第10章金属分层作业基础练习-2021-2022学年九年级化学京改版（2013）下册（word版含解析）
文档属性
| 名称 | 第10章金属分层作业基础练习-2021-2022学年九年级化学京改版（2013）下册（word版含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 306.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北京课改版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-02-26 22:46:37 | ||
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文档简介
第十章金属分层作业基础练习2021_2022学年九年级化学（京改版2013）
一．选择题（共13小题）
1．生铁和钢的主要区别是（ ）
A．生铁含杂质，钢不含杂质
B．生铁含碳，钢不含碳
C．生铁不含碳，钢含碳
D．生铁中含碳2%﹣4.3%，钢中含碳0.03%﹣2%
2．等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应，图测中能够正确反映产生氢气质量m与反应时间t关系的图象为（ ）
A． B．
C． D．
3．有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，而X不反应；如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在X表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，判断X、Y和z的金属活动顺序正确的是（ ）
A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞X＞Z D．Z＞X＞Y
4．将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是（ ）
A．蒸馏水 B．稀硫酸
C．硫酸钠溶液 D．氢氧化钠溶液
5．将X，Y，Z三种金属分别投入足量的稀硫酸中，只有X，Z能发生反应，并放出氢气．将Z投入X的硝酸盐溶液中，有金属X产生．则X，Y，Z三种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A．Z＞Y＞X B．Z＞X＞Y C．X＞Z＞Y D．Y＞Z＞X
6．金属与盐酸反应的示意图如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．图中有三种金属可与盐酸反应
B．镁可以把铜从硫酸铜溶液中置换出来
C．产生的气体要进一步证明才能确定是否为氢气
D．铁与盐酸反应的化学方程式为：2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2↑
7．向AgNO3和Mg（NO3）2的混合溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法，正确的是（ ）
A．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生
B．滤渣中一定含有Ag、Fe，一定不含Al
C．滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe，一定不含Al
D．滤液中一定含有Fe（NO3）2和Mg（NO3）2，一定不含AgNO3，可能含有Al（NO3）3
8．归纳总结是学习化学的重要方法之一。下列选项正确的是（ ）
A．金属的熔点：
B．地壳中的元素含量：
C．空气中气体的体积分数：
D．金属的活动性顺序：
9．能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的一组试剂是（ ）
A．Zn、Cu、Ag、H2SO4溶液
B．Zn（NO3）2溶液、Ag、Cu（NO3）2溶液
C．Zn（NO3）2溶液、Cu、AgNO3溶液
D．Cu、Ag、Zn（NO3）2溶液
10．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
11．“愚人金”实为铜锌合金，外观与黄金极为相似，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利，下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案，合理的是（ ）
①比较质量，质量大的是“愚人金”
②灼烧，表面变色的是“愚人金”
③浸没在稀硫酸中，表面有气泡的是“愚人金”
④浸没在硫酸锌溶液中，表面附着红色物质的是“愚人金”
A．②③ B．②④ C．①③ D．①④
12．将铁粉放入含Zn（NO3）2、Cu（NO3）2的混合溶液中，搅拌，使其充分反应后，过滤，滤液成蓝色，则滤纸上留下的金属是（ ）
A．Cu B．Fe、Zn C．Cu、Fe D．Zn、Fe、Cu
13．某溶液含有Cu（NO3）2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a～b间（不含两点）溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B．c～d间（不含两点）溶液中金属离子为Zn2+、Ag+
C．当参加反应的锌的质量为m3时，溶液中金属离子为Ag+
D．当参加反应的锌的质量为m1、m2时，溶液中Cu（NO3）2的质量分数相等
二．填空题（共4小题）
14．垃圾分类回收是保护环境、防止资源浪费的一项重要举措。定南县部分街头垃圾桶如图所示，回答下列问题：
（1）图中标示的物质中，属于金属材料的是 （写出1种即可）；
（2）塑料矿泉水瓶应放入 （填“可回收”或“不可回收”）筒中；
（3）使用铝合金做内筒的优点是 （写出1点即可）；
（4）为比较铝和铁的金属活动性，某同学设计实验方案；将铝和铁分别放入盐酸中，比较反应的剧烈程度。请判断该方案是否合理并说明理由 。
15．（1）在“南海一号”打捞出来的文物中，“金龙纹手镯”光彩夺目，完好无损；铜镜表面有铜锈；铁器则锈迹斑斑，残存很少，这说明金、铜、铁这三种金属的活动顺序由强到弱的顺序是 ；
（2）生铁和钢是世界上用量最大的 （填“金属材料”或“合成材料”）；炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，反应的化学方程式为 ．写出防止铁生锈的一种方法是 ．
（3）铜可以拉成铜丝，这是利用金属的 ．
（4）铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是 （用化学方程式表示）．
16．某化学兴趣小组的同学想从含有Al2（SO4）3、CuSO4的废液中回收金属铜，设计了如图实验。
（1）溶液B中所含的溶质是 ；
（2）Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是除去铜粉中混有的 。
17．向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌，溶液质量与加入锌的质量关系如图所示。
（1）A点所发生反应的化学方程式为 。
（2）B点对应的溶液中含有的金属离子有 。
（3）当加入锌的质量在m1～m2g时，溶液的质量增加的原因是 。
三．解答题（共3小题）
18．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器．工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应．某中学化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究，请按要求填空：
（1）除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3？ （请写一种物质的化学式）．
（2）实验中可观察到的现象是 ．
（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的作用是 ．
（4）实验开始时要先通入CO的目的是 ．
19．某化学兴趣小组用如图所示装置探究炼铁的原理。
（1）加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是 。
（2）方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→d，b→e，其目的是既吸收生成的二氧化碳又能把多余的有毒的一氧化碳气体储存在C瓶中，如果导管连接错误，后果是 。
（3）玻璃管A中发生反应的化学方程式为 。
20．钛是一种银白色的过渡金属，性能优良，被誉为“太空金属”。如图1是元素周期表中钛元素的相关信息，请回答下列问题：
（1）钛元素的核电荷数为 ，每个Ti4+核外有 个电子。
（2）钛会与热的浓盐酸发生置换反应，产物中Ti的化合价为+3．该反应的化学方程式是 。
（3）图2是工业制钛的一种工艺流程简图。
①氯化炉中有反应2X+3C+4Cl22TiCl4+2CO+CO2，其中X是 。
②还原炉内，参加反应的金属镁和生成的金属钛的质量比为 （无需化简）。
第十章金属分层作业基础练习2021_2022学年九年级化学（京改版2013）
参考答案与试题解析
一．选择题（共13小题）
1．生铁和钢的主要区别是（ ）
A．生铁含杂质，钢不含杂质
B．生铁含碳，钢不含碳
C．生铁不含碳，钢含碳
