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第二章 易错题与重难点
易错点一、金属和酸反应与天平平衡问题相结合
解决酸与金属反应过程中天平是否平衡的问题时，要考虑反应生成氢气速率和最终生成氢气的质量。
若有铜或其他不溶解也不反应的物质，不应减去，仍在天平上。
典例1：（2023九上·玉环月考）在杠杆的两端分别挂着质量体积都相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡，然后将两球分别浸没在稀硫酸和硫酸铜溶液中片刻，如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．铝球一定是空心的 B．左边烧杯中的溶液质量减少了
C．去掉两烧杯杠杆仍平衡 D．右边铁球上出现红色物质
【答案】D
【解析】置换反应 ：一种单质与化合物反应生成另外一种单质和化合物的化学反应 ，包括金属与 金属盐 的反应，金属与酸的反应等。
【解答】A.相同的质量的铁球和铝球，因为铝的密度比铁小，所以实心的铝球体积比实心的铁球大，现在两个球的体积一样大，说明铁球一定是空心的，A错误；
B.左边的溶液质量增加了，因为铝变成铝离子进入了溶液中的质量比氢离子以氢气的质量跑出来的大；所以溶液质量增加了，B错误；
C.原先杠杆平衡， 两球分别浸没在稀硫酸和硫酸铜溶液中片刻 。现在左边的铝球质量减少，右边的铁球质量反而增加，因为铁置换出了溶液中的铜离子，所以此时的杠杆应该是右边下成，C错误；
D.右边的铁球质量反而增加，因为铁置换出了溶液中的铜离子，铜离子变成单质铜覆盖在铁球的外面，所以右边铁球上出现红色物质，D正确；
故答案为：D
变式1：（2022九上·金华期中）如图所示，烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，天平调平后，同时向其中分别加入等质量的过量锌 片和铁片，则反应开始到反应结束的过程中，天平指针指向的变化是（　　）
A．先向左偏后平衡 B．先向左偏后向右偏
C．先向右偏后平衡 D．先向右偏后向左
【答案】C
【解析】根据锌的活动性大于铁，产生氢气速率锌大于铁，锌和铁过量，盐酸完全反应，等质量盐酸反应产生氢气质量相等，由此判断天平各盘上增重质量确定指针偏向分析。
【解答】 烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，天平调平后，同时向其中分别加入等质量的过量锌片和铁片，锌的活动性大于铁，反应速率锌大于铁，即相同时间产生氢气质量锌大于铁，最终酸完全反应，产生氢气质量相等，所以反应开始时加锌一端增重质量小于铁，结束后两端增重质量相等，即指针先偏向右盘最终平衡；
变式2：天平左右托盘各放一盛有20g溶质质量分数为18.25%的盐酸的烧杯，将天平调整平衡，然后在左盘烧杯中加入5g铁，在右盘的烧杯中加入5g锌，充分反应后天平将（　　）
A．向右盘倾斜 B．仍然平衡 C．向左盘倾斜 D．无法判断
【答案】B
【解析】20g溶质质量分数为18.25%的盐酸中所含溶质质量为3.65g
设3.65克盐酸需反应铁的质量为a，锌的质量为b
a=2.8g
b=3.25g
在左盘的烧杯中加入5g铁，在右盘的烧杯中加入5g锌，说明铁和锌均过量，盐酸完全反应，则产生氢气质量相等，所以天平仍平衡。故选B
变式3：铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，与我们生活息息相关。
（1）用下列试剂验证这三种金属的活动性顺序。能达到目的是___________（填序号）
A．硫酸铝溶液 B．硫酸亚铁溶液 C．硫酸铜溶液
（2）天平两托盘上的烧杯中，分别放在50克、溶质质量分数9.8%的稀硫酸，调整天平至平衡后，向天平左端烧杯中加入4.4克铁锈（不含单质铁），写出铁锈与稀硫酸发生反应的化学方程：___________；欲保持天平平衡，应向右端的烧杯中加入金属镁质量为___________克。
【答案】B Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O 4.5
【解析】（1）将铝加入硫酸亚铁溶液的溶液中，铝能将铁置换出来，说明了铝的活动性大于铁；将铜加入硫酸亚铁溶液的溶液中，铜不能将铁置换出来，说明了铁的活动性大于铜，能验证验证这三种金属的活动性顺序；
（2）铁锈的主要成分为氧化铁，氧化铁和稀硫酸反应生成了硫酸铁和水，可以据此写出该反应的化学方程式：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；稀硫酸中溶质质量为50g×9.8%=4.9g，设镁的质量是x，生成氢气的质量为y，
x=1.2g，
y=0.1g，
所以实际增加了1.2g-0.1g=1.1g，此时还需加镁的质量为：4.4g-1.1g=3.3g，综上，一共要加镁的质量=1.2g+3.3g=4.5g。
易错点二、金属与酸反应图像分析
典例1：（2024九上·余杭期末）现有质量相等的甲.乙.丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲.乙.丙在生成物中均显+2价)。则下列说法正确的是（　　）
A．甲.乙.丙依次可能是Mg.Zn.Fe B．金属活动性：甲>乙>丙
C．相对原子质量：乙>丙>甲 D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙
【答案】D
【解析】（1）（2）金属越活泼，反应速率越快，反应需要时间越短；
（3）根据甲乙丙的化合价模拟写出方程式，从而找到生成氢气质量与相对原子质量的对应关系即可；
（4）反应生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，据此分析判断。
【解答】A.由图中信息可知，完全反应所需时间：乙＜甲＜丙，金属活动性强弱是：乙＞甲＞丙，甲.乙.丙依次不可能是Mg.Zn.Fe，故A错误；
B.由上述分析可知，金属活动活动性强弱是乙＞甲＞丙，故B错误；
C.甲.乙.丙在生成物中均显+2价，稀硫酸足量，相对原子质量越大，生成的氢气质量越小，因此相对原子质量：丙＞乙＞甲，故C错误；
D.生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，因此生成氢气质量越大，消耗硫酸质量越大，则消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙，故D正确。
变式1：（2024九上·江北期末）有A.B两种金属放入等质量且等质量分数的稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列结论合理的是（　　）
A．金属活动性A>B
B．相对原子质量AC．与金属A反应的硫酸一定是过量的
D．与金属B反应的硫酸一定是过量的
【答案】D
【解析】A.根据金属活动性顺序越强，与酸反应速率越快分析；
B.根据等质量金属与酸反应产生氢气质量与相对原子质量和元素化合价有关分析；
C.根据A反应产生氢气质量大于B，与A反应的硫酸可能是恰好完全反应分析；
D.根据A产生氢气质量大于B，B中硫酸一定过量分析。
【解答】A.由图示可知，B反应速率大于A，则金属活动性B>A，不符合题意；
B.因不确定A和B的化合价，通过两金属与酸反应产生氢气多少不能确定A和B相对原子质量，不符合题意；
C.与金属A反应的硫酸可能过量，也可能是恰好与A完全反应 ，不符合题意；
D.与A和B反应产生氢气质量A>B，由氢元素质量守恒可知，等质量稀硫酸发生反应时，也B反应的硫酸一定过量 ，不符合题意；
故选D。
变式2：（2024九上·诸暨月考）向两份装有等质量的镁粉和铁粉的烧杯中逐渐加入等浓度的稀硫酸直至过量，下列图像中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】（1）（2）金属越活泼，反应速率越快，反应需要时间越短；
（3）根据甲.乙.丙的化合价模拟写出方程式，从而找到生成氢气质量与相对原子质量的对应关系即可；
（4）反应生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，据此分析判断。
变式3：向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g同浓度的稀硫酸，反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示，下列叙述正确的是（　　）
A．a表示的是锌和稀硫酸反应的情况
B．反应后均得到无色溶液
C．由图可知，锌比铁的化学活动性强
D．反应结束后两种金属均有剩余，所得溶液的质量相等
【答案】A
【解析】A、如图可知，将质量相同铁粉和锌粉加入到过量的酸中，金属被完全反应。化合价相同的金属，相对原子质量越小，则完全反应生成的氢气越多，所以铁生成的氢气比锌生成的氢气多，故a表示的是锌和稀硫酸反应的情况，该选项说法正确。
B、铁和稀硫酸反应生成的硫酸亚铁溶液是浅绿色溶液，该选项说法不正确。
C、通过图中信息不能比较两种物质的活泼性，该选项说法不正确。
D、如果反应后两种金属均有剩余，则生成氢气质量相等，而反应生成氢气质量不相等，因此不可能是种金属均有剩余，该选项说法不正确。
易错点三、活动性顺序问题
典例1：为探究锌.铁.铜.银的四种金属的活动性顺序，小科设计了如图所示的实验。
（1）运用控制变量法设计实验方案是科学研究的重要方法。在A.B.C三个实验中，需要控制的实验条件除了金属与稀硫酸的接触面积.稀硫酸的体积.温度以外还需要控制的条件是
　 　。（2）你认为从中选择四个实验即可验证锌.铁.铜.银的金属活动性顺序。这四个实验的组合是　 　。
【答案】（1）稀硫酸的浓度 （2）ABCE 或 ABDE
【解析】（1）在其它条件相同时，稀硫酸的浓度越大，则与金属的反应速率会加快；
（2）在金属活动性顺序表中，活泼金属能够将后面的金属从盐溶液中置换出来，据此分析解答。
【解答】（1）在A.B.C三个实验中，需要控制的实验条件除了金属与稀硫酸的接触面积.稀硫酸的体积.温度以外还需要控制的条件是稀硫酸的浓度。
（2）组合：
