8.3金属资源的利用和保护基础夯实-2021-2022学年九年级化学人教版下册（word版 含解析）

8.3 金属资源的利用和保护
一、选择题（共16题）
1．下列实验现象的描述，正确的是
A．硫在空气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰
B．打开浓盐酸的试剂瓶，瓶口会出现白雾
C．一氧化碳还原氧化铁，固体由黑色变红色
D．把铁钉放入硫酸铜溶液中，有铜析出
2．化学在生产、生活中应用广泛，下列过程不涉及化学变化的是
A．石墨导电 B．葡萄酿酒 C．铁丝生锈 D．烟花燃放
3．实验室用图装置模拟炼铁。下列说法正确的是（　　）
A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3 B．应先加热Fe2O3再通入CO
C．红棕色的逐渐变黑 D．气体通过澄清石灰水后可直接排放
4．下列防锈措施不合理的是
A．用盐水清洗菜刀 B．及时清除铁制品表面的锈渍
C．钢管存放在干燥的地方 D．在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属
5．2021年佛山市全面推行垃圾分类，下列废弃物品可以投放到如图所示的“可回收”垃圾桶的是
A．过期的药物 B．未污染的纸 C．废弃的口罩 D．剩饭剩菜
6．埋在地下的铸铁管道在下列哪种情况下腐蚀最慢
A．在干燥、致密的土壤中 B．在干燥、疏松的土壤中
C．在潮湿、致密的土壤中 D．在潮湿、疏松的土壤中
7．下列有关铁的表达正确的是
A．生铁比纯铁硬
B．沙漠地区的铁制品锈蚀较快
C．据图示，铁的相对原子质量为55.85g
D．Fe在空气中燃烧火星四射，生成黑色固体
8．分析下列化学反应，有关说法正确的是
①CO2 +C 2CO ②3Fe+2O2 Fe3O4 ③Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
A．三个反应均属于化合反应
B．反应②的实验现象是铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁
C．在一定条件下，CO 和 CO2可以相互转化
D．上述三个反应涉及的物质中，只有 CO 具有还原性
9．2019年世界环境日中国主题为“蓝天保卫战”。下列行为不利于遏制污染的是
A．对工业污水作处理使之符合排放标准，防止水体污染
B．将废电池填埋，避免重金属污染
C．机动车用压缩天然气替代汽油，减轻空气污染
D．对含硫煤进行脱硫处理，减少酸雨的产生
10．下列各组转化中，一定条件下不能一步实现的组合是（　　）
A．H2CO3CO2CO B．CO2CCO2
C．H2OO2O2 D．Fe2O3FeFe3O4
11．下列有关金属和金属材料的说法中正确的是
A．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
B．铜的化学性质不活泼，则铜放置在潮湿的空气中不会被腐蚀
C．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
D．铁比银活泼，则铁能置换出氯化银中的银
12．根据下图所示实验分析得出的结论中，不正确的是（　　）
A． 二氧化碳与水反应生成碳酸
B． 一氧化碳能还原氧化铁
C． 不同物质着火点不同
D． 黄铜的硬度比纯铜的大
13．为了防止钢铁制品锈蚀，下列措施不正确的是
A．将使用后的铁锅洗净擦干 B．用洗洁精将铁制品表面膜洗净后放置
C．在车船表面喷油漆 D．在铁制品表面镀上一层其它耐腐蚀的金属
14．现将160 kgCuO和Fe2O3的固体混合物，在高温条件下与足量的CO充分反应后，得到金属的质量可能是
A．120kg B．112kg C．128kg D．130kg
15．有两种铁的氧化物X、Y，质量分别是0.4g与0.435g，在高温的条件下分别用CO还原成铁单质，把各自生成的CO2分别通入足量澄清石灰水中，都得到0.75g沉淀，则X、Y的化学式为
A．FeO、Fe2O3 B．Fe2O3、Fe3O4 C．FeO、Fe3O4 D．Fe3O4、Fe2O3
16．下列实验现象的描述正确的是
