8.3 金属资源的保护和利用 同步练习—九年级化学人教版下册


8.3 金属资源的保护和利用 同步练习
一、单选题
1．从人类文明的历史来看，铜、铁、铝、钛等金属广泛使用的先后顺序正确的是（　　）
A．铜、铁、铝、钛 B．铁、铜、铝、钛
C．铜、铁、钛、铝 D．钛、铝、铜、铁
2．下列厨房用品中所使用的主要材料属于金属材料的是（）
A．竹筷 B．菜刀 C．木桌 D．塑料袋
3．下列物质中，由人体中含量最多的金属元素、非金属元素和空气中含量最多的元素组成的是(　　)
A．CaCO3 B．Al2(SO4)3 C．Ca(NO3)2 D．Fe(OH)3
4．铬广泛应用于电镀、颜料等多种化工生产中，但生产过程中排放出的铬渣中含有铬酸钙等致癌物，会持久损害地下水和农田。因此，我国采取了一系列措施控制铬污染。下列措施不利于控制铬污染的是 (　　)
A．严格限制有毒铬的使用 B．禁止使用有毒铬的工艺
C．将有毒铬渣深埋地底 D．清理被铬渣污染的水土
5．光亮的铁钉在下列几种情况下，最先生锈的是（　　）
A． B．
C． D．
6．下列说法错误的是（　　）
A．同种元素的原子具有相同的质子数
B．铝和金都有很好的抗腐蚀性，是因为二者的化学性质都稳定
C．石油炼制可得到石油气、汽油、沥青等产品
D．活性炭用于净化水利用了它的吸附性
7．热敷袋主要用于治疗关节痛、软组织损伤、胃寒等，将其紧贴于患处时，袋中药物产生的热量传至机体，使得局部皮肤血管扩张，从而止痛治病。热敷袋中发热剂主要是铁粉、水、活性炭和食盐。以下关于此热敷袋的叙述，错误的是（）
A．它利用铁生锈放热
B．它利用碳燃烧放热
C．发热剂需接触空气才会发热
D．食盐能加快铁生锈
8．化学对科技发展具有重要作用，下列说法错误的是（　　）
A．尖端技术采用液氮获得低温，利用了氮气的化学性质
B．用作新型电池电极材料的石墨烯与金刚石组成元素相同
C．中国具有自主知识产权的大飞机C919机身主体材料是铝合金
D．通过改变钢铁组成，表面覆盖保护层，可以确保港珠澳大桥使用寿命
9．下列实验说法正确的是（　　）
①探究燃烧的条件 ②探究铁生锈的条件
A．①不属于对照实验
B．①中红磷没有燃烧是因为红磷不是可燃物
C．②中植物油的作用主要是防止水被蒸发
D．实验①和②探究的条件中都要有氧气
10．同学们在实验室里用如图装置进行了实验，与实验有关的下列图像中，正确的是（　　）

A． B．
C． D．
11．化学与生活息息相关，下列生活中的做法正确的是（）
A．经常用钢丝球擦洗铝锅
B．往锈蚀的锁芯内加一些含有石墨的铅笔芯粉末使锁易开
C．铁锅存放在潮湿的空气中
D．油锅着火时，向锅里倒水浇灭
12．小明将未经砂纸打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内压强和反应时间的变化曲线如图所示，下列分析正确的是（）

A．AB段表示铝与盐酸反应
B．CD段压强变化的主要影响因素是温度
C．C点生成的氢气质量大于D点
D．D点处反应刚好结束
二、填空题
13．地壳中含量最多的元素是　 　 ； 空气中体积分数约为78%的气体是　 　。
14．用化学用语填空
（1）2个氮气分子　 　
（2）氯化钠溶液中大量存在的阴离子的符号　 　
（3）地壳中含量最高的金属元素　 　
（4）标出氧化铁中铁元素的化合价　 　
15．对金属材料的研究，在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
（1）金属的化学性质。完成下列反应的化学方程式：
①镁与氧气反应　 　。
②锌与盐酸反应　 　。
③铁与硫酸铜溶液反应　 　。
（2）金属的获得。
①金属氧化物加热分解。加热氧化银得到银和氧气，写出该反应的化学方程式　 　。
②一定条件下，金属化合物与一些具有还原性的物质发生反应。在高炉内，把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是　 　。
③电解法冶炼。工业上可以利用电解熔融氯化钠得到钠和氯气，该反应的基本反应类型是　 　。
16．空气中氧气的体积分数约为　 　%；地壳中元素含量前两位的元素形成化合物的化学式为　 　。
17．化学与生活密切相关，请根据所学知识回答下列问题。
（1）硅是制造芯片的主要材料之一，硅元素在元素周期表中的信息如图所示，硅原子的原子核内有　 　个质子。

