8.2金属的化学性质-2021-2022学年九年级化学人教版下册（word版含解析）

8.2金属的化学性质
一、选择题（共16题）
1．铝热反应有广泛的应用，如焊接钢轨、定向爆破等，铝热反应用于焊接钢轨的原理为：，该反应属于
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
2．下列金属中，金属活动性最强的是
A．Al B．Mg C．Fe D．Cu
3．“自主创新”是我国十一五发展规划中提出的重大国策。经我国科学家的努力，已研制出具有自主知识产权的国产芯片——“龙芯”一号、“龙芯”二号和“龙芯”三号，其芯片的核心部件是以高纯硅单质为原料制成的，用化学方法制备高纯硅的反应原理是：SiCl4＋2H2Si＋4HCl，该反应属于
A．化合反应 B．置换反应 C．分解反应 D．氧化反应
4．把铁钉放入稀硫酸中，以下对该实验现象的描述不正确的是
①铁钉表面有气泡产生 ②溶液变为浅绿色 ③铁钉质量增加 ④溶液质量减轻
A．①② B．③④ C．①②③ D．①②③④
5．下列有关事实不能用金属活动性顺序解释的是（ ）
A．不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气
B．银的导电性强于铜
C．镁和铝与稀盐酸反应的剧烈程度不同
D．铜能将银从硝酸银溶液中置换出来
6．下列有关叙述、对应的化学方程式、所属基本反应类型都正确的是（ ）
A．用稀硫酸洗去附着在试管壁上的铜 置换反应
B．氢气做高能燃料 化合反应
C．电解水 分解反应
D．检验二氧化碳 置换反应
7．等质量的M、N两种金属，分别与相同浓度的足量稀盐酸反应(已知M、N在生成物中均为+2价)。生成氢气质量和反应时间的关系如图所示。下列叙述不正确的是
A．生成氢气的质量：M>N
B．消耗稀盐酸的质量：M>N
C．相对原子质量：M>N
D．产生氢气的速率：M>N
8．如表中操作能达到实验目的是
选项
实验目的
实验操作
A
除去CO2中的CO
点燃
B
比较黄铜与铜的硬度
将黄铜片和铜片互相刻画
C
分离铁粉与铜粉混合物
加入足量稀硫酸，过滤
D
高温检验H2中混有的CH4
点燃，在火焰上方罩一个干冷烧杯
A．A B．B C．C D．D
9．中国科学家以CO2和H2为原料，经催化可转化为有机物，其微观反应原理如下图所示。下列说法正确的是
A．反应①属于置换反应
B．反应①的化学方程式为
C．在反应②中，m（CO）：m（H2）=4：9
D．在甲物质中，氢元素的质量分数为17.24%
10．下列图示可表示一定物质在一定条件下发生化学反应的过程，则下列说法不正确的
A．反应前后原子个数都不变
B．该反应中各物质都为化合物
C．该反应符合质量守恒定律
D．该反应为置换反应
11．小莹同学向过量的稀硫酸中加入一定质量的镁条后，绘制了如下表示其变化过程的坐标曲线图，其中不正确的是（　　）
A． B． C． D．
12．下列操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 除去CO2中的CO 点燃
B 比较黄铜与铜的硬度 将黄铜片和铜片互相刻画
C 分离铁粉与铜粉混合物 加入足量稀硫酸，过滤
D 检验H2中混有的CH4 点燃，在火焰上方罩一个干冷烧杯
A．A B．B C．C D．D
13．“中国芯”的主要原材料是高纯硅。用三氯氢硅（SiHCl3）制备高纯硅的反应微观示意图如下，关于该反应的说法正确的是
A．该化学方程式为： B．反应前后分子的数目没有改变
C．该反应为置换反应 D．硅单质由硅分子构成
14．为研究某一镁铝合金的成分，进行甲、乙、丙三组实验。三组各取30 mL同浓度的盐酸溶液，加入该种镁铝合金粉末。每组实验加入合金质量和产生气体质量的有关数据如下：
实验序号 甲 乙 丙
合金质量（g） 0.153 0.255 0.385
气体质量（g） 0.015 0.025 0.03
根据表中的数据可判断
A．甲组盐酸不足量 B．乙组盐酸不足量
C．丙组盐酸不足量 D．甲、乙、丙三组均盐酸过量
