2026年浙江省中考科学二轮专项冲刺限时精练 精练04 金属相关问题

精练04 金属相关问题 （本专题包括金属的还原实验、金属的活动性顺序、金属制取氢气图像问题） 知识点一、金属活动性顺序 经过许多实验，人们总结出一些金属的活动性顺序如下： K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au 金属活动性由强逐渐减弱 金属活动性顺序的应用规律： ①金属跟酸反应：在金属活动性顺序中，只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。 ②金属跟盐溶液的反应：在金属活动性顺序中，只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。 知识点二、置换反应： ①由一种单质跟一种化合物起反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。 ②通式： A ＋ BC ＝＝＝＝ AC ＋ B （单质） （化合物） （生成） （另一种化合物） （另一种单质） 知识点三、金属还原实验 ①反应原理：3CO + Fe2O32Fe + 3CO2  ②装置：  ③现象：红色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰石变浑浊，尾气燃烧时产生蓝色火焰。  ④实验步骤 a.检验装置的气密性 b.装入药品并固定装置 c.通入一氧化碳气体并点燃酒精灯 d.待装置内的空气全部排尽后点燃酒精喷灯给氧化铁加热 e.当试管内的红色粉末变为黑色时，停止加热 f.待玻璃管内的固体冷却后，停止通一氧化碳，并熄灭酒精灯 ⑤实验结论：红色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁，一氧化碳在高温条件下得到了氧，生成了二氧化碳。 ⑥化学反应方程式: 3CO + Fe2O32Fe + 3CO2  CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O 2CO+O22CO2 ⑦注意事项：  a.反应条件:高温;若无洒粉喷灯可在酒精灯火焰上加一个金属网罩。  b.CO有剧毒，实验应在通风橱中进行，未反应完的气体要进行尾气处理;尾气处理方法有收集法、燃烧法(将CO转变为无毒的CO2)以防止污染空气。  c.操作顺序：CO要“早出晚归”，洒精喷灯要“迟到早退”。 实验开始先通入CO，排尽装置内的空气，防止CO 与空气混合，加热时发生爆炸；实验完毕后要继续通入 CO气体，直到玻璃管冷却，防止高温下的铁与空气接触，被氧化。 知识点四、制取H2常见的考点（图像） ①相同条件下，金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应，产生H2的速度由快到慢的是 Mg＞Al＞Zn＞Fe 。 ②过量的金属Mg、Al、Zn、Fe与等质量等浓度的稀盐酸反应制取的H2的质量比为 1：1：1：1 。 拓展：产生1gH2所需要的四种金属的质量分别是 Mg：12g；Al:9g；Zn：32.5g；Fe：28g 。 画出图像1：(X-时间，Y-H2的质量) ③等质量的金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应制取的H2，产生H2的量由多到少的是 Al＞Mg＞Fe＞Zn 。 画出图像1:(X-时间，Y-H2的质量) 图像2：(X-HCl的质量，Y- H2的质量) 拓展：如何判断金属产生H2量的多少？ 金属的相对原子质量/化合价 越小，等质量时产生的H2的量越多。 ④等质量金属与Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应后，溶液质量增加量由大到小的是 Zn＜Fe＜Mg＜Al 。 ⑤生成相同化合价的金属(假设X、Y均为+2价)，产生H2的量越小，相对分子量 越大 。 考向一 金属的还原实验 1. （2025•缙云县二模）如图所示，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列说法正确的是（　　） A．甲实验现象为红色物质变黑，试管口有水珠 B．乙实验因为一氧化碳有毒，采用酒精灯燃烧法进行尾气处理 C．都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体以防止发生爆炸 D．氢气和一氧化碳都实现将铜元素从游离态变成化合态 【解答】解：A、甲实验是氢气还原氧化铜生成铜和水，氧化铜是黑色固体，铜为红色固体，现象应为黑色物质变红，试管口有水珠，故A错误； B、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，采用酒精灯燃烧法进行尾气处理，将一氧化碳转化为二氧化碳，故B正确； C、都应先通入气体，排尽装置内的空气，再使试管、玻璃管均匀受热，以防止发生爆炸，故C错误； D、氢气和一氧化碳都将氧化铜中的铜元素从化合态变成游离态，故D错误； 故选：B。 2. （2025•温州三模）如图为CO还原氧化铜的实验装置。 （1）实验中在A玻璃管中可观察到的现象为 。 （2）实验结束后为确定氧化铜是否完全反应，可向反应后的固体中加入 （请写出一种试剂）。 （3）图中虚线框内的装置除了可以吸收二氧化碳外，还能起到的作用是 。 【解答】解：（1）一氧化碳（CO）具有还原性，在加热的条件下能将氧化铜（CuO）还原为铜（Cu），同时生成二氧化碳（CO2）。这个过程中，我们可以明显看到黑色的氧化铜粉末逐渐转变为红色的铜。 （2）如果氧化铜没有完全反应，那么反应后的固体中还会存在氧化铜。这时，如果我们加入稀盐酸，氧化铜会与稀盐酸反应生成氯化铜和水，溶液会由无色变为蓝色。如果没有颜色变化，说明氧化铜已经完全反应。 （3）一氧化碳是一种有毒气体，如果直接排放到空气中会对人体健康造成危害。因此，在实验过程中，我们需要使用装置来收集一氧化碳，以防止其污染空气，虚线框内的装置可将一氧化碳收集在瓶中，将瓶中液体排入烧杯中。 故答案为：（1）黑色固体变红； （2）稀盐酸或稀硫酸； （3）收集CO，防止污染空气。 3. （2025•舟山模拟）小科为验证一氧化碳和氧化铜能发生反应，其操作步骤及观察到的现象如下： 步骤1：连接装置并检查装置气密性。 步骤2：按图甲所示，向双具支试管内加入木炭粉和氧化铜，用向上排空气法使双具支试管内集满二氧化碳后塞上带有导管和瘪气球的橡皮塞。 步骤3：按图乙所示，将双具支试管固定在铁架台上，并使木炭粉平铺于试管底部，用酒精喷灯加热氧化铜一段时间，未观察到明显现象。 步骤4：将酒精喷灯移至木炭粉处，加热一段时间，观察到气球明显胀大；再次将酒精喷灯移至氧化铜处，加热一段时间，观察到黑色粉末变为紫红色固体。 （1）瘪气球的作用是 。 （2）写出步骤4中其中一个反应的化学方程式 。 （3）实验中能证明一氧化碳和氧化铜能发生反应的实验现象是 。 （4）若要对CO气体进行回收再利用，小科将反应后的混合气体通入以下装置，其中最为合理的是 。 【解答】解：（1）瘪气球的作用是调节装置内的压强，以防一氧化碳逸散到空气造成污染；故答案为：调节装置内的压强，以防一氧化碳逸散到空气造成污染； （2）在高温的条件下，碳与二氧化碳反应生成一氧化碳，化学方程式为CO2+C2CO，在加热的条件下，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为CO+CuOCu+CO2；故答案为：CO2+C2CO或CO+CuOCu+CO2； （3）在加热的条件下，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，因此实验中能证明一氧化碳和氧化铜能发生反应的实验现象是黑色物质慢慢变成红色；故答案为：黑色物质慢慢变成红色； （4）该小组同学若要对CO气体进行再回收利用，连接下列装置中最为合理的是c，c装置既能吸收二氧化碳，又能收集一氧化碳，故答案为：c。 考向二 金属的活动性顺序 4. （2025•德清县二模）碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池，其材料之一镉（Cd）的制备是在铜镉渣（主要含有Cd、Zn、Cu等单质）中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，再加入锌粉置换出镉，下列金属的活动性顺序正确的是（　　） A．Zn＞Cu＞Cd B．Zn＞Cd＞Cu C．Cu＞Zn＞Cd D．Cd＞Zn＞Cu 【解答】解：在铜镉渣（主要含有Cd、Zn、Cu单质）中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，说明Cd、Zn均能与稀硫酸反应，Cu不与稀硫酸反应，说明Cd、Zn的位置排在氢的前面，Cu的位置排在氢的后面，即Cd、Zn＞H＞Cu。 再加入锌粉置换出镉，说明锌的金属活动性比镉强，即Zn＞Cd。 则三种金属的金属活动性顺序为：Zn＞Cd＞Cu。 故选：B。 5. （2025•临平区二模）小颖同学为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序进行了如图甲所示的实验，实验后把两试管中的物 质倒入烧杯中（如图乙），发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤，再向滤渣中加入适量稀盐酸，产生无色气泡。根据上述信息，判断下列说法正确的是（　　） A．原a、b试管中溶液都一定呈浅绿色 B．滤液中一定含有Mg2+、Fe2+，可能含有Cu2+ C．滤渣质量一定大于所加铁粉的总质量 D．滤渣含有三种固体物质 【解答】解：由于镁的活动性大于铁，铁不能与硫酸镁反应；铁的活动性大于铜，铁能将铜从其溶液中置换出来，由题意可知，实验后把两试管中的物质倒入烧杯中（如图乙）发现烧杯内的红色固体明显增多，说明了b中的铁完全反应了，a中的铁又与硫酸铜发生了反应。充分反应后过滤，再向滤渣中加入适量稀盐酸，产生无色气泡说了滤渣中有剩余的铁，由此可知： A、由于b中的铁完全反应了，硫酸铜有剩余，溶液为蓝色，故错误； B、由于铁有剩余，滤液中一定不含有Cu2+，故错误； C、由发生的反应可知，由于每56份质量的铁能与置换出64份质量的铜，滤渣质量一定大于所加铁粉的总质量，故正确。 D、由于镁的活动性大于铁，铁不能与硫酸镁反应；铁的活动性大于铜，铁能将铜从其溶液中置换出来，再向滤渣中加入适量稀盐酸，产生无色气泡说了滤渣中有剩余的铁，滤渣含有铜，铁两种固体物质，故错误； 故选：C。 6. （2025•游仙区模拟）向Fe（NO3）2与AgNO3的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，分别将滤渣和滤液装于两支试管中，实验过程如图所示。下列说法中错误的是（　　） A．操作Ⅰ用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 B．若滤渣中无气泡产生，则滤渣中只有银 C．若滤液显浅绿色，则滤渣的质量一定大于加入的锌的质量 D．若滤液无色，向其中加入稀盐酸一定无白色沉淀产生 【解答】解：A.操作Ⅰ是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故正确； B.滤渣中无气泡产生，说明滤渣不能与盐酸反应，即滤渣中只有银，故正确； C.若滤液显浅绿色，说明溶液中含有硝酸亚铁，即硝酸亚铁没有或部分被锌反应，若硝酸银部分反应，滤渣中一定含有银，但数量不确定，可能含有铁，故滤渣的质量不一定大于加入的锌的质量，故错误； D.若滤液无色，说明溶液中无硝酸亚铁，即硝酸亚铁完全反应，滤渣中一定含有银、铁，可能含有锌，滤液中一定含有硝酸铝，不存在银离子，故加入稀盐酸，一定无白色沉淀产生，故正确； 故选：C。 考向三 氢气的制取 7. （2025•绍兴模拟）两烧杯中盛有等质量、等质量分数的稀盐酸，现向两烧杯中分别加入质量都为m的金属Zn和Fe，生成氢气的质量随加入金属质量的关系如图所示，由图可知（　　） A．Zn的活动性比Fe强 B．当m＝a时，放入Zn的烧杯中盐酸过量 C．当m＝b时，两烧杯中溶液的质量相等 D．当m＝c时，两烧杯中剩余的金属质量Zn＞Fe 【解答】解：A.金属活动性强弱是通过反应速率来判断的，根据图像信息无法得出Zn的活动性比Fe强，故A错误； B.从图像可以看出，当加入金属质量为a时，锌产生的氢气质量比铁产生的氢气质量少，说明此时锌已经完全反应，且锌完全反应产生的氢气质量比等质量铁完全反应产生的氢气质量少，所以放入Zn的烧杯中盐酸过量，故B正确； C.当m＝b时，铁和锌都完全反应，根据化学方程式Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑，Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，等质量的锌和铁与足量盐酸反应，锌产生的氢气少，进入溶液的锌的质量比铁多，所以两烧杯中溶液的质量不相等，故C错误； D.当m＝c时，金属都有剩余，等质量的锌和铁，铁的相对原子质量比锌小，所以铁的物质的量比锌大，那么剩余的金属质量Fe＞Zn，故D错误。 故选：B。 8. （2024•西湖区模拟）将等量的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硫酸中，反应完成后生成氢气的质量关系可能的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A、如果稀硫酸足量，镁反应生成氢气最多，锌反应生成氢气最少，该选项正确。 B、当铁、锌反应生成的氢气质量相等时，应该是稀硫酸过量，则镁反应生成的氢气和锌、铁一样多，该选项不正确。 C、当三种金属都过量时，稀硫酸完全反应，生成氢气质量相等，该选项正确。 