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8. 新趋势 传统文化 明代宋应星所著《天工开物》介绍了“火法炼锌”的方法，把炉甘石和煤炭装入炼锌泥罐内，泥封，“其底铺薪，发火煅红”“罐中炉甘石熔化成团”“冷定毁罐取出”“即倭铅也”(注:炉甘石主要成分为$\ce{ZnCO_{3}}$,倭铅为锌的古称)。下列说法错误的是（
A.炉甘石装入罐前进行粉碎处理，其作用是增大与煤炭的接触面积，使反应更快更充分
B.使用泥制炼锌罐有利于达到反应温度并便于毁罐将产品取出
C.“冷定毁罐取出”的目的是防止锌在较高温度下再次被氧化
D.“即倭铅也”炼制所得产品为纯净物锌
D
）A.炉甘石装入罐前进行粉碎处理，其作用是增大与煤炭的接触面积，使反应更快更充分
B.使用泥制炼锌罐有利于达到反应温度并便于毁罐将产品取出
C.“冷定毁罐取出”的目的是防止锌在较高温度下再次被氧化
D.“即倭铅也”炼制所得产品为纯净物锌
答案
D
解析
【分析】本题围绕《天工开物》中的火法炼锌，考查金属冶炼的相关知识，需结合炼锌的反应原理、物质性质逐一分析各选项，判断描述的正误。
【解析】A选项：将炉甘石粉碎，可增大其与煤炭的接触面积，使反应更充分、速率更快，该说法正确；B选项：泥制炼锌罐耐高温，能达到反应所需的高温，且泥罐易毁坏，便于取出产品，该说法正确；C选项：锌为活泼金属，高温下易被氧气氧化，“冷定”（冷却）后再取出，可防止锌再次被氧化，该说法正确；D选项：火法炼锌得到的倭铅（锌）中含有杂质，属于混合物，并非纯净物，该说法错误。
【答案】D
【知识点】金属的冶炼、影响化学反应速率的因素、物质的分类
【点评】本题结合传统文化素材考查化学知识，贴近实际应用，需要学生掌握金属冶炼的基本原理及物质的性质，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
【解析】A选项：将炉甘石粉碎，可增大其与煤炭的接触面积，使反应更充分、速率更快，该说法正确；B选项：泥制炼锌罐耐高温，能达到反应所需的高温，且泥罐易毁坏，便于取出产品，该说法正确；C选项：锌为活泼金属，高温下易被氧气氧化，“冷定”（冷却）后再取出，可防止锌再次被氧化，该说法正确；D选项：火法炼锌得到的倭铅（锌）中含有杂质，属于混合物，并非纯净物，该说法错误。
【答案】D
【知识点】金属的冶炼、影响化学反应速率的因素、物质的分类
【点评】本题结合传统文化素材考查化学知识，贴近实际应用，需要学生掌握金属冶炼的基本原理及物质的性质，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
9. 某化学小组用铝片进行如下探究：
实验1:用坩埚钳夹持一片打磨过的银白色铝片,在酒精灯火焰上加热,当铝片表面呈灰白色时,轻轻晃动铝片,可以感觉到铝片内有熔化的物质被包裹着,但铝片没有熔融下滴。
实验2:取一支试管,放入一小片打磨过的铝片,再加入3 mL 20%的盐酸,触摸到试管壁发热,同时观察到有气泡产生。
下列说法不正确的是（
A.铝片变成灰白色的原因：$4\ce{Al} + 3\ce{O_{2}} \xlongequal{\Delta} 2\ce{Al_{2}O_{3}}$
B.实验1能说明生成物氧化铝的熔点高于反应物铝
C.实验2中,试管壁发热是反应化学能转化为热能
D.由实验2观察到的现象可判断产生的气体是氢气
实验1:用坩埚钳夹持一片打磨过的银白色铝片,在酒精灯火焰上加热,当铝片表面呈灰白色时,轻轻晃动铝片,可以感觉到铝片内有熔化的物质被包裹着,但铝片没有熔融下滴。
实验2:取一支试管,放入一小片打磨过的铝片,再加入3 mL 20%的盐酸,触摸到试管壁发热,同时观察到有气泡产生。
下列说法不正确的是（
D
）A.铝片变成灰白色的原因：$4\ce{Al} + 3\ce{O_{2}} \xlongequal{\Delta} 2\ce{Al_{2}O_{3}}$
B.实验1能说明生成物氧化铝的熔点高于反应物铝
C.实验2中,试管壁发热是反应化学能转化为热能
D.由实验2观察到的现象可判断产生的气体是氢气
答案
D
解析
【分析】本题需结合铝的性质及实验现象逐一分析选项：首先回忆铝加热时与氧气反应生成氧化铝的反应及氧化铝的熔点特点；再分析铝与盐酸反应的能量变化和气体判断的依据，据此判断各选项正误。
【解析】
A选项：打磨过的铝片加热时，铝与空气中的氧气在加热条件下反应生成氧化铝，化学方程式为$4\ce{Al} + 3\ce{O_{2}} \xlongequal{\Delta} 2\ce{Al_{2}O_{3}}$，该选项正确。
B选项：实验1中铝片熔化但不滴落，是因为表面生成的氧化铝熔点高，包裹住熔化的铝，说明氧化铝的熔点高于铝，该选项正确。
