6.4珍惜和保护金属资源-2021-2022学年九年级化学科粤版（2012）下册（word版含解析）

6.4珍惜和保护金属资源
一、选择题（共16题）
1．下列说法不符合事实的是
A．目前使用量最大的金属元素是铝
B．在钢铁表面镀铬能防止钢铁生锈．
C．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
D．“真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼
2．中央电视台近期推出的大型文博探索节目《国家宝藏》，让文物活起 来。某博物馆藏有一柄古代铁剑，为了防止其生锈，你认为下列做法中，合理的 是（ ）
A．定期用清水冲洗，除去灰尘 B．放于体验区，让观众触摸
C．用盐水除去铁剑上的锈斑 D．放在充满氮气的展览柜中
3．下列有关金属的说法不正确的是（　　）
A．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
B．防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径
C．回收废旧金属有利于保护环境
D．铝制品不需要涂保护层来防腐蚀，因为常温下铝不与氧气反应
4．下列有关金属材料的说法正确的是(　　)
A．硬铝片比纯铝片硬度小 B．钢的性能优良，是很纯的铁
C．沙漠地区的铁制品锈蚀较快 D．为防止钢铁生锈，可在其表面涂油漆
5．“暖宝宝贴”（主要成分为铁粉）的热是来源于铁粉的锈蚀反应。用“暖宝宝贴”测定空气中氧气的含量，实验开始前装置如图所示，实验后从量筒中进入广口瓶（容积为250mL）中水的体积为45mL（铁粉锈蚀消耗的水忽略不计）。下列叙述不正确的是（　　）
A．铁的锈蚀属于缓慢氧化过程
B．若测得空气中氧气含量偏低，可能是铁粉不足
C．必须等恢复至实验前的温度后，才能记录量筒内剩余水的体积
D．本次实验测得空气中氧气的体积分数约为18%
6．“绿水青山就是金山银山”，垃圾分类处理有利于生态文明建设。铝制易拉罐应投入贴有下列哪个图标的垃圾桶
A． B．
C． D．
7．下列防锈措施合理的是（ ）
A．经常用水冲洗自行车链条 B．在铁质栏杆上刷油漆
C．用“钢丝球”打磨铝锅表面 D．用过的菜刀及时用盐水清洗
8．下列有关金属的说法正确的是(　　)
A．铝是地壳中含量最多金属元素，使用也最早
B．焊锡的熔点比锡的熔点低，用于焊接金属
C．不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁，硬度小于纯铁
D．铁在潮湿的空气中，表面会形成致密的氧化膜
9．下列对比实验不能达到实验目的的是
A．区分软水与硬水 B．比较黄铜和铜的硬度
C．验证燃烧需要氧气 D．探究铁锈蚀的条件
10．“中国制造”、“一带一路”的基础建设都需要用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是
A．黄铜合金的硬度比纯铜小 B．合金中只含金属元素
C．生锈的铁制品没有回收价值 D．合金的熔点一般比组成它的纯金属低
11．下列物品需采取防锈措施的是
A．铁制防盗网 B．不锈钢菜刀 C．铝合金窗 D．金戒指
12．下列说法中，正确的是
A．可燃物必须用明火去点才能够燃烧 B．活性炭能将硬水软化
C．经常用水冲洗自行车链条可以防锈 D．不锈钢、黄铜都属于合金
13．通过下列图示实验得出的结论中正确的是
A．图1所示实验既说明空气中氧气约占空气体积的1/5，又说明氮气不易溶于水
B．图2所示实验既说明电解水生成氢气和氧气，又说明水是由氢气和氧气组成的
C．图3所示实验既可探究可燃物的燃烧条件，又说明白磷能与水反应
D．图4所示实验既可探究铁生锈需要与氧气接触的条件，又说明铁生锈需要与水接触的条件
14． “水与可持续发展”是2015年“世界水日”的主题。下列关于水的说法中不正确的是
A．水是人体必须的营养素
B．鉴别软水和硬水可以用肥皂水
C．干燥的铁钉一般不易生锈
D．自然界中的水经过沉淀、过滤、吸附后可得到纯水
15．下列物质中，一定属于混合物的是（　　）
A．含碳12%的碳酸钠 B．由碳元素组成的物质
C．冰和水的混合物 D．含铁元素70%的氧化铁
