题目内容

某研究性学习小组，设计了验证锌、铁、铜三种金属活动性的实验，每种方案如下（反应所得的产物可用作试剂进一步反应），不可行的方案是（　　）
A．锌、硫酸铜、硫酸亚铁
B．铁、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液
C．锌、铜、硫酸亚铁溶液
D．铁、铜、硫酸锌溶液
A、锌与硫酸亚铁反应可验证锌的活动性比铁强，同时又可得到金属铁，然后用铁跟硫酸铜反应，可验证铁比铜的活动性强，故A是可行的方案．
B、铁与硫酸铜反应，可验证铁的活动性比铜强．铁与硫酸锌不反应，可知铁的活动性比锌弱．故B是可行的方案．
C、锌与硫酸亚铁反应，可验证锌的活动性比铁强．铜与硫酸亚铁不反应，可知铜的活动性比铁弱．故C是可行的方案．
D、铁，铜都与硫酸锌溶液不反应，可知锌的活动性最强．但是铁、铜的活动性无法比较．故D不可行．
故选D．
练习册系列答案
相关题目
将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体．某研究性学习
小组对蓝色固体的成分进行了如下探究．请完成下列各题：
（一）猜想与假设：
猜想一：固体为CuCO3，理由：
 
（用化学反应方程式表示）．
猜想二：固体为Cu（OH）2，理由：Na2CO3溶液呈
 
（填“酸”或“碱”）性．
猜想三：固体为Cu（OH）2和CuCO3的混合物．
（二）资料查阅：
①Cu（OH）2和CuCO3晶体均不带结晶水；
②Cu（OH）2、CuCO3受热易分解，各生成对应的两种氧化物．
（三）设计与实验：
Ⅰ．固体的获取：
（1）将反应后的固、液混合物经
 
、洗涤、低温烘干得蓝色固体．
（2）判断固体已洗净的方法及现象
 
．
Ⅱ．用下图所示装置，定性探究固体的成分．
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（3）若用装置A、B组合进行实验，B中无现象，则猜想
 
正确；
（4）若用装置A、C组合进行实验，C中无现象，则猜想
 
正确；
（5）小组同学将装置按A、
 
、
 
（填“B”、“C”）的顺序组合进行实验，验证出猜想三是正确的，实验中：
B中的现象为
 
，
C中的现象为
 
．
结论：固体为Cu（OH）2和CuCO3的混合物．
Ⅲ．固体成分定量测定：
已知Cu（OH）2的分解温度为66℃～68℃，CuCO3的分解温度为200℃～220℃．设固体的组成为aCu（OH）2?bCuCO3．小组同学用热分析仪对固体进行热分解，获得相关数据，绘成固体质量变化与分解温度的关系如图，请根据图示回答下列问题：
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（6）写出A B、C D段发生反应的化学方程式：
AB段：
 
；
CD段：
 
；
（7）通过计算可得：a：b=
 
．
（8）若将24.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了2.4g后质量不再改变，写出此过程中可能发生反应的化学方程式：
 
．
将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体．某研究性学习小组对蓝色固体的成分进行了如下探究．请完成下列各题：
（一）猜想与假设：
猜想一：固体为CuCO3，理由：
 
（用化学反应方程式表示）．
猜想二：固体为Cu（OH）2，理由：Na2CO3溶液呈
 
（填“酸”或“碱”）性．
猜想三：固体为Cu（OH）2和CuCO3的混合物．
（二）资料查阅：
①Cu（OH）2和CuCO3晶体均不带结晶水；
②Cu（OH）2、CuCO3受热易分解，各生成对应的两种氧化物．
③无水硫酸铜遇水变蓝色．
（三）设计与实验：
Ⅰ．固体的获取：
（1）将反应后的固、液混合物经过滤、洗涤、低温烘干得蓝色固体．
（2）判断固体已洗净的方法及现象
 
．
Ⅱ．用下图所示装置，定性探究固体的成分．
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（3）若用装置A、B组合进行实验，B中无现象，则猜想
 
