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金属和金属矿物
1．【传统文化的载体与化学知识融合】（2025·湖北武汉·中考真题）汉字是中华文化的瑰宝，曾书于竹帛、镂于金石、琢于盘盂。兽骨、青铜、丝绸、竹木都曾为汉字的记录载体，其中属于合金的是
A．兽骨 B．青铜 C．丝绸 D．竹木
2．【中国军事科技与化学融合】2025年9月3日，在天安门广场举行抗日战争胜利八十周年阅兵仪式，彰显了我国的军事实力。其中有关东风-61陆基洲际导弹的材料的说法不正确的是
A．导弹在穿越大气层阶段会承受极大的空气阻力及高速气流冲击，材料可选择具备高强度的金属材料
B．为了提高导弹射程和载荷能力，需要尽可能轻量化，材料尽可能密度小
C．当导弹进入大气层时，与空气剧烈摩擦产生大量热，外壳表面温度达数千摄氏度，外壳材料具备耐高温、熔点低的性能
D．为了提高导弹的突防能力，降低被敌方雷达等探测系统发现的概率，外壳材料可能还需要具备一定的隐身性能
3．【传统工艺美术与化学知识融合】中国传统工艺美术的重要代表之一芜湖铁画——“以锤为笔，以铁为墨”，被誉为“中华一绝”，并多次被官方认定为国家级非遗项目。
将铁片和铁丝加热软化后，使用锤子、钳子等工具不断地进行锻打焊接，造出铁画的整体造型 ①锻铁 铁片烧红后蘸水淬火，能提升铁器的硬度，高温下铁和水蒸气会反应生成四氧化三铁和氢气 ②淬火 用热烘松香柏油当漆，涂在铁画上防止锈蚀，同时增加光泽度和显出黑色 ③上漆
(1)将铁片和铁丝锻打成画，是因为铁具有 （填“导热性”或“延展性”）。
(2)“锻铁”是指通过炼制和锻打，调节铁合金中 （填名称）元素的含量，以改变铁合金的性能。
(3)“上漆”可以防止铁画锈蚀，这种防锈的原理是使铁和 （填化学式）隔绝。
4．【古代典籍与化学知识融合】金属的使用和发展历史可以追溯到几千年前，随着人类文明的进步，金属的种类和用途也在不断扩大和丰富。
(1)秦国丞相吕不韦主持编撰的《吕氏春秋》记载“金柔锡柔，合两柔则刚”，这句话说明合金相较于成分金属具有的特性是 。
(2)我国晋代炼丹家、医学家葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银，积变又成丹砂”。其中涉及到了反应HgS+O2Hg+SO2，该反应属于 (填反应类型)。
(3)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”是因为反应后生成了黑色的硫化银，其反应的原理为：4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2X，其中X的化学式为 。
(4)北宋科学家沈括编撰的《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法：“挹其水熬之，则成胆矾(化学式为CuSO4 5H2O)，烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”即“湿法制铜”。其涉及反应的化学方程式是 。
(5)人们经过长期的实践，总结出了金属活动性顺序。下列事实中，不能用金属活动性解释的是______(填选项序号)。
A．铝元素在地壳中含量比铁元素高 B．铜的应用历史比铝长两千年以上
C．可用稀盐酸鉴别真黄金、假黄金 D．金、银以单质形式存在于自然界
5．【人工智能与化学知识融合】2025年深圳在人形机器人开发领域中涌现出了很多创新型科技公司。机器制作过程中会用到多种新型材料，请完成以下相关问题：
(1)结构材料——机器人的结构框架中使用了大量铝合金，可以减轻机器人的重量。铝合金属于 (选填“合成”或“金属”)材料。
(2)运动系材料——硅钢，生产过程中有脱硫的环节，通常采用NaOH溶液吸收废气SO2，该反应的化学方程式为：2NaOH+SO2=X+H2O，则X的化学式为 。
(3)电源材料——锂离子电池中的正极材料为钴酸锂(LiCoO2)，已知LiCoO2中Li元素的化合价为+1价，则Co的化合价为 价。
(4)电池电量耗尽后，电源负极材料中碳酸锂(Li2CO3)能与H2O反应，生成的LiOH能确保电池在高温和潮湿环境下的稳定性。已知该反应的化学方程式为Li2CO3+H2O=2LiOH+CO2↑，现有碳酸锂(Li2CO3)3.7kg，则与水完全反应后能生成LiOH的质量是多少？(根据化学方程式计算)
6．【中国制造与化学知识融合】全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）是中国自主研发的实现可控核聚变的重要装置。2025年初，中国科研团队研发出能抵御10倍于太阳核心温度等离子体冲刷的关键部件——钨铜偏滤器，再次创新世界纪录，证明了中国在金属材料研制和应用方面的实力。钨铜偏滤器所用的特种合金主要由钨、铜及铜合金等组成。钨具有高硬度、高强度、高熔点等特点，能够承受高温等离子体和高能粒子流的冲击，在核聚变反应中起到抵御极端高温的关键作用；铜及铜合金能够迅速将钨吸收的热量传导出去，有效降低部件的温度，保证其在高温环境下的正常运行。
(1)钨铜偏滤器所用的特种合金属于 。
a.纯净物 b.混合物
(2)钨的高硬度、高熔点，属于其 性质。
a.物理 b.化学
(3)钨铜偏滤器中，铜及铜合金能有效降低部件的温度，是因为铜及铜合金具有良好的 性。
(4)钨的冶炼是多步骤的复杂过程，其中一步是在800℃~1000℃时，用H2将WO2还原为钨（W）粉，并生成水。该反应的化学方程式为 ，反应后钨元素的化合价为 。
a.升高 b.不变 c.降低
通关01 金属材料
1．【新情境】2024年11月17日，第十五届中国国际航空航天博览会圆满落幕。在本次航展中国超级武器九天无人机首次亮相，它被西方国家称为空中航母，“九天”翱翔震惊世界，祖国科技，威震四方。下列说法不正确的是
A．“九天”可携带更多燃料，在飞行过程中完成了化学能到机械能的转化
B．机身材料使用的镁锂合金属于合成材料
C．部分航空配套零部件使用了碳纤维复合材料，具有密度小、强度高等优点
D．“九天”无人机的横空出世，彰显了我国在该技术层面质的飞跃，意义非凡
2．【传统文化】（2025·江苏南京·二模）中华传统文化、前沿科技、环境保护等领域蕴含着丰富的化学知识。
《天工开物》中记载了锡矿石的采集和金属锡的冶炼。
(1)采集：“水锡 其质黑色 愈经淘取”是指通过水淘洗获得固体锡矿石(主要成分为SnO2)，则SnO2 (填“易”或“难”)溶于水。
(2)冶炼：炼锡过程关键步骤是“点铅勾锡”即加铅能使锡易熔化流出，说明锡合金的熔点比纯锡 (填“高”或“低”)。
3．【新情境】（2025·吉林长春·一模）金属作为一种重要的材料，深入生活的方方面面，金属饰品因其绚丽的颜色和丰富的样式备受消费者青睐。
I．黄金饰品
(1)从古至今黄金饰品深受喜爱，除了体现其稳定的货币价值外，还体现金具有 性质，金块能够被锻造成薄薄的面具，说明金具有良好的 。
Ⅱ．“18K”金饰品
(2)如图是某“18K”金饰品的介绍和使用说明。近年来，世界一线品牌热衷于使用“18K”金来“制作”镶嵌珠宝类饰品，请分析，与纯金相比，“18K”金镶嵌珠宝的优点 ，请再推测一条保存或佩戴该饰品时的注意事项 。
4．（2025·福建·中考真题）镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金，再经如右下图所示的真空蒸馏，可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是
A．合金的硬度一般比其组成金属的小
B．镁的沸点比镍的高
C．真空蒸馏过程中，镁原子间的间隙发生改变
D．坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中
通关02 金属的化学性质
1．（2025·陕西咸阳·模拟预测）提出一个问题比解决一个问题更重要。针对“金属与稀硫酸的反应”实验(如图)提出的问题中，没有意义的是
A．稀盐酸是否也能与铁片反应 B．铁片与不同浓度的稀硫酸反应的现象是否相同
C．除铁外，还有哪些金属能与稀硫酸反应 D．稀硫酸为什么是无色透明的
2．（2025·安徽亳州·一模）某化学小组在实验室利用下图装置(气密性良好)测定空气中氧气的含量。下列说法错误的是
A．铜粉加热后由红色变为黑色
B．实验中的铜粉要足量，否则测得的氧气含量偏小
C．实验后装置内物质的总质量减少
D．实验过程中通过推拉活塞可以保证氧气与铜粉充分反应
3．（2025·山西长治·一模）在化学实验课上，兴趣小组的同学为验证常见金属的活动性顺序，设计并完成了如下实验，具体步骤如图所示，下列关于该实验的说法正确的是
A．将铜丝压成片状利用了其良好的导电性
B．A试管中溶液由浅绿色变为蓝色
C．B试管中的溶液在反应过程中质量减小
D．该实验无法证明铁、铜、银的金属活动性顺序
4．（2025·湖北武汉·中考真题）项目小组为探究金属的化学性质进行图1所示实验，充分反应后，甲试管内的溶液只含一种溶质。然后将甲、乙两支试管内的物质倒入烧杯，如图2所示。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。
下列说法错误的是
A．若滤液呈无色，则滤渣中可能存在3种物质 B．若滤液呈蓝色，则滤渣中可能存在2种物质
C．若滤渣为混合物，则其质量可能小于2mg D．若滤渣为纯净物，则滤液中可能存在3种金属离子
通关03 金属活动性顺序及其应用
1．（2025·河南南阳·三模）小康以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分（如图）。下列有关说法错误的是
A．在自然界中丁主要以单质形式存在
B．小康选择“数轴”的原点丙为H
C．将乙加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色
D．甲和Hg都能和稀硫酸发生反应，甲比Hg反应更快
2．（2025·山东威海·中考真题）欲探究Mg、Cu、Ag的金属活动性顺序，仅用组内试剂无法实现的是
A．Mg、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液 B．Mg、Cu、Ag、稀硫酸
C．溶液 D．溶液、溶液
3．（2025·海南·中考真题）为了验证铁、铜、银的金属活动性顺序，设计如下图所示实验方案。下列说法正确的是
A．①②④中溶液颜色都发生变化
B．①和③中金属表面都有气泡产生
C．②和③比较，能判断铜和银的活动性顺序
D．①②④比较，能判断铁、铜、银的活动性顺序
4．（2025·陕西·中考真题）将一定量铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是
A．若滤液中有AgNO3，则滤渣中一定没有Cu、Ag
B．若滤渣成分为Cu、Ag、Fe，则滤液中溶质只有一种
C．若滤渣成分为Cu、Ag，则滤液中一定有Fe(NO3)3