15．能反映相关实验过程中量的变化的图像是
A．用一氧化碳还原氧化铁
B．等质量镁、锌分别和足量等质量分数的盐酸反应
C．镁在氧气中燃烧
D．等质量、等质量分数的双氧水完全分解
16．下列推理符合事实的是
A．单质中一定只含一种元素，所以只含一种元素的物质一定是单质
B．氧化物中含有氧元素，含有氧元素的物质一定是氧化物
C．最外层电子数为8的粒子不一定都是稀有气体元素的原子
D．活泼金属可与酸发生置换反应，置换反应一定是金属和酸的反应
二、综合题（共6题）
17．化学是一门研究物质的科学，我们一般从物质的存在、性质、制备、用途等方面研究一种物质或一类物质。以金属为例，请你参与其中回答相关问题：
（1）认识金属元素存在：自然界中大多数金属都以化合物的形式存在。下列矿石的主要成分属于氧化物的是__________（填字母序号，下同）；
A 铝土矿（主要成分Al2O3）
B 钾长石（主要成分K2O·Al2O3·6SiO2）
C 赤铁矿（主到成分Fe2O3）
D 磁铁矿（主要成分Fe3O4）
（2）探究金属性质：金属原子容易失去最外层电子，化学性质活泼。下图为探究金属相关性质的实验。
①上图甲中反应现象是_______________；
②金属在生产生活中应用广泛。合金性能优于单一金属，因而被广泛应用。焊锡（主要含锡、铅）与其组成金属相比具有_________的特性，可用于焊接电子元件；
③上图实验乙中，通过对比A和B中铁钉表面的不同现象，可推知对应防止铁生锈的原理是__________________。
④生活中我们经常发现铜制品在潮湿的空气中表面会出现绿色物质。经查阅资料发现，该物质为铜绿一—化学式为Cu2（OH）2CO3，你推测是铜与空气中的O2、_______和______（本问的2空均填化学式）共同作用的结果。
（3）将一定量的锌粉加入到硝酸银、硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入盐酸无气泡产生，则下列叙述中完全正确的是_________。
①滤渣中一定含有银，一定不含有铜
②滤液中的溶质一定含有硝酸锌，一定不含有硝酸银
③若滤液为蓝色，则滤液中的溶质一定含有硝酸铜和硝酸锌
④若滤液为无色，则滤渣中一定含有银和铜，滤液中的溶质一定只含有硝酸锌
18．铜及其化合物在生活、生产中用途广泛。
（1）以氧化铜为原料制取铜。
某研究小组为探究CO的还原性，设计了如下系列实验。
实验1：将CuO加水制成糊状，刷在试管内壁，在试管底部加入炭粉，再向试管中通入CO2（见图甲），集满后立即用气球密封。
实验2：用酒精灯加热CuO部位（见图乙），无明显现象。
实验3：用加网罩的酒精灯加热炭粉（见图丙）；一段时间后，利用CO2传感器测得试管内CO2含量变小。
实验4：加热CuO（见图丁），黑色固体变成紫红色。
①实验1中浓硫酸的作用是________；
②实验2得到的结论是_______；
③实验3的目的是_______，酒精灯加网罩的作用是________；
④写出实验4中发生反应的化学方程式：________。
（2）以辉铜矿（主要成分为Cu2S）为原料冶炼铜。
方法1：火法炼铜.Cu2S在高温下与氧气反应的部分转化关系如图：
①Cu2O中铜元素的化合价为________；
②反应2的基本类型是________；
方法2：生物炼铜。Cu2S在酸性环境和微生物菌类的作用下转化为CuSO4的原理是Cu2S+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O+X。
③X的化学式为________；
④从含有CuSO4和H2SO4的混合溶液中回收铜，请补充完整实验方案。
步骤1：向一定量的混合溶液中加入过量的试剂Y，过滤，得到滤渣和滤液1。
步骤2：取步骤1中的滤渣，________，过滤，得到Cu和滤液2。
步骤3：将滤液1与滤液2合并，冷却结晶，得到FeSO4 7H2O晶体。
写出步骤1中发生反应的化学方程式：________（任写1个）。
19．根据下列装置图，回答有关问题。
（1）写出图中标号仪器的名称：a _____ 。
