8.2金属的化学性质课后练习-2021_2022学年九年级化学人教版下册（含解析）

8.2金属的化学性质
一、选择题（共16题）
1．下列金属中，活动性最强的是
A．钠 B．铝 C．铜 D．银
2．下列化学方程式能正确表示所述内容的是
A．除水垢时铝壶不能用稀盐酸长时间浸泡：Al+2HCl＝AlCl2+H2↑
B．镁条在空气中燃烧：Mg＋O2MgO2
C．铜绿的形成：2Cu＋O2＋H2O＋CO2＝Cu2(OH)2CO3
D．用石灰石浆处理二氧化硫：SO2 ＋CaCO3＋O2＝CaSO4＋CO2
3．2013年12月2日1时30分，我国成功发射“嫦娥”三号。在航空航天材料中的重要金属钛（Ti）可以用TiO2与Si反应制取，反应的化学方程式为：TiO2+Si＝SiO2 +Ti，则该反应属于
A．分解反应 B．化合反应 C．置换反应 D．复分解反应
4．在密闭容器内有氧气、二氧化碳、水蒸气和一种未知物质W，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如表所示，则下列说法中正确的是（　　）
物质 氧气 二氧化碳 水蒸气 W
反应前质量/g 50 1 1 23
反应后质量/g 2 45 28 x
A．根据质量守恒定律，x的值应为2
B．该反应属于置换反应
C．该反应中的二氧化碳和水蒸气的质量比为44：27
D．该反应中物质W含碳元素的质量为10g
5．常温下，下列各组物质中相互间能发生化学反应的是（　　）
A．碳和氧气 B．铜和硫酸锌溶液 C．铝和氧气 D．氧化铜和水
6．下列图象能正确反映对应变化关系的是
A B C D
足量的碳在盛有氧气的密闭集气瓶内燃烧 电解水 镁在氧气中燃烧 向两份浓度、质量完全相同的稀盐酸中分别加入足量的锌粉、镁粉
A．A B．B C．C D．D
7．按如图所示流程进行实验（每步均充分反应）。下列判断正确的是
A．现象X应为无明显现象
B．由实验可判断出铁、铜、银的金属活动性强弱
C．烧杯中固体一定含有Ag，可能含有铜，一定没有铁
D．滤液的质量大于加入的AgNO3、Cu（NO3）2溶液的质量之和
8．一定量铁粉投到硝酸银和硝酸铜的混合液中，充分反应后溶液仍显蓝色，下列正确的是（　　）
A．反应结束后的固体中一定银和铁
B．滤液中一定没有AgNO3和Cu（NO3） 2
C．反应结束后的固体中一定有铜和银
D．滤液中一定有Fe（NO3） 2和Cu（NO3） 2
9．将一定量的锌粉放入氯化亚铁稀溶液中，充分反应后过滤，再向滤渣中加盐酸有气泡产生。下列说法不正确的是
A．滤出的固体中一定有铁，可能有锌
B．滤液中一定有氯化锌，可能有氯化亚铁
C．反应后溶液的质量一定增大
D．若反应后溶液为浅绿色，则反应后溶液中溶质只为氯化亚铁
10．某些化学小组设计了验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序的四种方案，各个方案选用的试剂如下，其中不可行的是
A．Fe、CuSO4溶液、Ag
B．FeCl2溶液、Cu、AgNO3溶液
C．Ag、CuSO4溶液、FeSO4溶液
D．Fe、Cu、AgNO3溶液、盐酸
11．某校化学活动小组为探究X、Y、Z、W四种金属与酸的反应情况，进行了如下实验：取等质量的X、Y、Z、W分别与足量的浓度相等的稀硫酸反应，反应情况如图所示。下列对该图象理解的叙述中，正确的是（　　）
A．产生H2的质量是：Y>X>W>Z
B．X、Y、Z、W依次可能是：Al、Mg、Fe、Zn
C．金属活动性由强到弱：X、Y、Z、W
D．相对原子质量的大小依次是：W>Z>Y>X
12．向AgNO3和Mg(NO3)2溶液中加入一定量Zn粉和Cu粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。关于该滤渣和滤液说法正确的是
A．向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生 B．滤液中一定有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2
