专题8 金属和金属材料 练习题
一、单选题
1．中国科学院创新研究团队在氮气电化学合成氨催化剂研究方面取得突破性进展。电催化固氮利用清洁可再生能源制备氨，理论上可在常温常压下进行，且以水和氮气作为原料，被认为是一种潜在的替代工业合成氨的技术，氮气和水合成氨的微观示意图如下，下列说法不正确的是
A．该反应为置换反应
B．参加反应的和分子个数比为1∶1
C．该反应中有两种单质
D．该反应过程将电能转化为化学能
2．下列说法不正确的是
A．地壳中含量最多的元素：氧元素 B．空气中含量最多的气体：氧气
C．人体中含量最多的物质：水 D．使用最广泛的金属材料：生铁和钢
3．区分下列物质的方法中不可行的是
A．用观察颜色区分硫酸铜溶液和硫酸亚铁溶液
B．用水区分硝酸铵固体和氢氧化钠固体
C．用闻气味区别氧气和空气
D．用稀硫酸区分黄铜（Cu、Zn）和黄金
4．分类、归纳等是化学学习的常用方法。下列分类、归纳中正确的是
A．碱：熟石灰、纯碱
B．复合肥料：KNO3、CO（NH2）2
C．合金：焊锡、不锈钢
D．溶液：糖水、冰水
5．推理是一种重要的思维方式，下列推理正确的是
A．镁和稀硫酸反应能产生气体，所以能和稀硫酸反应产生气体的物质一定是金属
B．物体温度升高时内能增加，则物体内能增加时温度一定升高
C．同种元素的原子质子数相同，则质子数相同的微粒一定是同种元素
D．在水平面上运动的小车，受到的阻力越小，运动距离越大，所以如果小车不受阻力作用，它将一直运动下去
6．金属材料在生活中有广泛的应用。下列有关金属和金属材料的说法错误的是
A．大多数金属元素以化合物形式存在于地壳和海洋中
B．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属好
C．生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金
D．铁制品在干燥的环境中容易生锈
7．性质决定用途，下列说法错误的是
A．石墨能导电，可用作电池的电极
B．液态氧具有助燃性：可用作火箭的燃料
C．武德合金熔点低，可用作保险丝
D．活性炭具有疏松多孔的结构，吸附性强，可用作冰箱除味剂
8．金属资源是不可再生的资源，保护金属资源是我们刻不容缓的职责。下列有关叙述不正确的是
A．大力开采矿物以保障金属材料的供用 B．用特种塑料代替金属制造机器的零部件
C．提高废旧金属的回收利用率 D．在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀
9．2018年3月9日，特朗普正式签署关税令“对进口钢铁和铝分别征收25%和10%的关税”，这一做法严重违反国际贸易规则，严重损害我国利益。下列选项中不属于合金的是
A．生铁 B．硬铝 C．金 刚石 D．青 铜
10．下列物质的俗名与化学式对应正确的是 （ ）
A．纯碱——NaOH B．水银——Ag
C．熟石灰—— CaO D．小苏打——NaHCO3
11．我国古代劳动人民有着卓越的智慧和创造力。下列古代发明或创造中，主要体现化学变化的是
A．甲骨刻字 B．水车灌溉 C．湿法炼铜 D．纺纱织布
12．在已调平的托盘天平的两个托盘上，分别放置两个相同的烧杯，然后分别倒入一定量的等质量且相同质量分数的稀硫酸，当分别向左右两个烧杯中加6.5克Fe和6.5克Zn，待反应结束后，发现两种金属都剩余，则实验过程中指针偏转情况是
A．指向左边 B．指向右边
C．开始指向左边，后又指向右边 D．开始指向左边，最后指向中央
13．下列对有关事实的解释中，错误的是
A．水和过氧氢的化学性质不同 氧原子个数不同
B．硫和磷的元素种类不同 质子数不同
C．生铁和钢的性能不同 含碳量不同
D．夏季在校回里闻到阵阵花香 分子在不断地运动
