（2）B和C装置均可制取CO2，其中C装置的优点是可随时控制反应的发生与停止，如果打开弹簧夹，固体与液体接触，反应便能发生，请简述使C装置中反应停止的原理． （3）若用D装置采用排水法收集O2，请简述操作步骤．
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法；书写化学方程式．
【分析】制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．装置的优点是可随时控制反应的发生与停止，如果打开弹簧夹，固体与液体接触，反应便能发生，如果关闭弹簧夹，气体无法导出，压强增大，固体与液体分离，反应停止；若用D装置采用排水法收集O2，D中先装满水，氧气从短管进入，因为氧气的密度比水小．
【解答】解：（1）如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，要注2KMnO4意配平；加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，是为了防止高锰酸钾粉末进入导管；故答案为：K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）C装置的优点是可随时控制反应的发生与停止，如果打开弹簧夹，固体与液体接触，反应便能发生，如果关闭弹簧夹，气体无法导出，压强增大，固体与液体分离，反应停止；故答案为：如果关闭弹簧夹，气体无法导出，压强增大，固体与液体分离，反应停止；
（3）若用D装置采用排水法收集O2，D中先装满水，气体从短管进入，因为气体的密度比水小；故答案为：D中先装满水，氧气从短管进入，因为氧气的密度比水小；
【点评】本考点主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和注意事项等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．
四、综合应用题（共10分）
25．（10分）金属是一种非常重要的资源，在生产、生活中有着广泛的用途．
（1）人类向自然界提取量最大的金属是铁，高炉炼铁的原料是铁矿石，空气，石灰石和 焦炭 ，
（2）如图所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带U形管的橡皮塞塞紧，U形管内水面处于同一高度，数天后观察到U形管内的a侧液面 上升 （填“上升”“下降”或“不变”），产生此现象的原因是 铁钉在潮湿的环境下和水氧气反应生锈，从而消耗了氧气，导致a侧液面上升 ． （3）请你提出一条防止钢铁锈蚀的合理措施 刷漆 ．
（4）在Cu（NO3）2、Al（NO3）3、和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体
3+ 2+
上滴加稀盐酸时有气泡产生，则反应所得溶液中含有的金属离子有 Al、Fe ，反应后溶液的质量比原混合
溶液质量 小 填（“大”或“小”），有关反应的化学方程式为 Cu（NO3）（NO3）2+Fe=Fe2+Cu或者2AgNO3+Fe=2Ag+Fe（NO3）2或者Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ （写一个即可）．
（5）工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨，冶炼难溶金属等，其原理是在高温下用铝将某些金属从其氧化物中置换出来，若用铝与四氧化三铁反应来制取25.2kg铁，理论上需要消耗铝的质量是多少？
【考点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质；铁的冶炼；金属锈蚀的条件及其防护；书写化学方程式．
【分析】（1）明确炼铁的原料；
（2）铁生锈是和水、氧气反应所致，消耗氧气，液面上升； （3）防止铁生锈的一般措施，隔绝空气和水；
（4）给定四种金属和氢的活动关系由高到低的顺序为为Al Fe H Cu Ag，结合固体滴加盐酸有气泡，说明铁有剩余，进一步分析判断；
（5）根据信息写出对应的化学方程式，然后计算．
【解答】解：（1）人类向自然界提取量最大的金属是铁，高炉炼铁的原料是铁矿石，空气，石灰石和和焦炭； （2）在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，环境潮湿，有水，也有空气，U形管内水面处于同一高度，数天后，慢慢生锈，生锈是消耗水和氧气的，导致a侧液面 上升，产生此现象的原因是 铁钉在潮湿的环境下和水氧气反应生锈，从而消耗了氧气，导致a侧液面上升．
（3）请你提出一条防止钢铁锈蚀的合理措施 刷漆、抹油，做镀层或者加工为不锈钢（具体措施要结合物质的使用用途和环境以及价值来选择）．
（4）给定四种金属和氢的活动关系由高到低的顺序为为Al Fe H Cu Ag．在Cu（NO3）2、Al（NO3）3、和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应（铁最先和硝酸银反应，然后和硝酸铜反应，不和硝酸铝反应）后过滤，向滤出的固体（一定有银和铜，可能有铁，一定无铝）上滴加稀盐酸时有气泡产生（说明固体有铁，也就是铁完全消耗掉硝酸银和硝酸铜后依然有剩余，），则反应所得溶液中含有的金属离子有铝粒子和亚铁粒子，无铜离子和银离子．混合物和铁反应分别为，且质量关系如下 Cu（NO3）2+Fe=Fe（NO3）2+Cu 固体变化
