初中化學(xué)金屬的利用和保護(hù)科學(xué)探究題專(zhuān)題訓(xùn)練含答案

…………○…………外…………○…………裝…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………初中化學(xué)金屬的利用和保護(hù)科學(xué)探究題專(zhuān)題訓(xùn)練含答案

姓名：__________班級(jí)：__________考號(hào)：__________一、科學(xué)探究題（共12題）1、某同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己眼鏡框中銅制部位表面有綠色的銅銹，他聯(lián)想到探究鐵生銹條件的實(shí)驗(yàn)決定采用控制變量法探究銅生銹的原因，請(qǐng)你一起探究。（提出問(wèn)題）銅生銹的原因是什么？（查閱資料）銅銹的主要成分是Cu2（OH）2CO3，俗稱(chēng)銅綠。（猜想與假設(shè)）根據(jù)查閱的資料猜測(cè)：銅生銹是銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳共同作用的結(jié)果，理由是______。（設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)）他仿照探究鐵生銹條件的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下四個(gè)實(shí)驗(yàn)（說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)中用到的蒸餾水均已煮沸過(guò)且銅片已打磨干凈）。實(shí)驗(yàn)編號(hào)一二三四實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象銅片不生銹銅片不生銹銅片不生銹銅片生銹在上述實(shí)驗(yàn)三中，控制的因素是______，制取氧氣的方法與加熱高錳酸鉀制取氧氣的方法相比具有的優(yōu)點(diǎn)是______（寫(xiě)一條）。銅生成銅綠的化學(xué)方程式為_(kāi)_____。（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）他的猜想正確。（反思與提高）（1）生活中你會(huì)發(fā)現(xiàn)廚房中的鐵鍋與水接觸的部分最容易生銹，切開(kāi)的蘋(píng)果不久后變成咖啡色，好像生了“銹”。這些物質(zhì)“生銹”除了與水有關(guān)外，都與______（填物質(zhì)名稱(chēng)）有關(guān)。（2）請(qǐng)你提出一條延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的建議：______。（3）要除去眼鏡框表面的銅綠，應(yīng)選用的藥品是______（寫(xiě)一種）。2、學(xué)習(xí)興趣小組對(duì)貝殼中碳酸鈣的含量進(jìn)行探究。某學(xué)習(xí)小組對(duì)鐵銹蝕進(jìn)行探究。（提出問(wèn)題）鐵銹蝕與哪些因素有關(guān)？（查閱資料）（1）氯化鈣固體可作干燥劑。（2）一定條件下，碳可加快鐵的銹蝕，但碳本身不參加反應(yīng)。（3）常溫常壓，氫氣密度是dg/mL。（設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)一：定性探究鐵銹蝕的因素取四枚相同的潔凈無(wú)銹鐵釘分別放入試管，進(jìn)行圖1實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象如表。試管一周后現(xiàn)象A鐵釘表面有一層鐵銹B鐵釘表面無(wú)明顯變化C鐵釘表面無(wú)明顯變化D鐵釘表面有較厚鐵銹（1）對(duì)比A、B、C試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說(shuō)明鐵銹蝕主要是與空氣中的______發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。（2）對(duì)比A、D試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說(shuō)明鐵銹蝕還與______有關(guān)。（3）鐵銹蝕后應(yīng)及時(shí)除銹的原因是______，寫(xiě)出除鐵銹的化學(xué)方程式______。實(shí)驗(yàn)二：定量探究鐵銹蝕的因素小組設(shè)計(jì)了如圖裝置，檢查氣密性，將5g鐵粉和2g碳粉加入三頸燒瓶，t1時(shí)刻加入2mL飽和NaCl溶液后，再將一只裝有5mL稀鹽酸的注射器插到燒瓶上，采集數(shù)據(jù)。（4）據(jù)圖，t2時(shí)刻后反應(yīng)并未停止溫度卻開(kāi)始降低，原因是______。（5）據(jù)圖，對(duì)比AB段和BC段說(shuō)明______分析t3時(shí)刻壓強(qiáng)突然變大的原因是______。實(shí)驗(yàn)三：測(cè)定鐵銹含量將實(shí)驗(yàn)二燒瓶中剩余物質(zhì)過(guò)濾、洗滌、干燥，得mg固體，連接如圖裝置，檢查氣密性，加入固體與足量稀鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（6）完全反應(yīng)后，常溫常壓下測(cè)得生成氣體體積為VmL，則該固體中鐵銹質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為_(kāi)_____。