押南京卷非選擇題第19題金屬的性質和利用金屬的化學性質，含雜質的化學方程式計算，工業煉鐵的原理及裝置考點/年份2021202220232024年一模2024年考向預測金屬的化學性質，含雜質的化學方程式計算，工業煉鐵的原理及裝置T19T19T19T192024年南京中考第19題考查金屬的化學性質，含雜質的化學方程式計算，工業煉鐵的原理及裝置等1．（2023?南京·19T）金屬的冶煉和利用，促進了人類的發展。（1）明代的《菽園雜記》總記載：“用礦二百五十蘿...入大旋風爐，連烹三日三夜，方見成銅。”文中的礦指硫化礦，其主要成分是Cu2S。Cu2S和氧氣在高溫下反應生成銅與二氧化硫，寫出該反應的化學方程式：。（2）將一根用砂紙打磨過的鋁絲浸入硫酸銅溶液中，過一會兒取出，觀察到的現象是，寫出該反應的化學方程式：。（3）常見含鐵礦石有赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦（主要成分FeCO3）等，FeCO3中鐵元素的化合價為。（4）一些活潑金屬可以將相對不活潑的金屬從其化合物中置換出來，例如：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，該反應中體現出還原性的物質是。試計算270g鋁發生上述反應時，理論上最多生成鐵的質量是多少（寫出計算過程）？（5）等質量的Cu2S和Fe2O3中所含銅元素與鐵元素的質量比為（填最簡整數比）。2．（2022?南京·19T）對金屬材料的研究，在人類發展的歷史長河中起著非常重要的作用。（1）鐵元素在地殼中的含量居于第位。在高爐內，把鐵礦石冶煉成鐵的主要反應原理是。（2）用砂紙打磨干凈的鐵釘浸入硫酸銅溶液中，發生反應的化學方程式為。（3）將10.8g鋁粉平均分成兩份，進行如下實驗。①一份在足量的氧氣中加熱至完全反應，理論上生成氧化鋁固體的質量是。②另一份與溶質質量分數為9.8%的稀硫酸反應，生成硫酸鋁和氫氣。若鋁粉完全反應，理論上需要9.8%的稀硫酸的質量至少為多少？（寫出計算過程）3．（2021?南京·19T）金屬材料在日常生活、工農業生產和科學研究中有著廣泛的用途。（1）鋼鐵是使用最多的金屬材料。生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金，其中生鐵的含碳量（填“大于”或“小于”）鋼的含碳量。（2）在鋼中加入不同的合金元素可以提高其性能，例如，加入鎢可以增強合金鋼的耐磨性等。用黑鎢礦制備鎢的過程如下：（注：鎢酸是難溶于水的黃色固體。）①鎢酸鈉中鎢元素的化合價為。②填寫下表。步驟化學方程式基本反應類型Ⅱ復分解反應Ⅲ分解反應Ⅳ知識必備一、金屬材料1．特性：有金屬光澤，良好的導電性性、導熱性性和延展性。2．合金：金屬與金屬（或非金屬）熔合形成。（1）性質：硬度大于其組成成分，熔點低于其組成成分，抗腐蝕性更好。（2）注意：合金至少含有一種金屬（不是兩種）。（3）生鐵和鋼是鐵、碳的合金，性能差異是因為含碳量不同。【解題技巧】（1）金屬材料包括純金屬和各種合金。（2）合金是均勻的混合物，在鐵表面鍍一層鋅，得到的物質不屬于合金。二、鐵的冶煉1．主要原料：鐵礦石[赤鐵礦(主要成分Fe2O3)，磁鐵礦(主要成分Fe3O4)]、大理石(造渣劑)、空氣和焦炭（焦炭作用：提供熱量和產生CO）等。2．主要原理：生成CO：C＋O2高溫CO2、C＋CO2高溫2CO。煉鐵：Fe2O3＋3CO高溫2Fe＋3CO2；Fe3O4＋4CO高溫3Fe＋4CO2。3．主要設備：高爐。三、金屬資源的保護1．生銹實質：鐵與氧氣和水發生復雜的緩慢氧化，鐵銹主要成分為Fe2O3，結構疏松多孔。