苏教版 (2019)必修 第二册专题9 金属与人类文明第一单元 金属的冶炼方法课后作业题

这是一份苏教版 (2019)必修 第二册专题9 金属与人类文明第一单元 金属的冶炼方法课后作业题，共10页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．以下关于铝及其化合物性质的描述中不正确的是
A．铝不易被空气腐蚀是因为不会与氧气发生反应
B．铝热反应可用于焊接铁轨
C．氢氧化铝是一种两性氢氧化物
D．铝元素是地壳中含量最多的金属元素
2．下列说法不正确的是
A．金属钠露置在空气中最终会转化为Na2CO3
B．电解法可降低反应的活化能，但不能使非自发反应发生
C．铝热反应能放出大量的热，故可用于冶炼某些高熔点的金属
D．高温下，碳能与氧化镁反应生成镁
3．将生铁炼成钢的主要目的是（ ）
A．适当增加生铁中碳的含量
B．除去铁中的碳、硫和磷
C．适当增加铁中硫和磷的含量
D．适当降低含碳量并除去大部分的硫和磷
4．北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓之“团钢”，亦谓之“灌钢”。此乃伪钢耳……”，下列说法正确的是
A．生铁和钢都是关于铁的含碳合金，钢中碳的含量较高
B．通过炼制和锻打，可以调节生铁中元素的组成、元素的含量等来改变生铁的性能
C．高碳钢的韧性较好，低碳钢的硬度较大
D．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si)
5．金属及其化合物在工农业和医药生产中应用广泛，下列关于金属及其化合物性质的说法正的是
A．铝热反应可用于冶炼金属性比铝弱但熔点较高的金属单质
B．金属钠具有强还原性，可用金属钠和溶液制备金属
C．溶液可用于刻蚀铜制印刷电路板和作人体缺铁性补铁的补血剂
D．硫酸铜常用作防止藻类生长的除藻剂，硫酸铜溶液也常用作蔬菜的保鲜剂
6．生产生活中，化学无处不在，下列说法错误的是
A．海水中元素种类多样，其中Na，Mg，Br，Au等都是大量元素
B．利用NH4NO3 和水合碳酸钠反应，吸收热量，可制作冰袋
C．常用铝热反应来修复铁轨
D．石油的分馏是物理变化，每种馏分为混合物
7．下列说法正确的是 ( )
A．铝、铁、铜相比，铁元素在自然界中的含量最高
B．用焦炭冶炼铁会产生温室气体
C．过氧化钠是白色粉末
D．氧化铝可用作耐火材料，火碱可用于治疗胃酸过多
8．下列金属冶炼的反应原理，不正确的是
A．2Ag2O4Ag+O2↑B．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
C．6MgO+4Al6Mg+2Al2O3D．2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
9．下列说法不正确的是（ ）
A．电解熔融氯化钠可得到氯气
B．工业上以氯气和石灰水为原料制取漂白粉
C．高炉炼铁的主要原料为铁矿石、焦炭、空气、石灰石
D．我国古代采用加热绿矾（FeSO4•7H2O）的方法制取硫酸
10．利用铝热法炼铁的反应中，还原剂是
A．铝B．镁C．氯酸钾D．氧化铁
二、填空题
11．回答下列问题：
(1)Al与Fe2O3发生铝热反应的化学方程式为 ，该反应中氧化剂是 ，还原剂是 。(用化学式表示)
(2)工业上电解冶炼铝的化学方程式为 ，若电路中通过1 ml电子，可以得到Al g。
12．锰及其化合物主要用于锰矿的开采、锰铁冶炼、化肥和医药等领域。
(1)早期冶炼金属Mn的一种方法是先煅烧软锰矿(主要成分为MnO2)生成Mn3O4，再利用铝热反应制备金属Mn，该铝热反应的化学方程式为 。
(2)工业上通常采用软锰矿与KOH固体在空气中共热生成K2MnO4，再通入CO2的方法制备KMnO4。
各物质的溶解度如表所示：
①K2MnO4与CO2的反应中氧化产物和还原产物的比值为 。
②该制备过程需控制通入CO2的量，若CO2过量，还会生成物质A (填化学式)。
③从KMnO4和K2CO3混合溶液中分离提纯出KMnO4晶体的步骤为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥；物质A的生成会使KMnO4的纯度降低，原因是 。
