第九单元 金属 练习题
一、选择题
1．抗氧化剂能吸收氧气，降低食品内部及周围环境中的含氧量，阻止氧气与食品发生氧化反应，从而延长食品的保质期．某同学发现新买的茶叶包装盒内有一个印着“抗氧化剂”字样的小包，内装灰黑色粉末，该粉末的成分最可能是
A．氧化铜
B．活性炭
C．铁粉
D．生石灰
2．下列有关说法不正确的是
A．黄铜片比铜片的硬度大
B．铝片表面易生成致密的氧化膜
C．生铁和钢都是金属材料
D．自然界的金属多以单质形式存在
3．推理是学习化学的一种重要方法，但推理必须科学、严谨。下列推理正确的是（ ）
A．氧化物中含有氧元素，所以含有氧元素的物质就是氧化物
B．由同种分子构成的物质是纯净物，所以纯净物一定由同种分子构成
C．原子核是由质子和中子构成的，故所有原子核中都一定含有质子和中子
D．不锈钢虽然是金属材料，但它属于混合物而不是金属单质
4．故宫博物院收藏的《千里江山图》所采用的颜料有：朱砂(含HgS)、赭石(含Fe2O3)、砗磲(含CaCO3)和孔雀石[含Cu2(OH)2CO3]等。下列分析正确的是
A．从朱砂中可以炼制出水银
B．CaCO3中钙元素和氧元素的质量比为1：3
C．赭石是白色固体
D．Cu2(OH)2CO3中铜元素的化合价是+1
5．下列物质的用途主要是由其物理性质决定的是（ ）
A．焦炭用于炼铁工业 B．发热病人用酒精擦身体降温
C．用食醋除去水垢 D．天然气用作燃料
6．下列有关金属的说法正确的是
A．生铁的含碳量比钢的含碳量高 B．铁元素是地壳中含量最多的金属元素
C．大多数金属在自然界中以单质形式存在 D．真金不怕火炼，说明金的熔点很高
7．下列物质的用途主要由物理性质决定的是
A．用稀盐酸除铁锈 B．用石墨做电极
C．用碳酸钙做补钙剂 D．用铁矿石炼铁
8．下列有关对自行车的做法不合理的是
A．车架表面喷涂油漆 B．钢圈表面镀防护金属
C．露天放置，日晒雨淋 D．链条表面涂机油
9．对比实验是化学学习中常见的方法。下列通过对比实验得出的结论不正确的是
A．实验一可以说明燃烧的条件之一是需要可燃物
B．实验二可以说明铁生锈的条件是与氧气和水同时接触
C．实验三呈现出的不同现象可以说明物质的溶解性与溶剂种类有关
D．实验四比较水中白磷与铜片上白磷可以说明燃烧需要氧气
10．已知铜、铁均能与FeCl3溶液反应，反应方程式分别为：
Cu+2FeCl3→2FeCl2+CuCl2，Fe+2FeCl3→3FeCl2。现将一包铜、铁的混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后烧杯中仍有少量固体，关于烧杯中物质组成的说法中正确的是。
A．溶液中一定含FeCl2，固体一定是铁和铜
B．溶液中一定含FeCl3，固体一定含铜
C．溶液中一定含FeCl2，固体一定含铜
D．溶液中一定含FeCl2、CuCl2，固体一定含铜
11．下列4个坐标图分别表示实验过程中某些量的变化，其中正确的是
A．向一定量的碳酸钠溶液中逐滴加入氢氧化钙溶液 B．向一定质量的硝酸钾不饱和溶液中加入硝酸钠 C．电解水实验 D．分别在等质量锌粉和铁粉中滴加质量分数相同的足量稀盐酸。
A．A B．B C．C D．D
12．下列图像不能正确反映对应变化关系的是
A． 电解水一段时间
B． 等质量的氯酸钾制氧气
C． 向一定量的氢氧化钠溶液滴加pH=3的稀盐酸
D． 足量的三种金属分别与等质量等质量分数稀盐酸反应
二、填空与简答
13．把一定质量的锌粒加入到一定量的Mg（NO3）2、Fe（NO3）2、AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤。
（1）若向所得固体上滴盐酸有气泡产生，则该固体一定含有的金属为
（2）写出一个该过程中发生反应的化学方程式
（3）反应后所得溶液的质量与反应前溶液的质量相比，可能保持不变，为什么？
14．写出下列金属分别与盐酸和硫酸反应的现象和化学方程式。
金属 现象 反应的化学方程式
镁 剧烈反应，有大量气泡产生
锌 反应较为剧烈，有大量气泡产生
铁 反应平缓，有气泡产生，溶液变成浅绿色
铜 无现象
15．随意丢弃废旧干电池会造成环境污染，而废旧干电池中的许多物质都是可以回收利用的。请根据如图回答下列问题。
(1)将锌皮洗净后可用于制取氢气，则锌与稀硫酸反应的化学方程式为 。