①ABCE。锌片与稀硫酸反应生成气泡的速度明显大于铁，则活动性：锌>铁。铁能和稀硫酸反应，而铜不能与它反应，因此活动性：铁>铜。铜片能够和硝酸银溶液反应，则活动性：铜>银。
②ABDE。片与稀硫酸反应生成气泡的速度明显大于铁，则活动性：锌>铁。铁能够和硫酸铜反应，则活动性：铁>铜。铜片能够和硝酸银溶液反应，则活动性：铜>银。
变式1：（2024九上·诸暨月考）为探究Fe.Cu.Ag三种金属的活动性顺序，某兴趣小组设计了如图所示的四组实验方案，其中不能达到实验目的的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能够将后面的金属从盐溶液中置换出来，据此分析判断。
【解答】A.铜不能和稀盐酸反应，而铁能够和稀盐酸反应，说明活动性铁>铜。铜能够和硝酸银反应，则活动性铜>银，那么活动性铁>铜>银，故A不合题意；
B.铜不能和硫酸亚铁反应，则活动性铁>铜；铜能够和硝酸银反应，则活动性铜>银，因此活动性铁>铜>银，故B不合题意；
C.铁能够和硫酸铜反应，则活动性铁>铜；银不能和硫酸铜反应，则活动性铜>银，因此活动性铁>铜>银，故C不合题意；
D.银和铜都不能与硫酸亚铁反应，则它们的活动性都小于铁，但是无法比较二者的活动性大小，故D符合题意。
变式2：（2024九上·诸暨月考）将一定质量的铁粉加入含AgNO3和Zn(NO3)2两种溶质的溶液中，反应结束后过滤，分别向滤液和滤渣中加入稀盐酸，均无明显现象，下列对滤渣和滤液的说明中，不正确的是（　　）
A．滤渣的成分只有银
B．滤液中的溶质是Zn(NO3)2.Fe (NO3)2
C．滤渣的成分可能是银.锌的混合物
D．所得滤液的质量小于反应前原溶液的质量
【答案】C
【解析】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，排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液反应。
【解答】铁粉加入含AgNO3和Zn(NO3)2两种溶质的溶液中，铁只能与硝酸银发生反应，反应结束后过滤，分别向滤液和滤渣中加入稀盐酸，均无明显现象 ，说明滤液中没有硝酸银，一定有硝酸锌和硝酸亚铁，滤渣中没有铁，只有银，A.B正确；C不正确；根据方程式可知，铁与硝酸银反应时，每56份质量的铁能置换出216份质量的银，溶液质量要减小，D正确；
变式3：（2024九上·诸暨月考）某化学兴趣小组为了探究铬与常见金属铝.铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行了如下探究活动：
【查阅资料】铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO4）。
【提出猜想】对这三种金属的活动性顺序提出了如下猜想：
猜想①：Cr＞Al＞Cu
猜想②：Cr＞Cu>Al 猜想③：Al＞Cr＞Cu
猜想④：Al＞Cu＞Cr
（1）【讨论交流】根据已学的金属活动性顺序和已查阅的资料分析，肯定不能成立的猜想有　 　 （填序号）。
（2）【实验设计及过程】请将表中的内容填写完整。
实验操作 实验现象 实验结论
室温下，将大小相同并打磨光亮的铬片.铝片.铜片分别投入盛有体积相同.溶质质量分数相同的稀硫酸的试管中。 铬片表面产生气泡缓慢，铝片表面产生气泡较快，铜片表面无现象 猜想　 　.（填序号）成立
（3）【实验反思】有同学提出探究金属活动性强弱还可以依据“金属与盐溶液是否发生置换反应”来判断。为了验证甲.乙.丙三种金属的活动性依次减弱，某同学设计了如下方案：
① 把甲放入乙的盐溶液中 ②把乙放入丙的盐溶液中 ③把甲放入丙的盐溶液中
你认为该方案中的 　 　（填序号）没有必要做。
【答案】（1）②④ （2）③ （3）③
【解析】（1）【讨论交流】铜的活动性比氢弱；
（2）【实验设计与过程】根据金属能否和酸反应，如果能够反应根据气泡的快慢确定活动性强弱；
（3）根据金属和盐溶液反应的规律设计实验并分析得出结论。【解答】（1）【讨论交流】由于铜的活动性比铝弱，因此猜想②错误；铬能与稀硫酸反应，说明铬的活动性位于氢前，而铜位于氢后，因此猜想④错误；
（2）【实验设计与过程】铜位于氢后，不能和稀硫酸反应，因此观察到没有气泡产生；根据铬片表面产生气泡缓慢，铝片表面产生气泡较快，铜片表面无气泡，说明铝的活动性最强，其次是铬，活动性最弱的是铜，因此猜想 ③正确；
（3）【实验反思】通过把甲翻入乙的盐溶液中来，可以比较甲和乙的活动性；通过把乙放入丙的盐溶液中，可以比较乙和丙的活动性大小，最后将二者连接起来即可，因此步骤③没必要做。
重难点四、金属及其化合物(金属氧化物与碱、铁及其化合物)之间的转化
1.K2O、CaO、Na2O、BaO四种金属氧化物可以与水反应生成可溶性碱，但碱不能加热分解生成金属氧化物和水;
2.难溶性碱(如氢氧化铜)可以加热分解生成金属氧化物和水，但对应的金属氧化物不能与水反应生成相应的碱。两种情况不能混淆。
3.铁元素在不同的化合物中可能会存在不同化合价，并且颜色会有区别，在物质的转化过程中应注意区分。
如单质铁与酸/盐得到亚铁离子，氧化亚铁与酸得到亚铁离子，氧化铁与酸得到铁离子
典例1：（2023九上·联合月考）如图是小科同学绘制的单质铜及其化合物的转化模型图，其中能转化的环节有（　　）
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
【答案】C
【解析】根据铜能和氧气在加热的条件下生成氧化铜，氧化铜不能和水反应生成氢氧化铜，氢氧化铜能和酸反应生成铜盐和水，铜不能和稀硫酸、盐酸反应来分析。
【解答】①铜能和氧气在加热的条件下生成氧化铜，则①能转化；
②氧化铜不能和水反应生成氢氧化铜，则②不能转化；
③氢氧化铜和和酸反应生成铜盐和水，则③能转化；
④在金属活动性顺序中，铜排在氢的后面，铜不能和稀硫酸、盐酸反应，则④不能转化；
其中能转化的环节有①③；
故ABD错误，C正确。
故答案为：C。
变式1：（2023九上·台州月考）硫酸铜在工农业上有广泛应用。下列是某兴趣小组同学设计的利用铜制取硫酸铜的方案，可行的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】根据各选项中所给物质的化学性质分析，由物质的化学性质确定各步反应是否能实现。
【解答】A、铜与稀硫酸不能发生反应，不符合题意；
B、铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，符合题意；
C、铜不能与硫酸亚铁反应，不符合题意；
D、铜与硝酸银反应生成硝酸铜，但硝酸铜不能与硫酸钠反应，不符合题意；
故答案为：B。
变式2：（2023九上·柯桥）如图是铁、盐酸、氢氧化钙、硫酸铜和氯化镁五种物质的反应与转化关系，“一”表示两种物质之间能发生化学反应，“→”表示在一定条件下的物质转化。
（1）A物质是　 　（填化学式）。
（2）C与E反应的基本类型是　 　。
（3）从物质反应规律分析，在单质、氧化物、酸、碱和盐中，能与B反应生成D的物质有　 　（填序号）。
①2类 ②3类 ③4类 ④5类
【答案】（1）Fe
（2）复分解反应
（3）③
【解析】（1）由各物质的性质及转化关系推导出各物质，再由铁的化学式书写分析；
（2）根据酸碱盐间的反应都是复分解反应分析；
（3）根据酸的化学性质分析。
【解答】（1）由图示可知，E能与三种物质发生反应，则E为氢氧化钙，B能生成D，则B为盐酸，D为氯化镁，A能与B、C反应，则A为铁，C为硫酸铜，A的化学式为Fe。
（2） C与E为硫酸铜和氢氧化钙的反应，基本类型是复分解反应。
（3） 在单质、氧化物、酸、碱和盐中，能与B（盐酸）反应生成D（氯化镁）的物质有金属单质、氧化物、碱、盐4类，故选 ③ 。
故答案为：（1）Fe；（2）复分解反应；（3） ③ 。
变式3：（2023·宁波模拟） A~H为初中常见的化学物质，它们之间的转化关系如图所示(部分生成物已略去)。已知A是黑色固体，B是人体胃酸的主要成分，C是红棕色固体，D、F是由相同元素组成的两种气体，K是食用调味品。请按要求回答下列问题：
（1）物质甲是　 　(填化学式)
（2）请写出反应①的化学方程式　 　。
（3）请写出G的一种用途　 　。
【答案】（1）NaOH （2）Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl （3）制作电线
【解析】先由题中所给信息及框图中物质的转化关系推导出各物质，再由化学式、化学方程式书写进行解答。
【解答】 B是人体胃酸的主要成分，B为盐酸，C是红棕色固体，C为氧化铁，D、F是由相同元素组成的两种气体，D能与氧化铁反应生成F，则D为一氧化碳，F为二氧化碳，E为铁，二氧化碳与甲反应生成I，I与氯化钙反应生成K，K是食用调味品，K为氯化钠，则I为碳酸钠，甲为氢氧化钠，J能电生成L，则L为氧气或氢气，L与G反应生成A，H和铁反应生成G，A是黑色固体，则A为氧化铜，L为氧气，G为铜。
（1）物质甲为氢氧化钠，化学式为 NaOH 。
（2） 反应①为碳酸钠与氯化钙的反应，化学方程式 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl；
（3）G为铜，可制作电线、炊具等。
重难点五、氢气和一氧化碳还原金属氧化物实验
在还原金属氧化物的实验中，通入的气体(如H2.CO等)要“早出晚归”，这是为了防止可燃性气体与空气混合加热时发生爆炸。酒精灯(或酒精喷灯)要“迟到早退”，这是为了防反应得到的灼热的金属(如Cu.Fe等)被空气中的氧气重新氧化。
典例1：（2024九上·绍兴期末）如图所示是氢气还原氧化铜的实验，回答下列问题：
（1）该实验装置存在的一处不足之处是：　 　。
（2）改进后，实验过程中氧化铜先变成亮红色，后又变成了黑色，从实验操作上分析造成这种结果的原因是　 　。
【答案】（1）通氢气的导管没有伸入到试管底部
（2）实验结束时，没有先撤去酒精灯，继续通氢气防止铜再次被氧化（合理即可）
【解析】（1）根据氢气还原氧化铜操作的注意事项分析。
（2）铜与氧气在加热下反应生成氧化铜。
【解答】（1）氢气还原氧化铜，导管应伸入试管的底部、氧化铜的上方，图中导管没有伸入试管的底部、氧化铜的上方。
（2）改进后，实验过程中氧化铜先变成亮红色，后又变成了黑色，可能是因为实验结束后，先停止通氢气，后停止加热，导致生成的铜再次被氧化.
