2022年中考化学实验探究题专练02金属冶炼与金属活动性(教师版)

PAGE拉分练02金属冶炼与金属活动性1.【金属冶炼变形】如图所示为实验室常见气体制备、净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）。某学校甲、乙两个化学实验探究小组的同学欲用他们完成各自的探究实验。（1）甲组的同学以过氧化氢溶液为原料（MnO2为催化剂），在实验室中制备并收集一瓶干燥的氧气。①所选仪器的连接顺序为________（填写装置序号字母）。②仪器A中所发生反应的化学方程式为________。（2）乙组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析探究（资料显示该塑料只含C、H两种元素），使该塑料在氧气中燃烧，所选仪器连接顺序为：A→B1→C→B2→D→G（B1，B2为浓硫酸洗气瓶），使该塑料试样碎屑在纯氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据（假设发生的化学反应都充分反应），试回答下列问题：①仪器B1的作用是________。②实验结束后，测得仪器B2质量增加3.6g，仪器D质量增加8.8g。则该塑料样品中碳元素与氢元素的质量之比为________（填最简整数比）。③如果不连接仪器B1，则这样计算出氢的含量与实际值比较将________（填“偏小”“偏大”“基本一致”之一）。【答案】（1）A→B→E；2H2O2MnO2__2H2O+O2【解析】（1）①甲组的同学以过氧化氢溶液为原料（MnO2为催化剂），在实验室中制备并收集一瓶干燥的氧气。过氧化氢和二氧化锰制取氧气属于固液不加热反应，发生装置应选A，浓硫酸具有吸水性，且浓硫酸与氧气不反应，可用于干燥氧气，氧气不易溶于水，密度比空气大，要想得到干燥的氧气，应用向上排空气法，故所选仪器的连接顺序为：A→B→E；

②仪器A中所发生反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应的化学方程式为：2H2O2MnO2__2H2O+O2↑；

（2）①浓硫酸具有吸水性，故仪器B1的作用是：干燥氧气，防止氧气中含有的水蒸气对水的检验产生干扰；

②浓硫酸能吸收水蒸气，澄清石灰水能吸收二氧化碳。仪器B2质量增加3.6g就是燃烧生成水的质量，仪器D质量增加8.8g，就是燃烧生成二氧化碳的质量，水中氢元素的质量就是塑料中氢元素的质量，氢元素的质量为：3.6g×218×100%=0.4g，碳元素的质量为：（1）在“国庆70周年”阅兵式上展示了一大批具有自主知识产权的新式武器，它们广泛地使用合金而不用纯金属的原因是什么________?(一条即可)（2）驿城区老河乡盛产香菇，青少年食用香菇可以补充生长发育过程所需的“铁”，“铁”指的是________(填“原子”、“离子”、“元素”)。（3）近年流行的“自热火锅”给人们生活带来方便。“自热火锅”主要由食物和发热包（主要成分为生石灰、焙烧硅藻土、活性炭、铁粉、碳酸钠等）组成。①生石灰用作发热剂，用化学方程式表示发热原理。②铁粉常用作发热剂，它可以与氧气和水反应最终生成氢氧化铁，写出该化学方程式：。（4）下图为某同学在实验室模拟工业上炼铁的原理。补充资料：I、已知Fe2O3在一定条件下能逐步失去其中的氧，依次生成Fe3O4、FeO最终被还原为铁；Ⅱ、酒精灯火焰温度为450℃-650℃；Ⅲ。通过数字化设备对氧化铁和一氧化碳进行分析，获得相关数据并绘制成图。①你认为该实验应进行哪些改进：。②某同学将反应所得的黑色固体物质放入足量的稀硫酸中，发现生成物中没有铁，得此结论依据的现象是。③根据资料分析实验失败的原因。（5）上述实验改进后，用50g含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上生成铁的质量是________?使用化学方程式计算。【答案】（1）硬度大（2）元素（3）CaO+H2O=Ca(OH)2；4Fe＋3O2＋6H2O＝4Fe(OH)3

（4）酒精灯应换成酒精喷灯并在b口应放置点燃的酒精灯；没有气泡产生；使用酒精灯加热达不到完全反应时所需的温度

（5）解：50g赤铁矿石含氧化铁的质量为：50g×80％＝40g设生成铁的质量是χ。Fe2O3【解析】（1）广泛地使用合金而不用纯金属的原因是硬度大、高强度、耐腐蚀等等。（2）物质是由元素组成的，香菇含有铁，这“铁”指的是元素。（3）生石灰遇水发生化学反应，并放出热量，可用作发热剂，化学方程式CaO+H2O=Ca(OH)2。（4）铁粉与氧气和水发生缓慢氧化，放出热，可用作发热剂，铁可以与氧气和水反应最终生成氢氧化铁，化学方程式：4Fe＋3O2＋6H2O＝4Fe(OH)3。（5）从图示可知，酒精灯的温度不能达到反应的要求，所以把酒精灯换成酒精喷灯，提高温度。反应生成有毒的一氧化碳气体，直接排放会污染环境，所以在b口应放置点燃的酒精灯，除去一氧化碳气体。（6）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。将反应所得的黑色固体物质放入足量的稀硫酸中，发现生成物中没有铁，得此结论依据的现象是加稀硫酸后没有气泡产生。（7）根据资料分析实验失败的原因是使用酒精灯加热达不到完全反应时所需的温度。3.某化学兴趣小组的同学探究木炭还原氧化铜的实验，实验装置如图。实验时a中的固体由黑色变红色，b中的试管内产生气泡和白色沉淀。（查阅资料）氧化亚铜(Cu2O)是红色固体，能与稀硫酸发生如下反应：Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O，铜离子在溶液中显蓝色。（提出问题）已知实验后a中的红色固体含有单质铜，是否还含有氧化亚铜(Cu2O)呢？（1）（实验验证）取a中的红色固体少量于试管中，加入稀硫酸溶液，试管中出现溶液变蓝色，证明固体中确实含有________。（2）（提出问题）木炭还原氧化铜产生的气体是什么?（提出猜想）猜想一：只有CO2；猜想二：只有CO；猜想三：含有CO和CO2。（提出质疑）有同学认为猜想二错误，他们的理由是；（3）（设计实验）基于猜想3，根据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明产生气体中有CO2气体生成，A装置中的化学反应方程式为：；有两种实验现象都能分别证明产生的气体中含有CO；①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中出现________的现象；②E装置中出现的现象，E装置中化学反应方程式为；（4）（实验结论）通过实验探究证明：猜想3成立。（交流反思）兴趣小组认为图1装置不够完善，为了防止尾气对空气的污染，应该把图1装置中的b部分装置换成下列________装置(填字母序号)。【答案】（1）Cu2O（2）一氧化碳不能和氢氧化钙反应

（3）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；澄清石灰水变浑浊；黑色固体变红；CuO+CO高温__Cu+CO2【解析】[实验验证]取a中的红色固体少量于试管中，加入稀硫酸，试管中出现固体部分溶解，溶液由无色变成蓝色，说明氧化亚铜和硫酸反应生成了硫酸铜，证明固体中确实含有Cu2O。故填：Cu2O。[提出质疑]甲同学认为猜想二错误，理由是一氧化碳不能和氢氧化钙反应，因此b中的试管内不能产生白色沉淀。故填：一氧化碳不能和氢氧化钙反应。[设计实验]观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明产生气体中有CO2气体生成，A装置中的化学反应方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；故填：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；有两种实验现象都能分别证明产生的气体中含有CO；①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中出现澄清石灰水变浑浊的现象；②E装置中出现黑色固体变红的现象，E装置中是一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学反应方程式为CuO+CO高温__Cu+CO故填：①澄清石灰水变浑浊；②黑色固体变红；CuO+CO高温__Cu+CO[交流反思]为了防止尾气对空气的污染，应该把上图装置中的b部分装置换成如图2中的A、C、D都可以，这是因为A、C、D装置都能够防止一氧化碳进入空气中。故填：A或C或D。4.材料是人类赖以生存和发展的重要物质，铜是目前使用最广泛的金属之一。（1）(一)铜材料的有关知识