(2)取干电池内的填充物溶于水， （填操作名称），得到一种溶液和黑色不溶物，灼烧黑色不溶物得MnO2。MnO2在实验室制取氧气中起的是 作用。
16．金属材料的使用与生活、生产和社会发展密切相关。
(1)某304不锈钢中含铬18%、镍8%，其属于
（填“化合物”或“混合物”）。
(2)铜被大量应用于电气、轻工、机械制造等领域。
①铜做电路板元件，是利用铜良好的 性能。计算机使用过程中发热会使电路板中的铜被氧化，该反应的化学方程式是 。
②电路板元件中铜表面氧化物的存在会导致焊接不牢固，常用松香（主要成分是树脂酸）作为助焊剂。熔化后的松香覆盖在焊接处，既能使铜与氧气隔绝，又能 ，使焊接更牢固。
(3)某研究团队研制的Cu-CuI复合催化剂，实现了二氧化碳高效制备乙烯（C2H4），反应的微观示意图如下图所示。
该反应中的二氧化碳与乙烯的分子个数比为 。该技术的应用可缓解的环境问题是 。
17．逐梦星辰大海，中国人步履不停。
(1)钛（Ti）和钛合金被誉为“未来的金属材料”，在航天事业中有重要应用。下图是钛元素的部分信息。可知钛位于元素周期表第 周期，其相对原子质量为 。
(2)太空舱中水气整合系统保持舱内O2、CO2气体含量的相对稳定。
①中产生的氧气和氢气的分子数之比是 。
②航天员呼吸作用 （选填“释放”或“吸收”）热量。
③中反应的化学方程式为 。可循环利用的化合物有 （填物质的化学式）。
(3)如果在宇宙飞船船舱中划燃火柴，呈蓝色球状火焰，短暂燃烧后熄灭。你认为可能的原因是 （填写序号）。
A．船舱中氧气的浓度不够
B．宇宙飞船上温度太低，达不到火柴的着火点
C．在失重情况下，舱中的空气不对流
D．在宇宙飞船船舱中二氧化碳的浓度过大
(4)“嫦娥五号”从月球带回月壤中含有丰富的含氧钛铁矿，成分为TiO2、Fe2O3的混合物。现利用CO来还原TiO2、Fe2O3的混合物提炼单质钛和铁，装置如图所示，试回答：
①任写一个甲中发生反应的化学方程式： 。
②实验中下列说法不正确的是 。
A．乙处试管可以防止倒吸
B．丙中澄清石灰水变浑，说明有二氧化碳生成
C．实验时应先点燃酒精灯再通CO气体
D．该装置的不足之处是未进行尾气处理
18．A-F和X都是初中化学中的常见物质，其中A、C是无色气体，B、F是红色固体，它们的转化关系如下图所示（部分生成物已省略）：
⑴写出反应①的化学方程式 。
⑵写出反应②的化学方程式 ，该反应属于 （填写基本反应类型）反应。
⑶含D的生产、生活用品腐蚀的过程，实际上是D与空气中的 发生化学反应的过程。
19．手机电路板中含有Fe、Cu、Au、Ag、Ni（镍，银白色金属）等金属，回收手机电路板中金属的工艺流程如下图请回答下列问题：
（1）操作①的名称是 。
（2）滤渣①与稀硫酸、氧气在加热条件下发生反应：，X的化学式为 。
（3）由滤液③得到固体发生反应的化学方程式是 。
（4）操作③与操作⑤相同，具体是 。
（5）工艺流程中可以循环使用的物质是 。
三、科学探究题
20．小明在做铁与硫酸溶液反应的实验时，发现生成的气体有刺激性气味，于是进行了探究。
【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味？
【查阅资料】(1)6H2SO4(浓)＋2FeFe2(SO4)3＋ 6 ＋3SO2↑，请完成化学方程式。
(2)SO2可使品红溶液的红色褪去
(3)SO2能与NaOH溶液反应而被吸收
【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体中可能有SO2。
【实验探究】小明用图甲所示装置进行实验，并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验。请帮助小明完成下表：
实验 A中硫酸浓度 实验现象 A中生成气体成分
B中品红溶液 D中品红溶液 爆鸣实验
实验一 98% ① 不褪色 E中无气体 只有SO2
实验二 45% 稍有褪色 不褪色 有爆鸣声 ②
实验三 25% 不褪色 不褪色 有轻微爆鸣声 只有H2
【实验结论】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物可能不同，当硫酸溶液浓度足够大时，生成的气体产物有二氧化硫。【交流反思】
(1)实验三中铁与硫酸溶液反应的化学方程式是
(2)实验二中发生爆鸣反应的化学方程式是