（7）該實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得鐵銹質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小的原因是______，解決方法是______。（反思與評(píng)價(jià)）（8）與實(shí)驗(yàn)一對(duì)比，實(shí)驗(yàn)二鐵銹蝕明顯更快的原因是______。3、在實(shí)驗(yàn)探究課上，老師給了同學(xué)們一包紅色粉未，該粉末是銅粉和氧化鐵粉中的一種或兩種。同學(xué)們?yōu)榱舜_定該粉末的成分，進(jìn)行如下探究。請(qǐng)你參與他們的探究并回答問(wèn)題。（查閱資料）銅和氧化鐵是紅色固體，鐵粉是黑色固體。(1)（提出問(wèn)題）假設(shè)1：紅色粉末是銅粉；假設(shè)2：紅色粉末是氧化鐵粉；假設(shè)3：紅色粉末是___。（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案）同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)作了如下設(shè)想和分析：取少量紅色粉末放入硬質(zhì)玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加熱至充分反應(yīng)(實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示)。請(qǐng)你完成下表：實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象結(jié)論A紅色粉末_______，石灰水_____假設(shè)1成立B紅色粉末_________，石灰水變渾濁假設(shè)2成立C紅色粉末部分變黑。石灰水________假設(shè)3成立（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）通過(guò)實(shí)驗(yàn)及分析，確認(rèn)假設(shè)3成立。(2)（反思與評(píng)價(jià)）①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____。②實(shí)驗(yàn)時(shí)通入一氧化碳片刻后再加熱的原因是_____。③從環(huán)保角度看，上面的實(shí)驗(yàn)裝置有不足之處，請(qǐng)你對(duì)該裝置進(jìn)行改進(jìn)，具體措施是___。(3)（拓展）為了把實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的銅粉和鐵粉分離開(kāi)來(lái)，你認(rèn)為可選用____(填序號(hào))A過(guò)濾B用磁鐵吸引C在空氣中灼燒4、無(wú)論在化學(xué)世界里，還是在日常生活中，酸是廣泛存在而又非常重要的物質(zhì)。下面對(duì)常見(jiàn)的酸——硫酸的部分性質(zhì)進(jìn)行探究。(1)濃硫酸的特性①向一個(gè)燒杯中加入一定質(zhì)量的濃硫酸，總質(zhì)量為m1；敞口放置在空氣中一段時(shí)間后，總質(zhì)量為m2，那么，m1_____m2(選填“>、=、<")。②如圖所示，將水滴入裝有濃硫酸的錐形瓶中(錐形瓶和木板用熔化的石蠟粘在一起)，觀察到液滴四濺。據(jù)此分析，下列關(guān)于濃硫酸的敘述正確的是____。A．稀釋濃硫酸時(shí)，一定要將濃硫酸緩慢注入水中B．稀釋濃硫酸時(shí)，一定要將水緩慢注入濃硫酸中C．濃硫酸充分溶于水后，可以將錐形瓶從木板上輕輕提離(2)與金屬反應(yīng)向裝有鎂、鐵、銅的A、B、C三只試管中(如圖)，分別加入等質(zhì)量等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸，不能觀察到明顯現(xiàn)象的是______(填序號(hào))；請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)最劇烈的試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。(3)與非金屬反應(yīng)將冷的濃硫酸加入到裝有碳粉的圓底燒瓶中，無(wú)明顯現(xiàn)象；加熱該混合物，有大量氣泡產(chǎn)生，現(xiàn)對(duì)導(dǎo)出的氣體成分進(jìn)行驗(yàn)證。（查閱資料）①碳與濃硫酸在加熱時(shí)，除了生成水之外，還生成二氧化碳和碳的一種氧化物；②二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁，其中二氧化硫還能使紫紅色的酸性高錳酸鉀溶液褪色。（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）某化學(xué)興趣小組在老師指導(dǎo)下設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行驗(yàn)證。溫馨提示：丁裝置的A、B、C中均裝有紫紅色的酸性高錳酸鉀溶液

