2021年江苏省镇江市中考化学二轮复习：综合题突破（含解析）
文档属性
| 名称 | 2021年江苏省镇江市中考化学二轮复习：综合题突破（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-05-12 16:33:33 | ||
图片预览
文档简介
2021镇江中考化学二轮复习：综合题突破
一、综合题考情分析
年份 2018 2019 2020
综合题考点 铁及其化合物应用 金属及其化合物应用 铜及其化合物应用
二、综合题重点考点梳理
1．金属的物理性质及用途
1．金属有金属光泽：（1）金属都具有一定的金属光泽，一般都呈银白色，而少量金属呈现特殊的颜色；例如，金（Au）是黄色、铜（Cu）是红色或紫红色、铅（Pb）是灰蓝色、锌（Zn）是青白色等；（2）有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色；例如，铁（Fe）和银（Ag）在通常情况下呈银白色，但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射．（3）典型用途：利用铜的光泽，制作铜镜；黄金饰品的光泽也是选择的因素．
2．常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但体温计中的汞是液体．
3．金属有导电性和导热性：其中导电性的强弱次序：银（Ag）＞铜（Cu）＞铝（Al）主要用途：用作输电线，炊具等．
4．金属有延展性：（1）大多数的金属有延性（抽丝）及展性（压薄片），其中金（Au）的延展性最好；也有少数金属的延展性很差，如锰（Mn）、锌（Zn）等；（2）典型用途：金属可以被扎制成各种不同的形状，将金打成金箔贴在器物上．
5．金属的密度：（1）大多数金属的密度都比较大，但有些金属密度也比较小，如钠（Na）、钾（K）等能浮在水面上；密度最大的金属﹣﹣锇，密度最小的金属﹣﹣锂；（2）典型用途：利用金属铝（Al）比较轻，工业上用来制造飞机等航天器．
6．金属的硬度：（1）有些金属比较硬，而有些金属比较质软，如铁（Fe）、铝（Al）、镁（Mg）等都比较质软；硬度最高的金属是铬（Cr）；（2）典型用途：利用金属的硬度大，制造刀具，钢盔等．
7．金属的熔点：（1）有的金属熔点比较高，有的金属熔点比较低，熔点最低的金属是汞（Hg）；熔点最高的金属是钨（W）；（2）典型用途：利用金属钨的熔点高，用来制灯泡内的灯丝；利用金属锡（Sn）的熔点比较低，用来焊接金属．
2．金属活动性顺序及其应用
金属活动性顺序的应用主要有：
1．表明了金属活动性强弱顺序（前强后弱）．即在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它在水溶液中就越容易失去电子变成离子，其活动性就越强；金属的位置越靠后，其阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子，其活动性就越弱．
需要注意的是：金属的活动性就越强参加反应时，现象就越明显、越剧烈．
2．可用来判断金属与酸能否发生置换反应（氢前置换氢）．只有排在氢前面的金属，才能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢．
需要注意的是：（1）金属必须是排在金属活动性顺序中（H）前面的金属；（2）酸应是盐酸、稀硫酸（即不具有强氧化性的酸），不包括浓硫酸和硝酸；（3）单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐；（4）K、Ca、Na除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应（如2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑），其余金属则不能（这点初中阶段大体上了解即可）．
3．可用来判断金属与金属化合物溶液（即盐溶液）能否发生置换反应（前置后，盐可溶，K、Ca、Na不能够）．排在金属活动性顺序中前面的金属一般能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来．
需要注意的是：（1）在金属活动性顺序中只要排在前面的金属就能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，而与H的位置无关．但K、Ca、Na等金属例外，由于它们过于活泼，不与溶液中的盐发生置换反应，而是先与溶液中的水发生置换反应（这点初中阶段大体上了解即可）．如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4]，最终没有单质铜生成．（2）铁与盐溶液发生置换反应时，生成二价亚铁盐．（3）用同种金属置换不同的盐溶液，盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来．用不同的金属置换同种盐溶液，盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来．另外，若有一种金属和多种混合盐溶液反应，最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液．例如，锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应，最先反应的是硝酸汞，当硝酸汞被消耗完时，硫酸铜才与锌粒反应，同理，硫酸铜反应完后，锌才会和氯化亚铁反应．还有，当多种金属与一种盐溶液反应时，最活泼的金属先反应．例如，把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中，镁被消耗完后，铝才和硝酸银反应，铝反应完后，铜跟硝酸银反应．
另外，利用金属与酸或盐溶液之间的置换反应是否发生，通过具体的实验及其现象的分析，反过来可以反推金属的活动性顺序．具体的推断方法是这样的：
1．利用金属与酸能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序．例如，把铁和铜分别放在稀盐酸中时，铁的表面上有气泡冒出，这说明铁位居金属活动性顺序中氢的前面；而铜的表面无明显的现象，这说明铜位居金属活动性顺序中氢的后面；由此可推得铁活泼性比铜的要强．
2．利用金属与盐溶液能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序．例如，把铁钉放在硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁钉表面上出现了一层红色物质（即铜）；由此可推得铁活泼性比铜的要强．
三、针对性模拟练习
1．铜及其化合物有广泛的应用。
Ⅰ．铜的获得和应用
（1）西汉时期《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”的记载，其中蕴含化学反应的基本类型是 。
（2）我国古代制黄铜的原理如图1。
①黄铜的硬度比铜和锌都 （选填“大”或“小”）。
②木炭还原Cu2O的化学方程式为 。
（3）铜可用于制导线，主要利用了铜的 性。
（4）CuSO4可配制波尔多液等。向铜粉中加入稀H2SO4，通入O2并加热可得到CuSO4溶液，反应的化学方程式为 。
Ⅱ．实验及产物组成测定
如图2为某小组同学所做的实验及现象。
资料：①NaOH和CuSO4溶液混合可生成Cu（OH）2、Cux（OH）y（SO4）z（铜为+2价）等多种产物。
②68℃时，Cu（OH）2发生分解；300℃左右，Cux（OH）y（SO4）z发生分解，生成铜的氧化物和气体。
（一）实验一中蓝色固体为Cu（OH）2，则黑色固体是 。
（二）将实验二反应后的物质过滤、洗涤、低温干燥得浅蓝绿色固体样品。小组同学称取27.6g样品，在老师的指导下进行下列实验。
（1）装配好装置后，实验前先要 。
（2）控制温度为68℃，对样品进行热分解，至固体质量不再减少，再通一段时间N2．冷却后测得装置B增重1.8g。则样品中含Cu（OH）2和 Cux（OH）y（SO4）z。
①再通一段时间N2的目的是 。
②27.6g样品中Cu（OH）2的质量为 g。
（3）取出装置A中加热后的剩余固体，溶于适量稀盐酸后，再向溶液中加入过量BaCl2溶液，得11.65g沉淀；继续加入过量NaOH溶液，沉淀质量增加了24.5g。则Cux（OH）y（SO4）z中，x：y：z＝ 。
Ⅲ．样品的热重分析
另取27.6g样品，利用图3装置控制温度由低到高加热分解，测得A中剩余固体质量与加热时间的关系如图4。
（1）t1～t2段固体质量未发生变化的原因是 。
（2）用装置C替代装置B，t2～t3段观察到C中溶液褪色，说明样品加热分解时生成了 。
（3）a点为黑色固体。b点固体中铜、氧元素质量比为 。
（4）写出a～c段发生反应的化学方程式： 。
2．金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）金属的应用和防护
（1）用不锈钢、合成橡胶、氧化镁等材料制造的飞机轮胎属于 材料。
（2）航空煤油是飞机的燃料，它主要是由 炼制的。
（3）铁易生锈，提出防止铁生锈的一种方法 。
（4）特种钢中含有少量Mn、MnO2和Al粉混合在高温下反应可得到Mn，该反应的化学方程式为 。
（5）Mg（OH）2受热分解生成高熔点的MgO．Mg（OH）2可用作阻燃剂，其主要原理是 （选填序号）。
a．分解吸热，降低可燃物着火点 b．MgO覆盖燃烧物，隔绝氧气
（二）制备还原性铁粉
实验室利用废铁屑（含少量Fe2O3）为原料制备还原性铁粉的流程如下：
（1）Fe粉可使“酸溶”产生的Fe2（SO4）3转化为FeSO4，该反应的化学方程式为 。
（2）检验FeCO3已洗净的方法：取最后一次洗涤后的滤液，先加入一定量稀盐酸，再滴加 溶液，无明显现象。
（3）“干燥”时有少量FeCO3发生下列转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为 。
（4）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是 。
（三）测定还原性铁粉的组成
还原性铁粉中含有少量FexCy，小组同学在老师的指导下进行以下实验。
资料：①Fe，FexCy在加热时与O2反应能生成相应氧化物。
②FexCy不与酸反应。
实验1：取29.52g样品，加入足量稀H2SO4，充分反应后生成1.00gH2。
实验2：另取29.52g样品，按如图进行实验。
表：装置A和B的质量变化
装置 A B
反应前 300.00 400.00
反应后 m 400.44
实验后A中固体全部变为红棕色，装置A、B的质量变化如上表。
（1）装配好装置后，实验前先要 。
（2）装置C的作用是 。
（3）FexCy中，x：y＝ 。表中m的值是 。
反思：若用空气替代O2进行实验，测得x：y的值偏大，可能的原因是 。
3．铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）铁的应用和防护
（1）某麦片中含微量铁粉，食用后铁粉与胃酸反应转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为 。
（2）铁锈主要成分是Fe2O3?nH2O，铁生锈主要与空气中的 有关。
（3）如图实验说明NaCl在铁生锈中的作用是 。
（4）铁生锈的次要过程：FeFeCO3?nH2OFeCO3
写出Fe转化为总反应的化学方程式 。
（5）为防止铁生锈，可对铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成致密氧化物（其中Fe、O元素质量比为21：8）保护膜，该氧化物的化学式为 。
（二）废铁的再利用
黄钠铁矾[NaFex（SO4）y（OH）z]是一种高效净水剂。用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe2O3和FeCO3）制备黄钠铁矾的主要流程如图：
（1）将废铁屑研磨成粉末的目的是 。
（2）“酸溶”时H2SO4与Fe、FeCO3反应，还发生反应的化学方程式有 和Fe+Fe2（SO4）3＝3FeSO4。
（3）“转化1”发生反应的化学方程式为 。反应时温度不宜过高的原因是 。
（三）黄钠铁矾组成确定
称取9.70g黄钠铁矾，用如图装置进行热分解实验。
【资料】
①NaFex（SO4）y（OH）z在T1℃分解会生成H2O（气态），提高温度至T2℃继续分解产生SO3气体，并得到Fe2O3和Na2SO4。
②浓硫酸可用于吸收SO3。
（1）装配好实验装置后，先要 。
（2）分别控制温度在T1℃、T2℃对A中固体加热。
①控制温度在T1℃加热，实验后测得B装置质量增加1.08g。
②用D装置替换B装置，控制温度在T2℃，加热至反应完全。
③T1℃、T2℃时，加热后均通入一段时间N2，目的是 。
（3）反应完全后，将A装置中固体溶于足量水，过滤、洗涤、烘干得4.80g固体，将滤液蒸干得1.42g固体（不含结晶水）。
结论：NaFex（SO4）y（OH）z中，x：y：z＝ 。
反思：若该实验过程中缺少C装置，则x：z的值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
4．铝及化合物有极其重要的用途。
（一）铝的广泛应用
（1）铝是很活泼的金属，但用铝制作的炊具却耐腐蚀，其原因是 。使用铝制炊具会使人体摄入过量的“铝”，导致记忆力减退等许多不良症状。这里的“铝”是指 。
A．单质 B．元素 C．原子 D．分子
（2）氢能源是最理想的能源，科学家研发出一种以“铝镓合金”和水为原料制取氢气的新工艺。“铝镓合金”它属于 （选填序号）
A．金属材料 B．无机非金属材料 C．合成材料 D．复合材料
（3）铝的化学性质比较活泼，还能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠（化学式为NaAlO2）和一种可燃性气体单质，写出该反应的化学方程式 。
（二）硫酸铝铵晶体制取的探究
硫酸铝铵是一种用途广泛的含铝化合物。以某铝土矿（主要成分Al2O3，含少量SiO2、Fe2O3杂质）为原料制硫酸铝铵晶体【（NH4）aAlb（SO4）c?xH2O】的流程如图：
有关上述流程的说法正确的是 。
a．“有序除杂、提纯”中有先加过量稀盐酸再过滤，该做法的目的是除去SiO2
b．稀硫酸过量的目的只是保证Al2O3溶解完全
（三）硫酸铝铵晶体分解的定性探究
[查阅资料]硫酸铝铵热分解可得到超细氧化铝。
兴趣小组设计实验探究硫酸铝铵晶体受热分解的产物。
（4）甲组同学设计了如图1所示实验装置：
①实验中，装置B中观察到的现象是 。
②装置D中观察到酚酞溶液变红色，由此可知分解的产物中有 （写化学式）。
（2）乙组同学认为硫酸铝铵晶体受热分解的产物中还有SO2、SO3和N2．为进行验证，用甲组实验中的装置A和图2所示装置连接进行实验。观察到装置E中 ，证明了有SO3生成；而F装置中 、H最终没有胀大，表明没有SO2和N2生成。
（四）硫酸铝铵晶体成分的定量探究
（6）为确定硫酸铝铵晶体的组成，进行如下实验：
（实验1）称取45.3g样品与足量氯化钡溶液充分反应，生成白色沉淀46.6g。
（实验2）称取45.3g样品在空气中持续加热，测定剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示。
①固体H是T1℃刚好完全失去结晶水的产物，则结晶水的个数x＝ 。
②T3℃时固体M的化学式 。
③请写出T2℃→T4℃段发生反应的总化学方程式： 。
5．根据下列所给出的药品、实验装置和实验中可测得的数据，设计实验来粗略测定由铜和锌两种金属组成的合金a g中锌的质量分数（合金已加工成粉末）．
药品：足量的浓硫酸、足量的稀硫酸、足量的稀硝酸和氧化铜．
在实验中可测得的数据：
充分反应后，生成氢气的体积为bL（在此条件下，2.0gH2的体积是22.4L），反应前仪器和药品的质量为c g，充分反应后剩余固体的质量为d g，充分反应后仪器和药品的质量为e g．请你设计三个方案填入下表中：
选用药品的名称（1） 选用的实验装置及组装时接口的连接顺序（2） 需测得的实验数据（从上述可测得的数据中选取）（3） 合金中锌的质量分数的计算式（4）
选用的实验装置序号 组装时接口编号的连接顺序（如不需要组装，则不填）
方案一
方案二
方案三
6．某课外活动小组加热炭粉（过量）和氧化铜的混合物，再用下图所示装置，对获得的铜粉（含炭）样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完成下列实验报告。
（1）实验目的： 。
（2）实验用品：
仪器：天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等。
药品：红褐色（含炭）样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰（固体氢氧化钠和氧化钙的混合物）、浓硫酸等。
（3）实验内容：
实验步骤 实验现象 有关化学方程式
在C中加入样品粉末W g，D中装入药品后并称量为m1 g，连接好仪器。
打开A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液。
对C进行加热。当C中药品充分反应后，关 闭A的活塞，停止加热。
冷却后，称量D的质量为m2 g．
（4）计算：样品中铜的质量分数＝ （用含W、m1、m2的代数式表示）。
（5）问题和讨论：实验完成后，老师评议说：按上述实验设计，即使C中反应完全，D中吸收完全，也不会得出正确的结果。经讨论，有同学提出在B与C之间加入一个装置。再次实验后，得到了较正确的结果。那么，原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是 。在B与C之间加入的装置可以是 ，其中盛放的药品是 。
7．金属是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类材料。
（1）青少年看书、写字一定要爱护眼睛，台灯在光线不足时常用照明用具。图1中灯管后面的反光片为铝箔铝块能制成铝箔利用了铝的 性；
（2）Mg、Cu、Fe三种金属在稀盐酸里的反应现象如图2所示。图2中X所代表的金属是 （填“Cu”或“Fe”）；
（3）下列有关金属元素及其单质、化合物排列顺序正确的是 ；
（4）金属的开发和利用是人类文明和社会进步的标志。美国普度大学研发出一种制备氢气的新工艺，流程如图3所示。
①此流程中，铝镓（Ga）合金 （填“可以”或“不可以”）循环使用；
②写出铝镓合金与水反应的化学方程式 。
（5）已知某金属粉末中除含有Al外还含有一定量的Fe和Cu，为证明Fe和Cu的存在并测定其中Al的质量分数，某化学兴趣小组的同学展开了如下的实验探究。
资料在线：Al与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气（反应的化学方程式为：2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑），Fe和Cu不与氢氧化钠溶液反应。
①请完成证明金属粉末中存在Fe和Cu的实验设计：
实验操作 实验现象 结论
I．取少量的金属粉末于试管中，加入足量的氢氧化钠溶液 仅除去铝
II．将试管静置，弃去上层清液，加入足量的 （填试剂名称）。 证明含有铁
III．将试管静置，弃去上层清液，多次洗涤剩余固体 剩余固体呈紫红色 证明含有铜
②为探究该金属粉末中Al的质量分数，取20 g该金属粉末，把100 g氢氧化钠溶液平均分成5份依次加入，充分反应后，过滤出固体，将其洗涤、干燥、称量。实验过程中得到的部分数据与图象如图4：
加NaOH溶液的次数 第一次 第二次 第三次 …
剩余固体的质量/g 17.3 n 11.9 …
I．以上数据可知，上表中n的值为 ；
II．该金属粉末中Al的质量分数为 %
8．铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）铁的广泛应用
（1）我国早在西汉时期，《淮南万毕术》一书中记载“曾青得铁则化为铜”，其中蕴含化学反应的基本类型是 反应（填基本反应类型）。
（2）我国唐代钢铁的冶炼达到了新的高度，生铁经过灼热反复捶打后成为钢。生铁和钢都属于合金，钢的含碳量比生铁 （填“高”或“低”）。
（3）生活中常用铁锅炒菜，主要是利用了铁良好的 性，铝制品比铁制品耐腐蚀，其主要原因是 （用化学方程式表示）。
（4）铁易生锈，提出防止铁生锈的一种方法 。
（二）制备还原性铁粉
实验室利用FeSO4溶液为原料制备还原性铁粉的流程如图1：
（1）“干燥”时有少量FeCO3发生下列转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为 。
（2）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是 。
（三）测定还原性铁粉的组成
制得的还原性铁粉中含有少量FeO和Fe3C杂质。为测定还原性铁粉中单质铁的含量，取10.00g还原性铁粉样品，在科研人员指导下，按如图2进行实验。
查阅资料：①Fe3C+2H23Fe+CH4。
②3CH4+4Fe2O38Fe+6H2O+3CO2。
③浓硫酸吸收H2O，碱石灰吸收H2O和CO2，不吸收CH4。
（1）装配好实验装置后，先要 。
（2）加热前先通一段时间H2的目的是 。
（3）实验开始时应先对 处装置加热（填“A”或“C”）。
（4）充分反应后，测得实验数据如表：
表：装置B和E的质量变化
装置 B E
反应前 200.00g 200.00g
反应后 200.18g 200.44g
①样品中FeO的质量为 。
②样品中单质铁的质量分数为 。
（5）装置F的作用是 。
反思：实验中，实际测得装置D增重的质量大于CH4与Fe2O3反应生成的H2O的质量，原因是 。
9．金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）金属的应用和防护
（1）飞机的燃料是航空煤油，它主要是由 炼制的（填“石油”或“煤”）。
（2）铁生锈需要同时接触O2和 ，请提出生活中铁制品防锈的一种方法 。
（3）特种钢中的Mn可以由MnO2和Al粉混合在高温下通过置换反应制得，该化学方程式为 。
（4）Mg（OH）2受热分解生成MgO，Mg（OH）2用作阻燃剂，其原理是 （填字母）。
A．分解吸热，降低环境温度 B．MgO覆盖燃烧物，隔绝氧气
（二）制备还原性铁粉
实验室利用废铁屑（含少量Fe2O3）为原料制备还原性铁粉的流程如图1：
（1）Fe粉可使“酸溶”产生的Fe2（SO4）3转化为FeSO4，该反应的化学方程式为 。
（2）检验FeCO3已洗净的方法：取最后一次洗涤后的滤液，先加入一定量稀盐酸，除去CO32﹣，再滴加 溶液，无明显现象。
（3）“干燥”发生转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为 。
（4）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是 。
（三）测定还原性铁粉的组成
还原性铁粉中含有少量FexCy，小组同学在老师的指导下进行以下实验。
资料：①Fe，FexCy在加热时与O2反应能生成Fe2O3和CO2．②FexCy不与酸反应。
实验1：取30.48g样品，加入足量稀H2SO4，充分反应后生成1.00g H2。
实验2：另取30.48g样品，按图2进行实验。
表：装置A和B的质量变化
装置 A B
反应前 400.00g 400.00g
反应后 mg 400.88g
实验后A中固体全部变为红棕色，装置A、B的质量变化如表。
（1）装配好装置后，实验前先要 。
（2）装置C的作用是 。
（3）FexCy中，x：y＝ 。表中m的值是 g。
【实验反思】：若用空气（除去CO2）的替代O2进行实验，测得x：y的值偏大，可能的原因是 。
10．化学是一门实用的基础科学，在人类社会的发展历程中起着重要作用。
正确认识物质
人们在实验研究中总结出常见金属的活动性顺序：
（1）请在表中□内填写对应的元素符号。
（2）Mg、Sn、Pt、Au四种金属，能与稀盐酸（或稀硫酸）发生置换反应的金属有 种。