二、填空题
14．选择下列适当的物质填空（选填序号）：
A．干冰 B．活性炭 C．武德合金 D．碳酸氢铵
(1)可用于人工降雨的是 ；
(2)用于制作保险丝的是 ；
(3)农业上用作化肥的是 ；
(4)用作冰箱除臭剂的是 。
15．韩国三星在Note7上第一次用到了铝合金做外壳，并使机壳超薄。不过，这样的外观设计却最终断送了Note7的前程，使手机充电时过热，发生燃烧而爆炸现象。
试回答：
（1）锂电池的使用是利用 能和 能的转化过程。
（2）三星Note 7使用铝合金，所利用了铝合金的优点是 （多选题）
A．光泽好、密度小 B．强度大、耐腐蚀性好 C．导电性好
（3）在高温的条件下，铝合金中的铝也会燃烧，反应的化学方程式为 ；
（4）锂电池使用的阳极材料是钴酸锂，其化学式为LiCoO2已知锂的原子结构示意图为则钴元素的化合价是 价
16．我国明代的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。书中介绍了古代炼锌的方法： 把炉甘石（主要成为是 ZnCO3）和煤炭饼装入炼锌罐泥封，“其底铺薪，发火煅红”“冷定毁罐取出”。炼锌罐剖面图如图所示。（已知：锌的熔点为 419℃，沸点为907℃）。
(1)ZnCO3属于 类物质（填氧化物、酸、碱、盐）。
(2)炼锌过程中主要发生的化学反应是2C+ZnCO3Zn+3X↑，X 的化学式是 。
(3)锌火是用燃烧法除去可燃性尾气，反应的化学方程式为 。
(4)“其底铺薪”指利用燃烧的柴火将煤炭饼引燃，从燃烧条件分析，燃烧柴火的作用是 。
(5)“冷定”后方能“毁罐”取锌，其原因是 。
(6)把锌、铜加热熔合可制得黄铜合金，纯锌的硬度比黄铜 。在普通黄铜中加入其他合金元素称特殊黄铜，如加入铝，就称为铝黄铜。实验验证铝、铜、锌三种金属的活动性，可以选择的药品是Zn、CuSO4溶液和 。
17．在学完金属的有关知识后，小玲准备在兴趣小组的讨论会上用三种不同类别的反应来论证“铁是一种化学性质比较活泼的金属”。请你帮助她选择合适的物质，完成这篇小论文．可供选择的物质：氧气、锌、镁、铜、稀盐酸、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液。
(1)铁和稀硫酸反应的速度较 慢，说明铁的活泼性不如 ，但铁能与稀硫酸反应， 不能反应，说明铁的化学性质比 活泼；
(2)铁与 的燃烧反应不能在空气中进行，而 能在空气中发生燃烧
反应，说明铁不如 活泼。
18．弘扬优秀传统文化，传承灿烂华夏文明。试回答下列问题：
(1)茶又称“茗”，茶文化是中华文化宝库中的一朵奇葩。传统饮料茶中含有的茶多酚（分子式为C17H19N3O）具有解毒和抗辐射的作用，一个C17H19N3O分子由 个原子构成。
请从微观角度解释：泡茶时，很远就会闻到茶特有的香气的原因 。茶壶中的茶漏依据了 （填操作名称）的原理可以将茶叶和茶水进行分离。
(2)考古发现，约9000年前中国南方先民已会酿酒。如今的苹果酒就是苹果在酵母菌的作用下，经一系列变化而制得的低度酒，是一种含酒精的饮料。从物质分类的角度来说，苹果酒属于 （填“纯净物”“混合物”之一）。苹果酒中所含酒精的化学式为C2H5OH，酒精由 元素组成，酒精中质量分数最大的元素是 （填写元素符号）。
(3)我国劳动人民是湿法冶金术的先驱。西汉时代的《淮南万毕术》中就有“曾青得铁则化为铜”之说，“曾青”是指可溶性铜盐。请你写出硫酸铜溶液与铁反应的化学方程式： 。该反应属于 反应（填“分解”“化合”“置换”“复分解”之一），这说明单质铁的金属活动性比单质铜的金属活动性 （填“强”“弱”之一）。
19．深海勇士号载人潜水器简称“深海勇士”，是继蛟龙号之后的中国第二台深海载人潜水器，它的作业能力达到水下4500多米，开展海底科考应用作业时地质取样5份，用机械手抓取了29种生物。
