专题八金属和金属材料基础训练—2021～2022学年九年级化学仁爱版下册（word版含解析）

专题八 金属和金属材料
一、选择题（共16题）
1.下列说法正确的是
A.合金中一定不含有非金属元素
B.钢的性能优良，所以钢是很纯的铁
C.金属材料包括纯金属和合金
D.地壳中含量最高的金属元素是铁
2.下列对有关问题的解释正确的是（　　）
A.水比水蒸气难压缩﹣﹣水分子之间没有间隔
B.氧元素和硫元素化学性质相似﹣﹣原子最外层电子数相同
C.金刚石和石墨物理性质在很大差异﹣﹣组成元素不同
D.铝在空气中具有良好的抗腐蚀性﹣﹣铝的化学性质很稳定
3.下列关于金属材料的说法，正确的是
A.因为钢比生铁含碳量高，所以钢比生铁硬度大
B.因为银的导电性最强，所以我们通常用银做导线
C.因为合金比纯金属熔点高，所以焊锡熔点高于组成它的锡和铅的熔点
D.因为钨的熔点很高，所以用钨做灯丝
4.现有铁、银、铜三种金属，限用一种试剂一次性就可以验证它们的金属活动性强弱，则该试剂是
A.氯化亚铁溶液 B.硝酸银溶液
C.硫酸铜溶液 D.稀硫酸
5.60g镁、铁、锌混合物与足量的稀硫酸反应得到混合溶液，蒸发得到252g硫酸盐固体.则反应产生的氢气质量为
A.4.0g B.3.9g
C.3.0g D.2.5g
6.室温下，向含有、、的混合溶液中加入一定质量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，将滤渣晾干后称量，质量为。取少许滤渣，滴入稀盐酸，有气泡冒出，则下列判断中，正确的是
A.滤液是无色溶液
B.滤液中一定含有、、
C.加入铁粉的质量一定大于
D.滤渣一定是、两种单质的混合物
7.下列关于金属及其合金的说法中，错误的是
A.生铁、青铜、焊锡都属于合金
B.可在铁桶加入硫酸铜溶液和石灰水配制农药
C.铝表面易生成致密的氧化铝薄膜，因而具有良好的抗腐蚀性
D.锈蚀后的铁制品仍然具有回收价值
8.下面是小玲化学笔记本上的记录，符合事实的是
A.草木灰与铵态氮肥混合使用，可增强肥效
B.黄铜片与铜片相互刻画，铜片上有划痕
C.波尔多液可用铁制容器盛放
D.打开盛有浓盐酸的试剂瓶，产生大量白烟
9.下列除杂所用试剂和主要实验操作均正确的是（　　）
物质（括号内为杂质） 所用试剂 主要实验操作
A KCl（MnO2） H2O 溶解、过滤、蒸发
B CO（CO2） CuO 加热
C CaO（CaCO3） 稀盐酸 反应、过滤
D Fe（Cu） 稀硫酸 反应、过滤、洗涤、烘干
A.A B.B C.C D.D
10.化学是一门以实验为基础的科学，许多化学重大发现和研究成果都是通过实验得到的。下列实验操作合理的是（ ）
A.CO还原氧化铁时：先加热氧化铁，后通入CO气体
B.稀释浓硫酸时：把98%的浓硫酸沿器壁注入盛有水的量筒中
C.铁丝在氧气中的燃烧时：预先在集气瓶底铺一层细沙
D.量筒量取液体时：视线与量筒内的液面水平
11.下列有关金属及合金的说法正确的是
A.金属在常温下都是固体
B.钢是含碳量为2%~4.3%的铁合金
C.焊锡的熔点比纯锡的熔点低
D.合金中一定只含金属元素
12.某金属R与硝酸银溶液反应的化学方程式为：R + 2AgNO3 ===R(NO3)2 + 2X。关于此反应的判断不正确的是
A.物质X是Ag B.R可能是Al
C.R的活泼性比银强 D.该反应是置换反应
13.向AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入过量锌粉，完全反应后过滤.正确的是（　　）
A.滤纸上有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+
B.滤纸上有Ag、Cu滤液中有Ag+、Zn2+
C.滤纸上有Ag、Cu、Zn滤液中有Zn2+
D.滤纸上有Ag、Cu滤液中有Zn2+
14.下列图像不能正确反映对应变化关系的是
A. 等体积等浓度的稀盐酸分别与足量铁粉和镁粉反应
B. 向一定量氢氧化钠溶液中逐滴加入稀硫酸
C. 向一定量硫酸铜溶液中加入过量铁粉
D. 加热一定量高锰酸钾固体制氧气
15.某种金属混合物样品由镁、铁、锌三种金属中的两种金属组成，取5.6 g样品与足量的稀盐酸反应，得到0.28 g氢气。则此样品的组成是
A.镁和铁
B.镁和锌
C.铁和锌
D.无法确定
16.某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉进行处理，并绘制参加反应的锌与溶液中溶质种类的关系图（如图所示）。下列说法中不正确的是
A.当溶质种类为1种时，金属单质种类可能为1种
