我国外交部郑重声明，今年2月25日在法国佳士德拍卖行拍卖的两件文物鼠首和兔首，其所属权为中国.这两件文物均属于我国圆明园流失在国外的精美铜饰品.铜在常温下几乎不和氧气反应，在潮湿的环境中锈蚀速度也比较慢，其主要是和空气中的氧气、二 氧化碳、水蒸气共同作用而生成铜锈.试回答：铜饰品为什么能长久的保存仍然精美如初？如果你是收藏者，为防止铜制文物锈蚀应当注意什么？（答两点即可）

【考点】金属锈蚀的条件及其防护.

【专题】结合课本知识的信息；压轴实验题.

【分析】在通常情况下铜的化学性质不活泼，不容易和其它物质发生化学反应，在干燥的环境中不容易生锈.

【解答】解：铜饰品能长久的保存仍然精美如初的原因是：铜的化学性质比较稳定，在常温下几乎不和氧气反应.

为防止铜制文物锈蚀应当注意：把铜制文物保存在干燥的环境中；把铜制文物放在装有保护气的密闭容器中.

【点评】解答本题要充分理解铜的化学性质不活泼，在潮湿的环境中也能生锈，要掌握保存铜制品的正确方法.

　

铜器长期暴露在空气中会生成铜绿（俗称铜锈）.铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，碱式碳酸铜不稳定，受热分解成黑色固体物质、无色气体和水.这种黑色固体和无色液体的成分是什么呢？

查阅资料：碱式碳酸铜的化学式是Cu₂（OH）₂CO₃.稀硫酸能与Fe₂O.₃、CuO等金属氧化物反应，生成盐和水.

提出猜想：某同学根据碱式碳酸铜的化学式对黑色固体、无色液体的成分做出了一下猜想：

①无色气体为二氧化碳；②黑色固体为氧化铜；③…

实验验证：实验装置如图.

在此实验装置中，大试管的管口略向下倾斜的目的是　　.

验证①：若猜想①正确，实验过程中应该看到澄清的石灰水　　. 产生此现象的化学方程式是　　.在反应完全停止加热时，针对熄灭酒精灯和把导管移出液面这两步操作，你认为应该先进行的操作是　　.

验证②：从装置中取下大试管并冷却到室温，然后向大试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察实验现象.若猜想②正确，观察到得实验现象应该是　　，发生反应的化学方程式为　　.

【考点】实验探究物质的组成成分以及含量；常见气体的检验与除杂方法；酸的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

【专题】科学探究.

【分析】使用试管对固体加热时，为防止药品湿存水或受热生成的水在管口凝聚后回流，需要保持试管口略低于底部；

验证①：气体为二氧化碳时，二氧化碳通入澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成不溶于水的碳酸钙，石灰水会变浑浊；

验证②：为验证氧化铜，根据氧化铜可与酸反应的性质，把黑色固体放入稀硫酸中，若能看到固体溶解而溶液呈蓝色，可以说明黑色固体为氧化铜.

【解答】解：碱式碳酸铜受热分解生成的水在试管口冷凝成液体，为防止液态水回流至试管底引起试管炸裂，需要使试管口略向下倾斜；

故答案为：防止冷凝水回流到试管底部，炸裂试管；

验证①：二氧化碳气体能使澄清的石灰不变浑浊，实验室通常根据这一现象检验气体为二氧化碳；二氧化碳与氢氧化钙反应生成不溶于水的碳酸钙和水；实验结束时，为防止试管内的液体倒吸入大试管，应先把导管移出液而，然后再停止加热；

故答案为：变浑浊；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；把导管移出液面；

验证②：黑色的粉末氧化铜能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸铜溶液和水；因此，当向黑色固体中加入稀硫酸，观察到黑色固体溶解，且溶液变成蓝色时，可说明黑色粉末为氧化铜；

故答案为：黑色固体溶解，溶液变成蓝色；CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O.

【点评】能使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳；能溶于稀硫酸得到蓝色溶液的黑色固体为氧化铜；对试管内固体加热时，试管口应向下倾斜.

　

将一根锃亮的铁丝放入蓝色的硫酸铜溶液中，过一会，发现铁丝表面出现了红色物质.

