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2024年中考化学专题复习——置换反应及其应用
一、单选题
1．推理是化学学习中常用的思维方法，下列推断不正确的是（　　）
A．稀有气体因性质稳定可做保护气，所以性质稳定的氮气也可用作保护气
B．置换反应一定有单质生成，有单质生成的反应不一定是置换反应
C．氧化物中一定含氧元素，含氧元素的化合物一定是氧化物
D．单质是只含一种元素的纯净物，含有一种元素的纯净物一定是单质
2．下列化学反应属于置换反应的是（　　）
A．4P+5O2 2P2O5 B．C+2CuO 2Cu+CO2↑
C．NaOH+HCl=NaCl+H2O D．H2CO3 H2O+CO2↑
3．我国已经全面进入高铁时代，为适应提速要求，需要把短轨焊接成长轨，常用如下反应 XAl + Fe2O3 XFe + Al2O3 焊接铁轨，该反应发生后不需要持续加热就可保持高温继续进行，方便野外操作，下列说法错误的是（　　）
A．该反应方程式中的X 为3 B．Al2O3 属于氧化物
C．该反应为置换反应 D．该反应会放出大量的热
4．资料：⑴；⑵。根据资料形成的以下几点认识中，正确的是
①反应(2)属于置换反应 ②二氧化碳一定不支持燃烧
③燃烧不一定要有氧气参与 ④氯化钠是由离子构成的物质
A．①③ B．①④ C．①②④ D．①③④
5．图为某化工企业生产流程示意图（③中氩气（Ar）作保护气）：
下列说法不正确的是（　　）
A．钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素为+4价
B．③中反应类型为置换反应
C．①中反应为：2FeTiO3+6C+7Cl22X+2TiCl4+6CO，则X为FeCl3
D．②中为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为1：2
6．逻辑推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是（　　）
A．单质中只含一种元素，含一种元素的物质一定是单质
B．碳酸盐与盐酸反应都有气体生成，与盐酸反应有气体生成的物质一定是碳酸盐
C．NaOH、Ca（OH）2等碱溶液都使酚酞试液变红，使酚酞试液变红的一定是碱性溶液
D．置换反应生成单质和化合物，生成单质和化合物的反应一定为置换反应
7．分析和推理是学习和研究化学的重要方法。下列说法正确的是（　　）
A．置换反应有单质生成，所以有单质生成的反应一定是置换反应
B．金属铝比铁耐腐蚀，是因为铁的金属活动性比铝强
C．冰与水的共存物是纯净物，是因为它们由同种分子构成
D．活泼金属与酸反应有气体产生，所以与酸反应产生气体的一定是活泼金属
8．下列有关化学规律的说法中，不正确的是（　　）
A．水的天然循环，是通过其三态变化实现的
B．物质溶于水通常伴随着能量变化
C．置换反应中一定伴有元素化合价的变化
D．酸、碱、盐之间都可以发生复分解反应
9．废旧家用电器的某部件含有Zn、Fe、Cu三种金属，若与足量稀盐酸充分反应，过滤后滤液中一定有（）
A．ZnCl2 FeCl2 B．CuCl2 FeCl2 C．ZnCl2 FeCl3 D．CuCl2 FeCl3
10．推理是一种重要的思维方法。下列推理合理的是（　　）
A．稀有气体的化学性质稳定，所以稀有气体可用作保护气
B．置换反应生成单质和化合物，所以有单质和化合物生成的反应一定是置换反应
C．H2O和H2O2的组成元素相同，所以二者的化学性质相同
D．油脂氧化能产生很多能量，所以人每天都要摄入较多的油脂
11．一定条件下，某反应的微观示意图如图。有关说法正确的是（　　）
A．该反应属于置换反应
B．反应前后元素的化合价未发生改变
C．用生成物制得的氨水可用作化肥
D．该反应的化学方程式为：2N2+3H2 2NH3
12．甲烷和水反应可以制水煤气（混合气体），其反应的微观示意图如图所示，根据以上微观示意图得出的结论中，正确的是：（　　）
