的是A．滤渣中一定有银，没有铜和锌B．滤渣中一定有银，可能有铜和锌C．滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银D．滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜，可能有硝酸银【答案】D【分析】在铜粉、锌粉的混合物中加入一定量硝酸银溶液，金属活动性：锌>铜>银，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌完全反应后，铜再与硝酸银反应生成硝酸铜和银；反应停止后过滤滤液为蓝色，说明滤液中含有硝酸铜，则锌完全反应；【详解】A、综上分析，滤渣中一定有银，一定没有锌，不确定是否有铜，故A错误；B、滤渣中一定有银，一定没有锌，可能有铜，故B错误；C、滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜，可能含有硝酸银，故C错误；D、滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜，可能有硝酸银，故D正确。故选D。【变式5-1】（2023·山东青岛·统考中考真题）向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入—定质量的锌粉，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等。下列说法不正确的是A．滤液可能呈蓝色 B．滤渣中至少含有两种物质C．向滤渣中滴加稀盐酸，一定没有气泡产生 D．向滤液中滴加稀盐酸，一定没有白色沉淀生成【答案】C【分析】由于金属活动性Zn＞Cu＞Ag，向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入—定质量的锌粉，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜。根据Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag可知，每65份质量的锌可置换出216份质量的银；根据Zn+Cu（NO3）2═Zn（NO3）2+Cu，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等，说明同时发生了上述两个反应。【详解】A、根据分析可知，硝酸铜溶液可能有剩余，滤液可能呈蓝色，说法正确；B、根据分析可知，同时发生了锌与AgNO3反应生成硝酸锌和银，锌与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，滤渣中至少银、铜含有两种物质，说法正确；C、根据分析可知，锌可能有剩余，向滤渣中滴加稀盐酸，可能会有气泡产生，说法错误；D、根据分析可知，同时发生了锌与AgNO3反应生成硝酸锌和银，锌与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，滤液中一定不含硝酸银，则向滤液中滴加稀盐酸，一定没有白色沉淀生成，说法正确。故选C。【变式5-2】（2023·河北邯郸·统考一模）将铁粉逐步加入盛有Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液的烧杯中，某同学通过分析，绘制出了得到的铜的质量与加入铁粉质量的关系图像，下列说法错误的是A．在M点时，溶液中的阳离子有Fe2+、Cu2+、Ag+B．在N点时，烧杯里的固体只有AgC．NP段发生的反应使溶液质量减小D．在P点时，溶液中的溶质有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3【答案】D【详解】A.铁粉逐步加入到盛有Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液的烧杯中，由金属活动性Fe>Cu>Ag可知，铁先与AgNO3发生反应，硝酸银反应完后，再与Cu(NO3)2发生反应。图示可以看出N点后铜的质量开始增加，说明N点之后铁与硝酸铜开始发生反应。故M点时，溶液中的阳离子有Fe2+、Cu2+、Ag+，不符合题意；B.N点表示硝酸银已被完全反应完，所以烧杯里的固体只有Ag，不符合题意；C.N点开始铜的质量开始增加，证明铁开始与硝酸铜发生反应，由铜和铁的质量关系可知，NP段发生的反应使溶质质量减小，所以溶液质量减小，不符合题意；D.N点表示硝酸银已完全反应完，故P点时溶液中不会含有硝酸银，说法错误，符合题意；故选D。【变式5-3】（2023·山东济南·统考中考真题）向一定质量的和的混合溶液中加入Zn粉，充分反应后过滤，得到一定温度下的滤液（不饱和）和滤渣，分别向滤液和滤渣中加入适量稀盐酸，均无明显现象。下列有关说法中，正确的是A．滤液的颜色为浅绿色 B．滤液中的溶质只有C．滤渣质量一定大于 D．