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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 4
考点03 金属与氧气反应 6
考点04 金属与酸反应 6
考点05 金属与盐反应 8
考点06 置换反应 9
考点07 金属活动顺序及应用 10
考点08 金属的冶炼 12
考点09 金属锈蚀条件及探究 15
考点10 金属的保护 18
真题实战练 18
重难创新练 30
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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
【答案】A
【解析】铜胎属于金属材料，最大的优点是硬度较大。故选A。
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
【答案】D
【解析】A、太阳翼可将太阳能转化为电能，故A正确，不符合题意；
B、飞船大量使用密度较小的合金材料，能减轻船体质量，故B正确，不符合题意；
C、返回舱经过大气层时，经受住了一千多度的高温，故返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特
点，故C正确，不符合题意；
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D、天线材料采用了钛镍合金，它属于金属材料，故D错误，符合题意。
故选：D。
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
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_____。
【答案】
(1)镁/Mg C
(2)ABC
(3)CH +2O +2NaOH= Na CO+3H O
4 2 2 3 2
【解析】（1）相同质量的两种金属，相对原子质量大的所含原子数目少；因为镁原子质量比铜原子质量
小，所以相同质量的镁和铜，含原子数更多的是镁，铜能拉成丝，说明铜具有良好的延展性，故选C。
（2）A、金属活动性顺序中，氢前的金属可与稀硫酸反应生成氢气，通过实验①可观察到镁条表面有气泡
产生，铜片表面无现象，所以就能得出结论Mg>(H)>Cu，正确；
B、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水溶液中置换出来。镁的金属
活动性比铜强，所以实验②中有红色物质析出，正确；
C、 实验②的反应为：Mg+CuSO=MgSO +Cu ，
4 4
160 120
根据化学方程式可知，反应后溶质质量减少，溶剂质量不变，所以溶液的质量减轻，正确。
故选ABC。
（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，根据
质量守恒定律生成盐是碳酸钠，该反应的化学方程式为：CH+2O +2NaOH= Na CO+3H O。
4 2 2 3 2
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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
【答案】B
【解析】A、合金是指在一种金属物质中加热融合其它金属或非金属形成的具有金属特征的混合物，则合
金中也可能含有非金属，该选项说法不正确；
B、生铁和钢为常见的铁合金，生铁中钢的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量在0.03%~2%，即生铁的含碳
量更高，该选项说法正确；
C、常温下，大部分金属为固体，但汞为液态，该选项说法不正确；
D、合金的硬度比组成的纯金属的硬度大，该选项说法不正确。
故选B。
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
【答案】C
【解析】A、合金是指将一种金属加热融合其他金属或非金属形成的具有金属特征的混合物，则合金中至
少含有一种金属，该选项说法不正确；
B、合金可能含有非金属，该选项说法不正确；
C、合金的硬度一般比各成分金属大，该选项说法正确；
D、合金还具有金属特征，具有导电性和导热性，该选项说法不正确。
故选C。
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
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【答案】B
【解析】A、纯金属和合金都是金属材料，故A说法正确；
B、生铁中含碳量：2%-4.3%，所以生铁的主要成分是铁，故B说法错误；
C、金制成金箔是利用了金具有良好的延展性，故C说法正确；
D、一般来说，合金比组成它的纯金属硬度大、熔点低，故D说法正确。
故选B。
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
原料制取氢气的优点是（答出一点即可） 。
【答案】
(1) 2H+O 2HO 氢气燃烧产物是水，无污染
2 2 2
(2)催化作用 2Al+3HOAl O+3H↑ 常温下反应，节约能源（合理即可）
2 2 3 2
【解析】（1）氢气在空气中燃烧生成水，反应的化学方程式是2H+O 2HO；
2 2 2
氢气被称为“绿色能源”的主要原因是氢气燃烧产物是水，无污染；
（2）反应①中镓能使该反应在常温下进行，而其质量与化学性质在反应前后没有发生改变，所以反应①
中镓充当了催化剂，起到了催化作用；
在镓作为催化剂的条件下，铝与水反应生成氧化铝和氢气，反应的化学方程式是：2Al+3HOAl O+3H↑；
2 2 3 2
电解水制取氢气需要消耗电能；镓铝合金制取氢气常温下进行，不需要消耗能源，故用铝镓合金和水为原
料制取氢气的优点是常温下反应，节约能源（合理即可）。
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( )
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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
【答案】D
【解析】A、镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，故选项说法正确；
B、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，故选项说法正确；
C、铁丝在氧气中燃烧，剧烈燃烧，火星四射，故选项说法正确；
D、铜在空气中加热，生成黑色物质，故选项说法错误。
故选D。
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
【答案】A
【解析】A、依据金属活动性顺序，铜的金属活动性比氢弱，铜不能与盐酸反应，故A项正确；
B、依据金属活动性顺序，镁的金属活动性比氢强，镁能与稀盐酸反应，故B项错误；
C、依据金属活动性顺序，铁的金属活动性比氢强，铁能与稀盐酸反应，故C项错误；
D、依据金属活动性顺序，铝的金属活动性比氢强，铝能与稀盐酸反应，故D项错误；
答案：A。
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
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C．消耗硫酸的质量：甲＜乙＜丙
D．甲、乙、丙可能分别是镁、铁、锌
【答案】C
【分析】根据相同时间内产生氢气较多（即反应剧烈）的金属活动性较强，结合产生氢气的关系图判断三
种金属活动性；结合三种金属的化合价及完全反应放出氢气的质量大小，判断三种金属的相对原子质量的
大小。据此分析。
