第一单元金属和金属材料检测题(含解析) 2023-2024学年人教版（五四学制）九年级化学全一册

第一单元 金属和金属材料 检测题
一、选择题
1．“沉睡三千年，一醒惊天下”，9月9日，三星堆遗址出土的古蜀国文物令世人惊叹连连，再次刷新了世人对古老又神秘的东方工艺的认知。下列工艺不涉及化学变化的是
A．高粱酿酒 B．纺纱织布 C．火药爆炸 D．冶炼金属
2．分析推理是常用的化学思维方法，下列推理不正确的是
选项 实验事实 实验结论
A 5mL水和5mL酒精混合后溶液体积小于10mL 微粒间存在间隔
B 铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶内应装少量水 水可以防止集气瓶炸裂
C 某气体能使燃着的木条熄灭 该气体一定是二氧化碳
D 铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁 铁的活动性比铜强
A．A B．B C．C D．D
3．向含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉，使其充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则下列结论正确的是
A．滤液中一定含Fe2+、Cu2+、Zn2+ B．滤液中一定含Fe2+、Zn2+，可能含Cu2+
C．滤液中一定含Zn2+，可能含有 D．滤液中的金属离子只含有Fe2+
4．某化学反应的微观示意图如图下所示，由该图示不能得出的的结论是
A．该反应属于置换反应 B．氟气比氧气更活泼
C．反应前后分子数目没有改变 D．丙不是氧化物
5．将一定质量的铜锌合金的粉末加入到一定量的硝酸银溶液中充分反应后过滤，向滤渣中滴加少量的稀盐酸，有气泡产生，下列说法正确的是
A．滤液中的溶质一定含有硝酸铜 B．滤液中溶质一定不含硝酸银
C．滤渣中可能含有银和锌 D．滤渣中一定没有铜
6．下列物质的性质与其用途不匹配的是
A．石墨质软——用作电池的电极材料
B．不锈钢耐腐蚀——制造医疗器械
C．氮气不活泼——用来做保护气
D．干冰易升华——用于人工降雨
7．X、R表示两种金属，在溶液中发生反应的化学方程式如下：，下列说法错误的是
A．X可能是Fe，R可能是Cu B．X的金属活动性比R强
C．该反应是置换反应 D．反应前后R元素化合价发生变化
8．向10.7gMg、Al、Zn固体混合物中加入一定量的H2SO4恰好完全反应，反应后的溶液质量增加了10.5g。将反应后溶液蒸发结晶，干燥。获得固体质量为
A．15.5g B．25.1g C．39.5g D．20.3g
9．以下化学方程式书写完全正确的是
A．加热高锰酸钾制取氧气：
B．铝在空气中表面易氧化：
C．铁丝与稀盐酸发生反应：
D．二氧化碳高温下与焦炭化合：
10．金属M与Fe(NO3) 2溶液反应的化学方程式为M+Fe(NO3)2=M(NO3)2+Fe，则下列说法正确的是
A．该反应是置换反应 B．金属M的活动性比Fe弱
C．金属M可能是铝 D．金属M可能是铜
11．向FeCl2、CuCl2、MgCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，当反应停止后过滤，得滤渣和滤液。下列说法错误的是
A．滤渣的组成只可能有三种情况:Cu,或者Fe、Cu,或者Zn、Fe、Cu
B．滤液中一定存在MgCl2和ZnCl2
C．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生
D．向滤液中加入硝酸银溶液，一定有白色沉淀产生
12．学习化学的目的就是为了从化学的视角来认识、解决并解释生产生活中的化学问题和现象。下列关于金属的说法中，正确的是（ ）
A．篮球架的表面喷涂油漆，主要是为了美观
B．回收金属饮料罐，只是为了减少环境污染
C．常用铜作电线而不用银，是因为铜的导电性比银好
D．不锈钢常用于制医疗器械、炊具等，是因为不锈钢的抗腐蚀性好
13．甲烷可制备水煤气，该反应前后分子种类变化的微观示意图如下。下列说法正确的是
A．1个甲分子中含有4个原子
B．生成的丙与丁的质量比为14:3
C．该反应为置换反应
D．反应中含氢元素的化合物有3种
二、填空与简答