13．金属的冶炼方法有很多，有加热法，热还原法、 电解法、湿法治金等：我国古代利用铁和硫酸铜溶液反应炼铜，属于 （填冶炼的方法）；铝热反应是铝与一些金属氧化物在高温下反应，属于 （填冶炼的方法）；写出铝与四氧化三铁的反应方程式： 。
14．金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用．
（1）铁是人类应用最广的金属，工业上用铁矿石（主要成分为Fe2O3 ）、焦炭、石灰石在高炉中冶炼得到，高炉炼铁的主要化学反应方程式为 ，其中石灰石的作用是 。
（2）铝是常见的金属，铝制容器既不能存放酸性物质，也不能存放碱性物质，其原因分别用离子方程式表示： 、 。
15．从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限。
(1)上述图中的三种常用金属的开发利用之所以有先后,主要取决于
(填选项序号)
A．金属的导电性强弱B．金属在地壳中的含量多少
C．金属的化合价高低D．金属的活动性大小
(2)早在西汉成书的《淮南万毕术》里,就有"曾青得铁则化为铜"的记载。曾青又有空青、白青、石胆、胆矾等名称其实都是天然的硫酸铜。
①写出"曾青得铁则化为铜"的离子方程式 。
②若根据上述反应设计成原电池,请在方框中画出原电池的装置图,标出正、负极和电解质溶液,并写出电极反应式。

正极反应
负极反应
③设计一个实验方案,使如图装置中的铁棒上析出铜,而铁的质量不变。(可用文字叙述也可用图示意)。

(3)铁路工人常用铝热反应来焊接钢轨,写出有关的化学方程式 。教材中引发铝热反应的试剂是 。
16．【化学——选修2：化学与技术】
（1）我国某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿(主要成分为Fe2O3，还含有SiO2等杂质)、煤矿、石灰石和黏土。拟在该地区建设大型炼铁厂。
①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立，需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，形成规模的工业体系。据此确定图中相应工厂的名称：
②以赤铁矿为原料，写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式： 。
（2）玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。
①酚醛树脂由酚醛和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向有苯酚的反应釜 地加入甲醛，且反应釜应装有 装置。
②玻璃钢中玻璃纤维的作用是 。玻璃钢具有 等优异性能（写出两点即可）。
③下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是 。
a．深埋 b．粉碎后用作树脂填料
c．用作燃料 d．用有机溶剂将其溶解，回收树脂
（3）工业上主要采用氨氧化法生产硝酸，如图是氨氧化率与氨－空气混合气中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值；曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到100%，理论上r[n(O2)/n(NH3)]＝ ，实际生产要将r值维持在1.7～2.2之间，原因是 。
17．铝是一种重要金属：
（1）生产中曾用铝热反应焊接钢轨，则铝与氧化铁发生反应的化学方程式为： 。
（2）铝还用于冶炼熔点较高的金属如钒、铬、锰等，请配平下列用铝冶炼金属钒的化学反应方程式：V2O5+Al Al2O3+V。 。该反应中氧化剂是 ，要得到1ml金属钒，需要纯铝的质量 g。
（3）铝与NaOH溶液反应的离子方程式为： 。在同温同压下，等质量铝投入足量盐酸和NaOH溶液中，产生气体的体积之比为 。
18．钠、铝、铜及其化合物在生产生活中有广泛应用。按要求回答下列问题：
(1)既是一种肥料，又是一种普遍应用的杀菌剂。根据物质的分类方法，属于 (填序号)。
a.混合物 b.酸 c.盐 d.弱电解质 e.强电解质 f.难溶于水的物质
(2)常置于潜水艇和消防员的呼吸面具中，写出与发生反应的化学方程式 ；检验其组成中所含阳离子的方法和现象是 。
(3)工业上用铝热反应制取金属锰，铝与二氧化锰在高温下反应制取锰的化学方程式为 。