【解析】A、等质量的金属与足量的稀硫酸反应且生成物中金属元素均为+2价时，产生氢气的质量与金属
的相对原子质量成反比，结合图像可知，相对原子质量由大到小的顺序为丙＞乙＞甲，故该项正确，不符
合题意；
B、金属越活泼，与酸反应产生气体速率越快，单位时间内产生的气体越多，结合图像可知，金属活泼性
为甲＞丙＞乙，故该项正确，不符合题意；
C、金属与酸反应生成氢气时，氢气来源于酸中的氢元素，所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致，
故消耗酸的质量为甲＞乙＞丙，故该项错误，符合题意；
D、由金属的活泼性：甲＞丙＞乙，及相对原子质量：丙＞乙＞甲，镁、铁、锌的相对原子质量分别为
24、56、65，且金属活动性顺序为镁＞锌＞铁，故可知甲、乙、丙可能是镁、铁、锌，故该项正确，不符
合题意。
故选：C。
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( )
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
【答案】C
【解析】由于金属活动性Zn＞Cu＞Ag，向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入—定质量的锌粉，锌先与
AgNO 反应生成硝酸锌和银，AgNO 反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu(NO ) 反应生成硝酸锌和铜。根据
3 3 3 2
Zn+2AgNO═Zn(NO )+2Ag可知，每65份质量的锌可置换出216份质量的银；根据
3 3 2
Zn+Cu(NO )═Zn(NO )+Cu，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、
3 2 3 2
干燥、称量，所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等，说明同时发生了上述两个反应。
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A、根据分析可知，硝酸铜溶液可能有剩余，滤液可能呈蓝色，说法正确；
B、根据分析可知，同时发生了锌与AgNO 反应生成硝酸锌和银，锌与Cu(NO ) 反应生成硝酸锌和铜，滤
3 3 2
渣中至少银、铜含有两种物质，说法正确；
C、根据分析可知，锌可能有剩余，向滤渣中滴加稀盐酸，可能会有气泡产生，说法错误；
D、根据分析可知，同时发生了锌与AgNO 反应生成硝酸锌和银，锌与Cu(NO ) 反应生成硝酸锌和铜，滤
3 3 2
液中一定不含硝酸银，则向滤液中滴加稀盐酸，一定没有白色沉淀生成，说法正确。故选C。
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
【答案】C
【解析】锌、铜和银三种金属的活动性：Zn＞Cu＞Ag，将一定质量的锌粉加入含硝酸银和硝酸铜的混合
溶液中，锌先与AgNO 反应生成硝酸锌和银，每65份质量的锌完全反应，生成216份质量的银，固体质
3
量增加，AgNO 反应完，若还有锌粉，锌再与Cu(NO ) 反应生成硝酸锌和铜，每65份质量的锌完全反应，
3 3 2
生成64份质量的铜，固体质量减少。A、a点时硝酸银还没有完全反应，则a点固体为银，故选项说法不
正确；
B、b点时，锌和硝酸银恰好完全反应，固体是银，加入稀盐酸，银与稀盐酸不反应，没有气泡产生，故选
项说法不正确；C、c点时，锌和硝酸铜恰好完全反应，所得溶液为硝酸锌溶液，溶液为无色，故选项说法
正确；D、c点时，锌和硝酸铜恰好完全反应，d点时锌过量，则d点时的固体为银、铜、锌，故选项说法
正确。故选C。
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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
【答案】D
【解析】
A、根据化学方程式，该反应是多种物质反应生成另一种物质属于化合反应，不符合题意；
B、根据化学方程式，该反应是一种物质反应生成多种物质，该反应是分解反应，不符合题意；
C、根据化学方程式，该反应是两种化合物反应生成一种单质和一种化合物，不属于基本反应类型，不符
合题意；
D、根据化学方程式，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和化合物，属于置换反应，符
合题意；故选：D。
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
【答案】D
【解析】A、铜的金属活动性在氢后，所以不能与稀盐酸反应生成CuCl ，故错误；
2
B、铁的金属活动性在氢前，所以能与稀盐酸发生置换反应生成氯化亚铁，而非FeCl ，故错误；
3
C、银的金属活动性在氢后，所以不能与稀盐酸发生置换反应生成AgCl，故错误；
D、铝的金属活动性在氢前，所以能与稀硫酸发生置换反应反应生成Al (SO ) ，故正确。
2 4 3
故选：D。
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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【答案】B
【解析】A、将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中，只有铁与稀盐酸反应生成气体产生气泡，而铜、银都不
与稀盐酸反应，只能够证明铁的金属活动性比铜、银强，但不能验证铜、银活动性的关系，选项错误；
B、将Cu分别放入FeCl 、AgNO 溶液中，铜不与氯化亚铁反应，证明铜的活动性比铁弱，铜能够与硝酸
2 3
银反应生成银和硝酸铜，证明铜的活动性比银强，选项正确；
C、将Cu、Ag分别放入FeSO 溶液中，铜、银都不与硫酸亚铁反应，证明铜、银的活动性都比铁弱，但不
4
能验证铜、银活动性的关系，选项错误；
D、将Fe放入稀盐酸，铁与稀盐酸反应生成氢气产生气泡，证明铁位于金属活动性顺序表中氢的前面，Cu
放入AgNO 溶液中反应生成硝酸铜和银，证明铜的活动性比银强，但不能验证铁与铜的活动性的关系，选
3
项错误，故选B。
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)
【答案】
(1)除去铝丝表面氧化膜
(2)Al+3AgNO =Al(NO )+3Ag或2Al+3Cu(NO )=2Al(NO )+3Cu
3 3 3 3 2 3 3
(3)将铜丝插入到硝酸银溶液中（或将银丝插入到硝酸铜溶液中）
【解析】（1）铝极易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，故铝丝浸入溶液前需要先用砂纸
打磨，其目的是除去铝丝表面氧化膜。
（2）装置A为铝和硝酸银反应生成硝酸铝和银，故方程式为Al+3AgNO =Al(NO )+3Ag，装置B为铝和硝
3 3 3
酸铜反应生成硝酸铝和铜，故方程式为2Al+3Cu(NO )=2Al(NO )+3Cu，写一个即可。
3 2 3 3
（3）装置A铝可以置换出银，说明铝的金属活动性比银强，装置B铝能置换出铜，说明铝的金属活动性
比铜强，故无法比较铜、银的金属活动性顺序，故补充实验为将铜丝插入到硝酸银溶液中，若铜能置换出
银，则铜的金属活动性强于银，或将银丝插入到硝酸铜溶液中，观察银不能置换出铜，也可以判断出铜的
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金属活动性强于银。
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）。
【答案】
【提出猜想】Ni>Zn> Cu；
【进行实验】一 ；Ni+HSO =NiSO +H ↑；
2 4 4 2
