9.1常见的金属材料课后练习—2021_2022学年九年级化学鲁教版下册（word版 含解析）

9.1常见的金属材料
一、选择题（共16题）
1．下列对实验现象的描述，正确的是
A．向氯化钙溶液中通入适量的二氧化碳气体，无白色沉淀产生
B．电解水时可观察到正极与负极产生的气体体积比约为2:1
C．一氧化碳与氧化铁反应的实验中，玻璃管中的黑色固体变成红色
D．硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，生成二氧化硫
2．下列物质属于纯净物的是
A．食盐水 B．空气 C．不锈钢 D．干冰
3．下列矿石与其主要成分对应不一致的是
A．磁铁矿—FeCO3 B．铝土矿—Al2O3
C．赤铁矿—Fe2O3 D．黄铁矿—FeS2
4．下列说法中不正确的是
A．墙内开花墙外可闻到花香，是因为分子总是在不断运动着
B．甲烷燃烧放出大量的热，是因为所有化学反应都放出热量
C．在生煤火炉时，可点燃木柴来引燃煤，是为了使温度达到煤的着火点
D．合金被广泛的使用，是因为合金比组成它们的纯金属具有更多优良性能
5．下列物质属于纯净物的是
A．生理盐水
B．武德合金
C．洁净的空气
D．冰水混合物
6．下列实验对应的结论中不正确的是
A．甲实验说明二氧化碳不可燃不助燃
B．乙实验可以除去水中的难溶性杂质
C．丙实验说明合金的硬度大于组成合金的纯金属
D．丁实验说明氢氧化钠能与二氧化碳发生化学反应
7．化学实验操作中常常有许多“先后”之分，否则就会出现事故或者使实验失败。下列实验操作的先后顺序正确的是
A．稀释浓硫酸先加水，后加酸
B．炼铁时先加热，后通CO，节约药品
C．实验室制取二氧化碳时，先加稀盐酸，后加石灰石
D．排水法收集氧气，先熄灭酒精灯，后移出导气管
8．我国古代科技发展成果卓著，下列技术应用中工作原理不涉及化学反应的是（ ）
A．火药使用 B．粮食酿酒 C．活字印刷 D．铁的冶炼
9．下列金属的用途利用了金属导电性的是
A．铜制电线 B．铁制铁锅 C．金制项链 D．铝制饮料罐
10．分类是学习和研究化学的常用方法。下列分类中不正确的是（　　）
A．合金：生铁、青铜、硬铝、钢
B．金属元素：Au、Al、Pb、Ti
C．溶液：矿泉水、碘酒、石灰水、食醋
D．碱：纯碱、消石灰、火碱、氨水
11．我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭混合加热至800 ℃，得到一种外观似黄金的锌铜合金（俗称黄铜）。下列说法不正确的是
A．观察颜色的方法不能鉴别黄金与黄铜
B．黄铜熔点比铜、锌的熔点都低
C．Cu2O中铜的化合价为+1价
D．该变化过程中发生有复分解反应
12．区别下列各组物质，选择的实验方法不能达到目的的是
A．CO2和CO：闻气味
B．黄铜片和铜片：相互刻画
C．浓盐酸和浓硫酸：分别用玻璃棒蘸取点在滤纸上
D．BaCl2溶液和KNO3溶液：分别加入Na2SO4溶液
13．下列与金属相关的说法正确的是(　　)
A．生铁和钢的性能完全相同 B．炼铁过程只发生物理变化
C．高炉中得到的产品是纯铁 D．石灰石的作用是除去二氧化硅，形成炉渣
14．下列有关金属或合金的说法中正确的是（　　）
A．金属都是银白色有金属光泽的固体
B．生铁含碳量低于钢
C．黄铜的硬度大于铜
D．做保险丝的伍德合金熔点高
15．下列叙述不正确的是（　　）
A．淬火后的钢针不能弯曲
B．用汽油可以乳化油污将其除去
C．用肥皂水可鉴别硬水和软水
D．黄铜片和铜片相互刻画，铜片上出现明显刻痕
16．现有6.4g某种铁的氧化物，用足量的CO将其完全反应，将生成的气体通过足量澄清石灰水，得到沉淀10.0g，则这种铁的氧化物可能是
A．FeO
B．Fe3O4
C．Fe2O3与Fe3O4的混合物
D．FeO与Fe3O4的混合物
二、综合题（共6题）
17．定性研究和定量研究是学习化学的重要手段。请根据实验要求回答问题：
实验一：图1是氢气还原氧化铜的实验装置
（1）该实验观察到的实验现象有______。实验结束时的正确操作及原因是______。
实验二：图2是用纯净的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
（2）根据实验要求，推测NaOH溶液的作用是______。
（3）实验装置B、C处发生反应的化学方程式为______、______。
（4）实验结束时应继续通入混合气体至装置冷却到室温，这样做的目的是______。但也有同学认为可以事先在装置中放置D中的止水夹（数量不限），实现停止加热时就可以停止通入混合气体。具体的操作是撤掉酒精喷灯，迅速______，将装置冷却至室温后再拆开整套装置。
