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初中化学人教版九年级下册课题 1 金属材料单元测试达标测试
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这是一份初中化学人教版九年级下册课题 1 金属材料单元测试达标测试，共10页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验与探究，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.下列说法正确的是( )
A． 金属铁、铝、铜均具有银白色的光泽
B． 早在商朝时期就开始生产和使用铁器
C． 把生铁炼成钢就是把生铁中的杂质全部氧化除去
D． 赤铁矿、菱铁矿、黄铜矿、磁铁矿都是金属矿物
2.扬州为了迎接城庆2500周年，仅用9个月时间建造好“扬州科技馆”，其大面积运用钢架，下面关于生铁和钢说法正确的是( )
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
3.用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线，在低温下被折叠，进入太空后，在阳光照射下可重新展开，恢复成原状。关于此天线制作材料的描述错误的是( )
A． 具有形状记忆功能 B． 具有很低的熔点
C． 具有良好的延展性 D． 具有良好的导电性
4.选择铸造硬币的金属材料不需要考虑的因素是( )
A． 硬度 B． 导电性 C． 耐腐蚀性 D． 价格
5.初中化学的学习来自于生活、生产，下列叙述正确的是( )
A． 夜里厨房天然气管道漏气，应立即开灯查看
B． 一般情况下，合金的熔点和硬度都比组成合金的纯金属高
C． 在电解水的实验中，正负两级产生的气体质量比为1∶2
D． 炼铁高炉里碳和二氧化碳的反应是吸热反应
6.托盘天平调平后，托盘天平上各放一只质量相等的烧杯，在烧杯中分别加入质量分数相同的等质量的硫酸溶液，然后在左盘烧杯中加入2.5 克铝粉，右盘烧杯中加入2.5 克铁粉，充分反应后，两烧杯中都没有固体剩余物，则此时托盘天平( )
A． 左盘重 B． 右盘重 C． 仍然平衡 D． 无法判断
7.把金属镍(Ni)、锰(Mn)分别放入盐溶液中，反应的结果如下表所示：
则它们的金属活动性由强到弱的顺序为( )
A． Mg Ni Mn Cu B． Cu Ni Mn Mg
C． Cu Mn Ni Mg D． Mg Mn Ni Cu
8.锡(Sn)是五金之一，它的金属活动性顺序位于铁和铜之间，则下列反应不会发生的是( )
A． Zn＋Sn(NO3)2===Zn(NO3)2＋Sn B． Sn＋2HCl===SnCl2＋H2↑
C． Sn＋2AgNO3===Sn(NO3)2＋2Ag D． Sn＋MgSO4===SnSO4＋Mg
9.一定质量的锌、铁分别和等量的盐酸反应，产生氢气质量与时间的关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A．t1时，产生氢气的质量锌比铁大 B．t1时，产生氢气的速率锌比铁大
C．t2时，参加反应锌的质量与铁相同 D．t2时，锌、铁消耗的盐酸质量相同
10.下列有关铁的描述不正确的是( )
A． 人体的铁元素主要存在于血液中 B． 铁具有良好的导电性和导热性
C． 铁在潮湿的空气中形成致密的保护膜 D． 铁质容器不能盛放硫酸铜溶液
11.下列属于冶铁过程中发生的还原反应的是( )
A． C＋O2CO2 B． CO2＋C2CO
C． 2CO＋O22CO2 D． Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2
12.下列措施中，不能防止铁制品锈蚀的是( )
A． 喷漆 B． 镀一层耐腐蚀的金属 C． 制成不锈钢 D． 存放在潮湿的空气中
13.收藏家收藏的清末铝制品至今保存十分完好，该艺术品不易锈蚀的原因是( )
A． 铝的氧化物容易发生还原反应
B． 铝不易氧化
C． 铝易氧化，但铝表面的氧化铝具有保护内部铝的作用
D． 铝不易发生化学反应
14.炼铁时用作还原剂的是( )
A． 氧气 B． 一氧化碳 C． 氢气 D． 二氧化碳
15.下列有关“一定”的说法中，正确的是 ( )
A． 单质和化合物发生的反应一定是置换反应
B． 混合物一定是由不同种元素组成的
C． 由同种元素组成的物质一定是单质
D． 能分解出氧气的化合物一定是含氧化合物
二、填空题
16.黄金较稀少，价格昂贵，在青海的许多地方，人们在沙土层中用水冲洗筛选金子。据此推断，由此法采集的黄金在自然界中主要以______形式存在(填“单质”或“化合物”)
17.某化学探究小组为了验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计了如下实验方案：
①将铁片加入到稀盐酸中； ②将铜片加入到硝酸银溶液中； ③将锌片加入到稀盐酸中； ④将金属片X加入到Y中。
(该方案中所有金属均已打磨，且形状、大小以及稀盐酸的溶质质量分数均相同)
(1)写出①中反应的化学方程式：________________________________________________；
