专题8金属和金属材料练习题2023-2024学年九年级化学仁爱版下册（含解析）

专题8 金属和金属材料 练习题
一、选择题
1．用如图装置进行实验（操作：打开活塞向锥形瓶中滴加Y后关闭活塞，一段时间后打开弹簧夹）。下列选项正确的是

A．X是固体，Y是水，Z是水，观察到导管口有气泡冒出
B．X是可能变质的NaOH固体，Y是稀盐酸，Z是水，观察到导管口有气泡冒出，证明NaOH已经变质
C．X是，Y是NaOH溶液，Z是溶液，观察到溶液倒流入锥形瓶中，产生白色沉淀，不能证明能与氢氧化钠反应
D．X是铜，Y是稀盐酸，Z是水，观察到水中有气泡冒出
2．下列除杂方法中，可以达到目的是
选项 物质（括号内为杂质〉 除去杂质的方法
A． CO2（CO） 点燃
B． N2（O2） 通过足量灼热的铜
c． Fe粉（C粉） 在足量的氧气中灼烧
D． ZnCl2溶液（CuCl2） 加足量铁粉，过滤
A．A B．B C．C D．D
3．在天平两个托盘的烧杯中各放入等质量且过量的盐酸，调节天平使之平衡，再向两边烧杯中分别放入5g镁和5g铁，天平指针将会
A．偏向放入镁的一边 B．偏向放入铁的一边
C．仍然停留在原来的位置 D．不能确定偏向哪一边
4．下列过程属于化学变化的是（　　）
A．干冰升华
B．镁条放置于空气中，表面有一层灰白色的膜
C．活性炭吸附毒气
D．石油蒸馏
5．铁是目前使用最广泛的金属。下列过程中没有发生化学变化的是
A．铁丝织网 B．矿石炼铁 C．炼铁成钢 D．湿法炼铜
6．下列实验现象描述正确的是
A．镁在空气中燃烧：发出耀眼白光，放出热量，产生白色火焰
B．向已经变蓝的石蕊试液中加入一定量的氢氧化钠溶液：溶液变为紫色
C．一氧化碳还原氧化铜：黑色固体逐渐变为紫红色
D．铁丝与稀硫酸反应：银白色固体逐渐减少，放热，溶液由无色变成黄色
7．国产大飞机C919机壳部分采用了先进的铝锂合金材料。已知金属锂（Li）的活动性比铝强，铝既能跟酸反应也能跟碱反应。下列有关说法错误的是（ ）
A．铝锂合金的硬度比锂大
B．铝在空气中表面会形成致密的氧化膜
C．锂能与盐酸反应，放出热量，生成氢气
D．铝锂制成合金后耐酸碱腐蚀
8．下列各组物质转化的设计，均能通过一步反应实现的是
A．S→SO2→H2SO4 B．Fe→Fe2O3→FeSO4
C．Ca(OH)2 →CaCl2→CaCO3 D．Cu→CuO→Cu(OH)2
9．下列对物质的分类正确的是
A．生铁是合成材料
B．蜡和冰都是晶体
C．空气、蒸馏水、不锈钢都属于混合物
D．扳手、钳子、剪铁皮的剪子都是省力杠杆
10．下列对化学知识的归纳正确的是
A．合金中一定不含有非金属元素
B．pH＞7的溶液一定是碱的溶液
C．生成盐和水的反应一定是中和反应
D．不同种元素组成的纯净物一定是化合物
11．向AgNO3、Cu(NO3)2、 Mg(NO3)2 的混合溶液中，加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，滤液呈蓝色。下列判断正确的是（　　）
A．滤液中可能存在的物质是Zn(NO3)2、Mg(NO3)2 和Cu(NO3)2
B．向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生
C．与原溶液相比，滤液的质量可能增大
D．若滤渣中有红色固体，滤液中可能存在Ag+
12．将一定量的铁粉放入含硝酸银和硝酸锌的混合溶液里，充分反应后过滤，滤渣中加盐酸有气泡产生，下列说法正确的是
A．滤渣中一定有金属锌和银，滤液中一定不含硝酸银和硝酸锌
B．滤渣中一定有金属铁和银，滤液中一定不含硝酸银
C．滤渣中一定有金属铁和银，滤液中溶质只含有硝酸亚铁
D．滤渣中一定不含金属锌，滤液中溶质只含有硝酸锌
13．下列实验方案，不能实现对应实验目的是
选项 实验目的 实验方法
A 鉴别真黄金和假黄金（铜锌合金） 取样品，分别滴加稀盐酸或灼烧，比较现象的不同
B 除去一氧化碳中少量的二氧化碳 通过足量炽热的碳层
C 鉴别氧气、二氧化碳、氮气 带火星的木条和燃着的木条
D 探究镁、铁、铜的活动性顺序 用将镁、铜分别放入硫酸亚铁溶液中，比较现象的不同
A．A B．B C．C D．D
二、填空与简答
14．商店出售的剪刀等铁制品表面常涂一层机油，并用油纸包裹，其目的是
15．金属活动性顺序：
（1）请在表中方格内应填写的元素符号是 。