滤渣中一定有单质Ag和单质Fe【答案】AC【分析】根据金属活动性顺序：Zn＞Fe＞H＞Ag，因此向一定质量的AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉ag，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完全，若还有锌粉，锌才能与Fe（NO3）2的反应生成硝酸锌和铁。充分反应后过滤，得到一定温度下的滤液（不饱和）和滤渣，向滤液中加入适量稀盐酸，无明显现象，说明滤液中不含有硝酸银（因为银离子会与氯离子结合生成氯化银白色沉淀），即硝酸银反应完全；向滤渣中加入适量稀盐酸，无明显现象，说明滤渣中不含有氢前面的金属，即滤渣中不含有锌和铁，综上可知，只发生了锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌的反应，且锌和硝酸银恰好反应完全，故滤渣中只含有银，滤液中含有硝酸亚铁和硝酸锌。【详解】A、由分析可知，滤液中含有硝酸亚铁和硝酸锌，故滤液的颜色为浅绿色，故A说法正确；B、由分析可知，滤液中含有硝酸亚铁和硝酸锌，故B说法不正确；C、由分析可知，只发生了锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌的反应，方程式为：Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag，由方程式可知，每65份质量的锌可置换出216份质量的银，所以滤渣质量一定大于ag，故C说法正确；D、由分析可知，向滤渣中加入适量稀盐酸，无明显现象，说明滤渣中不含有氢前面的金属，即滤渣中不含有锌和铁，故可知，滤渣中只含有银，故D说法不正确；故选AC。【题型6】工业炼铁和一氧化碳还原氧化铁【例6】（2023·江苏徐州·校考一模）下图为一氧化碳与氧化铁反应的实验装置图，据图回答下列问题：(1)反应中装置A中产生的现象是：；(2)反应中装置B中石灰水变浑浊的原因是；(3)反应中，点燃导管口C处气体，产生色火焰，写出反应的化学方程式；(4)实验开始时，要先通入一会一氧化碳，然后加热，则在实验操作中应先点燃的是处酒精灯。【答案】(1)红棕色固体逐渐变为黑色(2)一氧化碳和氧化铁反应生成了二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水(3)蓝(4)C【详解】（1）装置A中一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，故现象是：红棕色固体逐渐变为黑色；（2）反应中装置B中石灰水变浑浊的原因是：一氧化碳和氧化铁反应生成了二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水；（3）导管口C处气体是未反应的一氧化碳，一氧化碳在空气中燃烧，发出蓝色火焰；一氧化碳燃烧生成二氧化碳，该反应的化学方程式为：；（4）实验开始时，要先通入一会一氧化碳，将装置内空气排尽，然后加热，防止发生爆炸，一氧化碳有毒，散逸到空气中，会污染空气，一氧化碳具有可燃性，故应先点燃C处酒精灯，尾气处理，防止污染空气。【变式6-1】（2023·山东菏泽·统考二模）如图是模拟工业炼铁的实验装置，以下说法错误的是

A．硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应B．实验过程中硬质玻璃管内可观察到黑色粉末逐渐变成红色C．导管末端的酒精灯，目的是处理残余的一氧化碳，防止污染空气D．实验开始时应先通入一氧化碳，目的是排出装置内的空气，防止爆炸【答案】B【详解】A、玻璃管中发生的反应是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，其中氧化铁失去了氧，发生了还原反应，说法正确；B、由于氧化铁是红棕色，铁粉是黑色，则玻璃管内的现象是红棕色粉末变黑色，说法错误；C、由于一氧化碳有毒，会污染空气，则尾部加一台燃着的酒精灯，目的是除去一氧化碳，防止污染空气，说法正确；D、实验开始先通入一氧化碳，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，目的是排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸，说法正确。故选B。【变式6-2】（2023·湖南株洲·中考真题）生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金。我国粗钢产量自1996年开始已经连续27年位居全球第一。(1)含碳量比较：生铁（填“大于”或“小于”）钢。(2)炼钢的基础是炼铁。工业上炼铁是把铁矿石（如赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe3O4等）、焦炭和石灰石一起加入锅炉，在高温下，利用炉内反应生成的CO把铁从铁矿石里还原出来。请写出在高温下CO还原FexOy的化学方程式：。【答案】(1)大于(2)FexOy+yCOxFe+yCO2【详解】（1）生铁中的含碳量为2%～4.3%，钢中的含碳量为0.03%～2%，故生铁的含碳量大于钢。（2）发生的反应为在高温下一氧化碳和FexOy生成二氧化碳和铁，化学方程式为：FexOy+yCOxFe+yCO2。【变式6-3】（2023·广东茂名·模拟预测）铁是人类历史上至今冶炼得最多的金属｡高炉炼铁的原料有铁矿石､焦炭､石灰石和空气等｡其生产原理如图所示｡