（2）实验室可用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，化学方程式为 _____ 。
（3）实验室可用F装置代替B制取二氧化碳，铜丝网上应放置的药品是 _____ ，反应的化学方程式为 _____ ，可选用的收集装置是 _____ （填字母）。
（4） 实验室可用锌和稀硫酸制取氢气，6.5g锌与足量稀硫酸反应，最多可生成氢气的质量是多少？ _____ （写出计算过程）
20．有人用经过粉碎的含有较多有机物杂质的粗铜，通过下列步骤制取硫酸铜晶体
(1)若步骤①中灼烧温度过高会产生副产物氧化亚铜(铜的化合价为+1价)，其化学式为 _____ 。
(2)写出步骤②中氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式： _____ 。
(3)步骤②中，铜和稀硫酸不能直接发生置换反应的原因是 ______ 。
(4)反应途径Ⅰ和Ⅱ，分别发生如下反应：
途径Ⅰ：2Cu+O2+2H2SO4△ 2CuSO4+2H2O
途径Ⅱ：Cu+H2O2+ H2SO4="=" CuSO4+2H2O
请选择你认为更适合于实际应用的途径，并说明理 由： _____ 。
(5)根据图2，步骤④的结晶方法为 _______ 。
(6)若800Kg粗制氧化铜(其中单质铜的质量分数为4%)，通过途径Ⅱ转化为硫酸铜，计算参加反映的过氧化氢的质量 ____ 。写出计算过程。
21．金属材料是日常生活中应用广泛的材料，请回答下列与金属有关的问题．
（1）汽车的外部材料如下图所示，含有的金属元素是____________（填元素符号）。
（2）汽车轮毂一般用铝合金材料而不用普通钢材的原因是___________，钢铁车身喷漆处理既美观又防锈，喷漆防锈的原理是_________。
（3）对Ag、Fe、Cu三种金属活动性顺序的探究，下列所选试剂你认为不可行的是（__________）
A．Fe、Ag、CuSO4溶液 B．Cu、Ag、FeSO4溶液
C．Fe、Cu、稀盐酸、AgNO3溶液 D．Cu、FeSO4溶液、AgNO3溶液
（4）在AgNO3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加人一定量的铁粉，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，下列说法正确的有______
A．滤渣中一定有Zn B．滤渣中可能有Ag、Cu
C．滤液中﹣定有Fe（NO3）2、Zn（NO3）2 D．滤液中可能有AgNO3、Cu（NO3）2
（5）等质量的甲、乙、丙三种金属的粉末，与足量的稀硫酸反应（反应后甲、乙、丙三种金属均显+2价），生成H2的质量与反应时间的关系如下图所示，下列说法不正确的是（________）
A、三种金属的活泼性：乙＞甲＞丙 B、生成氢气的质量：甲＞乙＞丙
C、相对原子质量：甲＞乙＞丙 D、消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙
22．材料是人类赖以生存和发展的重要物质，铜是目前使用最广泛的金属之一.
(一)铜材料的有关知识
(1)人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代，直到近代才开始大量使用铝材料.这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是_____.
(2)纯铜又称紫铜，常见铜合金有黄铜、青铜等种类.家用电缆常用紫铜，以聚氯乙烯塑料或TPU橡胶包裹.
①我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说，用化学方程式表示其原理____.
②鉴别黄铜和黄金，以下方法不可行的是_____(选填序号).
A 观察颜色 B 加稀盐酸 C 在空气中灼烧
(二)铜及其化合物的实验1.硫酸铜是制备其他含铜化合物的重要原料，以下是制取硫酸铜的常见方法.