人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代，直到近代才开始大量使用铝材料。这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是________。（2）纯铜又称紫铜，常见铜合金有黄铜、青铜等种类。家用电缆常用紫铜，以聚氯乙烯塑料或TPU橡胶包裹。①以上叙述中不涉及到的材料是________(选填序号)。A．金属材料

B.无机非金属材料

C.有机合成材料

②我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说，用化学方程式表示其原理。③鉴别黄铜和黄金，以下方法不可行的是________(选填序号)。A．观察颜色

B.加稀盐酸

C.在空气中灼烧（3）(二)铜及其化合物的实验I.硫酸铜是制备其他含铜化合物的重要原料，以下是制取硫酸铜的常见方法。方案1：向稀硫酸中加入铜粉，再用导管通入空气并加热，铜粉逐渐减少，溶液由无色变为蓝色。①反应中溶液的pH逐渐________(填“增大”或“减小”)。②该反应的化学方程式。（4）方案2：将铜片加入浓硫酸中，加热，产生刺激性气味，溶液逐渐变成蓝色。将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，说明该气体是________。（5）从环保角度进行比较，你认为方案________(填“1”或“2”)更合理。（6）Ⅱ．在一定量硫酸铜溶液中加入碳酸钠溶液，过滤、洗涤、低温干燥得到碱式碳酸铜固体，其组成为：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O。能证明固体已洗净的方法为。（7）(三)碱式碳酸铜的热分解实验兴趣小组称取此固体12.0g，在科研人员的指导下用下图装置进行热分解实验。【查阅资料】Cu(OH)2的分解温度为66℃～68℃，CuCO3的分解温度为200℃～220℃，各生成对应的两种氧化物。该碱式碳酸铜失去结晶水的温度与Cu(OH)2的分解温度接近。装置A的作用是。（8）加热前后及过程中均通入空气，加热后通空气的目的是________。（9）控制温度在不同的范围对B中样品加热。测得装置C、D的质量在实验前后的变化情况如下表所示，测得B中剩余固体质量随温度的变化如下图所示。装置实验前/g实验后/gC198.0199.8D221.0223.2①图中F点对应的m＝________。

②根据提供的数据，xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O中x﹕y﹕z=________。③若缺少装置E，测得的________(选填“x”、“y”、“z”)的值会偏大。【答案】（1）Al、Fe、Cu或Al＞Fe＞Cu（2）B；Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu；A

（3）增大；2Cu＋O2＋2H2SO4△__2CuSO4＋2H2O（4）SO2（5）1

（6）取最后一次洗涤后的滤液，滴入BaCl2，无现象(合理的答案均给分)

（7）除去通入空气中的CO2和H2O

（8）使生成的气体被相应装置完全吸收或防止倒吸【解析】(一)铜材料的有关知识(1)根据金属活动顺序表可知Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是Al、Fe、Cu或Al＞Fe＞Cu；(2)①纯铜、黄铜、青铜均属于金属材料，聚氯乙烯塑料和TPU橡胶均属于有机合成材料，以上叙述不涉及到的材料是无机非金属材料，故答案为：B；②“曾青得铁则化为铜”可以是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式是Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu；③A、黄铜和黄金都是黄色，颜色相同，不能通过观察颜色区分，不符合题意；B、黄铜是铜与锌的合金加入稀盐酸后有气泡产生，黄金活动性较弱不能与盐酸反应，加入稀盐酸后无明显变化，现象不同可以区分，符合题意；C.黄铜在空气中灼烧固体变黑，黄金在空气中灼烧无明显变化，现象不同可以区分，符合题意。故答案为：A；(二)铜及其化合物的实验(3)①溶液中的硫酸不断被消耗，酸性减弱，反应中溶液的pH逐渐增大；②该反应是铜和氧气和硫酸反应生成硫酸铜和水，化学方程式是2Cu＋O2＋2H2SO4△__2CuSO4＋2H2O；(4)二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，说明该气体是SOⅡ．若固体洗净，洗涤液中不含有碳酸钠，氯化钡溶液能与碳酸钠溶液生成碳酸钡的沉淀。能证明固体已洗净的方法为取最后一次洗涤后的滤液，滴入BaCl2，无现象(合理的答案均给分)；(三)碱式碳酸铜的热分解实验(7)该实验是通过测定碱式碳酸铜分解产生的二氧化碳和水的质量来测定碱式碳酸铜的组成，空气中的二氧化碳和水对实验有干扰，装置A的作用是除去通入空气中的CO2和H2O；(8)加热后装置中有反应生成的二氧化碳和水，加热后通空气的目的是使生成的气体被相应装置完全吸收或防止倒吸(合理的答案均给分)；(9)①Cu(OH)2的分解温度为66℃～68℃，CuCO3的分解温度为200℃～220℃，各生成对应的两种氧化物。该碱式碳酸铜晶体失去结晶水的温度与Cu(OH)2的分解温度接近，根据图示可知F点是碱式碳酸铜晶体失去了结晶水、Cu(OH)2已分解。装置C是吸收反应产生的水，水的质量=199.8g-198.0g=1.8g

所以m=12g-1.8g=10.2g；②装置D是吸收反应产生的二氧化碳，二氧化碳的质量=223.2g-221.0g=2.2g，设：生成2.2g的二氧化碳，需要碳酸铜的质量为a，生成的氧化铜的质量为b。CuCO3△CuO+CO2↑1248044ab2.2g12444

8044碱式碳酸铜晶体完全分解后的固体产物中氧化铜。氢氧化铜分解产生的氧化铜=8g-4g=4g，设：分解产生4g的氧化铜需要氢氧化铜的质量为c，同时生成水的质量为d。Cu(OH)2△CuO+H2O988018c4gd98801880碱式碳酸铜晶体中结晶水的质量=1.8g-0.9g=0.9g。在碱式碳酸铜晶体中：124x：98y：18z=6.2g：4.9g：0.8g，x﹕y﹕z=1﹕1﹕1；③装置E是防止空气中的水和二氧化碳进入D装置，若缺少装置E，D装置中吸收的二氧化碳会偏大，计算结果是碱式碳酸铜晶体中碳酸铜的质量偏大，y值偏小，引起x、z偏大。