（2）支付宝共享单车给人们的出行带来了很多方便，自行车生产厂对自行车的支架进行喷漆处理，不但美观还可以防止其生锈，喷漆防止铁生锈的原理是　 　。
（3）煤、石油、天然气是日常生活中非常重要的化石燃料。天然气的主要成分是甲烷，甲烷在空气中燃烧的化学方程式为　 　，天然气是一种无色无味的气体，但在使用天然气作为燃料时，通常在天然气中加入少量有特殊气味的乙硫醇（C2H5SH）气体，目的是便于人们及时发现天然气泄漏，乙硫醇燃烧的化学方程式为： ，则X的化学式是　 　。
三、实验探究题
18．某学习小组对铁锈蚀进行探究。
（提出问题）铁锈蚀与哪些因素有关？
（查阅资料）
①氯化钙固体可作干燥剂。
②一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。
（设计与实验）
（1）实验一：定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图实验，现象如表1.

表1
试管
一周后现象
A
铁钉表面有一层铁锈
B
铁钉表面无明显变化
C
铁钉表面无明显变化
D
铁钉表面有较厚铁锈
对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是铁与　 　发生化学反应。
（2）对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与　 　有关。
（3）铁锈蚀后应及时除锈的原因是　 　。写出用盐酸除铁锈的化学方程式　 　。
（4）实验二：影响铁的锈蚀速度的因素。
该小组用图甲装置进行探究铁的锈蚀的实验(量筒内的铁丝绒的量充足)，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约　 　(填“40”或“10”)mL刻度处。
（5）小强同学进行如下拓展探究实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。小强同学的实验是探究　 　因素对铁钉锈蚀快慢的影响，结论是　 　。
温度/℃
10
20
30
40
50
铁钉质量增加/g
0.02
0.04
0.08
0.16
0.18

19．
（1）在空气中会发生锈蚀铜锈的主要成分是 根据铜锈中含有碳、氢元素，可以判断出铜生锈需要空气中　 　种氧化物 填数字 。某化学兴趣小组欲探究：铜生锈是否需要空气中的氧气？如图所示实验中 试管内的“ ”均为铜片 ，只需完成　 　两个实验即可达到探究目的 填字母 。

（2）产量第二的金属。铝和氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ，其中X的化学式为　 　，等质量的铝粉分别与足量的稀盐酸、氢氧化钠溶液充分反应，产生氢气的质量分别为 、 ，下列说法正确的是　 　 填字母 。
A、
B、
C、
D、无法比较
20．请回答下列有关金属的问题。
（1）铝是活泼金属，为什么通常铝锅却很耐腐蚀　 　？
（2）如图是某探究实验装置图。一段时间后，能观察到什么现象　 　？（装置气密性良好，且开始时U型管两端的红墨水液面相平）

（3）X、Y、Z是三种金属固体，将X和Y浸入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，X无变化；将X和Z浸入硝酸银溶液中，X表面有银析出而Z无变化。
①判断X、Y、Z和银四种金属的活动性由强到弱的顺序　 　。
②具体确定一种X后，写出X与硝酸银溶液反应的化学方程式　 　。
21．设计对比实验是化学研究常用的方法，如图是化学小组设计的铁钉锈蚀条件的探究实验。

（1）要达到实验目的还需补充什么实验　 　？
（2）写出用盐酸除铁锈（Fe2O3）的化学方程式　 　。
22．小明对铁的锈蚀进行如下探究，室温时，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，装置如图，观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶(净容积为146mL)。当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零)。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表

