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第2章《物质转化与材料利用》基础性学习评价
答题卷
班级 姓名
一、选择题：（本大题共15个小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、错选、多选均不得分。）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
题号 9 10 11 12 13 14 15
答案
二、填空题：（本大题有7小题20空，每空2分，共40分）
16．（1） （2）
（3）
17.（1） ；
（2） ；
（3）
18.（1） ；
（2） ；
（3）
19.（1） （2）
（3）
20．（1）　 　
（2）　 　
21．（1）　 　（2）　 　 （3）　 　
22．（1）　 　
（2）　 　 （3）　 　
三、探究题：（本大题有5小题，共40分）
23．（1）　 　
（2）　 　
（3）　 　 　 　
24．（1）　 　 。
（2）　 　。
（3）　 　。
（4）　 。
25．（1）　 　 　 　
（2）　 　。
（3）　
26．（1）　 　
（2）　 　
（3）　 　
27．（1）　 　
（2）　 　
（3）　 　
（4）　 　 。
四、综合题：（本大题有5小题，28小题6分，29小题5分，30、31、32小题各8分，共35分）
28．（1）　 　
（2）　 　
（3）　 　
29．（1）
（2）
30.（1） 。
（2）
（3） 。
31．（1）①　
②　 　
　 　
　 　
（2）　 　
32．（1）　 　
（2）　
（3）　 　 。
（4）/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
第2章《物质转化与材料利用》基础性学习评价
解析卷
一、选择题：（本大题共15个小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、错选、多选均不得分。）
1.物质的性质决定用途。下列物质的性质和用途不一致的是（　　）
A．铜的导电性好，用作导线 B．铝的密度小，用作飞机材料
C．金的延展性好，做成金箔 D．银的导热性好，作装饰品
【答案】D
【解析】A、铜的导电性好，可用作导线，对应一致；
B、铝的密度小，可用作飞机材料，对应一致；
C、金的延展性好，可做成金箔，对应一致；
D、银具有光泽好、耐磨、易加工的特点，可做装饰品，与导热性无关，对应不一致。故选：D。
2.科技馆中机器人通过一根“手指”取放棋子（如图），其奥秘是“手指”内部有电磁铁。下列材料能用于制作棋子的是（　　）
A．铜 B．铝 C．铁 D．金
【答案】C
【解析】ABD、铝、铜、金都不能被电磁铁吸引，不能用于制作象棋棋子，故ABD不符合题意。
C、铁被电磁铁吸引，能用于制作象棋棋子，故C符合题意。故选：C。
3.2008年北京奥运会“祥云”火炬、2022年北京冬奥会“飞扬”火炬的外壳材料的主要成分和燃料如表所示。奥运火炬的迭代，体现了我国科技水平的提高。下列有关两火炬的说法错误的是(　 　)
“祥云”火炬 “飞扬”火炬
外壳材料的主要成分 铝合金 碳纤维复合材料
燃料 丙烷(C3H8) 氢气(H2)
A.外壳材料的主要成分都属于非金属单质 B．燃料都具有可燃性
C．燃料燃烧时，助燃物都是氧气 D．燃料燃烧时，都有水生成
【答案】A
【解析】已知两种火炬外壳采用不同的制作材料，其中铝合金含有铝、镁等，属于混合物；碳纤维复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法组成的具有新性能的材料，因此两者均属于混合物。燃烧的必要条件：一是有可燃物，二是有助燃剂(最常见助燃剂为氧气)，三是温度达到可燃物的着火点；因此作为燃料必须具有可燃性。根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，丙烷(C3H8)充分与氧气燃烧可生成二氧化碳和水，氢气与氧气燃烧生成水。
4.2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆。该车使用了新型镁锂合金，下列说法正确的是（ ）
A．镁锂合金属于金属材料 B．锂属于非金属元素
C．镁是地壳中含量最高的金属元素 D．镁锂合金的硬度比镁的小
【答案】A
【解析】A.合金和纯金属都属于金属材料，锂合金属于金属材料，故选项正确；
B、锂带“钅”旁，属于金属元素，故选项错误；
C、铝是地壳中含量最高的金属元素，故选项错误；
D、合金的结构比纯金属的要复杂得多，合金的硬度比纯金属硬度大，故选项错误。故选：A。
5.下列关于金属与氧气反应的说法正确的是(　 　)
A．所有的金属在常温下都能与氧气反应
B．金属与氧气反应都必须点燃或加热
C．镁只有点燃时才与空气中的氧气反应
D．“真金不怕火炼”说明即使高温金也不与氧气反应
【答案】D
【解析】本题采用举例法解答。不同的金属与氧气反应的条件是不同的，有的在常温下能与氧气反应，如Al、Mg，有的需在加热或点燃的条件下才能反应，如Fe、Cu，有的即使在高温时也不能反应，如Au等，故A、B项错误；镁在常温时能与氧气反应，在点燃条件下也能在氧气中燃烧，故C项错误；“真金不怕火炼”说明金的化学性质稳定，即使在高温时也不与氧气反应，故D项正确。
6.下列关于置换反应的说法中正确的是(　 　)
A.置换反应一定是在溶液中进行的
B.有单质和化合物生成的反应一定是置换反应
C.置换反应发生时一定有元素化合价发生改变
D.反应物为单质和化合物的反应一定是置换反应
【答案】C
【解析】金属与酸、金属与金属的化合物发生置换反应时，在溶液中进行，但氢气、木炭与金属氧化物发生置换反应时不在溶液中进行，故A不正确；置换反应一定生成单质和化合物，但有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应，如一氧化碳与氧化铜的反应，故B不正确；由于单质中元素的化合价为零，而化合物中各元素化合价不为零，所以置换反应中一定有元素化合价发生改变；CO2与C反应生成CO，它们之间发生的反应不属于置换反应，故D不正确。
7.将A、B两种金属放入等浓度的稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列结论合理的是(　 　)
A．金属活动性：A＞B B．生成氢气的质量：A＞B
C．反应的硫酸质量：A＜B D．反应的金属质量：A＜B
【答案】B
【解析】相同时间内B反应生成氢气的质量大于A，可判断金属活动性：B＞A，故A项错误；两种金属完全反应后，放出H2的质量：A＞B，故B项正确；消耗硫酸的质量：A＞B，故C项错误；金属的相对原子质量及金属元素在生成物中的化合价不确定，所以不能确定参加反应的金属的质量大小，故D项错误。
