2022年粤教版九年级化学下册6.3金属矿物与冶炼课后练习（word版含解析）

6.3金属矿物与冶炼
一、选择题（共16题）
1．自然界的矿物含量非常丰富，我国蕴藏了多种自然界稀少的金属矿物．在下列矿物中，不属于金属矿物的是（　　）
A．石灰石 B．赤铁矿 C．黄铜矿 D．孔雀石
2．下列有关资源、能源的叙述正确的是（　　）
A．铜是人类最早使用的金属
B．地球上的淡水资源约占全球水储量的30.4%
C．氮气约占空气总质量的78%
D．石油分馏能得到汽油、柴油和焦炉煤气等
3．下列变化中与其他三种变化有本质区别的是
A．活性炭净水 B．工业制氧气 C．干冰制冷 D．工业炼铁
4．下列有关实验现象的描述正确的是
A．硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰
B．一氧化碳高温还原氧化铁，红棕色粉末变为黑色
C．电解水实验中，正、负极两端玻璃管内收集到的气体体积比为2:1
D．把打磨过的铝丝放入硫酸铜溶液中，铝表面出现红色物质，溶液由无色变为蓝色
5．根据下列实验装置图，以下说法中错误的是（　　）
A．a处固体由黑色逐渐变为红棕色
B．反应过程中可观察到b处的澄清石灰水变浑浊
C．CO有毒，通常在c处将其点燃或用气囊收集以防止污染空气
D．该实验可验证CO的还原性
6．下列实验现象描述有错误的是
A．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
B．把紫色的干燥石蕊小花放入二氧化碳气体中，石蕊小花会变为红色
C．一氧化碳还原氧化铁，红棕色固体逐渐变为黑色，生成一种使澄清石灰水变浑浊的气体
D．硫酸铜溶液与铁丝反应，银白色固体表面覆盖一层紫红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色
7．用如图所示的微型实验装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验。下列说法中正确的是（ ）
A．开始时应先预热玻璃管，后通入一氧化碳
B．实验中A处粉末由红色逐渐变为黑色
C．生成的铁和二氧化碳质量比为14:11
D．B处的澄清石灰水可检验CO2并吸收CO
8．下列指定反应的化学方程式正确的是
A．高炉炼铁中焦炭的作用：3C＋2Fe2O34Fe＋3CO2↑
B．镁在氮气中燃烧生成氮化镁：3Mg+N2Mg3N2
C．用熟石灰浆处理二氧化硫：Ca(OH)2 ＋SO2=CaSO4＋H2O
D．CO2通入CaCl2溶液中：CO2+CaCl2+H2O＝CaCO3↓+2HCl
9．下列鉴别物质的方法中，错误的是　　
A．通过点燃气体观察火焰的颜色鉴别氢气和甲烷
B．通过燃着的木条鉴别氧气和氮气
C．通过加热法鉴别黄金和黄铜
D．通过观察固体颜色鉴别高锰酸钾和氯酸钾
10．下列叙述、对应的化学方程式、所属基本反应类型都正确的是（ ）
A．验证铁的活动性比铜强：2Fe +3CuCl2 = 2FeCl3 + 3Cu 置换反应
B．工业制二氧化碳：CaCO3CaO + CO2 ↑ 分解反应
C．用铁桶盛放稀盐酸：Fe+2HCl = FeCl2+H2↑ 置换反应
D．高炉炼铁：3CO + Fe2O33CO2 + 2Fe 置换反应
11．对A、B、C三种金属活动性的实验研究过程如下：（1）取大小相等的三种金属片，分别放入CuSO4溶液中，一段时间后，A、C表面出现红色物质，B表面没有现象。（2）取大小相等的A、C两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，A、C表面都产生气泡，但A产生气泡的速度明显比C的快。则A、B、C三种金属的活动性顺序是
A．A＞C＞B B．C＞A＞B C．C＞B＞A D．A＞B＞C
12．下列对应实验中，现象和结论都正确且两者具有因果关系的是
选项 实验操作 现象 结论
A 高温下，将一氧化碳通过氧化铁粉末 黑色粉末变为红色 一氧化碳具有还原性
B 电解水实验 正、负极产生的气体质量之比为1:2 1个水分子中含有1个氧原子和2个氢原子
c 在装有等量水的试管中分别加入等量NaOH和NH4NO3固体 前者水温升高，后者水温降低 不同物质在溶于水的过程中产生吸热或放热现象
D 用乙醇（CH3CH2OH）进行导电性试验，观察小灯泡是否变亮 小灯泡变亮 乙醇中存在自由移动的离子
A．A B．B C．C D．D
13．下列关于化学学科基本观念的认识，错误的是（　　）
A．元素观：氧气、水、过氧化氢都是含有氧元素的氧化物
B．转化观：氧化铁在一定条件下可以转化为金属铁