【设计方案】铜/Cu；Zn+ NiSO=ZnSO+Ni；
4 4
【反思评价】节约金属资源，减少对环境的污染（合理即可）
【解析】实验一：
[提出猜想]由于锌的活动性比铜强，再结合其它猜想，则猜想三为Ni>Zn>Cu。
[进行实验]根据现象可知，锌、镍均能与硫酸反应，铜不能与硫酸反应，且锌反应比镍快，则说明金属活
动性顺序Zn>Ni>Cu，即猜想一成立；镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气反应的化学方程式为
Ni+H SO =NiSO +H ↑。
2 4 4 2
实验二：[设计方案]锌、镍的活动性比氢强，铜的活动性比氢弱，加入过量的稀硫酸，锌、镍分别与硫酸
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反应生成硫酸锌、硫酸镍和氢气，铜不与硫酸反应，则金属A为铜，溶液B为硫酸锌、硫酸镍、硫酸；由
于锌的活动性比镍的活动性强，锌与硫酸镍反应硫酸锌和镍，反应的化学方程式为Zn+
NiSO =ZnSO+Ni。
4 4
[反思评价]合理开发城市“金属矿山”可以节约金属资源，减少对环境的污染，故答案为：节约金属资源，
减少对环境的污染（合理即可）。
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
【答案】AB
【解析】
A.升炼倭铅的过程中主要反应有碳酸锌在高温条件下分解生成一氧化碳和氧化锌，二氧化碳与碳反应生成
一氧化碳，一氧化碳和氧化锌在高温的条件下反应生成锌和二氧化碳，有分解反应，也有化合反应，故A
不正确；
B.反应区温度达到1 100～1300℃，锌变为蒸气与杂质分离，在“兜室”冷凝为液体流出(冷凝区温度高于
锌的熔点，低于其沸点)，故B不正确；
C.锌易被空气氧化，为防止锌被氧化而用“泥封”隔绝空气，故C正确；
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D.“锌火”是未反应完的一氧化碳和锌蒸气从“兜室”逸出燃烧，故D正确。
故选：AB。
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
【答案】D
【解析】A、甲中反应为一氧化碳与氧化铁在高温条件下下反应生成铁和二氧化碳，该反应体现了CO具
有还原性，故选项A错误；
B、一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，铁粉为黑色，因此甲中硬质玻璃管内红色固体变为
黑色固体，故选项B错误；
C、一氧化碳不与氢氧化钙反应，从溶液中逸出，留存在试剂瓶的上层空间，由于压强的作用，溶液被压
入烧杯内，一氧化碳气体被收集，减少对空气的污染，但二氧化碳能够与氢氧化钙溶液反应，既可用来检
验反应生成的气体，又可以用乙装置吸收反应生成的二氧化碳，不是为了防止产生倒吸，故选项C错误；
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，防止还原出的铁在高温下重新被氧气
氧化，故选项D正确；故选：D。
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
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
( )
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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
【答案】C
【解析】
A、一氧化碳具有还原性，能与Fe O、Fe O 反应生成铁和二氧化碳，实验中看到的现象是固体由红棕色
2 3 3 4
逐渐变为黑色，故选项说法错误；
B、根据图示可知，B装置中的试剂是碱石灰，碱石灰能吸收反应生成的二氧化碳。装置B增重18.26g，
说明反应过程中生成二氧化碳质量为18.26g。根据化学方程式3CO+Fe 2 O 32Fe+3CO2 、4CO+Fe 3 O 43Fe+4CO2 可知：
每1个CO分子能生成1个CO 分子。设生成18.26g二氧化碳需要一氧化碳质量为x。
2
CO~~CO
2
28 44
x 18.26g
＝
x=11.62g。
由于在实验中为了防止爆炸，在点燃酒精灯前先通入一氧化碳，防止反应后生成铁被氧化，熄灯后仍需继
续通入一氧化碳，所以在实验中通入一氧化碳质量大于11.62g，故选项说法错误；
C、根据化学方程式3CO+Fe 2 O 32Fe+3CO2 、4CO+Fe 3 O 43Fe+4CO2 、可知，每生成的1个二氧化碳分子中氧原子
有1个来自铁的氧化物，所以24g样品中氧元素的质量=18.26g××100%＝6.64g，样品中铁元素的质量分数
=×100%≈72.3% 故选项说法正确；
D、C装置中的试剂是碱石灰，碱石灰不能吸收一氧化碳，不能用作尾气处理。碱石灰的作用是吸收空气
中二氧化碳和水蒸气，防止进入B中，影响实验结果。故选项说法错误。
故选：C。
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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
【答案】C
【解析】
A.对比①②发现变量为水，所以可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一，选项错误。
B.无法对比②③，因为有多个变量：水和氧气和二氧化碳，选项错误。
C.对比①④发现变量为温度是否达到着火点，所以可探究：温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一，正
确。
D.无法对比③④，因为有多个变量：二氧化碳和氧气，是否加热，选项错误。
故选：C。
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。
（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
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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：_________________。
【答案】
（1）Fe+CuSO＝FeSO +Cu
4 4
（2）腐蚀剂将致密保护膜破坏需要一定的时间（或其他合理答案）
（3）探究不同pH的膜化剂对膜层外观的影响
（4）60-70℃ 2.5~3.0
（5）取60℃、70℃膜化处理后的钢片，分别进行滴铜实验，观察并记录钢片表面从滴入腐蚀剂到开始出
现红色物质的时间
（6）膜化剂浓度对钢铁膜化处理效果有何影响（或其他合理答案）
【解析】
（1）钢是铁合金。出现红色物质的反应为铁和硫酸铜生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为
Fe+CuSO=FeSO+Cu。
4 4
（2）有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟，说明加入的硫酸铜试剂与铁接触到需要较长时间，
但最终接触到，则其原因可能是腐蚀剂将致密保护膜破坏需要一定的时间。
（3）实验3中，其他条件相同时，将薄钢片放入不同pH的膜化剂中浸泡，观察钢片表面形成的膜层外观，
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变量是pH，则实验目的是探究不同pH的膜化剂对膜层外观的影响。
（4）膜层外观致密、均匀时符合要求。从实验2结果可知，60℃、70℃膜层外观是致密、均匀的，所以
温度范围可确定为60-70℃。从实验3结果可知，pH2.5、3.0时膜层外观是致密、均匀的，所以pH范围可
确定为2.5~3.0。