实验三：进行定量实验
过氧化钙（CaO2）是一种重要的化工产品，可用来改善地表水质、治理赤潮。过氧化钙产品中常含有氧化钙杂质。某小组设计如下实验测定过氧化钙产品的纯度，实验装置如图3。
（资料在线）
①CaO2是一种白色固体，能与盐酸反应：
②CaO是一种白色固体，能与盐酸反应：
③MnO2与稀盐酸不反应。
（实验步骤）
①连接仪器并检查装置气密性。
②称取过氧化钙产品及MnO2共12g。
③缓慢通入N2一段时间后，加热铜网至红热。
④缓慢滴入过量稀盐酸，直至A中样品完全反应。
⑤缓慢通入N2一段时间后停止加热，待C中铜网冷却后，停止通入N2
⑥将锥形瓶中的剩余物过滤、洗涤、干燥，得到滤渣2g。
回答下列问题
（5）A中MnO2的作用是______，质量是______。
（6）实验前先缓慢通入一段时间的N2，作用是______。样品完全反应后，继续缓慢通入N2的目的是______。
（7）装置B的作用有：除去气体中的水蒸气、______。
（8）实验测得C装置中铜网增重1.8g，增重的质量是______的质量。由此可以计算出H2O2的质量为______g，产品中过氧化钙的质量分数为______。
18．硫酸是重要的化工原料，被称为“化学工业之母”。
（1）唐初(公元7世纪中期)，我国就用石头制成的容器，以胆矾(硫酸铜晶体)为原料制取硫酸。到了公元15世纪，化学家已使用绿矾来制备硫酸，其原理是:绿矾加热会发生下列化学反应:；；。
已知:
实验室可用如下图所示装置模拟使用绿矾制备硫酸这一过程。
①A装置中试管口略向下倾斜的原因是___________。
②装置B的作用是________________。
（2）公元18世纪，英国人沃德采用在盛有少量水的玻璃瓶上方燃烧硫磺和硝石的混合物制备硫酸，原理为: ，降低了硫酸的生产成本。在该反应中属于氧化物的是________，反应前后化合价降低的元素有______________。
（3）现代工业中常用下列反应制硫酸:；；。工业生产时，将黄铁矿(主要成分FeS2)粉碎后与氧气反应，粉碎的目的是__________。
（4）现代工业用上述方法生产硫酸的同时，生成的Fe2O3也可以作为工业炼铁的原料，将Fe2O3跟焦炭、石灰石一起从高炉上端加入，从下方通入热空气。
①焦炭的作用是_________。
②上述方法炼铁主要原理的方程式为____________。
19．如图为“一氧化碳与氧化铁反应”的实验装置。
（1）完成该实验，能看到A中的现象是__________________________________ 。
（2）实验过程中，在装置末端的导管口放一燃着的酒精灯（灯焰处于导管口），这样做的目的是______________________________________ 。
（3）通过B装置可检验A中的生成物含有CO2，该反应的化学方程式为____________。
（4）若改通CO2气体再进行此实验，通过对比会得出CO和CO2化学性质的不同点。
①请写出其中的一点______________________________________。
②试从微观的角度分析CO和CO2化学性质不同的原因是________________________。
（5）某钢铁厂每天需消耗4900t含Fe2O3 76%的赤铁矿石用于炼铁，求该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量_________(根据化学方程式列式计算) 。
20．某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁样品(含少量杂质)的反应来探究炼铁的原理，装置如图所示。请回答有关问题：
(1) 实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的主要现象为_________。A、B装置中反应的方程式分别为__________________________、______________________________。
(2)CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是:①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸;②_________________________；③将A装置中的CO2送入B装置的溶液中。
