第八单元金属和金属材料练习题2023----2024人教版九年级化学下册（含解析）

第八单元金属和金属材料练习题
一、选择题
1．Mg、Zn的混合物共10g，与一定质量的稀盐酸恰好完全反应，经测定，反应后溶液质量增加了9.6g，将反应后的溶液蒸干，则得到的固体混合物的质量为（ ）
A．19.6g B．24.2g C．29.2g D．29.6g
2．有X、Y、Z三种金属，X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应；如果把Y和X分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，Z不反应。根据以上实验事实判断，X、Y、Z三种金属的活动性由强至弱的顺序正确的是
A．X Z Y B．X Y Z C．Y Z X D．Z Y X
3．在试管中放入一根镁条（已去除氧化膜），往其中加入硝酸银溶液至浸没镁条，观察到如下现象：
①镁条表面迅速覆盖一层疏松的固体物质，经检验发现生成的固体物质中有单质银；
②镁条表面有明显的气泡现象，经检验发现气泡中有氢气；对于上述实验现象的分析错误的是
A．镁能从硝酸银溶液中置换出银
B．镁跟硝酸银溶液反应会生成氢气
C．镁投入硝酸银溶液中只发生2AgNO3+Mg=Mg(NO3)2+2Ag
D．根据该实验可判断镁比银化学活动性强
4．推理是一种重要的化学思维方法，以下推理正确的是
A．二氧化碳一般不能支持燃烧，因此，能使燃着的木条熄灭的气体一定是二氧化碳
B．H2、C还原CuO的反应属于置换反应，因此，CO还原CuO也属于置换反应
C．单质由同种元素组成，因此，含同种元素的物质就是单质
D．物质R在氧气中燃烧生成H2O和CO2 ，说明R中一定含有碳、氢元素，可能含氧元素
5．火星自古就吸引着人们。在古代，我国称之为“荧惑星”，西方称之为“战神玛尔斯星”。2021年5月15日，我国的“祝融号”火星车成功登陆火星，开启火星探测之旅。以下是关于火星的收集信息：①火星橘红色的外表是因为被赤铁矿覆盖②火星南北两极的极冠温度常年在-70℃至-140℃之间③火星大气的成分为二氧化碳95.3%、氮气2.7%、氩气1.6%、氧气和水蒸气0.4%④火星的南北两极发现“干冰”，下列判断正确的是
A．赤铁矿的主要成分是四氧化三铁
B．蜡烛在火星大气中可以燃烧
C．在火星的两极很难找到液态的水
D．“干冰”是固态的甲烷水合物
6．小明同学在复习阶段在笔记本上对化学知识进行了归纳整理：
①在化学反应中，CO和H2都能夺取氧化铜中的氧，所以CO和H2都具有还原性 ②单质由一种元素组成，所以由一种元素组成的物质一定是单质 ③分子、原子都是不显电性的粒子，所以不显电性的粒子一定是分子或原子 ④配制6%的氯化钠溶液，量取水时，仰视量筒刻度使所配氯化钠溶液的质量分数偏低 ⑤合金属于合成材料 ⑥ 图书，档案，精密仪器等物失火，可用CO2灭火器。上述说法正确的是（ ）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
7．“一带一路”是丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的简体，古丝绸之路就传播了我国的文明和科技。下列我国的发明和技术生产工艺中主要体现物理变化的是
A．酿造茅台酒 B．打磨磁石制指南针
C．用硫酸铜炼铜 D．用黏土烧制陶瓷
8．推理是研究和学习化学的一种重要方法。以下推理正确的是（　　）
①原子是化学变化中的最小粒子，所以原子不能再分；
②因为蜡烛燃烧生成CO2和H2O，所以蜡烛里一定含有C和H；
③酸能使紫色石蕊溶液变红，CO2通入紫色石蕊溶液后溶液变红，所以CO2是酸；
④单质是由一种元素组成的物质，则由一种元素组成的物质一定是单质；
⑤置换反应的生成物为单质和化台物，但有单质和化合物生成的反应不一定为置换反应。
A．②③ B．①③⑤ C．②④ D．②⑤
9．有一包金属粉末，可能由Mg、Zn、Fe、Al、Ag等金属中的一种或几种组成，取该样品2.4g加入100g稀硫酸恰好完全反应，得到0.2g氢气和无色溶液。下列说法正确的是
A．样品中一定只含有Mg
B．样品中一定不含有Ag，可能含有铁
C．无色溶液中溶于水的物质总质量为12g
D．稀硫酸中H2SO4的质量为19.6g
10．下列化学方程式书写正确且属于置换反应的是
A． B．
