山东省潍坊市2020-2022三年中考化学真题知识点分类汇编-04碳和碳的氧化物、金属和金属矿物

这是一份山东省潍坊市2020-2022三年中考化学真题知识点分类汇编-04碳和碳的氧化物、金属和金属矿物，共24页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，流程题，实验题，科学探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

山东省潍坊市2020-2022三年中考化学真题知识点分类汇编-04碳和碳的氧化物、金属和金属矿物

一、单选题
1．（2020·山东潍坊·统考中考真题）利用甲酸（ HCOOH）与浓硫酸制备CO，并用如下实验装置验证CO的有关性质。已知： ，下列说法不正确的是

A．操作时，先点燃乙处酒精灯，再滴加 HCOOH
B．装置丙的作用是防止倒吸
C．装置丁既可检验CO2，又可收集CO
D．随着反应进行，浓硫酸浓度降低，产生CO气体速率减小
2．（2020·山东潍坊·统考中考真题）“化学棋”游戏规则：

①每粒棋子代表一种物质；
②吃子：所选棋子能与棋盘（如图）中的某棋子发生反应，则棋盘中的该棋子被吃掉；
③连吃：前一次反应的生成物能与另一棋子发生反应时，则另一棋子也被吃掉，欲将棋盘中的所有棋子连续吃掉，应选择的棋子是（反应条件忽略）
A． B． C． D．
3．（2020·山东潍坊·统考中考真题）以化合价为坐标，物质类别为横坐标所绘制的图象叫价类图，碳的价类图如图所示，下列说法错误的是

A．X表示的物质类别是盐
B．CH4中碳元素的化合价是-4价
C．a点对应的物质在一定条件下可转化为b点，c点对应的物质
D．b点对应的物质和水反应能生成d点对应的物质，化学方程式为
4．（2021·山东潍坊·统考中考真题）2021年《化学教育》第3期，报道了一种“氧化铜还原实验”一体化装置，如图所示，下列说法错误的是

A．用酒精灯加热氧化铜部位，无明显现象，证明二氧化碳不能还原氧化铜
B．先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜，黑色氧化铜变为红色，证明炭粉还原氧化铜
C．加热炭粉过程中发生反应
D．气球可防止有害气体外逸，污染空气
5．（2021·山东潍坊·统考中考真题）下列实验操作正确的是
A．氢气验纯 B．二氧化碳验满
C．浓硫酸稀释 D．滴加液体
6．（2021·山东潍坊·统考中考真题）“碳达峰”是指我国承诺在2030年前，二氧化碳的排放不再增长：“碳中和”是指到2060年，采取各种方式抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。下列措施不利于“碳达峰”和“碳中和”的是
A．鼓励民众植树造林 B．加大煤和石油的使用
C．培育氢燃料电池汽车产业 D．循环利用CO2制造合成燃料、尿素等物质
7．（2022·山东潍坊·中考真题）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如图所示。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．（2022·山东潍坊·中考真题）下列物质由分子构成的是
A．水 B．汞 C．金刚石 D．硝酸铵
9．（2022·山东潍坊·中考真题）日前，金属材料顶级期刊《Acta材料》刊登我国科学家成功研制用于外太空核反应堆的高强韧钼合金。钼元素在元素周期表中的信息如图所示。下列说法错误的是

A．钼属于金属元素
B．钼的原子序数是42
C．钼的相对原子质量为95.96g
D．钼合金比钼硬度大、强度高
10．（2021·山东潍坊·统考中考真题）将一定量的铝粉投入到含溶质为Mg（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3的溶液中，充分反应后过滤，滤液无色；向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象。下列说法错误的是
A．滤渣中一定有Ag、Cu B．滤渣中一定有Ag，可能有Cu，没有Mg
C．滤液中一定没有Cu（NO3）2、AgNO3 D．滤液中一定有Al（NO3）3、Mg（NO3）2
11．（2021·山东潍坊·统考中考真题）《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是
A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
12．（2020·山东潍坊·统考中考真题）将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是
A．金属活动性：M>Zn>Cu
B．滤液中可能只含一种溶质
C．滤渣中一定含有金属M
D．该过程一定发生了如下反应：
13．（2020·山东潍坊·统考中考真题）下列语言描述不涉及化学性质的是
A．凡海盐，见水即化
B．金入于猛火，色不夺精光
C．熬胆矾铁釜，久之亦化为铜
D．凡煤炭普天皆生，以供煅炼金、石之用
14．（2020·山东潍坊·统考中考真题）将质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸中，反应结束后，生成氢气的质量关系不可能的是
A．
B．
C．
D．

