人教版九下化学同步练习：8.3金属资源的利用和保护(优生加练)
一、选择题
1．如下图所示，小海同学进行了模拟炼铁的实验。下列有关该实验的说法正确的是（ ）
A．实验开始时，先通入一氧化碳后加热
B．硬质玻璃管中的固体由黑色变为红棕色
C．A处酒精喷灯与C处酒精灯的作用相同
D．反应后，硬质玻璃管内固体减少的质量就是反应生成的二氧化碳的质量
【答案】A
【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】A、实验开始时先通一氧化碳后加热，目的是排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸。A答案正确；
B、硬质玻璃管中的固体由红色变为黑色。B答案错误；
C、A处酒精喷灯是为一氧化碳还原氧化铁提供高温条件，C处酒精灯是点燃尾气防止污染空气。C答案错误；
D、反应后硬质玻璃管内固体减少的质量是氧化铁中氧元素的质量。D答案错误；
故答案为：A。
【分析】根据一氧化碳还原氧化铁固体由红色变为黑色，一氧化碳具有毒性，会污染空气，需要做尾气处理，根据化学反应前后元素种类不变，元素质量不变，可分析硬质玻璃管内固体减少的质量是氧化铁中氧元素的质量。
2．下列图像能正确反映对应关系的是
A．镁条在盛有空气的密闭容器中燃烧 B．水电解一段时间 C．高温条件下一氧化碳还原氧化铁 D．加热高锰酸钾制取氧气固体中氧元素的质量分数
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】氧气的实验室制法；电解水实验；一氧化碳还原氧化铁；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、镁条在盛有空气的密闭容器中燃烧，密闭容器中物质的质量保持不变，不符合题意；
B、电解水时生成氢气和氧气的体积之比为2：1，质量比即为水中氢、氧元素质量比，为1：8，不符合题意；
C、高温条件下一氧化碳还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，反应前固体为氧化铁，反应后固体为铁，随着反应的进行，固体的质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变，不符合题意；
D、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随氧气的生成，固体中氧元素质量减少，剩余固体中氧元素的质量分数逐渐减少，至完全反应不再发生改变，不符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、根据化学反应前后物质质量总和不变分析；
B、根据电解水时生成氢气和氧气质量比与体积比分析；
C、根据一氧化碳与氧化铁反应和成铁和二氧化碳分析；
D、根据高锰酸钾受热分解产生氧气分析。
3．、还原的过程相似，大致分为三个阶段。向中不断地通入，不断加热，实验测得固体残留率随温度的变化曲线如图所示。（已知：固体残留率=）下列叙述错误的是（ ）
A．从a到d点，固体中的氧元素的含量逐渐变小
B．从a到d点，固体减少的质量等于生成的水的质量
C．bc段发生反应的化学方程式为
D．d点对应固体，其质量为
【答案】B
【知识点】常见金属的冶炼方法；化学式的相关计算
【解析】【解答】A. CO、H2还原Fe2O3的过程相似，铁的氧化物中的氧元素逐渐被氢气夺去，固体中的含氧量逐渐变小，故正确；
B. 从a到d点，固体减少的质量等于参加反应固体中所减少氧元素的质量，不等于生成的水的质量，故错误；
C. 铁的氧化物有Fe2O3、Fe3O4、FeO，氧元素质量分数分别为：30%、27.6%、22.2%，根据从a到d点，固体中的含氧量逐渐变小，第一阶段氢气与Fe2O3反应生成Fe3O4和水，第二阶段氢气与Fe3O4反应生成FeO和水，第三阶段氢气与FeO反应生成Fe和水，所以bc段发生反应的方程式为，故正确；
D. 4.8gFe2O3中铁元素质量=4.8g××100%=3.36g，d点对应固体质量=反应前氧化铁的质量×固体残留率=4.8g×70%=3.36g，所以d点对应固体为Fe，其质量为3.36g，故正确；
故答案为：B。
【分析】A、根据氧化铁失去氧得到铁分析。
B、根据氧元素的质量分数分析。
C、根据氧元素质量分数的变化分析。
D、根据氧化铁中铁元素的质量计算进行分析。
4．利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如图所示，装置气密性良好，使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀）。实验1min后温度计读数上升，8min后温度计恢复到原来温度。打开止水夹，水倒吸入锥形瓶中、实验数据如下表：
实验前的体积 实验后的体积
锥形瓶内空气（含导管内空气） 烧杯内水 烧杯内剩余水
246.0mL 100.0mL 51.5mL
下列说法不合理的是（ ）
A．铁锈蚀过程中会放出热量
B．计算得出空气中氧气的含量约为19.7%
C．打开止水夹后，导管中残留水不会影响计算结果
D．若未恢复到原来温度就打开止水夹，烧杯内剩余水大于51.5mL
【答案】C
【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】A. 铁的锈蚀是放热反应，故正确，不符合题意；
B. 得出空气中氧气的含量=×100%≈19.7%，故正确，不符合题意；
C. 打开止水夹后，导管中残留水会影响计算结果，故错误；
D. 若未恢复到原来温度就打开止水夹，瓶内气压偏大，烧杯内剩余水大于51.5mL，故正确，不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、根据铁的锈蚀是放热反应分析。
B、根据消耗氧气的体积=水被吸入的体积分析。
C、导管中残留水会影响进入集气瓶中的水的体积。
D、根据未恢复到原来温度就打开止水夹，瓶内气压偏大分析。
5．如图，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带Ｕ型管的胶塞塞紧，Ｕ型管
内水面处于同一高度。数天后观察到Ｕ型管内的水面()
A．a比b高 B．b比a高 C．一样高 D．无法判断
【答案】A
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；铁锈的主要成分
【解析】【解答】铁生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气作用的结果，铁生锈消耗了氧气会使试管中的压强减小，小于外界大气压，所以a液面会升高。
【分析】本题研究了铁生锈的条件，同时将压强知识引入题中，是一道很好的理化综合题。
6．用金属的性质解释有关事实，不正确的是()
A．因为铁比铜活泼，更易生锈，所以古代铜器比铁器更容易保存至今
B．因为铝制品能形成致密的保护膜，所以不能磨损铝的表面
C．因为铁易生锈，所以常在铁器表面覆盖油漆
D．因为铁比锌活泼，所以常将锌镀在铁表面。以保护铁不受腐蚀
【答案】D
【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
【解析】【解答】由于铁比铜活泼，故更易锈蚀；铝具有良好的抗腐蚀性能的原因是能形成致密的保护膜，故不要磨损铝的表面；防止铁制品锈蚀可以隔绝氧气和水分；生活中镀锌的目的并不是铁比锌活泼，而是因为锌表面会生成致密的保护膜。
【分析】本题是金属活动性顺序和化学性质的应用，同时还考查了金属防护的知识。
7．根据下列实验方案进行实验，能达到相应实验目的的是
序号 A B C D
实验方案
实验目的 探究水是铁生锈的必要条件之一 用NaHCO3溶于水验证质量守恒定律 探究甲烷中是否含碳元素 测定空气中氧气的含量
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】测定空气中的氧气含量；验证质量守恒定律；质量守恒定律及其应用；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】A、a管内铁钉与空气和水同时接触，会生锈，b管内铁钉只与干燥空气接触，不会生锈，因生锈时放热，实验中通过红墨水液面的变化可探究水是铁生锈的必要条件之一，符合题意；
B、碳酸氢钠溶于水发生的物理变化，不能用于验证质量守恒定律，不符合题意；
C、在火焰上方罩冷而干燥的烧杯，出现水雾，说明甲烷燃烧有水生成，可证明甲烷中含有氢元素，不能证明是否含有碳元素，不符合题意；
D、木炭燃烧消耗氧气但生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变，不能用于测定空气中氧气的含量，不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、根据两试管中实验条件及现象，结合对比实验的设计要求分析；
B、根据物理变化不遵循质量守恒定律分析；
C、根据燃烧生成水可证明物质中含氢元素分析；
D、根据木炭燃烧消耗氧气但生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变分析。
8．对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．对比①②可探究：接触氧气是否为铁生锈的条件之一
B．对比②③可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一
C．对比①④可探究：温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一
D．对比③④可探究：接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
【答案】C
【知识点】燃烧与燃烧的条件；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】A、干燥的铁丝在氧气中没有生锈，湿润的铁丝在氧气中生锈，对比①②可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一。A答案错误；
B、湿润的铁丝在氧气中生锈，干燥的铁丝在二氧化碳中没有生锈。对比②③无法探究铁生锈的条件。B答案错误；
C、干燥的铁丝在氧气中没有燃烧，加热棒加热后铁丝燃烧，对比①④说明温度达到可燃物的着火点是否为铁燃烧的条件之一。C答案正确；
D、干燥的铁丝在二氧化碳中没有燃烧，干燥的铁丝通过加热棒在氧气中能燃烧。对比③④无法探究燃烧的条件。D答案错误；
故答案为：C。
【分析】A、根据铁生锈的条件分析；
B、根据铁生锈的条件分析；
C、根据燃烧的条件分析；
D、根据燃烧的条件分析。
二、实验探究题
9．兴趣小组对劳动课上使用的锄头产生了兴趣，进行探究。回答下列问题：
（1）“锄头”的制作过程
[查阅资料]锄头由生铁锻造制成。工业上常用焦炭、
①过程1 中的化学方程式可表示为 ，X的化学式是
②过程II表示工业高炉炼铁，其中焦炭除了提供能量外还能产生CO，写出 CO炼铁的化学
方程式
（2）“锄头”的除锈翻新
长期使用的锄头表面有锈迹和油污，同学们按以下流程进行除锈翻新。
①根据实验目的，一定浓度的甲溶液可能为 (填“稀盐酸”或“NaOH溶液”)。
②若“除锈”前无“水洗”步骤，除锈液(含盐酸)的使用量将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
③写出除锈液(含盐酸)“除锈”的主要化学方程式 “除锈”后
仍需“水洗”的目的是
④锄头翻新后仍要进行防锈处理，写出一条生活中的防锈方法
【答案】（1）SO2；3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
（2）NaOH溶液；增大；Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；涂油、保持表面洁净干燥等
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；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】（1） ① 由所给方程式可知，反应前原子种类和个数为：铁4、硫8、氧22，反应后为：铁4、氧6，由反应前后原子种类和个数不变可知，8X中含有8个硫原子和16个氧原子，则X化学式为SO2。
② CO炼铁发生的是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3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。
（2） ①一定浓度的甲溶液可达到除油目的，则可能为NaOH溶液。
②若“除锈”前无“水洗”步骤，则锄头上会有氢氧化钠残留，除锈液(含盐酸)的使用量将增大。
③除锈液(含盐酸)“除锈”的主要发生的氧化铁与盐酸生成氯化铁和水的反应，方程式为Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O。
④生活中可利用涂油、保持表面洁净干燥等方法防锈。