①為了完成對(duì)導(dǎo)出氣體的驗(yàn)證，請(qǐng)將上述裝置進(jìn)行正確的連接：甲→______→______丙→_______(填序號(hào))。②請(qǐng)完成下表中的相關(guān)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論乙中觀察到的現(xiàn)象_______證明碳與濃硫酸加熱反應(yīng)生成碳的氧化物是二氧化碳而不是一氧化碳丁裝置A中溶液褪色丁裝置C中溶液不褪色證明氣體中有___________裝置C的作用______________戊中白色固體變藍(lán)證明氣體中有水蒸氣（獲得結(jié)論）碳與濃硫酸加熱反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。（知識(shí)拓展）化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行與反應(yīng)物的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、反應(yīng)條件都有一定關(guān)系。酸不僅僅能與某些金屬反應(yīng)，還能與某些非金屬單質(zhì)在一定條件下反應(yīng)。5、實(shí)驗(yàn)課上，老師給了同學(xué)們一包紅色粉末，該粉末可能是銅粉和氧化鐵(Fe2O3)粉末中的一種或兩種，

為確定該粉末的成分，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究，請(qǐng)你參與其中并回答問(wèn)題?！咎岢霾孪搿考捉M：銅粉；乙組：氧化鐵粉末；丙組：____________________?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】方案1：取少量紅色粉末放入試管中，滴加足量的___________(從下列試劑中選擇：氯化鈉溶液、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液)振蕩，若甲組猜想正確，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_________________。方案2：取8g紅色粉末放入硬質(zhì)玻璃管中，先通入CO，然后用酒精噴燈加熱一段時(shí)間(實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示)，停止加熱并繼續(xù)通入CO至裝置冷卻。若乙組或丙組猜想正確，則硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。實(shí)驗(yàn)時(shí)要先通CO再加熱的目的是______________________?！緮?shù)據(jù)處理】等裝置完全冷卻到室溫，稱(chēng)量硬質(zhì)玻璃管內(nèi)剩余固體質(zhì)量為mg。若乙組猜想正確，則m的取值范圍是________________?！緦?shí)驗(yàn)反思】圖1虛線框內(nèi)的裝置是用于吸收CO2；并收集CO，請(qǐng)從圖2(廣口瓶?jī)?nèi)均為氫氧化鈉溶液)中選擇最合適的裝置______________(填序號(hào))。6、鐵的冶煉與利用是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要課題。Ⅰ．鐵的冶煉，豎爐煉鐵的工藝流程如圖1所示。（1）“燃燒室”中CH4燃燒的作用是__（2）寫(xiě)出“還原反應(yīng)室”中煉鐵的一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式__。（3）CH4與高溫尾氣中的CO2或H2O都能反應(yīng)生成CO和H2，則16gCH4在催化反應(yīng)室中完全反應(yīng)后，理論上得到H2的質(zhì)量（m）范圍是__。Ⅱ．鐵的利用，利用鐵炭混合物（鐵屑和活性炭的混合物）處理含有Cu(NO3)2，Pb(NO3)2和Zn(NO3)2的銅冶煉廢水。在相同條件下，測(cè)量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的鐵炭混合物對(duì)水中重金屬離子的去除率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。（1）鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%時(shí)，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，其原因是__。（2）鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時(shí)，也能除去水中少量的重金屬離子，其原因是__。（3）處理效果最好時(shí)，鐵炭混合物中的鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_。7、菱鐵礦和赤鐵礦一樣，也是工業(yè)上冶煉鐵的一種礦物。某種菱鐵礦中鐵元素的主要存在形式是堿式碳酸亞鐵，為測(cè)定堿式碳酸亞鐵的組成，華雪同在老師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置：（查閱資料）a．堿式碳酸亞鐵受熱會(huì)完全分解生成FeO、CO2以H2O。b．FeO是一種黑色粉末，它不穩(wěn)定，在空氣中加熱，可被氧化成四氧化三鐵。c．堿石灰是NaOH及CaO的混合物，可以吸收CO2和H2O（實(shí)驗(yàn)步驟）（1）檢查裝置的_____后，準(zhǔn)備稱(chēng)取3.40g堿式碳酸亞鐵粉末放在裝置B中，連接儀器。（2）_____，鼓入一段時(shí)間空氣，準(zhǔn)確稱(chēng)量裝置C、D、E的質(zhì)量。（3）關(guān)閉彈簧夾K，加熱裝置B至裝置C中導(dǎo)管末端無(wú)氣泡冒出，再打開(kāi)彈簧夾K，緩緩?fù)諝庖欢螘r(shí)間，這樣操作的目的是_____。（4）再次準(zhǔn)確稱(chēng)量裝置C、D、E的質(zhì)量，所得數(shù)據(jù)如下裝置C/g裝置D/g裝置E/g加熱前200.00180.00180.00加熱后200.36180.88180.00（5）分析圖、表中數(shù)據(jù)可知：3.40g堿式碳酸亞鐵受熱分解過(guò)程中生成H2O的質(zhì)量為_(kāi)____g，CO2的質(zhì)量為_(kāi)____g，裝置E的作用是_____。（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）在xFeCO3?yFe(OH)2?zH2O中，氫原子與氧原子的個(gè)數(shù)之比為_(kāi)____。（實(shí)驗(yàn)反思）（1）裝置A的作用是_____。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，裝置B中的殘留固體可能全部是FeO．也可能全部是Fe3O4．還可能是_____。（3）為了得到裝置B中殘留固體的組成，華雪同學(xué)稱(chēng)得裝置B中殘留固體質(zhì)量為2.24g后，通過(guò)計(jì)算可知：殘留固體的組成及各成分的質(zhì)量為_(kāi)____。8、某未知?dú)怏wX可能含有CO、CH4中的一種或兩種，某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。查閱資料：（?。┘訜釙r(shí)，CH4能與CuO反應(yīng)生成Cu、CO2和H2O；（ⅱ）20℃時(shí)，Ca(OH)2和Ba(OH)2溶解度分別為：0.165g、2.1g。（1）儀器M的名稱(chēng)是_________，CH4與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________。（2）氣體X成分的猜想與探究猜想1：只有CO

猜想2：只有CH4

猜想3：既有CO又有CH4①實(shí)驗(yàn)時(shí)，先往裝置中通一段時(shí)間的N2，再通入氣體X后加熱，實(shí)驗(yàn)中有下列變化：變化1：A中玻璃管內(nèi)黑色粉未逐漸變紅

