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

第一单元 金属和金属材料 检测题
一、选择题
1．为防止家中菜刀生锈，小风设计了如下方案：
①每天用汽油擦拭一遍　②用完后保存在盐水中　③擦干后用植物油涂抹　④用干布把它擦干，悬挂　⑤用食醋涂抹　⑥用酱油涂抹。请选出你认为合理的方案
A．①②③④⑥⑦
B．②③④
C．③④
D．⑤⑥⑦
2．现有X、Y两种金属，如果把X、Y分别放入稀盐酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y放入到硝酸铜溶液中，无任何现象，则X、Y、Cu的金属活动性强弱顺序是
A．Cu＞X＞Y B．X＞Cu＞Y C．X＞Y＞Cu D．Y＞X＞Cu
3．锌、铁与相同浓度的稀硫酸反应生成等质量的氢气，下列说法错误的是
A．参与反应的酸的量可能不足
B．铁与稀硫酸反应溶液由无色变浅绿色
C．消耗锌的质量比消耗铁的质量少
D．锌与稀硫酸的反应比铁与稀硫酸的反应快
4．北京冬奥会上，我国滑雪运动员所用的滑雪杖材质为铝合金。下图为铝的相关信息，下列说法正确的是
A．铝原子的质量为26.98
B．铝元素是地壳中含量最高的金属元素
C．化学反应中，铝易得到电子形成阴离子
D．铝制品不易被锈蚀，说明铝的化学性质不活泼
5．推理法是化学研究常用的思想方法，下列推理正确的是（　　）
A．燃烧过程中伴随着发光放热现象，所以有发光放热现象的变化一定是燃烧
B．置换反应生成单质和化合物，所以生成单质和化合物的反应属于置换反应
C．离子是带电荷的微粒，则带电荷的微粒一定是离子
D．某物质在氧气中充分燃燃生成水和二氧化碳，则该物质一定含有碳、氢元素
6．向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉，充分反应后，得到固体M和溶液N．下列叙述错误的是（　　）
A．锌有剩余时，M中一定有Fe、Cu和Zn
B．锌有剩余时，N中一定没有FeCl2和CuCl2
C．锌无剩余时，M中一定有Cu，可能有Fe
D．锌无剩余时，N中一定有FeCl2 和ZnCl2
7．下列对实验现象的观察或记录中正确的是
A．电解水实验中正极与负极产生的气体体积之比为8：1
B．将浸过石蕊溶液的干燥纸花放入装有二氧化碳的集气瓶里，纸花由紫色变为红色
C．将黄铜与铜互相刮擦，黄铜表面出现划痕
D．磷在空气中燃烧，产生大量的白烟
8．分析推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是（　　）
A．氧化物都含氧元素，含氧元素的化合物都是氧化物
B．含碳元素的物质充分燃烧会生成CO2，所以燃烧能生成CO2的物质一定含碳元素
C．置换反应必须有单质参与，有单质参与的反应都是置换反应
D．原子和分子都是构成物质的微粒，因此物质不是由分子构成，就一定是由原子构成
9．下列有关合金的说法正确的是
A．合金中一定不含非金属 B．合金不属于金属材料
C．合金的硬度一般比各成分金属大 D．各成分金属的熔点比合金的熔点低
10．下表是一些金属熔点的数据：
金属 锡 铅 铋 镉
熔点/ 231.9 327.5 271.3 320.9
日常所用保险丝由铋、铅、锡、镉等金属组成，其熔点约为
A．300-320℃ B．230-250℃ C．60-80℃ D．20-40℃
11．逻辑推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理中正确的是
A．置换反应生成单质和化合物，所以生成单质和化合物的一定是置换反应
B．H2O和H2O2的分子构成不同，所以化学性质不同
C．原子核是由质子和中子构成，所以所有原子核中一定有质子和中子
D．单质中只含有一种元素，所以只含有一种元素的物质一定是单质
12．人类最先使用的金属是
A．镁 B．铝 C．铁 D．铜
二、填空与简答
13．金属和金属材料在生产、生活中应用广泛。

(1)为了防止铁器生锈，通常在其表面涂防护漆，其防锈原理是 。
(2)某同学用如图所示实验来验证铜与银的金属活动性强弱，则X、Y分别是 。
(3)实验小组进行了如下操作：把一定量的铁粉和锌粉加入到硝酸铜溶液中，充分反应后过滤。再向滤渣中加入稀盐酸，滤渣表面有气泡产生，滤出的固体中一定含有 。
14．2022年足球世界杯在卡塔尔举行
(1)主场馆“金色之碗”由中企承建，在场馆建设中使用了大量金属材料—合金。生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金，钢的含铁量 (填“>”、“=”、“<”) 生铁的含铁量。下列有关合金的说法不正确的是
A．人类生产和使用铁器早于青铜器 B．合金的硬度一般大于各成分金属
