人教版九下化学同步练习：8.3金属资源的利用和保护(能力提升)
一、选择题
1．现有X、Y、Z三种金属，其中只有金属X常温下易被氧化；把金属Y、Z分别放入溶液中，只有金属Y表面析出红色固体。下列推测合理的是（ ）
A．金属X可能是金
B．Y放入Z的化合物溶液中有固体析出
C．金属Z可能是铁
D．金属活动性由强至弱依次为Y、Z、X
【答案】B
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物；金属活动性的探究
【解析】【解答】X、Y、Z三种金属，其中只有金属X常温下易被氧化，说明三种金属中X的活动性最强；金属Y、Z分别放入CuSO4溶液中，只有金属Y表面析出红色固体，说明Y的活动性比铜强，而Z的活动性比铜弱，即Y比Z活泼。
A、X在常温下就能与氧气反应，金属X不可能是金，故错误；
B、金属的活动性是Y>Z，金属Y放入金属Z的盐溶液中会有固体析出，故正确；
C、由于Z的活动性比铜弱，金属Z不可能是铁，因为铁的金属活动性大于铜，故错误；
D、金属活动性由强至弱依次为：X、Y、Z，故错误；
故选：B。
【分析】根据在金属活动性顺序中，金属的活动性越强，越容易与氧气反应；位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，进行分析。
2．如图是铁元素的“价类二维图”，下列推断合理的是
A．铁锈的主要成分是b B．a在氧气中燃烧可得到e
C．d的水溶液颜色为浅绿色 D．高温条件下，用CO还原e可得到a
【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；一氧化碳还原氧化铁；有关元素化合价的计算
【解析】【解答】A、铁锈的主要成分是，中氧元素的化合价为-2价，根据在化合物中正、负化合价的代数和为零，设铁元素的化合价为X，则2X+（-2）×3=0，求得X=+3，是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，属于氧化物，结合图像可知铁锈的主要成分是e，故A不符合题意；
B、由图可知，a为单质，其元素化合价为0，所以a是铁，铁在 氧气中燃烧生成四氧化三铁，而e为氧化铁，故B不符合题意；
C、由图可知，d属于硫酸盐，对应铁元素化合价为+3，则d为硫酸铁，含铁离子的溶液显黄色，含亚铁离子的溶液显浅绿色，故C不符合题意；
D、从图示可知a为单质铁、e为氧化铁，用CO还原氧化铁可得到铁和二氧化碳，说法正确，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、根据铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁中铁元素为+3价，属于氧化物进行分析解答；
B、根据铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁进行分析解答；
C、根据含铁离子的溶液呈黄色进行分析解答；
D、根据一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳进行分析解答。
3．实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是
A．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
B．实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
C．反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成
D．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
【答案】C
【知识点】一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】A、一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成，该说法正确，不符合题意；
B、根据题意可知该反应也可能生成四氧化三铁或氧化亚铁，它们也是黑色的，所以玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，产物不一定是铁，该说法正确，不符合题意；
C、反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，只能说明氧化铁被还原了，氧化铁中的氧被一氧化碳夺去了一部分，不能证明一定有铁生成，也可能生成的是四氧化三铁或氧化亚铁，该说法错误，符合题意；
D、尾气中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理，该说法正确，不符合题意。故答案为：C.
【分析】根据一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，一氧化碳会污染空气来解答。
4．下列实验现象描述正确的是（ ）
A. 石灰石和足量稀盐酸反应：白色固体逐渐减少至消失，固体表面有大量的气泡产生 B.一氧化碳与灼热的氧化铁反应：红棕色粉末逐渐变为黑色粉末 C.硫在氧气中燃烧：发出微弱的淡蓝色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体 D.铁片与稀硫酸反应：黑色固体表面有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色，放热
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；金属的化学性质；一氧化碳还原氧化铁；二氧化碳的实验室制法
【解析】【解答】A、石灰石主要成分为碳酸钙，碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳，而石灰石中的杂质不与稀盐酸反应，白色固体逐渐减少，但不会消失，不符合题意。
B、一氧化碳具有还原性，能与灼热的氧化铁反应生成铁和二氧化碳，会观察到红棕色粉末逐渐变为黑色粉末，符合题意。
C、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，不符合题意。
D、铁片为银白色，铁片与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，观察到银白色固体表面有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色，放热，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据石灰石中碳酸钙与盐酸反应，杂质不反应也不溶于水分析；
B、根据一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳分析；
C、根据硫燃烧现象分收入
D、根据铁片为银白色分析。
5．探究铁冶炼原理实验装置及炼铁高炉的图如下，请据图判断下列叙述中正确的是（ ）
A．甲图中实验结束时为防止空气污染，应先停止通一氧化碳再熄灭酒精喷灯
B．乙图中高炉炼铁时中原料焦炭的作用是：只产生热量
C．乙图中生铁出口低于炉渣出口的原因是：生铁密度大于炉渣密度
D．用两图所示的方法得到的铁的成分完全相同
【答案】C
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】解：A、一氧化碳还原氧化铁时，酒精灯要迟到早退，防止爆炸和铁被氧化的发生，多余的一氧化碳只要进行尾气处理即可，故说法错误；
B、高炉炼铁中原料焦炭的作用是提供热量和得到还原剂一氧化碳，故说法错误；
C、在高温条件下，生铁熔化成液体，由于生铁密度大于炉渣密度，液体生铁流至高炉底部，所以乙图中生铁出口应低于炉渣出口，故说法正确；
D、甲图是一氧化碳还原氧化铁，能得到纯铁，乙图是炼铁高炉，得到的是生铁，属于混合物，故说法不正确；
故选项为：C．
【分析】A、根据实验的步骤及注意事项分析：一氧化碳还原氧化铁时，酒精灯要迟到早退；
B、根据焦炭为单质碳，可在氧气中燃烧生成二氧化碳，同时放出大量的热；可在高温条件下与二氧化碳反应生成一氧化碳分析；
C、根据被还原出来的铁在高温条件下熔化成液态铁，铁的密度大于炉渣分析；
D、根据反应的产物分析．
6．为测定空气中氧气的含量，在量筒中先装入一定量的水，再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶（瓶子内除铁粉外的有效容积为345mL，铁粉可与氧气反应）旋紧瓶盖放入其中，观察瓶子不再变瘪。记录反应前后数据如图，下列关于该实验说法错误的是
A．实验是利用铁生锈原理，消耗氧气，瓶内压强减小
B．该测定中铁与氧气的反应符合质量守恒定律
C．实验测得氧气体积分数为20.87%
D．铁粉用量越多，测得的氧气体积分数越大
【答案】D
【知识点】空气的组成；测定空气中的氧气含量；金属锈蚀的条件及其防护；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、铁在氧气和水的共同作用下会生锈，铁生锈的过程会消耗氧气，使瓶内压强减小，故A正确；
B、质量守恒定律适用于一切化学反应，所以铁与氧气的反应遵循质量守恒定律，故B正确；
C、由于铁生锈消耗氧气，使瓶内压强变小，量筒内水的体积变化即为被消耗的氧气的体积，即氧气的体积为850mL-778mL=72mL，瓶内空气体积为345mL。所以实验测得氧气体积分数为：，故C正确；
D、氧气约占空气体积的21%，实验中铁粉过量，使瓶内的氧气被消耗完，使测定结果更准确，而不是铁粉用量越多，测得的氧气体积分数越大，故D错误。
故答案为：D。
【分析】A、根据铁生锈的实验原理进行分析解答；
B、根据质量守恒定律适用于一切化学反应进行分析解答；
C、根据氧气体积分数=进行计算解答；
D、根据空气中氧气的含量以及铁粉过量不能增加空气中氧气的体积分数进行分析解答。
7．铁及其化合物用途广泛。部分含铁物质的分类与相应化合价关系图所示。下列推断合理的是（ ）
A．铁锈的主要成分是b B．a在氧气中燃烧可得到e
C．a与稀硫酸发生反应可制得d D．高温条件下，用CO还原e可得到a
【答案】D
【知识点】金属的化学性质；一氧化碳还原氧化铁；铁锈的主要成分；化合价规律和原则
【解析】【解答】a点表示铁元素为0价的单质铁，b点表示铁元素的化合价为+2的氧化物是氧化亚铁（FeO），c点表示铁元素为+2价的亚铁盐或碱，d点表示铁元素的化合价为+3价的碱或铁盐，e点表示铁元素为+3价的氧化物为氧化铁（Fe2O3)是铁锈的只要成分。
A、铁锈的主要成分是e，该说法错误，不符合题意；
B、a是（单质铁）在氧气中燃烧可得到四氧化三铁，该说法错误，不符合题意；
C、a单质铁与稀硫酸发生反应可制得硫酸亚铁c，该说法错误，不符合题意；
D、高温条件下，用CO还原e（氧化铁）可得到a（单质铁），该说法正确，符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据铁元素的化合价表分析不同物质中铁的化合价，以及铁的化学性质来解答。
8．下列实验设计及操作不能达到实验目的的是
A．证明分子在不断运动
B．证明二氧化碳密度比空气大
C．探究铁生锈需要有氧气
D．测定空气中氧气含量
【答案】C
【知识点】测定空气中的氧气含量；分子的定义与分子的特性；二氧化碳的物理性质；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】A、由于浓氨水具有挥发性，挥发出来的氨分子不断运动，运动到石蕊溶液中，氨气和水结合形成氨水，氨水显碱性，能使石蕊溶液变蓝色，能够证明分子在不断运动，能达到实验目的，不符合题意；
B、下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明了CO2密度比空气的大，能达到实验目的，不符合题意；
C、实验过程中，左边试管中的铁钉只与空气（或氧气）接触，不生锈，右边试管中的铁钉与氧气和水接触，会生锈，只能证明铁钉生锈需要水的参与，不能达到实验目的，符合题意；
D、红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气，生成五氧化二磷固体，瓶内的气压降低，打开止水夹时，水进入集气瓶，进入集气瓶中的体积即为集气瓶中空气中的氧气体积，能达到实验目的，不符合题意；
故选C。
【分析】A、根据分子在运动，氨分子显碱性，能使酚钛变红色来解答；
B、根据二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，密度大于空气密度来解答；
C、根据铁与氧气和水反应生成铁锈来解答；
D、根据氧气占空气体积的五分之一，红磷燃烧生成五氧化二磷来解答。
二、填空题
9．金属及其化合物应用广泛，研究金属的性质具有重要意义。
（1）我国金属镍储量居世界前列，如图是镍（Ni）在元素周期表中的信息图，镍原子的质子数是 。
（2）下列金属中，熔点最低的是______（填序号）。
A．铜 B．汞 C．铝 D．钨
（3）氧化铁和一氧化碳反应可以炼铁，写出该反应的化学方程式 。
（4）人类冶炼和使用金属铝的时间较晚，可能的原因是______（填序号）。
A．地壳中铝元素含量少
B．冶炼铝的技术要求高
C．铝的化学性质不活泼
【答案】（1）28
（2）B
（3）
（4）B
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物；一氧化碳还原氧化铁；元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】（1）根据元素周期表标签可知，左上角的数字表示原子序数即质子数，故镍原子的质子数是28；
（2）熔点最低的是汞，是因为通常情况下汞是液体，其它物质是固体，故选B。
（3）氧化铁和一氧化碳在高温的条件下反应生成二氧化碳和铁，化学方程式为：。
（4）地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，含量最多的金属元素是铝元素，人类冶炼和使用金属铝的时间较晚，原因是铝的化学性质比较活泼，冶炼铝的技术要求高。
故答案为：B。
【分析】（1）根据元素周期表，左上角的数字表示原子序数即质子数。
（2）根据通常情况下汞是液体分析。
（3）氧化铁和一氧化碳在高温的条件下反应生成二氧化碳和铁。
（4）根据地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，含量最多的金属元素是铝元素，人类冶炼和使用金属铝的时间较晚，结合金属活动性顺序分析。
（1）根据元素周期表标签可知，左上角的数字表示原子序数即质子数，故镍原子的质子数是28；
（2）熔点最低的是汞，是因为通常情况下汞是液体，其它物质是固体，故选B。
（3）氧化铁和一氧化碳在高温的条件下反应生成二氧化碳和铁，化学方程式为：。
（4）地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，含量最多的金属元素是铝元素，人类冶炼和使用金属铝的时间较晚，原因是铝的化学性质比较活泼，冶炼铝的技术要求高。
