中考復習培優壓軸05金屬性質探究一、常見的金屬及其性質探究1.古往今來，金屬材料和制品在我們的社會生活中一直起著非常重要的作用。（1）考古工作者發現鐵質的出土文物往往銹蝕嚴重，鐵生銹的條件是________。在實驗室常用稀鹽酸清除鐵銹，化學方程式為________。（2）近年來，我國高鐵建設促進了經濟、社會的快速發展。制造鐵軌的材料是合金鋼，主要原因是合金鋼具有________的優越性能(要求只答一條)。（3）某同學在實驗室進行了兩個有關金屬性質的實驗：實驗Ⅰ：硫酸鋁溶液和鐵粉混合；實驗Ⅱ：硫酸銅溶液與鐵粉混合。在上述兩個實驗結束后，該同學將實驗Ⅰ和Ⅱ的物質全部倒入同一個燒杯中，發現燒杯內的紅色固體明顯增多，原因是________(用文字說明)。一段時間后過濾，向濾渣中滴加鹽酸，結果沒有氣泡產生。那么，濾液中所含金屬離子的情況可能是________

(填序號)。①Al3＋②Al3＋、Fe2＋③Al3＋、Fe3＋④Fe2＋、Cu2＋⑤Al3＋、Fe2＋、Cu2＋【答案】（1）鐵與氧氣、水同時接觸；Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O（2）硬度大(或機械強度好，或韌性好等)（3）實驗Ⅱ中硫酸銅溶液有剩余，而實驗Ⅰ中的鐵粉又能與實驗Ⅱ中剩余的硫酸銅發生置換反應生成銅和硫酸亞鐵；②⑤【解析】（1）鐵生銹的條件是鐵與氧氣、水同時接觸，在實驗室常用稀鹽酸清除鐵銹，化學方程式為Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；

（2）合金鋼具有硬度大、機械強度好、韌性好等性能；

（3）鐵不能與硫酸鋁反應，能與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，將兩實驗中物質倒入同一燒杯中，燒杯內的紅色固體明顯增多，說明實驗Ⅱ中硫酸銅過量，與實驗Ⅰ中鐵發生了反應生成了銅；一段時間后向濾渣中加鹽酸，沒有氣泡產生，說明鐵全部反應，濾液中成分可能是硫酸亞鐵、硫酸鋁，也可能是硫酸亞鐵、硫酸鋁、硫酸銅，所含金屬離子情況可能是②⑤；2.（2019·杭州模擬）小樂利用長、寬和厚度均相同的鋅片、鐵片與銅完成了以下實驗：（1）驗證鋅、鐵、銅的金屬活動性順序①用砂紙打磨金屬片，除去金屬表面的氧化膜；②根據實驗目的設計了實驗Ⅰ、Ⅱ兩種合理的方案，如圖甲所示。若X、Y是兩種不同的試劑，則X、Y中溶質的化學式依次為________；（2）利用鋅片和銅片制作電池①小樂從課本中得知，將一塊鋅片和一塊銅片插入稀硫酸，就可以組成一個電池，銅片和鋅片是電池的兩個電極，且溶液中部分離子移動的方向和電極上電子移動的方向如圖乙所示。此電池的能量轉化是________；若要用電壓表測此電池的電壓，則電壓表的負接線柱應與________相連（填“銅片”或“鋅片”）；②小樂從課本中還知道，若在水果中插入鋅片和銅片可以制得水果電池，于是她完成了如下實驗：編號電極材料水果品種電極間距/cm電壓/mV1鋅銅菠蘿39002鋅銅蘋果36503鐵銅蘋果3450通過上述實驗得出，水果電池電壓大小研究的結論：________。（寫一條）【答案】（1）HCl和硫酸亞鐵

（2）化學能轉化為電能；鋅片；當水果品種相同，電極間距相同時，水果電池電壓大小與電極金屬活動性差異有關，差異性越大，電壓越大【解析】（1）②根據實驗目的設計了實驗Ⅰ、Ⅱ兩種合理的方案，如圖甲所示。實驗Ⅰ中給定三種金屬，因此可以與酸混合，鋅和鐵均能與酸反應產生氣泡，且鋅反應比鐵更劇烈，而銅則無現象，則可得到金屬性鋅＞鐵＞銅；實驗

Ⅱ中給定兩種金屬，且X、Y是兩種不同的試劑，則可以選擇和中間金屬的鹽溶液混合，鋅能與該鹽溶液反應，可證明鋅的金屬性較強，銅不能與該鹽溶液反應，則可說明銅金屬性較弱。因此可選擇的試劑是稀鹽酸和硫酸亞鐵溶液。

（2）

①小樂從課本中得知，將一塊鋅片和一塊銅片插入稀硫酸，就可以組成一個電池，銅片和鋅片是電池的兩個電極，且溶液中部分離子移動的方向和電極上電子移動的方向如圖乙所示。該原理是使其發生化學反應從而產生可轉移的電子，此電池的能量轉化是化學能轉化為電能。從圖乙中可看出鋅片失去電子，由于電流方向與電子轉移方向相反，則鋅片作負極，電壓表的負接線柱應與鋅片相連。

②從表格中的數據可得出結論：當水果品種相同，電極間距相同時，水果電池電壓大小與電極金屬活動性差異有關，差異性越大，電壓越大。3.金屬材料在生產、生活中有著廣泛的應用，人類的生產和生活都離不開金屬。（1）新型材料納米級鐵粉具有廣泛的用途，它比普通鐵粉更易與氧氣反應，其制備的主要流程如圖1所示。髙溫反應器中反應的化學方程式為________。反應前需向反應器中通入氮氣，目的是________；（2）金屬活動性順序有重要的應用。銅、鋁、鐵為日常生活中常見的金屬，某化學興趣小組的同學在探究鋁、銅、鐵三種金屬的有關性質時，進行了如圖2的實驗：在A實驗中發生反應的化學方程式為________。將A實驗結束后①、②試管內的物質倒入燒杯中，發現燒杯中的紅色固體物質明顯增多，其原因是________，一段時間后過濾，濾液中的溶質一定有________(填化學式);（3）某同學在—定質量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入鐵粉，充分反應后，他對反應過程進行了分析，得到了圖3的圖像(橫坐標表示加入鐵的質量)，其中錯誤的是________(填字母序號)。【答案】（1）FeCl2＋H22HCl＋Fe；防止發生爆炸(或防止納米鐵被氧氣氧化)（2）Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4；未反應的鐵繼續與硫酸銅反應；FeSO4、Al2(SO4)3（3）D【解析】（1）髙溫反應器中為氯化亞鐵與氫氣生成氯化氫和鐵的反應，化學方程式為FeCl2＋H22HCl＋Fe；因氫氣與空氣混合氣體受熱可能會發生爆炸，所以反應前需向反應器中通入氮氣排除裝置內空氣，以防止發生爆炸；

（2）在A實驗中鐵能與硫酸銅反應，不能與硫酸鋁反應，所以發生反應的化學方程式為Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4；將A實驗結束后①、②試管內的物質倒入燒杯中，發現燒杯中的紅色固體物質明顯增多，說明②試管內硫酸銅有剩余，①試管中鐵粉與硫酸銅反應生成了銅；一段時間后過濾，濾液中的溶質一定有生成的硫酸亞鐵和未反應的硫酸鋁；

（3）—定質量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入鐵粉，鐵先與硝酸銀溶液反應，然后再與硝酸銅溶液反應，所以銅的質量剛開始不增加，等硝酸銀反應完全后再始增加，直到硝酸銅反應結束保持不變，A正確；鐵與硝酸銀溶液反應，溶液質量減少，所以混合溶液質量變小，硝酸銅質量分數變大，待鐵與硝酸銅反應時，隨硝酸銅的減少而減小，直到全部反應，B正確；鐵與硝酸銀溶液反應和與硝酸銅溶液反應，溶液質量都減小，但與硝酸銀溶液反應減少的質量大，C正確；在未加入鐵粉時，混合溶液中只含有硝酸銀和硝酸銅兩種溶質，而不是三種溶質，D錯誤；4.（2018九下·金華月考）金屬材料中銅是人類應用比較廣泛的金屬之一，某學習小組欲測定銅的相對原子質量，設計如下實驗方案，步驟如下：①連接好裝置；②檢查裝置氣密性；③裝入藥品；④

