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古籍记载中的化学
1. 物质的成分与性质
（1）石油：《汉书》记载“高奴县有洧水可燃”，“洧水”指石油，主要成分是碳氢化合物。《梦溪笔谈》记载 “颇似淳漆，燃之如麻，但烟甚浓，所沾帷幕皆黑”，该化石燃料也是石油。
（2）《淮南万毕术》 “曾青得铁则化为铜，外化而内不化”； 《黄白第十六》中“曾青涂铁，铁赤如铜”；“曾青”是可溶性铜盐（如CuSO4）
（3）合金：《吕氏春秋》中“金(指铜)柔锡柔，合两柔则刚”，合金的硬度 纯金属。
（4）甲烷：《周易》“泽中有火，上火下泽”，此处泽中的火是沼气燃烧产生的，沼气的主要成分是 。
（5）《周易参同契》：“金入于猛火，色不夺精光”说明 。
（6）硝酸钾：《梦溪笔谈》中黑火药成分“一硫二硝三木炭”，“硝”指硝酸钾。
（7）碱（K2CO ）：《本草纲目》描述“冬月灶中所烧薪柴之灰，取碱浣衣”，此“碱”为K CO ，溶液呈 性。
（8）《诗经》 “周原膴膴，堇茶如饴。”“饴”指饴糖，饴糖中富含的营养素是 。
（9）“春蚕到死丝方尽”中的“蚕丝”是 纤维，主要成分是 。
（10）《本草经集注》 “强烧之，紫青烟起…云是真硝石也”。“硝石”主要成分是KNO3，KNO3在肥料中属于 。
（11）《梦溪笔谈》记载：“方家，以磁石磨针锋，则能指南。”磁石主要成分是四氧化三铁。
2． 物质的变化
（1）物理变化：
①《石灰吟》 “千锤万凿出深山”：粉碎石灰石；
②《天工开物》 “每金七厘，造方寸金一千片”：金的 强；
③ “铁杵磨成针”：形状改变；
④ “遥知不是雪，为有暗香来”、 “高花未吐，暗香已远”、 “东篱把酒黄昏后，有暗香盈袖”：分子 ；
⑤“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金 ”：物理筛选
⑥《天工开物》记载造纸，打浆、抄纸是物理变化
（2）化学变化 ：
①《天工开物》中“煤饼烧石成灰”，“烧石成灰”是指高温灼烧石灰石（主要成分为CaCO3）变成生石灰（主要成分是CaO）和CO2。
②《天工开物》“凡石灰，经火焚炼为用”；此处“石灰”是指 。煅烧石灰石可生成生石灰氧化钙与二氧化碳。
③《石灰吟》中“烈火焚烧若等闲”（CaCO 高温分解为CaO和CO ）。
④《天工开物》中记载：“凡朱砂（主要成分为HgS）、水银（Hg）、银朱（HgS），原同一物。…唯粗次朱砂以升炼水银，而水银又升银朱也。”朱砂（硫化汞）受热分解水银（汞），水银与硫反应生成硫化汞。
⑤黑火药爆炸是化学变化；“爆竹声中一岁除”（火药爆炸生成SO 等新物质）
⑥《周礼》中“煤饼烧蛎房成灰”，“蜃”为CaO，由CaCO 高温分解生成。
⑦湿法炼铜：《淮南万毕术》 “曾青得铁则化为铜，外化而内不化”；《黄白第十六》中“曾青涂铁，铁赤如铜”；《梦溪笔谈》“熬胆矾铁釜，久之易化为铜”；“曾青”是可溶性铜盐（如CuSO ），与铁反应置换出铜。
⑧《汉书·食货志》“用粗二斛，曲一斛，得成酒六斛六斗”，粗米得到酒发生了 。
⑨《梦溪笔谈》 “燃之如麻，但烟甚浓”，石油的 燃烧。
⑩《天工开物》描述了炼锡场景：“丛架木炭亦数百斤，鼓鞘（鞘指空气）熔化”。“鼓鞘”能使木炭充分燃烧的原因是提供了 。
3．实验操作
（1）蒸馏：《本草纲目》记载烧酒制法“蒸令气上”，通过 分离乙醇和水。
（2）过滤：①葛洪《肘后备急方》中“青蒿一握，绞取汁”，涉及 （渍）和 （绞）操作。
②《天工开物》中记载了用竹子造纸的过程，“捞纸”相当于过滤操作。
③《天工开物》中记载“淘洗铁砂”，“淘洗”相当于过滤操作。
（3）《开宝本草》记载了KNO3的制取过程：“所在山泽，冬月地上有霜，扫取以水淋汁后，乃煎炼而成”。
其中涉及的实验操作有：溶解、蒸发、结晶。
4. 燃烧和灭火
（1）《辍耕录》记载“杭人燃烧松木前，将其削成薄纸片状。”削成薄纸片状的目的是 ；
（2）《三国志》记载：“扬汤止沸，不如去薪”。“薪”指柴、草等燃料，“去薪”灭火的原理是 。
5． 化学方程式
（1）“曾青得铁则化为铜”： 。
（2）“烈火焚烧若等闲”（煅烧石灰石）：
（3）“粉身碎骨浑不怕”（生石灰与水反应）：
（4）“要留清白在人间”（氢氧化钙与CO 反应）：
（5）黑火药爆炸的化学方程式为：S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。
（6）《梦溪笔谈》“炼钢亦然，但取精铁，锻之百馀火，每锻称之，一锻一轻。”、“百炼成钢”：
（7）水银加热：2HgO 2Hg + O ↑（《神农本草经》中“丹”为HgO）。
（8）《天工开物》 “火法炼锌”：
试题预测
1．在《天工开物》的记载中，下列涉及化学变化的是
A．机杼织布 B．芦苇编席 C．钉制木舟 D．烧制石灰
2．《梦溪笔谈》中就曾对湿法炼铜有着详细的记载，其反应的化学方程式为 该反应属于
A．化合反应 B．置换反应 C．分解反应 D．以上都不是
3．中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是
A．《梦溪笔谈》：石油：“燃之如麻，但烟甚浓”——石油的不完全燃烧
B．《天工开物》：“凡石灰，经火焚炼为用” ——煅烧石灰石可生成熟石灰
C．《吕氏春秋》：“金(指铜)柔锡柔，合两柔则刚” ——铜锡合金的硬度比铜、锡大
D．《本草纲目》：“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承滴露” ——涉及的操作是蒸馏
4．《天工开物》中关于“烧石成灰”的记载如下：“每煤饼一层，垒石(堆石灰石)一层……灼火燔之(灼烧石灰石)。”“烧酥石性……以水沃(淋)之，亦自解散。”“水调粘合，用以砌墙。”下列对记载内容的阐释，错误的是
A．“煤饼”的作用是燃烧提供热量
B．“灼火燔之”时，碳酸钙发生了分解反应
C．“以水沃之”时，石灰石变成碳酸钙粉末
D．“用以砌墙”的原理是
5．《天工开物》中记载：“凡朱砂（主要成分为）、水银（）、银朱（），原同一物。…唯粗次朱砂以升炼水银，而水银又升银朱也。”下列说法错误的是
A．“水银”属于单质 B．“银朱”由两种元素组成
C．“水银又升银朱”的过程是分解反应 D．“原同一物”指三种物质都含有汞元素
6．《天工开物》中记载了许多我国古代劳动人民对物质的认识和应用的事例。如：硝石：凡硝刮扫取时，墙中亦或迸出，入缸内水浸一宿，秽杂之物浮于面上，掠取去时，然后入釜，注水煎炼。硝化水干，倾于器内，经过一宿，即结成硝。下列说法错误的是
