2023年中考化学人教版（五四学制）专题强化--金属和金属材料（含解析）

2023年中考化学人教版（五四学制）专题强化--金属和金属材料
一、单选题
1．2022年北京冬奥会呈现“绿色办奥”的中国智慧。下列说法错误的是
A．雪车车体所用钢材的含碳量低于生铁
B．冬奥火炬“飞扬”采用氢气作燃料，低碳环保
C．使用石墨烯（单层石墨片）做成能够发热的“布”，石墨烯是一种新型化合物
D．采用CO2跨临界直冷制冰技术，避免了使用氟利昂等制冷剂对臭氧层的破坏
2．高纯度单晶硅是制造计算机芯片的材料。工业上制备高纯硅一般先需要制得粗硅，反应原理为：S，关于该反应说法不正确的是
A．反应前后元素化合价不变 B．属于置换反应
C．二氧化硅属于氧化物 D．该反应利用了碳的还原性
3．下列物质的用途，一定涉及化学变化的是
A．金具有黄色金属光泽——制作饰品
B．天然气可以燃烧 ——用来做饭
C．铁具有导热性——制作铁锅
D．干冰升华吸收大量的热——作制冷剂
4．除去下列物质中的杂质（括号内为杂质），所用方法或试剂不正确的是（ ）
选项 物质（杂质） 所用方法及试剂
A CaO（CaCO3 ） 高温煅烧
B NaCl（Na2CO3） 加入适量的稀硫酸
C Cu (Fe) 放入足量的稀盐酸中充分反应后，过滤、洗涤、干燥
D CO2 （水蒸气） 将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
A．A B．B C．C D．D
5．用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线，在低温下被折叠，进入太空后，在阳光照射下可重新展开，恢复成原状。关于此天线制作材料的描述错误的是
A．具有形状记忆功能 B．具有良好的导电性
C．具有良好的延展性 D．具有很低的熔点
6．向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法：
① 向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生。
② 向滤液中加入稀盐酸，一定有沉淀产生。
③ 滤渣中一定含有Ag。
④ 滤液中一定含有Fe（NO3）2，一定不含AgNO3，可能含有Al（NO3）3
以上说法正确的个数为
A．0个 B．1个 C．2个 D．3个
7．根据金属活动性顺序Fe＞Cu＞Ag判断，下列说法错误的是
A．反应Cu+FeSO4═Fe+CuSO4可以发生
B．反应Fe+2AgNO3═2Ag+Fe（NO3）2可以发生
C．铜片放入硝酸银溶液中，颜色由无色变成蓝色
D．铁丝插入硫酸铜溶液中，铁丝表面有红色物质析出
8．下列物质的性质和用途没有对应关系的是
选项 性质 用途
A 铝具有延展性 铝块能制成铝箔
B 氢气具有可燃性 用作燃料
C 石墨具有导电性 用于制作铅笔芯
D 一氧化碳具有还原性 用于冶金工业
A．A B．B C．C D．D
9．某同学要验证铁、铜、铝三种金属的活动性顺序，下列提供的四组物质中最好的是
A．铁、铜、氯化铝溶液 B．铜、氯化亚铁溶液、氯化铝溶液
C．铁、硫酸铜溶液、氯化铝溶液 D．氧化铜、铝、硫酸亚铁溶液
10．除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质)，拟定的实验方案不可行的是
A．N2气体(O2)一通过灼热的铜网
B．木炭粉(CuO)一在空气中灼烧
C．KCl固体(MnO2)一加入足量的水溶解，过滤，蒸发结晶
D．FeCl2溶液(CuCl2)一加入过量的铁粉，过滤
11．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
二、填空题
12．化学在促进社会发展，提高人类生活质量方面发挥着不可替代的作用。
（1）玉林街头黄色的小遛、绿色的青桔、蓝色的哈啰等共享电动车方便市民绿色出行，有效缓解了城市交通压力，减少了大气污染，成为现代城市的又一道靓丽“风景”。各色喷漆处理是为防止电动车钢制车架与空气中的______等接触而生锈。
（2）为缓解能源危机，建议开发利用______（写一种）等新型能源。
（3）由如图石棉网上的火柴头比火柴梗先燃烧，可知燃烧的一个条件是______。
（4）我国科学家研发出由二氧化碳高效转化为甲醇（CH3OH）的新技术，有效缓解温室效应，类比乙醇的燃烧，写出甲醇在空气中完全燃烧的化学方程式______。
13．化学是研究物质的组成、性质、结构和变化规律的一门科学，镁是一种常见的金属，下图为镁的相关信息，请回答下列问题。
(1)组成和结构：
①从宏观看，镁是由___________组成的。
②从微观看，镁原子在化学反应中容易______________电子形成镁离子。
(2)性质和变化：
