第八单元金属和金属材料复习题
一、选择题
1．下列实验室制取气体的设计中，可行的是（ ）
A．加热氯酸钾和少量二氧化锰的混合物制取氧气 B．盐酸跟氧化钙反应制取二氧化碳
C．稀硫酸跟石灰石反应制取二氧化碳 D．稀硫酸跟铜反应制取氢气
2．下列用途中，主要利用物质化学性质的是
A．铜作导线
B．食品包装袋中充入氮气
C．金刚石用于切割玻璃
D．液氮制造低温环境
3．下列生活中的做法合理的是
A．炒菜时油锅中的油着火，用水烧灭
B．铁粉易吸收水分和氧气，可作食品保鲜剂
C．用煤炉取暖，在煤炉上放一壶水以防止CO中毒
D．煮肉后的铝锅，可用铜丝球反复擦洗干净
4．将一定质量的铁粉和铜粉的混合物加入到硝酸银溶液中，充分反应后过滤得滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象。则关于滤渣和滤液的说法正确的是( )
①滤渣中一定含有银和铜 ②滤液中一定含有硝酸亚铁和硝酸铜 ③滤渣中一定含有银，可能含有铜 ④滤液中一定含硝酸亚铁，可能含有硝酸银
A．①② B．③④ C．②③ D．①④
5．地球资源不是取之不尽用之不竭的，资源枯竭关乎人类生存的大事，合理开发资源和节约资源很有必要.下对关于资源说法正确的是
A．空气也是人类可利用的资源之一
B．海洋是地球上最大的淡水资源库，其储水量约占全球的79%
C．乙醇、氢气和天然气都是可再生资源
D．节约金属资源唯一途径是回收旧金属
6．下列物质不属于金属材料的是
A．焊锡 B．铝 C．磁铁矿 D．青铜
7．下列物质的转化在给定条件下不能实现的是（ ）
A． B．
C． D．
8．往硝酸铜、硝酸银、硝酸镁的混合溶液中缓慢连续加入质量为mg的锌粉，溶液中析出固体的质量和参加反应的锌粉质量关系如图所示，下列说法正确的是
A．ab段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子有锌离子、铜离子、镁离子
B．bc段(不含两端点)析出的金属是铜
C．c点对应溶液中含有的金属离子只有镁离子和锌离子
D．若ab段和bc段中析出的固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，则m1>m2
9．将一定量的锌粉加入到硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中，充分反应后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，产生气泡，则下列说法正确的是（ ）
A．滤渣中的金属只有银、铁
B．滤渣的质量一定大于加入的锌粉的质量
C．滤液一定为无色
D．向滤液中加入稀盐酸，不会产生沉淀
10．铝热反应常用于冶炼或焊接金属，其反应原理可表示为3CuO＋2Al3Cu＋Al2O3。现将一定量铝粉和氧化铜混合加热，充分反应后停止加热。为了检验氧化铜是否有剩余，取少量反应后的固体，加入足量稀硫酸，反应后将铁片插入上层溶液中。下列叙述的现象，能够说明氧化铜有剩余的是
A．加热反应结束后有红色物质生成
B．加入稀硫酸后，有气泡生成
C．加入稀硫酸后，没有气泡生成
D．插入溶液中的铁片表面有红色物质生成
11．类推是化学学习中常用的思维方法。下列类推结果正确的是（ ）
A．CO、C2H5OH在氧气中燃烧都能生成CO2，则在氧气中充分燃烧能生成CO2的物质一定含有碳元素
B．单质是由一种元素组成的物质，则由一种元素组成的物质一定是单质
C．氧化物中一定含氧元素，则含有氧元素的物质一定是氧化物
D．铝与空气形成的物质对铝有保护作用，故铁与空气形成的物质对铁有保护作用
12．下列各组的两种方法都能达到实验目的的是
实验目的 方法一 方法二
A 鉴别食盐水和蒸馏水 测导电性 加入肥皂水
B 检验铜粉中混有铁粉 加入稀盐酸 加入硫酸铜溶液
C 除去CO2中混有的CO 通入适量O2，点燃 通过灼热的氧化铁
D 分离MnO2、KCl固体 溶解、过滤 蒸发
A．A B．B C．C D．D
13．下列实验现象描述错误的是
A．木炭在空气中燃烧发出红光，放出热量
B．镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光，生成白色粉末状固体
C．铁钉放到硫酸铜溶液中，有大量气泡产生
D．铁丝在氧气中燃烧剧烈，火星四射，放出热量，生成黑色固体
二、科学探究题
14．古玩市场惊现“三星堆”遗址出土的同款黄金面具，某化学兴趣小组的同学为鉴别其真假进行了如下探究活动。
【查阅资料】（1）铜锌合金（又称：假黄金）外发和黄金相似，常被不法商贩以假乱真。
（2）标准状况下，氢气密度p 0.09g/L。
【进行实验】同学们设计了如下不同的探究方案，均验证了该黄金面具是假黄金，请帮他们完成实验报告。
