专题8 金属和金属材料 检测题
一、选择题
1．钛被认为是21世纪的重要金属材料，用四氯化钛（TiCl4）制金属钛（Ti）的化学方程式为TiCl4＋2Mg＝2MgCl2＋Ti。下列说法不正确的是
A．该反应属于置换反应 B．钛的金属活动性比镁弱
C．反应前后元素化合价都没有改变 D．钛合金可用于制造人造骨
2．将一定量的锌粉放入氯化亚铁、氯化铜的混合溶液中，充分反应后过滤，再向滤渣中加盐酸，没有气泡产生。则滤液中一定含有的溶质是
A．ZnCl2和FeCl2 B．只有CuCl2 C．FeCl2和CuCl2 D．只有ZnCl2
3．下列化学方程式书写不正确的是
A． B．
C． D．
4．下列情况下，埋在地下的铸铁管被腐蚀速率最慢的是（ ）
A．在疏松、透气的土壤里
B．在疏松、潮湿的土壤里
C．在干燥、致密的土壤里
D．在潮湿、黏稠的土壤里
5．利用金属与盐溶液的置换反应探究甲、乙、丙三种金属的活动性强弱，实验后得到三种金属的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A．图中所示的3个转化实验缺一不可
B．三种金属的活动性由强到弱依次为丙>乙>甲
C．三种金属都可以与稀盐酸反应生成氢气
D．只进行图中所示的转化①②就能得出正确结论
6．某学生为了验证锌、铁、铜的金属活动性顺序设计了如下四种方案①Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中;②将Fe、Cu分别加入到ZnSO4溶液中;③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中;④将Fe分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中。你认为可行的方案是（ ）
A．①或④
B．①或②
C．②或③
D．③或④
7．某学生运用所学知识研究钠的性质：将一粒金属钠和一块铜片分别放在表面皿中，研究它们在空气中的稳定性。该学生采用的研究方法是
①假说法 ②实验法 ③分类法 ④比较法
A．①②③④ B．①③ C．②④ D．①②
8．下列实验方案能达到实验目的是
A．用燃着的小木条检验CO2气体
B．用氯化铜溶液检验锌和镁的金属活动性
C．加水鉴别氧化钙和碳酸钙固体
D．加熟石灰研磨鉴别氯化钾和尿素［CO(NH2)2］
9．下列关于科学实验中“操作-现象-结论”的描述正确的是
A．在某固体物质中加入稀盐酸，产生大量气泡，该物质一定是碳酸盐
B．因为铁在空气中易生锈，铝在空气中不易生锈，说明铁的还原性比铝强
C．某溶液滴在pH试纸上，pH试纸变蓝色，该溶液一定是碱性溶液
D．将烧杯罩在蜡烛的火焰上方，内壁出现小水珠，说明蜡烛中一定含有氢、氧元素
10．分别把X、Y、Z三种金属加入稀盐酸中，只有Z表面无现象。Y加入 X 的硫酸盐溶液中，有 X 析出。则三种金属的活动性顺序是
A．Y > X > Z B．X > Y > Z C．X > Z > Y D．Z > Y > X
11．不能区分黄金与假黄金(铜锌合金)的是
A．在空气中灼烧 B．放在盐酸中 C．放在硫酸镁溶液中 D．放在硝酸汞溶液中
12．实验设计不合理的是
A．探究可燃物燃烧的条件
B．探究Fe、Cu、Ag的活动性
C．鉴别和CO
D． 验证质量守恒定律
二、填空与简答
13．中国传统文化博大精深，其中包含了许多化学知识。请回答以下问题：
(1)蕴含着悠久的文化内涵的二十四节气被誉为“中国的第五大发明”。立春梅花分外艳，雨水红杏花开鲜。闻到阵阵花香说明 。
(2)《天工开物》中记载了石灰是石灰石经火烧炼制成的，石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙中碳元素的化合价为 。对铁制品进行“烤蓝”处理可防止其生锈，其防锈原理是 。
(3)江西博物馆中珍藏了北宋著名书法家——黄庭坚的手书作品《砥柱铭》，用墨汁所作的古代字画保存至今仍不褪色的原因是 。