D、锌完全反应，铁和镁有剩余的时候，该选项正确。 故选：ACD。 9. （2022•拱墅区三模）相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分别与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应，生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系如图，分析图象所得的结论与事实相符的是（　　） A．三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＜Fe＜Zn B．三种金属的失电子总数量：Mg＞Fe＞Zn C．三种金属的活动性顺序：Mg＝Fe＝Zn D．三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＞Fe＞Zn 【解答】解：A、最终镁反应生成的氢气最多，锌反应生成的氢气最少，生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＞Fe＞Zn，该选项说法不正确； B、反应时，镁、铁、锌的1个原子都是失去2个电子，因此三种金属的失电子总数量：Mg＞Fe＞Zn，该选项说法正确； C、三种金属的活动性顺序：Mg＞Zn＞Fe，该选项说法不正确； D、反应生成氢气越多，最终形成溶液质量越小，三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＜Fe＜Zn，该选项说法不正确。 故选：B。 难度：★★★ 建议时间：30分钟 1. （2022•乐清市一模）将等质量的锌分别与等质量等浓度的盐酸和硫酸反应，记录生成氢气质量变化关系如图所示，若继续加入等量的锌，则生成氢气质量关系图不可能出现的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑ 65 73 2 Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ 65 98 2 由方程式中的质量关系可知，若继续加入等量的锌，并且锌不足，最终生成氢气的量取决于锌的质量，生成氢气的量会继续增加至不变，氢气的质量相等，A图可能出现；若继续加入等量的锌，并且锌过量，最终生成氢气的量取决于酸的质量，所以氢气的质量会继续增加，D图可能出现；若继续加入等量的锌，并且锌与盐酸反应中不足量，生成氢气的量会继续增加至不变，锌与硫酸反应中过量，氢气的质量会继续增加，但少于锌与盐酸反应生成的氢气，C图可能出现；而不会出现B图中，与一种反应不足并且生成氢气量少的情况。 故选：B。 2. （2022•诸暨市模拟）小陈向装有硫酸铜溶液的烧杯中加入一定量铁粉，测得烧杯中溶液质量随加入铁粉质量的变化关系如图，则以下分析正确的是（　　） A．点a时的溶液中暂无金属铜生成 B．当加入铁粉质量为m1时，溶液变为无色透明 C．点b时过滤出烧杯中的固体，加入稀盐酸后会产生气泡 D．若纵坐标表示烧杯内物质的总质量，所得图象不变 【解答】解：A、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，随着反应进行，溶液的质量减少，当加入铁粉质量为m1时，恰好完全反应，点a时的溶液中有金属铜生成，故错误； B、当加入铁粉质量为m1时，恰好完全反应，溶液由蓝色变为浅绿色，故错误； C、点b时，铁粉过量，过滤出烧杯中的固体为铜和铁，加入稀盐酸后会产生气泡，故正确； D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，若纵坐标表示烧杯内物质的总质量，则随着铁粉的加入，总质量在增加，故错误； 故选：C。 3. （2022•龙湾区一模）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应）。反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象。下列说法不正确的是（　　） A．滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Mg B．滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2和CuCl2 C．本实验可判断出铁、铜、镁的活动性顺序 D．两支试管混合后，固体总质量一定增加 【解答】解：金属的活动性强弱是镁＞铁＞铜，在进行实验时，铁不能与氯化镁反应，镁能与氯化铜反应生成了氯化镁和铜，反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，说明了铁没有剩余，所以： A、由上述分析可知，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Mg，故A正确； B、由上述分析可知，滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2，可能含有CuCl2，故B错误； C、根据铁不能与氯化镁反应，能与氯化铜反应，可以判断出铁、铜、镁的活动性顺序，故C正确； D、由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，所以两支试管混合后，固体总质量一定增加，故D正确。 故选：B。 4. （2024•柯桥区模拟）某兴趣小组通过如下方式得到单质银，将足量的铁粉和稀硫酸依次加入到一定量的硝酸银溶液中，搅拌使其充分反应。实验过程中，加入的物质质量与烧杯中剩余固体质量关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．m点剩余的固体为铁、银 B．n点溶液中的溶质为硝酸铁 C．a点固体表面产生气泡 D．b点溶液中有两种金属阳离子 【解答】解：A、由上述分析可知，m点时，铁与硝酸银恰好反应完，固体物质是银，故A错误； B、由上述分析可知，n点时，铁粉剩余，硝酸银反应完，溶液中的溶质为硝酸亚铁，故B错误； C、由图示可知，a点时，加入了稀硫酸，剩余的铁与稀硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气，固体表面产生气泡，故C正确； D、b点时，铁与稀硫酸恰好反应完，银与稀硫酸不反应，此时溶液中只有一种金属阳离子Fe2+，故D错误； 故选：C。 5. （2024•宁波模拟）小周学习了金属的相关性质，做了如图所示的两个实验。下列说法正确的是（　　） A．甲实验滤渣加入盐酸会有气泡产生 B．甲实验滤液中有三种阳离子 C．乙实验滤液中有两种阳离子 D．乙实验滤液质量变大 【解答】解：A、甲实验中加入稀盐酸产生白色沉淀，是因为稀盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银，即硝酸银过量，铁完全反应，滤渣中含有银，银不能和稀盐酸反应，加入盐酸不会有气泡产生，故选项不正确。 