8.3合金与金属材料巩固练习（含解析）仁爱科普版（2024）化学九年级下册

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8.3合金与金属材料
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．中华传统文化中包含很多化学知识。下列解释不正确的是
A．《梦溪笔谈》：“燃之如麻，但烟甚浓”——石油不完全燃烧产生大量黑烟
B．《天工开物》：“每金七厘，造方寸金一千片”——金的延展性强
C．《梅花》：“遥知不是雪，为有暗香来”——分子在不断地运动
D．《吕氏春秋》：“金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚”——铜合金的硬度比铜小
2．科教兴国，科技强国。下列说法正确的是
A．国产光刻机使用的氟化氩（ArF）属于混合物
B．火箭发动机的碳化硅陶瓷是有机合成材料
C．量子通信材料碳纳米管与石墨烯均属于碳单质
D．航空领域镍钛形状记忆合金的熔点高于镍和钛
3．下列有关物质用途的表述错误的是
A．铜用作导线 B．氢气是一种理想的能源
C．二氧化碳可以用于灭火 D．氧气用作燃料
4．我国自主研发的厚的超薄不锈钢箔材让高精尖设备制造更上一个台阶。下列有关说法正确的是
A．超薄不锈钢具有良好的延展性 B．回收超薄不锈钢没有意义
C．超薄不锈钢遇水就会生锈 D．超薄不锈钢硬度比纯铁小
5．如图所示的实验不能达到实验目的的是
A．验证CO2的性质 B．验证空气中氧气含量
C．验证O2是否收集满 D．比较合金与纯金属的硬度
6．下列物质中，属于纯净物的是
A．矿泉水 B．空气 C．蒸馏水 D．不锈钢
7．劳动创造美好生活。下列劳动项目与相关化学知识解释错误的是
选项 劳动项目 解释
A 在燃气灶上用铁锅炒菜 利用铁的导电性
B 采用刻画法区分纯铜和铜锌合金 合金的硬度比组成它的纯金属大
C 木柴燃烧时需要架空 增大了木柴与氧气的接触面积
D 用布擦干被雨水淋湿的自行车 除去水防止铁生锈
A．A B．B C．C D．D
8．化学对推动社会的发展有着巨大的作用。下列说法不正确的是
A．用过的金属材料随意丢弃，减少处理成本 B．研制抗癌药物，保障人类生命健康
C．用甲醇汽油替代传统汽油，保护环境 D．推广使用脱硫煤，减少酸雨的危害
9．跨学科实践活动中部分学生的观点如下，其中正确的是
选项 实践活动 学生观点
A 水质检测及自制净水器 过滤操作后得到的水是纯净物
B 制作原子结构模型并展示科学家探索物质结构的历程 原子是不可再分的实心球体
C 调查我国航天科技中新型能源的应用 液氧具有可燃性
D 垃圾的分类与回收利用 铝制易拉罐属于可回收垃圾
A．A B．B C．C D．D
10．文物是会说话的古迹。下列文物含有的主要成分属于金属材料的是
A．青铜器 B．丝绸
C．陶瓷 D．木俑
二、非选择题
11．科普阅读：电是现代社会的动力之源，它对很多行业起着不可或缺的作用。未来，可再生能源将成为全球电力的首要来源，我国在新的发展阶段选择大力发展新质生产力发电。请分析图文信息，解答下列相关问题。
(1)图1是我国自主研发的发电玻璃，它采用了碲化镉材料。碲元素和镉元素属于不同种元素，它们的本质区别是 。
(2)图2是我国自主研发的漂浮式波浪能发电装置“南鲲号”。“南鲲号”所使用的金属材料中铝合金的硬度比纯铝 （填“大”或“小”）。
(3)图3中高空风能发电是将风能转化为 。
(4)能源转型已是大势所趋。传统的发电方式为火力发电，其所用能源为煤，这种能源属于 能源（填“可再生”或“不可再生”）。可以使用 （填一种新能源，风能除外）来替代传统能源。
12．“共享单车”(如图)方便市民出行，颇受人们的喜爱。
(1)单车上标示出的部件中由金属材料制成的是 (填字母)。
(2)为防止钢链条生锈，可采取的措施是 。
(3)自行车被雨淋湿后，为防止生锈，你应做的是 。
13．化学就在我们身边，人类的生活离不开化学。
(1)煤、石油和 被称为三大“化石燃料”。利用石油中各成分的 不同，将各成分进行分离，可得到不同的产品。