A．该反应属于置换反应
B．水煤气的成分是一氧化碳和氧气
C．该反应中含氢元素的化合物有 3 种
D．该反应的化学方程式中甲烷和氢气的物质的量之比为1：3
13．某物质在空气中燃烧的化学方程式为X+3O22CO2+2H2O，下列说法正确的是（　　）
A．X的化学式为C2H4
B．该反应属于置换反应
C．O2中氧元素的化合价为-2
D．CO2中碳、氧元素的质量比为1：2
14．研发高性能“中国芯”是我国信息产业的当务之急。“中国芯”的主要材料是高纯度的单质硅，工业上用SiO2+2C Si+2CO↑来制取粗硅，下列说法正确的是（　　）
A．生成CO的原因是O2不足
B．该反应为置换反应
C．硅元素在地壳中的含量比氧元素多
D．该反应体现了C的氧化性
15．下列图像能正确反映对应变化关系的是
A．两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别在有、无MnO2的情况下反应
B．在密闭容器中点燃红磷，容器中的压强变化
C．一定量的镁在过量的氧气中充分燃烧
D．向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量的浓度相等的稀硫酸
二、填空题
16．请回答下列问题：
（1）用CO高温下还原赤铁矿(主要成分Fe2O3)的化学方程式为　 　。
（2）金属镁着火不能用CO2灭火，因为镁能在CO2中燃烧生成碳和氧化镁。该反应的化学方程式为　 　，反应基本类型是　 　。
17．硅（Si）是一种重要的工业原料，制取高纯硅的部分反应原理的微观示意图如下：
该反应的化学方程式为　 　，反应类型是　 　。反应前后硅元素化合价的变化情况是由　 　价变为　 　价。
三、计算题
18．将稍过量的木炭与16g氧化铜粉末充分混合，加热至质量不再减少，回答下列问题。
（1）木炭与氧化铜发生反应的基本类型是　 　。
（2）理论上生成铜的质量是多少g？
19．黄铜(铜锌合金)的外观与黄金极为相似、容易以假乱真。小红同学想测定黄铜中锌的含量。她称取20g黄铜样品放入烧杯中，加入足量稀硫酸充分反应后，测得生成氢气的质量为0.2g。
（1）该反应属于　 　(填基本反应类型)。
（2）求黄铜样品中锌的质量分数为多少(写计算过程)。
四、实验探究题
20．为了学习金属的性质，某小组同学进行了一系列的学习。探究活动如下：
（1）【活动】查阅资料：《天工开物》中记载了炼锡的场景：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤从架木炭亦数百斤，鼓鞴（指鼓入空气）熔化。”
鼓入足量空气的目的是　 　，从而提高炉温。
（2）【活动Ⅱ】实验探究：
为验证银、铁、铜三种金属的活动性，小明设计了如图实验（金属都过量）：
试管C中发生反应的化学方程式为　 　。
（3）上述实验中能证明铁、铜的活动性强弱的现象是　 　。
（4）【活动Ⅲ】回收金属：同学们将四个试管中的废物倒入同一个烧杯中（如图所示），得到金属粉末M。同学们为提取出金属粉末M中的银，做了如下实验：
溶液X是　 　溶液，写出溶液Y中含有的一种溶质是　 　（写化学式）。
21．海水是巨大的资源宝库。如图所示，利用海水为原料可获得许多化工产品：
（1）要鉴别海水是硬水还是软水，可选用的试剂是　 　。
（2）步骤①中选用蒸发结晶法而不用降温结晶法的理由是　 　。
（3）制纯碱过程中，其中过滤操作所需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和　 　。
（4）步骤④发生反应的化学方程式是　 　，其基本反应类型为　 　。用镁制造的一种镁铝合金常用作生产飞机外壳的材料，该材料具有的优良性能有　 　（任答一点）。
五、综合题
22．在探究金属的活动性顺序时，某同学将一定质量的Zn粉放入AgNO3与Cu（NO3）2的混合溶液中，实验流程如图所示，请分析回答：
（1）步骤Ⅱ中生成的无色气体X是　 　，该反应的基本反应类型是　 　.
