京改版（2013）复习题-金属
一、单选题
1．中国很多成语、诗词中蕴含着丰富的科学道理。下列叙述错误的是
A．“木已成舟”与“铁杵成针”都属于物理变化
B．“一畦春韭绿，十里稻花香”是因为分子在不断地运动
C．“真金不怕火炼”说明黄金的化学性质非常稳定
D．“百炼成钢”与“沙里淘金”所涉及的变化相同
2．目前科学家可以利用催化剂将甲烷在一定条件下转化为重要的工业原料甲醇，微观示意图如图。下列关于该反应说法正确的是
A．此反应属于置换反应
B．反应物中化合物与单质的分子个数比为1:1
C．该反应中不变的粒子是C、H、O
D．反应前后催化剂的物理性质保持不变
3．物质的性质决定其用途，下列有关物质的用途，不合理的是（ ）
A．不能用铝锅盛放酸菜
B．合金比组成它的每种金属硬度大，所以通常用铅锑合金作保险丝
C．自行车的链条上涂油可防止生锈
D．铜用作导线因为铜有良好的导电性
4．下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法，其中不正确的是
选项 物质 所含杂质 除去杂质的方法
A N2 O2 将气体缓慢通过足量的灼热铜网
B NaCl KNO3 冷却热饱和溶液，过滤
C Cu Zn 加入足量稀盐酸，充分反应后过滤，洗涤，干燥
D FeCl2溶液 CuCl2 加入足量铁粉，充分反应后过滤
A．A B．B C．C D．D
5．分析推理是化学学习过程中的常用方法，下列推理正确的是（ ）
A．分子、原子都是不显电性的粒子，所以不显电性的粒子一定是分子或原子
B．置换反应会生成单质和化合物，所以有单质和化合物生成的反应一定是置换反应
C．化合物中含有不同元素，所以含有不同元素的纯净物一定是化合物
D．镁原子和氦原子最外层电子数均为2，所以镁元素和氦元素具有相似的化学性质
6．炼铁厂以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁,主要反应过程如图所示:
请根据题图和所学知识判断下列说法错误的是
A．③发生的反应为
B．反应过程中①是化合反应,②③是置换反应
C．原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳
D．生铁属于混合物,工业炼铁的设备是高炉
7．下列硫酸盐不能由金属和稀硫酸直接反应制得的物质是
A． B． C． D．
8．下图图像表示四种对应的操作过程，其中正确的是
A．向一定温度下的某饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙
B．向氢氧化钠和硝酸钡的混合溶液中逐滴加入稀硫酸
C．相同质量的镁、锌跟足量的稀硫酸反应制取氢气
D．在一定质量的稀硫酸中，逐渐加入氢氧化钡溶液
9．如图所示是X、Y、Z三种金属在容器中的反应现象,下列说法正确的是（ ）
A．X、Y、Z三种金属均发生了置换反应
B．三种金属的活动性顺序是X＞Z＞Y
C．若Z能从金属Y的盐溶液里置换出Y，则三种金属的活动性顺序是X＞Z＞Y
D．若X为金属锌，则Y可能是铁
10．汞对环境和人类健康有较大的负面影响，为此，要在汞的生产、使用等环节加以严格控制，如图是元素周期表中汞元素的信息示意图，下列有关汞的说法错误的是
A．汞原子的核外电子数为80
B．汞原子比铁原子质量大（铁原子相对原子质量为56）
C．汞是常温下呈液态的金属，具有导电性
D．测体温时，体温计中的汞升高是因为分子间间隔变大了
11．下列说法正确的是
A．改变物质的性质一定要通过化学变化
B．由同种元素组成的物质一定是纯净物
C．有单质生成的反应一定是置换反应
D．二氧化碳由气态变固态时分子间的间隔一定会变小
12．为减少汽车尾气中有毒气体的排放，科学家研制出了“催化转化器”，可将有毒气体转化为无污染的气体。下图为该反应的微观示意图，以下说法不正确的是
A．反应前后共有4种分子 B．该反应属于置换反应
C．反应过程中氮元素的化合价降低 D．该反应遵守质量守恒定律
二、填空题
13．我国铁资源很丰富。用赤铁矿炼铁的原理是________________，冶炼出来的为生铁。生铁和钢的性质不同的原因是___________。钢可制成蒸锅，主要是利用钢的延展性和________。
14．金属在生产、生活中应用广泛。
(1)云南称有色金属王国，其中有朱提银、个旧锡。以下是4种常见的金属矿石，其中主要成分不属于氧化物的是___。
A．磁铁矿 B．赤铁矿 C．菱铁矿 D．辉铜矿
