第一单元 金属和金属材料 检测题
一、选择题
1．X、Y、Z三种金属中，只有Z不与稀硫酸反应，将Y放入X的盐溶液中，Y表面有X析出，则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是
A．X>Y>Z B．Y>X>Z C．Y>Z>X D．Z>Y>X
2．下列实验现象的描述错误的是
A．氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰
B．打磨好的铁钉放入硫酸铜溶液中，铁钉表面有红色物质产生
C．木炭在空气中燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
D．细铁丝在空气里燃烧，生成黑色四氧化三铁固体
3．甲、乙、丙是初中化学常见物质，它们的转化关系如图所示(“-”表示反应一步实现，部分物质和反应条件略去)，下列推测不正确的是
A．若甲、乙、丙属于不同类别，则乙可为H2
B．若反应均是分解反应，则乙可为H2O
C．若反应均是化合反应，则丙可为CO2
D．若反应均是置换反应，甲、乙、丙均是金属，则丙的金属活动性最强
4．向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。下列关于该滤渣和滤液说法正确的是
A．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生
B．向滤液中加入稀盐酸，一定有沉淀产生
C．滤渣中一定含有Ag
D．滤液中一定含有Fe(NO3)2，一定不含AgNO3，可能含有Al(NO3)3
5．请结合图示分析，下列说法正确的是
图中“一”表示相连的物质可以发生反应，“→”表示一种物质可以转化成另一种物质。
A．转化①可选用金属Mg和Sn B．转化②只能通过铁与硫酸铜溶液反应实现
C．通过与木炭发生反应可实现转化③ D．反应④中能观察到溶液变为浅绿色
6．在“宏观﹣﹣微观﹣﹣符号”之间建立联系是化学学科常见的思维方式。如图是某化学反应的微观模拟示意图，根据该图判断，下列说法中正确的是
（其中表示碳原子，表示氧原子，表示氢原子。）
A．图中的生成物没有单质
B．该反应属于置换反应
C．化学反应前后碳元素化合价没有改变
D．该反应前后原子个数发生了改变
7．控制变量法是实验探究的重要方法．下列设计方案不能实现探究目的是（ ）
A．甲实验可探究可燃物的燃烧需要与氧气接触且温度达到着火点
B．甲实验中a、b对比可探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度
C．乙中①②对比可探究铁的锈蚀条件是否与氧气有关
D．乙中①②③对比可探究铁的锈蚀条件是否与氧气和水等物质有关
8．化学与生活紧密联系，生活中处处有化学。下列做法错误的是
A．用水防止CO中毒
B．用肥皂水鉴别软水和硬水
C．用氮气作为薯片包装袋里的防腐剂
D．用灼烧法鉴别黄铜与黄金
9．在点燃条件下，A和B反应生成C和D，反应前后分子变化的微观示意图如下，下列说法正确的是
A．反应前后原子的种类和数目都改变 B．该反应中A、B的分子数之比为1:1
C．该反应是置换反应 D．反应前后氧元素的化合价不变
10．下列关于“化学之最”的说法正确的是
A．空气中含量最多的气体是氧气
B．相对分子质量最小的氧化物是过氧化氢
C．天然存在最硬的物质是金刚石
D．年产量最高的金属是铜
11．下列有关金属资源的利用与防护说法不正确的是
A．沙漠地区的铁制品比海边的铁制品锈蚀的快
B．用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀
C．用铝合金制造国产飞机C919机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀性强的性质
D．废旧金属的回收利用，是保护金属资源的有效途径之一
12．下列观点不正确的是
A．自然界中金属多以化合物形式存在，说明多数金属比较活泼
B．不同种元素最本质的区别是质子数不同
C．催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，因此反应前后质量和化学性质不变的物质一定是催化剂
D．氧化物中含有氧元素，则氧化物属于含氧化合物
13．在FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入Zn粉，充分反应后过滤，下列说法正确的是
