备考2023年中考化学真题实验探究题专项练习（全国通用）-03探究物质的成分（金属）

这是一份备考2023年中考化学真题实验探究题专项练习（全国通用）-03探究物质的成分（金属），共35页。试卷主要包含了科学探究题，三不成立等内容，欢迎下载使用。
备考2023年中考化学真题实验探究题专项练习（全国通用）-03探究物质的成分（金属）

一、科学探究题
1．（2022·四川资阳·统考中考真题）某化学兴趣小组的同学正在探究生锈铁钉与稀硫酸的反应情况，请你参与探究，并回答问题：
【提出问题】生锈铁钉与一定量稀硫酸反应后所得溶液中的溶质是什么？
【查阅资料】Fe3+与无色硫氰化钾溶液相遇出现血红色溶液。
【设计实验】
实验步骤
实验现象
①取一枚生锈铁钉用蒸馏水洗净，再置于洁净试管中、
铁钉表面有红褐色的铁锈。
②向步骤①的试管内加入一定量稀硫酸。
铁锈逐渐溶解，溶液由无色变为______色，一会儿后产生气泡，最终溶液呈浅绿色。
③当该试管内不再产生气泡时，取出铁钉，剩下溶液M，铁钉用蒸馏水洗净观察。
铁钉表面呈银白色
写出步骤②中铁锈溶解的化学方程式______。
【溶质猜测】溶液M的溶质成分是
猜想一：______
猜想二：只有Fe2（SO4）3
猜想三：既有FeSO4也有Fe2（SO4）3
【实验探究】取少量溶液M于另一洁净试管中，滴加几滴无色硫氰化钾溶液，观察到______，则猜想二、三不成立。
【交流讨论】同学们对溶液M中没有溶质硫酸铁感到困惑，为此展开讨论。
甲同学：反应过程中氢气与硫酸铁反应生成了硫酸亚铁。
乙同学：反应过程中铁与硫酸铁反应生成了硫酸亚铁。
若乙同学观点成立，则相应的化学方程式为______。
【反思评价】小组同学通过实验探究后一致认为，使用酸除去铁制品表面的铁锈时，务必控制好______，否则会造成铁制品的损耗。
2．（2022·内蒙古呼伦贝尔·统考中考真题）某“自加热食品”发热包的主要成分为生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠和氯化钙，其使用说明（如图1所示）：

某化学兴趣小组对发热包进行了如下探究。
探究I：发热包的发热原理
将发热包中固体倒入烧杯中，加入适量的水，发生剧烈反应，水很快沸腾。反应结束后，烧杯底部有大量固体，继续加水搅拌，过滤、洗涤、干燥，得到固体混合物。
(1)发热包中的某种物质与水反应放出大量的热，该物质的化学式是_____________。
探究Ⅱ：固体混合物的成分
【查阅资料】单质铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，并产生氢气。
小组同学认为固体混合物的成分可能是：活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钙和氢氧化钙。为进一步探究其成分，小组同学设计并进行如下实验：
(2)取少量固体混合物于试管中，加水振荡，静置，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为_____________色，证明该固体混合物中含有氢氧化钙。
(3)另取少量固体混合物于锥形瓶中，逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止（如图2所示），反应停止后瓶底有黑色固体剩余，溶液呈浅绿色。
①反应停止后，瓶底的黑色固体为_____________，判断依据是_____________。
②若观察到烧杯中澄清石灰水变浑浊，证明该固体混合物中含有_____________，对应此现象的化学反应方程式是_____________。
(4)设计实验方案证明该固体混合物中含有铝粉_____________。
（包含实验步骤、产生现象和结论。可供选择的试剂：稀盐酸、NaOH溶液、AgNO3溶液）。
3．（2022·辽宁大连·统考中考真题）化学小组同学在超市看到一款自热暖足贴，商品标签显示成分有：铁粉、水、活性炭、蛭石、氯化钠。他们利用所学知识开展“自制暖足贴”项目研究，部分过程如下。
【查阅资料】蛭石是一种耐高温的超级保温材料，难溶于水，不与硫酸铜溶液反应。
任务一：自制暖足贴，并将其发热情况与市售暖足贴比较。
【进行实验】分别取2勺铁粉和活性炭，加入无纺布袋中（与市售暖足贴所用无纺布相同），滴加少量氯化钠溶液，混合均匀制得暖足贴。在相同环境下，利用温度传感器测定自制与市售暖足贴温度随时间的变化，形成图像，如图所示。

（1）通过图像可知自制暖足贴有两点不足，分别是_________、________。
（2）小组同学猜想两种暖足贴发热情况存在差异的原因，除了受暖足贴中各成分的质量及其配比影响外，还可能与_______的特性有关。
任务二：估测市售暖足贴中各成分的质量。
【方案设计】利用市售暖足贴中的全部粉末，设计如下方案。

（1）设计步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是________。固体B的成分是_________。
（2）根据上述方案，确定蛭石质量需要的称量数据最少的一组是_________。
【反思交流】小组同学发现只有打开密封包装，暖足贴才会发热，由此推测暖足贴发热还需要_______参加反应，故密封包装还起到了控制反应发生的作用。
4．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）实验活动课，老师为大家演示兴趣实验，振荡留有小孔的盒子，将里面的黑色粉末均匀地酒在酒精灯火焰的上方，观察到火星四射的灿烂烟花，老师揭秘黑色粉末是食品包装袋中的脱氧剂，为此兴趣小组展开了对该脱氧剂成分及原理的探究。
实验活动一：探究脱氧剂中黑色粉末的成分。
【作出猜想】黑色粉末含有铁粉和碳粉中的一种或两种。
【实验探究】小组同学设计实验方案并完成如下实验：
实验步骤
实验现象
实验结论
①    取黑色粉末放入烧杯中，加入稀盐酸，
______，溶液变为浅绿色，有黑色不溶物。
黑色粉末中含有铁粉，反应的化学方程式为______。
②将①中黑色不溶物滤出，洗涤、干燥后，放在石棉网上灼烧，上方放一蘸有澄清石灰水的玻璃片。
______。
黑色粉末中含有碳粉。
【查阅资料】实验所用脱氧剂中还含有氯化钠。
实验活动二：探究脱氧剂中氯化钠的作用。
【实验探究】小组同学用控制变量法按下图装置进行实验：

