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专题 06 金属和金属材料
目 录
考点过关练 2
考点01 金属材料 2
考点02 合金 3
考点03 金属与氧气反应 4
考点04 金属与酸反应 4
考点05 金属与盐反应 4
考点06 置换反应 5
考点07 金属活动顺序及应用 5
考点08 金属的冶炼 7
考点09 金属锈蚀条件及探究 8
考点10 金属资源的保护 9
真题实战练 10
重难创新练 17
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考点 01 金属材料
1. 中国国家博物馆珍藏着一枚“国玺”，即“中华人民共和国中央人民政府之印”，代表着熠熠生辉的共
和国符号。她由铜胎铸字，不易变形。选用这种材料作为印章胎体最大的优点是( )
A. 硬度较大 B. 熔点较高 C. 不溶于水 D. 形状美观
2. 今年6月4日，神州十五号载人飞船（模型图如下）的返回舱经过大气层时，经受住了一千多度的高温
考验，最终成功返回地面。下列说法错误的是( )
A. 太阳翼可将太阳能转化为电能
B. 飞船大量使用密度较小的合金材料，能减轻船体质量
C. 返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点
D. 天线材料采用了钛镍合金，它属于有机合成材料
3. 天舟6号货运飞船在20235月成功发射，标志着我国航天事业可再进一步。科研人员在空间站做了多孔
铜、镁合金等材料性能实验，以及甲烷微重力燃烧实验。
(1)相同质量的镁和铜，含原子数更多的是_____，铜能拉成丝，说明铜具有良好的_____(填序号)。
A．导电性 B．导热性 C．延展性
(2)为了验证Mg(H)Cu的金属活动性顺序，小王同学做了如下两个实验：①将镁条和铜条分别放入相同的
稀硫酸中②将镁条放入CuSO 溶液中。下列有关叙述正确的是_____(填序号)。
4
A．只需要实验①就能得出结论
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B．实验②中有红色物质析出
C．实验②反应后溶液的质量减轻
(3)利用甲烷、氧气和氢氧化钠溶液组成的燃料电池可供电。三种物质共同作用生成一种盐和水，该反应的
化学方程式为_____。
考点 02 合金
4. 在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是( )
A．合金中一定只含金属元素
B．生铁和钢都是铁的合金，且生铁的含碳量更高
C．金属单质在常温下都是固体
D．纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高
5. 下列关于合金的说法正确的是( )
A．合金中至少含有两种金属物质 B．合金一定不含有非金属
C．合金的硬度一般比各成分金属大 D．合金不能导电和导热
6. 北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下下列有关金属材料
的说法错误的是( )
A．纯金属和合金都是金属材料
B．生铁的主要成分是碳
C．金制成金箔是利用了金具有良好的延展性
D．一般来说，合金比组成它的纯金属硬度大
7. 氢能源是理想能源，氢能源开发一直是前沿科学研究的课题之一。科学家研发出一种以铝镓合金（镓：
Ca）和水为原料制取氢气的新工艺，流程如下图所示：
(1)氢气是一种能源，它在空气中燃烧的化学方程式是 。氢气被称为“绿色能源”的主要原因是
。
(2)反应①中镓的作用是 ，该反应的化学方程式是 。电解水制取氢气相比，用铝镓合金和水为
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原料制取氢气的优点是（答出一点即可） 。
考点 03 金属与氧气反应
8．下列关于物质燃烧的现象描述不正确的是( )
A．镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光
B．红磷在空气中燃烧，产生大量白烟
C．铁丝在氧气中燃烧，火星四射
D．铜在空气中加热，生成红色物质
考点 04 金属与酸反应
9．（2022上·北京东城·九年级统考期末）下列金属不能与稀盐酸反应的是( )
A．Cu B．Mg C．Fe D．Al
10．（2023·博山区三模）现将等质量且形状相同的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同
的足量稀硫酸中，产生氢气的质量随反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为
+2）。下列说法不正确的是( )
A．相对原子质量：甲＜乙＜丙
B．金属活动性：乙＜丙＜甲
C．消耗硫酸的质量：甲＜乙＜丙
D．甲、乙、丙可能分别是镁、铁、锌
考点 05 金属与盐反应
11．（2023·山东省青岛市中考化学真题）向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入—定质量的锌粉，充分反应
后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等。下列说法不正确的是( )