序号
样品
量筒起始读数／mL
量筒最终读数／mL
所需时间／min
①
1g铁粉、0.2g碳和10滴水
100
70
约120
②
1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl
100
70
约70
③
——
100
70
约480
（1）实验①和②说明NaCl可以　 　铁锈蚀的速率。
（2）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是　 　(填“放热”或“吸热”)过程。
（3）实验结束后取出滤纸包，观察到有红棕色物质生成，该物质的化学式是　 　。
（4）已知碳能够加快铁的生锈速度，小明想通过实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③的样品组成　 　。
（5）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是　 　(小数点后保留1位)。
23．已知红磷的着火点是260℃，白磷的着火点是40℃，请参与下列实验探究：
（1）【实验探究】
实验内容
记录数据
A．借助新型传感设备探究红磷、白磷在空气中燃烧时的耗氧情况

燃烧红磷：瓶内剩余气体的体积分数为8.85%
燃烧白磷：瓶内剩余氧气的体积分数为3.21%
B．用铁生锈原理测定空气中氧气的体积分数

反应前测定：广口瓶容积(扣除药品、导管和瓶塞所占容积)为125.0mL
反应后测定：进入广口瓶中水的体积为25.0mL
实验A是在操作无误、装置不漏气中的测定结果，红磷、白磷耗氧差异较大的主要原因是　 　。
（2）实验B中，下列属于为加快实验进程而采取的措施是　 　(填序号)。
①在集气瓶中进行 ②塞紧瓶塞不漏气 ③使用铁粉而不使用铁丝 ④加少量食盐
（3）铁生锈的实质是铁与　 　(写化学式)发生了化学反应。根据表中记录数据，可计算出空气中氧气的体积分数为　 　。
（4）【反思与拓展】
同学探究能否用木炭测定空气中氧气的含量。探究装置(左)和探究结果(下图所示(注：木炭足量)。回答下列问题：

①装置中石灰水的作用是　 　(用化学方程式表示)。
②通过该探究得出的结论是　 　，依据是　 　。
四、计算题
24．小华同学为了寻找含碳酸钙质量分数超过85%的石灰石，对一样品进行了如下的定量实验：用图1所示的装置进行实验，将稀盐酸全部加入锥形瓶中，天平示数的变化如图2所示。请计算：

（1）该实验中生成的二氧化碳的质量是　 　g。
（2）试通过计算推断该石灰石样品的纯度是否符合要求　 　（样品中的杂质不与盐酸反应）。
（3）若碳酸钙质量分数超过85%的石灰石其含钙的质量分数为a%，则a的取值范围是　 　（石灰石样品杂质中不含钙）。

答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】金属的使用先后与金属活动性有关，越活泼的金属越易以化合物形式存在，越难以冶炼成金属单质，越晚被使用，铜、铁、铝、钛等金属广泛使用的先后顺序正确的是铜、铁、铝、钛，
故答案为：A。

【分析】根据金属的使用先后与金属活动性有关，越活泼的金属越易以化合物形式存在，越难以冶炼成金属单质分析。
2．【答案】B
【解析】【解答】A、竹筷是用竹子制成的，属于天然材料，不符合题意。
B、菜刀是用钢制成的，属于金属材料，符合题意。
C、木桌是用木材制成的，属于天然材料，不符合题意。
D、塑料袋是用塑料制成的，属于合成材料，不符合题意。
故答案为：B。

【分析】根据金属材料包括纯金属和合金分析。
3．【答案】C
【解析】【解答】 人体中含量最多的金属元素为钙元素，人体中含量最多的非金属元素为氧元素，空气中含量最多的元素为氮元素，三种元素组成的化合物为硝酸钙，化学式为 Ca(NO3)2 ；
故答案为：C
【分析】根据人体中含量最多的金属元素、非金属元素和空气中含量最多的元素 种类及化合物化学式书写方法分析。
4．【答案】C
【解析】【解答】A.严格限制有毒铬的使用可以控制铬污染，A不符合题意
B. 禁止使用有毒铬的工艺 可以控制铬污染，B不符合题意
C.将有毒铬埋藏在地底，会污染水资源和土资源，不利于控制铬污染，C符合题意
D. 清理被铬渣污染的水土可以控制铬污染，D不符合题意
故答案为：C
【分析】A根据 严格限制有毒铬的使用可以控制铬污染解答
B根据禁止使用有毒铬的工艺 可以控制铬污染解答
C根据将有毒铬埋藏在地底，会污染水资源和土资源，不利于控制铬污染解答
D根据清理被铬渣污染的水土可以控制铬污染解答
5．【答案】C
【解析】【解答】A、铁钉与氧气二氧化碳接触没有水，铁钉不会生锈，不符合题意。
B、铁钉与水接触，空气中有氧气，会缓慢生锈，但生锈较慢，不符合题意。
C、铁钉与水接触，与氧气接触，且氧气浓度较高，生锈较快，符合题意。
D、铁钉与水接触，缺少氧气，铁钉不会生锈，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】铁生锈的条件是与氧气和水接触，且氧气浓度越高生锈越快。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．元素是具有相同质子数的一类原子的总称，所以同种元素的原子具有相同的质子数，选项说法不符合题意；
B．铝的化学性质活泼，在常温下易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜而阻止内部的铝进一步氧化，选项说法符合题意；
C．石油炼制可得到石油气、汽油、沥青等产品，选项说法不符合题意；
D．活性炭具有吸附作用，所以可用于净化水，选项说法不符合题意。
故答案为：B。