一段时间后观察到烧杯内左侧导管液面______右侧导管液面（填“高于”或“低于”）。
【表达交流】脱氧剂利用铁生锈的原理延长食品保质期，其中碳粉具有______性，可以促进反应的发生，氯化钠可以加快铁生锈的反应速率。
实验活动三：探究溶液中溶质的成分。
【实验探究】小组同学用老师提供的完全变质的同种脱氧剂设计并完成如下实验：
实验步骤
实验现象
实验结论
①取适量完全变质的脱氧剂放入烧杯中，加入稀盐酸。
溶液由无色变为黄色，有黑色不溶物。
反应的化学方程式为______。
②    取①中过滤后的滤液，向其中滴加少量氢氧化钠溶液。
无明显现象。
滤液中溶质的成分为______。
【反思评价】脱氧剂包装上应注明的注意事项是______（请写出一条）。
5．（2022·广西柳州·统考中考真题）实验室贮存的镁条表面有一层灰黑色的物质，用砂纸打磨后发现镁是一种银白色的金属。镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，生成白色的氧化镁固体。某化学实验小组对镁条表面的灰黑色物质产生了兴趣，并对其成分进行如下探究。
【提出问题】镁条表面的灰黑色物质是什么？
【猜想与假设】同学们根据空气的成分对镁条表面的灰黑色物质提出以下猜想：
猜想一：是MgO
猜想二：是MgCO3
猜想三：是Mg（OH）2
猜想四：是Mg2（OH）2CO3
实验小组的小军同学认为灰黑色物质是氧化镁，但是遭到了其他同学的一致反对，
【设计实验】
实验序号
实验操作
实验现象
分析与结论
实验Ⅰ
取一定量的灰黑色物质于试管中，滴加稀盐酸，将生成的气体通入澄清石灰水
试管中固体溶解，有气泡产生。生成的气体使澄清石灰水变浑浊
生成的气体是 _____
实验Ⅱ
另取一定量干燥的灰黑色物质于试管中，加热，将生成的气体依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水
一段时间后，试管中的灰黑色物质变为白色，无水硫酸铜变为蓝色，澄清石灰水变浑浊
无水硫酸铜变为蓝色，说明产物中一定有 _____
【结论与反思】
（1）写出实验Ⅰ中澄清石灰水变浑浊的化学方程式 _____。
（2）根据实验Ⅰ、Ⅱ的现象和结论，猜想 _____是正确的。
（3）写出实验Ⅱ中灰黑色物质受热分解的化学方程式 _____。
【拓展与提升】
镁条表面的灰黑色物质是镁与空气中的氧气、_____共同作用，发生一系列化学反应形成的。为了防止镁条表面形成灰黑色物质，工业上往往将镁和铝制成合金。现有一块21g的镁铝合金与足量的稀硫酸充分反应，生成2g氢气，则这块镁铝合金中镁的质量是 _____g。
6．（2022·山东烟台·统考中考真题）学习完金属的化学性质，兴趣小组进行了如图所示的实验。


【查阅资料】硝酸铜溶液呈蓝色，硝酸亚铁溶液呈浅绿色，硝酸锌溶液呈无色。
【实验一】同学们进行如图一所示的实验，验证铁、锌、铜、银四种金属活动性强弱。
（1）试管①中观察到的实验现象是______。试管③中反应的化学方程式是______。
（2）你认为通过上述图一所示的三个实验能否验证铁、锌、铜、银四种金属在溶液中的活动性强弱______（填“能”或“不能”）。
【实验二】在完成实验一的过程中，同学们将试管①②③内反应后的物质都倒入废液缸中（如图二）。小组同学对废液缸中混合物的成分产生了探究兴趣。待混合物充分反应后，过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。
（3）小明将铁丝放入浅绿色滤液中，一段时间后，铁丝表面没有发生变化。由此判断滤液中含有的溶质是______（填化学式）。
（4）探究滤渣的成分
【提出问题】滤渣的成分是什么？
【作出猜想】小明的猜想：银、铜、铁、锌
你的猜想：猜想Ⅰ______；
猜想Ⅱ：银、铜、铁
【分析思考】同学们认为小明的猜想不正确，结合上述的实验现象分析，小明的猜想不正确的原因是______。
【进行实验】实验证明猜想Ⅱ正确，请你完成下列实验方案。
实验步骤
实验现象
结论
取少量滤渣样品，______。
______。
猜想Ⅱ正确
【反思交流】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑______。
7．（2022·贵州毕节·统考中考真题）一种“贴身暖宝宝”的使用说明书如右，某化学兴趣小组围绕袋内物质展开探究。
品名：XX牌贴身暖宝宝成分：袋内物质：铁粉、水、活性炭、食盐等
内袋材料：微孔透气无纺布
外袋材料：不透气塑料
用法：临使用前，打开外袋取出内袋，直接贴在衣服上，打开外袋后保持温暖12小时
【提出问题】袋内是否含有铁粉？
【进行实验】①取出袋内粉末于滤纸上，与磁铁充分接触。②将少量磁铁吸出的粉末加入足量稀硫酸中。
【收集证据】磁铁吸出的粉末与稀硫酸剧烈反应得到浅绿色溶液、同时 _____。
【得出结论】袋内含有铁粉。
【做出猜想】被磁铁吸出的铁粉能在空气中燃烧。
【获取事实】将少许铁粉撒在酒精灯火焰上，铁粉立即剧烈燃烧、火星四射。
【反思交流】铁粉燃烧反应的化学方程式为 _____。铁丝不能而铁粉能在空气中燃烧的原因是 _____。
【拓展探究】用不同燃料测定空气里氧气的含量：分别在图甲所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷（均足量），电加热引燃。氧气含量随时间变化情况如图乙、图丙：

（1）温度传感器显示，实验过程中瓶内温度均 _____（填“升高”或“降低”）。
（2）待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，进入瓶内的水约占原水面上方空间体积的 _____。
（3）分析图乙、图丙可知，实验中消耗氧气更彻底的是 _____（填“铁粉”或“红磷”，下同），消耗氧气速率更快的是 _____。
8．（2022·湖南长沙·统考中考真题）已知某金属材料中含有镁、锌、铁、铜中的两种。小明在老师的指导下对该金属材料的成分进行探究。
【查阅资料】金属与盐酸反应的比较，如下图所示。得出这四种金属的活动性由强到弱的顺序是______________。

【进行实验】
实验一：
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量金属材料样品于试管中，加入过量的稀硫酸。观察现象
固体全部溶解，_______________
金属材料中一定有铁，一定没有__________
实验完成后，将废液倒入废液缸中
――――
―――――
实验二：
步骤1：另取金属材料，用砂纸打磨，称量其质量为20g：
步骤2：将打磨过的金属材料浸入过量的硫酸锌溶液中，过一会儿取出，洗净，在一定条件下烘干，称量其质量大于20g：
步骤3：实验完成后，将废液倒入废液缸中。
【得出结论】该金属材料中除铁外，还含有___________。
【实验反思】步骤2中，“一定条件”指的是____________。
【拓展提升】小红想对废液缸中的废液进行回收利用。
请你帮她分析废液成分，废液中溶质的成分是____________（填化学式）。