C．滤渣中一定有Ag，可能有Cu和Zn D．滤液中一定无AgNO3，可能有Zn(NO3)2
13．为深入研究金属活动性顺序及其应用，某同学设计如图实验，观察到乙装置中铜片表面有气泡且电流计指针发生偏转。下列说法不正确的是
A．根据甲装置，可以比较金属活动性顺序：Zn>Cu
B．乙中电流计指针偏转说明化学能可以转变为电能
C．乙中铜片表面有气泡说明连接导线后铜与稀硫酸反应产生氢气
D．甲乙对比分析，Zn-Cu用导线连接，反应时电子由Zn片经导线流向Cu片
14．下列图像能正确反映对应变化关系的是
A．①足量红磷在装有空气的密闭容器中燃烧
B．②加热氯酸钾和二氧化锰混合物
C．③ 铁丝在氧气中燃烧
D．④等质量形状相同铁和锌加入到足量的同一种稀硫酸中
15．某同学想知道铜银合金中铜的含量，取这种合金10g，加入到硝酸银溶液中充分反应后过滤，将所得固体洗涤干燥，称量其质量为25.2g，根据题意，计算样品中铜的质量分数(　　)
A．32% B．64% C．80% D．45%
16．下列实验现象描述正确的是
A．硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，生成一种无色无味的气体
B．木炭在空气中燃烧发出白光
C．镁条在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体
D．铁片放到足量硫酸铜溶液中，铁片表面覆盖一层红色固体
二、综合题（共6题）
17．金属在日常生活的使用越来越广泛，请回答下列问题：
（1）图中有标号的材料中，属于金属材料的是______（填标号）。
（2）如图为利用数字化仪器测得的形状、大小均相同的足量的铝片、铁片分别与等质量、等浓度的稀盐酸反应时气体压强的变化。
①图中表示铁片与稀盐酸反应的曲线是______（填“a”或“b”）。
②生活中铝制品不易被腐蚀，用化学方程式表示其原因______。
③铁制品容易生锈，盐酸去铁锈的化学方程式为______。
（3）实验室用如图探究一氧化碳的性质。
①要使通入装置D的气体是干燥的，可在装置C中装入______（填写液体药品名称）。
②装置D中发生反应的实验现象是______。
③从环保角度考虑，装置中存在明显的不足，改进的方法是______。
（4）黄铜是铜、锌合金，常用于制造机器、电器零件等。为测定某黄铜样品中铜的质量分数，取20g该黄铜样品加入到100g稀硫酸中，恰好完全反应，产生氢气0.2g，请计算该黄铜样品中铜的质量分数______。
18．中国探测卫星“嫦娥二号”作为我国二期探月工程的先导星，为嫦娥三号落月探路，对月球预选着陆区地形地貌进行高分辨率成像试验。
（1）现今国际上设计的着陆点集中在月球南极，96%南极地区有光照，保证丰富而稳定的能源供应，温度保持在－60℃左右。可使用太阳能电池板，将光能转换成___能，对于目前全世界出现能源危机和环境保护问题，应合理开发利用的新能源有(至少两种)_______。
（2）“嫦娥二号”承担另一个任务是探测月球表面9种元素的含量和分布特征：Si、Mg、O、Al、Ca、Ti(钛)、K、Th(钍)、U(铀)等，其中属于非金属元素的有____种。
（3）月球表面富含钛铁矿，钛因其硬度大、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能，被誉为“未来金属”，从钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下：
①月岩中钛铁矿的主要成分是FeTiOX(钛酸亚铁)，其中铁和钛元素的化合价分别为+2和+4，则X的数值为___ 。
②TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属钛和氯化镁，该反应化学方程式为__________，其反应基本类型为_________。
③上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质，可加入________除去。
19．金属是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类材料。
