第5章 金属的冶炼与利用（B卷）
能力提升练
考试时间：90分钟；满分：100分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）（40分）
一、单项选择题（每题2分，共40分）
1．华夏造物历史悠久，《天工开物》中记载的下列造物过程肯定不涉及化学变化的是
A．金属的开采和冶炼 B．炼生铁
C．晒海盐 D．酿酒
2．夏天防雷电，远离金属。这是因为金属具有
A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．光泽
3．下列成语所描述的过程，从化学的角度理解正确的是
A．真金不怕火炼：金的化学性质稳定
B．釜底抽薪：木柴燃烧必须达到着火点
C．铁杵磨成针：主要发生了化学变化
D．百炼成钢：只发生了物理变化
4．下列说法正确的是
①水银不是银 ②干冰不是冰 ③铅笔不含铅 ④金刚石不含金
A．①④ B．② C．②③ D．①②③④
5．金属材料在现实生活中有极为重要的作用。下列金属材料的运用与金属所具有的性质不一致的是
A．制造白炽灯灯丝——熔点高 B．制造飞机——坚硬而质轻
C．制造保险丝——硬度大 D．制造装化工原料的容器——耐腐蚀
6．下列材料中属于金属材料的是
A．钢筋混凝土 B．铝合金 C．玻璃 D．尼龙绳
7．下列关于生铁和钢的叙述正确的是
A．生铁和钢都是纯净物 B．生铁是铁和碳的化合物
C．生铁是炼钢的主要原料 D．生铁和钢都是铁的单质
8．下列关于金属的说法正确的是
A．生铁的含铁量比钢高 B．武德合金的熔点高，可用于制造保险丝
C．可以用铁桶盛放硫酸铜溶液 D．铜有良好的导电性，常用于制作导线
9．家庭铁制菜刀洗后常用的防锈方法是
A．擦干 B．镀金属 C．涂油 D．烧搪瓷
10．将金属M置于硫酸锌溶液中，无明显现象发生；而将其置于硫酸铜溶液中，表面有红色固体物质析出。由此可判断M、Zn、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为。
A．M、Zn、Cu B．Zn、M、Cu C．Zn、Cu、M D．Cu、 M、Zn
11．将一定量生铁放入足量稀硫酸中,充分反应后剩余的残渣主要是（ ）
A．硫酸铁 B．硫酸亚铁 C．铁 D．碳
12．故宫博物院收藏的《千里江山图》所采用的颜料有：朱砂(含HgS)、赭石(含Fe2O3)、砗磲(含CaCO3)和孔雀石[含Cu2(OH)2CO3]等。下列分析正确的是
A．从朱砂中可以炼制出水银
B．CaCO3中钙元素和氧元素的质量比为1：3
C．赭石是白色固体
D．Cu2(OH)2CO3中铜元素的化合价是+1
13．某冶炼厂处理尾气时有下列转化。
下列说法正确的是
A．转化②是置换反应
B．整个转化中，丙与甲的分子个数之比为2:3
C．转化过程中氮的化合价有3种
D．食品包装袋中充入丙，可防止食品氧化变质
14．关于下列实验现象，描述错误的是（ ）
A．将铜片 放入硝酸银溶液，溶液由无色变为蓝色
B．硫酸铜溶液中滴入氢氧化钠溶液产生蓝色沉淀
C．铁丝在氧气中剧烈燃烧， 火星四射，生成黑色固体
D．光亮的铜丝放入稀硫酸中，溶液变为蓝色，产生大量气泡
15．利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是
A．可用点燃的方法处理尾气中的CO
B．充分加热，a处固体由黑色变为红色
C．反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价
D．b处可以用氢氧化钠溶液检验生成的CO2
16．某同学设计了右图所示的装置探究铁锈蚀的条件。a管中装入少量煮沸的蒸馏水，b管中是干燥的空气。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞。
一周后观察。下列推断错误的是
A．只有a管中的铁钉会锈蚀
B．L端与R端的液面高度仍然保持一致
C．植物油的使用可以减少水蒸发对实验的影响
D．该实验可以说明铁的锈蚀与空气和水有关
