河南省2020-2022三年中考化学真题知识点分类汇编-10金属和金属矿物

这是一份河南省2020-2022三年中考化学真题知识点分类汇编-10金属和金属矿物，共16页。试卷主要包含了单选题，填空题，简答题，推断题，流程题，实验题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．（2020·河南·统考中考真题）已知镁和铝的相对原子质量之比为8:9，若镁和铝分别与足量盐酸反应，生成氢气的质量相等，则参加反应的镁和铝的质量比为
A．3:2B．4:3C．1:1D．1:2
2．（2020·河南·统考中考真题）金属材料在生产，生活中使用广泛。下列金属的用途利用了金属导电性的是
A．铜制电线B．铁质铁锅C．金制项链D．铝制饮料罐
3．（2021·河南·统考中考真题）分类法是化学研究的重要方法。以下分类正确的是
A．纯碱和熟石灰都属于碱
B．金刚石和合金都属于金属材料
C．煤和石油都属于化石燃料
D．钙和铁都属于人体必需微量元素
4．（2021·河南·统考中考真题）下列根据某些性质区分一些常见物质的方法错误的是
A．羊毛和涤纶：灼烧闻气味B．硫酸铵和氯化铵：加熟石灰研磨
C．铜片和黄铜片：相互刻画D．氧气和二氧化碳：伸入燃着的木条
5．（2021·河南·统考中考真题）日常生活中，用得最多的材料是有机合成材料。下列不属于有机合成材料的是
A．合金B．塑料C．合成橡胶D．合成纤维
6．（2022·河南·统考中考真题）下列对物质的用途或实验事实的解释中，不正确的是
A．铜丝可用作导线，是因为铜具有导电性
B．金刚石可用来裁玻璃，是因为金刚石的硬度大
C．洗洁精能除油污，是因为洗洁精具有乳化作用
D．水变成水蒸气时体积变大，是因为受热时水分子变大
7．（2022·河南·统考中考真题）某种金属混合物样品由Mg、Al、Fe、Cu四种金属中的两种组成。2.2 g该样品与足量的稀硫酸反应，可得到0.2 g氢气，对该样品的组成有如下猜测：①Mg和Al ②Mg和Fe ③Mg和Cu ④Al和Fe ⑤Al和Cu ⑥Fe和Cu。其中合理的个数为
A．2个B．3个C．4个D．5个
8．（2022·河南·统考中考真题）某金属混合物由Mg、A1、Zn、Cu四种金属中的两种组成。6.5g该金属混合物与足量的盐酸反应，可得到0.2g氢气，则该金属混合物中一定不含有的金属是
A．MgB．AlC．ZnD．Cu
二、填空题
9．（2020·河南·统考中考真题）某化学小组从孔雀石【主要成分CuCO3·Cu(OH)2】中提取金属铜的实验步骤如下：将孔雀石粉碎，加过量稀硫酸，充分反应后过滤，向滤液中加入一种金属粉末。
（1）请填空：____。
（2）写出可以加入的一种金属并说明理由______。
10．（2020·河南·统考中考真题）化学与人类社会生活密不可分，请回答下列问题。
（1）我们倡导“低碳”生活，“低碳”是指哪种物质的较低量排放____________？
（2）铝的化学性质活泼，为什么铝制品却有很好的抗腐蚀性能____________？
11．（2021·河南·统考中考真题）开发利用清洁高效的新能源，减少CO2的排放，有利于实现“碳中和”。
（1）氢气是一种理想的新能源，氢气燃烧的化学方程式为______，实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气的化学方程式为______。
（2）某有机物与N2O4反应释放能量，可做高能能源。该有机物18g与一定质量的N2O4恰好完全反应，可生成26.4gCO2、21.6gH2O和25.2gN2，实验测得其相对分子质量为60，该有机物的化学式为______。
12．（2022·河南·统考中考真题）铁是目前世界上年产量最高的金属。工业上用铁矿石炼铁的反应原理为_______(用化学方程式表示)；铁制品锈蚀的过程是铁与空气中的_______同时发生化学反应的过程。
13．（2022·河南·统考中考真题）金属的性质是化学学习和研究的重要内容。
(1)铝比较活泼，为什么铝制品却有良好的抗腐蚀性能？_____。
(2)古籍记载镍白铜(主要成分为铜、镍、锌)是中国古代发明和研制出的铜合金。为了探究铜、镍(Ni)、锌的金属活动性顺序，某化学小组设计了如下实验方案