14．金属在生活生产中有着非常广泛的应用，请回答下列问题。
（1）我国生产和使用铁器历史悠久，请写出工业用赤铁矿石炼铁的化学方程式： 。生铁和钢的性能不同，原因是 。
（2）铁在潮湿的空气中很容易生锈，请写出一种防止钢铁制品锈蚀的方法： 。
（3）向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉，操作流程如图所示。
请回答：
①滤渣中一定含有的物质是 （填化学式，下同）。
②若滤液呈蓝色，滤液中一定含有的溶质是 。
15．用所学的知识回答下面的问题。
(1)铁生锈的条件是 。
(2)铝为什么在空气中耐腐蚀（用化学方程式表示） 。
(3)不能用铁桶盛装波尔多液的原因是什么？（用化学方程式表示） 写出铁与硫酸铜溶液发生反应的实验现象 。
16．人类的生产和生活都离不开金属，钢铁是应用最广泛的金属。
(1)铁在潮湿的空气里会发生锈蚀，证明氧气一定参加了反应必须要做的实验 。
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③

(2)使用过的菜刀、铁锅等铁制品，需要 处理，可以减少铁锈蚀的影响。
(3)某钢铁厂用主要成分是Fe2O3的赤铁矿石和一氧化碳在高温条件下炼铁，该反应的化学方程式为 ，钢铁厂每天需要消耗1000t含杂质20%的赤铁矿石，该厂理论上可产含Fe98%的生铁的质量是 t。
(4)在硫酸铜、硫酸锌和稀硫酸的混合溶液中，加入过量的铁粉（铁粉有剩余），使之充分反应后，过滤，则滤渣的成分是 ，滤液中含有的溶质是 。
17．化学为5G助力。
(1)承载基站的铁塔表面涂漆，是为了隔绝氧气和 ，从面防止锈蚀。
(2)基站供电系统的导线多为铜线，使用铜是因为它具有延展性和 。
(3)使用人造金刚石薄膜做基体材料，是未来芯片研究的发展方向，金刚石与石墨物理性质有明显差异的原因是 。
18．根据如图所示的实验，回答问题。

(1)实验前先用砂纸打磨铝丝的目的是 。
(2)写出步骤①的化学方程式 ，
(3)步骤②中观察到铝丝表面的现象是 。
(4)步骤①②基本反应类型是 。
19．下图中的物质及转化关系均为初中化学常见的纯净物及化学反应。乙为单质且是空气中的一种成分；戊和己均为黑色固体，戊的相对分子质量小于己。图中“→”表示两种物质间的转化关系；“一”表示相连物质能发生化学反应（（部分反应物、生成物及反应条件略）。
回答下列问题∶
(1)乙的化学式为 。
(2)己的名称为 。
(3)若甲常温下呈固态，则甲和戊反应的化学方程式为 。
(4)若丙是一种氧化物，则乙和丙反应的现象为 。
(5)下列有关说法正确的是______。
A．丁可能是单质 B．丁可能具有毒性
C．丁可能是含有金属元素的氧化物 D．在“丙一戊”的反应中，丙发生还原反应
20．某废料中含有铝、铁、铜三种金属，用该废料制备硫酸亚铁溶液和回收金属铜的工艺流程如下：
(1)操作1的名称是 。
(2)已知步骤①中发生反应的化学方程式为，则X的化学式为 。
(3)步骤②中发生反应的化学方程式为 。
(4)结合生活实际分析，将该废料回收并综合利用的意义是 (任写一点)。
三、科学探究题
21．某化学兴趣小组的同学对铁以及含铁物质的相关现象产生了兴趣，进行了一系列探究活动，请你一同参与。
【探究一】铁丝燃烧是否需要纯氧
【实验内容】取长短相同直径为0.38mm的铁丝，分别在O2含量不同的情况下实验。
【实验现象】
氧气含量 90% 70% 60% 55%
实验现象 燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发热
(1)在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了使现象更清楚，最好用排水收集氧气，理由是 。
【实验结论】
(2)就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数在 范围。
【探究二】铁丝燃烧产生火星四射的原因
【查阅资料】日常生活中的钢铁制品都含有少量杂质碳。
【实验内容】取长短相同、直径均为0.20mm、含碳量不同的铁丝分别在足量的氧气中燃烧，观察现象
下表是将几种铁丝放入氧气中燃烧时的实验现象的记录，请你分析完成下表：
