人教版化学九年级下册 第八单元 金属和金属材料 单元培优测试卷

这是一份人教版化学九年级下册 第八单元 金属和金属材料 单元培优测试卷，共9页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。


人教版化学九年级下册 第八单元 金属和金属材料 单元培优测试卷
一、单选题
1．下列各组药品不能验证锌的金属活动性比铜强的是（　　）
A．Fe、ZnCl2溶液、CuCl2溶液 B．Zn、Cu、稀盐酸
C．Zn、Cu、AgNO3溶液 D．Zn、Cu、FeCl2溶液
2．地壳中含量最多的元素是（　　）
A．Fe B．O C．Si D．Al
3．金属X与Cu(NO3)2溶液反应的化学方程式为 ，则下列说法错误的是（　　）
A．该反应是置换反应
B．金属X的活动性比Cu强
C．金属X可能是铝
D．该反应前后X的化合价发生了变化
4．2015年南昌地铁一号线有望建成通车。下列建设地铁过程中使用的材料属于合金的是（　　）
A．锰钢 B．水泥
C．玻璃 D．塑料
5．金属与盐酸的反应的示意图如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．实验室可用铜和稀盐酸制氢气
B．四种金属中活动性最强的是镁
C．铁可以把锌从硫酸锌溶液中置换出来
D．铁与稀盐酸反应的化学方程式为：2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑
6．已知：金属X在常温下能与空气中的氧气反应，而金属Y和Z不能；将Y、Z分别投入稀盐酸中，Y溶解并产生气泡，Z无变化。下列说法正确的是（　　）
A．三种金属的活动性顺序：X>Y>Z
B．Y能将X从它的化合物溶液中置换出来
C．Z在自然界中只能以单质形式存在
D．X氧化物的化学式只能表示为XO
7．在托盘天平的两端各放一个盛有相同质量、相同浓度盐酸的烧杯，并使天平保持平衡，在左、右两个烧杯中分别放入等质量了两种金属（保持盐酸过剩），反应完全后发现左杯升高、右杯下降，则左右两个烧杯中分别放入的金属可能是（　　）
A．镁和铝 B．锌和镁 C．锌和铜 D．铜和铁
8．铁锈的主要成分是（　　）
A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．FeO D．FeCl2
9．R为金属，发生如下反应：R+CuSO4＝Cu+RSO4。下列说法错误的是（)
A．该反应为置换反应
B．R的金属活动性比Cu强
C．该金属可以是Al
D．若R为Fe，反应后溶液的质量会减小
10．向一定量AgNO3和Al（NO3）3的混合溶液加入铜粉和锌粉，充分反应后过滤，得到溶液甲和固体乙，则下述四种说法正确的个数为（）
①溶液甲中一定含有Al（NO3）3和Zn（NO3）2
②固体乙中一定含有Ag，可能含有 Cu和Zn
③若溶液甲是蓝色，则溶液甲一定含有Al（NO3）3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2
④向固体乙上滴加盐酸有气泡产生，则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu（NO3）2
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
11．往AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液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，根据上述现象分析，下面结论错误的是（　　）
A．滤液中一定有Fe2+ B．滤渣一定有Ag粉
C．滤液中一定有Ag+、Cu2+ D．滤渣一定有Fe粉
12．按如图所示流程进行实验（每步均充分反应）。下列判断正确的是（　　）

A．现象X应为无明显现象
B．由实验可判断出铁、铜、银的金属活动性强弱
C．烧杯中固体一定含有Ag，可能含有铜，一定没有铁
D．滤液的质量大于加入的AgNO3、Cu（NO3）2溶液的质量之和
二、填空题
13．用化学用语填空：组成化合物种类最多的元素是　 　；地壳中含量居前两位的元素所形成化合物的化学式是　 　：可填充探空气球的稀有气体是　 　。
14．请分析图中信息回答相关问题。

（1）图1中a表示　 　元素含量；
（2）图2是元素周期表中氧元素的信息图，由图可知氧元素的相对原子质量为　 　；
（3）由图3可知氧原子在化学反应中容易　 　（填“得到”或“失去”）两个电子，铝原子结构示意图中的X=　 　 ，二者形成化合物的化学式为　 　 。
15．向硝酸银和硝酸铝的混合溶液中加入一定量的铁粉，观察到溶液由无色变为浅绿色后，过滤，滤液中的一定含有的溶质为　 　。（写化学式）
16．以下是生活中常见的金属物质。
（1）下列生活用品中，主要利用金属导热性的是　 　（填字母）。