（1）深海勇士号的大部分材料由钛合金构成，这是因为它 （A、B、C中选填）；
A 抗腐蚀性远优于不锈钢 B 易加工、机械性能好 C 韧性好、硬度大
（2）“蛟龙”号最早使用的是银锌蓄电池，电池在工作时是锌和氧化银发生了置换反应，请写出此反应的化学方程式 ；
（3）用机械手抓取生物时的能量转化全过程是 ；
（4）“深海勇士”号用锂电池取代了银锌电池，锂电池工作时是锂与二氧化锰反应生成亚锰酸锂（LiMnO2），反应前后锰元素的化合价分别为 。
（5）废旧的电池中常含有铅、汞等，如果随意丢弃的话，时间一长，些金属渗出会造成 ，威胁人类健康。
三、实验题
20．实验室部分仪器或装置如下图所示，请回答下列问题。
（1）写出仪器B的名称： 。
（2）请你用上面仪器中的 （填仪器标号）组装一套用过氧化氢溶液制取氧气发生装置，收集装置可选用图中的 （填仪器标号）。写出对应的化学方程式为 。
（3）实验开放日，小江抽到了有关金属性质的实验。
①他将铝片投入稀硫酸中，没有明显现象，则在投入之前铝片已发生 （填化学方程式）反应。
②将一定量的铝粉和铁粉加入到硫酸铜溶液中，充分反应后溶液为无色，则一定发生的反应是： （填化学方程式）。
（4）化学学习兴趣小组同学设计如下实验装置(铁架台等仪器省略)制备CO2和验证CO2与NaOH反应。
①写出装置A中发生反应的化学方程式 ，小组同学分析实验装置后，发现用E装置收集CO2有明显不足，需将装置E中的导管 （填“a”或“b”）加长至接近集气瓶底部方可。
②改进装置，打开止水夹K1，检查气密性，加入药品开始实验，当观察到装置F中的现象是 ，可确定装置E收集满CO2，同时证明CO2能H2O发生反应。
③当装置E中收集满CO2时，关闭止水夹K1，打开止水夹K2，把注射器D中50mL浓NaOH溶液压入装置E中，观察到装置F导管内液柱逐渐上升的现象时，即能证明CO2与NaOH反应。但有同学认为此现象是CO2溶于水的结果，为了进一步证明CO2与NaOH确实反应了，你在上述现象结束后采取的方法是 。
21．呼吸自救器是人在高浓度有毒气体环境中使用的一种安全防护装置。图1是某化学氧自救器的示意图，其供氧装置由“初期生氧器”和“生氧罐”组成。同学们对其工作原理进行了如下探究。
(1)“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等成分，其中二氧化锰的作用是 。
(2)该化学氧自救器主体是由“生氧罐”供氧，内部装有颗粒状超氧化钾（KO2）作为“制氧剂”，与人呼吸产生的二氧化碳、水蒸气反应生成氧气。为测定超氧化钾的质量分数，同学们取出80g“生氧罐”内的固体样品进行如图2所示实验（装置气密性良好，使用的药品均足量，杂质不参加反应，碱石灰是常见的干燥剂）。
【实验步骤】①实验前先打开弹簧夹通入一段时间的N2；
②关闭弹簧夹，打开分液漏斗注入水至装置A中不再产生气泡；
③再打开弹簧夹，继续通入N2，目的是 。
【分析与结论】①装置B的作用是 。
②装置C中的反应现象是 。
③实验结束冷却至室温后，测得装置C的硬质玻璃管中物质的总质量变化如下表：
实验前硬质玻璃管总质量 实验后硬质玻璃管总质量
110.0g 129.2g
已知水与超氧化钾反应生成一种常见的碱和氧气，请计算“生氧罐”内的固体样品中超氧化钾的质量分数 （写出计算过程）。
四、计算题
22．某同学为探究铁合金中铁的质量分数，先后进行了三次实验（杂质不与稀硫酸反应），实验数据如下表：
实验次数 项目 第一次 第二次 第三次
所取合金的质量/g 20 20 40
所加稀硫酸的质量/g 100 120 80
生成氢气的质量/g 0.4 0.4 0.4
根据该同学的实验，试回答以下问题：