17．钛和钛合金是重要的金属材料。工业上用钛酸亚铁(FeTiO3)冶炼钛(Ti)的过程是：(Ti的相对原子质量为48)
①2FeTiO3＋6C＋7Cl2====2TiCl4＋2FeCl3＋6CO
②在氩气环境中：2Mg＋TiCl4====Ti＋2MgCl2
下列判断不正确的是( )
A．反应①中生成的气体对环境有污染
B．反应②中氯化物的总质量保持不变
C．反应①、②中钛元素的化合价都改变
D．反应②中氩气作为保护气不参加反应
18．小雅同学为研究金属腐蚀的条件，用细尼龙线将三根大小相同的无绣铁钉分别固定在如下图所示的三个液面高度相同的装置中，放置一星期后观察到U型管左侧液面高度为I>Ⅲ>II。则根据以上现象判断下列说法不正确的是
A．装置I、II中的铁钉被腐蚀发生的化学反应不同
B．装置I、II中的铁钉被腐蚀都能说明分子在不断运动
C．通过装置II Ⅲ中的现象对比说明浓盐酸有挥发性而浓硫酸具有吸水性
D．通过装置I、Ⅲ中的现象对比，只能推出“铁生锈必须要有水参与反应”的结论
19．将 CO 和铁的氧化物FexOy置于密闭容器中，一定条件下充分反应至完全，反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是
A．m 的值为 12.6
B．铁的氧化物中 x：y=1：1
C．参加反应的铁的氧化物的质量为 16g
D．当 CO2质量为 4.4g 时，容器内 CO 质量为 2.8g
20．向H2SO4和CuSO4的100.0g混合溶液中加入12.0g铁粉，充分反应后进行固液分离，得到a g溶液和12.0g不溶固体，向该固体中加入足量稀盐酸，产生0.2g H2。下列说法正确的是
A．a = 100.0
B．该固体能全部溶解于稀盐酸中
C．ag溶液中含有铁元素的质量为6.4g
D．原混合溶液中H2SO4和CuSO4的质量比为7∶40
第II卷（非选择题）（60分）
二、填空题（共3小题，15分）
21．“见著知微，见微知著”是化学的思维方法。
(1)铜是生活中常见的一种金属，可用以制作导线，主要体现了金属铜的 性。
(2)固态的二氧化碳俗称 ，镁条在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和一种黑色粉末，写出反应的化学方程式 。
(3)金刚石硬度很大、石墨硬度很小，二者物理性质有较大差异的原因 。
22．化学用语是学好化学的重要工具。
(1)铝是一种常见金属，由图1，图2可知，铝的相对原子质量为 ，铝原子在化学反应中容易 （填“得到”或“失去”）电子成为稳定结构，铝离子的符号为 。
(2)铝制品具有优良的抗腐蚀能力，该反应的化学方程式为 。长期使用铝制炊具不利人体健康，这里的铝是指 （填序号）。
a、单质 b、元素 c、原子 d、分子
23．某学习小组拟以废旧干电池为原料制取锰，简易流程如下：
【资料在线】MnO2 + 4HCl（浓）=MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O；Cl2是一种黄绿色的有刺激性气味的有毒气体。
(1)加入浓盐酸溶解废旧电池内黑色物质过程中保持通风，其原因是 。
(2)从产品纯度、环保等角度考虑，X宜选择 （填代号）。
A．焦炭 B．铝 C．氢气 D．一氧化碳
(3)写出碳酸锰在空气中灼烧生成四氧化三锰的化学方程式 。
三、实验与探究题（共4题，40分）
24．如图为初中化学常见的仪器装置，请回答下列问题。
(1)写出仪器名称：a为 ，b为 。
(2)用高锰酸钾固体制取并收集纯净氧气装置组合是 （填字母序号）。
(3)实验室可选用 （填字母序号）和D装置制取CO2气体，实验室制取二氧化碳的方程式为 。
(4)实验室用锌粒和稀硫酸制取H2的化学方程式为 ；反应类型属于 。
(5)为探究影响Zn与稀硫酸反应快慢的因素，进行以下三组实验，室温下，取颗粒大小相同的锌粒与足量稀硫酸反应，测量产生10mLH2（通常状况）所需时间，实验数据如下：
实验编号 硫酸的质量分数% 硫酸的体积/mL 锌粒的质量/g 时间/s