C． D．
11．最近我国科学家设计了一种协同转化装置，实现了天然气中CO2和H2S的高效去除，其反应方程式为 ：下列说法正确的是
A．X的化学式是SO2 B．该反应属于置换反应
C．H2S中硫元素的化合价为-2 D．CO2中碳、氧元素的质量比为1：2
12．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，过一会儿，在Y表面有银析出，而Z表面没有变化。根据以上事实，判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为
A．Z、Y、X B．Y、X、Z C．X、Y、Z D．Y、Z、X
二、填空与简答
13．铁生锈及防护
①铁锈主要成分为 ，结构 ，易 水→生锈后应 去锈。
②铁生锈的实质：铁与 、 发生缓慢氧化。
③探究铁生锈：
① ；② 。
④防止生锈的措施
① ；② ；③ ；④ ；⑤ 。
14．纽扣电池是生活中常用的电源，如图是银纽扣电池的构造示意图，回答下列问题。

(1)铁易与 反应而生锈，故常使用不锈钢制作纽扣电池的外壳，以增强其抗锈蚀性。
(2)该电池中涉及铁、锌、银三种金属。用稀硫酸可以验证这三种金属的活动性顺序，写出发生反应的化学方程式 （写一个）。
(3)向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有 （填化学式）。
15．钢铁是重要的金属材料，人类每年要从自然界中获取大量的铁矿资源。
（1）目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，其目的是 （填字母）。
A 节约金属资源
B 合理开采矿物
C 防止钢铁生锈
（2）铁矿石的种类很多，例如磁铁矿（主要成分Fe3O4）、黄铁矿（主要成分FeS2）及赤铁矿（主要成分Fe2O3）等。一般不选用 ，原因是 。
16．四支试管中分别盛有相同质量分数的稀盐酸，将A、B、C和锌四种金属分别同时放入其中，小明将观察到的现象形象地画了一幅卡通画，每个卡通人物表示一种金属，周围的小黑点表示反应中生成的气体（如图所示）。
（1）A、B、C三种金属活动性由强到弱的顺序可能是 。
（2）B是生活中常见的金属，请写出该金属和盐酸反应的化学方程式 。
17．化学就在我们身边，请有所学化学知识回答下列问题。
（1）军事上的烟幕弹，田径比赛场上的发令枪，使用时都会升起一股白烟，发生的反应是： ；（用化学方程式表示，下同）
（2）在汽车尾气处加装高效催化剂，可将对空气有污染作用的一氧化碳和一氧化氮转化成空气中最多的一种物质和使澄清石灰水变浑浊的气体，则该反应是 。
（3）湿法炼铜的反应原理： 。
18．化学就在我们身边，请运用所学的化学知识，回答或解释下列生活中的问题。
(1)某矿泉水瓶标签标示的主要矿物质成分及含量如下：钙、钾。这里的钙、钾是指 （填“单质”、“元素”、“分子”或“原子”）。
(2)环保活性炭包能除去家装产生的有害气体，其原因是 。
(3)在书写具有保存价值的档案时，规定应使用碳素墨水，其原因是 。
(4)铝锅比铁锅具有更好的抗腐蚀性的原因是 。
19．已知，A～E物质之间存在如图转化关系。其中A、C、D是单质，E是相对分子质量最小的氧化物，B为蓝色溶液。
（1）写出E物质的化学式： 。
（2）浅绿色溶液中一定含有的金属离子是 。
（3）A→D的基本反应类型为 。
（4）A和B反应的化学方程式为 。
20．黄铜矿（主要成分CuFeS2）经初步处理后，所得溶液中的溶质为Fe2（SO4）3、CuSO4及H2SO4.某同学通过废铁屑与所得溶液反应，制取还原铁粉并回收铜。主要步骤如图所示：
(1)操作1的名称是 ，此操作中所用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 ，其中玻璃棒所起的作用是 。
(2)Fe2（SO4）3与铁反应的化学方程式：，其中x、y、z为化学计量数，z的值为 。
(3)步骤I中，生成气体的化学方程式： 。
(4)步骤Ⅱ中，废铁屑含有少量铁锈，对产物的成分没有影响，原因是 。
(5)步骤Ⅲ中加入一种可溶性试剂可实现其转化，从复分解反应发生的条件分析，该试剂可以是 （填化学式）。
(6)隔绝空气进行“焙烧”，铁元素的转化途径是，实际作还原剂的是CO。写出“焙烧”过程中各步反应的化学方程式：
①：
② 。
三、科学探究题
