人教版化学九年级下册 第八单元 金属和金属材料 单元检测（一）
一、单选题
1．下列生活用品中属于金属材料的是（ ）
A．铁锅 B．羽绒服 C．塑料盆 D．书本
2．地壳中含量最多的元素和含量最多的金属元素分别是（ ）
A．氮 铁 B．氧 铝
C．硅 铝 D．氧 铁
3．下列有关资源和能源叙述中正确的是（ ）
A．海洋中含有80多种物质
B．我国的金属矿藏比较丰富，其中铜、金、银等金属都以单质的形式存在
C．新能源的开发和利用很重要，所以我们应该大力开发氢能、电能等新能源
D．我们周围的空气在工农业生产中可以用于化肥，炼钢，石油加工等
4．有 X Y Z 三种金属，将三种金属分别浸入稀硫酸中，Y 溶解并放出氢气，X Z 不溶， 将 X 浸入 Z 的硝酸盐溶液中，在 X 的表面有 Z 析出，则三种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A．X>Y>Z B．Y>X>Z C．Y>Z>X D．X>Z>Y
5．实验中的化学。为探究X、Y、Z三种金属的活动性,某同学进行实验后,得知:
①X和稀硫酸不反应 ②Z+H2SO4(稀)=ZSO4+H2↑ ③X+2YNO3=2Y+X(NO3)2
这三种金属的活动性顺序正确的是( ）
A．Z＞X＞Y B．Y＞Z＞X C．X＞Y＞Z D．Z＞Y＞X
6．将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述：①铁钉表面产生气泡；②溶液由无色逐渐变为浅绿色；③铁钉质量减轻；④溶液质量减轻．其中正确的是（ ）
A．①③ B．①②④ C．①②③ D．①②③④
7．化学学习中常用化学思维去认识和理解世界。下列说法错误的是（ ）
A．铁质水龙头镀铬可防锈是因为改变了金属的内部结构
B．因为空气中含有不同种类的分子，所以空气属于混合物
C．物质燃烧需同时满足三个条件，灭火只需破坏一个即可
D．夏天自行车轮胎爆炸，是因为轮胎内气体分子间隔变大
8．向硝酸银、硝酸铜、硝酸镁的混合溶液中加入一些铁粉，待完全反应后，再过滤。下列情况不可能存在的是 ( )
A．滤纸上有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Fe2+、Mg2+
B．滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Ag+、Fe2+、Mg2+
C．滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Fe2+、Mg2+
D．滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Fe2+、Mg2+
9．用数轴表示某些化学知识直观、简明、易记．下列数轴表示错误的是（ ）
A．空气中各物质的体积分数大小关系：体积分数由小到大
B．不同种原子间的序数关系：原子序数依次递增
C．地壳里所含各种元素的质量分数关系：地壳中元素含量从高到低
D．含氮物质中氮元素的化合价关系：化合价从低到高
10．在FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入Zn粉，下列说法错误的是（ ）
A．若反应完成后Zn无剩余，溶液中若有CuCl2则一定有FeCl2
B．若反应完成后Zn无剩余，溶液中若无CuCl2，则可能有FeCl2
C．若反应完成后Zn有剩余，则溶液中有ZnCl2，无CuCl2和FeCl2
D．若反应完成后Zn有剩余，则溶液中有ZnCl2，无CuCl2，可能有FeCl2
11．X、R表示两种金属，在溶液中发生反应：X+3RNO3=3R+X（NO3）3。下列说法不正确的是（ ）
A．该反应是置换反应
B．若X是Al，R是Ag，则反应后溶液质量减少
C．X可能是Fe，R可能是Cu
D．X的金属活动性比R强
12．向CuCl2溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，得滤液和滤渣．取滤渣少许，向其中加入足量稀盐酸，滤渣部分溶解，有无色气体产生．根据上述实验作出的下列推断不正确的是（ ）
A．金属活动性：Fe＞Cu B．滤渣含有铁和铜
C．滤液中不含Cu2+ D．滤液质量比原溶液质量大