（1）下列金属制品的用途中，利用金属导热性的是___________(填字母)。
A．马踏飞燕 B．汽车
C．火锅 D．金属丝
（2）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操作I的名称是___________。
②加入过量A时反应的化学方程式为___________。
③物质B的名称是___________。
20．人类文明的发展和社会的进步同金属和金属材料关系十分密切。
（1）黄铜（铜锌合金）是我国古代使用较早的合金，下列关于黄铜的说法正确的是______。
A．黄铜硬度比铜大 B．黄铜熔点比铜高 C．黄铜不会被腐蚀
（2）铜、铁、铝都是人类广泛使用的金属，但是被开发和利用的年代不同，从化学反应的角度看，决定开发年代先后顺序的关键因素是______（写出一条即可）。
（3）利用黄铜制造机械零件时会产生大量黄铜渣，其主要含有Cu、Zn、CuO和ZnO。为从黄铜渣中回收种金属并制得ZnSO4固体，某小组设计如下方案：
①溶液B中的溶质成分是______。
②固体C与X反应的化学方程式为______。
③操作Ⅰ和操作Ⅱ中都要用到一种玻璃仪器，该仪器在操作Ⅱ中的作用是什么？______。
（4）过氧化钠（Na2O2）可用于呼吸面罩中作为氧气的来源。它能与水反应生成一种碱和氧气，也能与二氧化碳反应生成一种盐和氧气。
①过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为______。
②使用一段时间后，小明将呼吸面罩中的过氧化钠放入水中，在此过程中无气泡产生，请设计实验检验溶液中溶质的成分______（简要写出实验步骤、现象及结论）。
（5）金属铝能与氢氧化钠溶液反应，反应式为。若将5.4g铝加入到80g氢氧化钠溶液中两者恰好完全反应，则氢氧化钠溶液中溶质质量分数是多少？______
21．日常使用的干电池是一种锌锰电池，它的构造是:负极为锌做的圆筒,正极是一根碳棒,它的周围被二氧化锰,碳粉和氯化铵的混合剂所包围，总称为"碳包"。碳包和锌筒之间填充着氯化铵、氯化锌的水溶液和淀粉等组成的糊状物。废旧干电池随意丢弃会造成环境污染。学校兴趣小组同学准备对废旧的干电池进行探究。
（一）拆解干电池，得到铜帽、锌皮、碳棒、黑色粉末等物质。
（二）回收二氧化锰并测定碳粉与二氧化锰的质量比：
（1）干电池使用时将化学能转化成 ___________ 能。
（2）上述操作中灼烧的目的是 ___________ ；
（3）同学们将过滤后得到的滤渣干燥后称得质量为25克，充分灼烧后冷却称得剩余固体质量为20克，则滤渣中二氧化锰与碳粉的质量比为 ___________ 。经分析，此结果偏大，老师指出同学们在实验中缺少一步操作，该操作是 ___________ 。
（4）为验证二氧化锰，同学们用A、B两支洁净试管，分别取5毫升3%的过氧化氢溶液，往A试管中加入少量上述实验灼烧后得到的固体，如果出现 ___________ 的现象，说明为二氧化锰。反应的化学方程式为 ___________ 。
（三）用拆解得到的锌皮（含杂质）制取硫酸锌晶体。
实验步骤：①将剪碎后的锌皮放入烧杯中，加入足量的稀硫酸，充分反应；②将上述反应后的混合物过滤。③将滤液加热浓缩、 _____ 、过滤，得到ZnSO4·7H2O晶体。
（5）步骤①中反应方程式为 ___________ ，将锌皮剪碎的目的是 __________ 。
（6）步骤②需要的仪器有铁架台、烧杯、 ___________ 和玻璃棒，玻璃棒的作用是 ___________ 。
（7）步骤③缺少的操作是 ____________ 。
（四）测定锌皮中锌的质量分数。同学们设计了如下实验装置，取1克锌皮放于试管中，实验中将注射器内50毫升稀硫酸（足量）完全注入试管中。当试管中不再产生气泡时立刻读数得到量筒中水的体积为350毫升。已知实验条件下氢气的密度为0.09g/L。
（8）计算该锌皮中锌的质量分数 ___________ 。（写出计算过程，结果保留两位小数）
（9）上述方法测得的锌的质量分数偏大，不可能的原因是 ____________