16．下列实验中，能达到相应实验目的是
A．探究甲烷的组成 B．探究质量守恒定律
C．探究铝、铜、银的金属活动性顺序 D．探究水对铁生锈有无影响
二、综合题（共6题）
17．金属材料是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类物质．
（1）钛合金是21世纪的重要材料，具有熔点高、可塑性好、抗腐蚀性强、与人体有很好的“相容性”等优良性能．金属的下列用途：①用来作保险丝 ②用来制人造骨 ③用于制造船舶 ④用于制造航天飞机．其中与钛合金性能相符合的是_____________（填序号）．
（2）铁是一种最主要的金属材料．竖炉冶铁工艺流程如图所示．
①该工艺流程中，甲烷的作用是___________、__________，冶炼出的铁水属于__________（填“纯净物”或“混合物”）．
②用化学方程式表示还原反应室内炼铁的反应原理___________．（写一个即可）
③该工艺流程中，可循环利用的物质是_________．
（3）稀土是储量较少的一类金属的统称，有“工业的维生素”之美誉．其中铕是激光及原子能应用的重要材料．已知三氯化铕的化学式为EuCl3，则氧化铕的化学式为____________．
（4）矿物的储量有限且不可再生，我们必须保护金属资源．防止金属锈蚀是保护金属资源的措施之一．铁生锈的原因是___________．铜制品表面也会产生绿色的铜锈主要成份是Cu2（OH）2CO3．铜锈的原因是什么？除了依照铁钉锈蚀条件的探究方法进行实验外，还需补充铜锈蚀与___________有关系的实验．请写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法________________．
18．金属材料与我们的生活息息相关。请利用所学的化学知识回答以下问题：
⑴盐城首条时速250公里的高铁——徐宿淮盐铁路将于2019年12月底竣工投运，该高铁建成通车必将促进盐城经济的飞速发展。铁路和火车站建设都需要大量的钢铁，钢和生铁的最主要区别是 _______ 不同，在炼铁高炉中将赤铁矿（主要成分为氧化铁）还原为铁的化学方程式是 _______ 。
⑵日常生活中使用得最多的金属材料就是合金，一般来说，合金与组成它的纯金属相比，其性能会发生一些改变，例如改变之一是 _______ 。
⑶铁在潮湿的空气中很容易锈蚀。某同学设计了下图所示的装置探究铁锈蚀的条件。用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在下图所示的三个液面高度相同的装置中，放置一星期后观察现象，你认为下列推断错误的是 _______ （填字母序号）
A 装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面上升 B 装置Ⅱ比装置Ⅰ中的铁钉腐蚀更严重
C 装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 D 比较铁钉这一侧的液面，装置Ⅱ比装置I的高
⑷为了达到“变废为宝、节能减排”的目的，某废旧品公司从含有金属镁、铁、铜的粉末中，分离和提取出重要化工原料MgSO4和有关金属，实验过程如下：
请回答：
操作a的名称是 _______ ；金属B是 _______ ；写出步骤②所涉及的化学反应的基本反应类型是 _______ ；实验步骤②中除了加入稀硫酸外，还可选用下列试剂 _______ （填序号）。
a．硫酸铜溶液 b．氯化钠溶液 c．硝酸银溶液
19．人类文明与社会进步同金属材料关系密切．
（一）金属的广泛应用
（1）钢铁材料通常分为生铁和钢，这两种铁合金的主要区别就在于_________，写出成语“百炼成钢”中发生反应的化学方程式_________．
（2）高铁酸钾是新型净水剂，化学原理是：4K2FeO4+10H2O=4X+3O2+8KOH，X的化学式是_________ ．
（二）金属的锈蚀及防护
（1）下列情况下铁制品最易生锈的是 _________（填序号）．
a. 潮湿空气中 b. 干燥空气中 c. 部分浸入食盐水中
（2）铁生锈中存在下列转化：Fe(OH)2Fe(OH)3，该反应的化学方程式为_________．
