資源簡介

專題34　金屬
【知識點回顧】
一、金屬和非金屬
金屬的普遍特性：固態(除汞外)，有________，是良好的________，有________，密度和熔點高。
非金屬性質：固、液、氣態，有多種顏色，不具金屬特性，性質不一，應用不一。
考點2　列舉金屬和非金屬主要性質差異(如導電性、導熱性、延展性、金屬光澤等)；舉例說出常見金屬的性質和用途　
　常見金屬的主要性質和用途
1．鐵：純鐵具有銀白色金屬光澤，質軟。制成各種鐵合金，廣泛用于機械、建筑、醫療等行業。
2．銅：具有紫紅色金屬光澤，純銅質軟、韌性好。常用于制造電線、電纜及導熱器具，還可制成各種銅合金(黃銅、青銅、白銅)。
3．鋁：具有銀白色金屬光澤，密度小。常用于制造電線和電纜、鋁箔包裝等；鋁合金外表美觀，輕而堅韌，具有較強的抗腐蝕性能，可作建筑裝飾材料及汽車、飛機、火箭、人造衛星的材料。
二、金屬活動性順序
考點3　比較金屬的活動性順序；概述金屬與酸、金屬與鹽反應的條件；用金屬活動性順序說明某些現象　
1．金屬活動性順序
2．金屬活動性的應用
(1)金屬的位置越靠前，在水溶液里就越容易________電子，活動性就________。
(2)金屬與酸反應時，排在________前面的金屬能置換出酸里的________。
(3)金屬與鹽發生反應，只有活動性________的金屬才能把活動性弱的金屬從它的鹽溶液中置換出來。K、Ca、Na會與鹽溶液中的水發生置換反應，生成堿和氫氣。
三、金屬的防腐
1．外因：________等物質的相互作用。
2．內因：金屬的________。
1．改變金屬的________。如在普通鋼中加入鉻、鎳等金屬元素制成不銹鋼。
2．表面覆蓋________。如刷油漆、涂機油、涂搪瓷、電鍍、烤藍等。
四、廢棄金屬對環境的影響
考點6　知道廢棄金屬對環境的影響、知道回收廢棄金屬的意義　
由于垃圾填埋處理后，金屬不會自行分解；并且鉛、鎘等金屬被腐蝕后，會形成溶于水的有毒的金屬離子，污染土壤和地下水源。因此廢棄金屬將對環境造成嚴重的污染，大部分金屬應通過回收使其循環再利用。
五、金屬材料的發展
合金：一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或非金屬)一起熔合而成的具有金屬特征的物質。
改善金屬材料性能的主要方法：________。
【例題精析】
例1．（2020?臺州）鐵在海水中容易被銹蝕，通常在輪船的吃水線以下焊接比鐵更活潑的金屬塊，用于保護鐵質船殼。該金屬塊的材料可以是（　　）
A．金
B．銀
C．銅
D．鋅
例2．（2020?紹興）興趣小組按如圖流程進行實驗（每步均充分反應），反應結束后，將燒杯內物質進行過濾，向濾渣中加入少量稀鹽酸，無明顯現象，下列說法不正確的是（　　）
A．由實驗可判斷出鐵、銅、鋅的活動性順序
B．兩支試管混合后，固體總質量一定增加
C．濾渣中一定有Cu，一定沒有Fe和Zn
D．濾液中的溶質一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2
例3．（2020?金華）取一定質量的鋅粒和銅片于同一敞口容器中，再逐漸加入稀硫酸。加入稀硫酸的質量與有關量的變化關系圖正確的是（　　）
A．
B．
C．
D．
例4．（2019?湘潭）鋼鐵廠會利用焦炭產生的還原性氣體來煉鐵，某同學用此原理按如圖裝置進行實驗。下列說法正確的是（　　）
A．該實驗不需要增加尾氣處理裝置
B．該實驗應先通入一段時間驗純的CO后再加熱
C．NaOH溶液可以檢驗氣體產物
D．反應結束后，含有未反應的Fe2O3固體，可以采用加入鹽酸的方法來提純鐵
例5．（2019?寧波）將一定量的銅鋅混合粉末放入盛有硝酸銀溶液的燒杯中，不斷攪拌，充分反應后過濾。向得到的濾渣和濾液中分別加入足量的稀鹽酸，均無現象，則濾渣中（　　）
A．一定有銀，可能有銅和鋅
B．一定有銀，可能有銅，一定沒有鋅
C．一定有銀和銅，可能有鋅
D．一定有銀和銅，一定沒有鋅
例6．（2020?雞西）有一包固體混合物，其中含有硝酸銀，硝酸銅，硝酸鎂及鐵粉，加入足量的水過濾。下列描述的情形不可能存在的是（　　）
A．濾紙上有Ag、Cu、Fe，濾液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+
B．濾紙上有Ag、Cu，濾液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+、Ag+
C．濾紙上有Ag，濾液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+、Ag+
D．濾紙上有Ag、Cu，濾液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+
例7．（2020?杭州）北宋張潛在其《浸銅要略序》一書中對銅的冶煉有如下記載：“山麓有膽泉，土人汲以浸鐵，數日輒類朽木，刮取其屑，鍛煉成銅”。
（1）書中提及的“膽泉”為硫酸銅溶液，“浸鐵”即將鐵放入其中，寫出此冶煉銅方法中生成銅的化學方程式　
　。
（2）若“浸鐵”前后溶液中存在的離子種類如圖所示，其中“”“”“”表示不同種類的離子，則“”表示　
　（填寫離子符號）。
例8．（2020?寧波）如圖是某科學老師設計的一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置。
（1）在B裝置的液面下降到安全線之前，不能加熱氧化鐵，這是因為　
　。
（2）反應結束后停止加熱，繼續通CO，此時B裝置的作用是　
　。
四．實驗探究題（共2小題）
例9．（2020?舟山）科學興趣小組采用不同方案對金屬活動性的強弱進行了研究。
甲同學：將鎂帶和銅絲分別在酒精燈的外焰上加熱，觀察現象。
乙同學：把鐵制容器和鋁制容器放在同一潮濕環境中，一段時間后觀察容器表面的銹蝕情況。
……
實驗后，同學們進行匯報和評價交流。
（1）甲同學根據　
　的實驗現象，得出金屬鎂的活動性比銅強。
（2）乙同學觀察到鐵制容器表面有明顯的銹蝕現象，而鋁制容器表面無明顯變化。據此他得出鐵的活動性比鋁強的結論。小組討論后一致認為乙同學的方案設計不合理，他們的理由是：鋁制容器表面無明顯變化，是因為　
　導致容器中的鋁無法與氧氣接觸發生反應，因此不能用此方法比較鐵與鋁的活動性強弱。
例10．（2020?杭州）小金利用圖示裝置進行“一氧化碳還原氧化鐵”及產物檢驗的實驗。實驗步驟如圖：
步驟1：連接裝置并檢查裝置的氣密性，在確保裝置氣密性良好的基礎上，按圖示在各裝置中添加藥品；
步驟2：緩慢推注射器活塞，利用甲酸（一種無色溶液，溶質為
HCOOH）與濃硫酸在80℃水浴的條件下制備一氧化碳（反應原理：HCOOHCO↑+H2O）；
