2020中考化学复习第05章金属的冶炼与利用试题（沪教版附答案）

第 5 章　金属的冶炼与利用 |夯实基础| 考点 1　金属的性质 1.[2019·常州]铜能被加工成 7 微米厚的超薄铜箔,说明铜具有良好的 (　　) A.导电性 B.导热性 C.延展性 D.耐酸性 2.[2019·郴州]把一枚无锈铁钉放入硫酸铜溶液中,一段时间后,可出现的是 (　　) A.溶液蓝色变浅直至无色 B.铁钉表面析出红色物质 C.产生大量气泡 D.溶液质量增加 3.[2019·眉山]将质量相等的镁粉和铁粉分别投入等质量等浓度的稀硫酸中,所得 H2 质量和稀硫酸质量关系 曲线正确的是 (　　) 图 5-1 4.[2019·金华]通过观察和实验的方法可获知物质的性质,从物质的状态、颜色、温度变化、有无沉淀或气体 生成等方面可寻找物质发生变化的证据,分析各种证据能加深对物质变化和变化规律的认识。请回答: (1)将锌粒放入稀硫酸中,锌粒表面产生气泡,产生该气泡的化学方程式为　 。 (2)经引燃的铁丝在氧气中燃烧,支持铁和氧气发生化学反应的主要证据是　 。 5.图 5-2 是初中化学中六种常见物质之间的转化关系图。已知 A、D、F 均为单质,其中 D、F 为金属单质,D 的 合金是使用最多的金属材料;B 为氧化物,C 是一种常见的酸,E(相对分子质量为 160)的溶液呈蓝色。试回答下列问题(框图中的反应条件和某些生成物已略去)。 图 5-2 (1)写出下列物质的化学式:B　　　　 。 (2)上述反应中,不属于置换反应的是　　　　 (填序号)。 (3)请写出反应④的化学方程式:　　　　　　　　　　　　 　。 (4)请写出 E 在生产生活中的一种用途:　　　　　　　　　　　 　。 6.[2019·淮安三模]下面是某学习小组对 Cu、Fe、Al 几种金属相关知识的学习与探究。请参与并回答问题。 (1)在空气中　　　　(填“铝”或“铁”)制品更耐腐蚀。 (2)天平的两盘上各放一只质量相等的烧杯,在两只烧杯中分别加入等质量、等质量分数的稀硫酸,调节天平至 平衡,然后向左盘烧杯中加入一定质量的镁粉,向右盘烧杯中加入和镁粉质量相等的锌粉,充分反应后,下列各 种情况中可能出现的是　　　　(填字母)。 A.只有锌粉有剩余 B.天平仍平衡 C.天平最终偏向放锌粉的一侧 D.天平开始偏向放镁粉的一侧 考点 2　金属活动性顺序及应用 7.下列金属中,金属活动性最强的是 (　　) A.Zn B.Ag C.Mg D.Cu 8.[2019·黄石]用盐酸与金属单质反应,探究锌、镁、铜的金属活动性。下列有关现象、分析或结论正确的是 (　　) 图 5-3 A.铜片表面可以观察到气泡 B.锌片的试管比镁片的试管更热 C.金属活动性由强到弱顺序为:镁>锌>铜D.三支试管中盐酸的质量分数可以不同 9.[2019·常州]某同学在探究 X、Y、Z 三种金属的活动性顺序时,做了如下实验:①把 X 和 Y 分别放入稀硫酸 中,X 表面产生大量气泡,Y 表面无明显现象;②将 Y 放入 Z 的硝酸盐溶液中,Y 表面有 Z 析出。下列金属活动性 由强到弱的顺序正确的是 (　　) A.Z>Y>X B.X>Z>Y C.X>Y>Z D.Y>Z>X 10.[2019·株洲]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到的现象,华雪同学　　　　(填“能”或“不能”)证明铝、铜、银的金属活动性顺 序为:Al>Cu>Ag。 11.[2019·淮安模拟]如图 5-4 所示,向一定量 AgNO3 溶液中加入铜和锌的混合粉末,充分反应后过滤,得到溶 液甲和固体乙。 