A．硝石的主要成分是硝酸钾(KNO3)，硝酸钾中氮元素的化合价是＋5
B．经过溶解的硝石，除去“秽杂之物”，该操作与实验室中的过滤原理相同
C．硝石是制造黑火药的主要原料之一，火药的反应原理为2KNO3＋S＋3C=K2S＋N2↑＋3CO2↑
D．硝石的溶液能与氯化钠溶液发生反应
7．《天工开物》中记载了锡的冶炼方法：用木炭和锡砂(主要含 SnO2)加热产生锡，反应的化学方程式为，其中关键一步是“点铅勾锡”，即加铅使锡较易熔化流出。下列说法正确的是
A．SnO2中锡元素的化合价为＋2 价
B．该反应属于置换反应
C．该反应前后固体的质量不变
D．“点铅勾锡”是利用制成合金后熔点升高
8．中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是
A．《淮南万毕术》：“曾青得铁则化为铜，外化而内不化”。原理：
B．《宋会要辑稿》：“先取生铁打成薄片，浸渍数日…，方成铜”。“打成薄片”：增大接触面积
C．《天工开物》：“摘红花，捣熟以水淘，…，捏成薄饼，阴干收贮”。“阴干”过程中水分蒸发
D．《神农本草经》：“水银…熔化（加热）还复为丹”，其中“丹”指金
9．中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是
A．《淮南万毕术》：“曾青得铁则化为铜”——铁的金属活动性比铜强
B．《天工开物》：“每金七厘，造方寸金一千片”——金的延展性强
C．《三国志》：“扬汤止沸，不如去薪(‘薪’指柴、草等燃料)”——去薪指移除可燃物
D．《吕氏春秋》：“金(指铜)柔锡柔，合两柔则刚”——铜锡合金的硬度比铜、锡小
10．中华传统文化中包含很多化学知识。下列说法不正确的是
A．《梦溪笔谈》一石油：“燃之如麻，但烟甚浓”——石油的不完全燃烧
B．《天工开物》：，“每金七厘，造方寸金一千片”——金的延展性强
C．《蒹葭》：“蒹葭苍苍，白露为霜”——“白露”结为“霜”属于物理变化
D．《吕氏春秋》：“金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚”——铜锡合金的熔点比铜、锡小
11．科学技术典籍《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。下列有关说法正确的是
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”：铁砂（主要成分为）能溶于水
C．“生熟炼铁”：炼铁过程中发生了还原反应
D．“锤锻成钢”：生铁高温下锻打成钢，碳元素含量升高
12．《梦溪笔谈》中关于“湿法炼铜”的记载如下：“信州铅山显有苦泉，流以为涧，挹其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列对记载内容的阐释，错误的是
A．胆矾可作为冶炼铜的原料 B．苦泉水变成胆矾的操作是蒸发
C．胆矾溶于水呈红棕色 D．胆矾溶液能与铁反应生成铜
13．中华传统文化典籍中包含很多化学知识。下列解释错误的是
A．《汉书·食货志》“用粗二斛，曲一斛，得成酒六斛六斗”——粗米得到酒发生了缓慢氧化
B．《天工开物》“凡石灰，经火焚炼为用”——煅烧石灰石可生成熟石灰
C．《梦溪笔谈》“熬胆矾铁釜，久之易化为铜”——铁的金属活动性强于铜
D．《周易》“泽中有火，上火下泽”——池中有机物发酵产生可燃性气体
14．《天工开物》记载“凡引水种盐， 南风大起，则一宵结成，名曰颗盐”，表明古人已经掌握了制盐工艺。如图为氯化钠的溶解度曲线。
(1)时氯化钠的溶解度为 g。
(2)时，将18g氯化钠溶解到50g水中，可配得氯化钠的 （填“饱和”或“不饱和”）溶液；在相同温度下蒸发部分溶剂，该溶液溶质的质量分数 （填“增大”或“减小”）。
15．被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”的《天工开物》中记载了古代用竹子造纸的流程如下：
(1)浸泡的目的是软化纤维。竹子中含有纤维素，化学式为[(C6H10O5)n]，它属于 (填“有机化合物”或“无机化合物”)。
(2)“杀青”属于 变化。
(3)“汗青”时需要加入石灰浆或草木灰(主要成分为碳酸钾)除去木素等杂质，得到较纯净的纸浆。若将两者混合加入效果更好，其原因是 (用化学方程式表示)。
(4)用竹帘从纸浆中捞纸的这一工序，类似化学实验中的___________操作(填字母序号)。
A．溶解 B．过滤 C．蒸发
16．我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石（主要成分是碳酸锌）十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼（反应后生成一氧化碳）垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅（锌）也。”此工艺过程分解模拟如下。（已知：Zn 的冶炼温度为 904℃，Zn 的沸点为 906℃。）请结合图文信息，分析思考，解决问题：
(1)装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是 。
(2)高温炉内，碳酸锌（ZnCO3）在高温条件下与煤的主要成分（C）发生反应的化学方程式为 。
(3)冷凝器中发生的变化属于 变化（填物理或化学），其作用是 。冷凝器要保持温度低于 。冷凝器处理后获得的 ，（填化学式）可以通入高温炉内参加反应，提高利用率。
(4)我国古代冶锌晚于铁和铜，结合已知信息，分析说明其中的原因是 。
17．央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧，蕴含了丰富的化学知识。
(1)《梦溪笔谈》中曾有“高奴县出脂水”一说。“脂水”就是现代社会所称的“石油”，石油、煤和 称为三大化石燃料。
(2)《吕氏春秋 别类篇》载有“金柔锡柔，合两柔则刚”，表明我们的祖先已认识到铜合金的硬度比纯铜 （填“大”或“小”）。
(3)明代《天工开物》一书记载了很多生活知识。
①用明矾进行净水是因为它能在水中形成胶状物来吸附水中的 ；如果使用二氧化氯消毒，二氧化氯的化学式是 。
②古代种植农作物使用农家肥，现代常用化肥。下列属于复合肥的是 （填序号）。
