1、 中考化学 （湖南专用） 专题四 金属与金属资源 考点1 金属 A组 2020年湖南中考题组 1.(2020湖南长沙,9,3分)北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量,在航天科技中会用到大量金属材 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.纯铜比黄铜的硬度更大 C.生锈的钢铁制品没有回收价值 D.钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹等 答案答案 D A项,合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制成的,错误;B项,通常合金比组成它的纯金 属的硬度大,黄铜是铜锌合金,故纯铜比黄铜的硬度小,错误;C项,生锈的钢铁制品回收利用不仅可以节约金 属资源,还可以减少对环境的污染,错
2、误;D项,钛和钛合金具有很多优良的性能,被广泛用于火箭、导弹等, 正确。 2.(2020湖南常德,14,3分)向盛有AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液的试管中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤, 滤液呈蓝色。下列判断正确的是( ) A.滤渣可能含有铜 B.滤液的质量可能比原溶液的质量大 C.滤液中可能含有Fe(NO3)3和Cu(NO3)2 D.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生 答案答案 A 由于金属活动性顺序:FeCuAg,向盛有AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液的试管中加入一定量的铁 粉,先发生的反应是2AgNO3+Fe 2Ag+Fe(NO3)2,后发生的反应是Cu(NO3)2+Fe C
3、u+Fe(NO3)2 ,充分反 应后过滤,滤液呈蓝色。A项,根据滤液呈蓝色可知,滤液中有硝酸铜,则铁与硝酸铜还未反应或铁与硝酸铜 部分发生了反应,故滤渣中可能不含铜,也可能含有铜,正确;B项,根据化学方程式及铁、铜、银相对原子质 量分别为56、64、108可知,只要反应发生,溶液质量都会减小,故滤液质量一定比原溶液质量小,错误;C项, 只要反应发生就会生成硝酸亚铁,现滤液呈蓝色,故滤液中一定含有硝酸亚铁和硝酸铜,错误;D项,由于溶液 中含有硝酸铜,则滤渣中一定没有铁粉,加入稀盐酸,不会有气泡产生,错误。 3.(2020湖南岳阳,33,3分)为验证铝、铜、银的金属活动性强弱,小明设计了以下四组实
4、验,下列说法不正确 的是 ( ) A.通过实验,可以证明金属活动性AlCu B.通过实验,可以证明金属活动性AlCuAg C.若要用实验证明金属活动性AlCu,X可以为Al,Y为CuSO4 D.若要用实验证明金属活动性CuAg,X可以为Cu,Y为AgNO3 答案答案 B 通过实验可以证明铝在金属活动性顺序里排在氢前。通过实验可以证明铜是氢后金属。 通过实验可以证明金属活动性:AlAg。A项,通过实验,可以证明铝在氢前,而铜在氢后,故AlCu,正 确;B项,通过实验,只能证明AlCu和AlAg,无法证明Cu和Ag的金属性强弱,错误;C项,实验中,若 试管里放入的是铝和硫酸铜溶液,可以观察到铝表面
5、出现红色固体,蓝色溶液变为无色,可以证明金属活动 性:AlCu,正确;D项,实验中,若试管里放入的是铜和硝酸银溶液,可以观察到铜表面析出银白色固体,无 色溶液变为蓝色,可以证明金属活动性:CuAg,正确。 解题关键解题关键 本题考查的是金属活动性顺序的应用,通过金属与稀硫酸的反应,可以判断出金属的活动性位 于氢前还是氢后,能与酸反应的是氢前金属,不能反应的是氢后金属。通过金属与盐溶液的反应,可以判断 出单质中金属的活动性与溶液中金属的活动性的强弱,若能发生置换反应则单质中金属的活动性强,若不 反应则单质中金属的活动性弱。 4.(2020湖南株洲,22,3分)青少年一定要爱护自己的眼睛,在光线不
6、足时看书、写字要用照明工具。如图是 一种照明用台灯。 (1)灯管后面的反光片为铝箔,铝块能形成铝箔是利用铝的 性。 (2)通过观察图片,发现还使用了其他材料,请指出其中的一种材料及它所体现的性质 。 答案答案 (1)延展 (2)铜质插头是利用铜的导电性(合理即可) 解析解析 (1)铝箔就是铝的薄片,铝块能形成铝箔是利用铝的延展性。(2)铜质插头是利用铜的导电性。其他 材料还有铁螺丝钉、玻璃和塑料,答案只要合理即可,注意要写出所体现的性质。 5.(2020湖南常德,17,9分)手推车是超市购物的常用工具。请按要求回答下列问题: (1)如图所标示的手推车各部件中,属于金属材料的是 ,属于有机高分子