8.小丽为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁，剪取金属片打磨后，设计了如图所示的两种不同方法进行检验，这样设计的依据是（　　）
A．铁、铝有不同的物理性质
B．活泼金属易与氧气反应
C．排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来
D．活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来
【答案】D
【解析】金属片和氯化锌反应，金属片和氯化亚铁溶液反应，依据的是活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来；故选：D。
9.图甲为烧烤用的“金属纸”，为了鉴别其主要成分是铝（Al）还是锡（Sn），根据图乙下列物质可行的是（　　）
A．稀H2SO4 B．MgSO4溶液 C．FeSO4溶液 D．AgNO3溶液
【答案】C
【解析】A、铝、锡均能与稀硫酸反应生成氢气，不能鉴别其主要成分是铝还是锡，故选项错误。
B、铝、锡的金属活动性均比镁弱，均不能与MgSO4溶液反应，不能鉴别其主要成分是铝还是锡，故选项错误。
C、铝的金属活动性比铁强，锡的金属活动性比铁弱，铝能与FeSO4溶液反应，锡不能与FeSO4溶液反应，能鉴别其主要成分是铝还是锡，故选项正确。
D、铝、锡的金属活动性均比银强，均能与AgNO3溶液反应，不能鉴别其主要成分是铝还是锡，故选项错误。
10.往AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生．根据上述现象，你能得出的结论是（　　）
A．滤渣中一定有Fe B．滤渣中一定有Cu
C．滤液中一定有Fe2+ D．滤液中一定有Ag+、Cu2+
【解析】由题意可知，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生。说明加入的铁全部发生了反应，则一定有银被置换出来；由于铁粉为一定量，所以无法判断铁粉是否与AgNO3完全反应，也就无法进一步判断是否和混合溶液中的往Cu（NO3）2发生了反应；因此，只能得到滤液中一定含有Fe（NO3）2、滤渣中一定含有Ag的结论。由以上分析可知：
A、滤渣中一定没有Fe粉。故A说法错误；
B、不能确定滤渣中是否含有Cu．故B说法错误；
C、滤液中一定有Fe2+，故C说法正确；
D、不能确定滤液中是否含有Ag+、Cu2+．故D说法错误。故选：C。
11.某学习小组用相同的洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究，设计的实验如图所示，一周后观察，下列说法错误的是（　　）
A．①和②中的铁钉无明显变化，③中的铁钉明显生锈
B．②中加入的蒸馏水要事先煮沸，目的是除去水中溶解的氧气
C．③中铁钉的甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最严重
D．探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气和水（或水蒸气）直接接触
【答案】C
【解析】A.①中铁钉只与氧气接触，不生锈，②中的铁钉只与水接触，不生锈，故①②无明显变化；③中的铁钉与水和氧气同时接触，明显生锈，故A正确；
B.试管②中加入的蒸馏水要事先煮沸，考虑温度升高，气体溶解度减小，目的是除去水中溶解的氧气，故B正确；
C.③中铁钉的甲、乙、丙三处，乙处与水和氧气接触的最为充分，锈蚀最严重，故C错误；
D.经过探究可以知道铁在与水和氧气同时接触时最易生锈，故D正确；故选：C。
12.甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（　　）
A．乙实验中，应在装置后加上一个盛有氢氧化钠的洗气装置
B．乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C．甲、乙两实验中，都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体，以防止发生爆炸
D．甲实验试管口向下倾斜可防止反应生成的水倒流
【答案】D
【解析】
A、乙实验中，CO还原CuO生成CO2，CO不溶于氢氧化钠溶液，应点燃除去，故A错误；
B、乙实验除了通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生生成二氧化碳，还可以通过黑色粉末是否变红来判断反应是否发生，故B错误；
C、甲实验中，氢气还原氧化铜时，应先通入氢气，把装置内的空气排尽，再加热，以防止发生爆炸；乙实验中，先通入一氧化碳，再加热，目的是排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸，故C错误。
D、氢气还原氧化铜生成水，为了防止冷凝水倒流回试管底部将试管炸裂，所以试管口应略向下倾斜，故D正确。
13．春晚《秧BOT》火爆全网。小科利用化学物质构建的“机器人转手帕”模型如图。其中①﹣⑤分别是H2SO4、Ca（OH）2、MgCl2、CuO、Fe五种物质中的一种。已知①是单质，相邻物质间能发生化学反应。下列说法正确的是（　　）
A．①与HCl反应后的溶液呈蓝色
B．②一定是CuO
C．④与NaOH反应后溶液中一定存在Na+和Cl﹣
D．⑤的浓溶液具有挥发性
【答案】C
【解析】小科利用化学物质构建的“机器人转手帕”模型图，其中①﹣⑤分别是H2SO4、Ca（OH）2、MgCl2、CuO、Fe五种物质中的一种。相邻物质间能发生化学反应，①是单质，则①是铁，④能与氢氧化钠反应，②、③均能与盐酸反应，且均能与⑤反应，氢氧化钠能与硫酸、氯化镁反应，盐酸能与氢氧化钙、氧化铜反应，氢氧化钙、氧化铜均能与硫酸反应，则④是氯化镁，⑤是硫酸，②、③是氢氧化钙、氧化铜中的一种。
A、①是单质，则①是铁，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应后的溶液呈浅绿色，故选项说法错误。
B、②不一定是CuO，也可能是Ca（OH）2，故选项说法错误。
C、④是氯化镁，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，则④与NaOH反应后溶液中一定存在Na+和Cl﹣，故选项说法正确。
D、⑤是硫酸，⑤的浓溶液具有吸水性，不具有挥发性，故选项说法错误。
14．为了区分铁屑、硫粉、氯化铁、氧化铜和粗盐五种物质，小柯参照二歧分类检索表制作了一个物质检索表，下列分析正确的是（　　）
A．表中“2”代表单质
B．表中“甲”代表粗盐
C．表中“乙”代表的物质的化学式为FeCl2
D．按照现有表中的分类标准，可区分这五种物质
【答案】B
【解析】
A、表中“2”是只含有一种物质，代表纯净物，故选项说法错误。
B、表中“甲”中含有多种物质，粗盐中含有氯化钠、泥沙等，属于混合物，则表中“甲”代表粗盐，故选项说法正确。