C．赤铁矿属于金属材料 D．合金拓宽了金属材料的应用范围
(2)世界杯比赛用球是“逐梦之旅”，化学物质中也有“足球”，因其结构形似足球而得名“足球烯”，其每个分子中含60个碳原子，它的化学式为 。
(3)足球裁判会随身携带“任意球喷雾器”，喷剂内含有水、丁烷(C4H10)、植物油、表面活性剂。喷到草地上呈白色泡沫，1分钟后泡沫就会消失，不产生新物质， 草地上只会留下水和表面活性剂，推测丁烷消失是因为丁烷有 性。
(4)卡塔尔濒临阿拉伯海，海水因含有较多钙离子和 (填离子符号)属于硬水。长期饮用硬水有害，日常生活中可以用 鉴别硬水，可以通过 把硬水转化为软水。
(5)过量排放二氧化碳会加剧 效应，中国智慧助力卡塔尔世界杯实现“碳中和”目标，以下举措符合这一目标的是 。
A．场馆模块化设计节约了大量材料，减少整体碳排量
B．888台中国制造的纯电动车提供住所与场馆的往返接送服务
C．通过使用可再生废料、购买碳排放指标等方式，生产“零碳”吉祥物
D．建成卡塔尔首座非化石燃料发电站，也是目前为止世界第三大单体光伏发电站
15．同学，你骑过共享单车吗？随着共享单车在我国城乡逐渐普及，“节约能源，减少污染，健康出行”正逐渐成为一种新的时尚。钢、铝合金及塑料和合成橡胶等是制造共享单车的主要材料。下面结合所学的化学知识来，回答有关问题。
(1)上述材料所涉及到的元素中属于地壳中含量最多的金属元素的是 。
(2)钢、铝合金属于 。
(3)下列物质的性质中，属于金属物理性质的是 。
①导电性　②延展性　③不容易燃烧　④有金属光泽　⑤容易生锈　⑥导热性
(4)锌、铜、铁、镁、铝是合金中最常见的金属，其金属活动性从强到弱的顺序是
16． 过去10年来，中国产煤大省山西正不断提高发展的“含绿量”，奋力推进山西高质量转型发展。太钢集团研发的手撕钢是目前最薄的不锈钢，其厚度仅有0.015mm，说明其具有良好的 ，手撕钢属于 材料。与生铁相比，手撕钢的含碳量更 (填“高”或“低”)。
17．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。在实验室里，可以利用如图所示的装置进行实验。

(1)装置A中的现象是 ，该反应的化学方程式为 ；该反应中的还原剂是 。
(2)从保护环境的角度考虑，该装置需要完善的是 。
(3)铁矿石冶炼成铁是一个复杂过程，炼铁的固体原料有 。
(4)将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示，下列说法错误的是__________(填字母)。

A．金属活动性ZnB．反应结束后过滤，滤渣中一定有Cu、Zn、R
C．反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液一定无色
(5)某金属粉末中含有镁、铝。铜、银中的一种或几种，取24g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生2g氢气，则该金属粉末的组成有 (填数字)种情况。
18．根据下列化合物与单质相互转化的关系回答：

(1)若乙的溶液是浅绿色，Y是红色固体，则X是 ；
(2)在常温下若乙是气体，则X是 如：（用化学方程式表示） 。
(3)在常温下若甲是固体，乙是无色液体，则X是 。
19．废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属，随意丢弃既会造成资源浪费，也会污染土壤和水体。现设计如下实验，以回收其中的铜。
已知：①金、银的金属活动性比较弱，不与稀硫酸反应。
②；不考虑金、银发生类似反应。
③每一步反应假设完全。
(1)将电路板粉碎成粉末的目的是 。
(2)步骤①所得滤液中的阳离子有 。
(3)步骤②所得滤渣的成分是 。
(4)步骤③中一定发生反应的化学方程式是 。
(5)步骤④中反应的实验现象： 。
三、科学探究题
20．某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动。
【查阅资料】
经查阅，金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为 。
【对比实验】
编号 操作 现象
甲 将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中 无明显现象
乙 将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中 铝丝表面析出红色固体
丙 将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中 铝丝表面析出红色固体