(1)反应Ⅰ属于（填基本反应类型）反应；反应Ⅱ是（填“放热”或“吸热”）反应｡(2)反应Ⅰ和反应Ⅱ中焦炭的作用分别是提供热量和｡(3)主要成分为氧化铁的矿石名称为，氧化铁与气体Y的反应的化学方程式为；反应Ⅳ是铁矿石中的脉石（SiO2）跟固体R在高温下反应，生成了炉渣（CaSiO3），反应的化学方程式为｡(4)如图中，利用铁水和炉渣（填物理性质）不同，两者通过不同高度的出口实现分离｡

【答案】(1)化合吸热(2)生成还原剂CO(3)赤铁矿Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(4)密度【详解】（1）反应I是碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，符合“多变一”的特点，属于化合反应；反应Ⅱ是二氧化碳和碳高温下反应生成一氧化碳，该反应是常见的吸热反应，故填：化合；吸热；（2）反应Ⅱ中，焦炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，一氧化碳用于还原金属氧化物，所以焦炭的作用是生成还原剂一氧化碳，故填：生成还原剂CO；（3）赤铁矿的主要成分为氧化铁；根据上述分析可知，Y是生成的CO，氧化铁和一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；反应Ⅴ为碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，则反应Ⅳ中SiO2与氧化钙在高温条件下反应生成CaSiO3，反应的化学方程式为，故填：赤铁矿；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；；（4）由图可知，出铁口在下方，出渣口在上方，是利用铁水和炉渣密度不同，两者通过不同高度的出口实现分离，故填：密度。【题型7】金属冶炼的相关计算（含杂质的计算）【例7】（2023·四川绵阳·统考中考真题）工业上用1200t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是A．700t B．778t C．672t D．645t【答案】A【详解】解：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为故选：A。【变式7-1】（2023·黑龙江绥化·统考中考真题）将一氧化碳和铁的氧化物FexOy置于密闭容器中，一定条件下充分反应。反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是

A．m的值为19.6B．参加反应的铁的氧化物的质量为16gC．当CO2质量为4.4g时，容器内CO的质量为14gD．铁的氧化物中x:y=2:3【答案】C【详解】A、由反应的化学方程式：说法不正确；B、生成铁的质量为16.8g，参加反应的一氧化碳的质量为，则铁的氧化物中氧元素的质量为，参加反应铁的氧化物的质量=16.8g+6.4g=23.2g，说法不正确；C、当二氧化碳质量为4.4g时，由反应的化学方程式，设该反应消耗一氧化碳的质量为z则参加反应的一氧化碳的质量为2.8g，容器内一氧化碳质量=16.8g-2.8g=14g，说法正确；D、生成铁的质量为16.8g，铁的氧化物种氧元素的质量为6.4g，，说法不正确；答案：C。【变式7-2】（2023·四川凉山·统考中考真题）2022年12月，西昌至成都的城际动车组列车正式运行。高铁钢轨的制造需要大量铁矿石炼铁。现有含Fe2O3为80%的磁铁矿石2900t，求理论上可炼制纯铁的质量为多少？(提示：化学方程式为)【答案】方法一：解：设理论上可炼制纯铁的质量为x。答：理论上可炼制纯铁1680t。方法二：理论上可炼制纯铁的质量为【详解】见答案。【变式7-3】（2023·四川眉山·统考中考真题）磁铁矿石(主要成分为)是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：将其中的Fe3O4转化为Fe．(1)Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为。(2)假设炼铁过程中铁没有损耗，用含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少(写出计算过程)？【答案】(1)3：4(2)解：含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出铁的质量为=252t折合为含铁96%的生铁的质量为：答：含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是262.5吨。