12-金属和金属材料-03综合-05实验探究

（2019南平期末）17（11分）某兴趣小组通过镁与稀盐酸反应探究影响反应速率的因素（镁的质量相等，镁条的形状一样，稀盐酸均过量），设计实验如表：实验编号盐酸的质量分数镁的形态溶液初始温度/3%粉末303%条状206%粉末206%条状20（1）镁与稀盐酸反应的化学方程式为 。（2）若四组实验均以收集到250mL氢气为标准，要比较各组反应速率，则以上实验还需要测出的数据是 。（3）实验 和 （填实验编号）是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响。（4）测定在不同时间产生的氢气的体积数据，绘制出图1，则实验对应的曲线可能是 （填序号）。（5）利用图2压力传感器进行实验，得到图3锥形瓶内的压强随时间变化的曲线图，发现实验测得的实际值比理论值偏大。请分析可能的原因 。17（14分）（2019石狮市模拟）为探究等质量的锌与过量的盐酸反应速率大小的影响因素，某实验小组设计了以下方案。记录产生气体体积V与反应时间t的数据，根据有关数据绘制得到图1。【方案设计】（1）锌与稀盐酸反应的化学方程式是 。组别盐酸的浓度（%）温度（）1x2021030353041050（2）若通过第1组和第3组实验可以验证温度对金属与酸反应速率的影响，则x的数值应为 ；若曲线c、d分别表示第3组实验和第1组实验，则温度与反应速率的关系是 。（3）能验证金属与酸反应速率与盐酸浓度关系的组别是 。（4）第2组实验对应的曲线是 。【深入探究】图甲是利用数字化仪器的实验装置图、图乙是测得的室温下三种金属片分别与的盐酸反应产生氢气的量。（产生氢气的量用气体压强表示，在等温条件下，产生氢气体积与装置内气压成正比）。（1）实验中消耗质量最多的金属是 ；（2）根据图乙，你能得出的结论是 。【拓展提升】图3是室温下足量的镁片与的盐酸反应装置内气压与时间的关系曲线，结果测得的实际值与通过计算得到的理论值如图所示，请你分析造成以上结果可能的原因（回答两点）。（1） ；（2） 。17（14分）（2019宁德二检）天工开物中记载的“倭铅”即是金属锌，说明我国炼锌在明代就出现。探究一 用锌制取氢气甲同学拟用如图实验装置完成制取氢气和测量生成气体体积实验：（1）写出锌与稀硫酸反应的化学方程式 。（2）装置连接顺序是：A D（填字母）。探究二 硫酸铜对氢气生成速率的影响乙同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率，为此展开探究。【设计实验】在锥形瓶中分别放入足量的、等质量的、颗粒大小相同的锌粒，再向分液漏斗中加入由31.5%的稀硫酸，不同体积水、5%的硫酸铜溶液组成的混合液，试剂用量记录如表：混合液（试管编号）31.5%的H2SO4溶液/mL10V11010105%的CuSO4溶液/mL3.63.84.04.24.4蒸馏水/mL16.416.216.015.8V2收集70mL水所用时间/s21.2020.4519.6920.4921.33（3）表中的V1 mL，V2 mL。【分析与结论】（4）表中 组反应速率最快，原混合液中H2SO4和CuSO4溶质质量比为 （最简整数比）。（提示：31.5%的H2SO4溶液和5%的CuSO4溶液密度均为1.2g/mL）。探究三 锌与硫酸铜溶液反应丙同学取打磨过的锌片按下表内容进行对比实验：实验项目硫酸铜溶液溶质质量分数是否添加稀硫酸锌表面产生的现象1.6%否黑色物质1.6%加2滴红色物质，有极少量的气泡8%否红褐色物质8%加2滴光亮红色物质，有少量的气泡16%否红色物质，有极少量的气泡16%加2滴光亮红色物质，有较多气泡【分析与结论】（5）锌与硫酸铜溶液反应要产生红色的物质，需要的条件是 。（6）根据第组实验判断，硫酸铜溶液可能显 （选填：“酸”、“碱”或“中”） 性。（2019福州期末）17.（12分）第七组同学在探究锌、铁、铜三种金属活动性顺序中，又发现影响化学反应的剧烈程度的因素。探究过程如下：（1）甲同学分别取等量的稀硫酸与足量的相同大小的三种金属进行如右图所示实验。该实验可通过观察是否产生气泡及产生气泡的快慢，判断金属活动性为ZnFeCu。同时可说明化学反应剧烈程度还与 有关。