(1)方案1：向稀硫酸中加入铜粉，再用导管通入空气并加热，铜粉逐渐减少，溶液由无色变为蓝色.
①反应中溶液的稀硫酸的质量逐渐____(填“增大”或“减小”).
②该反应的化学方程式______.
(2)方案2：将铜片加入浓硫酸中，加热，产生刺激性气味，溶液逐渐变成蓝色.将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，说明该气体是_____.
(3)从环保角度进行比较，你认为方案_____(填“1”或“2”)更合理.
2.在一定量硫酸铜溶液中加入碳酸钠溶液，过滤、洗涤、低温干燥得到碱式碳酸铜固体，其组成为：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O.
(三)碱式碳酸铜的热分解实验
兴趣小组称取此固体27.6g，在科研人员的指导下用下图装置进行热分解实验.
（查阅资料）Cu(OH)2的分解温度为66℃～68℃，CuCO3的分解温度为200℃～220℃，各生成对应的两种氧化物.该碱式碳酸铜失去结晶水的温度与Cu(OH)2的分解温度接近.浓硫酸能吸收水分，碱石灰能吸收二氧化碳和水.
1.装置A的作用是_____.
2.加热前后及过程中均通入空气，加热后通空气的目的是_____.
3.控制温度在不同的范围对B中样品加热.测得装置C、D的质量在实验前后的变化情况如左下表所示，测得B中剩余固体质量随温度的变化如下图所示.
装置 实验前/g 实验后/g
C 198.0 205.2
D 221.0 225.4
①图中F点对应的m＝_____.
②根据提供的数据，计算该碱式碳酸铜固体中铜元素的质量分数___.
③若缺少装置E，测得的 “y”____、“z”____的值分别会怎样(选偏大，偏小，不变).
参考答案
1．C
【详解】
该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另外一种单质和另外一种化合物的反应，故属于置换反应。
故选C。
2．B
【详解】
常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al，Zn、Fe、Sn，Pb、H，Cu、Hg、Ag、Pt，Au；在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，金属的活动性就越强，四种金属中Mg的位置最靠前，其金属活动性最强。故选：B。
3．B
【详解】
由反应SiCl4+2H2Si+4HCl可以看出该反应是一种单质（H2）和一种化合物（SiCl4）反应生成另一种单质（Si）和另一种化合物（HCl）的反应，属于置换反应；故选B。
4．B
【详解】
把铁钉放入稀硫酸中，反应生成硫酸亚铁和氢气，故现象为铁钉表面有气泡产生、溶液变为浅绿色，反应后铁钉质量减小、溶液质量增加；
故选B。
5．B
【详解】
A. 金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与酸反应，铜排在氢的后面，不能与稀硫酸反应制取氢气，正确；
B. 金属的导电性与金属的活动性顺序无关，错误；
C. 金属活动性越强，与酸反应越剧烈，正确；
D. 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溶液中置换出来，正确。故选B。
6．B
【详解】
A、铜位于金属活动性顺序表氢的后面，不能与酸反应，错误；
B、该化学方程式书写完全正确，且该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，正确；
C、该化学方程式中氢气和氧气之间用“+”连接，错误；
D、碳酸钙为不溶于水的物质，缺少沉淀符号，且该反应不是一种单质和化合物生成另一种单质和化合物的反应，不属于置换反应，正确的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O，错误。
故选B。
7．C
【详解】
A、根据图中纵坐标可知，生成H2的质量M＞N，正确；
B、M、N与稀盐酸反应的化学方程式分别为：M+2HCl═MCl2+H2↑，N+2HCl═NCl2+H2↑，可知，每73份质量的盐酸生成2份质量的氢气，已知生成H2的质量M＞N，故消耗稀盐酸的质量：M>N，正确；
C、设M、N的相对原子质量分别是m、n，由反应的化学方程式可知，每m份质量的金属生成2份质量的氢气，每n份质量的金属生成2份质量的氢气，等质量的两种金属和酸反应，已知生成H2的质量M＞N，故相对原子质量较大的是N，错误；
D、相同时间内，M反应产生氢气质量更多，说明产生氢气的速率：M>N，正确；
故选：C。
8．B
【详解】
A、一氧化碳和二氧化碳是均匀混合的，不能被点燃，故A错误；
B、合金的硬度比组成的纯金属的硬度大，所以将黄铜片和铜片互相刻画，可以比较硬度，故B正确；
C、铁会与稀硫酸反应，只能得到铜，铁转化成了硫酸亚铁，故C错误；
