专题05金属性质与防腐探究(原卷版+解析)

专题05金属性质与防腐探究题型分析本题主要考查金属的化学性质、陌生金属活泼性与金属防腐，要求学生对金属活动顺序比较熟悉，同时掌握金属的化学性质尤其是金属和金属盐或酸之间发生的置换反应，掌握其方程式和现象。考查金属腐蚀和方法时，要求知道金属腐蚀的原因，主要是有空气、水分等。考察中均用到控制变量法，有时候需要掌握一些实验设计的方法。题型一、常见金属化学性质例题1．（2021九上·温州期中）金属与酸反应属于放热反应，其质粒速率除受反应物的性质影响外，还受温度、酸的质量分数、固体表面积大小等因素影响。小明欲探究酸质量分数和温度哪种因素对反应速率的影响更大，实验室提供秒表、图甲器材(其中夹持装置已省略)和颗粒均匀的锌粒、2%稀盐酸、4%稀盐酸、6%稀盐酸、8%稀盐酸、恒温装置等。老师对实验的建议：①每组实验锌粒用量可取4至5颗，盐酸用量不宜超过5毫升。②实验．应设计4组。③短时间内金属与酸反应温度对实验没有影响。（1）结合老师建议，补充完整实验步骤①之后的其它步骤。①检查甲装置的气密性；……（2）实验结论：其他条件都相同时，酸的质量分数越大，反应越快。图乙是某资料中铁与2%稀硫酸在恒温条件下，生成氢气体积随时间变化的图像；小明根据实验数据得到图丙。请分析两图存在差异的原因。例题2．（2021九上·杭州期中）请按要求完成下列金属性质的实验：（1）某同学用硫酸铜溶液把“铁勺”变“铜勺”，其反应的化学方程式为（2）在一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量铁粉充分反应后，溶液中溶质成分不可能是A．Fe(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2 B．Cu(NO3)2、Fe(NO3)2C．AgNO3、Fe(NO3)2 D．Fe(NO3)2（3）研究一：金属与酸反应过程中的能量变化：打磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应（填“吸热”或“放热”）。研究二：金属与盐溶液反应过程中的相关变化。例题3．（2022九下·余杭开学考）铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料，通常赤铁矿中铁含量高达50%-60%。现有一块铁矿石是红色的，同学们猜测岩石中可能含有氧化铁，为了验证猜想并测定其含铁量，在老师的指导下进行了以下研究：[查阅资料]①赤铁矿的主要成分是Fe2O3。其他成分不含铁元素且不能与酸反应。②一定温度下，CH4可将Fe2O3还原为单质铁，若温度控制不当，还可生成少量的Fe3O4．[实验探究]小明利用A装置进行试验时，连接好装置，检查装置气密性后的第一步操作是（2）小明将A装置中得到的固体经过水洗、过滤、干燥处理后，再通过B装置进行试验，得出了岩石中含有氧化铁的结论，在此实验中能支持此结论的证据是。（3）计算岩石中氧化铁的质量分数，需要测量的量有。若B装置的固体含有一定量的Fe3O4，则会导致测得的岩石中氧化铁的质量分数比实际含量(填“偏高”、“偏低”或“不变”")。例题4．（2021九上·淳安期中）通过学习，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>Cub.Cr>Al>Cuc.（2）[设计实验]同温下，取大小相同的打磨过的金属薄片，分别投入到等体积等浓度的足量稀盐酸中观察现象，记录如下：金属CrAlCu与盐酸反应的现象气泡产生缓慢，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[得出结论]。原假设中正确的是假设：(填“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：。（3）[结论应用]根据探究结果，在CuCl2和Al3Cl3的混合液中加入一定量的金属铬，充分反应后过滤，滤出的固体中一定含有的物质是。题型二、陌生金属的性质例题1．（2021九上·长兴期中）金属铝与氯化铵(NH4Cl)溶液反应，除生成氯化铝外，还有气泡产生。为确定产生气泡的成分，小明进行了下列实验探究。[提出猜想]气体可能是HCl、NH3、H2中的一种或几种。[查阅资料]①NH3+HCl=NH4Cl②2NH3+H2SO4=（NH4)2SO4③NH3能使酚酞试液变红④3CuO+2NH3=3Cu+N2+3H2O[实验探究]为了探究气体的成分，小明设计了如图装置开展相关实验。