(3) 若将B装置改成C虚线方框内装置,则还起到的作用是________________。
(4) 除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3________(请写一种物质的化学式)。
(5)若反应过程中装置A固体质量的变化情况如图所示，则所取氧化铁样品主要成分Fe2O3的质量为____g。
21．金属和金属材料在生产和生活中有着广泛的应用。
（1）下列有关金属或金属材料的说法中正确的是______。
A 自然界的金属通常以单质形式存在
B 合金一定含有两种或两种以上的金属
C 生铁和钢都是铁的合金
D 真金不怕火炼是因为黄金的熔点很高
（2）加热时铜能与浓硫酸反应，生成硫酸铜、水和二氧化硫，则反应的化学方程式为______。
（3）如图1是某同学设计的探究金属活动性顺序的实验：
图1 图2
①B试管中反应的化学方程式是______；
②写出D试管中出现的现象：______。
③上述实验不能证明镁、锌、铁、铜、银五种金属活动性顺序的原因是_______________？
（4）如图2是CO与CuO反应实验的改进装置，当实验中出现______时，即说明反应开始发生了。该改进装置的主要优点是_____________？
（5）黄铜是铜和锌形成的合金，将某黄铜20g放入足量稀硫酸中充分反应后，得到0.4g氢气，试计算这种黄铜中铜的质量分数__________。
22．今年扬州迎来高铁交通发展的高潮。高铁给我们带来的不仅是交通方便，出行快捷，甚至是带来旅游业的繁荣。制造铁轨需要大量的合金钢，梅岭中学化学兴趣小组为此展开探究:
（一）工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图:
已知:生铁的含碳量为2％～4.3％，钢的含碳量为0.03%~2%。
（1）炼铁的固体原料中加入焦炭的作用是______________、___________（用方程式表示）；
（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，这种气体是________（填化学式）；
（4）炼钢炉中，通入纯氧而不用空气的目的是____________________。将钢锭轧成钢板，体现了金属的________性。
（二）该兴趣小组发现未经处理的钢铁容易生锈。同学们接着探究了铁生锈的相关问题。
（知识回顾）铁生锈的条件为铁与_______、_______同时接触，为了防止铁制品生锈，应采取的措施是__________（写出一种）。
（查阅资料）铁锈成分复杂，化学式可简单表示为Fe2O3 xH2O，在加热时会分步反应， 首先失去结晶水，其反应可表示为Fe2O3 nH2O=Fe2O3＋nH2O浓硫酸可以吸水，碱石灰可以吸收水和二氧化碳。
（提出问题）铁锈（Fe2O3 nH2O）中n的值等于多少呢？
（问题探究）小明发现实验室中有一保管不善的铁粉，大部分已经结块成红褐色，为了探究铁锈（Fe2O3 nH2O）的组成，称取27.0g这种铁粉样品，按如图2所示装置进行实验。
（1）实验前应先_______________；
（2）为了保证实验安全，实验开始时应先__________，目的是_______________；
（3）A中的现象是 ________________；
（4）请指出该装置中有一处明显不足 _____________；
（数据处理）如图是加热时间和A中固体质量关系图象，下表是B、C中质量不再变化时B中浓硫酸、C中碱石灰装置质量变化情况。
反应前（g） 反应后（g）
B 100 105.4
C 150 163.2
（5）铁锈（Fe2O3 nH2O）中n的值是_____；
（6）写出T3-T4时间段发生反应的化学方程式 _______________________；
（7）计算原样品中单质铁的质量分数是________。（计算结果保留到0.1％）
参考答案
1．A
【详解】
A、向氯化钙溶液中通入适量的二氧化碳气体，不反应，无白色沉淀产生，故选项说法正确；
B、电解水时可观察到正极与负极产生的气体体积比约为1：2，故选项说法错误；
C、一氧化碳与氧化铁反应的实验中，玻璃管中的红色固体变成黑色，故选项说法错误；
D、硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，生成二氧化硫是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误。