A．熄灭燃着的蜡烛时，烛芯会飘出白雾
B．氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰
C．红磷在空气中燃烧，发出黄白色火焰，生成大量五氧化二磷
D．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰
二、综合题（共6题）
17．为制作金属字画，某兴趣小组开启了项目学习之旅。
【任务—】再探模拟炼铁
(1)当燃着的蜡烛熄灭后、关闭分液漏斗活塞，点燃酒精喷灯，炼铁反应的化学方程式为______，气球最主要的作用是_______
【任务二】寻找蚀刻液
(2)该实验_______（填“能”或“不能”）验证三种金属活动性顺序为Fe>(H)>Cu>Ag。
(3)甲、乙两位同学各自用一块铁板制作金属字画，他们分别先用刻刀在涂满蜡的铁板上刻下“虎”字。甲将铁板没入试剂a中，取出后去掉蜡出现紫红色的“虎”字。乙将铁板没入试剂b中，产生可燃性气体，去掉蜡后，“虎”字凹现在铁板内，则试剂a、b依次为_______（填序号）。
①稀硫酸、硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液、稀盐酸
③硫酸铜溶液、稀盐酸 ④硫酸铜溶液、稀硝酸
【任务三】保护字画
(4)为防止金属画锈蚀。可采取的措施有____（填序号）。
①表面涂一层保护膜 ②使用合金制作印刷模版
③常用汗手直接取用 ④放置在潮湿地方
18．2019年 10月 1日，北京天安门前举行了盛大的国庆 70周年阅兵活动 其中包含了许多化学知识 请用所学化学知识回答下列问题：
(1)在仪式上有许多气球组成阵型飞向天空，在上升过程中气球体积不断变大，最后炸裂 气球上升体积变大的原因是_______________________。
(2)阅兵礼炮为活动拉开序幕 礼炮炮身涂刷了油漆，不仅美观，还可防锈 铁会生锈属于铁的_________(选填“物理”或“化学”)性质，鸣炮时无外抛物，无环境污染 下列属于空气污染物的是____________。 (填序号)
A 二氧化硫 B 一氧化碳 C 二氧化碳 D 氦气
(3)空中梯队飞过天安门上空时，拉出一条条彩色烟带，产生烟带的药品除了燃料还有锌 氯化铵 三硫化锑等
①氯化铵受热分解的化学方程式为 ，则 X的化学式为____________，NH4Cl中氮元素的化合价为____________。
②如图是锑元素在元素周期表中的信息 则锑的相对原子质量为____________，锑原子的核电荷数为____________。
(4)产生烟带的药品中含有锌，锌是一种化学性质比较活的金属，与盐酸(HCl)反应生成氢气和氯化锌 实验室里用 13g锌与足量盐酸反应，可制得多少克氢气 (写出计算过程)____
19．某化学兴趣小组同学探究铁的冶炼相关问题，请按要求回答下列问题。
（一）图1是工业炼铁的主要装置，图2是实验室模拟炼铁的装置，
（1）图1设备的名称是___________。
（2）工业炼铁在生产过程中需将铁矿石、焦炭、石灰石粉碎，其目的是_____________。加入的焦炭作用除了可以生成一氧化碳外，还能_______。
（3）写出以赤铁矿为原料在高温下制取铁的化学方程式：_____________。
（二）上图2为实验室模拟工业炼铁装置图：已知B装置中的液体为过量的氢氧化钠与氢氧化钙混合液，氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强。如果实验成功，请回答下列问题：
（1）图中仪器的名称为①______________②_______________。
（2）实验过程中的现象：A中___________、B中___________。
（3）该实验的操作步骤：___________。（填序号）
a．点燃A处酒精灯 b．通入CO气体 c．停止通入CO气体 d．熄灭酒精灯。
（4）兴趣小组同学们采集了用热分析仪记录的CO与Fe2O3进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线．已知原固体质量为48.0g，如图所示．
①根据图象分析，写出B点时固体成分的化学式___________。