二、多选题
15．（2022·山东潍坊·中考真题）向FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量Zn粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡冒出。下列说法正确的是
A．滤渣中一定有Zn B．滤渣中一定有Cu和Fe
C．滤液中可能只有 D．滤液中可能存在Cu2+

三、填空题
16．（2020·山东潍坊·统考中考真题）小明同学对金属的有关化学性质进行梳理和总结，请完成下列问题。
（1）对图1中几种金属的原子结构示意图进行分析，发现金属原子最外层电子一般都_______4个，在化学反应中容易________电子变成阳离子，小明同学判断D和E的化学性质相似，他的依据是_______。

（2）如图2，将一锌片投入稀硫酸中，观察到的现象是________，该反应过程溶液中增加的粒子是______________（用符号表示），溶液的pH________（填“逐渐减小”“逐渐增大”或“不变”），反应的化学方程式为____________。
（3）图3是将铜丝插入硝酸银溶液中反应的微观示意图，从微观粒子变化的角度分析该反应的实质是___________，反应过程中溶液的质量变化是_______（填“增大”“减小”或“不变”）。


四、流程题
17．（2022·山东潍坊·中考真题）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船成功返回地面，圆满完成任务。氧气和水是保障航天员生命的重要物质。如图为核心舱环控生保半封闭系统工作原理示意图。请分析过程，回答下列问题。

(1)从微观角度分析液态水与气态水的区别是______。
(2)通过环控生保系统得到的饮用水为软水。水净化系统在沉降过程中，可用明矾作絮凝剂，其化学式为KAl（SO4）n•12H2O，n的值为______，生活中常用______区分硬水和软水。
(3)二氧化碳收集系统中的分子筛表面布满孔穴，结构类似于活性炭，具有______作用。
(4)早期空间站内二氧化碳可用超氧化钾（KO2）吸收，生成碳酸钾和氧气，该反应的化学方程式是______。萨巴蒂尔反应器内，在温度570～580K和钌作催化剂的作用下便可生成水和M（M是最简单的有机物），试写出萨巴蒂尔反应器中发生反应的化学方程式______，该技术的优点是______。
18．（2020·山东潍坊·统考中考真题）航空航天技术是一个国家科技，工业和国防实力的重要体现。南京理工大学陈光教授团队研究成功的“PST高温TiAl合金单晶”大幅度提高了耐高温性能，显著改善了材料塑性，对于新型轻质高温结构材料的发展和应用具有非常重要的意义。“PST TiAl单晶”实现了高强高塑的优异结合，持久寿命优于已经成功应用于GEnx发动机的4822合金1-2个数量级，有望将目前TiAl合金的使用温度从650-750℃提高到900°C以上，其抗压能力是第四代单晶合金的3倍，有了这种材料技术，中国也能够制造出世界一流的航空发动机。
（1）关于TiAl合金单晶的说法错误的是_______。
A TiAl合金属于单质
B “PST TiAl单晶”密度小，耐高温、强度大，可塑性强
C “ PST TiAl单晶”持久寿命明显优于4822合金
D 钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，医疗上可用来制造人造骨等
（2）工业上常用铝土矿（主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝，工艺流程如下。请回答下列问题。
已知：氧化铝与酸，碱都能发生反应；
氧化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为。

①试剂X是________（填“氢氧化钠溶液”或“盐酸”），反应Ⅰ后过滤所得的沉淀是______。
②Ⅱ中反应的化学方程式是_________。
③列举产物NaHCO3的一种用途________。
④电解氧化铝的化学方程式是________。

