第四单元金属基础复习题(含解析）2023-2024学年九年级化学鲁教版（五四学制）全一册

第四单元 金属 基础复习题
一、选择题
1．下列关于氧气的说法，错误的是
A．铁、硫、石蜡在氧气中的燃烧都是化合反应
B．氧气能与大多数的金属、某些化合物反应，化学性质比较活泼
C．夏天鱼池内需要增氧，是因为温度升高，氧气在水中的溶解度减小
D．氧气供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动的需要
2．生活和生产中的一些实际问题可用化学知识分析、解释。下列说法错误的是
A．金属生锈是世界面临的难题，铁生锈是铁与水、氧气共同作用的结果
B．综合运用沉淀、过滤、蒸馏几项操作净水效果更好
C．衣服、餐具上的油污可以用加入洗涤剂的水洗掉，是利用了洗涤剂的乳化原理
D．人体缺少必需微量元素会得病，因此应尽可能多吃含有这些元素的营养补剂
3．下列实验现象记录正确的是
A．把铜丝放入硫酸铝溶液中，紫红色固体表面产生银白色固体，溶液变成蓝色
B．向氢氧化钾溶液中滴入氯化铁溶液．有浅绿色沉淀生成
C．将一氧化碳通入灼热的氧化铁．红棕色粉末逐渐变为黑色粉末
D．将燃着的木炭伸入到氧气中，产生白色火焰，放出热量
4．研究和学习化学有许多重要的方法，下列方法中所举示例不正确的是
选项 方法 示例
A 观察法 金属镁是银白色固体
B 归纳法 在实验室中要遵循节约药品原则，因此用剩的药品要放入原试剂瓶
C 推理法 氢气与氧气属于不同物质，是因为它们由不同种分子构成
D 分类法 根据物质中含有分子种类的多少，可将物质分为纯净物和混合物
A．A B．B C．C D．D
5．为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，某同学设计的四种方案中不可行的是
A．将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中
B．将Fe分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中
C．将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中
D．将Zn、Fe、Cu分别加入到H2SO4溶液中
6．证据推理是化学学习中常用的思维方法。下列依据证据得出的结论，不正确的是
选项 证据 结论
A 酒香不怕巷子深 分子在不断地运动
B 中和反应生成盐和水 生成盐和水的反应一定是中和反应
C Cu和Al2（SO4）3溶液不反应 Al的金属活动性比Cu强
D 常温下，测定某溶液的pH=3 该溶液一定呈酸性
A．A B．B C．C D．D
7．下列俗语或成语所涉及的内容与化学变化或化学性质无关的是
A．铁杵成针 B．蜡炬成灰 C．烈火真金 D．海枯石烂
8．钢铁生锈会造成安全隐患和经济损失。下列做法不能防止铁生锈的是
A．喷漆 B．电镀 C．制成不锈钢 D．置于潮湿环境
9．类推是一种重要的学习方法。下列类推结论正确的是：
①Ca(OH)2溶液能使无色酚酞试液变红色，因此Cu(OH)2也能使无色酚酞试液变红
②在化合物里，正负化合价的代数和为零，所以在氧化物中金属元素显正价，则非金属元素一定显负价
③钢铁锈蚀是与氧气、水共同作用的结果，所以防止钢铁锈蚀必须同时隔绝与氧气和水的接触
④饱和溶液析出晶体后，溶质质量分数一定减小
⑤铝制品比铁制品更耐腐蚀，所以铝的金属活动性比铁弱
A．② B．①②④ C．②④⑤ D．①③④
10．下列关于金属材料的说法，正确的是（ ）
A．金属材料包含合金材料和纯金属材料
B．合金都是由不同金属单质组成
C．硬铝比纯铝柔软容易制成各种器皿
D．合金的熔点比组成它的纯金属都高
11．相同质量的镁、铁、锌三种金属，分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应，生成氢气质量与反应时间关系如图，分析图像判断，下列说法正确的是
A．金属锌反应最先完成 B．金属锌的活动性最强
C．金属镁生成氢气质量最多 D．金属铁消耗稀硫酸质量最多
12．向含有硝酸镁、硝酸银、硝酸铜三种溶质的溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是
A．如果滤液显蓝色，滤渣中一定有银，一定没有铜
B．如果向滤渣中滴加盐酸有泡生成，滤渣中一定有银、铜、锌，可能有镁
C．如果滤液无色，滤液中只有两种金属阳离子
