2022年粤教版九年级化学下册6.3金属矿物与冶炼（word版 含解析）

6.3金属矿物与冶炼
一、选择题（共16题）
1．下列有关实验现象的描述，错误的是。
A．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
B．硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，生成二氧化硫气体
C．红磷在空气中燃烧，产生大量白烟
D．一氧化碳高温还原氧化铁时，红棕色粉末逐渐变成黑色
2．探究金属活动性顺序时，将锌粒放入硫酸铜溶液中，锌粒表面有紫红色物质析出，还有无色无味气体产生的“异常”现象。推测该气体可能是
A．氢气 B．二氧化硫 C．二氧化碳 D．一氧化碳
3．如图是实验室用一氧化碳还原氧化铁的装置图，下列说法中，不正确的是
A．实验时，先加热氧化铁固体，再通入一氧化碳气体
B．试管中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成
C．为了防止污染空气，该实验应增加尾气处理装置
D．反应前后，玻璃管中铁元素的质量没有发生改变
4．对甲、乙、丙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，分别放入硫酸铜溶液中，一段时间后，甲、乙表面出现红色物质，丙没有明显现象。(2)取大小相等的甲、乙两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，甲、乙表面都产生气泡，但甲产生气泡的速率明显比乙的快。则下列判断正确的是
A．金属丙和稀盐酸能发生反应，生成盐和氢气
B．金属活动性顺序由强到弱是：甲＞乙＞丙
C．金属活动性顺序由强到弱是：丙＞甲＞乙
D．金属活动性顺序由强到弱是：丙＞乙＞甲
5．下列说法正确的是( )
A．所有金属都呈银白色 B．常温下金属都是固体
C．多数合金的熔点高于组成它的成分金属的熔点 D．工业炼铁的主要原理是用一氧化碳与铁矿石在高温下反应生成铁
6．根据你现在所学的初中化学知识，下列转化不能通过一步化学反应就得以实现的是（　　）
A．CO2→CO B．Fe→FeCl3 C．Fe2O3→Fe D．Cu→Cu（NO3）2
7．如图为实验室模拟炼铁，现将agFe2O3在高温下与足量CO反应，实验结束后测得B中产生3.00g白色沉淀，下列说法正确的是
A．硬质玻璃管中固体由黑色变为红色 B．实验开始应该先打开弹簧夹①
C．该实验过程中共消耗0.84gCO D．a=1.6
8．下列有关实验现象的描述正确的是
A．木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体
B．硫在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰
C．一氧化碳与氧化铁反应生成银白色固体
D．红磷在空气中燃烧产生大量白烟
9．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
10．Fe2O3、CuO的混合粉末8g，高温下与足量CO充分反应后，得到固体的质量可能为（　　）
A．6g B．5.6g C．6.4g D．8g
11．依据实验室模拟炼铁的部分装置图。其中说法正确的是
A．应先加热Fe2O3，再通入CO
B．该实验不会引起人中毒
C．磁铁矿的主要成分是Fe2O3
D．图中“炼”出的铁是纯净物，工业炼出的生铁是混合物
12．将X、Y、Z三种金属单质分别放入盐酸中，仅Y的表面有气泡产生；再将Z放入XCl2溶液中，Z的表面有X单质析出。则这三种金属的活动性顺序由强到弱的是
A．X﹥Y﹥Z B．Y﹥X﹥Z C．Z﹥Y﹥X D．Y﹥Z﹥X
13．下列实验对应现象的描述错误的是
A． 铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，产生黑色固体
B． 一氧化碳在高温条件下还原氧化铁：试管中红色固体变成黑色，澄清的石灰水变浑浊
C． 电解水的实验：两个电极上产生大量的气泡，正极上产生的是氢气，负极上产生的是氧气
D． 测定空气成分的实验：玻璃管内红色的固体粉末变成黑色，气体的总体积减少了约五分之一
14．如图是CO还原氧化铁的实验装置。取2g氧化铁粉末进行实验，实验结束后称得装置中剩余固体质量为X。下列说法错误的是（已知：HCOOHH2O+CO↑）
A．X的取值范围为1.4g＜X＜2g
B．该实验中所需CO可现用现取
C．实验中没涉及置换反应
D．实验时先挤压软塑料滴瓶，再点燃酒精喷灯