变式1：（2024九上·温州期中）小明设计了如图甲所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铜的实验。为分离A装置中反应排出的一氧化碳和二氧化碳，他又设计了如图乙所示的装置（铁架台、铁夹等固定用装置已略去，a、b为活塞）。请回答：
（1）实验前先要检查装置的气密性，并检验气体的纯度，再对图甲装置进行加热，加热前还要进行的一步操作是　 　。
（2）为分离得到CO和CO2，应该对图乙装置进行怎样的操作？　 　。
（3）对A装置中反应后得到的红色固体（此时氧化铜全部反应完），小明又进行了以下探究：
【查阅资料】：①氧化铜经一氧化碳还原不仅能生成铜，还可能生成中间产物氧化亚铜（Cu2O）；
②Cu2O是不溶于水的红色固体，能与酸发生反应，生成Cu2＋和Cu。
【提出猜想】：氧化铜经一氧化碳还原所得到的红色固体中除Cu外还可能含有Cu2O。
【进行实验】：小明设计了一个最简单的实验方案：
实验步骤 取少量该红色固体放入盛有稀盐酸的试管中，振荡
实验现象及结论 　 　
【答案】（1）先通一会一氧化碳
（2）先闭合b打开a，得到一氧化碳；再闭合a打开b，通入稀硫酸得到二氧化碳
（3）若溶液变蓝则含有氧化亚铜；若溶液不变蓝则无氧化亚铜
【解析】金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程。用碳、一氧化碳、氢气等还原剂与金属氧化物在高温下发生还原反应，获得金属单质。一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳和铜；
【解答】（1） 实验前先要检查装置的气密性，并检验气体的纯度，再对图甲装置进行加热，加热前还要进行的一步操作是先通一会一氧化碳，防止加热前排尽空气防止爆炸；
（2）先闭合b打开a，CO2和NaOH反应生成Na2CO3和H2O，得到一氧化碳；再闭合a打开b，通入稀硫酸，稀硫酸和碳酸钠反应得到二氧化碳；
（3） 因为氧化铜经一氧化碳还原不仅能生成铜，还可能生成中间产物氧化亚铜（Cu2O）；Cu2O能与酸反应生成 Cu2＋ ，Cu不与酸反应。所以若溶液变蓝则含有氧化亚铜；若溶液不变蓝则无氧化亚铜
故答案为：（1） 先通一会一氧化碳 （2） 先闭合b打开a，得到一氧化碳；再闭合a打开b，通入稀硫酸得到二氧化碳 （3） 若溶液变蓝则含有氧化亚铜；若溶液不变蓝则无氧化亚铜
变式2：（2024九上·绍兴期末）天然气的主要成分为甲烷，燃烧可能会产生CO，为了检验天然气燃烧后的气体产物成分，进行如下实验：
（1）实验开始时，点燃D处酒精灯之前，先通一会儿N2，其目的是　 　。
（2）A中无水CuSO4变蓝，说明气体产物中含有水；B中澄清石灰水变浑浊，证明气体产物中含有　 　 (填化学式)。
（3）实验中观察到　 　现象，说明气体产物中还有CO。
（4）F处为尾气处理装置，下列装置中合理的是　 　。
【答案】（1）将装置的空气排尽，防止加热时发生爆炸
（2）CO2
（3）D中黑色固体变红，E中澄清的石灰水变浑浊（只写出其中一项即可得分）
（4）①②④
【解析】（1）根据一氧化碳具有可燃性，与空气混合遇明火可能会发生爆炸分析。
（2）根据A中无水CuSO4变蓝，说明气体产物中含有水；B中澄清石灰水变浑浊，证明气体产物中含有CO2分析。
（3）根据一氧化碳在加热的条件下会与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊分析。
（4）根据一氧化碳有毒，会污染环境，一氧化碳具有可燃性分析。
【解答】（1）一氧化碳具有可燃性，与空气混合遇明火可能会发生爆炸，所以实验开始时，点燃D处酒精灯之前，先通一会儿N2，其目的是将装置的空气排尽，防止加热时发生爆炸。
（2）A中无水CuSO4变蓝，说明气体产物中含有水；B中澄清石灰水变浑浊，证明气体产物中含有CO2。
（3）在加热的条件下一氧化碳会与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，所以实验中观察到D装置中黑色固体变红，E装置中澄清的石灰水变浑浊，则说明气体产物中还有CO。
（4）由于一氧化碳有毒，会污染环境，一氧化碳具有可燃性，F处为尾气处理装置，可以用①气球收集，也可以用④点燃尾气（一氧化碳点燃生成无毒的二氧化碳），也可以用②排水法收集（长管进长管出才能排出水），而③短管出无法排出水，由于一氧化碳难溶于水，短管会排出一氧化碳，故不合理，故装置中合理的是①②④。
变式3：（2024九上·余杭期末）小科利用“氢气还原氧化铜"实验验证水的组成，实验装置及药品如图所示，实验前后测定的数据如表所示。回答问题：
实验前 实验后
硬质玻璃管及其内药品的质量/克 75.6 69.2
U形管及其内药品的质量/克 110.8 118.2
（1）为了实验安全，不开后加热硬质玻璃管内氧化铜前，应先进行的实验操作是　 　。
（2）实验中观察到硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红，则发生反应的化学方程式为　 　。
（3）验证水的组成的原理为：根据硬质玻璃管及其内药品在反应前后的质量差m1，U形管及其内药品在反应前后的质量差m2，可计算出水中氢、氧元素的质量比为　 　(用m1、m2表示)。
（4）若实验过程中小科操作无误，依据实验数据，分析产生误差的可能原因　 　(写出1点)。
【答案】（1）通一段时间的氢气
（2）CuO＋H2Cu＋H2O
（3）(m2—m1)∶m1
（4）U形管中的碱石灰吸收了空气中的水和二氧化碳
【解析】氢气还原氧化铜 ，反应后得到水和红色的铜。
【解答】（1） 为了实验安全，加热硬质玻璃管内氧化铜前，应先进行的实验操作是通一段时间的氢气，这样可以排除装置中空气，防止空气与氢气混合导致发生爆炸。
（2）实验中观察到硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红是由于氢气与氧化铜发生还原反应生成红色的铜。
（3）根据硬质玻璃管及其内药品在反应前后的质量差m1，U形管及其内药品在反应前后的质量差
m2 ， m2-m1 即为氢元素质量， 水中氢、氧元素的质量比为(m2-m1)∶m1 。
（4）碱石灰右端还与空气相连，这样会导致空气在水和二氧化碳进入装置，影响实验结果。
1．（2023九上·永康期末）下图表示了金属活动性顺序表中铜、锡和铝被人类大规模冶炼、利用的大致年限。
分析该图的规律，你认为金属被大规模冶炼、利用的先后顺序跟下列哪个因素有关（　　）
A．金属的导电性 B．金属的延展性 C．金属的颜色 D．金属的活动性
【答案】D
【解析】根据图片提取信息，从而对各个选项进行判断即可。
【解答】根据图片可知，从左到右，金属的活动性越来越弱。而金属的活动性越弱，被发现的时间越早，故D正确，而A、B、C错误。
2．（2023·金华模拟）小明将甲、乙、丙三种金属与两种溶液反应，并根据实验现象编制了如图的检索表，根据检索表可知甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为（　　）
A．甲＞乙＞丙 B．乙＞丙＞甲 C．丙＞甲＞乙 D．甲＞丙＞乙
【答案】A
【解析】本题考查的是金属的活动性顺序的应用。
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，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此判断能否发生反应，进而可确定三种金属活动性由强到弱的顺序。
【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，甲能与盐酸反应，乙、丙不能与盐酸反应，说明甲的位置排在氢的前面，乙、丙的位置排在氢的后面，即甲＞H＞乙、丙。
如果把乙、丙分别放入硝酸银溶液中，乙能与硝酸银溶液反应，丙不能，说明乙的金属活动性比银强，丙的金属活动性比银弱，即乙＞银＞丙。
则三种金属的活动性顺序为：甲＞乙＞丙。
3．（2023·台州）硫酸锌(ZnSO4)可用于治疗锌缺乏引起的食欲不振、生长发育迟缓等病症。下列选项中的两种物质，不能直接反应制得硫酸锌的是（　　）
A．Zn和H2SO4 B．ZnO和H2SO4 C．ZnCO3和H2SO4 D．Zn和Na2SO4
【答案】D
【解析】制得硫酸锌可以利用金属锌或者其化合物与其他化合物之间的反应制得。
【解答】A. 反应生成硫酸锌和氢气；
B.反应生成硫酸锌和水；
C.反应生成硫酸锌，水和二氧化碳；
D.这两者物质不能反应。
4．（2024九上·余杭期末）下列物质的转化中，只有加入酸才能一步实现的是（　　）
A．CaCO3→CaCl2 B．Fe→FeSO4
C．NaOH→NaCl D．Ba(NO3)2→BaSO4
【答案】A
【解析】根据各组物质的性质分析，由各物质性质确定各转化方法。
【解答】A、碳酸钙为沉淀的盐，生成氯化钙只能与盐酸反应，符合题意；
B、铁与硫酸或硫酸铜反应都会生成硫酸亚铁，不符合题意；
C、氢氧化钠与氯化铜、盐酸等反应都能生成氯化钠，不符合题意；
D、硝酸钡与硫酸、硫酸钠等反应都能生成硫酸钡，不符合题意；
故选A。
5．（2024九上·拱墅期末）将一定量的金属M加入到ZnCl2和CuCl2的混合溶液中，充分反应后过滤，得固体滤渣，滤液为无色，向滤渣中滴加稀硫酸气泡产生，下列有关金属M.Zn.Cu的金属活动性判断一定正确的是（　　）
A．M>Zn B．Zn>M C．M>Cu D．Cu>M
【答案】C
【解析】金属活动性顺序的应用：活泼性强的金属能将活泼性弱的金属从他的盐溶液中置换出来。活泼性较强的金属能将氢从酸中置换出来。
【解答】滤液为无色，说明氯化铜已完全反应，则金属活动性：M>Cu；向滤渣中滴加稀硫酸，有气泡产生，说明滤渣中含有能与稀硫酸反应的金属，该金属可能是锌，也可能是M，所以无法确定M与锌的活动性强弱。故选C。
6.（2024九上·江北期末）下列物质间的转化不能实现的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A、根据二氧化碳的性质分析；
B、根据氧化铁发生还原反应可生成铁分析；
C、根据硫与铁能发生反应分析；
D、根据氧化铜不能与水反应分析。
【解答】A、二氧化碳与水反应可生成碳酸，不符合题意；
B、一氧化碳与氧化铁反应可生成铁，不符合题意；
C、硫与铁反应可生成硫化亚铁，不符合题意；
D、氧化铜不能与水反应生成氢氧化铜，符合题意；
故选D。
7.（2024·舟山模拟）如图是初中四种常见物质之间的常见反应关系图，图中“—”表示相连的两种物质能反应，“→”表示两端的物质通过一步反应能转化。下列说法不正确的是（　　）
A．X一定是Ca（OH）2 B．X与Y反应能生成NaOH
C．X与Y不可能都是盐 D．Y可能是钠盐
【答案】A
【解析】碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，碳酸钠、氢氧化 钙都能转化成氢氧化钠，都能和硫酸反应，则X、Y分别是碳酸钠、氢氧化钙中的一种，据此分析判断。
【解答】A.由分析可知，X可能是Ca（OH）2，也可能是碳酸钠，故A错误符合题意；
B.由图可知，X与Y反应能生成NaOH，故B正确不合题意；
C.X、Y都能转化成碱，碱和盐反应生成新碱和新盐，则X与Y不可能都是盐，故C正确不合题意；
D.Y能转化成氢氧化钠，则Y可能是钠盐，故D正确不合题意。故选A。
8.（2023·宁波）有一包固体样品，可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小宁进行了如下实验.根据实验现象，下列判断错误的是（　　）
A．滤液丙中含有氯化铁
B．沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡
C．滤液甲中一定不存在氢氧化钠
D．样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
【答案】C
【解析】根据氢氧化钡与氯化铁反应产生氢氧化铁沉淀和氯化钡，氯化钡与硫酸反应会产生硫酸钡沉淀，硫酸钡沉淀不能溶于盐酸，氢氧化铁可溶于盐酸产生氯化铁黄色溶液分析。