故填：B。
10．如图为工业炼铁的流程。
（1）焦炭的作用是 。(写一个即可)
（2）写出生成铁的化学反应方程式 。
【答案】（1）制还原剂或提供热量
（2）
【知识点】一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】（1）高炉炼铁中加入焦炭的作用是利用焦炭燃烧产生热量为反应提供热量和反应产生还原剂CO；
（2）赤铁矿主要成分是氧化铁，一氧化碳具有还原性，炼铁是利用一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学反应方程式是：。
【分析】根据高炉炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，焦炭是提供热量和产生一氧化碳还原剂来解答。
（1）高炉炼铁中加入焦炭的作用是利用焦炭燃烧产生热量为反应提供热量和反应产生还原剂CO；
（2）赤铁矿主要成分是氧化铁，一氧化碳具有还原性，炼铁是利用一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学反应方程式是：。
11．汽车制造是重庆制造业的一个代表。请根据所学知识按要求填空。
（1）下列汽车组件中，由金属材料制成的是 （填序号）。
A．钢铁车架 B．真皮座套 C．塑钢车窗 D．橡胶轮胎
（2）钢铁车壳表面喷漆不仅美观，而且可有效防止与空气中的 （填化学式）接触而生锈。
（3）汽车制造需要钢铁，工业上用赤铁矿与一氧化碳来炼铁的化学方程式为 ，该反应中 （填名称）发生了还原反应。
【答案】（1）A
（2）H2O、O2
（3）；氧化铁
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；金属锈蚀的条件及其防护；化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】（1）金属材料包括：金属单质和合金；钢铁车架是金属材料，A符合题意；真皮座套，是天然材料，B不符合题意；塑钢车窗是复合材料，C不符合题意；橡胶轮胎是有机合成材料，D不符合题意；
（2）钢铁车壳表面喷漆不仅美观，而且可有效防止与空气中的H2O、O2接触而生锈；
（3）工业上用赤铁矿（主要成分是氧化铁）与一氧化碳来炼铁，一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：；在反应中氧化铁失去氧，发生了还原反应，CO得到氧，发生了氧化反应。
【分析】（1）根据金属材料包括：金属单质和合金分析；
（2）根据铁生锈条件分析，铁生锈是铁与氧气和水共同作用；
（3）根据一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，失氧的物质发生还原反应分析。
（1）金属材料包括：金属单质和合金；
A．钢铁车架是金属材料，符合题意；
B．真皮座套，是天然材料，不符合题意；
C．塑钢车窗是复合材料，不符合题意；
D．橡胶轮胎是有机合成材料，不符合题意；
故选：A；
（2）钢铁车壳表面喷漆不仅美观，而且可有效防止与空气中的H2O、O2接触而生锈；
（3）工业上用赤铁矿（主要成分是氧化铁）与一氧化碳来炼铁，一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：；在反应中氧化铁失去氧，发生了还原反应，CO得到氧，发生了氧化反应。
12．第二十四届冬季奥林匹克运动会于2022年2月在北京市和张家口市联合举行，此次冬奥会的理念之一是“绿色冬奥”。
（1）冬奥会火炬“飞扬”采用氢气作为燃料，实现“零排放”的原因是 .
（2）由图可知，目前氢气的主要来源是 ，将氢气存储在高压燃料罐中，分子间间隔变 （选填“大”或“小”），火炬传递结束后，采用关闭燃料阀门的方法熄灭火炬，其中蕴含的灭火原理是 .
（3）在冰丝带冰面以下，铺设有长达 120 公里的不锈钢制冷管道，不锈钢和纯铁相比，硬度较大的是 。实验室模拟工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁反应，该反应的化学方程式为 ，该实验中一氧化碳体现 性。
【答案】（1）氢气燃烧产物只有水，比较环保
（2）化石资源制氢；小；清除可燃物
（3）不锈钢；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；还原
【知识点】合金与合金的性质；一氧化碳还原氧化铁；常见金属的冶炼方法；氢气的化学性质与燃烧实验；氢气的用途和氢能的优缺点
【解析】【解答】 (1) 冬奥会火炬"飞扬"采用氢气作为燃料，氢气燃烧产物只有水，无污染，故可实现"零排放"；
故填： 氢气燃烧产物只有水，比较环保
(2) 由图可知，目前氢气的主要来源是化石资源制氢；将氢气存储在高压燃料罐中，加压后，分子间间隔变小；火炬传递结束后，采用关闭燃料阀门的方法熄灭火炬，其中蕴含的灭火原理是：清除可燃物；
故填： 化石资源制氢 ；小； 清除可燃物
(3) 合金比组成它的纯金属硬度大，不锈钢是铁的合金，故硬度较大的是不锈钢；一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为： Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；该实验中，一氧化碳得到氧，体现了还原性。
故填： 不锈钢 ； Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ；还原；
【分析】(1) 根据氢气燃烧产生水的特点来分析；
(2) 根据题中氢气的来源分析；加压后分子间间隔变小；根据灭火的原理分析；
(3)根据金属与合金的性质分析；根据化学方程式的书写分析，一氧化碳得氧体现还原性。
13．观察生活，体会身边处处有化学。
（1）高铁上使用了多种材料，其中车身用的铁是赤铁矿炼成的，炼铁的原理是 （用化学方程式表示）；炼铁的过程中焦炭的作用是 。
（2）明代《天工开物》记载：“火法炼锌”过程为“炉甘石（主要含ZnCO3）装载入一泥罐内…然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红…取出即倭铅也”。
①“其底铺薪”指利用燃烧的“薪”将煤炭饼引燃，燃烧“薪”的作用是 。
②文中“倭铅”的主要成分是 。
A.Pb B.Zn C.Zn和Pb混合物
【答案】（1）；提供热量并将二氧化碳转化为一氧化碳
（2）提供热量使煤炭饼温度达到着火点；B
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；常见金属的冶炼方法；燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】（1）用赤铁矿炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；炼铁过程中焦炭的作用是：提供热量并将二氧化碳转化为一氧化碳；
（2）①燃烧薪的作用是：提供热量使煤炭饼温度达到着火点；
②化学反应前后元素种类不变，文中“倭铅”的主要成分是锌。
故答案为：B。
【分析】（1）根据一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳、焦炭起的作用分析；
（2）根据燃烧的条件，化学反应前后元素种类不变分析。
14．利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验，实验装置如图所示，止水夹关闭。
（1）使用氯化钠溶液的目的是 。
（2）而后打开止水夹，可观察到烧杯中的水流入锥形瓶，原因是 。
【答案】（1）加快铁粉锈蚀
（2）铁生锈消耗氧气压强减小
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】（1）通常情况下，铁锈蚀的速率很慢，氯化钠可以加速铁粉锈蚀，使用氯化钠溶液的目的是加快铁粉锈蚀。
（2）铁粉锈蚀消耗氧气，导致锥形瓶内气压降低，则打开止水夹，可观察到烧杯中的水流入锥形瓶。
【分析】根据铁在氧气和水的情况下氧化成氧化铁，氯化钠溶液加快腐蚀速度来解答。
（1）通常情况下，铁锈蚀的速率很慢，氯化钠可以加速铁粉锈蚀，使用氯化钠溶液的目的是加快铁粉锈蚀。
（2）铁粉锈蚀消耗氧气，导致锥形瓶内气压降低，则打开止水夹，可观察到烧杯中的水流入锥形瓶。
15．金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
（1）如图的手推车是超市购物的常用工具。
①各部件中属于金属材料的是 (填一种)。
②铜往往与其他金属制成合金使用，其目的是 (填“增大”或“减小”)硬度。
（2）我国铜冶炼技术具有悠久的历史。常见的为湿法炼铜和火法炼铜两种，方案如下：
方案一：
方案二：
①上述两种炼铜的方案中，对环境比较友好的是方案 。
②方案一和方案二的化学基本反应类型是 (填“相同”或“不同”)的。
（3）2023年11月，我国首艘弹射型航母福建舰成功完成“静载”弹射实验。航母在下水前，需要对船体进行喷漆处理，其目的是 。
（4）某溶液中含有和，现向其中逐渐加入一定质量的铁粉进行处理，并绘制出参加反应的铁的质量与溶液中溶质种类的关系图。请回答：
①、两点，溶液的质量 (填“<”“>”或“=”)。
②请写出段发生反应的化学方程式 。
【答案】（1）铝合金车篮或生铁支架；增大
（2）一；相同
（3）防止船体生锈
（4）>；
【知识点】金属的化学性质；金属锈蚀的条件及其防护；置换反应及其应用
【解析】【解答】（1）①生铁和铝合金属于金属材料，塑料和橡胶属于非金属材料，故各部件中属于金属材料是生铁支架或铝合金车篮；②合金的硬度比组成的它的纯金属大，故铜往往与其他金属制成合金使用，其目的是增大硬度；
故答案为：①生铁支架或铝合金车篮；②增大；
（2）①由方案一和二可知，方案二会产生有毒气体二氧化硫（属于空气污染物），方案一没有有毒物质生成，故对环境比较友好的是方案一；②方案一和方案二发生的化学反应都是一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，都属于置换反应；
故答案为：①一；②相同；
（3）船体进行喷漆处理，能隔绝空气和水，可防止船体生锈；
故答案为：防止船体生锈；
（4）①由金属活动性Fe>Cu>Ag，向含有和的溶液中加入一定量的铁粉，铁先与反应生成硝酸亚铁和银，反应完，铁才能与反应生成硝酸亚铁和铜，a、b两点，发生的均是铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银（），硝酸银均有剩余，由反应时的质量比可知，每56份质量的铁可置换出216份质量的银，溶液的质量会减少，则a、b 两点，溶液的质量：a>b；②cd段，发生的是铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：；
故答案为：＞；。
【分析】（1）根据材料的分类及金属材料中合金的优势进行分析解答；
（2）根据反应的产物及基本反应类型的判断进行分析解答；
（3）根据防止铁制品生锈的方法进行分析解答；
（4）根据金属的活动性顺序进行分析解答。
（1）①生铁和铝合金属于金属材料，塑料和橡胶属于非金属材料，故各部件中属于金属材料是生铁支架和铝合金车篮；
②合金的硬度比组成的它的纯金属大，故填：增大；
（2）①方案二会产生有毒气体二氧化硫，方案一没有有毒物质生成，故对环境比较友好的是方案一；
②方案一和方案二发生的化学反应都是一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，都属于置换反应；
（3）船体进行喷漆处理，能隔绝空气和水，防止船体生锈；
（4）①由金属活动性Fe>Cu>Ag，向含有Cu(NO3)2和AgNO3的溶液中加入一定量的铁粉，铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，AgNO3反应完，铁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜。a、b两点，发生的均是铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，硝酸银均有剩余，由Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag，由反应时的质量比可知，每56份质量的铁可置换出216份质量的银，溶液的质量会减少，则a、b 两点，溶液的质量：a>b；
②cd段，发生的是铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：。
16．棉花在化学实验中经常被使用。
（1）实验①中棉花、细沙和小卵石在净水中的作用是 。
（2）实验②中，棉花上的水不能燃烧，而棉花上的酒精能燃烧，说明燃烧的条件之一是 。
（3）实验③是探究铁钉生锈的条件，试管c棉花中可以包裹的物质是 ，几天后观察到试管 （填序号）中的铁钉生锈，得出铁生锈的条件是与空气和水同时接触。
【答案】（1）过滤
（2）需要可燃物
（3）氯化钙；a
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；铁锈的主要成分；燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】（1）棉花、细沙和小卵石能将较大的固体杂质隔开，起到过滤作用；
（2）水不可燃、但是酒精属于可燃物，棉花上的水不能燃烧，而棉花上的酒精能燃烧，说明燃烧的条件之一是需要可燃物；
（3）铁在与氧气、水蒸气共同接触时能生锈，试管a中煮沸后迅速冷却的蒸馏水，说明水中没有氧气，但是铁钉与水的接触面及上方含有氧气；试管b中没有氧气，植物油同时起到隔绝空气的作用；试管c中棉花中应放干燥剂，如氯化钙；试管a中能生锈，满足生锈的条件。
【分析】（1）固液分离的操作为过滤；
（2）要有可燃物、可燃物要与氧气接触、温度要达到可燃物的着火点，这三个条件同时具备，燃烧才能发生；
（3）铁在与氧气、水蒸气共同接触的情况下生锈，据此分析。
17．金属是一类重要的材料，其应用十分广泛．
（1）铝的利用比铜和铁晚．金属大规模开发和利用的先后顺序与____（填序号）有关．
A．金属的活动性
B．金属的导电性
C．金属在地壳中的含量
（2）相同的铁栏杆，为什么安装在南方沿海地区比安装在北方容易生锈？ ．
（3）写出用盐酸清洗铁锈（主要成分是Fe2O3）的化学方程式： ．
【答案】（1）A
（2）铁在潮湿的空气中容易生锈，南方沿海地区的空气湿度较大，盐分高，且温度要高一些
（3）Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O
【知识点】金属活动性顺序及其应用；金属锈蚀的条件及其防护；铁锈的主要成分
【解析】【解答】(1)铝的活动性大于铜与铁，从人类大规模开发、利用金属限可以看出，越活泼的金属，开发利用的越晚，说明主要和金属的活动性有关，故选项A符合题意；
故选A。
(2)钢铁生锈的条件是水与氧气，南方沿海降雨多空气潮湿且空气中盐分高，温度高，钢铁更易生锈.
