2020年中考化学复习之挑战压轴题（解答题）：金属与金属材料（18题）一、实验探究题（共18小题）1．（2019•株洲模拟）根据问题填空：（1）在实验台上摆放着如图下列仪器和药品：①根据提供的仪器和药品可以制取的气体是，该反应的化学方程式为，制取并收集该气体应选择的仪器为（填序号），检验该气体的操作是；②利用提供的药品还可以制取初中学习过的另一种气体，利用该药品制取气体时，还需要补充的玻璃仪器是；（填名称）（2）以下是初中化学的一些基本实验：①上述实验中不能达到实验目的是（填字母）。

②A中盛放木炭的仪器名称是；一段时间后，B中的实验现象为；C中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为。

2．（2018•天津）金属材料广泛应用于生产生活中。

（1）常温下大多数金属都是固体，但体温计中的金属却是液体，该金属是。

（2）铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步氧化。

这种氧化物的化学式为。

（3）向含有氯化铜、氯化锌、稀盐酸的混合溶液中加入过量铁粉，充分反应后过滤，滤液中含有的溶质是（写化学式）。

（4）铁矿石有多种，如赤铁矿（主要成分Fe2O3）和磁铁矿（主要成分Fe3O4）等。

①写出赤铁矿石中的主要成分与一氧化碳反应的化学方程式。

②冶炼2900t含四氧化三铁80%的磁铁矿石，理论上能得到含杂质2%的生铁的质量是t（结果精确到0.1）。

（5）含有锌粉6.5g、铁粉5.6g、铜粉3.2g、铝粉1.8g的混合物与一定质量的稀硫酸充分反应，反应停止后，有6g固体剩余。

则生成氢气的质量为g。

3．（2018•柳州）某校化学兴趣小组将Cu块加入到盛稀H2SO4溶液的试管中，Cu块不溶解，不发生化学反应。

再向此试管中加入KNO3溶液，发现Cu块逐渐溶解，有无色气体产生，该气体与空气接触后变成红棕色的气体，最后Cu块完全溶解，变成蓝色溶液。

【提出问题】Cu块与什么物质发生了化学反应，产生的气体是H2吗？小军同学认为产生的气体一定不是H2，你认为他作出此判断的合理理由是。

【查阅资料】他们通过查阅资料知道：NO是一种无色气体，与空气接触后生成红棕色的NO2气体。

请写出此气体颜色发生变化的化学方程式。

【提出猜想】猜想一：Cu块与KNO3溶液发生了化学反应；猜想二：Cu块与K2SO4溶液发生了化学反应；猜想三：Cu块与溶液发生了化学反应。

【设计实验】实验步骤实验现象解释或结论①将Cu块加入KNO3溶液中。

Cu块不溶解说明猜想一是错误的②将Cu块加入到溶液中Cu块不溶解说明猜想二是错误的③将Cu块加入到稀HNO3溶液中Cu块溶解，有无色气体产生，该气体与空气接触后变成红棕色的气体，溶液变成蓝色说明猜想三是正确的【实验结论】猜想三成立。

请写出Cu块加入到稀HNO3溶液中发生反应的化学方程式。

【讨论交流】实验结束后，同学们在一起进行交流。

从复分解反应的角度分析，H2SO4和KNO3（填“能”或“不能”）发生化学反应。

Cu块是如何与稀HNO3溶液发生化学反应的呢？他们带着这个问题去请教老师，老师告诉他们：H2SO4溶液解离出H+和SO42﹣，KNO3溶液解离出，可以间接地看成有HNO3溶液。

老师还告诉大家：Ag也能与稀HNO3溶液反应。

请写出将Ag粉加入到HCl和NaNO3混合溶液中所产生的实验现象。

4．（2017•成都）工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如图。

已知生铁的含量含碳量为2%﹣4.3%钢的含碳量为0.03%﹣2%。

（1）反应：①Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，②Fe2O3+3C2Fe+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。

5．（2016•株洲）铝和铝合金是一类重要的金属材料、工业上用铝土矿（含有Al2O3和SiO2，不考虑其它杂志）制取金属铝的基本流程如下：已知：①SiO2是一种难溶于水，也不与盐酸、硫酸反应的物质．②铝盐与氨水反应，生成氢氧化铝沉淀和铵盐．请回答下列问题：（1）Al2O3与稀硫酸反应的化学方程式为．（2）操作Ⅱ的名称是．（3）滤液Ⅱ中溶质的用途之一是．（4）电解熔融的Al2O3，除得到金属铝之外，还可得到的气体产物是（填化学式）．工业上电解熔融的Al2O3时，还加入了冰晶石（Na3AlF6）作熔剂，其作用是降低Al2O3的熔点，冰晶石在物质中的分类属于（填字母）．A．酸B．碱C．盐D．氧化物6．（2016•黄石）钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶等，如图为某化工企业生成钛流程示意图：请回答下列问题：（1）FeTiO3中钛元素的化合价为；（2）①中化学方程式为2FeTiO3+6C+7Cl22X+2TiCl4+6CO，则X为（填化学式）；（3）②中CO和H2以化学计量数1：2恰好完全反应，则该反应的基本反应类型是；（4）③中氩气的作用是，该反应的化学方程式为．7．（2016•玉林模拟）铜是人类最早利用的金属之一．（1）下列铜制品中，利用金属导热性的是（填字母）．A、铜质奖牌B、铜导线C、铜火锅（2）“湿法炼铜”的原理是硫酸铜溶液与铁反应，该反应的化学方程式为．（3）已知：2Cu+2H2SO4+O2═2CuSO4+2H2O），利用废旧电池铜帽（含Cu、Zn）制取海绵铜（Cu），并得到硫酸锌溶液，主要流程如图（反应条件已略去）：①过程II中分离操作的名称是．②在此过程中会产生稀硫酸废液，为了不使废液污染环境我们要对废液进行处理，请写出用熟石灰处理废液反应的化学方程式．③ A～E中含铜、锌两种元素的物质有（填字母）．8．（2015•绥化）某化学兴趣小组同学利用图中所示装置模拟炼铁：（1）为了避免玻璃管a在加热时可能发生爆炸，加热前应。