步驟3：待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下后再點燃酒精燈，當W型管右側彎管處的氧化鐵全部變為黑色時，繼續加熱2分鐘后熄滅酒精燈；
步驟4：撤去酒精燈和盛熱水的燒杯，用磁鐵吸引黑色物質至W型管左側彎管處進行固體產物的檢驗。
（1）進行氣密性檢査時，可在萬用瓶中盛適量水，然后推注射器活塞，當觀察到　
　（填寫現象），說明裝置氣密性良好。
（2）點燃酒精燈前，需要“待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下”的原因是　
　。
（3）步驟3后，W型管左側彎管處為反應后得到的稀硫酸，若固體產物全部是鐵，步驟4中能觀察到的現象是　
　。
【習題鞏固】
一．選擇題（共14小題）
1．某單質X在一定條件下能從含Y元素的化合物中置換出單質Y，則下列敘述錯誤的是（　　）
A．若X、Y單質都是金屬且在水溶液中進行，則X一定比Y活潑
B．若單質都是金屬且在水溶液中進行，則X越活潑，越容易置換出單質Y
C．若X是金屬時，則Y可能是金屬，也可能是非金屬
D．若X是非金屬時，則Y可能是金屬，也可能是非金屬
2．某金屬合金5g與足量的稀鹽酸發生反應，產生0.2g氫氣，則該合金不可能是（　　）
A．Mg和Zn
B．Al和Cu
C．Mg和Al
D．Al和Zn
3．“擬晶”是一種具有凸多面體規則外形但不同于晶體的固態物質。Al65Cu23Fe12是20世紀發現的幾百種“擬晶”之一，具有合金的某些優良物理性能。有關這種“擬晶”的說法錯誤的是（　　）
A．Al65Cu23Fe12的硬度比金屬Al、Cu、Fe都大
B．Al65Cu23Fe12中三種金屬的化合價均可視作零
C．Al65Cu23Fe12不可用作長期浸泡在海水中的材料
D．Al65Cu23Fe12不與稀硫酸反應
4．把等質量的X、Y、Z、M四種金屬分別加入到同體積、同濃度的足量稀鹽酸中。再把Y加入到MNO3溶液中。反應關系如圖所示。據此判斷四種金屬的活動性順序為（　　）
A．Z＞X＞M＞Y
B．X＞Z＞Y＞M
C．X＞Z＞M＞Y
D．Y＞M＞Z＞X
5．如圖是CO還原氧化鐵的“微型”實驗裝置。（夾持儀器等略），已知：HCOOHH2O+CO↑，下列說法不正確的是（　　）
A．實驗中所需CO可現制現用
B．此裝置可節約用品，污染小，現象明顯
C．實驗時先擠壓軟塑料滴瓶，再點燃酒精噴燈
D．該實驗中所涉及反應的基本類型有分解反應和置換反應
6．如圖為探究鋁和銅的金屬活動性強弱的實驗如圖，下列說法不正確的是（　　）
A．現象：在反應過程中，觀察到溶液顏色由藍色變為無色
B．反應后液體的質量比反應前增重了
C．其反應微觀的實質：2Al+3Cu2+═2Al3++3Cu
D．根據圖示可以得出的鋁活動性比銅強
7．某化學興趣小組利用如圖裝置探究鐵生銹的條件，一段時間后，只有一個集氣瓶中的鐵絲生銹，下列說法不正確的是（　　）
A．甲瓶中的鐵絲生銹
B．通過對比甲瓶和乙瓶中的現象，可以說明鐵生銹的一個條件是與水接觸
C．通過對比甲瓶和丙瓶中的現象，可以說明防止鐵生銹的一個方法是隔絕氧氣
D．實驗后向甲、乙、丙瓶中分別注入一定量稀鹽酸，觀察到的現象相同
8．往硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中緩慢連續加入質量為m的鋅粉，溶液中析出固體的質量與參加反應的鋅粉質量關系如圖所示，下列說法中不正確的是（　　）
A．ab段（不含兩端點）析出的金屬是Ag
B．bc段（不含兩端點）析出的金屬是Cu
C．ab段（不含兩端點）對應溶液中含有的金屬離子為Zn2+、Ag+和Cu2+
D．bc段（不含兩端點）對應溶液中含有的金屬離子為Zn2+和Ag+
9．等質量的鋅與過量鹽酸在不同的實驗條件下進行反應，實驗數據如表。收集相同條件下相同體積的氫氣，所需時間最短的一組是（　　）
組別
A
B
C
D
鹽酸濃度/%
2.5
2.5
4.0
4.0
溫度/℃
25
25
40
40
鋅的狀態
塊狀
粉末
塊狀
粉末
A．A
B．B
C．C
D．D
10．某同學將未打磨的鎂條放入盛有稀鹽酸的密閉容器中，用壓力傳感器測得容器內氣體壓強與反應時間的關系圖如圖，下列選項正確的是（　　）
A．AB段化學反應是Mg+HCl═MgCl2+H2↑
B．CD段壓強變化主要影響因素是溫度
C．A點鹽酸濃度等于B點鹽酸濃度
D．B點溶液質量大于C點溶液質量
11．小樂對硝酸銀、硝酸銅和硝酸鋅的混合溶液進行了圖示操作，下列分析正確的是（　　）
A．濾渣中的物質為銀、銅和鐵
B．濾液中的陽離子為Fe3+和Zn2+
C．濾液的質量大于混合溶液的質量
D．向濾液中滴加稀鹽酸會出現白色沉淀
12．研究證明，某些金屬具有很強的捕捉氫的能力，在一定的溫度和壓力條件下，這些金屬
能夠大量“吸收”氫氣，反應生成金屬氫化物，同時放出熱量。其后，將這些金屬氫化物加熱，它們又會分解，將儲存在其中的氫釋放出來。這些會“吸收”氫氣的金屬，稱為儲氫合金。則下列說法中正確的是（　　）
A．在存儲過程中氫元素的化合價改變
B．氫氣在儲存過程中發生了物理變化
C．氫氣在儲存過程中部分內能轉化為化學能
D．儲氫合金是一種化合物
13．在相同質量、相同質量分數的稀硫酸中，分別加入足量的Mg、Fe、Zn三種金屬，某發生反應的質量關系如圖所示，根據圖中信息，下面推理合理的是（　　）
A．反應生成氫氣質量：Mg＝Fe＝Zn
B．曲線P、Q、M所表示的金屬分別表示Mg、Zn、Fe
C．三種金屬反應速率：Mg＞Fe＞Zn
D．反應后溶液質量：Mg＝Fe＝Zn
14．為探究鋅、銅、鐵三種金屬的活動性順序，某學習小組做了如圖甲所示實驗，實驗結束后，將試管①、試管②內的物質全部倒入同一燒杯中，充分反應后發現燒杯中的紅色固體物質明顯增多，如圖乙所示，則有（　　）
A．甲圖試管①中反應后固體可能不含鐵
B．甲圖試管②中反應后固體可能含鐵
C．反應后燒杯中的固體一定含有鐵
D．燒杯中最后所得固體的質量一定大于2a
g
二．實驗探究題（共4小題）
15．為了從硝酸亞鐵和硝酸銀的混合溶液中，提取并回收銀，小潯設計了如圖的實驗方案：
（1）若溶液乙為無色溶液，則固體甲一定含有的物質是　
　，可能含有的物質是　
　。
（2）若溶液乙為淺綠色溶液，則溶液乙中溶質的組成可能是　
　或　
　（填化學式）。
16．某校課外活動小組的同學在老師的幫助下，探究用赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）煉鐵的主要反應原理。他們設計的實驗裝置如圖所示。回答下列問題：
（1）實驗中澄清石灰水作用是　
　。
（2）圖1實驗時應先點燃哪個酒精燈，請判斷并說明理由　
　。
（3）圖2與圖1相比，它的主要優點是　
　。