B、甲实验滤液中有三种阳离子，即没有反应的硝酸银中的银离子、没有反应的硝酸铜中的铜离子和反应生成的硝酸亚铁中的亚铁离子，故选项正确。 C、乙实验中加入稀盐酸产生气体，是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，说明铁过量，硝酸银和硝酸铜完全反应，滤液中有一种阳离子，即反应生成的硝酸亚铁中的亚铁离子，故选项不正确。 D、56份质量的铁和硝酸银、硝酸铜反应后生成216份质量的银、64份质量的铜，反应后滤液质量变小，故选项不正确。 故选：B。 6. （2025•温州三模）甲、乙、内烧杯中均盛有等质量、等质量分数的稀硫酸，将形状、大小均相同的三种金属片Zn、X、Cu分别放入其中，产生的现象如图所示，则三种金属活动性由强到弱的顺序是（　　） A．Zn＞X＞Cu B．X＞Zn＞Cu C．Cu＞Zn＞X D．Cu＞X＞Zn 【解答】解：甲、乙、内烧杯中均盛有等质量、等质量分数的稀硫酸，将形状、大小均相同的三种金属片Zn、X、Cu分别放入其中，产生的现象如图所示，由图可知，锌和X都能与硫酸反应产生气泡，并且X反应更剧烈，产生气泡更多，说明在金属活动性顺序中，锌和X都排在氢前并且锌＞X，铜和硫酸不反应，无气泡产生，说明铜排在氢后面，所以三种金属活动性由强到弱的顺序是X＞Zn＞Cu。 故选：B。 7. （2025•浙江模拟）为探究金属锈蚀的条件，组装如图所示的装置进行实验，一段时间后，观察所产生的现象，下列有关实验现象或结论叙述正确的是（　　） A．本实验说明金属的生锈与空气中的氮气有关 B．本实验说明金属的生锈与水有关 C．Ⅰ装置左侧液面明显上升，Ⅱ装置左侧液面明显下降 D．Ⅰ装置左侧液面明显上升，Ⅱ装置左侧液面基本不变 【解答】解：A．本实验说明金属的生锈与空气中的氧气有关，故选项说法不正确； B．本实验中Ⅰ装置、Ⅱ装置中都有水，不能说明金属的生锈与水有关，故选项说法不正确； C．Ⅰ装置铁生锈消耗氧气，左侧液面明显上升，Ⅱ装置铁不生锈，左侧液面基本不变，不会明显下降，故选项说法不正确； D．Ⅰ装置铁生锈消耗氧气压强减小，左侧液面明显上升，Ⅱ装置铁不生锈，左侧液面基本不变，故选项说法正确； 故选：D。 8. （2025•金华二模）如图是探究金属铁锈蚀条件的实验装置图（铁架台等辅助仪器已略去），下列关于该实验的说法错误的是（　　） A．一段时间后，甲中铁钉生锈，乙中铁钉没生锈 B．甲装置中，铁钉与水和氧气同时接触从而生锈 C．丙装置中，加入干燥剂是为了除去空气中的水蒸气 D．该实验无法探究出铁生锈是否与氧气有关 【解答】解：A、甲中铁钉既与水接触，又与氧气接触，满足生锈条件，一段时间后会生锈；乙中铁钉只与水接触（煮沸过的凉水中几乎无氧气），不满足生锈的全部条件，不会生锈，故正确。 B、甲装置中，铁钉具备了与水和氧气同时接触的条件，所以会生锈，故正确。 C、丙装置中加入干燥剂，其作用就是除去空气中的水蒸气，从而探究铁钉只与氧气接触时是否生锈，故正确。 D、甲中铁钉与水和氧气同时接触生锈，乙中铁钉只与水接触不生锈，丙中铁钉只与干燥的空气（氧气等）接触不生锈，通过甲和丙的对比，可以探究出铁生锈与水有关，通过甲和乙的对比，可以探究出铁生锈与氧气有关，故错误。 故选：D。 9. （2025•杭州三模）某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图1实验装置，以研究铜酸钠（NaCuO2）跟H2的反应，此反应的化学方程式为：2NaCuO2+3H22NaOH+2Cu+2H2O．实验中观察到如下现象：①固体中出现紫红色物质：②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。 请回答： （1）若实验过程中包含下列步骤（没有根据操作顺序排列）：①停止通H2；②通纯净H2排净装置里空气；③点燃酒精灯加热；④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是 （填序号）。 （2）根据题干中给出的实验现象 （选填“①”或“②”），可直接判断氢气发生了化学变化。 （3）完全反应后，为了测定固体产物中Cu的质量，要用蒸馏水多次洗涤后晾干，称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是 。 （4）如图2所示装置，利用铁生锈的原理可以比较准确地测出空气中氧气的含量。【已知：铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿。化学方程式：2Cu+O2+H2O+CO2═Cu（OH）2CO3】若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验，能否比较准确地测出空气中氧气的含量，并说明理由 。 【解答】解：（1）正确的操作顺序是②（排出装置中的空气）③（使反应进行）④（完全反应后）①（冷却至室温后）。 故填：②③④①。 （2）根据题干中给出的实验现象②，可直接判断氢气发生了化学变化，是因为氢气参加反应生成了水。 故填：②。 （3）在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法：取适量洗涤液于试管中，滴加氯化铜溶液，无明显现象，说明洗涤液中不含有氢氧化钠，进一步说明洗涤干净。 故填：取适量洗涤液于试管中，滴加氯化铜溶液，无明显现象，说明洗涤干净。 （4）若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验，不能比较准确地测出空气中氧气的含量，理由是二氧化碳在空气中含量很低，导致氧气不能完全反应。 故填：不能，是因为二氧化碳在空气中含量很低，导致氧气不能完全反应。 10. （2025•西湖区二模）小科查阅资料发现：氢气还原氧化铜的实验中，若反应过程加热的时间不够，得到的固体产物是铜和氧化亚铜（Cu2O）组成的混合物。于是他对反应生成物的生成情况进行了如下探究：利用图甲所示实验装置，称取若干份质量均为0.8克的氧化铜，在相同条件下分别用氢气还原，加热不同时间，检测固体中氧化亚铜的质量，结果如图乙。 （1）实验装置中通入氢气的导管末端应位于试管 （选填“①”、“②”或“③”）处。 （2）充分反应后，试管中出现的现象是 。 （3）利用图甲装置进行实验时，理论上还原0.8克的氧化铜，只要0.02克氢气即可，可实际氢气用量远大于0.02克，其原因是 。（写出一点即可） （4）小科查阅了相关资料：氢气还原氧化铜的反应过程中发生了如下反应： I：2CuO+H2Cu2O+H2O。 Ⅱ：H2+CuO2Cu+H2O两个反应。根据图乙所示的数据，进一步计算分析，可以确定以上两个反应是 的。