15．用“W”型玻璃管进行微型实验，如图所示。下列说法不正确的是
A．a处红棕色粉末逐渐变为黑色
B．a处的反应为CO + FeO=Fe + CO2
C．实验开始时，应先通CO后加热
D．可利用点燃的方法进行尾气处理
16．下列化学方程式书写正确的是
A．2 Fe＋6HCl==2FeCl3＋3H2 B．Cu＋FeSO4 == CuSO4＋Fe
C．2Mg＋O2 2 MgO D．Fe2O3＋CO Fe＋CO2
二、综合题（共6题）
17．实验室用氧化铁粉末模拟炼铁，装置如图所示。
（1）实验时，先通CO再加热的目的是______。
（2）①硬质玻璃管中观察到的实验现象是______。
②反应方程式为______，该反应______（填“是”或“不是”）置换反应。
（3）B装置的作用是______。（已知：氢氧化钠、碳酸钠易溶于水，2NaOH+CO2=Na2CO3+H2）
（4）某钢铁厂用含氧化铁480t的赤铁矿为原料炼铁，理论上可炼出含杂质4%的生铁多少吨？______（写出计算过程）
18．金属用途广泛，其结构和性质等是化学的重要研究内容。
（1）下图是铝的原子结构示意图。下列说法不正确的是_____。
A 铝原子的质子数为13 B 在化合物中铝通常显+3价
C 铝是地壳中含量最多的元素 D 铝可作导线是由于它具有良好的导电性
（2）某化学小组用一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行了下图实验，并对溶液A和固体B的成分进行了分析和实验探究。
（提出问题）溶液A中的溶质可能有哪些？
（作出猜想）①只有Zn(NO3)2②Zn(NO3)2、AgNO3③Zn(NO3)2、Cu(NO3)2④Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2
（交流讨论）不合理的猜想是_____（填标号），其理由是_____。
（实验探究）若猜想①成立，通过以下实验可确定固体B的成分，请将下表填写完整。
实验步骤 现象 有关反应的化学方程式
取少量固体B，滴加_____ 有气泡产生 _____
（3）下图是工业炼铁示意图。其中，焦炭的作用是燃烧提供能量和_____；有铁生成的化学方程式为_____。
（4）某工厂利用废铁屑与废硫酸起反应来制取硫酸亚铁。现有废硫酸49t（H2SO4的质量分数为10%），与足量废铁屑起反应，可生产硫酸亚铁的质量是_____
19．金属在生产、生活中有广泛的应用。请依据所学知识完成下列问题：
（1）铁是我们生活中应用最广泛的金属。请回答有关问题：
①生铁和钢都是铁的合金，它们的性能存在差异的主要原因是___________。
②生活中用铁锅炒菜，主要利用了铁的___________性，防止铁锅生锈的方法是___________。
③工业上用赤铁矿炼铁的主要原理用化学方程式表示为：___________。
④工人切割铁板时，常用硫酸铜溶液在铁板上画线，该方法可留下红色的印迹，此过程中发生反应的化学方程式为：___________。
（2）合金是应用范围很广的金属材料。
①Mg和A1按一定比例熔合后，冷却可得到储氢合金材料。该过程属于___________变化(填“物理”或“化学”)。
②铝合金被广泛用于航天工业。一般情况下，铝合金的硬度比纯铝的___________。(填“大”或“小”)
③黄铜(铜锌合金)的外观与黄金极为相似，容易以假乱真。为测定某黄铜(假设合金中仅含有铜、锌)中铜的质量分数，兴趣小组同学称取20g黄铜样品粉末于烧杯中，加入足量稀硫酸，充分反应，测得实验数据如下：
该黄铜样品粉末完全反应生成氢气的质量为___________g，该样品中铜的质量分数为___________。
（3）金属(Ti)硬度大、熔点高、耐腐蚀，被誉为“未来的金属”。钛酸亚铁(FeTiO3)经过一系列反应制备钛(Ti)和甲醇(CH3OH)主要生成过程如图：
①钛酸亚铁(FeTiO3)中钛元素为___________价。
②已知II发生的是分解反应，请写出化学方程式：___________。
③猜想反应III在氩气(Ar)中进行的理由是___________。
④IV中为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为___________。
20．在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。某兴趣小组用以下装置进行研究：
（査阅资料）Ⅰ.碎瓷片能防爆沸，碱石灰能作干燥剂。
Ⅱ.氢气的化学性质与一氧化碳相似。