五、实验题
19．（2020·山东潍坊·统考中考真题）下图A-H是实验室制取某些常见气体的装置示意图。请完成下列相关问题。

（1）写出图中仪器②的名称___________。
（2）实验室要制取一瓶干燥的氧气所选择的装置是___________（填序号）；
（3）实验室制备CO2的化学方程式为_________，若用装置H收集CO2气体，产生的气体应从___（填“a”或“b”）端通入。
（4）用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，选取装置C或D相对于装置B在操作方面的优势为____________；若选择装置D用双氧水和二氧化锰制备氧气，能否体现该优点___（填“能”或“否”）；
（5）用排水法与排空气法收集CO2及相关性质的比较（分别用体积相同的2个集气瓶收集）。
已知：向收集满CO2的集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水，并振荡。二氧化碳纯度越高，澄清石灰水先变浑浊后变澄清的时间越短。
比较项目
排水法
向上排空气法
收集方法可行性分析
CO2气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率
_____，且不与空气发生反应。
收集过程分析
集满现象：______。
“验满”分析：因气体无色，是否集满难确定，即便用燃着的木条移近容器口熄灭，也难以证明空气完全排尽。
石灰水变浑浊又变澄清所需时间分析
时间较短。
时间较长。

由上述实验可得结论：①二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集；
②与排空气法相比，排水法的优点是_______。
20．（2022·山东潍坊·中考真题）化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置完成相关问题。

(1)写出仪器a的名称______。
(2)写出利用A装置制取氧气的化学方程式______，基本反应类型是______。用D装置收集氧气有下列操作步骤：①将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中、②将装满水的集气瓶倒置在水槽中、③当气体收集满时，用毛玻璃片盖住瓶口，将集气瓶移出水槽正放在桌上、正确的操作顺序是______（填编号）。
(3)制取二氧化碳时，要获得平稳气流，最佳发生装置是______（填装置序号），用E装置检验气体集满的方法是______。
(4)将干燥纯净的二氧化碳通入装置F，可观察到澄清的溶液变浑浊，原因是______（已知：20℃时，氢氧化钠在乙醇中的溶解度为17.3g，而碳酸钠在乙醇中几乎不溶解）。

六、科学探究题
21．（2022·山东潍坊·中考真题）在学习人教版九年级化学下册第十单元课题1“常见的酸和碱”时，教师演示了饱和氢氧化钙溶液导电性实验，如图所示。

请根据要求回答下列问题。
实验用品：
直流电源、导线、石墨电极、灯泡、带刻度的烧杯、温度计、开关。
100mL饱和Ca（OH）2溶液。
实验现象：
灯泡发光，两电极分别有气泡产生，烧杯内液面下降，与电源正极相连的石墨电极周围出现较多白色浑浊物，溶液温度升高。
分析：液面下降是因为水被电解。电源正极产生的气体为______（用化学式表示）。
【提出问题】溶液出现白色浑浊物的原因是什么？
【查阅资料】氢氧化钙微溶于水
【作出猜想】
猜想Ⅰ：溶液温度升高，氢氧化钙溶解度变小，溶质析出。
猜想Ⅱ：______，溶质析出。
猜想Ⅲ：石墨电极与生成气体发生反应，导致产生白色浑浊物。
【实验探究】溶液出现白色浑浊物的原因
实验
实验操作
实验现象
实验结论
①
取相同条件下的100mL饱和Ca（OH）2溶液于大烧杯中，加热至演示实验溶液上升的温度（温度升高约4℃）。
溶液中几乎无白色浑浊物。
猜想Ⅰ______
②
将相同条件下的______mL饱和Ca（OH）2溶液加热蒸发掉部分水（蒸发掉水的体积与演示实验减少水的体积相同）。
溶液中出现少量白色浑浊物。
猜想Ⅱ成立但不是溶液变浑浊主要原因。
③
向90mL相同浓度饱和Ca（OH）2溶液中加入10mL蒸馏水，搅拌，其余条件不变，重复进行演示实验操作。
两电极分别有气泡冒出，______。
猜想Ⅲ成立且是溶液变浑浊主要原因。
④
使用铂电极代替石墨电极，重复进行实验③。
两电极分别有气泡冒出，溶液中无白色浑浊物。

【总结反思】
（1）白色浑浊物的成分为______（用化学式表示）。
（2）用化学方程式表示主要浑浊物的成因______。
22．（2020·山东潍坊·统考中考真题）纳米零价铁（单质铁）在环保领域应用广泛，以菱铁矿（主要成分为FeCO3，不考虑杂质）为原料，制备纳米零价铁的反应为：。反应一段时间后，某学习小组对剩余固体的成分进行探究。
【提出问题】剩余固体的成分是什么？
【做出猜想】剩余固体的成分：
猜想一：Fe
猜想二：FeCO3
猜想三：_____
【实验探究】该学习小组利用下图装置，对剩余固体成分进行探究，实验操作及现象如下。回答下列问题。