(1)上表三次实验中，合金里的铁完全反应了的次数是第 次。
(2)该铁合金中铁的质量分数是多少？
(3)第三次实验所得溶液溶质质量分数为多少？（结果保留至0.1%）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】由图像可知，该反应是氮气和水在催化剂的作用下反应生成了氨气和氧气，反应的化学方程式为：。
【详解】A、置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，该反应中氮气和氧气是单质，水和氨气是化合物，符合置换反应定义，故A选项正确；
B、由反应方程式可知，氮气和水的分子个数比为：2:6=1:3，故B选项错误；
C、此反应中，氮气和氧气是单质，故C选项正确；
D、该反应过程中使用了电催化剂，所以该反应过程将电能转化为化学能，故D选项正确；
故选B。
2．B
【详解】A、地壳中含量最多的元素是氧元素，A正确；
B、空气中含量最多的气体是氮气，约占空气总体积的78%，B错误；
C、人体中含量最多的物质是水，占体重的60%-80%，C正确；
D、使用最广泛的金属材料是铁合金，主要是生铁和钢，D正确；
故选B。
3．C
【详解】A.硫酸铜溶液是蓝色的，硫酸亚铁溶液是浅绿色的，因此用观察颜色可以区分硫酸铜溶液和硫酸亚铁溶液，故A正确；
B.硝酸铵溶于水吸热，氢氧化钠溶于水放热，因此可以用水区分硝酸铵固体和氢氧化钠固体，故B正确；
C.氧气和空气都是无色、无味的气体，因此不能用闻气味区别氧气和空气，故C错误；
D.锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜、金不能和稀硫酸反应，加入稀硫酸时，产生气泡的是黄铜，另一种是黄金，故D正确。
故选：C。
4．C
【详解】A、纯碱是碳酸钠的俗名，碳酸钠属于盐，故不正确；
B、CO（NH2）2中含有的营养元素只有氮元素，属于氮肥，不属于复合肥，故不正确；
C、合金指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物，焊锡和不锈钢都属于合金，故正确；
D、溶液是一种或几种物质分散到另一种物质里，形成的均一的、稳定的混合物，糖水是溶液，而冰水是由水一种物质组成，属于纯净物，所以冰水不属于溶液，故不正确。
故选：C。
5．D
【详解】A、镁和稀硫酸反应能产生气体，但能和稀硫酸反应产生气体的物质不一定是金属，也可能是碳酸盐，故选项推理不正确；
B、物体温度升高时内能增加，但物体内能增加时温度不一定升高，如晶体的熔化过程，吸收热量，内能增加，但温度不变，故选项推理不正确；
C、同种元素的原子质子数相同，但质子数相同的微粒不一定是同种元素，如氖原子和水分子质子数相同，不属于同种元素，故选项推理不正确；
D、运动的小车在水平面上受到的阻力越小，滑行距离越远，所以小车不受阻力作用，运动状态不会改变，将一直运动下去，故选项推理正确。
故选D。
6．D
【详解】A.大多数金属活性较强，所以大多数金属元素以化合物形式存在于地壳和海洋中，选项说法正确。
B.多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属好，选项说法正确。
C.生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，选项说法正确。
D.铁制品在潮湿的环境中容易生锈，铁生锈需要同时接触水和氧气，选项说法错误。
故选：D。
7．B
【详解】A、石墨具有导电性，可用作电池的电极，故选项性质与用途对应正确；
B、液态氧具有助燃性，不具有可燃性，不可用作火箭的燃料，故选项性质与用途对应不正确；
