备战2025年中考化学复习基础培优讲义（全国）专题06 金属和金属材料（解析版）

专题06金属和金属材料知识导索掌握常见的金属和金属材料，知道何为合金掌握金属的物理共性和化学性质掌握金属的生锈原因和防护措施知识详解【知识点一】金属和合金1、金属的物理性质：常温下都是固体（汞除外），大多数为银白色，有金属光泽、优良的导电导热性、有延展性，密度、硬度较大，熔点较高。2、性质与用途的关系：性质决定用途，但这不是唯一的决定因素，还要考虑价格、资源、美观、便利、回收以及对环境的影响。3、合金（1）合金是金属和其他金属（或非金属）熔合形成的具有金属特性物质。（合金属于混合物。）（2）合金的性能与纯金属不同，硬度和强度一般比纯金属更高，抗腐性也更强。（3）生铁和钢是两种常见的铁合金。它们的根本区别是含碳量不同。合金铁的合金铜合金焊锡钛和钛合金形状记忆金属生铁钢黄铜青铜:成分含碳量2%~4.3%含碳量0.03%~2%铜锌合金铜锡合金铅锡合金钛镍合金备注不锈钢：含铬、镍的钢具有抗腐蚀性能紫铜为纯铜熔点低与人体有很好相容性，因此可用来制造人造骨等【知识点二】金属的化学性质和氢气的制备一、金属的化学性质1、与氧气反应（很多金属在常温或高温下能和氧气反应，但剧烈和难易程度不同）①2Mg+O2==2MgO②4Al+3O2==2Al2O3（氧化铝是致密的保护膜，能阻止铝被进一步氧化，所以铝具有很好的抗腐蚀性能）③2Cu+O2==2CuO2、活泼金属与稀酸反应（指稀盐酸和稀硫酸），能转换出酸中的氢。①Fe+2HCl==FeCl2+H2↑②Mg+2HCl==MgCl2+H2↑③2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑3、金属和盐（可溶性盐）的反应①Fe+CuCl2==FeCl2+Cu②Mg+ZnCl2==MgCl2+Zn↑③2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu二、金属活动性顺序与置换反应1、金属活动性顺序表：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au金属活动性由强逐渐减弱K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au金属活动性由强逐渐减弱K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au金属活动性由强逐渐减弱K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au金属活动性由强逐渐减弱K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au金属活动性由强逐渐减弱K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au金属活动性由强逐渐减弱K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au金属活动性由强逐渐减弱K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au金属活动性由强逐渐减弱金属活动性顺序表注意点：①金属位置越靠前，活动性越强；反之越弱。②位于氢前的金属能置换出酸中的氢，氢后的则不能。③位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐(溶液)中置换出来。2、置换反应：单质＋化合物＝单质＋化合物（A+BC==B+AC）三、氢气的实验室制法（1）药品：锌粒与稀硫酸（2）反应原理：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑（3）实验装置：发生装置：固液不加热收集装置：排水法（难溶于水）、向下排空气法（密度小于空气）（4）氢气的验纯用小试管收集满待检验的气体，试管口向下倾斜，用手指堵住试管口，再将试管口靠近酒精灯火焰，放开手指。若听到尖锐的爆鸣声，说明气体不纯；若只有轻微的“噗”的声音则表示气体已经纯净了。【知识点三】金属资源的利用和保护一、金属矿物：1、金属在自然界的存在方式：以单质（Ag和Au）和化合物的形式存在。2、常见的金属矿物：磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）二、金属的冶炼：（以CO还原Fe2O3为例）高温1．钢铁的冶炼过程高温获得生铁（含碳2%～4.3%）Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2点燃点燃获得钢（含碳0.03%～2%）降低生铁中的碳含量：C+O2====CO2高温2．