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初中化学中考复习 专题05 金属重难点工艺流程题专练（二）-2020年中考化学金属活动性特训（解析版）
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这是一份初中化学中考复习 专题05 金属重难点工艺流程题专练（二）-2020年中考化学金属活动性特训（解析版），共26页。试卷主要包含了根据如图所示实验回答问题，金属材料与生产生活紧密联系等内容，欢迎下载使用。
专题05 工艺流程题专练（二）
1．已知甲酸（ HCOOH）具有挥发性，在热的浓硫酸中分解生成一氧化碳和水。用如图微型实验装置然后用CO还原Fe3O4，并检验气体产物。
（1）要得到纯净、干燥的CO，固体M是 。
（2）请写出B中Fe3O4发生反应的化学方程式 。
【答案】（1）氢氧化钠（或碱石灰）；
（2）Fe3O4+4CO3Fe+4CO2。
【解析】（1）甲酸（ HCOOH）具有挥发性，在热的浓硫酸中分解生成一氧化碳和水，得到纯净、干燥的CO，固体M应具有吸水性，M可以是氢氧化钠（或碱石灰）。
（2）工业上用一氧化碳还原四氧化三铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe3O4+4CO3Fe+4CO2。
2．2018年5月13日，我国首艘001A型国产航母开始海试，标志着我国在航海及军事领域取得重大突破。根据所学知识填空。
（1）建造航母用到了钛合金，构成金属钛的粒子是 （填“原子”“分子”或“离子”），工业制钛有一种反应为：TiF4+2H2SO4═4HF+2X+TiO2，X的化学式为 。
（2）航母外壳用涂料覆盖，是为了防止钢铁材料与 接触而锈蚀。
（3）为了探究航母材料中锌、铁、铜三种金属活动性强弱，某同学设计了下列实验（每步均充分反应），其中能达到目的是 （填序号）。
A．稀盐酸中加入足量铁粉后，再加铜粉，最后加入锌粉
B．ZnCl2溶液中加入足量铁粉后，再加入CuCl2溶液
C．ZnCl2溶液中加入足量铜粉后，再加入铁粉
（4）铝制品形成致密保护膜的化学方程式是 。
（5）氢化镁（MgH2）是一种贮氢合金，当它与H2O混合时释放出氢气，同时生成一种碱，该反应的化学方程式是 。
【答案】（1）原子，SO3。
（2）水、氧气。
（3）AB。
（4）4Al+3O2═2Al2O3。
（5）MgH2+2H2O＝Mg（OH）2+2H2↑。
【解析】（1）建造航母用到了钛合金，构成金属钛的粒子是原子；工业制钛有一种反应为：TiF4+2H2SO4＝4HF+2X+TiO2，由质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变可知，反应物中有1个钛原子，4个氟原子，4个氢原子，2个硫原子，8个氧原子，生成物中含有4个氢原子，4个氟原子，1个钛原子，2个氧原子，所以X的化学式为：SO3。
（2）航母外壳用涂料覆盖，是为了防止钢铁材料与水、氧气接触而锈蚀。
（3）A．稀盐酸中加入足量铁粉后，生成了氯化亚铁和氢气，再加铜粉，不反应，说明了铁的金属活动性大于铜，最后加入锌粉，能将铁置换出来，说明了锌的活动性大于铁，可以比较金三种属的活动性强弱；
B．ZnCl2溶液中加入足量铁粉后，不反应，说明了锌的活动性大于铁，再加入CuCl2溶液，能反应，说明了铁的活动性大于铜，可以比较金三种属的活动性强弱；
C．ZnCl2溶液中加入足量铜粉后，再加入铁粉，都不反应，说明了锌的活动性大于铜、铁，但不能比较铜和铁的活动性强弱，不可以比较金三种属的活动性强弱；
（4）铝制品易与空气中氧气反应生成了氧化铝形成致密保护膜，化学方程式是：4Al+3O2═2Al2O3。
（5）氢化镁（MgH2）是一种贮氢合金，当它与H2O混合时释放出氢气，同时生成一种碱，该碱为氢氧化镁，该反应的化学方程式是：MgH2+2H2O＝Mg（OH）2+2H2↑。
3．根据如图所示实验回答问题：
（1）甲图是一氧化碳还原氧化铁的实验装置图。参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为 ，该实验中能体现出一 氧化碳的化学性质有 （填序号）。
a．氧化性 b．还原性 c．可燃性 d．毒性
（2）为了研究铜在空气中生锈的条件，利用了图乙所示的实验装置进行实验。实验中对于蒸馏水的要求是 ，据所学实验 B 装置中除铜外，应该还有的物质是 。铜与铁相比， （填“铜”“铁”） 更易生锈。
【答案】（1）40：21；bcd；
（2）煮沸并迅速冷却或不含氧气（空气）；蒸馏水和二氧化碳；铁。
【解析】（1）反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为160：（28×3）＝40：21；实验中体现了一氧化碳的还原性、毒性和可燃性；故填：40：21；bcd；
（2）实验所用的水中不能溶解有空气，所以要煮沸并迅速冷却；据所学实验 B 装置中除铜外，应该还有蒸馏水和二氧化碳。铜与铁相比，铁 更易生锈；故填：煮沸并迅速冷却或不含氧气（空气）；蒸馏水和二氧化碳；铁。
4．如图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。
（1）为了避免装置B中玻璃管在加热时可能发生爆炸，加热前 。
（2）写出B装置玻璃管内反应的化学方程式 ，该反应利用了一氧化碳的哪种化学性质 。
（3）从环保角度考虑，请写出一种尾气处理方法 。
（4）若没有A装置，则该实验不能达到检验气体生成物的目的，请说明原因 。
【答案】（1）先通一会儿一氧化碳；
（2）3CO+Fe2O33Fe+3CO2；还原性；
（3）用气球收集起来；
（4）原混合物中二氧化碳的存在导致C中澄清石灰水也会变浑浊，从而造成结论不准确，或者干扰了对二氧化碳的检验。
【解析】（1）当一氧化碳气体不纯时，加热或点燃可能会发生爆炸，所以加热前先通一会儿一氧化碳，排净装置内的空气；故填：先通一会儿一氧化碳；
（2）一氧化碳具有还原性，在高温的条件下，一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；故填：3CO+Fe2O33Fe+3CO2；还原性；
（3）从环保的角度考虑，尽可能提高尾气的综合利用，所以尾气处理的最佳处理方法是回收，用气球收集起来；故填：用气球收集起来；
（4）若没有A装置，原混合物中二氧化碳的存在导致C中澄清石灰水也会变浑浊，从而造成结论不准确，或者干扰了对二氧化碳的检验。即该实验不能达到检验气体生成物的目的；故填：原混合物中二氧化碳的存在导致C中澄清石灰水也会变浑浊，从而造成结论不准确，或者干扰了对二氧化碳的检验。
5．如图为一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
（1）A中化学方程式为 ，B中的实验现象为 。
（2）小美对装置A中反应后的固体物质进行如下探究：
实验方案
实验现象
有关化学方程式
实验结论
取少量反应后的固体，滴加
固体中含有铁粉
【实验反思】实验安全很重要。
①实验前要检验CO的纯度，其目的是 ；
②实验结束后拆卸装置时，小红发现A处玻璃管炸裂，可能的原因是 （答一点即可）。
③小明在通CO之前用点燃的方法处理尾气，发现火焰顺着导管进入装置B中而发出轻微的爆鸣声。对此，下列说法正确的是 （填字母序号）。
a．改用气球收集尾气
b．个别现象，无关紧要，不予理睬
c．发生爆鸣的原因可能是装置B中空气未排尽
【答案】（1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；澄清石灰水变浑浊。
（2）稀盐酸；固体溶解，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色； Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
①防止一氧化碳和氧气或空气混合达到爆炸极限时，遇明火或加热时发生爆炸。
②先熄灭酒精喷灯后移出B中的导管或玻璃管触及酒精喷灯、铁架台等。
③ac。
【解析】（1）A中氧化铁和一氧化碳反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，B中的实验现象为澄清石灰水变浑浊。
故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；澄清石灰水变浑浊。
（2）取少量反应后的固体，滴加稀盐酸，固体溶解，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色，是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，说明固体中含有铁，反应的化学方程式：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
故填：稀盐酸；固体溶解，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色； Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
①实验前要检验CO的纯度，其目的是防止一氧化碳和氧气或空气混合达到爆炸极限时，遇明火或加热时发生爆炸。
故填：防止一氧化碳和氧气或空气混合达到爆炸极限时，遇明火或加热时发生爆炸。
②实验结束后拆卸装置时，小红发现A处玻璃管炸裂，可能的原因是先熄灭酒精喷灯后移出B中的导管、玻璃管触及酒精喷灯、铁架台等。
故填：先熄灭酒精喷灯后移出B中的导管或玻璃管触及酒精喷灯、铁架台等。
③a．改用气球收集尾气，能够防止发生爆炸，该选项说法正确；
b．虽然是个别现象，但是很重要，要查找原因，进行整改，该选项说法不正确；
c．发生爆鸣的原因可能是装置B中空气未排尽，该选项说法正确。
故选：ac。
6．金属材料与生产生活紧密联系
（1）下列选项为金属材料的有 。
A、塑料 B、腈纶 C、铝粉 D、氧化镁 E、金刚石 F、铝锂合金
（2）同学们用“W”型玻璃管进行实验室模拟炼铁的实验，如图1所示。
①a处固体颜色如何变化？ 。
②b处澄清石灰水的作用是什么？ 。
③若证明反应后a处固体中含有单质铁，请设计简单实验方案 。
（3）探究小组的同学利用如图2装置验证某混合气体中是否含有CO2和CO。
①A、B装置中应分别盛放什么试剂？ 。
②若原混合气体中含有CO，可观察到什么实验现象？ 。
③写出D中可能发生反应的化学方程式 。
【答案】（1）CF。
（2）①由红色变黑色。
②检验二氧化碳。
③把适量固体加入试管中，加入足量稀盐酸，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色，说明固体中含有铁。
（3）①澄清石灰水、氢氧化钠溶液。
②C中黑色固体变红色，D中澄清石灰水变浑浊。
③Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
【解析】（1）下列选项为金属材料的有铝粉、铝锂合金。故选：CF。
（2）①a处氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，固体颜色由红色变黑色。
②b处澄清石灰水的作用是检验二氧化碳。
③实验方案：把适量固体加入试管中，加入足量稀盐酸，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色，说明固体中含有铁。
（3）①A、B装置中应分别盛放澄清石灰水（检验二氧化碳）、氢氧化钠溶液（吸收二氧化碳）。
②若原混合气体中含有CO，一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可观察到C中黑色固体变红色，D中澄清石灰水变浑浊。
③D中可能发生的反应：二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
7．某些铜制品在空气中久置，表面生成绿色的铜锈[化学式是Cu2（OH）2CO3]．某化学实验小组设计并进行实验，探究铜锈的组成和铜生锈的条件。
I．探究铜锈的组成
【查阅资料】①铜锈受热易分解②硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色③氧化铜是黑色粉末
【进行实验】小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈，按如图所示装置实验（部分夹持装置已略去）。观察到A试管中绿色粉末逐渐变为黑色，B中白色粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。