C选项：铝与盐酸的反应是放热反应，反应过程中化学能转化为热能，使试管壁发热，该选项正确。
D选项：实验2中仅观察到有气泡产生，没有对气体进行检验（如点燃、通入澄清石灰水等操作），无法确定产生的气体是氢气，该选项错误。
【答案】D
【知识点】铝的化学性质、化学反应中的能量变化、气体的检验
【点评】本题通过实验探究铝的性质，重点考查对实验现象的分析能力，需注意物质的判断不能仅依赖单一现象，需结合反应原理和检验方法。
【难度系数】0.5
【解析】
A选项：打磨过的铝片加热时，铝与空气中的氧气在加热条件下反应生成氧化铝，化学方程式为$4\ce{Al} + 3\ce{O_{2}} \xlongequal{\Delta} 2\ce{Al_{2}O_{3}}$，该选项正确。
B选项：实验1中铝片熔化但不滴落，是因为表面生成的氧化铝熔点高，包裹住熔化的铝，说明氧化铝的熔点高于铝，该选项正确。
C选项：铝与盐酸的反应是放热反应，反应过程中化学能转化为热能，使试管壁发热，该选项正确。
D选项：实验2中仅观察到有气泡产生，没有对气体进行检验（如点燃、通入澄清石灰水等操作），无法确定产生的气体是氢气，该选项错误。
【答案】D
【知识点】铝的化学性质、化学反应中的能量变化、气体的检验
【点评】本题通过实验探究铝的性质，重点考查对实验现象的分析能力，需注意物质的判断不能仅依赖单一现象，需结合反应原理和检验方法。
【难度系数】0.5
10. 某工厂先用孔雀石制取硫酸铜
$\ce{[Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3} + 2H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;} 2CuSO_{4} + 3H_{2}O + CO_{2}\uparrow ]}$，再用“湿法炼铜”获得铜，其主要工艺流程如图所示。下列分析错误的是（
A.孔雀石用粉末而不用块状可以使反应更快
B.两处滤液中都是只含有硫酸铁
C.固体A中含有铁和铜
D.干燥铜时不能采取高温的方法
$\ce{[Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3} + 2H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;} 2CuSO_{4} + 3H_{2}O + CO_{2}\uparrow ]}$，再用“湿法炼铜”获得铜，其主要工艺流程如图所示。下列分析错误的是（
B
）A.孔雀石用粉末而不用块状可以使反应更快
B.两处滤液中都是只含有硫酸铁
C.固体A中含有铁和铜
D.干燥铜时不能采取高温的方法
答案
B
解析
【分析】本题结合孔雀石制取硫酸铜及湿法炼铜的工艺流程，考查反应速率的影响因素、金属的化学性质等知识。解题时需逐一分析每个选项，结合反应原理和流程细节判断正误：粉末状反应物接触面积大，反应速率更快；铁与硫酸铜、稀硫酸反应均生成亚铁盐，不会生成硫酸铁；过量铁粉会使固体A含铜和铁；铜高温易与氧气反应，故干燥不能高温。
【解析】A选项：孔雀石用粉末状，增大了与稀硫酸的接触面积，能加快反应速率，分析正确；B选项：硫酸铜溶液中加过量铁粉，发生反应$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$，过滤后滤液含硫酸亚铁（无硫酸铁）；固体A（含Fe、Cu）加稀硫酸，铁与稀硫酸反应$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4} + H_{2}↑}$，过滤后滤液仍为硫酸亚铁，两处滤液均不含硫酸铁，分析错误；C选项：因铁粉过量，铁与硫酸铜反应后固体A含生成的Cu和剩余的Fe，分析正确；D选项：铜在高温下会与空气中氧气反应生成CuO，故干燥铜不能高温，分析正确。
【答案】B
【知识点】金属化学性质、反应速率影响因素
【点评】本题以工艺流程为载体，考查金属相关核心知识，需掌握铁的置换反应、铜的化学性质等，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】A选项：孔雀石用粉末状，增大了与稀硫酸的接触面积，能加快反应速率，分析正确；B选项：硫酸铜溶液中加过量铁粉，发生反应$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$，过滤后滤液含硫酸亚铁（无硫酸铁）；固体A（含Fe、Cu）加稀硫酸，铁与稀硫酸反应$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4} + H_{2}↑}$，过滤后滤液仍为硫酸亚铁，两处滤液均不含硫酸铁，分析错误；C选项：因铁粉过量，铁与硫酸铜反应后固体A含生成的Cu和剩余的Fe，分析正确；D选项：铜在高温下会与空气中氧气反应生成CuO，故干燥铜不能高温，分析正确。