【分析】A、根据元素的概念来分析；
B、根据金属的化学性质来分析；
C、根据石油可以分馏出各种产品来分析；
D、根据活性炭具有吸附性的性质来分析。
7．【答案】B
【解析】【解答】A、铁生锈是缓慢的氧化反应，可以放热，A不符合题意；
B、热敷袋是利用铁生锈放热，不是碳燃烧放热，B符合题意；
C、铁生锈需要空气，所以发热剂需接触空气才会发热，C不符合题意；
D、食盐可以加快铁的生锈，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据热敷袋的原理分析：铁屑做负极，碳粉做正极，实验做电解质溶液，再用木屑或吸水纸之类的防止漏液，一个简单的原电池原理（金属的吸氧腐蚀）就构成了热敷袋的原理
8．【答案】A
【解析】【解答】A、尖端技术采用液氮获得低温，利用了氮气的物理性质，符合题意；
B、用作新型电池电极材料的石墨烯与金刚石组成元素相同，不符合题意；
C、中国具有自主知识产权的大飞机C919机身主体材料是铝合金，不符合题意；
D、通过改变钢铁组成，表面覆盖保护层，可以确保港珠澳大桥使用寿命，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、氮气变成液氮没有其他物质生成是物理变化；
B、石墨烯与金刚石都由碳元素组成；
C、大飞机C919机身主体材料是铝合金；
D、通过改变钢铁组成，表面覆盖保护层都可以防止金属锈蚀。
9．【答案】D
【解析】【解答】A. ①中空气中白磷和红磷对照、空气中白磷和水中白磷形成对照，不符合题意；
B. 燃烧的条件：可燃物、温度达到可燃物着火点、可燃物与氧气接触；①中红磷没有燃烧是因为温度没有达到红磷的着火点，不符合题意；
C. ②中植物油的作用主要是隔绝空气中氧气，不符合题意；
D. 燃烧需要氧气、铁生锈是铁与氧气和水反应，故实验①和②探究的条件中都要有氧气。符合题意；
故答案为：D。

【分析】燃烧需要氧气、铁生锈是铁与氧气和水反应。
10．【答案】D
【解析】【解答】A、铁的锈蚀需要消耗水，所以试管中水的质量减少，故A不符合题意；
B、铁的锈蚀需要消耗氧气，所以试管中氧气的质量减少，故B不符合题意；
C、铁钉没有锈蚀前，铁锈的质量为零，随着铁的锈蚀，铁锈质量增大，直到将试管中的氧气耗尽，铁锈的质量不再增大，故C不符合题意；
D、由质量守恒定律可知，化学反应前后物质的总质量保持不变，所以试管中物质的总质量不变，故D符合题意。
故答案为：D。