【分析】（1）根据化学反应前后原子种类和个数不变，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）根据氢氧化钠可消耗盐酸，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，涂油、保持铁制品表面洁净干燥可防锈分析。
10．金属材料在生产生活中有广泛的用途。
（1）古代典籍中“银针验毒”反应原理之一是：，X化学式为 。
（2）三星堆遗址新出土重要文物500多件，有高2.62米的青铜大立人。高3.95米的青铜神树、金面具及玉石器和象牙等，青铜属于 （填“金属”或“复合”）材料。
（3）如图，用W型玻璃管进行模拟工业炼铁的实验，下列说法正确的是____（填字母）。
A．要先加热玻璃管，再通一氧化碳
B．a处黑色粉末变为红色
C．a处发生的是置换反应
D．尾气可用燃着的酒精灯将其点燃或用气球收集起来
（4）向Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的Zn粉，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣。下列说法不正确的是____（填序号）。
A．滤渣中一定有Zn、Cu、Ag
B．反应后溶液质量一定增大
C．取少量滤液，加入足量的稀盐酸，不会产生白色沉淀
【答案】（1）Ag2S
（2）金属
（3）D
（4）A；B
【知识点】金属活动性顺序及其应用；一氧化碳还原氧化铁；合理利用金属资源；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）所给方程式中反应前原子种类和个数为：银4、氢4、硫2、氧2，反应后为：氢4、氧2，由反应前后原子种类和个数不变可知，2X中含有4个银原子和2个硫原子，则X化学式为Ag2S 。
（2）青铜为合金，属于金属材料。
（3）一氧化碳与氧化铁反应时，要先通一氧化碳排除装置内空气，防止加热发生爆炸，A错误；CO与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，a处红色粉末变黑，B错误；a处发生的反应中反应物无单质，不是置换反应，C错误； 尾气中含有CO有毒，可用燃着的酒精灯将其点燃或用气球收集起来，防止污染空气，D正确。
（4） 向Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的Zn粉， 锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，然后再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，反应后得到无色滤液，说明硝酸铜和硝酸银都完全反应，则滤渣中一定有银和铜，可能有锌，A不正确；锌与硝酸银反应溶液质量减少，锌与硝酸铜反应溶液质量增加，反应后溶液质量不能确定，B不正确；滤液中只有硝酸锌，取少量滤液，加入足量稀盐酸，不会产生白色沉淀，C正确。
【分析】（1）根据化学反应前后原子种类和个数不变分析；
（2）根据金属和合金属于金属材料分析；
（3）根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，加热前为防止发生爆炸，需先通CO，尾气中含有CO会污染空气分析；
（4）根据 向Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的Zn粉， 锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，然后再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，反应后得到无色滤液，说明硝酸铜和硝酸银都完全反应，滤渣中一定有银和铜，可能有锌，滤液中只有硝酸锌分析。
11．在学习完金属冶炼一课后，某兴趣小组用如图装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验，实验结束后，同学们对反应后硬质玻璃管内的黑色粉末成分产生了兴趣，于是在老师的指导下进行了以下探究活动。
【交流讨论】
（1）实验室进行一氧化碳还原氧化铁实验时，玻璃管中发生反应化学方程式为 。
（2）该实验装置尾部气球的作用是 。
（3）【查阅资料】①铁及其氧化物中，Fe3O4、FeO、Fe均为黑色粉末，Fe3O4和Fe能被磁铁吸引，FeO不能被磁铁吸引。②已知反应，FeCl3溶液呈黄色。③KSCN溶液与三价铁盐溶液反应生成血红色溶液；亚铁盐溶液和稀盐酸与KSCN溶液混合无现象。
【提出问题】硬质玻璃管内黑色粉末除了Fe粉外还含哪些物质？
【作出猜想】
猜想1：FeO；猜想2： ；猜想3：FeO、Fe3O4
（4）【进行实验】
步骤 实验操作 实验现象 结论
① 取少量反应后的黑色粉末，用磁铁吸引 黑色粉末中含有FeO
② 将黑色粉末加入足量稀盐酸中，向实验后的溶液中滴加几滴KSCN溶液 黑色粉末全部溶解，有气泡产生，溶液变为血红色 黑色粉末中含有铁粉和
产生气泡的化学方程式为 。
（5）【实验结论】
由上述实验现象，得出猜想 正确。
（6）【拓展与思考】
查阅资料得知，一氧化碳还原氧化铁的固体生成物与温度的关系如下：
温度 400~500℃ 600~680℃ 700~800℃
生成物 Fe3O4 FeO Fe
为了提高铁的产率，应控制的温度范围是 。
【答案】（1）
（2）收集未完全反应的CO避免其污染空气
（3）Fe3O4
（4）有部分黑色粉末未被磁铁吸引；四氧化三铁/Fe3O4；
（5）3
（6）700~800℃
【知识点】一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】（1）氧化铁与一氧化碳高温下反应生成铁单质和二氧化碳，化学方程式为 。
（2）CO属于空气污染物，实验装置尾部气球的作用是收集未完全反应的CO避免其污染空气。
（3）结合猜想1和猜想3，硬质玻璃管内黑色粉末除了Fe粉外还可能含Fe3O4。
（4）①铁及其氧化物中，Fe3O4、FeO、Fe均为黑色粉末，Fe3O4和Fe能被磁铁吸引，FeO不能被磁铁吸引，结论是黑色粉末中含有FeO，故现象是有部分黑色粉末未被磁铁吸引。
②KSCN溶液与三价铁盐溶液反应生成血红色溶液；亚铁盐溶液和稀盐酸与KSCN溶液混合无现象，现象是黑色粉末全部溶解，有气泡产生，溶液变为血红色，说明溶液中有三价铁离子，而铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，故黑色粉末中含有铁粉和Fe3O4；
铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
（5）由（4）知，黑色粉末中有铁、FeO、Fe3O4，故猜想3正确。
（6）由表格知，在体系温度为700～800℃，生成物是Fe，故为了提高铁的产率，应控制的温度范围是700～800℃。
【分析】（1）氧化铁与一氧化碳高温下反应生成铁单质和二氧化碳。
（2）根据CO属于空气污染物分析。
（3）根据猜想1和猜想3分析。
（4）根据铁及其氧化物中，Fe3O4、FeO、Fe均为黑色粉末，Fe3O4和Fe能被磁铁吸引，FeO不能被磁铁吸引，KSCN溶液与三价铁盐溶液反应生成血红色溶液；亚铁盐溶液和稀盐酸与KSCN溶液混合无现象，铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁分析。
（5）根据黑色粉末中有铁、FeO、Fe3O4分析。
（6）根据在体系温度为700～800℃，生成物是Fe分析。
12．化学是一门以实验为基础的科学，化学科学所取得的丰硕成果与实验密不可分 结合下列实验装置图回答问题
实验一电解水实验实验二探究铁钉的锈蚀条件
实验三一氧化碳还原氧化铁
（1）实验一：通电后，a管中产生的气体是 ，该反应的化学方程式为
（2）实验二：可通过对比试管 (填序号)，说明铁必须与水接触才能生锈 为了使实验更加精确，在此实验中蒸馏水需要煮沸后迅速冷却的目的是
（3）实验三：甲装置玻璃管中实验现象为 ，乙装置中反应的化学方程式为
【答案】（1）氢气##H2；
（2）①③；排出水中的氧气，防止氧气溶于水
（3）红色固体变为黑色；
【知识点】电解水实验；一氧化碳还原氧化铁；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】（1）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，由图可知，a管与电源负极相连，收集的气体为氢气；电解水会生成氢气和氧气，化学方程式为：。
（2）①中铁和氧气、水共同接触，会生锈，③中铁只与氧气接触，不会生锈，对比可知铁必须与水接触才能生锈；
将蒸馏水煮沸后快速冷却，能除去水中的氧气，防止氧气溶于水。
（3）一氧化碳和红棕色的氧化铁在高温下反应生成黑色的铁粉和二氧化碳，则现象为红色固体变黑色；
二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O。
【分析】（1）根据电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气分析。
（2）根据①中铁和氧气、水共同接触，会生锈，③中铁只与氧气接触，不会生锈分析。
（3）一氧化碳和红棕色的氧化铁在高温下反应生成黑色的铁粉和二氧化碳。
13．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；常见金属的冶炼方法；化学方程式的书写与配平；一氧化碳的化学性质；一氧化碳的毒性
【解析】【解答】（1）装置连接好后，推动注射器活塞，出现气球变大，松开手，气球变回原来大小，注射器活塞回到原刻度处，说明装置气密性良好；
（2）甲酸在浓硫酸的催化作用下生成一氧化碳和水，反应的化学方程式为；
（3）一氧化碳与四氧化三铁高温反应生成铁和二氧化碳，证明一氧化碳与四氧化三铁发生反应的现象是：澄清的石灰水变浑浊；酒精灯火焰上加网罩的目的是：使火焰聚拢，提高温度；
（4）a处导管口绑一小气球的目的是：收集尾气中的有毒气体，防止空气污染；也可以将一氧化碳点燃，防止污染空气，所以小气球也可以用燃着的酒精灯代替。
【分析】（1）根据检查装置气密性的方法分析；
（2）根据甲酸在浓硫酸的催化作用下生成一氧化碳和水分析；
（3）根据一氧化碳与四氧化三铁高温反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，酒精灯火焰上加网罩的目的是：使火焰聚拢，提高温度分析；
（4）根据一氧化碳有毒分析。
14．铁是应用最广泛的金属，通过冶炼铁矿可以得到铁。
（1）高炉是工业炼铁的主要设备（如图1）。
①高炉炼铁中，焦炭的作用是 （用化学方程式表示）。
②写出高炉中以赤铁矿为原料得到铁的化学方程式： 。
（2）实验室用氧化铁粉末模拟炼铁（如图2），并探究产物成分。
①实验中观察到硬质玻璃管内固体全部变为黑色，澄清石灰水变浑浊：实验结束时，硬质玻璃管内物质冷却后才停止通一氧化碳的主要原因是 ；该装置的一个明显缺陷是 。
②查阅资料发现：
一氧化碳还原氧化铁后剩余固体可能由四氧化三铁、氧化亚铁、铁粉和未反应的氧化铁中的一种或几种组成；进一步查得三种铁的氧化物的某些性质如下表：
氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
颜色 黑色 红棕色 黑色
磁性 无 无 有
与硫酸铜溶液 不反应
与稀盐酸 反应生成可溶性物质，无气体放出
由实验中 的现象，确认剩余固体中已无氧化铁。
③继续探究剩余固体的组成：
步骤 实验操作 实验现象 实验结论
1 用磁铁吸引剩余固体 a 剩余固体中没有氧化亚铁
2 b c 剩余固体中只有铁粉
【答案】（1）和；
（2）防止生成的铁在高温条件下再次被氧化；没有尾气处理装置；红棕色粉末完全转化为黑色；黑色固体被全部吸引；往剩余固体中加足量硝酸铜；黑色固体全部变成红色
【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高炉炼铁中，焦炭的作用是提高热源并且将二氧化碳转化为还原剂一氧化碳，对应的反应为碳和二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳。
故填：；
②高炉中以赤铁矿为原料得到铁的反应是氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳。
故填：
（2）①一氧化碳还原氧化铁实验结束时，硬质玻璃管内物质冷却后才停止通一氧化碳的主要原因是防止生成的铁在高温条件下再次被氧化；该装置因为有有毒气体一氧化碳参与实验，所以存在一个明显缺陷是没有尾气处理装置。
②因为氧化铁是红棕色的，所以实验中红棕色粉末完全转化为黑色的现象，就可以确认剩余固体中已无氧化铁。
③有实验结论：剩余固体中没有氧化亚铁，氧化亚铁没有磁性，而四氧化三铁和铁有磁性，那么用磁铁吸引，黑色固体被全部吸引。
根据实验结论：剩余固体中只有铁，验证黑色固体只有铁没有氧化亚铁和四氧化三铁的方式是：往剩余固体中加足量硝酸铜，会看到黑色固体全部变成红色。
故填：防止生成的铁在高温条件下再次被氧化；没有尾气处理装置；红棕色粉末完全转化为黑色；黑色固体被全部吸引；往剩余固体中加足量硝酸铜；黑色固体全部变成红色
