(6分)化学科代表小聪与小明同学帮助实验老师整理化学药品室时,发现分别放在两个试剂瓶中的两片用砂纸磨得光亮的银白色金属,未贴标签。到底它们是哪种金属?两位同学首先对这两种金属X和Y的金属活动性顺序进行实验探究。
(1)进行猜想:
①科代表小聪猜想:活动性X大于Y。
②小明同学猜想:活动性Y大于X。
(2)设计实验方案、进行实验、获得知识。完成如下实验报告,并回答后续有关问题。
| ①实验步骤 | ②实验现象 | ③结论 |
| __ __ | 金属Y表面无明显变化,金属X的表面有气泡冒出。 将燃着的木条放在装金属X的试管口,气体燃烧 | __ 科代表小聪的猜想:_______ (“正确”或“不正确”) |
学方程式表示)____________________________________。
(4)实验老师经实验分析得知制得的Y粉末中含有未反应完的X粉末,若用化学方法将杂质X粉末除去,两个同学经讨论、交流一致认为可选用的除杂质试剂是_________。
(8分)在研究氧气的性质时,同学们发现含氧元素的质量可以相互转化,如“氧化物甲
氧气
氧化物甲”的转化,反应I的化学方程式为 。
【提出问题】铁丝能在氧气中燃烧,观察到火星四射、剧烈燃烧 。能不能将燃烧产物四氧化三铁再转化为铁单质呢?
【查阅资料】(1)Fe3O4的分解温度为1538 oC
(2)CO具有还原性,能将某些金属氧化物还原为金属单质
(3)酒精灯外焰温度约700 oC,酒精喷灯火焰温度约1000 oC
(4)铁丝为银白色,铁粉为黑色
【设计实验】同学们设计了如下图所示的实验装置,对CO能不能将四氧化三铁转化为铁进行探究。结合图示回答问题。![]()
(1)B装置中浓硫酸具有吸水性,能除去二氧化碳中的水蒸气,浓硫酸吸水过程会 (填“吸热”或“放热”)。
(2)C装置可将二氧化碳转化为一氧化碳,反应的化学方程式为 。
(3)F处点燃酒精的目的是 。
(4)依据现象得出结论,该设计中观察到以下现象,其中可以说明四氧化三铁与一氧化碳发生反应的现象是 (填字母序号)。
| A.澄清石灰水变浑浊 | B.反应前后D中质量减轻 |
| C.F导管口有蓝色火焰 | D.加热时,四氧化三铁变红 |
(5分)小强同学分别取溶质质量分数相同的稀盐酸,大小、形状都相同的某种金属X、Al、Cu 进行实验,实验现象记录如下
| | | Al | X | Cu |
| 现象 | 开始时 | 几乎无气泡产生 | 产生气泡速度慢 | 无气泡产生 |
| 一段时间后 | 产生气泡速度快 | 产生气泡速度慢 | 无气泡产生 |
(1)实验开始时,铝表面几乎无气泡产生的原因是______ ____。
(2)Cu表面始终无气泡产生的原因是 ____。
(3)三种金属的活动性由强到弱的顺序是______ 。
(4)如果金属X的活动性比铁弱,且金属X与稀盐酸反应后生成易溶于水的XCl2。向只含有XCl2、CuCl2两种溶质的溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中加入稀盐酸,没有气泡产生。则滤液中一定含有的金属阳离子是 (用离子符号表示)。
(8分)已知2Al+Fe2O3 高温 2Fe+Al2O3被称为“铝热反应”。镁和氧化铜也能发生类似的反应,其化学方程式是 。
某小组同学在实验室中进行镁和氧化铜反应的实验,充分反应后对于固体剩余物进行了实验探究。
【提出问题】固体剩余物是什么?
【猜想假设】假设① 铜和氧化镁;假设② ;假设③ 。
【查阅资料一】大多数金属氧化物都能与盐酸反应生成金属氯化物和水(反应中元素化合价不发生改变)。
【实验探究】请完成下列实验。
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量固体剩余物于试管中,向其中加入足量的稀盐酸。 | (1)固体部分溶解,溶液为无色。 | 假设①成立。 |
| (2) 。 | 假设②成立。 | |
| (3) 。 | 假设③成立。 |
(2)一种金属单质可以和另一种金属氧化物反应。
【思考】是否任何一种金属单质都能与另一种金属氧化物反应?
【查阅资料二】该小组同学通过查阅资料,获得以下几组反应信息。
| 实验组别 | I | II | III | IV | V |
| 药 品 | Al | Fe | Ag | Al | Cu |
| CuO | CuO | CuO | Fe2O3 | Fe2O3 | |
| 相同条件下是否反应 | 是 | 是 | 否 | 是 | 否 |
(8分)化学小组同学在课外读物中看到:“通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na)着火,不能用CO2熄灭。”他们决定探究CO2与Na反应的产物。
【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O和Na2CO3。
【查阅资料】
① Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质反应。
②向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀。
③Na2CO3是白色固体,易溶于水,能与CaCl2溶液发生反应,化学方程式为:Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
④Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH。
⑤CaCl2、NaCl、Na2CO3、NaOH四种溶液分别与无色酚酞溶液作用比较:
| 分别向右侧溶液中 加入无色酚酞溶液 | CaCl2 | NaCl | Na2CO3 | NaOH |
| 主要实验现象 | 无色 | 无色 | 由无色变为红色 | 由无色变为红色 |
(1)实验记录
| 序号 | 实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论及解释 |
| ① | 打开a,关闭b,由长颈漏斗注入稀盐酸 | A中产生大量气泡 E中出现浑浊 | E中反应的化学方程式为 |
| ② | 当E中出现浑浊时,打开b,关闭a,点燃酒精灯 | D中Na剧烈燃烧,产生白烟 内壁附着黑色、白色固体 G中产生黑色沉淀 | 反应产物一定 有 和 |
| ③ | 取D中白色固体于试管中,加水溶解,再加入CaCl2溶液 | 产生白色沉淀 | 反应产物还有 |
① 实验记录②中,E中出现浑浊再点燃酒精灯的目的是 。
② 装置B、C的作用是 。
③ 检验第4种物质是否存在的实验方案:取D中白色固体于试管中, 。