高分突破06 有关金属活动性的探究-备战中考化学实验探究题高分突破【解析版+原卷版】

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高分突破06 有关金属活动性的探究
-备战2022年中考化学实验探究题高分突破

1. 学习小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时，做了如下两个实验，并由此展开了一系列学习探究活动。

【学习交流】
（1）实验中观察到，甲中铝丝表面附着一层______色固体，乙中溶液颜色变为______色。
（2）你认为通过上述实验______（填“能”或“不能”）得出三种金属的活动性强弱。
【拓展探究】
上述实验后，同学们想进行废液的处理与回收，于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中，观察到混合溶液（即废液）澄清透明。同学们认为应该先确定废液中是否含有未反应完的CuSO4和AgNO3，为此，他们进行了实验并记录如下：
序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
取少量废液于试管中，加入______溶液
无明显现象
废液中没有AgNO3
实验2
取少量废液于试管中，加入Ba（NO3）2溶液
产生白色沉淀
废液中含有未反应完的CuSO4
【反思评价】
讨论后大家一致认为实验2所得结论不合理。你认为理由是______ （用化学方程式表示）。
【拓展应用】
同学们尝试从废液中回收铜，将过量铝粉加入废液中，充分反应后过滤，滤液中存在金属阳离子是______（写离子符号）。
【答案】【学习交流】红 蓝 能 【拓展探究】 NaCl（氯化钠）或KCl（氯化钾）或HCl（氯化氢、盐酸）（其它合理答案均可）
【反思评价】（无“↓”、未配平扣1分，化学式错误扣2分） 【拓展应用】Al3+
【解析】
学习交流：（1）甲中铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，故甲中铝丝表面附着一层红色固体；
乙中，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，溶液颜色变蓝色；
（2）铝能与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，有红色固体析出，说明铝比铜活泼，铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明铜比银活泼，能得出三种金属的活动性强弱；
拓展探究：实验1：结论为废液中没有硝酸银，硝酸银能与氯化钠（或氯化钾、氯化氢）反应生成氯化银白色沉淀，故可取少量废液于试管中，加入氯化钠（或氯化钾、氯化氢）溶液，无明显现象，说明不含硝酸银；
反思评价：铝与硫酸铜反应生成了硫酸铝，废液中一定含硫酸铝，硫酸铝能与硝酸钡反应生成硫酸钡和硝酸铝，故产生白色沉淀，不能说明含硫酸铜，该反应的化学方程式为：；
拓展应用：将过量的铝加入废液中，铝能与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，铝能与硝酸铜反应生成硝酸铝和铜，故充分反应后，过滤，滤液中一定存在的金属阳离子是：Al3+。

2. 某研究性学习小组对铁、铜的金属活动性及实验后的废液进行探究，设计下列实验。
Ⅰ.铁、铜金属活动性比较
实验步骤
实验现象及结论
①将Cu丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中
Cu丝无变化，没有发生化学反应
②将Fe丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中
Fe丝表面有气泡产生，其反应的化学方程式为____
③将Fe丝插入盛有2mLCuSO4溶液的试管中
Fe丝表面有_______色物质覆盖。
结论：通过上面实验，可知Fe的金属活动性比Cu_______(填“强”或“弱”)。
Ⅱ.将上面①、②、③实验后的液体收集在一烧杯中，对该烧杯中的废液进行分析。
(1)甲同学观察到废液呈现蓝色，认为废液中一定含有_______(填化学式)。
(2)乙同学用玻璃棒蘸取废液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与_______比较，测得废液pH0.04mL×5××5%
故氢氧化钠过量溶液显碱性，再向上述试管中加入几滴10%葡萄糖溶液，并在酒精灯上加热至沸腾，片刻后生成红色沉淀B，氧化铜是黑色，氢氧化铜是蓝色，故B为氧化亚铜，故填：碱性；Cu2O。

5. 金属、酸、碱、盐在工农业生产中应用广泛，某化学兴趣小组进行相关实验。
（1）探究不同条件下金属铜与硫酸反应的情况如下：
组别
①
②
③
④
H2SO4质量分数
20%
98%
20%
98%
反应条件
常温
常温
加热
加热
反应现象
无现象
无现象
无现象
溶液变蓝，有气泡产生
上表④发生反应方程式为：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+2H2O+X↑。X的化学式为______；硫酸铜溶液中的阴离子是______（写离子符号），从上述对比实验中，你对铜与硫酸反应有什么新的认识______。
（2）实验室欲配制40g质量分数为5%的NaCO3溶液，应选择______（10mL、50mL、100mL）的量筒来量取水的体积。
（3）现有下列BaCl2、K2CO3、NaOH三种溶液，请你选择一种常见试剂鉴别这三种溶液，写出相关化学方程式______、______。
【答案】 （1）SO2 铜能与浓硫酸在加热的条件下反应 （2）50mL （3）
【解析】
（1）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Cu、H、S、O的个数分别是1、4、2、8，生成物中含Cu、H、S、O的个数分别是1、4、1、6，故生成物中还应含1个S、2个O，故X的化学式为：SO2；
硫酸铜是由铜离子和硫酸根离子构成，硫酸根离子是阴离子，离子的表示方法：在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负号在后，带一个电荷时，1通常省略，多个离子，就是在元素符号前面加上相应的数字；故硫酸根离子表示为：；
由以上实验可以看出，常温下，铜与稀硫酸和浓硫酸均不反应，加热条件下，铜与稀硫酸不反应，但是加热条件下，铜能与浓硫酸反应，故填：铜能与浓硫酸在加热的条件下反应；
（2）实验室欲配制40g质量分数为5%的Na2CO3溶液，所需水的质量为：40g×(1-5%)=38g，即38mL，量筒量程的选择，应遵循“大而近”的原则，故应选择50mL的量筒量取水的体积；
（3）可选择硫酸进行鉴别，氯化钡能与硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸，该反应的化学方程式为：；
碳酸钾能与稀硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水，产生气泡，该反应的化学方程式为：；
氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，无明显现象，该反应的化学方程式为：。