9．（2021·山东聊城·统考中考真题）小华同学在打开某食品包装袋时，发现袋内有一包脱氧剂，其标签如图。他对该脱氧剂产生好奇，请回答下列问题：

（1）铁粉为什么能延长食品保质期？根据铁生锈的化学反应原理，他判断“脱氧剂”能够延长食品保质期的原因应是______（填字母序号）
A．铁粉具有杀菌消毒的作用。
B．铁粉吸收水分，使食品保持干燥。
C．铁粉消耗氧气，防止食品发生缓慢氧化
（2）这包 “脱氧剂”是否仍具有延长保质期的作用？于是，他将该“脱氧剂”带到学校和
兴趣小组的同学一起探究其成分：
【提出问题】该“脱氧剂”现在的成分是什么？
【猜想假设】猜想一：Fe 猜想二：______猜想三：Fe2O3
【进行实验】为了验证上述猜想，他们进行了如下实验：
实验一：取上述粉末用磁铁进行充分吸引，发现固体粉末部分被吸引，证明猜想二正确。
实验二：向被磁铁吸引的粉末中加入足量稀硫酸，充分反应后，稀硫酸与氢气质量关系如图所示，a 点对应的溶液中含有的阳离子是______（填写化学符号）。

实验三：向未被磁铁吸引的粉末中加入足量稀硫酸，观察到的现象是______；反应的化学方程式为______。
【拓展提升】同学们设想，将已失效的本品“脱氧剂”全部转化为铁粉，恢复起保鲜作用。经过讨论，他们找到一种通过一步反应即可实现的方案，该方案的反应原理用化学方程式表示为______。
10．（2021·四川雅安·统考中考真题）某化学兴趣小组的小张和小王在探究盐的化学性质时，做了如下甲、乙实验：

【实验Ⅰ】甲实验观察到的现象是___________，化学方程式为___________。
【实验Ⅱ】小张同学把甲、乙实验后的上层清液倒入同一个烧杯中，出现白色沉淀。他们决定对该白色沉淀的成分进行探究。
【查阅资料】Zn（OH）2和ZnCO3均为白色难溶于水的固体。
【提出猜想】小张同学认为白色沉淀为：①Zn（OH）2；②ZnCO3；③Zn（OH）2和ZnCO3.经过思考讨论，小王同学认为猜想②不成立，理由是___________。
【实验验证】
实验操作
实验现象
结论及反应方程式
取烧杯中的少量白色沉淀于一支试管中，加盐酸至过量。
_____
猜想③成立，该实验的化学方程式为___________。
【拓展与思考】若猜想①成立，则实验甲要满足的条件为___________。
11．（2021·山东滨州·统考中考真题）操作不当，标签常常易损毁，小滨同学在实验室发现一瓶标签损毁的无色液体（标签如图所示），老师告诉他，该瓶液体可能是稀硫酸、Na2SO4溶液、CuSO4溶液、Na2CO3溶液、蒸馏水中的一种，小滨决定对这瓶液体进行实验探究。

【信息分析】结合试剂标签和提供信息，小滨认为该瓶液体一定不是______和______；
【收集证据】为了继续确定这瓶溶液的成分，小滨进行如下实验：
实验步骤
现象
结论
（1）取该溶液少量于试管中，向其中加入少许铁粉
无明显现象
该溶液不是______
（2）另取该溶液少量于试管中、滴加过量Ba（NO3）2溶液，振荡
______
该溶液是Na2SO4溶液
（3）过滤，向滤渣中滴加过量的稀硝酸
______
根据所学知识，试写出实验步骤（2）中发生反应的化学方程式______；
【拓展提升】为防止标签受损，拿细口瓶倾倒液体时，细口瓶贴标签的一面要______。
12．（2021·宁夏·统考中考真题）某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈，他联想到探究铁生锈条件的实验决定采用控制变量法探究铜生锈的原因，请你一起探究。
【提出问题】铜生锈的原因是什么？
【查阅资料】铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3，俗称铜绿。
【猜想与假设】根据查阅的资料猜测：铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，理由是______。
【设计与实验】他仿照探究铁生锈条件的实验，设计并进行了如下四个实验（说明：实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净）。
实验编号
一
二
三
四
实验装置




实验现象
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片生锈
在上述实验三中，控制的因素是______，制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是______（写一条）。铜生成铜绿的化学方程式为______。
【实验结论】他的猜想正确。
【反思与提高】
（1）生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈，切开的苹果不久后变成咖啡色，好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外，都与______（填物质名称）有关。
（2）请你提出一条延长食品保质期的建议：______。
（3）要除去眼镜框表面的铜绿，应选用的药品是______（写一种）。
13．（2021·广东深圳·统考中考真题）用如图所示装置进行实验：

（1）丙装置作用______。
（2）如乙中澄清石灰水变浑浊，甲中发生反应的化学方程式为______。
（3）探究反应后甲中黑色固体成分。
已知：Fe3O4不与CuSO4反应。
猜想一：黑色固体成分为Fe；
猜想二：黑色固体成分为Fe3O4；
猜想三：______。
步骤一：
加热/s
通入CO/s
样品
90
30
A
90
90
B
180
90
C
步骤二：向样品A、B、C中分别加入足量CuSO4溶液。
样品
现象
结论
A
无明显现象
______正确
B
有红色固体析出，有少量黑色固体剩余
______正确
C
______，无黑色固体剩余
______正确
若通入CO时间为90s，要得到纯铁粉，则加热时间______s。
14．（2021·湖南邵阳·统考中考真题）化学科技小组的同学进行了某探究实验将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。
（1）写出锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是___________；
（2）探究蓝色滤液的成分
【提出问题】蓝色滤液中溶质的成分是什么？
【作出猜想】
猜想一：Zn（NO3）2；
猜想二：Zn（NO3）2和Cu（NO3）2；
猜想三：___________；
上述猜想中，该小组有同学直接判断猜想一不合理，理由是___________；
【实验设计】为进一步验证上述猜想，科技小组的同学设计了如下实验。
实验操作
实验现象
实验结论
相关化学方程式
取少量蓝色溶液于试管中，滴加①______
②___________
猜想三成立
③__________
【结论分析】猜想三成立，则滤渣中一定含有___________。
15．（2021·浙江湖州·统考中考真题）小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置，护士告诉他这是一次性输液加热棒，可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢？科学研究小组通过上网查阅资料发现：一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢？科学研究小组设计了如下实验：

（1）探究加热棒内是否含有氯化钠
①将加热棒内的物质放入烧杯中，加入足量的水充分溶解、过滤，得到滤渣和滤液。
②取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，无明显现象，______（填写正确的实验操作及现象），证明滤液中含有Cl﹣。
在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na+，从而确定含有氯化钠。
（2）探究加热棒内是否含有铁粉
小明用磁铁靠近滤渣，发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。
小明通过如图装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁，该物质鉴定的原理是：Fe3O4+4H23Fe+4H2O。