D．若滤液中有Cu(NO3)2，则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生
5．（2025·河南·中考真题）为探究金属活动性，某同学利用下图所示装置进行实验。将足量常见金属M加到Y形试管右管中，观察到溶液逐渐变蓝；充分反应后，倾斜Y形试管，使右管中溶液进入左管，观察到溶液蓝色变浅直至消失。
(1)判断M可能是 金属。
(2)用化学方程式说明左管中溶液蓝色消失的原因 。
(3)根据实验判断锌、银、M的金属活动性由强到弱的顺序 。
通关04 金属资源的利用和保护
1．（2025·海南·中考真题）我国科学家研发了一种闪速炼铁技术，用氢气还原铁矿石粉，只需3～6秒即可完成传统高炉5～6小时的炼铁过程，且还原率大于90%。如图为传统高炉炼铁和闪速炼铁的示意图。下列说法不正确的是
注：“品位”指矿石中有用元素或有用矿物含量的百分率，百分率越大，品位越高。传统高炉炼铁通常使用高品位铁矿石。
A．传统高炉炼铁是用焦炭直接还原铁矿石高温
B．闪速炼铁技术通过将粉状铁矿砂喷入高温还原塔内，实现快速还原
C．与传统高炉炼铁相比，闪速炼铁技术能有效处理低品位铁矿石
D．闪速炼铁技术通入过量氢气，出炉烟气中含有较多的氢气可回收利用
2．（2025·四川·中考真题）利用赤铁矿石（主要成分为）炼铁的工艺流程示意图如下所示。回答下列问题：
(1)将矿石粉碎的目的是 。
(2)还原反应室中发生反应的化学方程式为 （任写一个）。
(3)催化反应室中发生的反应之一为。其中的化学式为 。
(4)燃烧室为还原反应室提供热量，其中的能量转化是将 能转化为热能。
(5)铁具有广泛的用途，举一例 。写出日常生活中防止铁制品生锈的一种方法 。
3．（2025·上海·中考真题）讨论铁钉的生锈条件，设计如下实验，说明如何预防铁制品的生锈。
(1)完成下列表格：
画出正确的图：
现象 铁钉生锈 铁钉未生锈
结论：铁生锈与氧气、水有关。
(2)铁在空气中加热会生成四氧化三铁薄膜，写出化学方程式： ；
(3)铁可以在空气生成酥松的铁锈，而四氧化三铁可以防止生锈，那么四氧化三铁和氧化铁生成条件的区别是 ；
(4)防铁锈的方法 。
4．（2025·四川巴中·中考真题）废旧手机中含有一定量的铝、铜、金等金属。从废旧手机中回收金和制取硫酸铜溶液流程如下：
(1)塑料属于 （填序号）。
①金属材料 ②有机合成材料 ③无机非金属材料
(2)操作1中玻璃棒的作用是 。
(3)向物质B中加入稀硫酸，发生反应的化学方程式为 ，其基本反应类型为 。
(4)“曾青得铁化为铜”，铁和硫酸铜溶液反应可用于湿法炼铜。工业用100吨质量分数为16%的硫酸铜溶液最多可炼出多少吨铜？（利用化学方程式计算，写出计算过程）。
1．（2025·江苏常州·中考真题）如图所示进行对比实验(装置气密性良好)，两侧均加入5g质量分数为7.3%的稀盐酸。下列说法正确的是
A．反应过程中右侧小试管内更剧烈
B．恢复至室温后左侧气球体积较大
C．反应过程中左侧红墨水上升更快
D．反应结束后两边金属均完全消失
2．（2025·江苏徐州·中考真题）铁与溶液接触，表面有红色固体析出，还有气泡产生。经测定溶液显酸性，且反应过程中溶液酸性先增强后略减弱。为探究酸性变化原因，用冷却后的沸水配制4%的溶液，与洁净的铁钉进行如下实验。下列分析不合理的是
实验1 实验2 实验3
酸性不变 酸性略减弱 酸性先增强后略减弱
A．红色固体为Cu，说明Fe的金属活动性比Cu强
B．溶液显酸性，推测铁钉表面气泡一定是氢气
C．实验2中加入植物油的作用是为了隔绝氧气
D．实验2、3对比证明，溶液酸性增强与、Fe有关
3．（2025·黑龙江·中考真题）金属矿物是宝贵的自然资源。
(1)图一展示了古代炼铁的过程，其中将生铁炼成熟铁（钢）的原理是 。
(2)图二是现代高炉炼铁的过程，写出反应3的化学方程式 。
(3)世界上每年因腐蚀而报废的金属相当于年产量的20%-40%，请你提出一种预防金属锈蚀的具体方法 。
(4)某化工厂为回收废旧金属，向含有和的废液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣，滤渣中可能含有 （填化学式，下同），滤液中的溶质是 。
4．（2025·宁夏·中考真题）同学们在实验室帮助老师清理实验用品时，发现了表面有污渍的铝片、铜片以及有锈迹的铁片，于是对这三种废旧金属展开了一系列探究活动。
【实验准备】除去金属表面污渍及锈迹
物理方法：
(1)用 的方法除去铝片、铜片表面污渍；
化学方法：
(2)写出除去铁片表面铁锈（主要成分为氧化铁）的化学方程式 。
活动一：比较硬度
(3)运用所学方法，设计实验比较铁片和铝片的硬度（简明写出实验操作及现象） ，得出铁的硬度大于铝。
活动二：制作书签
利用处理后的金属片制作书签，三种金属片依次按照如图所示过程进行操作（石蜡不与所滴加试剂反应）。
在“化学反应显画”的操作中，需沿图案凹槽滴入试剂，通过化学反应显现图案。
(4)滴入的试剂是稀硫酸，则 的金属片表面没有显现图案。
(5)滴入的试剂是 溶液，则三种金属片上均可显现图案。
【交流反思】
(6)上述操作中没有验证出Al、Fe的金属活动性顺序，请你设计实验进行验证 （写出一组试剂即可）。
【活动总结】此次活动利用废旧金属制作了书签，还验证了Al、Fe、Cu的金属活动性顺序。
活动三：保护金属
金属的锈蚀带来了损失，保护金属、防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要课题。同学们以铁生锈为例展开探究。
【提出问题】铁生锈需要哪些条件？
【进行实验】取处理后的铁片，按如图所示进行实验。
【实验现象】放置一周后，可观察到 。
【实验结论】得出铁生锈的条件，并建构了铁生锈条件的认知模型，如图所示。
【交流表达】
(7)防止铁质书签生锈的方法是 （写一种即可）。
(8)保护金属资源除防止金属锈蚀外，请你再提出一条合理化建议 。
【拓展延伸】
(9)金属的锈蚀会造成损失，但利用其原理也会为人类服务，如食品包装袋中的脱氧剂（主要成分为铁粉），就是利用铁生锈的原理对食品进行保鲜。由此，对你的启示是 。
5．（2025·广东·中考真题）金属注射成型是一种精密器件的制造技术。某种制备铁镍合金器件的主要工序如图。
(1)原料制备
ⅰ.制铁粉：，则X为 ，参加反应的与的质量比为 。
ⅱ.制纯镍粉：（气态），示意图如图，则温度较高的是 （填“a”或“b”）区。
ⅲ.将铁粉、纯镍粉与石蜡黏结剂混合，制成原料颗粒。
(2)除蜡：若要加快溶剂对石蜡的溶解，可采取的措施是 。
(3)烧结：需在氮气环境下进行的原因是 。与纯铁相比，烧结后得到的铁镍合金的优点有 （写一条）。
(4)渗碳：通过渗碳技术可优化产品性能。对比图中不同温度下含碳量随渗层深度变化的曲线，可得出的结论是 （写一条）。某精密器件渗碳需要达到渗层深度为1.0mm、含碳量为0.6%的要求，图中三个温度中最适合的是 ℃。
6．（2025·山东·中考真题）暖身贴可持续发热，能用于身体局部热敷。某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉、活性炭、吸水树脂(具有吸水、保水功能)、盐。兴趣小组对发热包的发热原理开展探究活动。
(1)验证发热包中含有铁粉
将未使用的发热包中原料取出，进行实验。
步骤 操作 现象 结论
I 将磁铁靠近原料 部分黑色粉末被磁铁吸引 原料中含有铁粉
II 将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内，加入适量 振荡 黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变成浅绿色
(2)探究发热包的发热原理
打开使用后的发热包，发现其中有红棕色物质，同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉(含等)生锈的原理相同。利用图1装置(夹持装置已略去)进行实验。
步骤I：组装好仪器后，需进行的操作为 。
步骤II：向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠，向注射器内加入少量蒸馏水。
步骤III：进行以下操作，测得装置内的体积分数和温度变化如图2，正确的操作顺序为 (用①②③④表示)
①推动注射器，向装置内注入蒸馏水，静置1000s。
②打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的空气，关闭止水夹a、b，静置1000s。
③打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的，关闭止水夹a、b，静置1000s。
④打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的，关闭止水夹a、b，静置1000s。
由实验可知，发热包的发热原理与铁钉生锈的原理 (选填“相同”或“不同”)。
(3)拓展应用
另取图1装置，加入未使用的发热包中原料，并注入少量蒸馏水。一段时间后，装置内的体积分数降至，由此预测该原料还可用作___________(填标号)。
A．除味剂 B．脱氧剂 C．补铁剂
(4)反思交流
经过本次探究，结合已有知识可知“铁生锈”有利有弊，我们要辩证地看待问题，让科学更好地服务于生活。结合实例谈一谈对“铁生锈”利弊的理解。 。
7．（2025·四川德阳·中考真题）某小组同学在开展“揭秘‘暖宝宝’”的跨学科实践活动中，结合“氧气的实验室制取”开展了如下探究。
查阅资料：①“暖宝宝”袋内为黑色固体，主要成分有铁粉、活性炭、食盐、水和蛭石(一种硅酸盐矿物，化学性质不活泼，耐高温，常作保温材料)等
②碱石灰是NaOH和CaO的固体混合物
【任务一】探究“暖宝宝”的发热原理
拆开“暖宝宝”的外包装，发现它的温度逐渐升高。冷却后，拆开“暖宝宝”的内包装，发现黑色粉末中掺杂有红色固体。小组同学结合钢铁的锈蚀原理分析“暖宝宝”的发热原理为铁粉与空气中的“某种气体”和H2O共同作用发生缓慢氧化放出热量。
【任务二】测定“暖宝宝”袋内黑色固体(已干燥)中活性炭的含量
小组同学设计如图所示的实验装置测定“暖宝宝”袋内黑色固体(已干燥)中活性炭的质量分数。
注：①实验前已排尽装置内空气，提供的试剂均足量，装置C中的活性炭全部转化为CO2；
②装置E的作用是吸收气体从装置D中带出的水，装置F的作用是阻止装置G中的水进入装置E。
回答下列问题：
(1)“任务一”中的“某种气体”是 。
(2)装置A中任意一种玻璃仪器的名称为 。
(3)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(4)装置B的作用是 。
(5)装置G的作用是证明CO2已经被装置D完全吸收，装置G中盛装的“未知试剂”是 。
(6)为计算出“暖宝宝”袋内黑色固体(已干燥)中活性炭的质量分数，除需要测定反应前装置C中“暖宝宝”袋内黑色固体(已干燥)的质量，还需要测定反应前后装置 (填装置标号)增重的质量。