②若A点生成物为一成分固定的化合物，请确定其化学式是__________。（写出计算过程）
写出氧化铁生成该物质的化学方程式为__________。
（5）若某同学实验中，发现过量的混合液溶液增重0.55g。则仪器①中固体减轻的质量为_________g。
（6）实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有__________（填序号字母）．
A．收集一氧化碳 B．吸收二氧化碳 C．检验二氧化碳．
20．用如图所示的实验装置制取气体并还原氧化铁。
已知草酸（H2C2O4）在浓硫酸存在时加热发生如下反应：
(1)A中盛放浓硫酸的仪器名称是______，检验A装置气密性的方法是______。C装置中浓硫酸是足量的，可以吸收完气体中的水分，做干燥剂用，B装置氢氧化钠也是足量的，试推测B装置的作用______。
(2)开始实验时应先点燃______（A或D）处酒精灯，过程中可观察到氧化铁样品颜色变化是______，该套装置的一个缺陷是______，E中发生的化学反应方程式为______。
(3)计算E中质量增加22g时，被还原的氧化铁的质量是多少克（保留一位小数）？
21．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________。
22．钢铁是重要的金属材料，在工农业生产和生活中应用非常广泛。
Ⅰ.铁的冶炼
工业炼铁的原理是高温下用CO作还原剂，将铁从其氧化物中还原出来。请回答下列问题：
(1)写出以赤铁矿为原料，高炉炼铁的化学方程式： _______ ；
(2)高炉炼铁中，焦炭的作用除了可以提供热量外，还能 _______ (用化学方程式表示)；
Ⅱ.实验探究炼铁原理：
用如图装置完成CO还原Fe2O3的实验。缓慢通入一定量的CO，点燃酒精喷灯，继续通入CO，一段时间后，当粉末全部变为黑色时，停止通入CO，熄灭酒精喷灯。
(1)实验开始先缓慢通入一定量的CO，再点燃酒精喷灯的目的是 _______ ；
(2)气球的作用是 _______ 。
Ⅲ.铁的锈蚀与防护
创新意识与科学探究是我们应该逐步形成的必备品格和关键能力。化学兴趣小组对“铁的生锈”进行了如下创新探究；
一、探究铁的生锈条件(夹持仪器已略去)
【实验准备】向气密性良好的如图装置中装入药品。
【实验现象】
①大约8分钟后观察，发现U形管左侧支管内的液面高于右侧支管内的液面。
②再过8分钟后观察，发现D处蒸馏水中的钢丝棉、B处干燥的钢丝棉表面没有明显变化；C处潮湿的钢丝棉表面出现少量红褐色锈斑，A处盐水浸温的钢丝棉表面出现明显红褐色锈斑，左右支管内的液面高度差明显增大；此时，分别手摸A处装有盐水浸湿的钢丝棉和C处装有潮湿的钢丝棉的支管外壁，前者较热、后者微热。
③24小时后观察，发现U形管左、右侧支管内的液面己基本相平，潮湿的钢丝棉、盐水浸湿的钢丝棉表面均有较多红褐色锈斑，另外2份钢丝棉仍然无明显变化。
【实验思考】
(1)实验中，蒸馏水煮沸并骤冷的目的是 _______ 。
(2)实验中，4份整理成球状(直径略大于20mm)的钢丝棉的 _______ 、总长度等均需相同。
(3)实验中，能说明“铁生锈需要与氧气接触”的实验现象是 _______ 。
a A处钢丝棉表面出现明显红褐色锈斑，B处钢丝棉无明显红褐色锈斑
b A处钢丝棉表面出现明显红褐色锈斑，D处钢丝棉无明显红褐色锈斑
c C处钢丝棉表面出现明显红褐色锈斑，D处钢丝棉无明显红褐色锈斑
d C处钢丝棉表面出现明显红褐色锈斑，B处钢丝棉无明显红褐色锈斑
(4)依据“U形管左侧支管内的液面高于右侧支管内的液面”的现象，可以推知： _______ 。
二、探究铁粉型“暖宝宝”反应原理与铁的生锈本质是否一致(夹持仪器已略去)
【资料信息】
①“暖宝宝”的主要成分：铁粉、水、活性炭、蛭石、吸水性树酯、食盐。
②蛭石是当今世界首屈一指的超级保温材料。
③吸水性树脂是一种新型高分子材料，能吸收自身重量几百到几千倍的水分，吸水、保水能力均很强，并可反复释水、吸水。
【实验准备】按如图1连接装置，设计采集频率、采集时间，将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中，密封装置，点击电脑屏幕上的“开始采集”按钮，观察电脑屏幕上的曲线变化。
