沪教版初中化学2023-2024学年九年级上学期第五章 金属的冶炼与利用单元检测
一、选择题。
1．下列物质中，不能用金属跟盐酸反应来制取的是（ ）
A．氯化锌 B．氯化镁 C．氯化亚铁 D．氯化铁
2．铜能被加工成7 μm厚的超薄铜箔，说明铜具有良好的（ ）
A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．耐酸性
3．2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆。该车使用了新型镁锂合金，下列说法正确的是（ ）
A．镁锂合金属于金属材料 B．锂属于非金属元素
C．镁锂合金的熔点比镁的高 D．镁锂合金的硬度比镁的小
4．（2016·常州模拟）下列关于工业炼铁的叙述中错误的是（ ）
A．主要原理为：利用焦炭的还原性置换出铁矿石中的铁
B．主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等
C．主要设备为高炉
D．主要产物为生铁
5．（2017·昌平模拟）在铁制品上连接比铁活泼的金属是防止铁生锈的方法之一。下列金属中，可行的是（ ）
A．银 B．金 C．铜 D．锌
6．金属的用途主要由性质决定的，下面有关用途和性质的对应关系不正确的是（ ）
A．用铝合金门窗代替铁门窗是因为铝的密度比铁小、更轻便，且比铁抗腐蚀性强
B．用钨制灯丝而不用锡，是因为锡的熔点低
C．电线用铜制而不用银，是因为铜的导电性优于银
D．铁制品表面镀铬是因为铬的硬度大，耐磨且不易生锈
7．（2021九上·宾阳期中）下列关于金属的利用与解释，有错误的是（ ）
A．用铝制高压电线一一铝密度小
B．用铝合金制飞机外壳一一铝抗腐蚀性好
C．用纯铁制机床底座一一铁产量高
D．用铅锡合金做保险丝一一该合金熔点低
8．炼铁高炉中发生了下列反应：①高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁 ②高温煅烧石灰石 ③灼热的焦炭和二氧化碳反应 ④焦炭充分燃烧，其中属于化合反应的是
A．①和④ B．②和③ C．③和④ D．只有④
9．（2017·青岛）下列防锈措施不合理的是（ ）
A．钢管存放在干燥的地方
B．用盐水清洗菜刀
C．及时清除铁制品表面的锈渍
D．在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属
10．（2019九上·唐山期末）下列实验：①用锤子砸铜块，看是否可以砸成片；②加热铜片，观察铜片表面是否变黑：③如下图所示，加热铜片一端，观察另一端的蜡烛是否熔化。其中研究金属物理性质的是（ ）
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
11．（2021九上·岱岳期末）已知X、Y、Z三种金属中只有Z在自然界中以单质形式存在，如果把X和Y分别放入到稀硫酸中，Y溶解并产生气泡，X不反应。则这三种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A．Y>X>Z B．X>Y>Z C．Z>Y>X D．X>Z>Y
12．在化学变化中，如果在反应前后某元素化合价升高了，则含此元素的反应物叫做还原剂；如果在反应前后某元素化合价降低了，则含此元素的反应物叫做氧化剂。已知点燃铝热剂(铝粉和氧化铁粉末的混合物)，反应时能释放出大量的热量生成熔融状态的铁可用来修补铁轨。其反应的化学方程式如下：Fe2O3＋2Al＝Al2O3＋2Fe 。则此反应中，属于氧化剂的是（ ）
A．Fe2O3 B．Al C．Al2O3 D．Fe
13．（2021九上·华亭期末）下列有关对自行车的做法不合理的是（ ）
A．车架表面喷涂油漆 B．钢圈表面镀防护金属
C．露天放置，日晒雨淋 D．链条表面涂机油
14．家庭里常用铁锅做饭是因为铁主要具有良好的（ ）
A．导热性 B．导电性 C．延展性 D．抗腐蚀性
15．下列有关物质的应用不正确的是（ ）
A．氧气炼钢
B．东汉晚期的青铜奔马
C．钛制人造骨
D．用锡制灯丝
16．工业炼铁的主要原料中，正确的一组是（ ）
①铁矿石 ②焦炭 ③一氧化碳 ④石灰石⑤空气．
A．①②⑤ B．①②④⑤ C．①③④⑤ D．②③④
二、填空题。
17．填写下列表格（“混合物”栏中括号内为杂质）。
混合物 除去杂质的化学方程式 主要操作步骤
铜粉（Fe）
FeCl2溶液（CuCl2）
18．金属和金属材料与我们的生产生活、国防建设密切相关，请根据如图回答问题。
铝原子 铜导线 国产航空母舰 国产歼20隐形战机
图1 图2 图3 图4
（1）图1是铝原子结构示意图，其原子核内质子数为 ，铝离子符号是 ，该元素在元素周期表中位于第 周期。
（2）图2中铜能做导线是利用了铜的导电性和 ，图3中航空母舰所用的特种钢材、图4战机骨架所用的钛合金都属于 （填字母序号）。
A．复合材料 B．金属材料 C．合成材料
（3）铝和铁是身边常见的金属。
铝粉可以刷在钢铁表面防止其生锈，原因是铝化学性质较活泼，极易与空气中的氧气发生缓慢氧化产生 ，该原理用化学方程式表示为： 。工业上常用赤铁矿、焦炭、石灰石做原料冶炼钢铁，其中石灰石作用是 ，焦炭作用是 。
19．（2020九上·哈尔滨月考）回答下列问题
（1）打开汽水瓶盖，汽水喷出的原因是：汽水中含有二氧化碳，开盖后，瓶内压强① ，气体溶解度② ，二氧化碳逸出，带着液体喷出。
（2）医用酒精中的溶质是 。(写化学式)
（3）试管内铁钉会生锈原因是 。
20．（1）油罐下面常有一条拖地铁链，在高层建筑的顶端都装有铁制的避雷针，这是应用了铁的 性质；铁也可以铸成铁锅，是利用了铁的 性质。
（2）铁块可变成很细的铁丝，这说明铁有 性；铁块也可以变成很薄的铁片，这说明铁有 性。
21．化学来源于生活，化学与生活密切相关。
（1）某品牌矿泉水中含有一定量的钠元素，该元素属于人体必需的 （填“常量”或“微量”）元素；生活中可用 来鉴别其是否是硬水。净化水的过程中，会使用到活性炭，主要是利用其 作用。
（2）扑灭森林火灾时，通常将大火蔓延路线前的一片树木砍掉，其灭火原理是 。
（3）铝是大自然赐予人类的宝物，是现代文明不可缺少的物质基础。
①铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是 （用化学方程式表示）。
②原子簇是若干个原子的聚集体，有望开发成新材料。某铝原子簇由13个铝原子构成，其最外层电子数的总和为40时相对稳定。写出该稳定铝原子簇的微粒符号 。
（4）汽车尾气治理过程中有关化学反应的微观示意图如下、图中所示反应的化学方程式为 。催化剂在反应前后其质量和 都保持不变。
（5）我国力争在2060年前实现“碳中和”（二氧化碳的排放与吸收平衡，实现“零排放”）。使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。单质硼（B）可与物质X反应制取氢气，化学方程式为： ，则X的化学式为 ，B（OH）3中B的化合价为 。
22．2022年12月，天津经东营到滩坊的高铁将开工建设。高铁建设中铝合金、不锈钢、高锰钢等金属材料必不可少。
（1）铝合金制造的高铁车体，具有提高运行速度、能抗击强大气流的冲击和耐受雨雪侵蚀等特点。这是利用了铝合金的 等优点。
（2）请写出赤铁矿化学式： 。