故选A。
2．D
【详解】
A、食盐水中含有氯化钠和水，属于混合物；
B、空气中含有氮气、氧气等气体，属于混合物；
C、不锈钢中含有铁、铬、镍等金属，属于混合物；
D、干冰是二氧化碳的固体，只含有一种物质，属于纯净物。
故选D。
3．A
【详解】
A、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，不是碳酸亚铁，符合题意；
B、铝土矿的主要成分是氧化铝，不符合题意；
C、赤铁矿的主要成分是氧化铁，不符合题意；
D、黄铁矿的主要成分是FeS2，不符合题意。
故选A。
4．B
【详解】
试题分析：A、墙内开花墙外可闻到花香，是因为分子总是在不断运动，故正确；B、化学反应常伴随着热量的变化，有的反应放热，有的反应吸热，故错误；C、在生煤火炉时，可点燃木柴来引燃煤，是为了使温度达到煤的着火点，故正确；D、合金被广泛的使用，是因为合金比组成它们的纯金属具有更多优良性能，硬度大，抗腐蚀性强，故正确。答案：B。
5．D
【详解】
A、生理盐水中含有氯化钠和水，属于混合物，故A错；
B、武德合金中含有几种金属和非金属，属于混合物，故B错；
C、洁净的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物，故C错；
D、冰水混合物中含有水一种物质，属于纯净物，故D正确。
故选：D。
6．D
【详解】
A、蜡烛熄灭，说明二氧化碳不可燃不助燃，正确。
B、乙实验小卵石、石英砂、蓬松棉起到过滤作用，可以除去水中的难溶性杂质。正确。
C、纯金属与其合金相互刻画，纯金属上痕迹较深，说明合金的硬度大于组成合金的纯金属，正确。
D、氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应无明显现象，无法说明氢氧化钠能与二氧化碳发生化学反应，错误。
故选D。
7．A
【详解】
A、稀释浓硫酸要将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，故选项正确；
B、炼铁时先通CO，后加热，因为一氧化碳不仅具有还原性还具有可燃性，如果先加热再通入一氧化碳，遇到了氧气可能会发生爆炸，引起事故，故选项错误；
C、加入药品时一般要先固后液，如果先加稀盐酸再加大理石可能会是酸液迸溅，故选项错误；
D、排水法收集氧气，先移出导气管，后熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，故选项错误。故选A。
8．C
【详解】
A、火药使用过程中是火药燃烧产生爆炸现象，有新物质生成，涉及化学变化，故A选项不符合题意；
B、粮食酿酒有酒精产生，生成了新物质，涉及化学变化，故B选项不符合题意；
C、活字印刷过程中没有新物质生成，不涉及化学变化，故C选项符合题意；
D、铁的冶炼，是将铁从含铁的物质中还原出来，涉及化学变化，故D选项不符合题意；
故答案选C。
9．A
【详解】
A、铜制电线是利用了铜具有良好导电性的性质，选项A符合题意；
B、铁制铁锅利用铁具有良好的导热性的性质，选项B不符合题意；
C、金制项链是利用金的特殊颜色和价值高的性质，选项C不符合题意；
D、铝制饮料罐是利用金属良好的延展性，选项D不符合题意。
故选A。
10．D
【详解】
A．生铁和钢属于铁合金、青铜是一种铜合金；硬铝是一种铝合金，正确；
B．Au（金）、Al（铝）、Pb（铅）、Ti（钛）均属于金属元素，正确；
C．矿泉水、碘酒、石灰水、食醋都是具有均一性、稳定性的混合物，均属于溶液，正确；
D．纯碱是碳酸钠的俗称，是由钠离子与碳酸根离子构成的化合物，该物质属于盐，错误。
故选D。
11．D
【分析】
A、据题意，得到一种外观似黄金的锌铜合金，进行分析判断。
B、合金的性质，进行分析判断。
C、化合物中正负化合价代数和为零，进行分析判断。
D、据题意，我国古代将炉甘石（ZnCO3）、赤铜（Cu2O）和木炭混合加热至800℃，进行分析判断。
【详解】
A、由题意，得到一种外观似黄金的锌铜合金，用观察颜色的方法不能鉴别黄金与黄铜，故选项说法正确。
B、合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，黄铜熔点比铜、锌的熔点都低，故选项说法正确。
C、氧元素显-2价，设铜元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：2x+（-2）=0，则x=+1价，故选项说法正确。