（2）铝具有很好的抗腐蚀性，原因是　 　（用化学方程式表示）。铁却很易生锈，写出除铁锈的化学方程式　 　。
（3）某化学小组用铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液，验证铁、铜、银的金属活动性顺序，实验结束后同学们欲对该实验的废液进行探究，他们先看到　 　现象，认为废液中一定含有硫酸铜；还认为一定含有硫酸亚铁，依据是　 　（用化学方程式回答），若要将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁，应向废液中加入　 　，充分反应后过滤，滤渣中的物质为　 　，滤液中的溶质为硫酸亚铁。
17．选择铸造硬币的金属材料必需考虑的因素有：　 　、　 　、　 　．
三、计算题
18．钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。为测定某钢铁厂生铁样品中的含碳量，同学们取样品进行实验：向四份不同质量的生铁样品(假定其中只含单质铁和单质碳)分别加入200g溶质质量分数相同的稀硫酸，充分反应后，测得的实验数据如表所示：
实验序号
1
2
3
4
生铁样品的质量/g
20
40
60
80
生成气体的总质量/g
0.7
1.4
1.5
m
回答下列问题：
（1）每年钢铁锈蚀都会造成巨大的经济损失，请写出一条防止铁制品生锈的具体措施：　 　。
（2）表格中m值为　 　。
（3）计算该生铁样品中碳单质的质量分数　 　。(写出计算过程)
（4）小明同学认为取一定质量铁样品加足量稀硫酸，充分反应后通过测定其它数据可更简单获取样品中的含碳量，他测定的数据是称量　 　的质量。
四、实验探究题
19．某同学将如下实验一反应后的物质和实验二反应后的硬质玻璃管中的物质倒入同一个容器内，发现有化学反应发生，于是便对容器内反应后的物质成分探究产生了兴趣。
（查阅资料）：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
实验一
实验二
（1）（讨论分析）同学们经过讨论分析，认定该容器内物质混合后会发生化学反应，化学方程式为　 　.
（2）（设计实验）为进一步确定容器内物质成分，同学们做了以下探究，请完成填空。
实验步骤
实验现象
实验结论
一、把容器内的混合物过滤，得到固体和溶液，将固体烘干，用磁铁吸引固体。
　 　
固体中不含铁。
二、取少量步骤一固体，加入过　 　。
固体粉末减少，溶液变成黄色
固体中一定含有　 　。
三、　 　
　 　
溶液中含有硝酸铜
（问题探讨）混合物中不含单质铁的原因是　 　。
20．常温下，铜制品生锈可生成绿色的铜绿。兴趣小组同学进行了下列相关探究。
探究一：甲组同学设计并进行实验，探究铜片生锈的必要条件。
【猜想】常温下，铜生锈可能与氧气、二氧化碳、水蒸气有关。
【实验】利用下图所示装置进行实验，并持续观察一个月。

他们观察到只有实验①中铜片表面生锈，实验②、③、④中铜片始终无明显变化。
【解释与结论】
（1）试管中的蒸馏水要预先煮沸，其目的是　 　。
（2）实验④中氢氧化钠溶液的作用是　 　（用化学方程式表示）。
（3）得出“铜生锈一定与二氧化碳有关”的结论，依据的两个实验是　 　（填序号）。
由上述实验推知，铜生锈的条件是与氧气、水蒸气、二氧化碳同时接触。
（4）【反思与评价】
在做猜想与假设时，同学们认为铜生锈与氮气无关，其理由是　 　。
（5）欲进一步证明铜绿中含有碳酸盐，所需的试剂是　 　。
（6）探究二：乙组同学探究加热铜绿会生成什么物质。
他们与老师一起进行了下图所示的实验。实验过程中，观察到试管口有无色液体产生，澄清石灰水变浑浊。实验完成后，试管内固体由绿色变为黑色。

他们经过讨论，猜想黑色固体可能是氧化铜或者是炭粉，或者是二者的混合物。乙组同学继续实验，取少量黑色固体于试管中，　 　（填实验操作以及现象），证明只有氧化铜。写出该反应的化学方程式　 　。
21．根据如图所示的实验回答问题。