D．反应前后溶液的质量一定改变
二、填空与简答
13．选择恰当的物质填空（填序号）：
A．酒精 B．铁粉 C．碳酸钙 D．甲烷
(1)可作燃料的是 。
(2)可作干燥剂的是 。
(3)可作建筑材料的是 。
(4)可作溶剂的是 。
14．请按照要求完成下列各题。
(1)碳和部分碳的化合物间转化关系如图所示：
①物质X的化学式为 。
②写出图中CO的一种用途 。
③写出图中转化关系中属于化合反应的一个化学方程式 。
(2)高速铁路可以加快出行步伐。结合所学化学知识，回答下列问题：
①图中标示的物质中为金属材料的是 （填序号），动车表面喷漆主要是为了防止外壳生锈，其原理是 。
②修建铁路所需的大量钢铁是以铁矿石为主要原料冶炼而得，下列矿石的主要成分属于氧化物的是（填字母序号） 。
A．铝土矿（主要成分A12O3） B．辉铜矿（主要成分Cu2S）
C．菱铁矿（主要成分FeCO3） D．磁铁矿（主要成分Fe3O4）
15．根据下面部分金属的活动性顺序回答：
（1）上述金属活动性最强的是 ；
（2）按年代最早被广泛使用的金属是 ；
（3）汞与稀硫酸 （填“能”或“不能”）发生反应；
（4）对Zn、Ag、Fe三种金属活动性顺序进行探究，下列各组试剂不可行的是 （填序号）。
①Zn、Ag、FeSO4 溶液 ②Fe、Ag、ZnSO4溶液
③Fe、ZnSO4溶液、AgNO3溶液 ④Ag、ZnSO4溶液、FeSO4 溶液
16．（1）按要求从氢氧化钠、氧气、氧化铜、盐酸、硝酸钾中选择合适的物质．将其化学式填写在下列空格中。
①一种非金属单质 ；
②一种金属氧化物 ；
③一种挥发性的酸 ；
④一种常做化肥的盐 。
（2）李克强总理在2018年政府工作报告中指出，五年来，创新驱动发展成果丰硕。全社会研发投入年增长11%，规模跃居世界第二位。科技进步贡献率由52.2%提高到57.5%。载人航天、深海探测、量子通信、大飞机等重大创新成果不断涌现。高铁网络、电子商务、移动支付、共享经济等引领世界潮流。创新是一个民族的灵魂，是人类发展的不竭动力。
试根据要求回答下列问题：
①“中国高铁”成为中国创新的一面旗帜，让世人瞩目。高速铁路离不开无缝钢轨，不锈钢属于 （填“单质”“合金”“化合物”之一），请从微观角度解释：寒冷的冬季，无缝钢轨缝隙有所变大的原因是 。
②碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度的新型纤维材料。碳纤维复合材料是目前无人机外壳制作不可替代的材料。自然界中存在的碳﹣12、碳﹣13、碳﹣14三种不同的原子都属于碳元素，其原因是 。
③某种无人机的动力来源于锂电池，锂电池放电时的原理是锂和二氧化锰反应生成亚锰酸锂（），则锂电池放电时的能量转化是化学能转化为 。在化合物中锂元素显+1价，则锰元素的化合价是 。
④大飞机C919发动机上的压气机将高密度空气（高压压缩后的空气）压入燃烧室，能促进航空煤油燃烧，使燃油消耗减少16%。说明要使可燃物充分燃烧除了需要温度达到着火点之外，还需要有 。
17．金属材料的使用有效地改善了人们的生产、生活。
(1)下列生活用品中，主要利用金属导热性的是________（填序号）。
A．铜导线 B．黄金饰品 C．铁锅
(2)将铁粉放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应，过滤。
① 滤液中一定含有的物质（除水外）为 ；
② 向滤渣中加入稀盐酸，观察到无气泡产生，则滤渣中可能含有 。
(3)早在春秋战国时期，古代人民已经开始炼铁。赤铁矿（主要成分Fe2O3）与焦炭在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为 ；把烧红的生铁放在铁砧上反复捶打可以使生铁转化为钢，这样做的目的是降低生铁中 的含量。
18．有一包混合物，其中可能含有适量的碳酸钙、炭粉、氧化铜、氧化铁中的一种或几种，根据以下实验回答下列问题：
第一步：取样，加热至高温，产生一种气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。
第二步：把足量稀盐酸滴入冷却后的固体残渣中，残存的固体全部溶解，同时产生一种可燃性气体。推断：
(1)混合物中一定含有 ，在第一步实验过程中肯定发生的化学反应是（用化学方程式表示） 。
(2)混合物中一定不含有的物质是 ；可能含有的物质是 ，为证明该物质是否存在，可采用的实验方法是 。