物质 纯铁丝 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝
燃烧时的现象 无火星四射现象，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 剧烈燃烧火星四射
(3)通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和 （填元素符号）有关。这种细铁丝燃烧时，同时生成 （填化学式）气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
【探究三】对含有铁粉的“暖宝宝”进行探究，并判断是否能利用发热原理测定空气中氧气的体积分数。
【查阅资料】①铁粉是黑色；②铁能与稀盐酸发生反应产生氢气和氯化亚铁
同学们在实验室打开一片暖宝宝，取出其中黑色粉末做了下面的实验。
Ⅰ、黑色粉末成分的探究
(4)
操作 现象 结论
取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸。 黑色粉末中有铁粉
反应结束之后，发现仍有黑色固体残留，经过过滤，干燥，获得黑色粉末。取样于试管中，通入氧气点燃，产物通入澄清石灰水。 黑色粉末中还有活性炭粉
结论：通过上述和进一步实验发现“暖宝宝”中含有铁粉、活性炭、水、氯化钠等物质。
Ⅱ、探究“暖宝宝”反应原理与铁的生锈（缓慢氧化）本质是否一致
按图2（夹持仪器已略去）采用氧气、温度、湿度传感器收集数据，将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中密封装置，开始收集，观察曲线变化（如图3中A、B、C）。


(5)从收集到的图象看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与 和 等物质发生反应，并 热量（填写“吸收”或“放出”），这一反应与铁生锈原理一致。
Ⅲ、实验拓展
利用上述原理，同学们设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图4所示，量筒中水的读数为100mL。

(6)实验过程中，可以观察到温度计变化的现象是 。
(7)冷却一段时间之后，打开弹簧夹，水从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）最后量筒内水为63mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计），通过计算，本实验数据测得空气中氧气的体积分数为： （列式并计算，结果保留至0.1%）。
(8)上述结果与理论值相比，引起误差的原因可能是___________。
A．装置漏气
B．暖宝宝贴中铁粉的使用数量不足
C．温度计的读数未恢复至室温就记录量筒内剩余水的体积
D．弹簧夹未夹紧
E．最后读取量筒中水的体积是俯视读数
四、计算题
22．实验室有一包部分变质的镁带，某校兴趣小组同学为分析镁带中镁的质量分数，进行如下探究：
用镁带样品与稀硫酸反应，测定生成氢气质量。实验数据如表所示：
实验序号 所取样品质量（g） 所加稀硫酸质量（mL） 生成氢气质量（g）
Ⅰ 4.0 20.0 0.1
Ⅱ 4.0 40.0 0.2
Ⅲ 4.0 60.0 m
Ⅳ 4.0 80.0 0.3
(1)表格中m= 。
(2)求这包部分变质的镁带中镁的质量分数。（请写出计算过程）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】没有新物质生成的变化是物理变化；有新物质生成的变化是化学变化，据此分析。
【详解】A、高粱酿酒 ，有新物质酒精生成，属于化学变化，不符合题意；
B、纺纱织布 ，是形状变化，没有新物质生成，属于物理变化，符合题意；
C、火药爆炸，是燃烧引起的，燃烧有新物质生成，属于化学变化，不符合题意；
D、冶炼金属，是利用一氧化碳还原金属氧化物，有新物质金属单质生成，属于化学变化，不符合题意；
答案为：B。
2．C
【详解】A、5mL水和5mL酒精混合后溶液体积小于10mL，微粒间存在间隔，A正确。
B、铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶内应装少量水，水可以吸热防止集气瓶炸裂，B正确。