A．滤渣中一定有Cu，可能有Fe、Zn
B．滤渣中一定有Cu、Fe，无Zn
C．滤液中一定有ZnCl2、FeCl2，无CuCl2
D．滤液中一定有ZnCl2，无CuCl2、FeCl2
二、填空与简答
14．了解物质的组成和结构，有助于认识物质的性质。
（1）下图表示核电荷数为11～17的元素最高和最低化合价。
①从图中可以看出，硫元素的最高正价是 。
②若某元素既可显正价，又可显负价，则最高正价与最低负价绝对值的代数和为 。
③写出图中元素的化合价随着核电荷数递增的一条变化规律 。
（2）在金属活动性顺序表里，通常排在前面的金属更易失去电子。回答以下问题：
①某金属原子的结构示意图为，则最外层电子数x= ；若最外层电子失去，达到相对稳定结构，该带电粒子的符号为 。
②我国古代发明了“曾青（即硫酸铜）得铁化为铜”的湿法炼铜法，请用化学方程式表示反应原理 ；该反应的基本反应类型为 。
15．厉害了，我的国！“中国智慧”“中国制造”誉满全球。
（1）2018年平昌冬奥会闭幕式上，“北京八分钟”表演活动，演员穿着高2.35米，重量仅有20斤的熊猫木偶服饰进行轮滑表演（如图所示）受到全球瞩目。
①上图中标识物质中，属于合成材料的是 ，含有金属元素的是 （写出一种即可）
②铜丝线用于连接LED灯，主要是利用其 性；铝合金是制作熊猫木偶的材料之一，主要是利用其 的性质。
（2）2018年5月13日，中国首艘国产航母首次海试，让世人刮目相看。航母的飞行甲板，既能承受舰载机起降时产生的强烈冲击和摩擦，也能承受舰载机的高温尾流喷射，还能遭受潮湿盐雾的海洋大气环境侵蚀。由此可推知，制造飞行甲板的材料具有的性质是 （答三点）。
16．金属材料与人类的生产和生活密切相关．
（1）下列用品中，主要利用金属导电性的是 （填字母代号）．
A 铂金饰品 B 铁锅 C 铝导线
（2）人类向自然界提取量最大的金属时铁，高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和 ．
（3）铝的活动性比铁强，但在生活中常在铁的表面涂上铝粉．其原因是
（4）金属钴（Co）与铁具有相似的化学性质．CoCl2固体是蓝色的，CoCl2溶液是粉红色的．现将金属钴投入稀盐酸中，发生反应的化学方程式为Co+2HCl═CoCl2+H2↑，该反应的实验现象为 ．
17．金属材料在生产生活中十分广泛。
(1)根据下图金属应用实例推断，金属具有的物理性质有 ；（答两点）
(2)写出工业上以赤铁矿为原料炼铁过程中，一氧化碳与氧化铁发生反应的化学方程式 ；每年因腐蚀而消费掉的金属材料数量惊人，铁生锈的条件是 。
(3)将一定量的锌粉放入稀硫酸、硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中加盐酸有气泡产生，则滤渣中一定含有的固体是 ；滤液中一定不含的物质是 。
18．（1）用化学用语填空：
①碳酸分子 ；
②构成氯化钠的阴离子 ；
③幼儿缺 会导致佝偻病。
④黄铜与足量稀盐酸反应的化学方程式为 ，完全反应后剩余固体是 。
（2）已知ag镁条放在空气中完全燃烧，生成bg氧化镁（不考虑其它反应），理论上a b（填“=”、“<”或“>”），该反应 （填“符合”或“不符合”质量守恒定律。
（3）氨催化氧化是制硝酸的主要反应之一。该反应的微观示意图如图。
①甲、乙、丙、丁四种物质都是由（填“分子”、“原子”或“离子”） 构成的。
②已知物质甲中氢元素的化合价为+1，则另一种元素的化合价为 。
③此反应中共涉及的氧化物有 种，参加反应的甲与乙的分子个数比为 。
19．如图所示，A～G都是初中化学中常见的物质。通常情况下，A、B、G为黑色粉末状固体，D、F为红色固体，C、E为无色气体，C是绿色植物进行光合作用的一种原料，G是目前年产量最高的金属。它们之间相互转化的关系如图所示（图中部分反应物或生成物已省略），回答：
(1)写出物质的化学式：C ；F 。
(2)写出图中标号①反应的化学方程式： ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。
(3)图中标号②反应中体现出物质E具有 性。
20．制造航空母舰使用大量合金材料（如铁合金、铜合金和钛合金等）。钛（Ti）因其硬度大、熔点高，常温下与酸和碱都不发生反应、有很强的耐腐蚀性等优良性能而被认为是本世纪的重要金属材料。由钛铁矿（主要成分是FeO和TiO2）提取金属钛的主要工艺流程如下：
请回答下列问题：