（3）向Al（NO3）3和AgNO3的混合溶液中加入一定量铁粉，待充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸。
①有气泡产生，则滤渣中一定有 （填化学式，下同）；铁与硝酸银反应化学方程式 。
2 若没有气泡产生，滤液中一定有的溶质是 。
三、实验探究题。
23．如图所示实验装置可做一氧化碳还原氧化铁的实验，并对尾气进行处理。
（1）写出A装置中玻璃管内发生反应的化学方程式 。
（2）C装置中NaOH浓溶液可吸收CO2并收集CO。为探究反应后溶液中溶质的成分，小明设计了如下方案：向反应后溶液中滴加少量氯化钡溶液，有白色沉淀生成：静置，取上层清液滴加无色酚酞溶液，溶液变红，则反应后溶液中的溶质为碳酸钠和氢氧化钠。小林认为此方案不能探究出溶液中含有氢氧化钠，请说出理由。
四、计算题。
24．某校课外学习小组采集到一批赤铁矿石标本，欲测定该矿石中Fe2O3的含量，取一定量矿石粉碎后，采用如图所示方法进行实验。
(注：氧化铁能被硫酸溶解，生成可溶的硫酸铁和水，而杂质既不溶于水也不与酸反应；实验过程中物质损失忽略不计)
求：
（1）矿石中Fe2O3的质量分数。
（2）若用300 t该矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】A、锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，故A不符合题意；
B、镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，故B不符合题意；
C、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和水，故C不符合题意，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
2．【答案】C
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】铜能被加工成7 μm厚的超薄铜箔，说明其具有良好的延展性，故选C；
故答案为：C。
【分析】金属具有良好的导热性、导电性和延展性。
3．【答案】A
【知识点】常见金属的特性及其应用；合理利用金属资源
【解析】【解答】A、镁锂合金属于金属材料，故A正确；
B、锂带“钅”字旁，属于金属元素，故B错误；
C、合金的熔沸点低于其组分金属，因此镁锂合金的熔点比镁的低，故C错误；
D、合金的硬度高于其组分金属，因此镁锂合金的硬度比镁的大，故D错误；
故答案为：A。
【分析】金属材料包括纯金属和合金，合金的熔沸点低于其组分金属，硬度高于其组分金属。
4．【答案】A
【知识点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】解：A、工业炼铁的主要原理为利用一氧化碳的还原性还原出铁矿石中的铁，故选项说法错误．
B、工业炼铁的主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等，故选项说法正确．
C、工业炼铁的主要原料为高炉，故选项说法正确．
D、工业炼铁的主要产物为生铁，故选项说法正确．
故选：A．
【分析】根据工业炼铁的反应原理（主要是利用CO的还原性）、主要设备是高炉，结合题意进行分析判断．
5．【答案】D
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；金属活动性的探究
【解析】【解答】在铁制品上连接比铁活泼的金属是防止铁生锈的方法之一，是指金属中只有锌的活动性大于铁，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】金属活动顺序表：钾钙钠镁铝锌铁锡铅氢铜汞银铂金。
6．【答案】C
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】A、铝合金的密度比铁小、更轻便，且比铁抗腐蚀性强，因此用铝合金门窗代替铁门窗，故A正确；
B、灯丝材料应具有较高的熔点，锡的熔点低，因此用钨制灯丝而不用锡，故B正确；
C、银的价格高于铜，因此用铜制而不用银，故C错误；
D、铬的硬度大，耐磨且具有优良的抗腐蚀性，不易生锈，因此铁制品表面镀铬，故D正确；
故答案为：C。
【分析】根据常见金属的性质和用途分析。
7．【答案】C
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质
【解析】【解答】A、用铝制高压电线，是因为铝有密度小，比较轻，不符合题意；
B、用铝合金制飞机外壳是因为铝会与氧气形成一层致密的氧化铝薄膜，抗腐蚀性好，不符合题意；
C、用纯铁太软，不能用作制机床底座，符合题意；
D、用铅锡合金做保险丝是因为该合金熔点低，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.铝的密度小，质量轻，高空中电线不容易断；
B.铝在空气中易被氧气氧化生成致密的氧化铝薄膜，具有良好的抗腐蚀性能，且密度小；
D.用铅锡合金做保险丝是因为该合金熔点低。
8．【答案】C
【知识点】反应类型的判定
【解析】【分析】高温下一氧化碳和铁矿石反应生成铁和二氧化碳，高温煅烧石灰石生成二氧化碳和氧化钙，灼热的焦炭和二氧化碳反应生成一氧化碳，焦炭充分燃烧生成二氧化碳，而后依据化合反应的特征分析判断即可．
【解答】化合反应是两种或两种以上的物质反应生成一种物质，其特征是：“多变一”
A、一氧化碳和铁矿石反应生成铁和二氧化碳不符合“多变一”的特征，不属于化合反应．
B、石灰石生成二氧化碳和氧化钙的反应不符合“多变一”的特征，符合一变多的分解反应特征．
C、焦炭和二氧化碳反应生成一氧化碳的反应符合“多变一”的特征，属于化合反应．
D、焦炭充分燃烧生成二氧化碳的反应符合“多变一”的特征，属于化合反应．
故选C．
9．【答案】B
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】解：A、钢管存放在干燥的地方，能防止铁与水分接触，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确．
B、用盐水清洗菜刀，盐水能加快铁锈蚀的速率，故选项防锈措施错误．
C、铁锈很疏松，及时清除铁制品表面的锈渍，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确．
D、在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确．
故选：B．
【分析】为了防止钢铁的锈蚀，人们常采用在其表面刷漆、涂油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法，这些方法都能够防止锈蚀的共同原理是隔绝氧气和水．
10．【答案】C
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用
【解析】【解答】①用锤子砸铜块，看是否可以砸成片，探究铜的延展性，物质的延展性不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质，A符合题意；