【答案】B
【知识点】金属化学性质、反应速率影响因素
【点评】本题以工艺流程为载体，考查金属相关核心知识，需掌握铁的置换反应、铜的化学性质等，难度适中。
【难度系数】0.5
11. 已知: $\ce{CaC_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta}CaCO_{3} + CO\uparrow}$ , $\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$。用如图装置研究炼铁原理。下列说法正确的是（
A.实验时,先加热 $\ce{Fe_{2}O_{3}}$,后加热 $\ce{CaC_{2}O_{4}}$
B.装置②中粉末变成黑色,取黑色粉末溶于稀盐酸,有气泡产生,说明有 Fe 生成
C.装置③中澄清石灰水变浑浊,能说明装置②中有 $\ce{CO_{2}}$ 生成
D.若装置②中最终得到 Fe 的质量为 5.6 g,那么装置①中分解的 $\ce{CaC_{2}O_{4}}$ 的质量为19.2 g
B
）A.实验时,先加热 $\ce{Fe_{2}O_{3}}$,后加热 $\ce{CaC_{2}O_{4}}$
B.装置②中粉末变成黑色,取黑色粉末溶于稀盐酸,有气泡产生,说明有 Fe 生成
C.装置③中澄清石灰水变浑浊,能说明装置②中有 $\ce{CO_{2}}$ 生成
D.若装置②中最终得到 Fe 的质量为 5.6 g,那么装置①中分解的 $\ce{CaC_{2}O_{4}}$ 的质量为19.2 g
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题，需结合实验原理、物质的性质逐一分析选项：
1. 实验操作顺序：CO是可燃性气体，与空气混合加热易爆炸，因此需先利用CaC₂O₄分解产生的CO排尽装置内空气，再加热Fe₂O₃，防止爆炸，据此判断A选项；
2. 铁的性质：Fe₂O₃被CO还原为黑色的Fe单质，Fe能与稀盐酸反应生成H₂（气泡），据此判断B选项；
3. 二氧化碳的来源：装置③中澄清石灰水变浑浊，可能来自装置①中CaCO₃分解生成的CO₂，也可能来自装置②中CO还原Fe₂O₃生成的CO₂，无法确定是装置②生成的，据此判断C选项；
4. 化学计算：根据Fe的质量计算所需CO的量，再结合CaC₂O₄分解的反应，计算CaC₂O₄的质量，判断D选项。
【解析】
A选项：实验时应先加热CaC₂O₄，利用生成的CO排尽装置内空气，防止加热Fe₂O₃时CO与空气混合发生爆炸，故A错误；
B选项：装置②中Fe₂O₃被CO还原为黑色的Fe，Fe与稀盐酸反应生成FeCl₂和H₂，有气泡产生，说明有Fe生成，故B正确；
C选项：装置①中CaCO₃高温分解也会生成CO₂，使装置③中澄清石灰水变浑浊，因此无法说明装置②中有CO₂生成，故C错误；
D选项：Fe的质量为5.6g，物质的量为$\frac{5.6g}{56g/mol}=0.1mol$，根据反应$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$，生成0.1mol Fe需要0.15mol CO；CaC₂O₄分解生成CaCO₃和CO，反应为$\ce{CaC_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta}CaCO_{3} + CO\uparrow}$，生成0.15mol CO需要0.15mol CaC₂O₄，质量为$0.15mol×128g/mol=19.2g$，但CaCO₃还会分解生成CO₂，实际需要的CaC₂O₄质量大于19.2g，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
炼铁原理实验、化学方程式计算、物质检验
【点评】
本题围绕炼铁原理实验，考查实验操作顺序、物质性质与检验、化学计算，需明确各物质的反应关系和实验注意事项，易错点为二氧化碳的来源判断和化学计算中CO需求量的分析。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合实验原理、物质的性质逐一分析选项：
1. 实验操作顺序：CO是可燃性气体，与空气混合加热易爆炸，因此需先利用CaC₂O₄分解产生的CO排尽装置内空气，再加热Fe₂O₃，防止爆炸，据此判断A选项；