C、武德合金熔点低，可用作保险丝，故选项性质与用途对应正确；
D、活性炭具有疏松多孔的结构，吸附性强，可用作冰箱除味剂，故选项性质与用途对应正确。
故选B。
8．A
【详解】A、金属资源属于不可再生资源，需要合理、适度开采，故A错误；
B、金属资源有限，所以可逐步使用可替代的材料来代替部分金属材料，故B正确；
C、金属资源需要合理高效利用，所以可通过回收利用的方式提高金属利用率，故C正确；
D、金属与空气的部分成分接触时生锈，可通过隔绝空气的方式防止金属生锈，如刷漆、涂油等方式，故D正确；
故选A。
9．C
【详解】A、生铁是铁的合金，不符合题意；
B、硬铝是铝的合金，不符合题意；
C、金刚石是碳单质，不是合金，符合题意；
D、青铜是铜合金，不符合题意。
故选C。
10．D
【详解】A、 纯碱是Na2CO3，烧碱是NaOH，不符合题意；
B、水银是汞，化学式为Hg，不符合题意；
C、熟石灰是Ca(OH)2，生石灰是CaO，不符合题意；
D、小苏打是NaHCO3，符合题意。故选D。
11．C
【详解】A、甲骨刻字的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故A选项不符合题意；
B、水车灌溉的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故B选项不符合题意；
C、湿法炼铜指的是将铁浸泡在硫酸铜溶液中，置换出单质铜的过程，该过程中有新物质生成，属于化学变化，故C选项符合题意；
D、纺纱织布的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故D选项不符合题意。
故选C。
【点睛】化学变化和物理变化的本质区别是否有新物质生成。 解答本题要分析变化过程中是否有新物质生成，如果有新物质生成就属于化学变化。
12．D
【详解】锌的活动性比铁强，与酸反应生成氢气的速度快，开始时天平的指针指向加铁的一边，即向左偏，完全反应后，观察到天平左、右两只烧杯中的金属粉末均有剩余，说明酸全部参加反应，由于氢气是来源于酸中的氢元素，故两者最终产生的氢气质量相等，天平指针最终居于中央。
故选D。
13．A
【详解】A、水和过氧化氢的化学性质不同是因为二者的分子结构不同，故A错误；
B、原子的质子数决定元素种类，则硫和磷的元素种类不同是因为二者原子的质子数不同，故B正确；
C、生铁含碳量为2.3%-4%，钢的含碳量为0.03%-2%，二者含碳量不同，故C正确；
D、夏季在校回里闻到阵阵花香是由于花香分子在不停的做无规则运动，运动到人的鼻腔内，使人闻到花香，故D正确；
故选A。
14．(1)A
(2)C
(3)D
(4)B
【详解】（1）干冰升华吸热，可用于人工降雨，故填A。
（2）用于制作保险丝的是武德合金，因为其熔点低，故填C。
（3）碳酸氢铵含有氮元素，农业上用作化肥中的氮肥，故填D。
（4）活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，可作冰箱除臭剂，故填B。
15． 化学能 电能（颠倒位置也给分） AB 4Al+3O22 A l2O3 +3
【详解】(1). 化学电池是将化学能直接转变成电能的装置； (2). 相对于纯金属，铝合金的优点有：硬度高，密度小，耐腐蚀性好。 (3). 在高温的条件下，铝和氧气反应生成氧化铝，化学方程式为 4Al+3O2 高温 2Al2O3 (4)化合价的实质是一个原子得到或失去的电子数，一个原子失去电子数就是正价的数值；得电子数等于负价的数值，当最外层电子数小于4时，反应中易失去电子，所以一个锂原子失去一个电子，显+1价，化合物中元素的化合价代数和为零，设钴元素的化合价为x,则x+(+1)+（-2）×2=0，X=+3，