(2)通过上述实验，可以判断锌的金属活动性比铁强，依据的现象是______________________________________________________________________；
(3)要得出这四种金属的活动性顺序，如果④中Y表示硫酸铜溶液，则X表示的一种金属是________________；如果X表示铜，则Y表示的一种溶液是________________。
18.某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有硫酸亚铁、硫酸铜的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下实验方案，请结合实验方案回答下列问题：
(1)步骤①中，金属X是________，该反应的化学方程式为_____________________________。
(2)步骤②中，加入过量稀硫酸的目的是___________________________________________。
19.甲同学为了探究铝、铁、和铜三种金属的活动性，他用铜丝、铁丝、铝丝和盐酸四种物质，设计了以下只用一只试管，取一次盐酸的探究方案。
(1)请你帮助甲同学完善表中的探究方案。
结论：金属活动性顺序Al ＞Fe＞Cu。写出①中反应的化学方程式：___________________。
将铝丝插入溶液前应该进行的操作是_______________________________________。
(2)乙同学看到甲同学的方案后，认为只要再补充一个实验，还能得出活动性Al ＞Fe＞H＞Cu的结论，乙同学要补充的实验是_____________________________________________。
(3)丙同学认为要得到活动性Al ＞Fe＞H＞Cu的结论，不必补充实验，只要将甲同学方案中插入的顺序调整即可，调整后的顺序是________________________。
20.铁在点燃的条件下，能在纯氧中燃烧，________四射，生成一种________色固体，请写出该反应的化学方程式______________________________________________________。
三、实验与探究
21.为探究铁生锈的条件，某化学社团设计了如下实验：取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，装置如图所示，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象
(1)铁生锈实际上是铁与空气中的________(填名称)发生反应的结果。
(2)当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的______________。
(3)该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和________两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
22.小金利用图示装置进行甲、乙对比实验，探究温度对CO和Fe2O3反应的影响(固定装置略)。
(1)从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是________________________________________________________________________。
(2)完全反应后，两组的生成物均为黑色粉末(纯净物)，分别用两组生成物进行以下实验：
①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是____________________________________
________________________________________________________________________。
②小金查阅资料后发现Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应，故猜想乙组的生成物为Fe3O4。他又发现m2恰好为________ g ，这可成为支持上述猜想的新证据。
(3)甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的________(填写化学性质)。
四、计算题
23.某同学模拟工业炼铁原理，用如图所示装置进行实验。取8 g氧化铁，通入足量一氧化碳，充分反应后，冷却，将玻璃管中的固体移入盛有49 g硫酸溶液的烧杯中，恰好完全反应。
(1)该同学首先按如图所示装配好仪器，检查了气密性并装好仪器，接下来的操作是________________________________________________________________________(只写一步即可)。
(2)计算硫酸溶液的溶质质量分数(要求写出计算推理过程)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
24.我市东部山区盛产石灰石，某校课外活动小组为了解石灰石资源的品质，采用两种方案对当地石材进行化学分析：
方案一： 取10 g石灰石粉末样品置于上图所示装置，充分加热至质量恒定，冷却后称得固体质量为8.12 g；