【分析】（1）碳和二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳。
氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳。
（2）氧化铁是红棕色的，铁为黑色。
铁在加热条件下与氧气反应生成氧化铁。
15．全世界每年因锈蚀造成浪费的金属高达产量的20%以上，但锈蚀原理却在日常生活中被广泛应用，例如暖宝宝、食品脱氧剂等。小组同学对暖宝宝发热产生兴趣，展开探究。
【资料卡片】
（1）暖宝宝使用时的能量转化形式为 。
【实验一】
（2）分别取2勺铁粉和活性炭，加入无纺布袋中(与市售暖宝宝所用无纺布相同)，滴加少量氯化钠溶液，混合均匀制得暖宝宝。在相同环境下，利用温度传感器测定自制与市售暖宝宝温度随时间的变化，形成如图所示图像。通过图像可知自制暖宝宝有两点不足，分别是 、 。
【猜想与假设】暖宝宝成分中氯化钠、活性炭可能加快铁锈蚀速率，使反应在短时间内放出大量的热。
【实验二】小组同学通过反应过程中温度的变化，探究氯化钠、活性炭及两者共同存在对铁锈蚀速率的影响，设计完成如下4组实验。(实验在密闭容器中进行)
实验编号 铁粉/g 水/mL 活性炭/g 氯化钠/g 测得10分钟内温度上升值/℃
1 2 5 0 5 0.1
2 2 5 m 0.1 3.1
3 2 0 0.2 0 22.0
4 2 5 0.2 0.1 56.3
【解释与结论】
（3）对比实验一和二，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响，表中m= 。
（4）为探究活性炭对铁锈蚀速率的影响，应选择的实验组合是 (填编号)。
（5）综合以上4组实验得出结论： 。
【答案】化学能转化为热能；升温过高；温度降低速率过快；0；实验1、3；氯化钠、活性炭及两者共存物均可加快铁锈蚀速率
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；物质发生化学变化时的能量变化；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】（1）根据题意，暖宝宝使用时铁粉发生化学反应，产生热量，能量转化形式为化学能转化为热能。
（2）通过曲线的变化情况，可知自制暖足贴有两点不足，分别是升温过高、温度降低速率过快。
（3）对比实验1、2，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响，可知变量为氯化钠，而其他因素应该控制相同，则m为0。
（4）为探究活性炭对铁锈蚀速率的影响，则活性炭为变量，其他条件相同，同时因为氯化钠对铁锈蚀速率也有影响，需控制氯化钠的质量为0，则应选择的实验组合为实验1、3。
（5）对比实验1、2，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响；对比实验1、3，可探究活性炭对铁锈蚀速率的影响；对比实验2、3、4可探究氯化钠、活性炭两者共同存对铁锈蚀速率的影响，综合可得出结论：氯化钠、活性炭及两者共同存在均可加速铁锈蚀速率。
【分析】（1）根据题意，暖宝宝使用时铁粉发生化学反应，产生热量分析。
（2）根据曲线的变化情况，可知自制暖足贴升温过高、温度降低速率过快。
（3）根据对比实验1、2，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响，可知变量为氯化钠，而其他因素应该控制相同，进行分析。
（4）根据为探究活性炭对铁锈蚀速率的影响，则活性炭为变量，其他条件相同，分析。
（5）根据对比实验1、2，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响；对比实验1、3，可探究活性炭对铁锈蚀速率的影响；对比实验2、3、4可探究氯化钠、活性炭两者共同存对铁锈蚀速率的影响，分析判断。
16．化学小组对钢铁的锈蚀进行实验研究。
I．探究钢铁锈蚀的基本条件
（1）一段时间后，C、D、E中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显锈蚀。由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟 等物质作用的过程。
（2）使用自来水重新进行如图实验，一段时间后发现试管B中铁钉生锈了，其可能的原因是 。
II．探究食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响
用下图装置进行实验，每组实验加入铁炭总质量为24g，食盐水体积为7.5mL，恰好能将固体润湿。 测得的数据见下表：（提供资料：示数差3cm是指U型管左侧液面上升3cm。）
序号 铁炭质量比 食盐水浓度/% 示数差3cm所用时间/s 10分钟时温度升高值/℃
实验① 2：1 26 90 7.8
实验② 4：1 26 170 4.2
实验③ 6：1 26 190 3.3
实验④ 2：1 13 140 6
实验⑤ 2：1 6.5 140 6
（3）分析食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响应对比实验 （填实验序号）。有同学提出应该再加一组实验，研究铁炭质量比为2：1、食盐水浓度为3.3%时的实验数据，你觉得是否有必要，并说明理由 。
（4）查阅资料得知，食盐水中的氯离子能破坏钢筋表面的钝化膜，并促使铁发生一系列反应得到氢氧化铁，它在空气中风化失水后变成氧化铁。钢筋锈蚀过程中生成氧化铁的反应方程式是 。
III．探究水样的pH及溶解氧浓度对钢铁腐蚀速率的影响
步骤1：按下图连接好装置，检查装置气密性。
步骤2：向三颈烧瓶中放入3.5g生铁粉末，向分液漏斗内加入10mL不同浓度的稀盐酸。
步骤3：将稀盐酸全部注入三颈烧瓶内，关闭分液漏斗活塞，一段时间后，至恢复到室温时，采集的数据见下表：
序号 盐酸pH
P反应前 P反应后 DO反应前 DO反应后 开始降低所需时间/s
实验① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131
实验② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68
实验③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24
实验④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98
实验⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175
（5）步骤1中检查装置气密性的方法为：先在分液漏斗中加水，再打开活塞，观察到 （填现象），表明装置的气密性良好。
（6）实验①和实验②反应后压强变大。进行实验③时，观察到溶液中有气泡冒出，反应后体系内压强却变小了。变小的原因是 。
（7）分析表中数据，在该实验条件下，下列说法正确的有 （填字母）。
a．当pH=2时，铁粉与氧气的锈蚀速率最快
b．稀盐酸中的溶解氧含量与盐酸的pH有关
c．铁粉和盐酸，氧气在刚接触时不是同时发生反应
【答案】水、氧气；自来水中溶解有氧气；①④⑤；没有必要，通过对比实验④⑤实验现象可知，食盐水浓度下降到一定值时，不影响钢铁腐蚀速率，不需增加食盐水浓度为3.3%（低于6.5%）的实验；2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O；液面不下降；铁锈蚀消耗氧气的量大于铁与稀盐酸反应生成的氢气的量；bc
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】（1）试管A中的铁钉只与氧气接触，没有生锈；试管B中的铁钉只与水接触，没有生锈；试管C中的铁钉与氧气和水同时接触，生锈了；由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟水和氧气等物质作用的过程；
（2）自来水中含有溶解的氧气，铁钉与氧气和水同时接触后发生了锈蚀；
（3）探究食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响，需控制变量，是在其他条件相同，只有食盐水浓度不相同条件进行实验，根据表格提供的信息可知，分析食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响应对比实验①④⑤；没有必要研究铁炭质量比为2：1、食盐水浓度为3.3%时的实验数据，通过对比实验④⑤实验现象可知，食盐水浓度下降到一定值时，不影响钢铁腐蚀速率，不需增加食盐水浓度3.3%（低于6.5%）的实验；
（4）根据题意。钢筋锈蚀过程中生成氧化铁的反应是氢氧化铁分解生成水和氧化铁，反应的反应方程式是2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O；
（5）步骤1中检查装置气密性的方法为：先在分液漏斗中加水，再打开活塞，若装置的气密性良好，容器有一定气压，能支撑一定高度的液柱，能观察到液面不下降；
（6）铁生锈消耗氧气，与盐酸反应生成氢气，实验①和实验②反应后压强变大。进行实验③时，观察到溶液中有气泡冒出，反应后体系内压强却变小了。变小的原因是铁锈蚀消耗氧气的量大于铁与稀盐酸反应生成的氢气的量；
（7）a、分析表格可知，当pH=4时，溶解氧含量开始降低所需要的时间最短，此时铁粉与氧气的锈蚀速率最快，错误；
b、分析表格可知，随着溶液pH的增大，溶液中的溶解氧含量越来越低，故稀盐酸中的溶解氧含量与盐酸的pH有关，正确；
c、分析表格可知，溶解氧含量开始降低的时间并不是从0开始的，故铁粉和盐酸，氧气的反应不是同时发生的，正确。
故答案为：bc 。
【分析】（1）根据金属锈蚀的条件分析；
（2）B装置中不生锈是因为没有氧气，自来水中溶解氧气，据此解答；
（3）应控制盐水浓度为唯一变量；根据表格数据综合分析；
（4）根据反应物、生成物书写方程式，并注意配平；
（5）根据气体体积和压强的关系检查装置的气密性；
（6）根据气体的产生、消耗的量不同进行分析；
（7）根据图示数据综合分析。
三、推断题
17．A～H是初中化学常见物质，它们之间的转化关系如图所示（部分产物已略去）。
已知B是目前世界年产量最高的金属，A、E、F是氧化物，C是气体，H的水溶液呈蓝色，农业上常用来配制波尔多液（波尔多液是硫酸铜和氢氧化钙的混合物），G、H的溶液中的阴离子相同。
（1）写出C、F的化学式： C ；F ；
（2）写出一个符合条件的反应Ⅰ的化学方程式 。
（3）写出反应Ⅲ的化学方程式 。
【答案】（1）H2；CuO
（2）
（3）
【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；置换反应及其应用
【解析】【解答】B是目前世界年产量最高的金属，因此，B是Fe，A、E、F是氧化物，A可能为氧化铁或四氧化三铁，E可能为一氧化碳，C是气体，故C为氢气，氢气可还原氧化铜生成铜和水，故F为氧化铜，H的水溶液呈蓝色，农业上常用来配制波尔多液，因此H是，G、H的溶液中的阴离子相同，因此，均含硫酸根：
（1）C、F的化学式为、；
故答案为：、；
（2）氧化铁可与一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，故该反应的化学方程式为：；
故答案为：；
（3）铁可与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故该反应的化学方程式为：；
故答案为：。
【分析】根据流程图中的信息进行分析解答。
18．A～G是初中化学常见的物质，它们存在如图所示的关系(“-”表示两物质间能反应，“→”表示一种物质转化成另一种物质，部分生成物和反应条件已略。A、B、C三种物质中含有碳元素，A、F为黑色固体；E为常用的建筑材料。回答下列问题：
（1）写出F的化学式 ，X的化学式 。
（2）写出反应①的基本反应类型为 。
（3）写出反应③的化学方程式 。
【答案】（1）Fe3O4；Ca(OH)2
（2）化合反应
（3）
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；化合反应及其应用；二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】A、B、C三种物质中含有碳元素，A为黑色固体，A能与氧气反应生成B或C，说明A是碳，B、C分别是一氧化碳、二氧化碳之一；反应②中B能与Fe2O3反应生成D，则B是一氧化碳、C是二氧化碳；B（一氧化碳）能与Fe2O3反应生成铁、二氧化碳，则D是铁；F为黑色固体，反应④中D（铁）能与氧气反应生成F，则F是四氧化三铁；E为常用的建筑材料，则E是碳酸钙；反应③中C（二氧化碳）能与X反应生成E（碳酸钙），则X是氢氧化钙。
（1）根据分析，F是四氧化三铁，X是氢氧化钙，故填：Fe3O4；Ca(OH)2。
（2）反应①是碳与氧气反应生成二氧化碳，由两种物质反应生成一种物质，属于基本反应类型中的化合反应。