故答案为：Al、Fe、Cu或Al＞Fe＞Cu；B；Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu；A；增大；2Cu＋O2＋2H2SO42CuSO4＋2H2O；SO2；1；取最后一次洗涤后的滤液，滴入BaCl2，无现象(合理的答案均给分)；除去通入空气中的CO2和H2O；使生成的气体被相应装置完全吸收或防止倒吸；10.2；1：1：1；x、z。5.在实验探究课上，老师给了同学们一包红色粉未，该粉末是铜粉和氧化铁粉中的一种或两种。同学们为了确定该粉末的成分，进行如下探究：【提出问题】假设1：红色粉末是铜粉；假设2：红色粉末是氧化铁粉；假设3：红色粉末是铜粉和氧化铁粉。【设计实验方案】同学们对实验作了如下设想和分析：取5g红色粉末放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加热至充分反应(实验装置如下图)。（1）【进行实验】通过实验及分析。若确认假设3成立，则硬质玻璃管中出现的现象是。（2）【反思与评价】实验过程中，硬质玻璃管内发生的化学反应方程式是；（3）实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因是；（4）从环保角度看，上面的实验装置有不足之处，请你对该装置进行改进，具体措施是________；（5）若得到铁的质量为2.24g，则原来混合物中氧化铁粉末的质量分数为________。（6）【知识拓展】实验结束后得到了铜和铁，现为了进一步探究铁和铜的金属活动性强弱，还需要选择的试剂________(填序号)。A．碳酸钠溶液

B.稀盐酸

C.氯化锌溶液

D.硝酸铜溶液【答案】（1）红色粉末部分变黑色（2）Fe2O3+3CO高温__2Fe+3CO2

（3）排出管内的空气，避免CO与空气混合受热发生爆炸（4）在b处放一盏点燃的酒精灯【解析】解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。进行实验：若确认假设3成立，则硬质玻璃管中，高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，观察到部分红色粉末变成黑色粉末；反思与评价：（2）实验过程中，硬质玻璃管内，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，发生的化学反应方程式是：Fe2O3+3CO高温__

2Fe+3CO2；（3）实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因是排出管内的空气，避免CO与空气混合受热发生爆炸；（4）从环保角度看，上面的实验装置有不足之处，即没有处理尾气，对该装置进行改进的具体措施可以是在b处放一盏点燃的酒精灯；（5）若得到铁的质量为2.24g，则氧化铁质量为：2.24g÷原来混合物中氧化铁粉末的质量分数为：3.2g5g【知识拓展】：A、铁、铜都不能和碳酸钠溶液反应，因此不能用碳酸钠溶液检验铁和铜的活泼性；A不符合题意B、铁能和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜不能和稀盐酸反应，可以用稀盐酸检验铁和铜的活泼性；B符合题意C、铁、铜都不能和氯化锌溶液反应，因此不能用氯化锌溶液检验铁和铜的活泼性；C不符合题意D、铁能和硝酸铜溶液反应生成硝酸亚铁和铜，可以用硝酸铜溶液检验铁和铜的活泼性。D不符合题意6.据统计，我国每年报废的手机超过1亿部，若不进行有效回收利用，会造成巨大的浪费和污染。同学们对废旧手机中的金属回收产生兴趣。【提出问题】从废旧手机中可以回收到哪些有价值的金属？如何回收？【查阅资料】ⅰ．手机电路板中的金属及其价格如下表所示：说明：Fe、Cu、Al、Ni的含量用质量分数（%）表示，Au、Ag、Pd的含量的单位为“g/t”。ⅱ．Ni

的金属活动性位于氢前，Pd

的金属活动性位于氢后，NiCl2溶液为绿色。ⅲ．2Cu+O2+2H2SO4≜

CuSO4+2H2O（1）【实验方案】第一步：选择值得回收的金属。依据资料ⅰ中的数据，废旧手机中有回收价值的金属有Au、Ag、Cu、Pd，原因是：①它们市场价格较高；②________。第二步：设计实验分离、回收部分金属。⑴________，⑵________。（2）【问题讨论】①由步骤Ⅰ中的现象，可推知焊锡的物理性质是________。②步骤Ⅱ对应的实验现象是。②步骤Ⅱ所得的溶液中，一定含有的金属元素是________。④步骤Ⅴ的操作是________。（3）【反思交流】为了确认步骤Ⅳ中滤纸上的金属成分，应进一步查阅的资料为________。【答案】（1）在手机电路板中的含量高于其在矿石中的含量；溶液呈绿色；过滤

（2）熔点低；产生气泡，溶液由无色变成绿色；Fe、Ni、Al；向得到的滤液中加入适量铁，充分反应后过滤

（3）Au、Ag、Pd在加热条件下，能否与氧气、稀硫酸发生反应【解析】从废旧手机中回收金属。【提出问题】从废旧手机中可以回收到哪些有价值的金属？如何回收？【查阅资料】【实验方案】第一步：选择值得回收的金属。废旧手机中有回收价值的金属有Au、Ag、Cu、Pd，原因是：①它们市场价格较高；②在手机电路板中的含量高于其在矿石中的含量。第二步：设计实验分离、回收部分金属。⑴实验现象∶溶液呈绿色，Ni的金属活动性位于氢前，与盐酸反应生成NiCl2，NiCl2溶液为绿色；⑵实验步骤是过滤。【问题讨论】①焊锡的物理性质是熔点低，吹风机吹就可使其熔化。②步骤Ⅱ对应的实验现象是.产生气泡，溶液由无色变成绿色，②与盐酸反应生成NiCl2和氢气，NiCl2溶液为绿色。③步骤Ⅱ所得的溶液中，一定含有的金属元素是.Fe、Ni、Al，他们位于氢前面，可以与盐酸反应生成可溶性物质。④步骤Ⅴ的操作是向得到的滤液中加入适量铁，充分反应后过滤。【反思交流】确认步骤Ⅳ中滤纸上的金属成分，应进一步查阅的资料为Au、Ag、Pd在加热条件下，能否与氧气、稀硫酸发生反应。【分析】（1）第一步；②观察表中的数据可知Au、Ag、Cu、Pd四中金属在收集电板上的含量远远高于矿石中的含量，故可以回收利用；第二步Ni

的金属活动性位于氢前，能够与稀盐酸反应生成氯化锂，故溶液呈绿色；通过过滤可以得到铜；

（2）①焊锡吹热风即融化，即熔点较低②铝、铁、锂能够与稀盐酸反应生成氢气，故观察到的现象是有气泡产生，溶液变为绿色；③②中生成的有氯化锂、氯化铝、氯化亚铁，故一定含有的金属是铝、铁、锂；④骤Ⅴ的操作是加入一种比铜活泼的金属（铁）来置换铜，成分反应后过滤即能够得到铜；

(3)根据滤纸上的可能有的成分，主要判断他们能不能够与氧气反应。7.某化学兴趣小组同学探究铁的冶炼相关问题，请按要求回答下列问题。（一）图1是工业炼铁的主要装置，图2是实验室模拟炼铁的装置，（1）图1设备的名称是________。（2）工业炼铁在生产过程中需将铁矿石、焦炭、石灰石粉碎，其目的是________。加入的焦炭作用除了可以生成一氧化碳外，还能________。（3）写出以赤铁矿为原料在高温下制取铁的化学方程式：________。（4）（二）上图2为实验室模拟工业炼铁装置图：已知B装置中的液体为过量的氢氧化钠与氢氧化钙混合液，氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强。如果实验成功，请回答下列问题：图中仪器的名称为①

②

。（5）实验过程中的现象：A中、B中。（6）该实验的操作步骤：________。（填序号）a．点燃A处酒精灯

b．通入CO气体

c．停止通入CO气体

d．熄灭酒精灯。（7）兴趣小组同学们采集了用热分析仪记录的CO与Fe2O3进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线．已知原固体质量为48.0g，如图所示．①根据图象分析，写出B点时固体成分的化学式________。②若A点生成物为一成分固定的化合物，请确定其化学式是________。（写出计算过程）写出氧化铁生成该物质的化学方程式为。（8）若某同学实验中，发现过量的混合液溶液增重0.55g。则仪器①中固体减轻的质量为________g。（9）实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有