图 5-4 (1)若溶液甲显蓝色,则溶液中的溶质一定有　　　　　　　　(填化学式),写出溶液显蓝色的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　 (用化学方程式表示)。 (2)若向固体乙中滴加稀硫酸,有气泡产生,则固体乙的成分为　　　　　　　　。 考点 3　金属材料 12.青铜是人类最早使用的铜、锡合金。下列说法中不正确的是 (　　) A.青铜属于纯净物 B.青铜属于金属材料 C.青铜的硬度比铜大 D.青铜耐腐蚀,易铸造成形 13.[2019·长沙]“中国制造”“一带一路”的基础建设都需要用到大量钢铁。下列有关钢铁的说法正确的是 (　　) A.钢是纯净物,生铁是混合物 B.钢铁在潮湿的空气中容易生锈C.生铁的熔点比纯铁高 D.生锈的钢铁制品没有回收价值 考点 4　铁的冶炼 14.某兴趣小组利用图 5-5 甲在实验室中模拟炼铁的化学原理,利用图乙学习工业炼铁知识。 图 5-5 (1)图甲实验过程中,要先进行的是　　　　(填序号:①点燃酒精喷灯;②通入一氧化碳),这样做的目的 是　　　　　　　　　　　　　　。 (2)图甲实验中,试管 B 内发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)实验室模拟炼铁的实验中,常常因为温度不够等因素导致固体产物为 Fe3O4(已知:Fe3O4 为黑色,具有磁性, 能和稀盐酸反应但无气体生成),欲证明实验中有铁生成,还要进行的简单实验操作和现象是　。 (4)图甲装置 C 的作用是　　　　　　　　　　　　　 　　,通过分析图甲的全部实验过程,我们可以得出 CO 的相关化学性质是　。 A.可燃性　B.还原性　C.毒性　 D.助燃性　E.难溶于水 (5)为了测定含杂质的氧化铁(杂质不参加反应)样品中氧化铁的质量分数,某同学称取该样品 10 g,并用图甲所 示装置进行实验,得到如下两组数据。试计算样品中氧化铁的质量分数:　　　　。 反应前 氧化铁完全反应后 A 组 　玻璃管和样品的质量 43.7 g 　玻璃管和固体物质的质量 41.3 g B 组 　试管 B 和澄清石灰水的质量 30 g 　试管 B 和管内物质的质量 34.4 g (6)图乙为高炉炼铁示意图,炼铁时,需将铁矿石、　　　　　　　　　、石灰石一起加入高炉,从下方通入热 空气。工业上采用固体原料从上面加入的优点是　 。 (7)已知甲、乙装置中氧化铁均已完全反应。则相同条件下,分别取等质量的图甲中得到的铁样品和图乙得到 的铁样品,与足量的稀硫酸作用产生气体质量的大小关系是:甲　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)乙。 考点 5　铁的锈蚀与防护方法 15.[2019·广东]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 (　　) 图 5-6 A.甲和乙:水 B.乙和丙:空气 C.甲和丙:空气 D.甲和丁:水 16.[2019·绥化节选]金属在生产、生活中有广泛应用。 (1)我国深水钻井平台“981”用钢量达 3 万吨,露出平台的钢、铁很容易生锈,钢铁生锈的条件是　　　　,写 出一种防止钢铁生锈的方法:　 　 。 (2)写出用盐酸除去铁制品表面铁锈的化学方程式:　 。 |能力提升| 1.[2019·攀枝花]为了从含有硫酸铜、硫酸亚铁的工业废水中回收铜和硫酸亚铁晶体,某学习小组设计并完成 了以下实验。 图 5-7 下列说法正确的是 (　　) A.固体 X 中只含铜 B.试剂 B 是稀硫酸 C.溶液 Z 中的溶质为硫酸亚铁和硫酸铜 D.