6.古玩市场惊现“三星堆”遗址出土的同款黄金面具。某化学兴趣小组的同学为鉴别其真假进行了如下探究活动。
【查阅资料】（1）铜锌合金（又称：假黄金）外观和黄金相似，常被不法商贩以假乱真。
（2）标准状况下，氢气密度p≈0.09g/L。
【进行实验】同学们设计了如下不同的探究方案，请帮他们完成实验报告。
方案
实验步骤
实验现象
一
截取小块黄金面具放在酒精灯上加热。
______
二
截取小块黄金面具于试管中，加入一定量稀硫酸。
有气泡产生
三
截取小块黄金面具于另一支试管中，加入适量氯化铜溶液。
______
【实验结论】该面具是假黄金。
【深入探究】为进一步定量分析黄金面具中金属锌的质量分数、小明同学利用上述方案二设计了如下实验：
Ⅰ、按如图所示组装实验装置，并______。
Ⅱ、向锥形瓶中加入5.0g黄金面具祥品，注射器中吸入25mL稀硫酸。
Ⅲ、将注射器中的稀硫酸平均分5次推入锥形瓶中：每次推入稀硫酸、待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积（忽略其他因素对测量结果造成的影响），如下表。

次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
收集气体的总体积/mL
200
400
515
x
525
（1）上表中的数据x=______。
（2）分析数据、完全反应后生成氢气的体积V=______mL。
【数据处理】此黄金面具中锌的质量分数ω1=______。
【反思评价】
（1）小红对小明的方案和数据处理进行分析，认为求黄金面具中锌的质量分数还有更简便的方法。她将锥形瓶内反应后的剩余物经系列操作：______→洗涤→干燥→称量。得到固体剩余物的质量，也可求出黄金面具中锌的质量分数ω2。
（2）鉴别黄金真假除以上化学方法外，还有许多物理方法：测密度、比较硬度等。
【表达交流】ω1和ω2有微小差异，小红对小明的方案和数据处理提出了质疑，认为自己的更准确。请说出小红质疑的理由：______。
【答案】【进行实验】黄金表面变黑 有红色固体生成，溶液从蓝色变为无色 【深入探究】检查装置的气密性 520 515 【数据处理】 30.1% 【反思评价】 过滤 氢气在锥形瓶内有残留
【解析】本题考查计算和对数据的处理。
进行实验：
一、根据题意，合金中含有铜，铜和氧气反应生成黑色的氧化铜，可以通过加热来判断该金属是合金而不是黄金；
三、合金中的锌可以和氯化铜溶液反应，生成无色溶液和红色的铜，因此实验现象为：有红色固体生成，溶液从蓝色变为无色；
深入探究：
Ⅰ、实验开始前要检查装置的气密性；
（1）分析表格中数据，当第1次加入5mL稀硫酸时，产生200mL氢气，第2次加入加入5mL稀硫酸时，气体总体积为400mL氢气，以此类推，当第3次加入稀硫酸时，产生气体的总体积应该是400mL+200mL=600mL，而实际只有515mL，说明第3次已经将金属中的锌完全反应了，第4次排出的体积是5mL稀硫酸的体积，所以第4次的体积是515mL+5mL=510mL，所以x=520；
（2）根据分析可知，最后氢气的体积是515mL；
数据处理：求出氢气的质量为：，设金属锌的质量为y，

求得y=1.506375g，所以金属中锌的质量分数为：
反思评价：
（1）小红采用测算铜的质量，取反应后的溶液，过滤走合金中不反应的铜，用蒸馏水将铜表面的溶液洗涤，再将水分蒸干，就可以得到金属铜。合金的质量减掉铜的质量就是锌的质量，进而可以求出金属锌的质量分数。
表达交流：小明的实验通过测算氢气的质量来求锌的质量，但是氢气有可能在锥形瓶中没有完全被排出，会使实验结果受影响。
【点睛】本题难度较大，需要根据表格中数据来判断实验到第几步恰好完全反应，再根据方程式进行计算。

7. 某实验小组验证：“Fe+Ag2SO4=FeSO4+2Ag”反应并进行如下探究，已知银粉为黑色，22℃时Ag2SO4的溶解度为0.8g。
①22℃时，向盛有硫酸银饱和溶液的烧杯中加入过量铁粉，搅拌静置，观察到溶液变为黄色并逐渐加深。
②静置3小时后观察，烧杯底部仍有黑色粉末，溶液黄色几乎消失
③用pH试纸检测Ag2SO4、FeSO4溶液，测得pH均小于7。
回答下列问题：
(1)22℃时，硫酸银饱和溶液显___________性(填“酸”、“碱”或“中”)，其溶质质量分数为___________。(列出计算式即可)
(2)取步骤①上层的黄色溶液少许滴加盐酸，观察到白色沉淀，该沉淀的化学式为___________ 。
(3)某同学由步骤②中“仍有黑色粉末”得出Fe比Ag活泼的结论。小组同学讨论后认为思维不严密，因为黑色粉末不一定含Ag，还可能是___________，需要进一步实验才能得出结论，该实验方案是：取黑色粉末少许___________。(补充完设计方案)
(4)仍有呈黄色是因为含有Fe3+离子。小组对Fe3+产生的原因作出如下假设：
a．可能是铁粉表面有氧化物，可产生Fe3+；
b．空气中的O2能与Fe2+反应，可产生Fe3+；
c．溶液中存在___________离子能与Fe2+反应，可产生Fe3+。
请设计实验证明假设a、b不是产生Fe3+的主要原因。实验方案是：向过量的铁粉中加入FeSO4溶液，振荡静置，观察到___________时即可证明。
【答案】(1)酸 (2)AgCl (3) Fe 于试管中，加入过量的稀盐酸，观察现象 (4) 银 无明显现象
【解析】
（1）用pH试纸检测Ag2SO4、FeSO4溶液，测得pH均小于7，说明22℃时，硫酸银饱和溶液显酸性；
22℃时，硫酸银的溶解度为0.8g，硫酸银饱和溶液的溶质质量分数为：；
（2）取步骤①上层的黄色溶液少许滴加盐酸，观察到白色沉淀，可能是溶液中的银离子与氯离子结合生成了氯化银白色沉淀，化学式为：AgCl；
（3）铁粉也是黑色的，故黑色粉末不一定含银，还可能是未反应的Fe；
铁能与酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生气泡，银与酸不反应，故可取黑色粉末少许于试管中，加入足量的稀盐酸，观察现象，如果黑色粉末不溶解，则是银，如果黑色粉末完全溶解，产生气泡，说明是铁，如果黑色粉末部分溶解，说明是铁和银的混合物；
（4）溶液显酸性，存在银离子和氢离子，氢离子与亚铁离子不反应，故可能是银离子能与亚铁离子反应生成铁离子；
设计实验证明假设a、b不是产生铁离子的主要原因，故可向铁粉中加入硫酸亚铁溶液，振荡，观察到无明显现象，说明a、b不是主要原因。