14．（2022·河南·统考中考真题）A-F是含同一种金属元素的物质，它们的转化关系如图所示“→”表示反应能一步实现，部分物质和反应条件已略去），图中标注了物质类别和这种金属元素的化合价。已知A与一氧化碳反应是工业制取B的主要原理，B是目前世界年产量最高的金属。
(1)这种金属元素属于人体必需的______（填“常量元素”或“微量元素”）。
(2)A的化学式为______；B与稀硫酸反应生成C的化学方程式为______。
(3)D与氧气、水可以发生化合反应生成E，该反应的化学方程式为______。
三、简答题
15．（2022·河南·统考中考真题）金属用途广泛，金属的用途与其性质密切相关。
(1)如图中将两块金属片相互刻画，该实验的目的是什么？
(2)某同学在Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，发现滤液仍呈蓝色。分析滤液中溶质的成分，并写出Zn与AgNO3溶液反应的化学方程式。
四、推断题
16．（2021·河南·统考中考真题）甲、乙、丙是初中化学常见的物质，它们的转化关系如图所示（“→”表示反应一步实现，部分物质和反应条件略去）。
(1)若反应均为化合反应，且在点燃条件下发生。则乙为_____。
(2)若反应均为分解反应，甲、乙组成元素相同。则乙→丙的化学方程式为_____。
(3)若反应均为置换反应，甲、乙、丙为金属。则三种金属的活动性顺序为_____。
(4)若反应均为复分解反应，甲、乙、丙含相同酸根离子，甲是胃酸的主要成分，丙是一种白色沉淀。则乙→丙的化学方程式为_____。
17．（2021·河南·统考中考真题）A、B、C、D、E均含有同一种金属元素，它们之间的转化关系如右图所示（“→”表示反应可一步实现，部分物质和反应条件略去）。已知A为氧化物，其中金属元素显+3价，且其质量分数为70%；B为单质，E为难溶性碱；A→B是工业制取B的主要原理， A的化学式为______；D→E的化学方程式为______；C与B可发生化合反应生成D，该反应的化学方程式为______。
18．（2022·河南·统考中考真题）甲、乙、丙是中学化学的常见物质，已知甲为单质，乙、丙的组成元素完全相同，它们的转化关系如图所示(“→”表示反应可一步实现，部分物质和反应条件已略去)。
(1)若它们都含有形成化合物种类最多的元素，乙可以用于灭火。则甲为_______；乙和丙的性质有很大不同，从微观角度解释其原因是_______。
(2)若它们都含有地壳中含量居第二位的金属元素，甲与氯气化合生成乙，且乙中金属元素显+3价。则乙的化学式为_______；甲转化为丙的化学方程式为：_______。
五、流程题
19．（2021·河南·统考中考真题）从废旧手机的某些部件中可回收银和铜，其操作流程如图所示。
（1）请写出步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式______。（写一个即可）
（2）步骤Ⅱ中，加入硝酸银溶液的作用是什么______？
（3）步骤Ⅲ中，若溶液乙的质量大于溶液甲，确定M后写出发生反应的化学方程式______。
六、实验题
20．（2020·河南·统考中考真题）如图为CO还原Fe2O3的微型装置图，则A处V型管内的固体粉末由_______色逐渐变黑； B处V型管内的溶液变浑浊，化学方程式为____；将尾气点燃，化学方程式为_________。
七、综合应用题
21．（2021·河南·统考中考真题）金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)铝是地壳中含量最高的金属元素。
①铝合金的强度和硬度一般比纯铝_____（填“高”或“低”）。
②铝较活泼，为什么铝制品通常很耐腐蚀_____？
(2)如图是模拟工业炼铁的微型实验装置。
①写出a处发生反应的化学方程式_____。
②b处可以观察到的实验现象是什么？_____
(3)某电镀厂为减少污染并变废为宝，从排放的废水中回收铜、铁和硫酸锌溶液，设计的操作流程如下图所示。
①步骤Ⅰ、Ⅲ中包含的相同操作是什么？_____
②写出步骤Ⅰ中所得固体的成分_____。
③确定步骤Ⅲ中的X后，写出有关反应的化学方程式_____。
(4)钛和钛合金以其优良的性能被广泛应用于航空航天等领域。工业上可利用镁和四氯化钛在高温下发生置换反应制取钛，若制取9.6kg钛，需要镁的质量是多少？
实验步骤
实验现象