（5）实验2中，60℃、70℃膜化处理后的钢片膜层外观符合要求。抗腐蚀性能的测定是进行滴铜实验，
越迟出现红色物质的越好。所以实验方案是取60℃、70℃膜化处理后的钢片，分别进行滴铜实验，观察并
记录钢片表面从滴入腐蚀剂到开始出现红色物质的时间。
（6）实验2、实验3分别探究了温度、pH对钢铁膜化处理效果的影响。从实验过程中可知，形成膜层需
要膜化剂，且都提到了在膜化剂中浸泡20min，所以还可以探究膜化剂浓度对钢铁膜化处理效果有何影响
或在膜化剂中浸泡的时间对钢铁膜化处理效果有何影响等。
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
【答案】D
【解析】A.在金属制品表面涂油防锈方法中，方法原理是在铁制品表面涂保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔
绝氧气或水；B.在金属制品表面刷漆防锈方法中，方法原理是在铁制品表面涂保护膜，破坏铁锈蚀条件，
即隔绝氧气或水；C.在金属制品表面覆盖塑料，方法原理是在铁制品表面覆盖保护膜，破坏铁锈蚀条件，
即隔绝氧气或水；D.制成合金进行防锈，方法原理是改变金属的内部结构，制成耐腐蚀的合金。综上所述，
四种防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是D，故选：D。
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
【答案】D
【解析】A、防止金属腐蚀，可保护金属资源，该选项不符合题意；B、寻找金属的代用品，可保护金属资
源，该选项不符合题意；C、回收利用废旧金属，可保护金属资源，该选项不符合题意；D、肆意开采金属
矿物，不利于保护金属资源，该选项符合题意。故选D。
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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
【答案】B
【解析】A、赤铁矿的主要成分是氧化铁，其主要成分的化学式为Fe O，故选项不符合题意；B、磁铁矿
2 3
的主要成分是四氧化三铁，其主要成分的化学式为Fe O，故选项符合题意；C、孔雀石的主要成分是碱式
3 4
碳酸铜，其主要成分的化学式为Cu (OH) CO，故选项不符合题意；D、铝土矿的主要成分是氧化铝，其主
2 2 3
要成分的化学式为Al O，故选项不符合题意。故选B。
2 3
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
【答案】C
【解析】A、清代瓷盘由陶瓷制成，陶瓷属于无机非金属材料，不符合题意；
B、明代书轴主要成分是纤维素，由天然材料制成，不符合题意；
C、西周铜鼎由铜制成，铜属于金属材料，符合题意；
D、宋代石函由石头制成，石头属于无机非金属材料，不符合题意。故选C。
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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
【答案】C
【解析】A、活动性弱的金属使用的更早，因为活动性越弱，越容易制得，故A正确；
B、铁的化学性质活泼，易发生反应，不易保存，能说明铁比铜活泼，故B正确；
C、氧化铁是金属氧化物，铜是金属单质，氧化铁能与盐酸反应而铜单质不能，不能说明铁比铜活泼，故
C错误；
D、铁能与硫酸铜溶液反应，说明铁比铜活泼，故D正确。故选C。
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
【答案】B
【解析】A、50mL酒精和50mL水混合在一起，体积小于100mL，是因为分子之间有间隔（空隙），一部
分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔（空隙）。A正确；
B、向锌粒中加入稀硫酸，产生气泡，是因为锌的金属活动性比氢强，能与稀硫酸反应生成硫酸锌溶液和
氢气。不是金属均能与酸反应产生H，金属铜就不能与酸反应产生H。B不正确；
2 2
C、由于合金的硬度往往比其成分金属大，所以将黄铜片（铜锌合金）和铜片相互刻画，铜片表面有明显
划痕。C正确；
D、因为纯氧比空气中氧气浓度大，氧气的浓度对物质的燃烧有影响。所以铁丝在空气中不能燃烧，在氧
气中可以燃烧。D正确。
综上所述：选择B。
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( )
A．氢氧化钠溶液 B．硝酸银溶液
C．硫酸铝溶液 D．稀盐酸
【答案】B
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【解析】A、铜丝不能与氢氧化钠反应，无明显现象，故错误；
B、金属活动性铜＞银，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，溶液由无色变为蓝色，铜表面有银白色物质出
现，故正确；
C、金属活动性铝＞铜，铜与硫酸铝不反应，无明显现象，故错误；
D、金属活动性铜位于氢后面，不能与稀盐酸反应，无明显现象，故错误。故选B。
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
【答案】C
【解析】A、金属的腐蚀，实际上是金属与氧气、水等发生反应，是金属从单质变成化合物的过程，故选
项说法正确；
B、在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀，是因为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，阻止内部的铝进一步被氧化，故选项说法正确；
C、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，说明在有氧气和水的条件下，铜不如
铁易生锈，故选项说法不正确；
D、用如图所示装置探究铜生锈的条件，氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳，氢氧化钠固体能防止空
气中的二氧化碳、水蒸气进入盛有铜丝的试管中，一个月后发现铜丝未生锈，说明铜生锈可能与空气中的
O、HO和CO 有关，故选项说法正确。故选C。
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
【答案】B
【解析】化合反应的定义：两种或两种以上物质生成另一种物质的反应；置换反应的定义：一种单质和一
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种化合物反应生成了一种新的单质和新的化合物的反应；分解反应的定义：一种反应物生成两种或两种以
上其他物质的反应；复分解反应的定义：两个化合物之间相互交换成分发生的反应；由该化学方程式可知，
该反应是由金属单质铁与化合物硫酸铜发生反应生成单质铜和化合物硫酸亚铁，所以该反应属于置换反应，
故选B。
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
【答案】A
【解析】A、①铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明活动性 Fe>Cu，银和硫酸铜溶液不反应，说明
活动性Cu>Ag，可得出活动性Fe>Cu>Ag，正确；
B、实验②银的活动性比铜弱，银和硫酸铜不能发生反应，错误；
C、实验①中，溶质由硫酸铜变为硫酸亚铁，溶质质量减少，溶剂水的质量不变，则溶液质量逐渐减少直
至不再发生反应，错误；
D、实验①生成的是硫酸亚铁，溶液由蓝色变为浅绿色，错误；故选A
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( )