；⑤D中黑色固體完全反應變成紅色后，停止加熱；⑥待D中玻璃管冷卻至室溫，關閉分液漏斗活塞；⑦數據處理。（1）實驗步驟④的正確操作是

（填序號）

A.先點燃酒精燈加熱，一段時間后再打開分液漏斗活塞，滴加鹽酸

B.先打開分液漏斗活塞，滴加稀鹽酸；一段時間后點燃酒精燈加熱

C.打開活塞滴加鹽酸和點燃酒精燈加熱，誰先誰后都可以（2）B裝置中水的作用________，裝置B中長玻璃管的作用是使裝置氣壓平衡。（3）已知：CuO樣品質量為m1克，E中增重為m2克，D中反應后的固體質量為m3克，A中反應產生氫氣的質量為m4克，以下數據中能計算銅的相對原子質量的是(

)

A.m1、m2B.m2、m3C.m1、m3D.m2、m4（4）若使制取氫氣是裝置隨開隨用，隨關隨停，可選用下列裝置中的________【答案】（1）B（2）吸收HCl氣體（3）A,B,C（4）ABC【解析】【分析】該題是氫氣還原氧化銅的綜合實驗題；【解答】（1）裝入藥品之后，要開始混合藥品，因此要開始滴加HCl；氫氣還原氧化銅中因為氫氣是可燃性氣體，因此要通氣體一段時間后再加熱；故答案為：B；

（2）HCl具有揮發性，氫氣中會混有HCl氣體，會影響實驗結果，而HCl是易溶于水的，故答案為：吸收HCl氣體；

（3）A、CuO+H2=Cu+H2O

x+16

18

m1

m2

故A可以；

B、CuO+H2=Cu+H2O

x

18

m3

m2

故B可以；

C、CuO+H2=Cu+H2O

x+16

x

m1

m3

故C可以；

D、氫氣的量是過量的，參與反應的氫氣質量未知，因此不可以直接用產生的氫氣質量來計算；故D不可以；5.（2017九上·浙江月考）課外探究時，某興趣小組同學選擇了“金屬和酸反應快慢與什么因素有關”課題。（1）其他條件相同，同種金屬與不同質

量分數的鹽酸反應，反應的快慢不同。取質量相等的鋁片，分別放入5%、20%的足量稀鹽酸中。實驗表明鹽酸濃度越大，反應進行越快。如圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是三位同學記錄實驗生成氫氣的質量（m）與反應時間（t）的關系曲線，其中正確的是________。（2）其他條件相同，不同金屬與相同質量分數的鹽酸反應，反應的快慢不同。取質量相等的鎂片、鋅片、鐵片中的兩種金屬，分別放入溶質質量分數相同的足量稀鹽酸中，生成氫氣的質量（m）與反應時間（t）的關系曲線如圖甲所示。則曲線A對應的金屬與稀鹽酸反應后生成的鹽的名稱是________；圖中曲線B對應的金屬是________。（3）其他條件相同，顆粒大小不同的同種金屬與相同質量分數的鹽酸反應，反應的快慢不同。取質量相等的鋅粉和鋅片，分別放入溶質質量分數相同的足量稀鹽酸中，鋅粉與鹽酸反應生成氫氣的質量（m）與反應時間（t）的關系曲線如圖乙所示，請在答題卡的該圖上用實線“——”補畫出鋅片與鹽酸反應生成氫氣的質量（m）與反應時間（t）的關系曲線。（4）請你再提出一個影響金屬與鹽酸反應快慢的合理因素________。【答案】（1）Ⅲ（2）氯化亞鐵；鋅（Zn）（3）（4）溫度對金屬與鹽酸反應快慢也有影響【解析】(1)反應物種類相同時，反應物濃度高，反應速率快，20%的鹽酸比5%的鹽酸反應速率快，取質量相同的鋅片生成的氫氣質量相同，故為Ⅲ；

(2)鎂的活動性比鋅強，鋅的活動性比鐵強，同價態三種金屬與酸反應時生成的氫氣量與其相對原子質量呈反比，所以取質量相等的鎂片、鐵片和鋅片，分別放入溶質質量分數相同的足量稀鹽酸中時鎂產生的氫氣最多，鋅生成的氫氣量小，因此鎂反應的特點是“快而多”，坐標中沒有體現出來鎂的坐標；鋅和鐵對比，可知鋅反應的特點是快而少，所以B是鋅，A是鐵，鐵和鹽酸反應產生氯化亞鐵和氫氣，6.

善于提出問題、探究問題和解決問題是學好化學的重要方法，某研究性學習小組的同學在學習鐵及其化合物知識時進行了系列研究．I．提出問題問題1：鐵為何稱為黑色金屬？問題2：鐵和氧氣在不同條件下能發生哪些反應？問題3：鐵有多種氧化物，它們的性質有哪些差異？問題4：鋼鐵廠在選礦時，如何測定鐵礦石中的含鐵量？問題5：用一氧化碳還原氧化鐵得到的黑色固體一定是單質鐵嗎？Ⅱ．解決問題【問題1】上網查尋，有兩種說法a．因為在鐵表面有黑色的鐵的氧化物，所以叫黑色金屬b．因為鐵的粉末為黑色，鐵的氧化物也均為黑色，所以叫黑色金屬（1）你認為正確的說法是________

（填“a”或“b”）．【問題2】通過學習，已經知道鐵絲在潮濕的空氣中能生銹，也能在純氧中燃燒．（2）請寫出一種防止鋼鐵生銹的方法________

（3）請寫出鐵絲在純氧中燃燒的化學方程式________

．【問題3】查閱資料：a．鐵常見的氧化物有氧化鐵（Fe2O3）、四氧化三鐵（Fe3O4）和氧化亞鐵（FeO）．b．四氧化三鐵是具有磁性的黑色晶體，可以近似地看怍是氧化亞鐵和氧化鐵的化合物．它不溶于水，能與酸反應生成兩種鹽．c．氧化亞鐵是不溶于水的黑色粉末，能與酸反應，無磁性，也不能被磁鐵吸引．（4）請寫出四氧化三鐵與鹽酸反應的化學方程式________

．（5）有一包黑色粉末，可能是鐵粉、Fe3O4粉未、FeO粉末中的一種．請你設計一種實驗方案進行鑒別________

．【問題4】同學們參觀了某鋼鐵廠，了解到鋼鐵廠在選礦時測定鐵礦石中含鐵量的方法較多，小明結合所學知識，設計了如圖1所示的實驗裝置測定某赤鐵礦樣品中Fe203的質量分數．他稱取l0.0g赤鐵礦，當赤鐵礦中的Fe2O3全部還原為Fe時，剩余固體在CO的保護下冷卻、稱量．質量為7.6g（假設赤鐵礦中的雜質均不與CO反應）．（6）圖中酒精燈的作用是________

．（7）該赤鐵礦中Fe203的質量分數為________

（列出計算過程）．【問題5】在鋼鐵廠的實驗室．同學們采集了用某種熱分析儀記錄的C0與Fe203進行反應時的有關數據，并得到固體質量與反應溫度的關系曲線．如圖2所示．（8）根據圖象分析，寫出P點時固體成分的化學式________