（1）步骤Ⅱ中，TiO2、碳混合物在高温条件下通入氯气（Cl2）制得TiCl4和一种可燃性气体，写出该反应的化学方程式 。
（2）步骤Ⅲ的反应属于 （填基本反应类型），请你写出该反应中的最小粒子的名称或符号 。
（3）所得金属钛中含有少量的金属镁，若要除去金属钛中少量的金属镁，可加入的试剂是 ，充分反应后，再通过 （填操作名称）、洗涤、干燥即可。
三、科学探究题
21．金属材料在生产生活中应用广泛。化学实验小组的同学为了解Mn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，进行了如下探究活动。
【作出猜想】对Mn的活动性提出了三种猜想：
猜想一：Mn>Fe>Cu；
猜想二：； 。
猜想三：Fe>Cu>Mn
【实验验证】
实验步骤 实验方案 实验现象 实验结论
Ⅰ 猜想三错误
Ⅱ 将锰加入硫酸亚铁溶液中 有黑色固体析出 猜想 正确
（1）步骤Ⅰ的实验方案中，a的数值是 。
（2）已知Mn在生成物中显+2价，则步骤Ⅱ中反应的化学方程式为 。
【反思与应用】活动性越强的金属，越容易在空气中发生化学变化。铁生锈的条件是 。
四、计算题
22．钢铁的使用是人类文明和进步的重要标志．某钢铁公司用500t含氧化铁64%的赤铁矿石进行炼铁．计算：
(1)铁矿石中氧化铁的质量为_____t；
(2)这些矿石理论上能炼得铁_____吨(写出简明的计算过程)？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】X、Y、Z三种金属中，只有Z不与稀硫酸反应，说明X、Y活动性在氢前，Z在氢后，将Y放入X的盐溶液中，Y表面有X析出说明金属活动性Y＞X,故金属活动性Y＞X＞Z，故选：B。
【点睛】在金属活动性顺序表中，前面的金属能把后面的金属从盐溶液中置换出来，氢前面金属可以和酸反应生成盐和氢气，后面的金属和酸不反应，据此分析判断。
2．D
【详解】A、氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，说法正确；
B、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，所以打磨好的铁钉放入硫酸铜溶液中，铁钉表面有红色物质产生，说法正确；
C、木炭在空气中燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，说法正确；
D、细铁丝在空气里不能燃烧，说法错误。
故选D。
3．D
【详解】A、若甲、乙、丙属于不同类别，则乙可为H2，甲可为盐酸，丙可为水，选项正确；
B、若反应均是分解反应，则乙可为H2O，丙可为氧气，甲可为过氧化氢，选项正确；
C、若反应均是化合反应，则丙可为CO2，乙可为一氧化碳，甲可为碳，选项正确；
D、若反应均是置换反应，甲、乙、丙均是金属，甲可置换出乙、丙，乙可置换出丙，则甲的金属活动性最强，选项错误。
故选D。
4．C
【分析】向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，铝先和硝酸银反应生成硝酸铝和银，待铝反应完后，铁再和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银。
【详解】A、反应后过滤、滤液呈浅绿色，说明Fe已开始反应，Al已经反应完，若AgNO3过量则滤渣中不一定有铁，加入稀盐酸不一定有气泡产生，故A错误；
B、滤液中Ag+可能没有被置换完，向滤液中加入稀盐酸，可能有沉淀产生，故B错误；
C、Al和Fe都可以和AgNO3反应，把Ag置换出来，故滤渣中一定含有Ag，故C正确；
D、反应后得到浅绿色滤液，则一定含有Fe(NO3)2，滤液中Ag+可能没有被置换完，滤液中可能含AgNO3，一定含有Al（NO3）3，故D错误。
故选C。
【点睛】在金属活动性顺序表中，位于前面的金属能把位于后面的金属从按出来其盐溶液中置换。
5．C
【详解】A、能将铁置换出来的金属的活动性强于铁，Mg的活动性比铁强，能置换出铁，Sn的活动性比铁弱，不能置换出铁，错误；
B、铁还能与稀硫酸反应也可生成硫酸亚铁，错误；
C、碳与氧化铁高温生成铁和二氧化碳，可实现转化③，正确；
D、氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，反应④中能观察到溶液变为黄色，错误。
故选C。
6．B
【分析】由题意可知，可知该反应为水在高温条件下与单质碳反应生成一氧化碳和氢气，反应的化学方程式为： 。