（1）写出发生反应的化学方程式：　.

（2）由此判断金属的活动性：Fe　　Cu（选填“＞”、“=”或“＜”）

（3）在化学反应中，元素化合价升高的反应物是还原剂，元素化合价降低的反应物是氧化剂.请你指出上述反应中，氧化剂是　　.

【考点】金属活动性顺序及其应用；常见元素与常见原子团的化合价；有关元素化合价的计算；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

【专题】结合课本知识的信息.

【分析】在金属活动性顺序中，只有前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来，根据这一规律可以判断反应的发生及验证金属的活动性强弱.

【解答】解：（1）由于在金属活动性顺序中，铁在铜前，因此铁可以和硫酸铜溶液反应，故答案为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu

（2）由于铁可以和硫酸铜溶液反应，从而证明铁的化学性质比铜活泼，故答案为：＞

（3）由于铁元素的化合价有0→+2，而铜元素由+2→0，因此硫酸铜是氧化剂，故答案为：CuSO₄

【点评】本题难度不大，主要考查了对金属活动性顺序的应用，从而培养学生对金属活动性顺序的立解和应用.

　

欢欢同学对金属铁的相关知识开展了研究性学习.

（1）实地调查铁制品锈蚀情况如下：

调查内容	掉漆的自行车	露天堆放的钢筋	洗净并擦干的菜刀	镀铬的铁质水龙头
铁制品锈蚀情况	长时间风吹雨淋掉漆的地方出现锈迹	时间长了钢筋表面出现锈层	菜刀放置较长时间也不生锈	龙头较长时间不生锈

由调查结果可知：铁生锈实际上是铁与　　和　　等发生反应的过程.

（2）她提出了保护金属资源的下列建议，正确的是　　（填字母序号）.

A.防止铁制品锈蚀 B.回收利用废旧铁制品 C.任意开采铁矿石

（3）通过进一步探究铁与硫酸铜溶液反应的实验，可以比较铁与铜的金属活动性强弱，请写出该反应的化学方程式　，该反应类型属于　反应.

【考点】金属锈蚀的条件及其防护；金属活动性顺序及其应用；金属资源的保护；反应类型的判定；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

【专题】金属与金属材料.

【分析】（1）铁与水和氧气充分接触时容易生锈；

（2）防止金属锈蚀、废旧金属回收再利用等措施可以保护金属资源；

（3）铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，属于置换反应.

【解答】解：（1）铁生锈实际上是铁与水和氧气等发生反应的过程.故填：水、氧气.

（2）防止铁制品锈蚀、回收利用废旧铁制品等措施可以保护金属资源.故填：AB.

（3）铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu.

铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，属于置换反应.故填：置换.

【点评】本题主要考查铁生锈的条件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.

　

钛具有硬度大、密度小、熔点高、抗腐蚀性远优于不锈钢等优良性能，被誉为“未来金属”.地球表面富含钛铁矿石，钛铁矿石的主要成分是FeTiO₃.

（1）已知FeTiO₃中钦的化合价为+4价，则铁的化合价为　　；

（2）冶炼金属钛时，将铁铁矿石转化为TiCl₄，TiCl₄再与Na在一定条件下反应生成Ti和NaCl.请写出后一步反应的化学方程式：　　（不要求标出反应条件），其反应类型是　　；

（3）在冶炼钛的同时，还得到金属铁，请举出铁的一种用途：　　；

（4）铁比钛易生锈，请写出防止铁生锈的一种方法：　　.

【考点】金属锈蚀的条件及其防护；有关元素化合价的计算；反应类型的判定；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

【专题】金属与金属材料.

【分析】（1）根据化合物中各元素化合价的代数和为零求出铁的化合价；

（2）根据反应物及生成物写出化学方程式，注意配平并根据反应特征确定萁基本反应特征；

（3）钢铁可用于制作机床底座、建造桥梁、修建铁轨等；

（4）从控制铁生锈的条件方面考虑防止铁生锈的方法.

【解答】解：（1）设铁元素的化合价为x，根据化合物中各元素化合价的代数和为零的规律，可得x+4+（﹣2）×3=0；解之得x=+2.

故答案为：+2价.