A． B． C． D．
③书中绘有火井煮盐图。井火中燃烧的主要气体是甲烷。利用现代科技，在一定条件下甲烷和水反应制备水煤气（主要成分是一氧化碳和氢气），其反应的化学方程式为 。
④书中记载了古人炼锌的过程：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，…然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，……”，其中的主要反应是，其中ZnO发生了 （填“氧化”或“还原”）反应。
18．浩如烟海的中国古代典籍中记录了许多化学知识，展示了中国古代人民的智慧。
(1)《吕氏春秋·别类》记载有“金（指铜）柔锡柔，合两柔则为刚”，表明 。
(2)在西晋史学家陈寿所著的《三国志》中，有“乃取蒙冲斗舰数十艘，实以薪草，膏油灌其中……（黄）盖放诸船，同时发火。时风盛猛，悉延烧岸上营落”的描述。为防止引发火灾，可用泥土覆盖在灰烬和燃着的薪草上，从灭火原理分析，主要利用 来达到灭火的目的。
(3)《天工开物》记载古代炼铁工艺：“凡铁一炉载土（铁矿石）二千余斤……或用煤炭……扇炉风箱必用四人……土化成铁……”。现代工业用一氧化碳还原赤铁矿炼铁，其反应的化学方程式是 。
(4)西汉古籍《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”这样的记载，从而实现“铁上包铜”，防止铁的锈蚀。其反应的微观示意图如图所示，该反应过程中发生变化的微观粒子是 。
19．铜是重要的金属资源，它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)铜可制成铜丝是因为其具有良好的 (填物理性质)。
(2)铜的冶炼：
①《天工开物》中记载“铁器淬于胆矾水(硫酸铜溶液)中，即成铜色也”，写出该反应的化学方程式： ，该技术是利用了铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。
②古人炼制黄铜(Cu - Zn合金)的原理：，物质R的化学式为 。黄铜呈金黄色，常被当做“假黄金”，可通过加热的方式鉴别，理由是 。
(3)铜的锈蚀：
①青铜器经过千年埋藏有多种锈蚀产物，考古界根据铜锈是否会加速铜的锈蚀分为“无害锈”和“有害锈”。无害锈指在正常环境中，锈蚀产物不再深入青铜器；反之则为有害锈。Cu2(OH)2CO3和CuCl2·3Cu(OH)2是两种锈蚀产物，潮湿空气经过青铜表面时的作用原理如图所示。据图可知CuCl2·3Cu(OH)2具有 (填“致密”或“疏松”) 结构，因此属于 (填“有害锈”或“无害锈”)。
②从物质组成的角度分析，铜生锈产生 Cu2(OH)2CO3，是铜与空气中的相关物质长期作用的结果，主要是 O2、 等。
③为防止铜制品生锈，请提出一条合理建议： 。
(4)废铜的处理：在垃圾分类中，废铜制品属于___________(填字母)。
A．有害垃圾 B．厨余垃圾 C．其他垃圾 D．可回收垃圾
20．《天工开物》中记述了金、铜、锌、铁等金属的开采和冶炼方法。其中关于铜的冶炼记述：“凡铜供世用，出山与出炉止有赤铜。以炉甘石或倭铅参和，转色为黄铜。”
(1)请写出炉甘石(ZnCO3)和木炭粉在高温下反应生成倭铅(锌的古称)和二氧化碳的化学方程式 。
(2)用废铜屑(含Cu、CuO、Fe2O3等)制备胆矾的流程如图：
①“溶解”时，铜发生的反应为：Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2X，其中X为 。
②请写出用氧化铜调节pH的化学方程式 。
(3)《天工开物》另记述：“烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”，其中蕴含的化学原理主要是铁与硫酸铜反应。若用200g溶质质量分数为20%的硫酸铜溶液参加反应，理论上最多生成铜的质量是多少？(利用化学方程式计算，写出完整计算过程。)
21．《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载，“烧石成灰”是指高温灼烧石灰石（主要成分为）变成生石灰（主要成分是CaO）和。兴趣小组以石灰石为原料制备轻质碳酸钙的工艺如图所示。石灰石中含少量：，不参加反应，也不溶于水。
(1)煅烧石灰石时，通常要将石灰石粉碎，这样做的目的是 。
(2)固体甲加水过程中观察到水沸腾，是因为生石灰与水发生化合反应 （用化学方程式表示）放出热量，气体X通入滤液中发生的反应 （用化学方程式表示）。
(3)操作Ⅰ的名称为 。
(4)为测定该石灰石中碳酸钙的含量（碳酸钙占石灰石的质量百分数），兴趣小组取12.5g该石灰石样品，高温灼烧充分反应后，剩余固体质量为8.1g（杂质不发生变化）。请计算：该石灰石中碳酸钙的质量分数是多少？（写出计算过程）
答案和解析
1. 物质的成分与性质
（1）石油：《汉书》记载“高奴县有洧水可燃”，“洧水”指石油，主要成分是碳氢化合物。《梦溪笔谈》记载 “颇似淳漆，燃之如麻，但烟甚浓，所沾帷幕皆黑”，该化石燃料也是石油。
（2）《淮南万毕术》 “曾青得铁则化为铜，外化而内不化”； 《黄白第十六》中“曾青涂铁，铁赤如铜”；“曾青”是可溶性铜盐（如CuSO4）
（3）合金：《吕氏春秋》中“金(指铜)柔锡柔，合两柔则刚”，合金的硬度大于纯金属。
（4）甲烷：《周易》“泽中有火，上火下泽”，此处泽中的火是沼气燃烧产生的，沼气的主要成分是甲烷。
（5）《周易参同契》：“金入于猛火，色不夺精光”说明金即使高温时也不与氧气反应。
（6）硝酸钾：《梦溪笔谈》中黑火药成分“一硫二硝三木炭”，“硝”指硝酸钾。
（7）碱（K2CO ）：《本草纲目》描述“冬月灶中所烧薪柴之灰，取碱浣衣”，此“碱”为K CO ，溶液呈碱性。
（8）《诗经》 “周原膴膴，堇茶如饴。”“饴”指饴糖，饴糖中富含的营养素是糖类。
（9）“春蚕到死丝方尽”中的“蚕丝”是天然纤维，主要成分是蛋白质。
（10）《本草经集注》 “强烧之，紫青烟起…云是真硝石也”。“硝石”主要成分是KNO3，KNO3在肥料中属于复合肥。
（11）《梦溪笔谈》记载：“方家，以磁石磨针锋，则能指南。”磁石主要成分是四氧化三铁。
2． 物质的变化
（1）物理变化：
①《石灰吟》 “千锤万凿出深山”：粉碎石灰石；
②《天工开物》 “每金七厘，造方寸金一千片”：金的延展性强；