（3）Cu能从AgNO3溶液中置换出Ag，请说明理由： 。
合理利用资源
（1）工业上用含氧化铁480t的赤铁矿为原料炼铁，得到含杂质4%的生铁 t。
（2）化学小组通过实验将生锈铁钉回收处理。
【铁钉处理】
实验过程 实验现象 实验原理 保存方法
a．向盛有生锈铁钉的烧杯中加入稀盐酸，浸没铁钉 溶液由无色变为黄色、铁钉表面有气泡产生、铁锈脱落 请写出稀盐酸除铁锈的化学方程式：
写出一条防止铁制品生锈的方法：
b．取出铁钉，洗涤、干燥，妥善保管 铁钉呈现银白色
（3）小组同学提出，烧杯中的废液也可以回收处理。
【废液处理】
同学们查阅相关资料，获知：
a．Fe2O3是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料。
b．FeCl2+2NaOH＝Fe（OH）2↓+2NaCl
c.4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3
d．不溶性碱受热易分解，生成对应的金属氧化物和水。
实验流程：
①悬浊液A静置一天的原因是 。
②操作I是 。
③写出固体C转化为铁红的化学方程式 。
促进科技发展
化学学科在合成药物等方面发挥若巨大作用，以下是几种常见的合成药物，请根据信息回答下列问题：
（1）解热镇痛药
阿司匹林是人们熟知的治感冒药，具有解热镇痛作用，化学式为C9H8O4，相对分子质量是 。
（2）抗生素
青霉素是最重要的抗生素，即消炎药，能治疗肺炎和外伤感染等。青霉素中用得较多的是青霉素钠，化学式为C16H17O4N2SNa，其中氢、氧元素质量比为 。
（3）抗酸药
抗酸药是一类治疗胃痛的药物，能中和胃里过多的盐酸，缓解胃部不适。抗酸药的种类很多，通常含有一种或几种化学物质，如NaHCO3、MgCO3、Mg（OH）2等。请写出其中一个与盐酸反应的化学方程式 。
11．以下是两个常见的工业流程，
流程一：从只含有CuSO4的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，生产流程如图2所示：
（1）加入过量的A物质，该A物质为 ．操作a的名称是 ，操作a所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒 ，操作a中玻璃棒的作用是 ．
（2）写出流程图中的固体成分的化学式 ，B的溶液中溶质的化学式
流程二：如图2是两种常用脱硫工艺中含硫物质的转化路径（部分产物已略），请回答下列问题：
（1）CaSO3中Ca、S、O元素的质量比是 ．
（2）已知原料NaOH的价格为2.9元/kg．而Ca（OH）2的价格为0.36元/kg．两种工艺中，处理相同质量的SO2，双碱法所需的原料成本更低，其原因是 ．
12．柠檬酸亚铁是重要的含铁试剂，兴趣小组制取柠檬酸亚铁溶液的实验流程如图：
（1）写出反应1的化学方程式： ，该反应属于基本反应类型中的 反应；
（2）操作1的名称为 ；
（3）写出反应2的化学方程式： ；
（4）反应3中会有气体生成，该气体是 ；
（5）柠檬酸亚铁的化学式为FeC6H6O7，柠檬酸亚铁中铁元素和碳元素质量比为 ．
13．铜、铁是人类使用最早、应用广泛的金属．
（一）对古代制品的认识
青铜铸件、丝绸织品、陶瓷器皿是我国古代劳动人民创造的辉煌成就．
1、上述制品不涉及到的材料是 （选填序号）．
A、金属材料 B、无机非金属材料 C、复合材料
（2）如图1为出土文物古代青铜铸件“马踏飞燕”．该文物能保存至今的原因可能是 （选填序号）．
A、铜的活泼性弱 B、铜不会生锈 C、深埋于地下，隔绝空气
（二）铁、铜的冶炼
1、我国古代曾用孔雀石炼铜，涉及主要反应的化学方程式： ，2CuO+C2Cu+CO2↑．
2、铁、铜矿石有赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）等．CuFeS2为二硫化亚铁铜，其中S元素的化合价为 ．
（1）工业炼铁大多采用赤铁矿、磁铁矿．以磁铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 ．炼铁不采用黄铁矿、黄铜矿，可能的原因是：
①黄铁矿、黄铜矿含铁量相对低；② ．
（2）以黄铜矿为原料，采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺，原理为：4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O．
向上述反应后的溶液中加入Fe粉，得到FeSO4溶液和Cu．
①发生主要反应的化学方程式：Fe+Fe2（SO4）3＝3FeSO4， ．
②FeSO4溶液经蒸发浓缩、 、过滤等操作得到FeSO4?7H2O晶体．
（三）黄铜矿中铁、铜含量的测定
在科研人员指导下，兴趣小组称取25.00g黄铜矿（含少量Fe2O3和其它不含金属元素的杂质）模拟生物炼铜，使其全部转化为CuSO4、Fe2（SO4）3溶液．向溶液中加入过量NaOH溶液得到Cu（OH）2、Fe（OH）3固体．
1、证明NaOH溶液过量的方法：静置，向上层清液中滴加 溶液，无现象．
2、用图2装置对固体进行热分解实验．
【资料】
①在68℃时，Cu（OH）2分解为CuO；在500℃时，Fe（OH）3分解为Fe2O3．
②在1400℃时，CuO分解为Cu2O和O2，Fe2O3分解为复杂的铁的氧化物和O2．
（1）装配好实验装置后，先要 ．
（2）停止加热后仍需继续通N2，可防止倒吸和 ．
（3）控制不同的温度对A中固体加热，测得装置B和C中铜网的质量变化如表．
温度/℃ 室温 100 550 1400
B装置/g 200.00 201.80 205.04 205.04
C中铜网/g 100.00 100.00 100.00 101.28
①此黄铜矿中铜、铁元素的质量分数：ω（Cu）%＝ ；ω（Fe）%＝ ．
②复杂的铁的氧化物化学式为 ．
14．材料是人类赖以生存和发展的重要物质，目前使用量最多的金属材料仍然是钢铁
（一）铁材料的有关知识
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．钢铁材料通常分为生铁和钢．如图1是我国1997年发行的纪念钢产量首次突破1亿吨的邮票．邮票通常密封保存在聚乙烯塑料袋中
①以上叙述中不涉及到的材料是 （选填序号）．
A．合金 B．无机非金属材料 C．有机合成材料
②以赤铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式
③钢铁露置在空气中易生锈，请提出防止其生锈的一种措施 ．
（二）铁及其化合物的实验
1．将Fe粉溶于稀H2SO4，此反应属于 （填基本反应类型）．用点燃法检验生成的H2前必须 ．
2．向上述反应后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）2沉淀，随后沉淀变为灰绿色．
①生成Fe（OH）2反应的化学方程式 ．
②白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分Fe（OH）2接触空气生成Fe（OH）3，反应的化学方程式 ．生成的Fe（OH）3分解为Fe2O3．
③过滤、洗涤、低温干燥得到灰绿色固体，其组成为2FeSO4?2Fe（OH）2?Fe2O3〔相对分子质量为644]．能证明固体已洗净的方法为 ．
（三）灰绿色固体的热分解实验
兴趣小组称取此固体6.44g，在科研人员的指导下用如图2装置进行热分解实验．
[查阅资料]
①Fe（OH）2在150℃～200℃时完全分解为FeO；
②FeSO4在450℃～500℃时完全分解为Fe2O3，2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑．
1．加热前后及过程中均通入N2，加热前通N2的目的是 ．
2．控制温度在不同的范围对A中样品加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图3所示．B装置中浓硫酸只能吸收SO3和H2O，当加热到t1℃时，装置C中的现象为 ．
①图3中E点对应的m1＝ ．
②图3中F点对应物质中Fe2O3的质量为 g．
③科研人员将F点所得剩余固体隔绝空气，在密闭容器中加热到1400℃，得到纯净的磁性Fe3O4．已知加热过程中发生两个反应，且反应前后固体总质量不变．请写出其中一个反应的化学方程式 ．
15．兴趣小组的同学通过实验探究热水壶底部水垢的主要成分。
【提出问题】硬水煮沸后的白色固体（水垢）中含有什么物质？
【查阅资料】
1、硬水中含有一定量的Ca（HCO3）2和Mg（HCO3）2，加热时趋于生成溶解度更小的物质。有关物质的溶解性：
物质 Ca（HCO3）2 Mg（HCO3）2 Ca（OH）2 Mg（OH）2 CaCO3 MgCO3
溶解性 可溶 可溶 微溶 不溶 不溶 微溶
2、Mg（OH）2和MgCO3受热分解均分别生成对应的两种氧化物。
【猜想】水垢的主要成分一定含有不溶的Mg（OH）2和 ，可能含有微溶的Ca（OH）2和 。
【实验】
（1）初步探究白色固体成分
①甲同学取白色固体少许，加入适量水充分溶解，在上层清液中滴加 溶液（选填序号），没有白色沉淀生成，说明水垢中无Ca（OH）2；
A．碳酸钠B．氯化钾C．碳酸钾
②另取白色固体加入稀盐酸，观察到有气泡产生，甲同学认为还含有MgCO3，其他同学否定了他的结论，理由是 。
③已知Ca（HCO3）2受热分解与碳酸氢钠受热分解类似，请写出Ca（HCO3）2受热分解的化学方程式 。
（2）为进一步确定白色固体的成分，乙同学称取20g白色固体，设计如下实验：
碱石灰的主要成分是固体CaO和NaOH的混合物。
①反应前，先通一段时间的空气，目的是 。
②实验中E装置的作用是 。
③充分反应后，测得C增重1.8g，D中增重6.6g。20g白色固体中Mg（OH）2的质量是 g。
【结论】该白色固体中氢氧化镁与碳酸钙的质量比为 。
2021镇江中考化学二轮复习：综合题突破
参考答案
1．铜及其化合物有广泛的应用。
Ⅰ．铜的获得和应用
（1）西汉时期《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”的记载，其中蕴含化学反应的基本类型是 置换反应 。
（2）我国古代制黄铜的原理如图1。
①黄铜的硬度比铜和锌都 大 （选填“大”或“小”）。
②木炭还原Cu2O的化学方程式为 C+2Cu2O4Cu+CO2↑ 。
（3）铜可用于制导线，主要利用了铜的 导电 性。
（4）CuSO4可配制波尔多液等。向铜粉中加入稀H2SO4，通入O2并加热可得到CuSO4溶液，反应的化学方程式为 2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O 。
Ⅱ．实验及产物组成测定
如图2为某小组同学所做的实验及现象。
资料：①NaOH和CuSO4溶液混合可生成Cu（OH）2、Cux（OH）y（SO4）z（铜为+2价）等多种产物。
②68℃时，Cu（OH）2发生分解；300℃左右，Cux（OH）y（SO4）z发生分解，生成铜的氧化物和气体。
（一）实验一中蓝色固体为Cu（OH）2，则黑色固体是 CuO 。
（二）将实验二反应后的物质过滤、洗涤、低温干燥得浅蓝绿色固体样品。小组同学称取27.6g样品，在老师的指导下进行下列实验。
（1）装配好装置后，实验前先要 检查装置气密性 。
（2）控制温度为68℃，对样品进行热分解，至固体质量不再减少，再通一段时间N2．冷却后测得装置B增重1.8g。则样品中含Cu（OH）2和 Cux（OH）y（SO4）z。
①再通一段时间N2的目的是 使生成的水被B中浓硫酸全部吸收 。
②27.6g样品中Cu（OH）2的质量为 9.8 g。
（3）取出装置A中加热后的剩余固体，溶于适量稀盐酸后，再向溶液中加入过量BaCl2溶液，得11.65g沉淀；继续加入过量NaOH溶液，沉淀质量增加了24.5g。则Cux（OH）y（SO4）z中，x：y：z＝ 3：4：1 。
Ⅲ．样品的热重分析
另取27.6g样品，利用图3装置控制温度由低到高加热分解，测得A中剩余固体质量与加热时间的关系如图4。
（1）t1～t2段固体质量未发生变化的原因是 在该温度下Cux（OH）y（SO4）z未分解 。
（2）用装置C替代装置B，t2～t3段观察到C中溶液褪色，说明样品加热分解时生成了 SO2 。
（3）a点为黑色固体。b点固体中铜、氧元素质量比为 5：1 。
（4）写出a～c段发生反应的化学方程式： 4CuO2Cu2O+O2↑ 。
【解答】解：Ⅰ．（1）“曾青得铁则化为铜”中包含的反应原理是Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，所以反应类型是置换反应，故填：置换反应；
（2）①因为合金比其组分金属的硬度大，黄铜是铜锌合金，则黄铜的硬度比铜和锌大，故填：大；
②分析流程图可知木炭与赤铜反应生成铜和二氧化碳，则反应方程式C+2Cu2O4Cu+CO2↑，故填：C+2Cu2O4Cu+CO2↑；
（3）因为铜具有导电性，所以铜可用于制导线是利用铜的导电性，故填：导电性；
（4）因为向铜粉中加入稀H2SO4，通入O2并加热可得到CuSO4溶液，则反应方程式2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O，故填：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O；
Ⅱ．（一）实验一发生的反应是CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4，68℃时，Cu（OH）2发生分解，即Cu（OH）2CuO+H2O，氧化铜为黑色，所以黑色固体的化学式CuO，故填：CuO；
（二）（1）因为有气体参加和生成的实验装置，实验前的操作是检查装置气密性，故填：检查装置气密性；
（2）①因为实验原理是利用加热Cux（OH）y（SO4）z分解生成的水被浓硫酸吸收测其质量，所以再通一段时间N2的目的是使生成的水被B中浓硫酸全部吸收；故填：使生成的水被B中浓硫酸全部吸收；
②设Cu（OH）2的质量为x
Cu（OH）2CuO+H2O
98 18
x 1.8g
＝
x＝9.8g，所以27.6g样品中Cu（OH）2的质量为9.8g，故填：9.8g
（3）A中加热后的剩余固体，溶于适量稀盐酸后，再向溶液中加入过量BaCl2溶液，得11.65g沉淀，即生成BaSO4的质量为11.65g
设Cux（OH）y（SO4）z中SO42﹣的质量为A，
SO42﹣～～～BaSO4
96 233
A 11.65g
＝
A＝4.8g
继续加入过量NaOH溶液，沉淀质量增加了24.5g即生成Cu（OH）2的质量为24.5g
设Cu2+的总质量为B
Cu2+～～～Cu（OH）2
64 98
B 24.5g
＝
B＝16.0g
则Cux（OH）y（SO4）z中Cu元素的质量为16.0g﹣9.8g××100%＝9.6g
Cux（OH）y（SO4）z中OH﹣的质量为27.6g﹣9.8g﹣9.6g﹣4.8g＝3.4g
所以Cux（OH）y（SO4）z中x：y：z＝：：＝3：4：1 故填：3：4：1；
Ⅲ．（1）因为固体质量没变，说明在该温度下Cux（OH）y（SO4）z未分解，故填：在该温度下Cux（OH）y（SO4）z未分解；
（2）依据C装置中的药品是稀高锰酸钾溶液，实验现象是t2～t3段观察到C中溶液褪色，SO2可以使稀高锰酸钾溶液褪色，说明样品加热分解时生成SO2，故填：SO2；
（3）分析图象中数据b点固体质量为19.2g，样品中铜元素的总质量是16.0g，则b点固体中氧元素质量为19.2g﹣16.0g＝3.2g，所以铜、氧元素质量比16.0g：3.2g＝5：1，故填：5：1；
（4）c点固体质量为18.0g，则固体中氧元素的质量为18.0g﹣16.0g＝2.0g，所以固体中铜原子与氧原子的个数比为：＝2：1化学式为Cu2O，因此a～c段发生反应的化学方程式4CuO2Cu2O+O2↑；故填：4CuO2Cu2O+O2↑。
2．金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）金属的应用和防护
（1）用不锈钢、合成橡胶、氧化镁等材料制造的飞机轮胎属于 复合 材料。
（2）航空煤油是飞机的燃料，它主要是由 石油 炼制的。
（3）铁易生锈，提出防止铁生锈的一种方法 涂漆 。
（4）特种钢中含有少量Mn、MnO2和Al粉混合在高温下反应可得到Mn，该反应的化学方程式为 3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3 。
（5）Mg（OH）2受热分解生成高熔点的MgO．Mg（OH）2可用作阻燃剂，其主要原理是 （选填序号）。
a．分解吸热，降低可燃物着火点 b．MgO覆盖燃烧物，隔绝氧气
（二）制备还原性铁粉
实验室利用废铁屑（含少量Fe2O3）为原料制备还原性铁粉的流程如下：
（1）Fe粉可使“酸溶”产生的Fe2（SO4）3转化为FeSO4，该反应的化学方程式为 Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4 。
（2）检验FeCO3已洗净的方法：取最后一次洗涤后的滤液，先加入一定量稀盐酸，再滴加 氯化钡 溶液，无明显现象。
（3）“干燥”时有少量FeCO3发生下列转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为 4FeCO3+2H2O+O2＝4FeOOH+4CO2 。
（4）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是 增大反应物接触面积，加快反应速率 。
（三）测定还原性铁粉的组成
还原性铁粉中含有少量FexCy，小组同学在老师的指导下进行以下实验。
资料：①Fe，FexCy在加热时与O2反应能生成相应氧化物。
②FexCy不与酸反应。
实验1：取29.52g样品，加入足量稀H2SO4，充分反应后生成1.00gH2。
实验2：另取29.52g样品，按如图进行实验。
表：装置A和B的质量变化
装置 A B
反应前 300.00 400.00
反应后 m 400.44
实验后A中固体全部变为红棕色，装置A、B的质量变化如上表。
（1）装配好装置后，实验前先要 检查装置气密性 。
（2）装置C的作用是 防止二氧化碳进入B装置中 。
（3）FexCy中，x：y＝ 5：2 。表中m的值是 312.48 。
反思：若用空气替代O2进行实验，测得x：y的值偏大，可能的原因是 FexCy中部分C生成了CO，无法被装置B吸收，导致C的质量减小 。
【解答】解：（一）金属的应用和防护
（1）用不锈钢、合成橡胶、氧化镁等材料制造的飞机轮胎属于复合材料。
故填：复合。
（2）航空煤油是飞机的燃料，它主要是由石油炼制的。
故填：石油。
（3）铁易生锈，防止铁生锈的方法：涂漆、涂油、镀一层金属等。
故填：涂漆。
（4）MnO2和Al粉混合在高温下反应可得到Mn和氧化铝，该反应的化学方程式为：3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3。
故填：3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3。
（5）Mg（OH）2受热分解生成高熔点的MgO．Mg（OH）2可用作阻燃剂，其主要原理是MgO覆盖燃烧物，隔绝氧气。
故填：b。
（二）制备还原性铁粉
（1）Fe粉可使“酸溶”产生的Fe2（SO4）3转化为FeSO4，该反应的化学方程式为：Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4。
故填：Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4。
（2）检验FeCO3已洗净的方法：取最后一次洗涤后的滤液，先加入一定量稀盐酸，再滴加氯化钡溶液，无明显现象，说明已经洗的干净。
故填：氯化钡。
（3）“干燥”时有少量FeCO3发生下列转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为：4FeCO3+2H2O+O2＝4FeOOH+4CO2。
故填：4FeCO3+2H2O+O2＝4FeOOH+4CO2。
（4）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是增大反应物接触面积，加快反应速率。
故填：增大反应物接触面积，加快反应速率。
（三）测定还原性铁粉的组成
（1）装配好装置后，实验前先要检查装置气密性。
故填：检查装置气密性。
（2）装置C的作用是防止二氧化碳进入B装置中。
故填：防止二氧化碳进入B装置中。
（3）设29.52g样品中铁质量为x，
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，
56 2
x 1.00g
＝，
x＝28g，
29.52g样品中FexCy质量：29.52g﹣28g＝1.52g，
FexCy中碳元素质量：（400.44g﹣400.00g）×＝0.12g，铁元素质量：1.52g﹣0.12g＝1.40g，
根据题意有：＝，
＝，
设铁元素结合氧元素质量为z，
铁元素质量：28g+1.40g＝29.40g，
4Fe+3O2～2Fe2O3，
224 96
29.40g z
＝，
z＝12.6g，
表中m的值是：300.00+12.6﹣0.12＝312.48，
反思：若用空气替代O2进行实验，FexCy中部分C生成了CO，无法被装置B吸收，导致C的质量减小，x：y的值偏大。
故填：5：2；312.48；FexCy中部分C生成了CO，无法被装置B吸收，导致C的质量减小。
3．铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）铁的应用和防护
（1）某麦片中含微量铁粉，食用后铁粉与胃酸反应转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为 Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑ 。
（2）铁锈主要成分是Fe2O3?nH2O，铁生锈主要与空气中的 氧气、水 有关。
（3）如图实验说明NaCl在铁生锈中的作用是 加速了铁的生锈 。
（4）铁生锈的次要过程：FeFeCO3?nH2OFeCO3
写出Fe转化为总反应的化学方程式 2Fe+O2+2CO2═2FeCO3 。
（5）为防止铁生锈，可对铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成致密氧化物（其中Fe、O元素质量比为21：8）保护膜，该氧化物的化学式为 Fe3O4 。
（二）废铁的再利用
黄钠铁矾[NaFex（SO4）y（OH）z]是一种高效净水剂。用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe2O3和FeCO3）制备黄钠铁矾的主要流程如图：
（1）将废铁屑研磨成粉末的目的是 加快反应速率 。
（2）“酸溶”时H2SO4与Fe、FeCO3反应，还发生反应的化学方程式有 Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O 和Fe+Fe2（SO4）3＝3FeSO4。
（3）“转化1”发生反应的化学方程式为 2FeSO4+H2SO4+H2O2＝Fe2（SO4）3+2H2O 。反应时温度不宜过高的原因是 温度过高，会造成过氧化氢的分解 。
（三）黄钠铁矾组成确定
称取9.70g黄钠铁矾，用如图装置进行热分解实验。
【资料】
①NaFex（SO4）y（OH）z在T1℃分解会生成H2O（气态），提高温度至T2℃继续分解产生SO3气体，并得到Fe2O3和Na2SO4。
②浓硫酸可用于吸收SO3。
（1）装配好实验装置后，先要 检验装置气密性 。
（2）分别控制温度在T1℃、T2℃对A中固体加热。
①控制温度在T1℃加热，实验后测得B装置质量增加1.08g。
②用D装置替换B装置，控制温度在T2℃，加热至反应完全。
③T1℃、T2℃时，加热后均通入一段时间N2，目的是 将装置内的气体全部排出 。
（3）反应完全后，将A装置中固体溶于足量水，过滤、洗涤、烘干得4.80g固体，将滤液蒸干得1.42g固体（不含结晶水）。