D、氢气、甲烷燃烧都会生成水，故D错误．
故选B．
9．D
【详解】
A、置换反应为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，反应①中产物均为化合物，不符合题意，故A错误；
B、反应①的反应物为氢气和二氧化碳，生成物为水和一氧化碳，反应条件为催化剂I，B中未标出反应条件，故B错误；
C、反应②中，反应物为一氧化碳和氢气，生成物为C4H10和水，故反应方程式应为。反应中m（CO）：m（H2）=（4×28）：（9×2）=56:9。故C错误；
D、甲物质的化学式为C4H10，其氢元素的质量分数为，故D正确。
故选D。
10．B
【解析】
由题中信息知，A、反应前后原子个数都不变，只是重新组合而已，故A正确；B、该反应中乙和丙物质都为化合物，甲和丁属于单质，故B错误；C、该反应符合质量守恒定律，任何一个化学反应都必然遵循质量守恒定律，故C正确；D、该反应为置换反应，反应物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，故D正确。
点睛∶任何一个化学反应都必然遵循质量守恒定律，化学反应的实质是分子的划分，原子的重新组合。
11．C
【详解】
A、没反应之前，没有硫酸镁，随着反应的进行，硫酸镁越来越多，但反应结束后，质量就不变了，故正确；
B、没反应之前，没有氢气，随着反应的进行，氢气越来越多，但反应结束后，质量就不变了，故正确；
C、根据向过量的稀硫酸中加入一定质量的镁条，这一句话推出硫酸有剩余，最后反应结束后，硫酸的质量分数不能是零，故错误；
D、根据向过量的稀硫酸中加入一定质量的镁条，这一句话推出镁条全部参加了反应，最后反应结束后，镁条的质量是零，故正确。
故选C。
12．B
【详解】
试题分析：二氧化碳中含有少量的一氧化碳不能点燃，A错误；黄铜比铜的硬度大，故可将它们相互刻画，B正确；铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不能与酸反应，把铁除去了，C错误；氢气和甲烷燃烧均会生成水，D错误。故选B。
13．C
【详解】
A、由图可知，该反应为氢气和三氯氢硅在高温下反应生成硅和氯化氢，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
B、由化学方程式可知，反应后，分子的数目增加，不符合题意；
C、该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，符合题意；
D、硅是由硅原子构成的，不符合题意。
故选C。
14．C
【详解】
试题分析：由甲乙中的数据可知，合金的质量增大的倍数为：0.255g÷0.153g=1.67倍，气体质量增大的倍数为：0.025g÷0.015g=1.67倍，由此可知，甲中盐酸过量．由乙丙中的数据可知，随着合金质量的增加，生成气体的质量增加不多，说明丙中盐酸不足量。故选C。
15．D
【详解】
A、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应后氧化铁失去氧，则固体的质量应减少，故图像与实验操作过程不对应，选项A不正确；
B、镁的活动性比锌强，反应速率快，反应时间短；等质量镁、锌分别和足量等质量分数的盐酸反应，镁生成氢气的质量比锌多，故图像与实验操作过程不对应，选项B不正确；
C、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，反应的化学方程式为，参加反应的镁与氧气的质量比为（24×2）∶32=3∶2，反应后镁减少的质量比氧气减少的质量多，故图像与实验操作过程不对应，选项C不正确；
D、二氧化锰在过氧化氢的分解反应中作催化剂，催化剂只能改变化学反应速率，不影响生成氧气的质量，故图像与实验操作过程对应，选项D正确。故选D。
16．C
【详解】
A、单质中一定只含一种元素，只含一种元素的物质不一定是单质，例如氧气和臭氧的混合物不是单质，故A错误；
B、氧化物中含有氧元素，含有氧元素的物质不一定是氧化物，例如：氧气含有氧元素不是氧化物，故B错误；
C、最外层电子数为8的粒子不一定都是稀有气体元素的原子，例如镁离子的最外电子数为8，故C正确；
D、活泼金属可与酸发生置换反应，置换反应不一定是金属和酸的反应，例如，金属能与一些盐发生置换反应，故D错误。
故选C。
17．ACD 剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，放出大量的热 熔点低 隔绝氧气 H2O CO2 ③④
【详解】
（1）A、Al2O3是由两种元素组成，其中一种元素为氧元素的化合物，属于氧化物，符合题意；
B、K2O·Al2O3·6SiO2由K、O、Al、Si四种元素组成，不属于氧化物，不符合题意；
C、Fe2O3是由两种元素组成，其中一种元素为氧元素的化合物，属于氧化物，符合题意；