17．用如圖裝置完成CO還原Fe2O3的實驗。緩慢通入一定量的CO．點燃酒精噴燈，繼續通入CO．一段時間后，當粉末全部變為黑色時，停止通入CO，熄滅酒精噴燈。
（1）CO與Fe2O3反應的化學方程式是　
　。
（2）在冷卻過程中，為防止管中黑色粉末表面因與空氣接觸而變為紅色，應補充的操作是　
　。
（3）有同學提出黑色粉末中還可能含有Fe3O4．資料：Fe3O4不與CuSO4與溶液反應。為驗證黑色粉末成分。該同學取少量樣品于燒杯中，加過量CuSO4溶液，充分反應。證明黑色粉末中含有Fe和Fe3O4的現象是　
　。
18．“食品蒸汽加熱器”常用于野外加熱食物。加熱袋中的固體粉末含鎂粉、鐵粉和氯化鈉，使用時向其中加入水袋中的水，即可產生大量熱。實驗小組針對放熱過程中的反應原理展開探究。
【查閱資料】
①常溫下鎂粉能與水反應放熱而鐵粉不能。
②氫氧化鎂是難溶于水的白色固體。
【進行實驗】
同學們用如圖所示裝置進行模擬實驗：分別取不同成分的固體粉末放入甲中，通過分液漏斗向其中均加入8mL水，讀取甲中所得固液混合物的最高溫度，實驗記錄如下表：
（實驗時的室溫為22.7℃；除B外，其余實驗中鎂粉的質量均為1.0g）
實驗序號
A
B
C
D
E
F
固體成分
Mg
Fe
Mg+Fe
Mg+NaCl
Fe+NaCl
Mg+Fe+NaCl
乙中現象
少量肥皂泡，難以點燃
①　
　
少量肥皂泡，難以點燃
較多肥皂泡，點燃有爆鳴聲
無肥皂泡
大量肥皂泡，點燃有爆鳴聲
混合物溫度
23.1℃
22.8℃
23.1℃
24.2℃
22.8℃
27.2℃
【獲得結論】
（1）實驗A證明了鎂粉與水能反應，反應的化學方程式為Mg+2H2O═　
　。
（2）使鎂粉與水迅速反應并放熱的最佳方法是向鎂粉中加入　
　。
【反思改進】
（1）同學們分析實驗數據發現，升高的溫度不足以加熱食物，其可能的原因是　
　。
（2）同學們根據實驗結果進一步猜測，實驗F中的反應結束后，甲中的固液混合物中仍然含有NaCl和鐵粉，通過補充實驗證明了上述猜測。補充的實驗方案是：取少量固液混合物，　
　，得到白色固體（經檢驗為NaCl）。
三．解答題（共2小題）
19．已知碳酸亞鐵在隔絕空氣的情況下，可以分解生成氧化亞鐵和二氧化碳，某化學興趣小組用如圖所示裝置模擬冶煉鐵的過程，判斷樣品中碳酸亞鐵的含量（該裝置氣密性良好，B中氫氧化鈉溶液足量）。
實驗過程中，先打開K通入一氧化碳再加熱裝置A中固體質量不再減少后，停止加熱，待裝置A
冷卻到室溫后關閉K，實驗測得裝置A中固體質量減少了a克，裝置B中液體質量增加了b克。回答下列問題：
（1）儀器①的名稱是　
　。
（2）能判斷生成的二氧化碳全部被裝置B吸收的依據是裝置B的質量增加且　
　。
（3）若生成的二氧化碳全部被裝置B吸收，不考慮水的蒸發且該樣品中所含雜質不參加反應，則a　
　b（填＞或＜、＝）
（4）D處為收集尾氣的裝置，應選擇　
　裝置（填甲，乙或丙）。
20．小科利用如圖所示的材料完成探究實驗，杠桿已調至平衡。
（1）實驗1中，一段時間后，左邊鐵粉布包下降，是因為鐵粉與　
　、氧氣發生了反應。將鐵粉換成下列物質中的　
　（填字母序號），杠桿也會出現類似現象。
A．NaCl晶體
B．NaOH固體
（2）實驗2中，通入CO2一段時間，右邊乒乓球　
　（填“上升”或“下降”）。專題34　金屬
【知識點回顧】
一、金屬和非金屬
金屬的普遍特性：固態(除汞外)，有________，是良好的________，有________，密度和熔點高。
非金屬性質：固、液、氣態，有多種顏色，不具金屬特性，性質不一，應用不一。
考點2　列舉金屬和非金屬主要性質差異(如導電性、導熱性、延展性、金屬光澤等)；舉例說出常見金屬的性質和用途　
　常見金屬的主要性質和用途
1．鐵：純鐵具有銀白色金屬光澤，質軟。制成各種鐵合金，廣泛用于機械、建筑、醫療等行業。
2．銅：具有紫紅色金屬光澤，純銅質軟、韌性好。常用于制造電線、電纜及導熱器具，還可制成各種銅合金(黃銅、青銅、白銅)。
3．鋁：具有銀白色金屬光澤，密度小。常用于制造電線和電纜、鋁箔包裝等；鋁合金外表美觀，輕而堅韌，具有較強的抗腐蝕性能，可作建筑裝飾材料及汽車、飛機、火箭、人造衛星的材料。
二、金屬活動性順序
考點3　比較金屬的活動性順序；概述金屬與酸、金屬與鹽反應的條件；用金屬活動性順序說明某些現象　
1．金屬活動性順序
2．金屬活動性的應用
(1)金屬的位置越靠前，在水溶液里就越容易________電子，活動性就________。
(2)金屬與酸反應時，排在________前面的金屬能置換出酸里的________。
(3)金屬與鹽發生反應，只有活動性________的金屬才能把活動性弱的金屬從它的鹽溶液中置換出來。K、Ca、Na會與鹽溶液中的水發生置換反應，生成堿和氫氣。
三、金屬的防腐
1．外因：________等物質的相互作用。
2．內因：金屬的________。
1．改變金屬的________。如在普通鋼中加入鉻、鎳等金屬元素制成不銹鋼。
2．表面覆蓋________。如刷油漆、涂機油、涂搪瓷、電鍍、烤藍等。
四、廢棄金屬對環境的影響
考點6　知道廢棄金屬對環境的影響、知道回收廢棄金屬的意義　
由于垃圾填埋處理后，金屬不會自行分解；并且鉛、鎘等金屬被腐蝕后，會形成溶于水的有毒的金屬離子，污染土壤和地下水源。因此廢棄金屬將對環境造成嚴重的污染，大部分金屬應通過回收使其循環再利用。
五、金屬材料的發展
合金：一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或非金屬)一起熔合而成的具有金屬特征的物質。
改善金屬材料性能的主要方法：________。
考點1　金屬光澤　導電、導熱體　延展性
考點3　2.(1)失去　越強　(2)氫　氫　(3)強
考點4　1.水分、氧氣　2.內部結構
考點5　1.內部結構　2.保護膜
考點8　改變金屬的內部結構和外部條件
【例題精析】
例1．（2020?臺州）鐵在海水中容易被銹蝕，通常在輪船的吃水線以下焊接比鐵更活潑的金屬塊，用于保護鐵質船殼。該金屬塊的材料可以是（　　）
A．金
B．銀
C．銅
D．鋅
【解答】解：由題意可知，為了防止鐵在海水中被銹蝕，應在輪船的吃水線以下焊接比鐵更鋅活潑的金屬塊，用于保護鐵質船殼，在所給出的金屬中鋅比鐵活潑，該金屬塊的材料可以是鋅。
故選：D。
例2．（2020?紹興）興趣小組按如圖流程進行實驗（每步均充分反應），反應結束后，將燒杯內物質進行過濾，向濾渣中加入少量稀鹽酸，無明顯現象，下列說法不正確的是（　　）
A．由實驗可判斷出鐵、銅、鋅的活動性順序
B．兩支試管混合后，固體總質量一定增加
C．濾渣中一定有Cu，一定沒有Fe和Zn
D．濾液中的溶質一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2
