8.3金属资源的利用和保护基础训练—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.垃圾分类，从我做起。下列属于不可回收的是
A.塑料瓶 B.旧书报 C.瓜果皮 D.铝制易拉罐
2.《郑州市城市生活垃圾分类管理办法》自 2019 年 12 月 1 日起执行，铝制易拉罐放入的垃圾桶上的图标应是
A. B. C. D.
3.以下实验能达到实验目的是（　　）
A.证明燃烧需要氧气参加
B.验证质量守恒定律
C.验证铁生锈的条件
D.测定空气中氧气的含量
4.许多场所或产品的外包装常有一些标志,下列图标中属于物品回收标志的是
A. B.B C. D.
5.下列生活中的做法正确的是（　　）
A.用钢刷擦洗铝制品
B.自行车链条可采用刷漆的方法防止生锈
C.水基型灭火器用于扑灭图书、档案失火
D.燃气灶的火焰呈现黄色或红色，锅底出现黑色，调节灶具的进风口来解决
6.下列实验先后顺序不正确的是
A.用天平称量物质质量时，先加质量大的砝码，再加入质量小的砝码
B.CO还原Fe2O3时，先通入CO，后加热
C.排水法收集O2时，先把导管伸入集气瓶中，后加热药品
D.点燃H2时，应先检验H2的纯度，后用木条点燃
7.下列对金属及金属资源的认识中，不正确的是（　　）
A.回收一个废弃铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜
B.自行车链条涂油可防止生锈
C.不锈钢比纯铁硬，其抗腐蚀性能也比纯铁好
D.工业上用焦炭还原铁的氧化物在高炉内炼钢
8.下列相关说法用微观的知识解释正确的是
选项 相关说法 解释
A 水银温度计液柱升高 分子间的间隔随温度的升高而增大
B 很多宝石绚丽多彩 宝石中含有某些金属离子
C 一氧化碳和二氧化碳性质不同 二氧化碳比一氧化碳多一个氧原子
D 金刚石坚硬而石墨质地很软 碳原子结构不同
A.A B.B C.C D.D
9.下列不是保护金属资源的途径的是（　　）
A.防止金属锈蚀 B.合理开采矿物
C.废旧金属回收成本高 D.寻找金属替代品
10.下列有关金属的说法正确的是(　　)
A.铝是地壳中含量最多金属元素，使用也最早
B.焊锡的熔点比锡的熔点低，用于焊接金属
C.不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁，硬度小于纯铁
D.铁在潮湿的空气中，表面会形成致密的氧化膜
11.实验室用如图装置模拟炼铁。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Fe2O3逐渐变黑
D.气体通过澄清石灰水后可直接排放
12.某校化学小组设计如图甲装置进行实验，用氧气传感器测定广口瓶中氧气的体积分数随时间的变化，所得数据如图乙所示。
已知：铁在潮湿空气中，易与氧气发生如下反应：
① ②
下列有关说法错误的是
A.反应①、②都属于化合反应 B.图甲中饱和食盐水的作用可能是加速铁与氧气的反应
C.图乙中t1>5 D.利用图甲可测定空气中O2的含量
13.在下列实验中,观察到的现象或得出的结论完全正确的有
①浓氨水出现红色,说明分子很小且是不断运动的
②既能说明甲烷具有可燃性,又能说明甲烷是由氢元素和氧元素组成的
③既能说明二氧化碳的密度比空气大,又能说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧
④铁钉表面无明显现象,能说明铁生锈的条件是与氧气和水接触.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
14.如图所示，用“W”型玻璃管进行微型实验。下列有关叙述不正确的是
A.a处发生反应的化学方程式是Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
B.b处发生的现象是澄清石灰水变浑浊
C.此装置可节约用品，污染小，现象明显
D.尾气用燃着的酒精灯将其点燃，或备用气球收集起来
15.下列实验操作正确的是。
A.蒸发溶液时，在蒸发皿下必须垫石棉网 B.用天平称量时左盘放砝码、右盘放药品
C.点燃可燃性气体前，一定要验纯 D.CO还原CuO结束时，先停气、后熄酒精灯
16.铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的叙述正确的是(　　)
A.铁是地壳中含量最多的金属
