初中化学中考复习 热点03 航母入役（解析版）-2020中考化学热点话题命题全透视

这是一份初中化学中考复习 热点03 航母入役（解析版）-2020中考化学热点话题命题全透视，共15页。试卷主要包含了选择题，填空题，流程题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2020中考化学热点话题命题全透视
热点03 航母入役
背景：中国人民解放军海军山东舰是中国首艘自主建造的国产航母，基于对前苏联库兹涅佐夫级航空母舰、中国辽宁号航空母舰的研究，由中国自行改进研发而成，是中国真正意义上的第一艘国产航空母舰。2019年12月17日，经中央军委批准，中国第一艘国产航母命名为“中国人民解放军海军山东舰”，舷号为“17”。山东舰在海南三亚某军港交付海军。这标志着中国军事实力和科技术实力的飞升，山东舰也成为了人们视野中的焦点，与之相关的考点我们也应该重视起来。与山东舰相关的考点主要有金属材料、金属活动性、金属的利用与防腐、化学方程式书写、质量守恒等，让我们一起在练习中了解吧。
一、选择题:
金属材料
1．2019年10月22日，中国人民解放军海军山东舰完成第八次海试，返回大连造船厂。航母的外壳和甲板都是由特殊钢加工而成。下列关于钢的说法正确的是（ ）
A．钢属于混合物 B．钢的含碳量比生铁高
C．钢的硬度比纯铁硬度小 D．钢不导电也不导热
【答案】A
【解析】钢和生铁是含碳量不同的铁的两种合金，后者的含碳量较高，两者均属于混合物；合金比组成它的纯金属的硬度大，合金仍具有金属的特征，如有导电性等。故选A。
2．中国海域辽阔，拥有航空母舰保卫祖国海疆一直是中国人的梦想，随着山东舰的入役，这个梦想已经实现了，而建造航母需要大量的金属材料，一种新兴的金属由于其密度小，延展性好，耐腐蚀性强，它和它的合金在航空、航海和化学工业等领域正逐步取代铝和铝合金而被广泛应用，该金属是（ ）
A．锌 B．钛 C．镁 D．锰
【答案】B
【解析】金属钛被称为21世纪的新型金属，其密度小、延展性好、耐腐蚀性强，它和它的合金在航空、航海和化学工业等领域有着非常广泛的应用。因此题中叙述的新兴的金属，就是金属钛。故选B。
3．2013年底，大连造船厂举行了航母钢板的切割仪式，这意味着中国第一艘国产航母正式开工建造，航母在制造过程中用的材料要求很高，特别是飞行甲板用的钢要求极高，强度甚至高于核潜艇。下列关于上述材料的叙述正确的是（ ）
A．它是一种非金属材料
B．它是一种合金，其硬度比其该合金中金属成分单质的硬度更小
C．它与其他金属材料一样都具有导热性
D．它是由两种或两种以上的金属经一定方法合成的具有金属特性的物质
【答案】C
【解析】A、飞行甲板用的钢是铁的合金，属于金属材料，故选项说法错误；B、钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，其硬度比其该合金中金属成分单质的硬度更大，故选项说法错误；C、钢是铁的合金，具有金属特性，与其他金属材料一样都具有导热性，故选项说法正确；D、合金是一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，不一定是两种或两种以上的金属，故选项说法错误。故选C。
4．2019年12月19日，我国第二艘航母“山东舰”正式入列，作为首艘国产航母，其制造过程中使用了大量的金属材料，下列关于金属材料的说法中正确的是
A．金属铝的化学性质比铁活泼，因此也更容易锈蚀
B．钢的含碳量比生铁高，所以应用更广泛
C．“真金不怕火炼”说明黄金的熔点非常高
D．金属资源的回收利用既保护了环境，又节约了金属资源
【答案】D
【解析】A、铝的化学性质比铁活泼，但铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜，具有良好的抗腐蚀性能，故选项说法错误；B、生铁的含碳量为2%--4.3%，比钢的含碳量（0.03%--2%）高，故选项说法错误；C、“真金不怕火炼”意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼，故选项说法错误；D、金属资源的回收利用既保护了环境，又节约了金属资源，故选项说法正确。故选D。