D、我国古代将炉甘石（ZnCO3）、赤铜（Cu2O）和木炭混合加热至800℃，发生了碳酸锌高温分解生成氧化锌和二氧化碳，木炭与氧化锌反应生成锌和二氧化碳，木炭与赤铜反应生成铜和二氧化碳，没有发生复分解反应，故选项说法错误。
故选D。
12．A
【详解】
A、CO2和CO都是无色无味的气体，故闻气味无法区别，错误；
B、黄铜片是铜的合金，其硬度比铜片硬度要大，故可相互刻画区分黄铜片和铜片，正确；C、浓硫酸具有强烈的腐蚀性（即脱水性），能使物质碳化变黑，而浓盐酸不具有，故可分别用玻璃棒蘸取点在滤纸上，若碳化变黑的为浓硫酸，故可以区分，正确；
D、由于BaCl2溶液和Na2SO4溶液会发生反应：Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl，有白色沉淀生成，而KNO3溶液不会与Na2SO4溶液反应，故可以区分，正确，故选A
13．D
【详解】
A、生铁和钢的含碳量不同，因而性能不完全相同，故选项错误；B、炼铁时铁的氧化物被还原为铁，发生的是化学反应，故选项错误；C、高炉炼铁的产品是生铁，故选项错误；D、高温条件下，碳酸钙与二氧化硅反应生成硅酸钙和二氧化碳，则高炉炼铁过程中用石灰石与二氧化硅反应生成硅酸钙，形成炉渣，故选项正确。故选D。
14．C
【详解】
A、金属不都是银白色有金属光泽的固体，铜是红色，金是黄色，A错误。
B、生铁（2%~4.3%）含碳量高于钢（0.03%~2%），B错误。
C、合金的优点是强度大、硬度大、熔点低。黄铜是合金，硬度大于铜，C正确。
D、做保险丝的伍德合金熔点低，D错误。
故选：C。
15．B
【详解】
A、淬火后的钢针，硬度和强度都提高了，不能弯曲，正确。
B、汽油洗去衣服上的油污属于溶解现象，故错误。
C、向水中加入肥皂水时，如果产生的泡沫较多，是软水，如果产生大量浮渣，是硬水，因此可以用肥皂水鉴别硬水和软水，故正确。
D、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，黄铜片和铜片相互刻画，铜片上留下的刻痕比黄铜片上的深，故正确。
故选：B。
16．D
【详解】
设产生10g沉淀需要二氧化碳的质量为m
设铁的氧化物的化学式为FexOy
FeO中铁、氧的原子个数为1:1；
Fe2O3中铁、氧的原子个数为1:1.5；
Fe3O4中铁、氧的原子个数为1:1.3；
所以铁的氧化物中一定含有FeO，可能含有Fe2O3、Fe3O4其中的一种或两种；
故选D。
17．
（1） 黑色固体逐渐变红，试管口有水滴 停止加热还要继续通入氢气， 直到试管冷却，为了防止灼热的铜又被空气氧化
（2）吸收混合气体中的二氧化碳
（3）
（4） 防止石灰水倒吸入玻璃管 在装置BC之间夹上止水夹
（5） 作过氧化氢的催化剂 2g
（6） 除去装置内的空气 使反应生成的氧气全部和铜反应
（7）便于观察、控制氧气流速
（8） O2 1.9 81%
【解析】
（1）
氢气还原氧化铜生成铜和水，该实验观察到的实验现象有黑色固体逐渐变红，试管口有水滴，实验结束时的正确操作及原因是停止加热还要继续通入氢气， 直到试管冷却，为了防止灼热的铜又被空气氧化；
（2）
根据实验要求，推测NaOH溶液的作用是吸收混合气体中的二氧化碳；
（3）
实验装置B处是一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：，C处是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为： ；
（4）
实验结束时应继续通入混合气体至装置冷却到室温，这样做的目的是为了防止石灰水倒吸入玻璃管，但也有同学认为可以事先在装置中放置D中的止水夹（数量不限），实现停止加热时就可以停止通入混合气体。具体的操作是撤掉酒精喷灯，迅速在装置BC之间夹上止水夹，将装置冷却至室温后再拆开整套装置；
（5）
MnO2与稀盐酸不反应，A中MnO2的作用是作过氧化氢的催化剂，催化剂反应前后的质量不变，滤渣即为二氧化锰的质量是2g；
（6）
实验前先缓慢通入一段时间的N2，作用是为了除去装置内的空气，样品完全反应后，继续缓慢通入N2的目的是使反应生成的氧气全部和铜反应；
（7）
装置B的作用有：除去气体中的水蒸气、通过产生气泡速率便于观察氧气流速、通过分液漏斗可以控制氧气流速；
（8）
实验测得C装置中铜网增重1.8g，增重的质量是氧气的质量，设过氧化氢的质量为x，过氧化钙质量为y
由CaO2+2HCl=CaCl2+H2O2，可知，
，
，
解得x=1.9g，y=8.1g