结论：NaFex（SO4）y（OH）z中，x：y：z＝ 3：2：6 。
反思：若该实验过程中缺少C装置，则x：z的值 偏小 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【解答】解：（一）（1）盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；
（2）铁和空气中的氧气、水共同作用会发生锈蚀，所以铁生锈主要与空气中的氧气、水有关；
（3）铁在氯化钠存在的环境中会加速锈蚀，所以NaCl在铁生锈中的作用是：加速了铁的生锈；
（4）铁、氧气、二氧化碳反应生成碳酸亚铁，化学方程式为：2Fe+O2+2CO2═2FeCO3；
（5）Fe、O元素质量比为21：8，设铁的氧化物的化学式为：FexOy
56x：16y＝21：8
x：y＝3：4
所以氧化物的化学式为：Fe3O4；
（二）（1）增大反应物的接触面积，可以加快反应速率，所以将废铁屑研磨成粉末的目的是：加快反应速率；
（2）氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O；
（3）硫酸亚铁、硫酸、过氧化氢反应生成硫酸铁和水，化学方程式为：2FeSO4+H2SO4+H2O2＝Fe2（SO4）3+2H2O，过氧化氢受热易分解，所以反应时温度不宜过高的原因是：温度过高，会造成过氧化氢的分解；
（三）（1）有气体参加的反应，需要检验装置气密性；
（2）通入氮气能形成气压差产生气流，所以T1℃、T2℃时，加热后均通入一段时间N2，目的是：将装置内的气体全部排出；
（3）根据氧化铁4.8g可算出铁元素质量3.36g，根据水1.08g可算出氢元素质量0.12g，硫元素的计算应分为硫酸钠和三氧化硫两部分，1.42g硫酸钠中含硫0.32g，根据质量守恒，三氧化硫的质量为9.7﹣4.8﹣1.08﹣1.42＝2.4g，含硫0.96g，则总硫为0.32+0.96＝1.28g，x：y：z＝（3.36/56）：（1.28/32）：（0.12/1）＝3：2：6
反思：碱石灰具有吸水性，所以若该实验过程中缺少C装置，则x：z的值偏小。
故答案为：（一）（1）Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；
（2）氧气、水；
（3）加速了铁的生锈；
（4）2Fe+O2+2CO2═2FeCO3；
（5）Fe3O4；
（二）（1）加快反应速率；
（2）Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O；
（3）2FeSO4+H2SO4+H2O2＝Fe2（SO4）3+2H2O，温度过高，会造成过氧化氢的分解；
（三）（1）检验装置气密性；
（2）将装置内的气体全部排出；
（3）3：2：6；
反思：偏小。
4．铝及化合物有极其重要的用途。
（一）铝的广泛应用
（1）铝是很活泼的金属，但用铝制作的炊具却耐腐蚀，其原因是 铝在常温能与氧气反应生成致密氧化铝保护膜 。使用铝制炊具会使人体摄入过量的“铝”，导致记忆力减退等许多不良症状。这里的“铝”是指 。
A．单质 B．元素 C．原子 D．分子
（2）氢能源是最理想的能源，科学家研发出一种以“铝镓合金”和水为原料制取氢气的新工艺。“铝镓合金”它属于 A （选填序号）
A．金属材料 B．无机非金属材料 C．合成材料 D．复合材料
（3）铝的化学性质比较活泼，还能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠（化学式为NaAlO2）和一种可燃性气体单质，写出该反应的化学方程式 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑ 。
（二）硫酸铝铵晶体制取的探究
硫酸铝铵是一种用途广泛的含铝化合物。以某铝土矿（主要成分Al2O3，含少量SiO2、Fe2O3杂质）为原料制硫酸铝铵晶体【（NH4）aAlb（SO4）c?xH2O】的流程如图：
有关上述流程的说法正确的是 a 。
a．“有序除杂、提纯”中有先加过量稀盐酸再过滤，该做法的目的是除去SiO2
b．稀硫酸过量的目的只是保证Al2O3溶解完全
（三）硫酸铝铵晶体分解的定性探究
[查阅资料]硫酸铝铵热分解可得到超细氧化铝。
兴趣小组设计实验探究硫酸铝铵晶体受热分解的产物。
（4）甲组同学设计了如图1所示实验装置：
①实验中，装置B中观察到的现象是 白色固体变蓝色 。
②装置D中观察到酚酞溶液变红色，由此可知分解的产物中有 NH3 （写化学式）。
（2）乙组同学认为硫酸铝铵晶体受热分解的产物中还有SO2、SO3和N2．为进行验证，用甲组实验中的装置A和图2所示装置连接进行实验。观察到装置E中 产生白色沉淀 ，证明了有SO3生成；而F装置中 溶液不褪色 、H最终没有胀大，表明没有SO2和N2生成。
（四）硫酸铝铵晶体成分的定量探究
（6）为确定硫酸铝铵晶体的组成，进行如下实验：
（实验1）称取45.3g样品与足量氯化钡溶液充分反应，生成白色沉淀46.6g。
（实验2）称取45.3g样品在空气中持续加热，测定剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示。
①固体H是T1℃刚好完全失去结晶水的产物，则结晶水的个数x＝ 12 。
②T3℃时固体M的化学式 Al2（SO4）3 。
③请写出T2℃→T4℃段发生反应的总化学方程式： 2NH4Al（SO4）22NH3↑+H2O+Al2O3+4SO3↑ 。
【解答】解：（一）（1）因为铝在常温下能与氧气反应生成致密氧化铝薄膜，起保护作用，因此铝耐腐蚀，又因为铝是由铝元素组成，用铝炊具人体会摄入铝元素，故填：铝在常温下能与氧气反应生成致密氧化铝薄膜；B；
（2）金属材料包括金属和合金，铝镓合金属于金属材料，故填：A；
（3）根据题中信息可知铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠（化学式为NaAlO2）和一种可燃性气体单质，依据反应前后元素守恒可知可燃性气体单质为氢气，所以该反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑，故填：2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；
（二）依据铝土矿（主要成分Al2O3，含少量SiO2、Fe2O3杂质）组成。分析流程图可知在“有序除杂、提纯”中有先加过量稀盐酸，只有SiO2不与稀盐酸反应，过滤是除去SiO2，所以a的说法正确，流程中稀硫酸过量的目的一是保证
Al2O3溶解完全，二是吸收氨气，因此b的说法错误，故填：a；
（三）（4）①硫酸铝铵晶体【（NH4）aAlb（SO4）c?xH2O】在A装置受热有水生成，又因为白色硫酸铜遇水变蓝，所以装置B中观察到的现象是白色固体变为蓝色，故填：白色固体变为蓝色；
②依据装置D中观察到酚酞溶液变红色，由此可知分解的产物中有氨气生成，按题意要求写化学式NH3，故填：NH3；
（5）依据乙组的实验装置E中的试剂为足量盐酸和氯化钡溶液，三氧化硫会与氯化钡溶液反应生成即不溶于水也不溶于酸的白色沉淀硫酸钡，所以观察到装置E中有白色沉淀生成，依据题意没有二氧化硫生成，所以F装置中的高锰酸钾溶液不褪色，故填：产生白色沉淀；溶液不褪色；
（6）①设：硫酸铝铵晶体【（NH4）aAlb（SO4）c?xH2O】中SO42﹣质量为m，依据题意有如下关系
SO42﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣BaSO4
96 233
m 46.6g ＝ m＝19.2g
分析曲线图可知结晶水的质量：45.3g﹣23.7g＝21.6g，依据【查阅资料]硫酸铝铵受热分解可得到超细氧化铝，则图象G的固体为Al2O3且质量为5.1g，硫酸铝铵晶体铝元素的质量为5.1××100%＝2.7g，硫酸铝铵晶体中 NH4+的质量为
45.3g﹣19.2g﹣2.7g﹣21.6g＝1.8g，则（NH4）aAlb（SO4）c?xH2O中：a：b：c：x＝：：：＝1：1：2：12，硫酸铝铵晶体的化学式为NH4Al（SO4）2?12H2O，故填：12；
②依据曲线图和题意可知H固体为：NH4Al（SO4）2，G固体为Al2O3，可推知T3℃时固体M中应含有Al3+和SO42﹣，因为Al3+的质量为2.7g，SO42﹣质量为17.1g﹣2.7g＝14.4g，：固体M中含有Al3+和SO42﹣个数比为：：＝2：3，所以M的化学式为Al2（SO4）3，故填：Al2（SO4）3；
③依据题意可知在T2℃→T4℃段 NH4Al（SO4）2 物质受热分解最终生成NH3、H2O、Al2O3、SO3，所以T2℃→T4℃段发生反应的总化学方程式为2NH4Al（SO4）22NH3↑+H2O+Al2O3+4SO3↑，故填：2NH4Al（SO4）22NH3↑+H2O+Al2O3+4SO3↑。
5．根据下列所给出的药品、实验装置和实验中可测得的数据，设计实验来粗略测定由铜和锌两种金属组成的合金a g中锌的质量分数（合金已加工成粉末）．
药品：足量的浓硫酸、足量的稀硫酸、足量的稀硝酸和氧化铜．
在实验中可测得的数据：
充分反应后，生成氢气的体积为bL（在此条件下，2.0gH2的体积是22.4L），反应前仪器和药品的质量为c g，充分反应后剩余固体的质量为d g，充分反应后仪器和药品的质量为e g．请你设计三个方案填入下表中：
选用药品的名称（1） 选用的实验装置及组装时接口的连接顺序（2） 需测得的实验数据（从上述可测得的数据中选取）（3） 合金中锌的质量分数的计算式（4）
选用的实验装置序号 组装时接口编号的连接顺序（如不需要组装，则不填）
方案一
方案二
方案三
【解答】解：方案一：利用药品稀硫酸与铜、锌合金中的锌反应，反应完毕后利用过滤操作，将不参加反应的铜分离出来，用合金总质量a g﹣剩余固体的质量为d g，锌的质量，再利用×100%；
方案二：利用药品稀硫酸与铜、锌合金中的锌反应，产生的氢气通过FE装置测出氢气的体积为bL，再利用×2.0g＝g算出氢气质量，再根据方程式由氢气质量算出锌的质量，设参加反应的锌的质量为X：
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 2
X
根据比例式：，解得X＝
所以锌的质量分数为：×100%；
方案三：利用药品稀硫酸与铜、锌合金中的锌反应，产生氢气，再利用仪器和药品的质量的减少量就是生成氢气的质量，所以生成氢气的质量：eg﹣cg，设参加反应的锌的质量为Y：
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 2
Y cg﹣eg
根据比例式：
解得Y＝32.5（c﹣e）g，
所以锌的质量分数为：×100%．
故答案为：方案一：稀硫酸；AG；合金总质量a g和剩余固体的质量为d g；×100%；
方案二：稀硫酸；AFE；①⑨⑧⑦；测出氢气的体积为bL；×100%；
方案三：稀硫酸；A；称量出反应前仪器和药品的质量为c g，充分反应后仪器和药品的质量为e g；为：×100%．
6．某课外活动小组加热炭粉（过量）和氧化铜的混合物，再用下图所示装置，对获得的铜粉（含炭）样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完成下列实验报告。
（1）实验目的： 测定铜粉样品中铜的质量分数 。
（2）实验用品：
仪器：天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等。
药品：红褐色（含炭）样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰（固体氢氧化钠和氧化钙的混合物）、浓硫酸等。
（3）实验内容：
实验步骤 实验现象 有关化学方程式
在C中加入样品粉末W g，D中装入药品后并称量为m1 g，连接好仪器。
打开A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液。
对C进行加热。当C中药品充分反应后，关 闭A的活塞，停止加热。
冷却后，称量D的质量为m2 g．
（4）计算：样品中铜的质量分数＝ ×100% （用含W、m1、m2的代数式表示）。
（5）问题和讨论：实验完成后，老师评议说：按上述实验设计，即使C中反应完全，D中吸收完全，也不会得出正确的结果。经讨论，有同学提出在B与C之间加入一个装置。再次实验后，得到了较正确的结果。那么，原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是 水蒸气通过C后被D中碱石灰吸收 。在B与C之间加入的装置可以是 洗气瓶 ，其中盛放的药品是 浓硫酸 。
【解答】解：（1）根据计算的样品中铜的质量分数所以实验目的是：测定铜粉样品中铜的质量分数，故（1）答案：测定铜粉样品中铜的质量分数。
（3）B中装的是二氧化锰、A中是双氧水，所以打开A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液，B装置是制取氧气的装置发生双氧水在二氧化锰催化作用下迅速产生氧气，C中加热发生以下两个反应：铜和氧气生成氧化铜，碳和氧气生成二氧化碳。
故（3）答案：
B、E中有气泡产生（1分） 2H2O22H2O+O2↑ （1分）
C中的红褐色粉末变成黑色（1分） 2Cu+O22CuO （1分） C+O2CO2 （1分）
（4）C中生成的二氧化碳被D吸收了所以D实验前后增加的质量即是铜粉中的碳和氧气反应生成的二氧化碳，
设样品中碳的质量为x
C+O2CO2
12 44
x （m2﹣m1）
＝
x＝
样品中铜的质量分数为：×100% （1分）
（5）B中制得的氧气中往往含有水蒸气，水蒸气被D吸收，这样测得的D增重的质量就不仅仅是碳和氧气生成二氧化碳还有水蒸气误认为都是二氧化碳测出的碳的质量会比实际大，测出的铜的质量就会小。浓硫酸具有吸水性能干燥二氧化碳，故（5）答案：水蒸气通过C后被D中碱石灰吸收（1分） 洗气瓶（1分） 浓硫酸（1分）（或干燥管 碱石灰）
7．金属是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类材料。
（1）青少年看书、写字一定要爱护眼睛，台灯在光线不足时常用照明用具。图1中灯管后面的反光片为铝箔铝块能制成铝箔利用了铝的 延展 性；
（2）Mg、Cu、Fe三种金属在稀盐酸里的反应现象如图2所示。图2中X所代表的金属是 Fe （填“Cu”或“Fe”）；
（3）下列有关金属元素及其单质、化合物排列顺序正确的是 BD ；
（4）金属的开发和利用是人类文明和社会进步的标志。美国普度大学研发出一种制备氢气的新工艺，流程如图3所示。
①此流程中，铝镓（Ga）合金 可以 （填“可以”或“不可以”）循环使用；
②写出铝镓合金与水反应的化学方程式 2Al+3H2OAl2O3+3H2↑ 。
（5）已知某金属粉末中除含有Al外还含有一定量的Fe和Cu，为证明Fe和Cu的存在并测定其中Al的质量分数，某化学兴趣小组的同学展开了如下的实验探究。
资料在线：Al与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气（反应的化学方程式为：2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑），Fe和Cu不与氢氧化钠溶液反应。
①请完成证明金属粉末中存在Fe和Cu的实验设计：
实验操作 实验现象 结论
I．取少量的金属粉末于试管中，加入足量的氢氧化钠溶液 固体减少，有气泡产生 仅除去铝
II．将试管静置，弃去上层清液，加入足量的 稀盐酸 （填试剂名称）。 固体减少，有气泡产生，溶液变为淡绿色 证明含有铁
III．将试管静置，弃去上层清液，多次洗涤剩余固体 剩余固体呈紫红色 证明含有铜
②为探究该金属粉末中Al的质量分数，取20 g该金属粉末，把100 g氢氧化钠溶液平均分成5份依次加入，充分反应后，过滤出固体，将其洗涤、干燥、称量。实验过程中得到的部分数据与图象如图4：
加NaOH溶液的次数 第一次 第二次 第三次 …
剩余固体的质量/g 17.3 n 11.9 …
I．以上数据可知，上表中n的值为 14.6 ；
II．该金属粉末中Al的质量分数为 54 %
【解答】解：（1）铝箔面积较大，是金属铝通过拉伸打造而成，良好的拉伸性能说明铝具有延展性；
故答案为：延展。
（2）金属活动性时镁大于铁大于氢大于铜，所以镁、铁可以与酸反应，而铜不与酸反应，又因为镁活动性大于铁，所以镁与盐酸反应更快，铁与盐酸反应相对慢一些，图中X反应速度慢，所以X为铁，Y为铜；
故答案为：Fe。
（3）A、根据化合物显中性的原则，金属显正价，非金属显负价，氧一般为﹣2价，计算锰酸钾中锰的化合价为+6价，高锰酸钾中锰的化合价为+7价，二氧化锰中锰的化合价为+4价，锰化合价从高到低排列顺序为高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰，故A错误；
B、人类最早进入青铜器时代，然后进入铁器时代，铝是近百年得到广泛应用，所以金属应用年代顺序为铜、铁、铝，故B正确；
C、铜元素质量分数＝，从而算出氧化亚铜中铜元素质量分数＝＝88.9%，氧化铜中铜元素质量分数＝＝80%，硫化铜中铜元素质量分数＝＝66.7%，铜元素质量分数由小到大为硫化铜、氧化铜、氧化亚铜，故C错误；
D、地壳中含量较多元素为氧、硅、铝、铁，钙、钠、钾、镁、氢等，所以金属含量由高到低为铝、铁、钙是正确的，故D正确。
故答案为：BD。
（4）①从上述流程中，可以看出镓在合金与水反应后，镓没有被消耗，通过过滤洗涤后得到纯净的镓，而铝经过多步处理后又得到单质，根据质量守恒定律，两者都没有损坏，所以可以循环使用；
故答案为：可以。
②铝镓合金中与水反应的是铝，铝与水反应生成氧化铝和氢气，书写方程式配平及气体符号；
故答案为：2Al+3H2OAl2O3+3H2↑。
（5）①混合物为铝、铁、铜，而题目中给出信息，铝可与氢氧化钠反应，铁、铜不与反应，所以在Ⅰ加入足量氢氧化钠溶液后，铝与氢氧化钠反应，有氢气生成，铝被溶解，固体减少，氢气产生气泡；而后在剩余固体中加入一种试剂，证明了铁的存在，剩余固体为铁和铜，利用铁能使酸放出氢气，而铜不与反应的特点，只要加入稀酸后，铁被溶解，固体减少，同时生成亚铁溶液，呈淡绿色，氢气生成，就有气泡出现，证明铁的存在；最后将剩余固体分离出，显红色，证明了铜的存在；
故答案为：固体减少，有气泡产生；稀盐酸；固体减少，有气泡产生，溶液变为淡绿色。
②根据图4中信息可知，在加入80g氢氧化钠溶液时，铝被全部溶解，剩余铁和铜，开始混合物固体质量减去剩余固体质量就为铝的质量，即铝的质量＝20g﹣9.2g＝10.8g，前四次每次加入氢氧化钠溶液质量相等，说明每次消耗铝的质量相等，因此每次消耗铝的质量＝10.8g÷4＝2.7g，所以17.3﹣n＝2.7，n＝17.3﹣2.7＝14.6，铝的质量分数＝
故答案为：14.6；54%。
8．铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）铁的广泛应用
（1）我国早在西汉时期，《淮南万毕术》一书中记载“曾青得铁则化为铜”，其中蕴含化学反应的基本类型是 置换 反应（填基本反应类型）。
（2）我国唐代钢铁的冶炼达到了新的高度，生铁经过灼热反复捶打后成为钢。生铁和钢都属于合金，钢的含碳量比生铁 低 （填“高”或“低”）。
（3）生活中常用铁锅炒菜，主要是利用了铁良好的 导热 性，铝制品比铁制品耐腐蚀，其主要原因是 4Al+3O2═2Al2O3 （用化学方程式表示）。
（4）铁易生锈，提出防止铁生锈的一种方法 涂油或涂漆等 。
（二）制备还原性铁粉
实验室利用FeSO4溶液为原料制备还原性铁粉的流程如图1：
（1）“干燥”时有少量FeCO3发生下列转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为 4FeCO3+O2+2H2O4FeOOH+4CO2 。
（2）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是 增大反应物接触面积，使反应更快、更充分 。
（三）测定还原性铁粉的组成
制得的还原性铁粉中含有少量FeO和Fe3C杂质。为测定还原性铁粉中单质铁的含量，取10.00g还原性铁粉样品，在科研人员指导下，按如图2进行实验。
查阅资料：①Fe3C+2H23Fe+CH4。
②3CH4+4Fe2O38Fe+6H2O+3CO2。
③浓硫酸吸收H2O，碱石灰吸收H2O和CO2，不吸收CH4。
（1）装配好实验装置后，先要 检查装置气密性 。
（2）加热前先通一段时间H2的目的是 排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸 。
（3）实验开始时应先对 C 处装置加热（填“A”或“C”）。
（4）充分反应后，测得实验数据如表：
表：装置B和E的质量变化
装置 B E
反应前 200.00g 200.00g
反应后 200.18g 200.44g
①样品中FeO的质量为 0.72g 。
②样品中单质铁的质量分数为 74.8% 。
（5）装置F的作用是 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入E装置 。
反思：实验中，实际测得装置D增重的质量大于CH4与Fe2O3反应生成的H2O的质量，原因是 过量的氧化铁和氢气反应生成了水 。
【解答】解：（一）（1）“曾青得铁则化为铜”，过程中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，是置换反应。
故填：置换。
（2）生铁和钢都属于合金，钢的含碳量比生铁低。
故填：低。
（3）生活中常用铁锅炒菜，主要是利用了铁良好的导热性；
铝制品比铁制品耐腐蚀，其主要原因是铝和氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，反应的化学方程式：4Al+3O2═2Al2O3。
故填：导热；4Al+3O2═2Al2O3。
（4）铁易生锈，防止铁生锈的方法：涂油、涂漆等。
故填：涂油或涂漆等。
（二）（1）“干燥”时有少量FeCO3发生下列转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为：4FeCO3+O2+2H2O4FeOOH+4CO2。
故填：4FeCO3+O2+2H2O4FeOOH+4CO2。
（2）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是增大反应物接触面积，使反应更快、更充分。
故填：增大反应物接触面积，使反应更快、更充分。
（三）（1）装配好实验装置后，先要检查装置气密性。
故填：检查装置气密性。
（2）加热前先通一段时间H2的目的是排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。
故填：排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。
（3）实验开始时应先对C处装置加热，能使反应生成的甲烷在C装置中完全反应。
故填：C。
（4）①加热条件下，氧化亚铁和氢气反应生成水的质量：200.18g﹣200.00g＝0.18g，反应的化学方程式及其质量关系：
FeO+H2Fe+H2O，
72 18
0.72g 0.18g
由以上质量关系可知，样品中FeO的质量为0.72g。
故填：0.72g。
②加热条件下，甲烷反应生成二氧化碳质量：200.44g﹣200.00g＝0.44g，
由Fe3C+2H23Fe+CH4，3CH4+4Fe2O38Fe+6H2O+3CO2可知，Fe3C～CO2，
Fe3C～CO2，
180 44
1.8g 0.44g
由以上质量关系可知，Fe3C质量是1.8g，
样品中单质铁的质量分数为：×100%＝74.8%。
故填：74.8%。
（5）装置F的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入E装置。
故填：防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入E装置。
反思：实验中，实际测得装置D增重的质量大于CH4与Fe2O3反应生成的H2O的质量，原因是过量的氧化铁和氢气反应生成了水。
