10.3金属的冶炼与防护-2021-2022学年九年级化学京改版(2013)下册（word版 含解析）

10.3金属的冶炼与防护
一、选择题（共16题）
1．下列与金属有关的说法不正确的是
A．不锈钢具有较强的耐腐蚀性，可用于制作医疗器械
B．废旧电池随意丢弃会对环境造成污染
C．铜有良好的导电性，常用于制作作导线
D．所有的金属都能与稀盐酸反应
2．下列生产工艺中，不涉及化学变化的是
A．高炉炼铁 B．电解水制氢气 C．海水晒盐 D．煅烧石灰石制生石灰
3．生活中的以下做法或解释，其中正确的是
A．用食盐水涂在菜刀表面防锈
B．在河水中加入明矾是为了杀菌消毒
C．发现煤气炉火焰上方冒黑烟，应将空气进气口阀门调大
D．及时除去铝制品表面的氧化物，防止吸水更快锈蚀
4．下列有关银、铜、铁的说法中，正确的是
A．自然界中，银、铜、铁主要以单质的形式存在
B．黄铜(铜与锌的合金)的硬度小于纯铜的
C．铁制品埋在潮湿的土壤中不易生锈
D．可以用银、铁、硫酸铜溶液验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序
5．根据下列实验方案进行实验，能达到相应实验目的是
A．图1探究催化剂对反应速率的影响
B．图2探究铁钉生锈时O2是否参与反应
C．图3比较红磷和白磷的着火点
D．图4测定空气中O2的含量
6．化学与生活息息相关，下列生活中的做法正确的是
A．经常用钢丝球擦洗铝锅
B．往锈蚀的锁芯内加一些含有石墨的铅笔芯粉末使锁易开
C．铁锅存放在潮湿的空气中
D．油锅着火时，向锅里倒水浇灭
7．物质性质决定用途。下列说法错误的是
A．氧气能支持燃烧，可作燃料
B．稀有气体化学性质稳定，可用于焊接金属保护气
C．铁粉易缓慢氧化，可做某些食品双吸剂
D．干冰易升华，可用于人工降雨
8．某气体可能含有水蒸气、CO、H2中的一种或几种。为了确定其成分，最佳的实验方案是将气体依次通过装置
甲、乙、丙 B．丙、乙、甲
C．丙、甲、乙、丙 D．丙、甲、丙、乙
9．下列方法不能防止铁制品生锈的是
①涂油 ②刷油漆 ③砂纸擦 ④镀铬 ⑤水洗 ⑥烤蓝
A．③⑤ B．②④⑥ C．①②③ D．①④
10．下列过程中不发生化学变化的是
A．明矾净化水
B．石油的分馏
C．古代炼铁
D．石墨变成金刚石
11．下列物质为纯净物的是
A．黄铁矿
B．菱铁矿
C．不锈钢
D．含氧质量分数为30%的氧化铁
12．导管位置正确的实验装置是
氢气还原氧化铜 实验室制氧气 实验室制二氧化碳 收集氧气
A B C D
A．A B．B C．C D．D
13．下图是测定空气组成实验的新设计，测定操作过程为：往有机玻璃管右侧装入足量的食品脱氧剂（主要成分为活性铁粉），并迅速向管的左侧注入一滴水，测出 AO 的长度为L1（图 1）。然后轻轻抖动玻璃管，使脱氧剂粉末平铺在玻璃管右侧，待水滴停止移动后，测得 AB 的长度为L2（图 2）。
以下说法不正确的是
A．该实验是利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数
B．将脱氧剂粉末平铺在有机玻璃管中的目的是加快反应速率
C．用该方法测得的空气中氧气的体积分数为（L1- L2）/L1×100％
D．用该方法测得的实验结果的精度与有机玻璃管的粗细有关
14．下列实验方案中，能达到相应实验目的的是
A．测定空气中氧气含量
B．验证质量守恒定律
C．生石灰遇水放热
D．探究铁生锈的条件
15．下列叙述错误的是
A．氢气被认为是理想的清洁、高能燃料
B．电解水实验：正负极产生气体的体积比约为1∶2
C．气体的溶解度随温度的升高而减小
D．通过高炉得到的铁是纯铁
16．如图是初中化学常见的一些物质之间的转化。其中说法不正确的是
A．图中Fe2O3是铁锈的主要成分
B．反应③可以检验二氧化碳气体
C．X溶液可能是硫酸铜溶液
D．反应②的化学方程式可能是：Fe+Cu（OH）2═Cu+Fe（OH）2
二、综合题（共8题）
17．如图所示的高炉炼铁中发生了许多化学反应，其中就涉及到碳及其化合物的相互转化。请回答下列问题：