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
【答案】A
【分析】金属活动性Zn>Fe>Cu>Ag。充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。因为滤液为无色，而硝酸铜
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为蓝色，硝酸亚铁为浅绿色，则溶液中一定没有硝酸铜和硝酸亚铁，则滤渣中一定有铜、铁。因为铜、铁
比银活泼，所以银全部被置换出来，滤渣中有银，滤液中一定没有硝酸银。同时可以确定发生了锌和硝酸
银反应生成硝酸锌和银以及锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜的反应。则滤液中只有硝酸锌，滤渣中一定有
银、铜、铁，不确定反应后锌是否有剩余，则可能有锌。
【解析】由分析可知：滤渣中一定有 Ag、Cu、Fe，可能有 Zn；滤液中一定有 Zn(NO ) ，一定没有
3 2
AgNO、Cu(NO )、Fe(NO )。故选A。
3 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
【答案】B
【解析】A、白酒和白糖水均为无色液体，用观察颜色的方法不能鉴别，故选项实验设计不能达到对应实
验目的；
B、KSO 能与适量BaCl 溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂
2 4 2
原则，故选项实验设计能达到对应实验目的；
C、浓硫酸具有吸水性，但能与氨气反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故
选项实验设计不能达到对应实验目的；
D、将铜丝、银丝分别浸入稀盐酸溶液中，均不反应，不能探究铜、银的金属活动性顺序，故选项实验设
计不能达到对应实验目的；
故选：B。
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
。
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(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
铁，是为了降低生铁中 元素的含量。
【答案】
(1)天然；
(2) CaCO CaO+CO↑；
3 2
(3) 过滤 ；漏斗；
(4) 使反应物充分接触，增大反应物接触面积；3CO+Fe O2Fe+3CO ；还原；碳
2 3 2
【解析】（1）蚕丝属于天然纤维；（2）高温煅烧石灰石（主要成分是碳酸钙），碳酸钙高温分解产生氧
化钙和二氧化碳，该反应的化学方程式是CaCO CaO+CO↑；（3）“淘”，“漉”是将固体和液体分离，相
3 2
当于化学实验操作中的过滤；实验室里进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒；（4）①“逆
流而行”的目的是使反应物充分接触，增大反应物接触面积，充分反应；高温时一氧化碳和氧化铁反应生
成铁单质和二氧化碳，该反应的化学方程式是 3CO+Fe O2Fe+3CO；一氧化碳夺走氧化铁中的氧，体现还原
2 3 2
性；②不断翻炒液态生铁，使碳接触氧气，碳燃烧生成二氧化碳，是为了降低生铁中碳元素的含量。
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，
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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)。
【答案】
(1)Hg+S=HgS；
(2)氯化钠溶解度受温度影响不大，刮南风(热风)时水蒸发快，氯化钠蒸发结晶析出；硫酸镁溶解度受温度
影响大，刮东北风（冷风）温度迅速降低，硫酸镁降温结晶析出；
(3) ①CaCO CaO+CO↑；分解反应；②Ca(OH) ；CO+Ca(OH) ＝CaCO ↓+H O ；难溶于水（合理即可）
3 2 2 2 2 3 2
【解析】（1）由题意可知，硫和汞反应生成HgS，化学方程式为Hg+S=HgS；
（2）由溶解度曲线可知，氯化钠的溶解度受温度的影响不大，刮南风(热风)时，温度较高，水蒸发得快，
硫酸镁的溶解度可能大于氯化钠的溶解度，氯化钠蒸发结晶析出。硫酸镁的溶解度受温度的影响大，刮东
北风温度迅速降低，硫酸镁的溶解度可能小于氯化钠的溶解度，硫酸镁降温结晶析出；
（3）①“灼火燔之”就是高温煅烧石灰石，涉及的化学方程式为CaCO CaO+CO↑，该反应是由一种物质生
3 2
成两种新物质，属于分解反应；②“解散”是因为生石灰遇水由块状变成粉末。这是生石灰与水反应生成
熟石灰，该粉末的主要成分是氢氧化钙，其化学式为Ca(OH) ，粉末“成质之后，入水永劫不坏”，可用
2
于船只、墙壁的填缝防水。“粉末成质”即氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀和水，
化学方程式为CO+Ca(OH) ＝CaCO ↓+H O，根据“入水永劫不坏”，推测“成质”后的产物具有的性
2 2 3 2
质是难溶于水、不易与其他物质反应等。
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。
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(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
。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”）。
【答案】
(1) 延展 ；导热；擦干；
(2)节约资源（合理即可）；
(3)增大铁矿石的接触面积，使反应充分；3CO+Fe O2Fe+3CO；
2 3 2
(4)大
【解析】（1）铁铸成铁锅是利用了铁具有良好的延展性；铁锅用于烹饪食物是利用铁具有良好的导热性；
铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，使用后的铁锅最好洗净后擦干，再涂上食用油以防生锈；
（2）回收利用废旧金属的意义是节约资源(合理即可)；
（3）在冶炼过程中将铁矿石粉碎，其目的是增大铁矿石的接触面积，使反应充分。用赤铁矿与一氧化碳
在高温条件下冶炼生铁，该反应的化学方程式是3CO+Fe O2Fe+3CO；
2 3 2
（4）合金的强度和硬度都比纯金属高，铁轨材料用钢而不用纯铁，原因是钢的强度和硬度比纯铁大。
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。
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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 _____。
(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 _____。
【答案】
(1) 合金的硬度比纯金属的大 无毒（合理即可） 耐腐蚀（合理即可） 铝制易
拉罐提炼会产生污染（合理即可） 不易破（合理即可） 携带方便（合理即
可） D
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(2) -1 AlH+3H O=3H↑+Al(OH)
3 2 2 3
(3) 2Al O4Al+3O↑
2 3 2
(4) 原子的最外层电子数相同 2In+6HCl＝2InCl +3H ↑
3 2
【解析】（1）①易拉罐是由铝合金制成的，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，说明合金的硬度比组成它的纯金属硬度更大；
