实验活动 4 金属的物理性质和某些化学性质同步练习卷（无答案）
文档属性
| 名称 | 实验活动 4 金属的物理性质和某些化学性质同步练习卷（无答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 638.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-01-10 21:02:30 | ||
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文档简介
2020-2021年人教版初中九年级化学第二学期第八单元《实验活动4
金属的物理性质和某些化学性质》同步练习卷
一．实验探究题（共38小题）
1．钛和钛合金有广泛的用途，例如可做人造卫星和宇宙飞船的天线形状记忆合金材料。工业上以钛铁矿（主要成分为钛酸亚铁，化学式为FeTiO3）为原料生产钛，其工业流程示意图如下：
（1）钛酸亚铁FeTiO3中钛的化合价为
价，亚铁离子的符号为
（2）流程涉及了三种金属和三个化学反应，其中抗腐能力最强的一种金属是
。涉及置换反应的一步流程是
（填流程名称）
（3）在一定条件下，合成塔中CO和H2合成甲醇（CH3OH）的化学方程式为
（4）在氯化中，主要发生的反应为2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2X+6CO，则X的化学式为
。
2．钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，他们具有很多优良性能，如熔点高、密度小、可塑性好等。以钛铁矿（主要成分为FeTiO3，同时含有少量的Fe2O3、FeO
等）
为原料制TiO2，再由TiO2，制金属Ti
的L艺流程如下：
【查阅资料】钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应。
（1）生产生活中，钛和钛合金常见的用途为
（写一种即可）。
（2）操作2
的名称是
。
（3）工艺流程中，水解属于
变化（填“物理变化”或“化学变化”）。
（4）工业上常在高温和氩气氛围中，用金属镁和TiCl4，反应的方法制备Ti，氩气的作用是
。
（5）写出工艺流程中生成硫酸铁的化学方程式
。
3．金属镍可用于制造货币、不锈钢等。粗制氧化镍主要含氧化镍（NiO），以及少量氧化钴（CoO）和氧化铁，以粗制氧化镍为原料制备纯镍的流程如下：
（1）反应①中，反应物X可能是
。
（2）石灰浆是氢氧化钙的悬浊液，试写出反应②中发生的主要反应的化学方程式：
。
（3）操作安全说明中要求反应③开始前“用氮气充分吹扫设备内部”的目的是
。
（4）由下表推知：从Ni（CO）4、Fe（CO）5和Co2（CO）8的混合物中用蒸馏的方法提取Ni（CO）4应选择的温度（T）范围是
。
物质
Ni（CO）4
Fe（CO）5
Co2（CO）8
沸点/℃
43
106
52
（5）在以上生产流程中循环使用CO的目的是
。
4．白钨矿的主要成分是CaWO4，工业生产钨流程如下：
（1）白钨矿反应前需要进行粉碎，其目的是
；
（2）水洗后，进行分离操作a的名称是
，其中玻璃棒作用是
；
（3）写出生成纯钨的化学方程式是
；实验室用CO还原WO3制取钨，反应结束未冷却和就停止通CO，撤去装置的后果
。
（4）金属钨的用途（写一点）
。
5．钛和钛合金被认为是
21
世纪重要的金属材料，钛常温下不与稀盐酸反应，钛合金与人体具有很好的“相容性”。工业上以钛铁矿（主要成分为钛酸亚铁，化学式为
FeTiO3）为原料生产钛，以氩气作保护气，其工业流程示意图如下：
（1）一定条件下，在②合成塔中用
CO
和
H2
生产甲醇属于化合反应，为使原料全部转体为甲醇，理论上
CO和
H2的投料质量比为
；
（2）写出③过程涉及的化学方程式：
；
（3）③生产过程得到的金属钛中混有少量金属镁杂质，可加入
除去，过程中发生反应的化学方程
式为
。
6．根据信息，完成下列填空：
（1）高纯金属铊（Tl）及其合金可做半导体材料，价格与黄金相当。下列是从硫酸亚铊（Tl2SO4）制备金属铊的三步生产流程：Tl2SO4（溶液）TlOH（溶液）Tl2OTl
试写出第一步的化学反应方程式
。
（2）用氯酸钾和红磷混合制成运动会用的发令子弹，一经撞击发出响声，并产生白烟。根据这两种物质的性质，写出相应的化学方程式
。
（3）石英砂（SiO2）在高温下容易转化成难溶、稳定的硅酸盐，因此在许多工业生产中，由于加入了石英砂而使反应成本大大降低。今将萤石（CaF2）、纯碱和石英砂均匀混合，在800℃～900℃下煅烧，然后用水浸取，经过结晶、干燥即可制得氟化钠，该反应的化学方程式是
。
（4）常温下，金属钛（Ti）不与非金属、强酸反应；红热时，却可与许多常见非金属单质反应。因为其具有许多神奇的性能而被誉为“未来金属”，是航空、宇航、军工、电力等方面的必需原料。目前大规模生产钛的方法是：
①将金红石（TiO2）、炭粉混合在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体。该步发生的反应的化学方程式是
。
②在氩气气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。该步发生的反应的化学方程式是
。
③如何从上述②步所得产物中获得纯净金属钛？简述主要实验步骤
。
7．2014年3月8日凌晨，马来西亚航空公司一架载有239人（其中154名中国人）的客机在飞往北京的途中突然失踪，引起全世界的关注，多个国家参与搜索，其中飞机“黑匣子”（名为航空飞行记录器）是搜寻的重点之一．制取“黑匣子”的材料之一是金属钛，钛具有硬度大、密度小、熔点高、抗腐蚀性远优于不锈钢等优良性能，地球表面富含钛铁矿石，钛铁矿石的主要成分是FeTiO3．请回答：
（1）已知FeTiO3中，钛的化合价为+4价，则铁的化合价为
价．
（2）冶炼金属钛时可分为两步：
①将钛铁矿石转化为TiCl4，②将TiCl4再与Na在“一定条件”下反应生成Ti和NaCl．请写出②中反应的化学方程式：
．
（3）如图是实验室模拟工业炼铁的装置图，该装置中共发生了
个化学反应，请你写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式
．
8．钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。以钛铁矿（主要成分为FeTiO3，含有少量的Fe2O3、FeO等）为原料制TiO2，再由TiO2制金属Ti的工艺流程如图：
【查阅资料】钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应。
（1）硫酸氧钛（TiOSO4）中Ti元素的化合价为
。
（2）写出工艺流程中生成硫酸铁的化学方程式：
。
（3）操作2的名称是
。
（4）工业上常在高温和氩气氛围中，用金属镁和TiCl4反应的方法制备Ti，氩气的作用是
。
（5）TiO2可与焦炭、氯气在高温下反应，该反应中氯气和碳的质量按71：12的比例参加反应，反应的化学方程式为
。
9．金属钛（Ti）因为常温下不与酸、碱反应等优良性能，被誉为“未来金属”。金属钛是航空、宇航、军工、电力等方面的必需原料。由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如图，请根据图示回答下列问题：
（1）钒钛磁铁矿的主要成分是FeTiO3（钛酸亚铁），其中钛的化合价为
价。
（2）TiO2、炭粉混合在高温条件下通入氯气得TiCl4和一种可燃性气体，该步骤发生反应的化学方程式为：
。
（3）在氩气的气氛下，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
①此反应的化学方程式为：
；
②此过程中，氩气的作用是
；
③该步骤所得金属钛中通常混有少量的杂质是
，提纯金属钛的主要实验步骤是：先向产物中加入足量的
充分反应后，再进行
（填操作名称）、洗涤、干燥得金属钛。有关反应的化学方程式为
。
10．金属（W）可做白炽灯泡的灯丝，用黑钨矿[主要含有钨酸亚铁（FeWO4）]制得金属钨（W）的工艺流程如图所示。（资料：WO3是难溶于水的固体）
（1）生产开始先将黑钨矿石粉粹，其目的是
。
（2）金属钨可用作灯丝，是因为钨的
高；FeWO4中钨的化合价为
。
（3）反应②的化学方程式为Na2WO4+2HCl（热浓）＝H2WO4+2X，X的化学式为
。
（4）写出反应③的化学方程式
。
（5）反应④的化学方程式为3H2+WO3W+3H2O，该反应中氢气表现
性。
11．物质的性质决定着物质在生产和生活中的用途。木炭和一氧化碳都具有还原性，可用于冶炼金属。请根据下图回答：
（1）请写出下列反应的化学方程式：①木炭还原氧化铜：
。②二氧化碳与澄清石灰水的反应：
。
（2）A装置中网罩的作用是
；B装置最右端酒精灯的作用是
。
（3）A、B装置中均能观察到的现象是①
；②
。
（4）A装置试管口略向下倾斜，其目的是
；实验结束后，应先将导管撤去，后熄灭酒精灯，其目的是
；一氧化碳有可燃性，点燃前要
。因此，在实验开始时，要先通
，目的是
。
12．用以下装置进行H2、C、CO还原CuO的实验并检验产物．
①装置甲进行实验，导气管伸入试管底部的原因是
．
②装置乙中C和CuO反应的化学方程式为
．
③装置丙中的实验不能在装置甲中进行的原因是
、
．
④分析上述三个实验，下列说法错误的是
．
Ⅰ．甲乙丙三个实验都能观察到黑色粉末变红色
Ⅱ．甲丙实验结束时都要先熄灭酒精灯继续通气体一段时间，防止热的铜被氧化
Ⅲ．甲乙丙三个实验的加热仪器作用相同
Ⅳ．甲乙丙三个实验能说明H2、C、CO都具有还原性．
13．用以下装置进行H2、C、CO还原CuO的实验并检验产物（已知白色粉末无水硫酸铜遇水变蓝色）。
（1）装置甲进行实验，从安全的角度导气管伸入试管底部的原因是
。
（2）装置乙中C和CuO反应的化学方程式为
。
（3）分析上述三个实验，下列说法错误的是
。
Ⅰ．甲乙丙三个实验都能观察到黑色粉末变红色的现象，并能成功检验产物
Ⅱ．甲乙丙三个反应中，反应前后Cu元素和O元素的化合价都发生了变化
Ⅲ．甲乙丙三个实验能说明H2、C、CO都具有还原性
14．实验室用一氧化碳还原氧化铜的装置如图所示，试回答下列问题：
（1）在加热氧化铜前需先通一会儿一氧化碳，这是为了
（2）在A处观察到的现象是
，反应的化学方程式是
；在B处观察到的现象是
，说明A处有