故答案为： 铁在潮湿的空气中容易生锈，南方沿海地区的空气湿度较大，盐分高，且温度要高一些
(3) 盐酸与铁锈反应会生成氯化铁与水，.该反应的方程式为： Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O ；
故答案为： Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O
【分析】(1) 从人类大规模开发、利用金属的年限可以看出，越活泼的金属，开发利用的越晚，说明主要和金属的活动性有关来分析解答；。
(2)利用钢铁生锈的条件来分析解答；.
(3) 根据化学方程式的书写要求结合盐酸与铁锈反应会生成氯化铁与水书写。.
18．如图所示的是初中化学中的一些实验装置示意图，据图回答下列问题：
（1）实验A中，一段时间后可观察到的现象为 ，由此可得出铁生锈需要与氧气接触的结论。
（2）实验B中，实验B结束后集气瓶内水面上升小于的原因可能是 。（写一种原因即可）
（3）实验C中，打开K，观察到短蜡烛先熄灭，由此得出二氧化碳的物理性质是 ，同时观察到纸花变红，此现象 （填“能”或“不能”）得出“能与水发生化学反应”的结论。
【答案】（1）①中铁钉生锈，②中铁钉不生锈
（2）红磷的量不足或装置漏气（合理即可）
（3）二氧化碳的密度比空气大；不能
【知识点】测定空气中的氧气含量；探究二氧化碳的性质；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答（1）在A实验中，一段时间后可观察到①中铁钉接触到氧气生锈，②中铁钉未接触氧气不生锈，由①中的铁钉既接触了水和氧气，②中的铁钉只接触了水，未接触氧气，故而由此可得出铁生锈需要与氧气接触的结论；
故答案为：①中铁钉生锈，②中铁钉不生锈；
（2）在实验B中，红磷燃烧的实验，导致测量结果偏小的原因为：若红磷的量不足，集气瓶的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小；若装置漏气，集气瓶外的空气进入集气瓶，造成测量结果偏小；
故答案为：红磷的量不足或装置漏气（合理即可）；
（3）由实验C可知，短蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的物理性质是二氧化碳的密度比空气大，而实验C缺少用来作对比的干燥的紫色石蕊纸花，图中纸花变红，无法判断是二氧化碳还是二氧化碳与水反应生成的碳酸使紫色石蕊变红，故不能得出CO2能与水发生化学反应的结论；
故答案为：二氧化碳的密度比空气大；不能。
【分析】（1）根据铁钉生锈的条件的探究进行分析解答；
（2）根据红磷燃烧的误差分析进行分析解答；
（3）根据二氧化碳的性质及实验现象进行分析解答。
（1）A实验中，一段时间后可观察到①中铁钉接触到氧气生锈，②中铁钉未接触氧气不生锈，根据①中的铁钉既接触了水和氧气，②中的铁钉只接触了水，未接触氧气，故而由此可得出铁生锈需要与氧气接触的结论；
（2）实验B中，最终进入集气瓶的水的体积约占集气瓶中空气总体积的五分之一，可得到的结论是氧气约占空气体积的五分之一，若红磷的量不足，集气瓶的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小，装置漏气，集气瓶外的空气进入集气瓶，造成测量结果偏小；
（3）短蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的物理性质是二氧化碳的密度比空气大，实验C缺少用来作对比的干燥的紫色石蕊纸花，图中纸花变红，也可能是二氧化碳直接使紫色石蕊变红，则不能得出CO2能与水发生化学反应的结论。
19．“共享单车”作为代步工具，轻便灵活又环保。由于符合“低碳出行”的理念，颇受年轻人的喜爱。回答问题：
（1）“低碳出行”理念中的“碳”指的是 。
（2）自行车的轮圈使用铝合金是因为其硬度比纯铝 （填“大”或“小”）。
（3）生产自行车用的最多的材料是金属铁，若以铁矿石（主要成分是）和一氧化碳为原料，工业炼铁的主要原理是 （用化学方程式表示）。
（4）采用实体轮胎的“共享单车”可有效防止爆胎。而普通自行车夏天易爆胎，请用分子的观点解释“夏天易爆胎”的原因是 。
【答案】（1）二氧化碳/CO2
（2）大
（3）
（4）夏季温度高，气体分子间隔增大，气压增大
【知识点】合金与合金的性质；分子的定义与分子的特性；铁的冶炼
【解析】【解答】（1）“低碳出行”理念中的“碳”指的是二氧化碳。
（2） 自行车的轮圈使用铝合金是因为合金硬度比纯铝大。
（3）高温条件下一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，方程式为 。
（4）“夏天易爆胎”是由于夏季温度高，气体分子间隔增大，气压增大 。
【分析】（1）根据低碳指的二氧化碳分析；
（2）根据合金的硬度大于纯金属分析；
（3）根据高温条件下一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳分析；
（4）根据分子间隔随温度升高而增大分析。
三、实验探究题
20．甲酸(HCOOH)在热的浓硫酸中分解，生成一氧化碳和水。用如图所示装置完成一氧化碳还原四氧化三铁的实验。(碱石灰能吸收水分和酸性物质)
（1）装置连接好后(固定装置省略)，推动注射器活塞，出现 现象时，说明装置气密性良好。
（2）写出甲酸分解的化学方程式： 。
（3）证明一氧化碳与四氧化三铁已发生反应的现象是 。此处酒精灯火焰外加网罩的目的是： 。
（4）a处导管口绑一小气球的目的是 ；小气球也可以用 代替。
【答案】（1）气球变大，松开手，气球变回原来大小，注射器活塞回到原刻度处
（2）
（3）澄清石灰水变浑浊；使火焰聚拢，提高温度
（4）收集尾气中的有毒气体，防止空气污染；燃着的酒精灯
【知识点】检查装置的气密性；一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】（1）推动注射器，装置总体积变小，压强增大，则可观察到气球变大，若是装置气密性良好，那么松手后，注射器又会回到原位置，气球变回原来大小，故答案为：气球变大，松开手，气球变回原来大小，注射器活塞回到原刻度处；
（2）甲酸在浓硫酸催化作用下加热生成一氧化碳和水，反应的化学方程式为：，故答案为：；
（3）一氧化碳和四氧化三铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，四氧化三铁和铁粉均为黑色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则可观察到澄清石灰水变浑浊；在火焰上外加网罩，能使火焰聚拢，提高温度，故答案为：澄清石灰水变浑浊、使火焰聚拢，提高温度；
（4）一氧化碳有毒，会污染空气，小气球的作用为收集尾气中的有毒气体，防止空气污染；一氧化碳具有可燃性，因此也可用燃着的酒精灯代替小气球来处理尾气，故答案为：收集尾气中的有毒气体，防止空气污染、燃着的酒精灯；
【分析】（1）根据检查装置气密性的实验操作进行分析；
（2）根据甲酸在浓硫酸催化作用下加热生成一氧化碳和水来回答；
（3）根据四氧化三铁和铁粉均为黑色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊回答第一个空，根据在火焰上外加网罩，能使火焰聚拢，提高温度回答第二个空；
（4）根据一氧化碳有毒，会污染空气以及一氧化碳具有可燃性进行分析。
（1）推断注射器，装置中的气体增大，压强增大，则可观察到气球变大，若装置气密性良好，松手后，注射器又会回到原位置，气球变回原来大小。
（2）甲酸在浓硫酸催化作用下加热生成一氧化碳和水，反应的化学方程式为：。
（3）一氧化碳和四氧化三铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，四氧化三铁和铁粉均为黑色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则可观察到澄清石灰水变浑浊；
在火焰上外加网罩，能使火焰聚拢，提高温度。
（4）一氧化碳有毒，会污染空气，则小气球的作用为收集尾气中的有毒气体，防止空气污染；
一氧化碳具有可燃性，则也可用燃着的酒精灯代替。
21．目前，铁是使用最广泛的金属。同学们对铁冶炼进行如下探究。
（1）图1所示是实验室模拟炼铁的装置。
①加热Fe2O3之前要先通一会儿CO的目的是 。
②实验过程中，装置甲玻璃管A中实验现象为 。
③方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→ → →e，如果导管连接错误，CO会排入空气中从而污染空气。
（2）①图2所示是工业上炼铁高炉。①高炉中产生CO的主要反应为C+O2CO2、C+CO22CO，其中“C→CO2”的反应主要发生在 区域(填“E”或“F”或“G”)。
②取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中，加入足量稀盐酸，当反应停止后，还可观察到烧杯底部有黑色不溶物，该黑色物质主要是 (填化学式)。
③炼铁厂用含氧化铁480吨的赤铁矿为原料炼铁，得到含杂质4%的生铁 吨。(请写出计算过程)
【答案】（1）排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸；固体由红色变成黑色；d；b
（2）E；C；350
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】（1）① 一氧化碳具有可燃性，与空气或氧气混合达到一定程度时遇到明火会发生爆炸，所以在加热Fe2O3之前要先通一会儿CO的目的是排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。
② 实验过程中，装置甲玻璃管A中实验现象为固体由红色变成黑色。
③ 从a中排出的二氧化碳和一氧化碳气体应该从d进入氢氧化钠溶液中，这样既能吸收二氧化碳，又能收集一氧化碳：若从b进入，则气体会从d逸出，导致收集不到一氧化碳，方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→d→b→e，如果导管连接错误，CO会排入空气中从而污染空气。
（2）① 高炉中产生CO的主要反应为 C+O2CO2、C+CO22CO ，其中“C→CO2”的反应主要发生在E区域，此区域靠近通风口，氧气浓度较高。
② 生铁是铁、碳合金，铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，碳不能与盐酸反应，故剩余的黑色的物质是碳，化学式为C。
③ 设得到含杂质4%的生铁质量为x，
Fe2O3 +3CO 3CO2+ 2Fe
160 112
480t x×（1-4%）
x=350t
答：得到含杂质4%的生铁质量为350t。
【分析】（1）根据一氧化碳具有可燃性，与空气或氧气混合达到一定程度时遇到明火会发生爆炸，实验过程中，装置甲玻璃管A中实验现象为固体由红色变成黑色，从a中排出的二氧化碳和一氧化碳气体应该从d进入氢氧化钠溶液中，这样既能吸收二氧化碳，又能收集一氧化碳分析。
（2）根据生铁是铁、碳合金，铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，碳不能与盐酸反应分析。
先设未知数，正确写出氧化铁与一氧化碳反应的化学方程式；再找准有关物质，已知量是氧化铁的质量，未知量是生成铁的质量；列比例式计算。
22．化学兴趣小组对空气中氧气含量的测定进行了如下实验探究和再认识。
【实验回顾】实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量。
（1）按如图所示连接仪器，实验开始前应先________，写出红磷燃烧的符号表达式________。
（2）集气瓶里预先装进的水，除了吸收生成物防止污染空气，还起到的作用________。
（3）对该实验认识正确的是_______。
A. 红磷燃烧产生大量白烟，放出热量
B. 红磷熄灭并冷却至室温后，再打开止水夹
C. 在实验过程中止水夹未夹紧胶皮管，会导致测定空气中氧气体积含量偏小
D. 该实验可说明氮气难(或不易)溶于水
【探究一】为了防止在集气瓶外点燃红磷造成空气污染，保证测定结果的准确，已知白磷40℃即可燃烧，于是改进装置(图3)重新探究。
（4）按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图4所示。从瓶内气压达到最高点直至t2时刻，引起曲线压强减小的因素是________。