方案一：截取小块黄金面具放在酒精灯上加热。实验现象为 。
方案二：截取小块黄金面具于试管中，加入一定量稀硫酸，有气泡产生。反应的化学方程式为 。
方案三：截取小块黄金面具于另一支试管中，如入适量硫酸铜溶液。实验现象为 。
【深入探究】为了定量分析黄金面具中金属锌的质量分数，李阳同学设计了如下实验：
Ⅰ.按如图所示组装实验装置后，应检查装置的 。
Ⅱ.向锥形瓶中加入5.0g黄金面具样品，注射器中吸入25mL稀硫酸。
Ⅲ.将注射器中的稀硫酸平均分5次推入锥形瓶中：每次推入稀硫酸、待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积，如表。
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
收集气体的总体积/mL 200 400 515 520 525
（1）分析上表中的数据，加入第 次盐酸后，黄金面具中的锌已经反应完。
（2）分析数据、完全反应后生成氢气的体积V= mL。
【数据处理】此黄金面具中锌的质量分数ω1= 。
【反思评价】
（1）王明对李阳的方案和数据处理进行分析，认为求黄金面具中锌的质量分数还有更简便的方法。他将锥形瓶内反应后的剩余物经系列操作： →洗涤→干燥→称量。得到固体剩余物的质量，也可求出黄金面具中锌的质量分数ω2。
（2）ω1和ω2略有差异，王明对李阳的方案和数据处理提出了质疑，认为自己的更准确，请说出王明质疑的理由 。
（3）按照李阳的实验方案，生成的氢气会部分滞留在锥形瓶中，若这部分氢气没有计算在内，对最后锌的质量分数的影响会 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
15．M是一种金属，某化学兴趣小组的同学现通过化学实验探究M与铜、铝的活动性顺序。
[提出问题]M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的
[猜想与假设]小敏的猜想是Al>Cu>M；小强的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是 .
[设计与实验]同学们取粗细相同且打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液，在甲、乙、丙三只试管中进行了如图所示的实验:
（1）试管甲中可观察到光滑的铝丝表面有银白色金属析出。
（2）试管丙中观察到的现象是 。
（3）试管乙中现象与丙相同，其反应的化学方程式为 。
[交流与表达]
（1）小强将一根没有打磨的铝丝放入硫酸铜溶液中，发现没有任何现象，其原因为 。
（2）同学们经讨论后认为该实验可以优化，去掉试管 (填试管编码甲、乙或丙)中的实验，也可以得出正确的结论。
[解释与结论]通过以上实验，同学们得出了三种金属的活动性顺序。
三、计算题
16．取7.8g锌与铜的混合物与49.0g稀硫酸恰好完全反应，产生氢气的物质的量与时间关系如图所示。
①计算样品中所含锌的质量 （根据化学方程式列式计算）；
②反应后溶液中溶质的质量分数为 （计算结果精确到0.1%）。
四、填空与简答
17．从古至今，金属材料一直是生活和工业生产中应用极为普遍的一类物质。
（1）日常生活中家里防盗铁网上常刷一层“银粉”漆，其实“银粉”就是金属铝粉，利用了铝的什么性质： 。
（2）金属汞常用在体温计中，请从微观粒子的观点解释体温计测量体温时汞柱上升的现象： ；若不慎将体温计打破，散落出来的汞产生的汞蒸气会对人体产生危害。此时，可撒一些硫粉在上面，硫与汞发生化合反应生成固体硫化汞，请写出其化学方程式 。
（3）磷化铟是用来制造光电子器件和微电子器件的新型材料，从如图中可知，铟原子在元素周期表中位于第 周期，铟原子与 A、B、C、D 四种粒子中的化学性质最相似的是 。
（4） 若将一定量的锌粉和铁粉加入到硫酸铜溶液中，待充分反应后过滤，再在滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。则滤渣中一定含有 （填物质名称），滤液中一定含有 （填化学式）。
18．铝、铁、铜是我们生活中常见的金属。
(1)铝制品具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝在空气中其表面易形成致密的 薄膜。
(2)图甲中发生反应后能生成 色固体，做该实验时，在集气瓶中预先加入少量水.可以防止 。
(3)少伟同学从生活中发现，在潮湿的空气中铁比铜更容易锈蚀，由此他认为铁的金属活动性比铜 （选填：“强”或“弱”)。利用图乙让铁丝浸入B的溶液中，也能到铁与铜之间金属活动性上述的结论，则B是 ：