【详解】（1）由四氧化三铁的分子式可知，Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为3：4。（2）见答案。【题型8】金属资源的保护【例8】（2023·甘肃金昌·统考中考真题）垃圾分类的意义在于提升资源的利用率。从垃圾分类角度，易拉罐属于A．有害垃圾 B．可回收垃圾C．其他垃圾 D．厨余垃圾【答案】B【详解】易拉罐是由金属制成，从垃圾分类角度，易拉罐属于可回收垃圾；答案：B。【变式8-1】（2023·海南海口·农垦中学校考二模）日常生活中的一些铁制品经常会被锈蚀。下列做法中不能起防锈作用的是：①在铁制品表面镀锌②在铁制品表面涂油脂③保留铁件表面的铁锈作保护层④在铁器表面刷油漆⑤自行车脏了用清水冲洗⑥用废酸液冲洗铁制污水管道⑦切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干A．②⑤ B．③⑤⑥ C．①③⑦ D．②⑥⑦【答案】B【详解】①在铁制品表面镀锌，把铁与空气和水隔开，可以起到防锈作用；②在铁制品表面涂油脂，把铁与空气和水隔开，可以起到防锈作用；③铁件表面的铁锈具有疏松多孔的结构，会加快铁生锈的速率铁，不能起到防锈作用；④在铁器表面刷油漆，把铁与空气和水隔开，可以起到防锈作用；⑤自行车脏了用清水冲洗，因与水和空气接触，会加快生锈；⑥用废酸液冲洗铁制污水管道，会促进生锈；⑦切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干，可以起到防锈作用；所以不能起防锈作用的是③⑤⑥；故选：B。【变式8-2】（2023·山东临沂·统考中考真题）下列关于金属和金属材料的说法中错误的是A．常温下金属都是固体，有金属光泽呈银白色B．在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，防止生锈C．铝制品应用广泛，铝是地壳中含量最多的金属元素D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径【答案】A【详解】A、常温下大部分金属为固体，但汞为液体，且大部分金属都是银白色，但铜为紫红色，金为黄色，该选项说法错误；B、在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，能隔绝氧气和水蒸气，则可防止生锈，该选项说法正确；C、地壳中含有最多的金属元素为铝元素，该选项说法正确；D、有计划、合理地开采矿物，能保护金属资源，该选项说法正确。故选A。【变式8-3】（2023·辽宁大连·模拟预测）钢铁是使用最多的金属材料。(1)汽车外壳中使用铁合金而不用纯铁，是因为铁合金比纯铁（填“软”或“硬”）。工业上利用一氧化碳将铁从赤铁矿中冶炼出来，反应的化学方程式为。(2)喷漆可以防止汽车的钢铁外壳的锈蚀，其原理是隔绝和。回收利用报废汽车中的金属材料的目的之一是。【答案】(1)硬(2)氧气水节约金属资源或减少对环境的污染【详解】（1）①合金的硬度比纯金属大，则汽车外壳中使用铁合金而不用纯铁，是因为铁合金比纯铁硬，故填：硬。②工业上利用一氧化碳和赤铁矿炼铁的原理是，一氧化碳与氧化铁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：，故填：。（2）在钢铁表面喷一层漆，能隔绝氧气和水，可以防止汽车的钢铁外壳的锈蚀，回收利用报废汽车中的金属材料，可以节约金属资源，还可以减少对环境的污染，故①填：氧气，②填：水，③填：节约金属资源或减少对环境的污染。【题型9】金属锈蚀的探究【例9】（2023·山西吕梁·统考模拟预测）如图是实验小组同学完成的铁生锈实验探究。下列有关描述正确的是

A．③中的铁钉最先生绣B．①中铁钉表面产生了均匀的铁绣C．②中的植物油使铁钉只与水接触D．实验开始一小时后即能观察到明显的现象【答案】C【详解】A、①中铁钉与氧气和水同时接触，最先生锈，描述错误；B、①中铁钉表面与水和空气的接触面锈蚀，描述错误；C、②植物油可以防止空气中的氧气溶于水，使铁钉只与水接触，描述正确；D、铁钉生锈属于缓慢氧化，锈蚀速率很慢，实验开始一小时后即不能观察到明显的现象，描述错误；答案：C。【变式9-1】（2023·山东泰安·统考中考真题）设计对比实验，控制变量是学习化学的重要方法。下列对比实验不能达到目的的是选项ABCD实验设计实验目的探究同种物质在不同溶剂中的溶解性鉴别硬水和软水探究铁生锈的条件比较Fe和Zn的金属活动性强弱A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A、氯化钠在水中溶解的比汽油中的多，说明同种物质在不同溶剂中的溶解性不同，该选项能够达到实验目的；B、向水中加入肥皂水时，如果产生的泡沫较多，是软水，如果产生大量浮渣，是硬水，该选项能够达到实验目的；C、实验过程中，两边试管中的铁钉都无明显现象，说明铁只和水或氧气接触不能生锈，但无法证明铁生锈需要的条件，该选项不能够达到实验目的；D、比较Zn和Fe的金属活动性强弱，Zn和Fe的质量相等，稀盐酸浓度和体积也相同，因此能比较铁和锌的活泼性，该选项能达到实验目的。故选C。【变式9-2】（2023·江苏无锡·统考中考真题）用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是