【解答】解：由于金屬的活動性強弱是：鋅＞鐵＞銅，在進行實驗時，鐵不能與氯化鋅反應，能與氯化銅反應生成了氯化亞鐵和銅，反應結束后，將燒杯內物質進行過濾，向濾渣中加入少量稀鹽酸，無明顯現象，說明了鐵沒有剩余。所以：
A、根據鐵不能與氯化鋅反應，能與氯化銅反應，可以判斷出鐵、銅、鋅的活動性順序，故A說法正確；
B、由于每56份質量的鐵能置換出64份質量的銅，所以兩支試管混合后，固體總質量一定增加，故B說法正確；
C、由上述分析可知，濾渣中一定有Cu，一定沒有Fe和Zn，故C說法正確。
D、由上述分析可知，濾液中的溶質一定有FeCl2、ZnCl2，可能含有CuCl2，說法不正確。
故選：D。
例3．（2020?金華）取一定質量的鋅粒和銅片于同一敞口容器中，再逐漸加入稀硫酸。加入稀硫酸的質量與有關量的變化關系圖正確的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：A、銅與硫酸不反應，隨著稀硫酸的加入銅片的質量不變，故錯誤；
B、鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，隨著稀硫酸的加入鋅粒不斷減少至0，故錯誤；
C、鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，隨著稀硫酸的不斷加入，氫氣的質量不斷增加，當鋅完全消耗，氫氣的質量不變，故正確；
D、鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，隨著稀硫酸的不斷加入，硫酸鋅的質量不斷增加，當鋅完全消耗，硫酸鋅的質量不變，故錯誤；
故選：C。
例4．（2019?湘潭）鋼鐵廠會利用焦炭產生的還原性氣體來煉鐵，某同學用此原理按如圖裝置進行實驗。下列說法正確的是（　　）
A．該實驗不需要增加尾氣處理裝置
B．該實驗應先通入一段時間驗純的CO后再加熱
C．NaOH溶液可以檢驗氣體產物
D．反應結束后，含有未反應的Fe2O3固體，可以采用加入鹽酸的方法來提純鐵
【解答】解：A、一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會污染環境，本實驗的缺陷是沒有設計尾氣處理裝置，可將玻璃管改成尖嘴點燃或用氣球收集，故選項說法錯誤。
B、該實驗應先通入一段時間驗純的CO后再加熱，原因是排盡玻璃管中的空氣，防止發生爆炸，故選項說法正確。
C、二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，反應無明顯變化，不能檢驗氣體產物，故選項說法錯誤。
D、反應結束后，含有未反應的Fe2O3固體，氧化鐵、鐵均能與稀鹽酸反應，不能采用加入鹽酸的方法來提純鐵，故選項說法錯誤。
故選：B。
例5．（2019?寧波）將一定量的銅鋅混合粉末放入盛有硝酸銀溶液的燒杯中，不斷攪拌，充分反應后過濾。向得到的濾渣和濾液中分別加入足量的稀鹽酸，均無現象，則濾渣中（　　）
A．一定有銀，可能有銅和鋅
B．一定有銀，可能有銅，一定沒有鋅
C．一定有銀和銅，可能有鋅
D．一定有銀和銅，一定沒有鋅
【解答】解：由于金屬的活動性順序是：鋅＞銅＞銀，將一定量的銅鋅混合粉末放入盛有硝酸銀溶液的燒杯中，不斷攪拌，鋅先與硝酸銀反應生成了硝酸鋅和銀，當鋅反應完后，銅再與硝酸銀反應生成了硝酸銅和銀。向濾渣和濾液中分別滴加稀鹽酸均無明顯現象產生，說明不含能與稀鹽酸反應的金屬、不含硝酸銀溶液。所以濾渣中一定含有銀，可能含有銅，一定沒有鋅。觀察選擇項B正確。
故選：B。
例6．（2020?雞西）有一包固體混合物，其中含有硝酸銀，硝酸銅，硝酸鎂及鐵粉，加入足量的水過濾。下列描述的情形不可能存在的是（　　）
A．濾紙上有Ag、Cu、Fe，濾液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+
B．濾紙上有Ag、Cu，濾液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+、Ag+
C．濾紙上有Ag，濾液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+、Ag+
D．濾紙上有Ag、Cu，濾液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+
【解答】解：A、若濾紙上有Ag、Cu、Fe，說明鐵粉過量，則濾液中不會含有硝酸銀和硝酸銅，濾液只含硝酸鎂和硝酸亞鐵，即濾液中有Fe2+、Mg2+，故A不可能；
B、若濾紙上有Ag、Cu，根據銅的活動性比銀強，濾液中就不會含有硝酸銀，即濾液中沒有Ag+，故B不可能；
C、若濾紙上只有Ag，說明鐵粉不足，可能沒有完全反應硝酸銀，因此濾液中含有硝酸銀，硝酸銅，硝酸鎂及硝酸亞鐵，即濾液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+、Ag+；故C可能；
D、若濾紙上有Ag、Cu，說明鐵粉已完全置換了硝酸銀，開始與硝酸銅反應，因此濾液中含有硝酸銅，硝酸鎂及硝酸亞鐵，即濾液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+；故D可能；
故選：AB。
例7．（2020?杭州）北宋張潛在其《浸銅要略序》一書中對銅的冶煉有如下記載：“山麓有膽泉，土人汲以浸鐵，數日輒類朽木，刮取其屑，鍛煉成銅”。
（1）書中提及的“膽泉”為硫酸銅溶液，“浸鐵”即將鐵放入其中，寫出此冶煉銅方法中生成銅的化學方程式　Fe+CuSO4═FeSO4+Cu　。
（2）若“浸鐵”前后溶液中存在的離子種類如圖所示，其中“”“”“”表示不同種類的離子，則“”表示　Fe2+　（填寫離子符號）。
【解答】解：（1）鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，化學方程式為：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（2）鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，反應的化學方程式為：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，在反應前的溶液中含有硫酸根離子和銅離子，反應一段時間后，溶液中含有離子是亞鐵離子、銅離子和硫酸根離子，由離子的變化可知，表示銅離子，表示亞鐵離子，表示硫酸根離子。
故答案為：（1）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（2）Fe2+。