（3）反应③是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀、水，化学方程式为：。
【分析】根据碳酸钙是常用建筑材料，碳元素组成的物质的性质及框图中物质间转化关系，推导出各物质，再由化学式、化学方程式书写原则及化合反应定义解答。
（1）根据分析，F是四氧化三铁，X是氢氧化钙，故填：Fe3O4；Ca(OH)2。
（2）反应①是碳与氧气反应生成二氧化碳，由两种物质反应生成一种物质，属于基本反应类型中的化合反应。
（3）反应③是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀、水，化学方程式为：。
四、综合题
19．金属广泛应用于生活、生产中，其应用推动了社会发展。
（1）早在春秋战国时期，我国就开始冶炼生铁，现代工业用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)与一氧化碳冶铁，该反应的化学方程式是 。
（2）明代科技著作《天工开物》中记载：“其器冶铁锥，其尖使极刚利”，“铁锥”为开挖盐井的工具，用生铁而不用纯铁制成铁锥，主要是因为生铁的硬度比纯铁的 。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”，“釜”指铁制作的铁锅，“以釜炼盐”利用了铁的 性。铁锅生锈是铁与空气中的 发生了反应。
（3）人类每年要从自然界提取数以亿吨计的金属，但矿物的储量有限，因此，对金属资源的保护变得迫在眉睫.请写出一条保护金属资源的有效途径： 。
（4）我国高铁技术在世界处于领先地位，铁轨材料一般用的是锰钢制造。已知锰(Mn)的金属活动性介于镁与锌之间，小凡为了验证铁、锰的金属活动性顺序，设计了以下四种方案(方案中金属片均已打磨，且形状大小相同，各方案所用溶液的浓度和体积均相同)，其中可行的是 (填序号)。
①Fe、Mn、稀硫酸 ②Fe、Mn、MgSO4溶液 ③Fe、Mn、ZnSO4溶液
（5）向Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入锌粉，过滤，滤渣质量随加入锌粉质量的变化如图所示。下列说法正确的是____。
A．a点AgNO3恰好完全反应
B．c点所得滤液为浅绿色
C．向b、c点所得滤渣中加入稀盐酸均有气泡产生
D．M=27.2
【答案】（1）
（2）大（或高等）；导热（或良好的导热）；氧气和水
（3）防止金属的腐蚀，金属的回收利用，有计划、合理地开采矿物，寻找金属的代用品等
（4）①③
（5）A；C；D
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；常见金属的冶炼方法；合理利用金属资源；根据化学反应方程式的计算；金属活动性的探究
【解析】【解答】（1）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；
（2）合金的硬度比纯金属的硬度大，用生铁而不用纯铁制成铁锥是因为生铁的硬度比纯铁的大；铁制成铁锅是利用了铁的导热性；铁锅生锈是铁与空气中的氧气和水发生了反应；
（3）保护金属资源的途径有：防止金属的腐蚀，金属的回收利用，有计划、合理地开采矿物，寻找金属的代用品等；
（4）①Fe、Mn、稀硫酸，铁和锰都能与稀硫酸发生反应，锰比铁反应剧烈，证明锰的活动性比铁的活动性强。答案正确；
②Fe、Mn、MgSO4溶液，铁和锰都不能置换镁，说明镁的活动性比铁和锰强，无法验证铁和锰的活动性。答案错误；
③Fe、Mn、ZnSO4溶液，铁置换不出锌，锰能置换出锌，说明锰的活动性比铁的强。答案正确；
故答案为：①③。
（5）A、锌先与硝酸银发生反应，a点锌与硝酸银恰好完全反应。答案正确；
B、b点时，锌与溶液中的硝酸银和硝酸亚铁完全反应，b点之后不再发生反应，C点对应的溶液应该是呈无色。答案错误；
C、b点时，锌与硝酸亚铁恰好完全反应，得到的滤渣是银和铁，b点之后锌过量得到的滤渣是银、铁、锌，则b点，c点对应的滤渣中加入稀盐酸均有气泡产生。答案正确；
D、解：设生成的铁的质量为X
X=5.6g
M=21.6g+5.6g=27.2g。
故答案为：ACD。
【分析】（1）根据一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳分析；
（2）根据合金比纯金属的硬度大，铁具有导电性，铁生锈的条件分析；
（3）根据保护金属资源的途径分析；
（4）根据金属活动性顺序分析；
（5）根据金属与盐溶液发生反应，遵循先远后近的原则，锌先与硝酸银发生反应，a点时锌与硝酸银恰好完全反应，a点之后锌与硝酸亚铁发生反应，b点时锌与硝酸亚铁恰好完全反应，b点之后反应停止锌过量分析。
20．生铁用途十分广泛。工业上利用赤铁矿（主要成分是 Fe2O3，还含少量 SiO2 等杂质）冶炼生铁的过程如下：
回答下列问题：
（1）生铁属于 （填“合金”或“纯金属”），“高炉气体”中的 （填化学式）会导致温室效应。
（2）用化学方程式表示利用CO炼铁的原理 ，CaCO3和SiO2 固体在高温条件下发生反应，生成CO2气体和CaSiO3，该反应的化学方程式为 。
（3）生铁的出口低于炉渣的出口，原因是 。
（4）生活中铁制品锈蚀的过程，实际上是Fe与空气中 、 等发生化学反应的过程。下列措施能防止铁制品锈蚀的是 （填标号）。
A 涂油、喷漆
B 镀耐腐蚀的铬层
C 用盐水清洗
D 久置于酸性环境
【答案】（1）合金；CO2
（2）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
（3）铁水的密度大于炉渣的密度
（4）氧气；水；AB
【知识点】常见金属的冶炼方法；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】（1）生铁是铁的合金，属于金属材料；二氧化碳CO2气体，会造成温室效应；（2）CO炼铁的原理是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2，CaCO3和SiO2 固体在高温条件下发生反应，生成CO2气体和CaSiO3，反应的化学方程式为：CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑；（3）由于铁水的密度大于炉渣的密度，所以生铁出口低于炉渣出口；（4）铁的锈蚀实质是Fe与空气中水、氧气等发生化学反应的过程；防止铁制品锈蚀就是将铁制品与水、氧气隔离，可用涂油、喷漆、镀耐腐蚀的铬层等方法防锈；用盐水清洗、久置于酸性环境会加速铁的锈蚀，
故答案为：AB。
【分析】（1）根据生铁属于铁的合金、二氧化碳是导致温室效应的主要物质分析；
（2）根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳及碳酸钙与二氧化硅反应生成硅酸钙和二氧化碳分析；
（3）根据铁的密度大于炉渣分析；
（4）根据铁生锈实质是铁与氧气、水共同作用及防锈方法分析。
21．金属在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
（1）用如图所示的实验来验证铁、铜、银的金属活动性强弱，两试管中加入的溶液为同一种物质的溶液，写出铁丝和该物质发生反应的化学方程式 。
（2）硫酸铁铵【NH4Fe（SO4）2】是一种重要的化合物。在实验室中利用废铁屑来制备硫酸铁铵的流程如下：
回答下列问题：
①步骤1中发生反应的化学方程式是 。经检验，废渣是片状石墨，它与金刚石的物理性质有很大差异，原因是 。
②完成步骤I中的反应：2 FeSO4+ H2O2+ = Fe2(SO4)3+2H2O。
③步骤I中发生的反应属于 （填基本反应类型）。
（3）下列能有效保护金属资源的是____（填字母）。
A．防止金属腐蚀 B．回收利用废旧金属
C．合理有效地开采矿物 D．寻找金属的代用品
【答案】（1）（合理即可）
（2）；碳原子的排列方式不同；H2SO4；置换反应
（3）A；B；C；D
【知识点】金属的化学性质；合理利用金属资源；碳单质的性质和用途
【解析】【解答】（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为；
（2）①铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为；
金刚石，石墨物理性质差别很大的原因是碳原子的排列方式不同；
②化学反应前后原子种类不变，原子数目不变，反应的化学方程式为2 FeSO4+ H2O2+H2SO4= Fe2(SO4)3+2H2O；
③一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是置换反应，步骤Ⅰ中发生的反应属于置换反应；
（3）保护金属资源的途径有：防止金属腐蚀，回收利用废旧金属，合理有效的开采矿物，寻找金属代用品。
故答案为：ABCD。
【分析】（1）根据铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜分析；
（2）根据铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学反应前后原子种类不变，原子数目不变，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是置换反应分析；
（3）根据保护金属资源的途径有：防止金属腐蚀，回收利用废旧金属，合理有效的开采矿物，寻找金属代用品分析。
22．某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下操作方案，结合方案回答下列问题。
（1）固体A中含有 （填化学式）
（2）步骤①中反应的化学方程式为 ，该反应属于四种基本类型中的 反应。
（3）操作a的名称为 。
（4）理论上所得硫酸亚铁晶体的质量 （填“＞”“＜”或“＝”）原废液中硫酸亚铁的质量。
【答案】（1）Cu、Fe
（2）Fe+ CuSO4 =Cu + FeSO4；置换反应
（3）过滤
（4）大于
【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）固体A中有反应生成的铜和过量的铁，故填：Cu 、 Fe。
（2）①中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的方程式为：Fe+ CuSO4 =Cu + FeSO4。该反应是由单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物，故是置换反应。
（3）操作a是将固体和液体分离的步骤，是过滤。
（4）铁与硫酸铜反应后有硫酸亚铁生成，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故反应后硫酸亚铁的质量比原溶液中的硫酸亚铁的质量多，故填大于。
【分析】（1）根据铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，加入过量的铁，进行分析。
（2）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
根据置换反应的特点，进行分析。
（3）过滤操作是将固体和液体分离的方法。
（4）铁与硫酸铜反应后有硫酸亚铁生成，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。
23．生铁用途十分广泛。工业上利用赤铁矿主要成分是，还含少量等杂质冶炼生铁的过程如图：
回答下列问题：
（1）生铁属于 材料填“合成”或“金属”。“高炉气体”中的 填化学式会导致酸雨。
（2）“煅烧”时：
生成的反应之一为，该反应属于 反应填基本反应类型。
用化学方程式表示利用炼铁的原理 。
和固体在高温条件下发生反应，生成气体和，该反应的化学方程式为 。
（3）生活中铁制品锈蚀的过程，实际上是与空气中 、 等发生化学反应的过程。下列措施能防止铁制品锈蚀的是 填标号。
A.涂油、喷漆 镀耐腐蚀的铬层 用盐水清洗 久置于酸性环境
【答案】（1）金属；
（2）化合；；
（3）水；氧气；
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；铁的冶炼
【解析】【解答】（1）生铁是铁的合金，属于金属材料；二氧化硫气体，会造成酸雨。
（2）① ，反应中由两种物质生成一种物质，属于化合反应；
②CO炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：。
③CaCO3 和 SiO2 固体在高温条件下发生反应，生成CO2气体和CaSiO3，反应的化学方程式为 。
（3）铁的锈蚀实质是Fe与空气中水、氧气等发生化学反应的过程。
防止铁制品锈蚀就是将铁制品与水、氧气隔离，可用涂油、喷漆、镀耐腐蚀的铬层等方法防锈；用盐水清洗、久置于酸性环境会加速铁的锈蚀。
故答案为：AB。
【分析】（1）根据金属材料包括纯金属和合金，产生酸雨的主要原因分析。
（2）根据反应的特点、炼铁的原料、化学方程式的书写分析。
（3）根据铁生锈的原理分析防锈的方法。
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(优生加练)
一、选择题