金属活动性
5．2018年5月13日，我国首艘001A型国产航母开始海试；标志着我国在航海及军事领域取得重大突破，为了探究航母材料中锌、铁、铜三种金属活动性强弱，某同学设计了下列实验（每步均充分反应），其中不能达到目的是（　　）
A．稀盐酸中加入足量铁粉后，再加铜粉，最后加入锌粉
B．CuCl2溶液中加入足量铁粉后，再加入Zn粉
C．ZnCl2溶液中加入足量铜粉后， 再加入铁粉
D．锌、铁、铜三种金属分别加入稀盐酸
【答案】C
【解析】A、稀盐酸中加入足量铁粉后，稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，再加铜粉，无明显现象，说明铜的活泼型比铁弱，再加入锌粉，固体粉末变成黑色，溶液由浅绿色变为无色，说明锌的活泼性比铁强，则锌、铁、铜三种金属活动性强弱顺序为锌＞铁＞铜，A选项能达到实验目的，不符合题意；B、CuCl2溶液中加入足量铁粉后，铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，固体粉末由黑色变为红色，溶液由蓝色变为浅绿色，说明铁的活泼性比铜强，再加入Zn粉，又生成黑色固体，溶液由浅绿色变为无色，说明锌的活泼性比铁强，则锌、铁、铜三种金属活动性强弱顺序为锌＞铁＞铜，B选项能达到实验目的，不符合题意；C、ZnCl2溶液中加入足量铜粉，无明显现象，说明说明铜的活泼型比锌弱，再加入铁粉，无明显现象，说明铁的活泼型比锌弱，不能得出铁与铜的活泼性强弱，C选项不能达到实验目的，符合题意；D、锌、铁、铜三种金属分别加入稀盐酸，锌与铁表面均产生气泡，且锌产生气泡的速度比铁的快，说明锌的金属性比铁强，铜加入稀盐酸无明显现象，说明铜与稀盐酸不反应，说明铜的活泼性比锌、铁弱，则锌、铁、铜三种金属活动性强弱顺序为锌＞铁＞铜，D选项能达到实验目的，不符合题意。故选C。
6．我国首艘国产航母的合金材料中含有合金钪（Sc），相同条件下，取相同状态的金属钪和锌分别与相同浓度的盐酸反应，钪产生气泡的速率明显更快，由此可推断（ ）
A．Zn 比 Sc 更活泼
B．用 Fe（NO3）2 溶液和 Sc 能验证 Sc 和 Fe 的活动性强弱
C．将 Sc 投入 CuSO4 溶液中不会有红色物质析出
D．单质 Sc 一定不能和水反应
【答案】B
【解析】A、相同条件下，取相同状态的金属钪和锌分别与相同浓度的盐酸反应，钪产生气泡的速率明显更快，说明Sc比Zn更活泼，该选项说法不正确；B、Sc 比锌活泼，锌比铁活泼。Sc 放入硝酸亚铁溶液中，Sc 表面析出黑色固体，是因为 Sc 和硝酸亚铁反应生成了铁，进一步说明 Sc 比铁活泼，因此可以用 Fe（NO3）2溶液和 Sc 能验证 Sc 和 Fe 的活动性强弱，该选项说法正确；C、Sc 比铜活泼，将 Sc 投入CuSO4溶液中会有红色物质析出，该选项说法不正确；D、单质Sc 可能能和水反应，也可能不能和水反应，该选项说法不正确。故选：B。
金属防腐
7．2019年12月17日，中国第一艘国产航母命名为“中国人民解放军海军山东舰”，舷号为“17”在海南三亚某军港交付海军。为保证航母的使用寿命，下列防锈措施不可行的是( )
A．用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件 B．刷防锈漆
C．船体表面镀一层黄金 D．给某些部位涂油
【答案】C
【解析】A、用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件，能延长航母的使用寿命，不符合题意；B、刷防锈漆能隔绝氧气和水，能延长航母的使用寿命，不符合题意；C. 黄金的价格昂贵，通过船体表面镀一层黄金防锈，方法不可行，符合题意；D. 给某些部位涂油能隔绝氧气和水，能延长航母的使用寿命，不符合题意。故选C。
8．我国首艘自主建造的山东舰于2018年进行了四次海试，海上高强度的腐蚀环境会让舰船受到很大伤害,为保证航母的使用寿命，下列措施不可行的是
A．船底涂刷防锈漆
B．部分船体与零部件用钛合金等抗腐蚀性强的合金制造
