第八单元课题3金属资源的利用和保护同步--2021-2022学年九年级化学人教版下册（word版含解析）

第八单元课题三金属资源的利用和保护同步优化 2021-2022学年九年级化学下册人教版
一、选择题（共18题）
1．按下图装置进行实验，一周后发现铁钉锈蚀最严重的位置是
A．a处 B．b处 C．c处 D．三处同样严重
2．生活中的垃圾要分类处理。下列生活垃圾：①废报纸 ②塑料瓶 ③易拉罐，其中可回收的是
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
3．“生态兴则文明兴，生态衰则文明衰”，美丽中国要靠我们共同创造和维护。下列做法与此相违背的是（　　）
A．大力植树造林，严禁乱砍滥伐
B．生活中随意丢弃用过的废旧电池
C．积极推进新能源汽车的使用
D．工厂废气经过处理达标后再排放
4．下列化学方程式中，书写正确的是（ ）
A．NaOH+CO2═NaCO3+H2O
B．CH4 +2O2 CO2+2H2O
C．Fe2O3+3CO═2Fe+3CO2
D．Cu+FeSO4═CuSO4+Fe
5．下列是4种矿石（括号中为主要成分），其主要成分属于单质的是
A．铝土矿 B．金矿
C．白钨矿 D．辉铜矿
6．金属用途广泛，其结构和性质等是化学研究的重要内容。下图分别是铝原子的结构示意图和铝元素在元素周期表中的信息，请判断下列说法中，不正确的是
A．铝原子核内的质子数 x =" 13"
B．铝原子核外最外层电子数 y =" 3"
C．在化合物中，铝元素通常显－3 价
D．铝制品表面的氧化膜致密、坚固，可阻止内层的铝进一步氧化
7．下列关于空气成分的说法错误的是
A．氧气约占空气总体积4/5
B．稀有气体可制成多种用途的电光源如霓虹灯
C．氮气充入食品包装中以防腐
D．空气中的氧气、水等物质能使铁制品因发生缓慢氧化而锈蚀
8．下列过程中发生化学变化的是（ ）
A．硝酸钾晶体析出 B．石灰石用于炼铁
C．探究铁生锈的条件 D．黄铜和纯铜比硬度
9．2021年5月29日，“天舟二号”的成功发射彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是
A．黄铜的硬度比纯铜的大
B．生铁的含碳量比钢的高
C．生锈的铁制品没有回收价值
D．铝合金被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业
10．“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法。分析以下铁钉生锈实验的设计、得出的结论不正确的是
A．对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加
B．对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加
C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加
D．对比①②③可以说明铁生锈必须水和氧气同时参加
11．“节能减排，低碳生活”的主题旨在倡导节约能源和利用清洁能源，减少温室气体二氧化碳的排放。下列措施中不符合该主题的是
A．回收利用废旧金属
B．推广使用一次性塑料制品
C．广泛使用太阳能等清洁能源
D．短途出行多乘坐公交车或骑自行车
12．根据下列实验方案进行实验，能达到相应实验目的的是（ ）
A．比较红磷和白磷的着火点 B．测定空气中O2 的含量
C．探究CO2 对铜生锈是否有影响 D．除去CO2中的水蒸气
13．图甲是一氧化碳还原氧化铁的装置示意图，图乙是炼铁高炉示意图。下列叙述中错误的是
A．高炉炼铁中原料焦炭的作用只是提供热量
B．高炉炼铁原理是：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
C．甲图中实验开始时操作是：先通CO，然后点燃酒精喷灯加热氧化铁
D．甲图中点燃尾气是为了防止一氧化碳污染空气
14．某钢铁厂用赤铁矿炼制生铁，炼制过程中损失4%的铁元素，若要生产出含纯铁96%的生铁560t。需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为（　　）
A．800t B．921.6t C．960t D．1000t
15．下列做法，不能起到防锈作用的是
A．保留铁器表面的铁锈