8. 化学社团的同学在探究金属化学性质时，进行了图1 所示的实验。

图1 实验中观察到的现象是：锌片表面产生气泡，铜片表面______。锌和稀硫酸反应的化学方程式为______。
实验过程中小辰意外发现：当两种金属发生触碰时（如图2），铜片表面产生了气泡。
【提出问题】图2 中铜是否发生了化学反应？产生的气体是什么？
【作出猜想】同学们对产生的气体进行了以下猜想：
小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧气；小彬猜想是氢气。他们作出猜想的理论依据是______。
【查阅资料】
（1）将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中，铜片表面产生气体。该反应过程中金属失去的电子通过导线发生了转移。
（2）二氧化硫能使品红溶液褪色。
【设计并进行实验】他们设计了图3 装置进行实验，将产生的气体分别通过导管与图4 中的装置连接，验证自己的猜想。

实验操作
实验现象
实验结论
小知
连接导管a 与导管d，向品红溶液中通入气体一段时间
______
小彬的猜想正确
小辰
选用正确方法收集气体一段时间后，向试管内伸入带火星的木条
木条不复燃
小彬
连接导管a 与导管______（填序号），收集气体后用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，移开拇指点火
气体燃烧，听到
轻微的“噗”声
【教师释疑】图1 实验中，锌与稀硫酸反应，锌失去电子，酸溶液中氢离子在锌片表面获得电子生成氢气。
【学生感悟】图3 实验中，酸溶液中的氢离子从铜片表面获得______（选填“锌”或“铜”）失去的电子生成了氢气。
【得出结论】图2 中两种金属触碰后铜______（选填“有”或“没有”）发生化学反应。
【延伸应用】制造钢制船闸门时，为防止铁被腐蚀，常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属。这种金属可以是______。（填序号）
A．锌 B．铜 C．银
【答案】 无明显现象 【作出猜想】质量守恒定律 【设计并进行实验】品红溶液不褪色 . c 【学生感悟】 锌 【得出结论】没有 【延伸应用】 A
【解析】
锌能与稀硫酸反应，铜不能与稀硫酸反应，图1 实验中观察到的现象是：锌片表面产生气泡，铜片表面无明显现象。锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为。
作出猜想：
小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧气；小彬猜想是氢气。他们作出猜想的理论依据是质量守恒定律，稀硫酸中含有硫、氢、氧元素。
（2）设计并进行实验：
连接导管a 与导管d，向品红溶液中通入气体一段时间，品红溶液不褪色，说明气体不是二氧化硫；
选用正确方法收集气体一段时间后，向试管内伸入带火星的木条，木条不复燃，说明气体不是氧气；
该气体应该是氢气，氢气密度比空气小，连接导管a 与导管c，收集气体后用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，移开拇指点火，气体燃烧，听到轻微的“噗”声，说明气体为氢气；
学生感悟：图3 实验中，锌失去的电子通过导线转移到铜片上，酸溶液中的氢离子从铜片表面获得锌失去的电子生成了氢气。
得出结论：
图2 中两种金属触碰后铜没有发生化学反应，是锌失去的电子形成锌离子。
延伸应用：
制造钢制船闸门时，为防止铁被腐蚀，常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属，锌的金属活动性比铁强，铜、银的金属活动性比铁若，这种金属可以是锌；
故填：A。

9．用如图所示装置进行实验：

（1）丙装置作用______。
（2）如乙中澄清石灰水变浑浊，甲中发生反应的化学方程式为______。
（3）探究反应后甲中黑色固体成分。
已知：Fe3O4不与CuSO4反应。
猜想一：黑色固体成分为Fe；
猜想二：黑色固体成分为Fe3O4；
猜想三：______。
步骤一：
加热/s
通入CO/s
样品
90
30
A
90
90
B
180
90
C
步骤二：向样品A、B、C中分别加入足量CuSO4溶液。
样品
现象
结论
A
无明显现象
______正确
B
有红色固体析出，有少量黑色固体剩余
______正确
C
______，无黑色固体剩余
______正确
若通入CO时间为90 s，要得到纯铁粉，则加热时间______s。
【答案】
（1）尾气处理，防止CO污染空气
（2）3 CO + Fe2O3 3 CO2 + 2 Fe
（3）黑色固体成分为Fe、Fe3O4混合物 猜想二 猜想三 有红色固体析出 猜想一 180
【解析】
（1）CO具有可燃性、还原性和毒性，CO还原氧化铁制取单质铁的尾气中含有CO2、CO，前者可以使澄清石灰水变浑浊，并可以用盛有澄清石灰水的洗气瓶除去，后者因具有毒性、可燃性，不能直接排入空气，必须采取点燃燃烧转化为无毒的二氧化碳气体；
（2）如乙中澄清石灰水变浑浊，说明产物中含有一氧化碳的氧化产物——二氧化碳，则甲中发生反应的化学方程式为3 CO + Fe2O3 3 CO2 + 2 Fe；
（3）根据物质的稳定性及已知的猜想一、二可知，黑色固体成分不可能是FeO，因此猜想三位黑色固体成分为Fe和Fe3O4；
（4）Fe能够和足量的硫酸铜溶液发生置换反应，而Fe3O4不能足量的硫酸铜溶液发生化学反应；向样品A中加入足量硫酸铜溶液，无明显现象，说明其中不含Fe，而是含有Fe3O4，则猜想二正确；
向样品B中加入足量的硫酸铜溶液，有红色固体析出，说明含有Fe，有少量黑色固体剩余，说明还含有Fe3O4，则猜想三正确；
向样品C中加入足量的硫酸铜溶液，有红色固体析出，说明含有Fe，无黑色固体剩余，说明不含Fe3O4，则猜想一正确；
结合已知步骤一、二表中信息推理可知，若通入CO时间为90 s，要得到纯铁粉，则加热时间180 s。