變化2：B瓶增重

變化3：C中出現(xiàn)渾濁根據(jù)變化______（填“1”“2”或“3”），可知猜想1不成立。②根據(jù)上述變化仍無(wú)法確定氣體X的成分，還需要測(cè)定______（填序號(hào)），并進(jìn)行定量分析才能得出結(jié)論。a．實(shí)驗(yàn)前A中CuO的質(zhì)量

b．B瓶增重的質(zhì)量

c．C瓶增重的質(zhì)量（3）討論和反思①C中用Ba(OH)2溶液而不用Ca(OH)2溶液的原因是______________________________________。②從環(huán)保的角度，該裝置還應(yīng)進(jìn)行的改進(jìn)是_____________________________________________。9、某化學(xué)活動(dòng)興趣小組用如圖裝置進(jìn)行一氧化碳還原氧化銅的探究實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)一段時(shí)間后，玻璃管內(nèi)黑色粉末全部變成紅色，澄清石灰水變渾濁。（1）從安全環(huán)保的角度考慮，上述實(shí)驗(yàn)需要改進(jìn)的是_____。（2）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____。（3）同學(xué)們通過(guò)查閱資料得知：氧化亞銅（Cu2O）和銅均為紅色固體，且Cu2O能和稀硫酸反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O．他們對(duì)反應(yīng)后玻璃管中的紅色固體進(jìn)行如下探究：（提出問(wèn)題）反應(yīng)后生成的紅色固體成分是什么？（作出猜想）猜想一：紅色固體只有Cu猜想二：紅色固體只有Cu2O猜想三：紅色固體可能含有_____。（實(shí)驗(yàn)探究）設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論取少量紅色固體于試管中，加入過(guò)量的稀硫酸。_____紅色固體含有Cu2O（思考與分析）甲同學(xué)認(rèn)為猜想二正確，同學(xué)們分析后認(rèn)為他的結(jié)論不準(zhǔn)確，理由是_____。為此，同學(xué)們補(bǔ)充進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：稱(chēng)取mg紅色固體于試管中，加入過(guò)量的稀硫酸充分反應(yīng)，然后過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量，得到ng固體。當(dāng)n＞_____（含m的代數(shù)式）時(shí)，可以得出猜想三的結(jié)論正確。10、某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時(shí)有較多的氣泡放出。生成的是什么氣體呢？同學(xué)們決定進(jìn)行探究。探究前老師提示，該反應(yīng)生成的氣體只有一種。（提出猜想）放出的氣體可能是SO2、O2、H2，提出猜想的依據(jù)是______。（查閱資料）SO2易溶于水，化學(xué)性質(zhì)與二氧化碳有相似之處，它能使澄清石灰水變渾濁，生成CaSO3。（方案設(shè)計(jì)）依據(jù)上述猜想，實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下方案：（1）甲同學(xué)認(rèn)為是O2，則檢驗(yàn)方法是______。（2）乙同學(xué)認(rèn)為是SO2，則需將放出的氣體通入澄清石灰水中，看澄清石灰水是否變渾濁。寫(xiě)出SO2與Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式______。（3）實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)在老師的指導(dǎo)下合作設(shè)計(jì)了如下組合實(shí)驗(yàn)方案（濃H2SO4用于干燥氣體），排除和驗(yàn)證猜想的氣體。（實(shí)驗(yàn)探究）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先將收集到的氣體從a通入一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃C處酒精燈；這樣操作的目的是______。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)A裝置中溶液不變渾濁，C裝置中表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色；C裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______。結(jié)論：鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是______。（思維拓展）由上述實(shí)驗(yàn)可以推出，硫酸銅溶液中可能含有______。11、某些銅制品在空氣中久置，表面生成綠色的銅銹（又稱(chēng)銅綠）。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究銅銹的組成和銅生銹的條件。Ⅰ.探究銅銹的組成（查閱資料）①銅銹受熱易分解②硫酸銅粉末遇水由白色變?yōu)樗{(lán)色（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）小組同學(xué)從銅器上取下適量的干燥銅銹，按圖所示裝置實(shí)驗(yàn)（部分夾持裝置己略去）。觀察到A中綠色固體變成黑色，B中白色粉末變?yōu)樗{(lán)色，C中澄清石灰水變渾濁。（解釋與結(jié)論）A中變黑是生成了_________（選填Cu或CuO）；C變渾濁的原因____________（用方程式表示）依據(jù)以上現(xiàn)象分析，銅銹中一定含有的元素：Cu和____________。Ⅱ.探究銅生銹的條件（提出猜想）根據(jù)銅銹的組成推測(cè)，銅生銹可能與CO2、H2O和O2有關(guān)。（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)取直徑、長(zhǎng)度均相同的銅絲，并打磨光亮。設(shè)計(jì)了如圖所示的5個(gè)實(shí)驗(yàn)并持續(xù)觀察。編號(hào)①②③④⑤實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象銅絲表面有綠色物質(zhì)無(wú)明顯現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象（解釋與結(jié)論）（1）實(shí)驗(yàn)中使用“經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水”，其目的是_____________。（2）得出“銅生銹一定與CO2有關(guān)”的結(jié)論，依據(jù)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是____________（填編號(hào)）。（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)②和③，得出的結(jié)論是____________。（4）為驗(yàn)證猜想，實(shí)驗(yàn)⑤的集氣瓶中的氣體是____________。（5）由上述實(shí)驗(yàn)可推知，銅生銹的條件是____________。（反思與應(yīng)用）（6）防止金屬銹蝕的方法是____________（寫(xiě)一種）。12、某化學(xué)興趣小組在一個(gè)充滿O2的密閉容器中加入一定量的碳粉，在高溫條件下使其充分反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后，容器中的碳粉已完全消失。該小組成員對(duì)容器中反應(yīng)后的氣體成分進(jìn)行如下探究：（查閱資料）①CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；②濃硫酸能吸收氣體中的水分。（知識(shí)回顧）碳充分燃燒和不充分燃燒的產(chǎn)物是不同的，寫(xiě)出碳不充分燃燒的化學(xué)方程式：_____。（提出猜想）（1）小紅對(duì)容器中氣體的成分提出如下四種猜想，你認(rèn)為猜想不合理的有_____（填字母）。AC和CO