B.从m1变化到m2时，溶液中硝酸铜的质量分数变大
C.c~d间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
D.Cu的活动性比Ag强，只用盐酸无法探究两者活动性强弱
二、综合题（共6题）
17.下面是氧化还原反应有关概念之间的关系
氧化剂：反应中元素化合价降低的物质(或得电子的物质)。
还原剂：反应中元素化合价升高的物质(或失电子的物质)。
实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。
(1)写出试管中涉及的主要反应的化学方程式_______。
(2)玻璃管中现象是_______。
(3)酒精灯上网罩的作用_______。
(4)该装置需要改进之处是 _______。
(5)关于该实验，下列说法错误的是
A.实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
B.实验结束时，该产物可以被磁铁吸引，证明一定有铁生成
C.反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成
D.氧化铁失电子，发生还原反应，被还原
(6)①若该反应生成物11.2g全部是铁，计算理论上参加反应的一氧化碳质量__(写出计算过程)。
②实际通入的一氧化碳_______理论值(选填“>”或“=”或“<”)。
18.某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁样品(含少量杂质)的反应来探究炼铁的原理，装置如图所示。请回答有关问题：
(1) 实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的主要现象为_________。A、B装置中反应的方程式分别为__________________________、______________________________。
(2)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_________________________；③将A装置中的CO2送入B装置的溶液中。
(3) 若将B装置改成C虚线方框内装置,则还起到的作用是________________。
(4) 除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3________(请写一种物质的化学式)。
(5)若反应过程中装置A固体质量的变化情况如图所示，则所取氧化铁样品主要成分Fe2O3的质量为____g。
19.某兴趣小组对物质的性质和成分进行相关探究。
(1)常见金属活动性顺序如下，“▲”处填写的相应元素符号为： ________ 、 __________ 。
某同学用硫酸铜溶液把“把铁刀变成铜刀”，其反应的化学方程式 ______________________ ，该反应所属的基本类型为 __________ ；反应过程硫酸铜溶液逐渐由蓝色变为为 ______ 色。
(2)某兴趣小组同学将一定量氧化铜与足量的炭粉混合，利用图所示装置进行实验并对生成气体的成分进行探究。(资料：氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体)
【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳？
【实验与讨论】
①打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间。
②关闭K，加热至一定温度使之反应，用气囊收集气体样品。
③用足量的氢氧化钠溶液除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，下列图所示装置中为合理的是 _______________ (填标号)。
【实验求证】
将除尽二氧化碳后的气体样品干燥，仍然用图甲所示的装置进行实验，A中的固体为氧化铜，B中液体为澄清石灰水，若A中出现 _____________ 现象，B中出现 ______________ 现象，可说明气体样品中含有一氧化碳，B中的化学反应方程式为 ____________________ 。
【实验反思】
炭粉还原氧化铜的实验中，若生成的气体中含有一氧化碳，则反应时消耗碳、氧元素的质量比 ______ (填“大于”、“等于”或“小于”)3:8。
20.铝是一种应用广泛的金属。某兴趣小组对金属铝展开了系列研究。