（2）Mg、Sn、Pt、Au四种金属，能与稀盐酸（或稀硫酸）发生置换反应的金属有 种。
（3）Cu能从AgNO3溶液中置换出Ag，请说明理由： 。
16．人类的生活和生产离不开金属。了解金属的性质对科学的利用金属材料是十分重要的。
(1)用铜制电线是利用铜的 和延展性。
(2)为探究锌、铜、钪（ Sc ）的金属活动性顺序，某同学进行了如下三个实验（金属片均已打磨且形状、大小相同，试管中所用5%的盐酸体积相同）。
实验一 实验二 实验三
实验操作
实验现象 ，速率较快 无明显现象 立即产生气泡，速率更快
实验结论 实验一反应的化学方程式为 ，锌、铜、钪的金属活动顺序（由强到弱）为 。
17．试用化学符号填空：
(1)氧化镁中镁元素为+2价 ；
(2)表示的微粒是 ；
(3)溶于水使溶液温度显著降低的氮肥 ；
(4)常温下为液态的金属 。
18．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)人类冶炼和使用金属铝的时间较晚。可能是因为_____(填字母)。
A．地壳中铝元素含量少 B．冶炼铝的技术要求高
(2)用如图所示装置证明铝与铜的金属活动性顺序。
将打磨光亮的铝片和洁净的铜片分别放入稀硫酸中，能证明铝比铜金属活动性强的现象是 。

若将试管A中稀硫酸换成另一种溶液，即可一步验证铝与铜的金属活动性顺序，则试管A中发生反应的化学方程式为 。
(3)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： 。【铝原子的结构示意图为 】
19．如图所示，A～H是初中化学常见的物质，它们有如下图转化关系。A中的溶质含两种元素，②为放热反应，①③为不同的反应。部分反应物、生成物和反应条件省略。
(1)E的化学式为 ；D的化学式为 ；
(2)请写出反应③的化学方程式： ；
20．为了达到收旧、利废、节能、减排的目的，从含有金属镁、铁、铜的粉末中，分离和提取出重要化工原料MgSO4和有关金属，实验过程如下：
(1)操作①中被磁铁吸引的金属A是 ；写出步骤②所涉及的化学反应方程式 ，该反应的基本反应类型为 。
(2)操作a的过程中需要使用玻璃棒，其作用是 。
(3)判断步骤②是否适量的做法是： 。若没有稀硫酸，还可以加入适量的 溶液。
三、科学探究题
21．化学实验小组的同学将足量锌粒加入一定量浓硫酸中，发现有大量气泡产生。他们对此气体的成分进行了探究。
【提出问题】锌粒加入该硫酸溶液反应生成的气体是什么？
【查阅资料】
①浓硫酸能与锌反应，但不产生氢气，也不会产生氧气，能生成二氧化硫气体；
②二氧化硫气体有刺激性气味，易溶于水，能使品红（一种红色色素）溶液褪色。
【猜想与假设】
甲同学认为：气体可能是；
乙同学认为：气体可能是；
丙同学认为：气体还可能是 。
【实验探究】
为了验证上述猜想，同学们在老师的指导下将产生的气体通过如下图的装置进行探究（部分夹持仪器略去）。

（1）实验开始后，观察到A中 的现象，证明气体中含有。
（2）C装置先通一段时间气体后，再点燃酒精灯。一段时间后观察到玻璃管内 的现象，证明气体中含有。
（3）D装置的作用是 。
【实验结论】丙同学的猜想是正确的。
【反思与交流】
①锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，为什么反应过程中又产生了氢气呢？用文字简述原因： 。
②锌与浓硫酸、稀硫酸反应都可以产生硫酸锌，如果需要制取硫酸锌，用锌与稀硫酸反应的优点是 （任填一种合理的答案）。
四、计算题
22．某赤铁矿石200t，经分析其中含铁元素112t。
(1)该赤铁矿石只含一种铁的氧化物，其主要成分是 （填化学式）：
(2)该赤铁矿石中铁的氧化物的质量为 ；
(3)该赤铁矿石中铁的氧化物的质量分数为 ；
(4)①含碳量为0.03%-2%的铁合金是 （填“生铁”或“钢”）。
②该赤铁矿石200t可炼得含铁质量分数为80%的铁合金的质量为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A、X是NH4NO3固体，Y是水，Z是水，硝酸铵溶于水吸热，温度降低，导致装置内的压强减小，大气压将烧杯中的水压入导管，观察到导管口有一段水柱上升，故说法错误；
