初中化学有关金属的实验探究题.pdf

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1、1. 金属用途广泛，其结构和性质等是化学的重要研究内容。 （1）右图是铝的原子结构示意图。下列说法不正确的是。 A铝原子的质子数为13 B在化合物中铝通常显+3 价 C铝是地壳中含量最多的元素D铝可作导线是由于它具有良好的导电性 （2）某化学小组用一定量AgNO3和 Cu(NO 3)2混合溶液进行了右图实验， 并对溶液A 和固体 B 的成分进行 了分析和实验探究。 【提出问题】溶液A 中的溶质可能有哪些？ 【作出猜想】只有Zn(NO 3)2 Zn (NO3)2、AgNO3 Zn (NO3)2、Cu(NO3)2Zn (NO3)2、 AgNO3、Cu(NO3)2 【交流讨论】不合理的猜想是（填标号

2、），其理由是。 【实验探究】若猜想成立，通过以下实验可确定固体B 的成分，请将下表填写完整。 （ 3） 右 图 是 工 业 炼 铁 示 意 图 。 其 中 ， 焦 炭 的 作 用 是 燃 烧 提 供 能 量 和； 有 铁 生 成 的 化 学 方 程 式 为。 2. 小娜及学习小组的同学在老师的指导下对黄铜中铜和锌的含量及其性质展开了探究。 【查阅资料】 HCl+AgNO3=AgCl+HNO3,AgCl 是一种白色沉淀，这个反应在化学上用于检验和鉴别。 【提出问题】测定黄铜中锌、铜的质量分数。 【实验原理及实验方案设计】（略）。 【探究实验】1. 先将黄铜在热碱液中浸泡一段时间，以除去表面的油污

3、。然后再放在稀盐酸中浸泡片刻，其目 的是 _ 。用蒸馏水清洗干净，干燥，取少量研碎，称取质量为ag。 2. 将 ag 试样放入小烧杯中，加入足量稀盐酸，搅拌使其充分反应。 3. 将小烧杯中的混合物过滤，_( 请将此实验步骤补充完整) 。4. 称取固体的质量为bg。5. 计算出黄 铜中锌和铜的质量分数。 【反思与评价】在步骤 1 中，若试样用蒸馏水洗涤之后，不干燥， 则计算出合金中锌的质量分数将（填 “偏大”、“偏小”或“不受影响”） 【拓展探究】1. 重复【探究实验】步骤1。 2. 将 ag 试样放入一定量的硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液，并对滤液组成进行探究。 （1）锌

4、和硝酸盐溶液反应的化学方程式是_ 。 （2）同学们对蓝色滤液中所含的溶质做出多种猜想，其中只有两种猜想可能成立，这两种猜想是：溶质为硝 酸锌和硝酸铜；溶质为_。 （3）设计两种实验方案来验证以上猜想。 方案实验操作实验现象结论 方案一 取少量滤液于试管中，在滤液中 插入一根铜丝 _ 猜想成立 _ 猜想成立 方案二_ _ _ 猜想成立 _ 猜想成立 实验步骤现象有关反应的化学方程式 取少量固体B， 滴加 有气泡产生 3. (6 分）某化学小组利用下图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数（图中固定 装置已略去）探究过程如下：1连接实验装置并检查装置气密性向 B 中加入质 量为 m 的铜锌合金粉末

5、，由注射器A 向 B 缓缓加入稀硫酸，待 B 中不再有气体产生气 体时，夹紧弹簧夹，立即移出D 中导管，准确读取并记录量筒内水的体积。 经过滤等操作，准确称量并记录B 中剩余固体物质的 质量。 IV 该小组的甲同学根据反应前后B 中固体物质的质量计 算样品中锌的质量分数；乙同学认定量筒内测得水的体积 即为反应生成气体的体积，并利用该气体在常温下的密度，根据化学方程式进行相关 计算，得到样品中锌的质量分数。 请回答下列问题： （1） B 中发生反应的化学方程式是来。 （2）中，正确的操作顺序是：过滤、称量。 （3）通过误差分析，化学小组发现乙同学所用数据不可靠。造成该数据不可靠的原因及其对计算结