二、填空题
13．近日，网络上出现了“不锈钢水壶中的锰会让人智力低下”等传言。对此，国家食品安全专家钟凯作了解答。“不锈钢材质中的锰含量与迁移量没有任何必然联系，合金状态下，金属的惰性会增强。”钟凯指出，食品接触材料的重金属迁移量是用强酸、强碱、有机溶剂等，在较高温度下长时间浸泡模拟出来的，如果这种状态下迁移量都没问题，日常使用根本不是问题。
“其实，人体本身就需要一些微量元素锰元素，而且对锰有一定耐受能力，几乎不会缺，也不会多。”钟凯解释。锰是人体中一些重要生物酶必不可少的元素，在骨骼健康、抗氧化、代谢调节等方面发挥重要作用。
来源阅读以上信息，判断下列说法正确的是 （填写序号）
①不锈钢是纯净物 ②不锈钢属于合金 ③合金不能与强酸、强碱反应 ④合金比纯金属稳定 ⑤锰是人体必需的微量元素 ⑥人体中缺乏铁、钙、锰等元素就会引发多种疾病，所以要多多摄入
14．补充金属活动性顺序
；
15．如图是工业炼铁示意图．其中，焦炭的作用是燃烧提供能量和生成还原剂CO，生成还原剂CO的化学方程式可以表示为 ；有铁生成的化学方程式为 ．
16．我国多使用铁锅炒菜，这是利用了铁的 性；专家建议市民多食用动物肝脏、芹菜等食物，这些食物富含铁，可减少缺铁性贫血疾病的发生，这里的“铁”是指（填字母） ．
A．原子 B．元素 C．单质．
17．化学实验是学习化学的重要方法．请完成下列金属性质的实验．
（1）实验一：比较铁、铜的金属活动性强弱．请你设计实验完成下表内容．
实验步骤 实验现象 结 论
金属活动性：Fe＞Cu
（2）实验二：镁、锌、铁三种金属与酸的反应．
[实验]取一定量的镁、锌、铁三种金属分别加入到溶质质量分数相同的稀硫酸中，充分反应，观察现象．
[结论]活泼金属能与酸反应．
[分析]①三个反应的共同特点是 ，写出其中一个反应的化学方程式
②若完全反应后，三个反应生成氢气的质量相等，原因是 ．
三、计算题
18．取锌、铜的混合物8g与154.7g稀硫酸恰好完全反应，称得剩余物质的总质量为162.5g。请计算：
（1）产生氢气的质量是多少？
（2）混合物中铜的质量是多少？
四、实验探究题
19．铁是应用最广泛的金属。
（1）写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式
（2）新型材料纳米级Fe粉能用作高效催化剂。实验室采用还原法制备纳米级Fe粉，其流程如下图所示：
①纳米级Fe粉在空气中易自燃。实验中通入N2的目的是 。
②写出Ⅱ中H2还原FeCl2，置换出铁的化学方程式 。
20．久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为Cu2（OH）2CO3]，某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究．
【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果．
【实验设计】兴趣小组同学取打磨光亮的铜丝，设计了如图所示的四个实验．
（1）【现象分析】
若干天后，发现只有D瓶中的铜丝出现绿色的铜锈，其他瓶中的铜丝均无铜锈出现．
①实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是 ．
②B瓶与D瓶中的现象对比，可以得出的结论是 ．
（2）【实验结论】由上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的 共同作用的结果．
（3）【拓展探究】以锈蚀严重的废铜屑为原料，回收制取纯铜．
查阅资料：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑
Cu2（OH）2CO3 2CuO+H2O+CO2↑
如图是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案：
【分析评价】
①步骤Ⅱ反应过程中发生了还原反应的物质是 （填化学式）．
②步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是 ．
③步骤Ⅴ过程发生反应的化学方程式为 ．