方案二：另取10 g同质地石灰石颗粒样品，置于烧杯中加足量稀盐酸，充分反应后称得混合物的总质量减少了4.27 g。
相关资料：
当地石灰石含有的主要杂质为二氧化硅，其化学性质稳定，加热不易分解且不与盐酸发生化学反应。
计算出两种方案测得的石灰石中碳酸钙的质量分数：
(1)方案一中碳酸钙的质量分数是______________________ 。
(2)方案二中碳酸钙的质量分数是______________________。(精确到0.1%)
(3)比较两方案测量的结果，分析两方案误差较大的可能原因？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
答案解析
1.【答案】D
【解析】A项，金属铁、铝均具有银白色的光泽，铜呈紫红色；B项，早在商朝时期就开始生产和使用青铜器；C项，把生铁炼成钢就是减少生铁中的含碳量；D项，赤铁矿、菱铁矿、黄铜矿、磁铁矿都是金属矿物。故选D。
2.【答案】C
【解析】A项，生铁和钢都是铁的合金，属于混合物，错误；B项，生铁是铁和碳的混合物，错误；C项，生铁是炼钢的主要原料，正确；D项，生铁和钢都是铁的合金，属于混合物，不是单质，错误。故选C。
3.【答案】B
【解析】用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线，在低温下被折叠，进入太空后，在阳光照射下可重新展开，恢复成原状，说明它具有形状记忆功能、良好的延展性、良好的导电性，而镍钛合金的熔点也很高，只有B选项说法错误。故选B。
4.【答案】B
【解析】铸造硬币的金属从其性能等方面分析，要求美观、耐磨、耐腐蚀、易加工，同时还要价格合理。与导电性无关。故选B。
5.【答案】D
【解析】A项，天然气管道漏气，不能开灯查看，错误；B项，一般情况下，合金比组成它的纯金属熔点低、硬度大，错误；C项，在电解水的实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，二者体积之比约为1∶2，错误；D项，炼铁高炉中，碳和二氧化碳在高温条件下会化合生成一氧化碳，该反应属于吸热反应，正确。故选D。
6.【答案】B
【解析】根据题意可知，两烧杯中都没有固体剩余，即金属完全参加反应，根据化学方程式计算可知，等量的金属完全参加反应，生成氢气的质量：铝>铁。所以天平指针偏向铁一侧，选B。
7.【答案】D
【解析】将镍放入氯化镁溶液中，无金属析出，可知镁>镍；放入硫酸铜溶液中，有金属析出，可知镍>铜。将锰放入氯化镁溶液中，无金属析出，可判断出镁>锰；放入镍的盐溶液中，有金属析出，可判断出锰>镍。综上分析，四种金属的活动性顺序为镁>锰>镍>铜。故选D。
8.【答案】D
【解析】A项，由于锌位于铁的前面，锡(Sn)位于铁的后面，所以锌能置换硝酸锡中的锡，故A能发生反应；B项，因为锡(Sn)位于铁和铜之间，如果锡位于氢的前面，就能与酸反应，故B能发生反应；C项，因为锡(Sn)位于铁和铜之间，银位于铜的后面，所以锡位于银的前面，故C能发生反应；D项，因为镁位于铁的前面，锡(Sn)位于铁的后面，所以锡(Sn)位于镁的后面，所以该反应不能发生。故选D。
9.【答案】C
【解析】A项，由图象可知，t1时，产生氢气的质量锌比铁大，正确；B项，t1时，产生氢气的质量锌比铁大，所以，产生氢气的速率锌比铁大，正确；C项，t2时，生成的氢气的质量相同，根据Zn～H2和Fe～H2，可知65 g Zn生成2 g氢气，56 g Fe生成2 g 氢气，因此参加反应锌的质量与铁不同，错误；D项，t2时，生成的氢气的质量相同，锌、铁消耗的盐酸质量相同，正确。故选C。
10.【答案】C
【解析】铁在潮湿的空气中更让容易生锈。故选C。
11.【答案】D
【解析】属于冶铁过程中发生的反应是ABD，其中属于还原反应的是D。故选D。
12.【答案】D
【解析】生锈的条件是铁与氧气和水分同时接触，温度、湿度、溶液的酸碱性都能加速铁的锈蚀。所以存在潮湿的空气中的铁更易生锈。故选D。
13.【答案】C
【解析】铝之所以不易锈蚀，是因为铝易与空气中的氧气反应，生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜，阻碍了内部的铝进一步被氧化，起到了保护内部铝的作用。故选C。
14.【答案】B
【解析】焦炭燃烧生成一氧化碳，能充分接触铁矿石；氢气造价太高；氧气和二氧化碳无还原性。故选B。
15.【答案】D
【解析】A项，置换反应是指一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，该选项中只确定了反应物的类别，却没有确定生成物的类别，故不一定是置换反应；B项，混合物是由不同种物质组成的，而非不同种元素组成的，例如金刚石和石墨都是由碳元素组成的，虽然它们混合只有一种元素，但依然是混合物；C项，同种元素组成的纯净物才是单质；D项，能分解产生氧气，根据化学反应前后元素种类守恒，可知该物质中一定含有氧元素。故选D。
16.【答案】单质
【解析】元素的存在形式由其化学性质决定，在沙土层中用水冲洗筛选金子，说明金的化学性质稳定，与土壤中的水及氧气等物质不反应，在自然界主要以单质的形式存在。
17.【答案】(1)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ (2)锌片表面产生的气泡比铁片快 (3)铁 硫酸亚铁溶液
