人教版九下化学同步练习：8.1金属材料(优生加练)
一、选择题
1．金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途．下列相关说法中不正确的是（ ）
A．钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨骼
B．铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具
C．不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械
D．铅锑合金的熔点较低、电阻率较大，常用于制成发热体
2．两包粉末，一包铁粉、一包氧化铜粉末，快速鉴别开的方法是（ ）
A．观察颜色，加以鉴别
B．加水溶解，再鉴别
C．用磁铁吸引，加以鉴别
D．通入氢气后加热，观察加以鉴别
二、填空题
3．第24届冬奥会在北京成功举办，诸多前沿科技的运用向全世界展示了“中国智造”。
（1）冬奥会新场馆建设中使用铝的合金而没有使用铝的纯金属，是因为铝合金比金属铝的硬度 (填“大”或“小”)。
（2）冰壶机器人使用的是能量密度高的锂电池。已知锂的原子结构示意图所示，可推测金属锂在化学反应中容易 (填“失去”或“得到”)电子。
（3）冬奥会场馆大多采用绿色能源供电。下列属于绿色能源的是____(填序号)
A．太阳能 B．风能 C．化石燃料
（4）冬奥“飞扬”火炬采用氢气作燃料，可实现零碳排放。而日常生活中使用的燃料更多的是天然气或石油气，不使用氢气原因是 。(写出1点即可)。
（5）科学家发现，可以将树木纤维素转变成超级储能装置。如下图是该反应的微观示意图
①反应前后的物质中属于化合物的有 (用化学式表示)，
②写出该反应的化学方程式 。
4．金属在生产、生活和社会发展中的应用较为广泛。
（1）2021年12月9日“天宫课堂”第一课正式开讲“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站内为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课，这是中国空间站的首次太空授课活动。建造空间站时使用了钛合金，钛合金具有许多优良性能，如 (写一点)。
（2）春秋时期我国就掌握了冶铁技术，当时能炼出含碳量在2%以上的液态生铁。生铁和钢在性能上有较大差异的主要原因是 。
（3）近年来，我国的高铁建设促进了经济、社会的快速发展。高铁表面喷漆不仅美观，而且可以有效防止金属与 接触而生锈。
（4）建造港珠澳大桥时需要用到大量钢铁，工业炼铁的原理是用一氧化碳把铁从赤铁矿中还原出来，该反应的化学方程式为： 。
（5）欲探究Zn、Fe、Cu的活动性顺序，下列各组药品中可行的是___________(填字母序号)。
A．Zn、FeCl2溶液、Cu B．ZnSO4溶液、Fe、Cu
C．ZnSO4溶液、Fe、CuSO4溶液 D．ZnSO4溶液、FeCl2溶液、Cu
（6）某不纯的锌中含有另一种杂质，取样品6.5g与足量的稀硫酸反应生成0.22g氢气，下列说法合理的是___________(填字母序号)。
A．该不纯的锌中可能含有铜
B．该不纯的锌中可能含有铁
C．该不纯的锌中一定不含银
D．反应后的溶液中的溶质可能是ZnSO4、MgSO4、H2SO4
E．向反应后的溶液中加入一定质量的镁粉，溶液的质量一定会减小
5．“缺芯”在近两年成为了一场全球性的危机。
（1）2021年10月，半导体芯片封装的关键材料单晶纳米铜实现国产化量产，其成品约为头发丝十分之一细，铜可制成单晶纳米铜是因为其具有优良的 性。
（2）我国的半导体研究和生产是从1957年首次制备出高纯度的锗开始的。图1是锗原子的结构示意图，图中x= 。下列微粒中与锗原子的化学性质相似的是 (填序号)，B中的粒子符号为 。
A. B. C. D.
（3）单晶硅是制造芯片的重要材料。工业上制取高纯硅的一个反应的微观示意图如图2，该反应的化学方程式为 。
（4）生产5G芯片的主要原料是第三代半导体材料氮化镓，制取氮化镓的原理为2Ga+2X2GaN+3H2，则X的化学式为 。氧化镓中镓元素的化合价为+3，则氧化镓的化学式为 。
6．化学源于生活又服务于生活。
（1）铝制品形成致密保护膜的化学方程式是 ；
（2）低碳生活从细节做起，你的一个低碳举措是 。
（3）安全是永恒的主题。消防员用高压水枪灭火，主要依据的灭火原理是 。
（4）沼气可以作燃料，在大棚中燃烧沼气还可以提高作物产量，沼气的主要成分燃烧的微观示意图如下：
下列说法正确的是____（填字母序号）。
A．该反应过程中 与 的分子个数比为1：1
B．该反应属于氧化反应
C．点燃沼气前需要检验其纯度防止发生爆炸
D．生成的 可做气肥
三、综合题
7．(I)中华文化博大精深，不少古籍中记载了丰富的化学知识。
（1）《汉书。地理志》记载，“豫章郡出石，可燃为薪”。这里的“石”就是煤。煤属于 (可再生/不可再生)能源。
（2）《本草经集注》中对硝石(主要含KNO3的天然矿物)有记载：“强烧之，紫青烟起。云是真硝石也”。KNO3中氮元素的化合价为 。
（3）《易经》记我有“泽中有火”。有科学史研究者认为这描述的就是甲烷气体在湖泊池沼水面上起火现象。写出甲烷燃烧的化学方程式 。
（4）《周礼。考工记》中记载“金(铜)锡半，谓之鉴燧之剂”，详细指出了青铜的制作过程，下列关于青铜的说法正确的是____(填字母序号)。
A．青铜属于金属材料 B．铜的硬度比青铜大 C．青铜比铜更耐腐蚀
（5）(Ⅱ)航空探月是中国人刻在骨子里的浪漫，“嫦娥五号”发动机的推进剂为偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮，其反应的微观示意图如图所示。
该反应除了图中生成物还生成一种单质，请写出该反应的化学方程式： 。
（6）该反应中生成的温室气体是 。
8．我因古代就掌握炼铜技术，青铜是铜冶铸史上最早得到的合金。
（1）I.用孔雀石【主要成分Cu2(OH)2CO3】炼铜。高温煅烧孔雀石，可得黑色固体和两种非金属氧化物。部分含铜元素的物质类别及化合价转化关系如图所示。
图中Cu2(OH)2CO3位于A点，黑色固体位于 (选填B、C 或D)点。A→B的反应属于 (填基本反应类型)。
（2）加入木炭，高温下可实现B→D的转化，同时产生可使澄清石灰水变浑浊的气体。该过程体现了木炭具有 性。反应的化学方程式为 。
（3）II.《大治赋》记载由磁化铜矿(主要成分Cu2S)制取CuSO4溶液，再用铁片浸取铜的方法。硫化铜矿中Cu2S转化的流程如下：
硫化铜矿焙烧前要进行粉碎处理，这样做的目的是 。
（4）Cu2S中Cu与S 的质量比为 。写出“铁浸”过程中反应的化学方程式： 。
（5）在冶炼中加入锡等金属可得到青铜，下列说法正确的是____。
A．青铜是金属材料
B．纯铜比青铜的硬度大
C．青铜比纯铜的熔点低
9．我国建设高铁在促进“一带一路”建设中发挥独特的作用．试回答：
（1）铺设火车道轨，一般用的合金钢是 钢材；
（2）连接导线的电刷多采用石墨板，是利用其三个优点是 ；
（3）高铁车体采用大量的铝合金，其应用的重要目的是（答三点） ，运行时，其能量转化是 ；
（4）乘坐高铁在不超重的前提下，下列哪些物品不能带上列车 （填序号）
①面粉； ②硝酸钾化肥； ③浓硫酸； ④酒精； ⑤红磷．
10．钛金属具有硬度大、密度小、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能，被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分布广泛，储量丰富，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下。回答下列问题：
（1）钛铁矿需要粉碎，其目的是 ；
（2）钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中钛元素的化合价为 价；
（3）TiCl4在高温下与足量Mg反应还应控制的反应条件为 ；
（4）金属矿物不能再生。下列能有效保护钛金属资源的措施是____。
A．回收利用废旧钛金属制品
B．任意开采钛金属矿石
C．钛金属抗腐蚀性能好，可随意堆放储存
D．寻找、开发钛金属的代替品
11．淄博烧烤自3月初在全网走红之后，已成为名副其实的“网红顶流”。大量游客涌入这座小城，感受：小葱、小饼和小炉子，“灵魂三件套”。烧烤架是生铁制成，串肉的签子是不锈钢制成的，烧烤时，通常会用到“锡纸(贴有铝箔的金属纸)”。
学习金属后，同学们对此产生了兴趣，开展了对金属的项目式学习。
（1）金属的冶炼：高温条件下，利用一氧化碳将铁从赤铁矿石(主要成分为氧化铁)里还原出来，写出该反应的化学方程式 。
（2）金属的物理性质：铝做成铝箔用于烧烤，据此推测铝的性质是 (回答一点即可)。
（3）金属的防锈：汽车表面的烤漆，不仅美观还能防锈，其防锈原理是 。
（4）金属的化学性质：在含有硝酸银、硝酸亚铁和硝酸铝的混合溶液中，加入一定量的锌，充分反应后，过滤，滤液仍为浅绿色，则此时滤液中一定含有的溶质是 (用化学式表示)。
（5）金属的回收：为了除去铜粉中混有的铁粉，并用提纯的铜粉制取胆矾()。某课外活动小组的同学按如下流程进行实验。(反应中部分生成物已略去)
已知：，回答下列有关问题：
①操作a的名称是 。
②途径Ⅱ与途径I相比较，其显著的优点是 (回答一点即可)。
（6）金属的应用：
①生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量为 。