【查阅资料】燃烧过程中当氧气体积分数低于8%左右时，红磷就无法继续燃烧，当氧气体积分数低于8%左右时，白磷就无法继续燃烧，因此测定的结果与理论值误差较大。已知铁生锈是与空气中的氧气和水发生缓慢氧化的过程。
【探究二】根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量。
【实验1】如图5所示，第一天现象不明显，通过长达7天的测定，计算得出空气中氧气含量为19.1%。
【实验2】如图6所示，8分钟后测得的数据如下表所示。
实验前的体积 实验后的体积
集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水
130.0mL 90.0mL 63.6mL
（5）根据表中的数据计算，改进实验后测得空气中氧气体积分数是________(计算结果精确到0.1%)
（6）通过对比发现铁粉可比铁丝更加快速地完成实验，你认为可能的原因是________。(写一点)
【反思与评价】
（7）结合实验结果和生活经验，写一条防止生活中铁制品生锈的方法：________。
【答案】(1) 检查装置气密性
(2) 吸收热量，加速冷却
(3) A，B，D
(4) 白磷燃烧消耗氧气、温度降至室温
(5) 20.3%
(6) 铁粉与氧气接触面积更大，可以加快反应速率
(7) 刷油漆（合理即可）
【知识点】测定空气中的氧气含量；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】（1）按如图所示连接仪器，应该先检查装置气密性，再开始实验，避免装置漏气影响实验结果，红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式为；
（2）红磷燃烧放热，生成的五氧化二磷会污染空气，所以集气瓶里预先装进的水，可以吸收生成物防止污染空气，还可以吸收热量，加速冷却；
（3）A、红磷燃烧产生大量白烟，放出热量，该说法正确，符合题意；
B、红磷熄灭并冷却至室温后，再打开止水夹，否则气体受热膨胀，水倒流入集气瓶的体积不足五分之一，导致实验结果偏小，该说法正确，符合题意；
C、在实验过程中止水夹未夹紧胶皮管，实验过程中由于红磷燃烧放出大量的热，温度升高，使集气瓶内气体膨胀，压强变大，会有部分气体从导管口逸出，因实验中逸出了一部分气体，所以最终进入瓶内的水增多，导致测量结果偏大，该说法错误，不符合题意；
D、该实验中，红磷燃烧消耗氧气，气体减少，集气瓶内气压减小，打开止水夹后，烧杯中的水被压入集气瓶中，瓶内剩余气体的主要成分为氮气，由此说明氮气难（或不易）溶于水，该说法正确，符合题意。
故答案为：ABD.
（4）白磷燃烧放出大量的热，温度升高，使集气瓶内气体膨胀，压强变大，当反应结束后，热量散失，温度降至室温，同时装置内氧气被消耗，压强减小；
（5）铁粉会与氧气反应，导致集气瓶内气压减小，烧杯内蒸馏水被压入集气瓶中，所以烧杯内减少蒸馏水的体积为氧气的体积为90.0mL-63.6mL=26.4mL，则空气中氧气体积分数是=×100%≈20.3%；
（6）通过对比发现铁粉可比铁丝更加快速地完成实验，我认为可能的原因是铁粉与氧气接触面积更大，可以加快反应速率；
（7）刷油漆或涂油的方法都可以隔绝水和氧气，防止生活中铁制品生锈。
【分析】根据磷燃烧生成五氧化二磷固体，放热温度升高压强变大，反应完全后冷却到室温压强低于外界压强，氧气占空气体积的五分之一，铁与水和氧气反应生成铁锈，接触面大反应越剧烈来解答。
四、综合题
23．钢铁是使用最多的金属材料。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%， 钢的含碳量为0.03%-2%。
（1）从公元1世纪开始，铁便成了一种最主要的金属材料。
①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是 。
②下列关于铁及铁制品的说法中，正确的是 。
a.铁是地壳中含量最高的金属元素
b.沙漠地区的铁制品锈蚀较慢
c.不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品
（2）工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如图
①用一氧化碳和赤铁矿(主要成分是Fe2O3)炼铁的化学方程式是 。
②炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 。
③炼钢炉中，通入纯氧的目的是 。
【答案】（1）铁的活动性顺序比铜强，容易被腐蚀；b
（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；降低生铁中碳元素的含量
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物；一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】（1）①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是依据金属活动性可知：铁的金属活动性比铜强，容易被腐蚀；
②a、铝是地壳中含量最高的金属元素，故错误；
b、铁锈蚀的条件是同时和氧气、水接触，沙漠中水蒸气含量少，铁制品锈蚀慢，故正确；
c、不锈钢是含铁的合金，铁和酸反应生成盐和氢气，不锈钢保温杯不可长时间盛放酸性饮品，故错误；
（2）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：。
②炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率。
③炼钢炉中通入氧气可以使生铁中的碳充分反应，降低含碳量。
【分析】（1）根据金属的活动性、铁生锈的条件分析。
（2）根据炼铁的原理、加快化学反应速率的方法、炼钢的原理分析。
24．如图为高炉冶铁、炼钢并用生产的钢来探究白铜成分的流程图。(已知硫酸镍的化学式为NiSO4)
（1）高炉冶铁中，与赤铁矿石发生反应的化学方程式为 。
（2）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中 (填仪器名称)的作用。
（3）铁与镍相比，铁的金属活动性 (填“＞”“=”或“＜”)镍。
【答案】（1）
（2）玻璃棒
（3）＞
【知识点】实验室常见的仪器及使用；金属活动性顺序及其应用；常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】（1） 高炉冶铁中，与赤铁矿石发生的反应为高温条件下一氧化碳与氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为 。
（2） 向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中玻璃棒的搅拌作用。
（3）由图示可知，向滤液1中加入钢，生成了镍，说明铁的金属活动性大于镍。
【分析】（1）根据高温条件下一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳分析；
（2）根据玻璃棒的搅拌作用分析；
（3）根据铁能从溶液中置换出镍分析。
25．我国汉代炼铁技术已比较成熟，其基本流程如下：
①选址：背靠山岗之处焚烧树木以得木炭；
②筑炉：以石英砂和粘土夯筑而成，设有鼓风管；
③选矿：选赤铁矿(主要成分氧化铁)炼铁，木炭为燃料；
④熔炼：木炭转化为CO，铁矿石还原成铁水；
⑤铸造：将液态铁水倒入模具制作生铁用具。也可将铁水引入方塘(如图)，搅拌，生铁内的硫、锰、硅、碳等元素被氧化，制成熟铁。
（1）木炭在炼铁中有两个作用：燃烧提供热量及 。
（2）“熔炼”中，从燃烧角度分析，对炼铁炉鼓风作用是 。
（3）“铸造”中搅拌铁水的原因是 ，试推断生铁比熟铁含碳量 (填“高”“低”)。
（4）借助价-类图方便了解含铁物质的转化(如图)：
①B的化学式是 ，图中过程 (填“a”、“b”、“c”或“d”)代表“熔炼”过程。
②若C为FeSO4，A转化为C溶液的化学反应方程式为 ，C溶液与金属锌反应转化为A后溶液(不包括固体)的质量 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】（1）提供还原剂一氧化碳
（2）提供更多的空气，使燃烧更充分
（3）使生铁内的硫、锰、硅、碳等元素充分被氧化；高
（4）Fe2O3；b；（合理即可）；增大
【知识点】常见金属的冶炼方法；化学式的书写及意义；化学方程式的书写与配平；完全燃烧与不完全燃烧
【解析】【解答】 (1)木炭和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，故木炭在炼铁中有两个作用：燃烧提供热量及提供还原剂一氧化碳；
(2)燃烧需要氧气，氧气浓度越高燃烧月剧烈，故 炼铁炉鼓风作用是提供更多的空气，使燃烧更充分；
(3)由题意可知，“铸造”中搅拌铁水的原因是使生铁内的硫、锰、硅、碳等元素充分被氧化；
将铁水引入方塘，生铁中碳也会燃烧，故生铁中碳含量比熟铁高；
(4) ① B对应铁元素为+3价，且为氧化物，故为氧化铁，化学式为：Fe2O3；
熔炼是将氧化铁还原为铁，铁单质中铁元素化合价为0价，故，图中过程b代表“熔炼”过程；
② C为FeSO4， 则铁可以和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学反应方程式为： ；
C溶液与金属锌反应转化为A，说明锌和亚铁的化合物反应生成铁单质和锌的化合物，反应中锌和铁质量比为：65：56，故反应后含亚铁离子溶液变成了含锌离子溶液，故溶液质量增大。
【分析】(1)根据铁的冶炼知识分析；
(2)根据氧气浓度越高物质燃烧越剧烈知识分析；
(3)根据题意分析；
(4)根据化合价、化学式书写及方程式意义分析。
五、流程题
26．废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡（Sn）等，为实现对锡的绿色回收，设计如下工艺流程：
已知：Sn+SnCl4=2SnCl2
（1）固体A中一定含有的金属元素是 。
（2）写出步骤②发生反应的化学方程式 。
（3）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺的主要优点是 。（回答一点）
【答案】铜；；减轻了环境污染，回收了金属资源等
【知识点】金属活动性顺序及其应用；合理利用金属资源
【解析】【解答】（1）铜的金属活动性比锡的弱，因此加入铜不能与SnCl4反应，所以固体A中一定含有的金属元素是Cu。（2）步骤②中SnCl2通电分解生成SnCl4和Sn，发生反应的化学方程式为2SnCl2SnCl4+Sn。
（3）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺主要优点是减轻了环境污染，回收了金属资源等。
【分析】（1）根据铜的金属活动性比锡的弱分析。
（2）SnCl2通电分解生成SnCl4和Sn。
（3）根据减轻了环境污染，回收了金属资源等分析。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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人教版九下化学同步练习：8.3金属资源的利用和保护(能力提升)
一、选择题
1．现有X、Y、Z三种金属，其中只有金属X常温下易被氧化；把金属Y、Z分别放入溶液中，只有金属Y表面析出红色固体。下列推测合理的是（ ）
A．金属X可能是金
B．Y放入Z的化合物溶液中有固体析出
C．金属Z可能是铁
D．金属活动性由强至弱依次为Y、Z、X
2．如图是铁元素的“价类二维图”，下列推断合理的是
A．铁锈的主要成分是b B．a在氧气中燃烧可得到e
C．d的水溶液颜色为浅绿色 D．高温条件下，用CO还原e可得到a
3．实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是
A．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
B．实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
C．反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成
D．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