C、表中“3”中含有多种元素，其中乙中含有铁元素，表中“乙”代表的物质是氯化铁，其化学式为FeCl3，故选项说法错误。
D、表中只含有一种元素的物质有铁屑、硫粉，按照现有表中的分类标准，不能区分这两种物质，故选项说法错误。
15．实验室中区分如表各组物质的方法均正确的是（　　）
选项 需区分的物质 方 法
A 硝酸铵和氯化钠 ①加水溶解 ②观察颜色
B 稀盐酸和稀硫酸 ①氯化钡溶液 ②紫色石蕊溶液
C 黄铜和黄金 ①分别加稀盐酸 ②加热后观察颜色
D 饱和食盐水和蒸馏水 ①滴加酚酞溶液 ②各取一滴，在玻璃片上晾干
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】A、硝酸铵溶于水吸热，使溶液的温度降低，氯化钠溶于水温度几乎无变化，可以鉴别；硝酸铵和氯化钠均为白色固体，用观察颜色的方法不能鉴别，故选项错误。
B、稀硫酸能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀，稀盐酸与氯化钡溶液不反应，可以鉴别；稀盐酸和稀硫酸均能使紫色石蕊溶液变红色，不能鉴别，故选项错误。
C、黄铜中的锌与稀盐酸反应生成氢气，黄金不与稀盐酸反应，可以鉴别；黄铜中的铜加热后生成氧化铜，会观察到逐渐变黑，黄金加热后无明显变化，加热后观察颜色，可以鉴别，故选项正确。
D、饱和食盐水和蒸馏水均显中性，均不能使酚酞溶液变色，不能鉴别，故选项错误。
二、填空题：（本大题有7小题20空，每空2分，共40分）
16．金属材料在生活、生产中应用极其广泛。
（1）为了方便出行，街面上出现了大量的“小黄车”，这种共享单车所用的材料中属于金属材料的是
（填字母）。
a．塑料把 b．钢车架 c．铝合金轮毂 d．橡胶轮胎
（2）这种共享单车的链条具有的性质是 （填字母）。
a．密度大、熔点高 b．强度高、耐磨 c．光泽好、可塑性好
（3）电动小黄车使用的是锂电池，其工作原理是锂在一定条件下与二氧化锰发生化合反应生成LiMnO2，该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)bc或cb(2)b(3)
【解析】（1）①a、塑料属于合成材料；b、钢属于金属材料；c、铝合金属于金属材料；d、合成橡胶属于合成材料，故选bc。
这种共享单车的链条应该具备耐用、耐磨、强度高的特点，与密度、光泽度等无必然关系，故答案为b。
锂在一定条件下与二氧化锰发生化合反应生成LiMnO2，化学方程式为：，
17．转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。氧气转炉炼钢是其中的一种方式，炼钢过程中向炉中吹入氧气，能够快速去除生铁中的碳、硫、磷、硅等杂质，同时利用氧化反应产生的热量进行冶炼。
（1）按照物质的组成分类，生铁属于　 　 （选填“纯净物”或“混合物”）。
（2）转炉炼钢过程中，一些液态铁会在高温下被氧化成FeO，请写出此反应的化学方程式：　 　 。
（3）例举转炉炼钢的一种优点：　 　 。
【答案】（1）混合物；（2）2Fe+O22FeO；（3）节约能源。
【解析】（1）生铁中含有碳、硫、磷、硅等杂质，生铁属于混合物；
（2）转炉炼钢过程中，一些液态铁会在高温下被氧化成FeO，化学方程式为：2Fe+O22FeO；
（3）转炉炼钢的一种优点有：节约能源。
18.已知置换反应A＋B===C＋D能够发生。
（1）若D为氢气，B为稀硫酸，则A的选择应满足的条件是 ；
（2）若A、D为金属单质，写出一个符合条件的化学方程式 ；
（3）若D为铜，则化合物B可能为 (填化学式)。
【答案】(1)在金属活动性顺序中A位于氢前
(2)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu (3)CuO(或CuSO4)
【解析】（1）若D为H2，B为稀硫酸，则该反应是金属与酸反应，则金属一定在氢前，且不能是钾、钙和钠；所以金属可以是Mg、Al、Zn、Fe等，符合该条件的化学方程式可以是Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
（2）如果D为Cu,则反应物可以是金属与铜盐溶液的反应（也可以是氢气还原氧化铜、碳还原氧化铜等只要合理即可），且金属单质的活动性比铜的活动性要强，故化学方程式Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4符合条件（合理即可）。
(3)答案合理均可。
19.某种手机电路板中含有Fe、Cu、Au、Ag、Ni(镍，银白色金属)等金属，如图是某工厂回收部分金属的流程图。
（1）操作①的名称是 。
（2）写出滤液②中金属阳离子的符号 。
（3）Cu、Ag、Ni在溶液中的活动性由强到弱的顺序依次是 。
【答案】(1)过滤　(2)Fe2＋　(3)Ni、Cu、Ag
【解析】由操作流程可知：金属与足量稀硫酸反应所得的滤液中加入过量Fe粉得到Fe和Ni，证明滤液①中有Ni的化合物，即Ni能与酸反应产生H2，为氢前金属，它的活动性比铁弱；滤渣①中含有Cu、Au、Ag，滤液③中有CuSO4，加入的铁粉与CuSO4发生反应。
20．我国古代纺织业常用氢氧化钾作漂洗的洗涤剂。古人将贝壳（主要成分是碳酸钙）灼烧成贝壳灰（主要成分是氧化钙），再与碳酸钾溶液（可从草木灰中获得）反应制得氢氧化钾，生产流程如图所示：
（1）写出反应④中发生的化学方程式 　 　 。
（2）为了减少碳排放，流程中的物质Y可以来源于反应 　 　 （选填“①”“②”或“③”）。
【答案】（1）CO2+2KOH＝K2CO3+H2O；（2）①。
【解析】（1）结合以上分析可知，氢氧化钾与二氧化碳反应得到碳酸钾和水，反应④中发生的化学方程式为：CO2+2KOH＝K2CO3+H2O；
（2）为了减少碳排放，流程中的物质Y可以来源于反应①中碳酸钙高温分解产生的二氧化碳。
21．如图所示的物质关系中，“﹣”表示两端的物质能发生化学反应，“→”表示物质的转化方向。
（1）反应①中CaO与水反应会 　 　 （选填“放出”或“吸收”）热量。
（2）反应②结束后，滴加无色酚酞试液呈红色，则溶液中一定存在的阳离子有 　 　 。
（3）将Na2CO3换为BaCO3，反应③将 　 　 （选填“仍能”或“不能”）发生反应。
【答案】（1）放出；（2）Ca2+；（3）不能。
【解析】
（1）反应①中CaO与水反应生成氢氧化钙，同时放出大量的热，则反应①中CaO与水反应会放出热量；
（2）反应②是稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，滴加无色酚酞试液呈红色，说明溶液显碱性，即氢氧化钙有剩余，溶液中的溶质为生成的氯化钙和剩余的氢氧化钙，氯化钙在溶液中会解离出Ca2+和Cl﹣，氢氧化钙在溶液中会解离出Ca2+和OH﹣，所以溶液中一定存在的阳离子有Ca2+；