I 研究铝的化学性质
（1）铝在常温下会与氧气反应，表面形成一层致密的氧化膜，化学方程式为_________ 。 实验前，需要对铝的表面先进行______________（填操作）处理。兴趣小组同学将铝处理好后剪 成若干大小相同的小片，用于后续实验。
（2）铝和酸、碱、盐溶液的反应
实验 操作 现象 结论
一 将铝片放入稀 盐酸中 ______________，试管变烫 铝能与盐酸发生反应，反应放热
二 将铝片放入氢 氧化钠溶液中 铝表面有气泡产生，试管变 烫 铝能与氢氧化钠溶液反应，反应 放热
三 将铝放入硫酸 铜溶液中 铝表面有红色物质产生，溶 液逐渐变成无色 金属活动性：铝_____铜
实验一的现象为______________________。实验二查阅资料：铝和氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和氢气，反应的化学方程式为______________________。实验三表明，铝的金属活动性_____________（填“大于“或”小于“）铜。
（3）小组同学将实验一中的稀盐酸换成等质量、氢离子浓度相同的稀硫酸，相同时间内 发现铝片表面产生的气泡较少，反应较慢。
对比上述两组实验产生猜想。 猜想①：稀盐酸中的氯离子对反应可能有促进作用。 猜想②：_____。
为验证猜想①是否合理，应在铝和稀硫酸中加入___________（填字母），观察现象。
A.Na2SO4 B.Na2CO3 C.NaCl
II 测定某铝样品中金属铝的质量分数
【资料1】氢氧化铝能与氢氧化钠溶液反应，但不与氨水反应。
【资料2】AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl；AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl。
（4）小组同学称取4.62g某金属铝样品（样品中杂质仅为氧化铝），置于图一烧瓶中，加入足量稀盐酸至完全反应。将反应后的液体分成溶液1和溶液2两等份，设计两种实验方案（如图三），通过沉淀质量测定样品中金属铝的质量分数。
①选择正确的一种实验方案，计算样品中金属铝的质量分数（请写出计算过程）.
②小组同学组合图一和图二装置测氢气体积，烧瓶中反应停止即读出量筒内水的体积， 计算后发现金属铝的质量分数偏大，可能的原因是
21.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：
【查阅资料】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__________。
22.金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用，认识金属的性质有利于我们更好地利用金属.
(1)金属元素在自然界中分布很广，地壳中含量最多的金属元素是 _____ .(填“符号”)
(2)铁钉在初中化学实验中多次出现，如图展示了光亮铁钉的一系列变化.
I变化①中发生反应的化学方程式是 ________ .
II变化②中，铁钉主要与空气中的 ________ 发生反应.
III变化③中除去铁锈的化学方程式为 ________ .
IV如果用a、b、c分别代表光亮的铁钉、锈蚀铁钉、无锈铁钉，则它们的质量由大到小的顺序为 _____ (用字母表示).
(3)下列几种实验方案中，可用来验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序的是 ____ (填序号)
①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中 ②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中 ③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中 ④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中 ⑤将铝浸入硫酸铜溶液、将铜浸入硝酸银溶液中
(4)在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液.通过分析，判断：
①滤液中一定含有的溶质是 ______ (填化学式)；
②向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是 _____ (填化学式).