．固體質量由48.0g變為46.4g的過程中發生反應的化學方程式為________

．【答案】（1）a（2）刷漆（3）3Fe+2O2Fe3O4（4）Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O（5）取少量樣品用磁鐵吸引，不能被磁鐵吸引，說明是FeO；能被磁鐵吸引，說明是鐵粉或Fe3O4粉未，在取少量樣品加入稀鹽酸，產生氣泡，說明是鐵．若沒有產生氣泡，說明是Fe3O4（6）將多余的CO氣體通過燃燒除掉，防止空氣的污染（7）設該赤鐵礦中Fe2Ｏ3的質量為xFe2O3+3CO2Fe+3CO2質量減少160112160﹣112=48xl0.0g﹣7.6g=2.4g160x=482.4gx=8g該赤鐵礦中Fe203的質量分數為8g10g×100%=80%（8）Fe；Fe2O3+3CO2Fe+3CO【解析】【解答】（1）由于氧化鐵為紅色，四氧化三鐵為黑色，則b的說法不正確，a說法正確；（2）防止鐵生銹就是使鐵與水或氧氣隔絕，可以采用涂油或刷漆的方法；（3）鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，反應的化學方程式為3Fe+2O2Fe3O4；（4）四氧化三鐵與鹽酸反應生成氯化鐵、氯化亞鐵和水，化學方程式為：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O；（5）氧化亞鐵是不溶于水的黑色粉末，能與酸反應，無磁性，也不能被磁鐵吸引；鐵可以與稀鹽酸反應生成氫氣，氧化鐵溶于稀鹽酸生成氯化鐵和水，據此可以檢驗混合物組成，方法為：取少量樣品用磁鐵吸引，不能被磁鐵吸引，說明是FeO；能被磁鐵吸引，說明是鐵粉或Fe3O4粉未，在取少量樣品加入稀鹽酸，產生氣泡，說明是鐵．若沒有產生氣泡，說明是Fe3O4；（6）由于CO有毒，不能直接排放，應該在排放尾氣的導氣管口放一盞燃著的酒精燈，將多余的CO氣體通過燃燒除掉；（7）設該赤鐵礦中Fe203的質量為xFe2O3+3CO2Fe+3CO2

質量減少160

112

160﹣112=48x

l0.0g﹣7.6g=2.4g160x=8g該赤鐵礦中Fe203的質量分數為8g10g（8）根據氧化性Fe2O3＞Fe3O4＞FeO可知，與CO發生反應時，Fe2O3優先反應，然后Fe3O4反應，最后FeO反應，根據圖象曲線可知，加熱到800℃時三種氧化物反應完全，此時固體為Fe，故答案為：Fe3O4、FeO；②固體質量由48.0g變為46.4g時，對應溫度為400﹣500℃，此時Fe2O3與CO反應，反應的化學方程式為：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；7.（2019九上·蕭山月考）小剛等四人組成的興趣小組對鋅與酸的反應進行了實驗與探究：（1）該興趣小組在實驗中通過仔細觀察發現純鋅粒和硫酸的反應明顯比粗鋅粒慢。通過查閱資料了解其元素組成得知粗鋅中含有一些不活潑金屬，他們猜想可能是粗鋅粒中不活潑金屬促進了鋅和硫酸的反應。為了驗證該猜想，你認為應該在盛有純鋅粒和稀硫酸的試管中，加入少量的

（填序號）。A.黃沙（主要成分SiO2）B.氯化銅C.氯化鈉D.氯化鈣（2）實驗中小剛發現加入上述第（1）問選項中后三種物質，純鋅粒和稀硫酸的反應都有不同程度的加快，請你分析可能的原因是________；（3）小剛想通過如圖日常用品制作的裝置和托盤天平，用m1克的粗鋅粒和足量的稀鹽酸（m2克）反應，測量粗鋅粒樣品中鋅的純度。實驗步驟如下：步驟

操作

現象1稱量m1克的粗鋅粒和m2克的稀鹽酸（足量），稱量實驗所用實驗器材質量m3克2將粗鋅粒放在銅網中，按圖示裝置組裝后，稱得儀器和藥品的總質量為m4克3將銅網插入足量的稀鹽酸中，充分反應有大量氣泡4反應完全后，稱得整個裝置總質量為m5克若要計算出粗鋅的純度，最少需要上述實驗數據中的________（填m1、m2、m3、m4、m5）；（4）若去掉堿石灰，則所測定的粗鋅純度________（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。【答案】（1）B（2）溶液中的Cl對反應可能起了促進作用（3）m1、m4、m5（4）偏大【解析】（1）黃沙中不含金屬元素，由金屬活動性順序可知：鈉、鈣都比鋅活潑，銅不如鋅活潑，所以為了驗證猜想，應該在盛有純鋅粒和稀硫酸的試管中，加入少量的氯化銅；

（2）氯化銅、氯化鈉和氯化鈣溶液中都含有氯離子，所以可能是溶液中的Cl對反應可能起了促進作用；（3）若要計算出粗鋅的純度，可通過反應前后容器內減少質量確定出產生氫氣質量，再利用氫氣質量計算出鋅的質量，所以需要知道粗鋅的質量和反應前后容器內的總質量，即m1、m4、m5；

（4）若去掉堿石灰，則氫氣中會含有水蒸氣，使測定的鋅的質量偏大，粗鋅純度偏大；8.（2019九上·吳興期中）某同學在做生銹的鐵釘與稀硫酸反應的實驗：①取一根生銹的鐵釘，加入適量的稀硫酸，看到有少量氣泡產生，同時溶液逐漸變成黃色。②將上述反應混合物放置一段時間后，看到溶液由黃色又逐漸變成了淺綠色。回答下列問題：（1）解釋實驗現象①中溶液變黃色是因為生成了(用化學式表示)________。（2）實驗②中的現象引起了該同學的注意，溶液由黃色變成淺綠色的原因是什么?為此，該同學作出了下列假設：假設A.空氣中某些物質與黃色溶液中的溶質發生某種反應的結果。假設B.鐵與黃色溶液中的溶質發生某種反應的結果。假設C.鐵與稀硫酸產生的氫氣與黃色溶液中的溶質發生反應的結果。為驗證假設進行了如下實驗。假設驗證實驗操作A將硫酸鐵溶液敞口放置在空氣中一段時間B

▲

C將氫氣通入硫酸鐵溶液中一段時間若假設A、B錯誤，則實驗現象應是________。請你為假設B設計一個實驗________。（3）實驗證明猜想B正確，且該反應是化合反應，寫出反應的化學方程式：________。【答案】（1）Fe2(SO4)3（2）溶液仍為黃色；將純凈的鐵放入硫酸鐵溶液中一段時間（3）Fe+2Fe2(SO4)3=3FeSO4【解析】（1）①中溶液變黃色是因為生成了硫酸鐵，即Fe2(SO4)3；

（2）若假設A、B錯誤，則實驗現象應是：溶液仍為黃色。為假設B設計一個實驗：將純凈的鐵放入硫酸鐵溶液中一段時間；

（3）猜想B正確的化學方程式為：Fe+2Fe2(SO4)3=3FeSO4。9.（2019·江北模擬）小科在老師指導下探究鐵與水蒸氣的反應。（1）按圖裝好藥品、連好裝置（夾持儀器已略去），A裝置的作用是________。（2）實驗觀察發現吹泡器吹出的氣泡快速向上飛起，用燃著的木條靠近氣泡，能產生爆鳴，該氣體為_______（填化學式）。（3）小科思考后認為剩余的固體是“鐵的一種氧化物”，玻璃管內的黑色固體中還可能含有“過量的鐵”。【查閱資料】鐵有三種氧化物（FeO、Fe2O3、Fe3O4)，其中FeO接觸到空氣會立即由黑色變為紅棕色。【實驗探究】實驗步驟實驗現象實驗結論倒出玻璃管中黑色固體，平鋪于白紙上黑色固體不變色黑色固體中一定沒有________和Fe2O3。取上述黑色固體少許裝入試管，加入足量硫酸銅溶液黑色固體部分溶解，且有紅色固體出現黑色固體中一定含有________。【答案】（1）提供水蒸氣（2）H2（3）FeO；Fe【解析】（1）A裝置加熱水可提供反應物水蒸氣；

