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金属在生产、生活和社会发展中的应用较为广泛。
(1)2021年3月20日，四川省文物考古研究院在发布会宣布，考古工作者在三星堆遗址新发现6座三星堆文化“祭祀坑”，发掘并出土了巨型青铜面具。
①青铜与纯铜相比，其硬度更______（填“大”或“小”），青铜属于______（填“金属材料”或“合成材料”）。
②人类最早进入青铜器时代，继而进入铁器时代，而人类利用铝的历史仅100多年，这个先后顺序跟下列因素有关的是______。（填序号）
A．金属的活动性顺序                  B．金属的导电、导热性
C．金属的延展性                         D．地壳中金属元素的含量
(2)“低碳生活，绿色出行”。图为共享单车，车架主要是铁合金，表面喷漆不仅美观，而且可有效防止车架与______接触而生锈。

(3)在高铁站的建设中，使用了大量的钢铁。工业上用赤铁矿（主要成分是氧化铁）和一氧化碳反应冶炼铁，该反应的化学方程式为______。
(4)将一定量镁粉、锌粉的混合物加入到适量硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到滤渣和滤液，下列说法正确的是______。（填序号）
①滤液中一定有硝酸镁，滤渣中一定有银
②若滤液为无色，则滤渣中一定有锌
③若滤液为浅绿色，则滤渣中一定有铁
④取少量滤渣，加入过量稀盐酸，产生气泡，则滤渣的组成有3种情况

纯碱是一种重要的化工原料，广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产。某化学兴趣小组对纯碱的制备、性质及用途等开展项目式学习。
任务一：了解纯碱的制备——“侯氏制碱法”
“侯氏制碱法”主要化学原理是利用饱和氯化钠溶液吸收两种气体，生成碳酸氢钠和氯化铵（NH₄Cl），再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。
(1)纯碱属于______ （填“酸”“碱”或“盐”）。
(2)饱和氯化钠溶液吸收的两种气体是      （填字母序号）。

A．Cl2

B．NH3

C．SO2

D．CO2

任务二：探究纯碱的性质——Na₂CO₃溶液呈碱性
【查阅资料】
①溶液呈碱性，是因为溶液中存在较多的OH^-。
②Na₂CO₃在水中全部解离出Na⁺和。
③CaCl₂溶液呈中性，Ca²⁺、Cl^-对溶液的酸碱性没有影响。
【提出猜想】
(3)猜想一：H₂O单独起作用，产生较多的OH^-，使溶液呈碱性。
猜想二：Na⁺与H₂O作用，产生较多的OH^-，使溶液呈碱性。
猜想三：________。

实验操作	实验现象	实验结论
（1）向试管中加入一定量的蒸馏水，滴入2滴酚酞溶液	溶液无明显变化	猜想一不成立
（2）向试管中加入一定量的NaCl溶液，滴入2滴酚酞溶液	溶液无明显变化	猜想二不成立
（3）①向试管中加入一定量的Na2CO3溶液，滴入2滴酚酞溶液 ②往①所得溶液中逐滴加入CaCl2溶液至过量	①溶液由无色变红色 ②________	猜想三成立

【实验探究】
【解释与结论】同学们和老师交流，得知和H₂O作用，产生较多的OH^-和另一种阴离子。
【拓展与延伸】
(4)结合任务二的所有信息和结论，运用初中化学所学知识，经过分析推理可得出：Na₂CO₃溶液中含有的阴离子是_______、______、 _____。
任务三：探究纯碱的用途——用于生产洗涤剂
【查阅资料】Na₂CO₃可用于生产洗涤剂。Na₂CO₃溶液呈碱性，可清洗油污，溶液碱性越强，去油污效果越好。
【实验探究】兴趣小组继续对影响Na₂CO₃溶液去油污效果的因素进行探究。
用不同温度的水，配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的Na₂CO₃溶液，并测定溶液pH，记录数据如下表：

实验编号	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧	⑨
溶质质量分数	2%	2%	2%	6%	6%	6%	10%	10%	10%
溶液温度（℃）	20	40	60	20	50	60	20	40	70
溶液pH	10.90	11.18	11.26	11.08	11.27	11.30	11.22	11.46	11.50