（1）空气通过进风口与原料中的焦炭充分反应，其化学方程式为___________。
（2）由（1）中产生的气体与炽热的焦炭会继续反应，其化学方程式为___________。
（3）矿石是赤铁矿，写出生成铁的主要反应方程式为___________。
（4）高炉气体的主要成分为N2、CO、CO2，如果将高炉气体通入足量的氢氧化钙溶液中，发生反应的化学方程式为___________。
18．（一）铁的应用和防护
1.我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说，用化学方程式表示其原理__________。
2.铁生锈的主要过程为：。
（1）写出转化①的化学方程式_________
（2）转化③生成Fe2O3·xH2O，则x≤________（x为整数）。
3.请提出防止铁生锈的一条措施__________。
19．某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭，赤铁矿石(主要含Fe2O3)、空气等，主要反应过程如下：
请回答：
(1)A的化学式________．
(2)反应②的化学方程式___________________．
(3)反应③的化学方程式___________________．
(4)向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，得到滤渣和滤液．向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，则滤渣中一定含有__(填化学式)，滤液中一定含有的溶质是_________(填化学式)．
(5)用含杂质的铁10g(杂质不溶于水，也不参加反应)与100g稀硫酸恰好完全反应，滤去杂质，得到滤液质量为108.1g，则含杂质的铁中铁的质量分数为____________．
20．Fe2O3在一定条件下可转化为FeO：Fe2O3+ CO2FeO+CO2，反应前Fe2O3的质量为160克，反应过程中，Fe2O3的转化率(参加反应的Fe2O3与反应前的Fe2O3的质量比)用a表示，固体中铁元素与氧元素的质量比用mFe／mFe0表示。
(1)填写下表中的空格：
mFe/mO 7/3 14/5 7/2
固体成分 Fe2O3 Fe2O3、FeO _______
转化率（α） 0 _________ 100%
(2)如果Fe2O3转让为FeO的反应分两步进行：3 Fe2O3十CO2 Fe3O4十CO2
Fe3O4十CO3FeO十CO2
反应后的固体中mFe／mO=21／8时固体的成分可能有三种情况：
（1） Fe3O4 （2）_________(填化学式、下同) （3）___________________．
21．金属材料具有优良的性能，被广泛应用于生产、生活中。
⑴下列金属制品中，主要利用了金属导电性的是_________。（填序号）
A．黄金饰品 B．铁锅 C．铜导线 D．不锈钢刀具
⑵钢铁锈蚀会造成严重的资源浪费，防止或减缓钢铁锈蚀的常用方法有__________。（写出一条即可）
⑶“曾青得铁则化为铜”，这是世界湿法冶金的先驱。试写出用铁和硫酸铜溶液为原料进行湿法炼铜的化学方程式____________，它属于__________ 反应。（填“化合”、“分解”、“复分解”、“置换”之一）
⑷为了测定某黄铜（铜锌合金）样品的组成，某研究性学习小组称取了该样品20g，向其中逐滴加入9.8%的稀硫酸至刚好不再产生气体为止。反应过程中，生成气体与所用硫酸溶液的质量关系如下图所示。试计算：该黄铜样品中铜的质量为______________？
22．化学是一门研究物质的科学，我们一般从物质的存在、性质、制备、用途等方面研究一种物质或一类物质。以金属为例，请你参与其中回答相关问题：
（1）认识金属元素存在：自然界中大多数金属都以化合物的形式存在。下列矿石的主要成分属于氧化物的是___________(填字母序号)；
A．铝土矿(主要成分Al2O3) B．辉铜矿(主要成分Cu2S)
C．菱铁矿(主要成分FeCO3) D．磁铁矿(主要成分Fe3O4)