D．生铁中含碳2%﹣4.3%，钢中含碳0.03%﹣2%
【分析】根据已有的知识进行分析，生铁和钢的主要区别是含碳量不同．
【解答】解：生铁和钢的主要区别是含碳量不同，观察选项，
故选：D。
【点评】本题考查了生铁和钢的有关知识，完成此题，可以依据已有的知识进行．
2．等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应，图测中能够正确反映产生氢气质量m与反应时间t关系的图象为（ ）
A． B．
C． D．
【分析】在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，且位置越靠前，反应的速率越快．
【解答】解：在金属活动性顺序中，镁＞锌＞铁，与硫酸反应时镁的速率最快，在坐标中斜线最陡，铁的反应速率最慢，在坐标中斜线最平缓，观察图象，排除BC，等质量的镁，锌，铁，分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应，则镁生成的氢气最多，锌生成的氢气最少，观察图象，排除D，
故选：A。
【点评】本题考查了金属活动性顺序的应用，完成此题，可以依据金属活动性顺序及其意义进行．
3．有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，而X不反应；如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在X表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，判断X、Y和z的金属活动顺序正确的是（ ）
A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞X＞Z D．Z＞X＞Y
【分析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此判断能否发生反应，进而可确定三种金属活动性由强到弱的顺序。
【解答】解：有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，而X不反应，说明Y的位置排在氢的前面，X的位置排在氢的后面，即Y＞H＞X；如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在X表面有银析出，而Z没有变化，说明X的金属活动性比银强，Z的金属活动性比银弱，即X＞Ag＞Z；则X、Y和Z的金属活动性顺序为：Y＞X＞Z。
故选：C。
【点评】本题难度不大，考查金属活动性应用，掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
4．将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是（ ）
A．蒸馏水 B．稀硫酸
C．硫酸钠溶液 D．氢氧化钠溶液
【分析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此判断能否发生反应，进而可确定两种金属活动性由强到弱的顺序．
【解答】解：A、铁丝、铜丝在蒸馏水中均能生锈，但反应速率较慢，不能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱，故选项错误；
B、将铁丝、铜丝分别伸入盛有稀硫酸的两支试管中，铁丝能与稀硫酸反应生成氢气，铜丝不能，说明活动性铁＞氢＞铜，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱，故选项正确；
C、将铁丝、铜丝分别伸入盛有硫酸钠溶液的两支试管中，均无明显变化，说明活动性钠＞铁，钠＞铜，无法确定铁和铜的活动性强弱，故选项错误；
D、将铁丝、铜丝分别伸入盛有氢氧化钠溶液的两支试管中，均无明显变化，无法确定铁和铜的活动性强弱，故选项错误。
故选：B。
【点评】本题难度不大，考查金属活动性应用，掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键．
5．将X，Y，Z三种金属分别投入足量的稀硫酸中，只有X，Z能发生反应，并放出氢气．将Z投入X的硝酸盐溶液中，有金属X产生．则X，Y，Z三种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A．Z＞Y＞X B．Z＞X＞Y C．X＞Z＞Y D．Y＞Z＞X
【分析】因为“X，Z能发生反应，并放出氢气”，说明X、Z的金属活动性大于Y；“将Z投入X的硝酸盐溶液中，有金属X产生”，说明Z＞X，则可知X，Y，Z三种金属的活动性由强到弱的顺序．
【解答】解：由题意“X，Z能发生反应，并放出氢气”，说明X、Z的金属活动性大于Y；“将Z投入X的硝酸盐溶液中，有金属X产生”，说明Z＞X，则可知X，Y，Z三种金属的活动性由强到弱的顺序为：Z＞X＞Y。
故选：B。
【点评】利用金属活动性顺序，可知金属的活动性；学会利用它们处理和解释问题．
6．金属与盐酸反应的示意图如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．图中有三种金属可与盐酸反应
B．镁可以把铜从硫酸铜溶液中置换出来
C．产生的气体要进一步证明才能确定是否为氢气
D．铁与盐酸反应的化学方程式为：2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2↑
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解答】解：A、图中有三种金属可与盐酸反应，即镁、锌、铁，该选项说法正确；
B、镁和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，该选项说法正确；
C、产生的气体要进一步证明才能确定是否为氢气，该选项说法正确；
D、铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，该选项说法不正确。
故选：D。
【点评】要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来．
7．向AgNO3和Mg（NO3）2的混合溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法，正确的是（ ）
A．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生
B．滤渣中一定含有Ag、Fe，一定不含Al
C．滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe，一定不含Al
D．滤液中一定含有Fe（NO3）2和Mg（NO3）2，一定不含AgNO3，可能含有Al（NO3）3
【分析】镁最活泼，铝和铁与硝酸银溶液混合时，铝先和硝酸银反应，当铝完全反应后，铁再和硝酸银反应，再根据实验现象进行相关方面的判断．
【解答】解：根据金属活动性顺序，四种金属中镁最活泼，不能被Al和Fe从溶液中置换出来，Al先跟AgNO3溶液反应生成Ag和Al（NO3）3，滤渣中一定有Ag；
由于得到浅绿色滤液，说明有Fe2+离子存在，所以Al反应完全，且Fe与AgNO3溶液反应生成浅绿色的Fe（NO3）2溶液，是否反应完全不能肯定（即可能Fe与AgNO3中一种有剩余或恰好完全反应都不剩）。
A、如果滤渣中不含有没有反应的铁，则加入稀盐酸时没有气泡产生。不正确。
B、滤渣中一定含有银，Al反应完全，是否含有铁无法确定。不正确。
C、滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe，一定不含Al。正确。
滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸铝、，可能含有没有反应的硝酸银。正确。
D、滤液中一定含有Fe（NO3）2、Mg（NO3）2、Al（NO3）3，可能含有硝酸银，也可能不含有硝酸银。不正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查金属活动性顺序，因此要熟记金属活动性的内容，难度较大．
8．归纳总结是学习化学的重要方法之一。下列选项正确的是（ ）
A．金属的熔点：
B．地壳中的元素含量：
C．空气中气体的体积分数：
D．金属的活动性顺序：
【分析】A、根据金属的熔点分析；
B、根据地壳中元素的含量分析；
C、根据空气的成分分析；
D、根据金属的活动性顺序分析。
【解答】解：A、金属的熔点由低到高的顺序是：汞＜银＜钨，故A错误；
B、地壳中的元素含量由多到少的顺序是：氧＞硅＞铝，故B正确；
C、空气中气体的体积分数由多到少的顺序是：氮气＞氧气＞二氧化碳，故C错误；
D、金属的活动性顺序由弱到强的顺序是：铜＜锌＜铝，故D错误。
故选：B。
【点评】本题难度不大，掌握金属活动性顺序、地壳中各元素含量、常见金属的熔点、空气的成分等是正确解答本题的关键。
9．能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的一组试剂是（ ）
A．Zn、Cu、Ag、H2SO4溶液
B．Zn（NO3）2溶液、Ag、Cu（NO3）2溶液
C．Zn（NO3）2溶液、Cu、AgNO3溶液
D．Cu、Ag、Zn（NO3）2溶液
【分析】根据金属活动性顺序，验证金属的活动性顺序是否合理，可根据“反应则活泼，不反应则不活泼”进行分析判断，通过分析方案所能得到的结论，确定是否能得出Zn、Cu、Ag金属的活动性顺序。
【解答】解：A、Zn能与稀硫酸反应生成氢气，Cu、Ag均不能与稀硫酸反应，无法确定银和铜的活动性强弱，故选项错误。