正确；
（4）若用装置A、C组合进行实验，C中无现象，则猜想
 
正确；
（5）小组同学将装置按 A、
 
、
 
（填“B”、“C”）的顺序组合进行实验，验证出猜想三是正确的．
结论：固体为Cu（OH）2和CuCO3的混合物．
Ⅲ．固体成分定量测定：
已知Cu（OH）2的分解温度为66℃∽68℃，CuCO3的分解温度为200℃∽220℃．设固体的组成为aCu（OH）2?bCuCO3．小组同学用热
分析仪对固体进行热分解，获得相关数据，
精英家教网绘成固体质量变化与分解温度的关系如图，
请根据图示回答下列问题：
（6）写出A B、C D段发生反应的化学方程式：
AB段：
 
；
CD段：
 
；
（7）通过计算可得：a：b=
 
．
（2012?扬中市模拟）我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献．他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱．有关反应的化学方程式为：
NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；
NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
回答下列问题：
（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是
c
c
（填字母标号）．
a．碳酸氢钠难溶于水    b．碳酸氢钠受热易分解    c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出
（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验．
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）．

试回答下列有关问题：
（Ⅰ）乙装置中的试剂是 饱和的碳酸氢钠溶液，作用是
吸收甲装置可能挥发出的氯化氢气体
吸收甲装置可能挥发出的氯化氢气体
；
（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是
吸收末反应的NH3
吸收末反应的NH3
；
（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是
过滤
过滤
（填分离操作的名称）．
②另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验．
（Ⅰ）实验时，须先从
a
a
管通入
氨气
氨气
气体；
（Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是
增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率
增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率
；
（3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：
用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应．（或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等．其他合理方法均可）
用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应．（或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等．其他合理方法均可）
．
（4）“纯碱中常常会混有少量氯化钠．”某研究性学习小组以一包纯碱（只考虑含氯化钠）为研究对象，探究纯碱样品中碳酸钠的含量．
【实验设计】
甲方案
Ⅰ．设计思路：根据样品与氯化钙溶液反应生成沉淀碳酸钙的质量，求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．
Ⅱ．操作步骤：称取13.25g纯碱样品，加入过量的氯化钙溶液，充分搅拌．过滤、洗涤、干燥，得到的白色沉淀10.00g．
Ⅲ．数据处理：请根据上述实验数据，计算该样品中碳酸钠的质量分数．
计算过程：
解：设纯碱样品中含Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
10.6g
13.25g
×100%=80%
解：设纯碱样品中含Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
10.6g
13.25g
×100%=80%


乙方案
I．设计思路：根据样品（质量为a g）与稀硫酸完全反应生成二氧化碳的质量（质量为b g），求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．
II．实验结论：
（1）当a、b的质量关系满足
a
b
=
53
22
（或22a=53b；或a=
53
22
b等）
a
b
=
53
22
（或22a=53b；或a=
53
22
b等）
（填写含a、b字母的表达式，下同）时，纯碱样品中只含有碳酸钠，样品中碳酸钠的质量分数是100%．
（2）当a、b的质量关系满足
a
b
＞
53
22
a
b
＞
53
22
时，纯碱样品室有碳酸钠和少量氯化钠组成的混合物，样品中碳酸钠的质量分数是
53b
22a
×100%
53b
22a
×100%
．
【实验评价】
误差分析：
（一）甲方案中，白色沉淀的质量在过滤、干燥等操作过程中会有所损耗，造成计算结果与实际值相比偏小．如果将氯化钙溶液换成氯化钡溶液，则可以使误差减小，理由是
BaCl2比CaCl2的相对分子质量大，产生的沉淀质量大，称量误差小
BaCl2比CaCl2的相对分子质量大，产生的沉淀质量大，称量误差小
．
（二）乙方案中，有部分生成的二氧化碳气体因溶解于水而没有全部逸出，造成计算结果与实际值相比
偏小
偏小
（填“偏大”、“偏小”、或“不变”）．
阅读下列材料，完成下列探究：
珍珠约含92%的CaCO3、4%的蛋白质（氨基酸）以及水等其他物质．以珍珠磨成的珍珠粉具有安神、美容等医用价值．央视《每周质量报告》曾揭露现今市场上存在大量以蚌壳粉冒充的珍珠粉（用氢氧化钠溶液去除蚌壳表面的有机物，用双氧水去除表面的黑色素等，然后磨成粉即可）．某研究性学习小组对本地的一种市售珍珠粉进行了以下探究．
探究一：该珍珠粉的主要成分（温馨提示：氨基酸遇到浓硝酸并加热会呈现黄色或黑色  ）
序号 实验内容 实验现象 实验结论
① 取少量样品于烧杯中，滴加稀盐酸 有大量气泡生成      本格不填
② 用铂丝蘸取①中溶液，在酒精灯上灼烧 火焰为砖红色 溶液中含有钙离子
③ 另取少量样品于烧杯中，加水充分溶解，滴加
碘水或碘酒
碘水或碘酒
 无蓝色出现 样品中不含有淀粉
④ 另取少量样品于烧杯中，加水溶解，静置、过滤，在滤液中加入适量浓硝酸，加热至沸
产生黄色固体
产生黄色固体
 样品中含蛋白粉
（氨基酸）
（1）小名认为根据实验①、②可以推断样品中一定含有碳酸钙，小星不同意其观点．为了确认样品中含有碳酸钙，他需要补充完成的实验是（写出实验方法与现象）：
将①生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，变浑浊则证明是含有碳酸钙
将①生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，变浑浊则证明是含有碳酸钙
；
（2）根据上述实验，可以判断该珍珠粉为
真
真
（填“真”或“假”）．
探究二：该珍珠粉中碳酸钙含量的测定
【方法1】小王用如图1所示装置测定该珍珠粉中碳酸钙的含量．实验方案如下：