（2）吹泡器吹出的氣泡快速向上飛起，用燃著的木條靠近氣泡，能產生爆鳴，說明氣體為氫氣；

（3）由資料可知，氧化鐵為紅棕色，FeO接觸到空氣會立即由黑色變為紅棕色，而實驗中黑色固體不變色，說明一定沒有FeO和Fe2O3。將黑色固體加入足量硫酸銅溶液中，黑色固體部分溶解，且有紅色固體出現，說明黑色固體中一定含有鐵，鐵與硫酸銅反應生成了紅色固體銅。10.（2018九上·湖州期中）為研究鋅和鋁的金屬活動性，某研究小組進行了如下探究。（1）小明設計的實驗方案：向表面積相同的鋁片和鋅粒中分別加入鹽酸。你認為他的實驗能否比較鋅和鋁的金屬活動性強弱？________（填“能”或“不能”）。（2）小芳將去膜和未去膜的鋁片分別放入鹽酸中，發現有“灰黑色沉淀”這一異常現象出現。【提出問題】鋁與鹽酸反應出現的灰黑色沉淀的組成是什么？【查閱文獻】鋁在顆粒較小時為灰黑色；AlCl3為無色透明晶體或白色而微帶淺黃色的固體，易溶于水和乙醇。【提出合理假設】假設a：該灰黑色沉淀可能含有________；假設b：該灰黑色沉淀可能含有AlCl3；假設c：該灰黑色沉淀可能含有難溶于酸的物質。實驗編號實驗操作實驗現象①加入適量稀鹽酸有微量氣泡，固體全部溶解，得到澄清溶液②加入適量蒸餾水固體部分溶解③加入適量無水乙醇固體部分溶解（3）【設計并完成實驗】取灰黑色沉淀分別進行如下實驗。【得出結論】該灰黑色沉淀的成分是________。【答案】（1）不能（2）顆粒較小的鋁（3）Al和AlCl3【解析】（1）我認為他的實驗無法比較鋅和鋁的金屬活動性的強弱；

（2）【提出合理假設】鋁的小顆粒呈黑色與反應中出現的“灰黑色沉淀”顏色相近，可猜測灰黑色可能顆粒較小的鋁；（3）實驗①加入適量稀鹽酸固體全部溶解，說明該灰黑色沉淀不含有難溶于酸的物質；實驗②加入適量的水和③加入適量的乙醇都可觀察到有固體物質被溶解，說明固體中還含有易溶于水和乙醇的氯化鋁，因此，通過三個實驗的探究可判斷沉淀為鋁和氯化鋁的混合物。11.（2018九上·杭州期中）整理實驗器材時，小柯將還在反應的鋅和稀硫酸的殘留物，倒入有少量硫酸銅溶液的廢液缸中，觀察到鋅粒表面產生氣泡的速度大大加快。對此他十分好奇：與硫酸銅溶液混合怎么會加快鋅和稀硫酸的反應速度？查閱資料：①相互接觸的兩種活動性不同的金屬，同時放入酸中，活動性較強的金屬與酸反應產生氫氣的速度會大大加快。⑦硫酸銅對鋅和稀硫酸反應沒有催化作用。小柯按下表進行實驗，觀察并記錄現象。組別第一組第二組ABCD金屬鋅片綁有銅片的鋅片鐵片綁有銅片的鐵片30%硫酸溶液（ml）20？2020產生氣泡快慢快明顯加快慢明顯加快（1）B組實驗中“？”處的數據應為________。（2）為了定量比較產生氣體的快慢，可以測量“收集相同體積的氫氣所需的時間”或測量________，然后進行比較。（3）請推測：與廢液缸中少量的硫酸銅溶液混合后，鋅粒與稀硫酸反應速度加快的原因是：________。【答案】（1）20（2）相同時間內，收集氫氣的體積（3）硫酸銅與鋅發生置換反應產生的銅附著在鋅粒表面，加快了鋅與稀硫酸的反應速度【解析】在進行對比實驗時，要保證實驗變量的唯一性，該對比實驗中的不同條件是鋅片和綁有銅片的鋅片，其它條件應相同，因此硫酸的量應是20ml；定量比較產生氣體的快慢，可以測量"收集相同體積的氣體所需的時間"或測量“相同時間內收集的氣體體積”，然后進行比較；由資料可知，相互接觸的兩種活動性不同的金屬，同時放入酸中，活動性較強的金屬與酸反應產生氫氣的速度會大大加快。本實驗中，與廢液缸中少量硫酸銅溶液混合后，硫酸銅與鋅發生置換反應產生的銅附著在鋅粒表面，加快了鋅與稀硫酸的反應速度；12.（2018九上·衢州期中）興趣小組某同學在做銅與硝酸銀溶液反應的實驗，當觀察到銅絲表面有銀白色固體出現時，發現試管內溶液未顯藍色，與所學知識不符。組內同學即展開討論，認為溶液未顯藍是因為銅離子的濃度太小，于是對銅離子濃度太小的原因進行了如下猜想：（1）猜想一：硝酸銀溶液濃度不夠大。猜想二：銅絲中含有比銅活潑的金屬。猜想三：________。（2）【實驗驗證】①驗證猜想一：你的方案是________。②驗證猜想二：取上述相同的銅絲，選擇一種酸或鹽溶液在相同條件下進行實驗，觀察實驗現象，得出結論。請你在矩形框內畫出實驗裝置圖，并標出所選物質________。③驗證猜想三：進一步實驗……【答案】（1）銅與硝酸銀溶液反應的時間太短（2）其它條件不變，用濃度更大的AgNO3溶液，重復實驗，觀察實驗現象，得出結論；【解析】（1）金屬與鹽溶液接觸時間短也可能沒有明顯現象，故猜想三為銅與硝酸銀溶液反應的時間太短；（2）要想驗證猜想一的正確，需要取用濃度較大的硝酸銀溶液進行實驗，所以方案為其它條件不變，用濃度更大的AgNO3溶液，重復實驗，觀察實驗現象，得出結論；②驗證猜想二：取上述相同的銅絲，選擇一種酸或鹽溶液在相同條件實驗，所以要用試管取固體，然后加入硫酸或硫酸銅溶液觀察。二、金屬防護探究13.（2018九上·天臺期中）一些金屬易生銹，某小組同學設計如下實驗，對金屬銹蝕進行探究。實驗一：取5枚去油去銹的潔凈鐵釘，分別裝入下表的試管中，進行實驗。實驗圖示生銹時間8分鐘較長時間不生銹5分鐘3分鐘1分鐘（1）通過上述實驗可知，溫度越高，鐵釘生銹速度越________（填“慢”或“快”）。實驗二：為探究鐵銹的成分，用如圖所示裝置（夾持儀器已省略）進行實驗（每步反應和吸收均完全）。（2）請指出圖中所示實驗裝置的一個明顯缺陷：________。（3）將鐵銹樣品加熱，樣品逐漸變黑，無水硫酸銅逐漸變藍，由此可推知鐵銹中一定含有H元素，從而推斷出空氣中的________參加了鐵生銹反應。實驗記錄：鐵銹樣品的質量/g裝置B的質量/g裝置C的質量/g反應前23.2232.4198.2反應后239.6211.4（4）根據上表數據推算，可確定鐵銹的成分，用FexOy·nH2O表示,則n=________。【答案】（1）快（2）CO有毒，沒有對尾氣進行處理（3）H2O（4）4【解析】（1）通過上述實驗可知，溫度越高，鐵釘生銹速度越快；

（2）CO有毒，裝置內沒有對尾氣進行處理，存在缺陷；

（3）空氣中水蒸氣中含有氫元素，推斷出鐵生銹水參加了反應；

（4）裝置B中增重質量即為產生水的質量，產生水的質量為239.6－232.4＝7.2g，C中增重質量為生成二氧化碳質量，為211.4－198.2＝13.2g，設參加反應的CO質量為a，則