7、材料的是 ; (2)车篮一般用铝合金而不用纯铝制造的原因是 ; (3)生铁支架在春夏之季更易生锈的原因是 ; (4)工业上常用赤铁矿冶炼生铁,其化学原理是 (用化学方程式表示,下同);生 铁制品不能与波尔多液长期接触的原因是 ,基本反应类型是 。 答案答案 (1)铝合金、生铁 塑料、橡胶(写铝合金车篮等也可,少答或错答不给分) (2)铝合金硬度大、更耐腐蚀、机械性能好(任答一点,其他合理答案也可) (3)春夏之季空气更潮湿(或湿度大、水蒸气含量高等,其他合理答案也可) (4)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 (不写条件不给分,标示CO2不给分) Fe+CuSO4 FeSO4+Cu(标示Cu
8、 不给分) 置换反应 解析解析 (1)金属材料包括纯金属以及它们的合金,铝合金、生铁都是合金;有机高分子材料包括塑料、纤 维、橡胶等。(2)合金的很多性能一般比组成它们的纯金属更好,纯铝硬度小,铝合金硬度大、更耐腐蚀、 机械性能好。(3)铁与氧气、水反应生成铁锈,春夏之季空气更潮湿,所以生铁支架更易生锈。(4)赤铁矿主 要成分是氧化铁,炼铁是用一氧化碳把铁从赤铁矿里还原出来,故反应的化学方程式为 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 ;波尔多液由硫酸铜与石灰乳配制而成,生铁主要成分是铁,不能与波尔多液长期接触是因为铁与 硫酸铜会发生反应,化学方程式为Fe+CuSO4 FeSO4+Cu ,此反应
9、是单质与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。 6.(2020湖南岳阳,42,8分)海洋中蕴藏着丰富的化学资源,从海水中提取金属镁的主要步骤如下: 资料:海滩贝壳的主要成分是CaCO3 (1)为节约资源,试剂X常用海滩贝壳为原料制得,则试剂X为 (填化学式); (2)操作Y的名称为 ; (3)在熔融状态下的MgCl2,通电后会生成镁与一种气体单质,该反应的化学方程式为 ; (4)镁常用作合金,一般的合金相对于纯金属,具有的优良特性有 (填序号)。 A.硬度小 B.熔点高 C.抗腐蚀性强 答案答案 (1)Ca(OH)2 (2)过滤 (3)MgCl2(熔融) Mg+Cl2 (4)
10、C 解析解析 (1)海滩贝壳的主要成分是碳酸钙,由CaCO3 CaO+CO2、CaO+H2O Ca(OH)2得出试剂X是 氢氧化钙,化学式为Ca(OH)2。且根据流程图,海水加入试剂X后,反应生成了氢氧化镁。 (2)根据流程图,操作Y后得到溶液和氢氧化镁固体,故此操作能分离固体和液体,名称为过滤。 (3)根据题意和化学反应前后元素种类不变,得出反应物是熔融状态下的氯化镁,反应条件是通电,生成物是 镁和氯气,反应的化学方程式为MgCl2(熔融) Mg+Cl2。(4)一般的合金相对于纯金属,硬度更大,熔点 更低,抗腐蚀性更强,机械加工性能更好。故选C。 考点2 金属资源 1.(2020湖南湘西,9
11、,3分)新中国成立以来,中国航运经济取得迅猛发展,现在已成为航运大国,正向航运强国 迈进。为保证船舶的使用寿命,船舶要进行防锈处理,下列防锈措施不可行的是( ) A.刷防锈漆 B.用抗锈蚀性能优异的合金制造船舶的零部件 C.给某些部位涂油 D.船体表面镀一层黄金 答案答案 D 常见防锈方法有:刷漆、涂油、制成抗锈蚀性能优异的合金等。在船体表面镀一层黄金,从价 格、资源的角度看不可行,符合题意。 2.(2020湖南岳阳,31,3分)北斗“收官之星”于6月23日成功发射。比原定计划推迟7天的原因是控制液氧 流量的稳压器出现故障,火箭推进剂中的燃料出现变化,螺栓出现轻微腐蚀。下列说法正确的是( )
12、A.液氧是一种化合物,推进器利用它的助燃性提高燃料的能量 B.N2H4常作为火箭推进剂的燃料,N2H4中氮、氢元素质量比为12 C.金属螺栓腐蚀的原因是与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学反应 D.制造火箭常用到的钛合金是一种合成材料 答案答案 C A项,液氧中只含有氧元素,不是化合物,属于单质,错误;B项,N2H4常作为火箭推进剂的燃料,N2H4 中氮、氢元素质量比为(142)(14)=71,错误;C项,金属螺栓腐蚀的原因是与空气中的氧气、水蒸气等 发生了化学反应,这属于缓慢氧化,正确;D项,制造火箭常用到的钛合金是一种金属材料,错误。 误区警示误区警示 金属材料包括纯金属以及它们的合金,有金