B.工业上用二氧化碳冶炼钢铁
C.用铁可以回收硝酸银废液中的银
D.铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁
二、综合题（共6题）
17.某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。
(1)该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，经过一段时间观察，________(填装置序号)装置中出现了明显的锈迹。他们的结论：铁生锈是因为铁与空气中的_________等发生了化学反应。
(2)甲同学提出了疑问：空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？请设计实验为甲同学释疑。________，观察并记录现象即可证明。
(3)一些铁制品表面覆盖了某些涂层，不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。你认为下列________涂层破坏后，铁生锈的速率较快。
a.镀锌铁　　　b.镀锡铁
(4)一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是________。
a.银粉　　　b.铜粉　　　c.镁粉
【交流与思考】(5)写出一种防止铁生锈的方法__________。
18.某校组织学生参观了位于北京展览馆的“砥砺奋进的五年”大型成就展，到达目的地后，同学们开始了参观，钢铁煤炭行业“去产能”效果明显。
（1）除煤之外，_____和天然气也是化石燃料。
（2）工业上用一氧化碳和赤铁矿（主要成份Fe2O3）炼铁的化学方程式为__________。
（3）煤炭“去产能”是指为了解决煤炭生产过剩，从而对企业生产能力进行整改。下列做法有利于煤矿行业去产能的是_________。
A.关闭一些技术落后的小煤矿业，减少煤炭产量
B.将一些煤矿企业转型为新能源企业
C.全面禁止生产煤炭
19.铜、铁是人类使用最早、应用广泛的金属.
(一)对古代制品的认识
青铜铸件是我国古代劳动人民创造的辉煌成就。
1图为出土文物古代青铜铸件“马踏飞燕”。
该文物能保存至今的原因可能是___________
A.铜的活泼性弱 B.铜不会生锈 C.深埋于地下，隔绝空气
(二)铁、铜的冶炼
①我国古代曾用孔雀石【Cu2(OH)2CO3】炼铜，涉及主要反应的化学方程式如下：_______________________________、2CuO + C 高温 2Cu + CO2↑。
②铁、铜矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、黄铁矿(FeS2)、黄铜矿等(CuFeS2)。CuFeS2为二硫化亚铁铜,其中S元素的化合价为__________。
(1)工业炼铁大多采用赤铁矿、磁铁矿。炼铁不采用黄铁矿、黄铜矿，可能的原因是： ①黄铁矿、黄铜矿含铁量相对低；②__________________________________。
(2)以黄铜矿为原料,采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺，原理如下：4CuFeS2 +17O2+2H2SO4 耐酸、铜细菌4CuSO4+2 Fe2(SO4)3+2H2O向上述反应后的溶液中加入Fe粉，得到FeSO4溶液和Cu。发生主要反应的化学方程式：Fe + Fe2(SO4)3═ 3FeSO4，______。
(三)黄铜矿中铁、铜含量的测定
在科研人员指导下，兴趣小组称取25.00g黄铜矿(含少量Fe2O3和其它不含金属元素的杂质)模拟生物炼铜，使其全部转化为CuSO4、Fe2(SO4)3溶液。向溶液中加入过量NaOH溶液得到Cu(OH)2、Fe(OH)3固体。用下图装置对固体进行热分解实验。
【资料】
①在68℃时, Cu(OH)2分解为CuO；Fe(OH)3在500℃时,分解为Fe2O3。
②在1400℃时，CuO分解为Cu2O和O2，Fe2O3分解为复杂的铁的氧化物和O2。
③浓硫酸具有吸水性。
(1)装配好实验装置后，先要_________________________。
(2)停止加热后仍需继续通N2，可防止倒吸和_________________________________。
(3)控制不同的温度对A中固体加热，测得装置B和C中铜网的质量变化如表.