B．在铁器表面镀锌
C．在金属机械上涂油
D．在车、船表面刷漆
16．下列关于物质的组成、结构、性质、变化规律以及用途的总结中，正确的是
A．H2O2、KMnO4、KClO3均含有氧气，都属于氧化物
B．铁原子（Fe）和铁离子（Fe3+）含有的质子数相同，都属于铁元素
C．C、S、P在空气中燃烧都生成气体
D．在高温条件下，C和CO都能使Fe2O3失去氧，在此反应中，C和CO都发生了还原反应
17．下列知识归纳，完全正确的一组是（　　）
A．能量变化：①电解水是将电能转化成化学能；②煤燃烧是将化学能转化成内能；③在化学反应中只有燃烧才能放出热量。
B．环境保护：①合理施用化肥和农药；②重复使用塑料袋和塑料盒；③工业“三废”处理达标后排放。
C．数字含义：①Fe2+：一个亚铁离子带2个单位正电荷；②：氧化镁中镁元素显+2价；③SO3：一个三氧化硫分子中含有3个原子。
D．资源节约：①废旧金属回收利用；②提倡使用乙醇汽油③实验后用剩药品放回原瓶
18．碳及其部分化合物的转化关系如图所示，其中X表示转化中的另一种反应物。下列说法正确的是
A．X若是氧化铜，可以观察到红色固体变黑 B．反应①可能是高炉炼铁的主要原理
C．打开碳酸饮料瓶盖时会发生反应② D．从图中可知，CO2不可能转化成CO
二、综合题（共6题）
19．今年上海世博会中国国家馆，由于形状酷似一顶古帽，被命名“东方之冠”，给人强烈的视觉冲击。“东方之冠”的主体结构为四根巨型钢筋混凝土制成的核心筒。根据你所学的化学知识回答：
(1)钢筋属于_________材料，其主要成分是铁，写出铁的化学式：_________。
(2)被混凝土严密包裹的钢筋不易生锈的原因是__________。
(3)对废旧钢筋进行回收利用的目的是_________________（填“合理开采矿物”或“节约金属资源”）。
20．金属和金属材料在生活和科技领域广泛应用。
（1）我国成功发射了探月“嫦娥五号”探测器，该探测器的悬梯等关键部件采用铝合金而不采用纯铝，其原因是______。铝合金中主要含有铝、铜、镁三种金属，为验证这三种金属的活动顺序，某同学设计了以下3个实验：
实验甲中铝丝会出现的现象是______，反应的化学方程式为______，说明______的金属活动性更强：另一位同学认为实验乙、丙中均无明显现象，对完整的结论没有作用，都可以省去。你的看法是______（填序号）。
A乙、丙都可以省去 B乙、丙都不能省去
C丙可以省去，乙不能省 D乙可以省去，丙不能省
（2）生活中铁制品容易锈蚀，请用洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却后的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙等实验用品，设计实验来验证铁生锈的条件之一：需要与氧气接触。
实验操作 实验现象 实验结论
______ ______ ______
21．应用广泛的金属。没有金属，生活是难以想象的。请你根据所学知识回答下列问题：
（1）某炼铁厂常以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下图所示。
其中焦炭的作用是 __________ ，写出碳与二氧化碳反应的化学方程式 ________ 。
（2）生产钛（Ti）的部分工艺流程图如下：
写出镁与四氯化钛（TiCl4）发生反应的化学方程式 ___________ ；该反应属于 _____ 反应（填基本反应类型名称）。上述反应需在氩气环境中进行，理由是 ___________ 。
（3）将一定量的锌加入到稀硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中，反应停止后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生。则滤渣中一定含有 ___________ （填化学式），滤液中一定含有的溶质是 ___________ （填化学式）。
（4）一定质量含杂质的铁（杂质不溶于水，也不参与反应）与100 g16%硫酸铜溶液恰好完全反应，过滤得到干燥的固体6.8 g，则含杂质的铁中的铁的质量分数是 ___________ （计算结果保留至0.1%）。
22．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__________。