（2）探究金属物理性质：下表是A、B、C三种金属的部分物理性质。
金属 导电性(100为标准) 密度(g/cm3) 熔点(℃) 硬度(10为标准)
A 99 8.92 1083 3
B 61 2.70 660 2.9
C 17 7.86 1535 5
①高压输电线不用金属A而选用金属B，主要原因是___________。
②C的合金通常可以做菜刀、锤子等，其合金的硬度___________5(填“＞”“＜”或“=”)。
（3）探究金属化学性质及反应规律：在室温条件下进行如图所示实验。若实验中各种条件均相同，观察到甲中的长颈漏斗内红墨水柱比乙高，试解释产生这种现象的原因。
（4）认识金属的制备： 我国西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”的记载，其中蕴涵的湿法冶铜原理为：___________(用化学方程式表示)。
（5）金属在生产生活中应用广泛。如图，向一定量硝酸银溶液中加入铜和锌的混合粉末，充分反应后过滤，得溶液甲和固体乙。
①若乙中含有锌、铜、银三种固体，此时向固体乙中加入稀盐酸，发生反应的化学方程式为___________。
②若溶液甲显蓝色，是因为___________(用化学反应方程式表示)，此时固体乙中一定含有的物质是___________。
（6）某炼铁厂用赤铁矿石冶炼生铁。用2000t含氧化铁80%的赤铁矿矿石理论上可以炼出含铁96%生铁多少吨？
23．金属材料是日常生活中应用广泛的材料，请回答下列与金属有关的问题。
(一)、金属材料及性质
(1)工业上从含有金属元素并有开采价值的矿石提炼金属，以下金属矿石中可用于 冶炼铝的是_______(填序号)。
(2)①金属材料包括纯金属以及它们的_______。
②铁制品锈蚀的主要条件是铁与_______和_______接触。
(3)已知Cr+FeSO4═Fe+CrSO4，则Fe、Cr、Hg三种金属的活动性由强到弱的顺序是_______。
(4)将一定量镁粉、锌粉的混合物加入到适量硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到滤渣和滤液，下列说法正确的是_______(填序号)。
A 滤液中一定有硝酸镁，滤渣中一定有银
B 若滤液为无色，则滤渣中一定有锌
C 取少量滤液，加入氯化钠溶液，无明显现象，则滤渣中一定有铁
D 取少量滤渣，加入过量稀盐酸，产生气泡，则滤渣的组成有3种情况。
(二)制备氯化铜
氯化亚铜(CuCl2)广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。已知CuCl难溶于水和乙醇，在潮湿空气中易变质。CuCl2的制备流程如下：
(1)“反应”中发生的化学变化是2CuCl2+Na2SO3=2CuCl2↓+2NaCl+SO3，产生的SO3迅速与水化合生成一种酸，该反应的化学方程式为_______。
(2)“操作a”的名称是_______。本流程中可以循环利用的物质(水除外)是_______(写化学式)。
(3)可用“水洗”的原因是_______，“醇洗”的目的是_______。
(三)定量分析
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)。
(3)含有锌粉6.5g、铁粉5.6g、铜粉3.2g、铝粉l。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。
24．金属材料在生产、生活中有广泛的应用，人类的生产和生活都离不开金属。
（一）铁的应用和防护
（1）常州地铁的轨道主要材料是铁合金制作的，其硬度比纯铁________。
（2）钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的_________等物质发生化学反应的结果。
（3）为防止铁生锈，通常会对铁制品进行“烤蓝”处理，烤蓝是用化学方法在铁表面生成层致密的四氧化三铁（Fe3O4）保护膜。烤蓝的原理是：在高温下，铁与水发生反应，生成四氧化三铁和一种单质气体，写出该反应的化学反应方程式:_______。