C．微粒观：保持氧气化学性质的最小微粒是氧分子
D．变化观：氢气和氯气在点燃的条件下，充分反应可生成氯化氢
14．工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。为了测定铁红中铁元素的质量分数，某兴趣小组的同学利用草酸晶体（H2C2O4·3H2O）分解产生的气体进行了如下实验。
（资料）草酸晶体（H2C2O4·3H2O）在浓硫酸的催化作用下受热分解，化学方程式为：
H2C2O4·3H2OCO2↑+CO↑+4H2O
碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，是一种良好的固体干燥剂。
（问题探究）用下图所示装置进行实验：（装置气密性良好，各装置内所装试剂均足量）
关于该实验有下列说法：
①用草酸晶体制取一氧化碳的发生装置与过氧化氢制取氧气的发生装置相同
②进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是浓硫酸和氢氧化钠溶液
③对D装置加热前和停止加热后，都要通入CO，其作用都是防止爆炸
④F装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入E装置
⑤若取铁红样品的质量为m,充分反应后D中玻璃管内的固体质量减少了n，则样品中铁元素的质量分数为×100%
⑥若取铁红样品的质量为a,充分反应后E装置内固体的质量增加了b,则样品中中铁元素的质量分数为×100%
⑦实验装置有一明显的缺陷是没有尾气处理装置
以上说法正确的是（ ）
A．①②⑦ B．④⑥⑦ C．④⑤⑦ D．③⑤⑥
15．图甲是一氧化碳还原氧化铁的装置,图乙是炼铁高炉示意图.下列叙述中正确的是
A．按图甲进行实验，看到红棕色粉末变黑时立即停止通一氧化碳
B．玻璃管中固体物质能被磁铁吸引，说明固体物质全部是铁
C．工业炼铁中原料焦炭的作用是提供热量和二氧化碳。
D．炼铁高炉的出铁口低于出渣口，是因为生铁的密度较大
16．工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。为了测定铁红中铁元素的质量分数，兴趣小组的同学利用草酸晶体(H2C2O4 3H2O)分解产生的气体产物进行了如下的实验，请你参与过程分析。
（资料）草酸晶体(H2C2O4 3H2O)在浓硫酸作用下受热分解，化学方程式为：H2C2O4 3H2OCO2↑+CO↑+4H2O
（问题探究）
关于该实验有下列说法：
①用草酸晶体制取一氧化碳气体的发生装置与双氧水制取氧气的装置不相同
②进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是澄清石灰水和浓硫酸
③对D装置加热前和停止加热后，都要通入过量的CO，其作用是防止爆炸
④装置F的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入到E装置中
⑤若没有装置F，则测定的铁元素的质量分数会偏大
⑥若没有C装置，则测定的铁元素的质量分数会偏小
以上说法正确的是
A．①④⑥ B．①④⑤ C．①②④⑤ D．①②④⑥
二、综合题（共6题）
17．小侨到小河边收集了一瓶浑浊的水，准备将其净化：
（1）除去水中难溶物常用的操作是_____，其中玻璃棒的作用_____。净水过程中加入一定量活性炭的作用是_____。
（2）向处理后的水样中加入一定量的肥皂水，振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多，说明该水样属于_____（填“硬水”或“软水”），生活中硬水软化的方法是_____。
（3）铁锈是日常生活常见的物质，其主要成分是氧化铁，理论上至少要多少克CO才能与16克的氧化铁完全反应？（写出计算步骤）
18．铁用途广泛值得研究。
（1）铁是26号元素，Fe2+的核外电子数为________。
（2）将过量银粉和铁粉分别放入两支盛有硫酸铜溶液的试管中，充分反应后过滤。
①写出发生反应的化学方程式________，该反应后溶液的质量________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
②其中一份滤渣中加入稀盐酸有气泡生成，原因是________。
③根据反应现象，可以说明三种金属的活动性顺序为________。
（3）下图为实验室模拟工业上炼铁的实验。当观察到________现象时，即证明该反应已经结束可停止加热。该过程中发生的一个化合反应方程式是________。