19．氮的固定指的是通过自然或人工方法，将氮气转化为其它可利用的化合物的过程。一种“人工固氮”的新方法是在光照条件下，氮气在催化剂表面与水蒸气发生反应生成氨气和氧气，该反应的微观示意图如图。
（1）依据反应的微观示意图写出化学方程式 ，反应的基本类型是 。
（2）氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂生产铵态氮肥（NH4）2SO4的工艺流程如下：
则加入的X 应为 （填字母序号）。
A H2SO4 B CaSO4 C SO2。
三、科学探究题
20．将冷的浓硫酸加入到装有碳粉的圆底烧瓶中，无明显现象。加热该混合物，有大量气泡产生，现对导出的气体成分进行检验。
【查阅资料】
碳与浓硫酸在加热时，除了生成水之外，还生成二氧化硫和碳的一种氧化物；
二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，其中，二氧化硫还能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色。
【实验验证】某化学兴趣小组在老师指导下设计了如图所示实验装置进行检验(温馨提示：丁装置的A．B．C中均装有紫红色的酸性高锰酸钾溶液)。
(1)为了完成对导出气体的验证,请将上述装置进行正确的连接：甲→ → →丙→ 。(填序号)
(2)请完成下表中的相关内容：
实验现象 实验结论
乙中观察到氧化铁粉末 ,澄清石灰水 证明碳与浓硫酸加热反应生成碳的 氧化物是二氧化碳而不是一氧化碳
丁装置A中溶液 证明气体中有二氧化硫
丁装置C中溶液 丁装置C的作用是验证二氧化硫全部除去
戊中白色固体变蓝 证明气体中有
【获得结论】碳与浓硫酸加热发生反应的化学方程式为 。
四、计算题
21．现有溶质质量分数为20%的稀硫酸245g。向其中加入32g废铁屑（杂质不溶于水也不参加反应），恰好完全反应。计算：（结果精确到0.1）。
(1)废铁屑中铁的质量分数；
(2)所得溶液中溶质质量分数。
参考答案：
1．A
【详解】A、铁、硫在氧气中的燃烧都是化合反应，石蜡在氧气中的燃烧生成了二氧化碳和水，不是化合反应，故选项说法错误；
B、氧气能与大多数的金属、某些化合物反应，是因为化学性质比较活泼，故选项说法正确；
C、气体在水中的溶解度随温度升高而减小，故选项说法正确；
D、氧气供给呼吸，是因为它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动的需要，故选项说法正确。
故选：A。
2．D
【详解】A．金属生锈是世界面临的难题，铁生锈是铁与水、氧气共同作用的结果，正确；B．综合运用沉淀、过滤、蒸馏几项操作净水效果更好，正确；C．衣服、餐具上的油污可以用加入洗涤剂的水洗掉，是利用了洗涤剂的乳化原理，正确；D．微量元素过少或过多，都会对人体健康造成危害，故错误。故选D。
3．C
【详解】A、在金属活动性顺序里，铝排在铜前，铜丝和硫酸铝不反应，不符合题意；
B、氯化铁和氢氧化钾反应生成氢氧化铁和氯化钾，产生红褐色沉淀，不符合题意；
C、一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，红棕色粉末变为黑色，符合题意；
D、木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，不符合题意。
故选C。
4．B
【详解】A.通过观察可以得知，金属镁是银白色固体，所以，选项A所举示例正确；
B.在实验室中要遵循节约药品原则，但不可将用剩的药品放回原试剂瓶，以免污染试剂瓶种药品，因此，选项B所举示例错误；
C.由于氢气是由氢分子构成，氧气是由氧分子构成，它们的分子构成不同，所以，氢气与氧气属于不同物质，因此，选项C所举示例正确；
D.由分子构成的物质，纯净物中含有一种分子，混合物中含有多种分子，根据物质中含有分子种类的多少，可将物质分为纯净物和混合物，因此，选项D所举示例正确；
故选B。
5．A
【详解】A、锌与硫酸亚铁、硫酸铜均能反应，说明锌比铁、铜活泼，但是无法验证铁、铜的金属活动性顺序，符合题意；
B、铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼，铁与硫酸锌不反应，说明锌比铁活泼，可以验证三种金属的活动性顺序，不符合题意；