【详解】A、生成物中的氢气属于单质，故A不符合题意；
B、反应物为单质碳与化合物水，生成物为另一化合物一氧化碳和另一单质氢气，属于置换反应，故B符合题意；
C、反应前单质碳中碳元素化合价为零，而反应后一氧化碳中碳元素化合价为+2，化学反应前后碳元素化合价发生改变，故C不符合题意；
D、由化学方程式和微观示意图可以看出反应前后原子的个数均未发生变化，故D不符合题意。
故选B。
7．B
【详解】A、甲通过薄铜片上的白磷和红磷的燃烧对比可知，白磷燃烧，红磷不燃烧，说明可燃物的燃烧需要温度达到着火点，故A正确；
B、甲实验中a、b对比薄铜片上的白磷与氧气接触燃烧，可探究可燃物的燃烧是否需要与氧气接触，不是温度，故B错误；
C、②中铁钉只和水接触，①中铁钉和氧气以及水同时接触，一段时间后，②中铁钉没有锈蚀，而①中铁钉锈蚀，通过①②对比说明铁钉锈蚀的条件之一是铁钉与氧气接触，故C正确；
D、①和②对比可探究氧气对锈蚀的影响；①和③对比可探究水对锈蚀的影响，故能实现探究目的，故D正确。故选B。
【点睛】本题考查了铁的生锈条件和磷燃烧的条件探究方法，注意在利用控制变量法进行探究性实验时变量的控制，通过对比分析探究的目的得出结论。
8．A
【详解】A、一氧化碳难溶于水，用水不能防止CO中毒，选项错误；
B、硬水中加入肥皂水产生泡沫少、起浮渣，软水中加入肥皂水产生的泡沫多、无浮渣，因此可通过肥皂水鉴别软水和硬水，选项正确；
C、氮气的化学性质不活泼，将氮气充入食品包装袋中以防腐，选项正确；
D、黄铜是铜和锌的合金，灼烧时铜会与空气中的氧气反应生成氧化铜而使表面变黑，灼烧黄金颜色不变，选项正确。故选A。
9．C
【详解】A、根据微观示意图可知，反应前后原子的种类和数目都不变；故错误；
B、根据微观示意图可知，该反应是氨气与氧气反应生成氮气和水，反应的化学方程式为4NH3+3O22N2+6H2O，反应中A物质氨气与B物质氧气的分子个数比=4:3；故错误；
C、反应中反应物A与生成物D的分子由不同种原子构成，物质为化合物；反应物B与生成物C的分子由同种原子构成，物质为单质；反应符合置换反应的单质与化合物生成单质与化合物的特点，该反应为置换反应；故C正确；
D、根据反应的化学方程式4NH3+3O22N2+6H2O，反应前后氧元素的化合价由0变为-2，则氧元素化合价发生了变化；故错误。
故选：C。
10．C
【详解】A、空气中含量最多的气体是氮气，空气中氮气占约体积的4/5 ，故A错误；
B、氢的相对原子质量最小，相对分子质量最小的氧化物是水（H2O），不是过氧化氢（H2O2），故B错误；
C、天然存在最硬的是金刚石，故C正确；
D、年产量最高的金属是铁，不是铜，故D错误。故选C。
11．A
【详解】A、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，沙漠地区缺少水分，海边铁制品能与氧气和水接触，且氯化钠能加速铁的锈蚀，故沙漠地区的铁制品比海边的铁制品锈蚀的慢，符合题意；
B、用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可隔绝氧气和水，减缓钢铁的腐蚀，不符合题意；
C、用铝合金制造国产飞机C919机壳，是因为铝合金具有强度大、质量轻、抗腐蚀性强的性质，不符合题意；
D、保护金属资源的有效途径有：防止金属锈蚀、废旧金属的回收利用、寻找金属替代品、有计划、合理地开采矿物等，不符合题意。
故选A。
12．C
【详解】A、自然界中金属多以化合物形式存在，说明多数金属比较活泼，容易与其它物质反应，不符合题意；
B、元素是质子数相同的一类原子的总称，故不同种元素最本质的区别是质子数不同，不符合题意；
C、化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，但是化学反应前后质量和化学性质不变的物质不一定是催化剂，还可能是不参与反应的杂质，符合题意；
D、氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，故氧化物中含有氧元素，氧化物属于含氧化合物，不符合题意。
故选C。
13．A
【分析】由于三种金属活动性由强到弱的顺序锌＞铁＞铜，当把一定量的锌粉加入到FeCl2与CuCl2的混合溶液中时，铜首先被置换出来，在铜完全置换后，铁才能被置换出来，由此分析。
【详解】A. 由上述分析可知，锌会先置换出铜，然后再置换出铁，滤渣中一定有Cu，可能有Fe、Zn，故选项正确；