（2）TiCl₄与Na在一定条件下能反应生成Ti和NaCl.用化学方程式表示为：TiCl₄+4Na═Ti+4NaCl，从反应前后各物质的种类来看，是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物.符合置换反应的特征.

故答案为：TiCl₄+4Na═Ti+4NaCl；置换反应.

（3）钢铁可以制作机床底座、建造桥梁、修建铁轨等.

故答案为：建造桥梁；

（4）铁生锈的条件是与空气（氧气）和水分同时接触，要防止铁生锈则是通过控制生锈的条件来实现.一是保持铁制品表面的干燥，二是使铁制品与空气隔绝.常用的方法有涂油、喷漆等.

故答案为：涂油漆（涂油或镀金属等）.

【点评】本题以一种金属矿物为切入点综合考查了化合价、化学方程式及金属的防锈方面的知识.

　

金属钠很软，可以用刀切割.切开外皮后，可以看到钠具有银白色的金属光泽.钠是热和电的良导体.钠的密度是0.97g/cm³，比水的密度小，钠的熔点是97.81℃，沸点是882.9℃.将金属钠放入水中，可以反应生成NaOH和H₂；钠跟氧气混合加热生成淡黄色的过氧化钠（Na₂O.₂）固体，钠跟CO₂在加热条件下反应生成碳酸钠和单质碳.

（1）试写出钠跟水反应的化学方程式　　.

（2）小刘同学用图A装置做钠跟氧气反应实验，观察到生成物中出现黑色固体，则该黑色固体是　C　（填化学式），试写出相应的化学反应方程式　　.

（3）为了探究黑色固体成分，小刘同学进行了下列探究.

探究反应中CO₂的来源：

猜想①：CO₂的来源于　　；猜想②：CO₂的来源于　　；在上述两种来源中，　　（填序号）是CO₂的主要来源.用图B和C装置实验的目的是　　.

【考点】实验探究物质的性质或变化规律；猜想与事实验证；化学实验方案设计与评价；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

【专题】压轴实验题；实验方法和过程的探究.

【分析】（1）根据信息书写化学方程式，关键找全反应物和生成物，并检查配平，本题关键是考查配平.

（2）CO₂的来源分析是难点，要从反应的环境来全面分析.从整个反应环境来分析CO₂的来源有两个，一是来源空气中，但量比较少.二是酒精灯燃烧产生CO₂，产生的量要远大于空气中的量.

（3）验证实验设计的关键要建立对比实验.本题主要是要验证空气中CO2是否参加反应，所以对比实验应该是“用纯氧代替空气做实验，然后对比结果”.

【解答】解：（1）根据题干信息“钠放入水中，可以反应生成NaOH和H₂”书写方程式：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑

（2）用图A装置做钠跟氧气反应实验，因为是在空气里进行的，可能发生两个反应：

①钠跟氧气混合加热生成淡黄色的过氧化钠（Na₂O₂）固体，2Na+O₂Na₂O₂

②钠跟CO₂在加热条件下反应生成碳酸钠和单质碳，4Na+3CO₂2Na₂CO₃+C.

综合以上分析黑色固体只可能是碳；

（3）从整个反应环境来分析CO₂的来源有两个，一是来源空气中，但量比较少.二是酒精灯燃烧产生CO₂，产生的量要远大于空气中的量.应该是主要来源.

所以可以猜想CO₂的来源①空气成分.②酒精燃烧，且②是CO₂的主要来源.

通过B装置反应后测出试管的质量、通过C装置反应后也测出试管的质量，对比两个数值可以证明空气中的CO₂是否参与反应，同时也就证明那个猜想正确.

所以用装置B和C主要目的是用来证明猜想或空气中CO₂是否参与反应.

故填：（1）2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑

（2）C；4Na+3CO₂2Na₂CO₃+C

（3）①空气；②酒精燃烧； ②；验证空气中CO2是否参与反应（或验证猜想）

【点评】本题是根据信息设计的一道综合性实验题，考查了学生整理信息及设计实验的能力.

　

某工厂产生的铜屑中含有少最铁屑.现要回收利用其中的铜，需除去其中的铁屑，张山同学设计了甲、乙两个实验方案：

（1）以上两个实验方案中，从回收利用率角度考虑，你愿意选择　　.