①镁具有可燃性，4.8g镁完全燃烧需要氧气的质量为_____________。
②向镁条中滴加稀盐酸，产生大量气泡，此反应是一个____________（填“放热”或“吸热”）反应。
③把一定量的镁放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，滤液为无色，则滤渣的组成可能是____________（填化学式）。
14．锰钢可以做地铁和高铁的钢轨，利用其具有_____、_____性能。地铁和高铁行驶过程中的能量转化是_____。
15．将一定质量的铝丝投入含有Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤。
（1）滤液中一定含有的溶质是_____；
（2）若滤液呈蓝色，则滤渣中一定含有_____。
三、推断题
16．A～G表示初中化学常见物质，其中A、B、C、D都是氧化物，E、F、G都是金属单质，A和G均为红色，它们之间的转化关系如图所示（反应条件，部分反应物及生成物已略去），请回答下列问题：
（1）A的化学式为____________；
（2）B的一种用途是____________；
（3）反应③的化学方程式为：_________________；
（4）E、F、G三种金属的活动性由强到弱的顺序为_______________。（用元素符号表示）
17．A、B、C、D、E、F、G为常见的物质，其中B、E、G属于单质，反应②是炼铁工业中的主要反应，它们之间的相互转化关系如下图所示：
(1)物质A的化学式是________；写出反应④的基本反应类型________。
(2)写出反应②的化学方程式：________________________。
(3)写出反应③中生成红色固体E的化学方程式：________________________。
四、实验题
18．实验室模拟炼铁的实验装置如下图所示。试回答下列问题：
(1)写出有标号仪器的名称：a.________，b________。
(2)实验中看到玻璃管中的现象__________；试管里的澄清石灰水________。
(3)玻璃管中反应的化学方程式_________。
(4)加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是__________。
(5)该实验设计装置C的目的是_________
(6)在此实验中，我们还认识到CO和CO2的化学性质有许多的不同。
①请写出其中的一点___________。
②试从微观的角度分析CO和CO2化学性质不同的原因是___________。
19．某同学用如图装置，进行有关碳及其氧化物的实验（图中夹持已略去），在完成气密性检查后加入药品，并已在装置中充满二氧化碳。
（1）填写表格中的空白内容：
实验步骤 实验现象 实验分析
①缓缓通入CO2，点燃A处酒精喷灯，加热一段时间 木炭粉减少，D中有气泡产生、澄清石灰水变浑浊且___________ 硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为：C＋CO22CO
②点燃B处酒精喷灯，加热一段时间 B处玻璃管内___________ 以上实验说明______ 具有还原性
③停止通入二氧化碳，熄灭A、B两处的火焰 C中有D中液体进入
（2）有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为是否需要并说明理由___________。
五、计算题
20．生活中常见的铁制品大多为铁合金(成分为铁和碳)材料，而非纯铁，铁合金又因其含碳量不同分为生铁和钢(生铁含碳量为2%～4.3%，钢含碳量为0.03%～2%)。将一块质量为5.8 g的铁合金放入烧杯中，再向烧杯中加入98 g稀硫酸，恰好与铁合金中的铁完全反应，所得氢气的质量为0.2 g，通过计算回答：该铁合金是生铁还是钢？(写出计算过程，结果精确到0.1%)
21．为了测定赤铁矿石中氧化铁(Fe2O3)的质量分数，取赤铁矿样品10g进行实验，杂质不发生反应。测得生成铁的质量为5.6g，求赤铁矿石中氧化铁(Fe2O3)的质量分数？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A、生铁和钢都是铁的合金，生铁的含碳量为2%-4.3%，钢的含碳量为0.03%-2%，故雪车车体所用钢材的含碳量低于生铁，不符合题意；
B、氢气燃烧产物只有水，比较环保，不符合题意；
C、石墨烯是由碳元素组成的纯净物，属于单质，符合题意；
D、采用CO2跨临界直冷制冰技术，避免了使用氟利昂等制冷剂对臭氧层的破坏，比较环保，不符合题意。
故选C。
2．A
【详解】A、反应前后硅化合价分别为+4、0，碳元素化合价分别为0、+2，错误；
