初中化学化学性质与物理性质的差别及应用探究题

食品包装袋中常用脱氧剂。某化学兴趣小组将脱氧剂封口打开，将其倒在滤纸上，
观察到脱氧剂大部分为黑色粉末，其中还夹杂着少量红色粉末。
【提出问题】该脱氧剂中的黑色、红色粉末各是什么？
【提出猜想】黑色粉末可能含炭粉、铁粉、氧化铜中的一种或几种。红色粉末可能含有氧
化铁、铜粉中的一种或几种。
【进行实验】

实验编号	实验操作	实验现象
①	取脱氧剂粉末加入足量稀硫酸	粉末几乎全部溶解，只有少量黑色粉末未溶解，有气泡产生，溶液变成黄色
②	去实验①的残渣灼烧，将内壁有澄清石灰水的小烧杯罩在上方	澄清石灰水变浑浊

【得出结论】由实验①②可知，脱氧剂中黑色粉末肯定含           。
脱氧剂中的红色粉末肯定不含         ，肯定含         ，写出相应的化学方程式          。
【拓展延伸】小明认为铁生锈时会消耗氧气，因此可用此脱氧剂（实验室可滴几滴水）测定空气中氧气的含量，装置如图所示。集气瓶的实际容积是150mL，量筒内盛100mL的水。当量筒内水面不再变化，且温度恢复至室温时，读出水面在73mL刻度处。由上述实验数据可以算出，空气中氧气的体积分数是         。本实验的测量结果与理论值不一致，原因可是                                  。

兴趣小组的同学学习了金属的性质后，在实验室找到的一种银白色金属R做如下探究：
（1）将金属R投入稀盐酸中，金属表面有气泡冒出．则该金属R在金属活动性顺序表中排在氢的      （选填“前面”或“后面”）。
（2）为了比较金属R与铁的活动性强弱，兴趣小组设计下列方案进行实验，请完成下表：

你的一种猜想	验证方法	现象	结论
金属R的活动性比铁	将金属R投入　　溶液中	金属R表面有黑色的物质析出	猜想　　（选填“正确”或“错误”）

（3）请根据上述的信息，标出金属Fe、R、Cu在下列金属活动性顺序表中的相应位置。

化学兴趣小组的同学对实验室一瓶没有标签的银白色金属X，展开探究活动。
【实验目的】X金属活动性顺序中的相对位置关系。
【实验探究】取形状、大小相同的X、Cu 、Zn三种金属薄片，用砂纸打磨光亮，分别放入三份等体积、等质量分数的稀硫酸溶液中，观察现象。

实验	X放入稀硫酸中	Zn放入稀硫酸中	Cu放入稀硫酸中
实验现象	金属X表面产生气泡缓慢	金属锌表面产生气泡较快	金属铜表面无气泡

【实验结论】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置由弱到强的是          。
【问题与思考】用砂纸打磨金属片的目的是          。
【拓展探究】
（1）兴趣小组的同学将锌片放入一定量和混合溶液中，反应一段时间后，过滤，对蓝色滤液的组成进行探究。
（2）猜想：①滤液中的溶质为硝酸锌和硝酸铜；
②滤液中的溶质为硝酸锌、硝酸铜和硝酸银。
（3）请你完成下面实验，验证猜想②成立。

实验操作	实验现象	实验结论
取少量的滤液于试管中，在滤液中加入          。		猜想②成立

【归纳总结】锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是       。

铬（Cr）是一种重要的金属材料，它具有良好的金属光泽和抗腐蚀性，常用来镀在其他金属的表面上，铜、铬、锰、镍组成合金可以制成各种性能的不锈钢。某校化学研究小组对Cr（铬）、Al、Cu的金属的活动性顺序进行探究，过程如下：
（1）[作出假设]对三种金属的活动性顺序提出三种可能的假设是：
①Cr＞Al＞Cu②Al＞Cr＞Cu③Cr＞Cu＞Al
[设计实验]同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象，记录以下：

