善于提出問題、探究問題和解決問題是學(xué)好化學(xué)的重要的方法．某同學(xué)在學(xué)習(xí)鐵及其化合物知識時提出了下列問題：
問題1：鐵為何稱為黑色金屬？
問題2：經(jīng)查證，氧化性：Fe₂O₃＞Fe₃O₄＞FeO，用CO還原氧化鐵得到的黑色固體一定是單質(zhì)鐵嗎？有沒有生成Fe₃O₄或FeO的可能？
（1）對于問題1，同學(xué)們上網(wǎng)查尋，有兩種解釋：
A．因?yàn)樵阼F表面上有黑色的鐵的氧化物，所以叫黑色金屬．
B．因?yàn)殍F的粉末為黑色，鐵的氧化物也均為黑色，所以叫黑色金屬．
①你認(rèn)為正確的說法是．

②有一黑色粉末，可能是鐵粉、Fe₃O₄粉末、FeO粉末中的一種，請你設(shè)計一種實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn)
（2）對于問題2，同學(xué)們參觀了某鋼鐵廠，獲得了用SDTQ熱分析儀對CO與Fe₂O₃進(jìn)行熱反應(yīng)的有關(guān)數(shù)據(jù)，繪制成固體質(zhì)量與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線圖如圖1，
①根據(jù)圖象分析，反應(yīng)溫度500-600℃時殘留固體的成分是．
②寫出固體質(zhì)量由43.2g變?yōu)?3.6g時的化學(xué)方程式．
③已知：酒精燈火焰溫度為600℃左右，酒精噴燈火焰溫度高于800℃．鋼鐵廠有含鐵、Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO的混合粉末，某同學(xué)為了幫助鋼鐵廠測定其含鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取m₁g樣品，設(shè)計了如圖2實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)鐵的氧化物全部還原為鐵時，在CO的保護(hù)下冷卻，稱得殘留固體的質(zhì)量為m₂g．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)選擇燈加熱，判斷鐵的氧化物全部還原為鐵的方法是．該裝置還有沒有缺陷？如果有，請?zhí)岢龈倪M(jìn)意見（如沒有，該空不填）．

將爐甘石（ZnCO₃）、赤銅礦（Cu₂O）和過量的炭混合后，加熱至800℃左右，即得金光閃閃的“假黃金”．有同學(xué)對“假黃金”的組成進(jìn)行了以下探究．
[查閱資料]高溫時炭可將金屬活動順序表中鋁以后的金屬氧化物還原成金屬單質(zhì)；ZnCO₃高溫可分解成金屬氧化物．
[提出問題]“假黃金”的化學(xué)組成可能是什么？
[猜想]甲同學(xué)對該“假黃金”的組成作了以下三種猜想：
猜想1：可能的單質(zhì)有：C、Zn、Cu
猜想2：可能的氧化物有：ZnO、CuO、Cu₂O
猜想3：可能是單質(zhì)和氧化物組成的混合物
[論證]乙同學(xué)經(jīng)思考和推理后，首先排除了猜想（選填①②或③），理由是．
進(jìn)而再排除了猜想（選填①②或③）；對余下的一種猜想，乙同學(xué)又排除了其中的一種物質(zhì)，依據(jù)是．對余下的兩種物質(zhì)，甲和乙同學(xué)用實(shí)驗(yàn)鑒定該兩種物質(zhì)確實(shí)是“假黃金”的成分．

某工廠有廢合金（含有鋁、鐵、銅）粉末，甲同學(xué)探索工業(yè)廢料的利用，用該廢合金粉末制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體和膽礬晶體，其實(shí)驗(yàn)方案如圖：

試回答下列問題：
（1）所加試劑①、②分別是、．
（2）操作①的名稱為，所用的儀器除鐵架臺、鐵圈和燒杯，還需要的器材有．
（3）由濾液A制AlCl₃溶液有途徑Ⅰ和途徑Ⅱ兩種，你認(rèn)為合理的是，理由是；
寫出A→D反應(yīng)離子方程式：．
（4）操作③的名稱是．
（5）丙同學(xué)提出可將方案中最初溶解合金的試劑①改為鹽酸，重新設(shè)計方案，也能得到三種物質(zhì)，你認(rèn)為后者的方案比原方案是否更合理：，理由是．

鎂、鋁、鐵是重要的金屬，在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛．
（1）鎂與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為；
（2）鋁與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為；
（3）在潮濕的空氣里，鋼鐵表面有一層水膜，很容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕．其中正極的電極反應(yīng)式為；
（4）鋁在空氣中具有很好的抗腐蝕性能，鋁制品在日常生活中被廣泛應(yīng)用．在海洋工程上，通常用鋁合金（Al-Zn-Cd）保護(hù)海底鋼鐵設(shè)施，其原理如圖所示：

其中負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為；在實(shí)際應(yīng)用中，用鋁合金而不選用純鋁．純鋁不能很好地起到保護(hù)作用，其原因是．

某工廠利用工業(yè)廢酸（10%H₂SO₄）堆浸某廢棄的氧化銅鋅礦制取活性ZnO，方案如下：

已知：298K時各離子開始沉淀及完全沉淀時的pH：

離子	開始沉淀時的pH	完全沉淀時的pH
Fe2+	6.34	9.7
Fe3+	1.48	3.2
Zn2+	6.2	8.0

（1）氧化銅鋅礦中含有少量CuS和ZnS，在稀H₂SO₄作用下ZnS可溶而CuS不溶，這是由于同溫下K_sp（ZnS） K_sp（CuS）（“＞”“＜”或“=”）．
（2）在除鐵過程中選用下列試劑中的作為試劑甲最合適：
A．  Cl₂     B．HNO₃       C．  KMnO₄       D．H₂O₂
（3）除鐵過程中加入氨水的目的，實(shí)驗(yàn)中pH應(yīng)控制的范圍．
（4）加試劑甲后，F(xiàn)e³⁺與氨水生成Fe（OH）₃的離子方程式．
（5）298K時，檢驗(yàn)乙溶液中是否殘留較多Fe³⁺ 的方法．
（6）乙的溶液可直接用作氮肥，乙的化學(xué)式．
（7）Zn₂（OH）₂CO₃焙燒的化學(xué)方程式．