A．没等装置冷却就读数
B．锌皮中含有少量铁
C．试管中有气体没有排出
D．将注射器中稀硫酸全部注入试管中后忘掉夹紧弹簧夹
22．中兴缺“芯”事件震惊国国人。芯片是电脑、智能家庭等的核心部件，芯片的主要成分是纯度极高的硅，其运算速率与硅的纯度有关。2018年5月23日至25日，第九届中国卫星导航年会在哈尔滨拉开帷幕，中海达，华大北斗等一批国内全业先后发布了自主研发的北斗芯片产品。
(1)硅与金刚石结构相似，则构成硅的粒子是 ______填“分子”或“原子”或“离子”
(2)已知硅原子结构示意图如图则图2中四种粒子与硅的化学性质相似的是 ______填序号。
(3)自然界中的硅元素主要以二氧化硅的形式存在，请写出二氧化硅的化学式 ______ 。
(4)高纯硅的制备以石英砂主要成分是二氧化硅为原料，生产过程示意图如图：
①上述四个步骤中属于物理变化的是 ______ 。
②该生产过程中可循环使用的物质是 ______写化学式。
(5)写出步骤4反应的化学方程式 ______ ，该反应的基本反应类型是 ______ 。
参考答案
1．A
【详解】
试题分析：根据金属活动性顺序的应用：在金属活动性顺序中，位置越前，活动性越强。故选A。
2．C
【详解】
A.铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，方程式应该是： ，选项错误；
B. 镁条在空气中燃烧生成氧化镁，方程式为：，选项错误；
C. 铜绿的形成是铜与空气中的氧气、水、二氧化碳反应生成的，方程式为：，选项正确 ；
D. 该化学方程式没有配平，正确的化学方程式为用石灰石浆处理二氧化硫： ，选项错误。
故选：C。
3．C
【详解】
试题分析：该反应的反应物和生成物均为单质和化合物，属于置换反应。故选C
4．C
【详解】
A、由表中数据分析可知，反应前后，氧气的质量减少了50g-2g=48g，所以氧气是反应物，参加反应的氧气的质量为48g；同理可以确定二氧化碳是生成物，生成的二氧化碳的质量为45g-1g=44g；水蒸气是生成物，生成的水蒸气的质量为28g-1g=27g；由质量守恒定律，W应是反应物，且参加反应的W的质量=27g+44g-48g=23g，所以x的数值为23g-23g=0g，故A错误；
B、该反应中W和氧气减少是反应物，二氧化碳和水蒸气增多是生成物，该反应中生成物是两种化合物，不属于置换反应，故B错误；
C、该反应中的生成的二氧化碳和水蒸气的质量比=44：27，故C正确；
D、依据质量守恒定律可知，该反应中物质W含碳元素的质量等于二氧化碳中碳元素的质量=，故D错误。故选C。
5．C
【解析】A、碳与氧气反应需要加热或高温，常温下不能发生反应，错误；B、在金属活动性顺序中，锌排在铜的前面，能置换出硫酸铜中的铜，错误；C、铝在空气中可以发生缓慢氧化反应生成氧化铝，正确；D、常温下氧化铜不和水发生化学反应，错误。故选C。
6．D
【详解】
A、碳燃烧的产物是二氧化碳气体，含有剩余的气体，气体的质量不为零，故A错误；
B、电解水生成氢气和氧气的质量比为1：8，故B错误；
C、镁在氧气中燃烧时，随着反应的进行，镁和氧气质量不断减小，氧化镁质量不断增大，当镁和氧气恰好完全反应，或其中一种物质完全反应后，反应停止，不可能出现镁和氧气都过量的情况，故C错误；
D、向两份完全相同的稀盐酸中分别加入锌粉、镁粉时，随着反应的进行，氢气质量不断增加，当稀盐酸完全反应后，产生氢气的质量相等，而镁比锌活泼，和稀盐酸反应的速率比锌快，先和稀盐酸完全反应，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，溶液变成浅绿色，析出固体，该选项说法不正确；
B、铁能和硝酸银、硝酸铜反应，说明铁最活泼，不能比较银和铜的活泼性，该选项说法不正确；
C、烧杯中固体一定含有Ag，可能含有铜，一定没有铁，是因为加入稀盐酸无明显现象，该选项说法正确；
D、滤液的质量小于加入的AgNO3、Cu（NO3）2溶液的质量之和，是因为铁和硝酸银、硝酸铜反应后溶液质量都减小，该选项说法不正确。
故选：C。
8．D
【分析】