【拓展延伸】小明又将A装置进行了如图丙所示的改进，增加的导管所起的作用是 。
四、计算题
21．钛（Ti）是广泛应用于航空、航海等领域的一种重要金属。在一定条件下，钛由四氯化钛（TiCl4）和金属镁反应而制得：TiCl4+ 2MgTi+2MgCl2。
(1)求氯化镁中氯元素质量分数？
(2)现有38 kg四氯化钛，可生产金属钛多少kg？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】根据题意可知常温下铁粉就能和空气中的氧气及水蒸气反应，从而阻止食品发生氧化反应，而常温下氧化铜、碳粉、生石灰都不能和氧气反应，故选C．
2．D
【详解】A、黄铜是合金，黄铜片比铜片的硬度大，该选项说法正确；
B、铝能和氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，该选项说法正确；
C、生铁和钢都是铁的合金，都是金属材料，该选项说法正确；
D、金属多数化学性质比较活泼，因此自然界的金属多以化合物形式存在，该选项说法不正确。
故选：D。
3．D
【详解】A、氧化物中含有氧元素，但含有氧元素的物质不一定是氧化物，例如高锰酸钾是由钾、氧、锰三种元素组成，不属于氧化物，故A错误；
B、由同种分子构成的物质是纯净物，但纯净物不一定由同种分子构成，可能是由同种原子构成，故B错误；
C、原子核是由质子和中子构成的，不是所有原子核中都一定含有质子和中子，例如普通氢原子中没有中子，故C错误；
D、不锈钢虽然是金属材料，但它属于混合物而不是金属单质，故D正确。故选D。
【点睛】氧化物的概念可简记为：两元素、氧元素、化合物。
4．A
【详解】A、朱砂中含有汞元素，水银为单质汞，根据元素守恒，可炼制水银，该选项分析正确；
B、CaCO3中钙元素和氧元素的质量比为40：（16×3）=5：6，该选项分析不正确；
C、氧化铁为红色，则赭石不为白色，该选项分析不正确；
D、Cu2(OH)2CO3中，氢氧根的化合价为-1价，碳酸根的化合价为-2价，设铜元素的化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则2x+（-1）×2+（-2）=0，解得x=+2，该选项分析不正确。
故选A。
5．B
【详解】A、焦炭用于炼铁工业是利用焦炭的还原性，焦炭与铁的化合物反应，还原出铁来，需要通过化学变化表现出来，属于化学性质；
B、发热病人用酒精擦身体降温是利用酒精挥发吸热，使体温下降，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质；
C、用食醋除去水垢是利用醋酸与碳酸钙发生反应，而除掉，需要通过化学变化表现出来，属于化学性质；
D、天然气用作燃料是利用天然气具有可燃性，能与氧气发生反应，需要通过化学变化表现出来，属于化学性质。
故选B。
6．A
【详解】A、生铁含碳量一般在2 %-4.3%，钢的含碳量为0.03%-2%，所以生铁的含碳量比钢的含碳量高，选项正确；
B、铝元素是地壳中含量最多的金属元素，选项错误；
C、大多数金属的化学性质比较活泼，在自然界中以化合物形式存在，选项错误；
D、真金不怕火炼，说明金的化学性质很稳定，很难与氧气发生化学反应，选项错误；
故选A。
7．B
【分析】物质的化学性质是需要通过化学变化才能表现出来的性质，物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质，包括物质的颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、溶解性等，化学性质一般包括可燃性、氧化性、稳定性、还原性等。
【详解】A、用稀盐酸除铁锈(（主要成分氧化铁），盐酸和氧化铁生成氯化铁和水，该性质需要通过化学反应才能表现出来，属于化学性质，故选项错误；
B、用石墨做电极，是因为石墨有良好的导电性，该性质不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项正确；
C、用碳酸钙作补钙剂，是因为碳酸钙能与胃酸的主要成分盐酸反应生成可溶性的钙盐被人体吸收，该性质需要通过化学反应才能表现出来，属于化学性质，故选项错误；
D、用铁矿石炼铁，是一氧化碳和氧化铁生成铁和二氧化碳，该性质需要通过化学反应才能表现出来，属于化学性质，故选项错误；
