9.1金属的冶炼方法分层练习（含解析）-苏教版（2019）化学必修第二册

9.1金属的冶炼方法
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．金属冶炼技术随人类对自然界认识的不断深入而发展。下列金属中常用作还原剂冶炼其他金属的是
A．Hg B．Ag C．Cu D．Al
2．工业上以铝土矿(主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述正确的是
A．铝热反应就是指Al与Fe2O3高温条件下发生的反应
B．试剂Y是二氧化碳，它与AlO反应生成氢氧化铝，滤液B中溶质主要是碳酸钠
C．图中所示转化反应中包含1个氧化还原反应
D．滤渣C可溶于稀硫酸，滴加硫氰化钾溶液，将产生血红色沉淀
3．化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A．增加食品添加剂的品种与数量保证食物口感
B．用海水海沙生产混凝土在海边建筑工程施工
C．加快化石燃料的开采来促进社会可持续发展
D．用铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨
4．下列说法正确的是(　　)
A．宇宙中含量最丰富的元素是氧元素
B．宇宙中含量最丰富的元素是氢元素
C．空气中含量最多的元素是氧元素
D．地壳中含量最多的金属元素是铁元素
5．有X、Y、Z三种金属，把Y投入XCl2溶液中一段时间后，溶液质量增大，把Z投入YSO4溶液中一段时间后，溶液的质量减小，则这三种金属的还原性由强到弱的顺序正确的是
A．Z＞Y＞X B．Y＞X＞Z C．X＞Y＞Z D．Z＞X＞Y
6．下列性质中，不属于金属的物理性质的是
A．反应中易失去电子 B．良好的延展性
C．良好的导电性和传热性 D．有光泽
7．A～E是中学常见的5种化合物，A、B是氧化物，它们之间的转化关系如图所示。
则下列说法正确的是(　　)
A．单质X与A反应的化学方程式：Al2O3＋2FeFe2O3＋2Al
B．检验D溶液中金属阳离子的反应：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3↓
C．与D溶液反应时单质Y被氧化
D．由于化合物B和C均既能与酸反应，又能与碱反应
8．下列关于铝及其化合物的叙述中，不正确的是（ ）
A．铝是地壳中含量最多的金属元素 B．红宝石、刚玉的主要成分是Al2O3
C．铝热反应可以用于冶炼金属 D．氢氧化铝可以用作耐火材料
9．下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A．
B．
C．
D．
10．下图是铝热反应(2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe)的实验装置，有关该反应的下列说法中正确的是
A．a为镁条 B．2 mol氧化剂参与反应则电子转移6NA个
C．b为氧化铁与铝粉的混合物 D．还原剂与氧化产物的物质的量之比为1∶2
二、填空题
11．钠和铝是两种重要的金属。请回答：
(1)两种金属中，金属性强的金属是 (填化学式)；在冷的浓硫酸或浓硝酸中会发生钝化现象的是 (填化学式)。
(2)钠跟水反应的过程如下图所示，写出该反应的化学方程： ；
在③中加入酚酞试液后观察到的现象是
12．现有①NaClO、②Na2O2、③Fe2O3、④NaHCO3、⑤HNO3、⑥Al2O3等多种重要常见化合物。
(1)常作为潜水艇和呼吸面具中氧气来源的淡黄色固体是 。(填写序号，下同)
(2)常用于焙制糕点的是 ；日常生活中常用作消毒的是 。
(3)实验室要放在棕色试剂瓶中保存是 ；除了⑤之外，能与NaOH溶液反应(NaOH参与反应)的是 。
(4)在高温条件下金属铝与③发生置换反应的化学方程式为 。
13．铝和铁是中学化学常见的金属。请回答下列问题：
（1）常温下，铝和铁放入浓HNO3中会发生 ；
A．都反应产生氢气B．只有铝反应产生氢气
C．只有铁反应产生氢气D．都钝化
（2）常温下，铝粉和铁粉分别放入氢氧化钠溶液中，能反应产生氢气的是 ，
（3）铝热反应的化学方程式：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，其氧化剂是 。
A．AlB．FeC．Fe2O3D．Al2O3
14．回答下列问题
(1)汽车尾气(含CO、SO2、NO等)是城市空气的污染源之一，治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂)，它能使一氧化碳跟一氧化氮反应生成可参与大气循环的无毒气体。在汽车排气管上加装“催化转化器”，可使CO和NO反应产生可参与大气循环的无毒气体，请写出该反应的化学方程式： 。该反应的还原剂为： 氮元素的化合价 (填“升高”或“降低”)。
(2)野外焊接铁轨常常采用铝热反应。
已知铝热反应的化学方程式为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe，该反应所属基本反应类型是 ，在反应中铁元素的化合价 (填“升高”或“降低”)，该元素的原子 (填“失去”或“得到”)电子。发生氧化反应的是 (填化学式，下同)，发生还原反应的是 。