21．在学习金属的化学性质时，老师在课堂上给学生们演示了如图实验：

【给出资料】M是一种金属，溶液是无色液体。
【实验目的】探究M与铜、铝的活动性顺序。
【猜想与假设】
猜想Ⅰ：；
猜想Ⅱ：；
猜想Ⅲ： 。
【进行实验】
第一步：老师取出M丝、铜丝、铝丝用砂纸进行打磨，目的是 。
第二步：老师按照如图进行实验操作，要求同学们填写如下表格：
实验操作 实验想象 实验结论
铝丝插入装有溶液的试管中图甲 铝丝表面出现一层黑色物质
M丝插入装有溶液的试管中图乙 M丝表面出现一层红色物质，溶液的颜色 。 M>Cu
铝丝插入装有溶液的试管中图丙 M丝表面出现一层红色物质，颜色由蓝色变为无色 Al>Cu
第三步：根据表格，可判断猜想 正确。
【交流表达】
老师要求同学们写出试管丙中反应的化学方程式 。然后经同学们讨论后大家认为该实验可以优化，去掉试管 填试管编号中的实验，也可以得出正确的结论。
【评价与反思】
实验结束后，同学们对实验过程进行了如下反思：如果M能够和稀酸溶液反应，探究金属铜、铝活动性顺序时，除了上述实验中已经用到的方法外，还可以根据 进行判断任写一种。
四、计算题
22．某钢铁厂冶炼4000 t含杂质4 ％的生铁，需要含Fe3O485％的磁铁矿多少吨
方法一：利用化学式计算。
方法二：利用化学方程式计算。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】镁与稀盐酸反应：，锌与稀盐酸反应： ，故溶液增加的质量=金属质量-生成氢气的质量，故生成氢气的质量=10g-9.6g=0.4g，故参加反应的盐酸溶质的质量与生成氢气的质量关系为：2HCl～H2。
解：设参加反应的HCl的质量为x
x=14.6g
故得到固体混合物的质量为：10g+14.6g-0.4g=24.2g。
2．B
【详解】X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应说明X的活动强比Y,Z强,如果把Y和Z分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，Z不反应,说明Y的活动强比Z强, 综上所述，X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序为：X＞Y＞Z
3．C
【详解】A、通过分析可知，镁能从硝酸银溶液中置换出银，分析正确，不符合题意；
B、通过分析可知，镁跟硝酸银溶液反应会生成氢气，分析正确，不符合题意；
C、镁条和硝酸银溶液反应后，镁条表面迅速生成单质银，镁条表面也会生成氢气。镁投入硝酸银溶液中不只发生镁与硝酸银反应，还有生成氢气的反应，分析不正确，符合题意；
D、排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，所以根据该实验可判断镁比银化学活动性强，分析正确，不符合题意。
故选：C。
4．D
【详解】A、二氧化碳一般不能支持燃烧，但能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳，也可能是氮气等。错误。
B、H2、C还原CuO的反应属于置换反应，但CO还原CuO反应物是两种化合物，不是置换反应。错误。
C、单质由同种元素组成，但含同种元素的物质不一定是单质，如臭氧和氧气的混合物。错误。
D、化学反应前后元素种类不变，有氧气参与反应则生成物的氧元素可能来自于氧气，所以物质R在氧气中燃烧生成H2O和CO2 ，说明R中一定含有碳、氢元素，可能含氧元素，正确。
故选D。
5．C
【详解】A、赤铁矿的主要成分是三氧化二铁（氧化铁），不是四氧化三铁，选项说法错误；
B、火星大气中二氧化碳占95.3%，氧气和水蒸气占0.4%，蜡烛在火星大气中不可以燃烧，选项说法错误；
C、火星的南北两极发现“干冰”，说明在火星的两极温度极低，很难找到液态的水，选项说法正确；
D、“干冰”是固态的二氧化碳，选项说法错误。
故选：C。
6．B
【详解】①在化学反应中，CO和H2都能夺取氧化铜中的氧，所以CO和H2都具有还原性，正确；②单质由一种元素组成，由一种元素组成的物质不一定是单质，如：金刚石与石墨组成的混合物，不属于单质，错误；③分子、原子都是不显电性的粒子，不显电性的粒子不一定是分子或原子，如：中子不显电性，错误；④配制6%的氯化钠溶液，量取水时，仰视量筒刻度，量取的水偏多，使所配氯化钠溶液的质量分数偏低，正确；⑤合金属于金属材料，错误；⑥ 图书，档案，精密仪器等物失火，可用CO2灭火器，正确。故选B。
