单元质量评价(四)
(第四单元 金属)
(60分钟 55分)
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16
Cl—35.5 Fe—56 Cu—64 Zn—65 Ag—108
一、选择题(本大题共15小题，1～10小题每小题1分，11～15小题每小题2分，共20分，每小题只有1个选项符合题意)
1．在下列变化中，变化本质与其他几项不同的是( )
A．湿法冶铜 B．侯氏制碱
C．海水晒盐 D．黏土烧瓷
2．通常状况下，颜色呈紫红色的金属是( )
A．铁 B．银 C．铜 D．铝
3．下列所涉及的物质不属于合金的是( )
A．制作窗框的硬铝
B．建构“鸟巢”的新型钢材
C．用作钻探机钻头的金刚石
D．用于制备机器零件的黄铜
4．(2022·淄博淄川期末)化学方程式是国际通用的化学语言，是我们学习化学的重要工具。下列化学方程式正确的是( )
A．2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑
B．Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑
C．2Fe＋3O22Fe2O3
D．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
5．下列相关比较正确的是( )
A．地壳中金属元素含量：铁＞铝
B．含碳量：钢＞生铁
C．熔点：锡＞钨
D．硬度：黄铜片＞铜片
6．世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。下列关于金属保护措施的说法正确的是( )
A．经常用废酸液冲洗铁制污水管
B．铝的抗锈蚀性能比铁的强，生活中可用钢丝球洗刷铝锅
C．在铁制品表面镀锌可以防止铁锈蚀
D．铁制品表面的铁锈可用作防护层
7．(2022·淄博临淄期末)可持续发展战略的重要内容之一是保护资源。下列关于金属资源的锈蚀与保护的说法不正确的是( )
A．金属易被腐蚀，从结构看是因为金属原子的最外层电子数一般少于4个，易失电子
B．铁制品表面涂油漆能防锈蚀的原因是隔绝了氧气和水
C．铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，铜制品的锈蚀是铜与氧气、水蒸气共同作用的结果
D．回收废旧金属也是保护金属资源的一项重要措施
8. (2022·淄博高青期末)有甲、乙、丙、丁四种金属，它们存在如下关系：①只有丙在自然界中能以单质形态存在。②含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放。③将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中，在甲表面有铜析出，而丁没有变化。这四种金属活动性顺序由弱到强的是( )
A．丙<丁<甲<乙 B．乙<甲<丁<丙
C．丁<甲<乙<丙 D．丙<乙<甲<丁
9．下列事实不能说明Zn比Ag活泼的是( )
A．Zn能与AgNO3溶液反应置换出Ag
B．Zn能与稀硫酸反应，Ag则不能
C．自然界没有以单质形式存在的Zn，而有以单质形式存在的Ag
D．Zn的熔点为420 ℃，Ag的熔点为962 ℃
10．利用盐酸和硝酸银探究铁、铜、银的金属活动性顺序，下列实验可以不需要进行的是( )
A．铁＋稀盐酸 B．铜＋稀盐酸
C．银＋稀盐酸 D．铜＋硝酸银溶液
11.化学兴趣小组的同学用镁条和稀盐酸进行实验，装置如图所示。下列有关现象和结论不正确的是( )
A．反应过程中产生大量的气泡，且试管外壁有热感
B．反应过程中气球膨胀，冷却至室温气球恢复原状
C．将气球中收集到的气体点燃，可能会听到爆鸣声
D．将药品换成生石灰和水，观察到气球膨胀
12．如图是刘明同学验证金属与酸反应实验后设计的漫画，有关说法错误的是( )
A.C可能是铜
B．将Fe放在B的化合物溶液中可以置换出B
C．四种金属的活动性顺序是：A＞B＞Fe＞C
D．钢和生铁都是铁合金
13.为了验证“Fe、Cu、Ag三种金属的活动性由强到弱”，小明设计了如图所示的实验，其中可以达到实验目的的组合是( )
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
14．将铁粉加到一定量AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中，充分反应后过滤，所得滤渣中有红色固体，有以下四种说法：
①向滤液中加盐酸，可能有白色沉淀
②滤液中可能只有 Fe3＋、NO