1 10 10 1 78
2 10 10 2 57
3 40 10 1 9
①比较实验1、2的数据，可以得出的结论是 。
②由实验数据可知，该实验中对Zn与稀硫酸反应快慢影响较大的因素是 。
25．铜及其化合物有广泛的应用，炼铜工艺由来已久。
(1)西汉时期《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”的记载，此为湿法炼铜原理。用化学方程式表示为 。
(2)化学兴趣小组同学模仿工业高炉炼铁原理，在如图1所示装置中用CO还原CuO制取金属Cu。
①上述用CO还原CuO制取金属Cu的装置中气球的作用是 。若没有气球，使用图2中I和Ⅱ组合要达到相似的效果，则装置的连接顺序为e→ （用a、b、c、d表示）
②实验开始前，需要先通一段时间CO，然后开始加热，当观察到装置B中出现 的现象时，说明CO与CuO已经开始反应；写出B中对应的化学方程式 。
③为确定反应的最佳温度，兴趣小组利用原位X射线粉末衍射仪来测定不同温度下反应4小时后的固体物质成分，实验结果如图所示（该图谱可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同），据图回答下列问题：
Ⅰ. 400℃时，固体产物的化学式为 。
Ⅱ. 500℃时，该反应的化学方程式为 。
Ⅲ.由图像可知，用CO还原CuO制取纯净的Cu，最佳反应温度应控制在 ℃。
26．学习小组对影响铁锈蚀因素及控制实验条件的探究开启了项目化学习之旅。
【项目一】探究铁锈蚀的条件
(1)铁生锈是 （填“剧烈”或“缓慢”）氧化。
(2)一天后试管a中铁钉生锈而c中铁钉没有生锈，可得出铁生锈需要与 接触。
(3)铁钉生锈的其中一步反应是铁与氧气、水共同作用生成Fe（OH）2，该反应化学方程式为 。
【项目二】探究植物油能否完全隔绝氧气
一段时间后，仔细观察试管b中铁钉，发现也有锈蚀现象。为此大家又设计了如下实验。
［实验1］将涂水的铁片置于植物油中，并放置于密封的无氧容器中，一天后观察铁片无锈迹。
［实验2］将涂水的铁片置于植物油中，并敞口放置于空气中，一天后发现少量锈斑，再过一段时间观察，锈斑面积增大。
(4)植物油 （填“能”或“不能”）完全隔绝空气中的氧气。
(5)根据实验1和实验2的对比，为达到任务一的目的，试管b可采取的改进措施为 。
【项目三】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响
已知：CO2在水中的逸出速率大于溶解速率，故也可用排水法收集CO2。
(6)装置改进后，用两个量筒分别收集100mLCO2并倒置于水槽中，向其中一个量筒内迅速注入少量植物油，使CO2与水被植物油隔开（CO2与植物油不反应）。测得量筒内CO2体积随时间的变化曲线如图三。
①由图三可得出植物油不能完全将CO2与水隔离，可以 （填“加快”或“减缓”）CO2在水中的溶解。
②取量筒内的液体少量于试管中，滴加 （填试剂名称），溶液变红色，说明显酸性。
27．铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）铁的应用和防护
(1)某麦片中含微量铁粉，食用后铁粉与胃酸反应转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为 。
(2)如图实验说明NaCl在铁生锈中的作用是 。
(3)铁生锈的次要过程：，写出Fe转化为FeCO3总反应的化学方程式 。
（二）废铁的再利用
黄钠铁矾[NaFex（SO4）y（OH）z]是一种高效净水剂。用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe2O3和FeCO3）制备黄钠铁矾的主要流程如下：
(4)将废铁屑研磨成粉末的目的是 。
(5)“酸溶”时H2SO4与 、FeCO3与Fe2O3发生反应。
（三）黄钠铁矾组成确定
称取9.70g黄钠铁矾，用下图装置进行热分解实验。