【解释与结论】
（1）A试管中反应的化学方程式是 。
（2）C中发生反应的化学方程式是 。
Ⅱ．探究铜生锈的条件
【提出猜想】根据铜锈的组成推测，铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。
【进行实验】实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。设计了如图所示的5个实验并持续观察。
编号
①
②
③
④
⑤
实验
现象
无明显现象
无明显现象
铜丝表面
有绿色物质
无明显现象
无明显现象
【解释与结论】
（3） 实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是
（4） 得出“铜生锈一定与O2有关”的结论，依据的两个实验是 （填编号）。
（5）对比实验①和③，得出的结论是 。
（6）为验证猜想，实验⑤广口瓶中除铜丝外，还应有的物质是 。
（7）由上述实验可推知，铜生锈的条件是 。
【反思与应用】
（8）结合上述实验，你对保存铜制品的建议是 。
【答案】（1）Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑；
（2）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（3）除去水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水；
（4）②和③；
（5）铜生锈与CO2有关；
（6）CO2和O2的混合气体；
（7）铜与H2O、O2、CO2同时接触；
（8）保持铜制品表面干燥。
【解析】（1）铜锈受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳，化学方程式为：Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑；故填：Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑；
（2）反应物是二氧化碳和氢氧化钙，生成物是碳酸钙和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；故填：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（3）实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是除去水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水；故填：除去水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水；
（4）得出“铜生锈一定与O2有关”的结论，变量为O2，依据的两个实验是②和③；故填：②和③；
（5）对比实验①和③，变量为CO2，得出的结论是铜生锈与CO2有关；故填：铜生锈与CO2有关；
（6）为验证猜想，应探究铜生锈是否与水有关，应进行没有水的实验探究，故在广口瓶中装上CO2和O2的混合气体；故填：CO2和O2的混合气体；
（7）由上述实验可推知，铜生锈的条件是铜与H2O、O2、CO2同时接触；故填：铜与H2O、O2、CO2同时接触；
（8）根据铜生锈的条件可得出保存铜制品的建议为：保持铜制品表面干燥。故填：保持铜制品表面干燥。
8．研究金属的腐蚀对资源的利用和保护意义重大。
（1）为了探究铁锈蚀的条件，进行如图1所示实验。
①通过观察实验A、B、C中的现象，经过科学严谨的推理得出结论：铁锈蚀是铁与 发生化学反应的过程。
②实验D和E的目的是进一步探究铁在盐溶液和酸的环境中是否更容易锈蚀，铁跟醋酸（ CH3COOH）反应生成醋酸亚铁[（ CH3COOH）2Fe]和氢气，请写出反应的化学方程式 。
（2）家中的刀具若沾有食盐水锈蚀更快。为了进一步探究影响铁锈蚀速率的因素，做了如下的实验。
【提出问题】铁锈蚀速率与哪些因素有关。
【查阅资料】氯化钠溶液能导电：乙醇溶液不能导电。
【猜想假设】铁的锈蚀速率与下列因素有关：I． ；Ⅱ．氧气的含量：Ⅲ．水溶液的导电性，
【实验探究】每次取两套如图2所示的装置，编号为甲、乙。向两套装置中分别装入质量、大小相同的铁钉和等体积的蒸馏水，进行如下三组对比实验（实验开始时，各瓶内气体压强保持一致）。
影响因素
实验设计
实验现象
实验结论及解释
Ⅰ．
将装置甲放入25℃恒温环境中，装置乙放入40℃恒温环境中。
两套装置中铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间甲＞乙。
。
Ⅱ．
在相同温度下，向甲、乙两套装置的集气瓶中分别通入氧气和空气。
铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间甲 乙
铁的锈蚀速率与氧气的含量有关，氧气的含量越多，铁的锈蚀越快。
Ⅲ．
两套装置中铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间甲＜乙
铁的锈蚀速率与水溶液的导电性有关，在能导电的溶液中，铁的锈蚀速率加快。
【反思与提高】根据该探究实验以及你所学的知识，判断下列说法正确的是 （填序号）。
A．金属的腐蚀是指金属单质与其它物质发生化学反应的过程
B．金属腐蚀不一定要有氧气参加
C．金属越活泼，就越容易被锈蚀
【答案】（1）①水、氧气；
②Fe+2CH3COOH＝（CH3COOH）2Fe+H2↑；
（2） 反应时的温度；
Ⅰ锈蚀的速率甲＜乙；铁的锈蚀速率与反应时的温度有关，温度越高，锈蚀速率越快。
Ⅱ＜
Ⅲ在相同温度下，装置I集气瓶中加入10mL氯化钠溶液；装置II集气瓶中加入10mL乙醇
【反思与提高】AB
【解析】（1）①A中的铁钉与氧气、水同时接触，发生了锈蚀，B中的铁钉只与水接触，没有锈蚀，C中的铁钉只与氧气接触，没有锈蚀，通过实验发现：铁锈蚀是铁与水和氧气发生化学反应的过程；故填：水、氧气；
②铁跟醋酸（ CH3COOH）反应生成醋酸亚铁[（CH3COOH）2Fe]和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2CH3COOH＝（CH3COOH）2Fe+H2↑；故填：Fe+2CH3COOH＝（CH3COOH）2Fe+H2↑；
（2）【猜想假设】由实验过程可知，I是反应时的温度；故填：反应时的温度；
【实验探究】三组对比实验如下表所示：
影响因素
实验设计
实验现象
实验结论及解释
Ⅰ．
将装置甲放入25℃恒温环境中，装置乙放入40℃恒温环境中。
两套装置中铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间甲＞乙。
锈蚀的速率甲＜乙；铁的锈蚀速率与反应时的温度有关，温度越高，锈蚀速率越快。
Ⅱ．
在相同温度下，向甲、乙两套装置的集气瓶中分别通入氧气和空气。
铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间甲＜乙
铁的锈蚀速率与氧气的含量有关，氧气的含量越多，铁的锈蚀越快。
Ⅲ．
在相同温度下，装置I集气瓶中加入10mL氯化钠溶液；装置II集气瓶中加入10mL乙醇
两套装置中铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间甲＜乙
铁的锈蚀速率与水溶液的导电性有关，在能导电的溶液中，铁的锈蚀速率加快。
【反思与提高】A．金属的腐蚀是指金属单质与其它物质发生化学反应的过程，该选项说法正确；
B．由以上实验三可知，金属的锈蚀与水溶液的导电性有关，金属腐蚀不一定要有氧气参加，该选项说法正确；
C．金属越活泼，不一定越容易被锈蚀，例如铝在通常情况下能被空气中的氧气氧化成一层致密的氧化物保护膜，从而防止进一步被腐蚀，该选项说法不正确。
故填：AB。
9．实验室根据工业炼铁的原理设计了如图所示装置进行实验。请回答：
（1）工业炼铁投放的原料为铁矿石、焦炭和石灰石，用化学方程式表示焦炭的作用：C+O2CO2； ；不采取直接通入一氧化碳的方式来炼铁的原因是 。
（2）“加热”和“通气”（通入CO）的操作顺序是 。
（3）图中发生了 三 个化学反应，主要成分为氧化铁的矿石名称为 ；图中还原氧化铁的化学方程式为： 。
【答案】（1）C+O2 CO2；C+CO2 2CO； 一氧化碳有可燃性，与空气混合加热可能发生爆炸；
（2）通气，加热；
（3）三；赤铁矿； 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。
【解析】（1）工业炼铁投放的原料为铁矿石、焦炭和石灰石，焦炭燃烧提供热量，与二氧化碳反应提供还原剂，化学方程式为：C+O2 CO2；C+CO2 2CO
；不采取直接通入一氧化碳的方式来炼铁是因为 一氧化碳有可燃性，与空气混合加热可能发生爆炸。
（2）一氧化碳还原氧化铁是先通气，排净装置内的空气，防止加热时发生爆炸，然后再“加热”；
（3）图中一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙和水，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，共发生三个反应。主要成分为氧化铁的矿石名称为 赤铁矿；一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。
10．某兴趣小组利用废旧电话线中的金属铜丝进行了如图1一系列实验。
①如图所示，将铜丝分别放入盛有氯化锌溶液、稀硫酸、硝酸银溶液的试管中，观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为： 。
②用细线吊着的长玻璃棒的两端分别绕有40cm长的铜丝（如图2所示），使玻璃棒保持平衡，用酒精灯加热玻璃棒左端2分钟后冷却，可以观察到的现象是 ，产生该现象的原因是 。
③为了研究金属铜生锈的条件，实验中将四段相同长度的铜丝分别按如图所示放置一个月，观察并记录现象如下：
E
F
G
H
实验装置
实验现象
铜丝不生锈
铜丝不生锈
铜丝不生锈
铜丝生锈
该实验设计体现的思想方法是 （选填：控制变量、对比与观察、定量分析、节能环保），结论：铜生锈是铜与 作用的结果。
【答案】①A、B试管中无明显现象，C试管中铜丝表面有银白色物质析出；Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
②左端铜丝变成黑色，玻璃棒左端下沉；铜和空气中的氧气化合生成黑色的氧化铜，根据质量守恒定律氧化铜的质量大于参加反应的铜的质量；
③控制变量、对比与观察；二氧化碳、水、氧气。
【解析】①铜的金属活动性比锌差，故与氯化锌溶液不发生置换反应；铜与稀硫酸在常温下不发生反应；铜的金属活动性比银强，所以铜能与硝酸银溶液发生置换反应；
②左端的铜在加热的条件下与空气中的氧气发生了氧化反应，而生成了新的物质：黑色的氧化铜；氧化铜的质量大于参与反应的铜的质量；
③E、铜在干燥的空气中不生锈；
F、空气通入到氢氧化钠溶液后，空气中的二氧化碳参与了反应，即铜丝在潮湿的没有二氧化碳的环境中不生锈；
G、铜丝在潮湿的、只有二氧化碳而没有氧气的条件下也不生锈；
H、铜丝在潮湿的、有氧气、有二氧化碳的条件下生锈。
该实验设计体现的思想方法是控制变量、对比与观察，结论：铜生锈是铜与二氧化碳、水、氧气作用的结果。
11．工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4．草酸晶体（H2C2O4•3H2O）在浓硫酸作用下会受热分解：H2C2O4•3H2O CO2↑+CO↑+4H2O．为了测定铁红中铁的质量分数，兴趣小组的同学在教师的指导下，利用如图所示装置（部分固定装置已略去）开展探究，并得到正确的结论。已知碱石灰是由固体氢氧化钠和氧 化钙组成的混合物，整套装置气密性良好，反应所需试剂均足量。请回答下列问题：
（1）用草酸晶体制取一氧化碳气体，其发生装置与实验室用氯酸钾制取氧气装置 （填“相同”或“不相同”）。
（2）进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则 A、C中的试剂依次是 （填字母编号）。
a．浓硫酸
b．碳酸氢钠溶液
c．氢氧化钠溶液
（3）对D装置加热前和停止加热后，都需要通入过量的CO，其作用分别是：加热前将装置中的空气排出，防止发生爆炸；停止加热后 。