④同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量：方案一 （填“＞”或“=”或“＜”）方案二．以上两种方案中，方案二优越于方案一，理由是 （任答一点）．
21．某兴趣小组同学用下列实验探究金属镁、铜、铝的活动性强弱，请你参与其中并回答问题。
【实验过程】在三支分别装有MgSO4溶液、CuSO4溶液和稀硫酸的试管中，分别加入少量经砂纸打磨过的铝条（形状、大小均相同）。实验记录如下表：
试管① 试管② 试管③
实验步骤
实验现象 铝条表面无明显现象 铝条表面有红色固体析出，溶液蓝色变浅 铝条表面有气泡产生
【实验评价与分析】
（1）打磨铝条的目的是 。
（2）试管②中有红色固体析出的原因是 （用化学方程式表示）。
（3）该实验说明三种金属活动性由强到弱的顺序为 。
（4）【实验拓展】实验结束后，同学们将三支试管中的残余物全部倒入一个干净的废液缸中，片刻后发现有气泡冒出，并有红色固体析出。同学们继续实验确定废液缸中残余固体的成分。
【提出猜想】
小亮的猜想：含有铜和铝； 小莉的猜想：含有铜和镁； 小花的猜想：只含有铜。
小红认为小莉的猜想不成立，原因是 。
（5）【验证猜想】
同学们过滤出废液缸中的残余固体，经检验小亮的猜想正确。请完成下表：
实验步骤 实验现象 实验结论
向滤出的固体中加入 （填试剂名称） 。 残余固体中含有铜和铝
22．某化学小组利用如图所示装置(图中固定装置已略去)测定铜锌合金中锌的质量分数，探究过程如下：
①连接实验装置并检查装置气密性。
②向装置Ⅰ中的锥形瓶加入2.0g的铜锌合金样品粉末，由注射器缓缓注入稀硫酸，待到锥形瓶中不再产生气体时，准确读取注射器内读数，减少10.5mL稀硫酸，同时立即夹紧弹簧夹，移出装置Ⅲ中的导管，准确读取量筒内水的体积为214.0mL(注：样品中的杂质不参加反应
③装置Ⅰ中剩余固体物质经过适当处理后，准确称量其质量为1.4g
④该小组的三位同学利用实验过程测得不同数据，计算铜锌合金样品中锌的质量分数
甲同学利用装置Ⅰ中反应前后固体的质量进行计算；
乙同学利用装置Ⅰ中加入稀硫酸的量进行计算；
丙同学利用装置Ⅲ中量取水的体积进行计算，并查得：在标准状况下，氢气的密度为0.09gL－1。
回答下列问题：
（1）装置Ⅰ中反应的化学方程式为 ，实验过程中须加入稀硫酸至不再产生气体，目的是 。
（2）步骤③中称量剩余固体之前的正确操作是 、洗涤、干燥。
（3）根据实验测定的数据，上述三位同学中 (填“甲”、“乙”或“丙”)同学无法进行计算样品中锌的质量分数。
（4）化学小组同学发现：按照丙同学的方案进行计算，致使实验结果出现较大偏差。以下因素可能造成偏差的有________(填标号)。
A．移出装置Ⅲ时，导管内留存了一部分水
B．实验测量前，没有排除装置Ⅰ中的空气
C．数据处理时，未排除加入稀硫酸所占的体积
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】金属材料包括纯金属和合金，
A.铁锅是铁铸成的，属于金属材料，此选项符合题意
B.羽绒服面料是有机材料，此选项不符合题意；
C.塑料盘是塑料制品，塑料属于合成材料，此选项不符合题意；
D.书本属于纤维，属于天然有机材料，此选项不符合题意；
故答案为：A
【分析】根据金属材料包括纯金属和合金分析。
2．【答案】B
【解析】【解答】地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，其中含量最多的元素是氧元素，含量最多的金属元素是铝元素。
故答案为：B。
【分析】地壳中含量（质量分数）排在前五位的元素：氧、硅、铝、铁、钙，含量最多的元素是氧元素也是含量最多的是非金属元素，含量最多的金属元素是铝元素。
3．【答案】D
【解析】【解答】A、海洋中含有的物质种类很多，主要含有水和氯化钠，A不符合题意；
B、金、银在地壳以单质的形式存在，但铜主要以化合物的形式存在，B不符合题意；
C、电能不属新能源，C不符合题意。
D、我们周围的空气在工农业生产中可以用于化肥，炼钢，石油加工等，D符合题意
故答案为：D
【分析】A根据海洋中含有80多种元素解答
B根据金属的储量和金属的存在形式解答
C根据能源的分类来分析
D根据空气的重要用途分析解答
4．【答案】B