③ “铁杵磨成针”：形状改变；
④ “遥知不是雪，为有暗香来”、 “高花未吐，暗香已远”、 “东篱把酒黄昏后，有暗香盈袖”：分子在不断地运动；
⑤“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金 ”：物理筛选
⑥《天工开物》记载造纸，打浆、抄纸是物理变化
（2）化学变化 ：
①《天工开物》中“煤饼烧石成灰”，“烧石成灰”是指高温灼烧石灰石（主要成分为CaCO3）变成生石灰（主要成分是CaO）和CO2。
②《天工开物》“凡石灰，经火焚炼为用”；此处“石灰”是指石灰石。煅烧石灰石可生成生石灰氧化钙与二氧化碳。
③《石灰吟》中“烈火焚烧若等闲”（CaCO 高温分解为CaO和CO ）。
④《天工开物》中记载：“凡朱砂（主要成分为HgS）、水银（Hg）、银朱（HgS），原同一物。…唯粗次朱砂以升炼水银，而水银又升银朱也。”朱砂（硫化汞）受热分解水银（汞），水银与硫反应生成硫化汞。
⑤黑火药爆炸是化学变化；“爆竹声中一岁除”（火药爆炸生成SO 等新物质）
⑥《周礼》中“煤饼烧蛎房成灰”，“蜃”为CaO，由CaCO 高温分解生成。
⑦湿法炼铜：《淮南万毕术》 “曾青得铁则化为铜，外化而内不化”；《黄白第十六》中“曾青涂铁，铁赤如铜”；《梦溪笔谈》“熬胆矾铁釜，久之易化为铜”；“曾青”是可溶性铜盐（如CuSO ），与铁反应置换出铜。
⑧《汉书·食货志》“用粗二斛，曲一斛，得成酒六斛六斗”，粗米得到酒发生了缓慢氧化。
⑨《梦溪笔谈》 “燃之如麻，但烟甚浓”，石油的不完全燃烧。
⑩《天工开物》描述了炼锡场景：“丛架木炭亦数百斤，鼓鞘（鞘指空气）熔化”。“鼓鞘”能使木炭充分燃烧的原因是提供了充足的氧气。
3．实验操作
（1）蒸馏：《本草纲目》记载烧酒制法“蒸令气上”，通过蒸馏分离乙醇和水。
（2）过滤：①葛洪《肘后备急方》中“青蒿一握，绞取汁”，涉及浸取（渍）和过滤（绞）操作。
②《天工开物》中记载了用竹子造纸的过程，“捞纸”相当于过滤操作。
③《天工开物》中记载“淘洗铁砂”，“淘洗”相当于过滤操作。
（3）《开宝本草》记载了KNO3的制取过程：“所在山泽，冬月地上有霜，扫取以水淋汁后，乃煎炼而成”。
其中涉及的实验操作有：溶解、蒸发、结晶。
4. 燃烧和灭火
（1）《辍耕录》记载“杭人燃烧松木前，将其削成薄纸片状。”削成薄纸片状的目的是增大可燃物与氧气的接触面积；
（2）《三国志》记载：“扬汤止沸，不如去薪”。“薪”指柴、草等燃料，“去薪”灭火的原理是隔离可燃物。
5． 化学方程式
（1）“曾青得铁则化为铜”：Fe + CuSO ==FeSO + Cu。
（2）“烈火焚烧若等闲”（煅烧石灰石）：CaCO CaO + CO ↑。
（3）“粉身碎骨浑不怕”（生石灰与水反应）：CaO + H O == Ca(OH)
（4）“要留清白在人间”（氢氧化钙与CO 反应）：Ca(OH) + CO == CaCO ↓ + H O
（5）黑火药爆炸的化学方程式为：S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。
（6）《梦溪笔谈》“炼钢亦然，但取精铁，锻之百馀火，每锻称之，一锻一轻。”、“百炼成钢”：C+ O CO2
（7）水银加热：2HgO 2Hg + O ↑（《神农本草经》中“丹”为HgO）。
（8）《天工开物》 “火法炼锌”： ：C+2ZnOZn + CO ↑
试题预测
1．在《天工开物》的记载中，下列涉及化学变化的是
A．机杼织布 B．芦苇编席 C．钉制木舟 D．烧制石灰
【答案】D
【分析】化学变化中有新物质生成；
【详解】A、机杼织布没有新物质生成，A不符合题意；
B、芦苇编席没有新物质生成，B不符合题意；
C、钉制木舟没有新物质生成，C不符合题意；
D、烧制石灰是碳酸钙高温分解生成氧化钙，属于化学变化，D符合题意。
故选D。
2．《梦溪笔谈》中就曾对湿法炼铜有着详细的记载，其反应的化学方程式为 该反应属于
A．化合反应 B．置换反应 C．分解反应 D．以上都不是
【答案】B
【详解】化合反应：两种或两种以上物质生成另一种物质的反应；
置换反应：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；
分解反应：一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应；
复分解反应：两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应；
由该化学方程式可知，该反应是由金属单质铁与化合物硫酸铜发生反应生成单质铜和化合物硫酸亚铁，所以该反应属于置换反应；
故选B。
3．中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是
A．《梦溪笔谈》：石油：“燃之如麻，但烟甚浓”——石油的不完全燃烧
B．《天工开物》：“凡石灰，经火焚炼为用” ——煅烧石灰石可生成熟石灰
C．《吕氏春秋》：“金(指铜)柔锡柔，合两柔则刚” ——铜锡合金的硬度比铜、锡大
D．《本草纲目》：“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承滴露” ——涉及的操作是蒸馏
【答案】B
【详解】A、石油：“燃之如麻，但烟甚浓”，是因为氧气的含量不足，导致石油不完全燃烧所产生的，故选项说法正确；
B、煅烧石灰石，石灰石主要成分是碳酸钙(CaCO3)，煅烧后生成生石灰（氧化钙）和二氧化碳，故选项说法不正确；
C、合金的硬度比组成的纯金属硬度大，则铜锡合金的硬度比铜、锡大，故选项说法正确；
D、“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承滴露”，描述的是通过加热让酒精蒸发，然后冷凝收集，则涉及的操作为蒸馏，故选项说法正确。
故选B。
4．《天工开物》中关于“烧石成灰”的记载如下：“每煤饼一层，垒石(堆石灰石)一层……灼火燔之(灼烧石灰石)。”“烧酥石性……以水沃(淋)之，亦自解散。”“水调粘合，用以砌墙。”下列对记载内容的阐释，错误的是
A．“煤饼”的作用是燃烧提供热量
B．“灼火燔之”时，碳酸钙发生了分解反应
C．“以水沃之”时，石灰石变成碳酸钙粉末
D．“用以砌墙”的原理是
【答案】C
【详解】A、“煤饼”的主要成分是碳，碳燃烧放出热量，其作用是燃烧提供热量，故说法正确；
