1、 中考化学 （河北专用） 专题四 金属 金属矿物 考点一 金属材料、金属资源的利用和保护 1.(2020江苏南京,8,2分)下列物质中,常温下呈黄色的是 ( ) A.金 B.铁 C.碘 D.硫酸铜晶体 答案答案 A A项,金具有金属光泽,呈黄色。B项,铁不是有色金属,纯铁为银白色,铁粉为灰黑色或黑色。 C项,固态碘呈紫黑色。D项,硫酸铜晶体呈蓝色。 2.(2020四川成都,1,3分)下列成都出土的文物中,不属于金属材料的是( ) 答案答案 A A选项中说唱俑由黏土等烧制而成,属于非金属材料,B、C、D选项中的青铜、铅、黄金都 属于金属材料。 误区警示误区警示 金属材料包括纯金属和合金,不可单独
2、认为只是纯金属。 3.(2020吉林,5,1分)生铁和钢都是铁的合金,它们都属于( ) A.混合物 B.纯净物 C.单质 D.化合物 答案答案 A 生铁和钢都是铁的合金,都属于混合物,故选A。 4.(2019广东,12,2分)探究铁生锈的条件,有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探 究的条件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却),对应关系正确的是( ) A.甲和乙:水 B.乙和丙:空气 C.甲和丙:空气 D.甲和丁:水 答案答案 D 探究铁生锈的条件要采用控制变量法,通过甲和丁可探究水对铁钉生锈的影响,故选D。 5.(2018四川成都,10,3分)科学家发现一种新金属。根据下表信息推测其用
3、途错误的是( ) 熔点 2 500 密度 3 g/cm3 强度 与钢相似 导电性 良好 导热性 良好 抗腐蚀性 优异 A.用于焊接金属 B.制造航天飞机 C.制外科手术刀 D.用于通讯设备 答案答案 A 该金属的熔点(2 500 )高,不能用来焊接金属,A错误;该金属密度小、抗腐蚀性好、强度与 钢相似,可用于制造航天飞机、制外科手术刀,导电性良好,可用于通讯设备,故B、C、D正确。 6.(2020河北,29,节选)科学知识在生产生活中有广泛的应用。 (3)生活中防止铁质栅栏生锈的一种方法是 。 答案答案 (3)刷漆 解析解析 (3)生活中防止铁质栅栏生锈最常用的方法是刷上一层油漆。 7.(20
4、20辽宁葫芦岛,20,5分)铁及其合金在生产生活中有着广泛的应用。 (1)近年来,我国高铁建设促进了经济、社会的快速发展。制造铁轨的材料是铁合金,与纯铁相比较,铁合 金具有 (答一点)的优良性能。 (2)工业上可用稀盐酸除去铁锈,该反应的化学方程式为 。 (3)为了防止家中常用的铁锅生锈,你的做法是 。除防止金属腐蚀外,请再写出 一条保护金属资源的有效途径 。 答案答案 (5分)(1)硬度高(合理给分)(1分) (2)Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O(2分) (3)洗净擦干(合理给分)(1分) 回收利用废旧金属(或有计划、合理开采矿物或寻找金属的代用品)(1分) 解析解析 (1)制
5、造铁轨的材料是铁合金,与纯铁相比较,铁合金具有硬度高的优良性能。 (2)铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与盐酸反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O。 (3)铁与氧气、水共存时会生锈,为了防止家中常用的铁锅生锈,在使用完毕后要洗净擦干;除防止金属腐 蚀外,回收利用废旧金属,有计划、合理开采矿物或寻找金属的代用品,都是保护金属资源的有效途径。 8.(2018河北,29,节选)理化知识在生产、生活中有着广泛的应用。 (3)保险丝(铅锑合金)比组成它的纯金属的熔点 。 答案答案 (3)低 解析解析 (3)合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。 9.(2018河北,30,节选)
6、根据如图所示的实验回答问题。 (2)乙是探究影响铁锈蚀快慢因素的实验。为探究氯化钠是否可以加快铁的锈蚀,试管中的物质X和 试管中的物质Y分别是 。 答案答案 (2)X是氧气,Y是氯化钠溶液 解析解析 (2)要探究氯化钠能否加快铁的锈蚀,氯化钠是变量,要控制其他量相同,因此X应为氧气,Y为氯化 钠溶液。 10.(2017四川成都,18,9分)工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图: 已知生铁的含碳量为2%4.3%,钢的含碳量为0.03%2%。 (1)反应:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,Fe2O3+3C 2Fe+3CO。属于置换反应的是 ,用于高炉 炼铁的原理是 。(填序号) (2)炼铁