②取钢板样品5.65g，加入足量稀盐酸，完全反应后产生气体0.20g，则该钢样含碳量为。(写出计算过程，计算结果保留0.1%)
四、流程题
12．某工厂的金属废料中含有铜、铁、金等金属单质。为回收铜和金并得到氧化铁，工作人员设计了如图所示工艺流程并在实验室进行验证。请根据流程图回答问题。
（1）滤液A的溶质为 。(写化学式)
（2）固体A在空气中加热发生化学反应，写出反应后的生成物与适量稀硫酸反应的化学方程式 。
（3）操作1和操作2为同一操作，两操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 。
（4）往滤液B中加入的物质X是 。
五、实验探究题
13．我国冶炼金属的历史悠久，请根据所学知识回答下列问题。
（1）司母戊鼎是由青铜制作，青铜属于 （填“金属”或“合金”）。
（2）人类大规模使用金属的先后顺序跟 （填字母）关系最大。
a．地壳中金属元素的含量 b．金属的导电性 c．金属的活动性
（3）我国在春秋时期就开始了铁的冶炼，汉代出现了最早的炼铁高炉。如图是铁及其化合物的“价态——类别”二维图。高炉炼铁的反应原理为反应①~⑨中的 （填序号），其化学方程式为 。
（4）反应③的主要现象为 。
（5）钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料。工业上冶炼金属钛的原理是：在氩气环境和高温条件下，利用金属镁和，反应生成氯化镁和金属钛，该反应的方程式为 。
14．某校化学兴趣小组的同学欲用含少量二氧化碳的一氧化碳气体测定赤铁矿石中氧化铁的含量（假设赤铁矿中的杂质不参加下列任何一项反应），实验所需装置如下图所示：
（1）赤铁矿石 （填“是”或“不是”）合金，写出C中反应的化学方程式： ，其中混合气体应在酒精喷灯点燃之 （填“前”或“后”）通入。
（2）所选仪器的连接顺序为：混合气体→Al→D→C→A2→B。
①若通过测量反应前后仪器A2的质量变化，计算赤铁矿石中氧化铁的含量。装置Al试剂足量的澄清石灰水，如果不连接仪器Al，则这样计算出的氧化铁含量与实际值比较将 （选填“偏小”“偏大”或“基本一致”）。
②实验结束后，若测得仪器Al中增加的质量与仪器C中固体减少的质量相等，那么仪器Al与仪器A2中增加质量的最简整数比为 。（Al、A2吸收气体完全）
15．高铁的建成使洛阳到各地的旅行更加方便．
（1）高铁列车车体用铝合金材料而不用纯铝的原因是什么？
（2）铺设铁轨需要大量的钢铁，实验室常用如图所示的装置制铁，写出该反应的化学方程式．
（3）为了减少空气污染，此实验装置应如何改进？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】常见金属的特性及其应用；合金与合金的性质
【解析】【解答】A、钛合金与人体有很好的相容性，且性质稳定，抗腐蚀性强，所以可用来制造人造骨骼，故选项Ａ正确；
B、金属具有导热性，可用来制造加热容器，故选项Ｂ正确；
C、不锈钢是一种特殊的合金，由于其抗腐蚀性好，所以可用来制造医疗器械．故选项Ｃ正确；
D、由于其熔点低，不适合制造发热体．故选项Ｄ不正确；
故选D．
【分析】可根据的合金的特性来分析，合金具有高强度、硬度，抗腐蚀性的特点．
2．【答案】C
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】A、铁粉和氧化铜都是黑色粉末，观察颜色无法鉴别，故A错误；
B、铁粉和氧化铜都不溶于水，故不能鉴别，故B错误；
C、铁能被磁铁吸引，氧化铜不可以，可以使用磁铁快速鉴别，故C正确；
D、通入氢气后加热氧化铜被还原为铜，铜为紫红色，铁为黑色，能鉴别但不能快速将铁粉和铜粉鉴别出来，故D错误；
故选C．
【分析】根据物质的性质差异进行分析，铁粉和氧化铜都是黑色粉末，铁能被磁铁吸引，氧化铜不可以进行解答．
3．【答案】（1）大
（2）失去
（3）A；B
（4）氢气贮存困难(或制取成本高)
（5）NH3和CH4；
【知识点】合金与合金的性质；原子结构示意图与离子结构示意图；微粒观点及模型图的应用；常见能源的种类、能源的分类
【解析】【解答】（1）合金的硬度比纯金属的硬度大；
（2）锂原子的最外层电子数为1，在化学反应中容易失去电子；
（3）太阳能，风能属于绿色能源；
故答案为：AB。
（4）日常生活中不用氢气做燃料的原因是氢气的制取成本高，储存运输困难；
（5）①不同种元素组成的纯净物是化合物，该反应前后属于化合物的有NH3和CH4 ；
②碳和氨气在催化剂的条件下高温生成氮气和甲烷，反应的化学方程式为。
【分析】（1）根据合金的硬度比纯金属的硬度大分析；
（2）根据锂原子的最外层电子数为1，在化学反应中容易失去电子分析；
（3）根据太阳能，风能属于绿色能源分析；
（4）根据氢气的制取成本高，储存运输困难分析；
（5）根据不同种元素组成的纯净物是化合物，碳和氨气在催化剂的条件下高温生成氮气和甲烷分析。
4．【答案】（1）抗腐蚀性能好(或硬度大)
（2）它们的含碳量不同
（3）氧气和水(或O2和H2O)
（4）
（5）A；C
（6）B；C；D
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质；一氧化碳还原氧化铁；金属活动性的探究
【解析】【解答】（1）合金相对于纯金属的优点为：强度大，熔点低、抗腐蚀性能好。
（2）生铁和钢在性能上有较大差异的主要原因是含碳量不同。
（3）铁生锈的条件之一是与水和氧气接触，所以高铁表面喷漆可以有效防止金属与氧气和水接触而生锈。
（4）赤铁矿的主要成分为氧化铁，一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。
（5）A、锌会与氯化亚铁反应，铜不会与氯化亚铁反应，可以验证金属活动性顺序，A正确；
B、铁、铜都不会与硫酸锌反应，不能验证金属活动性顺序，B错误；
C、铁会与硫酸铜反应，不会与硫酸锌反应，可以验证金属活动性顺序，C正确；
D、铜不会与硫酸锌、氯化亚铁反应，不能验证金属活动性顺序，D错误。
故选AC。
（6）金属锌、铁、镁、铝与稀硫酸反应的质量关系有
由上述计算可知6.5gZn与足量酸反应生成0.2g氢气。根据题意知，0.65g含杂质的锌与足量稀硫酸反应生成0.22g氢气，所以单位质量的杂质必须比单位质量的Zn与足量稀硫酸反应生成的氢气多。
A、由上述分析及铜与稀硫酸不反应，生成氢气0.22g，说明该不纯的锌中不可能含有铜，A错误；
B、由上述分析可知，生成氢气0.22g，说明该不纯的锌中可能含有铁，B正确；
C、因为银与稀硫酸不反应，生成氢气0.22g，说明该不纯的锌中一定不含银，C正确；
D、如果是锌、镁的混合物且硫酸过量，反应后的溶液中的溶质可能是ZnSO4、MgSO4、H2SO4，D正确；
E、如果不纯的锌中含有铝，与稀硫酸反应后的溶液是ZnSO4、MgSO4的混合溶液，加入一定质量的镁粉后溶液的质量不一定会减小。因为由3Mg+Al2(SO4)3=2Al+3MgSO4可知，每72份质量的镁反应可置换出54份质量的铝，溶液质量会增加；由Mg+ZnSO4=Zn+MgSO4可知，每24份质量的镁反应可置换出65份质量的锌，溶液质量会减少；当增大的质量大于或等于减少的质量时，溶液的质量增大或不变，E错误。
故答案为：BCD。
【分析】掌握化学方程式的计算是解答该题的关键。
（1）合金与纯金属比有许多优良性能，如抗腐蚀性能好或硬度大等。
（2）生铁和钢在性能上有较大差异的主要原因是含碳量不同。
（3）钢铁与水和氧气接触易生锈，所以高铁表面喷漆不可以有效防止金属与氧气和水接触而生锈。
（4）一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。
（5）A、锌会与氯化亚铁反应，铜不会与氯化亚铁反应，可以验证金属活动性顺序，故正确；
B、铁、铜都不会与硫酸锌反应，不能验证金属活动性顺序，故错误；
C、铁会与硫酸铜反应，不会与硫酸锌反应，可以验证金属活动性顺序，故正确；
D、铜不会与硫酸锌、氯化亚铁反应，不能验证金属活动性顺序，故错误。
故选AC。
（6）金属锌、铁、镁、铝与稀硫酸反应的质量关系有
A、由上述分析及铜与稀硫酸不反应，生成氢气0.22g，说明该不纯的锌中不可能含有铜，故错误；
B、由上述分析可知，生成氢气0.22g，说明该不纯的锌中可能含有铁，故正确；
C、因为银与稀硫酸不反应，生成氢气0.22g，说明该不纯的锌中一定不含银，故正确；
D、如果是锌、镁的混合物且硫酸过量，反应后的溶液中的溶质可能是ZnSO4、MgSO4、H2SO4，故正确；
E、如果不纯的锌中含有铝，与稀硫酸反应后的溶液是ZnSO4、MgSO4的混合溶液，加入一定质量的镁粉后溶液的质量不一定会减小。因为由3Mg+Al2(SO4)3=2Al+3MgSO4可知，每72份质量的镁反应可置换出54份质量的铝，溶液质量会增加；由Mg+ZnSO4=Zn+MgSO4可知，每24份质量的镁反应可置换出65份质量的锌，溶液质量会减少；当增大的质量大于或等于减少的质量时，溶液的质量增大或不变，故错误。
故选BCD。
5．【答案】（1）延展
（2）4；D；Mg
（3）
（4）NH3；Ga2O3
【知识点】常见金属的特性及其应用；原子结构示意图与离子结构示意图；有关元素化合价的计算；微粒观点及模型图的应用；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）铜可制成单晶纳米铜是因为其具有优良的延展性；
（2）原子里，核内质子数等于核外电子数，x=32-28=4，原子的化学性质由最外层电子数决定，锗原子的最外层电子数为4，与锗原子的化学性质相似的是D，B的核内质子数等于核外电子数，为镁原子；