（1）装置C中浓硫酸的作用是________。
（2）向装置A中加入稀硫酸后，A中产生气泡且溶液变为浅绿色，小芳同学判断猜想一正确，小刚同学认为小芳的判断不合理，理由是：_______。
（3）装置B中溶液变浑浊，说明________。
（4）观察到装置D中黑色粉末变红色，反应的化学方程式是________。
【实验结论】猜想____正确
【反思交流】如果将装置E去掉，_______（填“能”或“不能”）验证剩余固体中含有Fe，理由是_________。

七、计算题
23．（2022·山东潍坊·中考真题）高速钢是制造冰鞋冰刀的重要材料，其性能与含碳量关系密切。为测试冰刀中碳元素的质量分数，现取一定质量的冰刀于烧杯中，分3次每次加入100g溶质质量分数相同的稀硫酸，实验过程和数据如图所示。请根据相关信息回答下列问题。

(1)推算图中m的数值为______。
(2)请写出第2次反应后溶液中溶质的化学式______。
(3)计算冰刀中碳元素的质量分数（不考虑杂质，结果精确到0.01%）。

参考答案：
1．A
【详解】A、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇明火容易发生爆炸，故应先滴加HCOOH，产生一氧化碳，将装置内的空气排尽，然后点燃乙处酒精灯，符合题意；
B、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳与澄清石灰水反应，由于消耗了二氧化碳，装置内压强减小，澄清石灰水容易倒吸，炸裂试管，故装置丙的作用是防止倒吸，不符合题意；
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故装置丁可以检验CO2，同时一氧化碳与澄清石灰水不反应，可用排水法收集CO，不符合题意；
D、，该反应有水生成，随着反应的进行，浓硫酸浓度降低，产生CO气体速率减小，不符合题意。
故选A。
2．A
【详解】A、碳与棋盘中的氧气反应可生成一氧化碳，一氧化碳与四氧化三铁反应生成铁，铁可与氯化铜溶液反应，可达到“连续吃掉”，符合题意；
B、硫与棋盘中的氧气反应可生成二氧化硫，但二氧化硫与四氧化三铁、氯化铜均不反应，不符合题意；
C、锌与氧气反应生成氧化锌，锌与氯化铜溶液反应生成铜和硫化锌，但氧化锌、铜、硫化锌与四氧化三铁均不反应，不符合题意；
D、二氧化碳与氧气、四氧化三铁、氯化铜均不反应，不符合题意。
故选：A。
3．D
【详解】A.碳酸钙、碳酸氢钠都是由金属阳离子和酸根离子组成的化合物，属于盐，因此X表示的物质类别是盐，不符合题意；
B. CH4中氢元素的化合价为-1价，设碳元素的化合价为x，则x+（+1）×4=0，解得x=-4，不符合题意；
C. a点对应的是碳单质，b点对应的是一氧化碳，c点对应的是二氧化碳，碳不完全燃烧生成一氧化碳，完全燃烧生成二氧化碳，不符合题意；
D. b点对应的物质是一氧化碳，d点对应的物质是碳酸，一氧化碳不能和水反应，选项错误，符合题意；
故选：D。
4．B
【详解】A、用酒精灯加热氧化铜部位，无明显现象，说明二氧化碳和氧化铜不反应，二氧化碳不能还原氧化铜，不符合题意；
B、先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜，黑色氧化铜变为红色，是因为碳和二氧化碳在高温下反应生成了一氧化碳，一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，证明一氧化碳还原氧化铜，符合题意；
C、加热炭粉过程中，碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
D、二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳有毒，散逸到空气中，会污染空气，气球可以收集尾气，防止污染空气，不符合题意。
故选B。
5．A
【详解】A、检验氢气纯度的方法：用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到听到很小的响声，才表明氢气已经纯净，故A正确；
B、检验二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，故B错误；
C、稀释浓硫酸，应将浓硫酸缓慢地倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌，故C错误；
D、使用胶头滴管滴加少量液体的操作，注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁，应垂直悬空在试管口上方滴加液体，防止污染胶头滴管，故D错误。
故选A。
6．B
【详解】A、植树造林可以吸收二氧化碳，有利于“碳达峰”和“碳中和”，故A不符合题意；     
B、加大煤和石油的使用会增加二氧化碳的排放量，不利于 “碳达峰”和“碳中和”，故B符合题意；  
C、培育氢燃料电池汽车产业，可以缓解化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，有利于“碳达峰”和“碳中和”，故C不符合题意；      
