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15. 利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验(装置如下图所示,装置气密性良好)。实验1 min后温度计读数上升,8 min后打开止水夹,水倒吸入锥形瓶,实验数据如下表：
下列说法不合理的是 （
A.铁的锈蚀是放热反应
B.使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀
C.此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与
D.计算得出空气中氧气的体积分数约为19.7%
下列说法不合理的是 （
C
）A.铁的锈蚀是放热反应
B.使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀
C.此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与
D.计算得出空气中氧气的体积分数约为19.7%
答案
C
解析
【分析】
要解决本题，需结合铁锈蚀的原理、影响因素及实验设计的对照原则分析各选项：首先明确铁锈蚀的条件是铁与氧气、水同时接触，氯化钠可加快铁的锈蚀（形成原电池）；再逐一判断选项是否合理。
【解析】
A选项：实验1min后温度计读数上升，说明铁锈蚀过程中释放热量，属于放热反应，该说法合理；
B选项：氯化钠溶液能增强导电性，加快铁的电化学腐蚀（原电池反应），从而加快铁的锈蚀，该说法合理；
C选项：本实验未设置“铁在干燥空气中锈蚀”的对照实验，无法证明铁的锈蚀需要水的参与，该说法不合理；
D选项：水倒吸入锥形瓶的体积等于消耗氧气的体积，根据实验数据计算，空气中氧气的体积分数约为19.7%，该说法合理。
综上，答案选C。
【答案】C
【知识点】铁的锈蚀、空气中氧气含量的测定
【点评】本题结合铁锈蚀实验考查相关化学知识，需掌握铁锈蚀的原理、影响因素及实验设计的对照原则，难度适中。
【难度系数】0.5
要解决本题，需结合铁锈蚀的原理、影响因素及实验设计的对照原则分析各选项：首先明确铁锈蚀的条件是铁与氧气、水同时接触，氯化钠可加快铁的锈蚀（形成原电池）；再逐一判断选项是否合理。
【解析】
A选项：实验1min后温度计读数上升，说明铁锈蚀过程中释放热量，属于放热反应，该说法合理；
B选项：氯化钠溶液能增强导电性，加快铁的电化学腐蚀（原电池反应），从而加快铁的锈蚀，该说法合理；
C选项：本实验未设置“铁在干燥空气中锈蚀”的对照实验，无法证明铁的锈蚀需要水的参与，该说法不合理；
D选项：水倒吸入锥形瓶的体积等于消耗氧气的体积，根据实验数据计算，空气中氧气的体积分数约为19.7%，该说法合理。
综上，答案选C。
【答案】C
【知识点】铁的锈蚀、空气中氧气含量的测定
【点评】本题结合铁锈蚀实验考查相关化学知识，需掌握铁锈蚀的原理、影响因素及实验设计的对照原则，难度适中。
【难度系数】0.5
16. 石器时代的“玉龙”、秦代的“青铜龙”、唐代的“鎏金铁芯铜龙”等文物的制造体现了古人的智慧。
（1）鎏金工艺是指在器物表面涂抹金汞齐(金汞合金)，加热祛汞，冷却，器物表面形成金膜。鎏金工艺利用的知识有
a. 汞的沸点低
b. 汞被氧化变成氧化汞
c. 金汞合金的熔点比组分纯金低
（2）唐代的“鎏金铁芯铜龙”通过鎏金工艺在“铁芯铜龙”上形成一层黄金薄层，除了美观还起到很好的保护作用，主要原理是
（3）《周礼·考工记》中有将铜、锡熔合制青铜器的记载。将铜片和锡片分别放入稀盐酸中，锡片表面有气泡生成而铜片没有，请写出锡与稀盐酸反应的化学方程式：
（1）鎏金工艺是指在器物表面涂抹金汞齐(金汞合金)，加热祛汞，冷却，器物表面形成金膜。鎏金工艺利用的知识有
ac
（填字母）。a. 汞的沸点低
b. 汞被氧化变成氧化汞
c. 金汞合金的熔点比组分纯金低
（2）唐代的“鎏金铁芯铜龙”通过鎏金工艺在“铁芯铜龙”上形成一层黄金薄层，除了美观还起到很好的保护作用，主要原理是
加保护膜
（填“加保护膜”或“改变其组成”）。（3）《周礼·考工记》中有将铜、锡熔合制青铜器的记载。将铜片和锡片分别放入稀盐酸中，锡片表面有气泡生成而铜片没有，请写出锡与稀盐酸反应的化学方程式：