(4)清代袁枚在志怪小说集《新齐谐》中播写“教燧人皇帝钻木取火，以作大烹”。从燃烧条件分析，“钻木”是为了________（填字母）。
A．提供可燃物
B．与氧气接触
C．达到可燃物燃烧所需的最低温度
14．我国海岸线长达3．2万千米，海洋专属经济区幅员辽阔，海洋资源丰富，开发前景十分远大。
（1）我国海盐年产量3千多万吨，居世界第一位，基本流程如下图所示，目前从海水中提取食盐的方法主要为在蒸发池中促进水分蒸发，主要是利用了下列各项中的 （填选项序号）。
①潮汐能 ②生物能 ③电能 ④太阳能 ⑤化学能
（2）金属镁广泛应用于生活、生产和国防工业。从卤水中提取镁的过程如下图所示：
在上述转化过程中，①处所发生的反应属于 反应（填“中和”“复分解”“氧化”“化合”“分解”之一）。
（3）海水中除了蕴含大量的钠元素和镁元素外，还含有大量的钾元素。KCl和KNO3的溶解度曲线如右图所示。试回答下列问题：
①t1℃时，KCl饱和溶液的溶质质量分数， KNO3饱和溶液的溶质质量分数(填“大于”“小于”“等于”之一)。
②已知20℃时，KNO3的溶解度为31.6g；80℃时，KNO3的溶解度为169g。
在20℃时，向盛有200g水的烧杯中加入80g硝酸钾，逐渐升温至80℃，在该温度下，最后所得溶液中溶质与溶剂的质量之比为 （填最筒整数比）。
（4）已知：A、B、C、D、E、F是六种常见的物质，其中A是黑色固体，B是无色无味的剧毒气体，C是紫红色金属单质。它们之间的转化关系如图：
请回答：
①写出下列物质的化学式：B 、C 、E 。
②写出反应②的化学反应方程式： ；该反应属于基本反应类型中的 反应。
15．无人机的用途越来越广泛，可以用于航拍、喷洒农药、巡查、空投等。无人机的最基本组件有框架、发动机和螺旋桨、电池、传感器几个部分。
（1）高性能无人机框架最适合选用密度小、强度高、耐热、硬度较大、化学稳定性好的 （填字母）。
A生铁 B纯铝 C黄铜 D铝合金
（2）无人机的动力来源是锂离子电池，电池在工作过程中实现的能量转化是 能转化为电能。锂系电池分为锂电池和锂离子电池，锂电池在工作时是锂与二氧化锰反应生成亚锰酸锂（LiMnO2），该反应的化学方程式为 。
（3）锂原子结构示意图如图2所示，在反应中该原子容易 （填“得到”或“失去”）1个电子形成离子，写出锂离子的符号 。
（4）图3中的元素与锂元素位于同一周期的是 （填序号）。
16．某溶液中仅含有AgNO2和Cu（NO3）2两种溶质，向溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后，过滤，分别得到滤渣和滤液。
(1)若将滤渣加入到稀盐酸中，有气泡产生，则该滤渣中含有的物质是 ；滤液中含有的金属阳离子是 。
(2)若反应前后固体质量不变，则滤渣中一定有 ，滤液一定没有 。
(3)若滤液呈蓝色，写出可能发生反应的化学方程式 。
17．金属活动性顺序表的应用十分广泛，按要求做题。
(1)K Ca Na Mg Al Fe Sn Pb （H） Cu Hg Pt Au。（补充完整）
(2)农业上为什么不能用铁制容器不能盛放波尔多液（含硫酸铜）？（用化学方程表示） 。
(3)铝比较活泼，为什么铝制品却有很好的抗腐蚀性？ 。
18．A～G是初中化学常见的物质。已知A为黑色固体单质，B为红棕色粉末，F为黑色粉末，G为紫红色固体单质，它们的转化关系如图所示(部分生成物已经省略)，请回答下列问题。
(1)写出物质的化学式：A ，F 。
(2)反应Ⅱ的化学方程式为 。
(3)反应Ⅲ的化学方程式为 。
(4)B和E在高温下反应的化学方程式为 。
19．某校课题研究小组到电镀厂考察，了解到铁件镀铜的主要工艺流程如下：
结合流程中提供的信息加签：
（1）流程Ⅱ废水中含有的物质有 ；
（2）经测定：流程Ⅳ中废水的pH为4，废水中一定没有 ；
（3）流程Ⅳ废水中除流程I、Ⅱ引入的物质外，还含有 ；请设计简单方案来证明你的推断： 。
