2024年中考化学复习考点一遍过（全国） 专题09 金属和金属材料（原卷版）

专题09金属和金属材料知识点一、常见金属金属材料：一般分为和两类。1．金属的物理性质：（1）常温下一般为（汞为），有光泽；（2）密度和硬度，熔沸点；（3）大多数呈（铜为色，金为色）（4）有良好的性、性、性2．金属之最：（1）铝：中含量最多的金属元素；（2）钙：中含量最多的金属元素；（3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）；（4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）；知识点二、合金1．定义：由一种跟其他一种或几种（或金属与）一起熔合而成的具有的物质。注意事项：（①合金是金属与金属或金属与非金属的混合物；②金属在熔合了其它金属和非金属后，不仅组成上发生了变化，其内部组成结构也发生了改变，从而引起）。2．合金特点：一般说来，合金的比各成分低，比各成分大，性能更好3．举例：（1）铁的合金：（含碳量2%～4.3%）和（含碳量0.03%～2%）。区别：含碳量不同（2）铜合金：：铜、锌的合金；：铜、锡的合金，它人类使用的合金。（3）：被认为是21世纪的重要金属材料，优点：=1\*ROMANI、熔点高、密度小；=2\*ROMANII、可塑性好、易于加工、机械性能好；=3\*ROMANIII、抗腐蚀性能好；用途：广泛用于喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。（4）：铝中加入镁、铜、锌等形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等。知识点三、金属资源（一）金属矿物（1）金属在自然界在的存在形式：大部分都以的形式存在，少数很不活泼的金属以形式存在，人类使用最早的金属是。（2）（主要成分是Al2O3）；（主要成分是KAlSi3O8）；明矾石（主要成分是kAl3(SO4)2(OH)6）；（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是）；（主要成分是FeCO3）；（主要成分是FeS2）。（二）铁的冶炼（1）实验前必需对装置进行。这样操作的目的是防止。（2）实验开始时，先通入，然后再的原因是。（3）实验结束时的操作是“先，继续通，直到玻璃管”。这样操作的目的是。（4）该实验的实验现象是硬质玻璃管中、试管中的、酒精灯上方导管口处的。（5）相关反应的化学方程式：（6）思考：①如何判断反应中生成了什么物质：取少量产物于试管中，滴加适量，如有证明含；或用。②装置中导管末端点燃酒精灯：。（7）工业炼铝的原理：（三）金属资源的保护和利用1．铁的锈蚀（1）铁生锈的条件是：铁与、接触（铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O）（2）防止铁制品生锈的措施：①保持铁制品表面的、；②表面涂（涂油、、电镀、等）；③制成不锈钢；（3）铁锈很，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。（4）而铝与氧气反应，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的性能。2．保护金属资源途径：①防止；②回收利用；③合理开采矿物；④寻找金属的代用品知识点四、金属活动性顺序及其应用1.金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱在金属活动性顺序里：（1）金属的位置越靠前，它的（2）位于的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）（3）位于前面的金属能把位于后面的从它们的中置换出来。（除K、Ca、Na）（4）越活泼的，开发利用的。2.金属活动性顺序的应用（1）根据所发生反应的情况判断金属的活动性强弱。比较金属活动性的强弱可根据其与氧气反应的难易，与酸反应的快慢、与另一种金属的盐溶液能否发生反应等情况做出判断。（2）根据金属活动性顺序判断置换反应能否发生。（3）根据金属活动性顺序判断金属与其他物质发生反应后所得物质的成分。（4）用于物质除杂试剂的选择。考点一．合金与合金的性质1．（2023•湘潭）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考点二．金属的化学性质2．（2023•广西）向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是（）A． B． C． D．3．（2023•大庆）某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和CuSO4，为减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收FeSO4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Fe、Cu 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FeSO4•7H2O4．（2023•宿迁）将一定质量的Fe粉加Mg（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。下列说法正确的是（）A．滤渣质量与加入的Fe粉质量可能相等 B．