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10.（2025·宿迁）化学实践小组利用以下实验装置完成部分气体的相关实验，请你参与。
（1）用装置B制取$\ce{CO_{2}}$，关闭弹簧夹，反应停止后，液面应位于
（2）高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠$\ce{(2Na_{2}CO_{3}· 3H_{2}O_{2})}$都可以作为化学制氧剂，是因为
①若用装置A制取$\ce{O_{2}}$，反应的化学方程式为
②装置D是某家用供氧器的原理示意图，向反应仓中依次加入过碳酸钠和二氧化锰，迅速产生$\ce{O_{2}}$并从过滤仓的水中逸出，可得出$\ce{O_{2}}$的性质是
（1）用装置B制取$\ce{CO_{2}}$，关闭弹簧夹，反应停止后，液面应位于
3
（填“1”“2”或“3”）处。将纯净干燥的$\ce{CO_{2}}$缓缓通入装置C中，玻璃管内纸花始终未变色，塑料瓶内下面的纸花较上面的纸花先变红，可得出$\ce{CO_{2}}$的化学性质是能与水反应生成碳酸
。（2）高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠$\ce{(2Na_{2}CO_{3}· 3H_{2}O_{2})}$都可以作为化学制氧剂，是因为
都含有氧元素，且在一定条件下能够分解产生氧气
。①若用装置A制取$\ce{O_{2}}$，反应的化学方程式为
$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
。②装置D是某家用供氧器的原理示意图，向反应仓中依次加入过碳酸钠和二氧化锰，迅速产生$\ce{O_{2}}$并从过滤仓的水中逸出，可得出$\ce{O_{2}}$的性质是
不易溶于水，且不与水反应
。答案
10.（1）3 能与水反应生成碳酸
（2）都含有氧元素，且在一定条件下能够分解产生氧气 ①$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$ ②不易溶于水，且不与水反应
提示:(1)关闭弹簧夹,试管中压强增大,将液体压入长颈漏斗中,试管中液面下降至3处,固液分离,反应停止。二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊变红。(2)根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,只有含氧元素的物质才有可能制出氧气。②氧气不溶于水且与水不反应,才可以顺利从过滤仓的水中逸出。
（2）都含有氧元素，且在一定条件下能够分解产生氧气 ①$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$ ②不易溶于水，且不与水反应
提示:(1)关闭弹簧夹,试管中压强增大,将液体压入长颈漏斗中,试管中液面下降至3处,固液分离,反应停止。二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊变红。(2)根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,只有含氧元素的物质才有可能制出氧气。②氧气不溶于水且与水不反应,才可以顺利从过滤仓的水中逸出。
解析
【分析】
本题围绕气体制取与性质展开，需结合装置特点、物质性质及化学原理分析：
1. 装置B为简易启普发生器，关闭弹簧夹时，试管内压强变化会导致液面移动，反应停止的条件是固液分离；分析CO₂通入装置C的现象，对比干燥和湿润石蕊纸花的变化，推导CO₂的化学性质。
2. 制氧剂的选择依据质量守恒定律（反应前后元素种类不变）；装置A是加热固体制氧气，对应高锰酸钾制氧气的反应；装置D中氧气通过水逸出，分析氧气的溶解性和与水的反应性。
【解析】
（1）装置B制取CO₂时，关闭弹簧夹，试管内持续产生气体，压强增大，将液体压入长颈漏斗，试管内液面下降，当液面降至3处时，固体与液体分离，反应停止，故液面位于3处；将纯净干燥的CO₂通入装置C，干燥紫色石蕊纸花不变色（说明CO₂不能使石蕊变色），湿润紫色石蕊纸花变红，且下面的纸花先变红，说明CO₂密度比空气大，同时CO₂与水反应生成碳酸，碳酸使石蕊变红，故CO₂的化学性质是能与水反应生成碳酸。