16．(1)盐
(2)CO
(3)2CO+O22CO2
(4)提供热量，使温度达到煤炭的着火点
(5)防止锌在高温条件下被空气中的氧气氧化
(6) 低 硫酸铝溶液或Al2(SO4)3溶液
【详解】（1）由碳酸锌的化学式ZnCO3可知，是由金属离子和碳酸根离子构成的，属于盐；
（2）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，反应前碳、锌、氧原子个数分别为3、1、3，反应后的生成物中碳、锌、氧原子个数分别为0、1、0，根据反应前后原子种类、数目不变，则3X分子中含有3个碳原子和3个氧原子，则每个X分子由1个碳原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为CO；
（3）锌火是用燃烧法除去可燃性尾气，反应的原理是在点燃的条件下，一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳，化学方程式为；
（4）其底铺薪”指利用燃烧的柴火将煤炭饼引燃，从燃烧条件分析，燃烧柴火的作用是提供热量，使温度达到煤炭的着火点；
（5）“冷定”后方能“毁罐”取锌，其原因是防止锌在高温的条件下被空气中的氧气氧化，低温时，锌不容易被氧气氧化；
（6）合金的硬度比组成成分金属的硬度大，所以纯锌的硬度比黄铜低，实验验证铝、铜、锌三种金属的活动性，可以选择的药品是Zn、CuSO4溶液和Al2(SO4)3溶液，锌能置换出硫酸铜溶液中的铜，说明锌的活动性大于铜，锌不能置换出硫酸铝溶液中的铝，说明铝的活动性大于锌。
17． 镁(锌) 镁(锌) 铜/Cu 铜/Cu 氧气 /O2 镁/Mg 镁/Mg
【详解】（1）越活泼的金属和酸反应越快，锌、镁比铁活泼，故可选择锌、镁，铁和稀硫酸反应的速度较锌（或镁）慢，说明铁的活泼性不如锌（或镁），铜不能和酸反应，说明在金属活动性顺序里，铁排在氢前，铜排在氢后，铁的化学性质比铜活泼；
（2）铁与氧气的燃烧可以在氧气中进行，而不能在空气中进行，而镁能在空气中发生燃烧反应，说明铁不如镁活泼。
18．(1) 40 微观粒子是不断运动的 过滤
(2) 混合物 3或三 C
(3) 置换 强
【详解】（1）分子是由原子构成的，17+19+3+1=40，1个C17H19N3O分子由40个原子构成；泡茶时，很远就会闻到茶特有的香气的原因分子是不断的运动，构成茶特有的香气分子不断运动，运动到我们周围，我们能够闻到茶香；茶壶中的茶漏依据了过滤的原理，实现固液分离的过程，可以将茶叶和茶水进行分离；
（2）从物质分类的角度来说，苹果酒属于混合物，是由多种物质组成的混合物，苹果酒中所含酒精的化学式为C2H5OH，酒精由碳、氢、氧三种元素组成；C2H5OH中碳、氢、氧的质量比=，所以酒精中质量分数最大的元素是碳元素；
（3）硫酸铜溶液与铁反应生成铜和硫酸亚铁，该反应的化学方程式为，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叫做置换反应，该反应属于置换反应，铁能置换出硫酸铜中铜，说明单质铁的金属活动性比单质铜的金属活动性强。
19． AB Zn+Ag2O=2Ag+ZnO 化学能→电能→机械能 +4价、+3价 地下水和土壤污染
【详解】（1）钛合金的优良性能有熔点高、抗腐蚀、密度小、机械性能好等，故选：AB；
（2）锌和氧化银反应生成氧化锌和银，化学方程式为：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag；
（3）用机械手抓取生物时的能量转化全过程是化学能→电能→机械能；
（4）化合价代数和为零，在二氧化锰中氧元素显是-2价，所以锰元素的化合价为+4，在亚锰酸锂（LiMnO2），锂元素稀释+1，氧元素显示-2，所以锰元素的化合价为+3，所以反应前后锰元素的化合价分别为+4、+3；