（1）检查装置气密性：按图连接装好置后，将注射器活塞（不考虑活塞的摩擦和自重，下同）从刻度1mL处向上拉至刻度20mL处，
松开注射器活塞，活塞重新回到1刻度处
松开注射器活塞，活塞重新回到1刻度处
（填操作和现象），则气密性良好．
（2）在锥形瓶内装入0.4g上述珍珠粉样品，注射器内吸入12mL的稀盐酸，再次连接装置．
（3）用力向锥形瓶内注入所有稀盐酸，并晃动锥形瓶．当没有气泡产生后，记录注射器刻度为92mL．
（4）数据处理：该实验过程中产生CO2的体积为
80
80
mL，再根据CO2的密度（约2g/L）计算出其质量，计算出碳酸钙的质量，从而计算该珍珠粉中碳酸钙的含量．
【方法2】同组的小明同学另外设计了一套装置，如图2．实验方案如下：
（1）检查装置气密性；
（2）在右图Y形装置左管内装入1.1g上述珍珠粉样品，右管内倒入一定量的稀盐酸，针筒（规格为250mL）活塞推到底部，再次连接装置．
（3）设法使左右两管内的药品混合，反应结束后读取针筒读数为220mL．
（4）数据处理：请计算该珍珠粉中碳酸钙的质量分数．（写出计算过程，最终结果保留小数点后1位．
根据注射器读数为220mL，则生成的二氧化碳的质量=0.22L×2g/L=0.44g
设珍珠粉中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
10044
x 0.44g
100
x
=
44
0.44g

x=1g
则该珍珠粉中碳酸钙的质量分数
1g
1.1g
×100%≈90.9%
答：珍珠粉中碳酸钙的质量分数是90.9%
根据注射器读数为220mL，则生成的二氧化碳的质量=0.22L×2g/L=0.44g
设珍珠粉中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
10044
x 0.44g
100
x
=
44
0.44g

