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10. 下列各组实验方法正确的是 （）
|选项|实验目的|实验方法|
|----|----|----|
|A|除去铁粉中混有的少量铜粉|加入过量稀盐酸，过滤，洗涤，干燥|
|B|区分氯化钠溶液与硫酸亚铁溶液|
观察颜色|
|C|除去氯化铜溶液中的盐酸|加入足量的铜粉，过滤|
|D|区分18K黄金和黄铜|分别灼烧，观察颜色|
|选项|实验目的|实验方法|
|----|----|----|
|A|除去铁粉中混有的少量铜粉|加入过量稀盐酸，过滤，洗涤，干燥|
|B|区分氯化钠溶液与硫酸亚铁溶液|
观察颜色||C|除去氯化铜溶液中的盐酸|加入足量的铜粉，过滤|
|D|区分18K黄金和黄铜|分别灼烧，观察颜色|
答案
B
解析
解：
逐一分析各选项：
1. 选项A：稀盐酸会与铁粉发生反应，消耗要保留的原物质铁粉，不符合除杂要求，实验方法错误。
2. 选项B：氯化钠溶液是无色的，硫酸亚铁溶液呈浅绿色，二者颜色差异明显，通过观察颜色可以区分，实验方法正确。
3. 选项C：铜的金属活动性顺序排在氢之后，铜粉和盐酸不反应，无法除去氯化铜溶液中的盐酸，实验方法错误。
4. 选项D：18K黄金中含有铜等金属杂质，黄铜为铜锌合金，二者灼烧时，表面的铜都会和氧气反应生成黑色氧化铜，无法通过观察灼烧后的颜色区分，实验方法错误。
逐一分析各选项：
1. 选项A：稀盐酸会与铁粉发生反应，消耗要保留的原物质铁粉，不符合除杂要求，实验方法错误。
2. 选项B：氯化钠溶液是无色的，硫酸亚铁溶液呈浅绿色，二者颜色差异明显，通过观察颜色可以区分，实验方法正确。
3. 选项C：铜的金属活动性顺序排在氢之后，铜粉和盐酸不反应，无法除去氯化铜溶液中的盐酸，实验方法错误。
4. 选项D：18K黄金中含有铜等金属杂质，黄铜为铜锌合金，二者灼烧时，表面的铜都会和氧气反应生成黑色氧化铜，无法通过观察灼烧后的颜色区分，实验方法错误。
11.图像能较清晰地反映化学变化中离子的个数关系。将一定质量的铁片放入某一溶液中(含$\ce{Ca^{2+}}$、$\ce{Cu^{2+}}$和$\ce{Ag^{+}}$数量相同),反应一段时间后烧杯内相关离子数量关系可能成立的是 ()
答案
$\boldsymbol{A}$
解析
解：
金属活动性顺序为$\ce{Ca ＞ Fe ＞ Cu ＞ Ag}$，因此：
1. $\ce{Fe}$不能与$\ce{Ca^{2+}}$反应，溶液中$\ce{Ca^{2+}}$的数量始终保持初始值不变。
2. $\ce{Fe}$优先与$\ce{Ag^{+}}$发生反应：$\ce{Fe + 2Ag^{+} = Fe^{2+} + 2Ag}$，每消耗2个$\ce{Ag^{+}}$，生成1个$\ce{Fe^{2+}}$；待$\ce{Ag^{+}}$完全反应后，$\ce{Fe}$才会与$\ce{Cu^{2+}}$发生反应：$\ce{Fe + Cu^{2+} = Fe^{2+} + Cu}$，每消耗1个$\ce{Cu^{2+}}$，生成1个$\ce{Fe^{2+}}$。
已知初始时$\ce{Ca^{2+}}$、$\ce{Cu^{2+}}$、$\ce{Ag^{+}}$数量相同，设初始三种离子数目均为$n$：