【解析】(1)铁与稀盐酸反应，能置换出其中的氢，反应的化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；(2)锌和铁都能与稀盐酸反应，但二者与盐酸反应时的速率不同，以此来判断二者的活动性强弱；(3)①③对照，可判断出活动性顺序：锌>铁；②可判断出铜>银；④只需判断铜铁的活动性顺序即可，故可选择铁和硫酸铜溶液，或选择铜和硫酸亚铁溶液。
18.【答案】(1)铁 Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 (2)除去铜中混有的铁
【解析】(1)在不引入新杂质的前提下，要想回收金属铜，需要加入的过量金属铁，发生的反应是Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4。
(2)由于加入的铁是过量的，所以得到的金属混合物中有铜和铁，加入过量稀硫酸的目的是除去这些铁。
19.【答案】(1)①铁丝表面有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色 ②铜丝 ③铝丝 表面附着黑色固体，溶液由浅绿色变为无色 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 砂纸打磨去掉其表面的氧化膜
(2)将铜丝插入硫酸溶液中，充分作用
(3)②①③
【解析】(1)①铁丝插入盐酸中，可观察到铁丝表面有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色；①所得的溶液为氯化亚铁溶液，加入某种金属丝无现象，说明该金属活动性比铁弱，在这里应该是铜丝；②所得的溶液仍为氯化亚铁溶液，加入铝丝之后，铝会置换出其中的铁，观察到铝丝表面附着黑色固体，溶液由浅绿色变为无色，铝丝在插入之前要先打磨去掉其表面的氧化膜。(2)①可判断Fe>H，②可判断Fe>Cu，③可判断Al>Fe，若要得出活动性Al ＞Fe＞H＞Cu的结论，还需补充判断Cu>H，可做实验将铜丝插入硫酸溶液中，充分作用。(3)要得到活动性Al ＞Fe＞H＞Cu的结论，只需调整①②顺序即可。
20.【答案】火星 黑 3Fe＋2O2Fe3O4
【解析】铁丝在纯氧中燃烧，可观察到剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体。该反应的化学方程式3Fe＋2O2Fe3O4。
21.【答案】(1)水、氧气 (2)五分之一 (3)试管内液面上升
【解析】(1)对比实验①②③，可知铁生锈实际上是铁与空气中的水、氧气发生反应的结果。(2)因为氧气约占空气总体积的五分之一，因此足够长时间后，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的五分之一。(3)该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和进入试管中水的体积两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
22.【答案】(1)在装置末端尖嘴导管处，放置一盏燃着的酒精灯
(2)①Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ ②4.64
(3)还原性
【解析】(1)从安全角度考虑，一氧化碳有毒，所以要采取的改进措施是补充尾气处理装置。(2)①甲组黑色粉末能被磁铁吸引，全部溶于盐酸，可判断出是铁粉，铁粉和盐酸反应的化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；②根据实验现象可判断出乙组黑色粉末全为四氧化三铁，利用铁元素质量守恒，4.8 g氧化铁中有铁4.8 g×(112/160)＝3.36 g，再算出四氧化三铁的质量3.36 g/(168/232)＝4.64 g。(4)甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的还原性。
23.【答案】(1)先通CO
(2)设8 g氧化铁完全反应后生成铁的质量为x。
＝
x＝5.6 g
设5.6 g铁消耗硫酸的质量为y。
＝
y＝9.8 g
硫酸溶液的溶质质量分数为(9.8 g/49 g)×100%＝20%
答：硫酸溶液的溶质质量分数为20%。
【解析】(1)一氧化碳具有可燃性，不纯时加热会发生爆炸，先通CO的目的就是排出试管内的空气。(2)据题意可知需要两个反应的化学方程式：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑根据提供氧化铁的质量，找到氧化铁与铁、铁与硫酸的质量关系来求算。
24.【答案】(1)42.7% (2)97% (3)①中石灰石可能没有反应完全；②石灰石中可能含有少量耐高温但能和稀盐酸反应的物质
【解析】(1)高温加热碳酸钙的化学方程式为CaCO3CaO＋CO2↑，物质减少的质量为CO2，根据题意和提供的化学方程式找到CO2的质量(10－8.12)和CaCO3的质量关系求解得CaCO3为4.27 g，其质量分数为42.7%。(2)同理根据CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑求得方案二中CaCO3为9.7 g，其质量分数为97%。(3)两个方案存在较大误差的原因可能是：①中石灰石可能没有反应完全；②石灰石中可能含有少量耐高温但能和稀盐酸反应的物质。