③向滤渣中加盐酸，可能有气泡
④所得滤液的质量一定比原混合液质量小
其中正确的是( )
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
15．数形结合能对化学反应进行定量描述，下列图像能正确反映对应变化关系的是( )
A．一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉
B．等质量的碳酸钙与足量溶质质量分数相同的稀盐酸反应
C．等质量的铁粉和锌粉分别与足量溶质质量分数相同的稀硫酸反应
D．高温条件下一氧化碳还原氧化铁
二、理解与应用(本大题共4小题，共16分)
16．(4分)(2022·淄博沂源期末)中国制造业正在持续发展，汽车制造是制造业的一个代表。请根据所学知识按要求填空。
(1)钢铁车壳表面喷漆不仅美观，还可有效防止与空气中的__ __(填两种物质名称)接触而生锈。
(2)汽车制造需要钢铁，工业上高炉炼铁常用赤铁矿(主要成分为氧化铁)与一氧化碳来炼铁，其化学方程式为__ __。
(3)《自然》杂志刊载“绿色炼铁”技术：电解熔融的氧化铁得到铁和氧气，该反应的化学方程式为__ __。
(4)保护金属资源的有效途径，除了防止金属锈蚀外，还有__ __(写出一条即可)。
17．(4分)向一定质量的AgNO3、Cu(NO3)2和Mg(NO3)2混合溶液中加入Zn，充分反应后过滤，得到固体和溶液。向所得到的固体上滴加稀盐酸时有气泡产生。所得到的固体中一定含有的金属是__ __，写出发生的一个化学方程式__ __；所得到的溶液的质量与原混合溶液的质量相比，可能不变，原因是__ __。
18．(4分)A是目前世界年产量最高的金属，根据如图回答下列问题：
(1)B的名称是__ __。
(2)溶液C中溶质的化学式为__ __。
(3)D可用于制__ __，③可证明铁的金属活动性比铜__ __(填“强”或“弱”)。
(4)②的基本反应类型是__ __。
(5)④的化学方程式为__ __。
19. (4分)某工业废水中含有大量的硫酸亚铁、少量的硫酸铜和污泥。某同学设计了一个既经济又合理的方法回收铜和硫酸亚铁晶体，方案流程如图。
(1)步骤①操作名称为__ __。 步骤②中，需要加入过量的__ __，以确保完全置换出硫酸铜中的铜元素。
(2)为了得到纯净的铜和硫酸亚铁，步骤③中需要加入适量的__ __。
(3)本工业流程涉及的两个化学反应的基本类型为__ __。
(4)写出步骤②所涉及的化学方程式__ __。
三、实验与探究(本大题共2小题，共13分)
20．(7分)(2022·淄博淄川期末)铁是自然界里分布最广的金属元素之一，在地壳中的质量约占5%。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)等，兴趣小组的同学利用如图所示装置在课堂中模拟炼铁的实验。
(1)写出图中标有序号的仪器名称
①__ __，②__ __。
(2)实验过程中，先要进行的是__ __(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
Ⅰ.加热 Ⅱ.通一氧化碳
(3)A中反应的化学方程式是__ __，B中反应的化学方程式是__ __，B中观察到的现象是__ __。
(4)该装置的不足之处是__ __。
21．(6分)李老师拿来铁、铜、银三种金属，要求同学们完成有关金属性质的相关实验。
(1)金属与氧气的反应。
将三种金属片在空气中加热，金属片表面有黑色物质生成的是__ __。
(2)进一步设计实验验证它们的活动性顺序。
常见金属活动性顺序如下，请你在横线上填写相应的元素符号。
K Ca Na __ __ Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
【实验探究】同学们设计了如图①②③三个实验来验证三种金属的活动性顺序。
但通过上述三个实验未能达到实验目的。原因是__ __，小明提出再补充实验④，就可验证出这三种金属的活动性顺序，写出实验④中发生反应的化学方程式__ __。
【交流反思】(1)上述四个实验中实验__ __(填序号)不做也能判断出三种金属的活动性顺序；
(2)选用三种药品就可以验证出铁、铜、银活动性顺序，你认为这三种药品可以是__ __。
四、分析与计算(本大题共1小题，共6分)
22．(2022·淄博高青期末)黄铜(铜锌合金)外观酷似黄金，极易以假乱真。化学兴趣小组测定某黄铜样品中锌的质量分数。取20 g黄铜样品放入盛有足量稀硫酸的烧杯中，放在电子秤上称量，示数为290.2 g。待充分反应后，电子秤示数为290.0 g。回答下列问题：