7、的固体原料需经过粉碎,其目的是 。 (3)热空气和高炉气体的主要成分有一种相同,这种气体的化学式是 。炉渣中含有硅酸钙(CaSiO3), 其中硅元素的化合价是 。 (4)炼钢炉中,通入纯氧的目的是 。将钢锭轧成钢板,体 现了金属的 性。 (5)钢铁制品可能会生锈,写出用稀硫酸除锈反应的化学方程式: 。 答案答案 (1) (2)增大反应物接触面积,加快反应速率 (3)N2 +4 (4)使生铁中的碳转化为二氧化碳,降低生铁中碳含量 延展 (5)Fe2O3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+3H2O 解析解析 (1)反应的反应物中没有单质,不是置换反应;反应为一种单质和一种化合物生成另一种单质 和另
8、一种化合物的反应,属于置换反应。高炉炼铁的原理是利用一氧化碳还原氧化铁制备铁,故选。 (2)炼铁的固体原料需经过粉碎,其目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率。 (3)空气的主要成分是氮气和氧气,但氮气不参与炼铁的反应,故热空气和高炉气体中相同的主要成分是 N2;CaSiO3中Ca显+2价,O显-2价,则Si的化合价为+4。 (4)生铁的含碳量为2%4.3%,钢的含碳量为0.03%2%,故炼钢炉中,通入纯氧的目的是使生铁中的碳与 氧气反应转化为二氧化碳;将钢锭轧成钢板,体现了金属的延展性。 (5)硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水,化学方程式为Fe2O3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+3H2
9、O。 考点二 金属的性质和用途 1.(2020北京,6,1分)下列不能与稀盐酸反应的金属是( ) A.Cu B.Zn C.Al D.Mg 答案答案 A 在金属活动性顺序中,排在氢后面的金属不能与稀盐酸发生置换反应。铜是位于氢后的金 属,不能和稀盐酸发生反应,故选A。 知识拓展知识拓展 金属活动性顺序的应用:金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,金属的活动性越强。在 金属活动性顺序中,位于氢前的金属能够与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应生成盐和氢气。在金属活 动性顺序中,位于前面的金属(除K、Ca、Na外)能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。 2.(2020山东潍坊,18,2分)将一定量金属M加
10、入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后,过滤,得到固 体滤渣,滤液为无色,向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是( ) A.金属活动性:MZnCu B.滤液中可能只含一种溶质 C.滤渣中一定含有金属M D.该过程一定发生了如下反应:M+CuSO4 Cu+MSO4 答案答案 B 向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生,说明一定存在排在H前面的金属,可能是置换出来的锌或锌 和M的混合物,也可能是活动性比锌弱的金属M,故A、C错误;如果M是锌,又是足量的,反应后溶液中的 溶质就只有一种,故B正确;金属M一定和硫酸铜反应,但是在M的硫酸盐中M的化合价不一定为+2价,故 D错误。 3.(2
11、020云南昆明,15,2分)为验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序,不可选用的一组物质是( ) A.MgCl2溶液、Cu、Sn B.Mg、Cu、SnCl2溶液 C.Mg、Sn、Cu、盐酸 D.MgCl2溶液、Sn、CuCl2溶液 答案答案 A A项,铜和锡均不能与氯化镁溶液发生反应,无法验证铜和锡的金属活动性顺序;B项,镁可以 置换出锡而铜不与氯化锡溶液反应,可以验证三种金属的活动性顺序;C项,镁和锡均可与盐酸反应产生 气泡,且镁产生气泡的速率比锡快,铜不能与盐酸反应,可以验证三种金属的活动性顺序;D项,把锡分别放 入氯化镁溶液和氯化铜溶液中,前者无现象而后者有红色固体产生,可以验证三种金属的