B只有CO

CCO和O2的混合氣體

D只有CO2（2）小明猜想容器中的氣體可能是CO和CO2的混合氣體；小強(qiáng)猜想可能是CO2和O2的混合氣體。小明和小強(qiáng)均開(kāi)展了以下實(shí)驗(yàn)探究來(lái)驗(yàn)證自己的猜想是否正確。（實(shí)驗(yàn)探究1）小明為了驗(yàn)證自己的猜想，按如圖所示裝置進(jìn)行探究。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）裝置B中NaOH溶液的作用是_____。（2）若小明的猜想成立，則裝置A中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____；裝置D玻璃管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。（實(shí)驗(yàn)探究2）小強(qiáng)把小明實(shí)驗(yàn)中的氧化銅換成了銅絲網(wǎng)，并去掉E裝置驗(yàn)證其猜想。若小強(qiáng)的猜想成立，則裝置D中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____。（反思交流）有同學(xué)認(rèn)為，小強(qiáng)應(yīng)先通入容器中氣體一段時(shí)間后方可加熱，你認(rèn)為這樣修改的原因是_____。（拓展延伸）若反應(yīng)前容器中碳粉的質(zhì)量為6g且小明的猜想成立，則容器中氧氣質(zhì)量的取值范圍是_____。============參考答案============一、科學(xué)探究題1、銅銹的主要成分是Cu2（OH）2CO3，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的元素種類(lèi)不變，可以推知銅生銹是銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳共同作用的結(jié)果二氧化碳（或CO2）裝置簡(jiǎn)單（或節(jié)約能源等合理即可）氧氣隔絕氧氣儲(chǔ)存（或其他合理答案也可）稀鹽酸（或稀硫酸合理即可）【詳解】【猜想與假設(shè)】銅銹的主要成分是Cu2（OH）2CO3，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的元素種類(lèi)不變，可以推知銅生銹是銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳共同作用的結(jié)果;【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】在上述實(shí)驗(yàn)三中，銅片只與水、氧氣接觸，故控制的因素是二氧化碳；過(guò)氧化氫制氧氣與加熱高錳酸鉀制取氧氣的方法相比，不需要加熱，故裝置簡(jiǎn)單，節(jié)約能源；銅生銹是銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳共同作用的結(jié)果，故化學(xué)方程式為；【反思與提高】（1）金屬生銹和食物腐敗均是氧化反應(yīng)，有氧氣的參加；（2）食物腐敗是氧化反應(yīng)，有氧氣的參加，故延長(zhǎng)食品保質(zhì)期可以隔絕氧氣儲(chǔ)存（或其他合理答案也可）；（3）銅綠可以和酸反應(yīng)，故要除去眼鏡框表面的銅綠，應(yīng)選用的藥品是稀鹽酸（或稀硫酸合理即可）。2、氧氣和水蒸氣氯化鈉鐵銹疏松多孔，能吸附氧氣和水蒸氣，會(huì)加快鐵的銹蝕Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O鐵生銹放出的熱量小于裝置散失的熱量加氯化鈉溶液前，鐵銹蝕較慢鐵銹蝕消耗氧氣,裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，注射器內(nèi)鹽酸被吸入燒瓶，反應(yīng)產(chǎn)生較多氫氣氫氣未干燥，含有水蒸氣在乙、丙裝置間加一個(gè)干燥裝置使用鐵粉和加入碳粉，加快了鐵銹蝕的速率【詳解】（1）A鐵釘和氧氣、水同時(shí)接觸生銹，B沒(méi)有氧氣不生銹，C沒(méi)有水不生銹，對(duì)比A、B、C試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說(