请回答（1）A装置中溶液变红色，证明产生的气体中含有。（2）B装置中浓硫酸的作用是。（3）C装置中的玻璃管内观察到黑色粉末变成红色，证明产生的气体中含有。（4）小华同学认为，小明只对产生气体中的两种成分进行了检验，你认为是否需要继续通过实验的方法检验第三种气体，并说明理由。例题2．（2019·温州模拟）镁是一种活泼金属，除了能与氧气反应，还可以和氮气、二氧化碳反应。而锡在空气中加热只和氧气反应生成白色的二氧化锡固体。（1）镁与氮气反应，生成黄色的氮化镁固体，在物质分类上氮化镁属于纯净物中的。（2）镁与二氧化碳在点燃的条件下生成碳单质和氧化镁，写出镁与二氧化碳反应的化学方程式：。（3）以下是俄国化学家罗蒙诺索夫为测定质量守恒定律曾开展的实验：①称量一定量的金属锡粉，放在如图所示装置的电热板上（电热板不与容器内任何物质反应），称量装置总质量。②通电使锡粉完全反应，生成白色固体。③打开密封塞听到了“咝咝的声响”，这是空气进入容器所发出的。称量白色固体比原金属锡粉质量增加为Δm1。④把白色固体放回原容器里(容器中空气组成恢复到初始状态)，重新称量装置的总质量，比反应开始前质量增加为Δm2。⑤分析数据发现Δm1=Δm2。在下列关于实验的说法中正确的是。A．金属锡粉不足量结论仍成立B．用镁粉代替锡粉结论仍成立C．实验过程中没有密封塞结论仍成立例题3．（2021九上·诸暨期中）小红同学通过对化学九年级上册内容的学习，越来越觉得化学有意思。下面是她最近这段时间的学习经历，请同学们阅读之后完成下面的问题。小红发现，金店里有两种不同的“白金”，单价相差悬殊，小红很好奇，打算进行研究。【查阅资料】市场上所谓的“白金”通常有两种，一种是金、镍、铜、锌的合金，称为白色金；另一种是铂金，铂是一种银白色的贵重金属，用于耐腐蚀的化学仪器及首饰等，俗称“白金”−元素符号Pt。小红结合化学课上学习的金属活动性顺序，展开了下列实验活动。探究Zn、Ni（镍）、铜的活动性顺序。【作出假设】对三种金属的活动性顺序提出可能的假设：①Zn＞Ni＞Cu；②Zn＞Cu＞Ni；你觉得还有其他的可能性吗？请把它们写出来（一种即可）。（1）假设：③。（2）【查阅资料】小红同学查阅了部分含镍化合物的溶解性如表，且得知镍能与酸反应。OH−NO3−SO42−Cl−Ni2＋不溶溶溶【设计实验】同温下，取大小、厚度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。【记录现象】请帮助小红把实验现象填写完整金属NiZnCu与盐酸反应的现象气体产生缓慢，金属逐渐溶解气体产生迅速，金属迅速溶解（3）【得出结论】原假设中正确的是（填序号），写出镍与盐酸反应的化学方程式。（4）【结论应用】根据探究结果，请你预测镍与硫酸铜溶液（填“能”或“不能”）反应。例题4．（2022九下·舟山月考）小华同学通过阅读课外资料得知，潜水艇中常用过氧化钠（Na2O2）作为供氧剂，有关反应的化学方程式为：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，于是他用如图所示装置来制取CO2并验证其与Na2O2的反应：（1）装置B的作用是。（2）反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分是什么？小华为此又进行了如下探究：【猜想与假设】猜想一：Na2CO3；猜想二：Na2CO3和Na2O2猜想三：Na2CO3和NaOH；猜想四：Na2CO3、NaOH、Na2O2【设计实验】实验操作实验现象实验结论①取少量样品于试管中，加入足量的水，振荡固体完全溶解，样品中一定没有Na2O2②取少量实验①所得溶液于另一试管中，加入过量的BaCl2溶液，振荡有白色沉淀产生猜想三正确③取少量实验②所得上层清液于另一试管中，加入溶液，振荡有白色沉淀产生（3）【反思与评价】反应后装置C硬质玻璃管中的固体含有NaOH，原因可能是。题型三、金属防腐例题1．（2021九上·淳安期中）在盐酸除铁锈的实验中，常会发现生锈的铁钉表面有一些气泡产生。[提出问题]气泡是怎么产生的？[猜想假设]猜想1：；猜想2：铁与水反应；猜想3：铁锈与水反应。[实验过程]为了验证假设，某同学设计了如图甲所示的实验方案进行探究。甲现象结论试管1有气泡产生猜想（1）正确试管2[反思]⑴有同学认为上述实验不够严谨，于是他们又设计了如图乙的对照实验，这样设计实验的目的是：。⑵还有同学想：气体会不会是铁锈与水反应产生的？他认为还要补充一个铁锈与水反应的实验，你觉得有没有必要？例题2．