【解答】固体样品加足量水过滤，得滤液甲，甲加入足量稀硫酸，产生沉淀，说明滤液甲中含钡离子，固体样品中含氢氧化钡，沉淀乙加足量稀盐酸得黄色滤液丙和沉淀，则沉淀乙中含氢氧化铁和硫酸钡，固体样品中含氯化铁、硫酸钠；
A、滤液丙中含有氯化铁，不符合题意；
B.沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡 ，不符合题意；
C.滤液甲中可能存在氢氧化钠 ，符合题意；
D.样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡 ，不符合题意；
9.现有质量相等的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价）。则下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙、丙依次可能是、、
B．金属活动性：甲>乙>丙
C．相对原子质量：乙>丙>甲
D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙
【答案】D
【解析】A. 金属的活动性越强，相同条件下与酸反应时，反应越剧烈，反应速率越快，甲、乙、丙的活动顺序是乙>甲>丙，依次可能是镁、锌、铁，即如果乙是镁，甲可能是锌，丙可能是铁，选项错误；
B. 由A的分析可知，金属活动性顺序是乙>甲>丙，选项错误；
C. 当生成物中金属元素的化合价相同时，金属的相对原子质量越小，生成氢气越多，相对原子质量：丙>乙>甲，选项错误；
D. 根据质量守恒定律可知，生成氢气的质量等于参加反应的酸中氢元素的质量，参加反应的酸越多，生成氢气越多，消耗硫酸的质量：甲>乙>丙，选项正确。
10.（2023九上·温州期末）将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中，反应完成后有2种金属剩余，则它们生成氢气的质量关系是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】根据金属活动性顺序越强的金属与酸反应速率越快，化合价相等时，相对原子质量越小的金属等质量完全反应时产生氢气质量越多分析。
【解答】 镁、铁、锌三金属活动性强弱顺序为镁>锌>铁，形成化合物时均为+2价，且相对原子质量关系为锌>铁>镁，将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中，反应完成后有2种金属剩余，则剩余金属为镁和铁，即三金属反应的速率由快到慢的顺序为镁、锌、铁，反应结束后产生氢气质量关系为镁＝铁>锌；
11.在托盘天平的两盘上各放一只质量相同的烧杯，在两只烧杯里分别加入100g溶质质量分数为19.6%的稀硫酸，将天平调节至平衡，然后向左盘的烧杯中投入一定质量的铁，向右盘的烧杯中投入一定质量的镁，均恰好完全反应。下列说法正确的是（　　）
A．实验结束后，指针偏向右盘
B．由于消耗的硫酸质量相等，实验结束后，指针不偏转
C．实验结束后，欲使天平重新平衡，则可向右盘的烧杯中加入6.4g的镁
D．实验结束后，欲使天平重新平衡，则可向左盘的烧杯中加入6.4g的铁
【答案】C
【解析】天平的左边增加的质量为x
解得x=10.8g，
天平的右边增加的质量为y
解得：y=4.4g＜10.8g
所以，实验结束后，指针偏向左盘，要使天平平衡，天平的右边应增重10.8g-4.4g=6.4g，由于镁与硫酸恰好反应，加入6.4g镁没有硫酸与之反应，天平增重6.4g，天平会平衡。
由上述计算分析可知，C正确。
12．天平两边各放质量相等的烧杯，分别盛有等质量、等质量分数的足量稀硫酸，此时天平平衡。然后在两边的烧杯中各加入下列物质，充分反应后天平仍保持平衡的是（　　）
①10克铁和10克氧化铁 ②10克铜和10克氧化铜
③5.6克铁和6.5克锌 ④6.5克锌和6.3克氧化锌
A．①②③ B．①②④ C．②④ D．③④
【答案】C
【解析】①铁和稀硫酸反应生成氢气，会使总质量增加小于10g；氧化铁和稀盐酸反应，生成氯化铁和水，总质量增加10g，因此天平不平衡；
②铜与稀硫酸不反应，因此总质量增加10g；氧化铜与稀盐酸反应，但是没有气体生成，因此总质量增加10g，因此天平平衡；
③5.6g铁与稀盐酸反应生成生成0.2g氢气，总质量增加：5.6g-0.2g=5.4g；6.5g锌和稀盐酸反应也生成0.2g氢气，因此总质量增加：6.5g-0.2g=6.3g，因此天平不平衡；
④6.5g锌和稀盐酸反应生成0.2g氢气，因此总质量增加：6.5g-0.2g=6.3g；6.3g氧化锌和稀盐酸反应，没有气体生成，总质量增加6.3g，因此天平平衡。
那么天平仍然平衡的是②④。
13.（2021·浙江九年级专题练习）在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相等、溶质质量分数相同的稀盐酸，然后在左边烧杯中放入镁，在右边的烧杯中放入与镁质量相等的铝。待充分反应后，下列分析错误的是
A．天平保持平衡，左边烧杯中，酸没有剩余，镁可能有剩余
B．天平保持平衡，右边烧杯中，酸没有剩余，铝一定有剩余
C．天平失去平衡，左边烧杯中，酸一定剩余，镁一定没剩余
D．天平失去平衡，右边烧杯中，酸可能剩余，铝一定没剩余
【答案】D
【解析】A、根据化学方程式Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑可知，参加反应的镁与生成的氢气的质量比质量比为质量比
质量比为24：2，由化学方程式2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑可知，参加反应的铝与生成的的氢气的质量比为54：6=18：2，即生成等质量的氢气，消耗镁的质量多一些，则当天平保持平衡时，即生成的氢气质量相同，酸都没剩余，左边镁可能剩余，选项正确；
B、根据化学方程式Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑可知，参加反应的镁与生成的氢气的质量比为24：2，由化学方程式2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑可知，参加反应的铝与生成的的氢气的质量比为54：6=18：2，即生成等质量的氢气，消耗镁的质量多一些，即右边铝反应的质量比镁少，一定有剩余，选项正确；
C、根据化学方程式Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑可知，参加反应的镁与参加反应的盐酸的质量比为24：73，由化学方程式2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑可知，参加反应的铝与参加反应的盐酸的质量比为54：219=18：73，当天平失去平衡时，即生成的氢气质量不同，由于镁完全反应消耗的酸少，因此左边烧杯镁一定完全反应，酸一定剩余（否则两边烧杯的酸均完全反应，天平平衡），选项正确；
D、根据化学方程式Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑可知，参加反应的镁与参加反应的盐酸的质量比为24：73，由化学方程式2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑可知，参加反应的铝与参加反应的盐酸的质量比为54：219=18：73，右边烧杯中，酸可能剩余，铝也可能剩余，也可能恰好完全反应均无剩余，选项错误，故选D。
14．（2024九上·杭州期末）在FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入Zn粉，下列说法错误的是（　　）
A．若反应完成后Zn无剩余，溶液中若有CuCl2，则一定有FeCl2
B．若反应完成后Zn无剩余，溶液中若无CuCl2，则可能有FeCl2
C．若反应完成后Zn有剩余，则溶液中有ZnCl2，无CuCl2和FeCl2
D．若反应完成后Zn有剩余，则溶液中有ZnCl2，无CuCl2，可能有FeCl2
【答案】D
【解析】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，排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液反应，且两金属活动性相差越大越容易反应。
解答】在FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入Zn粉， 锌要先与氯化铜反应，然后再与氯化亚铁反应。
A.若锌无剩余，氯化铜未全部反应，则溶液中一定有氯化亚铁没有反应，不符合题意；
B.若锌无剩余，溶液中无氯化铜，则氯化亚铁可能也全部反应，也可能剩余，不符合题意；
C.若锌有剩余，则溶液中一定没有氯化铜和氯化亚铁，不符合题意；
D.若锌有剩余，则溶液中一定没有氯化铜和氯化亚铁，符合题意；
故答案为：D。
15.（2023·桐乡模拟）向硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到固体A和液体B，回答下列问题。
①若液体B仍呈蓝色，则B中一定含有的溶质有　 　。
②若液体B呈无色，且向固体A中加入稀盐酸后产生气泡，则固体A中一定含有的物质有　 　。
【答案】Cu(NO3)2 、Zn(NO3)2；Ag、Cu、Zn
【解析】 向硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量锌 ，锌粉先和硝酸银反应再与硝酸铜反应，过滤后的固体A能与稀盐酸反应，说明加入的锌粉是过量的。
【解答】1.液体B仍呈蓝色，则液体B中一定有硝酸铜，故一定无硝酸银，反应后会生成硝酸锌；
2.固体A中加入稀盐酸后产生气泡，说明锌粉过量，故原溶液中的铜和锌全部被置换出来了，固体一定有 Ag、Cu、Zn 。
16．（2022九上·舟山期中）等质量的A、B两种物质分别与等质量的同浓度的稀盐酸充分反应，反应产生气体的质量与反应时间的关系如甲图所示．请回答下列问题：
①若A，B为Mg、Zn中的一种，则A是　 　。
②若A，B为碳酸钠粉末和碳酸钙块状固体中的一种，反应结束后，则它们消耗的酸 　 　 （填“A多”、“B多”或“相等”）．B反应至a点时，所得溶液的溶质为 　 　
【答案】Mg；相等；氯化钙 氯化氢
【解析】根据镁的活动性大于锌，与酸反应时速率镁大于锌，碳酸钠和碳酸钙与等量酸反应产生相等二氧化碳时，消耗盐酸质量相等，酸过量时，溶液中溶质除生成物外还有反应物剩余分析。
【解答】 ①若A，B为Mg、Zn中的一种，由图像要中科大，相同时间A产生气体质量多，即A反应速率快，则A是活动性强的镁。②若A，B为碳酸钠粉末和碳酸钙块状固体中的一种，反应结束后，产生气体相等，由方程式
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
73 44 73 44
则它们消耗的酸相等，B反应速率慢，则为碳酸钙块状固体，反应至a点时，盐酸有剩余，所得溶液的溶质为氯化钙、氯化氢。
17.（2022·浙江舟山·中考真题）小舟归纳了金属及其化合物之间的部分转化关系，如图所示。
（1）请写出符合图中转化规律①的化学方程式___________（写一个即可）。
（2）我国古代劳动人民最早发明使用湿法炼铜，其原理是：第一步用硫酸将铜矿中的铜转变为可溶性的硫酸铜，第二步将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。其中利用了图中转化规律⑧的是第___________步。
【答案】2Mg+O22MgO（合理即可） 二
【解析】(1)转化规律①是金属转化为金属氧化物，如镁在氧气中燃烧生成氧化镁，反应的化学方程式为：；
(2)转化规律⑧是盐转化为金属，铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，是盐转化为金属，故填：二。
18．（2023·杭州模拟）现有一包白色固体混合物，可能由硫酸铜、碳酸钙、碳酸钾、硫酸钠、氯化钡中的一种或几种混合而成，为确定其组成进行如图所示的实验： 试推断：