（4）计算工业上用该法制得铁28吨，需要质量分数为30%的氧化铁的质量是多少______？
19．下图1为实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置图。
（1）检查完气密性后，先_________，再_________。（填字母序号）
A 点燃酒精喷灯 B 通一氧化碳气体
（2）硬质玻璃管中的实验现象是_________，该反应的化学方程式为_________。
右边试管中的澄清石灰水发生反应的化学方程式为_________。
（3）若将图1中虚线框内的装置换成图2，则图2装置的还起到的作用是_________。
（4）若反应一段时间后，硬质玻璃管中固体质量的变化情况如下图所示，则反应生成的二氧化碳的质量为
_________g。
20．在完成铁在氧气中燃烧的实验后，兴趣小组对燃烧产物中是否含有黑色固体铁与氧化亚铁进行实验探究。
Ⅰ.定性研究
步骤 实验操作 实验现象
1 取黑色粉末，用磁铁吸引 全部能被吸引
2 取黑色粉末，加入稀盐酸 固体部分溶解，有大量气泡
3 取黑色粉末，加入足量硫酸铜溶液 有红色物质析出
（1）查阅资料发现：常温下四氧化三铁具有磁性，不与稀盐酸或硫酸铜溶液反应，氧化亚铁不能被磁铁吸引。某同学猜想黑色固体的成分为________，并通过实验证实了自己的猜想。
（2）所得黑色粉末与硫酸铜溶液反应的化学方程式________。
Ⅱ.定量与模拟冶炼研究
为确定用以上方法制得的四氧化三铁纯度，并进行实验室模拟炼铁，同学们又进行了下列实验探究。
实验设计：同学们称取了2.4g该四氧化三铁样品进行了下列实验。
（实验分析）因研究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两个小组。
甲组：该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质。
（3）B中的最佳试剂是________。（填序号）
a 澄清石灰水 b 足量澄清石灰水 c 稀盐酸 d 水
（4）上述实验过程中，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停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③________。
（5）乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析，你认为他们的理由是________。
乙组：利用仪器测定完全反应后硬质玻璃管内的固体质量为1.76g。
（6）写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式：________。
（7）通过计算确定：该四氧化三铁中样品中Fe3O4的质量是________。
21．化学实验是科学探究的重要手段。
（1）化学实验是科学探究的重要手段。某化学小组用如图装置制取二氧化碳。
① 所有制取气体装置实验前都必须 ____________ 。
②用A装置制取二氧化碳时，若要使能控制反应速率和反应物的量，装置应如何改进 ________ ？
③若用B装置排气法收集二氧化碳，请将B装置中导管补画完整 ________ 。
若用C装置排水收集二氧化碳，在C装置基础上改进，请写出具体设计方案 ________ ？
（2）已知甲酸（HCOOH）在热的浓硫酸中分解生成一氧化碳和水（假设甲酸没有挥发性）。用下图实验装置制取CO，然后用CO还原Fe2O3，并检验气体产物。
①写出C中Fe2O3发生反应的化学方程式 ________ 。
②D中澄清石灰水作用是什么 ________ ？
③从环保角度考虑，还需对以上装置进行改进，请简述改进措施 ________ 。
（3）为测定某石灰石样品中碳酸钙的含量，称取20 g 石灰石（杂质不参加反应）放入烧杯中，加入200 g稀盐酸，二者恰好完全反应，反应后烧杯中剩余物质的总质量为213.4g（气体的溶解忽略不计）。请计算该样品中碳酸钙的质量分数 ________ 。
22．铁是目前世界上使用最多的金属。
（1）钢和生铁都是铁的合金，二者的性能不同，其主要原因是_____；工业上经常用稀硫酸除铁锈的化学方程式为_____
（2）将5.6g铁粉样品（杂质是锌或镁的一种）与足量的盐酸反应，可生成0.19g氢气。现向Al（NO3）3和 AgNO3的混合溶液中加入一定质量的该铁粉样品充分反应。混合溶液中一定发生的化学方程式为______；反应前后溶液的质量将______（填写“变大”、 “不变”、“变少”）。
