6.2金属的化学性质同步习题-2021-2022学年九年级化学科粤版（2012）下册（Word版含解析）

6.2金属的化学性质
一、选择题（共16题）
1．归纳总结是学习化学的常用方法，下列化学知识的归纳正确的是
A．催化剂只能加快反应速率
B．有单质和化合物参加的反应都是置换反应
C．组成元素相同的物质，一定具有相似的化学性质
D．某物质在空气中燃烧生成水，所以该物质中一定含有氢元素
2．下列关于化学学科基本观念的说法正确的是
A．能量观——生石灰与水反应是放热反应
B．转化观——铁与盐酸反应可以一步转化为氯化铁
C．微粒观——氢氧化钠由分子构成
D．守恒观——化学反应前后分子的种类不变
3．对铁粉投入足量的盐酸溶液中的反应，描述错误的是
A．溶液的 pH升高 B．溶液中有气泡放出
C．铁粉逐渐溶解 D．生成了氯化铁溶液
4．下列化学方程式书写正确的是
A．2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑ B．C+2CuO=CO2↑+2Cu
C．Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag D．Mg+O2MgO2
5．小丽为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁，剪取金属片打磨后，设计了如图所示的两种不同方法进行检验，这样设计的依据是
A．铁、铝有不同的物理性质
B．活泼金属易与氧气反应
C．排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来
D．活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来
6．现有铁、铜、银三种金属，限用一种试剂一次性就可验证它们的金属活动性强弱，则该试剂是（ ）
A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．稀硫酸
7．下列实验方案的设计中,不能达到实验目的的是（ ）
编号 A B C D
设计实验
实验目的 探究铁生锈与氧气有关 比较Fe、Cu、Ag的金属活动性 区分硬水和软水 用排水法收集O2
A．A B．B C．C D．D
8．甲、乙、丙三种金属，分别投入稀盐酸中，只有甲能产生气体；将乙投入丙的化合物溶液中，乙的表面有丙析出。则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为
A．甲＞乙＞丙 B．乙＞甲＞丙 C．丙＞乙＞甲 D．甲＞丙＞乙
9．要验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，可选用下列哪组试剂
A．Cu、FeCl2溶液、ZnCl2溶液 B．Fe、CuSO4溶液、 ZnSO4 溶液
C．Fe、Cu、ZnCl2溶液 D．Zn、Fe、CuSO4溶液
10．下列除去物质中的少量杂质，所用试剂及操作方法均正确的是
选项 物质（括号内为杂质） 试剂及操作方法
A CO2（CO） 通入过量的氧气，点燃
B 氯化钾粉末（MnO2） 加入适量水溶解，过滤、蒸发结晶
C 铁粉（Cu） 加入过量稀硫酸，过滤
D CuSO4溶液（H2SO4） 加入适量铁粉，过滤
A．A B．B C．C D．D
11．在一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入铁粉，充分反应，下列相关变化曲线一定不正确的是
A． B．
C． D．
12．下列各项比较中，正确的是
A．金属活动性顺序：铁＞铜 B．含铁量：Fe2O3＞FeO
C．地壳中元素含量：Fe＞Al D．耐腐蚀性能：铁＞铝
13．某化学反应过程的微观示意图如下所示。下列说法错误的是
A．该反应为置换反应
B．元素的种类在化学反应前后不变
C．上述反应的化学方程式可表示为：2A2+B22A2B
D．在化学变化中，分子分成原子，原子又重新组合成新的分子
14．金属X与Cu(NO3)2溶液反应的化学方程式为，则下列说法错误的是
A．该反应是置换反应
B．金属X的活动性比Cu强
C．金属X可能是铝
D．该反应前后X的化合价发生了变化
15．如图是工业上将煤转化为清洁能源的微观示意图： （其中“”表示碳原子，“”表示氧原子，“”表示氢原子）有关说法不正确的是
A．图中“” “” 都属于氧化物 B．该反应类型为置换反应
C．反应前后原子的种类和数目保持不变 D．由一个氧原子和一个氢分子构成