(1)生成氢气的质量是__ __g。
(2)计算黄铜样品中锌的质量分数。(结果精确至0.1%)
PAGE单元质量评价(四)
(第四单元 金属)
(60分钟 55分)
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16
Cl—35.5 Fe—56 Cu—64 Zn—65 Ag—108
一、选择题(本大题共15小题，1～10小题每小题1分，11～15小题每小题2分，共20分，每小题只有1个选项符合题意)
1．在下列变化中，变化本质与其他几项不同的是(C)
A．湿法冶铜 B．侯氏制碱
C．海水晒盐 D．黏土烧瓷
解析:海水晒盐过程中只发生物理变化。
2．通常状况下，颜色呈紫红色的金属是(C)
A．铁 B．银 C．铜 D．铝
解析:铁为黑色金属；银、铝为银白色金属；铜为紫红色的金属。
3．下列所涉及的物质不属于合金的是(C)
A．制作窗框的硬铝
B．建构“鸟巢”的新型钢材
C．用作钻探机钻头的金刚石
D．用于制备机器零件的黄铜
解析:制作窗框的硬铝是铝的合金，建构“鸟巢”的新型钢材是铁的合金，用于制备机器零件的黄铜是由铜与锌熔合而成的合金，用作钻探机钻头的金刚石是碳元素组成的单质，不属于合金。
4．(2022·淄博淄川期末)化学方程式是国际通用的化学语言，是我们学习化学的重要工具。下列化学方程式正确的是(D)
A．2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑
B．Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑
C．2Fe＋3O22Fe2O3
D．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
解析:A中产物应为FeCl2，故错误；B中铜与稀硫酸不能反应，故错误；C中产物应为Fe3O4，故错误。
5．下列相关比较正确的是(D)
A．地壳中金属元素含量：铁＞铝
B．含碳量：钢＞生铁
C．熔点：锡＞钨
D．硬度：黄铜片＞铜片
解析:地壳中的元素(前四种)按含量从高到低的排序为氧、硅、铝、铁，地壳中金属元素含量：铁＜铝，故A错误。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，含碳量：钢＜生铁，故B错误。钨是熔点最高的金属，熔点：锡＜钨，故C错误。合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，硬度：黄铜片＞铜片，故D正确。
6．世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。下列关于金属保护措施的说法正确的是(C)
A．经常用废酸液冲洗铁制污水管
B．铝的抗锈蚀性能比铁的强，生活中可用钢丝球洗刷铝锅
C．在铁制品表面镀锌可以防止铁锈蚀
D．铁制品表面的铁锈可用作防护层
解析:铁能与废酸液中的酸反应，用废酸液冲洗铁制污水管，会促进铁制污水管生锈，故A错误。铝的抗锈蚀性能比铁强，是因为铝易与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝保护膜，用钢丝球洗刷铝锅会破坏保护膜，故B错误。在铁制品表面镀锌，能使铁制品与氧气和水隔绝，可以防锈，故C正确。铁制品表面的铁锈很疏松，铁会继续被锈蚀，铁制品表面的铁锈不可用作防护层，故D错误。
7．(2022·淄博临淄期末)可持续发展战略的重要内容之一是保护资源。下列关于金属资源的锈蚀与保护的说法不正确的是(C)
A．金属易被腐蚀，从结构看是因为金属原子的最外层电子数一般少于4个，易失电子
B．铁制品表面涂油漆能防锈蚀的原因是隔绝了氧气和水
C．铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，铜制品的锈蚀是铜与氧气、水蒸气共同作用的结果
D．回收废旧金属也是保护金属资源的一项重要措施
解析:铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，铜制品的锈蚀是铜与氧气、水蒸气和二氧化碳共同作用的结果。
8. (2022·淄博高青期末)有甲、乙、丙、丁四种金属，它们存在如下关系：①只有丙在自然界中能以单质形态存在。②含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放。③将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中，在甲表面有铜析出，而丁没有变化。这四种金属活动性顺序由弱到强的是(A)