【资料】
①NaFex（SO4）y（OH）z在T1℃分解会生成H2O（气态），提高温度至T2℃继续分解产生SO3气体，并得到Fe203和Na2SO4。
②浓硫酸可用于吸收SO3。
装配好实验装置后，检查装置气密性。
(6)分别控制温度在T1℃、T2℃对A中固体加热。
①控制温度在T1℃加热，实验后测得B装置质量增加1.08g。
②用D装置替换B装置，控制温度在T2℃，加热至反应完全。
③T1℃、T2℃时，加热后均通入一段时间N2，目的是 。
(7)完全反应后，将A装置中固体溶于足量水，过滤、洗涤、烘干得4.80g固体，将滤液蒸干得1.42g固体（不含结晶水）。
结论：NaFex（SO4）y（OH）z中，x:y:z= 。
四、计算题（共1小题，5分）
28．某探究小组为了测定实验室一瓶稀硫酸中溶质的质量分数，用铜锌合金和稀硫酸完成了如下图所示的实验。（资料：铜锌合金为铜和锌熔合而成，其中铜与稀硫酸不反应。）
请分析并计算：
(1)反应生成氢气的质量为 g。
(2)这瓶稀硫酸中溶质的质量分数。（写出完整计算过程）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A、冶炼金属的过程中有新物质生成，属于化学变化，不符合题意；
B、炼生铁的过程中有新物质生成，属于化学变化，不符合题意；
C、晒海盐的过程中没有新物质生成，属于物理变化，符合题意；
D、酿酒的过程中有新物质生成，属于化学变化，不符合题意。
故选C。
2．A
【详解】金属的共性为导电性、导热性、延展性、具有金属光泽等。夏天防雷电，远离金属，这是国为金属具有导电性；故答案选择A。
3．A
【详解】物理变化是没有生成其他物质的变化，而化学变化，生成了其他的物质．化学变化的基本特征是有其他物质生成，常表现为颜色改变、放出气体、生成沉淀等，有时候还伴随着能量的变化，这是判断化学变化的依据．
A、真金不怕火炼：金的化学性质稳定，从化学的角度理解正确；
B、釜底抽薪：木柴燃烧必须达到着火点；说法错误，因为木柴燃烧温度必须达到着火点，且应与氧气或空气接触．
C、铁杵磨成针：主要发生了化学变化，说法错误；主要发生了物理变化，因为无新物质生成；
D、百炼成钢：只发生了物理变化，说法错误；因为生铁中的碳元素会发生一些反应，从而变成二氧化碳气体；故选A．
【点评】正确区别物理变化和化学变化关键是判断是否有新物质的生成，方法是比较变化前后物质的差别：是只限于物质的状态变化，还是物质发生了根本变化．
4．D
【详解】①水银不是银，是金属汞，正确；
②干冰不是冰，是固体二氧化碳，正确；
③铅笔芯不含铅，是石墨和粘土的混合物，正确；
④金刚石中不含金，含碳，正确；
故选D。
5．C
【详解】物质的性质决定物质的用途。A. 制造白炽灯灯丝——熔点高，故A正确；B. 制造飞机——坚硬而质轻，故B正确；C. 制造保险丝——熔点低。故C错误；D. 制造装化工原料的容器——耐腐蚀，故D正确。
6．B
【详解】金属材料包括纯金属和合金，铝合金属于金属材料。故选B
7．C
【详解】A、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，均属于混合物，故选项说法错误。
B、生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，是一种混合物，而不是化合物，故选项说法错误。
C、炼钢的原理是降低生铁的含碳量，形成含碳量为0.03%～2%的铁合金，所以生铁是炼钢的主要原料，故选项说法正确；
D、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，均属于混合物，不是铁的单质，故选项说法错误。
故选：C。
8．D
【详解】A、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，生铁的含铁量比钢低，故选项说法错误；
B、武德合金的熔点低，可用于制造保险丝，故选项说法错误；
