第八单元金属和金属材料（单元检测卷）-2021-2022学年九年级化学下册检测卷（人教版）

第八单元金属和金属材料（单元检测卷）第I卷（选择题共45分）可能用到的相对原子质量：H1O16C12Cl35.5Fe56一、单选题（每小题3分，共45分）1．（2021·广西桂林）下列金属活动性最强的是（）A．钠 B．铝 C．铁 D．铜【答案】A【解析】依据金属活动性顺序钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金可知：金属活动性最强的是钠；故选A。2．（2021·广西梧州）我国在西汉初年就掌握炼铁技术，领先西方国家1000多年。下列说法错误的是（）A．纯铁比生铁的硬度更小、熔点更高 B．铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素C．工业上可用焦炭和赤铁矿石反应冶炼铁 D．除去铁制品表面的油膜能更好防止其腐蚀【答案】D【解析】A、生铁是合金，强度、硬度、耐腐蚀性好熔点低，纯铁比生铁的硬度更小、熔点更高，A正确。B、地壳中元素含量分布由高到低依次为氧、硅、铝、铁，铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素，B正确。C、工业上可用焦炭和赤铁矿石反应冶炼铁，C正确。D、铁制品表面油膜能隔绝水和氧气，防止生锈，除去铁制品表面的油膜不能更好防止其腐蚀，D错误。故选D。3．（2021·湖南邵阳）2021年5月29日，“天舟二号”的成功发射彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（）A．黄铜的硬度比纯铜的大B．生铁的含碳量比钢的高C．生锈的铁制品没有回收价值D．铝合金被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业【答案】C【解析】A、一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，所以纯铜比黄铜的硬度小，选项说法正确；B、生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，生铁的含碳量比钢高，故选项说法正确；C、生锈的钢铁制品可以回收重新利用，这样既可以节约能源，又可以减少环境污染，选项说法错误；D、铝合金硬度大、耐腐蚀性强，被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业，选项说法正确。故选C。4．（2021·山东威海）下列事实能用金属活动性解释的是（）①铝制品比铁制品耐腐蚀 ②用硫酸铜溶液和铁制取铜③用稀盐酸除铁锈 ④金属铜不能与稀硫酸反应A．①② B．①②③ C．②④ D．①②④【答案】C【解析】①铝比铁活泼，但是铝制品比铁制品耐腐蚀，是因为铝能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，不符合题意；②用硫酸铜溶液和铁制取铜，是因为铁比铜活泼，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，符合题意；③用稀盐酸除铁锈，是因为铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，不符合题意；④金属铜不能与稀硫酸反应，是因为在金属活动性顺序里，铜排在氢后，氢后金属与酸不反应，符合题意。故能用金属活动性解释的是②④。故选C。5．（2021·广东深圳）下列说法错误的是（）A．铁钉是由铁合金制成的B．根据甲图，铁钉生锈过程中O2体积不变C．根据甲图，铁钉在潮湿环境更容易生锈D．根据乙图，铁钉生锈过程中温度升高【答案】B【解析】A、铁钉一般是由铁合金制成的，因为合金硬度大、耐腐蚀性好，具有优良的性能，不符合题意；B、铁生锈是铁与氧气和水发生的缓慢氧化，由甲图可知，有水存在时，随着反应的进行，氧气的体积逐渐减小，说明铁钉生锈过程中O2体积减小，符合题意；C、由甲图可知，在无水时，氧气的体积不变，说明铁钉不易生锈，在有水时，氧气的体积逐渐减小，说明有水时，铁钉生锈，故铁钉在潮湿环境更容易生锈，不符合题意；D、由乙图可知，随着反应的进行，温度逐渐升高，说明铁钉生锈放出热量，温度升高，不符合题意。故选B。6．（2021·甘肃定西）垃圾分类，从我做起。下列可回收垃圾属于金属材料的是（）A．旧报纸 B．塑料瓶 C．玻璃瓶 D．铝制易拉罐【答案】D【解析】A、旧报纸属于纸张，不属于金属材料，不符合题意；B、塑料瓶是用塑料制成的，塑料属于三大合成材料，不符合题意；C、玻璃瓶是用玻璃制成的，玻璃的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，不符合题意；D、铝制易拉罐是用铝合金，属于金属材料，符合题意；故选D。7．（2021·浙江衢州）小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中合理的是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】A、锌、铜均能与硝酸银溶液反应，说明了活动性锌＞银，铜＞银，但无法确定锌和铜的活动性强弱，故该方案不合理；B、银与ZnSO4溶液不反应，说明了活动性锌＞银；铜能与硝酸银溶液反应，说明了活动性铜＞银，但无法确定锌和铜的活动性强弱，故该方案不合理；C、银、铜均能与硫酸锌溶液反应，说明了活动性锌＞银，锌＞铜，但无法确定银和铜的活动性强弱，故该方案不合理；D、锌能与硫酸铜溶液反应，说明了活动性锌＞铜；铜能与硝酸银溶液反应，说明了活动性铜＞银，由此可得出三种金属活动性锌＞铜＞银；故该方案合理。故选D。8．（2021·四川眉山）北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是（）A．纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高B．