23．防止金属腐蚀，特别是钢铁的锈蚀是世界科学家研究和技术领域中的重大问题。
（1）铁生锈的条件为与_____同时接触，铁锈成分复杂，主要成分为氧化铁（Fe2O3）_____物质可加速铁的锈蚀。用盐酸除去铁锈的化学方程式为_____，为了防止铁制品生锈，应采取的措施是_____（写出一种）。
（2）【查阅资料】小明同学发现铁生锈是铁与空气中的物质发生的一系列复杂的化学反应，生成氢氧化亚铁【Fe（OH）2】，后再在空气中被氧化为氢氧化铁【Fe（OH）3】，Fe（OH）3不稳定，在阳光照射下发生缓慢的分解反应生成氧化铁（Fe2O3），铁锈的化学式可简单表示为Fe2O3 nH2O。
【提出问题】铁锈（Fe2O3 nH2O）中的n的值等于多少呢？
【问题探究】小明发现实验室中有一保管不善的铁粉，大部分已经结块成红褐色，为了探究铁锈（Fe2O3 nH2O）的组成，称取27.0g这种铁粉样品，按如图所示装置进行实验。
①为了保证实验安全，实验开始时应先_____，防止_____。
②A中的现象是_____，B中浓硫酸的作用是_____。D中碱石灰的作用是_____
③请指出该装置中有一处明显不足_____。
24．人类文明进步与金属材料的发展关系十分密切，金属在生活生产中有着非常广泛的应用．请回答下列问题：
（一）铁的广泛应用
（1）钢铁属于 ________（填“纯净物”或“混合物”）；
（2）如图为生活中常见“暖贴”的部分标签．暖贴可以贴于身体的某个部位，自行发热，用于取暖或热敷．使用时空气进入暖贴，空气中的氧气、水蒸气与暖贴中的_____发生反应而使暖贴放热．使用后，发现暖贴内有的物质变为红色，该红色固体主要成分的化学式为______．
（二）铁化学性质的探究
将m克Zn和Fe的混合物中加入一定质量的CuCl2溶液，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥后称量．质量仍为mg，对所得滤液和滤渣有如下四种判断，以下判断正确的是______．
A．滤液可能是无色
B．滤渣中的物质可能有3种
C．滤液中一定有ZnCl2和FeCl2
D．滤渣中加稀盐酸一定有气泡产生
（三）炼铁过程的探究
（1）在化学实验室里，可以利用如图装置制得铁：
①在装置B的反应中，实验开始前应先_______（选填“通CO”或“加热”）；
②C处酒精灯的作用是__________；
③工业上，高炉炼铁的原料是赤铁矿、焦炭、空气和____；
（2）某铁矿粉，主要成分为铁的氧化物（FeXOy），一学生利用上图实验作进一步分析，过程及数据如下。（注：铁矿粉中杂质不参与下列过程中的反应）
ⅰ．取29g该铁矿粉在CO气流中充分加热，将反应后的气体用烧碱溶液充分吸收，烧碱溶液增重17.6g
ⅱ．将上述加热后的固体取出后，再向固体逐滴加入稀硫酸，测得产生气体与滴入稀硫酸的质量关系如下图：
计算该铁的氧化物化学式中，x、y的最简整数比x︰y＝______。
25．铁及其化合物在生产生活中发挥着重要作用。
(1)我国早在春秋战国时期就开始生产和使用铁器。
①深埋的古墓中有些铁器保存至今是因为______（选填序号）。
a.铁不活泼 b.密封少氧 c.干燥少水
②钢铁露置在空气中易生锈，请提出防止其生锈的一种措施_______。
(2)生活中我们常用铁锅炒菜，主要利用了铁良好的______性。
(3)高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型高效的净水剂，其中铁元素的化合价为______。
(4)“暖宝宝”使用时，铁、氧气和水反应生成Fe(OH)3，该反应的化学方程式为______。
二、铁红（Fe2O3）的制备
用硫酸厂的炉渣（含有Fe2O3、FeO、SiO2、CaSO4）制备化工原料铁红的实验流程如下。
(5)酸溶前，将炉渣粉碎的主要目的是_______。
(6)滤液中含有H2SO4、FeSO4和Fe2(SO4)3，加入Fe粉后全部转化为FeSO4，转化时除Fe与Fe2(SO4)3反应外，还发生反应的化学方程式为______。
(7)写出空气中煅烧FeCO3生成Fe2O3和CO2的化学方程式______。
三、CO还原铁红的探究
上述流程中得到的铁红混有少量的FeCO3，用下图装置进行实验，测定Fe2O3的含量并对反应及产物进行探究。取25.00g样品置于装置A中，控制不同的温度对其加热，测得装置B质量变化如下表。