②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，由此可推测组成有机薄膜的物质
无毒、耐腐蚀、不能与酸反应等；
③有同学认为应该停止使用铝制易拉罐，理由可能铝制易拉罐提炼会产生污染；铝是一种低毒金属元素，
它并非人体需要的微量元素，不会导致急性中毒，但食品中含有的铝超过国家标准就会对人体造成危害。
也有同学支持继续使用铝制易拉罐，可能是因为其具有重量轻，体积小，不易破碎，便于携带等优点；
④废弃易拉罐含有金属，属于可回收垃圾，故可与废旧铁锅作为同一类投放。
故选D；
（2）氢化铝中铝元素显+3价，根据化合物中正负化合价的代数和为0可知，氢元素的化合价为-1；
氢化铝与水反应释放氢气，同时生成氢氧化铝，反应的化学方程式为：AlH+3H O=3H↑+Al(OH)
3 2 2 3。
（3）氧化铝在通电的条件下反应生成铝和氧气，反应的化学方程式为：2Al O4Al+3O。
2 3 2
（4）最外层电子数决定元素的化学性质，由图2可知铝、铟的原子最外层电子数都是3，所以可推测金属
铟与铝的化学性质相似；
铟与稀盐酸反应生成氯化铟和氢气，反应的化学方程式为：2In+6HCl＝2InCl +3H ↑。
3 2
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
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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
(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。
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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______。
【答案】
(1)黑色固体逐渐变红
(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+H SO =FeSO +H ↑ Fe能置换出Cu，但不能置换出Zn
2 4 4 2
(6) SO SO +H O=HSO 温度较低时，烟气产生液态硫酸有吸水性
2 3 2 2 4
【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黑色固体
逐渐变红，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；
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（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：Fe+H SO =FeSO +H ↑；
2 4 4 2
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；
（6）①由图可知，二氧化硫和氧气逐渐减少，而三氧化硫逐渐增多，说明二氧化硫和氧气反应生成了三
氧化硫，即2SO +O =2SO ，由化学方程式可知，参加反应的二氧化硫、氧气与生成三氧化硫的的分子个
2 2 3
数比为：2：1：2，结合图中气体分子的百分含量变化，曲线 X表示的物质分子的百分含量约降低了
10%，而另一种气体分子的百分含量约降低了5%，故曲线X表示的物质是SO ；
2
②由图可知，当500℃烟气温度下降时，三氧化硫和水的含量均降低，是因为三氧化硫和水反应生成硫酸，
该反应的化学方程式为：SO +H O=HSO ；
3 2 2 4
③由图可知，温度低于200℃时，此时烟气中不含气态的硫酸，说明此时硫酸转化为液态，而浓硫酸具有
吸水性，故烟气中几乎不存在水分子的主要原因是：温度较低时，烟气产生液态硫酸有吸水性。
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
【答案】D
【解析】
A、银的金属活动性比铁低，故错误；
B、铜的金属活动性比铁低，故错误；
C、都是铁为同种金属，故错误；
D、锌的金属活动性比铁高，故正确；
故选D正确；
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
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
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A. a-b合金 B. a-b-c合金
C. b-c-d合金 D. a-d合金
【答案】D
【解析】
A、b的熔点低于a的沸点，可以制得合金，不符合题意；
B、c的熔点低于a的沸点，可以制得合金，不符合题意；
C、d的熔点低于b的沸点，可以制得合金，不符合题意；
D、d的熔点高于a的沸点，不能制得合金，符合题意。
故选D。
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
【答案】B
【解析】吸收二氧化碳用氢氧化钠溶液，鉴别二氧化碳用澄清石灰水。①乙装置是吸收尽气体中的二
氧化碳，防止对一氧化碳鉴别实验的干扰，不能去掉，①不符合题意；②丙装置玻璃管中的化学反应
是：3CO+Fe O2Fe+3CO 单化化单是置换，②不符合题意；③若甲试管内溶液变浑浊，丁试管内无明显
2 3 2，
现象，则该碳的氧化物成分为二氧化碳，③符合题意；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，④符合题意。
故答案为：B
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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
【答案】AD
【解析】
A、“苦泉水”加热后能获得硫酸铜晶体，①通过蒸发溶剂可获得晶体，故选项说法正确；
B、②是用炭火烧的方法获得铜，生成物中铜是单质，不属于复分解反应，因为复分解反应是两种化合物
交换成分生成两种化合物的反应，故选项说法错误；
C、硫酸铜晶体加水溶解形成硫酸铜溶液，③所得硫酸铜溶液不一定是饱和的，故选项说法错误；
D、④是铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，是单质和化合物生成单质和化合物的反应，属于置
换反应，故选项说法正确。
故选：AD。
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( )
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
【答案】C
【解析】A、当参加反应的铁的质量为a、b时，溶液中溶质的种类为三种，表明硝酸银没有全部被置换出
来，硝酸铜没有参加反应，加入的铁质量不等，置换出的银的质量也不相等，所以最后溶液的质量也不相
等，故A不符合题意；
B、当溶质种类为1种时，表明溶液中的硝酸银和硝酸铜全部参加反应，金属单质至少两种，不可能为1
种，故B不符合题意；
C、当溶质种类为两种时，硝酸银全部被置换为银，硝酸铜可能有部分被置换为铜，金属单质的种类可能
是2种，故C符合题意；
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D、当参加反应的铁的质量为a时，溶液中溶质的种类为三种，表明铁的量少，没有将硝酸铜和硝酸银全
部置换出来，金属单质是一种，不可能是三种，故D不符合题意。
故答案为：C。
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
【答案】C
【解析】锌、铜和银三种金属的活动性：Zn＞Cu＞Ag，将一定质量的锌粉加入含硝酸银和硝酸铜的混合