当观察到______这一现象时，排除了四氧化三铁存在的可能性。
小英同学认为这还不能确定铁粉的存在，因为除了四氧化三铁外，钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上，进行如下实验：取适量被吸引的黑色物质于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后，向试管中加入足量的过氧化氢溶液（能将Fe2+转化为Fe3+），然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色，证明溶液中有Fe2+，得出加热棒中含有铁粉这一结论。
（3）探究加热棒内是否含有炭粉
点燃不能被吸引的黑色粉末，并将产生的气体通入足量澄清石灰水，石灰水变浑浊，得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式：______、______。
综合上述实验，小明验证了加热棒内的主要成分。
加热棒为什么能够起到加热作用呢？小明还将进一步探究。
16．（2020·辽宁阜新·统考中考真题）某小组同学在探究铁生锈的条件时，将铁钉浸没在试管里的食盐水中，一段时间后，发现试管底部出现了黑色粉末。该小组同学对此黑色粉末进行了如下探究。
【提出问题】试管中黑色粉末的成分是什么呢？
【猜想与假设】猜想①Fe    
猜想②Fe2O3    
猜想③Fe3O4    
猜想④FeCl3
【查阅资料】Fe3O4 是黑色晶体，能被磁铁吸引。
【分析讨论】
你认为上述四个猜想中，不做实验就可排除的是猜想_和猜想_____， 理由是____、_。
【实验探究】
（1）将试管中黑色粉末干燥后，用磁铁靠近，发现黑色粉末能被磁铁吸引，于是得出结论，黑色粉末一定是 Fe，你认为该结论正确吗？_____（填“正确”或“不正确”），理由是_____。
（2）请你设计一个实验方案，用化学方法验证黑色粉末是否为 Fe。
实验操作
实验现象及结论
取_____，加入_____。
如果有_____，则黑色粉末是 Fe。如果没有_____。

17．（2020·四川眉山·统考中考真题）某学习小组将足量Zn条插入一定量的浓H2SO4中，发现Zn表面有大量气泡产生。（注：随着反应进行，硫酸浓度逐渐变小）
【提出问题】气体的成分是什么？
【猜想假设】猜想一：只有SO2
猜想二：只有H2
猜想三：____________。
【查阅资料】（Ⅰ）SO2可以使品红溶液褪色
（Ⅱ）SO2可以和碱性溶液反应
（Ⅲ）
【实验探究】用下图装置验证猜想（部分夹持仪器省略）

【方案设计】
主要实验步骤
主要现象
解释或结论
①打开止水夹，先通入一段时间N2


②关闭止水夹，将足量Zn条下放，浸入浓硫酸中，点燃E装置处酒精灯
B装置处品红溶液褪色E装置处_______
猜想三成立
③结束实验


【表达交流】
（1）在步骤①中，通入N2的目的是：___________。
（2）请你设计一个实验，用化学方法证明E装置中CuO未完全反应。
实验步骤
实验现象
结论
_______
_______
CuO未完全反应
【反思拓展】
（1）请你根据上述实验探究，补充Zn与浓硫酸反应的化学方程式Zn+ 2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+_______
（2）已知A1与H2一样，在加热条件下能与CuO发生化学反应，请写出该反应的化学方程式_______。
18．（2020·山东潍坊·统考中考真题）纳米零价铁（单质铁）在环保领域应用广泛，以菱铁矿（主要成分为FeCO3，不考虑杂质）为原料，制备纳米零价铁的反应为：。反应一段时间后，某学习小组对剩余固体的成分进行探究。
【提出问题】剩余固体的成分是什么？
【做出猜想】剩余固体的成分：
猜想一：Fe
猜想二：FeCO3
猜想三：_____
【实验探究】该学习小组利用下图装置，对剩余固体成分进行探究，实验操作及现象如下。回答下列问题。

（1）装置C中浓硫酸的作用是________。
（2）向装置A中加入稀硫酸后，A中产生气泡且溶液变为浅绿色，小芳同学判断猜想一正确，小刚同学认为小芳的判断不合理，理由是：_______。
（3）装置B中溶液变浑浊，说明________。
（4）观察到装置D中黑色粉末变红色，反应的化学方程式是________。
【实验结论】猜想____正确
【反思交流】如果将装置E去掉，_______（填“能”或“不能”）验证剩余固体中含有Fe，理由是_________。
19．（2020·四川宜宾·统考中考真题）某“自加热食品”发热包的主要成分为生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠和氯化钙，其使用说明如下图：

某化学兴趣小组对发热包进行了如下探究
探究I：发热包的发热原理
将发热包中固体倒入烧杯中，加入适量水，发生剧烈反应，水很快沸腾。反应结束后，烧杯底部有大量固体，继续加水搅拌，过滤、洗涤、干燥，得到固体混合物。
（1）发热包中的某成分与水反应放出大量的热，该反应的化学方程式是_____________。
探究Ⅱ：固体混合物的成分
查阅资料：单质铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，并产生H2
小组同学认为固体混合物的成分可能是：活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钙和氢氧化钙。为进一步探究其成分，小组同学设计并进行如下实验：
（2）取少量固体于试管中，加水振荡，静置，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为红色，证明固体中含有___________。
（3）另取少量固体于锥形瓶中，逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止（如下图），反应停止后瓶底有黑色固体剩余，溶液呈浅绿色。

①反应停止后，瓶底的黑色固体为_____________，判断依据是__________。
②当观察到___________现象，证明固体中含有CaCO3。
③证明固体中含有铁粉的现象是___________。
（4）设计实验方案证明固体混合物中含有铝粉。____________（可供选择的试剂：CuCl2溶液、稀盐酸、NaOH溶液）
20．（2020·湖南郴州·统考中考真题）某化学兴趣小组利用下图装置进行Fe与水蒸气反应的实验：

（1）A装置的作用是____________，点燃C中产生的肥皂泡，有的发出轻微的爆鸣声，有的可以被点燃，请你推断反应生成的气体是_____________________。
（2）有同学认为导管口有气泡产生即说明反应生成了气体，你认为是否正确_____（填“是”或“否”），请说明理由_____。
反应一段时间后，学习小组对反应后的黑色固体产生了浓厚的兴趣，并查阅了相关资料：铁粉（黑色），Fe2O3（红棕色）、FeO（黑色）、Fe3O4黑色）。学习小组进行了一系列实验，验证了FeO不存在，然后对黑色固体的成分进行了以下猜想：
猜想一：只有铁粉
猜想二：只有Fe3O4
猜想三：铁粉和Fe3O4的混合物
学习小组设计了实验进行验证，请回答以下问题：
（3）取少量黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，有气泡产生，说明猜想______不成立。
（4）通过实验测得，34.4g黑色固体与足量的稀盐酸反应，产生了0.2gH2，说明猜想__成立。
（5）另取34.4g黑色固体在高温条件下与足量的CO反应，充分反应后，固体质量变为28.0g，请计算在黑色固体中Fe3O4的质量分数为_____（计算结果精确到0.1%）。
（6）根据以上探究，请写出Fe与水蒸气反应的化学方程式_________。
21．（2020·新疆·统考中考真题）不用火不用电，只需拆开发热包倒入凉水，就能享用美食的自热食品，受到消费者的追捧。

[查阅资料] I.发热包中物质的主要成分是生石灰，碳酸钠、铝粒。
Ⅱ.铝和强碱溶液反应生成氢气。
探究一:发热包的发热原理
（1）小明买了一盒自热米饭，取出发热包加入凉水，发生剧烈反应，迅速放出大量的热，写出产生该现象的主要化学反应方程式 _____________ ；同时发热包内固体物质变硬、结块，依据观察到的实验现象，小明猜想发热包内的物质可能发生多个化学反应，写出其中一个反应的化学方程式 ______ 。
（2）发热包上的安全警示图标有“禁止明火”,其原因可能是 _______________ 。
（3）小明向使用后的发热包中加入稀盐酸，并对产生的气体展开进一步探究。
探究二:确定气体的成分