B、X是可能变质的NaOH固体，Y是稀盐酸，Z是水，氢氧化钠的变质是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，所以有可能是稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，有气体生成，装置内压强增大，也有可能是稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，反应放热，导致装置内压强增大，均可以观察到导管口有气泡冒出，不能证明氢氧化钠已经变质，故说法错误；
C、X是CO2，Y是NaOH溶液，Z是Ca（OH）2溶液，观察到Ca（OH）2溶液倒流入锥形瓶中，产生白色沉淀，该白色沉淀可能是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，也有可能是二氧化碳先与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，则不能证明CO2能与氢氧化钠反应，故说法正确；
D、X是铜，Y是稀盐酸，Z是水，铜属于氢后金属，所以铜不会和稀盐酸反应，故不能观察到导管口有气泡冒出，故说法错误。
故选C。
2．B
【详解】A.二氧化碳中含有杂质一氧化碳，由于二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，所以利用点燃的方法不能除去二氧化碳中含有的一氧化碳，不符合除杂原则，不能达到目的；
B.氮气中含有杂质氧气，通过足量灼热的铜网，氧气能与铜发生反应生成氧化铜，而氮气不会与铜发生反应，所以能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，能达到目的；
C.铁粉中含有杂质碳粉，在足量的氧气中灼烧，铁粉能与氧气反应生成四氧化三铁，碳粉能与氧气反应生成二氧化碳，不仅除去了杂质，还除去了需要保留的物质，不符合除杂原则，不能达到目的；
D.氯化锌溶液中含有杂质氯化铜，加入足量的铁粉，铁会与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜单质，过滤后得到的溶液中含有氯化锌和氯化亚铁，除去了杂质但是又引入了新的杂质，不符合除杂原则，不能达到目的；
故选B。
【点睛】除杂原则：
1.主不减：被提纯的物质不能和加入的试剂反应。
2.杂不增：不能引入新的杂质。
3.易分离：使被提纯的物质和杂质转化为不同状态（固、液、气），固体和液体的分离法为过滤。
3．B
【详解】镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为，即24份质量的镁，完全反应生成2份质量的氢气，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为，即56份质量的铁，完全反应生成2份质量的氢气；故相同质量的镁和锌与等质量且过量的盐酸反应，镁反应生成的氢气更多，所以加铁的一边质量增加多，指针偏向加铁的一边；故选B。
4．B
【详解】A、干冰升华是由固态直接变为气态，只是状态发生了变化，属于物理变化，故A错误；
B、镁条放置于空气中，表面有一层灰白色的膜，是镁与氧气反应生成氧化镁，属于化学变化，故B正确；
C、活性炭吸附毒气，只是将毒气吸附在表面，没有新物质生成，属于物理变化，故C错误；
D、石油蒸馏是利用沸点不同，进行混合物的分离，属于物理变化，故D错误。故选B。
【点睛】搞清楚物理变化和化学变化的本质区别是解答本类习题的关键。判断的标准是看在变化中有没有生成其他物质。一般地，物理变化有物质的固、液、气三态变化和物质形状的变化。
5．A
【详解】A、铁丝织网只改变了形状，没有产生新物质，是物理变化，故A正确；
B、矿石炼铁，矿石的主要成分是氧化铁，在冶炼的过程中生成了铁，产生了新物质，是化学变化，故B错误；
C、炼铁成钢的过程，生铁中的碳与氧气反应产生二氧化碳的过程，是化学变化，故C选项错误；
D、湿法炼铜的过程产生了铜这种新物质，属于是化学变化，故D选项错误；
故答案选A。
6．C
【详解】A、镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，放出热量，生成白色固体，不符合题意；
B、向已经变蓝的石蕊试液中加入一定量的氢氧化钠溶液，氢氧化钠显碱性，能使紫色石蕊试液变蓝，溶液还是蓝色，不符合题意；