根据三种金属活动性由强到弱的顺序：铁＞铜＞银，当把铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中时，银首先被置换出来，在银完全置换后，铜才能被置换出来充分反应后溶液仍显蓝色，可能置换出部分的铜，也可能还没有置换铜。
【详解】
A、充分反应后溶液仍显蓝色，铁粉和硝酸银反应完全，则反应结束后的固体中一定银，一定不含铁，故A不正确；
B、铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中时，银首先被置换出来，铁粉和铜反应可能置换出部分的铜，也可能还没有置换铜，滤液中一定有硝酸铜，可能还有硝酸银 ，故B不正确；
C、当把铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中时，银首先被置换出来，在银完全置换后，铜才能被置换出来充分反应后溶液仍显蓝色，可能置换出部分的铜，也可能还没有置换铜，则反应结束后的固体中一定有银，可能含有铜，故C不正确；
D、铁粉和硝酸银反应生成硝酸亚铁，溶液显蓝色，则滤液中一定有和，故D正确。故选D。
9．D
【详解】
试题分析：根据金属活动性顺序可知，金属锌的金属性强，将一定量的锌粉放入氯化亚铁稀溶液中，充分反应后过滤，再向滤渣中加盐酸有气泡产生，说明滤出的固体中一定有铁，可能有锌；讨论反应的程度可知，滤液中一定有氯化锌，可能有氯化亚铁；根据相对原子质量的大小关系可知，反应后溶液的质量一定增大是正确的叙述；故答案选择D
10．C
【详解】
解：A、铁能置换出硫酸铜中的铜，得出金属活动性铁大于铜，银不能置换出硫酸铜中的铜，得出金属活动性铜大于银，能验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序．故A正确．
B、铜不能置换出氯化亚铁中的铁，但置换出硝酸银中的银，说明金属活动性是铁大于铜，铜大于银．能验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序．故B正确．
C、银不能置换出硫酸铜中的铜，硫酸亚铁中的铁，能得出铁、铜的活泼性大于银，不能比较铁、铜的活泼性．故C错误．
D、通过铁能与盐酸反应生成氢气．铜不能与盐酸反应，得出铁的活泼性大于铜；通过铜能置换出硝酸银中的银，说明金属活动性是铜大于银．能验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序．故D正确．
故选C．
11．B
【详解】
A、通过图象可以看出，产生H2的质量是：X＞Y＞Z＞W，不符合题意；
B、由图象的倾斜度可以看出，金属活动性由强到弱为：Y、X、W、Z，故X、Y、Z、W依次可能是：Al、Mg、Fe、Zn，取等质量的Al、Mg、Fe、Zn，分别与足量的浓度相等的稀硫酸反应，根据方程式可知：；；；，铝生成氢气最多，镁、铁、锌依次减少，符合题意；
C、由图象的倾斜度可以看出，金属活动性由强到弱为：Y、X、W、Z，不符合题意；
D、金属的化合价不确定，所以相对原子质量也不能确定，不符合题意。故选B。
12．B
【分析】
在金属活动性顺序表中，活动性Mg＞Zn＞Cu＞Ag，向AgNO3和Mg(NO3)2溶液中加入一定量Zn粉和Cu粉，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌反应完铜再和硝酸银反应生成硝酸铜和银，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，说明锌不足，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，则滤渣中一定含有置换出的银，可能含有过量的铜，滤液中一定含有不反应的硝酸镁、生成的硝酸锌和硝酸铜，可能含有过量的硝酸银。
【详解】
A、由上分析可知，锌不足，铜、银和稀盐酸不反应，向滤渣中加入稀盐酸，不可能有气泡产生，故选项不正确；
B、由上分析可知，滤液中一定有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2，故选项正确；