(2)人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取铜可以用一氧化碳与氧化铜反应，写出此化学方程式为_______；
(3)钢和生铁都是含碳的铁合金，铁制品易与氧气、水发生化学反应而锈蚀，如何防止铁制菜刀生锈？______；
(4)①要验证铁铜银三种金属活动性强弱，以下组合可行的是______。
A．铁、硫酸铜、银
B．硫酸亚铁、铜、银
C．硫酸亚铁、铜、硝酸银
D．铁、铜、硝酸银
②把锌、铁加入到硝酸镁和硝酸银溶液中，充分反应后过滤溶液呈浅绿色，则滤渣一定有______，滤液中溶质一定有______。
15．铁制品锈蚀的过程，实际上是_____________与______________、水蒸气等发生化学反应的过程，铁锈的主要成分是_______________，很疏松，不起保护作用；Al 不易被锈蚀的原因是 Al 在空气中与氧气（O2）反应，形成致密的____________________，从而保护里层的 Al 不再与氧气（O2）反应。如果破坏铁生锈的条件，就能防止铁生锈，所以防止铁生锈的原理是__________或__________或____________；常用的防锈措施有_____________________（至少举两例）。
16．有三种黑色粉末分别为铁粉、炭粉和氧化铜。查资料可知：氧化铜能与稀硫酸或稀盐酸反应溶液变成蓝色，与氢气在加热条件下反应有红色物质产生。鉴别这三种物质应选择的试剂为__，它与铁粉反应的现象是___。
三、推断题
17．A、B、C、D、E是常见的五种化学物质，其中A、B组成元素相同，B为生活中最常见的一种液体，D为黑色固体氧化物且D中两种元素的质量比为4：1.用“-”表示两种物质可以发生反应，用“→”表示一种物质可以转化为另一种物质，请回答：
(1)写出下列物质的化学式：A___________。C___________。
(2)写出B生成C的反应方程式___________。
(3)D和E反应的固体颜色变化为___________。
18．A~G 是初中化学常见的 7 种物质，分别由 C、H、O、Cl、Ca 中的一种或几种元素组成，已知 A、C 中含有同种金属元素，B、C 是实验室制备二氧化碳的原料，G 是可燃性气体单质，D 可以用作气肥，G 和 E 物质类别相同。这些物质之间相互关系如图所示，图中“ ”表示能相互反应，“→”表示转化关系。(部分反应物、生成物及反应条件已略去)
（1）写出 B 和 E 的化学式：______________、______________；
（2）F→G 的反应类型为_______________；
（3）写出 E 直接转化为 F 的化学方程式：______________；
（4）D→E 的反应会____________能量（填“吸收”或“释放”）。
四、实验题
19．在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。
应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
请回答该实验中的问题。
（1）写出该反应的反应方程式： ________________________________________ ；并指明该氧化还原反应的还原剂是 _____________ ，氧化剂是 ____________ 。
（2）实验前必须对整套装置进行气密性检查，操作方法是 ___________________ 。
（3）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是 ______________________ ；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是 _________________________________ 。
（4）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是 ___________________________________ ，为什么？ ________________________ 。
（5）干燥管中盛装是的物质是 ___________________ ，作用是 _____________________ 。