(2)小明发现家里的铁锅生锈了，铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中的 等发生化学反应的过程。防止家里炒菜铁锅生锈常用的方法是 。小明还发现铝锅比铁锅更耐用，是因为在空气中铝的表面会形成一层致密的氧化膜使其耐腐蚀，其原理为 (用方程式表示)；固体管道疏通剂中的铝粉会和苛性钠溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)，偏铝酸钠中铝元素的化合价为 。
(3)科学家研究利用催化剂，实现了CO2与H2O反应生成CH4和O2，原理如图，该反应的化学方程式为 。
14．西汉彩绘青铜雁鱼釭灯是著名的环保台灯，其结构如图1。
(1)雁鱼釭灯灯体的材质硬度比纯铜 (填“大”或“小”)。
(2)雁鱼釭灯的灯罩可转动，当看到有大量黑烟产生时应 (填“扩大”或“减小”)进风口；合住灯罩即可将其熄灭，其原理是 。
(3)雁鱼釭灯中盛放的清水作用是 (填字母)。
a.可将燃烧产生的废气引入水中，减少室内烟炱
b.减少油的挥发达到省油的目的
c.主要目的是用于灭火
(4)雁鱼釭灯出土时表面有绿色铜锈。考古专家将铜锈分为无害锈和有害锈，碱式碳酸铜是无害锈，其反应化学方程式是2Cu+O2+X+H2O=Cu2(OH)2CO3，则X的化学式是 ；而碱式氯化铜是有害锈，结构如图2所示，无害锈能保护雁鱼釭灯的原因可能是 。
15．金属和金属材料是人类赖以生存和发展的重要物质。某校化学兴趣小组以“金属和金属材料的探究之旅”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识金属
(1)铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，世界上年产量最高的金属是 ；
(2)下列有关金属和金属材料的说法正确的是___________(填字母序号)；
A．金属材料包括纯金属和合金
B．将金做成金箔是利用了金的延展性
C．生铁的含碳量比钢低
D．铝制品在空气中耐腐蚀是因为铝的化学性质不活泼
【任务二】金属的化学性质
金属与氧气反应：
(3)下列关于金属与氧气反应的说法，正确的是___________(填字母序号)；
A．金属铝在常温下与氧气剧烈反应
B．红热的铁丝能在空气中燃烧
C．根据金属与氧气反应的难易程度，可初步判断某些金属的活动性
金属与酸反应：
如图，取大小相同的金属片，分别加入相同的三份稀盐酸中。
(4)有明显现象且反应最剧烈的是试管 (填试管序号)；
(5)试管②里发生反应的现象是 ；
金属和盐溶液的反应：
向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中连续缓慢加入质量为m的锌粉，溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉的质量关系如图所示。
(6)ab段(不含两端点)析出的金属是 (写元素符号)；
(7)若bc段和cd段析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，试比较m1和m2的大小关系 。
16．乙二酸(H2C2O4)俗称草酸，常温下为固体，是生产、生活中常用的漂白剂。加热时，草酸发生分解反应，兴趣小组围绕草酸分解产物开展如下探究。
【查阅资料】
①CO与氯化钯(PdCl2)溶液反应生成黑色沉淀，可用于检验CO，反应原理可用化学方程式表示为：PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl；
②浓硫酸可吸水，氢氧化钠溶液可吸收CO2。
【活动一】探究草酸分解的产物。
(1)兴趣小组设计了如图所示两套实验方案，实验中均观察到PdCl2溶液中出现黑色沉淀和澄清石灰水变浑浊的现象，由此得出“草酸分解产物中有CO和CO2”的结论。你认为方案 (填“I”或“II”)不合理，理由是 。
(2)写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式 。
(3)加热时，草酸(H2C2O4)发生分解反应，生成三种氧化物，生成物的分子个数比为1：1：1，写出该反应的化学方程式 。
【活动二】利用草酸分解产物中的CO测定物质的组成。
兴趣小组设计实验测定某只含铁、氧两种元素的固体样品中铁、氧原子个数比，实验装置如图所示(假设每步反应均完全)：
装置 D和E
反应前质量 492.4g
反应后质量 505.6g
(4)装置C中利用CO与铁的氧化物反应，体现出CO有 （填“还原性”或“氧化性”）。
