九年级一班的同学做验证铝、铜、银的金属活动性顺序的实验,用到的药品由铝片、铜丝、银丝和硫酸铜溶液.实验结束后,李斌同学欲对该实验的废液进行探究,请你一起参与.
[提出问题]废液中含有什么物质?
[交流表达]
(1)李斌通过观察,认为废液中一定含有硫酸铜.他观察到的现象是.
(2)李斌通过分析,认为废液中一定含有硫酸铝,他的依据是.
[拓展应用]
(1)若将废液中的溶质全部转化为硫酸铝,应向废液中加入过量的.写出该反应的化学方程式.
(2)反应完成后,过滤,滤渣中物质为,滤液中溶质为硫酸铝.
现在许多食品都采用密封包装,但包装袋中的空气、水蒸气仍会使食品氧化、受潮变质,因此一些食品包装袋中需放入一些脱氧剂,以使食品保质期更长一些。
甲、乙、丙三同学为了探究“脱氧剂”的成分,从某食品厂的月饼包装袋中取出“脱氧剂”一袋,打开封口,将其倒在滤纸上,仔细观察,脱氧剂为灰黑色粉末,还有少量的红色粉末。
提出问题:该脱氧剂中的灰黑色、红色粉末各是什么?
猜想:甲同学认为:灰黑色粉末可能是氧化铜、红色粉末可能是铜。
乙同学认为:灰黑色粉末可能是铁粉,也可能还有少量的活性炭粉;红色物质是氧化铁。
丙同学认为:灰黑色物质可能是氧化铜、活性炭粉,红色粉末可能是铜。
(1)你认为 同学的猜想正确,其理由是 。
(2)设计一个实验方案来验证该同学对灰黑色粉末的猜想是正确的。请填写以下实验报告:
实验步骤 |
预期的实验现象 |
结论 |
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某兴趣小组的同学为探究金属的化学性质、以及锈蚀的条件进行了以下系列实验,仔细分析后回答下列问题:
(1)实验一:小明按下图1所示以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铝、铁的活动性强弱,有同学认为不够合理,理由是_________________。铝与稀盐酸刚接触时反应缓慢,一段时间后剧烈,产生气泡速率随着加快,其原因可能是_________________。三种金属活动性由强到弱顺序为_________________。(写元素符号)
(2)实验二:为探究铁、铜、银三种金属活动性的顺序,小红提出按上图2进行两步实验,即可证明三种金属活动性顺序。你认为其方案可行吗?_________________。(填“可行”或“不可行”)
A.试管①中现象是__________________________________;
B.试管②中发生反应的化学方程式为__________________________________。
(3)实验三:小芳、小亮两位同学发现铜质眼镜架上出现了一些绿色的锈渍。经查阅资料得知,铜锈的化学成分是碱式碳酸铜。他们依照钢铁生锈的探究方法设计如下实验(下图3所示):①将光亮铜片部分浸入蒸馏水中;②将光亮铜片完全浸入煮沸过的蒸馏水中;③将光亮铜片放在干燥的空气中。请回答:
A.推测一段时间后会出现铜锈的是_________________试管内的铜片。(填“①”、“②”或“③”)
B.根据上述实验,小亮同学认为:铜的锈蚀是铜与水、氧气共同作用的结果。你是否同意他的观点?_________________。(填写“是”或“否”)
C.小芳同学认为要弄清导致铜锈蚀的因素,还应该再补充如下图4所示的实验。此实验目的是_________________,写出铜生锈的化学方程式_________________。
为探究铁和铜的金属活动性顺序,请根据实验室现有的仪器和药品条件(如下所列),通过填写下表,完成对实验方案的构思。
【实验仪器】试管、胶头滴管、镊子
【实验药品】铁钉、铜片、稀硫酸、硫酸锌溶液、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液
方案 |
所选药品 |
有关化学方程式 |
1 |
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2 |
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(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。
铜、铁、锌是三种常见的金属,请回答下列问题。
⑴细铁丝在氧气中能发生燃烧,反应的化学方程式为__ __。
⑵铁粉和水蒸气在加热时生成四氧化三铁和氢气,该反应的基本反应类型为__ __。
⑶小强同学为了验证Zn、Cu的金属活动性强弱,设计了如下方案,其中能达到实验目的是
(填序号)。
⑷向铜粉和铁粉的混合物中加入一定量的盐酸,充分反应后过滤。以下判断正确的是 (填序号)。
A.滤纸上一定没有铜 B.滤纸上可能含有铁
C.滤液中可能含有盐酸 D.滤液中一定含有氯化亚铁
⑸铜在一定条件下也会生锈。某化学兴趣小组用A~D装置探究铜生锈的条件(A、B、D中均为煮沸过的蒸馏水,B中试管上层充满CO2,C中放有干燥剂, D中通一段时间空气后将试管密封)。
十天后发现,只有A中铜生锈,且水面处铜生锈较严重。
①B中发生反应的化学方程式为__ __。
②铜生锈的条件是__ __。
人类的生产生活离不开金属.