（1）比较实验乙和实验 （填“甲”或“丙”）可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。
（2）实验乙中反应的化学方程式为 ，据此可知金属活动性Al比Cu （填“强”或“弱”）。
（3）小明同学对实验丙的现象进行分析，认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是 。
【猜测与探究】
小组同学针对实验丙的现象，经讨论后猜测：Cl-破坏了氧化铝薄膜。
为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究：
操作 现象 结论 推论
（1）向一支试管中再加入 NaCl固体 铝丝表面析 出红色固体 氧化铝薄膜 被破坏 Na+或① 能 破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入 Na2SO4固体 ② 氧化铝薄膜 未被破坏 Na+和SO42—都不能 破坏氧化铝薄膜
【结论与反思】
得出结论：前述猜测 （填“正确”或“不正确”）。总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法。
四、计算题
21．某种铁合金中含有不溶于酸的杂质。取该合金样品粉末11.4g，分四次向其中加入稀盐酸共100g。反应过程的有关数据记录如下表。
次序 第1次 第2次 第3次 第4次
加入稀盐酸的质量/g 25 25 25 25
剩余固体的质量/g 8.6 a 3 0.2
（1）a=________。
（2）所得溶液溶质的质量分数（请写出计算过程）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】①菜刀擦汽油，会导致菜刀无法使用，故①错误；
②用完后保存在盐水中，盐水能加快铁的锈蚀，故②错误；
③擦干后用植物油涂抹，擦植物油不影响继续使用，故③正确；
④用干布把它擦干，这样在干燥的情况也不会生锈，故④正确；
⑤用食醋涂抹，会导致生锈加快，故⑤错误；
⑥用酱油涂抹，盐的存在会加速生锈，故⑥错误。防止家中菜刀生锈合理的方案是③④。故选C。
【点睛】铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触，酸性溶液、盐溶液能促进铁生锈。解答本题要掌握铁生锈的条件，只有这样才能找出防止铁生锈的方法。
2．B
【分析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，进行分析判断。
【详解】现有X、Y两种金属，如果把X、Y分别放入稀盐酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应，说明X的位置排在氢的前面，Y的位置排在氢的后面，即X＞H＞Y；如果把Y放入到硝酸铜溶液中，无任何现象，说明Y的金属活动性比铜弱，即铜＞Y；X的位置排在氢的前面，则X、Y、Cu的金属活动性强弱顺序是X＞Cu＞Y。
故选：B。
3．C
【详解】A、根据化学方程式Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑可知，生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，如果参与反应酸的量不足，锌和铁过量时生成的氢气质量相等，故A正确；B、铁与稀硫酸反应，生成氯化亚铁（水溶液呈浅绿色）和氢气，溶液由无色变浅绿色，故B正确；C、锌、铁和稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系为：
由以上质量关系可知，生成氢气质量相等时，消耗锌的质量比消耗铁的质量大，故C错误；D、锌比铁活泼，在相同条件下，锌与稀硫酸反应比铁与稀硫酸反应快，故D正确。故选C。
【点睛】明确生成等质量的氢气，消耗的稀硫酸的质量应相等，掌握金属的化学性质是正确解答本题的关键。
4．B
【详解】A、在元素周期表中，元素名称下方的数字表示相对原子质量，故铝的相对原子质量为26.98，不是原子质量，不符合题意；
B、地壳中元素含量由多到少（前四位）依次是：O、Si、Al、Fe，故地壳中含量最高的金属元素是铝元素，符合题意；
C、铝原子的最外层电子数为3，小于4，在化学反应中，铝容易失去电子形成阳离子，不符合题意；
D、铝的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，故铝制品不易被锈蚀，不符合题意。
故选B。
5．D
【详解】A、有发光放热现象的变化不一定是燃烧，如通电的灯泡发光放热，故A不正确；