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.下列说法正确的是( )
A． 金属铁、铝、铜均具有银白色的光泽
B． 早在商朝时期就开始生产和使用铁器
C． 把生铁炼成钢就是把生铁中的杂质全部氧化除去
D． 赤铁矿、菱铁矿、黄铜矿、磁铁矿都是金属矿物
2.扬州为了迎接城庆2500周年，仅用9个月时间建造好“扬州科技馆”，其大面积运用钢架，下面关于生铁和钢说法正确的是( )
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
3.用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线，在低温下被折叠，进入太空后，在阳光照射下可重新展开，恢复成原状。关于此天线制作材料的描述错误的是( )
A． 具有形状记忆功能 B． 具有很低的熔点
C． 具有良好的延展性 D． 具有良好的导电性
4.选择铸造硬币的金属材料不需要考虑的因素是( )
A． 硬度 B． 导电性 C． 耐腐蚀性 D． 价格
5.初中化学的学习来自于生活、生产，下列叙述正确的是( )
A． 夜里厨房天然气管道漏气，应立即开灯查看
B． 一般情况下，合金的熔点和硬度都比组成合金的纯金属高
C． 在电解水的实验中，正负两级产生的气体质量比为1∶2
D． 炼铁高炉里碳和二氧化碳的反应是吸热反应
6.托盘天平调平后，托盘天平上各放一只质量相等的烧杯，在烧杯中分别加入质量分数相同的等质量的硫酸溶液，然后在左盘烧杯中加入2.5 克铝粉，右盘烧杯中加入2.5 克铁粉，充分反应后，两烧杯中都没有固体剩余物，则此时托盘天平( )
A． 左盘重 B． 右盘重 C． 仍然平衡 D． 无法判断
7.把金属镍(Ni)、锰(Mn)分别放入盐溶液中，反应的结果如下表所示：
则它们的金属活动性由强到弱的顺序为( )
A． Mg Ni Mn Cu B． Cu Ni Mn Mg
C． Cu Mn Ni Mg D． Mg Mn Ni Cu
8.锡(Sn)是五金之一，它的金属活动性顺序位于铁和铜之间，则下列反应不会发生的是( )
A． Zn＋Sn(NO3)2===Zn(NO3)2＋Sn B． Sn＋2HCl===SnCl2＋H2↑
C． Sn＋2AgNO3===Sn(NO3)2＋2Ag D． Sn＋MgSO4===SnSO4＋Mg
9.一定质量的锌、铁分别和等量的盐酸反应，产生氢气质量与时间的关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A．t1时，产生氢气的质量锌比铁大 B．t1时，产生氢气的速率锌比铁大
C．t2时，参加反应锌的质量与铁相同 D．t2时，锌、铁消耗的盐酸质量相同
10.下列有关铁的描述不正确的是( )
A． 人体的铁元素主要存在于血液中 B． 铁具有良好的导电性和导热性
C． 铁在潮湿的空气中形成致密的保护膜 D． 铁质容器不能盛放硫酸铜溶液
11.下列属于冶铁过程中发生的还原反应的是( )
A． C＋O2CO2 B． CO2＋C2CO
C． 2CO＋O22CO2 D． Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2
12.下列措施中，不能防止铁制品锈蚀的是( )
A． 喷漆 B． 镀一层耐腐蚀的金属 C． 制成不锈钢 D． 存放在潮湿的空气中
13.收藏家收藏的清末铝制品至今保存十分完好，该艺术品不易锈蚀的原因是( )
A． 铝的氧化物容易发生还原反应
B． 铝不易氧化
C． 铝易氧化，但铝表面的氧化铝具有保护内部铝的作用
D． 铝不易发生化学反应
14.炼铁时用作还原剂的是( )
A． 氧气 B． 一氧化碳 C． 氢气 D． 二氧化碳
15.下列有关“一定”的说法中，正确的是 ( )
A． 单质和化合物发生的反应一定是置换反应
B． 混合物一定是由不同种元素组成的
C． 由同种元素组成的物质一定是单质
D． 能分解出氧气的化合物一定是含氧化合物
二、填空题
16.黄金较稀少，价格昂贵，在青海的许多地方，人们在沙土层中用水冲洗筛选金子。据此推断，由此法采集的黄金在自然界中主要以______形式存在(填“单质”或“化合物”)
17.某化学探究小组为了验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计了如下实验方案：
①将铁片加入到稀盐酸中； ②将铜片加入到硝酸银溶液中； ③将锌片加入到稀盐酸中； ④将金属片X加入到Y中。
(该方案中所有金属均已打磨，且形状、大小以及稀盐酸的溶质质量分数均相同)
(1)写出①中反应的化学方程式：________________________________________________；
(2)通过上述实验，可以判断锌的金属活动性比铁强，依据的现象是______________________________________________________________________；
(3)要得出这四种金属的活动性顺序，如果④中Y表示硫酸铜溶液，则X表示的一种金属是________________；如果X表示铜，则Y表示的一种溶液是________________。