(5)进行实验并记录实验数据如表所示：计算18.8g固体样品中铁、氧原子的个数比为 (最简整数比)。
(6)若缺少装置A，利用上述方法测得结果将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)；根据气流方向，解释装置E必须和D一起称量的原因是 。
17．(一)某校同学进行“探究土壤酸碱性对植物生长的影响”实践活动，测定校园内空地的土壤酸碱度。甲、乙、丙、丁四个小组分别进行如下实验：
取样：各小组按照要求，采集土壤样品、处理土壤样品。
(1)量取90mL水时选择的仪器是 (填“10”或“100”)mL量筒；溶解操作中玻璃棒的作用是 。
测定pH：各小组分别用pH计测定(2)中所得滤液的pH，结果如下表所示：
组别 甲 乙 丙 丁
pH 5.6 6.2 5.6 5.7
(2)根据测定结果，说明该空地土壤呈 (“酸”或“碱”)性；
分析结果：
(3)针对该校园地区土壤酸碱性，以下作物中，适合在该地区种植的是___________(填字母序号)。
A．葡萄(pH：6.3~7.5) B．芹菜(pH：6.3~7.6)
C．杏树(pH：6.5~8.5) D．樱桃(pH：5.6~7.0)
(二)KNO3和NaCl的溶解度曲线如图所示：
(4)下列叙述正确的是___________。
A．KNO3和NaCl都属于易溶物质
B．20 ℃时，100 g KNO3饱和溶液中溶解了32 g KNO3
C．30 ℃时，KNO3溶液的溶质质量分数一定大于NaCl溶液的溶质质量分数
D．当KNO3中混有少量NaCl杂质时，可采取冷却KNO3热饱和溶液的方法提纯
(三)化学兴趣小组的同学为确定某铁合金样品是生铁还是钢，他们取23g铁合金样品盛放到锥形瓶中，
将100g稀硫酸分成5等份，分5次加入锥形瓶，每次待充分反应后记录实验数据(假设铁合金样品中只
含有铁、碳两种元素)。实验数据整理如表所示：
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸的质量 20 20 20 20 20
瓶中物质总质量 42.8 m 82.4 102.2 122.2
请回答下列问题：
(5)实验室若要用的浓硫酸配制100g质量分数为硫酸，所需要水的质量为 g。
(6)表格中的m的值为 。
(7)通过计算判断该铁合金样品是生铁还是钢 。(请写出计算过程，结果精确到)(生铁含碳量为，钢含碳量为)
18．同学们学习了金属的性质后，以化学之“镁”为主题展开了项目式学习。
任务一：寻“镁”
通过查阅资料了解到：
(1)金属镁可以用于制造照明弹和焰火，因其燃烧时发出 。
(2)“天问一号”火星探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料—新型镁锂合金，没有采用纯镁，可能原因是 (写一条)。
(3)新型镁铝合金()是一种储氢材料，在氩气的氛围中，将一定比例的金属镁和铝熔炼得到镁铝合金。熔炼时须通入氩气，其主要目的是防止 ；镁铝合金储氢和释氢过程(如图1)释放的比储存的 (填“多”或“少)。
任务二：探“镁”
同学们设计了如图2实验，探究镁的化学性质。
(4)图2中A实验，完全冷却后打开止水夹，看到进入集气瓶的水约占瓶内气体总体积的。排除了操作的原因后，根据空气中各气体的体积分数，猜测镁条除了和氧气反应外，最可能还与空气中的 (填化学式)发生了反应，理由是 。
(5)图2中B实验观察到大量气泡迅速冒出，用燃着的木条检验，听到尖锐的爆鸣声，则该气体为 。B实验生成气体的反应方程式为 。
【提出问题】某同学提出：图2的B实验中镁条是否与水也发生了反应？于是进行了再探究。
【设计与实验】同学们设计并进行了图3和图4实验。
【解释与结论】
(6)图3实验没有观察到明显的实验现象，由此可以得出的结论是 。
(7)图4实验将C装置放入冰水混合物中的主要目的是 ；观察到肥皂水中产生了能上升到空中的肥皂泡，若要证明该实验生成了具有可燃性的气体，需要进行的操作是 。
任务三：制“镁”
(8)科学家首次发现通过高温加热苦土(MgO)和木炭的混合物可制得金属镁，同时生成二氧化碳。该反应的化学方程式为 。
(9)海水晒盐的卤液中含大量，可用于提取单质镁，流程如下所示。
资料：MgO的熔点为2852°C；MgCl2的熔点为714°C．
①上述流程中操作I若在实验室中操作，其名称是 。