19．某粉末状试样A是等物质的量的MgO和Fe2O3的混合物。取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成。产物中的单质B是 (填化学式)。
20．将铝与氧化铁混合制备单质铁的反应称为铝热反应，反应装置如图所示：

(1)空白处还需加入的试剂为 。
(2)写出一种铝热反应的实际应用 。
三、实验探究题
21．实验室采用简易装置模拟演示工业炼铁原理，实验装置图和实验步骤如下：

①按上图连接好装置，检查装置气密性。
②称取适量 Fe2O3于石英试管中，点燃Ⅰ处酒精灯，缓慢滴入甲酸。
③在完成某项操作后，点燃另外两处酒精灯。
④30 min后熄灭酒精灯，关闭弹簧夹。
⑤待产物冷却至室温后，收集产物。
⑥采用如上方法分别收集带金属网罩酒精灯(金属网罩可以集中火焰、提高温度)和酒精喷灯加热的产物。
请回答下列问题：
(1)制备CO的原理是利用甲酸(HCOOH)在浓硫酸加热条件下的分解制得，盛放甲酸的仪器名称为 ，该反应的化学方程式 。
(2)实验步骤③某项操作是指 。
(3)实验步骤④熄灭酒精灯的顺序为 。(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)
(4)通过查资料获取如下信息：
I．酒精灯平均温度为600℃；加网罩酒精灯平均温度为700℃，酒精喷灯平均温度为930℃。
II．资料指出当反应温度高于710℃，Fe能稳定存在，680℃~710℃之间，FeO稳定存在，低于680℃，则主要是Fe3O4。试分析酒精灯加热条件下生成Fe的原因是 。
(5)已知FeO、Fe2O3、Fe3O4氧元素的质量分数分别为：22.2%、30%、27.6%。利用仪器分析测出3种样品所含元素种类和各元素的质量分数如下表：
分析各元素的质量分数可知前二种加热方式得到的产物为混合物，其中酒精灯加热所得产物的组成最多有 种可能。
(6)通过进一步的仪器分析测出前二种加热方式得到的固体粉末成分均为Fe3O4和Fe，用酒精喷灯加热得到的固体粉末成分为Fe。请计算利用酒精灯加热方式混合物中Fe3O4和Fe的质量比为 。(要求保留整数)
22．用如图所示的装置做铝热反应实验，回答下列问题：
（1）写出该反应的化学方程式： ，在该反应中 是氧化剂， 是还原剂，该反应称为 反应。
（2）选出该实验的实验现象（把序号填写在横线上）： 。
①镁条剧烈燃烧；②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射；③纸漏斗的下部被烧穿；④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。
（3）写出下列操作或物质的作用：内层纸漏斗底部剪一个孔： ；蒸发皿盛沙： ；镁条： ；氯酸钾： 。
23．铝和氧化铁的混合物能发生铝热反应，请回答下列问题：
(1)引发铝热反应的实验操作是 。
(2)做铝热反应时，内层纸漏斗底部剪一小孔用水润湿的目的是 。
(3)反应的化学方程式为 。
温度/℃
物质
0
10
20
30
40
60
80
100
KMnO4
2.83
4.31
6.34
9.03
12.6
22.1
41.1
50.5
K2CO3
105
109
111
114
117
127
140
156
A
22.5
27.4
33.7
39.9
47.5
65.5
—
—
A． ，
B． ，
C． ，
D． ；
加热方式
产物元素组成
各元素的质量分数%
Fe
O
酒精灯
Fe和O
74.50
25.50
带网罩酒精灯
Fe和O
76.48
23.52
酒精喷灯
Fe
100.00
0.00
参考答案：
1．A
【详解】
A．铝和氧气反应生成了氧化铝，氧化铝在铝的表面有保护作用，能阻止铝继续与氧气发生反应，并不是不会与氧气反应，故A错误；
B．依据铝热反应：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3可以进行铁轨的焊接，故B正确；
C．氢氧化铝既能和酸反应生成盐和水，也可以和碱反应生成盐和水，为两性氢氧化物，故C正确；
D．地壳中含量前五位的元素为O、Si、Al、Fe、Ca，铝元素是地壳中含量最多的金属元素，故D正确；
综上所述答案为A。
2．B
【详解】A. 金属钠露置在空气中首先转化为氧化钠，氧化钠吸水转化为氢氧化钠，氢氧化钠吸收二氧化碳，因此最终会转化为Na2CO3，A正确；
