早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究，请按要求填空：

（1）利用CO炼铁的反应原理是： ；

（2）实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是 ；

（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是 ；

（4）实验开始时要先通入CO，把装置中的空气排尽后再加热，原因

是： ；

（1） 3CO+Fe₂O₃  ====2Fe+3CO₂ ；   （2）石灰水变浑浊

         （3）燃烧多余的CO（或消除CO对空气的污染）

         （4）防止发生爆炸；

铝是生活中常见的金属之一。关于铝的“自我保护”能力极强的原因，这一问题引起了同学们的极大兴趣，纷纷提出自己的看法：①铝的化学性质本来不活泼，难被腐蚀；②市场上的铝材料通常是铝合金，合金是不发生化学反应的；③铝性质活泼，表面能产生一层结构致密的氧化膜。你所认同的是（ ）

A:① B:② C:①②③ D:③

如图是中六种常见物质之间的转化关系图.已知A.D.F均为单质，其中D.F为金属单质，D的合金是使用最多的金属材料；B为氧化物，C是一种常见的酸，E的溶液呈蓝色，试回答下列问题：（框图中的反应条件和某些生成物已略去）

（1）请写出下列物质的化学式：B　　，D　　，F　　.

（2）上述反应中，不属于置换反应的是　（填序号）.

（3）请写出反应④的化学方程式：　.

【考点】物质的鉴别、推断；置换反应及其应用；书写化学方程式.

【分析】根据A、D、F均为单质，其中D、F为金属单质，D的合金是使用最多的金属材料，所以D是铁，B为氧化物，C是一种常见的酸，E的溶液呈蓝色，所以E是硫酸铜或氯化铜，B是氧化铜，C是硫酸或盐酸，C和D反应是硫酸和铁反应产生硫酸亚铁和氢气，所以A是氢气，氢气和氧化铜反应生成铜和水，所以F是金属铜，然后将推出的物质进行验证即可.

【解答】解：（1）A、D、F均为单质，其中D、F为金属单质，D的合金是使用最多的金属材料，所以D是铁，B为氧化物，C是一种常见的酸，E的溶液呈蓝色，所以E是硫酸铜或氯化铜，B是氧化铜，C是硫酸或盐酸，C和D反应是硫酸和铁反应产生硫酸亚铁和氢气，所以A是氢气，氢气和氧化铜反应生成铜和水，所以F是金属铜，经过验证，推导正确，所以B是CuO，D是Fe，F是Cu；

（2）反应①是硫酸和铁反应产生硫酸亚铁和氢气，属于置换反应；反应②是氢气和氧化铜反应产生铜和水，属于置换反应；反应③硫酸和氧化铜反应产生硫酸铜和水，属于复分解反应；反应④是铁和硫酸铜反应产生硫酸亚铁和铜，属于置换反应，故选：③；

（3）反应④是铁和硫酸铜反应产生硫酸亚铁和铜，化学方程式为：CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄.

故答案为：（1）CuO，Fe，Cu；

（2）③；

（3）CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄.

【点评】在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可.

　

A.~H都是中常见的物质，已知B.为黑色固体，D.为红色固体单质，F.为红色固体，它们的转化关系如图所示。

请回答：

（1）物质B.的化学式为 ▲ ；

（2）反应①的化学方程式为

▲ ；

写一个能实现反应④的化学方程式

▲ 。

（3）反应①、③的反应基本类型是否相同? ▲ 。

（1）CuO    （2）C +2CuO ==== 2Cu + CO₂↑    Fe + CuSO₄ ==== Cu + FeSO₄ 

   （3）不同

人类文明的发展和社会的进步都离不开金属材料.继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为标态，据此回答下列问题.

（1）目前，世界上年产量最高的金属是　　.

（2）在金属制品表面镀一层铬可以防止金属锈蚀，其原理是隔绝空气中的　　和　　.

（3）在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量锌粉，反应停止后过滤，滤液仍为蓝色.则滤渣中一定没有　　；滤液中一定有　　和　　.（填化学式）

【考点】金属锈蚀的条件及其防护；金属的化学性质.

【分析】（1）根据金属材料的应用来分析；

（2）根据金属的锈蚀因素来分析；

（3）根据三种金属活动性由强到弱的顺序：锌＞铜＞银，当把锌粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中时，银首先被置换出来，在银完全置换后，铜才能被置换出来；一定量的锌粉，可能完全转换出银，也可能只置换出部分的银，滤液呈蓝色，说明滤液中含有硝酸铜，锌可能没有置换出铜，有可能置换出部分铜等知识进行分析.