13、属光泽。合成材料是指塑料、合成纤维、合成橡 胶等,属于有机高分子材料。复合材料是由两种或两种以上的不同材料复合而成。 知识归纳知识归纳 常见的缓慢氧化反应有:动植物的呼吸、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟、食物腐烂、铁生 锈等。 3.(2020湖南邵阳,18,2分)下图是实验室模拟工业炼铁的实验装置图,下列说法不正确的是( ) A.B处玻璃管内发生的化学反应是氧化还原反应,还原剂是CO B.在点燃酒精喷灯前,应先通入CO气体排尽装置中的空气 C.该实验可以观察到B处固体从黑色逐渐变成红色 D.该模拟实验缺少尾气处理装置,会污染空气 答案答案 C A项,B处玻璃管内发生反应的化学方程式为3CO+Fe
14、2O3 2Fe+3CO2,这属于氧化还原反应,还 原剂是CO,正确;B项,在点燃酒精喷灯前,应先通入CO气体排尽装置中的空气,防止一氧化碳不纯时,温度达 到着火点导致爆炸,正确;C项,该实验可以观察到B处固体从红色逐渐变成黑色,氧化铁是红色固体,生成的 铁粉是黑色的,错误;D项,该模拟实验缺少尾气处理装置,CO会污染空气,正确。 4.(2020湖南岳阳,37,3分)下列图像能正确反映其对应变化关系的是( ) A.图:蜡烛在装满空气的密闭容器中燃烧,CO2体积分数的变化 B.图:向等质量、等浓度的盐酸中不断加入Na2CO3和NaHCO3溶液,产生气体质量的变化 C.图:在高温下,向Fe2O3固体
15、中通入CO,固体质量的变化 D.图:在恒温条件下,将饱和的NaCl溶液蒸发适量水,溶液中溶质质量分数的变化 答案答案 C A项,蜡烛在装满空气的密闭容器中燃烧,由于空气中氧气体积分数约为21%,且蜡烛燃烧时每消 耗一体积氧气最多产生一体积二氧化碳,因此二氧化碳的体积分数最终不可能达到50%,且空气中原本含 有约0.03%的二氧化碳,图像起点时,二氧化碳体积分数不应为0,故错误;B项,向等质量、等浓度的盐酸中 不断加入碳酸钠和碳酸氢钠溶液,发生反应的化学方程式分别为Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2、 NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2,由于盐酸等量,且最终消耗完,因
16、此以盐酸的量计算产生二氧化碳气 体的质量,根据化学方程式得出,两种溶液产生的二氧化碳质量不相等,故错误;C项,高温下氧化铁与一氧化 碳反应的化学方程式为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,反应前的氧化铁固体在反应后变成了铁,固体质量减小, 但不会减小到0,正确;D项,温度不变,氯化钠的溶解度不变,饱和溶液的溶质质量分数也不变,虽然蒸发了水, 但会析出相应的溶质,故浓度不变,错误。 疑难突破疑难突破 化学方程式中化学计量数,不仅可以体现各粒子数量关系,还能体现相同状况下气体的体积关 系。如C+O2 CO2可以体现相同状况下,1体积氧气反应后生成1体积二氧化碳。 5.(2020湖南株洲,26,4
17、分)下图为一氧化碳还原氧化铁的示意图。 (1)写出试管b中涉及的主要反应的化学方程式: 。 (2)c处操作的目的为 。 答案答案 (1)CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O (2)处理尾气,防止尾气污染空气 解析解析 (1)试管b中,用澄清石灰水检验生成的气体二氧化碳,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O。(2)c处操作的目的为:处理尾气中的一氧化碳,防止一氧化碳污染空气,图中操作是利用 了一氧化碳的可燃性。 B组 20162019年湖南中考题组 考点1 金属 1.(2019湖南衡阳,17,2分)下列有关金属材料的说法中,正确的是( ) A.地壳中含量最高的金属元
18、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 答案答案 C A项,地壳中元素的含量排在前四位的依次为氧、硅、铝、铁,含量最高的金属元素是铝,错误; B项,钢属于铁合金,主要成分是铁,还含有碳等其他成分,错误;C项,合金是在金属中加热熔合了某些金属或 非金属制成的,可以根据需要,增强其抗腐蚀性能,正确;D项,常用金属中银的导电性最好,铜的导电性仅次 于银,受价格和资源的影响,大多数电线都是用铜作材料,错误。 知识归纳知识归纳 地壳中元素的含量排在前四位的依次为氧、硅、铝、铁,生物细胞中元素含量排在前四位的