金属	Cr	Al	Cu
与盐酸反应现	气泡产生缓慢，金属逐渐溶解	气泡产生激烈，金属迅速溶解	无气泡产生，金属无变化

 
[控制实验条件]三种金属加入盐酸前都先用纱布将其表面擦光亮，其目的是         。
A．除去氧化膜，利于直接反应
B．使表面光亮，易观察现象
C．使金属温度相同，易反应
[得出结论]原假设中正确的是           （选填假设中①、②，③）。写出铬（铬与盐酸反应后显+2价）与盐酸反应的化学方程式                                        。
[结论应用]根据探究结果，请你预测铬与硫酸铜溶液      （填“能”或“不能”）反应，理由是                                                         。

（6分)某化学实验小组用一块表面镀锌的铁样品进行实验探究活动。
【实验探究】将表面镀锌的铁进行如图A实验，加入稀盐酸与产生氢气的质量关系如图B。

【提出问题】反应后所得的无色滤液a的溶质与固体b的成分是什么？
【猜想假设】秦思认为无色滤液a的溶质是（1）         、氯化亚铁和氯化氢。
【反思评价】请你评价秦思的猜想（2）         。
【推理判断】由无色滤液a 的成分可推知，固体b中一定含有（3）       。
【实验与结论】为验证固体b的成分，单杰向b的样品中加入一种有色物质（4）       （填化学式）溶液，产生的现象是（5）              ，据此现象，证明出固体b中的两种成分，同时得出这两种金属的活动性顺序。
【表达交流】石建向固体b中继续滴加少量稀盐酸也确定出固体b的成分，他观察到的现象是
（6）                       。
【拓展延伸】通过比较锌、铁的活动性，结合图像B在开始加入稀盐酸的过程中并没有产生氢气的现象，你认为在铁的表面镀锌的原因是（7）         ，可阻止进一步氧化。

小聪同学家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬．好奇的小聪想探究铬（ $Cr$）与常见金属铁、铜的活动性强弱，邀请你一同参加．
[知识回放]
金属活动性顺序： $K Ca Na Mg Al Zn$ $Sn Pb \left(H\right)$ $Hg Ag Pt Au$，请你在横线上填写对应金属的元素符号．
[作出猜想]
猜想1． $Cr$＞ $Fe$＞ $Cu$；    猜想2． $Fe$＞ $Cu$＞ $Cr$；    猜想3．你的猜想是．

[查阅资料]
（1）铬是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜．
（2）铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（ $CrS{O}_4$）溶液．
[设计实验]
小聪同学取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别放入等量的同种稀硫酸．

实验	试管1	试管2	试管3
实验 操作
实验 现象	铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色	铬片表面产生气泡较快，溶液变成为蓝色

[结论与解释]
（1）小聪得到的结论是猜想正确．
（2）实验前用砂纸打磨金属片的目的是．
[知识运用]
将铬片投入 $FeS{O}_4$溶液中，反应（填"能"或"不能"）进行．若能进行，请你写出反应的化学方程式．

暖水瓶内胆玻璃上镀有一层银，某活动小组利用废弃的暖水瓶内胆设计如图所示实验（其中分离混合物的操作已略去）。

资料：Ag+2HNO₃（浓）=AgNO₃+NO₂↑+H₂O   3Ag+4HNO₃（稀）=3AgNO₃+NO↑+2H₂O
⑴根据资料，不考虑反应速率的差异，实验时选用浓硝酸还是稀硝酸？说明理由。
⑵滤渣成分可能存在多种情况，推断其中成分最简单的滤渣对应的滤液中溶质的组成。
⑶设计实验对成分最复杂的滤渣进行验证，填写实验报告。

滤渣成分	实验操作及现象

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       ，发生反应的化学方程式为                 。
（2）固体A的成分是            。
（3）步骤③中加入的B物质是         。

【改编】常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇，设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
（1）探究生成的气体是什么？
用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是________。
（2）探究试管中剩余固体成分是什么？
【查阅资料】

常见铁的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe3O4
颜色、状态	黑色粉末	红棕色粉末	黑色晶体
能否被磁铁吸引	否	否	能

Fe₃O₄+8HCl= FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O
【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引，那么该黑色固体不可能含有_______（化学式），
【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe₃O₄；猜想二：剩余固体是_____________。
【实验探究】

实验操作	实验现象及结论

【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为___________________________________。
【反思与交流】初中我们还学过通过_______________________________（化学方程式）得到Fe₃O₄。