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等C．金属单质在常温下都是固体D．合金中一定只含金属元素【答案】B【解析】A、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，选项说法不正确；B、钛和钛合金具有熔点高，密度小、可塑性好，易于加工和机械性能好等优良性能，被广泛应用于火箭、导弹等，选项说法正确；C、大多数金属单质在常温下都是固体，但汞是液体，选项说法不正确；D、合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金中不一定只含金属元素，可能含有非金属元素，选项说法不正确。故选B。9．（2021·湖北十堰·）将锌粉和铁粉的混合物加入盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中，充分反应后过滤，关于滤渣和滤液的说法正确的是（）A．若向滤渣中加稀盐酸，有气泡产生，则滤液中最少有2种溶质B．若向滤液中加稀盐酸，无明显现象，则法渣中最多有1种金属C．若滤渣中只有两种金属，则滤液中最少有1种溶质D．若滤液中只有两种溶质，则滤渣中最多有1种金属【答案】C【解析】A、若向滤渣中加稀盐酸，有气泡产生，则说明滤渣中一定含有能与稀盐酸反应的铁，同时一定含有银，说明铁没有参加反应，或部分参加了反应，若铁没有参加反应，则滤液中最少有硝酸锌一种溶质，故选项说法错误。B、若向滤液中加稀盐酸，无明显现象，是说明滤液中不含硝酸银，则滤渣中最多有银、铁、锌三种金属，故选项说法错误。C、若滤渣中只有两种金属，则含有银和铁，铁可能没有参加反应，或部分参加了反应，若铁没有参加反应，锌与硝酸银恰好完全反应，则滤液中最少有硝酸锌1种溶质，故选项说法正确。D、若滤液中只有两种溶质，则为硝酸锌和硝酸银，则滤渣中最多有银、铁2种金属，故选项说法错误。故选C。10．（2020山东日照）下图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验，一段时间后观察现象。下列说法不正确的是（）

A．①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲B．①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水C．③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂D．四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉【答案】A【解析】A、铁与氧气、水接触充分时最易生锈，所以①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是乙，说法错误，符合题意；B、①铁与空气和水接触铁锈蚀，②中铁只与水接触，铁不锈蚀，①②对比说明铁生锈需要空气；①铁与空气和水接触铁锈蚀，③铁只与空气接触，铁不锈蚀，①③对比说明铁生锈需要水，说法正确，不符合题意；C、③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂，说法正确，不符合题意；D、四个实验中，④中的铁钉与氧气、水接触最充分，生锈最快，说法正确，不符合题意，故选A。11．（2021·青海中考）现有X、Y、Z三种金属单质如果把X和Y分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，X不反应；又把X和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在X表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，判断X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序是（）A．X、Y、Z B．Y、X、Z C．Z、Y、X D．X、Z、Y【答案】B【解析】把X和Y分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，X不反应，说明在金属活动性顺序里，Y排在氢前，X排在氢后，Y比X活泼；又把X和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在X表面有银析出，而Z没有变化，说明X能与硝酸银反应，X比银活泼，Z与硝酸银不反应，银比Z活泼，故X比Z活泼，故X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序是Y、X、Z。故选B。12．（2020四川眉山）某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述错误的是（）A．盛装药品前应先检查装置气密性B．加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊C．已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→b→c→dD．这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳【答案】C【解析】A、盛装药品前应先检查装置气密性，以防止装置漏气，选项A正确；B、实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸。加热后有二氧化碳生成，会观察到B中出现浑浊，选项B正确；C、一氧化碳难溶于水，长导管是出水管，导管口的连接顺序应该为a→c→b→d，选项C错误；D、生铁中含有碳等杂质，这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳，选项D正确。故选C。13．