15 向质量均为 $m\ \mathrm{g}$ 的锌粉和铁粉中分别滴加 $100\ \mathrm{g}$ 相同浓度的稀硫酸,反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示。下列叙述正确的是（
C
）
A.反应后均得到无色溶液
B.反应结束后两种金属均有剩余
C.折线 $b$ 表示铁和稀硫酸反应的情况
D.反应结束后所得溶液的质量相等
答案：15. C 【解析】铁与稀硫酸反应生成的硫酸亚铁溶液显浅绿色,A 错误;等质量的锌粉和铁粉与 100 g 相同浓度的稀硫酸反应,由图像可知,金属均完全反应,酸有剩余,B 错误;每 56 份质量的铁与足量稀硫酸反应生成 2 份质量的氢气,每 65 份质量的锌与足量稀硫酸反应生成 2 份质量的氢气,故金属质量相等时,最终铁与稀硫酸反应生成的氢气较多,则折线 b 表示铁与稀硫酸反应的情况,C 正确;所用金属和稀硫酸的质量均相等,金属均完全反应,生成氢气的质量不相等,所以反应结束后所得溶液的质量不相等,D 错误。
二、非选择题(本题包括6小题,共55分)
16 (14分)国家非物质文化遗产"章丘铁锅"表面光滑如镜,炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序,上万次捶打。兴趣小组以"章丘铁锅"为主题进行项目式学习。
任务一:认识铁料的来源。
(1)自然界中的铁。因为铁的化学性质
比较活泼
,所以自然界中的铁元素大多以
化合物
形式存在。
(2)炼铁。工业炼铁常用热还原法。一氧化碳在高温条件下还原氧化铁的化学方程式是
$\ce{Fe_{2}O_{3} +3CO\xlongequal{高温}2Fe +3CO_{2}}$
。
任务二:认识铁锅的制作。
(3)裁料。在钢板上划线,沿线切出锅胚。传统工艺常用一种蓝色溶液划线,划线处会出现红色物质,该蓝色溶液可能是
硫酸铜(合理答案均可)
(写一种物质)溶液。
(4)锻打。铁锅胚锻打成型,是利用铁具有
可塑性、延展性
(填性质)。
(5)淬火。将锻打好的铁锅加热,然后伸入冷水中,铁在高温下与水蒸气反应生成一层致密的四氧化三铁,铁锅的硬度和耐磨性会显著增强,另外还生成一种气体单质。该反应的化学方程式是
$\ce{3Fe +4H_{2}O(g)\xlongequal{高温}Fe_{3}O_{4} +4H_{2}}$
。
(6)防锈。在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀,其原理是
隔绝氧气和水
。
答案：16. 【解析】(1)铁的化学性质比较活泼,容易与其他元素形成化合物,所以自然界中的铁元素大多以化合物形式存在。(2)工业炼铁中,一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,化学方程式为 $\ce{Fe_{2}O_{3} +3CO\xlongequal{高温}2Fe +3CO_{2}}$。(3)传统工艺中,可使用硫酸铜溶液作为该蓝色溶液来划线,因为铁与硫酸铜反应会生成红色的铜。(4)锻打成型是利用铁具有良好的可塑性和延展性。(5)淬火过程中,铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为 $\ce{3Fe +4H_{2}O(g)\xlongequal{高温}Fe_{3}O_{4} +4H_{2}}$。(6)在制好的铁锅表面涂一层油可以防止锈蚀,其原理是隔绝氧气和水,因为铁锈蚀需要氧气和水参与。
17（10分）科学精神与社会责任是化学学科素养更高层面的价值追求。在一次实践活动中，小红和同学们一起参观了某钢铁公司。大家对矿石选取、冶铁和炼钢的工艺流程（如图甲、乙）及生铁和钢的区别等有了全新的认识。
（1）写出炼铁高炉中发生的两个化合反应的化学方程式：
$\ce{C +O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$
、
$\ce{CO_{2} +C\xlongequal{高温}2CO}$
。
（2）分析工艺流程，三脱装置中发生反应的化学方程式为
$\ce{S +O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$(或$\ce{4P +5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$;或$\ce{Si +O_{2}\xlongequal{高温}SiO_{2}}$)
（写一个）。
（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中
玻璃棒
（填仪器名称）的作用。
（4）在钢水铸件机中，高温钢加工成钢制零件时，充入氮气的作用是
作保护气(或隔绝氧气)
。
答案：17. (1) $\ce{C +O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$ $\ce{CO_{2} +C\xlongequal{高温}2CO}$ (2) $\ce{S +O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$(或$\ce{4P +5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$;或$\ce{Si +O_{2}\xlongequal{高温}SiO_{2}}$) (3) 玻璃棒 (4) 作保护气(或隔绝氧气)