（1）气体B是　 　（填化学式）
（2）混合物中一定含有的物质是　 　（填化学式）。
【答案】（1）CO2（2）BaCl2
【解析】根据碳酸盐沉淀可溶于酸且产生二氧化碳，硫酸钡和氯化银沉淀不溶于酸，硫酸铜溶液呈蓝色，结合各步反应的现象分析。
【解答】（1）气体B为白色沉淀A与盐酸反应制得，由所给物质可知，白色沉淀一定是碳酸盐沉淀，则B为二氧化碳，化学式为 CO2 。
（2）白色固体加足量水得沉淀A和无色溶液，硫酸铜溶液呈蓝色，则一定不含硫酸铜，A加盐酸全部溶解，有气体生成，说明沉淀A中一定不含硫酸钡，可能是碳酸钙或碳酸钡中的一种或两种，无色滤液加硝酸银和硝酸得白色沉淀C，则混合物中一定有氯化钡，一定不含硫酸钠，碳酸钙、碳酸钾至少含一种。
19．（2023·绍兴模拟）实验室可用如图所示的装置模拟炼铁过程。
（1）加热前，先往大玻璃管中通入一氧化碳气体的目的是　 　。
（2）若玻璃管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量管内固体质量，比反应前减少了2.4克，则玻璃管中加入的氧化铁质量是　 　克。
（3）B装置除了吸收反应生成的二氧化碳外，还具有的作用是　 　避免污染
【答案】（1）防止加热时可能发生爆炸
（2）8
（3）收集气体
【解析】一氧化碳能够还原氧化铁，生成物为二氧化碳和单质铁，再利用B中的氢氧化钠来吸收产生的二氧化碳，通过吸收的二氧化碳的质量来计算生成的铁的质量。
【解答】（1）一氧化碳纯度高时易在空气中爆炸，故在实验前先通入一氧化碳排出其中的气体，避免其发生爆炸；
（2）
160 M=56*2+16*3-2*56=48
X 2.4
故
（3）一氧化碳属于污染性气体，故应避免排放到空气中，故B还可以收集一氧化碳。
20.（2023九上·上虞期末）某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：
（1）A试管中实验现象是　 　。
（2）只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是______(填字母)。
A．Cu、Ag、稀盐酸 B．Cu、AgNO3溶液
（3）实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想：这四种猜想中明显不合理的是______(填字母)。
A．Zn、Cu、Ag B．Zn、Cu C．Cu、Ag D．Ag
【答案】（1）锌片的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色 （2）B （3）B
【解析】（1）根据锌与硝酸铜的反应生成硝酸锌和铜分析；
（2）根据金属能否与酸反应或盐反应验证金属活动性强弱分析；
（3）根据向硝酸铜和硝酸银混合溶液加入锌片，锌先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应分析。
【解答】（1） A试管中为锌与硝酸铜的反应，实验现象是锌片的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色。
（2）铜、银都不与稀盐酸反应，不能证明铜和银的活动性，A错误；铜能与硝酸银溶液反应，可证明铜的活动性大于银，B正确。
（3）向硝酸铜和硝酸银混合溶液加入锌片，锌先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应，所以固体中一定有银，可能有铜或铜和锌，即固体中有锌则应该一定有铜，B不合理。
21.（2023九上·上虞期末）某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：
（1）A试管中实验现象是　 　。
（2）只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是______(填字母)。
A．Cu、Ag、稀盐酸 B．Cu、AgNO3溶液
（3）实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想：这四种猜想中明显不合理的是______(填字母)。
A．Zn、Cu、Ag B．Zn、Cu C．Cu、Ag D．Ag
【答案】（1）锌片的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色 （2）B （3）B
【解析】（1）根据锌与硝酸铜的反应生成硝酸锌和铜分析；
（2）根据金属能否与酸反应或盐反应验证金属活动性强弱分析；
（3）根据向硝酸铜和硝酸银混合溶液加入锌片，锌先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应分析。
【解答】（1） A试管中为锌与硝酸铜的反应，实验现象是锌片的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色。
（2）铜、银都不与稀盐酸反应，不能证明铜和银的活动性，A错误；铜能与硝酸银溶液反应，可证明铜的活动性大于银，B正确。
（3）向硝酸铜和硝酸银混合溶液加入锌片，锌先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应，所以固体中一定有银，可能有铜或铜和锌，即固体中有锌则应该一定有铜，B不合理。
22．（2022·浙江九年级阶段练习）甲、乙是两种常见的单质，A、B、C、D，E、F是六种常见的化合物，其中B在常温下是液体，C是一种盐，它们在一定条件下，有如下的转化关系。
（1）请写出下列物质的化学式：A____，甲____；
（2）写出C与E反应的化学方程式____。
【答案】CuO H2 2NaOH+CuCl2 = 2NaCl + Cu(OH)2↓
【解析】根据题干提供的信息结合已有的物质的性质进行分析解答，B在常温下是液体，故B可能是水，C是一种盐，则A和D反应生成的是盐和水，A和甲加热能生成水和乙，故A可能是氧化铜，甲可能是氢气，生成的乙是铜；C能与E反应生成蓝色沉淀F（氢氧化铜）和氯化钠，故C可能是氯化铜，故D可能是盐酸，A是氧化铜；据此解答。
（1）根据分析可知，A是氧化铜，化学式为CuO，甲可能是氢气，化学式为H2；
（2）根据分析可知C是氯化铜，E是氢氧化钠，反应化学方程式2NaOH+CuCl2 = 2NaCl + Cu(OH)2↓
23．（2022·浙江九年级专题练习）下图中的是初中化学常见的化合物，且分别是由、、、、、中的两种或三种元素组成的，其中、是氧化物，中两种元素的质量之比为2：3；、、为相同类别的化合物，易溶于水并放出大量的热，的溶液呈蓝色。图中的“一”表示两端的物质间能发生化学反应，“→”表示物质间存在转化关系；部分反应物、生成物或反应条件已略去。
（1）的化学式为__________。
（2）写出和反应的化学方程式：____________。
（3）和反应的基本反应类型为______________。
（4）写出→发生分解反应的化学方程式：____________。
【答案】CuSO4 2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O 复分解反应 Cu（OH）2△CuO +H2O
【分析】F易溶于水会放出大量的热，故F是氢氧化钠；G的溶液呈蓝色，那么G是硫酸铜；氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种是氧元素。B和E是氧化物，E中两种元素的质量比为2:3，那么E是三氧化硫，S元素和O元素的质量比=32:48=2:3 ；三氧化硫与氢氧化钠反应生成的硫酸钠和水，B也是氧化物，故B是水，那么A是硫酸钠；C、F、H的物质类别相同，F是碱，故C和H也是碱；G是硫酸铜，硫酸铜与碱H发生的是复分解反应，根据复分解反应发生的条件，故一定会生成氢氧化铜沉淀，故C是氢氧化铜沉淀，氢氧化铜加热分解生成氧化铜和水；F是氢氧化钠，故H一定是氢氧化钙，D是硫酸钙。把推断出的物质代入，推断正确。
【解析】（1）G是硫酸铜，化学式为CuSO4。
（2）E是三氧化硫，F是氢氧化钠，二者反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O。
（3）G是硫酸铜， H是氢氧化钙，二者在溶液中相互交换成分反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钙，反应的基本反应类型为复分解反应。
（4）C是氢氧化铜，C→B发生的是氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水的反应，反应的化学方程式：Cu（OH）2 △CuO +H2O
24.（2023·上城模拟）小金进行了模拟炼铁实验。选用CO和氧化铁粉末进行反应，实验步骤如下：
I.连接好装置，并检查装置的气密性；
II装好药品，先通一会儿CO，再点燃酒精喷灯；
III.实验结束， 。
（1）步骤Ⅲ中缺少的操作应为 。（填序号)
A．先撤酒精喷灯，再继续通CO B．先停止通CO，再撤酒精喷灯
（2）装置B的作用除吸收、检验CO2外，还起到的作用是　 　。
（3）实验开始时加入a克纯氧化铁粉末，实验结束后取出玻璃管内的固体称量为b克，当b为　 　(用含有a式子表示)时，可判断氧化铁已完全转化为铁。
【答案】（1）A
（2）收集CO， 防止污染空气
（3）0.7a
【解析】金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程。用碳、一氧化碳、氢气等还原剂与金属氧化物在高温下发生还原反应，获得金属单质。
【解答】（1）实验结束后，应该先撤酒精喷灯，再继续通CO，防止生成的铁在高温的环境下和氧气反应重新变成氧化铁；选A；
（2）CO是有毒气体，装置B的作用除吸收、检验CO2外，还起到的作用是收集CO， 防止污染空气；
（3）氧化铁全部转化为铁，氧化铁中铁的质量分数=112/160；所以铁的质量b=a×=0.7a；
25．（2023九下·金华月考）某气体X可能是由H2、CO、CO2中的一种或几种组成，为了解其组成情况，小金设计了如下装置进行实验。
请回答下列问题：
（1）写出CO还原CuO的化学方程式：　 　；
（2）如果省略B装置，对实验结果的影响是：　 　；
（3）气体X通过整套装置时，A中液体不浑浊，C中黑色粉末变成光亮的红色，D中液体变浑浊，则气体X的组成情况是　 　；
（4）若要检验H2的存在，则应对该装置作何改进　 　。
【答案】（1）CO+CuO Cu+CO2
（2）无法验证原混合气体中是否含有CO气体
（3）CO或CO、H2
（4）BC之间增加浓硫酸装置，CD之间增加无水硫酸铜装置
【解析】（1）根据反应物、反应条件和生成物，写出反应的化学方程式。
（2）氢氧化钠溶液用于吸收气体中的二氧化碳气体，只有B将其中的二氧化碳气体全部吸收，才能不对后面的验证产生影响。即如果后面D中石灰水变浑浊，则说明反应有二氧化碳产生，即一氧化碳和氧化铜发生了反应，即原来气体含有一氧化碳气体。
（3）A中澄清的石灰水不浑浊，则说明气体中肯定没有二氧化碳。而C中黑色粉末变成光亮的红色，说明氧化铜被还原，则原来气体可能存在一氧化碳或氢气。而D中变浑浊，则说明肯定存在一氧化碳，据此分析解答。
（4）氢气还原氧化铜生成铜和水，因此检验是否有水生成是检验存在氢气的关键。则在反应前要利用浓硫酸的吸水性去掉水分，在反应装置后加入无水硫酸铜检验水的生成，据此分析解答。
【解答】（1）一氧化碳和氧化铜反应，生成铜单质和二氧化碳，则反应的方程式为： CO+CuO Cu+CO2 。
（2）如果省略B装置，对实验结果的影响是：无法验证原混合气体中是否含有CO气体；
（3）气体X通过整套装置时，A中液体不浑浊，C中黑色粉末变成光亮的红色，D中液体变浑浊，则气体X的组成情况是：CO或CO、H2。
（4）若要检验H2的存在，则应对该装置的改进如下：BC之间增加浓硫酸装置，CD之间增加无水硫酸铜装置。
26．（2024九上·瓯海期中）小科利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铜”实验。实验步骤如下：
