题目内容

某研究性学习小组，设计了验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序的实验，每种方案所需试剂如下（反应所得产物可用作试剂进一步反应），下列不可行的方案是（ ）
A．铁、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液
B．锌、硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液
C．锌、铜、硫酸亚铁溶液
D．铜、铁、硫酸锌溶液
【答案】分析：验证金属的活动性强弱，我们可根据金属的活动性顺序表以及金属与盐溶液反应的条件进行药品的选择．该题对每个选项的药品逐一进行验证，便可得到答案．
解答：解：A、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A是可行的方案．
B、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．
点评：金属的活动性顺序表以及金属与酸、金属与盐溶液反应的条件，是初中化学的重点内容，要求学生一定要牢牢的掌握，并会加以运用
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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