B、该反应是一种单质和化合物生成另外一种单质和化合物的反应，属于置换反应；正确；
C、氧化物是含有两种元素一种为氧元素的化合物；二氧化硅属于氧化物，正确；
D、该反应中碳得到氧，体现还原性，故利用了碳的还原性，正确；
故选A。
3．B
【详解】A、金具有黄色金属光泽，制作饰品，没有新物质生成，属于物理变化，故A不符合题意；
B、天然气可以燃烧，用来做饭，天然气燃烧生成水和二氧化碳，有新物质生成，属于化学变化，故B符合题意；
C、铁具有导热性，可用来制作铁锅 ，没有新物质生成，属于物理变化，故C不符合题意；
D、干冰升华吸收大量的热，可用作制冷剂，只是状态的改变，没有新物质生成，属于物理变化，故D不符合题意；
故选B。
4．B
【详解】A、CaCO3固体高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。
B、Na2CO3能与适量稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钠，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。
C、Fe能与过量的稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜不与稀盐酸反应，再过滤，洗涤，干燥，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。
D、浓硫酸具有吸水性，且不与二氧化碳反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确；
5．D
【详解】镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线，在低温下被折叠，进入太空后，在阳光照射下可重新展开，恢复成原状，说明天线制作材料具有形状记忆功能，具有良好的延展性，具有良好的导电性，镍钛合金熔点其实较高，D错误，故选：D。
6．B
【详解】①由于没有提及具体的铝和铁的量，所以不能判断金属是否剩余，而银不能和酸反应，所以不能判断一定产生气泡，故①错；
②由于没有提及具体的铝和铁的量，所以不能判断是否将硝酸银全部置换出来，所以不能判断一定产生沉淀，故②错；
③由于铁和铝的活动性都比银强，所以在滤渣中一定含有银单质，故③对；
④由于溶液是浅绿色溶液，可以推断有硝酸亚铁，铝的比铁活泼，所以铝应该先反应完了，所以一定有硝酸铝。所以一定有硝酸亚铁和硝酸铝，可能有硝酸银。，故④错；
即题中所给的说法正确的只有③，即只有一种说法正确。
故选B。
【点睛】解答这类题目时，首先，要熟记和理解金属活动性顺序及其应用，以及与之相关的知识等；然后，根据所给问题情景结合所学的相关知识和技能，细致地阅读、分析题意等细心地进行探究、推理，最后，按照题目的要求，认真地进行选择或解答即可
7．A
【详解】A、反应Cu+FeSO4═Fe+CuSO4不可以发生，因为铜的活动性小于铁的活动性，故A错误，符合题意；
B、铁的活动性与银强，所以反应Fe+2AgNO3═2Ag+Fe（NO3）2可以发生，故B正确，不符合题意；
C、铜片放入硝酸银溶液中，生成硫酸铜和银，硝酸银溶液无色，硫酸铜溶液呈蓝色，反应前后颜色由无色变成蓝色，故C正确，不符合题意；
D、铁丝插入硫酸铜溶液中，生成铜和硫酸亚铁，可以铁丝表面有红色物质析出，故D正确，不符合题意。故选A。
8．C
【详解】A、铝具有延展性，所以铝块能制成铝箔，说法正确；
B、氢气具有可燃性，所以氢气可以用作燃料，说法正确；
C、石墨具有导电性，所以石墨可以做电极，石墨用于制作铅笔芯是因为质地软，说法错误；
D、一氧化碳具有还原性，可以将金属氧化物还原成金属单质，所以用于冶金工业，说法正确。
故选C。
9．C
【详解】A、由于铁、铜不能与氯化铝溶液反应，不能比较铁、铜的活动性，错误；
B、由于铜不能与氯化亚铁溶液、氯化铝溶液反应，不能比较铁、铝的活动性，错误；
C、铁能与硫酸铜溶液反应，不能与氯化铝溶液反应，能比较铁、铜、铝三种金属的活动性顺序，正确；
D、铝不与氧化铜、硫酸亚铁溶液反应，不能比较铁、铜的活动性，错误。故选C。
10．B
【详解】A、N2与O2的混合气体通过灼热的铜网时，氧气与灼热的铜反应生成氧化铜固体，氮气与灼热的铜不反应，反应后得到纯净的氮气，符合除杂原则，选项正确；
B、木炭粉在空气中灼烧会与空气中的氧气反应生成二氧化碳，将欲保留的物质转化为其它物质，不符合除杂原则，选项错误；
C、KCl溶于水，MnO2不溶于水，采用加入足量的水溶解，过滤，蒸发结晶的方法，能够除去二氧化锰，得到纯净的KCl，符合除杂原则，选项正确；