8．（2025·新疆·中考真题）活动小组对自热贴发热原理进行探究，某品牌一次性自热贴说明书如下图所示。
【查阅资料】食盐对铁粉生锈有催化作用；蛭石是一种优良的保温材料；吸水性树脂具有强吸水和保水能力，且可反复释水、吸水。
【提出问题】自热贴为什么能发热？
【做出猜想】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验初探】
(1)
实验步骤 实验操作 实验现象 解释或结论
步骤1 取、两袋自热贴，袋打开外袋取出内袋，揭下衬纸；B袋不打开外袋。将两袋样品放置在同样的环境中。 A袋温度很快上升，冷却后其内容物略带红褐色；B袋温度无明显变化，其内容物依旧为灰黑色。 自热贴发热是由于袋内物质与 接触。
步骤2 24小时后，各取少量A、B袋内物质放入甲、乙两支试管中，分别加入足量稀盐酸，充分反应后静置片刻。 甲试管中溶液变黄色；乙试管中有气泡产生，部分物质溶解，溶液变为浅绿色 24小时后，A袋内物质中一定含有 。乙试管中发生反应的化学方程式为 。
【得出结论】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验再探】小组同学利用图1装置，向锥形瓶中分别放入三组物质进行实验。实验一：5g铁粉、1g氯化钠；实验二：5g铁粉、1g氯化钠、1.5mL水；实验三：5g自热贴袋内物质。测得锥形瓶内温度随时间变化的图象如图2所示。
【交流讨论】
(2)实验一中温度几乎不变的原因是 。
(3)能证明实验二中物质发生反应的依据是 。
(4)活性炭具有 结构，在自热贴中可以用来吸附氧气和水加快反应速率。
(5)从能量转化的角度，自热贴发热的实质是将 能转化为热能。
(6)将温度传感器改为湿度传感器，重复实验三，得到的数据如图3所示，造成湿度逐渐增大的原因可能与自热贴中有关的成分是 。
【反思评价】
(7)自热贴储存时应注意的事项是 (答一点即可)。
1．（2025·江苏南京·中考真题）金属及其化合物具有广泛的用途。
(1)南京金箔锻制技艺是国家级非物质文化遗产，金可以加工成金箔，说明金具有良好的 性。
(2)为防止铁制品锈蚀，可将铁制品在空气中进行高温处理，使其表面形成致密的四氧化三铁薄膜。写出该反应的化学方程式： 。
“天宫”空间站的热防护罩使用了铌合金，一种用铌铁矿石(主要成分为FeNb2O6)制备铌(Nb)的主要工艺流程示意图如下：
(3)FeNb2O6中铌为+5价，则铁元素的化合价为 。
(4)在还原炉1中，铌铁矿粉从上方投入，而H2从下方鼓入，其目的是 。
(5)在还原炉2中，Al与富铌铁渣中的Nb2O5在高温下发生置换反应，写出该反应的化学方程式： 。
(6)铜和铁是人类很早就开始使用的金属。现有铁丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸，请从中选择合适试剂，设计实验比较铁、铜的金属活动性并完成实验报告。
实验内容 现象 结论
铁的金属活动性比铜强
2．（2025·江西·中考真题）化学社团探究金属的化学性质时进行了如图实验。
(1)用砂纸打磨铁片的目的是 。
(2)铁与硝酸银溶液发生置换反应的化学方程式为 ，证明铁的金属活动性比银 。
【查阅资料】室温下，氯化银是难溶于水的白色固体；粉末状的银为黑色
【提出问题】在水中，铁能与溶于水的硝酸银反应，是否也能与难溶于水的氯化银反应？
【作出猜想】猜想I：能反应 猜想II：不能反应
【实验预测】
(3)若猜想I正确，则可观察到反应后溶液的颜色为 。
【进行实验】
(4)取少量氯化银于烧杯中，加入蒸馏水，再加入过量的铁粉，充分搅拌，静置后液体颜色无明显变化。甲同学据此认为猜想II正确，乙同学认为影响液体颜色变化的因素很多，液体颜色无明显变化不能说明反应没有发生。于是他们将烧杯中的物质过滤，继续实验。请完成表格中①~③处填空。
实验操作 实验现象 实验分析与结论
a.取少量滤液于试管中，滴加硝酸银溶液 滤液中含有氯化亚铁，滤渣的成分为 。猜想I正确
b.取滤渣于另一支试管中，向其中加入足量 产生气泡，试管内有黑色固体剩余
【反思提升】科学探究中，我们要敢于质疑、收集证据、修正错误观点，提高科学思维能力。
3．（2025·江苏泰州·中考真题）银是一种应用广泛的贵金属。
I．银的冶炼
(1)《天工开物》中有关于炼银的记载“以铅力熔化……向诸郡购铅佐炼”，炼银场景和铅、银的熔点如图1 所示。从合金性质角度分析，炼银时加铅可助熔的原因是 。
金属 熔点/℃
铅(Pb) 327.50
银(Ag) 960.15
Ⅱ．银的应用
(2)古人用银作为货币材料，考虑因素除了银不易锈蚀外，还有 等。在空气中，银锭很难和氧气反应，纳米银粉却较易和氧气反应，原因是 。
(3)在酸性环境中，纳米银粉能与水中微量的溶解氧(溶解于水的)反应，产生具有杀菌能力的；当溶解氧浓度过高时，产生难溶于水的，此时抗菌能力下降，主要原因是 。
(4)法庭科学中指纹被誉为“证据之首”。指纹显影法主要过程如图2所示。
【反应原理】步骤a：和指纹中残留的NaCl等氯化物反应生成AgCl。
步骤b：。
【注意事项】见光会逐渐分解，使用显影法时应注意曝光时间。
①步骤a中和NaCl反应的化学方程式为 。
②实验室溶液应保存在棕色试剂瓶中，目的是 。
Ⅲ．银的回收
(5)一种纽扣电池的正极材料含、石墨和Ag。
①电池放电时，将 能转化为电能。
②电池废弃后，设计方案从正极材料中回收Ag。补充完整回收方案：向正极材料中边搅拌边滴加稀，至固体不再溶解，静置，过滤，洗涤并合并滤液；向滤液中 ；静置，过滤，洗涤，干燥，得到纯净的Ag。(实验中可供选用的试剂：锌粉、铜粉、稀盐酸)
已知：i．Zn、Cu、Ag、均能与稀反应，分别生成、、。
ii．石墨不与稀反应。
4．（2025·广东广州·中考真题）青铜铸文明，文脉传千秋。四千多年前，华夏民族就能够冶炼青铜合金。
(1)《周礼·考工记》中记载了春秋时期的六种青铜合金，其中两种的性质如下表：
名称 钟鼎之齐(含锡16.7%) 戈戟之齐(含锡25.0%)
熔点/℃ 980 800
布氏硬度(数值越大越硬) 90 290
它们在古代分别用于制作礼器和兵器。用“戈戟之齐”制作兵器，利用的物理性质是 。
(2)赤铜矿中 Cu2O的质量分数为72%，炼铜时发生反应 理论上1吨赤铜矿能冶炼出 吨铜。
(3)一些古老的铜器“纯青如铺翠、而莹如玉”。在自然环境中，铜器受腐蚀生成“无害锈”，不仅增加美观度还有一定的保护作用。在氯离子、氧气和潮湿环境的影响下，“无害锈”也会转化为质地疏松易脱落的“有害锈”，加快铜器腐蚀。
锈蚀类型 主要成分
无害锈 Cu2(OH)2CO3、CuO、Cu2O
有害锈 Cu2(OH)3Cl
①根据组成预测，Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl都能溶于盐酸，生成 (填化学式)溶液。
②某小组刮取少量铜器表面锈蚀物于试管中，加入足量稀盐酸，锈蚀物溶解得到蓝色溶液，并有气泡冒出，再向试管中滴加几滴硝酸银溶液，出现白色浑浊。
反思与评价：锈蚀物中含“无害锈”，依据是 ；不能确定是否含“有害锈”，理由是 。(查阅资料：Ag2CO3、AgCl均为白色固体且不溶于水)
③考古学家从海底打捞出青铜文物后，立即用蒸馏水清洗，主要目的是 。埋藏在海底的青铜文物历经多年仍保存相对完好，原因是： 。
5．（2025·江苏无锡·中考真题）金属资源的循环利用可推动人类社会可持续发展。
I.铁的存在与冶炼
(1)FeCO3在自然环境中能发生变化，反应之一为：4FeCO3+O2=2R+4CO2，R的化学式为 。
(2)菱铁矿、磁铁矿和赤铁矿都可用于炼铁。写出高温条件下CO与磁铁矿炼铁反应的化学方程式： 。
II.铁的腐蚀与防护
铁在不同含水量、含氧量环境下会形成黄锈[Fe(OH)3]、红锈(Fe2O3·nH2O)、棕锈(Fe2O3)和黑锈(Fe3O4)等不同的锈。
(3)结合图和图信息，铁形成黄锈的环境条件是 。铁形成黄锈时，铁元素的化合价 (填“升高”或“降低”)。
(4)“烤蓝”的原理是在铁表面形成一层致密的四氧化三铁，其作用是 。
III.铁的再生与利用
由废铁(主要成分是Fe、Fe2O3)回收利用制铁红(Fe2O3)的过程如下：
(5)“酸浸”时加入过量的稀硫酸，X溶液中含有的金属阳离子有： 。“沉铁①“时将Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3，可使用的试剂是 。“还原“时向X溶液中加铁，铁的作用是：①将Fe2(SO4)3转变为FeSO4；② 。
(6)下列叙述正确的是 (填序号)。
a.铁在自然界中主要以化合物形式存在
b.铁系食品脱氧剂中的铁粉可吸收包装袋中的氧气和水
c.铁和铁的化合物在一定条件下的相互转化体现了物质的多样性
6．（2025·四川南充·中考真题）请回答下列问题。
(1)实验室常用下图装置来制取气体。
①在用B 装置制取CO2 的实验中，仪器m的作用是 X 。选择正确的 装置制取并收集一瓶干燥的CO2气体，其接口的连接顺序是 （填序号）。
②实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷，应选择的发生装置是 （填序号）。
(2)小明家铁质水龙头严重锈蚀，在重新购置时，五金店老板建议他选不易生锈的镀铬水 龙头。想到金属活动性顺序表中没有铬这种金属，小明和同学们做了如下探究：
【探究目的】比较铬与铁、铜的金属活动性强弱。
【提出猜想1】依据铬不易生锈，猜想两种金属的活动性： Cu>Cr。
【进行实验】有以下试剂可供选择：铜片、铬片、FeSO4溶液、稀硫酸、AgNO3溶液。
操作步骤 实验现象 实验结论
取大小相同的金属铬片和铜片，打磨后 分别放入2支试管中，再分别加入等浓 度等体积的 （选填一种试剂）。 铬片表面有气泡冒出，溶液变 成蓝色；铜片无明显现象。 猜想1错误
【提出猜想2】铬不易生锈，铁易生锈，猜想两种金属的活动性：Fe Cr（填“<”或“>”）。
【进行实验】将打磨后的铁片放入蓝色CrSO4溶液中，未观察到明显现象。
【得出结论】猜想2错误。
【探究结果】综合以上信息，三种金属的活动性顺序为Cr>Fe>Cu。
【实验与评价】小乙同学只选用3种试剂进行实验，也得出与小明相同的结论。小乙同学 所选的试剂的组合可能是 。（限选试剂：铁片、铜片、 铬片（银白色）、 FeSO4 溶液、CuSO4 溶 液 、CrSO4 溶液（蓝色）、稀硫酸）
【反思交流】
a. 小明同学疑惑：铬的金属活动性比铁强，为什么镀铬水龙头不易生锈呢 小乙想到了 铝制品耐腐蚀的原理，认为金属铬不易生锈的原因可能是 。
b. 实验室常用稀盐酸去除铁制品表面的铁锈，该反应的化学方程式为 。
c. 我们应该保持对物质世界的好奇心，养成注重实证、严谨求实的科学态度。
【拓展应用】除考虑美观和成本因素外，根据水龙头的使用特点，铁质水龙头上镀铬主要是利用了铬的抗腐蚀性好和 。
