题目内容
合金在生活中应用十分广泛．已知某合金粉末除含铝外，还含有铁、铜中的一种或两种．小明利用如图装置对合金粉末中铁、铜的存在进行探究时，误把氢氧化钠溶液当成稀硫酸加入到锥形瓶中，他惊奇的发现有无色气体放出，注射器活塞向右移动．
【提出问题】难道NaOH溶液也能与某些金属发生化学反应吗？
【查阅资料】
（1）铝能与氢氧化钠溶液反应，铁、铜不能与氢氧化钠溶液反应．
（2）铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：2AI+2NaOH+2H2O═2NaAIO2+3H2↑（NaAlO2）溶于水，溶液现无色）
【进行猜想】猜想1：该合金粉末中除铝外，还含有铁．
猜想2：该合金粉末中除铝外，还含有 ．
猜想3：该合金粉末中除铝外，还含有铁、铜．
【实验探究】下列实验（见表1）仅供选用的试剂：20%的硫酸溶液、30%的NaOH溶液．
表1实验记录
| 实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
| ①取一定量的合金粉末，加过量的 ，充分反应后过滤，滤渣备用 | 粉末部分溶解，并有无色气体放出 | 合金中一定含有 |
| ②取步骤①所得滤渣，加过量 ，充分反应 | 滤渣部分溶解，并有无色气体放出，溶液呈浅绿色 | 合金中一定含有 |
【得出结论】猜想3成立．
【反思】
1．一般来说，活泼金属能与稀硫酸等算反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质．铝与稀硫酸发生化学反应的基本类型是 反应．
2．上述实验中用到的稀硫酸由浓硫酸稀释得到，稀释浓硫酸的方法是：把 ，并不断搅拌．
3．若小明向合金粉末中加入的是足量的稀硫酸，则最终剩余的固体成分是 ．
【拓展与分析】请你设计一个实验方案，比较铝、铁、铜的金属活动性强弱 ．
【猜想】铜
【实验探究】实验操作 实验现象 实验结论 ①30%氢氧化钠溶液 —— 铝 ②20%的硫酸溶液 —— 铁、铜
【反思】
1．置换
2．浓硫酸沿浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中
3．把一根用砂纸打磨过的铝丝和铜丝分别插入盛有硫酸亚铁溶液的试管中，过一会观察现象．
解析试题分析：【猜想】合金中除了含有铝之外，还含有铁、铜中的一种或两种，结合题中的猜想可知还有铜，故答案为：铜；
【实验探究】铝会与碱反应生成氢气，而铁和铜不会与碱，滤渣溶解会生成气体，且溶液显浅绿色反应，铜不会与酸反应，可以先用氢氧化钠鉴别铝的存在，然后再根据与酸反应时的现象鉴别铁和铜的存在，故答案为： 实验操作 实验现象 实验结论 ①30%氢氧化钠溶液 —— 铝 ②20%的硫酸溶液 —— 铁、铜
【反思】1、根据铝会与盐酸反应生成氢气的化学方程式联系置换反应的定义可知该反应属于置换反应，故答案为：置换
2、由于浓硫酸溶于水时放出大量的热，所以要把浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中，并不断搅拌．故答案为：浓硫酸沿浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中
3、在金属活动性顺序中，铜排在氢的后面，不与酸反应，故答案为：铜
【拓展与分析】根据金属与盐溶液反应的条件，在金属活动性顺序中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换，所以铝能置换出铁，铜不能置换出铁．
故答案为：把一根用砂纸打磨过的铝丝和铜丝分别插入盛有硫酸亚铁溶液的试管中，过一会观察现象．
考点：实验探究物质的性质或变化规律；浓硫酸的性质及浓硫酸的稀释；金属的化学性质；碱的化学性质；反应类型的判定．
点评：此题以实验探究的形式考查了金属的化学性质，在解此类题时，首先分析需要鉴别的物质的性质，然后结合题中的现象进行逐一的鉴别．
实验室常用过氧化氢溶液和用二氧化锰作催化剂制取氧气。
【提出问题】二氧化锰是催化剂，二氧化锰的用量对反应速率是否有影响？
【设计实验】（1）实验装置如图所示。
（2）实验记录：每次用30mL10%的过氧化氢溶液，采用不同量二氧化锰粉末做催化剂进行实验，测定相关数据记录于下表中：