B、“灼火燔之”是指灼烧石灰石，石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙高温下生成氧化钙和二氧化碳，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故说法正确；
C、“以水沃之”是指氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应放出热量，故说法错误；
D、“用以砌墙”是指氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O，故说法正确。
故选C。
5．《天工开物》中记载：“凡朱砂（主要成分为）、水银（）、银朱（），原同一物。…唯粗次朱砂以升炼水银，而水银又升银朱也。”下列说法错误的是
A．“水银”属于单质 B．“银朱”由两种元素组成
C．“水银又升银朱”的过程是分解反应 D．“原同一物”指三种物质都含有汞元素
【答案】C
【详解】A、“水银”为金属汞，属于单质，该选项说法正确；
B、银朱（HgS）是由汞、硫两种元素组成，该选项说法正确；
C、“水银又升银朱”的过程为汞和硫反应生成硫化汞，为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，该选项说法不正确；
D、“原同一物”指三种物质都含有汞元素，该选项说法正确。
故选C。
6．《天工开物》中记载了许多我国古代劳动人民对物质的认识和应用的事例。如：硝石：凡硝刮扫取时，墙中亦或迸出，入缸内水浸一宿，秽杂之物浮于面上，掠取去时，然后入釜，注水煎炼。硝化水干，倾于器内，经过一宿，即结成硝。下列说法错误的是
A．硝石的主要成分是硝酸钾(KNO3)，硝酸钾中氮元素的化合价是＋5
B．经过溶解的硝石，除去“秽杂之物”，该操作与实验室中的过滤原理相同
C．硝石是制造黑火药的主要原料之一，火药的反应原理为2KNO3＋S＋3C=K2S＋N2↑＋3CO2↑
D．硝石的溶液能与氯化钠溶液发生反应
【答案】D
【详解】A、硝石的主要成分是硝酸钾(KNO3)，硝酸钾中钾元素显+1价，氧元素显-2价，设氮元素化合价为x，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，则有（+1）+x+（-2）×3=0，解得x=+5，即硝酸钾中氮元素的化合价是+5，故选项说法正确；
B、根据“入缸内水浸一宿，秽杂之物浮于面上，掠取去时”，说明经过溶解的硝石，除去“秽杂之物”，该操作与实验室中的过滤原理相同，均为分离不溶性固体与液体，故选项说法正确；
C、硝石是制造黑火药的主要原料之一，火药的反应原理为，化学方程式书写正确，故选项说法正确；
D、硝石的主要成分是硝酸钾，硝酸钾溶液与氯化钠溶液混合，二者相互交换成分，无沉淀、气体或水生成，不满足复分解反应发生的条件，不能发生反应，故选项说法错误；
故选D。
7．《天工开物》中记载了锡的冶炼方法：用木炭和锡砂(主要含 SnO2)加热产生锡，反应的化学方程式为，其中关键一步是“点铅勾锡”，即加铅使锡较易熔化流出。下列说法正确的是
A．SnO2中锡元素的化合价为＋2 价
B．该反应属于置换反应
C．该反应前后固体的质量不变
D．“点铅勾锡”是利用制成合金后熔点升高
【答案】B
【详解】A、SnO2化合物中氧元素化合价为-2价，依据化合物中各元素正负化合价代数和为0可知：SnO2中锡元素的化合价为+4价，故说法不正确；
B、由可知，此反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，故说法正确；
C、由可知，反应前固体包括碳和SnO2质量，生成物固体质量只有Sn的质量，生成二氧化碳逸出到空气中，该反应前后固体质量减少，故说法不正确；
D、合金的熔点比组成其纯金属的熔点低，“点铅勾锡”是利用制成合金后熔点降低，故说法不正确。
故选B。
8．中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是
A．《淮南万毕术》：“曾青得铁则化为铜，外化而内不化”。原理：
B．《宋会要辑稿》：“先取生铁打成薄片，浸渍数日…，方成铜”。“打成薄片”：增大接触面积
C．《天工开物》：“摘红花，捣熟以水淘，…，捏成薄饼，阴干收贮”。“阴干”过程中水分蒸发
D．《神农本草经》：“水银…熔化（加热）还复为丹”，其中“丹”指金
【答案】D
【详解】A、“曾青得铁则化为铜”，即铁与硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为，故A正确；
B、“打成薄片”增大了反应物的接触面积，加快了反应速率，故B正确；
C、“阴干”过程是在常温下，利用风吹使水分蒸发，故C正确；
D、“水银…熔化（加热）还复为丹”，“水银”是汞的俗称，汞在加热条件下与氧气反应生成氧化汞，其中“丹”指氧化汞，故D错误。
故选D。
9．中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是
A．《淮南万毕术》：“曾青得铁则化为铜”——铁的金属活动性比铜强
B．《天工开物》：“每金七厘，造方寸金一千片”——金的延展性强
C．《三国志》：“扬汤止沸，不如去薪(‘薪’指柴、草等燃料)”——去薪指移除可燃物
D．《吕氏春秋》：“金(指铜)柔锡柔，合两柔则刚”——铜锡合金的硬度比铜、锡小
【答案】D
【详解】A、曾青得铁则化为铜，发生的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁的金属活动性比铜强，故选项说法正确；
B、每金七厘，造方寸金一千片，是因为金的延展性强，故选项说法正确；
C、扬汤止沸，不如去薪（‘薪’指柴、草等燃料），意思是如果用扬起开水的办法去制止水的沸腾，倒不如从灶里抽去柴火，去薪指移除可燃物，故选项说法正确；
D、金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚，是因为铜锡合金的硬度比铜、锡大，故选项说法错误。
故选D。
10．中华传统文化中包含很多化学知识。下列说法不正确的是
A．《梦溪笔谈》一石油：“燃之如麻，但烟甚浓”——石油的不完全燃烧
B．《天工开物》：，“每金七厘，造方寸金一千片”——金的延展性强
C．《蒹葭》：“蒹葭苍苍，白露为霜”——“白露”结为“霜”属于物理变化