10．化学科技小组的同学进行了某探究实验将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。
（1）写出锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是___________；
（2）探究蓝色滤液的成分
（提出问题）蓝色滤液中溶质的成分是什么？
（作出猜想）
猜想一：Zn（NO3）2；
猜想二：Zn（NO3）2和Cu（NO3）2；
猜想三：___________；
上述猜想中，该小组有同学直接判断猜想一不合理，理由是___________；
（实验设计）为进一步验证上述猜想，科技小组的同学设计了如下实验。
实验操作
实验现象
实验结论
相关化学方程式
取少量蓝色溶液于试管中，滴加①______
②___________
猜想三成立
③__________
（结论分析）猜想三成立，则滤渣中一定含有___________。
【答案】（1） （2）Zn（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3 滤液显蓝色，肯定含有硝酸铜 稀盐酸 产生白色沉淀 （结论分析）Ag
【解析】
将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银完全反应后，锌再与相同反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，说明硝酸铜有剩余。
（1）锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是；
（2）作出猜想：
充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，说明硝酸铜有剩余，硝酸银可能有剩余，也可能恰好完全反应；则猜想三：Zn（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3；
上述猜想中，猜想一不合理，理由是滤液显蓝色，肯定含有硝酸铜；
实验设计：
取少量蓝色溶液于试管中，滴加稀盐酸，产生白色沉淀，说明溶液含硝酸银，因为稀盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸，猜想三成立；
实验操作
实验现象
实验结论
相关化学方程式
取少量蓝色溶液于试管中，滴加稀盐酸
产生白色沉淀
猜想三成立

结论分析：
猜想三成立，硝酸银部分参加反应，硝酸铜未参加反应，则滤渣中一定含有Ag，且只含有Ag。

11．学习金属活动性顺序后，老师安排同学们开展系列实验探究金属间的置换反应规律。小明做完铝条和氯化铜溶液反应的实验后，将反应后的无色溶液（以下简称：待测溶液）倒入有水的废液缸中时，发现有白色沉淀析出的“异常现象”。小明设计实验开展了如下探究。请根据要求回答有关问题：
（发现问题）
小明取一滴管未倒完的待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中，依然产生大量白色沉淀（像牛奶一样）。
（提出问题）
待测溶液注入水中为什么有白色沉淀产生？白色沉淀是什么物质？
（查阅资料）
（1）AlCl3是一种无色透明晶体，极易与水反应生成难溶于水的Al(OH)3而产生白色沉淀；
（2）CuCl是一种不溶于水的白色固体，易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1-的溶液中；CuCl中Cu的化合价为___________。
（提出猜想）
猜想Ⅰ：白色沉淀是Al(OH)3
猜想Ⅱ：白色沉淀是CuCl
猜想Ⅲ：白色沉淀是A1(OH)3和CuCl的混合物
（实验探究）
序号
实验操作
实验现象
实验结论
①
取一滴管待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积一定浓度的NaCl溶液中
无明显实验现象
猜想___________正确
②
取约2mL待测溶液于试管中，向溶液中插入足量洁净的Al条，充分反应
有红色固体析出
③
取一滴管实验②后的溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中
无明显实验现象
（结论与反思）
（1）上述实验表明，Al和CuCl2溶液的反应是分步进行的。第一步反应生成CuCl，第二步CuCl继续和Al反应生成Cu。请分别写出上述两步反应的化学方程式：第一步：___________，第二步：___________。
（2）待测溶液中含有大量CuCl，为什么它没有以白色沉淀的形式存在？请说明原因：___________。
（3）设计实验③的目的是___________。
（启示与拓展）
通过对Al和CuC12溶液反应的实验探究，使我们认识到，我们不少的传统认识远没有做到细致入微，特别是当观察到有红色固体析出，于是就贸然断定这个反应是个简单的、一步完成的置换反应。实际上还要关注物质变化的过程，通过比较和分析，得出可靠的结论。经过无数次实验证明，有些化学反应看似一步完成，实际上是分步进行的。请根据你所学知识，任举一例反应可能分步进行的实例：___________。
【答案】（查阅资料）+1 （实验探究） Ⅱ
（结论与反思）（1） （2）待测溶液中氯离子过高 （3）证明溶液中氯化铝没有生成氢氧化铝沉淀 （启示与拓展）碳燃烧生成二氧化碳可能是碳首先和氧气反应生成一氧化碳、一氧化碳再和氧气生成二氧化碳（合理即可）
【解析】
查阅资料：CuCl中氯元素化合价为负一价，设铜元素化合价为x，化合物中正负化合价代数和为零；则x +(-1) =0，x=+1。
实验探究：①已知，CuCl易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1-的溶液中；取一滴管待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积一定浓度的NaCl溶液中无明显实验现象，说明没有生成氢氧化铝沉淀，可能生成的CuCl溶于一定浓度的NaCl溶液中；
②取约2mL待测溶液于试管中，向溶液中插入足量洁净的Al条，充分反应，有红色固体析出说明生成了铜单质，排除溶液铜离子的干扰；
③实验②后的溶液中有生成的氯化铝，取一滴管实验②后的溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中，无明显实验现象，说明氯化铝没有生成沉淀；
综合分析可知，沉淀为铜元素导致的，沉淀为CuCl，故猜想Ⅱ正确。
结论与反思：（1）上述实验表明，Al和CuCl2溶液的反应是分步进行的。第一步反应生成CuCl，第二步CuCl继续和Al反应生成Cu。上述两步反应的化学方程式分别为： 、。
（2）CuCl易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1-的溶液中；待测溶液中氯离子过高，导致CuCl没有生成沉淀。
（3）设计实验③的目的是证明溶液中氯化铝没有生成氢氧化铝沉淀。
启示与拓展：碳燃烧生成二氧化碳可能是碳首先和氧气反应生成一氧化碳、一氧化碳再和氧气生成二氧化碳（合理即可）。

12．某班同学在实验室完成实验探究后得到废液A，其中含有稀硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜，
老师将同学们分成甲、乙两组，继续进行如下实验，请完成下列相关问题：
【甲组任务】将废液转化成硫酸亚铁晶体，实验流程如下：