C．研制高效的除锈设备及时清除铁锈
D．船体表面镀一层金或者其他不活泼的贵金属
【答案】D
【解析】A、刷防锈漆，能隔绝氧气和水，能防止船体及零部件生锈，A正确;
B、用抗腐蚀性能优异的合金制造航母部分船体及零部件，能防止生锈，B正确;
C、铁制品表面的锈迹若不及时除去，会加快内部铁的生锈速率，C正确;
D、金等不活泼贵金属资源有限、价格太高等，用于防锈是不现实的，D错误。故选D。
化学方程式
9．我国第一艘自主建造的航母“山东舰”在建造时用到了大量钛合金，工业制钛的反应为：，则X的化学式为
A．SO2 B．SO3 C．H2SO3 D．H2O
【答案】B
【解析】在化学反应中原子的种类和数目不变，观察反应可知， Ti、F、H三种原子反应前后个数相等，则X只含S、O二种原子，反应前S和O原子个数分别为2和8，反应后HF和TiO2中不含S原子，含O原子为2，则2X中含有S、O二种原子的个数为2和6，所以X的化学式为SO3。故选B。
10．2018年12月27日，中国人民解放军海军山东舰从大连造船厂出发，赴相关海域进行第四次海试，制造航母所用特种钢中有一种锰钢，其主要性能是韧性好、硬度大．若金属锰（Mn）在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是（ ）
A．Mn+2HCl═MnCl2+H2↑ B．Mg+MnSO4═MgSO4+Mn
C．Mn+Cu（NO3）2═Mn（NO3）2+Cu D．Fe+MnSO4═FeSO4+Mn
【答案】D
【解析】若金属锰（Mn）在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是D. Fe+MnSO4 ═ FeSO4+Mn。
分子、原子、离子
11．2018年5月13日清晨，我国第一艘国产航母离开码头，开始海试。航母的甲板上涂有耐高温、耐磨的碳化硅（SiC）涂层，碳化硅的结构类似于金刚石的结构，则构成碳化硅的粒子是（　　）
A．质子 B．分子 C．离子 D．原子
【答案】D
【解析】金刚石由原子构成，碳化硅的结构类似于金刚石的结构，所以构成碳化硅的粒子是原子，故选D。
12．我国“山东舰”航母甲板上涂有耐高温、耐磨的碳化硅(SiC)涂层，碳化硅的结构类似于金刚石的结构，下列说法正确的是( )
A．金刚石和硅都是由分子构成的
B．碳化硅中硅元素和碳元素的化合价都为+4
C．碳化硅中碳、硅原子的电子层数相同
D．碳化硅中碳、硅原子的最外层电子数相同
【答案】D
【解析】A、金刚石和硅都是由原子构成的，错误；B、碳化硅中硅元素的化合价为+4，碳元素的化合价为﹣4，错误；C、碳化硅中碳、硅原子的电子层数不相同，错误；
D、碳化硅中碳、硅原子的最外层电子数相同，正确；故选D。
二、填空题：
13．2019年12月17日下午，我国首艘国产航母“山东舰”正式交付海军服役。建造航母需要大量的金属钛。工业上以钛铁矿（主要成分为钛酸亚铁FeTiO3）为原料生产钛。下图为钛元素在元素周期表中的信息和其原子结构示意图。回答下列问题：

（1）钛原子核外有几个电子层________，钛元素属于______元素（填“金属”或“非金属”）。
（2）钛铁矿属于_______（填字母序号）。
A．单质 B．化合物 C．纯净物 D．混合物
（3）钛酸亚铁FeTiO3中钛的化合价________。
（4）对图中钛原子的信息解读不正确的是________。
A．图中X的数值为10 B．在化学反应中，钛原子容易失去电子
C．核内质子数为22 D．相对原子质量为47.87g
【答案】（1）4 金属
（2）D
（3）+4
（4）D
【解析】（1）钛原子核外有4个电子层，钛元素属于金属元素。（2）钛铁矿主要成分为钛酸亚铁FeTiO3，其中含有其他杂质，属于混合物，（3）钛酸亚铁中Fe的化合价为+2价，氧元素显-2价，设钛元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+2）+x+（-2）×3=0，则x=+4价。