A．丙<丁<甲<乙 B．乙<甲<丁<丙
C．丁<甲<乙<丙 D．丙<乙<甲<丁
解析:①只有丙在自然界中能以单质形态存在说明丙活动性最弱；②含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放说明乙能与甲化合物溶液反应，即活动性乙大于甲；③将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中，在甲表面有铜析出，说明活动性甲大于铜，而丁没有变化说明活动性铜大于丁，即甲大于丁。故金属活动性顺序由弱到强为丙<丁<甲<乙。
9．下列事实不能说明Zn比Ag活泼的是(D)
A．Zn能与AgNO3溶液反应置换出Ag
B．Zn能与稀硫酸反应，Ag则不能
C．自然界没有以单质形式存在的Zn，而有以单质形式存在的Ag
D．Zn的熔点为420 ℃，Ag的熔点为962 ℃
解析:A、Zn能与AgNO3溶液反应置换出Ag，可说明Zn比Ag活泼，故A不符合题意； B、Zn能与稀硫酸反应，Ag则不能，锌在金属活动性顺序中位于氢之前而银位于氢之后，可说明Zn比Ag活泼，故B不符合题意； C、自然界没有以单质形式存在的Zn，而有以单质形式存在的Ag，金属锌较活泼而银不活泼，可说明Zn比Ag活泼，故C不符合题意； D、Zn的熔点为420 ℃，Ag的熔点为962 ℃，熔点与金属的活动性不相关，不能说明Zn比Ag活泼，故D符合题意。
10．利用盐酸和硝酸银探究铁、铜、银的金属活动性顺序，下列实验可以不需要进行的是(C)
A．铁＋稀盐酸 B．铜＋稀盐酸
C．银＋稀盐酸 D．铜＋硝酸银溶液
解析:在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，氢前的金属能与酸反应生成氢气，据此可以比较金属的活动性顺序。通过铁＋稀盐酸反应，可以判断铁在氢的前边；通过铜＋稀盐酸不反应，可以判断铜在氢的后面；通过银＋稀盐酸不反应，可以判断银在氢的后面；通过铜＋硝酸银溶液反应，可以判断铜在银的前边。综合以上分析可知，通过A、B、D就可以比较出铁、铜、银的金属活动性顺序，可以不必进行的是C。
11.化学兴趣小组的同学用镁条和稀盐酸进行实验，装置如图所示。下列有关现象和结论不正确的是(B)
A．反应过程中产生大量的气泡，且试管外壁有热感
B．反应过程中气球膨胀，冷却至室温气球恢复原状
C．将气球中收集到的气体点燃，可能会听到爆鸣声
D．将药品换成生石灰和水，观察到气球膨胀
解析:A.镁条和稀盐酸反应过程中产生氢气，有大量的气泡生成，且反应放热，试管外壁有热感，故选项说法正确。B.反应过程中产生大量的气体，会使气球膨胀，冷却至室温气球不会恢复原状，故选项说法错误。C.反应过程中产生氢气，点燃，可能会听到爆鸣声，故选项说法正确。D.生石灰和水反应放出热量，观察到气球膨胀，故选项说法正确。
12．如图是刘明同学验证金属与酸反应实验后设计的漫画，有关说法错误的是(B)
A.C可能是铜
B．将Fe放在B的化合物溶液中可以置换出B
C．四种金属的活动性顺序是：A＞B＞Fe＞C
D．钢和生铁都是铁合金
解析:由图示可知，C不与稀盐酸反应，C的位置在氢的后面，可能是铜；图中B物质与稀盐酸反应比铁更剧烈，说明了金属活动性B>铁，所以将Fe放在B的化合物溶液中，不能发生反应；由图中金属与酸反应的剧烈程度，可知四种金属的活动性顺序是：A>B>Fe>C；钢和生铁都是铁合金，所以只有B的说法不正确。
13.为了验证“Fe、Cu、Ag三种金属的活动性由强到弱”，小明设计了如图所示的实验，其中可以达到实验目的的组合是(C)
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
解析:①中银不能与稀盐酸反应，说明银的金属活动性比氢弱，即H＞银；②中铜不能与硫酸亚铁溶液反应，说明铜的金属活动性比铁弱，即Fe＞Cu；③中铁能与稀盐酸反应，说明铁的金属活动性比氢强，即Fe＞H；④铜能与硝酸银溶液反应，说明铜的金属活动性比银强，即Cu＞Ag；综合以上分析可知，②④的组合即可判断Fe、Cu、Ag三种金属的活动性由强到弱的顺序。
14．将铁粉加到一定量AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中，充分反应后过滤，所得滤渣中有红色固体，有以下四种说法：
①向滤液中加盐酸，可能有白色沉淀
②滤液中可能只有 Fe3＋、NO
③向滤渣中加盐酸，可能有气泡
④所得滤液的质量一定比原混合液质量小
其中正确的是(B)