（6）试管中收集气体是 ___________ ，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行 ________________________ ，方法是 _______________________________ 。这一操作的目的是 _____________________________________________ 。
20．化学是一门以实验为基础的科学
Ⅰ．实验室制取气体实验。如图是实验室制取气体的常用装置。
（1）写出用A装置制取气体时发生反应的化学方程式______。
（2）B和C装置均可制取CO2，与B相比较，C的主要优点是什么______？
（3）若用D装置收集H2，请将D中导管补画完整（气体从a端进入）______。
Ⅱ．模拟炼铁。实验小组同学根据工业炼铁的原理设计了如图所示装置进行实验。
（1）实验室模拟炼铁的产品是纯铁。工业炼铁的产品是生铁。纯铁和生铁性能不同的原因是______，写出实验室模拟炼铁的化学方程式______。
（2）加热一段时间后，A装置玻璃管内的现象是______。
（3）该实验是否需要进行尾气处理，为什么______？
（4）某钢铁厂用赤铁矿石炼铁，用1000t含氧化铁60%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁98%的碳钢的质量是多少______？（计算结果保留1位小数）。
五、计算题
21．人类生活处处离不开化学，请根据所学化学知识回答下列问题：
（1）化石燃料是人类目前使用的最主要的燃料，化石燃料包括煤、_____和天然气。
（2）氢氧化铝是一种重要的阻燃剂，其受热分解时吸收大量的热，反应的化学方程式为，则X的化学式为_____。
（3）氢氧燃料电池以氢气作燃料，空气作助燃剂，使用的空气必须要除去二氧化碳，否则将对导电介质氢氧化钠造成影响，原因是_____（用化学方程式表示）。
（4）人体中含量最高的金属元素是_____（填元素符号）。
（5）下列各组药品，可用于验证锌、铁、铜三种金属活动性顺序的是_____（填字母序号）。
a.溶液 b.溶液
c.溶液、溶液 d.溶液、溶液
（6）将含有一种杂质的铁粉与足量的稀盐酸反应，生成氢气，则该铁粉中混入的杂质是_____（填“铜”或“铝”）：把这种铁粉放入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。向滤渣中滴入稀硫酸，若无气泡产生，则滤液中一定含有的溶质是_____（填化学式）。
（7）某种铁的氧化物在高温下与足量的一氧化碳充分反应，只生成二氧化碳和铁，其中二氧化碳为。经计算这种铁的氧化物为_____（填化学式）。
22．某兴趣小组为探究9.2g铜铁混合物的成分，将62.5g稀盐酸分五次加到该固体中，得到数据如下表：
次数 1 2 3 4 5
加入盐酸溶液质量/g 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5
剩余固体质量/g 8.5 7.8 a 6.4 6.4
请分析计算：
(1)表中a的值是___________。
(2)9.2g固体中铁的质量是___________g。
(3)稀盐酸的溶质质量分数是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A、“木已成舟”与“铁杵成针”均没有新物质生成，是物理变化。正确。
B、能闻到稻香是因为带有香味的分子在不断运动，运动到人的鼻子使人闻到气味，是因为分子在不断地运动，正确。
C、“真金不怕火炼”是说金在高温下也不易与其他物质发生反应，说明黄金的化学性质非常稳定，正确。
D、“百炼成钢”涉及碳转化为二氧化碳，是化学变化。“沙里淘金”没有新物质生成，只是物理变化。错误。
故选D。
2．C
【分析】分析微观示意图可知该反应是甲烷和氧气在催化剂条件下反应生成甲醇的过程，反应的方程式为。
【详解】A、此反应符合多变一的特点，属于化合反应，不属于置换反应，说法错误；
B、由反应的方程式可知，反应物中化合物与单质的分子个数比为2:1，说法错误；
C、原子是化学变化中的最小粒子，该反应中不变的粒子是C、H、O，说法正确；
D、催化剂在反应前后化学性质和质量不变，物理性质可能变，可能不变，说法错误。
故选C。
3．B
【详解】A、不能用铝锅盛放酸菜，因为铝与酸反应生成气体和可溶盐，而被腐蚀，故不符合题意；
B、合金比组成它的每种金属熔点低，所以通常用铅锑合金作保险丝，故符合题意；
C、防锈的方式有涂油、刷漆、烤瓷、保持干燥等，因此，自行车的链条上涂油可防止生锈，故不符合题意；