图一
(1)滤液B中的溶质来自于哪几个部分？ 。
(2)写出上述流程中的一个化学反应方程式 。
【乙组任务】利用废液来探究金属铝的化学性质。实验流程如下：

图二
(3)滤渣C中一定没有 。
(4)滤液D中一定含有的溶质是 (填化学式)，可能含有的溶质是 (填化学式)。
【答案】（1）原溶液(或废液A)，Fe与H2SO4反应，Fe与CuSO4反应三部分；（2）Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑(或Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4)；（3）Fe、Al；（4）FeSO4、Al2(SO4)2 CuSO4、H2SO4
【解析】（1）根据题意可知，原溶液(或废液A)，Fe与H2SO4反应，Fe与CuSO4反应三部分；（2）反应的化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑或Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4；（3）加稀盐酸无气泡冒出，说明没一氢前面的金属，故没有Fe、Al；（4）加入的铝片可能适量，也可能少量，所以滤液D中一定含有的溶质是FeSO4、Al2(SO4)2，可能含有的溶质是CuSO4、H2SO4。

13．某废弃物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种，为确定其成分并回收金属，取样品进行如图实验。

①步骤II的操作是_____
②步骤II中产生的现象是_____。步骤I中锌和稀硫酸反应的化学方程式为_____。
③若溶液C中只含一种溶质，则样品的成分是____。
④通过测氢气的质量，也可确定样品的成分，则w的值为_____ (用 m和n的代数式表示)。
【答案】(1)过滤；(2)有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生；；(3) CuO、Cu、Zn；(4)
【解析】①步骤II的操作将反应后的溶液分为固体和液体，故该操作为过滤。②样品粉末加入硫酸后生成的溶液A中可能含有硫酸铜、硫酸镁、硫酸锌，步骤II加入过量锌粉后，产生了固体B，且该固体在加入硫酸后还剩余铜，说明溶液A中一定有硫酸铜，锌可以将铜置换出来，溶液由蓝色变无色，如果溶液A含有硫酸镁，因为镁比锌活泼，所以不反应，且步骤I加入了过量的稀硫酸，锌会和硫酸反应生成氢气，所以产生的现象为有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生。③若溶液C中只含一种溶质，则溶质为硫酸锌，则溶液C中不存在硫酸镁，所以样品中无镁，步骤I加硫酸产生氢气说明含锌，框图中已指出含铜，②已说明溶液A中含硫酸铜，是来自样品中的氧化铜，故样品成分为CuO、Cu、Zn。（4）步骤III后剩余的固体铜全部来自氧化铜，故氧化铜的质量为，铜的质量为ng，则锌的质量为

故。

14．小聪同学家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的小聪想探究铬(Cr)与常见金属铁、铜的活动性强弱，邀请你一起参加。
【提出猜想】猜想一：Cr＞Fe＞Cu；猜想二：__________；猜想三：Fe＞Cu＞Cr。
【查阅资料】（1）铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。
（2）铬是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀且致密的氧化膜。
【设计实验】小聪同学取大小相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮，分别置于三支试管中，再往其中分别放入等质量的相同质量分数的稀硫酸。
实验
试管1
试管2
试管3
实
验
操
作



实验
现象
铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色
铬片表面产生气泡较快，溶液变成为蓝色
_________
【结论与解释】（3）小聪得到的结论是猜想______正确。
（4）实验前用砂纸打磨金属片的目的是___________。
【知识运用】将铬片投入FeSO4溶液中，反应___(填“能”或“不能”)进行。若能进行，请你写出反应的化学方程式_______________。
【拓展探究】为了测定金属镁样品中镁的质量分数(杂质不含镁元素，不溶于水，也不与其它物质发生反应)，进行了如下实验。

据图计算：
（5）实验过程中产生氢气的总质量为____g。
（6）所用稀盐酸的溶质质量分数______。
（7）该金属镁样品中镁的质量分数_____。
【答案】     Fe＞Cr＞Cu     无明显现象      一      除去金属表面的氧化膜     能    
Cr+FeSO4=CrSO4+Fe     0.4g     7.3%     96%
【解析】
【提出猜想】
探究铬(Cr)与常见金属铁、铜的活动性强弱，由于已知铁的活动性比铜强，故可以有三种猜想，即猜想一：Cr＞Fe＞Cu；猜想二：Fe＞Cr＞Cu；猜想三：Fe＞Cu＞Cr。
【设计实验】
铜与稀硫酸不反应，所以试管3中的实验现象是无明显现象。
【结论与解释】
根据试管1的实验现象，铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色；试管2的实验现象，铬片表面产生气泡较快，溶液变成为蓝色；试管3中的实验现象是无明显现象。可判断出Cr＞Fe＞Cu，即猜想一正确。
为除去金属表面的氧化膜，防止影响反应现象，实验前用砂纸打磨金属片。
【知识运用】
因为Cr＞Fe＞Cu，所以将铬片投入FeSO4溶液中，反应能进行。铬与FeSO4溶液反应生成硫酸铬和铁，化学方程式。
【拓展探究】
据图可知，加入150g稀盐酸产生氢气质量=（5g+150g）－154.7g=0.3g。又加入50g稀盐酸，恰好完全反应，则又产生氢气质量0.1g，所以实验过程中产生氢气的总质量为0.4g。
设：稀盐酸中溶质质量为x，样品中镁的质量为y。

即所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
该金属镁样品中镁的质量分数96% 。

15．为探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一只试管，取一次盐酸的探究方案：
实验步骤
观察到的现象
I、在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用
__________
Ⅱ、在所得的溶液中，插入铜丝，充分作用无明显现象
无明显现象
Ⅱ、在Ⅱ所得的溶液中，插入铝丝，充分作用
铝丝表面附着黑色固体，溶液由浅绿色变成无色
A．A        B．B        C．C        D．D
结论：金属活动性Al>Fe>Cu
①将铝丝插入前应进行的操作是__________。
②小明认为在小刚的实验中只需调整一下插入金属的顺序，就可得出A1>Fe>H>Cu的结论。你认为调整后插入金属的顺序是__________。
【拓展延伸】：金属和盐溶液的反应也可以判断金属活动性的强弱，小王向一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉。溶液质量与加入锌的质量关系如图所示。