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
解析:将铁粉加到一定量AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中，铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，再和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，铁充分反应后过滤，所得滤渣中有红色固体，说明硝酸银完全反应，硝酸铜部分或全部反应。①向滤液中加盐酸，不产生白色沉淀，是因为硝酸银完全反应，该选项不正确。②滤液中不含有Fe3＋，该选项不正确。③向滤渣中加盐酸，可能有气泡，若滤渣中含有过量的铁时，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生气泡，该选项正确。④铁和硝酸银反应后滤液质量减小，和硝酸铜反应后滤液质量也减小，因此所得滤液的质量一定比原混合液质量小，该选项正确。
15．数形结合能对化学反应进行定量描述，下列图像能正确反映对应变化关系的是(C)
A．一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉
B．等质量的碳酸钙与足量溶质质量分数相同的稀盐酸反应
C．等质量的铁粉和锌粉分别与足量溶质质量分数相同的稀硫酸反应
D．高温条件下一氧化碳还原氧化铁
解析:铁的金属活动性比银、铜强，在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定质量的铁粉，铁先与硝酸银溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银，硝酸银反应完，铁才能与Cu(NO3)2溶液反应生成硝酸亚铁溶液和铜，一开始不会生成铜，A错误；粉末状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率快，由于碳酸钙的质量相等，则生成二氧化碳的质量相等，B错误；等质量铁粉和锌粉分别和足量稀硫酸反应，若消耗硫酸相同，则生成氢气质量相同，故开始两斜线重合，后因硫酸过量，铁消耗硫酸多，生成氢气多，拐点高些，C正确；一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，参加反应的氧化铁和一氧化碳的质量比为160∶84，D错误。
二、理解与应用(本大题共4小题，共16分)
16．(4分)(2022·淄博沂源期末)中国制造业正在持续发展，汽车制造是制造业的一个代表。请根据所学知识按要求填空。
(1)钢铁车壳表面喷漆不仅美观，还可有效防止与空气中的__水、氧气__(填两种物质名称)接触而生锈。
(2)汽车制造需要钢铁，工业上高炉炼铁常用赤铁矿(主要成分为氧化铁)与一氧化碳来炼铁，其化学方程式为__3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2__。
(3)《自然》杂志刊载“绿色炼铁”技术：电解熔融的氧化铁得到铁和氧气，该反应的化学方程式为__2Fe2O34Fe＋3O2↑__。
(4)保护金属资源的有效途径，除了防止金属锈蚀外，还有__回收利用废旧金属(合理即可)__(写出一条即可)。
解析:(1)钢铁车壳表面喷漆不仅美观，还可有效防止与空气中的水、氧气接触而生锈；(2)工业上高炉炼铁常用赤铁矿(主要成分为氧化铁)与一氧化碳来炼铁，其化学方程式为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2；(3)电解熔融的氧化铁得到铁和氧气，该反应的化学方程式为2Fe2O34Fe＋3O2↑；(4)保护金属资源的有效途径，除了防止金属锈蚀外，还有回收利用废旧金属、合理有效地开采矿物、寻找金属的代用品等。
17．(4分)向一定质量的AgNO3、Cu(NO3)2和Mg(NO3)2混合溶液中加入Zn，充分反应后过滤，得到固体和溶液。向所得到的固体上滴加稀盐酸时有气泡产生。所得到的固体中一定含有的金属是__银、铜、锌__，写出发生的一个化学方程式__Zn＋2AgNO3===Zn(NO3)2＋2Ag[或Zn＋Cu(NO3)2===Zn(NO3)2＋Cu]__；所得到的溶液的质量与原混合溶液的质量相比，可能不变，原因是__锌与硝酸银溶液反应，溶液的质量减小，锌与硝酸铜溶液反应，溶液的质量增大，当减小的质量与增大的质量相等时，溶液的质量保持不变__。