（三）铁锈组成分析测定
（1）铁锈中一定含Fe2O3 nH2O，可能含FeCO3（FeCO3和稀盐酸的反应与CaCO3相似)），在某铁锈样品中加稀盐酸，_________（填现象），证明不含FeCO3．
（2）另取23.2g只含Fe2O3 nH2O的上述铁锈样品，按下图装置实验．
（查阅资料）
①浓硫酸具有吸水性，碱石灰能吸收水和二氧化碳气体．
②在110℃时，Fe2O3 nH2O完全分解为Fe2O3和H2O．
③500℃时Fe2O3才开始被还原，且温度不同时产物可能是Fe3O4、FeO（黑色）、Fe．
（3）向装置中加入铁锈样品前，须进行的操作是________．
（4）实验时，先通入CO的目的是 _________ ．
（5）当加热超过500℃时，观察到A中的现象是_________．
（6）下表为加热至700℃时所测数据，下图为A中固体质量和加热温度关系图
反应前 反应后
装置B/g 100.0 107.2
装置C/g 80.0 84.4
回答下列问题
①Fe2O3 nH2O中n的值为_________，图中m的值为_________．
②若无装置D，则所测n的值_________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
③700℃以上时，管内固体产物的化学式为_________；
④该装置有一明显缺陷，如何改进　_________。
20．随着社会的不断发展，金属材料得到广泛应用。请按要求回答下列问题：
（1）如图甲所示的汽车各部件中，用到的金属材料有_____(填一种)，汽车轮毂材料用铝合金而不用纯铝，其主要原因是______；车身喷漆除保持汽车美观外，其主要作用是防锈。铁制品防锈的原理是______。
（2）如图乙用一氧化碳气体还原氧化铁的实验装置。
①为了避免玻璃管a在加热时可能发生爆炸，加热前应_________。
②硬质玻璃管中Fe2O3发生反应的化学方程式为___________。
③从环保角度看，装置有不足之处，改进措施是___________。
④若硬质玻璃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管中的氧化铁的质量是_________g。
（3）为探究铝、铜、银的金属活动性顺序，小明同学选用了下列药品进行实验，其中能验证铝、铜、银的金属活动性顺序的是(填字母序号)。
A．铝丝、银丝、氯化铜溶液 B．铜丝、氯化铝溶液、硝酸银溶液
C．银丝、氯化铝溶液、氯化铜溶液 D．铝丝、银丝、铜丝、稀盐酸
（4）将一定量锌和金属R的混合粉末加入一定量氯化铜溶液中，反应结束后过滤，溶液质量的变化如图所示。下列说法错误的是(填标号)。
A．金属活动性Zn>R B．滤渣中一定有Cu，可能有Zn和R
C．若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液一定无色
（5）某金属粉末含有Mg、Al、Cu、Ag中的一种或几种，取24g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生2g氢气，则该金属粉末的组成有_________种情况。
21．某研究性小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验。实验前查阅有关资料，获得以下信息：一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁粉，三种物质均为黑色，其中四氧化三铁、铁粉能被磁铁吸引。
在一定温度下，该小组同学用下图所示的实验装置进行一氧化碳还原纯净的氧化铁的实验。
（1）在上述实验装置（已检查气密性）中加好药品、连接好仪器后进行的第一步操是 ___ 。
（2）实验开始时，右侧试管中发生反应的化学方程式为 ___ 。
（3）从环保角度看，该小组设计的实验装置有不足之处，你认为该如何改进？ ___ 。
（4）实验中观察到玻璃管内固体由红棕色全部变为黑色。将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体全部能被吸引，则该黑色固体中不可能含有 ___ （填化学式）。
（5）取上述研磨后的黑色固体20g，设计如下实验：