C、锌能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，有黑色固体析出，说明锌比铁活泼，铜与硫酸亚铁不反应，说明铁比铜活泼，可以验证三种金属的活动性顺序，不符合题意；
D、锌、铁能与稀硫酸反应，产生气泡，且锌比铁反应速率快，说明在金属活动性顺序里，锌、铁排在氢前，锌比铁活泼，铜与稀硫酸不反应，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后，可以验证三种金属的活动性顺序，不符合题意。
故选A。
6．B
【详解】A. 酒香不怕巷子深，说明分子在不断地运动，正确；
B. 中和反应是指酸和碱生成盐和水的反应，但生成盐和水的反应不一定是中和反应，如金属氧化物和酸反应生成盐和水不属于中和反应，错误；
C. 金属活动性强的金属能把金属活动性弱的金属从盐溶液中置换出来，金属活动性弱的金属不能把金属活动性强的金属从盐溶液中置换出来，Cu和Al2（SO4）3溶液不反应，说明Al的金属活动性比Cu强，正确；
D. 常温下，pH=7的溶液呈中性，pH＜7的溶液呈酸性，pH＞7的溶液呈碱性，测定某溶液的pH=3，则该溶液一定呈酸性，正确。
故选B。
7．A
【详解】A. 铁杵成针无新物质生成，属于物理变化，此选项符合题意；
B. 蜡炬成灰过程中有新物质二氧化碳生成，属于化学变化，此选项不符合题意；
C. 烈火真金说明即使加热到高温，金也不发生化学变化，说明金的化学性质稳定，此选项不符合题意；
D. 海枯石烂的过程中，其中的石头溶解是因为石头中的碳酸钙与水、二氧化碳反应生成了易溶于水的碳酸氢钙，有新物质生成，属于化学变化，此选项不符合题意。
故选A。
8．D
【详解】A、喷漆能隔绝氧气和水，从而防止铁生锈，该选项不符合题意；
B、电镀能防止铁生锈，该选项不符合题意；
C、将铁制成不锈钢，能防止铁生锈，该选项不符合题意；
D、铁与氧气和水共同接触时会生锈，将铁置于潮湿环境中，不能防止铁生锈，该选项符合题意。
故选D。
9．A
【详解】①Ca(OH)2溶液能使无色酚酞试液变红色，Cu(OH)2难溶于水，不能电离出氧氧根离子，故不会使无色酞酞试液变红，故错误；
②在化合物里，正负化合价的代数和为零，氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，所以在氧化物中金属元素显正价，则非金属元素（氧元素）一定显负价，故正确；
③钢铁锈蚀是与氧气、水共同作用的结果，防止铁生锈需要至少破坏其中一个条件即可，即隔绝氧气，或隔绝水，或同时隔绝氧气和水，故错误；
④当改变温度使饱和溶液析出晶体时，溶液中的溶质质量减少而溶剂质量不变，溶液的溶质质量分数减小；而采取恒温蒸发溶剂的方法使饱和溶液析出晶体时，饱和溶液的溶质质量分数不变，所以饱和溶液析出晶体后，溶液的溶质质量分数不一定减小，故错误；
⑤铝制品比铁制品更耐腐蚀，不是因为铝的金属活动性比铁弱，而是因为铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，因此铝制品抗腐蚀性强，故错误；
故其中只有②是正确的，故选A。
10．A
【详解】A、金属材料包括合金和纯金属，A正确。
B、合金中可以只含一种金属单质，B错误。
C、硬铝是合金，相对于纯金属硬度更大，C错误。
D、合金熔点比组成它的纯金属都低，D错误。
故选：A。
11．C
【详解】A、根据关系图可知，金属镁与酸反应产生氢气的质量上升是最快的，所以金属镁反应速率最大，金属镁反应最先完成，错误；
B、根据关系图可知，镁反应速率最大，金属活动性最强，错误；
C、根据关系图可知，金属镁产生氢气质量最多，正确；
D、产生的氢气中氢元素全部来自于稀硫酸，产生的氢气越多，消耗的稀硫酸质量越多，根据关系图可知，镁应该是消耗稀硫酸质量最多的金属，错误。
故选C。
12．C
【分析】在金属活动顺序中，镁>锌>铜>银，向含有硝酸镁、硝酸银、硝酸铜三种溶质的溶液中加入一定量锌粉，锌不能和硝酸镁反应，先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。
【详解】A、溶液显蓝色，只能证明溶液中有硝酸铜，不能证明硝酸铜有没有参与反应，滤渣中可能有铜，错误；
B、硝酸镁没有参与反应，滤渣中一定没有镁，错误；
C、滤液无色证明硝酸铜已经反应完了 ，则硝酸银在硝酸铜参与反应之前已经反应完了，所以滤液中有锌离子和镁离子，正确；