操作Ⅰ用到的玻璃仪器只有烧杯和玻璃棒 2.[2019·天津节选]金属具有广泛的应用。 (1)某炼铁厂要冶炼 1 000 t 含杂质 3%的生铁,需要含 Fe2O380%的赤铁矿石的质量是　　　　t(计算结果精确至 0.1)。 (2)某金属粉末可能由镁、锌、铁、铝、银中的一种或几种组成。取该样品 2.4 g,向其中加入 100 g 一定溶质 质量分数的稀硫酸,恰好完全反应,生成 0.2 g 氢气,得到无色溶液,固体无剩余。下列说法正确的是　　　　 (填字母)。 A.样品中一定含有镁 B.样品中一定不含有银,可能含有铁 C.所得溶液中溶质总质量为 12 gD.加入的稀硫酸的溶质质量分数为 19.6% 3.[2019·衢州]某兴趣小组为探究锡纸中的金属成分(锡纸中以一种金属为主,其他成分对实验无干扰),开展 了以下探究活动。 [提出问题]锡纸中的金属是什么? [建立猜想] 根据锡纸有银白色金属光泽,并结合金属活动性、价格等因素,猜想其中的金属可能是锌、铁、铝、锡中的一 种。 [探究过程] 步骤 活动内容 收集证据 分析并得出结论 步骤一 ①查阅资料:金属锌在常温下很脆 ②取锡纸反复折叠 锡纸未破损 锡纸中金属不是锌 步骤二 用磁铁靠近锡纸 锡纸没有被磁铁吸引 锡纸中金属不是 (续表) 步 骤 活动内容 收集证据 分析并得出结论 步 骤 三 ①取锡纸条放入浓度为 20%的盐酸中除去可能存在的氧化 膜。当观察到　　　　　　现象时,取出锡纸条并用蒸馏水 清洗 ②将处理过的锡纸条放入试管中,加入饱和硫酸锌溶液,静 置观察 ②中锡纸条表 面无明显现象 说明锡纸中的金属活动性比 锌弱,则锡纸中金属不是铝, 而是锡 [交流评价]小科对实验结论提出质疑:“无明显现象”并不代表没有发生反应,因为铝与硫酸锌反应 [2Al+3ZnSO4 3Zn+Al2(SO4)3]生成的金属锌为银白色,与铝颜色相同,因此无法得出结论。请在不改变反应 原理的前提下运用定量方法完善实验方案,并根据预期结果得出相应结论: 　 。 [继续探究]运用完善后的方案进行实验,分析实验结果,得出初步结论:锡纸中金属是铝。 4.活动探究一:在室温条件下进行如图 5-8 实验。已知:试管内的镁条和铁片表面均被打磨洁净,且形状、大小 均相同;同时加入两支试管中的盐酸的质量和质量分数均相等。 图 5-8(1)该实验的目的: ①　 ; ②　 。 两支长颈漏斗中产生的现象的不同之处是　　　　　　　　　　　　　　　 　　。 (2)若实验所用的金属均过量,则甲装置中产生的 H2 比乙装置中产生的 H2 质量　　　　(填“多”“少”或“相 等”)。 活动探究二:为除去铜屑中混有的少量铁,并测定该混合物中铁的质量分数,现有如下 A、B 两组实验方案: A:称取一定质量的样品 过滤、洗涤、干燥、称量所得固体质量 B:称取一定质量的样品 过滤、洗涤、干燥、称量所得固体质量 (3)两种方案,你认为不能达到目的的是　　　(填“A”或“B”),理由是　　　　　　　　。 (4)在你所选取的方案中,若采用加热烘干的方式干燥滤渣,会导致测定的铁的质量分数　　　　 (填“偏 大”“偏小”“不变”或“无法确定”)。 【参考答案】 夯实基础 1.C　[解析]铜属于金属单质,金属单质一般都具有良好的延展性,故能被加工成 7 微米厚的超薄铜箔。 2.B　[解析]铁的金属活动性比铜强,能与硫酸铜溶液发生置换反应,生成硫酸亚铁和铜,铁钉表面有红色物质 析出,溶液由蓝色变为浅绿色,反应的化学方程式为 Fe+CuSO4 Cu+FeSO4。