（选填“同时进行”或“分步进行） 【解答】解：（1）在氢气还原氧化铜的实验中，通入氢气是为了排尽装置内的空气，防止氢气与空气混合加热发生爆炸，导管末端应位于试管底部，即①处，这样才能更好地将空气排出； （2）氢气还原氧化铜生成铜和水，氧化铜是黑色固体，铜是红色固体，所以充分反应后，试管中的现象是黑色固体变成红色； （3）实际氢气用量远大于理论值0.02克，原因之一是氢气在反应前要先通入排尽装置内的空气，反应结束后还要继续通入氢气直至固体冷却，这部分氢气并没有参与还原氧化铜的反应； （4）设分步进行，0.8克的氧化铜和氢气反应生成氧化亚铜的质量为x， 2CuO+H2Cu2O+H2O 160 144 0.8g x x＝0.72g 如果分步进行，氧化亚铜最大质量为0.72g，而不是0.32g，则可以确定以上两个反应是同时进行的。 故答案为：（1）①； （2）黑色固体变成红色； （3）氢气在反应前要先通入排尽装置内的空气，反应结束后还要继续通入氢气直至固体冷却； （4）同时进行。 11. （2025•舟山二模）某科学小组进行氢气还原金属氧化物的比较实验，开始实验前，组员将10克氧化铜粉末和10克氧化铁粉末分别平铺在两个试管底部。 （1）写出高温件下CO还原氧化铁的化学反应方程式 。 （2）图甲实验中，加热试管中的物质，可以观察到的实验现象是 。（写出一点即可） （3）在图乙实验中，未观察到明显现象。如图丙所示，更换火焰温度更高的酒精喷灯继续进行实验，观察到红色粉末变黑色。对比上述三次实验现象，可以得出的结论是 。 （4）待试管内物质不再变色，停止加热，继续通入氢气，直至物质冷却到室温。称量图甲、丙试管内的固体物质，质量分别为m1和m2，则它们的大小关系为m1 m2（选填“大于”“小于”“等于”）。 【解答】解：（1）一氧化碳与氧化铁反应得到铁和二氧化碳，反应的方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2； （2）氢气还原氧化铜的化学方程式为H2+CuOCu+H2O，氧化铜是黑色粉末，铜是红色固体，所以可以观察到的实验现象是黑色粉末逐渐变红。 （3）图乙中用酒精灯加热未观察到明显现象，图丙中用酒精喷灯（温度更高）加热观察到红色粉末变黑色，这说明氢气还原氧化铁需要更高的温度，即不同金属氧化物被氢气还原的难易程度不同（或反应条件不同）； （4）对于图甲，氢气还原氧化铜的化学方程式为H2+CuOCu+H2O，根据氧化铜的质量为10g，氧化铜的相对分子质量为80，铜的相对原子质量为64。设生成铜的质量为x，则80：64＝10g：x，解得x ＝ 8g；对于图丙，氢气还原氧化铁的化学方程式为3H2+Fe2O32Fe+3H2O，氧化铁的相对分子质量为160，铁的相对原子质量为56；设生成铁的质量为y，则160：112＝10g：y，解得y＝7g；所以图甲、丙试管内的固体物质质量分别为m1＞m2。 故答案为： （1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2； （2）黑色粉末逐渐变红； （3）不同金属氧化物被氢气还原的难易程度不同（或反应条件不同）； （4）大于。 12. （2025•西湖区一模）某兴趣小组利用下图装置进行模拟工业炼铁，回答下列问题： （1）写出高温条件下CO还原赤铁矿（主要成分：Fe2O3）的化学反应方程式 。 （2）为避免CO污染空气，并回收利用CO，方框中连接的是装置D和E，导管口的连接顺序为a→ （用箭头和小写字母连接完整）。 （3）点燃酒精喷灯之前先通入一氧化碳气体的目的是 。 （4）已知所取赤铁矿样品的质量为m1，反应前后装置B的质量差为m2，则该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数为 。（用m1、m2字母表示） 【解答】解：（1）赤铁矿的主要成分是Fe2O3，在高温条件下，CO还原Fe2O3生成Fe和CO2，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 （2）为避免CO污染空气并回收利用CO，用NaOH溶液吸收CO2后，CO难溶于水，可用排水法收集CO，气体应从短管进入，将水从长管排出，所以导管口的连接顺序为a﹣d﹣b﹣c。 （3）一氧化碳是可燃性气体，与空气混合点燃可能会发生爆炸。所以点燃酒精喷灯之前先通入一氧化碳气体，目的是排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸。 （4）反应前后装置B的质量差m2是Fe2O3中氧元素的质量，Fe2O3中氧元素的质量分数为：100%＝30%；设赤铁矿样品中Fe2O3的质量为x，则x×30%＝m2，解得xm2；那么该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数100%。 故答案为： （1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； （2）d→b→c； （3）排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸； （4）100%。 13. （2025•宁波一模）某科学小组进行氢气还原金属氧化物的比较实验。开始实验前，组员将10克氧化铜粉末和10克氧化铁粉末分别平铺在两个试管底部。 （1）氢气验纯后，要先 ，再点燃酒精灯。 （2）图甲实验中，加热试管中的物质，可以观察到的实验现象是 。 （3）在图乙实验中，未观察到明显现象。如图丙所示，更换火焰温度更高的酒精喷灯继续进行实验，观察到红色粉末变黑色。 对比上述三次实验现象，可以得出的结论是 。 （4）待试管内物质不再变色，停止加热，继续通入氢气，直至物质冷却到室温。称量图甲、丙试管内的固体物质，质量分别为m1和m2，则它们的大小关系为m1 m2。 【解答】解：（1）在氢气还原金属氧化物的实验中，氢气验纯后，要先通一会儿氢气，排尽装置内的空气，防止氢气与空气混合加热时发生爆炸，然后再点燃酒精灯； （2）氢气还原氧化铜的化学方程式为H2+CuOCu+H2O，氧化铜是黑色粉末，铜是红色固体，所以可以观察到的实验现象是黑色粉末逐渐变红。（3）图乙中用酒精灯加热未观察到明显现象，图丙中用酒精喷灯（温度更高）加热观察到红色粉末变黑色，这说明氢气还原氧化铁需要更高的温度，即不同金属氧化物被氢气还原的难易程度不同（或反应条件不同）； （4）对于图甲，氢气还原氧化铜的化学方程式为H2+CuOCu+H2O，根据氧化铜的质量为10g，氧化铜的相对分子质量为80，铜的相对原子质量为64。设生成铜的质量为x，则80：64＝10g：x，解得x ＝ 8g；对于图丙，氢气还原氧化铁的化学方程式为3H2+Fe2O32Fe+3H2O，氧化铁的相对分子质量为160，铁的相对原子质量为56；设生成铁的质量为y，则160：112＝10g：y，解得y＝7g；所以图甲、丙试管内的固体物质质量分别为m1＞m2。 故答案为： （1）通一会儿氢气； （2）黑色粉末逐渐变红； （3）不同金属氧化物被氢气还原的难易程度不同（或反应条件不同）； （4）＞。 14. （2025•浙江模拟）麦片因营养丰富，成为很多人早餐的首选。