温度/℃ 室温 100 550 1400
B装置/g 200.00 201.80 205.04 205.04
C中铜网/g 100.00 100.00 100.00 101.28
①此黄铜矿中铜的质量分数=_________；铁元素的质量分数=___________；
②复杂的铁的氧化物的化学式为___________。
20.金属材料发展突飞猛进，其对人类生产、生活和社会发展有着极其重要作用。人类制得并利用金属历史悠久，研究金属发展过程为:存在形式→冶炼方法→性质应用。
【存在形式】
(1)金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。现有①铝土矿②磁铁矿③黄铜矿三种矿石，其中可用来冶炼金属铜的是__________。
【冶炼方法】
(2)电解熔融氯化镁可得到镁和氯气的化学方程式为____________。
(3)《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”的记载，其化学方程式为_________，基本反应类型是__________。
(4)下图为工业高炉炼铁剂而图和实验室模拟工业炼铁的部分仪器与装置。
①工业炼铁时所需原料有____________。
②模拟炼铁时，A装置a口需要与B装置的(填字母) ___________口相连接，模拟炼铁的化学反应方程式为___________。
③实验产生的尾气不能直接排放，你选择的处理装置是_________。
④若用含氧化铁240t的赤铁矿石为原料进行炼铁，理论上可得到含杂质4%的生铁质量为__________。
【性质用途】
(5)用铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄，这是因为铁具有___________。
(6)在常温下，铝能“自我保护”的原因是_____________。
21.在金属的性质复习课上，老师取下自己的黄金项链，请同学们帮忙鉴定，同学们提出了多种鉴别方案，进行了一节有意义的实验探究课。
（1）老师的金项链放入稀硫酸中看不到任何现象，小明把自己带来的“黄金戒指”放入稀硫酸中后发现有气泡产生。
①请你写出产生气泡的化学方程式_______________。
②如果把小明的“黄金戒指”放入溶液中片刻后拿出来，现象是____________。
（2）某化学小组向一定量的、和混合溶液中加入一定量的锌粉，然后过滤，并对滤液和滤渣的成分进行了分析和实验探究。
①向滤液中滴加稀盐酸，有白色沉淀产生，则滤渣中的成分是____________。
②向滤渣上滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤液中的溶质是____________。
③写出该反应中一定发生的化学反应方程式______________。
（3）下图装置可做一氧化碳还原氧化铁的实验装置图，请回答下列问题。
该装置玻璃管里可观察到的现象是__________，反应的化学方程式为___________。
（4）工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨、冶炼难熔金属等，其原理是在高温下用铝将某些金属从其氧化物中置换出来。若用铝与四氧化三铁反应来制取25.2铁，理论上需要消耗铝的质量是多少_________？
22.铜、铁是人类使用最早、应用广泛的金属.
(一)对古代制品的认识
青铜铸件、丝绸织品、陶瓷器皿是我国古代劳动人民创造的辉煌成就.
(1)上述制品不涉及到的材料是______(选填序号).
A、金属材料 B、无机非金属材料 C、复合材料
(2)如图1为出土文物古代青铜铸件“马踏飞燕”.该文物能保存至今的原因可能是_____(选填序号).
A、铜的活泼性弱 B、铜不会生锈 C、深埋于地下，隔绝空气
(二)铁、铜的冶炼
①我国古代曾用孔雀石炼铜，涉及主要反应的化学方程式：_______________，2CuO+C2Cu+CO2↑.
②铁、铜矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等.CuFeS2为二硫化亚铁铜，其中S元素的化合价为______.
(1)工业炼铁大多采用赤铁矿、磁铁矿.以磁铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为______________________________.
炼铁不采用黄铁矿、黄铜矿，可能的原因是：
①黄铁矿、黄铜矿含铁量相对低；②________________________________.
(2)以黄铜矿为原料，采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺，原理为：4CuFeS2+17O2+2H2SO4 4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O.
向上述反应后的溶液中加入Fe粉，得到FeSO4溶液和Cu.
①发生主要反应的化学方程式：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，________________________.
②FeSO4溶液经蒸发浓缩、___________、过滤等操作得到FeSO4 7H2O晶体.
(三)黄铜矿中铁、铜含量的测定
在科研人员指导下，兴趣小组称取25.00g黄铜矿(含少量Fe2O3和其它不含金属元素的杂质)模拟生物炼铜，使其全部转化为CuSO4、Fe2(SO4)3溶液.向溶液中加入过量NaOH溶液得到Cu(OH)2、Fe(OH)3固体.
(1)证明NaOH溶液过量的方法：静置，向上层清液中滴加________溶液，无现象.
(2)用图2装置对固体进行热分解实验.
【资料】
①在68℃时，Cu(OH)2分解为CuO；在500℃时，Fe(OH)3分解为Fe2O3.
②在1400℃时，CuO分解为Cu2O和O2，Fe2O3分解为复杂的铁的氧化物和O2.
(1)装配好实验装置后，先要________________.
(2)停止加热后仍需继续通N2，可防止倒吸和______________________________.
(3)控制不同的温度对A中固体加热，测得装置B和C中铜网的质量变化如表.