（2）乙同学用一只试管，取一次稀硫酸和足量的铜片、铁片、锌片， 通过设计如下的实验方案进行金属活动性顺序的判定。填写下表内容：实验步骤观察到的现象 取少量稀硫酸于试管中，插入足量铁片，充分作用 ，溶液由无色变为浅绿色 在反应后溶液中插入 ，充分作用无明显现象 在所得的溶液中插入 ，充分作用 ，溶液由浅绿色变成无色 写出实验步骤中涉及反应的化学方程式： （3）丙同学认为在乙同学设计的方案中，只要补充一个实验，还可得出ZnFeHCu的结论。丙同学要补充的实验是 。（4）丁同学认为不必做补充实验，只需在乙同学方案中调整插入金属的顺序，即可得到ZnFeHCu的结论，你认为调整后插入金属的实验顺序是 。（18南平期末）17.（10分）同一个化学反应在不同条件下反应的快慢（即反应速率）是不同的。下列三组实验是探究不同条件对金属锌与盐酸反应速率的影响实验操作现象结论第1组_(选填“锌粒”或“锌粉”)反应更加剧烈。反应物表面积越大，反应速率越大。第2组 锌粒与20%的盐酸反应更加剧烈。反应物 越大，反应速率越大。第3组置于热水的试管反应更加剧烈。温度越高，反应的速率越大。（1）将表中的空格填写完整 （2）请写出锌与稀盐酸反应的化学方程式 （3）为了提高铁与盐酸反应的反应速率，请提出一种实验方案_（4）综合其它实验结果，相同质量的铁、锌、铜与足量的稀盐酸反应产生氢气的质量关系如下图，其中正确的是 （填选项）（18百色）29（10分）某化学兴趣小组的同学在进行“活泼金属与酸的反应”实验时，对铝和铝的化合物的性质进行了探究。【查阅资料】铝是一种活泼金属，在空气中表现出良好的抗腐蚀性，是由于铝与氧气作用形成一层致密的氧化膜覆盖在铝的表面。【性质探究】（1）金属的活动性甲同学将用砂纸打磨过的铝片放入氯化镁溶液中，看到的现象是 ，说明铝的金属活动性排在镁的 。（2）金属与酸的反应铝片与稀硫酸反应产生氢气的速度与时间的关系如图1所示，单质铝与稀硫酸反应的化学方程式为 。图中从a点到c点曲线上升的原因可能是 。将铝片与pH相同的足量稀硫酸、稀盐酸反应，结果是生成氢气的速度前者比后者慢很多。甲同学认为，可能是两片铝片的大小、质地等不一致的原因，于是将某铝片从中间切成两等份，再分别放入pH相同的稀硫酸和稀盐酸中，观察反应现象，结果仍是生成氢气的速度前者比后者慢得多。此实验方法是 。乙同学提出，可能是与稀硫酸反应的铝片表面有氧化膜的原因，大家一致表示反对，因为 。丙同学对比盐酸和硫酸的化学式之后，认为可能是盐酸中的氯离子对反应产生促进作用，你认为还存在另一种可能是 。【验证猜想】为了验证是“盐酸中的氯离子对反应产生促进作用”的猜想，大家一起设计了如图2所示的实验。如果该实验能证明猜想，则加入的两种溶液的溶质化学式分别为A ，B 。（2019毕节中考）22（8 分）某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动。【查阅资料】经查阅，金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为 。【对比实验】编号操作现象甲将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4 溶液中无明显现象乙将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4 溶液中铝丝表面析出红色固体丙将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2 溶液中铝丝表面析出红色固体（1）比较实验乙和实验 （填“甲”或“丙”）可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。（2）实验乙中反应的化学方程式为 ，据此可知金属活动性 Al 比 Cu （填“强”或“弱”）。（3）小明同学对实验丙的现象进行分析，认为 H2O 对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是 。【猜测与探究】小组同学针对实验丙的现象，经讨论后猜测：Cl- 破坏了氧化铝薄膜。