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| MnO2(g) | 0．1 | 0．2 | 0．3 | 0．4 | 0．5 | 0．6 | 0．7 | 0．8 | 0．9 | 1．0 |
| 待测数据 | | | | | | | | | | |
（2）上述实验应该测定的“待测数据”可能是 。
（3）10次实验“每次用30 mL 10%的过氧化氢溶液”的目的是 。
（4）若第2次实验比第3次实验的“待测数据”更 (填"大"或"小")，说明催化剂的用量越多，反应越快。
【实验与结果】经多次实验证明，第1次实验至第7次实验中过氧化氢的分解速率依次加快，第7次实验至第10次实验所记录的“待测数据”无明显差异。
【结论】 。
【评价与反思】(答对本小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分)
氧化铜是否也能用做过氧化氢溶液制取氧气的催化剂？请设计实验验证。
。
某校化学兴趣小组将用剩的过氧化氢溶液倒入放有生锈铁钉的废液缸中，发现产生了大量的气泡，经检验此气体为氧气．根据学过的知识初步判断，是生锈铁钉中的某种物质加快了过氧化氢的分解，那么究竟是哪种物质加快了过氧化氢的分解速率？请你参与他们的研究，分享和体验探究实验的快乐．
[猜想与假设]
甲同学：铁钉表面的氧化铁加快了H2O2的溶液分解．
乙同学：铁钉里的 加快了H2O2的溶液分解．
[设计方案和实验] 完成下列表格
| 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
| 方案一：向盛有10mL 5% H2O2溶液的试管中 加入2g氧化铁粉末，将一根带火星的木条放 在试管口，观察现象． | | 甲同学结论成立． |
| 方案二：向盛有10mL 5% H2O2溶液的试管中加入 粉末，将一根带火星的木条放在试管口，观察现象． | | 乙同学结论 ． （填“成立”或“不成立”） |
（提示：下面小题若答对将奖励4分，但化学总分不超过60分．）
[反思与评价] 丁同学仔细观察“方案二”中一直没有现象的试管，过了一段时间后发现试管中也产生了气体，丁同学对此现象进行深入思考和分析，得出可能的原因，你能想出其中的原因吗？ 。
在探究课上，老师给同学们一包黑色粉末，该粉末是由铁粉和氧化铜粉末中的一种或两种组成．为了确定该粉末的成分，同学们进行如下探究：
请回答下列问题：
【猜想假设】（1）黑色粉末是铁粉
（2）黑色粉末是氧化铜粉末
（3）黑色粉末是铁粉和氧化铜粉末
【设计方案】取少量黑色粉末，放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳气体，片刻后加热充分反应（实验装置如图所示）
请填写下表空白：（不考虑铁粉和氧化铜粉末可能发生反应）
| 实验中可能出现的现象 | 结论 |
| | 猜想（1）成立 |
| 黑色粉末全部变红，澄清的石灰水变浑浊 | 猜想（2） （填成立或不成立） |
| | 猜想（3）成立 |
【反思评价】
（1）实验完毕后，先停止加热，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温．继续通入一氧化碳的目的是 ．
（2）从环保角度上看，上述设置有不足之处，改进措施是 ．
（3）猜想（2）玻璃管中发生反应的化学方程式是 ．
通过一年的化学学习，我们已经了解了常见金属在溶液中的活动性顺序．铬（Cr）是重要的金属材料，越来越受到人们的关注．某化学兴趣小组对Cr，Al，Cu的金属活动性顺序进行了探究，过程如下：
【提出假设】（1）对三种金属的活动性顺序提出的三种可能的假设：
a．Al＞Cr＞Cu b．Cr＞Al＞Cu c．
【设计实验】同温下，取大小相同的打磨过的金属薄片，分别投入到体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象，记录如下：
| 金属 | Cr | Al | Cu |
| 与盐酸反应发生现象 | 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】（2）打磨三种金属发生的是 变化；上述实验使用等浓度的盐酸溶液的理由是 ．
【得出结论】（3）原假设中正确的是 （填假设中a，b或c）．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】（4）根据探究结果，在CuCl2和AlCl3的混合液中加入一定量的金属铬，充分反应后过滤，向滤出的固体中加入盐酸，无明显现象，则滤液中一定含有的溶质是 、 ．