19、 依次为氧、碳、氢、氮,海水中含量最高的是氧元素,空气中含量最高的是氮元素,人体中含量最高的金属 元素是钙元素。 关键点拨关键点拨 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途 时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因 素。 2.(2017湖南郴州,9,2分)下列金属单质,不能与稀盐酸反应放出氢气的是( ) A.Cu B.Zn C.Mg D.Fe 答案答案 A 根据金属活动性顺序可知,排在H前面的金属能够与稀盐酸反应放出氢气,但排在H后面的金属 不能与稀盐酸反应放出氢气,故选A。 3.(2018湖南邵阳,1
20、9,2分)2018年3月9日,特朗普正式签署关税令“对进口钢铁和铝分别征收25%的关税”, 这一做法违反了国际贸易规则,严重损害我国利益。下列选项中不属于合金的是( ) A.钢 B.金刚石 C.焊锡 D.黄铜 答案答案 B 合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属,制得的具有金属特征的物质,如生铁和钢都是铁 的合金,焊锡是锡铅合金,黄铜是铜锌合金,而金刚石是由碳元素组成的非金属单质,故金刚石不是合金,B正 确。 4.(2019湖南常德,8,3分)印刷电路板常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为:2FeCl3+Cu 2FeCl2 +CuCl2,向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结
21、束后,剩余固体的成分不可能是( ) A.有铁无铜 B.有铜无铁 C.铁、铜都有 D.铁、铜都无 答案答案 A A项,根据题目可知,铜粉能与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜溶液。向氯化铁溶液中同 时加入铁粉和铜粉,若有铁粉剩余,由于铁粉能将氯化铜溶液中的铜离子置换出来生成铜,则剩余固体中有 铁就一定有铜,不可能有铁无铜,符合题意;B项,若铁粉的量较少,把氯化铜溶液中的铜离子置换出来后没有 剩余,则剩余固体中有铜无铁,可能;C项,若铁粉的量较多,把氯化铜溶液中的铜离子置换出来后有剩余,则 剩余固体中铜、铁都有,可能;D项,由于铁粉也能与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁溶液,若铁粉和铜粉与氯 化铁溶液反
22、应后都没有剩余,则剩余固体中铁、铜都无,可能。 5.(2018湖南永州,11,5分)根据下列甲、乙图示和相关叙述,请回答问题: (1)图甲中铝元素的核电荷数为 ,相对原子质量为 。 (2)铝块能制成铝箔利用了铝的 (填“延展性”或“导电性”)。 (3)图乙表示把一根用砂纸打磨过的铝丝插入硫酸铜溶液中,一段时间后,铝丝表面附着一层红色物质,溶液 由蓝色逐渐变为无色,该红色物质是 (写化学式),由此实验可以得出金属活动性顺序:铝 铜(填“”“ 解析解析 (1)元素周期表中每个单元格左上角数字表示原子序数,最下方数字表示相对原子质量。原子中,原 子序数=核电荷数,故铝的核电荷数是13,相对原子质量是
23、26.98。(2)金属铝有良好的延展性,故铝块可以制 成铝箔。(3)在金属活动性顺序中,铝排在铜之前,故铝可以和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,反应中可以看到 溶液由蓝色变为无色、铝丝表面有红色物质析出,且该红色物质是铜,化学式是Cu。 6.(2019湖南株洲,25,5分)在探究金属活动性顺序时,华雪同学把两根绕成螺旋状的洁净铜丝分别浸入硫酸 铝溶液、硝酸银溶液中,过一会儿取出: (1)铜丝浸入硫酸铝溶液中,可观察到的现象是 。 (2)铜丝浸入硝酸银溶液中,可观察到铜丝上有 色物质生成,溶液逐渐变成蓝色。 (3)铜丝浸入硝酸银溶液中,离子数目减少的是 ,离子数目增加的是 。 (4)根据上述实验所观察
24、到的现象,华雪同学 (填“能”或者“不能”)证明铝、铜、银的金属活 动性顺序AlCuAg。 答案答案 (1)无明显现象 (2)黑(或银白) (3)Ag+ Cu2+ (4)能 解析解析 (1)铜的金属活动性弱于铝,因此铜丝与硫酸铝溶液不发生反应,故无明显现象。(2)铜丝浸入硝酸银 溶液中,发生反应生成了硝酸铜和银,银在颗粒很小的时候是黑色,颗粒大时呈银白色,因此可观察到铜丝上 有黑色物质生成,放置一段时间后可观察到银白色物质。(3)铜丝浸入硝酸银溶液中,反应时铜进入溶液成 为铜离子,溶液中银离子被置换出来生成了银,因此离子数目减少的是Ag+,离子数目增加的是Cu2+。(4)根 据题述实验所观察到