(5)某钢铁厂每天需消耗4900t含Fe2O380%的赤铁矿石，根据化学方程式计算出该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是多少 ____ ？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1.C
【详解】
A、合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金中可能含有非金属元素，故选项说法错误；
B、钢的性能优良，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，不是很纯的铁，故选项说法错误；
C、金属材料包括纯金属和合金，故选项说法正确；
D、地壳中含量最高的金属元素是铝，故选项说法错误。
故选C。
2.B
【详解】
A、水比水蒸气难压缩，不是因为水分子之间没有间隔，而是水分子之间的间隔比水蒸气中水蒸气之间的间隔小，该选项说法不正确；B、氧元素和硫元素的原子中最外层电子数都是6，因此化学性质相似，该选项说法正确；C、金刚石和石墨都是由碳元素组成的，物理性质在很大差异，是因为碳原子的排列方式不同，该选项说法不正确；D、铝在空气中具有良好的抗腐蚀性，是因为铝在通常情况下能和空气中的氧气反应生成氧化铝保护膜，该选项说法不正确。故选B。
3.D
【详解】
A、生铁的含碳量2%～4.3%，钢的含碳量0.03%～2%，即钢比生铁含碳量低，故选项说法不正确；
B、银的导电性最强，但银价格高，强度小，且导线用量大，从资源和价格考虑，不能用银做导线，故选项说法不正确；
C、合金比纯金属熔点低，所以焊锡熔点低于组成它的锡和铅的熔点，故选项说法不正确；
D、因为钨的熔点很高，所以用钨做灯丝，故选项说法正确。
故选D。
4.C
【详解】
在验证三种金属活动性强弱时，通常采取“三取中”的方法，即取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应，限用一种试剂一次性就可以验证它们的金属活动性强弱，铁、银、铜三种金属活动性由强到弱的顺序是铁、铜、银，因此可选用硫酸铜溶液。银、铜均不能与稀硫酸反应，不能选用稀硫酸。
故选：C。
5.A
【详解】
根据化学反应的特点，镁、铁、锌与足量的稀硫酸反应都能得到硫酸盐，根据质量守恒定律可知，252g硫酸盐固体应该含有60g镁、铁、锌，即252g硫酸盐固体中含有的硫酸根的质量=252g-60g=192g，再根据硫酸的化学式H2SO4可知，产生的氢气质量与硫酸根的质量关系为2:96，故可判断产生的氢气质量为4g，故选A
6.D
【详解】
A、由于溶液中含有，滤液是浅绿色的，A错误；
B、由于铁有剩余，溶液中不含有氯化铜，滤液中一定不含有，B错误；
C、由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，参加反应的铁的质量小于生成的铜的质量，C错误；
D、由上述分析可知，滤渣一定是Cu、Fe两种单质的混合物，D正确。故选D。
7.B
【详解】
A、生铁是铁的合金，青铜是铜锡合金，焊锡是铅锡合金，故选项说法正确；
B、 在金属活动性顺序中，铁排在铜之前，若在铁桶加入硫酸铜溶液和石灰水配制农药，则铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，会腐蚀铁桶，造成农药失效，故选项说法错误；
C、铝是一种比较活泼的金属，常温下可以和空气中的氧气反应生成结构致密的氧化铝薄膜，因而具有良好的抗腐蚀性，故选项说法正确；
D、 锈蚀后的铁制品仍然具有回收价值，故选项说法正确。
故选：B。
8.B
【详解】
A、草木灰主要成分碳酸钾，溶液呈碱性，能与铵根离子反应产生氨气从而降低肥效，故错误；
B、合金的硬度比组成它的金属的硬度要大，故黄铜片与铜片相互刻画，铜片上有划痕，正确；
C、波尔多液含有硫酸铜，能与铁发生反应，故错误；
D、打开盛有浓盐酸的试剂瓶，产生大量白雾，不能说白烟，烟是固体小颗粒，雾是液体小颗粒，故错误；
故选B。
9.A
【详解】
A、KCl易溶于水，MnO2难溶于水，可采取加水溶解、过滤、蒸发的方法进行分离除杂，此选项正确；
B、CO能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，此选项错误；
C、CaO和CaCO3均能与稀盐酸反应，虽然能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，此选项错误；
D、Fe能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，铜不与稀硫酸反应，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，此选项错误。故选A。