（1）用石蕊染成紫色的干燥纸花，进行如下操作，能够观察到纸花变红的是 ．
（2）下列A、B是探究物质性质的实验：
二氧化碳是否可以溶于水，很难直接观察到现象，可以通过A中塑料瓶 的变化来间接感知．同样，研究氢氧化钠溶解于水时是吸热还是放热，可利用密闭的广口瓶内 的变化引起U形管内水位的变化，若 （填a或b）处的水位升高，则是放热．
（3）一包黑色粉末可能是由氧化铜和碳粉中的一种或两种物质组成，某学校科学小组为确定其成分，取少量该黑色粉末于烧杯中，加入过量稀硫酸，充分搅拌后观察．下表是实验中可能出现的现象与对应结论，请你填写下表中空白处的相关内容：
| 现象 | 结论 |
| | 含CuO、C |
| 溶液颜色无明显变化，有黑色不溶物 | 只含 |
通过实验及分析，确定该粉末为氧化铜和碳粉混合物，为了进一步探究它们的性质，探究小组又利用这种混合物补充做了如图所示实验：
①试管a中的化学方程式为 ．
②氧化铜和碳反应属于 反应．（填基本反应类型）
③最能说明a试管中氧化铜和碳已完全反应的实验现象是 ．
CO2和NaOH溶液能发生反应，但看不到明显现象．某化学兴趣小组为验证CO2与NaOH溶液发生了反应，进行如下探究活动．
[查阅资料]
（1）CO2与NaOH反应的化学方程式为 ．
[设计实验]
（2）方案一：
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 往盛有NaOH溶液的试管中通入CO2，然后滴入足量的 | | CO2与NaOH溶液发生了反应 |
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| ． | 烧杯中的水吸入集气瓶中． | CO2与NaOH溶液发生了反应 |
（4）有同学认为方案二根据实验现象不能得出“CO2和NaOH溶液能发生反应”的结论，还应再做对比实验，理由是 ．
某化学兴趣小组回收利用废旧干电池。
实验 1 回收填料中的二氧化锰和氯化铵
查阅资料：废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等，其中氯化铵、氯化锌可于水。兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如图 12 所示。
（1）操作1 和操作2 的名称都是____________，该操作中玻璃棒的作用是____________。
（2）灼烧滤渣 l 的目的是________________________ 。
（3）己知滤液 1 中氯化铵和氯化锌的浓度相近。在某温度下蒸发滤液1 时，大量的氯化铵晶体先析出，说明该温度下氯化铵溶解度____氯化锌的溶解度（填“＜”、“=”或“＞”）。
实验 2 利用外壳回收物锌制取氢气及相关探究
（4）用锌和稀硫酸制取氢气。己知氢气密度比空气小且难溶于水，提供装置如图 13 。
① 应选择：发生装置为____（填编号），排空气法收集装置为____（填编号）。
② 若用排水法收集并测定气体的体积，气体从装置 B 导管口____（填“ a ”或“ b ” ) 进；选用仪器 F 测量排出水的体积，仪器 F 名称是________。
（5）探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素。反应过程中，用前 10 min 内收集的氢气体积比较反应的快慢。控制其他条件相同，进行下表四组实验，获得数据如下表。
| 验实号编 | 试剂 | 前 10 min 内产生的氢气体积(mL) | |
| 不同纯度的锌 | 不同体积和浓度的稀硫酸 | ||
| a | 纯锌 | 30 mL 30 % | 564.3 |
| b | 含杂质的锌 | 30 InL 30 % | 634.7 |
| c | 纯锌 | 30 mL 20 % | 449.3 |
| d | 纯锌 | 40 mL 30 % | 602.8 |
② 为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需比较实验_____和实验_____（填编号）。
③ 控制其他条件相同，需控制的条件是______________________（例举一种条件即可）。