7．B
【详解】A、酿酒过程中有新物质酒精产生，属于化学变化；
B、将磁石打磨制成指南针，过程中没有新物质生成，属于物理变化；
C、用硫酸铜炼铜过程有新物质铜生成，属于化学变化；
D、用黏土烧制陶瓷，陶瓷属于新物质，故该过程属于化学变化；
故选B。
【点睛】物理变化与化学变化的本质区别是化学变化过程中有新物质生成。
8．D
【详解】①原子可以再分为原子核和核外电子，错误；②根据质量守恒定律可知反应前后元素种类不变，蜡烛燃烧生成CO2和H2O，说明蜡烛里一定含有C和H两种元素，可能含有氧元素，正确；③二氧化碳通入紫色石蕊试液变红，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊试液变红，错误；④单质是由一种元素组成的纯净物，由一种元素组成的物质不一定是纯净物，例如氧气和臭氧，错误；⑤置换反应的生成物为单质和化台物，但有单质和化合物生成的反应不一定为置换反应，例如过氧化氢分解，正确。故选D。
9．C
【详解】A、若单一金属与足量的酸反应产生0.2g氢气和无色溶液，需要镁2.4g、锌6.5g、铝1.8g，银不与稀硫酸反应，铁在反应后的溶液颜色为浅绿色，均不合题意思。所以该粉末的组成一定没有铁和银，可能只有镁，也可能是铝、锌或镁、铝、锌的混合物。故A错误；
B、由于反应后生成的是无色溶液，所以一定不含有铁，而银不与硫酸反应，所以也不含有银，故B错误；
C、根据质量守恒定律，反应后溶液质量为：100g+2.4g-0.2g=102.2g，反应中硫酸、氢气的质量比为98：2，故100稀硫酸中硫酸溶质的质量为9.8g，水的质量为100g-9.8g=90.2g，所以反应后无色溶液中溶质总质量为：102.2g-90.2g=12g，故C正确；
D、反应中硫酸、氢气的质量比为98：2，故100稀硫酸中硫酸溶质的质量为9.8g，故D错误。
故选C。
10．B
【详解】A. ，该反应属于化合反应，此选项不符合题意；
B. ，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是置换反应，该反应属于置换反应，此选项符合题意；
C. 4Al+3O2=2Al2O3，化学方程式书写错误，此选项不符合题意；
D. CuO+CO Cu+CO2，化学方程式书写错误，此选项不符合题意。
故选B。
11．C
【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含C、O、H、S的个数分别是1、2、2、1，生成物中含C、O、H、S的个数分别是1、2、2、0，故生成物中还应含1个S，故X的化学式为S，不符合题意；
B、置换反应是单质和化合物生成单质和化合物的反应，该反应的反应物均是化合物，不属于置换反应，不符合题意；
C、硫化氢中氢元素显+1价，设硫元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+1）×2+x=0，x=-2，符合题意；
D、二氧化碳中C、O元素的质量比为：12：（16×2）=3:8，不符合题意。
故选C。
12．C
【详解】X能与稀硫酸反应，Y不与稀硫酸反应，所以X的金属活动性较Y强，Y能将硝酸银溶液中的银置换出来，而Z不能，说明Y的活动性较Z强，所以三种金属的活动性由强到弱的顺序为X＞Y＞Z。
13． 氧化铁或Fe2O3 疏松多孔 吸附 及时 水 氧气 一部分浸没在水中 植物油 干燥 洁净 保护层 致密 阻止
【详解】①铁锈的主要成分是氧化铁，其化学式为Fe2O3，故填氧化铁或Fe2O3；
铁锈的结构特点是疏松多孔，故填疏松多孔；
疏松多孔的铁锈具有吸附性，能够吸附空气中的水分和氧气与内层的铁继续接触，会加快铁制品的锈蚀，故填吸附；
铁锈会加快铁制品的锈蚀，所以铁制品生锈后应及时除锈，故填及时。
②铁的锈蚀主要是铁与空气中的水和氧气发生缓慢氧化的结构，故填水和氧气。
③探究铁生锈：①探究铁在有水有气的条件下是否锈蚀，可以将铁的一部分浸没在水中，故填一部分浸没在水中；
②为实现有水无气的条件，可以将植物油覆盖在水面上，防止氧气溶于水，故填植物油。
④防止生锈的措施：①防止铁制品生锈，应保持铁制品表面干燥，不与水接触，故填干燥；