B、Ag与Zn（NO3）2溶液、Cu（NO3）2溶液均不反应，说明了活动性锌＞银，锌＞铜，但无法确定锌和铜的活动性强弱，故选项错误。
C、Cu与Zn（NO3）2溶液不反应，与AgNO3溶液反应生成硝酸锌溶液和银，说明了活动性锌＞铜，铜＞银，由此可得出三种金属活动性锌＞铜＞银，故选项正确。
D、Cu、Ag均不能与Zn（NO3）2溶液反应，说明了活动性锌＞银，锌＞铜，但无法确定银和铜的活动性强弱，故选项错误。
故选：C。
【点评】本题难度不大，考查金属活动性应用，掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
10．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
【分析】A、开始时应先通入一氧化碳，排出装置中的空气，后预热玻璃管，以防止发生爆炸；
B、高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳；
C、根据反应的化学方程式及其相对分子质量可以进行相关方面的计算；
D、氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，不能和一氧化碳反应。
【解答】解：A、开始时应先通入一氧化碳，排出装置中的空气，后预热玻璃管，以防止发生爆炸，该选项说法不正确；
B、实验中A处，高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，粉末由红色逐渐变为黑色，该选项说法正确；
C、反应的化学方程式及其质量关系：
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，
112 132
生成的铁和二氧化碳质量比为：112：132＝28：33，该选项说法不正确；
D、B处的澄清石灰水可检验CO2但是不能吸收CO，该选项说法不正确。
故选：B。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
11．“愚人金”实为铜锌合金，外观与黄金极为相似，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利，下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案，合理的是（ ）
①比较质量，质量大的是“愚人金”
②灼烧，表面变色的是“愚人金”
③浸没在稀硫酸中，表面有气泡的是“愚人金”
④浸没在硫酸锌溶液中，表面附着红色物质的是“愚人金”
A．②③ B．②④ C．①③ D．①④
【分析】根据“愚人金”实为铜锌合金，结合金属的化学性质，进行分析解答。
【解答】解：①由于没有说明体积，比较质量，质量大的是不一定是“愚人金”，不能鉴别。
②灼烧，铜能够和氧气反应产生氧化铜，表面变黑色的是“愚人金”，无明显变化的是黄金，可以鉴别。
③浸没在稀硫酸中，锌能够和稀硫酸反应产生氢气，表面有气泡产生的是“愚人金”，无明显变化的是黄金，可以鉴别。
④浸没在硫酸锌溶液中，铜、锌、金均不能与硫酸锌溶液反应，不能鉴别。
故②③鉴别的实验方案合理。
故选：A。
【点评】本题有一定难度，解答物质的鉴别题时要熟练掌握鉴别的物质的性质，然后选择适当的试剂或方法，出现不同的现象即可鉴别。
12．将铁粉放入含Zn（NO3）2、Cu（NO3）2的混合溶液中，搅拌，使其充分反应后，过滤，滤液成蓝色，则滤纸上留下的金属是（ ）
A．Cu B．Fe、Zn C．Cu、Fe D．Zn、Fe、Cu
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解答】解：将铁粉放入含Zn（NO3）2、Cu（NO3）2的混合溶液中，锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，搅拌，使其充分反应后，过滤，滤液成蓝色，说明锌不足，则滤纸上留下的金属是反应生成的铜。
故选：A。
【点评】要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来．
13．某溶液含有Cu（NO3）2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a～b间（不含两点）溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B．c～d间（不含两点）溶液中金属离子为Zn2+、Ag+
C．当参加反应的锌的质量为m3时，溶液中金属离子为Ag+
D．当参加反应的锌的质量为m1、m2时，溶液中Cu（NO3）2的质量分数相等
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解答】解：A、a～b间（不含两点）溶液中金属离子为反应生成硝酸锌中的Zn2+、过量的硝酸银中的Ag+、没有反应的硝酸铜中的Cu2+，该选项说法正确；
B、c～d间（不含两点）溶液中金属离子为反应生成硝酸锌中的Zn2+、过量的硝酸铜中的Cu2+，该选项说法不正确；
C、当参加反应的锌的质量为m3时，溶液中金属离子为反应生成硝酸锌中的Zn2+，该选项说法不正确；
D、当参加反应的锌的质量为m1、m2时，溶液中Cu（NO3）2的质量分数不相等，是因为锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，反应后溶液质量减小，硝酸铜质量不变，该选项说法不正确。
故选：A。
【点评】要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来．
二．填空题（共4小题）
14．垃圾分类回收是保护环境、防止资源浪费的一项重要举措。定南县部分街头垃圾桶如图所示，回答下列问题：
（1）图中标示的物质中，属于金属材料的是 铁制外筒（或铝合金内筒） （写出1种即可）；
（2）塑料矿泉水瓶应放入 可回收 （填“可回收”或“不可回收”）筒中；
（3）使用铝合金做内筒的优点是 耐腐蚀（合理即可） （写出1点即可）；
（4）为比较铝和铁的金属活动性，某同学设计实验方案；将铝和铁分别放入盐酸中，比较反应的剧烈程度。请判断该方案是否合理并说明理由 不合理，铝和空气中氧气反应会生成致密的氧化铝薄膜 。
【分析】（1）根据金属材料的种类分析回答；
（2）根据塑料矿泉水瓶可回收解答；
（3）根据铝与氧气反应生成物的特点分析；
（4）根据铝的表面有一层氧化铝薄膜，生成气体的速率慢，但是铝的金属活动性比铁强进行分析。
【解答】解：（1）金属单质及合金都属于金属材料，所以铁制外筒、铝合金内筒都属于金属材料。
（2）塑料是可以回收重新利用的，所以塑料矿泉水瓶应放入可回收筒中；
（3）使用铝合金做内筒经久耐用，其原因是铝易与空气中的氧气反应在其表面形成了致密的氧化铝的薄膜。
（4）铝的表面有一层氧化铝薄膜，生成气体的速率慢，但是铝的金属活动性比铁强；所以该实验方案不合理，理由是：铝和空气中氧气反应会生成致密的氧化铝薄膜。
故答案为：（1）铁制外筒（或铝合金内筒）。
（2）可回收。
（3）耐腐蚀（合理即可）。
（4）不合理；铝和空气中氧气反应会生成致密的氧化铝薄膜。
【点评】解答本题要掌握金属的性质和物质材料的分类方法，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断。
15．（1）在“南海一号”打捞出来的文物中，“金龙纹手镯”光彩夺目，完好无损；铜镜表面有铜锈；铁器则锈迹斑斑，残存很少，这说明金、铜、铁这三种金属的活动顺序由强到弱的顺序是 铁、铜、金 ；
（2）生铁和钢是世界上用量最大的 金属材料 （填“金属材料”或“合成材料”）；炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，反应的化学方程式为 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ．写出防止铁生锈的一种方法是 在铁制品表面镀一层其它金属 ．
（3）铜可以拉成铜丝，这是利用金属的 延展性 ．
（4）铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是 4Al+3O2＝2Al2O3 （用化学方程式表示）．
【分析】（1）根据金属是否容易生锈考虑本题；
（2）根据金属材料的分类、炼铁的原理写出反应的方程式．
（3）根据金属的性质进行分析解答，金属具有延展性；
（4）根据铝在空气容易形成致密的氧化物，因此抗腐蚀性能很好，进行解答；
【解答】解：（1）金属活动性越强，越容易生锈，由“金龙纹手镯”光彩夺目，完好无损；铜镜表面有铜锈；铁器则锈迹斑斑，残存很少，可知铁最活泼，铜次之，金最不活泼．所以，三种金属的活动顺序由强到弱的顺序是 铁＞铜＞金；
（2）金属材料包括金属和合金，生铁和钢都是铁的合金，属于金属材料；炼铁的原理中反应物是一氧化碳和氧化铁，生成物是铁和二氧化碳，反应的方程式是：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2．
（3）铜可以拉成铜丝，这是利用金属的延展性；
（4）根据铝在空气容易形成致密的氧化物，所以铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是：铝与空气中的氧气反应，表面形成致密的氧化铝薄膜；其化学方程式为4Al+3O2＝2Al2O3
故答案为：（1）铁、铜、金；（2）金属材料 3CO+Fe2O32Fe+3CO2；在铁制品表面镀一层其它金属；（3）延展性 （4）4Al+3O2＝2Al2O3
【点评】本题考查学生对金属的性质及金属锈蚀的条件及其防护措施的理解与在解题、生活中应用的能力．