C、由上分析可知滤渣中一定有Ag，可能有Cu，不可能含有Zn，故选项不正确；
D、由上分析可知，若锌、铜不足量，滤液中还会含有AgNO3，但是一定含有Zn(NO3)2，故选项不正确；
故选B。
13．C
【详解】
A、甲装置没有形成闭合电路，锌片与稀硫酸反应，表面有气泡冒出，铜片不能与稀硫酸反应，表面无气泡冒出，可以比较金属活动性顺序：Zn>Cu，此选项正确；
B、乙装置是原电池，乙中电流计指针偏转说明化学能可以转变为电能，此选项正确；
C、乙装置是原电池，反应过程中，化学能转化为电能，锌为负极，发生氧化反应，铜为正极，发生还原反应生成氢气，所以铜片表面有气泡，不能说明连接导线后铜与稀硫酸反应产生氢气，此选项错误；
D、甲乙对比分析，Zn-Cu用导线连接，反应时电子由Zn片经导线流向Cu片，此选项正确。
故选C。
14．A
【详解】
A、红磷和氮气不反应，氮气质量不变，故A正确；
B、加热氯酸钾和二氧化锰混合物生成氯化钾和氧气，由质量守恒定律可知，随着反应进行固体质量减小（减少了氧气的质量），故B正确；
C、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，随着反应进行固体质量增加，但是反应前铁丝为固体，所以固体的质量不能为0，故C错误；
D、相等质量形状相同的锌和铁，分别与足量的稀硫酸反应，铁产生的氢气比锌多，但是锌比铁活泼，因此锌比铁快，故D错误。
15．B
【分析】
根据铜和硝酸银反应生成硫酸铜和银，反应前后质量的差值求出铜的质量，进而求出铜的质量分数进行解答。
【详解】
解：设10gCu﹣Ag合金中Cu的质量为，则
＝6.4g
样品中铜的质量分数是：
故选：B。
16．D
【详解】
A、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，生成无色有刺激性气味的气体，放出大量的热，故说法不正确。
B、木炭在氧气中燃烧发出白光，空气中红热，故说法不正确。
C、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，故说法不正确。
D、铁片放到足量硫酸铜溶液中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故铁片表面覆盖一层红色固体，故说法正确。
故选D。
17．①、②、⑤ b 4Al+3O2=2Al2O3 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 浓硫酸 红色固体变黑 在装置末端放一个点燃的酒精灯 设20g黄铜样品中锌的质量为x
故黄铜样品中铜的质量分数为：
答：黄铜样品中铜的质量分数是 67.5%。
【详解】
（1）图中有标号的材料中，属于金属材料的是铜丝导线插口、铝合金边框、合金铜支架，故填：①、②、⑤；
（2）①由于铝比铁活泼，在10s内铁比铝与盐酸反应慢，产生的氢气少，故填： b ；
②生活中铝制品不易被腐蚀，是因为铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，保护内部的金属不被氧化，故填：4Al+3O2=2Al2O3；
③铁制品容易生锈，盐酸去铁锈的化学方程式为 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，故填：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
（3）装置A的作用是生成一氧化碳，装置B的作用是吸收一氧化碳中的二氧化碳，装置C的作用是吸收一氧化碳中的水蒸气，装置D的作用为探究一氧化碳还原氧化铁，装置E的作用为验证一氧化碳还原氧化铁生成了二氧化碳，浓硫酸具有吸水性，要使通入装置D的气体是干燥的，可在装置C中装入浓硫酸；一氧化碳还原氧化铁的现象为红色的固体变成黑色，故填：红色固体变黑；由于反应有未反应的有毒的一氧化碳，必须防止进入大气，故填：在装置末端放一个点燃的酒精灯；
（4）解析见答案。
18．电 风能、核能、潮汐能、太阳能等 2 3 置换反应 稀硫酸（稀盐酸）