（3）氢气和四氯化硅在一定条件下反应生成硅和氯化氢，反应的化学方程式为；
（4）化学反应前后原子种类不变，原子数目不变，X的化学式为NH3，氧化镓中镓元素的化合价为+3，氧元素的化合价为-2价，则氧化镓的化学式为Ga2O3 。
【分析】（1）根据铜可制成单晶纳米铜是因为其具有优良的延展性分析；
（2）根据原子里，核内质子数等于核外电子数，原子的化学性质由最外层电子数决定分析；
（3）根据氢气和四氯化硅在一定条件下反应生成硅和氯化氢分析；
（4）根据化学反应前后原子种类不变，原子数目不变分析。
6．【答案】（1）4Al＋3O2=2Al2O3
（2）骑自行车上学（或使用公共交通工具、双面打印纸张、人离灯灭、少用一次性筷子等合理答案均可）
（3）将温度降到可燃物的着火点以下（若将隔绝空气或氧气也写上也正确）
（4）B；C；D
【知识点】常见金属的特性及其应用；微粒观点及模型图的应用；灭火的原理和方法
【解析】【解答】（1）铝和氧气反应生成氧化铝，反应的化学方程式为4Al＋3O2=2Al2O3 ；
（2）低碳生活指的是低二氧化碳排放，措施有骑自行车上学或使用公共交通工具、双面打印纸张、人离灯灭、少用一次性筷子等；
（3）高压水枪灭火的原理是将温度降到可燃物的着火点以下；
（4）A、该反应的化学方程式为，该反应过程中 与 的分子个数比为1：2.答案错误；
B、物质与氧气发生的反应属于氧化反应。答案正确；
C、点燃可燃性气体前要检验其纯度，防止发生爆炸。答案正确；
D、二氧化碳能促进植物的光合作用，可用作气体肥料。答案正确；
故答案为：BCD。
【分析】（1）根据铝和氧气反应生成氧化铝分析；
（2）根据低碳生活指的是低二氧化碳排放分析；
（3）根据灭火的原理分析；
（4）A、根据化学方程式分析；
B、根据物质与氧气发生的反应属于氧化反应分析；
C、根据点燃可燃性气体前要检验其纯度分析；
D、根据二氧化碳能促进植物的光合作用分析。
7．【答案】（1）不可再生
（2）+5
（3）
（4）A；C
（5）
（6）二氧化碳
【知识点】合金与合金的性质；有关元素化合价的计算；二氧化碳对环境的影响；化石燃料的利用与保护
【解析】【解答】（1） 煤属于不可再生能源。
（2） KNO3中钾元素为+1价，氧元素为－2价，由化合物中元素化合价代数和为0可知 ，氮元素的化合价为 +5价。
（3）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，方程式为 。
（4）青铜为合金，属于金属材料，A正确；铜的硬度小于青铜，B错误；青铜比铜更耐腐蚀，C正确。
（5）由图示中分子构成及反应前后原子种类和个数不变可知，反应生生成的单质为氮气，则该反应方程式为 。
（6） 该反应中生成的温室气体是二氧化碳。
【分析】（1）根据化石燃料都属于不可再生能源分析；
（2）根据化合物中元素化合价代数和为0分析；
（3）根据甲烷燃烧生成二氧化碳和水分析；
（4）根据合金为金属材料，其硬度大于纯金属，耐腐蚀性能更好分析；
（5）根据图示中反应前后各物质的分子构成及反应前后原子种类和个数不变分析。
8．【答案】（1）B；分解反应
（2）还原；C+2CuO2Cu+CO2↑
（3）增大接触面积，使反应更充分
（4）4：1；CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
（5）A；C
【知识点】合金与合金的性质；碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验；化合价规律和原则；化学式的相关计算
【解析】【解答】（1）如图，B点是+2价的铜的氧化物，氧化铜中铜元素为+2价，且氧化铜是黑色固体，因此黑色固体位于B点；
A→B的反应是高温煅烧孔雀石生成黑色固体氧化铜、水和二氧化碳，符合“一变多”的特点，属于分解反应。
（2）B为氧化铜，D为单质铜，加入木炭，高温下可实现B→D的转化，同时产生可使澄清石灰水变浑浊的气体。木炭具有还原性，能和氧化铜反应夺走氧化铜中的氧元素；该反应是炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为：C+2CuO 2Cu+CO2↑。
（3）硫化铜矿焙烧前要进行粉碎处理，这样做的目的是增大接触面积，使反应更充分。
（4）Cu2S中Cu与S 的质量比=（64×2）：（32×1）=4：1；“铁浸”是铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为：CuSO4+Fe=FeSO4+Cu。
（5）A、青铜是铜的合金，属于金属材料，故正确；
B、合金比其组成金属硬度大，青铜比纯铜硬度大，故错误；
C、合金比其组成金属熔点低，青铜比纯铜的熔点低，故正确；
故答案为：AC。
【分析】（1）根据物质的种类以及物质中元素的化合价、物质间的转化及其反应的特点分析。
（2）根据化学反应的原理以及物质的性质分析。
（3）根据增大反应物间接触面积的做法分析。
（4）在化学式中，元素的质量比等于元素的相对原子质量与原子个数的乘积之比。
根据化学反应的原理分析。
（5）根据合金的性质以及材料的分类分析。
9．【答案】（1）锰
（2）具有良好的导电性；耐高温；熔点高等
（3）密度小（轻）、强度大、耐腐蚀；电能转化成机械能
（4）②③④⑤
【知识点】合金与合金的性质；生铁和钢；物质发生化学变化时的能量变化；碳单质的性质和用途；易燃物和易爆物安全知识
【解析】【解答】（1）锰钢的主要成分是铁、锰、碳，其韧性好，硬度大，主要用于钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架．故填：锰；
（2）当有轨电车开动时，有轨电车与架空电线的接触点由于高速摩擦，会产生高温，因此接触点上的材料石墨应该具有耐高温、不易氧化、熔点高、能导电等性质．故填：具有良好的导电性；耐高温；熔点高等；
（3）铝合金具有密度小（轻）、强度大、耐腐蚀的特点；动车运行时是电能转化成机械能；故填：密度小（轻）、强度大、耐腐蚀；电能转化成机械能；
（4）乘坐高铁不能携带易燃、易爆物和腐蚀品等危险品，故填：②③④⑤．
【分析】（1）根据不同钢的成分性能及主要用途解答；
（2）物质的性质决定物质的用途，根据题意，用石墨制成的电刷，它是电车与架空电线的接触点，有轨电车与架空电线的接触点由于高速摩擦，会产生高温，据此进行分析解答；
（3）根据铝合金的特点和能量转化形式来分析；
（4）题考查防爆炸的安全知识，由题意：铁路部门规定了严禁携带易燃物、易爆物、腐蚀品和危险品等进站，进行分析判断即可．
10．【答案】（1）增大接触面积，使反应更快更充分
（2）+4
（3）隔绝空气
（4）A；D
【知识点】常见金属的特性及其应用；合理利用金属资源；有关元素化合价的计算
【解析】【解答】（1）钛铁矿需要粉碎，其目的是增大接触面积，使反应更快更充分；
（2）钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中氧元素的化合价为-2价，铁元素为+2价，根据正负化合价代数和为0可知，钛元素的化合价为+4价；
（3）利用金属镁在高温下还原金属钛，但是要避免金属镁与空气中的氧气发生氧化反应，则答案为隔绝空气；
（4）A.回收利用废旧钛金属制品，能有利于金属资源的回收利用，正确；B.任意开采钛金属矿石，不利用保护金属资源，错误；C.钛金属抗腐蚀性能好，不可随意堆放储存，避免发生锈蚀，错误；D.寻找、开发钛金属的代替品，可利用钛金属资源的保护，正确；故答案为AD。
【分析】（1）反应物接触面积越大，反应发生的越快、越充分；
（2）根据正负化合价代数和为0计算元素化合价；
（3）根据金属镁的性质分析；
（4）废旧金属回收利用、防止金属生锈、寻找金属替代品均可保护金属资源。
11．【答案】（1）
（2）延展性和导热性
（3）隔绝氧气和水
（4）Al2（NO3）3、Zn（NO3）2、Fe（NO3）2
（5）过滤；不产生有毒气体二氧化硫，更环保（合理即可）
（6）2%~4.3%；
解：设该钢样含铁的质量为x，
解得x=5.6g
则该钢样含碳量为
答：该钢样含碳量为0.9%。
【知识点】常见金属的特性及其应用；金属的化学性质；金属锈蚀的条件及其防护；合理利用金属资源；铁的冶炼
【解析】【解答】（1）高温条件下，一氧化碳将铁从赤铁矿石(主要成分为氧化铁)里还原出来，并生成二氧化碳，故该反应的化学方程式 。
（2）铝具有延展性和传热性，导电性以及金属特性，故铝做成铝箔用于烧烤是利用了铝的延展性和传热性。
（3）铁与潮湿的空气中易与氧气和水反应生成铁锈，故防止铁生锈的措施是制成合金或涂保护膜。故答案为： 汽车表面的烤漆，不仅美观还能防锈，其防锈原理是隔绝氧气和水。
（4）在金属活泼性顺序表中，活泼的金属能把不活泼的金属从盐溶液中置换出来。而铝比铁活泼，铁比银活泼，则在含有硝酸银、硝酸亚铁和硝酸铝的混合溶液中，加入一定量的锌，锌不和硝酸铝反应，锌能置换出硝酸银中的银，也可置换出硝酸亚铁溶液中的铁；当充分反应后，过滤，滤液仍为浅绿色，说明含有硝酸亚铁，则此时滤液中一定含有的溶质是硝酸亚铁、硝酸铝、硝酸锌。化学式为： Al2（NO3）3、Zn（NO3）2、Fe（NO3）2 。
（5）铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜不和盐酸反应，故过滤得到铜和氯化亚铁溶液；向铜中加入稀硫酸和氧气并加热生成硫酸铜溶液的过程没有二氧化硫的有毒气体产生，不污染空气。铜变成硫酸铜的过程中通过途径1会产生二氧化硫有毒气体污染空气。