7．（2025·贵州·中考真题）在推进中国式现代化建设的进程中，桥梁是贵州一张亮丽的名片。金属材料在桥梁建造中发挥着重要作用。
(1)桥梁的金属材料
①建造桥梁使用的金属材料主要有铁、锌、铝、钢丝、镀锌钢丝、镀锌铝钢丝等。其中属于合金的是 (选填一种)。
②将赤铁矿()、焦炭和石灰石一起加入高炉。在高温下，炉内和反应得到，反应的化学方程式为 。
(2)金属材料的制造
一种超高强度锌铝合金镀层钢丝生产的主要工序如下：
①“酸洗”时，将钢丝放入酸洗槽中除去钢丝表面的铁锈。若“酸洗”时间过长，铁会被稀盐酸腐蚀，原理是
(用化学方程式表示)。
②“镀锌”利用了锌的活动性强于铁为钢丝提供保护。验证金属活动性选用的试剂是 。
③“镀锌铝”时，镀层厚度随浸镀时间和温度变化关系如图，若需生产镀层厚度的锌铝镀层钢丝，最好控制时间和温度为 。
(3)金属材料腐蚀及防护
①在镀层中加入适量可调节镀层的耐腐蚀性能。取含质量分数为的镀层测试镀层腐蚀速率的结果如图，镀层的腐蚀速率随镀层中不同、质量分数变化的规律是 。
②某桥梁主缆采用钢丝，工程师为了缆索主缆不被腐蚀，设计了桥梁干燥系统如图。说明缆索主缆的防护原理 。
8．（2025·四川绵阳·中考真题）2025年“五一”假期，绵阳市公安局将警用机器人等智能装备投入实战，让城市的安全防线更具“未来感”。请回答下列问题。
(1)PEEK材料是机器人本体轻量化的重要材料之一，PEEK属于 (选填“天然高分子”或“合成”)材料。
(2)某种固态锂电池通过反应，为机器人提供电能，Li2S的名称为 。铁是常用金属，工业炼铁的原理是高温还原赤铁矿，其化学方程式为： 。
(3)机器人的芯片常采用高纯度硅制作，Si的原子结构示意图为 。机器人的皮肤材料含有石墨烯，石墨烯属于碳的一种 (选填“单质”或“化合物”)。
(4)铝合金常用于制造机器人的外壳、躯干关节等结构部件。铝在空气中易形成致密的氧化铝薄膜，从而阻止反应进一步进行，该反应的化学方程式为： ，由此说明铝具有 性能。
(5)钛合金常用于制造机器人的关键连接部件。元素周期表中钛(Ti)的相关信息如图所示，则Ti3+核外电子数为 。
(6)Ti与盐酸反应生成TiCl3和H2，以下选项能用于实验验证Ti、Cu、Ag金属活动性顺序的是___________(填序号)。
A．Ag、TiCl3溶液、CuSO4溶液
B．Cu、TiCl3溶液、AgNO3溶液
C．Cu、Ag、TiCl3溶液
9．（2025·山东德州·中考真题）常温下，均能与稀硫酸反应。兴趣小组的同学提出问题：二者混合后与稀硫酸反应的先后顺序受哪些因素影响？同学们设计实验方案进行如下探究。
提示：铁与氧化铜在溶液中不反应。
【实验探究一】铁和氧化铜用量的差异对反应先后顺序的影响
实验方案：向两份不同比例的混合粉末中，分别加入足量等体积、溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，不断搅拌，观察实验现象。
实验记录：
实验序号 铁粉质量／g 氧化铜质量／g 9.8%的稀硫酸 实验现象
① 0.56 1.6 足量 立即出现红色固体，无气泡产生，充分反应后上层清液呈蓝色。
② 1.68 1.6 足量 立即出现红色固体，红色固体不再增加后，产生大量气泡，充分反应后上层清液呈浅绿色。
【分析与结论】
(1)实验中均生成红色固体，相关反应的化学方程式为 ； 。
(2)以上实验，铁、氧化铜两种物质中，先与稀硫酸发生反应的是 。
(3)结论：在一定条件下，铁粉和氧化铜用量的差异 （填“是”或“否”）会影响二者与稀硫酸反应的顺序。
【实验探究二】硫酸浓度对反应先后顺序的影响
实验方案：向两份相同比例的混合粉末中，分别加入足量等体积、溶质质量分数不同的稀硫酸，不断搅拌，观察实验现象。
实验记录：
实验序号 铁粉质量／g 氧化铜质量／g 稀硫酸浓度 实验现象
③ 1.12 1.6 18.6% 立即出现红色固体，无气泡产生，充分反应后上层清液呈浅绿色。
④ 1.12 1.6 23.7% 立即出现红色固体的同时产生大量气泡，充分反应后上层清液呈浅蓝色。
【分析与结论】
(4)实验④中产生大量气泡，该气体为 。
(5)对比实验③和实验④，增大硫酸浓度会促进 与硫酸的反应。
(6)增大硫酸浓度会影响红色固体的质量。两个实验中，红色固体质量的大小关系是：实验③ 实验④（填“大于”或“小于”）。
结论：硫酸浓度对铁、氧化铜与稀硫酸反应的顺序有一定影响。
答案和解析
1．【传统文化的载体与化学知识融合】（2025·湖北武汉·中考真题）汉字是中华文化的瑰宝，曾书于竹帛、镂于金石、琢于盘盂。兽骨、青铜、丝绸、竹木都曾为汉字的记录载体，其中属于合金的是
A．兽骨 B．青铜 C．丝绸 D．竹木
【考查新角度】简牍探中华,帛书藏春秋。中华文明在人类历史长河中展现出非凡的生命力，与汉字密不可分。运用化学知识分析这些记录载体材质与来源，传承中国古人智慧。
【答案】B
【详解】A、兽骨属于天然材料，不属于合金，不符合题意；
B、青铜是铜锡合金，属于合金，符合题意；
C、丝绸属于天然材料，不属于合金，不符合题意；
D、竹木属于天然材料，不属于合金，不符合题意。
故选B。
2．【中国军事科技与化学融合】2025年9月3日，在天安门广场举行抗日战争胜利八十周年阅兵仪式，彰显了我国的军事实力。其中有关东风-61陆基洲际导弹的材料的说法不正确的是
A．导弹在穿越大气层阶段会承受极大的空气阻力及高速气流冲击，材料可选择具备高强度的金属材料
B．为了提高导弹射程和载荷能力，需要尽可能轻量化，材料尽可能密度小
C．当导弹进入大气层时，与空气剧烈摩擦产生大量热，外壳表面温度达数千摄氏度，外壳材料具备耐高温、熔点低的性能
D．为了提高导弹的突防能力，降低被敌方雷达等探测系统发现的概率，外壳材料可能还需要具备一定的隐身性能
【考查新角度】中国国力的强大，与军事科技发展密不可分。运用化学知识分析武器装备材料属性与材料的性能优势。
【答案】C
【详解】A、由于导弹在穿越大气层阶段会承受极大的空气阻力及高速气流冲击，则材料可选高强度的金属材料，该选项说法正确；
B、若想轻量化，则材料需要密度小，该选项说法正确；
C、由于外壳表面的温度可能会达数千摄氏度，则外壳材料具备耐高温、熔点高的性能，该选项说法不正确；
D、若想降低被敌方雷达等探测系统发现的概率，则外壳材料可能还需要具备一定的隐身性能，该选项说法正确。
故选C。
3．【传统工艺美术与化学知识融合】中国传统工艺美术的重要代表之一芜湖铁画——“以锤为笔，以铁为墨”，被誉为“中华一绝”，并多次被官方认定为国家级非遗项目。
将铁片和铁丝加热软化后，使用锤子、钳子等工具不断地进行锻打焊接，造出铁画的整体造型 ①锻铁 铁片烧红后蘸水淬火，能提升铁器的硬度，高温下铁和水蒸气会反应生成四氧化三铁和氢气 ②淬火 用热烘松香柏油当漆，涂在铁画上防止锈蚀，同时增加光泽度和显出黑色 ③上漆
(1)将铁片和铁丝锻打成画，是因为铁具有 （填“导热性”或“延展性”）。
(2)“锻铁”是指通过炼制和锻打，调节铁合金中 （填名称）元素的含量，以改变铁合金的性能。
(3)“上漆”可以防止铁画锈蚀，这种防锈的原理是使铁和 （填化学式）隔绝。
【考查新角度】以国家级非遗项目-芜湖铁画为背景，考查金属知识的综合应用。
【答案】(1)延展性
(2)碳
(3)、
【详解】（1）将铁片和铁丝锻打成画，是因为铁具有延展性；
（2）“锻铁” 过程中，通过炼制和锻打，主要调节铁合金中碳元素的含量，以改变铁合金的性能，因为含碳量不同，铁合金的性能会有很大差异，如钢和生铁含碳量不同，性能也不同；
（3）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，“上漆”可以防止铁画锈蚀，这种防锈的原理是使铁和O2、H2O隔绝。
4．【古代典籍与化学知识融合】金属的使用和发展历史可以追溯到几千年前，随着人类文明的进步，金属的种类和用途也在不断扩大和丰富。
(1)秦国丞相吕不韦主持编撰的《吕氏春秋》记载“金柔锡柔，合两柔则刚”，这句话说明合金相较于成分金属具有的特性是 。
(2)我国晋代炼丹家、医学家葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银，积变又成丹砂”。其中涉及到了反应HgS+O2Hg+SO2，该反应属于 (填反应类型)。
(3)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”是因为反应后生成了黑色的硫化银，其反应的原理为：4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2X，其中X的化学式为 。
(4)北宋科学家沈括编撰的《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法：“挹其水熬之，则成胆矾(化学式为CuSO4 5H2O)，烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”即“湿法制铜”。其涉及反应的化学方程式是 。
(5)人们经过长期的实践，总结出了金属活动性顺序。下列事实中，不能用金属活动性解释的是______(填选项序号)。
A．铝元素在地壳中含量比铁元素高 B．铜的应用历史比铝长两千年以上
C．可用稀盐酸鉴别真黄金、假黄金 D．金、银以单质形式存在于自然界
【考查新角度】中国古代典籍中蕴含古人智慧，运用所学知识解读典籍中的智慧密码，理解其中的科学原理。
【答案】(1)硬度大
(2)置换反应
(3)H2O
(4)
(5)A
【详解】（1）金柔锡柔，合两柔则刚”，说明合金相较于其成分金属其硬度更大；
（2）根据化学方程式可知，该反应是硫化汞和氧气反应，属于氧化反应，该反应是一种单质和一种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；
（3）根据化学方程式可知，反应前有4个银原子，4个氢原子，2个硫原子和2个氧原子，反应后有4个银原子和2个硫原子，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，则2X中含有4个氢原子和2个氧原子，每个X中含有2个氢原子和1个氧原子，所以X的化学式是H2O；
（4）“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”涉及的反应是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式是：
（5）A、铝元素在地壳中含量比铁元素高，这是天然形成的，不能用金属活动性解释，故选项符合题意；
B、铜的应用历史比铝长两千年以上，是因为铜的活动性弱，容易冶炼，能用金属活动性解释，故选项不符合题意；
C、可用稀盐酸鉴别真黄金、假黄金，是因为假黄金中的活泼金属在金属活动性顺序中排在氢前，能和稀盐酸反应生成氢气，而金在金属活动性顺序中排在氢后，不能与稀盐酸反应，能用金属活动性解释，故选项不符合题意；