D、Fe3O4是由两种元素组成，其中一种元素为氧元素的化合物，属于氧化物，符合题意。
故选ACD；
（2）①铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，放出大量的热，故图甲中反应现象是剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，放出大量的热；
②焊锡（主要含锡、铅）与其组成金属相比具有熔点低的特性，可用于焊接电子元件；
③A和B中不同的因素是是否与氧气接触，故可推知对应防止铁生锈的原理是隔绝氧气；
④铜绿的化学式为Cu2（OH）2CO3，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和数目不变，故是铜与空气中的O2、CO2和H2O共同作用的结果；
（3）将一定量的锌粉加入到硝酸银、硝酸铜的混合溶液中，可能发生的化学方程式有：， 充分反应后过滤，向滤渣中加入盐酸无气泡产生，说明滤渣中不含锌。
①锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银完全反应后，锌再和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，故滤渣中一定含有银，由于锌的含量不足，滤渣中可能有铜，也可能不含铜，不符合题意；
②锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，所以滤液的溶质一定含硝酸锌，锌含量不足，可能未将硝酸银完全置换，故滤液的溶质中可能含有硝酸银，不符合题意；
③若滤液为蓝色，则滤液中的溶质一定含有硝酸铜，由于锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，故滤液的溶质一定含有硝酸锌，符合题意；
④若滤液为无色，说明硝酸铜已经完全反应，由于锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，再和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，故滤渣中一定含有银和铜，滤液的溶质一定只含有硝酸锌，符合题意。
故选③④。
18．
（1） 干燥CO2 CuO与CO2不反应 C和CO2在高温下生成CO 使火焰集中，提高温度 CO+CuOCu+CO2
（2） +1 置换反应 S 加入过量的稀硫酸 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu（或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑）
【分析】
（1）①根据浓硫酸具有吸水性分析；②根据实验2的现象分析；③根据实验的目的分析；根据网罩可以集中火焰分析；④根据一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳；（2）①根据化合物中正负化合价的代数和为零分析；②根据反应的特点分析；③根据质量守恒定律，化学变化前后各元素的原子个数不变；④根据铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜分析。
【详解】
（1）①浓硫酸具有吸水性，实验1中浓硫酸的作用是干燥CO2；故填：干燥CO2；
②用酒精灯加热CuO部位，无明显现象，说明CuO与CO2不反应；故填：CuO与CO2不反应；
③本实验室探究一氧化碳的还原性，因此实验3的目的是C和CO2在高温下生成CO；酒精灯加网罩可以集中火焰，提高温度；故填：C和CO2在高温下生成CO；使火焰集中，提高温度；
④实验4中一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，发生反应的化学方程式：CO+CuOCu+CO2；故填：CO+CuOCu+CO2；
（2）①化合物中正负化合价的代数和为零，Cu2O中氧元素为﹣2价，因此铜元素的化合价为+1价；故填：+1；
②反应2为Cu2S在高温下与氧气反应生成铜和二氧化硫，其特征是单质和化合物反应生成新的单质和化合物，属于置换反应；故填：置换反应；
③根据质量守恒定律，化学变化前后各元素的原子个数不变，由Cu2S+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O+X可以看出，反应前H、S、O、Cu的原子个数分别为4、3、10、2，反应后H、S、O、Cu的原子个数分别为4、2、10、2，故X中含有1个S，即为S；故填：S；