表：装置B的质量变化
温度/℃ 装置B/g
室温 400.00
290 402.20
600 403.96
资料：①FeCO3隔绝空气加热至282℃开始分解，290℃分解完全，生成FeO和CO2。
②500℃时Fe2O3才开始被还原，且温度不同时产物可能是Fe3O4、FeO、Fe。
③碱石灰吸收H2O和CO2。
(8)装配好实验装置后，先要_______，再加药品。
(9)加热前后及过程中均需通入CO，加热后通CO的目的是______。
(10)装置C的作用是______。
(11)样品中Fe2O3的质量分数为_______。
(12)加热到600℃时，装置A中剩余固体的质量为_______g，继续加热至充分反应，最终得到单质铁的质量为______g。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
金属生锈条件：需要水和氧气。
A、a处有空气，没有水，则不易生锈，故A不正确；
B、b处有空气，有水，则易生锈，故B正确；
C、c处蒸馏水中几乎不含的氧气，则不易生锈，故C不正确；
D、b处铁生锈最严重，故D不正确。故选B。
2．D
【解析】
①废报纸是纸张类废品； ②塑料瓶属于塑料材料； ③易拉罐属于金属材料，都是可以回收利用的材料。选D。
考点：材料；垃圾分类与回收利用。
点睛：垃圾是放错了位置的资源，分类回收垃圾，可以节约资源，保护环境。
3．B
【解析】
A、大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林，既可以净化空气，还可以通过光合作用消耗二氧化碳，生成氧气，减少了温室效应。选项A正确；
B、废旧电池不仅会产生环境污染，而且会产生重金属污染，所以要做到不随意丢弃废旧电池。选项B错误；
C、积极推进新能源汽车的使用，可以有效减轻和降低在毒有害气体的排放，有利于环境空气质量的好转。选项C正确；
D、工业废气经过处理达标后再排放，不会对环境造成污染，也有助于回收再利用。选项D正确。
故选：B。
4．B
【解析】
A、氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：NaOH+CO2═Na2CO3+H2O，故A 错误；
B、甲烷燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CH4 +2O2CO2+2H2O，故B 正确；
C、高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，故C 错误；
D、在金属活动顺序中铜排在铁之后，铜不能和硫酸亚铁反应，故D 错误。故选B。
5．B
【解析】
A、铝土矿主要成分是氧化铝，由两种元素组成，属于化合物，故不符合题意；
B、金矿是主要成分是金，由一种元素组成，属于单质，故符合题意；
C、白钨矿主要成分是CaWO4，由三种元素组成，属于化合物，故不符合题意；
D、辉铜矿主要成分是Cu2S，由两种元素组成，属于化合物，故不符合题意。
故选B。
6．C
【解析】
试题分析：在原子中，质子数=核外电子数=原子序数，故铝原子核内的质子数 x = 13，铝原子核外最外层电子数 y = 3，AB正确；铝原子核外最外层电子数为3，易失去3个电子，显+3价，C错误。故选C。
考点：元素周期表、原子结构
7．A
【解析】
A、空气中氧气的体积分数约为 21%，说法错误；
B、稀有气体通电时会发出有色光，所以稀有气体可制成多种用途的电光源，说法正确；
C、氮气的化学性质稳定，所以氮气可充入食品包装袋中防腐，说法正确；
D、空气中的氧气、水等物质能使铁制品因发生缓慢氧化而锈蚀，说法正确。
故选A。
8．B
【解析】
有新物质生成的变化叫化学变化，没有新物质生成的变化叫物理变化，硝酸钾晶体析出、探究铁生锈的条件中没有氧气、黄铜和纯铜比硬度都属于物理变化。化学变化的特征是：有新物质生成。判断物理变化和化学变化的依据是：是否有新物质生成。
A、硝酸钾晶体析出，没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误；
B、石灰石用于炼铁，铁是新物质，属于化学变化；故选项正确；
C、探究铁生锈的条件中没有氧气，不能生锈，没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误；