（3）如图是实验室制取CO并模拟炼铁的微型实验装置图。实验室制取CO的原理是甲酸（HCOOH）在浓硫酸催化下受热分解生成一氧化碳和水。已知甲酸具有挥发性，请据此回答下列问题：
①氢氧化钠固体的作用是什么 _____
②写出B装置中Fe3O4发生反应的化学方程式______
③使用该装置的优点有哪些 _____（写出一条即可）。
（4）若5.6g铁粉（无杂质）与100g稀盐酸恰好完全反应，求原稀盐酸的溶质质量分数_____（利用化学方程式进行计算）
参考答案
1．A
【详解】
金属矿物是指具有明显的金属性的矿物。矿物中，不属于金属矿物的是石灰石，属于盐；赤铁矿，黄铜矿和孔雀石，均属于金属矿物。故选A。
2．A
【详解】
A、铜是人类最早使用的金属，故选项说法正确。
B、地球上的淡水资源约占全球水储量的2.53%，故选项说法错误。
C、氮气约占空气总体积的78%，故选项说法错误。
D、石油分馏能得到汽油、柴油等，焦炉煤气是煤综合利用的产物，故选项说法错误。
故选：A。
3．D
【详解】
A、活性炭净水，活性炭具有吸附性，吸附色素和异味，没有新物质生成，属于物理变化；
B、工业制氧气，利用液态氮和液态氧的沸点不同，将其分离，没有新物质生成，属于物理变化；
C、干冰制冷，是干冰升华时吸热，使周围的温度降低，只是状态的变化，没有新物质生成，属于物理变化；
D、工业炼铁，有新物质铁生成，属于化学变化。
故选D。
4．B
【详解】
A、硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，A选项实验现象的描述不正确，不符合题意；
B、一氧化碳高温还原氧化铁，红棕色粉末变为黑色，B选项实验现象的描述正确，符合题意；
C、电解水实验中，正、负极两端玻璃管内收集到的气体体积比为1:2，C选项实验现象的描述不正确，不符合题意；
D、把打磨过的铝丝放入硫酸铜溶液中，铝表面出现红色物质，溶液由蓝色变为无色，D选项实验现象的描述不正确，不符合题意。故选B。
5．A
【详解】
A、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故看到的现象为玻璃管中红色固体变为黑色，故A说法错误；
B、该反应有二氧化碳生成，则试管b处澄清的石灰水变浑浊，故B说法正确；
C、尾气中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理，一氧化碳具有可燃性，通常在c处将其点燃或用气囊收集以防止污染空气，故C说法正确；
D、一氧化碳夺取氧化铁的氧，故一氧化碳还原氧化铁实验可验证CO的还原性，故D说法正确。
故选A。
6．B
【详解】
A、细铁丝在氧气里剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，正确；
B、把紫色的干燥石蕊小花放入二氧化碳气体中，由于二氧化碳本身不具有酸性，所以石蕊小花不会变为红色，故错误；
C、一氧化碳还原氧化铁，红棕色固体逐渐变为黑色，生成一种使澄清石灰水变白色浑浊的气体，正确；
D、硫酸铜溶液与铁丝反应生成硫酸亚铁和铜，所以银白色固体表面覆盖一层紫红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色，正确。
故选B。
7．B
【详解】
A、实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精灯加热玻璃管中的氧化铁，先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸，故选项说法错误；
B、一氧化碳具有还原性，高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑，故选项说法正确；
C、反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，该反应中生成的铁和二氧化碳质量比为（56×2）：（44×3）=28：33，故选项说法错误；
D、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，b处澄清石灰水变浑浊，但一氧化碳不能和澄清的石灰水反应，故选项说法错误。
故选B。
8．B
【详解】
A、高炉炼铁是用一氧化碳作还原剂，不是用碳作还原剂，故A选项错误；
B、镁在氮气中燃烧生成氮化镁，故B选项正确；
C、氢氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙，不是硫酸钙，故C选项错误；