【实验结果】见图2。
【实验思考】
(1)分析图象可知： _______ 曲线与探究一不相符，原因可能与“暖宝宝”原材料中的 _______ 有关。
(2)铁钉生锈需较长时间，而“暖宝宝”能快速反应的原因可能是 _______ 。
A 铁粉与其他物质的接触面积大加快了铁粉的锈蚀速率；
B 蛭石的保温作用加快了铁粉的生锈速率
C “暖宝宝”中氧气含量更高
由此可见，“暖宝宝”的反应原理与铁的生锈本质是一致的。
Ⅳ.测定废铁屑中单质铁的质量，并制取硫酸亚铁晶体(FeSO4 7H2O)
某兴趣小组设计实验测定废铁屑中单质铁的质量，并制取硫酸亚铁晶体(FeSO4 7H2O)。
废铁屑的主要成份是铁，同时还有少量氧化铁和碳。实验过程如图所示。
(1)在反应器中，除了Fe与H2SO4发生反应，还发生的反应有 _______ (写出化学反应方程式)和；
(2)滤液M中肯定含有的溶质的化学式是 _______ ；
(3)在实验室中完成操作A的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 _______ ；
(4)滤液M经过操作B可得硫酸亚铁晶体(FeSO4 7H2O)。
已知硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成如下表：
温度/℃ 0 10 30 40 50 60 64 70 80 90
溶解度/g 15.6 20.5 33.0 40.4 48.8 55.0 55.3 50.6 43.7
析出晶体 FeSO4 7H2O FeSO4 4H2O FeSO4 H2O
根据上表，硫酸亚铁晶体(FeSO4 7H2O)冷却结晶温度最高不超过 _______ ℃；
(5)根据实验数据计算该废铁屑中单质铁的质量为 _______ g(精确到0.01g)(写出计算过程)
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A、硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，故选项说法错误；B、浓盐酸具有挥发性，打开浓盐酸的试剂瓶，瓶口上方有白雾产生，故选项说法正确；C、一氧化碳还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，固体由红棕色变黑色，故选项说法错误；D、把铁钉放入硫酸铜溶液中，有铜析出是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误。故选B。
2．A
【详解】
A、石墨导电过程没有新物质生成，属于物理变化，故A正确；
B、葡萄酿酒过程生成酒精，有新物质生成，属于化学变化，故B不正确；
C、铁丝生锈生成氧化铁，有新物质生成，属于化学变化，故C不正确；
D、烟花燃放生成二氧化硫等，有新物质生成，属于化学变化，故D不正确。
故选A。
3．C
【详解】
A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，故A错误。
B、实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷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B错误。
C、一氧化碳具有还原性，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C正确。
D、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，气体通过澄清石灰水后，仍存在CO，不能直接排放，可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集，故D错误。故选C。
4．A
【详解】
A、用盐水清洗菜刀，盐水会加快铁锈蚀的速率，防锈措施不合理，故选项正确；
B、及时清除铁制品表面的锈渍，能防止生锈，故选项错误；