请判断在A点时，溶液中的溶质有______种；C点溶液中的溶质是______（写化学式）；D点得到的固体的成分为______（写化学式）。
【答案】     有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色     用砂纸将铝丝进行打磨     先插入铜丝，再插入铁丝，最后插入铝丝     三或3         
【解析】
铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，将铁丝插入稀盐酸中，可观察到有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色，故①填：有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色；
铝容易与空气中的氧气反应，在表面形成致密的氧化物薄膜，所以在铝丝插入前应将铝丝进行打磨，除去表面氧化物薄膜，故②填：用砂纸将铝丝进行打磨；
为了证明活动性顺序，应先插入铜，铜不与酸反应可证明铜排在H后，再插入铁丝，铁能反应，证明铁在前，然后插入铝丝，铝丝可置换出铁，即可证明活动性顺序为，故③填：先插入铜丝，再插入铁丝，最后插入铝丝；
锌、铜、银的活动性顺序为锌>铜>银，将锌粉放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，锌先与硝酸银反应置换出银，然后再与硝酸铜溶液反应置换出铜，A点是锌和部分硝酸银反应，A点溶液中的溶质为硝酸锌、硝酸银和硝酸铜，故④填：三或3；
B点硝酸银恰好完全反应，C点硝酸铜恰好完全反应，此时溶液中的溶质为硝酸锌，故⑤填；
D点锌粉过量，因此在D点时固体为铜、银和过量的锌，故⑥填 。

16．将4cm光亮镁条放入一定量的稀HCl中，产生大量气泡后出现白色固体。小组同学为探究白色不溶物的成分进行如下实验。
【资料】在MgC12溶液中，常温下发生反应：，。
【猜想】I、生成的MgC12过多而析出：Ⅱ、反应后有镁粉剩余：Ⅲ、生成了Mg(OH)2沉淀
【实验】小组同学将上述实验过程所得的白色固体，过滤并用蒸馏水洗涤固体，直至最后一次洗涤所得滤液中滴加硝酸银溶液无______（填现象），分别得到干燥洁净固体mg。
（1）对比实验：将mg固体与mg______，分别加入5mL蒸馏水中，充分振荡，观察到固体没有明显减少。
结论：假设I不成立。
（2）取mg固体，加入稀盐酸。若观察到______现象。
结论：假设Ⅱ也不成立。
（3）取mg固体，全部溶于稀硝酸，将所得溶液分成两等份。
①向一份溶液中滴加过量的NaOH溶液，生成了1.16 gMg（OH)2沉淀；
②向另一份溶液中滴加过量的AgNO3溶液，生成了2.87g沉淀。
结论：假设Ⅲ也不成立。若已知白色固体化学式为【Mga(OH)b____c】，则缺少的元素符号为______。
【结论】经计算分析a：b：c=______。
请写出镁和稀盐酸反应得到白色固体和氢气的化学方程式（已知白色固体和H2两者计量数比为1：2）：______。
【答案】     白色沉淀     MgC12     无气泡产生     Cl     1:1:1    
【解析】本题涉及镁与盐酸的反应，抓住反应后出现白色固体的特殊现象，展开对白色固体成分的探究。
[实验]
镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应后溶液中含有氯化镁，过滤并用蒸馏水洗涤固体目的是洗去固体上残留溶液中的氯化镁，直至最后一次洗涤所得滤液中滴加硝酸银溶液无白色沉淀产生，说明白色不溶物已洗涤干净，故填“白色沉淀”；
（1）验证猜想I，将mg固体与mgMgC12分别加入5mL蒸馏水中进行对比实验，故填“MgC12”；
（2）取mg固体，加入稀盐酸，若假设Ⅱ成立，镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，会观察到固体溶解，产生大量气泡，事实上假设Ⅱ也不成立，故填“固体不溶解，无气泡产生”；　
（3）假设Ⅲ也不成立，镁条加入稀盐酸中产生大量气泡后出现白色固体，根据白色固体化学式为【Mga(OH)b____c】，根据化学反应前后元素种类不变，可确定白色固体中一定含有氯元素，氯元素的符号为Cl，故填“Cl”；　
[结论]
镁元素质量为：
氯元素质量为：
则a:c=24a:35.5b=0.48g:0.71g=1:1，假设a为1，则c为1，根据化合物中化合价的代数和为零，可知（+2）×1+（-1）×b+(-1)×1=0，得b=1，经计算分析：a：b：c=1:1:1，故填“1:1:1”；
根据质量守恒定律，镁、盐酸、水反应的化学方程式为，故填“”。
【点睛】合理设计实验、科学进行对比实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验、为学会化学奠定基础。

17．将光亮镁条放入一定量稀盐酸中，产生大量气泡，一段时间后出现沉淀。某同学对该现象作如下探究。
（1）产生气泡反应的化学方程式为______。
（2）过滤、洗涤、干燥得灰白色固体。对灰白色固体成分作如下探究：
【猜测】固体可能是：①剩余的Mg；②MgCl2晶体：③Mg和MgCl2晶体。
【实验】①取固体样品，加入稀HCl，无气泡产生，则猜测_______（选填序号）不成立。
②称取等质量的灰白色固体和MgCl2晶体分别放入同温、等量水中，灰白色固体不溶解而MgCl2晶体全部______，则猜测②不成立。
资料：①Mg与MgCl2饱和溶液反应，可生成不溶于水的灰白色碱式氮化镁【Mgx(OH)yClz】。
②无水硫酸铜粉末遇水变蓝。
（3）准确称取7.70g样品，充分加热至固体质量不再减少，将产生的气体通入下图装置，测定固体的组成。

【现象】实验中观察到A装置中固体变蓝，说明有______生成。B装置中_______（填现象），说明生成了HCl。
【数据】充分反应后的剩余固体为MgO，其质量为4.80g，装置A增重1.44g。
【计算】碱式氯化镁的化学式为______。
【反思】若生成的水蒸气未被A装置完全吸收，则测得的Mgx(OH)yClz中y值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】          ①③##③①     溶解     水     蘸有紫色石蕊试液的试纸变成红色     Mg3（OH）5Cl     偏小
【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）实验：
①取固体样品，加入稀HCl，无气泡产生，证明该白色固体中没有金属镁，所以猜想①③不成立。
②MgCl2晶体溶于水，其全部溶解，则猜测②不成立。
（3）现象：无水硫酸铜粉末遇水变蓝，观察到A装置中固体变蓝，说明有水生成。B装置中蘸有紫色石蕊试液的滤纸变成红色，说明有酸性物质生产，则说明生成了HCl。
计算：根据质量守恒定律反应生成的HCl的质量=7.70g-4.80g-1.44g=1.46g 。
则生成氧化镁、水、氯化氢的分子个数比：n（MgO）：n（H2O）：n（HCl）==3:2:1 。根据质量守恒定律化学反应前后，原子的个数种类和个数不变可知，x=3，y=5，z=1。故填：Mg3（OH）5Cl
反思：若生成的水蒸气未被A装置完全吸收，则H2O质量偏小，氢氧根质量偏小。故填：偏小
【点睛】明确质量守恒定律，分子数之比等于实际质量比上相对分子质量的比值。