（5）废旧的电池中常含有铅、汞等，如果随意丢弃的话，时间一长，有些金属渗出会造成地下水和土壤污染，威胁人类健康。
20． 长颈漏斗 ACD/ABCE G b 溶液变红 取反应后的溶液，滴加稀盐酸有气泡产生（合理即可）
【详解】（1）仪器B的名称是长颈漏斗；
（2）过氧化氢制氧气，通常加入二氧化锰作催化剂，故选用固液不加热装置，可以用ACD或ABCE；氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法，选G；化学方程式为；
（3）铝易与空气中的氧气反应生成氧化铝，故将铝片投入硫酸中看不到明显现象，反应方程式为：；铝的活动性比铁强，故加到硫酸铜溶液中，铝先与硫酸铜反应，铁粉后与硫酸铜反应，充分反应后溶液为无色，说明只有铝与硫酸铜反应，生成了硫酸铝和铜单质，铁粉没有与硫酸铜反应，反应的方程式为：；
（4）①碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和气体二氧化碳，反应方程式为：；二氧化碳的密度比空气大，故如果用E装置收集二氧化碳，应该将b管加长至接近集气瓶底部，以排出瓶中的空气；
②E装置中二氧化碳集满之后，多余的二氧化碳进入F中，二氧化碳与水反应产生碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红；
③二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，可以用稀盐酸检验，取反应后的溶液，滴加稀盐酸有气泡产生，则证明CO2与NaOH确实反应了。
21．(1)催化作用
(2) 使反应生成的氧气全部与铜粉反应 吸收氧气中混杂的水蒸气 红色固体粉末变为黑色 解：水与超氧化钾反应生成氧气的质量为
水与超氧化钾反应生成一种常见的碱和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含钾元素，故生成的碱为氢氧化钾
设“生氧罐”内的固体样品中超氧化钾的质量分数为x
x=71%
答：“生氧罐”内的固体样品中超氧化钾的质量分数为71%
【详解】（1）氯酸钾能在二氧化锰的催化下分解生成氧气，故二氧化锰的作用是：催化作用；
（2）实验步骤：③再打开弹簧夹，继续通入氮气，可将反应生成的氧气全部赶入C装置中，使反应生成的氧气全部与铜粉反应；
分析与结论：①碱石灰具有吸水性，装置B的作用是吸收氧气中混杂的水蒸气；
②装置C中铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，故现象为：红色固体粉末变为黑色；
③见答案。
22．(1)一、二
(2)56%
解：假设合金中铁的质量分数为x，则20g合金中铁的质量为20gx
(3)33.5%
解：第三次实验合金中参加反应的铁的质量为20g×56%=11.2g，设生成FeSO4的质量为y
FeSO4溶液的质量为11.2g+80g 0.4g=90.8g
第三次实验所得溶液溶质质量分数为×100%≈33.5%；
答：铁合金中铁的质量分数为56%；第三次实验所得溶液溶质质量分数为33.5%。
【分析】第一次和第二次两个实验所加合金质量相同，而所加稀硫酸的质量不同，但最后产生氢气的质量相同，说明第一次和第二次两个实验中合金中的铁均反应完，第二次实验中的酸一定过量；第三次实验与前两次实验相比，合金质量加倍，而稀硫酸的质量减少，但产生氢气质量不变，所以20g合金完全反应完，需要消耗稀硫酸80g；
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