12、活动性顺序。 难点突破难点突破 验证金属活动性顺序的方法:把金属按照“镁、锡、铜”排列好,然后利用“两单一化”或 “两化一单”的方法,即取镁、铜单质和锡的化合物溶液,或者取镁、铜的化合物溶液和锡的单质即可 判断。 4.(2020山东潍坊,20,2分)将质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀 硫酸中,反应结束后,生成氢气的质量关系不可能的是( ) 答案答案 C 相同质量的镁、铝、锌与相同溶质质量分数的稀硫酸反应生成氢气的质量和加入稀硫酸的 质量关系如图所示。 当稀硫酸的质量在0m1之间时,生成氢气的质量:Al=Mg=Zn,故A正确;当稀硫酸的质量在m1m2之间时,
13、 生成氢气的质量:Al=MgZn,故D正确;当稀硫酸的质量大于m2时,生成氢气的质量:AlMgZn,故B正 确。故选C。 方法总结方法总结 等质量的Fe、Mg、Al、Zn四种金属与足量等质量、等浓度的稀盐酸或稀硫酸反应,反应速 率:MgAlZnFe,生成氢气的质量:AlMgFeZn;等质量的Fe、Mg、Al、Zn四种金属与等质量、等浓 度的稀盐酸或稀硫酸反应,若生成等质量的氢气,要么金属都有剩余,要么Zn恰好完全反应,Al、Mg、Fe 有剩余,消耗四种金属的质量比为56241865。 5.(2017江西,4,2分)我省明代科学家宋应星所著的天工开物中,详细记述了金、铜、铁、锌等金属 的开采和冶
14、炼方法,记述的金属中金属活动性最强的是( ) A.金 B.铜 C.铁 D.锌 答案答案 D 根据金属活动性顺序可知,四种金属活动性由强到弱的顺序为锌、铁、铜、金,故选D。 6.(2016河北,6,2分)下列验证Zn、Fe、Ag三种金属活动性顺序的实验方案中(“”表示未进行金属与 盐溶液之间的实验),不能达到实验目的的是( ) 金属选项盐溶液 A B C D ZnSO4溶液 Fe Ag Fe FeSO4溶液 Zn Ag Zn AgNO3溶液 Fe Fe 答案答案 C A项,锌能与硫酸亚铁溶液反应,铁能与硝酸银溶液反应,能达到实验目的;B项,铁不能与硫酸 锌溶液反应,银不能与硫酸亚铁溶液反应,能达
15、到实验目的;C项,通过实验能证明锌的活动性强于铁和银, 但无法验证铁和银的活动性强弱,不能达到实验目的;D项,铁不能与硫酸锌溶液反应,铁能与硝酸银溶液 反应,能达到实验目的。 解题关键解题关键 准确记忆金属活动性顺序,知道排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出 来。 7.(2018北京,4,1分)下列金属不能与CuSO4溶液反应的是( ) A.Ag B.Fe C.Zn D.Al 答案答案 A 在金属活动性顺序中,排在铜前的金属能与CuSO4溶液反应,因此Fe、Zn、Al都能与CuSO4溶 液反应,而Ag的金属活动性比Cu弱,不能与CuSO4溶液反应。故选A。 解题方法解题方法 金属
16、活动性顺序可用于判断金属与稀硫酸或盐酸、金属与盐溶液的置换反应能否发生。排 在氢前的金属能与稀硫酸或盐酸发生置换反应;排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中 置换出来(K、Ca、Na除外)。 8.(2018河北,7,2分)如图所示的四个图像,分别对应四种过程,其中正确的是( ) A.分别向等质量Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸 B.分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸 C.分别向等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸 D.分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且足量的稀硫酸 答案答案 C 铜与稀硫酸不反应,不能产生氢气,A错误;等质量、不
17、同浓度的稀硫酸中硫酸质量不相等,与 等质量且足量的锌反应时生成氢气质量不相等,20%硫酸产生的氢气多,B 错误;足量金属与等量酸反应 产生氢气质量相等,镁的金属活动性大于锌,反应速率快,C正确;等量金属与足量酸反应产生氢气质量不 相等,镁产生氢气多,镁的金属活动性大于锌,反应速率快,D错误。 9.(2020河北,30,节选)根据如图所示的实验回答问题。 乙 (2)乙是金属性质的实验。步骤体现了铜具有 性,步骤验证了三种金属活动性强弱的依据 是 。 答案答案 (2)延展 Cu与FeSO4溶液不反应,与AgNO3溶液反应(答案不唯一,回答具体实验现象也可) 解析解析 (2)铜丝一端可压成片状,说明