为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入相同的 CuSO4 溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究：操作现象结论推论（1）向一支试管中再加入NaCl 固体铝丝表面析出红色固体氧化铝薄膜被破坏Na+或 能破坏氧化铝薄膜（2）向另一支试管中再加入Na2SO4 固体 氧化铝薄膜未被破坏Na+和 SO2-都不能4破坏氧化铝薄膜【结论与反思】得出结论：前述猜测 （填“正确”或“不正确”）。总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法。（18青海）21（10分）学习合金知识后，知道了不锈钢中含有金属铬。某同学想：铬与常见铁、铜相比，其金属活动性强弱如何呢？于是，和同学们一起进行了以下探究。【查阅资料】铬是银白色有光泽的金属，在空气中，像铝一样，其表面能产生致密的氧化膜：能与稀硫酸反应，生成硫酸亚铬（CrSO4）。【知识回顾】金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Sn Pb(H) Hg Ag Pt Au（在横线上填写对应金属的元素符号）【作出猜想】猜想CrFeCu；猜想FeCuCr；猜想 。【设计与实验】张明同学取大小相等的铁、铜、铬三种金属片，未经打磨就分别放入等量等浓度的稀硫酸中，记录如下：t度实验操作铁片放在稀硫酸酸中铜片放在稀硫酸中铬片放在稀硫酸中开始的现象有少量气泡产生无气泡无气泡结论金属活动性强弱：FeCuFeCr李红同学也取大小相等的铁、铜、铬三种金属片，先用砂纸打磨后再分别放人等量等浓度的稀硫酸中，记录如下：实验操作铁片放在稀硫酸中呈黄色。铜片放在稀硫酸中折铬片放在稀硫酸中开始的现象产生少量气泡无气泡产生大量气泡结论金属活动性强弱： 填元素符号）【讨论交流】为什么张明和李红两个同学记录的铬与稀硫酸反应开始的现象截然不同？原因是 。【实验验证】为了进一步确认铁、铜、铬三种金属的活动性强弱，刘斌同学将打磨过的两块铁片分别放人硫酸亚铬（CrSO4）溶液和硫酸铜溶液中，观察到在硫酸亚铬溶液中无明显现象，而在硫酸铜溶液中有明显的现象是 ，其反应的化学方程式是 。【拓展迁移】写出铬与稀硫酸反应，生成CrSO4的化学反应方程式 。（18百色）29（10分）某化学兴趣小组的同学在进行“活泼金属与酸的反应”实验时，对铝和铝的化合物的性质进行了探究。【查阅资料】铝是一种活泼金属，在空气中表现出良好的抗腐蚀性，是由于铝与氧气作用形成一层致密的氧化膜覆盖在铝的表面。【性质探究】（1）金属的活动性甲同学将用砂纸打磨过的铝片放入氯化镁溶液中，看到的现象是 ，说明铝的金属活动性排在镁的 。（2）金属与酸的反应铝片与稀硫酸反应产生氢气的速度与时间的关系如图1所示，单质铝与稀硫酸反应的化学方程式为 。图中从a点到c点曲线上升的原因可能是 。将铝片与pH相同的足量稀硫酸、稀盐酸反应，结果是生成氢气的速度前者比后者慢很多。甲同学认为，可能是两片铝片的大小、质地等不一致的原因，于是将某铝片从中间切成两等份，再分别放入pH相同的稀硫酸和稀盐酸中，观察反应现象，结果仍是生成氢气的速度前者比后者慢得多。此实验方法是 。乙同学提出，可能是与稀硫酸反应的铝片表面有氧化膜的原因，大家一致表示反对，因为 。丙同学对比盐酸和硫酸的化学式之后，认为可能是盐酸中的氯离子对反应产生促进作用，你认为还存在另一种可能是 。【验证猜想】为了验证是“盐酸中的氯离子对反应产生促进作用”的猜想，大家一起设计了如图2所示的实验。如果该实验能证明猜想，则加入的两种溶液的溶质化学式分别为A ，B 。15（9分）（2018徐州）为了探究金属活动性，将锌和铜分别放入稀硫酸中，铜不反应而锌的表面有气泡产生，写出锌和稀硫酸反应的化学方程式： 。老师告诉学生，铜和浓硫酸在加热的条件下也能反应且产生气体。【提出问题】铜与浓硫酸反应的生成物是什么？其中气体是什么？【猜想假设】同学们对产生的气体作出了猜想。猜想一：氢气；猜想二：二氧化硫；猜想三：氢气和二氧化硫的混合物。【查阅资料】（1）二氧化硫可以使品红溶液褪色，也能和碱性溶液反应（2）H2+CuOCu+H2O【实验探究】师生设计了如下装置进行实验（部分仪器省略），请完成下列表格。主要实验步骤主要现象解释或结论加热装置A一段时间装置B中