实验室用一氧化碳与氧化铁高温（1）实验原理:Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2（2）实验现象：硬质玻璃管中红棕色粉末变黑澄清石灰水变浑浊，尾气被点燃产生谈蓝色火焰【注意事项】a.加热前通入一氧化碳是为了排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；b.停止加热后继续通入一氧化碳至冷却的目的是防止生成的铁又被氧化，同时也防止石灰水倒吸回玻璃管中c.尾气处理：为防止有毒的一氧化碳排放到空气中污染空气，可在装置的末端放一盏酒精灯，将一氧化碳烧掉3、含杂计算：将混合物质量转换成纯净物再计算。（纯净物质量＝混合物质量×质量分数）三、金属资源的保护1、铁生锈条件：铁制品与空气、水（或水蒸气）同时接触。2、防止铁生锈的措施：在铁制品表面涂油、刷漆、镀耐磨耐腐蚀的铬或制造耐腐蚀的合金等。3、保护措施：①防止金属腐蚀；②回收利用废旧金属；③合理有效地开采矿物；④寻找金属代用品；习题讲解一．选择题1．将洁净的铁丝浸入CuSO4溶液中，一段时间后取出，下列说法正确的是（）A．铁丝质量增加 B．铁丝质量减小 C．溶液中只含有Fe2+ D．溶液质量不变【答案】A【解析】A、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，随着反应的进行，铁丝的表面覆盖一层红色物质，每56份质量的铁可置换出64份质量的铜，铁丝质量增加，故选项说法正确。B、由A选项的解析，铁丝质量增加，故选项说法错误。C、将洁净的铁丝浸入CuSO4溶液中，一段时间后取出，无法判断反应进行的程度，硫酸铜可能有剩余，溶液中一定只含有Fe2+，可能含有铜离子，故选项说法错误。D、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，随着反应的进行，铁丝的表面覆盖一层红色物质，每56份质量的铁可置换出64份质量的铜，溶液的质量会减少，故选项说法错误。故选：A。2．下列有关合金的叙述：①合金中至少含两种金属；②合金中的元素以化合物形式存在；③合金中一定含有金属；④合金一定是混合物；⑤氧化铁不是铁合金；⑥合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能也更好。以上叙述正确的是（）A．①③④⑤⑥ B．②⑤⑥ C．①②③④⑤⑥ D．③④⑤⑥【答案】D【解析】合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，属于混合物。①合金中至少含1种金属，说法不正确；②合金中的元素以单质形式存在，说法不正确；③合金中一定含有金属，说法正确；④合金一定是混合物，说法正确；⑤氧化铁是化合物，而合金是混合物，因此氧化铁不是铁合金，说法正确；⑥合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能也更好，说法正确。故选：D。3．某些化学知识用数轴表示更直观。下列表示错误的是（）A． B． C． D．【答案】A【解析】A、铁、锌、铜三种金属活动性由强到弱的顺序为锌＞铁＞铜，该数轴表示的化学知识错误，故选项正确。B、空气中各成分体积分数约为：稀有气体占0.94%、氧气占21%、氮气占78%，该数轴表示的化学知识正确，故选项错误。C、HCl、Cl2、KClO3中氯元素的化合价分别是﹣1、0、+5，氯元素的化合价从低到高，该数轴表示的化学知识正确，故选项错误。D、地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，该数轴表示的化学知识正确，故选项错误。故选：A。4．下列物质的用途与其相关性质对应正确的是（）A．金刚石作装饰品——硬度大 B．二氧化碳可以灭火——不可燃、不支持燃烧 C．石墨作润滑剂——可以导电 D．金属铜作导线——有光泽【答案】B【解析】A、金刚石作装饰品，是利用了金刚石打磨后呈现璀璨夺目的光泽、化学性质不活泼等性质，故选项说法错误。B、二氧化碳可以灭火，是利用了不可燃、不支持燃烧的性质，故选项说法正确。C、石墨作润滑剂，是利用了石墨具有优良的润滑性，故选项说法错误。D、金属铜作导线，是利用了铜具有优良的导电性，故选项说法错误。故选：B。5．灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制，主要是因为（）A．钨的导电性好 B．钨的熔点高 C．钨的硬度大 D．钨的密度大【答案】B【解析】金属钨的熔点很高，金属锡的熔点较低，所以灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制。