18、金属铜有延展性。验证金属活动性顺序通常利用金属与稀盐酸、 稀硫酸是否能够反应生成氢气以及反应的剧烈程度,或根据金属与其他金属盐溶液之间能否发生置换 反应来判断。 10.(2019新疆,13,4分)A、B、C是金属活动性顺序中的三种金属。取形状大小相同的A、B、C三种金 属,分别向其加入同体积同溶质质量分数的稀盐酸,实验现象如下表所示,请回答: 实验 现象 速率快,产生大量气泡 速率缓慢,产生气泡较 少 无现象 (1)A、B、C三种金属的活动性由强到弱的顺序是 (填字母)。 (2)将金属C放入硝酸银溶液中,其表面有银析出,写出该反应的化学方程式 。 (3)向金属A反应后的溶液中滴入几滴紫色石蕊试
19、剂,溶液变红色。则此溶液的pH (填“” “”或“=”)7。再向该溶液中滴加NaOH溶液,溶液由红色变为紫色,发生的化学反应方程式为 。 答案答案 (4分)(1)ABC (2)Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag (3) NaOH+HClNaCl +H2O 解析解析 (1)形状大小相同的A、B、C三种金属与同体积、同溶质质量分数的稀盐酸反应,A反应速率快, 产生大量气泡,B反应速率缓慢,产生气泡较少,说明A、B在金属活动性顺序中位于H的前面,且A比B的 金属活动性强,金属C不与稀盐酸反应,说明金属C在金属活动性顺序中位于H的后面,所以三种金属的活 动性由强到弱的顺序为ABC。(2)金属C
20、能与硝酸银溶液反应,说明金属C在金属活动性顺序中位于Ag 的前面,又因为金属C位于H的后面,且为固体,故金属C只能为Cu,Cu与硝酸银溶液反应的化学方程式为 Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag。(3)向金属A与盐酸反应后的溶液中滴入几滴紫色石蕊试剂,溶液变红, 说明溶液呈酸性,盐酸过量,故pH乙甲 B.甲丙乙 C.丙甲乙 D.甲乙丙 答案答案 A 将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中,一段时间后,乙、丙表面出现红色物质,甲没有明显现 象,则乙、丙的金属活动性比铜强,甲的金属活动性比铜弱;将大小相同的乙、丙分别放入相同溶质质量 分数的稀盐酸中,乙、丙均产生气泡,但丙产生气泡的速度明显快于乙,
21、则丙的金属活动性比乙强;综上 所述,甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是丙乙甲。故选A。 2.(2018新疆,8,2分)如图是探究铁和铜金属活动性的实验,关于此实验说法错误的是( ) A.铁丝需要砂纸打磨 B.溶液由蓝色变为无色 C.金属活动性强弱:FeCu D.化学反应方程式为:Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 答案答案 B 铁丝表面容易产生铁锈,实验前应用砂纸打磨除去表面的铁锈,A正确;铁和硫酸铜溶液反应 生成硫酸亚铁和铜,溶液由蓝色变成浅绿色,B不正确;铁能和硫酸铜溶液反应置换出铜,说明铁的金属活 动性比铜强,C正确;铁和硫酸铜溶液反应的化学方程式为Fe+CuSO4 Cu+FeSO4,D正
22、确。 3.(2018重庆A,16,2分)常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条,充分反应(忽略挥发)。下列图像正 确的是( ) A. B. C. D. 答案答案 C 常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条,镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气,每24份质 量的镁能置换出2份质量的氢气,溶液的质量不断增加,反应结束,溶液的质量不再增大,正确;金属与酸 的反应是放热反应,溶液的温度逐渐升高,当反应结束后,温度下降,会恢复到原温度,错误;镁与盐酸反 应生成氯化镁和氢气,反应过程中气体的体积不断增加,反应结束,气体的体积不再增大,错误;根据质 量守恒定律可知,化学反应前后元素的质量不变,氯元素的质量在反应前后
23、不变,正确。图像正确的是 ,故选C。 4.(2019湖北武汉,8,3分)将一定质量的硫酸和硫酸亚铁的混合溶液加入到盛有锌和氧化铜的混合物的烧 杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。关于滤渣和滤液,下列说法正确的是( ) A.滤渣中最多有三种物质 B.若滤液呈无色,滤液中的溶质可能有两种 C.滤液的质量可能小于原混合溶液的质量 D.若滤液中含有硫酸铜,滤渣中可能有两种物质 答案答案 D 发生的反应有:CuO+H2SO4 CuSO4+H2O、CuSO4+Zn ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4 ZnSO4+H2、Zn+FeSO4 ZnSO4+Fe。因为所给的物质量是未知的,反应后所得的滤渣中最多有