②工业上电解熔融MgCl2制取金属镁，而不用电解熔融MgO制取金属镁，其原因可能是 。
③工业上用电解氯化镁的方法生产金属镁，同时产生氯气。欲电解2000t含杂质5%的氯化镁(杂质不参加反应)，理论上能生产出金属镁的质量为 t。
19．从古至今，铁及其化合物一直被人类广泛应用。
一、铁的冶炼与应用
(1)春秋著作《国语·齐语》记载：“恶金(铁)以铸锄、夷、斤……”，以铁铸锄是利用铁的 性。
(2)公元前4世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁。近代工业上用赤铁矿()炼铁，CO与反应的化学方程式为 。
二、围绕四氧化三铁开展实验
方法一：
方法二：
(3)方法一中发生反应时可观察到的现象为 ，为防止低碳铁片在空气中生锈，常用的方法为 (答出一种)。
(4)方法二中获得A溶液的化学方程式为 。
(5)从产物成分组成角度分析，与方法二比较，方法一的不足之处是 (答一点即可)。
(6)可表示为，当A溶液①和A溶液②的质量比为 时，铁元素全部转化到中。
(7)纳米高性能可以实现高效催化分解水，其反应过程如图2所示。该反应过程中 (选填“需要”或“不需要”)补充FeO。
《8.3合金与金属材料》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C D A B C A A D A
1．D
【详解】A、石油：“燃之如麻，但烟甚浓”，是因为氧气的含量不足，导致石油不完全燃烧所产生的，故选项解释正确；
B、“每金七厘，造方寸金一千片”，是说金可以压成很薄的片，说明金的延展性强，故选项解释正确；
C、“遥知不是雪，为有暗香来”，是因为花香中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到花香，故选项解释正确；
D、“金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚”，说明铜锡合金的硬度比铜、锡大，故选项解释错误。
故选：D。
2．C
【详解】A、氟化氩有固定的组成和化学式，是由一种物质组成的纯净物，选项错误；
B、碳化硅陶瓷属于无机非金属材料，选项错误；
C、碳纳米管与石墨烯均是由碳元素组成的纯净物，都属于碳单质，选项正确；
D、合金的熔点比组成金属低，故镍钛形状记忆合金的熔点低于镍和钛，选项错误；
故选C。
3．D
【详解】A、铜具有良好的导电性，可作导线，表述正确。
B、氢气燃烧产物是水，无污染，且热值高，是理想的清洁能源，表述正确。
C、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，且密度比空气大，可用于灭火，表述正确。
D、氧气具有助燃性，但本身不能燃烧，不能用作燃料，表述错误。
故选D。
4．A
【详解】A、根据我国自主研发的厚的超薄不锈钢箔材让高精尖设备制造更上一个台阶，说明超薄不锈钢具有良好的延展性，A项正确；
B、不锈钢属于金属材料，回收超薄不锈钢可以节约金属资源，减少污染，具有重大意义，B项错误；
C、铁生锈需要同时与水和氧气接触，不锈钢是铁的合金，具有一定的抗腐蚀性，C项错误；
D、合金的硬度比组成它的纯金属大，不锈钢是铁合金，则超薄不锈钢硬度比纯铁大，D项错误；
故选A。
5．B
【详解】A、将二氧化碳缓慢倒入烧杯中，蜡烛由下到上依次熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，不符合题意；
B、该实验中，硫在空气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫是气体，化学反应前后压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，符合题意；
C、氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满，不符合题意；
D、将黄铜片和纯铜片相互刻划，纯铜片上留下较多划痕，说明黄铜片的硬度比纯铜片的硬度大，黄铜是铜的合金，说明合金比组成它的纯金属的硬度大，不符合题意。
故选B。
6．C
【详解】纯净物只含一种物质。
A、矿泉水含有水和多种矿物质，属于混合物，该选项错误。
B、空气含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物，该选项错误。