A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈D．铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关【答案】C【详解】A、金属的腐蚀，实际上是金属与氧气、水等发生反应，是金属从单质变成化合物的过程，故选项说法正确；B、在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀，是因为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，故选项说法正确；C、用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈，说明在有氧气和水的条件下，铜不如铁易生锈，故选项说法不正确；D、用如图所示装置探究铜生锈的条件，氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳，氢氧化钠固体能防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入盛有铜丝的试管中，一个月后发现铜丝未生锈，说明铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关，故选项说法正确。故选C。【变式9-3】（2023·安徽安庆·校考模拟预测）某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。【知识回顾】铁是一种化学性质较活泼的金属，常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。(1)铁与氧气反应的化学方程式是。(2)铁锈的颜色是。【实验探究】该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究，一段时间后，在A和B中没有观察到明显现象，C和D中铁钉有锈蚀。(3)B中将蒸馏水煮沸的目的是。(4)ABD对比，说明铁钉锈蚀需要的物质是；C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是。【拓展探究】(5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化，该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下，向锥形瓶中加入少量稀盐酸，同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化，直至反应完全。①测量过程中要保持恒温，理由是。②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势。【答案】(1)3Fe+2O2Fe3O4(2)红棕色或红褐色(3)除去水中溶解的氧气，防止干扰实验(4)水和氧气C中可接触的氧气比D中的多(5)减少温度变化对气体压强的影响【详解】（1）铁和氧气点燃生成四氧化三铁，化学方程式为：；（2）铁锈的颜色是红褐色或棕褐色，故填：红褐色（或棕褐色）。（3）探究铁钉锈蚀条件实验中所用的蒸馏水需煮沸并迅速冷却，煮沸的目的是除去水中溶解的氧气，迅速冷却的原因是防止氧气再溶于水中，防止干扰实验。故填：除去水中溶解的氧气，防止干扰实验（答案合理即可）。（4）A中铁钉与氧气接触，B铁钉与水接触，在A和B中没有观察到明显现象，D中铁钉与水和氧气同时接触，D中铁钉锈蚀，对比ABD，说明铁钉锈蚀需要的物质是氧气和水；C试管敞口，D试管密封，C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是C中的铁钉与氧气和水充分接触，接触量较多。故填：氧气和水（或O2和H2O）；C中的铁钉与氧气和水充分接触（或C中的铁钉接触的氧气量比D中的多，答案合理即可）。（5）①气体的压强受温度影响变化较大，测量过程中要保持恒温，理由是防止温度变化影响气体压强的测定，故填：防止温度变化影响气体压强的测定（答案合理即可）；②恒温下，向锥形瓶中加入少量稀盐酸，稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，少量氢气的产生导致密闭容器内气压增大，继而铁与水、氧气反应生成铁锈，较多氧气的减少会导致闭容器内气压减小，小于起始气压，反应完毕后，压强不变，所以整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势为：

1．（2023·海南·统考中考真题）2023年5月28日，国产大型客机C919成功完成首次商业飞行。下列C919应用的材料中，不属于金属材料的是A．碳纤维复合材料 B．第三代铝锂合金C．钛合金 D．钢材料【答案】A【分析