溶液由蓝色变为浅绿色,故 A 选项 不符合题意;铁钉表面有红色物质析出,故 B 选项符合题意;从反应方程式得出产物中没有气体,所以不会出现 大量气泡,故 C 选项不符合题意;由化学方程式得出每 56 份质量的铁会置换出 64 份质量的铜,固体质量增加, 溶液质量减少,故 D 选项不符合题意。 3.B 4.(1)Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ (2)产生黑色固体 [解析](1)锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气。(2)化学反应的本质是有新物质生成,所以铁和氧气发生化学反应 的主要证据是生成新物质四氧化三铁,四氧化三铁是黑色固体。 5.(1)CuO　(2)③　 (3)CuSO4+Fe Cu+FeSO4 (4)制农药 [解析]由 D 的合金是使用最多的金属材料确定其是铁;E(相对分子质量为 160)的溶液呈蓝色,说明含有铜离子 且相对分子质量为 160,确定其为 CuSO4;C 是常见的酸且能与 B 反应生成硫酸铜,故 C 为硫酸,A 为氢气;F 为金 属单质,故 F 是铜;B 是氧化物,且能与氢气反应生成铜,故 B 为氧化铜。 6.(1)铝　(2)BC 7.C　[解析]根据金属活动性顺序,选项中给出的金属中 Mg 的活动性最强,其次是锌、铜、银。 8.C　[解析]在金属活动性顺序中铜位于氢之后,不会与酸反应,则无气泡产生;在金属活动性顺序中镁比锌活 泼,与盐酸反应镁比锌快些,则镁片的试管比锌片的试管更热;在金属活动性顺序中位置越靠前其金属活动性 越强,因镁在前,锌其次,铜在后,则金属活动性由强到弱的顺序为镁>锌>铜;在探究金属活动性顺序时需控制变 量,则盐酸应等质量等质量分数。 9.C　[解析]①把 X 和 Y 分别放入稀硫酸中,X 表面产生大量气泡,Y 表面无现象,说明 X 在氢前,Y 在氢后;②把 Y 放入 Z 的硝酸盐溶液中,Y 表面有 Z 析出,说明 Y 排在 Z 的前边,即三种金属的活动性顺序为 X>Y>Z。 10.(1)无现象　(2)银白　(3)Ag+　Cu2+　(4)能 [解析](1)在金属活动性顺序中 Cu 在 Al 后面,所以铜和硫酸铝溶液不反应,无现象。(2)在金属活动性顺序中 Cu 在 Ag 前面,所以铜和硝酸银溶液反应会生成银白色的银附着在铜丝表面。(3)根据 Cu+2AgNO3 2Ag+Cu(NO3)2 知,反应过程中数目减少的离子是银离子,数目增加的离子是铜离子。(4)铜丝与硫酸铝溶液不反应,说明铜排 在铝后面,铜丝与硝酸银溶液反应,说明铜排在银前面,故能证明 Al>Cu>Ag。 11.(1)Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 2AgNO3+Cu Cu(NO3)2+2Ag (2)Ag、Cu、Zn [解析]锌比铜活泼,铜比银活泼,向一定量 AgNO3 溶液中加入铜和锌的混合粉末时,锌先和硝酸银反应生成硝酸 锌和银,当锌完全反应后,铜再和硝酸银反应生成硝酸铜和银。(1)若溶液甲显蓝色,说明锌完全反应,铜和硝酸 银反应生成了硝酸铜和银,则溶液中的溶质一定有反应生成的 Zn(NO3)2、Cu(NO3)2;溶液显蓝色,是因为铜和硝 酸银反应生成了硝酸铜和银,反应的化学方程式为 Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag。(2)若向固体乙中滴加稀硫酸, 有气泡产生,则固体乙中含有锌,锌过量,铜没有参与反应,则固体乙的成分为 Ag、Cu、Zn。 12.A　13.B 14.