D．《吕氏春秋》：“金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚”——铜锡合金的熔点比铜、锡小
【答案】D
【详解】A、“燃之如麻，但烟甚浓”，石油不完全燃烧时，由于氧气不足，碳不能充分燃烧，会产生大量浓烟，选项A正确；
B、“每金七厘，造方寸金一千片”，能将金制作成如此薄的金片，说明金能够被锤打延展成薄片，充分体现了金的延展性强，选项B正确；
C、“蒹葭苍苍，白露为霜”——“白露”结为“霜”，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，选项C正确；
D、“金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚”，这里说的是铜锡合金的硬度比铜和锡大，而不是熔点比铜、锡小，选项D错误。
故选D。
11．科学技术典籍《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。下列有关说法正确的是
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”：铁砂（主要成分为）能溶于水
C．“生熟炼铁”：炼铁过程中发生了还原反应
D．“锤锻成钢”：生铁高温下锻打成钢，碳元素含量升高
【答案】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、铁砂（主要成分为Fe3O4）难溶于水，故B错误；
C、炼铁过程中Fe3O4转化成Fe，失去了氧，发生还原反应，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．《梦溪笔谈》中关于“湿法炼铜”的记载如下：“信州铅山显有苦泉，流以为涧，挹其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列对记载内容的阐释，错误的是
A．胆矾可作为冶炼铜的原料 B．苦泉水变成胆矾的操作是蒸发
C．胆矾溶于水呈红棕色 D．胆矾溶液能与铁反应生成铜
【答案】C
【详解】A、“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”可知，胆矾可作为湿法冶铜的原料，故选项说法正确；
B、由“熬之则成胆矾”可知，蒸发水分，得到硫酸铜晶体，则苦泉水变成胆矾的操作是蒸发，故选项说法正确；
C、胆矾的主要成分为硫酸铜，溶于水呈蓝色，故选项说法错误；
D、“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜的过程，故选项说法正确；
故选：C。
13．中华传统文化典籍中包含很多化学知识。下列解释错误的是
A．《汉书·食货志》“用粗二斛，曲一斛，得成酒六斛六斗”——粗米得到酒发生了缓慢氧化
B．《天工开物》“凡石灰，经火焚炼为用”——煅烧石灰石可生成熟石灰
C．《梦溪笔谈》“熬胆矾铁釜，久之易化为铜”——铁的金属活动性强于铜
D．《周易》“泽中有火，上火下泽”——池中有机物发酵产生可燃性气体
【答案】B
【详解】A、“用粗二斛，曲一斛，得成酒六斛六斗”——粗米得到酒的过程是粗米与氧气发生的很缓慢的反应，属于缓慢氧化，解释正确；
B、煅烧石灰石可生成生石灰氧化钙与二氧化碳，熟石灰是氢氧化钙，解释错误；
C、“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”说明铁能与硫酸铜反应生成铜，故铁的活动性强于铜，解释正确；
D、湖泊中有机物发酵会产生易燃的主要成分是甲烷的沼气，解释正确；
故选B。
14．《天工开物》记载“凡引水种盐， 南风大起，则一宵结成，名曰颗盐”，表明古人已经掌握了制盐工艺。如图为氯化钠的溶解度曲线。
(1)时氯化钠的溶解度为 g。
(2)时，将18g氯化钠溶解到50g水中，可配得氯化钠的 （填“饱和”或“不饱和”）溶液；在相同温度下蒸发部分溶剂，该溶液溶质的质量分数 （填“增大”或“减小”）。
【答案】(1)36.0
(2) 不饱和 增大
【详解】（1）时氯化钠的溶解度为36.0g；
（2）时氯化钠的溶解度为36.0g；时，氯化钠的溶解度大于36.0g，30℃时，将18g氯化钠溶解到50g水中，可配得氯化钠的不饱和溶液；
在相同温度下蒸发部分溶剂，溶剂质量减小，溶质质量不变，该溶液溶质的质量分数增大。
15．被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”的《天工开物》中记载了古代用竹子造纸的流程如下：
(1)浸泡的目的是软化纤维。竹子中含有纤维素，化学式为[(C6H10O5)n]，它属于 (填“有机化合物”或“无机化合物”)。
(2)“杀青”属于 变化。
(3)“汗青”时需要加入石灰浆或草木灰(主要成分为碳酸钾)除去木素等杂质，得到较纯净的纸浆。若将两者混合加入效果更好，其原因是 (用化学方程式表示)。
(4)用竹帘从纸浆中捞纸的这一工序，类似化学实验中的___________操作(填字母序号)。
A．溶解 B．过滤 C．蒸发
【答案】(1)有机化合物
(2)物理
(3)
(4)B
【详解】（1）纤维素是含碳元素的化合物，属于有机化合物；
（2）由流程图可知，“杀青”是去除青皮，该过程中没有新物质生成，属于物理变化；
（3）“汗青”时将石灰浆和草木灰混合加入效果更好，其原因是石灰浆中的氢氧化钙与草木灰中的碳酸钾反应会生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，使碱性增强，用化学方程式表示为；
（4）用竹帘从纸浆中捞纸的这一工序，是将固体（纸）和液体分离的过程，类似化学实验中的过滤操作，故选：B。
16．我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石（主要成分是碳酸锌）十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼（反应后生成一氧化碳）垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅（锌）也。”此工艺过程分解模拟如下。（已知：Zn 的冶炼温度为 904℃，Zn 的沸点为 906℃。）请结合图文信息，分析思考，解决问题：