4．下列实验现象描述正确的是（ ）
A. 石灰石和足量稀盐酸反应：白色固体逐渐减少至消失，固体表面有大量的气泡产生 B.一氧化碳与灼热的氧化铁反应：红棕色粉末逐渐变为黑色粉末 C.硫在氧气中燃烧：发出微弱的淡蓝色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体 D.铁片与稀硫酸反应：黑色固体表面有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色，放热
A．A B．B C．C D．D
5．探究铁冶炼原理实验装置及炼铁高炉的图如下，请据图判断下列叙述中正确的是（ ）
A．甲图中实验结束时为防止空气污染，应先停止通一氧化碳再熄灭酒精喷灯
B．乙图中高炉炼铁时中原料焦炭的作用是：只产生热量
C．乙图中生铁出口低于炉渣出口的原因是：生铁密度大于炉渣密度
D．用两图所示的方法得到的铁的成分完全相同
6．为测定空气中氧气的含量，在量筒中先装入一定量的水，再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶（瓶子内除铁粉外的有效容积为345mL，铁粉可与氧气反应）旋紧瓶盖放入其中，观察瓶子不再变瘪。记录反应前后数据如图，下列关于该实验说法错误的是
A．实验是利用铁生锈原理，消耗氧气，瓶内压强减小
B．该测定中铁与氧气的反应符合质量守恒定律
C．实验测得氧气体积分数为20.87%
D．铁粉用量越多，测得的氧气体积分数越大
7．铁及其化合物用途广泛。部分含铁物质的分类与相应化合价关系图所示。下列推断合理的是（ ）
A．铁锈的主要成分是b B．a在氧气中燃烧可得到e
C．a与稀硫酸发生反应可制得d D．高温条件下，用CO还原e可得到a
8．下列实验设计及操作不能达到实验目的的是
A．证明分子在不断运动
B．证明二氧化碳密度比空气大
C．探究铁生锈需要有氧气
D．测定空气中氧气含量
二、填空题
9．金属及其化合物应用广泛，研究金属的性质具有重要意义。
（1）我国金属镍储量居世界前列，如图是镍（Ni）在元素周期表中的信息图，镍原子的质子数是 。
（2）下列金属中，熔点最低的是______（填序号）。
A．铜 B．汞 C．铝 D．钨
（3）氧化铁和一氧化碳反应可以炼铁，写出该反应的化学方程式 。
（4）人类冶炼和使用金属铝的时间较晚，可能的原因是______（填序号）。
A．地壳中铝元素含量少
B．冶炼铝的技术要求高
C．铝的化学性质不活泼
10．如图为工业炼铁的流程。
（1）焦炭的作用是 。(写一个即可)
（2）写出生成铁的化学反应方程式 。
11．汽车制造是重庆制造业的一个代表。请根据所学知识按要求填空。
（1）下列汽车组件中，由金属材料制成的是 （填序号）。
A．钢铁车架 B．真皮座套 C．塑钢车窗 D．橡胶轮胎
（2）钢铁车壳表面喷漆不仅美观，而且可有效防止与空气中的 （填化学式）接触而生锈。
（3）汽车制造需要钢铁，工业上用赤铁矿与一氧化碳来炼铁的化学方程式为 ，该反应中 （填名称）发生了还原反应。
12．第二十四届冬季奥林匹克运动会于2022年2月在北京市和张家口市联合举行，此次冬奥会的理念之一是“绿色冬奥”。
（1）冬奥会火炬“飞扬”采用氢气作为燃料，实现“零排放”的原因是 .
（2）由图可知，目前氢气的主要来源是 ，将氢气存储在高压燃料罐中，分子间间隔变 （选填“大”或“小”），火炬传递结束后，采用关闭燃料阀门的方法熄灭火炬，其中蕴含的灭火原理是 .
（3）在冰丝带冰面以下，铺设有长达 120 公里的不锈钢制冷管道，不锈钢和纯铁相比，硬度较大的是 。实验室模拟工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁反应，该反应的化学方程式为 ，该实验中一氧化碳体现 性。
13．观察生活，体会身边处处有化学。
（1）高铁上使用了多种材料，其中车身用的铁是赤铁矿炼成的，炼铁的原理是 （用化学方程式表示）；炼铁的过程中焦炭的作用是 。
（2）明代《天工开物》记载：“火法炼锌”过程为“炉甘石（主要含ZnCO3）装载入一泥罐内…然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红…取出即倭铅也”。
①“其底铺薪”指利用燃烧的“薪”将煤炭饼引燃，燃烧“薪”的作用是 。
②文中“倭铅”的主要成分是 。
A.Pb B.Zn C.Zn和Pb混合物
14．利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验，实验装置如图所示，止水夹关闭。
（1）使用氯化钠溶液的目的是 。
（2）而后打开止水夹，可观察到烧杯中的水流入锥形瓶，原因是 。
15．金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
（1）如图的手推车是超市购物的常用工具。
①各部件中属于金属材料的是 (填一种)。
②铜往往与其他金属制成合金使用，其目的是 (填“增大”或“减小”)硬度。
（2）我国铜冶炼技术具有悠久的历史。常见的为湿法炼铜和火法炼铜两种，方案如下：
方案一：
方案二：
①上述两种炼铜的方案中，对环境比较友好的是方案 。
②方案一和方案二的化学基本反应类型是 (填“相同”或“不同”)的。
（3）2023年11月，我国首艘弹射型航母福建舰成功完成“静载”弹射实验。航母在下水前，需要对船体进行喷漆处理，其目的是 。
（4）某溶液中含有和，现向其中逐渐加入一定质量的铁粉进行处理，并绘制出参加反应的铁的质量与溶液中溶质种类的关系图。请回答：
①、两点，溶液的质量 (填“<”“>”或“=”)。
②请写出段发生反应的化学方程式 。
16．棉花在化学实验中经常被使用。
（1）实验①中棉花、细沙和小卵石在净水中的作用是 。
（2）实验②中，棉花上的水不能燃烧，而棉花上的酒精能燃烧，说明燃烧的条件之一是 。
（3）实验③是探究铁钉生锈的条件，试管c棉花中可以包裹的物质是 ，几天后观察到试管 （填序号）中的铁钉生锈，得出铁生锈的条件是与空气和水同时接触。
17．金属是一类重要的材料，其应用十分广泛．
（1）铝的利用比铜和铁晚．金属大规模开发和利用的先后顺序与____（填序号）有关．
A．金属的活动性 B．金属的导电性 C．金属在地壳中的含量
（2）相同的铁栏杆，为什么安装在南方沿海地区比安装在北方容易生锈？ ．
（3）写出用盐酸清洗铁锈（主要成分是Fe2O3）的化学方程式： ．
18．如图所示的是初中化学中的一些实验装置示意图，据图回答下列问题：
（1）实验A中，一段时间后可观察到的现象为 ，由此可得出铁生锈需要与氧气接触的结论。
（2）实验B中，实验B结束后集气瓶内水面上升小于的原因可能是 。（写一种原因即可）
（3）实验C中，打开K，观察到短蜡烛先熄灭，由此得出二氧化碳的物理性质是 ，同时观察到纸花变红，此现象 （填“能”或“不能”）得出“能与水发生化学反应”的结论。
19．“共享单车”作为代步工具，轻便灵活又环保。由于符合“低碳出行”的理念，颇受年轻人的喜爱。回答问题：
（1）“低碳出行”理念中的“碳”指的是 。
（2）自行车的轮圈使用铝合金是因为其硬度比纯铝 （填“大”或“小”）。
（3）生产自行车用的最多的材料是金属铁，若以铁矿石（主要成分是）和一氧化碳为原料，工业炼铁的主要原理是 （用化学方程式表示）。
（4）采用实体轮胎的“共享单车”可有效防止爆胎。而普通自行车夏天易爆胎，请用分子的观点解释“夏天易爆胎”的原因是 。
三、实验探究题
20．甲酸(HCOOH)在热的浓硫酸中分解，生成一氧化碳和水。用如图所示装置完成一氧化碳还原四氧化三铁的实验。(碱石灰能吸收水分和酸性物质)
（1）装置连接好后(固定装置省略)，推动注射器活塞，出现 现象时，说明装置气密性良好。
（2）写出甲酸分解的化学方程式： 。
（3）证明一氧化碳与四氧化三铁已发生反应的现象是 。此处酒精灯火焰外加网罩的目的是： 。
（4）a处导管口绑一小气球的目的是 ；小气球也可以用 代替。
21．目前，铁是使用最广泛的金属。同学们对铁冶炼进行如下探究。
（1）图1所示是实验室模拟炼铁的装置。
①加热Fe2O3之前要先通一会儿CO的目的是 。
②实验过程中，装置甲玻璃管A中实验现象为 。
③方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→ → →e，如果导管连接错误，CO会排入空气中从而污染空气。
（2）①图2所示是工业上炼铁高炉。①高炉中产生CO的主要反应为C+O2CO2、C+CO22CO，其中“C→CO2”的反应主要发生在 区域(填“E”或“F”或“G”)。
②取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中，加入足量稀盐酸，当反应停止后，还可观察到烧杯底部有黑色不溶物，该黑色物质主要是 (填化学式)。
③炼铁厂用含氧化铁480吨的赤铁矿为原料炼铁，得到含杂质4%的生铁 吨。(请写出计算过程)
22．化学兴趣小组对空气中氧气含量的测定进行了如下实验探究和再认识。
【实验回顾】实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量。
（1）按如图所示连接仪器，实验开始前应先________，写出红磷燃烧的符号表达式________。
（2）集气瓶里预先装进的水，除了吸收生成物防止污染空气，还起到的作用________。
（3）对该实验认识正确的是_______。
A. 红磷燃烧产生大量白烟，放出热量
B. 红磷熄灭并冷却至室温后，再打开止水夹
C. 在实验过程中止水夹未夹紧胶皮管，会导致测定空气中氧气体积含量偏小
D. 该实验可说明氮气难(或不易)溶于水
【探究一】为了防止在集气瓶外点燃红磷造成空气污染，保证测定结果的准确，已知白磷40℃即可燃烧，于是改进装置(图3)重新探究。
（4）按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图4所示。从瓶内气压达到最高点直至t2时刻，引起曲线压强减小的因素是________。
【查阅资料】燃烧过程中当氧气体积分数低于8%左右时，红磷就无法继续燃烧，当氧气体积分数低于8%左右时，白磷就无法继续燃烧，因此测定的结果与理论值误差较大。已知铁生锈是与空气中的氧气和水发生缓慢氧化的过程。
【探究二】根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量。
【实验1】如图5所示，第一天现象不明显，通过长达7天的测定，计算得出空气中氧气含量为19.1%。
【实验2】如图6所示，8分钟后测得的数据如下表所示。
实验前的体积 实验后的体积
集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水
130.0mL 90.0mL 63.6mL
（5）根据表中的数据计算，改进实验后测得空气中氧气体积分数是________(计算结果精确到0.1%)
（6）通过对比发现铁粉可比铁丝更加快速地完成实验，你认为可能的原因是________。(写一点)
【反思与评价】
（7）结合实验结果和生活经验，写一条防止生活中铁制品生锈的方法：________。
四、综合题
23．钢铁是使用最多的金属材料。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%， 钢的含碳量为0.03%-2%。
（1）从公元1世纪开始，铁便成了一种最主要的金属材料。
①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是 。
②下列关于铁及铁制品的说法中，正确的是 。
a.铁是地壳中含量最高的金属元素
b.沙漠地区的铁制品锈蚀较慢
c.不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品
（2）工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如图
①用一氧化碳和赤铁矿(主要成分是Fe2O3)炼铁的化学方程式是 。
②炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 。
③炼钢炉中，通入纯氧的目的是 。
24．如图为高炉冶铁、炼钢并用生产的钢来探究白铜成分的流程图。(已知硫酸镍的化学式为NiSO4)
（1）高炉冶铁中，与赤铁矿石发生反应的化学方程式为 。
（2）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中 (填仪器名称)的作用。