16．某化学兴趣小组的同学想从含有Al2（SO4）3、CuSO4的废液中回收金属铜，设计了如图实验。
（1）溶液B中所含的溶质是 Al2（SO4）3、FeSO4 ；
（2）Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是除去铜粉中混有的 铁 。
【分析】铝比铁活泼，铁比铜活泼，向混合溶液中加入铁时，铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，不能和硫酸铝反应，据此分析回答有关的问题。
【解答】解：（1）由金属的活动性是铝＞铁＞铜，向含有硫酸铝和硫酸铜的溶液中加入过量的铁，铁能与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜，不能与硫酸铝反应。所以，过滤后溶液B中所含的溶质是：Al2（SO4）3、FeSO4；
（2）由于铁能与稀硫酸反应，所以Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是除去铜粉中混有的铁。
故答案为：（1）Al2（SO4）3、FeSO4；
（2）铁。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
17．向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌，溶液质量与加入锌的质量关系如图所示。
（1）A点所发生反应的化学方程式为 Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag 。
（2）B点对应的溶液中含有的金属离子有 Al3+、Cu2+、Zn2+ 。
（3）当加入锌的质量在m1～m2g时，溶液的质量增加的原因是 每65份质量的锌能置换出64份质量的铜，反应后溶液质量增加 。
【分析】锌的金属活动性比银、铜强，比铝弱，向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，据此进行分析解答。
【解答】解：锌的金属活动性比银、铜强，比铝弱，向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌，不能与硝酸铝反应，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜。
（1）A点发生的是锌与AgNO3反应生成硝酸锌和银，反应的化学方程式为Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag。
（2）B点，锌与AgNO3恰好完全反应，B点对应的溶液中溶质是硝酸铜、硝酸锌，含有的金属离子有铝离子、铜离子和锌离子，其离子符号为Al3+、Cu2+、Zn2+。
（3）当加入锌的质量在m1～m2g时，发生的是锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，反应的化学方程式为Zn+Cu（NO3）2═Zn（NO3）2+Cu，每65份质量的铁可置换出56份质量的铜，溶液的质量会增加。
故答案为：
（1）Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag；
（2）Al3+、Cu2+、Zn2+；
（3）每65份质量的锌能置换出64份质量的铜，反应后溶液质量增加。
【点评】本题有一定难度，熟练掌握金属的化学性质、确定能发生的反应、综合考虑各种出现的情况是正确解答此类题的关键。
三．解答题（共3小题）
18．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器．工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应．某中学化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究，请按要求填空：
（1）除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3？ C或H2 （请写一种物质的化学式）．
（2）实验中可观察到的现象是 黑色粉末变红，澄清石灰水变浑浊 ．
（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的作用是 尾气处理，防止CO污染空气 ．
（4）实验开始时要先通入CO的目的是 排除管中的空气，防止CO爆炸 ．
【分析】（1）考虑有还原性的物质；（2）分析实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化．根据二氧化碳能与氢氧化钙反应分析澄清石灰水的现象；（3）根据一氧化碳是对大气有污染的气体分析；（4）根据一氧化碳易可燃，容易发生爆炸考虑．
【解答】解：（1）具有还原性的物质主要有一氧化碳、木炭和氢气；
（2）由于在高温下，一氧化碳将氧化铁还原为铁，同时生成了二氧化碳．所以，实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是红色粉末变黑色；二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水．所以，观察到澄清石灰水的现象是：石灰水变浑浊；
（3）为了防止一氧化碳对大气的污染，所以，实验时要在装置末端导管口处燃着一盏酒精灯除去反应剩余的CO；
（4）因为一氧化碳具有可燃性，能和氧气混合在点燃的条件下会发生爆炸，所以实验开始时应先通一氧化碳再加热，目的是赶尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸．
故答案为：（1）C或H2；（2）黑色粉末变红，澄清石灰水变浑浊；（3）尾气处理，防止CO污染空气；（4）排除管中的空气，防止CO爆炸．
【点评】本题主要考查一氧化碳与氧化铁反应实验装置、实验现象、一氧化碳的化学性质和反应原理以及环保的问题，细心分析即可．
19．某化学兴趣小组用如图所示装置探究炼铁的原理。
（1）加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是 排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸 。
（2）方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→d，b→e，其目的是既吸收生成的二氧化碳又能把多余的有毒的一氧化碳气体储存在C瓶中，如果导管连接错误，后果是 CO气体会排入空气中，从而污染空气 。
（3）玻璃管A中发生反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
【分析】（1）可燃性气体或粉尘与氧气或空气混合达到爆炸极限时，遇明火或加热时会发生爆炸。
（2）一氧化碳不能和氢氧化钠反应，不溶于水，有毒。
（3）高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳。
【解答】解：（1）加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。
故填：排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。
（2）如果导管连接错误，后果是CO气体会排入空气中，从而污染空气。
故填：CO气体会排入空气中，从而污染空气。
（3）玻璃管A中，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为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
20．钛是一种银白色的过渡金属，性能优良，被誉为“太空金属”。如图1是元素周期表中钛元素的相关信息，请回答下列问题：
（1）钛元素的核电荷数为 22 ，每个Ti4+核外有 18 个电子。
（2）钛会与热的浓盐酸发生置换反应，产物中Ti的化合价为+3．该反应的化学方程式是 2Ti+6HCl（浓）2TiCl3+3H2↑ 。
（3）图2是工业制钛的一种工艺流程简图。
①氯化炉中有反应2X+3C+4Cl22TiCl4+2CO+CO2，其中X是 TiO2 。
②还原炉内，参加反应的金属镁和生成的金属钛的质量比为 48：48 （无需化简）。
【分析】（1）根据元素周期表的信息以及离子的形成过程来分析；
（2）根据题干信息以及化学反应的原理来分析；
（3）根据质量守恒定律以及化学方程式来分析。
【解答】解：（1）在原子中，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，由元素周期表的信息可知，钛元素的原子序数为22，所以其核电荷数也为22，每个钛原子的核外有22个电子，Ti4+是由钛原子失去4个电子后形成，所以每个Ti4+核外有18个电子；故填：22；18。
（2）钛会与热的浓盐酸发生置换反应，产物中Ti的化合价为+3，即该生成物的化学式为TiCl3，同时还生成氢气。该反应的化学方程式是2Ti+6HCl（浓）2TiCl3+3H2↑．故填：2Ti+6HCl（浓）2TiCl3+3H2↑；
（3）①由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子的种类与数目不变，由反应2X+3C+4Cl22TiCl4+2CO+CO2可知，反应后有：2个钛原子、8个氯原子、3个碳原子和4个氧原子；反应前有：3个碳原子、8个氯原子，所以2X中含有2个钛原子和4个氧原子，即X的化学式为TiO2；故填：TiO2；