温度/℃ 室温 100 550 1400
B装置/g 200.00 201.80 205.04 205.04
C中铜网/g 100.00 100.00 100.00 101.28
①此黄铜矿中铜、铁元素的质量分数：ω(Cu)%=________；ω(Fe)%=__________.
②复杂的铁的氧化物化学式为__________.
试卷第1页，共3页
参考答案：
1.C
【详解】
塑料瓶、旧书报、铝制易拉罐都属于可回收垃圾；瓜果皮属于厨房垃圾，属于不可回收垃圾。
故选C。
2.A
【详解】
铝制易拉罐属于金属材料，金属材料可以回收再利用，故选A 。
3.A
【详解】
A、烧杯中的蜡烛一会儿熄灭，放在空气中的蜡烛正常燃烧，说明燃烧需要氧气参加，能达到实验目的，符合题意；
B、碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，二氧化碳会散逸到空气中，反应后烧杯中的物质质量减小，不能用来验证质量守恒定律，不符合题意；
C、一段时间后，两只试管中的铁钉均不能生锈，不能验证铁生锈的条件，不能达到实验目的，不符合题意；
D、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，生成二氧化碳的体积与消耗氧气的体积相同，冷却后，不能形成压强差，不能达到实验目的，不符合题意。故选A。
4.B
【详解】
A、是火柴燃烧被禁止，是禁止明火标志.
B、是三个尖头连在一起，寓意了可以循环利用，是可回收标志.
C、是火焰，表示容易燃烧，易燃物品标志，故不选，
D、是一个没有封闭的圆的中心类似一个节水的节字，是节能标志
5.D
【详解】
A、铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，用钢刷擦洗铝制品，会破坏氧化铝薄膜，选项A错误；
B、自行车链条不能用刷漆的方法防止生锈（因为链条转动会破坏漆膜），可采用涂油的方式，选项B错误；
C、用来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等处的火灾不能有水，否则容易受损，扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等处的火灾，应用二氧化碳灭火器灭火，选项C错误；
D、燃气灶的火焰呈现黄色或红色，说明燃烧不充分，可调大灶具的进风口来解决，选项D正确。故选D。
6.C
【详解】
A、用天平称量物质质量时，先加质量大的砝码，再加入质量小的砝码，说法正确，不符合题意；
B、一氧化碳还原氧化铁时，先通入一氧化碳，将装置内空气排尽，后加热，防止发生爆炸，不符合题意；
C、排水法收集氧气时，先加热药品，待气泡连续均匀冒出时，再把导管伸入集气瓶中，符合题意；
D、氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故点燃氢气时，先检验氢气的纯度，后用木条点燃，不符合题意。
故选C。
7.D
【详解】
A、回收一个废弃铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜，能便宜20%左右，故A正确；
B、自行车链条涂油，能隔绝氧气和水，可防止生锈，故B正确；
C、不锈钢是铁的合金，比纯铁硬，具有良好的抗腐蚀性，其抗腐蚀性能也比纯铁好，故C正确；
D、在高温下一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，工业上用一氧化碳还原氧化铁在高炉内冶炼的是生铁，而不是钢，故D错误。故选D。
8.B
【详解】
A、水银是金属汞，是由原子直接构成的；水银温度计液柱升高，是原子间的间隔随温度的升高而增大，错误；
B、很多宝石绚丽多彩，是宝石中含有某些金属离子，正确；
C、物质结构决定物质性质；一氧化碳和二氧化碳性质不同，因为两者分子构成不同，错误；
D、金刚石坚硬而石墨质地很软，因为碳原子排列方式不同，错误。
故选B。
9.C
【详解】
A、防止金属锈蚀，有利于保护金属资源，选项正确；
B、合理开采矿物，否则既浪费了资源，又损害了国家利益，选项正确；
C、废旧金属回收，能节约金属资源，有利于保护金属资源；废旧金属回收成本不高，还有利于保护金属资源，选项错误；
D、寻找金属替代品，能节约金属资源，有利于保护金属资源，选项正确，故选C。
10.B
【详解】
A、铝元素在地壳中含量最多，但冶炼困难，使用较晚，错误；B、焊锡熔点低，可用于焊接金属，正确；C、不锈钢属于铁的合金，不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁，硬度大于纯铁，错误；D、铁锈是疏松多孔的结构，错误。故选B。