（3）铁与镍相比，铁的金属活动性 (填“＞”“=”或“＜”)镍。
25．我国汉代炼铁技术已比较成熟，其基本流程如下：
①选址：背靠山岗之处焚烧树木以得木炭；
②筑炉：以石英砂和粘土夯筑而成，设有鼓风管；
③选矿：选赤铁矿(主要成分氧化铁)炼铁，木炭为燃料；
④熔炼：木炭转化为CO，铁矿石还原成铁水；
⑤铸造：将液态铁水倒入模具制作生铁用具。也可将铁水引入方塘(如图)，搅拌，生铁内的硫、锰、硅、碳等元素被氧化，制成熟铁。
（1）木炭在炼铁中有两个作用：燃烧提供热量及 。
（2）“熔炼”中，从燃烧角度分析，对炼铁炉鼓风作用是 。
（3）“铸造”中搅拌铁水的原因是 ，试推断生铁比熟铁含碳量 (填“高”“低”)。
（4）借助价-类图方便了解含铁物质的转化(如图)：
①B的化学式是 ，图中过程 (填“a”、“b”、“c”或“d”)代表“熔炼”过程。
②若C为FeSO4，A转化为C溶液的化学反应方程式为 ，C溶液与金属锌反应转化为A后溶液(不包括固体)的质量 (填“增大”“减小”或“不变”)。
五、流程题
26．废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡（Sn）等，为实现对锡的绿色回收，设计如下工艺流程：
已知：Sn+SnCl4=2SnCl2
（1）固体A中一定含有的金属元素是 。
（2）写出步骤②发生反应的化学方程式 。
（3）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺的主要优点是 。（回答一点）
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物；金属活动性的探究
【解析】【解答】X、Y、Z三种金属，其中只有金属X常温下易被氧化，说明三种金属中X的活动性最强；金属Y、Z分别放入CuSO4溶液中，只有金属Y表面析出红色固体，说明Y的活动性比铜强，而Z的活动性比铜弱，即Y比Z活泼。
A、X在常温下就能与氧气反应，金属X不可能是金，故错误；
B、金属的活动性是Y>Z，金属Y放入金属Z的盐溶液中会有固体析出，故正确；
C、由于Z的活动性比铜弱，金属Z不可能是铁，因为铁的金属活动性大于铜，故错误；
D、金属活动性由强至弱依次为：X、Y、Z，故错误；
故选：B。
【分析】根据在金属活动性顺序中，金属的活动性越强，越容易与氧气反应；位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，进行分析。
2．【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；一氧化碳还原氧化铁；有关元素化合价的计算
【解析】【解答】A、铁锈的主要成分是，中氧元素的化合价为-2价，根据在化合物中正、负化合价的代数和为零，设铁元素的化合价为X，则2X+（-2）×3=0，求得X=+3，是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，属于氧化物，结合图像可知铁锈的主要成分是e，故A不符合题意；
B、由图可知，a为单质，其元素化合价为0，所以a是铁，铁在 氧气中燃烧生成四氧化三铁，而e为氧化铁，故B不符合题意；
C、由图可知，d属于硫酸盐，对应铁元素化合价为+3，则d为硫酸铁，含铁离子的溶液显黄色，含亚铁离子的溶液显浅绿色，故C不符合题意；
D、从图示可知a为单质铁、e为氧化铁，用CO还原氧化铁可得到铁和二氧化碳，说法正确，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、根据铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁中铁元素为+3价，属于氧化物进行分析解答；
B、根据铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁进行分析解答；
C、根据含铁离子的溶液呈黄色进行分析解答；
D、根据一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳进行分析解答。
3．【答案】C
【知识点】一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】A、一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成，该说法正确，不符合题意；
B、根据题意可知该反应也可能生成四氧化三铁或氧化亚铁，它们也是黑色的，所以玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，产物不一定是铁，该说法正确，不符合题意；
C、反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，只能说明氧化铁被还原了，氧化铁中的氧被一氧化碳夺去了一部分，不能证明一定有铁生成，也可能生成的是四氧化三铁或氧化亚铁，该说法错误，符合题意；
D、尾气中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理，该说法正确，不符合题意。故答案为：C.
【分析】根据一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，一氧化碳会污染空气来解答。
4．【答案】B
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；金属的化学性质；一氧化碳还原氧化铁；二氧化碳的实验室制法
【解析】【解答】A、石灰石主要成分为碳酸钙，碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳，而石灰石中的杂质不与稀盐酸反应，白色固体逐渐减少，但不会消失，不符合题意。
B、一氧化碳具有还原性，能与灼热的氧化铁反应生成铁和二氧化碳，会观察到红棕色粉末逐渐变为黑色粉末，符合题意。
C、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，不符合题意。
D、铁片为银白色，铁片与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，观察到银白色固体表面有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色，放热，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据石灰石中碳酸钙与盐酸反应，杂质不反应也不溶于水分析；
B、根据一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳分析；
C、根据硫燃烧现象分收入
D、根据铁片为银白色分析。
5．【答案】C
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】解：A、一氧化碳还原氧化铁时，酒精灯要迟到早退，防止爆炸和铁被氧化的发生，多余的一氧化碳只要进行尾气处理即可，故说法错误；
B、高炉炼铁中原料焦炭的作用是提供热量和得到还原剂一氧化碳，故说法错误；
C、在高温条件下，生铁熔化成液体，由于生铁密度大于炉渣密度，液体生铁流至高炉底部，所以乙图中生铁出口应低于炉渣出口，故说法正确；
D、甲图是一氧化碳还原氧化铁，能得到纯铁，乙图是炼铁高炉，得到的是生铁，属于混合物，故说法不正确；
故选项为：C．
【分析】A、根据实验的步骤及注意事项分析：一氧化碳还原氧化铁时，酒精灯要迟到早退；
B、根据焦炭为单质碳，可在氧气中燃烧生成二氧化碳，同时放出大量的热；可在高温条件下与二氧化碳反应生成一氧化碳分析；
C、根据被还原出来的铁在高温条件下熔化成液态铁，铁的密度大于炉渣分析；
D、根据反应的产物分析．
6．【答案】D
【知识点】空气的组成；测定空气中的氧气含量；金属锈蚀的条件及其防护；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、铁在氧气和水的共同作用下会生锈，铁生锈的过程会消耗氧气，使瓶内压强减小，故A正确；
B、质量守恒定律适用于一切化学反应，所以铁与氧气的反应遵循质量守恒定律，故B正确；
C、由于铁生锈消耗氧气，使瓶内压强变小，量筒内水的体积变化即为被消耗的氧气的体积，即氧气的体积为850mL-778mL=72mL，瓶内空气体积为345mL。所以实验测得氧气体积分数为：，故C正确；
D、氧气约占空气体积的21%，实验中铁粉过量，使瓶内的氧气被消耗完，使测定结果更准确，而不是铁粉用量越多，测得的氧气体积分数越大，故D错误。
故答案为：D。
【分析】A、根据铁生锈的实验原理进行分析解答；
B、根据质量守恒定律适用于一切化学反应进行分析解答；
C、根据氧气体积分数=进行计算解答；
D、根据空气中氧气的含量以及铁粉过量不能增加空气中氧气的体积分数进行分析解答。
7．【答案】D
【知识点】金属的化学性质；一氧化碳还原氧化铁；铁锈的主要成分；化合价规律和原则
【解析】【解答】a点表示铁元素为0价的单质铁，b点表示铁元素的化合价为+2的氧化物是氧化亚铁（FeO），c点表示铁元素为+2价的亚铁盐或碱，d点表示铁元素的化合价为+3价的碱或铁盐，e点表示铁元素为+3价的氧化物为氧化铁（Fe2O3)是铁锈的只要成分。
A、铁锈的主要成分是e，该说法错误，不符合题意；
B、a是（单质铁）在氧气中燃烧可得到四氧化三铁，该说法错误，不符合题意；
C、a单质铁与稀硫酸发生反应可制得硫酸亚铁c，该说法错误，不符合题意；
D、高温条件下，用CO还原e（氧化铁）可得到a（单质铁），该说法正确，符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据铁元素的化合价表分析不同物质中铁的化合价，以及铁的化学性质来解答。
8．【答案】C
【知识点】测定空气中的氧气含量；分子的定义与分子的特性；二氧化碳的物理性质；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】A、由于浓氨水具有挥发性，挥发出来的氨分子不断运动，运动到石蕊溶液中，氨气和水结合形成氨水，氨水显碱性，能使石蕊溶液变蓝色，能够证明分子在不断运动，能达到实验目的，不符合题意；
B、下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明了CO2密度比空气的大，能达到实验目的，不符合题意；
C、实验过程中，左边试管中的铁钉只与空气（或氧气）接触，不生锈，右边试管中的铁钉与氧气和水接触，会生锈，只能证明铁钉生锈需要水的参与，不能达到实验目的，符合题意；
D、红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气，生成五氧化二磷固体，瓶内的气压降低，打开止水夹时，水进入集气瓶，进入集气瓶中的体积即为集气瓶中空气中的氧气体积，能达到实验目的，不符合题意；
故选C。
【分析】A、根据分子在运动，氨分子显碱性，能使酚钛变红色来解答；
B、根据二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，密度大于空气密度来解答；
C、根据铁与氧气和水反应生成铁锈来解答；
D、根据氧气占空气体积的五分之一，红磷燃烧生成五氧化二磷来解答。
9．【答案】（1）28
（2）B
（3）
（4）B
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物；一氧化碳还原氧化铁；元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】（1）根据元素周期表标签可知，左上角的数字表示原子序数即质子数，故镍原子的质子数是28；
（2）熔点最低的是汞，是因为通常情况下汞是液体，其它物质是固体，故选B。
（3）氧化铁和一氧化碳在高温的条件下反应生成二氧化碳和铁，化学方程式为：。
（4）地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，含量最多的金属元素是铝元素，人类冶炼和使用金属铝的时间较晚，原因是铝的化学性质比较活泼，冶炼铝的技术要求高。
故答案为：B。
【分析】（1）根据元素周期表，左上角的数字表示原子序数即质子数。
（2）根据通常情况下汞是液体分析。
（3）氧化铁和一氧化碳在高温的条件下反应生成二氧化碳和铁。
（4）根据地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，含量最多的金属元素是铝元素，人类冶炼和使用金属铝的时间较晚，结合金属活动性顺序分析。