C、某气体能使燃着的木条熄灭，该气体不一定是二氧化碳，还可能是氮气，C错误。
D、活动性强的金属置换活动性弱的金属，铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，说明铁的活动性比铜强，D正确 。
故选：C。
3．C
【详解】在金属活动顺序中，锌的活动性强于铁，铁的活动性强于铜，向含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌粉会首先置换硝酸铜中的铜，同时生成硝酸锌，待硝酸铜完全反应后继续与硝酸亚铁发生反应生成铁和硝酸锌；过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中一定存在铜、铁，可能存在锌。Cu(NO3)2完全反应，Fe(NO3)2参加了反应，可能是全部反应也可能是部分反应，滤液中一定含Zn2+、可能存在Fe2+，一定不存在Cu2+。故选C。
4．C
【详解】根据反应条件和图中信息知，A、反应物是一种单质和一种化合物，生成物是另一种单质和另一种化合物，该反应属于置换反应；B、活泼的置换不活泼的，氟气能把氧气置换出来，说明氟气比氧气更活泼；C、根据质量守恒定律，反应前4个分子，反应后5个分子，反应前后应分子数目已改变；D、丙是氟化氢，不是氧化物。故选C。
点睛∶对于金属来说，活泼的置换不活泼的；对于非金属单质来说，同样是活泼的置换不活泼的。
5．B
【详解】根据金属活动性强弱关系锌＞氢＞铜＞银，将铜锌合金的粉末加入到硝酸银溶液中，锌先与硝酸银发生反应，待锌完全反应后，铜再与硝酸银发生反应，可见锌的量会对反应结果产生很大影响；向充分反应后所得滤渣中滴加少量的稀盐酸，有气泡产生，说明反应后剩余固体中还含有锌，则铜未参加反应，滤渣中一定含有银、锌、铜；则滤液中的溶质一定不含硝酸铜和硝酸银，一定含有硝酸锌；故选B。
6．A
【详解】A、石墨质软，可做铅笔芯，石墨导电性好，可做电极或电刷，此选项错误；
B不锈钢是合金，其硬度大，耐腐蚀，制造医疗器械，不易腐蚀，耐用，此选项正确；
C、氮气不活泼，不易与别的物质反应，可用作食品和灯泡的保护气，此选项正确；
D、干冰易升华，升华吸热，周围水蒸气遇冷凝结成小水珠，形成降雨，此选项正确。
故选A。
7．A
【详解】A、由化学方程式可知，在R的硝酸盐中，R元素显+1价，而铜元素通常显+2价，故R不可能是铜元素，且如果X是铁，反应生成的应是硝酸亚铁，不是硝酸铁，符合题意；
B、X能将R置换出来，说明X比R活泼，不符合题意；
C、该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，不符合题意；
D、反应前后，R元素由化合态转化为游离态，化合价一定发生了改变，不符合题意。
故选A。
8．D
【详解】Mg、Al、Zn固体混合物中加入一定量的H2SO4恰好完全反应，生成硫酸铝和硫酸镁和硫酸锌的混合物，反应后的溶液质量增加了10.5g，则生成的氢气的质量为10.7g-10.5g=0.2g，根据质量守恒定律，氢气是硫酸中的氢元素生成的，硫酸中氢元素和硫酸根离子的质量比为2:96=1:48，设硫酸根离子的质量为x，则1：48=0.2g：x，x=9.6g，硫酸铝和硫酸镁和硫酸锌的混合物中的硫酸根离子等于硫酸中硫酸根离子质量，则反应后溶质的质量等于9.6g+10.7g=20.3g，故选：D。
9．B
【详解】A、高锰酸钾受热分解产生锰酸钾、二氧化锰与氧气，化学方程式为：，故选项书写错误；
B、铝易于氧气反应生成氧化铝，反应的化学方程式为：，故选项书写正确；
C、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁与氢气，反应的化学方程式为：，故选项书写错误；
D、二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为：，故选项书写错误。
故选B。
10．A
【详解】A、化学方程式为M+Fe(NO3)2=M(NO3)2+Fe，该反应符合“单质+化合物=新单质+新化合物”属于置换反应，符合题意；
B、金属M能将亚铁离子置换出来，说明金属M的活动性比Fe强，不符合题意；
C、金属不可能是铝，铝和硝酸亚铁反应原理2Al＋3Fe(NO3)2=2Al(NO3)3＋3Fe，故选项错误，不符合题意；