故选B。
8．C
【详解】A、车架表面喷涂油漆能够隔绝金属车架与空气中氧气和水分的接触，能够减缓金属锈蚀，选项正确；
B、钢圈表面镀防护金属能够隔绝钢圈表面与空气中的氧气和水分的接触，能够减缓钢圈锈蚀，选项正确；
C、自行车露天放置，日晒雨淋，金属长期接触空气中的氧气和水分会发生锈蚀，选项错误；
D、链条表面涂机油能够隔绝链条与空气中氧气和水分的接触，能够减缓链条锈蚀，选项正确，故选C。
9．A
【详解】A、燃烧的条件：物质具有可燃性、与氧气接触、温度达到可燃物的着火点；滤纸碎片、乒乓球碎片均是可燃物，通过实验一，可以得出燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点，选项A错误；
B、对于实验二，一段时间观察左边的试管中的铁钉明显锈蚀，中间和右边的试管内的铁钉没有生锈，左边的试管中的铁钉能与空气、水同时接触，由此得出：铁生锈的条件是铁与水和空气同时接触，选项B正确；
C、碘溶于汽油，而不溶于水，说明同一种溶质在不同的溶剂中溶解性不同，即物质的溶解性与溶剂种类有关，选项C正确；
D、实验四比较水中白磷与铜片上白磷，水中的白磷不燃烧，铜片上的白磷燃烧，可以说明燃烧需要氧气，选项D正确。故选A。
【点睛】燃烧的条件：可燃物、氧气、温度达到可燃物的着火点，三者必须同时满足。
10．C
【详解】A、依据题干的信息可知铁铜均能与氯化铁反应，所以溶液中一定含有氯化亚铁，从铁铜的活动性可知反应时铁一定先参与反应，因此剩余固体中一定有铜，固体中是否含有铁，则要看铁的质量多少而定，故说法错误；B、由该过程发生的反应可知溶液中一定不含有氯化铁，因为反应后存在固体，不管该固体是哪种金属都不可能与氯化铁共存，故说法错误；C、该过程中能发生的反应有①Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，②Fe+2FeCl3=3FeCl2，③Fe+CuCl2═FeCl2+Cu，故可以看出铜、铁的混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的烧杯中铜和铁都能与氯化铁反应生成氯化亚铁，充分反应后仍有少量固体，该固体中不可能没有铜，因为只要有铁则氯化铜不可能存在，所以固体一定存在铜，至于含不含有铁，则由反应时铁的质量多少而定；D、假如铁是过量的，剩余的固体中有铁，则氯化铜就不存在，所以氯化铜只是可能存在，故说法错误。故选C。
11．D
【详解】A、向一定量的碳酸钠溶液中逐滴加入氢氧化钙溶液，反应生成碳酸钙和氢氧化钠，碳酸钠溶液、氢氧化钙溶液、氢氧化钠溶液都显碱性，pH大于7，所以完全反应后溶液仍显碱性，pH大于7，不可能小于7，错误；
B、不饱和硝酸钾溶液的溶质质量分数不为零，向一定质量的硝酸钾不饱和溶液中加入硝酸钾，硝酸钾逐渐溶液，溶液的溶质质量分数逐渐增加，直至溶液变为饱和溶液后不再增加，错误；
C、电解水过程中，生成的氢气与氧气的体积逐渐增大，且生成的氢气与氧气的体积比为2：1，不是质量比，错误；
D、锌与铁都能够与盐酸反应生成氢气，开始时金属过量，参加反应的盐酸的质量相同，生成氢气的质量相等，两条曲线重合，锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，反应的化学方程式为：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，反应中锌与氢气的质量比为65：2，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，反应中铁与氢气的质量比为56：2，则向等质量的锌粉和铁粉中分别滴加质量分数相同的足量稀盐酸，铁生成的氢气的质量多一些，正确；
故选D。
12．C
【详解】A、电解水一段时间生成氢气和氧气的体积比为2:1，符合事实，选项正确；
B、催化剂只改变反应速率，不改变生成物的质量，在有、无催化剂的条件下，等质量的氯酸钾制氧气时，最终生成氧气的质量相同，选项正确；
C、向一定量的氢氧化钠溶液滴加pH=3的稀盐酸，最终溶液的pH会无限接近于3，但不会等于或低于3，选项错误；
D、足量的三种金属分别与酸反应时，最终由酸的量决定氢气的质量，与等质量、等质量分数稀盐酸反应， 生成氢气的质量最终相同，由于活动性镁>锌>铁，所以镁反应最快，铁最慢，选项正确。