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A．滤液可能呈蓝色 B．滤渣中至少含有两种物质
C．向滤渣中滴加稀盐酸，一定没有气泡产生 D．向滤液中滴加稀盐酸，一定没有白色沉淀生成
12．（2023·河北沧州校考模拟预测）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
考点 06 置换反应
13．（2022·湖南株洲中考真题）下列反应中，属于置换反应的是( )
A．CaCO 3 +CO 2 +H 2 O＝Ca(HCO 3 ) 2 B．CuCl 2Cu+Cl2 ↑
C．3CO+Fe 2 O 32Fe+3CO2 D．Fe+CuSO 4 ＝FeSO 4 +Cu
14．（2022·萧县模考）下列化合物可以通过金属与对应的酸发生置换反应获得的是( )
A．CuCl B．FeCl C．AgNO D．Al (SO )
2 3 3 2 4 3
考点 07 金属活动顺序及应用
15．（2023·山东聊城中考真题）为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，下列实验方案能达到目的的
是
A．将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中( )
B．将Cu分别放入FeCl 、AgNO 溶液中
2 3
C．将Cu、Ag分别放入FeSO 溶液中
4
D．将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO 溶液中
3
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16．（2023·河南中考真题）某化学小组用下图所示实验装置，探究铝、铜、银的金属活动性顺序。
(1)铝丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨，其目的是什么？
(2)请写出装置A或B中发生反应的化学方程式。
(3)通过图示中的实验不能判断铜、银的金属活动性顺序，请补充实验继续探究。(简要叙述实验步骤)
17．（2023·山东省烟台市中考真题）垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废
旧电器中含有锌、铜、镍(Ni)三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。
已知：硫酸镍（化学式NiSO ）能溶于水。
4
实验一：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。
猜想一：Zn>Ni>Cu；猜想二：Zn> Cu > Ni；猜想三： 。
【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验，请完成实验报告。
实验步骤 实验现象 解释与结论
取三支试管，分别向其中加入等质量、等浓 锌片表面产生的气泡较 猜想 正确。镍与稀
度的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、 快；镍片表面产生的气泡 硫酸反应的化学方程式是
铜、镍三种金属片分别插入三支试管中。 较慢；铜片无明显现象。 。
实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。
步骤①中得到的A是 。步骤②中生成C的化学方程式是 。
【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是 (答1条）。
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考点 08 金属的冶炼
18．（2022年福建省龙岩市科学素养大赛）据《天工开物》记载，我国古代以炉甘石（主要成分是
ZnCO ）来升炼倭铅（即锌），其原理如图2。已知锌的熔点420℃、沸点906℃。则下列说法不正确的是(
3
)
A. 升炼倭铅过程只发生分解反应
B. 冶炼时锌变为蒸气在兜室冷凝为固体
C. “泥封”的目的是为了防止得到的锌被氧化
D. “锌火”是锌蒸气和一氧化碳在空气 的燃烧
19．（2023·湖南湘西模拟预测）如图是模拟工业炼铁的实验，下列叙述正确的是( )
A．甲中的反应体现了CO具有氧化性
B．甲中硬质玻璃管内红色固体变为银白色
C．用乙装置可防止液体倒吸和防止CO污染空气
D．实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却
20. （2022·江苏扬州市江都区实验初级中学三模）某实验小组对24g含Fe O 杂质的Fe O 样品进行成分测
2 3 3 4
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定。将生成的CO 气体用装置B完全吸收后，装置B增重18.26g(实验操作均正确)。下列说法正确的是
2
( )
A．实验中看到的现象是固体由黑色逐渐变为红棕色 B．通入的 CO 质量为
11.62g
C．样品中铁元素的质量分数约为 72.3% D．C 装置的作用是进行尾气处理
考点 09 金属锈蚀条件及探究
21．（2022·广东中考真题）对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是( )