（2）两个方案中都有过滤操作，该操作中必须用到的玻璃仪器有　　.

（3）写出两个实验方案中有关反应的化学方程式：

方案甲　　；

方案乙　　.

（4）你能否再设计一个不同原理的方案？写出你的方案　　.

【考点】金属的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

【专题】金属与金属材料.

【分析】在金属活动性顺序中，只有氢前的金属才可以和稀酸溶液反应生成氢气，只有前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来，由于铁既在铜前，也在氢前，所以铁既能和硫酸铜溶液反应也能和稀硫酸反应，从而可以达到除去铁的目的.

【解答】解：（1）由于铁和硫酸铜溶液反应时还会生成一部分铜，因此在甲方案中得到的铜要多一些，

故答案为：甲；

（2）在过滤操作中一定会用到漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台、滤纸等，

故答案为：漏斗、烧杯、玻璃棒；

（3）由于方案甲是铁和硫酸铜反应，而方案乙是铁和稀硫酸反应，

故答案为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑.

（4）由于磁铁具有磁性，因此铁能被磁铁吸引，所以用磁铁吸引可以分离两者.

故答案为：用磁铁吸引.

【点评】本题难度不大，主要考查了对金属活动性顺序的应用，从而培养学生对金属活动性顺序的灵活应用.

　

小青探究铜与稀硫酸在加热的条件下能否发生反应的实验时，发现加热沸腾一段时间后，溶液开始变色，同时产生较多的气泡.生成的是什么气体呢？

【提出猜想】①可能是H₂；②可能是O₂；③可能是SO₂

任何的猜想都要有依据，则小青提出猜想的依据是：　　.

【查阅资料】①铜与热的浓硫酸反应产生SO₂；②SO₂与Ca（OH）₂反应生成难溶的CaSO₃.

【实验验证】请你根据以下实验条件，设计实验验证小青的猜想，并将相关内容填在下表.

仅限选择的用品和试剂：试管；带火星的木条、澄清石灰水.

实验步骤	实验操作	预期现象和结论
第一步
第二步

【交流与讨论】经验证，猜想③正确，为此，小青作了如下解释：加热使溶液中的水不断蒸发，硫酸浓度逐渐增大，当达到一定浓度时，硫酸跟铜反应产生SO₂气体.你觉得小青的解释　　（填“合理”或“不合理”）.

【考点】常见气体的检验与除杂方法；质量守恒定律及其应用.

【专题】压轴实验题；实验方法和过程的探究.

【分析】探究铜与稀硫酸的反应，根据质量守恒定律，对猜想的生成物进行实验验证；根据信息“SO₂与Ca（OH）₂反应生成难溶的CaSO₃”，对所做出的解释进行评价.

【解答】解：猜想所涉及的三种气体中的元素H、O、S与硫酸的组成元素相同，可得知在进行猜想时依据的是反应前后元素种类不变.故答：根据质量守恒定律，硫酸中含有H、O、S元素；

设计检验气体的实验时，可根据猜想的三种气体的性质不同，设计相应的性质实验，逐一排除.故答：

实验步骤	实验操作	预期现象和结论
第一步	将气体通入盛有足量澄清石灰水的试管中	若石灰水变浑浊，则气体是SO2，猜想③正确；否则气体不是SO2
第二步	用试管收满气体，然后把带火星的木条伸入试管内	若木条复燃，则气体是O2，猜想②正确； 否则气体是H2，猜想①正确

（说明：第一步和第二步可以颠倒）；或：

实验步骤	实验操作	预期现象和结论
第一步	用试管收满气体，然后把带火星的木条伸入试管内	若木条复燃，则气体是O2，猜想②正确；否则气体不是O2
第二步	将气体通入盛有足量澄清石灰水的试管中	若石灰水变浑浊，则气体是SO2，猜想③正确；否则气体是H2

铜不能与稀硫酸反应，在加热时稀硫酸蒸发掉水浓度增加形成浓硫酸，浓硫酸有很强的强化性，在加热时与铜发生反应放出了气体二氧化硫.故：小青的解释合理.

【点评】本题是一个很复杂的问题，所涉及问题方方面面，在处理时要清楚地知道每个问题需要什么样的知识来解答，才能从容作答.