2．防銹原理：與氧氣隔絕或與水隔絕或隔絕氧氣和水或改變金屬的內部結構。3．防銹措施：涂油漆、涂油、電鍍、保持表面干燥、制成合金等。【解題技巧】鐵銹吸水性強，如不及時除去，會加快鐵制品的銹蝕。除銹的常用方法：用砂紙打磨；用稀鹽酸（Fe2O3＋6HCl2FeCl3＋3H2O）或稀硫酸（Fe2O3＋3H2SO4Fe2(SO4)3＋3H2O）清洗。四、金屬的化學性質1．金屬+氧氣→金屬氧化物（1）3Fe＋2O2點燃Fe3O4（火星四射，生成黑色固體）；（2）4Al+3O22Al2O3（表面光澤變暗，致密保護膜）；（3）2Cu+O2?2CuO（銅表面變黑或紅色固體變黑）；（4）“真金不怕火煉”：金在高溫下也不與氧氣反應。2．金屬（氫前）+酸（稀鹽酸、稀硫酸）→鹽+氫氣（1）Mg+2HCl==MgCl2+H2↑；Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑；（2）Fe+2HCl==FeCl2+H2↑；Fe＋H2SO4==FeSO4＋H2↑（3）2Al＋6HCl==2AlCl3＋3H2↑；2Al＋3H2SO4==Al2(SO4)3＋3H2↑金屬+鹽溶液→新金屬+新鹽（1）Fe＋CuSO4==FeSO4＋Cu（；（2）Cu＋2AgNO3==2Ag＋Cu(NO3)2（；（3）2Al＋3CuSO4==3Cu＋Al2(SO4)3（五、金屬活動性1．金屬活動性順序：KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu2．應用：（1）金屬的位置越靠前，金屬的活動性就越強。（2）位于氫前面的金屬可以與稀鹽酸、稀硫酸反應，且位置越靠前，反應越劇烈。（3）位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的鹽溶液里置換出來。注意：涉及金屬的有關反應不涉及K、Ca、Na三種金屬，酸不涉及濃H2SO4和硝酸，涉鐵的置換反應不涉及+3價鐵的化合物。【解題技巧】比較三種金屬的活動性順序常用的實驗方案：“兩金夾一鹽”（選用活動性位于兩邊的金屬單質和活動性位于中間的金屬的鹽溶液作為試劑）或“兩鹽夾一金”（選用活動性位于兩邊的金屬的鹽溶液和活動性位于中間的金屬單質作為試劑）法。1．（2024?建鄴區模擬）金屬及其制品是現代生活中不可缺少的材料和工具。（1）①如圖為鎂原子的結構示意圖，鎂原子在化學反應中容易電子，鎂是一種(填“活潑”或“不活潑”)金屬，除了能與氧氣反應，還可以與氮氣、二氧化碳和水蒸氣等反應。②金屬鎂著火時不能采用的滅火方法是(填字母)。A．用自來水下火B．用D類干粉滅火器(以氯化鈉、碳酸鈉等為主要成分的化學干粉)滅火C．用水基型滅火器滅火D．用二氧化碳滅少器滅火（2）為測定一種鎂鋁合金(不含其它元素)中鎂的質量分數。興趣小組設計下列實驗方案：稱量ag鎂鋁合金粉末，放在如圖所示裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。①鎂發生反應的化學方程式為。②欲計算鎂的質量分數，該實驗中還需測定的一種數據是。（3）興趣小組利用潔凈的銅片、打磨過的鋁片和硝酸銀溶液，設計實驗探究銅、鋁、銀的金屬活動性強弱，請完成下表。實驗步驟現象化學方程式結論第一步：取少量硝酸銀溶液于試管中，把銅片浸入溶液中，充分反應后過濾金屬活動性由強到弱為：鋁>銅>銀第二步：鋁片上附著紅色固體，溶液由藍色變為無色2．（2024?鼓樓區模擬）鐵制品在生產和生活中應用廣泛。（1）菜刀、錘子用鐵制而不用鋁制，主要是利用鐵具有的性質。（2）將過量的鐵片放入硫酸鋅和硫酸銅的混合溶液中，寫出發生反應的化學方程式。