（3）反应③是碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，该反应能发生是因为生成了碳酸钙沉淀，碳酸钡是难溶性盐，不能与氢氧化钙在溶液中发生复分解反应，所以将将Na2CO3换为BaCO3，反应③将不能发生。
22．某混合溶液可能含Na2SO4、Na2CO3、CuSO4、NaOH中的一种或几种溶质，为验证其组成，小明设计了如图实验。[注：Ba（NO3）3溶液呈中性]
（1）该混合溶液中一定没有的溶质是 　 　 。
（2）图中白色沉淀的化学式是 　 　 。
（3）按以上步骤不能验证其组成是否含有氢氧化钠，若改变上述实验中所用三种试剂的滴加顺序，就可以验证其组成，则这三种试剂滴加的顺序依次为 　 　 （填写序号）。
【答案】（1）CuSO4；（2）BaSO4；（3）③②①。
【解析】样品加入足量的水中得到无色溶液，硫酸铜溶液是蓝色的，故一定不含有硫酸铜；溶液中加入过量的盐酸，产生气泡，故一定含有碳酸钠；加入过量的硝酸钡产生白色沉淀，故一定含有硫酸钠，不能确定是否含有氢氧化钠；
（1）该混合溶液中一定不含有硫酸铜；
（2）白色沉淀是硝酸钡和硫酸钠反应生成的硫酸钡；
（3）先加入酚酞试液，溶液变红，然后加入过量的硝酸钡，产生白色沉淀，溶液仍然为红色，说明含有氢氧化钠；最后向产生的白色沉淀加入过量的稀盐酸，沉淀部分溶解并且产生气泡，即可验证碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠的存在；
三、探究题：（本大题有5小题，共40分）
23．小宁在课外资料中获悉：在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液会影响反应的快慢。为此，他进行了探究。实验装置如图甲所示。
【实验步骤】
①在规格相同的A、B试管中分别放入大小相近、数量相同的锌粒，胶头滴管吸入等量的溶液，如图甲所示。塞紧橡胶塞。
②将两个胶头滴管中的溶液同时挤入试管后，立即开启数据采集器。
③约后，停止采集数据。电脑显示气压p随时间t变化的关系如图乙。
【实验分析】
（1）图甲中“★”处应填 。
（2）要确保实验成功，实验前应检查反应装置的 。
（3）实验中，锌和稀硫酸反应的快慢通过采集到的试管内 值的变化快慢来反映。
【实验结论】
在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液可以 （填“减慢”或“加快”）反应速度。
【答案】（1）硫酸铜/ CuSO4 （2）气密性 （3）气压 加快
【解析】
（1）根据“小宁在课外资料中获悉：在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液会影响反应的快慢”可知，该实验的目的是探究硫酸铜对锌和稀硫酸的反应速度的影响，根据实验目的需作对比实验，A管加入的试剂是0.4mL10%的稀硫酸、 0.1mL 蒸馏水和3颗锌粒，根据对比实验原则，B管加入的试剂是0.4mL10%的稀硫酸、 0.1mL 蒸馏水、硫酸铜（CuSO4）溶液和3颗锌粒，图甲中“★”处应填硫酸铜或 CuSO4；
（2）该是通过测定试管内气压值的变化快慢，来判断氢气产生的快慢，装置不漏气才能准确判断氢气产生的快慢，要确保实验成功，实验前应检查反应装置的气密性，；
（3）气压增大越快，反应产生的氢气越快，实验中，锌和稀硫酸反应的快慢通过采集到的试管内气压值的变化快慢来反映；
（4）根据图乙曲线的变化趋势可知，在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液可以加快反应速度。
24．学校科学社团计划回收废弃电子产品中的金属材料（含铜、铁、铝的混合物），设计了“绿色冶金”实验方案并进行探究实验，探究过程如下：
Ⅰ.材料：废弃电路板碎片、稀盐酸、木炭粉、酒精灯、磁铁。
Ⅱ.步骤：
①磁铁分离出全部金属A；
②剩余混合物加入过量稀盐酸，过滤得到金属B和溶液C；
③将金属B放在空气中充分搅拌、灼烧，得到了黑色固体；
④继续将得到的黑色固体与木炭粉混合加热，充分反应得到了红色金属。
请结合金属活动性及冶炼原理，回答下列问题。
（1）步骤①中磁铁分离出的金属A是　 　（填名称）。理由是 。
（2）步骤②中溶液C中溶质的主要成分是　 　。
（3）步骤④中黑色固体与木炭粉反应的化学方程式为　 　。
（4）社团同学认为，步骤④用木炭粉冶炼金属不够环保，请提出一种改进方法并说明理由：　
　 。
【答案】（1）铁；铁能被磁铁吸引，而铜、铝不能被磁铁吸引；
（2）氯化铝、氯化氢；（3）C+2CuO2Cu+CO2↑；
（4）使用氢气作为还原剂，因为氢气和氧化铜反应生成水，不会产生温室气体，更加环保。
【解析】
（1）步骤①中磁铁分离出的金属A是铁，因为铁能被磁铁吸引，而铜、铝不能被磁铁吸引；
（2）由于稀盐酸过量，则溶液C中溶质的主要成分是氯化铝、氯化氢；
（3）步骤④中黑色固体氧化铜木炭粉在高温条件反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑，该反应需酒精灯提供高温；
（4）步骤④用木炭粉冶炼金属时会产生一氧化碳，一氧化碳有毒，会污染空气，改进方法是使用氢气作为还原剂，因为氢气和氧化铜反应生成水，不会产生温室气体，更加环保。
25．种类繁多的金属材料已成为社会发展的重要物质基础。
我国是世界上金属冶炼最早的国家。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图甲。（已知：Zn的冶炼温度为904℃，Zn的沸点为906℃）
（1）高温炉内，主要反应原理为ZnCO3+2CZn十3CO↑，为防止中毒，应采取的措施是 　 　 。现用200kg炉甘石与足量碳充分反应，产生CO的质量与加热时间的关系如图乙所示，请计算此炉甘石中ZnCO3的质量分数。
目前，我国已成为世界钢铁大国，钢铁产量全球第一，但钢铁等金属材料在使用时常常因为锈蚀而影响其使用寿命。
（2）如图丙，在探究铁锈蚀的实验中，试管 　 　 （填字母）中的铁钉最易生锈。
将来，镁铝合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。如图丁所示，一种镁铝合金Mg17Al12是特殊的储氢材料，完全吸收氢气后得到MgH2和Al。
（3）该镁铝合金储氢和释氢过程中，释放的比储存的H2　 　 （填“多”或“少”）。
【答案】（1）注意通风透气（答案不唯一）；62.5%；（2）C；（3）多。
【解析】
（1）因为反应生成一氧化碳，一氧化碳有毒，为防止中毒，应采取的措施是加强通风，使一氧化碳及时排出。设此炉甘石中ZnCO3的质量为x，
ZnCO3+2CZn十3CO↑
125 84
x 84kg
x＝125kg
则此炉甘石中ZnCO3的质量分数为。
26．小明利用稀硫酸与生锈的铁屑反应制取硫酸亚铁，实验流程如下：
资料：①Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4；②硫酸亚铁容易被氧化为硫酸铁等物质。
（1）请完善上述实验流程中▲处的操作　 　 。