25、的现象,铜丝浸入硫酸铝溶液中无明显现象,证明铜的金属活动性弱于铝;铜丝浸入硝 酸银溶液中,铜丝上有银白色物质生成,证明铜的金属活动性强于银。因此华雪同学能证明铝、铜、银的 金属活动性顺序AlCuAg。 7.(2018湖南张家界,14,7分)厉害了我的国!厉害了复兴号!复兴号动车组列车(如图)是由中国铁路总公司牵 头组织研制、具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的动车组列车。 (1)列车利用碳滑板与接触网接触来获取电。碳滑板通常用石墨制成,是因为石墨具有 性;石墨在 常温下,受日光照射或与空气、水分接触都不容易起变化,说明其化学性质 。 (2)制造列车的材料有:铝合金、不锈钢、高强度钢、高分子
26、材料等。不锈钢、铝合金属于 (填“金属材料”或“合成材料”);铝合金的硬度比纯铝的硬度 ;在空气中,铝制品耐腐蚀的原 因是 。 (3)列车轨道建设中常用铝和氧化铁(化学式为Fe2O3)在高温条件下发生反应,生成熔融状态下的铁单质对 钢轨中的缝隙进行焊接,其反应的化学方程式为Fe2O3+2Al X+2Fe,则X的化学式为 ,该反应属 于 (填“置换”或“复分解”)反应。 答案答案 (1)导电 稳定 (2)金属材料 大 铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从 而阻止铝进一步氧化 (3)Al2O3 置换 解析解析 (1)石墨有导电性,故可以制成碳滑板,与接触网接触来获取电;石墨的成
27、分是碳,常温下碳单质化学 性质不活泼,受日光照射或与空气、水接触都不发生变化。(2)金属材料包括金属和合金,合成材料包括塑 料、合成纤维、合成橡胶等,故不锈钢、铝合金属于金属材料;合金的硬度比其组分金属的硬度大;铝化学 性质比较活泼,在空气中和氧气反应生成结构致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,故铝制品耐腐 蚀。(3)化学反应前后原子的种类和个数均不变,通过提供的化学方程式,对比反应前与反应后各原子对应 的数目,可知反应后还少2个Al原子和3个O原子,故X的化学式是Al2O3;Fe2O3、Al2O3属于化合物,而Al、Fe 属于单质,该反应的特点是化合物和单质反应生成另一种化合物和单质,
28、故属于置换反应。 8.(2019湖南株洲,27,4分)请用所学的知识回答下列问题: (1)量取液体时,如果视线没有与量筒内无色液体凹液面的最低处保持水平,而是采用俯视的方法,将会对读 数产生什么影响? (2)为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不是铝制? 答案答案 (1)读数偏大 (2)铁的硬度比铝大 解析解析 (1)俯视量筒凹液面最低处读数,视线看到的刻度线高于凹液面最低处,故读数偏大,实际液体体积偏 小。(2)菜刀、镰刀、锤子等工具的硬度比较大时,才便于使用,用铁制而不是铝制,是因为铁的硬度比铝 大。 9.(2018湖南湘潭,30,12分)为探究铁的化学性质,某学习小组做了如甲图所示实验。他们
29、观察到试管a中铁 粉全部溶解,产生大量气泡,溶液呈 色,反应的化学方程式为 ; 试管b中有 色固体生成,该反应的化学方程式为 。 为进一步确定试管a所得溶液中的溶质成分和试管b中所得固体的组成,他们进行了以下实验探究。 【提出猜想】 (1)试管a中的溶质成分 猜想一:FeSO4;猜想二: 。 (2)试管b中固体的组成 猜想三:Cu;猜想四:Fe和Cu。 【实验探究】甲图所示实验结束后。将试管a、试管b内的物质全部倒入同一烧杯中(如乙图所示),他们惊 奇地发现烧杯内溶液中产生了大量气泡。 【总结交流】经过讨论,大家一致认为上述猜想中正确的是 。 【拓展探究】某混合溶液由硫酸铜和硫酸溶液组成。上述
30、小组同学取192.4 g该混合溶液于烧杯中,然后 往其中加入33.6 g铁粉,充分混合后,恰好完全反应。实验测得反应过程中产生气体的质量为0.4 g。计算: (3)原混合溶液中H2SO4的质量。(计算结果保留一位小数) (4)原混合溶液中CuSO4和H2SO4的质量比。 (5)完全反应后所得溶液中溶质的质量分数。(计算结果保留一位小数) 答案答案 浅绿 Fe+H2SO4 FeSO4+H2 红 Fe+CuSO4 FeSO4+Cu (1)H2SO4和FeSO4 【总结交流】猜想二和猜想四 (3)19.6 g (4)16049(6419.6也可) (5)45.6% 解析解析 试管a中铁和硫酸反应生成