　

如图是某实验中各物质间的变化关系：

请回答下列各问（提示：CuO的化学性质与Fe₂O.₃类似，都是碱性氧化物）：

（1）写出氧化铜与与稀硫酸反应的化学方程式：　　.

（2）气体C的化学式是　.

（3）溶液D中一定含有的溶质是　（写化学式）.

【考点】金属活动性顺序及其应用；碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验；化学式的书写及意义；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

【专题】框图型推断题；结合课本知识的信息；压轴实验题；物质的鉴别题.

【分析】根据图示的转化关系推测出溶液A及固体B的组成.进而分析可能发生的反应作出解答.氧化铜加入过量的稀硫酸得到的溶液A中的溶质应该有H₂SO₄和CuSO₄；氧化铜和铁的混合物中通入一氧化碳，只有其中的氧化铜会与一氧化碳反应.

【解答】解：往氧化铜中加入过量的稀硫酸，发生反应的化学方程式为CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O，反应后得到的溶液A中的溶质有：H₂SO₄和CuSO₄；氧化铜和铁的混合物在加热的条件下通入足量的一氧化碳，氧化铜会和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，因此最终得到的固体B中是铜和铁；溶液A中的H₂SO₄和CuSO₄都会与固体B中的铁发生反应，H₂SO₄和铁反应生成硫酸亚铁和氢气（H₂），CuSO₄与铁反应生成硫酸亚铁和水.根据得到的固体E为纯净物，可知铁完全反应了.溶液D中的溶质一定含有硫酸亚铁，可能还含有少量未反应完的CuSO₄.

故答案为：（1）CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；

（2）H₂；

（3）FeSO₄.

【点评】像CuO、Fe₂O₃等金属氧化物也称为碱性氧化物能和酸反应生成相应的盐和水.

　

下表是生活中某种常见金属X的部分性质：

颜色状态	硬度	密度	熔点	导电性	导热性	延展性
银白色固体	软	7.9g∕cm3	1525℃	良好	良好	良好

将金属X投入盐酸中，有大量气泡生成.根据上述信息，回答下列问题：

（1）试推断金属X可能的一种用途　　.

（2）将金属X放入硫酸铜溶液中，观察到的现象是　　.

（3）请自选试剂，设计实验比较金属X与Mg的活动性强弱.完成下表：

你的一种猜想	操作	现象	结论
			假设成立，金属X的 活动性比镁弱.

【考点】金属的物理性质及用途；金属活动性的探究；金属活动性顺序及其应用；酸的化学性质.

【专题】物质的性质与用途；金属与金属材料；实验现象的观察和记录.

【分析】（1）根据金属X的物理性质回答.

（2）根据信息“将金属X投入盐酸中，有大量气泡生成”和铜的金属活动性顺序回答.

（3）根据金属活动性顺序的判断方法回答，一般是利用金属与酸反应或金属与盐溶液反应.

【解答】解：（1）因金属X在良好的导热性，故可用来制作锅，因金属X在良好延展性，可加工成丝、加工成片，因金属X在良好的导电性，可用来作导线，合理即可.

（2）根据信息“将金属X投入盐酸中，有大量气泡生成”可知，金属X在金属活动性顺序中位于氢的前边，又因铜在金属活动性顺序中位于氢的后边，所以金属X的活动性大于铜的金属活动性，金属X能与硫酸铜发生置换反应，现象为金属X表面有红色固体生成.

（3）判断金属活动性顺序一般是利用金属与酸反应或金属与盐溶液反应，设计实验比较金属X与Mg的活动性强弱，可利用两种金属分别与稀盐酸反应，或金属X与氯化镁溶液反应，通过现象判断两种金属活动性强弱.

故答案为：（1）做锅、；（2）金属X表面有红色固体生成；

（3）

你的一种猜想	操作	现象	结论
金属X的活动性比镁弱	取经打磨的金属X固体，放入氯化镁溶液中	无明显现象	假设成立，金属X的活动性比镁弱.

或其它合理答案.

【点评】化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是考查的重点、难点和热点，掌握科学探究的环节，熟悉金属活动性基础知识，是解题的前提.