故选C。
【点睛】图像的问题主要是结合化学反应分析图的起点的位置，变化趋势，终点的位置是否正确。
13． Fe、Ag Zn+Fe（NO3）2=Fe +Zn（NO3）2或Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag 锌和硝酸银反应，溶液减少的质量恰好等于锌和硝酸亚铁反应溶液增加的质量
【分析】在金属活动性顺序中，镁＞锌＞铁＞氢＞银，故锌不能与Mg（ NO3）2溶液反应；锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，当硝酸银完全反应会，锌再与硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌。
【详解】（1）若向所得固体上滴盐酸有气泡产生，说明固体中有铁，可能有锌剩余，则溶液中银全部被置换出来，所以，则该固体含有的金属为银、铁；
（2）由上述可知，锌与硝酸亚铁反应生成了硝酸锌和铁，锌与硝酸银反应生成了硝酸锌和银，反应的化学方程式是：Zn+Fe（NO3）2═Zn（NO3）2+Fe、Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag；
（3）锌与硝酸银反应，每65份质量的锌置换出216份质量得到银，能使溶液的质量减少，与稀酸亚铁反应，每65份质量的锌置换出56份质量的铁，能使溶液的质量增加，反应中增加的质量和减少的质量相等，所以反应后所得溶液的质量与反应前溶液的质量相比，可保持不变。
14． 、 、 、 不反应
【详解】镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，该反应的化学方程式为：，镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，该反应的化学方程式为：；
锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，该反应的化学方程式为：，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：；
铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：；
在金属活动性顺序里，铜排在氢后，铜和稀盐酸、稀硫酸均不反应。
15．(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2) 过滤 催化
【详解】（1）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
（2）过滤是分离不溶性固体和液体的方法，二氧化锰是实验室过氧化氢制取氧气、氯酸钾制取氧气的一种催化剂，起催化作用。
16．(1)混合物
(2) 导电 除去表面的氧化物
(3) 2:1 温室效应
【详解】（1）某304不锈钢中含铬18%、镍8%，其属于混合物；
（2）①铜做电路板元件，是利用铜良好的导电性能；计算机使用过程中发热会使电路板中的铜被氧化，铜与氧气加热生成氧化铜，该反应的化学方程式是；
②电路板元件中铜表面氧化物的存在会导致焊接不牢固，常用松香（主要成分是树脂酸）作为助焊剂。熔化后的松香覆盖在焊接处，既能使铜与氧气隔绝，又能除去表面的氧化物（松香的主要成分是树脂酸会与表面的氧化物反应），使焊接更牢固；
（3）由图可知，二氧化碳与水在Cu-CuI复合催化剂的催化下反应生成C2H4和O2，该反应方程式为，故该反应中的二氧化碳与乙烯的分子个数比为2:1；该技术的应用可减少二氧化碳的排放，可缓解的环境问题是温室效应。
17．(1) 四 47.87
(2) 1:2 释放 H2O
(3)C
(4) 或 CD
【详解】（1）由原子结构示意图，可知，钛原子有四个电子层，所以钛位于元素周期表第四周期，由元素周期表示意图可知，钛相对原子质量为47.87。
（2）①每一分子水通电生成两分子氢气和一分子氧气，故①中产生的氧气和氢气的分子数之比是1:2。
②航天员呼吸是缓慢氧化，缓慢氧化释放热量。
③二氧化碳和氢气在一定条件下生成水和甲烷，化学方程式为：。该系统中水既是反应物又是生成物，所以可循环利用的化合物是水。
（3）A、因为是在宇宙飞船里，所以氧气肯定是足够的，所以A错误；