生成。
（3）在C处观察的现象是
，点燃尾气的目的是
，反应的化学方程式是
。
（4）实验结束时先撤去酒精灯a，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却，其目的是
。
15．下面是一氧化碳和碳粉分别还原氧化铜的实验装置，请根据要求回答问题。
（1）实验一
①金属网罩的作用是
；
②写出碳与足量氧化铜反应的化学方程式
。
（2）实验二的装置有一定缺陷，你的改进措施是
。
（3）两个实验中
①相同的实验现象有
；
②碳和一氧化碳都表现出
性（选填“氧化”或“还原”）。
16．图甲是氢气和氧化铜反应的实验装置，图乙是木炭和氧化铜反应的实验装置．
（1）在上述两个实验中，氢气和木炭表现出相同的化学性质，该化学性质是
．
（2）实验操作的准确是实验成功的关键，甲实验中，反应前必须先通氢气后点燃酒精灯，否则易发生
；乙实验中，若要观察到理想的现象，需要做的装置改进是
．
（3）按图乙中原装置做完实验后，观察到小试管中澄清石灰水变浑浊，大试管中粉末全部变为红色；老师却指出，此时产生的红色固体成分还需要进一步研究：
【提出问题】木炭与氧化铜反应生成的红色固体中可能含有什么物质？
【查阅资料】木炭与氧化铜反应也可能生成氧化亚铜（Cu2O）；氧化亚铜是红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4＝Cu+CuSO4+H2O．
【进行猜想】木炭与氧化铜反应生成的红色固体成分：
①
；②全部是氧化亚铜；③是两者的混合物．
【实验探究】
步骤
现象
结论
①取1.8g红色固体于试管中，滴加足量
，充分反应
猜想①错误
②过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量
所得固体质量范围为
猜想③正确
17．如图是初中化学中两个重要实验，请根据所学知识作答。
（1）图1、2实验过程中，观察到相同的实验现象是
，A、C中氧化铜发生反应的化学方程分别是
，
，图1、2实验体现了一氧化碳和碳具有相同的化学性质是
。
（2）如图1实验，加热前进行的是操作是
，目的是
。
（3）对图1、2实验的分析正确的是
（填编号）。
a．图2C中的试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流
b．图1、2实验结束时，为防止液体倒流，都要先将导管移出石灰水，再熄灭酒精灯或喷灯
c．图1、2实验分别生成1mol二氧化碳，实验需要的碳和一氧化碳的物质量也分别是lmol。
（4）某兴趣小组在做完图2实验后，进行了如图3的改进，也得出了碳和氧化铜能反应的结论，有一个同学认为这个实验不够严密，理由是
。
18．如图甲为氢气和氧化铜反应的实验，图乙是木炭和氧化铁反应的实验．
（1）在上述两实验中，氢气和木炭表现出相同的化学性质是
性．
（2）某同学按照要求规范的进行实验，在实验后发现甲所得的固体中除有一种红色光亮物质外，还有一种砖红色物质．后在查阅有关资料时，找到这样的叙述，氢气还原氧化铜的反应分两步进行：（氧化亚铜为砖红色）
第一步：氢气+氧化铜氧化亚铜+水
第二步：氢气+氧化亚铜
铜+水
根据这个知识，请分析该学生在这次实验中所得该砖红色物质的原因可能是
（填序号）．
①部分氧化铜没有被还原
②反应中加热时间不够
③停止加热后，铜又被氧化为氧化亚铜
（3）某同学正确操作完乙实验后，发现澄清石灰水变浑浊，试管中粉末全部变为黑色，取少量黑色粉末，加入足量稀硫酸充分振荡，但她惊讶发现黑色粉末没有溶解，试管中也未产生预期的气泡，这说明反应并没有生成
．该同学查阅资料，得到铁的氧化物信息如下：
铁的氧化物化学式
Fe2O3
Fe3O4
FeO
颜色
红
黑
黑
化学性质
可溶于酸
常温下不溶于稀酸
可溶于酸
根据以上信息，试写出乙实验试管中反应的化学方程式
，
经分析后，该同学试着提高反应温度后，实验出现了预期的现象．
19．如图是一氧化碳和炭粉分别还原氧化铜的实验
实验一：
（1）实验开始时，先点燃酒精灯是
；实验结束时，先熄灭酒精灯是
（填A或B）。
（2）能证明CO具有还原性的实验现象是
。
（3）某同学认为实验一设计的装置有待优化，如尾气可先储存在瓶内，然后再处理。图甲是他设计的储气罐，尾气应该从
（填a、b）口通入。
（4）若氧化铜反应完全，实验数据记录如下：
反应前
反应后
硬质玻璃管+固体的质量
142g
“实验一”中生成二氧化碳4.4g，则反应后硬质玻璃管+固体的质量为
g，固体氧化铜的质量是
g。
（5）澄清石灰水足量，实验结束后反应产生的二氧化碳会被b装置充分吸收；总结一下CO在这个实验中的一些作用：
①作为反应物；
②实验开始时，先排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；
③停止加热后，继续通入气体，防止A中生成的铜又被氧化；
④
。
（6）请问用实验一顺序装置
来检验含混合气体是否含有CO、CO2（填“可以”“不可以”）。
（7）如果要计算a装置中最终生成的铜的质量，请问是a装置减少的质量来计算铜的质量，还是按b装置中增加的质量来计算铜的质量更加精确（假设澄清石灰水充分吸收了二氧化碳）？为什么
？
实验二：
（1）A中反应的化学方程式
。
（2）若炭过多，则除了生成铜和二氧化碳外还会生成
（填化学式）。
20．木炭作为还原剂用于金属冶炼已有几千年历史。化学兴趣小组按照课本实验方法（如图甲），做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，他们决定对这个实验进行探究和改进。
【实验研究】
（1）木炭与氧化铜反应的化学方程式是
。澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式是
。
（2）小波建议用超细炭粉与氧化铜粉末混合进行实验，你认为这样建议的原理是
。
（3）小周建议用图乙装置替代甲装置，与甲相比较，乙装置中将试管直立放置。酒精灯火焰处加有铁丝网罩，其作用是
。调节酒精灯高度，你认为该用酒精灯火焰的
（部位）加热。
（4）检查乙装置气密性后，往试管中加入已干燥的药品并加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，
（填“可以“或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。
（5）待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却若不关闭止水夹，可能出现的问题是
。
【拓展延伸】分别称取2g木炭与CuO的混合物，按每种比例重复实验3次。实验记录如表：总质量相同（2g）但木炭与CuO比例不同的实验对比表：
比例
1：6
1：7
1：8
1：9
1：10﹣1：11
1：12
1：13
加热时间
1′51″
1′43″
1′57″
1′51″
1′51″
1′53″
4′
实验现象
红热，产生大量气泡，石灰水变浑浊
偶尔红热，气泡较少
实验结果
表层铜较大：出现未完全反应的黑色木炭粉末，且木炭含量越高黑色粉末越多
反应较完全，生成亮红色网状铜块
部分生成Cu2O
主要产物是Cu2O
你由实验数据分析，影响实验的另一因素是反应物的比例；产物分析，该反应混合物的是
。
21．如图是利用H2还原CuO并测定水中氢氧元素质量比的实验装置。请回答下列问题：
（1）写出标号仪器的名称：a
b
；
（2）B中发生反应的化学方程式为：
，其中
被氧化；
（3）主要操作（已省去部分操作步骤）有：
①通入氢气
②给试管加热
③撤去酒精灯，停止加热
④分别称量反应前盛有药品的玻璃管和U型管的质量
⑤继续通入氢气，直至玻璃管和U型管冷却
⑥分别称量反应后盛有药品的玻璃管和U型管的质量。
请写出正确的操作顺序：
；
（4）上述实验操作结束后，若发现CuO
未能全部还原，则测得的水中氢氧元素的质量比
（选填“偏高”、“偏低”、“不受影响”。下同）；若在玻璃管右端有少量水蒸气冷凝，则测得的水中氢氧元素的质量比
；若没有D装置，则测得的水中氢氧元素的质量比
；
（5）在消除上述影响后，实验实测数据见下表，
实验前
实验后
CuO+玻璃管
65.60g
59.20g
CaCl2+U型管
100.80g
108.08g
据此计算水中氢元素和氧元素的质量比为：
；这一结果与理论值存在较大偏差，造成此偏差的可能原因是：
；改进方法是
。
22．甲图和乙图是两套还原氧化铜的实验装置：
请通过观察比较，回答下列问题：
（1）两个实验的反应原理和条件相似，均需在
条件下进行；实验现象有共同之处，即
；反应化学方程式分别为
，
。
（2）从装置上看，甲、乙均需将导管尾部插入澄清石灰水中，目的是证明有无
生成。为了防止一氧化碳污染环境，在装置甲中a处应连接
装置。
（3）实验结束后，甲装置中的红色物质又变成黑色，原因是
，发生反应的化学方程式是
。
（4）甲、乙两个实验说明CO和C都具有
性，可用于
工业。
23．实验室现有稀硫酸、浓硫酸、锌粒、硫酸铜溶液、氧化铜、水等药品。某同学选用这些药品设计如图装置制备单质铜。
（1）写出装置A中发生反应的化学方程式
。
（2）装置B中的试剂是
，其作用是
。
（3）在点燃装置C中酒精灯之前的操作是
。
（4）该同学用32.5g锌充分反应，能否制得32g铜？
（填“能”或“否”）。
24．金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。
【认识铁的腐蚀】
（1）下列环境中的铁制品最容易生锈的是
（填字母序号）。
A．未擦干的铁锅
B．涂油漆的栏杆
C．盛水的不锈钢水杯
（2）铁锈的主要成分是Fe2O3?xH2O，其中铁元素的化合价是
。
【探究铁的腐蚀】
（3）该小组用如图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约
（填“40”或“10”）mL刻度处，原因是
。
【拓展探究】
（4）小强同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
铁钉质量增加/g
0.02
0.04
0.08
0.16
0.18
0.18
0.18
小强同学的实验是探究
因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是
。
注意：若答对第（5）小题奖励3分，化学试卷总分不超过40分。
（5）有同学认为小强的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因：
