12. 小明同学对金属的有关化学性质进行了梳理和总结。请回答下列问题。
(1)对图 1 中几种金属的原子结构示意图进行分析,发现金属原子最外层电子数一般()4,在化学反应中容易()电子变成阳离子。小明同学判断 D 和 E 的化学性质相似,他的依据是()。

(2)如图 2 所示,将一锌片投入稀硫酸中,观察到的现象是()；该反应过程溶液中增加的粒子是()(用符号表示),溶液的 pH()(填“逐渐减小”“逐渐增大”或“不变”)；反应的化学方程式为()。

(3)图 3 是将铜丝插入硝酸银溶液中反应的微观示意图,从微观粒子变化的角度分析,该反应的实质是()。因此,反应过程中,溶液里减少的离子是(),增加的离子是()。

(1)小于；失去；最外层电子数相同
(2)锌片逐渐溶解，有大量气泡产生；Zn²⁺；逐渐增大；Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
(3)铜原子与银离子反应生成铜离子和银原子；Ag⁺；Cu²⁺

(1)金属原子最外层电子数一般小于4，在化学反应中易失去电子形成阳离子；元素化学性质由最外层电子数决定，D和E最外层电子数均为3，故化学性质相似。
(2)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，现象为锌片逐渐溶解，有大量气泡产生；反应生成Zn²⁺，溶液中增加的粒子是Zn²⁺；消耗H⁺使酸性减弱，pH逐渐增大；化学方程式为Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑。
(3)铜与硝酸银反应的实质是铜原子与银离子反应生成铜离子和银原子；溶液中Ag⁺减少，Cu²⁺增加。

13. 某校化学实验室废液桶中收集了溶有大量$ FeSO_4、$$CuSO_4 $的废液,此外还有一些不溶性杂质。若废液直接排放到下水道中不仅会造成重金属污染,还会浪费资源。该校化学兴趣小组同学设计了如图所示的废液处理方案,请回答下列问题。

(1)在向废液中加入金属 X 前需进行过滤,目的是将其中的除去。进行过滤操作所需的玻璃仪器有。
(2)金属 X 是,其加入废液后发生反应的化学方程式为；溶液 Y 是,利用其除去铜中杂质,有关反应的化学方程式为。

（1）不溶性杂质 ；漏斗、玻璃棒、烧杯
（2）$Fe$；$Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4}+ Cu$；稀硫酸 ；$Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4}+ H_{2}\uparrow$

（1）不溶性杂质；漏斗、玻璃棒、烧杯；
（2）$Fe$；$Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4}+ Cu$；稀硫酸；$Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4}+ H_{2}\uparrow$

14. 某研究性学习小组学习完铁的冶炼的知识后,利用如图所示装置探究工业炼铁的原理。

【实验分析】
(1)实验开始和结束时,均需通一会儿 CO。实验开始时先通入 CO 的目的是。
(2)B 装置的作用是。
(3)实验时可观察到硬质玻璃管内固体由色变成黑色。
实验后老师指出,CO 与$ Fe_2O_3 $在不同温度下反应时$,Fe_2O_3 $因失氧程度不同会生成其他铁的氧化物或铁单质。同学们对实验后 A 装置硬质玻璃管内的黑色固体的成分产生好奇,于是进行如下探究。
【提出问题】
该黑色固体的成分是什么？
【查阅资料】
铁的氧化物有$ Fe_2O_3、$$Fe_3O_4、$FeO 三种,其中 FeO、$Fe_3O_4 $均为不溶于水的黑色固体,均能与稀盐酸反应生成可溶性铁盐；$Fe_3O_4 $具有磁性,可以被磁铁吸引；FeO 无磁性,不能被磁铁吸引。
【作出猜想】
该黑色固体含有$ Fe_3O_4、$FeO、Fe 中的一种或多种。
【设计实验】

步骤②中发生反应的化学方程式为。
【拓展延伸】
(结合极值法探究物质组成)某同学改变温度后再次进行上述实验,加热一段时间后,取反应后的固体粉末,使用仪器测得粉末中铁元素和氧元素的质量比为5:2,据此推断其组成可能是()(填字母)。
A. FeO
$B. Fe_3O_4、$$Fe_2O_3$
C. FeO、$Fe_3O_4$
D. Fe、FeO

14.【实验分析】
(1)排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸
(2)吸收反应生成的二氧化碳
(3)红
【设计实验】
①部分黑色固体被磁铁吸引
②硫酸铜(或CuSO₄)；Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu
【拓展延伸】B