C、在金属活动性顺序中，铁排在铜的前面，所以铁会与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，因此不能用铁桶盛放硫酸铜溶液，故选项说法错误；
D、铜有良好的导电性，常用于制作导线，故选项说法错误。
故选D。
9．A
【详解】家庭铁制菜刀洗后常用的防锈方法是擦干，防止铁和水的接触，防止铁生锈。
故选A。
10．B
【详解】将金属M置于硫酸锌溶液中，无明显现象发生，说明金属M没有Zn活泼，不能置换出Zn；而将其置于硫酸铜溶液中，表面有红色固体物质析出，说明金属M比Cu活泼，置换出了Cu；金属活动性由强到弱的顺序是Zn、M、Cu。
11．D
【详解】生铁是含碳的铁合金，碳不和稀硫酸反应，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故充分反应后剩余的残渣主要是碳；
故选D。
12．A
【详解】A、朱砂中含有汞元素，水银为单质汞，根据元素守恒，可炼制水银，该选项分析正确；
B、CaCO3中钙元素和氧元素的质量比为40：（16×3）=5：6，该选项分析不正确；
C、氧化铁为红色，则赭石不为白色，该选项分析不正确；
D、Cu2(OH)2CO3中，氢氧根的化合价为-1价，碳酸根的化合价为-2价，设铜元素的化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则2x+（-1）×2+（-2）=0，解得x=+2，该选项分析不正确。
故选A。
13．D
【详解】A、置换反应是指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，转化②反应物是NO2和N2H4，生成物是N2和H2O，反应前没有单质，所以不属于置换反应，选项错误；
B、转化②化学方程式为：2NO2+2N2H43N2+4H2O，可得整个转化中，丙与甲的分子个数之比为3:2，选项错误；
C、转化过程中氮的化合价有3种，分别是NO中显+2价，NO2中显+4价，N2H4中显-2价，N2中显0价，共有4种化合价，选项错误；
D、丙为氮气，化学性质不活泼，所以食品包装袋中充入丙，可防止食品氧化变质，选项正确；
故选：D。
14．D
【详解】A、将铜片放入硝酸银溶液，会形成硝酸铜溶液和银，溶液由无色变为蓝色；故选项正确，但不符合题意；
B、硫酸铜溶液中滴入氢氧化钠溶液产生蓝色沉淀：CuSO4＋2NaOH=Na2SO4＋Cu(OH)2↓；故选项正确，但不符题意；
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧， 火星四射，生成黑色固体；故选项正确，但不符合题意；
D、光亮的铜丝放入稀硫酸中，不反应，无明显现象；故选项错误，但符合题意。
故选：D。
15．A
【详解】A. 一氧化碳具有可燃性，可用点燃的方法处理尾气中的CO，正确；
B. 一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，充分加热，a处固体由红色变黑色，错误；
C. 氧化铁中氧元素化合价为-2，化合物中正负化合价代数和为零，则铁元素化合价为+3，单质中元素化合价为零，则反应前后Fe元素的化合价由+3价变为0价，错误；
D. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，b处可以用氢氧化钙溶液检验生成的CO2，错误；
故选A。
16．B
【详解】分析：根据铁生锈的条件进行分析，铁在有水和氧气并存时易生锈．
解：A、a管中的铁钉与水和氧气同时接触，易生锈，而b管中的铁钉在干燥的空气中不易生锈，故A正确；
B、A管中的铁钉生锈消耗氧气，导致压强减小，b管中的铁钉不生锈，压强不变，故液体会向L端移动，L端液面高于R端，故B错误；
C、油和水不能互溶，使用植物油能减少水分蒸发对实验的影响，故C正确；
D、该实验可以说明铁的锈蚀与空气和水有关，故D正确．
故选B．
17．C
【详解】A、反应①中生成的气体是有毒的一氧化碳气体，会对环境造成污染，故A正确；