探究活动一：在室温条件下进行如图所示实验。已知：试管内的镁条和铁片表面均被打磨洁净，且形状、大小均相同；同时加入两支试管中的稀盐酸的质量和质量分数均相等。

① 该实验的目的是   ⑻    、  ⑼      。
两支长颈漏斗中产生的现象的不同之处是   
   ⑽        。
② 若实验所用的金属均过量，则甲装置中产生的H₂ 比乙装置中产生的H₂质量    ⑾     （填“多”、“少”或“一样多”）。
探究活动二：为除去铜屑中混有的少量铁屑，并测定该混合物中铁的质量分数，现有如下A、B两组实验方案。
A：称取一定质量的样品，加入足量的稀盐酸，搅拌、过滤、洗涤、干燥、称量所得固体质量。
B：称取一定质量的样品，加入一定量的硫酸铜溶液，搅拌、 过滤、洗涤、干燥、称量所得固体质量。
③ 两种方案，你认为不能达到目的是  ⑿ （填“A”或“B”），理由是  ⒀     。
④ 在你所选取的方案中，若采用加热烘干的方式干燥滤渣，会导致测定的铁的质量分数  ⒁   （填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法判断”）。

某化学兴趣小组的学生研究过量的炭粉与Fe₂O₃在高温条件下反应的气体产物成分。探究过程如下：
（1）提出假设：气体产物全部是CO₂。
（2）查阅资料：a．氮气不能与炭粉及Fe₂O₃反应。
b．高温下可以发生下列反应：2Fe₂O₃+3C4Fe+3CO₂↑  C+CO₂2CO
（3）设计方案：将一定量氧化铁在隔绝空气的环境下与过量炭粉充分反应。用实验中实际测得产生气体的质量，与理论计算得到的CO₂的质量进行比较。
（4）实验装置：如右图所示。

（5）实验操作：
①称量：反应前Fe₂O₃的质量3.20 g；炭粉的质量2.00g；玻璃管C的质量48.48 g。反应后玻璃管与残留固体共52.24 g。
②加热前先通一段时间氮气，再夹紧弹簧夹T，点燃酒精喷灯加热。
（6）问题分析：①用酒精喷灯而不用酒精灯的目的是                 。
②加热前先通一段时间氮气的目的是                 。
③理论计算：若氧化铁与炭粉反应的气体产物全部是CO₂，求3.20 g氧化铁完全反应时生成CO₂的质量。（写出计算过程）
④根据实验数据计算实验中实际获得气体的质量。（写出计算过程）
（7）结论：原假设          （能、不能）成立，理由是             。
（8）兴趣小组成员小聪想到家里新换的水龙头。他从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的小聪想探究铬（Cr）与常见金属铁、铜的活动性强弱，请你参与。
【作出猜想】
猜想1：Cr>Fe>Cu；    猜想2：Fe>Cu >Cr；    猜想3：你的猜想是            。
【查阅资料】
①铬是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。
②铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO₄）溶液。
【设计与实验】
小聪同学取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别放入等量的同种稀硫酸。

实验	试管1	试管2	试管3
实验 操作
实验 现象	铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色	铬片表面产生气泡较快，溶液变成为蓝色	铜表面无气泡

【结论与解释】
①小聪得到的结论是猜想        正确。
②实验前用砂纸打磨金属片的目的是                  。
【知识运用】
将铬片投入FeSO₄溶液中，反应         （填“能”或“不能”）进行。若能进行，请你写出化学方程式                   。

（1）考古人员在发掘出来的文物中，发现金手镯完好无损，铜镜面有少量钢锈，铁器表面则锈迹斑斑．根据以上现象，你能得到的结论是      ．
（2）铁器生锈是铁与      共同作用的结构，写出防止铁制品生锈的一种方法      ．
（3）请你设计一个实验方案，比较铝、铁、铜的金属活动性强弱      ．

常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇，设计如下实验探究铁粉与水蒸气反虚后的产物。

（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是_______________。
（2）探究生成的气体是什么？
用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是______________。
（3）探究试管中剩余固体成分是什么？
【查阅资料】

常见铁的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe3O4
颜色、状态	黑色粉末	红棕色粉末	黑色晶体
能否被磁铁吸引	否	否	能

【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe₃O₄；猜想二：剩余固体是_____________。
【实验探究】