（二）铁的冶炼
我国劳动人民在春秋战国时期就会治铁炼钢，实验室模拟炼铁实验装置如下图所示。
（1）实验时，应先注水片刻后再加热的目的是___________。
（2）实验过程中，硬质玻璃管中发生的化学方程式为___________。
（3）有同学提出黑色粉末中还可能含有Fe3O4。已知:Fe3O4能溶于稀H2SO4，且有Fe3+生成；Fe3+遇到硫氰化钾溶液显血红色。为证明黑色粉末成份，该同学取少量样品于烧杯中，加过量稀H2SO4，充分反应后，滴加少量硫氰化钾，证明黑色粉末中含有Fe和Fe3O4的现象是_________。
（4）若取16g氧化铁粉末进行实验，反应一段时间后，经检测剩余黑色固体成份是Fe和Fe3O4，称量固体的质量为X，则X的范围为_____。
参考答案
1．D
【详解】
A、不锈钢具有较强的耐腐蚀性，可用于制作医疗器械，故A正确；
B、废旧电池中的汞、铅、镉等重金属，溶出会污染地下水和土壤，废旧电池随意丢弃会对环境造成污染，故B正确；
C、铜有良好的导电性，常用于制作导线，故C正确；
D、排在氢前面的金属可以将盐酸中的氢置换出来，所以不是所有的金属都能与稀盐酸反应，故D错误。故选D。
2．C
【详解】
A、高炉炼铁，有新物质二氧化碳和铁生成，属于化学变化，不符合题意；
B、电解水制氢气，有新物质氧气和氢气生成，属于化学变化，不符合题意；
C、海水晒盐，只是水的状态变化，没有新物质生成，属于物理变化，符合题意；
D、煅烧石灰石制生石灰，有新物质二氧化碳和氧化钙生成，属于化学变化，不符合题意。
故选C。
3．C
【详解】
A、食盐水能够加快金属的锈蚀，用食盐水涂在菜刀表面不但不能能够防锈，还会加快金属的锈蚀，选项错误；
B、在河水中加入明矾能够加快水中难溶性固体克锂的沉降速率，不能够杀菌消毒，选项错误；
C、煤气炉火焰上方冒黑烟是因为空气不足，改进方法是将空气进气口阀门调大，选项正确；
D、铝制品表面的氧化物致密而坚固，能够阻止铝与氧气的接触，从而对内层的铝起保护作用，所以不能随意除去铝制品表面的氧化物，选项错误；
故选C。
4．D
【详解】
A、地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属(如金、银等)以单质形式存在外，其余的都以化合物的形式存在，故选项说法错误；
B、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，黄铜(铜与锌的合金)的硬度大于纯铜，故选项说法错误；
C、铁制品埋在潮湿的土壤中，易与氧气、水接触，容易生锈，故选项说法错误；
D、银与硫酸铜溶液不反应，说明了活动性：铜＞银；铁与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了活动性：铁＞铜；由此可得出三种金属活动性：铁＞铜＞银，故选项说法正确。
故选：D。
5．B
【详解】
A、由于过氧化氢溶液浓度不同，因此不能探究催化剂对反应速率的影响，该选项不能达到实验目的，故不符合题意；
B、实验过程中，左边试管中的铁钉和水、氧气同时接触，能够生锈，右边试管中的铁钉只与水接触，不能生锈，说明铁生锈需要水和氧气同时参加，该选项能够达到实验目的，故符合题意；
C、实验过程中，红磷和白磷都不能燃烧，不能比较红磷和白磷的着火点，该选项不能达到实验目的，故不符合题意；
D、木炭燃烧生成二氧化碳，导致水不能进入集气瓶，不能测定氧气的含量，该选项不能达到实验目的，故不符合题意。
6．B
【详解】
A、不能用钢丝球擦洗铝锅，这是因为铝锅表面有一层氧化铝保护膜，用钢丝球擦洗容易擦去保护膜，选项错误；
B、石墨具有滑腻性，向锈蚀的锁芯内加一些含有石墨的铅笔芯粉末能起润滑作用，使锁易开，选项正确；
C、铁锅存放在潮湿的空气中，容易和水、氧气反应而生锈，选项错误；
D、油锅着火时，不能向锅里倒水浇灭，这是因为水的密度比油大，油浮在上面，会扩大火灾面积，选项错误，故选B。
7．A
【详解】
A、氧气具有的是助燃性，能支持燃烧，不具可燃性，不能作燃料，选项A错误；
B、稀有气体化学性质稳定，可用于焊接金属保护气，选项B正确；