根据上述实验结果，判断20g黑色固体的成分是 ___ （填化学式）。
（6）若要从以上探究所得FeSO4、CuSO4的混合溶液中回收铜和硫酸亚铁晶体，可设计如下实验方案：
步骤①中，金属X是 ___ ，发生反应的化学方程式为 ___ ；步骤②中，加入过量稀硫酸的目的是 ___ 。
22．金属材料是人类社会发展的见证者，人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。
（一）金属初探
（1）铜在空气中加热会逐渐变黑，写出该反应的化学方程式 ____________ 。
（2）硬铝、不锈钢是常见的金属材料。它们属于 __________ （选填“合金”或“纯金属”）。
（3）为了减少和避免雷电对高层建筑的危害，需安装由金属材料制成的避雷装置，这主要是利用了金属材料的 _______________ 。（填序号）
a．密度大 b．导电性 c．导热性 d．熔点高
（二）一氧化碳还原氧化铁
（查阅资料）氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳；
铁及铁的氧化物 Fe FeO Fe2O3 Fe3O4
颜色 黑色 黑色 红棕色 黑色
能否被磁铁吸引 能 不能 不能 能
兴趣小组设计了如图实验装置进行实验。
（1）实验前应先 ____________ 。
（2）加热前应先通CO一会，其作用是 _______ ，实验结束后，应先 _____ 。（选填“停止加热”或“停止通CO”）
（3）将一定质量的氧化铁粉末放入玻璃管中，反应一段时间后，得到黑色固体粉末，并能全被磁铁吸引。兴趣小组猜想黑色粉末可能是
①铁粉；②四氧化三铁；③你的猜想是 ___________ 。
实验证明黑色粉末全是四氧化三铁，请写出该变化的化学方程式 _____________ 。
（4）为收集尾气并除去气体样品中的二氧化碳，下列装置最为合理的是 ________ 。（填序号）
（三）铜锈成分的确定
（查阅资料）
①铜锈的主要成分可以看成是aCu(OH)2 bCuCO3。
②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解，各生成对应的两种氧化物。
③Cu(OH)2的分解温度为66℃∽68℃，CuCO3的分解温度为200℃～220℃。
小组同学用热分析仪对aCu(OH)2 bCuCO3固体进行热分解，获得相关数据，绘成固体质量变化与分解温度的关系如右图，请根据图示回答下列问题：
（1）写出A B、C D段发生反应的化学方程式：AB段： ________ ；CD段： _________ ；
（2）BC段固体为 ___________________ ；
（3）通过计算可得： a:b＝ ___________ 。
（4）若将16.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现 固体质量减少了1.6g后质量不再改变，写出此过程中可能发生反应的化学方程式： _____________ 。
参考答案
1．A
【解析】
试题分析：目前使用量最大的金属元素是铁；在钢铁表面镀铬能防止钢铁生锈；多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好；“真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼。故选A．2．D
【详解】
A、定期用清水清洗会加快铁的锈蚀；
B、让观众触摸，观众手上的汗液（含有氯化钠、水等）会沾在铁剑上，加快铁的锈蚀；
C、盐水不与铁锈反应，但盐水会加快铁的锈蚀；
D、氮气的化学性质稳定，铁剑放在充满氮气的展览柜中隔绝了氧气和水，可防止其锈蚀。
故选D。
3．D
【详解】
A、多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好，故正确；
B、防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径，故正确；
C、回收废旧金属，能防止环境污染，有利于保护环境，故正确；