D、铜用作导线因为铜有良好的导电性，故不符合题意。
4．B
【详解】A.除去氮气中的氧气，可以通入到灼热的铜网，氧气在加热的条件下会和铜反应生成氧化铜固体，可除去杂质气体氧气，A选项正确；
B. 氯化钠的溶解度受温度的影响不大，硝酸钾的溶解度随温度的升高而升高，可采用蒸发结晶，得到氯化钠，选项B不正确；
C.锌是氢前金属，会与盐酸反应，铜是氢后金属，不与盐酸反应，可以除去金属锌，选项C正确；
D.铁可以置换出铜，生成氯化亚铁，可除去杂质，选项D正确；
故选B。
5．C
【详解】A、不显电性的粒子不一定是分子或原子，也可能是中子，错误；
B、置换反应是单质和化合物反应生成另外的单质和化合物的反应，所以有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应，例如一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，就不是置换反应，错误；
C、化合物中含有不同元素，所以含有不同元素的纯净物一定是化合物，正确；
D、氦原子的最外层电子数为2，但其核外只有一个电子层，属于稀有气体元素的原子，化学性质稳定；镁原子的最外层电子数为2，在化学反应中易失去2个电子而形成阳离子；尽管最外层电子数相同，但它们化学性质不相似，错误；
故选：C。
6．B
【详解】A．赤铁矿的主要成分是氧化铁，在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为，故正确，不符合题意；
B．碳和二氧化碳反应生成一氧化碳属于化合反应，不是置换反应，反应③的反应物是两种化合物，也不属于置换反应，故错误，符合题意；
C．原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳，故正确，不符合题意；
D．生铁是铁和碳的合金，属于混合物；工业炼铁的设备是高炉，故正确，不符合题意。
故选B。
7．B
【解析】略
8．D
【详解】A、向一定温度下的某饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙，氧化钙与水反应产生氢氧化钙，放出热量，溶剂被消耗，则溶质析出，溶质质量减小；故选项错误；
B、向氢氧化钠和硝酸钡的混合溶液中逐滴加入稀硫酸，硝酸钡与稀硫酸反应立刻产生硫酸钡沉淀，图像起点为0；故选项错误；
C、相同质量的镁、锌跟足量的稀硫酸反应制取氢气，镁产生的氢气多，消耗稀硫酸质量大；故选项错误；
D、在一定质量的稀硫酸中，逐渐加入氢氧化钡溶液，恰好完全反时产生硫酸钡沉淀和水，溶液中没有可移动离子，则导电性为0，继续滴加氢氧化钡，溶液中有钡离子和氢氧根离子，导电性增强；故选项正确；
故选：D。
9．C
【分析】由图可知，X和稀硫酸反应，Y、Z和稀硫酸不反应，则X比Y和Z活泼。
【详解】A、由图可知，X和稀硫酸反应，Y和稀硫酸不反应，则X发生了置换反应，故A不正确；
B、三种金属的活动性顺序是X强于Z和Y，但Z和Y活动性强弱无法比较，故B不正确；
C、由图可知，X和稀硫酸反应，Y、Z和稀硫酸不反应，则X比Y和Z活泼，若Z能从金属Y的盐溶液里置换出Y，则三种金属的活动性顺序是X＞Z＞Y，故C正确；
D、若X为金属锌，则Y不可能是铁，因为铁和稀硫酸会反应，故D不正确。故选C。
【点睛】在金属活动顺序表中，一般位置越后的金属，金属性越弱，原子的还原性越弱；位置越前的金属，金属性越强，原子的还原性越强。
10．D
【详解】A.根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字为，表示原子序数为；根据在原子中，原子序数核电荷数质子数核外电子数，则该元素的原子核外电子数为，故A正确。
B.根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，汞元素的相对原子质量为；铁原子相对原子质量为，原子的相对原子质量与原子的质量呈正比，则汞原子比铁原子质量大，故B正确。
C.汞是常温下呈液态的金属，具有导电性，故C正确。
D.测体温时，体温计中的汞升高，是因为汞原子间的间隔随温度的升高而变大了，故D错误。
故选：D。
【点睛】根据图中元素周期表可以获得的信息：左上角的数字表示原子序数；字母表示该元素的元素符号；中间的汉字表示元素名称；汉字下面的数字表示相对原子质量，进行分析判断即可。
11．D