结论或化学方程式
①把镍片放入稀硫酸中
有气泡产生
化学方程式为____(镍显+2价)
②把镍片放入_______溶液中
镍片表面无明显变化
锌的金属活动性大于镍
三种金属的活动性顺序为：Zn>Ni>Cu
参考答案：
1．B
【详解】镁与稀盐酸反应：，铝与稀盐酸反应：，根据化学方程式可知，一份镁产生一份氢气，份铝产生一份氢气，得Mg~H2，Al~H2，假设氢气质量均为2g，则Mg需要24g，Al 需要18g，则镁和铝的比例为24g:18g=4:3。
故选B。
2．A
【详解】A、性质决定用途，金属能用于作导线，是利用了金属的导电性，符合题意；
B、铁用于制作铁锅，是利用了金属的导热性，不符合题意；
C、金制作项链，是因为金比较稀有，且有金属光泽，不符合题意；
D、铝制饮料罐是利用了金属具有良好的延展性，不符合题意。
故选A。
3．C
【详解】A、熟石灰是氢氧化钙，属于碱，纯碱为碳酸钠，属于盐，此选项不正确，不符合题意；
B、金刚石是碳，不属于金属材料，此选项不正确，不符合题意；
C、化石燃料包括煤、石油、天然气，此选项正确，符合题意；
D、钙不属于微量元素，是常量元素，此选项不正确，不符合题意。
故选C。
4．B
【详解】A、羊毛的主要成分是蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，涤纶灼烧无此气味，现象不同，可以区分，不符合题意；
B、硫酸铵和氯化铵均属于铵态氮肥，均能与熟石灰反应生成氨气，均能产生刺激性气味，现象相同，无法区分，符合题意；
C、黄铜是铜的合金，合金比组成它的纯金属的硬度大，故铜片和黄铜片相互刻划，铜片上留下痕迹，不符合题意；
D、氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧的更旺，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，能使燃着的木条熄灭，现象不同，可以区分，不符合题意。
故选B。
5．A
【分析】有机合成材料是指人工利用有机高分子化合物制成的材料，主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶等。
【详解】A、金属材料包括纯金属和合金，合金属于金属材料，不属于有机合成材料；
B、塑料属于有机合成材料；
C、合成橡胶属于有机合成材料；
D、合成纤维属于有机合成材料。
故选A。
6．D
【详解】A、因为铜具有导电性，故铜丝可用作导线，故A说法正确；
B、因为金刚石的硬度大，故金刚石可用来裁玻璃，故B说法正确；
C、洗洁精能除油污，是因为洗洁精具有乳化作用，能将大油滴分散成小液滴随水冲走，故C说法正确；
D、水变成水蒸气体积增大是由于水分子间的间隔变大，水分子本身不变，故D说法不正确；
故选D。
7．B
【详解】铜和稀硫酸不反应，Mg、Al、Fe三种金属分别与稀硫酸反应的关系式为：、、
①24份质量的镁和稀硫酸反应生成2份质量的氢气，假设2.2g样品全是镁，生成的氢气的质量小于0.2g，54份质量的铝和稀硫酸反应生成6份质量的氢气，假设2.2g样品全是铝，生成的氢气的质量大于0.2g，Mg和Al组合与足量的稀硫酸反应，可得到0.2 g氢气；
②假设2.2g样品全是镁，生成的氢气的质量小于0.2g，56份质量的铁和稀硫酸反应生成2份质量的氢气，假设2.2g样品全是铁，生成的氢气的质量小于0.2g，Mg和Fe组合与足量的稀硫酸反应，不能得到0.2 g氢气；
③假设2.2g样品全是镁，生成的氢气的质量小于0.2g，铜和稀硫酸不反应，Mg和Cu组合与足量的稀硫酸反应，不能得到0.2 g氢气；
④假设2.2g样品全是铝，生成的氢气的质量大于0.2g，假设2.2g样品全是铁，生成的氢气的质量小于0.2g，Al和Fe组合与足量的稀硫酸反应，可得到0.2 g氢气；
⑤假设2.2g样品全是铝，生成的氢气的质量大于0.2g，铜和稀硫酸不反应，Al和Cu组合与足量的稀硫酸反应，可得到0.2 g氢气；
⑥假设2.2g样品全是铁，生成的氢气的质量小于0.2g，铜和稀硫酸不反应，Fe和Cu组合与足量的稀硫酸反应，不能得到0.2 g氢气；
故选B。
8．C
【详解】铜不与盐酸反应，Mg、A1、Zn、三种金属与盐酸反应的化学方程式及其质量关系为：
由上述质量关系可知：
6.5g镁与铝完全反应生成氢气的质量大于0.2g；