；改进实验方案证明你的分析：
。
25．铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。
Ⅰ探究不同条件下铁钉的锈蚀
取四枚铁钉，按第图1所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。
试管
a
b
c
d
实验现象
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀
食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀
（1）由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是
。
（2）由试管c、d中的现象可以得出的结论是
。
（3）切过咸菜的菜刀不及时处理，易生锈。防止切过咸菜的菜刀生锈，处理的方法是
。
Ⅱ探究盐酸除锈时的反应
步骤1
将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。
步骤2
将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。
【提出问题】①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？
②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？
【查阅资料】①铁锈中主要含有Fe2O3；
②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色；
③K3[Fe（CN）6]溶液为黄色，FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀。
【实验分析】铁锈消失是因为Fe2O3与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为
。
【提出猜想】对于问题②，实验小组提出如下两个猜想：
猜想1：溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致；
猜想2：溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
【实验验证1】对“猜想1”进行验证的实验过程用如图2所示装置进行实验，……。
（1）仪器X的名称为
。
（2）实验是验证
（填气体的化学式）与溶液中的FeCl3是否发生反应。
【实验验证2】请设计实验对“猜想2”进行验证，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论）：
。（实验中必须用到K3[Fe（CN）6]溶液、FeCl3溶液和铁钉）
26．掌握科学的研究方法，探索化学世界的奥秘。
（1）实验是学习化学的重要途径，对比法是一种常用的实验方法。请完成下列实验中的问题：
实验一：探究燃烧的条件
如图所示，为证明燃烧需要可燃物，可用玻璃棒分别蘸取蒸馏水和
，置于酒精灯火焰上，观察现象。
实验二：探究铁锈蚀的条件
①试管
（填字母）中的铁钉生锈。
②通过对比试管B、C中的现象，可以得出铁生锈需要与
接触。
（2）在“宏观一微观一符号”之间建立联系，是学习化学特有的思维方式。一氧化碳燃烧的微观模拟示意图如图所示：
依据图中所给信息，回答下列问题：
①写出该反应的化学方程式：
，其基本反应类型是
。
②从微观角度分析
a．CO和CO2的组成元素相同，但化学性质不同，其原因是
。
b．化学反应前后
不变（写一点）。
（3）比较与归纳是学习化学的重要方法。由碳、氢元素组成的物质种类繁多，烷烃就是其中一类重要的物质，下表列出了烷烃的一些信息。
名称
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
己烷
……
化学式
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
C6H14
……
碳元素的质量分数
75.0%
80.0%
81.8%
82.8%
83.3%
83.7%
……
1g物质完全燃烧消耗氧气的质量/g
4.00
3.73
3.64
3.59
3.56
3.53
……
分析表中数据，我们可以总结出一些与烷烃相关的变化规律，写出其中的两条：
①随着烷烃分子中碳原子数的增加，碳元素的质量分数逐渐
（填“增大”或“减小”）。
②
。
27．一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究。
【实验一】取5枚去油去锈的洁净铁钉，分别装入下列的试管中进行实验。
实验图示
生锈时间
8min
较长时间不生锈
5min
3min
1min
通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越
（填“慢”或“快”）；在
（填“酸性”、“碱性”或“中性”）环境中铁钉生锈速率较快。
【实验二】为探究铁锈的成分，用如图所示装置（夹持仪器已省略）进行实验（每步反应和吸收均完全）。
【查阅资料】无水硫酸铜能吸收水而变蓝，碱石灰既能吸收水也能吸收CO2。
（1）请指出如图所示实验装置的一个明显缺陷：
。
（2）加热前，先通入CO一段时间，目的是
。
（3）将铁锈样品加热，样品逐渐变黑，无水硫酸铜逐渐变蓝，由此推知铁锈中除了铁元素外还一定含有
元素，从而推断出空气中的
参加了铁生锈反应。
【实验记录】
铁锈样品的质量/g
装置B的质量/g
装置C的质量/g
反应前
23.2
232.4
198.2
反应后
/
239.6
211.4
根据上表数据推算，可确定铁锈的成分，用FexOy?nH2O表示，则n＝
；若缺少D装置，x：y的值
（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
【拓展活动】铁锈的主要成分是Fe2O3?nH2O，请写出铁在潮湿空气中生锈的化学方程式
。
28．某校化学兴趣小组的同学发现长期露置在空气中的金属M表面会被锈蚀，于是他们一起探究金属M锈蚀的原因。经检测，锈蚀物中除含有M元素外，还含有C、H、O三种元素。
（1）甲同学依据锈蚀物中的组成元素，推测空气中
肯定参加了反应，但不能确定空气中的氧气是否参与反应。为了确认空气中的氧气是否参加反应，设计如图系列实验，你认为其中必须要做的对照实验是
（填字号）。
若观察到
（填现象），证明氧气参加了反应。
（2）若金属M是铜，铜器具长期露置在空气中会生成绿色铜锈，它的主要成分是碱式碳酸铜（Cu2（OH）2CO3）。小组同学欲探究Cu2（OH）2CO3的性质。
查阅资料：①Cu2（OH）2CO3的化学性质与Cu（OH）2和CuCO3混合物的性质相同
②Cu（OH）2受热分解生成CuO和H2O，CuCO3的化学性质和CaCO3相似
③白色CuSO4粉末遇水变蓝色
结合以上信息分析Cu2（OH）2CO3加热分解产物为
。
【实验探究】
为进一步验证Cu2（OH）2CO3受热分解产物，从如图中选择部分装置进行实验。装置的连接顺序为
；实验中可观察到的现象是
。
【实验结论】碱式碳酸铜受热易分解。
29．小林学习金属的相关知识后，关注到生活中有以下现象：
Ⅰ．海边的铁制品，锈蚀程度比其他地方更严重。
Ⅱ．切过咸菜的菜刀，不及时清洗，很容易就锈蚀了。
针对Ⅰ和Ⅱ的现象，小林结合学习内容查阅了相关资料并进行实验探究。
【资料卡片】
探究铁生锈的条件
编号
①
②
③
实验
现象
7天后，铁钉表面没有变化
2天后，铁钉表面出现红色
1天后，铁钉表面出现红色
【家庭小实验】
为了探究食盐水对铁钉锈蚀速率的影响，小林设计并完成了如图的家庭小实验，很快看到实验现象。
（1）该实验中红墨水液面可能出现的现象是
（填序号）；
A．两端仍持平
B．左高右低
C．左低右高
你选择的理由是
。
（2）小红认为小林的实验不足以说明食盐水能加速铁钉的锈蚀，请在小林实验的基础上完善此实验方案
；
（3）结合资料及实验结果，解释现象Ⅰ和Ⅱ
。
30．同学们在实验操作金属的性质练习时，发现回收铁钉和铜片烧杯中的铁钉和铜片都生锈了。同学们对铁生锈的条件和铜锈成分产生兴趣。
Ⅰ．对铁生锈条件的探究：
步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管（装置气密性良好、药品如图所示）；待U形管内充满O2后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器收集20mL
O2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。
步骤2：一段时间后，观察U形管内的铁丝其现象如表所示。
观察对象
现象
①干燥的普通铁丝
没有明显变化
②潮湿的普通铁丝
较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝
没有明显变化
（1）步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是
。
（2）铁制品锈蚀的条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是
。
（3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是
。
Ⅱ．资料：铜片与空气中的成分反应生成的铜锈，其主要成分是碱式碳酸铜（化学式为Cu2（OH）2CO3）。它受热后会分解生成某些物质。为了检验加热后的产物，在老师的指导下按如图进行了如下实验：
实验现象：绿色固体逐渐变成黑色，管壁上有水珠出现。
【提出问题】黑色固体物质是什么？
【作出猜想】小芳认为是氧化铜；小明认为是碳粉；你的猜想是
。
【设计并进行实验】
，小芳的猜想正确。
该过程中涉及到的化学方程式为
。
该实验中有二氧化碳生成的现象是
。
【交流反思】为了保护金属资源不被腐蚀，在保护金属资源时，尽量不要让金属与
同时接触。
31．在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整。
【实验目的】铁生锈条件的探究。
【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象。