$\ce{Sn + 2HCl = SnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
。［已知：锡(Sn)与酸溶液反应生成+2价的含锡化合物］答案
(1) ac (2) 加保护膜 (3) $\ce{Sn + 2HCl = SnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
解析
【分析】
本题结合古代文物的金属工艺，分三小问考查金属相关基础知识。第（1）问需根据鎏金工艺的操作（加热祛汞、冷却成膜）分析汞和金汞合金的性质，判断选项；第（2）问分析黄金薄层的保护原理，判断是覆盖保护还是改变组成；第（3）问根据锡的化合价（+2）书写与稀盐酸反应的化学方程式。
【解析】
（1）鎏金工艺中，“加热祛汞”利用汞沸点低、受热易挥发的性质，故a正确；金汞合金加热后汞蒸发，冷却形成金膜，说明金汞合金的熔点比纯金低，故c正确；该过程中汞未被氧化为氧化汞，b错误，因此选ac。
（2）黄金薄层覆盖在“铁芯铜龙”表面，隔绝氧气、水等物质，起到保护作用，原理是加保护膜，并非改变其组成。
（3）锡（Sn）与稀盐酸反应生成+2价锡的氯化物（SnCl₂）和氢气，化学方程式为：$\ce{Sn + 2HCl = SnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) ac (2) 加保护膜 (3) $\ce{Sn + 2HCl = SnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
【知识点】
金属的性质、合金的特性、化学方程式书写
【点评】
本题结合古代文物工艺情境，将化学知识与传统文化结合，考查金属性质、合金特点及化学方程式书写，难度适中，能引导学生联系实际理解化学知识。
【难度系数】
0.6
本题结合古代文物的金属工艺，分三小问考查金属相关基础知识。第（1）问需根据鎏金工艺的操作（加热祛汞、冷却成膜）分析汞和金汞合金的性质，判断选项；第（2）问分析黄金薄层的保护原理，判断是覆盖保护还是改变组成；第（3）问根据锡的化合价（+2）书写与稀盐酸反应的化学方程式。
【解析】
（1）鎏金工艺中，“加热祛汞”利用汞沸点低、受热易挥发的性质，故a正确；金汞合金加热后汞蒸发，冷却形成金膜，说明金汞合金的熔点比纯金低，故c正确；该过程中汞未被氧化为氧化汞，b错误，因此选ac。
（2）黄金薄层覆盖在“铁芯铜龙”表面，隔绝氧气、水等物质，起到保护作用，原理是加保护膜，并非改变其组成。
（3）锡（Sn）与稀盐酸反应生成+2价锡的氯化物（SnCl₂）和氢气，化学方程式为：$\ce{Sn + 2HCl = SnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) ac (2) 加保护膜 (3) $\ce{Sn + 2HCl = SnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
【知识点】
金属的性质、合金的特性、化学方程式书写
【点评】
本题结合古代文物工艺情境，将化学知识与传统文化结合，考查金属性质、合金特点及化学方程式书写，难度适中，能引导学生联系实际理解化学知识。
【难度系数】
0.6
17. 宋代名作《千里江山图》是中华文化瑰宝之一。
（1）《千里江山图》流传千年依旧色彩艳丽，璀璨夺目，与所用矿石颜料有关。说明所用矿石颜料的化学性质
（2）矿石颜料之一赭石（主要成分为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$）属于赤铁矿，赤铁矿
（3）北宋张潜的《浸铜要略序》中有记载“山麓有胆泉（硫酸铜溶液），土人汲以浸铁。数日
辄类朽木，刮取其屑，锻炼成铜”，即通过将铁浸入硫酸铜溶液的方法冶炼金属铜。若要炼得128 kg金属铜，请计算理论上需要的铁的质量。（写出计算过程）
（1）《千里江山图》流传千年依旧色彩艳丽，璀璨夺目，与所用矿石颜料有关。说明所用矿石颜料的化学性质
稳定
（填“稳定”或“不稳定”）（2）矿石颜料之一赭石（主要成分为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$）属于赤铁矿，赤铁矿