6.5g镁与锌完全反应生成氢气的质量大于0.2g；
6.5g镁与铜完全反应生成氢气的质量可能等于0.2g；
6.5g铝与锌完全反应生成氢气的质量大于0.2g；
6.5g铝与铜完全反应生成氢气的质量可能等于0.2g；
6.5g锌与铜完全反应生成氢气的质量小于0.2g；
故该金属混合物中一定不含有锌，故选C。
9． H2O 铁（合理即可） 在金属活动性顺序里，位于铜前面的金属能把铜从它的盐溶液中置换出来。
【详解】（1）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，反应前有：Cu原子2个、S原子2个、C原子1个、O原子13个、H原子6个、，反应后有：Cu原子2个、S原子2个、C原子1个、O原子10个，所填的化学式前面的化学计量数是3，故化学式中含有H原子2个、O原子1个，化学式是H2O；
故填：H2O。
（2）充分反应后过滤，滤液中的溶质是硫酸铜，要把硫酸铜溶液中的铜置换出来，只要加入在金属活动性顺序里，位于铜前面的金属（除钾、钙、钠），如：铁（合理即可）；
故填：铁（合理即可） 在金属活动性顺序里，位于铜前面的金属能把铜从它的盐溶液中置换出来。
10． 二氧化碳 铝与氧气在常温下反应生成一层致密的氧化铝薄膜
【详解】（1） “低碳”是指较低二氧化碳排放，二氧化碳气体排放过量会导致温室效应加剧等环境问题。
（2）铝的化学性质活泼，在常温下，铝就能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了反应的进一步进行。
11． C2H8N2
【详解】（1）氢气和氧气在点燃的条件下生成水，反应的化学方程式为：，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为： ；
（2）根据质量守恒等量可知，参与反应的N2O4的质量为26.4g+21.6g+25.2g-18g=55.2g，则N2O4中氮元素的质量为55.2g××100%=16.8g、氧元素质量为55.2g-16.8g=38.4g；生成物二氧化碳中碳元素的质量为26.4g× ×100%=7.2g、氧元素质量为26.4g-7.2g=19.2g；生成物水中氢元素的质量为21.6g××100%=2.4g、氧元素的质量为21.6g-2.4g=19.2g；生成物N2的质量为25.2g；化学反应前后元素的质量不变，反应物N2O4中氮元素质量为16.8g小于生成物N2的质量25.2g，说明有机物中含有氮元素质量为25.2g-16.8g=8.4g；反应物N2O4中氧元素的质量为38.4g，生成物中氧元素的总质量为19.2g+19.2g=38.4g，质量相等，说明有机物中不含氧元素；反应前N2O4中不含氢元素，反应后生成物中氢元素的质量为2.4g，说明有机物中含有2.4g的氢元素；反应物N2O4不含碳元素，反应后生成物中碳元素的质量为7.2g，说明有机物中含有碳元素7.2g；所以有机物中含有碳、氢、氮三种元素，且三种元素的质量依次为7.2g、2.4g、8.4g，则该有机物中碳、氢、氮原子的原子个数比为 ：：=1：4：1，又由于该有机物的相对分子质量为60，可求出该有机物的化学式为C2H8N2，故填：C2H8N2。
12．
氧气、水蒸气
【详解】工业上用铁矿石炼铁的反应原理为氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为。
铁生锈是因为铁和氧气、水蒸气同时接触，发生了复杂的化学反应。
13．(1)铝与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化
(2)
硫酸锌(合理即可)
【详解】（1）铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，故铝具有很好的抗腐蚀性。
（2）将镍片放入稀硫酸中，有气泡产生，则说明镍能与硫酸反应生成硫酸镍和氢气，反应的化学方程式为；
②由于结论是镍的金属活动性比锌弱，则镍不能将锌从其化合物溶液中置换出来，故可将镍放入硫酸锌或硝酸锌等溶液中，无明显现象。
14．(1)微量元素
(2) Fe2O3 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(3)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