【解析】【解答】有 X Y Z 三种金属，将三种金属分别浸入稀硫酸中，Y 溶解并放出氢气，X Z 不溶， 说Y的金属活泼性最强；将 X 浸入 Z 的硝酸盐溶液中，在 X 的表面有 Z 析出，说明X的金属活泼性大于Z，则三种金属的活动性由强到弱的顺序为：Y>X>Z；
故答案为：B。
【分析】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。
5．【答案】A
【解析】【解答】①X和稀硫酸不反应说明Ｘ在氢后； ②Z+H2SO4(稀)=ZSO4+H2↑说明Ｚ在氢前；③X+2YNO3=2Y+X(NO3)2说明Ｘ在Ｙ前，所以三种金属活动性顺序为Z＞X＞Y；
故答案为：Ａ。
【分析】根据金属活动性顺序的应用分析，在金属活动性顺序表中，排在氢前的金属能与酸发生反应，排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液反应，根据反应是否发生也可证明金属的活动性的强弱。
6．【答案】C
【解析】【解答】①铁属于比较活泼的金属，能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铁，故铁钉表面产生气泡的现象是正确的；②铁属能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铁，由于亚铁离子是浅绿色的，所以反应后溶液由无色逐渐变为浅绿色；③铁能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铁，故随着反应铁的质量会减轻；④根据化学方程式Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑中的质量关系可以看出，溶解56克铁，生成2克氢气，溶液质量增加54克，故反应后溶液质量会增加；故①②③正确．故选：C．
【分析】金属与酸溶液发生置换反应后的质量变化：溶液质量增加，金属质量减小．
7．【答案】A
【解析】【解答】A. 铁质水龙头表面镀铬可防锈，铬的化学性质稳定，不易生锈，故错误，符合题意；
B. 因为空气中含有氧分子、氮分子等不同种类的分子，所以空气属于混合物，故正确，不符合题意；
C. 燃烧的条件是物质具有可燃性，可燃物与氧气接触，温度达到可燃物的着火点．灭火时只要破坏其中一个条件即可灭火，故正确，不符合题意；
D. 炎热的夏天易爆胎，这是因为温度升高，轮胎内的气体分子受热间隔变大，故正确，不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、根据铬的化学性质稳定，不易生锈分析。
B、根据空气中含有不同种类的分子分析。
C、根据物质燃烧的条件分析。
D、温度升高，分子间间隔会变大。
8．【答案】B
【解析】【解答】AgNO3、Cu（NO3)2、Mg（NO3)2 的混合溶液中加入一些铁粉，镁＞铁＞铜＞银，铁不会与硝酸镁反应，故滤液中一定含有硝酸镁，铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，生成的铜与硝酸银能反应生成硝酸铜和银，
A、当铁粉量不足时，只与部分硝酸银反应，生成银，仍有硝酸银剩余，故A正确；
B、在硝酸银与硝酸铜同时存在时，铁先与硝酸银充分反应后再与硝酸铜反应，当滤纸上有铜时，说明硝酸银全部参加了反应．因此滤液中一定没有硝酸银，故B不正确；
C、当铁粉适量时，能与混合液中的硝酸银和硝酸铜恰好完全反应，生成银和铜，故C正确；
D、当铁粉过量时，与混合液中的硝酸银和硝酸铜完全反应，生成银和铜，铁有剩余，故D正确，
故选B．
【分析】在金属活动性顺序中，镁＞铁＞铜＞银，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来．本题考查了金属活动性顺序的应用，完成此题，可以依据金属活动性顺序的意义进行
9．【答案】A
【解析】【解答】A、空气的成分及各成分的体积分数分别是氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%，空气中稀有气体的含量大于二氧化碳，A符合题意；
B、钠原子序数为11，镁原子序数为12，铝原子序数为13，硅原子序数为14，磷原子序数为15，原子序数依次递增，B不符合题意；