①操作a的名称是过滤。
②途径Ⅱ与途径I相比较，其显著的优点是不产生有毒气体二氧化硫，更环保。
（6）①生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量为 2%~4.3%；
②取钢板样品5.65g，加入足量稀盐酸，完全反应后产生气体0.20g，则该钢样含碳量
解：设钢板样品中铁的质量为x
则该钢样品中的含碳量为：
答：该钢样中含碳量为0.9%。
【分析】（1）根据一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳来解答；
（2）根据金属的特性是具有延展性、导电性、传热性和金属光泽来解答；
（3）根据铁生锈的原理是铁、氧气和水反应生成铁锈，防止铁生锈的措施就是破坏铁生锈的条件来解答；
（4）根据金属活泼性顺序，活泼的金属能把不活泼的金属从盐溶液中置换出来来解答；
（5）根据固体和液体分离是过滤，比较铜转换成硫酸铜的不同途径的优缺点来解答；
（6）根据生铁和钢中的含碳量不同，铁和盐酸生成氯化亚铁和氢气的方程式中的已知氢气的质量和式量，来计算铁的质量就是钢中铁的含量来解答。
12．【答案】（1）FeSO4
（2）CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
（3）漏斗
（4）铁
【知识点】常见金属的特性及其应用；物质的相互转化和制备
【解析】【解答】解：金属废料中含有铜、铁、金等金属，通过流程图分析可知：金属废料中的铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜和金不与硫酸反应，过滤后的固体A为铜、金，滤液A为硫酸亚铁；固体A和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，而金不反应，因此固体B是金，滤液B是硫酸铜；滤液B硫酸铜和金属铁反应生成硫酸亚铁和铜，故X为金属铁，操作1、2、3都是过滤。
（1）滤液A的溶质为： FeSO4 。
（2）固体A（铜、金）在空气中加热生成氧化铜，氧化铜与适量稀硫酸反应的化学方程式为： CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 。
（3）操作1、操作2和操作3均为过滤，该操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗。
（4）往滤液B中加入的物质X是铁。
【分析】（1）根据铁比氢活泼，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁来解答；
（2）根据铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水来解答；
（3）根据固体和液体分离的操作是过滤，过滤中用到的仪器来解答；
（4）根据铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜来解答。
13．【答案】（1）合金
（2）c
（3）①；
（4）红棕色固体逐渐溶解，溶液有无色变为黄色
（5）
【知识点】合金与合金的性质；金属元素的存在及常见的金属矿物；一氧化碳还原氧化铁；化学方程式的书写与配平；物质的相互转化和制备
【解析】【解答】（1）后母戊鼎是由青铜制作，青铜是由铜和锡组成的，属于合金。
（2）人类大规模使用金属的先后顺序跟金属的活动性关系最大；
故答案为：c。
（3）高炉炼铁的反应原理是在高温的条件下，用一氧化碳做还原剂，将铁的氧化物还原为铁的单质，则高炉炼铁的反应原理为反应①～⑨中的①；在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
（4）反应③是氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，主要现象为红棕色固体逐渐溶解，溶液有无色变为黄色。
（5）TiCl4与Mg反应，反应需在氩气环境中，在800℃时反应生成金属Ti，同时生成氯化镁，反应的化学方程式为TiCl4+2MgTi+2MgCl2。
【分析】（1）根据合金的概念分析。
（2）根据人类大规模使用金属的先后顺序跟金属的活动性关系最大分析。
（3）在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳。
（4）反应③是氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水。
（5）TiCl4与Mg反应，反应需在氩气环境中，在800℃时反应生成金属Ti，同时生成氯化镁。
14．【答案】（1）不是；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；前
（2）偏大；4：11
【知识点】合金与合金的性质；一氧化碳还原氧化铁；根据化学反应方程式的计算；二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】（1）赤铁矿石不是金属与金属或非金属熔合而成的具有金属特性的混合物，不是合金。赤铁矿主要成分是氧化铁，氧化铁和一氧化碳高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为。混合气体应在酒精喷灯点燃之前通入，因为一氧化碳和空气混合受热可能发生爆炸，所以先通入一氧化碳将空气排净以免发生爆炸。
（2）① Al装置中的澄清石灰水可以吸收混合气体中的二氧化碳，如不连接则该部分二氧化碳会被A2中的澄清石灰水吸收，则A2增加的质量会偏大，得出的生成的二氧化碳的质量偏大，则计算出的氧化铁含量与实际值比较将偏大。
② 仪器C中固体减少的质量为氧化铁中氧元素的质量。A2中增加质量为生成二氧化碳的质量。由一氧化碳还原氧化铁的化学方程式可知，1个CO带走1个O形成1个CO2，所以仪器Al与仪器A2中增加质量的最简整数比=16：44=4：11。
【分析】（1）根据赤铁矿石不是金属与金属或非金属熔合而成的具有金属特性的混合物分析。
赤铁矿主要成分是氧化铁，氧化铁和一氧化碳高温下反应生成铁和二氧化碳。
可燃性气体和空气混合受热可能发生爆炸。
（2）① 根据Al装置中的澄清石灰水可以吸收混合气体中的二氧化碳，如不连接则该部分二氧化碳会被A2中的澄清石灰水吸收，则A2增加的质量会偏大分析。
②根据仪器C中固体减少的质量为氧化铁中氧元素的质量。A2中增加质量为生成二氧化碳的质量计算。
（1）赤铁矿石不是金属与金属或非金属熔合而成的具有金属特性的混合物，不是合金。赤铁矿主要成分是氧化铁，氧化铁和一氧化碳高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为。混合气体应在酒精喷灯点燃之前通入，因为一氧化碳和空气混合受热可能发生爆炸，所以先通入一氧化碳将空气排净以免发生爆炸。
（2）①Al装置中的澄清石灰水可以吸收混合气体中的二氧化碳，如不连接则该部分二氧化碳会被A2中的澄清石灰水吸收，则A2增加的质量会偏大，得出的生成的二氧化碳的质量偏大，则计算出的氧化铁含量与实际值比较将偏大。
②仪器C中固体减少的质量为氧化铁中氧元素的质量。A2中增加质量为生成二氧化碳的质量。由一氧化碳还原氧化铁的化学方程式可知，1个CO带走1个O形成1个CO2，所以仪器Al与仪器A2中增加质量的最简整数比为16：44=4：11。
15．【答案】（1）铝合金的硬度大于纯铝
（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2
（3）增加一个尾气处理装置（或将尾气收集，或将尾气烧掉等）
【知识点】合金与合金的性质；一氧化碳还原氧化铁；文字表达式
【解析】【解答】（1）合金与纯金属相比，具有硬度大、熔点低、耐腐蚀性能好等特点．而使用铝合金，除了以上优点外，还有密度小的优势，可以减少动车的能量消耗．因此，高铁列车车体用铝合金材料而不用纯铝的原因是铝合金质轻而坚硬；
（2）由装置可知，实验室用一氧化碳还原氧化铁时，生成了铁和二氧化碳，反应的方程式是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）由于尾气中含有一氧化碳而对空气造成污染，甚至危及实验者的安全．因此，必须对尾气进行处理．处理的方法可以是：增加一个尾气处理装置，将一氧化碳收集、燃烧掉，或将尾气导到硬质玻璃管下的酒精灯火焰上，废物利用等．
故答为：（1）铝合金的硬度大于纯铝；
（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）增加一个尾气处理装置（或将尾气收集，或将尾气烧掉等）．
【分析】（1）根据铝合金、纯铝的性能比较分析；
（2）根据实验的装置，分析发生的反应，写出反应的方程式；
（3）根据一氧化碳有毒，能污染空气分析改进的措施．
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人教版九下化学同步练习：8.1金属材料(优生加练)
一、选择题
1．金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途．下列相关说法中不正确的是（ ）
A．钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨骼
B．铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具