2. 铁的性质：Fe₂O₃被CO还原为黑色的Fe单质，Fe能与稀盐酸反应生成H₂（气泡），据此判断B选项；
3. 二氧化碳的来源：装置③中澄清石灰水变浑浊，可能来自装置①中CaCO₃分解生成的CO₂，也可能来自装置②中CO还原Fe₂O₃生成的CO₂，无法确定是装置②生成的，据此判断C选项；
4. 化学计算：根据Fe的质量计算所需CO的量，再结合CaC₂O₄分解的反应，计算CaC₂O₄的质量，判断D选项。
【解析】
A选项：实验时应先加热CaC₂O₄，利用生成的CO排尽装置内空气，防止加热Fe₂O₃时CO与空气混合发生爆炸，故A错误；
B选项：装置②中Fe₂O₃被CO还原为黑色的Fe，Fe与稀盐酸反应生成FeCl₂和H₂，有气泡产生，说明有Fe生成，故B正确；
C选项：装置①中CaCO₃高温分解也会生成CO₂，使装置③中澄清石灰水变浑浊，因此无法说明装置②中有CO₂生成，故C错误；
D选项：Fe的质量为5.6g，物质的量为$\frac{5.6g}{56g/mol}=0.1mol$，根据反应$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$，生成0.1mol Fe需要0.15mol CO；CaC₂O₄分解生成CaCO₃和CO，反应为$\ce{CaC_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta}CaCO_{3} + CO\uparrow}$，生成0.15mol CO需要0.15mol CaC₂O₄，质量为$0.15mol×128g/mol=19.2g$，但CaCO₃还会分解生成CO₂，实际需要的CaC₂O₄质量大于19.2g，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
炼铁原理实验、化学方程式计算、物质检验
【点评】
本题围绕炼铁原理实验，考查实验操作顺序、物质性质与检验、化学计算，需明确各物质的反应关系和实验注意事项，易错点为二氧化碳的来源判断和化学计算中CO需求量的分析。
【难度系数】
0.5
12. 将一氧化碳和铁的氧化物 $\ce{Fe_{x}O_{y}}$ 置于密闭容器中,一定条件下充分反应,反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是（
A.$m$ 的值为 $19.6$
B.参加反应的铁的氧化物的质量为 $16\ \mathrm{g}$
C.当 $\ce{CO_{2}}$ 质量为 $4.4\ \mathrm{g}$ 时,容器内 $\ce{CO}$ 的质量为 $14\ \mathrm{g}$
D.铁的氧化物中 $x:y=2:3$
C
）A.$m$ 的值为 $19.6$
B.参加反应的铁的氧化物的质量为 $16\ \mathrm{g}$
C.当 $\ce{CO_{2}}$ 质量为 $4.4\ \mathrm{g}$ 时,容器内 $\ce{CO}$ 的质量为 $14\ \mathrm{g}$
D.铁的氧化物中 $x:y=2:3$
答案
C
解析
【分析】
首先明确一氧化碳还原铁的氧化物的反应原理：$\ce{yCO + Fe_{x}O_{y}\xlongequal{一定条件} xFe + yCO_{2}}$。从图像可知，当生成$\ce{CO_{2}}$质量为17.6g时，生成$\ce{Fe}$质量为5.6g，剩余$\ce{CO}$质量为5.6g。需通过反应中各物质的量关系、质量守恒定律，逐一分析每个选项的正误。
【解析】
反应原理：$\ce{yCO + Fe_{x}O_{y}\xlongequal{一定条件} xFe + yCO_{2}}$。
1. 计算相关物质的量：
当$\ce{CO_{2}}$质量为17.6g时，$n(\ce{CO_{2}})=\frac{17.6\ \mathrm{g}}{44\ \mathrm{g/mol}}=0.4\ \mathrm{mol}$；生成$\ce{Fe}$的物质的量$n(\ce{Fe})=\frac{5.6\ \mathrm{g}}{56\ \mathrm{g/mol}}=0.1\ \mathrm{mol}$。
2. 分析铁的氧化物组成：
根据反应式，生成$y\ \mathrm{mol}\ \ce{CO_{2}}$对应生成$x\ \mathrm{mol}\ \ce{Fe}$，故$\frac{y}{x}=\frac{0.4}{0.1}=4$，即铁的氧化物中$x:y=1:4$，选项D错误。
3. 分析$\ce{CO}$的质量：
参加反应的$\ce{CO}$的物质的量等于$\ce{CO_{2}}$的物质的量（0.4mol），质量为$0.4\ \mathrm{mol}×28\ \mathrm{g/mol}=11.2\ \mathrm{g}$；初始$\ce{CO}$质量$m=11.2\ \mathrm{g}+5.6\ \mathrm{g}=16.8\ \mathrm{g}$，选项A错误。