D、循环利用CO2制造合成燃料、尿素等物质有利于实现二氧化碳“零排放”，有利于“碳达峰”和“碳中和”，故D不符合题意。
故选B。
7．D
【详解】A、铁锈的主要成分是氧化铁，其中铁元素显示+3价，而图示中b为+2价的氧化亚铁，故A错误；
B、a为单质铁，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，其中铁元素不显+3价，图示中e点为+3价的氧化铁，故B错误；
C、a为单质铁，铁与稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁（为+2价的硫酸盐）和氢气，图示中d点为+3价的硫酸盐，即为硫酸铁，故C错误；
D、高温条件下，用CO还原e（为氧化铁）可得到a（铁单质），即一氧化碳高温还原氧化铁生成铁和二氧化碳，故D正确。
故选D。
8．A
【详解】A、水是由非金属元素：H、O组成的化合物，是由水分子构成的；正确。
B、汞属于金属单质，是由汞原子直接构成的；错误。
C、金刚石属于固态非金属单质，是由碳原子直接构成的；错误。
D、硝酸铵是盐，硝酸铵是由铵根离子和硝酸根离子构成的；错误。
故选A。
9．C
【详解】A、钼为“钅”字旁，属于金属元素，该选项说法正确；
B、元素周期表右下角的数字表示原子序数，则钼的原子序数是42，该选项说法正确；
C、相对原子质量的单位为“1”，而不是“g”，该选项说法不正确；
D、合金的硬度、强度比组成其成分的纯金属的大，该选项说法正确。
故选C。
10．B
【分析】题干中几种金属的活动性顺序：Mg＞Al＞(H)＞Cu＞Ag，活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，氢之前的金属能与稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气。将一定量的铝粉投入到含溶质为Mg（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3的溶液中，铝先与硝酸银反应再与硝酸铜反应，不与硝酸镁反应。充分反应后过滤，滤液无色，说明滤液中没有铜离子，向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象，说明没有铝粉剩余。
【详解】A、根据分析知，铝粉没有剩余，铝与硝酸银、硝酸铜恰好反应，故滤渣中一定有Ag、Cu，故A说法正确；
B、滤液无色，说明硝酸铜与铝粉反应，滤渣中一定有Cu，故B说法错误；
C、铝与硝酸银、硝酸铜恰好完全反应，滤液中一定没有Cu（NO3）2、AgNO3，故C说法正确；
D、铝和硝酸银、硝酸铜反应生成硝酸铝，硝酸镁不参与反应，故滤液中一定有Al（NO3）3、Mg（NO3）2，故D说法正确。
故选B。
11．C
【详解】A、铝元素是地壳中含量最高的金属元素，铁元素不是地壳中含量最高的金属元素，故A错误；
B、铁矿石（主要成分为Fe2O3）难溶于水，故B错误；
C、冶炼铁的过程中有新物质铁生成，发生了化学变化，故C正确；
D、生铁高温锻打成钢，碳与空气中的氧气反应生成二氧化碳，碳元素含量降低，故D错误。
故选C。
12．B
【详解】将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，说明金属M与CuSO4溶液反应生成铜和无色溶液，CuSO4溶液完全反应，不明确M是否与ZnSO4溶液反应，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，可能是M与稀盐酸反应生成氢气，也可能是Zn与稀盐酸反应生成氢气；
A、根据分析，不能确定金属M与Zn的金属活动性强弱，说法错误；
B、若M与ZnSO4溶液也能反应，在M过量的情况下，滤液中可能只含一种溶质（M的硫酸盐），说法正确；
C、若M与CuSO4溶液恰好完全反应，滤渣中没有金属M，说法错误；
D、该过程中M一定与硫酸铜溶液发生反应，但不能确定M在化合物中的化合价为+2价，说法错误。
故选：B。
13．A
【分析】物质需要通过化学变化体现出来的性质叫化学性质，化学变化是指有新物质生成的变化。
【详解】A.海盐溶于水没有新物质生成，属于物理变化，不涉及化学性质，符合题意；
B.金的化学性质非常稳定，即使放在火上烧也不会与氧气发生反应，因此颜色不变，涉及到化学性质，不符合题意；
C.熬胆矾铁釜，久之亦化为铜是指铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，属于化学变化，涉及化学性质，不符合题意；
D.煤炭中的碳单质具有还原性，可以将矿石中的金属元素还原成金属单质，还原性属于化学性质，不符合题意；
故选：A。
14．C
【详解】A、如果金属都过量，则生成氢气质量决定于稀硫酸，由于是质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸，因此生成氢气质量相等，该选项对应关系有可能，不符合题意；
B、如果稀硫酸过量，则生成氢气质量决定于金属质量，镁、铝、锌和稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系：