步骤1：连接装置并检查装置的气密性，在确保装置气密性良好的基础上，按图示在各装置中添加药品。
步骤2：缓慢推注射器活塞，利用甲酸（一种无色溶液，溶质为）与浓硫酸在80℃水浴的条件下制备一氧化碳。
步骤3：待万用瓶中澄清水下降至安全线以下后再点燃酒精灯。
步骤4：当中出现 ▲ 现象时，可熄灭酒精灯；待装置完全冷却后，再进行整理。
（1）步骤2中是利用浓硫酸的脱水性（将有机物中的氢氧元素脱出，结合成水被浓硫酸吸收）来制取，该反应属于　 　反应。（填基本反应类型）
（2）点燃酒精灯前，需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是　 　。
（3）步骤4中的现象是　 　。
【答案】（1）分解
（2）排尽W型管内的空气，防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸
（3）红色固体全部变黑
【解析】甲酸在浓硫酸加热的条件下发生分解反应生成一氧化碳和水，实验前需要用一氧化碳排净装置内空气，纯净的一氧化碳与氧化铜加热反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳可用澄清的石灰水进行检验，据此分析。
【解答】（1）由一种物质生成两种或多种物质的反应，为分解反应；步骤2中是利用浓硫酸的脱水性（将有机物中的氢氧元素脱出，结合成水被浓硫酸吸收）来制取CO，即甲酸分解为一氧化碳和水，该反应属于分解反应；
（2）一氧化碳具有可燃性，与空气混合受热可能会发生爆炸；点燃酒精灯前，需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是排尽W型管内的空气，防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸；
（3）步骤4中的现象是红色固体全部变黑现象时，可熄灭酒精灯；待装置完全冷却后，再进行整理。
故答案为：（1）分解；（2）排尽W型管内的空气，防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸；（3）红色固体全部变黑。
27．（2023九下·永康模拟）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。某科学研究小组同学在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是对干扰气体的鉴定，其判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是通过讨论研究小组同学对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型：
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物（甲烷已完全反应）成分，应用思维模型设计了如图实验方案，将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，则该气体燃烧后的产物成分有　 　 ；
（2）实验中小阳同学发现B中黑色CuO变红，C中澄清石灰水变浑浊，得出了天然气燃烧后的气体产物中有CO2和CO结论。小莲认为该结论不严谨，理由是　 　；
（3）交流时，小莲提出，只要先从a处通一段时间混合气体，观察现象，再点燃B处酒精灯加热，继续观察现象，就可顺利完成气体产物成分的检验。小莲提出在加热前先通一段时间的混合气体，其目的是　 　；
（4）实验方案中，装置C可归属于上述思维模型中的　 　环节。
【答案】（1）H2O
（2）CO和CuO反应也会产生CO2 ，对CO2检验形成干扰
（3）排尽装置中的空气，防止气体不纯发生爆炸；检验气体中是否含有二氧化碳气体。
（4）气体检验、尾气处理
【解析】（1）无水硫酸铜遇水变蓝，二氧化碳会会使澄清石灰水变浑浊。
（2）甲烷、一氧化碳等可燃性气体与空气混合后加热，如果气体不纯可能会发生爆炸。
【解答】（1）无水硫酸铜变蓝说明有水，因此说明气体燃烧后的产物成分有水。
（2）C中澄清石灰水变浑浊，说明进入C装置的气体为二氧化碳。但是由于黑色CuO变红，说明CuO发生了氧化还原反应，CuO与CO反应也会产生二氧化碳。所以无法确定原气体中是否有二氧化碳。
（3）小莲提出在加热前先通一段时间的混合气体，是由于甲烷、一氧化碳等可燃性气体与空气混合后加热，如果气体不纯可能会发生爆炸，因此其目的是为了防止发生爆炸。同时当还未加热时，氧化铜不会发生氧化还原反应，因此当C中澄清石灰水变浑浊时，说明气体中存在着二氧化碳。
（4）实验方案中，装置C既可以检验生成的二氧化碳，又可以收集未完全反应的一氧化碳，则装置C可归属于上述思维模型中的气体检验、尾气处理环节。
28.为进一步确定湖边收集的气体的组成，同学们进行了以下探究过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
【提出猜想】收集的气体中可能含有CH4、CO2、CO和H2O。
【查阅资料】CO+CuOCu+CO2 CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O
【设计方案】：学习小组的同学经过讨论，设计了如图所示的装置进行“猜想”的实验探究。已知：A为储气罐，存放湖边收集的气体；B中装有浓硫酸；C中装有CuO；D中盛装无水硫酸铜白色粉末；E中装有氢氧化钙溶液。
【讨论与交流】
（1）该系列装置还缺少尾气处理装置，写出一种你认为可行的尾气处理方法　 　。
（2）请你设计完成如图方框内的实验方案(选用下列装置，按连接顺序填写)　 　。
（3）原气体中若含有CH4，则D中的现象是　 　。
（4）老师认为以上设计仍有缺陷，不能确定CO气体是否存在。小王同学和小李同学想通过定量实验的方法进行检验，于是对实验方案进行了改进，E装置中的试剂改为足量的氢氧化钠溶液，同时对D、E装置在实验前后的质量进行称量，数据计入下表中：
反应前 反应后
D装置 100g 103.6g
E装置 120g 125.5g
你认为根据上述数据计算后能否得出原气体中含有CO的结论，并简要分析：　 　。
【答案】（1）点燃处理或用气球收集处理等
（2）2、1、3
（3）白色固体变成蓝色
（4）能，由方程式可知，D装置增重质量为甲烷与氧化铜反应产生水的质量，同时生成二氧化碳质量为4.4克，而E装置增重质量为吸收二氧化碳质量，为5.5克。
29．（2024九上·诸暨月考）某化学兴趣小组为了测定镁铜合金中镁的质量分数，取出2克合金样品，每次加入稀硫酸10克，共加入稀硫酸4次，充分反应后，过滤.洗涤.干燥.称重，得到的实验数据如图所示：
（1）这四次实验中，第　 　次实验开始加入的稀硫酸已经过量。
（2）合金样品中镁的质量分数为　 　；
（3）计算稀硫酸的质量分数为多少？（写出计算过程，结果保留到小数点后一位）
【答案】（1）3
（2）70%
（3）H2SO4%=×100%=20.4%
30．（2023九上·平湖期中）人类的生产生活离不开金属。
（1）下列铜制品的用途中，利用金属导电性的是　 　。
（2）某兴趣小组为了测定铜钱（铜锌合金）中铜的质量分数，取多枚铜钱放入烧杯中，另取80克稀硫酸，分四次等质量加入，每次均充分反应，实验数据记录如下表。
实验次数 1 2 3 4
稀硫酸的用量/克 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 20.0 17.4 14.8 13.8
分析上述数据，请回答下列问题：
①第4次实验结束后溶液的pH ▲ 7(填“＞”.“＝”或“＜”)。
②计算铜钱中铜的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
③计算参加反应的稀硫酸中的溶质质量（计算结果保留一位小数）。
【答案】（1）B
（2）解：①＜；
②铜钱总质量： 20克 +（20克-17.4克）= 22.6克
铜钱中铜的质量为： 13.8克
铜钱中铜的质量分数 Cu% = 13.8克/22.6克×100% = 61.1%
③ 铜钱中锌的质量为：22.6克-13.8克 = 8.8克
设参加反应的稀硫酸中含H2SO4的质量为x
Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
65 98
8.8克 x
65：98=8.8g：x
X=13.3g
【解析】（1）物质的性质决定物质的用途，根据常见金属的性质与用途分析。
（2）根据第一次.第二次和第三次固体都是减少了2.6g，第四次只减少了1g，所以此时硫酸过量。
结合生成固体的质量求算样品中铜的质量分数，参加反应的稀硫酸中的溶质质量。
【解答】（1）A.铜火锅，利用了铜具有良好的导热性，故不符合题意。
B.铜导线，利用了铜具有良好的导电性，故符合题意。
C.铜钟，利用了铜振动时发声的性质，故不符合题意。
故答案为：B。
（2）①第一次.第二次和第三次固体都是减少了2.6g，第四次只减少了1g，所以此时硫酸过量。所以第4次实验结束后溶液的pH＜7。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第二章 易错题与重难点
易错点一、金属和酸反应与天平平衡问题相结合
解决酸与金属反应过程中天平是否平衡的问题时，要考虑反应生成氢气速率和最终生成氢气的质量。
若有铜或其他不溶解也不反应的物质，不应减去，仍在天平上。
典例1：（2023九上·玉环月考）在杠杆的两端分别挂着质量体积都相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡，然后将两球分别浸没在稀硫酸和硫酸铜溶液中片刻，如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．铝球一定是空心的 B．左边烧杯中的溶液质量减少了
C．去掉两烧杯杠杆仍平衡 D．右边铁球上出现红色物质
变式1：（2022九上·金华期中）如图所示，烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，天平调平后，同时向其中分别加入等质量的过量锌 片和铁片，则反应开始到反应结束的过程中，天平指针指向的变化是（　　）
A．先向左偏后平衡 B．先向左偏后向右偏
C．先向右偏后平衡 D．先向右偏后向左
变式2：天平左右托盘各放一盛有20g溶质质量分数为18.25%的盐酸的烧杯，将天平调整平衡，然后在左盘烧杯中加入5g铁，在右盘的烧杯中加入5g锌，充分反应后天平将（　　）
A．向右盘倾斜 B．仍然平衡 C．向左盘倾斜 D．无法判断
变式3：铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，与我们生活息息相关。
（1）用下列试剂验证这三种金属的活动性顺序。能达到目的是___________（填序号）
A．硫酸铝溶液 B．硫酸亚铁溶液 C．硫酸铜溶液
（2）天平两托盘上的烧杯中，分别放在50克、溶质质量分数9.8%的稀硫酸，调整天平至平衡后，向天平左端烧杯中加入4.4克铁锈（不含单质铁），写出铁锈与稀硫酸发生反应的化学方程：___________；欲保持天平平衡，应向右端的烧杯中加入金属镁质量为___________克。
易错点二、金属与酸反应图像分析
典例1：（2024九上·余杭期末）现有质量相等的甲.乙.丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲.乙.丙在生成物中均显+2价)。则下列说法正确的是（　　）
A．甲.乙.丙依次可能是Mg.Zn.Fe B．金属活动性：甲>乙>丙
C．相对原子质量：乙>丙>甲 D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙
变式1：（2024九上·江北期末）有A.B两种金属放入等质量且等质量分数的稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列结论合理的是（　　）
A．金属活动性A>B