②加热铜片，观察铜片表面是否变黑，探究铜是否能和氧气反应，铜能否和氧气反应，需要通过化学变化表现出来，属于化学性质，B不符合题意；
③如图所示，加热铜片一端，观察另一端的蜡烛是否熔化，探究铜的导热性，物质的导热性不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质，D不符合题意，
故答案为：C。
【分析】物质的物理性质是指物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质。据此分析解答
11．【答案】A
【知识点】金属活动性的探究
【解析】【解答】由题意可知，X、Y、Z三种金属中只有Z在自然界中主要以单质形式存在，说明Z的活动性最弱；把X、Y分别加入稀硫酸中，Y溶解并产生气泡，而X没有，说明金属的活动性Y＞X，故三种金属的活动性由强到弱的顺序为Y＞X＞Z。
故答案为：A。
【分析】在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
12．【答案】A
【知识点】氧化反应及其应用
【解析】【解答】根据氧化剂的概念可知，该反应中，Fe元素的化合价从+3价降低到0价，则氧化铁是氧化剂，故选A；
故答案为：A。
【分析】在化学变化中，如果在反应前后某元素化合价升高了，则含此元素的反应物叫做还原剂；如果在反应前后某元素化合价降低了，则含此元素的反应物叫做氧化剂。
13．【答案】C
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A. 车架表面喷涂油漆能够隔绝金属车架与空气中氧气和水分的接触，能够减缓金属锈蚀，故合理，不符合题意；
B. 钢圈表面镀防护金属能够隔绝钢圈表面与空气中的氧气和水分的接触，能够减缓钢圈锈蚀，故合理，不符合题意；
C. 自行车露天放置，日晒雨淋，金属长期接触空气中的氧气和水分会发生锈蚀，故不合理，符合题意；
D. 链条表面涂机油能够隔绝链条与空气中氧气和水分的接触，能够减缓链条锈蚀，故合理，不符合题意，
故答案为：C。
【分析】根据铁生锈的条件，进行分析。
14．【答案】A
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】家庭里常用铁锅做饭是铁具有良好的导热性，故选A；
故答案为：A。
【分析】金属具有良好的导电性、导热性、延展性。
15．【答案】A
【知识点】氧气的用途；常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】A、氧气具有助燃性，能支持燃烧，可用于炼钢，故A正确；
B、青铜具有良好的抗腐蚀性，故B正确；
C、钛与人体有很好的相容性，可用于制造人造骨，故C正确；
D、锡熔点低，不能制作灯丝，故D错误；
故答案为：D。
【分析】物质的性质决定其用途，根据物质的性质分析。
16．【答案】B
【知识点】一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】根据分析可知，工业炼铁用铁矿石作原料，焦炭在点燃条件下和氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳在高温条件下能被焦炭还原成一氧化碳，一氧化碳能够把铁矿石中的铁还原出来，石灰石在高温条件下分解能生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙能和铁矿石中的杂质二氧化硅反应生成硅酸钙，从而除去二氧化硅，空气提供氧气，故选B；
故答案为：B。
【分析】工业炼铁，原料应有含有铁元素的铁矿石，焦炭具有还原性，石灰石在高温条件下分解能生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙能和铁矿石中的杂质二氧化硅反应生成硅酸钙，从而除去二氧化硅，空气能够提供氧气。
17．【答案】；铜铁混合物中加入足量的硫酸铜溶液，过滤、洗涤、烘干；；溶液中加入足量的铁粉，充分反应后，过滤，得到氯化亚铁溶液
【知识点】物质除杂或净化的探究
【解析】【解答】 要除去铜粉溶液中的铁，利用CuSO4溶液与过量的铁粉反应生成硫酸亚铁溶液和铜，然后过滤即可，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，反应的化学方程式为； 铁粉能与CuCl2发生置换反应生成氯化亚铁溶液和铜，加入足量的铁粉后，再过滤除去不溶物，可得到氯化亚铁溶液，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，反应的化学方程式为，故答案为：；铜铁混合物中加入足量的硫酸铜溶液，过滤、洗涤、烘干；；溶液中加入足量的铁粉，充分反应后，过滤，得到氯化亚铁溶液。
【分析】除杂至少要满足两个条件：①一般加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质。
18．【答案】（1）13；Al3+；三
（2）延展性；B
（3）致密的氧化铝保护膜；4Al+3O2=2Al2O3；将矿石中的杂质转化成炉渣除去；产生高温条件和还原剂一氧化碳
【知识点】常见金属的特性及其应用；原子结构示意图与离子结构示意图；元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】（1）原子中，核内质子数等于核外电子数，则核内质子数为2+8+3=13；铝原子失去在外层的三个电子形成铝离子，则铝离子带三个单位正电荷，其离子符号为：Al3+；原子的核外电子层数等于其周期数，铝原子核外有三个电子层，则铝元素位于第三周期，故答案为：13；Al3+；三；
（2）铜具有良好的延展性和导电性，因此可做导线；钛合金属于金属元素，故答案为：延展性；B；
（3）铝化学性质较活泼，极易与空气中的氧气发生缓慢氧化产生致密的氧化铝保护膜；该反应的化学方程式为： 4Al+3O2=2Al2O3 ；工业上常用赤铁矿、焦炭、石灰石做原料冶炼钢铁，其中石灰石作用是将矿石中的杂质转化成炉渣除去；焦炭和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，且该反应是放热反应，所以工业上可用焦炭、石灰石、铁矿石为原料来冶炼生铁，其中焦炭的作用是产生还原剂一氧化碳，故答案为：致密的氧化铝保护膜； 4Al+3O2=2Al2O3 ；将矿石中的杂质转化成炉渣除去；产生高温条件和还原剂一氧化碳。
【分析】（1）原子中核外电子数=质子数；铝原子失去最外层的三个电子形成铝离子；核外电子层数=周期数；
（2）铜具有良好的导电性和延展性；金属材料包括纯金属和合金；
（3）铝在空气中与氧气反应生成氧化铝薄膜；焦炭在高温下反应得到一氧化碳，一氧化碳具有还原性。
19．【答案】（1）减小；减小
（2）C2H5OH
（3）与空气和水直接接触
【知识点】溶解度的影响因素；金属锈蚀的条件及其防护；化学式的书写及意义
【解析】【解答】（1）根据气体的溶解度与压强的关系可知，打开汽水瓶盖，汽水喷出的原因是：汽水中含有二氧化碳，开盖后，瓶内压强①减小，气体溶解度②减小，二氧化碳逸出，带着液体喷出。
（2）医用酒精中的溶质是酒精，又叫乙醇，化学式为C2H5OH。
（3）根据图可知，试管里的铁钉一半浸在水中，一半在空气中，所以试管内铁钉会生锈的原因是与空气和水直接接触。