（2021九上·东阳月考）一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究。取5枚去油去锈的洁净铁钉，分别装入下表的试管中，进行实验。实验图示生锈时间8分钟较长时间不生锈5分钟3分钟1分钟（1）该实验有个变量（2）通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越(选填“慢”或“快”)；在(选填“酸性”“碱性”或“中性”)环境中铁钉生锈速率较快。例题3．（2021九上·临安期中）久置的铜制品表面会有绿色的铜锈，小阳对铜锈展开了如下研究，回答问题。（1）小阳查阅资料发现，铜锈的成分复杂，主要成分有碱式碳酸铜和碱式氯化铜。考古学家从保护铜制品的角度出发，将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示：碱式碳酸铜和碱式氯化铜分别属于无害锈和有害锈，解释原因：。（2）取44.4克纯净的碱式碳酸铜样品，利用图示装置(夹持仪器省略)验证其化学式为Cu2(OH)2CO3。(已知：碱式碳酸铜受热分解可得到氧化铜、水和二氧化碳；碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的固体混合物)①装置丙的作用是。②实验前、后均需对装置甲、乙、丙进行称重；当装置甲中固体质量不再减少，对装置甲、乙、丙进行再次称重前，需打开活塞再次通入足量的N2，其目的是。③若碱式碳酸铜的化学式为Cu2(OH)2CO3，则装置乙将增重克。例题4．（2021九上·浙江月考）铁钉是铁和碳的合金，它在潮湿的环境中一段时间后表面会出现铁锈。小明发现，暖宝宝的主要成分是：铁粉、碳粉、水、食盐等，它的产热原理与铁生锈相同，但却能在短时间内产生大量的热。小明认为是食盐改变了反应的速度，为了验证自己的猜想，他按图甲装置进行如下实验。①检查装置的气密性。②将浸有饱和食盐水的棉花平铺在容器底部，接上氧气浓度测量仪。③称取一定量铁粉和碳粉混合均匀后快速加入锥形瓶中，马上塞上橡皮塞。④观察实验现象，获取数据如图乙。（1）步骤①中装置气密性是否良好的检验方法：。（2）小明得出“食盐能使铁快速生锈”这一结论，他的依据是。（3）实验后，小明与另一个学校的小红同学进行交流，小红认为应该增加对照实验，她利用实验室现有器材按图丙装置再次实验。她推测：U型管左侧红墨水水位先上升。但实际上她观察到反应开始后左侧水位反而先下降。请解释U型管左侧红墨水先下降的原因：。（2021九上·萧山期中）实验室开放日，化学兴趣小组做了以下3组实验来验证锌、铜、铁的金属活动性顺序，实验室所提供试剂为锌、铁、铜、稀硫酸，硫酸铜溶液，硫酸亚铁溶液．实验编号123实验操作（1）写出化学兴趣小组实验编号3的化学反应方程式，同学们讨论后一致认为上述3组实验还不能得出三种金属的活动性顺序，从所提供试剂中选择，需要补充的实验是．实验后，同学们按老师要求将废液都倒在指定的大烧杯中，小科猜想该烧杯中的废液可能有硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁…，应该可以从中提炼出铁和铜．经思考后，他设计了如图所示的实验．（2）回收铁和铜的过程中，实验中所加的过量金属粉末是，操作③的名称是．2．（2020九上·余杭期中）某兴趣小组为探究锡纸中的金属成分(锡纸中以一种金属为主，其它成分对实验无干扰)，开展了以下探究活动。【提出问题】锡纸中的金属是什么？【建立猜想】根据锡纸有银白色金属光泽，并结合金属活动性、价格等因素，猜想其中的金属可能是锌、铁、铝、锡中的一种。（1）【探究过程】步骤活动内容收集证据分析并得出结论步骤一①查阅资料：金属锌在室温下很脆②取锡纸反复折叠锡纸未破损锡纸中金属不是锌步骤二用磁铁靠近锡纸锡纸没有被磁铁吸引锡纸中金属不是步骤三①取锡纸条放入浓度为20%的盐酸中除去可能存在的氧化膜。当观察到现象时，取出锡纸条并用蒸馏水清洗。②将处理过的锡纸条放入试管中，加入饱和硫酸锌溶液，静置观察。②中锡纸条表面无明显现象说明锡纸中的金属活动性比锌弱，则锡纸中金属不是铝，而是锡（2）【交流评价】小科对实验结论提出质疑：“无明显现象”并不代表没有发生反应，因为铝与硫酸锌反应[2Al＋3ZnSO4＝3Zn＋Al2(SO4)3]生成的金属锌为银白色，与铝颜色相同，因此无法得出结论。请在不改变化学反应的前提下增加定量实验完善实验方案，并根据预期结果得出相应结论：。3．（2022九上·慈溪竞赛）以下是兴趣小组研究的课题——“金属和酸反应的快慢与什么因素有关”。