【详解】
（1）太阳能电池板，将光能转换成电能，风能、核能、潮汐能、太阳能等都是可以开发利用的新能源。
（2）Si、Mg、O、Al、Ca、Ti(钛)、K、Th(钍)、U(铀)，九种元素中，Si、O属于非金属元素，Mg、Al、Ca、Ti(钛)、K、Th(钍)、U(铀)属于金属元素，故属于非金属元素的有2种。
（3）①根据化合物中化合价代数和为零的原则，FeTiOX(钛酸亚铁)中铁和钛元素的化合价分别为+2和+4，则（+2）+（+4）+（-2X）=0，则X的数值为3。
②TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属钛和氯化镁，该反应化学方程式为，是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，反应基本类型为置换反应。
③根据流程可知，上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质是镁，钛常温下耐酸碱，镁的活动性在氢之前，故可加入稀硫酸（或稀盐酸）除去。
19．
（1）C
（2） 过滤
稀硫酸
【分析】
（1）
A、马踏飞燕没有利用金属的导热性，不符合题意；
B、汽车利用了金属硬度大等特性，没有利用导热性，不符合题意；
C、火锅利用了金属的导热性，符合题意；
D、金属丝利用了金属良好的延展性，不符合题意。
故选C ；
（2）
①操作I实现了固液分离，名称是过滤；
②该实验的目的是回收铜和硫酸锌，故加入的过量A为锌，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，可将硫酸铜完全转化为铜，该反应的化学方程式为：；
③固体X含过量的锌和反应生成的铜，为了得出铜，除去锌，可加入稀硫酸，故物质B的名称是稀硫酸，锌可与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，过滤，可得到铜。
20．A 金属活动性强弱 H2SO4、ZnSO4、CuSO4
搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅
取适量溶液于试管中，加入过量的氯化钙溶液，产生白色沉淀，说明含碳酸钠，静置，向上层清液中加入无色酚酞试液，无色酚酞试液变红，说明含氢氧化钠； 解：设氢氧化钠溶液中溶质质量分数是x
x=10%
【详解】
（1）A、黄铜是铜的合金，合金比组成它的纯金属的硬度大，故黄铜硬度比铜大，符合题意；
B、合金比组成它的纯金属的熔点低，故黄铜熔点比铜低，不符合题意；
C、合金抗腐蚀性好，但是还是会被腐蚀，不符合题意。
故选A；
（2）从化学反应的角度看，决定开发年代先后顺序的关键因素是金属活动性强弱，金属活动性越强，开发的越晚；
（3）①该实验的目的是回收金属并制得硫酸锌，故可向黄铜渣中加入过量稀硫酸，铜与稀硫酸不反应，氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故固体A为铜，溶液B中的溶质是：H2SO4、ZnSO4、CuSO4；
②向溶液B中加入过量的Y，Y应为锌，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故固体C中含过量的锌和反应生成的铜，加入适量X，X为稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：；
③操作Ⅰ实现了固液分离，是过滤，操作Ⅱ使溶液变为固体，为蒸发，过滤和蒸发均需要用到玻璃棒，蒸发中，玻璃棒的作用是：搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅；
（4）①过氧化氢与二氧化碳反应生成一种盐和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Na、O、C，生成物中含O，还应含Na、C，故生成的盐是碳酸钠，该反应的化学方程式为：；