D、金、银以单质形式存在于自然界，是因为金、银的金属活动性很弱，很难被氧化，能用金属活动性解释，故选项不符合题意；
故选A。
5．【人工智能与化学知识融合】2025年深圳在人形机器人开发领域中涌现出了很多创新型科技公司。机器制作过程中会用到多种新型材料，请完成以下相关问题：
(1)结构材料——机器人的结构框架中使用了大量铝合金，可以减轻机器人的重量。铝合金属于 (选填“合成”或“金属”)材料。
(2)运动系材料——硅钢，生产过程中有脱硫的环节，通常采用NaOH溶液吸收废气SO2，该反应的化学方程式为：2NaOH+SO2=X+H2O，则X的化学式为 。
(3)电源材料——锂离子电池中的正极材料为钴酸锂(LiCoO2)，已知LiCoO2中Li元素的化合价为+1价，则Co的化合价为 价。
(4)电池电量耗尽后，电源负极材料中碳酸锂(Li2CO3)能与H2O反应，生成的LiOH能确保电池在高温和潮湿环境下的稳定性。已知该反应的化学方程式为Li2CO3+H2O=2LiOH+CO2↑，现有碳酸锂(Li2CO3)3.7kg，则与水完全反应后能生成LiOH的质量是多少？(根据化学方程式计算)
【考查新角度】紧跟人工智能发展趋势，地方特色与科技前沿结合，多种新型材料的综合应用。
【答案】(1)金属
(2)
(3)+3
(4)解：设与水完全反应后能生成LiOH的质量为x。
，x=2.4kg
答：与水完全反应后能生成LiOH的质量为2.4kg。
【详解】（1）金属材料包括纯金属和合金，故铝合金属于金属材料；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，根据化学方程式，反应前有2个钠原子、4个氧原子、2个氢原子和1个硫原子，反应后有1个X、2个氢原子和1个氧原子，则1个X 中含有2个钠原子、3个氧原子和1个硫原子，故X的化学式为；
（3）中Li元素的化合价为+1价、氧元素的化合价为-2价，设Co元素的化合价为x，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则，解得，故Co的化合价为+3价；
（4）计算过程见答案。
6．【中国制造与化学知识融合】全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）是中国自主研发的实现可控核聚变的重要装置。2025年初，中国科研团队研发出能抵御10倍于太阳核心温度等离子体冲刷的关键部件——钨铜偏滤器，再次创新世界纪录，证明了中国在金属材料研制和应用方面的实力。钨铜偏滤器所用的特种合金主要由钨、铜及铜合金等组成。钨具有高硬度、高强度、高熔点等特点，能够承受高温等离子体和高能粒子流的冲击，在核聚变反应中起到抵御极端高温的关键作用；铜及铜合金能够迅速将钨吸收的热量传导出去，有效降低部件的温度，保证其在高温环境下的正常运行。
(1)钨铜偏滤器所用的特种合金属于 。
a.纯净物 b.混合物
(2)钨的高硬度、高熔点，属于其 性质。
a.物理 b.化学
(3)钨铜偏滤器中，铜及铜合金能有效降低部件的温度，是因为铜及铜合金具有良好的 性。
(4)钨的冶炼是多步骤的复杂过程，其中一步是在800℃~1000℃时，用H2将WO2还原为钨（W）粉，并生成水。该反应的化学方程式为 ，反应后钨元素的化合价为 。
a.升高 b.不变 c.降低
【考查新角度】以中国制造为知识背景，结合金属材料知识进行综合考查 。
【答案】(1)b
(2)a
(3)导热
(4) c
【详解】（1）合金含有多种物质属于混合物，故选：b；
（2）硬度和熔点不需要化学变化表现，属于物理性质，故选：a；
（3）金属以及合金具有良好的导热性，因此可以有效降低部件的温度；
（4）根据题意，H2将WO2还原为钨（W）粉，并生成水，化学方程式是：；
反应前钨元素在二氧化钨中显+4价，反应后钨元素是单质形式，化合价为0，故化合价反应后降低，故选：c。
通关01 金属材料
1．【新情境】2024年11月17日，第十五届中国国际航空航天博览会圆满落幕。在本次航展中国超级武器九天无人机首次亮相，它被西方国家称为空中航母，“九天”翱翔震惊世界，祖国科技，威震四方。下列说法不正确的是
A．“九天”可携带更多燃料，在飞行过程中完成了化学能到机械能的转化
B．机身材料使用的镁锂合金属于合成材料
C．部分航空配套零部件使用了碳纤维复合材料，具有密度小、强度高等优点
D．“九天”无人机的横空出世，彰显了我国在该技术层面质的飞跃，意义非凡
【答案】B
【详解】A、“九天”可携带更多燃料，在飞行过程中完成了化学能到机械能的转化，说法正确，不符合题意；
B、机身材料使用的镁锂合金属于金属材料，说法错误，符合题意；
C、部分航空配套零部件使用了碳纤维复合材料，具有密度小、强度高等优点，说法正确，不符合题意；
D、“九天”无人机的横空出世，彰显了我国在该技术层面质的飞跃，意义非凡，说法正确，不符合题意。
故选：B。
2．【传统文化】（2025·江苏南京·二模）中华传统文化、前沿科技、环境保护等领域蕴含着丰富的化学知识。
《天工开物》中记载了锡矿石的采集和金属锡的冶炼。
(1)采集：“水锡 其质黑色 愈经淘取”是指通过水淘洗获得固体锡矿石(主要成分为SnO2)，则SnO2 (填“易”或“难”)溶于水。
(2)冶炼：炼锡过程关键步骤是“点铅勾锡”即加铅能使锡易熔化流出，说明锡合金的熔点比纯锡 (填“高”或“低”)。
【答案】(1)难
(2)低
【详解】（1）文中提到通过水淘洗获得固体锡矿石（主要成分SnO2），说明SnO2不溶于水，若易溶于水就无法通过水淘洗得到固体，所以填难。
（2）合金的熔点一般比组成它的纯金属熔点低，加铅能使锡易熔化流出，说明形成的锡合金熔点比纯锡低。
3．【新情境】（2025·吉林长春·一模）金属作为一种重要的材料，深入生活的方方面面，金属饰品因其绚丽的颜色和丰富的样式备受消费者青睐。
I．黄金饰品
(1)从古至今黄金饰品深受喜爱，除了体现其稳定的货币价值外，还体现金具有 性质，金块能够被锻造成薄薄的面具，说明金具有良好的 。
Ⅱ．“18K”金饰品
(2)如图是某“18K”金饰品的介绍和使用说明。近年来，世界一线品牌热衷于使用“18K”金来“制作”镶嵌珠宝类饰品，请分析，与纯金相比，“18K”金镶嵌珠宝的优点 ，请再推测一条保存或佩戴该饰品时的注意事项 。
【答案】(1) 良好金属光泽（或化学性质稳定） 延展性
(2) “18K”金的硬度比金大 尽量避免接触酸性物质（合理即可）
【详解】（1）从古至今黄金饰品深受喜爱，除了体现其稳定的货币价值外，还体现金具有良好金属光泽（或化学性质稳定）的性质；金块能够被锻造成薄薄的面具，说明金具有良好的延展性；
（2）合金的机械性能优于成分金属，“18K”金是金的合金，镶嵌珠宝的优点有：“18K”金的硬度比金大；“18K”金含有锌，保存或佩戴该饰品时应注意尽量避免接触酸性物质。
4．（2025·福建·中考真题）镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金，再经如右下图所示的真空蒸馏，可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是
A．合金的硬度一般比其组成金属的小
B．镁的沸点比镍的高
C．真空蒸馏过程中，镁原子间的间隙发生改变
D．坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中
【答案】C
【详解】A、合金的硬度一般比其组成金属的大，而不是小，A 错误。
B、从真空蒸馏能够分离镁和镍，且镁以气态形式被收集，可推断出镁的沸点比镍的低，B 错误。
C、真空蒸馏过程中，镁由液态变为气态，物质的状态发生变化，分子（原子）间的间隙会发生改变，C 正确。
D、坡莫合金中含铜，铜不与稀硫酸反应，所以坡莫合金不能完全溶解于足量稀硫酸中，D 错误。
故选：C。
通关02 金属的化学性质
1．（2025·陕西咸阳·模拟预测）提出一个问题比解决一个问题更重要。针对“金属与稀硫酸的反应”实验(如图)提出的问题中，没有意义的是
A．稀盐酸是否也能与铁片反应 B．铁片与不同浓度的稀硫酸反应的现象是否相同
C．除铁外，还有哪些金属能与稀硫酸反应 D．稀硫酸为什么是无色透明的
【答案】D
【详解】A、铁的金属活动性排在氢之前，稀盐酸也含有氢离子，所以探究稀盐酸是否也能与铁片反应，对于研究金属与酸的反应具有意义；不符合题意。
B、不同浓度的稀硫酸，其反应的速率等现象可能不同，探究铁片与不同浓度的稀硫酸反应的现象是否相同，有助于更深入地理解浓度对化学反应的影响，具有意义；不符合题意。
C、 探究除铁外，还有哪些金属能与稀硫酸反应，属于对金属活动性顺序的进一步研究，具有意义；不符合题意。
D、稀硫酸为什么是无色透明的，这是关于硫酸的物理性质的问题，与“金属与稀硫酸的反应”这一化学变化过程无关，没有意义；符合题意。
故选D。
2．（2025·安徽亳州·一模）某化学小组在实验室利用下图装置(气密性良好)测定空气中氧气的含量。下列说法错误的是
A．铜粉加热后由红色变为黑色
B．实验中的铜粉要足量，否则测得的氧气含量偏小
C．实验后装置内物质的总质量减少
D．实验过程中通过推拉活塞可以保证氧气与铜粉充分反应
【答案】C
【详解】A、铜粉加热时与氧气反应生成氧化铜，铜是红色，氧化铜是黑色，所以铜粉加热后由红色变为黑色，该选项说法正确，不符合题意。
B、实验中的铜粉要足量，这样才能将装置内空气中的氧气完全消耗。若铜粉不足量，氧气不能被完全反应，冷却后进入玻璃管内的水的体积偏小，导致测得的氧气含量偏小，该选项说法正确，不符合题意。
C、根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变。该实验中铜与氧气反应，虽然消耗了氧气，但生成了氧化铜，装置内物质的总质量不变，该选项说法错误，符合题意。
D、实验过程中通过推拉活塞，可以使空气在玻璃管内流动，从而保证氧气与铜粉充分接触、充分反应，该选项说法正确，不符合题意。
故选C。
3．（2025·山西长治·一模）在化学实验课上，兴趣小组的同学为验证常见金属的活动性顺序，设计并完成了如下实验，具体步骤如图所示，下列关于该实验的说法正确的是
A．将铜丝压成片状利用了其良好的导电性
B．A试管中溶液由浅绿色变为蓝色
C．B试管中的溶液在反应过程中质量减小
D．该实验无法证明铁、铜、银的金属活动性顺序
【答案】C
【详解】A、步骤①将铜丝的一端压成了片状，说明铜丝具有延展性，此选项错误；
B、A试管中铜与硫酸亚铁溶液不反应，无明显现象，溶液仍为浅绿色，此选项错误；
C、B试管中铜与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，化学方程式为：，根据化学方程式计算，每64份质量的铜能置换出216份质量的银，反应后溶质质量减小，溶剂质量不变，所以溶液质量减小，此选项正确；
D、铜不与硫酸亚铁溶液反应，说明铁的活动性比铜强，铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银，说明铜的活动性比银强，故该实验可验证三种金属的活动性强弱，此选项错误。