解析:锌的金属活动性比银、铜强，比镁弱，向一定质量的AgNO3、Cu(NO3)2和Mg(NO3)2混合溶液中加入Zn，不能与Mg(NO3)2溶液反应，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌，锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜。向所得到的固体上滴加稀盐酸时有气泡产生，说明所得到的固体中含有锌，说明锌是过量的，则所得到的固体中一定含有的金属是银、铜、锌，反应的化学方程式为Zn＋2AgNO3===Zn(NO3)2＋2Ag、Zn＋Cu(NO3)2===Zn(NO3)2＋Cu。由Zn＋2AgNO3===Zn(NO3)2＋2Ag可知，每65份质量的锌可置换出216份质量的银，溶液的质量会减少；由Zn＋Cu(NO3)2===Zn(NO3)2＋Cu，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，溶液的质量会增大。当减小的质量与增大的质量相等时，溶液的质量保持不变。
18．(4分)A是目前世界年产量最高的金属，根据如图回答下列问题：
(1)B的名称是__四氧化三铁__。
(2)溶液C中溶质的化学式为__FeSO4__。
(3)D可用于制__导线(合理即可)__，③可证明铁的金属活动性比铜__强__(填“强”或“弱”)。
(4)②的基本反应类型是__置换反应__。
(5)④的化学方程式为__3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2__。
解析:A是目前世界年产量最高的金属，故A为铁；铁在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁，故B为四氧化三铁；铁与稀硫酸反应生成浅绿色的硫酸亚铁溶液和氢气，故C中的溶质是硫酸亚铁；铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故D为铜；红棕色的氧化铁与一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，故E为氧化铁。代入框图，推理成立。
(1)由分析可知，B的名称是四氧化三铁；(2)溶液C中溶质是硫酸亚铁，其化学式为FeSO4；(3)D为铜，具有导电性，可用于制导线，③可证明铁的金属活动性比铜强；(4)反应②是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，基本反应类型是置换反应；(5)反应④是氧化铁与一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。
19. (4分)某工业废水中含有大量的硫酸亚铁、少量的硫酸铜和污泥。某同学设计了一个既经济又合理的方法回收铜和硫酸亚铁晶体，方案流程如图。
(1)步骤①操作名称为__过滤__。 步骤②中，需要加入过量的__铁__，以确保完全置换出硫酸铜中的铜元素。
(2)为了得到纯净的铜和硫酸亚铁，步骤③中需要加入适量的__稀硫酸__。
(3)本工业流程涉及的两个化学反应的基本类型为__置换反应__。
(4)写出步骤②所涉及的化学方程式__Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu__。
解析:(1)过滤分离不溶性固体与液体，将废水中的污泥与溶液用过滤法分离，步骤①的操作名称为过滤；要从硫酸铜与硫酸亚铁的混合溶液中回收铜，同时得到硫酸亚铁溶液，只能加入过量的铁置换硫酸铜溶液中的铜；(2)铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，因此经过步骤②之后得到的固体中含有生成的铜和剩余的铁，加入适量稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁；(3)本工业流程涉及的两个化学反应为铁和硫酸铜，铁和稀硫酸反应，两个化学反应的基本类型为置换反应；
(4)步骤②发生的反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜单质，反应的化学方程式为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。
三、实验与探究(本大题共2小题，共13分)
20．(7分)(2022·淄博淄川期末)铁是自然界里分布最广的金属元素之一，在地壳中的质量约占5%。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)等，兴趣小组的同学利用如图所示装置在课堂中模拟炼铁的实验。