滤液中一定有Mg（NO3）2、Fe（NO3）2，可能有Cu（NO3）2 C．若加入的Fe粉过量，则得到的滤液呈无色 D．若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡生成，则滤渣中一定有Cu、Fe、Mg5．（2023•滨州）向盛有AgNO3、Cu（NO3）2和Al（NO3）3混合溶液的试管中加入一定量铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列说法正确的是（）A．滤渣中一定有铁、铜、银 B．滤液中一定含有Fe（NO3）2，可能含有Al（NO3）3 C．滤液的质量一定比原溶液的质量大 D．滤液有可能呈蓝色6．（2023•潼南区一模）西汉淮南王刘安在《淮南万毕术》中记载：“曾青得铁则化为铜”，曾青又叫朴青、层青，是天然的硫酸铜。下列叙述错误的是（）A．该反应属于置换反应 B．反应后溶液变为黄色 C．说明铁比铜的活动性强 D．反应后铜元素的化合价降低7．（2023•定远县校级一模）请结合图示分析，下列说法正确的是（）A．转化①可利用铜置换出铁 B．转化②可以通过铁与硫酸铜溶液反应实现 C．转化③不属于氧化还原反应 D．反应④中能观察到溶液变为浅绿色考点三．金属活动性顺序及其应用8．（2023•永州）三种金属X、Y、Z相互之间的反应关系如下①Y+H2SO4——YSO4+H2↑，Z和H2SO4不反应②Z+2XNO3——Z（NO3）2+2X则X、Y、Z的金属活动性顺序为（）A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞X＞Z D．Y＞Z＞X9．（2023•重庆）铁和铜在自然环境中都能被腐蚀，下列不能说明铁比铜活泼的事实是（）A．历史上铜比铁使用更早 B．铁的文物比铜的稀有 C．氧化铁能与盐酸反应而铜单质不能 D．铁能与硫酸铜溶液反应10．（2023•郴州）为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，小东设计了如下所示的两组实验。下列说法正确的是（）A．通过实验①、②能够验证三种金属的活动性顺序 B．实验②中发生的反应是：2Ag+CuSO4═Ag2SO4+Cu C．实验①中溶液质量逐渐增大 D．实验①中溶液颜色由蓝色变为黄色11．（2023•呼和浩特）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CuSO4溶液，即可实现实验目的 D．若a是Fe，b是CuSO4溶液，则无需甲试管的实验也能实现实验目的12．（2023•青岛）锰（Mn）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13．（2023•桃城区模拟）下列比较金属活动性强弱的实验设计、现象和结论均正确的是（）选项实验设计现象结论（金属的活动性）A将铝丝放入硫酸铜溶液中无现象Cu＞AlB分别将相同形状的镁条和铝条点燃放入盛氧气的集气瓶中铝条燃烧的更剧烈Al＞MgC分别将锌粉与铁丝放入相同浓度的稀盐酸中锌粉产生气泡的速率比铁丝快Zn＞FeD分别将铁丝与铜丝放入相同浓度的稀盐酸中铁丝表面产生气泡，铜丝无现象Fe＞Cu考点四．一氧化碳还原氧化铁14．（2023•历下区一模）如图所示为实验室中常见气体制备、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器，某化学小组的同学利用其进行下列化学实验。（组装实验装置时，可重复选择仪器）试回答下列问题：（1）若以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置，连接仪器，检查装置气密性，进行实验。（提示：盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）①所选仪器的连接顺序为（从左到右填写仪器序号字母）。②上述方法制二氧化碳的化学方程式为。（2）选择合适的仪器，可在实验室中以过氧化氢溶液为原料（二氧化锰作催化剂）制备并收集干燥的氧气。①上述方法制氧气的化学方程式为。②下列关于氧气性质和用途的叙述中，不正确的是（填选项序号之一）。A.氧气的化学性质比较活泼，能与多种物质发生反应B.木炭在纯氧中比在空气中燃烧更剧烈，因为纯氧中的氧分子更活泼C.铁丝在纯氧中剧烈燃烧时，火星四射，生成黑色固体D.液氧可用于火箭发射，是因为氧气具有助燃性（3）某化学小组欲测定ag某不纯氧化铁样品中Fe2O3的质量（杂质不参与反应），设计了实验方案，所选仪器按“CO气体→E→C”的顺序连接，并检查装置气密性，然后进行实验。①反应过程中，E中玻璃管内出现的现象是。②从环保角度考虑，该实验方案设计还存在不完善之处，你的具体改进方案是。③通过测量反应前后仪器E处玻璃管内样品的质量，来求算该样品中Fe2O3的质量（杂质不参与反应）。反应前将ag氧化铁样品装入仪器E玻璃管内，充分反应后冷却，测得此时仪器E玻璃管内固体的质量为bg，则ag氧化铁样品中Fe2O3的质量为g（结果用含a、b的代数式表示）。15．（2023•福州模拟）铁是人类社会使用最广泛的金属。图1是实验室模拟工业炼铁。（1）铁在自然界主要以Fe2O3等化合物的形式存在，说明常温下，铁的化学性质较（填“活泼”或“稳定”）。（2）利用装置A制备CO，反应原理是HCOOH浓H2SO4¯80-90℃CO↑（3）炼铁的部分操作顺序为：Ⅰ、点燃E处酒精灯；Ⅱ、先通一会儿CO，再点燃C处酒精喷灯；Ⅲ、C处停止加热（装置未拆开），继续通CO；Ⅳ…①装置C中红棕色粉末变黑的化学方程式为（写一个）。