16．下图是某反应的微观示意图，其中不同的球代表不同元素的原子，下列说法不正确的是
A．该反应为置换反应 B．参加反应的分子个数比为1:2
C．各元素的化合价在反应前后发生变化 D．一个X分子中含有三个原子
二、综合题（共6题）
17．某化学兴趣小组对生铁的冶炼和性质非常感兴趣。同学们称取了20g生铁样品，放在质量为10.0g的烧杯中，将20g稀盐酸分4次加入烧杯中。在化学反应过程中对烧杯(包括溶液和固体)进行了五次称量，记录如下表：
加酸质量/g 5 5 5 5
反应后烧杯和药品质量/g 34.8 39.6 44.4 49.3
(1)样品完全反应产生H2的质量是 ____ 克，这种样品中铁的含量是 ___ (精确到0.1％)
(2)请在坐标中画出相应的曲线图 _____ (纵坐标为生成物的质量，请设定具体物质；并标出曲线中必要的数据)。
(3)请解释生铁与盐酸反应过程速度由快变慢的原因是 ____ 。
(4)生铁可以由一氧化碳还原铁矿石得到。同学们在实验室用CO和Fe2O3隔绝空气加强热模拟炼铁过程(密闭容器中)，一段时间后收集到如下数据：
物质 CO Fe2O3 Fe M CO2
反应前质量(g) 2.8 16 0 0 0
反应后质量(g) 0 0 0 a b
CO还原Fe2O3时在一定条件下除了会生成铁，也可能生成铁的其它氧化物FeO和Fe3O4，表中b的值为 ___ ；物质M的化学式为 ____
18．如图1是实验室制取气体的常用装置。
（1）仪器X的名称是_________________；加热氯化铵和熟石灰的固体混合物可制取氨气（NH3），氨气极易溶于水，则制取氨气应选用的一套装置为_________________（填字母代号）。
（2）若选择A、F组合一套装置制取某气体，请写出有关反应的化学方程式_________________；实验结束时应先撤去导管，后熄灭酒精灯，原因是_________________。
（3）实验室可选择E装置收集二氧化碳，验满的方法是_________________；B和C装置均可制取CO2，与B相比较，C的主要优点是什么？______
（4）若用图2装置采用排水法收集H2，请将方框内的导管补画完整。____
（5）6.5g锌与100g稀硫酸恰好完全反应，求稀硫酸中溶质的质量分数。____
19．硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O）俗称“绿矾”，在医疗上被用作补血剂。某化学兴趣小组在调查水体污染的过程中发现一工厂排出的废水中含有CuSO4和FeSO4。
一、设计回收方案：他们准备利用此废水回收Cu和FeSO4晶体，设计实验如下：
（1）加入过量金属A的目的是_____；操作I的名称是___。
（2）写出固体甲中物质与稀硫酸反应的化学方程式______。
（3）相比于将废水直接排放，该工艺的主要优点是_____（答一点即可）。
二、发现与探究经测定，他们发现上述图中溶液B也呈酸性，又展开如下探究。
（提出问题）溶液中哪一种微粒使溶液B显酸性？
（查阅资料）水、硫酸钠溶液、氯化钠溶液都呈中性。
（猜想与假设）a.水分子；
b. SO42-
c.你的猜想是___。
（设计实验）请设计实验方案，证明你的猜想正确。_________。
（4）兴趣小组的同学对操作Ⅱ进行了讨论，甲同学认为是蒸发结晶，乙同学认为降温结晶，查阅资料可知：
①硫酸亚铁晶体受热至较高温度时会发生分解；
②硫酸亚铁晶体的溶解度曲线如下图。
结合以上信息，你认为操作Ⅱ的具体方法是_______。
（5）小组同学另取100g废水，按照以上流程图进行实验，最终得到固体乙的质量为3.2g，则原废液中含硫酸铜的质量分数为_____。
20．港珠澳大桥、贵州“FAST”500米口径球面射电望远镜、蛟龙号载人潜入器、国产C919大型客机、国产航母等等，说明国家的进步与金属材料关系十分密切。
（1）我国“蛟龙”号载人潜入器上使用了钛合金，钛合金放在海水中数年仍光亮如初，这是因为它______。（填字母代号）
a．易加工 b．密度小 c．熔点高 d．耐腐蚀
（2）国产C919大型客机上使用了大量的铝合金。工业上常用电解熔融的氧化铝冶炼铝，同时得到氧气。计算电解20.4t氧化铝，理论上能生成铝的质量是多少______。
（3）发展不能以破坏环境为代价，金属材料的再利用也非常重要。废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属，随意丢弃既会造成资源浪费，也会污染土壤和水体。能否回收其中的铜？化学兴趣小组设计并进行了如下实验。已知： ；不考虑金、银发生类似反应。