D、二氧化碳与氢氧化钙溶液不反应，故D选项错误；
故答案选B。
9．A
【详解】
A、氢气和甲烷燃烧都会产生淡蓝色火焰，观察火焰颜色的方法不能鉴别，故A错误；
B、用燃着的木条检验样品，燃烧更旺的是氧气，木条熄灭的是氮气，现象不同，可以鉴别，故B正确；
C、取样品，加热，颜色不变的是黄金，颜色变黑的是黄铜，现象不同，可以鉴别，故C正确；
D、高锰酸钾是暗紫色固体，氯酸钾是白色晶体，观察颜色的方法可以鉴别，故D正确。故选A。
10．B
【详解】
A、该化学方程式书写不正确，铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，故选项错误；
B、工业制二氧化碳是高温条件下碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，反应方程式正确，该反应属于“一变多”的反应，属于分解反应，故选项正确；
C、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，是置换反应，但是不能用铁桶盛放稀盐酸，故该选项错误；
D、高炉炼铁方程式完全正确，但该反应不是置换反应，故选项错误；
故选B。
11．A
【详解】
试题分析：根据（1）的反应现象可知，a、c两金属的活动性均比铜强，而b的活动性比铜弱；根据（2）的反应现象可知，a、c两金属的活动性均在H前，且a＞c，则a、b、c三种金属的活动性顺序是a＞c＞b。故选A
12．C
【详解】
A、高温下，将一氧化碳通过氧化铁粉末，一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，红棕色粉末变为黑色，说明一氧化碳具有还原性，故选项说法错误；
B、电解水实验中正、负极产生的气体体积之比为1:2，错误；
C、在装有等量水的试管中分别加入等量NaOH和NH4NO3固体，现象为前者水温升高，后者水温降低，说明不同物质在溶于水的过程中产生吸热或放热现象，正确；
D、酒精中不含有自由移动的离子，错误；
故选C。
13．A
【详解】
A、氧化物是化合物，氧气是单质，A错误。
B、氧化铁和一氧化碳高温生成铁和二氧化碳，B正确。
C、氧气由氧分子构成，故保持氧气化学性质的最小微粒是氧分子，C正确。
D、氢气和氯气在点燃的条件下，充分反应可生成氯化氢，D正确。
故选：A。
14．B
【详解】
①用草酸晶体制取一氧化碳的发生装置与过氧化氢制取氧气的发生装置不相同，这是因为利用过氧化氢制取氧气时不需要加热，该选项说法不正确；
②进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是氢氧化钠溶液和浓硫酸，利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，利用浓硫酸干燥一氧化碳，该选项说法不正确；
③对D装置加热前和停止加热后，都要通入CO，加热前通入CO是为了防止发生爆炸，并且把装置中的空气排出，加热后通入CO是为了把反应生成的二氧化碳气体全部排入E装置中，使实验结果更准确，该选项说法不正确；
④F装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入E装置，以防止影响实验结果，该选项说法正确；
⑤若取铁红样品的质量为m，充分反应后D中玻璃管内的固体质量减少了n，则样品中铁元素的质量分数为：，该选项说法不正确；
⑥若取铁红样品的质量为a，充分反应后E装置内固体的质量增加了b，说明反应生成二氧化碳质量是b，质量为b的二氧化碳中氧元素质量为：；
因为二氧化碳中的氧元素一半来自于铁的氧化物，因此铁元素质量为：；
则样品中中铁元素的质量分数为：，该选项说法正确；
⑦实验装置有一明显的缺陷是没有尾气处理装置，导致一氧化碳扩散到空气中污染环境，该选项说法正确。
故选：B。
15．D
【详解】
A. 按图甲进行实验，看到红棕色粉末变黑撤掉酒精喷灯，等装置冷却至室温后再停止通CO，立即停止通CO，易导致铁再次被氧化；玻璃管中固体物质能被磁铁吸引，说明固体物质中有铁；C. 工业炼铁中原料焦炭燃烧生成二氧化碳并放出大量的热，二氧化碳和碳高温下反应生成一氧化碳，焦炭的作用是提供热量和还原剂CO；D. 炼铁高炉的出铁口低于出渣口，是因为生铁的密度较大。选D
16．A
【详解】
①用草酸晶体制取一氧化碳气体的发生装置属于固体液体加热型，双氧水制取氧气属于固体液体常温型，则装置不相同，说法正确；