（2）滤液N中的溶质是　 　；生成该溶质的化学方程式　 　。
23．硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料，易溶于水而不易溶于酒精：铜离子完全沉淀的pH是5左右，铁离子完全沉淀的pH是2左右。以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆（CuSO4·5H2O）和副产物石膏（CuSO4·2H2O）的生产流程示意图：
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）如表。
温度（℃） 20 40 60 80 100
石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07
胆矾 32 44.6 61.8 83.8 114
请回答下列问题：
（1）操作I最后温度应该控制在　 　℃左右。
（2）已知红褐色滤渣为Fe（OH）3，则石灰浆调pH大约要调节到____（填字母序号）。
A．2 B．5 C．7 D．10
（3）含铁的废铜和稀硫酸反应的化学方程式为　 　。
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为蒸发浓缩、　 　、过滤、洗涤、干燥；晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水的原因是　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A、稀有气体因性质温定可用作保护气，所以性质稳定的氮气也可以用作保护气，A说法正确，不符合题意；
B、一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应是置换反应，有单质生成的反应不一定是置换反应，如过氧化氢制氧气，有单质生成，但属于分解反应，B说法正确，不符合题意；
C、氧化物中一定含氧元素，含氧元素的化合物不一定是氧化物，如氯酸钾中有氧元素，但氯酸钾不是氧化物，C说法错误，符合题意；
D、单质是只含有一种元素的纯净物，则只含有一种元素的纯净物一定是单质，D说法正确，不符合题意；
故选：C。
【分析】A、根据常见的保护气进行分析；
B、根据置换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进行分析；
C、根据氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物进行分析；
D、根据由同种元素组成的纯净物是单质，进行分析判断。
2．【答案】B
【解析】【解答】A、该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，错误；A不符合题意；
B、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，正确；B符合题意；
C、NaOH+HCl═NaCl+H2O，该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，属于复分解反应，错误；C不符合题意；
D、H2CO3═H2O+CO2↑，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，错误。D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】置换反应——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。置换反应：（换）通式：AB+C=AC+B（一换一）
3．【答案】A
【解析】【解答】A、该反应的化学方程式是：2Al+Fe2O3 2Fe +Al2O3， X是2，符合题意；
B、Fe2O3中有两种元素，其中一种是氧元素，属于氧化物，不符合题意；
C、反应物中铝是单质，氧化铁是化合物，生成物中氧化铝是化合物，铁是单质，满足置换反应的定义，不符合题意；
D、据题意可知，该反应发生后，不需要再持续加热就可保持高温继续进行，该反应是放热反应，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、根据质量守恒定律推断出X值
B、氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物
C、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
D、铁轨的焊接就是利用该反应放出大量的热使金属融化而融合。
4．【答案】D