【实验现象】实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的
（填名称）发生反应的结果。
【实验思考】
（1）当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的
。
（2）该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和
两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
（3）用完的菜刀要擦干存放，理由是
。
（4）铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是
。
（5）化学兴趣小组在实验室中用图所示装置模拟炼铁。回答下列问题
①实验过程中，在盛有Fe2O3的硬质玻璃管中能观察到的现象是：
。涉及的原理用化学方程式表示为
。装置中澄清石灰水的作用是
；写出该反应化学方程式
。
③实验尾气可采用
的方式处理。
32．世界上每年因锈蚀而损失大量铁制品。某化学小组设计如下实验，探究铁生锈的条件及影响生锈速率的因素。
【进行实验】
实验1：分别取铁钉按如图装置所示，放置一周，结果如下：
序号
1﹣1
1﹣2
1﹣3
实验
现象
无明显现象
无明显现象
铁钉表面有红色固体
实验2：分别取铁钉浸于等体积的不同试剂中，放置一周，结果如下：
序号
2﹣1
2﹣2
2﹣3
试剂种类
蒸馏水
3%的NaCl溶液
3%的稀盐酸
U形管左侧液面
上升1.2cm
上升3.7cm
上升5.3cm
【解释与结论】
（1）铁生锈属于
（填“物理”或“化学”）变化。
（2）铁锈中含有Fe、O、H元素，从元素守恒角度说明理由：
。
（3）实验1中，证明铁生锈需要与水接触的现象是
。
（4）实验2﹣1中，U形管左侧液面上升的原因是
。
（5）实验2的目的是
。
【反思与评价】
（6）结合本实验，对于铁制品的保存，你的建议是
。
33．学习完金属的化学性质，同学们来到实验室进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动。实验桌上老师提供的药品有：锌片、铜片、银片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液和稀硫酸。
【制定计划】在老师的指导下，经过讨论，同学们设计出了以下几种实验方案：
方案一：铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液；
方案二：锌片、银片、硫酸铜溶液；
方案三：锌片、铜片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液；
你的设计方案是
。
【进行实验】小华同学选用方案三进行如下探究，请你帮他完成表格中的空白（注：表格中实验操作一栏用文字描述或图示表示均可）：
实验操作
实验现象
分析与结论
。
金属活动性：Cu
Ag（填“＞”或“＜”）。
。
锌片表面附着一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色。
金属活动性：Zn
Cu（填“＞”或“＜”），反应的化学方程式为
。
【解释与结论】根据上述实验，小华得出三种金属活动性由强到弱的顺序是
。
【反思与评价】探究活动结束后，同学们分享自己的收获与不足，并进行反思：
1．有同学提出，小华的实验中不用硫酸铜溶液也能得到相同的实验结论。简要说明其验证方法：
。
2．经过讨论，大家一致认为以上实验方案中，方案
较好。
3．小华提出，试管中的金属可以回收再利用，这样做的意义是
。
【拓展与延伸】好奇地小华在老师的指导下，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色。此时，滤渣中一定含有
，溶液中离子数目增加的是
。
34．为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，某化学兴趣小组的同学进行了如下探究活动。
【提出猜想】他们考虑到铁的活动性比铜强，对三种金属的活动性顺序作出如下猜想：
猜想一：Fe＞Cu＞R；猜想二：Fe＞R＞Cu；猜想三：R＞Fe＞Cu。
【实验探究】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。
主要操作
主要现象
主要结论
甲
将打磨好的粗细相同的R丝、铁丝分别放在酒精灯火焰上灼烧
R丝在空气中距离燃烧，铁丝在空气中不能燃烧
金属活动性：
乙
将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中
金属活动性：R＞Cu
丙
将打磨好的粗细相同的R丝、铁丝、铜丝分贝插入体积和浓度都相同的稀硫酸中
R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率
（填“快”或“慢”），铜丝表面无气泡产生
金属活动性：R＞Fe＞Cu
【表达交流】写出铁丝与稀硫酸反应的化学方程式：
。
【探究结论】三位同学经讨论交流，都得出猜想
正确。
【归纳总结】探究结束后，他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有：
（1）金属与氧气反应的难易和剧烈程度；
（2）金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度；
（3）金属与
是否反应。
【拓展应用】利用下列五组试剂验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，从原理上分析，可以达到实验目的的是
。
①Cu、ZnSO4溶液、Ag
②Zn、Cu、Ag、稀硫酸
③Ag、Zn、CuSO4溶液
④稀硫酸、Zn、Cu、AgNO3溶液
⑤ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
35．某化学兴趣小组同学要探究Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验方案。
【实验与探究】
（1）试管乙中观察到的现象是：铁表面有红色物质析出，溶液由蓝色变成
色；试管乙中发生反应的化学方程式为
。
（2）同学们经讨论后认为该方案可以优化，
（填“甲”“乙”或“丙”）试管的实验是多余的；实验得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为
。
【拓展与应用】
去掉多余的实验，同学们将另外两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤，得到不溶物和滤液。为了探究不溶物的成分，同学们经讨论后认为可向不溶物中加入稀硫酸。
①若无气泡产生，则不溶物的成分是
；
②若有气泡产生，则下列对不溶物的成分判断正确的是
（填字母序号）。
A．一定含有Cu，可能含有Mg、Fe
B．一定含有Cu、Fe，可能含有Mg
C．一定含有Fe，可能含有Cu、Mg
D．一定含有Cu、Fe，不可能含有Mg
36．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
（填“甲”或“丙”）可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。
（2）实验乙中反应的化学方程式为
，据此可知金属活动性Al比Cu
（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①
能破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入Na2SO4固体
②
氧化铝薄膜未被破坏
Na+和SO42﹣都不能破坏氧化铝薄膜
【结论与反思】
得出结论：前述猜测
（填“正确”或“不正确”）。
【拓展应用】家庭里的铝制品在使用时要避免与
接触（填一种即可）。
总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法。
37．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。
【探究实验一】将铝丝和铜丝分别浸入相同质量相同质量分数的稀硫酸中。铜丝不反应，铝丝产生氢气的速度与时间的关系如图所示。据此可知金属活动性：Al＞Cu。
（1）铝丝反应过程中管外壁发烫，说明该反应是
（填“放热”或“吸热”）反应。
（2）图中从0点到a点发生反应的化学方程式是
。
（3）图中c点到d点反应速率变慢的主要原因可能是
。
【探究实验二】
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
（4）比较实验乙和实验
（填“甲”或“丙”）
可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。
（5）实验乙中反应的化学方程式为
，据此可知金属活动性：Al＞Cu。
（6）小明同学对实验丙的现象进行分析，猜想对氧化铝薄膜有破坏作用的粒子。
①猜想一：H2O．该猜想被其他同学否定，否定的依据是
；
②猜想二：Cl﹣．为验证猜测，他首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，再进行以下探究：
序号
操作
现象
结论
1
向一支试管中再加入NaCl固体
铝丝表面析出红色固体
Cl﹣能破坏氧化铝薄膜
2
向另一支试管中再加入
固体
无明显现象
38．小亮学完合金后，知道了不锈钢的主要成分是铁，白铜中含有铜和镍（Ni）。他决定探究Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
（1）[查阅资料]镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的NiSO4，并放出氢气。写出镍与稀硫酸反应的化学方程式：
。
（2）[猜想与假设]根据教材中常见金属的活动性顺序和查阅的资料，对以上三种金属的活动性作出猜想：
猜想①Fe＞Ni＞Cu；
猜想②
。
（3）[实验探究]把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中，过一会儿取出后，却发现镍片表面无明显变化。证明
（填“猜想①”或“猜想②”）成立。
（4）[拓展延伸]用铜片、NiSO4溶液和