4. 分析铁的氧化物质量：
铁的氧化物中$\ce{O}$的物质的量等于反应中夺取的$\ce{O}$的物质的量（0.4mol），质量为$0.4\ \mathrm{mol}×16\ \mathrm{g/mol}=6.4\ \mathrm{g}$，故参加反应的铁的氧化物质量为$5.6\ \mathrm{g}+6.4\ \mathrm{g}=12\ \mathrm{g}$，选项B错误。
5. 分析选项C：
当$\ce{CO_{2}}$质量为4.4g时，是17.6g的$\frac{1}{4}$，则反应的$\ce{CO}$质量为$11.2\ \mathrm{g}×\frac{4.4\ \mathrm{g}}{17.6\ \mathrm{g}}=2.8\ \mathrm{g}$，剩余$\ce{CO}$质量为$16.8\ \mathrm{g}-2.8\ \mathrm{g}=14\ \mathrm{g}$，选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
化学方程式计算、质量守恒定律、一氧化碳还原金属氧化物
【点评】
本题结合图像考查一氧化碳还原铁的氧化物的定量计算，需明确反应中元素的去向，利用物质的量关系和质量守恒定律分析，是化学计算的典型题型。
【难度系数】
0.5
首先明确一氧化碳还原铁的氧化物的反应原理：$\ce{yCO + Fe_{x}O_{y}\xlongequal{一定条件} xFe + yCO_{2}}$。从图像可知，当生成$\ce{CO_{2}}$质量为17.6g时，生成$\ce{Fe}$质量为5.6g，剩余$\ce{CO}$质量为5.6g。需通过反应中各物质的量关系、质量守恒定律，逐一分析每个选项的正误。
【解析】
反应原理：$\ce{yCO + Fe_{x}O_{y}\xlongequal{一定条件} xFe + yCO_{2}}$。
1. 计算相关物质的量：
当$\ce{CO_{2}}$质量为17.6g时，$n(\ce{CO_{2}})=\frac{17.6\ \mathrm{g}}{44\ \mathrm{g/mol}}=0.4\ \mathrm{mol}$；生成$\ce{Fe}$的物质的量$n(\ce{Fe})=\frac{5.6\ \mathrm{g}}{56\ \mathrm{g/mol}}=0.1\ \mathrm{mol}$。
2. 分析铁的氧化物组成：
根据反应式，生成$y\ \mathrm{mol}\ \ce{CO_{2}}$对应生成$x\ \mathrm{mol}\ \ce{Fe}$，故$\frac{y}{x}=\frac{0.4}{0.1}=4$，即铁的氧化物中$x:y=1:4$，选项D错误。
3. 分析$\ce{CO}$的质量：
参加反应的$\ce{CO}$的物质的量等于$\ce{CO_{2}}$的物质的量（0.4mol），质量为$0.4\ \mathrm{mol}×28\ \mathrm{g/mol}=11.2\ \mathrm{g}$；初始$\ce{CO}$质量$m=11.2\ \mathrm{g}+5.6\ \mathrm{g}=16.8\ \mathrm{g}$，选项A错误。
4. 分析铁的氧化物质量：
铁的氧化物中$\ce{O}$的物质的量等于反应中夺取的$\ce{O}$的物质的量（0.4mol），质量为$0.4\ \mathrm{mol}×16\ \mathrm{g/mol}=6.4\ \mathrm{g}$，故参加反应的铁的氧化物质量为$5.6\ \mathrm{g}+6.4\ \mathrm{g}=12\ \mathrm{g}$，选项B错误。
5. 分析选项C：
当$\ce{CO_{2}}$质量为4.4g时，是17.6g的$\frac{1}{4}$，则反应的$\ce{CO}$质量为$11.2\ \mathrm{g}×\frac{4.4\ \mathrm{g}}{17.6\ \mathrm{g}}=2.8\ \mathrm{g}$，剩余$\ce{CO}$质量为$16.8\ \mathrm{g}-2.8\ \mathrm{g}=14\ \mathrm{g}$，选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
化学方程式计算、质量守恒定律、一氧化碳还原金属氧化物
【点评】
本题结合图像考查一氧化碳还原铁的氧化物的定量计算，需明确反应中元素的去向，利用物质的量关系和质量守恒定律分析，是化学计算的典型题型。
【难度系数】
0.5
