9.3.2合金及其应用
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列叙述中，不正确的是
A．SO2有毒，不能用作食品添加剂 B．工业合成氨属于人工固氮
C．酸雨是pH小于5.6的雨水 D．氧化铝陶瓷是一种无机非金属材料
2．下列说法不正确的是
A．派克钢笔尖采用含有铱元素的合金钢制作，因为其性能极其耐磨损
B．储氢合金是一类能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料
C．硬铝密度小强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和飞船的理想材料
D．合金中各组分不变，添加比例改变，合金的性能不变
3．下列说法正确的是
A．将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢
B．硫酸工业吸收塔中，采用从顶部喷淋水吸收SO3
C．将二氧化碳通入含氨的氯化钠饱和溶液中，析出碳酸钠晶体得到纯碱
D．工业上从铝土矿中提取铝的过程中加入Na3AlF6的目的是提高铝的产量
4．我国的古代文物呈现了瑰丽的历史文化，下列文物中主要成分属于合金的是
A．颜真卿祭侄文稿 B．西汉素纱禅衣
C．唐兽首玛瑙杯 D．三星堆青铜面具
5．2019年2月，华为发布了制造出首款5G折叠屏手机的消息。下列说法错误的是
A．制造手机芯片的关键材料是二氧化硅
B．用铜制作手机线路板利用了铜优良的导电性
C．镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点
D．手机电池电极材料碳纳米管是新型无机非金属材料
6．现代社会的发展与进步离不开材料，下列有关说法不正确的是
A．碳化硅是一种新型陶瓷材料，具有耐高温耐磨的特点
B．晶体硅是一种半导体材料，常用于制造光导纤维
C．硬铝是一种铝合金，是制造飞机和飞船的理想材料
D．石墨烯是一种新型无机非金属材料，具有高电导率的特点
7．化学与生产、生活和科技密切相关。下列说法错误的是
A．疫苗一般冷藏存放以避免蛋白质变性
B．科学家成功将CO2转化为淀粉有利于实现“碳中和”
C．葡萄糖作为人类重要的能量来源，是由于它能发生水解
D．“天和号”推进器上的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
8．下列关于古籍中的记载说法不正确的是
A．《本草纲目》中“自元时始创其法，用浓酒和糟人甑，蒸令气上，用器承滴露”，其“法”是指蒸馏
B．“朝坛雾卷，曙岭烟沉”中的雾是一种胶体，能产生丁达尔效应
C．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁
D．古剑“沈卢”：“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”，“剂钢”指铁的合金
9．下列有关物质的性质与用途的描述错误的是
A．镁铝合金能全部溶解于稀盐酸中
B．镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C．均能与酸、碱反应，因此铝制炊具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物
D．硬铝具有较强的抗腐蚀能力
10．化学与工农业生产和日常生活都有着密切的联系，下列有关说法中正确的是
A．将“84”消毒液与酒精混合，杀菌消毒效果更好
B．用于厚膜集成电路的氧化铝陶瓷属于金属材料
C．面粉中禁止添加、过氧化苯甲酰等增白剂，属于碱性氧化物，过氧化苯甲酰属于有机物
D．采用“燃煤固硫”、“煤的气化液化”、“静电除尘”、“汽车尾气催化净化”等方法，提高了空气质量，使我们的生活环境更美好
二、填空题
11．碱式碳酸铜可表示为：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O，测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。现采用氢气还原法，实验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是 (填入仪器接口字母编号)：(a)→→→→→→(l)
12．合金在生活中的应用很普遍，其优点是 ．
13．某小组同学用一种铝铁合金为原料，模拟相关的工业生产，反应过程如图所示(部分产物和条件已略去)，请回答：
(1)铁铝合金是一种高电磁性能合金，下列有关推测可能正确的是 (填序号)。
A．铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成
B．铁铝合金的熔点高于铝和铁
C．铁铝合金硬度高于纯铝
(2)反应①中铝元素发生反应的离子方程式为 。
(3)反应②的化学方程式为 。
(4)反应③发生时观察到的现象是 ，用化学方程式表示颜色变化的原因 。
14．成都天府国际机场建设工程巨大，仅钢筋用量可修建11座法国埃菲尔铁塔。
(1)生铁和钢主要含铁和碳，生铁的含碳量比钢 。(填“高”或“低”)