【解释与结论】
(5)实验①、②、③对比，可得出的结论是_____。
(6)要证明Na₂CO₃溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系，可选择的3个实验的编号是____。
【拓展与应用】
(7)下列物质可用于去油污的是      （填字母序号）。

A．NaCl

B．NaOH

C．K2CO3

D．CaCO3

任务四：探究市售纯碱样品成分
市售纯碱主要成分是碳酸钠，还含少量氯化钠等杂质。
已知：①部分银盐的溶解性如下表

		Cl-
Ag+	溶	不	不

②氯化银不溶于稀硝酸。
验证样品中含有氯化钠
实验Ⅰ、取纯碱样品，加水溶解得溶液X，测得溶液pH约为12。
实验Ⅱ、取溶液X，滴加过量试剂Y，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
实验Ⅲ、向实验Ⅱ后所得溶液中滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成。
结论：样品中含有氯化钠。
(8)测定溶液pH的操作：用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，与_______相比较。
(9)实验Ⅱ中所加的试剂Y应选用_____（填字母）。
a.稀盐酸                       b.稀硝酸                       c.氢氧化钠溶液            d.氯化钙溶液
任务四：测定样品中碳酸钠含量
准确称取2g干燥纯碱样品，加水溶解，逐滴加入溶质质量分数为3.65%的稀盐酸，边滴加边搅拌，当两者恰好完全反应时（含碳物质全部转化为CO₂），消耗盐酸体积为37.00ml。（该盐酸的密度近似等于1g/ml，杂质不与盐酸反应）
(10)通过计算判断该纯碱样品的等级_____。（写出计算过程）
无水碳酸钠等级规定如下：

	优等品	一等品	合格品
碳酸钠质量分数	≥99.2%	≥98.8%	≥98.0%

(11)实验发现，当滴入盐酸体积略少于37.00ml时，溶液pH就降至7以下，溶液pH小于7的原因是____。将此时的溶液煮沸，pH会略有升高，其原因______。

回答下列问题。
(1)实验室有两瓶失去标签的无色溶液，已知分别是稀盐酸和氯化钡溶液。小雪同学用下列方法进行了鉴别：
①取适量的两种溶液分别加入到两只试管中，分别加入适量镁粉，观察到其中一只试管中有气体产生,则此试管中加入的是________(写化学式)溶液。
②她还选用了下列试剂进行鉴别，其中可行的是 __________(填选项序号之一)
A.石蕊试液   B.铜粉   C.硝酸银溶液   D.碳酸钾固体   E.二氧化碳
(2)已知某固体混合物A中可能含有BaCl₂、K₂SO₄、NH₄NO₃、NaNO₃、CuO五种物质中的两种或多种。按下图所示进行实验，出现的现象如图所述（设过程中所有发生的反应都恰好完全进行），试根据实验过程和发生的现象做出判断,并填写以下空白：

①气体B的化学式为______，溶液G的颜色为______ 色；
②沉淀E的化学式为________；
③溶液F中肯定存在的金属阳离子为_________（写离子符号）；
④实验过程④中发生反应的化学方程式为________。
⑤固体混合物A里，一定不存在的物质是______（写化学式），理由是________。

红枣常食有补血养气安神等良好功效，红枣包装中常使用一种袋装防腐剂，品名为“504双吸剂”。其标签如图所示。某化学兴趣小组对一包久置的“504双吸剂”固体样品产生浓厚的兴趣，设计实验进行探究。

【提出问题】久置固体的成分是什么？
【查阅资料】①铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁；
②碳酸钠溶液和氢氧化钙溶液反应会生成碳酸钙沉淀，反应的方程式为：Ca(OH)₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH。
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca(OH)₂和CaCO₃
（1）【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
取少量固体放于试管中，加足量蒸馏水溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液	固体溶解时试管外壁发烫，试管底部有不溶物，溶液变红。	固体中一定含有①___和氢氧化钙。
另取少量固体放于试管中，滴加足量的稀盐酸。	固体逐渐消失，有大量②___产生，得到浅绿色溶液。	固体中一定含有③___，一定不含Fe2O3

（2）【实验质疑】

乙同学认为甲同学的实验中不能得出一定含Ca(OH)₂的结论，理由是_______。

甲同学的实验中如果含有Fe₂O₃，则会和盐酸发生反应，Fe₂O₃和盐酸发生反应的方程式为___，丙同学思考后认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe₂O₃的结论，理由是____。