B、置换反应是一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物，反应物也必须是一种单质和一种化合物，故B不正确；
C、离子是带电荷的微粒，带电荷的微粒不一定是离子，质子也带电，，故C不正确；
D、某物质在氧气中充分燃燃生成水和二氧化碳，由质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变，则该物质一定含有碳、氢元素，故D正确。故选D。
6．D
【分析】在金属活动性顺序中，排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，三种金属的活动性顺序为：锌＞铁＞铜，所以向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉，锌会先与氯化铜反应，再与氯化亚铁反应，据此分析。
【详解】A、锌有剩余时，M中一定有Fe、Cu和Zn，故A正确，不符合题意；
B、锌有剩余时，锌和氯化铜、氯化亚铁完全反应，所以N中一定没有FeCl2和CuCl2，故B正确，不符合题意；
C、锌无剩余时，锌先与氯化铜反应，可能与氯化亚铁反应，所以M中一定有Cu、可能有Fe，故C正确，不符合题意；
D、锌无剩余时，N中一定有ZnCl2，可能FeCl2、CuCl2，故D错误，符合题意。故选D。
【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。
7．D
【详解】A、电解水时，与电源正极相连的试管内产生的气体体积少，与电源负极相连的试管内的气体体积多；且两者的体积之比大约是1：2，选项A错误；
B、将浸过石蕊溶液的干燥纸花放入装有二氧化碳的集气瓶里，纸花不变色，因为二氧化碳不能使石蕊变色，选项B错误。
C、黄铜是铜的合金，硬度比铜的硬度大，与铜互相刮擦，铜表面出现划痕，选项C错误。
D、磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，选项D正确。
故选：D
8．B
【详解】A. 由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物叫氧化物；B. 据质量守恒定律可知反应前后元素种类不变，含碳元素的物质充分燃烧会生成CO2，所以燃烧能生成CO2的物质一定是碳元素；C. 置换反应必须有单质参与，有单质参与的反应不一定是置换反应，如水分解生成单质，但是分解反应；D. 原子和分子、离子都是构成物质的微粒，因此物质可能由分子构成，或由原子构成，或由 离子构成。选B
9．C
【详解】A、合金是指一种金属加热熔合其它金属或非金属形成的具有金属特性的物质，所以合金中可能含非金属，故A错；
B、合金属于金属材料，故B错；
C、合金要比组成成分金属的硬度大，故C正确；
D、合金比组成成分金属的熔点低，故D错。
故选C。
10．C
【详解】合金的优点是三高一低强度、硬度、耐腐蚀性高，熔点偏低低于合金中任意一种金属的熔点，故保险丝熔点低于231.9，为避免室温下保险丝熔断，熔点应高于室温，故选：C
11．B
【详解】A、置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，则生成单质和化合物的不一定是置换反应，该选项推理不正确；
B、由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，水和过氧化氢分子的分子构成不同，则它们的化学性质不同，该选项推理正确；
C、不是所有的原子中都有中子，如普通氢原子，该选项推理不正确；
D、单质是指只含一种元素的纯净物，物质分为纯净物和混合物，则只含有一种元素的物质不一定是单质，如氧气和臭氧的混合物，该选项推理不正确。
故选B。
12．D
【详解】由于铜的活动性比较弱，以单质形式存在的比较多，在我国，距今4000年前的夏朝已经开始使用红铜，即天然铜。铁比铜活泼，到春秋时期才发现使用，镁、铝的活动性比铁还强，难以炼制铝的单质，所以到近代才被大量应用。故选D。
13．(1)隔绝氧气和水蒸气
(2)铜和硝酸银溶液(合理即可)
(3)铜、铁(或 Cu、Fe)
【详解】（1）铁生锈的条件是：铁和氧气、水同时接触，铁器表面涂防护漆，其防锈原理是隔绝氧气和水蒸气。
（2）因为铜的活动性大于银，可将铜片放入硝酸银溶液中，铜能置换出银，同时生成硝酸铜，X、Y分别是铜、硝酸银溶液（合理即可）。
（3）金属活动性顺序：锌＞铁＞氢＞铜，则将一定量的铁粉和锌粉加入到硝酸铜溶液中，锌先与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，铁后与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁；充分反应后，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明有活泼金属存在，因为锌先反应，铁后反应，所以一定有铁，可能有锌，故滤出的则固体中一定含有铁和铜。
