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1、专项突破(六)科学探究之金属的性质12016西城期末 化学兴趣小组同学对“铁生锈的条件”进行实验探究。进行实验 实验实验操作实验现象实验结论1一段时间后，A中铁丝表面有红色固体生成，B中铁丝无明显变化_2一段时间后，C中_，D中铁丝无明显变化铁生锈需要与O2接触某同学在家中发现，炒完菜的铁锅表面容易生锈。猜想与假设 可能是食盐对铁生锈的速率产生了影响。进行实验 该小组利用实验装置E、F进行同步实验。其中集气瓶的容积相同，量筒内盛有等体积的水，F中集气瓶内另加入了某种物质。实验装置实验过程实验结论一段时间后，打开止水夹，记录实验过程中量筒内剩余水的体积(每次测量时间间隔不等，实验数据见下表)。E
2、中铁丝和F中另加入的物质表面均出现红色物质食盐可以加速铁的生锈实验记录表次数123456量筒中剩余水的体积/mLE685744303030F716556a3030(1)实验装置F中，集气瓶内另加入的物质是_。(2)实验记录表中，a的取值范围是_。反思与应用 结合上述实验，谈谈你对家中铁锅使用的建议：_。22017大兴一模 某实验小组同学欲通过实验探究金属的性质。实验目的 证明金属活动性强弱：AlCu。设计并实施实验 小组内的3位同学分别做了下述实验：实验现象甲将铝片直接放入到稀CuCl2溶液中一段时间后才出现了预期的实验现象乙将用砂纸打磨过的铝片放入稀CuCl2溶液(与甲实验浓度相同)中十几秒
3、内即观察到明显现象丙将用砂纸打磨过的铝片放入稀CuSO4溶液中在与乙相同的时间内没有观察到明显现象(1)实验中，预期的实验现象是_。(2)对比甲、乙两位同学的实验，推测甲同学开始时没有观察到明显实验现象的原因是_。该小组同学进一步对实验进行探究。提出问题 为什么打磨过的铝片放入到CuCl2溶液和CuSO4溶液中观察到的现象不同呢？微观探析 查阅资料可知两个反应的微观示意图如下。 图Z61(3)图Z61中甲反应的化学方程式为_；Al和CuCl2溶液、CuSO4溶液反应的微观本质是Al和Cu2反应生成 Al3和_。提出猜想 根据上述图示，小组同学提出了如下猜想。猜想1：产生现象不同的原因是CuCl
4、2溶液比CuSO4溶液中含有的Cu2浓度大。猜想2：溶液中Cl对Al和Cu2反应有促进作用。猜想3：溶液中SO42对Al和Cu2反应有阻碍作用。设计并实施实验序号实验方案及操作现象结论1乙、丙两位同学取Cu2浓度相同的CuCl2溶液和CuSO4溶液重复实验与上述乙、丙同学实验现象相同(4)猜想1_(填“成立”或“不成立”)2在同一时间内，最快产生现象，次之，无明显现象猜想2成立(5)甲同学认为通过实验2得到的结论证据不充足，其理由是溶液中的_对实验可能有干扰。(6)丙同学通过查阅资料排除了上述干扰，并模仿实验2又设计了一组3支试管的实验，证明了猜想3也成立。请在下列方框中画出实验设计图示。32