FexOy·nH2O+yCO＝xFe+yCO2+nH2O

28y

44y

a

13.2g

28y:44y=a:13.2g

a=8.4g，則生成鐵的質量為23.2+8.4－13.2－7.2＝11.2g，則FexOy部分氧元素質量為23.2－7.2－11.2＝4.8g，由此可知x:y:n=11.2g14.（2020九上·余杭期末）為了探究鐵生銹的條件，某實驗小組的同學用下列裝置進行實驗。（1）檢查裝置的氣密性：連接好裝置，關閉分液漏斗的活塞，微熱試管，說明氣密性良好的現象是________；（2）加入藥品，4分鐘后觀察：A處鐵絲依然光亮，B處鐵絲表面灰暗，C處鐵絲依然光亮。A、B處實驗現象對比說明鐵生銹主要與________有關；B、C處實驗現象對比說明鐵生銹的快慢與________有關；（3）寫出一種防止鐵生銹的方法________。【答案】（1）微熱時導管口有氣泡冒出，撤去熱源后導管口上升一段水柱（2）水；氧氣的濃度（3）表面保持干燥（其他合理答案均可）【解析】（1）連接好裝置，關閉分液漏斗的活塞，微熱試管，若裝置氣密性良好，則試管內壓強會增大，所以若觀察到微熱時導管口有氣泡冒出，撤去熱源后導管口上升一段水柱，說明裝置氣密性良好；

（2）A處不生銹，是因為沒有接觸水，B處生銹，對比可證明鐵生銹與水有關；B、C兩處氧氣濃度不同，生銹的快慢不同；

（3）保持鐵表面干燥、或涂保護層等都可以防止鐵生銹。15.（2020九上·溫嶺期中）小金為探究鐵制品銹蝕的條件，進行如下實驗：觀察對象現象①干燥的普通鐵絲沒有明顯變化②潮濕的普通鐵絲較多紅褐色銹斑③潮濕的純鐵絲沒有明顯變化步驟1：利用圖甲所示裝置，將干燥的O2從導管a通入U形管(裝置氣密性良好，藥品如圖所示)；待U形管內充滿O2后，在導管b處連接一活塞推至底部的注射器，收集20mLO2后在導管a處連接乳膠管并用止水夾夾緊，如圖乙所示。步驟2：一段時間后，觀察U形管內的鐵絲，其現象如表所示。（1）步驟一中，檢查U形管內是否已充滿O2的方法是________。（2）鐵制品的銹蝕條件之一是需要O2，在此實驗中能支持此條件的證據是________。（3）通過對比實驗現象，此實驗還可得出鐵制品銹蝕的條件是________。【答案】（1）在b口放帶火星的木條，如果木條復燃，則裝滿氧氣（2）潮濕的普通鐵絲，通入氧氣后，有較多紅褐色銹斑；注射器中氧氣減少（3）鐵與氧氣和水共同作用的結果【解析】（1）步驟一中，檢查U形管內是否已充滿O2的方法是：在b口放帶火星的木條，如果木條復燃，則裝滿氧氣。

（2）鐵制品的銹蝕條件之一是需要O2，在此實驗中能支持此條件的證據是：潮濕的普通鐵絲，通入氧氣后，有較多紅褐色銹斑；注射器中氧氣減少。

（3）比較①②可知，干燥的鐵絲沒有生銹，而潮濕的鐵絲生銹了，那么鐵絲生銹的條件為與水接觸。綜合上面的分析可知，鐵制品生銹的條件：鐵與氧氣、水共同作用的結果。16.（2020九上·衢州期中）鐵在不同環境條件下銹蝕的快慢不同。為了比較鐵在不同酸性環境中銹蝕的快慢，科學興趣小組利用如圖所示裝置進行實驗探究。可選用的器材：鐵粉、溶質質量分數為7.3%的鹽酸、蒸餾水、燒杯、量筒、托盤天平。建議：鐵粉可裝入紗布吊袋內；每組宜取10ml鹽酸溶液；每組實驗時間不超過1周。實驗步驟：①利用提供的鹽酸和蒸餾水，配置溶質質量分數為3.65%的鹽酸②檢查裝置氣密性；……（1）寫出步驟①中所需要的測量工具________。（2）補充完整實驗步驟②之后的其它步驟。________。【答案】（1）托盤天平（2）①相同體積、不同溶質質量分數的鹽酸②等量的鐵粉③同一環境④相同時間后觀測⑤量筒內的液面高度差⑥重復實驗得出結論滿分示例：取相同質量的鐵粉裝入2個紗布吊袋內備用；2個量筒里分別倒入一定體積（V1）的蒸餾水，將導管一端浸入液面以下；在兩個規格相同的錐形瓶內分別加入10ml溶質質量分數為7.3%和3.65%的鹽酸溶液；把2個紗布吊袋同時懸掛在2個錐形瓶內，迅速塞緊橡皮塞；一周后測出量筒內剩余蒸餾水的體積（V2）；根據液面高度差（V1V2）分析比較鐵在不同酸性環境中銹蝕的快慢；多次重復上述對比實驗，得出結論。【解析】（1）步驟①中所需要的測量工具是托盤天平；

（2）取相同質量的鐵粉裝入2個紗布吊袋內備用；

①2個量筒里分別倒入一定體積（V1）的蒸餾水，將導管一端浸入液面以下；

②在兩個規格相同的錐形瓶內分別加入10ml溶質質量分數為7.3%和3.65%的鹽酸溶液；

③把2個紗布吊袋同時懸掛在2個錐形瓶內，迅速塞緊橡皮塞；

④一周后測出量筒內剩余蒸餾水的體積（V2）；

⑤根據液面高度差（V1V2）分析比較鐵在不同酸性環境中銹蝕的快慢；多次重復上述對比實驗，得出結論。17.（2020九上·溫州期中）某學習小組在學習了金屬的銹蝕內容之后進行了如下探究活動，并回答相關問題：【發現問題】小李發現自己的銅制的眼鏡框的表面出現了綠色的銅銹．【提出問題】銅生銹的條件是什么？【查閱資料】“銅銹”主要成分是Cu2（OH）2CO3（俗稱銅綠）【實驗探究】將四塊銅片分別按下圖放置一個月，觀察現象如下：實驗裝置①②③④實驗現象銅片不生銹銅片不生銹銅片不生銹銅片生銹且水面附近銹蝕最嚴重（1）【得出結論】由實驗可以知道，銅生銹所需的條件是

.A.只需要氧氣B.氧氣和水C.二氧化碳和水D.氧氣、二氧化碳、水（2）【反思與應用】如果將裝置中的銅片換成鐵片，會出現銹蝕現象的實驗裝置有________（填序號）（3）利用所得結論填空：寫出一種防止銅生銹的具體方法________.【答案】（1）D（2）②④（3）抹油或者干燥放置等【解析】（1）比較實驗①④可知，銅生銹需要水；比較實驗②④可知，銅生銹需要二氧化碳；比較實驗③④可知，銅生銹需要氧氣。綜上所述銅生銹的條件是：氧氣、二氧化碳和水，故選D。

（2）鐵生銹的條件是：氧氣和水，滿足兩個條件的是②和④，因此會出現銹蝕現象的實驗裝置是②④。

（3）防止銅生銹的方法：①隔絕空氣，即抹油或噴漆；②隔絕水，即干燥放置。18.銅銹的主要成分是Cu2(OH)2CO3。某同學為了研究銅在空氣中生銹的條件，利用了如圖甲所示的實驗裝置進行實驗，經過近一個月的觀察，該同學發現B裝置中的銅釘生銹了，而A、C裝置中的銅釘無明顯變化。由此得出結論：“銅生銹的原因是銅與空氣中的水和氧氣相互作用的結果。”試回答下列問題。（1）該同學所得出的結論完整嗎？________，理由是________。（2）你認為影響銅生銹的因素還可能有________；為了驗證你的判斷，應選擇圖中的________(選填“乙”或“丙”)裝置進一步實驗。（3）通過上述實驗，你認為影響銅生銹的主要因素：________。（4）銅與鐵相比，________更易生銹，由此可得出結論：________。（5）寫出一條防止銅鐵等金屬制品生銹的具體方法：________。【答案】（1）不完整；空氣中還含有其他成分，也可能是產生銅銹的原因（2）CO2；丙（3）CO2、O2、H2O（4）Fe；金屬越活潑越易生銹（5）保持金屬制品表面的潔凈和干燥(或表面鍍保護膜)【解析】（1）由銅銹的組成元素可知，銅生銹還需要含有碳元素的物質參與，所以該同學結論不完整；