②过氧化钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠和氧气，呼出气体中也含水，过氧化钠能与水反应生成氢氧化钠和氧气，碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，可用过量的氯化钙检验碳酸钠，且将碳酸钠除尽，然后用无色酚酞试液检验是否含氢氧化钠，故取适量溶液于试管中，加入过量的氯化钙溶液，产生白色沉淀，说明含碳酸钠，静置，向上层清液中加入无色酚酞试液，无色酚酞试液变红，说明含氢氧化钠；
（5）见答案。
21．电 除去碳粉（或者将碳粉变成二氧化碳除去，合理即可） 4:1 洗涤 有气泡产生 2H2O22H2O + O2↑ 冷却结晶 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 增大接触面积，使反应更快更充分 漏斗 引流 降温结晶（或冷却结晶） 解：氢气的质量=（350-50）x10-3L ×0.09g/L = 0.027g
设锌的质量为x
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
65 2
X 0.027g
x =0.8775g
锌皮中锌的质量分数 = ×100% = 87.75% C D
【详解】
（1）干电池使用时将化学能转化成电能。
（2）碳在点燃条件下生成气体二氧化碳气体逸出，所以上述操作中灼烧的目的是将碳粉变成二氧化碳除去；（3）过滤后得到的滤渣是二氧化锰和碳的混合物，干燥后称得质量为25克，充分灼烧后冷却称得剩余固体质量为20克，则滤渣中二氧化锰与碳粉的质量比为20:5=4:1；测定结果偏大的原因是没有将过滤后得到的固体进行洗涤，固体中有残留的可溶物，使结果偏大；（4）为验证二氧化锰，同学们用A、B两支洁净试管，分别取5毫升3%的过氧化氢溶液，往A试管中加入少量上述实验灼烧后得到的固体，如果出现有启瓶器产生的现象，说明固体为二氧化锰。反应的化学方程式为_ 2H2O22H2O + O2↑；（三）将滤液加热浓缩、降温结晶、过滤，得到ZnSO4·7H2O晶体。（5）步骤①将剪碎后的锌皮放入烧杯中，加入足量的稀硫酸，充分反应；生成硫酸锌和氢气，反应方程式为Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑，将锌皮剪碎的目的是反应物接触更充分，反应更充分、更快。（6）步骤②是将难溶性固体与液体分离，是过滤操作，需要的仪器有铁架台、烧杯、漏斗玻璃棒，玻璃棒的作用是引流，防止液体洒在过滤器的外边。（四）解：氢气的质量=（350-50）x10-3L ×0.09g/L = 0.027g， 设锌的质量为x
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
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X 0.027g
x =0.8775g
锌皮中锌的质量分数 = ×100% = 87.75% (14). 没等装置冷却就读数，导致气体的体积偏大，测定结果偏大 B．锌皮中含有少量铁，铁比同质量的锌生成氢气多，使生成氢气的质量比纯锌生成的氢气多； C．试管中有气体没有排出 ，使少量氢气剩余在试管内，导致收集到的气体偏少，测定结果偏小D. 将注射器中稀硫酸全部注入试管中后忘掉夹紧弹簧夹，使部分气体进入注射器内，导致收集到的气体偏少，测定结果偏小。
22．硅原子 ② SiO2 步骤3 HCl SiHCl3+H2Si+3HCl 置换反应
【详解】
(1)非金属固态单质是由原子直接构成的，所以构成硅的粒子是硅原子；
(2)原子的最外层电子数与物质的化学性质有密切的关系，所以与硅的化学性质相似的是②；
(3)氧元素在化合物中通常显-2价，二氧化硅的化学式为：SiO2；
(4)物理变化中没有新物质生成，所以上述四个步骤中属于物理变化的是步骤3，SiHCl_3和氢气在高温的条件下生成硅和氯化氢，化学方程式为：SiHCl3+H2 Si+3HCl.氯化氢循环使用；
(5)SiHCl_3和氢气在高温的条件下生成硅和氯化氢，化学方程式为：SiHCl3+H2Si+3HCl，属于置换反应。