【解析】【解答】①反应(2)反应物和生成物都一种单质和一种化合物，属于置换反应，正确；②由所给资料可知，二氧化碳可支持镁的燃烧，错误；③由所给反应可知，燃烧不一定要有氧气参与，正确；④氯化钠是由离子构成的物质，正确；
故选D。
【分析】根据反应物和生成物都一种单质和一种化合物的反应为置换反应，所给两种反应都是燃烧，都没有氧气参与，氯化钠由离子构成分析。
5．【答案】D
【解析】【解答】A. 根据在化合物中元素的正负化合价代数和为零的原则，设钛元素的化合价为a，则
（+2）+a+（-2）×3=0，a=+4，故正确，不符合题意；
B. 镁和氯化钛反应生成钛和氯化镁，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属于置换反应，故正确，不符合题意；
C. 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和个数不变，反应前2Fe，2Ti，6O，6C，14Cl；反应后含有2Ti，6O，6C，8Cl，所以2X中含有2个铁原子，6个氯原子，X的化学式为FeCl3；故正确，不符合题意；
D. 一氧化碳和氢气反应生成甲醇，化学方程式为CO+2H2═CH3OH，一氧化碳与氢气的质量比=28：4=7：1，故错误，符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、在化合物中元素的正负化合价代数和为零。
B、根据置换反应的特点分析。
C、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和个数不变分析。
D、根据化学方程式计算反应物的质量比。
6．【答案】C
【解析】【解答】A、单质是由同一种元素组成的纯净物，同一种元素组成的物质不一定是单质，例如氧气和臭氧放在一起属于混合物，不符合题意；
B、碳酸盐与稀盐酸反应有气体生成，但与盐酸反应产生气体的固体不一定是碳酸盐，也可能是活泼金属，如铁、镁等，不符合题意；
C、NaOH和Ca（OH）2等碱溶液均显碱性，都使酚酞试液变红，则能使酚酞试液变红的一定是碱性溶液，符合题意；
D、置换反应是一种单质和一种化合物反应，生成了另一种单质和化合物的反应。有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应，例如， ，不属于置换反应，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、根据单质的概念分析
B、根据活泼金属和碳酸盐与酸反应会生成气体分析
C、根据碱性的盐溶液也能使酚酞溶液变红分析
D、根据置换反应的特点分析
7．【答案】C
【解析】【解答】A. 有
单质生成的反应不一定是置换反应，如一氧化碳与氧化铁反应，不符合题意；
B. 金属铝比铁耐腐蚀，是因为铝能在常温下与氧气反应表面产生致密氧化铝膜，不符合题意；
C.冰和水都是水分子构成，混合物仍是一种物质，属于纯净物，符合题意；
D.碳酸盐与酸也能产生气体，不符合题意；
故答案为：C
【分析】A、根据置换反应定义分析；
B、根据铝的化学性质分析；
C、根据纯净物定义分析；
D、根据酸的性质分析。
8．【答案】D
【解析】【解答】A、水的天然循环，是通过其三态变化实现的，分别为气态、液态和固态，不符合题意；
B、物质在溶解过程中常伴随着能量的变化，这是由于物质的溶解扩散是一个吸热过程溶解后产生的微粒与水有水合过程，会放热，由于不同物质的扩散过程和水合过程不同，就会有不同的能量变化，不符合题意；
C、置换反应是由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，反应中有单质生成，即一定有元素化合价的变化，不符合题意；
D、不是所有的酸、碱、盐之间都可以发生复分解反应，但两种物质相互交换成分有沉淀、气体或水生成时，能发生化学反应，如氯化钠与氢氧化钾之间不能发生复分解反应，符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、根据水的循环是通过物态变化实现分析；
B、根据溶解时能量的变化分析；
C、根据单质中元素化合价为0，化合物中元素化合价不为0分析；
D、根据复分解反应条件分析。
9．【答案】A
【解析】【解答】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，锌、铁能与稀盐酸反应，分别生成氯化锌溶液和氢气、氯化亚铁溶液和氢气，若与足量稀盐酸充分反应，过滤后滤液中一定有氯化锌和氯化亚铁。
故答案为：A。
【分析】根据金属活动性顺序能与稀盐酸发生反应的金属有Zn和Fe，它们与酸反应的方程式为： Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 。由此可判断过滤后的滤液中的溶质有ZnCl2、FeCl2。