(3)用双线桥法标出电子转移的方向和数目
①Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe
②Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑
15．请判断下列离子方程式的书写是否正确。如不正确，请改正。
(1)溶液中加入盐酸：： ；
(2)溶液中加入过量溶液：： ；
(3)铜与溶液反应：： ；
(4)溶液中加过量溶液：： ；
(5)碳酸钙与过量盐酸的反应：： 。
16．安全气囊是行车安全的重要设施，当车辆发生碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊，从而保护司机及乘客的安全。为研究安全气囊工作的化学原理，取安全装置中的粉末进行研究。经实验分析，确定该粉末是一种混合物且只含Na、Fe、N、O四种元素。
(1)氧元素在元素周期表中的位置是 ，Na原子的结构示意图为 ，Na、Fe、N、O四种元素中三种主族元素的离子半径从大到小的顺序是 (用离子符号表示)。
(2)水溶性实验表明，安全装置中固体粉末部分溶解。不溶物为一种红棕色固体，可溶于盐酸。已知该不溶物能发生铝热反应，写出该反应的化学方程式： 。
(3)氮的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐，该盐中含有的化学键类型是 。
17．写图示发生反应的化学方程式 。
18．在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。
(1)“焦炭炼钢”是先将铁精矿(Fe2O3)和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得到生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。
①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下， 夺取了Fe2O3里的氧将铁还原出来。
②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO2，则该钢铁厂每年排放CO2的质量为 万吨。
(2)为了实现CO2的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂(含NaFe3O4)，能将CO2转化为汽油，转化步骤如下：
CO2CO(CH2)n汽油
①步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是 。
②下列说法错误的是 (填字母)。
A．所得汽油中含有C、H两种元素
B．NaFe3O4中O为-2价，Fe为+3价
C．上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求
(3)一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。
①高温下，用H2炼铁时反应的化学方程式为 。
②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有 。
19．物质的性质决定了物质的用途，下面列出了金属的几种性质，请在下列金属用途后的横线上填上金属性质对应的序号。
①导热性　②导电性　③还原性　④延展性　⑤具有金属光泽
(1)用铝锭制成包装用的铝箔 。
(2)用铝制成的高压铝锅 。
(3)用铁粉回收照相业废液中的银 。
(4)电信业中大量使用的铜丝、金属电缆 。
20．铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态形式存在。
（1）食品包装中经常用到铝箔，铝能制成铝箔是因为铝的 性;工业上制造热交换器、散热器是利用了铝的 性。
（2）铝条投入氢氧化钠溶液中，加热片刻后取出洗净，立即浸入硝酸汞溶液中，此时反应的化学方程式是 ；
取出铝条用滤纸吸干，在空气中铝条表面慢慢长出整齐的 （现象），该物质是 (写化学式).
某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述：反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中” 。查阅《化学手册》可知，Al、 Al2O3、 Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下：
Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔点 660 2054 1535 1462
沸点 2467 2980 2750 -
（3）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。请设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 ，反应的离子方程式 ；
（4）实验室溶解该熔融物，在下列试剂中最适宜的试剂是 (填序号).