【分析】根据铁生锈是铁与氧气和水反应，试管内水的质量减小，氧气质量减小，铁锈质量在铁的质量的基础上增加，试管内总质量不变分析。
11．【答案】B
【解析】【解答】A、不能用钢丝球擦洗铝锅，这是因为铝锅表面有一层氧化铝保护膜，用钢丝球擦洗容易擦去保护膜，选项不符合题意；
B、石墨具有滑腻性，向锈蚀的锁芯内加一些含有石墨的铅笔芯粉末能起润滑作用，使锁易开，选项符合题意；
C、铁锅存放在潮湿的空气中，容易和水、氧气反应而生锈，选项不符合题意；
D、油锅着火时，不能向锅里倒水浇灭，这是因为水的密度比油大，油浮在上面，会扩大火灾面积，选项不符合题意，
故答案为：B。
【分析】A、根据铝的化学性质分析；
B、根据石墨的滑腻性分析；
C、根据铁生锈的实质分析；
D、根据灭火原理分析，液态可燃物不能用水灭火。
12．【答案】B
【解析】【解答】A、因为铝的化学性质比较活泼，在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜，将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，氧化铝先和稀盐酸反应，即AB段表示氧化铝与盐酸反应，A不符合题意；
B、由于铝和盐酸反应是放热反应，温度升高，完全反应以后，随着冷却气压会降低，B符合题意；
C、C点铝已经完全反应，之后氢气不再增加，故C点生成的氢气质量等于D点，C不符合题意；
D、C点压强最大，产生氢气最多，此时铝已经和盐酸完全反应，C点处反应刚好结束，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】铝的化学性质比较活泼，在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜，将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，氧化铝先和稀盐酸反应，没有气体生产，所以压强不变；当氧化铝反应完，铝与盐酸反应生成氢气，压强增大；据此分析。
13．【答案】氧元素（或O）；氮气（或N2）
【解析】【解答】地壳中含量最多的是氧元素（或O） ；空气中体积分数约为78%的气体是氮气（或N2）。

【分析】地壳中含量最多的元素由多到少依次是：氧(O)、硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、钙(Ca)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、氢(H)等。
正常的空气成分按体积分数计算是：氮(N2)约占78%，氧(O2)约占21%，稀有气体约占0.939%，二氧化碳(CO2)约占0.031%，还有其他气体和杂质约占0.03%。

14．【答案】（1）2N2
（2）Cl-
（3）Al
（4）Fe2O3
【解析】【解答】（1）表示多个分子，就在其化学式前加上相应的数字，所以2个氮气分子表示为2N2 。
（2）氯化钠溶液中大量存在的阴离子是氯离子，氯离子的符号表示为Cl- 。
（3）地壳中含量最高的金属元素是铝元素，元素符号为Al 。
（4）标出氧化铁中铁元素的化合价，在其化学式铁元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，所以表示为 .
【分析】（1）化学式前面的数字，可表示分子的个数。
（2）离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略。
（3）地壳中含量最多的元素由多到少依次是：氧(O)、硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、钙(Ca)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、氢(H)等。
​​​​​​​（4）元素符号正上方的数字表示该元素的化合价。
15．【答案】（1）；；
（2）；在高温下，一氧化碳将铁从铁矿石中还原出来；分解反应
【解析】【解答】（1）①镁与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，化学方程式为： ；②锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，化学方程式为： ；③铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为： （2）①金属氧化物加热分解。加热氧化银可得到银和氧气，该反应的化学方程式； ；②一定条件下，金属化合物与一些具有还原性的物质发生反应。在高炉内，把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是在高温下，一氧化碳将铁从铁矿石中还原出来，反应方程式为：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；③工业上可以利用电解熔融氯化钠得到钠和氯气，该反应是由一种物质生成两种物质，基本反应类型是 分解反应。
【分析】书写化学方程式的步骤一般有四步：1．根据实验事实，在式子的左、右两边分别写出反应物和生成物的化学式，并在式子的左、右两边之间画一条短线；当反应物或生成物有多种时，中间用加号（即“+”）连接起来。2．配平化学方程式，并检查后，将刚才画的短线改写成等号（表示式子左、右两边每一种元素原子的总数相等）。3．标明化学反应发生的条件（因为化学反应只有在一定的条件下才能发生）；如点燃、加热（常用“△”号表示）、催化剂、通电等。并且，一般都写在等号的上面，若有两个条件，等号上面写一个下面写一个。4．注明生成物中气体或固体的状态符号（即“↑”、“↓”）；一般标注在气体或固体生成物的化学式的右边。但是，如果反应物和生成物中都有气体或固体时，其状态符号就不用标注了。
16．【答案】21%；SiO2
【解析】【解答】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占78%、氧气大约占21%；地壳中含量最多的前两位元素是氧元素和硅元素，可形成化合物二氧化硅，其化学式为：SiO2。
【分析】根据空气中各成分的体积分数及地壳中元素的含量分析
17．【答案】（1）14
（2）隔绝水和氧气
（3）；SO2
【解析】【解答】（1）硅原子的原子核内有14个质子。（2）铁与水和氧气同时接触时容易生锈，故喷漆防止铁生锈的原理是隔绝水和氧气。（3）甲烷在空气中燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为 由 可知，反应前后碳原子都是4个，氢原子都是12个，反应前硫原子是2个，反应后应该是2个，包含在2X中，反应前氧原子是18个，反应后应该是18个，其中4个包含在2X中，则X的化学式是SO2。
【分析】（1）根据元素周期表一格表示的含义进行分析
（2）根据铁生锈的条件分析
（3）根据甲烷和氧气点燃生成二氧化碳和水分析；根据化学反应前后原子的种类和数目不变分析
18．【答案】（1）水和氧气
（2）NaCl
（3）铁锈疏松多孔，能吸附空气中的氧气和水，会加快铁的锈蚀；
（4）40
（5）温度；其他条件相同时，温度在10~50℃的范围内，温度越高，铁钉锈蚀的速度越快
【解析】【解答】对比A、B、C试管中分别得出铁钉与水和空气、铁钉与水、铁钉与干燥空气实验的现象，说明铁锈蚀主要是铁与水、氧气发生化学反应；
A、D试管中的不同之处为无氧蒸馏水和无氧蒸馏水配置的氯化钠溶液，说明铁锈蚀还与氯化钠有关；
铁锈蚀后应及时除锈的原因是铁锈疏松多孔，能吸附空气中的氧气和水，会加快铁的锈蚀；盐酸除铁锈的化学方程式为6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O。
实验二如图甲所示，在密封环境中，铁锈是消耗氧气，使气压减小，液面上升，上升的比例为空气中氧气的体积分数，约使液面上升总体高度的五分之一，即上升到40mL刻度处；
小强同学进行的拓展探究实验根据控制变量法可知，改变的是反应温度，故小强同学的实验是探究温度因素对铁钉锈蚀快慢的影响，结论是在其他条件相同时，温度在10~50℃的范围内，温度越高，铁钉锈蚀的速度越快