（4）写出D装置中所发生反应的一个化学方程式 。
（5）称取铁红样品10.0g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。若实验前后称得E装置增重6.6g，则此铁红中铁的质量分数是 （精确到0.1%）。
（6）本实验中如果缺少C装置（不考虑其它因素），则测得样品中铁的质量分数会 （填“偏小”、“不变”或“偏大”）。
【答案】（1）不相同。
（2）c、a。
（3）防止铁被氧化。
（4）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
（5）76.0%。
（6）偏小。
【解析】（1）用草酸晶体制取一氧化碳气体，其发生装置与实验室用氯酸钾制取氧气装置不相同，是因为用草酸晶体制取一氧化碳气体时需要利用浓硫酸作催化剂。
（2）进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则 A、C中的试剂依次是氢氧化钠溶液（吸收二氧化碳）、浓硫酸（吸收水蒸气）。
（3）对D装置加热前和停止加热后，都需要通入过量的CO，其作用分别是：加热前将装置中的空气排出，防止发生爆炸；停止加热后防止铁被氧化。
（4）D装置中，高温条件下一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，和氧化亚铁反应生成铁和二氧化碳，和四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，FeO+COFe+CO2，Fe3O4+4CO3Fe+4CO2。
（5）若实验前后称得E装置增重6.6g，说明反应生成了6.6g二氧化碳，由反应的化学方程式可知，生成的二氧化碳中，氧元素一半来自于铁的氧化物，因此铁红中氧元素质量：6.6g×÷2＝2.4g，
则此铁红中铁的质量分数是：×100%＝76.0%。
（6）本实验中如果缺少C装置（不考虑其它因素），则部分水蒸气会进入E装置，导致测定的二氧化碳质量偏大，从而导致计算的铁红中的氧元素质量偏大，则测得样品中铁的质量分数会偏小。
12．如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器，某化学小组同学欲利用其进行下列化学实验。
（1）以石灰石和稀盐酸为原料，制取并收集干燥、纯净的二氧化碳气体（提示：挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）。
①所选装置的连接顺序为 （从左至右填写装置序号字母）。
②制取气体时，要先 ，再加入药品。
③制取二氧化碳所发生的化学方程式为 。
（2）用一氧化碳气体（含少量水蒸气）测定某铁的氧化物（FexOy）的元素组成比例，所选装置按“混合气体→B→D→F”的顺序连接，实验前检查装置气密性，进行实验，收集有关实验数据（假设所发生的化学反应都充分反应）。
①反应前装置D的玻璃管中放入的纯净的铁的氧化物（FexOy）的质量为11.6g，实验结束后，继续通入一氧化碳气体至玻璃管冷却。再次称量玻璃管内剩余固体质量为8.4g，试推算铁的氧化物（FexOy）中x：y＝ 。
②装置F的作用是 。
【答案】故答案为：（1）①ACBE；
②检查装置气密性；
③CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）①3：4；
②点燃除去剩余一氧化碳，防止污染空气。
【解析】（1）①A为实验室制取二氧化碳的发生装置，挥发出的少量HCl气体用饱和碳酸氢钠溶液吸收，浓硫酸具有吸水性，二氧化碳密度比空气大，用向上排空气法收集，所以所选仪器的连接顺序为：ACBE；
②制取气体时，要先 检查装置气密性，再加入药品。
③碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）①由题意可知
FexOy+yCOxFe+yCO2，
56x+16y 56x
11.6g 8.4g
；
②一氧化碳有毒，需要尾气处理，所以仪器C的作用是：尾气处理，防止污染空气；
13．如图所示，在杠杆的两端分别挂上铜丝团和钩码，用细绳系在杠杆中点，恰好保持平衡。
（1）点燃酒精灯，加热铜丝团一段时间后移走酒精灯，可观察到什么现象？并说明原因。
现象： ；
原因 ；
（2）在不增减实验器材的前提下，为使杠杆再次保持平衡，应如何操作？ 。
【答案】（1）铜丝团下降，钩码上升；铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，导致质量增大。
（2）取下“铜丝团”，放在氢气流中加热直至黑色固体完全变成红色，再挂上。
【解析】（1）点燃酒精灯，加热铜丝团一段时间后移走酒精灯，可观察到铜丝团下降，钩码上升，原因：铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，导致质量增大。
故填：铜丝团下降，钩码上升；铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，导致质量增大。
（2）在不增减实验器材的前提下，为使杠杆再次保持平衡，操作方法：取下“铜丝团”，放在氢气流中加热直至黑色固体完全变成红色，再挂上。
故填：取下“铜丝团”，放在氢气流中加热直至黑色固体完全变成红色，再挂上。
14．某兴趣小组的同学为探究金属的活动性、以及铜锈蚀的条件进行了以下系列实验，仔细分析后回答下列问题：
（1）实验一：小明按图1所示以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铝、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是 。铝与稀盐酸刚接触时无现象，一段时间后剧烈，铝与稀盐酸刚接触时无现象其原因可能是 。
（2）实验二：为探究铁、铜、银三种金属活动性的顺序，小红提出按上图2进行两步实验，即可证明三种金属活动性顺序。你认为其方案可行吗？ （填“可行”或“不可行”）。
a．试管①中现象是 。
b．试管②中发生反应的化学方程式为 。
（注意：若答对（3）小题奖励2分，化学试卷总分不超过40分）
（3）实验三：某化学兴趣小组对金属钙能否与水反应实验探究，取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊，用手触摸烧杯外壁，感觉发热。反应结束放置一段时间后，溶液又变澄清。
【实验结论】查阅资料后可知金属钙能与水反应生成氢氧化钙和一种气体。经进一步检验，产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式 。
【交流与反思】反应结束放置一段时间后，溶液变澄清的原因是 。
【答案】（1）选取酸的种类不同；铝表面的氧化膜没有完全去掉，先与稀盐酸反应；
（2）可行；
a．铁片上覆盖一层红色的固体物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；
b．Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
（3）Ca+2H2O═H2↑+Ca（OH）2；
【交流与反思】温度降低氢氧化钙溶解度增大，不能溶解的氢氧化钙全部溶解
【解析】（1）用控制变量法来探究金属的活动性强弱，金属片的形状、厚薄应该完全相同；应该选择同浓度、同体积的同一种酸；铝片表面有一层致密、结实的氧化铝薄膜，稀盐酸先与氧化铝反应，然后再与铝发生反应产生氢气；
（2）图2的①，铁能置换出硫酸铜中的铜，看到铁丝表面有红色物质出现，硫酸铜溶液是蓝色的，生成的氯化亚铁溶液是浅绿色的；②铜片可以置换出硝酸银中的银，可以证明三种金属的活动性强弱；②中发生的反应是铜与硝酸银反应生成银与硝酸铜。答案为：可行；a．铁片上覆盖一层红色的固体物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；b．Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
（3）金属钙能与水反应生成氢氧化钙和一种能燃烧的气体，该气体为氢气，化学方程式为Ca+2H2O═H2↑+Ca（OH）2；
【交流与反思】钙与水反应放热，氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，反应结束放置一段时间后，温度降低氢氧化钙溶解度增大，不能溶解的氢氧化钙全部溶解，溶液变澄清。
15．我国是一个钢铁大国，钢铁产量为世界第一。请回答下列问题：
（1）加铁麦片中含微量铁粉，食用后可与胃酸（主要成分是盐酸）反应转化成可被人体吸收的亚铁离子，亚铁离子符号为 。反应的化学方程式为 。
（2）某兴趣小组的同学用图一实验模拟炼铁。一段时间后，观察到A处红棕色固体全部变为黑色，反应的化学方程式 。
（3）检验A处产物是否只有铁
①初步检验：用物理方法证明A处产物有铁，操作及现象为 。
②进一步验证：取A处的产物样品于试管中，加入足量的硫酸铜溶液，发现只有部分变红。写出生成红色物质的化学方程式 ，说明 A处产物只有部分是铁。
（4）工业生产中，若用490万吨含氧化铁60%的赤铁矿炼铁，得到含杂质4%的生铁。计算：
③赤铁矿中含氧化铁的质量为 万吨。
④得到含杂质4%的生铁质量为 万吨（结果精确到0.1）。
（5）改进模拟炼铁的装置进行实验，探究气体及黑色粉末成分（如图二）。当某纯净气体通过C装置发生化学反应时，观察到B、C处现象如下：
⑤若B处石蕊试液不变色，C处无明显实验现象，则C处的黑色粉末是 。
⑥若B处石蕊试液变成红色，C处固体减少，则C处发生反应的化学方程式是 。
（6）通过学习知道，铁与 同时接触易生锈。请你写出防止车船表面锈蚀的具体做法 。
【答案】（1）Fe2+；Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）①用磁铁吸引A处产物，能被吸引；
②Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
（4）③294；
④214.4：
（5）⑤四氧化三铁（或氧化亚铁）；
⑥CO2+C2CO；
（6）氧气、水；在车船表面喷涂油漆。
【解析】（1）每个亚铁离子带有2个单位的正电荷，所以亚铁离子的符号为Fe2+；铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气；故填：Fe2+；Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
（2）一氧化碳具有还原性，在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）①铁能被磁铁吸引，所以用磁铁吸引A处产物，能被吸引，说明其中含有铁；故填：用磁铁吸引A处产物，能被吸引；
②铁的活动性大于铜，所以铁能与硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，生成的铜是红色的；故填：Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
（4）③490万吨含氧化铁60%的赤铁矿中含有氧化铁的质量为：490万吨×60%＝294万吨；故填：294；
④设得到含杂质4%的生铁质量为x，则：
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 112
294万吨 （1﹣4%）x
＝
x≈214.4万吨
故填：214.4：
（5）⑤四氧化三铁和氧化亚铁都是黑色固体，若B处石蕊试液不变色，C处无明显实验现象，则该气体可能是氧气，C处的黑色粉末可能是四氧化三铁或氧化亚铁；故填：四氧化三铁（或氧化亚铁）；
⑥若B处石蕊试液变成红色，C处固体减少，则该气体是二氧化碳，黑色固体是碳，在高温的条件下，二氧化碳与碳反应生成一氧化碳；故填：CO2+C2CO；
（6）铁与氧气、水同时接触易生锈；因此在车船表面喷涂油漆可以防止车船表面锈蚀；故填：氧气、水；在车船表面喷涂油漆。
16．如图A是教材中铁的锈蚀实验装置图，实验一段时间后观察到导管中有一段水柱上升。该实验中浓食盐水的作用是 。冬天用暖宝宝取暖是缓慢氧化在生活中的应用之一。某品牌暖宝宝的成分为：铁粉（主要成分）、活性炭、蛭石、吸水性树脂、食盐。
【资料】
①蛭石：一种天然矿物，加工后具有极强的保温隔热性能。
②吸水性树脂：一种新型高分子材料，吸水能力强，可反复吸收水、释放水。
【实验探究】一、暖宝宝发热原理