（1）甲是粗盐提纯实验中的过滤操作。仪器a的名称是　 　；若过滤后所得溶液仍然浑浊，可能的原因是　 　。
（2）乙是金属化学性质的实验。实验前先用砂纸打磨铝丝的目的是　 　；步骤②中观察到铝丝表面的现象是　 　。设计该实验的依据是　 　。
22．全世界每年因锈蚀造成浪费的金属高达产量的20%以上，但铁锈蚀原理却在日常生活中被广泛应用。某小组开展如下探究。
查阅文献：
(ⅰ)氯化钙固体可作干燥剂。
(ⅱ)一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。
(ⅲ)常温常压，氢气密度是ρ g/mL。
（1）【活动一】定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行实验，实验报告如下表所示。
实验序号
①
②
③
④
试管序号
A
B
C
D
实验装置




一周后现象
铁钉表面有一层铁锈
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
铁钉表面有较厚铁锈
对比实验①、②、③，说明铁锈蚀主要是与空气中的　 　发生化学反应。
（2）对比实验①、④，说明铁锈蚀还与　 　有关。
（3）铁锈蚀后应及时除锈的原因是　 　，写出除铁锈的化学方程式　 　。
（4）【活动二】定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了图甲装置，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。

据图乙，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是　 　。
（5）据图丙，对比AB段和BC段说明　 　，t3时刻压强突然变大的原因是　 　。
（6）与活动一对比，活动二铁锈蚀明显更快的原因是　 　。

答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A、Fe与ZnCl2溶液不反应，说明锌比铁活泼，Fe与CuCl2溶液反应可以置换出铜，说明铁比铜活泼，不符合题意；
B、Zn与稀盐酸反应出氢气，Cu与稀盐酸不反应，说明锌比铜活泼，不符合题意；
C、Zn和Cu均可与AgNO3溶液反应置换出银，不符合题意；
D、Zn与FeCl2溶液反应可以置换出铁，说明锌比铁活泼，Cu与FeCl2溶液不反应，说明铁比铜活泼，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】本题考查金属活动性顺序，做题关键是根据已有的知识进行分析，在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，氢前的金属能与酸反应生成氢气．
2．【答案】B
【解析】【解答】地壳中含量最多的前五种元素：氧、硅、铝、铁、钙，所以地壳中含量最多的元素是氧。
故答案为；B。
【分析】根据地壳中元素含量由多到少前四位为氧、硅、铝、铁分析。
3．【答案】C
【解析】【解答】A. 根据反应的化学方程式可知该反应符合一种单质和一种化合物反应生成一种新单质和一种新化合物，属于置换反应，故正确，不符合题意；
B. 金属X能将硝酸铜中的铜置换出来，说明金属X的活动性比Cu强，故正确，不符合题意；
C. 根据生成物的化学式X(NO3)2，可知X在化合物中显+2价，不可能是铝，故错误，符合题意；
D. 反应前X是单质，化合价为零，反应后X的化合价为+2价，反应前后X的化合价发生了变化，故正确，不符合题意；
故答案为：C。

【分析】A、根据置换反应的特点，结合反应的特点，进行分析。
B、根据金属的活动性顺序可知，排在前面的金属可以把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。
C、根据化合物中金属铝显+3价，进行分析。
D、单质中元素的化合价规定为零。
4．【答案】A
【解析】【解答】A、将铁和锰熔合形成，属于合金；A符合题意
B、水泥是硅酸盐或者铝酸盐等，不属于合金；B不符合题意
C、玻璃主要成分是硅酸盐，不属于合金；C不符合题意
D、塑料是有机合成高分子材料，不属于合金。D不符合题意
【分析】合金是将一种金属和其它金属或非金属熔合后形成的具有金属特性的混合物。据此分析解答
5．【答案】B
【解析】【解答】解：A、由于铜活泼性位于氢后面，所以铜和稀硫酸不反应，不可生成氢气，故错误；
B、根据漫画中，四种金属的表现可知：Mg的最活泼，Zn次之，Fe再次之，Cu最稳定．故正确；
C、根据漫画中，铁的活动性小于锌，铁不能和硫酸锌溶液反应置换出锌，故错误；
D、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，正确的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，故错误；
故选B．
【分析】在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来．
6．【答案】A
【解析】【解答】A、金属X在常温下能与空气中的氧气反应，而金属Y和Z不能，说明X比Y、Z活泼，将Y、Z分别投入稀盐酸中，Y溶解并产生气泡，Z无变化，说明Y比Z活泼，因此三种金属的活动性顺序：X＞Y＞Z，A符合题意。
B、金属X在常温下能与空气中的氧气反应，而金属Y和Z不能，说明X比Y和Z活泼，因此Y不能将X从它的盐溶液中置换出来，B不符合题意；
C、Z在自然界中可能以单质形式存在，也可能以化合物形式存在，例如铜不能和稀盐酸反应，但是铜矿石中的铜以化合物形式存在，C不符合题意；
D、X不一定是+2价的金属，X氧化物的化学式不一定为：XO，例如铝在常温下能与空气中的氧气反应生成Al2O3，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】在金属活动性顺序中，排列在氢前面的金属能和酸反应生成氢气，前面的金属能把后面的金属从起盐溶液中置换出来，据此分析
7．【答案】C
【解析】【解答】A、由于等质量的镁、铝完全反应，镁放出氢气的质量小于铝，因此会出现左端降低而右端升高；故A不正确；