故选C。
4．（2025·湖北武汉·中考真题）项目小组为探究金属的化学性质进行图1所示实验，充分反应后，甲试管内的溶液只含一种溶质。然后将甲、乙两支试管内的物质倒入烧杯，如图2所示。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。
下列说法错误的是
A．若滤液呈无色，则滤渣中可能存在3种物质 B．若滤液呈蓝色，则滤渣中可能存在2种物质
C．若滤渣为混合物，则其质量可能小于2mg D．若滤渣为纯净物，则滤液中可能存在3种金属离子
【答案】D
【分析】甲试管中锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，充分反应后，甲试管内的溶液只含一种溶质，则甲试管中的溶质为氯化锌，则稀盐酸已经完全反应；乙试管中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，则乙试管中一定含硝酸铜和银。
【详解】A、若滤液呈无色，则滤液中不含硝酸铜，则混合前甲试管中锌过量，混合后，锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜，且硝酸铜完全反应，铜一定与硝酸银反应生成了银，锌一定与硝酸铜反应生成了铜，故滤渣中一定含铜、银，可能含锌，故滤渣中可能存在3种物质，不符合题意；
B、若滤液呈蓝色，则滤液中含硝酸铜，乙试管中铜一定与硝酸银反应生成了银，则滤渣中一定含银，如果甲试管中锌过量，混合后，锌可能与硝酸铜反应生成了铜，且硝酸铜部分反应，故滤渣中可能含铜，故滤渣中可能含铜、银两种物质，不符合题意；
C、若滤渣为混合物，由以上分析可知，滤渣中一定含银和铜，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，即，64份质量的铜置换出216份质量的银，固体质量增加，则得到固体的质量大于mg，若铜粉过量，甲中锌混合前无剩余，则滤渣为混合物，质量小于2mg；即使如果甲试管中锌混合前过量，混合后，锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌与铜，即，65份质量的锌置换出64份质量的铜，固体质量减小，得到铜的质量一定小于mg，锌完全反应；则若滤渣为混合物，则其质量可能小于2mg，不符合题意；
D、若滤渣为纯净物，由于乙试管中铜与硝酸银反应生成了银，且银不参与其他反应，故滤渣中一定含银，则滤渣为银，甲试管中一定含氯化锌，如果乙试管中含硝酸银，硝酸银能与氯化锌反应生成氯化银和硝酸锌，则乙试管中一定不含硝酸银，则混合后，滤液中一定含锌离子、铜离子两种金属离子，一定不含银离子，符合题意。
故选D。
通关03 金属活动性顺序及其应用
1．（2025·河南南阳·三模）小康以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分（如图）。下列有关说法错误的是
A．在自然界中丁主要以单质形式存在
B．小康选择“数轴”的原点丙为H
C．将乙加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色
D．甲和Hg都能和稀硫酸发生反应，甲比Hg反应更快
【答案】D
【分析】根据金属活动性顺序（K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au），甲是Al，乙是Fe，丙是H，丁是Au（金） 。
【详解】A、丁是金，化学性质稳定，在自然界中主要以单质形式存在，该选项正确；
B、由分析可知丙为H，该选项正确；
C、乙是铁，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气（），有气泡产生，溶液变为浅绿色，该选项正确；
D、Hg（汞）在金属活动性顺序中位于氢之后，不能和稀硫酸发生反应，该选项错误。
故选D。
2．（2025·山东威海·中考真题）欲探究Mg、Cu、Ag的金属活动性顺序，仅用组内试剂无法实现的是
A．Mg、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液 B．Mg、Cu、Ag、稀硫酸
C．溶液 D．溶液、溶液
【答案】B
【详解】A、分别将镁、铜放入稀硫酸中，镁能和硫酸反应，但铜不能，则说明镁比铜活泼，再将铜放入硝酸银溶液中，铜能将银从硝酸银溶液中置换出来，则说明铜比银活泼，则可得到金属活动性顺序：锌>铜>银，该选项不符合题意；
B、镁能和硫酸反应，铜、银不能和硫酸反应，只能说明镁最活泼，但不能比较铜、银的金属活动性顺序，该选项符合题意；
C、镁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来，但银不能，说明金属活动性顺序：镁>铜>银，该选项不符合题意；
D、铜不能和硫酸镁反应，但能和硝酸银反应，说明金属活动性顺序：镁>铜>银，该选项不符合题意。
故选B。
3．（2025·海南·中考真题）为了验证铁、铜、银的金属活动性顺序，设计如下图所示实验方案。下列说法正确的是
A．①②④中溶液颜色都发生变化
B．①和③中金属表面都有气泡产生
C．②和③比较，能判断铜和银的活动性顺序
D．①②④比较，能判断铁、铜、银的活动性顺序
【答案】D
【详解】A、①中铁与稀盐酸反应，溶液由无色逐渐变为浅绿色，④中铜与硝酸银溶液反应，溶液由无色逐渐变为蓝色，但②中铜不与稀盐酸反应，无颜色变化，A错误；
B、①铁活动性排在氢前，能与稀盐酸反应，有气泡产生，③银活动性排在氢后，不能与稀盐酸反应，没有气泡产生，B错误；
C、②③均无明显现象，铜和银的活动性无法判断，C错误；
D、①铁与稀盐酸反应产生气泡，可证明活动性：Fe>H，②铜不与稀盐酸反应，没有气泡产生，可证明活动性：CuAg，综合①②④，可证明活动性：Fe>Cu>Ag，D正确。
故选D。
4．（2025·陕西·中考真题）将一定量铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是
A．若滤液中有AgNO3，则滤渣中一定没有Cu、Ag
B．若滤渣成分为Cu、Ag、Fe，则滤液中溶质只有一种
C．若滤渣成分为Cu、Ag，则滤液中一定有Fe(NO3)3
D．若滤液中有Cu(NO3)2，则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生
【答案】B
【分析】根据金属活动性顺序（Fe > Cu > Ag），铁粉优先置换AgNO3中的Ag，同时产生硝酸亚铁，如果铁过量，铁再置换硝酸铜中的Cu，同时产生硝酸亚铁。
【详解】A. 若滤液中有AgNO3，说明AgNO3未完全反应，此时Fe仅置换部分银离子，滤渣中必然含有Ag，但Cu未被置换（因AgNO3未反应完时Fe不会置换Cu）。因此，滤渣中一定含有Ag，而非“没有Cu、Ag”。A错误。
B. 若滤渣含Fe、Cu、Ag，说明Fe过量，AgNO3和Cu(NO3)2已完全反应。Fe在置换反应中生成Fe2+，溶质仅剩硝酸亚铁。B正确。
C. 若滤渣含Cu、Ag，说明Fe已置换Ag和Cu，但Fe可能未完全反应。Fe在置换反应中生成Fe2+，而非Fe3+。因此，滤液中应一定含有硝酸亚铁，而非硝酸铁。C错误。
D. 若滤液含硝酸铜，说明Fe可能未与硝酸铜反应或者只反应了部分硝酸铜，此时滤渣中一定含有银，可能含有铜，而无Fe。加入稀硫酸时，无Fe则无气泡。因此，“一定会有气泡”不成立。D错误。
故选B。
5．（2025·河南·中考真题）为探究金属活动性，某同学利用下图所示装置进行实验。将足量常见金属M加到Y形试管右管中，观察到溶液逐渐变蓝；充分反应后，倾斜Y形试管，使右管中溶液进入左管，观察到溶液蓝色变浅直至消失。
(1)判断M可能是 金属。
(2)用化学方程式说明左管中溶液蓝色消失的原因 。
(3)根据实验判断锌、银、M的金属活动性由强到弱的顺序 。
【答案】(1)铜
(2)
(3)Zn＞M＞Ag
【详解】（1）溶液中铜离子显蓝色，将足量常见金属M加到Y形试管右管中，观察到溶液逐渐变蓝，铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，则M可能是金属铜。
（2）充分反应后，倾斜Y形试管，使右管中溶液进入左管，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，左管中溶液蓝色消失，反应的化学方程式为：。
（3）铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，说明金属活动性Cu（M）＞Ag，锌能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，说明金属活动性Zn＞Cu（M），则锌、银、M的金属活动性由强到弱的顺序Zn＞M＞Ag。
通关04 金属资源的利用和保护
1．（2025·海南·中考真题）我国科学家研发了一种闪速炼铁技术，用氢气还原铁矿石粉，只需3～6秒即可完成传统高炉5～6小时的炼铁过程，且还原率大于90%。如图为传统高炉炼铁和闪速炼铁的示意图。下列说法不正确的是
注：“品位”指矿石中有用元素或有用矿物含量的百分率，百分率越大，品位越高。传统高炉炼铁通常使用高品位铁矿石。
A．传统高炉炼铁是用焦炭直接还原铁矿石高温
B．闪速炼铁技术通过将粉状铁矿砂喷入高温还原塔内，实现快速还原
C．与传统高炉炼铁相比，闪速炼铁技术能有效处理低品位铁矿石
D．闪速炼铁技术通入过量氢气，出炉烟气中含有较多的氢气可回收利用
【答案】A
【详解】A、在传统高炉炼铁中，焦炭（C）通过反应最终转化成一氧化碳（CO），然后主要由CO将铁矿石还原成铁，错误，A选项符合题意；
B、状铁矿砂接触面积大，喷入高温还原塔内，可实现快速还原，正确，B选项不符合题意；
C、闪速炼铁技术，由于其反应条件和工艺特点，能够更有效地处理低品位铁矿石，可以在一定程度上降低对铁矿石品位的依赖，提高低品位铁矿石的利用率，正确，C选项不符合题意；
D、闪速炼铁技术，为保证铁矿砂能充分被还原，通入过量氢气，氢气作为还原剂参与反应，反应后未反应的氢气会随着炉烟气排出，由于氢气具有可燃性，可将氢气进行回收利用，正确，D选项不符合题意。
故选：A。
2．（2025·四川·中考真题）利用赤铁矿石（主要成分为）炼铁的工艺流程示意图如下所示。回答下列问题：
(1)将矿石粉碎的目的是 。
(2)还原反应室中发生反应的化学方程式为 （任写一个）。
(3)催化反应室中发生的反应之一为。其中的化学式为 。
(4)燃烧室为还原反应室提供热量，其中的能量转化是将 能转化为热能。
(5)铁具有广泛的用途，举一例 。写出日常生活中防止铁制品生锈的一种方法 。
【答案】(1)增大反应物的接触面积，使反应更充分
(2)（或）
(3)
(4)化学
(5) 制铁锅 刷油漆（其他合理答案均可）