过氧化氢的质量分数为：。
18．防止水蒸气冷凝回流造成试管炸裂 将三氧化硫气体冷凝变为液体 三氧化硫 氧元素和氮元素 增大与氧气的接触面积，使反应更加充分 提供热量、提供还原剂一氧化碳 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
【详解】
（1）①A装置中试管口略向下倾斜的原因是：防止水蒸气冷凝回流造成试管炸裂；
②三氧化硫的沸点为：44.8℃，装置B的作用是：将三氧化硫气体冷凝变为液体；
（2）氧化物是指氧元素和另一种元素组成的化合物，在该反应中属于氧化物的是：三氧化硫；氧元素的化合价由0价降为-2价，氮元素的化合价由+5价降为+3价，在该反应中氧气中化合价降低的元素有氧元素、氮元素；
（3）工业生产时，将黄铁矿(主要成分FeS2)粉碎后与氧气反应，粉碎的目的是：增大与氧气机接触面积，使反应更加充分；
（4）①工业炼铁过程中焦炭的作用是：提供炼铁需要的热量、与二氧化碳反应生成一氧化碳，提供还原剂一氧化碳；
②上述方法炼铁主要原理的方程式为1、碳酸钙高温分解：CaCO3 CaO＋CO2↑；
2、碳在高温下与二氧化碳反应原理：C＋CO22CO；
3、一氧化碳还原氧化铁：Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2。
19．红色粉末变黑色 点燃尾气中的CO，防止污染空气 CO2 + Ca(OH)2＝CaCO3↓ + H2O CO具有可燃性，CO2没有 分子的构成不同 2660t
【解析】
本题考查了一氧化碳还原氧化铁的反应原理、实验步骤与注意事项以及有杂质的计算等。
（1）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，所以完成该实验，能看到A中的现象是：红色粉末变黑色；
（2）一氧化碳有毒需要尾气处理，所以在装置末端的导管口放燃着的酒精灯（灯焰放在导管口），目的是：点燃尾气中的CO，防止污染空气；
（3）氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：CO2 + Ca(OH)2＝CaCO3↓ + H2O；
（4）CO和CO2化学性质的不同点是：CO具有可燃性，CO2没有，从微观的角度分析CO和CO2化学性质不同的原因是：分子构成不同；
（5）设理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量为x
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
4900t×76% x×98%
=
x=2660t
20．红色固体变为黑色 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 CO2+Ca（OH ）2=CaCO3↓+H2O 防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中炸裂玻璃管 收集没有反应完的一氧化碳，防止空气污染 C或H2 8
【详解】
(1) 氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应能生成铁和二氧化碳，所以现象是红色固体变为黑色，反应物是一氧化碳和氧化铁，生成物是铁和二氧化碳，所以方程式是：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；B中二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，方程式是：CO2+Ca（OH ）2=CaCO3↓+H2O；
(2)实验结束后，先停止加热，待玻璃管冷却后再停止通入一氧化碳，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中炸裂玻璃管；
(3) 排出的石灰水溶液流到C中的烧杯中去，C装置中石灰水的作用是吸收A中生成的二氧化碳；还可以收集没有反应完的一氧化碳，防止造成空气污染；
(4) C、H2具有还原性，也用于冶炼金属，可用于还原Fe2O3；
(5) 固体减少质量就是氧化铁中氧元素的质量，所以Fe2O3的质量=（13.6g-11.2g）÷（×100%）=8g。
21．C CuSO4+Fe=FeSO4+Cu 铜表面有银白色物质生成，溶液由无色逐渐变为蓝色 实验A只证明了镁是氢前金属，实验B只证明了铁的金属活动性比铜强，实验C只证明了锌的金属活动性比铜强，无法证明镁、锌、铁之间的金属活动性顺序； 澄清石灰水变浑浊 节约能源，保护环境 35%