（2）空氣中二氧化碳含有碳元素，所以影響銅生銹的因素還可能有二氧化碳，為了驗證該結論，要選擇圖丙進行實驗；

（3）銅生銹的實質是銅、二氧化碳、氧氣和水共同的作用，所以影響銅生銹的主要因素有CO2、O2、H2O；（4）鐵的化學性質比銅活潑，所以鐵比銅更易生銹，由此可得出，金屬越活潑越易生銹；

（5）保持金屬制品表面的潔凈和干燥或表面鍍保護膜都可以防止銅鐵等金屬制品生銹。19.小明同學為了研究影響鐵生銹的因素，進行了如下實驗：在A、B、C、D四只燒瓶中分別放入干燥的細鐵絲、浸過食鹽水的細鐵絲、浸過清水的細鐵絲、食鹽水及細鐵絲(使細鐵絲完全浸沒在食鹽水中，四只燒瓶中細鐵絲的質量均相同)，然后裝配成如圖所示的四套裝置，每隔0.5h測量導管中水面上升的高度(單位：cm)，結果如表中所示：燒瓶號時間/h00.51.01.52.02.53.0A干燥的細鐵絲0000000B浸過食鹽水的細鐵絲00.41.23.45.67.69.8C浸過清水的細鐵絲0000.30.82.03.5D完全浸沒在食鹽水中的細鐵絲0000000請回答：（1）以上實驗中，鐵生銹的速率最大的是________瓶(填燒瓶號，下同)。（2）________瓶和________瓶對比，可證明鐵生銹需要水參與。（3）________瓶和________瓶對比，可證明食鹽能促進鐵生銹。（4）為了防止鋼鐵生銹，人們常采用表面涂刷礦物油或鍍上其他金屬等覆蓋保護膜的方法，這些方法的共同原理是________。【答案】（1）B（2）A；C（3）B；C（4）隔絕氧氣和水【解析】（1）由表中數據可知，B燒瓶中浸過食鹽水的細鐵絲生銹速率最大；

（2）A中鐵絲只接觸氧氣不接觸水，不生銹，C中接觸水和氧氣生銹，二者對比可證明鐵生銹需要水參與；

（3）B燒瓶中鐵絲除接觸氧氣和水外，還接觸了食鹽，C中只接觸水和氧氣，通過鐵絲生銹速率對比證明食鹽能促進鐵生銹；

（4）采用金屬表面金涂刷礦物油或鍍上其他金屬等覆蓋保護膜的方法都是使金屬隔絕氧氣和水，以達到防銹目的；20.（2020·寧波模擬）世界上每年因銹蝕而報廢的金屬設備和材料，高達產量的20%~40%。某實驗小組將包有樣品的濾紙包用大頭針固定在橡膠塞上，迅速塞緊，觀察到量筒內水沿著細導管慢慢進廣口瓶(容積為146mL)。當溫度恢復至室溫，且量筒內水面高度不變時讀數(此時瓶內氧氣含量近似為零)。記錄起始和最終量筒的讀數以及所需時間如下表。序號樣品量筒起始讀數/mL量筒最終讀數/mL所需時間/min①1g鐵粉、0.2g碳和10滴水10072約120②1g鐵粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl10071.9約70③

\\\（1）實驗①和②說明NaCl可以________(填“加快”或“減慢”)鐵銹蝕的速率。（2）實驗①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響，請在表格空白處填寫實驗③的樣品組成是________。（3）該裝置還可用于測量空氣中氧氣的含量，根據上述數據計算氧氣的體積含量是________%(精確到小數點后1位)，試分析該實驗結果出現誤差的原因________（寫任意一條即可)【答案】（1）加快（2）1g鐵粉和10滴水（3）19.2%；濾紙包占一定體積，廣口瓶中真實空氣體積不到146mL【解析】（1）實驗①和②說明NaCl可以加快鐵銹蝕的速率；

（2）實驗①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響，表格空白處實驗③的樣品組成是：1g鐵粉和10滴水。（3）氧氣的體積：100ml72ml=28ml；

氧氣的體積含量：28ml146ml×100%=19.2%；

實驗結果出現誤差的原因是：21.（2020九上·嘉興期中）

2019年4月12日，根據國家文物局發布的消息，通過外交斡旋、司法合作、友好協商等方式，國家文物局促成圓明園獸首、大堡子山金飾片以及美國政府三次返還文物在內的30余批次4000余件（套）流失文物回歸祖國。其中兔首和鼠首均為青銅器（銅、錫合金），表面呈綠色，這是銅器長期暴露在空氣中生成了銅銹（銅銹俗稱銅綠）。為了弄清銅綠的組成和銅生成銅綠的條件，某化學實驗小組進行了如下探究：（1）探究銅綠的組成【查閱資料】通過查閱資料知道：銅綠受熱易分解。【設計與實驗】⑴小芳從其它銅器上取下適量的干燥銅綠，按如圖2所示裝置進行實驗。在實驗過程中，觀察到：試管口內有水珠出現，說明了銅綠中含有氫、氧元素；澄清石灰水變渾濁，說明了銅綠中含有________元素。⑵小芳取下少量試管內反應后的剩余物，放入另一支試管中，滴入稀硫酸，充分反應后，溶液變藍色，說明銅綠中含有________元素。（2）【實驗結論】銅綠是由銅、氫、氧和碳元素組成的。

探究銅生成銅綠的條件【查閱資料】銅綠的化學式是Cu2（OH）2CO3，它受熱會分解生成三種氧化物。【猜想與假設】據銅綠的組成和查閱的資料判斷，銅綠可能是銅與氧氣及________共同作用而形成的。【設計與實驗】借鑒課本“鐵釘銹蝕條件的探究”實驗，小梁設計了“銅片銹蝕條件的探究”實驗，實驗如圖3所示（所用銅片潔凈、光亮）：實驗較長時間后，發現________試管中銅片最先生銹（填試管字母編號）。【評價與改進】小曲認為小梁設計的實驗還不夠完善，要得出正確的結論，還要補充一個實驗。你認為要補充的一個實驗是（用圖表示亦可）________。【答案】（1）碳、氧；銅（2）H2O、CO2；D；把銅片置于裝有干燥空氣(或氧氣和二氧化碳)的試管中，放置對比觀察【解析】（1）【設計與實驗】①澄清石灰水變渾濁，說明了銅綠中含有碳、氫元素。

②小芳取下少量試管內反應后的剩余物，放入另一支試管中，滴入稀硫酸，充分反應后，溶液變藍色，說明銅綠中含有銅元素。

（2）【猜想和假設】據銅綠的組成和查閱的資料判斷，銅綠可能是銅與氧氣及二氧化碳和水共同作用而形成的。

【評價與改進】實驗較長時間后，試管D中的銅片同時與氧氣、二氧化碳和水接觸，最容易生銹，故選D；

【評價與改進】小曲認為小梁設計的實驗還不夠完善，要得出正確的結論，還要補充一個實驗。我認為需要補充的實驗為：把銅片置于裝有干燥空氣(或氧氣和二氧化碳)的試管中，放置對比觀察。22.（2019九上·天臺月考）某化學興趣小組進行鐵生銹的實驗探究活動。（1）【探究一】鐵生銹的條件①該興趣小組將潔凈無銹的鐵釘分別置于如圖所示裝置中，經過一段時間觀察A裝置中出現了明顯的銹跡。他們的結論：鐵生銹是因為鐵與空氣中的________等發生了化學反應。②甲同學提出了疑問：空氣中的氮氣、二氧化碳沒有參與鐵的生銹過程嗎？同學們討論后認為必須設計對照實驗，應該將A裝置________