D、金属M不可能是铜，金属M的活动性比Fe强，铜的金属活动性弱于Fe，不符合题意。
故选A。
11．C
【详解】A、当锌和氯化铜恰好完全反应时，滤渣中只有铜，如果锌和氯化铜、氯化亚铁恰好完全反应时，滤渣中含有铜和铁，如果锌完全反应有剩余，则滤渣中含有铜、铁和锌，该选项说法正确；
B、滤液中一定存在没有反应的氯化镁和反应生成的氯化锌，该选项说法正确；
C、向滤渣中加入稀盐酸，不一定有气泡产生，例如当锌恰好和氯化铜完全反应，或锌不足以和氯化铜完全反应时，滤渣中只含有铜，铜不能和稀盐酸反应，该选项说法不正确；
D、滤液中一定含有氯化镁和氯化锌，因此向滤液中加入硝酸银溶液，一定有白色沉淀产生，即一定生成氯化银沉淀，该选项说法正确。
故选C。
【点睛】要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
12．D
【详解】A、篮球架的表面喷涂油漆主要是为了防止金属生锈，不符合题意；
B、回收金属饮料罐不只是为了减少环境污染，还为了回收利用而保护金属资源，不符合题意；
C、银的导电性比铜好，但银的价格比铜贵得多，故常用铜作导线，不符合题意；
D、不锈钢属于合金，比纯金属的抗腐蚀性能好，常用于医疗器械、炊具等，符合题意；
故选D。
13．B
【分析】由图可知，图中反应为甲烷与水在高温的条件下反应生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：。
【详解】A、由图可知，甲分子为甲烷分子，每个甲烷分子含1个碳原子、4个氢原子共5个原子，不符合题意；
B、由化学方程式可知，生成的丙与丁的质量比为：（12+16）：6=14:3，符合题意；
C、该反应的反应物都为化合物，不属于置换反应，不符合题意；
D、甲烷是由C、H两种元素组成的纯净物，属于化合物，水是由H、O两种元素组成的纯净物，属于化合物，氢气是由氢元素组成的纯净物，属于单质，故反应中含氢元素的化合物有2种，不符合题意。
故选B。
14． 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 含碳量不同 涂油（答案合理即可） Ag Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
【详解】（1）CO在高温条件下与氧化铁反应，生成铁和二氧化碳，其反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2；生铁和钢的含碳量不同，生铁的含碳量是2%至4.3%，钢的含碳量是0.03%至2%之间；
（2）防止生锈的方法有：保持铁制品表面洁净和干燥，在铁制品表面涂油、喷漆或镀一层金属，或制成合金等；
（3）①反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生，说明没有锌，锌一定完全反应，则滤渣中一定有银，可能有铜，一定没有锌；
②锌的金属活动性比银、铜强，在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量锌粉，锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌溶液和银，硝酸银反应完，若还有锌粉，才能与硝酸铜溶液反应生成吸硝酸锌溶液和铜。反应停止后过滤滤液仍为蓝色，说明溶液中含有硝酸铜，则由此可判断滤液中一定有的溶质是硝酸锌、硝酸铜，化学式分别为：Zn(NO3)2、Cu(NO3)2。
【点睛】用同种金属置换不同的盐溶液，盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来。
15．(1)铁与氧气和水接触
(2)
(3) 有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色
【详解】（1）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触；
（2）铝的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，该反应的化学方程式为：；