某化学兴趣小组设计了如图B所示的实验装置，用温度传感器（曲线①）、氧气浓度传感器（曲线②）和湿度传感器（曲线③）进行实验。三颈烧瓶内为暖宝宝贴片填充物5g，测量时间为1100s。
（1）由图①可知，暖宝宝发热是利用铁在缓慢氧化过程中将 能转变成热能。
（2）结合图②分析，图A导管中水柱上升的原因 。
（3）图③与我们所学知识不相符，原因可能与暖宝宝成分中的 有关。
（4）某同学结合图A提出，本实验中除使用氧气浓度传感器外，还可用压强传感器间接测量氧气的消耗量。经讨论后，同学们结合图①、③一致认为该方案不可行，理由是 。
【实验探究】二、暖宝宝能较快且持续放热的原因
实验
药品
现象
1
铁粉（12g）、空气、10%NaCl溶液
200s时，温度升高到35.9℃，但不能保持
2
铁粉（12g）、空气、10%NaCl溶液、活性炭（8g）
200s时，温度升高到46.4℃，但不能保持
3
暖宝宝成分（12g）
200s时，温度升高到60℃，并长时间保持
（1）对比实验1和实验2：暖宝宝成分中的 显著加快了铁粉锈蚀的速率。
（2）对比实验2和实验3：暖宝宝成分中蛭石的作用是 。
【知识延伸】除增大接触面积外，还有许多因素可以加快化学反应速率，请任举一例 。
【答案】加速铁的生锈。
【实验探究】一、（1）化学能。
（2）温度降低，内部压强减小，外界大气压将水压入导管内，使水柱上升。
（3）蛭石。
（4）温度升高也会使压强升高，压强传感器不会反应出气体减少引起的压强变化。
【实验探究】二、（1）活性炭。
（2）蛭石。
【知识延伸】升高温度（或增加反应物浓度）。
【解析】铁与水和氧气同时接触，铁会生锈，食盐水提供了水，同时有氯化钠存在，加速铁的生锈。
【实验探究】一、（1）铁生锈是发生化学反应，而图1温度升高，说明化学能转化为热能。
（2）图2中温度下降，此时遇冷气体收缩，压强减小，外界大气压大于内部压强，将水压入导管内，形成了上升的液柱。
（3）图3中温度起始温度较高，而题目中给出蛭石具有良好的保温隔热功能，说明其可以保持内部的高温，因此反应后由于蛭石的存在，使温度保持在较高的温度，随着铁生锈的发生，热量被充分的保存下来，温度就上升的较高。
（4）在图1和3中都可以看出，铁生锈后温度都会升高，温度升高，内部气体体积膨胀，造成压强增大，而氧气减少造成的压强变化，则会被抵消，无法得知是否氧气减少。
【实验探究】二、（1）实验1和实验2唯一变量为活性炭，加入活性炭后在相同时间内，温度升高的多，说明反应速率快，因此说明活性炭可以加快铁的生锈速率。
（2）实验2和3中区别的主要组分为蛭石，且题目中指出蛭石具有良好的保温隔热功能。
【知识延伸】升高温度，增加反应物浓度等都可以加速反应速度。
17．学习了铁在空气中生锈条件后，小明和小红对铜在空气中生锈条件产生了浓厚的兴趣，他们进行了如下探究过程：
【查阅资料】铜锈是绿色的，俗称铜绿，主要成分是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，铜绿加热能分解生成一种常见的氧化物。
【猜测】小红猜测铜生锈与空气中的下列物质有关：①CO2②O2③N2 ④H2O
小明认为铜生锈与氮气一定无关，依据是 。
【实验探究】小明设计了如图所示的实验，几天后观察到，A试管中铜片在水面附近有绿色物质，B、C、D试管中铜片均无明显现象。请帮助分析实验过程并回答下列问题：
（1）根据上述实验得出，铜生锈与空气中相关物质有 ；
（2）上述实验 （用序号表示）说明铜生锈与氧气一定有关。
【实验反思】通过学习，他们认为铁和铜在空气中更易生锈的是 。
【探究拓展】设计实验探究铜绿受热分解的生成物是什么：
（3）若有CO2生成，检验生成CO2的化学方程式为 。
（4）若生成物中有氧化铜，可观察到的现象是 。
（5）请写出铜绿受热分解的化学方程式 。
【答案】【猜测】碱式碳酸铜中没有氮元素；
（1）氧气、二氧化碳、水蒸气；
（2）B；铁；
（3）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（4）绿色变黑色；
（5）Cu2（OH）2CO32CuO+CO2↑+H2O
【解析】【猜测】小明认为铜生锈与氮气一定无关，依据是碱式碳酸铜中没有氮元素；故答案为：碱式碳酸铜中没有氮元素；
（1）根据上述实验得出，铜生锈与空气中相关物质有：氧气、二氧化碳、水蒸气；故答案为：氧气、二氧化碳、水蒸气；
（2）上述实验B说明铜生锈与氧气一定有关；【实验反思】通过学习，他们认为铁和铜在空气中更易生锈的是铁；故答案为：B；铁；
（3）二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳；故答案为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（4）若生成物中有氧化铜，可观察到的现象是：绿色变黑色；故答案为：绿色变黑色；
（5）碱式碳酸铜在加热的条件下生成氧化铜和水和二氧化碳，配平即可；故答案为：Cu2（OH）2CO32CuO+CO2↑+H2O；
18．铁的冶炼和探究
取20.0g Fe2O3粉末，小组同学用如图装置模拟炼铁，并测定反应后固体成分。
资料：碱石灰可吸收H2O和CO2。
（1）连接装置，先 ，再装入药品。
（2）实验时先通入CO，目的是 。
（3）该实验装置有一个明显缺陷，你认为是 。
（4）控制A中温度在700℃至固体全部变黑，继续通CO至冷却。
①通过测定装置B中固体的质量变化，可准确求得装置A中剩余固体质量。装置C的作用是 。
②现直接测得装置A中剩余固体质量为17.2g。则装置B中固体应增重 g。
（5）经分析A中剩余固体17.2g为Fe和FexOy的混合物，向其中加入足量的稀H2SO4，充分反应，得H2质量为0.1g。（FexOy和稀H2SO4反应，但无气体产生）
①固体中Fe质量为 g。
②FexOy的化学式为 。
【答案】（1）检查装置的气密性。
（2）排空装置内的空气，防止发生爆炸。
（3）无尾气处理装置。
（4）①防止空气中的水和二氧化碳进入B中。
②7.7g。
（5）①2.8
②FeO
【解析】（1）有气体参与的装置，第一步是先检查装置气密性，防止气体泄漏；
故答：检查装置的气密性。
（2）一氧化碳与空气混合点燃后有爆炸的危险，所以先通入一氧化碳排空；
故答：排空装置内的空气，防止发生爆炸。
（3）一氧化碳属于有毒气体，不可以直接排入大气，需要尾气处理，可以用酒精灯点燃处理；
故答：无尾气处理装置。
（4）①为了确保实验结果的准确性，应防止空气中的水和二氧化碳进入装置内，因此增加装置C隔绝外部空气；
故答：防止空气中的水和二氧化碳进入B中。
②根据质量守恒定律减少质量为氧化铁中的氧元素的质量，减少氧元素质量＝20.0g﹣17.2g＝2.8g，氧元素在氧化铁中质量分数＝
，氧元素质量分数乘以氧化铁质量为减少的氧元素质量，设氧化铁质量为m，即，m＝9.3g
3CO+Fe2O33CO2+2Fe
160 132
9.3g m1
m1＝7.7g
故答：7.7g。
（5）①根据铁与稀硫酸反应制得氢气化学方程式计算，设铁质量为m2；
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑
56 2
m2 0.1g
m2＝2.8g
故答：2.8
②由已知20.0g氧化铁可得出铁元素的总质量＝20.0g×＝14g，剩余的固体中有2.8g铁，剩余的铁元素在未知的铁的氧化物中，所以剩余铁元素质量＝14g﹣2.8g＝11.2g，剩余未知铁的氧化物质量＝17.2g﹣2.8g＝14.4g；
铁元素质量分数×剩余未知铁的氧化物质量＝剩余铁元素质量
然后根据铁氧的常见化合价的化合物，判断为FeO，
故答：FeO
19．某化学兴趣小组对铁生锈的条件及生锈快慢的因素进行探究活动，实验装置设计如下：
（1）检查装置气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，将C导管接入到装有水的烧杯中，微热甲装置，说明气密性良好的现象是 。
（2）装好药品，打开分液漏斗，一段时间后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮。A、B对比说明铁生锈主要与 有关；B、D对比说明铁生锈的快慢与 有关。
乙同学听说菜刀沾有盐水生锈更快。这种说法对吗？同学广泛查阅资料。
资料一：导电性强的溶液都可加速铁的生锈。
资料二：海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。
（3）根据资料推测：将上述D装置的烧杯中加入少量下列液体中的 可使铁生锈的速率加快。
a．硫酸钠溶液 b．无水乙醇 c．蔗糖溶液
【答案】（1）导管口有气泡冒出；
（2）水蒸气；氧气的浓度；
（3）a；
【解析】（1）检查装置气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，将C导管接入到装有水的烧杯中，微热甲装置，说明气密性良好的现象是：导管口有气泡冒出；乙同学听说菜刀沾有盐水生锈更快，这种说法正确；故答案为：导管口有气泡冒出；
（2）装好药品，打开分液漏斗，一段时间后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮。A、B对比说明铁生锈主要与水蒸气有关；B、D对比说明铁生锈的快慢与氧气的浓度有关；故答案为：水蒸气；氧气的浓度；
（3）根据资料推测：将上述D装置的烧杯中加入少量下列液体中的硫酸钠溶液可使铁生锈的速率加快，因为无水乙醇和蔗糖溶液都不导电；故答案为：a；
20．有关金属的性质。
I．把一定质量的锌粉投入到硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液A中，充分搅拌，过滤。回答下列问题。
（1）若向滤渣C中加入适量稀硫酸，有气体生成。滤渣C中一定有 ，滤液B中除水外，一定有 。
（2）若向溶液A中加入过量的锌粉，写出向滤渣C中加入足量硫酸，发生的反应的化学方程式为 。
II．为了验证金属活动性强弱和验证质量守恒定律，同学们设计了如图所示的实验。
（1）利用实验一和实验二，既能验证铜、锌金属活动性强弱，同时能验证质量守恒定律，则溶液A可以是 （填序号）。
a．稀硫酸 b．硝酸银溶液 c．氯化亚铁溶液 d．硫酸锌溶液 e．硫酸铜溶液
（2）利用以上试剂设计反应，验证铜和银的金属活动性，化学反应方程式为 ，现象为 。
III．某同学为了探究铁钉生锈条件，设计了如下实验。
序号
①
②
③
④
实验内容
实验现象
铁钉无明显变化
铁钉生锈
铁钉无明显变化
铁钉生锈
（1）通过实验①、②对比得出的结论是 。
（2）实验④中，一段时间后，观察到U型管左侧液面 （填“上升”、“不变”或“下降”），原因是 。
【答案】I．（1）Cu、Fe，ZnSO4；
（2）H2SO4+Fe＝FeSO4+H2↑、H2SO4+Zn＝ZnSO4+H2↑；
II．（1）c；e；
（2）Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色；
III．（1）铁钉生锈的条件之一是铁钉与水接触；
（2）上升；铁钉生锈，消耗氧气，装置内压强小于外界大气压，所以U型管左侧液面上升；
【解析】I．（1）把一定质量的锌粉投入到硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液A中，充分搅拌，过滤；（1）若向滤渣C中加入适量稀硫酸，有气体生成，说明一定有铁，那么一定有铜；滤渣C中一定有铁、铜生成；滤液B中除水外，一定有硫酸锌；故答案为：Cu、Fe，ZnSO4；
（2）若向溶液A中加入过量的锌粉，那么铁和硫酸生成硫酸亚铁和氢气，锌和硫酸生成硫酸锌和氢气；故答案为：H2SO4+Fe＝FeSO4+H2↑、H2SO4+Zn＝ZnSO4+H2↑；
II．（1）利用实验一和实验二，既能验证铜、锌金属活动性强弱，同时能验证质量守恒定律，不能有气体生成，则溶液A可以是：氯化亚铁溶液、硫酸铜溶液；故答案为：c；e；
（2）利用以上试剂设计反应，验证铜和银的金属活动性，要用到硝酸银溶液，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，配平即可；现象为：铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色；故答案为：Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色；
III．（1）通过实验①、②对比得出的结论是：铁钉生锈的条件之一是铁钉与水接触；故答案为：铁钉生锈的条件之一是铁钉与水接触；