(1)装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是 。
(2)高温炉内，碳酸锌（ZnCO3）在高温条件下与煤的主要成分（C）发生反应的化学方程式为 。
(3)冷凝器中发生的变化属于 变化（填物理或化学），其作用是 。冷凝器要保持温度低于 。冷凝器处理后获得的 ，（填化学式）可以通入高温炉内参加反应，提高利用率。
(4)我国古代冶锌晚于铁和铜，结合已知信息，分析说明其中的原因是 。
【答案】(1)增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分
(2)
(3) 物理 冷凝分离锌和CO 906℃ CO
(4)锌的冶炼温度与锌的沸点较近，易挥发且不易收取/锌的化学性质比较活泼，易被空气中的氧气氧化
【详解】（1）装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分；
（2）由流程图可知，碳酸锌与碳在高温条件下反应生成锌和一氧化碳，化学方程式为；
（3）冷凝器中锌蒸气冷凝得到粗锌，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，其作用是冷凝分离锌和CO；
由题干信息可知，Zn的沸点为 906℃，则冷凝器要保持温度低于906℃；
冷凝器处理后获得的CO可以通入高温炉内参加反应，提高利用率；
（4）我国古代冶锌晚于铁和铜的原因是：锌的冶炼温度与锌的沸点较近，易挥发且不易收取；锌的化学性质比较活泼，易被空气中的氧气氧化。
17．央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧，蕴含了丰富的化学知识。
(1)《梦溪笔谈》中曾有“高奴县出脂水”一说。“脂水”就是现代社会所称的“石油”，石油、煤和 称为三大化石燃料。
(2)《吕氏春秋 别类篇》载有“金柔锡柔，合两柔则刚”，表明我们的祖先已认识到铜合金的硬度比纯铜 （填“大”或“小”）。
(3)明代《天工开物》一书记载了很多生活知识。
①用明矾进行净水是因为它能在水中形成胶状物来吸附水中的 ；如果使用二氧化氯消毒，二氧化氯的化学式是 。
②古代种植农作物使用农家肥，现代常用化肥。下列属于复合肥的是 （填序号）。
A． B． C． D．
③书中绘有火井煮盐图。井火中燃烧的主要气体是甲烷。利用现代科技，在一定条件下甲烷和水反应制备水煤气（主要成分是一氧化碳和氢气），其反应的化学方程式为 。
④书中记载了古人炼锌的过程：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，…然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，……”，其中的主要反应是，其中ZnO发生了 （填“氧化”或“还原”）反应。
【答案】(1)天然气
(2)大
(3) 悬浮杂质 D 还原
【详解】（1）三大化石燃料为：石油、煤和天然气。
（2）合金的硬度比组成它的纯金属更大，因此铜合金的硬度比纯铜大。
（3）①明矾溶于水生成的胶状物可吸附水中悬浮杂质，使其沉降。
对于两种元素组成的化合物化学式，从右向左读作“几某化几某”，后读的一种元素原子个数为1时，“1”不读。故一个二氧化氯分子中氧原子的个数为2，氯原子个数为1，书写该化学式时，氧元素符号写在右边，氯元素符号写在左边，氧元素符号右下角标上原子个数2，氯原子个数为1，“1”省略不写，因此其化学式为：ClO2。
②复合肥需含N、P、K中的两种或三种。CO(NH2)2、NH4Cl中只含N，属于氮肥，不属于复合肥；Ca(H2PO4)2中只含P，属于磷肥，不属于复合肥；KNO3含K和N，属于复合肥。故选D。
③甲烷和水在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气，反应的化学方程式为：。
④在反应中ZnO失去O，被还原为Zn，故ZnO发生还原反应。
18．浩如烟海的中国古代典籍中记录了许多化学知识，展示了中国古代人民的智慧。
(1)《吕氏春秋·别类》记载有“金（指铜）柔锡柔，合两柔则为刚”，表明 。
(2)在西晋史学家陈寿所著的《三国志》中，有“乃取蒙冲斗舰数十艘，实以薪草，膏油灌其中……（黄）盖放诸船，同时发火。时风盛猛，悉延烧岸上营落”的描述。为防止引发火灾，可用泥土覆盖在灰烬和燃着的薪草上，从灭火原理分析，主要利用 来达到灭火的目的。
(3)《天工开物》记载古代炼铁工艺：“凡铁一炉载土（铁矿石）二千余斤……或用煤炭……扇炉风箱必用四人……土化成铁……”。现代工业用一氧化碳还原赤铁矿炼铁，其反应的化学方程式是 。
(4)西汉古籍《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”这样的记载，从而实现“铁上包铜”，防止铁的锈蚀。其反应的微观示意图如图所示，该反应过程中发生变化的微观粒子是 。
【答案】(1)合金的硬度比组成它的纯金属大
(2)隔绝氧气（或空气）
(3)
(4)铁原子和铜离子
【详解】（1）铜和锡质地较软，制成合金后硬度增大，体现出合金硬度大于其组分纯金属这一特性。
（2）用泥土覆盖灰烬和燃着的薪草，泥土能将燃烧物与氧气（或空气）隔开，阻止燃烧继续进行，利用的是隔绝氧气（或空气）的灭火原理。
（3）赤铁矿主要成分是Fe2O3，一氧化碳在高温下具有还原性，能夺取氧化铁中的氧，将其还原为铁，同时生成二氧化碳，化学方程式为。
（4）“曾青得铁则化为铜” 对应的反应是铁与含铜离子的溶液发生置换反应，从微观示意图看，是铁原子失去电子变成亚铁离子，铜离子得到电子变成铜原子，所以反应过程中发生变化的微观粒子是铁原子和铜离子。
19． 铜是重要的金属资源，它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)铜可制成铜丝是因为其具有良好的 (填物理性质)。
(2)铜的冶炼：
①《天工开物》中记载“铁器淬于胆矾水(硫酸铜溶液)中，即成铜色也”，写出该反应的化学方程式： ，该技术是利用了铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。
②古人炼制黄铜(Cu - Zn合金)的原理：，物质R的化学式为 。黄铜呈金黄色，常被当做“假黄金”，可通过加热的方式鉴别，理由是 。
(3)铜的锈蚀：