（2）请写出该实验中的一条化学方程式 　 　 （除资料①中的反应外）。
（3）稀硫酸与生锈的铁屑充分反应后，要确保加入的铁粉有剩余，其目的是 　 　 。
【答案】（1）过滤；
（2）Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O或Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；
（3）防止硫酸亚铁被氧化成硫酸铁。
【解析】
（1）由流程图看出，该操作是将固体和液体进行分离，因此为过滤；故答案为：过滤；
（2）该实验中，稀硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水，和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O，Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；故答案为：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O或Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；
（3）稀硫酸与生锈的铁屑充分反应后，要确保铁有少量剩余，其目的是防止硫酸亚铁被氧化成硫酸铁；故答案为：防止硫酸亚铁被氧化成硫酸铁。
27．铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔的主要工序如图1所示。
（1）“溶铜”前，粉碎处理铜原料的目的是　 　 。
（2）“制箔”中，发生反应的化学方程式：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2X，X的化学式为　 　 。
（3）“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa顺且延伸率大于13.5%的铜箔，据图2可知，温度应控制在　 　 内（填字母）。
A.45～49℃ B.50～52℃ C.53～55℃ D.56～60℃
（4）“酸洗”后，用熟石灰中和酸性废液，其反应的化学方程式为　 　 。
【答案】（1）增大反应物之间的接触面积，使反应更快、更充分；
（2）H2SO4；（3）C；（4）Ca（OH）2+H2SO4＝CaSO4+2H2O。
【解析】（1）“溶铜”前，粉碎处理铜原料的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应更快、更充分。
（2）“制箔”中，发生反应的化学方程式：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2X，根据化学反应前后，原子的种类和数目保持不变可知，X的化学式为H2SO4。
（3）“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa顺且延伸率大于13.5%的铜箔，据图2可知，温度应控制在53～55℃内，故选：C；
（4）“酸洗”后，用熟石灰中和酸性废液（含有硫酸），其反应的化学方程式为：Ca（OH）2+H2SO4＝CaSO4+2H2O。
四、综合题：（本大题有5小题，28小题6分，29小题5分，30、31、32小题各8分，共35分）
28．造纸术是中国古代四大发明之一，某博物馆开展古法造纸的体验活动，主要流程如下，回答下列问题。
（1）流程中的灰水由草木灰（含K2CO3）、生石灰和水混合而成，在混合过程中发生反应的化学方程式是 　 　 。（写出一个即可）
（2）打浆的目的是使纸浆纤维分散开，均匀地悬浮在水里，这一过程相当于化学实验中的　 　操作。
（3）造纸会产生大量显碱性的废水，在排放之前应进行的处理是 　 　 。
【答案】（1）K2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2KOH（合理即可）；
（2）搅拌；
（3）加入适量硫酸进行中和（合理即可）。
【解析】
（1）氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，在混合过程中发生反应的化学方程式是：CaO+H2O═Ca（OH）2、K2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2KOH；
（2）打浆的目的是使纸浆纤维分散开，均匀地悬浮在水里，这一过程相当于化学实验中的搅拌操作；
（3）造纸会产生大量显碱性的废水，在排放之前应加入适量硫酸进行中和处理。
29．生铁是铁和碳的合金．为测定某炼铁厂生产的生铁样品中铁的质量分数，化学兴趣小组的同学称得该生铁样品6.0g，放入烧杯中，向其中加入65.0g稀硫酸，恰好完全反应（假设杂质不参与反应）．测得的实验数据如表：
反应前 反应后
烧杯及其中物质的质量 97.0g 96.8g
请你完成有关计算（结果保留一位小数）：
（1）反应放出的氢气是多少？
（2）生铁样品中铁的质量分数是多少．
【解析】根据质量守恒定律可得，生成氢气的质量为97.0g﹣96.8g＝0.2g
设参加反应的铁的质量为x
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑
56 2
x 0.2g
x＝5.6g
则生铁样品中铁的质量分数为100%≈93.3%
答：（1）反应放出的氢气是0.2g。
（2）生铁样品中铁的质量分数是93.3%。
30.金属与酸反应会放出热量。为深入研究金属和酸反应的特点，小明用如图甲所示装置进行实验：在烧瓶中加入0.48克镁和足量的溶质质量分数为14.6%的稀盐酸，塞紧瓶塞，利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验，得到相关曲线如图乙。
　
（1）图乙中，能支持锌比铁活动性强的证据是 。
（2）实验中，若0.48克镁完全反应，至少需要稀盐酸多少克？
（3）解释镁与稀盐酸反应，0～80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因： 。
【答案】（1）相同时间内锌与盐酸反应时增大的气压比铁大
(2)解：设需要盐酸溶质的质量为x，
　Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
　24　 73
0.48g　 x
＝， 解得：x＝1.46g，
稀盐酸溶液质量m＝＝10g。
答：需要加入稀盐酸的质量为10g。
（3）0～40s，镁与稀盐酸反应生成氢气并放出大量的热，气压快速增大；40～80s，温度降低，气压下降