C．不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械
D．铅锑合金的熔点较低、电阻率较大，常用于制成发热体
【答案】D
【知识点】常见金属的特性及其应用；合金与合金的性质
【解析】【解答】A、钛合金与人体有很好的相容性，且性质稳定，抗腐蚀性强，所以可用来制造人造骨骼，故选项Ａ正确；
B、金属具有导热性，可用来制造加热容器，故选项Ｂ正确；
C、不锈钢是一种特殊的合金，由于其抗腐蚀性好，所以可用来制造医疗器械．故选项Ｃ正确；
D、由于其熔点低，不适合制造发热体．故选项Ｄ不正确；
故选D．
【分析】可根据的合金的特性来分析，合金具有高强度、硬度，抗腐蚀性的特点．
2．两包粉末，一包铁粉、一包氧化铜粉末，快速鉴别开的方法是（ ）
A．观察颜色，加以鉴别
B．加水溶解，再鉴别
C．用磁铁吸引，加以鉴别
D．通入氢气后加热，观察加以鉴别
【答案】C
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】A、铁粉和氧化铜都是黑色粉末，观察颜色无法鉴别，故A错误；
B、铁粉和氧化铜都不溶于水，故不能鉴别，故B错误；
C、铁能被磁铁吸引，氧化铜不可以，可以使用磁铁快速鉴别，故C正确；
D、通入氢气后加热氧化铜被还原为铜，铜为紫红色，铁为黑色，能鉴别但不能快速将铁粉和铜粉鉴别出来，故D错误；
故选C．
【分析】根据物质的性质差异进行分析，铁粉和氧化铜都是黑色粉末，铁能被磁铁吸引，氧化铜不可以进行解答．
二、填空题
3．第24届冬奥会在北京成功举办，诸多前沿科技的运用向全世界展示了“中国智造”。
（1）冬奥会新场馆建设中使用铝的合金而没有使用铝的纯金属，是因为铝合金比金属铝的硬度 (填“大”或“小”)。
（2）冰壶机器人使用的是能量密度高的锂电池。已知锂的原子结构示意图所示，可推测金属锂在化学反应中容易 (填“失去”或“得到”)电子。
（3）冬奥会场馆大多采用绿色能源供电。下列属于绿色能源的是____(填序号)
A．太阳能 B．风能 C．化石燃料
（4）冬奥“飞扬”火炬采用氢气作燃料，可实现零碳排放。而日常生活中使用的燃料更多的是天然气或石油气，不使用氢气原因是 。(写出1点即可)。
（5）科学家发现，可以将树木纤维素转变成超级储能装置。如下图是该反应的微观示意图
①反应前后的物质中属于化合物的有 (用化学式表示)，
②写出该反应的化学方程式 。
【答案】（1）大
（2）失去
（3）A；B
（4）氢气贮存困难(或制取成本高)
（5）NH3和CH4；
【知识点】合金与合金的性质；原子结构示意图与离子结构示意图；微粒观点及模型图的应用；常见能源的种类、能源的分类
【解析】【解答】（1）合金的硬度比纯金属的硬度大；
（2）锂原子的最外层电子数为1，在化学反应中容易失去电子；
（3）太阳能，风能属于绿色能源；
故答案为：AB。
（4）日常生活中不用氢气做燃料的原因是氢气的制取成本高，储存运输困难；
（5）①不同种元素组成的纯净物是化合物，该反应前后属于化合物的有NH3和CH4 ；
②碳和氨气在催化剂的条件下高温生成氮气和甲烷，反应的化学方程式为。
【分析】（1）根据合金的硬度比纯金属的硬度大分析；
（2）根据锂原子的最外层电子数为1，在化学反应中容易失去电子分析；
（3）根据太阳能，风能属于绿色能源分析；
（4）根据氢气的制取成本高，储存运输困难分析；
（5）根据不同种元素组成的纯净物是化合物，碳和氨气在催化剂的条件下高温生成氮气和甲烷分析。
4．金属在生产、生活和社会发展中的应用较为广泛。
（1）2021年12月9日“天宫课堂”第一课正式开讲“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站内为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课，这是中国空间站的首次太空授课活动。建造空间站时使用了钛合金，钛合金具有许多优良性能，如 (写一点)。
（2）春秋时期我国就掌握了冶铁技术，当时能炼出含碳量在2%以上的液态生铁。生铁和钢在性能上有较大差异的主要原因是 。
（3）近年来，我国的高铁建设促进了经济、社会的快速发展。高铁表面喷漆不仅美观，而且可以有效防止金属与 接触而生锈。
（4）建造港珠澳大桥时需要用到大量钢铁，工业炼铁的原理是用一氧化碳把铁从赤铁矿中还原出来，该反应的化学方程式为： 。
（5）欲探究Zn、Fe、Cu的活动性顺序，下列各组药品中可行的是___________(填字母序号)。
A．Zn、FeCl2溶液、Cu B．ZnSO4溶液、Fe、Cu
C．ZnSO4溶液、Fe、CuSO4溶液 D．ZnSO4溶液、FeCl2溶液、Cu
（6）某不纯的锌中含有另一种杂质，取样品6.5g与足量的稀硫酸反应生成0.22g氢气，下列说法合理的是___________(填字母序号)。
A．该不纯的锌中可能含有铜
B．该不纯的锌中可能含有铁
C．该不纯的锌中一定不含银
D．反应后的溶液中的溶质可能是ZnSO4、MgSO4、H2SO4
E．向反应后的溶液中加入一定质量的镁粉，溶液的质量一定会减小
【答案】（1）抗腐蚀性能好(或硬度大)
（2）它们的含碳量不同
（3）氧气和水(或O2和H2O)
（4）
（5）A；C
（6）B；C；D
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质；一氧化碳还原氧化铁；金属活动性的探究
【解析】【解答】（1）合金相对于纯金属的优点为：强度大，熔点低、抗腐蚀性能好。
（2）生铁和钢在性能上有较大差异的主要原因是含碳量不同。
（3）铁生锈的条件之一是与水和氧气接触，所以高铁表面喷漆可以有效防止金属与氧气和水接触而生锈。
（4）赤铁矿的主要成分为氧化铁，一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。
（5）A、锌会与氯化亚铁反应，铜不会与氯化亚铁反应，可以验证金属活动性顺序，A正确；
B、铁、铜都不会与硫酸锌反应，不能验证金属活动性顺序，B错误；
C、铁会与硫酸铜反应，不会与硫酸锌反应，可以验证金属活动性顺序，C正确；
D、铜不会与硫酸锌、氯化亚铁反应，不能验证金属活动性顺序，D错误。
故选AC。
（6）金属锌、铁、镁、铝与稀硫酸反应的质量关系有
由上述计算可知6.5gZn与足量酸反应生成0.2g氢气。根据题意知，0.65g含杂质的锌与足量稀硫酸反应生成0.22g氢气，所以单位质量的杂质必须比单位质量的Zn与足量稀硫酸反应生成的氢气多。
A、由上述分析及铜与稀硫酸不反应，生成氢气0.22g，说明该不纯的锌中不可能含有铜，A错误；
B、由上述分析可知，生成氢气0.22g，说明该不纯的锌中可能含有铁，B正确；
C、因为银与稀硫酸不反应，生成氢气0.22g，说明该不纯的锌中一定不含银，C正确；
D、如果是锌、镁的混合物且硫酸过量，反应后的溶液中的溶质可能是ZnSO4、MgSO4、H2SO4，D正确；
E、如果不纯的锌中含有铝，与稀硫酸反应后的溶液是ZnSO4、MgSO4的混合溶液，加入一定质量的镁粉后溶液的质量不一定会减小。因为由3Mg+Al2(SO4)3=2Al+3MgSO4可知，每72份质量的镁反应可置换出54份质量的铝，溶液质量会增加；由Mg+ZnSO4=Zn+MgSO4可知，每24份质量的镁反应可置换出65份质量的锌，溶液质量会减少；当增大的质量大于或等于减少的质量时，溶液的质量增大或不变，E错误。
故答案为：BCD。
【分析】掌握化学方程式的计算是解答该题的关键。
（1）合金与纯金属比有许多优良性能，如抗腐蚀性能好或硬度大等。
（2）生铁和钢在性能上有较大差异的主要原因是含碳量不同。
（3）钢铁与水和氧气接触易生锈，所以高铁表面喷漆不可以有效防止金属与氧气和水接触而生锈。
（4）一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。
（5）A、锌会与氯化亚铁反应，铜不会与氯化亚铁反应，可以验证金属活动性顺序，故正确；
B、铁、铜都不会与硫酸锌反应，不能验证金属活动性顺序，故错误；
C、铁会与硫酸铜反应，不会与硫酸锌反应，可以验证金属活动性顺序，故正确；
D、铜不会与硫酸锌、氯化亚铁反应，不能验证金属活动性顺序，故错误。
故选AC。
（6）金属锌、铁、镁、铝与稀硫酸反应的质量关系有
A、由上述分析及铜与稀硫酸不反应，生成氢气0.22g，说明该不纯的锌中不可能含有铜，故错误；
B、由上述分析可知，生成氢气0.22g，说明该不纯的锌中可能含有铁，故正确；
C、因为银与稀硫酸不反应，生成氢气0.22g，说明该不纯的锌中一定不含银，故正确；
D、如果是锌、镁的混合物且硫酸过量，反应后的溶液中的溶质可能是ZnSO4、MgSO4、H2SO4，故正确；
E、如果不纯的锌中含有铝，与稀硫酸反应后的溶液是ZnSO4、MgSO4的混合溶液，加入一定质量的镁粉后溶液的质量不一定会减小。因为由3Mg+Al2(SO4)3=2Al+3MgSO4可知，每72份质量的镁反应可置换出54份质量的铝，溶液质量会增加；由Mg+ZnSO4=Zn+MgSO4可知，每24份质量的镁反应可置换出65份质量的锌，溶液质量会减少；当增大的质量大于或等于减少的质量时，溶液的质量增大或不变，故错误。
故选BCD。
5．“缺芯”在近两年成为了一场全球性的危机。
（1）2021年10月，半导体芯片封装的关键材料单晶纳米铜实现国产化量产，其成品约为头发丝十分之一细，铜可制成单晶纳米铜是因为其具有优良的 性。
（2）我国的半导体研究和生产是从1957年首次制备出高纯度的锗开始的。图1是锗原子的结构示意图，图中x= 。下列微粒中与锗原子的化学性质相似的是 (填序号)，B中的粒子符号为 。