②处保持铁制品避免干燥外，还要保持铁制品表面洁净，不能在铁制品表面附着酸或盐等物质，防止会加快铁制品的锈蚀，故填洁净；
③避免铁制品锈蚀，还可以在铁制品表面涂覆保护层，隔绝铁制品与空气中的水分和氧气接触，故填保护层；
④在铁制品表面镀锌或铝后，锌或铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化锌或氧化铝薄膜，故填致密；
⑤致密的氧化锌或氧化铝薄膜能够隔绝铁制品与空气中的水分和氧气的接触，能够阻止内部金属继续氧化，故填阻止。
14．(1)空气中的水蒸气、氧气等（答案合理即可）
(2)（或）
(3)Fe、Ag
【详解】（1）铁易与空气中的水蒸气、氧气等发生化学反应而生锈，故填：空气中的水蒸气、氧气等。
（2）银与稀硫酸不反应，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：。故填：（或）。
（3）铁与硝酸锌不反应，铁与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明铁粉过量，则滤渣中一定含有铁和银，故填：Fe、Ag。
15． A 黄铁矿 污染大，铁含量低
【详解】（1）世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，其目的是节约金属资源；故答案为：A；
（2）各铁矿石中铁元素的质量分数为：
磁铁矿：
黄铁矿：
赤铁矿：
所以黄铁矿含铁量最低，并且含有对环境有害的元素硫，在冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫，污染环境，因此黄铁矿不宜炼铁。
16． A＞B＞C
【详解】（1）图中金属A表面气泡最多，其次为金属锌，最少的为金属B，金属C表面无气泡，所以A、B、C三种金属活动性由强到弱的顺序为：A＞B＞C；
（2）金属B表面气泡比金属锌少，说明金属B与盐酸反应不如金属锌剧烈，则金属B的活动性比锌弱；根据金属活动性顺序表：能与酸发生放出氢气且活动性小于锌的金属有Fe、Sn、Pb三种，根据“B是常见的金属”，B为金属铁，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：；
【点睛】金属活动顺序表中，位于H之前的金属可以与酸反应放出氢气，位于H之后的金属不能与酸发生置换反应。在相同条件下，金属越活泼，与盐酸越剧烈。
17．
【详解】（1）发令枪弹丸中含有红磷，红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，生成一种白色固体五氧化二磷。化学方程式为：；
（2）一氧化碳CO和一氧化氮NO在催化剂的作用下，生成空气中含量最多的物质N2和使澄清石灰水变浑浊的气体CO2，化学方程式为：；
（3）湿法炼铜是指在溶液中铁将硫酸铜中的铜置换出来，化学方程式为：。
18．(1)元素
(2)活性炭具有吸附性
(3)炭黑在常温下化学性质稳定
(4)铝会与空气中的氧气反应形成一层致密的氧化膜，阻止反应继续进行
【详解】（1）物质是由元素组成的，矿泉水标签上的标识的钙、钾是指元素，故填元素；
（2）环保活性炭包能除去家装产生的有害气体，其原因是活性炭具有吸附性，能够吸附家装产生的有害气体；
（3）碳素墨汁中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，在常温下化学性质稳定，可以长时间保存；
（4）铝锅比铁锅在空气中有更好的抗腐蚀性，原因是铝会与空气中的氧气反应形成一层致密的氧化膜，阻止反应继续进行。
19． 置换反应
【分析】E是相对分子质量最小的氧化物，E是水，A（单质）和稀硫酸反应会使浅绿色溶液和D（单质），A是铁，浅绿色溶液是硫酸亚铁，D（单质）是氢气，氢气和氧气点燃生成水，B为蓝色溶液，铁和B会生成硫酸亚铁和C，B是硫酸铜，C是铜。
【详解】（1）由分析可知，E是水，故E物质的化学式是。
（2）亚铁离子溶液是浅绿色的，故浅绿色溶液中一定含有的金属离子是。
（3）A→D的反应是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应符合一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，故基本反应类型为置换反应。