A．浓硫酸 B．稀硫酸 C． 浓硝酸 D．氢氧化钠溶液
三、实验探究题
21．实验室用锌片和稀硫酸反应制取氢气，并验证氢气的还原性及回收硫酸锌晶体。
①各仪器的连接顺序为 ，装置C的作用是 。
②锌与硫酸反应制取氢气后的剩余废液中，常含有少量剩余的硫酸，欲除去多余的硫酸并回收硫酸锌晶体，请从BaCl2溶液、锌粉、NaOH溶液三种试剂中选用一种试剂除杂并简述回收硫酸锌晶体的实验过程 。
22．I.天宫二号空间实验室已于2016年9月15日22时04分在酒泉卫星发射中心发射成功。请回答下列问题：
（1）耐辐照石英玻璃是航天器姿态控制系统的核心元件。石英玻璃的成分是 （填化学式），该物质的类别属于 (填“碱性氧化物”或“酸性氧化物”)，实验室中不能用玻璃塞的试剂瓶盛放KOH溶液，原因是 （用离子方程式表示）。
（2）太阳能电池帆板是“天宫二号”空间运行的动力。其性能直接影响到“天宫二号”的运行寿命和可靠性。天宫二号使用的光太阳能电池，该电池的核心材料是 ，其能量转化方式为 。
II.铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。
请回答：
（1）铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是 。
（2）用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有 （填序号）。
a．KCl b．KClO3 c．MnO2 d．Mg
取少量铝热反应所得到的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象， (填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3，若能，则不用填写理由，若不能，理由是(用离子方程式说明) 。
23．为探究金属活动性顺序，学习小组设计并进行实验 I 和Ⅱ，实验结束，将两实验的废液全部倒入一洁净烧杯中，实验过程及现象如图所示：
(1)实验 I 中反应的化学方程式为 ：
(2)实验Ⅱ中的实验现象为 ；
(3)若溶液 C 为蓝色，则溶液 C 中一定含有的溶质为 ；若溶液 C 为无色，则固体 A 的成分为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】试题分析：工业上常用金属铝制取其他金属，如铝热反应，利用铝的强还原性，故选项D正确。
考点：考查金属铝的性质等知识。
2．C
【分析】将铝土矿粉碎后加入足量NaOH溶液，将Al2O3转化为NaAlO2过滤与Fe2O3分离，向含有NaAlO2的滤液中通入过量CO2气体生成Al(OH)3沉淀，经过过滤、干燥、灼烧、电解熔融Al2O3，最终获得金属Al，据此可分析解答。
【详解】A．铝热反应是以铝粉和高熔点难熔金属的氧化物反应获得金属单质的反应，A选项错误；
B．过量CO2与偏铝酸钠溶液反应生成NaHCO3，NaAlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3，B选项错误；
C．图示流程中的转化仅有电解氧化铝获得金属铝是氧化还原反应，C选项正确；
D．滤渣主要成分为Fe2O3，溶于稀硫酸产生Fe3+，滴加硫氰化钾溶液，得到血红色溶液，D选项错误；
答案选C。
3．D
【详解】A．食品添加剂使用品种与数量都有严格的使用标准，不能随意增加，否则会造成人体伤害，故A错误；
B．海边建筑工程施工，就近取海水海沙生产混凝土，会造成海洋生态环境的污染和破坏，故B错误；
C．加快化石燃料的开采与使用会增加污染物的排放量，不利于环境保护，应该合理开发与利用，故C错误；
D．高温条件下铝粉和氧化铁反应生成的液态铁，可用于焊接钢轨，故D正确；
故选D。
4．B
【详解】A项，宇宙中含量最丰富的元素是氢元素，A项错误；
B项，宇宙中含量最丰富的元素是氢元素，B项正确；
C项，空气中含量最多的元素是氮元素，C项错误；
D项，地壳中含量最多的金属元素是铝元素，D项错误；
答案选B。
5．A
【详解】试题分析：在金属活动性顺序表中，较活泼金属能置换出较不活泼金属，把Y投入XCl2溶液中一段时间后，溶液质量增大，说明二者发生置换反应，则Y的金属还原性大于X；把Z投入YSO4溶液中一段时间后，溶液的质量减小，说明二者发生置换反应，则Z的还原性大于Y，通过以上分析知，金属还原性强弱顺序是Z＞Y＞X，故选A。