①青铜器经过千年埋藏有多种锈蚀产物，考古界根据铜锈是否会加速铜的锈蚀分为“无害锈”和“有害锈”。无害锈指在正常环境中，锈蚀产物不再深入青铜器；反之则为有害锈。Cu2(OH)2CO3和CuCl2·3Cu(OH)2是两种锈蚀产物，潮湿空气经过青铜表面时的作用原理如图所示。据图可知CuCl2·3Cu(OH)2具有 (填“致密”或“疏松”) 结构，因此属于 (填“有害锈”或“无害锈”)。
②从物质组成的角度分析，铜生锈产生 Cu2(OH)2CO3，是铜与空气中的相关物质长期作用的结果，主要是 O2、 等。
③为防止铜制品生锈，请提出一条合理建议： 。
(4)废铜的处理：在垃圾分类中，废铜制品属于___________(填字母)。
A．有害垃圾 B．厨余垃圾 C．其他垃圾 D．可回收垃圾
【答案】(1)延展性
(2) 强 加热时，黄铜中的铜与氧气反应生成黑色的氧化铜，而黄金加热时不与氧气反应（合理即可）
(3) 疏松 有害锈 保持铜制品表面干燥(合理即可)
(4)D
【详解】（1）铜可制成铜丝是因为其具有良好的延展性；
（2）①该反应是指铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为CuSO4+Fe=Cu+FeSO4，该技术是利用了铁的金属活动性比铜的强；
②根据化学反应前后原子的种类和数目不变。由化学方程式可知，反应后铜原子有2个、碳原子有2个、氧原子有4个、锌原子有1个，反应前锌原子1个，碳原子2个，氧原子3个，所以R中应含有2个铜原子和1个氧原子，即R的化学式为Cu2O；
黄铜是铜锌合金，加热时，铜会与氧气反应生成黑色的氧化铜，而黄金化学性质稳定，加热时不与氧气反应，所以可通过加热的方式鉴别黄铜和黄金；
（3）①观察图示可知，CuCl2 3Cu（OH）2是疏松结构。因为疏松结构不能阻止锈蚀产物进一步深入青铜器内部，所以属于有害锈；
②根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。铜生锈产生Cu2（OH）2CO3，其中含有铜、氢、氧、碳元素，所以铜生锈是铜与空气中的氧气、水、二氧化碳长期作用的结果；
③为防止铜制品生锈，可以保持铜制品表面干燥（因为水参与了生锈过程，隔绝水可防止生锈）；
（4）废铜制品属于可回收垃圾，可回收垃圾是指适宜回收循环使用和资源利用的废物；故答案为：D。
20．《天工开物》中记述了金、铜、锌、铁等金属的开采和冶炼方法。其中关于铜的冶炼记述：“凡铜供世用，出山与出炉止有赤铜。以炉甘石或倭铅参和，转色为黄铜。”
(1)请写出炉甘石(ZnCO3)和木炭粉在高温下反应生成倭铅(锌的古称)和二氧化碳的化学方程式 。
(2)用废铜屑(含Cu、CuO、Fe2O3等)制备胆矾的流程如图：
①“溶解”时，铜发生的反应为：Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2X，其中X为 。
②请写出用氧化铜调节pH的化学方程式 。
(3)《天工开物》另记述：“烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”，其中蕴含的化学原理主要是铁与硫酸铜反应。若用200g溶质质量分数为20%的硫酸铜溶液参加反应，理论上最多生成铜的质量是多少？(利用化学方程式计算，写出完整计算过程。)
【答案】(1)2ZnCO3+C2Zn+3CO2↑
(2) H2O CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
(3)解：CuSO4质量为：200g×20%=40g；
设最多生成铜的质量为x。
=
x=16g
答：理论上最多生成铜的质量为16g。
【详解】（1）碳酸锌和碳在高温条件下生成锌和二氧化碳，反应的化学方程式为：。
（2）①反应前后原子的种类和个数不变，等号左边Cu、H、S、O的个数分别为1、4、1、6，等号右边除2X外，Cu、H、S、O的个数分别为1、0、1、4，则2X中含有4个氢原子和2个氧原子，则X的化学式为H2O。②氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为：；
（3）详解见答案。
21．《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载，“烧石成灰”是指高温灼烧石灰石（主要成分为）变成生石灰（主要成分是CaO）和。兴趣小组以石灰石为原料制备轻质碳酸钙的工艺如图所示。石灰石中含少量：，不参加反应，也不溶于水。
(1)煅烧石灰石时，通常要将石灰石粉碎，这样做的目的是 。
(2)固体甲加水过程中观察到水沸腾，是因为生石灰与水发生化合反应 （用化学方程式表示）放出热量，气体X通入滤液中发生的反应 （用化学方程式表示）。
(3)操作Ⅰ的名称为 。
(4)为测定该石灰石中碳酸钙的含量（碳酸钙占石灰石的质量百分数），兴趣小组取12.5g该石灰石样品，高温灼烧充分反应后，剩余固体质量为8.1g（杂质不发生变化）。请计算：该石灰石中碳酸钙的质量分数是多少？（写出计算过程）
【答案】(1)增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分
(2)
(3)过滤
(4)解：设石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
则石灰石中碳酸钙的质量分数为
答：石灰石中碳酸钙的质量分数为80%。
【详解】（1）煅烧石灰石时，通常要将石灰石粉碎，这样做的目的是增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分；
（2）生石灰是氧化钙的俗称，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，化学方程式为；
二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，则气体X为二氧化碳，化学方程式为；
（3）操作Ⅰ是分离固液的过滤操作；
（4）石灰石主要成分是碳酸钙，碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，由于二氧化碳是气体会逸散到空气中，所以充分反应后剩余固体质量减少，则减少的质量为生成二氧化碳气体的质量，即，计算过程见答案。
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