10.C
【详解】
A、CO还原氧化铁时：先通入CO气体，后加热氧化铁，排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸，故选项说法错误。
B、稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时的扩散，不能在量筒中稀释浓硫酸，故选项说法错误。
C、铁丝在氧气中的燃烧时，预先在集气瓶底铺一层细沙，以防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂，故选项说法正确。
D、量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平，故选项说法错误。
故选：C。
11.C
【详解】
A、金属在常温下不都是固体，汞常温下是液体，A错误；
B、钢是含碳量为0.03%~2%的铁合金，B错误；
C、合金的熔点比组分金属低。焊锡是合金，所以，焊锡的熔点比纯锡的熔点低，C正确；
D、合金是由金属与金属或金属与非金属一起熔合而成的具有金属特性的物质，D错误。
故选C。
12.B
【详解】
试题分析：由反应的化学方程式R + 2AgNO3=R(NO3)2 + 2X可知，
反应前 反应后
R原子 1 1
Ag原子 2 0
N原子 2 2
O原子 6 6
根据质量守恒定律，化学变化前后原子的种类、数目不变，可判断生成物2X分子中含有2个Ag原子，则物质X的化学式为Ag，故A正确，B错误； 金属R能与硝酸银溶液反应，则说明R的活泼性比银强，故C正确；由于该反应的反应物和生成物都是单质与化合物，故属于置换反应，故D正确。故选B
13.C
【详解】
由金属活动性顺序表可知，Cu、Ag、Zn三种金属的活动性顺序是：Zn＞Cu＞Ag。所以将过量锌粉加入AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中，锌可将溶液中的银、铜全部置换出，且有剩余。故充分反应后过滤，滤纸上物质一定有Zn、Cu、Ag。溶液中只有Zn2+。由以上分析可知，C正确，A、B、D错误。
故选C。
14.B
【详解】
A、由于镁的活泼性大于铁，所以，等体积等浓度的稀盐酸分别与足量铁粉和镁粉反应，镁用的时间少，由于酸的量是相同的，故生成的氢气的质量相等，故A正确；
B、向一定量氢氧化钠溶液中逐滴加入稀硫酸，开始时溶液的pH大于7，故B错误；
C、向一定量硫酸铜溶液中加入过量铁粉，铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应方程式为：，每56份的铁生成64份的铜，故溶液的质量减少，当反应停止时不再减少，故C正确；
D、加热一定量高锰酸钾固体制氧气，开始不放出氧气，随着反应开始，氧气的质量增大，当反应停止时不再放出氧气，故D正确。
故选：B。
15.A
【详解】
设锌、镁、铁的质量为xg；则：
，m1=
，m2=
，m3=
即等质量的镁、铁、锌分别和足量酸反应生成氢气的质量：镁>铁>锌，且5.6g铁会生成0.2g氢气；某种金属混合物样品由镁、铁、锌三种金属中的两种金属组成，取5.6 g样品与足量的稀盐酸反应，得到0.28 g氢气，比同质量的铁生成氢气多，则此样品的组成是镁和铁。故选A。
16.A
【详解】
A. 金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，且金属活动性差距越大，反应越易发生。依次发生的反应为：Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2、Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu，当溶质种类为1种时，溶质只有Zn(NO3)2，金属单质可能是Ag、Cu，也可能是Ag、Cu、Zn，即金属单质种类可能为2种或3种，此选项错误；
B. 从m1变化到m2时，溶液中有3种金属离子，溶质为AgNO3、Zn(NO3)2、Cu(NO3)2，即少量的硝酸银参加反应，硝酸银溶液没有完全反应，，反应后溶质质量减小，溶液质量减小，溶液中硝酸铜的质量分数变大，此选项正确；
C. c~d间（不含两点）的溶液中有2种金属离子，即溶质为Zn(NO3)2、Cu(NO3)22种，金属离子为Zn2+、Cu2+，此选项正确；
D. Cu、Ag都不与盐酸反应，用盐酸进行探究，只能说明两种金属都位于H后，无法探究两者活动性强弱，此选项正确。
故选A。
17.(1)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(2)红棕色固体变为黑色
(3)提高火焰温度
(4)增加尾气处理装置，装置最右端管口连接气囊或者管口下放点燃的酒精灯
(5)BCD