【分析】（1）根据气体的溶解度与压强的关系，进行分析。
（2）根据乙醇的化学式，进行分析。
（3）根据铁生锈的原因，进行分析。
20．【答案】（1）导电；导热
（2）延展；延展
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】（1）铁作避雷针，利用的是铁的导电性；铁制成铁锅，利用的是铁的导热性，故答案为：导电；导热；
（2）铁块可变成很细的铁丝，说明铁具有良好的延展性；铁块也可以变成很薄的铁片，说明铁具有良好的延展性，故答案为：延展；延展。
【分析】铁是金属材料，具有良好的导电性、导热性和延展性。
21．【答案】（1）常量；肥皂水；吸附
（2）清除可燃物
（3）；
（4）；化学性质
（5）H2O；+3价
【知识点】水的净化；硬水与软水；人体的元素组成与元素对人体健康的重要作用；微粒观点及模型图的应用；质量守恒定律及其应用；灭火的原理和方法
【解析】【解答】（1）钠元素属于人体必需的常量元素；生活中常用肥皂水鉴别硬水和软水，加入肥皂水振荡，产生较多泡沫的是软水，泡沫较少，浮渣较多的是硬水；活性炭具有良好的吸附性，能吸附水中的色素和异味，故答案为：常量；肥皂水；吸附；
（2）将大火蔓延路线前的一片树木砍掉，是清除可燃物达到灭火目的，故答案为：清除可燃物；
（3）①铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜防止铝进一步被氧化，反应的化学方程式为： ；
②铝原子簇由13个铝原子构成，最外层电子数的总和为40时相对稳定，则其微粒符号为： ，故答案为： ；
（4）由图可知，该反应的反应物为CO、NO，生成物为氮气和二氧化碳，则该反应的化学方程式为： ；催化剂在反应前后化学性质和质量不变，故答案为：；化学性质；
（5）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，则X的化学式为：H2O； B(OH)3中氢氧根为-1价，化合物中化合价的代数和为0，则B的化合价为+3价，故答案为：H2O；+3价。
【分析】（1）钠是常量元素；生活中常用肥皂水区分软水和硬水；活性炭具有良好的吸附性；
（2）灭火原理：①清除或隔离可燃物，②隔绝氧气或空气，③使温度降到可燃物的着火点以下；
（3）铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜防止铝进一步被氧化；
（4）该反应是CO和NO反应生成氮气和二氧化碳；催化剂在反应前后化学性质和质量不变；
（5）根据质量守恒定律分析。
22．【答案】（1）强度大、耐腐蚀性强
（2）Fe2O3
（3）Ag、Fe；Fe+ 2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag；Al(NO3)3、Fe(NO3)2
【知识点】常见金属的特性及其应用；金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】（1）铝合金具有强度大、抗腐蚀性好等优良特性，可用于制造的高铁车体，故答案为：强度大、耐腐蚀性强；
（2）赤铁矿是氧化铁，化学式为：Fe2O3，故答案为：Fe2O3；
（3）铁能与硝酸银溶液反应，但是铁的金属活动性比铝弱，不能与硝酸铝发生反应，滤渣中有能产生气泡的金属，一定是铁粉过量，说明铁与硝酸银反应后有剩余，滤渣中有铁和银；没有气泡产生，说明滤渣中金属只有银，滤液中一定有铁和硝酸银反应产生的硝酸亚铁和不反应的硝酸铝，硝酸银可以剩余，也可能恰好完全反应。
①由上述分析可知，有气泡产生，则滤渣中一定有Ag、Fe；铁与硝酸银反应化学方程式为： Fe+ 2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag ，故答案为：Ag、Fe；Fe+ 2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag；
②由上述分析可知，若没有气泡产生，滤液中一定有的溶质是Al(NO3)3、Fe(NO3)2 ，故答案为： Al(NO3)3、Fe(NO3)2 。
【分析】（1）铝合金具有强度大、抗腐蚀性好等优良特性；
（2）赤铁矿是氧化铁；
（3）金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
23．【答案】（1）Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
（2）加入少量的氯化钡溶液不能除净碳酸钠，碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，对溶液中是否含有氢氧化钠造成了干扰。
【知识点】一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】（1）A装置中玻璃管内，CO与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为： Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ，故答案为： Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ；
（2）加入少量的氯化钡溶液不能除净碳酸钠，碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，对溶液中是否含有氢氧化钠造成了干扰，因此该方案不能探究出溶液中含有氢氧化钠，故答案为：加入少量的氯化钡溶液不能除净碳酸钠，碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，对溶液中是否含有氢氧化钠造成了干扰。
【分析】（1）A装置中，CO与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；
（2）碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色。
24．【答案】（1）矿石中Fe2O3的质量分数为64%；
（2）300 t该矿石理论上可炼出含铁96%的生铁140 t。
【知识点】含杂质物质的化学反应的有关计算；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）第一次得到316g滤液，第二次得到324g滤液，说明第一次中的氧化铁完全反应，25g样品中氧化铁质量：25g-（300g+25g-316g）=16g，赤铁矿中氧化铁的质量分数是：，故答案为： 矿石中Fe2O3的质量分数为64% ；
（2）若用300t该矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量300t×64%××100%÷96%=140t ，故答案为：300 t该矿石理论上可炼出含铁96%的生铁140t。
【分析】（1）第一次得到316g滤液，第二次得到324g滤液，说明第一次中的氧化铁完全反应；
（2）先设未知数，正确书写化学方程式；再找准有关物质，已知量是氧化铁的质量，未知量是生成的铁的质量，列比例式计算。
1 / 1沪教版初中化学2023-2024学年九年级上学期第五章 金属的冶炼与利用单元检测