6、果的影响是： II 中，移出D 中的导管内留存有水，导致计算结果偏小。 ，导致计算结果偏。 4. （7 分） 2012 年 1 月，广西河池宜州市境内龙江河发生了镉浓度超标事件。根据该事件某化学活动小组开展 了一次关于金属镉与铜、银活动性顺序的探究及镉污染事故处理方法的研讨活动。 查阅资料：镉（Cd）是一种银白色金属，在化合物中通常表现为+2 价水体中镉元素通常以氯化镉的形 式存在氯化镉能溶于水，氢氧化镉难溶于水 （一）金属镉与铜、银活动性顺序的探究 实验步骤实验现象实验结论 取适量镉、铜、银于试管中， 加入足量 镉表面有气泡产生，铜、银 表面无气泡产生 镉的活动性顺序大于铜与银 取适量铜于试

7、管中，加入少 量硝酸银溶液 ， 。 铜的活动性顺序大于银 实验结论：活动性顺序：镉铜银 （二）对镉污染事故处理方法的讨论 小 聪 认 为 可 用 向 受 污 染 河 段 抛 撒 过 量 烧 碱 固 体 的 方 法 除 去 氯 化 镉 ， 反 应 原 理 用 化 学 方 程 式 表 示 为。 小 敏 认 为 该 方 案 虽 然 有 效 ， 但 有 缺 陷 ， 原 因 是。受小聪与小敏启发，你认为可以用（写俗称）代替烧碱。 5. （11 分）木炭粉还原氧化铜实验后的混合粉末中含有铜、氧化铜、少量木炭粉，实验室从该混合粉末中回收 铜的方案如下： (1) 写出下列反应的化学方程式： 反应： _ ； 反

8、应： _ 。 (2)反应所用的硫酸的质量分数为24.5 。现要配制40g 24.5 的硫酸，需_g 98 的硫酸和 _g 水。实际操作时，用lOml 量筒取 98的硫酸 ( 密 度为 1.84g/cm 3 ) ，请在答题卡图中画出所取硫酸的液面。 (3)在进行“反应”、“反应”、 “反应”的操作时， 可将反应物加入_中( 填 仪器名称 ) ，然后 _ ( 填操作名称 ) ，使反应充分进行。 (4) 试剂 A可选用 _溶液 ( 填一种物质的化学式) 。 (5) 为了从混合粉末中回收更多的铜，可对实验方案进行修改和完善，你的建议是( 提出一条即 可)_。 6 （10 分）小红和她的同学学习了金属活

9、动性及稀硫酸的一些性质后，对铜与浓硫酸能否发生反应产生了兴趣， 并进行了如下探究：【提出问 题】猜想：铜与浓硫酸不能反应； 猜想：铜与浓硫酸能反应，且可能生成氢气。 【实验探究】实验：在一支试管中加入一小片铜，再加入少量的浓硫酸，放置一段时间，试管中无现象； 实验：再给上述试管加热，试管中产生有刺激性气味的气体，将反应后的溶液小心地注入到 盛有少量水的烧杯中，溶液呈现出明显的蓝色。 【分析猜想】 （1）溶液呈蓝色，说明生成了 （2）根据实验现象及已有的知识推断，产生的气体不可能是氢气，很可能是一种含硫元素的气体。 【查阅资料】 （1）常见的含硫元素的气体有二氧化硫和硫化氢。 （2）二氧化硫和二

10、氧化碳相似，都能和氢氧化钠等碱溶液反应生成盐和水。 （3）二氧化硫能使品红溶液褪色，加热，又能恢复原来的红色。硫化氢不能使品红溶液褪色。 （4）二氧化硫和硫化氢均有毒。 【实验探究】为了检验产生的有刺激性气味的气体的成分，小红和她的同学进一步实验：将产生的气体通 入品红溶液中，品红溶液褪色，加热，溶液又恢复了红色。 【实验结论】 （1）在常温下，铜与浓硫酸不能反应 （ 2）在加热条件下铜与浓硫酸反应产生的气体是，此反应还生成了水，请写出该反应的化学方程 式； （3）浓硫酸与铜加热时能反应，而稀硫酸与铜即使加热也不能反应，由此说明：物质的化学 性质除了与物质本身的性质有关外，还可能与溶液中溶质的