①将电路板粉碎成粉末的目的是______。
②步骤A所得滤液中的溶质除H2SO4外，还有______。（填写溶质的化学式）
③步骤B中的实验现象是：固体部分溶解，______。
④步骤C中过滤用到的玻璃仪器有______。
⑤步骤D中反应的化学方程式是______。
21．为了除去二氧化碳中的少量氧气，并探究二氧化碳的性质，某同学设计了如图所示这套装置。
实验步骤 实验现象 现象分析
①点燃A处酒精灯，缓缓通入混合气体 A中硬质玻璃管内固体 ___，B、C、D无明显现象，E中石灰水变浑浊。 A硬质玻璃管中铜粉的作用是_____。E中发生反应的化学方程式是___。
②点燃B中酒精喷灯 B中木炭粉减少，E中石灰水浑浊，液面下降。 B硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是_____。
③点燃C中酒精灯 C中现象___，E中石灰水变澄清，液面下降 C硬质玻璃管中发生反应的化 学方程式是__
④停止通入混合气体，并用止水夹夹紧进气口，熄灭A，B，C处的酒精灯和酒精喷灯 ___ 处有液体导入（填A﹣F） D装置的作用是__
（拓展与思考）
（1）从步骤②开始E中液面开始下降的原因：_____
（2）有同学认为该装置需要添加尾气处理理装置，你认为是否需要并说明理由：_____。
22．氮化镁是一种应用范围非常广泛的无机化合物，它可用于制备高硬度、高热导、抗腐蚀、抗磨损和耐高温的其它元素的氮化物，制备特殊的陶瓷材料等．某兴趣小组用镁与氮气反应制备氮化镁（Mg3N2），并用实验方法测定氮化镁的纯度．
资料一：氮化镁是浅黄色粉末，极易与水反应生成氢氧化镁沉淀和氨气； 资料二：（NH4）2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O，该反应为放热反应； 资料三：饱和硫酸亚铁溶液能吸收部分氧气； 资料四：在常温下或温度不高的条件下镁几乎与水不反应．
（制备氮化镁）制备氮化镁的装备示意图如图1：
（1）仪器a的名称是 _____ ，b的名称是 _____ ；
（2）D装置的作用是 _____ ，G装置的作用是 _____ ；能否将C、D装置对调 _____ （填“能”或“否”）；
（3）写出E装置中发生反应的化学方程式 _____ ；
（4）检查整套装置气密性的方法是 _____ ；
（5）进行实验时先进行 _____ （选择“A”或“E”）处加热，理由是 _____ ；
（6）A处加热片刻后，应移去酒精灯，理由是 _____ ．
（测定氮化镁的含量）
（7）定性测定：
步骤一、取少量氮化镁样品于试管中，加足量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，试管口闻到有刺激性气味的气体生成；
步骤二、弃去上层清液，加入稀盐酸，观察到沉淀全溶且冒气泡．
①检验刺激性气味气体的方法是 _____ ；
②写步骤二中产生气泡的反应的化学方程式： _____ ；
（8）定量测定：按如图2装置进行实验．
①球形干燥管的作用是 _____ ；
②取氮化镁样品16克进行实验，I装置增重3.4克，求该样品中氮化镁的质量分数； _____
③导致该样品中氮化镁含量测定结果偏低的可能原因是 _____ ．
参考答案
1．D
【详解】
A、催化剂能改变其它物质的化学反应速率，即有些催化剂能够加快化学反应的速率，有些催化剂能够减慢化学反应的速率，选项错误；
B、有单质和化合物参加的反应不一定都是置换反应，如甲烷与氧气反应燃烧后生成二氧化碳和水，也是有单质和化合物参加的反应，但不属于置换反应，选项错误；
C、组成元素相同的物质，不一定具有相似的化学性质，如一氧化碳与二氧化碳均有碳元素与氧元素组成，但一氧化碳具有可燃性，而二氧化碳不具有可燃性，选项错误；
D、某物质在空气中燃烧生成水，根据质量守恒定律可知，该物质中一定含有氢元素，选项正确；
故选D。
2．A
【详解】
A、氧化钙和水反应生成氢氧化钙，放出热量，符合题意；
B、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不会生成氯化铁，不符合题意；
C、氢氧化钠是由钠离子、氢氧根离子构成的，不符合题意；
D、化学反应前后，原子的种类不变，分子的种类改变，不符合题意。故选A。
3．D