1．如下图所示，小海同学进行了模拟炼铁的实验。下列有关该实验的说法正确的是（ ）
A．实验开始时，先通入一氧化碳后加热
B．硬质玻璃管中的固体由黑色变为红棕色
C．A处酒精喷灯与C处酒精灯的作用相同
D．反应后，硬质玻璃管内固体减少的质量就是反应生成的二氧化碳的质量
2．下列图像能正确反映对应关系的是
A．镁条在盛有空气的密闭容器中燃烧 B．水电解一段时间 C．高温条件下一氧化碳还原氧化铁 D．加热高锰酸钾制取氧气固体中氧元素的质量分数
A．A B．B C．C D．D
3．、还原的过程相似，大致分为三个阶段。向中不断地通入，不断加热，实验测得固体残留率随温度的变化曲线如图所示。（已知：固体残留率=）下列叙述错误的是（ ）
A．从a到d点，固体中的氧元素的含量逐渐变小
B．从a到d点，固体减少的质量等于生成的水的质量
C．bc段发生反应的化学方程式为
D．d点对应固体，其质量为
4．利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如图所示，装置气密性良好，使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀）。实验1min后温度计读数上升，8min后温度计恢复到原来温度。打开止水夹，水倒吸入锥形瓶中、实验数据如下表：
实验前的体积 实验后的体积
锥形瓶内空气（含导管内空气） 烧杯内水 烧杯内剩余水
246.0mL 100.0mL 51.5mL
下列说法不合理的是（ ）
A．铁锈蚀过程中会放出热量
B．计算得出空气中氧气的含量约为19.7%
C．打开止水夹后，导管中残留水不会影响计算结果
D．若未恢复到原来温度就打开止水夹，烧杯内剩余水大于51.5mL
5．如图，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带Ｕ型管的胶塞塞紧，Ｕ型管
内水面处于同一高度。数天后观察到Ｕ型管内的水面()
A．a比b高 B．b比a高 C．一样高 D．无法判断
6．用金属的性质解释有关事实，不正确的是()
A．因为铁比铜活泼，更易生锈，所以古代铜器比铁器更容易保存至今
B．因为铝制品能形成致密的保护膜，所以不能磨损铝的表面
C．因为铁易生锈，所以常在铁器表面覆盖油漆
D．因为铁比锌活泼，所以常将锌镀在铁表面。以保护铁不受腐蚀
7．根据下列实验方案进行实验，能达到相应实验目的的是
序号 A B C D
实验方案
实验目的 探究水是铁生锈的必要条件之一 用NaHCO3溶于水验证质量守恒定律 探究甲烷中是否含碳元素 测定空气中氧气的含量
A．A B．B C．C D．D
8．对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．对比①②可探究：接触氧气是否为铁生锈的条件之一
B．对比②③可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一
C．对比①④可探究：温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一
D．对比③④可探究：接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
二、实验探究题
9．兴趣小组对劳动课上使用的锄头产生了兴趣，进行探究。回答下列问题：
（1）“锄头”的制作过程
[查阅资料]锄头由生铁锻造制成。工业上常用焦炭、
①过程1 中的化学方程式可表示为 ，X的化学式是
②过程II表示工业高炉炼铁，其中焦炭除了提供能量外还能产生CO，写出 CO炼铁的化学
方程式
（2）“锄头”的除锈翻新
长期使用的锄头表面有锈迹和油污，同学们按以下流程进行除锈翻新。
①根据实验目的，一定浓度的甲溶液可能为 (填“稀盐酸”或“NaOH溶液”)。
②若“除锈”前无“水洗”步骤，除锈液(含盐酸)的使用量将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
③写出除锈液(含盐酸)“除锈”的主要化学方程式 “除锈”后
仍需“水洗”的目的是
④锄头翻新后仍要进行防锈处理，写出一条生活中的防锈方法
10．金属材料在生产生活中有广泛的用途。
（1）古代典籍中“银针验毒”反应原理之一是：，X化学式为 。
（2）三星堆遗址新出土重要文物500多件，有高2.62米的青铜大立人。高3.95米的青铜神树、金面具及玉石器和象牙等，青铜属于 （填“金属”或“复合”）材料。
（3）如图，用W型玻璃管进行模拟工业炼铁的实验，下列说法正确的是____（填字母）。
A．要先加热玻璃管，再通一氧化碳
B．a处黑色粉末变为红色
C．a处发生的是置换反应
D．尾气可用燃着的酒精灯将其点燃或用气球收集起来
（4）向Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的Zn粉，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣。下列说法不正确的是____（填序号）。
A．滤渣中一定有Zn、Cu、Ag
B．反应后溶液质量一定增大
C．取少量滤液，加入足量的稀盐酸，不会产生白色沉淀
11．在学习完金属冶炼一课后，某兴趣小组用如图装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验，实验结束后，同学们对反应后硬质玻璃管内的黑色粉末成分产生了兴趣，于是在老师的指导下进行了以下探究活动。
【交流讨论】
（1）实验室进行一氧化碳还原氧化铁实验时，玻璃管中发生反应化学方程式为 。
（2）该实验装置尾部气球的作用是 。
（3）【查阅资料】①铁及其氧化物中，Fe3O4、FeO、Fe均为黑色粉末，Fe3O4和Fe能被磁铁吸引，FeO不能被磁铁吸引。②已知反应，FeCl3溶液呈黄色。③KSCN溶液与三价铁盐溶液反应生成血红色溶液；亚铁盐溶液和稀盐酸与KSCN溶液混合无现象。
【提出问题】硬质玻璃管内黑色粉末除了Fe粉外还含哪些物质？
【作出猜想】
猜想1：FeO；猜想2： ；猜想3：FeO、Fe3O4
（4）【进行实验】
步骤 实验操作 实验现象 结论
① 取少量反应后的黑色粉末，用磁铁吸引 黑色粉末中含有FeO
② 将黑色粉末加入足量稀盐酸中，向实验后的溶液中滴加几滴KSCN溶液 黑色粉末全部溶解，有气泡产生，溶液变为血红色 黑色粉末中含有铁粉和
产生气泡的化学方程式为 。
（5）【实验结论】
由上述实验现象，得出猜想 正确。
（6）【拓展与思考】
查阅资料得知，一氧化碳还原氧化铁的固体生成物与温度的关系如下：
温度 400~500℃ 600~680℃ 700~800℃
生成物 Fe3O4 FeO Fe
为了提高铁的产率，应控制的温度范围是 。
12．化学是一门以实验为基础的科学，化学科学所取得的丰硕成果与实验密不可分 结合下列实验装置图回答问题
实验一电解水实验实验二探究铁钉的锈蚀条件
实验三一氧化碳还原氧化铁
（1）实验一：通电后，a管中产生的气体是 ，该反应的化学方程式为
（2）实验二：可通过对比试管 (填序号)，说明铁必须与水接触才能生锈 为了使实验更加精确，在此实验中蒸馏水需要煮沸后迅速冷却的目的是
（3）实验三：甲装置玻璃管中实验现象为 ，乙装置中反应的化学方程式为
13．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。
14．铁是应用最广泛的金属，通过冶炼铁矿可以得到铁。
（1）高炉是工业炼铁的主要设备（如图1）。
①高炉炼铁中，焦炭的作用是 （用化学方程式表示）。
②写出高炉中以赤铁矿为原料得到铁的化学方程式： 。
（2）实验室用氧化铁粉末模拟炼铁（如图2），并探究产物成分。
①实验中观察到硬质玻璃管内固体全部变为黑色，澄清石灰水变浑浊：实验结束时，硬质玻璃管内物质冷却后才停止通一氧化碳的主要原因是 ；该装置的一个明显缺陷是 。
②查阅资料发现：
一氧化碳还原氧化铁后剩余固体可能由四氧化三铁、氧化亚铁、铁粉和未反应的氧化铁中的一种或几种组成；进一步查得三种铁的氧化物的某些性质如下表：
氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
颜色 黑色 红棕色 黑色
磁性 无 无 有
与硫酸铜溶液 不反应
与稀盐酸 反应生成可溶性物质，无气体放出
由实验中 的现象，确认剩余固体中已无氧化铁。
③继续探究剩余固体的组成：
步骤 实验操作 实验现象 实验结论
1 用磁铁吸引剩余固体 a 剩余固体中没有氧化亚铁
2 b c 剩余固体中只有铁粉
15．全世界每年因锈蚀造成浪费的金属高达产量的20%以上，但锈蚀原理却在日常生活中被广泛应用，例如暖宝宝、食品脱氧剂等。小组同学对暖宝宝发热产生兴趣，展开探究。
【资料卡片】
（1）暖宝宝使用时的能量转化形式为 。
【实验一】
（2）分别取2勺铁粉和活性炭，加入无纺布袋中(与市售暖宝宝所用无纺布相同)，滴加少量氯化钠溶液，混合均匀制得暖宝宝。在相同环境下，利用温度传感器测定自制与市售暖宝宝温度随时间的变化，形成如图所示图像。通过图像可知自制暖宝宝有两点不足，分别是 、 。
【猜想与假设】暖宝宝成分中氯化钠、活性炭可能加快铁锈蚀速率，使反应在短时间内放出大量的热。
【实验二】小组同学通过反应过程中温度的变化，探究氯化钠、活性炭及两者共同存在对铁锈蚀速率的影响，设计完成如下4组实验。(实验在密闭容器中进行)
实验编号 铁粉/g 水/mL 活性炭/g 氯化钠/g 测得10分钟内温度上升值/℃
1 2 5 0 5 0.1
2 2 5 m 0.1 3.1
3 2 0 0.2 0 22.0
4 2 5 0.2 0.1 56.3
【解释与结论】
（3）对比实验一和二，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响，表中m= 。
（4）为探究活性炭对铁锈蚀速率的影响，应选择的实验组合是 (填编号)。
（5）综合以上4组实验得出结论： 。
16．化学小组对钢铁的锈蚀进行实验研究。
I．探究钢铁锈蚀的基本条件
（1）一段时间后，C、D、E中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显锈蚀。由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟 等物质作用的过程。
（2）使用自来水重新进行如图实验，一段时间后发现试管B中铁钉生锈了，其可能的原因是 。
II．探究食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响
用下图装置进行实验，每组实验加入铁炭总质量为24g，食盐水体积为7.5mL，恰好能将固体润湿。 测得的数据见下表：（提供资料：示数差3cm是指U型管左侧液面上升3cm。）
序号 铁炭质量比 食盐水浓度/% 示数差3cm所用时间/s 10分钟时温度升高值/℃
实验① 2：1 26 90 7.8
实验② 4：1 26 170 4.2
实验③ 6：1 26 190 3.3
实验④ 2：1 13 140 6
实验⑤ 2：1 6.5 140 6
（3）分析食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响应对比实验 （填实验序号）。有同学提出应该再加一组实验，研究铁炭质量比为2：1、食盐水浓度为3.3%时的实验数据，你觉得是否有必要，并说明理由 。
（4）查阅资料得知，食盐水中的氯离子能破坏钢筋表面的钝化膜，并促使铁发生一系列反应得到氢氧化铁，它在空气中风化失水后变成氧化铁。钢筋锈蚀过程中生成氧化铁的反应方程式是 。
III．探究水样的pH及溶解氧浓度对钢铁腐蚀速率的影响
步骤1：按下图连接好装置，检查装置气密性。
步骤2：向三颈烧瓶中放入3.5g生铁粉末，向分液漏斗内加入10mL不同浓度的稀盐酸。
步骤3：将稀盐酸全部注入三颈烧瓶内，关闭分液漏斗活塞，一段时间后，至恢复到室温时，采集的数据见下表：
序号 盐酸pH
P反应前 P反应后 DO反应前 DO反应后 开始降低所需时间/s
实验① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131
实验② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68
实验③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24
实验④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98
实验⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175
（5）步骤1中检查装置气密性的方法为：先在分液漏斗中加水，再打开活塞，观察到 （填现象），表明装置的气密性良好。
（6）实验①和实验②反应后压强变大。进行实验③时，观察到溶液中有气泡冒出，反应后体系内压强却变小了。变小的原因是 。
（7）分析表中数据，在该实验条件下，下列说法正确的有 （填字母）。
a．当pH=2时，铁粉与氧气的锈蚀速率最快
b．稀盐酸中的溶解氧含量与盐酸的pH有关
c．铁粉和盐酸，氧气在刚接触时不是同时发生反应
三、推断题
17．A～H是初中化学常见物质，它们之间的转化关系如图所示（部分产物已略去）。