A. B. C. D.
（3）单晶硅是制造芯片的重要材料。工业上制取高纯硅的一个反应的微观示意图如图2，该反应的化学方程式为 。
（4）生产5G芯片的主要原料是第三代半导体材料氮化镓，制取氮化镓的原理为2Ga+2X2GaN+3H2，则X的化学式为 。氧化镓中镓元素的化合价为+3，则氧化镓的化学式为 。
【答案】（1）延展
（2）4；D；Mg
（3）
（4）NH3；Ga2O3
【知识点】常见金属的特性及其应用；原子结构示意图与离子结构示意图；有关元素化合价的计算；微粒观点及模型图的应用；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）铜可制成单晶纳米铜是因为其具有优良的延展性；
（2）原子里，核内质子数等于核外电子数，x=32-28=4，原子的化学性质由最外层电子数决定，锗原子的最外层电子数为4，与锗原子的化学性质相似的是D，B的核内质子数等于核外电子数，为镁原子；
（3）氢气和四氯化硅在一定条件下反应生成硅和氯化氢，反应的化学方程式为；
（4）化学反应前后原子种类不变，原子数目不变，X的化学式为NH3，氧化镓中镓元素的化合价为+3，氧元素的化合价为-2价，则氧化镓的化学式为Ga2O3 。
【分析】（1）根据铜可制成单晶纳米铜是因为其具有优良的延展性分析；
（2）根据原子里，核内质子数等于核外电子数，原子的化学性质由最外层电子数决定分析；
（3）根据氢气和四氯化硅在一定条件下反应生成硅和氯化氢分析；
（4）根据化学反应前后原子种类不变，原子数目不变分析。
6．化学源于生活又服务于生活。
（1）铝制品形成致密保护膜的化学方程式是 ；
（2）低碳生活从细节做起，你的一个低碳举措是 。
（3）安全是永恒的主题。消防员用高压水枪灭火，主要依据的灭火原理是 。
（4）沼气可以作燃料，在大棚中燃烧沼气还可以提高作物产量，沼气的主要成分燃烧的微观示意图如下：
下列说法正确的是____（填字母序号）。
A．该反应过程中 与 的分子个数比为1：1
B．该反应属于氧化反应
C．点燃沼气前需要检验其纯度防止发生爆炸
D．生成的 可做气肥
【答案】（1）4Al＋3O2=2Al2O3
（2）骑自行车上学（或使用公共交通工具、双面打印纸张、人离灯灭、少用一次性筷子等合理答案均可）
（3）将温度降到可燃物的着火点以下（若将隔绝空气或氧气也写上也正确）
（4）B；C；D
【知识点】常见金属的特性及其应用；微粒观点及模型图的应用；灭火的原理和方法
【解析】【解答】（1）铝和氧气反应生成氧化铝，反应的化学方程式为4Al＋3O2=2Al2O3 ；
（2）低碳生活指的是低二氧化碳排放，措施有骑自行车上学或使用公共交通工具、双面打印纸张、人离灯灭、少用一次性筷子等；
（3）高压水枪灭火的原理是将温度降到可燃物的着火点以下；
（4）A、该反应的化学方程式为，该反应过程中 与 的分子个数比为1：2.答案错误；
B、物质与氧气发生的反应属于氧化反应。答案正确；
C、点燃可燃性气体前要检验其纯度，防止发生爆炸。答案正确；
D、二氧化碳能促进植物的光合作用，可用作气体肥料。答案正确；
故答案为：BCD。
【分析】（1）根据铝和氧气反应生成氧化铝分析；
（2）根据低碳生活指的是低二氧化碳排放分析；
（3）根据灭火的原理分析；
（4）A、根据化学方程式分析；
B、根据物质与氧气发生的反应属于氧化反应分析；
C、根据点燃可燃性气体前要检验其纯度分析；
D、根据二氧化碳能促进植物的光合作用分析。
三、综合题
7．(I)中华文化博大精深，不少古籍中记载了丰富的化学知识。
（1）《汉书。地理志》记载，“豫章郡出石，可燃为薪”。这里的“石”就是煤。煤属于 (可再生/不可再生)能源。
（2）《本草经集注》中对硝石(主要含KNO3的天然矿物)有记载：“强烧之，紫青烟起。云是真硝石也”。KNO3中氮元素的化合价为 。
（3）《易经》记我有“泽中有火”。有科学史研究者认为这描述的就是甲烷气体在湖泊池沼水面上起火现象。写出甲烷燃烧的化学方程式 。
（4）《周礼。考工记》中记载“金(铜)锡半，谓之鉴燧之剂”，详细指出了青铜的制作过程，下列关于青铜的说法正确的是____(填字母序号)。
A．青铜属于金属材料 B．铜的硬度比青铜大 C．青铜比铜更耐腐蚀
（5）(Ⅱ)航空探月是中国人刻在骨子里的浪漫，“嫦娥五号”发动机的推进剂为偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮，其反应的微观示意图如图所示。
该反应除了图中生成物还生成一种单质，请写出该反应的化学方程式： 。
（6）该反应中生成的温室气体是 。
【答案】（1）不可再生
（2）+5
（3）
（4）A；C
（5）
（6）二氧化碳
【知识点】合金与合金的性质；有关元素化合价的计算；二氧化碳对环境的影响；化石燃料的利用与保护
【解析】【解答】（1） 煤属于不可再生能源。
（2） KNO3中钾元素为+1价，氧元素为－2价，由化合物中元素化合价代数和为0可知 ，氮元素的化合价为 +5价。
（3）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，方程式为 。
（4）青铜为合金，属于金属材料，A正确；铜的硬度小于青铜，B错误；青铜比铜更耐腐蚀，C正确。
（5）由图示中分子构成及反应前后原子种类和个数不变可知，反应生生成的单质为氮气，则该反应方程式为 。
（6） 该反应中生成的温室气体是二氧化碳。
【分析】（1）根据化石燃料都属于不可再生能源分析；
（2）根据化合物中元素化合价代数和为0分析；
（3）根据甲烷燃烧生成二氧化碳和水分析；
（4）根据合金为金属材料，其硬度大于纯金属，耐腐蚀性能更好分析；
（5）根据图示中反应前后各物质的分子构成及反应前后原子种类和个数不变分析。
8．我因古代就掌握炼铜技术，青铜是铜冶铸史上最早得到的合金。
（1）I.用孔雀石【主要成分Cu2(OH)2CO3】炼铜。高温煅烧孔雀石，可得黑色固体和两种非金属氧化物。部分含铜元素的物质类别及化合价转化关系如图所示。
图中Cu2(OH)2CO3位于A点，黑色固体位于 (选填B、C 或D)点。A→B的反应属于 (填基本反应类型)。
（2）加入木炭，高温下可实现B→D的转化，同时产生可使澄清石灰水变浑浊的气体。该过程体现了木炭具有 性。反应的化学方程式为 。
（3）II.《大治赋》记载由磁化铜矿(主要成分Cu2S)制取CuSO4溶液，再用铁片浸取铜的方法。硫化铜矿中Cu2S转化的流程如下：
硫化铜矿焙烧前要进行粉碎处理，这样做的目的是 。
（4）Cu2S中Cu与S 的质量比为 。写出“铁浸”过程中反应的化学方程式： 。
（5）在冶炼中加入锡等金属可得到青铜，下列说法正确的是____。
A．青铜是金属材料
B．纯铜比青铜的硬度大
C．青铜比纯铜的熔点低
【答案】（1）B；分解反应
（2）还原；C+2CuO2Cu+CO2↑
（3）增大接触面积，使反应更充分
（4）4：1；CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
（5）A；C
【知识点】合金与合金的性质；碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验；化合价规律和原则；化学式的相关计算
【解析】【解答】（1）如图，B点是+2价的铜的氧化物，氧化铜中铜元素为+2价，且氧化铜是黑色固体，因此黑色固体位于B点；
A→B的反应是高温煅烧孔雀石生成黑色固体氧化铜、水和二氧化碳，符合“一变多”的特点，属于分解反应。
（2）B为氧化铜，D为单质铜，加入木炭，高温下可实现B→D的转化，同时产生可使澄清石灰水变浑浊的气体。木炭具有还原性，能和氧化铜反应夺走氧化铜中的氧元素；该反应是炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为：C+2CuO 2Cu+CO2↑。
（3）硫化铜矿焙烧前要进行粉碎处理，这样做的目的是增大接触面积，使反应更充分。
（4）Cu2S中Cu与S 的质量比=（64×2）：（32×1）=4：1；“铁浸”是铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为：CuSO4+Fe=FeSO4+Cu。
（5）A、青铜是铜的合金，属于金属材料，故正确；
B、合金比其组成金属硬度大，青铜比纯铜硬度大，故错误；
C、合金比其组成金属熔点低，青铜比纯铜的熔点低，故正确；
故答案为：AC。
【分析】（1）根据物质的种类以及物质中元素的化合价、物质间的转化及其反应的特点分析。
（2）根据化学反应的原理以及物质的性质分析。
（3）根据增大反应物间接触面积的做法分析。
（4）在化学式中，元素的质量比等于元素的相对原子质量与原子个数的乘积之比。
根据化学反应的原理分析。
（5）根据合金的性质以及材料的分类分析。
9．我国建设高铁在促进“一带一路”建设中发挥独特的作用．试回答：
（1）铺设火车道轨，一般用的合金钢是 钢材；
（2）连接导线的电刷多采用石墨板，是利用其三个优点是 ；
（3）高铁车体采用大量的铝合金，其应用的重要目的是（答三点） ，运行时，其能量转化是 ；
（4）乘坐高铁在不超重的前提下，下列哪些物品不能带上列车 （填序号）
①面粉； ②硝酸钾化肥； ③浓硫酸； ④酒精； ⑤红磷．