19．人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程，对金属活动性规律的认识也是如此。
（1）1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失”，这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验，则会“消失”的金属有 。
（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，他称之为“可燃空气”，其实该气体就是 。从此为探索金属活动性打开了新思路。
（3）1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，溶液质量变化如图所示，则B点时溶液中所含的金属阳离子有 。
20．金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
(1)铝具有很好的抗腐蚀性，是因为其表面生成一层致密的薄膜，该薄膜是 （填化学式）。
(2)向一定质量的氧化铜中加入一定量稀硫酸使其完全溶解，得到蓝色溶液。再加入铁粉充分反应，过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸，有气泡冒出，则滤液中的溶质是 （填化学式）。
(3)早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应，该反应的化学方程式为 。现将某铁合金（只含铁和碳）8.7 g 放入盛有 100 g 稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应，得到 108.1 g 溶液，则该样品中碳的质量分数为 （结果精确到 0.1%）。该铁合金属于 （填“钢”或“生铁”）。
21．A、B、C、D、E、F分别表示初中化学常见的六种物质，它们的部分反应和转化关系如图所示。已知C、E为金属单质，C、D为黑色粉末，C是目前世界年产量最高的金属，化合物F中含有金属元素、氮元素和氧元素，该金属元素，其组成的金属单质的导电性、导热性最好。A、B常温下是气体，A可以供给呼吸，B可以用来做燃料也可以冶炼金属（图中“—”表示两种物质能反应，“→”表示一种物质能转化成另一种物质。部分生成物、反应物和反应条件已省略）。请回答下列问题。
(1)A的化学式为 。
(2)写出相关的化学方程式：
①B+D ；
②E+F ；
③A+B 。
22．有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的硫酸铜以及污泥。某同学设计了一个既经济又合理的方法回收铜和硫酸亚铁晶体。方案流程如图：
查阅资料得知硫酸亚铁晶体的化学式为FeSO4·7H2O，该物质受热易失去结晶水。请回答：
(1)步骤①②③中进行的实验操作是 。
(2)步骤②中发生反应的化学方程式是 ，固体的成分是 。
(3)步骤③中需加入稀硫酸，发生反应的化学方程式是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】试题分析：根据题意不难看出，此题主要考查的是实验室制气体的反应原理，要想完成此题，必须从生成物、反应条件等方面着手即可．
解：①B选项和C选项考查的都是实验室制二氧化碳，反应物是稀盐酸和大理石（或石灰石），反应的文字表达式为：氯化氢+碳酸钙→氯化钙+水+二氧化碳．而B选项中，盐酸跟氧化钙反应生成氯化钙和水，不生成二氧化碳；C选项中稀硫酸跟石灰石反应虽然生成二氧化碳，但产物有硫酸钙，硫酸钙是微融于水的物质，会将石灰石覆盖，阻止反应的进行．所以B、C都不对．
②D选项考查的是实验室制氢气，一般用稀硫酸和锌，反应的文字表达式为：锌+硫酸→硫酸锌+氢气．但D选项中的稀硫酸跟铜在常温下不反应（因为铜的活动性没有氢活泼），不生成氢气．
③A选项考查的是实验室制氧气，反应物正是氯酸钾和二氧化锰，条件是加热，反应的文字表达式为：氯酸钾氯化钾+氧气，是正确的．
故选A．
2．B
【详解】A、铜作导线，是利用了铜具有导电性，利用了其物理性质，故选项错误；
B、食品包装袋中充入氮气，是利用了氮气化学性质不活泼的性质，故选项正确；
C、金刚石切割玻璃，是利用了金刚石硬度大的性质，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质，故选项错误；
D、液氮制造低温环境，是利用了液氮汽化吸热的性质，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质，故选项错误。
故选B。
3．B