C、钢管存放在干燥的地方，能防止生锈，故选项错误；
D、在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属，能防止生锈，故选项错误。
故选A。
5．B
【详解】
A、过期的药物属于不可回收垃圾，故错误；
B、未污染的纸属于可回收垃圾，故正确；
C、废弃的口罩属于不可回收垃圾，故错误；
D、剩饭剩菜属于不可回收垃圾，故错误；
故选B。
6．A
【详解】
钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触，酸性溶液、碱性溶液和盐溶液能促进金属生锈。
A、在干燥、致密的土壤中，由于缺乏氧气和水，故铁制品不容易生锈；
B、在干燥、疏松的土壤中，由于缺乏水，故铁制品的生锈速率很慢；
C、在潮湿、致密的土壤中，由于缺乏氧气，故铁制品的生锈速率很慢；
D、在潮湿、疏松的土壤中，由于铁制品与氧气和水充分接触，故最容易生锈。故选A
7．A
【详解】
A、生铁是铁的合金，合金比组成金属的硬度更大，故生铁比纯铁硬，正确；
B、沙漠地区的气候干燥，空气中的水分较少，故不易生锈，故错误；
C、相对原子质量的单位是“1”而不是“g”，故不能带g，故错误；
D、铁在空气中不能燃烧，故错误。故选A。
8．C
【详解】
A、反应 ③ 是两种化合物反应生成一种单质和一种化合物，不是化合反应，故A不符合题意；
B、 反应②生成黑色固体四氧化三铁 是实验结论不是现象，故B不符合题意；
C、二氧化碳和碳高温生成一氧化碳，一氧化碳和氧气点燃生成二氧化碳，故C符合题意；
D、反应 ① 中碳得到氧，具有还原性，故D不符合题意；
故答案为：C
9．B
【详解】
A、对工业污水作处理使之符合排放标准，可以减少污染物的排放，防止水体污染，不符合题意；
B、废电池中含有铅、汞等重金属，将废电池填埋，这些金属会渗出，造成地下水和土壤污染，符合题意；
C、天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧产生二氧化碳和水，是一种相对比较环保的燃料，可以减轻空气污染，不符合题意；
D、对含硫煤进行脱硫处理，可以减少二氧化硫的排放，减少酸雨的产生，不符合题意。
故选B。
10．C
【详解】
A、H2CO3=CO2↑+H2O，碳酸在加热时，分解反应的速率更快，，H2CO3CO2CO，转化能一步实现，此选项不符合题意；
B、2Mg+CO22MgO+C， ，CO2CCO2，转化能一步实现，此选项不符合题意；
C、，H2OO2O2 ，转化不能一步实现，此选项符合题意；
D、，，Fe2O3FeFe3O4，转化能一步实现，此选项不符合题意。
故选C。
11．C
【详解】
A、常温下，铝能与氧气反应生成致密的氧化保护膜，铝制品不需要涂涂保护层来防腐蚀，错误；
B、铜的化学性质不活泼，但在潮湿的空气中仍会被腐蚀变成铜绿，错误；
C、多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好，正确；
D、发生置换反应的盐要能溶于水，氯化银是不溶于水且不溶于酸的沉淀，错误。故选C。
12．A
【详解】
A、充满二氧化碳的瓶中加入水振荡，瓶子变瘪，只能得出二氧化碳能溶于水导致瓶内的压强减小，不能证明二氧化碳与水发生反应，故A选项错误；
B、氧化铁由红色逐渐变为黑色，澄清石灰水变浑浊，说明一氧化碳和氧化铁反应生成了铁和二氧化碳，可以得出一氧化碳具有还原性，故B选项正确；
C、铜片上乒乓球碎片先燃烧，纸片后燃烧，可以得出不同物质着火点不同，故C选项正确；
D、黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上有明显痕迹，可以得出黄铜的硬度比纯铜大，故D选项正确。
故选A。
13．B
【详解】
铁制品生成的条件是与水和氧气接触。防止铁制品生锈的原理是破坏铁生锈的条件。故选B。
14．A
【详解】
由于是160 kgCuO和Fe2O3的固体混合物，根据化学方程式体现的质量关系可知，生成固体质量介于112kg～128kg之间；
故选A。
15．B
【详解】