B、由于等质量的锌、镁完全反应，锌放出氢气质量小于镁，因此会出现左端降低而右端升高；故B不正确；
C、由于锌能与盐酸反应放出氢气而铜不能与盐酸反应，因此会出现左端升高而右端降低；故C正确；
D、由于铁能与盐酸反应放出氢气而铜不能与盐酸反应，因此会出现左端降低而右端升高；故D不正确；
故选C．
【分析】反应完全后发现左杯升高、右杯下降，说明在左、右两个烧杯中分别放入等质量了两种金属左端增加的质量小于右端，即左端反应产出氢气的质量大于右端．
8．【答案】A
【解析】【解答】解：铁锈的成分为氧化铁，其化学式Fe2O3，观察选项，
故选：A．
【分析】根据铁锈的主要成分解答，铁锈的主要成分是氧化铁．
9．【答案】C
【解析】【解答】A、该反应中，反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，属于置换反应，该选项说法正确；
B、R能和硫酸铜发生置换反应，说明R的金属活动性比Cu强，该选项说法正确；
C、若金属R为铝，而铝的化合价为+3，硫酸根的化合价为-2，所以生成物中硫酸铝应为Al2（SO4)3，而不是AlSO4，该选项说法不正确；
D、若R为铁，每56份质量的铁从溶液中置换出64份质量的铜，所以溶液质量分减小，该选项说法正确．
故选：C
【分析】根据反应物和生成物的种类可以判断反应类型；
根据反应的化学方程式可以判断金属的活动性强弱；
根据反应的化学方程式可以初步判断金属的种类；
硫酸亚铁溶液是浅绿色的溶液．
10．【答案】C
【解析】【解答】Ag、Al、Cu、Zn四种金属的活动性顺序是：Al＞Zn＞Cu＞Ag。向一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液中加入铜粉和锌粉时，铜粉和锌粉都不与Al(NO3)3溶液反应，金属活动性差距大的先进行反应，故先进行如下反应，Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag，锌反应完以后若仍有AgNO3溶液剩余则铜才与AgNO3溶液发生如下反应：Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag，①因为Al(NO3)3溶液没有发生化学反应，故溶液甲中一定含Al(NO3)3，因为发生了如下反应Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag，故溶液中一定有Zn(NO3)2，符合题意；②反应Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag发生，故固体中一定含有Ag，不能确定Cu和Zn的量，故可能含有Cu和Zn，符合题意；③含有铜离子的溶液为蓝色，若溶液甲呈蓝色，则一定发生如下的反应Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag，则溶液甲一定含Al(NO3)3、Zn(NO3)2、Cu(NO3)2，一定无AgNO3，因为若有AgNO3溶液，Cu就不与AgNO3溶液反应，符合题意；④若向固体乙上滴加盐酸无气泡产生，则固体中无Zn，如果Zn的量很少，则溶液甲中可能有AgNO3，不符合题意。共有2个符合题意答案，
故答案为：C