B. 催化剂能降低反应的活化能，电解法不能降低反应的活化能，但能使非自发反应发生，B错误；
C. 铝是活泼的金属，铝热反应能放出大量的热，故可用于冶炼某些高熔点的金属，C正确；
D. 在真空高温下，碳能与氧化镁反应生成镁和CO，D正确；
答案选B。
3．D
【详解】生铁和钢都是铁的合金，二者的主要区别是含碳量不同，生铁中含碳量为2%-4.3%，钢中含碳量为0.03%-2%，炼钢是用氧气将生铁中多余的碳氧化从而降低含碳量，同时也可以出去大部分的硫和磷，
答案选D。
【点睛】本题考查生铁与钢的相关知识，学生应注意生铁与钢的冶炼原理不同，炼铁用的是还原剂，炼钢用的是氧化剂。
4．B
【详解】A．生铁和钢都是铁的含碳合金，钢中碳的含量在0.03%～2.0%之间，生铁中碳的含量在2.0%～4.3%之间，所以生铁的碳含量高于钢的碳含量，故A错误；
B．通过炼制和锻打，可以降低生铁中含碳量，除去生铁中有害元素P、S，调整生铁中Si、Mn的含量，这样的铁有韧性、可锻轧、可延压，故B正确；
C．根据含碳量的不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢、低碳钢，其中高碳钢硬度较大，韧性较差，低碳钢，硬度较小，韧性较强，故C错误；
D．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是铬(Cr)、镍(Ni)，常用来制造医疗器械、餐具等，故D错误；
答案为B。
5．A
【详解】A．铝热反应可用于冶炼金属性比铝弱但熔点较高的金属单质，选项A正确；
B．金属钠能与水反应，应用金属钠和熔融高温条件下制备金属，选项B错误；
C．人体缺铁性补铁的补血剂应选用，选项C错误；
D．有毒，硫酸铜溶液不可用作蔬菜的保鲜剂，选项D错误。
答案选A。
6．A
【详解】A．海水中元素种类多样，Cl、S、Ca、K、C、Sr、B、F、Na、Mg、Br等11种元素总含量超过99%，称为大量元素，其余元素为微量，如Au，故A说法错误；
B．硝酸铵与Na2CO3·10H2O反应为吸热反应，从外界吸收能量，达到降温，因此可制作冰袋，故B说法正确；
C．铝热反应利用铝单质强还原性，能将铁置换出来，同时该反应放出大量的热，使铁熔化，因此常用铝热反应来修复铁轨，故C说法正确；
D．石油分馏利用沸点不同进行分离，属于物理变化，得到馏分为沸点相近的混合物，故D说法正确；
答案为A。
7．B
【详解】A、地壳中含量最多的前五种元素是：氧、硅、铝、铁、钙、其中铝铁钙是金属元素，铝、铁、铜相比，铝元素在自然界中的含量最高，A项错误；
B.焦炭冶炼铁是一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，会产生温室气体，B项正确；
C. 过氧化钠是淡黄色粉末，C项错误；
D. 氧化铝熔点高可作耐火材料，火碱是强碱有腐蚀性，不可用于治疗胃酸过多，D项错误；
答案选B。
8．C
【分析】金属冶炼的方法与金属活泼性有关，金属冶炼的方法有：电解法：冶炼活泼金属Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的三氧化二铝)制得；热还原法：冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有(C、CO、H2等)；热分解法：Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得，以此来解答。
【详解】A．Ag为不活泼金属，可利用热分解法冶炼，故A正确；
B．Fe为较不活泼金属，可利用还原法冶炼，故B正确；
C．MgO的熔点高，且Mg为活泼金属，应电解熔融氯化镁冶炼Mg，故C错误；
D． Na为活泼金属，电解熔融氯化钠可冶炼Na，故D正确；
故答案为C。
9．B
【详解】A．电解熔融的氯化钠时，在阴极上钠离子得电子获得金属钠，在阳极上氯离子失去电子可以获得氯气，故A正确；
B．工业上制备漂白粉是利用石灰乳和氯气反应生成，不能在水溶液中制备，故B错误；
C．焦炭燃烧为炼铁提供能量，以焦炭为原料制取还原剂，高温下用还原剂还原铁矿石获得生铁，故C正确；
D．加热绿矾会分解生成三氧化硫，与水反应生成硫酸，早在1000多年前，我国就已采用加热绿矾的方法制取硫酸，故D正确。
故选B。
10．A