18．化学兴趣小组对“可乐除铁锈”实验展开探究。同学们将几枚生锈的铁钉放入某品牌的可乐中，观察到铁钉表面有气泡产生，容器底部沉有固体物质。取出铁钉后用水清洗，铁钉恢复光亮。
I、容器底部固体成分探究
【实验探究1】取出容器底部剩余的固体物质，用水清洗后干燥，分成甲、乙两份备用。
实验操作
实验现象
解释与结论
①用磁铁靠近固体物质甲
固体物质不能被吸引
固体物质中不含铁单质
②将固体物质甲放入20%的盐酸中
固体逐渐消失，溶液变成黄色
固体物质主要是氧化铁，化学反应方程式为______
Ⅱ、溶液中逸出气体成分探究
【猜想假设】气体中除了可乐本身含有的CO2外，可能还有H2。
【查阅资料】①H2可以还原CuO，生成Cu和H2O。
②无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝。
【实验探究2】将逸出气体依次通过如图的组合装置。

（1）NaOH溶液的作用是______。
（2）实验过程中观察到______现象，证明逸出气体中含有氢气。
Ⅲ、深入探究
【提出问题】铁钉表面已变光亮，而容器底部有大量铁锈剩余的原因是什么？
【猜想假设】①可乐太少，酸性物质量不足。
②可乐酸性弱，与铁锈反应太慢。
【实验探究3】取可乐与锈铁钉反应后的剩余液测得溶液仍然呈酸性，猜想①不成立。
【查阅资料】3%的稀盐酸pH约为1，某品牌可乐的pH值为3.39。质量分数为3%的稀盐酸比该品牌可乐的酸性强。
【实验探究4】取另一份固体物质乙放入3%的稀盐酸中，振荡，观察无明显现象。
【实验结论】对比【实验探究1】和【实验探究4】的不同反应现象可得出：化学反应速率与反应物的______有关。猜想②成立。
【讨论与交流】铁制品常见的防锈方法有哪些？______（至少答2点）。
Ⅳ、废液处理
将【实验探究1】和【实验探究4】中废液混合，从环保角度考虑，最好在废液中加入______g氢氧化钠固体使其充分反应，最终生成的氯化钠质量为11.7g，过滤后再将废液排放。
【答案】     Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O     吸收二氧化碳     玻璃管中黑色固体变红色，U形管中白色固体变蓝色     浓度     在铁制品表面刷漆；避免在潮湿环境下使用（合理即可）；     8
【解析】
实验探究1：
依据实验可知将固体物质甲放入20%的盐酸中，固体逐渐消失，溶液变成黄色，所以反应方程式：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，故填：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；
实验探究2：
（1）因为可乐是碳酸饮料，所以氢氧化钠的作用吸收二氧化碳，故填：吸收二氧化碳；
（2）依据实验结论逸出气体含有氢气，又因为查阅资料①H2可以还原CuO生成Cu和H2O，②无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝，则实验现象为玻璃管中黑色固体变红色，U形管中白色固体变蓝色，故填：玻璃管中黑色固体变红色，U形管中白色固体变蓝色；
实验结论：
依据实验探究1可知将固体物质甲放入20%的盐酸中，固体逐渐消失，溶液变成黄色，而实验探究4取另一份固体物质乙放入3%的稀盐酸中，振荡，观察无明显现象，再依据实验结论猜想②成立，即可乐酸性弱，与铁锈反应太慢所以化学反应速率与反应物的浓度有关，故填：浓度；
讨论与交流：
铁制品常见的防锈方法有在铁制品表面刷漆；避免在潮湿环境下使用（合理即可）；
废液处理：
将实验探究1发生的反应是NaOH+HCl=NaCl+H2O，实验探究4加入3%的稀盐酸无明显现象，两试管混合，溶液中的溶质FeCl3和HCl，从环保角度考虑，加入氢氧化钠固体除去其中的铁离子和氢离子变成无害的氯化钠再排放，反生的反应FeCl3+3NaOH=Fe (OH) 3↓＋3NaCl，最终生成的氯化钠质量为11.7g，从反应可推知有如下关系设加入氢氧化钠的质量为x


x=8g
故最好在废液中加入8g氢氧化钠固体，充分反应，过滤后再将废液排放，故填：8。

19．老师曾经在课堂上分别做过镁在空气中燃烧、镁在二氧化碳中燃烧的实验。同学们对镁的化学性质产生了浓厚的兴趣，查阅资料可知，镁是一种比较活泼的金属，加热时可以和氮气发生反应。化学兴趣小组利用如右装置（部分固定装置已略去）制备氮化镁，并通过计算探究其化学式。

【查阅资料】
由于二氧化碳在空气中含量较低，本试验忽略镁与二氧化碳的反应。
【实验过程】
（1）经检查装置气密性良好，仪器、镁粉称量过后按图连接好实验装置。
（2）制备氮化镁的操作步骤如下：
①打开活塞k并通入纯净的N2；
②足够长的时间后，点燃酒精灯，进行反应
③反应结束后，关闭活塞k，熄灭酒精灯；
④完全冷却后，拆除装置，取出产物。
⑤再次称量仪器和剩余固体的质量。
【拓展探究】
（3）实验开始时先通入足够长时间氮气的目的是______。
（4）镁在空气中燃烧主要与氧气而不是氮气反应的原因是______。
（5）有同学认为，步骤③会导致水倒吸回流至药品处，从而导致实验失败。你是否同意他的观点______（填“是”或“否”），请说明你的理由______。
（6）整个反应过程中数据记录如下：
空硬质玻璃管质量/g
硬质玻璃管与镁的质量/g
硬质玻璃管与产物的质量/g
114.8
118.4
119.8