（填序号字母）．A.收集一氧化碳B.吸收二氧化碳C.检验二氧化碳．【答案】（1）高炉（2）增大反应物接触面积，使反应更充分，加快反应速度；制取一氧化碳

（3）3CO+Fe2O3高温__2Fe+3CO2（4）硬质粗玻璃管|集气瓶（5）A中的红棕色固体变成黑色；B中澄清的石灰水变浑浊（6）badc（7）Fe；Fe3O4；CO+3Fe2O3高温__2Fe3O4【解析】根据所学知识和题中信息知，（一）（1）图1设备的名称是高炉。（2）工业炼铁在生产过程中需将铁矿石、焦炭、石灰石粉碎，其目的是增大反应物接触面积，使反应更充分，加快反应速度。加入的焦炭作用除了可以生成一氧化碳外，还能制取一氧化碳。（3）写出以赤铁矿为原料在高温下制取铁的化学方程式：3CO+Fe2O3高温__2Fe+3CO2。（二）上图2为实验室模拟工业炼铁装置图：已知B装置中的液体为过量的氢氧化钠与氢氧化钙混合液，氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强。如果实验成功，请回答下列问题：（4）图中仪器的名称为①硬质粗玻璃管。②集气瓶。（5）实验过程中的现象：A中的红棕色固体变成黑色，、B中澄清的石灰水变浑浊。（6）该实验的操作步骤：b．通入CO气体。a．点燃A处酒精灯。d．熄灭酒精灯。c．停止通入CO气体。（7）兴趣小组同学们采集了用热分析仪记录的CO与Fe2O3进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线．①根据图象分析，写出B点时固体成分的化学式是Fe。②若A点生成物为一成分固定的化合物，请确定其化学式是Fe3O4

。计算过程：48gFe2O3样品中Fe的质量为：48g×2×56／160=33.6g

剩余黑色固体中氧元素的质量=46.4克-33.6克=12.8克。黑色固体中Fe、O元素的个数比为：33.6克/56：12.8克/16=3：4∴固体B的化学式为：Fe3O4。氧化铁生成该物质的化学方程式为CO+3Fe2O3高温__2Fe3O8.小明在做铁与硫酸溶液反应的实验时，发现生成的气体有刺激性气味，于是进行了探究。（1）【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味？①【查阅资料】6H2SO4(浓)＋2Fe△__Fe2(SO4)3＋6________＋3SO②SO2可使品红溶液的红色褪去③SO2能与NaOH溶液反应而被吸收（2）【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体中可能有SO2。【实验探究】小明用图甲所示装置进行实验，并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验。请帮助小明完成下表：实验A中硫酸浓度实验现象A中生成气体成分B中品红溶液D中品红溶液爆鸣实验实验一98%①________不褪色E中无气体只有SO2实验二45%稍有褪色不褪色有爆鸣声②________实验三25%不褪色不褪色有轻微爆鸣声只有H2【实验结论】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物可能不同，当硫酸溶液浓度足够大时，生成的气体产物有二氧化硫。（3）【交流反思】①实验三中铁与硫酸溶液反应的化学方程式是②实验二中发生爆鸣反应的化学方程式是（4）【拓展延伸】小明又将A装置进行了如图丙所示的改进，增加的导管所起的作用是。【答案】（1）H2O（2）褪色；有SO2和H2（3）H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑；2H2＋O2点燃__2H2O【解析】【查阅资料】①反应前H、S、O、Fe的原子个数为：12，6，24，2；反应后H、S、O、Fe的原子个数为：0，6，18，2，故空白处的物质应为H2O，

【实验探究】填表如下所示：实验A中硫酸浓度实验现象A中生成气体成分B中品红溶液D中品红溶液爆鸣实验实验一98%①___褪色_____不褪色E中无气体只有SO2实验二45%稍有褪色不褪色有爆鸣声②_有SO2和H2实验三25%不褪色不褪色有轻微爆鸣声只有H2【交流反思】①实验三中，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；②实验二中，发生爆鸣是因为氢气和氧气反应生成了水，反应的化学方程式为：2H2+O22H2O；

【拓展延伸】增加的导管伸入液面以下的原因是防止产生的气体逸出；该导管所起的作用是平衡试管内外的压强，防止橡皮塞飞出。9.金属是人类生活中的常用的材料。（1）金属元素在自然界中分布很广，地壳中含量最多的金属元素是_________。（填“符号”）（2）铁钉在初中化学实验中多次出现，下图展示了光亮铁钉的一系列变化。(ⅰ)变化②中，铁钉主要与空气中的_________发生反应。(ⅱ)变化③中除去铁锈的化学方程式为__________。(ⅲ)如果用a、b分别代表光亮的铁钉和无锈铁钉，则它们的质量关系_________A、a<b

B、a>b

C、a=b

D、无法比较

（3）为探究锌、铁、铜三种金属的活动性，以及他们和氢元素的位置关系，小明设计了如下实验，你认为不需要进行的实验是

（填字母序号）。A.将铁粉放入硫酸锌溶液中B.将铁粉放入稀硫酸中

C.将铁粉放入硫酸铜溶液中D.将铜片放入稀硫酸中（4）该同学查阅资料得知，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】，他以铜锈为原料设计并完成如下实验（杂质不与稀硫酸反应，且不含铜元素。图中部分物质略去）。①无色气体A是________，溶液C中所含的阳离子是________，固体D中含有的物质是________②在蓝色溶液B中加入铁粉时，发生反应的化学方程式为。③已知铜锈样品的质量是10g，固体F的质量是3.2g，则铜锈中含Cu2(OH)2CO3的质量分数是________。【答案】（1）Al（2）水、氧气；Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；B（3）C

（4）CO2；Fe2+；Fe，Cu；Fe+CuCl2=FeCl2+Cu；55.5%【解析】（1）地壳中元素的含量用质量分数表达，由多到少的顺序是氧、硅、铝、铁、钙、……。含量最多的金属元素是铝；（2）铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果；铁锈的主要成分是氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁和水，反应方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；据质量守恒定律可知反应前后物质的总质量不变，所以铁锈的质量等于反应前铁的质量与反应的氧气、水的质量和，所以锈蚀后的铁钉的质量大于原铁钉的质量；（3）金属活动顺序表：KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu，在金属活动顺序表中，排在氢前边的金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气。金属的位置越靠前，金属的活动性越强。位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。A.将铁粉放入硫酸锌溶液中，不反应，证明铁在锌后；