【分析】（1）根据铁生锈是铁与氧气和水共同作用分析；
（2）根据实验中变量的控制确定铁生锈与氯化钠有关分析；
（3）根据 铁锈疏松多孔 、氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水分析；
（4）根据铁生锈消耗氧气，氧气约占空气体积的五分之一分析；
（5）根据表中对比实验的变量、化学变化会随温度升高而加快分析。
19．【答案】（1）2；BD
（2）；C
【解析】【解答】（1）铜锈的主要成分中含有氢元素，空气中含有氢元素的物质是水蒸气，铜锈的主要成分中含有碳元素，空气中含有碳元素的物质是二氧化碳，所以铜生锈需要空气中水蒸气和二氧化碳两种氧化物。探究是否需要氧气，则只需要改变条件，让铜与水、二氧化碳接触，以及让铜与水、氧气和二氧化碳同时接触即可，
故答案为：BD。（2）由化学方程式 可知，反应前含有2个A铝原子，2个Na原子，2个H原子，2个O原子，2X，反应后含有2个Na原子，2个Al原子，4个H原子，6个H原子，故2X中含有4个H原子和2个O原子，故其化学式为 。足量的稀盐酸与氢氧化钠溶液分别和等质量的铝粉充分反应，产生氢气，化学方程式以及物质间的质量关系为：
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+
3H2↑
54
6
2Al+6HCl=2AlCl3+
3H2↑
54
6
故产生的氢气的质量相等,
故答案为：C
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后参加反应的反应物总质量等于生成物的总质量，反应前后元素的种类不变，原子个数不变。
20．【答案】（1）铝在空气中易与氧气反应生成致密的氧化膜，附着在铝的表面，阻止了反应的进一步进行
（2）铁钉生锈，U型管液面变为左高右低
（3）Y、X、Ag、Z；Cu + 2AgNO3=Cu(NO3)2 + 2Ag
【解析】【解答】（1）铝在空气中易与氧气反应生成致密的氧化膜，附着在铝的表面，阻止了反应的进一步进行。
（2）铁钉处在潮湿的空气中易生锈，消耗了密封试管内的氧气，使其压强减小，外界大气压不变，故U型管右侧液面下降，左侧液面上升。
（3）Y能与稀H2SO4反应而X不能，推知Y的活动性大于X的活动性；由“X和Z浸入AgNO3溶液中，X表面有Ag析出而Z无变化”推知：X的活动性大于Ag，而Z的活动性小于Ag，综上所述则有Y＞X＞Ag＞Z，选用的X，其活动性要排在H与Ag之间即可，如Cu、Hg等。