充分反應后過濾，得到濾液和濾渣，濾渣中一定有（填化學式）。（3）鐵制品在潮濕的空氣中容易生銹，寫出用稀鹽酸除鐵銹的化學方程式。（4）高爐煉鐵的原理是利用一氧化碳在高溫下與鐵礦石反應。某煉鐵廠消耗含氧化鐵的赤鐵礦，理論上可生產含鐵98%的生鐵的質量是多少?（利用化學方程式進行計算，結果保留一位小數。寫出完整計算過程）3．（2024?雨花臺區模擬）金屬及其化合物在生活生產中具有重要用途。（1）下列不屬于金屬材料的是（填字母）。A．不銹鋼B．玻璃鋼C．銅D．生鐵（2）鈦和鈦合金廣泛應用于航天、醫療等領域。工業上以金紅石（主要成分為TiO2）為原料生產金屬鈦的流程如圖：①寫出過程Ⅰ發生反應的化學方程式；②過程Ⅱ發生反應的基本反應類型為。（3）電池板需要用鋁合金加工成的箔片進行密封支撐，鋁合金能加工成箔片是利用了金屬的性。4．鐵及其合金在生產、生活中應用廣泛。（1）將生銹的鐵釘放入稀硫酸中，可以看到鐵銹逐漸消失，鐵釘表面變得光亮，發生反應的化學方程式為。除銹后的鐵釘能繼續與稀硫酸反應生成氫氣，這是因為在金屬活動性順序里，。（2）《天工開物》中記載的“炒鋼法”如圖甲，該方法的生產過程可用圖乙表示。回答下列問題：①鐵礦石和煤在加入煉鐵爐時需“搗碎”，這樣做的目的是。②若使用的鐵礦石是磁鐵礦，請寫出煉鐵爐中利用生成的一氧化碳將鐵從磁鐵礦（主要成分為四氧化三鐵）中還原出來的化學方程式。③不斷翻炒液態生鐵，是為了（填“降低”或“升高”）碳元素的含量以制鋼。④與純鐵相比鋼的性能更優良，如：鋼的熔點更（填“高”或“低”），硬度更（填“大”或“小”）。5．金屬及其化合物在生活生產中具有重要用途。（1）下列不屬于金屬材料的是_______(填字母)。A．不銹鋼 B．玻璃鋼 C．銅 D．生鐵（2）在高爐內，把鐵礦石冶煉成鐵的主要反應原理是。（3）鈦和鈦合金廣泛應用于航天。醫療等領域。工業上以金紅石(主要成分為TiO2)為原料生產金屬鈦的流程如下：①寫出過程Ⅰ發生反應的化學方程式。②過程II發生反應的基本反應類型為。（4）鈷(Co)是一種重要金屬。為比較金屬鈷與金屬鋁的活動性強弱，某同學用金屬鈷和一種化合物的溶液進行實驗達到目的，他選用的化合物是(填化學式)。（5）(其中Co，Ni均為+2價、O為-2價)可用作H2O2分解的催化劑，具有較高的活性。①該催化劑中鐵元素的化合價為。②下圖表示在其他條件一定時H2O2分解速率隨中的x變化曲線。由圖中信息可知：Co2+、Ni2+兩種離子中催化效果更好的是。6．鐵是當今社會應用最廣泛的金屬。（1）如圖是鐵在元素周期表中的相關信息及鐵原子結構示意圖，下列說法錯誤的是A．鐵原子的核電荷數為26 B．鐵的相對原子質量為55.85gC．x=2 D．鐵位于元素周期表第四周期（2）生產生活中的鐵制品大多由鐵合金制成。合金屬于(填“合成材料”或“金屬材料”)；作為鐵的一種合金，生鐵可用于制作鐵鍋，利用的是鐵具有良好的性。（3）工業上通過冶煉鐵礦石獲取鐵。某同學利用下圖裝置在實驗室模擬煉鐵。①寫出A裝置玻璃管內發生反應的化學方程式。②從環保角度考慮，請寫出一種尾氣處理方法。③為檢驗B裝置中是否還有NaOH，該同學取B中溶液樣品，加入足量的Ca(OH)2溶液，充分反應后，向上層清液滴加無色酚酞溶液進行檢驗。請找出該方案不合理之處并說明理由。（4）鐵制品一旦銹蝕，需及時除銹。工業上常用稀硫酸除鐵銹(Fe2O3)，該反應的化學方程式為。（5）廢棄鐵制品還可以回收利用。某工廠利用廢鐵屑與廢硫酸反應制取硫酸亞鐵。現溶質質量分數為20%的廢硫酸19.6t，與足量的廢鐵屑反應，可生產硫酸亞鐵的質量是多少?7．對于金屬材料，我們應該從多角度了解。