[猜想与假设]小明认为该气体可能是a.H2; b. ___ ; c.CO2,和H2的混合气体。
[实验设计]小明同学设计下图实验装置，对气体成分进行探究。
[实验验证]甲装置中的实验现象是 ____ .丁装置中黑色的粉末逐渐变为红色，试管口有水珠产生,证明猜想c正确。若甲、乙装置交换位置， ____ （填“能"或 不能”）确定气体中含有CO2,写出化学方程式并说明理由 ______ 。
[总结与反思]通过以上探究,小明做出如下反思:
a.发热包应密封防潮保存
b.能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料
c.使用后的发热包应包好按照垃圾分类投放
你认为其中正确的是 _______ 。

参考答案：
1． 黄 Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O 只有FeSO4 无明显现象或溶液不显红色（合理即可） Fe+Fe2（SO4）3＝3FeSO4 酸的用量或铁制品浸入酸溶液的时间（合理即可）
【详解】设计实验、铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，铁锈逐渐溶解，由于硫酸铁溶液是黄或棕黄溶液，所以实验现象是：由溶液由无色变为黄，一会儿后产生气泡，最终溶液呈浅绿色。故答案为：黄；
氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，所以步骤②中铁锈溶解的化学方程式为：。
溶质猜测、根据反应的产物和猜想二和三，可知猜想一为：只有FeSO4。
实验探究、取少量溶液M于另一洁净试管中，滴加几滴无色硫氰化钾溶液，由于 Fe3+与无色硫氰化钾溶液相遇出现血红色溶液，根据实验结论猜想二、三不成立。则溶液中没有Fe3+可推知观察到：无明显现象或溶液不显红色（合理即可）。
交流讨论、根据铁与硫酸铁反应生成了硫酸亚铁，则相应的化学方程式为：。
反思评价、由于铁可以和酸继续反应，所以使用酸除去铁制品表面的铁锈时，务必控制好酸的用量或铁制品浸人酸溶液的时间，否则会造成铁制品的损耗。故填：酸的用量或铁制品浸人酸溶液的时间。
2．(1)CaO
(2)红
(3) 活性炭 活性炭不和酸反应 碳酸钠
(4)取少量固体于试管中，加入足量氢氧化钠溶液，固体部分溶解，有气泡冒出，证明固体中含有铝