④从步骤3将滤液1与滤液2合并，冷却结晶，得到FeSO4 7H2O晶体，可以看出步骤1向一定量的混合溶液中加入过量的试剂Y，过滤，得到滤渣和滤液1，则试剂Y为铁，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，滤渣为铁和铜，因此要想得到Cu和滤液2，步骤2应加入过量的稀硫酸，过滤；故填：加入过量的稀硫酸；Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu（或Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑）。
19．长颈漏斗 2KClO32KCl+3O2↑ 石灰石（或大理石） CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O D 0.2g
【详解】
（1）仪器a的名称是长颈漏斗；
（2）氯酸钾和二氧化锰在加热下生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑；
（3）实验室用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，若用F装置代替B制取二氧化碳，则铜丝网上应放置的药品是石灰石（或大理石）；
碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O；
二氧化碳能与水反应，且密度比空气大，故选用向上排空气法收集，收集装置选用D；
（4）设最多产生氢气的质量为x，计算过程如下：
，解得x=0.2g，故最多产生氢气的质量为0.2g。
20．Cu2O CuO+H2SO4==CuSO4+H2O 在金属活动性顺序中，铜排在氢的后面 途径Ⅰ，原料之一是空气，生产成本较低；或途径Ⅱ反应不需加热 ，节约能源或操作相对简单 冷却 17Kg
铜的质量为：800Kg×4%=32Kg
设参加反应的过氧化氢的质量为x
Cu + H2O2 +H2SO4 =CuSO4+2H2O
64 34
32kg x
64/34=32kg/x
x=17Kg
【详解】
(1)若步骤一根据铜元素的化合价，其氧化物的化学式为Cu2O;
(2)氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式为：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；
(3)铜不能与稀硫酸直接发生置换反应的原因是在金属活动性顺序中，铜排在氢的后面；
(4)认为更适于实际应用的途径是途径Ⅰ，原料之一是空气，生产成本较低；或途径Ⅱ反应不需加热 ，节约能源或操作相对简单；
(5)因为硝酸钠的溶解度受温度影响较大，故采用冷却结晶；
(6)铜的质量为：800Kg×4%=32Kg
设参加反应的过氧化氢的质量为x
Cu + H2O2 +H2SO4 =CuSO4+2H2O
64 34
32kg x
64/34=32kg/x
x=17Kg
答：参加反应的过氧化氢的质量为17kg
21．Fe Al 密度小 隔绝氧气和水 B C C
【解析】
本题考查了金属的性质，金属的活动性的探究，综合性较强，难度不大，根据已有知识进行分析。
（1）汽车的外部材料如下图所示，含有的金属元素是Fe Al；
（2）汽车轮毂一般用铝合金材料而不用普通钢材的原因是密度小，钢铁车身喷漆处理既美观又防锈，喷漆防锈的原理是隔绝氧气和水；
（3）A、Fe、Ag、CuSO4溶液这三种物质中，Fe与CuSO4溶液反应，证明铁的活动性比铜强，Ag与CuSO4溶液不能反应，证明铜比银的活动性强，此方案可行；B、因为铁的活动性在三种金属中最强，所以Cu，Ag都不能和FeSO4溶液反应，得不出Cu，Ag的活动性强弱，此方案不可行；C、Fe，Cu，稀盐酸，AgNO3溶液四种物质中，铁能与稀盐酸反应，也能与AgNO3溶液反应，证明铁比氢和银的活动性强，铜和稀盐酸不反应，但能与AgNO3溶液反应，证明铜的活动性比氢弱，比银强，也能得出三种金属的活动性强弱，此方案可行；D、Cu、FeSO4溶液、AgNO3溶液这三种物质中，Cu与FeSO4溶液不反应，证明铁的活动性比铜强，Cu与AgNO3溶液能反应，证明铜比银的活动性强，可以证明三种金属的活动性强弱，此方案可行。故选B；
（4）充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀盐酸，有气泡产生，此现象说明Fe过量，所以原混合溶液中的Cu（NO3）2、AgNO3全部被置换，生成Cu、Ag和Fe（NO3）2溶液。A、铁的活动性比锌弱，不会置换出硝酸锌中的锌，错误；B、向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明铁过量，所以滤渣中一定有Ag、Cu，错误；C、铁会与原混合溶液中的Cu（NO3）2、AgNO3全部被置换生成Cu、Ag和Fe（NO3）2溶液，所以滤液中一定有Fe（NO3）2、Zn（NO3）2，正确；D、向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明铁过量，滤液中一定没有硝酸铜和硝酸银，错误。故选C。