（2021·北京中考）实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下、下列分析不正确的是（）实验装置序号其他试剂100s时O2的含量①干燥剂21%②10滴水15%③10滴水和1.0g食盐8%A．②③中O2含量减少表明铁已锈蚀 B．①②证明水对铁锈蚀有影响C．②③证明食盐能加快铁锈蚀 D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响【答案】D【解析】A、铁生锈，氧气含量会减少，②③氧气含量减少，说明铁已经生锈，A正确。B、干燥剂吸水，①没有水，氧气没有减少，铁没有生锈，②加水后氧气减少，铁生锈，说明水对铁锈蚀有影响，B正确。C、③加食盐后铁生锈速度加快，说明食盐能加快铁锈蚀，C正确。D、①②③实验中没有探究炭粉对锈蚀的影响，①②③无法证明炭粉对铁锈蚀有影响，D错误。故选D。14．下列有关金属资源的利用与防护解释不合理的是（）A．在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，主要是为了美观B．用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀C．用铝合金制造国产大飞机C919机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀D．切菜后的菜刀用清水洗净擦干，可减缓菜刀生锈【答案】A【解析】A、在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，除了美观，更重要的是可以隔绝氧气和水，起到防锈的目的，符合题意；B、用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可以隔绝氧气和水，减缓钢铁的腐蚀，不符合题意；C、铝合金是铝的合金，具有质轻、硬度大，耐腐蚀等特点，故可用铝合金制造国产大飞机C919机壳，不符合题意；D、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，切菜后的菜刀用清水洗净擦干，保持菜刀表面干燥，可减缓菜刀生锈，不符合题意。故选A。15．（2021·辽宁中考）现有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会，在Y表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，相关分析错误的是（）A．三种金属可能分别是铁、铜、银B．Y一定能从硫酸铜溶液中置换出铜C．X与稀盐酸反应后溶液的质量一定增大D．三种金属活动性由强到弱的顺序是X>Y>Z【答案】B【解析】把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应，说明金属活动性X＞（H）＞Y；把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会，在Y表面有银析出，而Z没有变化，说明金属活动性Y＞Ag≥Z。A、由以上分析可知，金属活动性：X＞（H）＞Y＞Ag≥Z，故三种金属可能分别是铁、铜、银，A正确；B、金属活动性：（H）＞Y＞Ag，（H）＞Cu＞Ag，无法判断Y与Cu的金属活动性强弱，故Y不一定能从硫酸铜溶液中置换出铜，B错误；C、金属活动性X＞（H），金属X与稀盐酸反应生成氢气，因为金属的质量一定大于生成的氢气的质量，故反应后溶液的质量一定增大，C正确；D、由以上分析可知，三种金属活动性由强到弱的顺序是X>Y>Z，D正确；故选B。16．（2020四川攀枝花）用3000t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是（）A．1166t B．1750tC．1810t D．1944t【答案】B【解析】设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是xx=1750t。故选B。第║卷（非选择题共52分）二、填空题17．（2021·浙江嘉兴）人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程，对金属活动性规律的认识也是如此。（1）1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失”，这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验，则会“消失”的金属有______。（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，他称之为“可燃空气”，其实该气体就是______。从此为探索金属活动性打开了新思路。（3）1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，溶液质量变化如图所示，则B点时溶液中所含的金属阳离子有______。【答案】锌、锡氢气Cu2+、Fe2+【解析】（1）在金属活动性顺序里，锌、锡排在氢前，能与稀盐酸反应，能消失，铜排在氢后，与稀盐酸不反应，不能消失；（2）金属能与酸反应生成氢气，故该气体是氢气；（3）金属活动性：Fe＞Cu＞Ag，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，待硝酸银完全反应后，铁再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，B点时，铁和硝酸银恰好完全反应，故溶液中的溶质为硝酸铜、硝酸亚铁，所含的金属阳离子为：Cu2+、Fe2+。18．（2021·云南昆明）（1）金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如下：①铜和金是人类使用较早的金属。2021年3月，三星堆遗址又出土了大量的青铜器和金器，其中部分青铜器和金器上，还有被人为敲击的痕迹。通过敲打可将青铜等金属材料打制成不同的形状，是利用了金属的___________性。②我国的青铜文化历史悠久。