(1)写出图中标有序号的仪器名称
①__铁架台__，②__试管__。
(2)实验过程中，先要进行的是__Ⅱ__(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
Ⅰ.加热 Ⅱ.通一氧化碳
(3)A中反应的化学方程式是__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2__，B中反应的化学方程式是__CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O__，B中观察到的现象是__澄清石灰水变浑浊__。
(4)该装置的不足之处是__没有尾气处理装置(或没有用燃着的酒精灯处理尾气等)__。
解析:(1)仪器①为铁架台，仪器②为试管；(2)实验开始时，应先通一氧化碳排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；(3)A中反应的化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2；B中反应的化学方程式为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O；B中观察到的现象为澄清石灰水变浑浊；(4)该装置的不足之处是缺少尾气吸收装置或没有用燃着的酒精灯处理尾气等。
21．(6分)李老师拿来铁、铜、银三种金属，要求同学们完成有关金属性质的相关实验。
(1)金属与氧气的反应。
将三种金属片在空气中加热，金属片表面有黑色物质生成的是__Cu__。
(2)进一步设计实验验证它们的活动性顺序。
常见金属活动性顺序如下，请你在横线上填写相应的元素符号。
K Ca Na __Mg__ Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
【实验探究】同学们设计了如图①②③三个实验来验证三种金属的活动性顺序。
但通过上述三个实验未能达到实验目的。原因是__实验②、③均无明显现象，无法比较铜和银的活动性顺序__，小明提出再补充实验④，就可验证出这三种金属的活动性顺序，写出实验④中发生反应的化学方程式__Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag__。
【交流反思】(1)上述四个实验中实验__③__(填序号)不做也能判断出三种金属的活动性顺序；
(2)选用三种药品就可以验证出铁、铜、银活动性顺序，你认为这三种药品可以是__铁、硫酸铜溶液、银(合理即可)__。
解析:(1)将三种金属片在空气中加热时，金属片表面有黑色物质生成的是铜。(2)由金属活动性顺序表可知，在横线上应填入的金属元素的符号为Mg；【实验探究】实验②、③均无明显现象，无法比较铜和银的活动性顺序，利用铜与硝酸银的反应，就可验证出这三种金属的活动性顺序，实验④中发生反应的化学方程式是Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag。【交流反思】(1)通过①可以说明铁位于氢的前边，通过②可以说明铜位于氢的后边，通过④可以说明铜比银活泼，上述实验③不做，也能判断出三种金属的活动性顺序。(2)验证铁、铜、银的活动性顺序，可以利用“三取中”的方法，选用的药品是铁、硫酸铜溶液、银或硫酸亚铁溶液、铜、硝酸银溶液。
四、分析与计算(本大题共1小题，共6分)
22．(2022·淄博高青期末)黄铜(铜锌合金)外观酷似黄金，极易以假乱真。化学兴趣小组测定某黄铜样品中锌的质量分数。取20 g黄铜样品放入盛有足量稀硫酸的烧杯中，放在电子秤上称量，示数为290.2 g。待充分反应后，电子秤示数为290.0 g。回答下列问题：
(1)生成氢气的质量是__0.2__g。
(2)计算黄铜样品中锌的质量分数。(结果精确至0.1%)
解析:(1)根据质量守恒定律，反应前混合物的总质量290.2 g与充分反应后混合物的总质量290.0 g之差，即为反应产生氢气的质量，即290.2 g－290.0 g＝0.2 g。
(2)假设黄铜样品中锌的质量为x。
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
65 2
x 0.2 g
＝
解得x＝6.5 g
黄铜样品中锌的质量分数为×100%＝32.5%。
答案：(1)0.2 (2)32.5%(计算过程见解析)
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