②镁和四氯化钛发生置换反应生成氯化镁和钛，化学方程式为2Mg+TiCl4＝Ti+2MgCl2，其中参加反应的金属镁和生成的金属钛的质量比为（24×2）：48＝48：48；故填：48：48。
【点评】本题主要考查了金属的冶炼与金属活动性顺序的应用，难度不大，注意在平时加强训练即可完成。
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一．选择题（共13小题）
1．生铁和钢的主要区别是（ ）
A．生铁含杂质，钢不含杂质
B．生铁含碳，钢不含碳
C．生铁不含碳，钢含碳
D．生铁中含碳2%﹣4.3%，钢中含碳0.03%﹣2%
2．等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应，图测中能够正确反映产生氢气质量m与反应时间t关系的图象为（ ）
A． B．
C． D．
3．有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，而X不反应；如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在X表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，判断X、Y和z的金属活动顺序正确的是（ ）
A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞X＞Z D．Z＞X＞Y
4．将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是（ ）
A．蒸馏水 B．稀硫酸
C．硫酸钠溶液 D．氢氧化钠溶液
5．将X，Y，Z三种金属分别投入足量的稀硫酸中，只有X，Z能发生反应，并放出氢气．将Z投入X的硝酸盐溶液中，有金属X产生．则X，Y，Z三种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A．Z＞Y＞X B．Z＞X＞Y C．X＞Z＞Y D．Y＞Z＞X
6．金属与盐酸反应的示意图如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．图中有三种金属可与盐酸反应
B．镁可以把铜从硫酸铜溶液中置换出来
C．产生的气体要进一步证明才能确定是否为氢气
D．铁与盐酸反应的化学方程式为：2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2↑
7．向AgNO3和Mg（NO3）2的混合溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法，正确的是（ ）
A．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生
B．滤渣中一定含有Ag、Fe，一定不含Al
C．滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe，一定不含Al
D．滤液中一定含有Fe（NO3）2和Mg（NO3）2，一定不含AgNO3，可能含有Al（NO3）3
8．归纳总结是学习化学的重要方法之一。下列选项正确的是（ ）
A．金属的熔点：
B．地壳中的元素含量：
C．空气中气体的体积分数：
D．金属的活动性顺序：
9．能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的一组试剂是（ ）
A．Zn、Cu、Ag、H2SO4溶液
B．Zn（NO3）2溶液、Ag、Cu（NO3）2溶液
C．Zn（NO3）2溶液、Cu、AgNO3溶液
D．Cu、Ag、Zn（NO3）2溶液
10．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
11．“愚人金”实为铜锌合金，外观与黄金极为相似，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利，下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案，合理的是（ ）
①比较质量，质量大的是“愚人金”
②灼烧，表面变色的是“愚人金”
③浸没在稀硫酸中，表面有气泡的是“愚人金”
④浸没在硫酸锌溶液中，表面附着红色物质的是“愚人金”
A．②③ B．②④ C．①③ D．①④
12．将铁粉放入含Zn（NO3）2、Cu（NO3）2的混合溶液中，搅拌，使其充分反应后，过滤，滤液成蓝色，则滤纸上留下的金属是（ ）
A．Cu B．Fe、Zn C．Cu、Fe D．Zn、Fe、Cu
13．某溶液含有Cu（NO3）2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a～b间（不含两点）溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B．c～d间（不含两点）溶液中金属离子为Zn2+、Ag+
C．当参加反应的锌的质量为m3时，溶液中金属离子为Ag+
D．当参加反应的锌的质量为m1、m2时，溶液中Cu（NO3）2的质量分数相等
二．填空题（共4小题）
14．垃圾分类回收是保护环境、防止资源浪费的一项重要举措。定南县部分街头垃圾桶如图所示，回答下列问题：
（1）图中标示的物质中，属于金属材料的是 （写出1种即可）；
（2）塑料矿泉水瓶应放入 （填“可回收”或“不可回收”）筒中；
（3）使用铝合金做内筒的优点是 （写出1点即可）；
（4）为比较铝和铁的金属活动性，某同学设计实验方案；将铝和铁分别放入盐酸中，比较反应的剧烈程度。请判断该方案是否合理并说明理由 。
15．（1）在“南海一号”打捞出来的文物中，“金龙纹手镯”光彩夺目，完好无损；铜镜表面有铜锈；铁器则锈迹斑斑，残存很少，这说明金、铜、铁这三种金属的活动顺序由强到弱的顺序是 ；
（2）生铁和钢是世界上用量最大的 （填“金属材料”或“合成材料”）；炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，反应的化学方程式为 ．写出防止铁生锈的一种方法是 ．
（3）铜可以拉成铜丝，这是利用金属的 ．
（4）铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是 （用化学方程式表示）．
16．某化学兴趣小组的同学想从含有Al2（SO4）3、CuSO4的废液中回收金属铜，设计了如图实验。
（1）溶液B中所含的溶质是 ；
（2）Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是除去铜粉中混有的 。
17．向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌，溶液质量与加入锌的质量关系如图所示。
（1）A点所发生反应的化学方程式为 。
（2）B点对应的溶液中含有的金属离子有 。
（3）当加入锌的质量在m1～m2g时，溶液的质量增加的原因是 。
三．解答题（共3小题）
18．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器．工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应．某中学化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究，请按要求填空：
（1）除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3？ （请写一种物质的化学式）．
（2）实验中可观察到的现象是 ．
（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的作用是 ．
（4）实验开始时要先通入CO的目的是 ．
19．某化学兴趣小组用如图所示装置探究炼铁的原理。
（1）加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是 。
（2）方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→d，b→e，其目的是既吸收生成的二氧化碳又能把多余的有毒的一氧化碳气体储存在C瓶中，如果导管连接错误，后果是 。
（3）玻璃管A中发生反应的化学方程式为 。
20．钛是一种银白色的过渡金属，性能优良，被誉为“太空金属”。如图1是元素周期表中钛元素的相关信息，请回答下列问题：
（1）钛元素的核电荷数为 ，每个Ti4+核外有 个电子。
（2）钛会与热的浓盐酸发生置换反应，产物中Ti的化合价为+3．该反应的化学方程式是 。
（3）图2是工业制钛的一种工艺流程简图。
①氯化炉中有反应2X+3C+4Cl22TiCl4+2CO+CO2，其中X是 。
②还原炉内，参加反应的金属镁和生成的金属钛的质量比为 （无需化简）。
第十章金属分层作业基础练习2021_2022学年九年级化学（京改版2013）
参考答案与试题解析
一．选择题（共13小题）
1．生铁和钢的主要区别是（ ）
A．生铁含杂质，钢不含杂质
B．生铁含碳，钢不含碳
C．生铁不含碳，钢含碳
D．生铁中含碳2%﹣4.3%，钢中含碳0.03%﹣2%
【分析】根据已有的知识进行分析，生铁和钢的主要区别是含碳量不同．
【解答】解：生铁和钢的主要区别是含碳量不同，观察选项，
故选：D。
【点评】本题考查了生铁和钢的有关知识，完成此题，可以依据已有的知识进行．
2．等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应，图测中能够正确反映产生氢气质量m与反应时间t关系的图象为（ ）