(2)铁制品锈蚀的实质是：铁与空气中的 发生了化学反应。
(3)现代工业利用高炉炼铁，用赤铁矿石炼铁的原理是 。(写化学方程式)
(4)某工厂利用铁与废硫酸反应制取硫酸亚铁。根据化学方程式计算，足量的铁与含 9.8t的废硫酸反应，可生产硫酸亚铁的质量是多少？
15．简要回答下列问题。
(1)金属钠通常保存在煤油中的原因是 。
(2)生活中常见的合金有 。
16．回答下列问题：
(1)下列物质中不属于铁合金的是___________(填选项序号)。
A．不锈钢 B．生铁 C．碳素钢 D．氧化铁
(2)铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。”上述沉淀和残渣分别是 、 。
(3)将Na、、、分别投入盛有足量盐酸的四支试管中，不产生气体的是 (填化学式)。
(4)HClO的结构式为 。
(5)已知质量数为A的某阳离子Rn+，核外有X个电子，则核内中子数为 。
17．在我国，使用最早的合金是 。目前用量最大、用途最广的合金是 ，根据其化学成分，可分为 和 两大类。
18．铝及其合金是生产生活中常用的一种金属材料。
(1)铝合金用于加工门窗，是因为其硬度比纯金属 (填“大”或“小”)，原因是 。
(2)生活中不宜用铝制品盛装碱性溶液，某同学在实验中模拟该过程，将一块铝箔投入过量NaOH溶液中，观察到的实验现象为： ，其中涉及到的离子方程式为： 、 。
(3)工业上常利用金属Al与在高温下反应冶炼金属Fe，该反应的化学方程式为 ，将可以恰好完全发生该反应的Al与均匀混合，分成两等份，一份先完全发生该反应，反应产物再与足量盐酸反应，另一份直接与足量NaOH溶液反应，生成气体在相同条件下体积比为 。
19．合金是重要的金属材料。
(1)下列物品所使用的主要材料属于合金的是 (填字母)。
A．青花瓷瓶 B．橡胶充气艇 C．不锈钢锅
(2)生铁是常用的合金，生铁属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)黄铜是铜锌合金，将纯铜片和黄铜片互相刻划(如图所示)，纯铜片上留下明显的划痕，说明 。
(4)黄铜渣中约含Zn7%、ZnO31%、Cu50%、CuO5%，其余为不溶性杂质。处理黄铜渣可得到硫酸锌，其主要流程如下(杂质不溶于水、不参与反应)：
①Ⅱ中反应的化学方程式为 。
②下列说法正确的是 (填字母)。
a．Ⅰ、Ⅱ中的操作均包含过滤
b．溶液A中ZnSO4的质量大于CuSO4
c．溶液A的质量小于溶液B
d．溶液C中溶质的质量分数小于溶液B
20．黄铜是生活中常用的金属材料，它是铜和 的合金．
三、实验探究题
21．纳米材料二氧化钛(TiO2)可做优良的催化剂。
资料卡片
物质 熔点/℃ 沸点/℃
SiCl4 -70 57.6
TiCl4 -25 136.5
I.工业上二氧化钛的制备方法：
①将干燥后的金红石(主要成分为TiO2，主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应，制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
②将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4。
③在TiCl4中加水，加热，水解得到沉淀TiO2·xH2O。
④ TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。
(1)根据资料卡片中信息判断，TiCl4与SiCl4在常温下的状态是 ，分离二者所采取的操作名称是 。
(2)③中反应的化学方程式是 。
(3)若④在实验室完成，应将TiO2·xH2O放在 (填仪器名称)中加热。
II.据报道：能“吃废气”的“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2，其过程大致如下：a. O2→2O b. O+H2O→2OH c. OH+OH→H2O2
(4)b中破坏的是 (填“极性共价键”或“非极性共价键”)。
(5)H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，主要是利用了H2O2的 (填“氧化性”或“还原性”)。
III.某研究性学习小组用下列装置模拟“生态马路”清除CO的原理。(夹持装置已略去)
(6)若缓慢通入22.4L(已折算成标准状况)CO气体，结果NaOH溶液增重16.5g，则CO的转化率为 。
(7)当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是 。
22．分现有某铁碳合金(铁和碳两种单质的混合物)，某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了如图所示的实验装置(夹持仪器已省略)和实验方案进行实验探究。
(1)A中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是 ，反应中浓硫酸表现出的性质是 、 。
(2)连接好装置后，首先应进行的操作是 。
