学习了金属的化学性质后,某兴趣小组进行了如下实验:将足量镁条加入到氯化铁溶液中,观察到镁条表面有气泡产生,一段时间后,有黑色固体粉末生成.
【提出问题】产生气体是什么物质?
【作出猜想】猜想一:可能是氧气;
猜想二:可能是氢气;
猜想三:可能是二氧化碳.
【交流讨论】大家思考后,一致认为猜想三不合理,其理由是 。
【实验与结论】
实验步骤 |
现象 |
结论 |
①先用试管收集该气体,再将带火星的木条伸入试管 |
|
猜想一不成立 |
②用尖嘴导管将气体导出并引燃,同时在上方放一块干冷的玻璃片 |
该气体能燃烧,且玻璃片上有 出现 |
猜想二成立 |
【继续探究】用pH试纸测得氯化铁溶液pH约为2,说明氯化铁溶液中含有较多的 离子。
某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某课外小组利用废液制取海绵铜(Cu)和氧化铁两种产品,过程如下图所示(过程中不引入其他元素)。
请回答:
(1)试剂A是 ;固体B的成分是 ; 产品G是 。
(2)检验C过量的方法是 。
处理照相胶片的废液中含有大量Ag+、Zn2+、Fe2+,某同学欲从上述废液中回收银,并得到副产品硫酸亚铁,设计如下操作流程
请回答:操作I的名称是 ,回收的银在 (填字母)中,X的化学式为 ,Y的化学式为 。
某金属加工厂有大量金属铝、铁、铜的废弃粉末,为充分利用金属资源,分离
和回收金属,某化学兴趣小组通过查阅资料设计了如下实验方案:
请完成下列各题:
(1)步骤①中分离得到的金属B是 。
(2)步骤②中所需的主要操作是 。
(3)步骤③生成沉淀的化学反应方程式是 ;
因Al(OH)3既能与酸反应又能与碱反应,步骤③逐滴加入试剂至 为止。
(4)电解熔融Al2O3制金属铝的化学方程式是 。
某化工厂排放的废液中含有大量的硫酸锌和硫酸铜,化学兴趣小组的同学根据所学知识设计了一个方案,用来回收金属铜并得到硫酸锌晶体,主要过程如下图所示:
请回答下列问题:
(1)步骤②中分离物质的方法是__________________。
(2)固体A的成分是________________。
(3)步骤②中发生反应的化学方程式为______________________________。
(4)步骤③中加入的B物质是______________。
铁、铝、铜是常见的三种金属。同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈,而铁制品一般需要做防锈处理。
【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢?
【实验探究】同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究,请你参与探究并填写空格。
将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中:
操作 |
根据现象得出金属活动性顺序 |
|||
片刻后现象 |
有少量气泡 |
无气泡 |
无气泡 |
Fe>Al,Fe>Cu |
几分钟后现象 |
有少量气泡 |
有大量气泡 |
无气泡 |
|
【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢?同学们带着这个疑问查阅了相关资料,明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡,是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应。
【反思评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨,打磨的目的是________。
【实验验证】为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序,同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中:
操作 |
根据现象得出金属活动性顺序 |
||
现象 |
无明显现象 |
|
Al>Fe>Cu |
写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式_________________。
【拓展迁移】(1)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管,只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完),也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为________________。
(2)金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关,请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序________________。