Ⅲ.铁的氧化物中，只有Fe2O3是红棕色，其余均为黑色，只有Fe3O4能被磁铁吸引。
（推断）（1）观察到D中黑色固体变红，则B中生成的气体是__________。
（2）探究B装置中剩余固体成分是什么？
（初步探究）B装置中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引
（猜想与假设）猜想一：剩余固体是Fe和Fe3O4猜想二：剩余固体是___________。
（实验探究）
实验操作 实验现象 结论
取样，加入________（填试剂） _____ 猜想一正确
（实验结论）铁与水蒸气反应的化学方程式为__________，该反应为__________（填基本反应类型）。
（含量测定）取B装置中剩余黑色固体2.90g，与足量的CO反应后所得固体质量为2.26g，则原剩余黑色固体中Fe3O4的质量分数为__________。
21．化学实验是科学探究的重要手段。
（1）第一小组用如图装置进行实验：
①选用如图A装置制取气体的依据是___________________；
②用A装置制取气体时，长颈漏斗下端浸没在液面以下的原因是什么________？
③若用B装置收集氧气，请将B装置中导管补画完整。若氧气已收集满，可观察到什么实验现象________？
（2）第二小组利用下图装置可做还原的实验，并检验该反应生成的气体产物。已知由A装置制取的气体中混有少量的。
①装置D中发生反应的化学方程式为______________________________________；
②气体通过装置的顺序是A→___________________________（装置不能重复使用）；
③从环保角度考虑，对以上装置的改进措施是___________________
（3）第三小组将29.4g氯酸钾和二氧化锰的固体混合物装入试管中，加热制取氧气。待反应完全后，将试管冷却，称量，可以得到19.8g固体物质。请计算原固体混合物中二氧化锰的质量分数______。（精确到0.1％）
22．铁及其化合物在工农业生产和生活中有广泛应用．
（1）图1为高炉炼铁示意图．从炉底流出的生铁属________（填“金属单质”或“合金”）．
下列作用中①与铁矿石发生反应生成铁 ②燃烧供热 ③除去铁矿石中少量杂质（如SiO2）④生成CO，属于从炉顶加入焦炭的作用有_________（填字母）．
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
（2）实验室可用图2装置模拟工业炼铁并测定样品中氧化铁（Fe2O3）的质量分数（杂质不含铁元素，且不与CO反应）
（查阅资料）碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气
（问题讨论）装置B的作用是_______________________，从环保角度看该实验装置有一明显缺陷是：_________________．
（数据处理）称取样品8.0g，用上述装置进行实验，充分反应后称量A装置增重4.4g．则 样品中氧化铁质量分数为___________%．
（实验反思）当观察到反应管中固体全部变黑后，若立即停止通CO，则测得的样品中氧化铁的质量分数_________（填“偏大”，“偏小”，“无影响”）
（3）废铁屑的主要成份是铁，同时还有少量铁锈（Fe2O3），用于制备动物饲料硫酸亚铁的流程如下：
①反应器中发生的反应除了Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O和Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4外，还有_______________________；
②滤液M的溶质有____________________，操作1为___________________；
③FeSO4的溶解度和析出组成如下表．在操作2中，析出FeSO4 7H2O晶体的最高温度不超过___________℃．
温度t/℃ 0 10 30 40 50 60 64 70 80 90
溶解度S/g 15.6 20.5 33.0 40.4 48.8 55.0 55.3 50.6 43.7 37.2
析出晶体 FeSO4 7H2O FeSO4 4H2O FeSO4 H2O
（4）5.56g硫酸亚铁晶体（FeSO4 xH2O）隔绝空气受热分解时，生成金属氧化物和气体．固体产物的质量随温度变化的曲线如图3所示．
①0～t1℃，发生的变化是加热失去结晶水，x=__________；