例8．（2020?寧波）如圖是某科學老師設計的一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置。
（1）在B裝置的液面下降到安全線之前，不能加熱氧化鐵，這是因為　一氧化碳和空氣混合，加熱可能會發生爆炸　。
（2）反應結束后停止加熱，繼續通CO，此時B裝置的作用是　收集一氧化碳、防止污染空氣　。
【解答】解：（1）一氧化碳具有可燃性，和助燃性氣體混合，加熱可能發生爆炸，所以在B裝置的液面下降到安全線之前，不能加熱氧化鐵，因為一氧化碳和空氣混合，加熱可能會發生爆炸；
（2）一氧化碳有毒，需要尾氣處理，所以B裝置的作用是：收集一氧化碳、防止污染空氣。
故答案為：（1）一氧化碳和空氣混合，加熱可能會發生爆炸；
（2）收集一氧化碳、防止污染空氣。
例9．（2020?舟山）科學興趣小組采用不同方案對金屬活動性的強弱進行了研究。
甲同學：將鎂帶和銅絲分別在酒精燈的外焰上加熱，觀察現象。
乙同學：把鐵制容器和鋁制容器放在同一潮濕環境中，一段時間后觀察容器表面的銹蝕情況。
……
實驗后，同學們進行匯報和評價交流。
（1）甲同學根據　鎂帶燃燒而銅絲不能燃燒　的實驗現象，得出金屬鎂的活動性比銅強。
（2）乙同學觀察到鐵制容器表面有明顯的銹蝕現象，而鋁制容器表面無明顯變化。據此他得出鐵的活動性比鋁強的結論。小組討論后一致認為乙同學的方案設計不合理，他們的理由是：鋁制容器表面無明顯變化，是因為　鋁和氧氣反應生成了氧化鋁保護膜　導致容器中的鋁無法與氧氣接觸發生反應，因此不能用此方法比較鐵與鋁的活動性強弱。
【解答】解：（1）甲同學根據鎂帶燃燒而銅絲不能燃燒的實驗現象，得出金屬鎂的活動性比銅強。
故填：鎂帶燃燒而銅絲不能燃燒。
（2）小組討論后一致認為乙同學的方案設計不合理，他們的理由是：鋁制容器表面無明顯變化，是因為鋁和氧氣反應生成了氧化鋁保護膜，導致容器中的鋁無法與氧氣接觸發生反應，因此不能用此方法比較鐵與鋁的活動性強弱。
故填：鋁和氧氣反應生成了氧化鋁保護膜。
例10．（2020?杭州）小金利用圖示裝置進行“一氧化碳還原氧化鐵”及產物檢驗的實驗。實驗步驟如圖：
步驟1：連接裝置并檢查裝置的氣密性，在確保裝置氣密性良好的基礎上，按圖示在各裝置中添加藥品；
步驟2：緩慢推注射器活塞，利用甲酸（一種無色溶液，溶質為
HCOOH）與濃硫酸在80℃水浴的條件下制備一氧化碳（反應原理：HCOOHCO↑+H2O）；
步驟3：待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下后再點燃酒精燈，當W型管右側彎管處的氧化鐵全部變為黑色時，繼續加熱2分鐘后熄滅酒精燈；
步驟4：撤去酒精燈和盛熱水的燒杯，用磁鐵吸引黑色物質至W型管左側彎管處進行固體產物的檢驗。
（1）進行氣密性檢査時，可在萬用瓶中盛適量水，然后推注射器活塞，當觀察到　萬用瓶中的水進入導管并形成一段穩定的水柱　（填寫現象），說明裝置氣密性良好。
（2）點燃酒精燈前，需要“待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下”的原因是　排盡W型管內的空氣，防止點燃酒精燈進行加熱時發生爆炸　。
（3）步驟3后，W型管左側彎管處為反應后得到的稀硫酸，若固體產物全部是鐵，步驟4中能觀察到的現象是　有氣泡產生，固體溶解，溶液變成淺綠色　。
【解答】解：（1）檢驗裝置氣密性，利用裝置內外的壓強差檢驗，所以當觀察到萬用瓶中的水進入導管并形成一段穩定的水柱，說明裝置氣密性良好；
（2）一氧化碳具有可燃性，和空氣混合，加熱時可能發生爆炸，所以點燃酒精燈前，需要“待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下”的原因是：排盡W型管內的空氣，防止點燃酒精燈進行加熱時發生爆炸；
（3）鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，所以步驟4中能觀察到的現象是：有氣泡產生，固體溶解，溶液變成淺綠色。
故答案為：（1）萬用瓶中的水進入導管并形成一段穩定的水柱；
（2）排盡W型管內的空氣，防止點燃酒精燈進行加熱時發生爆炸；
（3）有氣泡產生，固體溶解，溶液變成淺綠色。
【習題鞏固】
一．選擇題（共14小題）
1．某單質X在一定條件下能從含Y元素的化合物中置換出單質Y，則下列敘述錯誤的是（　　）
A．若X、Y單質都是金屬且在水溶液中進行，則X一定比Y活潑
B．若單質都是金屬且在水溶液中進行，則X越活潑，越容易置換出單質Y
C．若X是金屬時，則Y可能是金屬，也可能是非金屬
D．若X是非金屬時，則Y可能是金屬，也可能是非金屬
【解答】解：A、若X、Y單質都是金屬且在水溶液中進行，則X一定比Y活潑，該選項說法正確；
B、若單質都是金屬且在水溶液中進行，X越活潑，不一定越容易置換出單質Y，例如，鈉和氯化亞鐵溶液混合時，鈉先和水反應生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉再和氯化亞鐵反應，該選項說法不正確；
C、若X是金屬時，則Y可能是金屬，也可能是非金屬，例如X、Y分別是鋅、鐵時，鋅能和氯化亞鐵反應生成氯化鋅和鐵，X、Y分別是鎂、碳時，鎂在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳，該選項說法正確；
D、若X是非金屬時，則Y可能是金屬，也可能是非金屬，例如X、Y分別是碳、鐵時，高溫條件下碳和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，X、Y分別是氯氣、溴時，氯氣能和溴化氫反應生成氯化氫和溴，該選項說法正確。
故選：B。
2．某金屬合金5g與足量的稀鹽酸發生反應，產生0.2g氫氣，則該合金不可能是（　　）
A．Mg和Zn
B．Al和Cu
C．Mg和Al
D．Al和Zn
【解答】解：鎂、鋅、鋁和稀鹽酸反應的化學方程式及其質量關系：
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，
24
2
2.4g
0.2g
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑，
65
2
6.5g
0.2g
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑，
54
6
1.8g
0.2g
由以上質量關系可知，Mg和Zn的合金5g與足量的稀鹽酸發生反應，產生氫氣質量可能是0.2g，Al和Cu的合金5g與足量的稀鹽酸發生反應，產生氫氣質量可能是0.2g，Mg和Al的合金5g與足量的稀鹽酸發生反應，產生氫氣質量大于0.2g，Al和Zn的合金5g與足量的稀鹽酸發生反應，產生氫氣質量可能是0.2g，因此該合金不可能是Mg和Al。