【分析】本题考查物质性质。
【详解】（1）氧化钙和水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，氧化钙的化学式为CaO；
（2）取少量固体混合物于试管中，加水振荡，静置，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为红，因为碱遇到酚酞变红，因此可以说明有氢氧化钙；
（3）①活性炭不和酸反应，因此会有黑色固体剩余；
②澄清石灰水变浑浊，说明有碳酸钙生成，进一步说明有二氧化碳气体，是碳酸钠和酸反应生成的；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水：；
（4）根据题意，铝可以和氢氧化钠反应，因此取少量固体于试管中，加入足量氢氧化钠溶液，固体部分溶解，其他物质不和氢氧化钠反应，有气泡冒出，证明固体中含有铝。
3． 温度过高
持续时间短 保温材料 分离出粉末中氯化钠 铜粉、活性炭、蛭石的混合物 固体B、碳酸钙、蛭石和氧化铜混合物的质量 氧气
【详解】任务一：
[进行实验]
（1）通过图像曲线分析可知，自制暖足贴中铁粉氧化过快导致温度过高，容易烫伤。持续时间短，不利于使用；
（2）根据加入物质分析，“自制暖足贴”中未加入蛭石，蛭石是一种耐高温的超级保温材料，所以推测除了受暖足贴中各成分的质量及其配比影响外，还可能与保温材料的特性有关；
任务二：
[方案设计]
（1）步骤Ⅰ过滤、Ⅱ蒸发结晶的目的是分离出粉末中氯化钠；粉末加水过滤后，得固体A为铁粉、活性炭、蛭石的混合物，再加入足量硫酸铜溶液，铁粉与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，蛭石难溶于水，不与硫酸铜溶液反应，过滤后得固体B为铜粉、活性炭、蛭石的混合物；
（2）称量碳酸钙质量，通过二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水的方程式，可求出二氧化碳质量，再通过碳与氧气点燃后生成二氧化碳的方程式，可求出碳质量；称量固体B（为铜粉、活性炭、蛭石的混合物）质量，由固体B减去碳质量求出铜粉、蛭石的混合物的质量；称量蛭石和氧化铜混合物的质量，减去铜粉、蛭石的混合物的质量可求出与铜反应的氧气的质量，通过铜和氧气在加热条件下生成氧化铜的方程式，求出铜的质量，最后用固体B的质量减去碳的质量，再减去铜的质量可求出蛭石质量。所以确定蛭石质量需要的称量数据最少的一组是固体B、碳酸钙、蛭石和氧化铜混合物的质量；
[反思交流]只有打开密封包装，暖足贴才会发热，由此推测暖足贴发热还需要氧气参加反应，故密封包装还起到了控制反应发生的作用。
4． 有气泡生成 澄清石灰水变浑浊 高于 吸附 NaCl、FeCl3、HCl 不可食用（答不可微波等合理即可）
【详解】[实验探究]
实验步骤①：由于溶液变为浅绿色，可知黑色粉末含有铁粉，浅绿色溶液是铁与稀盐酸反应生成的氯化亚铁，同时生成氢气，现象为有气泡产生；化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
实验步骤②：结论中说明黑色粉末中含有碳粉，则将其放在石棉网上灼烧，上方放一蘸有澄清石灰水的玻璃片，碳会反应生成二氧化碳，二氧化碳会与澄清石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，故看到的现象为澄清石灰水变浑浊。
[实验探究]
由于蘸有食盐水的细铁丝比蘸有水的细铁丝生锈速度更快，故相同时间内左侧锥形瓶中氧气被消耗更多，则一段时间后观察到烧杯内左侧导管液面高于右侧导管液面。
[表达交流]
脱氧剂利用铁生锈的原理延长食品保质期，其中碳粉具有吸附性，可以促进反应的发生，氯化钠可以加快铁生锈的反应速率。
[实验探究]
实验步骤①：由题意可知完全变质的脱氧剂中含有铁锈，则向其中加入稀盐酸，铁锈与稀盐酸反应生成氯化铁和水，生成的氯化铁溶液为黄色，符合题意，故化学方程式为。
实验步骤②：  取①中过滤后的滤液，向其中滴加少量氢氧化钠溶液后无明显现象，说明步骤①中盐酸过量，盐酸先与氢氧化钠发生反应，导致①中生成的氯化铁不与氢氧化钠反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，故此时滤液中溶质的成分为①中过量的盐酸，①中生成的氯化铁，以及可以加快铁生锈的反应速率氯化钠，答案为NaCl、FeCl3、HCl。
[反思评价]
脱氧剂包装上应注明的注意事项是不可食用（答不可微波等合理即可）。
5． CO2/二氧化碳 水/H2O 四 水、二氧化碳 设：铝的质量是m，产生的氢气质量为x；则镁的质量是21g-m，产生氢气质量为y。
，，
则，解得：m=9g，则镁的质量=21g-9g=12g。
答：这块镁铝合金中镁的质量12g。
【详解】设计实验：
实验Ⅰ：二氧化碳能使石灰水变浑浊，则产生的气体中有二氧化碳；
实验Ⅱ：水和无水硫酸铜反应后变为蓝色，则产物中有水；
结论与反思：
（1）实验Ⅰ中：二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：；
（2）实验Ⅰ：产生的气体中有二氧化碳，灰黑色物质含有C；实验Ⅱ：产物中有水，灰黑色物质含有H；则灰黑色物质是Mg2(OH)2CO3，猜想四正确；
（3）实验Ⅱ中灰黑色物质：Mg2(OH)2CO3，受热分解产生白色固体氧化镁、水和二氧化碳，化学方程式 ：；
拓展与提升：Mg2(OH)2CO3中含有镁、碳、氢和氧四种元素，根据质量守恒定律，氧气提供氧元素，则水提供氢元素，二氧化碳提供碳元素，则镁条表面的灰黑色物质是镁与空气中的氧气、水、二氧化碳共同作用的结果；
2g氢气是由铝、镁共同产生。详见答案。
6． 有红色固体析出，且溶液由蓝色变为浅绿色 能 Zn（NO3）2、Fe（NO3）2 银、铜 锌能与硝酸亚铁反应，溶液不可能呈浅绿色 向其中加入稀盐酸（答案不唯一，但需与现象保持一致）
溶液由无色变为浅绿色，且有气泡产生 反应物是否过量
【详解】实验一：
（1）试管①中铁能与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，溶液中含有铜离子时显蓝色，含有亚铁离子时显浅绿色，且铜为紫红色，则该反应的现象为有红色固体析出，且溶液由蓝色变为浅绿色；试管③中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，化学方程式为。
（2）试管①中铁能与硝酸铜反应，说明金属活动性铁>铜，试管②中锌能与硝酸亚铁反应，说明金属活动性锌>铜，铜能与硝酸银反应，说明金属活动性铜>银，则说明金属活动性锌>铁>铜>银，图一能验证四中金属的活动性强弱。
实验二：
（3）试管①②③内反应后的物质都倒入废液缸中后过滤，得到浅绿色溶液，说明溶液中一定有硝酸亚铁，而金属活动性锌>铁，则说明滤液中也一定含有硝酸锌，又由于将铁丝放入滤液中，铁丝表面没有发生变化，而铁能与硝酸银、硝酸铜反应，则说明滤液中不含硝酸铜和硝酸银，由此可知滤液中一定含有Zn（NO3）2、Fe（NO3）2。
（4）作出猜想：
由于滤液中不含硝酸铜和硝酸银，锌能与硝酸亚铁反应，则说明滤渣中一定含有银和铜，可能有铁，一定不含锌，则猜想Ⅰ为银、铜；
分析思考：
小明的猜想不正确的原因是：小明的猜想中含有锌，而锌能与硝酸亚铁反应，溶液不可能呈浅绿色。
进行实验：
由于结论是滤渣中还含有铁，而铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，溶液中含有亚铁离子为浅绿色，则可观察到溶液由无色变为浅绿色，且有气泡产生。
反思交流：
由以上该实验可知，在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑反应物是否过量。
7． 产生气泡 铁粉与氧气的接触面积比铁丝与氧气的接触面积大 升高 铁粉 铁粉
【详解】收集证据：
根据结论袋内含有铁粉，则发生铁与稀硫酸反应生成氯化亚铁和氢气，看到的现象为溶液有无色变为浅绿色，且有气泡产生；
反思交流：铁粉与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，反应方程式为；
铁丝和铁粉的表面积不同，则与氧气的接触面积不同。所以铁丝不能而铁粉能在空气中燃烧的原因是铁粉与氧气的接触面积比铁丝与氧气的接触面积大；
拓展探究：
（1）红磷燃烧，铁粉燃烧都会放热，所以瓶内温度都升高；
（1）因为氧气约占空气体积的，铁丝燃烧消耗氧气，所以进入瓶内的水约占原水面上方空间体积的；
（3）由图乙、丙可知：反应结束后，铁粉中氧气含量为0.5％,而红磷中氧气含量为3％, 所以实验中消耗氧气更彻底的是铁粉；根据图的变化情况可知：铁粉消耗氧气速率更快；
8． Mg＞Zn＞Fe＞Cu 产生气泡，溶液由无色变为浅绿色 Cu/铜 镁/Mg 隔绝空气或氧气 MgSO4、FeSO4、H2SO4、ZnSO4
【详解】查阅资料：由图可知，镁、锌、铁能与稀盐酸反应，产生气泡，且镁反应最剧烈，其次是锌，然后是铁，说明在金属活动性顺序里，镁、锌、铁排在氢前。且镁比锌活泼，锌比铁活泼，铜与稀盐酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后，故这四种金属的活动性由强到弱的顺序是：Mg＞Zn＞Fe＞Cu；