已知B是目前世界年产量最高的金属，A、E、F是氧化物，C是气体，H的水溶液呈蓝色，农业上常用来配制波尔多液（波尔多液是硫酸铜和氢氧化钙的混合物），G、H的溶液中的阴离子相同。
（1）写出C、F的化学式： C ；F ；
（2）写出一个符合条件的反应Ⅰ的化学方程式 。
（3）写出反应Ⅲ的化学方程式 。
18．A～G是初中化学常见的物质，它们存在如图所示的关系(“-”表示两物质间能反应，“→”表示一种物质转化成另一种物质，部分生成物和反应条件已略。A、B、C三种物质中含有碳元素，A、F为黑色固体；E为常用的建筑材料。回答下列问题：
（1）写出F的化学式 ，X的化学式 。
（2）写出反应①的基本反应类型为 。
（3）写出反应③的化学方程式 。
四、综合题
19．金属广泛应用于生活、生产中，其应用推动了社会发展。
（1）早在春秋战国时期，我国就开始冶炼生铁，现代工业用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)与一氧化碳冶铁，该反应的化学方程式是 。
（2）明代科技著作《天工开物》中记载：“其器冶铁锥，其尖使极刚利”，“铁锥”为开挖盐井的工具，用生铁而不用纯铁制成铁锥，主要是因为生铁的硬度比纯铁的 。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”，“釜”指铁制作的铁锅，“以釜炼盐”利用了铁的 性。铁锅生锈是铁与空气中的 发生了反应。
（3）人类每年要从自然界提取数以亿吨计的金属，但矿物的储量有限，因此，对金属资源的保护变得迫在眉睫.请写出一条保护金属资源的有效途径： 。
（4）我国高铁技术在世界处于领先地位，铁轨材料一般用的是锰钢制造。已知锰(Mn)的金属活动性介于镁与锌之间，小凡为了验证铁、锰的金属活动性顺序，设计了以下四种方案(方案中金属片均已打磨，且形状大小相同，各方案所用溶液的浓度和体积均相同)，其中可行的是 (填序号)。
①Fe、Mn、稀硫酸 ②Fe、Mn、MgSO4溶液 ③Fe、Mn、ZnSO4溶液
（5）向Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入锌粉，过滤，滤渣质量随加入锌粉质量的变化如图所示。下列说法正确的是____。
A．a点AgNO3恰好完全反应
B．c点所得滤液为浅绿色
C．向b、c点所得滤渣中加入稀盐酸均有气泡产生
D．M=27.2
20．生铁用途十分广泛。工业上利用赤铁矿（主要成分是 Fe2O3，还含少量 SiO2 等杂质）冶炼生铁的过程如下：
回答下列问题：
（1）生铁属于 （填“合金”或“纯金属”），“高炉气体”中的 （填化学式）会导致温室效应。
（2）用化学方程式表示利用CO炼铁的原理 ，CaCO3和SiO2 固体在高温条件下发生反应，生成CO2气体和CaSiO3，该反应的化学方程式为 。
（3）生铁的出口低于炉渣的出口，原因是 。
（4）生活中铁制品锈蚀的过程，实际上是Fe与空气中 、 等发生化学反应的过程。下列措施能防止铁制品锈蚀的是 （填标号）。
A 涂油、喷漆
B 镀耐腐蚀的铬层
C 用盐水清洗
D 久置于酸性环境
21．金属在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
（1）用如图所示的实验来验证铁、铜、银的金属活动性强弱，两试管中加入的溶液为同一种物质的溶液，写出铁丝和该物质发生反应的化学方程式 。
（2）硫酸铁铵【NH4Fe（SO4）2】是一种重要的化合物。在实验室中利用废铁屑来制备硫酸铁铵的流程如下：
回答下列问题：
①步骤1中发生反应的化学方程式是 。经检验，废渣是片状石墨，它与金刚石的物理性质有很大差异，原因是 。
②完成步骤I中的反应：2 FeSO4+ H2O2+ = Fe2(SO4)3+2H2O。
③步骤I中发生的反应属于 （填基本反应类型）。
（3）下列能有效保护金属资源的是____（填字母）。
A．防止金属腐蚀 B．回收利用废旧金属
C．合理有效地开采矿物 D．寻找金属的代用品
22．某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下操作方案，结合方案回答下列问题。
（1）固体A中含有 （填化学式）
（2）步骤①中反应的化学方程式为 ，该反应属于四种基本类型中的 反应。
（3）操作a的名称为 。
（4）理论上所得硫酸亚铁晶体的质量 （填“＞”“＜”或“＝”）原废液中硫酸亚铁的质量。
23．生铁用途十分广泛。工业上利用赤铁矿主要成分是，还含少量等杂质冶炼生铁的过程如图：
回答下列问题：
（1）生铁属于 材料填“合成”或“金属”。“高炉气体”中的 填化学式会导致酸雨。
（2）“煅烧”时：
生成的反应之一为，该反应属于 反应填基本反应类型。
用化学方程式表示利用炼铁的原理 。
和固体在高温条件下发生反应，生成气体和，该反应的化学方程式为 。
（3）生活中铁制品锈蚀的过程，实际上是与空气中 、 等发生化学反应的过程。下列措施能防止铁制品锈蚀的是 填标号。
A.涂油、喷漆 镀耐腐蚀的铬层 用盐水清洗 久置于酸性环境
答案解析部分
1．【答案】A
【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】A、实验开始时先通一氧化碳后加热，目的是排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸。A答案正确；
B、硬质玻璃管中的固体由红色变为黑色。B答案错误；
C、A处酒精喷灯是为一氧化碳还原氧化铁提供高温条件，C处酒精灯是点燃尾气防止污染空气。C答案错误；
D、反应后硬质玻璃管内固体减少的质量是氧化铁中氧元素的质量。D答案错误；
故答案为：A。
【分析】根据一氧化碳还原氧化铁固体由红色变为黑色，一氧化碳具有毒性，会污染空气，需要做尾气处理，根据化学反应前后元素种类不变，元素质量不变，可分析硬质玻璃管内固体减少的质量是氧化铁中氧元素的质量。
2．【答案】D
【知识点】氧气的实验室制法；电解水实验；一氧化碳还原氧化铁；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、镁条在盛有空气的密闭容器中燃烧，密闭容器中物质的质量保持不变，不符合题意；
B、电解水时生成氢气和氧气的体积之比为2：1，质量比即为水中氢、氧元素质量比，为1：8，不符合题意；
C、高温条件下一氧化碳还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，反应前固体为氧化铁，反应后固体为铁，随着反应的进行，固体的质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变，不符合题意；
D、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随氧气的生成，固体中氧元素质量减少，剩余固体中氧元素的质量分数逐渐减少，至完全反应不再发生改变，不符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、根据化学反应前后物质质量总和不变分析；
B、根据电解水时生成氢气和氧气质量比与体积比分析；
C、根据一氧化碳与氧化铁反应和成铁和二氧化碳分析；
D、根据高锰酸钾受热分解产生氧气分析。
3．【答案】B
【知识点】常见金属的冶炼方法；化学式的相关计算
【解析】【解答】A. CO、H2还原Fe2O3的过程相似，铁的氧化物中的氧元素逐渐被氢气夺去，固体中的含氧量逐渐变小，故正确；
B. 从a到d点，固体减少的质量等于参加反应固体中所减少氧元素的质量，不等于生成的水的质量，故错误；
C. 铁的氧化物有Fe2O3、Fe3O4、FeO，氧元素质量分数分别为：30%、27.6%、22.2%，根据从a到d点，固体中的含氧量逐渐变小，第一阶段氢气与Fe2O3反应生成Fe3O4和水，第二阶段氢气与Fe3O4反应生成FeO和水，第三阶段氢气与FeO反应生成Fe和水，所以bc段发生反应的方程式为，故正确；
D. 4.8gFe2O3中铁元素质量=4.8g××100%=3.36g，d点对应固体质量=反应前氧化铁的质量×固体残留率=4.8g×70%=3.36g，所以d点对应固体为Fe，其质量为3.36g，故正确；
故答案为：B。
【分析】A、根据氧化铁失去氧得到铁分析。
B、根据氧元素的质量分数分析。
C、根据氧元素质量分数的变化分析。
D、根据氧化铁中铁元素的质量计算进行分析。
4．【答案】C
【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】A. 铁的锈蚀是放热反应，故正确，不符合题意；
B. 得出空气中氧气的含量=×100%≈19.7%，故正确，不符合题意；
C. 打开止水夹后，导管中残留水会影响计算结果，故错误；
D. 若未恢复到原来温度就打开止水夹，瓶内气压偏大，烧杯内剩余水大于51.5mL，故正确，不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、根据铁的锈蚀是放热反应分析。
B、根据消耗氧气的体积=水被吸入的体积分析。
C、导管中残留水会影响进入集气瓶中的水的体积。
D、根据未恢复到原来温度就打开止水夹，瓶内气压偏大分析。
5．【答案】A
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；铁锈的主要成分
【解析】【解答】铁生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气作用的结果，铁生锈消耗了氧气会使试管中的压强减小，小于外界大气压，所以a液面会升高。
【分析】本题研究了铁生锈的条件，同时将压强知识引入题中，是一道很好的理化综合题。
6．【答案】D
【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
【解析】【解答】由于铁比铜活泼，故更易锈蚀；铝具有良好的抗腐蚀性能的原因是能形成致密的保护膜，故不要磨损铝的表面；防止铁制品锈蚀可以隔绝氧气和水分；生活中镀锌的目的并不是铁比锌活泼，而是因为锌表面会生成致密的保护膜。
【分析】本题是金属活动性顺序和化学性质的应用，同时还考查了金属防护的知识。
7．【答案】A
【知识点】测定空气中的氧气含量；验证质量守恒定律；质量守恒定律及其应用；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】A、a管内铁钉与空气和水同时接触，会生锈，b管内铁钉只与干燥空气接触，不会生锈，因生锈时放热，实验中通过红墨水液面的变化可探究水是铁生锈的必要条件之一，符合题意；
B、碳酸氢钠溶于水发生的物理变化，不能用于验证质量守恒定律，不符合题意；
C、在火焰上方罩冷而干燥的烧杯，出现水雾，说明甲烷燃烧有水生成，可证明甲烷中含有氢元素，不能证明是否含有碳元素，不符合题意；
D、木炭燃烧消耗氧气但生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变，不能用于测定空气中氧气的含量，不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、根据两试管中实验条件及现象，结合对比实验的设计要求分析；
B、根据物理变化不遵循质量守恒定律分析；
C、根据燃烧生成水可证明物质中含氢元素分析；
D、根据木炭燃烧消耗氧气但生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变分析。
8．【答案】C
【知识点】燃烧与燃烧的条件；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】A、干燥的铁丝在氧气中没有生锈，湿润的铁丝在氧气中生锈，对比①②可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一。A答案错误；
B、湿润的铁丝在氧气中生锈，干燥的铁丝在二氧化碳中没有生锈。对比②③无法探究铁生锈的条件。B答案错误；
C、干燥的铁丝在氧气中没有燃烧，加热棒加热后铁丝燃烧，对比①④说明温度达到可燃物的着火点是否为铁燃烧的条件之一。C答案正确；
D、干燥的铁丝在二氧化碳中没有燃烧，干燥的铁丝通过加热棒在氧气中能燃烧。对比③④无法探究燃烧的条件。D答案错误；
故答案为：C。
【分析】A、根据铁生锈的条件分析；
B、根据铁生锈的条件分析；
C、根据燃烧的条件分析；
D、根据燃烧的条件分析。
9．【答案】（1）SO2；3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
（2）NaOH溶液；增大；Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；涂油、保持表面洁净干燥等
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；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】（1） ① 由所给方程式可知，反应前原子种类和个数为：铁4、硫8、氧22，反应后为：铁4、氧6，由反应前后原子种类和个数不变可知，8X中含有8个硫原子和16个氧原子，则X化学式为SO2。