一、选择题。
1．下列物质中，不能用金属跟盐酸反应来制取的是（ ）
A．氯化锌 B．氯化镁 C．氯化亚铁 D．氯化铁
【答案】D
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】A、锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，故A不符合题意；
B、镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，故B不符合题意；
C、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和水，故C不符合题意，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
2．铜能被加工成7 μm厚的超薄铜箔，说明铜具有良好的（ ）
A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．耐酸性
【答案】C
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】铜能被加工成7 μm厚的超薄铜箔，说明其具有良好的延展性，故选C；
故答案为：C。
【分析】金属具有良好的导热性、导电性和延展性。
3．2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆。该车使用了新型镁锂合金，下列说法正确的是（ ）
A．镁锂合金属于金属材料 B．锂属于非金属元素
C．镁锂合金的熔点比镁的高 D．镁锂合金的硬度比镁的小
【答案】A
【知识点】常见金属的特性及其应用；合理利用金属资源
【解析】【解答】A、镁锂合金属于金属材料，故A正确；
B、锂带“钅”字旁，属于金属元素，故B错误；
C、合金的熔沸点低于其组分金属，因此镁锂合金的熔点比镁的低，故C错误；
D、合金的硬度高于其组分金属，因此镁锂合金的硬度比镁的大，故D错误；
故答案为：A。
【分析】金属材料包括纯金属和合金，合金的熔沸点低于其组分金属，硬度高于其组分金属。
4．（2016·常州模拟）下列关于工业炼铁的叙述中错误的是（ ）
A．主要原理为：利用焦炭的还原性置换出铁矿石中的铁
B．主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等
C．主要设备为高炉
D．主要产物为生铁
【答案】A
【知识点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】解：A、工业炼铁的主要原理为利用一氧化碳的还原性还原出铁矿石中的铁，故选项说法错误．
B、工业炼铁的主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等，故选项说法正确．
C、工业炼铁的主要原料为高炉，故选项说法正确．
D、工业炼铁的主要产物为生铁，故选项说法正确．
故选：A．
【分析】根据工业炼铁的反应原理（主要是利用CO的还原性）、主要设备是高炉，结合题意进行分析判断．
5．（2017·昌平模拟）在铁制品上连接比铁活泼的金属是防止铁生锈的方法之一。下列金属中，可行的是（ ）
A．银 B．金 C．铜 D．锌
【答案】D
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；金属活动性的探究
【解析】【解答】在铁制品上连接比铁活泼的金属是防止铁生锈的方法之一，是指金属中只有锌的活动性大于铁，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】金属活动顺序表：钾钙钠镁铝锌铁锡铅氢铜汞银铂金。
6．金属的用途主要由性质决定的，下面有关用途和性质的对应关系不正确的是（ ）
A．用铝合金门窗代替铁门窗是因为铝的密度比铁小、更轻便，且比铁抗腐蚀性强
B．用钨制灯丝而不用锡，是因为锡的熔点低
C．电线用铜制而不用银，是因为铜的导电性优于银
D．铁制品表面镀铬是因为铬的硬度大，耐磨且不易生锈
【答案】C
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】A、铝合金的密度比铁小、更轻便，且比铁抗腐蚀性强，因此用铝合金门窗代替铁门窗，故A正确；
B、灯丝材料应具有较高的熔点，锡的熔点低，因此用钨制灯丝而不用锡，故B正确；
C、银的价格高于铜，因此用铜制而不用银，故C错误；
D、铬的硬度大，耐磨且具有优良的抗腐蚀性，不易生锈，因此铁制品表面镀铬，故D正确；
故答案为：C。
【分析】根据常见金属的性质和用途分析。
7．（2021九上·宾阳期中）下列关于金属的利用与解释，有错误的是（ ）
A．用铝制高压电线一一铝密度小
B．用铝合金制飞机外壳一一铝抗腐蚀性好
C．用纯铁制机床底座一一铁产量高
D．用铅锡合金做保险丝一一该合金熔点低
【答案】C
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质
【解析】【解答】A、用铝制高压电线，是因为铝有密度小，比较轻，不符合题意；
B、用铝合金制飞机外壳是因为铝会与氧气形成一层致密的氧化铝薄膜，抗腐蚀性好，不符合题意；
C、用纯铁太软，不能用作制机床底座，符合题意；
D、用铅锡合金做保险丝是因为该合金熔点低，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.铝的密度小，质量轻，高空中电线不容易断；
B.铝在空气中易被氧气氧化生成致密的氧化铝薄膜，具有良好的抗腐蚀性能，且密度小；
D.用铅锡合金做保险丝是因为该合金熔点低。
8．炼铁高炉中发生了下列反应：①高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁 ②高温煅烧石灰石 ③灼热的焦炭和二氧化碳反应 ④焦炭充分燃烧，其中属于化合反应的是
A．①和④ B．②和③ C．③和④ D．只有④
【答案】C
【知识点】反应类型的判定
【解析】【分析】高温下一氧化碳和铁矿石反应生成铁和二氧化碳，高温煅烧石灰石生成二氧化碳和氧化钙，灼热的焦炭和二氧化碳反应生成一氧化碳，焦炭充分燃烧生成二氧化碳，而后依据化合反应的特征分析判断即可．
【解答】化合反应是两种或两种以上的物质反应生成一种物质，其特征是：“多变一”
A、一氧化碳和铁矿石反应生成铁和二氧化碳不符合“多变一”的特征，不属于化合反应．
B、石灰石生成二氧化碳和氧化钙的反应不符合“多变一”的特征，符合一变多的分解反应特征．
C、焦炭和二氧化碳反应生成一氧化碳的反应符合“多变一”的特征，属于化合反应．
D、焦炭充分燃烧生成二氧化碳的反应符合“多变一”的特征，属于化合反应．
故选C．
9．（2017·青岛）下列防锈措施不合理的是（ ）
A．钢管存放在干燥的地方
B．用盐水清洗菜刀
C．及时清除铁制品表面的锈渍
D．在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属
【答案】B
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】解：A、钢管存放在干燥的地方，能防止铁与水分接触，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确．