溶液中，锌先与AgNO 反应生成硝酸锌和银，每65份质量的锌完全反应，生成216份质量的银，固体质
3
量增加，AgNO 反应完，若还有锌粉，锌再与Cu(NO ) 反应生成硝酸锌和铜，每65份质量的锌完全反应，
3 3 2
生成64份质量的铜，固体质量减少。
A、a点时硝酸银还没有完全反应，则a点固体为银，故选项说法不正确；
B、b点时，锌和硝酸银恰好完全反应，固体是银，加入稀盐酸，银与稀盐酸不反应，没有气泡产生，故选
项说法不正确；
C、c点时，锌和硝酸铜恰好完全反应，所得溶液为硝酸锌溶液，溶液为无色，故选项说法正确；
D、c点时，锌和硝酸铜恰好完全反应，d点时锌过量，则d点时的固体为银、铜、锌，故选项说法正确。
故选C。
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：
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（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
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
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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
（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
【答案】（一）（1）青铜 延展
（2）ABC
（3）4Al+3O ＝2Al O
2 2 3
（二）（1）Zn+H SO =ZnSO +H ↑
2 4 4 2
（2）A
（3）溶液变蓝
（4）先增大后减小
（5）通入足量氢气，加热较长时间
（6）假设0.6000gCuO全部变成Cu O时，其质量为0.54g，而由图2可知Cu O的最大质量为0.3218g，所
2 2
以两个反应同时进行
（7）Cu+H SO +H O=CuSO+2H O
2 4 2 2 4 2
（8）酒精易挥发，无需加热烘干，可防止结晶水合物受热失去结晶水或有利于晶体快速晾干（合理即
可） （9）113℃
【解析】
（一）（1）由图可知人类最早使用的合金是青铜，通过敲打可将金属材料打制成不同的形状，是利用了
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金属的延展性。故答案为：青铜、延展。
(2 )A、“苦泉”的溶质之是CuSO ，故A正确；
4
B、“挹其水熬之” ——蒸发溶剂，故B正确；
C、“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜” ——发生置换反应，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故C正确。
故答案为：ABC。
( 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
是铝能和氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，反应的化学方程式是4Al+3O ＝2Al O。
2 2 3
（二）（1）图1中制取氢气的反应是锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学反应方程式为
Zn+H SO =ZnSO +H ↑ 。
2 4 4 2
（2）实验开始时先向长颈漏斗中加稀硫酸后点酒精灯，利用生成的氢气排净试管内的空气，以免氢气和
空气混合受热发生爆炸，故选A。
（3）根据题干信息：氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液可知，取反应后的红色固体
于烧杯中，加入氨水并搅拌，观察到溶液变蓝，证明固体产物有Cu O。
2
（4）由图2可知，在氢气还原氧化铜反应过程中，Cu O质量的变化趋势是先增大后减小。
2
（5）从图中可知，过了一段时间后，加热时间越长，Cu O的质量越小，所以为了所得固体产物不含
2
Cu O，应采取的措施是：延长加热时间，并通入足量氢气。
2
（6）根据铜元素守恒假设0.6000gCuO全部变成Cu O时，生成Cu O的质量为x，
2 2
2CuO~~~~~Cu O
2
160 144
0.6000g x
＝
x= 0.54g
而由图2可知Cu O的最大质量为0.3218g，说明氧化铜未完全转化为Cu O时, Cu O就开始转化为其他物质，
2 2 2
所以两个反应同时进行。
（7）根据流程可知，溶解时加入的物质有废铜屑、过量稀HSO 和HO 溶液，反应后得到的溶液经一系
2 4 2 2
列操作后得到硫酸铜晶体（CuSO •5H O），结合质量守恒定律，可推知反应得到的产物是硫酸铜和水，则
4 2
“溶解”时发生的化学反应方程式为：Cu+H SO +H O=CuSO+2H O。
2 4 2 2 4 2
（8）洗涤目的是除去硫酸铜晶体表面残留的杂质，洗涤过程中要尽量减少硫酸铜晶体的溶解，防止硫酸
铜晶体失去结晶水，酒精易挥发，无需加热烘干，可防止结晶水合物受热失去结晶水或有利于晶体快速晾
干。
（9）10g CuSO•5HO中含CuSO 的质量为：10g××100%＝6.4g，含结晶水的质量为：10g-6.4g=3.6g，则CuSO•5HO受热脱
4 2 4 4 2
水变为CuSO•3HO时失去水的质量为3.6g××100%＝1.44g，此时晶体的质量为：10g-1.44g=8.56g，即102℃时开始生成
4 2
CuSO•3HO ， 继 续 加 热 至 113℃ ， 晶 体 会 继 续 脱 水 ， CuSO•3HO 存 在 的 最 高 温 度 约 为 113℃ 。
4 2 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________________。
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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
【答案】
（1）3CO+Fe O2Fe+3CO
2 3 2
（2）CH+ H O CO+3H
4 2 2
（3）①铁矿石、焦炭、石灰石同时投入高炉中 ②4CO+Fe O3Fe+4CO ③BCDE
3 4 2
（4）ACE
【解析】
（1）赤铁矿的主要成分为氧化铁，根据题干信息分析可知该流程反应的原理为氧化铁与一氧化碳在高温
下反应生成铁与二氧化碳，反应的化学反应方程式为：3CO+Fe O2Fe+3CO；
2 3 2
（2）催化室中甲烷与水在催化剂作用下反应生成一氧化碳与氢气，反应的化学反应方程式为：CH+ H O
4 2
CO+3H ；
2
（3）①天工开物中第一步是将赤铁矿放入还原反应室中反应，与高炉炼铁中将铁矿石、焦炭、石灰石同
时投入高炉中原理相似；
②磁铁矿的主要成分为四氧化三铁，四氧化三铁与一氧化碳在高温下反应生成铁与二氧化碳，反应的化学
反应方程式为：4CO+Fe O3Fe+4CO；
3 4 2
③A、铁水中只有一种物质铁，属于纯净物；
B、碳完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，则产物中有CO 与CO，属于混合物；
2
C、空气中含有氮气、氧气等物质，属于混合物；
D、生铁是铁与碳等物质形成的合金，属于混合物；
E、熟铁是铁与碳等物质形成的合金，属于混合物；
则选BCDE；
（4）火法炼铜中包含熔炼、吹炼、精炼等，湿法炼铜原理为硫酸铜与铁反应生成铜与硫酸亚铁，反应属
于置换反应，结合选项信息，A、精炼，C、吹炼、E置换符合题意；
故选ACE。
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。