B.将铁粉放入稀硫酸中，发生反应生成氢气，证明铁在氢前；C.将铁粉放入硫酸铜溶液中，发生反应，溶液由蓝色变成绿色，铁的表面有红色固体析出，证明铁在铜前；

D.将铜片放入稀硫酸中，不反应证明铜在氢后，由ABD三组实验即可证明锌>铁>氢>铜，所以C实验不需要进行；（4）碱式碳酸铜和盐酸反应生成氯化铜、水、二氧化碳，氯化铜溶液是蓝色的，所以①A为二氧化碳，B为氯化铜；铁和氯化铜反应生成铜和氯化亚铁，所以溶液C中一定有亚铁离子；固体D中含有的物质是铜；②在氯化铜溶液中加入铁粉时，发生反应的化学方程式为Fe+CuCl2=FeCl2+Cu③设Cu2（OH）2CO3的质量分数为X，固体F是铜，即生成的铜的质量是3.2g，10g×X×(128÷228×100%)=3.2g，X=55.5%．10.实验课上，老师分析金属与盐溶液的反应时指出，在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它的盐溶液中置换出来，但钾、钙、钠等除外。小明很好奇，于是做了金属钠与硫酸铜溶液反应的实验。【进行实验】取一块绿豆大小的金属钠，放入盛有20毫升硫酸铜溶液的烧杯中，发现金属钠浮在液面上不停打转，产生大量气体，烧杯发烫，溶液中出现了蓝色絮状沉淀，并没有出现紫红色的铜。一会儿，部分沉淀渐渐变黑。【提出问题】金属钠与硫酸铜溶液反应后的产物是什么？【查阅资料】①钠能与水反应生成一种碱，同时放出气体。②氢氧化铜受热至60-80℃变暗，温度再高分解为相应的金属氧化物和水。（1）【实验探究1】探究生成的气体是什么？小明将上述实验药品放入锥形瓶中，立即塞上带导管的单孔塞，将导管通入肥皂水中，将燃着的木条靠近飘起的肥皂泡，有爆鸣声。说明生成的气体是________，点燃该气体前一定要先________

。（2）【实验探究2】探究沉淀的成分是什么？【猜想与假设】沉淀中有Cu(OH)2和________，可能还有Cu。（3）【实验验证】实验步骤实验现象结论将锥形瓶内反应后的物质过滤，向滤出的固体中加入足量的________________沉淀中没有Cu（4）【实验结论】通过实验，小明同学得出结论：钠加入到硫酸铜溶液中会先与水反应，生成物再与硫酸铜反应生成氢氧化铜。请写出生成蓝色沉淀的化学方程式（5）【反思与交流】出现黑色物质的可能原因是。【答案】（1）氢气；检验纯度（2）CuO（3）稀硫酸或稀盐酸；固体全部溶解形成蓝色溶液

（4）2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓（5）钠和水反应放热，使氢氧化铜分解，产生氧化铜【解析】

钠能与水反应生成一种碱，同时放出气体，根据质量守恒定律可知气体是氢气，点燃该气体前一定要先验纯，防止爆炸；溶液中出现了蓝色絮状沉淀，说明产生氢氧化铜沉淀，并没有出现紫红色的铜。一会儿，部分沉淀渐渐变黑，说明还可能含有氧化铜，因为氧化铜的颜色是黑色。将锥形瓶内反应后的物质过滤，向滤出的固体中加入足量的稀盐酸，如果固体完全消失，说明其中不含有铜，生成蓝色沉淀的化学方程式2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓；出现黑色物质的可能原因是钠和水反应放热，使氢氧化铜分解，产生氧化铜。11.红枣中含有丰富的VC和糖类，常食能增强人体的免疫力，有补血养气安神等良好功效，红枣包装中常使用一种袋装防腐剂，品名为“504双吸剂”，其标签如下图所示。某化学兴趣小组对一包久置的“504双吸剂”固体样品产生浓厚的兴趣，设计实验进行探究。【提出问题】久置固体的成分是什么？【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。（1）【实验探究】甲同学的方案：实验操作实验现象实验结论加足量的________。固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液。固体中一定含有________，一定不含Fe2O3。乙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论，理由是________。他设计如下实验方案继续验证。（2）步骤①样品用磁铁吸引前需经过研碎，其中研碎的目的是；（3）②中固体溶解时放出大量热，由此可以判断固体中一定含有________。（4）③中反应的化学方程式是。乙同学对滤渣B又进行探究。实验操作实验现象实验结论取少量固体于试管中，滴加足量的稀盐酸，并将气体通入澄清石灰水固体逐渐消失有气泡产生、________

固体中一定含有CaCO3和Fe2O3。【反思与评价】甲、乙两同学经过讨论后，完善实验方案最终确定该久置固体的成分是Fe、Fe2O3、CaO、CaCO3。【答案】（1）稀盐酸（或稀硫酸）；Fe（或铁粉）；氧化铁与稀盐酸（或稀硫酸）反应生成的氯化铁（或硫酸铁）又与铁粉反应生成氯化亚铁（或硫酸亚铁）。（2）增大接触面积，使得铁粉能够充分吸引（3）CaO（4）Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH；澄清石灰水变浑浊、溶液呈黄色【解析】（1）甲同学的方案：取少量固体放于试管中，滴加足量的稀盐酸，固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液，固体中一定含有铁。乙同学的理由查阅资料：氧化铁与稀盐酸（或稀硫酸）反应生成的氯化铁（或硫酸铁）又与铁粉反应生成氯化亚铁（或硫酸亚铁）；

（2）增大接触面积，使得铁粉能够充分吸引；

（3）氧化钙溶于水放出大量的热量；

（4）生成的氢氧化钙与碳酸钠溶液反应Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH；固体中含有CaCO3和Fe2O3。都会与盐酸反应，CaCO3与盐酸反应产生CO2使澄清石灰水变浑浊，Fe2O3与盐酸产生氯化铁为黄色.12.某小组同学用不同长度的光亮镁条分别与4mL5%的稀盐酸反应，实验现象记录如下。试管ABCD镁条长度1cm2cm3cm4cm实验现象产生大量气泡，镁条溶解无沉淀少量灰白色沉淀较多量灰白色沉淀大量灰白色沉淀【提出问题】灰白色沉淀是什么？实验中为什么出现了灰白色沉淀？【查阅资料】氢氧化镁[Mg(OH)2]难溶于水，Mg(OH)2△__MgO+H【猜想与假设】Ⅰ.灰白色沉淀可能是析出的氯化镁。Ⅱ.灰白色沉淀可能是生成的氢氧化镁。【进行实验】实验实验操作实验现象①①取一定量上述实验中灰白色沉淀放入试管中，然后加入5mL蒸馏水，振荡、静置②取等量氯化镁固体放入另一支试管中，加5mL蒸馏水，振荡①中固体量未减少②中固体全部溶解得到澄清溶液②取上述实验中灰白色沉淀，用蒸馏水洗涤、室温晾干，放入试管中进行加热，试管口用湿润的紫色石蕊试纸检验紫色石蕊试纸变红③①在1支试管放入一小段光亮的镁条，加入5mL蒸馏水②再向试管中加入几滴氯化镁饱和溶液①中无明显现象②中镁条表面立即持续产生细小气泡并不断溶解，一段时间后镁条全部溶解，有大量灰白色沉淀实验4：测定反应过程中溶液的pH变化。在小烧杯中放入约50mL质量分数为0.5%稀盐酸，然后加入10cm光亮的镁条，现象及数据如下表所示。时间/min04877858795100溶液pH235.27.28.69.110.6实验现象大量气泡镁条表面变暗，气泡减小镁条表面变灰，有沉淀生成，并逐渐增多【解释与结论】（1）试管A中，镁与稀盐酸反应的化学方程式为。（2）猜想与假设Ⅰ不成立，其原因是。（3）根据上述实验得出的下列结论中，正确的是________（填序号）。A.灰白色固体不是氢氧化镁B.镁条的用量偏多导致沉淀产生C.灰白色固体受热产生酸性物质（4）根据实验4，你认为产生灰白色沉淀的条件是________。（5）【反思与评价】经过进一步实验，灰白色沉淀中含有镁、氯、氢、氧四种元素。实验3中产生灰白色沉淀是因为镁与________反应生成的。（6）通过本实验，今后再遇到化学反应中的异常现象时，可以从________角度分析原因（答出一条即可）。【答案】（1）Mg+2HCl=MgCl2+H2↑（2）灰白色固体难溶于水、氯化镁能溶于水（3）A,B,C