依据生成的CO2分别通入足量的澄清石灰水中，都得到0.75g沉淀，由反应的化学方程式可知，碳酸钙中的氧元素有三分之一来源于铁的氧化物，所以可以求出两种金属氧化物中氧元素的质量，则氧元素的质量为，故X中铁元素的质量为0.4g-0.12g=0.28g，Y中铁元素的质量为0.435g-0.12g=0.315g，则X物质中铁元素与氧元素的质量比为0.28g：0.12g=7：3，Y物质中铁元素与氧元素的质量比为0.315g：0.12g=21：8；FeO中铁元素与氧元素的质量比为56：12，Fe2O3中铁元素与氧元素的质量比为112：48=7：3，Fe3O4中铁元素与氧元素的质量比为168：64=21：8，故可知这两种铁的氧化物分别是Fe2O3、Fe3O4；
故选B。
16．B
【详解】
A. 熄灭燃着的蜡烛时，烛芯会飘出白烟，故选项说法错误；
B. 氢气在空气中燃烧的现象是：无色气体燃烧，产生淡蓝色的火焰、放出热量，选项说法正确；
C.红磷在空气中燃烧生成大量白色五氧化二磷是实验结论，故选项说法错误 ；
D.硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，产生一种具有刺激性气味的气体，选项说法错误。
故选：B。
17．(1) 收集尾气，防止污染空气
(2)不能
(3)③
(4)①②##②①
【分析】
(1)
当燃着的蜡烛熄灭后、关闭分液漏斗活塞，点燃酒精喷灯。碳和蜡烛燃烧生成的二氧化碳在高温下生成一氧化碳，一氧化碳可以和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：，一氧化碳有毒，直接排入空气会污染空气，气球的最主要的作用是收集尾气，防止污染空气。
(2)
实验A中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，说明铁的活动性强于氢；实验B中铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，说明铜的活动性强于银，但是无法说明铜的活动性弱于氢，所以不能验证三种金属活动性顺序为Fe>(H)>Cu>Ag，故填：不能。
(3)
铁与硫酸铜反应生成紫红色的铜和硫酸亚铁，甲将铁板没入试剂a中，取出后去掉蜡出现紫红色的“虎”字，则试剂a为可溶性铜盐溶液（如硫酸铜溶液）；铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氢气具有可燃性，乙将铁板没入试剂b中，产生可燃性气体，去掉蜡后，“虎”字凹现在铁板内，则试剂b为酸溶液（可以为稀盐酸、稀硫酸，但不能为硝酸，硝酸与铁反应不生成氢气），则试剂a、b可依次为硫酸铜溶液、稀盐酸，故填：③。
(4)
防止金属生锈可以表面涂有保护层隔绝金属与外界接触，也可以制成合金改变结构提升防腐蚀的能力。为防止金属画锈蚀，可采取的措施有表面涂一层保护膜，隔绝空气和氧气，防止生锈；使用合金制作印刷模版，合金耐腐蚀性强，故填：①②。
18． 气体分子的间隔变大 化学 AB NH3 -3 121.8 51 解：设制得氢气的质量为 。
=0.4g
答：制得氢气质量为 0.4g
【详解】
（1）由于分子间有间隔，分子的间隔随压强的减小而增大，气球在上升的过程中，随着大气压强的降低，分子的间隔增大，气球体积不断变大。
（2）铁生锈有新物质生成，铁会生锈属于铁的化学性质；二氧化硫、一氧化碳属于空气污染物，二氧化碳、氦气不属于空气污染物。
（3）①在中，根据质量守恒定律，反应前后原子种类和个数不变，反应前含有1个N原子，4个H原子，1个Cl原子，反应后含有1个H原子，1个Cl原子，故X中含有1个N原子和3个H原子，故其化学式为：NH3；在NH4Cl中，由氯显-1价，氢显+1价，氮元素的化合价为，根据化合物中各元素化合价代数和为0，可推出+(+1)×4+(-1)=0，得=-3，故氮元素的化合价为-3。
②由元素周期表中一个格的含义可知，锑的相对原子质量为121.8，原子的核电荷数等于原子序数为51。
（3）见答案。
19． 高炉 增大反应物接触面积，使反应更充分，加快反应速度 制取一氧化碳 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 硬质粗玻璃管 集气瓶 红棕色固体变成黑色 澄清的石灰水变浑浊 badc Fe Fe3O4 CO+3Fe2O32Fe3O4+CO2 0.2 ABC
