题目内容

(7分)下图为用镀锌铁片制成的日常用品。镀锌铁是指通过镀锌工艺在铁皮上进行镀锌而制成的一种产品,热镀锌产品广泛用于建筑、家电、车船、容器制造业、机电业等,几乎涉及到衣食住行各个领域。

为测定铁片镀锌层的厚度实验过程如下。
【实验步骤】
⑴ 剪取一片镀锌铁片,量得长度=2.0cm,宽度=1.9cm。
⑵ 用电子天平称量质量0.857g。
⑶ 实验中需要溶质质量分数为10%的稀盐酸200mL(密度=1.05g/mL),需要量取溶质质量分数为37%的浓盐酸(密度=1.18g/mL)       mL(保留至小数点后1位),然后稀释。
⑷ 将镀锌铁片放入溶质质量分数为10%盐酸中。当观察到               ,可以判断镀锌层恰好反应。
⑸ 将溶液中的铁片取出清洗、擦干、烘干后用电子天平称量质量0.837g。
【计算结果】
⑴ 铁片镀锌层的质量有       g。
⑵ 已知锌的密度7.1g/cm3,计算出铁片镀锌层厚度mm(保留至小数点后2位)。
【实验反思】
实际计算结果偏大,同学们分析,这是因为很难通过观察现象判断镀锌层恰好反应,造成镀锌铁片浸泡在盐酸中时间       。(填“偏长”、“偏短”)
【实验改进】
资料卡片:如图1所示,两种金属活动性不同的金属放入酸碱盐溶液中,会有电子的流动,从而产生电流。
将上述实验改进成如图2的装置,当观察到       ,此时锌层恰好反应。

【实验步骤】(3)48.1mL   (4)气泡产生的速率突然减慢
【计算结果】(1)0.02g   (2)0.37mm  
【实验反思】偏长
【实验改进】电流计指针指向“0”

解析试题分析:【实验步骤】(3)这是一个溶液配制的稀释问题,抓住稀释过程中溶质的质量不变列等式,可设需要浓盐酸的体积为V,则200ml×1.05g/ml×10%=V×1.18g/ml×37%,解得V=48.1ml
(4)根据锌的活动性比铁强,与盐酸反应时,锌的反应速率更快,所以将镀锌铁片放入溶质质量分数为10%盐酸中。当观察到:气泡产生的速率突然减慢,可以判断镀锌层恰好反应
【计算结果】(1)反应开始前用电子天平称量质量0.857g,反应结束后将溶液中的铁片取出清洗、擦干、烘干后用电子天平称量质量0.837g,所以铁片镀锌层的质量=0.857g-0.837g=0.02g
(2)根据密度的公式:V="0.02g/7.1g/" cm3="0.0028" cm3,再根据体积的计算公式:计算出铁片镀锌层厚度0.37mm
【实验反思】实际计算结果偏大,同学们分析,这是因为很难通过观察现象判断镀锌层恰好反应,造成镀锌铁片浸泡在盐酸中时间偏长
【实验改进】根据两种金属活动性不同的金属放入酸碱盐溶液中,会有电子的流动,从而产生电流所以将上述实验改进成如图2的装置,当观察到:电流计指针指向“0”,此时锌层恰好反应
考点:金属的活动性,实验的设计 

练习册系列答案
相关题目

(7分)我省赣州稀土资源丰富,稀土开采工序中使用的草酸、硫酸铵等产生的大量废水严重污染农业用水和生活用水。某研究性学习小组对此展开了研究。
[查阅资料]
(一)草酸的化学式为H2C2O4,草酸是一种无色透明的晶体,对人体有害,具有酸的通性:如能与碳酸盐反应产生二氧化碳,能与金属反应等。
例如:H2C2O4+Na2CO3==Na2C2O4+CO2↑+H2O
(二)CO遇到浸有磷钼酸溶液的氯化钯黄色试纸立即变蓝,而CO2遇试纸不变色。
回答下列问题:
(1)写出金属铁与草酸反应的化学方程式                               
(2)硫酸铵在农业上可作化肥使用,在施肥时不能将它与              混合使用。
[设计方案]草酸加热能分解生成水和气体,研究性学习小组的同学对受热分解生成的气体作如图所示的探究:

[实验探究]该研究性学习小组同学通过观察实验中的现象,验证猜想。
[现象与结论]请你帮助他们完成报告:

步骤
现象
结论
点燃酒精灯加热,观察装置C和D中的现象
装置C中                 
装置D中             
产生的气体有CO
产生的气体有CO2
[讨论和反思](1)实验中依据B装置中                           现象可判断草酸分解生成了水。
(2)根据结论,从环保的角度考虑,装置中存在不足之处,正确的处理方法是        

(11分)实验室有一瓶保管不当的试剂(如图),其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。小强和小华同学很感兴趣,决定对其成分进行探究:

【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢?
【交流讨论】根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是   
A.酸       B.碱     C.盐
【查阅资料】
Ⅰ.初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3
Ⅱ. Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性。
Ⅲ.测定室温(20℃)时,四种物质的溶解度的数据如下:

物质
NaCl
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
溶解度/g
36
109
215
9.6
【得出结论】小华根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断,
这瓶试剂不可能是     
【作出猜想】①可能是    溶液;②可能是Na2CO3溶液;③可能是NaCl。
【设计并实验】
(1)小强用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上,测得pH>7,这瓶试剂不可能是
(2)小强为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na2CO3溶液,他又进行了如下实验:
操作步骤
实验现象
结论及化学方程式
取样于试管中,
滴加氢氧化钙溶液
            
猜想②正确
相关的化学方程式               
【实验反思】
小华同学用上述溶液对实验室制取CO2气体的废液进行后续探究,他向100克的废液中逐滴加入上述Na2CO3溶液。实验过程中加入Na2CO3溶液质量与产生沉淀或气体的质量关系如图1所示;加入Na2CO3溶液的质量与溶液的PH变化关系如图2所示

(3)小华同学所取废液中的溶质含            
(4)图1中b→c段反应过程中溶液的PH变化情况可用图2中   段表示
(5)图1中b和x的值分别为  克和 

Ⅰ(6分)某化学兴趣小组对CO2是否支持常见金属的燃烧进行探究活动。
【活动】探究CO2是否支持实验室常见金属镁的燃烧
实验①:将燃着的镁条插入充满CO2的集气瓶,发现镁条仍燃烧。生成物除白色MgO外,还有一种黑色固体。
(1)镁在CO2中反应的化学方程式为                                       
(2)实验①的结论是                             ,由该结论可知      (写“能”或“不能”)用CO2灭火器扑灭活泼金属的火灾。
(3)通过实验①你对燃烧条件的新认识是                                   
Ⅱ(15分)小丽在探究碱的化学性质时,将稀盐酸滴入到氢氧化钠溶液中,意外地看到有气泡产生,她认为氢氧化钠溶液已经变质了。用化学方程式表示氢氧化钠溶液变质的原因:                
【提出问题】变质后的氢氧化钠溶液中的溶质是什么?
【猜想假设】小丽对变质后的氢氧化钠溶液中的溶质成分做出了两种猜想:
猜想一:                         ;猜想二:                         
【实验设计】为验证上述猜想哪个正确,小丽设计了如下方案:取少量氢氧化钠溶液样品于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,观察溶液颜色变化。
小红认为小丽的实验方案不合理,理由是:                                       
【实验与结论】小红另外设计并完成了实验,请你帮她填写下面的实验报告:

实验步骤
 
实验现象
 
结论
 
步骤1:取少量氢氧化钠溶液样品于试管中,向其中滴加过量的                    
 
                   
 
猜想一
正确
 
步骤2:将步骤1试管中的混合物过滤,向滤液中滴加无色酚酞溶液
 
                   
 

小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成的是什么气体呢?同学们决定进行探究。探究前老师提示,该反应生成的气体只有一种。
【提出猜想】放出的气体可能是SO2、O2、H2,提出猜想的依据是                    
【查阅资料】SO2易溶于水,化学性质与二氧化碳有相似之处,它能使澄清石灰水变浑浊,生成CaSO3
【方案设计】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
(1)甲同学认为是O2,则检验方法是_____________________________________。
(2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入澄清石灰水中,看澄清石灰水是否变浑浊。写出SO2与Ca(OH)2反应的化学方程式________________________________。
(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体。

若拆去B装置,直接连接A和C装置进行实验,可能导致            后果发生。
【实验探究】实验开始时,先将收集到的气体从a通入一段时间后,再点燃C处酒精灯;
这样操作的目的是                                    
实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊,C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色;
结论:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是_________________。
【思维拓展】由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有____________。

“五一”假期,小兵对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。
【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢?
【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关;b.可能与锌的形状有关。
【设计并实验】小兵用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。

实验编号
硫酸的质量分数(均取20mL)
锌的形状(均取1g)
氢气的体积(mL)(均收集3分钟)
 
20%
锌粒
31.7
 
20%
锌片
50.9
 
30%
锌粒
61.7
 
30%
锌片
79.9
 
(1)写出稀硫酸与锌反应的化学方程式                                                    
(2)小兵用下图装置收集并测量氢气的体积,其中量筒的作用是                                 

【收集证据】(3)要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是                
【得出结论】(4)结论是                                                               
【评价与反思】
(5)下表是小兵第①组实验的详细数据。
时段(均为1分钟)
第1分钟
第2分钟
第3分钟
第4分钟
第5分钟
第6分钟
H2的体积
3.1mL
16.7mL
11.9mL
9.6mL
7.6mL
6.0mL
 
请描述锌与硫酸反应的快慢的变化并解释原因                              
(6)锌与硫酸反应的快慢可能还受哪些因素影响?                                     

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