D、黄铜和纯铜比硬度，没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误；
故选：B。
【点睛】
9．C
【解析】
A、一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，所以纯铜比黄铜的硬度小，选项说法正确；
B、生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，生铁的含碳量比钢高，故选项说法正确；
C、生锈的钢铁制品可以回收重新利用，这样既可以节约能源，又可以减少环境污染，选项说法错误；
D、铝合金硬度大、耐腐蚀性强，被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业，选项说法正确。
故选：C。
10．B
【解析】
试题分析：铁在氧气和水共存的情况下最易生锈。根据图示可知①中的铁钉即可与氧气接触，还可与水接触，符合铁生锈的条件，过一段时间会观察到有明显的铁锈形成。②中的铁钉可接触大量的水，但无法与氧气充分接触，不符合铁生锈的条件，过一段时间不会观察到有明显的铁锈形成。③中的铁钉可接触空气（或氧气），但由于干燥的空气中不含大量的水，不符合铁生锈的条件，过一段时间不会观察到有明显的铁锈形成。A①②的区别是是否含大量的氧气，此项正确。B②不只含大量的水，不含大量的氧气；③只含大量的氧气，不含大量的水，无法进行对比。此项不正确。C①③的区别是是否含大量的水，此项正确。D①②③可说明铁生锈的条件是铁在氧气和水共存的情况下最易生锈，此项正确。所以应选B项。
考点：铁生锈的条件、控制变量法
11．C
【解析】
试题分析：A、回收利用废旧金属可以节约成本，正确，B、推广使用一次性塑料制品会形成“白色污染”，错误，C、广泛使用太阳能等清洁能源，可以减少对大气的污染，正确，D、短途出行多乘坐公交车或骑自行车可以减少汽车尾气的排放，正确，故选C
考点：节能减排，低碳生活
12．C
【解析】
A、水中的白磷不能与氧气接触，铜片上的红磷能与氧气接触，均不能燃烧，不能比较红磷和白磷的着火点，故选项不能达到相应实验目的。
B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽消耗了氧气，但增加了新的气体，不能用来测定空气中氧气含量，故选项能达不到相应实验目的。
C、图中实验，一支试管中含有二氧化碳，一支没有，只有含有二氧化碳的试管中铜生锈，可探究CO2对铜生锈是否有影响，故选项实验方案能达到相应实验目的。
D.除去CO2中的水蒸气，气体应长进短处，故选项能达不到相应实验目的。
故选：C。
13．A
【解析】
试题分析：高炉炼铁中原料焦炭的作用是提供热量和得到还原剂一氧化碳；高炉炼铁原理用化学方程式表示是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；CO具有可燃性，与玻璃管中的空气混合受热会发生爆炸．因此应先通CO排尽玻璃管中的空气，然后再点燃酒精喷灯；一氧化碳有毒，因此要进行尾气处理，否则会污染空气．
考点：高炉炼铁
14．D
【解析】
由要生产出含纯铁96%的生铁的质量、铁的质量分数，根据赤铁矿炼铁的化学方程式可以列式计算出炼出需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量。
设需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为x
Fe2O316080%x＋3CO高温__2Fe112560t×96%＋3CO2
x＝960t
炼制过程中损失4%的铁元素，则最终需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为960t÷（1﹣4%）＝1000t。
故选：D。
15．A
【解析】
铁生锈后，因铁锈比较疏松，不能起到防止内部进一步被锈蚀的作用．
16．B
【解析】
A、根据氧化物是指由两种元素组成且一种是氧元素的化合物进行分析；
B、根据元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称进行分析；
C、根据物质在空气中燃烧的产物进行分析；
D、根据C和CO都能使失去氧，C和都夺取了氧化铁中的氧，都发生了氧化反应进行分析解答。