D、向FeCl2和CuCl2混合溶液中加入过量的铁粉，铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，过滤掉过量的铁粉和生成的铜，得到氯化亚铁溶液，将杂质转化为欲保留的物质，符合除杂原则，选项正确，故选B。
【点睛】除杂的原则：
1、不能引入新杂质；
2、除杂剂只能与杂质反应，不能与欲保留的物质发生反应；
3、最佳的除杂方法是除杂剂与杂质反应生成欲保留的物质。
11．C
【分析】金属活动性顺序中，氢前面的金属能与稀盐酸反应生成氢气，氢后面的金属不能与稀盐酸反应产生氢气。铜位于氢后，不与稀盐酸反应，锌、铁、铝位于氢前，都能与稀盐酸反应产生氢气。
由方程式体现的质量关系可知，生成0.4g氢气需要的纯金属锌、铁、铝的质量分别为13g、11.2g、3.6g；由于合金9g与足量稀盐酸充分反应产生了0.4g气体，那么合金中成分金属生成0.4g氢气，需要金属质量要有大于9g和小于9g的，或有不反应生成氢气和小于9g的。
【详解】A、生成0.4g氢气，需要Zn质量13g>9g，Cu不反应，不符合题意；
B、生成0.4g氢气，需要Zn质量13g>9g， Fe质量11.2g>9g，不符合题意；
C、生成0.4g氢气，需要Fe质量11.2g>9g，Al质量3.6g<9g，符合题意；
D、生成0.4g氢气，需要Fe质量11.2g>9g，Cu不反应，不符合题意。
故选C。
12． 氧气、水 太阳能（或风能等） 达到可燃物的着火点 4CH3O+5O24CO2+6H2O
【详解】（1）喷漆处理是为防止钢制车架与空气中的氧气、水等接触而生锈。
（2）开发利用的新型能源：太阳能、风能、地热等。
（3）火柴头、火柴梗都是可燃物，都与氧气接触了，同时加热，火柴头先燃烧，可知燃烧的一个条件是达到可燃物的着火点。
（4）甲醇和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，化学方程式：4CH3O+5O24CO2+6H2O。
13．(1) 镁元素 失去
(2) 3.2g 放热 Ag、Cu或Ag、Cu、Mg
【分析】(1)
①从宏观看，镁是由镁元素组成的；
②从微观看，镁原子的最外层电子数为2，小于4，在化学反应中容易失去电子形成镁离子；
(2)
①镁在氧气中燃烧：，参加反应的镁与氧气的质量比为：（2×24）：（16×2）=3:2，设需要氧气的质量为 x，则4.8g：x=3:2，x=3.2g；
②向镁条中滴加稀盐酸，镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，该反应放出热量，是一个放热反应；
③金属活动性：Mg＞Cu＞Ag，把一定量的镁放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银，待硝酸银完全反应后，镁和硝酸铜反应生成硝酸镁和铜，充分反应后过滤，滤液为无色，可能是恰好完全反应，故滤液中一定含银、铜，镁也可能足能，故滤渣的组成可能是Ag、Cu或Ag、Cu、Mg。
14． 强度大 抗腐蚀性强 电能转化为机械能
【详解】锰钢具有强度大、抗腐蚀性强的特点，所以锰钢可以做地铁和高铁的钢轨；
地铁、高铁的机车通常是电力机车，机车行驶过程中的能量转化是电能转化为机械能；故填：强度大；抗腐蚀性强；电能转化为机械能。
【点睛】本题考查了金属材料的应用，完成此题，可以依据题干提供的信息进行。
15． Al（NO3）3 银（Ag）
【分析】将一定质量的铝丝投入含有Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，金属活动性：铝＞铜大于银，铝先与硝酸银反应生成硝酸铝和银，待硝酸银完全反应后，铝再与硝酸铜反应生成硝酸铝和铜。
【详解】（1）由于铝一定与硝酸银反应生成了硝酸铝和银，故滤液中一定含硝酸铝，可能含硝酸银、硝酸铜；
（2）若滤液呈蓝色，说明硝酸铜未完全反应，说明铝含量不足，滤渣中一定不含铝，由于铝先与硝酸银反应生成硝酸铝和银，故滤渣中一定含银，铝可能置换了部分硝酸铜，故可能含铜。
16． Fe2O3 冶炼金属 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 铁＞铜＞银
【分析】A～G表示初中化学常见物质，A、B、C、D都是氧化物，E、F、G都是金属单质，A和G均为红色，所以A是氧化铁，G是铜，氧化铁和B反应会生成金属单质E和氧化物D，所以B是一氧化碳，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以E是铁，D是二氧化碳，一氧化碳和C反应会生成铜和二氧化碳，所以C是氧化铜，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁、铜都会生成金属F，所以F可以是银，经过验证，推断正确。
【详解】（1）由分析可知，A的化学式为：Fe2O3；