故选：B。6．下列图像不能正确反映实验设计的有（）图像试验设计加热两份等质量的氯酸钾向等质量的Mg和Fe中，分别加入过量的稀盐酸加热一定量的高锰酸钾固体足量红磷在密闭的集气瓶中燃烧A．1项 B．2项 C．3项 D．4项【答案】D【解析】加热两份等质量的氯酸钾制取氧气，有催化剂的比无催化剂的反应速率较快，反应需要的时间较短，催化剂只能影响反应速率，不影响产生氧气的质量，最终生成氧气的质量相等，图像错误；镁的活动性比铁强，所以反应速率要快，镁的相对原子质量小于铁的相对原子质量，在质量相等时，产生的气体多，图像错误；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应进行，固体中锰元素质量不变，剩余固体质量不断减小，则固体中锰元素的质量分数在不断增大，且开始不为0，直到反应停止保持不变，图像错误；红磷燃烧消耗氧气，最终气压低于原气压，图像错误；综上所述，有4项图像不能正确反映实验设计；故选：D。7．根据反应：Cu+Hg（NO3）2═Cu（NO3）2+Hg；Mn+CuSO4═MnSO4+Cu；判断金属活动性的顺序（）A．Cu＞Mn＞Hg B．Hg＞Cu＞Mn C．Mn＞Hg＞Cu D．Mn＞Cu＞Hg【答案】D【解析】由Cu+Hg（NO3）2═Cu（NO3）2+Hg可知，金属活动性Cu＞Hg，由Mn+CuSO4═MnSO4+Cu可知，金属活动性Mn＞Cu，所以可得金属活动性：Mn＞Cu＞Hg。故选：D。8．如图是实验室利用一氧化碳还原氧化铁的装置图，已知Fe2O3转化为铁的具体过程是：Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe，铁的氧化物除Fe2O3外，其余均为黑色。关于该实验，下列说法不正确的是（）A．玻璃管中红棕色粉末变黑，说明有铁粉生成 B．试管中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成 C．实验结束后，应先停止加热，待冷却后再停止通入一氧化碳 D．为了防止污染空气，该实验应增加尾气处理装置【答案】A【解析】A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，但玻璃管中红棕色粉末变黑，不能说明有铁粉生成，因为Fe2O3转化为铁的具体过程中的Fe3O4、FeO均是黑色的，故选项说法错误。B、试管中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，故选项说法正确。C、实验结束后，应先停止加热，待冷却后再停止通入一氧化碳，以防止生成的铁再次被氧化，故选项说法正确。D、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，为了防止污染空气，该实验应增加尾气处理装置，故选项说法正确。故选：A。9．由两种元素组成的某合金6g与足量的稀硫酸充分反应后，生成0.2g氢气。现有以下说法：①合金中的元素可能是Fe和Cu；②合金中的元素可能是Zn和Fe；③合金中的元素可能是Zn和Ag；④所得溶液中的溶质可能是硫酸镁和硫酸；⑤所得溶液中的溶质可能是硫酸铝和硫酸；⑥所得溶液中的溶质可能是硫酸镁、硫酸铝和硫酸，其中合理的个数为（）A．3个 B．4个 C．5个 D．6个【答案】B【解析】①每56份质量的铁生成2份质量的氢气，铜和稀硫酸不反应，生成0.2g氢气需要铁的质量为，则合金中的元素可能是Fe和Cu，故正确；②每65份质量的锌生成2份质量的氢气，生成0.2g氢气需要锌的质量为，生成0.2g氢气需要铁的质量为5.6g，则合金中的元素可能是Zn和Fe，故正确；③银和稀硫酸不反应，生成0.2g氢气需要锌的质量为6.5g，合金质量为6g，则合金中的元素不可能是Zn和Ag，故错误；④每24份质量的镁生成2份质量的氢气，生成0.2g氢气需要镁的质量为，当合金中含有镁、铜时，所得溶液中的溶质可能是硫酸镁和硫酸，故正确；⑤每54份质量的铝生成6份质量的氢气，生成0.2g氢气需要铝的质量为，当合金中是铝、铜时，所得溶液中的溶质可能是硫酸铝和硫酸，故正确；⑥当合金中是镁、铝，所得溶液中的溶质可能是硫酸镁、硫酸铝和硫酸，但是生成的氢气的质量大于0.2g，故错误。故选：B。10．化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值，下列说法错误的是（）A．化学观念：金刚石和石墨都是由碳元素组成的，化学性质相似 B．科学思维：铝比铁耐腐蚀，所以铁的活动性比铝强 C．科学探究与实践：向充满二氧化碳的软塑料瓶中加水并振荡，探究二氧化碳的溶解性 D．