西汉时期的湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜，有关的化学反应方程式为___________。③铁器时代大约在公元前___________年，至今铁仍是年产量最高的金属，但每年因腐蚀造成了巨大损失，写出一条防止铁生锈的措施___________。④铝的利用距今100多年，现在铝的年产量得到大幅度的提高。铝虽然较活泼，但抗腐蚀性能好，原因是___________。（2）①将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示。下列说法错误的是___________（填标号）。A．金属活动性Zn>RB．反应结束后过滤，滤渣中一定有Cu，可能有Zn和RC．反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液一定无色②某金属粉末含有Mg、A1、Cu、Ag中的一种或几种，取24g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生2g氢气，则该金属粉末的组成有___________种情况。【答案】延展性Fe+CuSO4=Cu+FeSO4500刷漆（合理即可）铝和氧气生成一层致密氧化膜氧化铝阻止铝的进一步腐蚀BC7【解析】（1）①通过敲打可将青铜等金属材料打制成不同的形状，是利用了金属的延展性，故填：延展性。②铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学反应方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，故填Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。③由图可知，铁器时代大约在公元前500年，至今铁仍是年产量最高的金属，但每年因腐蚀造成了巨大损失，铁生锈的预防措施可以刷漆等，故填：500；刷漆。④铝虽然较活泼，但抗腐蚀性能好，原因是铝和氧气生成一层致密氧化膜氧化铝阻止铝的进一步腐蚀，故填：铝和氧气生成一层致密氧化膜氧化铝阻止铝的进一步腐蚀。（2）①将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示，先增大后减小，说明发生了两个反应，锌和R都和氯化铜发生了反应，锌和氯化铜反应溶液质量增加，故R和氯化铜反应溶液质量一定减小，且因为溶液质量先增加后减小，说明氯化铜先和锌反应，锌反应完之后氯化铜又和R反应，金属活动性Zn>R>Cu，滤渣中一定没有锌，一定有铜，可能有R。A、由分析可知，金属活动性Zn>R，A正确。B、由分析可知反应结束后过滤，滤渣中一定有Cu，一定没有Zn可能有R，B错误。C、反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，因为铜和硫酸不反应，则说明滤渣中一定有R，则氯化铜完全反应，但是滤液不一定无色，因为R的盐溶液不一定无色，C错误。故选：BC。②，铜和银和盐酸不反应生成氢气，如果是一种金属可以是镁，两种金属可以是铝、铜或铝、银，三种金属可以是镁、铝、银或镁、铝、铜或铝、铜、银，四种金属的话为镁、铝、铜、银，一共7种情况，故填：7。19．（2020四川眉山）金属制品与我们的日常生活密不可分。（1）有铝、锌、铜三种金属，其中不能与稀硫酸发生反应的是__________。（2）铝的化学性质比较活泼，但铝制品具有很好的抗腐蚀性能，其原因是铝表面容易形成__________。（3）为验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，某同学选用如下试剂组进行验证，其中不合理的一组是__________（用序号①②③填空）①Zn、CuSO4溶液、Ag②ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液③Zn、Cu、AgNO3溶液（4）由所学知识可知，活泼性Fe>Cu，。非金属与金属类似，活泼性C12>Br2>l2，请写出将Cl2通入NaBr溶液中发生反应的化学方程式____________。【答案】Cu或铜致密氧化膜③【解析】（1）根据三种金属的活动性由强到弱为铝>锌>（氢）>铜可知，铜位于H之后不能与稀硫酸发生置换反应。（2）铝的化学性质比较活泼，但铝制品却具有很好的抗腐蚀性能，原因是铝在通常情况下能和空气中的氧气反应生成致密氧化膜，对内部的铝起到保护作用；（3）①Zn与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了活动性锌＞铜；Ag不能与硫酸铜溶液反应，说明了活动性铜＞银；由此可得出三种金属活动性锌＞铜＞银，不符合题意；②Cu与AgNO3溶液反应置换出银，说明了活动性铜＞银；Cu不能与ZnSO4溶液反应，说明了活动性锌＞铜；由此可得出三种金属活动性锌＞铜＞银，不符合题意；③Zn、Cu都能与AgNO3溶液反应，证明锌、铜的活动性比银强，但无法比较锌、铜的活动性强弱，符合题意。故选③。（4）由所学知识可知，活泼性Fe>Cu，。由于金属铁能把铜从硫酸铜溶液中置换出来，说明铁的活动性比铜强，非金属单质也具有类似的性质，活动性强的金属或非金属单质可以把弱的金属或非金属单质从盐溶液中置换出来。所以，根据活泼性C12>Br2>l2，将Cl2通入NaBr溶液中，氯气会将溴气置换出来，发生反应的化学方程式为：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2。20．工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如图。已知生铁的含碳量为2%﹣4．3%，钢的含碳量为0．03%﹣2%。（1）反应：①Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，②Fe2O3+3C2Fe+3CO。属于置换反应的是_____，用于高炉炼铁的原理是_____（填序号）。