2024年新中考科学 核心考点复习 专题 12 金属（含解析）

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新中考 核心考点复习 12 金属
模块一 金属的性质和用途
1. 金属的物理性质
（1）物理共性与用途
性质 用途
有金属光泽 作为装饰品
良好的延展性 制作铝箔、金箔等
良好的导电性 铝丝、铜丝等可做导线
良好的导热性 用铁锅烧菜、铝壶烧水等
（2）物理特性
① 铁、铝等大多数金属呈银白色，但铜呈紫红色，金呈黄色，铁粉呈黑色
② 常温下，大多数金属都是固体，但汞是液态的
③ 不同的金属熔点、沸点不同，其中钨的熔点最高
2. 合金
（1）概念：把一种金属跟其他一种或几种金属（或非金属）一起熔合而成的具有金属特
性的物质，属于混合物
（2）特性：一般情况下合金与组成它们的纯金属相比，硬度大、熔点低，抗腐蚀性能强
3. 金属的化学性质
（1）金属与氧气的反应：大多数金属能与氧气反应，但反应的剧烈程度不同
① 反应通式：金属+氧气=金属氧化物
② 常见金属与氧气的反应
金属 条件与现象 化学方程式
铝 打磨的铝在空气中，常温下表面逐渐变暗，生成一层致密的氧化膜 4Al+3O2 2Al2O3
镁 镁在空气中点燃后剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成灰白色固体 2Mg+O2 2MgO
铜 在空气中加热，铜丝表面由紫红色变成黑色 2Cu+O2 2CuO
铁 在氧气中点燃后剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体 3Fe+2O2 Fe3O4
（2）金属与酸的反应（盐酸和稀硫酸）
① 反应通式：金属+酸=盐+氢气
② 金属活动性必须排在H之前，活动性越靠前的金属与酸的反应越剧烈
③ 常见金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
金属 现象 化学方程式
镁 镁剧烈反应，不断减少，产生大量气泡 Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑
锌 锌剧烈反应，不断减少，产生大量气泡 Zn +2HCl＝ZnCl2 +H2↑ Zn + H2SO4＝ZnSO4 +H2↑
铁 有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 Fe+2HCl＝FeCl2+ H2↑ Fe+ H2SO4＝FeSO4+H2↑
（3）金属与盐溶液的反应
① 反应通式：金属+盐=新金属+新盐
② 反应条件：活动性较强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出
来（K、Ca、Na除外）
③ 常见金属与盐溶液的反应
反应 现象 化学方程式
铁粉与硫酸铜溶液反应 生成红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe + CuSO4＝Cu + FeSO4
铜丝与硝酸银溶液反应 铜丝表面有银白色固体物质析出，溶液由无色变为蓝色 Cu+2AgNO3＝Cu(NO3)2+ 2Ag
4. 金属的腐蚀与防护
（1）金属锈蚀的条件
① 外因：与周围环境中水、空气等物质有关，如铁与空气中的氧气和水同时接触易生锈
② 内因：与金属的内部结构有关，不同的金属生锈的难易程度不同
（2）金属锈蚀的防护
① 表面覆盖保护膜，如刷油漆、抹油、电镀等
② 保持金属表面干燥，如用过的菜刀擦干并放置在干燥处等
③ 改变金属的内部结构，如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢等
下列有关金属与金属材料的说法中正确的是（　　）
A．地壳中含量最高的金属元素是铁
B．钢的性能优良，所以钢是纯净的铁
C．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
D．银的导电性最好，大多数电线都是用银作材料
下列有关金属及合金的说法错误的是（　　）
A．常温下所有的金属都是固体 B．铁制品在潮湿的空气中易生锈
C．生铁和不锈钢都是金属材料 D．铝片表面易生成致密的氧化膜
下列有关铁及其化合物的转化关系中，不能实现的是（　　）
A． B．
C． D．
铜及其化合物之间的转化如图所示，运用初中所学的知识分析，在一定条件下不能一步实现的是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
用某金属颗粒与足量的稀盐酸反应，生成氢气的质量、与所用金属的质量之间的关系如图，该金属颗粒可能是（　　）