为了验证某品牌麦片是否含“铁粉”，小科进行了实验验证： 步骤1：将这种麦片和蒸馏水倒入打浆机中打成浆后，转移到密封袋中。 步骤2：摇晃密封袋约30秒，将磁铁贴紧密封袋一侧吸附。此时在磁铁下方肉眼可见被磁铁吸出的黑色颗粒。 （1）为进一步确定黑色颗粒的成分，小科设计了下列实验方案，请你一起参与探究活动。 资料：铁粉和四氧化三铁都是黑色粉末，都能被磁铁吸引，都能与酸反应但现象不同。 【猜想】黑色粉末可能是：a.全部是Fe；b.全部是Fe3O4；c.Fe和Fe3O4都有。 实验操作 实验现象 实验结论 1.取少量黑色粉末于试管中，加入 。 有气泡产生 黑色粉末中含有Fe （2）小科再取黑色粉末，进行如图的操作： 若猜想c成立，则如图实验中的现象为 。 （3）【讨论交流】从环保角度看，该装置的缺陷是 。 【解答】解：（1）因为铁（Fe）能与酸反应生成氢气从而产生气泡，所以为了检验黑色粉末中含有Fe，可以取少量黑色粉末于试管中，加入稀盐酸（或稀硫酸）；故答案为：稀盐酸（或稀硫酸）； （2）若猜想c成立，即黑色粉末是Fe和Fe3O4都有。在加热条件下，一氧化碳（CO）能还原四氧化三铁生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，同时因为有铁存在，反应后玻璃管内固体仍有黑色物质，所以实验现象澄清石灰水变浑浊；故答案为：玻璃管内固体仍有黑色物质，澄清石灰水变浑浊； （3）一氧化碳是有毒气体，直接排放到空气中会污染空气。从环保角度看，该装置的缺陷是没有尾气处理装置。故答案为：无尾气处理装置，CO直接排放到空气中会污染环境。 15. （2025•定海区模拟）某化学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了13.6g固体样品，用图1所示的装置继续实验，测定的部分数据如图2所示。 请计算： （1）固体样品中氧化铁的质量是 克。 （2）在上述反应后的固体中加入100g稀盐酸，恰好完全反应，求反应后所得溶液中溶质的质量分数。（结果精确到0.1%） 【解答】解：（1）设氧化铁的质量为x，则 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 固体减重 160 112 160﹣112＝48 x （13.6g﹣11.2 g） 解得x＝8g （2）设生成的FeCl2和H2质量分别为x、y，则 Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑ 56 127 2 11.2g x y 解得x＝25.4g；y＝0.4g 100%＝22.9%。 答：（1）8；（2）所得溶液中溶质的质量分数为22.9%。 学科网（北京）股份有限公司 $ 精练04 金属相关问题 （本专题包括金属的还原实验、金属的活动性顺序、金属制取氢气图像问题） 知识点一、金属活动性顺序 经过许多实验，人们总结出一些金属的活动性顺序如下： K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au 金属活动性由强逐渐减弱 金属活动性顺序的应用规律： ①金属跟酸反应：在金属活动性顺序中，只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。 ②金属跟盐溶液的反应：在金属活动性顺序中，只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。 知识点二、置换反应： ①由一种单质跟一种化合物起反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。 ②通式： A ＋ BC ＝＝＝＝ AC ＋ B （单质） （化合物） （生成） （另一种化合物） （另一种单质） 知识点三、金属还原实验 ①反应原理：3CO + Fe2O32Fe + 3CO2  ②装置：  ③现象：红色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰石变浑浊，尾气燃烧时产生蓝色火焰。  ④实验步骤 a.检验装置的气密性 b.装入药品并固定装置 c.通入一氧化碳气体并点燃酒精灯 d.待装置内的空气全部排尽后点燃酒精喷灯给氧化铁加热 e.当试管内的红色粉末变为黑色时，停止加热 f.待玻璃管内的固体冷却后，停止通一氧化碳，并熄灭酒精灯 ⑤实验结论：红色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁，一氧化碳在高温条件下得到了氧，生成了二氧化碳。 ⑥化学反应方程式: 3CO + Fe2O32Fe + 3CO2  CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O 2CO+O22CO2 ⑦注意事项：  a.反应条件:高温;若无洒粉喷灯可在酒精灯火焰上加一个金属网罩。  b.CO有剧毒，实验应在通风橱中进行，未反应完的气体要进行尾气处理;尾气处理方法有收集法、燃烧法(将CO转变为无毒的CO2)以防止污染空气。  c.操作顺序：CO要“早出晚归”，洒精喷灯要“迟到早退”。 实验开始先通入CO，排尽装置内的空气，防止CO 与空气混合，加热时发生爆炸；实验完毕后要继续通入 CO气体，直到玻璃管冷却，防止高温下的铁与空气接触，被氧化。 知识点四、制取H2常见的考点（图像） ①相同条件下，金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应，产生H2的速度由快到慢的是 Mg＞Al＞Zn＞Fe 。 ②过量的金属Mg、Al、Zn、Fe与等质量等浓度的稀盐酸反应制取的H2的质量比为 1：1：1：1 。 拓展：产生1gH2所需要的四种金属的质量分别是 Mg：12g；Al:9g；Zn：32.5g；Fe：28g 。 画出图像1：(X-时间，Y-H2的质量) ③等质量的金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应制取的H2，产生H2的量由多到少的是 Al＞Mg＞Fe＞Zn 。 画出图像1:(X-时间，Y-H2的质量) 图像2：(X-HCl的质量，Y- H2的质量) 拓展：如何判断金属产生H2量的多少？ 金属的相对原子质量/化合价 越小，等质量时产生的H2的量越多。 ④等质量金属与Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应后，溶液质量增加量由大到小的是 Zn＜Fe＜Mg＜Al 。 ⑤生成相同化合价的金属(假设X、Y均为+2价)，产生H2的量越小，相对分子量 越大 。 考向一 金属的还原实验 1. （2025•缙云县二模）如图所示，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列说法正确的是（　　） A．甲实验现象为红色物质变黑，试管口有水珠 B．乙实验因为一氧化碳有毒，采用酒精灯燃烧法进行尾气处理 C．