【解析】（1）B是目前世界年产量最高的金属，B为铁，则这种金属元素是铁元素，属于人体必需的微量元素。
（2）A与一氧化碳反应是工业制取B的主要原理，则A的化学式为Fe2O3；B与稀硫酸反应生成C的反应是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
（3）根据题给信息可知，D是氢氧化亚铁，则D与氧气、水可以发生化合反应生成E，E为氢氧化铁，该反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3。
15．(1)比较黄铜和纯铜的硬度
(2)一定含Cu(NO3)2和Zn(NO3)2，可能含AgNO3；Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
【详解】（1）黄铜和铜相互刻画是为了比较黄铜和铜的硬度大小．故填：比较黄铜和纯铜的硬度；
（2）由金属的活动性顺序表可知，锌>铜>银。向含有AgNO3和Cu(NO3)2溶液中加入一定质量的锌粉，锌粉首先置换出硝酸银中的银，待硝酸银完全反应完后继续与硝酸铜反应，置换出硝酸铜中的铜。在AgNO3和Cu(NO3)2的混合液中，加入一定量的锌粉，充分反应后过滤。如果滤液呈蓝色，则说明锌不足，一定发生的反应是锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银单质，滤液中溶质的成分是一定含Cu(NO3)2和Zn(NO3)2，可能含AgNO3。
锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，反应的化学方程式为Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag。
16．(1)一氧化碳##CO
(2)
(3)甲>乙>丙
(4)
【解析】(1)
若反应均为化合反应，且在点燃条件下发生，甲能转化为乙、丙，乙能转化为丙，可推出甲为碳或氧气，乙为一氧化碳，丙为二氧化碳，碳完全燃烧生成二氧化碳，碳不完全燃烧生成一氧化碳，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，故乙为一氧化碳；
(2)
若反应均为分解反应，甲、乙组成元素相同，甲能转化为乙、丙，乙能转化为丙，可推出甲为过氧化氢，乙为水，丙为氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，故乙→丙的反应为水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：；
(3)
若反应均为置换反应，甲、乙、丙为金属，甲能转化为乙、丙，说明甲比乙、丙活泼，乙能转化为丙，说明乙比丙活泼，故三种金属的活动性顺序为：甲＞乙＞丙；
(4)
若反应均为复分解反应，甲、乙、丙含相同酸根离子，甲是胃酸的主要成分，可推出甲为盐酸，则甲、乙、丙均含氯离子，丙是一种白色沉淀，可推出丙为氯化银，甲能转化为乙，乙能转化为丙，乙可能为氯化钠，故乙→丙的反应为氯化钠和硝酸银反应生成氯化银和硝酸钠，该反应的化学方程式为：。
17． Fe2O3
【分析】A为氧化物，其中金属元素显+3价，且其质量分数为70%，故A为氧化铁，氧化铁和一氧化碳生成铁和二氧化碳，B为铁，铁和稀盐酸少从氯化亚铁和氢气，D为氯化亚铁，D和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁和氯化钠，E为氢氧化亚铁，氧化铁和稀盐酸生成氯化铁和水，C为氯化铁，带入转化关系，符合题意。
【详解】由分析可知，A为氧化铁，D为氯化亚铁，D和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁和氯化钠化学方程式，C与B可发生化合反应生成D，即氯化铁和铁生成氯化亚铁，化学方程式，故填：Fe2O3；；。
18．(1) 碳##C 它们的分子构成不同
(2) FeCl3 Fe+2HC1=FeCl2+H2↑（合理即可）
【详解】（1）形成化合物种类最多的元素为碳元素，甲为单质，乙、丙的组成元素完全相同，且乙可以灭火，则说明甲为碳单质，乙为二氧化碳，丙为一氧化碳。一氧化碳和二氧化碳虽然组成元素相同，但由于它们的分子构成不同，则它们的性质不同。