18.某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有硫酸亚铁、硫酸铜的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下实验方案，请结合实验方案回答下列问题：
(1)步骤①中，金属X是________，该反应的化学方程式为_____________________________。
(2)步骤②中，加入过量稀硫酸的目的是___________________________________________。
19.甲同学为了探究铝、铁、和铜三种金属的活动性，他用铜丝、铁丝、铝丝和盐酸四种物质，设计了以下只用一只试管，取一次盐酸的探究方案。
(1)请你帮助甲同学完善表中的探究方案。
结论：金属活动性顺序Al ＞Fe＞Cu。写出①中反应的化学方程式：___________________。
将铝丝插入溶液前应该进行的操作是_______________________________________。
(2)乙同学看到甲同学的方案后，认为只要再补充一个实验，还能得出活动性Al ＞Fe＞H＞Cu的结论，乙同学要补充的实验是_____________________________________________。
(3)丙同学认为要得到活动性Al ＞Fe＞H＞Cu的结论，不必补充实验，只要将甲同学方案中插入的顺序调整即可，调整后的顺序是________________________。
20.铁在点燃的条件下，能在纯氧中燃烧，________四射，生成一种________色固体，请写出该反应的化学方程式______________________________________________________。
三、实验与探究
21.为探究铁生锈的条件，某化学社团设计了如下实验：取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，装置如图所示，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象
(1)铁生锈实际上是铁与空气中的________(填名称)发生反应的结果。
(2)当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的______________。
(3)该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和________两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
22.小金利用图示装置进行甲、乙对比实验，探究温度对CO和Fe2O3反应的影响(固定装置略)。
(1)从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是________________________________________________________________________。
(2)完全反应后，两组的生成物均为黑色粉末(纯净物)，分别用两组生成物进行以下实验：
①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是____________________________________
________________________________________________________________________。
②小金查阅资料后发现Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应，故猜想乙组的生成物为Fe3O4。他又发现m2恰好为________ g ，这可成为支持上述猜想的新证据。
(3)甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的________(填写化学性质)。
四、计算题
23.某同学模拟工业炼铁原理，用如图所示装置进行实验。取8 g氧化铁，通入足量一氧化碳，充分反应后，冷却，将玻璃管中的固体移入盛有49 g硫酸溶液的烧杯中，恰好完全反应。
(1)该同学首先按如图所示装配好仪器，检查了气密性并装好仪器，接下来的操作是________________________________________________________________________(只写一步即可)。
(2)计算硫酸溶液的溶质质量分数(要求写出计算推理过程)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
24.我市东部山区盛产石灰石，某校课外活动小组为了解石灰石资源的品质，采用两种方案对当地石材进行化学分析：
方案一： 取10 g石灰石粉末样品置于上图所示装置，充分加热至质量恒定，冷却后称得固体质量为8.12 g；
方案二：另取10 g同质地石灰石颗粒样品，置于烧杯中加足量稀盐酸，充分反应后称得混合物的总质量减少了4.27 g。
相关资料：
当地石灰石含有的主要杂质为二氧化硅，其化学性质稳定，加热不易分解且不与盐酸发生化学反应。
计算出两种方案测得的石灰石中碳酸钙的质量分数：