A． B．
C． D．
【分析】在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，且位置越靠前，反应的速率越快．
【解答】解：在金属活动性顺序中，镁＞锌＞铁，与硫酸反应时镁的速率最快，在坐标中斜线最陡，铁的反应速率最慢，在坐标中斜线最平缓，观察图象，排除BC，等质量的镁，锌，铁，分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应，则镁生成的氢气最多，锌生成的氢气最少，观察图象，排除D，
故选：A。
【点评】本题考查了金属活动性顺序的应用，完成此题，可以依据金属活动性顺序及其意义进行．
3．有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，而X不反应；如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在X表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，判断X、Y和z的金属活动顺序正确的是（ ）
A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞X＞Z D．Z＞X＞Y
【分析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此判断能否发生反应，进而可确定三种金属活动性由强到弱的顺序。
【解答】解：有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，而X不反应，说明Y的位置排在氢的前面，X的位置排在氢的后面，即Y＞H＞X；如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在X表面有银析出，而Z没有变化，说明X的金属活动性比银强，Z的金属活动性比银弱，即X＞Ag＞Z；则X、Y和Z的金属活动性顺序为：Y＞X＞Z。
故选：C。
【点评】本题难度不大，考查金属活动性应用，掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
4．将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是（ ）
A．蒸馏水 B．稀硫酸
C．硫酸钠溶液 D．氢氧化钠溶液
【分析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此判断能否发生反应，进而可确定两种金属活动性由强到弱的顺序．
【解答】解：A、铁丝、铜丝在蒸馏水中均能生锈，但反应速率较慢，不能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱，故选项错误；
B、将铁丝、铜丝分别伸入盛有稀硫酸的两支试管中，铁丝能与稀硫酸反应生成氢气，铜丝不能，说明活动性铁＞氢＞铜，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱，故选项正确；
C、将铁丝、铜丝分别伸入盛有硫酸钠溶液的两支试管中，均无明显变化，说明活动性钠＞铁，钠＞铜，无法确定铁和铜的活动性强弱，故选项错误；
D、将铁丝、铜丝分别伸入盛有氢氧化钠溶液的两支试管中，均无明显变化，无法确定铁和铜的活动性强弱，故选项错误。
故选：B。
【点评】本题难度不大，考查金属活动性应用，掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键．
5．将X，Y，Z三种金属分别投入足量的稀硫酸中，只有X，Z能发生反应，并放出氢气．将Z投入X的硝酸盐溶液中，有金属X产生．则X，Y，Z三种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A．Z＞Y＞X B．Z＞X＞Y C．X＞Z＞Y D．Y＞Z＞X
【分析】因为“X，Z能发生反应，并放出氢气”，说明X、Z的金属活动性大于Y；“将Z投入X的硝酸盐溶液中，有金属X产生”，说明Z＞X，则可知X，Y，Z三种金属的活动性由强到弱的顺序．
【解答】解：由题意“X，Z能发生反应，并放出氢气”，说明X、Z的金属活动性大于Y；“将Z投入X的硝酸盐溶液中，有金属X产生”，说明Z＞X，则可知X，Y，Z三种金属的活动性由强到弱的顺序为：Z＞X＞Y。
故选：B。
【点评】利用金属活动性顺序，可知金属的活动性；学会利用它们处理和解释问题．
6．金属与盐酸反应的示意图如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．图中有三种金属可与盐酸反应
B．镁可以把铜从硫酸铜溶液中置换出来
C．产生的气体要进一步证明才能确定是否为氢气
D．铁与盐酸反应的化学方程式为：2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2↑
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解答】解：A、图中有三种金属可与盐酸反应，即镁、锌、铁，该选项说法正确；
B、镁和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，该选项说法正确；
C、产生的气体要进一步证明才能确定是否为氢气，该选项说法正确；
D、铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，该选项说法不正确。
故选：D。
【点评】要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来．
7．向AgNO3和Mg（NO3）2的混合溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法，正确的是（ ）
A．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生
B．滤渣中一定含有Ag、Fe，一定不含Al
C．滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe，一定不含Al
D．滤液中一定含有Fe（NO3）2和Mg（NO3）2，一定不含AgNO3，可能含有Al（NO3）3
【分析】镁最活泼，铝和铁与硝酸银溶液混合时，铝先和硝酸银反应，当铝完全反应后，铁再和硝酸银反应，再根据实验现象进行相关方面的判断．
【解答】解：根据金属活动性顺序，四种金属中镁最活泼，不能被Al和Fe从溶液中置换出来，Al先跟AgNO3溶液反应生成Ag和Al（NO3）3，滤渣中一定有Ag；
由于得到浅绿色滤液，说明有Fe2+离子存在，所以Al反应完全，且Fe与AgNO3溶液反应生成浅绿色的Fe（NO3）2溶液，是否反应完全不能肯定（即可能Fe与AgNO3中一种有剩余或恰好完全反应都不剩）。
A、如果滤渣中不含有没有反应的铁，则加入稀盐酸时没有气泡产生。不正确。
B、滤渣中一定含有银，Al反应完全，是否含有铁无法确定。不正确。
C、滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe，一定不含Al。正确。
滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸铝、，可能含有没有反应的硝酸银。正确。
D、滤液中一定含有Fe（NO3）2、Mg（NO3）2、Al（NO3）3，可能含有硝酸银，也可能不含有硝酸银。不正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查金属活动性顺序，因此要熟记金属活动性的内容，难度较大．
8．归纳总结是学习化学的重要方法之一。下列选项正确的是（ ）
A．金属的熔点：
B．地壳中的元素含量：
C．空气中气体的体积分数：
D．金属的活动性顺序：
【分析】A、根据金属的熔点分析；
B、根据地壳中元素的含量分析；
C、根据空气的成分分析；
D、根据金属的活动性顺序分析。
【解答】解：A、金属的熔点由低到高的顺序是：汞＜银＜钨，故A错误；
B、地壳中的元素含量由多到少的顺序是：氧＞硅＞铝，故B正确；
C、空气中气体的体积分数由多到少的顺序是：氮气＞氧气＞二氧化碳，故C错误；
D、金属的活动性顺序由弱到强的顺序是：铜＜锌＜铝，故D错误。
故选：B。
【点评】本题难度不大，掌握金属活动性顺序、地壳中各元素含量、常见金属的熔点、空气的成分等是正确解答本题的关键。
9．能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的一组试剂是（ ）
A．Zn、Cu、Ag、H2SO4溶液
B．Zn（NO3）2溶液、Ag、Cu（NO3）2溶液
C．Zn（NO3）2溶液、Cu、AgNO3溶液
D．Cu、Ag、Zn（NO3）2溶液
【分析】根据金属活动性顺序，验证金属的活动性顺序是否合理，可根据“反应则活泼，不反应则不活泼”进行分析判断，通过分析方案所能得到的结论，确定是否能得出Zn、Cu、Ag金属的活动性顺序。
【解答】解：A、Zn能与稀硫酸反应生成氢气，Cu、Ag均不能与稀硫酸反应，无法确定银和铜的活动性强弱，故选项错误。
B、Ag与Zn（NO3）2溶液、Cu（NO3）2溶液均不反应，说明了活动性锌＞银，锌＞铜，但无法确定锌和铜的活动性强弱，故选项错误。
C、Cu与Zn（NO3）2溶液不反应，与AgNO3溶液反应生成硝酸锌溶液和银，说明了活动性锌＞铜，铜＞银，由此可得出三种金属活动性锌＞铜＞银，故选项正确。
D、Cu、Ag均不能与Zn（NO3）2溶液反应，说明了活动性锌＞银，锌＞铜，但无法确定银和铜的活动性强弱，故选项错误。