Ⅰ.金屬冶煉（1）金屬元素是人類重要的工業原材料，地殼中含量最豐富的金屬元素是。《天工開物》中記載了煉錫的場景：“凡煎煉亦用洪爐，入砂數百斤，叢架木炭亦數百斤，鼓鞴(指鼓入空氣)熔化。”（2）鼓入足量空氣的目的是，從而提高爐溫。（3）“點鉛勾錫”是煉錫的關鍵步驟，加鉛能使錫較易熔化流出，其原因是。現代煉鐵的主要原料是赤鐵礦(主要成分是)焦炭、空氣等，轉化過程如圖所示：（4）一氧化碳還原赤鐵礦的主要成分的方程式為；制得的生鐵為(填“純凈物”或“混合物”)。Ⅱ.金屬的活動性在一定量的硫酸銅溶液中加入金屬粉X和金屬粉Y的混合物，完全反應前后相關微粒的數量如下表所示。微粒X原子Y原子Cu原子反應前數量(個)ab0a×80%0反應后數量(個)a×20%ba×80%0________（5）表格的空白處對應微粒的數量為；（6）分析可知，完全反應后溶液底部的金屬有，金屬X、Y與Cu的活動性強弱關系為。Ⅲ.金屬的銹蝕與防護對鋼鐵制品進行“發藍”處理，使其表面生成一層致密的氧化膜，能有效防止鋼鐵銹蝕。（7）“發藍”能防止鋼鐵銹蝕的原因是。8．金屬廣泛應用于生活、生產中，其應用推動了社會發展。Ⅰ.金屬的利用和保護（1）根據如圖所示金屬應用實例推斷，金屬具有的物理性質有（寫出一點即可）；《周禮考工記》中有關于將銅、錫以不同比例熔合制成功能各異的青銅器的記載，這樣做的好處是（寫出一點即可）。（2）生產生活中鋼鐵材料被廣泛使用，世界上每年因腐蝕而報廢的鐵制品，以上得到了回收利用。回收利用廢舊金屬的意義是（答一點即可）；路邊的花圃鐵欄桿經常經歷風吹雨淋，可以采取的方法防止鐵欄桿被銹蝕。Ⅱ.金屬的冶煉（3）早在春秋戰國時期，我國就利用鐵礦石與木炭為原料冶煉生鐵，在冶煉過程中將鐵礦石粉碎，其目的是。現代工業用赤鐵礦（主要成分為）與一氧化碳在高溫條件下冶煉生鐵，該反應的化學方程式是，現有含氧化鐵的赤鐵礦，可得到含鐵量為的生鐵。（4）實驗室可以用如圖裝置進行實驗，為吸收二氧化碳并防止一氧化碳污染空氣，請從A、B、C、D中選擇最合適的裝置放在乙處：。（5）唐宋時期流行的“濕法煉銅”的原理是鐵和硫酸銅溶液的反應，該反應的化學方程式是；基本反應類型是。（6）還有一些活潑金屬的冶煉是運用電解法，例如金屬鈉的獲得就是通過電解溶融態氯化鈉實現的，在這個過程中是將電能轉化為能，生成金屬鈉和兩種單質。9．鋁是地殼中含量最高的金屬。作為材料新秀，薄如蟬翼的鋁箔應用廣泛。（1）鋁材能加工成薄如蟬翼的鋁箔是因為鋁具有很好的性，鋁箔用作空調熱交換器翅片是利用了鋁的性。（2）鋁具有很好的抗腐蝕性能，是因為鋁在空氣中發生反應生成的保護膜阻止其進一步被氧化，該反應的化學方程式是。（3）在新能源汽車的動力鋰電池中，鋁箔作正極集流體，承載電極活性物質。元素周期表中，Li的相關信息如圖所示，則x、y的值分別為。已知P顯+5價，中Fe的化合價為。（4）航天員的艙外宇航服用鋁、橡膠、聚酯、玻璃纖維等材料制作而成。其中，鋁屬于材料，聚酯屬于材料。（5）鋁、鈦等金屬與稀土形成的特種合金常用于航空、航天領域。關于稀土資源，下列說法正確的是___________(填序號)。A．稀土的開采與環境、生態問題無關B．稀土廣泛應用于新材料領域C．我國的稀土儲量目前居世界第一位10．我國冶銅文明源遠流長，凝聚了勞動人民的智慧。I、冶銅的源起（1）自然界中存在少量銅單質，古人發現用其制成的物品使用一段時間后會生銹，所得銅銹與自然界中的孔雀石顏色相近，進而探索使孔雀石轉變為銅單質的途徑。銅銹和孔雀石的主要成分均為Cu2（OH）2CO3。①銅生銹時發生反應2Cu+CO2+O2+X=Cu2（OH）2CO3，其中X的化學式為。②孔雀石