【详解】铝热法炼铁的反应为铝与氧化铁在高温下发生置换反应生成铁和氧化铝，反应中铝元素化合价升高被氧化，铝为反应的还原剂，故选A。
11．(1) 2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe Fe2O3 Al
(2) 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 9
【详解】（1）Al与Fe2O3发生铝热反应生成Al2O3与Fe，化学方程式为2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe，该反应中铝元素从0价升高到+3价、铁元素从+3价降低到0价，则氧化剂是Fe2O3，还原剂是Al。
（2）工业上电解熔融Al2O3来冶炼铝，化学方程式为2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑，反应中铝元素从+3价升高到0价、氧元素从-2价升高到0价，则每生成1mlAl即27gAl、转移3ml电子，若电路中通过1 ml电子，可以得到Al=9g。
12．(1)3Mn3O4+8Al4Al2O3+9Mn
(2) 2∶1 KHCO3 冷却结晶 在冷却结晶时KHCO3会随KMnO4一起结晶析出
【详解】（1）Mn3O4与铝发生置换反应生成氧化铝和金属Mn，该铝热反应的化学方程式为3Mn3O4+8Al4Al2O3+9Mn；
（2）①软锰矿与KOH固体在空气中共热生成K2MnO4，再通入CO2的方法制备KMnO4，方程式为O2+2KOH+4K2MnO4+3CO2=4KMnO4+H2O+3K2CO3，其中高锰酸钾是氧化产物（Mn元素化合价从+6价升高到+7价，失去1个电子），氧气是氧化剂，化合价从0价降低到－2价，则依据电子得失可知K2MnO4与CO2的反应中氧化产物和还原产物的比值为2∶1。
②该制备过程需控制通入CO2的量，若CO2过量，生成的碳酸钾和二氧化碳反应转化为碳酸氢钾，因此还会生成物质A的化学式为KHCO3。
③根据表中数据可知高锰酸钾的溶解度小于碳酸钾的，则从KMnO4和K2CO3混合溶液中分离提纯出KMnO4晶体的步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；由于在冷却结晶时KHCO3会随KMnO4一起结晶析出，所以物质A的生成会使KMnO4的纯度降低。
13． 湿法治金 热还原法 8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe
【详解】我国古代利用铁和硫酸铜溶液反应炼铜，反应为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，属于湿法治金，铝热反应是铝与一些金属氧化物在高温下反应，热还原法、铝和四氧化三铁高温反应生成铁和氧化铝，反应的化学方程式为：8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe
故答案为湿法治金；热还原法；8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe。
【点睛】一般来说，活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al一般用电解熔融的氯化物（Al是电解熔融的三氧化二铝）制得；较活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法制得，常用还原剂有（Al、C、CO、H2等）；不活泼金属Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得，Pt、Au用物理分离的方法制得
14． Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 将矿石中的SiO2（二氧化硅）转变成炉渣除去 2Al+6H+=2Al3+ +3H2↑ 2Al+2OH- +2H2O=2AlO2- +3H2↑
