2024年中考化学二轮复习专题-金属和金属资源
【结合杭州亚运会,古文化知识】
1.(2024四川成都九年级一模化学试题)2023年9月23日,恰逢杭州第十九届亚运会开幕,请同学们回答:
(1)本次亚运会中国队花剑队以45:44绝杀日本队,花剑为钢铁打造,生铁和钢都是铁的合金,性能不同主要是因为 。根据如图所示信息完成下列问题:高炉炼铁的主要反应原理是 (用化学方程式表示);副产品中的炉气可重复利用,既节约了能源又减少了 。
某炼铁高炉内部的物料说明
炼铁原料 产品 副产品
赤铁矿(FeO、SiO2) 焦炭(C) 空气(O2、N2) 石灰石(CaCO3、杂质) 生铁(液态) 铁熔点1535℃ 炉渣(CaSiO3) 炉气(CO、CO2、N2)
(2)亚运会201金,辉煌背后是强大的祖国,我们国家的科技发展日新月异,例如嫦娥四号成功登陆月球背面,世界首次实现月球背面软着陆。嫦娥四号着陆器的主体材料为钛合金,主要是利用其______的物理性质;
A.密度小,耐腐蚀
B.硬度大
C.化学性质稳定性好,熔点高
(3)航天器的天线是由钛合金制造。工业上通常在高温下用四氯化钛(TiCl4)与金属镁发生置换反应获得金属钛,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 含碳量不同 空气污染
(2)B
(3)
【解析】(1)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,生铁和钢都是铁的合金,性能不同主要是因为含碳量不同,高炉炼铁的主要原理是氧化铁和一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为,炉气中的一氧化碳是空气污染物,排入空气会污染空气,所以副产品中的炉气可重复利用,既节约了能源又减少了空气污染,故填:含碳量不同、、空气污染;
(2)制作航天器材外壳,需要密度小,以便通过火箭带入太空,同时需要硬度大防撞击,密度和硬度不需要化学变化表现出来,是物理性质,耐腐蚀、化学性质稳定需要通过化学变化表现出来,是化学性质,故选:B;
(3)反应物是四氯化钛和镁,条件是高温,置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应,且反应前后元素的种类不变,所以生成物有钛,同时生成氯化镁,化学方程式为,故填:。
2.(2024年云南省云天化中学教育管理有限公司初中学业水平模拟考试化学试卷)金属及其化合物是中学化学学习的重要内容。
(1)《梦溪笔谈》中记载:“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折。”剂钢、柔铁均为铁的合金,说明合金比纯金属 (填字母序号)。
a.硬度大、耐腐蚀 b.硬度小、熔点高 c.熔点高、耐腐蚀
(2)某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性,进行甲、乙、丙三个实验。
①丙实验中的现象为铜片表面有银白色固体析出,且溶液由无色变为 色。甲中发生反应的化学方程式为 。
②小组同学发现以上三个实验无法得出四种金属的活动性顺序,于是补充了图丁的实验,得出四种金属的活动性顺序。若图丁中的溶液B为5mL10%的稀盐酸,则A是 。
(3)某校化学实验室废液桶中收集了溶有大量FeSO4、CuSO4的废液,他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体,设计了如图实验方案。结合实验方案回答下列问题:
①金属X为 ,溶液Y是 。
②理论上所得硫酸亚铁晶体的质量 (填“>”、“<”或“=”)原废液中硫酸亚铁的质量。
【答案】(1)a
(2) 蓝 铜片
(3) 铁 稀硫酸 >
【解析】(1)《梦溪笔谈》中所记剂刚、柔铁均为铁的合金。这主要因为合金比纯金属硬度大、耐腐蚀。故选a;
(2) ①丙实验中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,故实验现象为铜片上有银白色固体析出,溶液由无色变蓝色;
甲实验中,锌能置换稀盐酸中的氢,故化学方程式为;
②甲实验中锌能置换稀盐酸中的氢,说明锌的活动性大于氢,乙实验中铁与盐酸反应,说明铁排在氢的前面,甲中气泡比乙中气泡快,说明锌比铁活泼,丙实验中铜与硝酸银反应,说明铜的活动性大于银,甲乙丙三实验,无法比较铁与铜的活动性强弱,若图丁中的固体A为铜,溶液B是稀盐酸,铜与盐酸不反应,说明铜的活动性小于氢,则可证明铁比铜活泼,由此可得出四种金属活动性:锌>铁>铜>银;
(3) ①该实验的目的是从溶有大量硫酸亚铁、硫酸铜的废液中回收金属铜和硫酸亚铁晶体,故金属X应为铁粉,铁可以置换出硫酸铜中的铜,同时生成硫酸亚铁,因为加入的铁粉是过量的,所以析出的铜中混有铁粉,故加入溶液Y为稀硫酸,把铁变成硫酸亚铁,从而过滤出铜;
②理论上所得硫酸亚铁晶体的质量一定大于原溶液中硫酸亚铁的质量,因为原溶液中的硫酸铜加入铁后会生成硫酸亚铁,过量的金属铁和硫酸反应也会生成硫酸亚铁,从而增加了硫酸亚铁晶体的质量。
3.(2024吉林省长春市朝阳区长春外国语学校一模化学试卷)我国古代时期,金属的冶炼和使用就在当时出于世界领先水平。
(1)明代《天工开物》中记录了金属锡的冶炼方法。
①冶炼金属锡的原料为锡砂,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 。
②炼锡时混入少许铅形成合金,产物更易熔化流出,原因是 。
(2)如图为为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3,高温易分解生成ZnO,再将ZnO还原得到锌。
①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量,泥罐内煤粉的主要作用是 。
②锌类似铝,可以形成致密的氧化膜具有耐腐蚀性。炼锌时必须冷却后才能取锌,目的是 。
(3)湿法冶金利用置换反应。向Cu(NO3)2、AgNO3混合液中加入Fe粉,充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属,则滤液中一定不含的金属阳离子是 。
【答案】(1) 合金的熔点低于组成其纯金属的熔点
(2) 做还原剂 防止Zn被氧化
(3)Ag+
【解析】(1)①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,故填:;
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,原因是形成合金熔点降低,故填:合金的熔点低于组成其纯金属的熔点;
(2)①煤粉的主要成分是碳,在高温的条件下,碳酸锌分解为氧化锌和二氧化碳,在罐中,碳与氧化锌在高温的条件下反应生成锌和二氧化碳,碳能夺取氧化锌中的氧将其还原为锌,所以泥罐内煤粉的主要作用是做还原剂,故填:做还原剂;
②必须冷却后才能取锌,是为了防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌,故填:防止Zn被氧化;
(3)根据金属活动性顺序:铁>氢>铜>银,向Cu(NO3)2、AgNO3混合液中加入Fe粉,铁会先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,待硝酸银反应完全,铁有剩余,铁会与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属,则为银和铜,可确定硝酸银中的银一定被全部置换出来,无法判断硝酸铜是否有剩余,则滤液中一定不含的金属阳离子是银离子,故填:Ag+。
考点1 金属材料、金属的物理性质与用途
4.(2024福建省厦门市海沧实验中学九年级一模化学试题)下列物质不属于金属材料的是
A.青铜(铜锡合金) B.焊锡(锡铅合金)
C.铝土矿(主要成分Al2O3) D.铜火锅
【答案】C
【解析】A、青铜是铜锡合金,属于金属材料;
B、焊锡是锡铅合金,属于金属材料;
C、铝土矿的主要成分是Al2O3,既不属于金属单质,也不属于具有金属特性的合金,不属于金属材料;
D、铜火锅属于金属材料;
故选C。
5.(2024广西南宁市青秀区天桃实验学校一模化学试题)下列有关合金的说法错误的是
A.合金一定是混合物
B.生铁的含碳量比钢的含碳量高
C.合金中至少含有两种金属
D.日常生活中,人们使用的大多数是合金
【答案】C
【解析】A、合金是指在一种金属中加热融合其他金属或非金属形成的一种具有金属特征的混合物,该选项说法正确;
B、生铁和钢都为铁合金,其中生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,即生铁的含碳量比钢的含碳量高,该选项说法正确;
C、结合前面分析可知,合金中至少含有一种金属,该选项说法错误;
D、合金和纯金属相比,具有硬度大、抗腐蚀性强等特点,在日常生活中,人们使用的大多数是合金,该选项说法正确。
故选C。
6.(2024年广东省广州市第十六中学中考一模化学试卷)文物记载着中华文明的灿烂成就,下列文物主要由合金材料制成的是
A.圆雕玉舞人 B.透雕重环玉佩 C.朱雀青铜顶饰 D.炫纹贯耳瓷壶
【答案】C
【解析】A、玉的主要成分有二氧化硅、三氧化二铝等,不是合金材料,故A错误;
B、玉佩的主要成分有二氧化硅、三氧化二铝等,不属于合金材料,故B错误;
C、青铜属于铜和锡组成的合金,属于合金材料,故C正确;
D、瓷壶属于硅酸盐材料,属于无机非金属材料,不属于合金材料,故D错误。
故选C。
7.(2024年湖北省黄石市黄石港区黄石八中教联体一模化学试卷)不锈钢手动推剪,曾风靡一时,给人们带来许多美好的回忆。其有上下重叠的俩排带刃的齿儿,使用时上面的一排齿儿左右移动,把头发剪下来。该剪子的制作材料属于
合成材料 B.天然材料
金属材料 D.复合材料
【答案】C
【解析】金属材料包括纯金属以及它们的合金,不锈钢属于合金,则该剪子的制作材料属于金属材料。
故选C。
8.(2024年辽宁省大连市第三十四中学一模拟化学试卷)金属在生活、生产中有着广泛的应用,金属材料已成为社会发展的重要物质基础;
(1)我国“天问一号”火星探测器成功降落火星,实现了中国航天史无前例的突破,在探测器运行系统中使用了铜丝作电线,是因为铜具有良好的 性和延展性;
(2)第24届冬奥会纪念币的材质为黄铜合金,强度高,耐腐蚀;若将少量黄铜合金投入到足量稀盐酸中, (填“有”或“没有”)固体剩余;
(3)辽宁舰是中国第一艘服役的航空母舰,改装前的辽宁舰舰身锈迹斑斑,钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的 共同作用的结果,工业生产中常用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈,该反应的化学方程式为 ;
