(2019青海改编)A~G是常见的7种物质,其中A为黑色固体,A、E、F为单质,B是易与血红蛋白结合的有毒气体,B、D的组成元素相同,反应①是工业用赤铁矿炼铁的主要反应,F为红色固体,G为黄色溶液(部分反应条件已略去)。
请回答下列问题:
(1)写出物质D的化学式:_____。
(2)反应②的现象是:_____。
(3)反应③的化学方程式:_____(只写一种)。
(4)B与D化学性质不同的原因是_____。
铁、铝、铜是生活中常见的三种金属,同学们在使用三种金属制品的过程中,发现铝制品和铜制品的表面一般不会进行防锈处理,而铁制品的表面常常会刷一层油漆或者镀一层其他金属,防止锈蚀。 铁制品的表面常会刷一层油漆防止其锈蚀,其原理是_____。
(提出猜想)铝和铜制品表面一般不进行防锈处理,而铁制品的表面要进行防锈处理的原因:三种金属的活动性顺序的不同。
(实验探究)同学们将粗细长短相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入到等体积、等浓度的稀盐酸中,记录实验现象如下:
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,是因为铝表面的_____会先与盐酸反应,写出反应的化学方程式_____。
(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,打磨过的铁丝分别插入到等体积、等浓度的硫酸铝溶液、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 |
(拓展迁移)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_____。
小米同学发现近段时间家中轿车的车标不如原来“亮”了,查阅资料发现车标是镀铬的。 好奇的小米想探究铬(Cr)与常见金属铁、铜的活动性强弱,邀请你一同参与。
(知识回放)金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn ___ Sn Pd (H) ___ Hg Ag Pt Au。 请你在横线上填写对应金属的元素符号。
(查阅资料)铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。 铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液……铝是银白色有光泽的金属,能与稀硫酸反应,生成无色的硫酸铝溶液
(提出猜想)猜想1:Cr > Fe > Cu;猜想2:Fe > Cu > Cr; 猜想3:Fe > Cr > Cu。
(进行实验)小米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中。
| 实验一 | 实验二 | 实验三 |
实验方案 | |||
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,溶液变为蓝色 | _____ |
实验结论 | _____ | 铬能和稀硫酸发生反应,反应速率较快 | 铜不与稀硫酸反应 |
三种金属在金属活动性顺序表中的相对位置关系是___
(问题讨论)(1)将铬片投入FeSO4溶液中,反应能否进行__?若能进行,请写出反应的化学方程式__。
(2)小林提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序表中的相对位置关系,小燕认为不可行,理由是___。
(2019贵州三州联考改编)某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱,开展了以下活动。
(查阅资料)
经查阅,金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为_____。
(对比实验)
编号 | 操作 | 现象 |
甲 | 将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中 | 无明显现象 |
乙 | 将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中 | 铝丝表面析出红色固体 |
丙 | 将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中 | 铝丝表面析出红色固体 |
(1)比较实验乙和实验_____(选填“甲”或“丙”)可得知:打磨能破坏氧化铝薄膜。
(2)据此可知金属活动性Al比Cu_____(选填“强”或“弱”)。
(3)小明同学对实验丙的现象进行分析,认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定,否定的依据是_____。
(猜测与探究)
小组同学针对实验丙的现象,经讨论后猜测:Cl-破坏了氧化铝薄膜。
为检验此猜测是否正确,他们首先向两支试管中加入等量且相同的CuSO4溶液,并均浸入表面未打磨的铝丝,然后进行了新的探究:
操作 | 现象 | 结论 | 推论 |
(1)向一支试管中再加入NaCl固体 | 铝丝表面析出红色固体 | 氧化铝薄膜被破坏 | Na+或_____能破坏氧化铝薄膜 |
(2)向另一支试管中再加入Na2SO4固体 | _____ | 氧化铝薄膜未被破坏 | Na+和都不能破坏氧化铝薄膜 |
(结论与反思)
得出结论:前述猜测_____(选填“正确”或“不正确”)。
总结反思:本次探究充分运用了比较法和控制变量法。
某化学实验小组对“影响石灰石与盐酸反应速率的因素一一盐酸的浓度 和石灰石的颗粒大小等”进行了如下实验探究,请你参与。
进行实验 室温下,选用20mL不同浓度的盐酸(4%和6%)分别与lg颗粒状或块状的石灰石进行实验( 固定夹持仪器略去)。
(1)石灰石与盐酸反应的化学方程式为___________。
(2)按如图所示装置进行实验,在装药品前应检查该装置的气密性,具体的做法是连接好仪器,拉动注射器活塞,然后松开手,若______,说明装置气密性良好。开始实验时,应将20mL稀盐酸_____(选填“快速”或“缓慢”)推入锥形瓶中,以保证盐酸能全部推入锥形瓶中。
处理数据 实验小组进行实验后,获得的相关实验数据如表所示:
实验编号 | 盐酸的溶质质量分数(均取20 mL) | 石灰石固体形状(均取1g) | 二氧化碳的体积/mL(均收集前30 s的气体) |
a | 4% | 颗粒 | 64.0 |
b | 4% | 块状 | 40.4 |
c | 6% | 颗粒 | 98.2 |
d | 6% | 块状 | 65.3 |
(3)①要比较不同浓度的盐酸对反应速率的影响,可选择的实验编号是_____(写一组), 由此可得到的结论是_________。
②从上述实验得出石灰石的颗粒大小对反应速率影响的结论是_________。
(4)如下表是实验时记录生成的二氧化碳气体的体积和对应时间的一组实验数据(每间隔4s读数一次):
时间/s | 4 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 | 28 | 32 | 36 | 40 |
气体体积/mL | 16.0 | 22.2 | 29.4 | 39.3 | 50.4 | 57.6 | 62.0 | 64.7 | 66.0 | 66.0 |
从上表数据可以分析得出,到20s后反应速率逐渐变慢,其原因是__________。
小明同学在练习“金属的化学性质”实验操作时,发现几支试管中冒出气泡有快有慢,于是他与小芳同学一起合作进行如下探究。
探究1:
(提出问题)金属与酸反应的快慢受哪些因素影响呢?
(猜想与假设)A.可能与酸的浓度有关;B.可能与金属的种类有关;C.可能与金属的形状有关。
(设计并实验)小明和小芳进行如下实验。
实验 编号 | 盐酸的浓度 (均取20 mL) | 金属 (均取2 g) | 金属的 形状 | 收集50 mL氢 气所需时间/s |
① | 10% | 镁 | 粉状 | 60 |
② | 10% | 铁 | 片状 | 120 |
③ | 10% | 镁 | 片状 | 102 |
④ | 20% | 铁 | 片状 | 110 |
(1)实验时需将镁片和铁片进行打磨,其目的是_____。
(2)写出铁与稀盐酸反应的化学方程式:_____。
(收集证据)要比较不同种类的金属对反应快慢的影响,应选择的实验编号是_____。
(得出结论)通过上述四个实验,你得出的影响金属与酸反应的因素有_____。
探究2:实验①中试管外壁发烫,说明镁与稀盐酸反应是放热反应。实验测得该反应中产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所示,你认为在t2 ~t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是_____。
(实验反思)
(1)本实验采用的定量比较气体产生速率的方法是_____。
(2)影响该反应的反应速率的因素除了金属的种类、形状、盐酸的浓度外,还可能有_____。