(3)装置C溶液反应时，体现气体的 性。
(4)称量E的质量，并将a g铁碳合金样品放入装置A中，再加入足量的浓硫酸，待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为 (写表达式)．
(5)甲同学认为，依据此实验测得的数据，计算合金中铁的质量分数会偏低，原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大．你认为改进的方法是 。
(6)乙同学认为，即使甲同学认为的偏差得到改进，依据此实验测得合金中铁的质量分数还会偏高．你认为其中的原因是 。
23．某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金(不含其他杂质)中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为 。
(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是 。
(3)检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：
①记录C的液面位置；
②将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；
③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；
④由A向B中滴加足量试剂；
上述操作的顺序是 (填序号)；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应 。
(4)B中发生反应的化学反应方程式 。
(5)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将 (填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A．SO2有毒，但二氧化硫具有还原性，可用作葡萄酒的抗氧化剂，故A错误；
B．根据固氮时的条件不同，可将氮的固定分为人工固氮和自然固氮，工业合成氨属于人工固氮，故B正确；
C．正常雨水的pH为5.6，酸雨中因含有硫酸或硝酸等，其pH小于5.6，故C正确；
D．无机非金属材是指以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，氧化铝陶瓷是无机非金属材料，故D正确；
答案选A。
2．D
【详解】A．含有铱元素的合金，硬度高，耐腐蚀，极其耐磨损，最早应用是作笔尖材料，则A说法正确；
B．储氢合金是指利用合金与氢气反应，制成金属氢化物，能大量吸收氢气，则B说法正确；
C．硬铝合金密度小，硬度大，强度高，具有较强的抗腐蚀性能，是制造飞机、飞船等理想材料，则C说法正确；
D．合金的性能不仅取决于成分，还于成分比例有关，则D说法不正确；
本题答案D。
3．A
【详解】A．生铁和钢都是铁、碳的合金，从组成上看，二者的含碳量不同，将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢，A正确；
B．硫酸工业吸收塔中，若用水或稀硫酸吸收SO3，容易形成酸雾，吸收速率慢，不利于SO3的吸收，所以采用从顶部喷淋98.3%的浓硫酸吸收SO3，B不正确；
C．联合制碱法中，将二氧化碳通入含氨的氯化钠饱和溶液中，析出碳酸氢钠晶体，热分解碳酸氢钠，可得到纯碱，C不正确；
D．工业上从铝土矿中提取铝的过程中，为降低氧化铝的熔化温度，加入Na3AlF6，D不正确；
故选A。
4．D
【详解】A．颜真卿祭侄文稿，纸的主要成分是纤维素，属于有机物，A项不选；
B．西汉素纱禅衣，丝为蛋白质，属于有机物，B项不选；
C．唐兽首玛瑙杯主要成分为二氧化硅，C项不选；
D．三星堆青铜面具，青铜是在纯铜(紫铜)中加入锡或铅的合金，属于合金，D项选；
答案选D。
5．A
【详解】A．半导体硅是制造手机芯片的材料，所以制造手机芯片的关键材料是硅，故A错误；
B．铜具有良好的导电性，常用于制作导线，所以用铜制作手机线路板利用了铜优良的导电性，故B正确；
C．合金的硬度比各成份硬度大，所以镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点，故C正确；
D．用做手机电池电极材料碳纳米管是新型无机非金属材料，故D正确；
故答案为A。
6．B
【详解】A．碳化硅陶瓷具有抗氧化性强，耐磨性好，硬度高，热稳定性好，高温强度大，属于新型无机非金属材料，故A正确；
B．晶体硅是良好的半导体材料，常用于制造芯片，常用于制造光导纤维的是二氧化硅，而不是硅，故B错误；
C．硬铝是铝和其他金属或非金属形成的一种铝合金，具有密度小，强度大，是制造飞机和飞船的理想材料，故C正确；
D．石墨烯是一种新型无机非金属材料，石墨是良好的导体，石墨烯有独特的结构，具有优良的导电、导热性能，故D正确；
故选：B。
7．C
【详解】A．疫苗通常为蛋白质，蛋白质受热易发生变性，所以疫苗一般需冷藏存放，A正确；
B．将CO2转化为淀粉，有利于将工农业生产中产生的CO2进行有效利用，从而减少向大气中的排放，有利于实现“碳中和”，B正确；