24、锌、 铁、铜和氧化铜四种物质,故A错误。若滤液是无色的,说明锌已经和硫酸亚铁反应完全,说明锌是足量 的,则滤液中的溶质只有硫酸锌一种,故B错误。相对原子质量的大小顺序为ZnCuFeH,所以进入溶 液的锌的质量大于析出的铜、铁以及氢气质量,CuO与H2SO4反应也可使溶液质量增加,则滤液的质量一 定大于原混合溶液的质量,故C错误。若滤液中含有硫酸铜,则说明滤渣中一定没有锌和铁,可能有Cu和 CuO两种物质,故D正确。 规律总结规律总结 解这类题要明确如下规律:滤渣中一定含有最不活泼金属的单质,滤液中一定含有最活泼金 属对应的盐。 解题关键解题关键 先将题目中涉及的金属按金属活动性顺序排序,再根据
25、“远距离,先置换”的原则(排在最前 边的金属,先与排在最后边的金属的盐溶液反应)确定谁先反应,然后根据金属粉末的量确定滤渣、滤液 的成分。 5.(2019内蒙古呼和浩特,13,4分)我国自主设计的大型客机成功试飞,首艘国产航母正式下水,标志着我国 的金属材料制造技术取得重大突破。根据所学知识回答下列问题: 金属 A B C D 导电性(以100为 标准) 99 61 17 7.9 密度/(g cm-3) 8.92 2.70 7.86 11.3 熔点/ 1 083 660 1 535 327 硬度(以10为标准) 3 2.7 5 1.5 (1)常温下一些金属的物理性质数据如上表,据此可知高压输电
26、线最好选用金属 (填字母);C的合 金通常可以做菜刀、锤子等,其合金的硬度 5(填“”“(每空1分) (2)4CO+Fe3O4 3Fe+4CO2(1分,不写条件不给分) (3)bd(1分,全部答对给分) 解析解析 (1)由表可知,B金属的导电性适中,密度小,硬度较小,所以适合做电缆。合金的硬度大于纯金属的 硬度。 (2)磁铁矿的主要成分Fe3O4与一氧化碳反应的化学方程式:4CO+Fe3O4 3Fe + 4CO2。 (3)Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,加入一定量镁粉和锌粉的混合物。镁粉一定和硝酸银溶液反应,生 成银和硝酸镁。所以,滤液中一定有硝酸镁,滤渣中一定有银,b正确。若取少量
27、滤渣,加入稀盐酸产生气 泡,说明有金属活动性排在氢前的金属。根据金属活动性顺序,滤渣中一定有金属Fe。滤渣的组成可能 有Ag、Fe;Ag、Fe、Zn;Ag、Fe、Zn、Mg三种情况,d正确。若溶液呈浅绿色,说明Fe(NO3)2有剩余,则滤 渣中一定有Ag,可能有Fe,一定没有Zn,a错误。若取少量滤液,加入KCl溶液,无明显现象,说明AgNO3反应 完全,则滤渣中一定有Ag,可能有Fe,c错误。 6.(2018福建,14,6分)以某矿山酸性废水(主要含硫酸、硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌等)为原料,通过下述流 程可将废水中的铁、铜和锌分步沉淀,实现回收利用。 (1)步骤中,加入Ca(OH)2有两个作用
28、。 一是中和废水中的硫酸,该反应的化学方程式为 。 二是将硫酸铁转化为Fe(OH)3,该反应属于 (填基本反应类型)。 (2)步骤中,锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为 。 (3)为分步回收铁、铜、锌等金属资源且直接得到铜单质,只需改变上述流程中的某步骤加入的试剂即 可。该步骤和应加入的试剂分别是 。 答案答案 (1)H2SO4+Ca(OH)2 CaSO4+2H2O 复分解反应 (2)Zn(OH)2 (3)步骤、锌(或其他合理答案) 解析解析 (1)加入氢氧化钙的作用:一是中和废水中的硫酸生成硫酸钙和水,该反应的化学方程式为H2SO4+ Ca(OH)2 CaSO4+2H2O;二是与硫酸铁反应使
29、其转化为氢氧化铁,该反应是两种化合物相互交换成分 生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应。(2)溶液2的主要成分是硫酸锌,加入氢氧化钙后,硫酸锌 与氢氧化钙反应生成氢氧化锌沉淀和硫酸钙,故锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为Zn(OH)2。(3)只 需改变步骤,将Na2S换成锌,即可直接得到铜单质。 考点一 金属材料、金属资源的利用和保护 1.(2020河北保定清苑期末,16)生铁和足量的稀盐酸反应,会留有黑色残渣,该残渣的主要成分是( ) A.铁 B.氯化铁 C.氯化亚铁 D.碳 答案答案 D 生铁是铁合金,除铁外还含有少量的碳,碳不能与稀盐酸反应,故生铁和足量的稀盐酸反应后 剩余的固体是碳