11.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目的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。
12.C
【详解】
A、由多种物质生成一种物质的反应是化合反应；反应①、②都是多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，说法正确；
B、铁生锈要和氧气、水反应，图甲中饱和食盐水的作用可能是加速铁与氧气的反应，说法正确；
C、开始时氧气的浓度较大反应速率较快，随着反应的进行反应速率减慢，根据图示可以看出，图乙中t1的取值范围为t1＜5，说法错误；
D、铁生锈消耗了氧气和水，则利用图甲可测定空气中O2的含量，说法正确。
故选：C。
13.A
【详解】
①实验现象应该是酚酞溶液变红，而不是浓氨水变红，可以得出氨气分子很小（因为溶液变红，而我们并没有看到氨分子运动）且在不断运动，故①错误。
②甲烷燃烧，该实验能说明甲烷具有可燃性；烧杯内壁有水珠生成，说明甲烷中含有氢元素，但是不能说明甲烷中含有氧元素，氧元素可能是氧气提供的，故②错误；
③烧杯中的蜡烛下层的蜡烛处先熄灭，上层的蜡烛的后熄灭，既能说明CO2的密度比空气大，又能说明CO2不能燃烧也不支持燃烧，故③正确；
④该实验需要对比空气、水对铁生锈的影响，不能说明铁生锈的条件是要有氧气和水，故④错误。
故得出的结论完全正确的有1个。
故选A。
14.A
【详解】
A、一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，a处发生反应的化学方程式是
，故A不正确；
B、 a处生成二氧化碳，进入b处发生的现象是澄清石灰水变浑浊，故B正确；
C、 此装置可节约用品，污染小，现象明显，故C正确；
D、一氧化碳能燃烧，尾气用燃着的酒精灯将其点燃，或备用气球收集起来，故D正确。故选A。
15.C
【详解】
A、蒸发溶液时，蒸发皿不用垫石棉网.
B、用托盘天平称量药品时，左盘放药品，右盘放砝码.
C、点燃可燃性气体时，先检验可燃性气体的纯度，以防发生爆炸.
D、一氧化碳还原氧化铜时，实验完毕，先停气，后熄灯，生成的热的铜会被空气中的氧气再次氧化.
故选C
16.C
【详解】
A. 铝是地壳中含量最多的金属，选项A不正确；
B. 工业上用一氧化碳冶炼钢铁，选项B不正确；
C. 铁比银活泼，因此用铁可以回收硝酸银废液中的银，选项C正确；
D. 铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁，选项D不正确。
故选C。
17. A 氧气和水蒸气 将A装置中的空气换作氮气或二氧化碳 b c 刷油漆(其他合理答案均可)
【详解】
本题考查了探究铁锈蚀的条件和防止生锈的措施。防止生锈的措施根据金属活动性进行分析。
（1）铁生锈的条件是铁与空气中的水和氧气共同作用的结果，A中铁钉满足铁生锈的条件，一段时间后会出现明显的锈迹；
（2）将A装置中的氧气换做氮气或二氧化碳就可验证空气中氮气或二氧化碳有没有参加铁生锈的反应；
（3）铁比锡活泼，锡层破坏后，铁锈蚀速度加快，故选b；
（4）大门上刷一层银白色金属，该金属可能是镁，因为镁比铁活泼，先腐蚀镁，起到防锈作用，故选C；
（5）铁制品防锈的方法有涂保护层，刷油漆等。
18. 石油 AB
【详解】
（1）除煤之外，石油和天然气也是化石燃料；
（2）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：；
（3）A、关闭一些技术落后的小煤矿业，减少煤炭产量，利于煤矿行业去产能；B、将一些煤矿企业转型为新能源企业，利于煤矿行业去产能；C、全面禁止生产煤炭，不可行。故选AB。
19. AC -2 冶炼过程中会产生二氧化硫，污染环境 CuSO4+Fe=FeSO4+Cu 检查装置气密性 使生成的气体全部被B装置和C装置吸收 25.6% 26.88% Fe4O5或FeO、Fe2O3或FeO、Fe3O4或FeO
【详解】
本题考查了常见金属的冶炼方法，常见气体的检验与除杂方法，金属锈蚀的条件及其防护，有关元素化合价的计算和化学方程式的书写。难度较大，认真审题，认真研判数据对应的化学反应。
（一）铜的活动性弱，且深埋于地下隔绝了空气，所以青铜器不易生锈；故选AC；
（二）1、碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：；
②CuFeS2为二硫化亚铁铜，其中铜元素显+2价，铁元素显+2价，设：硫元素的化合价为x，则（+2）+（+2）+2x=0，x=-2；
（1）冶炼过程中会产生二氧化硫，污染环境；