【详解】A、炒菜时油锅中的油着火，应用锅盖盖灭，浇水，油的密度比水小，会浮在水的表面继续燃烧，不符合题意；
B、铁能吸收空气中的水分和氧气，从而生锈，故可作食品保鲜剂，符合题意；
C、一氧化碳难溶于水，在煤炉上放一壶水，不能防止CO中毒，不符合题意；
D、铝锅表面有一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，用铜丝球反复擦洗干净，会除去铝锅表面的氧化铝薄膜，缩短铝锅的使用寿命，不符合题意。
故选B。
4．B
【详解】金属活动性顺序中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，金属之间的活动性差距越大越容易进行。将一定质量的铁粉和铜粉的混合物加入到硝酸银溶液中，铁粉先与硝酸银溶液反应，Fe+2AgNO3=2Ag+ Fe(NO3)2，待铁粉反应完以后，铜粉才与硝酸银溶液反应，Cu+2AgNO3==2Ag+ Cu(NO3)2 ，充分反应后过滤得滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象，说明滤渣中无铁粉。①滤渣中一定含有生成的银，可能含有没参加反应或剩余的铜，错误；②滤液中一定含有生成的硝酸亚铁，可能含有生成的硝酸铜，错误；③滤渣中一定含有银，可能含有铜，正确；④滤液中一定含生成的硝酸亚铁，可能含有剩余的硝酸银，正确。故选B。
点睛：解答此题的关键是，掌握多种金属单质与金属盐溶液反应的先后顺序。
5．A
【详解】A、空气中的各种成分作为原料广泛用于化工、炼钢等领域，是人类可利用的资源之一，符合题意；
B、海洋是地球上最大的储水库，其储水量约占全球总储水量的96.5%，不符合题意；
C、乙醇、氢气属于可再生资源，但是天然气属于化石燃料，是不可再生资源，不符合题意；
D、节约金属资源的途径有：防止金属腐蚀、金属的回收利用、有计划、合理地开采矿物，寻找金属的代用品，不符合题意。
故选A。
6．C
【详解】金属材料包含纯金属和合金，合金指的是一种金属与另一种金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，
A、焊锡属于合金，所以是金属材料，正确；
B、铝是纯金属，所以是金属材料，正确；
C、磁铁矿是铁矿石的一种，主要成分是金属的化合物，不属于合金，所以不是金属材料，错误；
D、青铜属于合金，所以是金属材料，正确。
故选C。
7．C
【详解】A、，，物质的转化在给定条件下能实现；
B、，植物进行光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，物质的转化在给定条件下能实现；
C、铜和稀硫酸不反应，因为铜的金属活动性在氢的后面，，物质的转化在给定条件下不能实现；
D、，，物质的转化在给定条件下能实现；
答案：C。
8．B
【分析】由于金属的活动性顺序是：镁＞锌＞铜＞银，锌不能与硝酸镁反应，锌先与硝酸银反应，硝酸银反应结束再与硝酸铜反应，反应根据化学方程式：Zn＋2AgNO3＝Zn (NO3)2+2Ag、Zn＋Cu(NO3)2＝Zn (NO3)2+Cu可知，每65份质量的锌能置换出216份质量的银，能置换出64份质量的铜，依据图像中的曲线可知，ab段是锌与硝酸银的反应，bc段是锌与硝酸铜的反应。
【详解】A、ab段（不含两端点）是锌和硝酸银的反应，对应溶液中含有的金属离子有锌离子、银离子、铜离子、镁离子，错误；
B、bc段（不含两端点）是锌和硝酸铜的反应，所以析出的金属是Cu，正确；
C、C点不一定是恰好完全反应，C点对应溶液中含有的金属离子为镁离子和锌离子，可能含有铜离子，错误；
D、每65份质量的锌能置换出216份质量的银或64份质量的铜，所以若ab段和bc段中析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，则m1＜m2，错误。
故选B。
【点睛】用同种金属置换不同的盐溶液，对于盐中的金属而言，排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来。
9．D
【分析】锌比铁活泼，铁比铜活泼，将一定量的锌粉加入到硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中，锌先和硝酸银反应，后和硝酸亚铁反应。
【详解】A、向滤渣中加入稀盐酸，产生气泡，说明滤渣中一定含有银和铁，可能含有锌，该选项说法不正确；
B、锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，65份质量的锌置换出216份质量的银，反应后滤渣质量增加；锌和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁，65份质量的锌置换出56份质量的铁，反应后滤渣质量减小，因此滤渣的质量不一定大于加入的锌粉的质量，该选项说法不正确；