故填：过量的氧化铁和氢气反应生成了水。
9．金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）金属的应用和防护
（1）飞机的燃料是航空煤油，它主要是由 石油 炼制的（填“石油”或“煤”）。
（2）铁生锈需要同时接触O2和 H2O ，请提出生活中铁制品防锈的一种方法 涂漆 。
（3）特种钢中的Mn可以由MnO2和Al粉混合在高温下通过置换反应制得，该化学方程式为 3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3 。
（4）Mg（OH）2受热分解生成MgO，Mg（OH）2用作阻燃剂，其原理是 （填字母）。
A．分解吸热，降低环境温度 B．MgO覆盖燃烧物，隔绝氧气
（二）制备还原性铁粉
实验室利用废铁屑（含少量Fe2O3）为原料制备还原性铁粉的流程如图1：
（1）Fe粉可使“酸溶”产生的Fe2（SO4）3转化为FeSO4，该反应的化学方程式为 Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4 。
（2）检验FeCO3已洗净的方法：取最后一次洗涤后的滤液，先加入一定量稀盐酸，除去CO32﹣，再滴加 氯化钡（BaCl2）或硝酸钡【Ba（NO3）2】 溶液，无明显现象。
（3）“干燥”发生转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为 4FeCO3+2H2O+O2＝4FeOOH+4CO2 。
（4）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是 增大反应物接触面积，使反应更快更充分 。
（三）测定还原性铁粉的组成
还原性铁粉中含有少量FexCy，小组同学在老师的指导下进行以下实验。
资料：①Fe，FexCy在加热时与O2反应能生成Fe2O3和CO2．②FexCy不与酸反应。
实验1：取30.48g样品，加入足量稀H2SO4，充分反应后生成1.00g H2。
实验2：另取30.48g样品，按图2进行实验。
表：装置A和B的质量变化
装置 A B
反应前 400.00g 400.00g
反应后 mg 400.88g
实验后A中固体全部变为红棕色，装置A、B的质量变化如表。
（1）装配好装置后，实验前先要 检查装置气密性 。
（2）装置C的作用是 防止空气中的CO2和H2O进入到B装置 。
（3）FexCy中，x：y＝ 2：1 。表中m的值是 412.72 g。
【实验反思】：若用空气（除去CO2）的替代O2进行实验，测得x：y的值偏大，可能的原因是 Fe2C中部分C未完成燃烧生成了CO，无法被装置B吸收，导致C质量减小 。
【解答】解：（一）金属的应用和防护
（1）飞机的燃料是航空煤油，它主要是由石油炼制的；
（2）铁生锈需要同时接触O2和水，防止铁生锈的方法：涂漆、涂油、镀一层金属等。
（3）MnO2和Al粉混合在高温下反应可得到Mn和氧化铝，该反应的化学方程式为：3MnO2+4Al 3Mn+2Al2O3 。
（4）Mg（OH）2受热分解生成高熔点的MgO．Mg（OH）2可用作阻燃剂，其主要原理是MgO覆盖燃烧物，隔绝氧气。
（二）制备还原性铁粉
（1）Fe粉可使“酸溶”产生的Fe2（SO4）3转化为FeSO4，该反应的化学方程式为：Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4。
故填：Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4。
（2）检验FeCO3已洗净的方法：取最后一次洗涤后的滤液，先加入一定量稀盐酸，再滴加氯化钡溶液，无明显现象，说明已经洗的干净。
故填：氯化钡。
（3）“干燥”时有少量FeCO3发生下列转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为：4FeCO3+2H2O+O2＝4FeOOH+4CO2。
故填：4FeCO3+2H2O+O2＝4FeOOH+4CO2。
（4）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是增大反应物接触面积，加快反应速率。
故填：增大反应物接触面积，加快反应速率。
（三）测定还原性铁粉的组成
（1）装配好装置后，实验前先要检查装置气密性。
故填：检查装置气密性。
（2）装置C的作用是防止二氧化碳进入B装置中。
故填：防止二氧化碳进入B装置中。
（3）设30.48g样品中铁质量为x，
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，
56 2
x 1.00g
x＝28g，
30.48g样品中FexCy质量：30.48g﹣28g＝2.48g，
FexCy中碳元素质量：（400.88g﹣400.00g）×＝0.24g，铁元素质量：2.48g﹣0.24g＝2.24g，
根据题意有：
，x：y＝2：1
设铁元素结合氧元素质量为z，
铁元素质量：28g+2.24＝30.24g，
4Fe+3O2～2Fe2O3，
224 96
30.24g z
z＝12.96g，
表中m的值是：400.00+12.96﹣0.24＝412.72g，
反思：若用空气替代O2进行实验，Fe2C中部分C生成了CO，无法被装置B吸收，导致C的质量减小，x：y的值偏大。
故答案为：
（一）金属的应用和防护
（1）石油；（2）H2O；涂漆等（合理即可）； （3）3MnO2+4Al 3Mn+2Al2O3 ；（4）B；
（二）制备还原性铁粉
（1）Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4； （2）氯化钡（BaCl2）或硝酸钡【Ba（NO3）2】；
（3）4FeCO3+2H2O+O2＝4FeOOH+4CO2； （4）增大反应物接触面积，使反应更快更充分；
（三）测定还原性铁粉的组成
（1）检查装置气密性； （2）防止空气中的CO2和H2O进入到B装置；
（3）2：1； 412.72；
【实验反思】：Fe2C中部分C未完成燃烧生成了CO，无法被装置B吸收，导致C质量减小。
10．化学是一门实用的基础科学，在人类社会的发展历程中起着重要作用。
正确认识物质
人们在实验研究中总结出常见金属的活动性顺序：
（1）请在表中□内填写对应的元素符号。
（2）Mg、Sn、Pt、Au四种金属，能与稀盐酸（或稀硫酸）发生置换反应的金属有 2 种。
（3）Cu能从AgNO3溶液中置换出Ag，请说明理由： 硝酸银是可溶性的盐，铜的金属活动性排在银的前面 。
合理利用资源
（1）工业上用含氧化铁480t的赤铁矿为原料炼铁，得到含杂质4%的生铁 350 t。
（2）化学小组通过实验将生锈铁钉回收处理。
【铁钉处理】
实验过程 实验现象 实验原理 保存方法
a．向盛有生锈铁钉的烧杯中加入稀盐酸，浸没铁钉 溶液由无色变为黄色、铁钉表面有气泡产生、铁锈脱落 请写出稀盐酸除铁锈的化学方程式：
Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O 写出一条防止铁制品生锈的方法：
刷漆涂油
b．取出铁钉，洗涤、干燥，妥善保管 铁钉呈现银白色
（3）小组同学提出，烧杯中的废液也可以回收处理。
【废液处理】
同学们查阅相关资料，获知：
a．Fe2O3是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料。
b．FeCl2+2NaOH＝Fe（OH）2↓+2NaCl
c.4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3
d．不溶性碱受热易分解，生成对应的金属氧化物和水。
实验流程：
①悬浊液A静置一天的原因是 使氢氧化亚铁转化成氢氧化铁沉淀 。
②操作I是 过滤 。
③写出固体C转化为铁红的化学方程式 2Fe（OH）3Fe2O3+3H2O 。
促进科技发展
化学学科在合成药物等方面发挥若巨大作用，以下是几种常见的合成药物，请根据信息回答下列问题：
（1）解热镇痛药
阿司匹林是人们熟知的治感冒药，具有解热镇痛作用，化学式为C9H8O4，相对分子质量是 180 。
（2）抗生素
青霉素是最重要的抗生素，即消炎药，能治疗肺炎和外伤感染等。青霉素中用得较多的是青霉素钠，化学式为C16H17O4N2SNa，其中氢、氧元素质量比为 17：64 。
（3）抗酸药
抗酸药是一类治疗胃痛的药物，能中和胃里过多的盐酸，缓解胃部不适。抗酸药的种类很多，通常含有一种或几种化学物质，如NaHCO3、MgCO3、Mg（OH）2等。请写出其中一个与盐酸反应的化学方程式 NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑ 。
【解答】解：正确认识物质
（1）通过分析金属活动性顺序表中的金属可知，表中□内填写对应的元素符号是Al；
（2）排在氢前面的金属可以将酸中的氢置换出来，所以Mg、Sn、Pt、Au四种金属，能与稀盐酸（或稀硫酸）发生置换反应的金属有Mg、Sn2种；
（3）排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，所以Cu能从AgNO3溶液中置换出Ag；
合理利用资源
（1）设得到含杂质4%的生铁质量为x
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，
160 112
480t （1﹣4%）x
＝
x＝350t
（2）氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，所以
实验过程 实验现象 实验原理 保存方法
a．向盛有生锈铁钉的烧杯中加入稀盐酸，浸没铁钉 溶液由无色变为黄色、铁钉表面有气泡产生、铁锈脱落 化学方程式：
Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O 防止铁制品生锈的方法：
刷漆涂油
（3）①氢氧化亚铁和氧气反应生成氢氧化铁，所以悬浊液A静置一天的原因是：使氢氧化亚铁转化成氢氧化铁沉淀；
②过滤可以将不溶性固体从溶于中分离出来，所以操作I是过滤；
③氢氧化铁在加热的条件下生成氧化铁和水，化学方程式为：2Fe（OH）3Fe2O3+3H2O；
促进科技发展
（1）化学式为C9H8O4，相对分子质量是12×9+8×1+16×4＝180；
（2）元素质量比等于相对原子质量和原子个数乘积的比值，所以氢、氧元素质量比为（17×1）：（16×4）＝17：64；
（3）碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑。
故答案为：正确认识物质
（1）Al；
（2）2；
（3）硝酸银是可溶性的盐，铜的金属活动性排在银的前面；
合理利用资源
（1）350t；
（2）
实验过程 实验现象 实验原理 保存方法
a．向盛有生锈铁钉的烧杯中加入稀盐酸，浸没铁钉 溶液由无色变为黄色、铁钉表面有气泡产生、铁锈脱落 化学方程式：
Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O 防止铁制品生锈的方法：
刷漆涂油
（3）①使氢氧化亚铁转化成氢氧化铁沉淀；
②过滤；
③2Fe（OH）3Fe2O3+3H2O；
促进科技发展
（1）180；
（2）17：64；
（3）NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑。
11．以下是两个常见的工业流程，
流程一：从只含有CuSO4的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，生产流程如图2所示：
（1）加入过量的A物质，该A物质为 铁 ．操作a的名称是 过滤 ，操作a所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒 漏斗 ，操作a中玻璃棒的作用是 引流 ．
（2）写出流程图中的固体成分的化学式 Fe和Cu ，B的溶液中溶质的化学式 H2SO4
流程二：如图2是两种常用脱硫工艺中含硫物质的转化路径（部分产物已略），请回答下列问题：
（1）CaSO3中Ca、S、O元素的质量比是 5：4：6 ．
（2）已知原料NaOH的价格为2.9元/kg．而Ca（OH）2的价格为0.36元/kg．两种工艺中，处理相同质量的SO2，双碱法所需的原料成本更低，其原因是 ①双碱法中通过反应II实现了NaOH的循环利用，减少了NaOH的用量；②处理等量SO2，氢氧化钙用量更少且价格便宜，所以双碱法成本更低． ．
【解答】解：流程一：（1）在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成盐和氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，故要回收铜得到硫酸亚铁，可以加入铁，经过操作a能得到固体和液体，所以a操作为过滤，过滤所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，过滤操作中玻璃棒的作用是引流；
（2）通过推导可知，流程图中的固体成分的化学式是Fe、Cu，B的溶液中溶质的化学式是：H2SO4；
流程二：（1）CaSO3中Ca、S、O元素的质量比40：32：48＝5：4：6；
（2）两种工艺中，处理相同量的SO2，双碱法所需的原料成本更低，原因是通过反应II实现了NaOH的循环利用，减少了NaOH的用量，所以成本降低．
故答案为：流程一（1）铁，过滤，漏斗，引流；
（2）Fe和Cu，H2SO4；
流程二（1）5：4：6；
（2）①双碱法中通过反应II实现了NaOH的循环利用，减少了NaOH的用量；②处理等量SO2，氢氧化钙用量更少且价格便宜，所以双碱法成本更低．
12．柠檬酸亚铁是重要的含铁试剂，兴趣小组制取柠檬酸亚铁溶液的实验流程如图：
（1）写出反应1的化学方程式： Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ ，该反应属于基本反应类型中的 置换 反应；
（2）操作1的名称为 过滤 ；
（3）写出反应2的化学方程式： FeSO4+Na2CO3═Na2SO4+FeCO3↓ ；
（4）反应3中会有气体生成，该气体是 二氧化碳 ；
（5）柠檬酸亚铁的化学式为FeC6H6O7，柠檬酸亚铁中铁元素和碳元素质量比为 7：9 ．
【解答】解：（1）反应1，即铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；该反应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的反应，属于置换反应．
（2）操作1是将铁粉与溶液分离，操作1的名称为过滤．
（3）反应2，即硫酸亚铁与碳酸钠反应生成碳酸亚铁沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为FeSO4+Na2CO3═Na2SO4+FeCO3↓；
（4）反应3中会有气体生成，碳酸盐与酸反应生成二氧化碳，则该气体是二氧化碳．
（5）柠檬酸亚铁中铁元素和碳元素质量比为56：（12×6）＝7：9．
故答案为：（1）Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；置换；
（2）过滤；
（3）FeSO4+Na2CO3═Na2SO4+FeCO3↓；
（4）二氧化碳；
（5）7：9．
13．铜、铁是人类使用最早、应用广泛的金属．
（一）对古代制品的认识
青铜铸件、丝绸织品、陶瓷器皿是我国古代劳动人民创造的辉煌成就．
1、上述制品不涉及到的材料是 C （选填序号）．
A、金属材料 B、无机非金属材料 C、复合材料
（2）如图1为出土文物古代青铜铸件“马踏飞燕”．该文物能保存至今的原因可能是 AC （选填序号）．
A、铜的活泼性弱 B、铜不会生锈 C、深埋于地下，隔绝空气
（二）铁、铜的冶炼
1、我国古代曾用孔雀石炼铜，涉及主要反应的化学方程式： Cu2（OH）2CO3H2O+CO2↑+2CuO ，2CuO+C2Cu+CO2↑．
2、铁、铜矿石有赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）等．CuFeS2为二硫化亚铁铜，其中S元素的化合价为 ﹣2 ．
（1）工业炼铁大多采用赤铁矿、磁铁矿．以磁铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 ．炼铁不采用黄铁矿、黄铜矿，可能的原因是：
①黄铁矿、黄铜矿含铁量相对低；② 冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫，污染环境 ．
（2）以黄铜矿为原料，采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺，原理为：4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O．
向上述反应后的溶液中加入Fe粉，得到FeSO4溶液和Cu．
①发生主要反应的化学方程式：Fe+Fe2（SO4）3＝3FeSO4， Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4 ．
②FeSO4溶液经蒸发浓缩、 降温结晶 、过滤等操作得到FeSO4?7H2O晶体．
（三）黄铜矿中铁、铜含量的测定
在科研人员指导下，兴趣小组称取25.00g黄铜矿（含少量Fe2O3和其它不含金属元素的杂质）模拟生物炼铜，使其全部转化为CuSO4、Fe2（SO4）3溶液．向溶液中加入过量NaOH溶液得到Cu（OH）2、Fe（OH）3固体．
1、证明NaOH溶液过量的方法：静置，向上层清液中滴加 NaOH 溶液，无现象．
2、用图2装置对固体进行热分解实验．
【资料】
①在68℃时，Cu（OH）2分解为CuO；在500℃时，Fe（OH）3分解为Fe2O3．
②在1400℃时，CuO分解为Cu2O和O2，Fe2O3分解为复杂的铁的氧化物和O2．
（1）装配好实验装置后，先要 检查装置的气密性 ．
（2）停止加热后仍需继续通N2，可防止倒吸和 使生成的气体全部被B和C装置吸收 ．
（3）控制不同的温度对A中固体加热，测得装置B和C中铜网的质量变化如表．
温度/℃ 室温 100 550 1400
B装置/g 200.00 201.80 205.04 205.04
C中铜网/g 100.00 100.00 100.00 101.28
①此黄铜矿中铜、铁元素的质量分数：ω（Cu）%＝ 25.60% ；ω（Fe）%＝ 26.88% ．
②复杂的铁的氧化物化学式为 Fe4O5 ．
【解答】解：（一）（1）青铜是合金，属于金属材料；丝绸属于天然材料；陶瓷属于无机非金属材料；故填：C；
（2）铜的活动性弱，且深埋于地下隔绝了空气，所以青铜器不易生锈；故填：AC；
（二）1、碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：Cu2（OH）2CO3H2O+CO2↑+2CuO；故填：Cu2（OH）2CO3H2O+CO2↑+2CuO；
2、CuFeS2为二硫化亚铁铜，其中铜元素显+2价，铁元素显+2价，设硫元素的化合价为x，则（+2）+（+2）+2x＝0，x＝﹣2；故填：﹣2；
（1）工业上用CO和磁铁矿炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe3O4+4CO3Fe+4CO2．黄铁矿、黄铜矿含铁量低，含有对环境有害的元素硫，并且在冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫，污染环境，因此黄铁矿、黄铜矿不宜炼铁．故填：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2；冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫，污染环境；
（2）①加入的铁粉能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁；故填：Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；
②FeSO4溶液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作得到FeSO4?7H2O晶体．故填：降温结晶；
（三）1、可以向上层清液中滴加氢氧化钠溶液，若产生沉淀则氢氧化钠的量不足，若没有沉淀产生则氢氧化钠已经过量；故填：NaOH；
2、（1）对于有气体生成的反应，在实验前，一定要检查装置的气密性；故填：检查装置的气密性；
（2）为了使得生成水蒸气、氧气被完全吸收，所以停止加热后仍需继续通N2，故填：使生成的气体全部被B和C装置吸收；
（3）①设其中铜元素的质量为x．氢氧化铜受热会分解为氧化铜和水，方程式为Cu（OH）2CuO+H2O，从室温加热到100℃时，装置B中增重的质量为氢氧化铜分解生成水的质量；由题干信息可知，经过一系列化学反应时，物质的关系是：
Cu～CuFeS2～CuSO4～Cu（OH）2～H2O
64 18
x （201.80﹣200.00）g
x＝6.4g
则此黄铜矿中铜元素的质量分数：ω（Cu）%＝；
设其中铁元素的质量为y．氢氧化铁受热会分解为氧化铁和水，方程式为2Fe（OH）3Fe2O3+3H2O，从100℃加热到550℃时，装置B中增重的质量为氢氧化铁分解生成水的质量；由题干信息可知，经过一系列化学反应时，物质的关系是：
2Fe～2CuFeS2～Fe2（SO4）3～Fe（OH）3～3H2O
112 54
y （205.04﹣201.80）g
y＝6.72g
则此黄铜矿中铁元素的质量分数：ω（Fe）%＝
故答案为：25.60%；26.88%；
②氧化铜受热分解的方程式为：4CuOCu2O+O2↑
设氧化铜分解生成氧气的质量为z，则
4Cu～4CuO～2Cu2O～O2
256 32
6.4g z
z＝0.8g
因为装置C增重的质量为氧化铜、氧化铁分解产生氧气的总质量，所以氧化铁分解生成氧气的质量为：（101.28g﹣100.00g﹣0.8g）＝0.48g
氧化铁的质量为：6.72g÷＝9.6g
生成的复杂铁的氧化物中含氧元素的质量为：9.6g﹣0.48g﹣6.72g＝2.4g
复杂的铁的氧化物中铁原子与氧原子的个数比为：：＝4：5
则复杂的铁的氧化物化学式为：Fe4O5；故填：Fe4O5．
14．材料是人类赖以生存和发展的重要物质，目前使用量最多的金属材料仍然是钢铁
（一）铁材料的有关知识
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 Al、Fe、Cu ．
2．钢铁材料通常分为生铁和钢．如图1是我国1997年发行的纪念钢产量首次突破1亿吨的邮票．邮票通常密封保存在聚乙烯塑料袋中
①以上叙述中不涉及到的材料是 （选填序号）．
A．合金 B．无机非金属材料 C．有机合成材料
②以赤铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式
③钢铁露置在空气中易生锈，请提出防止其生锈的一种措施 涂油 ．
（二）铁及其化合物的实验
1．将Fe粉溶于稀H2SO4，此反应属于 置换反应 （填基本反应类型）．用点燃法检验生成的H2前必须 验纯 ．
2．向上述反应后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）2沉淀，随后沉淀变为灰绿色．
①生成Fe（OH）2反应的化学方程式 2NaOH+FeSO4＝Fe（OH）2↓+Na2SO4 ．
②白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分Fe（OH）2接触空气生成Fe（OH）3，反应的化学方程式 4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3 ．生成的Fe（OH）3分解为Fe2O3．
③过滤、洗涤、低温干燥得到灰绿色固体，其组成为2FeSO4?2Fe（OH）2?Fe2O3〔相对分子质量为644]．能证明固体已洗净的方法为 取少量洗涤液于试管中，滴加氢氧化钠溶液，没有明显变化 ．