5、016石景山二模 化学实验小组同学为了验证“盐酸除去铁块表面锈迹后黄色溶液的成分”，进行了如下探究。查阅资料Fe2FeCl3 =3FeCl2。在酸性条件下，FeCl2可以使高锰酸钾溶液褪色，并生成FeCl3。 FeCl3溶液可以与KSCN溶液反应，溶液变为血红色。猜想与假设 黄色溶液中含有FeCl3、FeCl2和HCl。进行实验实验步骤实验现象实验结论甲同学取1支试管，加入少量黄色溶液，然后滴加高锰酸钾溶液，再滴加KSCN溶液高锰酸钾溶液褪色，溶液变为血红色黄色溶液中有HCl、FeCl2和FeCl3乙同学取2支试管，分别加入少量黄色溶液。再向试管中滴加KSCN溶液；向试管中加入铁粉，再滴加高锰
6、酸钾溶液试管中溶液变为血红色；试管中产生大量气泡，高锰酸钾溶液褪色黄色溶液中有HCl、FeCl2和FeCl3丙同学取3支试管，分别加入少量黄色溶液。再向试管中滴加KSCN溶液；试管中加入铁粉；试管中滴加高锰酸钾溶液试管中溶液变为血红色；试管；试管中高锰酸钾溶液褪色黄色溶液中有HCl、FeCl2和FeCl3(1)写出氧化铁与盐酸反应的化学方程式_。(2)丙同学试管中的实验现象为_。(3)三位同学的方案不合理的是_，原因是_。实验反思(4)在混合物中，各种成分_(填“能”或“不能”)保持各自的化学性质。(5)在混合体系中检验多种物质存在时，要考虑_(答出1条即可)。42017石景山一模 某小组同学
7、用不同长度的光亮镁条分别与4 mL 5%的稀盐酸反应，实验现象记录如下。试管ABCD镁条长度1 cm2 cm3 cm4 cm实验现象产生大量气泡，镁条溶解无沉淀少量灰白色沉淀较多量灰白色沉淀大量灰白色沉淀提出问题 灰白色沉淀是什么？实验中为什么出现了灰白色沉淀？ 查阅资料 氢氧化镁Mg(OH)2难溶于水，Mg(OH)2MgOH2O。猜想与假设 .灰白色沉淀可能是析出的氯化镁。.灰白色沉淀可能是生成的氢氧化镁。进行实验实验实验操作实验现象1取一定量上述实验中灰白色沉淀放入试管中，然后加入 5 mL 蒸馏水，振荡、静置取等量氯化镁固体放入另一支试管中，加5 mL蒸馏水，振荡中固体量未减少中固体全部
8、溶解得到澄清溶液2取上述实验中灰白色沉淀，用蒸馏水洗涤、室温晾干，放入试管中进行加热，试管口用湿润的紫色石蕊试纸检验紫色石蕊试纸变红3在1支试管放入一小段光亮的镁条，加入 5 mL 蒸馏水再向试管中加入几滴氯化镁饱和溶液中无明显现象中镁条表面立即持续产生细小气泡并不断溶解，一段时间后镁条全部溶解，有大量灰白色沉淀产生实验4：测定反应过程中溶液的pH变化。在小烧杯中放入约 50 mL 质量分数为0.5%的稀盐酸，然后加入10 cm 光亮的镁条，现象及数据如下表所示。时间/min04877858795100溶液pH235.27.28.69.110.6实验现象大量气泡镁条表面变暗，气泡减小镁条表面变
9、灰，有沉淀生成，并逐渐增多解释与结论(1)试管A中，镁与稀盐酸反应的化学方程式为_。(2)猜想与假设不成立，其原因是_。(3)根据上述实验得出的下列结论中，正确的是_(填序号)。A灰白色固体不是氢氧化镁B镁条的用量偏多导致沉淀产生C灰白色固体受热产生酸性物质(4)根据实验4，你认为产生灰白色沉淀的条件是_。反思与评价(5)经过进一步实验，灰白色沉淀中含有镁、氯、氢、氧四种元素。实验3中产生灰白色沉淀是因为镁与_反应生成的。(6)通过本实验，今后再遇到化学反应中的异常现象时，可以从_角度分析原因(答出一条即可)。参考答案1进行实验实验实验操作实验现象实验结论1铁生锈需要与水接触2铁丝表面出现红色