②t2℃时B点固体组成只有一种，化学式为_____________．
参考答案
1．B
【详解】
A、细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故选项说法正确。
B、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，生成二氧化硫气体是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误。
C、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，故选项说法正确。
D、一氧化碳高温还原氧化铁时，生成铁和二氧化碳，会观察到红棕色粉末逐渐变成黑色，故选项说法正确。
故选：B。
2．A
【详解】
结合题意，该气体无色无味，故排除二氧化硫选项；同时，二氧化碳和一氧化碳也不可能，不符合质量守恒定律。反应中没有碳元素，故不可能生成含碳化合物。
3．A
【详解】
A、一氧化碳具有可燃性，实验时，先通入一氧化碳气体，排净空气，防止爆炸，错误；
B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，试管中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，正确；
C、一氧化碳有毒，为了防止污染空气，该实验应增加尾气处理装置，正确；
D、反应前后元素种类质量不变，故玻璃管中铁元素的质量没有发生改变，正确。
故选A。
4．B
【解析】在金属活动性顺序中，排在前面的金属可以把排在后面的金属置换出来，（1）放入CuSO4溶液中，一段时间后，甲、乙表面出现红色物质，丙没有现象，说明甲乙比铜活泼，丙比铜弱，故丙不能与酸反应生成盐和氢气；甲、乙两种金属片放入质量分数和体积都相同的稀盐酸中，甲产生气泡的速度明显比乙的快，说明甲比乙活泼，综上所述，可以判断出活动性顺序为：甲> 乙>丙。故选B。
5．D
【详解】
A、不是所有金属都呈银白色，如铜呈紫红色，不符合题意；
B、常温下金属不一定都是固体，如汞是液体，不符合题意；
C、多数合金的熔点低于组成它的成分金属的熔点，不符合题意；
D、工业炼铁的主要原理是利用一氧化碳具有还原性，用一氧化碳与铁矿石在高温下反应生成铁，符合题意。故选D。
6．B
【详解】
A、二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，能通过一步化学反应实现，选项错误；
B、铁与稀盐酸或氯化铜溶液发生置换反应生成氯化亚铁，不能生成氯化铁，不能通过一步化学反应实现，选项正确；
C、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，能通过一步化学反应实现，选项错误；
D、铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银，能通过一步化学反应实现，选项错误，故选B。
7．D
【详解】
A、一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，则图示实验中可观察到硬质玻璃管中固体由红色变为黑色，故错误；
B、一氧化碳还原氧化铁的实验中，应先通入一氧化碳排出装置中的空气，再进行加热，防止发生爆炸，则实验开始应该先打开弹簧夹②，故错误；
C、实验结束后测得B中产生3.00g白色沉淀，设该实验中生成二氧化碳的质量为x，参加反应的氧化铁质量为y，一氧化碳的质量为z，则
x=1.32g
y=1.6g
z=0.84g
即该实验过程中与氧化铁反应的一氧化碳的质量为0.84g，还有一部分一氧化碳参与了燃烧，故该实验过程中共消耗一氧化碳的质量超过0.84g，故错误；
D、由上述计算可知，参加反应的氧化铁的质量为1.6g，即a=1.6,故正确。
故选D。
8．D
【详解】
A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体，是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误；
B、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误；
C、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，会生成黑色固体，故选项说法错误；
D、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，故选项说法正确。