（2）加入的铁粉能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式是CuSO4+Fe=FeSO4+Cu；
(三) (1) 对于有气体生成的反应，在实验前，一定要检查装置的气密性。装配好实验装置后，先要检查装置气密性；
(2)停止加热后仍需继续通N2，可防止倒吸和使生成的气体全部被B装置和C装置吸收；
（3）①设其中铜元素的质量为x。氢氧化铜受热会分解为氧化铜和水，方程式为：
Cu（OH）2△CuO+H2O，从室温加热到100℃时，装置B中增重的质量为氢氧化铜分解生成水的质量；由题文信息可知，经过一系列化学反应时，物质的关系是：
Cu～CuFeS2～CuSO4～Cu(OH)2～H2O
64 18
x （201.80-200.00）g
= x=6.4g
则此黄铜矿中铜元素的质量分数：ω（Cu）%= ×100%＝25.60%；
设其中铁元素的质量为y。氢氧化铁受热会分解为氧化铁和水，方程式为2Fe(OH)3△
Fe2O3+3H2O，从100℃加热到550℃时，装置B中增重的质量为氢氧化铁分解生成水的质量；由题文信息可知，经过一系列化学反应时，物质的关系是：
2Fe～2CuFeS2～Fe2(SO4)3～Fe(OH)3～3H2O
112 54
y （205.04-201.80）g
=
y=6.72g
则此黄铜矿中铁元素的质量分数：ω（Fe）%=×100%＝26.88%
②氧化铜受热分解的方程式为：4CuO△Cu2O+O2↑
设氧化铜分解生成氧气的质量为z，则
4Cu～4CuO～2Cu2O～O2
256 32
6.4g z
= z=0.8g
因为装置C增重的质量为氧化铜、氧化铁分解产生氧气的总质量，所以氧化铁分解生成氧气的质量为：（101.28g-100.00g-0.8g）=0.48g
氧化铁的质量为：6.72g÷×100%=9.6g
生成的复杂铁的氧化物中含氧元素的质量为：9.6g-0.48g-6.72g=2.4g
复杂的铁的氧化物中铁原子与氧原子的个数比为：
：==4：5
则复杂的铁的氧化物化学式为：Fe4O5或FeO、Fe2O3或FeO、Fe3O4或FeO。
20.(1)③
(2)
(3) 置换反应
(4) 铁矿石、焦炭、石灰石、热空气 c C 175t
(5)良好的导热性
(6)铝与氧气反应形成致密的氧化膜，覆盖在铝表面，隔绝了空气，阻止了铝进一步被氧化
【解析】
(1)
根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，能冶炼金属铜的矿石需要含有铜元素， 黄铜矿中含有铜元素，故选③。
(2)
氯化镁在通电的条件下反应生成镁和氯气，反应的化学方程式为：。
(3)
我国早在西汉时期，就有“曾青得铁则化为铜”的记述，意思是可溶性铜的化合物与铁发生反应，得到单质铜，可表示为：，该反应为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，属于置换反应。
(4)
①工业炼铁时所需原料有：铁矿石、焦炭、石灰石、热空气。
②B装置中的澄清石灰水的作用是检验反应过程中有二氧化碳生成，所以a与c相连；氧化铁和一氧化碳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：。
④根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类和质量都不变，得到生铁中铁元素的质量和氧化铁中铁元素的质量是相等的，所以生铁的质量为：。
(5)
铁有优良的导热性，木柄或塑料柄导热性差，所以用铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄，防止在加热使用时时烫伤手。
(6)
在常温下，铝能“自我保护”的原因是：铝与氧气反应形成致密的氧化膜，覆盖在铝表面，隔绝了空气，阻止了铝进一步被氧化。
21. 表面有银白色固体出现 银 硝酸锌和硝酸镁 红色粉末变黑 10.8kg
【详解】
（1）①金在金属活动性顺序表中，位于氢后面，黄金和稀硫酸不反应，小明的“黄金戒指”是铜锌合金，铜和稀硫酸不反应，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，产生气泡的化学方程式为。
②锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，故如果把小明的“黄金戒指”放入溶液中片刻后拿出来，现象是表面有银白色固体出现。
（2）锌、镁、铜、银的活动性顺序为镁>锌>铜>银，锌先和硝酸银反应生成银和硝酸锌，然后锌和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，锌和硝酸镁不反应。