【详解】
试题分析∶根据所学知识和题中信息知，（一）（1）图1设备的名称是高炉。（2）工业炼铁在生产过程中需将铁矿石、焦炭、石灰石粉碎，其目的是增大反应物接触面积，使反应更充分，加快反应速度。加入的焦炭作用除了可以生成一氧化碳外，还能制取一氧化碳。（3）写出以赤铁矿为原料在高温下制取铁的化学方程式：3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。（二）上图2为实验室模拟工业炼铁装置图：已知B装置中的液体为过量的氢氧化钠与氢氧化钙混合液，氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强。如果实验成功，请回答下列问题：（1）图中仪器的名称为①硬质粗玻璃管。②集气瓶。（2）实验过程中的现象：A中的红棕色固体变成黑色，、B中澄清的石灰水变浑浊。（3）该实验的操作步骤：b．通入CO气体。a．点燃A处酒精灯。d．熄灭酒精灯。c．停止通入CO气体。（4）兴趣小组同学们采集了用热分析仪记录的CO与Fe2O3进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线．①根据图象分析，写出B点时固体成分的化学式是Fe。②若A点生成物为一成分固定的化合物，请确定其化学式是Fe3O4 。计算过程：48 g Fe2O3样品中Fe的质量为：48 g×2×56／160 = 33.6g 剩余黑色固体中氧元素的质量=46.4克-33.6克=12.8克。 黑色固体中Fe、O元素的个数比为：33.6克/56 ：12.8 克/16 =3：4∴固体B的化学式为：Fe3O4。氧化铁生成该物质的化学方程式为CO+3Fe2O32Fe3O4+CO2（5）若某同学实验中，发现过量的混合液溶液增重0.55g。则仪器①中固体减轻的质量为0.2g．（6）实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有A．收集一氧化碳B．吸收二氧化碳C．检验二氧化碳．
考点∶考查实验探究的基本思路和方法。
20．(1) 分液漏斗 关闭分液漏斗活塞，导气管放入水中，微热烧瓶，看到导管口有气泡产生，证明A气密性良好 除去二氧化碳
(2) A 由红变黑 缺少尾气处理装置
(3)解：设被还原的氧化铁质量为x
由题意知E中增加的为CO2的质量
　　　x=26 .7g
答；被还原的氧化铁的质量约为26 .7g。
【解析】
(1)
A中盛放浓硫酸的仪器名称是分液漏斗，该仪器可以控制液体的滴加速度。该装置检查气密性时应先关闭分液漏斗活塞，然后将导气管放入水中，微热烧瓶，若看到导管口有气泡产生，证明A气密性良好。草酸在与浓硫酸混合加热时分解生成一氧化碳的同时还生成了二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钠反应，故B装置的作用就是利用氢氧化钠溶液来吸收混合气体中的二氧化碳。
(2)
开始实验时应先点燃A处的酒精灯，先加热草酸生成一氧化碳，以免一氧化碳和空气混合受热发生爆炸。一氧化碳在高温条件下能将红色的氧化铁还原成黑色的铁，故观察到氧化铁样品的颜色由红色逐渐变成黑色。一氧化碳有毒，属于空气污染物，为防止不参加反应的一氧化碳逸散到空气中造成污染，应在最后加尾气处理装置。一氧化碳与氧化铁反应生成的二氧化碳通入装置E中的澄清石灰水中发生反应，该反应的化学方程式为：
(3)
若E中质量增加22g，则说明反应生成的二氧化碳的质量为22g，根据化学方程式可计算出被还原的氧化铁的质量为26.7g。具体过程见答案。
21． 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。
22． Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 C+CO22CO 赶尽空气防爆炸 收集尾气防止CO污染空气 除去氧气并防止氧气溶解于水 粗细 C 氯化钠可加快铁的锈蚀 湿度 吸水性树脂 AB Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O FeSO4 H2SO4 漏斗 64 设与硫酸反应的铁的质量为x。