（3）【设计实验方案】
他们设计如下实验方案继续验证。

乙同学对滤渣B进行探究。

实验操作	实验现象	实验结论
取少量固体于试管中，滴加足量的稀盐酸，并将气体通入澄清石灰水	固体逐渐消失、有气泡冒出、溶液变为黄色溶液、澄清的石灰水变浑浊	固体中一定含有___和Fe2O3

（4）【反思与评价】
乙同学经过实验测得上述滤渣C的质量为1.0g，计算滤液A中含氢氧化钙的质量____。(写出解题过程)
（5）丙同学经过实验测得磁铁吸引后残留固体中含钙物质的总质量为1.6g，滤渣B中CaCO₃的质量为1.0g。综合上述实验及乙、丙同学的数据，久置固体的成分是_______。
（6）结合固体的成分，你认为这包“504双吸剂”，除了能吸收空气中的水分外，还能吸收空气中的__从而达到防腐的作用。

铁及其化合物在生活、生产中应用广泛。
（一）铁的相关知识
(1)生铁的含碳量比钢____（填“高”或“低”）；
(2)由生铁制成的铁锅初次使用前，需“烤蓝”处理，即高温烈焰使其表面形成致密的Fe₃O₄膜，该层膜隔绝了铁与空气中的____接触，以防生锈；
(3)用铁锅烹煮食物，说明铁具有____性；
(4)工业上，常用稀HCl去除铁锈，其反应的化学方程式是____。
（二）氯化铁晶体（FeCl₃﹒6H₂O）的制备
以工业烧渣（含Fe₂O₃、FeO及少量二氧化硅）为原料生产氯化铁晶体的流程如下：

资料：二氧化硅难溶于水，不与盐酸反应。
(5)酸浸时，HCl过量的原因是____。下列操作能提高酸浸速率的是____。
a．将烧渣粉碎             b．适当提高盐酸浓度             c．反应过程中搅拌
(6)X的化学式是____。
(7)FeC1₃溶液中含有盐酸，但不会影响氯化铁晶体纯度，其理由是____。
(8)蒸发浓缩后，“一系列操作”含…、过滤、洗涤、晾干等，其中省略的操作名称为____。
（三）红褐色固体的热重分析
某同学蒸发氧化铁溶液获得了红褐色固体，经查阅资料获知，该固体是氢氧化铁和碱式氯化铁晶体【Fe₂(OH)₂Cl₄﹒xH₂O】的混合物。兴趣小组称取红褐色固体7.18g，在科研人员的指导下用下图装置进行热分解实验。

【资料】
①碱式氯化铁晶体在200℃完全分解为Fe₂O₃、H₂O、HCl；     
②220℃时，Fe(OH)₃开始分解，500℃时完全分解为Fe₂O₃；   
③无水CaC1₂作为干燥剂，不吸收HCl；
④碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙的固体混合物。
(9)装配好实验装置后，要先____。
(10)加热前后均需通入N₂，加热后通N₂的目的是____。
(11)D中碱石灰的作用是____。
(12)控制不同的温度对装置A中固体样品加热，测得装置B、C中的质量变化如下表：则x=____。加热玻璃管至500℃时，测得玻璃管内剩余固体的质量为3.20 g。则样品中铁元素的质量为____g。（两空均需写出计算过程）

温度℃	室温	200
B装置/g	200.00	201.98
C装置/g	200.00	201.46

铜及其化合物在生产、生活中都有广泛的应用。某含铜样品中的成分是CuCO₃、Cu(OH)₂和杂质。标准状况下，某研究小组设计如下图实验装置测定其中CuCO₃的质量分数（杂质不与稀硫酸反应，不考虑植物油中溶解CO₂产生的影响）。
已知：无水硫酸铜为白色固体，遇水变成蓝色。

(1)实验步骤：
①连接装置并___________。
②准确称量样品的质量1.2g。
③装药品，调节量气装置两边液面相平，读取量气管刻度为10mL；
④向锥形瓶内加入50mL（足量）的稀硫酸，充分反应；
⑤冷却到室温；
⑥再次调节量气装置两边液面相平，读取量气管刻度为172mL。
(2)装置C中的无水硫酸铜的作用是____________。
(3)步骤⑥中调节液面相平的操作是将水准管___________（填“缓慢上升”或“缓慢下降”），直至液面相平。
(4)若标准状况下，每44g二氧化碳的体积为22.4L。根据实验数据计算产品中CuCO₃的质量分数。（写出计算过程，保留到0.1%）
(5)若其他操作均正确，仅因下列因素可使测定结果偏大的是___________（填序号）。