（2）实验④中，一段时间后，观察到U型管左侧液面上升，原因是：铁钉生锈，消耗氧气，装置内压强小于外界大气压，所以U型管左侧液面上升；故答案为：上升；铁钉生锈，消耗氧气，装置内压强小于外界大气压，所以U型管左侧液面上升。
专题05 工艺流程题专练（二）
1．已知甲酸（ HCOOH）具有挥发性，在热的浓硫酸中分解生成一氧化碳和水。用如图微型实验装置然后用CO还原Fe3O4，并检验气体产物。
（1）要得到纯净、干燥的CO，固体M是 。
（2）请写出B中Fe3O4发生反应的化学方程式 。
【答案】（1）氢氧化钠（或碱石灰）；
（2）Fe3O4+4CO3Fe+4CO2。
【解析】（1）甲酸（ HCOOH）具有挥发性，在热的浓硫酸中分解生成一氧化碳和水，得到纯净、干燥的CO，固体M应具有吸水性，M可以是氢氧化钠（或碱石灰）。
（2）工业上用一氧化碳还原四氧化三铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe3O4+4CO3Fe+4CO2。
2．2018年5月13日，我国首艘001A型国产航母开始海试，标志着我国在航海及军事领域取得重大突破。根据所学知识填空。
（1）建造航母用到了钛合金，构成金属钛的粒子是 （填“原子”“分子”或“离子”），工业制钛有一种反应为：TiF4+2H2SO4═4HF+2X+TiO2，X的化学式为 。
（2）航母外壳用涂料覆盖，是为了防止钢铁材料与 接触而锈蚀。
（3）为了探究航母材料中锌、铁、铜三种金属活动性强弱，某同学设计了下列实验（每步均充分反应），其中能达到目的是 （填序号）。
A．稀盐酸中加入足量铁粉后，再加铜粉，最后加入锌粉
B．ZnCl2溶液中加入足量铁粉后，再加入CuCl2溶液
C．ZnCl2溶液中加入足量铜粉后，再加入铁粉
（4）铝制品形成致密保护膜的化学方程式是 。
（5）氢化镁（MgH2）是一种贮氢合金，当它与H2O混合时释放出氢气，同时生成一种碱，该反应的化学方程式是 。
【答案】（1）原子，SO3。
（2）水、氧气。
（3）AB。
（4）4Al+3O2═2Al2O3。
（5）MgH2+2H2O＝Mg（OH）2+2H2↑。
【解析】（1）建造航母用到了钛合金，构成金属钛的粒子是原子；工业制钛有一种反应为：TiF4+2H2SO4＝4HF+2X+TiO2，由质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变可知，反应物中有1个钛原子，4个氟原子，4个氢原子，2个硫原子，8个氧原子，生成物中含有4个氢原子，4个氟原子，1个钛原子，2个氧原子，所以X的化学式为：SO3。
（2）航母外壳用涂料覆盖，是为了防止钢铁材料与水、氧气接触而锈蚀。
（3）A．稀盐酸中加入足量铁粉后，生成了氯化亚铁和氢气，再加铜粉，不反应，说明了铁的金属活动性大于铜，最后加入锌粉，能将铁置换出来，说明了锌的活动性大于铁，可以比较金三种属的活动性强弱；
B．ZnCl2溶液中加入足量铁粉后，不反应，说明了锌的活动性大于铁，再加入CuCl2溶液，能反应，说明了铁的活动性大于铜，可以比较金三种属的活动性强弱；
C．ZnCl2溶液中加入足量铜粉后，再加入铁粉，都不反应，说明了锌的活动性大于铜、铁，但不能比较铜和铁的活动性强弱，不可以比较金三种属的活动性强弱；
（4）铝制品易与空气中氧气反应生成了氧化铝形成致密保护膜，化学方程式是：4Al+3O2═2Al2O3。
（5）氢化镁（MgH2）是一种贮氢合金，当它与H2O混合时释放出氢气，同时生成一种碱，该碱为氢氧化镁，该反应的化学方程式是：MgH2+2H2O＝Mg（OH）2+2H2↑。
3．根据如图所示实验回答问题：
（1）甲图是一氧化碳还原氧化铁的实验装置图。参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为 ，该实验中能体现出一 氧化碳的化学性质有 （填序号）。
a．氧化性 b．还原性 c．可燃性 d．毒性
（2）为了研究铜在空气中生锈的条件，利用了图乙所示的实验装置进行实验。实验中对于蒸馏水的要求是 ，据所学实验 B 装置中除铜外，应该还有的物质是 。铜与铁相比， （填“铜”“铁”） 更易生锈。
【答案】（1）40：21；bcd；
（2）煮沸并迅速冷却或不含氧气（空气）；蒸馏水和二氧化碳；铁。
【解析】（1）反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为160：（28×3）＝40：21；实验中体现了一氧化碳的还原性、毒性和可燃性；故填：40：21；bcd；
（2）实验所用的水中不能溶解有空气，所以要煮沸并迅速冷却；据所学实验 B 装置中除铜外，应该还有蒸馏水和二氧化碳。铜与铁相比，铁 更易生锈；故填：煮沸并迅速冷却或不含氧气（空气）；蒸馏水和二氧化碳；铁。
4．如图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。
（1）为了避免装置B中玻璃管在加热时可能发生爆炸，加热前 。
（2）写出B装置玻璃管内反应的化学方程式 ，该反应利用了一氧化碳的哪种化学性质 。
（3）从环保角度考虑，请写出一种尾气处理方法 。
（4）若没有A装置，则该实验不能达到检验气体生成物的目的，请说明原因 。
【答案】（1）先通一会儿一氧化碳；
（2）3CO+Fe2O33Fe+3CO2；还原性；
（3）用气球收集起来；
（4）原混合物中二氧化碳的存在导致C中澄清石灰水也会变浑浊，从而造成结论不准确，或者干扰了对二氧化碳的检验。
【解析】（1）当一氧化碳气体不纯时，加热或点燃可能会发生爆炸，所以加热前先通一会儿一氧化碳，排净装置内的空气；故填：先通一会儿一氧化碳；
（2）一氧化碳具有还原性，在高温的条件下，一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；故填：3CO+Fe2O33Fe+3CO2；还原性；
（3）从环保的角度考虑，尽可能提高尾气的综合利用，所以尾气处理的最佳处理方法是回收，用气球收集起来；故填：用气球收集起来；
（4）若没有A装置，原混合物中二氧化碳的存在导致C中澄清石灰水也会变浑浊，从而造成结论不准确，或者干扰了对二氧化碳的检验。即该实验不能达到检验气体生成物的目的；故填：原混合物中二氧化碳的存在导致C中澄清石灰水也会变浑浊，从而造成结论不准确，或者干扰了对二氧化碳的检验。
5．如图为一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
（1）A中化学方程式为 ，B中的实验现象为 。
（2）小美对装置A中反应后的固体物质进行如下探究：
实验方案
实验现象
有关化学方程式
实验结论
取少量反应后的固体，滴加
固体中含有铁粉
【实验反思】实验安全很重要。
①实验前要检验CO的纯度，其目的是 ；
②实验结束后拆卸装置时，小红发现A处玻璃管炸裂，可能的原因是 （答一点即可）。
③小明在通CO之前用点燃的方法处理尾气，发现火焰顺着导管进入装置B中而发出轻微的爆鸣声。对此，下列说法正确的是 （填字母序号）。
a．改用气球收集尾气
b．个别现象，无关紧要，不予理睬
c．发生爆鸣的原因可能是装置B中空气未排尽
【答案】（1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；澄清石灰水变浑浊。
（2）稀盐酸；固体溶解，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色； Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
①防止一氧化碳和氧气或空气混合达到爆炸极限时，遇明火或加热时发生爆炸。
②先熄灭酒精喷灯后移出B中的导管或玻璃管触及酒精喷灯、铁架台等。
③ac。
【解析】（1）A中氧化铁和一氧化碳反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，B中的实验现象为澄清石灰水变浑浊。
故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；澄清石灰水变浑浊。
（2）取少量反应后的固体，滴加稀盐酸，固体溶解，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色，是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，说明固体中含有铁，反应的化学方程式：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
故填：稀盐酸；固体溶解，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色； Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
①实验前要检验CO的纯度，其目的是防止一氧化碳和氧气或空气混合达到爆炸极限时，遇明火或加热时发生爆炸。
故填：防止一氧化碳和氧气或空气混合达到爆炸极限时，遇明火或加热时发生爆炸。
②实验结束后拆卸装置时，小红发现A处玻璃管炸裂，可能的原因是先熄灭酒精喷灯后移出B中的导管、玻璃管触及酒精喷灯、铁架台等。
故填：先熄灭酒精喷灯后移出B中的导管或玻璃管触及酒精喷灯、铁架台等。
③a．改用气球收集尾气，能够防止发生爆炸，该选项说法正确；
b．虽然是个别现象，但是很重要，要查找原因，进行整改，该选项说法不正确；
c．发生爆鸣的原因可能是装置B中空气未排尽，该选项说法正确。
故选：ac。
6．金属材料与生产生活紧密联系
（1）下列选项为金属材料的有 。
A、塑料 B、腈纶 C、铝粉 D、氧化镁 E、金刚石 F、铝锂合金
（2）同学们用“W”型玻璃管进行实验室模拟炼铁的实验，如图1所示。
①a处固体颜色如何变化？ 。
②b处澄清石灰水的作用是什么？ 。
③若证明反应后a处固体中含有单质铁，请设计简单实验方案 。
（3）探究小组的同学利用如图2装置验证某混合气体中是否含有CO2和CO。
①A、B装置中应分别盛放什么试剂？ 。
②若原混合气体中含有CO，可观察到什么实验现象？ 。
③写出D中可能发生反应的化学方程式 。
【答案】（1）CF。
（2）①由红色变黑色。
②检验二氧化碳。
③把适量固体加入试管中，加入足量稀盐酸，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色，说明固体中含有铁。
（3）①澄清石灰水、氢氧化钠溶液。
②C中黑色固体变红色，D中澄清石灰水变浑浊。
③Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
【解析】（1）下列选项为金属材料的有铝粉、铝锂合金。故选：CF。
（2）①a处氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，固体颜色由红色变黑色。
②b处澄清石灰水的作用是检验二氧化碳。
③实验方案：把适量固体加入试管中，加入足量稀盐酸，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色，说明固体中含有铁。
（3）①A、B装置中应分别盛放澄清石灰水（检验二氧化碳）、氢氧化钠溶液（吸收二氧化碳）。
②若原混合气体中含有CO，一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可观察到C中黑色固体变红色，D中澄清石灰水变浑浊。
③D中可能发生的反应：二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
7．某些铜制品在空气中久置，表面生成绿色的铜锈[化学式是Cu2（OH）2CO3]．某化学实验小组设计并进行实验，探究铜锈的组成和铜生锈的条件。
I．探究铜锈的组成
【查阅资料】①铜锈受热易分解②硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色③氧化铜是黑色粉末
【进行实验】小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈，按如图所示装置实验（部分夹持装置已略去）。观察到A试管中绿色粉末逐渐变为黑色，B中白色粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。
【解释与结论】
（1）A试管中反应的化学方程式是 。
（2）C中发生反应的化学方程式是 。
Ⅱ．探究铜生锈的条件
【提出猜想】根据铜锈的组成推测，铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。