A、由两种元素组成的化合物，其中有一种是氧元素，故是氧化物，均含有氧元素，都是由三种元素组成的纯净物，属于化合物，故A不正确；
B、元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，铁原子（Fe）和铁离子（）含有的质子数相同，都属于铁元素，故B正确；
C、C、S在空气中燃烧都生成气体，而P在空气中燃烧生成五氧化二磷固体，故C不正确；
D、在高温条件下，C和CO都能使失去氧，C和都夺取了氧化铁中的氧，都发生了氧化反应，故D不正确。
故选B。
17．B
【解析】
A、①电解水是将电能转化成化学能，说法正确。②煤燃烧是将化学能转化成热能说法错误③在化学反应中燃烧能放出热量，有些物质的溶解也能放热，说法错误。
B、①合理施用化肥和农药②重复使用塑料袋和塑料盒③工业“三废”处理达标后排放，三个说法均正确。
C、①Fe2+：一个亚铁离子带2个单位正电荷，说法正确；②：化合物中镁元素一般显+2价，说法正确；③SO3：一个三氧化硫分子中含有3个氧原子和一个硫原子，共四个原子，说法错误。
D、①废旧金属回收利用②提倡使用乙醇汽油两者说法正确；③实验后用剩药品放回原瓶，会对原药品造成污染，应倒入指定的容器。
故选B。
18．B
【解析】
A、若X是氧化铜，氧化铜是黑色，则可观察到黑色固体变红，A错误；
B、高炉炼铁的主要原理是一氧化碳作还原剂，还原铁的氧化物，B正确；
C、打开碳酸饮料瓶，会看到有气体放出，是碳酸分解产生的二氧化碳，C错误；
D、二氧化碳可被碳还原成一氧化碳，故二氧化碳可转化成一氧化碳，D错误。
故选B。
【点睛】
掌握碳和碳的化合物的性质以及它们相互转换的方法。考查了学生对碳和碳的化合物的相关知识。
19． 金属 Fe 将铁与氧气、水隔绝，不利于铁生锈 节约金属资源
【解析】
(1)钢筋属于金属材料，铁的化学式为Fe；(2)被混凝土严密包裹的钢筋不易生锈的原因是钢筋没有与水和氧气接触；(3)对废旧钢筋进行回收利用的目的是节约金属资源。
20． 铝合金的硬度比纯铝大 铝丝表面有红色固体析出 铝 C 准备2支试管，一支试管放入洁净无锈的铁钉，并加入少量经煮沸迅速冷却的蒸馏水；另一支试管放入洁净无锈的铁钉，并加入经煮沸讯速冷却的蒸馏水没过铁钉，再加入植物油 第一支试管铁钉会生锈；第二支试管铁钉不生锈 铁生锈需要与氧气接触
【解析】
（1）合金的硬度大于组成合金的纯金属的硬度，故该探测器的悬梯等关键部件采用铝合金而不采用纯铝，其原因是铝合金的硬度比纯铝大；
甲试管中铝能够从硫酸铜溶液中置换出金属铜，故可观察到铝丝表面有红色固体析出，化学方程式为，说明铝的金属活动性更强；
乙实验中铝不能和硫酸镁反应，可说明铝的金属活动性弱于镁，丙实验中铜不能与硫酸铝反应，说明铜的金属活动性弱于铝，故可根据实验甲和乙能够比较出镁、铝、铜的金属活动性，故丙可以省去，乙不能省，故选C；
（2）设计实验来验证铁生锈需要与氧气接触实验操作、实验现象、实验结论如下：准备2支试管，一支试管放入洁净无锈的铁钉，并加入少量经煮沸迅速冷却的蒸馏水；另一支试管放入洁净无锈的铁钉，并加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水没过铁钉，再加入植物油，第一支试管铁钉会生锈，第二支试管铁钉不生锈，说明铁生锈需要与氧气接触。
21． 提供热量和生成还原剂 CO2+C 2CO 2Mg+ TiCl4="======Ti+" 2MgCl2 置换 防止高温条件下镁和钛被氧化 Fe和Cu ZnSO4 93.3%
【解析】
试题分析：（1）炼铁的原理是一氧化碳还原氧化铁，生成的是铁和二氧化碳，其中焦炭的作用是提供热量和生成还原剂：CO2+C 2CO；
（2）根据反应流程可知，镁与四氯化钛反应生成的是钛和氯化镁，反应条件是高温：
2Mg+ TiCl4Ti+ 2MgCl2，该反应的反应物是一种单质和一种化合物，生成物也是一种单质和一种化合物，属置换反应；氩属稀有气体，化学性质稳定，能防止高温条件下镁和钛被氧化；
（3）锌加入到稀硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中，锌先与硫酸反应，将硫酸反应完全后再与硫酸铜反应，最后与硫酸亚铁反应；锌与硫酸反应生成的是硫酸锌和氢气，与硫酸铜反应生成的是铜水硫酸锌，与硫酸亚铁反应生成的是铁和硫酸锌。反应后向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明一点含有铁和铜，可能含有锌；液中一定含有的溶质是硫酸锌；