A．对比①②可探究：接触氧气是否为铁生锈的条件之一
B．对比②③可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一
C．对比①④可探究：温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一
D．对比③④可探究：接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
22．（2023·年福建省中考真题）为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业，学习小组查得资料：钢铁
膜化处理是钢铁防护的重要方法，其目的是在钢铁表面形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要
做“滴铜实验”，即往钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂，60s后钢铁表面才出现红色物质，表明抗腐蚀性
能达标，且越迟出现红色物质的越好。请和小组同学使用某种膜化剂开展如下研究。
I.验证膜的抗腐蚀性能
【实验1】将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验，有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟。
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（1）出现红色物质的原因是_________________（用化学方程式表示）。
的
（2）有膜化 薄钢片出现红色物质的时间明显推迟，其原因是_________________。
Ⅱ.探究膜化条件对膜层外观的影响
【实验2】其他条件相同时，将薄钢片放入pH=3、不同温度的膜化剂中浸泡20min，观察钢片表面形成的
膜层外观。结果如下：
温度℃ 50 60 70 80
膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙
【实验3】已知pH≥3.5时，膜化剂不稳定。其他条件相同时，将薄钢片放入60℃、不同pH的膜化剂中浸
泡20min，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下：
pH 1.5 2.0 2.5 3.0
膜层外观 易脱落 粗糙 致密、均匀 致密、均匀
（3）实验3的目的是_________________。
（4）根据实验2、实验3的结果，膜层外观符合要求的温度、pH的范围依次为_________、________。
Ⅲ.确定抗腐蚀性能较好的膜化条件
【实验4】依次选取实验2、实验3膜层外观符合要求的钢片进行对比实验，分别确定适宜的温度、pH。
的
（5）实验4中，确定适宜温度 实验方案是_________________。
IV.实践反思
（6）反思上述实践活动，提出一个关于钢铁膜化处理可进一步探究的问题。
答：_________________。
考点 10 金属资源的保护
23．（2023·山东青岛中考真题）防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原
理不同的是( )
A．表面涂油 B．表面刷漆
C．覆盖塑料 D．制成合金
24．（2023·广西中考真题）下列做法不能有效保护金属资源的是( )
A．防止金属腐蚀 B．寻找金属的代用品
C．回收利用废旧金属 D．肆意开采金属矿物
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1．（2023·江苏常州中考真题）同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe O 的是( )
3 4
A．赤铁矿 B．磁铁矿
C．孔雀石 D．铝土矿
2．（2023江苏苏州真题）中华文明源远流长，文物承载着文明的记忆。下列苏州博物馆馆藏文物中主要
由金属材料制成的是( )
A. 清代瓷盘 B. 明代书轴
C. 西周铜鼎 D. 宋代石函
3．（2023重庆中考真题B卷）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
4．（2023江苏省扬州市中考）下列对实验现象的解释不正确的是( )
选项 实验现象 解释
A 将50mL水和50mL酒精混合，总体积小于100mL 分子之间有空隙
B 向锌粒中加入稀硫酸，产生气泡 金属均能与酸反应产生H
2
C 将黄铜片和铜片相互刻画，铜片表面有明显划痕 合金的硬度往往比其成分金属大
D 铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中可以燃烧 氧气的浓度对物质的燃烧有影响
A．A B．B C．C D．D
5．（2023·湖南省湘潭市中考化学真题）将光亮的铜丝插入下列溶液中，有明显现象的是( )
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A．氢氧化钠溶液 B．硝酸银溶液
C．硫酸铝溶液 D．稀盐酸