（4）研究小组的同学想从废水中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，他们设计了如下方案：
查阅资料：
①操作a、b的名称是 ；步骤Ⅲ的操作依次是 。
②步骤I中加入过量的金属X的目的是 。
③溶液1呈绿色，溶液2呈 色。若溶液2和溶液3中溶质的质量分数分别表示为a、b，则a、b的大小关系是 ；溶液3中含有的过量硫酸对晶体的纯度没有影响，原因是 。
④根据环境保护和绿色化学的理念，上述方案尚需改进之处是 。
三、科学探究题
20．兴趣小组对“一氧化碳还原氧化铁”实验进行拓展研究。
【查阅资料】氯化亚铜的氨水溶液能和CO反应，产生红色固体。
【问题讨论】
（1）实验装入药品前应先 。
（2）写出装置A玻璃管中发生反应的化学方程式 ，要使通入装置D的气体是干燥的，可在装置C中装入液体药品 。
（3）装置D中发生反应的实验现象是 ，装置E中发生反应的化学方程式是 。
（4）实验结束时，应先熄灭装置 （选填“A”或“D”）中的酒精喷灯，目的是 。
【实验评价】整套装置还有一个明显的不足之处是缺少尾气处理装置。
（5）甲同学建议在F处放置燃着的酒精灯以点燃尾气，同学们认为在点燃之前，应对尾气先 以防止爆炸。
（6）乙同学认为废气中的一氧化碳可以吸收处理，于是设计如图装置与F相连，其中最合理的装置是 。（填序号“①”或“②”）。
四、计算题
21．请根据如图所示的实验过程和提供的数据计算：
合金中锌的质量是 ___________ g，生成氢气 ___________ g；
所用稀盐酸中溶质质量是多少？写出计算过程
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A. 该反应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反应，属于置换反应，选项正确；
B. 金属的位置越靠前，金属的活动性越强。位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。钛的金属活动性比镁弱，选项正确；
C. 单质中元素的化合价为零，化合物中元素的化合价代数和为零，反应前后钛、镁元素化合价都有改变，选项错误；
D. 钛合金和人体有很好的相容性，可用于制造人造骨，不产生排斥性，选项正确。
故选C。
2．A
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易和盐反应。
【详解】由金属活动性顺序表可以知道，金属的活动性是：锌＞铁＞氢＞铜；将一定量的锌粉放入氯化亚铁、氯化铜的混合溶液中，锌首先与氯化铜反应生成铜和氯化锌，当氯化铜反应完成后，锌再与氯化亚铁反应生成铁和氯化锌，在滤出的固体中滴加稀盐酸，没有气泡产生，说明滤渣中没有氢前金属，即没有铁和锌，说明氯化亚铁没有与锌粉发生反应，则滤液中一定含有的溶质为氯化锌和氯化亚铁，可能含有氯化铜。
故选：A。
3．B
【详解】A、铁与稀盐酸反应，生成氯化亚铁、氢气，反应的化学方程式为：，书写正确，不符合题意；
B、一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应，生成铜、二氧化碳，反应的化学方程式为： ，选项中缺少反应条件，书写错误，符合题意；
C、锌与硝酸铜溶液反应，生成铜、硝酸锌，反应的化学方程式为：，书写正确，不符合题意；
D、镁与氧气在点燃的条件下反应，生成氧化镁，反应的化学方程式为：，书写正确，不符合题意。
故选B。
4．C
【详解】铁在与水和氧气并存时易生锈，酸、盐等能加速铁的锈蚀。四个选项相比较，在疏松、透气的土壤里能接触到氧气，在疏松、潮湿的土壤里能接触到水和氧气，在干燥、致密的土壤里难接触到水和氧气，在潮湿、黏稠的土壤里能接触到水，因此腐蚀最慢的是C。故选：C。
5．B
【详解】A、丙能转化为乙，说明丙比乙活泼，乙、丙能转化为甲，说明乙、丙比甲活泼，只进行图中所示的转化③①就能得出正确结论，不是缺一不可，不符合题意；