故选：C。
【点评】本题难度不大，考查金属活动性应用，掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
10．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
【分析】A、开始时应先通入一氧化碳，排出装置中的空气，后预热玻璃管，以防止发生爆炸；
B、高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳；
C、根据反应的化学方程式及其相对分子质量可以进行相关方面的计算；
D、氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，不能和一氧化碳反应。
【解答】解：A、开始时应先通入一氧化碳，排出装置中的空气，后预热玻璃管，以防止发生爆炸，该选项说法不正确；
B、实验中A处，高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，粉末由红色逐渐变为黑色，该选项说法正确；
C、反应的化学方程式及其质量关系：
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，
112 132
生成的铁和二氧化碳质量比为：112：132＝28：33，该选项说法不正确；
D、B处的澄清石灰水可检验CO2但是不能吸收CO，该选项说法不正确。
故选：B。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
11．“愚人金”实为铜锌合金，外观与黄金极为相似，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利，下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案，合理的是（ ）
①比较质量，质量大的是“愚人金”
②灼烧，表面变色的是“愚人金”
③浸没在稀硫酸中，表面有气泡的是“愚人金”
④浸没在硫酸锌溶液中，表面附着红色物质的是“愚人金”
A．②③ B．②④ C．①③ D．①④
【分析】根据“愚人金”实为铜锌合金，结合金属的化学性质，进行分析解答。
【解答】解：①由于没有说明体积，比较质量，质量大的是不一定是“愚人金”，不能鉴别。
②灼烧，铜能够和氧气反应产生氧化铜，表面变黑色的是“愚人金”，无明显变化的是黄金，可以鉴别。
③浸没在稀硫酸中，锌能够和稀硫酸反应产生氢气，表面有气泡产生的是“愚人金”，无明显变化的是黄金，可以鉴别。
④浸没在硫酸锌溶液中，铜、锌、金均不能与硫酸锌溶液反应，不能鉴别。
故②③鉴别的实验方案合理。
故选：A。
【点评】本题有一定难度，解答物质的鉴别题时要熟练掌握鉴别的物质的性质，然后选择适当的试剂或方法，出现不同的现象即可鉴别。
12．将铁粉放入含Zn（NO3）2、Cu（NO3）2的混合溶液中，搅拌，使其充分反应后，过滤，滤液成蓝色，则滤纸上留下的金属是（ ）
A．Cu B．Fe、Zn C．Cu、Fe D．Zn、Fe、Cu
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解答】解：将铁粉放入含Zn（NO3）2、Cu（NO3）2的混合溶液中，锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，搅拌，使其充分反应后，过滤，滤液成蓝色，说明锌不足，则滤纸上留下的金属是反应生成的铜。
故选：A。
【点评】要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来．
13．某溶液含有Cu（NO3）2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a～b间（不含两点）溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B．c～d间（不含两点）溶液中金属离子为Zn2+、Ag+
C．当参加反应的锌的质量为m3时，溶液中金属离子为Ag+
D．当参加反应的锌的质量为m1、m2时，溶液中Cu（NO3）2的质量分数相等
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解答】解：A、a～b间（不含两点）溶液中金属离子为反应生成硝酸锌中的Zn2+、过量的硝酸银中的Ag+、没有反应的硝酸铜中的Cu2+，该选项说法正确；
B、c～d间（不含两点）溶液中金属离子为反应生成硝酸锌中的Zn2+、过量的硝酸铜中的Cu2+，该选项说法不正确；
C、当参加反应的锌的质量为m3时，溶液中金属离子为反应生成硝酸锌中的Zn2+，该选项说法不正确；
D、当参加反应的锌的质量为m1、m2时，溶液中Cu（NO3）2的质量分数不相等，是因为锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，反应后溶液质量减小，硝酸铜质量不变，该选项说法不正确。
故选：A。
【点评】要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来．
二．填空题（共4小题）
14．垃圾分类回收是保护环境、防止资源浪费的一项重要举措。定南县部分街头垃圾桶如图所示，回答下列问题：
（1）图中标示的物质中，属于金属材料的是 铁制外筒（或铝合金内筒） （写出1种即可）；
（2）塑料矿泉水瓶应放入 可回收 （填“可回收”或“不可回收”）筒中；
（3）使用铝合金做内筒的优点是 耐腐蚀（合理即可） （写出1点即可）；
（4）为比较铝和铁的金属活动性，某同学设计实验方案；将铝和铁分别放入盐酸中，比较反应的剧烈程度。请判断该方案是否合理并说明理由 不合理，铝和空气中氧气反应会生成致密的氧化铝薄膜 。
【分析】（1）根据金属材料的种类分析回答；
（2）根据塑料矿泉水瓶可回收解答；
（3）根据铝与氧气反应生成物的特点分析；
（4）根据铝的表面有一层氧化铝薄膜，生成气体的速率慢，但是铝的金属活动性比铁强进行分析。
【解答】解：（1）金属单质及合金都属于金属材料，所以铁制外筒、铝合金内筒都属于金属材料。
（2）塑料是可以回收重新利用的，所以塑料矿泉水瓶应放入可回收筒中；
（3）使用铝合金做内筒经久耐用，其原因是铝易与空气中的氧气反应在其表面形成了致密的氧化铝的薄膜。
（4）铝的表面有一层氧化铝薄膜，生成气体的速率慢，但是铝的金属活动性比铁强；所以该实验方案不合理，理由是：铝和空气中氧气反应会生成致密的氧化铝薄膜。
故答案为：（1）铁制外筒（或铝合金内筒）。
（2）可回收。
（3）耐腐蚀（合理即可）。
（4）不合理；铝和空气中氧气反应会生成致密的氧化铝薄膜。
【点评】解答本题要掌握金属的性质和物质材料的分类方法，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断。
15．（1）在“南海一号”打捞出来的文物中，“金龙纹手镯”光彩夺目，完好无损；铜镜表面有铜锈；铁器则锈迹斑斑，残存很少，这说明金、铜、铁这三种金属的活动顺序由强到弱的顺序是 铁、铜、金 ；
（2）生铁和钢是世界上用量最大的 金属材料 （填“金属材料”或“合成材料”）；炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，反应的化学方程式为 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ．写出防止铁生锈的一种方法是 在铁制品表面镀一层其它金属 ．
（3）铜可以拉成铜丝，这是利用金属的 延展性 ．
（4）铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是 4Al+3O2＝2Al2O3 （用化学方程式表示）．
【分析】（1）根据金属是否容易生锈考虑本题；
（2）根据金属材料的分类、炼铁的原理写出反应的方程式．
（3）根据金属的性质进行分析解答，金属具有延展性；
（4）根据铝在空气容易形成致密的氧化物，因此抗腐蚀性能很好，进行解答；
【解答】解：（1）金属活动性越强，越容易生锈，由“金龙纹手镯”光彩夺目，完好无损；铜镜表面有铜锈；铁器则锈迹斑斑，残存很少，可知铁最活泼，铜次之，金最不活泼．所以，三种金属的活动顺序由强到弱的顺序是 铁＞铜＞金；
（2）金属材料包括金属和合金，生铁和钢都是铁的合金，属于金属材料；炼铁的原理中反应物是一氧化碳和氧化铁，生成物是铁和二氧化碳，反应的方程式是：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2．
（3）铜可以拉成铜丝，这是利用金属的延展性；
（4）根据铝在空气容易形成致密的氧化物，所以铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是：铝与空气中的氧气反应，表面形成致密的氧化铝薄膜；其化学方程式为4Al+3O2＝2Al2O3
故答案为：（1）铁、铜、金；（2）金属材料 3CO+Fe2O32Fe+3CO2；在铁制品表面镀一层其它金属；（3）延展性 （4）4Al+3O2＝2Al2O3
【点评】本题考查学生对金属的性质及金属锈蚀的条件及其防护措施的理解与在解题、生活中应用的能力．
16．某化学兴趣小组的同学想从含有Al2（SO4）3、CuSO4的废液中回收金属铜，设计了如图实验。
（1）溶液B中所含的溶质是 Al2（SO4）3、FeSO4 ；
（2）Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是除去铜粉中混有的 铁 。