14．(1) >
AC
(2)C60
(3)挥发
(4) Mg2+ 肥皂水 煮沸
(5) 温室 ABCD
【详解】（1）铜和生铁均为铁合金，其中，生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量在0.03%~2%，则钢的含碳量低于生铁；
A、人类生产和使用最早的金属材料为青铜器，该选项说法不正确；
B、合金的硬度比组成其成分的金属的大，该选项说法正确；
C、赤铁矿的主要成分为氧化铁，不属于合金，该选项说法不正确；
D、合金改良了金属的性能，拓宽了金属材料的使用范围，该选项说法正确。
故选AC。
（2）由于每个分子中含60个碳原子，则其化学式为C60。
（3）将喷剂喷到草地上，1分钟就会消失，说明丁烷具有挥发性。
（4）硬水中含有较多的可溶性钙、镁化合物，则海水中含有较多的钙离子和镁离子，镁离子的符号为Mg2+；
肥皂水可鉴别硬水和软水，其中产生较多泡沫的为软水，产生较少泡沫或较多浮渣的为硬水；
生活中可用煮沸的方法将硬水软化。
（5）空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应；
A、场馆模块化设计节约了大量材料，减少整体碳排量，有利于实现”碳中和“，该选项符合题意；
B、使用纯电动车能减少二氧化碳和污染性物质的排放，该选项符合题意；
C、使用可再生废料、购买碳排放指标等方式，生产“零碳”吉祥物，该选项符合题意；
D、使用光合发电站，能减少二氧化碳的排放，该选项符合题意。
故选ABCD。
15． 铝 金属材料 ①②④⑥ Mg>Al>Zn>Fe>Cu。
【详解】(1)由地壳中元素含量较多的前四位依次是，氧、硅、铝、铁可知，含量最多的金属元素是铝元素；
(2)钢、铝合金属于金属材料；
(3)①导电性、②延展性、④有金属光泽、⑥导热性均是不需要发生化学变化就能表现出来的性质，均属于物理性质；
(4)锌、铜、铁、镁、铝是合金中最常见的金属，其金属活动性从强到弱的顺序是镁、铝、锌、铁、铜。
16． 延展性 金属 低
【详解】手撕钢是目前最薄的不锈钢，其厚度仅有0.015mm，说明其具有良好的延展性；
手撕钢是铁的合金，属于金属材料；
生铁的含碳量为2%-4.3%，钢的含碳量为0.03%-2%，故与生铁相比，手撕钢的含碳量更低。
17．(1) 红棕色固体逐渐变为黑色
一氧化碳/CO
(2)在装置B的导管末端放置一只燃着的酒精灯
(3)铁矿石、焦炭、石灰石
(4)ABC
(5)7
【详解】（1）装置A中一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，故现象是：红棕色固体逐渐变为黑色；该反应的化学方程式为：；
在该反应中，一氧化碳得到氧，属于还原剂；
（2）一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳散逸到空气中，会污染空气，故应增加尾气处理装置，故应在装置B的导管末端放置一只燃着的酒精灯；
（3）铁矿石冶炼成铁是一个复杂过程，炼铁的固体原料有铁矿石、石灰石、焦炭，还需要热空气等；
（4）A、将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，由图可知，发生了两个反应，则R比铜活泼，R与氯化铜发生了反应，锌与氯化铜反应：，65份质量的锌置换出64份质量的铜，固体质量减小，溶液质量增加，故先是锌与氯化铜反应生成氯化锌和铜，待锌完全反应后，R与氯化铜反应，说明金属活动性：Zn＞R，符合题意；
B、由A的分析可知，锌先与氯化铜反应生成氯化锌和铜，待锌完全反应后，R和氯化铜反应，故反应后，滤渣中一定含铜，一定不含锌，可能含R，符合题意；
C、反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，说明滤渣中含R，且R能与酸反应，则氯化铜已经完全反应，R可能是铁，铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，反应后，滤液呈浅绿色，故滤液不一定是无色的，符合题意。
故选ABC；
（5）24g镁完全反应生成氢气的质量为：；
24g铝完全反应生成氢气的质量为：
铜和银与稀盐酸不反应，故取24g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生2g氢气，则该金属粉末可能只含镁，也可能含铝、铜或铝、银或铝、铜、银或镁、铝、铜或镁、铝、银或镁、铝、铜、银，故共7种情况。