B、用盐水清洗菜刀，盐水能加快铁锈蚀的速率，故选项防锈措施错误．
C、铁锈很疏松，及时清除铁制品表面的锈渍，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确．
D、在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确．
故选：B．
【分析】为了防止钢铁的锈蚀，人们常采用在其表面刷漆、涂油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法，这些方法都能够防止锈蚀的共同原理是隔绝氧气和水．
10．（2019九上·唐山期末）下列实验：①用锤子砸铜块，看是否可以砸成片；②加热铜片，观察铜片表面是否变黑：③如下图所示，加热铜片一端，观察另一端的蜡烛是否熔化。其中研究金属物理性质的是（ ）
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
【答案】C
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用
【解析】【解答】①用锤子砸铜块，看是否可以砸成片，探究铜的延展性，物质的延展性不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质，A符合题意；
②加热铜片，观察铜片表面是否变黑，探究铜是否能和氧气反应，铜能否和氧气反应，需要通过化学变化表现出来，属于化学性质，B不符合题意；
③如图所示，加热铜片一端，观察另一端的蜡烛是否熔化，探究铜的导热性，物质的导热性不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质，D不符合题意，
故答案为：C。
【分析】物质的物理性质是指物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质。据此分析解答
11．（2021九上·岱岳期末）已知X、Y、Z三种金属中只有Z在自然界中以单质形式存在，如果把X和Y分别放入到稀硫酸中，Y溶解并产生气泡，X不反应。则这三种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A．Y>X>Z B．X>Y>Z C．Z>Y>X D．X>Z>Y
【答案】A
【知识点】金属活动性的探究
【解析】【解答】由题意可知，X、Y、Z三种金属中只有Z在自然界中主要以单质形式存在，说明Z的活动性最弱；把X、Y分别加入稀硫酸中，Y溶解并产生气泡，而X没有，说明金属的活动性Y＞X，故三种金属的活动性由强到弱的顺序为Y＞X＞Z。
故答案为：A。
【分析】在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
12．在化学变化中，如果在反应前后某元素化合价升高了，则含此元素的反应物叫做还原剂；如果在反应前后某元素化合价降低了，则含此元素的反应物叫做氧化剂。已知点燃铝热剂(铝粉和氧化铁粉末的混合物)，反应时能释放出大量的热量生成熔融状态的铁可用来修补铁轨。其反应的化学方程式如下：Fe2O3＋2Al＝Al2O3＋2Fe 。则此反应中，属于氧化剂的是（ ）
A．Fe2O3 B．Al C．Al2O3 D．Fe
【答案】A
【知识点】氧化反应及其应用
【解析】【解答】根据氧化剂的概念可知，该反应中，Fe元素的化合价从+3价降低到0价，则氧化铁是氧化剂，故选A；
故答案为：A。
【分析】在化学变化中，如果在反应前后某元素化合价升高了，则含此元素的反应物叫做还原剂；如果在反应前后某元素化合价降低了，则含此元素的反应物叫做氧化剂。
13．（2021九上·华亭期末）下列有关对自行车的做法不合理的是（ ）
A．车架表面喷涂油漆 B．钢圈表面镀防护金属
C．露天放置，日晒雨淋 D．链条表面涂机油
【答案】C
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A. 车架表面喷涂油漆能够隔绝金属车架与空气中氧气和水分的接触，能够减缓金属锈蚀，故合理，不符合题意；
B. 钢圈表面镀防护金属能够隔绝钢圈表面与空气中的氧气和水分的接触，能够减缓钢圈锈蚀，故合理，不符合题意；
C. 自行车露天放置，日晒雨淋，金属长期接触空气中的氧气和水分会发生锈蚀，故不合理，符合题意；
D. 链条表面涂机油能够隔绝链条与空气中氧气和水分的接触，能够减缓链条锈蚀，故合理，不符合题意，
故答案为：C。
【分析】根据铁生锈的条件，进行分析。
14．家庭里常用铁锅做饭是因为铁主要具有良好的（ ）
A．导热性 B．导电性 C．延展性 D．抗腐蚀性
【答案】A
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】家庭里常用铁锅做饭是铁具有良好的导热性，故选A；
故答案为：A。
【分析】金属具有良好的导电性、导热性、延展性。
15．下列有关物质的应用不正确的是（ ）
A．氧气炼钢
B．东汉晚期的青铜奔马
C．钛制人造骨
D．用锡制灯丝
【答案】A
【知识点】氧气的用途；常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】A、氧气具有助燃性，能支持燃烧，可用于炼钢，故A正确；
B、青铜具有良好的抗腐蚀性，故B正确；
C、钛与人体有很好的相容性，可用于制造人造骨，故C正确；
D、锡熔点低，不能制作灯丝，故D错误；
故答案为：D。
【分析】物质的性质决定其用途，根据物质的性质分析。
16．工业炼铁的主要原料中，正确的一组是（ ）
①铁矿石 ②焦炭 ③一氧化碳 ④石灰石⑤空气．
A．①②⑤ B．①②④⑤ C．①③④⑤ D．②③④
【答案】B
【知识点】一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】根据分析可知，工业炼铁用铁矿石作原料，焦炭在点燃条件下和氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳在高温条件下能被焦炭还原成一氧化碳，一氧化碳能够把铁矿石中的铁还原出来，石灰石在高温条件下分解能生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙能和铁矿石中的杂质二氧化硅反应生成硅酸钙，从而除去二氧化硅，空气提供氧气，故选B；
故答案为：B。
【分析】工业炼铁，原料应有含有铁元素的铁矿石，焦炭具有还原性，石灰石在高温条件下分解能生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙能和铁矿石中的杂质二氧化硅反应生成硅酸钙，从而除去二氧化硅，空气能够提供氧气。
二、填空题。
17．填写下列表格（“混合物”栏中括号内为杂质）。
混合物 除去杂质的化学方程式 主要操作步骤
铜粉（Fe）
FeCl2溶液（CuCl2）
【答案】；铜铁混合物中加入足量的硫酸铜溶液，过滤、洗涤、烘干；；溶液中加入足量的铁粉，充分反应后，过滤，得到氯化亚铁溶液
【知识点】物质除杂或净化的探究