C、一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，现象为黑色固体变红，符合题意；
D、铁丝与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故银白色固体逐渐减少，放热，溶液由无色变成浅绿色，放出气体，不符合题意。
故选C。
7．D
【详解】A、合金硬度一般大于纯金属，铝锂合金硬度比锂大，故A正确，不符合题意；
B、铝在空气中与氧气在铝表面会形成致密的氧化膜，故B正确，不符合题意；
C、金属锂（Li）的活动性比铝强，锂能与盐酸反应，生成氢气，故C正确，不符合题意；
D、铝、锂的活动性都比氢强，都能与稀酸溶液反应，铝锂制成合金后不能耐酸碱腐蚀，故D错误，符合题意。故选D。
8．C
【详解】A、硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫与水反应生成亚硫酸而不是硫酸，物质的转化不能一步实现，故A错误；
B、铁生锈生成了主要成分是氧化铁的物质，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁，不是硫酸亚铁，故B错误；
C、氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水，氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠，故C正确；
D、铜在空气中加热生成氧化铜，氧化铜不与水反应，不能一步转化生成氢氧化铜，该反应不能实现，故D错误。故选C。
【点睛】熟练掌握所涉及物质的性质、抓住关键词“只通过一步反应就能实现如箭头所指方向的转化”是解决此类问题的关键。
9．D
【详解】A. 生铁是铁的合金，纯金属和合金都是金属材料，选项错误；
B. 蜡没有固定的熔化温度，是非晶体；冰有固定的熔化温度是晶体，选项错误；
C. 空气、不锈钢都是由多种物质组成的，都属于混合物，蒸馏水是一种物质，属于纯净物，选项错误；
D. 扳手、钳子、剪铁皮的剪子的动力臂大于阻力臂，都是省力杠杆，选项正确。
故选D。
【点睛】混合物和纯净物的区别在于是否由一种物质组成。
10．D
【详解】A、合金是指由金属和金属或非金属熔合成的具有金属特性的物质，合金中可以含有非金属元素，选项错误，不符合题意；
B、pH＞7说明溶液显碱性，但显碱性的溶液不一定是碱溶液，如碳酸钠溶液显碱性，但碳酸钠为盐，选项错误，不符合题意；
C、中和反应是指酸与碱反应生成盐和水的反应，金属氧化物与酸反应也能生成盐和水，但不是中和反应，选项错误，不符合题意；
D、化合物是指由不同种元素组成的纯净物，选项正确，符合题意；
故选D。
11．C
【分析】金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，且金属活动性差距越大，越易发生反应。向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2 的混合溶液中，加入一定量的锌粉，由于锌的活动性不如镁强，所以锌不与Mg(NO3)2溶液反应，锌先与AgNO3反应，当AgNO3反应完以后，锌再与Cu(NO3)2反应。滤液呈蓝色，说明反应后的溶液中有Cu(NO3)2。
【详解】A. 既然加入一定量的锌粉，锌就与AgNO3发生了反应，反应后的滤液中一定存在生成的Zn(NO3)2、没有参加反应的Mg(NO3)2、使滤液呈蓝色的Cu(NO3)2，可能存在AgNO3，此选项错误；
B. 滤液呈蓝色，说明反应后的溶液中有Cu(NO3)2，加入的锌不足；滤渣中含有银或银和铜，向滤渣中加入稀盐酸，不会有气泡产生，此选项错误；
C. 锌先与AgNO3反应后，溶液质量减少，锌与Cu(NO3)2反应后，溶液质量增大，故滤液的质量可能增大，此选项正确；
D. 若滤渣中有红色固体，说明生成了铜，则锌与Cu(NO3)2发生了反应，AgNO3则完全反应，滤液中不存在Ag+，此选项错误。
故选C。
【点睛】根据金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，且金属活动性差距越大，越易发生反应是解答此题的关键。
12．B