D、铝制品不需要涂保护层来防腐蚀，因为常温下铝能与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，故错误；
故选D。
4．D
【详解】
试题分析：根据所学知识可知，A．硬铝片比纯铝片硬度大；B．钢的性能优良，是铁的合金；C．沙漠地区的铁制品锈蚀较慢，因为空气干燥；D．为防止钢铁生锈，可在其表面涂油，是正确的叙述，这样可以隔绝氧气；故答案选择D
5．D
【详解】
A、铁的锈蚀是铁与空气中的氧气和水发生的缓慢的不易察觉的氧化反应，属于缓慢氧化，不符合题意；
B、若测得空气中氧气含量偏低，可能是铁粉不足，不能将氧气完全耗尽，不符合题意；
C、必须等恢复至实验前的温度后，才能记录量筒内剩余水的体积，否则装置内气体受热膨胀，占据了一定的体积，会使测量结果偏小，不符合题意；
D、本次实验测得空气中氧气的体积分数约为：，符合题意。
故选D。
6．A
【详解】
A、可回收物是指，适宜回收利用和资源化利用的生活废弃物，如废纸张、废塑料、废玻璃制品、废金属、废织物等，铝制易拉罐属于可回收物，符合题意；
B、有害垃圾是指，对人体健康或者自然环境造成直接或潜在危害的废弃物，如废电池等，不符合题意；
C、厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等，不符合题意；
D、其他垃圾是指危害比较小，没有再次利用的价值的垃圾，如建筑垃圾，生活垃圾等，不符合题意。
故选A。
7．B
【详解】
A、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，故经常用水冲洗自行车链条，会使自行车链条腐蚀的更快，不符合题意；
B、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，在铁质栏杆上刷油漆，可以隔绝氧气和水，起到防锈的目的，符合题意；
C、用“钢丝球”打磨铝锅表面，会将铝锅表面的氧化膜除去，使铝锅腐蚀，不符合题意；
D、用过的菜刀及时用盐水清洗，会加重菜刀的腐蚀，不符合题意。
故选B。
8．B
【详解】
A、铝元素在地壳中含量最多，但冶炼困难，使用较晚，错误；B、焊锡熔点低，可用于焊接金属，正确；C、不锈钢属于铁的合金，不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁，硬度大于纯铁，错误；D、铁锈是疏松多孔的结构，错误。故选B。
9．C
【详解】
A、硬水是含较多可溶性钙、镁矿物质的水；鉴别硬水和软水可以使用肥皂水，泡沫较少浮渣较多的是硬水，泡沫较多浮渣较少的是软水；正确；
B、合金硬度大于成分金属，比较黄铜和铜的硬度可以通过相互刻画观察划痕情况比较，正确；
C、红磷和白磷都和氧气接触，故不能验证燃烧需要氧气 ，错误；
D、三支试管中现象分别为：生锈、不生锈、不生锈，对比说明铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，可以探究铁锈蚀的条件，正确。
故选C。
10．D
【详解】
A、合金的硬度比组成它的金属硬度大，故A说法错误；
B、合金是指金属加热熔合其他金属或非金属，故合金中可以含有非金属，B说法错误；
C、生锈的铁制品也能回收利用，故说法错误；
D、合金的熔点一般比组成它的纯金属低，说法正确；
故选D。
11．A
【详解】
不锈钢菜刀、铝合金、金戒指等物品在空气中不容易生锈，不需要采取防锈措施；
铁制防盗网在空气中容易生锈，需采取防锈措施．故选A．
12．D
【解析】
A、可燃物不一定必须用明火去点才能够燃烧，有些物质可以自燃，错误； B、活性炭具吸附作用，但不能除去水中的钙离子和镁离子，不能将硬水进行软化，错误；C、经常用水冲洗自行车链条会造成生锈，错误；D、不锈钢是铁的一种合金，黄铜是铜锌合金，都属于合金，正确。故选D。
13．A
【详解】
A、图1是测定空气中氧气含量的实验，该实验是利用红磷燃烧耗尽瓶中的氧气，耗掉多少体积的氧气就有多少体积的水来填充，反应后待温度冷却后打开止水夹，有水流入集气瓶中，约占空气体积的五分之一，说明空气中氧气体积占空气体积的五分之一，剩余的气体主要是氮气，说明氮气难溶于水，正确；
B、水通电后能生成氢气和氧气，只能说明水是由氢元素和氧元素组成，水是纯净物，水中不含有氢气和氧气，错误;