②进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是浓氢氧化钠溶液和浓硫酸，利用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳气体，利用浓硫酸来干燥一氧化碳，B中的澄清石灰水用来检验二氧化碳是否被除尽，氢氧化钙微溶于水，通常不用来吸收二氧化碳气体，故说法错误；
③对D装置加热前和停止加热后，都要通入过量的CO，加热前通入过量的CO其作用是防止爆炸，加热后要通入过量的CO是为了防止铁被氧气氧化，故说法错误；
④装置F的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入到E装置中，故说法错误；
⑤若没有装置F，空气中的二氧化碳和水蒸气进入到E装置中，导致测定的二氧化碳质量偏大，计算出氧元素的质量偏大，从而导致测定的铁元素质量分数会偏小，故说法错误；
⑥若没有C装置，水蒸气进入到E装置中，导致测定的二氧化碳质量偏大，从而导致测定的铁元素质量分数会偏小，说法正确；
正确的是①④⑥，故选A。
17．
（1） 过滤 引流 吸附水中的色素和异味
（2） 硬水 煮沸
（3）解：设消耗一氧化碳的质量为x
x= 8.4g
答：消耗一氧化碳的质量为8.4g。
【分析】
（1）
除去水中难溶物常用的操作是过滤，过滤可实现固液分离；
过滤中，玻璃棒的作用是引流；
活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味；
（2）
通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，故向处理后的水样中加入一定量的肥皂水，振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多，说明该水样属于硬水；
可溶性钙、镁化合物在加热时，能形成沉淀，故生活中常用煮沸的方法将硬水软化；
（3）
见答案。
18．
（1）24
（2） 变小 过量铁和盐酸产生氢气 Fe>Cu>Ag
（3） 红色固体全部变黑
（4）解：设需要氧化铁的质量为x。
答：需要氧化铁的质量为133.3吨。
【分析】
（1）
铁是26号元素，因为原子序数=质子数=核外电子数，所以铁原子有26个电子，铁原子失去两个电子变为Fe2+，所以Fe2+的核外电子数为26-2=24。
（2）
铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为。根据，可知进入溶液的物质的质量比析出金属的质量要少，所以溶液的质量变少。
只有铁的活动性比氢强，能与酸发生反应置换出氢气，所以铁过量。滤渣中加入稀盐酸有气泡生成的原因是过量铁和盐酸产生氢气。活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。铁能与硫酸铜反应所以活动性Fe>Cu，银不能与硫酸铜反应所以活动性Cu>Ag。所以三种金属的活动性顺序为Fe>Cu>Ag。
（3）
一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳。氧化铁为红棕色，铁粉为黑色，所以当红色固体全部变黑时说明反应已经结束。该过程发生的反应为一氧化碳与氧化铁高温条件下生成铁和二氧化碳，不是化合反应。二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水不是化合反应。一氧化碳和氧气点燃生成二氧化碳，是多变一的反应，是化合反应。化学方程式为。
（4）
见答案。
19．B A 红色粉末变黑 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O 收集没反应的一氧化碳，防止污染环境 反应前物质的质量为13.6g，一段时间后物质的质量为11.2g，减少了13.6g-11.2g=2.4g；设生成二氧化碳的质量为x；
x=6.6g。
答：反应生成的二氧化碳质量为6.6g。
【详解】
(1)检查完气密性后，先通入一氧化碳排除装置中的空气，再用酒精喷灯加热，故答案：B ；A 。
(2)硬质玻璃管中装的是红色的氧化铁，通入一氧化碳后发生氧化还原反应，生成黑色的铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2。生成的二氧化碳通入右边装有澄清石灰水试管中，二氧化碳和氢氧化钙反应，生成碳酸钙和水，其反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O。故答案：红色粉末变黑；3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2；CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O