（4）溶液呈一定的碱性（5）氯化镁溶液（或氯化镁和水）

（6）反应物的用量；溶剂是否反应；溶液的酸碱性；生成的物质是否和反应物反应等【解析】（1）镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气。反应的化学方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；（2）猜想与假设Ⅰ不成立，其原因是：灰白色固体难溶于水、氯化镁能溶于水；（3）A．实验2取上述实验中灰白色沉淀，用蒸馏水洗涤、室温晾干，放入试管中进行加热，试管口用湿润的紫色石蕊试纸检验。紫色石蕊试纸变红。说明生成酸性物质。而Mg(OH)2△__MgO+H2O。无酸性物质。故灰白色固体不是氢氧化镁，正确；B．由不同长度的镁条与稀盐酸反应产生灰白色沉淀的量不同可知，镁条的用量偏多导致沉淀产生，正确；C．由紫色石蕊试纸变红可知，灰白色固体受热产生酸性物质，正确；故选ABC。（4）由实验4可知，当溶液pH＞7时，镁条表面变暗，随着pH的增大，镁条表面变灰，并有沉淀生成。故产生灰白色沉淀的条件是：溶液呈一定的碱性

；（5）由实验3可知，镁条与水不反应。镁条与饱和氯化镁溶液反应产生大量灰白色沉淀。故实验3中产生灰白色沉淀是因为镁与氯化镁溶液（或氯化镁和水）反应生成的；（6）当化学反应中的异常现象时，由开始实验可知与反应物的用量有关；由实验3可知与溶剂是否反应有关，与生成的物质是否和反应物反应；由实验4可知与溶液的酸碱性有关。

故答案为：（1）Mg+2HCl=MgCl2+H13.如图所示为实验室中常见气体设备、净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），某化学小组的同学欲利用其进行下列各探究实验．（1）以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置、连接仪器，并检验装置的气密性．①所选仪器的连接顺序为________（从左到右填写仪器序号字母）（提示：挥发出少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）。②用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为。③若将二氧化碳气体通入酚酞试液中，试液显________色。（2）用一氧化碳气体（含少量水蒸气）测定某铁的氧化物（Fe2O3）的元素组成比例，并验证反应中气体生成物的性质，所选仪器按A1→E→C→A2顺序连接按（A1、A2为浓硫酸洗气瓶），并检验装置的气密性，所设计的实验装置中气体流向是从左向右．①反应前大玻璃管中加入铁的粉末状氧化物（FexOy）试样的质量为16g，实验结束后，继续通入一氧化碳气体，直至大玻璃管冷却．这时测量到E处大玻璃管中粉末状固体的质量减少了4.8g，试推算该铁的氧化物的化学式中x、y的比值：________．（设所发生的反应均完全进行）②将少量二氧化碳通入大量澄清石灰水中，出现白色浑浊，且溶液质量减少．试解释溶液质量减小的原因：。③对于该实验方案设计还存在不完善之处，你的具体改进方案是。【答案】（1）BDAG；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；无

（2）2：3；因为反应后有碳酸钙白色沉淀产生；在装置A2后面增加一个A3装置或其它尾气处理装置【解析】根据所学知识和题中信息知，（1）以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置、连接仪器，并检验装置的气密性．①所选仪器的连接顺序为BDAG。②用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。③若将二氧化碳气体通入酚酞试液中，试液显无色。（2）用一氧化碳气体（含少量水蒸气）测定某铁的氧化物（Fe2O3）的元素组成比例，并验证反应中气体生成物的性质。①反应前大玻璃管中加入铁的粉末状氧化物（FexOy）试样的质量为16g，实验结束后，继续通入一氧化碳气体，直至大玻璃管冷却．这时测量到E处大玻璃管中粉末状固体的质量减少了4.8g，试推算该铁的氧化物的化学式中x、y的比值：yCO＋FexOy加热__

xFe＋yCO2.16y56x

＝4.8g16g-14.某化学兴趣小组在一个充满O2的密闭容器中加入一定量的碳粉，在高温条件下使其充分反应，待反应结束后，容器中的碳粉已全部消失．该小组成员对容器中反应后的气体进行如下探究：【提示】①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；②浓硫酸能吸水．（1）【知识回顾】碳充分燃烧和不充分燃烧的产物是不同的，写出碳不充分燃烧的化学方程式．（2）【提出猜想】小红对容器中气体的组成提出如下四种猜想：A．C和CO

B．只有CO

C．CO和O2的混合气体

D．只有CO2①你认为上述猜想中明显不合理的有________（填字母）．②小明认为容器中的气体还可能是CO和CO2的混合气体；小强认为容器中的气体还可能是________．（3）【实验探究1】小明为了验证自己的猜想，按如图所示装置进行探究．请回答下列问题：①装置B中NaOH溶液的作用是．②若小明的猜想成立，则装置A中的实验现象是，反应的化学方程式是，装置D玻璃管中的实验现象是，反应的化学方程式是．【实验探究2】小强把小明实验中的氧化铁换成了铜丝网，并去掉E装置验证其猜想．若小强的猜想成立，则装置D中的实验现象是．（4）【反思交流】有同学认为，小强应先通入容器中气体一段时间后方可加热，你认为这样修改的原因是________．（5）【拓展延伸】若反应前容器中碳粉的质量为6g且小明的猜想成立，则容器中氧气质量的取值范围是________．【答案】（1）2C+O2点燃__2CO（2）AC；O2和CO2的混合气体

（3）除去空气中的二氧化碳；澄清石灰水变浑浊；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；红色粉末变成黑色；Fe2O3+3CO高温__2Fe+3CO2；红色粉末变成黑色【解析】【知识回顾】碳不充分燃烧生成一氧化碳，化学方程式为2C+O2点燃__2CO；故填：2C+O2【提出猜想】碳不是气体，故A错；CO和O2点燃的条件下会继续反应，不会共存，故C错；碳和氧气反应时，如果氧气有剩余，则还应该含有二氧化碳气体；故填：AC；O2和CO2的混合气体；【实验探究1】（1）装置B中NaOH溶液的作用是除去空气中的二氧化碳，故填：除去空气中的二氧化碳；（2）若小明的猜想成立，则装置A中的实验现象是澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式是：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；装置D玻璃管中的实验现象是红色粉末变成黑色，反应的化学方程式是：Fe2O3+3CO高温__2Fe+3CO故填：澄清石灰水变浑浊；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；红色粉末变成黑色；Fe2O3+3CO高温__2Fe+3CO【实验探究2】如果氧气过量，则乙容器中气体的组成是CO2和O2的混合气体；加热条件下，铜能和氧气反应生成氧化铜，所以红色粉末变成黑色；故填：红色粉末变成黑色；【反思交流】应先通入乙中气体一段时间后方可加热，这样修改的原因是排净玻璃管中的空气，排除空气中氧气的干扰；故填：排净玻璃管中的空气，排除空气中氧气的干扰；【拓展延伸】设碳完全炭烧生成二氧化碳时，氧气的质量为xC+O2点燃_CO212326gx126gx=16g设碳不完全炭烧生成一氧化碳时，氧气的质量为y2C+O2点燃_2CO24326gy246gy=8g所以若反应前容器中碳粉的质量为6g且小明的猜想成立，则容器中氧气质量的取值范围是大于8g，且小于16g；故填：大于8g，且小于16g．15.探究金属的性质时，将光亮镁条放入一定量的稀盐酸中，产生大量气泡后静置，出现灰白色固体．化学兴趣小组对该现象作如下探究．（1）产生气泡反应的化学方程式．（2）对反应后的混合物经过下列操作：________、洗涤、一定温度下烘干得灰白色固体，对灰白色固体作如下猜测，并进行实验．（3）【猜想假设】小华认为灰白色沉淀为碳酸镁（MgCO3），其他同学认为不需要实验就能否定小华的猜想，理由是________．小宇认为由于反应后氯化镁的生成量偏多，灰白色沉淀为不能再溶解的氯化镁固体．小彤认为灰白色沉淀为脱落的镁粉细颗粒．（4）【实验探究1】①取试管中的上层清液，加入适量的氯化镁固体，氯化镁固体________（选填“溶解”或“不溶解”），小宇猜想错误．②取适量白色沉淀加入足量稀盐酸中，________（选填“有”或“没有”）气泡冒出，小彤猜想错误．基于以上探究与分析，原有猜想均遭到了否定．【查阅资料】（i）镁与饱和氯化镁溶液反应时，会生成灰白色碱式氯化镁Mgx（OH）yClz•mH2O，其不溶于水，能与盐酸反应．（ii）HCl+AgNO3═HNO3+AgCl↓，AgCl是一种白色沉淀．（5）【实验探究2】他们又另取灰白色沉淀放入试管中加热，将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内，玻璃棒上的溶液出现白色浑浊，证明产生了________气体．（6）【反思拓展】（i）做镁与稀盐酸反应的实验时，镁条的用量宜少不宜多．（ii）将铁片和铜片分别放入稀硫酸中，写出反应的化学方程式据此推测出铁的活动性比铜________．还可根据铁和硫酸铜溶液的反应来确定这两种金属的活动性强弱，该反应的化学方程式为【答案】（1）Mg+2HCl=MgCl2+H2↑（2）过滤（3）反应物中没有碳元素，不会生成碳酸镁