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，只有含氧元素的物质在一定条件下分解才能产生氧气，因此高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠都可作为制氧剂；①装置A是加热高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$；②装置D中，氧气从过滤仓的水中逸出，说明氧气不易溶于水，且不与水反应。
【答案】
（1）3；能与水反应生成碳酸
（2）都含有氧元素，且在一定条件下能够分解产生氧气；①$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$；②不易溶于水，且不与水反应
【知识点】
二氧化碳的性质；氧气的制取；质量守恒定律
【点评】
本题考查常见气体的制取与性质，结合装置特点、化学基本原理进行分析，难度适中，需掌握简易启普发生器的工作原理、气体性质的实验探究方法及化学方程式的书写。
【难度系数】
0.6
本题围绕气体制取与性质展开，需结合装置特点、物质性质及化学原理分析：
1. 装置B为简易启普发生器，关闭弹簧夹时，试管内压强变化会导致液面移动，反应停止的条件是固液分离；分析CO₂通入装置C的现象，对比干燥和湿润石蕊纸花的变化，推导CO₂的化学性质。
2. 制氧剂的选择依据质量守恒定律（反应前后元素种类不变）；装置A是加热固体制氧气，对应高锰酸钾制氧气的反应；装置D中氧气通过水逸出，分析氧气的溶解性和与水的反应性。
【解析】
（1）装置B制取CO₂时，关闭弹簧夹，试管内持续产生气体，压强增大，将液体压入长颈漏斗，试管内液面下降，当液面降至3处时，固体与液体分离，反应停止，故液面位于3处；将纯净干燥的CO₂通入装置C，干燥紫色石蕊纸花不变色（说明CO₂不能使石蕊变色），湿润紫色石蕊纸花变红，且下面的纸花先变红，说明CO₂密度比空气大，同时CO₂与水反应生成碳酸，碳酸使石蕊变红，故CO₂的化学性质是能与水反应生成碳酸。
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，只有含氧元素的物质在一定条件下分解才能产生氧气，因此高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠都可作为制氧剂；①装置A是加热高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$；②装置D中，氧气从过滤仓的水中逸出，说明氧气不易溶于水，且不与水反应。
【答案】
（1）3；能与水反应生成碳酸
（2）都含有氧元素，且在一定条件下能够分解产生氧气；①$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$；②不易溶于水，且不与水反应
【知识点】
二氧化碳的性质；氧气的制取；质量守恒定律
【点评】
本题考查常见气体的制取与性质，结合装置特点、化学基本原理进行分析，难度适中，需掌握简易启普发生器的工作原理、气体性质的实验探究方法及化学方程式的书写。
【难度系数】
0.6
11. 钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金,其中生铁的含碳量为$2\% ∼ 4.3\%$,钢的含碳量为$0.03\% ∼ 2\%$。
(1)从公元1世纪开始,铁便成了一种最主要的金属材料。
①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看,原因是
②下列铁制品中,利用了金属导热性的是
③下列关于铁及铁制品的说法中,正确的是
a. 铁是地壳中含量最高的金属元素
b. 沙漠地区的铁制品锈蚀较慢
c. 不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品
(2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程见下图:
①石灰石(主要成分为$\ce{CaCO_{3}}$)在高温下可将铁矿石中的$\ce{SiO_{2}}$转变为炉渣($\ce{CaSiO_{3}}$),同时生成一种氧化物。该反应的化学方程式为
②从物质组成的角度分析,炼钢炉中通入$\ce{O_{2}}$的目的是
(3)将1.0 g某铁合金在纯氧中完全燃烧,得到0.11 g二氧化碳。通过计算判断该铁合金属于生铁还是钢。(写出计算过程)
(1)从公元1世纪开始,铁便成了一种最主要的金属材料。
①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看,原因是
铁的金属活动性比铜的强，容易被腐蚀
。②下列铁制品中,利用了金属导热性的是
c
(填字母)。③下列关于铁及铁制品的说法中,正确的是
b
(填字母)。a. 铁是地壳中含量最高的金属元素
b. 沙漠地区的铁制品锈蚀较慢
c. 不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品
(2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程见下图:
①石灰石(主要成分为$\ce{CaCO_{3}}$)在高温下可将铁矿石中的$\ce{SiO_{2}}$转变为炉渣($\ce{CaSiO_{3}}$),同时生成一种氧化物。该反应的化学方程式为
$\ce{CaCO_{3} + SiO_{2}\xlongequal{高温}CaSiO_{3} + CO_{2}\uparrow}$
。②从物质组成的角度分析,炼钢炉中通入$\ce{O_{2}}$的目的是
降低生铁中C元素的含量
。(3)将1.0 g某铁合金在纯氧中完全燃烧,得到0.11 g二氧化碳。通过计算判断该铁合金属于生铁还是钢。(写出计算过程)
答案
11.（1）①铁的金属活动性比铜的强，容易被腐蚀 ②c ③b （2）①$\ce{CaCO_{3} + SiO_{2}\xlongequal{高温}CaSiO_{3} + CO_{2}\uparrow}$ ②降低生铁中C元素的含量
（3）解:设反应消耗的碳的质量为x。
$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$
12 44
x 0.11 g
$\frac{12}{44}=\frac{x}{0.11\ \mathrm{g}}$
解得:x=0.03 g。
该铁合金中含碳量为$\frac{0.03\ \mathrm{g}}{1.0\ \mathrm{g}}×100\%=3\%$。
生铁的含碳量在2%~4.3%,故该铁合金属于生铁。
答:该铁合金属于生铁。
（3）解:设反应消耗的碳的质量为x。
$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$
12 44
x 0.11 g
$\frac{12}{44}=\frac{x}{0.11\ \mathrm{g}}$
解得:x=0.03 g。
该铁合金中含碳量为$\frac{0.03\ \mathrm{g}}{1.0\ \mathrm{g}}×100\%=3\%$。
生铁的含碳量在2%~4.3%,故该铁合金属于生铁。
答:该铁合金属于生铁。
解析
【分析】
本题围绕铁合金的相关知识展开，需分小问逐一分析：1.（1）①从金属活动性角度，铁比铜活泼，更易锈蚀，故遗留铜制品更多；2.（1）②金属导热性用于制作炊具，对应选项c；3.（1）③逐一判断选项：地壳最高金属是铝（a错），沙漠干燥铁锈蚀慢（b对），不锈钢不能长时间放酸性饮品（c错），故选b；4.（2）①根据质量守恒，反应生成的氧化物为CO₂，结合反应物生成物书写方程式；5.（2）②炼钢需降低生铁含碳量，通入O₂可氧化碳为CO₂除去；6.（3）利用碳燃烧生成CO₂的反应，根据CO₂质量计算铁合金中碳的质量，再算含碳量，与生铁、钢的含碳范围对比判断类别。
【解析】
（1）①铁的金属活动性比铜强，更易与空气中的氧气、水反应而生锈，因此历史上遗留的铜制品远比铁制品多；
②金属导热性常用于制作炊具，对应选项c；
③a. 地壳中含量最高的金属元素是铝，不是铁，错误；b. 沙漠地区空气干燥，铁制品缺少水分，锈蚀较慢，正确；c. 不锈钢中的铁会与酸性物质反应，不能长时间盛放酸性饮品，错误；故选b；