进行实验：实验一：现象为固体全部溶解，结论为金属材料中一定有铁，故取少量金属材料样品于试管中，加入过量的稀硫酸。铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故现象为：固体全部溶解，产生气泡，溶液由无色变为浅绿色，固体全部溶解，说明金属材料中一定没有铜，因为铜与稀硫酸不反应；
实验二：得出结论：将打磨过的金属材料浸入过量的硫酸锌溶液中，过一会儿取出，洗净，在一定条件下烘干，称量其质量大于20g，说明金属材料中含镁，镁和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌，即，24份质量的镁置换出65份质量的锌，固体质量增加；
实验反思：由以上分析可知，该金属材料中含镁和铁，镁、铁均能在加热的条件下与空气中的氧气反应，故步骤2中，“一定条件”指的是隔绝空气或氧气；　
拓展提升：实验一中，镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，稀硫酸过量，故实验一的废液中含硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸；实验二中镁和和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌，硫酸锌过量，故实验二的废液中含硫酸锌、硫酸镁，故废液中的溶质为：MgSO4、FeSO4、H2SO4、ZnSO4。　　　　　　　　　
9． BC/CB Fe、Fe2O3 Fe2+、H+ 固体逐渐溶解，溶液由无色变为黄色
【详解】（1）铁能与空气中的氧气和水接触而生锈，故铁粉能消耗氧气，防止食品发生缓慢氧化，同时铁粉能吸收水分子，使食品保持干燥，延长食品的保质期。
故选BC；
（2）猜想假设：铁能与空气中的氧气和水反应生成氧化铁，故该“脱氧剂”可能只含铁，也可能只含氧化铁，也可能含铁和氧化铁，故猜想二：Fe、Fe2O3；
进行实验：实验二：铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，a点时，稀硫酸过量，故a点对应的溶液中含有Fe2+、H+；
实验三：向未被磁铁吸引的粉末中加入足量稀硫酸，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，故观察到固体逐渐溶解，溶液由无色变为黄色，该反应的化学方程式为：；
拓展提升：一氧化碳能与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，可使已失效的本品“脱氧剂”全部转化为铁粉，该反应的化学方程式为：。
10． 白色沉淀
甲中有NaOH，混合后肯定生成Zn（OH）2，不可能只生成ZnCO3 白色固体溶解，出现气泡 ；
Ca(OH)2与Na2CO3恰好完全反应
【详解】实验Ⅰ：碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故现象为：产生白色沉淀，该反应的化学方程式为：；
提出猜想：甲中碳酸钠和氢氧化钙反应生成了氢氧化钠，锌和硫酸铜反应生成了硫酸锌，硫酸锌和氢氧化钠反应生成氢氧化锌，故白色沉淀中一定含氢氧化锌，故猜想②不成立；
实验验证：结论为猜想③成立，故白色沉淀中含碳酸锌和氢氧化锌，取烧杯中的少量白色沉淀于一支试管中，加盐酸至过量。氢氧化锌和稀盐酸反应生成氯化锌和水，碳酸锌和稀盐酸反应生成氯化锌、二氧化碳和水，故现象为：白色固体溶解，出现气泡，发生反应的化学方程式为：， ；
拓展与思考：若猜想①成立，则白色沉淀中只含氢氧化锌，则甲中反应后只含氢氧化钠，不含碳酸钠，即氢氧化钙和碳酸钠恰好完全反应。
11． 硫酸铜溶液 蒸馏水 稀硫酸 产生白色沉淀 沉淀不溶解 朝向手心
【详解】信息分析：硫酸铜溶液是蓝色的，该瓶液体是无色溶液，故不是硫酸铜溶液，该瓶溶液的质量分数是5%，属于混合物，故一定不是蒸馏水，故填：硫酸铜溶液和蒸馏水；
收集证据：（1）取该溶液少量于试管中，向其中加入少许铁粉，无明显现象，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，产生气泡，故该溶液不是稀硫酸；
（2）结论为：该瓶溶液是硫酸钠，另取该溶液少量于试管中、滴加过量Ba（NO3）2溶液，振荡，硝酸钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡和硝酸钠，故现象为：产生白色沉淀；
（3）过滤，向滤渣中滴加过量的稀硝酸，硫酸钡和稀硝酸不反应，故现象为：沉淀不溶解；
实验步骤（2）中发生反应为硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡和硝酸钠，该反应的化学方程式为：；
拓展提升：为防止标签受损，拿细口瓶倾倒液体时，细口瓶贴标签的一面要朝向手心。
12． 铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3，根据化学反应前后物质的元素种类不变，可以推知铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果 二氧化碳（或CO2） 装置简单（或节约能源等合理即可） 氧气 隔绝氧气储存（或其他合理答案也可） 稀盐酸（或稀硫酸合理即可）
【详解】[猜想与假设]铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3，根据化学反应前后物质的元素种类不变，可以推知铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果;
[设计与实验]在上述实验三中，铜片只与水、氧气接触，故控制的因素是二氧化碳；
过氧化氢制氧气与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比，不需要加热，故装置简单，节约能源；
铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，故化学方程式为；
[反思与提高]（1）金属生锈和食物腐败均是氧化反应，有氧气的参加；
（2）食物腐败是氧化反应，有氧气的参加，故延长食品保质期可以隔绝氧气储存（或其他合理答案也可）；
（3）铜绿可以和酸反应，故要除去眼镜框表面的铜绿，应选用的药品是稀盐酸（或稀硫酸合理即可）。
13． 尾气处理，防止CO污染空气 黑色固体成分为Fe、Fe3O4混合物 猜想二 猜想三 有红色固体析出 猜想一 180
【详解】（1）一氧化碳是有毒气体，且一氧化碳具有可燃性，一氧化碳与氧气在点燃条件下生成二氧化碳，丙装置作用尾气处理，防止CO污染空气；
（2）乙中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，即一氧化碳在高温条件下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，甲中发生反应的化学方程式为；
（3）探究反应后甲中黑色固体成分：
猜想一：黑色固体成分为Fe；
猜想二：黑色固体成分为Fe3O4；
猜想三：Fe、Fe3O4混合物
铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，铁表面有红色固体析出，Fe3O4不与CuSO4反应，样品A、B、C中分别加入足量CuSO4溶液；
A、无明显现象，说明产物只有四氧化三铁，则猜想二正确；
B、有红色固体析出，说明有铜生成，即铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，说明反应后黑色固体中有铁；有少量黑色固体剩余，黑色固体与足量硫酸铜溶液没有完全反应，说明黑色固体中有四氧化三铁，则猜想三正确；
C、猜想二、三得证，只有猜想一，即黑色固体是铁，铁和足量的硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，有红色固体析出，无黑色固体剩余，则猜想一正确；
由步骤一、步骤二可知：若通入CO时间为90s，要得到纯铁粉，则加热时间为180s。
14． Zn（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3 滤液显蓝色，肯定含有硝酸铜 稀盐酸 产生白色沉淀 Ag
【详解】将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银完全反应后，锌再与相同反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，说明硝酸铜有剩余。
（1）锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是；
（2）作出猜想：
充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，说明硝酸铜有剩余，硝酸银可能有剩余，也可能恰好完全反应；则猜想三：Zn（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3；
上述猜想中，猜想一不合理，理由是滤液显蓝色，肯定含有硝酸铜；
实验设计：
取少量蓝色溶液于试管中，滴加稀盐酸，产生白色沉淀，说明溶液含硝酸银，因为稀盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸，猜想三成立；
实验操作
实验现象
实验结论
相关化学方程式
取少量蓝色溶液于试管中，滴加稀盐酸
产生白色沉淀
猜想三成立