B．相对原子质量AC．与金属A反应的硫酸一定是过量的
D．与金属B反应的硫酸一定是过量的
变式2：（2024九上·诸暨月考）向两份装有等质量的镁粉和铁粉的烧杯中逐渐加入等浓度的稀硫酸直至过量，下列图像中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
变式3：向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g同浓度的稀硫酸，反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示，下列叙述正确的是（　　）
A．a表示的是锌和稀硫酸反应的情况
B．反应后均得到无色溶液
C．由图可知，锌比铁的化学活动性强
D．反应结束后两种金属均有剩余，所得溶液的质量相等
易错点三、活动性顺序问题
典例1：为探究锌.铁.铜.银的四种金属的活动性顺序，小科设计了如图所示的实验。
（1）运用控制变量法设计实验方案是科学研究的重要方法。在A.B.C三个实验中，需要控制的实验条件除了金属与稀硫酸的接触面积.稀硫酸的体积.温度以外还需要控制的条件是
　 　。（2）你认为从中选择四个实验即可验证锌.铁.铜.银的金属活动性顺序。这四个实验的组合是　 　。
变式1：（2024九上·诸暨月考）为探究Fe.Cu.Ag三种金属的活动性顺序，某兴趣小组设计了如图所示的四组实验方案，其中不能达到实验目的的是（　　）
A． B． C． D．
变式2：（2024九上·诸暨月考）将一定质量的铁粉加入含AgNO3和Zn(NO3)2两种溶质的溶液中，反应结束后过滤，分别向滤液和滤渣中加入稀盐酸，均无明显现象，下列对滤渣和滤液的说明中，不正确的是（　　）
A．滤渣的成分只有银
B．滤液中的溶质是Zn(NO3)2.Fe (NO3)2
C．滤渣的成分可能是银.锌的混合物
D．所得滤液的质量小于反应前原溶液的质量
变式3：（2024九上·诸暨月考）某化学兴趣小组为了探究铬与常见金属铝.铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行了如下探究活动：
【查阅资料】铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO4）。
【提出猜想】对这三种金属的活动性顺序提出了如下猜想：
猜想①：Cr＞Al＞Cu
猜想②：Cr＞Cu>Al 猜想③：Al＞Cr＞Cu
猜想④：Al＞Cu＞Cr
（1）【讨论交流】根据已学的金属活动性顺序和已查阅的资料分析，肯定不能成立的猜想有　 　 （填序号）。
（2）【实验设计及过程】请将表中的内容填写完整。
实验操作 实验现象 实验结论
室温下，将大小相同并打磨光亮的铬片.铝片.铜片分别投入盛有体积相同.溶质质量分数相同的稀硫酸的试管中。 铬片表面产生气泡缓慢，铝片表面产生气泡较快，铜片表面无现象 猜想　 　.（填序号）成立
（3）【实验反思】有同学提出探究金属活动性强弱还可以依据“金属与盐溶液是否发生置换反应”来判断。为了验证甲.乙.丙三种金属的活动性依次减弱，某同学设计了如下方案：
① 把甲放入乙的盐溶液中 ②把乙放入丙的盐溶液中 ③把甲放入丙的盐溶液中
你认为该方案中的 　 　（填序号）没有必要做。
重难点四、金属及其化合物(金属氧化物与碱、铁及其化合物)之间的转化
1.K2O、CaO、Na2O、BaO四种金属氧化物可以与水反应生成可溶性碱，但碱不能加热分解生成金属氧化物和水;
2.难溶性碱(如氢氧化铜)可以加热分解生成金属氧化物和水，但对应的金属氧化物不能与水反应生成相应的碱。两种情况不能混淆。
3.铁元素在不同的化合物中可能会存在不同化合价，并且颜色会有区别，在物质的转化过程中应注意区分。
如单质铁与酸/盐得到亚铁离子，氧化亚铁与酸得到亚铁离子，氧化铁与酸得到铁离子
典例1：（2023九上·联合月考）如图是小科同学绘制的单质铜及其化合物的转化模型图，其中能转化的环节有（　　）
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
变式1：（2023九上·台州月考）硫酸铜在工农业上有广泛应用。下列是某兴趣小组同学设计的利用铜制取硫酸铜的方案，可行的是（　　）
A．
B．
C．
D．
变式2：（2023九上·柯桥）如图是铁、盐酸、氢氧化钙、硫酸铜和氯化镁五种物质的反应与转化关系，“一”表示两种物质之间能发生化学反应，“→”表示在一定条件下的物质转化。
（1）A物质是　 　（填化学式）。
（2）C与E反应的基本类型是　 　。
（3）从物质反应规律分析，在单质、氧化物、酸、碱和盐中，能与B反应生成D的物质有　 　（填序号）。
①2类 ②3类 ③4类 ④5类
变式3：（2023·宁波模拟） A~H为初中常见的化学物质，它们之间的转化关系如图所示(部分生成物已略去)。已知A是黑色固体，B是人体胃酸的主要成分，C是红棕色固体，D、F是由相同元素组成的两种气体，K是食用调味品。请按要求回答下列问题：
（1）物质甲是　 　(填化学式)
（2）请写出反应①的化学方程式　 　。
（3）请写出G的一种用途　 　。
重难点五、氢气和一氧化碳还原金属氧化物实验
在还原金属氧化物的实验中，通入的气体(如H2.CO等)要“早出晚归”，这是为了防止可燃性气体与空气混合加热时发生爆炸。酒精灯(或酒精喷灯)要“迟到早退”，这是为了防反应得到的灼热的金属(如Cu.Fe等)被空气中的氧气重新氧化。
典例1：（2024九上·绍兴期末）如图所示是氢气还原氧化铜的实验，回答下列问题：
（1）该实验装置存在的一处不足之处是：　 　。
（2）改进后，实验过程中氧化铜先变成亮红色，后又变成了黑色，从实验操作上分析造成这种结果的原因是　 　。
变式1：（2024九上·温州期中）小明设计了如图甲所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铜的实验。为分离A装置中反应排出的一氧化碳和二氧化碳，他又设计了如图乙所示的装置（铁架台、铁夹等固定用装置已略去，a、b为活塞）。请回答：
（1）实验前先要检查装置的气密性，并检验气体的纯度，再对图甲装置进行加热，加热前还要进行的一步操作是　 　。
（2）为分离得到CO和CO2，应该对图乙装置进行怎样的操作？　 　。
（3）对A装置中反应后得到的红色固体（此时氧化铜全部反应完），小明又进行了以下探究：
【查阅资料】：①氧化铜经一氧化碳还原不仅能生成铜，还可能生成中间产物氧化亚铜（Cu2O）；
②Cu2O是不溶于水的红色固体，能与酸发生反应，生成Cu2＋和Cu。
【提出猜想】：氧化铜经一氧化碳还原所得到的红色固体中除Cu外还可能含有Cu2O。
【进行实验】：小明设计了一个最简单的实验方案：
实验步骤 取少量该红色固体放入盛有稀盐酸的试管中，振荡
实验现象及结论 　 　
变式2：（2024九上·绍兴期末）天然气的主要成分为甲烷，燃烧可能会产生CO，为了检验天然气燃烧后的气体产物成分，进行如下实验：
（1）实验开始时，点燃D处酒精灯之前，先通一会儿N2，其目的是　 　。
（2）A中无水CuSO4变蓝，说明气体产物中含有水；B中澄清石灰水变浑浊，证明气体产物中含有　 　 (填化学式)。
（3）实验中观察到　 　现象，说明气体产物中还有CO。
（4）F处为尾气处理装置，下列装置中合理的是　 　。
变式3：（2024九上·余杭期末）小科利用“氢气还原氧化铜"实验验证水的组成，实验装置及药品如图所示，实验前后测定的数据如表所示。回答问题：
实验前 实验后
硬质玻璃管及其内药品的质量/克 75.6 69.2
U形管及其内药品的质量/克 110.8 118.2
（1）为了实验安全，不开后加热硬质玻璃管内氧化铜前，应先进行的实验操作是　 　。
（2）实验中观察到硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红，则发生反应的化学方程式为　 　。
（3）验证水的组成的原理为：根据硬质玻璃管及其内药品在反应前后的质量差m1，U形管及其内药品在反应前后的质量差m2，可计算出水中氢、氧元素的质量比为　 　(用m1、m2表示)。
（4）若实验过程中小科操作无误，依据实验数据，分析产生误差的可能原因　 　(写出1点)。
1．（2023九上·永康期末）下图表示了金属活动性顺序表中铜、锡和铝被人类大规模冶炼、利用的大致年限。
分析该图的规律，你认为金属被大规模冶炼、利用的先后顺序跟下列哪个因素有关（　　）
A．金属的导电性 B．金属的延展性 C．金属的颜色 D．金属的活动性
2．（2023·金华模拟）小明将甲、乙、丙三种金属与两种溶液反应，并根据实验现象编制了如图的检索表，根据检索表可知甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为（　　）
A．甲＞乙＞丙 B．乙＞丙＞甲 C．丙＞甲＞乙 D．甲＞丙＞乙
3．（2023·台州）硫酸锌(ZnSO4)可用于治疗锌缺乏引起的食欲不振、生长发育迟缓等病症。下列选项中的两种物质，不能直接反应制得硫酸锌的是（　　）
A．Zn和H2SO4 B．ZnO和H2SO4 C．ZnCO3和H2SO4 D．Zn和Na2SO4
4．（2024九上·余杭期末）下列物质的转化中，只有加入酸才能一步实现的是（　　）
A．CaCO3→CaCl2 B．Fe→FeSO4
C．NaOH→NaCl D．Ba(NO3)2→BaSO4
5．（2024九上·拱墅期末）将一定量的金属M加入到ZnCl2和CuCl2的混合溶液中，充分反应后过滤，得固体滤渣，滤液为无色，向滤渣中滴加稀硫酸气泡产生，下列有关金属M.Zn.Cu的金属活动性判断一定正确的是（　　）
A．M>Zn B．Zn>M C．M>Cu D．Cu>M
6.（2024九上·江北期末）下列物质间的转化不能实现的是（　　）
A． B．
C． D．
7.（2024·舟山模拟）如图是初中四种常见物质之间的常见反应关系图，图中“—”表示相连的两种物质能反应，“→”表示两端的物质通过一步反应能转化。下列说法不正确的是（　　）
A．X一定是Ca（OH）2 B．X与Y反应能生成NaOH
C．X与Y不可能都是盐 D．Y可能是钠盐
8.（2023·宁波）有一包固体样品，可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小宁进行了如下实验.根据实验现象，下列判断错误的是（　　）
A．滤液丙中含有氯化铁
B．沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡
C．滤液甲中一定不存在氢氧化钠
D．样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
9.现有质量相等的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价）。则下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙、丙依次可能是、、
B．金属活动性：甲>乙>丙
C．相对原子质量：乙>丙>甲
D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙
10.（2023九上·温州期末）将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中，反应完成后有2种金属剩余，则它们生成氢气的质量关系是（　　）
A． B．
C． D．
11.在托盘天平的两盘上各放一只质量相同的烧杯，在两只烧杯里分别加入100g溶质质量分数为19.6%的稀硫酸，将天平调节至平衡，然后向左盘的烧杯中投入一定质量的铁，向右盘的烧杯中投入一定质量的镁，均恰好完全反应。下列说法正确的是（　　）
A．实验结束后，指针偏向右盘
B．由于消耗的硫酸质量相等，实验结束后，指针不偏转
C．实验结束后，欲使天平重新平衡，则可向右盘的烧杯中加入6.4g的镁
D．实验结束后，欲使天平重新平衡，则可向左盘的烧杯中加入6.4g的铁
12．天平两边各放质量相等的烧杯，分别盛有等质量、等质量分数的足量稀硫酸，此时天平平衡。然后在两边的烧杯中各加入下列物质，充分反应后天平仍保持平衡的是（　　）