C、地壳中元素含量从高到低是氧、硅、铝、铁，C不符合题意；
D、根据在化合物中正负化合价的代数和为零，可求出NH3中氮元素化合价为-3，N2是单质，氮元素化合价为零，NaNO2中氮元素化合价为+3，NaNO3中氮元素化合价为+5，这几种物质中氮元素的化合价从低到高，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A根据空气各成分的体积分数为氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%解答
B根据同一周期，从左往右原子序数依次增大解答
C根据地壳中含量前五的元素依次为氧、硅、铝、铁。钙解答
D根据化合物中各元素的化合价代数和为零及化合价规则解答
10．【答案】D
【解析】【解答】在FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入Zn粉，锌比铁活泼，铁比铜活泼。A.若反应完成后Zn无剩余，溶液中若有CuCl2，锌是不足量，则一定有FeCl2 ，故A不符合题意；
B. 若反应完成后Zn无剩余，溶液中若无CuCl2，锌有可能是不足量，则可能有FeCl2，，故B不符合题意；
C. 若反应完成后Zn有剩余，锌比铁活泼，铁比铜活泼，则溶液中有ZnCl2，无CuCl2和FeCl2 ，故C不符合题意；
D. 若反应完成后Zn有剩余，则溶液中有ZnCl2，无CuCl2，不可能有FeCl2，故D符合题意。
【分析】将一种金属单质放入几种盐溶液的混合液中时，其中排在金属活动性顺序表中最靠后的金属最先被置换出来，然后再依次置换出稍靠后的金属。简记为“在金属活动性顺序中，距离远，先反应”。将Zn粉加入到FeCl2和CuCl2的混合溶液中，锌比铁活泼，铁比铜活泼。锌先置换铜，将铜置换完以后，再置换铁；反应完后 Zn无剩余 ，根据锌的多少，进行判断；
11．【答案】C
【解析】【解答】X不可能是Fe，R可能是Cu，因为得到的产物的化学式中铁的化合价不会是+3价，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】前一种金属能置换出盐中的金属，则该金属活泼。反正则盐中金属活泼。溶液质量变化则根据参加反应的金属质量和析出金属的质量决定。
12．【答案】D
【解析】【解答】铁的活动性比铜强，会置换出氯化铜中的铜，取滤渣少许，向其中加入足量稀盐酸，滤渣部分溶解，有无色气体产生，所以铁是过量的，得到的滤液中含有氯化亚铁，滤渣中含有铁和铜，所以
A、铁会与氯化铜反应，所以金属活动性：Fe＞Cu，故A正确；
B、取滤渣少许，向其中加入足量稀盐酸，滤渣部分溶解，有无色气体产生，所以滤渣含有铁和铜，故B正确；
C、通过分析可知铁是过量的，所以滤液中不含铜离子，故C正确；
D、每56份质量的铁会生成64份质量的铜，所以反应后溶液质量减轻，故D错误．
故选：D．
【分析】根据金属活动性顺序可知，排在前面的金属会将后面的金属从其盐溶液中置换出来，排在氢前面的金属会置换出酸中的氢进行分析．
13．【答案】②④⑤
【解析】【解答】不锈钢是合金，属于混合物，有些合金中的金属能与强酸反应；人体中缺乏铁、钙、锰等元素就会引发多种疾病，但不能多多摄入，需要合理补充。
故答案为：②④⑤。
【分析】合金是指有一种金属元素和其他元素组成的具有金属性质的物质。
14．【答案】Al；Ag
【解析】【解答】常见金属活动性顺序为：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。故答案为：Al；Ag。
【分析】根据金属活动性顺序表分析。
15．【答案】CO2+C 2CO；Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
【解析】【解答】解：焦炭的作用是燃烧提供能量和生成还原剂CO，即碳与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为：CO2+C 2CO．一氧化碳具有还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2．故答案为：CO2+C 2CO；Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2．