B、丙能转化为乙，说明丙比乙活泼，乙、丙能转化为甲，说明乙、丙比甲活泼，说明三种金属的活动性由强到弱依次为：丙＞乙＞甲，符合题意；
C、无法确定三种金属是否能与稀盐酸反应，不符合题意；
D、乙、丙能转化为甲，说明乙、丙比甲活泼，无法得出乙、丙的金属活动性，故只进行图中所示的转化①②不能得出正确结论，不符合题意。
故选B。
6．A
【详解】①Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中，锌可以将亚铁离子置换出来，则说明金属活动性：锌＞铁，铜不能与硫酸亚铁发生置换反应，说明金属活动性：铁＞铜，则锌＞铁＞铜；可以验证金属活动顺；故说法正确；
②将Fe、Cu分别加入到ZnSO4溶液中，铁和铜都不能与硫酸锌发生置换反应，不能比较铁和铜的金属活动性强弱；故说法错误；
③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中，锌可将亚铁离子和铜离子置换出来，不能比较铁和铜的金属活动性强弱；故说法错误；
④将Fe分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中，铁不能与锌离子发生置换反应，说明金属活动性：锌＞铁，铁能与铜离子发生置换反应，说明金属活动性：铁＞铜，则锌＞铁＞铜；可以验证金属活动顺序；故说法正确；
可以验证锌、铁、铜金属活动顺序的是：①④；
故选：A。
7．C
【详解】某学生运用所学知识研究钠的性质：将一粒金属钠和一块铜片分别放在表面皿中，观察它们分别与空气反应的现象，比较它们在空气中的稳定性。该学生采用的研究方法是：②实验法；④比较法。②④正确。
故选C。
8．C
【详解】A、应用澄清石灰水检验CO2气体，故选项A错误；
B、锌和镁都能和氯化铜溶液反应，无法用氯化铜溶液检验锌和镁的金属活动性，故选项B错误；
C、氯化钙溶于水，碳酸钙不溶于水，可加水鉴别氧化钙和碳酸钙固体，故选项C正确；
D、尿素和氯化钾都不与熟石灰反应，不可加熟石灰研磨鉴别氯化钾和尿素［CO(NH2)2］，故选项D错误；
故选：C。
9．C
【分析】
【详解】A、活泼金属与稀盐酸反应生成氢气，所以在某固体物质中加入稀盐酸，产生大量气泡，该物质可不一定是碳酸盐，描述错误；
B、铝在空气中不易生锈，是因为铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，说明铝的活动性强，描述错误；
C、某溶液滴在pH试纸上，pH试纸变蓝色，可知pH>7，说明该溶液一定是碱性溶液，描述正确；
D、蜡烛燃烧是石蜡与氧气在点燃条件下，生成水和二氧化碳，将烧杯罩在蜡烛的火焰上方，内壁出现小水珠，说明蜡烛中一定含有氢元素，无法证明是否含有氧元素，描述错误。
故选C。
10．A
【详解】分别把X、Y、Z三种金属加入稀盐酸中，只有Z表面无现象，说明X、Y的金属活动性比氢强，Z的金属活动性比氢弱，可知：X、Y的金属活动性比Z强；Y加入X 的硫酸盐溶液中，有 X 析出，可得Y的金属活动性比X强，综上所述：三种金属的活动性顺序是Y > X > Z；
故选：A。
11．C
【分析】金的金属活动性最差，不能与氧气、盐酸、稀硫酸、其他盐溶液反应。
【详解】A、在空气中灼烧，假黄金中的铜与氧气反应生成黑色的氧化铜，使表面变黑，正确；
B、假黄金中的锌在金属活动性顺序中位于氢之前，能与稀盐酸反应放出氢气，从而使得假黄金表面冒气泡，正确；
C、黄金与假黄金均不与硫酸镁溶液反应，错误；
D 、假黄金中的锌和铜都比汞活泼，因此可以置换出硝酸汞溶液中的汞，使得假黄金表面出现银白色物质，正确；
故选C。
12．D
【详解】A、铜片上的白磷（与氧气接触、温度达到白磷的着火的）燃烧，铜片上的红磷（与氧气接触、温度没有达到红磷的着火点）不能燃烧，说明燃烧需要温度达到着火点；铜片上的白磷（与氧气接触、温度达到白磷的着火的）燃烧，热水中的白磷（温度达到白磷的着火点、没有与氧气接触）不能燃烧，说明燃烧需要氧气，故该实验设计可探究可燃物燃烧的条件，实验设计合理，故A不符合题意；