故選：C。
3．“擬晶”是一種具有凸多面體規則外形但不同于晶體的固態物質。Al65Cu23Fe12是20世紀發現的幾百種“擬晶”之一，具有合金的某些優良物理性能。有關這種“擬晶”的說法錯誤的是（　　）
A．Al65Cu23Fe12的硬度比金屬Al、Cu、Fe都大
B．Al65Cu23Fe12中三種金屬的化合價均可視作零
C．Al65Cu23Fe12不可用作長期浸泡在海水中的材料
D．Al65Cu23Fe12不與稀硫酸反應
【解答】解：A、一般合金的硬度大于其組成中純金屬的硬度，故正確；
B、Al65Cu23Fe12中各組分仍為游離狀態，三種金屬的化合價可以視為0，故正確；
C、Al65Cu23Fe12中的三種金屬在海水中都會銹蝕，故正確；
D、Al65Cu23Fe12中鋁和鐵都可以與硫酸反應，故錯誤；
故選：D。
4．把等質量的X、Y、Z、M四種金屬分別加入到同體積、同濃度的足量稀鹽酸中。再把Y加入到MNO3溶液中。反應關系如圖所示。據此判斷四種金屬的活動性順序為（　　）
A．Z＞X＞M＞Y
B．X＞Z＞Y＞M
C．X＞Z＞M＞Y
D．Y＞M＞Z＞X
【解答】解：由圖象可知，X、Z能和稀鹽酸反應，并且X和稀鹽酸反應時間短，說明X比Z活潑，YM不能和稀鹽酸反應，說明YM不如XZ活潑。Y能和MNO3反應，說明Y比M活潑，因此四種金屬的活動性順序為：X＞Z＞Y＞M。
故選：B。
5．如圖是CO還原氧化鐵的“微型”實驗裝置。（夾持儀器等略），已知：HCOOHH2O+CO↑，下列說法不正確的是（　　）
A．實驗中所需CO可現制現用
B．此裝置可節約用品，污染小，現象明顯
C．實驗時先擠壓軟塑料滴瓶，再點燃酒精噴燈
D．該實驗中所涉及反應的基本類型有分解反應和置換反應
【解答】解：A．實驗中所需CO可通過膠頭滴管加入甲酸的方法來制取一氧化碳，可現制現用，故選項說法正確；
B．該套裝置比較小，節約藥品，產生的污染物也較少，現象比較明顯，故選項說法正確；
C．一氧化碳不純時加熱或點燃可能會發生爆炸，所以為保證實驗成功，應先擠壓軟塑料滴瓶，將HCOOH加入熱濃硫酸中，使產生的CO排盡裝置中的空氣，再點燃酒精噴燈進行加熱，故選項說法正確；
D．甲酸在熱的濃硫酸的作用下分解為水和一氧化碳，屬于分解反應；一氧化碳在高溫的條件下與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，反應物是兩種化合物，不符合置換反應的概念，故選項說法錯誤。
故選：D。
6．如圖為探究鋁和銅的金屬活動性強弱的實驗如圖，下列說法不正確的是（　　）
A．現象：在反應過程中，觀察到溶液顏色由藍色變為無色
B．反應后液體的質量比反應前增重了
C．其反應微觀的實質：2Al+3Cu2+═2Al3++3Cu
D．根據圖示可以得出的鋁活動性比銅強
【解答】解：A、鋁與硫酸銅反應生成硫酸鋁和銅，所以在反應過程中，觀察到溶液顏色由藍色變為無色，故正確；
B、由化學方程式可知，每54份質量的鋁置換192份質量的銅，所以反應后溶液比反應前的溶液質量減少，故錯誤；
C、由微粒的變化可知，其反應微觀的實質：2Al+3Cu2+═3Al3++4Cu，故正確；
D、鋁可以置換銅，說明鋁活動性比銅強，故正確。
故選：B。
7．某化學興趣小組利用如圖裝置探究鐵生銹的條件，一段時間后，只有一個集氣瓶中的鐵絲生銹，下列說法不正確的是（　　）
A．甲瓶中的鐵絲生銹
B．通過對比甲瓶和乙瓶中的現象，可以說明鐵生銹的一個條件是與水接觸
C．通過對比甲瓶和丙瓶中的現象，可以說明防止鐵生銹的一個方法是隔絕氧氣
D．實驗后向甲、乙、丙瓶中分別注入一定量稀鹽酸，觀察到的現象相同
【解答】解：A、甲瓶中的鐵絲能與氧氣、水充分接觸，甲瓶中的鐵絲生銹，故選項說法正確。
B、通過甲、乙兩組實驗，其它條件相同，水是變量，可以說明鐵生銹的一個條件是與水接觸，故選項說法正確。
C、通過甲、丙兩組，其它條件相同，氧氣是變量，可以說明鐵生銹的一個條件是與氧氣接觸，故隔絕氧氣可以防止鐵生銹，故選項說法正確。
D、乙、丙未生銹，故加入稀鹽酸后可以直接看到氣泡，而甲生銹，加入稀鹽酸后不會立即看到氣泡，現象不同，故選項說法錯誤。
故選：D。
8．往硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中緩慢連續加入質量為m的鋅粉，溶液中析出固體的質量與參加反應的鋅粉質量關系如圖所示，下列說法中不正確的是（　　）
A．ab段（不含兩端點）析出的金屬是Ag
B．bc段（不含兩端點）析出的金屬是Cu
C．ab段（不含兩端點）對應溶液中含有的金屬離子為Zn2+、Ag+和Cu2+
D．bc段（不含兩端點）對應溶液中含有的金屬離子為Zn2+和Ag+
【解答】解：由于金屬的活動性順序是鋅＞銅＞銀，往硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中緩慢連續加入質量為m的鋅粉，鋅先與硝酸銀反應生成了硝酸鋅和銀，當硝酸銀反應完全后再與硝酸銅生成了硝酸鋅和銅。反應的質量比：
Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag
65
216
a﹣b是鋅和硝酸銀反應
Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu，
65
64
b﹣c是鋅和硝酸銅反應。
A、ab段（不含兩端點）析出的金屬是Ag，故A說法正確；
B、bc段（不含兩端點）析出的金屬是Cu，故B說法正確；
C、ab段（不含兩端點）對應溶液中含有的金屬離子為Zn2+、Ag+和Cu2+，故C說法正確；
D、bc段（不含兩端點）硝酸銀已完全反應，對應溶液中不含有Ag+，故D說法不正確。
故選：D。
9．等質量的鋅與過量鹽酸在不同的實驗條件下進行反應，實驗數據如表。收集相同條件下相同體積的氫氣，所需時間最短的一組是（　　）
組別
A
B
C
D
鹽酸濃度/%
2.5
2.5
4.0
4.0
溫度/℃
25
25
40
40
鋅的狀態
塊狀
粉末
塊狀
粉末
A．A
B．B
C．C
D．D
【解答】解：反應物的濃度越大，反應速率越快；溫度越高，反應速率越快；反應物的接觸面積越大，反應越劇烈，則由表格數據可知，D組反應速率最快，收集相同條件下相同體積的氫氣，所需時間最短。
故選：D。
10．某同學將未打磨的鎂條放入盛有稀鹽酸的密閉容器中，用壓力傳感器測得容器內氣體壓強與反應時間的關系圖如圖，下列選項正確的是（　　）
A．AB段化學反應是Mg+HCl═MgCl2+H2↑
B．CD段壓強變化主要影響因素是溫度
C．A點鹽酸濃度等于B點鹽酸濃度
D．B點溶液質量大于C點溶液質量
【解答】解：A、AB段化學反應是MgO+2HCl═MgCl2+H2O，該選項說法不正確；