小明设计实验探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序,他设计了四个实验方案,分别所选的试剂是①铜、银、硫酸亚铁溶液;②铁、银、硫酸铜溶液;③银、硫酸亚铁溶液,硫酸铜溶液;④铜、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液。上述四个实验方案所选试剂正确的是( )
A.②④ | B.①②③ | C.①②③④ | D.②③ |
某化学兴趣小组,为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,设计了如下图所示的四个实验方案,其中不能达到目的的是( )
现有锌粉和另一种金属组成的混合物,在6.5g该混合物中加入100g一定溶质质量分数的稀盐酸后,混合物与稀盐酸恰好完全反应,产生氢气的质量为m,下列说法正确的是
A.若混合物为Zn,Mg,m可能是0.2g |
B.若混合物为Zn,Fe,m等于0.2g |
C.若混合物为Zn,Fe,m等于0.1g,混合物中铁的质量分数为50% |
D.若混合物为Zn,Mg,则稀盐酸中溶质质量分数一定大于7.3% |
某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3,现向其中加入一定量的铁粉进行处理,并绘制参加反应的铁与溶液中溶质种类的关系图(如下图),下列说法正确的是
A.当参加反应的铁的质量为m1时,溶质的种类、金属单质种类均为3种 |
B.当参加反应的铁的质量为m1、m2时,两者溶液中Cu(NO3)2质量分数相等 |
C.当溶质种类为2种时,金属单质的种类可能为2种 |
D.当溶质种类为1种时,金属单质的种类可能为1种 |
天平的两盘上各放一只质量相等的烧杯,在两只烧杯中分别加入等质量、等质量分数的稀硫酸,调节天平至平衡,然后向左盘烧杯中加入一定质量的镁粉,向右盘烧杯中加入和镁粉质量相等的锌粉,充分反映后,下列各种情况中可能出现的是()
A. | 只有锌粉有剩余 |
B. | 天平仍平衡 |
C. | 天平偏向放锌粉的一侧 |
D. | 天平偏向放镁粉的一侧 |
在实验课中,各小组作了如下实验:
实验编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
实验操作 |
实验后,同学们按老师要求将废液都倒在指定的大烧杯中,小科猜想该烧杯中的废液可能有硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁…,应该可以从中提炼出铁和铜.经思考后,他设计了如图所示的实验,并设法使滤液甲和乙所含的溶质相同.
则固体C是,操作③的名称是,实验中所加的过量金属粉末是.
化学兴趣小组的同学们探究用
从含
和
的溶液中获取金属
的原理.请你一起参与探究.
(1)实验依据:金属活动顺序.请在下表对应的方框内填入铁和铜的元素符号.
(2)意外发现:小明将光亮的铁丝插入含
和
的废液中,一段时间后取出,意外地发现铁丝表面没有变红.
(3)提出问题:
为什么没有从废液中置换出
?
(4)提出假设:小丽认为在铁丝表面可能有
析出,但被
溶液溶解了.
(5)验证假设:提供的主要实验用品:洁净的铁丝和铜丝各两根,相同体积、相同浓度的
溶液三份[
溶液显黄色].
实验操作 |
实验现象和数据 |
结论 |
①准确称量洁净的铁丝和铜丝的质量 |
铁丝质量为ag, 铜丝质量为bg |
\ |
②将铁丝插入
溶液中,一段时间后取出、洗净、干燥、称量 |
铁丝质量为mg,(m<a),溶液有黄色变为浅绿色 |
一定有生成(填化学式) |
③将铜丝插入
溶液中,一段时间后取出、洗净、干燥、称量 |
铜丝质量为ng(n<b) |
铜(填"能"或"不能")与
溶液反应 |
④另取相同质量、相同粗细的洁净铁丝和铜丝互相缠绕,插入
溶液中,一段时间后取出、洗净、干燥、分别称量铁丝和铜丝的质量 |
铁丝质量较轻 铜丝质量不变 |
Fe、
共存时优先与
溶液反应 |
(6)实验结论:小丽的假设(选填"成立"或"不成立"),理由是;
(7)思考与交流:
①兴趣小组的同学们通过对上述实验的分析,找到了用
从含
和
的溶液中提取金属
的关键,并且最终实验获得了成功,其实验成功的关键是:.并且反应充分.
②已知
和
发生化合反应.请按反应顺序写出用
从含
和
的溶液中获取金属
的化学方程式:;.
小明为探究金属与盐的反应,将一定质量的某种金属M的粉末放入 与 的混合溶液中,充分反应后发现,溶液呈现无色,溶液底部有少量固体粉末;过滤后在滤渣和滤液中分别加入适量稀盐酸,滤渣中有无色气体产生,滤液中无沉淀产生。结合实际现象判断,小明得出的以下结论错误的是( )
A. | 滤液中一定没有银离子 |
B. | 滤渣中一定含有金属单质M |
C. | 滤渣中一定含有单质铜 |
D. | 加入的金属M可能是单质铁 |
现有镁、铝两种金属分别与稀盐酸充分反应,生成相同质量的氢气,则可能的情况有
A.等质量的镁、铝分别与足量的稀盐酸充分反应 |
B.质量比为4︰3的镁、铝分别与足量的稀盐酸充分反应 |
C.质量比为8︰9的镁、铝分别与足量的稀盐酸充分反应 |
D.足量的镁、铝分别与等质量、等浓度的稀盐酸充分反应 |