B、在反应②中：2Mg＋TiCl4====Ti＋2MgCl2中，参加反应的TiCl4与生成的MgCl2质量之比为190：190=1：1，反应②中氯化物的总质量保持不变，故B正确；
C、反应①中钛元素的化合价反应前后都是+4价；反应②中由+4价变为0价，故C错误；
D、反应②需在氩气环境中进行，这里氩气是作为保护气不参加反应，故D正确。故选C。
18．A
【详解】A、在I和II中铁钉都与水和氧气接触而锈蚀，都是铁与水和氧气共同作用的结果，Ⅱ中铁钉处于酸雾中，酸能加速铁的锈蚀，装置I、II中的铁钉被锈蚀发生的化学反应相同，说法错误；
B、装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉没有与直接水接触，但是也被腐蚀，这能说明分子在不断运动，说法正确；
C、因为浓硫酸能够吸收水蒸气，使得铁不能与水充分接触，不容易生锈，浓盐酸挥发出来的氯化氢气体使得压强增大，所以放置一星期后观察到U型管左侧液面高度为Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ，这说明了浓盐酸有挥发性而浓硫酸具有吸水性，说法正确；
D、装置I中的铁钉能与水和氧气接触，发生了锈蚀；Ⅲ中浓硫酸能够吸收水蒸气，使得铁不能与水充分接触，不容易生锈；通过装置I、Ⅲ中的现象对比，不能推出“铁生锈必须要有水参与反应”的这一结论，正确。
故选A。
19．B
【详解】A、由反应的化学方程式： ，故A不正确；
B、生成铁的质量为16.8g，参加反应的一氧化碳的质量为，则铁的氧化物中氧元素的质量为，则铁的氧化物中，故B正确；
C、参加反应的铁的氧化物的质量为，故C不正确；
D、当二氧化碳质量为4.4g时，由反应的化学方程式，则参加反应的一氧化碳的质量为2.8g，容器内一氧化碳质量为，故D不正确。
故选：B。
20．C
【详解】A.据质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量不变， 反应后溶液的质量等于a = 100.0g+12.0g- 12.0g-0.2g<100g，错误； B. 设不溶物中铁的质量为x
Fe +2HCl== FeCl2+H2↑
56 2
x 0.2g
56/x=2/0.2g x=5.6g
反应后不溶物中铜的质量6.4g；铜和盐酸不反应，该固体不能全部溶解于稀盐酸中，错误；C.据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类、质量不变，剩余铁单质5.6g， ag溶液中含有铁元素的质量为12g-5.6g=6.4g，正确；D. 设原混合物中硫酸铜的质量为x，和硫酸铜反应的铁的质量为m,硫酸的质量为y
Fe+ CuSO4 == Cu + FeSO4
56 160 64
m x 6.4g 160x=64/6.4g x=16g； 56/m=64/6.4 m=5.6g
和硫酸反应的铁的质量为：12g-5.6g-5.6g=0.8g,
Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑
56 98
0.8g y 56/0.8g=98/y y=1.4g
原混合溶液中H2SO4和CuSO4的质量比为1.4g : 16g =7∶80,错误。故选C。
21．(1)导电
(2) 干冰
(3)碳原子的排列方式不同
【详解】（1）铜可用于制作导线，主要体现了金属铜的导电性；
（2）固态的二氧化碳俗称干冰，镁条在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和一种黑色固体，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，故黑色固体为碳，反应的化学方程式是：；
（3）金刚石硬度很大、石墨硬度很小，是因为碳原子的排列方式不同，故二者的物理性质有很大差异。
22．(1) 26.98 失去 Al3+
(2) b