（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：
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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。
【答案】
（1）铝或Al 铜器时代 钛或Ti 稀土
（2）①C ②Fe ③3CO+Fe O2Fe+3CO FeSO +BaCl ＝BaSO↓+ FeCl
2 3 2 4 2 4 2
（3）FeCl 2:1 24.5
2
【解析】
（1）地壳中含量最丰富的金属元素是铝元素；
人类社会依次经历了石器时代、铜器时代、铁器时代；
钛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
属是钛；
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
素统称为稀土元素；
（2）F的稀溶液呈浅绿色，可知溶液中含Fe2+，且可与BaCl 溶液反应生自色沉淀，可知F为FeSO ，因为
2 4
FeSO +BaCl =BaSO ↓+FeCl ；D可以转化为F，D可以转化为G，F可以转化为G，则G为FeCl ，D为
4 2 4 2 2
Fe，C和E反应可生成D，D可以转化为E，E为Fe O，C为CO，A可以转化为B，B可以转化为C，又
2 3
因为A→B和D→E需要另如同一个应物，则A可以为C，B为CO，A→B碳和氧气反应生成二氧化碳，
2
B→C二氧化碳和氧气反应生成一氧化碳，D→E可以是氧气和铁燃烧生成四氧化三铁，C与E是一氧化碳
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和四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳，但A→B和D→E该反应物浓度不同，则E可以为Fe O，Fe与O、
2 3 2
HO共同接触可以生成铁锈的主要成分，则C与E是一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，代入验证，
2
推断合理。
①根据以上可知，A为碳，其化学式为：C，D为铁，其化学式为：Fe；
②C与E反应生成D是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：
3CO+Fe O2Fe+3CO；
2 3 2
③F转化成G是硫酸亚铁和氯化钡反应生成硫酸钡和氯化亚铁，反应的化学方程式为：FeSO +BaCl ＝
4 2
BaSO↓+ FeCl 。
4 2
（3）铜具有还原性，将+3价的铁还原为+2价的铁，因此X为氯化亚铁，其化学式为：FeCl ，反应原理为
2
2FeCl +Cu=CuCl +2FeCl ，方程式中a和b的比为2:1；
3 2 2
设完全反应后，生成X的质量为x，则
2FeCl +Cu=CuCl +2FeCl
3 2 2
325 254
32.5g x
＝
x=25. 4g
完全反应后，生成X的质量为25.4g。
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。
（4）（得出结论）锌粒与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是 。
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（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 。
【答案】
（1）质量守恒定律
（2）把带火星的木条伸入试管中，观察现象
（3）将装置内空气排尽，防止加热时发生爆炸
（4）氢气
（5）Zn+CuSO =Cu+ZnSO
4 4
（6）硫酸
【解析】（1）提出猜想：放出的气体可能是SO 、O、H 的一种或几种，提出猜想的依据是质量守恒定律，
2 2 2
反应前后元素的种类不变，故填：质量守恒定律；
（2）方案设计：
甲同学认为是O，氧气能使带火星的木条复燃，则检验方法是把带火星的木条伸入集气瓶中，观察现象，
2
若木条复燃，则是氧气；经检验不是O，故填：把带火星的木条伸入集气瓶中，观察现象；
2
（3）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
的是防止气体中含有氢气，加热时发生爆炸；实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，说明气体中不含有
二氧化硫，C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，是因为氢气和氧化铜反应生成铜和水，说
明气体中含有氢气，故填：将装置内空气排尽，防止加热时发生爆炸；
（4）得出结论：由上述分析可知，锌粒与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是氢气，故填：氢气；
（5）锌粒与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，反应的化学方程式为Zn+CuSO =ZnSO +Cu，故填：
4 4
Zn+CuSO =ZnSO4+Cu；
4
（6）思维拓展：由上述实验可以推出，硫酸铜溶液显酸性，其中可能含有酸，故填：硫酸。
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
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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 。
【答案】
（1）甲
（2）2Al+3CuSO=Al(SO )+3Cu 强
4 2 4 3
（3）B
（4）放出
（5）铝表面有氧化铝薄膜，0~a段是稀硫酸和氧化铝发生反应；Al (SO )、HSO ；稀硫酸被消耗，浓度
2 4 3 2 4
降低（合理即可）
【解析】（1）甲实验中将表面未打磨的铝丝浸入CuSO 溶液中，无明显现象，乙实验中将表面打磨后的
4
铝丝浸入CuSO 液中，观察到铝丝表面析出红色固体，比较实验甲和乙可知，打磨能破坏氧化铝薄膜，故
4
填甲。
（2）实验乙中发生的反应是铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，故反应的的化学方程式写为：
2Al+3CuSO=Al(SO )+3Cu；
4 2 4 3
上述反应中，铝能够将硫酸铜中的铜置换出来形成铜单质，证明铝的活动性比铜强，故填强。
（3）CuSO 溶液中有Cu2+、SO 、HO三种粒子，CuCl 溶液中有Cu2+、Cl-、HO三种粒子，实验甲中将
4 2 2 2
表面未打磨的铝丝浸入CuSO 溶液中无明显现象，实验丙中将表面未打磨的铝丝浸入CuCl 液中，铝丝表
4 2
面析出红色固体，说明Cl-破坏了氧化铝薄膜，故填B。
（4）铝丝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，反应过程中试管外壁发烫，说明该反应会放出热量，故填放
出。
（5）图中0～a段未产生气体的原因是铝表面有氧化铝薄膜，0~a段是稀硫酸和氧化铝发生反应，故填铝
表面有氧化铝薄膜，0~a段是稀硫酸和氧化铝发生反应；
由图可知，b点是铝与稀硫酸反应构成中的一点，则b点所对应溶液中的溶质有反应生成的硫酸铝和剩余
的稀硫酸，其化学式分别为Al (SO )、HSO ，故填Al (SO )、HSO ；
2 4 3 2 4 2 4 3 2 4
c～d段产生氢气的速率下降的主要原因是随着反应的进行，硫酸被消耗，溶液中硫酸的浓度减小，反应速
率减慢，故填稀硫酸被消耗，浓度降低。
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