② CO炼铁发生的是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3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。
（2） ①一定浓度的甲溶液可达到除油目的，则可能为NaOH溶液。
②若“除锈”前无“水洗”步骤，则锄头上会有氢氧化钠残留，除锈液(含盐酸)的使用量将增大。
③除锈液(含盐酸)“除锈”的主要发生的氧化铁与盐酸生成氯化铁和水的反应，方程式为Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O。
④生活中可利用涂油、保持表面洁净干燥等方法防锈。
【分析】（1）根据化学反应前后原子种类和个数不变，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）根据氢氧化钠可消耗盐酸，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，涂油、保持铁制品表面洁净干燥可防锈分析。
10．【答案】（1）Ag2S
（2）金属
（3）D
（4）A；B
【知识点】金属活动性顺序及其应用；一氧化碳还原氧化铁；合理利用金属资源；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）所给方程式中反应前原子种类和个数为：银4、氢4、硫2、氧2，反应后为：氢4、氧2，由反应前后原子种类和个数不变可知，2X中含有4个银原子和2个硫原子，则X化学式为Ag2S 。
（2）青铜为合金，属于金属材料。
（3）一氧化碳与氧化铁反应时，要先通一氧化碳排除装置内空气，防止加热发生爆炸，A错误；CO与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，a处红色粉末变黑，B错误；a处发生的反应中反应物无单质，不是置换反应，C错误； 尾气中含有CO有毒，可用燃着的酒精灯将其点燃或用气球收集起来，防止污染空气，D正确。
（4） 向Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的Zn粉， 锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，然后再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，反应后得到无色滤液，说明硝酸铜和硝酸银都完全反应，则滤渣中一定有银和铜，可能有锌，A不正确；锌与硝酸银反应溶液质量减少，锌与硝酸铜反应溶液质量增加，反应后溶液质量不能确定，B不正确；滤液中只有硝酸锌，取少量滤液，加入足量稀盐酸，不会产生白色沉淀，C正确。
【分析】（1）根据化学反应前后原子种类和个数不变分析；
（2）根据金属和合金属于金属材料分析；
（3）根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，加热前为防止发生爆炸，需先通CO，尾气中含有CO会污染空气分析；
（4）根据 向Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的Zn粉， 锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，然后再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，反应后得到无色滤液，说明硝酸铜和硝酸银都完全反应，滤渣中一定有银和铜，可能有锌，滤液中只有硝酸锌分析。
11．【答案】（1）
（2）收集未完全反应的CO避免其污染空气
（3）Fe3O4
（4）有部分黑色粉末未被磁铁吸引；四氧化三铁/Fe3O4；
（5）3
（6）700~800℃
【知识点】一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】（1）氧化铁与一氧化碳高温下反应生成铁单质和二氧化碳，化学方程式为 。
（2）CO属于空气污染物，实验装置尾部气球的作用是收集未完全反应的CO避免其污染空气。
（3）结合猜想1和猜想3，硬质玻璃管内黑色粉末除了Fe粉外还可能含Fe3O4。
（4）①铁及其氧化物中，Fe3O4、FeO、Fe均为黑色粉末，Fe3O4和Fe能被磁铁吸引，FeO不能被磁铁吸引，结论是黑色粉末中含有FeO，故现象是有部分黑色粉末未被磁铁吸引。
②KSCN溶液与三价铁盐溶液反应生成血红色溶液；亚铁盐溶液和稀盐酸与KSCN溶液混合无现象，现象是黑色粉末全部溶解，有气泡产生，溶液变为血红色，说明溶液中有三价铁离子，而铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，故黑色粉末中含有铁粉和Fe3O4；
铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
（5）由（4）知，黑色粉末中有铁、FeO、Fe3O4，故猜想3正确。
（6）由表格知，在体系温度为700～800℃，生成物是Fe，故为了提高铁的产率，应控制的温度范围是700～800℃。
【分析】（1）氧化铁与一氧化碳高温下反应生成铁单质和二氧化碳。
（2）根据CO属于空气污染物分析。
（3）根据猜想1和猜想3分析。
（4）根据铁及其氧化物中，Fe3O4、FeO、Fe均为黑色粉末，Fe3O4和Fe能被磁铁吸引，FeO不能被磁铁吸引，KSCN溶液与三价铁盐溶液反应生成血红色溶液；亚铁盐溶液和稀盐酸与KSCN溶液混合无现象，铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁分析。
（5）根据黑色粉末中有铁、FeO、Fe3O4分析。
（6）根据在体系温度为700～800℃，生成物是Fe分析。
12．【答案】（1）氢气##H2；
（2）①③；排出水中的氧气，防止氧气溶于水
（3）红色固体变为黑色；
【知识点】电解水实验；一氧化碳还原氧化铁；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】（1）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，由图可知，a管与电源负极相连，收集的气体为氢气；电解水会生成氢气和氧气，化学方程式为：。
（2）①中铁和氧气、水共同接触，会生锈，③中铁只与氧气接触，不会生锈，对比可知铁必须与水接触才能生锈；
将蒸馏水煮沸后快速冷却，能除去水中的氧气，防止氧气溶于水。
（3）一氧化碳和红棕色的氧化铁在高温下反应生成黑色的铁粉和二氧化碳，则现象为红色固体变黑色；
二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O。
【分析】（1）根据电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气分析。
（2）根据①中铁和氧气、水共同接触，会生锈，③中铁只与氧气接触，不会生锈分析。
（3）一氧化碳和红棕色的氧化铁在高温下反应生成黑色的铁粉和二氧化碳。
13．【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；常见金属的冶炼方法；化学方程式的书写与配平；一氧化碳的化学性质；一氧化碳的毒性
【解析】【解答】（1）装置连接好后，推动注射器活塞，出现气球变大，松开手，气球变回原来大小，注射器活塞回到原刻度处，说明装置气密性良好；
（2）甲酸在浓硫酸的催化作用下生成一氧化碳和水，反应的化学方程式为；
（3）一氧化碳与四氧化三铁高温反应生成铁和二氧化碳，证明一氧化碳与四氧化三铁发生反应的现象是：澄清的石灰水变浑浊；酒精灯火焰上加网罩的目的是：使火焰聚拢，提高温度；
（4）a处导管口绑一小气球的目的是：收集尾气中的有毒气体，防止空气污染；也可以将一氧化碳点燃，防止污染空气，所以小气球也可以用燃着的酒精灯代替。
【分析】（1）根据检查装置气密性的方法分析；
（2）根据甲酸在浓硫酸的催化作用下生成一氧化碳和水分析；
（3）根据一氧化碳与四氧化三铁高温反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，酒精灯火焰上加网罩的目的是：使火焰聚拢，提高温度分析；
（4）根据一氧化碳有毒分析。
14．【答案】（1）和；
（2）防止生成的铁在高温条件下再次被氧化；没有尾气处理装置；红棕色粉末完全转化为黑色；黑色固体被全部吸引；往剩余固体中加足量硝酸铜；黑色固体全部变成红色
【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高炉炼铁中，焦炭的作用是提高热源并且将二氧化碳转化为还原剂一氧化碳，对应的反应为碳和二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳。
故填：；
②高炉中以赤铁矿为原料得到铁的反应是氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳。
故填：
（2）①一氧化碳还原氧化铁实验结束时，硬质玻璃管内物质冷却后才停止通一氧化碳的主要原因是防止生成的铁在高温条件下再次被氧化；该装置因为有有毒气体一氧化碳参与实验，所以存在一个明显缺陷是没有尾气处理装置。
②因为氧化铁是红棕色的，所以实验中红棕色粉末完全转化为黑色的现象，就可以确认剩余固体中已无氧化铁。
③有实验结论：剩余固体中没有氧化亚铁，氧化亚铁没有磁性，而四氧化三铁和铁有磁性，那么用磁铁吸引，黑色固体被全部吸引。
根据实验结论：剩余固体中只有铁，验证黑色固体只有铁没有氧化亚铁和四氧化三铁的方式是：往剩余固体中加足量硝酸铜，会看到黑色固体全部变成红色。
故填：防止生成的铁在高温条件下再次被氧化；没有尾气处理装置；红棕色粉末完全转化为黑色；黑色固体被全部吸引；往剩余固体中加足量硝酸铜；黑色固体全部变成红色
【分析】（1）碳和二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳。
氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳。
（2）氧化铁是红棕色的，铁为黑色。
铁在加热条件下与氧气反应生成氧化铁。
15．【答案】化学能转化为热能；升温过高；温度降低速率过快；0；实验1、3；氯化钠、活性炭及两者共存物均可加快铁锈蚀速率
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；物质发生化学变化时的能量变化；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】（1）根据题意，暖宝宝使用时铁粉发生化学反应，产生热量，能量转化形式为化学能转化为热能。
（2）通过曲线的变化情况，可知自制暖足贴有两点不足，分别是升温过高、温度降低速率过快。
（3）对比实验1、2，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响，可知变量为氯化钠，而其他因素应该控制相同，则m为0。
（4）为探究活性炭对铁锈蚀速率的影响，则活性炭为变量，其他条件相同，同时因为氯化钠对铁锈蚀速率也有影响，需控制氯化钠的质量为0，则应选择的实验组合为实验1、3。
（5）对比实验1、2，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响；对比实验1、3，可探究活性炭对铁锈蚀速率的影响；对比实验2、3、4可探究氯化钠、活性炭两者共同存对铁锈蚀速率的影响，综合可得出结论：氯化钠、活性炭及两者共同存在均可加速铁锈蚀速率。
【分析】（1）根据题意，暖宝宝使用时铁粉发生化学反应，产生热量分析。
（2）根据曲线的变化情况，可知自制暖足贴升温过高、温度降低速率过快。
（3）根据对比实验1、2，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响，可知变量为氯化钠，而其他因素应该控制相同，进行分析。
（4）根据为探究活性炭对铁锈蚀速率的影响，则活性炭为变量，其他条件相同，分析。
（5）根据对比实验1、2，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响；对比实验1、3，可探究活性炭对铁锈蚀速率的影响；对比实验2、3、4可探究氯化钠、活性炭两者共同存对铁锈蚀速率的影响，分析判断。
16．【答案】水、氧气；自来水中溶解有氧气；①④⑤；没有必要，通过对比实验④⑤实验现象可知，食盐水浓度下降到一定值时，不影响钢铁腐蚀速率，不需增加食盐水浓度为3.3%（低于6.5%）的实验；2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O；液面不下降；铁锈蚀消耗氧气的量大于铁与稀盐酸反应生成的氢气的量；bc
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】（1）试管A中的铁钉只与氧气接触，没有生锈；试管B中的铁钉只与水接触，没有生锈；试管C中的铁钉与氧气和水同时接触，生锈了；由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟水和氧气等物质作用的过程；