【解析】比较活泼金属的活动性顺序，可通过相同接触面积的金属与同浓度稀盐酸反应，观察产生气泡的快慢来比较。气体产生越快的，说明其反应越剧烈、速率越快，该金属活动性越强。由图乙分析可知，相同时间内锌与盐酸反应时增大的气压比铁大，说明金属锌与盐酸产生气体较快，锌比铁活泼。(2)根据镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气的化学反应方程式进行计算，运用有关溶质质量分数计算公式得出反应所需稀盐酸的质量。(3)金属与酸反应属于放热反应，该类反应在密闭装置内进行时，烧瓶内气压变化不仅仅受产生气体的量的影响，同时还受反应过程中温度变化的影响。
31．天然气中常含有H2S，脱硫是资源利用和环境保护的重要研究课题。
（1）生物脱H2S的反应原理如图所示：
①该脱硫过程在 　 　 条件下进行（选填“酸性”或“碱性”）。
②硫杆菌存在时，FeSO4溶液与氧气反应的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是 　 　 。依据图甲和图乙判断，使用硫杆菌最适宜的条件为 　 　 。若温度过高，反应速率下降，其可能的原因是 　 　 。
（2）H2O2脱H2S：随着参加反应的分子数目之比[N（H2O2）：N（H2S）]变化，反应产物发生变化。当
N（H2O2）：N（H2S）＝4：1时，除生成物H2O外，另一种产物的化学式为 　 　 。
【答案】（1）①酸性；②催化作用；溶液pH＝2.0，温度30℃；硫杆菌失去活性；（2）H2SO4。
【解析】
（1）①该脱硫过程中，硫化氢和硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁、硫和硫酸，溶液显酸性，则该脱硫过程在酸性条件下进行；
②硫杆菌存在时，FeSO4溶液与氧气反应的速率是无菌时的5×105倍，则该菌的作用是催化作用，依据图甲和图乙可知，使用硫杆菌最适宜的条件为溶液pH＝2.0，温度30℃，此时对应氧化速率最快，若温度过高，反应速率下降，其可能的原因是硫杆菌失去活性；
（2）化学反应前后原子种类和数目不变，如有4个H2O2和1个H2S反应生成水，根据过氧化氢的氢氧比确定另一种物质中含有氧，根据硫化氢中有硫元素确定另一种物质中含有硫元素，如氢原子全部在水分子中，则会有5个水分子，缺少3个O和1个S，则另种物质是SO3，如有4个水分子，缺少2个H，3个O和1个S，另一种物质是H2SO4，由于三氧化硫与水反应生成硫酸，故另一种产物的化学式为H2SO4。
32．高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，其大致流程如图甲所示：
（1）赤铁矿（主要成分为氧化铁）是主要炼铁原料，在送入高炉之前要先破碎、磨粉，其主要目的是 　 　 。
（2）实验室可用图乙模拟高炉内的反应，在该反应中实际所需的一氧化碳的量要比理论量多，其原因是 　 　 。
（3）结合图甲、乙中的信息，请写出一条有关高炉炼铁中“烟气”再利用的途径：　 　 。
（4）高炉炼铁厂要生产4吨的生铁（生铁中含铁质量分数为96%），至少需要含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿多少吨？（保留至小数点后一位）
【答案】（1）增大反应物的接触面积，使反应更充分、更快，提高炼铁效率；
（2）一是反应前要先通入一氧化碳排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸；二是反应结束后要继续通入一氧化碳，防止生成的铁在高温下被空气中的氧气氧化；
（3）将“烟气”中的一氧化碳气体收集起来，重新通入高炉中作为炼铁的还原剂等；
（4）7.8。
【解析】
（1）在炼铁过程中，将赤铁矿（主要成分为氧化铁）在送入高炉之前要先破碎、磨粉，其主要目的是增大反应物的接触面积，使反应更充分、更快，从而提高炼铁的效率；
（2）实验室用图乙模拟高炉内氧化铁与一氧化碳高温下反应得到铁和二氧化碳的反应，在该反应中实际所需的一氧化碳的量比理论量多，其原因是：一是一氧化碳具有可燃性，在反应开始前要先通入一氧化碳排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸；二是反应结束后要继续通入一氧化碳，防止生成的铁在高温下被空气中的氧气氧化；
（3）结合图甲、乙中的信息，高炉炼铁中“烟气”（主要含有一氧化碳等）再利用的途径可以是：将“烟气”中的一氧化碳气体收集起来，重新通入高炉中作为炼铁的还原剂等；
（4）要生产4吨的生铁（生铁中含铁质量分数为96%），则生铁中铁的质量为4×96%＝3.84t；设至少需要含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿的质量为x，x×70%100%＝3.84t，x≈7.8t。/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
第2章《物质转化与材料利用》基础性学习评价
试题卷
一、选择题：（本大题共15个小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、错选、多选均不得分。）
1.物质的性质决定用途。下列物质的性质和用途不一致的是（　　）
A．铜的导电性好，用作导线 B．铝的密度小，用作飞机材料
C．金的延展性好，做成金箔 D．银的导热性好，作装饰品
2.科技馆中机器人通过一根“手指”取放棋子（如图），其奥秘是“手指”内部有电磁铁。下列材料能用于制作棋子的是（　　）
A．铜 B．铝 C．铁 D．金
3.2008年北京奥运会“祥云”火炬、2022年北京冬奥会“飞扬”火炬的外壳材料的主要成分和燃料如表所示。奥运火炬的迭代，体现了我国科技水平的提高。下列有关两火炬的说法错误的是(　 　)
“祥云”火炬 “飞扬”火炬
外壳材料的主要成分 铝合金 碳纤维复合材料
燃料 丙烷(C3H8) 氢气(H2)
A.外壳材料的主要成分都属于非金属单质 B．燃料都具有可燃性
C．燃料燃烧时，助燃物都是氧气 D．燃料燃烧时，都有水生成
4.2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆。该车使用了新型镁锂合金，下列说法正确的是（ ）
A．镁锂合金属于金属材料 B．锂属于非金属元素
C．镁是地壳中含量最高的金属元素 D．镁锂合金的硬度比镁的小
5.下列关于金属与氧气反应的说法正确的是(　 　)
A．所有的金属在常温下都能与氧气反应
B．金属与氧气反应都必须点燃或加热
C．镁只有点燃时才与空气中的氧气反应
D．“真金不怕火炼”说明即使高温金也不与氧气反应
6.下列关于置换反应的说法中正确的是(　 　)
A.置换反应一定是在溶液中进行的
B.有单质和化合物生成的反应一定是置换反应
C.置换反应发生时一定有元素化合价发生改变
D.反应物为单质和化合物的反应一定是置换反应
7.将A、B两种金属放入等浓度的稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列结论合理的是(　 　)
A．金属活动性：A＞B B．生成氢气的质量：A＞B