依据实验数据计算得到氮化镁化学式为______；该反应的化学反应方程式为______。
（7）实验中使用镁粉而不使用镁条的原因是______；若刚通入一段时间氮气后就开始试验，测得产物的质量为m克，则m的测量值范围是______。由本实验可知镁在加热或点燃的条件下与其他物质反应，应使用______作为保护气。
【答案】     除去反应容器中的空气     氧气化学性质较为活泼而氮气比较稳定     否     U形管可防止水倒流至反应容器处     Mg3N2          增大反应物接触面积使反应充分     5＜m＜6     氩气（或其它稀有气体）
【解析】
拓展探究
（3）实验开始时先通入足够长时间氮气的目的是除去反应容器中的空气；
（4）镁在空气中燃烧主要与氧气而不是氮气反应的原因是氧气化学性质较为活泼而氮气比较稳定；
（5）步骤③反应结束后，关闭活塞k，熄灭酒精灯，不会导致水倒流至药品处，因为U形管可防止水倒流至反应容器处；
故填否，U形管可防止水倒流至反应容器处；
（6）根据空硬质玻璃管质量和硬质玻璃管与镁的质量可知镁的质量=118.4g－114.8g=3.6g，根据空硬质玻璃管质量和硬质玻璃管与产物的质量可知氮化镁的质量=119.8g－114.8g=5g,，则氮化镁中氮元素质量=5g－3.6g=1.4g，设氮化镁化学式为MgxNy，则镁、氮元素质量比=（24×x)：（14×y）=3.6g：1.4g，化简 x：y=3：2，故氮化镁化学式为Mg3N2；
镁和氮气点燃后生成氮化镁，化学方程式为
（7）实验中使用镁粉而不使用镁条的原因是增大反应物接触面积使反应充分；
若刚通入一段时间氮气后就开始试验，假如氧气已经排尽，则镁与氮气反应生成氮化镁的质量根据表格数据可知为5g，还有可能会出现装置中的氧气没有排尽的情况，则镁与氧气反应会生成氧化镁，假如全部生成氧化镁，那么设它的质量为x：

所以若刚通入一段时间氮气后就开始试验，测得产物的质量为m克，则m的测量值范围是5＜m＜6；
由本实验可知，镁可以与氮气、氧气、二氧化碳反应，故镁在加热或点燃的条件下与其他物质反应，应使用稀有气体（氦气、氩气等）作为保护气，因为稀有气体不与镁反应。

20．某研究性学习小组的同学用电解水的方法测定水的组成后，提出问题，“测定水的组成还有其他的方法吗？”经过讨论后，得到了肯定的答案，邀请你一起对此展开探究。

【设计方案】甲同学利用氢气还原氧化铜的原理和上图装置及药品进行实验（操作规范），装置A中发生反应的化学方程式为______，洗气瓶B中浓硫酸的作用为______。
【实验探究】当玻璃管中固体由黑色变为红色时，实验测得：①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g；②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g，用此数据算得水中H、O元素的质量比为______，而由水的化学式算得H、O元素的质量比为______。
【意外发现】丙同学不小心将反应后的少量红色固体a洒落到稀硫酸中了，发现除了有红色固体b以外，溶液的颜色由无色变为蓝色。
【提出问题】铜与稀硫酸是不反应的，这里溶液的颜色为什么会变蓝呢？
【查阅资料】①CuO被还原的过程中会有Cu2O生成，Cu2O也能被还原成Cu；
③Cu2O固体是红色的，它与稀硫酸的反应为：。
【得出结论】红色固体a中含有Cu2O。
【分析交流】红色固体a中含有Cu2O是否会影响水组成的测定结果______（填“影响”或“不影响”）。
【提出猜想】针对红色固体a的成分，小组同学提出猜想①是：Cu2O和Cu；             猜想②是：______。
【拓展探究】丁同学利用改进后的装置及药品重新实验，通过测量反应前后固体质量的方法去确定哪种猜想成立，他已称得：①玻璃管的质量；②反应前红色固体a和玻璃管的总质量，完全反应后，你认为他还需要称量______的质量。
【教师点拨】称取一定质量的红色固体a与足量的稀硫酸充分反应后，经过滤、洗涤、干燥后再称量红色固体b的质量，也可以确定哪种猜想成立。
【定量分析】小组同学再次实验，他们开始称取质量为3.6g的红色固体a，与足量的稀硫酸完全反应后得到红色固体b为2g。假如3.6g红色固体a都是Cu2O，请你计算出生成铜的质量______（写出计算过程）；然后，通过与实际得到的固体2g进行比较，判断猜想______成立（填“①或②”）。
【答案】          干燥生成的气体     1.1:8     1:8     不影响     Cu2O     反应后红色固体和玻璃管       1.6g ①
【解析】
设计方案：装置A中发生反应为硫酸和锌生成硫酸锌和氢气，；浓硫酸具有吸水性，洗气瓶B中浓硫酸的作用为干燥生成的气体。
实验探究：装置C中氧化铜和氢气加热生成铜和水，玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g，减少质量就是氧化铜中氧元素质量，说明其中含有的氧元素的质量为1.6克；装置D能吸收生成的水，干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g，说明生成水的质量1.82克，化学反应前后元素种类质量不变，则其中含有氢元素的质量为1.82g-1.6g=0.22g；因此用此数据算得水中H、O元素的质量比为0.22g：1.6g=1.1:8；由水的化学式算得H、O元素的质量比为2:16=1:8。
分析交流：红色固体a中含有Cu2O不会影响水组成的测定结果，因为装置减少质量就是反应的氧元素完全转化为水中的氧元素质量。
提出猜想：由题干可知，铜不和稀硫酸反应，Cu2O可以与稀硫酸反应生成铜和硫酸铜；CuO被还原的过程中会有Cu2O生成，Cu2O也能被还原成Cu，Cu2O固体是红色的；结合猜想①，则猜想②是：Cu2O。
拓展探究：通过测量反应前后固体质量的方法去确定哪种猜想成立，除了要称量①玻璃管的质量；②反应前红色固体a和玻璃管的总质量，完全反应后，还需要称量反应后红色固体和玻璃管的总质量，通过质量差来计算判断红色固体成分。
定量分析：解：设生成铜的质量为y

1.6g