10．【答案】A
【解析】【解答】A. 稀有气体的化学性质稳定，所以稀有气体可用作保护气，故符合题意；
B. 置换反应生成单质和化合物，有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应，如：，该反应有单质和化合物生成，但不是置换反应，故不符合题意；
C. H2O和H2O2的分子构成不同，所以二者的化学性质不同，故不符合题意；
D. 油脂氧化能产生很多能量，人每天都要摄入适量的油脂，故不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、根据稀有气体的化学性质稳定分析。
B、根据置换反应的特点分析。
C、分子构成不同，其化学性质也不同。
D、要合理膳食，营养均衡。
11．【答案】C
【解析】【解答】A、由分析可知，反应物两种生成物一种，符合“多变一”特点，属于化合反应，选项不符合题意；
B、反应过程中氮元素、氢元素分别由零价变为-3价和+1价，前后元素的化合价发生改变，选项不符合题意；
C、用生成物制得的氨水，含氮元素，可用作化肥，选项符合题意；
D、该反应的化学方程式为：N2+3H2 2NH3，选项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】反应中减少的是反应物，增多的是生成物，由微观示意图可知，反应物两种分别为氮气和氢气，生成物为一种氨气，化学方程式为N2+3H2 2NH3。
12．【答案】D
【解析】【解答】根据反应的微观示意图可知，反应的化学方程式为：
A. 反应物是两种化合物，所以该反应不属于置换反应，故不符合题意；
B. 水煤气的成分是一氧化碳和氢气，故不符合题意；
C. 该反应中含氢元素的化合物有甲烷、水共2 种物质，故不符合题意；
D. 该反应的化学方程式中甲烷和氢气的物质的量之比=1：3，故符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、置换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。
B、根据反应的微观示意图，结合题意可知水煤气的成分。
C、化合物：有多种元素组成的一种纯净物
D、反应的化学方程式中物质的物质的量之比=化学方程式中物质的系数之比。
13．【答案】A
【解析】【解答】A、化学反应前后原子的种类和数目不变，由化学方程式可得，反应前除X外还有6个O，反应后含有2个C、4个H和6个O，则X的化学式为C2H4，正确；
B、该反应是一种单质和一种化合物反应生成两种化合物，不是置换反应，错误；
C、氧气属于单质，其中氧元素的化合价为0，错误；
D、二氧化碳中碳、氧元素的质量比为12：32=3：8，错误。
故答案为：A
【分析】A、根据化学反应前后原子的种类和数目不变进行分析；
B、根据反应的特点进行分析；
C、根据化合价规则进行分析；
D、根据元素质量比的计算方法进行分析。
14．【答案】B
【解析】【解答】A、该反应没有氧气参与，生成一氧化碳与氧气无关，不符合题意；
B、该反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，符合题意；
C、硅元素在地壳中的含量比氧元素少，不符合题意；
D、在该反应中C得到了氧元素，体现了C的还原性，不是氧化性，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据置换反应为一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应进行分析；根据地壳中元素含量前四位由多到少为氧、硅、铝、铁进行分析。
15．【答案】C
【解析】【解答】A、 两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别在有、无MnO2的情况下反应 ，有催化剂时反应快，无催化剂是反应慢，但两者最终生成的氧气是相等的，故选项A错误；
B、 在密闭容器中点燃红磷， 红磷燃烧放热，一开始容器内的压强增大，反应结束冷却至室温，由于红磷燃烧消耗了容器内的氧气，所以容器内的压强会降低，低于起始压强，故选项B错诶；
C、 一定量的镁在过量的氧气中充分燃烧 ，镁燃烧完全无剩余，氧气会因消耗而减少，最后有剩余，生成的氧化镁的质量等于金属镁的质量和消耗的氧气的质量之和，故选项C正确；
D、两种金属与足量浓度相同的稀硫酸反应，由于产生的氢气来自于稀硫酸中的氢元素，故反应开始是两种金属消耗相同量的稀硫酸时产生的氢气的量应该相等，故选项D错误；
故答案为：C。
【分析】A、根据最终生成的氢气的质量相等来分析；
B、根据红磷燃烧放热，一开始容器内的压强应先增大来分析；