A．纯净的锌 B．含铜的锌
C．只含镁和铝的合金 D．含有不与酸反应杂质的铁
以下是质量分数相同的稀盐酸与Zn、Fe金属反应生成氢气的四个关系图，图中纵坐标Y均表示生成氢气的质量。根据下面的描述选择对应的图像（填写字母） 。
（1）足量的Zn和Fe分别跟足量的稀盐酸反应，横坐标X表示所用金属质量（　　）
（2）足量的Zn和Fe分别跟等质量的稀盐酸反应，横坐标X表示反应时间（　　）
（3）等量的Zn和Fe分别跟足量的稀盐酸反应，横坐标X表示反应时间（　　）
（4）等量的Zn和Fe分别跟足量的稀盐酸反应，横坐标X表示稀盐酸质量（　　）
将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中，反应完成后，生成氢气的质量关系不可能的是（　　）
A．Mg=Fe=Zn B．Mg>Fe>Zn
C．Mg=Fe>Zn D．Mg>Fe=Zn
模块二 金属活动性
1. 金属活动性顺序
2. 金属活动性顺序的应用
（1）判断金属和酸（一般指稀盐酸和稀硫酸）能否发生置换反应
（2）判断金属与盐溶液能否发生反应
① K、Ca、Na三种金属的活动性太强，在与盐溶液反应时，会先与溶液中的水发生置
换反应，生成对应的碱和氢气
② 当一种金属与含多种溶质的盐溶液反应时，该金属单质优先置换最不活泼的金属；
多种金属与一种溶质的盐溶液反应时，最活泼的金属单质优先与该盐溶液发生置换
反应
（3）根据金属与盐溶液的反应情况判断滤液、滤渣的成分，分析反应前后溶液及固体质
量的变化
（4）选用合适的试剂验证多种金属的活动性顺序
金属M与Cu(NO3)2溶液发生反应M+ Cu(NO3)2=Cu+ M(NO3)2，下列错误的是（　　）
A．金属M不可能是铝
B．M一定可以发生反应：M+2AgNO3=2Ag+M(NO3)2
C．若M为镁，恰好完全反应后，溶液质量较反应前减少
D．恰好完全反应后，M表面有红色固体析出，溶液一定由蓝色变为无色
向AgNO3和Mg(NO3)2溶液中加入一定量Zn粉和Cu粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。关于该滤渣和滤液说法正确的是（　　）
A．向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生
B．滤液中一定有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和Zn(NO3)2
C．滤渣中一定有Ag，可能有Cu和Zn
D．滤液中一定无AgNO3，可能有Zn(NO3)2
向一定质量的AgNO3、Fe(NO3)2混合溶液中加入a g Zn粉，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，所得质量仍为a g。下列说法正确的是（　　）
A．滤液一定呈无色 B．滤液中一定含Fe(NO3)2和Zn(NO3)2
C．滤渣中一定含Fe D．滤渣滴加稀盐酸一定无气泡产生
有A、B、C三种常温下不与水反应的金属，为了比较它们金属活动性的强弱，有同学设计了下列四种实验方法，下列方法最准确的是（　　）
A．把它们分别和盐酸溶液反应，观察是否发生反应及产生气体的快慢
B．把它们分别和盐酸溶液反应，观察是否发生反应及产生气体的多少
C．把三种金属分别在空气中加热，观察它们的颜色变化程度
D．把三种金属和它们的可溶性盐溶液之间两两反应，观察金属表面是否有金属析出
某同学用如下实验来研究铁、铝、铜三种金属活动顺序及其在活动顺序表中相对氢的位置。
（1）乙实验的现象为　 　 。
（2）若将上述实验之一替换掉一种药品，即可达成实验目的，具体的改进方法是　
　 。
（3）按如图实验结束后，将乙、丙实验后的剩余物倾倒至一个烧杯中，充分反应，然后
将甲实验的剩余物倒入此烧杯，无气泡产生。以下说法正确的有（　　）
A．最后烧杯中的溶液不可能是无色的
B．乙实验中，CuSO4溶液一定是过量的
C．乙、丙混合过程中，可能没有发生化学反应
D．最后烧杯中的溶液，一定含有Al2(SO4)3，可能含有FeSO4
模块三 金属的冶炼
1. 氢气还原氧化铜
（1）实验原理：氢气具有还原性，能在加热条件下与氧化铜反应生成铜单质
H2+CuO Cu+H2O
（2）实验装置：如图所示
（3）实验步骤
① 检验氢气的纯度
② 在试管中加入少量氧化铜粉末，按照装置图安装固定实验仪器
③ 先通入氢气，过一段时间后，再给氧化铜加热
④ 反应完成后停止加热，继续通入氢气，直至试管冷却
（4）实验现象：试管中的黑色固体逐渐变为红色，同时试管口出现小水珠
（5）注意事项：试管口略向下倾斜，目的是为了防止冷凝水倒流至试管底部导致试管炸裂