（4）A．图中X的数值为：22-2-8-2=10，该选项说法正确，不符合题意；B．在化学反应中，钛原子最外层电子数是2，容易得失去电子，该选项说法正确，不符合题意；C．核内质子数为22，该选项说法正确，不符合题意；D．相对原子质量为47.87，单位不是g，该选项说法不正确，符合题意。
14．2019年12月17日，经中央军委批准，中国第一艘国产航母命名为“中国人民解放军海军山东舰”，舷号为“17”。山东舰在海南三亚某军港交付海军。
(1)建造山东舰用的钢叫特种钢，属于___________(填序号)
A．合成材料 B．金属材料 C．复合材料 D．纳米材料
(2)航母外壳用涂料覆盖，是为了防止船体与__________接触而锈蚀。
(3)航母的部分部件选用铝合金作为材料而不用纯铝，主要原因是铝合金硬度和强度__________(填“大于”或“小于”)纯铝。
(4)为验证航母材料中的铝、铁、铜三种金属活动性强弱，某同学设计了以下四个实验，其中不需要进行的是______________(填序号)
A．将铁丝放入稀硫酸中 B．将铜丝放入稀硫酸中
C．将铁丝放入硝酸铝溶液中 D．将铝丝放入硝酸铜溶液中
【答案】（1）B （2）氧气和水 （3）大于 （4）D
【解析】(1)金属材料包括纯金属以及它们的合金。建造核潜艇用的钢叫特种钢，特种钢是铁合金，属于金属材料，故选B。(2)铁制品锈蚀的条件是铁与氧气、水同时接触。航母外壳用涂料覆盖，是为了防止船体与氧气和水接触而锈蚀。(3)合金的性能跟纯金属比，硬度和强度都增大。飞机机身除了要考虑机身重量相对较小外，作为运输工具还必须具有较大的硬度和强度。因此选用铝合金作飞机机身而不选用纯铝，主要原因是铝合金硬度和强度大于纯铝。(4)为验证战机材料中的铝、铁、铜三种金属活动性强弱，某同学设计了四个实验，其中不需要进行的是：D。因为将铁丝放入稀硫酸中，能反应产生氢气，可以验证铁排在氢的前面；将铜丝放入稀硫酸中，不能反应，可以验证铜排在氢的后面；将铁丝放入硝酸铝溶液中，不能反应，验证了铁排在铝后面；将铝丝放入硝酸铜溶液中，铝可以置换出铜，可以验证铝排在铜前面，但该实验不需要进行，因为A、B实验已经验证铁排在铜前面，C证明铁排在铝后面，这三个实验已经得出铝﹥铁﹥铜，所以不需要验证铝排在铜前面。故不需要进行的实验是D。
15．我国首艘国产航母已经开始海试，制造航母使用了大量的金属材料。
（1）金属材料包括纯金属以及它们的_____。
（2）航母的航电系统使用铜作导线，利用了铜的延展性和_____性。
（3）制造航母使用锰钢而不用纯铁，是因为锰钢比纯铁_____。
（4）航母的飞行甲板、指挥中心、弹药库等重要部位，常使用一种叫作“凯夫拉”的新型芳纶纤维复合材料……在下列材料中，属于无机非金属材料的是_______。
A 高强度钢板 B 凯夫拉 C 合成橡胶 D 普通玻璃
（5）为了探究航母材料中锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，除Fe和ZnSO4溶液外，还需选用的试剂是_____。
【答案】（1）合金 （2）导电 （3） 硬度大 （4）D （5）硫酸铜
【解析】（1）金属材料包括纯金属及其合金；（2）铜具有导电性和延展性，所以可制成导线；（3）合金的硬度一般大于其组成中纯金属的硬度，所以锰钢的硬度大于纯铁的硬度；（4）高强度钢板是金属材料， 凯夫拉是新型芳纶纤维复合材料， 合成橡胶是合成材料，普通玻璃是无机非金属材料。在这些材料中，属于无机非金属材料的是普通玻璃。故选D。；（5）锌的活动性大于铁，铁的活动性大于铜，验证三种金属活动性时，可以选择锌、铜和硫酸亚铁溶液，也可以选择硫酸锌、硫酸铜和铁；
16．中国人民解放军海军山东舰是中国首艘自主建造的国产航母，基于对前苏联库兹涅佐夫级航空母舰、中国辽宁号航空母舰的研究，由中国自行改进研发而成，是中国真正意义上的第一艘国产航空母舰，标志着我国金属材料制造技术取得重大突破。根据所学知识回答问题。

（1）生铁和钢都是铁的合金，其性能不同的原因是_____。
（2）将一定量的铜粉加入到硝酸银和硝酸铝的混合溶液中，充分反应后过滤，则滤液中一定含有的溶质是_____，滤渣中一定含有的物质是_____。