【答案】（1）锰
（2）具有良好的导电性；耐高温；熔点高等
（3）密度小（轻）、强度大、耐腐蚀；电能转化成机械能
（4）②③④⑤
【知识点】合金与合金的性质；生铁和钢；物质发生化学变化时的能量变化；碳单质的性质和用途；易燃物和易爆物安全知识
【解析】【解答】（1）锰钢的主要成分是铁、锰、碳，其韧性好，硬度大，主要用于钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架．故填：锰；
（2）当有轨电车开动时，有轨电车与架空电线的接触点由于高速摩擦，会产生高温，因此接触点上的材料石墨应该具有耐高温、不易氧化、熔点高、能导电等性质．故填：具有良好的导电性；耐高温；熔点高等；
（3）铝合金具有密度小（轻）、强度大、耐腐蚀的特点；动车运行时是电能转化成机械能；故填：密度小（轻）、强度大、耐腐蚀；电能转化成机械能；
（4）乘坐高铁不能携带易燃、易爆物和腐蚀品等危险品，故填：②③④⑤．
【分析】（1）根据不同钢的成分性能及主要用途解答；
（2）物质的性质决定物质的用途，根据题意，用石墨制成的电刷，它是电车与架空电线的接触点，有轨电车与架空电线的接触点由于高速摩擦，会产生高温，据此进行分析解答；
（3）根据铝合金的特点和能量转化形式来分析；
（4）题考查防爆炸的安全知识，由题意：铁路部门规定了严禁携带易燃物、易爆物、腐蚀品和危险品等进站，进行分析判断即可．
10．钛金属具有硬度大、密度小、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能，被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分布广泛，储量丰富，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下。回答下列问题：
（1）钛铁矿需要粉碎，其目的是 ；
（2）钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中钛元素的化合价为 价；
（3）TiCl4在高温下与足量Mg反应还应控制的反应条件为 ；
（4）金属矿物不能再生。下列能有效保护钛金属资源的措施是____。
A．回收利用废旧钛金属制品
B．任意开采钛金属矿石
C．钛金属抗腐蚀性能好，可随意堆放储存
D．寻找、开发钛金属的代替品
【答案】（1）增大接触面积，使反应更快更充分
（2）+4
（3）隔绝空气
（4）A；D
【知识点】常见金属的特性及其应用；合理利用金属资源；有关元素化合价的计算
【解析】【解答】（1）钛铁矿需要粉碎，其目的是增大接触面积，使反应更快更充分；
（2）钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中氧元素的化合价为-2价，铁元素为+2价，根据正负化合价代数和为0可知，钛元素的化合价为+4价；
（3）利用金属镁在高温下还原金属钛，但是要避免金属镁与空气中的氧气发生氧化反应，则答案为隔绝空气；
（4）A.回收利用废旧钛金属制品，能有利于金属资源的回收利用，正确；B.任意开采钛金属矿石，不利用保护金属资源，错误；C.钛金属抗腐蚀性能好，不可随意堆放储存，避免发生锈蚀，错误；D.寻找、开发钛金属的代替品，可利用钛金属资源的保护，正确；故答案为AD。
【分析】（1）反应物接触面积越大，反应发生的越快、越充分；
（2）根据正负化合价代数和为0计算元素化合价；
（3）根据金属镁的性质分析；
（4）废旧金属回收利用、防止金属生锈、寻找金属替代品均可保护金属资源。
11．淄博烧烤自3月初在全网走红之后，已成为名副其实的“网红顶流”。大量游客涌入这座小城，感受：小葱、小饼和小炉子，“灵魂三件套”。烧烤架是生铁制成，串肉的签子是不锈钢制成的，烧烤时，通常会用到“锡纸(贴有铝箔的金属纸)”。
学习金属后，同学们对此产生了兴趣，开展了对金属的项目式学习。
（1）金属的冶炼：高温条件下，利用一氧化碳将铁从赤铁矿石(主要成分为氧化铁)里还原出来，写出该反应的化学方程式 。
（2）金属的物理性质：铝做成铝箔用于烧烤，据此推测铝的性质是 (回答一点即可)。
（3）金属的防锈：汽车表面的烤漆，不仅美观还能防锈，其防锈原理是 。
（4）金属的化学性质：在含有硝酸银、硝酸亚铁和硝酸铝的混合溶液中，加入一定量的锌，充分反应后，过滤，滤液仍为浅绿色，则此时滤液中一定含有的溶质是 (用化学式表示)。
（5）金属的回收：为了除去铜粉中混有的铁粉，并用提纯的铜粉制取胆矾()。某课外活动小组的同学按如下流程进行实验。(反应中部分生成物已略去)
已知：，回答下列有关问题：
①操作a的名称是 。
②途径Ⅱ与途径I相比较，其显著的优点是 (回答一点即可)。
（6）金属的应用：
①生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量为 。
②取钢板样品5.65g，加入足量稀盐酸，完全反应后产生气体0.20g，则该钢样含碳量为。(写出计算过程，计算结果保留0.1%)
【答案】（1）
（2）延展性和导热性
（3）隔绝氧气和水
（4）Al2（NO3）3、Zn（NO3）2、Fe（NO3）2
（5）过滤；不产生有毒气体二氧化硫，更环保（合理即可）
（6）2%~4.3%；
解：设该钢样含铁的质量为x，
解得x=5.6g
则该钢样含碳量为
答：该钢样含碳量为0.9%。
【知识点】常见金属的特性及其应用；金属的化学性质；金属锈蚀的条件及其防护；合理利用金属资源；铁的冶炼
【解析】【解答】（1）高温条件下，一氧化碳将铁从赤铁矿石(主要成分为氧化铁)里还原出来，并生成二氧化碳，故该反应的化学方程式 。
（2）铝具有延展性和传热性，导电性以及金属特性，故铝做成铝箔用于烧烤是利用了铝的延展性和传热性。
（3）铁与潮湿的空气中易与氧气和水反应生成铁锈，故防止铁生锈的措施是制成合金或涂保护膜。故答案为： 汽车表面的烤漆，不仅美观还能防锈，其防锈原理是隔绝氧气和水。
（4）在金属活泼性顺序表中，活泼的金属能把不活泼的金属从盐溶液中置换出来。而铝比铁活泼，铁比银活泼，则在含有硝酸银、硝酸亚铁和硝酸铝的混合溶液中，加入一定量的锌，锌不和硝酸铝反应，锌能置换出硝酸银中的银，也可置换出硝酸亚铁溶液中的铁；当充分反应后，过滤，滤液仍为浅绿色，说明含有硝酸亚铁，则此时滤液中一定含有的溶质是硝酸亚铁、硝酸铝、硝酸锌。化学式为： Al2（NO3）3、Zn（NO3）2、Fe（NO3）2 。
（5）铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜不和盐酸反应，故过滤得到铜和氯化亚铁溶液；向铜中加入稀硫酸和氧气并加热生成硫酸铜溶液的过程没有二氧化硫的有毒气体产生，不污染空气。铜变成硫酸铜的过程中通过途径1会产生二氧化硫有毒气体污染空气。
①操作a的名称是过滤。
②途径Ⅱ与途径I相比较，其显著的优点是不产生有毒气体二氧化硫，更环保。
（6）①生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量为 2%~4.3%；
②取钢板样品5.65g，加入足量稀盐酸，完全反应后产生气体0.20g，则该钢样含碳量
解：设钢板样品中铁的质量为x
则该钢样品中的含碳量为：
答：该钢样中含碳量为0.9%。
【分析】（1）根据一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳来解答；
（2）根据金属的特性是具有延展性、导电性、传热性和金属光泽来解答；
（3）根据铁生锈的原理是铁、氧气和水反应生成铁锈，防止铁生锈的措施就是破坏铁生锈的条件来解答；
（4）根据金属活泼性顺序，活泼的金属能把不活泼的金属从盐溶液中置换出来来解答；
（5）根据固体和液体分离是过滤，比较铜转换成硫酸铜的不同途径的优缺点来解答；
（6）根据生铁和钢中的含碳量不同，铁和盐酸生成氯化亚铁和氢气的方程式中的已知氢气的质量和式量，来计算铁的质量就是钢中铁的含量来解答。
四、流程题
12．某工厂的金属废料中含有铜、铁、金等金属单质。为回收铜和金并得到氧化铁，工作人员设计了如图所示工艺流程并在实验室进行验证。请根据流程图回答问题。
（1）滤液A的溶质为 。(写化学式)
（2）固体A在空气中加热发生化学反应，写出反应后的生成物与适量稀硫酸反应的化学方程式 。
（3）操作1和操作2为同一操作，两操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 。
（4）往滤液B中加入的物质X是 。
【答案】（1）FeSO4
（2）CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
（3）漏斗
（4）铁
【知识点】常见金属的特性及其应用；物质的相互转化和制备
【解析】【解答】解：金属废料中含有铜、铁、金等金属，通过流程图分析可知：金属废料中的铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜和金不与硫酸反应，过滤后的固体A为铜、金，滤液A为硫酸亚铁；固体A和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，而金不反应，因此固体B是金，滤液B是硫酸铜；滤液B硫酸铜和金属铁反应生成硫酸亚铁和铜，故X为金属铁，操作1、2、3都是过滤。