都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体以防止发生爆炸 D．氢气和一氧化碳都实现将铜元素从游离态变成化合态 2. （2025•温州三模）如图为CO还原氧化铜的实验装置。 （1）实验中在A玻璃管中可观察到的现象为 。 （2）实验结束后为确定氧化铜是否完全反应，可向反应后的固体中加入 （请写出一种试剂）。 （3）图中虚线框内的装置除了可以吸收二氧化碳外，还能起到的作用是 。 3. （2025•舟山模拟）小科为验证一氧化碳和氧化铜能发生反应，其操作步骤及观察到的现象如下： 步骤1：连接装置并检查装置气密性。 步骤2：按图甲所示，向双具支试管内加入木炭粉和氧化铜，用向上排空气法使双具支试管内集满二氧化碳后塞上带有导管和瘪气球的橡皮塞。 步骤3：按图乙所示，将双具支试管固定在铁架台上，并使木炭粉平铺于试管底部，用酒精喷灯加热氧化铜一段时间，未观察到明显现象。 步骤4：将酒精喷灯移至木炭粉处，加热一段时间，观察到气球明显胀大；再次将酒精喷灯移至氧化铜处，加热一段时间，观察到黑色粉末变为紫红色固体。 （1）瘪气球的作用是 。 （2）写出步骤4中其中一个反应的化学方程式 。 （3）实验中能证明一氧化碳和氧化铜能发生反应的实验现象是 。 （4）若要对CO气体进行回收再利用，小科将反应后的混合气体通入以下装置，其中最为合理的是 。 考向二 金属的活动性顺序 4. （2025•德清县二模）碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池，其材料之一镉（Cd）的制备是在铜镉渣（主要含有Cd、Zn、Cu等单质）中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，再加入锌粉置换出镉，下列金属的活动性顺序正确的是（　　） A．Zn＞Cu＞Cd B．Zn＞Cd＞Cu C．Cu＞Zn＞Cd D．Cd＞Zn＞Cu 5. （2025•临平区二模）小颖同学为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序进行了如图甲所示的实验，实验后把两试管中的物 质倒入烧杯中（如图乙），发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤，再向滤渣中加入适量稀盐酸，产生无色气泡。根据上述信息，判断下列说法正确的是（　　） A．原a、b试管中溶液都一定呈浅绿色 B．滤液中一定含有Mg2+、Fe2+，可能含有Cu2+ C．滤渣质量一定大于所加铁粉的总质量 D．滤渣含有三种固体物质 6. （2025•游仙区模拟）向Fe（NO3）2与AgNO3的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，分别将滤渣和滤液装于两支试管中，实验过程如图所示。下列说法中错误的是（　　） A．操作Ⅰ用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 B．若滤渣中无气泡产生，则滤渣中只有银 C．若滤液显浅绿色，则滤渣的质量一定大于加入的锌的质量 D．若滤液无色，向其中加入稀盐酸一定无白色沉淀产生 考向三 氢气的制取 7. （2025•绍兴模拟）两烧杯中盛有等质量、等质量分数的稀盐酸，现向两烧杯中分别加入质量都为m的金属Zn和Fe，生成氢气的质量随加入金属质量的关系如图所示，由图可知（　　） A．Zn的活动性比Fe强 B．当m＝a时，放入Zn的烧杯中盐酸过量 C．当m＝b时，两烧杯中溶液的质量相等 D．当m＝c时，两烧杯中剩余的金属质量Zn＞Fe 8. （2024•西湖区模拟）将等量的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硫酸中，反应完成后生成氢气的质量关系可能的是（　　） A． B． C． D． 9. （2022•拱墅区三模）相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分别与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应，生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系如图，分析图象所得的结论与事实相符的是（　　） A．三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＜Fe＜Zn B．三种金属的失电子总数量：Mg＞Fe＞Zn C．三种金属的活动性顺序：Mg＝Fe＝Zn D．三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＞Fe＞Zn 1. （2022•乐清市一模）将等质量的锌分别与等质量等浓度的盐酸和硫酸反应，记录生成氢气质量变化关系如图所示，若继续加入等量的锌，则生成氢气质量关系图不可能出现的是（　　） A． B． C． D． 2. （2022•诸暨市模拟）小陈向装有硫酸铜溶液的烧杯中加入一定量铁粉，测得烧杯中溶液质量随加入铁粉质量的变化关系如图，则以下分析正确的是（　　） A．点a时的溶液中暂无金属铜生成 B．当加入铁粉质量为m1时，溶液变为无色透明 C．点b时过滤出烧杯中的固体，加入稀盐酸后会产生气泡 D．若纵坐标表示烧杯内物质的总质量，所得图象不变 3. （2022•龙湾区一模）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应）。反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象。下列说法不正确的是（　　） A．滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Mg B．滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2和CuCl2 C．本实验可判断出铁、铜、镁的活动性顺序 D．两支试管混合后，固体总质量一定增加 4. （2024•柯桥区模拟）某兴趣小组通过如下方式得到单质银，将足量的铁粉和稀硫酸依次加入到一定量的硝酸银溶液中，搅拌使其充分反应。实验过程中，加入的物质质量与烧杯中剩余固体质量关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．m点剩余的固体为铁、银 B．n点溶液中的溶质为硝酸铁 C．a点固体表面产生气泡 D．b点溶液中有两种金属阳离子 5. （2024•宁波模拟）小周学习了金属的相关性质，做了如图所示的两个实验。下列说法正确的是（　　） A．甲实验滤渣加入盐酸会有气泡产生 B．甲实验滤液中有三种阳离子 C．乙实验滤液中有两种阳离子 D．乙实验滤液质量变大 6. （2025•温州三模）甲、乙、内烧杯中均盛有等质量、等质量分数的稀硫酸，将形状、大小均相同的三种金属片Zn、X、Cu分别放入其中，产生的现象如图所示，则三种金属活动性由强到弱的顺序是（　　） A．