【详解】
A、铁的金属活动性比氢强，与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气， 随着反应的进行，溶液的pH升高，故选项说法正确；
B、铁的金属活动性比氢强，与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，溶液中有气 泡放出，故选项说法正确；
C、铁的金属活动性比氢强，与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁粉逐渐溶 解，故选项说法正确；
D、铁的金属活动性比氢强，与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故选项说法错误。故选：D。
4．C
【详解】
A、单质铁与酸或盐溶液反应生成的是亚铁盐，正确的化学方程式为 Fe＋2HCl= FeCl2＋ H2↑，不符合题意；
B、碳与氧化铜反应需要在高温条件下进行，该化学方程式没有标注反应条件，正确的化学方程式为 C＋ 2CuO 2Cu ＋ CO2↑，不符合题意；
C、铜与硝酸银发生置换反应生成硝酸亚铁和银，该化学方程式完全正确，符合题意；
D、该化学方程式生成物书写错误，确的化学方程式为2Mg＋O2 2MgO，不符合题意
故选：C。
5．D
【详解】
根据图示，金属片与盐溶液反应，利用铝、锌和铁的金属活动性不同，铝排在锌、铁的前面，可以与可溶性的锌盐、亚铁盐反应，置换出活动性较弱的锌、铁，故选D。
6．B
【详解】
A、锌的金属活动性比铁、铜、银都强，将三种金属单质放入ZnSO4溶液中均不发生反应，只能证明三种金属的活动性都比锌弱，但不能验证三种金属的活动性强弱，选项错误；
B、活动性强的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，将铁、银放入CuSO4溶液中，铁能与硫酸铜反应生成红色固体铜，而银与硫酸铜不能反应，说明三种金属的活动性为铁>铜>银，选项正确；
C、由活动性顺序表可知，金属钾的金属活动性比铁、铜、银都强，将铁、铜、银三种金属单质放入硝酸钾溶液中均不发生反应，说明钾的金属活动性比铁、铜、银都强，但不能验证三种金属的活动性强弱，选项错误；
D、三种金属单质加到稀硫酸中，只有铁与稀硫酸反应产生气泡，铜、银都不与稀硫酸反应，只能验证铁的活动性比铜、银强，但不能验证铜、银活动性的强弱，选项错误，故选B。
7．D
【详解】
A、探究铁生锈与氧气有关通过对比实验可以说明铁生锈与空气中氧气和水有关，正确；
B、铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜说明铜活动性大于银；
铁和硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁说明铁活动性大于铜；
可以比较三者的活动性，正确；
C、区分硬水和软水可以选择肥皂水，正确；
D、氧气密度小于水，用图中装置收集氧气，应该短进长出，错误；
故选D。
8．A
【详解】
在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，甲、乙、丙三种金属，分别投入稀盐酸中，只有甲能产生气体，说明甲的金属活动性比氢强，乙、丙的金属活动性比氢弱，即甲＞H＞乙、丙；位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，将乙投入丙的化合物溶液中，乙的表面有丙析出，说明乙的金属活动性比丙强，即乙＞丙。故甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为甲＞乙＞丙。故选A。
9．B
【详解】
A、Cu与FeCl2溶液、ZnCl2溶液均不能反应，说明铁、锌比铜活泼，但是使用该组试剂无法验证铁、锌的活动性，不符合题意；
B、Fe与CuSO4溶液反应可以置换出Cu，有红色固体析出，证明了Fe的活动性大于Cu；Fe与ZnSO4溶液不能发生反应，证明Fe的活动性小于Zn，使用该组试剂可以验证三种金属的活动性顺序，符合题意；
C、Fe、Cu与ZnCl2溶液均不能发生反应，说明锌比铁、铜活泼，但是使用该组试剂无法验证铁、铜的活动性，不符合题意；
D、Zn、Fe与CuSO4溶液均能发生反应，说明锌、铁比铜活泼，但是使用该组试剂无法验证锌、铁的金属活动性，不符合题意。
故选B。
10．B
【详解】