由Fe₂O₃、CuO、C、A1中的一種或幾種物質(zhì)組成的混合粉末，取樣進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，已知實(shí)驗(yàn)時混合粉末完全溶解，過量的某濃酸為實(shí)驗(yàn)室常見強(qiáng)酸．

（1）取少量溶液X，加入過量的NaOH溶液，只生成一種有色沉淀．該有色沉淀可能是；取上層清液，通入足量CO₂，生成白色沉淀，說明樣品中一定含有的物質(zhì)是（填化學(xué)式），寫出上層清液與足量CO₂反應(yīng)生成沉淀的離子方程式：．
（2）Y溶液中存在的陽離子是（填寫離子符號），如果向Y通入C1₂并不斷攪拌，充分反應(yīng)后，Y中可能發(fā)生的離子反應(yīng)是（最多填寫2個離子方程式）：，．
（3）Z為一種或兩種氣體：
①若Z只為一種氣體，試劑a為飽和NaHCO₃溶液，則反應(yīng)I中能同時生成兩種氣體的化學(xué)方程式是．
②若Z為兩種氣體的混合物，試劑a為適量的水，則Z中兩種氣體的化學(xué)式是．

鐵、鋁、銅、硅及其合金材料在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用．請回答下列有關(guān)問題．
（1）目前已冶煉出純度達(dá)99.9999%的鐵．下列關(guān)于純鐵的敘述錯誤的是（填字母）．
A．硬度比鋼小，熔點(diǎn)比鋼高  B．不能與鹽酸反應(yīng)
C．與不銹鋼成分相同       D．在冷的濃硫酸中鈍化
E．在潮濕的空氣中放置不易生銹
（2）鋁熱反應(yīng)可用于焊接鋼軌、冶煉熔點(diǎn)較高的金屬．請寫出用V₂O₅冶煉釩的化學(xué)方程式：．
（3）①銅在干燥的空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，在潮濕的空氣里會被銹蝕形成一層綠色的銅銹，反應(yīng)的化學(xué)方程式是．
②工業(yè)上常以黃銅礦為原料，采用火法溶煉工藝生產(chǎn)銅．該工藝的中間過程會發(fā)生反應(yīng)：2Cu₂O+Cu₂S

高溫 .

.

6Cu+SO₂↑，該反應(yīng)的氧化劑是．
③將銅粉放入稀硫酸中加熱并不斷鼓入空氣，銅溶解，產(chǎn)物只有硫酸銅與水．
該反應(yīng)的化學(xué)方程式：，
此法比直接用濃硫酸與銅反應(yīng)有兩個明顯的優(yōu)點(diǎn)：．
（4）制備高純硅的流程如圖：

寫出石英砂制備粗硅的化學(xué)方程式：．

過渡金屬元素及其化合物的應(yīng)用研究是目前科學(xué)研究的前沿之一．試回答下列問題：
（1）二茂鐵又叫雙環(huán)戊二烯基鐵[化學(xué)式：Fe（C₅H₅）₂]，結(jié)構(gòu)如圖所示，是一種具有芳香族性質(zhì)的有機(jī)金屬化合物．外觀為橙色，熔點(diǎn)為172℃，沸點(diǎn)249℃，100℃以上能升華；不溶于水，溶于甲醇、乙醇等有機(jī)溶劑中．基態(tài)Fe²⁺離子的電子排布式為．1mol環(huán)戊二烯中含有的σ鍵的數(shù)目是．
（2）銅的第二電離能（I₂）卻大于鋅的第二電離能，其主要原因是．

電離能/kJ?mol-1	I1	I2
銅	746	1958
鋅	906	1733

（3）現(xiàn)有含鈦的兩種顏色的晶體，Ti³⁺的配位數(shù)均為6，一種為紫色，一種為綠色，相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，兩種晶體的組成皆為TiCl₃?6H₂O．為測定這兩種晶體的化學(xué)式，設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)：
a．分別取等質(zhì)量的兩種配合物晶體的樣品配成待測溶液；
b．分別往待測溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀；
c．沉淀完全后分別過濾得兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的

2

3

．
試推斷紫色晶體的化學(xué)式為．

（1）除去SiO₂中的少量CaCO₃，應(yīng)選用的試劑是．
（2）除去鐵粉中的少量鋁粉，應(yīng)選用的試劑是．
（3）現(xiàn)有一瓶氫氧化鈉溶液和一瓶氯化鋁溶液，不借助其他的試劑，將兩種溶液區(qū)別開的方法是．
（4）在金、銀、銅、鐵、鎂、鋁幾種金屬中，在空氣中最穩(wěn)定的是；最活潑的是；常溫時與鹽酸能劇烈反應(yīng)的有；既能跟酸反應(yīng)，又能跟堿溶液反應(yīng)的是．

鐵、鋁的混合物進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)：

（1）操作X的名稱是．
（2）第一步驟中生成氣體A的化學(xué)方程式．
（3）第二步驟中生成氣體A的離子方程式．