（三）灰绿色固体的热分解实验
兴趣小组称取此固体6.44g，在科研人员的指导下用如图2装置进行热分解实验．
[查阅资料]
①Fe（OH）2在150℃～200℃时完全分解为FeO；
②FeSO4在4
一、综合题考情分析
年份 2018 2019 2020
综合题考点 铁及其化合物应用 金属及其化合物应用 铜及其化合物应用
二、综合题重点考点梳理
1．金属的物理性质及用途
1．金属有金属光泽：（1）金属都具有一定的金属光泽，一般都呈银白色，而少量金属呈现特殊的颜色；例如，金（Au）是黄色、铜（Cu）是红色或紫红色、铅（Pb）是灰蓝色、锌（Zn）是青白色等；（2）有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色；例如，铁（Fe）和银（Ag）在通常情况下呈银白色，但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射．（3）典型用途：利用铜的光泽，制作铜镜；黄金饰品的光泽也是选择的因素．
2．常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但体温计中的汞是液体．
3．金属有导电性和导热性：其中导电性的强弱次序：银（Ag）＞铜（Cu）＞铝（Al）主要用途：用作输电线，炊具等．
4．金属有延展性：（1）大多数的金属有延性（抽丝）及展性（压薄片），其中金（Au）的延展性最好；也有少数金属的延展性很差，如锰（Mn）、锌（Zn）等；（2）典型用途：金属可以被扎制成各种不同的形状，将金打成金箔贴在器物上．
5．金属的密度：（1）大多数金属的密度都比较大，但有些金属密度也比较小，如钠（Na）、钾（K）等能浮在水面上；密度最大的金属﹣﹣锇，密度最小的金属﹣﹣锂；（2）典型用途：利用金属铝（Al）比较轻，工业上用来制造飞机等航天器．
6．金属的硬度：（1）有些金属比较硬，而有些金属比较质软，如铁（Fe）、铝（Al）、镁（Mg）等都比较质软；硬度最高的金属是铬（Cr）；（2）典型用途：利用金属的硬度大，制造刀具，钢盔等．
7．金属的熔点：（1）有的金属熔点比较高，有的金属熔点比较低，熔点最低的金属是汞（Hg）；熔点最高的金属是钨（W）；（2）典型用途：利用金属钨的熔点高，用来制灯泡内的灯丝；利用金属锡（Sn）的熔点比较低，用来焊接金属．
2．金属活动性顺序及其应用
金属活动性顺序的应用主要有：
1．表明了金属活动性强弱顺序（前强后弱）．即在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它在水溶液中就越容易失去电子变成离子，其活动性就越强；金属的位置越靠后，其阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子，其活动性就越弱．
需要注意的是：金属的活动性就越强参加反应时，现象就越明显、越剧烈．
2．可用来判断金属与酸能否发生置换反应（氢前置换氢）．只有排在氢前面的金属，才能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢．
需要注意的是：（1）金属必须是排在金属活动性顺序中（H）前面的金属；（2）酸应是盐酸、稀硫酸（即不具有强氧化性的酸），不包括浓硫酸和硝酸；（3）单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐；（4）K、Ca、Na除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应（如2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑），其余金属则不能（这点初中阶段大体上了解即可）．
3．可用来判断金属与金属化合物溶液（即盐溶液）能否发生置换反应（前置后，盐可溶，K、Ca、Na不能够）．排在金属活动性顺序中前面的金属一般能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来．
需要注意的是：（1）在金属活动性顺序中只要排在前面的金属就能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，而与H的位置无关．但K、Ca、Na等金属例外，由于它们过于活泼，不与溶液中的盐发生置换反应，而是先与溶液中的水发生置换反应（这点初中阶段大体上了解即可）．如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4]，最终没有单质铜生成．（2）铁与盐溶液发生置换反应时，生成二价亚铁盐．（3）用同种金属置换不同的盐溶液，盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来．用不同的金属置换同种盐溶液，盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来．另外，若有一种金属和多种混合盐溶液反应，最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液．例如，锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应，最先反应的是硝酸汞，当硝酸汞被消耗完时，硫酸铜才与锌粒反应，同理，硫酸铜反应完后，锌才会和氯化亚铁反应．还有，当多种金属与一种盐溶液反应时，最活泼的金属先反应．例如，把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中，镁被消耗完后，铝才和硝酸银反应，铝反应完后，铜跟硝酸银反应．
另外，利用金属与酸或盐溶液之间的置换反应是否发生，通过具体的实验及其现象的分析，反过来可以反推金属的活动性顺序．具体的推断方法是这样的：
1．利用金属与酸能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序．例如，把铁和铜分别放在稀盐酸中时，铁的表面上有气泡冒出，这说明铁位居金属活动性顺序中氢的前面；而铜的表面无明显的现象，这说明铜位居金属活动性顺序中氢的后面；由此可推得铁活泼性比铜的要强．
2．利用金属与盐溶液能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序．例如，把铁钉放在硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁钉表面上出现了一层红色物质（即铜）；由此可推得铁活泼性比铜的要强．
三、针对性模拟练习
1．铜及其化合物有广泛的应用。
Ⅰ．铜的获得和应用
（1）西汉时期《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”的记载，其中蕴含化学反应的基本类型是 。
（2）我国古代制黄铜的原理如图1。
①黄铜的硬度比铜和锌都 （选填“大”或“小”）。
②木炭还原Cu2O的化学方程式为 。
（3）铜可用于制导线，主要利用了铜的 性。
（4）CuSO4可配制波尔多液等。向铜粉中加入稀H2SO4，通入O2并加热可得到CuSO4溶液，反应的化学方程式为 。
Ⅱ．实验及产物组成测定
如图2为某小组同学所做的实验及现象。
资料：①NaOH和CuSO4溶液混合可生成Cu（OH）2、Cux（OH）y（SO4）z（铜为+2价）等多种产物。
②68℃时，Cu（OH）2发生分解；300℃左右，Cux（OH）y（SO4）z发生分解，生成铜的氧化物和气体。
（一）实验一中蓝色固体为Cu（OH）2，则黑色固体是 。
（二）将实验二反应后的物质过滤、洗涤、低温干燥得浅蓝绿色固体样品。小组同学称取27.6g样品，在老师的指导下进行下列实验。
（1）装配好装置后，实验前先要 。
（2）控制温度为68℃，对样品进行热分解，至固体质量不再减少，再通一段时间N2．冷却后测得装置B增重1.8g。则样品中含Cu（OH）2和 Cux（OH）y（SO4）z。
①再通一段时间N2的目的是 。
②27.6g样品中Cu（OH）2的质量为 g。
（3）取出装置A中加热后的剩余固体，溶于适量稀盐酸后，再向溶液中加入过量BaCl2溶液，得11.65g沉淀；继续加入过量NaOH溶液，沉淀质量增加了24.5g。则Cux（OH）y（SO4）z中，x：y：z＝ 。
Ⅲ．样品的热重分析
另取27.6g样品，利用图3装置控制温度由低到高加热分解，测得A中剩余固体质量与加热时间的关系如图4。
（1）t1～t2段固体质量未发生变化的原因是 。
（2）用装置C替代装置B，t2～t3段观察到C中溶液褪色，说明样品加热分解时生成了 。
（3）a点为黑色固体。b点固体中铜、氧元素质量比为 。
（4）写出a～c段发生反应的化学方程式： 。
2．金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）金属的应用和防护
（1）用不锈钢、合成橡胶、氧化镁等材料制造的飞机轮胎属于 材料。
（2）航空煤油是飞机的燃料，它主要是由 炼制的。
（3）铁易生锈，提出防止铁生锈的一种方法 。
（4）特种钢中含有少量Mn、MnO2和Al粉混合在高温下反应可得到Mn，该反应的化学方程式为 。
（5）Mg（OH）2受热分解生成高熔点的MgO．Mg（OH）2可用作阻燃剂，其主要原理是 （选填序号）。
a．分解吸热，降低可燃物着火点 b．MgO覆盖燃烧物，隔绝氧气
（二）制备还原性铁粉
实验室利用废铁屑（含少量Fe2O3）为原料制备还原性铁粉的流程如下：
（1）Fe粉可使“酸溶”产生的Fe2（SO4）3转化为FeSO4，该反应的化学方程式为 。
（2）检验FeCO3已洗净的方法：取最后一次洗涤后的滤液，先加入一定量稀盐酸，再滴加 溶液，无明显现象。
（3）“干燥”时有少量FeCO3发生下列转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为 。
（4）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是 。
（三）测定还原性铁粉的组成
还原性铁粉中含有少量FexCy，小组同学在老师的指导下进行以下实验。
资料：①Fe，FexCy在加热时与O2反应能生成相应氧化物。
②FexCy不与酸反应。
实验1：取29.52g样品，加入足量稀H2SO4，充分反应后生成1.00gH2。
实验2：另取29.52g样品，按如图进行实验。
表：装置A和B的质量变化
装置 A B
反应前 300.00 400.00
反应后 m 400.44
实验后A中固体全部变为红棕色，装置A、B的质量变化如上表。
（1）装配好装置后，实验前先要 。
（2）装置C的作用是 。
（3）FexCy中，x：y＝ 。表中m的值是 。
反思：若用空气替代O2进行实验，测得x：y的值偏大，可能的原因是 。
3．铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）铁的应用和防护
（1）某麦片中含微量铁粉，食用后铁粉与胃酸反应转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为 。
（2）铁锈主要成分是Fe2O3?nH2O，铁生锈主要与空气中的 有关。
（3）如图实验说明NaCl在铁生锈中的作用是 。
（4）铁生锈的次要过程：FeFeCO3?nH2OFeCO3
写出Fe转化为总反应的化学方程式 。
（5）为防止铁生锈，可对铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成致密氧化物（其中Fe、O元素质量比为21：8）保护膜，该氧化物的化学式为 。
（二）废铁的再利用
黄钠铁矾[NaFex（SO4）y（OH）z]是一种高效净水剂。用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe2O3和FeCO3）制备黄钠铁矾的主要流程如图：
（1）将废铁屑研磨成粉末的目的是 。
（2）“酸溶”时H2SO4与Fe、FeCO3反应，还发生反应的化学方程式有 和Fe+Fe2（SO4）3＝3FeSO4。
（3）“转化1”发生反应的化学方程式为 。反应时温度不宜过高的原因是 。
（三）黄钠铁矾组成确定
称取9.70g黄钠铁矾，用如图装置进行热分解实验。
【资料】
①NaFex（SO4）y（OH）z在T1℃分解会生成H2O（气态），提高温度至T2℃继续分解产生SO3气体，并得到Fe2O3和Na2SO4。
②浓硫酸可用于吸收SO3。
（1）装配好实验装置后，先要 。
（2）分别控制温度在T1℃、T2℃对A中固体加热。
①控制温度在T1℃加热，实验后测得B装置质量增加1.08g。
②用D装置替换B装置，控制温度在T2℃，加热至反应完全。
③T1℃、T2℃时，加热后均通入一段时间N2，目的是 。
（3）反应完全后，将A装置中固体溶于足量水，过滤、洗涤、烘干得4.80g固体，将滤液蒸干得1.42g固体（不含结晶水）。
结论：NaFex（SO4）y（OH）z中，x：y：z＝ 。
反思：若该实验过程中缺少C装置，则x：z的值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
4．铝及化合物有极其重要的用途。
（一）铝的广泛应用
（1）铝是很活泼的金属，但用铝制作的炊具却耐腐蚀，其原因是 。使用铝制炊具会使人体摄入过量的“铝”，导致记忆力减退等许多不良症状。这里的“铝”是指 。
A．单质 B．元素 C．原子 D．分子
（2）氢能源是最理想的能源，科学家研发出一种以“铝镓合金”和水为原料制取氢气的新工艺。“铝镓合金”它属于 （选填序号）
A．金属材料 B．无机非金属材料 C．合成材料 D．复合材料
（3）铝的化学性质比较活泼，还能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠（化学式为NaAlO2）和一种可燃性气体单质，写出该反应的化学方程式 。
（二）硫酸铝铵晶体制取的探究
硫酸铝铵是一种用途广泛的含铝化合物。以某铝土矿（主要成分Al2O3，含少量SiO2、Fe2O3杂质）为原料制硫酸铝铵晶体【（NH4）aAlb（SO4）c?xH2O】的流程如图：
有关上述流程的说法正确的是 。
a．“有序除杂、提纯”中有先加过量稀盐酸再过滤，该做法的目的是除去SiO2
b．稀硫酸过量的目的只是保证Al2O3溶解完全
（三）硫酸铝铵晶体分解的定性探究
[查阅资料]硫酸铝铵热分解可得到超细氧化铝。
兴趣小组设计实验探究硫酸铝铵晶体受热分解的产物。
（4）甲组同学设计了如图1所示实验装置：
①实验中，装置B中观察到的现象是 。
②装置D中观察到酚酞溶液变红色，由此可知分解的产物中有 （写化学式）。
（2）乙组同学认为硫酸铝铵晶体受热分解的产物中还有SO2、SO3和N2．为进行验证，用甲组实验中的装置A和图2所示装置连接进行实验。观察到装置E中 ，证明了有SO3生成；而F装置中 、H最终没有胀大，表明没有SO2和N2生成。
（四）硫酸铝铵晶体成分的定量探究
（6）为确定硫酸铝铵晶体的组成，进行如下实验：
（实验1）称取45.3g样品与足量氯化钡溶液充分反应，生成白色沉淀46.6g。
（实验2）称取45.3g样品在空气中持续加热，测定剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示。
①固体H是T1℃刚好完全失去结晶水的产物，则结晶水的个数x＝ 。
②T3℃时固体M的化学式 。
③请写出T2℃→T4℃段发生反应的总化学方程式： 。
5．根据下列所给出的药品、实验装置和实验中可测得的数据，设计实验来粗略测定由铜和锌两种金属组成的合金a g中锌的质量分数（合金已加工成粉末）．
药品：足量的浓硫酸、足量的稀硫酸、足量的稀硝酸和氧化铜．
在实验中可测得的数据：
充分反应后，生成氢气的体积为bL（在此条件下，2.0gH2的体积是22.4L），反应前仪器和药品的质量为c g，充分反应后剩余固体的质量为d g，充分反应后仪器和药品的质量为e g．请你设计三个方案填入下表中：
选用药品的名称（1） 选用的实验装置及组装时接口的连接顺序（2） 需测得的实验数据（从上述可测得的数据中选取）（3） 合金中锌的质量分数的计算式（4）
选用的实验装置序号 组装时接口编号的连接顺序（如不需要组装，则不填）
方案一
方案二
方案三
6．某课外活动小组加热炭粉（过量）和氧化铜的混合物，再用下图所示装置，对获得的铜粉（含炭）样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完成下列实验报告。
（1）实验目的： 。
（2）实验用品：
仪器：天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等。
药品：红褐色（含炭）样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰（固体氢氧化钠和氧化钙的混合物）、浓硫酸等。
（3）实验内容：
实验步骤 实验现象 有关化学方程式
在C中加入样品粉末W g，D中装入药品后并称量为m1 g，连接好仪器。
打开A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液。
对C进行加热。当C中药品充分反应后，关 闭A的活塞，停止加热。
冷却后，称量D的质量为m2 g．
（4）计算：样品中铜的质量分数＝ （用含W、m1、m2的代数式表示）。
（5）问题和讨论：实验完成后，老师评议说：按上述实验设计，即使C中反应完全，D中吸收完全，也不会得出正确的结果。经讨论，有同学提出在B与C之间加入一个装置。再次实验后，得到了较正确的结果。那么，原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是 。在B与C之间加入的装置可以是 ，其中盛放的药品是 。
7．金属是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类材料。
（1）青少年看书、写字一定要爱护眼睛，台灯在光线不足时常用照明用具。图1中灯管后面的反光片为铝箔铝块能制成铝箔利用了铝的 性；
（2）Mg、Cu、Fe三种金属在稀盐酸里的反应现象如图2所示。图2中X所代表的金属是 （填“Cu”或“Fe”）；
（3）下列有关金属元素及其单质、化合物排列顺序正确的是 ；
（4）金属的开发和利用是人类文明和社会进步的标志。美国普度大学研发出一种制备氢气的新工艺，流程如图3所示。
①此流程中，铝镓（Ga）合金 （填“可以”或“不可以”）循环使用；
②写出铝镓合金与水反应的化学方程式 。
（5）已知某金属粉末中除含有Al外还含有一定量的Fe和Cu，为证明Fe和Cu的存在并测定其中Al的质量分数，某化学兴趣小组的同学展开了如下的实验探究。
资料在线：Al与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气（反应的化学方程式为：2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑），Fe和Cu不与氢氧化钠溶液反应。
①请完成证明金属粉末中存在Fe和Cu的实验设计：
实验操作 实验现象 结论
I．取少量的金属粉末于试管中，加入足量的氢氧化钠溶液 仅除去铝
II．将试管静置，弃去上层清液，加入足量的 （填试剂名称）。 证明含有铁
III．将试管静置，弃去上层清液，多次洗涤剩余固体 剩余固体呈紫红色 证明含有铜
②为探究该金属粉末中Al的质量分数，取20 g该金属粉末，把100 g氢氧化钠溶液平均分成5份依次加入，充分反应后，过滤出固体，将其洗涤、干燥、称量。实验过程中得到的部分数据与图象如图4：
加NaOH溶液的次数 第一次 第二次 第三次 …
剩余固体的质量/g 17.3 n 11.9 …
I．以上数据可知，上表中n的值为 ；
II．该金属粉末中Al的质量分数为 %
8．铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）铁的广泛应用
（1）我国早在西汉时期，《淮南万毕术》一书中记载“曾青得铁则化为铜”，其中蕴含化学反应的基本类型是 反应（填基本反应类型）。
（2）我国唐代钢铁的冶炼达到了新的高度，生铁经过灼热反复捶打后成为钢。生铁和钢都属于合金，钢的含碳量比生铁 （填“高”或“低”）。
（3）生活中常用铁锅炒菜，主要是利用了铁良好的 性，铝制品比铁制品耐腐蚀，其主要原因是 （用化学方程式表示）。
（4）铁易生锈，提出防止铁生锈的一种方法 。
（二）制备还原性铁粉
实验室利用FeSO4溶液为原料制备还原性铁粉的流程如图1：
（1）“干燥”时有少量FeCO3发生下列转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为 。
（2）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是 。
（三）测定还原性铁粉的组成
制得的还原性铁粉中含有少量FeO和Fe3C杂质。为测定还原性铁粉中单质铁的含量，取10.00g还原性铁粉样品，在科研人员指导下，按如图2进行实验。
查阅资料：①Fe3C+2H23Fe+CH4。
②3CH4+4Fe2O38Fe+6H2O+3CO2。
③浓硫酸吸收H2O，碱石灰吸收H2O和CO2，不吸收CH4。
（1）装配好实验装置后，先要 。
（2）加热前先通一段时间H2的目的是 。
（3）实验开始时应先对 处装置加热（填“A”或“C”）。
（4）充分反应后，测得实验数据如表：
表：装置B和E的质量变化
装置 B E
反应前 200.00g 200.00g
反应后 200.18g 200.44g
①样品中FeO的质量为 。
②样品中单质铁的质量分数为 。
（5）装置F的作用是 。
反思：实验中，实际测得装置D增重的质量大于CH4与Fe2O3反应生成的H2O的质量，原因是 。
9．金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）金属的应用和防护
（1）飞机的燃料是航空煤油，它主要是由 炼制的（填“石油”或“煤”）。
（2）铁生锈需要同时接触O2和 ，请提出生活中铁制品防锈的一种方法 。
（3）特种钢中的Mn可以由MnO2和Al粉混合在高温下通过置换反应制得，该化学方程式为 。
（4）Mg（OH）2受热分解生成MgO，Mg（OH）2用作阻燃剂，其原理是 （填字母）。
A．分解吸热，降低环境温度 B．MgO覆盖燃烧物，隔绝氧气
（二）制备还原性铁粉
实验室利用废铁屑（含少量Fe2O3）为原料制备还原性铁粉的流程如图1：
（1）Fe粉可使“酸溶”产生的Fe2（SO4）3转化为FeSO4，该反应的化学方程式为 。
（2）检验FeCO3已洗净的方法：取最后一次洗涤后的滤液，先加入一定量稀盐酸，除去CO32﹣，再滴加 溶液，无明显现象。
（3）“干燥”发生转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为 。
（4）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是 。
（三）测定还原性铁粉的组成
还原性铁粉中含有少量FexCy，小组同学在老师的指导下进行以下实验。
资料：①Fe，FexCy在加热时与O2反应能生成Fe2O3和CO2．②FexCy不与酸反应。
实验1：取30.48g样品，加入足量稀H2SO4，充分反应后生成1.00g H2。
实验2：另取30.48g样品，按图2进行实验。
表：装置A和B的质量变化
装置 A B
反应前 400.00g 400.00g
反应后 mg 400.88g
实验后A中固体全部变为红棕色，装置A、B的质量变化如表。
（1）装配好装置后，实验前先要 。
（2）装置C的作用是 。
（3）FexCy中，x：y＝ 。表中m的值是 g。
【实验反思】：若用空气（除去CO2）的替代O2进行实验，测得x：y的值偏大，可能的原因是 。
10．化学是一门实用的基础科学，在人类社会的发展历程中起着重要作用。
正确认识物质
人们在实验研究中总结出常见金属的活动性顺序：
（1）请在表中□内填写对应的元素符号。
（2）Mg、Sn、Pt、Au四种金属，能与稀盐酸（或稀硫酸）发生置换反应的金属有 种。
（3）Cu能从AgNO3溶液中置换出Ag，请说明理由： 。
合理利用资源
（1）工业上用含氧化铁480t的赤铁矿为原料炼铁，得到含杂质4%的生铁 t。