考点：考查了常见金属的活动性顺序及其应用的相关知识。
6．A
【详解】良好的延展性、导电性和传热性、有光泽都是金属的物理性质，而反应中易失去电子是金属的化学性质，故A符合题意。
综上所述，答案为A。
7．C
【分析】依据题给转化关系可知，A+X=B+Y是置换反应，单质X、Y都和稀硫酸反应说明是X、Y是活泼金属单质，A、B是能与硫酸反应的金属氧化物，由氧化物A和硫酸反应生成的D能与单质Y反应生成E可知， A为变价金属，则Y为铁，置换反应是氧化铁与铝发生的铝热反应，X为Al、A为Fe2O3、B为Al2O3、C为Al2（SO4）3、D为Fe2（SO4）3、E为FeSO4。
【详解】A.由分析可知，单质X与A的反应为铝与氧化铁在高温下发生置换反应生成铁和氧化铝，反应的化学方程式：Fe 2O3＋2AlAl 2O3＋2Fe，故A错误；
B.检验D溶液中铁离子的反应为铁离子与硫氰酸根离子反应生成硫氰化铁，反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3，故B错误；
C.Y与D溶液的反应为铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，反应中铁为还原剂被氧化，故C正确；
D.C为硫酸铝，硫酸铝不能与酸反应，故D错误；
故选C。
8．D
【详解】A、元素在地壳中含量依次为氧硅铝铁钙钠，铝是地壳中含量最多的金属元素，故A正确；
B、红宝石是指颜色呈红色的刚玉，它是刚玉的一种，主要成分是氧化铝(Al2O3)，故B正确；
C、铝热反应放出大量的热量，可以用于冶炼难熔金属，故C正确；
D、氢氧化铝易分解，不可以用作耐火材料，MgO、Al2O3熔点高，可以用作耐火材料，故D错误；
故选D。
9．A
【详解】A．氯化铵固体与氢氧化钙固体共热反应生成氨气，氨气在催化剂作用下共热发生催化氧化反应生成一氧化氮，则物质的转化在给定条件下能实现，故A正确；
B．亚硫酸的酸性弱于盐酸，二氧化硫与氯化钠溶液不反应，则物质的转化在给定条件下不能实现，故B错误；
C．铝的金属性强于铁，氧化铝与铁不能反应，则物质的转化在给定条件下不能实现，故C错误；
D．铁在氯气中加热反应只能生成硫化铜，则物质的转化在给定条件下不能实现，故D错误；
故选A。
10．A
【详解】铝与氧化铁的铝热反应为：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe。
A.a为镁条，起引燃作用，故A正确；
B. 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，该反应中氧化剂是氧化铁，2mol氧化剂参与反应则电子转移12NA个电子，故B错误；
C.混合物中的镁条燃烧时，氯酸钾是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应，由于该反应放出大量的热，只要反应已经引发，就可剧烈进行，放出的热使生成的铁熔化为液态，故b为氯酸钾，故C错误；
D.该反应中还原剂是铝，氧化产物是氧化铝，还原剂和氧化产物的物质的量之比为2：1，故D错误。
故选A。
【点睛】铝热反应的装置中铝热剂在最下面，上面铺层氯酸钾，中间插根镁条。反应时先点燃镁条，高温使氯酸钾分解产生氧气，这样又促进镁条燃烧，镁条燃烧产生大量热，因为铝热反应需高温条件，这样反应就得以进行。
11．(1) Na Al
(2) 2Na + 2H2 O=2NaOH+H2↑ 溶液变红色
【详解】（1）同一周期中，金属的金属性随着原子序数的增大而减小，所以钠的金属性比铝强，铝和浓硫酸或浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步氧化，所以发生钝化现象；
（2）钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，反应方程式为：2Na+2H2O═2 NaOH+H2↑，因为生成氢氧化钠，所以反应后的溶液呈碱性，酚酞遇碱变红色，所以反应后的溶液呈红色。
12． ② ④ ① ⑤ ④⑥
【详解】(1)淡黄色的固体Na2O2能和人呼出的二氧化碳、水蒸气反应生成氧气，常作为潜水艇和呼吸面具中氧气来源，故选②。
(2)NaHCO3不稳定，受热也可以分解产生二氧化碳，常用焙制糕点，故选④；有效成分为NaClO的84消毒液常用作日常生活的消毒剂，故选①。