B、左边试管中铁能够硫酸铜反应，说明铁比铜活泼，右边试管中铜能和硝酸银反应，说明铜比银活泼，所以可得出金属活动性顺序为：铁＞铜＞银，故该实验设计可探究Fe、Cu、Ag的活动性，实验设计合理，不符合题意；
C、根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳不能，将气体通入澄清石灰水中，若变浑浊则为二氧化碳，若不变浑浊则为一氧化碳，故该实验设计可鉴别二氧化碳和一氧化碳，实验设计合理，不符合题意；
D、稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，装置敞口，二氧化碳逸出装置，导致天平失衡，所以该实验设计不能验证质量守恒定律，实验设计不合理，符合题意；
故选：D。
13．(1)分子在不断地运动
(2) +4价 防止铁和氧气、水接触
(3)常温下，碳的化学性质稳定
(4)C
【详解】（1）闻到阵阵花香说明分子在不断地运动，向四周扩散，使人们闻到香味；
（2）碳酸钙中钙元素显示+2价，氧元素显示-2价，根据在化合物中正负化合价代数和为0的原则，设碳元素的化合价为x，则有（+2）+x+（-2）×4=0，解得x=+4；
对铁制品进行“烤蓝”处理可防止其生锈，其防锈原理是防止铁和氧气、水接触；
（3）墨汁中含有的碳在常温下化学性质很稳定，一般不与其他物质发生化学反应，所以用墨汁所作的古代字画保存至今仍不褪色；
（4）“钻木取火”是克服摩擦力做功，提高可燃物的温度，满足的燃烧条件是温度达到可燃物的着火点（燃烧所需的最低温度）。故选C。
14． ④ 复分解反应 大于 2:5 CO Cu CaCO3 置换
【详解】（1）目前从海水中提取食盐的方法主要为在蒸发池中促进水分蒸发，主要是利用了太阳能，故选④；
（2）卤水中含有氯化镁，氯化镁能与氢氧化钙反应生成氯化钙和氢氧化镁，该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应；
（3）①由图可知，t1℃时，氯化钾的溶解度大于硝酸钾的溶解度，故该温度下，KCl饱和溶液的溶质质量分数大于KNO3饱和溶液的溶质质量分数；
②由题中信息可知，20℃时，硝酸钾的溶解度是31.6g，即该温度下，100g水中最多能溶解31.6g硝酸钾，故向盛有200g水的烧杯中加入80g硝酸钾，只能溶解63.2g，所得溶液为饱和溶液，升温至80℃，80℃时，硝酸钾的溶解度是169g，固体能全部溶解，故最后所得溶液中溶质与溶剂的质量之比为：80g：200g=2:5；
（4）A、B、C、D、E、F是六种常见的物质，其中A是黑色固体，B是无色无味的剧毒气体，C是紫红色金属单质，可推出C为铜，固体A能与气体B在加热的条件下反应生成铜和气体D，气体D能与澄清石灰水反应生成白色沉淀E，可推出D是二氧化碳，E是碳酸钙，则A是氧化铜，B是一氧化碳，铜能与硝酸银反应生成银和硝酸铜，故F是硝酸铜，代入验证，符合题意。
①由分析可知，B是一氧化碳，化学式为：CO；C是铜，化学式为：Cu；E是碳酸钙，化学式为：CaCO3；
②反应②为铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，该反应的化学方程式为：；
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”的反应，属于置换反应。
15． D 化学 失去 Li+ B
【解析】根据合金的性质以及与用途的关系解答；根据化学电池的工作原理，以及化学方程式的书写方法解答；根据结构与性质的关系解答；根据周期数与电子层数关系解答。
【详解】（1）铝合金具有密度小、强度高、耐热、硬度较大、化学稳定性好的性质；故选：D。