B、CD段壓強變化主要影響因素是溫度，即完全反應后溫度降低，壓強減小，該選項說法正確；
C、A點鹽酸濃度小于B點鹽酸濃度，是因為隨著反應進行，氯化氫不斷減少，該選項說法不正確；
D、鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣，隨著反應進行，溶液質量增大，因此B點溶液質量小于C點溶液質量，該選項說法不正確。
故選：B。
11．小樂對硝酸銀、硝酸銅和硝酸鋅的混合溶液進行了圖示操作，下列分析正確的是（　　）
A．濾渣中的物質為銀、銅和鐵
B．濾液中的陽離子為Fe3+和Zn2+
C．濾液的質量大于混合溶液的質量
D．向濾液中滴加稀鹽酸會出現白色沉淀
【解答】解：硝酸銀、硝酸銅和硝酸鋅的混合溶液加入鐵粉，則鐵首先與硝酸銀反應生成硝酸亞鐵和銀，然后鐵與硝酸銅反應生成硝酸亞鐵和銅；濾渣加入稀硫酸有氣泡產生，則濾渣中還有鐵存在；
A、濾渣中的物質為銀、銅和鐵，故A選項正確；
B、濾液中的陽離子為Fe2+和Zn2+，故B選項錯誤；
C、Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag
342
180
Fe+Cu（NO3）2＝Fe（NO3）2+Cu
188
180
根據反應的化學方程式以及物質間的質量關系可以看出，溶質質量都減小，故溶液質量減小，濾液的質量小于混合溶液的質量，故B選項錯誤；
D、濾液中含有的是硝酸鋅和硝酸亞鐵，不含有硝酸銀，故加入鹽酸不會產生沉淀，故D選項錯誤；
故選：A。
12．研究證明，某些金屬具有很強的捕捉氫的能力，在一定的溫度和壓力條件下，這些金屬
能夠大量“吸收”氫氣，反應生成金屬氫化物，同時放出熱量。其后，將這些金屬氫化物加熱，它們又會分解，將儲存在其中的氫釋放出來。這些會“吸收”氫氣的金屬，稱為儲氫合金。則下列說法中正確的是（　　）
A．在存儲過程中氫元素的化合價改變
B．氫氣在儲存過程中發生了物理變化
C．氫氣在儲存過程中部分內能轉化為化學能
D．儲氫合金是一種化合物
【解答】解：A、氫氣中氫元素化合價是零，金屬
能夠大量“吸收”氫氣，反應生成金屬氫化物，金屬氫化物中化合價不是零，故A正確；
B、氫氣在儲存過程中與金屬反應生成其他物質，是化學變化，故B錯；
C、金屬
能夠大量“吸收”氫氣，反應生成金屬氫化物，同時放出熱量，說明氫氣在儲存過程中部分內能轉化為熱能，故C錯；
D、儲氫合金屬于混合物，故D錯。
故選：A。
13．在相同質量、相同質量分數的稀硫酸中，分別加入足量的Mg、Fe、Zn三種金屬，某發生反應的質量關系如圖所示，根據圖中信息，下面推理合理的是（　　）
A．反應生成氫氣質量：Mg＝Fe＝Zn
B．曲線P、Q、M所表示的金屬分別表示Mg、Zn、Fe
C．三種金屬反應速率：Mg＞Fe＞Zn
D．反應后溶液質量：Mg＝Fe＝Zn
【解答】解：A、相同質量、相同質量分數的稀硫酸中，分別加入足量的Mg、Fe、Zn三種金屬，則最終生成的氫氣的質量相等，正確；
B、與等質量的稀硫酸反應，開始消耗的鋅的質量大，鎂的質量小，故P是鎂，Q是鐵，M是鋅，錯誤；
C、三種金屬的活動性順序為Mg＞Zn＞Fe，錯誤；
D、反應后溶液的質量為Zn＞Fe＞Mg，錯誤；
故選：A。
14．為探究鋅、銅、鐵三種金屬的活動性順序，某學習小組做了如圖甲所示實驗，實驗結束后，將試管①、試管②內的物質全部倒入同一燒杯中，充分反應后發現燒杯中的紅色固體物質明顯增多，如圖乙所示，則有（　　）
A．甲圖試管①中反應后固體可能不含鐵
B．甲圖試管②中反應后固體可能含鐵
C．反應后燒杯中的固體一定含有鐵
D．燒杯中最后所得固體的質量一定大于2a
g
【解答】解：由于三種的金屬的活動性順序是鋅＞鐵＞銅，所以甲中鐵不會與氯化鋅反應，乙中鐵會置換出氯化銅中的銅，將試管①、試管②內的物質全部倒入同一燒杯中，充分反應后發現燒杯中的紅色固體物質明顯增多，說明鐵又會置換出氯化銅中的銅，所以：
A、由于甲中鐵不會與氯化鋅反應，所以甲圖試管①中反應后固體一定含鐵，故A錯誤；
B、由上述分析可知，甲圖試管②中反應后的固體一定不含鐵，故B錯誤；
C、通過上面的分析可知，鐵會置換出氯化銅中的銅，但是氯化銅的量不能確定，所以反應后燒杯中的固體中是否含鐵，不能確定，故C錯誤；
D、通過題中的分析可知，加入鐵的質量是2a，每56份質量的鐵會置換出64份質量的銅，所以反應后固體的質量大于2a克，故D正確。
故選：D。
二．實驗探究題（共4小題）
15．為了從硝酸亞鐵和硝酸銀的混合溶液中，提取并回收銀，小潯設計了如圖的實驗方案：
（1）若溶液乙為無色溶液，則固體甲一定含有的物質是　鐵、銀　，可能含有的物質是　鋅　。
（2）若溶液乙為淺綠色溶液，則溶液乙中溶質的組成可能是　Zn（NO3）2、Fe（NO3）2　或　Zn（NO3）2、Fe（NO3）2、AgNO3　（填化學式）。
【解答】解：（1）在金屬活動性順序中，鋅＞鐵＞氫＞銀，在硝酸亞鐵和硝酸銀的混合溶液中，加入一定量的鋅，鋅先與硝酸銀反應生成了硝酸鋅和銀，若硝酸銀完全反應鋅再與硝酸亞鐵反應生成了硝酸鋅和鐵，乙為無色溶液，說明硝酸亞鐵和硝酸銀全部參加化學反應，鋅能與硝酸亞鐵反應生成硝酸鋅和鐵，能與硝酸銀反應生成硝酸鋅和銀，所以固體甲中含有鐵和銀，可能有剩余的鋅；
（2）若溶液乙為淺綠色溶液，說明了溶液中含有硝酸亞鐵，鋅完全發生了反應，溶液中一定含有硝酸鋅、硝酸亞鐵，可能含有硝酸銀，所以溶液乙中溶質的組成可能是Zn（NO3）2、Fe（NO3）2或Zn（NO3）2、Fe（NO3）2、AgNO3。
故答案為：（1）鐵、銀；鋅；
（2）Zn（NO3）2、Fe（NO3）2；Zn（NO3）2、Fe（NO3）2、AgNO3。
16．某校課外活動小組的同學在老師的幫助下，探究用赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）煉鐵的主要反應原理。他們設計的實驗裝置如圖所示。回答下列問題：
（1）實驗中澄清石灰水作用是　檢驗是否有二氧化碳生成　。
（2）圖1實驗時應先點燃哪個酒精燈，請判斷并說明理由　②，防止一氧化碳排放到空氣中造成污染　。
（3）圖2與圖1相比，它的主要優點是　充分利用了能源　。
【解答】解：（1）因為二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水，即二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，所以裝置中澄清石灰水的作用為檢驗是否有二氧化碳生成；故填：檢驗是否有二氧化碳生成；
（2）因為要先通一氧化碳排凈玻璃管內的空氣，而一氧化碳有毒不能排放到空氣中去，所以要先點燃第②個酒精燈；故填：②，防止一氧化碳排放到空氣中造成污染；