C．反应的硫酸质量：A＜B D．反应的金属质量：A＜B
8.小丽为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁，剪取金属片打磨后，设计了如图所示的两种不同方法进行检验，这样设计的依据是（　　）
A．铁、铝有不同的物理性质
B．活泼金属易与氧气反应
C．排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来
D．活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来
9.图甲为烧烤用的“金属纸”，为了鉴别其主要成分是铝（Al）还是锡（Sn），根据图乙下列物质可行的是（　　）
A．稀H2SO4 B．MgSO4溶液 C．FeSO4溶液 D．AgNO3溶液
10.往AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生．根据上述现象，你能得出的结论是（　　）
A．滤渣中一定有Fe B．滤渣中一定有Cu
C．滤液中一定有Fe2+ D．滤液中一定有Ag+、Cu2+
11.某学习小组用相同的洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究，设计的实验如图所示，一周后观察，下列说法错误的是（　　）
A．①和②中的铁钉无明显变化，③中的铁钉明显生锈
B．②中加入的蒸馏水要事先煮沸，目的是除去水中溶解的氧气
C．③中铁钉的甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最严重
D．探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气和水（或水蒸气）直接接触
12.甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（　　）
A．乙实验中，应在装置后加上一个盛有氢氧化钠的洗气装置
B．乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C．甲、乙两实验中，都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体，以防止发生爆炸
D．甲实验试管口向下倾斜可防止反应生成的水倒流
13．春晚《秧BOT》火爆全网。小科利用化学物质构建的“机器人转手帕”模型如图。其中①﹣⑤分别是H2SO4、Ca（OH）2、MgCl2、CuO、Fe五种物质中的一种。已知①是单质，相邻物质间能发生化学反应。下列说法正确的是（　　）
A．①与HCl反应后的溶液呈蓝色
B．②一定是CuO
C．④与NaOH反应后溶液中一定存在Na+和Cl﹣
D．⑤的浓溶液具有挥发性
14．为了区分铁屑、硫粉、氯化铁、氧化铜和粗盐五种物质，小柯参照二歧分类检索表制作了一个物质检索表，下列分析正确的是（　　）
A．表中“2”代表单质
B．表中“甲”代表粗盐
C．表中“乙”代表的物质的化学式为FeCl2
D．按照现有表中的分类标准，可区分这五种物质
15．实验室中区分如表各组物质的方法均正确的是（　　）
选项 需区分的物质 方 法
A 硝酸铵和氯化钠 ①加水溶解 ②观察颜色
B 稀盐酸和稀硫酸 ①氯化钡溶液 ②紫色石蕊溶液
C 黄铜和黄金 ①分别加稀盐酸 ②加热后观察颜色
D 饱和食盐水和蒸馏水 ①滴加酚酞溶液 ②各取一滴，在玻璃片上晾干
A．A B．B C．C D．D
二、填空题：（本大题有7小题20空，每空2分，共40分）
16．金属材料在生活、生产中应用极其广泛。
（1）为了方便出行，街面上出现了大量的“小黄车”，这种共享单车所用的材料中属于金属材料的是
（填字母）。
a．塑料把 b．钢车架 c．铝合金轮毂 d．橡胶轮胎
（2）这种共享单车的链条具有的性质是 （填字母）。
a．密度大、熔点高 b．强度高、耐磨 c．光泽好、可塑性好
（3）电动小黄车使用的是锂电池，其工作原理是锂在一定条件下与二氧化锰发生化合反应生成LiMnO2，该反应的化学方程式为 。
17．转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。氧气转炉炼钢是其中的一种方式，炼钢过程中向炉中吹入氧气，能够快速去除生铁中的碳、硫、磷、硅等杂质，同时利用氧化反应产生的热量进行冶炼。
（1）按照物质的组成分类，生铁属于　 　 （选填“纯净物”或“混合物”）。
（2）转炉炼钢过程中，一些液态铁会在高温下被氧化成FeO，请写出此反应的化学方程式：　 　 。
（3）例举转炉炼钢的一种优点：　 　 。
18.已知置换反应A＋B===C＋D能够发生。
（1）若D为氢气，B为稀硫酸，则A的选择应满足的条件是 ；
（2）若A、D为金属单质，写出一个符合条件的化学方程式 ；
（3）若D为铜，则化合物B可能为 (填化学式)。
19.某种手机电路板中含有Fe、Cu、Au、Ag、Ni(镍，银白色金属)等金属，如图是某工厂回收部分金属的流程图。
（1）操作①的名称是 。
（2）写出滤液②中金属阳离子的符号 。
（3）Cu、Ag、Ni在溶液中的活动性由强到弱的顺序依次是 。
20．我国古代纺织业常用氢氧化钾作漂洗的洗涤剂。古人将贝壳（主要成分是碳酸钙）灼烧成贝壳灰（主要成分是氧化钙），再与碳酸钾溶液（可从草木灰中获得）反应制得氢氧化钾，生产流程如图所示：
（1）写出反应④中发生的化学方程式 　 　 。
（2）为了减少碳排放，流程中的物质Y可以来源于反应 　 　 （选填“①”“②”或“③”）。
21．如图所示的物质关系中，“﹣”表示两端的物质能发生化学反应，“→”表示物质的转化方向。
（1）反应①中CaO与水反应会 　 　 （选填“放出”或“吸收”）热量。
（2）反应②结束后，滴加无色酚酞试液呈红色，则溶液中一定存在的阳离子有 　 　 。
（3）将Na2CO3换为BaCO3，反应③将 　 　 （选填“仍能”或“不能”）发生反应。
22．某混合溶液可能含Na2SO4、Na2CO3、CuSO4、NaOH中的一种或几种溶质，为验证其组成，小明设计了如图实验。[注：Ba（NO3）3溶液呈中性]
（1）该混合溶液中一定没有的溶质是 　 　 。
（2）图中白色沉淀的化学式是 　 　 。
（3）按以上步骤不能验证其组成是否含有氢氧化钠，若改变上述实验中所用三种试剂的滴加顺序，就可以验证其组成，则这三种试剂滴加的顺序依次为 　 　 （填写序号）。
三、探究题：（本大题有5小题，共40分）
23．小宁在课外资料中获悉：在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液会影响反应的快慢。为此，他进行了探究。实验装置如图甲所示。
【实验步骤】
①在规格相同的A、B试管中分别放入大小相近、数量相同的锌粒，胶头滴管吸入等量的溶液，如图甲所示。塞紧橡胶塞。
②将两个胶头滴管中的溶液同时挤入试管后，立即开启数据采集器。
③约后，停止采集数据。电脑显示气压p随时间t变化的关系如图乙。