（1）根据元素周期表标签可知，左上角的数字表示原子序数即质子数，故镍原子的质子数是28；
（2）熔点最低的是汞，是因为通常情况下汞是液体，其它物质是固体，故选B。
（3）氧化铁和一氧化碳在高温的条件下反应生成二氧化碳和铁，化学方程式为：。
（4）地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，含量最多的金属元素是铝元素，人类冶炼和使用金属铝的时间较晚，原因是铝的化学性质比较活泼，冶炼铝的技术要求高。
故填：B。
10．【答案】（1）制还原剂或提供热量
（2）
【知识点】一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】（1）高炉炼铁中加入焦炭的作用是利用焦炭燃烧产生热量为反应提供热量和反应产生还原剂CO；
（2）赤铁矿主要成分是氧化铁，一氧化碳具有还原性，炼铁是利用一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学反应方程式是：。
【分析】根据高炉炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，焦炭是提供热量和产生一氧化碳还原剂来解答。
（1）高炉炼铁中加入焦炭的作用是利用焦炭燃烧产生热量为反应提供热量和反应产生还原剂CO；
（2）赤铁矿主要成分是氧化铁，一氧化碳具有还原性，炼铁是利用一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学反应方程式是：。
11．【答案】（1）A
（2）H2O、O2
（3）；氧化铁
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；金属锈蚀的条件及其防护；化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】（1）金属材料包括：金属单质和合金；钢铁车架是金属材料，A符合题意；真皮座套，是天然材料，B不符合题意；塑钢车窗是复合材料，C不符合题意；橡胶轮胎是有机合成材料，D不符合题意；
（2）钢铁车壳表面喷漆不仅美观，而且可有效防止与空气中的H2O、O2接触而生锈；
（3）工业上用赤铁矿（主要成分是氧化铁）与一氧化碳来炼铁，一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：；在反应中氧化铁失去氧，发生了还原反应，CO得到氧，发生了氧化反应。
【分析】（1）根据金属材料包括：金属单质和合金分析；
（2）根据铁生锈条件分析，铁生锈是铁与氧气和水共同作用；
（3）根据一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，失氧的物质发生还原反应分析。
（1）金属材料包括：金属单质和合金；
A．钢铁车架是金属材料，符合题意；
B．真皮座套，是天然材料，不符合题意；
C．塑钢车窗是复合材料，不符合题意；
D．橡胶轮胎是有机合成材料，不符合题意；
故选：A；
（2）钢铁车壳表面喷漆不仅美观，而且可有效防止与空气中的H2O、O2接触而生锈；
（3）工业上用赤铁矿（主要成分是氧化铁）与一氧化碳来炼铁，一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：；在反应中氧化铁失去氧，发生了还原反应，CO得到氧，发生了氧化反应。
12．【答案】（1）氢气燃烧产物只有水，比较环保
（2）化石资源制氢；小；清除可燃物
（3）不锈钢；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；还原
【知识点】合金与合金的性质；一氧化碳还原氧化铁；常见金属的冶炼方法；氢气的化学性质与燃烧实验；氢气的用途和氢能的优缺点
【解析】【解答】 (1) 冬奥会火炬"飞扬"采用氢气作为燃料，氢气燃烧产物只有水，无污染，故可实现"零排放"；
故填： 氢气燃烧产物只有水，比较环保
(2) 由图可知，目前氢气的主要来源是化石资源制氢；将氢气存储在高压燃料罐中，加压后，分子间间隔变小；火炬传递结束后，采用关闭燃料阀门的方法熄灭火炬，其中蕴含的灭火原理是：清除可燃物；
故填： 化石资源制氢 ；小； 清除可燃物
(3) 合金比组成它的纯金属硬度大，不锈钢是铁的合金，故硬度较大的是不锈钢；一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为： Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；该实验中，一氧化碳得到氧，体现了还原性。
故填： 不锈钢 ； Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ；还原；
【分析】(1) 根据氢气燃烧产生水的特点来分析；
(2) 根据题中氢气的来源分析；加压后分子间间隔变小；根据灭火的原理分析；
(3)根据金属与合金的性质分析；根据化学方程式的书写分析，一氧化碳得氧体现还原性。
13．【答案】（1）；提供热量并将二氧化碳转化为一氧化碳
（2）提供热量使煤炭饼温度达到着火点；B
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；常见金属的冶炼方法；燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】（1）用赤铁矿炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；炼铁过程中焦炭的作用是：提供热量并将二氧化碳转化为一氧化碳；
（2）①燃烧薪的作用是：提供热量使煤炭饼温度达到着火点；
②化学反应前后元素种类不变，文中“倭铅”的主要成分是锌。
故答案为：B。
【分析】（1）根据一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳、焦炭起的作用分析；
（2）根据燃烧的条件，化学反应前后元素种类不变分析。
14．【答案】（1）加快铁粉锈蚀
（2）铁生锈消耗氧气压强减小
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】（1）通常情况下，铁锈蚀的速率很慢，氯化钠可以加速铁粉锈蚀，使用氯化钠溶液的目的是加快铁粉锈蚀。
（2）铁粉锈蚀消耗氧气，导致锥形瓶内气压降低，则打开止水夹，可观察到烧杯中的水流入锥形瓶。
【分析】根据铁在氧气和水的情况下氧化成氧化铁，氯化钠溶液加快腐蚀速度来解答。
（1）通常情况下，铁锈蚀的速率很慢，氯化钠可以加速铁粉锈蚀，使用氯化钠溶液的目的是加快铁粉锈蚀。
（2）铁粉锈蚀消耗氧气，导致锥形瓶内气压降低，则打开止水夹，可观察到烧杯中的水流入锥形瓶。
15．【答案】（1）铝合金车篮或生铁支架；增大
（2）一；相同
（3）防止船体生锈
（4）>；
【知识点】金属的化学性质；金属锈蚀的条件及其防护；置换反应及其应用
【解析】【解答】（1）①生铁和铝合金属于金属材料，塑料和橡胶属于非金属材料，故各部件中属于金属材料是生铁支架或铝合金车篮；②合金的硬度比组成的它的纯金属大，故铜往往与其他金属制成合金使用，其目的是增大硬度；
故答案为：①生铁支架或铝合金车篮；②增大；
（2）①由方案一和二可知，方案二会产生有毒气体二氧化硫（属于空气污染物），方案一没有有毒物质生成，故对环境比较友好的是方案一；②方案一和方案二发生的化学反应都是一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，都属于置换反应；
故答案为：①一；②相同；
（3）船体进行喷漆处理，能隔绝空气和水，可防止船体生锈；
故答案为：防止船体生锈；
（4）①由金属活动性Fe>Cu>Ag，向含有和的溶液中加入一定量的铁粉，铁先与反应生成硝酸亚铁和银，反应完，铁才能与反应生成硝酸亚铁和铜，a、b两点，发生的均是铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银（），硝酸银均有剩余，由反应时的质量比可知，每56份质量的铁可置换出216份质量的银，溶液的质量会减少，则a、b 两点，溶液的质量：a>b；②cd段，发生的是铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：；
故答案为：＞；。
【分析】（1）根据材料的分类及金属材料中合金的优势进行分析解答；
（2）根据反应的产物及基本反应类型的判断进行分析解答；
（3）根据防止铁制品生锈的方法进行分析解答；
（4）根据金属的活动性顺序进行分析解答。
（1）①生铁和铝合金属于金属材料，塑料和橡胶属于非金属材料，故各部件中属于金属材料是生铁支架和铝合金车篮；
②合金的硬度比组成的它的纯金属大，故填：增大；
（2）①方案二会产生有毒气体二氧化硫，方案一没有有毒物质生成，故对环境比较友好的是方案一；
②方案一和方案二发生的化学反应都是一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，都属于置换反应；
（3）船体进行喷漆处理，能隔绝空气和水，防止船体生锈；
（4）①由金属活动性Fe>Cu>Ag，向含有Cu(NO3)2和AgNO3的溶液中加入一定量的铁粉，铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，AgNO3反应完，铁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜。a、b两点，发生的均是铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，硝酸银均有剩余，由Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag，由反应时的质量比可知，每56份质量的铁可置换出216份质量的银，溶液的质量会减少，则a、b 两点，溶液的质量：a>b；
②cd段，发生的是铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：。
16．【答案】（1）过滤
（2）需要可燃物
（3）氯化钙；a
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；铁锈的主要成分；燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】（1）棉花、细沙和小卵石能将较大的固体杂质隔开，起到过滤作用；
（2）水不可燃、但是酒精属于可燃物，棉花上的水不能燃烧，而棉花上的酒精能燃烧，说明燃烧的条件之一是需要可燃物；
（3）铁在与氧气、水蒸气共同接触时能生锈，试管a中煮沸后迅速冷却的蒸馏水，说明水中没有氧气，但是铁钉与水的接触面及上方含有氧气；试管b中没有氧气，植物油同时起到隔绝空气的作用；试管c中棉花中应放干燥剂，如氯化钙；试管a中能生锈，满足生锈的条件。
【分析】（1）固液分离的操作为过滤；
（2）要有可燃物、可燃物要与氧气接触、温度要达到可燃物的着火点，这三个条件同时具备，燃烧才能发生；
（3）铁在与氧气、水蒸气共同接触的情况下生锈，据此分析。
17．【答案】（1）A
（2）铁在潮湿的空气中容易生锈，南方沿海地区的空气湿度较大，盐分高，且温度要高一些
（3）Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O
【知识点】金属活动性顺序及其应用；金属锈蚀的条件及其防护；铁锈的主要成分
【解析】【解答】(1)铝的活动性大于铜与铁，从人类大规模开发、利用金属限可以看出，越活泼的金属，开发利用的越晚，说明主要和金属的活动性有关，故选项A符合题意；
故选A。
(2)钢铁生锈的条件是水与氧气，南方沿海降雨多空气潮湿且空气中盐分高，温度高，钢铁更易生锈.
故答案为： 铁在潮湿的空气中容易生锈，南方沿海地区的空气湿度较大，盐分高，且温度要高一些
(3) 盐酸与铁锈反应会生成氯化铁与水，.该反应的方程式为： Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O ；
故答案为： Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O
【分析】(1) 从人类大规模开发、利用金属的年限可以看出，越活泼的金属，开发利用的越晚，说明主要和金属的活动性有关来分析解答；。
(2)利用钢铁生锈的条件来分析解答；.
(3) 根据化学方程式的书写要求结合盐酸与铁锈反应会生成氯化铁与水书写。.