6．（2023·江苏无锡中考真题）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O、HO和CO 有关
2 2 2
7．（2023·湖南省益阳市中考真题）我国宋代《梦溪笔谈》中有“熬胆矾铁釜久之亦化为铜”的记载，其
化学反应原理为Fe+CuSO＝FeSO +Cu，该反应属于( )
4 4
A．化合反应 B．置换反应
C．分解反应 D．复分解反应
8．（2023·湖南郴州中考真题）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+CuSO =Ag SO +Cu
4 2 4
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
9. （2023·黑龙江绥化中考真题）向Cu(NO )、AgNO 的混合溶液中，加入一定质量的Zn粉和Fe粉的混
3 2 3
合物。充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。则下列分析正确的是( )
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A．滤渣中一定有Ag、Cu、Fe，可能有Zn
B．滤渣中一定有Ag、Cu，可能有Fe
C．滤液中一定有Zn(NO )，可能有AgNO
3 2 3
D．滤液中一定有Zn(NO )，可能有Fe(NO )
3 2 3 2
10．（2023四川省眉山市中考）实验设计是实验探究的基本环节。下列实验设计能达到对应实验目的的是
( )
选
实验目的 实验设计
项
A 鉴别白酒和白糖水 观察颜色
B 除去KCl溶液中的少量KSO 加适量BaCl 溶液，过滤
2 4 2
C 除去氨气中的水蒸气 将气体通过浓硫酸
D 探究铜、银的金属活动性顺序 将铜丝、银丝分别浸入稀盐酸溶液中
A．A B．B C．C D．D
11．（2023湖南省湘潭市中考化学真题）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)“春蚕到死丝方尽”所描述的蚕丝属于 （填“天然”或“合成”）纤维。
(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
。
(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 操作，实验室里进
行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、 和玻璃棒。
(4)《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 ；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 ，此反应中体现了一氧化碳的 （填“氧化”或
“还原”）性。
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
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铁，是为了降低生铁中 元素的含量。
12．（2023·山东省威海市中考真题）典籍里的化学
《天工开物》是我国古代劳动人民在长期生产生活实践中总结出来的宝贵财富，其中蕴含很多化学知识与
方法。
(1)颜料制取：“水银入石亭脂(天然硫)，同研……得银朱(HgS)。” 银朱是古代作画的红色颜料。请写出
制取银朱的化学方程式 。
(2)池盐制取(图1)：将盐池内清水(含有Na+、Cl-、Mg2+、SO等)引入旁边耕成畦垄的地里。“待夏秋之交，
南风(热风)大起，则一宵(一夜)结成，曰颗盐(粗盐)。”若盐析出时刮东北风(冷风)，则味苦(含硫酸镁)色恶，
不堪食用。
请根据溶解度曲线(图2)，解释刮东北风(冷风)时析出盐且味苦的原因 。
(3)生石灰的制取和应用(图3)：“每煤饼一层，垒石(石灰石)一层，铺薪其底，灼火燔(灼烧)之，火力到后，
烧酥石性。以水沃之，亦自解散……成质之后，入水永劫不坏”。
①“灼火燔之”涉及的化学方程式为 ，该反应的基本反应类型是 。
②“解散”是因为生石灰遇水由块状变成粉末。该粉末的主要成分是 (填化学式)。粉末“成质之后，
入水永劫不坏”，可用于船只、墙壁的填缝防水。请写出“粉末成质”的化学方程式 ；根据“入
水永劫不坏”，推测“成质”后的产物具有的性质是 (写一条即可)。
13．（2023辽宁省丹东市中考真题）金属广泛应用于生活、生产中，其应用推动了社会发展。
(1)铁铸成铁锅是利用了铁具有良好的 性；铁锅用于烹饪食物是利用铁具有良好的 性；使用后
的铁锅最好洗净后 ，再涂上食用油以防生锈。
(2)世界上每年因腐蚀而报废的铁， 以上得到了回收利用。回收利用废旧金属的意义是 （答一点
即可）。
(3)早在春秋战国时期，我国就利用铁矿石与木炭为原料冶炼生铁，在冶炼过程中将铁矿石粉碎，其目的是
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。现代工业用赤铁矿（主要成分为 ）与一氧化碳在高温条件下冶炼生铁，该反应的化学方程式是
。
(4)我国高铁技术在世界处于领先地位。铁轨材料用钢而不用纯铁，原因是钢的强度和硬度比纯铁
（填“大”或“小”）。
14．（2022·山东威海中考真题）物尽其用——金属之“铝”