①向滤液中滴加稀盐酸，有白色沉淀产生，说明滤液中含有硝酸银，则锌反应完全，硝酸银有剩余，则滤渣中的成分是银。
②向滤渣上滴加稀盐酸，有气泡产生，说明锌有剩余，硝酸银和硝酸铜反应完全，则滤液中的溶质是硝酸锌和硝酸镁。
③反应中一定发生的反应是锌和硝酸银生成硝酸锌和银，反应的化学反应方程式为。
（3）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，故装置玻璃管里可观察到的现象是红色粉末变黑，反应的化学方程式为。
（4）设理论上需要消耗铝的质量是x。
若用铝与四氧化三铁反应来制取25.2铁，理论上需要消耗铝的质量是10.8kg。
22. C AC Cu2(OH)2CO3H2O+CO2↑+2CuO ﹣2 Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫，污染环境 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 降温结晶 NaOH 检查装置的气密性 使生成的气体全部被B和C装置吸收 25.60% 26.88% Fe4O5
【详解】
（一）（1）青铜是合金，属于金属材料；丝绸属于天然材料；陶瓷属于无机非金属材料；
（2）铜的活动性弱，且深埋于地下隔绝了空气，所以青铜器不易生锈；
（二）①碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：Cu2(OH)2CO3H2O+CO2↑+2CuO；
②CuFeS2为二硫化亚铁铜，其中铜元素显+2价，铁元素显+2价，设硫元素的化合价为x，则（+2）+（+2）+2x=0，x=-2；
(1)工业上用CO和磁铁矿炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe3O4+4CO3Fe+4CO2；
②黄铁矿、黄铜矿含铁量低，含有对环境有害的元素硫，并且在冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫，污染环境，因此黄铁矿、黄铜矿不宜炼铁；
(2)①加入的铁粉能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式： Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；
②FeSO4溶液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作得到FeSO4 7H2O晶体；
（三）(1)可以向上层清液中滴加氢氧化钠溶液，若产生沉淀则氢氧化钠的量不足，若没有沉淀产生则氢氧化钠已经过量；
[资料](1)对于有气体生成的反应，在实验前，一定要检查装置的气密性；
(2)为了使得生成水蒸气、氧气被完全吸收，所以停止加热后仍需继续通N2，使生成的气体全部被B和C装置吸收；
(3)①设其中铜元素的质量为x.氢氧化铜受热会分解为氧化铜和水，方程式为Cu（OH）2 CuO+H2O，从室温加热到100℃时，装置B中增重的质量为氢氧化铜分解生成水的质量为x；由题干信息可知，经过一系列化学反应时，物质的关系是：
Cu～CuFeS2～CuSO4～Cu（OH）2～H2O
64 18
x （201.80-200.00）g
x=6.4g，
则此黄铜矿中铜元素的质量分数：ω（Cu）%=×100%＝25.60%；
设其中铁元素的质量为y，氢氧化铁受热会分解为氧化铁和水，方程式为2Fe（OH）3 Fe2O3+3H2O，从100℃加热到550℃时，装置B中增重的质量为氢氧化铁分解生成水的质量；由题干信息可知，经过一系列化学反应时，物质的关系是：
2Fe～2CuFeS2～Fe2（SO4）3～Fe（OH）3～3H2O
112 54
y （205.04-201.80）g
y=6.72g
则此黄铜矿中铁元素的质量分数：ω（Fe）%=×100%＝26.88%；
②氧化铜受热分解的方程式为：4CuOCu2O+O2↑
设氧化铜分解生成氧气的质量为z，则
4Cu～4CuO～2Cu2O～O2
256 32
6.4g z
z=0.8g，
因为装置C增重的质量为氧化铜、氧化铁分解产生氧气的总质量，所以氧化铁分解生成氧气的质量为：（101.28g-100.00g-0.8g）=0.48g；氧化铁的质量为：6.72g÷112160×100%=9.6g；
生成的复杂铁的氧化物中含氧元素的质量为：9.6g-0.48g-6.72g=2.4g；
复杂的铁的氧化物中铁原子与氧原子的个数比为：6.72g56：2.4g16=4：5；
则复杂的铁的氧化物化学式为：Fe4O5。
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