（2）化学小组通过实验将生锈铁钉回收处理。
【铁钉处理】
实验过程 实验现象 实验原理 保存方法
a．向盛有生锈铁钉的烧杯中加入稀盐酸，浸没铁钉 溶液由无色变为黄色、铁钉表面有气泡产生、铁锈脱落 请写出稀盐酸除铁锈的化学方程式：
写出一条防止铁制品生锈的方法：
b．取出铁钉，洗涤、干燥，妥善保管 铁钉呈现银白色
（3）小组同学提出，烧杯中的废液也可以回收处理。
【废液处理】
同学们查阅相关资料，获知：
a．Fe2O3是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料。
b．FeCl2+2NaOH＝Fe（OH）2↓+2NaCl
c.4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3
d．不溶性碱受热易分解，生成对应的金属氧化物和水。
实验流程：
①悬浊液A静置一天的原因是 。
②操作I是 。
③写出固体C转化为铁红的化学方程式 。
促进科技发展
化学学科在合成药物等方面发挥若巨大作用，以下是几种常见的合成药物，请根据信息回答下列问题：
（1）解热镇痛药
阿司匹林是人们熟知的治感冒药，具有解热镇痛作用，化学式为C9H8O4，相对分子质量是 。
（2）抗生素
青霉素是最重要的抗生素，即消炎药，能治疗肺炎和外伤感染等。青霉素中用得较多的是青霉素钠，化学式为C16H17O4N2SNa，其中氢、氧元素质量比为 。
（3）抗酸药
抗酸药是一类治疗胃痛的药物，能中和胃里过多的盐酸，缓解胃部不适。抗酸药的种类很多，通常含有一种或几种化学物质，如NaHCO3、MgCO3、Mg（OH）2等。请写出其中一个与盐酸反应的化学方程式 。
11．以下是两个常见的工业流程，
流程一：从只含有CuSO4的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，生产流程如图2所示：
（1）加入过量的A物质，该A物质为 ．操作a的名称是 ，操作a所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒 ，操作a中玻璃棒的作用是 ．
（2）写出流程图中的固体成分的化学式 ，B的溶液中溶质的化学式
流程二：如图2是两种常用脱硫工艺中含硫物质的转化路径（部分产物已略），请回答下列问题：
（1）CaSO3中Ca、S、O元素的质量比是 ．
（2）已知原料NaOH的价格为2.9元/kg．而Ca（OH）2的价格为0.36元/kg．两种工艺中，处理相同质量的SO2，双碱法所需的原料成本更低，其原因是 ．
12．柠檬酸亚铁是重要的含铁试剂，兴趣小组制取柠檬酸亚铁溶液的实验流程如图：
（1）写出反应1的化学方程式： ，该反应属于基本反应类型中的 反应；
（2）操作1的名称为 ；
（3）写出反应2的化学方程式： ；
（4）反应3中会有气体生成，该气体是 ；
（5）柠檬酸亚铁的化学式为FeC6H6O7，柠檬酸亚铁中铁元素和碳元素质量比为 ．
13．铜、铁是人类使用最早、应用广泛的金属．
（一）对古代制品的认识
青铜铸件、丝绸织品、陶瓷器皿是我国古代劳动人民创造的辉煌成就．
1、上述制品不涉及到的材料是 （选填序号）．
A、金属材料 B、无机非金属材料 C、复合材料
（2）如图1为出土文物古代青铜铸件“马踏飞燕”．该文物能保存至今的原因可能是 （选填序号）．
A、铜的活泼性弱 B、铜不会生锈 C、深埋于地下，隔绝空气
（二）铁、铜的冶炼
1、我国古代曾用孔雀石炼铜，涉及主要反应的化学方程式： ，2CuO+C2Cu+CO2↑．
2、铁、铜矿石有赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）等．CuFeS2为二硫化亚铁铜，其中S元素的化合价为 ．
（1）工业炼铁大多采用赤铁矿、磁铁矿．以磁铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 ．炼铁不采用黄铁矿、黄铜矿，可能的原因是：
①黄铁矿、黄铜矿含铁量相对低；② ．
（2）以黄铜矿为原料，采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺，原理为：4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O．
向上述反应后的溶液中加入Fe粉，得到FeSO4溶液和Cu．
①发生主要反应的化学方程式：Fe+Fe2（SO4）3＝3FeSO4， ．
②FeSO4溶液经蒸发浓缩、 、过滤等操作得到FeSO4?7H2O晶体．
（三）黄铜矿中铁、铜含量的测定
在科研人员指导下，兴趣小组称取25.00g黄铜矿（含少量Fe2O3和其它不含金属元素的杂质）模拟生物炼铜，使其全部转化为CuSO4、Fe2（SO4）3溶液．向溶液中加入过量NaOH溶液得到Cu（OH）2、Fe（OH）3固体．
1、证明NaOH溶液过量的方法：静置，向上层清液中滴加 溶液，无现象．
2、用图2装置对固体进行热分解实验．
【资料】
①在68℃时，Cu（OH）2分解为CuO；在500℃时，Fe（OH）3分解为Fe2O3．
②在1400℃时，CuO分解为Cu2O和O2，Fe2O3分解为复杂的铁的氧化物和O2．
（1）装配好实验装置后，先要 ．
（2）停止加热后仍需继续通N2，可防止倒吸和 ．
（3）控制不同的温度对A中固体加热，测得装置B和C中铜网的质量变化如表．
温度/℃ 室温 100 550 1400
B装置/g 200.00 201.80 205.04 205.04
C中铜网/g 100.00 100.00 100.00 101.28
①此黄铜矿中铜、铁元素的质量分数：ω（Cu）%＝ ；ω（Fe）%＝ ．
②复杂的铁的氧化物化学式为 ．
14．材料是人类赖以生存和发展的重要物质，目前使用量最多的金属材料仍然是钢铁
（一）铁材料的有关知识
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．钢铁材料通常分为生铁和钢．如图1是我国1997年发行的纪念钢产量首次突破1亿吨的邮票．邮票通常密封保存在聚乙烯塑料袋中
①以上叙述中不涉及到的材料是 （选填序号）．
A．合金 B．无机非金属材料 C．有机合成材料
②以赤铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式
③钢铁露置在空气中易生锈，请提出防止其生锈的一种措施 ．
（二）铁及其化合物的实验
1．将Fe粉溶于稀H2SO4，此反应属于 （填基本反应类型）．用点燃法检验生成的H2前必须 ．
2．向上述反应后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）2沉淀，随后沉淀变为灰绿色．
①生成Fe（OH）2反应的化学方程式 ．
②白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分Fe（OH）2接触空气生成Fe（OH）3，反应的化学方程式 ．生成的Fe（OH）3分解为Fe2O3．
③过滤、洗涤、低温干燥得到灰绿色固体，其组成为2FeSO4?2Fe（OH）2?Fe2O3〔相对分子质量为644]．能证明固体已洗净的方法为 ．
（三）灰绿色固体的热分解实验
兴趣小组称取此固体6.44g，在科研人员的指导下用如图2装置进行热分解实验．
[查阅资料]
①Fe（OH）2在150℃～200℃时完全分解为FeO；
②FeSO4在450℃～500℃时完全分解为Fe2O3，2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑．
1．加热前后及过程中均通入N2，加热前通N2的目的是 ．
2．控制温度在不同的范围对A中样品加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图3所示．B装置中浓硫酸只能吸收SO3和H2O，当加热到t1℃时，装置C中的现象为 ．
①图3中E点对应的m1＝ ．
②图3中F点对应物质中Fe2O3的质量为 g．
③科研人员将F点所得剩余固体隔绝空气，在密闭容器中加热到1400℃，得到纯净的磁性Fe3O4．已知加热过程中发生两个反应，且反应前后固体总质量不变．请写出其中一个反应的化学方程式 ．
15．兴趣小组的同学通过实验探究热水壶底部水垢的主要成分。
【提出问题】硬水煮沸后的白色固体（水垢）中含有什么物质？
【查阅资料】
1、硬水中含有一定量的Ca（HCO3）2和Mg（HCO3）2，加热时趋于生成溶解度更小的物质。有关物质的溶解性：
物质 Ca（HCO3）2 Mg（HCO3）2 Ca（OH）2 Mg（OH）2 CaCO3 MgCO3
溶解性 可溶 可溶 微溶 不溶 不溶 微溶
2、Mg（OH）2和MgCO3受热分解均分别生成对应的两种氧化物。
【猜想】水垢的主要成分一定含有不溶的Mg（OH）2和 ，可能含有微溶的Ca（OH）2和 。
【实验】
（1）初步探究白色固体成分
①甲同学取白色固体少许，加入适量水充分溶解，在上层清液中滴加 溶液（选填序号），没有白色沉淀生成，说明水垢中无Ca（OH）2；
A．碳酸钠B．氯化钾C．碳酸钾
②另取白色固体加入稀盐酸，观察到有气泡产生，甲同学认为还含有MgCO3，其他同学否定了他的结论，理由是 。
③已知Ca（HCO3）2受热分解与碳酸氢钠受热分解类似，请写出Ca（HCO3）2受热分解的化学方程式 。
（2）为进一步确定白色固体的成分，乙同学称取20g白色固体，设计如下实验：
碱石灰的主要成分是固体CaO和NaOH的混合物。
①反应前，先通一段时间的空气，目的是 。
②实验中E装置的作用是 。
③充分反应后，测得C增重1.8g，D中增重6.6g。20g白色固体中Mg（OH）2的质量是 g。
【结论】该白色固体中氢氧化镁与碳酸钙的质量比为 。
2021镇江中考化学二轮复习：综合题突破
参考答案
1．铜及其化合物有广泛的应用。
Ⅰ．铜的获得和应用
（1）西汉时期《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”的记载，其中蕴含化学反应的基本类型是 置换反应 。
（2）我国古代制黄铜的原理如图1。
①黄铜的硬度比铜和锌都 大 （选填“大”或“小”）。
②木炭还原Cu2O的化学方程式为 C+2Cu2O4Cu+CO2↑ 。
（3）铜可用于制导线，主要利用了铜的 导电 性。
（4）CuSO4可配制波尔多液等。向铜粉中加入稀H2SO4，通入O2并加热可得到CuSO4溶液，反应的化学方程式为 2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O 。
Ⅱ．实验及产物组成测定
如图2为某小组同学所做的实验及现象。
资料：①NaOH和CuSO4溶液混合可生成Cu（OH）2、Cux（OH）y（SO4）z（铜为+2价）等多种产物。
②68℃时，Cu（OH）2发生分解；300℃左右，Cux（OH）y（SO4）z发生分解，生成铜的氧化物和气体。
（一）实验一中蓝色固体为Cu（OH）2，则黑色固体是 CuO 。
（二）将实验二反应后的物质过滤、洗涤、低温干燥得浅蓝绿色固体样品。小组同学称取27.6g样品，在老师的指导下进行下列实验。
（1）装配好装置后，实验前先要 检查装置气密性 。
（2）控制温度为68℃，对样品进行热分解，至固体质量不再减少，再通一段时间N2．冷却后测得装置B增重1.8g。则样品中含Cu（OH）2和 Cux（OH）y（SO4）z。
①再通一段时间N2的目的是 使生成的水被B中浓硫酸全部吸收 。
②27.6g样品中Cu（OH）2的质量为 9.8 g。
（3）取出装置A中加热后的剩余固体，溶于适量稀盐酸后，再向溶液中加入过量BaCl2溶液，得11.65g沉淀；继续加入过量NaOH溶液，沉淀质量增加了24.5g。则Cux（OH）y（SO4）z中，x：y：z＝ 3：4：1 。
Ⅲ．样品的热重分析
另取27.6g样品，利用图3装置控制温度由低到高加热分解，测得A中剩余固体质量与加热时间的关系如图4。
（1）t1～t2段固体质量未发生变化的原因是 在该温度下Cux（OH）y（SO4）z未分解 。
（2）用装置C替代装置B，t2～t3段观察到C中溶液褪色，说明样品加热分解时生成了 SO2 。
（3）a点为黑色固体。b点固体中铜、氧元素质量比为 5：1 。
（4）写出a～c段发生反应的化学方程式： 4CuO2Cu2O+O2↑ 。
【解答】解：Ⅰ．（1）“曾青得铁则化为铜”中包含的反应原理是Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，所以反应类型是置换反应，故填：置换反应；
（2）①因为合金比其组分金属的硬度大，黄铜是铜锌合金，则黄铜的硬度比铜和锌大，故填：大；
②分析流程图可知木炭与赤铜反应生成铜和二氧化碳，则反应方程式C+2Cu2O4Cu+CO2↑，故填：C+2Cu2O4Cu+CO2↑；
（3）因为铜具有导电性，所以铜可用于制导线是利用铜的导电性，故填：导电性；
（4）因为向铜粉中加入稀H2SO4，通入O2并加热可得到CuSO4溶液，则反应方程式2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O，故填：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O；
Ⅱ．（一）实验一发生的反应是CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4，68℃时，Cu（OH）2发生分解，即Cu（OH）2CuO+H2O，氧化铜为黑色，所以黑色固体的化学式CuO，故填：CuO；
（二）（1）因为有气体参加和生成的实验装置，实验前的操作是检查装置气密性，故填：检查装置气密性；
（2）①因为实验原理是利用加热Cux（OH）y（SO4）z分解生成的水被浓硫酸吸收测其质量，所以再通一段时间N2的目的是使生成的水被B中浓硫酸全部吸收；故填：使生成的水被B中浓硫酸全部吸收；
②设Cu（OH）2的质量为x
Cu（OH）2CuO+H2O
98 18
x 1.8g
＝
x＝9.8g，所以27.6g样品中Cu（OH）2的质量为9.8g，故填：9.8g
（3）A中加热后的剩余固体，溶于适量稀盐酸后，再向溶液中加入过量BaCl2溶液，得11.65g沉淀，即生成BaSO4的质量为11.65g
设Cux（OH）y（SO4）z中SO42﹣的质量为A，
SO42﹣～～～BaSO4
96 233
A 11.65g
＝
A＝4.8g
继续加入过量NaOH溶液，沉淀质量增加了24.5g即生成Cu（OH）2的质量为24.5g
设Cu2+的总质量为B
Cu2+～～～Cu（OH）2
64 98
B 24.5g
＝
B＝16.0g
则Cux（OH）y（SO4）z中Cu元素的质量为16.0g﹣9.8g××100%＝9.6g
Cux（OH）y（SO4）z中OH﹣的质量为27.6g﹣9.8g﹣9.6g﹣4.8g＝3.4g
所以Cux（OH）y（SO4）z中x：y：z＝：：＝3：4：1 故填：3：4：1；
Ⅲ．（1）因为固体质量没变，说明在该温度下Cux（OH）y（SO4）z未分解，故填：在该温度下Cux（OH）y（SO4）z未分解；
（2）依据C装置中的药品是稀高锰酸钾溶液，实验现象是t2～t3段观察到C中溶液褪色，SO2可以使稀高锰酸钾溶液褪色，说明样品加热分解时生成SO2，故填：SO2；
（3）分析图象中数据b点固体质量为19.2g，样品中铜元素的总质量是16.0g，则b点固体中氧元素质量为19.2g﹣16.0g＝3.2g，所以铜、氧元素质量比16.0g：3.2g＝5：1，故填：5：1；
（4）c点固体质量为18.0g，则固体中氧元素的质量为18.0g﹣16.0g＝2.0g，所以固体中铜原子与氧原子的个数比为：＝2：1化学式为Cu2O，因此a～c段发生反应的化学方程式4CuO2Cu2O+O2↑；故填：4CuO2Cu2O+O2↑。
2．金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）金属的应用和防护
（1）用不锈钢、合成橡胶、氧化镁等材料制造的飞机轮胎属于 复合 材料。
（2）航空煤油是飞机的燃料，它主要是由 石油 炼制的。
（3）铁易生锈，提出防止铁生锈的一种方法 涂漆 。
（4）特种钢中含有少量Mn、MnO2和Al粉混合在高温下反应可得到Mn，该反应的化学方程式为 3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3 。
（5）Mg（OH）2受热分解生成高熔点的MgO．Mg（OH）2可用作阻燃剂，其主要原理是 （选填序号）。
a．分解吸热，降低可燃物着火点 b．MgO覆盖燃烧物，隔绝氧气
（二）制备还原性铁粉
实验室利用废铁屑（含少量Fe2O3）为原料制备还原性铁粉的流程如下：
（1）Fe粉可使“酸溶”产生的Fe2（SO4）3转化为FeSO4，该反应的化学方程式为 Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4 。
（2）检验FeCO3已洗净的方法：取最后一次洗涤后的滤液，先加入一定量稀盐酸，再滴加 氯化钡 溶液，无明显现象。
（3）“干燥”时有少量FeCO3发生下列转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为 4FeCO3+2H2O+O2＝4FeOOH+4CO2 。
（4）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是 增大反应物接触面积，加快反应速率 。
（三）测定还原性铁粉的组成
还原性铁粉中含有少量FexCy，小组同学在老师的指导下进行以下实验。
资料：①Fe，FexCy在加热时与O2反应能生成相应氧化物。
②FexCy不与酸反应。
实验1：取29.52g样品，加入足量稀H2SO4，充分反应后生成1.00gH2。
实验2：另取29.52g样品，按如图进行实验。
表：装置A和B的质量变化
装置 A B
反应前 300.00 400.00
反应后 m 400.44
实验后A中固体全部变为红棕色，装置A、B的质量变化如上表。
（1）装配好装置后，实验前先要 检查装置气密性 。
（2）装置C的作用是 防止二氧化碳进入B装置中 。
（3）FexCy中，x：y＝ 5：2 。表中m的值是 312.48 。
反思：若用空气替代O2进行实验，测得x：y的值偏大，可能的原因是 FexCy中部分C生成了CO，无法被装置B吸收，导致C的质量减小 。
【解答】解：（一）金属的应用和防护
（1）用不锈钢、合成橡胶、氧化镁等材料制造的飞机轮胎属于复合材料。
故填：复合。
（2）航空煤油是飞机的燃料，它主要是由石油炼制的。
故填：石油。
（3）铁易生锈，防止铁生锈的方法：涂漆、涂油、镀一层金属等。
故填：涂漆。
（4）MnO2和Al粉混合在高温下反应可得到Mn和氧化铝，该反应的化学方程式为：3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3。
故填：3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3。
（5）Mg（OH）2受热分解生成高熔点的MgO．Mg（OH）2可用作阻燃剂，其主要原理是MgO覆盖燃烧物，隔绝氧气。
故填：b。
（二）制备还原性铁粉
（1）Fe粉可使“酸溶”产生的Fe2（SO4）3转化为FeSO4，该反应的化学方程式为：Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4。
故填：Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4。
（2）检验FeCO3已洗净的方法：取最后一次洗涤后的滤液，先加入一定量稀盐酸，再滴加氯化钡溶液，无明显现象，说明已经洗的干净。
故填：氯化钡。
（3）“干燥”时有少量FeCO3发生下列转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为：4FeCO3+2H2O+O2＝4FeOOH+4CO2。
故填：4FeCO3+2H2O+O2＝4FeOOH+4CO2。
（4）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是增大反应物接触面积，加快反应速率。
故填：增大反应物接触面积，加快反应速率。
（三）测定还原性铁粉的组成
（1）装配好装置后，实验前先要检查装置气密性。
故填：检查装置气密性。
（2）装置C的作用是防止二氧化碳进入B装置中。
故填：防止二氧化碳进入B装置中。
（3）设29.52g样品中铁质量为x，
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，
56 2
x 1.00g
＝，
x＝28g，
29.52g样品中FexCy质量：29.52g﹣28g＝1.52g，
FexCy中碳元素质量：（400.44g﹣400.00g）×＝0.12g，铁元素质量：1.52g﹣0.12g＝1.40g，
根据题意有：＝，
＝，
设铁元素结合氧元素质量为z，
铁元素质量：28g+1.40g＝29.40g，
4Fe+3O2～2Fe2O3，
224 96
29.40g z
＝，
z＝12.6g，
表中m的值是：300.00+12.6﹣0.12＝312.48，
反思：若用空气替代O2进行实验，FexCy中部分C生成了CO，无法被装置B吸收，导致C的质量减小，x：y的值偏大。
故填：5：2；312.48；FexCy中部分C生成了CO，无法被装置B吸收，导致C的质量减小。
3．铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）铁的应用和防护
（1）某麦片中含微量铁粉，食用后铁粉与胃酸反应转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为 Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑ 。
（2）铁锈主要成分是Fe2O3?nH2O，铁生锈主要与空气中的 氧气、水 有关。
（3）如图实验说明NaCl在铁生锈中的作用是 加速了铁的生锈 。
（4）铁生锈的次要过程：FeFeCO3?nH2OFeCO3
写出Fe转化为总反应的化学方程式 2Fe+O2+2CO2═2FeCO3 。
（5）为防止铁生锈，可对铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成致密氧化物（其中Fe、O元素质量比为21：8）保护膜，该氧化物的化学式为 Fe3O4 。
（二）废铁的再利用
黄钠铁矾[NaFex（SO4）y（OH）z]是一种高效净水剂。用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe2O3和FeCO3）制备黄钠铁矾的主要流程如图：
（1）将废铁屑研磨成粉末的目的是 加快反应速率 。
（2）“酸溶”时H2SO4与Fe、FeCO3反应，还发生反应的化学方程式有 Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O 和Fe+Fe2（SO4）3＝3FeSO4。
（3）“转化1”发生反应的化学方程式为 2FeSO4+H2SO4+H2O2＝Fe2（SO4）3+2H2O 。反应时温度不宜过高的原因是 温度过高，会造成过氧化氢的分解 。
（三）黄钠铁矾组成确定
称取9.70g黄钠铁矾，用如图装置进行热分解实验。
【资料】
①NaFex（SO4）y（OH）z在T1℃分解会生成H2O（气态），提高温度至T2℃继续分解产生SO3气体，并得到Fe2O3和Na2SO4。
②浓硫酸可用于吸收SO3。
（1）装配好实验装置后，先要 检验装置气密性 。
（2）分别控制温度在T1℃、T2℃对A中固体加热。
①控制温度在T1℃加热，实验后测得B装置质量增加1.08g。
②用D装置替换B装置，控制温度在T2℃，加热至反应完全。
③T1℃、T2℃时，加热后均通入一段时间N2，目的是 将装置内的气体全部排出 。
（3）反应完全后，将A装置中固体溶于足量水，过滤、洗涤、烘干得4.80g固体，将滤液蒸干得1.42g固体（不含结晶水）。
结论：NaFex（SO4）y（OH）z中，x：y：z＝ 3：2：6 。