A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃，这是因为二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，少量的一氧化碳不会被点燃，此选项错误；
B、氯化钾易溶于水，MnO2难溶于水，可采取加水溶解、过滤、蒸发结晶的方法进行分离除杂，此选项正确；
C、铁粉能与过量稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，Cu不与过量稀硫酸反应，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，此选项错误；
D、CuSO4溶液和H2SO4均能与适量铁粉反应生成硫酸亚铁，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，还会引入新的杂质，不符合除杂原则，此选项错误。
故选B。
11．B
【详解】
由金属活动性顺序可知，铁会先于硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，然后再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜；质量变化关系为，；
A、刚开始铜的质量为零，置换完银才会置换出铜，图像正确；
B、Fe与AgNO3和Cu(NO3)2的反应均使溶液质量变小，而硝酸根的质量不变，故硝酸根的质量分数先增大后不变，图像错误；
C、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，每56份质量的铁会置换出216份质量的银，溶液质量减轻，铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，每56份质量的铁会置换出64份质量的铜，溶液质量也会减轻，但是没有前面减小的幅度大，图像正确；
D、铁刚与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，溶液中会出现银离子、亚铁离子、铜离子三种离子，然后会出现亚铁离子和铜离子，然后只剩下亚铁离子，图像正确。
故选：B。
12．A
【详解】
A. 金属活动性顺序：铁＞铜。故A正确。B. 含铁量：Fe2O3＜FeO。故B错误。C. 地壳中元素含量：Fe＜Al。故C错误。D. 耐腐蚀性能：铁＜铝。故D错误。
13．A
【详解】
A、由微观图示可知，两种单质反应生成一种混合物，为化合反应。故A错误；
B、由化学反应过程的微观示意图可知，该反应在发生时原子的种类和数量均未发生变化，所以元素的种类一定未变。故B正确；
C、由反应图示中关于分子结构及分子的变化情况可知，该反应的化学方程式是：2A2+B2=2A2B．故C正确；
D、由图示可知反应前后分子的种类发生了变化，而原子种类未变，从而可知，在化学变化中分子分成原子，原子又重新组合成新物质的分子。故D正确。故选A。
14．C
【详解】
A、根据反应的化学方程式可知该反应符合一种单质和一种化合物反应生成一种新单质和一种新化合物，属于置换反应，故不符合题意；
B、金属X能将硝酸铜中的铜置换出来，说明金属X的活动性比Cu强，故不符合题意；
C、根据生成物的化学式X(NO3)2，可知X在化合物中显+2价，不可能是铝，故符合题意；
D、反应前X是单质，化合价为零，反应后X的化合价为+2价，反应前后X的化合价发生了变化，故不符合题意；
故选C。
15．D
【详解】
由工业上将煤转化为清洁能源的微观示意图可知，该反应的化学方程式是：C+H2O CO+H2；A、图中“” “”分别表示水和一氧化碳，都属于氧化物，正确；
B、该反应由一种单质与一种化合物物反应生成了另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，正确；C、由微粒的变化可知，反应前后原子的种类和数目保持不变，正确；D、由微粒的构成可知，一个“”是由一个氧原子和两个氢原子构成，错误。故选D。
16．A
【详解】
A. 单化化单是置换，错误；B. 参加反应的分子个数比为2：:4=1:2，正确；C. 各元素的化合价在反应前后发生变化，正确； D. 一个X分子中含有三个原子，正确。故选A。
17．0.7 98% 随着盐酸被消耗，盐酸中溶质质量分数减小，所以反应速度由快变慢 4.4g FeO
【详解】