（2）地壳中含量居第二位的金属元素为铁元素，甲为单质，则甲为铁单质，甲能与氯气化合生成乙，且乙中铁元素显+3价，则乙为FeCl3，又由于乙、丙的组成元素完全相同，则丙为FeCl2，则甲转化为丙的反应为铁转化为FeCl2，铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，或铁能与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁，则反应的化学方程式为或。
19． （或） 除去固体中的铜单质
【详解】（1）步骤Ⅰ中发生反应为镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，该反应的化学方程式为：；铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，该反应的化学方程式为： ；
（2）粗产品中含镁、铝、铜、银，加入稀硫酸，镁、铝和稀硫酸反应，铜、银和稀硫酸不反应，故步骤Ⅱ中，加入硝酸银溶液，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，目的是：除去固体中的铜单质；
（3）步骤Ⅲ中，若溶液乙的质量大于溶液甲，溶液甲中含硝酸铜，说明金属M能与硝酸铜反应，且M的相对原子质量比铜大，M可以是锌，锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，该反应的化学方程式为：。
20． 红棕
【详解】A处一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红棕色的，铁粉是黑色的，故装置玻璃管里可观察到的现象是红色粉末变黑；
B处二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式是；
尾气处理是一氧化碳的燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式是.
21．(1) 高 铝与氧气反应，表面生成致密的氧化铝薄膜
(2) 澄清石灰水变浑浊
(3) 过滤 铜、铁、锌 （或）
(4)解：设需要镁的质量为x
x=9.6kg
答：需要镁9.6kg。
【解析】(1)
①合金是指在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特性的物质，合金的强度和硬度一般比各成分金属高，熔点一般比各成分金属低，所以铝合金的强度和硬度一般比纯铝高；
②铝在常温下与空气中的氧气反应，表面生成一层致密的氧化膜，能够阻止铝的进一步氧化，所以铝具有很好的抗腐蚀性。
(2)
①工业炼铁是在高温下，利用一氧化碳把铁从铁矿石还原出来；所以a处是一氧化碳和氧化铁在高温下生成铁和二氧化碳，化学反应方程式为：；
②反应生成的二氧化碳经导管流向b，二氧化碳和澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，所以b处的现象是澄清石灰水变浑浊；
(3)
①步骤I和III都是分离出液体和固体，属于过滤，故I和III的操作都是过滤；
②锌的金属活动性比铁和铜强，废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁，加入过量的锌粉会与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌、与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，所以固体成分会有过量的锌粉、生成的铁和铜；
③根据图中流程，我们可以知道生成的溶液是硫酸锌，固体成分已经分离出了铁粉，但仍有过量的锌粉，只需要将剩余的锌变成硫酸锌即可，因为铜在常温下不与硫酸反应，可以考虑用硫酸和锌反应，反应方程式为；也可以用适量的硫酸铜溶液消耗掉剩余的锌，反应方程式为：；
(4)
见答案。
【点睛】本题知识点考查比较多，主要考查了金属的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断、计算，从而得出正确的结论。