三、实验探究题(共17分)

26.(5分)某化学兴趣小组对金属的性质做了如下探究，请你填写空格：

(1)用下图所示实验探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉)：

①甲同学认为，试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同意他的观点，认为必须全面观察试管_____________(选填试管编号)发生的现象，并经过科学严谨的推理，才能得出上述结论。

②为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜等措施以外，还可以制成合金。这是因为合金与纯金属相比，其组成和内部组织结构发生变化，从而引起__________________的变化。

(2)某同学向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中，倒入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸，以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种金属的活动性强弱。有的同学认为这种方案不够合理，理由是___________________________________________。

(3)将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸锌的混合溶液中，充分反应后过滤，所得固体中一定含有的物质是__________________________，且反应后溶液质量比反应前___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。

27.(12分)某化学兴趣小组根据如下所示进行模拟炼铁的实验，并对产物成分进行探究。

经初步分析：无色气体A不含有单质气体，黑色粉末B含有两种单质中的一种或者两种。

高炉炼铁的原理为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2，请写出反应器中一氧化碳是如何产生的化学方程式：                        。

兴趣小组又分成甲、乙两组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究。

【猜想与假设】

甲组在分析了炼铁的原理后，认为无色气体A中可能有CO2，也可能有未反应的          。

乙组认为黑色粉末B的成分中存在以下三种情况：

假设一：只含有铁。假设二：只含有           。假设三：以上两种物质都含有。

【实验探究】

(1)为验证甲组的猜想，大家按如下所示进行实验(箭头表示气体流向)：

当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊，Ⅲ中灼热的氧化铜变红，可以确定无色气体A的成分为          ，Ⅱ中浓硫酸的作用是                    。

(2)为验证乙组中假设三成立，大家用物理和化学两种方法来进行探究：

实验方法 实验操作 实验现象 实验结果

物理方法 __________________________________ ________ 假设三成立

化学方法 取少量黑色粉末B于试管中，加入过量的稀盐酸 ________

________ 假设三成立

写出黑色粉末B中加入过量的稀盐酸反应的化学方程式：                     。

【交流反思】

在做甲组的实验中发现其存在一个很不环保的缺陷，请指出来               。

四、计算题(共10分)

28.(10分)为了测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，取矿石样品40 g，加入盐酸，恰好完全反应时共用去盐酸219 g，过滤、洗涤、干燥后得到滤渣8 g(矿石中的杂质既不溶于水也不与盐酸反应)。计算：

(1)该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。

(2)现有这种赤铁矿石1 000 t，用一氧化碳完全还原，理论上可炼出含铁96%的生铁多少吨?

参考答案

1.B  解析：所铸造的硬币必须不易变形、不易碎裂，因此所用金属要有一定的硬度和强度;硬币必须耐腐蚀，要不易锈蚀，因此所用金属化学性质要稳定，要有耐腐蚀性;金属价格要与硬币面值相吻合，因此可考虑的因素应包括A、C、D，而与金属的导热性无太大关系，故答案选B。

2.B  解析：某些铁合金(如不锈钢等)不易被腐蚀，A错误;高炉炼铁是利用还原剂一氧化碳在高温下把铁从铁矿石中还原出来，B正确;铁可与硫酸铜溶液反应，C错误;铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，D错误。

3.A  解析：铁锅利用金属的导热性来加热食物。

4.A  解析：铁与氧气和水充分接触时容易生锈，水和氧气同时存在是铁生锈的必要条件，如果缺少水或氧气，铁制品就不容易生锈。定期用湿布擦拭，使铁制品与水和氧气充分接触，容易使铁制文物生锈，故A错误;观众手上有汗水，触摸铁制品时能够促进铁制品生锈，故B正确;干燥的空气中水蒸气含量低，铁制品不容易生锈，故C正确;在铁制品外表涂抹一层保护物质，可以使铁与氧气和水隔绝，从而防止铁制品生锈，故D正确。

5.C  解析：根据X、W可以和稀盐酸反应，Y、Z不与稀盐酸反应，说明X和W的金属活动性强于Y和Z;根据Y能把Z从Z的硝酸盐溶液中置换出来，说明Y的金属活动性强于Z;根据X能把W从W的硝酸盐溶液中置换出来，说明X的金属活动性强于W;结合以上分析得到四种金属的金属活动性由强到弱的顺序为X>W>Y>Z。?

6.B  解析：将甲、乙、丙三种金属分别投入相同浓度的盐酸中，只有甲有气泡产生，说明金属活动性甲排在氢前，乙、丙排在氢后;将乙投入丙的硝酸盐溶液中，乙的表面无丙析出，说明活动性乙排在丙后，即金属活动性顺序为甲>丙>乙。

7.B  解析：把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到同体积、同浓度的足量稀盐酸中，Z、X会与稀盐酸反应生成氢气，说明在金属活动性顺序中Z、X排在氢的前面;同时X充分反应所需要的时间比Z短，说明X比Z活泼;而Y、M不与稀盐酸反应，说明在金属活动性顺序中Y、M排在氢的后面;X可以与Z(NO3)2溶液反应，因此在金属活动性顺序中X排在Z的前面;M可以与YNO3溶液反应，说明在金属活动性顺序中M排在Y的前面。因此四种金属的活动性顺序为X>Z>M>Y。

8.D  解析：由题目信息可知，反应前后有化合价变化的反应属于氧化还原反应。A选项中反应前氢气、氧气为单质，化合价为0价，反应后氢元素化合价为+1价、氧元素化合价为-2价，选项A正确;B选项中反应前铁元素为单质，化合价为0价、铜元素化合价为+2价，反应后铁元素化合价为+2价、铜元素化合价为0价，选项B正确;选项C中反应前氧元素化合价为-1价，反应后氧元素化合价为-2价和0价，选项C正确;选项D中没有化合价的变化，不属于氧化还原反应。