（2）B是一氧化碳，可以用来冶炼金属、作燃料等；
（3）反应③是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
（4）E、F、G三种金属分别是铁、银、铜，活动性由强到弱的顺序为：铁＞铜＞银。
17． CuO 化合反应 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu
【分析】②是炼铁工业中的主要反应，且B属于单质，故可判断B为单质铁。DY分别是一氧化碳和铁的氧化物，C是二氧化碳。B与X溶液反应得到红色固体单质E，可判断为单质铜，同时得到无色气体G，为氢气，因①加入的是过量稀硫酸，所以F是硫酸亚铁。铜和氧气反应生成氧化铜，所以A是氧化铜。代入验证无误。
【详解】（1）物质A是氧化铜，化学式是：CuO；是多变一的反应，属于化合反应。
（2）反应②是炼铁工业中的主要反应，可以使一氧化碳还原氧化铁，化学方程式为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
（3）氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，所以X中含有硫酸铜，则反应③中生成红色固体E的化学方程式：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu。
18．(1) 铁架台 酒精灯
(2) 固体由红变黑 变浑浊
(3)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(4)排尽装置中的空气，防止发生爆炸
(5)燃烧尾气中的一氧化碳
(6) 一氧化碳具有还原性，二氧化碳没有还原性 分子构成不同
【详解】（1）由图可知，仪器a的名称是铁架台，故填铁架台；
仪器b的名称是酒精灯，故填酒精灯。
（2）玻璃管中的反应是氧化铁与一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，观察到的现象是固体由红变黑，故填固体由红变黑；
试管里的澄清石灰水与玻璃管中生成的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，观察到澄清石灰水变浑浊，故填变浑浊。
（3）玻璃管中的反应是氧化铁与一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
（4）加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是排尽装置中的空气，防止加热一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸，故填排尽装置中的空气，防止发生爆炸。
（5）该实验设计装置C的目的是燃烧尾气中的一氧化碳，防止一氧化碳排放到空气中污染空气，故填燃烧尾气中的一氧化碳。
（6）①CO和CO2的化学性质有许多的不同，如一氧化碳具有还原性，二氧化碳没有还原性等，故填一氧化碳具有还原性，二氧化碳没有还原性。
②1个一氧化碳分子由1个碳原子与1个氧原子构成，1个二氧化碳分子由1个碳原子与2个氧原子构成，两种物质的分子构成不同，不同种分子化学性质不同，所以CO和CO2化学性质不同，故填分子的构成不同。
19． 液面下降（或石灰水沿右侧导管进入E） 红色粉末变黑 碳和一氧化碳（或C、CO） 不需要，未反应的CO进入D装置后不会逸散到空气中（合理即可）
【详解】（1）①点燃A处酒精喷灯，加热一段时间，硬质玻璃管中木炭粉与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，一氧化碳和剩余的CO2进入D中，CO2能使澄清石灰水变浑浊，同时澄清石灰水沿右侧导管进入E，D中液面下降；
②点燃B处酒精喷灯，加热一段时间，硬质玻璃管中的一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，红色粉末变黑；上述实验说明碳和一氧化碳具有还原性；碳与二氧化碳化碳高温条件生成一氧化碳，碳夺取二氧化碳中的氧元素，作还原剂，具有还原性；
（2）该实验不需要添加尾气处理装置，因为未反应的CO进入D装置后不会逸散到空气中。
20．解：设铁合金中参加反应的铁的质量为x。
x=5.6 g
该铁合金中的含碳量=
因为2%＜3.4%＜4.3%，故该铁合金是生铁。
答：该铁合金是生铁。
【详解】见答案。
21．解：设赤铁矿石中氧化铁（Fe2O3）的质量为x。
则该赤铁矿石中氧化铁的质量分数为
答：赤铁矿石中氧化铁的质量分数为80%。
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