（2）电池在工作过程中实现的能量转化是化学能转化为电能。锂与二氧化锰反应生成亚锰酸锂(LiMnO2)，其化学方程式为：；故填：化学； 。
（3）锂原子的最外层上的电子数小于4，在反应中该原子容易失去1个电子形成带一个单位正电荷的离子，锂离子的符号Li+；故填：失去；Li+。
（4）元素周期数=其原子(不是离子)的电子层数，故锂元素位于第二周期，故图3中的元素与锂元素位于同一周期的是B。故填：B。
【点睛】本题考查的是化学与生活及金属的性质、化学方程式的书写以及元素周期表认知的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行。
16．(1) 锌、铜、银 锌离子/Zn2+
(2) Cu、Ag AgNO3
(3)
【分析】金属活动性：锌＞铜＞银，向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银完全反应后，锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。
【详解】（1）若将滤渣中加入到稀盐酸中，有气泡产生，说明锌过量，则硝酸银、硝酸铜已经完全被置换，则滤渣中含Zn、Cu、Ag；滤液中只含硝酸锌，故含有的金属阳离子是锌离子；
（2）锌与硝酸银反应：，65份的锌置换出216份的银，固体质量增加，锌与硝酸铜反应： ，65份的锌置换出64份的铜，固体质量减小，若反应前后固体质量不变，则一定发生了锌与硝酸铜的反应，故硝酸银已经完全反应，故滤渣中一定含Ag、Cu，可能含锌；硝酸银已经完全反应，硝酸铜可能完全反应，也可能部分反应，故滤液中一定没有硝酸银；
（3）由分析可知，一定发生了锌与硝酸银的反应，若滤液呈蓝色，滤液中一定含硝酸铜，可能硝酸铜没有参与反应，也可能部分参与反应，故可能发生的反应为锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，该反应的化学方程式为：。
17．(1) Zn/锌 Ag/银
(2)
(3)铝在常温下与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝的进一步氧化
【详解】（1）由金属活动性顺序表可知，Al后是Zn，Hg后是Ag。
（2）铁在活动性顺序上强于铜，所以铁会和硫酸铜溶液反应生成铜单质和硫酸亚铁，使波尔多液失效，化学方程式为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
（3）铝在常温下与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝的进一步氧化，所以铝制品有很好的抗腐蚀性。
18． C CuO Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
【详解】A为黑色固体单质，而B为红棕色粉末，所以可以判断A为碳单质，而B为氧化铁粉末，它们在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，而C可以和A在高温下反应，所以可以判断C为二氧化碳，D为铁，D可以和硫酸铜溶液反应生成G， G为紫红色物质，所以可以知道G为铜，那么E为一氧化碳，而F为氧化铜，至此各物质均已鉴定完毕，带入验证，符合题意，可以据此解答。（1）由分析可知，A为黑色固体单质碳，化学式为C，F为氧化铜，化学式为CuO；(2)反应Ⅱ为碳和二氧化碳在高温的条件下反应生成一氧化碳；(3)反应Ⅲ为铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；(4)B为氧化铁，E为一氧化碳，B和E在高温下反应生成铁和二氧化碳
点睛：完成此类题目，关键是找准解题突破口，直接得出结论，然后利用顺向或逆向或两边向中间推，逐一导出其它结论。