C、蒸馏水只由水一种物质组成，属于纯净物，该选项正确。
D、不锈钢是铁的合金，含有铁、碳等多种物质，属于混合物，该选项错误。
故选C。
7．A
【详解】A、在燃气灶上用铁锅炒菜，是因为铁具有良好的导热性，不是导电性，符合题意；
B、合金的硬度比组成它的纯金属大，故铜锌合金比铜的硬度大，故将铜锌合金和纯铜相互刻画，留下较多划痕的是纯铜，不符合题意；
C、木柴燃烧时架空，可以增大木柴与氧气的接触面积，使燃烧更充分，不符合题意；
D、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，用布擦干被雨水淋湿的自行车，可以除去水，防止铁生锈，不符合题意。
故选A。
8．A
【详解】A、用过的金属材料随意丢弃，不仅会造成资源浪费，还可能对环境造成污染，应该进行回收再利用，A 说法不正确；
B、化学在医药领域有重要作用，通过研制抗癌药物，可以保障人类生命健康，B 说法正确；
C、甲醇汽油燃烧相对传统汽油能减少一些污染物的排放，有助于保护环境，C 说法正确；
D、推广使用脱硫煤，能减少二氧化硫的排放，从而减少酸雨的危害，D 说法正确。
故选：A。
9．D
【详解】A、过滤只能除去水中的不溶性杂质，不能除去可溶性杂质，故过滤操作后得到的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物，说法错误，不符合题意；
B、原子由原子核和核外电子构成，不是不可再分的实心球体，说法错误，不符合题意；
C、液氧具有助燃性，不具有可燃性，说法错误，不符合题意；
D、铝制易拉罐可回收利用，属于可回收垃圾，说法正确，符合题意。
故选：D。
10．A
【详解】A、青铜是铜的合金，属于金属材料，符合题意；
B、丝绸由蚕丝制成，属于天然材料，不符合题意；
C、陶瓷属于无机非金属材料，不符合题意；
D、木俑由木头制成，木头属于天然材料，不符合题意。
故选A。
11．(1)质子数（或核电荷数）不同
(2)大
(3)电能
(4) 不可再生 太阳能（合理即可）
【详解】（1）元素是质子数（或核电荷数）相同的一类原子的总称，故碲元素和镉元素属于不同种元素，它们的本质区别是：质子数（或核电荷数）不同；
（2）合金比组成它的纯金属硬度大，“南鲲号”所使用的金属材料中铝合金的硬度比纯铝大；
（3）图3中高空风能发电是将风能转化为电能；
（4）传统的发电方式为火力发电，其所用能源为煤，煤属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源；
目前正在开发和利用的新能源有：太阳能、氢能、潮汐能等。
12．(1)ade
(2)涂油(合理即可)
(3)擦干(合理即可)
【详解】（1）金属材料包括纯金属和合金，单车上标示出的部件中，铝合金支架、钢链条、不锈钢车圈都是由金属材料制成的，故选ade。
（2）铁和氧气、水共同接触时会生锈，涂油可以阻止铁和氧气、水接触，进而防止其锈蚀。
（3）铁和氧气、水共同接触时会生锈，自行车被雨淋湿后，立马擦干，能防止其生锈。
13．(1) 天然气 沸点
(2) 水蒸气、氧气 保持铁锅的清洁和干燥或涂上一层食用油 +3
(3)CO2+2H2OCH4+2O2
【详解】（1）目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气等；将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可得到不同的产品；
（2）铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中的水蒸气、氧气等发生化学反应的过程；
保持铁锅的清洁和干燥或涂上一层食用油，可防止家里炒菜铁锅生锈；
铝和氧气反应生成氧化铝，化学方程式：；
偏铝酸钠中钠元素显+1价，氧元素显-2价，根据化合物中化合价代数和为零，设铝元素化合价为x，（+1）+x+（-2）×2=0，x=+3,故填：+3；
（3）CO2与H2O在催化剂和红外线的条件下反应生成CH4和O2，反应的化学方程式为：CO2+2H2OCH4+2O2。
14．(1)大
(2) 扩大 隔绝空气(或氧气)
(3)ab
(4) CO2 无害锈能形成致密的保护膜，隔绝潮湿空气
【详解】（1）青铜雁鱼釭灯灯体由青铜制成，青铜是铜的合金，其硬度比铜大；