(4)为了避免轮船的钢制外壳被腐蚀,通常在轮船外壳上镶嵌比铁活动性强的金属;
兴趣小组为探究铝、铁、(氢)、铜、银在金属活动性顺序中的位置关系,进行了如下实验:
①在实验时,试管D中发生反应的化学方程式为 ,基本反应类型为 ,实验C能观察到的实验现象是 ;
②实验结束小组同学将C、D试管中的剩余物倒入同一个烧杯中,待充分反应后,过滤,得到滤渣和无色滤液,则滤渣的成分可能是 ;
③实验后经讨论同学们发现不能达到实验目的,经过思考,他只更换了原实验中的一种试剂即达到了实验目的,他的做法是 ;
(5)辽宁舰的建造耗费了大量的钢材,工业上用含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是 。(计算结果保留整数)
【答案】(1)导电
(2)有
(3) 氧气和水
(4) 置换反应
产生银白色固体,溶液由无色变为蓝色
Cu、Ag;Cu、Ag、Al
试管D中的硝酸铜更换为硝酸亚铁溶液
(5)583t
【解析】(1)铜丝作电线,是因为铜具有良好的导电性和延展性;
(2)黄铜(Cu-Zn合金),若将少量黄铜合金投入到足量稀盐酸中,锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,铜和盐酸不反应,所以有固体剩余;
(3)钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果;
工业生产中常用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈,铁锈的主要成分是氧化铁,盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,该反应的化学方程式为:;
(4)①试管D中铝和硝酸铜反应生成硝酸铝和铜,化学方程式为:;该反应是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,属于置换反应;
实验C中铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,能观察到的实验现象是产生银白色固体,溶液由无色变为蓝色;
②试管C中铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银;试管D中铝和硝酸铜反应生成硝酸铝和铜,实验结束小组同学将C、D试管中的剩余物倒入同一个烧杯中,待充分反应后,过滤,得到滤渣和无色滤液,说明硝酸铜完全反应,滤渣中一定含有铜和银,可能含有铝,则滤渣的成分可能是Cu、Ag或Cu、Ag、Al;
③试管A中铁能和稀硫酸反应,说明铁排在氢前面,试管B中铜不能和稀硫酸反应,说明铜排在氢后面,试管C中铜能和硝酸银反应,说明铜排在银前面,试管D中铝能和硫酸铜反应,说明铝排在铜前面,但是不能判断铝排在氢的前面还是后面,同时不能判断铝和铁的位置关系,所以不能达到实验目的,可将试管D中的硝酸铜更换为硝酸亚铁溶液,铝能和硝酸亚铁反应,则说明铝排在铁前面,即可验证金属活动性顺序为Al>Fe>H>Cu>Ag;
(5)设:理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是x,
解得x≈583t
故理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是583t。
9.(2024年河南省郑州宇华实验学校中考一模化学试题)铜的应用历史非常久远。
(1)请设计实验比较黄铜与纯铜的硬度(描述操作、现象与结论)。
(2)采用如图所示的实验,分析一段时间后溶液中一定含有的溶质 ,并书写其中发生反应的化学方程式 。
【答案】(1)用黄铜片向纯铜片刻画,纯铜片上出现明显划痕;用纯铜片向黄铜片刻画,黄铜片上没有出现划痕。得出结论:黄铜片比纯铜片硬度大
(2) 一定含有的溶质是和
【解析】(1)黄铜为铜合金,合金硬度比纯碱大,则可采用互相刻画的方法,实验为:用黄铜片向纯铜片刻画,纯铜片上出现明显划痕;用纯铜片向黄铜片刻画,黄铜片上没有出现划痕,则说明黄铜片比纯铜片的硬度大。
(2)由于金属活动性顺序:锌>铜>银,铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,则一段时间后,溶液中的溶质肯定有硝酸铜和硝酸锌,可能含有硝酸银;
反应的化学方程式为:。
10.(2024广西南宁市天桃教育集团九年级化学一模)金属及金属材料广泛用于生产、生活及科学实验,其应用推动了社会的发展。请根据所学知识回答下列问题:
(1)下列金属材料属于合金的是________(填序号)。
A.硬铝 B.铜单质 C.纯金
(2)铁制品长期暴露在空气中会发生锈蚀,为防止钢铁锈蚀,常在其表面涂刷油漆或镀上其他金属。这些方法能防止锈蚀的原理是 。
(3)波尔多液是农业上常用的一种杀菌剂,它是由石灰乳和硫酸铜配制而成,请用化学方程式解释为什么不能用铁制容器配制波尔多液? 。
(4)为验证 Zn、Cu、Ag 三种金属的活动性强弱,某同学选用如下试剂组进行验证,其中合理的是______(填序号)。
A.Zn、CuSO4 溶液、Ag
B.Zn、稀盐酸、Cu、Ag
C.ZnSO4 溶液、CuSO4 溶液、Ag
D.ZnSO4 溶液、Cu、AgNO3 溶液
(5)将一定质量的铁粉加入到Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列有关说法正确的是______(填字母)。
A.若滤液为蓝色,则滤渣中一定有银,可能有铜
B.若滤液为浅绿色,则滤渣中一定含有银、铜、铝
C.若滤渣中含有银、铜、铁,则滤液中一定含有 Al3+、Fe2+、
D.若滤渣中加稀盐酸无气泡产生,则滤液中一定有 Al3+、Fe2+、Cu2+,可能有 Ag+
【答案】(1)A
(2)隔绝水和氧气(缺一不可)
(3)
(4)AD
(5)AC
【解析】(1)A、硬铝的主要成分是铝、铜、镁、和锰的合金;B和C均为纯金属,故选:A
(2)铁与空气中的氧气和水接触易生锈,铁制品长期暴露在空气中会发生锈蚀,为防止钢铁锈蚀,常在其表面涂刷油漆或镀上其他金属,是为了隔绝水和氧气,故填:隔绝水和氧气(缺一不可)
(3)波尔多液中含有硫酸铜,若用铁桶配置,则硫酸铜会和铁发生反应生成硫酸亚铁和铜,发生的化学反应方程式为,故填:
(4)A、Zn能置换出CuSO4 溶液的铜,即Zn的金属活动性大于Cu,Ag不与CuSO4 溶液反应,即Cu的金属活动性大于Ag,能验证Zn、Cu、Ag 三种金属的活动性强弱,故A正确;
B、只有Zn可以和稀盐酸反应,不能验证Zn、Cu、Ag 三种金属的活动性强弱,故B错误;
C、Ag与ZnSO4 溶液、CuSO4 溶液均不反应,不能验证Zn、Cu、Ag 三种金属的活动性强弱,故C错误;
D、Cu不与ZnSO4 溶液反应,即Zn的金属活动性大于Cu,Cu能置换出AgNO3 溶液中的Ag,即Cu的金属活动性大于Ag,能验证Zn、Cu、Ag 三种金属的活动性强弱,故D正确。
故选AD。
(5)将一定质量的铁粉加入到Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的溶液中,铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,铁与硝酸铝不反应。
A、若滤液为蓝色,硝酸铜可能反应了一部分,可能没有反应,所以滤渣中一定含有银,可能有铜,故A正确;
B、若滤液为浅绿色,说明有硝酸亚铁的存在,没有硝酸铜,那么滤渣中一定含有银和铜,可能含有铁,一定不含有铝,故B错误;
C、若滤渣中含有银、铜、铁,证明铁粉过量,Cu(NO3)2、AgNO3均与铁粉完全反应,铁参与置换反应生成亚铁,则滤液中一定含有 Al3+、Fe2+、NO3-,故C正确;
D、若滤渣中加稀盐酸无气泡产生,说明加入的铁粉不是过量的,所以滤液中一定含有Al3+、Fe2+,可能还
有Cu2+、Ag+,故D错误。
故选AC。
11.(2024年北京师范大学附属中学中考化学)用下图所示实验研究金属的性质。
(1)实验1:
Ⅰ、④中反应的化学方程式为 。
Ⅱ、①中有气泡产生。下列实验组合中,能得出镍、铜、银的金属活动性顺序的有 (填序号)。
A.①③④ B.①②③ C.①④ D.②④
(2)实验2:一段时间后,铁丝生锈,试管中液面上升。“液面上升”的原因是 。
【答案】(1) Cu + 2AgNO3=Cu(NO3)2 + 2Ag AD/DA
(2)铁生锈消耗氧气,试管内气体量减少,压强变小,液面上升
【解析】(1)Ⅰ、铜能与硝酸银反应生成银和硝酸铜,反应的化学方程式为。
Ⅱ、①中有气泡产生,则说明镍位于氢元素前面;
②由于铜位于氢元素后面,则镍能将铜从化合物溶液中置换出来,则说明镍比铜活泼;
③铜不能与稀硫酸反应,则说明铜位于氢元素后面;
④铜能将银从硝酸银中置换出来,说明铜位于银前面。
则能说明金属活动性顺序镍>铜>银的有①③④或②④,故选AD。
(2)铁锈与氧气和水共同接触时会生锈,由于铁消耗试管中的氧气,则装置中的气体减少,压强减小,液面上升。
考点2 金属的化学性质
12.(2024年山东省聊城市运河教育联合体中考一模化学试题)用下列各组物质进行实验,能验证Zn、Ag、Cu三种金属活动性强弱的是
A.Zn、Ag、CuSO4溶液 B.Zn、Ag、Cu、稀硫酸
C.Ag、Cu、ZnCl2溶液 D.Ag、CuSO4溶液、ZnCl2溶液
【答案】A
【解析】A. 金属活动性顺序中,排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的盐溶液中置换出来,Zn与CuSO4溶液混合,观察到Zn表面附着一层红色固体,证明Zn>Cu, Ag与CuSO4溶液混合,无现象,证明Cu>Ag,能证明Zn>Cu>Ag,此选项符合题意;
B. 金属活动性顺序中,氢前的金属可与稀硫酸反应生成氢气,Zn、Ag、Cu分别与稀硫酸混合,Zn表面有气泡产生,证明Zn> H,Ag、Cu表面无现象,证明H> Cu,H>Ag,但不能证明Cu、Ag的金属活动性顺序,此选项不符合题意;
C. Ag与ZnCl2溶液混合,无现象,证明Zn> Ag,Cu与ZnCl2溶液混合,无现象,证明Zn>Cu,但不能证明Ag、Cu的金属活动性顺序,此选项不符合题意;
D. Ag与CuSO4溶液混合,无现象,证明Cu> Ag,Ag与ZnCl2溶液混合,无现象,证明Zn> Ag,但不能证明Zn、Cu的金属活动性顺序,此选项不符合题意。
故选A。
13.(2024重庆市南开中学九年级一模化学试卷)为验证铝、铁、铜的金属活动性顺序,小开同学取足量的三种金属片,分别放入M溶液中充分反应,最终得出了正确结论。下列有关分析不正确的是
A.金属片使用前需用砂纸打磨 B.实验过程中最多发生了2个化学反应
C.M可以是稀硫酸或硫酸铝溶液 D.铝与M溶液反应后,溶液的颜色可能改变
【答案】C