【实验分析】
（1）图甲中“★”处应填 。
（2）要确保实验成功，实验前应检查反应装置的 。
（3）实验中，锌和稀硫酸反应的快慢通过采集到的试管内 值的变化快慢来反映。
【实验结论】
在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液可以 （填“减慢”或“加快”）反应速度。
24．学校科学社团计划回收废弃电子产品中的金属材料（含铜、铁、铝的混合物），设计了“绿色冶金”实验方案并进行探究实验，探究过程如下：
Ⅰ.材料：废弃电路板碎片、稀盐酸、木炭粉、酒精灯、磁铁。
Ⅱ.步骤：
①磁铁分离出全部金属A；
②剩余混合物加入过量稀盐酸，过滤得到金属B和溶液C；
③将金属B放在空气中充分搅拌、灼烧，得到了黑色固体；
④继续将得到的黑色固体与木炭粉混合加热，充分反应得到了红色金属。
请结合金属活动性及冶炼原理，回答下列问题。
（1）步骤①中磁铁分离出的金属A是　 　（填名称）。理由是 。
（2）步骤②中溶液C中溶质的主要成分是　 　。
（3）步骤④中黑色固体与木炭粉反应的化学方程式为　 　。
（4）社团同学认为，步骤④用木炭粉冶炼金属不够环保，请提出一种改进方法并说明理由：　
　 。
25．种类繁多的金属材料已成为社会发展的重要物质基础。
我国是世界上金属冶炼最早的国家。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图甲。（已知：Zn的冶炼温度为904℃，Zn的沸点为906℃）
（1）高温炉内，主要反应原理为ZnCO3+2CZn十3CO↑，为防止中毒，应采取的措施是 　 　 。现用200kg炉甘石与足量碳充分反应，产生CO的质量与加热时间的关系如图乙所示，请计算此炉甘石中ZnCO3的质量分数。
目前，我国已成为世界钢铁大国，钢铁产量全球第一，但钢铁等金属材料在使用时常常因为锈蚀而影响其使用寿命。
（2）如图丙，在探究铁锈蚀的实验中，试管 　 　 （填字母）中的铁钉最易生锈。
将来，镁铝合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。如图丁所示，一种镁铝合金Mg17Al12是特殊的储氢材料，完全吸收氢气后得到MgH2和Al。
（3）该镁铝合金储氢和释氢过程中，释放的比储存的H2　 　 （填“多”或“少”）。
26．小明利用稀硫酸与生锈的铁屑反应制取硫酸亚铁，实验流程如下：
资料：①Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4；②硫酸亚铁容易被氧化为硫酸铁等物质。
（1）请完善上述实验流程中▲处的操作　 　 。
（2）请写出该实验中的一条化学方程式 　 　 （除资料①中的反应外）。
（3）稀硫酸与生锈的铁屑充分反应后，要确保加入的铁粉有剩余，其目的是 　 　 。
27．铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔的主要工序如图1所示。
（1）“溶铜”前，粉碎处理铜原料的目的是　 　 。
（2）“制箔”中，发生反应的化学方程式：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2X，X的化学式为　 　 。
（3）“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa顺且延伸率大于13.5%的铜箔，据图2可知，温度应控制在　 　 内（填字母）。
A.45～49℃ B.50～52℃ C.53～55℃ D.56～60℃
（4）“酸洗”后，用熟石灰中和酸性废液，其反应的化学方程式为　 　 。
四、综合题：（本大题有5小题，28小题6分，29小题5分，30、31、32小题各8分，共35分）
28．造纸术是中国古代四大发明之一，某博物馆开展古法造纸的体验活动，主要流程如下，回答下列问题。
（1）流程中的灰水由草木灰（含K2CO3）、生石灰和水混合而成，在混合过程中发生反应的化学方程式是 　 　 。（写出一个即可）
（2）打浆的目的是使纸浆纤维分散开，均匀地悬浮在水里，这一过程相当于化学实验中的　 　操作。
（3）造纸会产生大量显碱性的废水，在排放之前应进行的处理是 　 　 。
29．生铁是铁和碳的合金．为测定某炼铁厂生产的生铁样品中铁的质量分数，化学兴趣小组的同学称得该生铁样品6.0g，放入烧杯中，向其中加入65.0g稀硫酸，恰好完全反应（假设杂质不参与反应）．测得的实验数据如表：
反应前 反应后
烧杯及其中物质的质量 97.0g 96.8g
请你完成有关计算（结果保留一位小数）：
（1）反应放出的氢气是多少？
（2）生铁样品中铁的质量分数是多少．
30.金属与酸反应会放出热量。为深入研究金属和酸反应的特点，小明用如图甲所示装置进行实验：在烧瓶中加入0.48克镁和足量的溶质质量分数为14.6%的稀盐酸，塞紧瓶塞，利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验，得到相关曲线如图乙。
　
（1）图乙中，能支持锌比铁活动性强的证据是 。
（2）实验中，若0.48克镁完全反应，至少需要稀盐酸多少克？
（3）解释镁与稀盐酸反应，0～80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因： 。
31．天然气中常含有H2S，脱硫是资源利用和环境保护的重要研究课题。
（1）生物脱H2S的反应原理如图所示：
①该脱硫过程在 　 　 条件下进行（选填“酸性”或“碱性”）。
②硫杆菌存在时，FeSO4溶液与氧气反应的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是 　 　 。依据图甲和图乙判断，使用硫杆菌最适宜的条件为 　 　 。若温度过高，反应速率下降，其可能的原因是 　 　 。
（2）H2O2脱H2S：随着参加反应的分子数目之比[N（H2O2）：N（H2S）]变化，反应产物发生变化。当N（H2O2）：N（H2S）＝4：1时，除生成物H2O外，另一种产物的化学式为 　 　 。
32．高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，其大致流程如图甲所示：
（1）赤铁矿（主要成分为氧化铁）是主要炼铁原料，在送入高炉之前要先破碎、磨粉，其主要目的是 　 　 。
（2）实验室可用图乙模拟高炉内的反应，在该反应中实际所需的一氧化碳的量要比理论量多，其原因是 　 　 。
（3）结合图甲、乙中的信息，请写出一条有关高炉炼铁中“烟气”再利用的途径：　 　 。
（4）高炉炼铁厂要生产4吨的生铁（生铁中含铁质量分数为96%），至少需要含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿多少吨？（保留至小数点后一位）

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