（4）利用化学方程式，根据反应的质量比即可计算出铁的质量；
100 g16%硫酸铜溶液中溶质硫酸铜的质量=100 g×16%=16g
设铁的质量为X，生成的铜的质量为y，
Fe + CuSO4==FeSO4+Cu
56 160 64
X 16g y
56／160=x／16g 64／160=y／16g
X=5.6g y=6.4g
那么杂质的质量=6.8g-6.4g=0.4g
含杂质的铁的质量=5.6g+0.4g=6g
铁的质量分数=5.6g／6g ×100%=93.3%
答：略
考点：铁的冶炼，金属活动性顺序的应用，有关化学方程式的计算
22． 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)
【解析】
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。
点睛：控制变量法：把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决。
23． 水和氧气 酸、盐等 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O 涂一层油漆 通入一会儿一氧化碳把玻璃管中的空气排尽 发生爆炸 红褐色固体变成黑色固体 吸收反应生成的水 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置 没有处理尾气
【解析】
（1）铁生锈的条件为与水和氧气同时接触，铁锈成分复杂，主要成分为氧化铁（Fe2O3）；盐、酸等物质可加速铁的锈蚀。盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水，为了防止铁制品生锈，应采取的措施是在铁制品表面涂一层油漆或矿物油等；故填：水和氧气；酸、盐等；Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；涂一层油漆
（2）①一氧化碳具有可燃性，与空气中混合点燃或加热可能会发生爆炸，所以要先通入一会儿一氧化碳排净装置内的空气，以防加热时发生爆炸；故填：通入一会儿一氧化碳把玻璃管中的空气排尽；发生爆炸
②在高温的条件下，一氧化碳能将氧化铁还原为铁，所以A中观察到红褐色固体慢慢变成黑色；浓硫酸具有吸水性，可以吸水反应后生成的水，D中碱石灰的作用是可以吸收空气中的二氧化碳和水，防止进入装置C，对实验数据的测定造成干扰；故填：红褐色固体变成黑色固体；吸收反应生成的水；防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置
③该装置没有尾气处理装置，直接排到放空气中会造成污染；故填：没有处理尾气
24． 混合物 铁粉 Fe2O3 C 通CO 除去尾气中的一氧化碳，防止污染空气 石灰石 3：4
【解析】
（1）根据钢铁是铁合金进行分析解答。由多种物质组成的物质属于混合物；
（2）根据铁锈蚀的条件来分析；
（3）锌比铁活泼，铁比铜活泼，将Zn和Fe的混合物中加入一定质量的CuCl2溶液中时，锌先与氯化铜反应，若氯化铜足量，则铁再与氯化铜反应；
（4）①根据一氧化碳具有可燃性，与空气的混合气体在点燃时能发生爆炸及热的铁能与空气中氧气反应分析实验的步骤；
②根据一氧化碳有毒能污染空气分析C处的作用；
③根据高炉炼铁的原料分析；
（5）根据铁元素和氧元素的质量比解答。
（1）铁中含碳量较高时，属于生铁，含碳量较低时，属于钢，所以钢铁属于混合物；
（2）暖贴中的铁粉能与空气中的氧气、暖贴中的水发生缓慢氧化生锈，释放出热量，使用后，发现暖贴内有的物质变为红色，该红色固体主要成分的化学式为 Fe2O3；
（3）锌比铁活泼，铁比铜活泼，将Zn和Fe的混合物中加入一定质量的CuCl2溶液中时，锌先与氯化铜反应，若氯化铜足量，则铁再与氯化铜反应；A、锌、铁和氯化铜反应的化学方程式及其质量关系为：