C．葡萄糖属于单糖，不能发生水解反应，C错误；
D．氮化硼是无机化合物，氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，D正确；
故选C。
8．C
【详解】A、蒸令气上，则利用互溶混合物的沸点差异分离，则该法为蒸馏，A正确，不符合题意；
B、雾是一种胶体，丁达尔效应是胶体所特有的性质，故雾有丁达尔效应，B正确，不符合题意；
C、氧化铁是红棕色，瓷器青色来自四氧化三铁，C错误，符合题意；
D、钢铁为铁的合金，D正确，不符合题意；
故选：C。
9．B
【详解】A．镁、铝活泼性较强，都能与稀盐酸反应，A正确；
B．合金要比组成其纯金属的熔点低、硬度大、强度高，镁铝合金的密度小、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，B错误；
C．铝为两性金属、氧化铝为两性氧化物，均能与酸、碱反应，因此铝制炊具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物，C正确；
D．合金要比组成其纯金属的硬度大、强度高、耐腐蚀性好，硬铝为铝合金，具有较强的抗腐蚀能力，D正确；
答案选B。
10．D
【详解】A．“84”消毒液有效成分为次氯酸钠，有强氧化性，乙醇有还原性，二者混合发生氧化还原反应，不会增加效果反而会降低消毒效果，A错误；
B．金属材料是指金属单质和合金，氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，不属于金属材料，B错误；
C．过氧化钙属于过氧化物，不是碱性氧化物，过氧化苯甲酰属于有机物，C错误；
D．采用“燃煤固硫”、“煤的气化液化”、“静电除尘”、“汽车尾气催化净化”等方法，可减少大气污染物二氧化硫、氮氧化物和粉尘等的排放，提高了空气质量，D正确；
故答案为：D。
11．kj→gf(hi)→de(ed)→hi(gf)→bc(cb)
【分析】本实验的原理：生成氢气使用水除去挥发的氯化氢，通过浓硫酸干燥，得到干燥纯净的氢气；用干燥纯净的氢气与碱式碳酸铜反应，通过测定生成的二氧化碳和水以及反应后固体的质量来确定物质的组成，实验中需要首先使用浓硫酸吸收生成水，然后再使用碱石灰吸收二氧化碳；且为防止空气中CO2和H2O进入U形干燥装置，可在最后再连接一个盛有碱石灰的干燥装置来吸收空气中的二氧化碳和水；
【详解】由分析可知，氢气流方向的连接顺序是a→kj→gf(hi)→de(ed)→hi(gf)→bc(cb)→l。
12．熔点降低、密度小、强度高
【分析】合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质．合金概念有三个特点：①一定是混合物；②合金中各成分都是以单质形式存在；③合金中至少有一种金属．合金密度小，强度高，熔点低于个成分的熔点。
【详解】1．使熔点降低，便于铸造成型；
2．增加某些特殊性能．例如：铝合金，铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的，如铝﹣锰合金、铝﹣铜合金、铝﹣铜﹣镁系硬铝合金、铝﹣锌﹣镁﹣铜系超硬铝合金．铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能：易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富；
例如镁合金的优点是密度小、比强度、比刚度高，抗震能力强，可承受较大的冲击载荷；同时，切削加工和抛光性能好，是航空航天、仪器仪表、交通运输等工业部门的重要结构材料；
3．合金的硬度大于其组成的金属合金密度小，强度高，
故答案为熔点降低、密度小、强度高。
13． AC Al3++4OH—= AlO+2H2O 2Al +2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 4Fe(OH)2+ O2+ 2H2O = 4Fe(OH)3
【分析】分析流程可知，铁和铝在足量稀硫酸里发生反应生成硫酸亚铁和硫酸铝，加入足量的NaOH溶液时，①中的反应有硫酸与氢氧化钠的酸碱中和，硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁灼烧得到氧化铁，则固体A为氧化铁；④中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，灼烧氢氧化铝得到氧化铝，固体B为氧化铝；②中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，铁不和NaOH反应，过滤出来后和稀硫酸反应生成硫酸亚铁；③中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁。
【详解】(1)A．铁铝合金是由铁和铝熔融混合制成的具有特征性质的混合物，故A正确；B．合金熔点低于各成分，则铁铝合金的熔点低于铝和铁，故B错误；C．合金硬度大，则铁铝合金硬度高于纯铝，故C正确；综上所述，故答案为：AC；