(1)金属铁、铝常用来制作炊具,主要是利用其 性.
(2)人类每年从自然界提取大量的金属,其中提取量最大的是铁.赤铁矿(主要成分为Fe2O3)和一氧化碳炼铁的化学方程式为 .
(3)我国钢铁年产量很高,但因锈蚀造成的损失也很惊人.工业上常用稀盐酸除去铁锈,该反应的化学方程式为 .
(4)从含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废水中回收重要原料硫酸锌和有关金属,实验过程如下.
请回答:
写出步骤①中发生反应的化学方程式 ;固体D的化学式为 ;以上物质A~G中,含有锌元素的是 (填字母序号)
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(H) 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(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 |
|
【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,请你写出反应的化学方程式 。
金属材料在国防建设中起着量要的作用,图1为歼﹣15飞机在辽宁舰上起飞
(1)铝合金用于制造飞机的外壳,铝合金材质的主要优点是 、 。
(2)改装前的辽宁舰舰身锈迹斑斑,钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的 共同作用的结果,工业生产中常用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈,该反应的化学方程式为 。
(3)为了避免轮船的钢质外壳被腐蚀,通常在轮船外壳上镶嵌比铁活动性强金属。小明为探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序,设计了如图2的两个实验:
①实验一中,小明以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱,有同学认为不够合理,理由是 。
②实验二中,若出现 现象,可证明铁的活动性强于铜,该反应的化学方程式为 。
(4)辽宁舰的建造耗费了大量的钢材.某兴趣小组在实验室用图3所示装置模拟炼铁的化学原理,并测定赤铁矿中氧化铁的质量分数(装置气密性良好,反应完全且赤铁矿中的杂质不参加反应,称量赤铁矿样品的质量为wg)。
①装置A中生成铁的化学方程式为 ,装置B中发生反应的化学方程式为 。
②要测定该赤铁矿样品中氧化铁的质量分数,需要测量的数据是 。
“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”)。
(9分)某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成的是什么气体呢?同学们决定进行探究。探究前老师提示,该反应生成的气体只有一种,硫酸铜溶液中可能混有硫酸。
【提出猜想】
①生成的气体可能是SO2或O2或H2。
【查阅资料】
①SO2与二氧化碳化学性质相似,如它也能使澄清石灰水变浑浊。
②浓硫酸具有强烈的吸水性,可做气体的干燥剂。
③H2与CO均可以还原金属氧化物。
【方案设计】甲同学设计了如下实验方案,验证猜想的气体。
甲同学认为:若观察到 ,则气体为SO2。
若观察到 ,则气体为O2。
【实验探究】
①实验开始时,应先将收集到的气体从a处通入一段时间后,再点燃 C 处酒精灯。
这样操作的目的是 。
②实验过程中发现 A 装置中溶液不变浑浊, C 装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色,试管壁上有水滴生成;
【实验结论】①生成的气体是 。
②铁放入该硫酸铜溶液中所发生反应的化学方程式为 。
【实验反思】
乙同学认为甲同学的实验方案操作复杂,他只需一盒火柴即可确定该气体成分。你认为乙同学的实验方案是 。
(5分) 中央电视台举办的“3.15”晚会,曝出某品牌金饰品掺假的事件,引起同学们的好奇。某化学兴趣小组在老师的帮助下,对几种常见金属饰品所含的金属进行了相关的探究活动。
【提出问题】
(1)怎样鉴别真假黄金?(2)怎样确定钯的金属活动性?