【进行实验】实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。设计了如图所示的5个实验并持续观察。
编号
①
②
③
④
⑤
实验
现象
无明显现象
无明显现象
铜丝表面
有绿色物质
无明显现象
无明显现象
【解释与结论】
（3） 实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是
（4） 得出“铜生锈一定与O2有关”的结论，依据的两个实验是 （填编号）。
（5）对比实验①和③，得出的结论是 。
（6）为验证猜想，实验⑤广口瓶中除铜丝外，还应有的物质是 。
（7）由上述实验可推知，铜生锈的条件是 。
【反思与应用】
（8）结合上述实验，你对保存铜制品的建议是 。
【答案】（1）Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑；
（2）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（3）除去水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水；
（4）②和③；
（5）铜生锈与CO2有关；
（6）CO2和O2的混合气体；
（7）铜与H2O、O2、CO2同时接触；
（8）保持铜制品表面干燥。
【解析】（1）铜锈受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳，化学方程式为：Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑；故填：Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑；
（2）反应物是二氧化碳和氢氧化钙，生成物是碳酸钙和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；故填：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（3）实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是除去水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水；故填：除去水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水；
（4）得出“铜生锈一定与O2有关”的结论，变量为O2，依据的两个实验是②和③；故填：②和③；
（5）对比实验①和③，变量为CO2，得出的结论是铜生锈与CO2有关；故填：铜生锈与CO2有关；
（6）为验证猜想，应探究铜生锈是否与水有关，应进行没有水的实验探究，故在广口瓶中装上CO2和O2的混合气体；故填：CO2和O2的混合气体；
（7）由上述实验可推知，铜生锈的条件是铜与H2O、O2、CO2同时接触；故填：铜与H2O、O2、CO2同时接触；
（8）根据铜生锈的条件可得出保存铜制品的建议为：保持铜制品表面干燥。故填：保持铜制品表面干燥。
8．研究金属的腐蚀对资源的利用和保护意义重大。
（1）为了探究铁锈蚀的条件，进行如图1所示实验。
①通过观察实验A、B、C中的现象，经过科学严谨的推理得出结论：铁锈蚀是铁与 发生化学反应的过程。
②实验D和E的目的是进一步探究铁在盐溶液和酸的环境中是否更容易锈蚀，铁跟醋酸（ CH3COOH）反应生成醋酸亚铁[（ CH3COOH）2Fe]和氢气，请写出反应的化学方程式 。
（2）家中的刀具若沾有食盐水锈蚀更快。为了进一步探究影响铁锈蚀速率的因素，做了如下的实验。
【提出问题】铁锈蚀速率与哪些因素有关。
【查阅资料】氯化钠溶液能导电：乙醇溶液不能导电。
【猜想假设】铁的锈蚀速率与下列因素有关：I． ；Ⅱ．氧气的含量：Ⅲ．水溶液的导电性，
【实验探究】每次取两套如图2所示的装置，编号为甲、乙。向两套装置中分别装入质量、大小相同的铁钉和等体积的蒸馏水，进行如下三组对比实验（实验开始时，各瓶内气体压强保持一致）。
影响因素
实验设计
实验现象
实验结论及解释
Ⅰ．
将装置甲放入25℃恒温环境中，装置乙放入40℃恒温环境中。
两套装置中铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间甲＞乙。
。
Ⅱ．
在相同温度下，向甲、乙两套装置的集气瓶中分别通入氧气和空气。
铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间甲 乙
铁的锈蚀速率与氧气的含量有关，氧气的含量越多，铁的锈蚀越快。
Ⅲ．
两套装置中铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间甲＜乙
铁的锈蚀速率与水溶液的导电性有关，在能导电的溶液中，铁的锈蚀速率加快。
【反思与提高】根据该探究实验以及你所学的知识，判断下列说法正确的是 （填序号）。
A．金属的腐蚀是指金属单质与其它物质发生化学反应的过程
B．金属腐蚀不一定要有氧气参加
C．金属越活泼，就越容易被锈蚀
【答案】（1）①水、氧气；
②Fe+2CH3COOH＝（CH3COOH）2Fe+H2↑；
（2） 反应时的温度；
Ⅰ锈蚀的速率甲＜乙；铁的锈蚀速率与反应时的温度有关，温度越高，锈蚀速率越快。
Ⅱ＜
Ⅲ在相同温度下，装置I集气瓶中加入10mL氯化钠溶液；装置II集气瓶中加入10mL乙醇
【反思与提高】AB
【解析】（1）①A中的铁钉与氧气、水同时接触，发生了锈蚀，B中的铁钉只与水接触，没有锈蚀，C中的铁钉只与氧气接触，没有锈蚀，通过实验发现：铁锈蚀是铁与水和氧气发生化学反应的过程；故填：水、氧气；
②铁跟醋酸（ CH3COOH）反应生成醋酸亚铁[（CH3COOH）2Fe]和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2CH3COOH＝（CH3COOH）2Fe+H2↑；故填：Fe+2CH3COOH＝（CH3COOH）2Fe+H2↑；
（2）【猜想假设】由实验过程可知，I是反应时的温度；故填：反应时的温度；
【实验探究】三组对比实验如下表所示：
影响因素
实验设计
实验现象
实验结论及解释
Ⅰ．
将装置甲放入25℃恒温环境中，装置乙放入40℃恒温环境中。
两套装置中铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间甲＞乙。
锈蚀的速率甲＜乙；铁的锈蚀速率与反应时的温度有关，温度越高，锈蚀速率越快。
Ⅱ．
在相同温度下，向甲、乙两套装置的集气瓶中分别通入氧气和空气。
铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间甲＜乙
铁的锈蚀速率与氧气的含量有关，氧气的含量越多，铁的锈蚀越快。
Ⅲ．
在相同温度下，装置I集气瓶中加入10mL氯化钠溶液；装置II集气瓶中加入10mL乙醇
两套装置中铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间甲＜乙
铁的锈蚀速率与水溶液的导电性有关，在能导电的溶液中，铁的锈蚀速率加快。
【反思与提高】A．金属的腐蚀是指金属单质与其它物质发生化学反应的过程，该选项说法正确；
B．由以上实验三可知，金属的锈蚀与水溶液的导电性有关，金属腐蚀不一定要有氧气参加，该选项说法正确；
C．金属越活泼，不一定越容易被锈蚀，例如铝在通常情况下能被空气中的氧气氧化成一层致密的氧化物保护膜，从而防止进一步被腐蚀，该选项说法不正确。
故填：AB。
9．实验室根据工业炼铁的原理设计了如图所示装置进行实验。请回答：
（1）工业炼铁投放的原料为铁矿石、焦炭和石灰石，用化学方程式表示焦炭的作用：C+O2CO2； ；不采取直接通入一氧化碳的方式来炼铁的原因是 。
（2）“加热”和“通气”（通入CO）的操作顺序是 。
（3）图中发生了 三 个化学反应，主要成分为氧化铁的矿石名称为 ；图中还原氧化铁的化学方程式为： 。
【答案】（1）C+O2 CO2；C+CO2 2CO； 一氧化碳有可燃性，与空气混合加热可能发生爆炸；
（2）通气，加热；
（3）三；赤铁矿； 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。
【解析】（1）工业炼铁投放的原料为铁矿石、焦炭和石灰石，焦炭燃烧提供热量，与二氧化碳反应提供还原剂，化学方程式为：C+O2 CO2；C+CO2 2CO
；不采取直接通入一氧化碳的方式来炼铁是因为 一氧化碳有可燃性，与空气混合加热可能发生爆炸。
（2）一氧化碳还原氧化铁是先通气，排净装置内的空气，防止加热时发生爆炸，然后再“加热”；
（3）图中一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙和水，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，共发生三个反应。主要成分为氧化铁的矿石名称为 赤铁矿；一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。
10．某兴趣小组利用废旧电话线中的金属铜丝进行了如图1一系列实验。
①如图所示，将铜丝分别放入盛有氯化锌溶液、稀硫酸、硝酸银溶液的试管中，观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为： 。
②用细线吊着的长玻璃棒的两端分别绕有40cm长的铜丝（如图2所示），使玻璃棒保持平衡，用酒精灯加热玻璃棒左端2分钟后冷却，可以观察到的现象是 ，产生该现象的原因是 。
③为了研究金属铜生锈的条件，实验中将四段相同长度的铜丝分别按如图所示放置一个月，观察并记录现象如下：
E
F
G
H
实验装置
实验现象
铜丝不生锈
铜丝不生锈
铜丝不生锈
铜丝生锈
该实验设计体现的思想方法是 （选填：控制变量、对比与观察、定量分析、节能环保），结论：铜生锈是铜与 作用的结果。
【答案】①A、B试管中无明显现象，C试管中铜丝表面有银白色物质析出；Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
②左端铜丝变成黑色，玻璃棒左端下沉；铜和空气中的氧气化合生成黑色的氧化铜，根据质量守恒定律氧化铜的质量大于参加反应的铜的质量；
③控制变量、对比与观察；二氧化碳、水、氧气。
【解析】①铜的金属活动性比锌差，故与氯化锌溶液不发生置换反应；铜与稀硫酸在常温下不发生反应；铜的金属活动性比银强，所以铜能与硝酸银溶液发生置换反应；
②左端的铜在加热的条件下与空气中的氧气发生了氧化反应，而生成了新的物质：黑色的氧化铜；氧化铜的质量大于参与反应的铜的质量；
③E、铜在干燥的空气中不生锈；
F、空气通入到氢氧化钠溶液后，空气中的二氧化碳参与了反应，即铜丝在潮湿的没有二氧化碳的环境中不生锈；
G、铜丝在潮湿的、只有二氧化碳而没有氧气的条件下也不生锈；
H、铜丝在潮湿的、有氧气、有二氧化碳的条件下生锈。
该实验设计体现的思想方法是控制变量、对比与观察，结论：铜生锈是铜与二氧化碳、水、氧气作用的结果。
11．工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4．草酸晶体（H2C2O4•3H2O）在浓硫酸作用下会受热分解：H2C2O4•3H2O CO2↑+CO↑+4H2O．为了测定铁红中铁的质量分数，兴趣小组的同学在教师的指导下，利用如图所示装置（部分固定装置已略去）开展探究，并得到正确的结论。已知碱石灰是由固体氢氧化钠和氧 化钙组成的混合物，整套装置气密性良好，反应所需试剂均足量。请回答下列问题：
（1）用草酸晶体制取一氧化碳气体，其发生装置与实验室用氯酸钾制取氧气装置 （填“相同”或“不相同”）。
（2）进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则 A、C中的试剂依次是 （填字母编号）。
a．浓硫酸
b．碳酸氢钠溶液
c．氢氧化钠溶液
（3）对D装置加热前和停止加热后，都需要通入过量的CO，其作用分别是：加热前将装置中的空气排出，防止发生爆炸；停止加热后 。
（4）写出D装置中所发生反应的一个化学方程式 。
（5）称取铁红样品10.0g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。若实验前后称得E装置增重6.6g，则此铁红中铁的质量分数是 （精确到0.1%）。