【详解】将一定量的铁粉放入含硝酸银和硝酸锌的混合溶液里，根据金属活动性顺序，铁排在锌的后面，排在银的前面，因此铁会与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，根据题意充分反应后过滤，滤渣中加盐酸有气泡产生，说明滤渣中含有铁粉，因此说明硝酸银完全反应。则滤渣中含有剩余的铁和生成的银，滤液中含有未反应的硝酸锌和生成的硝酸亚铁，故选Ｂ。
13．C
【详解】A、假黄金中的锌能与稀盐酸反应生成氢气，真黄金不能；灼烧，假黄金中的铜能与氧气反应生成黑色的氧化铜，真黄金不能；可以鉴别，故选项实验方案能实现对应实验目的，不符合题意；
B、二氧化碳能与足量炽热的碳层反应生成一氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项实验方案能实现对应实验目的，不符合题意；
C、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，能使燃烧的木条燃烧的更旺，二氧化碳、氮气都不支持燃烧，都能使燃烧的木条熄灭，故选项实验方案不能实现对应实验目的，符合题意；
D、将镁、铜分别放入硫酸亚铁溶液中，镁能与硫酸亚铁溶液反应生成铁，铜不能与硫酸亚铁溶液反应，说明了活动性Mg＞Fe，Fe＞Cu，由此可得出三种金属活动性Mg＞Fe＞Cu，故选项实验方案能实现对应实验目的，不符合题意。
故选C。
【点睛】本题难度不是很大，化学实验方案的设计是考查学生能力的主要类型，同时也是实验教与学难点，在具体解题时要对其原理透彻理解，可根据物质的物理性质和化学性质结合实验目的进行分析判断。
14．防止生锈
【详解】铁生锈是在氧气与水的共同作用下发生的，表面涂一层机器油，并用油纸包裹是为了隔绝氧气和水，防止生锈。
15． Al 2 铜的金属活动性比银强
【详解】（1）金属活动性顺序为：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，故表中方格内应填写的元素符号是：Al；
（2）在金属活动性顺序里，Mg、Sn位于氢之前，能与稀盐酸（或稀硫酸）发生置换反应，Pt、Au位于氢之后，不与稀盐酸或（稀硫酸）发生置换反应，故能与稀盐酸发生置换反应的金属有2种；
（3）Cu能从AgNO3溶液中置换出Ag，因为铜的金属活动性比银强。
【点睛】金属活动性顺序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
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。
16．(1)导电性
(2) 立即产生气泡
钪＞锌＞铜
【详解】（1）用铜制电线是利用铜的导电性和延展性。
（2）锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，所以实验现象为立即产生气泡，速率较快；
反应的化学方程式为：；
由金属与酸反应生成气泡的速率可知，钪与稀盐酸产生氢气速率最快，最活泼，锌次之，铜最不活泼，则金属活动性顺序钪＞锌＞铜。
17． Al NH4NO3 Hg
【详解】(1)氧化镁中镁元素为+2价∶；
(2) 质子数是13，表示的微粒是Al；
(3)溶于水使溶液温度显著降低的氮肥是硝酸铵，溶于水吸热；
(4)常温下为液态的金属是Hg。
18．(1)B
(2) 铝表面产生气泡，铜表面无现象(合理即可) （合理即可）
(3)
【详解】（1）铝是地壳中含量最多的金属元素，人类冶炼和使用金属铝的时间较晚，是因为铝的活动性较强，冶炼铝的技术要求高，故选：B；
（2）活动性比氢强的金属能从稀酸中置换出氢气，活动性比氢弱的金属不能从稀酸中置换出氢气。将铝片和铜片分别放入稀硫酸中，若观察到铝表面产生气泡，铜无明显现象，则证明铝比铜金属活动性强；
活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。为了可一步验证铝与铜的金属活动性顺序，可将A中稀硫酸换成含有铜离子的盐溶液，若铝能够与其反应生成红色固体，则证明铝比铜金属活动性强，发生反应的化学方程式为（合理即可）；
（3）一个铝原子最外层电子数为3，某铝原子簇其最外层电子数总和为40时相对稳定，40-13×3=1，说明该稳定的原子簇带一个单位的负电荷，所以该稳定的铝原子簇的微粒符号是。
19．(1) H2 CaCl2
(2)Fe + CuCl2 =Cu + FeCl2