【分析】根据金属活动性顺序的应用分析，在金属活动性顺序表中，排在氢前的金属能与酸发生反应，排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液反应，根据反应是否发生也可证明金属的活动性的强弱。
11．【答案】C
【解析】【解答】金属活动性顺序中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，并且金属活动性差距越大，越易发生化学反应。往AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，Fe首先与AgNO3溶液反应，Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2 ，当AgNO3溶液反应完以后，Fe再与Cu(NO3)2溶液反应，Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu。
A. 充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中含有Fe，滤液中一定有生成的Fe2+，Ａ不符合题意；
B. 滤渣一定有剩余的Fe，生成的Ag、Cu，Ｂ不符合题意；
C. 因为铁剩余，故滤液中只有Fe(NO3)2，一定无Ag+、Cu2+，Ｃ符合题意；
D. 滤渣一定有Fe粉，Ｄ　不符合题意。
故答案为：C
【分析】往AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，由金属活动性顺序可知，铁和两种溶液都反应，且和硝酸银优先反应，结合加入盐酸有气泡放出，说明铁有剩余，即两种盐溶液都反应完全，固体由铜、银、铁三种组成，溶液中的溶质是硝酸亚铁，据此解答
12．【答案】C
13．【答案】C；SiO2；He
【解析】【解答】形成化合物种类最多的元素是碳元素，元素符号为C；地壳中含量最多的元素为O，含量次之的元素为Si，Si与O组成的化合物为SiO2；氦气的密度比空气小，可以用作探空气球的填充气体，化学式为He。
【分析】本题考查化学用语，要注意化学用语不能写汉字，一定要用化学符号填空
14．【答案】（1）氧
（2）16.00
（3）得到；3；Al2O3
【解析】【解答】（1）图1中a表示地壳中含量最多的元素是氧元素，图1中的a表示氧元素；（2）根据元素周期表一格中，汉字下方的数字表示相对原子质量，图2中氧元素的相对原子质量为16.00（3）图3中氧原子最外层6个电子，容易得2个电子形成稳定结构；铝原子中，质子数=核外电子数，13=2+8+x，x=3；氧元素和铝元素形成氧化铝：Al2O3；
【分析】（1）根据地壳中元素的含量进行分析；
（2）根据元素周期表单元格中的信息进行分析；
（3）根据原子中，核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数；化合物中元素化合价代数和为零；一般情况下，最外层电子数小于4的，反应中容易失去电子，大于4的反应中容易得到电子，等于4的，既不容易得到电子，也不容易失去电子进行分析。
15．【答案】Al(NO3)3、Fe(NO3)2
【解析】【解答】向硝酸银和硝酸铝的混合溶液中加入一定量的铁粉，由于活动性：铝大于铁，铁大于银，故铁能与硝酸银溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银，与硝酸铝溶液不反应，观察到溶液由无色变为浅绿色，无法确定反应的程度，滤液中一定含有的溶质是硝酸铝、硝酸亚铁，可能含有硝酸银。故答案为：Al(NO3)3、Fe(NO3)2。
【分析】①含有二价铁离子的溶液呈现浅绿色；
②在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能够将后面的金属从它的盐溶液中置换出来，据此分析滤液中的溶质种类。
16．【答案】C；4Al + 3O2= 2Al2O3；Fe2O3+ 6HCl = 2FeCl3+ 3H2O；废液呈蓝色；Fe + H2SO4= FeSO4+ H2↑或Fe + CuSO4=Cu + FeSO4；过量的铁粉；铁和铜。
【解析】【解答】（1）金属具有良好的导热性，可以用来制作炊具，故填：C，
（2）氧化铁能和稀盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O，
（3）硫酸铜溶液是蓝色的，如果废液显蓝色，说明溶液中含有硫酸铜，故填：废液呈蓝色，
如果向废液中加入过量的铁粉，可以把硫酸铜中的铜置换出来，故填：过量的铁粉，
充分反应后过滤，滤渣中的物质为铁和铜，滤液中的溶质为硫酸亚铁，故填：铁和铜。
【分析】本题主要考查物质的性质和化学方程式的书写等方面的知识，书写化学方程式时要注意遵循质量守恒定律。
17．【答案】硬度；价格；耐腐蚀性
【解析】【解答】解：制造硬币的金属要求具有的性能是光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工等，
故答案为：硬度；价格；耐腐蚀性．
【分析】根据制造硬币的金属要求具有的性能是光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工等，另外还需考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、以及废料是否利于回收和对环境的影响等．
18．【答案】（1）铁制品表面喷漆
（2）1.5
（3）解：设20g样品中含铁的质量为该生铁样品中碳单质的质量分数=答：该生铁样品中碳单质的质量分数为2%
（4）固体的质量
【解析】【解答】(1)铁生锈的原理是铁与氧气、水同时接触，防止铁制品生锈的具体措施：在铁制品表面喷漆；
(2)根据表格中的数据可知，每增加20g样品，生成气体的质量增加0.7g，第三次只增加了0.1g，则第三次时酸剩余，铁反应完全，故第四次不再生成气体，m=1.5；
(4)由于碳和酸不反应，且不溶于水，铁和酸能反应生成能溶于水的物质和氢气，故可以向一定量生铁样品中滴加稀硫酸，直至没有气泡产生，过滤、洗涤、干燥、称量剩余固体的质量，进行测定样品中碳的含量。