，通过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
（5）探究完上述金属之后，他知道了铁很容易生锈的原因是铁跟
和
共同作用的结果；防止铁生锈的方法
（填写一种）。
第1页（共1页）
金属的物理性质和某些化学性质》同步练习卷
一．实验探究题（共38小题）
1．钛和钛合金有广泛的用途，例如可做人造卫星和宇宙飞船的天线形状记忆合金材料。工业上以钛铁矿（主要成分为钛酸亚铁，化学式为FeTiO3）为原料生产钛，其工业流程示意图如下：
（1）钛酸亚铁FeTiO3中钛的化合价为
价，亚铁离子的符号为
（2）流程涉及了三种金属和三个化学反应，其中抗腐能力最强的一种金属是
。涉及置换反应的一步流程是
（填流程名称）
（3）在一定条件下，合成塔中CO和H2合成甲醇（CH3OH）的化学方程式为
（4）在氯化中，主要发生的反应为2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2X+6CO，则X的化学式为
。
2．钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，他们具有很多优良性能，如熔点高、密度小、可塑性好等。以钛铁矿（主要成分为FeTiO3，同时含有少量的Fe2O3、FeO
等）
为原料制TiO2，再由TiO2，制金属Ti
的L艺流程如下：
【查阅资料】钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应。
（1）生产生活中，钛和钛合金常见的用途为
（写一种即可）。
（2）操作2
的名称是
。
（3）工艺流程中，水解属于
变化（填“物理变化”或“化学变化”）。
（4）工业上常在高温和氩气氛围中，用金属镁和TiCl4，反应的方法制备Ti，氩气的作用是
。
（5）写出工艺流程中生成硫酸铁的化学方程式
。
3．金属镍可用于制造货币、不锈钢等。粗制氧化镍主要含氧化镍（NiO），以及少量氧化钴（CoO）和氧化铁，以粗制氧化镍为原料制备纯镍的流程如下：
（1）反应①中，反应物X可能是
。
（2）石灰浆是氢氧化钙的悬浊液，试写出反应②中发生的主要反应的化学方程式：
。
（3）操作安全说明中要求反应③开始前“用氮气充分吹扫设备内部”的目的是
。
（4）由下表推知：从Ni（CO）4、Fe（CO）5和Co2（CO）8的混合物中用蒸馏的方法提取Ni（CO）4应选择的温度（T）范围是
。
物质
Ni（CO）4
Fe（CO）5
Co2（CO）8
沸点/℃
43
106
52
（5）在以上生产流程中循环使用CO的目的是
。
4．白钨矿的主要成分是CaWO4，工业生产钨流程如下：
（1）白钨矿反应前需要进行粉碎，其目的是
；
（2）水洗后，进行分离操作a的名称是
，其中玻璃棒作用是
；
（3）写出生成纯钨的化学方程式是
；实验室用CO还原WO3制取钨，反应结束未冷却和就停止通CO，撤去装置的后果
。
（4）金属钨的用途（写一点）
。
5．钛和钛合金被认为是
21
世纪重要的金属材料，钛常温下不与稀盐酸反应，钛合金与人体具有很好的“相容性”。工业上以钛铁矿（主要成分为钛酸亚铁，化学式为
FeTiO3）为原料生产钛，以氩气作保护气，其工业流程示意图如下：
（1）一定条件下，在②合成塔中用
CO
和
H2
生产甲醇属于化合反应，为使原料全部转体为甲醇，理论上
CO和
H2的投料质量比为
；
（2）写出③过程涉及的化学方程式：
；
（3）③生产过程得到的金属钛中混有少量金属镁杂质，可加入
除去，过程中发生反应的化学方程
式为
。
6．根据信息，完成下列填空：
（1）高纯金属铊（Tl）及其合金可做半导体材料，价格与黄金相当。下列是从硫酸亚铊（Tl2SO4）制备金属铊的三步生产流程：Tl2SO4（溶液）TlOH（溶液）Tl2OTl
试写出第一步的化学反应方程式
。
（2）用氯酸钾和红磷混合制成运动会用的发令子弹，一经撞击发出响声，并产生白烟。根据这两种物质的性质，写出相应的化学方程式
。
（3）石英砂（SiO2）在高温下容易转化成难溶、稳定的硅酸盐，因此在许多工业生产中，由于加入了石英砂而使反应成本大大降低。今将萤石（CaF2）、纯碱和石英砂均匀混合，在800℃～900℃下煅烧，然后用水浸取，经过结晶、干燥即可制得氟化钠，该反应的化学方程式是
。
（4）常温下，金属钛（Ti）不与非金属、强酸反应；红热时，却可与许多常见非金属单质反应。因为其具有许多神奇的性能而被誉为“未来金属”，是航空、宇航、军工、电力等方面的必需原料。目前大规模生产钛的方法是：
①将金红石（TiO2）、炭粉混合在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体。该步发生的反应的化学方程式是
。
②在氩气气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。该步发生的反应的化学方程式是
。
③如何从上述②步所得产物中获得纯净金属钛？简述主要实验步骤
。
7．2014年3月8日凌晨，马来西亚航空公司一架载有239人（其中154名中国人）的客机在飞往北京的途中突然失踪，引起全世界的关注，多个国家参与搜索，其中飞机“黑匣子”（名为航空飞行记录器）是搜寻的重点之一．制取“黑匣子”的材料之一是金属钛，钛具有硬度大、密度小、熔点高、抗腐蚀性远优于不锈钢等优良性能，地球表面富含钛铁矿石，钛铁矿石的主要成分是FeTiO3．请回答：
（1）已知FeTiO3中，钛的化合价为+4价，则铁的化合价为
价．
（2）冶炼金属钛时可分为两步：
①将钛铁矿石转化为TiCl4，②将TiCl4再与Na在“一定条件”下反应生成Ti和NaCl．请写出②中反应的化学方程式：
．
（3）如图是实验室模拟工业炼铁的装置图，该装置中共发生了
个化学反应，请你写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式
．
8．钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。以钛铁矿（主要成分为FeTiO3，含有少量的Fe2O3、FeO等）为原料制TiO2，再由TiO2制金属Ti的工艺流程如图：
【查阅资料】钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应。
（1）硫酸氧钛（TiOSO4）中Ti元素的化合价为
。
（2）写出工艺流程中生成硫酸铁的化学方程式：
。
（3）操作2的名称是
。
（4）工业上常在高温和氩气氛围中，用金属镁和TiCl4反应的方法制备Ti，氩气的作用是
。
（5）TiO2可与焦炭、氯气在高温下反应，该反应中氯气和碳的质量按71：12的比例参加反应，反应的化学方程式为
。
9．金属钛（Ti）因为常温下不与酸、碱反应等优良性能，被誉为“未来金属”。金属钛是航空、宇航、军工、电力等方面的必需原料。由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如图，请根据图示回答下列问题：
（1）钒钛磁铁矿的主要成分是FeTiO3（钛酸亚铁），其中钛的化合价为
价。
（2）TiO2、炭粉混合在高温条件下通入氯气得TiCl4和一种可燃性气体，该步骤发生反应的化学方程式为：
。
（3）在氩气的气氛下，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
①此反应的化学方程式为：
；
②此过程中，氩气的作用是
；
③该步骤所得金属钛中通常混有少量的杂质是
，提纯金属钛的主要实验步骤是：先向产物中加入足量的
充分反应后，再进行
（填操作名称）、洗涤、干燥得金属钛。有关反应的化学方程式为
。
10．金属（W）可做白炽灯泡的灯丝，用黑钨矿[主要含有钨酸亚铁（FeWO4）]制得金属钨（W）的工艺流程如图所示。（资料：WO3是难溶于水的固体）
（1）生产开始先将黑钨矿石粉粹，其目的是
。
（2）金属钨可用作灯丝，是因为钨的
高；FeWO4中钨的化合价为
。
（3）反应②的化学方程式为Na2WO4+2HCl（热浓）＝H2WO4+2X，X的化学式为
。
（4）写出反应③的化学方程式
。
（5）反应④的化学方程式为3H2+WO3W+3H2O，该反应中氢气表现
性。
11．物质的性质决定着物质在生产和生活中的用途。木炭和一氧化碳都具有还原性，可用于冶炼金属。请根据下图回答：
（1）请写出下列反应的化学方程式：①木炭还原氧化铜：
。②二氧化碳与澄清石灰水的反应：
。
（2）A装置中网罩的作用是
；B装置最右端酒精灯的作用是
。
（3）A、B装置中均能观察到的现象是①
；②
。
（4）A装置试管口略向下倾斜，其目的是
；实验结束后，应先将导管撤去，后熄灭酒精灯，其目的是
；一氧化碳有可燃性，点燃前要
。因此，在实验开始时，要先通
，目的是
。
12．用以下装置进行H2、C、CO还原CuO的实验并检验产物．
①装置甲进行实验，导气管伸入试管底部的原因是
．
②装置乙中C和CuO反应的化学方程式为
．
③装置丙中的实验不能在装置甲中进行的原因是
、
．
④分析上述三个实验，下列说法错误的是
．
Ⅰ．甲乙丙三个实验都能观察到黑色粉末变红色
Ⅱ．甲丙实验结束时都要先熄灭酒精灯继续通气体一段时间，防止热的铜被氧化
Ⅲ．甲乙丙三个实验的加热仪器作用相同
Ⅳ．甲乙丙三个实验能说明H2、C、CO都具有还原性．
13．用以下装置进行H2、C、CO还原CuO的实验并检验产物（已知白色粉末无水硫酸铜遇水变蓝色）。
（1）装置甲进行实验，从安全的角度导气管伸入试管底部的原因是
。
（2）装置乙中C和CuO反应的化学方程式为
。
（3）分析上述三个实验，下列说法错误的是
。
Ⅰ．甲乙丙三个实验都能观察到黑色粉末变红色的现象，并能成功检验产物
Ⅱ．甲乙丙三个反应中，反应前后Cu元素和O元素的化合价都发生了变化
Ⅲ．甲乙丙三个实验能说明H2、C、CO都具有还原性
14．实验室用一氧化碳还原氧化铜的装置如图所示，试回答下列问题：
（1）在加热氧化铜前需先通一会儿一氧化碳，这是为了
（2）在A处观察到的现象是
，反应的化学方程式是
；在B处观察到的现象是
，说明A处有
生成。
（3）在C处观察的现象是
，点燃尾气的目的是
，反应的化学方程式是
。
（4）实验结束时先撤去酒精灯a，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却，其目的是
。
15．下面是一氧化碳和碳粉分别还原氧化铜的实验装置，请根据要求回答问题。
（1）实验一
①金属网罩的作用是