①10克铁和10克氧化铁 ②10克铜和10克氧化铜
③5.6克铁和6.5克锌 ④6.5克锌和6.3克氧化锌
A．①②③ B．①②④ C．②④ D．③④
13.（2021·浙江九年级专题练习）在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相等、溶质质量分数相同的稀盐酸，然后在左边烧杯中放入镁，在右边的烧杯中放入与镁质量相等的铝。待充分反应后，下列分析错误的是
A．天平保持平衡，左边烧杯中，酸没有剩余，镁可能有剩余
B．天平保持平衡，右边烧杯中，酸没有剩余，铝一定有剩余
C．天平失去平衡，左边烧杯中，酸一定剩余，镁一定没剩余
D．天平失去平衡，右边烧杯中，酸可能剩余，铝一定没剩余
14．（2024九上·杭州期末）在FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入Zn粉，下列说法错误的是（　　）
A．若反应完成后Zn无剩余，溶液中若有CuCl2，则一定有FeCl2
B．若反应完成后Zn无剩余，溶液中若无CuCl2，则可能有FeCl2
C．若反应完成后Zn有剩余，则溶液中有ZnCl2，无CuCl2和FeCl2
D．若反应完成后Zn有剩余，则溶液中有ZnCl2，无CuCl2，可能有FeCl2
15.（2023·桐乡模拟）向硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到固体A和液体B，回答下列问题。
①若液体B仍呈蓝色，则B中一定含有的溶质有　 　。
②若液体B呈无色，且向固体A中加入稀盐酸后产生气泡，则固体A中一定含有的物质有　 　。
16．（2022九上·舟山期中）等质量的A、B两种物质分别与等质量的同浓度的稀盐酸充分反应，反应产生气体的质量与反应时间的关系如甲图所示．请回答下列问题：
①若A，B为Mg、Zn中的一种，则A是　 　。
②若A，B为碳酸钠粉末和碳酸钙块状固体中的一种，反应结束后，则它们消耗的酸 　 　 （填“A多”、“B多”或“相等”）．B反应至a点时，所得溶液的溶质为 　 　
17.（2022·浙江舟山·中考真题）小舟归纳了金属及其化合物之间的部分转化关系，如图所示。
（1）请写出符合图中转化规律①的化学方程式___________（写一个即可）。
（2）我国古代劳动人民最早发明使用湿法炼铜，其原理是：第一步用硫酸将铜矿中的铜转变为可溶性的硫酸铜，第二步将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。其中利用了图中转化规律⑧的是第___________步。
18．（2023·杭州模拟）现有一包白色固体混合物，可能由硫酸铜、碳酸钙、碳酸钾、硫酸钠、氯化钡中的一种或几种混合而成，为确定其组成进行如图所示的实验： 试推断：
（1）气体B是　 　（填化学式）
（2）混合物中一定含有的物质是　 　（填化学式）。
19．（2023·绍兴模拟）实验室可用如图所示的装置模拟炼铁过程。
（1）加热前，先往大玻璃管中通入一氧化碳气体的目的是　 　。
（2）若玻璃管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量管内固体质量，比反应前减少了2.4克，则玻璃管中加入的氧化铁质量是　 　克。
（3）B装置除了吸收反应生成的二氧化碳外，还具有的作用是　 　避免污染
20.（2023九上·上虞期末）某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：
（1）A试管中实验现象是　 　。
（2）只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是______(填字母)。
A．Cu、Ag、稀盐酸 B．Cu、AgNO3溶液
（3）实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想：这四种猜想中明显不合理的是______(填字母)。
A．Zn、Cu、Ag B．Zn、Cu C．Cu、Ag D．Ag
21.（2023九上·上虞期末）某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：
（1）A试管中实验现象是　 　。
（2）只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是______(填字母)。
A．Cu、Ag、稀盐酸 B．Cu、AgNO3溶液
（3）实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想：这四种猜想中明显不合理的是______(填字母)。
A．Zn、Cu、Ag B．Zn、Cu C．Cu、Ag D．Ag
22．（2022·浙江九年级阶段练习）甲、乙是两种常见的单质，A、B、C、D，E、F是六种常见的化合物，其中B在常温下是液体，C是一种盐，它们在一定条件下，有如下的转化关系。
（1）请写出下列物质的化学式：A____，甲____；
（2）写出C与E反应的化学方程式____。
23．（2022·浙江九年级专题练习）下图中的是初中化学常见的化合物，且分别是由、、、、、中的两种或三种元素组成的，其中、是氧化物，中两种元素的质量之比为2：3；、、为相同类别的化合物，易溶于水并放出大量的热，的溶液呈蓝色。图中的“一”表示两端的物质间能发生化学反应，“→”表示物质间存在转化关系；部分反应物、生成物或反应条件已略去。
（1）的化学式为__________。
（2）写出和反应的化学方程式：____________。
（3）和反应的基本反应类型为______________。
（4）写出→发生分解反应的化学方程式：____________。
24.（2023·上城模拟）小金进行了模拟炼铁实验。选用CO和氧化铁粉末进行反应，实验步骤如下：
I.连接好装置，并检查装置的气密性；
II装好药品，先通一会儿CO，再点燃酒精喷灯；
III.实验结束， 。
（1）步骤Ⅲ中缺少的操作应为 。（填序号)
A．先撤酒精喷灯，再继续通CO B．先停止通CO，再撤酒精喷灯
（2）装置B的作用除吸收、检验CO2外，还起到的作用是　 　。
（3）实验开始时加入a克纯氧化铁粉末，实验结束后取出玻璃管内的固体称量为b克，当b为　 　(用含有a式子表示)时，可判断氧化铁已完全转化为铁。
25．（2023九下·金华月考）某气体X可能是由H2、CO、CO2中的一种或几种组成，为了解其组成情况，小金设计了如下装置进行实验。
请回答下列问题：
（1）写出CO还原CuO的化学方程式：　 　；
（2）如果省略B装置，对实验结果的影响是：　 　；
（3）气体X通过整套装置时，A中液体不浑浊，C中黑色粉末变成光亮的红色，D中液体变浑浊，则气体X的组成情况是　 　；
（4）若要检验H2的存在，则应对该装置作何改进　 　。
26．（2024九上·瓯海期中）小科利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铜”实验。实验步骤如下：
步骤1：连接装置并检查装置的气密性，在确保装置气密性良好的基础上，按图示在各装置中添加药品。
步骤2：缓慢推注射器活塞，利用甲酸（一种无色溶液，溶质为）与浓硫酸在80℃水浴的条件下制备一氧化碳。
步骤3：待万用瓶中澄清水下降至安全线以下后再点燃酒精灯。
步骤4：当中出现 ▲ 现象时，可熄灭酒精灯；待装置完全冷却后，再进行整理。
（1）步骤2中是利用浓硫酸的脱水性（将有机物中的氢氧元素脱出，结合成水被浓硫酸吸收）来制取，该反应属于　 　反应。（填基本反应类型）
（2）点燃酒精灯前，需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是　 　。
（3）步骤4中的现象是　 　。
27．（2023九下·永康模拟）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。某科学研究小组同学在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是对干扰气体的鉴定，其判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是通过讨论研究小组同学对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型：
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物（甲烷已完全反应）成分，应用思维模型设计了如图实验方案，将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，则该气体燃烧后的产物成分有　 　 ；
（2）实验中小阳同学发现B中黑色CuO变红，C中澄清石灰水变浑浊，得出了天然气燃烧后的气体产物中有CO2和CO结论。小莲认为该结论不严谨，理由是　 　；
（3）交流时，小莲提出，只要先从a处通一段时间混合气体，观察现象，再点燃B处酒精灯加热，继续观察现象，就可顺利完成气体产物成分的检验。小莲提出在加热前先通一段时间的混合气体，其目的是　 　；
（4）实验方案中，装置C可归属于上述思维模型中的　 　环节。
28.为进一步确定湖边收集的气体的组成，同学们进行了以下探究过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
【提出猜想】收集的气体中可能含有CH4、CO2、CO和H2O。
【查阅资料】CO+CuOCu+CO2 CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O
【设计方案】：学习小组的同学经过讨论，设计了如图所示的装置进行“猜想”的实验探究。已知：A为储气罐，存放湖边收集的气体；B中装有浓硫酸；C中装有CuO；D中盛装无水硫酸铜白色粉末；E中装有氢氧化钙溶液。
【讨论与交流】
（1）该系列装置还缺少尾气处理装置，写出一种你认为可行的尾气处理方法　 　。
（2）请你设计完成如图方框内的实验方案(选用下列装置，按连接顺序填写)　 　。
（3）原气体中若含有CH4，则D中的现象是　 　。
（4）老师认为以上设计仍有缺陷，不能确定CO气体是否存在。小王同学和小李同学想通过定量实验的方法进行检验，于是对实验方案进行了改进，E装置中的试剂改为足量的氢氧化钠溶液，同时对D、E装置在实验前后的质量进行称量，数据计入下表中：
反应前 反应后
D装置 100g 103.6g
E装置 120g 125.5g
你认为根据上述数据计算后能否得出原气体中含有CO的结论，并简要分析：　 　。
29．（2024九上·诸暨月考）某化学兴趣小组为了测定镁铜合金中镁的质量分数，取出2克合金样品，每次加入稀硫酸10克，共加入稀硫酸4次，充分反应后，过滤.洗涤.干燥.称重，得到的实验数据如图所示：
（1）这四次实验中，第　 　次实验开始加入的稀硫酸已经过量。
（2）合金样品中镁的质量分数为　 　；
（3）计算稀硫酸的质量分数为多少？（写出计算过程，结果保留到小数点后一位）
30．（2023九上·平湖期中）人类的生产生活离不开金属。
（1）下列铜制品的用途中，利用金属导电性的是　 　。
（2）某兴趣小组为了测定铜钱（铜锌合金）中铜的质量分数，取多枚铜钱放入烧杯中，另取80克稀硫酸，分四次等质量加入，每次均充分反应，实验数据记录如下表。
实验次数 1 2 3 4
稀硫酸的用量/克 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 20.0 17.4 14.8 13.8
分析上述数据，请回答下列问题：
①第4次实验结束后溶液的pH ▲ 7(填“＞”.“＝”或“＜”)。
②计算铜钱中铜的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
③计算参加反应的稀硫酸中的溶质质量（计算结果保留一位小数）。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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