科学态度与责任：实验后的废液集中处理，符合绿色化学理念【答案】B【解析】A、金刚石和石墨都是由碳元素组成的，化学性质相似，故选项说法正确。B、铝比铁耐腐蚀，但铁的活动性比铝弱，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，故选项说法错误。C、向充满二氧化碳的软塑料瓶中加水并振荡，软塑料瓶变瘪了，可探究二氧化碳的溶解性，故选项说法正确。D、实验后的废液集中处理，能减少对环境的污染，符合绿色化学理念，故选项说法正确。故选：B。11．我国古代将炉甘石（ZnCO3）、赤铜和木炭粉混合后加热到约800℃，有如下反应发生：①ZnCO3ZnO+X；②C+2ZnO2Zn+CO2↑。下列有关说法不正确的是（）A．①反应中X的化学式为CO2 B．①反应类型为分解反应 C．②反应中ZnO发生了还原反应 D．②反应前后锌元素化合价升高【答案】D【解析】A、由反应的化学方程式，反应前锌、碳、氧原子个数分别为1、1、3，反应后的生成物中锌、碳、氧原子个数分别为1、0、1，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由1个碳原子和2个氧原子构成，则物质X的化学式为CO2，故选项说法正确。B、由可知，该反应符合“一变多”的形式，属于分解反应，故选项说法正确。C、②反应中ZnO失去了氧，发生了还原反应，故选项说法正确。D、②反应前后锌元素化合价降低，由+2价变为0价，故选项说法错误。故选：D。12．从废旧手机的某些部件中可以回收银和铜，其操作流程如图所示。下列说法错误的是（）A．步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均涉及过滤操作 B．步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中所涉及到的化学反应均属于置换反应 C．溶液甲是硝酸铜溶液 D．若金属M是锌时，溶液乙的质量小于溶液甲【答案】D【解析】A、由图可知，步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均涉及固体和液体的分离，则均涉及过滤操作，该选项操作正确；B、步骤Ⅰ中，镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气，步骤Ⅱ中铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，步骤Ⅲ中，M金属和硝酸铜反应生成铜和硝酸M，均为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，该选项说法正确；C、步骤Ⅱ中铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，溶液甲为硝酸铜，该选项说法正确；D、若金属M为锌，由Zn+Cu（NO3）2═Zn（NO3）2+Cu可知，反应后固体质量减少，根据质量守恒定律可知，反应后溶液质量增大，即溶液乙的质量大于溶液甲，该选项说法不正确；故选：D。13．将4g不纯的金属Fe投入到足量的稀盐酸中，完全反应后共生成氢气0.2g，则该金属中的杂质可能是（）A．C B．Cu C．Zn D．Mg【答案】D【解析】5.6g铁与稀盐酸完全反应时，能够生成0.2g氢气；如果杂质是锌，根据化学方程式可以计算，5.6g锌和稀盐酸完全反应时能够生成0.17g氢气，生成的氢气的质量小于0.2g，所以铁中不可能含有锌；铜与C不能与稀盐酸反应，所以铁中不可能含有铜与C；5.6g镁与稀盐酸反应时生成的氢气的质量大于0.2g，所以铁中可能含有镁；故选：D。14．下列有关金属材料的说法正确的是（）A．铁矿石是一种铁合金 B．金刚石属于金属材料 C．生铁的含碳量高于钢 D．自然界中的金属都以化合物的形式存在【答案】C【解析】A、铁矿石的主要成分是铁的化合物，不是一种铁合金，故选项说法错误。B、金刚石是一种固态非金属单质，不属于金属材料，故选项说法错误。C、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，生铁的含碳量高于钢，故选项说法正确。D、自然界中的金属不是都以化合物的形式存在，少数很不活泼的金属（如金、银等）能以单质形式存在，故选项说法错误。故选：C。15．下列有关金属材料的说法正确的是（）A．铁矿石是一种铁合金 B．氧化铁属于金属材料 C．生铁的含碳量高于钢 D．自然界中的金属都以化合物的形式存在【答案】C【解析】A、铁矿石的主要成分是铁的化合物，不是一种铁合金，故选项说法错误。B、氧化铁是金属的化合物，不属于金属材料，故选项说法错误。