善于提出问题、探究问题和解决问题是学好化学的重要的方法．某同学在学习铁及其化合物知识时提出了下列问题：
问题1：铁为何称为黑色金属？
问题2：经查证，氧化性：Fe₂O₃＞Fe₃O₄＞FeO，用CO还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗？有没有生成Fe₃O₄或FeO的可能？
（1）对于问题1，同学们上网查寻，有两种解释：
A．因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属．
B．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属．
①你认为正确的说法是．

②有一黑色粉末，可能是铁粉、Fe₃O₄粉末、FeO粉末中的一种，请你设计一种实验方案进行检验
（2）对于问题2，同学们参观了某钢铁厂，获得了用SDTQ热分析仪对CO与Fe₂O₃进行热反应的有关数据，绘制成固体质量与反应温度的关系曲线图如图1，
①根据图象分析，反应温度500-600℃时残留固体的成分是．
②写出固体质量由43.2g变为33.6g时的化学方程式．
③已知：酒精灯火焰温度为600℃左右，酒精喷灯火焰温度高于800℃．钢铁厂有含铁、Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO的混合粉末，某同学为了帮助钢铁厂测定其含铁元素的质量分数，称取m₁g样品，设计了如图2实验装置进行实验，当铁的氧化物全部还原为铁时，在CO的保护下冷却，称得残留固体的质量为m₂g．实验时应选择灯加热，判断铁的氧化物全部还原为铁的方法是．该装置还有没有缺陷？如果有，请提出改进意见（如没有，该空不填）．

将炉甘石（ZnCO₃）、赤铜矿（Cu₂O）和过量的炭混合后，加热至800℃左右，即得金光闪闪的“假黄金”．有同学对“假黄金”的组成进行了以下探究．
[查阅资料]高温时炭可将金属活动顺序表中铝以后的金属氧化物还原成金属单质；ZnCO₃高温可分解成金属氧化物．
[提出问题]“假黄金”的化学组成可能是什么？
[猜想]甲同学对该“假黄金”的组成作了以下三种猜想：
猜想1：可能的单质有：C、Zn、Cu
猜想2：可能的氧化物有：ZnO、CuO、Cu₂O
猜想3：可能是单质和氧化物组成的混合物
[论证]乙同学经思考和推理后，首先排除了猜想（选填①②或③），理由是．
进而再排除了猜想（选填①②或③）；对余下的一种猜想，乙同学又排除了其中的一种物质，依据是．对余下的两种物质，甲和乙同学用实验鉴定该两种物质确实是“假黄金”的成分．

某工厂有废合金（含有铝、铁、铜）粉末，甲同学探索工业废料的利用，用该废合金粉末制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体，其实验方案如图：

试回答下列问题：
（1）所加试剂①、②分别是、．
（2）操作①的名称为，所用的仪器除铁架台、铁圈和烧杯，还需要的器材有．
（3）由滤液A制AlCl₃溶液有途径Ⅰ和途径Ⅱ两种，你认为合理的是，理由是；
写出A→D反应离子方程式：．
（4）操作③的名称是．
（5）丙同学提出可将方案中最初溶解合金的试剂①改为盐酸，重新设计方案，也能得到三种物质，你认为后者的方案比原方案是否更合理：，理由是．

镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛．
（1）镁与稀硫酸反应的离子方程式为；
（2）铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为；
（3）在潮湿的空气里，钢铁表面有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀．其中正极的电极反应式为；
（4）铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能，铝制品在日常生活中被广泛应用．在海洋工程上，通常用铝合金（Al-Zn-Cd）保护海底钢铁设施，其原理如图所示：

其中负极发生的电极反应为；在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝．纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是．

某工厂利用工业废酸（10%H₂SO₄）堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO，方案如下：

已知：298K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH：

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe2+	6.34	9.7
Fe3+	1.48	3.2
Zn2+	6.2	8.0