（2）自来水中含有溶解的氧气，铁钉与氧气和水同时接触后发生了锈蚀；
（3）探究食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响，需控制变量，是在其他条件相同，只有食盐水浓度不相同条件进行实验，根据表格提供的信息可知，分析食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响应对比实验①④⑤；没有必要研究铁炭质量比为2：1、食盐水浓度为3.3%时的实验数据，通过对比实验④⑤实验现象可知，食盐水浓度下降到一定值时，不影响钢铁腐蚀速率，不需增加食盐水浓度3.3%（低于6.5%）的实验；
（4）根据题意。钢筋锈蚀过程中生成氧化铁的反应是氢氧化铁分解生成水和氧化铁，反应的反应方程式是2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O；
（5）步骤1中检查装置气密性的方法为：先在分液漏斗中加水，再打开活塞，若装置的气密性良好，容器有一定气压，能支撑一定高度的液柱，能观察到液面不下降；
（6）铁生锈消耗氧气，与盐酸反应生成氢气，实验①和实验②反应后压强变大。进行实验③时，观察到溶液中有气泡冒出，反应后体系内压强却变小了。变小的原因是铁锈蚀消耗氧气的量大于铁与稀盐酸反应生成的氢气的量；
（7）a、分析表格可知，当pH=4时，溶解氧含量开始降低所需要的时间最短，此时铁粉与氧气的锈蚀速率最快，错误；
b、分析表格可知，随着溶液pH的增大，溶液中的溶解氧含量越来越低，故稀盐酸中的溶解氧含量与盐酸的pH有关，正确；
c、分析表格可知，溶解氧含量开始降低的时间并不是从0开始的，故铁粉和盐酸，氧气的反应不是同时发生的，正确。
故答案为：bc 。
【分析】（1）根据金属锈蚀的条件分析；
（2）B装置中不生锈是因为没有氧气，自来水中溶解氧气，据此解答；
（3）应控制盐水浓度为唯一变量；根据表格数据综合分析；
（4）根据反应物、生成物书写方程式，并注意配平；
（5）根据气体体积和压强的关系检查装置的气密性；
（6）根据气体的产生、消耗的量不同进行分析；
（7）根据图示数据综合分析。
17．【答案】（1）H2；CuO
（2）
（3）
【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；置换反应及其应用
【解析】【解答】B是目前世界年产量最高的金属，因此，B是Fe，A、E、F是氧化物，A可能为氧化铁或四氧化三铁，E可能为一氧化碳，C是气体，故C为氢气，氢气可还原氧化铜生成铜和水，故F为氧化铜，H的水溶液呈蓝色，农业上常用来配制波尔多液，因此H是，G、H的溶液中的阴离子相同，因此，均含硫酸根：
（1）C、F的化学式为、；
故答案为：、；
（2）氧化铁可与一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，故该反应的化学方程式为：；
故答案为：；
（3）铁可与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故该反应的化学方程式为：；
故答案为：。
【分析】根据流程图中的信息进行分析解答。
18．【答案】（1）Fe3O4；Ca(OH)2
（2）化合反应
（3）
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；化合反应及其应用；二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】A、B、C三种物质中含有碳元素，A为黑色固体，A能与氧气反应生成B或C，说明A是碳，B、C分别是一氧化碳、二氧化碳之一；反应②中B能与Fe2O3反应生成D，则B是一氧化碳、C是二氧化碳；B（一氧化碳）能与Fe2O3反应生成铁、二氧化碳，则D是铁；F为黑色固体，反应④中D（铁）能与氧气反应生成F，则F是四氧化三铁；E为常用的建筑材料，则E是碳酸钙；反应③中C（二氧化碳）能与X反应生成E（碳酸钙），则X是氢氧化钙。
（1）根据分析，F是四氧化三铁，X是氢氧化钙，故填：Fe3O4；Ca(OH)2。
（2）反应①是碳与氧气反应生成二氧化碳，由两种物质反应生成一种物质，属于基本反应类型中的化合反应。
（3）反应③是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀、水，化学方程式为：。
【分析】根据碳酸钙是常用建筑材料，碳元素组成的物质的性质及框图中物质间转化关系，推导出各物质，再由化学式、化学方程式书写原则及化合反应定义解答。
（1）根据分析，F是四氧化三铁，X是氢氧化钙，故填：Fe3O4；Ca(OH)2。
（2）反应①是碳与氧气反应生成二氧化碳，由两种物质反应生成一种物质，属于基本反应类型中的化合反应。
（3）反应③是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀、水，化学方程式为：。
19．【答案】（1）
（2）大（或高等）；导热（或良好的导热）；氧气和水
（3）防止金属的腐蚀，金属的回收利用，有计划、合理地开采矿物，寻找金属的代用品等
（4）①③
（5）A；C；D
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；常见金属的冶炼方法；合理利用金属资源；根据化学反应方程式的计算；金属活动性的探究
【解析】【解答】（1）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；
（2）合金的硬度比纯金属的硬度大，用生铁而不用纯铁制成铁锥是因为生铁的硬度比纯铁的大；铁制成铁锅是利用了铁的导热性；铁锅生锈是铁与空气中的氧气和水发生了反应；
（3）保护金属资源的途径有：防止金属的腐蚀，金属的回收利用，有计划、合理地开采矿物，寻找金属的代用品等；
（4）①Fe、Mn、稀硫酸，铁和锰都能与稀硫酸发生反应，锰比铁反应剧烈，证明锰的活动性比铁的活动性强。答案正确；
②Fe、Mn、MgSO4溶液，铁和锰都不能置换镁，说明镁的活动性比铁和锰强，无法验证铁和锰的活动性。答案错误；
③Fe、Mn、ZnSO4溶液，铁置换不出锌，锰能置换出锌，说明锰的活动性比铁的强。答案正确；
故答案为：①③。
（5）A、锌先与硝酸银发生反应，a点锌与硝酸银恰好完全反应。答案正确；
B、b点时，锌与溶液中的硝酸银和硝酸亚铁完全反应，b点之后不再发生反应，C点对应的溶液应该是呈无色。答案错误；
C、b点时，锌与硝酸亚铁恰好完全反应，得到的滤渣是银和铁，b点之后锌过量得到的滤渣是银、铁、锌，则b点，c点对应的滤渣中加入稀盐酸均有气泡产生。答案正确；
D、解：设生成的铁的质量为X
X=5.6g
M=21.6g+5.6g=27.2g。
故答案为：ACD。
【分析】（1）根据一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳分析；
（2）根据合金比纯金属的硬度大，铁具有导电性，铁生锈的条件分析；
（3）根据保护金属资源的途径分析；
（4）根据金属活动性顺序分析；
（5）根据金属与盐溶液发生反应，遵循先远后近的原则，锌先与硝酸银发生反应，a点时锌与硝酸银恰好完全反应，a点之后锌与硝酸亚铁发生反应，b点时锌与硝酸亚铁恰好完全反应，b点之后反应停止锌过量分析。
20．【答案】（1）合金；CO2
（2）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
（3）铁水的密度大于炉渣的密度
（4）氧气；水；AB
【知识点】常见金属的冶炼方法；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】（1）生铁是铁的合金，属于金属材料；二氧化碳CO2气体，会造成温室效应；（2）CO炼铁的原理是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2，CaCO3和SiO2 固体在高温条件下发生反应，生成CO2气体和CaSiO3，反应的化学方程式为：CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑；（3）由于铁水的密度大于炉渣的密度，所以生铁出口低于炉渣出口；（4）铁的锈蚀实质是Fe与空气中水、氧气等发生化学反应的过程；防止铁制品锈蚀就是将铁制品与水、氧气隔离，可用涂油、喷漆、镀耐腐蚀的铬层等方法防锈；用盐水清洗、久置于酸性环境会加速铁的锈蚀，
故答案为：AB。
【分析】（1）根据生铁属于铁的合金、二氧化碳是导致温室效应的主要物质分析；
（2）根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳及碳酸钙与二氧化硅反应生成硅酸钙和二氧化碳分析；
（3）根据铁的密度大于炉渣分析；
（4）根据铁生锈实质是铁与氧气、水共同作用及防锈方法分析。
21．【答案】（1）（合理即可）
（2）；碳原子的排列方式不同；H2SO4；置换反应
（3）A；B；C；D
【知识点】金属的化学性质；合理利用金属资源；碳单质的性质和用途
【解析】【解答】（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为；
（2）①铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为；
金刚石，石墨物理性质差别很大的原因是碳原子的排列方式不同；
②化学反应前后原子种类不变，原子数目不变，反应的化学方程式为2 FeSO4+ H2O2+H2SO4= Fe2(SO4)3+2H2O；
③一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是置换反应，步骤Ⅰ中发生的反应属于置换反应；
（3）保护金属资源的途径有：防止金属腐蚀，回收利用废旧金属，合理有效的开采矿物，寻找金属代用品。
故答案为：ABCD。
【分析】（1）根据铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜分析；
（2）根据铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学反应前后原子种类不变，原子数目不变，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是置换反应分析；
（3）根据保护金属资源的途径有：防止金属腐蚀，回收利用废旧金属，合理有效的开采矿物，寻找金属代用品分析。
22．【答案】（1）Cu、Fe
（2）Fe+ CuSO4 =Cu + FeSO4；置换反应
（3）过滤
（4）大于
【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）固体A中有反应生成的铜和过量的铁，故填：Cu 、 Fe。
（2）①中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的方程式为：Fe+ CuSO4 =Cu + FeSO4。该反应是由单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物，故是置换反应。
（3）操作a是将固体和液体分离的步骤，是过滤。
（4）铁与硫酸铜反应后有硫酸亚铁生成，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故反应后硫酸亚铁的质量比原溶液中的硫酸亚铁的质量多，故填大于。
【分析】（1）根据铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，加入过量的铁，进行分析。
（2）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
根据置换反应的特点，进行分析。
（3）过滤操作是将固体和液体分离的方法。
（4）铁与硫酸铜反应后有硫酸亚铁生成，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。
23．【答案】（1）金属；
（2）化合；；
（3）水；氧气；
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；铁的冶炼
【解析】【解答】（1）生铁是铁的合金，属于金属材料；二氧化硫气体，会造成酸雨。
（2）① ，反应中由两种物质生成一种物质，属于化合反应；
②CO炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：。
③CaCO3 和 SiO2 固体在高温条件下发生反应，生成CO2气体和CaSiO3，反应的化学方程式为 。
（3）铁的锈蚀实质是Fe与空气中水、氧气等发生化学反应的过程。
防止铁制品锈蚀就是将铁制品与水、氧气隔离，可用涂油、喷漆、镀耐腐蚀的铬层等方法防锈；用盐水清洗、久置于酸性环境会加速铁的锈蚀。
故答案为：AB。
【分析】（1）根据金属材料包括纯金属和合金，产生酸雨的主要原因分析。
（2）根据反应的特点、炼铁的原料、化学方程式的书写分析。
（3）根据铁生锈的原理分析防锈的方法。
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