C、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，生铁的含碳量高于钢，故选项说法正确。D、自然界中的金属不是都以化合物的形式存在，少数很不活泼的金属（如金、银等）能以单质形式存在，故选项说法错误。故选：C。16．下列关于金属材料的说法，不正确的是（）A．年产量最高的金属是铁 B．生铁中的含碳量比钢的高 C．青铜属于金属材料 D．“真金不怕火炼”是因为黄金的熔点高【答案】D【解析】A．目前世界年产量最高的金属是铁，故选项说法正确，不符合题意；B．生铁中的含碳量较钢高，故选说法正确，不符合题意；C．青铜是铜的合金，因此青铜属于金属材料，该选项正确，不符合题意；D．真金不怕火炼是因为黄金的化学性质稳定，该选项不正确，符合题意；故选：D。17．我国是茶文化的发源地。唐代陆羽《茶经》中记载：“风炉以铜铁铸之……底一窗以为通飚漏烬之所……风能兴火，火能熟水。”“漉水囊……其格以生铜铸之。”（1）“铜铁”属于金属（填“金属”或“合成”）材料。（2）“飚”（即风）提供燃烧所需的氧气。“烬”中含钾盐，农业上可用作钾肥。“烬”属于混合物（填“纯净物”或“混合物”）。（3）“火能熟水”说明燃烧放出（填“吸收”或“放出”）热量。（4）“漉水囊”可将茶叶与茶水分离，类似于基本实验操作中的过滤。（5）茶香四溢，从分子角度解释其原因是分子是不断运动的。（6）《天工开物•燔石》中“烧石成灰”：煤饼一层垒石一层，铺薪其底、灼火燔之。①“烧石成灰”的过程中，将热能转换为化学能。②“铺薪其底”，木材对煤饼燃烧的作用是木材燃烧放热，使温度达到煤的着火点。【答案】（1）金属；（2）氧气；混合物；（3）放出；（4）过滤；（5）分子是不断运动的；（6）①化学能；②木材燃烧放热，使温度达到煤的着火点。【解析】（1）“铜铁”是一种合金，属于金属材料；故答案为：金属；（2）“飚”（即风）提供燃烧所需的氧气。“烬”中含钾盐，农业上可用作钾肥。“烬”中含有多种物质，属于混合物；故答案为：氧气；混合物；（3）“火能熟水”说明燃烧放出热量；故答案为：放出；（4）“漉水囊”可将茶叶与茶水分离，类似于基本实验操作中的过滤；故答案为：过滤；（5）茶香四溢，从分子角度解释其原因是分子是不断运动的。故答案为：分子是不断运动的；（6）①“烧石成灰”的过程中，将热能转换为化学能，故答案为：化学能；②煤的着火点比木材高，木材燃烧放热，温度达到煤的着火点，使煤燃烧，故答案为：木材燃烧放热，使温度达到煤的着火点。18．中国传统文化对人类文明贡献巨大，很多诗句和典籍中都蕴含着化学知识。（1）《天工开物》中记载了“古法炼铁”如图1和“炒钢法”如图2。①在图1的炉中鼓入与矿物逆流而行的空气，“逆流而行”的目的是矿物与空气充分接触，使反应更充分；再利用生成的一氧化碳和氧化铁反应生成铁单质，该反应的化学方程式是3CO+Fe2O32Fe+3CO2，此反应中体现了一氧化碳的还原（填“氧化”或“还原”）性。铁单质中铁元素化合价是0。②“炒钢法”即“持柳棍疾搅即时炒成熟铁，炒过稍冷之时，或有就塘内斩划方块者”。不断翻炒液态生铁，是为了降低生铁中碳元素的含量。（2）“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”中“烈火焚烧”是指高温煅烧石灰石，该反应的化学方程式是CaCO3CaO+CO2↑。（3）“千淘万漉虽辛苦，吹尽黄沙始到金”中“淘”和“漉”相当于化学实验中的过滤操作，实验室里进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。【答案】（1）①矿物与空气充分接触，使反应更充分；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；还原；0；②碳；（2）CaCO3CaO+CO2↑；（3）过滤；漏斗。【解析】（1）①“逆流而行”能使矿物与空气充分接触，使反应更充分；一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；在该反应中，氧化铁中的氧被夺走，体现了一氧化碳的还原性。在单质中，单质中元素的化合价为零，铁单质中铁元素化合价是0；②碳燃烧生成二氧化碳，不断翻炒液态生铁，是为了降低生铁中碳元素的含量；（2）高温煅烧石灰石，该反应的化学方程式是CaCO3CaO+CO2↑；（3）“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”中“淘”，“漉”是将固体和液体分离，相当于化学实验操作中的过滤；实验室里进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。