【分析】焦炭的作用是燃烧提供能量和生成还原剂CO，即碳与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳；一氧化碳具有还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，据此进行分析解答．
16．【答案】导热；B
【解析】【解答】解：炒菜用的铁锅利用的是铁的导热性，缺铁性贫血中的铁指的是铁元素，故填：导热；B．
【分析】根据已有的金属的性质以及物质的元素组成的知识进行分析解答即可．
17．【答案】向硫酸铜溶液中投入铁钉；铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色；都是置换反应；Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑或Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；当三种金属过量，硫酸完全反应时，则生成氢气质量相等；当硫酸过量，三种金属完全反应，且质量比为mMg：mZn：mFe=24：65：56时，则生成氢气质量相等
【解析】【解答】
（1）实验一，铁的活动性比铜强，能置换出硫酸铜中的铜，因此设计实验如下：
实验步骤 实验现象 实验结论
向硫酸铜溶液中投入铁钉 铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色
（2）①镁、锌、铁分别于硫酸反应的方程式为：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑或Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
；反应都是一种单质和一种化合物反应产生新的单质和新的化合物，属于置换反应；
②若完全反应后，三个反应生成氢气的质量相等，可能原因是：当三种金属过量，硫酸完全反应时，根据化学方程式可知等质量的硫酸产生等质量的氢气，则生成氢气质量相等；当硫酸过量，三种金属完全反应，且质量比为mMg：mZn：mFe=24：65：56时，则生成氢气质量相等．
【分析】本题考查了利用金属与酸、金属与盐溶液发生的置换反应来探究金属活动性的强弱，难度不大，依据金属活动性顺序的意义结合化学方程式的计算分析即可．
18．【答案】（1）解：根据质量守恒定律知道参加反应的物质的总质量不会改变的原则知道生成的氢气的质量=8克+154.7克-162.5克=0.2克。
（2）解：（1）根据质量守恒定律知道参加反应的物质的总质量不会改变的原则知道生成的氢气的质量=8克+154.7克-162.5克=0.2克。（2）设混合物中铜的质量是X。
Zn+H2SO4=ZnSO4+ H2↑
65 2
8g-x 0.2g
列比例式得： 解得X=1.5g。
答：混合物中铜的质量是1.5g。
【解析】故答案为：（1）根据质量守恒定律知道参加反应的物质的总质量不会改变的原则知道生成的氢气的质量=8克+154.7克-162.5克=0.2克。
（2）设混合物中铜的质量是X。
Zn+H2SO4=ZnSO4+ H2↑
65 2
8g-x 0.2g
列比例式得：
解得X=1.5g。
答：混合物中铜的质量是1.5g。
【分析】根据前后质量关系，利用质量守恒定律可以得到生成氢气的质量，然后利用氢气的质量来结算锌的掌握量，用混合物的质量减去锌的质量就是铜的质量。做题过程中要注意书写格式要正确，在书写数据时不能省略。
19．【答案】（1）
（2）防止生成的纳米级铁粉被氧化；H2+ FeCl2 Fe +2HCl
【解析】【解答】由于纳米级Fe粉在空气中易自燃，所以通氮气可将装置中的氧气排除从而防止生成的纳米级铁粉被氧化
【分析】根据铁的化学性质分析，铁能在氧气中燃烧产生黑色四氧化三铁；铁常温下能与氧气和水反应生锈。
20．【答案】（1）除去水中溶解的氧气；铜生锈需要二氧化碳
（2）氧气、水和二氧化碳
（3）CuO；过滤；Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；=；方案二不需加热