2. 一氧化碳还原氧化铁
（1）实验原理：一氧化碳具有还原性，能在高温条件下将氧化铁中的铁还原出来
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
（2）实验装置：如图所示
（3）实验步骤
① 检验一氧化碳的纯度
② 在玻璃管中加入少量氧化铁粉末，按照装置图安装固定实验仪器
③ 点燃右端的酒精灯，先通入一氧化碳，过一段时间后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热
④ 反应完成后熄灭酒精喷灯，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却
⑤ 停止通入一氧化碳，再熄灭右端的酒精灯
（4）实验现象：玻璃管中的红色粉末变为黑色，试管中的澄清石灰水变浑浊，导管尖嘴
处有淡蓝色火焰
（5）注意事项：由于一氧化碳有毒性，因此实验必须加装尾气处理装置
如图为氢气还原氧化铜的实验装置图，下列有关分析正确的是（　　）
A．装置中试管口需略向下倾斜，主要是为了利于通入氢气
B．在给试管内药品加热前，需先通氢气排尽试管内的空气
C．待药品完全反应后，需同时撤去酒精灯和通氢气的导管
D．该实验装置也可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验
某实验小组为测定铜和氧化铜混合物中氧化铜的质量分数，设计了用干燥纯净的氢气还原氧化铜的实验，所需实验装置如图所示，回答下列问题：
（1）将上图连接成整套装置，连接顺序依次为B→　　→　　→　→E（填写字母）。
（2）某同学用E装置增加的质量来计算混合物中氧化铜的质量分数，则计算所得的结果会　 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（3）A装置中实验前混合物质量为2.5g，实验后的剩余固体质量为2.1g，则混合物中氧
化铜的质量分数为　 　
小陈在进行CO与Fe2O3反应的实验时，观到如下现象：红色粉末变黑，澄清石灰水变浑浊，硬质玻璃管内固体质量减小，装有澄清石灰水的装置质量增加。对于上述实验现象的分析错误的是（　　）
A．一氧化碳具有还原性
B．生成的黑色物质能被磁铁吸引
C．本实验如果要制得5.6gFe，则通入CO的质量要远大于4.2g
D．硬质玻璃管内减小的质量等于装有澄清石灰水装置增加的质量
工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4，为了测定铁红中铁的质量分数，兴趣小组的同学利用草酸晶体（H2C2O4 3H2O）分解产生的气体产物进行了如下的实验，请你参与过程分析。
【资料】草酸晶体（H2C2O4 3H2O）在浓硫酸作用下受热分解，化学方程式为：
【问题探究】用如图所示装置进行实验：
（1）进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是　 　。
a．浓硫酸 b．澄清石灰水 c．氢氧化钠溶液
（2）对D装置加热前和停止加热后，都要通入过量的CO，停止加热后要通入过量CO
的作用是　 　。
（3）称取铁红样品10.0g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。若实验前后
称得E装置增重6.6g，则此铁红中铁元素的质量分数是　 。
【实验反思】
反思1：本实验中如果缺少C装置（不考虑其它因素），则测得样品中铁元素的质量分数会　 　 （填“偏小”、“不变”或“偏大”）。
反思2：请指出实验装置的一个明显缺陷　 　。
例1.C
解：A、地壳中含量最高的金属元素是铝，故A错；
B、钢是铁的合金，不是纯净的铁，故B错；
C、多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属好，故C正确；
D、大多数电线都是用铝作材料，故D错。
故选：C。
练1.1.A
解：A、不是常温下所有的金属都是固体，常温下汞是液体，故选项说法错误。
B、铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果，铁制品在潮湿的空气中易生锈，故选项说法正确。
C、生铁和不锈钢都是铁的合金，都是金属材料，故选项说法正确。
D、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，铝片表面易生成致密的氧化膜，故选项说法正确。
故选：A。
例2.C
解：A、铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，故A对；
B、三氧化二铁是碱性氧化物可以与盐酸反应生成氯化铁生成盐，故B对；