故答案为：（1）①矿物与空气充分接触，使反应更充分；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；还原；0；②碳；（2）CaCO3CaO+CO2↑；（3）过滤；漏斗。19．我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时己处于世界先进水平。（1）日常生活中，最适合制作电线的金属是B（填序号）。A.金B.铜C.银D.钨（2）明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法，如图所示。①原料锡砂中的SnO2和木炭在高温条件下反应得到锡和二氧化碳，该反应的化学方程式为C+SnO2Sn+CO2↑。②炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是合金的熔点比组分金属熔点低。（3）湿法冶金始于我国西汉时期。向Cu（NO3）2、Zn（NO3）2混合液中加入Fe粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中含有的金属阳离子是Zn2+、Fe2+（填离子符号）。【答案】（1）B；（2）C+SnO2Sn+CO2↑；②合金的熔点比组分金属熔点低；（3）Zn2+、Fe2+。【解析】（1）四种金属中，铜的导电性较好，价格适中，因此铜日常生活中，最适合制作电线的金属；故答案为：B；（2）原料锡砂中的SnO2和木炭高温下反应得到锡和二氧化碳，该反应的化学方程式为C+SnO2Sn+CO2↑；故答案为：C+SnO2Sn+CO2↑；②合金的熔点低于其组成中纯金属的熔点，炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出；故答案为：合金的熔点比组分金属熔点低；（3）铁的活动性大于铜，因此铁能置换出硝酸铜中的铜元素，锌的活动性大于铁，因此铁不能与硝酸锌反应，向Cu（NO3）2、Zn（NO3）2混合液中加入Fe粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，说明铁有剩余，则硝酸铜已完全反应，滤液中含有的溶质是硝酸锌和硝酸亚铁，溶液中存在的金属阳离子是Zn2+、Fe2+；故答案为：Zn2+、Fe2+。20．如图是初中化学中两个重要实验，请根据所学知识作答。（1）图1实验：加热前的操作是先通CO，目的是排尽装置内空气，防止气体不纯发生爆炸，该装置设计的不足之处是没有尾气处理装置，会污染空气。（2）图2实验：实验过程中观察到的现象是黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程是2CuO+C2Cu+CO2↑，CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O。（3）对图1、2实验的分析正确的是abcd（填标号）。a．反应装置的选择与反应物的状态、反应条件有关b．图1、2反应后，装置内的固体质量都变小c．图1反应结束后，移开酒精灯，继续通入CO至装置冷却至室温；图2反应结束后，可先用弹簧夹夹住胶皮管，再熄灭酒精喷灯d．图1、2中，相同质量的氧化铜完全反应后，生成相同质量的铜【答案】（1）先通CO；排尽装置内空气，防止气体不纯发生爆炸；没有尾气处理装置，会污染空气；（2）黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊；2CuO+C2Cu+CO2↑，CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；（3）abcd。【解析】（1）由于CO具有可燃性，不纯会发生爆炸，所以一氧化碳还原氧化铜实验加热前的操作是先通CO，目的是排尽装置内空气，防止气体不纯发生爆炸；CO有毒，图1装置中没有尾气处理装置，会污染空气；（2）在高温时木炭还原氧化铜生成铜和二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙和水，实验过程中观察到的现象是黑色粉末变红，澄清石灰水变浑浊；反应的化学方程式为2CuO+C2Cu+CO2↑，CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O。（3）a、反应装置的选择与反应物的状态、反应条件有关，选项正确；b、图1是一氧化碳还原氧化铜生成铜和氧气，氧化铜失去氧元素被还原成铜，固体质量减小，图2是木炭还原氧化铜生成铜和二氧化碳，根据质量守恒定律，反应前各物种质量和等于反应后各物种质量总和，有二氧化碳气体逸出，固体质量减小，选项正确；c、图1反应结束后，移开酒精灯，继续通入CO至装置冷却至室温，防止石灰水倒流，玻璃管炸裂和热的铜被氧化，图2反应结束后，可先用弹簧夹夹住胶皮管，再熄灭酒精喷灯，防止石灰水倒流试管炸裂和热的铜被氧化。