；
②写出碳与足量氧化铜反应的化学方程式
。
（2）实验二的装置有一定缺陷，你的改进措施是
。
（3）两个实验中
①相同的实验现象有
；
②碳和一氧化碳都表现出
性（选填“氧化”或“还原”）。
16．图甲是氢气和氧化铜反应的实验装置，图乙是木炭和氧化铜反应的实验装置．
（1）在上述两个实验中，氢气和木炭表现出相同的化学性质，该化学性质是
．
（2）实验操作的准确是实验成功的关键，甲实验中，反应前必须先通氢气后点燃酒精灯，否则易发生
；乙实验中，若要观察到理想的现象，需要做的装置改进是
．
（3）按图乙中原装置做完实验后，观察到小试管中澄清石灰水变浑浊，大试管中粉末全部变为红色；老师却指出，此时产生的红色固体成分还需要进一步研究：
【提出问题】木炭与氧化铜反应生成的红色固体中可能含有什么物质？
【查阅资料】木炭与氧化铜反应也可能生成氧化亚铜（Cu2O）；氧化亚铜是红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4＝Cu+CuSO4+H2O．
【进行猜想】木炭与氧化铜反应生成的红色固体成分：
①
；②全部是氧化亚铜；③是两者的混合物．
【实验探究】
步骤
现象
结论
①取1.8g红色固体于试管中，滴加足量
，充分反应
猜想①错误
②过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量
所得固体质量范围为
猜想③正确
17．如图是初中化学中两个重要实验，请根据所学知识作答。
（1）图1、2实验过程中，观察到相同的实验现象是
，A、C中氧化铜发生反应的化学方程分别是
，
，图1、2实验体现了一氧化碳和碳具有相同的化学性质是
。
（2）如图1实验，加热前进行的是操作是
，目的是
。
（3）对图1、2实验的分析正确的是
（填编号）。
a．图2C中的试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流
b．图1、2实验结束时，为防止液体倒流，都要先将导管移出石灰水，再熄灭酒精灯或喷灯
c．图1、2实验分别生成1mol二氧化碳，实验需要的碳和一氧化碳的物质量也分别是lmol。
（4）某兴趣小组在做完图2实验后，进行了如图3的改进，也得出了碳和氧化铜能反应的结论，有一个同学认为这个实验不够严密，理由是
。
18．如图甲为氢气和氧化铜反应的实验，图乙是木炭和氧化铁反应的实验．
（1）在上述两实验中，氢气和木炭表现出相同的化学性质是
性．
（2）某同学按照要求规范的进行实验，在实验后发现甲所得的固体中除有一种红色光亮物质外，还有一种砖红色物质．后在查阅有关资料时，找到这样的叙述，氢气还原氧化铜的反应分两步进行：（氧化亚铜为砖红色）
第一步：氢气+氧化铜氧化亚铜+水
第二步：氢气+氧化亚铜
铜+水
根据这个知识，请分析该学生在这次实验中所得该砖红色物质的原因可能是
（填序号）．
①部分氧化铜没有被还原
②反应中加热时间不够
③停止加热后，铜又被氧化为氧化亚铜
（3）某同学正确操作完乙实验后，发现澄清石灰水变浑浊，试管中粉末全部变为黑色，取少量黑色粉末，加入足量稀硫酸充分振荡，但她惊讶发现黑色粉末没有溶解，试管中也未产生预期的气泡，这说明反应并没有生成
．该同学查阅资料，得到铁的氧化物信息如下：
铁的氧化物化学式
Fe2O3
Fe3O4
FeO
颜色
红
黑
黑
化学性质
可溶于酸
常温下不溶于稀酸
可溶于酸
根据以上信息，试写出乙实验试管中反应的化学方程式
，
经分析后，该同学试着提高反应温度后，实验出现了预期的现象．
19．如图是一氧化碳和炭粉分别还原氧化铜的实验
实验一：
（1）实验开始时，先点燃酒精灯是
；实验结束时，先熄灭酒精灯是
（填A或B）。
（2）能证明CO具有还原性的实验现象是
。
（3）某同学认为实验一设计的装置有待优化，如尾气可先储存在瓶内，然后再处理。图甲是他设计的储气罐，尾气应该从
（填a、b）口通入。
（4）若氧化铜反应完全，实验数据记录如下：
反应前
反应后
硬质玻璃管+固体的质量
142g
“实验一”中生成二氧化碳4.4g，则反应后硬质玻璃管+固体的质量为
g，固体氧化铜的质量是
g。
（5）澄清石灰水足量，实验结束后反应产生的二氧化碳会被b装置充分吸收；总结一下CO在这个实验中的一些作用：
①作为反应物；
②实验开始时，先排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；
③停止加热后，继续通入气体，防止A中生成的铜又被氧化；
④
。
（6）请问用实验一顺序装置
来检验含混合气体是否含有CO、CO2（填“可以”“不可以”）。
（7）如果要计算a装置中最终生成的铜的质量，请问是a装置减少的质量来计算铜的质量，还是按b装置中增加的质量来计算铜的质量更加精确（假设澄清石灰水充分吸收了二氧化碳）？为什么
？
实验二：
（1）A中反应的化学方程式
。
（2）若炭过多，则除了生成铜和二氧化碳外还会生成
（填化学式）。
20．木炭作为还原剂用于金属冶炼已有几千年历史。化学兴趣小组按照课本实验方法（如图甲），做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，他们决定对这个实验进行探究和改进。
【实验研究】
（1）木炭与氧化铜反应的化学方程式是
。澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式是
。
（2）小波建议用超细炭粉与氧化铜粉末混合进行实验，你认为这样建议的原理是
。
（3）小周建议用图乙装置替代甲装置，与甲相比较，乙装置中将试管直立放置。酒精灯火焰处加有铁丝网罩，其作用是
。调节酒精灯高度，你认为该用酒精灯火焰的
（部位）加热。
（4）检查乙装置气密性后，往试管中加入已干燥的药品并加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，
（填“可以“或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。
（5）待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却若不关闭止水夹，可能出现的问题是
。
【拓展延伸】分别称取2g木炭与CuO的混合物，按每种比例重复实验3次。实验记录如表：总质量相同（2g）但木炭与CuO比例不同的实验对比表：
比例
1：6
1：7
1：8
1：9
1：10﹣1：11
1：12
1：13
加热时间
1′51″
1′43″
1′57″
1′51″
1′51″
1′53″
4′
实验现象
红热，产生大量气泡，石灰水变浑浊
偶尔红热，气泡较少
实验结果
表层铜较大：出现未完全反应的黑色木炭粉末，且木炭含量越高黑色粉末越多
反应较完全，生成亮红色网状铜块
部分生成Cu2O
主要产物是Cu2O
你由实验数据分析，影响实验的另一因素是反应物的比例；产物分析，该反应混合物的是
。
21．如图是利用H2还原CuO并测定水中氢氧元素质量比的实验装置。请回答下列问题：
（1）写出标号仪器的名称：a
b
；
（2）B中发生反应的化学方程式为：
，其中
被氧化；
（3）主要操作（已省去部分操作步骤）有：
①通入氢气
②给试管加热
③撤去酒精灯，停止加热
④分别称量反应前盛有药品的玻璃管和U型管的质量
⑤继续通入氢气，直至玻璃管和U型管冷却
⑥分别称量反应后盛有药品的玻璃管和U型管的质量。
请写出正确的操作顺序：
；
（4）上述实验操作结束后，若发现CuO
未能全部还原，则测得的水中氢氧元素的质量比
（选填“偏高”、“偏低”、“不受影响”。下同）；若在玻璃管右端有少量水蒸气冷凝，则测得的水中氢氧元素的质量比
；若没有D装置，则测得的水中氢氧元素的质量比
；
（5）在消除上述影响后，实验实测数据见下表，
实验前
实验后
CuO+玻璃管
65.60g
59.20g
CaCl2+U型管
100.80g
108.08g
据此计算水中氢元素和氧元素的质量比为：
；这一结果与理论值存在较大偏差，造成此偏差的可能原因是：
；改进方法是
。
22．甲图和乙图是两套还原氧化铜的实验装置：
请通过观察比较，回答下列问题：
（1）两个实验的反应原理和条件相似，均需在
条件下进行；实验现象有共同之处，即
；反应化学方程式分别为
，
。
（2）从装置上看，甲、乙均需将导管尾部插入澄清石灰水中，目的是证明有无
生成。为了防止一氧化碳污染环境，在装置甲中a处应连接
装置。
（3）实验结束后，甲装置中的红色物质又变成黑色，原因是
，发生反应的化学方程式是
。
（4）甲、乙两个实验说明CO和C都具有
性，可用于
工业。
23．实验室现有稀硫酸、浓硫酸、锌粒、硫酸铜溶液、氧化铜、水等药品。某同学选用这些药品设计如图装置制备单质铜。
（1）写出装置A中发生反应的化学方程式
。
（2）装置B中的试剂是
，其作用是
。
（3）在点燃装置C中酒精灯之前的操作是
。
（4）该同学用32.5g锌充分反应，能否制得32g铜？
（填“能”或“否”）。
24．金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。
【认识铁的腐蚀】
（1）下列环境中的铁制品最容易生锈的是
（填字母序号）。
A．未擦干的铁锅
B．涂油漆的栏杆
C．盛水的不锈钢水杯
（2）铁锈的主要成分是Fe2O3?xH2O，其中铁元素的化合价是
。
【探究铁的腐蚀】
（3）该小组用如图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约
（填“40”或“10”）mL刻度处，原因是
。
【拓展探究】
（4）小强同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
铁钉质量增加/g
0.02
0.04
0.08
0.16
0.18
0.18
0.18
小强同学的实验是探究
因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是
。
注意：若答对第（5）小题奖励3分，化学试卷总分不超过40分。
（5）有同学认为小强的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因：
；改进实验方案证明你的分析：
。
25．铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。
Ⅰ探究不同条件下铁钉的锈蚀
取四枚铁钉，按第图1所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。