【解析】A、金属片使用前需要用砂纸打磨,除去金属表面的氧化物,分析正确,不符合题意;
B、实验中若M为酸,铝、铁能与酸反应,铜不能与酸反应,发生了两个化学反应;若M为金属盐溶液,则应为亚铁离子的盐溶液,其中铝可与其反应,其他二者不反应,发生一个化学反应,实验过程中最多发生了2个化学反应,分析正确,不符合题意;
C、M可以是稀硫酸,铝、铁可与稀硫酸反应且铝与硫酸反应速率较快,铜不能,从而能说明金属活动性顺序是铝>铁>氢>铜;铁、铜都不能与硫酸铝溶液反应,说明铝的活动性强于铁、铜,不能得出铁和铜的活动性,M不可以是硫酸铝溶液,分析不正确,符合题意;
D、M溶液可以是含亚铁离子的盐溶液,铝与M溶液反应后,生成含铝离子的盐和铁,含亚铁离子的盐溶液呈浅绿色,含铝离子的盐溶液呈无色,溶液的颜色改变,分析正确,不符合题意。
故选C。
14.(2024年安徽省马鞍山市第八中学教育集团一模化学试题)丰富多彩的中华文物铭刻着中华文化的脉络、记录着中华文明的传承。
(1)认识文物:青铜是铜与锡的合金。青铜硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜。
(2)文物锈蚀:汉代铁剪锈迹斑斑(如图所示),导致铁制品锈蚀的原因是 。
(3)文物修复:含六偏磷酸钠【化学式为(NaPO3)6】的敷贴可使青铜器表面附着的土壤硬结物软化清除,该物质中磷元素的化合价为 。去除文物上铁锈的步骤之一是将铁锈的主要成分(Fe2O3)用氢气在高温条件下还原成氧化亚铁,则该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)大于
(2)铁与水和氧气接触
(3) +5
【解析】(1)合金的硬度比其成分金属的硬度大,青铜和铜合金,硬度大于纯铜。
(2)铁生锈是铁与氧气、水发生的复杂的化学反应。导致铁制品锈蚀的原因是铁与水和氧气接触。
(3)化合物中各元素正负化合价代数和为0。设该物质中磷元素的化合价为x。则(+1)+x+(-2)×3=0,x=+5。
化学反应前后原子的种类和数目不变,则氢气和氧化铁高温反应生成氧化亚铁的同时也会生成含有氢原子的水。化学方程式为。
15.(2024年江苏省天一中学、格致中学一模联考化学试卷)中国古代已掌握了铜冶炼和铸造技术,现代铜冶炼废气、废水需经过处理后排放。
Ⅰ.铜的冶炼与防腐
(1)如图﹣1 所示一氧化碳还原氧化铜的实验,硬质玻璃管内出现 (现象),证明反应已经发生。
(2)上述实验获得的Cu中含有少量黑色的CuO。请补充完整提纯铜的实验方案:将所得固体置于烧杯中, ,干燥。(可选用的试剂:稀H2SO4、AgNO3溶液、NaOH溶液,蒸馏水)
(3)《周礼 考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。铜和青铜的相关性质见下表,推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有 。
铜 青铜(含25%的锡)
熔点 1085℃ 800℃
硬度 3.0 5~6.6
注:硬度以金刚石的硬度10为标准,1表示很软,10表示很硬。
(4)某同学设计实验探究铜锈蚀产生铜绿[Cu2(OH)2CO3]的条件(如图﹣2所示),在下图图中铜片上最不易产生铜绿的是 (填序号)。
Ⅱ.湿法炼铜废水的处理
(5)湿法炼铜产生酸性废水,含有的CuSO4、ZnSO4可用铁炭混合物(铁粉和活性炭的混合物)除去。其他条件不变,废水pH对Cu2+、Zn2+去除率的影响如图﹣3所示。
①pH<3时,铁炭混合物表面有大量气泡产生,产生该现象的化学方程式为 。
②相同pH条件下,Cu2+的去除率远高于Zn2+的原因可能是 。
【答案】(1)有红色固体出现
(2)加入足量稀硫酸充分反应至黑色固体完全溶解,过滤,蒸馏水洗涤滤渣2-3次
(3)降低铜的熔点,提高铜的硬度
(4)A
(5) Fe能置换出Cu,但不能置换出Zn
【解析】(1)一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,故硬质玻璃管内出现红色固体,说明反应已经发生;
(2)氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,铜和稀硫酸不反应,故可将所得固体置于烧杯中,加入足量稀硫酸充分反应至黑色固体完全溶解,过滤,蒸馏水洗涤滤渣2-3次,干燥;
(3)由表中数据可知,青铜比铜的硬度大,熔点低,故铜冶炼过程中熔入锡的作用有降低铜的熔点,提高铜的硬度;
(4)铜锈蚀产生铜绿,根据质量守恒定律, 化学反应前后,元素的种类不变,生成物中含Cu、C、H、O,反应物中也应含Cu、C、H、O,铜由铜元素组成,空气中含碳元素的物质是二氧化碳,空气中含氢元素的物质是水,氧气也应参与了反应,故铜生锈的条件是铜与氧气、二氧化碳、水接触。
A、该实验中,生石灰和氢氧化钠可吸收空气中的二氧化碳和水,该实验中,铜只与氧气接触;
B、该实验中铜片与水接触, 但是水中可能溶有空气中的气体;
C、该实验中铜片与二氧化碳、氧气和水接触,容易生锈;
D、该实验中,铜片与氧气和水接触。
由以上分析可知,铜片上最不易产生铜绿的是A,因为破坏了铜生锈的两个条件;
故选A;
(5)①pH<3时,铁炭混合物表面有大量气泡产生,产生该现象的原因是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,该反应的化学方程式为:;
②相同pH条件下, Cu2+ 的去除率远高于 Zn2+ 的原因可能是:铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,能置换出铜,但是锌比铁活泼,铁不能置换出Zn,故填:Fe能置换出Cu,但不能置换出Zn。
16.(2024年山东省东营市实验中学中考第一次模拟考试化学试题)2023年10月28号,时隔163年,牛、虎、猴、猪、马五兽首在北京展出,这是圆明园博物馆的又一次历史性时刻。马首是其中最具代表性的一个,马首以红铜为主,包含铅、铁的一些合金制作的马首,经过百年的洗礼,仍然熠熠生辉。
(1)马首经过百年的洗礼,仍然熠熠生辉,反映了铜铅铁合金的特性是 。
(2)我国古代炼铜由于技术原因,温度达不到铜的熔点,劳动人民在炼铜时加入少量的锡、铅,其蕴含的科学道理是 。炼锡的方法是以二氧化锡和木炭粉为原料,在高温条件下反应制得金属锡和一种可燃性气体,写出该反应的化学方程式: 。
(3)为了验证铜、铅、铁的金属活动性顺序,某同学选择如下试剂进行验证,其中合理的是 。
①溶液、溶液
②溶液、
③溶液、溶液
④溶液
【答案】(1)耐腐蚀
(2) 合金比组成它的纯金属熔点低
(3)②③
【解析】(1)马首经过百年的洗礼,仍然熠熠生辉,反映了铜铅铁合金的特性是:耐腐蚀;
(2)合金比组成它的纯金属熔点低,故我国古代炼铜由于技术原因,温度达不到铜的熔点,劳动人民在炼铜时加入少量的锡、铅;
二氧化锡和木炭在高温下反应生成锡和一种可燃性气体,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Sn、O、C,生成物中含Sn,故生成物中还应含C、O,故生成的可燃性气体是一氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(3)①铜与硝酸铅和硝酸亚铁均不反应,均无明显现象,说明铅、铁比铜活泼,但是无法验证铅、铁的金属活动性顺序,不符合题意;
②铜与硝酸铅不反应,无明显现象,说明铅比铜活泼,铁能与硝酸铅反应生成硝酸亚铁和铅,有银白色固体析出,说明铁比铅活泼,可以验证三种金属的活动性顺序,符合题意;
③铅能与硝酸铜反应生成硝酸铅和铜,有红色固体析出,说明铅比铜活泼,铅与硝酸亚铁不反应,无明显现象,说明铁比铅活泼,可以验证三种金属的活动性顺序,符合题意;
④铁、铅均能与硝酸铜反应,均有红色固体析出,说明铁、铅比铜活泼,但是无法验证铁、铅的金属活动性顺序,不符合题意。
故选②③。
考点3 金属与酸反应的图像及相关计算
17.(2024福建省厦门市海沧实验中学九年级一模化学试题)将未打磨的铝片放入试管中,加入过量稀盐酸,反应过程中产生氢气的质量与时间的关系如图所示,下列说法正确的是
A.0~a段时没有反应发生
B.b点时发生反应的基本反应类型为置换反应
C.a~c段时试管中溶液质量减少
D.d点时向试管中滴加酚酞溶液,酚酞溶液变红
【答案】B
【解析】A、由分析可知,0~a段时氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝和水,故选项说法不正确;
B、由分析可知,a~c段时铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,该反应符合“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”的特点,属于置换反应,故选项说法正确;
C、a~c段时铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,根据反应的化学方程式2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,每54份质量的铝完全反应,生成6份质量的氢气,则反应过程中试管中溶液质量增加,故选项说法不正确;
D、d点时盐酸过量,溶液呈酸性,滴加酚酞溶液,酚酞溶液不变红,故选项说法不正确。
故选B。
18.(2024海南省海口市第七中学一模化学试题)将15gCu和Zn的金属混合物粉末加入到一定量的稀硫酸中,恰好完全反应,将所得溶液进行过滤,得到2g固体(滤渣,不含结晶化合物)和200g滤液,则反应后溶液中溶质的质量分数应为
A.6.5% B.13.9%
C.15.1% D.16.1%
【答案】D
【解析】根据金属活动性锌>氢>铜,铜不与稀硫酸反应,因此,恰好完全反应后所剩余固体为铜,则金属混合物中锌的质量即为混合物质量与铜的质量差,金属混合物中锌的质量=15g-2g=13g,锌于硫酸反应生成硫酸锌和氢气,恰好完全反应后所得溶液为硫酸锌溶液,反应后溶液中溶质的质量分数=,设恰好完全反应时生成硫酸锌的质量为x
x=32.2g,
则反应后溶液中溶质的质量分数==16.1%,故选:D。
19.(2024年四川省成都市第七中学中考一模化学试题)对于金属材料,我们应该从多角度了解。
Ⅰ.金属冶炼
(1)《天工开物》中记载了炼锡的场景:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓(指鼓入空气)熔化。”
①鼓入足量空气的目的是 ,从而提高炉温。
②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤,加铅能使锡胶易熔化流出,其原因是 。
Ⅱ.金属的活动性
(2)为探究锌、铁、铜三种金属的活动性及它们和氢元素的位置关系,小明设计了如图实验:
①试管C中发生反应的化学方程式为 。
②小红认为可以只用 (填字母)两支试管中的实验,就能达到实验目的。
(3)小李在实验过程中,将等质量的锌、铁放入等质量分数的足量稀硫酸中,绘制出生成氢气的质量如下图所示。下列图像正确的是___________。
A. B.
C. D.
Ⅲ.金属的锈蚀与防护
(4)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。
①“发蓝”过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
②“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是 。
③铁锈从物质的分类来看属于 。(填“纯净物”或“混合物”)
Ⅳ.金属的回收再利用
(5)学习小组同学欲从废旧电脑的某些零部件中回收金属银,设计流程如图所示。
①步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后发生反应的化学方程式为 。
②溶液X中只含有一种溶质,该溶质为 。
【答案】(1) 使木炭充分反应,放出热量 合金的熔点低
(2) AC
(3)BD
(4) 化学 隔绝氧气和水 混合物
(5) 硫酸铜/CuSO4
【解析】(1)①鼓入足量空气的目的是让木炭充分燃烧,该反应放热,从而提高炉温;
②加铅后形成合金,合金的熔点低于纯金属;
(2)①试管C中铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为:;
②实验A可以得出锌的活动性强于铁;实验B可以得出铁的活动性在氢前;实验C可以得出铁的活动性强于铜;实验D可以得出铜的活动性在氢后,要得出活动性:锌>铁>氢>铜,可只用AC两支试管中的实验,就能达到实验目的;
(3)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的质量关系为:,每65份质量的铁反应生成2份质量的氢气,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的质量关系为:,每56份质量的铁反应生成2份质量的氢气,因此,等质量的锌、铁与过量的稀硫酸反应,铁和稀硫酸反应生成的氢气比锌多,参加反应的硫酸质量相等时,生成氢气的质量也相等,最终铁和稀硫酸反应生成的氢气比锌多,锌的活动性比铁强,锌和稀硫酸反应速率比铁快;因为加入稀硫酸的速度一样,所以产生氢气的速度是一样的,铁生成的氢气比锌多;故选:BD;
(4)①“发蓝”过程是使其表面生成一层致密的氧化膜,有新物质生成,属于化学变化;
②铁生锈是与氧气和水共同作用,“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是隔绝了氧气和水;
③铁锈的主要成分是氧化铁,还含有其它物质,属于混合物;
(5)①步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后,铜、银不反应,铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气,反应的化学方程式为:;
②步骤Ⅰ过滤出的固体中含有铜、银,加入适量硝酸银溶液,铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,故溶液X中含有硝酸铜。
20.(2024广东实验中学九年级一模化学试题)探秘古钱币。
(1)古币金属知多少。我国古代的钱币有多种,如金币、银铜币、铁币等。小民同学家里收藏有一枚古币,可以被磁铁吸引,该古币是 (填币种)。
(2)金属性质的探究。实验小组的同学做了下列实验:
①如图1,铜片表面有黑色物质生成,该反应的化学方程式是 。
②如图2,三支试管里的液体均为稀盐酸,铁丝表面有气泡冒出,银丝和铜丝无明显变化。由此可得出有关金属活动性的结论是 。
③铜币长时间放置不用,表面容易产生一层铜绿【主要成分】,根据化合物的分类,属于 ,从组成预测其能与 反应。
(3)货币流通有原因。铁硬度比铜大,密度比铜小,金和银做成的钱币比铜币腐蚀速度要慢得多,似乎更适合铸造钱币,但是中国历史上铜币的使用量远大于其它材质的货币。综上所述,古代铸造钱币选择金属考虑的两个因素是:① ;② 。
【答案】(1)铁币
(2) 铁>氢,银<氢,铜<氢,铁>铜,铁>银,铜、银活动性不能比较 盐 酸
(3) 光泽好 易加工
【解析】(1)金币、银铜币、铁币中只有铁币有磁性,可被磁铁吸引,该古币可被磁铁吸引,则该古币是铁币。故填:铁币。
(2)①氧化铜是黑色的,铜片表面有黑色物质生成说明铜与氧气加热条件下反应生成氧化铜,化学方程式为。故填:。
②三支试管里的液体均为稀盐酸,铁丝表面有气泡冒出,银丝和铜丝无明显变化。即铁与稀盐酸反应生成
氯化亚铁和氢气,银、铜与稀盐酸不反应。说明金属活动性铁>氢,银<氢,铜<氢,铁>铜,铁>银,铜、银活动性不能比较。故填:铁>氢,银<氢,铜<氢,铁>铜,铁>银,铜、银活动性不能比较。
③Cu2(OH)2CO3含有金属离子铜离子和酸根离子碳酸根离子,所以属于盐;Cu2(OH)2CO3中含有碳酸根和氢氧根,则铜绿能与酸反应,且生成水和放出气体二氧化碳。故填:盐;酸。
(3)物质的性质决定物质的用途,但这不是唯一的决定因素,还需考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、对环境的影响等,选择铸造硬币的金属材料需要考虑的因素有:光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工等。故填:光泽好;易加工。
考点4 金属活动性顺序的判断与探究
21.(2024广西南宁市青秀区天桃实验学校一模化学试题)氢气是一种清洁高能的燃料,将X、Y放入稀盐酸中,Y溶解并产生氢气,X不反应,如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在X表面有银析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,判断X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序是
A.X、Y、Z B.Y、X、Z
C.Z、Y、X D.X、Z、Y
【答案】B
【解析】由题干可知,将X、Y放入稀盐酸中,Y溶解并产生氢气,X不反应,根据“金属活动性顺序氢元素前面的金属和稀酸反应,产生氢气,氢后金属不反应”可知,X的金属活动性比Y弱,而把X和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在X表面有银析出,而Z没有变化,根据“金属活动性强的金属能把金属活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来”可知,X、Ag、Z的金属活动性由强到弱的顺序是:X、Ag、Z,因此,X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序是Y、X、Z,故选B。
22.(2024年河南省商丘实验中学中考一模化学试题)某化学小组用下图所示实验装置,探究锌、铁、铜的金属活动性顺序。
(1)写出实验①②③中能发生反应的化学方程式(写一个即可)。
(2)通过实验①②③尚不能判断锌、铁的金属活动性顺序,该小组补充了实验④继续探究,请写出④中合适的物质。
(3)将实验①③反应后的溶液混合到一起,观察到有气泡产生,请分析混合后溶液中的溶质。
【答案】(1)(或)
(2)X是锌,Y溶液是硫酸亚铁溶液(或X是铁,Y溶液是硫酸锌溶液等)
(3)一定有硫酸锌和硫酸亚铁,可能有硫酸,一定没有硫酸铜
【解析】(1)①中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,②中铜与稀硫酸不反应,③中铁与硫酸铜反应生成
硫酸亚铁和铜。故答案为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(或Fe+CuSO4=FeSO4+Cu)
(2)实验①②③得出在金属活动性顺序里,锌排在铜前面,铁排在铜前面,但锌和铁的顺序无法证明。因此实验④需要验证锌和铁的金属活动性顺序,利用锌和硫酸亚铁能发生反应,或利用铁和硫酸锌溶液不能反应进行实验。故答案为:X是锌,Y溶液是硫酸亚铁溶液(或X是铁,Y溶液是硫酸锌溶液等);
(3)将实验①③反应后的溶液混合到一起,观察到有气泡产生,则①中稀硫酸过量,③中铁过量,发生的反应为铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以混合后溶液中的溶质一定有硫酸锌和硫酸亚铁,可能有硫酸,一定没有硫酸铜。故答案为:一定有硫酸锌和硫酸亚铁,可能有硫酸,一定没有硫酸铜。
23.(2024年广东省珠海市文园中学(集团)中考第一次模拟考试化学试卷)现有X、Y、Z三种金属,将它们分别投入到稀盐酸中,Y无反应,如果把X、Z分别插入硫酸锌溶液中,过一会儿,在X的表面有锌析出,而Z没有变化.根据以上事实,判断的金属活动性顺序正确的是
A.Y﹥X﹥Z B.Z﹥X﹥Y
C.X﹥Z﹥Y D.X﹥Y﹥Z
【答案】C
【解析】能与酸反应放出氢气的金属比不能与酸反应的金属活泼,分别投入到稀盐酸中,Y无反应,所以X、Z比Y活泼。
活泼金属能把不活泼金属从其盐溶液中置换出来,X、Z分别插入硫酸锌溶液中,过一会儿,在X的表面有锌析出,而Z没有变化所以活动性X>Zn>Z。
所以金属活动性顺序X﹥Z﹥Y,故选C。
24.(2024年广东省广州市第十六中学中考一模化学试卷)为比较金属M与Fe、Zn的金属活动性强弱,实验小组设计了如图装置。待甲中充分反应后打开K1,使甲中溶液全部进入乙中,乙中无明显现象,打开K2使乙中溶液全部进入丙中,Zn片表面变黑(金属片均足量)。下列有关说法正确的是
A.甲中反应后得到黄色溶液
B.丙中反应后溶液质量增大