D、根据化学方程式Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag，Zn+Cu (NO3)2=Zn (NO3)2+Cu可知，每65份质量的锌能置换出216份质量的银，每65份质量的锌能置换出64份质量的铜，锌与硝酸银反应溶液质量减少，锌与硝酸铜反应溶液质量增加，如果增加的质量与减小的质量相等，则溶液质量可能不变，错误 。
故选C。
13．(1)AD
(2)B
(3)C
(4)A
【详解】（1）酒精和甲烷都具有可燃性，都可作燃料，故填：AD；
（2）铁粉可与水、氧气反应生成铁锈，可作干燥剂，故填：B；
（3）碳酸钙可用作建筑材料，故填：C；
（4）酒精的溶解性能比较好，可以作溶剂，故填：A。
14．(1) CO2 作燃料、冶炼金属等 CO2+H2O=H2CO3（合理即可）
(2) ① 隔绝氧气和水 AD
【详解】（1）X与碳酸、一氧化碳都能相互转化，则X为二氧化碳；
①由分析可知，物质X为二氧化碳，其化学式为CO2，故填：CO2；
②一氧化碳具有可燃性，燃烧能放出大量的热，可作燃料；一氧化碳也具有还原性，可用于冶炼金属，故填：作燃料或冶炼金属等
③图二氧化碳与水反应生成碳酸，符合“多变一”的特点，属于化合反应，反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3，故填：CO2+H2O=H2CO3（合理即可）；
（2）①金属材料包括纯金属以及它们的合金，图中标示的物质中为金属材料的是钢轨；铁在与氧气和水蒸气同时接触时会锈蚀，动车表面喷漆主要是为了防止外壳生锈，其原理是隔绝氧气和水，故填：①；隔绝氧气和水；
②氧化物是由两种元素组成的化合物中，且其中一种元素是氧元素，因此铝土矿和磁铁矿的主要成分是氧化物，故选AD。
15． Mg Cu 不能 ②④
【详解】（1）由图示可知，金属中活动性最强的是Mg；
（2）按年代最早被广泛使用的金属是Cu；
（3）由金属活动性顺序表可知，汞位于氢的后边，不能与稀硫酸发生置换反应；
（4）①Zn、Ag、FeSO4 溶液中，Zn与FeSO4 溶液反应，证明锌的活动性比铁强，Ag与FeSO4溶液不能反应，证明铜比银的活动性强，此方案可行；②因为Zn的活动性在三种金属中最强，所以Fe、Ag都不能和ZnSO4溶液反应，得不出Fe、Ag的活动性强弱，此方案不可行；③Fe、ZnSO4溶液、AgNO3溶液这三种物质中，Fe与AgNO3溶液反应，证明铁的活动性比银强，Fe与ZnSO4溶液不能反应，证明锌比铁的活动性强，可以证明三种金属的活动性强弱，此方案可行；④Ag、ZnSO4溶液、FeSO4溶液三种物质中，Ag与ZnSO4溶液、FeSO4 溶液都不反应，不能证明锌、铁的活动性强弱，此方案不可行。
16． 合金 冬天温度降低，原子之间的间隔变小 具有相同的质子数 电能 +3 充足的氧气
【详解】（1）①提供的物质中，氧气是一种非金属单质；故填：O2；
②提供的物质中，氧化铜是一种金属氧化物；故填：CuO；
③提供的物质中，盐酸具有挥发性；故填：HCl；
④提供的物质中，硝酸钾含有钾元素与氮元素，属于复合肥；故填：KNO3；
（2）①不锈钢属于合金；冬天温度低，铁原子间隔减小，无缝钢轨缝隙有所变大；
②自然界中存在的碳﹣12、碳﹣13、碳﹣14三种不同的原子都属于碳元素，其原因是具有相同的质子数；
③锂电池放电时的能量转化是化学能转化为电能；在LiMnO2里，锂元素显+1价，O元素的化合价为﹣2价，设：Mn元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价的代数和为0，则：（+1）+x+（﹣2）×2＝0，解得x＝+3；
④要使燃料燃烧除了温度要达到可燃物的着火点以外，要需要有充足的氧气。
17．(1)C
(2) 硝酸亚铁/Fe（NO3）2 Cu
(3) 碳/C
【详解】（1）A、铜导线利用的是铜的导电性，不符合题意；
B、黄金饰品利用了黄金的延展性和外观，不符合题意；
C、铁锅利用了铁的延展性和导热性，符合题意。
故选C。
（2）①将铁放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，由于金属活动性顺序：Fe>Cu>Ag，铁先与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，后与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，则充分反应后，滤液中的溶质一定含有硝酸亚铁，可能含有硝酸铜和硝酸银。