【详解】A. 水结冰是物理变化，水的物理性质发生了改变，故改变物质的性质不一定要通过化学变化，错误；B. 由同种物质组成的物质一定是纯净物，错误；C. 一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应是置换反应，故有单质生成的反应不一定是置换反应，错误；D. 气态物质分子间隔最大，二氧化碳由气态变固态时分子间的间隔一定会变小，正确。故选D。
12．B
【分析】根据微观示意图可知，该反应是一氧化碳和一氧化氮在催化剂条件下反应生成二氧化碳和氮气，反应的化学方程式为：。
【详解】A、根据化学方程式可知，该反应前后共有4种分子，故选项说法正确；
B、置换反应是由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，该反应物中有两种化合物，因此不属于置换反应，故选项说法错误；
C、根据化学方程式可知，反应前一氧化氮中氮元素的化合价为+2价，反应后氮气中氮元素的化合价为0，反应过程中氮元素的化合价降低，故选项说法正确；
D、根据微观示意图及方程式可知，该反应是由2个一氧化碳和2个一氧化氮分子反应生成一个氮气分子和2个二氧化碳分子，该反应遵守质量守恒定律，故选项说法正确。
故选：B。
13． 含碳量不同 导热性
【详解】用赤铁矿炼铁是工业上用一氧化碳在高温的条件下和氧化铁反应，生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
根据生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%~2%的铁合金，所以生铁和钢的性质不同的原因是含碳量不同；
钢可制成蒸锅，主要是利用钢的延展性和导热性。
故答案为：；含碳量不同；导热性。
14．(1)CD
(2)
(3)保持菜刀表面清洁干燥(合理答案均可)
(4) AC CA Ag 银 硝酸镁Mg(NO3)2、硝酸锌Zn(NO3)2、硝酸亚铁Fe(NO3)2
【解析】(1)
氧化物是化合物，其组成中只含两种元素，其中一种一定为氧元素。磁铁矿 Fe3O4、赤铁矿 Fe2O3都符合氧化物的定义，菱铁矿 FeCO3含有3种元素，辉铜矿 Cu2S不含氧元素，这两种都不是氧化物。故填：CD；
(2)
一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳和铜，化学方程式为，故填：；
(3)
铁制品易与氧气、水发生化学反应而锈蚀，防止铁制菜刀生锈的方法有：保持铁制品表面的洁净与干燥等。故填：保持菜刀表面清洁干燥；
(4)
①A、铁与硫酸铜溶液反应置换出铜，说明了活动性铁＞铜；银与硫酸铜溶液不反应，说明活动性铜＞银，由此可得的三种金属活动性铁＞铜＞银，该方案可行；
B、硫酸亚铁与铜、银均不反应，无法验证铁铜银三种金属活动性强弱，所以方案不可行；
C、铜与硫酸亚铁溶液不反应，说明活动性铁＞铜；铜与硝酸银溶液反应生成银与硝酸铜，说明活动性铜＞银，由此可得的三种金属活动性铁＞铜＞银，该方案可行；
D、铁与硝酸银溶液反应生成银与硝酸亚铁，说明活动性铁＞银；铜与硝酸银溶液反应生成银与硝酸铜，说明活动性铜＞银，但铁与铜的活动性没有验证，所以方案不可行；
故填AC。
②把锌、铁加入到硝酸镁和硝酸银溶液中，由于镁的活动性顺序在锌、铁、银前面，所以硝酸镁不反应。充分反应后过滤溶液呈浅绿色，说明铁也参与了反应，锌先与硝酸银反应生成银与硝酸锌，然后铁与硝酸银反应生成银与硝酸亚铁。所以滤渣一定有银（Ag），滤液中溶质一定有硝酸镁Mg(NO3)2、硝酸锌Zn(NO3)2、硝酸亚铁Fe(NO3)2。故填：Ag；硝酸镁Mg(NO3)2、硝酸锌Zn(NO3)2、硝酸亚铁Fe(NO3)2。
15． 铁 氧气 三氧化二铁 氧化铝薄膜 隔绝氧气 隔绝水蒸气 改变金属的内部结构 刷漆、电镀等（合理即可）
【详解】铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与氧气、水蒸气等发生化学反应的过程；
铁锈的主要成分是：三氧化二铁；
Al 不易被锈蚀的原因是 Al 在空气中与氧气（O2）反应，形成致密的氧化铝薄膜，从而保护里层的 Al 不再与氧气（O2）反应；
如果破坏铁生锈的条件，就能防止铁生锈，所以防止铁生锈的原理是隔绝氧气或隔绝水蒸气或改变金属的内部结构；常用的防锈措施有刷漆、保持铁制品表面洁净或干燥、涂油、电镀等。
16． 稀硫酸 有气泡产生
【分析】铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，炭粉不和稀盐酸反应，氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水。