(1)方案一中碳酸钙的质量分数是______________________ 。
(2)方案二中碳酸钙的质量分数是______________________。(精确到0.1%)
(3)比较两方案测量的结果，分析两方案误差较大的可能原因？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
答案解析
1.【答案】D
【解析】A项，金属铁、铝均具有银白色的光泽，铜呈紫红色；B项，早在商朝时期就开始生产和使用青铜器；C项，把生铁炼成钢就是减少生铁中的含碳量；D项，赤铁矿、菱铁矿、黄铜矿、磁铁矿都是金属矿物。故选D。
2.【答案】C
【解析】A项，生铁和钢都是铁的合金，属于混合物，错误；B项，生铁是铁和碳的混合物，错误；C项，生铁是炼钢的主要原料，正确；D项，生铁和钢都是铁的合金，属于混合物，不是单质，错误。故选C。
3.【答案】B
【解析】用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线，在低温下被折叠，进入太空后，在阳光照射下可重新展开，恢复成原状，说明它具有形状记忆功能、良好的延展性、良好的导电性，而镍钛合金的熔点也很高，只有B选项说法错误。故选B。
4.【答案】B
【解析】铸造硬币的金属从其性能等方面分析，要求美观、耐磨、耐腐蚀、易加工，同时还要价格合理。与导电性无关。故选B。
5.【答案】D
【解析】A项，天然气管道漏气，不能开灯查看，错误；B项，一般情况下，合金比组成它的纯金属熔点低、硬度大，错误；C项，在电解水的实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，二者体积之比约为1∶2，错误；D项，炼铁高炉中，碳和二氧化碳在高温条件下会化合生成一氧化碳，该反应属于吸热反应，正确。故选D。
6.【答案】B
【解析】根据题意可知，两烧杯中都没有固体剩余，即金属完全参加反应，根据化学方程式计算可知，等量的金属完全参加反应，生成氢气的质量：铝>铁。所以天平指针偏向铁一侧，选B。
7.【答案】D
【解析】将镍放入氯化镁溶液中，无金属析出，可知镁>镍；放入硫酸铜溶液中，有金属析出，可知镍>铜。将锰放入氯化镁溶液中，无金属析出，可判断出镁>锰；放入镍的盐溶液中，有金属析出，可判断出锰>镍。综上分析，四种金属的活动性顺序为镁>锰>镍>铜。故选D。
8.【答案】D
【解析】A项，由于锌位于铁的前面，锡(Sn)位于铁的后面，所以锌能置换硝酸锡中的锡，故A能发生反应；B项，因为锡(Sn)位于铁和铜之间，如果锡位于氢的前面，就能与酸反应，故B能发生反应；C项，因为锡(Sn)位于铁和铜之间，银位于铜的后面，所以锡位于银的前面，故C能发生反应；D项，因为镁位于铁的前面，锡(Sn)位于铁的后面，所以锡(Sn)位于镁的后面，所以该反应不能发生。故选D。
9.【答案】C
【解析】A项，由图象可知，t1时，产生氢气的质量锌比铁大，正确；B项，t1时，产生氢气的质量锌比铁大，所以，产生氢气的速率锌比铁大，正确；C项，t2时，生成的氢气的质量相同，根据Zn～H2和Fe～H2，可知65 g Zn生成2 g氢气，56 g Fe生成2 g 氢气，因此参加反应锌的质量与铁不同，错误；D项，t2时，生成的氢气的质量相同，锌、铁消耗的盐酸质量相同，正确。故选C。
10.【答案】C
【解析】铁在潮湿的空气中更让容易生锈。故选C。
11.【答案】D
【解析】属于冶铁过程中发生的反应是ABD，其中属于还原反应的是D。故选D。
12.【答案】D
【解析】生锈的条件是铁与氧气和水分同时接触，温度、湿度、溶液的酸碱性都能加速铁的锈蚀。所以存在潮湿的空气中的铁更易生锈。故选D。
13.【答案】C
【解析】铝之所以不易锈蚀，是因为铝易与空气中的氧气反应，生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜，阻碍了内部的铝进一步被氧化，起到了保护内部铝的作用。故选C。
14.【答案】B
【解析】焦炭燃烧生成一氧化碳，能充分接触铁矿石；氢气造价太高；氧气和二氧化碳无还原性。故选B。
15.【答案】D
【解析】A项，置换反应是指一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，该选项中只确定了反应物的类别，却没有确定生成物的类别，故不一定是置换反应；B项，混合物是由不同种物质组成的，而非不同种元素组成的，例如金刚石和石墨都是由碳元素组成的，虽然它们混合只有一种元素，但依然是混合物；C项，同种元素组成的纯净物才是单质；D项，能分解产生氧气，根据化学反应前后元素种类守恒，可知该物质中一定含有氧元素。故选D。
16.【答案】单质
【解析】元素的存在形式由其化学性质决定，在沙土层中用水冲洗筛选金子，说明金的化学性质稳定，与土壤中的水及氧气等物质不反应，在自然界主要以单质的形式存在。
17.【答案】(1)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ (2)锌片表面产生的气泡比铁片快 (3)铁 硫酸亚铁溶液
【解析】(1)铁与稀盐酸反应，能置换出其中的氢，反应的化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；(2)锌和铁都能与稀盐酸反应，但二者与盐酸反应时的速率不同，以此来判断二者的活动性强弱；(3)①③对照，可判断出活动性顺序：锌>铁；②可判断出铜>银；④只需判断铜铁的活动性顺序即可，故可选择铁和硫酸铜溶液，或选择铜和硫酸亚铁溶液。