B、宇宙中温度极低，但宇宙飞船上温度并不低，故B错误；
C、大气层中近地面空气的对流运动最为明显，在失重的情况下，空气不对流，故C正确；
D、因为条件是在宇宙飞船里面，所以氧气肯定是足够的，二氧化碳的浓度不会过大，故D错误。
故选C。
（4）①在甲中，一氧化碳和氧化铁在加热的条件下生成二氧化碳和铁单质，化学方程式为：。一氧化碳也能和二氧化钛在加热的条件下生成二氧化碳和钛单质，化学方程式为：、。
②A、由装置的特点可知，因为二氧化碳会被澄清石灰水吸收，所以乙处试管可以防止倒吸，说法正确；
B、丙中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，说法正确；
C、实验时应先通CO气体，排尽装置内空气，再点燃酒精灯，说法错误；
D、由装置的特点可知，未反应的一氧化碳可以收集在丙装置中，不再需要尾气处理装置，说法不正确。
故选CD。
18． （合理即可） 置换 氧气和水/O2和H2O
【分析】由C能和澄清石灰水作用，可知C为二氧化碳，由B是红色固体，且在高温下能生成二氧化碳可知，A为CO，B为Fe2O3，D为Fe，铁能和X溶液反应生成红色固体F，则F为铜，X是可溶性的铜盐。
【详解】（1）反应①为一氧化碳在高温条件下还原氧化铁，生成铁和二氧化碳
（2）反应②为铁和可溶性铜盐X反应生成红色的铜单质和可溶性亚铁盐的反应，初中常见可溶性铜盐为硫酸铜，反应的化学方程式为：（合理即可）；该反应由一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和另外一种化合物，属于置换反应；
（3）含Fe的生产、生活用品腐蚀的过程，实际上是Fe与空气中的氧气和水发生化学反应的过程。
19． 过滤 H2O 用磁铁吸引分离出铁 铁
【详解】（1）操作①的是分离固液操作，为过滤；
（2）反应前后原子种类数目不变，反应前铜、氧、氢、硫原子数分别为2、10、4、2，反应后铜、氧、氢、硫原子数分别为2、8、0、2，故X的化学式为H2O；
（3）由图示得：滤渣①中有不和硫酸反应的Cu、Au、Ag；结合题（2）可知滤液③中溶质为硫酸铜，故滤液③得到固体发生反应为铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁，；
（4）铁可以被磁铁吸引，故操作③与操作⑤相同，具体是用磁铁吸引分离出铁；
（5）由图示可知，工艺流程中可以循环使用的物质是铁。
20． H2O 褪色 有SO2和H2 H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2↑ 2H2＋O2点燃2H2O 平衡试管内外压强，防止停止加热时液体倒吸
【详解】【查阅资料】(1)根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前H、S、O、Fe的原子个数为：12，6，24，2；反应后H、S、O、Fe的原子个数为：0，6，18，2，故空白处的物质应为H2O，化学方程式为6H2SO4(浓)＋2FeFe2(SO4)3＋ 6H2O＋3SO2↑；【实验探究】填表如下所示：
实验 A中硫酸浓度 实验现象 A中生成气体成分
B中品红溶液 D中品红溶液 爆鸣实验
实验一 98% ①___褪色_____ 不褪色 E中无气体 只有SO2
实验二 45% 稍有褪色 不褪色 有爆鸣声 ②_有SO2和H2
实验三 25% 不褪色 不褪色 有轻微爆鸣声 只有H2
【交流反思】（1）实验三中，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；(2)实验二中，发生爆鸣是因为氢气和氧气反应生成了水，反应的化学方程式为：2H2+O22H2O；【拓展延伸】增加的导管伸入液面以下的原因是防止产生的气体逸出；该导管所起的作用是平衡试管内外的压强，防止橡皮塞飞出。
21．(1)74.7%
氯化镁中氯元素质量分数为×100%≈74.7%；
(2)9.6 kg
解：设可生产金属钛的质量为x，
答：氯化镁中氯元素质量分数为74.7%；可生产金属钛的质量为9.6 kg。
【详解】（1）见答案；
（2）见答案。
答案第1页，共2页
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