(3)HNO3见光易分解，在实验室里需要用棕色瓶保存，故选⑤；NaHCO3能和NaOH反应：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，两性氧化物Al2O3也能和NaOH反应：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，故选④⑥。
(4)在高温条件下金属铝与Fe2O3发生置换反应，称为铝热反应，化学方程式为：Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3。
13． D 铝粉（或Al） C
【详解】（1）浓HNO3具有强氧化性，常温下，铝和铁放入浓HNO3中会发生钝化，选D；
（2）常温下，铁和氢氧化钠溶液不反应，铝粉和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，能反应产生氢气的是铝粉；
（3）铝热反应的化学方程式：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，铁元素化合价由+3降低为0，所以氧化剂是Fe2O3，故选C。
14．(1) 2CO＋2NO=2CO2＋N2 CO 降低
(2) 置换反应 降低 得到 Al Fe2O3
(3)
【分析】(1)
根据题给信息： CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，该气体是CO2和N2，故化学反应方程式为：2CO+2NO 2CO2+N2 ；反应中一氧化碳中碳元素的化合价为+2价，二氧化碳中碳元素的化合价为+4价，化合价升高，失去电子，作还原剂，一氧化氮中氮元素的化合价为+2价，氮气中氮元素的化合价为0价，化合价降低，得到电子，作氧化剂；
(2)
该反应是由一种单质与一种化合物反应生成了另一种单质与另一种化合物，属于置换反应，反应中Fe2O3铁化合价+3价，生成物为铁单质化合价为0，所以铁元素的化合价降低，得电子，化合价降低发生还原反应，而铝元素的化合价升高，是失电子发生氧化反应，发生氧化反应的是Al，发生还原反应的是Fe2O3；
(3)
有电子转移的化学反应是氧化还原反应，其特征是有元素化合价升降，①中Fe元素化合价由变为0价、Al元素化合价由0价变为+3价，转移电子数为6，所以用双线桥表示为转移电子数为：
②Fe元素化合价由0价变为+2价、H元素化合价由+1价变为0价，所以属于氧化还原反应，转移电子数为2，所以用双线桥表示：
15．(1)正确
(2)错误；
(3)错误；
(4)错误；
(5)错误；
【详解】（1）HCl属于强酸，氢氧化钠属于强碱，完全电离，则二者反应的离子方程式为，故正确。
（2）氢氧化铜和硫酸钡都属于难溶物，离子方程式中应写成化学式，故该离子方程式错误，正确的应该是。
（3）该离子方程式电荷不守恒，故错误，正确的离子方程式为。
（4）氢氧化铝沉淀会溶解于过量的氢氧化钠溶液中，生成偏铝酸钠和水，故错误；正确的离子方程式为。
（5）碳酸钙难溶于水，离子方程式中应该写成化学式，故错误；正确的离子方程式为。
16． 第2周期第ⅥA族 离子键、共价键
【详解】(1)氧原子有2个电子层，最外层电子数为6，处于周期表中第2周期第ⅥA族；Na元素原子核外有11个电子，有3个电子层，从里到外各层电子数依次为2、8、1，原子结构示意图为；Na、Fe、N、O中Na、N、O是主族元素，的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：；
(2)不溶物为一种红棕色固体，可溶于盐酸，且该不溶物能发生铝热反应，则红棕色不溶物为氧化铁，氧化铁与铝发生铝热反应生成氧化铝与铁，反应的化学方程式为；
(3)氮的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐，该盐为，其中含有离子键、共价键。
【点睛】本题考查原子结构与性质关系、离子半径比较、铝热反应、化学键等，明确原子结构示意图的书写方法，注意元素周期律的理解和应用。
17．
【详解】从提炼金属的角度而言，铝热反应的优点是作用时间短，放出大量热，因此，作为一种便携的熔融态热源，铝热剂非常适合在焊接钢轨等场合应用。在实验室，可用如图所示装置，使铝粉与氧化铁粉末发生铝热反应，点燃镁条引发反应，整个过程可观察到的现象有：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，Fe2O3和铝粉剧烈反应放出大量的热，纸漏斗的下部被炸穿，有熔融物落入沙中，发生反应的化学方程式。