，觀察并記錄現象即可證明。（2）【探究二】影響鐵生銹速率快慢的因素乙同學說：媽媽常說菜刀沾有鹽水生銹更快。這種說法對嗎？同學廣泛查閱資料。資料一：導電性強的溶液都可加速鐵的生銹。資料二：海上航行的輪船在與海水接觸的部分鑲嵌一鋅塊，能有效降低鋼材被腐蝕的速率。①一些鐵制品表面覆蓋了某些涂層。不同的涂層被破壞后，鐵生銹的速率不同。你認為下列________涂層破壞后，鐵生銹的速率較快。a、鍍鋅鐵

b、鍍錫鐵②一些建筑的大門刷上了一層銀白色的金屬，你認為該金屬可能是________。a、銀粉

b、銅粉

c、鎂粉【答案】（1）氧氣和水蒸氣；把空氣換成氮氣或者二氧化碳（2）B；C【解析】（1）①該興趣小組將潔凈無銹的鐵釘分別置于如圖所示裝置中，經過一段時間觀察A裝置中出現了明顯的銹跡。他們的結論：鐵生銹是因為鐵與空氣中的氧氣和水蒸氣等發生了化學反應。

②甲同學提出了疑問：空氣中的氮氣、二氧化碳沒有參與鐵的生銹過程嗎？同學們討論后認為必須設計對照實驗，應該將A裝置把空氣換成氮氣或者二氧化碳，觀察并記錄現象即可證明。

（2）

①一些鐵制品表面覆蓋了某些涂層。不同的涂層被破壞后，鐵生銹的速率不同。我認為下列鍍錫鐵涂層破壞后，鐵生銹的速率較快，故選b；

②一些建筑的大門刷上了一層銀白色的金屬，你認為該金屬可能是鎂粉，故選C23.（2018九上·杭州期中）小金為探究鐵制品銹蝕的條件，進行如下實驗：步驟1：利用圖甲所示裝置，將干燥的O2從導管a通入U形管（裝置氣密性良好，藥品如圖所示）；待U形管內充滿O2后，在導管b處連接一活塞推至底部的注射器，收集20mLO2后在導管a處連接乳膠管并用止水夾夾緊，如圖乙所示。步驟2：一段時間后，觀察U形管內的鐵絲，其現象如表所示。觀察對象現象①干燥的普通鐵絲沒有明顯變化②潮濕的普通鐵絲較多紅褐色銹斑③潮濕的純鐵絲沒有明顯變化（1）步驟1中，檢查U形管內是否已充滿O2的方法是________。（2）鐵制品的銹蝕條件之一是需要O2，在此實驗中能支持此條件的證據是________。（3）通過對比實驗現象，此實驗可得出鐵制品銹蝕的條件是________。【答案】（1）在b口放帶火星的木條，如果木條復燃，則已裝滿氧氣（2）潮濕的普通鐵絲，通入氧氣后，有較多紅褐色銹斑；注射器活塞會向左移動一段距離（3）鐵生銹是鐵與氧氣和水共同作用的結果，和金屬的內部結構也有關【解析】（1）步驟1中，檢查U形管內是否已充滿O2的方法是：在b口放帶火星的木條，如果木條復燃，則裝滿氧氣；

（2）鐵制品銹蝕的條件之一是需要

O2，在此實驗中能支持此條件的證據是：潮濕的普通鐵絲，通入氧氣后，有較多紅褐色銹斑；注射器中氧氣減少活塞會向左移動一段距離；

（3）通過對比實驗現象，此實驗還可得出鐵制品銹蝕的條件是：水分和金屬的內部結構，因為“潮濕的純鐵絲”和“潮濕的普通鐵絲”的變量是“有無碳和其他雜質”。三、陌生金屬性質探究24.（2020九上·余杭期中）某興趣小組為探究錫紙中的金屬成分(錫紙中以一種金屬為主，其它成分對實驗無干擾)，開展了以下探究活動。【提出問題】錫紙中的金屬是什么？【建立猜想】根據錫紙有銀白色金屬光澤，并結合金屬活動性、價格等因素，猜想其中的金屬可能是鋅、鐵、鋁、錫中的一種。（1）【探究過程】步驟活動內容收集證據分析并得出結論步驟一①查閱資料：金屬鋅在室溫下很脆

②取錫紙反復折疊錫紙未破損錫紙中金屬不是鋅步驟二用磁鐵靠近錫紙錫紙沒有被磁鐵吸引錫紙中金屬不是______

步驟三①取錫紙條放入濃度為20%的鹽酸中除去可能存在的氧化膜。當觀察到________現象時，取出錫紙條并用蒸餾水清洗。

②將處理過的錫紙條放入試管中，加入飽和硫酸鋅溶液，靜置觀察。②中錫紙條表面無明顯現象說明錫紙中的金屬活動性比鋅弱，則錫紙中金屬不是鋁，而是錫（2）【交流評價】小科對實驗結論提出質疑：“無明顯現象”并不代表沒有發生反應，因為鋁與硫酸鋅反應[2Al＋3ZnSO4＝3Zn＋Al2(SO4)3]生成的金屬鋅為銀白色，與鋁顏色相同，因此無法得出結論。請在不改變化學反應的前提下增加定量實驗完善實驗方案，并根據預期結果得出相應結論：________。【答案】（1）鐵；錫紙表面產生較多氣泡（2）①取一定量錫紙，用鹽酸除去可能存在的氧化膜，取出后用蒸餾水清洗并晾干，稱得質量記為m1。②將錫紙放入燒杯中，加入一定量飽和ZnSO4溶液浸沒錫紙，充分反應后，取出錫紙用蒸餾水清洗并晾干，再次稱得錫紙總質量記為m2。③如果m2＞m1，則錫紙中金屬為鋁；如果m2＝m1，則錫紙中金屬為錫。【解析】（1）

步驟活動內容收集證據分析并得出結論步驟一①查閱資料：金屬鋅在室溫下很脆②取錫紙反復折疊錫紙未破損錫紙中金屬不是鋅步驟二用磁鐵靠近錫紙錫紙沒有被磁鐵吸引錫紙中金屬不鐵

步驟三①取錫紙條放入濃度為20%的鹽酸中除去可能存在的氧化膜。當觀察到錫紙表面產生較多氣泡的現象時，取出錫紙條并用蒸餾水清洗。②將處理過的錫紙條放入試管中，加入飽和硫酸鋅溶液，靜置觀察。②中錫紙條表面無明顯現象說明錫紙中的金屬活動性比鋅弱，則錫紙中金屬不是鋁，而是錫（2）實驗方案，現象和結論為：

①取一定量錫紙，用鹽酸除去可能存在的氧化膜，取出后用蒸餾水清洗并晾干，稱得質量記為m1。

②將錫紙放入燒杯中，加入一定量飽和ZnSO4溶液浸沒錫紙，充分反應后，取出錫紙用蒸餾水清洗并晾干，再次稱得錫紙總質量記為m2。

③如果m2＞m1，則錫紙中金屬為鋁；如果m2＝m1，則錫紙中金屬為錫。25.（2019·溫州模擬）鎂是一種活潑金屬，除了能與氧氣反應，還可以和氮氣、二氧化碳反應。而錫在空氣中加熱只和氧氣反應生成白色的二氧化錫固體。（1）鎂與氮氣反應，生成黃色的氮化鎂固體，在物質分類上氮化鎂屬于純凈物中的________。（2）鎂與二氧化碳在點燃的條件下生成碳單質和氧化鎂，寫出鎂與二氧化碳反應的化學方程式：________。（3）以下是俄國化學家羅蒙諾索夫為測定質量守恒定律曾開展的實驗：①稱量一定量的金屬錫粉，放在如圖所示裝置的電熱板上（電熱板不與容器內任何物質反應），稱量裝置總質量。②通電使錫粉完全反應，生成白色固體。③打開密封塞聽到了“咝咝的聲響”，這是空氣進入容器所發出的。稱量白色固體比原金屬錫