【分析】（1）根据铝的特性进行分析。
（2）根据在密闭容器中铁生锈的反应进行分析。
（3）根据金属活动性顺序的应用进行分析。
21．【答案】（1）补充铁钉在干燥空气中不（或“是否”）生锈的实验
（2）Fe2O3 + 6HCl =2 FeCl 3+ 3H2O
【解析】【解答】(1)该实验中只有铁只与水接触、铁与水和氧气同时接触的实验，因此需要补充铁钉在干燥的空气中不生锈的实验；
(2)盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水，化学方程式：Fe2O3 + 6HCl =2FeCl 3+ 3H2O。
【分析】（1）根据对比实验的相关知识进行分析
（2）根据氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水分析
22．【答案】（1）加快
（2）放热
（3）Fe2O3·xH2O
（4）1g铁粉、10滴水
（5）20.5%
【解析】【解答】（1）实验①和②之间唯一的变量为是否有NaCl，根据含有NaCl的②组实验，反应所需的时间较短，得到NaCl能加快铁锈蚀的速率；（2）通过温度升高，可以直接得出铁锈蚀的过程是放热的过程；（3）根据题干“小明对铁的锈蚀进行如下探究”及“红棕色物质生成”，我们可以判定此物质为铁锈，主要成分为Fe2O3·xH2O；（4）“实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响”，所以该对照组间唯一的变量应为是否含有碳，因为实验①含有碳，则实验③不含碳，而其他的因素应完全相同，所以实验③的样品组成为1 g铁粉、10滴水；（5）因为量筒内液体减少的体积即为广口瓶内所含有的全部氧气的体积，所以氧气的体积含量： ×100%≈20.5%。
【分析】（1）根据盐水和酸能加快铁生锈的速率分析；
（2）根据铁生锈是放热反应分析；
（3）根据铁锈主要成分分析；
（4）根据对比实验的设计要求分析，在设计对比实验时要注意变量的唯一性；
（5）根据测定氧气体积分数的原理分析，铁生锈消耗空气中氧气，压强减小，补充进水的体积即为氧气的体积。
23．【答案】（1）白磷比红磷的着火点低，更容易燃烧
（2）③④
（3）O2、H2O；20%
（4）；不能用木炭测定空气中氧气的含量；木炭燃烧不能将装置内氧气完全耗尽
【解析】【解答】（1）红磷、白磷耗氧差异较大的主要原因是白磷比红磷的着火点低，更容易燃烧；
（2）①在集气瓶中进行，不能加快实验进程，不正确；
②塞紧瓶塞不漏气，是为了防止影响实验结果，不能加快实验进程，不正确；
③使用铁粉，可以增大铁与氧气的接触面积，加快实验进程，正确；
④加少量食盐，食盐可加快铁的锈蚀，加快实验进程，正确。
故答案为：③④；
（3）铁生锈的实质是铁与O2、H2O发生了化学反应；
铁能消耗空气中的氧气，待完全反应，冷却至室温后，打开弹簧夹，由于消耗了氧气，装置内压强减小，量筒中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，故计算得出的空气中氧气的体积分数为：；
（4）① 装置中石灰水的作用是吸收反应生成的二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；
② 由图可知，待完全反应后，空气中氧气的浓度约为10%，故不能用木炭测定空气中氧气的含量，依据是：木炭燃烧不能将装置内氧气完全耗尽。

【分析】（1）根据白磷比红磷的着火点低，更容易燃烧分析。
（2） 增大铁与氧气的接触面积，会加快实验进程。
加少量食盐，食盐可加快铁的锈蚀，加快实验进程。
（3）根据铁生锈的实质分析。
根据铁能消耗空气中的氧气，消耗了氧气，装置内压强减小，量筒中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积计算。
（4）① 二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。
② 测定空气中氧气含量的实验，要想实验结论准确，做实验时，装置的气密性要好； 药品的量要足，把氧气完全消耗完，要生成固体或液体。
24．【答案】（1）3.52
（2）该石灰石样品的纯度不符合要求
（3）34