（3）航母的飞行甲板主体材料是合金钢，能承受舰载机起降时产生的冲击，还能抵抗海洋盐雾的侵蚀。由此推知：制造飞行甲板的合金钢具有的性能是_____、_____。
（4）金属矿物储量有限，不能再生。保护金属资源的有效途径，除了防止金属锈蚀外，还有_____（写出一条即可）。
【答案】（1）含碳量不同
（2）硝酸铜、硝酸铝 银
（3）硬度大 耐腐蚀性
（4）有计划、合理开采矿物
【解析】（1）生铁和钢都是铁的合金，其性能不同的原因是含碳量不同；（2）排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，所以将一定量的铜粉加入到硝酸银和硝酸铝的混合溶液中，铜会与硝酸银反应生成硝酸铜和银，不会与硝酸铝反应，充分反应后过滤，所以滤液中一定含有的溶质是硝酸铜、硝酸铝，滤渣中一定含有的物质是银；（3）合金的性能比组成其纯金属的性能优良，所以制造飞行甲板的合金钢具有的性能是硬度大、耐腐蚀性；（4）保护金属资源的有效途径，除了防止金属锈蚀外，还有有计划、合理开采矿物。
17．中国人民解放军海军山东舰是中国首艘自主建造的国产航母，基于对前苏联库兹涅佐夫级航空母舰、中国辽宁号航空母舰的研究，由中国自行改进研发而成，是中国真正意义上的第一艘国产航空母舰。请回答下列问题：

（1）飞行甲板是航母上供舰载机起降和停放的上层甲板，要承受飞机着舰时的强烈冲击载荷。若飞行甲板是采用特种钢制造而成的，你认为这种特种钢应具有的物理性质主要是_______________；
A．熔点高、硬度大 B．抗腐蚀性好、密度大 C．可塑性好、光泽好
（2）“山东舰”是以重油为燃料，其在航行的过程中发生的能量转化是由___________开始，最终转化为______________ ；
（3）特种钢中含有少量的金属锰，若金属锰是通过单质铝在高温条件下置换+4价锰的氧化物得到的，此反应的化学方程式为________________；反应后锰、铝元素的化合价分别为___________。
【答案】（1）A
（2）化学能 机械能
（3）4Al+3MnO2 高温3Mn+2Al2O3 0价、+3价
【解析】(1)甲板要承受飞机着舰时的强烈冲击载荷，因此特种钢应具有硬度大、熔点高、强度高等性质；(2)蒸汽轮机以重油（原油提取汽油、柴油后的剩余重质油）为燃料，则燃烧是将化学能转化为内能，然后内能转化为机械能；(3)+4价的锰的氧化物是二氧化锰，铝和二氧化锰在高温下反应生成锰和氧化铝，反应的化学方程式为：4Al+3MnO2 3Mn+2Al2O3；反应前铝是单质，单质中元素的化合价为0，生成的氧化铝中，氧元素是-2价，因此铝元素是+3价。
18．重大科技创新成果是国之重器、国之利器，必须牢牢掌握在自己手上。2018 年5月，由我国自主研发的“山东舰”正式出海试车，标志着“中国制造”取得重要的技术突破。建造航空母舰还需要铝等其它金属，航空母舰的动力由柴油燃烧提供，柴油是通过一种化石燃料提炼得到。结合所学化学知识回答有关问题。
（1）铝具有很好的抗腐蚀性能是因为_________________________________。
（2）铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应。将铝片加入氢氧化钠溶液中，发生反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2X=2NaAlO2+3H2↑，在此反应中 X 的化学式为______，生成物 NaAlO2 中铝元素的化合价为________ 。
（3）铝、铁、铜是生活中常见金属，利用下列各组中的试剂，不能判断出三种金属的活动性顺序的是_______。
A．Al、Cu、FeSO4 溶液 B．Fe、AlCl3 溶液、CuCl2 溶液
C．Al、Fe、Cu、HCl 溶液 D．Cu、Al（NO3）3 溶液、Fe（NO3）2 溶液
（4）天然气燃烧的化学方程式为 ___________________________。
（5）将煤综合利用可得到一种有机物﹣﹣苯酚（CxHyOz），现取 9.4g 苯酚在足量的氧气中完 全燃烧生成了 5.4g H2O 和 26.4g CO2，则 9.4g 苯酚中含碳元素的质量为_____，已知苯酚 的相对分子质量为 94，则苯酚的化学式为_________