故选D。
9．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。
10．A
【详解】
假设混合粉末全是Fe2O3用一氧化碳还原可得铁的质量是x
解得：x=5.6g
假设混合粉末全是CuO，解：设用一氧化碳还原可得铜的质量是y
解得：y=6.4g
所以与足量的一氧化碳反应后得到的固体质量只会介于5.6g和6.4g之间，观察选项A符合。故选A。
11．D
【详解】
A、实验室模拟炼铁要先通一氧化碳再加热氧化铁，这样做的目的是用一氧化碳排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸，A错误；
B、由于该装置没有尾气处理装置，多余的一氧化碳气体会直接排到空气中，会引起人中毒，B错误；
C、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，C错误；
D、实验室模拟炼铁“炼”出的铁是纯净物，而工业炼出的生铁是铁合金，属于混合物，D正确。
故选D。
12．D
【解析】将X、Y、Z三种金属单质分别放入盐酸中，仅Y的表面有气泡产生，说明Y的金属活动性比氢强，X、Z的金属活动性比氢弱；再将Z放入XCl2溶液中，Z的表面有X单质析出，说明Z的金属活动性比X强；则这三种金属的活动性顺序是：Y＞Z＞X，故选D。
13．C
【详解】
A、铁丝在氧气中燃烧，剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，产生黑色固体，正确；B、一氧化碳在高温条件下还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，铁粉呈黑色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，正确；C、电解水的实验：两个电极上产生大量的气泡，正极上产生的是氧气，负极上产生的是氢气，且后面两句话描述的是实验结论而不是实验现象，错误；D、铜在空气中加热能与氧气反应生成氧化铜，铜粉呈红色，氧化铜呈黑色，观察到玻璃管内红色的固体粉末变成黑色，铜消耗了空气中的氧气，气体的总体积减少了约1/5，正确。故选C。
14．A
【详解】
A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，氧化铁中铁元素的质量为2g××100%=1.4g，完全反应时得到铁的质量是1.4g，则剩余固体质量为X取值范围为1.4g≤X＜2g，错误。
B、该实验中可以控制随时制取一氧化碳，可现制现用，正确。
C、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的反应是置换反应；一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，正确。
D、实验时先挤压软塑料滴瓶，生成一氧化碳，排尽装置内的空气，再点燃酒精喷灯，正确。
故选：A。
15．B
【详解】
A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，a处红棕色粉末变为黑色，故选项说法正确；
B、该化学方程式没有注明反应条件，且氧化铁的化学式书写错误，正确的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，故选项说法错误；
C、一氧化碳具有可燃性，为防止发生爆炸，实验开始时，应先通CO，排尽装置内的空气，后加热，故选项说法正确；
D、根据一氧化碳具有可燃性，为防止污染空气，可利用点燃的方法进行尾气处理，故选项说法正确。
故选B。
16．C
【解析】A、铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不能生成氯化铁，正确的化学方程式是 Fe＋2HCl==FeCl2＋H2↑，错误；B、铜的活动性小于铁，Cu与FeSO4 不能发生化学反应，错误；C、该化学方程式完全正确；D、该化学方程式没有配平，正确的化学方程式是Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2，错误。故选C。
17．排净装置中空气防止爆炸 红色固体变为黑色 不是 吸收二氧化碳、收集尾气一氧化碳
【详解】
（1）一氧化碳具有可燃性，实验时，先通CO再加热的目的是排净装置中空气防止爆炸。