（6）本实验中如果缺少C装置（不考虑其它因素），则测得样品中铁的质量分数会 （填“偏小”、“不变”或“偏大”）。
【答案】（1）不相同。
（2）c、a。
（3）防止铁被氧化。
（4）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
（5）76.0%。
（6）偏小。
【解析】（1）用草酸晶体制取一氧化碳气体，其发生装置与实验室用氯酸钾制取氧气装置不相同，是因为用草酸晶体制取一氧化碳气体时需要利用浓硫酸作催化剂。
（2）进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则 A、C中的试剂依次是氢氧化钠溶液（吸收二氧化碳）、浓硫酸（吸收水蒸气）。
（3）对D装置加热前和停止加热后，都需要通入过量的CO，其作用分别是：加热前将装置中的空气排出，防止发生爆炸；停止加热后防止铁被氧化。
（4）D装置中，高温条件下一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，和氧化亚铁反应生成铁和二氧化碳，和四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，FeO+COFe+CO2，Fe3O4+4CO3Fe+4CO2。
（5）若实验前后称得E装置增重6.6g，说明反应生成了6.6g二氧化碳，由反应的化学方程式可知，生成的二氧化碳中，氧元素一半来自于铁的氧化物，因此铁红中氧元素质量：6.6g×÷2＝2.4g，
则此铁红中铁的质量分数是：×100%＝76.0%。
（6）本实验中如果缺少C装置（不考虑其它因素），则部分水蒸气会进入E装置，导致测定的二氧化碳质量偏大，从而导致计算的铁红中的氧元素质量偏大，则测得样品中铁的质量分数会偏小。
12．如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器，某化学小组同学欲利用其进行下列化学实验。
（1）以石灰石和稀盐酸为原料，制取并收集干燥、纯净的二氧化碳气体（提示：挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）。
①所选装置的连接顺序为 （从左至右填写装置序号字母）。
②制取气体时，要先 ，再加入药品。
③制取二氧化碳所发生的化学方程式为 。
（2）用一氧化碳气体（含少量水蒸气）测定某铁的氧化物（FexOy）的元素组成比例，所选装置按“混合气体→B→D→F”的顺序连接，实验前检查装置气密性，进行实验，收集有关实验数据（假设所发生的化学反应都充分反应）。
①反应前装置D的玻璃管中放入的纯净的铁的氧化物（FexOy）的质量为11.6g，实验结束后，继续通入一氧化碳气体至玻璃管冷却。再次称量玻璃管内剩余固体质量为8.4g，试推算铁的氧化物（FexOy）中x：y＝ 。
②装置F的作用是 。
【答案】故答案为：（1）①ACBE；
②检查装置气密性；
③CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）①3：4；
②点燃除去剩余一氧化碳，防止污染空气。
【解析】（1）①A为实验室制取二氧化碳的发生装置，挥发出的少量HCl气体用饱和碳酸氢钠溶液吸收，浓硫酸具有吸水性，二氧化碳密度比空气大，用向上排空气法收集，所以所选仪器的连接顺序为：ACBE；
②制取气体时，要先 检查装置气密性，再加入药品。
③碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）①由题意可知
FexOy+yCOxFe+yCO2，
56x+16y 56x
11.6g 8.4g
；
②一氧化碳有毒，需要尾气处理，所以仪器C的作用是：尾气处理，防止污染空气；
13．如图所示，在杠杆的两端分别挂上铜丝团和钩码，用细绳系在杠杆中点，恰好保持平衡。
（1）点燃酒精灯，加热铜丝团一段时间后移走酒精灯，可观察到什么现象？并说明原因。
现象： ；
原因 ；
（2）在不增减实验器材的前提下，为使杠杆再次保持平衡，应如何操作？ 。
【答案】（1）铜丝团下降，钩码上升；铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，导致质量增大。
（2）取下“铜丝团”，放在氢气流中加热直至黑色固体完全变成红色，再挂上。
【解析】（1）点燃酒精灯，加热铜丝团一段时间后移走酒精灯，可观察到铜丝团下降，钩码上升，原因：铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，导致质量增大。
故填：铜丝团下降，钩码上升；铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，导致质量增大。
（2）在不增减实验器材的前提下，为使杠杆再次保持平衡，操作方法：取下“铜丝团”，放在氢气流中加热直至黑色固体完全变成红色，再挂上。
故填：取下“铜丝团”，放在氢气流中加热直至黑色固体完全变成红色，再挂上。
14．某兴趣小组的同学为探究金属的活动性、以及铜锈蚀的条件进行了以下系列实验，仔细分析后回答下列问题：
（1）实验一：小明按图1所示以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铝、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是 。铝与稀盐酸刚接触时无现象，一段时间后剧烈，铝与稀盐酸刚接触时无现象其原因可能是 。
（2）实验二：为探究铁、铜、银三种金属活动性的顺序，小红提出按上图2进行两步实验，即可证明三种金属活动性顺序。你认为其方案可行吗？ （填“可行”或“不可行”）。
a．试管①中现象是 。
b．试管②中发生反应的化学方程式为 。
（注意：若答对（3）小题奖励2分，化学试卷总分不超过40分）
（3）实验三：某化学兴趣小组对金属钙能否与水反应实验探究，取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊，用手触摸烧杯外壁，感觉发热。反应结束放置一段时间后，溶液又变澄清。
【实验结论】查阅资料后可知金属钙能与水反应生成氢氧化钙和一种气体。经进一步检验，产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式 。
【交流与反思】反应结束放置一段时间后，溶液变澄清的原因是 。
【答案】（1）选取酸的种类不同；铝表面的氧化膜没有完全去掉，先与稀盐酸反应；
（2）可行；
a．铁片上覆盖一层红色的固体物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；
b．Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
（3）Ca+2H2O═H2↑+Ca（OH）2；
【交流与反思】温度降低氢氧化钙溶解度增大，不能溶解的氢氧化钙全部溶解
【解析】（1）用控制变量法来探究金属的活动性强弱，金属片的形状、厚薄应该完全相同；应该选择同浓度、同体积的同一种酸；铝片表面有一层致密、结实的氧化铝薄膜，稀盐酸先与氧化铝反应，然后再与铝发生反应产生氢气；
（2）图2的①，铁能置换出硫酸铜中的铜，看到铁丝表面有红色物质出现，硫酸铜溶液是蓝色的，生成的氯化亚铁溶液是浅绿色的；②铜片可以置换出硝酸银中的银，可以证明三种金属的活动性强弱；②中发生的反应是铜与硝酸银反应生成银与硝酸铜。答案为：可行；a．铁片上覆盖一层红色的固体物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；b．Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
（3）金属钙能与水反应生成氢氧化钙和一种能燃烧的气体，该气体为氢气，化学方程式为Ca+2H2O═H2↑+Ca（OH）2；
【交流与反思】钙与水反应放热，氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，反应结束放置一段时间后，温度降低氢氧化钙溶解度增大，不能溶解的氢氧化钙全部溶解，溶液变澄清。
15．我国是一个钢铁大国，钢铁产量为世界第一。请回答下列问题：
（1）加铁麦片中含微量铁粉，食用后可与胃酸（主要成分是盐酸）反应转化成可被人体吸收的亚铁离子，亚铁离子符号为 。反应的化学方程式为 。
（2）某兴趣小组的同学用图一实验模拟炼铁。一段时间后，观察到A处红棕色固体全部变为黑色，反应的化学方程式 。
（3）检验A处产物是否只有铁
①初步检验：用物理方法证明A处产物有铁，操作及现象为 。
②进一步验证：取A处的产物样品于试管中，加入足量的硫酸铜溶液，发现只有部分变红。写出生成红色物质的化学方程式 ，说明 A处产物只有部分是铁。
（4）工业生产中，若用490万吨含氧化铁60%的赤铁矿炼铁，得到含杂质4%的生铁。计算：
③赤铁矿中含氧化铁的质量为 万吨。
④得到含杂质4%的生铁质量为 万吨（结果精确到0.1）。
（5）改进模拟炼铁的装置进行实验，探究气体及黑色粉末成分（如图二）。当某纯净气体通过C装置发生化学反应时，观察到B、C处现象如下：
⑤若B处石蕊试液不变色，C处无明显实验现象，则C处的黑色粉末是 。
⑥若B处石蕊试液变成红色，C处固体减少，则C处发生反应的化学方程式是 。
（6）通过学习知道，铁与 同时接触易生锈。请你写出防止车船表面锈蚀的具体做法 。
【答案】（1）Fe2+；Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）①用磁铁吸引A处产物，能被吸引；
②Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
（4）③294；
④214.4：
（5）⑤四氧化三铁（或氧化亚铁）；
⑥CO2+C2CO；
（6）氧气、水；在车船表面喷涂油漆。
【解析】（1）每个亚铁离子带有2个单位的正电荷，所以亚铁离子的符号为Fe2+；铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气；故填：Fe2+；Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
（2）一氧化碳具有还原性，在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）①铁能被磁铁吸引，所以用磁铁吸引A处产物，能被吸引，说明其中含有铁；故填：用磁铁吸引A处产物，能被吸引；
②铁的活动性大于铜，所以铁能与硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，生成的铜是红色的；故填：Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
（4）③490万吨含氧化铁60%的赤铁矿中含有氧化铁的质量为：490万吨×60%＝294万吨；故填：294；
④设得到含杂质4%的生铁质量为x，则：
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 112
294万吨 （1﹣4%）x
＝
x≈214.4万吨
故填：214.4：
（5）⑤四氧化三铁和氧化亚铁都是黑色固体，若B处石蕊试液不变色，C处无明显实验现象，则该气体可能是氧气，C处的黑色粉末可能是四氧化三铁或氧化亚铁；故填：四氧化三铁（或氧化亚铁）；
⑥若B处石蕊试液变成红色，C处固体减少，则该气体是二氧化碳，黑色固体是碳，在高温的条件下，二氧化碳与碳反应生成一氧化碳；故填：CO2+C2CO；
（6）铁与氧气、水同时接触易生锈；因此在车船表面喷涂油漆可以防止车船表面锈蚀；故填：氧气、水；在车船表面喷涂油漆。
16．如图A是教材中铁的锈蚀实验装置图，实验一段时间后观察到导管中有一段水柱上升。该实验中浓食盐水的作用是 。冬天用暖宝宝取暖是缓慢氧化在生活中的应用之一。某品牌暖宝宝的成分为：铁粉（主要成分）、活性炭、蛭石、吸水性树脂、食盐。
【资料】
①蛭石：一种天然矿物，加工后具有极强的保温隔热性能。
②吸水性树脂：一种新型高分子材料，吸水能力强，可反复吸收水、释放水。
【实验探究】一、暖宝宝发热原理
某化学兴趣小组设计了如图B所示的实验装置，用温度传感器（曲线①）、氧气浓度传感器（曲线②）和湿度传感器（曲线③）进行实验。三颈烧瓶内为暖宝宝贴片填充物5g，测量时间为1100s。
（1）由图①可知，暖宝宝发热是利用铁在缓慢氧化过程中将 能转变成热能。
（2）结合图②分析，图A导管中水柱上升的原因 。
（3）图③与我们所学知识不相符，原因可能与暖宝宝成分中的 有关。