反思：若该实验过程中缺少C装置，则x：z的值 偏小 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【解答】解：（一）（1）盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；
（2）铁和空气中的氧气、水共同作用会发生锈蚀，所以铁生锈主要与空气中的氧气、水有关；
（3）铁在氯化钠存在的环境中会加速锈蚀，所以NaCl在铁生锈中的作用是：加速了铁的生锈；
（4）铁、氧气、二氧化碳反应生成碳酸亚铁，化学方程式为：2Fe+O2+2CO2═2FeCO3；
（5）Fe、O元素质量比为21：8，设铁的氧化物的化学式为：FexOy
56x：16y＝21：8
x：y＝3：4
所以氧化物的化学式为：Fe3O4；
（二）（1）增大反应物的接触面积，可以加快反应速率，所以将废铁屑研磨成粉末的目的是：加快反应速率；
（2）氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O；
（3）硫酸亚铁、硫酸、过氧化氢反应生成硫酸铁和水，化学方程式为：2FeSO4+H2SO4+H2O2＝Fe2（SO4）3+2H2O，过氧化氢受热易分解，所以反应时温度不宜过高的原因是：温度过高，会造成过氧化氢的分解；
（三）（1）有气体参加的反应，需要检验装置气密性；
（2）通入氮气能形成气压差产生气流，所以T1℃、T2℃时，加热后均通入一段时间N2，目的是：将装置内的气体全部排出；
（3）根据氧化铁4.8g可算出铁元素质量3.36g，根据水1.08g可算出氢元素质量0.12g，硫元素的计算应分为硫酸钠和三氧化硫两部分，1.42g硫酸钠中含硫0.32g，根据质量守恒，三氧化硫的质量为9.7﹣4.8﹣1.08﹣1.42＝2.4g，含硫0.96g，则总硫为0.32+0.96＝1.28g，x：y：z＝（3.36/56）：（1.28/32）：（0.12/1）＝3：2：6
反思：碱石灰具有吸水性，所以若该实验过程中缺少C装置，则x：z的值偏小。
故答案为：（一）（1）Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；
（2）氧气、水；
（3）加速了铁的生锈；
（4）2Fe+O2+2CO2═2FeCO3；
（5）Fe3O4；
（二）（1）加快反应速率；
（2）Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O；
（3）2FeSO4+H2SO4+H2O2＝Fe2（SO4）3+2H2O，温度过高，会造成过氧化氢的分解；
（三）（1）检验装置气密性；
（2）将装置内的气体全部排出；
（3）3：2：6；
反思：偏小。
4．铝及化合物有极其重要的用途。
（一）铝的广泛应用
（1）铝是很活泼的金属，但用铝制作的炊具却耐腐蚀，其原因是 铝在常温能与氧气反应生成致密氧化铝保护膜 。使用铝制炊具会使人体摄入过量的“铝”，导致记忆力减退等许多不良症状。这里的“铝”是指 。
A．单质 B．元素 C．原子 D．分子
（2）氢能源是最理想的能源，科学家研发出一种以“铝镓合金”和水为原料制取氢气的新工艺。“铝镓合金”它属于 A （选填序号）
A．金属材料 B．无机非金属材料 C．合成材料 D．复合材料
（3）铝的化学性质比较活泼，还能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠（化学式为NaAlO2）和一种可燃性气体单质，写出该反应的化学方程式 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑ 。
（二）硫酸铝铵晶体制取的探究
硫酸铝铵是一种用途广泛的含铝化合物。以某铝土矿（主要成分Al2O3，含少量SiO2、Fe2O3杂质）为原料制硫酸铝铵晶体【（NH4）aAlb（SO4）c?xH2O】的流程如图：
有关上述流程的说法正确的是 a 。
a．“有序除杂、提纯”中有先加过量稀盐酸再过滤，该做法的目的是除去SiO2
b．稀硫酸过量的目的只是保证Al2O3溶解完全
（三）硫酸铝铵晶体分解的定性探究
[查阅资料]硫酸铝铵热分解可得到超细氧化铝。
兴趣小组设计实验探究硫酸铝铵晶体受热分解的产物。
（4）甲组同学设计了如图1所示实验装置：
①实验中，装置B中观察到的现象是 白色固体变蓝色 。
②装置D中观察到酚酞溶液变红色，由此可知分解的产物中有 NH3 （写化学式）。
（2）乙组同学认为硫酸铝铵晶体受热分解的产物中还有SO2、SO3和N2．为进行验证，用甲组实验中的装置A和图2所示装置连接进行实验。观察到装置E中 产生白色沉淀 ，证明了有SO3生成；而F装置中 溶液不褪色 、H最终没有胀大，表明没有SO2和N2生成。
（四）硫酸铝铵晶体成分的定量探究
（6）为确定硫酸铝铵晶体的组成，进行如下实验：
（实验1）称取45.3g样品与足量氯化钡溶液充分反应，生成白色沉淀46.6g。
（实验2）称取45.3g样品在空气中持续加热，测定剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示。
①固体H是T1℃刚好完全失去结晶水的产物，则结晶水的个数x＝ 12 。
②T3℃时固体M的化学式 Al2（SO4）3 。
③请写出T2℃→T4℃段发生反应的总化学方程式： 2NH4Al（SO4）22NH3↑+H2O+Al2O3+4SO3↑ 。
【解答】解：（一）（1）因为铝在常温下能与氧气反应生成致密氧化铝薄膜，起保护作用，因此铝耐腐蚀，又因为铝是由铝元素组成，用铝炊具人体会摄入铝元素，故填：铝在常温下能与氧气反应生成致密氧化铝薄膜；B；
（2）金属材料包括金属和合金，铝镓合金属于金属材料，故填：A；
（3）根据题中信息可知铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠（化学式为NaAlO2）和一种可燃性气体单质，依据反应前后元素守恒可知可燃性气体单质为氢气，所以该反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑，故填：2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；
（二）依据铝土矿（主要成分Al2O3，含少量SiO2、Fe2O3杂质）组成。分析流程图可知在“有序除杂、提纯”中有先加过量稀盐酸，只有SiO2不与稀盐酸反应，过滤是除去SiO2，所以a的说法正确，流程中稀硫酸过量的目的一是保证
Al2O3溶解完全，二是吸收氨气，因此b的说法错误，故填：a；
（三）（4）①硫酸铝铵晶体【（NH4）aAlb（SO4）c?xH2O】在A装置受热有水生成，又因为白色硫酸铜遇水变蓝，所以装置B中观察到的现象是白色固体变为蓝色，故填：白色固体变为蓝色；
②依据装置D中观察到酚酞溶液变红色，由此可知分解的产物中有氨气生成，按题意要求写化学式NH3，故填：NH3；
（5）依据乙组的实验装置E中的试剂为足量盐酸和氯化钡溶液，三氧化硫会与氯化钡溶液反应生成即不溶于水也不溶于酸的白色沉淀硫酸钡，所以观察到装置E中有白色沉淀生成，依据题意没有二氧化硫生成，所以F装置中的高锰酸钾溶液不褪色，故填：产生白色沉淀；溶液不褪色；
（6）①设：硫酸铝铵晶体【（NH4）aAlb（SO4）c?xH2O】中SO42﹣质量为m，依据题意有如下关系
SO42﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣BaSO4
96 233
m 46.6g ＝ m＝19.2g
分析曲线图可知结晶水的质量：45.3g﹣23.7g＝21.6g，依据【查阅资料]硫酸铝铵受热分解可得到超细氧化铝，则图象G的固体为Al2O3且质量为5.1g，硫酸铝铵晶体铝元素的质量为5.1××100%＝2.7g，硫酸铝铵晶体中 NH4+的质量为
45.3g﹣19.2g﹣2.7g﹣21.6g＝1.8g，则（NH4）aAlb（SO4）c?xH2O中：a：b：c：x＝：：：＝1：1：2：12，硫酸铝铵晶体的化学式为NH4Al（SO4）2?12H2O，故填：12；
②依据曲线图和题意可知H固体为：NH4Al（SO4）2，G固体为Al2O3，可推知T3℃时固体M中应含有Al3+和SO42﹣，因为Al3+的质量为2.7g，SO42﹣质量为17.1g﹣2.7g＝14.4g，：固体M中含有Al3+和SO42﹣个数比为：：＝2：3，所以M的化学式为Al2（SO4）3，故填：Al2（SO4）3；
③依据题意可知在T2℃→T4℃段 NH4Al（SO4）2 物质受热分解最终生成NH3、H2O、Al2O3、SO3，所以T2℃→T4℃段发生反应的总化学方程式为2NH4Al（SO4）22NH3↑+H2O+Al2O3+4SO3↑，故填：2NH4Al（SO4）22NH3↑+H2O+Al2O3+4SO3↑。
5．根据下列所给出的药品、实验装置和实验中可测得的数据，设计实验来粗略测定由铜和锌两种金属组成的合金a g中锌的质量分数（合金已加工成粉末）．
药品：足量的浓硫酸、足量的稀硫酸、足量的稀硝酸和氧化铜．
在实验中可测得的数据：
充分反应后，生成氢气的体积为bL（在此条件下，2.0gH2的体积是22.4L），反应前仪器和药品的质量为c g，充分反应后剩余固体的质量为d g，充分反应后仪器和药品的质量为e g．请你设计三个方案填入下表中：
选用药品的名称（1） 选用的实验装置及组装时接口的连接顺序（2） 需测得的实验数据（从上述可测得的数据中选取）（3） 合金中锌的质量分数的计算式（4）
选用的实验装置序号 组装时接口编号的连接顺序（如不需要组装，则不填）
方案一
方案二
方案三
【解答】解：方案一：利用药品稀硫酸与铜、锌合金中的锌反应，反应完毕后利用过滤操作，将不参加反应的铜分离出来，用合金总质量a g﹣剩余固体的质量为d g，锌的质量，再利用×100%；
方案二：利用药品稀硫酸与铜、锌合金中的锌反应，产生的氢气通过FE装置测出氢气的体积为bL，再利用×2.0g＝g算出氢气质量，再根据方程式由氢气质量算出锌的质量，设参加反应的锌的质量为X：
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 2
X
根据比例式：，解得X＝
所以锌的质量分数为：×100%；
方案三：利用药品稀硫酸与铜、锌合金中的锌反应，产生氢气，再利用仪器和药品的质量的减少量就是生成氢气的质量，所以生成氢气的质量：eg﹣cg，设参加反应的锌的质量为Y：
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 2
Y cg﹣eg
根据比例式：
解得Y＝32.5（c﹣e）g，
所以锌的质量分数为：×100%．
故答案为：方案一：稀硫酸；AG；合金总质量a g和剩余固体的质量为d g；×100%；
方案二：稀硫酸；AFE；①⑨⑧⑦；测出氢气的体积为bL；×100%；
方案三：稀硫酸；A；称量出反应前仪器和药品的质量为c g，充分反应后仪器和药品的质量为e g；为：×100%．
6．某课外活动小组加热炭粉（过量）和氧化铜的混合物，再用下图所示装置，对获得的铜粉（含炭）样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完成下列实验报告。
（1）实验目的： 测定铜粉样品中铜的质量分数 。
（2）实验用品：
仪器：天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等。
药品：红褐色（含炭）样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰（固体氢氧化钠和氧化钙的混合物）、浓硫酸等。
（3）实验内容：
实验步骤 实验现象 有关化学方程式
在C中加入样品粉末W g，D中装入药品后并称量为m1 g，连接好仪器。
打开A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液。
对C进行加热。当C中药品充分反应后，关 闭A的活塞，停止加热。
冷却后，称量D的质量为m2 g．
（4）计算：样品中铜的质量分数＝ ×100% （用含W、m1、m2的代数式表示）。
（5）问题和讨论：实验完成后，老师评议说：按上述实验设计，即使C中反应完全，D中吸收完全，也不会得出正确的结果。经讨论，有同学提出在B与C之间加入一个装置。再次实验后，得到了较正确的结果。那么，原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是 水蒸气通过C后被D中碱石灰吸收 。在B与C之间加入的装置可以是 洗气瓶 ，其中盛放的药品是 浓硫酸 。
【解答】解：（1）根据计算的样品中铜的质量分数所以实验目的是：测定铜粉样品中铜的质量分数，故（1）答案：测定铜粉样品中铜的质量分数。
（3）B中装的是二氧化锰、A中是双氧水，所以打开A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液，B装置是制取氧气的装置发生双氧水在二氧化锰催化作用下迅速产生氧气，C中加热发生以下两个反应：铜和氧气生成氧化铜，碳和氧气生成二氧化碳。
故（3）答案：
B、E中有气泡产生（1分） 2H2O22H2O+O2↑ （1分）
C中的红褐色粉末变成黑色（1分） 2Cu+O22CuO （1分） C+O2CO2 （1分）
（4）C中生成的二氧化碳被D吸收了所以D实验前后增加的质量即是铜粉中的碳和氧气反应生成的二氧化碳，
设样品中碳的质量为x
C+O2CO2
12 44
x （m2﹣m1）
＝
x＝
样品中铜的质量分数为：×100% （1分）
（5）B中制得的氧气中往往含有水蒸气，水蒸气被D吸收，这样测得的D增重的质量就不仅仅是碳和氧气生成二氧化碳还有水蒸气误认为都是二氧化碳测出的碳的质量会比实际大，测出的铜的质量就会小。浓硫酸具有吸水性能干燥二氧化碳，故（5）答案：水蒸气通过C后被D中碱石灰吸收（1分） 洗气瓶（1分） 浓硫酸（1分）（或干燥管 碱石灰）
7．金属是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类材料。
（1）青少年看书、写字一定要爱护眼睛，台灯在光线不足时常用照明用具。图1中灯管后面的反光片为铝箔铝块能制成铝箔利用了铝的 延展 性；
（2）Mg、Cu、Fe三种金属在稀盐酸里的反应现象如图2所示。图2中X所代表的金属是 Fe （填“Cu”或“Fe”）；
（3）下列有关金属元素及其单质、化合物排列顺序正确的是 BD ；
（4）金属的开发和利用是人类文明和社会进步的标志。美国普度大学研发出一种制备氢气的新工艺，流程如图3所示。
①此流程中，铝镓（Ga）合金 可以 （填“可以”或“不可以”）循环使用；
②写出铝镓合金与水反应的化学方程式 2Al+3H2OAl2O3+3H2↑ 。
（5）已知某金属粉末中除含有Al外还含有一定量的Fe和Cu，为证明Fe和Cu的存在并测定其中Al的质量分数，某化学兴趣小组的同学展开了如下的实验探究。
资料在线：Al与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气（反应的化学方程式为：2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑），Fe和Cu不与氢氧化钠溶液反应。
①请完成证明金属粉末中存在Fe和Cu的实验设计：
实验操作 实验现象 结论
I．取少量的金属粉末于试管中，加入足量的氢氧化钠溶液 固体减少，有气泡产生 仅除去铝
II．将试管静置，弃去上层清液，加入足量的 稀盐酸 （填试剂名称）。 固体减少，有气泡产生，溶液变为淡绿色 证明含有铁
III．将试管静置，弃去上层清液，多次洗涤剩余固体 剩余固体呈紫红色 证明含有铜
②为探究该金属粉末中Al的质量分数，取20 g该金属粉末，把100 g氢氧化钠溶液平均分成5份依次加入，充分反应后，过滤出固体，将其洗涤、干燥、称量。实验过程中得到的部分数据与图象如图4：
加NaOH溶液的次数 第一次 第二次 第三次 …
剩余固体的质量/g 17.3 n 11.9 …
I．以上数据可知，上表中n的值为 14.6 ；
II．该金属粉末中Al的质量分数为 54 %
【解答】解：（1）铝箔面积较大，是金属铝通过拉伸打造而成，良好的拉伸性能说明铝具有延展性；
故答案为：延展。
（2）金属活动性时镁大于铁大于氢大于铜，所以镁、铁可以与酸反应，而铜不与酸反应，又因为镁活动性大于铁，所以镁与盐酸反应更快，铁与盐酸反应相对慢一些，图中X反应速度慢，所以X为铁，Y为铜；
故答案为：Fe。
（3）A、根据化合物显中性的原则，金属显正价，非金属显负价，氧一般为﹣2价，计算锰酸钾中锰的化合价为+6价，高锰酸钾中锰的化合价为+7价，二氧化锰中锰的化合价为+4价，锰化合价从高到低排列顺序为高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰，故A错误；
B、人类最早进入青铜器时代，然后进入铁器时代，铝是近百年得到广泛应用，所以金属应用年代顺序为铜、铁、铝，故B正确；
C、铜元素质量分数＝，从而算出氧化亚铜中铜元素质量分数＝＝88.9%，氧化铜中铜元素质量分数＝＝80%，硫化铜中铜元素质量分数＝＝66.7%，铜元素质量分数由小到大为硫化铜、氧化铜、氧化亚铜，故C错误；
D、地壳中含量较多元素为氧、硅、铝、铁，钙、钠、钾、镁、氢等，所以金属含量由高到低为铝、铁、钙是正确的，故D正确。
故答案为：BD。
（4）①从上述流程中，可以看出镓在合金与水反应后，镓没有被消耗，通过过滤洗涤后得到纯净的镓，而铝经过多步处理后又得到单质，根据质量守恒定律，两者都没有损坏，所以可以循环使用；
故答案为：可以。
②铝镓合金中与水反应的是铝，铝与水反应生成氧化铝和氢气，书写方程式配平及气体符号；
故答案为：2Al+3H2OAl2O3+3H2↑。
（5）①混合物为铝、铁、铜，而题目中给出信息，铝可与氢氧化钠反应，铁、铜不与反应，所以在Ⅰ加入足量氢氧化钠溶液后，铝与氢氧化钠反应，有氢气生成，铝被溶解，固体减少，氢气产生气泡；而后在剩余固体中加入一种试剂，证明了铁的存在，剩余固体为铁和铜，利用铁能使酸放出氢气，而铜不与反应的特点，只要加入稀酸后，铁被溶解，固体减少，同时生成亚铁溶液，呈淡绿色，氢气生成，就有气泡出现，证明铁的存在；最后将剩余固体分离出，显红色，证明了铜的存在；
故答案为：固体减少，有气泡产生；稀盐酸；固体减少，有气泡产生，溶液变为淡绿色。
②根据图4中信息可知，在加入80g氢氧化钠溶液时，铝被全部溶解，剩余铁和铜，开始混合物固体质量减去剩余固体质量就为铝的质量，即铝的质量＝20g﹣9.2g＝10.8g，前四次每次加入氢氧化钠溶液质量相等，说明每次消耗铝的质量相等，因此每次消耗铝的质量＝10.8g÷4＝2.7g，所以17.3﹣n＝2.7，n＝17.3﹣2.7＝14.6，铝的质量分数＝
故答案为：14.6；54%。
8．铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）铁的广泛应用
（1）我国早在西汉时期，《淮南万毕术》一书中记载“曾青得铁则化为铜”，其中蕴含化学反应的基本类型是 置换 反应（填基本反应类型）。
（2）我国唐代钢铁的冶炼达到了新的高度，生铁经过灼热反复捶打后成为钢。生铁和钢都属于合金，钢的含碳量比生铁 低 （填“高”或“低”）。
（3）生活中常用铁锅炒菜，主要是利用了铁良好的 导热 性，铝制品比铁制品耐腐蚀，其主要原因是 4Al+3O2═2Al2O3 （用化学方程式表示）。
（4）铁易生锈，提出防止铁生锈的一种方法 涂油或涂漆等 。
（二）制备还原性铁粉
实验室利用FeSO4溶液为原料制备还原性铁粉的流程如图1：
（1）“干燥”时有少量FeCO3发生下列转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为 4FeCO3+O2+2H2O4FeOOH+4CO2 。
（2）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是 增大反应物接触面积，使反应更快、更充分 。
（三）测定还原性铁粉的组成
制得的还原性铁粉中含有少量FeO和Fe3C杂质。为测定还原性铁粉中单质铁的含量，取10.00g还原性铁粉样品，在科研人员指导下，按如图2进行实验。
查阅资料：①Fe3C+2H23Fe+CH4。
②3CH4+4Fe2O38Fe+6H2O+3CO2。
③浓硫酸吸收H2O，碱石灰吸收H2O和CO2，不吸收CH4。
（1）装配好实验装置后，先要 检查装置气密性 。
（2）加热前先通一段时间H2的目的是 排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸 。
（3）实验开始时应先对 C 处装置加热（填“A”或“C”）。
（4）充分反应后，测得实验数据如表：
表：装置B和E的质量变化
装置 B E
反应前 200.00g 200.00g
反应后 200.18g 200.44g
①样品中FeO的质量为 0.72g 。
②样品中单质铁的质量分数为 74.8% 。
（5）装置F的作用是 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入E装置 。
反思：实验中，实际测得装置D增重的质量大于CH4与Fe2O3反应生成的H2O的质量，原因是 过量的氧化铁和氢气反应生成了水 。
【解答】解：（一）（1）“曾青得铁则化为铜”，过程中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，是置换反应。
故填：置换。
（2）生铁和钢都属于合金，钢的含碳量比生铁低。
故填：低。
（3）生活中常用铁锅炒菜，主要是利用了铁良好的导热性；
铝制品比铁制品耐腐蚀，其主要原因是铝和氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，反应的化学方程式：4Al+3O2═2Al2O3。
故填：导热；4Al+3O2═2Al2O3。
（4）铁易生锈，防止铁生锈的方法：涂油、涂漆等。
故填：涂油或涂漆等。
（二）（1）“干燥”时有少量FeCO3发生下列转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为：4FeCO3+O2+2H2O4FeOOH+4CO2。
故填：4FeCO3+O2+2H2O4FeOOH+4CO2。
（2）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是增大反应物接触面积，使反应更快、更充分。
故填：增大反应物接触面积，使反应更快、更充分。
（三）（1）装配好实验装置后，先要检查装置气密性。
故填：检查装置气密性。
（2）加热前先通一段时间H2的目的是排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。
故填：排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。
（3）实验开始时应先对C处装置加热，能使反应生成的甲烷在C装置中完全反应。
故填：C。
（4）①加热条件下，氧化亚铁和氢气反应生成水的质量：200.18g﹣200.00g＝0.18g，反应的化学方程式及其质量关系：
FeO+H2Fe+H2O，
72 18
0.72g 0.18g
由以上质量关系可知，样品中FeO的质量为0.72g。
故填：0.72g。
②加热条件下，甲烷反应生成二氧化碳质量：200.44g﹣200.00g＝0.44g，
由Fe3C+2H23Fe+CH4，3CH4+4Fe2O38Fe+6H2O+3CO2可知，Fe3C～CO2，
Fe3C～CO2，
180 44
1.8g 0.44g
由以上质量关系可知，Fe3C质量是1.8g，
样品中单质铁的质量分数为：×100%＝74.8%。
故填：74.8%。
（5）装置F的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入E装置。
故填：防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入E装置。
反思：实验中，实际测得装置D增重的质量大于CH4与Fe2O3反应生成的H2O的质量，原因是过量的氧化铁和氢气反应生成了水。
故填：过量的氧化铁和氢气反应生成了水。
9．金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）金属的应用和防护