C.三种金属的活动性顺序为Zn>Fe>M
D.将M片和Zn片互换位置仍能达到实验目的
【答案】C
【解析】A、甲中发生铁与稀盐酸的反应,生成氯化亚铁和氢气,溶液由无色变为浅绿色,故A错误;
B、丙中发生锌与氯化亚铁反应生成铁和氯化锌,化学反应方程式为,可知65份质量的锌反应生成56份质量的铁,根据质量守恒定律可知,反应后溶液的质量减小,故B错误;
C、因为乙中无明显现象,说明M与氯化亚铁不反应,则M的金属活动性比Fe小,故三种金属的活动性顺序为Zn>Fe>M,故C正确;
D、将M片与Zn片互换位置,只能得到Zn>Fe、Zn>M的结论,并不能比较M与Fe的金属活动性,故D错误;
故选C。
25.(2024年安徽省马鞍山市第八中学教育集团一模化学试题)某化学实验室从含少量硝酸锌的硝酸银废液中提取贵金属Ag,其主要操作流程如下:
(1)步骤Ⅰ中用到玻璃棒的作用: ,得到的固体A的成分: 。
(2)步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式是 ,这一反应说明两金属的活泼性Zn Ag(填“>”或“<”)。
(3)向溶液D中加入适量某物质,可得到只含一种溶质的溶液,这种物质是 。
【答案】引流 Zn、Ag > Zn
【解析】(1)步骤Ⅰ是为了把固体和液体分开,所用到的步骤是过滤,过滤中玻璃棒的作用是引流;步骤Ⅰ中发生的反应是锌粉和硝酸银溶液反应生成固体银和硝酸锌溶液,得到的固体A的成分有生成的银和过量的锌。
(2)步骤Ⅰ中发生反应是锌粉和硝酸银溶液反应生成固体银和硝酸锌溶液,化学方程式是:。锌能置换出硝酸银中的银,说明锌的活泼性大于银。
(3)溶液D的成分是硫酸和硫酸锌,要想加入适量某物质,可得到只含一种溶质的溶液,只能是加入锌。
26.(2024广西南宁市青秀区天桃实验学校一模化学试题)将一定质量的锌粉加入到Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,再向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象。下列叙述错误的是
A.滤渣中一定没有Mg
B.滤液可能是蓝色的
C.滤液中一定含有Zn(NO3)2和Mg(NO3)2
D.滤渣中一定有Ag和Cu
【答案】D
【解析】A、由于锌不能和硝酸镁反应,则滤渣中一定没有镁,该选项说法正确;
B、由于锌肯定没有过量,则滤液中可能会有硝酸铜,溶液可能为蓝色的,该选项说法正确;
C、结合前面分析可知,滤液中一定含有硝酸锌和硝酸镁,该选项说法正确;
D、若锌只和硝酸银反应,则滤渣中只含银,该选项说法错误。
故选D。
28.(2024年广东省珠海市文园中学(集团)中考第一次模拟考试化学试卷)实验探究是解决化学问题最重要的手段。如图所示,下列实验设计中,能达到实验目的的是
A.验证质量守恒 B.探究铁生锈需要氧气
C.测定空气中氧气含量 D.比较金属活动性
【答案】B
【解析】A、氯化钠和硝酸钾不反应,不能用来验证质量守恒定律,故A错误;
B、两支试管中的铁钉都与水接触,左侧试管中的铁钉还能够与空气中的氧气接触,一段时间后发生锈蚀,右侧试管中的铁钉不能接触空气,铁钉不发生锈蚀,则该实验探究铁生锈是否需要氧气,故B正确;
C、木炭燃烧生成二氧化碳气体,压强不变,不能用来测定空气中氧气含量,故C错误;
D、比较金属活动性需要控制金属的形状、大小相同,故D错误。
故选:B。
考点5 金属的冶炼
29.(2024年北京师范大学附属中学中考化学)几种矿石的主要成分如下,可用于冶炼铜的矿石是
A.菱铁矿(FeCO3) B.软锰矿(MnO2)
C.方铅矿(PbS) D.孔雀石[Cu2(OH)2CO3]
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变可知,菱铁矿(FeCO3)中不含铜元素,不能用于冶炼铜,故A选项不符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变可知,软锰矿(MnO2)中不含铜元素,不能用于冶炼铜,故B选项不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变可知,方铅矿(PbS)中不含铜元素,不能用于冶炼铜,故C选项不符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变可知,孔雀石[Cu2(OH)2CO3]中不含铜元素,不能用于冶炼铜,故D选项符合题意。
故选D。
30.(2024吉林省长春市朝阳区长春外国语学校一模化学试卷)某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时,出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色,推断黑色固体是Fe;乙同学提出质疑,认为黑色固体可能是Fe3O4,并查阅了资料:Fe3O4可被磁铁吸引,几乎不溶于稀的酸溶液。
(1)制备CO的原理是:(HCOOH在常温下为液态),图b所示三种气体发生装置中,可用于制备CO的是 (填标号)。
(2)若甲同学推断正确,反应的化学方程式为 。
(3)对乙同学提出的质疑进行分析和验证。
①定量分析物质组成可知,该反应生成Fe3O4是合理的,理由是 。
②该小组通过对黑色固体进行检验,证明同时含有Fe3O4和Fe.检验的操作和现象是:取样于试管中,加入足量 溶液,可以观察到 。
(4)该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系,走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究,根据不同温度下所得固体的质量,推导对应的固体成分,结果如图。
①用CO炼铁时,还原Fe2O3的温度应不低于 ℃。(填“400”“600”或“800”)
②图中:x= 。
③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右,他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾,推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应: FeO 。
【答案】(1)C
(2)
(3) 反应物中含有Fe元素和O元素(或写质量守恒定律) 稀盐酸/稀硫酸 有气体生成,溶液变成浅绿色,有黑色固体剩余
(4) 800 33.6 4 Fe
【解析】(1)由制备CO的原理知,反应属于液体加热型,图b所示三种气体发生装置中,可用于制备CO的是C;
(2)甲同学推断黑色固体是Fe,则对应为一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳,化学方程式为;
(3)①反应前有铁、氧元素,根据质量守恒定律知,反应后元素种类不变,所以做出该反应可能生成Fe3O4的推测是合理的;
②根据结论:同时含有Fe3O4和Fe,结合查阅资料:Fe3O4可被磁铁吸引,几乎不溶于稀的酸溶液,故检验的操作和现象是:取样于试管中,滴入稀盐酸(或稀硫酸),观察到有气泡生成,形成浅绿色溶液,有黑色固体不溶解,则黑色固体同时含有Fe3O4和Fe;
(4)①用CO炼铁得铁单质,结合图像,还原Fe2O3的温度应不低于800℃;
②由图知,最初氧化铁固体的质量为48g,其中铁元素全部转化到铁单质中,则铁的质量为,则x=33.6;
③由图知,600℃左右固体为氧化亚铁,可能是在冷却过程中氧化亚铁分解为四氧化三铁和铁,化学方程式为4FeO=Fe3O4+Fe。
考点7 金属的锈蚀与金属资源的保护
31.(2024年江苏省天一中学、格致中学一模联考化学试卷)化学实验是科学探究的重要途径,请根据如图实验图示回答相关问题:
(1)图 1 装置可用于探究可燃物燃烧的条件及测定空气中的氧气含量。
①将装有红磷、白磷的 Y 型管放入 80℃的热水中,观察到红磷不燃烧,白磷燃烧,说明可燃物燃烧的条件之一是 。
②已知 Y 型管的容积是 75mL,待白磷熄灭,装置冷却至室温后,打开弹簧夹,观察到量筒中的水倒流入 Y 型管中,量筒最终剩余水的体积约为 mL。
(2)在图 2 所示 实验中 ,观察到Y型试管左边的铁片无明显变化, 右边铁片生锈 ,说明铁生锈 还需要与 接触。
(3)图 3 实验可用于探究物质溶解时的热量变化,用胶头滴管将一定量的水滴入装有硝酸铵的试管,一段时间后 U 型管中液面会出现的变化是 。
(4)小峰同学利用如图 4 所示的装置体验趣味化学实验——“发射火箭”,挤压胶头滴管后,套在玻璃管上的塑料火箭向上冲出,完成发射。下列组合能产生类似现象的是 _________________(填序号)。
A.碳酸钙和水 B.氢氧化钠和水 C.碳酸钠和稀盐酸 D.镁和稀盐酸
【答案】(1) 温度达到可燃物的着火点 5
(2)水
(3)左高右低
(4)BCD
【解析】(1)①白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,红磷与氧气接触,温度没有达到着火点,不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;②白磷燃烧消耗氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体积就是消耗氧气的体积,氧气约占空气体积的五分之一,则消耗氧气的体积为:,最终剩余水的体积为20mL-15mL=5mL;
(2)根据控制变量法,左侧铁和氧气接触,右侧铁和水、氧气接触,从而得出铁生锈还需要与水接触;
(3)硝酸铵固体和水混合会吸收热量,使装置内温度降低,压强减小,所以U型管中液面会出现左高右低;
(4)挤压胶头滴管后,套在玻璃管上的塑料火箭向上冲出,完成发射,过氧化氢在二氧化锰催化的作用下反应产生氧气,导致瓶中压强增大;则要产生类似的现象,说明左边瓶内压强增大,则可能是产生了气体,也可能是温度升高使气体膨胀;