（2）当看到有大量黑烟产生时，说明燃料燃烧不充分，此时应调大进风口，以增加空气的进入量，使燃料充分燃烧；使用完毕后可将灯罩合住将其熄灭，利用到的灭火原理是：隔绝空气(或氧气)；
（3）a、雁鱼灯中盛放的清水可将燃烧产生的废气引入水中，以减少对室内环境的污染，说法正确，符合题意；
b、油燃烧放热，清水能吸收部分热量，可减少油的挥发，以达到省油的目的，说法正确，符合题意；
c、雁鱼灯中盛放清水的作用不是用于灭火，说法错误，不符合题意；
故选：ab；
（4）依据质量守恒定律，反应前后原子的种类、个数不变，反应前Cu、O、H、C原子的个数分别为2、3、2、0，反应后Cu、O、H、C原子的个数分别为2、5、2、1，则X为CO2；
根据图2，无害锈是致密的碱式碳酸铜，能隔绝潮湿空气，避免内部的铜接触到潮湿空气，从而防止内部的铜生锈，而有害锈是疏松的碱式氯化铜，无法隔绝潮湿空气。
15．(1)铁/Fe
(2)AB
(3)C
(4)①
(5)有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色
(6)Ag
(7)
【详解】（1）世界上年产量最高的金属是铁；
（2）A、金属材料包括纯金属和合金，符合题意；
B、将金做成金箔是因为金具有良好的延展性，符合题意；
C、生铁和钢均是铁的合金，但是含碳量不同，生铁的含碳量为2%-4.3%，钢的含碳量为0.03%-2%，故生铁的含碳量比钢高，不符合题意；
D、铝制品在空气中耐腐蚀，是因为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，不符合题意。
故选AB；
（3）A、金属铝在常温下能与氧气反应，但不剧烈，不符合题意；
B、红热的铁丝在空气中不能燃烧，红热的铁丝在氧气中能剧烈燃烧，不符合题意；
C、金属越活泼，越易与氧气反应，相反，金属越不活泼，越不易与氧气反应，因此可根据金属与氧气反应的难易程度，初步比较不同金属的活动性，符合题意。
故选C；
（4）在金属活动性顺序里，锌、铁均排在氢前，铜排在氢后，锌、铁均能与稀盐酸反应生成氢气，产生气泡，铜与稀盐酸不反应，且锌比铁活泼，故锌与稀盐酸反应最剧烈，故有明显现象且反应最剧烈的是试管①；
（5）试管②里铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，现象是：产生气泡，溶液由无色变为浅绿色；
（6）金属活动性：Zn＞Fe＞Cu＞Ag，故向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中连续缓慢加入质量为m的锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银完全反应后，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，待硝酸铜完全反应后，锌与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁，故ab段是锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，析出的金属是Ag；
（7）bc段发生反应为锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，即，65份质量的锌置换出64份质量的铜，cd段发生反应为锌与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁，即，65份质量的锌置换出56份质量的铁，如果bc段和cd段析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，则。
16．(1) Ⅰ CO与PdCl2反应也会产生CO2，会干扰后续草酸产物中CO2的检验
(2)
(3)
(4)还原性
(5)5：6
(6) 偏小 若不称E，未反应的CO会从装置D的溶液中带出水蒸气，导致测得质量偏小，铁、氧原子个数比偏大
【详解】（1）CO与氯化钯溶液反应生成黑色沉淀，可用于检验CO，但是该反应会生成二氧化碳，会对二氧化碳的检验产生干扰，故应先用澄清石灰水检验二氧化碳，然后用PdCl2溶液检验一氧化碳，故方案I不合理，理由是CO与PdCl2反应也会产生CO2，会干扰后续草酸产物中CO2的检验；