由以上质量关系可知，相等质量的金属完全反应时，铝反应生成氢气质量最大，其次是镁，锌反应生成氢气质量最小，该选项对应关系有可能，不符合题意；
C、如果镁、锌反应生成氢气质量相等，则稀硫酸不足，对于铝来说，稀硫酸也是不足，因此生成氢气质量应该相等，该选项对应关系没有可能，符合题意；
D、当镁恰好和稀硫酸反应，则铝过量，锌不足。镁和铝产生氢气的质量相等，锌产生氢气的质量小于镁和铝，该选项对应关系可能正确，不符合题意；
故选：C。
15．BC
【详解】根据金属金属活动性顺序：锌＞铁＞氢＞铜，向FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量Zn粉，锌先与氯化铜反应生成铜和氯化锌，氯化铜反应完全之后，锌才会与氯化亚铁反应生成铁和氯化锌；充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡冒出，说明滤渣中有排在氢前面的金属；即说明滤渣中至少含有铜和铁，也可能含有锌；滤液中一定没有氯化铜，一定有氯化锌，可能含有氯化亚铁；
A、滤渣中一定有铜和铁，可能含有Zn，故A错误；
B、滤渣中一定有Cu和Fe，可能含有Zn，故B正确；
C、当锌过量时，滤渣中有铜、铁、锌，滤液中只有氯化锌，即滤液中可能只有，故C正确；
D、因为滤渣中一定有铜和铁，即氯化亚铁参与了反应，则氯化铜一定反应完全，故滤液中不可能存在Cu2+，故D错误；
故选BC。
16．     少于     失去     原子的最外层电子数相等     锌片表面有大量气泡冒出     Zn2+     逐渐增大               减小
【详解】（1）由图可知，金属原子最外层电子一般都少于4个，在化学反应中容易失去电子变成阳离子；
D和E原子的最外层电子数相同，故化学性质相似；
（2）将一锌片投入稀硫酸中，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故观察到的现象是：锌片表面有大量气泡冒出；
锌与稀硫酸反应生成硫酸锌，故增加的粒子是Zn2+；
锌与稀硫酸反应生成硫酸锌，消耗了稀硫酸，酸性减弱，故溶液的pH值逐渐增大
锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：；
（3）由图可知，将铜丝插入硝酸银溶液中，铜原子失去电子变成铜离子，银离子得到电子变成银原子，故反应的实质是：；
铜与硝酸银反应：，64份铜置换出216份银，固体质量增加，溶液质量减小。
17．(1)分子之间的间隔不同
(2)     2     肥皂水
(3)吸附
(4)    
    