【解析】【解答】解：【现象分析】经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其原因是除去水中溶解的氧气；故填：除去水中溶解的氧气；铜生锈是否需要空气中的二氧化碳，变量是否含有二氧化碳，其余条件必须相同，所以B和D形成对照实验，可以探究是否需要有二氧化碳参加反应，故得出结论：铜生锈需要二氧化碳；
通过上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，故填：氧气、水和二氧化碳；
【分析评价】①在化学反应CuO+CO Cu+CO2中，氧化铜失去了氧，发生了还原反应，故填：CuO；②步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要分离难溶性杂质，过滤是分离难溶性杂质的方法，所以都需要进行的实验操作是过滤，故填：过滤；③因为加入过量铁粉，所以固体B中含有铁和铜，加入稀硫酸，铜不反应，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，故填：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；④根据质量守恒定律，反应前后元素的种类、元素的质量都不变，两种方案中反应前铜元素质量相等，所以反应后生产铜的质量相等；方案二与方案一相比较，方案二不需加热，故填：=；方案二不需加热．
【分析】【现象分析】根据氧气在水中的溶解度进行分析；根据对照实验的设计方法考虑；铜丝生锈，说明铜与水、氧气、二氧化碳等物质充分接触时容易生锈进行解；
【分析评价】①根据氧化还原反应进行解答；②根据过滤是分离难溶性杂质的方法进行分析；③根据反应物、生成物写出化学方程式；④根据质量守恒定律进行解答．
21．【答案】（1）除去铝表面的氧化铝薄膜
（2）
（3）镁>铝>铜
（4）镁的金属活动性比铝强，不能被铝从其盐溶液中置换出来
（5）稀硫酸；有气泡产生（两空对应，其他合理答案也可）
【解析】【解答】（1）铝与氧气反应，在铝表面生成致密的氧化铝保护膜，影响铝和硫酸镁反应的发生，打磨的目的是除去氧化铝薄膜，使反应正常进行；
（2）铝和硫酸铜反应，生成硫酸铝、铜，反应的化学方程式为：；
（3）试管①中无现象，说明镁的活动性大于铝；
试管②中有红色固体析出，溶液颜色变浅，说明铝的活动性大于铜；
试管③中有气泡产生，说明铝的活动性大于氢；
因此得出三种金属按活动性由强到弱排列为：镁、铝、铜；
（4）三种金属中，镁的活动性最强，不能被铝置换出来，故残余固体中不可能有镁；
（5）三种金属中，铜的活动性最弱，试管②中生成的铜，不与稀硫酸、硫酸镁反应，残余固体中一定有铜，因此只需验证是否有铝即可，向固体中加入稀硫酸，若产生气泡，则说明固体中含有铝。
【分析】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。
22．【答案】（1）；使样品中的锌完全反应
（2）过滤
（3）乙
（4）A；C
【解析】【解答】（1）由于铜排在了氢的后面，所以与酸不反应，反应物是锌和硫酸，生成物是硫酸锌和氢气，氢气后面标上上升符号；实验过程中须加入稀硫酸至不再产生气体，目的是使样品中的锌完全反应；（2）从铜和硫酸锌溶液的混合物中得到铜，先进行过滤，得到带有硫酸锌溶液的铜，再进行洗涤除去表面的硫酸锌，再进行干燥除去水即可；（3）根据加入稀硫酸的量进行计算需要知道稀硫酸的溶质质量分数，而题中没有告知；（4）由于锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气时，放出热量，如果没等冷却到室温，根据热涨冷缩的原理可知进入量筒中水偏多，所以误认为得到的氢气多，再就是数据处理时，未排除加入稀硫酸所占的体积，计算的结果就偏大；
【分析】根据金属的活动性顺序，可知，硫酸能与锌反应生成氢气而不与铜反应。因此可以加入过量的稀硫酸使合金中的锌完全反应。
金属与稀盐酸发生置换反应为放热反应，会使锥形瓶内压强增大，导致进入量筒中的水偏多；另外，加入到锥形瓶中的稀硫酸也占有一定体积，也会导致进入量筒中的水偏多。因此在实验时测定气体体积时一定要考虑加入的物质是否会占用一定体积，装置内气体压强有没有改变等会影响最终气体体积的因素。