30、。 知识拓展知识拓展 生铁是铁合金,含有碳,铁能与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应生成亚铁盐和氢气,碳不能与稀 酸反应。 2.(2019河北石家庄新华质检,2)下列有关金属材料的说法不正确的是( ) A.钢铁是使用最多的金属材料 B.制作赛艇船体的玻璃钢是铁合金 C.大多数金属都能与氧气发生反应 D.不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液 答案答案 B 玻璃钢是复合材料,不是金属材料,B错误。 3.(2019河北邢台临西二中期末,16)合理使用金属制品很重要,下列说法不正确的是( ) A.硫酸铜溶液不宜用铁桶来盛放 B.使用金属制品时,尽可能避免接触酸性物质 C.灯泡中使用钨丝是因为钨的熔点低 D.在金属表面
31、刷漆隔绝氧气,是防止腐蚀的有效方法 答案答案 C A项,铁能与硫酸铜溶液反应,故硫酸铜溶液不宜用铁桶来盛放,正确。B项,活泼金属能与酸 反应,使用金属制品时,尽可能避免接触酸性物质,正确。C项,灯泡中使用钨丝,是因为钨的熔点高,可延 长灯丝使用寿命,错误。D项,金属与氧气和水同时接触时容易生锈,在金属表面刷漆隔绝氧气,是防止腐 蚀的有效方法,正确。 4.(2018河北唐山路北一模,6)暖宝宝中的发热剂是铁粉、水和食盐等,发热剂能代替红磷测定空气中氧 气的含量(装置见下图)。以下对此实验的叙述,错误的是( ) A.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气 B.此实验中发热剂的多少不影响测定结果 C.实验
32、前一定要检查装置的气密性 D.此实验测出氧气的体积分数约是18.3% 答案答案 B 铁生锈消耗氧气,使集气瓶内的气压减小,水倒吸入集气瓶,进入集气瓶的水的体积就是消耗 的氧气的体积,A叙述正确;发热剂必须足量,才能保证把氧气消耗完,使测定结果准确,B叙述错误;如果装 置漏气,会使进入的水偏少,测定结果偏小,C叙述正确;集气瓶内空气的体积是300 mL,进入的水的体积 是55 mL,即氧气的体积是55 mL,因此氧气的体积分数为100%18.3%,D叙述正确。 55 mL 300 mL 5.(2020河北邯郸大名质检,17)能源与环境是社会关注的焦点。下图是某太阳能电池示意图,回答下列问 题:
33、(1)图中所标物质,含有的金属元素是 (填1种即可)。 (2)太阳能电池中多处使用合金,合金与纯金属相比有许多优良性能,如: (写出1条即 可)。 (3)铜暴露在潮湿的空气中会生锈,生成Cu2(OH)2CO3,这是铜与O2、H2O、 (填化学式)反应的 产物。 (4)推广使用太阳能电池的意义是 (写出1点即可)。 答案答案 (1)铜(合理即可) (2)抗腐蚀性好(合理即可) (3)CO2 (4)减少对环境的污染(合理即可) 解析解析 (1)题图中含有的金属元素有铜、铝、铁;(2)合金和组成它的纯金属相比具有硬度大、熔点低、 抗腐蚀性良好等优点;(3)由铜锈的化学式可知铜生锈除了要有水、氧气外还
34、应有二氧化碳参与反应。 6.(2019河北石家庄桥西质检,23)金属具有广泛的应用。请回答: (1)工业生产中,炼铁的设备名称是 。 (2)防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径之一。洁净的铁钉在下列情况下容易生锈的是 (填 字母)。 A.在干燥的空气中 B.在潮湿的空气中 C.浸没在植物油中 (3)铝具有很好的抗腐蚀性能,原因是 。使用铝制品时要尽量避免与酸性物质接触,铝与稀硫酸反应的化学方程式为 。 (4)波尔多液是农业上常用的杀菌剂,它由硫酸铜、生石灰加水配制而成。不能用铁质容器配制波尔多 液的原因是 (用化学方程式解释)。 (5)向铁粉和氧化铜粉末的混合物中加入一定量的稀盐酸,充分反应后
35、过滤,得滤渣和滤液,向滤液中加铁 片,铁片没有变化,则滤液中含有的溶质是 (填化学式,下同),滤渣中一定含有的物质是 。 答案答案 (1)高炉 (2)B (3)常温下,铝和氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被氧化 2Al+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2 (4)Fe+CuSO4 FeSO4+Cu (5)FeCl2 Cu 解析解析 (1)工业生产中用炼铁高炉冶炼铁;(2)与氧气和水同时接触易使铁制品生锈;(3)铝制品不易锈蚀 的原因是金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜;铝是氢前金属,与稀硫 酸反应的化学方程式为2Al+3H2SO4 3H2+Al2(