(6) 解：设理论上参加反应的一氧化碳质量为x
x=8.4g
答：理论上参加反应的一氧化碳质量为8.4g >
【分析】
(1)
试管中涉及的主要反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水：；
(2)
一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，现象为红棕色固体变为黑色；
(3)
酒精灯上网罩的作用提高火焰温度；
(4)
一氧化碳具有剧毒，污染空气；该装置需要改进之处是增加尾气处理装置，装置最右端管口连接气囊或者管口下放点燃的酒精灯；
(5)
A. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成，正确；
B. 已知，还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质；四氧化三铁也能被磁铁吸引；实验结束时，该产物可以被磁铁吸引，不能证明一定有铁生成，错误；
C. 反应中一氧化碳得到氧化铁中的氧生成二氧化碳，则玻璃管中的固体物质的质量一定减少，故不能证明一定有铁生成，错误；
D. 氧化铁失去氧，发生还原反应做氧化剂，由题干可知，氧化铁得到电子，错误；
故选BCD。
(6)
①见答案。
②反应中先通一氧化碳排空气，反应后通一氧化碳到冷却，故实际通入的一氧化碳质量大于理论计算出反应的一氧化碳的值。
18. 红色固体变为黑色 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 CO2+Ca（OH ）2=CaCO3↓+H2O 防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中炸裂玻璃管 收集没有反应完的一氧化碳，防止空气污染 C或H2 8
【详解】
(1) 氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应能生成铁和二氧化碳，所以现象是红色固体变为黑色，反应物是一氧化碳和氧化铁，生成物是铁和二氧化碳，所以方程式是：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；B中二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，方程式是：CO2+Ca（OH ）2=CaCO3↓+H2O；
(2)实验结束后，先停止加热，待玻璃管冷却后再停止通入一氧化碳，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中炸裂玻璃管；
(3) 排出的石灰水溶液流到C中的烧杯中去，C装置中石灰水的作用是吸收A中生成的二氧化碳；还可以收集没有反应完的一氧化碳，防止造成空气污染；
(4) C、H2具有还原性，也用于冶炼金属，可用于还原Fe2O3；
(5) 固体减少质量就是氧化铁中氧元素的质量，所以Fe2O3的质量=（13.6g-11.2g）÷（×100%）=8g。
19. Mg Ag Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 置换反应 浅绿色 C 黑色固体变红色 液体变浑浊 CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O 大于
【详解】
（1）由金属的活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au可知，在金属活动顺序表空格内应填入Mg、Ag；铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；溶液中有亚铁离子时，溶液为浅绿色，所以反应过程硫酸铜溶液逐渐由蓝色变为浅绿色；（2）除去气体样品中的二氧化碳，应将气体通入到氢氧化钠溶液中，由于一氧化碳的密度小于水的密度，可通过右边长导管将氢氧化钠排出，将气体收集在集气瓶中，所以，最为合理装置是c； 【实验求证】在加热的条件下，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳。A中黑色固体变红色， B中澄清石灰水浑浊，可说明气体样品中含有一氧化碳等，B中的发生反应的化学反应方程式为CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；由于在一氧化碳、二氧化碳中，碳、氧元素的质量比分别是3：4、3：8，所以，炭粉还原氧化铜的实验中，若生成的气体中含有一氧化碳，则反应时消耗碳、氧元素的质量比大于3：8。