C、水中的白磷不燃烧，说明水不能与白磷反应，错误；
D、图中缺少一个铁钉既与水接触又与氧气接触的对比实验，错误。故选A。
14．D
【解析】
试题分析：A、水是人体必需的营养物质，占人体的70%左右，说法正确；B、硬水无泡沫或极少，而软水多泡沫，可以鉴别，说法正确；C、铁钉生锈是与氧气和水的共同作用，干燥的铁缺少，不易生锈，说法合理；D、沉淀、过滤、吸附后还有可溶性杂质未除去，不是纯水，说法不正确。
15．A
【详解】
解：A、碳酸钠中碳元素质量分数为：，含碳12%的碳酸钠一定是混合物；故符合题意；
B、由碳元素组成的物质可能是纯净物，例如金刚石是由碳元素组成的纯净物，也可能是混合物，例如金刚石和石墨组成的混合物中只含有碳元素；故不符合题意；
C、冰水混合物中含有一种物质水，属于纯净物；故不符合题意；
D、氧化铁中铁元素质量分数为：，因此含铁元素70%的氧化铁可能是纯净物，例如纯净物氧化铁中铁元素含量是70%，也可能是混合物，例如氧化亚铁和不含有铁元素的混合物中铁元素含量也可能是70%；故不符合题意；
故选A
16．D
【详解】
A、甲烷是由氢元素和碳元素组成的，该实验只能证明甲烷含有氢元素不能证明甲烷中含有碳元素，错误。
B、稀硫酸和氯化钠不发生化学反应，不能用来验证质量守恒定律。错误。
C、活动性强的金属可以将活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来。该实验可分别得出铜的活动性大于银和铝的活动性大于银，但无法确定铜和铝的活动性强弱。错误。
D、铁生锈需要同时与氧气和水接触。实验中其他条件相同，与水接触的铁钉生锈，不与水接触的铁钉不生锈，说明铁生锈需要水。正确。
故选D。
17．②③④ 燃烧提供热量 生成一氧化碳 混合物 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 二氧化碳和水 Eu2O3 与水和氧气并存 二氧化碳 刷漆
【详解】
（1）①钛合金不能用来作保险丝； ②钛合金与人体骨骼具有很好的相容性，可以用来制人造骨； ③钛合金的抗腐蚀性能强，可以用于制造船舶；④钛合金可以用于制造航天飞机．故填：②③④；
（2）①该工艺流程中，甲烷燃烧提供热量且生成具有还原性的气体一氧化碳；用的是赤铁矿冶炼铁，故冶炼出的铁水中含有杂质，属于混合物，故填：燃烧提供热量，生成一氧化碳，混合物；
②一氧化碳与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳，故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
③该工艺流程中，可循环利用的物质是二氧化碳和水，故填：二氧化碳和水．
（3）已知三氯化铕的化学式为EuCl3，故铕元素的化合价为+3价，故氧化铕的化学式为Eu2O3，故填：Eu2O3．
（4）铁生锈的原因是与水和氧气并存．铜锈主要成份是Cu2（OH）2CO3．含有碳元素，空气中含有碳元素的物质是二氧化碳，故还需补充铜锈蚀与二氧化碳有关系的实验．防止铁或铜等金属制品生锈可以在金属制品的表面刷漆，故填：与水和氧气并存；二氧化碳，刷漆．
18．含碳量 硬度增大或抗腐蚀性增强或熔点降低（或其他合理答案） D 过滤 铜（或Cu） 置换反应 a
【详解】
（1）钢和生铁的最主要区别是含碳量不同，在炼铁高炉中将赤铁矿（主要成分为氧化铁）还原为铁，氧化铁和一氧化碳在高温下生成二氧化碳和铁，方程式为：；
（2）合金与组成它的纯金属相比，抗腐蚀性增强，熔点降低，硬度增大；
（3）A、铁钉能消耗氧气使得左边的压强变小，液面上升，故A正确；
B、铁在酸性条件下加快了锈蚀，故B正确；
C、浓硫酸具有吸水性，使得铁钉不能和水蒸气接触不能生锈，故C正确；
D、浓盐酸具有挥发性，与铁钉反应生成氢气，使得左边压强增大，因此液面会下降，故D错误；
（4）镁、铁铜三种金属与磁铁，铁能被吸引，所以金属A是铁，剩余两种金属中加入稀硫酸，根据活动性顺序，只有镁在氢之前，铜在氢之后，因此，镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，进行过滤可以得到硫酸镁溶液；因此操作a是过滤；金属和酸的反应是置换反应，除了稀硫酸外还可以选用硫酸铜溶液。