（4）某同学结合图A提出，本实验中除使用氧气浓度传感器外，还可用压强传感器间接测量氧气的消耗量。经讨论后，同学们结合图①、③一致认为该方案不可行，理由是 。
【实验探究】二、暖宝宝能较快且持续放热的原因
实验
药品
现象
1
铁粉（12g）、空气、10%NaCl溶液
200s时，温度升高到35.9℃，但不能保持
2
铁粉（12g）、空气、10%NaCl溶液、活性炭（8g）
200s时，温度升高到46.4℃，但不能保持
3
暖宝宝成分（12g）
200s时，温度升高到60℃，并长时间保持
（1）对比实验1和实验2：暖宝宝成分中的 显著加快了铁粉锈蚀的速率。
（2）对比实验2和实验3：暖宝宝成分中蛭石的作用是 。
【知识延伸】除增大接触面积外，还有许多因素可以加快化学反应速率，请任举一例 。
【答案】加速铁的生锈。
【实验探究】一、（1）化学能。
（2）温度降低，内部压强减小，外界大气压将水压入导管内，使水柱上升。
（3）蛭石。
（4）温度升高也会使压强升高，压强传感器不会反应出气体减少引起的压强变化。
【实验探究】二、（1）活性炭。
（2）蛭石。
【知识延伸】升高温度（或增加反应物浓度）。
【解析】铁与水和氧气同时接触，铁会生锈，食盐水提供了水，同时有氯化钠存在，加速铁的生锈。
【实验探究】一、（1）铁生锈是发生化学反应，而图1温度升高，说明化学能转化为热能。
（2）图2中温度下降，此时遇冷气体收缩，压强减小，外界大气压大于内部压强，将水压入导管内，形成了上升的液柱。
（3）图3中温度起始温度较高，而题目中给出蛭石具有良好的保温隔热功能，说明其可以保持内部的高温，因此反应后由于蛭石的存在，使温度保持在较高的温度，随着铁生锈的发生，热量被充分的保存下来，温度就上升的较高。
（4）在图1和3中都可以看出，铁生锈后温度都会升高，温度升高，内部气体体积膨胀，造成压强增大，而氧气减少造成的压强变化，则会被抵消，无法得知是否氧气减少。
【实验探究】二、（1）实验1和实验2唯一变量为活性炭，加入活性炭后在相同时间内，温度升高的多，说明反应速率快，因此说明活性炭可以加快铁的生锈速率。
（2）实验2和3中区别的主要组分为蛭石，且题目中指出蛭石具有良好的保温隔热功能。
【知识延伸】升高温度，增加反应物浓度等都可以加速反应速度。
17．学习了铁在空气中生锈条件后，小明和小红对铜在空气中生锈条件产生了浓厚的兴趣，他们进行了如下探究过程：
【查阅资料】铜锈是绿色的，俗称铜绿，主要成分是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，铜绿加热能分解生成一种常见的氧化物。
【猜测】小红猜测铜生锈与空气中的下列物质有关：①CO2②O2③N2 ④H2O
小明认为铜生锈与氮气一定无关，依据是 。
【实验探究】小明设计了如图所示的实验，几天后观察到，A试管中铜片在水面附近有绿色物质，B、C、D试管中铜片均无明显现象。请帮助分析实验过程并回答下列问题：
（1）根据上述实验得出，铜生锈与空气中相关物质有 ；
（2）上述实验 （用序号表示）说明铜生锈与氧气一定有关。
【实验反思】通过学习，他们认为铁和铜在空气中更易生锈的是 。
【探究拓展】设计实验探究铜绿受热分解的生成物是什么：
（3）若有CO2生成，检验生成CO2的化学方程式为 。
（4）若生成物中有氧化铜，可观察到的现象是 。
（5）请写出铜绿受热分解的化学方程式 。
【答案】【猜测】碱式碳酸铜中没有氮元素；
（1）氧气、二氧化碳、水蒸气；
（2）B；铁；
（3）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（4）绿色变黑色；
（5）Cu2（OH）2CO32CuO+CO2↑+H2O
【解析】【猜测】小明认为铜生锈与氮气一定无关，依据是碱式碳酸铜中没有氮元素；故答案为：碱式碳酸铜中没有氮元素；
（1）根据上述实验得出，铜生锈与空气中相关物质有：氧气、二氧化碳、水蒸气；故答案为：氧气、二氧化碳、水蒸气；
（2）上述实验B说明铜生锈与氧气一定有关；【实验反思】通过学习，他们认为铁和铜在空气中更易生锈的是铁；故答案为：B；铁；
（3）二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳；故答案为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（4）若生成物中有氧化铜，可观察到的现象是：绿色变黑色；故答案为：绿色变黑色；
（5）碱式碳酸铜在加热的条件下生成氧化铜和水和二氧化碳，配平即可；故答案为：Cu2（OH）2CO32CuO+CO2↑+H2O；
18．铁的冶炼和探究
取20.0g Fe2O3粉末，小组同学用如图装置模拟炼铁，并测定反应后固体成分。
资料：碱石灰可吸收H2O和CO2。
（1）连接装置，先 ，再装入药品。
（2）实验时先通入CO，目的是 。
（3）该实验装置有一个明显缺陷，你认为是 。
（4）控制A中温度在700℃至固体全部变黑，继续通CO至冷却。
①通过测定装置B中固体的质量变化，可准确求得装置A中剩余固体质量。装置C的作用是 。
②现直接测得装置A中剩余固体质量为17.2g。则装置B中固体应增重 g。
（5）经分析A中剩余固体17.2g为Fe和FexOy的混合物，向其中加入足量的稀H2SO4，充分反应，得H2质量为0.1g。（FexOy和稀H2SO4反应，但无气体产生）
①固体中Fe质量为 g。
②FexOy的化学式为 。
【答案】（1）检查装置的气密性。
（2）排空装置内的空气，防止发生爆炸。
（3）无尾气处理装置。
（4）①防止空气中的水和二氧化碳进入B中。
②7.7g。
（5）①2.8
②FeO
【解析】（1）有气体参与的装置，第一步是先检查装置气密性，防止气体泄漏；
故答：检查装置的气密性。
（2）一氧化碳与空气混合点燃后有爆炸的危险，所以先通入一氧化碳排空；
故答：排空装置内的空气，防止发生爆炸。
（3）一氧化碳属于有毒气体，不可以直接排入大气，需要尾气处理，可以用酒精灯点燃处理；
故答：无尾气处理装置。
（4）①为了确保实验结果的准确性，应防止空气中的水和二氧化碳进入装置内，因此增加装置C隔绝外部空气；
故答：防止空气中的水和二氧化碳进入B中。
②根据质量守恒定律减少质量为氧化铁中的氧元素的质量，减少氧元素质量＝20.0g﹣17.2g＝2.8g，氧元素在氧化铁中质量分数＝
，氧元素质量分数乘以氧化铁质量为减少的氧元素质量，设氧化铁质量为m，即，m＝9.3g
3CO+Fe2O33CO2+2Fe
160 132
9.3g m1
m1＝7.7g
故答：7.7g。
（5）①根据铁与稀硫酸反应制得氢气化学方程式计算，设铁质量为m2；
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑
56 2
m2 0.1g
m2＝2.8g
故答：2.8
②由已知20.0g氧化铁可得出铁元素的总质量＝20.0g×＝14g，剩余的固体中有2.8g铁，剩余的铁元素在未知的铁的氧化物中，所以剩余铁元素质量＝14g﹣2.8g＝11.2g，剩余未知铁的氧化物质量＝17.2g﹣2.8g＝14.4g；
铁元素质量分数×剩余未知铁的氧化物质量＝剩余铁元素质量
然后根据铁氧的常见化合价的化合物，判断为FeO，
故答：FeO
19．某化学兴趣小组对铁生锈的条件及生锈快慢的因素进行探究活动，实验装置设计如下：
（1）检查装置气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，将C导管接入到装有水的烧杯中，微热甲装置，说明气密性良好的现象是 。
（2）装好药品，打开分液漏斗，一段时间后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮。A、B对比说明铁生锈主要与 有关；B、D对比说明铁生锈的快慢与 有关。
乙同学听说菜刀沾有盐水生锈更快。这种说法对吗？同学广泛查阅资料。
资料一：导电性强的溶液都可加速铁的生锈。
资料二：海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。
（3）根据资料推测：将上述D装置的烧杯中加入少量下列液体中的 可使铁生锈的速率加快。
a．硫酸钠溶液 b．无水乙醇 c．蔗糖溶液
【答案】（1）导管口有气泡冒出；
（2）水蒸气；氧气的浓度；
（3）a；
【解析】（1）检查装置气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，将C导管接入到装有水的烧杯中，微热甲装置，说明气密性良好的现象是：导管口有气泡冒出；乙同学听说菜刀沾有盐水生锈更快，这种说法正确；故答案为：导管口有气泡冒出；
（2）装好药品，打开分液漏斗，一段时间后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮。A、B对比说明铁生锈主要与水蒸气有关；B、D对比说明铁生锈的快慢与氧气的浓度有关；故答案为：水蒸气；氧气的浓度；
（3）根据资料推测：将上述D装置的烧杯中加入少量下列液体中的硫酸钠溶液可使铁生锈的速率加快，因为无水乙醇和蔗糖溶液都不导电；故答案为：a；
20．有关金属的性质。
I．把一定质量的锌粉投入到硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液A中，充分搅拌，过滤。回答下列问题。
（1）若向滤渣C中加入适量稀硫酸，有气体生成。滤渣C中一定有 ，滤液B中除水外，一定有 。
（2）若向溶液A中加入过量的锌粉，写出向滤渣C中加入足量硫酸，发生的反应的化学方程式为 。
II．为了验证金属活动性强弱和验证质量守恒定律，同学们设计了如图所示的实验。
（1）利用实验一和实验二，既能验证铜、锌金属活动性强弱，同时能验证质量守恒定律，则溶液A可以是 （填序号）。
a．稀硫酸 b．硝酸银溶液 c．氯化亚铁溶液 d．硫酸锌溶液 e．硫酸铜溶液
（2）利用以上试剂设计反应，验证铜和银的金属活动性，化学反应方程式为 ，现象为 。
III．某同学为了探究铁钉生锈条件，设计了如下实验。
序号
①
②
③
④
实验内容
实验现象
铁钉无明显变化
铁钉生锈
铁钉无明显变化
铁钉生锈
（1）通过实验①、②对比得出的结论是 。
（2）实验④中，一段时间后，观察到U型管左侧液面 （填“上升”、“不变”或“下降”），原因是 。
【答案】I．（1）Cu、Fe，ZnSO4；
（2）H2SO4+Fe＝FeSO4+H2↑、H2SO4+Zn＝ZnSO4+H2↑；
II．（1）c；e；
（2）Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色；
III．（1）铁钉生锈的条件之一是铁钉与水接触；
（2）上升；铁钉生锈，消耗氧气，装置内压强小于外界大气压，所以U型管左侧液面上升；
【解析】I．（1）把一定质量的锌粉投入到硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液A中，充分搅拌，过滤；（1）若向滤渣C中加入适量稀硫酸，有气体生成，说明一定有铁，那么一定有铜；滤渣C中一定有铁、铜生成；滤液B中除水外，一定有硫酸锌；故答案为：Cu、Fe，ZnSO4；
（2）若向溶液A中加入过量的锌粉，那么铁和硫酸生成硫酸亚铁和氢气，锌和硫酸生成硫酸锌和氢气；故答案为：H2SO4+Fe＝FeSO4+H2↑、H2SO4+Zn＝ZnSO4+H2↑；
II．（1）利用实验一和实验二，既能验证铜、锌金属活动性强弱，同时能验证质量守恒定律，不能有气体生成，则溶液A可以是：氯化亚铁溶液、硫酸铜溶液；故答案为：c；e；
（2）利用以上试剂设计反应，验证铜和银的金属活动性，要用到硝酸银溶液，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，配平即可；现象为：铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色；故答案为：Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色；
III．（1）通过实验①、②对比得出的结论是：铁钉生锈的条件之一是铁钉与水接触；故答案为：铁钉生锈的条件之一是铁钉与水接触；
（2）实验④中，一段时间后，观察到U型管左侧液面上升，原因是：铁钉生锈，消耗氧气，装置内压强小于外界大气压，所以U型管左侧液面上升；故答案为：上升；铁钉生锈，消耗氧气，装置内压强小于外界大气压，所以U型管左侧液面上升。
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