(2)①中硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，其反应的离子方程式为Al3++4OH﹣=+2H2O；
(3)②中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，其反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
(4)③中硫酸亚铁与氢氧化钠反应先生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，现象是先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色，其反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
14．(1)高
(2)氧气和水
(3)
(4)15.2t
【详解】（1）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；
故答案为：高；
（2）铁与空气中的水和氧气发生化学反应；
故答案为：水和氧气；
（3）赤铁矿的主要成分为Fe2O3，赤铁矿石炼铁的原理是利用CO的还原性与赤铁矿反应；
故答案为：；
（4）设可以制取硫酸亚铁质量为x，，x=15.2t；
故答案为：15.2t。
15． Na的化学性质活泼，易与氧气、水、CO2发生剧烈的反应，同时Na的密度比煤油大且不易与煤油发生反应，不易发生危险 白铁(铁锌合金)、不锈钢(铁和很多种金属非金属的合金)等。
【详解】(1) Na的化学性质活泼，易与氧气、水、CO2发生剧烈的反应，同时Na的密度比煤油大且不易与煤油发生反应，不易发生危险，所以通常钠保存在煤油中。
(2)生活中常见的合金有白铁(铁锌合金)、不锈钢(铁和很多种金属非金属的合金)等。
16．(1)D
(2)
(3)
(4)H-O-Cl
(5)A-X-n
【详解】（1）合金是指一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质。不锈钢是铁的合金，生铁是含碳量为2%~4.3%的铁碳合金，碳素钢是含碳量低于2%，并有少量硅、锰以及磷、硫等杂质的铁碳合金，故A、B、C选项不符合题意；氧化铁是氧化物，属于纯净物，故D符合题意；
故选D。
（2）铁屑溶于过量稀硫酸，反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁与过量氨水反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，在空气中氢氧化亚铁容易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，氢氧化铁为红褐色沉淀，受热分解生成红棕色三氧化二铁，即上述沉淀和残渣分别是、，故答案为：；。
（3）与盐酸反应生成氯化钠和氢气，与盐酸反应生成氯化钠、水和氧气，和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，均有气体产生，和盐酸反应生成氯化钠和水，没有气体产生，则不产生气体的是，故答案为：。
（4）HClO为共价化合物，O原子分别和H原子、Cl原子各共用一对电子，其结构式为H-O-Cl，故答案为：H-O-Cl。
（5）阳离子Rn+，质量数为A，核外有X个电子，所以其质子数Z=X+n，由于中子数=质量数-质子数，故中子数=A-(X+n)= A-X-n，故答案为：A-X-n。
17． 青铜 钢 碳素钢 合金钢
【详解】我国最早使用的合金是青铜。目前用量最大、用途最广的合金是各种各样的钢材。钢材主要是铁碳合金或其他金属与铁的合金，所以钢材主要分为碳素钢（铁碳合金）和合金钢。
18．(1) 大 改变了金属原子有规则的层状排列，使层间相对滑动变得困难
(2) 开始无明显现象，后来出现大量气泡
(3) 3：4
【详解】（1）合金的硬度大于成分金属，铝合金用于加工门窗，是因为其硬度比纯金属大，原因是改变了金属原子有规则的层状排列，使层间相对滑动变得困难；
（2）铝表面有氧化铝薄膜，氧化铝先与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，然后铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，则将一块铝箔投入过量NaOH溶液中，观察到的实验现象为：开始无明显现象，后来出现大量气泡；离子方程式为：、；
（3）利用金属Al与在高温下反应冶炼金属Fe，利用的是铝热反应原理，该反应的化学方程式为，且设两份混合物均为3molFe3O4、8molAl，一份先完全发生该反应，生成9mol铁，加入盐酸生成氢气的反应为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，反应生成氢气9mol；另一份直接与足量NaOH溶液反应，生成气体的反应为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，生成氢气为12mol，相同条件下体积比等于物质的量之比为9mol：12mol=3：4。