【分析】C通电分解生成E和F，所以C是水，E、F是氢气和氧气。根据F和Y可以生成黑色固体H、Y可以转化为浅绿色溶液G可知Y是铁，则F是氧气，E是氢气，H是四氧化三铁，Z可以是一氧化碳、碳等具有还原性的物质。反应②水和X反应放热，则X是氧化钙、水和氧化钙生成的B是氢氧化钙。A和铁反应生成氢气和G，A中溶质含两种元素，则A是盐酸，G是氯化亚铁。盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，则D是氯化钙。代入验证无误。
【详解】（1）根据分析E是氢气，化学式H2。D是氯化钙，化学式CaCl2。
（2）反应③和反应①是不同反应，则反应③是铁和氯盐反应生成氯化亚铁，如铁和氯化铜反应生成铜和氯化亚铁，化学方程式为Fe + CuCl2 =Cu + FeCl2。
20．(1) 铁/Fe Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 置换反应
(2)引流
(3) 向溶液中再加入金属镁，观察有无气泡产生 /硫酸铜
【详解】（1）镁、铁、铜三种金属中，只有铁能被磁铁吸引，则操作①中被磁铁吸引的金属A是铁；步骤②所涉及的反应是镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应的化学方程式为：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；该反应是由一种单质和一种化合物反应生成一种单质和一种化合物的反应，属于置换反应；
（2）操作a是将固体和液体分离，则操作a是过滤，过滤的过程中需要使用玻璃棒，其作用是引流；
（3）步骤②是加入适量稀硫酸和镁反应，判断步骤②是否适量的做法是：向溶液中加入镁，观察有无气泡产生。若没有稀硫酸，还可以利用金属与盐溶液的反应，则可以加入适量的硫酸铜溶液，镁和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，也能达到实验目的。
21． H2、SO2 溶液褪色 黑色固体变红色 吸收二氧化硫 随着反应进行，浓硫酸变成稀硫酸，稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气 不产生有毒气体SO2，不污染空气
【详解】[猜想与假设]
甲同学认为：气体可能是H2；
乙同学认为：气体可能是SO2；
丙同学认为：气体还可能是H2、SO2。
故填：H2、SO2。
[实验探究]
（1）实验开始后，观察到A中溶液褪色，证明气体中含有二氧化硫。
故填：溶液褪色。
（2）C装置先通一段时间气体后，再点燃酒精灯，一段时间后观察到玻璃管内黑色固体变红色，证明气体中含有氢气。
故填：黑色固体变红色。
（3）D装置的作用是吸收二氧化硫，防止污染环境。
故填：吸收二氧化硫。
[实验结论]
①锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，反应过程中又产生了氢气，原因：随着反应进行，浓硫酸变成稀硫酸，稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气。
故填：随着反应进行，浓硫酸变成稀硫酸，稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气。
②锌与浓硫酸、稀硫酸反应都可以产生硫酸锌，如果需要制取硫酸锌，用锌与稀硫酸反应的优点是不产生有毒气体SO2，不污染空气。
故填：不产生有毒气体SO2，不污染空气。
【点睛】认真阅读材料，获取有用信息解题。
22．(1)Fe2O3
(2)115t
(3)76%
(4) 钢 140t
【详解】（1）赤铁矿石只含一种铁的氧化物为氧化铁，化学式是Fe2O3。
（2）由于赤铁矿石中只含一种铁的氧化物Fe2O3，且其中含铁元素质量为112t。故赤铁矿石中铁的氧化物Fe2O3的质量为。
（3）赤铁矿石中铁的氧化物Fe2O3的质量分数为。
（4）①、含碳量为0.03%-2%的铁合金是钢，含碳量为2%-4.3%的铁合金是生铁；
②、赤铁矿石200t中含铁元素112t，故可炼出含铁质量分数为80%的铁合金的质量为。
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