31、硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁溶液呈浅绿色,反应的方程式为Fe+H2SO4 FeSO4+H2;试管b中铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,因此试管b中有红色固体生成,反应的方程式为 Fe+CuSO4 FeSO4+Cu。【提出猜想】(1)试管a中硫酸完全反应,溶质只有硫酸亚铁;如果硫酸有剩余则 溶质是硫酸和硫酸亚铁。【总结交流】两试管中溶液混合产生气泡,说明试管a中有硫酸,试管b中有铁,则 猜想二和猜想四正确。【拓展探究】(3)利用Fe+H2SO4 FeSO4+H2,根据生成氢气的质量可以求出参 加反应的铁和原混合液中硫酸的质量分别为11.2 g和19.6 g。(4)通过(3)计算出来的铁的质量可以得出和
32、 硫酸铜反应的铁的质量为33.6 g-11.2 g=22.4 g,利用Fe+CuSO4 FeSO4+Cu可算出原混合溶液中硫酸铜 的质量为64 g,生成铜的质量为25.6 g,则原混合溶液中硫酸铜和硫酸的质量比为6419.6=16049。(5)恰 好完全反应,溶液中溶质为硫酸亚铁,铁全部转化为硫酸亚铁,利用质量守恒定律,反应前后元素的质量不 变,通过铁的质量可以求出生成硫酸亚铁的质量为91.2 g,最终溶液的质量是192.4 g+33.6 g-0.4 g-25.6 g= 200 g,进一步求得所得硫酸亚铁溶液中溶质的质量分数为45.6%。 考点2 金属资源 1.(2018湖南长沙,9,3分)2
33、018年5月我国自主建造的第一艘航母下海。为保证航母的使用寿命,下列防锈措 施不可行的是( ) A.用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件 B.刷防锈漆 C.船体表面镀一层黄金 D.给某些部位涂油 答案答案 C A项,用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件,能延长航母的使用寿命,方法可行;B项,刷防锈 漆可以隔绝氧气和水,能延长航母的使用寿命,方法可行;C项,给船体表面镀一层黄金来防锈,成本过于昂 贵,方法不可行;D项,给某些部位涂油可以隔绝氧气和水,能延长航母的使用寿命,方法可行。 知识拓展知识拓展 铁与水和氧气同时接触时易生锈,防锈措施是使铁与水或氧气隔绝或改变金属的内部结构。 2.(2019
34、湖南湘潭,17,2分)钢铁厂会利用焦炭产生的还原性气体来炼铁,某同学用此原理按如图装置进行实 验。下列说法正确的是( ) A.该实验不需要增加尾气处理装置 B.该实验应先通入一段时间的CO验纯后再加热 C.NaOH溶液可以检验气体产物 D.反应结束后,含有未反应的Fe2O3固体,可以采用加入盐酸的方法来提纯铁 答案答案 B A项,该实验的尾气一氧化碳会污染空气,需要增加尾气处理装置,错误;B项,实验先通入一段时 间的一氧化碳,是为了排出装置内的空气,防止加热时一氧化碳不纯导致爆炸,正确;C项,氢氧化钠溶液只能 吸收气体产物二氧化碳,因为氢氧化钠与二氧化碳反应无明显现象,不能用于检验二氧化碳,故
35、错误;D项,反 应结束后,生成的铁中含有未反应的氧化铁,若加入盐酸,铁和氧化铁都会与盐酸反应,故不能用加入盐酸的 方法来提纯铁,错误。 3.(2016湖南娄底,41,6分)金属材料在生产、生活中起着重要作用。 (1)铝可制成电线,主要是利用其有良好的延展性和 性。 (2)金属生锈是世界面临的难题。铁生锈实际上是铁与 共同作用的结果。 (3)防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径之一。请再写出一条有效途径: 。 答案答案 (1)导电 (2)氧气、水(或O2、H2O) (3)回收利用废旧金属(或有计划、合理地开采矿物或寻找金 属的代用品等) 解析解析 (1)铝可制成电线,主要是利用其有良好的延展性和
36、导电性。(2)铁生锈实际上是铁与空气中的氧气 和水共同作用的结果。(3)防止金属腐蚀、回收利用废旧金属、寻找金属的代用品等都是保护金属资源 的有效途径。 易错警示易错警示 本题的第(2)问是易错点,铁生锈的条件必须同时答出两点:氧气和水。 知识归纳知识归纳 保护金属资源的措施有:防止金属的腐蚀、回收利用废弃金属、有计划且合理地开采矿物、 寻找金属的代用品等。 4.(2018湖南湘潭,27,8分)以煤为原料获得的化工产品有着广泛的用途。请回答下列问题: (1)煤是 (填“可再生”或“不可再生”)的化石能源。 (2)煤加工得到的焦炭广泛应用于炼铁。如图是高炉炼铁的示意图,据图回答: 焦炭在炼铁过程