试管
a
b
c
d
实验现象
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀
食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀
（1）由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是
。
（2）由试管c、d中的现象可以得出的结论是
。
（3）切过咸菜的菜刀不及时处理，易生锈。防止切过咸菜的菜刀生锈，处理的方法是
。
Ⅱ探究盐酸除锈时的反应
步骤1
将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。
步骤2
将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。
【提出问题】①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？
②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？
【查阅资料】①铁锈中主要含有Fe2O3；
②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色；
③K3[Fe（CN）6]溶液为黄色，FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀。
【实验分析】铁锈消失是因为Fe2O3与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为
。
【提出猜想】对于问题②，实验小组提出如下两个猜想：
猜想1：溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致；
猜想2：溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
【实验验证1】对“猜想1”进行验证的实验过程用如图2所示装置进行实验，……。
（1）仪器X的名称为
。
（2）实验是验证
（填气体的化学式）与溶液中的FeCl3是否发生反应。
【实验验证2】请设计实验对“猜想2”进行验证，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论）：
。（实验中必须用到K3[Fe（CN）6]溶液、FeCl3溶液和铁钉）
26．掌握科学的研究方法，探索化学世界的奥秘。
（1）实验是学习化学的重要途径，对比法是一种常用的实验方法。请完成下列实验中的问题：
实验一：探究燃烧的条件
如图所示，为证明燃烧需要可燃物，可用玻璃棒分别蘸取蒸馏水和
，置于酒精灯火焰上，观察现象。
实验二：探究铁锈蚀的条件
①试管
（填字母）中的铁钉生锈。
②通过对比试管B、C中的现象，可以得出铁生锈需要与
接触。
（2）在“宏观一微观一符号”之间建立联系，是学习化学特有的思维方式。一氧化碳燃烧的微观模拟示意图如图所示：
依据图中所给信息，回答下列问题：
①写出该反应的化学方程式：
，其基本反应类型是
。
②从微观角度分析
a．CO和CO2的组成元素相同，但化学性质不同，其原因是
。
b．化学反应前后
不变（写一点）。
（3）比较与归纳是学习化学的重要方法。由碳、氢元素组成的物质种类繁多，烷烃就是其中一类重要的物质，下表列出了烷烃的一些信息。
名称
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
己烷
……
化学式
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
C6H14
……
碳元素的质量分数
75.0%
80.0%
81.8%
82.8%
83.3%
83.7%
……
1g物质完全燃烧消耗氧气的质量/g
4.00
3.73
3.64
3.59
3.56
3.53
……
分析表中数据，我们可以总结出一些与烷烃相关的变化规律，写出其中的两条：
①随着烷烃分子中碳原子数的增加，碳元素的质量分数逐渐
（填“增大”或“减小”）。
②
。
27．一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究。
【实验一】取5枚去油去锈的洁净铁钉，分别装入下列的试管中进行实验。
实验图示
生锈时间
8min
较长时间不生锈
5min
3min
1min
通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越
（填“慢”或“快”）；在
（填“酸性”、“碱性”或“中性”）环境中铁钉生锈速率较快。
【实验二】为探究铁锈的成分，用如图所示装置（夹持仪器已省略）进行实验（每步反应和吸收均完全）。
【查阅资料】无水硫酸铜能吸收水而变蓝，碱石灰既能吸收水也能吸收CO2。
（1）请指出如图所示实验装置的一个明显缺陷：
。
（2）加热前，先通入CO一段时间，目的是
。
（3）将铁锈样品加热，样品逐渐变黑，无水硫酸铜逐渐变蓝，由此推知铁锈中除了铁元素外还一定含有
元素，从而推断出空气中的
参加了铁生锈反应。
【实验记录】
铁锈样品的质量/g
装置B的质量/g
装置C的质量/g
反应前
23.2
232.4
198.2
反应后
/
239.6
211.4
根据上表数据推算，可确定铁锈的成分，用FexOy?nH2O表示，则n＝
；若缺少D装置，x：y的值
（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
【拓展活动】铁锈的主要成分是Fe2O3?nH2O，请写出铁在潮湿空气中生锈的化学方程式
。
28．某校化学兴趣小组的同学发现长期露置在空气中的金属M表面会被锈蚀，于是他们一起探究金属M锈蚀的原因。经检测，锈蚀物中除含有M元素外，还含有C、H、O三种元素。
（1）甲同学依据锈蚀物中的组成元素，推测空气中
肯定参加了反应，但不能确定空气中的氧气是否参与反应。为了确认空气中的氧气是否参加反应，设计如图系列实验，你认为其中必须要做的对照实验是
（填字号）。
若观察到
（填现象），证明氧气参加了反应。
（2）若金属M是铜，铜器具长期露置在空气中会生成绿色铜锈，它的主要成分是碱式碳酸铜（Cu2（OH）2CO3）。小组同学欲探究Cu2（OH）2CO3的性质。
查阅资料：①Cu2（OH）2CO3的化学性质与Cu（OH）2和CuCO3混合物的性质相同
②Cu（OH）2受热分解生成CuO和H2O，CuCO3的化学性质和CaCO3相似
③白色CuSO4粉末遇水变蓝色
结合以上信息分析Cu2（OH）2CO3加热分解产物为
。
【实验探究】
为进一步验证Cu2（OH）2CO3受热分解产物，从如图中选择部分装置进行实验。装置的连接顺序为
；实验中可观察到的现象是
。
【实验结论】碱式碳酸铜受热易分解。
29．小林学习金属的相关知识后，关注到生活中有以下现象：
Ⅰ．海边的铁制品，锈蚀程度比其他地方更严重。
Ⅱ．切过咸菜的菜刀，不及时清洗，很容易就锈蚀了。
针对Ⅰ和Ⅱ的现象，小林结合学习内容查阅了相关资料并进行实验探究。
【资料卡片】
探究铁生锈的条件
编号
①
②
③
实验
现象
7天后，铁钉表面没有变化
2天后，铁钉表面出现红色
1天后，铁钉表面出现红色
【家庭小实验】
为了探究食盐水对铁钉锈蚀速率的影响，小林设计并完成了如图的家庭小实验，很快看到实验现象。
（1）该实验中红墨水液面可能出现的现象是
（填序号）；
A．两端仍持平
B．左高右低
C．左低右高
你选择的理由是
。
（2）小红认为小林的实验不足以说明食盐水能加速铁钉的锈蚀，请在小林实验的基础上完善此实验方案
；
（3）结合资料及实验结果，解释现象Ⅰ和Ⅱ
。
30．同学们在实验操作金属的性质练习时，发现回收铁钉和铜片烧杯中的铁钉和铜片都生锈了。同学们对铁生锈的条件和铜锈成分产生兴趣。
Ⅰ．对铁生锈条件的探究：
步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管（装置气密性良好、药品如图所示）；待U形管内充满O2后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器收集20mL
O2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。
步骤2：一段时间后，观察U形管内的铁丝其现象如表所示。
观察对象
现象
①干燥的普通铁丝
没有明显变化
②潮湿的普通铁丝
较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝
没有明显变化
（1）步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是
。
（2）铁制品锈蚀的条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是
。
（3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是
。
Ⅱ．资料：铜片与空气中的成分反应生成的铜锈，其主要成分是碱式碳酸铜（化学式为Cu2（OH）2CO3）。它受热后会分解生成某些物质。为了检验加热后的产物，在老师的指导下按如图进行了如下实验：
实验现象：绿色固体逐渐变成黑色，管壁上有水珠出现。
【提出问题】黑色固体物质是什么？
【作出猜想】小芳认为是氧化铜；小明认为是碳粉；你的猜想是
。
【设计并进行实验】
，小芳的猜想正确。
该过程中涉及到的化学方程式为
。
该实验中有二氧化碳生成的现象是
。
【交流反思】为了保护金属资源不被腐蚀，在保护金属资源时，尽量不要让金属与
同时接触。
31．在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整。
【实验目的】铁生锈条件的探究。
【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象。
【实验现象】实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的
（填名称）发生反应的结果。
【实验思考】
（1）当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的
。
（2）该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和