【分析】铝比铁活泼，铁比铜活泼，向混合溶液中加入铁时，铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，不能和硫酸铝反应，据此分析回答有关的问题。
【解答】解：（1）由金属的活动性是铝＞铁＞铜，向含有硫酸铝和硫酸铜的溶液中加入过量的铁，铁能与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜，不能与硫酸铝反应。所以，过滤后溶液B中所含的溶质是：Al2（SO4）3、FeSO4；
（2）由于铁能与稀硫酸反应，所以Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是除去铜粉中混有的铁。
故答案为：（1）Al2（SO4）3、FeSO4；
（2）铁。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
17．向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌，溶液质量与加入锌的质量关系如图所示。
（1）A点所发生反应的化学方程式为 Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag 。
（2）B点对应的溶液中含有的金属离子有 Al3+、Cu2+、Zn2+ 。
（3）当加入锌的质量在m1～m2g时，溶液的质量增加的原因是 每65份质量的锌能置换出64份质量的铜，反应后溶液质量增加 。
【分析】锌的金属活动性比银、铜强，比铝弱，向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，据此进行分析解答。
【解答】解：锌的金属活动性比银、铜强，比铝弱，向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌，不能与硝酸铝反应，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜。
（1）A点发生的是锌与AgNO3反应生成硝酸锌和银，反应的化学方程式为Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag。
（2）B点，锌与AgNO3恰好完全反应，B点对应的溶液中溶质是硝酸铜、硝酸锌，含有的金属离子有铝离子、铜离子和锌离子，其离子符号为Al3+、Cu2+、Zn2+。
（3）当加入锌的质量在m1～m2g时，发生的是锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，反应的化学方程式为Zn+Cu（NO3）2═Zn（NO3）2+Cu，每65份质量的铁可置换出56份质量的铜，溶液的质量会增加。
故答案为：
（1）Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag；
（2）Al3+、Cu2+、Zn2+；
（3）每65份质量的锌能置换出64份质量的铜，反应后溶液质量增加。
【点评】本题有一定难度，熟练掌握金属的化学性质、确定能发生的反应、综合考虑各种出现的情况是正确解答此类题的关键。
三．解答题（共3小题）
18．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器．工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应．某中学化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究，请按要求填空：
（1）除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3？ C或H2 （请写一种物质的化学式）．
（2）实验中可观察到的现象是 黑色粉末变红，澄清石灰水变浑浊 ．
（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的作用是 尾气处理，防止CO污染空气 ．
（4）实验开始时要先通入CO的目的是 排除管中的空气，防止CO爆炸 ．
【分析】（1）考虑有还原性的物质；（2）分析实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化．根据二氧化碳能与氢氧化钙反应分析澄清石灰水的现象；（3）根据一氧化碳是对大气有污染的气体分析；（4）根据一氧化碳易可燃，容易发生爆炸考虑．
【解答】解：（1）具有还原性的物质主要有一氧化碳、木炭和氢气；
（2）由于在高温下，一氧化碳将氧化铁还原为铁，同时生成了二氧化碳．所以，实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是红色粉末变黑色；二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水．所以，观察到澄清石灰水的现象是：石灰水变浑浊；
（3）为了防止一氧化碳对大气的污染，所以，实验时要在装置末端导管口处燃着一盏酒精灯除去反应剩余的CO；
（4）因为一氧化碳具有可燃性，能和氧气混合在点燃的条件下会发生爆炸，所以实验开始时应先通一氧化碳再加热，目的是赶尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸．
故答案为：（1）C或H2；（2）黑色粉末变红，澄清石灰水变浑浊；（3）尾气处理，防止CO污染空气；（4）排除管中的空气，防止CO爆炸．
【点评】本题主要考查一氧化碳与氧化铁反应实验装置、实验现象、一氧化碳的化学性质和反应原理以及环保的问题，细心分析即可．
19．某化学兴趣小组用如图所示装置探究炼铁的原理。
（1）加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是 排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸 。
（2）方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→d，b→e，其目的是既吸收生成的二氧化碳又能把多余的有毒的一氧化碳气体储存在C瓶中，如果导管连接错误，后果是 CO气体会排入空气中，从而污染空气 。
（3）玻璃管A中发生反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
【分析】（1）可燃性气体或粉尘与氧气或空气混合达到爆炸极限时，遇明火或加热时会发生爆炸。
（2）一氧化碳不能和氢氧化钠反应，不溶于水，有毒。
（3）高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳。
【解答】解：（1）加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。
故填：排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。
（2）如果导管连接错误，后果是CO气体会排入空气中，从而污染空气。
故填：CO气体会排入空气中，从而污染空气。
（3）玻璃管A中，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为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
20．钛是一种银白色的过渡金属，性能优良，被誉为“太空金属”。如图1是元素周期表中钛元素的相关信息，请回答下列问题：
（1）钛元素的核电荷数为 22 ，每个Ti4+核外有 18 个电子。
（2）钛会与热的浓盐酸发生置换反应，产物中Ti的化合价为+3．该反应的化学方程式是 2Ti+6HCl（浓）2TiCl3+3H2↑ 。
（3）图2是工业制钛的一种工艺流程简图。
①氯化炉中有反应2X+3C+4Cl22TiCl4+2CO+CO2，其中X是 TiO2 。
②还原炉内，参加反应的金属镁和生成的金属钛的质量比为 48：48 （无需化简）。
【分析】（1）根据元素周期表的信息以及离子的形成过程来分析；
（2）根据题干信息以及化学反应的原理来分析；
（3）根据质量守恒定律以及化学方程式来分析。
【解答】解：（1）在原子中，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，由元素周期表的信息可知，钛元素的原子序数为22，所以其核电荷数也为22，每个钛原子的核外有22个电子，Ti4+是由钛原子失去4个电子后形成，所以每个Ti4+核外有18个电子；故填：22；18。
（2）钛会与热的浓盐酸发生置换反应，产物中Ti的化合价为+3，即该生成物的化学式为TiCl3，同时还生成氢气。该反应的化学方程式是2Ti+6HCl（浓）2TiCl3+3H2↑．故填：2Ti+6HCl（浓）2TiCl3+3H2↑；
（3）①由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子的种类与数目不变，由反应2X+3C+4Cl22TiCl4+2CO+CO2可知，反应后有：2个钛原子、8个氯原子、3个碳原子和4个氧原子；反应前有：3个碳原子、8个氯原子，所以2X中含有2个钛原子和4个氧原子，即X的化学式为TiO2；故填：TiO2；
②镁和四氯化钛发生置换反应生成氯化镁和钛，化学方程式为2Mg+TiCl4＝Ti+2MgCl2，其中参加反应的金属镁和生成的金属钛的质量比为（24×2）：48＝48：48；故填：48：48。
【点评】本题主要考查了金属的冶炼与金属活动性顺序的应用，难度不大，注意在平时加强训练即可完成。
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