（2）a管中氧化铁发生反应的化学方程式为。

（3）B装置可用来吸收二氧化碳气体，写出该反应的化学方程式；B装置（填“能”或“不能”）用来收集CO。

（4）若a管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4g，则加入a管中氧化铁的质量是g。

9．（2019•天津）金属具有广泛的应用。

（1）铁锅用来炒菜，主要是利用铁的性（填“导热”或“导电”）。

（2）图为洁净铁钉的有关实验。

①中铁与硫酸铜反应的化学方程式为。

②中铁钉锈蚀主要是铁与空气中的氧气和发生化学反应。

③中铁锈与稀硫酸反应的化学方程式为。

（3）某炼铁厂要治炼1000t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0.1t）。

（4）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2.4g，向其中加入100g一定溶质量分数的稀硫酸，恰好完全反应，生成0.2g氢气，得到无色溶液，固体无剩余。

下列说法正确的是（填序号）。

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12gD．加入的稀硫酸的溶质质量分数为19.6%10．（2017•烟台）据统计，我国每年报废的手机超过1亿部，若不进行有效回收利用，会造成巨大的浪费和污染。

某种手机电路板中含有以下金属：Sn、Pb、Fe、Cu、Au、Ag、Ni（镍，银白色）、Pd（钯，银白色）。

如图是某工厂回收其中部分金属的流程图。

（假设流程图中各反应均恰好完全反应。

已知：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O）（1）步骤②中产生的气体是。

（2）滤渣2中含有的金属是。

（3）步骤⑤反应的化学方程式。

（4）步骤⑥回收的纯净物B是（写化学式）。

（5）金属Fe、Ni、Pd在溶液中的活动性由强到弱的顺序依次是。

11．（2016•河南）为减少污染并变废为宝，某化学小组在实验室探究工业废水的综合利用，设计了以下流程图并完成了回收铜和硫酸锌的实验。

（1）X的成分为；操作Ⅰ需用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和。

（2）加入B时反应的化学方程式为。

（3）操作Ⅱ中玻璃棒的作用是。

12．（2019秋•西宁月考）为了测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，取矿石样品40g，加入足量稀盐酸，充分反应，过滤、洗涤、干燥后得到滤渣8g（矿石中的杂质既不溶于水也不与盐酸反应）。

计算：（1）该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。

（2）现有这种赤铁矿石1000t，用一氧化碳完全还原，理论上可炼出含铁96%的生铁多少吨？13．（2019•太仓市模拟）钦和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。

以钛铁矿（主要成分为FeTiO3，含有少量的Fe2O3、FeO等）为原料制TiO2，再由TiO2制金属Ti的工艺流程如图：【查阅资料】钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应。

（1）硫酸氧钛（TiOSO4）中Ti元素的化合价为。

（2）写出工艺流程中生成硫酸铁的化学方程式：。

（3）操作2的名称是。

（4）工业上常在高温和氩气氛围中，用金属镁和TiCl4反应的方法制备Ti，氢气的作用是。

（5）TiO2可与焦炭、氯气在高温下反应，该反应中氯气和碳的质量按71：12的比例参加反应，反应的化学方程式为。

14．（2016•北京）工业上用闪锌矿（主要成分是ZnS、FeS）冶炼锌，主要流程如下：（1）焙烧炉中，ZnS转化为ZnO．补全该反应的化学方程式．2ZnS+32ZnO+2SO2（2）酸浸槽中，硫酸与锌焙砂反应得到用于电解的酸浸液，反应过程中国需不断搅拌，其目的是．（3）酸浸渣的主要成分是铁酸锌（ZnFe2O4，其中Fe为+3价），底吹炉中，主要发生如下反应：①3ZnFe2O4+C2Fe3O4+3ZnO+CO↑②ZnFe2O4+CO2FeO+ZnO+CO2③ZnO+CO Zn（蒸汽）+CO2反应①﹣③中，化合价发生改变的元素有．（4）最终可以获得锌的设备有．15．（2019•大东区一模）金属在生产、生活中应用广泛，人们常从矿石中获取金属。

（1）金属铜常用作导线是利用它的。

（2）将一片铝箔放在酒精灯火焰上加热，观察到铝箔不燃烧，熔化后也不滴落，外面立即形成一层薄膜。

这层薄膜是。

有同学用细针去刺破这层薄膜，里面的液态铝依然没有流出来，原因是。

（3）铁能在纯氧中燃烧，化学方程式为，铁也能在空气中生锈，写出一种防止铁栏杆生锈的方法。

（4）模拟工业炼铁的装置如图，请回答有关问题：①A装置中赤铁矿样品（主要成分Fe2O3，杂质不参加反应）发生反应的化学方程式为。

②下列对该实验的分析错误的是。

a．实验开始时，应先通入一氧化碳，再加热b．该实验没有进行尾气处理c．反应结束后，继续通一氧化碳至A装置冷却d．可以利用B装置增加的质量计算赤铁矿样品的纯度e．实验现象为A中固体变成黑色，B中两个导管口都有气泡产生（5）碳和金属氧化物发生反应的规律与金属和盐溶液反应的规律相似。