11、有关。 【拓展延伸】为了防止污染空气，小红和她的同学采用氢氧化钠溶液来吸收多余的气体，请写出该反应的化学 方程式。 7. （11 分）现有银、铜、铁三种金属，某研究小组的同学为探究银、铜、铁的金属活动性顺序，设计了三个实 验： I.将铁片浸入稀硫酸中；II. 将银片浸入稀硫酸中；III. 将铁片浸入硫酸铜溶液中。 （ 1）实验 I 的现象是：有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色。反应的化学方程式为；反应产 生的气体可用的方法检验。 （ 2）上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序，请你补充一个实验来达到实验目的（写出实验 操作和现象）。根据以上探究，三种金属的活动性由强到弱的顺序是。 （

12、 3）将银、铜、铁中的两种金属分别放入溶液中，即可验证这三种金属的活动性强弱。 （ 4）将铜片加热，铜片表面变黑。同学们设计如下实验证明此黑色物质是氧化铜。 实验操作实验现象 剪下一片变黑的铜片，放入试管中， 加入足量的溶液。 铜片表面的黑色物质全部消失，露 出红色的铜， 溶液变为色。 8. （6 分）某校化学实验室废油桶中收集了溶有大量FeSO4、CuSO4的废液，此外还有一些不溶性杂质。若废液直 接排放到下水道不仅造成重金属污染，而且造成浪费。该校化学兴趣小组同学设计了如下图费用处理方案，请 回答有关问题。 （1）废液在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中的_除去。进行过滤操作所需的玻璃仪

13、器有： _ （2）（ 2）金属 X是_，其加入废液后发生反应的化学方程式为_； （3）溶液 Y是_， 利用其除去铜中杂质， 有关反应的化学方程式为_ 。 9. (8分) 暖宝宝是一种防寒用品，如图所示。暖宝宝中的主要成分有哪些?发热的原因是什么? (1) 小明探究：暖宝宝中的主要成分是什么? 剪开内包装袋，倒出其中的粉末，发现呈黑色。 【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。 【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末，部分被吸引。 【查阅资料】四氧化三铁具有磁性，能被磁铁吸引。 【得出结论】该黑色粉末可能含有。 【进行实验】 实验编号实验操作实验现象 取黑色

14、粉末加足量稀硫酸固体部分溶解，有气泡产生，溶液无蓝色 取实验的残渣灼烧，将内壁涂有 - 澄清石灰水的小烧杯罩在上方 澄清石灰水变浑浊 由实验可知，该黑色粉末肯定含_，肯定不含 _；写出实验的化学反 应方程式 _ 。 由实验可知，该黑色粉末肯定含。(2) 小明思考：暖宝宝为什么会发热? 【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化，进而放出热量。 由此可见，人们可以利用化学反应放出的能量，请再举一例：_ 。(3) 人们利用化学反 应还可以 _ 。 10.(8 分) 某化学兴趣小组的学生，发现金属R 不在初中学到的金属活动性顺序表中，该小组为了了解R 与常 见金属铝、铜的金属活动性顺序，进行如

15、下探究活动： 【作出猜想】他们考虑到铝的活动性比铜强，对三种金属的活动性顺序作出如下猜想： 猜想一： AlCu R，猜想二：，猜想三： R AlCu， 【查阅资料】R 是一种银白色的金属，在R 的盐溶液中只有+2 价 R 的盐溶液呈蓝色，常温下铝的表面会形成 一层致密的氧化膜；硫酸铝、氯化铝、硝酸铝的溶液均为无色。 【实验探究】为了探究哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别针对猜想一、猜想二、猜想三设计实验方案 并展开实验探究。 猜想主要操作主要现象实验结论 猜想 一 打磨 R 丝， 并将其插入到硫 酸铜溶液中 R 丝表面覆盖了一层红色的物质猜想一(填“成立”或 “不成立” ) 猜想二打磨粗细