选项B：溶液中仍有$\ce{Ag^{+}}$剩余，说明$\ce{Fe}$未将$\ce{Ag^{+}}$完全置换，此时$\ce{Cu^{2+}}$还未参与反应，$\ce{Cu^{2+}}$的数目应等于初始值$n$，与图中$\ce{Cu^{2+}}$数目小于$\ce{Ca^{2+}}$矛盾，B错误。
选项C：溶液中不存在$\ce{Cu^{2+}}$但仍有$\ce{Ag^{+}}$剩余，不符合“$\ce{Fe}$优先置换活动性更弱的$\ce{Ag}$”的反应顺序，不可能成立，C错误。
选项D：$\ce{Ag^{+}}$和$\ce{Cu^{2+}}$均被完全置换时，生成$\ce{Fe^{2+}}$的总数量为$\frac{n}{2} + n = 1.5n$，即$\ce{Fe^{2+}}$数目为$1.5n$，大于$\ce{Ca^{2+}}$的数目$n$，与图中$\ce{Fe^{2+}}$和$\ce{Ca^{2+}}$数目相等矛盾，D错误。
选项A：$\ce{Ag^{+}}$被完全置换，生成$\frac{n}{2}$个$\ce{Fe^{2+}}$，之后$\ce{Fe}$置换了部分$\ce{Cu^{2+}}$，当反应掉$\frac{n}{2}$个$\ce{Cu^{2+}}$时，又生成$\frac{n}{2}$个$\ce{Fe^{2+}}$，总$\ce{Fe^{2+}}$数目为$n$，剩余$\ce{Cu^{2+}}$数目为$n-\frac{n}{2}=\frac{n}{2}$，符合图中离子数量关系，电荷守恒，可成立。
金属活动性顺序为$\ce{Ca ＞ Fe ＞ Cu ＞ Ag}$，因此：
1. $\ce{Fe}$不能与$\ce{Ca^{2+}}$反应，溶液中$\ce{Ca^{2+}}$的数量始终保持初始值不变。
2. $\ce{Fe}$优先与$\ce{Ag^{+}}$发生反应：$\ce{Fe + 2Ag^{+} = Fe^{2+} + 2Ag}$，每消耗2个$\ce{Ag^{+}}$，生成1个$\ce{Fe^{2+}}$；待$\ce{Ag^{+}}$完全反应后，$\ce{Fe}$才会与$\ce{Cu^{2+}}$发生反应：$\ce{Fe + Cu^{2+} = Fe^{2+} + Cu}$，每消耗1个$\ce{Cu^{2+}}$，生成1个$\ce{Fe^{2+}}$。
已知初始时$\ce{Ca^{2+}}$、$\ce{Cu^{2+}}$、$\ce{Ag^{+}}$数量相同，设初始三种离子数目均为$n$：
选项B：溶液中仍有$\ce{Ag^{+}}$剩余，说明$\ce{Fe}$未将$\ce{Ag^{+}}$完全置换，此时$\ce{Cu^{2+}}$还未参与反应，$\ce{Cu^{2+}}$的数目应等于初始值$n$，与图中$\ce{Cu^{2+}}$数目小于$\ce{Ca^{2+}}$矛盾，B错误。
选项C：溶液中不存在$\ce{Cu^{2+}}$但仍有$\ce{Ag^{+}}$剩余，不符合“$\ce{Fe}$优先置换活动性更弱的$\ce{Ag}$”的反应顺序，不可能成立，C错误。
选项D：$\ce{Ag^{+}}$和$\ce{Cu^{2+}}$均被完全置换时，生成$\ce{Fe^{2+}}$的总数量为$\frac{n}{2} + n = 1.5n$，即$\ce{Fe^{2+}}$数目为$1.5n$，大于$\ce{Ca^{2+}}$的数目$n$，与图中$\ce{Fe^{2+}}$和$\ce{Ca^{2+}}$数目相等矛盾，D错误。