【解答】解：（1）铁是目前世界上产量最高的金属，故填：铁；

（2）某些金属暴露在空气中时容易生锈，防止金属生锈的方法通常是把金属和空气或水隔绝.故填：氧气；水蒸气；

（3）锌和硝酸银发生了置换反应，溶液显蓝色，所以滤液中一定含有硝酸铜和硝酸锌；锌也可能反应了少量的硝酸银，也可能将硝酸银全部反应完，所以滤液中可能含有硝酸银，锌会首先与硝酸银发生置换反应，所以滤渣中一定有银，锌可能与硝酸铜反应，有可能没有反应，所以滤渣中可能含有铜，由于有硝酸铜的剩余，则一定没有锌，故填：Zn；Zn（NO₃）₂；Cu（NO₃）₂.

　

已知：①金属钠是一种活泼的金属，与水反应生成氢氧化钠和氢气；②难溶于水的碱受热分解生成相应的氧化物和水.A.、B.、C.、D.、E.、F.、G.、H.是中常见的物质，甲、乙、丙是三种金属.其中甲最活泼，乙是红色金属，丙能被磁铁吸引.各物质间相互转化关系如图：

请回答下列问题：

（1）写出A.、E.、G.的化学式：A.　，E.　，G.　　.

（2）操作X.的名称是　　.

（3）①无色溶液D.与蓝色溶液F.反应的化学方程式为　

②金属甲与无色液体A.反应的化学方程式为　　，该反应的基本类型　

（4）甲、乙、丙三种金属的活动性由强到弱的顺序是　，无色气体C.在点燃或加热前必须进行的操作是　　.

【考点】物质的鉴别、推断；金属活动性顺序及其应用；反应类型的判定；书写化学方程式、.

【分析】根据A、B、C、D、E、F、G、H是中常见的物质，甲、乙、丙是三种金属，甲最活泼，丙能被磁铁吸引，所以丙是铁，乙是红色金属，所以乙是铜，铜和无色气体B反应会生成黑色固体G，所以B是氧气，G是氧化铜，无色溶液D和蓝色溶液反应会生成蓝色沉淀F和硫酸钠溶液，依据复分解反应原理可知，蓝色沉淀F是氢氧化铜沉淀，氢氧化铜加热生成氧化铜和水，所以E是氧化铜，A是水，水通电会生成氢气和氧气，B和铜反应会生成氧化铜，所以B是氧气，C是氢气，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，所以G是硫酸亚铁，氢气和氧化铜在加热的条件下生成铜和水，然后将推出的各种物质代入转化关系中验证即可.

【解答】解：（1）A、B、C、D、E、F、G、H是中常见的物质，甲、乙、丙是三种金属，甲最活泼，丙能被磁铁吸引，所以丙是铁，乙是红色金属，所以乙是铜，铜和无色气体B反应会生成黑色固体G，所以B是氧气，G是氧化铜，无色溶液D和蓝色溶液反应会生成蓝色沉淀F和硫酸钠溶液，依据复分解反应原理可知，蓝色沉淀F是氢氧化铜沉淀，氢氧化铜加热生成氧化铜和水，所以E是氧化铜，A是水，水通电会生成氢气和氧气，B和铜反应会生成氧化铜，所以B是氧气，C是氢气，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，所以G是硫酸亚铁，氢气和氧化铜在加热的条件下生成铜和水，经过验证，推导正确，所以A是H₂O，E是CuO，G是FeSO₄；

（2）经过操作X可以将溶液和不溶性固体进行分离，所以操作X的名称是过滤；

（3）①由于D是氢氧化钠溶液，蓝色溶液F是硫酸铜溶液，硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，化学方程式为：2NaOH+CuSO₄=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓；

②由于甲是金属钠，无色液体A是水，而且两者发生的反应是一种单质和一种化合物反应生成了另外一种单质和一种化合物，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，化学方程式为：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，该反应属于置换反应；

（4）在金属活动性顺序中，越靠前的金属化学性质越活泼，因此甲（钠）、乙（铜）、丙（铁）的活动性由强到弱的顺序是甲＞丙＞乙；由于氢气具有可燃性，因此在点燃或加热前必须要验纯.

故答案为：（1）H₂O，CuO，FeSO₄；

（2）过滤；

（3）①2NaOH+CuSO₄=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓；

②2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，置换反应；

（4）甲＞丙＞乙，验纯.

　

还原性铁粉在潮湿的空气中容易生锈.现有m₁ g生锈的铁粉样品，某兴趣小组同学按如图所示装置进行实验，测定该样品中氧化铁的质量分数（铁锈按氧化铁处理）.