A、碳酸钙和水混合不会放出热量,也不会产生气体,故选项不符合题意;
B、氢氧化钠固体溶于水会放出热量,使装置内温度升高,压强增大,会出现火箭向上冲出,完成发射,故选项题意;
C、碳酸钠和稀盐酸混合会产生二氧化碳气体,使装置内气体增加,压强增大,会出现火箭向上冲出,完成发射,故选项符合题意;
D、镁和稀盐酸混合产生氢气,使装置内气体增加,压强增大,会出现火箭向上冲出,完成发射,故选项符合题意;
故选:BCD。
32.(2024年河南省郑州宇华实验学校中考一模化学试题)如图所示为实验室模拟一氧化碳还原氧化铁的实验。
(1)请简述加热前先通入一氧化碳的原因。
(2)请书写玻璃管内发生反应的化学方程式。
(3)请写出处理尾气的一种具体操作。
【答案】(1)排尽玻璃管内空气,避免一氧化碳与空气混合后遇热爆炸
(2)
(3)点燃尾气或用气囊收集尾气
【解析】(1)一氧化碳为可燃性气体,与空气混合达到爆炸极限后预热就会发生危险,则实验前要先通一氧化碳,目的为排尽玻璃管内空气,避免一氧化碳与空气混合后遇热爆炸。
(2)一氧化碳和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:。
(3)一氧化碳有毒,会污染空气,且一氧化碳具有可燃性,则处理尾气的方法为:点燃尾气或用气囊收集尾气。
33.(2024年北京师范大学附属中学中考化学)战国时期脱碳窑遗迹的发现证明了我国古代冶铁技术的高超水平。
(1)赤铁矿(主要成分为Fe2O3)与CO在高温条件下反应的化学方程式为 。高炉炼铁的尾气中含有多种可燃性气体,其中甲烷充分燃烧的化学方程式为 。
(2)结合生活经验,提出一条防止铁制品生锈的措施: 。
【答案】(1) 3CO+Fe2O33CO2+2Fe CH4+2O22H2O+CO2
(2)保持表面干燥(合理即可)
【解析】(1)一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为3CO+Fe2O33CO2+2Fe。甲烷和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为CH4+2O22H2O+CO2。
(2)铁在有氧气和水的条件下生锈,因此利用隔绝氧气和水的方法可以防止铁生锈,故防止铁制品生锈的措施有保持表面干燥、喷漆、镀层、制成耐腐蚀的合金等。
34.(2024年广东省广州市第十六中学中考一模化学试卷)截至2023年12月,广州地铁运营线路共16条,
运营里程653公里,位列中国第三名。
(1)列车车厢顶部用石墨做电弓是利用石墨具有良好的 性。
(2)列车车厢用到大量铝合金材料,铝制品具有较好的抗腐蚀性能是因为 。
(3)列车车厢表面刷漆是为了防止金属生锈,铁锈中主要成分是Fe2O3,可用盐酸除铁锈,其反应的化学方程式为 。
(4)列车钢轨采用铝和氧化铁在高温下反应生成铁和氧化铝,实现无缝焊接,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)导电
(2)铝在空气中能与氧气反应,在表面形成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被氧化
(3)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(4)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
【解析】(1)列车车厢顶部用石墨做电弓是利用石墨具有良好的导电性。
(2)铝在空气中能与氧气反应,在表面形成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被氧化,因此铝制品抗腐蚀性强。
(3)铁锈的主要成分是氧化铁,与盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
(4)铝与氧化铁在高温下反应生成铁和氧化铝,反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。
35.(2024福建省厦门市海沧实验中学九年级一模化学试题)钢铁是应用广泛的金属材料。
(1)英国学者R·坦普尔论证了我国古代冶铁技术世界第一、早在公元前4世纪,中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁,并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度;公元前2世纪,中国人发明了“充氧”等炼钢法。
①“黑土”含有磷酸铁(FePO4),其中磷元素的化合价为 。
②生铁生产过程中,一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为 。
③炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的 ,获得性能更好的钢。
(2)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。
①“发蓝”过程发生了 (填“物理变化”或“化学变化”)。
②铁生锈是与 接触的结果,致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是 。
【答案】(1) +5/+5价 3CO+ Fe2O32Fe +3CO2 含碳量
(2)化学变化 氧气、水蒸气 隔绝氧气和水
【解析】(1)①磷酸铁(FePO4)中铁元素显+3价,氧元素显-2价,设磷元素的化合价为x,根据化合物中正、负化合价的代数和为零,则(+3)+x+(-2)×4=0,x=+5,故填:+5或+5价;
②生铁生产过程中,一氧化碳与氧化铁在高温下生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为3CO+ Fe2O3
2Fe +3CO2,故填:3CO+ Fe2O32Fe +3CO2;
③碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的含碳量,获得性能更好的钢,故填:含碳量;
(2)①“发蓝”过程有金属氧化物生成,属于化学变化,故填:化学变化;
②铁生锈实际上是铁与氧气、水蒸气等发生化学反应的过程;致密氧化膜能隔绝氧气和水,因此能防止钢铁锈蚀,故填:氧气、水蒸气;隔绝氧气和水。2024年中考化学二轮复习专题-金属和金属资源
【结合杭州亚运会,古文化知识】
1.(2024四川成都九年级一模化学试题)2023年9月23日,恰逢杭州第十九届亚运会开幕,请同学们回答:
(1)本次亚运会中国队花剑队以45:44绝杀日本队,花剑为钢铁打造,生铁和钢都是铁的合金,性能不同主要是因为 。根据如图所示信息完成下列问题:高炉炼铁的主要反应原理是 (用化学方程式表示);副产品中的炉气可重复利用,既节约了能源又减少了 。
某炼铁高炉内部的物料说明
炼铁原料 产品 副产品
赤铁矿(FeO、SiO2) 焦炭(C) 空气(O2、N2) 石灰石(CaCO3、杂质) 生铁(液态) 铁熔点1535℃ 炉渣(CaSiO3) 炉气(CO、CO2、N2)
(2)亚运会201金,辉煌背后是强大的祖国,我们国家的科技发展日新月异,例如嫦娥四号成功登陆月球背面,世界首次实现月球背面软着陆。嫦娥四号着陆器的主体材料为钛合金,主要是利用其______的物理性质;
A.密度小,耐腐蚀
B.硬度大
C.化学性质稳定性好,熔点高
(3)航天器的天线是由钛合金制造。工业上通常在高温下用四氯化钛(TiCl4)与金属镁发生置换反应获得金属钛,该反应的化学方程式为 。
2.(2024年云南省云天化中学教育管理有限公司初中学业水平模拟考试化学试卷)金属及其化合物是中学化学学习的重要内容。
(1)《梦溪笔谈》中记载:“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折。”剂钢、柔铁均为铁的合金,说明合金比纯金属 (填字母序号)。
a.硬度大、耐腐蚀 b.硬度小、熔点高 c.熔点高、耐腐蚀
(2)某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性,进行甲、乙、丙三个实验。
①丙实验中的现象为铜片表面有银白色固体析出,且溶液由无色变为 色。甲中发生反应的化学方程式为 。
②小组同学发现以上三个实验无法得出四种金属的活动性顺序,于是补充了图丁的实验,得出四种金属的活动性顺序。若图丁中的溶液B为5mL10%的稀盐酸,则A是 。
(3)某校化学实验室废液桶中收集了溶有大量FeSO4、CuSO4的废液,他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体,设计了如图实验方案。结合实验方案回答下列问题:
①金属X为 ,溶液Y是 。
②理论上所得硫酸亚铁晶体的质量 (填“>”、“<”或“=”)原废液中硫酸亚铁的质量。
3.(2024吉林省长春市朝阳区长春外国语学校一模化学试卷)我国古代时期,金属的冶炼和使用就在当时出于世界领先水平。
(1)明代《天工开物》中记录了金属锡的冶炼方法。
①冶炼金属锡的原料为锡砂,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 。
②炼锡时混入少许铅形成合金,产物更易熔化流出,原因是 。
(2)如图为为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3,高温易分解生成ZnO,再将ZnO还原得到锌。
①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量,泥罐内煤粉的主要作用是 。
②锌类似铝,可以形成致密的氧化膜具有耐腐蚀性。炼锌时必须冷却后才能取锌,目的是 。
(3)湿法冶金利用置换反应。向Cu(NO3)2、AgNO3混合液中加入Fe粉,充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属,则滤液中一定不含的金属阳离子是 。