选项A：$\ce{Ag^{+}}$被完全置换，生成$\frac{n}{2}$个$\ce{Fe^{2+}}$，之后$\ce{Fe}$置换了部分$\ce{Cu^{2+}}$，当反应掉$\frac{n}{2}$个$\ce{Cu^{2+}}$时，又生成$\frac{n}{2}$个$\ce{Fe^{2+}}$，总$\ce{Fe^{2+}}$数目为$n$，剩余$\ce{Cu^{2+}}$数目为$n-\frac{n}{2}=\frac{n}{2}$，符合图中离子数量关系，电荷守恒，可成立。
二、非选择题
12. 2025年8月《镜鉴千年——黑龙江省博物馆藏宋金铜镜展》在黑龙江省博物馆开幕，展出了很多精美的铜镜。《天工开物》中记载了铜镜(
)的制作过程：“凡铸镜，模用灰沙，铜用锡和……开面成光，则水银附体而成，非铜有光明如许也。”
(1)“模用灰沙”，说明“灰沙”的熔点比制作铜镜的材料(填“高”或“低”)。
(2)“铜用锡和……”是指在铜中加入锡，制成青铜。青铜属于(填“纯净物”或“混合物”)，与用纯铜相比，青铜制得的铜镜的优点是(写一条)。
(3)“水银附体”是将汞与锡混合成“锡汞齐”，涂抹在镜面上，烘烤使汞挥发后形成反射层，该原理与下列学过的哪个实验原理更类似？(填字母)。
A.电解水实验 B.分离液态空气制氧气 C.活性炭使含少量品红的溶液褪色
(4)经过氧化处理后，铜镜表面会形成一层使铜镜更耐腐蚀的二氧化锡($SnO_2$)薄膜。由此推测二氧化锡应具有(填“致密”或“疏松”)性。
(5)“阳燧”是古代照日取火用的凹面铜镜。取火时将凹面镜对着阳光，把艾绒放于焦点部位引火。从燃烧条件分析，“阳燧”的作用是。该引火过程的能量转化是能转化为能。
12. 2025年8月《镜鉴千年——黑龙江省博物馆藏宋金铜镜展》在黑龙江省博物馆开幕，展出了很多精美的铜镜。《天工开物》中记载了铜镜(
)的制作过程：“凡铸镜，模用灰沙，铜用锡和……开面成光，则水银附体而成，非铜有光明如许也。”(1)“模用灰沙”，说明“灰沙”的熔点比制作铜镜的材料(填“高”或“低”)。
(2)“铜用锡和……”是指在铜中加入锡，制成青铜。青铜属于(填“纯净物”或“混合物”)，与用纯铜相比，青铜制得的铜镜的优点是(写一条)。
(3)“水银附体”是将汞与锡混合成“锡汞齐”，涂抹在镜面上，烘烤使汞挥发后形成反射层，该原理与下列学过的哪个实验原理更类似？(填字母)。
A.电解水实验 B.分离液态空气制氧气 C.活性炭使含少量品红的溶液褪色
(4)经过氧化处理后，铜镜表面会形成一层使铜镜更耐腐蚀的二氧化锡($SnO_2$)薄膜。由此推测二氧化锡应具有(填“致密”或“疏松”)性。
(5)“阳燧”是古代照日取火用的凹面铜镜。取火时将凹面镜对着阳光，把艾绒放于焦点部位引火。从燃烧条件分析，“阳燧”的作用是。该引火过程的能量转化是能转化为能。
答案
解：
(1) 高
(2) 混合物；硬度比纯铜大（或更耐腐蚀，合理即可）
(3) B
(4) 致密
(5) 使温度达到艾绒的着火点；太阳（光）；热
(1) 高
(2) 混合物；硬度比纯铜大（或更耐腐蚀，合理即可）
(3) B
(4) 致密
(5) 使温度达到艾绒的着火点；太阳（光）；热