C、铁粉易缓慢氧化，与水和氧气共同作用生成铁锈，可做某些食品双吸剂，选项C正确；
D、干冰易升华，会吸收大量的热，使水蒸气凝结，可用于人工降雨，选项D正确。
故选A。
8．D
【详解】
三种气体有水蒸气时应先检验水蒸气，所以用无水硫酸铜，因白色的无水硫酸铜与水反应会生成蓝色的硫酸铜晶体；都具有还原性的氢气和一氧化碳可通过检验它们还原氧化铜后的产物进行区分，氢气还原氧化铜后会生成水，一氧化碳还原氧化铜后会生成二氧化碳，生成物有水要检验时，通常先检验，所以将气体通过灼热的氧化铜后连接的应是无水硫酸铜再连接澄清石灰水来检验二氧化碳。因为检验二氧化碳时要用到澄清石灰水，若先检验一氧化碳燃烧的产物再检验氢气燃烧的产物则说不清水倒底是氢气还原氧化铜生成的还是原来澄清石灰水带出来的。故选D。
9．A
【详解】
①涂油、②刷漆、④镀铬、⑥烤蓝均能隔绝氧气和水，均能防止铁制品生锈；⑤水洗会造成铁与氧气、水分充分接触，容易生锈；③砂纸擦，会造成铁与氧气、水分充分接触，容易生锈，故③⑤不能防止铁制品生锈。故选A。
10．B
【详解】
A、明矾净化水是利用明矾溶于水生成的胶状物（氢氧化铝）可以吸附水中的杂质，有新物质（氢氧化铝）生成，属于化学变化，此选项不符合题意；
B、石油的分馏是利用石油中各成分的沸点不同，使各成分分离出来，无新物质生成，属于物理变化，此选项符合题意；
C、炼铁的过程中有新物质铁生成，属于化学变化，此选项不符合题意；
D、石墨与金刚石是两种不同的物质，所以石墨制金刚石，有新物质生成，属于化学变化，此选项不符合题意。
故选B。
11．D
【详解】
A、黄铁矿的主要成分是FeS2，还含有一些杂质，属于混合物；B、菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁，还含有一些杂质，属于混合物；C、不锈钢的主要成分是铁，还含有碳等杂质，属于混合物； D、纯净的氧化铁中，氧元素的质量分数为：×100%=30%，因此含氧30%的氧化铁属于纯净物。故选D。
12．D
【详解】
A、氢气还原氧化铜时，为排净试管内的空气，通入氢气的导管需要伸到试管的底部，氧化铜的上方，故A不正确；
B、加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气时，为便于氧气导出，导管刚露出橡皮塞即可，故B不正确；
C、导气管伸入了液面以下，产生的气体无法导出，故C不正确；
D、氧气不易溶于水，且密度比水小，用装置来收集氧气时，氧气从短管进入，故D正确。故选D。
13．C
【详解】
A、食品脱氧剂（主要成分为活性铁粉），铁生锈是铁和氧气和水共同作用的结果，铁锈蚀消耗氧气，反应结束后，玻璃管中减少的气体体积等于消耗氧气的体积，据此得出空气中氧气的体积分数，则该实验是利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数，故A正确；
B、将脱氧剂粉末平铺在有机玻璃管中的目的是增大脱氧剂与氧气的接触面积，使反应更快更充分，则将脱氧剂粉末平铺在有机玻璃管中的目的是加快反应速率，故B正确；
C、根据题意，反应结束后，玻璃管中减少的氧气体积是图2中AB段，测得 AB 的长度为 L2，则该方法测得空气中氧气的体积分数为，故C不正确；
D、玻璃管粗一点，脱氧剂与氧气的接触面更大，玻璃管中的氧气消耗越完全，测定结果越准确，因此用该方法测得的实验结果的精度与有机玻璃管的粗细有关，故D正确。故选C。
14．C
【详解】
A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，故A选项不能达到相应实验目的；
B、碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，反应后二氧化碳气体逸出，不能用于验证质量守恒定律，故B选项不能达到相应实验目的；
C、图中实验，U型管左侧液面下降、右边液面上升，可说明生石灰遇水放热，故C选项能达到相应实验目的；