B.由上述可知，滤渣中一定有Cu，可能有Fe、Zn，故选项错误；
C.由上述分析可知，滤液中一定有ZnCl2，可能有FeCl2，故选项错误；
D. 只有当锌是过量的，滤液中才只有ZnCl2，故选项错误。
故选：A。
14． +6 8 元素的最高正价从+1递增到+7 3 Al3+ 置换反应
【详解】（1）硫元素的核电荷数为16，最外层有6个电子，所以最高化合价为+6。
从图中看硅、磷、硫、氯等既可显正价，又可显负价，则最高正价与最低负价绝对值的代数和为：；
根据图中信息可知，从左到右元素的最高正价从+1递增到+7；
（2）从原子的结构示意图可以知道核内质子数=核外电子数，所以x=13-2-8，x=3，
如果最外层电子失去，达到相对稳定结构，该微粒就是带电的粒子，它的符号是Al3+，注意离子带电的正确标注。
根据铁化学性质可以知道该反应为，该反应是由一种单质和一种化合物反应生成一种单质和一种化合物的反应，属于置换反应。
15． 塑料 铜丝线（铝合金） 导电 密度小、硬度大 硬度大、耐高温、耐腐蚀
【详解】(1)①三大合成材料为塑料、合成纤维、合成橡胶，如图所示，属于有机合成材料的为塑料，铜丝线和铝合金都属于金属材料，都含有金属元素；
②铜丝可用做电线，是利用了铜丝的导电性，铝合金用作熊猫木偶材料，是利用密度小、硬度大的性质；
(2)航母的飞行甲板，既能承受强烈冲击和摩擦，也能承受舰载机的尾流喷射，还能遭受潮湿盐雾的海洋大气环境侵蚀，可得出该材料具有硬度大、熔点高、抗腐蚀性能强的性质。
16． C 焦炭 常温时，铝能和空气中的氧气反应在表面生成致密的氧化物薄膜，保护里面的铁不被腐蚀 金属不断溶解，表面产生气泡，溶液由无色变为粉红色
【详解】（1）A、铂金饰品，利用的金属的光泽和稀有，故A错误；
B. 铁锅利用的铁的导热性，故B错误；
C. 铝导线利用的铝的导电性，故C正确；
故选C；
（2）高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和焦炭；
（3）铝的活动性比铁强，但在生活中常在铁的表面涂上铝粉，其原因是常温时，铝能和空气中的氧气反应在表面生成致密的氧化物薄膜，保护里面的铁不被腐蚀。
故填：常温时,铝能和空气中的氧气反应在表面生成致密的氧化物薄膜，保护里面的铁不被腐蚀；
（4）金属钴与铁化学性质相似，投入稀盐酸中时，发生化学反应为，随着反应的进行，金属不断溶解，表面产生气泡，溶液由无色变为粉红色。
17．(1)导电性、导热性（延展性）
(2) 与空气中的氧气和水接触
(3) 铜、铁 硫酸、硫酸铜
【详解】（1）金属作电缆利用了金属的导电性，金属作电水壶利用了金属的导电性，金属制成金属丝利用了金属的延展性，这几种性质均为物理性质，故填导电性、导热性、延展性。
（2）一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳
铁生锈是铁与空气中的水和氧气共同作用的结果，故填与空气中的氧气和水接触。
（3）锌位于金属活动性顺序表中氢的前面，且锌、铁、铜三种金属的活动性由强到弱的顺序是锌、铁、铜，将一定量的锌粉放入稀硫酸、硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液中，锌先与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，硫酸铜完全反应后，锌再与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，硫酸完全反应后，锌再与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌；
充分反应后过滤，向滤渣中加盐酸有气泡产生，则滤渣中含有能够与稀盐酸反应的金属，所以滤渣中一定含有铁，则硫酸铜完全反应，被锌置换为铜，所以滤渣中一定含有铜和铁，故填铜、铁；
滤渣中含有铁，铁能够与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁还能够与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以滤液中一定不含硫酸铜和硫酸，故填硫酸铜、硫酸。
18． H2CO3 Cl- Ca Cu < 符合 分子 -3 2 4 : 5
【详解】（1）①碳酸分子书写其化学式为H2CO3；