（4）溶解；没有（5）氯化氢（6）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；强；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu【解析】（1）镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气；故填：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；（2）要得到灰白色固体，所以要先过滤；故填：过滤；【猜想假设】小华认为灰白色沉淀为碳酸镁（MgCO3），其他同学认为不需要实验就能否定小华的猜想，理由是：反应物中没有碳元素，不会生成碳酸镁；【实验探究1】饱和溶液中不能溶解某种溶质，镁会与盐酸反应生成氯化镁和氢气，

实验操作现象结论①取试管中的上层清液，加入适量的氯化镁固体氯化镁固体溶解

小宇猜想错误②取适量白色沉淀加入足量稀盐酸中没有气泡冒出小彤猜想错误【实验探究2】氯离子和银离子会生成氯化银沉淀，氯化氢是酸性气体所以将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内，玻璃棒上的溶液出现白色浑浊，证明产生了氯化氢气体；【反思拓展】铁会与稀硫酸反应，化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；铜不会与硫酸反应，所以推测出铁的活性比铜强，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu．故答案为：（1）Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；（2）过滤；【猜想假设】反应物中没有碳元素，不会生成碳酸镁；【实验探究1】溶解；没有；【实验探究2】氯化氢，红；【反思拓展】Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；强；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu．16.小明发现家中一枚戒指生满了铜绿，他和同学利用这枚戒指展开了研究性学习．（1）【查阅资料】真金在空气中不会生锈，生满铜绿的“金戒指”材质为铜锌合金；铜长期露置在潮湿的空气中能生成铜绿，其主要成分是碱式碳酸铜，碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H2O和CO2．据上述资料可推知，碱式碳酸铜由________种元素组成．（2）【实验探究】将该枚戒指加入过量稀盐酸中，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为蓝绿色．（i）小明认为：气体中除了含有CO2，还可能含有少量________．实验室常用的方法检验这种可能含有的气体．（ii）小红认为蓝绿色溶液中的溶质只有氯化锌．小华认为溶液中的溶质除了氯化锌外，还应该含有________．他取适量上述蓝绿色溶液，加入光亮的铁片，观察到了观察：①，②，证实了自己的观点．（iii）小娟取适量新制的FeCl2溶液，加入锌粒，一段时间后，溶液颜色变浅．结合小华的实验可推知：铁、锌、铜三种金属的活动性由弱到强的顺序是________．【答案】（1）四（2）H2；点燃；CuCl2和HCl；有气泡产生；有红色物质析出；Cu、Fe、Zn【解析】碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H2O和CO2三种物质，反应前后元素种类不变，故碱式碳酸铜是有碳，氢，氧，铜四种元素组成的．（1）戒指的成分中有锌，故能和盐酸反应放出H2，检验氢气的方法就是点燃，氢气能燃烧，发出淡蓝色火焰．（2）碱式碳酸铜能和盐酸反应生成氯化铜，同时盐酸是过量的，故蓝色溶液中还含有CuCl2HCl等溶质；氯化铜和铁反应能置换出红色的铜，盐酸和铁反应放出氢气，故反应现象是：①有气泡产②有红色物质析出（3）锌能置换出铁，铁能置换出铜，故金属活动性由弱到强为：Cu、Fe、Zn故答案为：（1）四；（2）（i）H2，点燃，（ii）CuCl2和HCl：①有气泡产生②有红色物质析出；（iii）Cu、Fe、Zn17.早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业炼铁把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。

（1）一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为：________。其中，石灰石起的作用是________。（2）（一）甲组同学在学习炼铁的相关内容时，对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究。【提出问题】单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为________。为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？（3）【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全。【进行实验】①称取两份相同质量的氧化铁粉末。一份与足量的碳粉均匀混合放入图1装置A的试管中；另一份放入图1装置B的玻璃管中。②图1装置A和B两组实验同时开始进行。在图1装置B的反应中，实验开始前应先________（选填“通CO”或“加热”）；实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是。（4）【实验现象】当图1装置B的玻璃管中固体完全由________时（选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”），图1装置A的试管中仍有________。（5）【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应确实不易完全，这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因。【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质，甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生。为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2，将该气体通过图2的检验装置。图2A装置中的试剂是（写名称，下同）________，图2B装置中的试剂是氢氧化钠溶液，用以吸收二氧化碳（2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O）；证明原混合气体中CO2存在的化学方程式；证明原混合气体中CO存在的实验现象是；经过检验，证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2。（6）（二）精还原铁粉是一种重要的化工原料，某兴趣小组对其进行下列研究：【物质制备】利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下：粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe3C杂质，可用氢气在高温下进一步还原，其反应方程式为FexOy+yH2高温__xFe+yH2O，Fe3C+2H2高温_【含量测定】为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中氧和碳元素的质量分数，按图装置进行实验。已知3CH4+4Fe2O3高温__3CO2+6H主要实验步骤如下：①按顺序组装仪器，检查装置的气密性，称量样品和必要装置的质量；②缓缓通入纯净干燥的H2；③点燃酒精灯，________（填“先点A处，后点C处”或“先点C处，后点A处”）；④分别熄灭A处、C处酒精灯；⑤再缓缓通入少量H2；⑥再次称量必要装置的质量（7）步骤②的目的是，验证该步骤目的达到的实验方法是；（8）若缺少装置D，则所测氧元素的质量分数将________（填“偏大”，“偏小”或“不变”）。（9）粗还原铁粉样品的质量为15.000g，装置B、E分别增重0.270g和0.330g，则计算样品出中碳、氧元素的质量分数分别是________。（列出计算过程）【答案】（1）3CO+Fe2O3高温__2Fe+3CO2；将矿石中的二氧化硅等杂质转变为炉渣而除去的