36、SO4)3;(4)铁的金属活动性比铜强,铁会与硫酸铜发生 置换反应;(5)向铁粉和氧化铜粉末中加入一定量稀盐酸,充分反应后过滤,得滤液和滤渣,向滤液中加入 铁片,无明显现象,说明滤液中的溶质不含有HCl、CuCl2,固体粉末与稀盐酸反应过程中发生了Fe与CuCl 2的置换反应,因此滤液中的溶质含有FeCl2,滤渣中一定含有Cu。 考点二 金属的性质和用途 1.(2020河北唐山丰润期末,18)金属镍(Ni)参加反应的化学方程式为Ni+X Cu+NiSO4,下列说法错误 的是( ) A.X的化学式为CuSO4 B.该反应属于置换反应,反应过程中各元素的化合价不变 C.NiSO4中Ni的化合价为+
37、2价 D.Cu的金属活动性比Ni弱 答案答案 B 该反应中镍的化合价从0价变为+2价,铜的化合价从+2价变为0价,故B错误。 易错警示易错警示 置换反应中一定有元素的化合价发生改变。 2.(2020河北模拟大联考,12)已知:金属X在常温下能与空气中的氧气反应,而金属Y和Z不能;将Y、Z分别 投入稀盐酸中,Y溶解并产生气泡,Z无变化。下列说法正确的是( ) A.X的氧化物的化学式只能表示为XO B.Y能将X从它的盐溶液中置换出来 C.Z在自然界中只能以单质形式存在 D.三种金属的活动性顺序:XYZ 答案答案 D Al、Mg都能在常温下与氧气反应,X的氧化物的化学式可能表示为XO或X2O3,A错
38、误;根据 “金属X在常温下能与空气中的氧气反应,而金属Y和Z不能”判断出X比Y、Z活泼,Y不能将X从它的 盐溶液中置换出来,B错误;“将Y、Z分别投入稀盐酸中,Y溶解并产生气泡,Z无变化”,则X、Y、Z的活 动性:XYZ,故D正确;Z在自然界中不一定以单质形式存在,故C错误。 3.(2020河北石家庄40中模拟,18)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
39、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,滤渣中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3 答案答案 C 将一定量的铁粉加入到含有硝酸铜和硝酸银的废液中,铁粉先与硝酸银反应,将硝酸银消耗 完再与硝酸铜反应。向反应后的滤渣中加入稀盐酸没有气泡产生,说明加入的铁粉一定不过量,故可能 有以下几种情况:1.加入的铁粉消耗了一部分硝酸银,滤渣中只有银,滤液中含有硝酸亚铁、硝酸铜、硝 酸银;2.加入的铁粉将硝酸银消耗完,滤渣中只有银,滤液中含有硝酸亚铁和硝酸铜;3.加入的铁粉将硝酸 银消耗完再与硝酸铜反应,将硝酸铜消耗完(或部分消耗),滤渣中含有银和铜,滤液中含有
40、硝酸亚铁(或硝 酸亚铁和硝酸铜),综合分析,只有C正确。 解题思路解题思路 金属与含有多种溶质的盐溶液反应的情况比较复杂,解题时先将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序,就能判断加入的金属能否与盐溶液反应;然后按照金属活动性顺 序分析多个反应的先后顺序;最后根据加入金属的量判断滤渣和滤液中溶质的成分。 4.(2019河北邯郸武安期末,16)在金属化学性质的实验中,下列操作不能达成实验目的的是( ) 选项 实验目的 实验操作 A 研究金属是否都能与盐酸反应 将镁、锌、铜片分别放入稀盐 酸中 B 证明不同金属与酸反应的剧烈 程度不同 将铜和银分别放入稀盐酸中 C 证明铁的活动性
41、比铜强 将铁放入硫酸铜溶液中 D 比较锌和铜的金属活动性 将锌和铜分别放入稀硫酸中 答案答案 B A项,镁、锌的活动性比氢强,能与盐酸反应,铜的活动性比氢弱,不能与盐酸反应;B项,铜、银 的活动性比氢弱,都不能与盐酸反应,不能证明不同金属与酸反应的剧烈程度不同,B符合题意;C项,将铁 放入硫酸铜溶液中,铁能置换出硫酸铜中的铜,能证明铁的活动性比铜强;D项,锌的活动性比氢强,能与稀 硫酸反应,铜的活动性比氢弱,不能与稀硫酸反应,可以比较锌和铜的金属活动性。 思路分析思路分析 在金属活动性顺序中,排在氢前的金属能与酸发生置换反应,越靠前的金属与酸反应速率越 快;排在前面的金属(K、Ca、Na除外)
42、能与排在后面的金属的盐溶液发生置换反应,据此可证明金属活 动性的强弱。 5.(2019河北邯郸、安新一模,5)利用下列实验比较锌、铜、银三种金属的活动性顺序:锌放入稀盐酸 中 铜放入稀盐酸中 锌放入硝酸银溶液中 铜放入硝酸银溶液中,其中不需要进行的是( ) A. B. C. D. 答案答案 C 验证锌、铜、银三种金属的活动性强弱,根据题意可知:证明锌的活动性比铜强,证明 铜的活动性比银强,不必再验证锌与银的活动性强弱。 6.(2019河北唐山玉田一模,7)下列四个图像分别对应四种操作过程,其中正确的是( ) A.将一定溶质质量分数的硫酸溶液加水稀释 B.向硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液直至过量