18．【答案】（1）①中铁钉生锈，②中铁钉不生锈
（2）红磷的量不足或装置漏气（合理即可）
（3）二氧化碳的密度比空气大；不能
【知识点】测定空气中的氧气含量；探究二氧化碳的性质；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答（1）在A实验中，一段时间后可观察到①中铁钉接触到氧气生锈，②中铁钉未接触氧气不生锈，由①中的铁钉既接触了水和氧气，②中的铁钉只接触了水，未接触氧气，故而由此可得出铁生锈需要与氧气接触的结论；
故答案为：①中铁钉生锈，②中铁钉不生锈；
（2）在实验B中，红磷燃烧的实验，导致测量结果偏小的原因为：若红磷的量不足，集气瓶的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小；若装置漏气，集气瓶外的空气进入集气瓶，造成测量结果偏小；
故答案为：红磷的量不足或装置漏气（合理即可）；
（3）由实验C可知，短蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的物理性质是二氧化碳的密度比空气大，而实验C缺少用来作对比的干燥的紫色石蕊纸花，图中纸花变红，无法判断是二氧化碳还是二氧化碳与水反应生成的碳酸使紫色石蕊变红，故不能得出CO2能与水发生化学反应的结论；
故答案为：二氧化碳的密度比空气大；不能。
【分析】（1）根据铁钉生锈的条件的探究进行分析解答；
（2）根据红磷燃烧的误差分析进行分析解答；
（3）根据二氧化碳的性质及实验现象进行分析解答。
（1）A实验中，一段时间后可观察到①中铁钉接触到氧气生锈，②中铁钉未接触氧气不生锈，根据①中的铁钉既接触了水和氧气，②中的铁钉只接触了水，未接触氧气，故而由此可得出铁生锈需要与氧气接触的结论；
（2）实验B中，最终进入集气瓶的水的体积约占集气瓶中空气总体积的五分之一，可得到的结论是氧气约占空气体积的五分之一，若红磷的量不足，集气瓶的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小，装置漏气，集气瓶外的空气进入集气瓶，造成测量结果偏小；
（3）短蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的物理性质是二氧化碳的密度比空气大，实验C缺少用来作对比的干燥的紫色石蕊纸花，图中纸花变红，也可能是二氧化碳直接使紫色石蕊变红，则不能得出CO2能与水发生化学反应的结论。
19．【答案】（1）二氧化碳/CO2
（2）大
（3）
（4）夏季温度高，气体分子间隔增大，气压增大
【知识点】合金与合金的性质；分子的定义与分子的特性；铁的冶炼
【解析】【解答】（1）“低碳出行”理念中的“碳”指的是二氧化碳。
（2） 自行车的轮圈使用铝合金是因为合金硬度比纯铝大。
（3）高温条件下一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，方程式为 。
（4）“夏天易爆胎”是由于夏季温度高，气体分子间隔增大，气压增大 。
【分析】（1）根据低碳指的二氧化碳分析；
（2）根据合金的硬度大于纯金属分析；
（3）根据高温条件下一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳分析；
（4）根据分子间隔随温度升高而增大分析。
20．【答案】（1）气球变大，松开手，气球变回原来大小，注射器活塞回到原刻度处
（2）
（3）澄清石灰水变浑浊；使火焰聚拢，提高温度
（4）收集尾气中的有毒气体，防止空气污染；燃着的酒精灯
【知识点】检查装置的气密性；一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】（1）推动注射器，装置总体积变小，压强增大，则可观察到气球变大，若是装置气密性良好，那么松手后，注射器又会回到原位置，气球变回原来大小，故答案为：气球变大，松开手，气球变回原来大小，注射器活塞回到原刻度处；
（2）甲酸在浓硫酸催化作用下加热生成一氧化碳和水，反应的化学方程式为：，故答案为：；
（3）一氧化碳和四氧化三铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，四氧化三铁和铁粉均为黑色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则可观察到澄清石灰水变浑浊；在火焰上外加网罩，能使火焰聚拢，提高温度，故答案为：澄清石灰水变浑浊、使火焰聚拢，提高温度；
（4）一氧化碳有毒，会污染空气，小气球的作用为收集尾气中的有毒气体，防止空气污染；一氧化碳具有可燃性，因此也可用燃着的酒精灯代替小气球来处理尾气，故答案为：收集尾气中的有毒气体，防止空气污染、燃着的酒精灯；
【分析】（1）根据检查装置气密性的实验操作进行分析；
（2）根据甲酸在浓硫酸催化作用下加热生成一氧化碳和水来回答；
（3）根据四氧化三铁和铁粉均为黑色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊回答第一个空，根据在火焰上外加网罩，能使火焰聚拢，提高温度回答第二个空；
（4）根据一氧化碳有毒，会污染空气以及一氧化碳具有可燃性进行分析。
（1）推断注射器，装置中的气体增大，压强增大，则可观察到气球变大，若装置气密性良好，松手后，注射器又会回到原位置，气球变回原来大小。
（2）甲酸在浓硫酸催化作用下加热生成一氧化碳和水，反应的化学方程式为：。
（3）一氧化碳和四氧化三铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，四氧化三铁和铁粉均为黑色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则可观察到澄清石灰水变浑浊；
在火焰上外加网罩，能使火焰聚拢，提高温度。
（4）一氧化碳有毒，会污染空气，则小气球的作用为收集尾气中的有毒气体，防止空气污染；
一氧化碳具有可燃性，则也可用燃着的酒精灯代替。
21．【答案】（1）排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸；固体由红色变成黑色；d；b
（2）E；C；350
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】（1）① 一氧化碳具有可燃性，与空气或氧气混合达到一定程度时遇到明火会发生爆炸，所以在加热Fe2O3之前要先通一会儿CO的目的是排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。
② 实验过程中，装置甲玻璃管A中实验现象为固体由红色变成黑色。
③ 从a中排出的二氧化碳和一氧化碳气体应该从d进入氢氧化钠溶液中，这样既能吸收二氧化碳，又能收集一氧化碳：若从b进入，则气体会从d逸出，导致收集不到一氧化碳，方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→d→b→e，如果导管连接错误，CO会排入空气中从而污染空气。
（2）① 高炉中产生CO的主要反应为 C+O2CO2、C+CO22CO ，其中“C→CO2”的反应主要发生在E区域，此区域靠近通风口，氧气浓度较高。
② 生铁是铁、碳合金，铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，碳不能与盐酸反应，故剩余的黑色的物质是碳，化学式为C。
③ 设得到含杂质4%的生铁质量为x，
Fe2O3 +3CO 3CO2+ 2Fe
160 112
480t x×（1-4%）
x=350t
答：得到含杂质4%的生铁质量为350t。
【分析】（1）根据一氧化碳具有可燃性，与空气或氧气混合达到一定程度时遇到明火会发生爆炸，实验过程中，装置甲玻璃管A中实验现象为固体由红色变成黑色，从a中排出的二氧化碳和一氧化碳气体应该从d进入氢氧化钠溶液中，这样既能吸收二氧化碳，又能收集一氧化碳分析。
（2）根据生铁是铁、碳合金，铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，碳不能与盐酸反应分析。
先设未知数，正确写出氧化铁与一氧化碳反应的化学方程式；再找准有关物质，已知量是氧化铁的质量，未知量是生成铁的质量；列比例式计算。
22．【答案】(1) 检查装置气密性
(2) 吸收热量，加速冷却
(3) A，B，D
(4) 白磷燃烧消耗氧气、温度降至室温
(5) 20.3%
(6) 铁粉与氧气接触面积更大，可以加快反应速率
(7) 刷油漆（合理即可）
【知识点】测定空气中的氧气含量；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】（1）按如图所示连接仪器，应该先检查装置气密性，再开始实验，避免装置漏气影响实验结果，红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式为；
（2）红磷燃烧放热，生成的五氧化二磷会污染空气，所以集气瓶里预先装进的水，可以吸收生成物防止污染空气，还可以吸收热量，加速冷却；
（3）A、红磷燃烧产生大量白烟，放出热量，该说法正确，符合题意；
B、红磷熄灭并冷却至室温后，再打开止水夹，否则气体受热膨胀，水倒流入集气瓶的体积不足五分之一，导致实验结果偏小，该说法正确，符合题意；
C、在实验过程中止水夹未夹紧胶皮管，实验过程中由于红磷燃烧放出大量的热，温度升高，使集气瓶内气体膨胀，压强变大，会有部分气体从导管口逸出，因实验中逸出了一部分气体，所以最终进入瓶内的水增多，导致测量结果偏大，该说法错误，不符合题意；
D、该实验中，红磷燃烧消耗氧气，气体减少，集气瓶内气压减小，打开止水夹后，烧杯中的水被压入集气瓶中，瓶内剩余气体的主要成分为氮气，由此说明氮气难（或不易）溶于水，该说法正确，符合题意。
故答案为：ABD.
（4）白磷燃烧放出大量的热，温度升高，使集气瓶内气体膨胀，压强变大，当反应结束后，热量散失，温度降至室温，同时装置内氧气被消耗，压强减小；
（5）铁粉会与氧气反应，导致集气瓶内气压减小，烧杯内蒸馏水被压入集气瓶中，所以烧杯内减少蒸馏水的体积为氧气的体积为90.0mL-63.6mL=26.4mL，则空气中氧气体积分数是=×100%≈20.3%；
（6）通过对比发现铁粉可比铁丝更加快速地完成实验，我认为可能的原因是铁粉与氧气接触面积更大，可以加快反应速率；
（7）刷油漆或涂油的方法都可以隔绝水和氧气，防止生活中铁制品生锈。
【分析】根据磷燃烧生成五氧化二磷固体，放热温度升高压强变大，反应完全后冷却到室温压强低于外界压强，氧气占空气体积的五分之一，铁与水和氧气反应生成铁锈，接触面大反应越剧烈来解答。
23．【答案】（1）铁的活动性顺序比铜强，容易被腐蚀；b
（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；降低生铁中碳元素的含量
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物；一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】（1）①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是依据金属活动性可知：铁的金属活动性比铜强，容易被腐蚀；
②a、铝是地壳中含量最高的金属元素，故错误；
b、铁锈蚀的条件是同时和氧气、水接触，沙漠中水蒸气含量少，铁制品锈蚀慢，故正确；
c、不锈钢是含铁的合金，铁和酸反应生成盐和氢气，不锈钢保温杯不可长时间盛放酸性饮品，故错误；
（2）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：。
②炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率。
③炼钢炉中通入氧气可以使生铁中的碳充分反应，降低含碳量。
【分析】（1）根据金属的活动性、铁生锈的条件分析。
（2）根据炼铁的原理、加快化学反应速率的方法、炼钢的原理分析。
24．【答案】（1）
（2）玻璃棒
（3）＞
【知识点】实验室常见的仪器及使用；金属活动性顺序及其应用；常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】（1） 高炉冶铁中，与赤铁矿石发生的反应为高温条件下一氧化碳与氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为 。
（2） 向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中玻璃棒的搅拌作用。
（3）由图示可知，向滤液1中加入钢，生成了镍，说明铁的金属活动性大于镍。
【分析】（1）根据高温条件下一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳分析；
（2）根据玻璃棒的搅拌作用分析；
（3）根据铁能从溶液中置换出镍分析。
25．【答案】（1）提供还原剂一氧化碳
（2）提供更多的空气，使燃烧更充分
（3）使生铁内的硫、锰、硅、碳等元素充分被氧化；高
（4）Fe2O3；b；（合理即可）；增大
【知识点】常见金属的冶炼方法；化学式的书写及意义；化学方程式的书写与配平；完全燃烧与不完全燃烧
【解析】【解答】 (1)木炭和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，故木炭在炼铁中有两个作用：燃烧提供热量及提供还原剂一氧化碳；
(2)燃烧需要氧气，氧气浓度越高燃烧月剧烈，故 炼铁炉鼓风作用是提供更多的空气，使燃烧更充分；
(3)由题意可知，“铸造”中搅拌铁水的原因是使生铁内的硫、锰、硅、碳等元素充分被氧化；
将铁水引入方塘，生铁中碳也会燃烧，故生铁中碳含量比熟铁高；
(4) ① B对应铁元素为+3价，且为氧化物，故为氧化铁，化学式为：Fe2O3；
熔炼是将氧化铁还原为铁，铁单质中铁元素化合价为0价，故，图中过程b代表“熔炼”过程；
② C为FeSO4， 则铁可以和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学反应方程式为： ；
C溶液与金属锌反应转化为A，说明锌和亚铁的化合物反应生成铁单质和锌的化合物，反应中锌和铁质量比为：65：56，故反应后含亚铁离子溶液变成了含锌离子溶液，故溶液质量增大。
【分析】(1)根据铁的冶炼知识分析；
(2)根据氧气浓度越高物质燃烧越剧烈知识分析；
(3)根据题意分析；
(4)根据化合价、化学式书写及方程式意义分析。
26．【答案】铜；；减轻了环境污染，回收了金属资源等
【知识点】金属活动性顺序及其应用；合理利用金属资源
【解析】【解答】（1）铜的金属活动性比锡的弱，因此加入铜不能与SnCl4反应，所以固体A中一定含有的金属元素是Cu。（2）步骤②中SnCl2通电分解生成SnCl4和Sn，发生反应的化学方程式为2SnCl2SnCl4+Sn。
（3）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺主要优点是减轻了环境污染，回收了金属资源等。
【分析】（1）根据铜的金属活动性比锡的弱分析。
（2）SnCl2通电分解生成SnCl4和Sn。
（3）根据减轻了环境污染，回收了金属资源等分析。
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