10、物质，试管内液面上升(1)蘸有水的铁丝(2)30a56反思与应用 用完后要及时洗净擦干解析 研究氯化钠对铁生锈的影响，设计实验在有和无氯化钠条件下，铁生锈的结果对比即可。由实验数据知，氯化钠加速铁生锈，相同时间内倒吸的水要更多，量筒内剩余的水更少，又因空气中氧气含量一定，所以a的取值范围为30a56。综上铁生锈条件的探究可知要避免铁生锈的原理为隔绝水或空气，所以铁锅用完后要及时洗净擦干。2(1)铝片上有红色物质析出(2)铝片未打磨，铝片上的氧化膜阻碍反应的进行(3)2Al3CuSO4=3CuAl2(SO4)3Cu(4)不成立(5)Na(6)解析 (1)铝的活动性强于铜，因此能把铜从氯化铜中置换
11、出来，因此预期的实验现象是：铝片上有红色物质析出。(2)甲、乙两同学的实验操作的区别在于是否打磨铝片，因此推测甲同学开始时没有观察到明显实验现象的原因是铝片未打磨，铝片上的氧化膜阻碍反应。(4)因为乙、丙两位同学取Cu2浓度相同的CuCl2溶液和CuSO4溶液重复实验，与上述乙、丙同学实验现象相同，因此猜想1不成立。(5)号试管中加入了氯化钠，导致实验现象不同，因此可能是氯化钠中的钠离子或氯离子对反应有促进作用，所以要排除钠离子的干扰。(6)实验2是为了证明氯离子的促进作用，因此选择的是0.1 g和0.2 g的氯化钠，仿照实验2，现在想证明硫酸根离子的阻碍作用，因此加入的是0.1 g和0.2
12、g的硫酸钠，空白实验使用的是1%的氯化铜溶液。3(1)Fe2O36HCl =2FeCl33H2O(2)产生大量气泡(3)甲和乙甲：依据资料，FeCl2和高锰酸钾反应时生成了FeCl3，无法证明黄色溶液中有FeCl3；乙：依据资料，加入Fe粉时，Fe与盐酸或FeCl3反应生成了FeCl2，无法证明黄色溶液中有FeCl2(4)能(5)物质间的相互影响(或物质检验的顺序或所加检验试剂的用量等)4(1)Mg2HCl=MgCl2H2(2)灰白色固体难溶于水，氯化镁能溶于水(3)ABC(4)溶液呈一定的碱性(5)氯化镁溶液(或氯化镁和水)(6)反应物的用量(或溶剂是否反应或溶液的酸碱性或生成的物质是否和反
13、应物反应等)解析 (2)实验1中的现象是灰白色固体难溶于水，而氯化镁能溶于水，因此假设不成立。(3)根据实验现象可知，加入的镁越多，越容易产生灰白色沉淀；实验2中将灰白色固体放入试管中进行加热，试管口用湿润的紫色石蕊试纸检验，发现紫色石蕊试纸变红，说明产生了酸性物质，又因为氢氧化镁加热生成氧化镁和水，不能使湿润的紫色石蕊试纸变红，所以灰白色固体不是氢氧化镁。(4)根据实验4，判断出pH越大，产生灰白色沉淀就越多，因此产生灰白色沉淀的条件是溶液需呈一定的碱性。(5)灰白色沉淀中含有镁、氯、氢、氧四种元素，根据质量守恒定律可知，反应物也需含有这四种元素，氯化镁中含有镁元素和氯元素，水中含有氢元素和氧元素，推断出灰白色沉淀是镁与氯化镁和水反应生成的。(6)题中实验说明加入镁的质量越多，越容易产生灰白色沉淀，因此反应物的用量可能导致异常现象，溶剂是否反应也可能导致异常现象；根据灰白色沉淀中含有镁、氯、氢、氧四种元素，推断出灰白色沉淀是因为镁与氯化镁和水反应生成的，因此生成的物质是否和反应物反应可能导致异常现象，溶剂是否反应也可能导致异常现象；根据实验4，判断出pH越大，产生灰白色沉淀就越多，因此溶液的酸碱性可能导致异常现象。6