题目内容
取铜、锌混合粉末,在空气中充分灼烧后,加入稀硫酸至固体恰好溶解,再加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液.
(1)滤渣中一定有 ;滤液中溶质一定有 .
(2)设计实验方案,探究滤渣成分和与滤渣成分对应的滤液中溶质成分,写出实验操作、预期现象及结论.
(1)铜;硫酸锌、硫酸亚铁
(2)向滤渣中加盐酸若有气泡,滤渣为铜和铁,则滤液为硫酸锌和硫酸亚铁;若滤渣中加盐酸无气泡,滤渣为铜,再向滤液中加铁片,有红色固体出现,滤液为硫酸锌和硫酸亚铁、硫酸铜;没有红色固体出现,滤液为硫酸锌和硫酸亚铁
解析试题分析:(1)取铜、锌混合粉末,在空气中充分灼烧后,生成对应的金属氧化物,再加入稀硫酸至固体恰好溶解后,生成对应的硫酸盐,即:硫酸铜溶液和硫酸锌溶液;“再加入一定量的铁粉”时,我们根据“在金属活动性顺序中,位置靠前的金属一般可以将位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来”,可以得知铁能把铜置换出来,而不能把锌置换出来,所以滤渣中一定含有铜;根据铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式可以知道反应后生成硫酸亚铁和铜,所以滤液中一定有反应后生成的硫酸亚铁和未参加反应的硫酸锌溶液,
故答案为:铜;硫酸锌、硫酸亚铁;
(2)根据“在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能与酸反应生成氢气,排在氢后面的金属则不能与酸反应”,我们可以利用向滤渣中加入稀盐酸的办法,通过反应是否有气泡生成来判断滤渣中是否含有铁;根据“在金属活动性顺序中,位置靠前的金属一般可以将位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来”,我们利用铁与硫酸铜溶液反应时,有红色固体出现这一现象来确定反应后的滤液中是否还含有硫酸铜溶液.
故答案为:向滤渣中加盐酸若有气泡,滤渣为铜和铁,则滤液为硫酸锌和硫酸亚铁;若滤渣中加盐酸无气泡,滤渣为铜,再向滤液中加铁片,有红色固体出现,滤液为硫酸锌和硫酸亚铁、硫酸铜;没有红色固体出现,滤液为硫酸锌和硫酸亚铁.
考点:金属的化学性质.
点评:本题从置换反应能否发生的角度考查了金属活动性顺序及其应用,是一道综合性较强的好题.
学习了金属的化学性质后,某兴趣小组进行了如下实验:将足量镁条加入到氯化铜溶液 中,观察到镁条表面有气泡产生,同时有红色固体附在镁条表面。
【提出问题】产生气体是什么物质? 有红色固体又是什么物质?
【查阅资料】在金属活动性顺序里,位于氢后面的金属Cu,在常温下虽然不能与稀盐酸、稀硫酸反应,但可以与稀硝酸反应,其化学方程式为:
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO ↑ +4H2O
反应生成的NO是无色、难溶于水的气体,在常温下与空气中的O2迅速化合生成 N02,N02是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。
【作出猜想】猜想一:气体可能是氢气、红色固体是金属氧化铁;猜想二:气体可能是氢气、 红色固体是金属铜;猜想三:气体可能是二氧化碳、红色固体是金属铜。
【交流讨论】大家思考后,一致认为猜想一和三不合理,其理由是_____________________。
【实验与结论】
实验步骤 | 现象 | 结论 |
(1)取少量红色固体于一支洁净的试管中,加入稀盐酸 | __________________________________ | 猜想一不成立 |
(2)①用尖嘴导管将气体导出并引燃,同时在上方放一块干冷的玻璃片 ②取少量红色固体于一支洁净的试管中,加入稀硝酸 | 该气体能燃烧,且玻璃片上有______出现 红色固体溶解,得到蓝色溶液同时看到试管上部有红棕色气体产生 | 猜想二成立 |
(1)用pH试纸测得氯化铜溶液pH约为4,说明氯化铜溶液中含有较多的________离子。
(2)取7.68g 红色固体,加入100g稀HNO3溶液,如恰好完全反应,计算生成NO的质量(化学方程式见上)和反应前稀HNO3溶液中溶质的质量分数。 (请写出计算过程)
小红发现,金店里有两种不同的“白金”,单价相差悬殊,小红很好奇,打算进行研究。
【查阅资料】市场上所谓的“白金”通常有两种,一种是金、镍、铜、锌的合金,称为白色金;另一种是铂金,铂是一种银白色的贵重金属,用于耐腐蚀的化学仪器及首饰等,俗称“白金”,元素符号Pt。小红结合化学课上学习的金属活动性顺序,展开了下列实验活动。
(1)鉴别两种白金,她的方法可能是________________________;
(2)探究Zn、Ni(镍)、Cu的活动性顺序。
【做出假设】对三种金属的活动性顺序提出可能的假设①Zn>Ni>Cu;②Zn>Cu>Ni你觉得还有其他的可能性吗?请把它们写出来(一种即可)
假设:③______________________…………
【查阅资料】小红同学查阅了部分含镍化合物的溶解性如下表所示,且得知镍能与酸反应。
| OH- | NO3- | SO42- | Cl- |
Ni2+ | 不 | 溶 | 溶 | 溶 |
【设计实验】同温下,取大小、厚度相同的这三种金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象。
【记录现象】请帮助小红把实验现象填写完整
金属 | Ni | Zn | Cu |
与盐酸反应的现象 | 气体产生缓慢, 金属逐渐溶解 | 气体产生迅速, 金属迅速溶解 | |
【得出结论】原假设中正确的是__________(填序号),写出镍与盐酸反应的化学方程式:___________________________。
【结论应用】①根据探究结果,请你预测镍与硫酸铜溶液____________(填“能”或“不能”)反应,理由是____________________。
②除小红的实验设计外,你能否像小红一样,设计另一组实验,也这样依次验证上述假设的正确与否,你的设计所用到的一组物质的化学式是__________(写出一组即可)。