C、根据质量守很定律，生成的氧化镁的质量=镁的质量+氧气的质量来分析；
D、根据两种金属与相同浓度的稀硫酸反应产生的氢气中的氢元素全部来自于稀硫酸来分析；
16．【答案】（1）Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
（2）2Mg+CO2 C+2MgO；置换反应
【解析】【解答】（1）一氧化碳高温条件与氧化铁反应会生成铁和氧气；镁与二氧化碳点燃条件下会生成氧化镁和碳，该反应中反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，属于置换反应。
【分析】书写化学方程式的步骤一般有四步：1．根据实验事实，在式子的左、右两边分别写出反应物和生成物的化学式，并在式子的左、右两边之间画一条短线；当反应物或生成物有多种时，中间用加号（即“+”）连接起来.2．配平化学方程式，并检查后，将刚才画的短线改写成等号（表示式子左、右两边每一种元素原子的总数相等）.3．标明化学反应发生的条件（因为化学反应只有在一定的条件下才能发生）；如点燃、加热（常用“△”号表示）、催化剂、通电等．并且，一般都写在等号的上面，若有两个条件，等号上面写一个下面写一个.4．注明生成物中气体或固体的状态符号（即“↑”、“↓”）；一般标注在气体或固体生成物的化学式的右边．但是，如果反应物和生成物中都有气体或固体时，其状态符号就不用标注了．
17．【答案】；置换反应；+4；0
【解析】【解答】反应的化学方程式为： ，一种化合物与一种单质反应生成另一种化合物与另一种单质，属于置换反应。反应前硅元素在SiCl4中显+4价，反应后变成单质硅显0价。故填： ， 置换反应， +4 ，0。
【分析】根据化学反应前后原子种类和个数不变确定丁的化学式，书写出反应方程式，再结合置换反应的特点及化合物中元素化合价代数和为0判断反应类型和化合价的变化分析。
18．【答案】（1）置换反应
（2）解：设生成铜的质量为x
答：生成铜的质量为12.8g。
【解析】【解答】（1）木炭与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，该反应符合“一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物”的特点，属于置换反应，故填：置换反应；
【分析】（1）根据置换反应是一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物分析；
（2）根据反应的氧化铜质量及方程式中物质间质量关系计算生成铜的质量分析。
19．【答案】（1）置换反应
（2）解：设样品中锌的质量为x。
Zn+2HCl=ZnCl2+ H2↑
65 2
x 0.2g
x=6.5g
黄铜样品中锌的质量分数为 ×100％=32.5%
答：黄铜样品中锌的质量分数为32.5%。
【解析】【解答】(1)锌的金属活动性比氢强，能置换出稀硫酸中的氢，符合“一换一”的特征，故该反应属于置换反应；
【分析】根据化学方程式计算分析，利用方程式进行计算时，要先写出有关反应方程式，根据方程式量的关系找出相关物质的相对质量比，再从题中找出已知物质的质量，利用相对质量比与实际质量比相等利出比例式求解；根据置换反应反应物和生成物都要一种单质和一种化合物进行分析。
20．【答案】（1）使木炭充分反应
（2）
（3）试管B中有气泡产生，试管D中无明显变化
（4）硝酸银##AgNO3；Fe(NO3)2##Cu(NO3)2
【解析】【解答】（1）鼓入足量空气的目的，是提供充足的氧气，可以使木炭充分燃烧；
故填： 使木炭充分反应 ；
（2）试管C中，铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银，化学方程式为 ；
故填：；
（3）试管B中有气泡产生，试管D中无明显变化，说明铁的活动性强于氢，铜的活动性弱于氢，说明铁的活动性强于铜；
故填： 试管B中有气泡产生，试管D中无明显变化 ；
（4）根据题中分析，金属粉末M中含有铁、铜和银，为提取出金属粉末M中的银，应加入硝酸银；铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，加入适量硝酸银溶液，可将铁和铜反应完全，所以溶液Y中含有溶质Fe(NO3)2、Cu(NO3)2。
故填：硝酸银或AgNO3；Fe(NO3)2或Cu(NO3)2；
【分析】（1）鼓入足量空气，使木炭充分燃烧，该反应放热，从而提高炉温；
（2）根据置换反应，铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银；
（3）根据实验现象分析，铁比铜活泼；
（4）根据题中分析，金属都过量，铁和铜的活动性强于银，则金属粉末M中含有铁、铜和银，利用金属活动性顺序，可以解答相关问题。