（2）①一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，硬质玻璃管中观察到的实验现象是红色固体变为黑色。
②一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，，该反应不是单质和化合物的反应，不属于置换反应。
（3）氢氧化钠能吸收二氧化碳气体，一氧化碳不反应不溶于水，气体进入装置，液体被排出，B装置的作用是吸收二氧化碳、收集尾气一氧化碳。
（4）化学反应前后元素质量不变；氧化铁中铁元素等于生成生铁中铁元素质量，故理论上可炼出含杂质4%的生铁为。
18．C ② Zn应先与AgNO3反应，后与Cu（NO3）2反应，当有AgNO3剩余时，溶质中一定含有Cu(NO3)2； 稀盐酸 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 制取CO Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 7.6t
【详解】
（1）A 原子结构示意图中圆圈内数字就是质子数，所以铝原子质子数是13，故A正确；
B 由于铝原子最外层电子数是3易失去3个电子，显+3价，故B正确；
C 地壳中含量最多的元素是氧元素 ，故C错误；
D 铝做导线就是因为铝具有导电性，故D正确。故选C；
（2）交流讨论：
Zn应先与AgNO3反应，后与Cu（NO3）2反应，当有AgNO3剩余时，溶质中一定含有Cu(NO3)2所以猜想②错误；
实验探究：
如果猜想①成立说明锌将硝酸银、硝酸铜都反应完了，如果能鉴别出剩余固体中含有锌，就能说明锌过量，铜和银都被它置换出来，由于锌能与酸反应产生氢气，所以向固体中加入盐酸，如果有气体产生，说明锌有剩余；因此：
实验步骤 现象 有关反应的化学方程式
取少量固体B，滴加 稀盐酸 有气泡
产生 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
（3）焦炭与氧气反应生成二氧化碳，放出热量，二氧化碳与碳在高温条件下生成一氧化碳。在炼铁炉中焦炭的作用是通过燃烧提供能量和制取CO，有铁生成的反应是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+3CO 2Fe+3CO2；
（4）废硫酸中溶质的质量为：49t×10%=4.9t，设生成硫酸亚铁的质量为x
x=7.6t。
答：可生产硫酸亚铁的质量是7.6t。
19．
（1） 含碳量不同 导热 洗净擦干(或保持其表面干燥洁净或保持铁锅干燥或在锅内涂一层食用油、植物油等。)
（2） 物理 大 0.2 67.5%
（3） +4 氩气化学性质不活泼，可用作保护气，能够防止高温条件下生成的钛被氧化(或氩气化学性质稳定作保护气或防止高温条件下生成的钛被氧化或防止镁和氧气发生反应或防止金属被氧化) 7：1
【解析】
（1）
①生铁和钢都是铁的合金，它们的性能存在差异的主要原因是含碳量不同。②生活中用铁锅炒菜，主要利用了铁的导热性，铁生锈是铁与氧气、水发生反应，所以防止铁锅生锈的方法是洗净擦干(或保持其表面干燥洁净或保持铁锅干燥或在锅内涂一层食用油、植物油等。)。③赤铁矿主要成分是氧化铁，工业上炼铁是用一氧化碳作还原剂，则用赤铁矿炼铁的主要原理用化学方程式表示为：。④工人切割铁板时，常用硫酸铜溶液在铁板上画线，该方法可留下红色的印迹，此过程中发生反应的化学方程式为：。
（2）
①Mg和A1按一定比例熔合后，冷却可得到储氢合金材料。该过程无新物质生成，属于物理变化。②金属制成合金后，硬度变大，所以铝合金的硬度比纯铝的大。
③解：根据质量守恒定律，生成氢气的质量为：20g+100g-119.8g=0.2g，设该样品中锌的质量为x。
，x=6.5g
该样品中铜的质量分数为:=67.5%；
（3）
①钛酸亚铁(FeTiO3)中铁元素的化合价为+2，氧元素的化合价为-2，根据化合物中各元素化合价的代数和为零，钛元素为+4价。②已知II发生的是分解反应，根据质量守恒定律，该反应的化学方程式为：。③猜想反应III在氩气(Ar)中进行的理由是氩气化学性质不活泼，可用作保护气，能够防止高温条件下生成的钛被氧化(或氩气化学性质稳定作保护气或防止高温条件下生成的钛被氧化或防止镁和氧气发生反应或防止金属被氧化)。④IV中为使原料全部转化为甲醇，该反应的化学方程式为：CO+2H2=CH3OH，则理论上CO和H2投料的质量比为：28：（2×2）=7:1。
20．氢气 四氧化三铁 稀盐酸 有气泡生成 置换反应 设：四氧化三铁的质量为
答：原剩余黑色固体中Fe3O4的质量分数为80%
【详解】