②由于金属活动性顺序：Fe>（H）>Cu>Ag，则只有铁能与盐酸反应，若没有气泡产生，则说明滤渣中一定不含铁，一定含有银，可能含有铜。
（3）氧化铁和碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；
生铁中的含碳量为2%~4.3%，钢中的含碳量为0.03%~2%，则将生铁转化为钢，降低生铁中碳的含量。
18．(1) 碳和氧化铁
(2) 氧化铜/CuO 碳酸钙/CaCO3 向固体混合物中加入稀盐酸，若有能使澄清石灰水的气体产生，则说明含有碳酸钙，反之则没有
【分析】碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，而碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。而铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氢气具有可燃性，而铜不能与盐酸反应，则说明混合物中一定含有碳、氧化铁，一定不含氧化铜，可能含有碳酸钙。
【详解】（1）由分析可知，混合物中一定含有氧化铁和碳，第一步实验过程中肯定发生的反应为碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。
（2）由分析可知，混合物中一定不含有的物质为氧化铜，可能含有的物质为碳酸钙；
若想证明碳酸钙是否存在，由于碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，则实验方法为：向固体混合物中加入稀盐酸，若有能使澄清石灰水的气体产生，则说明含有碳酸钙，反之则没有。
19． 2N2+6H2O4NH3+3O2 置换反应 B
【详解】（1）由图可以看出反应物为氮气和水，生成物为氨气和氧气，反应条件为催化剂和光照，对应的化学方程式为2N2+6H2O 4NH3+3O2，是单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物，基本反应类型为置换反应；
（2）根据副产品是氧化钙，含有钙元素，而其他加入的物质均不含钙元素，所以加入的X 必须含有钙元素，所以只有硫酸钙符合题意。故选 B。
20． 戊 丁 乙 无明显变化 浑浊 褪色 不褪色 水蒸气 C+2H2SO4(浓) 2H2O+2SO2↑+CO2↑
【分析】二氧化硫还能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色，可用高锰酸钾溶液检验二氧化硫；
白色固体硫酸铜和水反应生成蓝色固体五水硫酸铜，可用无水硫酸铜检验水的存在。
【详解】[实验验证]
(1)为了完成对导出气体的验证,上述装置的连接顺序为：甲→戊(检验水蒸气)→丁(检验并且除去二氧化硫)→丙(吸收水蒸气)→乙(检验二氧化碳)。
故填：戊；丁；乙。
(2) 高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成黑色的铁粉和二氧化碳，乙中观察到氧化铁粉末无明显变化，澄清石灰水变浑浊，证明碳与浓硫酸加热反应生成碳的氧化物是二氧化碳而不是一氧化碳；
二氧化硫还能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色，如果丁装置A中溶液褪色，证明气体中有二氧化硫；
二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，丁装置C中溶液不褪色，说明二氧化硫已经全部除去，防止二氧化硫对二氧化碳检验的干扰；
戊中白色固体变蓝，证明气体中有水蒸气。
实验过程如下所示：
实验现象 实验结论
乙中观察到氧化铁粉末无明显变化，澄清石灰水变浑浊 证明碳与浓硫酸加热反应生成碳的 氧化物是二氧化碳而不是一氧化碳
丁装置A中溶液褪色 证明气体中有二氧化硫
丁装置C中溶液不褪色 丁装置C的作用是验证二氧化硫全部除
戊中白色固体变蓝 证明气体中有水蒸气
[获得结论]
通过上述分析，碳与浓硫酸加热发生反应生成水、二氧化硫和二氧化碳,反应的化学方程式为：C+2H2SO4(浓) 2H2O+2SO2↑+CO2↑。
21．(1)解：设废铁屑中铁的质量为x
铁的质量分数为：
答：废铁屑中铁的质量分数为87.5%；
(2)解：生成硫酸亚铁质量为y
所得溶液中溶质质量分数：
答：所得溶液中溶质质量分数为25.3%。
【详解】（1）见答案；
（2）见答案。