C、当硝酸亚铁部分反应时，滤液是浅绿色的，该选项说法不正确；
D、向滤渣中加入稀盐酸，产生气泡，说明滤渣中一定含有银和铁，可能含有锌，硝酸银已经完全反应，向滤液中加入稀盐酸，不会产生沉淀，该选项说法正确。
故选：D。
【点睛】要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
10．D
【详解】A、氧化铜与铝粉混合加热生成红色的铜，因此加热反应结束后无论氧化铜有无剩余，红色物质是一定出现的，不能够说明氧化铜有剩余；B、如果氧化铜有剩余，加热反应充分反应后固体剩余物中不会含铝粉，加入稀硫酸时不会观察到有气泡放出；若有气泡生成，只能说明氧化铜不足，铝粉没有完全反应，不能够说明氧化铜有剩余；C、加入足量稀硫酸没有气泡，可能是铝粉与氧化铜恰好完全反应，不能够说明氧化铜有剩余；D、取少量反应后的固体，加入足量稀硫酸，反应后将铁片插入上层溶液中，铁片表面有红色物质生成，说明反应后的固体与硫酸反应生成了硫酸铜，能够说明氧化铜有剩余。故选D。
点睛：两物质发生反应时，充分反应后若有一种反应物剩余，则另一反应物一定完全反应。
11．A
【详解】A、含碳元素的物质在氧气中完全燃烧生成二氧化碳，由质量守恒定律可知，在氧气中充分燃烧能生成CO2的物质一定含有碳元素，故A正确；
B、单质只含一种元素，含一种元素的物质不一定是单质。例如，氧气和臭氧的混合气体是一种混合物，只含有一种元素，故B错误；
C、氧化物是只含有两种元素，且其中一种是氧元素，含有氧元素的化合物不一定是氧化物，例如氯酸钾，故C错误；
D、铝与空气形成致密的氧化铝薄膜，对铝有保护作用，但铁与空气形成的物质是疏松的，不能对铁起到保护作用，故D错误。
故选A。
12．B
【详解】A、食盐水含有钠离子和氯离子，可以导电，蒸馏水不导电，可测导电性加以鉴别；加肥皂水无法区分；选项不合题意。
B、检验铜粉中是否混有铁粉，加入稀盐酸，如果有铁粉，则会产生气泡；加入硫酸铜溶液，如果有铁粉，与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，溶液颜色变为浅绿色，选项符合题意；
C、除去CO2中混有的CO，可以通过灼热的氧化铁，与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳；但通入氧气，由于存在大量二氧化碳，少量一氧化碳无法被点燃，无法除去；选项不合题意；
D、MnO2不溶于水，KCl溶于水，可采用溶解、过滤、蒸发、干燥的方法加以分离得到两种物质的固体；故选项错误。
故选：B。
13．C
【详解】A、木炭在空气中燃烧发出红光，放出热量，故选项说法正确；
B、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成一种白色固体，故选项说法正确；
C、铁钉放到硫酸铜溶液中，铁钉表面生成一层红色的物质，蓝色溶液逐渐变为浅绿色，故选项说法错误；
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故选项说法正确。
故选C。
14． 表面变黑 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 面具的表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色 气密性 3 500 29.25% 过滤 从锥形瓶中逸出的氢气中含有部分水蒸气 偏小
【详解】【进行实验】方案一：假黄金是铜锌合金，则截取小块黄金面具放在酒精灯上加热，假黄金中的铜和空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜，故实验现象为面具表面变黑；
方案二：假黄金中的锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
方案三：假黄金中的锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，实验现象为面具的表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色。
【深入探究】Ⅰ.组装实验装置后，应检查装置的气密性。
Ⅲ.（1）由表可知，第一次与第二次实验后气体增加的体积均为200mL，第三次气体增加的体积数为515mL-400mL=150mL，表明第三次加入5mL稀硫酸后锌完全反应。