18．(1) CO 440
(2) H2O B
(3) 3H2+Fe2O32Fe+3H2O 不排放二氧化碳，无污染
【详解】（1）①高炉炼铁的主要反应为，CO夺取了Fe2O3里的氧将铁还原出来；
②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO2，设该钢铁厂每年排放CO2的质量为x万吨，则有：
，解得x=440；
（2）①步骤Ⅰ中CO2和H2反应生成CO和H2O；
②A．反应前后元素种类不变，故所得汽油中含有C、H两种元素，A项正确；
B．NaFe3O4中O为-2价，Fe为+3价和+2价，B项错误；
C．由转化关系可以看出，上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求，C项正确；
答案选B；
（3）①高温下，用H2炼铁时反应的化学方程式为3H2+Fe2O32Fe+3H2O；
②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”无二氧化碳生成，无污染。
19． ④ ① ③ ②④
【详解】（1）用铝箔做包装品材料利用了铝的延展性，故答案为④；
（2）用铝制成的高压铝锅利用了铝的导热性，故答案为①；
（3）用铁粉回收照相业废液中的银利用了铁的还原性，故答案为③；
（4）用铜丝、金属作电缆利用了金属的导电性、延展性，故答案为②④。
20． 延展性 导热性 2Al＋3Hg2＋=3Hg＋2Al3＋ 白色的毛刷状的固体 氧化铝 氢氧化钠溶液 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ B
【详解】（1）食品包装中经常用到铝箔，铝能制成铝箔是因为铝的延展性性;工业上制造热交换器、散热器是利用了铝的导热性。故答案为：延展性；导热性；
（2）铝条投入氢氧化钠溶液中，加热片刻后取出洗净，得到除去表面氧化膜的铝片，立即浸入硝酸汞溶液中，此时发生置换反应，反应的化学方程式是2Al＋3Hg2＋=3Hg＋2Al3＋；
取出铝条用滤纸吸干，铝和汞形成合金，在空气中铝条表面慢慢长出整齐的白色的毛刷状的固体（现象），该物质是Al2O3 。故答案为：2Al＋3Hg2＋=3Hg＋2Al3＋；整齐的白色的毛刷状的固体；Al2O3。
（3）利用铝能与碱反应生成氢气的原理，证明铝热反应所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是氢氧化钠溶液，反应的离子方程式2Al+2OH-+2H2O→2AlO2-+3H2↑；故答案为：氢氧化钠溶液；2Al+2OH-+2H2O→2AlO2-+3H2↑；
（4）实验室溶解铁铝合金，最适宜的试剂为：A. 浓硫酸中产生钝化现象，故A不选； B. 稀硫酸既能与铁反应又能与铝反应，故B选；C. 浓硝酸中产生钝化现象，故C不选； D. 氢氧化钠溶液只能溶解铝，故D不选；故选B。
21． ADBEC 防止空气中的水进入装置，干扰H2氧化产物的检验 向废液中加入足量的锌粉，充分反应后过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，即可得到较纯净的硫酸锌晶体
【分析】A装置为气体发生装置，其反应为；B装置为反应装置，其反应为；C装置为干燥装置；D装置为洗气瓶吸收混合气体中的水或碱性气体；E为硫酸铜粉末，用于检验水。
【详解】(1)根据题意，制备出的氢气用于还原氧化铜，在氢气参与反应前应先干燥，硫酸铜用于检验氢气的氧化产物，所以仪器的连接顺序为ADBEC，装置C是为了防止空气中的水进入E装置，干扰H2氧化产物的检验，故填ADBEC、防止空气中的水进入E装置，干扰H2氧化产物的检验；
(2)在除去硫酸而不影响硫酸锌的情况下，应选锌粉，锌粉与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，把杂质转化为纯物质，具体操作为向废液中加入足量的锌粉，充分反应后过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，即可得到较纯净的硫酸锌晶体，故填向废液中加入足量的锌粉，充分反应后过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，即可得到较纯净的硫酸锌晶体；