【分析】（1）防止铁生锈：隔绝氧气、水蒸气；
（2）根据表格分析；
（3）根据方程式计算出 20g样品中含铁的质量 ，生铁属于铁碳合金，进一步即可求出答案；
（4）碳和酸不反应，且不溶于水，而铁和酸反应，据此分析。
19．【答案】（1）Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu
（2）磁铁上没有固体被吸引；稀盐酸；氧化铁；取少量步骤一的滤液，加入洁净的铁片；铁片表面生成红色固体，溶液由蓝变绿；实验一中生成的硝酸铜与实验二生成的铁发生了置换反应
【解析】【解答】【讨论分析】反应是铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，故反应的化学方程式写为：Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu。{实验设计}固体中不含铁，用磁铁吸引，会看到磁铁上没有固体被吸引，故填磁铁上没有固体被吸引；氧化铁与盐酸反应生成氯化铁，氯化铁溶于水后溶液呈黄色，故填稀盐酸；固体与盐酸反应生成氯化铁，氯化铁溶于水后溶液呈黄色，则固体中一定有氧化铁，故填氧化铁；检验溶液中含有硝酸铜的方法是取少量步骤一的滤液，加洁净的铁片，故填取少量步骤一的滤液，加洁净的铁片；铁与硝酸铜溶液反应的现象可以看到：铁片表面生成红色固体，溶液由蓝变绿，故填铁片表面生成红色固体，溶液由蓝变绿。{问题讨论}混合物中不含单质铁的原因是实验一中生成的硝酸铜与实验二生成的铁发生了置换反应，故填实验一中生成的硝酸铜与实验二生成的铁发生了置换反应。
【分析】（1）根据金属活动性顺序的应用分析；
（2）根据铁的铁磁性分析；根据氧化铁与盐酸反应的性质分析；根据铁与铜盐反应的现象分析。
20．【答案】（1）除去水中溶解的氧气和二氧化碳
（2）2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
（3）①④
（4）常温下氮气的化学性质不活泼，很难和其他物质反应
（5）稀盐酸、澄清的石灰水
（6）加入足量稀硫酸（或稀盐酸），黑色固体逐渐消失，溶液变成蓝色；CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O（或 CuO + 2HCl= CuCl2 + H2O）
【解析】【解答】常温下，铜制品生锈可生成绿色的铜绿。探究一：甲组同学设计并进行实验，探究铜片生锈的必要条件。【猜想】常温下，铜生锈可能与氧气、二氧化碳、水蒸气有关。【实验】利用下图所示装置进行实验，并持续观察一个月。他们观察到只有实验①中铜片表面生锈，实验②、③、④中铜片始终无明显变化。【解释与结论】（1）试管中的蒸馏水要预先煮沸，其目的是除去水中溶解的氧气和二氧化碳。
（2）实验④中氢氧化钠溶液的作用是2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O。
（3）得出“铜生锈一定与二氧化碳有关”的结论，依据的两个实验是①④。【反思与评价】
（4）在做猜想与假设时，同学们认为铜生锈与氮气无关，其理由是. 常温下氮气的化学性质不活泼，很难和其他物质反应。
（5）欲进一步证明铜绿中含有碳酸盐，所需的试剂是稀盐酸、澄清的石灰水。探究二：乙组同学探究加热铜绿会生成什么物质。下图所示的实验。实验过程中，观察到试管口有无色液体产生，澄清石灰水变浑浊。实验完成后，试管内固体由绿色变为黑色。
（6）经过讨论，猜想黑色固体可能是氧化铜或者是炭粉，或者是二者的混合物。乙组同学继续实验，取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硫酸（或稀盐酸），黑色固体逐渐消失，溶液变成蓝色。证明只有氧化铜。该反应的化学方程式是CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O（或 CuO + 2HCl= CuCl2 + H2O）。
故答案为：(1)除去水中溶解的氧气和二氧化碳；(2)2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O；(3)①④；(4)常温下氮气的化学性质不活泼，很难和其他物质反应；(5)稀盐酸、澄清的石灰水；(6)加入足量稀硫酸（或稀盐酸），黑色固体逐渐消失，溶液变成蓝色；CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O（或 CuO + 2HCl= CuCl2 + H2O）