由以上质量关系可知，锌和氯化铜反应时固体质量减小，铁和氯化铜反应时固体质量增大，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥后称量，质量仍为mg，说明锌已经完全反应，铁参加反应生成了氯化亚铁，因此滤液颜色一定不是无色的，故A错误；B、滤渣中一定含有反应生成的铜，可能含有铁，因此滤渣中的物质不可能有3种，故B错误；C、因为锌和铁都与氯化铜发生了反应，因此滤液中一定有ZnCl2和FeCl2，故C正确；D、滤渣中一定含有反应生成的铜，可能含有铁，如果没有铁，则加稀盐酸时没有气泡产生，故D错误。故选C；
（4）①由于一氧化碳具有可燃性，与空气的混合气体在点燃时能发生爆炸，实验开始前应先通CO；
②由于一氧化碳有毒能污染空气，一氧化碳在空气中点燃能生成二氧化碳，C处的作用是：除去尾气中的一氧化碳，防止污染空气；
③工业上，高炉炼铁的原料是赤铁矿、焦炭、空气和石灰石；
（5）铁矿粉在CO气流中充分加热生成铁和二氧化碳。根据“取29g该铁矿粉在CO气流中充分加热，将反应后的气体用烧碱溶液充分吸收，烧碱溶液增重17.6g”可知铁矿粉在CO气流中充分加热生成的二氧化碳质量为17.6g；
根据产生气体与滴入稀硫酸的质量关系图可知，反应生成的铁与稀硫酸反应产生的氢气质量为0.6g。设生成0.6g的氢气需要铁的质量为m
m=16.8g
设：铁的氧化物的化学式为FexOy，则有：
x：y=3：4
所以该铁的氧化物化学式中，x、y的最简整数比x：y=3：4。
【点睛】
当多种金属与一种盐溶液反应时，最活泼的金属先反应。
25．(1) bc##cb 喷漆
(2)导热
(3)+6
(4)
(5)增大接触面积，加快反应速率
(6)
(7)
(8)检查装置的气密性
(9)作还原剂
(10)防止空气中的CO2和H2O进入B装置
(11)76.8%
(12) 22.16 16.24
【解析】
(1)
①铁遇水和氧气发生锈蚀，深埋在地下的铁器，泥土隔绝了水分和空气，铁器不易锈蚀，故选bc。
②钢铁生锈是需要与空气、水接触。破坏生锈的条件可以防止生锈，如喷漆或涂油可以隔绝铁与空气和水的接触，防止生锈。
(2)
铁具有导热性，生活中我们常用铁锅炒菜，主要利用了铁良好的导热性；
(3)
根据化合物正负化合价的代数和为0的原则，设铁元素的化合价为x,则有（+1）×2+x+（-2）×4=0，解得x=+6；
(4)
铁、氧气和水反应生成Fe(OH)3，该反应的化学方程式为：；
(5)
为增加接触面积，加快反应速率，常将固体反应物粉碎，故填：增大接触面积，加快反应速率；
(6)
加入铁粉后，铁除了与Fe2(SO4)3反应外，还能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为: ；
(7)
在空气中煅烧FeCO3，是FeCO3与氧气（反应前后原子种类数目不变，因Fe、C原子个数比固定，则一定有氧气参与，否则不符合质量守恒定律）在高温条件下生成Fe2O3和CO2，反应的化学方程式为；
(8)
装配好实验装置后，先要检查装置的气密性再加药品进行实验，以免装置漏气浪费药品；故填：检查装置的气密性；
(9)
加热后通CO的目的是与氧化铁反应，把氧化铁还原，故作用为：做还原剂。
(10)
碱石灰吸收H2O和CO2，故装置C的作用是防止空气中的CO2和H2O进入B装置；
(11)
解：设样品中FeCO3的质量为x
由表可知FeCO3受热分解时生成的二氧化碳的质量为
402.20g-400.00g=2.2g
解得x=5.8g
故样品中Fe2O3的质量分数为（25g-5.8g）÷25g×100﹪=76.8﹪
答：样品中Fe2O3的质量分数为76.8﹪
(12)
加热到600℃时，FeCO3已完全分解，第一次固体减少的质量就是生成二氧化碳的质量即为2.2g,而第二次固体减少的质量是每一氧化碳分子结合氧化铁中的一个氧原子结合形成一个二氧化碳分子，由表可知第二次生成二氧化碳的质量为1.76g,则结合的氧原子的质量为（16×1.76g）÷44=0.64g即氧化铁中减少的氧元素的质量为0.64g,两次共减少的质量为2.2g+0.64g=2.84g,则装置A中剩余固体的质量为25g-2.84g=22.16g；
根据质量守恒定律，样品中的铁元素全部转化为铁单质，5.8g FeCO3中所含铁元素的质量为(5.8g×56)÷116×100﹪=2.8g,19.2g Fe2O3中所含铁元素的质量为（19.2g×2×56）÷160×100%=13.44g,最后生成的铁的质量为2.8g+13.44g=16.24g。
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