43、C.常温下,相同质量的锌和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应 D.将一定质量的硝酸钾不饱和溶液恒温蒸发水分,直到有晶体析出 答案答案 C 硫酸加水稀释,最终pH应小于7,A错误;硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液刚开始反应就会生成沉 淀,B错误;等质量的锌、铁与足量溶质质量分数相同的稀硫酸反应,由于锌的金属活动性比铁强,因此锌 与酸反应的速率比铁快,锌先反应完,由于铁的相对原子质量比锌小,最终铁与酸反应生成的氢气质量大 于锌,C正确;不饱和溶液恒温蒸发水分,开始时溶质质量分数大于0,不饱和溶液变成饱和溶液的过程中 溶液的溶质质量分数会变大,饱和溶液恒温蒸发结晶时溶液的溶质质量分数不变,D错误。
44、解题技巧解题技巧 解答坐标曲线问题可从以下三个方面入手,首先明确物质的变化类型,其次明确坐标轴表示 的两个变量,最后分析曲线的起点、拐点和终点是否合理。 知识拓展知识拓展 等质量的不同金属与足量相同浓度的酸发生置换反应时,金属的活动性强弱决定反应速率, 在坐标曲线中,越活泼的金属曲线拐点越靠前;在反应生成的盐中,金属元素化合价相同的前提下,金属 的相对原子质量越小,生成氢气的质量越大。 7.(2019河北保定高阳结课考试,22)将a g锌粉加到一定质量的Fe(NO3)2、AgNO3混合溶液中,充分反应后 过滤,得到滤渣和滤液。下列有关说法中,不合理的是( ) A.若滤渣为纯净物,则滤液中可能含
45、有Ag+ B.若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤液此时可能为无色 C.若滤液中加入稀盐酸无明显现象,则滤液中此时最多含两种金属离子,滤渣的质量一定大于a g D.推理是研究和学习化学的重要方法 答案答案 C A项,若滤渣为纯净物,则锌只能和硝酸银反应,如果硝酸银过量,则滤液中可能含有Ag+,正确; B项,当加入锌过量时,滤渣中含银、铁和锌,加入稀盐酸时,稀盐酸和铁、锌反应都能够生成氢气,滤液是 无色的硝酸锌溶液,正确;C项,若滤液中加入稀盐酸无明显现象,说明硝酸银完全反应,则滤液中此时最多 含两种金属离子,即亚铁离子和锌离子,滤渣的质量不一定大于a g,这是因为锌和硝酸银反应后固体质量 增大,
46、锌和硝酸亚铁反应后固体质量减小,原溶液中硝酸银和硝酸亚铁的质量未知,所以滤渣的质量不一 定大于a g,不正确;D项,推理是研究和学习化学的重要方法,正确。 解题技巧解题技巧 把一种活泼金属加入含有两种溶质且都能与活泼金属发生置换反应的盐溶液中,活泼金属 先与活动性较弱的金属的盐溶液发生反应,再与较活泼的金属的盐溶液反应;金属与盐溶液发生置换反 应后固体质量的变化可以通过反应的化学方程式来判断。 8.(2018河北名校联盟联考,30)为了验证几种金属的活动性顺序为锌铁(氢)铜。将大小相同的三种 金属片打磨后分别放入下列溶液中,根据如图所示的实验回答问题。 (1)实验前需对金属样品进行打磨的原因是
47、 。 (2)有气泡产生的试管中发生反应的化学方程式为 (任写一个),金属与 盐溶液能发生置换反应的是 (选填实验序号)。 (3)下列实验组合能验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序的是 。 A. B. C. D. (4)以上实验说明铁能与某些酸、盐溶液反应,请写出一个铁能与其他类别物质发生反应的化学方程式: 。 答案答案 (1)除去金属表面的氧化物 (2)Fe+2HCl FeCl2+H2或Zn+2HCl ZnCl2+H2 (3)C (4)3Fe+2O2 Fe3O4(合理即可) 解析解析 (1)实验前对金属打磨的目的是除去金属表面的氧化物。 (2)根据金属活动性顺序知,锌、铁排在氢前面,能与盐酸反应
48、生成氢气,反应的化学方程式分别为Zn+ 2HCl ZnCl2+H2、Fe+2HCl FeCl2+H2。铁排在铜的前面,能将硫酸铜溶液中的铜置换出来; 铜排在铁的后面,铜片放入硫酸亚铁溶液中不反应;铁排在锌的后面,铁片放入硫酸锌溶液中不反 应;锌排在铜的前面,能将硫酸铜溶液中的铜置换出来,故选。 (3)锌能与稀盐酸反应,说明锌排在氢前面;铜与稀盐酸不反应,说明铜排在氢后面;铁放入硫酸锌 溶液中不反应,说明锌排在铁前面,组合不能确定铁与铜的活动性顺序,A错误。铜与稀盐酸不 反应,说明铜排在氢后面;铁放入稀盐酸中能反应,说明铁排在氢前面;锌放入硫酸铜溶液中能反应, 说明锌排在铜的前面,组合不能确定锌和铁的活动性顺序,B错误。铁放入硫酸