社会发展离不开金属，生产生活中铁、铝及其合金制品随处可见。
(1)铝制易拉罐（如图1）
某品牌碳酸饮料的易拉罐是由铝合金制成的，内壁附着一层有机薄膜。该铝合金中铝的含量约为97%，还
含有镁、锰、铁、铟（In）等。
①将易拉罐剪成条状，打磨后与纯铝片相互刻画，发现纯铝片表面有划痕，说明 _____。
②请你推测组成有机薄膜的物质具有的性质：_____、_____（写两条即可）。
③“是否应该停止使用铝制易拉罐”是当前的一个社会性科学议题。有同学认为应该停止使用铝制易拉罐，
理由可能 _____（写一条即可）；也有同学支持继续使用铝制易拉罐，请你结合铝的性质阐述理由 _____、
_____（写两条即可）。
④生活垃圾要分类投放，可与废弃易拉罐作为同一类投放的是 _____（填字母序号）。
A．废旧电池
B．废弃口罩
C．厨余垃圾
D．废旧铁锅
(2)储氢材料
储氢材料的研发是氢能源技术的关键之一。金属铝可用作储氢材料，储氢后生成氢化铝（AlH），其中氢
3
元素的化合价为 _____；释氢原理为氢化铝与水反应释放氢气，同时生成氢氧化铝，其反应的化学方程式
为 _____。
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(3)制备铝
工业上常用电解氧化铝的方法制备金属铝，反应的化学方程式为 _____。
(4)铝合金中的铟（In）
如图2为铝、铟的原子结构示意图。某同学推测金属铟与铝的化学性质相似，理由是 _____。实验证明，
铟可以与稀盐酸反应，其反应的化学方程式为 _____。
15．（2023·江苏省苏州市中考真题）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HSO 、AgNO 溶液、NaOH溶液，蒸馏
2 4 3
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［Cu (OH) CO］的条件（如图所示），图中铜片上最不易产生铜
2 2 3
绿的是______（填序号）。
A． B． C． D．
Ⅱ、湿法炼铜废水的处理
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(5)湿法炼铜产生酸性废水，含有的CuSO 、ZnSO 可用铁炭混合物（铁粉和活性炭的混合物）除去。其他
4 4
条件不变，废水pH对 、 去除率的影响如图所示。
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， 的去除率远高于 的原因可能是______。
Ⅲ、工业铜冶炼废气的处理
(6)工业上利用反应Cu
2
O +O 22Cu+SO
2
冶炼得到Cu，冶炼产生的烟气中含多种成分。经过水洗除尘后，烟
气中部分气体分子的百分含量（×100%）随温度变化如图所示。
①图中虚线表示SO 或O 的变化，其中曲线X表示的物质是______。
2 2
②当500℃烟气温度下降时，SO 含量降低的主要原因是______（用化学方程式表示）。
3
③温度低于200℃时，烟气中几乎不存在水分子的主要原因是______。
1．（2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）一般情况下，两种活动性不同的金属在潮湿的环
境中接触时，活动性强的金属首先被腐蚀。造船工业为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶
嵌的金属是( )
A. 银块 B. 铜块 C. 铁块 D. 锌块
2.（湖南怀化市2020-2021下学期6月化学竞赛）根据如表所列金属的溶点和沸点的数据（其他条件均已满
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足）判断下列选项中不能制得的合金是( )
金属 a b c d
熔点℃ 97 460 660 1080
沸点℃ 883 1174 2200 2500
A. a-b合金 B. a-b-c合金
C. b-c-d合金 D. a-d合金
3. 菠菜中含有草酸。将草酸隔绝空气加热，使其完全分解，生成水和碳的氧化物。为了探究上述反应
生成的碳的氧化物成分，某同学设计了如下图所示实验。
注:NaOH溶液能与CO 反应
2
①乙装置对实验结果不产生影响，因此可以去掉乙装置以简化实验方案
②丙装置玻璃管中若发生化学反应，则一定为置换反应
③若甲试管内溶液变浑浊，丁试管内无明显现象，则该碳的氧化物成分为二氧化碳
④若甲试管和丁试管内溶液都变浑浊，丙处玻璃管内的黑色固体变成红色，则该碳的氧化物成分为一
氧化碳和二氧化碳
上述正确的说法个数有( )
A．一个 B．二个 C．三个 D．四个
4. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛(CESL)决赛）北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制
取铜的方法，其主要生产流程如下图所示。对图中各操作步骤的解释合理的是( )
A. ①通过蒸发溶剂可获得晶体 B. ②通过复分解反应获得铜
C. ③所得硫酸铜溶液一定是饱和的 D. ④用铁单质置换出铜单质
5．某溶液中含有Cu(NO ) 和AgNO，向其中逐渐加入一定质量的铁粉进行处理，并绘制加入铁的质量与
3 2 3