【详解】（1）矿石粉碎是为了增大反应物的接触面积，使反应更充分；
（2）还原反应室中、均可与赤铁矿石中的反应生成，反应的化学方程式为、；
（3）根据化学反应前后原子种类、数目不变，反应后C、O、H原子个数分别为2、2、4，反应前已有C、O、H原子个数分别为1、0、4，则一个X分子中含有1个C原子、2个O原子，X为；
（4）燃烧室中燃料的燃烧过程是将化学能转化为热能；
（5）铁可以制成铁锅等；铁与氧气、水共同接触时易生锈，日常生活中可通过刷油漆、保持铁器具表面干燥等方法隔绝氧气和水，防止铁生锈。
3．（2025·上海·中考真题）讨论铁钉的生锈条件，设计如下实验，说明如何预防铁制品的生锈。
(1)完成下列表格：
画出正确的图：
现象 铁钉生锈 铁钉未生锈
结论：铁生锈与氧气、水有关。
(2)铁在空气中加热会生成四氧化三铁薄膜，写出化学方程式： ；
(3)铁可以在空气生成酥松的铁锈，而四氧化三铁可以防止生锈，那么四氧化三铁和氧化铁生成条件的区别是 ；
(4)防铁锈的方法 。
【答案】(1) 铁钉未生锈
(2)
(3)生成四氧化三铁要求严格，必须高温，环境干燥
(4)制成不锈钢、出厂前在铁表面形成致密的四氧化三铁
【详解】（1）结论为铁生锈与氧气和水有关，第一个实验中铁和氧气、水共同接触，会生锈，第二个实验中铁只和氧气接触，不会生锈，对比可知铁生锈需要与水接触，则第一个实验和第三个实验对比可探究铁生锈需要与氧气接触，则第三个实验中，铁只和水接触，故图为：。
（2）铁和氧气加热条件下反应生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：。
（3）铁可以在空气生成酥松的铁锈，而四氧化三铁可以防止生锈，那么四氧化三铁和氧化铁生成条件的不同，生成四氧化三铁要求严格，必须高温，环境干燥，而铁锈的生成需要常温下同时接触水和氧气。
（4）铁制品生锈的条件是同时与氧气和水直接接触，所以制成不锈钢（或出厂前在铁表面形成致密的四氧化三铁，合理即可），都可以取得防锈的作用。
4．（2025·四川巴中·中考真题）废旧手机中含有一定量的铝、铜、金等金属。从废旧手机中回收金和制取硫酸铜溶液流程如下：
(1)塑料属于 （填序号）。
①金属材料 ②有机合成材料 ③无机非金属材料
(2)操作1中玻璃棒的作用是 。
(3)向物质B中加入稀硫酸，发生反应的化学方程式为 ，其基本反应类型为 。
(4)“曾青得铁化为铜”，铁和硫酸铜溶液反应可用于湿法炼铜。工业用100吨质量分数为16%的硫酸铜溶液最多可炼出多少吨铜？（利用化学方程式计算，写出计算过程）。
【答案】(1)②
(2)引流（合理表述即可）
(3) 复分解反应
(4)解：设最多可炼出铜的质量为x
答：最多可炼出铜的质量为6.4吨。
【详解】（1）塑料是三大合成材料之一，故塑料属于有机合成材料，故填：②；
（2）操作1实现了固液分离，名称是过滤，过滤时玻璃棒的作用是：引流；
（3）铜能与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，金的化学性质稳定，高温下也与氧气不反应，故物质B中含氧化铜和金，加入适量稀硫酸，金与稀硫酸不反应，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该反应的化学方程式为：；
该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应；
（4）见答案。
1．（2025·江苏常州·中考真题）如图所示进行对比实验(装置气密性良好)，两侧均加入5g质量分数为7.3%的稀盐酸。下列说法正确的是
A．反应过程中右侧小试管内更剧烈
B．恢复至室温后左侧气球体积较大
C．反应过程中左侧红墨水上升更快
D．反应结束后两边金属均完全消失
【答案】C
【详解】A、镁比铁活泼，故相同条件下，镁与稀盐酸反应速率更快，反应更剧烈，即反应过程中左侧小试管内更剧烈，不符合题意；
B、0.5g镁完全反应需要氯化氢的质量为：
0.5g铁完全反应需要氯化氢的质量为：
加入的5g质量分数为7.3%的稀盐酸中溶质质量为：，则反应后镁和铁均过量，稀盐酸完全反应，故最后两侧生成氢气的质量相同，则恢复至室温后两侧气球体积相同，不符合题意；
C、镁比铁活泼，故相同条件下，镁与稀盐酸反应速率更快，则左侧压强增大的快，则左侧红墨水上升更快，符合题意；
D、由B的分析可知，反应结束后，镁和铁均过量，故两侧金属均剩余，不符合题意。
故选C。
2．（2025·江苏徐州·中考真题）铁与溶液接触，表面有红色固体析出，还有气泡产生。经测定溶液显酸性，且反应过程中溶液酸性先增强后略减弱。为探究酸性变化原因，用冷却后的沸水配制4%的溶液，与洁净的铁钉进行如下实验。下列分析不合理的是
实验1 实验2 实验3
酸性不变 酸性略减弱 酸性先增强后略减弱
A．红色固体为Cu，说明Fe的金属活动性比Cu强
B．溶液显酸性，推测铁钉表面气泡一定是氢气
C．实验2中加入植物油的作用是为了隔绝氧气
D．实验2、3对比证明，溶液酸性增强与、Fe有关
【答案】B
【详解】A、红色固体为铜，说明铁能置换出硫酸铜的铜，由此可得出铁的金属活动性比铜强，故选项说法正确；
B、CuSO4溶液显酸性是由于Cu2 水解产生的H ，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，同时与酸反应可能产生氢气，也可能是产生的Fe2 被氧化过程中伴随气体生成，因此铁钉表面气泡不一定是氢气，故选项说法不正确；
C、实验2中加入植物油，其目的是隔绝氧气，防止氧气对反应的影响，如防止氧化反应或影响酸性变化，故选项说法正确；
D、实验2中铁的隔绝氧气，铁只与硫酸铜反应，酸性略减弱；而实验3中的铁与氧气接触，酸性先增强后减弱，对比表明氧气和铁共同作用导致酸性增强，故选项说法正确。
故选B。
3．（2025·黑龙江·中考真题）金属矿物是宝贵的自然资源。
(1)图一展示了古代炼铁的过程，其中将生铁炼成熟铁（钢）的原理是 。
(2)图二是现代高炉炼铁的过程，写出反应3的化学方程式 。
(3)世界上每年因腐蚀而报废的金属相当于年产量的20%-40%，请你提出一种预防金属锈蚀的具体方法 。
(4)某化工厂为回收废旧金属，向含有和的废液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣，滤渣中可能含有 （填化学式，下同），滤液中的溶质是 。
【答案】(1)降低含碳量
(2)
(3)刷漆、涂油（合理即可）
(4) Zn
【详解】（1）生铁含碳量为2% 4.3%，钢的含碳量为0.03% 2% ，将生铁炼成熟铁（钢）的原理是降低生铁中的含碳量。
（2）炼铁高炉中，反应 3 是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为。
（3）金属锈蚀是金属与氧气、水等发生化学反应。刷漆、涂油可在金属表面形成保护膜，隔绝氧气和水；电镀能在金属表面镀上一层其他金属，防止金属锈蚀。
（4）金属活动性Zn＞Cu＞Ag，向含有AgNO3和Cu(NO3)2的废液中加入锌粉，锌先与AgNO3反应：，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌再与Cu(NO3)2反应：。得到无色滤液，说明Cu(NO3)2完全反应，滤渣中一定有Ag、Cu，可能有过量的Zn；滤液中的溶质只有Zn(NO3)2。
4．（2025·宁夏·中考真题）同学们在实验室帮助老师清理实验用品时，发现了表面有污渍的铝片、铜片以及有锈迹的铁片，于是对这三种废旧金属展开了一系列探究活动。
【实验准备】除去金属表面污渍及锈迹
物理方法：
(1)用 的方法除去铝片、铜片表面污渍；
化学方法：
(2)写出除去铁片表面铁锈（主要成分为氧化铁）的化学方程式 。
活动一：比较硬度
(3)运用所学方法，设计实验比较铁片和铝片的硬度（简明写出实验操作及现象） ，得出铁的硬度大于铝。
活动二：制作书签
利用处理后的金属片制作书签，三种金属片依次按照如图所示过程进行操作（石蜡不与所滴加试剂反应）。
在“化学反应显画”的操作中，需沿图案凹槽滴入试剂，通过化学反应显现图案。
(4)滴入的试剂是稀硫酸，则 的金属片表面没有显现图案。
(5)滴入的试剂是 溶液，则三种金属片上均可显现图案。
【交流反思】
(6)上述操作中没有验证出Al、Fe的金属活动性顺序，请你设计实验进行验证 （写出一组试剂即可）。
【活动总结】此次活动利用废旧金属制作了书签，还验证了Al、Fe、Cu的金属活动性顺序。
活动三：保护金属
金属的锈蚀带来了损失，保护金属、防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要课题。同学们以铁生锈为例展开探究。
【提出问题】铁生锈需要哪些条件？
【进行实验】取处理后的铁片，按如图所示进行实验。
【实验现象】放置一周后，可观察到 。
【实验结论】得出铁生锈的条件，并建构了铁生锈条件的认知模型，如图所示。
【交流表达】
(7)防止铁质书签生锈的方法是 （写一种即可）。
(8)保护金属资源除防止金属锈蚀外，请你再提出一条合理化建议 。
【拓展延伸】
(9)金属的锈蚀会造成损失，但利用其原理也会为人类服务，如食品包装袋中的脱氧剂（主要成分为铁粉），就是利用铁生锈的原理对食品进行保鲜。由此，对你的启示是 。
【答案】(1)打磨
(2)/
(3)取样相互刻画，铝片上有明显划痕
(4)铜
(5)硝酸银
(6) 将铝片放入硫酸亚铁溶液中，若铝片表面有黑色固体析出，说明铝的金属活动性比铁强（合理即可） ①中铁片生锈，②③中铁片不生锈
(7)涂油（合理即可）
(8)回收利用废旧金属/合理开采金属矿物/寻找金属的代用品（合理即可）
(9)某些事物对人类是有利有弊的（合理即可）
【详解】（1）用打磨的方法可除去铝片、铜片表面污渍。
（2）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁能与盐酸（或硫酸）反应，从而除去铁锈，氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，化学方程式为。
（3）比较金属硬度可采用相互刻画的方法，若铝片上有明显划痕，说明铁的硬度大于铝。
（4）金属活动性Al＞Fe＞H＞Cu，铜位于氢之后，不能与稀硫酸反应，所以滴入稀硫酸，铜的金属片表面没有显现图案。
（5）铝、铁、铜的金属活动性都比银强，都能与硝酸银溶液反应，从而显现图案，所以滴入硝酸银溶液，三种金属片上均可显现图案。
（6）要验证Al、Fe的金属活动性顺序，可将铝片放入硫酸亚铁溶液中，若铝片表面有黑色固体析出，说明铝的金属活动性比铁强；或把铁片放入硫酸铝溶液中，无明显现象，说明铁的金属活动性比铝弱；
铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生反应的结果。①中铁片与水、氧气同时接触，会生锈；②中铁片只与水接触，③中铁片只与氧气接触，都不易生锈。