37、中的主要作用是 、 ;原料中石灰石的作用是 。 铁矿石(主要成分为Fe2O3)进入高炉前要粉碎成小颗粒,其原因是 , 写出高炉内生成铁的化学方程式: 。 图中出铁口低于出渣口,说明生铁的密度比炉渣 (填“大”或“小”)。 (3)生铁的含碳量比钢 (填“高”或“低”)。 答案答案 (1)不可再生 (2)提供热量 提供一氧化碳 和矿石中二氧化硅反应形成炉渣(有利于杂质与产 品生铁的分离) 增大反应物之间的接触面积 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 大 (3)高 解析解析 (1)煤等化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的,是不可再生能源。(2)焦炭 在炼铁中的作用:与热空气中氧气反
38、应,生成二氧化碳,放出热量;与二氧化碳反应生成一氧化碳。石灰石 的作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去。将铁矿石粉碎成小颗粒是为了增大反应物之间的接触 面积,使反应更充分、迅速。高炉内生成铁的原理是一氧化碳将铁从其氧化物中还原出来,化学方程式为 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。出铁口低于出渣口,说明生铁的密度比炉渣大。(3)生铁的含碳量为2%4.3%, 比钢(含碳量0.03%2%)高。 5.(2019湖南常德,25,5分)工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁,计算含氧化铁240 t的赤铁矿理论上最多可炼 铁的质量。 答案 解:设含氧化铁240 t的赤铁矿理论上最多可炼铁的质量为x。 3CO+
39、Fe2O3 2Fe+3CO2(1分) 160 112 240 t x =(2分) x=168 t(1分) 答:最多可炼制168 t铁。(1分) 160 112 240 t x 一题多解一题多解 根据反应的化学方程式3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2可知,反应物氧化铁中的铁元素全部进入生 成物铁单质中,故240 t氧化铁中铁元素质量为240 t=168 t,最多可炼铁的质量为168 t。 562 56216 3 C组 教师专用题组 考点1 金属 1.(2019内蒙古包头,5,2分)盛有等质量、等质量分数稀盐酸的两只烧杯,放在托盘天平的左右两盘,天平平 衡。在左盘烧杯中加入10 g CaCO3恰
40、好完全反应。若要使天平重新平衡,则右盘烧杯中应加入的下列物质 是( ) A.5.6 g铁和锌 B.10 g镁和氧化镁 C.10 g碳酸镁 D.10 g碳酸钠和碳酸锌 答案答案 C 向盛有等质量、等质量分数稀盐酸的左盘烧杯中加入10 g CaCO3恰好完全反应,左盘烧杯中增 加的质量为5.6 g,根据化学方程式可计算出稀盐酸中溶质的质量为7.3 g,要使天平重新平衡,在右盘烧杯中 加入某物质后也应增重5.6 g。A项,在右盘烧杯中加入5.6 g铁和锌,由于反应放出氢气,烧杯中增加的质量 小于5.6 g;B项,在右盘烧杯中加入10 g镁和氧化镁,镁与盐酸反应放出氢气的质量少,烧杯中增加的质量大 于
41、5.6 g;C项,含7.3 g溶质的稀盐酸与8.4 g碳酸镁恰好完全反应生成4.4 g二氧化碳,溶液的质量增加8.4 g- 4.4 g=4.0 g,剩余碳酸镁的质量为10 g-8.4 g=1.6 g,右盘烧杯一共增重5.6 g,故天平平衡;D项,10 g碳酸钠和碳 酸锌与含7.3 g溶质的稀盐酸反应,盐酸有剩余,生成二氧化碳的质量小于4.4 g,右盘烧杯中增加的质量大于 5.6 g;故选C。 2.(2019河北,7,2分)将一定量的铁粉加入到含有Cu(NO3)2和AgNO3的废液中,充分反应后过滤,向滤渣中加 入稀盐酸,无气泡产生。下列判断正确的是( ) A.滤渣中一定含有Ag和Cu,滤液中一
