题目内容
(8分)“白铁皮”具有较强的耐腐蚀性,是生产中常用的金属材料之一。镀锌层犹如铁皮的保护层,这层膜的厚度是判断镀层质量的重要指标。某研究性学习小组为了测定镀锌铁皮镀锌层的厚度,查阅了资料,并设计了下面的实验方案。
【查阅资料】
A.锌既能与酸反应,也能与碱溶液反应。与碱溶液反应的化学方程式为:
Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn(OH)4]+H2↑
B. ZnCl2、FeCl2都能与NaOH溶液反应,生成难溶于水Zn(OH)2和Fe(OH)2。
C. Zn(OH)2既可以溶于酸也可以溶于碱,Fe(OH)2则只能溶于酸。
【问题讨论】在铁皮表面镀锌是为了 。(填字母)
a.锌没有铁活泼,镀在铁的表面可防止生锈
b.锌比铁活泼,并且在空气中容易形成致密的氧化膜,防止生锈
图1 图2
【设计实验】
(1)甲同学设计的方案是将镀锌铁皮浸泡在盐酸中,先用盐酸将镀锌铁皮表面的锌反应掉,通过测量因产生气体而形成差量计算出锌的质量,然后再计算得到锌层的厚度(如图1)。但是乙同学回顾起上课时老师演示的“用足量盐酸除铁锈”的实验现象,马上对甲同学的方案的可行性提出了异议,乙同学的理由是 。该实验中锌镀层已完全反应的标志是 。
(2)乙同学拟通过称量镀锌铁皮和氧化铁的质量,计算锌皮的厚度。方案如下图所示:
步骤②中加入足量氢氧化钠溶液的目的是 。
(3)丙同学拟通过测量镀锌铁皮与某溶液反应产生气体的体积来计算锌层的厚度,装置如
图2所示。
Ⅰ.为了尽可能减少误差,仪器A中盛放的是镀锌铁皮,仪器B中最好盛放 。
A.氢氧化钠溶液 B.浓硫酸 C.浓盐酸 D.稀硫酸
Ⅱ.检查量气装置气密性:连接好装置,关闭弹簧夹,从量气管注水,若观察到 ,说明该量气装置气密性良好。
Ⅲ.检查气密性后,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录量气管中的液面位置;②待A中不再有气体产生并恢复至室温;③由B向A中滴加足量某溶液;④上下移动量气管,使干燥管和量气管中液面相平。上述操作的顺序是 (填序号)。
Ⅳ.若分液漏斗上方不连接导管a,则测出气体体积会 (选填“偏小”、“偏大”或“没有影响”)。
【问题讨论】 b
【设计实验】(1)铁也能和稀盐酸反应也能生成气体,很难控制只让锌反应,不让铁反应。 反应速率突然减小 (2)让氢氧化锌全部溶解,与氢氧化铁分离 (3)Ⅰ. A Ⅱ.量气管和干燥管内液面差没有变化 Ⅲ. ①③②④①或 ④①③②④①Ⅳ.偏大
解析
(7分)人类的生产、生活离不开金属。
(1)地壳中含量最高的金属元素是 。
(2)用铜制电线主要是利用铜具有良好的延展性和 性。
(3)将生锈的铁片放入足量稀硫酸中,发生置换反应的化学方程式为 。
(4)在硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀硫酸,无气泡产生。则滤渣中的金属是 ,滤液中溶质的组成是 (写出所有可能)。
(5)将质量相等的锌粉和铁粉,分别放入两个烧杯中,再分别倒入质量相等、溶质的质
量分数相同的稀盐酸,充分反应,生成氢气的质量(m)随反应时间(t)变化的曲
线如图所示。下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.消耗两种金属的质量相等 |
B.两烧杯中金属都没有剩余 |
C.两烧杯中稀盐酸都没有剩余 |
D.曲线a表示锌和稀盐酸的反应 |
同学们在帮助老师整理实验室时,从1、2号橱窗中发现了两瓶失去标签的黑色粉末药品,并确定了这两瓶黑色粉末是木炭粉、铁粉、氧化铜、高锰酸钾中的两种。他们继续进行了分析、试验和反思:
【查阅资料】 CuO、Fe2O3等金属氧化物与酸反应,生成盐和水
(1)分析:小燕同学认为一定不是高锰酸钾,原因是__________________________________;
(2)实验一:
实验操作 | | |
①取一种黑色粉末少许,加入到稀硫酸中 | 黑色粉末溶解,溶液颜色变_________ | 此粉末是氧化铜 |
②取另一种黑色粉末少许,加入到稀硫酸中 | 黑色粉末不溶解,没看到气体产生 | 此粉末一定不是铁粉 |
(4)实验二:他们又进行了如下实验:将两种黑色粉末混合加热(实验装置如下图),发现黑色粉末逐渐变_______,澄清石灰水变____________。写出两种黑色粉末发生反应的化学方程式__________________。
在生活中经常曝出某品牌金饰品掺假的事件,引起学生的好奇,某化学兴趣小组在老师的帮助下,对几种常见金属饰品所含的金属进行了相关的探究活动.
【提出问题】(1)怎样鉴别真假黄金?(2)怎样确定钯的金属活动性?
【查阅资料】
(1)假黄金通常是黄铜(Cu﹣Zu合金) (2)钯(Pd)呈银白色,有金属光泽,可用作饰品
【实验药品】钯、铂(Pt)、稀盐酸、硝酸银溶液和氯化钯(PdCl2)溶液
【实验探究】
(1)鉴别黄金样品的真假:取黄金样品于试管中,滴加稀盐酸后,观察黄金样品表面有气泡产生,该气体是 (填名称),说明此样品为 (填“真”或“假”)黄金.
(2)探究钯的金属活动性:依据生活经验,同学们猜测钯的活动性可能与银和铂相近,于是他们利用上述药品进行如下实验:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
把钯浸入硝酸银溶液中 | 无明显现象 | 钯的活动性比银 |
把铂浸入氯化钯溶液中 | | 钯的活动性比铂强 |
【废液处理】
(1)转化成沉淀.小组同学所有液体倒入废液缺缸中,出现白色沉淀.写出产生该现象的化学方程式: (写出一个即可).
(2)通过科学合理的方法进一步回收金属钯.
铬(Cr)是一种重要的金属材料,它具有良好的金属光泽和抗腐蚀性,常用来镀在其他金属的表面上,铜、铬、锰、镍组成合金可以制成各种性能的不锈钢。某校化学研究小组对Cr(铬)、Al、Cu的金属的活动性顺序进行探究,过程如下:
(1)[作出假设]对三种金属的活动性顺序提出三种可能的假设是:
①Cr>Al>Cu②Al>Cr>Cu③Cr>Cu>Al
[设计实验]同温下,取大小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,记录以下:
金属 | Cr | Al | Cu |
与盐酸反应现 | 气泡产生缓慢,金属逐渐溶解 | 气泡产生激烈,金属迅速溶解 | 无气泡产生,金属无变化 |
[控制实验条件]三种金属加入盐酸前都先用纱布将其表面擦光亮,其目的是 。
A.除去氧化膜,利于直接反应
B.使表面光亮,易观察现象
C.使金属温度相同,易反应
[得出结论]原假设中正确的是 (选填假设中①、②,③)。写出铬(铬与盐酸反应后显+2价)与盐酸反应的化学方程式 。
[结论应用]根据探究结果,请你预测铬与硫酸铜溶液 (填“能”或“不能”)反应,理由是 。