【详解】
（1）A、自然界的金属通常以化合物的形式存在，A错；
B、合金也可以是一种金属中熔合了另一种（或几种）非金属而形成的具有金属特性的物质，B错；
C、生铁和钢都是铁的合金，C正确；
D、黄金的熔点为1064℃，比铁的熔点还低，真金不怕火炼是因为黄金的化学性质稳定，在高温下也不易发生化学反应，D错。
故选C。
（2）加热时铜能与浓硫酸反应，生成硫酸铜、水和二氧化硫，反应的化学方程式为 。
（3）金属和金属材料在生产和生活中有着广泛的应用。
①B试管中反应的化学方程式是CuSO4+Fe=FeSO4+Cu；
②写出D试管中出现的现象：铜表面有银白色物质生成，溶液由无色逐渐变为蓝色。
③实验A只证明了镁是氢前金属，实验B只证明了铁的金属活动性比铜强，实验C只证明了锌的金属活动性比铜强，无法证明镁、锌、铁之间的金属活动性顺序；
（4）如图2是CO与CuO反应实验的改进装置，当实验中出现 澄清石灰水变浑浊时，即说明反应开始发生了。该改进装置的主要优点节约能源，保护环境。
（5）解：设锌的质量为x。
x=13g
则铜的质量为20g-13g=7g
黄铜中铜的质量分数
故答案为（1）C；（2）（3）①CuSO4+Fe=FeSO4+Cu；②铜表面有银白色物质生成，溶液由无色逐渐变为蓝色。③实验A只证明了镁是氢前金属，实验B只证明了铁的金属活动性比铜强，实验C只证明了锌的金属活动性比铜强，无法证明镁、锌、铁之间的金属活动性顺序；（4）澄清石灰水变浑浊；节约能源，保护环境；（5）35%。
22．C+O2CO2 CO2+C2CO 增大反应物的接触面积，使反应物充分反应 CO2 使氧气与尽可能与多的杂质反应 延展 水 氧气或空气 保持铁制品表面干燥（合理均可） 检查装置气密性 通一段时间一氧化碳，再加热 将硬质试管中的空气赶尽，防止混有空气加热，发生爆炸 红棕色固体变为黑色 没有对尾气进行处理 3 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 20.7%
【详解】
(1)炼铁的固体原料中加入焦炭的作用是将焦炭与热空气中的氧气充分反应生成二氧化碳，二氧化碳在高温下再被焦炭还原成一氧化碳，用一氧化碳还原铁矿石，故填写：C+O2CO2；CO2+C2CO；
(2)原料需经过粉碎，其目的是增大反应物的接触面积，使反应物充分反应，故填写：增大反应物的接触面积，使反应物充分反应；
(3)高炉气体中主要成分为，产物二氧化碳，热空气中也有二氧化碳，故填写：CO2；
(4)炼钢炉中，通入纯氧而不用空气的目的是使氧气尽可能与多的与杂质反应，故填写：使氧气与尽可能与多的杂质反应；
(5)铁生锈的条件为铁与水、空气或氧气接触，故填写：水；空气或氧气；
为了防止铁制品生锈，应采取的措施是：保持铁制品表面干燥，刷漆，烤瓷等，故填写：保持铁制品表面干燥（合理均可）；
(6)有气体生成或气体参与的实验，实验前必须检查装置的气密性，故填写：检查装置的气密性；
(7)由图可知，该实验中通有一氧化碳，且加热，为保证实验安全，实验开始时应先通一段时间一氧化碳，再加热，故填写：通一段时间一氧化碳，再加热；
该操作的目的是：将硬质试管中的空气赶尽，防止混有空气加热，发生爆炸，故填写：将硬质试管中的空气赶尽，防止混有空气加热，发生爆炸；
(8)由图可知，A中是一氧化碳还原生锈的铁粉（主要成分为Fe2O3），因此现象为：红棕色固体变为黑色，故填写：红棕色固体变为黑色；
(9)该实验有一氧化碳参与，因此，尾气中可能含有一氧化碳，必须进行尾气处理，故填写：没有对尾气进行处理；
(10) 设氧化铁质量为x，反应生成水的质量：105.4g-100g=5.4g，反应生成二氧化碳质量：163.2g-150g=13.2g，
根据题意有：160：18n=16g：5.4g，n=3，故填：3；
(11)T3-T4时间段，高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，发生反应的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，故填写：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
(12)设生成铁的质量为x
原样品中单质铁的质量为：16.8g-11.2g=5.6g
原样品中单质铁的质量分数是:×100%≈20.7%
答：原样品中单质铁的质量分数是20.7%。