【详解】（1）元素周期表最下方数字是相对原子质量，铝的相对原子质量为26.98，铝原子最外层电子数为3，小于4，容易失去电子形成带3个单位正电荷的铝离子，符号为Al3+，故填：26.98、失去、Al3+；
（2）铝制品具有优良的抗腐蚀能力是因为常温下与氧气反应形成一层致密的氧化膜，化学方程式为：，长期使用铝制炊具不利人体健康，这里的铝是指元素而不是具体的存在形式，故填：、b。
23．(1)防止Cl2中毒（其它合理答案即可）
(2)C
(3)6MnCO3+O22Mn3O4+6CO2
【详解】（1）浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气，氯气是有毒气体，故用浓盐酸溶解二氧化锰时要保持通风，避免中毒。
（2）A、用焦炭还原四氧化三锰，得到的锰中易含有固体焦炭，且容易产生温室气体二氧化碳，不符合题意；
B、用铝还原四氧化三锰时不能保证铝恰好完全反应，且生成物氧化铝为固体，故产品锰中易混有固体杂质，不符合题意；
C、氢气还原四氧化三锰生成锰和水，对环境无污染，符合题意；
D、CO有毒，易污染环境，未反应的一氧化碳，污染空气，不符合题意。
故选C。
（3）碳酸锰在空气中灼烧时有氧气参与反应，根据反应前后原子的种类和个数不变，则生成物中含有二氧化碳，反应的化学方程式为。
24．(1) 长颈漏斗 水槽
(2)BF##FB
(3) A##C CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(4) Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 置换反应
(5) 在硫酸的质量分数和体积相同时，锌粒质量越大，收集相同体积氢气所需时间越短 硫酸的质量分数
【详解】（1）由图可知，仪器a的名称为长颈漏斗，仪器b的名称为水槽。
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应属于固-固加热型，选择的发生装置为B，氧气密度比空气大，不易溶于水，采用排水法收集气体较纯净，选择的收集装置为F。
（3）实验室常用石灰石或大理石（主要成分碳酸钙）和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液常温型，可选用A或C装置作发生装置；
反应的化学方程式为。
（4）锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为；
该反应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，属于置换反应
（5）①实验1和实验2中，硫酸的质量分数和体积相同，锌粒质量不同，比较实验1、2的数据，可以得出的结论是锌粒质量越大，收集相同体积氢气所需时间越短。
②对比实验1和实验3可知，在硫酸的体积和锌粒质量相同的条件下，硫酸的质量分数越大，收集相同体积氢气所需时间越短，且对Zn与稀硫酸反应快慢影响较大。
25．(1)
(2) 收集尾气，防止污染环境 b→a→c→d 澄清石灰水变浑浊 Cu和Cu2O
500
【详解】（1）曾青得铁则化为铜是指铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为： 。
（2）①排出的尾气中含有一氧化碳，防止一氧化碳污染空气，因此用气球收集尾气，若没有气球使用图2中1和Ⅱ组合要达到相似的效果，因一氧化碳难溶于水可采用排水法把一氧化碳收集起来则装置的连接顺序为e→b→a→c→d，
②CO与CuO已经开始反应会生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；当观察到装置B中石灰水变浑浊时说明CO与CuO已经开始反应；二氧化碳和氢氧化钙反应生成不溶于水的碳酸钙和水，化学方程式为：。
③I、根据图示可知在400℃时，可以在图示中看出固体产物有Cu和Cu2O；
II、500℃时，可以在图示中看出固体产物只有Cu，所以该反应的化学方程式为：