考点1 金属材料、金属的物理性质与用途
4.(2024福建省厦门市海沧实验中学九年级一模化学试题)下列物质不属于金属材料的是
A.青铜(铜锡合金) B.焊锡(锡铅合金)
C.铝土矿(主要成分Al2O3) D.铜火锅
5.(2024广西南宁市青秀区天桃实验学校一模化学试题)下列有关合金的说法错误的是
A.合金一定是混合物
B.生铁的含碳量比钢的含碳量高
C.合金中至少含有两种金属
D.日常生活中,人们使用的大多数是合金
6.(2024年广东省广州市第十六中学中考一模化学试卷)文物记载着中华文明的灿烂成就,下列文物主要由合金材料制成的是
A.圆雕玉舞人 B.透雕重环玉佩 C.朱雀青铜顶饰 D.炫纹贯耳瓷壶
7.(2024年湖北省黄石市黄石港区黄石八中教联体一模化学试卷)不锈钢手动推剪,曾风靡一时,给人们带来许多美好的回忆。其有上下重叠的俩排带刃的齿儿,使用时上面的一排齿儿左右移动,把头发剪下来。该剪子的制作材料属于
合成材料 B.天然材料
金属材料 D.复合材料
8.(2024年辽宁省大连市第三十四中学一模拟化学试卷)金属在生活、生产中有着广泛的应用,金属材料
已成为社会发展的重要物质基础;
(1)我国“天问一号”火星探测器成功降落火星,实现了中国航天史无前例的突破,在探测器运行系统中使用了铜丝作电线,是因为铜具有良好的 性和延展性;
(2)第24届冬奥会纪念币的材质为黄铜合金,强度高,耐腐蚀;若将少量黄铜合金投入到足量稀盐酸中, (填“有”或“没有”)固体剩余;
(3)辽宁舰是中国第一艘服役的航空母舰,改装前的辽宁舰舰身锈迹斑斑,钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的 共同作用的结果,工业生产中常用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈,该反应的化学方程式为 ;
(4)为了避免轮船的钢制外壳被腐蚀,通常在轮船外壳上镶嵌比铁活动性强的金属;
兴趣小组为探究铝、铁、(氢)、铜、银在金属活动性顺序中的位置关系,进行了如下实验:
①在实验时,试管D中发生反应的化学方程式为 ,基本反应类型为 ,实验C能观察到的实验现象是 ;
②实验结束小组同学将C、D试管中的剩余物倒入同一个烧杯中,待充分反应后,过滤,得到滤渣和无色滤液,则滤渣的成分可能是 ;
③实验后经讨论同学们发现不能达到实验目的,经过思考,他只更换了原实验中的一种试剂即达到了实验目的,他的做法是 ;
(5)辽宁舰的建造耗费了大量的钢材,工业上用含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是 。(计算结果保留整数)
9.(2024年河南省郑州宇华实验学校中考一模化学试题)铜的应用历史非常久远。
(1)请设计实验比较黄铜与纯铜的硬度(描述操作、现象与结论)。
(2)采用如图所示的实验,分析一段时间后溶液中一定含有的溶质 ,并书写其中发生反应的化学方程式 。
10.(2024广西南宁市天桃教育集团九年级化学一模)金属及金属材料广泛用于生产、生活及科学实验,其应用推动了社会的发展。请根据所学知识回答下列问题:
(1)下列金属材料属于合金的是________(填序号)。
A.硬铝 B.铜单质 C.纯金
(2)铁制品长期暴露在空气中会发生锈蚀,为防止钢铁锈蚀,常在其表面涂刷油漆或镀上其他金属。这些方法能防止锈蚀的原理是 。
(3)波尔多液是农业上常用的一种杀菌剂,它是由石灰乳和硫酸铜配制而成,请用化学方程式解释为什么不能用铁制容器配制波尔多液? 。
(4)为验证 Zn、Cu、Ag 三种金属的活动性强弱,某同学选用如下试剂组进行验证,其中合理的是______(填序号)。
A.Zn、CuSO4 溶液、Ag
B.Zn、稀盐酸、Cu、Ag
C.ZnSO4 溶液、CuSO4 溶液、Ag
D.ZnSO4 溶液、Cu、AgNO3 溶液
(5)将一定质量的铁粉加入到Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列有关说法正确的是______(填字母)。
A.若滤液为蓝色,则滤渣中一定有银,可能有铜
B.若滤液为浅绿色,则滤渣中一定含有银、铜、铝
C.若滤渣中含有银、铜、铁,则滤液中一定含有 Al3+、Fe2+、
D.若滤渣中加稀盐酸无气泡产生,则滤液中一定有 Al3+、Fe2+、Cu2+,可能有 Ag+
11.(2024年北京师范大学附属中学中考化学)用下图所示实验研究金属的性质。
(1)实验1:
Ⅰ、④中反应的化学方程式为 。
Ⅱ、①中有气泡产生。下列实验组合中,能得出镍、铜、银的金属活动性顺序的有 (填序号)。
A.①③④ B.①②③ C.①④ D.②④
(2)实验2:一段时间后,铁丝生锈,试管中液面上升。“液面上升”的原因是 。
考点2 金属的化学性质
12.(2024年山东省聊城市运河教育联合体中考一模化学试题)用下列各组物质进行实验,能验证Zn、Ag、Cu三种金属活动性强弱的是
A.Zn、Ag、CuSO4溶液 B.Zn、Ag、Cu、稀硫酸
C.Ag、Cu、ZnCl2溶液 D.Ag、CuSO4溶液、ZnCl2溶液
13.(2024重庆市南开中学九年级一模化学试卷)为验证铝、铁、铜的金属活动性顺序,小开同学取足量的三种金属片,分别放入M溶液中充分反应,最终得出了正确结论。下列有关分析不正确的是
A.金属片使用前需用砂纸打磨 B.实验过程中最多发生了2个化学反应
C.M可以是稀硫酸或硫酸铝溶液 D.铝与M溶液反应后,溶液的颜色可能改变
14.(2024年安徽省马鞍山市第八中学教育集团一模化学试题)丰富多彩的中华文物铭刻着中华文化的脉络、记录着中华文明的传承。
(1)认识文物:青铜是铜与锡的合金。青铜硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜。
(2)文物锈蚀:汉代铁剪锈迹斑斑(如图所示),导致铁制品锈蚀的原因是 。
(3)文物修复:含六偏磷酸钠【化学式为(NaPO3)6】的敷贴可使青铜器表面附着的土壤硬结物软化清除,该物质中磷元素的化合价为 。去除文物上铁锈的步骤之一是将铁锈的主要成分(Fe2O3)用氢气在高温条件下还原成氧化亚铁,则该反应的化学方程式为 。
15.(2024年江苏省天一中学、格致中学一模联考化学试卷)中国古代已掌握了铜冶炼和铸造技术,现代铜冶炼废气、废水需经过处理后排放。
Ⅰ.铜的冶炼与防腐
(1)如图﹣1 所示一氧化碳还原氧化铜的实验,硬质玻璃管内出现 (现象),证明反应已经发生。
(2)上述实验获得的Cu中含有少量黑色的CuO。请补充完整提纯铜的实验方案:将所得固体置于烧杯中, ,干燥。(可选用的试剂:稀H2SO4、AgNO3溶液、NaOH溶液,蒸馏水)
(3)《周礼 考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。铜和青铜的相关性质见下表,推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有 。
铜 青铜(含25%的锡)
熔点 1085℃ 800℃
硬度 3.0 5~6.6
注:硬度以金刚石的硬度10为标准,1表示很软,10表示很硬。
(4)某同学设计实验探究铜锈蚀产生铜绿[Cu2(OH)2CO3]的条件(如图﹣2所示),在下图图中铜片上最不
易产生铜绿的是 (填序号)。
Ⅱ.湿法炼铜废水的处理
(5)湿法炼铜产生酸性废水,含有的CuSO4、ZnSO4可用铁炭混合物(铁粉和活性炭的混合物)除去。其他条件不变,废水pH对Cu2+、Zn2+去除率的影响如图﹣3所示。
①pH<3时,铁炭混合物表面有大量气泡产生,产生该现象的化学方程式为 。
②相同pH条件下,Cu2+的去除率远高于Zn2+的原因可能是 。
16.(2024年山东省东营市实验中学中考第一次模拟考试化学试题)2023年10月28号,时隔163年,牛、虎、猴、猪、马五兽首在北京展出,这是圆明园博物馆的又一次历史性时刻。马首是其中最具代表性的一个,马首以红铜为主,包含铅、铁的一些合金制作的马首,经过百年的洗礼,仍然熠熠生辉。
(1)马首经过百年的洗礼,仍然熠熠生辉,反映了铜铅铁合金的特性是 。
(2)我国古代炼铜由于技术原因,温度达不到铜的熔点,劳动人民在炼铜时加入少量的锡、铅,其蕴含的科学道理是 。炼锡的方法是以二氧化锡和木炭粉为原料,在高温条件下反应制得金属锡和一种可燃性气体,写出该反应的化学方程式: 。
(3)为了验证铜、铅、铁的金属活动性顺序,某同学选择如下试剂进行验证,其中合理的是 。
①溶液、溶液
②溶液、
③溶液、溶液
④溶液
考点3 金属与酸反应的图像及相关计算
17.(2024福建省厦门市海沧实验中学九年级一模化学试题)将未打磨的铝片放入试管中,加入过量稀盐酸,反应过程中产生氢气的质量与时间的关系如图所示,下列说法正确的是
A.0~a段时没有反应发生
B.b点时发生反应的基本反应类型为置换反应
C.a~c段时试管中溶液质量减少
D.d点时向试管中滴加酚酞溶液,酚酞溶液变红
18.(2024海南省海口市第七中学一模化学试题)将15gCu和Zn的金属混合物粉末加入到一定量的稀硫酸中,恰好完全反应,将所得溶液进行过滤,得到2g固体(滤渣,不含结晶化合物)和200g滤液,则反应后溶液中溶质的质量分数应为
A.6.5% B.13.9%
C.15.1% D.16.1%
19.(2024年四川省成都市第七中学中考一模化学试题)对于金属材料,我们应该从多角度了解。
Ⅰ.金属冶炼
(1)《天工开物》中记载了炼锡的场景:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓(指鼓入空气)熔化。”
①鼓入足量空气的目的是 ,从而提高炉温。
②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤,加铅能使锡胶易熔化流出,其原因是 。
Ⅱ.金属的活动性
(2)为探究锌、铁、铜三种金属的活动性及它们和氢元素的位置关系,小明设计了如图实验:
①试管C中发生反应的化学方程式为 。
②小红认为可以只用 (填字母)两支试管中的实验,就能达到实验目的。
(3)小李在实验过程中,将等质量的锌、铁放入等质量分数的足量稀硫酸中,绘制出生成氢气的质量如下图所示。下列图像正确的是___________。
A. B.
C. D.
Ⅲ.金属的锈蚀与防护
(4)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。
①“发蓝”过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
②“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是 。
③铁锈从物质的分类来看属于 。(填“纯净物”或“混合物”)
Ⅳ.金属的回收再利用
(5)学习小组同学欲从废旧电脑的某些零部件中回收金属银,设计流程如图所示。
①步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后发生反应的化学方程式为 。
②溶液X中只含有一种溶质,该溶质为 。
20.(2024广东实验中学九年级一模化学试题)探秘古钱币。
(1)古币金属知多少。我国古代的钱币有多种,如金币、银铜币、铁币等。小民同学家里收藏有一枚古币,可以被磁铁吸引,该古币是 (填币种)。
(2)金属性质的探究。实验小组的同学做了下列实验:
①如图1,铜片表面有黑色物质生成,该反应的化学方程式是 。
②如图2,三支试管里的液体均为稀盐酸,铁丝表面有气泡冒出,银丝和铜丝无明显变化。由此可得出有关金属活动性的结论是 。
③铜币长时间放置不用,表面容易产生一层铜绿【主要成分】,根据化合物的分类,属于 ,从组成预测其能与 反应。
(3)货币流通有原因。铁硬度比铜大,密度比铜小,金和银做成的钱币比铜币腐蚀速度要慢得多,似乎更适合铸造钱币,但是中国历史上铜币的使用量远大于其它材质的货币。综上所述,古代铸造钱币选择金属考
虑的两个因素是:① ;② 。
考点4 金属活动性顺序的判断与探究
21.(2024广西南宁市青秀区天桃实验学校一模化学试题)氢气是一种清洁高能的燃料,将X、Y放入稀盐酸中,Y溶解并产生氢气,X不反应,如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在X表面有银析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,判断X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序是
A.X、Y、Z B.Y、X、Z
C.Z、Y、X D.X、Z、Y
22.(2024年河南省商丘实验中学中考一模化学试题)某化学小组用下图所示实验装置,探究锌、铁、铜的金属活动性顺序。
(1)写出实验①②③中能发生反应的化学方程式(写一个即可)。
(2)通过实验①②③尚不能判断锌、铁的金属活动性顺序,该小组补充了实验④继续探究,请写出④中合适的物质。
(3)将实验①③反应后的溶液混合到一起,观察到有气泡产生,请分析混合后溶液中的溶质。
23.(2024年广东省珠海市文园中学(集团)中考第一次模拟考试化学试卷)现有X、Y、Z三种金属,将它们分别投入到稀盐酸中,Y无反应,如果把X、Z分别插入硫酸锌溶液中,过一会儿,在X的表面有锌析出,而Z没有变化.根据以上事实,判断的金属活动性顺序正确的是
A.Y﹥X﹥Z B.Z﹥X﹥Y
C.X﹥Z﹥Y D.X﹥Y﹥Z
24.(2024年广东省广州市第十六中学中考一模化学试卷)为比较金属M与Fe、Zn的金属活动性强弱,实验小组设计了如图装置。待甲中充分反应后打开K1,使甲中溶液全部进入乙中,乙中无明显现象,打开K2使乙中溶液全部进入丙中,Zn片表面变黑(金属片均足量)。下列有关说法正确的是
A.甲中反应后得到黄色溶液
B.丙中反应后溶液质量增大
C.三种金属的活动性顺序为Zn>Fe>M
D.将M片和Zn片互换位置仍能达到实验目的
25.(2024年安徽省马鞍山市第八中学教育集团一模化学试题)某化学实验室从含少量硝酸锌的硝酸银废液中提取贵金属Ag,其主要操作流程如下:
(1)步骤Ⅰ中用到玻璃棒的作用: ,得到的固体A的成分: 。
(2)步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式是 ,这一反应说明两金属的活泼性Zn Ag(填“>”或“<”)。
(3)向溶液D中加入适量某物质,可得到只含一种溶质的溶液,这种物质是 。
26.(2024广西南宁市青秀区天桃实验学校一模化学试题)将一定质量的锌粉加入到Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,再向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象。下列叙述错误的是
A.滤渣中一定没有Mg
B.滤液可能是蓝色的
C.滤液中一定含有Zn(NO3)2和Mg(NO3)2
D.滤渣中一定有Ag和Cu
28.(2024年广东省珠海市文园中学(集团)中考第一次模拟考试化学试卷)实验探究是解决化学问题最重要的手段。如图所示,下列实验设计中,能达到实验目的的是
A.验证质量守恒 B.探究铁生锈需要氧气
C.测定空气中氧气含量 D.比较金属活动性
考点5 金属的冶炼
29.(2024年北京师范大学附属中学中考化学)几种矿石的主要成分如下,可用于冶炼铜的矿石是
A.菱铁矿(FeCO3) B.软锰矿(MnO2)
C.方铅矿(PbS) D.孔雀石[Cu2(OH)2CO3]
30.(2024吉林省长春市朝阳区长春外国语学校一模化学试卷)某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时,出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色,推断黑色固体是Fe;乙同学提出质疑,认为黑色固体可能是Fe3O4,并查阅了资料:Fe3O4可被磁铁吸引,几乎不溶于稀的酸溶液。
(1)制备CO的原理是:(HCOOH在常温下为液态),图b所示三种气体发生装置中,可用于制备CO的是 (填标号)。
(2)若甲同学推断正确,反应的化学方程式为 。
(3)对乙同学提出的质疑进行分析和验证。
①定量分析物质组成可知,该反应生成Fe3O4是合理的,理由是 。
②该小组通过对黑色固体进行检验,证明同时含有Fe3O4和Fe.检验的操作和现象是:取样于试管中,加入足量 溶液,可以观察到 。
(4)该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系,走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究,根据不同温度下所得固体的质量,推导对应的固体成分,结果如图。
①用CO炼铁时,还原Fe2O3的温度应不低于 ℃。(填“400”“600”或“800”)
②图中:x= 。
③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右,他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾,推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应: FeO 。
考点7 金属的锈蚀与金属资源的保护
31.(2024年江苏省天一中学、格致中学一模联考化学试卷)化学实验是科学探究的重要途径,请根据如图
实验图示回答相关问题:
(1)图 1 装置可用于探究可燃物燃烧的条件及测定空气中的氧气含量。
①将装有红磷、白磷的 Y 型管放入 80℃的热水中,观察到红磷不燃烧,白磷燃烧,说明可燃物燃烧的条件之一是 。
②已知 Y 型管的容积是 75mL,待白磷熄灭,装置冷却至室温后,打开弹簧夹,观察到量筒中的水倒流入 Y 型管中,量筒最终剩余水的体积约为 mL。
(2)在图 2 所示 实验中 ,观察到Y型试管左边的铁片无明显变化, 右边铁片生锈 ,说明铁生锈 还需要与 接触。
(3)图 3 实验可用于探究物质溶解时的热量变化,用胶头滴管将一定量的水滴入装有硝酸铵的试管,一段时间后 U 型管中液面会出现的变化是 。
(4)小峰同学利用如图 4 所示的装置体验趣味化学实验——“发射火箭”,挤压胶头滴管后,套在玻璃管上的塑料火箭向上冲出,完成发射。下列组合能产生类似现象的是 _________________(填序号)。
A.碳酸钙和水 B.氢氧化钠和水 C.碳酸钠和稀盐酸 D.镁和稀盐酸
32.(2024年河南省郑州宇华实验学校中考一模化学试题)如图所示为实验室模拟一氧化碳还原氧化铁的实验。
(1)请简述加热前先通入一氧化碳的原因。
(2)请书写玻璃管内发生反应的化学方程式。
(3)请写出处理尾气的一种具体操作。
33.(2024年北京师范大学附属中学中考化学)战国时期脱碳窑遗迹的发现证明了我国古代冶铁技术的高超水平。
(1)赤铁矿(主要成分为Fe2O3)与CO在高温条件下反应的化学方程式为 。高炉炼铁的尾气中含有多种可燃性气体,其中甲烷充分燃烧的化学方程式为 。
(2)结合生活经验,提出一条防止铁制品生锈的措施: 。
34.(2024年广东省广州市第十六中学中考一模化学试卷)截至2023年12月,广州地铁运营线路共16条,
运营里程653公里,位列中国第三名。
(1)列车车厢顶部用石墨做电弓是利用石墨具有良好的 性。
(2)列车车厢用到大量铝合金材料,铝制品具有较好的抗腐蚀性能是因为 。
(3)列车车厢表面刷漆是为了防止金属生锈,铁锈中主要成分是Fe2O3,可用盐酸除铁锈,其反应的化学方程式为 。
(4)列车钢轨采用铝和氧化铁在高温下反应生成铁和氧化铝,实现无缝焊接,该反应的化学方程式为 。
35.(2024福建省厦门市海沧实验中学九年级一模化学试题)钢铁是应用广泛的金属材料。
(1)英国学者R·坦普尔论证了我国古代冶铁技术世界第一、早在公元前4世纪,中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁,并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度;公元前2世纪,中国人发明了“充氧”等炼钢法。
①“黑土”含有磷酸铁(FePO4),其中磷元素的化合价为 。
②生铁生产过程中,一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为 。
③炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的 ,获得性能更好的钢。
(2)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。
①“发蓝”过程发生了 (填“物理变化”或“化学变化”)。
②铁生锈是与 接触的结果,致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是 。