②步骤皿继续通CO目的是（填标号）。a．防止灼热的铁被氧化b．防止石灰水倒吸c．加快装置的降温③装置E的作用是。（4）加热时固体质量随温度变化的曲线如图2。据图分析：若反应温度控制于600℃～700℃之间，得到的固体有（填化学式）；为提高产率，可采取的措施是。16．（2023•息县模拟）如图为实验室还原氧化铁并用气球收集较纯净、干燥的尾气的微型实验装置（夹持仪器已省略）。已知，甲酸（HCOOH）易挥发，在热浓硫酸中易分解：HCOOH热浓硫酸¯H2O+CO（1）说出B装置中氢氧化钠的作用。（2）与传统实验装置相比，微型实验装置的优点是什么？（写出一条即可）（3）请结合实验目的，设计实验检验实验结束后D装置中溶质的成分。（简要写出实验步骤、现象和结论）考点五．金属锈蚀的条件及其防护17．（2023•内江）金属材料在人类活动中有着广泛的应用。下列有关说法正确的是（）A．合金中只含金属元素 B．金能压成很薄的片，说明金的熔点高 C．在铁锅表面涂油，可减缓钢铁的锈蚀 D．铁能从ZnSO4、CuSO4的溶液中置换出锌和铜18．（2023•无锡）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19．（2023•保山一模）金属在生产、生活中有广泛应用。（1）共享单车作为代步工具，既轻便灵活，又环保。图1是一款自行车的图片，所标材料中，车架主要含有的金属元素是，为防止车架生锈，可以采取的防锈措施是，铝合金与纯铝相比，其硬度更（填“大”或“小”）。（2）赤铁矿是炼铁的一种矿石，Fe2O3属于（填“单质”或“氧化物”）。如图2所示，实验室用一氧化碳还原氧化铁，请写出先通入一氧化碳再点燃酒精灯的原因：。（3）为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，下列选用的药品可行的是（填序号）。①Fe、CuSO4溶液、Ag②FeSO4溶液、Cu、Ag③FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液④FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag（4）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。下列说法不合理的是（填序号）。A.合金中的元素可能是Fe和CuB.所得溶液中的溶质可能是硫酸镁和硫酸C.合金中的元素可能是Zn和FeD.所得溶液中的溶质可能是硫酸铝和硫酸E.合金中的元素可能是Zn和AgF.所得溶液中的溶质可能是硫酸镁、硫酸铝和硫酸（5）在硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤。下列说法正确的是（填序号）。A.若滤液为无色，则滤渣中一定有银和锌，可能有铜B.若滤液为蓝色，则滤液中一定有Cu2+、Zn2+，可能有Ag+C.若往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定有Zn2+、Ag+，可能有Cu2+D.若往滤液中加入稀盐酸有白色沉淀产生，则滤渣中一定有银和铜，可能有锌一．选择题（共15小题）1．（2023•滨城区二模）下列各组物质不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是（）A．稀盐酸、Mg、Fe、Cu B．MgSO4溶液、Fe、Cu C．Mg、FeSO4溶液、Cu D．MgSO4溶液、Fe、Cu（NO3）2溶液2．（2023•绵竹市模拟）某兴趣小组在研究Zn﹣Cu合金、Zn﹣Fe合金、Fe﹣Al合金、Fe﹣Cu合金时，发现其中一种合金9g与足量稀盐酸充分反应产生了0.4g气体，该合金可能是（）A．Zn﹣Cu合金 B．Zn﹣Fe合金 C．Fe﹣Al合金 D．Fe﹣Cu合金3．（2023•隆回县二模）为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，某化学小组设计了以下四种方案，其中可行的是（）A．将Cu分别加入到ZnSO4、FeSO4溶液中 B．将Fe、Cu分别加入到ZnSO4溶液中 C．将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中 D．将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中4．（2023•衡南县模拟）现有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，而Z没有变化。则X、Y、Z的金属活动性顺序由强到弱的顺序排列为（）A．XYZ B．XZY C．YZX D．ZXY5．（2023•泉州模拟）通常情况下，相同体积的溶液中溶质质量越大，溶液密度越大。如图，将悬挂在弹簧秤上的铁块浸没在CuSO4溶液中，一段时间后，弹簧秤读数变大，溶液体积变化忽略不计。下列有关实验的表述错误的是（）A．铁块表面覆盖一层红色物质 B．溶液中的溶质质量减小 C．读数变大的原因是金属总质量增大，溶液密度变小 D．若将CuSO4溶液换成稀硫酸，弹簧秤读数也会变大6．（2023•环翠区模拟）如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是（）①一段时间后，铁丝会由下向上出现锈蚀现象②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重③一段时间后，塑料瓶会变膨胀，因为铁生锈要放热④一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈消耗了氧气A．