【解析】【解答】 要除去铜粉溶液中的铁，利用CuSO4溶液与过量的铁粉反应生成硫酸亚铁溶液和铜，然后过滤即可，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，反应的化学方程式为； 铁粉能与CuCl2发生置换反应生成氯化亚铁溶液和铜，加入足量的铁粉后，再过滤除去不溶物，可得到氯化亚铁溶液，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，反应的化学方程式为，故答案为：；铜铁混合物中加入足量的硫酸铜溶液，过滤、洗涤、烘干；；溶液中加入足量的铁粉，充分反应后，过滤，得到氯化亚铁溶液。
【分析】除杂至少要满足两个条件：①一般加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质。
18．金属和金属材料与我们的生产生活、国防建设密切相关，请根据如图回答问题。
铝原子 铜导线 国产航空母舰 国产歼20隐形战机
图1 图2 图3 图4
（1）图1是铝原子结构示意图，其原子核内质子数为 ，铝离子符号是 ，该元素在元素周期表中位于第 周期。
（2）图2中铜能做导线是利用了铜的导电性和 ，图3中航空母舰所用的特种钢材、图4战机骨架所用的钛合金都属于 （填字母序号）。
A．复合材料 B．金属材料 C．合成材料
（3）铝和铁是身边常见的金属。
铝粉可以刷在钢铁表面防止其生锈，原因是铝化学性质较活泼，极易与空气中的氧气发生缓慢氧化产生 ，该原理用化学方程式表示为： 。工业上常用赤铁矿、焦炭、石灰石做原料冶炼钢铁，其中石灰石作用是 ，焦炭作用是 。
【答案】（1）13；Al3+；三
（2）延展性；B
（3）致密的氧化铝保护膜；4Al+3O2=2Al2O3；将矿石中的杂质转化成炉渣除去；产生高温条件和还原剂一氧化碳
【知识点】常见金属的特性及其应用；原子结构示意图与离子结构示意图；元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】（1）原子中，核内质子数等于核外电子数，则核内质子数为2+8+3=13；铝原子失去在外层的三个电子形成铝离子，则铝离子带三个单位正电荷，其离子符号为：Al3+；原子的核外电子层数等于其周期数，铝原子核外有三个电子层，则铝元素位于第三周期，故答案为：13；Al3+；三；
（2）铜具有良好的延展性和导电性，因此可做导线；钛合金属于金属元素，故答案为：延展性；B；
（3）铝化学性质较活泼，极易与空气中的氧气发生缓慢氧化产生致密的氧化铝保护膜；该反应的化学方程式为： 4Al+3O2=2Al2O3 ；工业上常用赤铁矿、焦炭、石灰石做原料冶炼钢铁，其中石灰石作用是将矿石中的杂质转化成炉渣除去；焦炭和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，且该反应是放热反应，所以工业上可用焦炭、石灰石、铁矿石为原料来冶炼生铁，其中焦炭的作用是产生还原剂一氧化碳，故答案为：致密的氧化铝保护膜； 4Al+3O2=2Al2O3 ；将矿石中的杂质转化成炉渣除去；产生高温条件和还原剂一氧化碳。
【分析】（1）原子中核外电子数=质子数；铝原子失去最外层的三个电子形成铝离子；核外电子层数=周期数；
（2）铜具有良好的导电性和延展性；金属材料包括纯金属和合金；
（3）铝在空气中与氧气反应生成氧化铝薄膜；焦炭在高温下反应得到一氧化碳，一氧化碳具有还原性。
19．（2020九上·哈尔滨月考）回答下列问题
（1）打开汽水瓶盖，汽水喷出的原因是：汽水中含有二氧化碳，开盖后，瓶内压强① ，气体溶解度② ，二氧化碳逸出，带着液体喷出。
（2）医用酒精中的溶质是 。(写化学式)
（3）试管内铁钉会生锈原因是 。
【答案】（1）减小；减小
（2）C2H5OH
（3）与空气和水直接接触
【知识点】溶解度的影响因素；金属锈蚀的条件及其防护；化学式的书写及意义
【解析】【解答】（1）根据气体的溶解度与压强的关系可知，打开汽水瓶盖，汽水喷出的原因是：汽水中含有二氧化碳，开盖后，瓶内压强①减小，气体溶解度②减小，二氧化碳逸出，带着液体喷出。
（2）医用酒精中的溶质是酒精，又叫乙醇，化学式为C2H5OH。
（3）根据图可知，试管里的铁钉一半浸在水中，一半在空气中，所以试管内铁钉会生锈的原因是与空气和水直接接触。
【分析】（1）根据气体的溶解度与压强的关系，进行分析。
（2）根据乙醇的化学式，进行分析。
（3）根据铁生锈的原因，进行分析。
20．（1）油罐下面常有一条拖地铁链，在高层建筑的顶端都装有铁制的避雷针，这是应用了铁的 性质；铁也可以铸成铁锅，是利用了铁的 性质。
（2）铁块可变成很细的铁丝，这说明铁有 性；铁块也可以变成很薄的铁片，这说明铁有 性。
【答案】（1）导电；导热
（2）延展；延展
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】（1）铁作避雷针，利用的是铁的导电性；铁制成铁锅，利用的是铁的导热性，故答案为：导电；导热；
（2）铁块可变成很细的铁丝，说明铁具有良好的延展性；铁块也可以变成很薄的铁片，说明铁具有良好的延展性，故答案为：延展；延展。
【分析】铁是金属材料，具有良好的导电性、导热性和延展性。
21．化学来源于生活，化学与生活密切相关。
（1）某品牌矿泉水中含有一定量的钠元素，该元素属于人体必需的 （填“常量”或“微量”）元素；生活中可用 来鉴别其是否是硬水。净化水的过程中，会使用到活性炭，主要是利用其 作用。
（2）扑灭森林火灾时，通常将大火蔓延路线前的一片树木砍掉，其灭火原理是 。
（3）铝是大自然赐予人类的宝物，是现代文明不可缺少的物质基础。
①铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是 （用化学方程式表示）。
②原子簇是若干个原子的聚集体，有望开发成新材料。某铝原子簇由13个铝原子构成，其最外层电子数的总和为40时相对稳定。写出该稳定铝原子簇的微粒符号 。
（4）汽车尾气治理过程中有关化学反应的微观示意图如下、图中所示反应的化学方程式为 。催化剂在反应前后其质量和 都保持不变。
（5）我国力争在2060年前实现“碳中和”（二氧化碳的排放与吸收平衡，实现“零排放”）。使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。单质硼（B）可与物质X反应制取氢气，化学方程式为： ，则X的化学式为 ，B（OH）3中B的化合价为 。
【答案】（1）常量；肥皂水；吸附
（2）清除可燃物
（3）；
（4）；化学性质
（5）H2O；+3价
【知识点】水的净化；硬水与软水；人体的元素组成与元素对人体健康的重要作用；微粒观点及模型图的应用；质量守恒定律及其应用；灭火的原理和方法
【解析】【解答】（1）钠元素属于人体必需的常量元素；生活中常用肥皂水鉴别硬水和软水，加入肥皂水振荡，产生较多泡沫的是软水，泡沫较少，浮渣较多的是硬水；活性炭具有良好的吸附性，能吸附水中的色素和异味，故答案为：常量；肥皂水；吸附；
（2）将大火蔓延路线前的一片树木砍掉，是清除可燃物达到灭火目的，故答案为：清除可燃物；
（3）①铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜防止铝进一步被氧化，反应的化学方程式为： ；
②铝原子簇由13个铝原子构成，最外层电子数的总和为40时相对稳定，则其微粒符号为： ，故答案为： ；