x=5.6 g
废铁屑中炭的质量为0.24g，与硫酸铁反应的铁和废铁屑中氧化铁的质量总和为：8.00g-5.6g-0.24g=2.16g
与硫酸铁反应的铁的质量则为 ；
废铁屑中铁的总质量为5.6g+0.56g=6.16g；
答：该废铁屑中单质铁的质量为6.16g。
【详解】
Ⅰ.铁的冶炼
（1） 赤铁矿石的主要成分为三氧化二铁，用其炼铁发生反应的化学方程式为：；
（2）原料中焦炭首先充分燃烧生成二氧化碳，同时放出大量热提供能量，然后生成的二氧化碳与上面过量的炭反应生成还原剂一氧化碳，反应的化学方程式为。
Ⅱ.实验探究炼铁原理
（1）一氧化碳具有可燃性，如果与空气混合加热可能会发生爆炸，而实验前装置内有空气，故，实验开始先缓慢通入一定量的CO，再点燃酒精喷灯的目的是赶尽装置内的空气，防止爆炸；
（2）由于实验过程中一氧化碳不能完全反应，而一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染空气，故气球的作用是：收集一氧化碳，防止污染空气。
Ⅲ.铁的锈蚀与防护
一、探究铁的生锈条件
（1）常温下蒸馏水中溶解少量氧气，实验中，蒸馏水煮沸并骤冷的目的是：除去氧气并防止氧气溶解于水；
（2）根据控制变量法的原理可知，实验中四份整理成球状的钢丝棉的粗细、总长度均需相同。故填：“粗细”；
（3）实验中发现“蒸馏水中的钢丝棉表面没有明显变化，潮湿的钢丝棉表面出现少量红褐色锈斑”，这一实验现象可以说明铁生锈需要与氧气接触，故答案填“蒸馏水中的钢丝棉表面没有明显变化，潮湿的钢丝棉表面出现少量红褐色锈斑”；
（4）左右两支管内液面高度差明显增大，左侧支管内的液面高于右侧，这一现象说明氯化钠的存在加快了铁生锈的速率，故答案填“氯化钠加快了铁生锈的速率”。
二、探究铁粉型“暖宝宝”反应原理与铁的生锈本质是否一致
（1）随着铁粉的锈蚀装置内水蒸气的含量应该降低，所以“时间-湿度曲线”与探究一不相符，故填：“时间-湿度”“吸水性树脂”；
（2）影响反应速率的因素有反应物的接触面积、反应物的浓度和温度等，因此铁钉锈蚀需要较长时间，而暖宝宝能快速反应的原因可能与铁粉与其它物质接触面积大加快了铁粉的锈蚀速率、蛭石的保温作用加快了铁粉生锈的速率，而空气中氧气的含量应该是相差不大的。故答案为AB。
Ⅳ.测定废铁屑中单质铁的质量，并制取硫酸亚铁晶体(FeSO4 7H2O)
（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硫酸铁和水，硫酸铁和铁反应生成硫酸亚铁，所以除了铁和硫酸反应、硫酸铁和铁反应外，还发生的反应即是氧化铁和硫酸反应；反应的化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O；
（2）由于加入的硫酸是过量的，所以在溶液中肯定含有硫酸和铁反应生成的硫酸亚铁以及剩余的硫酸，所以答案为：FeSO4 、H2SO4；
（3）根据分离固体与液体的操作方法为过滤可知操作A为过滤，过滤除了需要玻璃棒、烧杯，还需要“漏斗”；（4）根据图表中的信息可以知道当温度大于64℃时产生了FeSO4 7H2O，故要得到硫酸亚铁晶体，冷却结晶温度最高不超过64℃；
（5）通过分析可知，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，发生的三个反应中只有这一个会生成气体，所以反应中产生的0.2g气体全部为氢气，可以据此求出与硫酸反应的铁的质量为5.6g。因为废铁屑成分中只有炭不能与硫酸反应，在硫酸过量的情况下最后剩余的残渣只有炭，质量0.24g；最后得到的滤液为浅绿色，说明氧化铁与硫酸反应生成的黄色硫酸铁已全部被另一部分铁恰好完全反应，根据化学方程式质量关系可以分析出这一部分铁与氧化铁的质量比为56：160，而它们的总质量为8.00g-5.6g-0.24g=2.16g，那么与硫酸铁反应的铁的质量则为0.56g，故废铁屑中铁的总质量为5.6g+0.56g=6.16g。详见答案。
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