不是
（填“是”或“不是”）金属材料，从物质分类来看，赤铁矿是混合物
（填“纯净物”或“混合物”）。（3）北宋张潜的《浸铜要略序》中有记载“山麓有胆泉（硫酸铜溶液），土人汲以浸铁。数日
辄类朽木，刮取其屑，锻炼成铜”，即通过将铁浸入硫酸铜溶液的方法冶炼金属铜。若要炼得128 kg金属铜，请计算理论上需要的铁的质量。（写出计算过程）答案
(1) 稳定 (2) 不是 混合物 (3) 112 kg
解析
【分析】
第（1）问：颜料能长时间保持色彩，说明其不易与其他物质发生化学反应，据此判断化学性质；第（2）问：根据金属材料的定义判断赤铁矿是否属于金属材料，再结合赤铁矿的组成判断物质类别；第（3）问：利用铁与硫酸铜反应的化学方程式，结合生成铜的质量，通过比例关系计算所需铁的质量，需保证计算步骤规范。
【解析】
（1）《千里江山图》流传千年色彩不变，说明所用矿石颜料不易与其他物质发生化学反应，化学性质稳定，故填“稳定”；
（2）金属材料包括纯金属和合金，赤铁矿主要成分为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$，属于金属氧化物，不属于金属材料；赤铁矿中除$\ce{Fe_{2}O_{3}}$外还含有其他杂质，由多种物质组成，属于混合物，故依次填“不是”“混合物”；
（3）设理论上需要铁的质量为$ x $。
反应的化学方程式为：$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$
反应中$\ce{Fe}$与$\ce{Cu}$的质量比为$56:64$，根据生成铜的质量为128 kg，列比例式：
$\frac{56}{64} = \frac{x}{128\ \mathrm{kg}}$
解得：$x = \frac{56 × 128\ \mathrm{kg}}{64} = 112\ \mathrm{kg}$
答：理论上需要铁的质量为112 kg。
【答案】
(1) 稳定 (2) 不是 混合物 (3) 112 kg
【知识点】
化学性质、物质分类、化学方程式计算
【点评】
本题结合古代文化遗产考查化学基础知识，将化学知识与实际应用结合，难度适中，需要学生掌握化学性质的判断、物质分类以及化学方程式的计算，注重基础知识点的应用。
【难度系数】
0.6
第（1）问：颜料能长时间保持色彩，说明其不易与其他物质发生化学反应，据此判断化学性质；第（2）问：根据金属材料的定义判断赤铁矿是否属于金属材料，再结合赤铁矿的组成判断物质类别；第（3）问：利用铁与硫酸铜反应的化学方程式，结合生成铜的质量，通过比例关系计算所需铁的质量，需保证计算步骤规范。
【解析】
（1）《千里江山图》流传千年色彩不变，说明所用矿石颜料不易与其他物质发生化学反应，化学性质稳定，故填“稳定”；
（2）金属材料包括纯金属和合金，赤铁矿主要成分为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$，属于金属氧化物，不属于金属材料；赤铁矿中除$\ce{Fe_{2}O_{3}}$外还含有其他杂质，由多种物质组成，属于混合物，故依次填“不是”“混合物”；
（3）设理论上需要铁的质量为$ x $。
反应的化学方程式为：$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$
反应中$\ce{Fe}$与$\ce{Cu}$的质量比为$56:64$，根据生成铜的质量为128 kg，列比例式：
$\frac{56}{64} = \frac{x}{128\ \mathrm{kg}}$
解得：$x = \frac{56 × 128\ \mathrm{kg}}{64} = 112\ \mathrm{kg}$
答：理论上需要铁的质量为112 kg。
【答案】
(1) 稳定 (2) 不是 混合物 (3) 112 kg
【知识点】
化学性质、物质分类、化学方程式计算
【点评】
本题结合古代文化遗产考查化学基础知识，将化学知识与实际应用结合，难度适中，需要学生掌握化学性质的判断、物质分类以及化学方程式的计算，注重基础知识点的应用。
【难度系数】
0.6