结论分析：
猜想三成立，硝酸银部分参加反应，硝酸铜未参加反应，则滤渣中一定含有Ag，且只含有Ag。
15． 滴加适量硝酸银溶液，产生白色沉淀 无水硫酸铜粉末不变蓝 C+O2CO2 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O
【分析】（1）②根据氯离子的检验方法进行分析；
（2）根据氢气还原四氧化三铁的产物进行分析；
（3）根据碳粉的燃烧、二氧化碳与石灰水的反应书写方程式。
【详解】（1）②要证明滤液中含有氯离子，取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，排除硫酸根离子的干扰后，滴入硝酸银溶液，若产生白色的沉淀即氯化银，说明滤液中含有氯离子，故填：滴加适量硝酸银溶液，产生白色沉淀；
（2）根据，氢气还原四氧化三铁的产物为铁和水，若黑色固体中含有四氧化三铁，则通入干燥的氢气后会有水和铁生成，但生成铁粉和四氧化三铁均为黑色，无明显现象，生成的水能使无水硫酸铜变蓝；黑色粉末中无四氧化三铁，则无水硫酸铜不变蓝，故填：无水硫酸铜粉末不变蓝；
（3）若黑色粉末中含有碳粉，碳粉点燃生成二氧化碳，二氧化碳气体通入澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，石灰水变浑浊，方程式为：C+O2CO2； ，故填： ； 。
【点睛】此题难度不大，只是阅读量较大，解题时需要认真读题，从题目中找出解题信息结合所学知识进行解答。
16． ② ④ Fe2O3是红棕色的 FeCl3可溶于水 不正确 Fe3O4也能被磁铁吸引 少量黑色粉末于试管中 足量稀盐酸（或硫酸） 气泡产生 气泡产生，则黑色粉末不是Fe
【详解】分析讨论：上述四个猜想中，不做实验就可排除的是猜想②和猜想④，因为氧化铁是红粽色的，氯化铁能溶于水；
实验探究：该结论不正确，因为四氧化三铁也能被磁铁吸收，还可能是四氧化三铁；
（2）铁能与酸，如稀盐酸反应生成氢气，四氧化三铁与稀盐酸反应不产生气体，故可取少量黑色粉末于试管中，加入足量稀盐酸（或硫酸）；铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，如产生气泡，说明是铁，如果没有气泡产生，说明不是铁。
17． 有SO2，也有H2 黑色固体变红，管口有水珠出现 排除装置中的空气，防止爆炸 取E中少许固体于试管中，滴加稀盐酸（稀硫酸） 溶液由无色变蓝色 2H2O
【详解】[猜想假设]根据猜想一：只有SO2和猜想二：只有H2可知，猜想三：SO2和H2都有；
[方案设计]氢气和氧化铜反应生成红色铜和水，所以E装置处得现象为：黑色固体变红，管口有水珠出现；
[表达交流]（1）混有空气的氢气加热可能发生爆炸，所以在步骤①中，通入N2的目的是：排除装置中的空气，防止爆炸；
（2）铜与硫酸不反应，而氧化铜和硫酸或盐酸反应生成蓝色硫酸铜溶液，实验方案如下：取E中少许固体于试管中，滴加稀盐酸（稀硫酸），溶液由无色变蓝色，说明剩余固体中有氧化铜；
[反思拓展]（1）根据上述实验探究可知，Zn与浓硫酸反应生成硫酸锌、二氧化硫和水，反应的化学方程式为Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+2H2O；
（2）氢气和氧化铜反应生成红色铜和水，所以铝和氧化铜反应生成铜和氧化铝，反应的化学方程为：。
18． Fe、FeCO3（或铁、碳酸亚铁） 做干燥剂（或干燥气体或除去气体中的水分） FeCO3与稀硫酸反应也能产生气泡且溶液变为浅绿色（或） 剩余固体中含有FeCO3（或装置A中产生了二氧化碳） 三 能 可以根据装置D中黑色粉末变红色来判断
【详解】[做出猜想]
碳酸亚铁完全反应则剩余固体为铁，碳酸亚铁没有反应则剩余固体为碳酸亚铁，碳酸亚铁部分反应，则剩余固体为铁和碳酸亚铁，故猜想三为：Fe、FeCO3（或铁、碳酸亚铁）；
（1）浓硫酸具有吸水性，在实验装置中用做干燥剂（或干燥气体或除去气体中的水分）；
（2）装置A中可能有剩余的碳酸亚铁或者铁和碳酸亚铁的混合物。碳酸亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁（浅绿色）、二氧化碳（有气泡）、水，向装置A中加入稀硫酸后产生气泡且溶液变为浅绿色并不能说明固体就是铁，因此小芳的判断不合理；
（3）装置B中盛放的试剂是澄清石灰水，变浑浊，说明装置A中产生了二氧化碳，而只有碳酸亚铁能与稀硫酸反应产生二氧化碳，说明剩余固体中含有FeCO3；
（4）装置D中黑色氧化铜粉末变红色，说明产生氢气和氧化铜反应生成铜和水，反应的化学方程式是：；
[实验结论]
由（3）（4）问可知剩余固体和稀硫酸反应产生了二氧化碳和氢气，说明剩余固体中有碳酸亚铁和铁，即猜想三正确；
[反思交流]
将装置E去掉能验证剩余固体中含有Fe，这是因为剩余固体中含有铁就会和稀硫酸反应产生氢气，氢气可以和氧化铜（黑色）在加热条件下反应生成铜（红色）和水，可以根据装置D中黑色粉末变红色来判断氢气的生成，进而判断出铁的存在。
19． 氢氧化钙 活性炭 显黑色的固体有铁和活性炭，但铁能与稀盐酸反应，故剩余黑色固体为活性炭 澄清石灰水变浑浊 溶液呈浅绿色 取固体混合物，加入氢氧化钠溶液，若有气泡产生，则证明固体混合物中含有铝粉
【详解】探究I：
（1）发热包中的某成分与水反应放出大量的热，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应的化学方程式是。
探究Ⅱ：
（2）取少量固体于试管中，加水振荡，静置，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为红色，证明固体中含有氢氧化钙，因为活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钙和氢氧化钙中，只有氢氧化钙能溶于水且显碱性。
（3）①反应停止后，瓶底的黑色固体为活性炭，判断依据是：显黑色的固体有铁和活性炭，但铁能与稀盐酸反应，故剩余黑色固体为活性炭。
②当观察到澄清石灰水变浑浊现象，证明固体中含有CaCO3，因为碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊。
③铁与盐酸反应生成浅绿色的氯化亚铁溶液和氢气，证明固体中含有铁粉的现象是溶液呈浅绿色。
（4）单质铝能与氢氧化钠溶液反应，产生氢气，而活性炭、铁粉、碳酸钙和氢氧化钙与氢氧化钠溶液不反应，故可取固体混合物，加入氢氧化钠溶液，若有气泡产生，则证明固体混合物中含有铝粉。
【点睛】本题在注重对学生基础知识训练和检验的同时，侧重对学生实验答题能力的培养和方法与技巧的指导和训练，有利于提高学生的实验设计能力和应试能力，提升学生的学科素养。
20． 提供水蒸气 氢气 否 装置A、B处都有加热，加热使其中的空气受热膨胀，也会从导管口形成小气泡冒出 二 三 67.4% 3Fe+4H2OFe3O4+4H2
【详解】（1）根据图和“铁与水蒸气能反应”，A装置的作用是：提供水蒸气；用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，有的可以点燃，说明生成的气体具有可燃性，再根据反应物为“铁与水蒸气”，所以是氢气。
（2）有同学认为导管口有气泡产生即说明反应生成了气体，不正确，因为装置A、B处都有加热，加热使其中的空气受热膨胀，也会从导管口形成小气泡冒出。
（3）稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，和四氧化三铁反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，取少量黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，有气泡产生，说明固体中一定存在铁，故猜想二不成立。
（4）解：设生成0.2gH2需要的铁的质量为，


解得=5.6g
5.6g