（2）第五次实验后收集的气体体积等于生成的氢气体积与加入稀硫酸的体积之和，则完全反应后生成氢气的体积V=525mL-5mL×5=500mL。
【数据处理】解：生成氢气的质量=0.5L×0.09g/L=0.045g
设黄金面具中锌的质量为x
x=1.4625g
此黄金面具中锌的质量分数=×100%=29.25%
【反思评价】（1）锥形瓶内反应后的剩余物是铜：将剩余物过滤→洗涤→干燥→称量。得到铜的质量，样品减去铜的质量，也可计算黄金面具中锌的质量分数ω2。
（2）王明质疑的理由：从锥形瓶中逸出的氢气中含有部分水蒸气，影响实验结果。
（3）生成的氢气会部分滞留在锥形瓶中，这部分氢气没有计算在内，导致氢气的体积偏小，计算的锌质量偏小，最后锌的质量分数的计算结果偏小。
15． M>Al>Cu 铝表面出现一层红色物质，溶液颜色由蓝色逐渐变成无色 铝的表面有一层氧化物，不与硫酸铜溶液反应 丙
【详解】[猜想与假设]小敏的猜想是Al＞Cu＞M；小强的猜想是Al＞M＞Cu；另一种猜想是M＞Al＞Cu；
[设计与实验]（2）铝比铜活泼，所以铝能与硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸铝，所以观察到铝丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色慢慢变成无色；
（3）试管乙中M和硫酸铜反应生成M的硫酸盐（MSO4）和铜，反应的化学方程式为：M+CuSO4=Cu+MSO4；
[交流与表达]（1）在常温下，铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，阻止了铝与硫酸铜溶液的反应；
（2）同学们经讨论后认为该实验可以优化，去掉试管丙中的实验，也可以得出正确的结论，这是因为通过甲可知铝比M活泼，通过乙可知M比铜活泼。
【点睛】要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
16． 6.5g 29.1%
【详解】设：样品中有锌x，生成硫酸锌y。
x=0.1mol
y=0.1mol
① m(Zn)=0.1mol×65g/mol=6.5g；
②m(ZnSO4)=0.1mol×161g/mol=16.1g；
反应后溶液的质量=6.5g+49.0g-0.2g=55.3g；
反应后溶液中溶质的质量分数。
17． 抗腐蚀性能好 温度升高，汞原子的间隔增大 Hg + S = HgS 五或5 D 铜、铁（写化学式不得分） ZnSO4（写名称不给分）
【详解】（1）铝的化学性质较活泼，易与空气中的氧气发生反应，在铝的表面生成一层致密的氧化铝薄膜，保护好铝制品，所以把铝粉刷在铁的表面上是为了保护铁不易被腐蚀，利用了铝的抗腐蚀性能好。
（2）从微观粒子的观点分析，体温计测量体温时，由于温度升高，汞原子的间隔增大，汞柱上升；硫与汞发生化合反应生成固体硫化汞，化学方程式为Hg + S = HgS。
（3）从铟原子结构示意图可知，铟原子结构示意图有五个电子层，则铟原子在元素周期表中位于第五周期。原子的最外层电子数相同，化学性质相似，铟原子结构示意图的最外层电了数为3，故选D。
（4）将一定量的锌粉和铁粉加入到硫酸铜溶液中，由于锌和铁都比铜活泼，所以锌和铁都能与硫酸铜反应，反应顺序是锌先与硫酸铜反应，待锌反应完成，如果还有硫酸铜剩余，铁再与硫酸铜反应。待充分反应后过滤，再在滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。因为锌先参与反应，铁后参与反应，则滤渣中一定含有生成的铜和剩余的铁，可能含有锌；因为有铁，滤液中一定不含硫酸铜，一定含有生成的硫酸锌，可能有硫酸亚铁。
【点睛】在原子结构示意图中，电子层数等于元素的周期数；最外层电子数相同的原子，化学性质相似。
18． 氧化铝/Al2O3 黑 集气瓶炸裂 强 CuSO4
【详解】（1）根据铝的化学性质，在常温下，铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化。
（2）根据铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的四氧化三铁的现象解答，做该实验时，在集气瓶中预先加入少量水可以防止生成物溶化后溅落下来炸裂瓶底；
（3）在潮湿的空气中铁比铜更容易锈蚀，由此可知铁的金属活动性比铜强；根据金属活动 顺序，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来，B是硫酸铜溶液。
19． 锌、锡 氢气 Cu2+、Fe2+
【详解】（1）在金属活动性顺序里，锌、锡排在氢前，能与稀盐酸反应，能消失，铜排在氢后，与稀盐酸不反应，不能消失；