（3）铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故不能用铁桶盛装波尔多液，该反应的化学方程式为：；
该反应的现象为：有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色。
16．(1)C
(2)洗净并擦干
(3) 解：设理论上可产含Fe98%的生铁的质量为x。
答：理论上可产含Fe98%的生铁的质量为571.4t。
(4) 铁、铜或Fe、Cu 硫酸亚铁、硫酸锌或FeSO4、ZnSO4
【详解】（1）证明氧气一定参加了反应必须要做的实验是②铁只与水接触和③铁与水和氧气同时接触，故填：C。
（2）菜刀、铁锅等铁制品使用后要洗净并擦干，能防止生锈，故填：洗净并擦干。
（3）①一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为： ，故填： 。
②见答案。
（4）在硫酸铜、硫酸锌和稀硫酸的混合溶液中，加入过量的铁粉（铁粉有剩余），铁与硫酸锌不反应，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，充分反应后，过滤，则滤渣含有铁、铜，滤液中含有生成的硫酸亚铁和未反应的硫酸锌，故填：铁、铜或Fe、Cu；硫酸亚铁、硫酸锌或FeSO4、ZnSO4。
17．(1)水/H2O
(2)导电性
(3)碳原子排列方式不同
【详解】（1）铁与氧气、水接触会发生锈蚀，所以承载基站的铁塔表面涂漆，是为了防止其与空气中的氧气、水发生反应而生锈；
（2）基站供电系统的导线多为铜线，使用铜是因为它具有延展性和导电性；
（3）物质的结构决定物质的性质；金刚石与石墨物理性质有明显差异的原因是碳原子排列方式不同。
18．(1)除去铝丝表面的氧化铝薄膜
(2)Cu+2AgNO3= Cu(NO3)2+2Ag
(3)覆盖一层红色物质
(4)置换反应
【详解】（1）铝丝的表面有一层致密的氧化铝薄膜，实验前先用砂纸打磨铝丝的目的是除去铝丝表面的氧化铝薄膜，故填：除去铝丝表面的氧化铝薄膜；
（2）步骤①中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式为Cu+2AgNO3= Cu(NO3)2+2Ag，故填：Cu+2AgNO3= Cu(NO3)2+2Ag。
（3）铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银，①反应后所得溶液为硝酸铜溶液，步骤②中铝能与硝酸铜溶液反应生成硝酸铝溶液和铜，观察到铝丝表面的现象是覆盖一层红色物质，故填：覆盖一层红色物质；
（4）步骤①②都符合“一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物”的特点，属于置换反应，故填：置换反应。
19．(1)O2
(2)四氧化三铁
(3)C+2CuO2Cu+CO2↑
(4)产生蓝色火焰，放出大量的热，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体
(5)AB
【分析】由题可知，乙为单质且是空气中的一种成分，乙可能是氧气；戊和己均为黑色固体，戊的相对分子质量小于己，乙能转化为戊和己，则戊是氧化铜，己是四氧化三铁。
【详解】（1）由分析可知乙是氧气，化学式为O2。
（2）由分析可知己是四氧化三铁。
（3）若甲常温下呈固态，其能还原氧化铜，则甲为单质碳，则甲和戊的反应为碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑；
（4）若丙是一种氧化物，其能还原氧化铜，则丙为一氧化碳，乙和丙反应为一氧化碳燃烧生成二氧化碳，现象为产生蓝色火焰，放出大量的热，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
（5）A. 可与乙、戊反应的丙可能是碳或一氧化碳，丙可生成丁，一氧化碳还原氧化铜可生成铜单质，丁可能是单质，正确；
B. 碳可将二氧化碳还原生成一氧化碳，丁可能是一氧化碳，具有毒性，正确；
C. 丁是丙和其他物质反应的产物，丙可能是碳、一氧化碳、氢气等，丙有还原性和可燃性，故丁不可能是含有金属元素的氧化物，错误；
D. 在“丙一戊”的反应中，丙得到氧，发生氧化反应，错误。