shuō)明鐵銹蝕主要是與空氣中的氧氣和水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故填：氧氣和水蒸氣；（2）A無(wú)氯化鈉生銹速度慢，D有氯化鈉生銹速度快，說(shuō)明說(shuō)明鐵銹蝕還與氯化鈉有關(guān)，故填：氯化鈉；（3）鐵銹蝕后應(yīng)及時(shí)除銹的原因是鐵銹疏松多孔，能吸附氧氣和水蒸氣，會(huì)加快鐵的銹蝕，鹽酸和氧化鐵反應(yīng)生成氯化鐵和水，可用來(lái)除銹，化學(xué)方程式Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，故填：鐵銹疏松多孔，能吸附氧氣和水蒸氣，會(huì)加快鐵的銹蝕；Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；（4）據(jù)圖，t2時(shí)刻后反應(yīng)并未停止溫度卻開(kāi)始降低，原因是鐵生銹放出的熱量小于裝置散失的熱量，故填：鐵生銹放出的熱量小于裝置散失的熱量；（5）對(duì)比AB段和BC段說(shuō)明加氯化鈉溶液前，鐵銹蝕較慢，t3時(shí)刻壓強(qiáng)突然變大的原因是鐵銹蝕消耗氧氣，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，注射器內(nèi)鹽酸被吸入燒瓶，反應(yīng)產(chǎn)生較多氫氣，故填：加氯化鈉溶液前，鐵銹蝕較慢；鐵銹蝕消耗氧氣，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，注射器內(nèi)鹽酸被吸入燒瓶，反應(yīng)產(chǎn)生較多氫氣。（6）解：設(shè)鐵的質(zhì)量為x。x=則該固體中鐵銹質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式，故填：。（7）該實(shí)驗(yàn)氫氣未干燥，含有水蒸氣，故得到氫氣體積偏大，計(jì)算鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大，鐵銹質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，解決方法在乙、丙裝置間加一個(gè)干燥裝置，故填：氫氣未干燥，含有水蒸氣；在乙、丙裝置間加一個(gè)干燥裝置；（8）實(shí)驗(yàn)1是鐵釘，實(shí)驗(yàn)二是鐵粉，實(shí)驗(yàn)二鐵銹蝕明顯更快的原因是使用鐵粉和加入碳粉，加快了鐵銹蝕的速率，故填：使用鐵粉和加入碳粉，加快了鐵銹蝕的速率。3、紅色粉末可能為銅粉和氧化鐵粉的混合物不變色不變渾濁全部變?yōu)楹谏儨啙酕e2O3+3CO2Fe+3CO2防止加熱一氧化碳和空氣混合氣體時(shí)發(fā)生爆炸在b處用酒精燈點(diǎn)燃或用塑料袋(氣球)收集B【解析】氧化鐵在高溫下可與一氧化碳反應(yīng)生成黑色鐵粉和二氧化碳?！驹斀狻?1)該粉末是銅粉和氧化鐵粉中的一種或兩種，因此假設(shè)3為：紅色粉末可能為銅粉和氧化鐵粉的混合物。銅在高溫下不與一氧化碳反應(yīng)，因此當(dāng)粉末不變色，澄清石灰水也不會(huì)出現(xiàn)渾濁，則粉末為銅粉，假設(shè)成立。氧化鐵在高溫下可與一氧化碳反應(yīng)生成黑色鐵粉和二氧化碳，因此當(dāng)粉末變黑色，澄清石灰水渾濁，則粉末為氧化鐵粉，假設(shè)成立。當(dāng)粉末部分變黑色，澄清石灰水渾濁，則粉末為銅粉和氧化鐵粉的混合物，假設(shè)3成立。(2)①發(fā)生的反應(yīng)為一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。②一氧化碳具有可燃性，與空氣混合點(diǎn)燃可能發(fā)生爆炸，因此應(yīng)先通一氧化碳，待玻璃管內(nèi)氣體為純凈的一氧化碳時(shí)再進(jìn)行加熱，防止形成混合氣體而引起爆炸。③一氧化碳?xì)怏w有毒，直接排放到空氣中會(huì)造成空氣污染，可把尾氣進(jìn)行燃燒或收集，具體措施為：在b處用酒精燈點(diǎn)燃，或用塑料袋(氣球)收集。A、鐵粉和銅粉均不溶于水，不能通過(guò)過(guò)濾分離。故A不正確；B、鐵受磁鐵吸引，銅不受磁鐵吸引，可用磁鐵分離。故B正確；C、鐵和銅在空氣中灼燒后，均生成固體氧化物，不能通過(guò)灼燒分離。故C不正確。故選B4、