(3)若将图1中虚线框内的装置换成图2，则图2装置的还起到的作用是：收集没反应的一氧化碳，防止污染环境，故答案：收集没反应的一氧化碳，防止污染环境。
(4)详见答案。
20．四氧化三铁和固体铁 b 将装置中的二氧化碳全部送入装置B的溶液中 一氧化碳从B中溶液逸出时会带出部分水蒸气，从而影响计算样品中杂质的质量 2.32g
【详解】
（1）由题干可知，燃烧产物四氧化三铁中可能存在固体铁和氧化亚铁，由于氧化亚铁不能被磁铁吸引，通过步骤1可以判断没有氧化亚铁；又因为四氧化三铁不与稀盐酸或硫酸铜溶液反应，通过步骤2、3可以判断，四氧化三铁中含有固体铁，所以，黑色固体的成分为：四氧化三铁和固体铁；
（2）黑色粉末与硫酸铜溶液其实质是铁与硫酸铜反应，化学方程式为：；
（3）装置B的主要目的是除去反应生成的二氧化碳，由于澄清石灰水溶解性很小，所以要选择足量澄清石灰水；
（4）CO气体的另一个作用是：将装置中的二氧化碳全部送入装置B的溶液中；
（5）A装置中未被反应的一氧化碳沿着导管从B装置中逸出后，会携带水分，从而影响计算样品中杂质的质量；
（6）；
（7）称取了2.4g该四氧化三铁样品，反应结束后玻璃管内的固体质量为1.76g，说明样品损耗的质量为：2.4g-1.76 g=0.64g；玻璃管内发生的反应为：，根据质量守恒定律，四氧化三铁样品损失的质量就是四氧化三铁中氧元素的质量。
，该四氧化三铁中样品中的质量是2.32g。
21．都必须检查装置气密性 长颈漏斗换成分液漏斗或注射器。 集气瓶中注满水，上层铺油，二氧化碳气体从短管进，水从长管出。 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 检验生成物是CO2气体 将尾气点燃（或收集起来集中处理等）。 75%
【详解】
（1）①所有制取气体装置实验前都必须检查装置气密性；
②分液漏斗可以控制液体的滴加速度，所以要使能控制反应速率和反应物的量，装置的改进措施是：长颈漏斗换成分液漏斗或注射器；
③二氧化碳密度比空气大，所以收集装置为：
；
④二氧化碳溶于水，所以具体设计方案为：集气瓶中注满水，上层铺油，二氧化碳气体从短管进，水从长管出；
（1）①一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
②二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以D中澄清石灰水作用是：检验生成物是CO2气体；
③一氧化碳有毒，需要尾气处理，所以改进措施是：将尾气点燃。
（3）根据质量守恒定律，反应前反应物的总质量等于反应后生成物的总质量，减少的为生成的气体的质量，生成的二氧化碳的质量为。
设反应的碳酸钙的质量为x
样品中碳酸钙的质量分数为
22．含碳量不同 变少 对一氧化碳气体进行干燥和除杂 节约药品 解：设原稀盐酸的溶质质量分数为x
答：原稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
【详解】
（1）钢和生铁都是铁的合金，二者的性能不同，其主要原因是含碳量不同；氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水。
（2）
由化学方程式体现的质量关系可知，5.6g纯铁与足量的盐酸反应，可生成0.2g氢气大于0.19g；化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，可知含有杂质为金属锌。
金属活动性顺序为铝>锌>铁>银，现向Al（NO3）3和 AgNO3的混合溶液中加入一定质量的该铁粉样品，锌首先和硝酸银反应生成银和硝酸锌，若果硝酸银还过量则铁再和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，故混合溶液中一定发生的化学方程式为；
由化学方程式体现的质量关系可知，无论是锌与硝酸银反应还是铁与硝酸银反应，溶液质量都减小。
（3）①已知甲酸具有挥发性，生成的一氧化碳中含有水蒸气；氢氧化钠固体能吸收水和挥发出的甲酸，故其作用是对一氧化碳气体进行干燥和除杂。
②一氧化碳在高温下和四氧化三铁反应生成二氧化碳和铁，。
③该装置为微型实验装置，操作简单、节约药品。
（4）见答案。