Zn＞X＞Cu B．X＞Zn＞Cu C．Cu＞Zn＞X D．Cu＞X＞Zn 7. （2025•浙江模拟）为探究金属锈蚀的条件，组装如图所示的装置进行实验，一段时间后，观察所产生的现象，下列有关实验现象或结论叙述正确的是（　　） A．本实验说明金属的生锈与空气中的氮气有关 B．本实验说明金属的生锈与水有关 C．Ⅰ装置左侧液面明显上升，Ⅱ装置左侧液面明显下降 D．Ⅰ装置左侧液面明显上升，Ⅱ装置左侧液面基本不变 8. （2025•金华二模）如图是探究金属铁锈蚀条件的实验装置图（铁架台等辅助仪器已略去），下列关于该实验的说法错误的是（　　） A．一段时间后，甲中铁钉生锈，乙中铁钉没生锈 B．甲装置中，铁钉与水和氧气同时接触从而生锈 C．丙装置中，加入干燥剂是为了除去空气中的水蒸气 D．该实验无法探究出铁生锈是否与氧气有关 9. （2025•杭州三模）某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图1实验装置，以研究铜酸钠（NaCuO2）跟H2的反应，此反应的化学方程式为：2NaCuO2+3H22NaOH+2Cu+2H2O．实验中观察到如下现象：①固体中出现紫红色物质：②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。 请回答： （1）若实验过程中包含下列步骤（没有根据操作顺序排列）：①停止通H2；②通纯净H2排净装置里空气；③点燃酒精灯加热；④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是 （填序号）。 （2）根据题干中给出的实验现象 （选填“①”或“②”），可直接判断氢气发生了化学变化。 （3）完全反应后，为了测定固体产物中Cu的质量，要用蒸馏水多次洗涤后晾干，称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是 。 （4）如图2所示装置，利用铁生锈的原理可以比较准确地测出空气中氧气的含量。【已知：铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿。化学方程式：2Cu+O2+H2O+CO2═Cu（OH）2CO3】若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验，能否比较准确地测出空气中氧气的含量，并说明理由 。 10. （2025•西湖区二模）小科查阅资料发现：氢气还原氧化铜的实验中，若反应过程加热的时间不够，得到的固体产物是铜和氧化亚铜（Cu2O）组成的混合物。于是他对反应生成物的生成情况进行了如下探究：利用图甲所示实验装置，称取若干份质量均为0.8克的氧化铜，在相同条件下分别用氢气还原，加热不同时间，检测固体中氧化亚铜的质量，结果如图乙。 （1）实验装置中通入氢气的导管末端应位于试管 （选填“①”、“②”或“③”）处。 （2）充分反应后，试管中出现的现象是 。 （3）利用图甲装置进行实验时，理论上还原0.8克的氧化铜，只要0.02克氢气即可，可实际氢气用量远大于0.02克，其原因是 。（写出一点即可） （4）小科查阅了相关资料：氢气还原氧化铜的反应过程中发生了如下反应： I：2CuO+H2Cu2O+H2O。 Ⅱ：H2+CuO2Cu+H2O两个反应。根据图乙所示的数据，进一步计算分析，可以确定以上两个反应是 的。（选填“同时进行”或“分步进行） 11. （2025•舟山二模）某科学小组进行氢气还原金属氧化物的比较实验，开始实验前，组员将10克氧化铜粉末和10克氧化铁粉末分别平铺在两个试管底部。 （1）写出高温件下CO还原氧化铁的化学反应方程式 。 （2）图甲实验中，加热试管中的物质，可以观察到的实验现象是 。（写出一点即可） （3）在图乙实验中，未观察到明显现象。如图丙所示，更换火焰温度更高的酒精喷灯继续进行实验，观察到红色粉末变黑色。对比上述三次实验现象，可以得出的结论是 。 （4）待试管内物质不再变色，停止加热，继续通入氢气，直至物质冷却到室温。称量图甲、丙试管内的固体物质，质量分别为m1和m2，则它们的大小关系为m1 m2（选填“大于”“小于”“等于”）。 12. （2025•西湖区一模）某兴趣小组利用下图装置进行模拟工业炼铁，回答下列问题： （1）写出高温条件下CO还原赤铁矿（主要成分：Fe2O3）的化学反应方程式 。 （2）为避免CO污染空气，并回收利用CO，方框中连接的是装置D和E，导管口的连接顺序为a→ （用箭头和小写字母连接完整）。 （3）点燃酒精喷灯之前先通入一氧化碳气体的目的是 。 （4）已知所取赤铁矿样品的质量为m1，反应前后装置B的质量差为m2，则该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数为 。（用m1、m2字母表示） 13. （2025•宁波一模）某科学小组进行氢气还原金属氧化物的比较实验。开始实验前，组员将10克氧化铜粉末和10克氧化铁粉末分别平铺在两个试管底部。 （1）氢气验纯后，要先 ，再点燃酒精灯。 （2）图甲实验中，加热试管中的物质，可以观察到的实验现象是 。 （3）在图乙实验中，未观察到明显现象。如图丙所示，更换火焰温度更高的酒精喷灯继续进行实验，观察到红色粉末变黑色。 对比上述三次实验现象，可以得出的结论是 。 （4）待试管内物质不再变色，停止加热，继续通入氢气，直至物质冷却到室温。称量图甲、丙试管内的固体物质，质量分别为m1和m2，则它们的大小关系为m1 m2。 14. （2025•浙江模拟）麦片因营养丰富，成为很多人早餐的首选。为了验证某品牌麦片是否含“铁粉”，小科进行了实验验证： 步骤1：将这种麦片和蒸馏水倒入打浆机中打成浆后，转移到密封袋中。 步骤2：摇晃密封袋约30秒，将磁铁贴紧密封袋一侧吸附。此时在磁铁下方肉眼可见被磁铁吸出的黑色颗粒。 （1）为进一步确定黑色颗粒的成分，小科设计了下列实验方案，请你一起参与探究活动。 资料：铁粉和四氧化三铁都是黑色粉末，都能被磁铁吸引，都能与酸反应但现象不同。 【猜想】黑色粉末可能是：a.全部是Fe；b.全部是Fe3O4；c.Fe和Fe3O4都有。 实验操作 实验现象 实验结论 1.取少量黑色粉末于试管中，加入 。 有气泡产生 黑色粉末中含有Fe （2）小科再取黑色粉末，进行如图的操作： 若猜想c成立，则如图实验中的现象为 。 （3）【讨论交流】从环保角度看，该装置的缺陷是 。 15. （2025•定海区模拟）某化学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了13.6g固体样品，用图1所示的装置继续实验，测定的部分数据如图2所示。 请计算： （1）固体样品中氧化铁的质量是 克。 （2）在上述反应后的固体中加入100g稀盐酸，恰好完全反应，求反应后所得溶液中溶质的质量分数。（结果精确到0.1%） 学科网（北京）股份有限公司 $