【详解】铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，硫酸亚铁溶液为浅绿色，炭粉和稀硫酸不反应，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜溶液为蓝色，故鉴别这三种物质应选择的试剂为稀硫酸，铁粉反应的现象是有气泡产生。
17．(1) H2O2 O2
(2)2H2O2H2↑+O2↑
(3)黑色变为紫红色
【分析】A、B组成元素相同，B为生活中最常见的一种液体，则B为水，A为过氧化氢，D为黑色固体氧化物且D中两种元素的质量比为4：1，D为氧化铜，C为氧气，水可发生反应生成E，E可以与氧化铜反应，则E是氢气。
(1)
A是H2O2，C是O2。
(2)B生成C的反应方程式为：2H2O2H2↑+O2↑。
(3)D和E反应为：H2 +CuOCu+H2O，则固体颜色变化为黑色变为紫红色。
18． HCl O2 分解反应 吸收
【分析】A~G 是初中化学常见的 7 种物质，分别由 C、H、O、Cl、Ca 中的一种或几种元素组成，已知 A、C 中含有同种金属元素，B、C 是实验室制备二氧化碳的原料，实验室制取二氧化碳是用碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，G 是可燃性气体单质，故G为氢气，D 可以用作气肥，二氧化碳是光合作用的原料，常作气体肥料，故D是二氧化碳，G 和 E 物质类别相同，G是单质，故E是氧气，D可以转化为C，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故C是碳酸钙，B是盐酸，A、C 中含有同种金属元素，A可以和盐酸、二氧化碳反应，故A是氢氧化钙，E可以转化为F，F生成G，故F是水。带入验证，推导正确，据此回答问题。
【详解】（1）B是盐酸，化学式为HCl，E是氧气，化学式为O2。
（2）F→G即水在通电条件下生成氢气和氧气，该反应是一种反应物生成两种物质，属于分解反应。
（3）E直接转化为F即氢气在氧气中燃烧生成水，化学方程式为：。
（4）D→E的反应即二氧化碳在光合作用下生成氧气，该反应吸收能量。
【点睛】本考点属于物质的推断题，是通过对实验方法和过程的探究，在比较鉴别的基础上，得出了正确的实验结论。
19． ； Fe； H2O 在玻璃管口A处接一断乳胶管，乳胶管头上连一段玻璃管，并将管口没入水中，用酒精灯火焰微热烧瓶底部，如果能够观察到没入水中的玻璃管口有气体逸出，停止加热后，玻璃管内有水柱上升，且较长时间水柱不回落，则标明该套装置气密性良好。 为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气； 防止爆沸事故的发生。 先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯； 防止先点燃酒精喷灯所导致的Fe与O2的反应。 碱石灰 干燥剂； 除去反应产生的H2中的水蒸气。 H2；验纯； 用试管收集一试管气体，靠近火焰酒精灯火焰，如果发出的声音是“啪”的爆鸣声，则证明产生的氢气不纯（含有氧气），如果是“噗”的声音，则证明是纯净的氢气； 防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸。
【详解】（1）铁与水蒸气发生氧化还原反应：3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2↑，根据化合价升降来判断氧化剂和还原剂，因铁的化合价升高，所以铁作还原剂，水中氢的化合价降低，H2O作氧化剂；（2）中学阶段检查装置气密性常用方法有两种：一种是利用热胀冷缩原理，另一种是利用气压原理。气压原理一般只有涉及到液体时才能用得到，这里显然是利用热胀冷缩原理。利用热胀冷缩原理时要注意步骤一定要完整，既要证明“热胀”，也要证明“冷缩”，故操作方法是：在玻璃管口A处接一段乳胶管，乳胶管头上连一段玻璃管，并将管口没入水中，用酒精灯火焰微热烧瓶底部，如果能够观察到没入水中的玻璃管口有气体逸出，停止加热后，玻璃管内有水柱上升，且较长时间水柱不回落，则标明该套装置气密性良好；（3）因为反应物为水蒸气与铁，所以这里加热的目的就是提供水蒸气，烧瓶底部应事先放置碎瓷片，放碎瓷片的目的是防止沸腾事故发生；（4）点燃加热仪器的顺序要考虑实验的安全性和对实验结果的影响，在本实验中为了防止铁与空气中的氧气在加强热的条件下反应，应该先点燃酒精灯，故答案为先点燃酒精灯，产生水蒸气后再点燃酒精喷灯；防止铁与空气中的氧气在加强热的条件下反应；（5）干燥管中盛装是的物质是碱石灰，作用是除去反应产生的氢气中的水蒸气；（6）氢气的爆炸极限是4.0%～75.6%，就是说当氢气的含量在上述范围内的话就会引起爆炸，因此，点燃之前要检验纯度。