【详解】（1）铁矿石炼铁是一个复杂的过程，把铁矿石、焦炭和石灰石加入高炉，加入石灰石的主要作用是将矿石中的SiO2（二氧化硅）转变成炉渣除去；炭在高温的条件下可以燃烧生成二氧化碳，而二氧化碳可以和炭进一步反应生成一氧化碳，一氧化碳和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，所以可以写出该反应的化学方程式为：C(焦炭)+O2CO2；C(焦炭)+CO22CO ；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。其中主要化学反应方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
答案为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；将矿石中的SiO2（二氧化硅）转变成炉渣除去；
（2）铝是常见的金属，既可以和酸反应又可以和碱反应，原因是：2Al+6H+=2Al3+ +3H2↑；
2Al+2OH- +2H2O=2AlO2- +3H2↑
答案为：2Al+6H+=2Al3+ +3H2↑；2Al+2OH- +2H2O=2AlO2- +3H2↑
15． D Fe+Cu2+=Fe2++Cu Cu2++2e-=Cu Fe-2e-=Fe2+ 选一个活泼性比铁强的金属(可以用Mg、Al、Zn)做负极,然后将其用导线和铁连接,放入硫酸铜溶液中 Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3 KClO3、镁条
【分析】(1)由图可以判断出金属活动性与开发利用的先后关系；
(2)①铁和硫酸铜溶液发生置换反应；
②原电池的总反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，根据原电池反应设计原电池，原电池正极材料为较不活泼金属或非金属材料，正极上发生还原反应；
③原电池正极材料为较不活泼金属或非金属材料，正极上发生还原反应；
(3)铝热反应的原理为在高温下铝与较不活泼金属氧化物发生置换反应。
【详解】(1)由图示可以看出金属的活动性大小与金属的开发利用的先后有关，故答案为D；
(2)①铁和硫酸铜溶液发生置换反应，反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；
②原电池的总反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，则该原电池中，Fe为负极，负极反应Fe-2e-=Fe2+，Cu(或C)为正极，正极发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，电解质溶液为硫酸铜溶液，则原电池装置为；
③选一个活泼性比铁强的金属(可以用Mg、Al、Zn)做负极，然后将其用导线和铁连接，放入硫酸铜溶液中；或如图；
(3)在高温条件下，铝与氧化铁发生置换反应生成铁单质，反应的化学方程式为Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3，反应发生时，点燃镁条，放出大量的热，并加入氯酸钾粉末可促进反应的进行，氯酸钾和镁条为反应的引发剂。
16． 发电厂 焦化厂 炼铁厂 水泥厂 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ,CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ 间歇性 散热 增强体 轻度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等 bc 1.25 O2太少不利于NH3的转化，r值为2.2时NH3氧化率已近100%
【详解】（1）①放电需要大量的煤炭，因此A应该是发电厂。焦化厂需要需要电能，则B适宜于建造焦化厂。炼铁需要矿石和石灰石，则C应该是炼铁厂。水泥厂需要石灰石和黏土作原料，则D应该是水泥厂。
②炼铁主要是以CO为还原剂还原铁的氧化物，则以赤铁矿为原料高炉炼铁中得到生铁的方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。产生炉渣主要是石灰石和二氧化硅在高温下反应生成硅酸钙和CO2，反应的化学方程式为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。
（2）①酚醛树脂由酚醛和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向有苯酚的反应釜间歇性地加入甲醛，且反应釜应装有散热装置。