实验操作	实验现象及结论

【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为___________________________________。

【改编】铜制器物在潮湿环境中表面会产生绿色的锈迹，俗称铜绿。某化学学习小组对铜绿成分产生了浓厚兴趣。
【提出问题】铜绿中除铜元素外还有其它什么元素？
【查阅资料】①无水硫酸铜遇水变蓝色；②碳与一般的酸不反应；
【实验探究】该小组同学找到了一些铜绿粉末并进行了如下实验：

【观察分析】A装置中绿色粉末变为黑色；B装置中无水硫酸铜变为蓝色；
C装置中澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为            。
【实验结论】铜绿中除铜元素外还有          和碳等元素。
【交流讨论】根据铜绿的组成，小组同学对A装置中产生的黑色粉末的成分有如下两种不同的猜想：
（1）全部为CuO     
（2）全部为C  
（3）CuO和C的混合物
【深入探究】

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量黑色粉末于试管中，滴加足量的稀硫酸	①固体全部溶解，溶液颜色变蓝	猜想（1）正确
②取少量黑色粉末于试管中，滴加足量的稀硫酸	②	猜想（2）正确
③取少量黑色粉末于试管中，滴加足量的稀硫酸	③(2分)	猜想（3）正确

【实验结论】化学学习小组同学通过实验证明猜想（1）正确。
【反思应用】根据铜绿中所含元素，可知铜生锈不仅与空气中的氧气、水有关，还可能与空气中的        等有关；要保护博物馆里的青铜器，减缓生锈，我们可以减少青铜器与           接触。

“白铁皮”具有较强的耐腐蚀性，是生产中常用的金属材料之一。镀锌层犹如铁皮的保护层，这层膜的厚度是判断镀层质量的重要指标。某研究性学习小组为了测定镀锌铁皮镀锌层的厚度，查阅了资料，并设计了下面的实验方案。
【查阅资料】
A.锌既能与酸反应，也能与碱溶液反应。与碱溶液反应的化学方程式为：
Zn+2NaOH+2H₂O=Na₂[Zn（OH）₄]+H₂↑
B. ZnCl₂、FeCl₂都能与NaOH溶液反应，生成难溶于水Zn（OH）₂和Fe（OH）₂。
C. Zn（OH）₂既可以溶于酸也可以溶于碱，Fe（OH）₂则只能溶于酸。
【问题讨论】在铁皮表面镀锌是为了        。（填字母）
a.锌没有铁活泼，镀在铁的表面可防止生锈
b.锌比铁活泼，并且在空气中容易形成致密的氧化膜，防止生锈

图1                      图2
【设计实验】
（1）甲同学设计的方案是将镀锌铁皮浸泡在盐酸中,先用盐酸将镀锌铁皮表面的锌反应掉，通过测量因产生气体而形成差量计算出锌的质量，然后再计算得到锌层的厚度（如图1）。但是乙同学回顾起上课时老师演示的“用足量盐酸除铁锈”的实验现象，马上对甲同学的方案的可行性提出了异议，乙同学的理由是        。该实验中锌镀层已完全反应的标志是        。
（2）乙同学拟通过称量镀锌铁皮和氧化铁的质量，计算锌皮的厚度。方案如下图所示：

步骤②中加入足量氢氧化钠溶液的目的是                       。
（3）丙同学拟通过测量镀锌铁皮与某溶液反应产生气体的体积来计算锌层的厚度，装置如
图2所示。
Ⅰ.为了尽可能减少误差，仪器A中盛放的是镀锌铁皮，仪器B中最好盛放       。
A.氢氧化钠溶液   B.浓硫酸   C.浓盐酸   D.稀硫酸
Ⅱ.检查量气装置气密性：连接好装置，关闭弹簧夹，从量气管注水，若观察到    ，说明该量气装置气密性良好。
Ⅲ.检查气密性后，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：①记录量气管中的液面位置；②待A中不再有气体产生并恢复至室温；③由B向A中滴加足量某溶液；④上下移动量气管，使干燥管和量气管中液面相平。上述操作的顺序是    （填序号）。
Ⅳ.若分液漏斗上方不连接导管a，则测出气体体积会        （选填“偏小”、“偏大”或“没有影响”）。