18．(1)Fe/铁
(2) C/碳
(3)氢气/ （合理即可）
【分析】根据上图的转化关系，这是一个置换反应，置换反应的类型有氢气（碳单质）的还原性、金属与酸反应、金属与盐溶液反应；
【详解】（1）若乙的溶液是浅绿色（含Fe2+的溶液），Y是红色固体，则X是Fe，发生的反应为铁和铜盐溶液的反应，如： 。故填铁或Fe；
（2）在常温下若乙是气体，且是化合物，故可判断为二氧化碳，则X是C，发生的化学方程式为： 。故填碳或C；；
（3）在常温下若甲是固体，乙是无色液体（可能为水），则X可能是H2，发生的化学方程式为 。故填氢气或H2（合理即可）。
19．(1)增大反应物的接触面积，加快反应速率
(2)H+、Al3+、Fe2+
(3)金和银
(4)
(5)滤渣部分溶解，有气泡产生，溶液变为浅绿色
【详解】（1）将电路板粉碎成粉末，增大反应物的接触面积，加快反应的速率，故填：增大反应物的接触面积，加快反应速率。
（2）铝、铁、铜、银、金等金属中，加入过量的稀硫酸，铝与硫酸反应生成硫酸铝和氢气，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，步骤①过滤后所得滤液中的阳离子有H+、Al3+、Fe2+，故填：H+、Al3+、Fe2+。
（3）步骤①中铜、银、金与稀硫酸不反应，步骤①过滤后所得滤渣中含有铜、银、金，加入足量的稀硫酸和过氧化氢溶液，与铜反应生成硫酸铜和水，过滤后所得滤渣中含有金和银，故填：金和银。
（4）步骤②过滤后所得滤液中含有硫酸铜，加入过量的铁粉，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：，故填：。
（5）步骤③过滤后所得滤渣中含有生成的铜和剩余的铁，加入过量的稀硫酸，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，观察到滤渣部分溶解，有气泡产生，溶液变为浅绿色，故填：滤渣部分溶解，有气泡产生，溶液变为浅绿色。
20． 甲 强 甲实验中未打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中无明显现象，说明水对氧化铝薄膜没有破坏作用 SO42- 无明显现象 正确
【详解】[查阅资料]
铝在常温下能与空气中的氧气反应生成氧化铝，化学方程式为：;
[对比实验]
（1）甲实验是将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中，乙实验是将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中，前者无明显现象，后者铝丝表面析出红色固体，对比甲乙可知，打磨能破坏氧化铝薄膜；
（2）乙实验中铝和硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜，化学方程式为：；铝能将硫酸铜溶液中的铜置换出来，说明铝的金属活动性比铜强；
（3）小明同学的观点错误，否定的依据是，甲实验中未打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中无明显现象，说明水对氧化铝薄膜没有破坏作用；
[猜测与探究]
①表面未打磨的铝丝浸入氯化钠溶液中，铝丝表面有红色固体铜析出，说明Na+或Cl-,能破坏氧化铝薄膜；
②得出的结论是氧化铝薄膜未被破坏，则因为氧化铝薄膜的保护作用，铝丝不能和硫酸铜溶液反应，故观察到的现象是;无明显现象；
[结论与反思]
前述猜测正确，这是因为根据上述实验氯化钠可以破坏铝丝表面的氧化膜，而Na+又不能破坏铝丝表面的氧化膜，则说明Cl-可以破坏铝丝表面的氧化膜。
21．（1）5.8
（2）解：分析图表，第4加入25g稀盐酸，反应铁的质量为3g-0.2g=2.8g，可知此时铁与加入稀盐酸恰好完全反应，得到氯化亚铁溶液
设生成氯化亚铁质量为x，生成氢气质量为y
所得溶液溶质的质量分数=
答：所得溶液溶质的质量分数为22.9%。
【详解】（1）铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁；固体减少质量就是反应铁的质量；由数据记录表可知，每次向合金样品粉末中加入稀盐酸的质量相等，故在铁完全反应之前每次消耗铁的质量也相等，由第1、2、3次实验结果可知，三次共消耗铁质量为11.4g-3g=8.4g，故铁完全反应之前每次消耗铁质量为8.4g÷3=2.8g，因此a=8.6-2.8=5.8；
（2）见答案。
答案第1页，共2页
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