②玻璃钢中玻璃纤维的作用是增强体，玻璃钢具有轻度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等优异性能。
③a．热固性酚醛塑料自身难以分解，不宜深埋，a错误；
b．粉碎后用作树脂填料可以二次利用，节约原材料，b正确；
c．热固性酚醛塑料用作燃料时会产生大气污染物，c错误；
d．热固性酚醛塑料能溶解在有机溶剂中，因此用有机溶剂将其溶解，回收树脂，d正确，答案选bd。
（3）根据方程式4NH3＋5O24NO＋6H2O可知所以理论上r[n(O2)/n(NH3)]＝5÷4＝1.25；根据图象可知O2太少不利于NH3的转化，r值为2.2时NH3氧化率已近100%，所以实际生产要将r值维持在1.7～2.2之间。
17． 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 3V2O5+10Al 5Al2O3+6V V2O5 45 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑ 1：1
【详解】（1）铝与氧化铁的反应属于铝热反应，发生反应的化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，故答案为：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe；
（2）根据该化学反应中的化合价变化情况可知，若生成1mlAl2O3,Al共失去电子6ml，若有1mlV2O5参加反应，V2O5共得到电子10ml，所以配平后V2O5化学计量数是3，V的化学计量数是6，Al2O3的化学计量数是5，金属Al的化学计量数是10，V元素化合价下降，所以氧化剂是V2O5，根据化学方程式，要得到1ml金属钒，需要金属铝的质量是=45g，故答案为：3V2O5+10Al5Al2O3+6V；V2O5；45；
（3）铝与NaOH溶液反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑，还能和盐酸之间反应产生氢气，2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑，在同温同压下，等质量即等物质的量的铝投入足量盐酸和NaOH溶液中，产生气体的量按照金属铝来计算，所以产生气体的物质的量相等，体积之比为1：1，故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑；1：1。
【点睛】考查金属铝以及化合物的性质以及计算，注意化学方程式的应用是解题的关键。
18．(1)ce
(2) 焰⾊试验，火焰呈黄⾊
(3)
【解析】（1）
硫酸铜是有铜离子和硫酸根离子组成的，属于盐；硫酸铜在水中可以完全电离，所以是强电解质，故选ce；
（2）
过氧化钠可以和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式为：；其中所含的阳离子是钠离子，可以用焰色反应来检验，具体方法和现象为：将铂丝蘸稀盐酸在无色火焰上灼烧至无色，后蘸取试样继续灼烧，观察到火焰颜色为黄色证明有钠，故答案为：焰⾊试验，火焰呈黄⾊；
（3）
在高温下铝可以置换出二氧化锰中锰，方程式为：。
19．Fe
【分析】根据金属性Mg＞Al＞Fe分析解答。
【详解】金属性Mg＞Al＞Fe，因此铝能与氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁，与氧化镁不反应，所以产物中的单质B是Fe。
20．(1)氯酸钾
(2)焊接铁轨、冶炼难熔金属、定向爆破等
【详解】（1）铝热反应需要较高温度引发，因此实验中，用镁条燃烧释放热量来引发实验，为了使热量更集中，会在铝热剂表面铺一层KClO3，通过分解产生O2加速燃烧，产生更高温度；
（2）铝热反应放出大量热，可以使金属熔化，因此可以用于焊接铁轨、定向爆破、冶炼难熔金属等。
21．(1) 分液漏斗 HCOOH CO↑ + H2O
(2)检验CO纯度
(3)Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ
(4)长时间集中加热使局部温度达到生成还原铁所需要的温度
(5)9种
(6)12:1