（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是_____。（3）热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是_____。（4）炼钢炉中，通入纯氧的目的是_____。将钢锭轧成钢板，体现了金属的_____性。（5）钢铁制品可能会生锈，写出用稀盐酸除铁锈的化学方程式_____。【答案】（1）②；①；（2）增大接触面积，使其充分反应；（3）N2；（4）使生铁中碳充分反应，降低碳的含量；延展；（5）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O【解析】（1）反应①的反应物是两种化合物，所以该反应不属于置换反应，而反应②是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，属于置换反应；高炉炼铁的原理是在高温的条件下，一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，反应①；（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，粉碎的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率；（3）氮气的化学性质稳定，热空气中的氮气没有参与反应，所以排放出的高炉气体中也含有氮气；（4）炼钢炉中通入氧气可以使生铁中的碳充分反应，降低含碳量，将钢锭轧成钢板，体现了金属的延展性；（5）铁锈主要成分是氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。21.（2021·江苏连云港）在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。(1)“焦炭炼钢”是先将铁精矿(Fe2O3)和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，_______夺取了Fe2O3里的氧，将铁还原出来。②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO2，则该钢铁厂每年排放CO2的质量为_______万吨。(2)为了实现CO2的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂(含NaFe3O4)，能将CO2转化为汽油，转化步骤如下：①步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是_______。②下列说法错误的是_______(填字母)。a所得汽油中含有C、H两种元素bNaFe3O4中O为2价，Fe为+3价c上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求(3)一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。①高温下，用H2炼铁时反应的化学方程式为_______。②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有_______。③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的：_______。【答案】CO440H2Ob不排放CO2、无污染调节钢中的含碳量【解析】（1）①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，CO夺取了Fe2O3里的氧，将铁还原出来；（2）②设每年排放CO2的质量为x，解得x=440万吨；（2）①步骤Ⅰ是二氧化碳和氢气反应生成一氧化碳和水，故氧化物的化学式为：H2O；②a、根据质量守恒定律，反应物中只有C、H两种元素，所以所得汽油中含有C、H两种元素，正确；b、四氧化三铁中氧为2价，两个铁为+3价，另外一个铁为+2价，错误；c、上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求，正确。故选b；（3）氢气和二氧化三铁在高温下反应生成铁和水，反应的化学方程式为：；②“焦炭炼钢”有二氧化碳产生，“氢能炼钢”的产物为水，优点是不排放CO2、无污染；③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的调节钢中的含碳量。故答案为：①CO；②440；③H2O；④b；⑤；⑥不排放CO2、无污染；⑦调节钢中的含碳量。三、实验探究题22．（2021·福建省卷）钢铁是应用广泛的金属材料。(1)英国学者R·坦普尔论证了我国古代冶铁技术世界第一。早在公元前4世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁，并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度；公元前2世纪，中国人发明了“充氧”等炼钢法。①“黑土”含有磷酸铁(FePO4)，其中磷元素的化合价为______________。②生铁生产过程中，一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为______________。③炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的______________，获得性能更好的钢。(2)对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁锈蚀。①“发蓝”过程发生了______________(填“物理变化”或“化学变化”)。②致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是______________。【答案】（1）①+5②③含碳量（2）①化学变化②隔绝氧气和水【解析】（