III、根据图示，温度高500℃时固体产物只有Cu，所以最佳温度控制在500℃，不会产生其他杂质，且节约能源。
26．(1)缓慢
(2)水##H2O
(3)2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2
(4)不能
(5)将干燥的铁片置于油中，并敞口放置于潮湿的空气中，观察铁片是否生锈（合理即可）
(6) 减缓 紫色石蕊试液
【详解】（1）铁生锈的速度较慢，是物质和氧气发生的不易察觉的氧化反应，属于缓慢氧化；
（2）试管a中铁与氧气、水接触，试管c铁只与氧气接触，一天后试管a中的铁钉生锈而中的铁钉没有生锈，由此可得出：铁生锈需要与水接触；
（3）根据“铁钉生锈的其中一步反应是铁与氧气、水共同作用生成Fe（OH）2”可知，该反应的反应物是铁、氧气和水，生成物是Fe（OH）2，化学方程式为：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2；
（4）［实验1］将涂水的铁片置于植物油中，并放置于密封的无氧容器中，一天后观察铁片无锈迹。
［实验2］将涂水的铁片置于植物油中，并敞口放置于空气中，一天后发现少量锈斑，再过一段时间观察，锈斑面积增大。
根据实验1、实验2的实验现象可得出结论是：植物油不能完全隔绝空气中的氧气；
（5）任务一中植物油的目的隔绝氧气，试管b可采取的改进措施为将干燥的铁片置于油中，并敞口放置于潮湿的空气中，观察铁片是否生锈；
（6）①分析图三，无论是否用植物油，二氧化碳气体的体积都减少，用植物油隔离二氧化碳气体减少较慢，可得出植物油不能完全将CO2与水隔离，可以减缓CO2在水中的溶解；
②紫色石蕊溶液遇酸性物质变红色，取量筒内的液体少量于试管中，滴加紫色石蕊试液，溶液变红色，说明显酸性。
27．(1)
(2)加快铁的锈蚀
(3)
(4)增大接触面积，加快反应速率（或提高铁的浸取率）
(5)Fe##铁
(6)使生成的H2O和SO3分别被B装置和D装置充分吸收
(7)3：2：6
【详解】（1）盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：
（2）由图可知铁在氯化钠存在的环境中会加速锈蚀，所以NaCl在铁生锈中的作用是：加速了铁的锈蚀。
（3）铁与空气中的水、氧气、二氧化碳反应生成碳酸亚铁，化学方程式为：
（4）增大反应物的接触面积，可以加快反应速率，所以将废铁屑研磨成粉末的目的是加快反应速率。
（5）用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe2O3和FeCO3）加入稀硫酸时，酸会和铁，碳酸亚铁，氧化铁发生反应，故填：Fe。
（6）装置A用于加入样品，装置B用于测定生成水的质量，装置D用于测定三氧化硫的质量加热后均通入一段时间N2，目的是使生成的H2O和SO3分别被B装置和D装置充分吸收。
（7）加热9.7g样品，生成1.08g水、4.8g氧化铁，硫酸钠1.42g，根据Fe2O34.8 g可算出铁元素质量为3.36g，根据水1.08g可算出氢元素质量为0.12g，硫元素的计算应分为硫酸钠和三氧化硫两部分，1.42g 硫酸钠中含硫0.32g，根据质量守恒，三氧化硫的质量为9.7g-4.8 g-1.08 g-1.42 g=2.4 g，含硫0.96g，则总含硫元素0.32g+0.96 g=1.28 g，因此可列式为：56x:z=3.36g:0.12g故x:z=1:2；56x:32y=3.36g：1.28g故x:y=3:2，整合之后x:y:z=3:2:6。
28．(1)0.2
(2)解：设参加反应的H2SO4质量为x
x=9.8g
则这瓶稀硫酸溶液中溶质的质量分数
答：这瓶稀硫酸溶液中溶质的质量分数为9.8%。
【详解】（1）根据质量守恒定律，反应生成氢气的质量为；
（2）见答案
答案第1页，共2页
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