（1）飞机的燃料是航空煤油，它主要是由 石油 炼制的（填“石油”或“煤”）。
（2）铁生锈需要同时接触O2和 H2O ，请提出生活中铁制品防锈的一种方法 涂漆 。
（3）特种钢中的Mn可以由MnO2和Al粉混合在高温下通过置换反应制得，该化学方程式为 3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3 。
（4）Mg（OH）2受热分解生成MgO，Mg（OH）2用作阻燃剂，其原理是 （填字母）。
A．分解吸热，降低环境温度 B．MgO覆盖燃烧物，隔绝氧气
（二）制备还原性铁粉
实验室利用废铁屑（含少量Fe2O3）为原料制备还原性铁粉的流程如图1：
（1）Fe粉可使“酸溶”产生的Fe2（SO4）3转化为FeSO4，该反应的化学方程式为 Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4 。
（2）检验FeCO3已洗净的方法：取最后一次洗涤后的滤液，先加入一定量稀盐酸，除去CO32﹣，再滴加 氯化钡（BaCl2）或硝酸钡【Ba（NO3）2】 溶液，无明显现象。
（3）“干燥”发生转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为 4FeCO3+2H2O+O2＝4FeOOH+4CO2 。
（4）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是 增大反应物接触面积，使反应更快更充分 。
（三）测定还原性铁粉的组成
还原性铁粉中含有少量FexCy，小组同学在老师的指导下进行以下实验。
资料：①Fe，FexCy在加热时与O2反应能生成Fe2O3和CO2．②FexCy不与酸反应。
实验1：取30.48g样品，加入足量稀H2SO4，充分反应后生成1.00g H2。
实验2：另取30.48g样品，按图2进行实验。
表：装置A和B的质量变化
装置 A B
反应前 400.00g 400.00g
反应后 mg 400.88g
实验后A中固体全部变为红棕色，装置A、B的质量变化如表。
（1）装配好装置后，实验前先要 检查装置气密性 。
（2）装置C的作用是 防止空气中的CO2和H2O进入到B装置 。
（3）FexCy中，x：y＝ 2：1 。表中m的值是 412.72 g。
【实验反思】：若用空气（除去CO2）的替代O2进行实验，测得x：y的值偏大，可能的原因是 Fe2C中部分C未完成燃烧生成了CO，无法被装置B吸收，导致C质量减小 。
【解答】解：（一）金属的应用和防护
（1）飞机的燃料是航空煤油，它主要是由石油炼制的；
（2）铁生锈需要同时接触O2和水，防止铁生锈的方法：涂漆、涂油、镀一层金属等。
（3）MnO2和Al粉混合在高温下反应可得到Mn和氧化铝，该反应的化学方程式为：3MnO2+4Al 3Mn+2Al2O3 。
（4）Mg（OH）2受热分解生成高熔点的MgO．Mg（OH）2可用作阻燃剂，其主要原理是MgO覆盖燃烧物，隔绝氧气。
（二）制备还原性铁粉
（1）Fe粉可使“酸溶”产生的Fe2（SO4）3转化为FeSO4，该反应的化学方程式为：Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4。
故填：Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4。
（2）检验FeCO3已洗净的方法：取最后一次洗涤后的滤液，先加入一定量稀盐酸，再滴加氯化钡溶液，无明显现象，说明已经洗的干净。
故填：氯化钡。
（3）“干燥”时有少量FeCO3发生下列转化：FeCO3FeOOH+CO2，该转化的化学方程式为：4FeCO3+2H2O+O2＝4FeOOH+4CO2。
故填：4FeCO3+2H2O+O2＝4FeOOH+4CO2。
（4）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是增大反应物接触面积，加快反应速率。
故填：增大反应物接触面积，加快反应速率。
（三）测定还原性铁粉的组成
（1）装配好装置后，实验前先要检查装置气密性。
故填：检查装置气密性。
（2）装置C的作用是防止二氧化碳进入B装置中。
故填：防止二氧化碳进入B装置中。
（3）设30.48g样品中铁质量为x，
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，
56 2
x 1.00g
x＝28g，
30.48g样品中FexCy质量：30.48g﹣28g＝2.48g，
FexCy中碳元素质量：（400.88g﹣400.00g）×＝0.24g，铁元素质量：2.48g﹣0.24g＝2.24g，
根据题意有：
，x：y＝2：1
设铁元素结合氧元素质量为z，
铁元素质量：28g+2.24＝30.24g，
4Fe+3O2～2Fe2O3，
224 96
30.24g z
z＝12.96g，
表中m的值是：400.00+12.96﹣0.24＝412.72g，
反思：若用空气替代O2进行实验，Fe2C中部分C生成了CO，无法被装置B吸收，导致C的质量减小，x：y的值偏大。
故答案为：
（一）金属的应用和防护
（1）石油；（2）H2O；涂漆等（合理即可）； （3）3MnO2+4Al 3Mn+2Al2O3 ；（4）B；
（二）制备还原性铁粉
（1）Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4； （2）氯化钡（BaCl2）或硝酸钡【Ba（NO3）2】；
（3）4FeCO3+2H2O+O2＝4FeOOH+4CO2； （4）增大反应物接触面积，使反应更快更充分；
（三）测定还原性铁粉的组成
（1）检查装置气密性； （2）防止空气中的CO2和H2O进入到B装置；
（3）2：1； 412.72；
【实验反思】：Fe2C中部分C未完成燃烧生成了CO，无法被装置B吸收，导致C质量减小。
10．化学是一门实用的基础科学，在人类社会的发展历程中起着重要作用。
正确认识物质
人们在实验研究中总结出常见金属的活动性顺序：
（1）请在表中□内填写对应的元素符号。
（2）Mg、Sn、Pt、Au四种金属，能与稀盐酸（或稀硫酸）发生置换反应的金属有 2 种。
（3）Cu能从AgNO3溶液中置换出Ag，请说明理由： 硝酸银是可溶性的盐，铜的金属活动性排在银的前面 。
合理利用资源
（1）工业上用含氧化铁480t的赤铁矿为原料炼铁，得到含杂质4%的生铁 350 t。
（2）化学小组通过实验将生锈铁钉回收处理。
【铁钉处理】
实验过程 实验现象 实验原理 保存方法
a．向盛有生锈铁钉的烧杯中加入稀盐酸，浸没铁钉 溶液由无色变为黄色、铁钉表面有气泡产生、铁锈脱落 请写出稀盐酸除铁锈的化学方程式：
Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O 写出一条防止铁制品生锈的方法：
刷漆涂油
b．取出铁钉，洗涤、干燥，妥善保管 铁钉呈现银白色
（3）小组同学提出，烧杯中的废液也可以回收处理。
【废液处理】
同学们查阅相关资料，获知：
a．Fe2O3是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料。
b．FeCl2+2NaOH＝Fe（OH）2↓+2NaCl
c.4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3
d．不溶性碱受热易分解，生成对应的金属氧化物和水。
实验流程：
①悬浊液A静置一天的原因是 使氢氧化亚铁转化成氢氧化铁沉淀 。
②操作I是 过滤 。
③写出固体C转化为铁红的化学方程式 2Fe（OH）3Fe2O3+3H2O 。
促进科技发展
化学学科在合成药物等方面发挥若巨大作用，以下是几种常见的合成药物，请根据信息回答下列问题：
（1）解热镇痛药
阿司匹林是人们熟知的治感冒药，具有解热镇痛作用，化学式为C9H8O4，相对分子质量是 180 。
（2）抗生素
青霉素是最重要的抗生素，即消炎药，能治疗肺炎和外伤感染等。青霉素中用得较多的是青霉素钠，化学式为C16H17O4N2SNa，其中氢、氧元素质量比为 17：64 。
（3）抗酸药
抗酸药是一类治疗胃痛的药物，能中和胃里过多的盐酸，缓解胃部不适。抗酸药的种类很多，通常含有一种或几种化学物质，如NaHCO3、MgCO3、Mg（OH）2等。请写出其中一个与盐酸反应的化学方程式 NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑ 。
【解答】解：正确认识物质
（1）通过分析金属活动性顺序表中的金属可知，表中□内填写对应的元素符号是Al；
（2）排在氢前面的金属可以将酸中的氢置换出来，所以Mg、Sn、Pt、Au四种金属，能与稀盐酸（或稀硫酸）发生置换反应的金属有Mg、Sn2种；
（3）排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，所以Cu能从AgNO3溶液中置换出Ag；
合理利用资源
（1）设得到含杂质4%的生铁质量为x
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，
160 112
480t （1﹣4%）x
＝
x＝350t
（2）氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，所以
实验过程 实验现象 实验原理 保存方法
a．向盛有生锈铁钉的烧杯中加入稀盐酸，浸没铁钉 溶液由无色变为黄色、铁钉表面有气泡产生、铁锈脱落 化学方程式：
Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O 防止铁制品生锈的方法：
刷漆涂油
（3）①氢氧化亚铁和氧气反应生成氢氧化铁，所以悬浊液A静置一天的原因是：使氢氧化亚铁转化成氢氧化铁沉淀；
②过滤可以将不溶性固体从溶于中分离出来，所以操作I是过滤；
③氢氧化铁在加热的条件下生成氧化铁和水，化学方程式为：2Fe（OH）3Fe2O3+3H2O；
促进科技发展
（1）化学式为C9H8O4，相对分子质量是12×9+8×1+16×4＝180；
（2）元素质量比等于相对原子质量和原子个数乘积的比值，所以氢、氧元素质量比为（17×1）：（16×4）＝17：64；
（3）碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑。
故答案为：正确认识物质
（1）Al；
（2）2；
（3）硝酸银是可溶性的盐，铜的金属活动性排在银的前面；
合理利用资源
（1）350t；
（2）
实验过程 实验现象 实验原理 保存方法
a．向盛有生锈铁钉的烧杯中加入稀盐酸，浸没铁钉 溶液由无色变为黄色、铁钉表面有气泡产生、铁锈脱落 化学方程式：
Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O 防止铁制品生锈的方法：
刷漆涂油
（3）①使氢氧化亚铁转化成氢氧化铁沉淀；
②过滤；
③2Fe（OH）3Fe2O3+3H2O；
促进科技发展
（1）180；
（2）17：64；
（3）NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑。
11．以下是两个常见的工业流程，
流程一：从只含有CuSO4的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，生产流程如图2所示：
（1）加入过量的A物质，该A物质为 铁 ．操作a的名称是 过滤 ，操作a所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒 漏斗 ，操作a中玻璃棒的作用是 引流 ．
（2）写出流程图中的固体成分的化学式 Fe和Cu ，B的溶液中溶质的化学式 H2SO4
流程二：如图2是两种常用脱硫工艺中含硫物质的转化路径（部分产物已略），请回答下列问题：
（1）CaSO3中Ca、S、O元素的质量比是 5：4：6 ．
（2）已知原料NaOH的价格为2.9元/kg．而Ca（OH）2的价格为0.36元/kg．两种工艺中，处理相同质量的SO2，双碱法所需的原料成本更低，其原因是 ①双碱法中通过反应II实现了NaOH的循环利用，减少了NaOH的用量；②处理等量SO2，氢氧化钙用量更少且价格便宜，所以双碱法成本更低． ．
【解答】解：流程一：（1）在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成盐和氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，故要回收铜得到硫酸亚铁，可以加入铁，经过操作a能得到固体和液体，所以a操作为过滤，过滤所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，过滤操作中玻璃棒的作用是引流；
（2）通过推导可知，流程图中的固体成分的化学式是Fe、Cu，B的溶液中溶质的化学式是：H2SO4；
流程二：（1）CaSO3中Ca、S、O元素的质量比40：32：48＝5：4：6；
（2）两种工艺中，处理相同量的SO2，双碱法所需的原料成本更低，原因是通过反应II实现了NaOH的循环利用，减少了NaOH的用量，所以成本降低．
故答案为：流程一（1）铁，过滤，漏斗，引流；
（2）Fe和Cu，H2SO4；
流程二（1）5：4：6；
（2）①双碱法中通过反应II实现了NaOH的循环利用，减少了NaOH的用量；②处理等量SO2，氢氧化钙用量更少且价格便宜，所以双碱法成本更低．
12．柠檬酸亚铁是重要的含铁试剂，兴趣小组制取柠檬酸亚铁溶液的实验流程如图：
（1）写出反应1的化学方程式： Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ ，该反应属于基本反应类型中的 置换 反应；
（2）操作1的名称为 过滤 ；
（3）写出反应2的化学方程式： FeSO4+Na2CO3═Na2SO4+FeCO3↓ ；
（4）反应3中会有气体生成，该气体是 二氧化碳 ；
（5）柠檬酸亚铁的化学式为FeC6H6O7，柠檬酸亚铁中铁元素和碳元素质量比为 7：9 ．
【解答】解：（1）反应1，即铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；该反应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的反应，属于置换反应．
（2）操作1是将铁粉与溶液分离，操作1的名称为过滤．
（3）反应2，即硫酸亚铁与碳酸钠反应生成碳酸亚铁沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为FeSO4+Na2CO3═Na2SO4+FeCO3↓；
（4）反应3中会有气体生成，碳酸盐与酸反应生成二氧化碳，则该气体是二氧化碳．
（5）柠檬酸亚铁中铁元素和碳元素质量比为56：（12×6）＝7：9．
故答案为：（1）Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；置换；
（2）过滤；
（3）FeSO4+Na2CO3═Na2SO4+FeCO3↓；
（4）二氧化碳；
（5）7：9．
13．铜、铁是人类使用最早、应用广泛的金属．
（一）对古代制品的认识
青铜铸件、丝绸织品、陶瓷器皿是我国古代劳动人民创造的辉煌成就．
1、上述制品不涉及到的材料是 C （选填序号）．
A、金属材料 B、无机非金属材料 C、复合材料
（2）如图1为出土文物古代青铜铸件“马踏飞燕”．该文物能保存至今的原因可能是 AC （选填序号）．
A、铜的活泼性弱 B、铜不会生锈 C、深埋于地下，隔绝空气
（二）铁、铜的冶炼
1、我国古代曾用孔雀石炼铜，涉及主要反应的化学方程式： Cu2（OH）2CO3H2O+CO2↑+2CuO ，2CuO+C2Cu+CO2↑．
2、铁、铜矿石有赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）等．CuFeS2为二硫化亚铁铜，其中S元素的化合价为 ﹣2 ．
（1）工业炼铁大多采用赤铁矿、磁铁矿．以磁铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 ．炼铁不采用黄铁矿、黄铜矿，可能的原因是：
①黄铁矿、黄铜矿含铁量相对低；② 冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫，污染环境 ．
（2）以黄铜矿为原料，采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺，原理为：4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O．
向上述反应后的溶液中加入Fe粉，得到FeSO4溶液和Cu．
①发生主要反应的化学方程式：Fe+Fe2（SO4）3＝3FeSO4， Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4 ．
②FeSO4溶液经蒸发浓缩、 降温结晶 、过滤等操作得到FeSO4?7H2O晶体．
（三）黄铜矿中铁、铜含量的测定
在科研人员指导下，兴趣小组称取25.00g黄铜矿（含少量Fe2O3和其它不含金属元素的杂质）模拟生物炼铜，使其全部转化为CuSO4、Fe2（SO4）3溶液．向溶液中加入过量NaOH溶液得到Cu（OH）2、Fe（OH）3固体．
1、证明NaOH溶液过量的方法：静置，向上层清液中滴加 NaOH 溶液，无现象．
2、用图2装置对固体进行热分解实验．
【资料】
①在68℃时，Cu（OH）2分解为CuO；在500℃时，Fe（OH）3分解为Fe2O3．
②在1400℃时，CuO分解为Cu2O和O2，Fe2O3分解为复杂的铁的氧化物和O2．
（1）装配好实验装置后，先要 检查装置的气密性 ．
（2）停止加热后仍需继续通N2，可防止倒吸和 使生成的气体全部被B和C装置吸收 ．
（3）控制不同的温度对A中固体加热，测得装置B和C中铜网的质量变化如表．
温度/℃ 室温 100 550 1400
B装置/g 200.00 201.80 205.04 205.04
C中铜网/g 100.00 100.00 100.00 101.28
①此黄铜矿中铜、铁元素的质量分数：ω（Cu）%＝ 25.60% ；ω（Fe）%＝ 26.88% ．
②复杂的铁的氧化物化学式为 Fe4O5 ．
【解答】解：（一）（1）青铜是合金，属于金属材料；丝绸属于天然材料；陶瓷属于无机非金属材料；故填：C；
（2）铜的活动性弱，且深埋于地下隔绝了空气，所以青铜器不易生锈；故填：AC；
（二）1、碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：Cu2（OH）2CO3H2O+CO2↑+2CuO；故填：Cu2（OH）2CO3H2O+CO2↑+2CuO；
2、CuFeS2为二硫化亚铁铜，其中铜元素显+2价，铁元素显+2价，设硫元素的化合价为x，则（+2）+（+2）+2x＝0，x＝﹣2；故填：﹣2；
（1）工业上用CO和磁铁矿炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe3O4+4CO3Fe+4CO2．黄铁矿、黄铜矿含铁量低，含有对环境有害的元素硫，并且在冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫，污染环境，因此黄铁矿、黄铜矿不宜炼铁．故填：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2；冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫，污染环境；
（2）①加入的铁粉能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁；故填：Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；
②FeSO4溶液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作得到FeSO4?7H2O晶体．故填：降温结晶；
（三）1、可以向上层清液中滴加氢氧化钠溶液，若产生沉淀则氢氧化钠的量不足，若没有沉淀产生则氢氧化钠已经过量；故填：NaOH；
2、（1）对于有气体生成的反应，在实验前，一定要检查装置的气密性；故填：检查装置的气密性；
（2）为了使得生成水蒸气、氧气被完全吸收，所以停止加热后仍需继续通N2，故填：使生成的气体全部被B和C装置吸收；
（3）①设其中铜元素的质量为x．氢氧化铜受热会分解为氧化铜和水，方程式为Cu（OH）2CuO+H2O，从室温加热到100℃时，装置B中增重的质量为氢氧化铜分解生成水的质量；由题干信息可知，经过一系列化学反应时，物质的关系是：
Cu～CuFeS2～CuSO4～Cu（OH）2～H2O
64 18
x （201.80﹣200.00）g
x＝6.4g
则此黄铜矿中铜元素的质量分数：ω（Cu）%＝；
设其中铁元素的质量为y．氢氧化铁受热会分解为氧化铁和水，方程式为2Fe（OH）3Fe2O3+3H2O，从100℃加热到550℃时，装置B中增重的质量为氢氧化铁分解生成水的质量；由题干信息可知，经过一系列化学反应时，物质的关系是：
2Fe～2CuFeS2～Fe2（SO4）3～Fe（OH）3～3H2O
112 54
y （205.04﹣201.80）g
y＝6.72g
则此黄铜矿中铁元素的质量分数：ω（Fe）%＝
故答案为：25.60%；26.88%；
②氧化铜受热分解的方程式为：4CuOCu2O+O2↑
设氧化铜分解生成氧气的质量为z，则
4Cu～4CuO～2Cu2O～O2
256 32
6.4g z
z＝0.8g
因为装置C增重的质量为氧化铜、氧化铁分解产生氧气的总质量，所以氧化铁分解生成氧气的质量为：（101.28g﹣100.00g﹣0.8g）＝0.48g
氧化铁的质量为：6.72g÷＝9.6g
生成的复杂铁的氧化物中含氧元素的质量为：9.6g﹣0.48g﹣6.72g＝2.4g
复杂的铁的氧化物中铁原子与氧原子的个数比为：：＝4：5
则复杂的铁的氧化物化学式为：Fe4O5；故填：Fe4O5．
14．材料是人类赖以生存和发展的重要物质，目前使用量最多的金属材料仍然是钢铁
（一）铁材料的有关知识
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 Al、Fe、Cu ．
2．钢铁材料通常分为生铁和钢．如图1是我国1997年发行的纪念钢产量首次突破1亿吨的邮票．邮票通常密封保存在聚乙烯塑料袋中
①以上叙述中不涉及到的材料是 （选填序号）．
A．合金 B．无机非金属材料 C．有机合成材料
②以赤铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式
③钢铁露置在空气中易生锈，请提出防止其生锈的一种措施 涂油 ．
（二）铁及其化合物的实验
1．将Fe粉溶于稀H2SO4，此反应属于 置换反应 （填基本反应类型）．用点燃法检验生成的H2前必须 验纯 ．
2．向上述反应后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH）2沉淀，随后沉淀变为灰绿色．
①生成Fe（OH）2反应的化学方程式 2NaOH+FeSO4＝Fe（OH）2↓+Na2SO4 ．
②白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分Fe（OH）2接触空气生成Fe（OH）3，反应的化学方程式 4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3 ．生成的Fe（OH）3分解为Fe2O3．
③过滤、洗涤、低温干燥得到灰绿色固体，其组成为2FeSO4?2Fe（OH）2?Fe2O3〔相对分子质量为644]．能证明固体已洗净的方法为 取少量洗涤液于试管中，滴加氢氧化钠溶液，没有明显变化 ．
（三）灰绿色固体的热分解实验
兴趣小组称取此固体6.44g，在科研人员的指导下用如图2装置进行热分解实验．
[查阅资料]
①Fe（OH）2在150℃～200℃时完全分解为FeO；
②FeSO4在4
同课章节目录