（2）澄清石灰水变浑浊是因为氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为；
（3）加热时，草酸发生分解反应，生成三种氧化物，生成物的分子个数比为1：1：1，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含C、H、O，生成物中也应含C、H、O，由以上分析可知，草酸分解生成了二氧化碳和一氧化碳，故生成的三种氧化物应是二氧化碳、一氧化碳、水，该反应的化学方程式为：；
（4）装置C中发生反应的原理为一氧化碳和铁的氧化物在高温下反应生成铁和二氧化碳，CO得到氧变成二氧化碳，体现了CO的还原性；
（5）设铁的氧化物为化学式为：FexOy，一氧化碳和铁的氧化物在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：，由化学方程式可知，二氧化碳中的氧元素一半来自铁的氧化物；D和E装置中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，则生成二氧化碳的质量为：505.6g-492.4g=13.2g，则铁的氧化物中氧元素的质量为：，则铁元素的质量为：18.8g-4.8g=14g，则该固体样品中铁、氧元素的原子个数比为：；
（6）若缺少装置A，由于草酸分解生成了二氧化碳，故会导致测得C装置中生成二氧化碳的质量偏大，导致测得固体样品中氧元素的质量偏大，铁元素的质量偏小，则测得结果将偏小；从C装置出来的气体含有CO和CO2，进入D装置后，氢氧化钠将二氧化碳吸收，CO从装置D的溶液中出来会带出水蒸气，若不称E，未反应的CO会从装置D的溶液中带出水蒸气，导致测得质量偏小，铁、氧原子个数比偏大。
17．(1) 100 搅拌，加速溶解
(2)酸
(3)D
(4)AD
(5)95
(6)62.6
(7)解：根据质量守恒定律，共生成氢气的质量为23g+20g×5-122.2g=0.8g；
设铁合金中铁的质量为x，
x=22.4g
则铁合金中碳的质量分数为，因为2%＜2.61%＜4.3%，所以该铁合金样品是生铁；
答：该铁合金中碳的质分数为2.61%，2%＜2.61%＜4.3%，所以该铁合金样品是生铁。
【详解】（1）量筒量程选择的依据有两点：一是尽量保证量取一次，二是量程与液体的取用量最接近，量取90mL水时选择100mL 量筒；
溶解操作中玻璃棒的作用是搅拌、加速溶解；
（2）测定结果中土壤pH在5.6-6.2之间，小于7，说明该空地土壤呈酸性；
（3）该土壤pH在5.6-6.2之间，樱桃适宜生长的pH范围是 5.6-7.0，所以适合在该地区种植的是樱桃，故选：D；
（4）A、20℃时，硝酸钾溶解度为32g，氯化钠溶解度为36g，都大于10g，所以KNO3和NaCl都属于易溶物质，故A正确；
B、20℃时，硝酸钾溶解度为32g，即100g水中最多能溶解32gKNO3达到饱和状态，此时饱和溶液质量为100g+32g=132g，即20 ℃时，132 g KNO3饱和溶液中溶解了32 g KNO3，故B错误；
C、30℃时，没有说明溶液是否饱和，无法比较KNO3溶液和NaCl溶液的溶质质量分数大小，故C错误；
D、因为KNO3溶解度受温度变化影响较大，NaCl溶解度受温度变化影响较小，所以当KNO3中混有少量NaCl杂质时，可采取冷却KNO3热饱和溶液的方法提纯，故D正确；
故选：AD；
（5）设需要98%的浓硫酸质量为x，根据稀释前后溶质质量不变，则有x×98%=100g×4.9%，解得x=5g，则需要水的质量为100g-5g=95g；
（6）第1次加入20g稀硫酸，瓶中物质总质量为42.8g，说明反应生成氢气质量为23g+20g-42.8g=0.2g；前3次加入20g×3=60g稀硫酸时，瓶中物质总质量为82.4g，说明前3次共生成氢气质量为23g+60g-82.4g=0.6g，每次生成氢气质量相同，所以第2次加入20g稀硫酸也生成0.2g氢气，m=23g+40g-0.4g=62.6g；
（7）见答案。
18．(1)耀眼的白光
(2)镁锂合金的硬度大（或镁锂合金耐腐蚀等合理即可）
(3) 金属被氧化 多
(4) 进入集气瓶的水约占，超过氧气的体积分数，而空气中除氧气外，只有氮气的体积分数达到要求
(5) 氢气
(6)镁与冷水几乎不反应