<

AC

C

Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑

戊

丁

乙

乙中紅色粉末不變色，澄清石灰水變渾濁

二氧化硫或SO2

證明SO2被除凈

C+2H2SO4△CO2↑+2SO2↑+2H2O

【解析】（1）①濃硫酸具有吸水性，故將濃硫酸置于空氣中質(zhì)量增加，m12；②稀釋濃硫酸時(shí)，要將濃硫酸慢慢的注入水中，故A正確，B錯(cuò)誤，濃硫酸溶于水是強(qiáng)放熱過(guò)程，故錐形瓶底部的石蠟融化，故C正確。故選AC；（2）在金屬活動(dòng)性順序表中，銅在氫的后面，故C試管中無(wú)明顯現(xiàn)象；鎂比鐵活潑，故裝有鎂的試管反應(yīng)最劇烈，反應(yīng)方程式為Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；（3）①為了驗(yàn)證反應(yīng)中有水生成，后面的裝置中都有水帶出，故要先檢驗(yàn)水的生成，需要先經(jīng)過(guò)戊裝置，檢驗(yàn)有水生成，然后經(jīng)過(guò)丁裝置檢驗(yàn)并除盡二氧化硫，最后剩余的氣體中可能有一氧化碳和二氧化碳，通入乙裝置；②如不是一氧化碳，則乙中紅色粉末不變色，澄清石灰水變渾濁；丁裝置A中溶液褪色，說(shuō)明溶液中一定有二氧化硫氣體；丁裝置C中溶液不褪色，說(shuō)明二氧化硫被完全吸收；碳與濃硫酸在加熱的條件下反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫和水，反應(yīng)方程式為C+2H2SO4△CO2↑+2SO2↑+2H2O。5、銅粉和氧化鐵粉末

稀鹽酸

無(wú)明顯現(xiàn)象

3CO+Fe2O32Fe+3CO2

排盡硬質(zhì)玻璃內(nèi)空氣，防止爆炸

5.6≤m

<8

③

【解析】（1）丙的猜想可能是氧化鐵和銅粉；（2）銅不與酸反應(yīng)，故可加入稀鹽酸，如固體不溶解，則說(shuō)明只有銅，猜想甲正確；（3）硬質(zhì)玻璃管內(nèi)是一氧化碳與氧化鐵在高溫的條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)方程式為3CO+Fe2O32Fe+3CO2；實(shí)驗(yàn)時(shí)要先通CO再加熱的目的是排盡硬質(zhì)玻璃內(nèi)空氣，防止爆炸；管中剩余固體可能是單質(zhì)鐵或鐵與氧化鐵的混合物，當(dāng)完全是鐵的時(shí)候，8個(gè)的氧化鐵可以生成鐵的質(zhì)量為5.6個(gè)，當(dāng)完全沒(méi)有反應(yīng)時(shí)，固體的質(zhì)量為8g，故m的范圍為5.6≤m<8

；（4）吸收二氧化碳需要導(dǎo)管通入氫氧化鈉溶液中，收集一氧化碳需要用排水法收集，故導(dǎo)管也要插入集氣瓶底，故選③；6、甲烷燃燒放出大量的熱，提供冶煉鐵需要的高溫條件

3H2+Fe2O32Fe+3H2O或3CO+Fe2O32Fe+3CO2

4g<m<6g

鐵比銅、鉛活潑，但比鋅弱，所以鐵可以除去銅離子、鉛離子，但不能除去鋅離子

碳單質(zhì)也能將某些金屬離子還原

50%

【詳解】I（1）甲烷燃燒放出了大量的熱，能夠給煉鐵提供熱量，同時(shí)生成了二氧化碳和水，提供了生產(chǎn)合成氣的原料，所以“燃燒室”中CH4燃燒的作用是：燃燒產(chǎn)生熱量、做生產(chǎn)合成氣的原料；（2）一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；（3）甲烷和二氧化碳反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為xCH4+CO22CO+2H216

416g

xx=4g甲烷和水反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為yCH4+H2OCO+3H216

616g

yy=6g所以理論上得到H2的質(zhì)量（m）范圍是4g<m<6g；II（1）鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%時(shí)，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，原因是：鐵的金屬活動(dòng)性排在鋅的后面；（2）鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時(shí)，也能除去水中少量的重金屬離子，原因是：碳單質(zhì)也能將某些金屬離子還原；（3）由圖2中的數(shù)據(jù)可知，處理效果最好時(shí)，鐵炭混合物中的鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：50%。7、氣密性