溶液中溶质种类的关系图。下列说法正确的是( )
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A．a、b两点，溶液的质量相等
B．当溶质种类为1种时，金属单质种类可能为1种
C．当溶质种类为2种时，金属单质种类可能为2种
D．当溶质种类为3种时，金属单质的种类也为3种
6．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
7．（2022江苏盐城市射阳县综合素质能力竞赛）人类的生产和生活都离不开金属。
（一）金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大
致年代如图所示：
（1）由图可知人类最早使用的合金是______；通过敲打可将金属材料打制成不同的形状，是利用了金属
的______性。
（2）北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾 （硫酸铜晶
体）。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列叙述正确的是______（填序号）
A．“苦泉”的溶质之一——CuSO
4
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B．“挹其水熬之”——蒸发溶剂
C．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”——发生置换反应
（3）铝的利用距今100多年，现在铝的年产量得到大幅度的提高。铝虽然较活泼，但抗腐蚀性能好，原因
是______（用化学方程式表示）
（二）实验室探究铜的冶炼
已知：H+CuOCu+HO。有文献报道：在氢气还原氧化铜的一些实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜
2 2
（Cu O）组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如
2
下探究。
Ⅰ、设计如图1实验装置，开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。
（1）图1中制取氢气的化学反应方程式为______。
（2）实验开始时，______（填序号）
A．先向长颈漏斗中加稀硫酸后点酒精灯 B．先点燃酒精灯加热后向长颈漏斗中加稀硫酸
（3）取反应后的红色固体于烧杯中，加入氨水并搅拌，观察到______，证明固体产物有Cu O。
2
Ⅱ、探究反应生成Cu O的变化情况。
2
称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同条件下分别用氢气还原不同时间（t），检测所得固体中Cu O
2
的质量（m），结果如图2。
（4）由图2可知，在氢气还原氧化铜反应过程中，Cu O质量的变化趋势是______。
2
（5）为确保氢气还原氧化铜所得固体产物不含Cu O，应采取的措施是______。
2
Ⅲ、探究反应生成Cu O的原因。
2
为解释实验结果，兴趣小组对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设：
假设1：经历2CuO+HCu O+HO，H+Cu O2Cu+H O两个反应，且在同一条件下两个反应同时进行。
2 2 2 2 2 2
假设2：依次经历CuO+HCu+H O、Cu+CuOCu O、H+Cu O2Cu+H O三个反应。
2 2 2 2 2 2
（6）结合探究Ⅱ的结果，通过计算分析，假设1中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据是
______。（写出合理的推理过程）
（三）用废铜屑生产硫酸铜晶体（CuSO •5H O）的流程如下：
4 2
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（7）“溶解”时发生的化学反应方程式为______。
（8）“洗涤、干燥”过程中常用95%的酒精做洗涤剂，优点是______。
（9）取10g CuSO ·5H O，其受热脱水过程的热重曲线（剩余固体质量随温度变化的曲线）如下图所示。
4 2
则晶体CuSO ·3H O存在的最高温度约为______。
4 2
8．（2022山东省第三届学科素养知识竞赛）高炉炼铁是钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉
炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，
工艺简单，生产量大，劳动生产率高，能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的 95%以上。是钢铁
的主要来源之一。部分化学工艺流程如图：
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（1）主要化学反应原理是： ________________。（用化学方程式表示）
（2）催化反应室的化学反应方程式为 ________________。
（3）明朝宋应星所著《天工开物》中我国古代炼铁图（如上图）。