两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
（3）用完的菜刀要擦干存放，理由是
。
（4）铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是
。
（5）化学兴趣小组在实验室中用图所示装置模拟炼铁。回答下列问题
①实验过程中，在盛有Fe2O3的硬质玻璃管中能观察到的现象是：
。涉及的原理用化学方程式表示为
。装置中澄清石灰水的作用是
；写出该反应化学方程式
。
③实验尾气可采用
的方式处理。
32．世界上每年因锈蚀而损失大量铁制品。某化学小组设计如下实验，探究铁生锈的条件及影响生锈速率的因素。
【进行实验】
实验1：分别取铁钉按如图装置所示，放置一周，结果如下：
序号
1﹣1
1﹣2
1﹣3
实验
现象
无明显现象
无明显现象
铁钉表面有红色固体
实验2：分别取铁钉浸于等体积的不同试剂中，放置一周，结果如下：
序号
2﹣1
2﹣2
2﹣3
试剂种类
蒸馏水
3%的NaCl溶液
3%的稀盐酸
U形管左侧液面
上升1.2cm
上升3.7cm
上升5.3cm
【解释与结论】
（1）铁生锈属于
（填“物理”或“化学”）变化。
（2）铁锈中含有Fe、O、H元素，从元素守恒角度说明理由：
。
（3）实验1中，证明铁生锈需要与水接触的现象是
。
（4）实验2﹣1中，U形管左侧液面上升的原因是
。
（5）实验2的目的是
。
【反思与评价】
（6）结合本实验，对于铁制品的保存，你的建议是
。
33．学习完金属的化学性质，同学们来到实验室进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动。实验桌上老师提供的药品有：锌片、铜片、银片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液和稀硫酸。
【制定计划】在老师的指导下，经过讨论，同学们设计出了以下几种实验方案：
方案一：铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液；
方案二：锌片、银片、硫酸铜溶液；
方案三：锌片、铜片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液；
你的设计方案是
。
【进行实验】小华同学选用方案三进行如下探究，请你帮他完成表格中的空白（注：表格中实验操作一栏用文字描述或图示表示均可）：
实验操作
实验现象
分析与结论
。
金属活动性：Cu
Ag（填“＞”或“＜”）。
。
锌片表面附着一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色。
金属活动性：Zn
Cu（填“＞”或“＜”），反应的化学方程式为
。
【解释与结论】根据上述实验，小华得出三种金属活动性由强到弱的顺序是
。
【反思与评价】探究活动结束后，同学们分享自己的收获与不足，并进行反思：
1．有同学提出，小华的实验中不用硫酸铜溶液也能得到相同的实验结论。简要说明其验证方法：
。
2．经过讨论，大家一致认为以上实验方案中，方案
较好。
3．小华提出，试管中的金属可以回收再利用，这样做的意义是
。
【拓展与延伸】好奇地小华在老师的指导下，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色。此时，滤渣中一定含有
，溶液中离子数目增加的是
。
34．为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，某化学兴趣小组的同学进行了如下探究活动。
【提出猜想】他们考虑到铁的活动性比铜强，对三种金属的活动性顺序作出如下猜想：
猜想一：Fe＞Cu＞R；猜想二：Fe＞R＞Cu；猜想三：R＞Fe＞Cu。
【实验探究】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。
主要操作
主要现象
主要结论
甲
将打磨好的粗细相同的R丝、铁丝分别放在酒精灯火焰上灼烧
R丝在空气中距离燃烧，铁丝在空气中不能燃烧
金属活动性：
乙
将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中
金属活动性：R＞Cu
丙
将打磨好的粗细相同的R丝、铁丝、铜丝分贝插入体积和浓度都相同的稀硫酸中
R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率
（填“快”或“慢”），铜丝表面无气泡产生
金属活动性：R＞Fe＞Cu
【表达交流】写出铁丝与稀硫酸反应的化学方程式：
。
【探究结论】三位同学经讨论交流，都得出猜想
正确。
【归纳总结】探究结束后，他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有：
（1）金属与氧气反应的难易和剧烈程度；
（2）金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度；
（3）金属与
是否反应。
【拓展应用】利用下列五组试剂验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，从原理上分析，可以达到实验目的的是
。
①Cu、ZnSO4溶液、Ag
②Zn、Cu、Ag、稀硫酸
③Ag、Zn、CuSO4溶液
④稀硫酸、Zn、Cu、AgNO3溶液
⑤ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
35．某化学兴趣小组同学要探究Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验方案。
【实验与探究】
（1）试管乙中观察到的现象是：铁表面有红色物质析出，溶液由蓝色变成
色；试管乙中发生反应的化学方程式为
。
（2）同学们经讨论后认为该方案可以优化，
（填“甲”“乙”或“丙”）试管的实验是多余的；实验得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为
。
【拓展与应用】
去掉多余的实验，同学们将另外两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤，得到不溶物和滤液。为了探究不溶物的成分，同学们经讨论后认为可向不溶物中加入稀硫酸。
①若无气泡产生，则不溶物的成分是
；
②若有气泡产生，则下列对不溶物的成分判断正确的是
（填字母序号）。
A．一定含有Cu，可能含有Mg、Fe
B．一定含有Cu、Fe，可能含有Mg
C．一定含有Fe，可能含有Cu、Mg
D．一定含有Cu、Fe，不可能含有Mg
36．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
（填“甲”或“丙”）可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。
（2）实验乙中反应的化学方程式为
，据此可知金属活动性Al比Cu
（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①
能破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入Na2SO4固体
②
氧化铝薄膜未被破坏
Na+和SO42﹣都不能破坏氧化铝薄膜
【结论与反思】
得出结论：前述猜测
（填“正确”或“不正确”）。
【拓展应用】家庭里的铝制品在使用时要避免与
接触（填一种即可）。
总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法。
37．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。
【探究实验一】将铝丝和铜丝分别浸入相同质量相同质量分数的稀硫酸中。铜丝不反应，铝丝产生氢气的速度与时间的关系如图所示。据此可知金属活动性：Al＞Cu。
（1）铝丝反应过程中管外壁发烫，说明该反应是
（填“放热”或“吸热”）反应。
（2）图中从0点到a点发生反应的化学方程式是
。
（3）图中c点到d点反应速率变慢的主要原因可能是
。
【探究实验二】
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
（4）比较实验乙和实验
（填“甲”或“丙”）
可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。
（5）实验乙中反应的化学方程式为
，据此可知金属活动性：Al＞Cu。
（6）小明同学对实验丙的现象进行分析，猜想对氧化铝薄膜有破坏作用的粒子。
①猜想一：H2O．该猜想被其他同学否定，否定的依据是
；
②猜想二：Cl﹣．为验证猜测，他首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，再进行以下探究：
序号
操作
现象
结论
1
向一支试管中再加入NaCl固体
铝丝表面析出红色固体
Cl﹣能破坏氧化铝薄膜
2
向另一支试管中再加入
固体
无明显现象
38．小亮学完合金后，知道了不锈钢的主要成分是铁，白铜中含有铜和镍（Ni）。他决定探究Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
（1）[查阅资料]镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的NiSO4，并放出氢气。写出镍与稀硫酸反应的化学方程式：
。
（2）[猜想与假设]根据教材中常见金属的活动性顺序和查阅的资料，对以上三种金属的活动性作出猜想：
猜想①Fe＞Ni＞Cu；
猜想②
。
（3）[实验探究]把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中，过一会儿取出后，却发现镍片表面无明显变化。证明
（填“猜想①”或“猜想②”）成立。
（4）[拓展延伸]用铜片、NiSO4溶液和
，通过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
（5）探究完上述金属之后，他知道了铁很容易生锈的原因是铁跟
和
共同作用的结果；防止铁生锈的方法
（填写一种）。
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