21．【答案】（1）肥皂水
（2）氯化钠的溶解度受温度影响不大
（3）玻璃棒
（4）2NaBr+Cl2= 2NaCl+Br2；置换反应；密度小、强度高、抗腐蚀性好（合理即可）
【解析】【解答】根据所学知识和题中信息知，（1）要鉴别海水是硬水还是软水，可选用的试剂是肥皂水，硬水泡沫少，软水泡沫多。（2）步骤①中选用蒸发结晶法而不用降温结晶法的理由是氯化钠的溶解度受温度影响不大。（3）过滤操作所需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。（4）步骤④发生反应的化学方程式是2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。基本反应类型为置换反应，一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物。用镁制造的一种镁铝合金常用作生产飞机外壳的材料，该材料具有的优良性能有密度小、强度高、抗腐蚀性好。
【分析】根据碱水软水可利用肥皂水通过观察泡沫多少来区分进行分析；根据置换反应反应物和生成物都要一种单质和一种化合物分析。
22．【答案】（1）氢气；置换反应
（2）硝酸锌；Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag、Zn+Cu(NO3)2═Zn(NO3)2+Cu
【解析】【解答】由于金属的活动性是：锌＞铜＞银，将一定质量的Zn粉放入AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成了银和硝酸锌，当硝酸银完全反应后，再与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜。由流程图可知，向过滤后的滤渣中加稀硫酸有气泡生成，说明了锌粉是过量的，生成的无色气体应为氢气，溶液中的硝酸银和硝酸铜完全发生了反应，所以：（1）步骤Ⅱ中生成的无色气体X是氢气，该反应锌与稀硫酸反应生成了硫酸锌和氢气，基本反应类型是由一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的置换反应；（2）因硝酸铜和硝酸银完全反应，滤液N中的溶质只有生成的硝酸锌；所发生的反应的化学方程式有：Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag、Zn+Cu(NO3)2═Zn(NO3)2+Cu。
【分析】根据金属活动性顺序的应用分析，在金属活动性顺序表中，排在氢前的金属能与酸发生反应产生氢气，排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液反应。
23．【答案】（1）100
（2）A
（3）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
（4）降温结晶；硫酸铜是易溶于水而不易溶于酒精
【解析】【解答】（1）根据题中给出的不同温度下的溶解度 ，操作I最后温度应该控制在 100℃左右；
故填：100；
（2）根据题中给出条件，“铁离子完全沉淀的pH是2左右”，要除去铁离子，可知石灰浆调pH大约要调节到2，故选A；
故填：A；
（3）含铁的废铜中，铜不反应，只有铁能够和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，对应的化学方程式 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ ；
故填： Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
（4）操作II是为了得到胆矾，其溶解度受温度影响较大， 操作应为蒸发浓缩、降温结晶、 过滤、洗涤、干燥； 洗涤晶体用无水乙醇，因为硫酸铜是易溶于水而不易溶于酒精 。
故填： 降温结晶 ； 硫酸铜是易溶于水而不易溶于酒精 ；
【分析】分析流程图，过程中间得到了石膏，最后得到的是产品，而本流程的产品是胆矾，所以先沉淀掉氢氧化铁，后得到石膏，最后得到的胆矾。
（1）操作I控制的温度应该是让石膏的溶解度最小，而胆矾的溶解度达到最大，这样得到的胆矾才会纯度最高；
（2）由于最后才能得到胆矾，所以在调节pH的时候目的是沉淀掉铁离子，所以pH大约要调节到2；
（3）根据铜和铁的金属活动性分析；
（4）操作II是为了得到胆矾，由于其溶解度受温度影响较大，所以要利用降温结晶；根据题干给出的“硫酸铜是易溶于水而不易溶于酒精”条件，洗涤晶体。

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