（3）與圖1裝置相比，圖2裝置的主要優點是充分利用了尾氣中一氧化碳燃燒放出的熱量，充分利用了能源；故填：充分利用了能源。
17．用如圖裝置完成CO還原Fe2O3的實驗。緩慢通入一定量的CO．點燃酒精噴燈，繼續通入CO．一段時間后，當粉末全部變為黑色時，停止通入CO，熄滅酒精噴燈。
（1）CO與Fe2O3反應的化學方程式是　3CO+Fe2O32Fe+3CO2　。
（2）在冷卻過程中，為防止管中黑色粉末表面因與空氣接觸而變為紅色，應補充的操作是　繼續通CO至玻璃管冷卻或用彈簧夾夾住氣球　。
（3）有同學提出黑色粉末中還可能含有Fe3O4．資料：Fe3O4不與CuSO4與溶液反應。為驗證黑色粉末成分。該同學取少量樣品于燒杯中，加過量CuSO4溶液，充分反應。證明黑色粉末中含有Fe和Fe3O4的現象是　黑色粉末部分變紅　。
【解答】解：（1）一氧化碳能與氧化鐵高溫反應生成鐵和二氧化碳，故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）為防止管中黑色粉末表面因與空氣接觸而變為紅色，可以繼續通
CO
至玻璃管冷卻或用彈簧夾夾住氣球，故填：繼續通
CO
至玻璃管冷卻或用彈簧夾夾住氣球；
（3）鐵能與硫酸銅反應而四氧化三鐵不與硫酸銅反應，故會觀察到黑色粉末部分變紅，故填：黑色粉末部分變紅。
18．“食品蒸汽加熱器”常用于野外加熱食物。加熱袋中的固體粉末含鎂粉、鐵粉和氯化鈉，使用時向其中加入水袋中的水，即可產生大量熱。實驗小組針對放熱過程中的反應原理展開探究。
【查閱資料】
①常溫下鎂粉能與水反應放熱而鐵粉不能。
②氫氧化鎂是難溶于水的白色固體。
【進行實驗】
同學們用如圖所示裝置進行模擬實驗：分別取不同成分的固體粉末放入甲中，通過分液漏斗向其中均加入8mL水，讀取甲中所得固液混合物的最高溫度，實驗記錄如下表：
（實驗時的室溫為22.7℃；除B外，其余實驗中鎂粉的質量均為1.0g）
實驗序號
A
B
C
D
E
F
固體成分
Mg
Fe
Mg+Fe
Mg+NaCl
Fe+NaCl
Mg+Fe+NaCl
乙中現象
少量肥皂泡，難以點燃
①　無肥皂泡　
少量肥皂泡，難以點燃
較多肥皂泡，點燃有爆鳴聲
無肥皂泡
大量肥皂泡，點燃有爆鳴聲
混合物溫度
23.1℃
22.8℃
23.1℃
24.2℃
22.8℃
27.2℃
【獲得結論】
（1）實驗A證明了鎂粉與水能反應，反應的化學方程式為Mg+2H2O═　Mg（OH）2+H2↑　。
（2）使鎂粉與水迅速反應并放熱的最佳方法是向鎂粉中加入　Fe和NaCl　。
【反思改進】
（1）同學們分析實驗數據發現，升高的溫度不足以加熱食物，其可能的原因是　固體藥品用量少　。
（2）同學們根據實驗結果進一步猜測，實驗F中的反應結束后，甲中的固液混合物中仍然含有NaCl和鐵粉，通過補充實驗證明了上述猜測。補充的實驗方案是：取少量固液混合物，　過濾，向濾渣中加入足量稀鹽酸，固體溶解，有氣泡冒出，溶液變淺綠色，證明有Fe，取濾液蒸發結晶　，得到白色固體（經檢驗為NaCl）。
【解答】解：【進行試驗】①鐵不會與水反應，所以鐵和水反應時，無肥皂泡產生；
【獲得結論】（1）水和鎂反應會生成氫氧化鎂和氫氣，化學方程式為：Mg+2H2O═Mg
（OH）2+H2↑；
（2）通過分析表中各物質之間的反應和升高的溫度可知，使鎂粉與水迅速反應并放熱的最佳方法是向鎂粉中加入Fe和NaCl；
【反思改進】（1）固體較少、配比不合適等原因都會造成溫度上升不明顯，所以分析實驗數據發現，升高的溫度不足以加熱食物，其可能的原因是：固體藥品用量少；
（2）鐵會與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，氯化鈉的溶解度受溫度影響變化不明顯，所以補充的實驗方案是：取少量固液混合物，過濾，向濾渣中加入足量稀鹽酸，固體溶解，有氣泡冒出，溶液變淺綠色，證明有Fe，取少量固液混合物，經過過濾，取濾液蒸發結晶，得到白色固體（經檢驗為NaCl）。
故答案為：
【進行實驗】①無肥皂泡；【獲得結論】（1）Mg（OH）2+H2↑；（2）Fe和NaCl；
【反思改進】（1）固體藥品用量少（或水太多、反應物配比不合適、反應時間不足等（合理即可）；
（2）過濾，向濾渣中加入足量稀鹽酸，固體溶解，有氣泡冒出，溶液變淺綠色，證明有Fe，取濾液蒸發結晶；
三．解答題（共2小題）
19．已知碳酸亞鐵在隔絕空氣的情況下，可以分解生成氧化亞鐵和二氧化碳，某化學興趣小組用如圖所示裝置模擬冶煉鐵的過程，判斷樣品中碳酸亞鐵的含量（該裝置氣密性良好，B中氫氧化鈉溶液足量）。
實驗過程中，先打開K通入一氧化碳再加熱裝置A中固體質量不再減少后，停止加熱，待裝置A
冷卻到室溫后關閉K，實驗測得裝置A中固體質量減少了a克，裝置B中液體質量增加了b克。回答下列問題：
（1）儀器①的名稱是　酒精燈　。
（2）能判斷生成的二氧化碳全部被裝置B吸收的依據是裝置B的質量增加且　C中澄清的石灰水不變渾濁　。
（3）若生成的二氧化碳全部被裝置B吸收，不考慮水的蒸發且該樣品中所含雜質不參加反應，則a　＜　b（填＞或＜、＝）
（4）D處為收集尾氣的裝置，應選擇　乙　裝置（填甲，乙或丙）。
【解答】解：（1）儀器①的名稱是酒精燈，故填：酒精燈；
（2）判斷生成的二氧化碳全部被裝置B吸收的依據是：裝置B的質量增加并且C中澄清的石灰水不變渾濁，故填：C中澄清的石灰水不變渾濁；
（3）根據質量守恒定律，A中的質量減少是碳酸亞鐵反應，最后變成鐵，所以減少的質量是碳酸亞鐵中的碳元素和氧元素的質量和，而裝置B中增加的質量是二氧化碳的質量，二氧化碳中碳元素和氧元素，不但有碳酸亞鐵中的，也有一氧化碳中的，所以裝置B中增加的質量大于A中減少的質量，故填：＜；
（4）一氧化碳有毒，排放到空氣中會污染大氣，所以要進行尾氣處理，能收集尾氣的裝置是乙；故選：乙。
故答案為：（1）酒精燈；
（2）C中澄清的石灰水不變渾濁；
（3）＜；
（4）乙。
20．小科利用如圖所示的材料完成探究實驗，杠桿已調至平衡。
（1）實驗1中，一段時間后，左邊鐵粉布包下降，是因為鐵粉與　水蒸氣　、氧氣發生了反應。將鐵粉換成下列物質中的　B　（填字母序號），杠桿也會出現類似現象。
A．NaCl晶體
B．NaOH固體
（2）實驗2中，通入CO2一段時間，右邊乒乓球　下降　（填“上升”或“下降”）。
【解答】解：（1）鐵與氧氣、水蒸氣發生緩慢氧化生成鐵銹，質量增加，故較長時間后左邊鐵粉布包下降；氫氧化鈉具有吸收二氧化碳和水質量增重，杠桿也會出現相似現象。故填：水蒸氣；B；
（2）實驗2中，通入CO2一段時間，二氧化碳的密度比空氣的大，左邊的乒乓球上升，右邊乒乓球下降。故填：下降。

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