20. 4Al+3O2=2Al2O3 打磨（合理皆可） 铝表面有气泡产生 2Al+2 NaOH + 2H2O =2NaAlO2 + 3H2↑ 大于 稀硫酸中的硫酸根离子对反应可能有抑制作用 C ①算出每份中铝元素的质量 2.07g（或算出整个样品中铝元素的质量 4.14g）， 算出每份中氧化铝质量 0.51g（或算出整个样品中氧化铝的质量 1.02g）， 算出每份中铝的质量 1.8g，铝的质量分数为 77.9%（或算出整个样品中铝的质量 3.6g，铝的质量分数为 77.9%） 反应放热，导致瓶内气体体积膨胀，排出的水偏多
【详解】
（1）根据铝和氧气在常温下反应生成氧化铝解答；根据要将铝表面的氧化物或污物除去解答；（2）根据铝的活动性比强及铝和氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠和氢气解答；根据铝的活动性比铜强解答；（3）根据稀盐酸和稀硫酸中酸根离子不同分析解答；（4）①②根据反应放出热量分析解答。（1）铝和氧气在常温下反应生成氧化铝，反应的化学方程式为 4Al+3O2=2Al2O3；实验前，需要对铝的表面先进行打磨处理；（2）铝的活动性比强，故实验一的现象为铝表面有气泡产生；铝和氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；实验三表明，铝的金属活动性大于铜；（3）猜想②：稀硫酸中的硫酸根离子对反应可能有抑制作用；为验证猜想①是否合理，应在铝和稀硫酸中加入C，观察现象；（4）①整个样品中铝元素的质量=5.98g××2=4.14g，整个样品中氧化铝的质量=（4.62-4.14）÷=1.02g，整个样品中铝的质量=4.62g-1.02g=3.6g，样品中金属铝的质量分数=×100％=77.9％；②小组同学组合图一和图二装置测氢气体积，烧瓶中反应停止即读出量筒内水的体积， 计算后发现金属铝的质量分数偏大，可能的原因是反应放热，导致瓶内气体体积膨胀，排出的水偏多。
21. 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。
22. Al Fe+CuSO4═FeSO4+Cu H2O 6HCl+Fe2O3═2FeCl3+3H2O b＞a＞c ①④⑤ MgCl2 Cu、Fe 2800t
【详解】
(1)金属元素在自然界中分布很广，地壳中含量最多的金属元素是铝元素，符号为Al；
(2)(Ⅰ)可以与铁反应的蓝色溶液可以是硫酸铜等铜的盐溶液，反应的方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；(Ⅱ)铁在与水(H2O)和氧气并存时易生锈；(Ⅲ)铁锈的主要成分是氧化铁，铁锈和盐酸反应能生成氯化铁和水，反应的方程式为6HCl+Fe2O3═2FeCl3+3H2O；(Ⅳ)铁生锈会结合氧气生成的铁锈的质量增加，因此b＞a；氧化铁会和盐酸反应是部分铁元素以氧化铁的形式溶解到溶液中了，使剩下的铁质量减轻，因此a＞c。所以质量关系是b＞a＞c；
(3)①铝与硫酸铜反应，可验证铝的活动性比铜强.银与硫酸铜不反应，可知银的活动性比铜弱，正确；②银与硫酸铝、硫酸铜溶液不反应，可知银的活动性比铝、铜弱，但是铝、铜的活动性无法比较，错误；③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中，铜、银与硫酸铝反应都不反应，铜、银的活动性比铝弱，但无法比较铜、银的活动性强弱，错误；④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中，铜与硫酸铝不反应，可知铜的活动性比铝弱，铜能与硝酸银溶液反应，可知银的活动性比铜弱，正确；⑤将铝浸入硫酸铜溶液能反应，说明了铝的活动性大于铜，将铜浸入硝酸银溶液中能反应，说明了铜的活动性大于银，正确。故选①④⑤；
(4)在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，镁先与氯化铜反应生成了氯化镁和铜，当氯化铜反应完成后镁再与氯化亚铁反应生成了氯化镁和铁，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。通过分析，判断：①滤液中一定含有的溶质是MgCl2；②向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明一定有置换出的铁，则滤渣中一定含有的物质是Cu、Fe；
(5)设可日产含Fe98%的生铁质量为x。
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 112
4900t×80% x×98%
x=2800t
答：该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是2800t。
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