【查阅资料】
(1)假黄金通常是黄铜(Cu-Zn合金);
(2)钯(Pd)呈银白色,有金属光泽,可用作饰品。
【实验药品】钯、铂(Pt)、稀盐酸、硝酸银溶液和氯化钯(PdCl2)溶液
【实验探究】(1)鉴别黄金样品的真假
取黄金样品于试管中,滴加稀盐酸后,观察到黄金样品表面有气泡产生,该气体是 ,说明此样品为 (选填“真”或“假”)黄金。
(2)探究钯的金属活动性
依据生活经验,同学们猜想钯的活动性可能与银和铂相近,于是他们利用上述药品进行如下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
把钯浸入硝酸银溶液中 |
. |
钯的活动性比银弱 |
把铂浸入氯化钯溶液中 |
无明显现象 |
钯的活动性比铂 . |
初步得出结论:钯、银、铂的金属活动性由强到弱的顺序为 。
【废液处理】
(1)转化成沉淀。小组同学将所有液体倒入废液缸中,出现白色沉淀。
(2)通过科学合理的方法进一步回收金属钯。
(11分)废铁屑的主要成份是铁,同时还有少量铁锈(Fe2O3),动物饲料硫酸亚铁的生产工艺之一如下图所示:
(1)在反应器中发生反应的化学方程式除Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4外还有: ; 。
(2)滤液M中肯定含有的溶质的化学式是 ;
(3)在实验室中完成操作A的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 ;
(4)滤液M经过操作B可得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)。已知硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成如下表:
温度/℃ |
0 |
10 |
30 |
40 |
50 |
60 |
64 |
70 |
80 |
90 |
溶解度/g |
15.6 |
20.5 |
33.0 |
40.4 |
48.8 |
55.0 |
55.3 |
50.6 |
43.7 |
37.2 |
析出晶体 |
FeSO4·7H2O |
FeSO4·4H2O |
FeSO4·H2O |
根据溶解度表,硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)冷却结晶温度最高不超过 ℃;
(5)在化学反应中,若有元素化合价变化的反应定义为氧化还原反应。下列反应类型肯定是氧化还原反应的是 (填字母编号);
A.化合反应 B.置换反应 C.分解反应 D.复分解反应
在氧化还原反应中,若有元素的化合价升高,必有元素的化合价降低,且元素化合价升降总数相等。
将无水硫酸亚铁(FeSO4)隔绝空气加强热,分解产物有三氧化二铁和另两种氧化物,试写出该反应的化学方程式 。
某同学在电视寻宝节目中,看到一些铜制文物上有绿色的锈迹,并对绿色锈迹产生了探究兴趣。
【查阅资料】
①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],受热易分解。
②无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝。
③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物,NaOH与CO2反应生成碳酸钠固体和水。
④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液,碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中。
【发现问题】
查阅资料后,该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热,发现试管中的固体由绿色变成黑色,同时试管壁上有无色液滴生成。
为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物,进行了如下探究:
探究一:碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体的成分。
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉;② ;③碳和氧化铜的混合物。
【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告。
实验操作与现象 |
实验结论 |
|
猜想②正确 |
探究二:碱式碳酸铜受热分解还会生成CO2和H2O。
【进行实验】选择如下图所示装置进行验证。
步骤一:连接A和B,打开活塞,通入一段时间的空气。
步骤二,关闭活塞,依次连接装置A→B→ → (填“C”、“D”)。
步骤三:点燃酒精灯,观察到明显现象后,停止加热。
【解释与结论】
①当观察到 ,说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO2和 H2O,写出C中反应的化学方程式 。
②Cu2(OH)2CO3受热分解的化学方程式 。
【反思与评价】
上述装置中A的作用是 。
以下是某同学进行的两个实验探究
实验一:从含少量铜粉的银、锰(Mn)混合金属粉末中分离出贵金属,并获得一种盐晶体,将有关三种金属随意编号为:A、B、C,并设计了如下流程:
(1) A、B、C三种金属的活动性由强到弱的顺序为
(2)金属C是 ,操作a的名称是 。
(3)已知A的硫酸盐中A元素显+2价,请写出步骤①的反应的化学方程式: 。
实验二:研究镁条与稀盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化步骤:
⑴ 实验前需对镁条进行打磨,目的是 .
⑵ 检查图1装置的气密性。
⑶ 将镁条放入锥形瓶中,将注射器中的稀盐酸全部压入锥形瓶中,使之反应,发生反应的化学方程式为 。
⑷ 观察注射器活塞运动变化情况,绘制出注射器内收集到的气体体积变化与时间关系的图像如图2所示。则t1~t2时间内反应速率逐渐减慢的主要原因是 .
t2~t3时间内注射器内气体体积逐渐减少的原因 。