（4）A和B反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为。
【点睛】在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
20．(1) 过滤 漏斗 引流
(2)3
(3)
(4)铁锈会和过量的稀硫酸反应生成硫酸铁和水，然后硫酸铁和铁反应生成硫酸亚铁
(5)H2SO4（合理即可）
(6)
【详解】（1）操作Ⅰ是将不溶物和溶液分离，则该操作为过滤，故填过滤；
过滤使用的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、漏斗，其中玻璃棒用于引流，故填漏斗；引流；
（2）根据质量守恒定律可知，反应前后原子数目和原子种类不变。根据化学方程式配平的方法，可知硫酸铁和铁反应生成硫酸亚铁的方程式为 ，则z的值为3，故填3；
（3）溶液中含有硫酸铁、硫酸铜以及硫酸，步骤Ⅰ中加入铁粉后产生气体，则是硫酸和铁反应产生氢气，方程式为 ；
（4）步骤Ⅰ中废铁屑含有少量铁锈，铁锈会和过量的稀硫酸反应生成硫酸铁和水，然后硫酸铁和铁反应生成硫酸亚铁，跟后续反应的反应物相同，所以对产物成分无影响。故填铁锈会和过量的稀硫酸反应生成硫酸铁和水，然后硫酸铁和铁反应生成硫酸亚铁；
（5）溶液中含有硫酸铜、硫酸铁和硫酸，加入过量铁后，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以不溶物中含有铜和过量的铁，所以需要去除铁，可以加入稀硫酸溶解铁，而铜不跟硫酸反应。故填H2SO4（合理即可）；
（6）焙烧过程中氧化亚铁和一氧化碳在高温下生成铁和二氧化碳，方程式为 ，故填；
21． M＞Al＞Cu 除去金属表面的氧化膜 Al＞M 由蓝色变为无色 Ⅱ 丙 金属与酸反应的剧烈程度
【详解】猜想与假设：在金属活动性顺序里，铝位于铜之前，故铝的金属活动性强于铜，M的金属活动性未知，结合其它猜想，故猜想Ⅲ为：M＞Al＞Cu；
进行实验：第一步：金属容易与空气中的氧气反应，在其表面形成一层氧化膜，用砂纸打磨，可以除去金属表面的氧化膜，防止其影响实验的验证，故填：除去金属表面的氧化膜；
第二步：铝丝插入装有溶液的试管中，铝表面有黑色固体析出，说明铝能与MSO4反应生成硫酸铝和M，说明铝的金属活动性比M强，故填：Al＞M；
M丝插入装有溶液的试管中，M丝表面出现一层红色物质，说明M能与硫酸铜反应生成MSO4和铜，说明M的金属活动性比铜强，硫酸铜为蓝色，MSO4为无色，故溶液的颜色由蓝色变为无色；
铝丝插入装有溶液的试管中，M丝表面出现一层红色物质，颜色由蓝色变为无色，说明铝能与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，铝的金属活动性比铜强；
由此可以判断，金属活动性：Al＞M＞Cu，故猜想Ⅱ成立；
交流表达：试管丙中为铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，该反应的化学方程式为：；
铝丝插入装有溶液的试管中，铝丝表面出现一层黑色物质，说明铝能与MSO4反应生成硫酸铝和M，说明铝的金属活动性比M强；M丝插入装有溶液的试管中，M丝表面出现一层红色物质，说明M能与硫酸铜反应生成MSO4和铜，说明M的金属活动性性比铜强，由此可以得出，金属活动性：Al＞M＞Cu，故可以去掉试管丙中的实验；
评价与反思：探究金属铜、铝活动性顺序时，除了上述实验中已经用到的方法外，还可以根据金属与酸反应的剧烈程度进行判断，取大小、形状相同的金属M、铝、铜与相同质量和溶质质量分数的盐酸反应，反应越剧烈，说明金属活动性越强，故填：金属与酸反应的剧烈程度。
【点睛】金属活动性顺序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
22．解法一：设需磁铁矿质量为x
x×85%×=4000 t×(1-4%)
x=6238.66 t
答：冶炼4000 t含杂质4%的生铁，需要含Fe3O485%的磁铁矿6238.66 t。
解法二：设需磁铁矿质量为y
y=6238.66 t。
答：冶炼4000 t含杂质4%的生铁，需要含Fe3O485%的磁铁矿6238.66 t。
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