42、定含有Fe(NO3)2 B.滤渣中一定不含Fe,滤液中一定含有Fe(NO3)2和Cu(NO3)2 C.滤渣中一定含有Ag,滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3 D.滤渣中一定含有Ag和Cu,滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3 答案答案 C 向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入一定量的铁粉,过滤后向滤渣中加入稀盐酸没有气泡产 生,说明滤渣中一定不含铁;由此判断加入的铁粉一定不过量,有以下四种可能性:滤渣中只有银,滤液中 有硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银;滤渣中只有银,滤液中有硝酸亚铁和硝酸铜;滤渣中有银和铜,滤液中 有硝酸亚铁和硝酸铜;滤渣中有银和铜,滤液中只含硝酸亚铁。故C正确。 方法技巧
43、方法技巧 向混合盐溶液中加入一定量的金属,把加入的金属和盐溶液中的金属按金属活动性顺序由强 到弱排列,先判断加入的金属能与哪些盐发生置换反应,再按照“远距离,先置换”的原则判断哪个反应先 发生,哪个反应后发生。 3.(2019山东潍坊,18,2分)向m克 AgNO3、Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中加入Zn,充分反应后过滤,所得 滤液质量仍为m克。下列说法正确的是( ) A.滤渣中一定有Ag、Cu、Fe B.滤液中一定没有AgNO3 C.滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2 D.该过程至少发生了三个化学反应 答案答案 B 根据金属活动性顺序,锌先和硝酸银反应,再和硝酸
44、铜反应,最后和硝酸亚铁反应,根据反应的质 量比可知:锌和硝酸银反应导致溶液质量减少,锌和硝酸铜、硝酸亚铁反应都导致溶液质量增加。反应前 后溶液质量不变,说明锌先与硝酸银完全反应,再和硝酸铜反应,可能和硝酸亚铁发生了反应,所以滤渣中一 定有银、铜,可能有铁和过量的锌,故A错误;硝酸银一定反应完全,故B正确;硝酸亚铁可能没有反应,也可能 部分反应,也可能已完全反应,所以溶液中不一定有硝酸亚铁,故C错误;根据上述分析,该过程中至少发生了 两个化学反应,故D错误。 疑难解析疑难解析 本题的难点在于反应前后溶液的质量不变,锌和硝酸银反应导致溶液质量减少,锌和硝酸铜、 硝酸亚铁反应均导致溶液质量增加,说明
45、至少发生了两个反应。 4.(2018山西,9,2分)验证镁、铜的金属活动性顺序,下列试剂不能选用的是( ) A.MgSO4溶液 B.KCl溶液 C.稀盐酸 D.ZnCl2溶液 答案答案 B 金属活动性顺序中,镁在铜的前面,将铜放入MgSO4溶液中无现象,说明镁的活动性大于铜,A可 以选用;镁和铜都在钾的后面,放入KCl溶液中都不反应,无法比较镁和铜的活动性,B不能选用;镁在氢前,铜 在氢后,分别放入稀盐酸中,镁与酸反应产生气泡,铜与稀盐酸不反应,说明镁的活动性大于铜,C可以选用; 镁在锌前,铜在锌后,分别放入氯化锌溶液中,镁与氯化锌反应,铜不反应,说明镁的活动性大于铜,D可以选 用。 5.(2
46、018内蒙古呼和浩特,12,5分)古往今来,金属材料和制品在我们的社会生活中一直起着非常重要的作 用。 (1)考古工作者发现铁质的出土文物往往锈蚀严重,铁生锈的条件是 。在实验 室常用稀盐酸清除铁锈,化学方程式为 。 (2)近年来,我国高铁建设促进了经济、社会的快速发展。制造铁轨的材料是合金钢,主要原因是合金钢具 有 的优越性能(要求只答一条)。 (3)某同学在实验室进行了两个有关金属性质的实验: 实验:硫酸铝溶液和铁粉混合 实验:硫酸铜溶液和铁粉混合 在上述两个实验结束后,该同学将实验和的物质全部倒入同一个烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显 增多,其原因是 (用文字说 明)。一段时间后过滤,向
47、滤渣中滴加盐酸,结果没有气泡产生。那么,滤液中所含金属离子的情况可能是 (填序号)。 Al3+ Al3+、Fe2+ Al3+、Fe3+ Fe2+、Cu2+ Al3+、Fe2+、Cu2+ 答案答案 (1)铁同时与水分和空气(或氧气)接触 Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O (2)硬度大(强度高,韧性好 等合理答案也可给分) (3)实验中未发生反应的铁粉与实验中过量的硫酸铜溶液继续反应生成铜 解析解析 (1)铁生锈的条件是铁同时与水分和空气(或氧气)接触。(2)合金钢具有硬度大、强度高、韧性好等 优越性能。(3)根据金属活动性顺序可知,实验中的硫酸铝溶液和铁粉不发生化学反应,故烧杯内的红色 固体明显增多的原因是实验中的铁粉与实验中过量的硫酸铜溶液反应生成铜;向滤渣中滴加盐酸没 有气泡产生,说明滤渣中没有铁粉,只有铜,故滤液中一定含有
