2022中考化学实验探究题：金属性质探究（拔高型）（无答案）

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2022中考化学实验探究题：金属性质探究（拔高型）（考频：★★★★★）1. 研究金属的腐蚀对资源的利用和保护意义重大．   （1） 为了探究铁锈蚀的条件，进行如图1所示实验．经过一周后观察，试管A和C中的铁钉无明显变化，试管B中的铁钉明显锈蚀．通过实验发现：铁锈蚀是铁与________发生化学反应的过程． （2） 家中的刀具若沾有食盐水锈蚀更快．为了进一步探究影响铁锈蚀速率的因素，做了如下的实验． （提出问题）铁锈蚀速率与哪些因素有关．  （查阅资料）①物质溶解在水中得到的混合物称为水溶液，如氯化钠溶解在水中得到氯化钠溶液，乙醇溶解在水中得到乙醇溶液．  ②氯化钠溶液能导电；乙醇溶液不能导电．  （猜想）铁的锈蚀速率与下列因素有关：  ①反应时的温度；②氧气的含量；③水溶液的导电性．  （实验）每次取两套如图2所示的装置，编号为1、2向两套装置中分别装入质量、大小相同的铁钉和等体积的蒸馏水，进行如下三组对比实验（实验开始时，各瓶内气体压强保持一致）．  影响因素实验设计实验现象实验结论及解释①温度装置1放入25℃恒温环境中，装置2放入40℃恒温环境中．两套装置中铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间1＞2．锈蚀的速率1＜2；铁的锈蚀速率与反应时的温度有关，________．②氧气含量________．________．铁的锈蚀速率与氧气的含量有关，氧气的含量越多，铁的锈蚀越快．③水溶液的导电性在相同温度下，装置1集气瓶中加入10ml氯化钠溶液；装置2集气瓶中加入10ml乙醇．两套装置中铁钉均锈；且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间1＜2．____．（3） 若将两根铁钉分别放入两支试管中，在一支试管中加入稀硫酸，另一支试管中加入稀盐酸，观察到两支试管内均有大量气泡产生，铁钉逐渐溶解，在酸溶液中被快速腐蚀． （反思与提高）  根据该探究实验以及你所学的知识，判断下列说法正确的是________（填序号）．  a.金属的腐蚀是指金属单质与其它物质发生化学反应的过程  b.金属越活泼，就越容易被锈蚀  c.金属腐蚀不一定要有氧气参加．  2. 人类生活生产离不开金属。 （1） 在“国庆70周年”阅兵式上展示了一大批具有自主知识产权的新式武器，它们广泛地使用合金而不用纯金属的原因是什么________?(一条即可) （2） 驿城区老河乡盛产香菇，青少年食用香菇可以补充生长发育过程所需的“铁”，“铁”指的是________(填“原子”、“离子”、“元素”)。 （3） 近年流行的“自热火锅”给人们生活带来方便。“自热火锅”主要由食物和发热包（主要成分为生石灰、焙烧硅藻土、活性炭、铁粉、碳酸钠等）组成。   ①生石灰用作发热剂，用化学方程式表示发热原理________。  ②铁粉常用作发热剂，它可以与氧气和水反应最终生成氢氧化铁，写出该化学方程式：________。  （4） 下图为某同学在实验室模拟工业上炼铁的原理。补充资料：I、已知Fe2O3在一定条件下能逐步失去其中的氧，依次生成Fe3O4、FeO最终被还原为铁；Ⅱ、酒精灯火焰温度为450℃-650℃；Ⅲ。通过数字化设备对氧化铁和一氧化碳进行分析，获得相关数据并绘制成图。   ①你认为该实验应进行哪些改进：________。  ②某同学将反应所得的黑色固体物质放入足量的稀硫酸中，发现生成物中没有铁，得此结论依据的现象是________。  ③根据资料分析实验失败的原因________。  （5） 上述实验改进后，用50g含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上生成铁的质量是________。  3. 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，铜器据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（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________。  （3） （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。  4. 学习化学后，同学们对课本上“活动性较强的金属一般可以将金属活动性顺序表中位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”以及“支持燃烧的气体一般是氧气” 这两句话产生了质疑。在老师的帮助下，同学们选用金属钠进行探究: [提出问题] 1. 金属钠能否从硫酸铜溶液中置换出铜?2.金属钠能否在其他气体(如CO2)中燃烧?  [查阅资料]金属钠化学性质活泼，保存在煤油中;常温下，金属钠极易与氧气反应，生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠;金属钠还能与水剧烈反应，放出氢气。  [实验探究一]  实验一:①找到标签为“Na”的试剂瓶;②用镊子从煤油中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面煤油后放入硫酸铜溶液中，观察到金属钠融成一个银白色小球，在液面迅速转动，溶液中出现蓝色沉淀，但没有红色物质析出;③按照步骤②将金属钠放入水中，待反应结束后滴加酚酞溶液，酚酞溶液变红色。  实验二:收集一瓶CO2气体，将燃烧的钠迅速伸入集气瓶中，观察到钠在CO2中继续燃烧，发光放热，冷却后观察到瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质。  [问题讨论]  （1） 金属钠保存在煤油中的原因是________。 （2） 根据上述资料分步写出钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式:________、________。 （3） 实验二中生成的黑色颗粒是________(填化学式)，白色物质可能是什么呢? [猜想与假设]甲同学认为白色物质是氧化钠;乙同学认为是碳酸钠;丙同学认为是氧化钠和碳酸钠的混合物;丁同学认为是氢氧化钠。  大家讨论后，一致认为丁同学的猜想是错误的，理由是________。  [实验探究二]对白色物质是什么进行实验探究，方案设计如下:  方案1:取该样品少量于试管中，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色。结论:白色物质中一定有氧化钠。  方案2:取该样品少量于试管中，滴加足量盐酸，溶液中有气泡冒出。  结论:白色物质中一定有________。  方案3:取该样品少量于试管中，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的________(填序号，供选试剂: A．石灰水; B．氯化钙溶液; C．硫酸铜溶液)，出现白色沉淀，过滤，再向滤液中滴加无色酚酞溶液，无明显现象。  [反思与评价] 小雨同学思考后提出实验方案1得出的结论不正确，其理由是:________。  综上所述，你认为________(选填“甲、乙、丙”)的猜想成立。  5. 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，进行如下探究活动： （1） （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：Al>Cu>R，猜想二：R>Al>Cu，猜想三：________。  （2） （查阅资料）R是一种银白色的金属，RSO4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_____(“成立”或“不成立”)二把铝丝插入RSO4溶液中________猜想二成立三打磨粗细相同的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①R丝表面产生气泡缓慢，溶液由无色逐渐变成蓝色②铝丝表面产生气泡较快③铜丝表面没有气泡产生猜想三成立（交流反思）究竟哪种猜想成立？三位同学经讨论交流，发现乙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RSO4溶液中，一段时间后，溶液的颜色由________色变为________色；进而确认猜想二不成立，猜想三成立。写出Al与稀硫酸反应的化学方程式：________。  （归纳总结）探究结束后，他们总结得出：通过金属与酸反应或金属与盐溶液反应可以比较金属活动性强弱。  6. 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。 （1） （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________。  （2） （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________。  （3） （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________。  （4） （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_______。  7. 某化学兴趣小组，利用如图所示装置进行实验，在甲乙两只完全相同的试管中，装有质量和质量分数均相同的稀盐酸，在两只试管上方各罩一个完全相同的气球，两个气球中分别装有相同质量的金属粉末A和B，现同时提起两个球，使其中的金属粉末迅速与稀盐酸反应。   （1） 通过两支气球________的现象，可比较出金属A、B的活动性强弱。 （2） 此实验设计的特点是________； （3） 如果在上述实验中，金属A是锌粉，金属B是镁粉，实验结束后，甲试管中无固体剩余，乙试管中仍由少量固体。将两支试管中剩余物全部导入废液缸中，充分混合后固体消失。（注：金属氧化物与酸反应不生成气体） （提出问题）废液中含有哪些溶质呢？       （猜想与假设）  猜想1：MgCl2   ZnCl2  猜想2：MgCl2 HCl  猜想3：MgCl2   ZnCl2   HCl  （表达与交流）写出猜想1的理由是________  （4） （反思与评价）请对猜想2做出评价________