     实现资源的循环利用，节能环保

【解析】（1）
液态水与气态水均是由水分子构成，但是分子之间的间隔不同；
（2）
KAl(SO4)n中钾元素显+1价，铝元素显+3价，硫酸根离子显-2价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+1）+（+3）+（-2）×n=0，n=2；
通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多；
（3）
二氧化碳收集系统中的分子筛表面布满孔穴，结构疏松多孔，具有吸附作用；
（4）
超氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾和氧气，该反应的化学方程式为：；
萨巴蒂尔反应器内，二氧化碳和氢气在温度570～580K和钌作催化剂的作用下，反应生成最简单的有机物M和水，最简单的有机物是甲烷，该反应的化学方程式为：；
该技术能将二氧化碳转化为甲烷，可实现资源的循环利用，节能环保。
18．     A     氢氧化钠溶液     Fe2O3（或氧化铁）          焙制糕点（或治疗胃酸过多）    
【详解】（1）A、TiAl合金是Ti-Al合金，由两种以上物质组成，属于混合物，不属于单质，说法错误；
B、根据“实现了高强高塑的优异结合”，可知“PST TiAl单晶”密度小，耐高温、强度大，可塑性强，说法正确；
C、根据“持久寿命优于已经成功应用于GEnx发动机的4822合金1-2个数量级”，可知“ PST TiAl单晶”持久寿命明显优于4822合金，说法正确；
D、钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，医疗上可用来制造人造骨等，说法正确；
故选：A。
（2）①根据流程图可知，步骤Ⅱ中，过量的二氧化碳与溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液。氧化铝与酸、碱都能发生反应，但氧化铁与氢氧化钠不能反应。根据质量守恒定律可知，试剂X是氢氧化钠溶液，反应Ⅰ后过滤所得的沉淀是Fe2O3（或氧化铁）。
②氧化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为，步骤I后的溶液为溶液，Ⅱ中，过量的二氧化碳与溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，反应的化学方程式是。
③产物 俗称小苏打，用途为焙制糕点（或治疗胃酸过多）。
④电解氧化铝生成铝和氧气，反应的化学方程式是。
【点睛】本题考查了合金的相关知识，综合查了铁、铝化合物的性质以工业冶炼铝等知识题目，侧重于考查学生分析和解决问题的能力，综合性强，为高考常见题型，注意把握制备原理和反应的流程等。
19．     水槽     AG（或AH）          a     能随时控制反应的发生和停止（或随开随用，随关随停）     否     CO2密度比空气大     集气瓶口有气泡冒出     用排水法收集到的二氧化碳更纯净（或用排水法集满二氧化碳现象明显，易操作）
【详解】（1）图中仪器②的名称是水槽。
（2）实验室要制取一瓶干燥的氧气，可用加热高锰酸钾（或氯酸钾和二氧化锰）制取，属于固体加热型，发生装置为A，用向上排空法收集可得到较干燥的氧气，可用G或H，故所选择的装置是AG（或AH）；
（3）实验室制备二氧化碳，用石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为，若用装置H收集二氧化碳气体，二氧化碳密度比空气大，产生的气体应从长口a端通入。
（4）用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，选取装置C或D相对于装置B在操作方面的优势为能随时控制反应的发生和停止（或随开随用，随关随停）；若选择装置D用双氧水和二氧化锰制备氧气，不能体现该优点，因为二氧化锰是粉末，不易实现固液分离控制反应的发生与停止；
（5）CO2密度比空气大，且不与空气发生反应，可用向上排空法收集；用排水法收集时，集气瓶口有气泡冒出，说明已集满。
比较项目
排水法
向上排空气法
收集方法可行性分析
CO2气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率
CO2密度比空气大，且不与空气发生反应。
收集过程分析
集满现象：集气瓶口有气泡冒出。
“验满”分析：因气体无色，是否集满难确定，即便用燃着的木条移近容器口熄灭，也难以证明空气完全排尽。
石灰水变浑浊又变澄清所需时间分析
时间较短。
时间较长。

由上述实验可得结论：①二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集；
②与排空气法相比，排水法的优点是用排水法收集到的二氧化碳更纯净（或用排水法集满二氧化碳现象明显，易操作）。
【点睛】本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和气体的干燥等，综合性比较强。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。
20．(1)铁架台
(2)          分解反应     ②①③
(3)     B     燃着的木条放在c端，如木条火焰熄灭，则二氧化碳已经收满
(4)氢氧化钠和二氧化碳反应产生碳酸钠和水，碳酸钠在乙醇中几乎不溶，所以溶液变浑浊