（1）请写出发生在玻璃管内的化学方程式　　.

（2）上述实验过程中，在加热前后都要通一会儿CO气体的作用是：①　　；②　　.

（3）完全反应后，甲同学称得铁粉的质量为m₂ g，同时测得装置B.增重m₃ g，则铁粉样品中氧化铁的质量分数为多少？（请选择合适数据进行计算，并写出计算过程）

考点】一氧化碳还原氧化铁；书写化学方程式、；根据化学反应方程式的计算.

【分析】（1）运用一氧化碳高温条件下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳解答.

（2）根据操作步骤及注意事项分析，并从得氧失氧的角度分析CO的作用；（3）根据装置B增重m₃g，计算出氧化铁的质量，然后根据铁粉样品的总质量计算氧化铁的质量分数.

【解答】解：（1）一氧化碳高温条件下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故答案：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂.

（2）因为CO具有可燃性，遇到空气易发生爆炸，故先通CO的目的是：排出玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸；

被还原出来的铁在温度较高的情况下遇到空气中的氧气容易重新被氧化，所以等停止加热后还有继续通CO至试管冷却的目的是：防止铁重新被氧化；

答案：排出玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸；防止铁重新被氧化；

（3）装置B增重m₃g，说明有m₃g二氧化碳生成，所以我们可以设生成m₃g二氧化碳需要氧化铁X

3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂

         160                     132

          X                       m₃g

，X=

所以样品中含氧化铁的质量分数是： =.

　

南南同学看到“好想你”红枣袋中装有一袋防腐剂，品名为“504双吸剂”，其标签如图1所示.南南和北北对这包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇，设计如图2所示实验进行探究.

【提出问题】久置固体的成分是什么？

【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.

【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe₂O.₃、CaO、Ca（OH）₂和CaCO₃.

【实验探究】

南南同学的方案：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量固体放于试管中，滴加足量的　稀盐酸　.	固体逐渐消失，有无色气体产生，得到浅绿色溶液.	固体中一定含有　Fe　， 一定不含Fe2O.3.

北北同学认为南南同学的实验并不能得出一定不含Fe₂O.₃的结论，并设计如图2所示实验方案继续验证.

（1）步骤①样品用磁铁吸引前需经过研碎，其中研碎的目的是　　.

（2）步骤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　　.

（3）步骤③中反应的化学方程式是　　.

北北同学对滤渣B.又进行探究.

实验操作	实验现象	实验结论
①取滤渣B.于试管中，加入适量稀盐酸 ②生成的气体通入	①固体减少，　有 ②该溶液变浑浊.	固体中一定含有CaCO3 和Fe2O.3.

【实验结论】综合上述实验及所给数据，该久置固体中一定含有的物质是Fe、Fe₂O.₃、CaO、CaCO₃.

【实验拓展】为增强双吸剂的吸收效果，常在双吸剂中加入一定量的NaCl，NaCl的作用可能是　.

【考点】实验探究物质的组成成分以及含量；金属锈蚀的条件及其防护；生石灰的性质与用途；碱的化学性质；盐的化学性质；书写化学方程式、.

【分析】[实验探究]

本题探究了防腐剂的成分，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，不一定不含Fe₂O₃理由是：氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，溶液也是浅绿色.

（1）由乙同学的设计方案可知：磁铁吸引了铁粉，②中固体溶解时放出大量热，因为生石灰溶于水生成熟石灰放出大量的热，由此可以判断固体中一定含有氧化钙；滤液A中的氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，配平即可；

对滤渣B又进行探究：①取滤渣B于试管中，加入适量稀盐酸，固体减少，有气泡冒出，溶液变为黄色；②将生成的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊；固体中一定含有CaCO₃和Fe₂O₃.

[实验拓展]根据加快铁生锈的方法分析

【解答】解：南南同学的方案：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.

（1）步骤①样品用磁铁吸引前需经过研碎，研碎的目的是 增大接触面积，使反应充分

（2）由北北同学的设计方案可知：磁铁吸引了铁粉，②中固体溶解时放出大量热，因为生石灰溶于水生成熟石灰放出大量的热，由此可以判断固体中一定含有氧化钙；

（3）滤液A中的氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，化学方程式为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH

对滤渣B的探究：①根据实验结论，固体中一定含有碳酸钙和氧化铁，因此取滤渣B于试管中，加入适量稀盐酸；②将生成的气体通入澄清石灰水，可看到固体减少，有气泡冒出，溶液变为黄色，澄清石灰水变浑浊；

[实验拓展]铁在盐的环境中生锈速度加快，因此为增强双吸剂的吸收效果，常在双吸剂中加入一定量的NaCl，NaCl的作用可能是 加快双吸剂中铁粉吸收O₂的速率（或加快铁锈蚀的速率）

故答案为：南南同学的方案：稀盐酸     Fe

北北同学：（1）增大接触面积，使反应充分    （2）CaO；（3）Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH

对滤渣B的探究

实验操作	实验现象	实验结论
澄清石灰水.	有气泡冒出，溶液变为黄色.