A．硫酸的用量不足

B．量气管中未加植物油

C．步骤③中平视刻度，步骤⑥中仰视读数

D．步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平，直接读数

金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）金属的广泛应用
（1）人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代，直到近代才开始大量使用铝材料。这也反映出Cu、Fe、A1三种金属的活动性由强到弱的顺序是__________。
（2）现代高铁的机身采用铝合金材料，下列不属于该合金性质的是__________（填字母）。
A 密度大
B 耐腐蚀
C 硬度大
（3）高铁路基中使用的钢筋混凝土属于__________材料（选填金属或复合）。高铁机身通过受电弓滑板与沿线架设高压电线相连，这是利用了受电滑板的__________性。（填“导电”或“导热”）
（4）在西汉有“曾青得铁化为铜”之说，用化学方程式表示其原理__________。
（二）铁及其化合物的实验
聚合硫酸铁（PFS）是一种新型的饮用水处理剂和净化剂、其化学组成可表示为【Fe_x（OH）_y（SO₄）_z】m
聚合硫酸铁的工业生成是以回收废铁屑为原料制备、如下图：

（1）废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分为_____，“过筛”与化学实验中的__________原理相似（填操作名称）。
（2）写出废铁屑中铁与硫酸反应的化学反应方程式__________。
（3）与常压蒸发相比，减压蒸发的优点是__________。
A 有利于水分蒸发
B 降低沸点，防止晶体分解
C 降低生产成本
（三）聚合硫酸铁的成分探究。
（1）聚合硫酸铁的热分解气体产物成分探究。将5.52g聚合硫酸铁在一定条件下加热完全分解，对所得气体中除了产生水外还有哪些成分进行实验探究。（查阅资料：1.SO₃在低于16.8℃时为固态。2.SO₂能使品红溶液褪色）
【提出假设】①SO₃②SO₂、O₂ ③____________。
【设计实验】

实验过程中发现：B中无水硫酸铜变蓝，C中U形管内有无色晶体析出，D中品红溶液褪色，装置E的作用是___________。
【实验结论】通过实验现象判断，假设_________成立。
（2）研究小组为确定聚合硫酸铁的化学式，进行了如下实验：
①称取5.52g聚合硫酸铁样品溶于足量的稀盐酸中并充分混合；
②向①所得溶液中加足量BaCl₂溶液，充分反应，经过滤、洗涤、干燥、称重，得沉淀4.66g。
③向步骤②的滤液中加过量NaOH溶液，充分反应，经过滤、洗涤、灼烧、称重，得固体3.20g。
实验步骤②中如何证明沉淀已洗净___________。
则聚合硫酸铁【Fe_x（OH）_y（SO₄）_z】m样品中的x:y:z的值为___________。

(一)铝及其化合物是我们日常生活中不可缺少的物质，如航空航天材料—硬铝。
(1)Al和CuSO₄溶液反应的化学方程式为____，该反应说明____；
(2)生活中铝比铁更耐腐蚀的原因____(用化学反应方程式解释)。
(二)某学生在学习盐的性质时做了氯化铝溶液和氢氧化钠溶液反应的实验。该学生向氯化铝溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液时，发现溶液中有沉淀生成，且沉淀量先增多后减少直至消失。经查资料知：
Al(OH)₃是一种两性氢氧化物，它既可以与酸反应又可以与碱反应都生成盐和水。它与碱反应的化学方程式为：Al(OH)₃＋NaOH=NaAlO₂＋2H₂O，NaAlO₂可溶于水。
(1)该学生将100.0g53.4%的AlCl₃溶液和100.0gNaOH溶液混合，充分反应后过滤得到27.3g沉淀，则所加NaOH溶液的质量分数为__。
(2)该学生另将ag硬铝(Mg、Al、Cu、Si合金)溶于200.0g盐酸中，充分反应后过滤，向滤液中逐滴滴加20.0%的NaOH溶液至过量，产生的沉淀与NaOH溶液的质量关系如下图：