19．(1)C
(2)混合物
(3)黄铜的硬度比纯铜的硬度大
(4) Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑、Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu abc
【分析】(4)黄铜渣(约含Zn7%、ZnO31%、Cu50%、CuO5%，其余为不溶性杂质)中加过量稀硫酸酸浸，经操作Ⅰ过滤后所得溶液A中溶质为ZnSO4、CuSO4和过量的H2SO4，滤渣为铜和其余不溶性杂质。溶液A中加过量Zn，Zn与过量的稀硫酸和生成的CuSO4反应，化学方程式分别为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑、Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu，经操作Ⅱ过滤除去锌和置换出的铜，将溶液B加热蒸发，过滤得到硫酸锌晶体和溶液C，其中溶液C为ZnSO4的饱和溶液。
【详解】（1）青花瓷瓶属于陶瓷，橡胶属于有机物，不锈钢属于铁、碳合金，故选C。
（2）生铁为铁、碳合金，含碳量较高，属于混合物。
（3）将纯铜片和黄铜片互相刻划，纯铜片上留下明显的划痕，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度大。
（4）①Ⅱ中，加入的Zn与过量的稀硫酸和生成的CuSO4反应，化学方程式分别为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑、Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu。
②a．由题中流程可知，操作Ⅰ中过滤是为了除去铜和其余杂质，操作Ⅱ中过滤是为了除去锌和置换出的铜，a正确；
b．因氧化锌的质量大于氧化铜，且锌也能和稀硫酸反应生成硫酸锌，而铜和稀硫酸不反应，故溶液A中硫酸锌的质量大于硫酸铜，b正确；
c．溶液A中加入锌后，反应的化学方程式分别为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑、Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu；对反应Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑分析可知，每65份质量的锌进入溶液，从溶液中逸出2份质量的氢气，使得溶液质量增加；对于反应Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu来说，每65份质量的锌进入溶液，从溶液中析出64份质量的铜，也使得溶液质量增加；故溶液A的质量小于溶液B，c正确；
d．溶液C为ZnSO4的饱和溶液，溶质质量分数达到同温度下的最大值，d错误；
故选abc。
20．锌（Zn）
【详解】黄铜是一种重要的金属材料，是铜和锌的合金。故答案为锌（Zn）．
21．(1) 液态 蒸馏
(2)TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl
(3)坩埚
(4)极性共价键
(5)氧化性
(6)37.5%
(7)将残留在装置中的CO2排出，被NaOH溶液吸收，减小误差；将剩余的CO气体排出并吸收，防止污染空气
【分析】从含杂质的金红石矿中提取TiO2，需要经过以下步骤：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO、SiO2++2C+2Cl2SiCl4+2CO；利用蒸馏的方法，获得纯净的TiCl4；TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl；灼烧TiO2·xH2O可获得TiO2。
【详解】（1）TiCl4与SiCl4的熔点分别为-70℃、-25℃，沸点分别为57.6℃、136.5℃，则TiCl4与SiCl4在常温下的状态是液态，分离二者可利用沸点的差异，则所采取的操作名称是蒸馏。答案为：液态；蒸馏；
（2）③中TiCl4水解生成TiO2·xH2O等，反应的化学方程式是TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl。答案为：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl；
（3）TiO2·xH2O呈固态，让其分解需灼烧，若④在实验室完成，应将TiO2·xH2O放在坩埚中加热。答案为：坩埚；
（4）b中，O+H2O→2OH，则断裂O-H共价键，所以破坏的是极性共价键。答案为：极性共价键；
（5）H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，将它们转化为不污染大气的CO2等，主要是利用了H2O2的氧化性。答案为：氧化性；
（6）通入CO气体的物质的量为1mol，NaOH溶液增重16.5g，n(CO2)==0.375mol，则CO的转化率为=37.5%。答案为：37.5%；