19．含碳量的不同 C + O2CO2 Fe(OH)3 c 4Fe(OH)2+2H2O+O2 ＝4Fe(OH)3 无气泡产生 检查装置的气密性 排装置中的空气，防止加热时发生爆炸 红棕色粉末变成黑色 4 14.4g 不变 FeO 加尾气处理装置
【详解】
（一）（1）生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，生铁和钢主要成分都是铁，主要区别是含碳量不同；成语“百炼成钢”是减少生铁中的含碳量，发生反应的化学方程式：C+O2CO2，
（2）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，反应前K原子8个，Fe原子4个，O原子26个，H原子20个；反应后K原子8个，Fe原子0个，O原子14个，H原子8个，所以4X中含有4个Fe原子，12个O原子，12个H原子，则X的化学式是Fe(OH)3；（二）（1）铁生锈是铁与氧气和水同时作用的，食盐水能加快铁的锈蚀速度，故选c；（2）铁生锈中存在下列转化：Fe(OH)2Fe(OH)3，该反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+2H2O+O2 ==4Fe(OH)3；（三）FeCO3和稀盐酸的反应与CaCO3相似，所以FeCO3和稀盐酸会有二氧化碳气体生成，在某铁锈样品中加稀盐酸，无气泡产生，证明不含FeCO3；（3）向装置中加入铁锈样品前，须进行的操作是检查装置的气密性；（4）实验时，先通入CO的目的是排装置中的空气，防止加热时发生爆炸；（5）500℃时Fe2O3才开始被还原，当加热超过500℃时，氧化铁被还原为铁，观察到A中的现象是红棕色粉末变成黑色；（6）①浓硫酸具有吸水性，B中增加的质量即为水的质量，碱石灰能吸收水和二氧化碳，但该实验中水已被浓硫酸吸收，故C装置增加的质量为生成二氧化碳的质量，Fe2O3 nH2O中，根据，n=4，关系图中m的值为剩余氧化铁的质量和反应生成的铁的质量之和，设参加反应的氧化铁的质量为x，生成铁的质量为y，
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，
160 112 132
y 4.4g
，=5.3g，y=3.7g，剩余固体的质量为：23.2g (5.3g+7.2g)+3.7g=14.4g；②根据①的分析，若无装置D，则所测n的值不变；③700℃以上时，管内固体产物的化学式为FeO；④一氧化碳有毒，是空气污染物，故该装置有一明显缺陷，如何改进加尾气处理装置。
20．
（1） 钢板车身（或铝合金轮毂） 合金硬度更大，抗腐蚀性更好 隔绝氧气和水
（2） 先通一氧化碳排尽空气 尾部加一个点燃的酒精灯 8
（3）AB
（4）BC
（5）7
【解析】
（1）
金属材料包括纯金属以及合金，甲所示的汽车各部件中，用到的金属材料有：钢板车身（或铝合金轮毂）；汽车轮毂材料用铝合金而不用纯铝，其主要原因是合金硬度更大，抗腐蚀性更好；车身喷漆除保持汽车美观外，其主要作用是防锈。生锈是铁制品和氧气、水共同接触的原因，所以防锈的原理是隔绝氧气和水。
（2）
①为了避免玻璃管a在加热时可能发生爆炸，加热前应先通一氧化碳排尽空气。
②硬质玻璃管中Fe2O3和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳。
故填：
③从环保角度看，装置有不足之处：没有一氧化碳的尾气处理装置，所以改进措施是：尾部加一个点燃的酒精灯。
④若硬质玻璃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管中的氧化铁的质量是x
故填：8
（3）
A.铝丝、银丝、氯化铜溶液，铝可以和氯化铜 反应，而银活性太弱不反应，所以可以验证铝、铜、银的金属活动性顺序。
B.铜丝、氯化铝溶液、硝酸银溶液，铜可以和氯化银反应，而铜活性太弱不可以和氯化铝反应，所以可以验证铝、铜、银的金属活动性顺序。
C.银丝、氯化铝溶液、氯化铜溶液，银活性太弱，均不反应，所以不 可以验证铝、铜、银的金属活动性顺序。
D.铝丝、银丝、铜丝、稀盐酸，铜和银均不与酸反应，所以不可以验证铝、铜、银的金属活动性顺序。