22． SiO2 酸性氧化物 SiO2+2OH- =SiO32-+H2O Si（或晶体硅） 太阳能转化为电能 2Al+2OH－+2H2O＝2AlO+3H2↑ bd 不能 Fe2O3+6H＋＝2Fe3＋+3H2O，Fe+2Fe3＋＝3Fe2＋
【分析】I.(1)石英玻璃的成分为二氧化硅，二氧化硅能和碱反应生成盐和水；玻璃中含二氧化硅，和碱反应生成的硅酸钠溶液能使瓶塞和瓶口粘结在一起；
(2)天宫二号使用的光伏太阳能电池的核心材料是半导体硅，太阳能电池是将太阳能转化为电能；
II.(1)Al和KOH溶液反应生成偏铝酸钾和氢气；
(2)铝热反应需要引发剂引发反应，结合铝热反应的实验分析判断；铁能和铁离子反应生成亚铁离子，亚铁离子和KSCN溶液不反应，据此分析解答。
【详解】I.(1)石英玻璃的成分为二氧化硅，化学式为SiO2，二氧化硅和碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物；玻璃中含二氧化硅，和碱反应生成的硅酸钠溶液，是一种矿物胶，瓶塞和瓶口会粘结在一起，不易打开，反应的离子方程式为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，故答案为：SiO2； 酸性氧化物； SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；
(2)天宫二号使用的光伏太阳能电池的核心材料是半导体硅，天宫二号使用的光伏太阳能电池是将太阳能转化为电能，故答案为：Si；太阳能转化为电能；
II.(1)Al和KOH溶液反应生成偏铝酸钾和氢气，离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
(2)铝热反应需要引发剂产生高温，引发反应，镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂。插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应，所以还需要的试剂是氯酸钾和Mg，故选bd；
铁能和铁离子反应生成亚铁离子，亚铁离子和KSCN溶液无明显现象，所以根据该现象不能确定固态中是否含有氧化铁，涉及的离子方程式分别为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+，故答案为：bd；不能； Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+。
23． 2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu Cu表面有银白色(或黑色)物质析出 Cu(NO3)2、Al(NO3)3 Al、Cu
【分析】在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，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。
【详解】(1)铝和硝酸铜反应生成硝酸铝和铜，化学方程式为：2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu，故答案为：2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu；
(2)铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，所以实验Ⅱ中的实验现象为：Cu表面有银白色(或黑色)物质析出；
(3)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，所以若溶液C为蓝色，则溶液中含硝酸铜，还一定含有硝酸铝，可能含有硝酸银，溶液C中一定含有的溶质为Cu(NO3)2、Al(NO3)3；若溶液C为无色，说明硝酸铜完全反应，固体A中一定含有铝，铝和硝酸铜反应也会生成硝酸铝和铜，所以固体A的成分为Al、Cu；故答案为：Cu(NO3)2、Al(NO3)3；Al、Cu。
答案第1页，共2页
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