（2）金属能与酸反应生成氢气，故该气体是氢气；
（3）金属活动性：Fe＞Cu＞Ag，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，待硝酸银完全反应后，铁再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，B点时，铁和硝酸银恰好完全反应，故溶液中的溶质为硝酸铜、硝酸亚铁，所含的金属阳离子为：Cu2+、Fe2+。
20．(1)Al2O3
(2)FeSO4
(3) 3.4% 生铁
【详解】（1）铝具有很好的抗腐蚀性，是因为铝与氧气反应生成氧化铝，其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，该薄膜化学式是：Al2O3；
（2）向一定质量的氧化铜中加入一定量稀硫酸使其完全溶解，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，得到硫酸铜蓝色溶液。再加入铁粉充分反应，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸，有气泡冒出，说明铁粉过量，滤液中不会有硫酸铜，则滤液中的溶质是：FeSO4；
（3）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳
将某铁合金（只含铁和碳）8.7 g 放入盛有 100 g 稀盐酸的烧杯中，碳与硫酸不反应，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，恰好完全反应，得到108.1g溶液，根据差量法，溶液中增加的质量为108.1g-100g=8.1g，设铁的质量为，则有
解得
则该样品中碳的质量分数为；
由于钢的含碳量是0.03%-0.2%，生铁的含碳量是2%-4.3%，该样品的含碳量是3.4%，故该铁合金属于生铁。
21．(1)O2
(2)
【分析】C是目前世界年产量最高的金属，则C为铁；化合物F中含有金属元素、氮元素和氧元素，该金属元素，其组成的金属单质的导电性、导热性最好，金属中银的导电性、导热性最好，F中存在银元素，F为硝酸银；E为金属单质，C能转化为E，E能与F（硝酸银）反应，E可能为铜；A、B常温下是气体，A可以供给呼吸，则A为氧气；B可以用来做燃料也可以冶炼金属，B能转化为C（铁）、E（铜），则B为一氧化碳；D为黑色粉末，A能转化为D，D与E（铜）能相互转化，则D为氧化铜。代入框图，推断正确。
【详解】（1）A是氧气，其化学式为O2；
（2）①B+D 的反应是一氧化碳与氧化铜在加热时生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
②E+F 的反应是铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式为：；
③A+B的反应是一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：。
22．(1)过滤
(2) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Fe和Cu
(3)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
【详解】（1）步骤①②③都是固液分离的操作，其操作名称为过滤，故填：过滤；
（2）实验要回收铜和硫酸亚铁晶体，所以步骤②中需加入的物质是铁粉，铁与和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，发生反应的化学方程式是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，为将硫酸铜完全反应，加入的铁粉是过量的，所以反应后固体是 Fe和Cu， 故填：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；Fe和Cu；
（3）步骤③中需加入稀硫酸，加入的稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，发生反应的化学方程式是Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ ，故填：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 。
答案第1页，共2页
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