18.【答案】(1)铁 Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 (2)除去铜中混有的铁
【解析】(1)在不引入新杂质的前提下，要想回收金属铜，需要加入的过量金属铁，发生的反应是Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4。
(2)由于加入的铁是过量的，所以得到的金属混合物中有铜和铁，加入过量稀硫酸的目的是除去这些铁。
19.【答案】(1)①铁丝表面有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色 ②铜丝 ③铝丝 表面附着黑色固体，溶液由浅绿色变为无色 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 砂纸打磨去掉其表面的氧化膜
(2)将铜丝插入硫酸溶液中，充分作用
(3)②①③
【解析】(1)①铁丝插入盐酸中，可观察到铁丝表面有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色；①所得的溶液为氯化亚铁溶液，加入某种金属丝无现象，说明该金属活动性比铁弱，在这里应该是铜丝；②所得的溶液仍为氯化亚铁溶液，加入铝丝之后，铝会置换出其中的铁，观察到铝丝表面附着黑色固体，溶液由浅绿色变为无色，铝丝在插入之前要先打磨去掉其表面的氧化膜。(2)①可判断Fe>H，②可判断Fe>Cu，③可判断Al>Fe，若要得出活动性Al ＞Fe＞H＞Cu的结论，还需补充判断Cu>H，可做实验将铜丝插入硫酸溶液中，充分作用。(3)要得到活动性Al ＞Fe＞H＞Cu的结论，只需调整①②顺序即可。
20.【答案】火星 黑 3Fe＋2O2Fe3O4
【解析】铁丝在纯氧中燃烧，可观察到剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体。该反应的化学方程式3Fe＋2O2Fe3O4。
21.【答案】(1)水、氧气 (2)五分之一 (3)试管内液面上升
【解析】(1)对比实验①②③，可知铁生锈实际上是铁与空气中的水、氧气发生反应的结果。(2)因为氧气约占空气总体积的五分之一，因此足够长时间后，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的五分之一。(3)该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和进入试管中水的体积两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
22.【答案】(1)在装置末端尖嘴导管处，放置一盏燃着的酒精灯
(2)①Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ ②4.64
(3)还原性
【解析】(1)从安全角度考虑，一氧化碳有毒，所以要采取的改进措施是补充尾气处理装置。(2)①甲组黑色粉末能被磁铁吸引，全部溶于盐酸，可判断出是铁粉，铁粉和盐酸反应的化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；②根据实验现象可判断出乙组黑色粉末全为四氧化三铁，利用铁元素质量守恒，4.8 g氧化铁中有铁4.8 g×(112/160)＝3.36 g，再算出四氧化三铁的质量3.36 g/(168/232)＝4.64 g。(4)甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的还原性。
23.【答案】(1)先通CO
(2)设8 g氧化铁完全反应后生成铁的质量为x。
＝
x＝5.6 g
设5.6 g铁消耗硫酸的质量为y。
＝
y＝9.8 g
硫酸溶液的溶质质量分数为(9.8 g/49 g)×100%＝20%
答：硫酸溶液的溶质质量分数为20%。
【解析】(1)一氧化碳具有可燃性，不纯时加热会发生爆炸，先通CO的目的就是排出试管内的空气。(2)据题意可知需要两个反应的化学方程式：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑根据提供氧化铁的质量，找到氧化铁与铁、铁与硫酸的质量关系来求算。
24.【答案】(1)42.7% (2)97% (3)①中石灰石可能没有反应完全；②石灰石中可能含有少量耐高温但能和稀盐酸反应的物质
【解析】(1)高温加热碳酸钙的化学方程式为CaCO3CaO＋CO2↑，物质减少的质量为CO2，根据题意和提供的化学方程式找到CO2的质量(10－8.12)和CaCO3的质量关系求解得CaCO3为4.27 g，其质量分数为42.7%。(2)同理根据CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑求得方案二中CaCO3为9.7 g，其质量分数为97%。(3)两个方案存在较大误差的原因可能是：①中石灰石可能没有反应完全；②石灰石中可能含有少量耐高温但能和稀盐酸反应的物质。
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