打開(kāi)彈簧夾K

使B中分解生成的二氧化碳和水蒸氣全部被D、C裝置吸收

0.36

0.88

防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳被D裝置吸收

4：9

除去空氣中的水和二氧化碳

FeO、Fe3O4

FeO和Fe3O4質(zhì)量分別為1.08g和1.16g

【詳解】【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）檢查裝置的氣密性后，準(zhǔn)備稱(chēng)取3.40g堿式碳酸亞鐵粉末放在裝置B中，連接儀器。故填：氣密性（2）打開(kāi)彈簧夾K，鼓入一段時(shí)間空氣，準(zhǔn)確稱(chēng)量裝置C、D、E的質(zhì)量。故填：打開(kāi)彈簧夾K（3）關(guān)閉彈簧夾K，加熱裝置B至裝置C中導(dǎo)管末端無(wú)氣泡冒出，再打開(kāi)彈簧夾K，緩緩?fù)諝庖欢螘r(shí)間，這樣操作的目的是使B中分解生成的二氧化碳和水蒸氣全部被D、C裝置吸收；故填：使B中分解生成的二氧化碳和水蒸氣全部被D、C裝置吸收（5）分析表中數(shù)據(jù)可知：3.40g堿式碳酸亞鐵受熱分解過(guò)程中生成H2O的質(zhì)量為：200.36g﹣200.00g＝0.36g，CO2的質(zhì)量為：180.88g﹣180.00g＝0.88g，裝置E的作用是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳被D裝置吸收。故填：0.36；0.88；防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳被D裝置吸收?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】在xFeCO3?yFe(OH)2?zH2O中，氫元素質(zhì)量：，氧元素質(zhì)量：（0.36g﹣0.04g）+0.88g×+（3.40g﹣0.36g﹣0.88g）×＝1.44g，氫原子與氧原子的個(gè)數(shù)之比為：。故填：4：9【實(shí)驗(yàn)反思】（1）裝置A的作用是除去空氣中的水和二氧化碳。故填：除去空氣中的水和二氧化碳（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，裝置B中的殘留固體可能全部是FeO，也可能全部是Fe3O4．還可能是FeO、Fe3O4。故填：FeO、Fe3O4（3）如果殘留固體是氧化亞鐵，則氧化亞鐵質(zhì)量：3.40g﹣0.36g﹣0.88g＝2.16g，如果殘留固體是四氧化三鐵，則四氧化三鐵質(zhì)量：，稱(chēng)得裝置B中殘留固體質(zhì)量為2.24g，大于2.16g，小于2.32g，通過(guò)計(jì)算可知：殘留固體是氧化亞鐵和四氧化三鐵的混合物；假設(shè)全為氧化亞鐵，則質(zhì)量少了2.24g-2.16g=0.08g，根據(jù)氧化鐵和氧化亞鐵的化學(xué)式的差異。可知多出來(lái)的質(zhì)量是一個(gè)氧原子的質(zhì)量，由這個(gè)氧原子的質(zhì)量求出四氧化三鐵的質(zhì)量：，則氧化亞鐵的質(zhì)量：2.24g﹣1.16g＝1.08g，故填：FeO和Fe3O4質(zhì)量分別為1.08g和1.16g【點(diǎn)睛】本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì)，解答時(shí)要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì)，結(jié)合各方面條件進(jìn)行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論。8、酒精燈

CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O

2

bc

20℃時(shí)，Ba(OH)2溶解度比Ca(OH)2溶解度大，能吸收盡CO2

在C裝置右邊導(dǎo)管處增加一個(gè)尾氣處理裝置（合理即可）

【解析】（1）儀器M的名稱(chēng)是酒精燈，CH4與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O；（2）①濃硫酸有吸水性，但是不吸收二氧化碳，B瓶增重，說(shuō)明生成了水，

一氧化碳還原氧化銅不能生成水（生成二氧化碳），根據(jù)變化2，可知猜想1不成立；猜想2或3都會(huì)出現(xiàn)B瓶增重、C中出現(xiàn)渾濁，根據(jù)上述變化仍無(wú)法確定氣體X的成分，但是兩種猜想生成二氧化碳和水的質(zhì)量不同，測(cè)定B瓶增重的質(zhì)量、C瓶增重的質(zhì)量，并進(jìn)行定量分析才能得出結(jié)論；（3）①C中用Ba(OH)2溶液而不用Ca(OH)2溶液的原因是20℃時(shí)，Ba(OH)2溶解度比Ca(OH)2溶解度大，能吸收盡CO2，使測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確

；②從環(huán)保的角度，該裝置還應(yīng)進(jìn)行的改進(jìn)是在C裝置右邊導(dǎo)管處增加一個(gè)尾氣處理裝置，將可能存在的一氧化碳點(diǎn)燃或收集，防止污染空氣。9、將尾氣點(diǎn)燃

CO+CuOCu+CO2

Cu和Cu2O

溶液變藍(lán)色，有紅色固體剩余

氧化銅和氧化亞銅的混合物與硫酸反應(yīng)，溶液變藍(lán)色，有紅色固體剩余

【解析】（1）一氧化碳還原氧化銅的反應(yīng)是一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)物中的一氧化碳有毒，對(duì)環(huán)境有污染，需要進(jìn)行尾氣處理；（2）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO+CuOCu+CO2；（3）氧化亞銅（Cu2O）和銅均為紅色固體，反應(yīng)后生成的紅色固體成分可能是銅、氧化亞銅、銅和氧化亞銅；取少量紅色固體于試管中，加入過(guò)量的稀硫酸，觀察到固體部分溶解，溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色溶液，則證明紅色固體中含有氧化亞銅；但是實(shí)驗(yàn)結(jié)論不合理，原因是氧化銅和氧化亞銅的混合物與硫酸反應(yīng)，溶液變藍(lán)色，有紅色固體剩余；

所以當(dāng)n大于時(shí)，可以得出猜想三的結(jié)論正確?！军c(diǎn)睛】合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)。10、42．11、CuO

C、H、O

除去水中溶解的氧氣且防止氧氣再溶于水

①和③

銅生銹與O2有關(guān)

氧氣和二氧化碳

銅與氧氣、二氧化碳、水同時(shí)接觸；

噴漆、涂油、鍍鉻、保持金屬潔凈和干燥等（其中一