【答案】（1）铝和空气中的氧气形成致密的氧化铝保护膜，阻止铝的进一步锈蚀。
（2）H2O +3
（3）D
（4）CH4+2O2CO2+2H2O
（5）7.2g C6H6O
【解析】（1）铝具有很好的抗腐蚀性能是因为铝表面会与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜，阻止铝的进一步锈蚀；该反应的化学方程式为4Al+3O2=2Al2O3；（2）据质量守恒定律可知反应前后原子的种类、个数不变，由2Al+2NaOH+2X=2NaAlO2+3H2↑可知，在此反应中X的化学式为H2O，化合物中元素的化合价的代数和为零，生成物NaAlO2中，设铅元素的化合价为x，则x+(+1)+（-2）×2=0，x=+3，铝元素的化合价为+3；（3）A、Al和FeSO4溶液反应，铜不能，证明铝的活动性比铁的强，铜比铁弱；能证明三种金属的活动性顺序为Al>Fe>Cu，选项正确；B、Fe和AlCl3溶液不反应，证明铁比铝弱、铁和CuCl2溶液反应，证明铁的活动性比铜的强，能证明三种金属的活动性顺序为Al>Fe>Cu，选项正确；C、Al、Fe都能和HCl溶液反应，且铝比铁反应快，证明活动性为Al>Fe>H，铜不和酸反应，证明活动性H>Cu，能证明三种金属的活动性顺序为Al>Fe>Cu，选项正确；D、Cu和Al（NO3）3溶液、Fe（NO3）2溶液都不反应，证明铜比铁、铝都弱，但是不能证明铁和铝的强弱，不能证明三种金属的活动性顺序为Al>Fe>Cu，选项错误；故选D；（4）天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O；（5）将煤综合利用可得到一种有机物﹣﹣苯酚（CxHyOz），现取9.4g苯酚在足量的氧气中完全燃烧生成了5.4gH2O和26.4gCO2，据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类、质量不变，则9.4g苯酚中含氢元素的质量等于生成水中氢元素的质量，为5.4g×=0.6g；苯酚中碳元素的质量与生成二氧化碳中碳元素的质量相等，为26.4g×7.2g；则9.4g苯酚中氧元素的质量为9.4g-7.2g-0.6g=1.6g；苯酚中碳、氢、氧的原子个数比为：=6:6:1，已知苯酚的相对分子质量为94，则苯酚的化学式为C6H6O。
19．金属材料广泛应用于生产生活中。2018年5月13日，我国山东舰航母开始海试，标志着我国在航海及军事领域取得重大突破。根据所学知识填空。
（1）建造航母用到了钛合金，构成金属钛的粒子是____________（填“原子”“分子”或“离子”），工业制钛有一种反应为：TiF4+2H2SO44HF+2X+TiO2，X的化学式为____。
（2）航母外壳用涂料覆盖，是为了防止钢铁材料与______________接触而锈蚀，而金属铝在空气中更耐腐蚀的原因是______________________________（用化学方程式表示）
（3）为了探究航母材料中锌、铁、铜三种金属活动性强弱，某同学设计了下列实验（每步均充分反应），其中能达到目的是_________________（填序号）。
A．稀盐酸中加入足量铁粉后，再加铜粉，最后加入锌粉
B．ZnCl2溶液中加入足量铁粉后，再加入CuCl2溶液
C．ZnCl2溶液中加入足量铜粉后，再加入铁粉
（4）向含有氯化铜、氯化锌、稀盐酸的混合溶液中加入过量铁粉，充分反应后过滤，滤液中含有的溶质是_____________________________（写化学式）。
【答案】（1）原子 SO3
（2）氧气和水 4Al+3O2=2Al2O3
（3）AB
（4）FeCl2、ZnCl2