C、硝酸铁不能够和氯化镁反应，因为它们交换离子后没有沉淀、气体或水生成，故C错；
D、铁是活泼金属可以和盐酸或硫酸反应生成相应的亚铁盐，故D对。
故选：C。
练2.1.A
解：A、由铜的性质可知，铜不能通过一步反应生成氢氧化铜。故A符合题意；
B、铜和氧气在加热时生成了氧化铜。故B不符合题意；
C、氧化铜与硫酸反应可生成硫酸铜和水。故C不符合题意；
D、硫酸铜与可溶性的碱反应都能生成了氢氧化铜。故D不符合题意。
故选：A。
例3.D
解：A、设生成0.2g氢气需要金属锌的质量为x，
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65 2
x 0.2g
x＝6.5g
故A错误；
B、根据A计算可以看出，产生0.2g氢气需要纯锌的质量是6.5g，铜不与酸反应生成氢气，则6g含铜的锌不可能生成0.2g氢气，故B错误；
C、设生成0.2g氢气需要金属镁的质量为y，需要金属铝的质量为z
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24 2
y 0.2g
y＝2.4g
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
54 6
z 0.2g
z＝1.8g
故6g只含镁和铝的合金产生氢气的质量大于0.2g，故C错误；
D、设生成0.2g氢气需要金属铁的质量为a，
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
a 0.2g
a＝5.6g
5.6g含有不与酸反应的杂质的铁能生成0.2g氢气，故D正确；
故选：D。
练3.1.(1)B(2)C(3)D(4)A
解：（1）足量的Zn和Fe分别跟足量的稀盐酸反应，则锌反应的快，则产生的氢气的质量一直增大，且铁产生的氢气的质量大于锌，故填：B；
（2）足量的Zn和Fe分别跟等质量的稀盐酸反应，最终产生的氢气的质量相等，故填：C；
（3）等量的Zn和Fe分别跟足量的稀盐酸反应，横坐标X表示反应时间的图，则最终铁产生的氢气的质量大于锌，故填：D；
（4）等量Zn和Fe分别跟足量的稀盐酸反应，横坐标X表示稀盐酸质量的图，则等量的盐酸产生的氢气的质量相等，故填：A。
练3.2.D
解：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
24 98
10g 40.8g
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 98
10g 17.5g
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98
10g 15.1g
酸的质量小于15.1g，酸完全反应，生成的氢气质量相等；
酸的质量介于17.5g和15.1g之间时，镁=铁＞锌；
酸的质量介于17.5g和40.8g之间，或酸的质量大于40.8g时，镁＞铁＞锌；
故选：D。
例4.D
解：A、由方程式可知，该M显+2价，该金属不可能是铝，叙述正确。
B、由方程式可知，M比铜活泼，一定比银活泼，M显+2价，M一定发生反应：M+AgNO3=2Ag+M（NO3）2，叙述正确。
C、若M为镁，恰好完全反应后，镁24份质量铜能与64份质量的铜反应，溶液质量较反应前减少，叙述正确。
D、溶液颜色不一定变为无色，如M是铁，溶液为浅绿色，叙述不正确。
故选：D。
练4.1.B
解：A、得到蓝色的滤液，说明铜和硝酸银反应生成了硝酸铜，即锌完全反应，滤渣中含有银或银和铜，银和铜都不能和稀盐酸反应，不能产生气泡，该选项说法不正确；
B、滤液中一定有Mg（NO3）2、Zn（NO3）2、Cu（NO3）2、可能含AgNO3，该选项说法正确。
C、滤渣中一定有反应生成的Ag，一定没有Zn，这是因为铜反应则镁完全反应，可能含有Cu，这是因为如果硝酸银不足，则铜有剩余，该选项说法不正确；
D、得到蓝色的滤液，说明铜和硝酸银反应生成了硝酸铜，即锌完全反应，所以滤液中一定有Mg（NO3）2、Zn（NO3）2、Cu（NO3）2、可能含AgNO3，该选项说法不正确；
故选：B。
练4.2.C
解：锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，反应后固体质量增大，和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁，反应后固体质量减小，将滤渣洗涤、干燥、称量，所得质量仍为ag，说明硝酸银完全反应，硝酸亚铁部分或全部反应；
A、硝酸亚铁不一定完全反应，如果硝酸亚铁部分反应，则滤液是浅绿色的，该选项说法不正确；