（1）滤液A的溶质为： FeSO4 。
（2）固体A（铜、金）在空气中加热生成氧化铜，氧化铜与适量稀硫酸反应的化学方程式为： CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 。
（3）操作1、操作2和操作3均为过滤，该操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗。
（4）往滤液B中加入的物质X是铁。
【分析】（1）根据铁比氢活泼，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁来解答；
（2）根据铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水来解答；
（3）根据固体和液体分离的操作是过滤，过滤中用到的仪器来解答；
（4）根据铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜来解答。
五、实验探究题
13．我国冶炼金属的历史悠久，请根据所学知识回答下列问题。
（1）司母戊鼎是由青铜制作，青铜属于 （填“金属”或“合金”）。
（2）人类大规模使用金属的先后顺序跟 （填字母）关系最大。
a．地壳中金属元素的含量 b．金属的导电性 c．金属的活动性
（3）我国在春秋时期就开始了铁的冶炼，汉代出现了最早的炼铁高炉。如图是铁及其化合物的“价态——类别”二维图。高炉炼铁的反应原理为反应①~⑨中的 （填序号），其化学方程式为 。
（4）反应③的主要现象为 。
（5）钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料。工业上冶炼金属钛的原理是：在氩气环境和高温条件下，利用金属镁和，反应生成氯化镁和金属钛，该反应的方程式为 。
【答案】（1）合金
（2）c
（3）①；
（4）红棕色固体逐渐溶解，溶液有无色变为黄色
（5）
【知识点】合金与合金的性质；金属元素的存在及常见的金属矿物；一氧化碳还原氧化铁；化学方程式的书写与配平；物质的相互转化和制备
【解析】【解答】（1）后母戊鼎是由青铜制作，青铜是由铜和锡组成的，属于合金。
（2）人类大规模使用金属的先后顺序跟金属的活动性关系最大；
故答案为：c。
（3）高炉炼铁的反应原理是在高温的条件下，用一氧化碳做还原剂，将铁的氧化物还原为铁的单质，则高炉炼铁的反应原理为反应①～⑨中的①；在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
（4）反应③是氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，主要现象为红棕色固体逐渐溶解，溶液有无色变为黄色。
（5）TiCl4与Mg反应，反应需在氩气环境中，在800℃时反应生成金属Ti，同时生成氯化镁，反应的化学方程式为TiCl4+2MgTi+2MgCl2。
【分析】（1）根据合金的概念分析。
（2）根据人类大规模使用金属的先后顺序跟金属的活动性关系最大分析。
（3）在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳。
（4）反应③是氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水。
（5）TiCl4与Mg反应，反应需在氩气环境中，在800℃时反应生成金属Ti，同时生成氯化镁。
14．某校化学兴趣小组的同学欲用含少量二氧化碳的一氧化碳气体测定赤铁矿石中氧化铁的含量（假设赤铁矿中的杂质不参加下列任何一项反应），实验所需装置如下图所示：
（1）赤铁矿石 （填“是”或“不是”）合金，写出C中反应的化学方程式： ，其中混合气体应在酒精喷灯点燃之 （填“前”或“后”）通入。
（2）所选仪器的连接顺序为：混合气体→Al→D→C→A2→B。
①若通过测量反应前后仪器A2的质量变化，计算赤铁矿石中氧化铁的含量。装置Al试剂足量的澄清石灰水，如果不连接仪器Al，则这样计算出的氧化铁含量与实际值比较将 （选填“偏小”“偏大”或“基本一致”）。
②实验结束后，若测得仪器Al中增加的质量与仪器C中固体减少的质量相等，那么仪器Al与仪器A2中增加质量的最简整数比为 。（Al、A2吸收气体完全）
【答案】（1）不是；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；前
（2）偏大；4：11
【知识点】合金与合金的性质；一氧化碳还原氧化铁；根据化学反应方程式的计算；二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】（1）赤铁矿石不是金属与金属或非金属熔合而成的具有金属特性的混合物，不是合金。赤铁矿主要成分是氧化铁，氧化铁和一氧化碳高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为。混合气体应在酒精喷灯点燃之前通入，因为一氧化碳和空气混合受热可能发生爆炸，所以先通入一氧化碳将空气排净以免发生爆炸。
（2）① Al装置中的澄清石灰水可以吸收混合气体中的二氧化碳，如不连接则该部分二氧化碳会被A2中的澄清石灰水吸收，则A2增加的质量会偏大，得出的生成的二氧化碳的质量偏大，则计算出的氧化铁含量与实际值比较将偏大。
② 仪器C中固体减少的质量为氧化铁中氧元素的质量。A2中增加质量为生成二氧化碳的质量。由一氧化碳还原氧化铁的化学方程式可知，1个CO带走1个O形成1个CO2，所以仪器Al与仪器A2中增加质量的最简整数比=16：44=4：11。
【分析】（1）根据赤铁矿石不是金属与金属或非金属熔合而成的具有金属特性的混合物分析。
赤铁矿主要成分是氧化铁，氧化铁和一氧化碳高温下反应生成铁和二氧化碳。
可燃性气体和空气混合受热可能发生爆炸。
（2）① 根据Al装置中的澄清石灰水可以吸收混合气体中的二氧化碳，如不连接则该部分二氧化碳会被A2中的澄清石灰水吸收，则A2增加的质量会偏大分析。
②根据仪器C中固体减少的质量为氧化铁中氧元素的质量。A2中增加质量为生成二氧化碳的质量计算。
（1）赤铁矿石不是金属与金属或非金属熔合而成的具有金属特性的混合物，不是合金。赤铁矿主要成分是氧化铁，氧化铁和一氧化碳高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为。混合气体应在酒精喷灯点燃之前通入，因为一氧化碳和空气混合受热可能发生爆炸，所以先通入一氧化碳将空气排净以免发生爆炸。
（2）①Al装置中的澄清石灰水可以吸收混合气体中的二氧化碳，如不连接则该部分二氧化碳会被A2中的澄清石灰水吸收，则A2增加的质量会偏大，得出的生成的二氧化碳的质量偏大，则计算出的氧化铁含量与实际值比较将偏大。
②仪器C中固体减少的质量为氧化铁中氧元素的质量。A2中增加质量为生成二氧化碳的质量。由一氧化碳还原氧化铁的化学方程式可知，1个CO带走1个O形成1个CO2，所以仪器Al与仪器A2中增加质量的最简整数比为16：44=4：11。
15．高铁的建成使洛阳到各地的旅行更加方便．
（1）高铁列车车体用铝合金材料而不用纯铝的原因是什么？
（2）铺设铁轨需要大量的钢铁，实验室常用如图所示的装置制铁，写出该反应的化学方程式．
（3）为了减少空气污染，此实验装置应如何改进？
【答案】（1）铝合金的硬度大于纯铝
（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2
（3）增加一个尾气处理装置（或将尾气收集，或将尾气烧掉等）
【知识点】合金与合金的性质；一氧化碳还原氧化铁；文字表达式
【解析】【解答】（1）合金与纯金属相比，具有硬度大、熔点低、耐腐蚀性能好等特点．而使用铝合金，除了以上优点外，还有密度小的优势，可以减少动车的能量消耗．因此，高铁列车车体用铝合金材料而不用纯铝的原因是铝合金质轻而坚硬；
（2）由装置可知，实验室用一氧化碳还原氧化铁时，生成了铁和二氧化碳，反应的方程式是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）由于尾气中含有一氧化碳而对空气造成污染，甚至危及实验者的安全．因此，必须对尾气进行处理．处理的方法可以是：增加一个尾气处理装置，将一氧化碳收集、燃烧掉，或将尾气导到硬质玻璃管下的酒精灯火焰上，废物利用等．
故答为：（1）铝合金的硬度大于纯铝；
（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）增加一个尾气处理装置（或将尾气收集，或将尾气烧掉等）．
【分析】（1）根据铝合金、纯铝的性能比较分析；
（2）根据实验的装置，分析发生的反应，写出反应的方程式；
（3）根据一氧化碳有毒，能污染空气分析改进的措施．
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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