粉質量增加為Δm1。④把白色固體放回原容器里(容器中空氣組成恢復到初始狀態)，重新稱量裝置的總質量，比反應開始前質量增加為Δm2。⑤分析數據發現Δm1=Δm2。在下列關于實驗的說法中正確的是

。A.金屬錫粉不足量結論仍成立B.用鎂粉代替錫粉結論仍成立

C.實驗過程中沒有密封塞結論仍成立【答案】（1）化合物（2）2Mg+CO22MgO+C（3）A,B,C【解析】（1）氮化鎂由兩種元素組成，屬于化合物；

（2）鎂與二氧化碳在點燃的條件下生成碳單質和氧化鎂，反應方程式為2Mg+CO22MgO+C；

（3）因該實驗是利用錫粉增重質量為反應的錫與氧氣反應時氧氣的質量，所以錫不足量結論仍成立，A正確；鎂也能與空氣中成分發生化學反應，也可測定質量守恒定律，B正確；由該實驗原理與操作分析可知，裝置不用密封，C正確；26.（2017·寧波模擬）“一般不用K、Ca、Na等活潑金屬來置換鹽溶液中的其他金屬元素”，這是教科書上的一句話。小科對此進行了思考，并查閱資料，對金屬鈉和硫酸銅溶液的反應進行探究。【查閱資料】鈉常溫下就能與水發生劇烈反應，反應方程式為:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑。【提出猜想】猜想一:金屬鈉和硫酸銅溶液反應會有銅生成。猜想二:金屬鈉和硫酸銅溶液反應，生成的沉淀只有氫氧化銅。【實驗及現象】切取不同大小的鈉塊分別投入到兩種不同濃度的硫酸銅溶液中，有關產生沉淀的現象如下表所示。實驗編號鈉塊大小硫酸銅溶液實驗中產生沉淀的現象①綠豆大小稀溶液10ml產生藍綠色沉淀②綠豆大小濃溶液10ml產生藍色絮狀沉淀③豌豆大小稀溶液10ml產生藍色絮狀沉淀④豌豆大小濃溶液10ml產生藍色絮狀沉淀，并出現黑色固體小科咨詢老師后得知藍綠色沉淀為堿式銅鹽。（1）【實驗結論】a.上述實驗中均未觀察到________色固體生成，由此判斷猜想一錯誤b.實驗①中觀察到的沉淀是藍綠色的，由此判斷猜想二也錯誤。（2）【實驗反思】a.實驗中生成氫氧化銅沉淀的原理是________。b.由上述實驗過程可知，導致鈉和硫酸銅溶液反應的產物不同的因素有________。c.為了用鈉置換硫酸銅中的銅元素，小科設計了如下實驗方案：方案一:把鈉塊和無水硫酸銅直接混合，在干燥的空氣中加熱。方案二:把鈉塊和無水硫酸銅直接混合，隔絕空氣加熱。請從兩個方案中選出合理的方案，并說明理由：________。【答案】（1）紅（2）鈉和水反應生成氫氧化鈉，生成的氫氧化鈉與硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀；鈉塊的大小；硫酸銅溶液的濃度；方案二；隔絕空氣加熱，能避免鈉在空氣中被氧化【解析】【實驗結論】（1）猜想一猜想有銅生成，銅是紅色金屬，由實驗結論，猜想一錯誤，則上述實驗中均未觀察到紅色固體生成；（2）【實驗反思】（1）由題意，鈉常溫下就能與水發生劇烈反應，生成氫氧化鈉，生成的氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應生成氫氧化銅藍色沉淀和硫酸鈉；（2）由實驗及現象，切取不同大小的鈉塊分別投入到兩種不同濃度的硫酸銅溶液中，有關產生沉淀的現象，則鈉塊大小相同，硫酸銅溶液濃度不同，產生的沉淀不同；鈉塊大小不同，硫酸銅溶液濃度相同，產生的沉淀不同；則導致鈉和硫酸銅溶液反應的產物不同的因素有鈉塊的大小、硫酸銅溶液的濃度；（3）鈉的金屬活動性很強，能與空氣中的氧氣反應，要避免鈉在空氣中被氧化，方案二隔絕空氣加熱，能避免鈉在空氣中被氧化，故方案二是合理的；故答案為：【實驗結論】（1）紅；【實驗反思】（1）鈉和水先反應生成氫氧化鈉，生成的氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應生成氫氧化銅藍色沉淀；（2）鈉塊的大小、硫酸銅溶液的濃度；（3）方案二；隔絕空氣加熱，能避免鈉在空氣中被氧化。27.小明在學習金屬活動性順序后，知道鉀、鈣、鈉金屬活動性特別強，能與水反應生成堿和氫氣，他想鎂緊排在鈉后面，它是否也能與水反應呢？【提出問題】鎂是否能與水反應？【實驗探究】在兩個燒杯中，分別加入等量的冷水和鎂條，用酚酞作指示劑，實驗過程和現象如圖：【反思與總結】（1）小明得出的實驗結論是________

；

（2）小明發現B試管放置在空氣中一會兒，溶液的紅色會褪色，這說明溶液的堿性減弱了，于是他大膽作出了一個猜想并設計了驗證方案：猜想驗證方案可能是氫氧化鎂的溶解度受溫度的影響，溫度降低，溶解度變小，從而導致溶液堿性減弱將褪色后的溶液________，如果溶液變紅，說明小明的猜想正確小明通過實驗證明了自己的猜想是正確的。一段時間后，小明觀察到鎂條在熱水中無現象，但當他想到實驗室制取二氧化碳不能用稀硫酸與大理石反應時，便有了解釋，他的解釋是________

。【答案】（1）鎂不能與冷水反應，能與熱水反應（2）加熱（3）鎂條表面覆蓋了難溶于水的氫氧化鎂導致反應終止【解析】（1）根據A圖可知，鎂條放入冷水中，鎂條表面沒有氣泡產生，且加入酚酞試液也沒有出現紅色；而鎂條加入熱水中，鎂條表面產生氣泡，且加入酚酞試液變成了紅色，由此可知，鎂不能與冷水反應，能與熱水反應；故填：鎂不能與冷水反應，能與熱水反應；

（2）因為猜想中提出了可能是因為溫度降低造成的，所以可以將褪色后的溶液加熱來觀察是否變紅色；故填：加熱；

（3）鎂與水反應生成氫氧化鎂白色沉淀和氫氣，生成的氫氧化鎂會覆蓋在鎂條的表面阻止反應的進一步發生；故填：鎂條表面覆蓋了難溶于水的氫氧化鎂導致反應終止。28.

不銹鋼材料中含有的金屬鉻（Cr）能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性．為了解金屬鉻與常見金屬鋁、銅在金屬活動性順序中的相對位置關系，小娟與小濤進行了如下探究活動．（1）【猜想和假設】根據所學知識，猜想三種金屬在金屬活動順序中的相對位置關系：猜想一：Cr

Al

Cu

猜想二：Al

Cr

Cu

猜想三：________

．（2）【實驗和探究】（1）小娟的實驗：取大小相同的鋁、鉻、銅三種金屬片（用砂紙打磨光亮）實驗步驟實驗現象解釋與結論分別取三支試管，向其中入等質量、等濃度的稀硫酸然后將鋁、鉻、銅三種金屬分別插入三支試管中．鋁片表面產生的氣泡較快；鉻片表面產生氣泡較緩慢，溶液變藍色；銅片無明顯現象．猜想________成立．鉻與稀硫酸反應生成藍色的硫酸亞鉻（CrSO4）溶液，該反應的化學方程式為________

．（2）小濤的實驗：小濤只選用了三種藥品進行實驗，也得出了三種金屬在金屬活動順序中的相對位置關系．則他選用的三種藥品可能是________

．【總結與歸納】由上述實驗得出比較金屬活動性強弱的方法有：①________；②________．【答案】（1）Al、Cu、Cr（2）二；Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑；Al、CrSO4溶液、Cu（其他合理答案也可）；通過金屬與酸反應比較；通過金屬與鹽溶液反應比較（其他合理答案也可）【解析】（1）【猜想和假設】鋁和銅的金屬