①O→A段的化学反应方程式为____；
②盐酸的质量分数是____。

查阅资料贝壳的主要成分为碳酸钙，某学习趣小组对主要成分展开系列研究。
(一)定性分析
【实验目的】确定贝壳的组成
【实验方案】
(1)完成实验报告：

实验步骤	实验现象	实验结论
___________	___________	__________

【交流反思】
(2)小明认为该实验方案不完整，还需验证贝壳的主要成分属于钙盐，方法是取反应后的上层清液加入_______(填字母)。

A．AgNO3溶液

B．Na2CO3溶液

C．NaCl溶液

D．Cu(OH)2溶液

(二)定量分析
【实验目的】确定贝壳中碳酸钙的含量
【提出问题】如何选择药品和设计装置进行测定？
【查阅资料】贝壳其它成分对实验影响忽略不计，室温下碳酸钙不溶于水，硫酸钙微溶于水。
【进行实验】
实验一：选择药品。
分别取等质量颗粒状和粉末状的明壳样品与等体积，等浓度的棱盐酸在图1的三颈烧瓶中反应，采集数据。

(3)图1中反应的化学方程式是__________。
(4)据图2分析，选择粉末状样品的依据是__________。
(5)图3分析，影响实验测定准确性的原因；一是水蒸气含量增加；二是___________；
实验二：设计装置。小组设计了图4装置进行测定。

(6)打开活塞，稀硫酸进入试管，观察到试管中出现气泡，量气管内液面下降，水准管内液面上升，待反应结束后应该先___________，再___________，最后平找凹液面最低处读数。
实验三：优化装置。在老师指导下，小组优化并设计了图5装置进行测定
(7)试剂a是_____________(填物质名称)。
(8)加入足量稀硫酸，一段时间后反应停止，再加入氯化铵溶液，发现又产生气泡，推测加入氯化铵溶液的作用是____________。
【数据处理】
(9)实验三中，样品质量为mg，加入稀硫酸体积为V₁mL，加入氯化铵溶液体积为V₂mL，右侧针筒最后读数为V₃mL，则反应生成CO₂体积为_________。该实验条件下CO₂密度为d g/ml，则样品碳酸钙质量分数表达式为_____________。

如图是实验室中常见的一些装置，请根据所学知识回答下列问题：

(1)实验室用A装置制备氧气，反应的化学方程式是__________，若要收集较纯净的氧气，选择的收集装置是_________（填装置编号）。
(2)实验室用B装置制备二氧化碳气体，实验开始前，应从_____（填“a”或“b”）处装入大理石，收集完气体后，__________（填操作），反应随后停止。
(3)E装置的集气瓶中充满CO₂，打开分液漏斗①，滴入少量NaOH浓溶液，气球明显胀大，写出反应的化学方程式________________；关闭分液漏斗①，打开分液漏斗②，气球恢复原状，则分液漏斗②中可能盛放的溶液是_______（填名称，忽略滴入液体体积）。
(4)用盐酸和碳酸钙制备CO₂产生了大量废液。通过以下探究制定废液处理方案。
I.探究废液成分。
推测废液所含溶质：推测一：CaCl₂；推测二：CaCl₂和HCl。
用一种药品验证哪种推测成立，可选择_____(填标号)
A.NaOH溶液            B. AgNO₃溶液            C.锌粒            D. CuSO₄溶液
实验测得废液中的溶质是CaCl₂和HCl。
Ⅱ.废液的处理：决定用Na₂CO₃除去它们。
【提出问题】如何估算Na₂CO₃固体的用量?
【进行实验】取100mL废液样品于烧杯中，逐滴滴加5.3%的Na₂CO₃溶液，用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH。实验测得部分数据如图二所示。

【结果讨论】
i.整个实验过程发生反应的化学方程式是_________________、______________。
ii.c点时，将烧杯中的清液于试管中，滴加CaCl₂溶液，有白色沉淀生成，说明处理100mL废液，所需5.3%的Na₂CO₃溶液的体积_________120mL。（填“大于”“等于”或“小于”）
iii.将烧杯中的沉淀过滤、洗涤、干燥、称重，质量为4g。若处理100mL该废液，理论上需要Na₂CO₃固体____g。(实验所用Na₂CO₃溶液的密度近似看作1g/mL)