（2）3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑

（3）通CO；防止液体倒吸进入硬质粗玻璃管，造成炸裂且防止高温下铁又被进入的空气氧化

（4）红色变为黑色；红色物质

（5）澄清石灰水；Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；黑色粉末变成红色

（6）先点C处，后点A处

（7）排尽空气，防止爆炸；收集尾气，进行验纯

（8）不变

【解析】根据所学知识和题中信息知，工业炼铁把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；其中，石灰石起的作用是将矿石中的二氧化硅等杂质转变为炉渣而除去的。（一）甲组同学在学习炼铁的相关内容时，对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究。【提出问题】单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑。为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全。【进行实验】①称取两份相同质量的氧化铁粉末。一份与足量的碳粉均匀混合放入图1装置A的试管中；另一份放入图1装置B的玻璃管中。②图1装置A和B两组实验同时开始进行。在图1装置B的反应中，实验开始前应先通CO；实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是防止液体倒吸进入硬质粗玻璃管，造成炸裂且防止高温下铁又被进入的空气氧化。【实验现象】当图1装置B的玻璃管中固体完全由红色变为黑色时；图1装置A的试管中仍有红色物质。【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应确实不易完全，这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因。【完善实验】甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生。为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2，将该气体通过图2的检验装置。图2A装置中的试剂是澄清石灰水；图2B装置中的试剂是氢氧化钠溶液，用以吸收二氧化碳（2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O）；证明原混合气体中CO2存在的化学方程式是Ca（OH﹚2+CO2=CaCO3↓+H2O；证明原混合气体中CO存在的实验现象是黑色粉末变成红色。经过检验，证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2。（二）精还原铁粉是一种重要的化工原料，某兴趣小组对其进行下列研究：【物质制备】利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下：粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe3C杂质，可用氢气在高温下进一步还原，其反应方程式为FexOy+yH2xFe+yH2O，Fe3C+2H23Fe+CH4。【含量测定】为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中氧和碳元素的质量分数，按图装置进行实验。已知3CH4+4Fe2O33CO2+6H2O+8Fe（6）主要实验步骤如下：①按顺序组装仪器，检查装置的气密性，称量样品和必要装置的质量；②缓缓通入纯净干燥的H2；③点燃酒精灯，先点C处，后点A处。④分别熄灭A处、C处酒精灯；⑤再缓缓通入少量H2；⑥再次称量必要装置的质量。（7）步骤②的目的是排尽空气，防止爆炸；验证该步骤目的达到的实验方法是收集尾气，进行验纯。（8）若缺少装置D，则所测氧元素的质量分数将不变。

故答案为：（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；将矿石中的二氧化硅等杂质转变为炉渣而除去的；（2）3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑；（3）通入CO；防止液体倒吸进入硬质粗玻璃管，造成炸裂且防止高温下铁又被进入的空气氧化；（4）红色变为黑色；红色物质；（5）澄清石灰水；Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；黑色粉末变成红色；（6）先点C处，后点A处；（7）排尽空气，防止爆炸；收集尾气，进行验纯；（8）不变；（9）0.6%；1.6%。18.某研究性学习小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响（固定装置略）．查阅资料：CO2+ZnCO+ZnO；FeCl3溶液遇KSCN溶液变红．请回答下列问题：（1）仪器a的名称是________，装置B的作用是，尾气处理的方法是________．（2）将研究小组分为两组，按如图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D进行加热，其产物均为黑色粉末（纯净物）．两组分别用产物进行以下实验：步骤操作甲组现象乙组现象1取黑色粉末加入盐酸溶解，无气泡，溶液呈浅黄绿色（含两种金属离子）溶解，有气泡，溶液呈浅绿色2取步骤1所得溶液，滴加KSCN溶液变红无现象则甲组步骤1中反应的化学方程式是，乙组得到的黑色粉末是．（3）从安全考虑，本实验应在装置________

和________

之间添加装置E防止倒吸．（填字母编号）（4）该对比实验结果表明CO的还原能力随温度的升高而（填“增强”或“减弱”）．【答案】（1）酒精灯；除去多余的二氧化碳；点燃或收集（2）Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O；铁粉（3）A；B（4）增强【解析】（1）a是酒精灯；因为后面要通过F检验CO与Fe2O3反应的产物CO2，所以装置B的作用是除去CO中的CO2；尾气中含有有毒气体CO，采用点燃的方法或收集的方法可除去CO；故答案为：酒精灯；除去多余的二氧化碳；点燃或收集；（2）一氧化碳和氧化铁反应的固体产物为黑色，可能是铁粉、四氧化三铁或二者的混合物；取黑色粉末加入盐酸，甲组观察到黑色固体溶解，无气泡，说明没有铁粉的产生，溶液呈浅黄绿色（含两种金属离子），取步骤1所得溶液，滴加KSCN溶液，变成红色，说明含有氯化铁，另外还产生浅绿色的氯化亚铁，结合反应前后元素的种类不变，还会产生水，因此反应的方程式为：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O；分析乙组现象，乙与盐酸反应产生气体，溶液为浅绿色，因此为铁粉；故答案为：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O；铁粉；（3）若A处停止加热后，会使玻璃管骤冷，液体沿着导管倒流进A装置，因此需要在A和B之间加一个倒吸装置；故答案为：A、B；（4）通过对比甲组和乙组实验可知，乙组使用酒精喷灯使氧化铁还原更彻底，因此该对比实验结果表明CO的还原能力随温度的升高而增强；故答案为：增强．19.“双吸剂”是一种常见袋装食品的保鲜剂，能吸收空气中的氧气，二氧化碳、水蒸气等．化学兴趣小组的同学在某食品袋中发现一包“双吸剂”，其标签如图所示．同学们对这包久置的“双吸剂”固体样品很好奇，设计实验进行探究．【提出问题】久置“双吸剂”固体的成分是什么？【查阅资料】①铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁．Fe+2FeCl3═3FeCl2②碱性的Na2CO3溶液可以和中性的CaCl2溶液发生复分解反应．【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2和CaCO3（1）【实验探究1】下表是小明设计的实验方案和记录的实验报告，请你补充完整：实验操作实验现象实验结论①取少量固体放于试管中，滴加一定量的________，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口，导管另一端伸入澄清石灰水中．试管中固体逐渐减少，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液，澄清的石灰水变浑浊．样品中一定含有________

，不含Fe2O3②取少量样品放入试管中，加水溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞试液．试管底部有不溶物，上层清液由无色变为红色样品中含有________【实验质疑】小组同学通过讨论认为实验中并不能得出一定含Fe2O3的结论，理由是（用化学方程式表示）．为进一步确定这包久置的“双吸剂”固体的成分进行如下定量试验．（2）【实验探究2】取3g样品研碎，并用磁铁充分吸引后，得到剩余固体2.6g，按照如图流程进行实验，请回答相关问题：（1）操作二、操作三名称是；（2）固体Ⅰ的成分是

（填物质化学式，下同）；（3）烧杯A中溶液和加入的碳酸钠溶液反应化学方程式为；（4）依据实验探究1，2中现象的分析及数据计算判断，这包久置“双吸剂”固体的成分是________

．【实验反思】下列对实验探究1、2的反思，不正确的是________

（填字母序号）．A．对物质成分的探究有时需要定性与定量实验的结合B．实验探究2烧杯C中的溶质为Na2CO3和NaOHC．实验探究1、2中都有气体产生，