【详解】（1）根据图中信息盛放甲酸的装置为分液漏斗，在浓硫酸加热条件下，HCOOH分解可得CO，根据质量守恒可知另一个产物为水，反应的化学方程式为：HCOOH CO↑+H2O；故答案为：分液漏斗；HCOOH CO↑+H2O。
（2）CO是可燃性气体，因此应先检验CO纯度后点燃另外两处酒精灯，先检验CO纯度目的看试管内的空气是否排净，防止爆炸；故答案为：检验CO纯度。
（3）实验结束后要等试管冷却后才停止通一氧化碳，故先熄灭Ⅲ处酒精灯，是为了防止生成的铁被空气中的氧气氧化；应最后熄灭Ⅰ处酒精灯，目的是防止多余的一氧化碳进入空气中污染环境，所以实验步骤④熄灭酒精灯的顺序为 Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ；故答案为：Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ。
（4）加网罩酒精灯平均温度为700℃，当反应温度高于710℃，Fe能稳定存在原因是加网罩酒精灯平均温度为700℃，与710℃温度差比较小，且长时间集中加热可使局部温度达到生成还原铁所需要的温度；故答案为：长时间集中加热使局部温度达到生成还原铁所需要的温度。
（5）由数据可知，Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4中Fe元素的百分含量分别为100%、77.8%、70%、72.4%，酒精灯加热所得产物中Fe元素的百分含量为74.50%，混合物中至少有一个Fe元素含量大于74.50%，至少有一个Fe元素含量小于74.50%，故混合物中一定有Fe和FeO中的至少一种，也一定有Fe2O3和Fe3O4中的一种，这样就会出现，两种混合的有4种：Fe、Fe2O3，Fe、Fe3O4，FeO、Fe2O3，FeO、Fe3O4，三种混合的有4种：Fe、Fe2O3和Fe3O4，FeO、Fe2O3和Fe3O4，Fe2O3、Fe和FeO，Fe3O4、Fe和FeO ，四种混合的有1种：Fe、FeO、Fe2O3和Fe3O4，因此共9种；故答案为：9。
（6）根据酒精灯加热得到的产物为Fe3O4和Fe，且铁元素的百分含量为74.50％，设Fe3O4的质量为x，Fe的质量为y，则，解得：；故答案为：12：1。
22． Fe2O3 Al 铝热反应 ①②③④ 使熔融物易落下 防止溅落物炸裂蒸发皿 作引燃剂 作助燃剂
【分析】(1)该反应为铝热反应，化合价降低的物质作氧化剂，化合价升高的物质作还原剂，据此解答；
(2)根据铝热反应的现象解答；
(3)铝热反应实验中为使熔融物易落下，通常在内层纸漏斗底部剪一个孔；为防止溅落物炸裂蒸发皿，蒸发皿内盛沙子；反应中镁条作引燃剂；氯酸钾作助燃剂。
【详解】(1)该反应为铝热反应，该反应中Fe2O3作氧化剂，Al作还原剂，故答案为：；Fe2O3；Al；铝热反应；
(2) ①②③④全为该铝热反应的现象， 故答案为：①②③④；
(3)铝热反应实验中为使熔融物易落下，通常在内层纸漏斗底部剪一个孔；为防止溅落物炸裂蒸发皿，蒸发皿内盛沙子；反应中镁条作引燃剂；氯酸钾作助燃剂，故答案为：使熔融物易落下；防止溅落物炸裂蒸发皿；作引燃剂；作助燃剂。
23． 加少量KClO3，插上镁条并将其点燃 使熔融物易于落下且防止纸漏斗着火 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
【分析】Al和Fe2O3在高温下发生铝热反应生成氧化铝和Fe，为使反应顺利进行，可加入氯酸钾，为助燃剂，点燃镁时反应可发生，镁为引燃剂，为防止纸漏斗着火，可将纸漏斗用水湿润，据此分析解答。
【详解】(1)为使反应顺利进行，可加入氯酸钾，为助燃剂，点燃镁时反应可发生，镁为引燃剂，所以引发铝热反应的实验操作为：加少量KClO3，插上镁条并将其点燃，故答案为：加少量KClO3，插上镁条并将其点燃；
(2)为了使熔融物易于落下且防止纸漏斗着火，需要将纸漏斗用水湿润，故答案为：使熔融物易于落下且防止纸漏斗着火；
(3)Fe2O3在高温下发生铝热反应生成氧化铝和铁，反应的化学方程式为：Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3，故答案为：Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3。
【点睛】本题的易错点为（1），要注意实验中个操作步骤的作用和细节的分析思考。