56 64 56﹣64=﹣8，则溶解质量减小 或者2AgNO3+Fe=2Ag+Fe（NO3）2固体变化
56 216 56﹣218=﹣162，则溶解质量减小 反应后溶液的质量比原混合溶液质量 小．
有关反应的化学方程式为 Cu（NO3）2+Fe=Fe（NO3）2+Cu或者2AgNO3+Fe=2Ag+Fe（NO3）2 或者Fe+2HCl=FeCl2+H2↑（写一个即可）．
（5）工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨，冶炼难溶金属等，其原理是在高温下用铝将某些金属从其氧化物中置换出来，若用铝与四氧化三铁反应来制取25.2kg铁，则对应的化学方程式为8Al+3Fe3O4平时用最小公倍数法，从氧元素入手．或者说观察法）． 设理论上需要消耗铝的质量是x 8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe
4Al2O3+9Fe（配
8×27 9×56 x 25.2kg
=
x=10.8kg 故答案为：
（1）焦炭；（2）上升；铁钉在潮湿的环境下和水氧气反应生锈，从而消耗了氧气，导致a侧液面上升． （3）刷漆（合理即可）．
3+ 2+
（4）Al、Fe；小； Cu（NO3）2+Fe=Fe（NO3）2+Cu或者2AgNO3+Fe=2Ag+Fe（NO3）2或者Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
（写一个即可）． （5）10.8kg
【点评】本题涉及内容较多，不要被一下吓晕，要逐一慢慢梳理解答，尽心思考，难度不大．
配套练习
九年级化学试卷
可能用到的相对原子质量：Cu 64 Fe 56 H 1 O 16 一、选择题（共40分）
1、下列物质属于纯净物的是 ( )
A. 液氮 B. 碘酒 C. 石油 D. 石灰浆 2、中华民族有着光辉灿烂的发明史。下列发明创造不涉及化学变化( ) A. 造纸 B. 湿法炼铜
C. 用青铜制作“马踏飞燕” D. 铁矿石炼铁 3、空气是人类的宝贵资源,下列有关空气的说法错误的是( ) A. 空气的成分按体积计算,含量最多的气体是氮气 B. 空气是混合物
C. 氧气具有可燃性 D. 稀有气体的化学性质不活泼 4、下列实验现象的描述错误的是
A. 硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 B. 铝和硫酸铜溶液反应，生成黑色的铜 C. 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射 D. 二氧化碳通入紫色石蕊溶液，紫色石蕊溶液变红 5、下列实验操作正确的是( )
A. 点燃酒精灯 B. 氧气验满 C. 实验室制氧气 D. 检查装置的气密性
6、我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”已于2017年4月20日发射成功，这标志着我国航天事业又跨入了一个崭新的时代。肼(N2H4)是航天事业的功臣，常用作火箭燃料。下列有关肼的说法正确的是( ) A. 肼是一种混合物 B. 一个N2H4分子由1个N2分子和2个H2分子组成 C. 肼的化学式可简写为NH2 D. N2H4的相对分子质量为32 7、下列说法正确的是( )
A. 同种元素可能组成性质不同的几种B. 物质都是由分子或原子构成的
C. 核电荷数:S>S D. 在原子中质子数一定等于中子数 8、下列微粒的结构示意图中，表示阴离子的是
2-
A. B. C. D.
9、NaClO2广泛用于造纸工业。NaClO2中氯元素的化合价为( ) A. -1 B. 0 C. +3 D. +5
10、钛和钛合金是重要金属材料。工业上用钛酸亚铁(FeTiO3)冶炼钛(Ti)的过程是: ①2FeTiO3+6C+7Cl2
2TiCl4+2FeCl3+6CO
Ti+2MgCl2
②在氩气环境中:2Mg+TiCl4下列判断不正确的是( )
A. 反应①中生成的气体对环境有污染
B. 反应②中氯化物的总质量保持不变 C. 反应①、②中钛元素的化合价都改变 D. 反应②中氩气作为保护气不参加反应 11、下列有关水的说法错误的是( )
A. 煮沸可降低水的硬度 B. 可用肥皂水区别硬水和软水 C. 水通电在正极获得氧气 D. 活性炭可将自来水变为纯净水 12、下图是某反应的微观示意图,下列有关该反应的说法不正确的是( )
A. 属于置换反应 B. 相对分子质量最小的是NH3 C. 生成丙和丁的质量比为1∶3 D. 氢元素的化合价在反应前后没有变化 13、一种焰火火药中所含的Cu(NO3)2在燃放时产生绿色火焰，发生如下反应：2Cu(NO3)2中X是一种污染空气的有毒气体，依据质量守恒定律，推测X应是 A. NO2 B. NO C. N2O5 D. N2O 14、下列有关碳单质的说法,错误的是( )
A. 金刚石、石墨充分燃烧的产物都是二氧化碳
B. 金刚石和石墨的物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同 C. 书写档案时规定使用碳素墨水,是因为常温下碳的化学性质不活泼
2CuO+O2↑+4X↑，其