D、第一支试管中的铁钉能与氧气、水充分接触；第二支试管中的铁钉只能与水接触；一段时间后，第一支试管中的铁钉生锈，第二支试管的铁钉没有生锈；可用于探究铁生锈条件之一是与氧气接触，无法证明是否与水有关，故D选项不能达到相应实验目的。
故选C。
15．D
【详解】
氢气被认为是理想的清洁、高能燃料；电解水实验：正负极产生气体的体积比约为1∶2；气体的溶解度随温度的升高而减小；通过高炉得到的铁是不纯铁，颜色是黑色，纯铁的颜色是银白色。故选D．
16．D
【详解】
A、铁锈的主要成分是氧化铁，其化学式为Fe2O3，故选项说法正确。
B、检验二氧化碳使用澄清的石灰水，反应③可以检验二氧化碳气体，故选项说法正确。
C、X溶液与铁反应能生成铜，X溶液可能是硫酸铜溶液，铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，故选项说法正确。
D、氢氧化铜难溶于水，铁不能与碱反应，故选项说法错误。
故选D。
17．（1）
（2）
（3）
（4）
【详解】
（1）氧气充足时，碳燃烧生成二氧化碳。故该反应是碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳，反应的化学方程式为：。
（2）（1）中产生的气体是二氧化碳，二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为：。
（3）赤铁矿的主要成分是氧化铁，该反应的原理是高温条件下一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：。
（4）氮气和一氧化碳都不与氢氧化钙反应，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：。
18．Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 3 保持金属制品表面的清洁干燥（或刷漆或镀一层防锈金属等）
【详解】
[小题1详解]
“曾青得铁则化为铜”用化学方程式表示是：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
[小题2详解]
（1）化学反应遵守质量守恒定律，反应前后各种原子个数相等，故转化①的化学方程式：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2（2）氢氧化铁沉淀在空气中分解生成氧化铁和水，2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O，在转化为结晶水时，水的质量可能变小，所以转化③生成Fe2O3·3H2O，则x≤3。
[小题3详解]
铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，保持金属制品表面的清洁干燥或在铁制品表面刷漆或涂油或镀一层防锈金属都可以防止铁制品生锈。
19．CO2 CO2+C2CO Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 Ag Fe(NO3)2 84%
【详解】
（1）碳和氧气能反应生成二氧化碳，故填：CO2；
（2）二氧化碳和碳高温能反应生成一氧化碳，故填：CO2+C2CO；
（3）一氧化碳具有还原性，能与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳，故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（4）向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，加入一定量的铁粉，则铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，可能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，向滤渣中滴加稀硫酸，无气泡产生，说明滤渣中一定不含有铁，且一定含有银，可能含有铜；滤液中一定含有的溶质是硝酸亚铁，故填：Ag；Fe（NO3）2；