（1）氧化铜锌矿中含有少量CuS和ZnS，在稀H₂SO₄作用下ZnS可溶而CuS不溶，这是由于同温下K_sp（ZnS） K_sp（CuS）（“＞”“＜”或“=”）．
（2）在除铁过程中选用下列试剂中的作为试剂甲最合适：
A．  Cl₂     B．HNO₃       C．  KMnO₄       D．H₂O₂
（3）除铁过程中加入氨水的目的，实验中pH应控制的范围．
（4）加试剂甲后，Fe³⁺与氨水生成Fe（OH）₃的离子方程式．
（5）298K时，检验乙溶液中是否残留较多Fe³⁺ 的方法．
（6）乙的溶液可直接用作氮肥，乙的化学式．
（7）Zn₂（OH）₂CO₃焙烧的化学方程式．

由Fe₂O₃、CuO、C、A1中的一种或几种物质组成的混合粉末，取样进行下列实验，已知实验时混合粉末完全溶解，过量的某浓酸为实验室常见强酸．

（1）取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，只生成一种有色沉淀．该有色沉淀可能是；取上层清液，通入足量CO₂，生成白色沉淀，说明样品中一定含有的物质是（填化学式），写出上层清液与足量CO₂反应生成沉淀的离子方程式：．
（2）Y溶液中存在的阳离子是（填写离子符号），如果向Y通入C1₂并不断搅拌，充分反应后，Y中可能发生的离子反应是（最多填写2个离子方程式）：，．
（3）Z为一种或两种气体：
①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO₃溶液，则反应I中能同时生成两种气体的化学方程式是．
②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量的水，则Z中两种气体的化学式是．

铁、铝、铜、硅及其合金材料在生产生活中有着广泛的应用．请回答下列有关问题．
（1）目前已冶炼出纯度达99.9999%的铁．下列关于纯铁的叙述错误的是（填字母）．
A．硬度比钢小，熔点比钢高  B．不能与盐酸反应
C．与不锈钢成分相同       D．在冷的浓硫酸中钝化
E．在潮湿的空气中放置不易生锈
（2）铝热反应可用于焊接钢轨、冶炼熔点较高的金属．请写出用V₂O₅冶炼钒的化学方程式：．
（3）①铜在干燥的空气中性质稳定，在潮湿的空气里会被锈蚀形成一层绿色的铜锈，反应的化学方程式是．
②工业上常以黄铜矿为原料，采用火法溶炼工艺生产铜．该工艺的中间过程会发生反应：2Cu₂O+Cu₂S

高温 .

.

6Cu+SO₂↑，该反应的氧化剂是．
③将铜粉放入稀硫酸中加热并不断鼓入空气，铜溶解，产物只有硫酸铜与水．
该反应的化学方程式：，
此法比直接用浓硫酸与铜反应有两个明显的优点：．
（4）制备高纯硅的流程如图：

写出石英砂制备粗硅的化学方程式：．

过渡金属元素及其化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一．试回答下列问题：
（1）二茂铁又叫双环戊二烯基铁[化学式：Fe（C₅H₅）₂]，结构如图所示，是一种具有芳香族性质的有机金属化合物．外观为橙色，熔点为172℃，沸点249℃，100℃以上能升华；不溶于水，溶于甲醇、乙醇等有机溶剂中．基态Fe²⁺离子的电子排布式为．1mol环戊二烯中含有的σ键的数目是．
（2）铜的第二电离能（I₂）却大于锌的第二电离能，其主要原因是．

电离能/kJ?mol-1	I1	I2
铜	746	1958
锌	906	1733

（3）现有含钛的两种颜色的晶体，Ti³⁺的配位数均为6，一种为紫色，一种为绿色，相关实验证明，两种晶体的组成皆为TiCl₃?6H₂O．为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验：
a．分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液；
b．分别往待测溶液中滴入AgNO₃溶液，均产生白色沉淀；
c．沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶液与AgNO₃溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的

2

3

．
试推断紫色晶体的化学式为．

（1）除去SiO₂中的少量CaCO₃，应选用的试剂是．
（2）除去铁粉中的少量铝粉，应选用的试剂是．
（3）现有一瓶氢氧化钠溶液和一瓶氯化铝溶液，不借助其他的试剂，将两种溶液区别开的方法是．
（4）在金、银、铜、铁、镁、铝几种金属中，在空气中最稳定的是；最活泼的是；常温时与盐酸能剧烈反应的有；既能跟酸反应，又能跟碱溶液反应的是．

铁、铝的混合物进行如图实验：

（1）操作X的名称是．
（2）第一步骤中生成气体A的化学方程式．
（3）第二步骤中生成气体A的离子方程式．