②氯化钠的阴离子为氯离子，带一个单位负电荷，位于符号右上角，所以为Cl-；
③一般缺钙会造成佝偻病，此处表示宏观概念，用元素符号表示，所以为Ca；
④黄铜主要是锌和铜的混合物，锌金属活动性强于氢，只有锌参与反应，锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，该反应化学方程式为；而铜不参与反应，所以剩余金属为铜，化学式为Cu；
（2）bg氧化镁为ag镁和氧气的总质量，因此a＜b；反应物为镁和氧气，生成物为氧化镁，此时没有加入氧气的质量，才会出现a＜b的情况，若加上氧气的质量，镁和氧气的质量与氧化镁质量相等，该反应是符合质量守恒定律；
（3）①根据微观示意图，四种微粒都不是单原子构成，所以都是分子；
②根据微观示意图可以看出甲分子式为NH3，氢元素显+1价，氮元素化合价为x，则x×1+（+1）×3=0，x=-3，所以氮元素化合价为-3；
③氧化物由两种元素组成，且一种元素为氧元素，符合此条件的为丙NO和丁H2O，所以共有2种氧化物；甲为NH3，乙为O2，丙为NO，丁为H2O，氨气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮和水，书写化学方程式注意配平，所以该反应化学方程式为，由此可以看出甲、乙反应的分子个数比为4:5；
19．(1) CO2 Fe2O3
(2) 置换
(3)还原
【分析】C、E为无色气体，C是绿色植物进行光合作用的一种原料，所以C是二氧化碳，G是目前年产量最高的金属，所以G是铁，E和F反应会生成铁，且F为红色固体，所以E是一氧化碳，F是氧化铁，二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，所以A是碳，碳和B（黑色粉末）高温会转化成二氧化碳和D，所以B是氧化铜，D是铜。
【详解】（1）由分析可知，C为二氧化碳，F为氧化铁，故填CO2；Fe2O3；
（2）反应①为氧化铜和碳在高温下生成二氧化碳和铜的过程，故方程式为，该反应是单质和化合物反应生成单质和化合物，属于置换反应，故填置换；
（3）E为CO，在该反应中转化为CO2，发生氧化反应，所以作为还原剂，具有还原性，故填还原。
20． TiO2+2C+ 2Cl2 TiCl4+2CO 置换反应 Ti、Cl、Mg 稀盐酸 过滤
【详解】（1）TiO2、碳混合物在高温条件下通入氯气（Cl2）制得TiCl4和一种可燃性气体，根据题给信息、质量守恒定律，该气体为一氧化碳，TiO2+2C+ 2Cl2 TiCl4+2CO；
（2）由反应的流程可知，步骤Ⅲ的反应的化学方程式为：TiCl4+ 2Mg2MgCl2+Ti，由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应是置换反应，该反应属于置换反应；原子是化学变化中最小的粒子，该反应中的最小粒子是Ti、Cl、Mg；
（3）因为常温下钛不与酸反应，而镁能与稀盐酸反应，所得金属钛中含有少量的金属镁，若要除去金属钛中少量的金属镁，可加入的试剂是稀盐酸，充分反应后，再通过过滤、洗涤、干燥即可。
21． Fe>Mn>Cu Mn、Fe表面均产生气泡，铜表面无现象 一 5 铁与氧气和水接触
【详解】作出猜想：锰的金属活动性可能比铁强、也可能比铜弱、也可能比铜强但比铁弱，结合其它猜想，故猜想二：Fe>Mn>Cu；
实验验证：Ⅰ、实验结论为：猜想三错误，说明通过现象可以得出，锰比铜活泼，铜与稀硫酸不反应，故锰能与稀硫酸反应生成氢气，由于铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故实验现象为：Mn、Fe表面均产生气泡，铜表面无现象；
Ⅱ、将锰加入硫酸亚铁溶液中，实验现象为：有黑色固体析出，说明锰比铁活泼，能将铁从硫酸亚铁中置换出来，故猜想一正确；
（1）步骤Ⅰ是验证铁、锰、铜的金属活动性，根据控制变量法，酸的种类、体积、溶质质量分数都应相同，故a的数值应分别是5；
（2）已知Mn在生成物中显+2价，则步骤Ⅱ中，锰与硫酸亚铁反应生成硫酸锰和铁，该反应的化学方程式为：；
反思与应用：铁生锈的条件是铁与氧气和水接触。
22．（1）320；（2）224t
【详解】(1)500t含氧化铁64%的赤铁矿石中含氧化铁的质量为500t×64%=320t；
(2)设这些矿石理论上能炼得铁的质量为x，
x=224t。
答案第1页，共2页
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