（5）A、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，当三种金属都在发生反应时，相同时间内乙放出氢气的质量大于甲、大于丙，可判断三种金属活动性顺序是乙＞甲＞丙，正确；B、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后，放出H2的质量是：甲＞乙＞丙，正确；C、三种金属的化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，即产生氢气多的相对原子质量小；根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后，放出H2的质量是甲＞乙＞丙，因此可判断相对原子质量是：丙＞乙＞甲，错误；D、金属与酸的反应生成氢气时，氢气来源于酸中的氢元素，所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致，消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙，正确。故选C。
点睛：氢前面的金属会与酸反应，氢后面的金属不会与酸反应，前面的金属会把后面的金属从其盐溶液中置换出来。
22．Al Fe Cu Fe+CuSO4=FeSO4+Cu A 减小 2Cu +O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O SO2 1 除去空气中的二氧化碳和水 将B中残留的气体赶到CD装置 20.4g 46.4% 偏小 偏大
【详解】
（一）（1）金属材料，人类使用的越晚，金属活动性越强，人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代，直到近代才开始大量使用铝材料，这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是：Al、Fe、Cu；
（2）①曾青得铁则化为铜是指铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：；
②A、黄铜和黄金都是金黄色的，颜色相同，无法区分，符合题意；
B、黄铜是铜锌合金，加入稀盐酸，锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，产生气泡，黄金与稀盐酸不反应，无明显现象，可以区分，不符合题意；
C、在空气中灼烧，铜能与氧气反应生成氧化铜，黄铜变为黑色，黄金与氧气不反应，故可以区分，不符合题意。
故选A；
（二）（1）①铜能与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，故反应中溶液的稀硫酸的质量逐渐减小；
②铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，该反应的化学方程式为：，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该反应的化学方程式为： ，将两个方程式合并为： ；
（2）将铜片加入浓硫酸中，加热，产生刺激性气味，溶液逐渐变成蓝色.将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，二氧化硫具有刺激性气味，且能与酸性高锰酸钾溶液反应，故该气体是：SO2；
（3）方案2产生了二氧化硫，二氧化硫扩散到空气中会污染空气，故从环保角度进行比较，方案1更合理；
（三）1、装置A的作用是：除去空气中的二氧化碳和水，防止其影响实验结果；
2、加热后通空气的目的是将B中残留的气体赶到CD装置，使其充分吸收，减少误差；
3、①由资料可知，氢氧化铜的分解温度较低，故一开始是氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，故图中F点对应的m=27.6g-（205.2g-198.0g）=20.4g；
②由图可知，最后剩余固体是氧化铜，氧化铜的质量为16.0g，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的质量不变，氧化铜中铜元素的质量与碱式碳酸铜中铜元素的质量相等，故铜元素的质量为：，故该碱式碳酸铜固体中铜元素的质量分数为： ；
③若缺少装置E，空气中的二氧化碳和水被D装置吸收，使得测得二氧化碳的质量偏大，从而计算得出的碳酸铜和碳酸铜反应生成氧化铜的质量偏大，故x的值偏大，从而使计算得出的氢氧化铜反应生成氧化铜的质量偏小，氢氧化铜生成水的质量偏小，进而导致计算得出的氢氧化铜的质量偏小，导致y的数值偏小，氢氧化铜生成水的质量偏小，故计算得出的结合水的质量偏大，导致z偏大，故填：偏小；偏大。