（5）根据题意设纯铁的质量为x，
则生成氢气的质量为：x+100g-108.1g=x-8.1g，
故铁的质量分数为：；故填：84%。
20．FeO 50% Fe2O3和FeO Fe3O4、Fe2O3和FeO
【详解】
（1）根据Fe2O3+CO2FeO+CO2，Fe2O3的转化率是参加反应的Fe2O3与反应前的Fe2O3的质量比，
由表格中的转化率为100%可知，氧化铁全部反应，
则固体成分为FeO，氧化亚铁中Fe、O元素的质量比为56：16=7：2，符合题意；
当中mFe/mO═14/5时，设参加反应的氧化铁的质量为x，
则 Fe2O3+CO2FeO+CO2，
160 144
x
由反应后铁与氧元素的质量比得，
，
解得x=80g
则转化率为×100%=50%，
故答案为FeO；50%；
（2）由反应可知，反应后的固体有四氧化三铁、也可能有氧化亚铁，
若只有四氧化三铁，在Fe3O4中，铁、氧元素的质量比为56×3：16×4=21：8，则可能反应后固体只有四氧化三铁；
在Fe2O3中铁、氧元素的质量比为56×2：16×3=7：3=21：9，
若只有氧化亚铁，在FeO中Fe、O元素的质量比为56：16=7：2=21：6，
则7：3＜21：8＜Fe2O3＜7：2，
则反应后固体可能为氧化铁和氧化亚铁的混合物，也可能为氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁的混合物；
故答案为Fe2O3和FeO；Fe3O4、Fe2O3和FeO．
21．C 制成不锈钢（ Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu 置换 13.5g
【详解】
⑴ 金属做导线是利用了金属的导电性，故选C
⑵ 防止金属锈蚀的方法有将钢铁制成不锈钢或 钢铁表面洁净后，覆盖保护层，例如涂油、漆，镀锌，烤蓝工艺 等）
⑶ 铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应方程式为Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu ，该反应是单质与化合物反应生成新的单质和新的化合物，是置换反应 ；
⑷解：设Zn的质量为x，则
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 2
x 0.2g
∴
则样品中Cu的质量 = 20g - 6.5g = 13.5g
答：该样品中含有13.5g Cu 。
22．（1）AD
（2） 金属B的电性较好、密度小 ＞
（3）反应时镁比铁放出的热量多
（4）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
（5） Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ Cu+2AgNO3=2Ag+Cu（NO3）2 银
（6）设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。
解得：x≈1166.7t
答：理论上可以炼出含铁96%生铁1166.7t。
23．③ 合金 氧气 水 Cr>Fe>Hg AD SO3+H2O═H2SO4 过滤 NaCl 能够除去可溶性杂质 可以除去水，防止在后续步骤中CuCl变质 1714.3 0.5
【详解】
(一)（1）铝土矿中含有铝元素，可用来冶炼金属铝；其他矿石中不含铝元素，不能用来冶炼铝；故填：③；
（2）①金属材料包括纯金属以及它们的合金；故填：合金；
②铁制品生锈的条件是同时与氧气和水直接接触；故填：氧气；水；
（3）由Cr+FeSO4═Fe+CrSO4可知，Cr比Fe活泼，在金属活动性顺序中，铁比汞活泼，所以活动性Cr>Fe>Hg；故填：Cr>Fe>Hg；
(4)四种金属的活动性：镁>锌>铁>银，所以将一定量镁粉、锌粉的混合物加入到适量硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中，镁先开始与硝酸银反应生成硝酸镁和银，当硝酸银完全被置换后，镁再置换硝酸亚铁中的铁，若此过程中镁的量不足，则锌参与金属的置换。