（1）根据质量守恒定律可得，样品完全反应后生成H2的质量=20g+10g+20g-49.3g=0.7g；
设：生成0.7g的氢气需铁的质量为x，同时生成氯化亚铁的质量为y。
x=19.6g；
y=44.45g；
样品中铁的含量=；
（2）根据题意可知，每5g盐酸能产生的氢气质量=20g+10g+5g-34.8g=0.2g；
设：产生0.7g氢气需盐酸的质量为z。
z=17.5g；
该反应没有加入盐酸时，氯化亚铁、氢气的质量为零，随盐酸的加入，反应的生成的氯化亚铁、氢气的质量逐渐增大，当加入盐酸17.5g时，铁完全反应，氯化亚铁、氢气质量不再增大，最终产生的氯化亚铁质量为44.45g，氢气的质量为0.7g。图像如图：
（3）生铁与盐酸反应过程速度由快变慢的原因是随着盐酸被消耗，盐酸中溶质质量分数减小，所以反应速度由快变慢；
（4）生成的二氧化碳的质量为m，由元素质量守恒可知：
解得：m=4.4g
Fe2O3中铁元素的质量为
生成的M中氧元素的质量为：；
生成的M中铁原子、氧原子的个数比为：，所以物质M的化学式为FeO。表中b的值为4.4；物质M的化学式为FeO。
18．长颈漏斗 AD 防止水倒流炸裂试管 燃烧的木条放在瓶口，木条熄灭说明满了 可以控制反应的发生与停止 解：设：稀硫酸中溶质的质量分数为x
答：稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。
【详解】
（1）仪器X的名称是长颈漏斗；加热氯化铵和熟石灰的固体混合物可制取氨气（NH3），反应为固体加热反应发生装置选A，氨气极易溶于水、密度小于空气可以选向下排空气法装置D收集，故制取氨气应选用的一套装置为AD。
（2）若选择A、F组合一套装置制取某气体，可知反应为固体加热反应且试管口没有棉花团，用排水法收集则气体不易溶于水，故可以是氯酸钾在二氧化锰催化作用下生成氯化钾和氧气：；实验结束时应先撤去导管，后熄灭酒精灯，原因是防止水倒流炸裂试管。
（3）二氧化碳不燃烧也不支持燃烧；实验室可选择E装置收集二氧化碳，验满的方法是燃烧的木条放在瓶口，木条熄灭说明满了；B和C装置均可制取CO2，与B相比较，C的主要优点是装置中关闭活塞，装置中压强变大液体进入长颈漏斗，液体和固体药品分离，反应停止；打开活塞气体排出，液体流下，固液接触反应进行，可以控制反应的发生与停止；
（4）氢气难溶于水且密度小于水；若用图2装置采用排水法收集H2，气体应该短进长出，装置如图。
（5）见答案。
19．使硫酸铜完全反应 过滤 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 保护环境或变废为宝等 Fe2+ 用pH试纸或pH计分别测硫酸钠溶液和硫酸亚铁溶液的pH，得到硫酸钠溶液的pH=7，硫酸亚铁溶液的pH<7（或测氯化钠溶液和氯化亚铁溶液的pH，答案合理即可，） 加热蒸发至60℃，浓缩后，再降温结晶 8%
【详解】
一、（1）因为该实验的目的是准备利用此废水回收Cu和FeSO4晶体，所以加入过量金属A是铁，目的是使硫酸铜完全反应；通过过滤可将难溶于水是固体物质与液体分离，故操作I是过滤。
（2）固体甲中含有铁、铜，其中的铜不与稀硫酸反应，铁能与稀硫酸反应，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
（3）相比于将废水直接排放，该工艺的主要优点是保护环境，还能变废为宝。
二、[猜想与假设]溶液B是硫酸亚铁溶液，其中含有水分子、SO42-、Fe2+。a.猜想是水分子； b. 猜想是SO c.猜想是Fe2+。
[设计实验]设计实验方案：用pH试纸或pH计分别测硫酸钠溶液和硫酸亚铁溶液的pH，得到硫酸钠溶液的pH=7，硫酸亚铁溶液的pH<7，该实验方案可验证猜想c正确。
（4）②经过操作Ⅱ，是从硫酸亚铁溶液中获取硫酸亚铁晶体，根据硫酸亚铁晶体的溶解度曲线，具体方法是加热蒸发至60℃，浓缩后，再降温结晶。
（5）固体乙是铜，设原废液中含硫酸铜的质量为x。
，x=8g
原废液中含硫酸铜的质量分数为:=8%。
20．d 10.8t 增大与硫酸的接触面积，使反应更充分更快速 A12(SO4)3和FeSO4 溶液由无色变为蓝色 烧杯、漏斗、玻璃棒
【详解】
（1）钛合金放在海水中数年仍光亮如初，这是因为它具有很强的抗腐蚀性。
故选d。
（2）设生成铝的质量为x
答：生成铝的质量为10.8t。
（3）①将电路板粉碎成粉未的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率。