选项正确；d、根据质量守恒定律，反应前后元素种类、质量守恒，则反应前后铜元素守恒，设氧化铜的质量为m，则铜元素的质量为，则反应后生成的铜元质量相等，选项正确；故答案为：（1）先通CO；排尽装置内空气，防止气体不纯发生爆炸；没有尾气处理装置，会污染空气；（2）黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊；2CuO+C2Cu+CO2↑，CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；（3）abcd。21．如图是初中几个常见实验。（1）图1为测定空气中氧气含量的实验，实验结束后进入集气瓶中的水不足，原因可能是红磷量不足或装置漏气或没有冷却至室温就打开弹簧夹（合理即可）（写一条）。（2）图2是探究燃烧条件的实验。试管a中充满氮气，试管b、c中充满氧气，升温至40℃，仅观察到试管b中的白磷燃烧。①对比试管a、b（填字母）中的现象，可知燃烧的条件之一是需要与氧气接触。②实验过程中红磷未燃烧的原因是温度没有达到红磷的着火点。（3）某学习小组设计了如图3所示实验探究铁的锈蚀条件。①打开分液漏斗活塞，注入过氧化氢溶液，一段时间后观察到A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗。对比A、B处实验现象，可得出铁生锈与水或H2O有关。②甲装置中MnO2的作用是作催化剂。【答案】（1）红磷量不足或装置漏气或没有冷却至室温就打开弹簧夹（合理即可）；（2）①a、b；②温度没有达到红磷的着火点；（3）①水或H2O；②作催化剂。【解析】（1）红磷燃烧消耗氧气，装置中的气体减少，压强减小，冷却后打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶中，且进入的水的体积即为氧气的体积，若结果小于五分之一，可能原因为：红磷少量（装置中的氧气没有完全消耗），或装置漏气（有气体进入集气瓶中），或未冷却就打开弹簧夹（气体受热膨胀，会使进入的水的体积偏小）等。（2）①ab中的白磷温度均达到着火点以上，且a与氮气接触，b与氧气接触，只有b中白磷燃烧，对比可知燃烧需要与氧气接触。②红磷温度没有达到着火点以上，则不会燃烧。（3）①A处干燥的铁丝不生锈，B处潮湿的铁丝会生锈，对比可知铁生锈与水有关；②过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，该反应中二氧化锰为催化剂。故答案为：（1）红磷量不足或装置漏气或没有冷却至室温就打开弹簧夹（合理即可）；（2）①a、b；②温度没有达到红磷的着火点；（3）①水或H2O；②作催化剂。22．我国自主设计的大型C919客机成功试飞，首艘航母正式下水，标志着我国的合金制造技术取得重大突破。根据所学的知识回答下列问题：（1）C919的机身含镁铝合金，合金的硬度比铝的硬度大（填“大”或“小”）。航母用到的生铁和钢都是铁的合金，生铁的含碳量高（填“生铁”或“钢”）。（2）铝钪（Sc）合金在火箭导弹、核能等高新尖技术部门的应用前景。已知Sc与稀盐酸发生置换反应，生成+3价的化合物，写出该反应的化学方程式2Sc+6HCl═2ScCl3+3H2↑。（3）为探究铁生锈的影响因素，兴趣小组设计了如图实验（无水CaCl2做干燥剂）。一段时间后观察：A处铁丝无明显变化，B处铁丝表面灰暗，C处铁丝无明显变化。对比AB两处实验现象，可得出铁生锈与水有关；B、C处实验现象对比说明决定铁生锈快慢的一个重要因素是氧气浓度。（4）Fe2O3、CuO、Fe3O4的固体混合物4.8g，在一定条件下用足量的CO将其全部还原为金属单质，将生成的CO2用足量的石灰水吸收，产生了5g白色沉淀，则原混合物中金属元素的总质量是4g。【答案】（1）大；生铁。（2）2Sc+6HCl═2ScCl3+3H2↑。（3）AB；氧气浓度。（4）4。【解析】（1）C919的机身含镁铝合金，合金的硬度比铝的硬度大。航母用到的生铁和钢都是铁的合金，生铁的含碳量高。故答案为：大；生铁。（2）铝钪（Sc）合金在火箭导弹、核能等高新尖技术部门的应用前景。已知Sc与稀盐酸发生置换反应，生成+3价的化合物，该反应的化学方程式是2Sc+6HCl═2ScCl3+3H2↑。故答案为：2Sc+6HCl═2ScCl3+3H2↑。（3）一段时间后观察：A处铁丝无明显变化，B处铁丝表面灰暗，C处铁丝无明显变化。对比AB两处实验现象，可得出铁生锈与水有关；B、C处实验现象对比说明决定铁生锈快慢的一个重要因素是氧气浓度，即氧气浓度越大，铁生锈速率越快。故答案为：AB；氧气浓度。（4）设二氧化碳质量是x。Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O44100x5g＝x＝2.2g氧化铁、氧化铜、四氧化三铁和一氧化碳反应生成的二氧化碳中，一半氧元素来自于金属氧化物，则金属氧化物中氧元素质量是2.2g×÷2＝0.8g，则原混合物中金属元素的总质量是4.8g﹣0.8g＝4g。故答案为：4。23．竖炉炼铁是一种重要的炼铁方法，其工艺流程如图所示。（1）赤铁矿属于混合物（填“纯净物”或“混合物”）。（2）用化学方程式表示竖炉内进行的反应：a．还原反应室内3CO+Fe2O32Fe+3CO2（或Fe2O3+3H22Fe+3H2O）（任意选择一个）。b．燃烧室内CH4+2O2CO2+2H2O。（3）下列说法正确的是AC（填序号）。A．加入的铁矿石要进行粉碎，目的是加快反应速率和提高原料利用率B．该工艺流程中，可循环利用的物质有高温尾气（CO2和H2O）和CH4C．燃烧室内进行的反应为炼铁提供了大量热量D．竖炉炼铁得到的产品为纯铁【答案】见试题解答内容【解析】（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁，还含有其他杂质，属于混合物；故填：混合物；（2）a．还原反应室内，一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，氢气与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和水；故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2（或Fe2O3+3H22Fe+3H2O）；b.燃烧室内，甲烷与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水；故填：CH4+2O2CO2+2H2O；（3）A．加入的铁矿石要进行粉碎，目的是加快反应速率和提高原料利用率，正确；B．该工艺流程中，可循环利用的物质有高温尾气（CO2和H2O），错误；C．燃烧室内进行的反应为炼铁提供了大量热量，正确；D．竖炉炼铁得到的产品为生铁，错误。故选：AC。24．因锈蚀造成浪费的金属高达年产量的20%以上，造成了极大的经济损失，“拉瓦锡”化学小组成员对金属的锈蚀及应用展开了一系列的探究。探究活动一：【发现问题】小组成员发现铜在空气中也会生锈变成铜绿，经查阅资料，铜绿的主要成分为Cu2（OH）2CO3。【提出猜想】根据铜绿的组成，推测铜生锈可能与二氧化碳、水和氧气有关。【实验探究】实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。设计了如表所示的四个实验，并持续观察。编号①②③④实验现象无明显现象无明显现象铜丝表面有绿色物质无明显现象【讨论交流】（1）对比①③（填序号）的两个实验可以得出“铜生锈一定与二氧化碳有关”的结论。（2）对比实验②和③，得出的结论是铜生锈需要氧气。（3）为验证猜想，请将实验④补充完整，广口瓶中放入的物质有铜丝和氧气、二氧化碳。（4）获取结论：铜生锈的条件是与水、氧气、二氧化碳同时接触。探究二：【发现问题】铁锈蚀原理在日常生活中被广泛应用，例如暖宝宝、食品脱氧剂等。【提出问题】“暖宝宝”中的主要成分及应用？【实验探究】同学们打开暖宝宝，取出其中黑色粉末做了下面的实验。Ⅰ、黑色粉末的成分（1）取黑色粉末于试管中，加入足量的稀硫酸（写名称），观察到有气泡产生，证明黑色粉末中有铁粉。（2）反应（1）结束之后，将混合物经过滤、洗涤、烘干后得到的固体灼烧，将产物通入澄清石灰水，观察到石灰石变浑浊，说明黑色粉末中还有炭粉。石灰水变浑浊的反应方程式为Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。Ⅱ、用如图所示装置测定空气中氧气的含量。实验前，两个实验中的密闭装置内空气体积相等，实验过程中无操作性错误。实验序号实验装置氧气含量随时间的变化图①②（1）实验中红磷和暖宝宝中的粉末都要足量的原因是耗尽氧气。（2）分析以上数据，小组成员认为用暖宝宝进行实验，所测结果更为准确，依据是暖宝宝消耗氧气更彻底；但不适合用于课堂上进行演示实验，依据是耗时过长。【表述与交流】人类智慧无穷，趋利避害，化学让我们的生活变得更美好。【答案】【讨论交流】（1）①③。（2）铜生锈需要氧气。（3）氧气、二氧化碳。（4）与水、氧气、二氧化碳同时接触。Ⅰ、（1）稀硫酸。（2）Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。Ⅱ、（1）耗尽氧气。（2）暖宝宝消耗氧气更彻底；耗时过长。【解析】【讨论交流】（1）对比①（与二氧化碳隔绝，不生锈）③（与二氧