故选：AB
（4）
将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，锌与氯化铜反应生成氯化锌和铜，根据质量守恒定律可知，65份质量锌生成64份质量铜，反应后固体质量减小溶液质量会增加，由图像可知，溶液质量先是增加的，然后溶液质量减小，所以说明是锌先和氯化铜反应，然后才是R与氯化铜反应，所以说明Zn的金属活动性大于R，则A正确；
只有当锌完全反应后，R才会与氯化铜反应，所以反应结束后，滤渣中一定有Cu生成，一定没有Zn，则B错误；
反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，说明加入R是过量的，若R是铁，铁与氯化铜反应生成氯化亚铁溶液，氯化亚铁溶液是浅绿色的，则C错误；
故选：BC
（5）
设：生成2g氢气需要镁的质量为x，铝的质量为y
因为Cu、Ag活性太弱，与盐酸不反应，所以该金属粉末的组成有：镁；镁、铝、铜；镁、铝、银；镁、铝、铜、银；铝、铜；铝、银；铝、铜、银。共7种。
故填：7
21．通入CO CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O 点燃尾气 FeO Fe;Fe3O4 Fe; Fe + CuSO4=FeSO4 + Cu 除去过量的铁
【详解】
试题分析：（1）CO与空气混合加热时有可能发生爆炸，所以加热前要先通入CO，将玻璃管中的空气排净。（2）生成的二氧化碳能与石灰水发生反应，化学方程式为：CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O；（3）从环保角度看，一氧化碳有毒，尾气可以将其点燃或收集，防止污染环境。（4）FeO不能被磁铁吸引，故不可能含有FeO ；（5）向黑色固体中加入硫酸铜溶液后，滤液中含硫酸亚铁，说明黑色固体中含有铁；加入足量硫酸铜后过滤，得到黑色固体和红色固体，可知黑色固体中含有四氧化三铁，因此判断20克黑色固体中的成分是铁和四氧化三铁。（6）加入过量的铁，将硫酸铜中的铜全部置换出来，在金属混合物中含有剩余的铁和置换出的铜，再加入稀硫酸，除去过量的铁，得到铜。则X为铁，发生反应为Fe + CuSO4=FeSO4 + Cu。
22．2Cu+ O22CuO 合金 B 应先检查装置的气密性 排尽装置内空气，避免爆炸（意思相近也给分），停止加热 Fe和Fe3O4的混合物 3Fe2O3+ CO2Fe3O4 + CO2 C Cu(OH)2CuO + H2O CuCO3CuO + CO2 ↑ CuO CuCO3 1:1 4CuO2Cu2O + O2 ↑
【详解】
试题分析：（一）金属初探 （1）为铜被氧化的反应；（2）金属材料有纯金属和合金，硬铝、不锈钢符合合金的定义，为合金；（3）导电是利用导电性；
（二）一氧化碳还原氧化铁（1）有气体参与需应先检查装置的气密性（2）CO若与空气混合在高温条件下易发生爆炸，所以需先排尽空气；为避免产物Fe重新被空气中氧气氧化，需保证其在无空气条件下冷却，因此先停止加热至Fe冷却后再停止通入CO；（3）由控制变量的规律可知；略； 4.既要保证气体通过试液，又要保证CO不能排出，选C。
（三）铜锈成分的确定（1）Cu(OH)2的分解温度为66℃∽68℃因此AB段为Cu(OH)2的分解 ；CuCO3的分解温度为200℃～220℃ ，因此CD段为CuCO3的分解；（2）BC段Cu(OH)2已经分解为CuO，且CuCO3还未分解，因此有CuO、CuCO3；AB段减少质量为22.2g-20.4g=1.8g，结合Cu(OH)2 CuO + H2O ，可知m(H2O)=1.8g，设CuO质量为x，
Cu(OH)2 CuO + H2O
98 18
x 1.8g
98／x=18／1.8g，x=9.8g；
同理可得CD段减少的质量为CO2的质量，结合CuCO3 CuO + CO2 ↑
可得碳酸铜的质量=12.g，因此a：b=9.8g／98:12.4g／124=1：1；
（4）剩余固体为CuO，由元素组成，质量再次减少只能是生成了氧气；且n(CuO):n(O2)=16.0g／80: 1.6g／32=4:1，再结合质量守恒定律推测另一产物为CuO，由此方程式为4CuO2Cu2O + O2 ↑。