故选AB。
20．(1)过滤
(2)H2
(3)
(4)保护环境、节约资源、节约能源(合理即可)
【详解】（1）操作1是将固体和液体分离，所以操作1的名称是过滤，故填：过滤。
（2）根据化学方程式可知，化学反应前后各原子个数不变，反应物中含有Al原子2个，Na原子2个，O原子4个，H原子6个；生成物中已有Al原子2个，Na原子2个，O原子4个，则X的化学式为H2，故填：H2。
（3）步骤②中由于铁在氢前，铜在氢后，所以铁能与稀硫酸反应，而铜不能。铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：，故填：。
（4）该废料回收并综合利用可以减少垃圾的制造以及原料的消耗，其意义是保护环境、节约资源、节约能源，故填：保护环境、节约资源、节约能源（合理即可）。
21．(1)排水法收集气体时，可以通过调整集气瓶中水的多少来收集气体，从而得到不同浓度的气体，而且瓶底有水的存在，还可以防止高温物质导致集气瓶受热不均匀而炸裂
(2)55%-60%
(3) C CO2
(4) 有气泡产生 澄清石灰水变浑浊
(5) 水 氧气 放出
(6)上升
(7)16.8%
(8)ABCE
【详解】（1）该实验对氧气的浓度有不同要求，而排水法收集气体时，可以通过调整集气瓶中水的多少来收集气体，从而得到不同浓度的气体，而且瓶底有水的存在，可以防止高温物质导致集气瓶瓶底受热不均匀而炸裂，故最好用排水收集氧气；
（2）由于0.38mm 铁丝在60%的氧气中能够燃烧，实验是成功的，而在55%的氧气中难以燃烧，说明燃烧所需氧气的最低体积分数在55%-60%范围；
（3）由实验现象可知，铁丝中含碳量越高，铁丝燃烧越剧烈，火星越多，故说明铁丝燃烧产生火星四射现象和碳（元素符号为C）有关，根据碳燃烧生成二氧化碳（化学式为CO2），故填：C；CO2；
（4）根据结论黑色粉末中有铁粉，故取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，而铁粉与稀盐酸反应会产生氯化亚铁和氢气，故现象为有气泡产生；
根据结论黑色粉末中还有活性炭粉（主要成分是碳），活性炭粉在氧气中点燃会生成二氧化碳，二氧化碳令澄清石灰水变浑浊，故现象为澄清石灰水变浑浊；
（5）从收集到的图像看，相对湿度和氧气浓度都减小，故消耗了水和氧气，故暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与水、氧气等物质发生反应，并放出热量，这一反应与铁生锈原理一致；
（6）暖宝宝与空气中的氧气反应，放出大量的热，故实验过程中，可以观察的现象温度计示数上升；
（7）从量筒内进入集气瓶中的水的体积为100mL-63mL=37mL，即暖宝宝消耗氧气的体积为37mL，本实验数据测得空气中氧气的体积分数为 ；
（8）A、装置漏气，导致有外部气体进入集气瓶中，导致进入集气瓶内水的量减少，故测得空气中氧气含量偏低，符合题意，故选项正确；
B、暖宝宝贴中铁粉的使用数量不足，空气中的氧气没有消耗完，导致进入集气瓶内水的量减少，故测得空气中氧气含量偏低，符合题意，故选项正确；
C、温度计的读数未恢复至室温，说明此时集气瓶内仍受热膨胀，压强大，若未恢复至室温就记录量筒内剩余水的体积，因为进入集气瓶内的水量减少，故测得空气中氧气含量偏低，符合题意，故选项正确；
D、弹簧夹未夹紧，受热膨胀时，部分气体会从弹簧夹处逸出，所得瓶内各种气体都会减少，会使气压变化幅度较大，故进入集气瓶内的水量增多，故测得空气中氧气含量偏高，不符合题意，故选项错误；
E、最后读取量筒中水的体积是俯视读数，读数偏大，则计算时进入集气瓶中水的体积偏小，测得空气中氧气含量偏低，符合题意，故选项正确；
故选ABCE。
22．(1)0.3
(2)解：设镁带中镁的质量分数为。
解得
答：镁带中镁的质量分数为90%。
【详解】（1）由表中数据可知，每20mL稀硫酸完全反应生成氢气的质量为0.1g，实验Ⅲ，60mL稀硫酸完全反应生成氢气的质量应为0.1g×3=0.3g，实验Ⅳ中80mL稀硫酸反应生成氢气的质量为0.3g，说明稀硫酸过量，所以m=0.3，故填：0.3；
答案第1页，共2页
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