【分析】(1)气体的溶解度随温度的升高而减小;
(2)本题考查碱化学性质和气体的除杂方法;
(3)利用控制变量法可以分析出铜生锈的条件;
(4)考查氮气的化学性质;
(5)利用碳酸根的检验方法即可解答;
(6)利用氧化铜和碳化学性质的差异即可解答.
21．【答案】（1）漏斗；滤纸破损（或过滤时液面高于滤纸边缘或下方烧杯不干净等）
（2）除去铝丝表面氧化膜；有红色固体析出；金属活动性：Al>Cu>Ag
【解析】【解答】(1)仪器a的名称是漏斗，过滤后所得溶液仍然浑浊的原因可能是滤纸破损、过滤时液面高于滤纸边缘、下方烧杯不干净等。
(2)打磨铝丝是为了除去铝丝表面的氧化膜（Al2O3），若不打磨则Al2O3不会与硝酸铜发生反应，看不到任何实验现象；步骤①铜和硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银单质，步骤②将铝丝放入①反应后的溶液中，铝会与步骤①中生成的硝酸铜发生置换反应，生成铜单质，则步骤②中观察到铝丝表面的现象是有红色固体析出。设计该实验的依据是金属活动性Al>Cu>Ag，否则看不到相对应的实验现象。
【分析】（1）仪器a为普通漏斗；滤纸破损、过滤时液面高于滤纸边缘、下方烧杯不干净等均能导致过滤后所得溶液仍然浑浊；
（2）先用砂纸打磨铝丝是为了除去铝丝表面氧化膜；铝与硝酸铜反应生成硝酸铝和铜。
22．【答案】（1）氧气、水
（2）氯化钠或NaCl
（3）外层的铁锈会加速铁制品的腐蚀速度；
（4）铁生锈放出的热量小于装置散失的热量
（5）氯化钠会加速铁的锈蚀；此时加入了稀盐酸，稀盐酸与铁反应生成了氢气
（6）活动二中铁的锈蚀有碳粉、氯化钠协同加速铁的锈蚀过程
【解析】【解答】（1）B中缺少氧气铁钉不生锈，C中缺少水铁钉不生锈，A中铁与氧气和水同时接触铁钉生锈，说明铁锈蚀是与空气中的氧气和水发生了化学反应；
（2）D中铁钉表面有较厚铁锈，与A相比，说明氯化钠加快了铁锈蚀的速度，即铁的锈蚀还与氯化钠有关；
（3）因为铁锈质地疏松，如果不及时处理铁锈的话，铁锈会吸附更多的水分，从而使里面的铁继续发生氧化反应，加速铁制品的腐蚀速度；氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为；
（4）t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，是因为环境中高温物体会自发的向低温物体散失热量，铁生锈放出的热量小于装置散失的热量，使得装置温度下降；
（5）AB段和BC段压强减小的原因是铁生锈消耗氧气，BC段减小幅度大是因为加入氯化钠溶液后，铁锈蚀较快，说明了氯化钠会加速铁的锈蚀；t3时刻压强突然增大是因为铁锈蚀消耗氧气，装置内压强减小，注射器内稀盐酸被注入烧瓶，铁与稀盐酸反应产生较多氢气；
（6）活动二铁锈蚀明显更快的原因是活动二中铁的锈蚀有碳粉、氯化钠协同加速铁的锈蚀过程，活动一中没有加入碳粉来促进铁的锈蚀。

【分析】（1）铁与氧气、水同时接触时生锈；
（2）实验①、④中溶液的成分不同，生锈的厚度不同；
（3）铁锈质地疏松，如果不及时处理铁锈的话，铁锈会吸附更多的水分，从而使里面的铁继续发生氧化反应，加速铁制品的腐蚀速度；氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水；
（4）铁生锈放出的热量小于装置散失的热量，使得装置温度下降；
（5）AB段和BC段压强减小的原因是铁生锈消耗氧气，BC段减小幅度大是因为加入氯化钠溶液后，铁锈蚀较快，注射器内稀盐酸被注入烧瓶，铁与稀盐酸反应产生较多氢气；
（6）活动二中铁的锈蚀有炭粉、氯化钠协同加速铁的锈蚀过程。