【实验拓展】加快双吸剂中铁粉吸收O₂的速率（或加快铁锈蚀的速率）

　

金属材料与人类的生产和生活密切相关.请回答：

（1）下列用品中，主要利用金属导电性的是　（填字母）

A.铂金饰品 B.铁锅 C.铝导线

（2）为了验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中可行的是　　（填序号）

①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中 ②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中

③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中 ④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中

（3）在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液.①滤液中一定含有的溶质是　　（填化学式）；②向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是　（填化学式）.

【考点】金属的化学性质；金属的物理性质及用途；金属活动性顺序及其应用.

【分析】（1）根据金属材料的性质和用途分析回答；

（2）在金属活动顺序表中，前边的金属可以把后边的金属从其盐溶液中置换出来，所以可以选择相应的金属和盐溶液进行反应来证明这三种金属的活动性强弱；

（3）根据金属与盐溶液的反应分析回答.

【解答】解：（1）在常见的金属材料用品中，铝导线主要利用金属导电性；

（2）①、铝与硫酸铜反应，可验证铝的活动性比铜强.银与硫酸铜不反应，可知银的活动性比铜弱，可验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序.故①是可行的方案.

②、银与硫酸铝、硫酸铜都不反应反应，可验证铝、铜的活动性比银强.与但不能验证铝、铜的活动性，不可验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序，故②是不可行的方案.

③、铜、银与硫酸铝都不反应反应，可验证铝的活动性比铜、银强.但不能验证铜、银的活动性，不可验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序，故③是不可行的方案.

④铜与硫酸铝不反应，可知铜的活动性比铝弱；铜与硝酸银反应，可验证铜的活动性比银强，可验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序，故④是可行的方案.

（3）在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，①由于镁的活泼性大于同和铜、铁，能与氯化铜和氯化亚铁反应，则滤液中一定含有的溶质是MgCl₂，不能确定氯化铜和氯化亚铁的存在；②若向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是Fe，还有置换出的Cu，Mg不能确定是否存在.

故答案为：（1）C；（2）①④；（3）①MgCl₂，②Fe、Cu.

【点评】本题考查了金属的活动性顺序表以及金属与酸、金属与盐溶液反应的条件，是的重点内容，要求学生一定要牢牢的掌握，并会加以运用.

　

如图是同学们经常使用交通工具﹣﹣自行车，请完成下列各题：

（1）所标各部件中由金属材料制成的是　（填序号），属于有机合成材料的有　（任选一种物质填序号）.

（2）车轮的钢圈在潮湿的空气中会锈蚀，这是铁与空气中的　　和水蒸气等物质发生化学反应的结果.通常用盐酸除铁锈，该反应的化学方程式为　；

（3）新型食品保鲜剂“纳米α铁粉”被称为“双吸剂”，其实质就是利用了铁生锈的原理，若用化学方法检验使用一段时间的“纳米α铁粉”是否完全失效，可选用　　检验，若出现　气泡　的现象，说明该双吸剂仍可使用.

【考点】金属材料及其应用；金属的化学性质；金属锈蚀的条件及其防护；酸的化学性质；书写化学方程式、；合成材料的使用及其对人和环境的影响.

【分析】（1）根据金属材料包括金属与合金；座包、轮胎、反光器等物质属于合成材料解答；

（2）根据铁生锈的条件解答；铁锈的主要成分是氧化铁；

（3）根据金属的化学性质解答.

【解答】解：（1）车把、链条属于金属材料.座包、轮胎、反光器等物质属于合成材料.

（2）生锈是由于钢铁与空气中的水及氧气共同作用导致的，车轮的钢圈采用电镀或者镀上一层难生锈的金属的方法防止钢铁生锈.铁锈的主要成分是氧化铁，能与稀盐酸反应.该反应的化学方程式为：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O.

（3）铁粉完全氧化后与酸反应不会生成氢气.若用化学方法检验使用一段时间的“纳米α铁粉”是否完全失效，可选用稀盐酸，若出现气泡的现象，说明该双吸剂仍可使用.

答案：（1）C；ABDE；（2）氧气；Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；（3）稀盐酸；气泡.