①② B．②④ C．②③ D．③④7．（2023•任丘市校级模拟）将一定质量的锌粉加入含硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应。反应过程中固体质量与加入锌粉的质量关系如图所示。下列说法正确的是（）A．a点固体为锌和银 B．b点固体中加入稀盐酸有气泡产生 C．c点溶液为无色 D．d点固体为银和铜8．（2023•柳州三模）已知锰（Mn）的金属活动性介于镁与锌之间，若要验证铁、铜、锰的金属活动性强弱，下列实验能达到目的的是（）A．B． C． D．9．（2023•金安区校级三模）实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下。下列分析错误的是（）实验装置序号其他试剂100min时O2的含量①干燥剂21%②10滴水15%③10滴水和1.0g食盐8%A．①中铁未生锈，②③中铁已锈蚀 B．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响 C．①②证明水对铁锈蚀有影响 D．②③证明食盐能加快铁锈蚀10．（2023•郑州模拟）根据以下铁钉生锈实验的设计，得出的结论不正确的是（）A．对比甲、丙，说明铁生锈一定要有水参加 B．对比乙、丙，说明铁生锈一定要有氧气参加 C．对比甲、乙，说明铁生锈一定要有氧气参加 D．对比丙、丁，说明铁在水面附近生锈的速度较快11．（2023•任城区一模）向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g相同质量分数的稀硫酸，反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示。下列叙述中正确的是（）A．反应结束后，两种金属均有剩余 B．反应结束后，消耗硫酸的质量相等 C．b表示的是铁和稀硫酸反应的情况 D．反应结束后，所得溶液的质量相等12．（2023•宁津县三模）向装有一定量硝酸铜和硝酸银混合溶液的试管中，缓慢加入细铁粉，充分反应。下列关于试管中物质的变化关系图错误的是（）A． B． C． D．13．（2023•二道区校级一模）高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理是：C+NiO2高温¯Ni+CO2A．反应中NiO2发生还原反应 B．气体产物中可能有CO C．该不锈钢中还含有铁和碳 D．该不锈钢合金的硬度小于纯铁14．（2023•盘锦三模）钛镍形状记忆合金具有形状记忆功能，可揉成一团放入卫星或宇宙飞船舱内，需要时可在一定条件下恢复原来的形状。冶炼金属钛的反应原理为：①2Cl2+TiO4高温¯TiCl4+2X、②TiCl4+3Mg高温¯Ti+3MgClA．①中X的化学式为O2 B．金属钛由钛分子构成 C．TiCl4中钛元素的化合价为+4 D．①②均属于置换反应15．（2023•东方二模）向FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量Zn粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡冒出。下列说法正确的是（）A．滤渣中一定有Cu和Fe B．滤渣中一定有Zn C．滤液中只能有ZnCl2 D．滤液中可能存在CuCl2二．实验题（共3小题）16．（2023•夏津县二模）金属及金属材料在日常生活、生产中具有广泛的应用。（1）《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。青铜的硬度铜的硬度（填“＞”或“＜”或“＝”）。（2）《开工天物》中有“淘洗铁砂”“生熟炼铁”等钢铁冶炼过程记载。如图体现的是现代工业炼铁的主要原理。①下列两项实验操作，顺序在先的是。A．加热玻璃管B．通入一氧化碳②玻璃管中发生反应的化学方程式为。（3）《梦溪笔谈》中记载了两种用“苦泉水”制取铜的方法：“挹其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。后者的主要流程如图：①前一方法中，“烹胆矾则成铜”的过程中发生的是（选填“物理”或“化学”）变化。②后一方法中，盛装硫酸铜溶液的“铁釜”中发生反应的化学方程式为。该反应属于基本反应类型中的反应。17．（2023•五华区校级三模）通过学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律，如图是老师提供的一些实验装置。请结合如图所示回答问题：（1）仪器a的名称是。（2）若用G装置收集O2，实验完毕后，先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯的目的是。（3）实验室若用B装置制取二氧化碳，反应的化学方程式是。用H装置收集二氧化碳，二氧化碳应从（b或c）导管进入集气瓶。（4）某化学兴趣小组同学利用甲酸（HCOOH）与浓硫酸制备一氧化碳，并用如图装置测定赤铁矿样品中氧化铁的质量分数。（已知：HCOOH浓硫酸¯60-80℃CO↑+H2①实验操作中正确的顺序是（填字母选项）。A．先点燃乙处的酒精灯，再滴加甲酸B．先滴加甲酸，再点燃乙处的酒精灯②实验中丁装置的作用是（填字母选项）。A．检验二氧化碳B．收集一氧化碳，防止污染空气③实验前称量赤铁