【解析】（1）金属是由原子直接构成的，故构成金属钛的粒子是原子；根据质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变可知，反应物中有1个钛原子、4个氟原子、4个氢原子、2个硫原子、8个氧原子，生成物中含有4个氢原子、4个氟原子、1个钛原子、2个氧原子，所以两个X分子中有2个硫原子、6个氧原子，故每个X分子中含1个硫原子、3个氧原子，X的化学式为：SO3。（2）铁在潮湿的空气中最容易锈蚀，故航母外壳用涂料覆盖，是为了防止钢铁材料与氧气和水接触而锈蚀；而金属铝在空气中更耐腐蚀的原因是：铝与氧气生成致密的氧化铝薄膜，反应的方程式为：4Al+3O2=2Al2O3。（3）A、稀盐酸中加入足量铁粉后，生成了氯化亚铁和氢气，再加铜粉，不反应，说明了铁的金属活动性大于铜，最后加入锌粉，能将铁置换出来，说明了锌的活动性大于铁，可以比较金三种属的活动性强弱，故A正确；B、ZnCl2溶液中加入足量铁粉后，不反应，说明了锌的活动性大于铁，再加入CuCl2溶液，能反应，说明了铁的活动性大于铜，可以比较金三种属的活动性强弱，故B正确；C、ZnCl2溶液中加入足量铜粉后，再加入铁粉，都不反应，说明了锌的活动性大于铜、铁，但不能比较铜和铁的活动性强弱，不可以比较金三种属的活动性强弱，故C错误；故选AB。（4）根据金属活动性顺序表可知，锌＞铁＞氢＞铜，向含有氯化铜、氯化锌、稀盐酸的混合溶液中加入过量铁粉，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气；铁能将氯化铜全部反应生成氯化亚铁和铜，不能与氯化锌反应。充分反应后，过滤，滤液中无氯化铜，有生成的氯化亚铁和原来的氯化锌，化学式为：FeCl2、ZnCl2。
20．2019年是新中国成立70周年，中华民族奋力谱写新篇章。12月17日，我国首艘国产航母山东舰正式入列。
(1)建造航母时，常用氮气或稀有气体作焊接金属保护气，因为它们的化学性质_________。
(2)建造航母用到钛合金，构成金属钛的粒子是__________（填“原子”“分子”或“离子”）。
(3)航母外壳用涂料覆盖，是为了防止钢铁材料与______________________接触而锈蚀。
(4)为了探究锌、铁、铜三种金属活动性强弱，某同学设计了下列实验（每步均充分反应），其中能达到目的是_____________（填字母）。
A．稀盐酸中加入足量铁粉后，再加铜粉，最后加入锌粉
B．ZnCl2溶液中加入足量铁粉后，再加入CuCl2溶液
C．ZnC12溶液中加入足量铜粉后，再加入铁粉
【答案】(1)不活泼
(2)原子
(3)氧气、水
(4)AB
【解析】（1）建造航母时，常用氮气或稀有气体作焊接金属保护气，因为它们的化学性质不活泼；（2）建造航母用到钛合金，构成金属钛的粒子是原子；（3）航母外壳用涂料覆盖，是为了防止钢铁材料与氧气、水接触而锈蚀；（4）A、稀盐酸中加入足量铁粉后，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，有气泡产生，再加铜粉，铜粉不和氯化亚铁反应，说明在金属活动性顺序里，铜位于铁之后，最后加入锌粉，锌粉可以将氯化亚铁中的铁置换出来，说明在金属活动性顺序里，锌位于铁之前，故可以探究锌、铁、铜三种金属活动性强弱，符合题意；B、ZnCl2溶液中加入足量铁粉后，铁粉不与氯化锌反应，说明在金属活动性顺序里，锌位于铁之前，再加入CuCl2溶液，铁可将氯化铜中的铜置换出来，说明在金属活动性顺序里，铜位于铁之后，故可以探究锌、铁、铜三种金属活动性强弱，符合题意；C、ZnC12溶液中加入足量铜粉后，铜粉不与氯化锌反应，再加入铁粉，铁粉也不与氯化锌反应，说明在金属活动性顺序里，铜、铁位于锌之后，但是无法探究铜、铁的金属活动性强弱，不符合题意。故选AB。
21．2019年12月17日我国第一艘国产航母舰山东舰交付海军，制造航母需要大量的金属，请回答以下与金属有关的问题：

（1）图1所示的赤铁矿是工业炼铁的主要原料，它用于炼铁过程中发生的化学方程式_____；
（2）在空气中，铝具有很好的抗腐蚀性，其原因用化学方程式表示为_____；
（3）家用电线常用铜制，但在高压远距离输电中，常用铝代替铜，请根据图2的信息分析，其原因是_____；
（4）为探究铁、铜、银的金属活动性，分别将铁丝、银丝插入同一种溶液中（图3所示），该溶液是_____，实验过程中观察到的现象是_____。