19． 、、、 取少量废水，插入一打磨光亮的铁片，一段时间后取出观察，铁片上有红色的铜，说明废水中含有 过滤 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 保证将溶液里完全转化为，将中的Cu完全置换出来 浅绿色 a＜b 不会结晶 将步骤Ⅲ的滤液及洗涤液循环用于步骤Ⅱ
【详解】（1）因为稀硫酸过量，因此有硫酸，硫酸与过量的烧碱生成了硫酸钠和水；铁锈的主要成分是氧化铁，硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水，硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，因此流程Ⅱ废水中含有H2SO4、Fe2（SO4）3、FeSO4、Na2SO4；
（2）流程Ⅳ中废水的pH为4，显酸性，废水中一定没有氢氧化钠；
（3）因为流程Ⅲ中硫酸铜溶液过量，因此流程Ⅳ废水中还含有硫酸铜，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，可以用铁片来检验，即取少量废水，插入一打磨光亮的铁片，一段时间后取出观察，铁片上有红色的铜，说明废水中含有CuSO4；
（4）①过滤是分离不溶性杂质的方法，因此其目的是除去溶液中难溶性的杂质，步骤Ⅲ的操作依次是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；
②根据活泼金属可以将不活泼金属溶液中置换出来，铁和锌都能除去硫酸亚铁中硫酸铜杂质，但除杂时要注意“除去杂质，不引入新的杂质”的原则，因此应该加入铁，不会引入新的杂质；加入过量的金属X的目的是把铜全部置换出来或得到全部的铜．
③溶液1呈绿色，溶液2中存在硫酸亚铁，呈浅绿色。溶液3中存在铁与硫酸反应生成的硫酸亚铁，若溶液2和溶液3中溶质的质量分数分别表示为a、b，则a、b的大小关系是a＜b；溶液3中含有的过量硫酸对晶体的纯度没有影响，原因是不会结晶；
④根据环境保护和绿色化学的理念，上述方案尚需改进之处是将步骤Ⅲ的滤液及洗涤液循环用于步骤Ⅱ。
【点睛】认真读图，从中获得解答题目所需的信息，在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息捕捉的有效性。
20． 检查装置的气密性 浓硫酸 红棕色固体逐渐变为黑色 D 防止液体发生倒吸同时防止灼热的铁被空气中的氧气氧化 检验纯度（或验纯） ①
【详解】（1）实验装入药品前应先检查装置的气密性，避免装置漏气造成药品浪费。
（2）装置A玻璃管中发生为二氧化碳和碳高温下生成一氧化碳，；
要使通入装置D的气体是干燥的，则装置C为干燥装置，浓硫酸具有吸水性可以做干燥剂，故装入液体药品为浓硫酸。
（3）装置D中发生反应一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，实验现象是红棕色固体逐渐变为黑色；
装置E为检验二氧化碳的反应，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水：。
（4）实验结束时，应先熄灭装置D中的酒精喷灯，目的是防止装置冷却压强减小液体发生倒吸同时防止灼热的铁被空气中的氧气氧化。
（5）一氧化碳具有可燃性，在点燃之前，应对尾气先验纯防止爆炸。
（6）由题干可知，氯化亚铜的氨水溶液能和CO反应，产生红色固体；一氧化碳和氢氧化钠不反应；故其中最合理的装置是①。
21．（1）锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，铜与稀盐酸不反应，故最后剩余的固体是铜，合金中锌的质量是：20g-7g=13；
解：设生成氢气的质量是x
x=0.4g
答：生成氢气的质量是0.4g；
（2）解：设所用稀盐酸中溶质质量是y
y=14.6g
答：所用稀盐酸中溶质质量是14.6g。
答案第1页，共2页
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