（7）反应后，装置内滞留一定量的CO2、CO，若不排出，会影响测定结果，并造成环境污染，所以当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是：将残留在装置中的CO2排出，被NaOH溶液吸收，减小误差；将剩余的CO气体排出并吸收，防止污染空气。答案为：将残留在装置中的CO2排出，被NaOH溶液吸收，减小误差；将剩余的CO气体排出并吸收，防止污染空气。
【点睛】气体通入装置后，将装置内的气体排出，后通入的气体滞留在装置内。
22．(1) 2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O 酸性 氧化性
(2)检查装置气密
(3)还原
(4)×100%
(5)E装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管
(6)反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中，导致b偏低
【分析】铁碳合金在加热条件下与浓硫酸反应，产生的气体通过品红溶液检验是否产生二氧化硫，通过足量酸性高锰酸钾溶液除尽二氧化硫，再利用浓硫酸干燥，最后用足量碱石灰吸收，通过质量差检验产生二氧化碳的量。
【详解】（1）铁和浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：2Fe+6H2SO4（浓）Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O，在该反应中部分硫元素从+6价降为+4价，同时生成硫酸铁，所以硫酸表现出的性质是酸性和氧化性；故答案为2Fe+6H2SO4（浓）Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O；酸性和氧化性；
（2）该实验中有气体产生，连接好装置后，首先应进行的操作是检查装置气密性，故答案为检查装置气密性；
（3）装置C是利用高锰酸钾溶液的强氧化性吸收二氧化硫，5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 ，反应中体现了二氧化硫的还原性，故答案为还原；
（4）称取ag铁碳合金，加入过量浓硫酸，加热待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E装置并称重，E增重bg，则生成二氧化碳的质量为bg，根据质量守恒定律，则ag铁碳合金中含碳元素的质量为=g，则含铁的质量为ag-g，铁的质量分数为×100%；故答案为×100%；
（5）E中所装试剂为碱石灰，可吸收空气中CO2、H2O使b增大，改进的方法是增加一个盛碱石灰的干燥管防止空气中的二氧化碳和水进入；故答案为E装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管；
（6）装置中生成的二氧化碳不能全部被碱石灰吸收会导致测定结果偏低，故答案为反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中，导致b偏低。
23． NaOH溶液 除去铝镁合金表面的氧化膜 ①④③② 使D和C的液面相平 偏小
【分析】(1)Mg、Al均可以和酸反应，因此不可以用酸来实验，因为Al可以和碱反应而不和Mg反应，则可以用NaOH与Al反应制得H2，然后用排水法收集H2，以计算Al的量；
(2)因为Al表面容易生成氧化膜，因而要用酸处理；
(3)整个操作过程及原理是：检查气密性；记录起始液面；加入碱反应；不产生气体后，记录C中的液面，两者相减即为产生H2的量；最后称得的固体即为Mg的质量。在读数时要注意D、C液面相平，否则气体将受压，造成读数不准；
(4)B中发生的是Al与碱的反应；
(5)未洗涤，则造成（a-c）变小，则由(5)的结果可进行判断。
【详解】(1)根据铝镁的化学性质，铝镁都能与酸反应放出氢气，但铝还能与碱(如NaOH溶液)反应放出氢气，而镁不能，要测定铝镁合金中铝的质量分数，应选择NaOH溶液，
答案是：NaOH溶液；
(2)铝镁的表面都容易形成一层氧化膜，在实验前必须除去；
答案是：除去铝镁合金表面的氧化膜；
(3)实验时首先要检查气密性，记下量气管中C的液面位置，再加入NaOH溶液开始反应，待反应完毕并冷却至室温后，记录量气管中C的液面位置，最后将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；量气管读数时为使里面气体压强与外界大气压相等，必须使D和C两管中液面相平，
答案是：①④③②；使D和C的液面相平；
(4)B管中发生铝与NaOH溶液的反应：，
答案是：；
(5)铝的质量分数为：，实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，c值偏大，铝的质量分数偏小；
答案是：偏小。
答案第1页，共2页
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