（1）观察到D中黑色固体变红，则B中生成的气体具有还原性，再根据反应物为“铁与水蒸气”，该气体是氢气；
[猜想与假设]能被磁铁吸引的只有铁和四氧化三铁，则猜想其一是四氧化三铁；又不能只有铁没有其他反应物，猜想其二是四氧化三铁；
[实验探究]
根据铁与稀盐酸反应生成气体，进行设计实验：取少量黑色固体与试管中，加入足量的稀盐酸，若固体全部溶解，没有气泡生成，则猜想二正确；若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想易正确，故填：稀盐酸；有气泡生成；
[实验结论]
铁与水蒸气在高温的条件下反应生成四氧化三铁和氢气，该反应是由单质和化合物反应生成另一种单质和化合物，属于置换反应，该反应的化学方程式为:
；
[实验测定]见答案。
21．反应物是固体和液体，反应条件不加热（或固液不加热）。 防止气体从长颈漏斗中逸出。 带火星的木条复燃。 在A装置后增加一个尾气处理装置或将尾气点燃或进行收集等 16.7％。
【详解】
（1）①由图可知，该装置是固液混合常温型发生装置。故选用该装置制取气体的依据是：反应物是固体和液体，反应条件不加热（或固液不加热）；
②用A装置制取气体时，长颈漏斗下端浸没在液面以下的原因是：防止气体从长颈漏斗中逸出；
③由于氧气的密度比空气大，用多功能瓶收集氧气时，氧气应“长进短出”，故B装置应为：；由于氧气有助燃性，可使带火星的木条复燃。故若氧气已收集满，可观察到：带火星的木条复燃；
（2）①装置D中一氧化碳与四氧化三铁在高温的条件下反应，生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe3O4+4CO 高温3Fe+4CO2；
②要检验生成二氧化碳，需要先将一氧化碳中混有的二氧化碳除去，可以先通过氢氧化钠溶液，检验二氧化碳使用的是澄清的石灰水，故气体通过装置的顺序是A→C→D→B；
③从环保角度考虑，需要对一氧化碳进行尾气处理，故对以上装置的改进措施是：在A装置后增加一个尾气处理装置（或将尾气点燃或进行收集等）；
（3）反应生成氧气的质量为：29.4g-19.8g=9.6g
设混合物中氯酸钾的质量为x。
x=24.5g
原固体混合物中二氧化锰的质量分数=×100％≈16.7％
答：原固体混合物中二氧化锰的质量分数为16.7％。
22．合金 D 吸收空气中的水和二氧化碳 未进行尾气处理 66.3 无影响 Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ FeSO4、H2SO4 过滤 60 7 Fe2O3
【详解】
（1）从炉底流出的生铁是铁和碳的混合物，属于铁的合金；在高炉炼铁中碳能燃烧产生热量、能生成一氧化碳作为还原氧化铁的物质，故填：合金，D；
（2）[问题讨论]
装置B中盛有的是碱石灰，碱石灰能吸收空气中的水和二氧化碳，防止对实验结果造成干扰，一氧化碳是有毒的气体，而该装置中没有进行尾气处理，故填：吸收空气中的水和二氧化碳；未进行尾气处理；
[数据处理]
称取样品8.0g，用上述装置进行实验，充分反应后称量A装置增重4.4g．说明生成二氧化碳的质量为4.4g，设氧化铁的质量为x
x≈5.3g
则样品中氧化铁质量分数为，故填：66.3。
[实验反思]
当观察到反应管中固体全部变黑后，若立即停止通CO，装置A增重不变，测得的样品中氧化铁的质量分数无影响，故填：无影响；
（3）①通过分析可知，铁和硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气，氧化铁和硫酸反应生成了硫酸铁和水，铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁．故填：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；
②加入的硫酸是过量的，所以在溶液中含有硫酸和反应生成的硫酸亚铁，所以滤液M中肯定含有的溶质的化学式是：FeSO4、H2SO4；操作2后得到了滤液和固体，所以可以判断操作1为过滤，故填：FeSO4、H2SO4；过滤；
③根据图表中的信息可以知道当温度大于60℃时产生了FeSO4 4H2O，所以应该将温度控制在60℃以下；故填：60；
（4）5.56g硫酸亚铁晶体（FeSO4 xH2O）隔绝空气受热分解时，生成金属氧化物和气体，固体产物的质量随温度变化的曲线如图所示；
①0﹣t1℃，发生的变化是加热失去结晶水；
x=7；
故填：7；
②硫酸亚铁分解生成金属氧化物和气体，t2℃时B点固体组成只有一种，故是氧化铁，故填：Fe2O3。