B、滤液中一定含有硝酸锌，不一定含有硝酸亚铁，该选项说法不正确；
C、硝酸亚铁参加了反应，因此滤渣中一定含有铁，该选项说法正确；
D、滤渣中含有铁，滴加稀盐酸时，反应生成氢气，产生气泡，该选项说法不正确。
故选：C。
例5.D
解：A、把它们分别和盐酸溶液反应，若有两种金属不与酸反应，就无法比较金属的活泼性。故A不准确；
B、把它们分别和盐酸溶液反应，若有两种金属不与酸反应，就无法比较金属的活泼性。故B不准确；
C、把三种金属分别在空气中加热，若有两种金属不与氧气反应或颜色的变化相同，就无法比较金属的活泼性。故C不准确；
D、把三种金属和它们的可溶性盐溶液之间两两反应，观察金属表面是否有金属析出，能比较金属的活泼性。故D准确。
故选：D。
练5.1. (1)有红色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色；(2)将乙中CuSO4溶液换成稀硫酸；(3)AB
例6.B
解：A．装置中试管口需略向下倾斜，主要是为了防止冷凝水倒吸，炸裂试管，故错误；
B．在给试管内药品加热前，需先通氢气排尽试管内的空气，以防加热时发生爆炸，故正确；
C．实验结束后，先停止通氢再熄灭酒精灯，要继续通氢气至试管冷却为止，目的是防止生成的铜再次被氧化，故错误；
D．氢气无毒，而一氧化碳有毒不能直接排放到空气中，而该装置无尾气处理装置，故错误。
故选：B。
练6.1.(1)DCA (2)偏大 (3)80%
解：（1）要用干燥纯净的氢气还原氧化铜，要求制取的气体显除杂（氢氧化钠溶液学生氯化氢）再干燥（浓硫酸吸水），然后通过氧化铜装置发生还原反应，用氯化钙吸水产物水，故连接装置的顺序为：B→D→C→A→E；
（2）氯化钙吸收的水分来自反应的产生的水和空气中的水，因此结果会偏大；
（3）实验前混合物质量为2.5g，实验后的剩余固体质量为2.1g，减少了0.4g就是氧化铜中氧元素的质量，故氧化铜的质量为：0.4g＝2g，
故氧化铜的质量分数为：×100%＝80%．
故答案为：（1）D→C→A；
（2）偏大；
（3）80%．
例7.D
解：一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，一氧化碳具有毒性，需要尾气处理，所以
A、一氧化碳与金属氧化物反应生成二氧化碳和金属单质，所以一氧化碳具有还原性，故A正确；
B、铁和可以被磁铁吸引，一氧化碳和氧化铁高温生成铁，所以生成的黑色物质能被磁铁吸引，故B正确；
C、一氧化碳在实验开始，实验结束都需要通入一氧化碳，所以本实验如果要制得5.6gFe，则通入CO的质量要远大于4.2g，故C正确；
D、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，硬质玻璃管内减小的质量和参加反应的一氧化碳的质量等于装有澄清石灰水装置增加的质量，故D错误。
故选：D。
练7.1.
(1)ca
(2)驱赶装置中滞留的二氧化碳，使其全部被E装置中碱石灰全部吸收
(3)76.0%；偏小；缺少尾气处理装置
解：（1）二氧化碳先用氢氧化钠溶液吸收，用澄清的石灰水检验二氧化碳是否除尽，一氧化碳可以用浓硫酸干燥，二者顺序不能颠倒，否则气体从溶液中会带入D装置，使E装置的质量增加，影响测量效果；
（2）加热之后通入一氧化碳的目的是：驱赶装置中滞留的二氧化碳，使其全部被E装置中碱石灰全部吸收；
（3）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，方程式为：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2，（一氧化碳与FeO、Fe3O4也可以）；
（4）E装置增重6.6g，那么二氧化碳是6.6g，氧元素的质量＝6.6g×＝4.8g，因为4.8g氧元素的质量一半来自于一氧化碳，一半来自于铁的氧化物，那么铁红中氧元素的质量是4.8g÷2＝2.4g，则铁红中铁的质量分数＝×100%＝76.0%；
实验反思：
反思1：本实验中如果缺少C装置，水蒸气会通过，E装置也具有吸水性，因此E装置会增重，氧元素的质量偏大，则测得样品中铁的质量分数会偏小；
反思2：一氧化碳有毒，排放到空气中会污染大气，所以实验装置的一个明显缺陷：缺少尾气处理装置；
故答案为：（1）ca；（2）驱赶装置中滞留的二氧化碳，使其全部被E装置中碱石灰全部吸收；（3）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；（4）76.0%；偏小；缺少尾气处理装置。
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