16、相同的R 丝、铝 丝、铜丝，分别将它们插入 到体积相同、 溶质质量分数 也相同的稀硫酸中 R 丝表面产生气泡缓慢，溶液 由无色逐渐变成蓝色 铝丝表面产生气泡较快 铜丝表面没有气泡产生 猜想二成立。 R 与稀硫酸反应的化学方程 式为 猜想三无明显现象猜想三成立 【交流反思】 究竟哪种猜想成立？三位同学经讨论交流，发现丙同学在实验前没有打磨铝丝，这可能会导致实验结论错误。 于 是 他 们 先 打 磨 铝 丝 ， 再 将 其 插 入 到 丙 同 学 做 实 验 用 过 的 溶 液 中 ， 一 段 时 间 后 ， 溶 液 的 颜 色；进而确认猜想三不成立，猜想三成立。 【归纳总结】探究结束后，他们总结

17、得出：通过金属与反应或金属与反应可以比较金 属活动性强弱。 11做“镁带在空气中燃烧”实验时，小科同学发现生成物中有少量黑色固体。黑色固体是镁和什么物质反应 所产生的？他提出下列猜想： 猜想一：黑色固体可能是镁和氮气反应的产物； 猜想二：黑色固体可能是镁和二氧化碳反应的产物。 为了验证上述两个猜想，小科设想： （1）让空气通过A、B 装置，其中A 装置的作用是_； （2）用 C 瓶收集通过A、B 装置后的气体，并加入足量的红磷燃 烧；待 C 瓶冷却后，再把点燃的镁带放入C 瓶中。 经过思考发现，由于收集气体时相关气体的密度差异及C 瓶冷却后瓶内外的气压差异，达不到预期效果。 于是，他在老师的帮

18、助下获得了这种气体，观察到镁带在该气体中燃烧并有淡黄色的固体产生；然后用D 瓶收 集一瓶 _ 气体，把点燃的镁带放入D 瓶中，观察到镁带在D 瓶也能燃烧，同时有白色和黑色固体生成。 通过以上实验，凶得出结论：猜想_正确。同时，他对燃烧有了新的认识：。 12.（12 分）氢化钙（CaH2 ）固体是一种储氢材料，是登山运动员常用的能源提供剂。 【阅读资料】 碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气。 氢化钙要密封保存，遇水反应生成氢氧化钙和氢气。 【氢化钙的制备】 氢化钙通常用氢气与钙加热制得。某化学兴趣小组设计的制取装置如图10 所示（固定装置省略） 。 回答下

19、列问题： （1） 装置 A 中制取氢气的化学方程式为。 （2）装置 B 的作用是。 （3） 装置 C 中制取氢化钙的化学方程式为。 （ 4） 若 不 改 变 温 度 ， 整 套 装 置 气 密 性 的 检 查 方 法 是。 【产品的定量测定】通过上述方法制得的氢化钙样品中常混有未完 全反应的钙（其余可能的杂质忽略不计）。样品纯度的测定步骤如下： 检查装置气密性，装入药品，按图11（固定装置省略）所示连接仪器。 调整水准管高度，使量气装置两边的液面保持同一水平。读取液面所在 的刻度数据为10.0 mL 。 将 Y 形管慢慢倾斜，直到A 端的水全部与B 端的样品混合。 反应结束，冷却至室温，再次读取液面所在刻度数据为110.0 mL。 回答下列问题： （5）如何判断样品与水完全反应：。 （6）反应生成氢气的体积为mL 。 （7）已知该实验条件下，氢气的密度为0.09 mg/mL 。样品中氢化钙的纯度为。 （结果精确到0.1% ） 图 11 图 10