故答案为氢气；验纯；用试管收集一试管气体，靠近酒精灯火焰，如果发出的声音是“啪”的爆鸣声，则证明产生的氢气不纯（含有氧气），如果是“噗”的声音，则证明是纯净的氢气；防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸。
20． 可以控制反应的发生和停止 纯铁和生铁含碳量不同 红色固体变成黑色 需要，因为一氧化碳是有毒的气体，未参加反应的一氧化碳会随尾气排出 设理论上可炼出含铁98%的碳钢的质量是x，则
解得x≈428.6t。
答：设理论上可炼出含铁98%的碳钢的质量是428.6t。
【详解】Ⅰ．（1）用A装置制取气体时，加热暗紫色固体制取气体，是加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，发生反应的化学方程式。
（2）B和C装置均可制取CO2，与B相比较，C的主要优点是可以控制反应的发生和停止，关闭导管活塞，管内气体不能排出，气压增大，将液体药品压回长颈漏斗，固液分离，反应停止。
（3）若用D装置收集H2，氢气密度比空气小，遵循短进长出原则，将D中导管补画完整为（气体从a端进入）：。
Ⅱ．（1）纯铁和生铁性能不同是因为含碳量不同，一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，实验室模拟炼铁的化学方程式 。
（2）加热一段时间后，A装置玻璃管内氧化铁被还原为铁粉，现象是红色固体变成黑色。
（3）该实验需要进行尾气处理，因为一氧化碳是有毒的气体，未参加反应的一氧化碳会随尾气排出。
（4）见答案。
21． 石油 AC 铝
【详解】（1）化石燃料包括煤、石油和天然气，故填：石油；
（2）根据质量守恒定律，反应前有铝原子2个、氧原子6个，氢原子6个，反应后生成物中已经有铝原子2个，氧原子3个，所以3X中必有氧原子3个，氢原子6个，每个X中有氢原子2个，氧原子1个，所以X的化学式为H2O，故填：H2O
（3）使用的空气必须要除去二氧化碳是因为二氧化碳能与导电介质氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为，故填：；
（4）人体中含量最高的金属元素是钙元素，元素符号为Ca，故填：Ca；
（5）根据金属活动性顺序，排在前面的金属可以将排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，所以铁可以将铜从硫酸铜溶液中置换出来，而不能将锌从硫酸锌中置换出来；锌可以将铁从硫酸亚铁溶液中置换出来，铜不可以将铁从硫酸亚铁中置换出来，所以AC可用于验证锌、铁、铜三种金属活动性顺序，故填：AC；
（6）由化学方程式知
5.6g纯铁粉与足量的稀盐酸反应生成氢气0.2g，而将含有一种杂质的铁粉与足量的稀盐酸反应，生成氢气，说明该铁粉中混入相对原子质量更小且能与稀盐酸反应的杂质，所以选铝，把这种铁粉放入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。向滤渣中滴入稀硫酸，若无气泡产生，说明滤渣中没有铁和铝，则滤液中一定含有的溶质是硝酸亚铁和硝酸铝，故填：铝；
（7）设此铁的氧化物化学式为FexOy
= ，所以化学式为Fe3O4，故填：Fe3O4
22．(1)7.1
(2)2.8
(3)解：设稀盐酸的溶质质量是x。
稀盐酸的溶质质量分数为。
答：稀盐酸的溶质质量分数是7.3%
【解析】(1)
从表中数据可知：开始每12.5g稀盐酸加入混合物中会有9.2g-8.5g=0.7g铁被消耗，带入验证第2组，剩余固体质量为，第3组剩余固体理论为，第4组剩余固体理论为，到最后一组剩余固体为6.4g，说明第四次混合固体中的铁被完全反应。所以表中a的值是7.1。
(2)
9.2g固体中只有铁会与稀盐酸反应，所以剩余固体为铜，即铁的质量是9.2g-6.4g=2.8g。
(3)
详解见答案。
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