x=1g
则该珍珠粉中碳酸钙的质量分数
1g
1.1g
×100%≈90.9%
答：珍珠粉中碳酸钙的质量分数是90.9%

【实验反思】
（1）考虑针筒的因素，上述两个实验方案对珍珠粉的用量多少必须作要求吗？为什么？
如果珍珠粉用量太大，生成的气体超过针筒的容量限制，无法测量生成二氧化碳的体积
如果珍珠粉用量太大，生成的气体超过针筒的容量限制，无法测量生成二氧化碳的体积
．
（2）【方法2】中第（3）步如何实现两种药品的混合？
将Y形装置向左倾斜，直至使稀盐酸流入左边管内与珍珠粉充分接触
将Y形装置向左倾斜，直至使稀盐酸流入左边管内与珍珠粉充分接触
．
（3）小明设计的装置与小王比，有何优点？
不需要考虑加入的盐酸对测量气体体积的影响（或酸与珍珠粉混合时不会出现冲塞现象或方法1加入盐酸时可能会了出现冲塞现象）
不需要考虑加入的盐酸对测量气体体积的影响（或酸与珍珠粉混合时不会出现冲塞现象或方法1加入盐酸时可能会了出现冲塞现象）
（写出1点即可）．
将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体．某研究性学习小组对固体沉淀的成分进行了如下探究．请完成下列各题：
（一）猜想与假设：
猜想一：固体为CuCO3，理由：
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
（用化学反应方程式表示）．
猜想二：固体为Cu（OH）2，理由：Na2CO3溶液呈
碱
碱
（填“酸”或“碱”）性．
猜想三：固体为Cu（OH）2和CuCO3的混合物．
（二）资料查阅：
①结晶水合物受热后易失去结晶水，如CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuSO4+5H2O↑；
②Cu（OH）2、CuCO3受热易分解，各生成对应的两种氧化物．
③无水氯化钙可做吸水剂；碱石灰的主要成分为氢氧化钠固体和氧化钙
（三）设计与实验：
Ⅰ．固体的获取：
（1）将反应后的固、液混合物经
过滤
过滤
、洗涤、室温晾干得蓝色固体．
Ⅱ．用下图所示方案，初步定性探究固体的成分．

（2）无色气体为
二氧化碳（CO2）
二氧化碳（CO2）

（3）加入足量铁屑发生反应的方程式为
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
、
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu

结论：猜想
二
二
不成立．
Ⅲ．固体组成定量测定：
设固体为aCu（OH）2?bCuCO3?cH2O，为测定其组成，称取24.0g蓝色固体．继续进行实验：
【实验步骤】

图中注射器处为两个单向阀：推注射器时a关闭，b处打开；拉注射器时，a打开进空气，b关闭．
实验步骤 ①组装好装置，检查气密性；②反复推拉注射器；③称量B、C、D、E、F的质量；④关闭弹簧夹，加热B处试管直到反应不再进行；⑤打开弹簧夹，再次反复缓缓推拉注射器；⑥再次称量B、C、D、E、F的质量．
问题探究：
（4）写出Cu（OH）2、CuCO3分解的化学方程式
Cu（OH）2
  △  
.
 
CuO+H2O↑
Cu（OH）2
  △  
.
 
CuO+H2O↑
、
CuCO3
  △  
.
 
CuO+CO2↑
CuCO3
  △  
.
 
CuO+CO2↑
．
样品分解的总反应方程式
aCu（OH）2?bCuCO3?cH2O
  △  
.
 
（a+b）CuO+（2a+2c）H2O↑+bCO2↑
aCu（OH）2?bCuCO3?cH2O
  △  
.
 
（a+b）CuO+（2a+2c）H2O↑+bCO2↑
．
说明装置B中样品没有完全反应的现象是
B中固体没有完全变黑（或装置C、装置D的质量还在变化）
B中固体没有完全变黑（或装置C、装置D的质量还在变化）

（5）D中的药品为
氢氧化钠溶液（氢氧化钾或氢氧化钡等）
氢氧化钠溶液（氢氧化钾或氢氧化钡等）
，作用是
吸收B中生成的二氧化碳
吸收B中生成的二氧化碳
．
（6）进行步骤⑤的操作，是为了
将B中生成气体完全排出（使C、D充分吸收）
将B中生成气体完全排出（使C、D充分吸收）
，该操作中推注射器时缓缓的目的是
防止气流过快，C、D不能充分吸收
防止气流过快，C、D不能充分吸收
．
数据处理：
B C D E F
反应前 124.0g 250.0g 300.0g 350.0g 360.0g
反应后 116.0g 253.6g 304.2g 350.2g 360.0g
（7）据下表数据，E装置质量增加的原因是
气流带出D中水蒸气
气流带出D中水蒸气
；24.0g固体分解出水的质量为
3.6g
3.6g
 g，；
（8）求该固体的化学式中 a：b：c=
1：1：1
1：1：1
．

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