（5）图4常用于实验室锌与稀硫酸反应制取氢气。导管C与a相连接用于排空气法收集氢气，请将图中的a、b导管补充完整_____。
【答案】（1）3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2
（2）4Al + 3O2=2Al2O3
（3）铝的密度比铜小，地壳中含量比铜高
（4）硫酸铜溶液（合理即可） 铁丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色，银丝表面无明显变化
（5）
【解析】（1）赤铁矿主要成分是氧化铁，它用于炼铁过程中发生的化学反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：一氧化碳还原氧化铁：3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2；（2）在空气中，铝具有很好的抗腐蚀性，其原因是铝和氧气反应生成氧化铝，反应的化学方程式为：4Al + 3O2=2Al2O3；（3）家用电线常用铜制，但在高压远距离输电中，常用铝代替铜，其原因是铝的密度比铜小，地壳中含量比铜高；（4）分别将铁丝、银丝插入硫酸铜溶液中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁的活动性大于铜，银不能和硫酸铜反应，说明铜的活动性大于银。为探究铁、铜、银的金属活动性，分别将铁丝、银丝插入同一种溶液中（图3所示），该溶液是硫酸铜溶液，实验过程中观察到的现象是铁丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色，银丝表面无明显变化；（5）图4常用于实验室锌与稀硫酸反应制取氢气。导管C与a相连接用于排空气法收集氢气，氢气密度小于空气，用该装置收集氢气时，应从短管通入，装置补画完整如图：。
三、流程题:
22．建造“山东舰”量的金属钛，钛因其密度小，熔点高、常温下酸碱，耐腐蚀等优良性能，被誉为“未来金属”。工业上以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁，FeTiO3)为原料生产钛，其主要工艺流程如下图所示：

请写出上述工艺流程中镁在高温下与TiCl4反应生成Ti和氯化镁的化学方程式________。其基本反应类型是___________________。图中X是一种极易与人体血液中血红蛋白结合的有毒气体，该气体的化学式为_________________。
【答案】2Mg + TiCl4Ti+2 MgCl2 置换反应 CO
【解析】镁在高温下与TiCl4反应生成Ti和氯化镁的化学方程式：2Mg + TiCl4Ti+2 MgCl2；其基本反应类型是由一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的置换反应；一氧化碳是一种极易与人体血液中血红蛋白结合的有毒气体，该气体的化学式为CO。
四、计算题：
23．建造“山东舰”的特种钢材需要用富铁矿石（含铁量高于50%）来冶炼。研学实践小组为测出某地赤铁矿石（主要成分是Fe2O3）中的含铁量，进行实验；取20g该赤铁矿石样品，逐渐加入稀盐酸，充分反应：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O。实验相关数据如图所示（假设杂质不溶于水，也不与酸反应）。

（1）20g赤铁矿石样品中氧化铁的质量为________g；
（2）该样品中铁元素的质量分数为_________，由此判断出该赤铁矿石属于富铁矿石；
（3）计算实验中恰好完全反应时所用稀盐酸溶液中所含HCl的质量________（写出计算过程）。
【答案】（1）16 （2）56% （3）21.9g
【解析】（1）由图像数据可知：20g赤铁矿石样品中氧化铁的质量为20g-4g=16g；
（2）该样品中铁元素的质量分数=。
（3）设：实验中恰好完全反应时所用稀盐酸溶液中所含HCl的质量x。

x=21.9g
则实验中恰好完全反应时所用稀盐酸溶液中所含HCl的质量21.9g。