A.滤液中一定有硝酸镁，滤渣中一定有银，故正确；
B.若滤液为无色，说明硝酸亚铁已经完全反应，则滤渣中不一定有锌，故错误；
C.取少量滤液，加入氯化钠溶液，无明显现象，说明硝酸银已经完全反应，硝酸银可能恰好与锌完全反应，硝酸亚铁不一定参与反应，则滤渣中一定有铁”的说法是错误的；
D.取少量滤渣，加入过量稀盐酸，产生气泡，则滤渣中一定有铁，则硝酸银已经完全反应，一定含银，可能是的组成是铁、银；铁、锌、银；镁、铁、锌、银三种情况，故正确。
故选AD。
(二)(1)产生的SO3迅速与水化合生成硫酸，该反应的化学方程式为：SO3+H2O═H2SO4.故填：SO3+H2O═H2SO4。
(2)“操作a”的名称是过滤，通过过滤把液体和固体分离；
本流程中可以循环利用的物质(水除外)是NaCl，既是反应物，又是生成物。故填：过滤；NaCl。
(3)可用“水洗”的原因是能够除去可溶性杂质，“醇洗”的目的是可以除去水，防止在后续步骤中CuCl变质。故填：能够除去可溶性杂质；可以除去水，防止在后续步骤中CuCl变质。
(三)(1)赤铁矿石中的主要成分是Fe2O3，Fe2O3与一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式：
(2)冶炼2900t含四氧化三铁80%的磁铁矿石，设理论上能得到含杂质2%的生铁的质量是x。
(3)金属活动性顺序中，氢前面的金属能与酸反应生成氢气。含有锌粉6.5g、铁粉5.6g、铜粉3.2g、铝粉l。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，则剩余的6g固体是活动性较弱的金属，如果金属同时参与反应，活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来，然后与酸反应，所以剩余的6g固体是铜粉3.2g、铁粉2.8g，参加反应的金属是锌粉6.5g、铁粉2.8g、铝粉l.8g，锌粉与盐酸反应：，铁粉与稀盐酸反应：，铝与稀盐酸反应：所以生成氢气的总质量是0.2g+0.1g+0.2g=0.5g。
24．大 水和氧气 3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑ 排除装置中的空气，防止出现爆炸 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 有少量气泡产生，同时溶液显血红色 11.2 g 【详解】
（1）合金的特性是硬度增大，熔点降低，故铁合金硬度比纯铁大。
（2）钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的水和氧气等物质发生化学反应的结果。
（3）依据烤蓝的原理是：在高温下，铁与水发生反应，生成四氧化三铁和一种单质气体，在化学反应中元素种不变，反应物中水含有氢元素，而生成物四氧化三铁中没有氢元素，故猜出生成物气体单质应该是氢气。该反应的化学反应方程式: 3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑。
（4）一氧化碳是具有可燃性气体，当混有氧气或空气时，加热可能发生爆炸，所以实验开始时，应先注水片刻，使一氧化碳进入硬质玻璃管，把管内的空气排出，防止加热出现爆炸。
（5）硬质玻璃管中发生的化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。
（6）把少量黑色粉末于烧杯中，加过量稀H2SO4，如果黑色粉末中有铁，铁与稀硫酸反应，有气泡产生，充分反应后，滴加少量硫氰化钾，如果黑色粉末中有Fe3O4，反应后溶液中就含有Fe3+，Fe3+遇到硫氰化钾溶液显血红色。
（7）采用假设法求X的取值范围。
1、假设剩余黑色固体成份全部是铁，则
2、假设剩余黑色固体成份全部是Fe3O4，根据铁元素质量反应前后质量相等，则
故X的取值范围：11.2 g