（4）由图可知，该反应的反应物为CO、NO，生成物为氮气和二氧化碳，则该反应的化学方程式为： ；催化剂在反应前后化学性质和质量不变，故答案为：；化学性质；
（5）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，则X的化学式为：H2O； B(OH)3中氢氧根为-1价，化合物中化合价的代数和为0，则B的化合价为+3价，故答案为：H2O；+3价。
【分析】（1）钠是常量元素；生活中常用肥皂水区分软水和硬水；活性炭具有良好的吸附性；
（2）灭火原理：①清除或隔离可燃物，②隔绝氧气或空气，③使温度降到可燃物的着火点以下；
（3）铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜防止铝进一步被氧化；
（4）该反应是CO和NO反应生成氮气和二氧化碳；催化剂在反应前后化学性质和质量不变；
（5）根据质量守恒定律分析。
22．2022年12月，天津经东营到滩坊的高铁将开工建设。高铁建设中铝合金、不锈钢、高锰钢等金属材料必不可少。
（1）铝合金制造的高铁车体，具有提高运行速度、能抗击强大气流的冲击和耐受雨雪侵蚀等特点。这是利用了铝合金的 等优点。
（2）请写出赤铁矿化学式： 。
（3）向Al（NO3）3和AgNO3的混合溶液中加入一定量铁粉，待充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸。
①有气泡产生，则滤渣中一定有 （填化学式，下同）；铁与硝酸银反应化学方程式 。
2 若没有气泡产生，滤液中一定有的溶质是 。
【答案】（1）强度大、耐腐蚀性强
（2）Fe2O3
（3）Ag、Fe；Fe+ 2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag；Al(NO3)3、Fe(NO3)2
【知识点】常见金属的特性及其应用；金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】（1）铝合金具有强度大、抗腐蚀性好等优良特性，可用于制造的高铁车体，故答案为：强度大、耐腐蚀性强；
（2）赤铁矿是氧化铁，化学式为：Fe2O3，故答案为：Fe2O3；
（3）铁能与硝酸银溶液反应，但是铁的金属活动性比铝弱，不能与硝酸铝发生反应，滤渣中有能产生气泡的金属，一定是铁粉过量，说明铁与硝酸银反应后有剩余，滤渣中有铁和银；没有气泡产生，说明滤渣中金属只有银，滤液中一定有铁和硝酸银反应产生的硝酸亚铁和不反应的硝酸铝，硝酸银可以剩余，也可能恰好完全反应。
①由上述分析可知，有气泡产生，则滤渣中一定有Ag、Fe；铁与硝酸银反应化学方程式为： Fe+ 2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag ，故答案为：Ag、Fe；Fe+ 2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag；
②由上述分析可知，若没有气泡产生，滤液中一定有的溶质是Al(NO3)3、Fe(NO3)2 ，故答案为： Al(NO3)3、Fe(NO3)2 。
【分析】（1）铝合金具有强度大、抗腐蚀性好等优良特性；
（2）赤铁矿是氧化铁；
（3）金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
三、实验探究题。
23．如图所示实验装置可做一氧化碳还原氧化铁的实验，并对尾气进行处理。
（1）写出A装置中玻璃管内发生反应的化学方程式 。
（2）C装置中NaOH浓溶液可吸收CO2并收集CO。为探究反应后溶液中溶质的成分，小明设计了如下方案：向反应后溶液中滴加少量氯化钡溶液，有白色沉淀生成：静置，取上层清液滴加无色酚酞溶液，溶液变红，则反应后溶液中的溶质为碳酸钠和氢氧化钠。小林认为此方案不能探究出溶液中含有氢氧化钠，请说出理由。
【答案】（1）Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
（2）加入少量的氯化钡溶液不能除净碳酸钠，碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，对溶液中是否含有氢氧化钠造成了干扰。
【知识点】一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】（1）A装置中玻璃管内，CO与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为： Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ，故答案为： Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ；
（2）加入少量的氯化钡溶液不能除净碳酸钠，碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，对溶液中是否含有氢氧化钠造成了干扰，因此该方案不能探究出溶液中含有氢氧化钠，故答案为：加入少量的氯化钡溶液不能除净碳酸钠，碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，对溶液中是否含有氢氧化钠造成了干扰。
【分析】（1）A装置中，CO与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；
（2）碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色。
四、计算题。
24．某校课外学习小组采集到一批赤铁矿石标本，欲测定该矿石中Fe2O3的含量，取一定量矿石粉碎后，采用如图所示方法进行实验。
(注：氧化铁能被硫酸溶解，生成可溶的硫酸铁和水，而杂质既不溶于水也不与酸反应；实验过程中物质损失忽略不计)
求：
（1）矿石中Fe2O3的质量分数。
（2）若用300 t该矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少
【答案】（1）矿石中Fe2O3的质量分数为64%；
（2）300 t该矿石理论上可炼出含铁96%的生铁140 t。
【知识点】含杂质物质的化学反应的有关计算；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）第一次得到316g滤液，第二次得到324g滤液，说明第一次中的氧化铁完全反应，25g样品中氧化铁质量：25g-（300g+25g-316g）=16g，赤铁矿中氧化铁的质量分数是：，故答案为： 矿石中Fe2O3的质量分数为64% ；
（2）若用300t该矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量300t×64%××100%÷96%=140t ，故答案为：300 t该矿石理论上可炼出含铁96%的生铁140t。
【分析】（1）第一次得到316g滤液，第二次得到324g滤液，说明第一次中的氧化铁完全反应；
（2）先设未知数，正确书写化学方程式；再找准有关物质，已知量是氧化铁的质量，未知量是生成的铁的质量，列比例式计算。
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