②步骤①所得液中的溶质除硫酸外，还有稀硫酸和铝、铁反应生成的硫酸铝和硫酸亚铁，化学式为：A12(SO4)3和FeSO4。
③步骤B中铜和过氧化氢、硫酸反应生成硫酸铜和水，能够观察到固体部分溶解，溶液由无色变成蓝色。
④步骤C中过滤用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒。
⑤步骤D中反应是铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式是：。
21．逐渐变成黑色 除去混合气中的氧气 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O CO2+C2CO 黑色固体逐渐变成红色 CuO+COCu+CO2 D 防止倒吸 E装置收集一氧化碳，防止污染空气 不需要，因为过量一氧化碳已收集在D中，并没有排放到空气中，不会造成污染。
【详解】
本题考查了二氧化碳、一氧化碳的化学性质，化学实验方案设计与评价和化学方程式的书写。
①在加热的条件下氧气和铜反应生成氧化铜，所以现象是逐渐变成黑色；A硬质玻璃管中铜粉的作用是除去混合气中的氧气；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。E中发生反应的化学方程式是CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
②在B硬质玻璃管中，碳和二氧化碳在高温的条件下生成一氧化碳，化学方程式为：CO2+C2CO；
③一氧化碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳，现象是黑色固体逐渐变成红色，反应的化学方程式是CuO+COCu+CO2；
④停止通入混合气体，并用止水夹夹紧进气口，熄灭A，B，C处的酒精灯和酒精喷灯，玻璃管中气压减小，E中的液体倒吸至D中，所以D装置的作用是防止倒吸；
拓展与思考：（1）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，一氧化碳不会与氢氧化钙反应，难溶于水，所以步骤②开始E中液面开始下降的原因：E装置收集一氧化碳，防止污染空气；
（2）该装置不需要添加尾气处理装置，因为过量一氧化碳已收集在D中，并没有排放到空气中，不会造成污染。
22．分液漏斗 圆底烧瓶； 吸收水蒸气（干燥氮气） 防止空气中的氧气进入E装置 否； 3Mg+N2Mg3N2 用酒精灯微热烧瓶，若G处导管口有气泡产生，且冷却后G处长导管内产生稳定的水柱，则气密性良好； A 排尽空气； 该反应放出大量热（节约能源）； 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，则为氨气； Mg+2HCl═MgCl2+H2↑； 充分反应，防倒吸； 62.5%； 产生的氨气未能全部被吸收．
【详解】
（1）由图中仪器结构可知，a为分液漏斗、b为圆底烧瓶；
（2）浓硫酸具有吸水性，能够吸收水蒸气（干燥氮气）；G装置的作用是防止空气中的氧气进入E装置；D干燥氮气，除去水蒸气，防止对E装置反应的影响；C、D对调后无法除去水蒸气，故C、D不能对调，
（3）装置E中氮气与镁反应生成二氮化三镁，反应方程式为：3Mg+N2Mg3N2；
（4）利用装置内气体热胀冷缩检验装置的气密性，检查装置气密性的方法是：微热b，这时G中有气泡冒出，停止加热冷却后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，则气密性良好；
（5）进行实验时先进行A加热，理由是排尽空气；
（6）该反应放出大量热（节约能源）；
（7）取少量产物于试管中，加入少量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，可闻到刺激性氨味（把湿润的红色石蕊试纸放在管口，试纸变蓝），证明产物中含有氮化镁；
弃去上清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁，反应的方程式：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
（8）
①球形干燥管的作用是充分反应，防倒吸；
②设样品中氮化镁的质量为x
x＝10g
该样品中氮化镁的质量分数＝×100%＝62.5%；
③致该样品中氮化镁含量测定结果偏低的可能原因是产生的氨气未能全部被吸收．