【解析】（1）
仪器a铁架台；
（2）
A装置适合固体加热的反应，没有棉花，所以用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为；该反应是一种物质发生反应生成两种物质的反应是分解反应；D装置是排水法收集氧气，应先将集气瓶装满水，倒置在水槽中，当气泡连续均匀放出时，将导管伸入集气瓶口少许，气体进入瓶中，气体收集满时，在水下用毛玻璃片盖住瓶口，取出，因为氧气的密度大于空气，将集气瓶移出水槽正放在桌上，故正确的顺序是：②①③；
（3）
实验室用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，是固液常温型反应，要获得平稳气流，需要控制盐酸滴入的量，则B中的分液漏斗能控制液体滴入的量从而控制反应的速率，故应选择的发生装置是B；二氧化碳的密度大于空气，用E装置收集二氧化碳应从b端口进气，则验满是：将燃着的木条放在c端口，木条火焰熄灭，则二氧化碳已经收满；
（4）
二氧化碳和溶解在乙醇中的氢氧化钠反应产生碳酸钠和水，但是碳酸钠在乙醇中几乎不溶，所以产生沉淀而浑浊，故填：氢氧化钠和二氧化碳反应产生碳酸钠和水，碳酸钠在乙醇中几乎不溶，所以溶液变浑浊。
21．     O2     溶剂水的质量减少     不成立     100     溶液中出现白色浑浊物     CaCO3    
【详解】分析：电解水，正极产生氧气，负极产生氢气，则电源正极产生的气体为O2；
作出猜想：饱和溶液中，溶剂减少也会导致溶质析出，故填：溶剂水的质量减少；
实验探究：实验①，饱和氢氧化钙溶液加热没有产生白色浑浊物，则温度升高，溶液没有析出白色浑浊物，所以猜想Ⅰ不成立；
实验②，要控制变量，所以取用相同条件下的100mL饱和Ca(OH)2溶液；
实验③，猜想Ⅲ成立，变浑浊的原因是电解水产生的氧气和石墨反应产生二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和水，导致溶液变浑浊，则实验观察到的现象除了产生气泡，还有：溶液中出现白色浑浊物；
总结反思：（1）根据上述实验③的分析，白色浑浊物是碳酸钙，故填：CaCO3；
（2）根据上述实验③的分析，二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和水，导致溶液变浑浊，方程式是：
。
22．     Fe、FeCO3（或铁、碳酸亚铁）     做干燥剂（或干燥气体或除去气体中的水分）     FeCO3与稀硫酸反应也能产生气泡且溶液变为浅绿色（或）     剩余固体中含有FeCO3（或装置A中产生了二氧化碳）          三     能     可以根据装置D中黑色粉末变红色来判断
【详解】[做出猜想]
碳酸亚铁完全反应则剩余固体为铁，碳酸亚铁没有反应则剩余固体为碳酸亚铁，碳酸亚铁部分反应，则剩余固体为铁和碳酸亚铁，故猜想三为：Fe、FeCO3（或铁、碳酸亚铁）；
（1）浓硫酸具有吸水性，在实验装置中用做干燥剂（或干燥气体或除去气体中的水分）；
（2）装置A中可能有剩余的碳酸亚铁或者铁和碳酸亚铁的混合物。碳酸亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁（浅绿色）、二氧化碳（有气泡）、水，向装置A中加入稀硫酸后产生气泡且溶液变为浅绿色并不能说明固体就是铁，因此小芳的判断不合理；
（3）装置B中盛放的试剂是澄清石灰水，变浑浊，说明装置A中产生了二氧化碳，而只有碳酸亚铁能与稀硫酸反应产生二氧化碳，说明剩余固体中含有FeCO3；
（4）装置D中黑色氧化铜粉末变红色，说明产生氢气和氧化铜反应生成铜和水，反应的化学方程式是：；
[实验结论]
由（3）（4）问可知剩余固体和稀硫酸反应产生了二氧化碳和氢气，说明剩余固体中有碳酸亚铁和铁，即猜想三正确；
[反思交流]
将装置E去掉能验证剩余固体中含有Fe，这是因为剩余固体中含有铁就会和稀硫酸反应产生氢气，氢气可以和氧化铜（黑色）在加热条件下反应生成铜（红色）和水，可以根据装置D中黑色粉末变红色来判断氢气的生成，进而判断出铁的存在。
23．(1)319.4
(2)FeSO4、H2SO4
(3)解：共产生氢气的质量是：120g+100g×3-419.4g=0.6g；
设冰刀样品中铁的质量为x。

则冰刀中碳元素的质量分数：
答：冰刀中碳元素的质量分数1.76%。

【详解】（1）共产生氢气的质量是：120g+100g×3-419.4g=0.6g；第1次加入稀硫酸100g，产生氢气的质量是：120g+100g-219.6g=0.4g；则第2次加入100g稀硫酸只产生氢气：0.6g-0.4g=0.2g，此时冰刀中铁已经完全反应，则m=219.6g+100g-0.2g=319.4g，故填：319.4；
（2）根据上述分析，第2次，硫酸剩余，冰刀中铁已经完全反应，铁和硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气，则溶质是FeSO4、H2SO4；
（3）见答案。