(7) 使未参加反应的水蒸气液化 点燃上升到空中的肥皂泡（合理即可）
(8)
(9) 过滤 氧化镁熔点高，熔化时需要消耗更多能量
480
【详解】（1）金属镁燃烧时会发出耀眼的白光，因此可用于制造照明弹和焰火；
（2）合金相比纯金属，通常具有硬度大、耐腐蚀等优点，“天问一号” 用镁锂合金而不用纯镁，可能是镁锂合金的硬度大（或镁锂合金耐腐蚀等合理即可）；
（3）氩气是惰性气体，化学性质稳定，熔炼时通入氩气可隔绝空气，防止金属镁、铝与空气中的氧气反应而被氧化；从储氢-释氢过程图可知，储氢过程：镁铝合金（）与氢气反应生成氢化镁（）和铝，反应的化学方程式为：，从化学方程式可以得出，储氢时每消耗17个氢分子，就会生成17个氢化镁分子，释氢过程：氢化镁和水生成氢氧化镁和氢气，反应的化学方程式为：，从化学方程式可以得出，1个氢化镁分子反应会生成2个氢分子，那么储氢生成的17个氢化镁分子，反应后就能生成17×2=34个氢分子，储氢时消耗17个氢分子，释氢时生成34个氢分子，因此释放的氢气比储存的多；
（4）空气中氮气的体积分数约为，进入集气瓶的水约占（超过氧气的体积分数），说明镁除与氧气反应外，还与氮气发生了反应，消耗了更多气体，故填：；
（5）氢气具有可燃性，燃烧时会发出尖锐的爆鸣声，因此该气体是氢气；镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，化学方程式为：；
（6）图3实验中镁条放入冷水中无明显现象，说明镁与冷水几乎不反应；
（7）冰水混合物温度低，可将反应生成的水蒸气冷凝为液态水，避免水蒸气进入肥皂液影响对气体的检验，所以放入冰水混合物中的主要目的是：使未参加反应的水蒸气液化；若气体具有可燃性，点燃肥皂泡会观察到燃烧现象（如发出爆鸣声），以此验证气体的可燃性，故填：点燃上升到空中的肥皂泡（合理即可）；
（8）高温加热苦土(MgO)和木炭的混合物可制得金属镁，同时生成二氧化碳，据此化学方程式为：；
（9）①操作Ⅰ是将粗盐与卤液分离，对应实验室中的过滤操作（分离固体与液体）；
②氧化镁的熔点（2852℃）远高于氯化镁（714℃），电解熔融物时，熔点低的更易熔化，能耗更低，故填：氧化镁熔点高，熔化时需要消耗更多能量；
③解：设理论上能生产出金属镁的质量为x，熔融的氯化镁在通电的条件下生成镁和氯气，根据化学方程式：
答：理论上能生产出金属镁的质量为480t。
19．(1)延展/良好的延展
(2)
(3) 剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 涂油(或刷漆)
(4)
(5)得到的四氧化三铁纯度低
(6)2：1
(7)不需要
【详解】（1）用铁铸锄，是将铁加工成特定形状，利用了铁具有延展性，能被锻打成各种形状的性质；
（2）一氧化碳能与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
（3）低碳铁片在纯氧中燃烧生成四氧化三铁，现象是：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体；
铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，刷漆或涂油等方法可以在铁表面形成一层保护膜，隔绝氧气和水，从而防止铁生锈；
（4）方法二中获得A溶液的反应为铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：；
（5）从产物成分组成角度分析，与方法二比较，方法一直接燃烧低碳铁片得到四氧化三铁，得到的四氧化三铁可能含有较多杂质，纯度低；
（6）Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3，FeO与Fe2O3中Fe元素原子个数比为1∶2 ，FeO中Fe显+2价，Fe2O3中Fe显+3价。A溶液含有FeSO4，A溶液①中FeSO4最终转化为FeOOH，FeOOH中Fe显+3价；A溶液②的FeSO4中Fe显+2价，根据Fe原子个数比，可得A溶液①和A溶液②的质量比为2∶1；
（7）从图中可以看出，反应a中Fe3O4转化为FeO，反应b中FeO又转化回Fe3O4，FeO在反应过程中可循环利用，所以不需要补充FeO。
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