（2）①$\ce{CaCO_{3}}$与$\ce{SiO_{2}}$在高温下反应生成$\ce{CaSiO_{3}}$和$\ce{CO_{2}}$，化学方程式为：$\ce{CaCO_{3} + SiO_{2}\xlongequal{高温}CaSiO_{3} + CO_{2}\uparrow}$；
②炼钢炉中通入$\ce{O_{2}}$，目的是将生铁中过量的碳氧化为$\ce{CO_{2}}$，从而降低生铁的含碳量；
（3）解：设1.0g铁合金中碳的质量为x。
$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$
12 44
x 0.11g
$\frac{12}{44} = \frac{x}{0.11g}$
解得：x = 0.03g
该铁合金的含碳量为：$\frac{0.03g}{1.0g}×100\% = 3\%$
生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，3%在生铁的含碳范围内，故该铁合金属于生铁。
【答案】
11.（1）①铁的金属活动性比铜的强，容易被腐蚀 ②c ③b （2）①$\ce{CaCO_{3} + SiO_{2}\xlongequal{高温}CaSiO_{3} + CO_{2}\uparrow}$ ②降低生铁中C元素的含量
（3）该铁合金属于生铁。
【知识点】
金属的性质、铁的冶炼、根据化学方程式计算
【点评】
本题综合考查金属活动性、铁的锈蚀、铁合金含碳量及化学方程式书写与计算，涵盖基础概念和定量计算，注重知识应用，是金属板块的典型综合题。
【难度系数】
0.6
本题围绕铁合金的相关知识展开，需分小问逐一分析：1.（1）①从金属活动性角度，铁比铜活泼，更易锈蚀，故遗留铜制品更多；2.（1）②金属导热性用于制作炊具，对应选项c；3.（1）③逐一判断选项：地壳最高金属是铝（a错），沙漠干燥铁锈蚀慢（b对），不锈钢不能长时间放酸性饮品（c错），故选b；4.（2）①根据质量守恒，反应生成的氧化物为CO₂，结合反应物生成物书写方程式；5.（2）②炼钢需降低生铁含碳量，通入O₂可氧化碳为CO₂除去；6.（3）利用碳燃烧生成CO₂的反应，根据CO₂质量计算铁合金中碳的质量，再算含碳量，与生铁、钢的含碳范围对比判断类别。
【解析】
（1）①铁的金属活动性比铜强，更易与空气中的氧气、水反应而生锈，因此历史上遗留的铜制品远比铁制品多；
②金属导热性常用于制作炊具，对应选项c；
③a. 地壳中含量最高的金属元素是铝，不是铁，错误；b. 沙漠地区空气干燥，铁制品缺少水分，锈蚀较慢，正确；c. 不锈钢中的铁会与酸性物质反应，不能长时间盛放酸性饮品，错误；故选b；
（2）①$\ce{CaCO_{3}}$与$\ce{SiO_{2}}$在高温下反应生成$\ce{CaSiO_{3}}$和$\ce{CO_{2}}$，化学方程式为：$\ce{CaCO_{3} + SiO_{2}\xlongequal{高温}CaSiO_{3} + CO_{2}\uparrow}$；
②炼钢炉中通入$\ce{O_{2}}$，目的是将生铁中过量的碳氧化为$\ce{CO_{2}}$，从而降低生铁的含碳量；
（3）解：设1.0g铁合金中碳的质量为x。
$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$
12 44
x 0.11g
$\frac{12}{44} = \frac{x}{0.11g}$
解得：x = 0.03g
该铁合金的含碳量为：$\frac{0.03g}{1.0g}×100\% = 3\%$
生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，3%在生铁的含碳范围内，故该铁合金属于生铁。
【答案】
11.（1）①铁的金属活动性比铜的强，容易被腐蚀 ②c ③b （2）①$\ce{CaCO_{3} + SiO_{2}\xlongequal{高温}CaSiO_{3} + CO_{2}\uparrow}$ ②降低生铁中C元素的含量
（3）该铁合金属于生铁。
【知识点】
金属的性质、铁的冶炼、根据化学方程式计算
【点评】
本题综合考查金属活动性、铁的锈蚀、铁合金含碳量及化学方程式书写与计算，涵盖基础概念和定量计算，注重知识应用，是金属板块的典型综合题。
【难度系数】
0.6