(1)②　排尽装置内的空气,防止爆炸 (2)CO2 + Ca(OH)2 CaCO3↓+ H2O (3)取样于试管中,加入稀盐酸,有气泡产生,则说明有铁生成(4)尾气处理,防止有毒气体 CO 排入大气中,污染环境 ABC (5)80% (6)焦炭　使物质充分接触,从而充分反应 (7)大于 15.D　[解析]铁与氧气和水接触会生锈,探究铁生锈的条件时应用控制变量法。丁实验中铁钉生锈,甲和丁可 探究铁生锈需要水,丙和丁可探究铁生锈需要氧气。 16.(1)与氧气和水同时接触(或潮湿的空气中) 保持表面洁净干燥、喷漆、涂油、电镀、烤蓝、烤瓷、制成合金(答出一点即可) (2)Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O [解析](1)铁生锈的条件是同时和水、氧气接触,故防止铁生锈就是切断生锈的途径,即隔绝氧气和水、涂漆、 抹油等,也可以制成耐腐蚀的合金。(2)铁锈的主要成分是氧化铁,用盐酸除去铁制品表面铁锈是盐酸和氧化铁 反应,生成氯化铁和水。 能力提升 1.B　[解析]由流程图可以看出,若要从含硫酸亚铁和硫酸铜的工业废水中回收铜和硫酸亚铁晶体,首先加入 的过量的试剂 A 为铁粉,则经过滤(操作Ⅰ)后所得固体 X 为铜和铁的混合物,故 A 错误;试剂 B 将铜、铁混合物 中的铁分离出来,则 B 为适量的稀硫酸;溶液 Z 中的溶质只含有硫酸亚铁,不含硫酸铜;操作Ⅰ是过滤操作,其中 所用玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。 2.(1)1 732.1　(2)C [解析](1)设需含 Fe2O3 80%的赤铁矿石的质量为 x。 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 160 112 80%×x 1 000 t×(1-3%) 160 112= 80% × x 1 000 t × (1 - 3%)　x≈1 732.1 t (2)根据化学方程式计算可得,生成 0.2 g 氢气,需要纯净的镁 2.4 g,锌 6.5 g,铁 5.6 g,铝 1.8 g。铁与稀硫酸 反应得到浅绿色溶液。等质量的金属与稀硫酸完全反应生成氢气的质量,铝最多,镁次之,铁较少,锌最少,银不 与硫酸反应。因为最后得到无色溶液,固体无剩余,故样品中一定没有铁、银。样品中可能只有镁,或是锌与铝 或是锌、铝、镁的混合物。参加反应的金属质量为 2.4 g,生成氢气的质量为 0.2 g,根据化学方程式计算,稀硫 酸的溶质质量分数为 9.8%。 3.[探究过程]铁　①锡纸表面产生较多气泡(或锡纸表面产生气泡)[交流评价]①取一定量锡纸,用盐酸除去可能存在的氧化膜,取出后用蒸馏水清洗并晾干,称得质量记为 m1;② 将锡纸放入烧杯中,加入一定量饱和 ZnSO4 溶液浸没锡纸,充分反应后,取出锡纸用蒸馏水清洗并晾干,再次称 得锡纸总质量记为 m2;③如果 m2>m1,则锡纸中金属为铝;如果 m2=m1,则锡纸中金属为锡 [解析][探究过程]步骤二用磁铁靠近锡纸,锡纸没有被磁铁吸引说明锡纸中金属不是铁,因为铁具有磁性,能 被磁铁吸引;步骤三用盐酸去除可能存在的氧化膜后金属就直接与酸接触,由于铝、锡两种金属活动性都比氢 强,都能与盐酸反应产生氢气,故锡纸表面能产生较多气泡。 [交流评价]运用定量方法就是要根据化学反应前后某一物质的质量变化来设计实验,可根据反应前后锡纸条 的质量变化来判断反应是否发生。 4.(1)①比较镁、铁与盐酸反应的剧烈程度 ②比较相同时间内镁、铁与盐酸反应放出热量的多少 甲装置长颈漏斗中的液面比乙装置中的高 (2)相等 (3)B　铁不易被完全除尽 (4)偏小