（7）防止铁生锈的方法有保持表面洁净干燥、涂油、刷漆等，这些方法能隔绝铁与氧气、水的接触。
（8）保护金属资源的措施除防止金属锈蚀外，还有回收利用废旧金属、合理开采金属矿物、寻找金属的代用品等。
（9）铁生锈原本是有害的，但可利用其原理制成脱氧剂保鲜食品，说明某些事物对人类是有利有弊的。
5．（2025·广东·中考真题）金属注射成型是一种精密器件的制造技术。某种制备铁镍合金器件的主要工序如图。
(1)原料制备
ⅰ.制铁粉：，则X为 ，参加反应的与的质量比为 。
ⅱ.制纯镍粉：（气态），示意图如图，则温度较高的是 （填“a”或“b”）区。
ⅲ.将铁粉、纯镍粉与石蜡黏结剂混合，制成原料颗粒。
(2)除蜡：若要加快溶剂对石蜡的溶解，可采取的措施是 。
(3)烧结：需在氮气环境下进行的原因是 。与纯铁相比，烧结后得到的铁镍合金的优点有 （写一条）。
(4)渗碳：通过渗碳技术可优化产品性能。对比图中不同温度下含碳量随渗层深度变化的曲线，可得出的结论是 （写一条）。某精密器件渗碳需要达到渗层深度为1.0mm、含碳量为0.6%的要求，图中三个温度中最适合的是 ℃。
【答案】(1) 3∶80 a
(2)适当升高温度或搅拌
(3) 作保护气，防止在烧结时，Fe、Ni被氧气氧化 硬度大（或强度大或耐腐蚀）
(4) 温度相同时，渗层深度越大，含碳量越低（或渗层深度相同时，温度越高，含碳量越高） 1000
【详解】（1）ⅰ.根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含H、Fe、O的个数分别是6、2、3，生成物中含H、Fe、O的个数分别是0、2、0，故生成物中还应含6个H、3个O，故X的化学式为：H2O；
参加反应的氢气和氧化铁的质量比为：():160=3:80；
ⅱ.由图可知，a区转化为Ni，则a区温度较高；
（2）若要加快溶剂对石蜡的溶解，可采取的措施是适当升高温度，或是搅拌，增大石蜡与溶剂的接触面积；
（3）铁、镍高温下能与氧气反应，而氮气化学性质稳定，可作保护气，故需在氮气环境下进行的原因是：作保护气，防止在烧结时，Fe、Ni被氧气氧化；
合金比组成它的纯金属硬度大、耐腐蚀，故与纯铁相比，烧结后得到的铁镍合金的优点有：硬度大、耐腐蚀；
（4）由图可知，温度相同时，渗层深度越大，含碳量越低（或渗层深度相同时，温度越高，含碳量越高）；
某精密器件渗碳需要达到渗层深度为1.0mm、含碳量为0.6%的要求，由图可知，图中三个温度中最适合的是1000℃。
6．（2025·山东·中考真题）暖身贴可持续发热，能用于身体局部热敷。某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉、活性炭、吸水树脂(具有吸水、保水功能)、盐。兴趣小组对发热包的发热原理开展探究活动。
(1)验证发热包中含有铁粉
将未使用的发热包中原料取出，进行实验。
步骤 操作 现象 结论
I 将磁铁靠近原料 部分黑色粉末被磁铁吸引 原料中含有铁粉
II 将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内，加入适量 振荡 黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变成浅绿色
(2)探究发热包的发热原理
打开使用后的发热包，发现其中有红棕色物质，同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉(含等)生锈的原理相同。利用图1装置(夹持装置已略去)进行实验。
步骤I：组装好仪器后，需进行的操作为 。
步骤II：向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠，向注射器内加入少量蒸馏水。
步骤III：进行以下操作，测得装置内的体积分数和温度变化如图2，正确的操作顺序为 (用①②③④表示)
①推动注射器，向装置内注入蒸馏水，静置1000s。
②打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的空气，关闭止水夹a、b，静置1000s。
③打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的，关闭止水夹a、b，静置1000s。
④打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的，关闭止水夹a、b，静置1000s。
由实验可知，发热包的发热原理与铁钉生锈的原理 (选填“相同”或“不同”)。
(3)拓展应用
另取图1装置，加入未使用的发热包中原料，并注入少量蒸馏水。一段时间后，装置内的体积分数降至，由此预测该原料还可用作___________(填标号)。
A．除味剂 B．脱氧剂 C．补铁剂
(4)反思交流
经过本次探究，结合已有知识可知“铁生锈”有利有弊，我们要辩证地看待问题，让科学更好地服务于生活。结合实例谈一谈对“铁生锈”利弊的理解。 。
【答案】(1)稀硫酸或稀盐酸
(2) 检验装置气密性 ②③④① 相同
(3)B
(4)
铁生锈有利有弊。例如，利：利用铁生锈放热可制作暖宝宝，为人们在寒冷时提供热量；弊：铁制品生锈会导致其损坏，如铁锅生锈会缩短使用寿命，造成资源浪费。
【详解】（1）铁能被磁铁吸引，实验步骤I中部分黑色粉末被磁铁吸引，说明原料中可能含有铁粉。 步骤Ⅱ 铁能与稀盐酸或稀硫酸反应生成氯化亚铁和氢气，会观察到黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变成浅绿色。所以应向被磁铁吸引的黑色粉末中加入适量稀盐酸或稀硫酸振荡。
（2）步骤I：有气体参与的反应，在实验开始前需要检查装置的气密性，防止装置漏气影响实验结果。所以组装好仪器后，需进行的操作为检查装置的气密性。
步骤III：要探究发热包的发热原理与铁钉生锈原理是否相同，需要先排除其他气体的干扰，所以充满干燥的空气，空气包含多种成分，观察整体情况，即操作②；然后充满干燥的二氧化碳，观察在没有氧气和水时装置内的情况，即操作③；单独探究氧气的影响，即操作④；最后注入蒸馏水，探究水和氧气共同作用的情况，即操作①。所以正确的操作顺序为②③④①；由实验中装置内氧气的体积分数下降且温度升高，这与铁钉生锈时消耗氧气并放热的现象一致，所以发热包的发热原理与铁钉生锈的原理相同。
（3）加入未使用的发热包中原料并注入少量蒸馏水后，装置内O2的体积分数降至2.8%，说明该原料能消耗氧气，因此可作脱氧剂（B）。除味剂一般利用吸附性，该原料不具备此性质；补铁剂需要含有能被人体吸收的铁元素，此处原料并非用于补铁，所以A、C不符合。故选B。
（4）铁生锈有利有弊。例如，利：利用铁生锈放热可制作暖宝宝，为人们在寒冷时提供热量；弊：铁制品生锈会导致其损坏，如铁锅生锈会缩短使用寿命，造成资源浪费。
7．（2025·四川德阳·中考真题）某小组同学在开展“揭秘‘暖宝宝’”的跨学科实践活动中，结合“氧气的实验室制取”开展了如下探究。
查阅资料：①“暖宝宝”袋内为黑色固体，主要成分有铁粉、活性炭、食盐、水和蛭石(一种硅酸盐矿物，化学性质不活泼，耐高温，常作保温材料)等
②碱石灰是NaOH和CaO的固体混合物
【任务一】探究“暖宝宝”的发热原理
拆开“暖宝宝”的外包装，发现它的温度逐渐升高。冷却后，拆开“暖宝宝”的内包装，发现黑色粉末中掺杂有红色固体。小组同学结合钢铁的锈蚀原理分析“暖宝宝”的发热原理为铁粉与空气中的“某种气体”和H2O共同作用发生缓慢氧化放出热量。
【任务二】测定“暖宝宝”袋内黑色固体(已干燥)中活性炭的含量
小组同学设计如图所示的实验装置测定“暖宝宝”袋内黑色固体(已干燥)中活性炭的质量分数。
注：①实验前已排尽装置内空气，提供的试剂均足量，装置C中的活性炭全部转化为CO2；
②装置E的作用是吸收气体从装置D中带出的水，装置F的作用是阻止装置G中的水进入装置E。
回答下列问题：
(1)“任务一”中的“某种气体”是 。
(2)装置A中任意一种玻璃仪器的名称为 。
(3)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(4)装置B的作用是 。
(5)装置G的作用是证明CO2已经被装置D完全吸收，装置G中盛装的“未知试剂”是 。
(6)为计算出“暖宝宝”袋内黑色固体(已干燥)中活性炭的质量分数，除需要测定反应前装置C中“暖宝宝”袋内黑色固体(已干燥)的质量，还需要测定反应前后装置 (填装置标号)增重的质量。
【答案】(1)氧气/O2
(2)锥形瓶(或分液漏斗、导管)
(3)
(4)吸收水分/干燥气体
(5)澄清的石灰水/Ca(OH)2溶液
(6)D、E
【详解】（1）铁在氧气和水共同作用下会发生缓慢氧化，也就是生锈，此过程会放出热量，所以 “某种气体” 是氧气（O2）。
（2）装置A中的玻璃仪器有锥形瓶、分液漏斗、导管，任选其一作答即可。
（3）装置A中是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为。
（4）过氧化氢溶液分解产生的氧气通常混有水蒸气，浓硫酸具有吸水性，装置B中装有浓硫酸，其作用是吸收氧气中的水蒸气，对氧气进行干燥。
（5）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，常用澄清石灰水检验二氧化碳。装置G的作用是证明CO2已被装置D完全吸收，所以其中盛装的 “未知试剂” 是澄清石灰水[即Ca(OH)2溶液]，若澄清石灰水不变浑浊，说明CO2已被完全吸收。
（6）装置C中活性炭与氧气反应生成二氧化碳，装置D中的氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳，但气体经过装置D会带出水分，带出的水分会被装置E中浓硫酸吸收，因此反应前后装置D和装置E增重的质量即为反应生成二氧化碳的质量，再根据化学方程式计算出活性炭的质量，进而算出活性炭的质量分数 。
8．（2025·新疆·中考真题）活动小组对自热贴发热原理进行探究，某品牌一次性自热贴说明书如下图所示。
【查阅资料】食盐对铁粉生锈有催化作用；蛭石是一种优良的保温材料；吸水性树脂具有强吸水和保水能力，且可反复释水、吸水。
【提出问题】自热贴为什么能发热？
【做出猜想】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验初探】
(1)
实验步骤 实验操作 实验现象 解释或结论
步骤1 取、两袋自热贴，袋打开外袋取出内袋，揭下衬纸；B袋不打开外袋。将两袋样品放置在同样的环境中。 A袋温度很快上升，冷却后其内容物略带红褐色；B袋温度无明显变化，其内容物依旧为灰黑色。 自热贴发热是由于袋内物质与 接触。
步骤2 24小时后，各取少量A、B袋内物质放入甲、乙两支试管中，分别加入足量稀盐酸，充分反应后

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