①《天工开物》中炼铁的第一步与下图的________________原理相似。
②若原料为磁铁矿，生成“堕子钢”的化学反应方程式为________________。
③以下产物是混合物的是 _______________。（只用写字母即可，下同）
A 铁水 B碳的燃烧产物 C空气 D生铁 E熟铁 F纯铁
（4）提炼铜的方法主要有火法炼铜和湿法炼铜。火法炼铜包括熔炼、吹炼、精炼等工序。湿法炼铜是用
硫酸将铜矿中的铜置换出来。提炼铜的方法有 。
A. 精炼 B. 高炉 C. 吹炼 D. 化铜 E. 置换 F. 化合
9．（2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛(CESL)决赛）金属的使用是人类社会文明发展的重要标志。金属
的治炼和金属性质的研究是化学研究的重要组成部分。
（1）地壳中含量最丰富的金属元素是______；从人类对自然资源利用的技术水平看，人类社会依次经历
了石器时代、_____、铁器时代：某金属及其合金有很好的抗腐蚀性能，熔点高、密度小，被广泛用于航
空航天器和人造关节等的制造，这种金属是______；在元素周期表中，有相邻的17种金属元素，被称为
“工业的维生素”，它们的性质非常相似，这类金属元素统称为______元素。
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（2）下列A-G是初中化学中常见的物质，它们之间的转化关系如下图所示(省略了部分反应条件和物质)。
其中A→B和D→E需要另加同一种反应物，但该反应物浓度不同：F的稀溶液呈浅绿色，且可与氯化钡溶
液反应产生白色沉淀。请回答下列问题：
①写出A、D的化学式A________。D________。
②写出C与E反应生成D的化学方程式________。
③写出F转化成G的化学方程式________。
（3）FeCl 溶液常用于印刷电路板的制造，反应原理为： 。向含溶质32.5g的
3
FeCl 溶液中慢慢加入一定量的Cu粉，反应过程中FeCl 、CuCl 的质量随Cu粉质量变化如图所示。则X
3 3 2
的化学式为_____，方程式中a和b的比为____，完全反应后，生成X的质量为_____g。
10．化学兴趣小组同学将锌粒放入硫酸铜溶液中时，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。同
学们怀疑硫酸铜溶液不纯，才会有气泡产生，于是决定进行实验探究。
（1）（提出猜想）放出的气体可能是SO 、O、H 的一种或几种，提出猜想的依据是 。
2 2 2
（2）（查阅资料）SO 易溶于水，化学性质与二氧化碳有相似之处，它能使澄清石灰水变浑浊，生成
2
CaSO。
3
（方案设计）依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
甲同学认为是O，则检验方法是 。经检验不是O。
2 2
（3）实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。
（实验探究）实验开始时，先将收集到的气体从a通入一段时间后，再点燃C处酒精灯；这样操作的目的
是 。实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，C装置中表面含CuO的铜网由黑色变
为光亮的红色。
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（4）（得出结论）锌粒与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是 。
（5）写出锌粒与硫酸铜溶液反应化学方程式 。
（6）（思维拓展）由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有 。
11．某化学兴趣小组为探究铝和铜的金属活动性强弱，开展了以下探究活动。
（1）（探究实验）
编号 甲 乙 丙
将表面未打磨的铝丝 将表面打磨后的铝丝 将表面未打磨的铝丝浸入
实验操作
浸入CuSO 溶液中 浸入CuSO 液中 CuCl 液中
4 4 2
实验现象 无明显现象 铝丝表面析出红色固体 铝丝表面析出红色固体
比较实验乙和实验 （选填“甲”或“丙”）可知：打磨能破坏氧化铝薄膜。
（2）实验乙中发生反应的化学方程式为 ，据此可知金属活动性Al比Cu
；（选填“强”或“弱”）
（3）查阅资料得知：CuSO 溶液中有Cu2+、 SO 、HO三种粒子，CuCl 溶液中有Cu2+、Cl-、HO三种粒
4 2 2 2
子。
下列是小林同学对实验丙的现象进行的分析，你认为下列猜想合理的是 （填字母）。
A.HO破坏了氧化铝薄膜
2
B. Cl-破坏了氧化铝薄膜
C .Cu2+破坏了氧化铝薄膜
D. SO 破坏了氧化铝薄膜
（4）（探究实验二）将铝丝和铜丝分别浸人相同质量、相同质量分数的稀硫酸中，铜丝不反应；一段时
间后铝丝的表面产生大量气泡，氢气的产生速度与时间的关系如图所示。
铝丝反应过程中试管外壁发烫，说明该反应会 （选填“吸收”或“放出”） 热量。
（5）图中0～a段未产生气体的原因是 ，b点所对应溶液中的溶质有 （填化学
式），c～d段产生氢气的速率下降的主要原因是 。
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