（1）其他条件相同，同种金属与不同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同。取质量相等的铝片，分别放入5%、20%的足量稀盐酸中。实验表明盐酸浓度越大，反应速率越快。下图I、II、Ш是三位同学记录的实验生成氢气的质量(m)与反应时间(t)的关系曲线，其中正确的是。（2）其他条件相同，不同金属与相同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同。取质量相等的镁片、锌片、铁片中的两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀盐酸中，生成氢气的质量(m)与反应时间(t)的关系曲线如右图所示。则曲线A对应的金属是。（3）请再提出一个影响金属与盐酸反应快慢的合理因素4．（2021九上·江北期末）如图为家庭制氧机内桶构造示意图，桶上设有制氧剂投药口和出气口。已知：i．制氧剂的主要成分是过碳酸钠（Na2CO4）和催化剂。ii．本产品用于人体保健吸氧，产生的氧气需通入水中净化。（1）制氧时，从投药口中投入药品后，立即将其关闭。①过碳酸钠加入水中后，反应产生过氧化氢和碳酸钠，其化学方程式为：。过氧化氢再在催化剂的作用下产生氧气。②氧气的出口为。（2）若在装置的Ⅰ、Ⅱ中放入其它试剂，可以研究金属的性质：在Ⅰ中加入较多铁屑和过量稀盐酸，Ⅱ中只加入锌粒，关闭a口。一段时间后，Ⅱ中可以观察到的现象有.5．（2021九上·长兴期中）全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一。下面是对铁的腐蚀条件的探究。铁生锈所需要时间较长，某实验小组的同学设计如图所示实验。（1）检查装置的气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，将C导管接入到装有水的烧杯中，微热甲装置，说明气密性良好的现象是。（2）加入药品开始实验，4分钟后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮，该实验说明铁生锈主要与空气（或氧气）和有关。B、D处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是。6．（2020九上·衢州期中）铁在不同环境条件下锈蚀的快慢不同。为了比较铁在不同酸性环境中锈蚀的快慢，科学兴趣小组利用如图所示装置进行实验探究。可选用的器材：铁粉、溶质质量分数为7.3%的盐酸、蒸馏水、烧杯、量筒、托盘天平。建议：铁粉可装入纱布吊袋内；每组宜取10ml盐酸溶液；每组实验时间不超过1周。实验步骤：①利用提供的盐酸和蒸馏水，配置溶质质量分数为3.65%的盐酸②检查装置气密性；……（1）写出步骤①中所需要的测量工具。（2）补充完整实验步骤②之后的其它步骤。。7．（2021九上·温岭竞赛）为探究某物质X对钢铁在潮湿环境下的腐蚀的影响作用，某同学进行了如下实验：①选择6个容量相同的烧瓶，分别编号为1~6，加入规格、质量相同的铁丝；②向1~3号瓶中放入2mL清水，向4~6号瓶中放入2mL10%X的水溶液，将铁丝润湿；③塞上带有导管的塞子，将导管末端浸入盛有水的烧杯中，记录导管内液面的初始位置(如图所示)；④放在室温环境下，每隔一小时测量一次，周期为3小时，记录数据。结果如下表所示：表放置过程中导管内液面上升情况(单位：cm)时间（小时）1号瓶2号瓶3号瓶4号瓶5号瓶6号瓶0000000100.101.21.4020.80.70.95.65.70.133.53.23.79.810.00.1（1）6号瓶的数据明显与4、5号瓶不同，可能原因是；（2）通过本实验，可初步得出的结论是；（3）该项探究的设计是否存在不足？如何改进？8．（2021九上·杭州期中）已知：镁在空气燃烧生成氧化镁和氮化镁(Mg3N2)，氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气。（1）写出氮化镁与水反应的化学方程式：；（2）某学生对该混合物中氮化镁的质量分数进行测定，设计如下实验装置。【实验步骤】①检查装置的气密性；②精确称量镁在空气中燃烧后的固体5.00g放入锥形瓶中，称量装置C，连接好装置；③关闭活塞K，打开A中分液斗活塞，逐滴加入水，至样品恰好完全反应；④打开活塞K，鼓入空气；⑤再次称量装置C，装置C增重0.34g。请回答：(一)实验步骤④中鼓入空气的目的是；(二)体混合物中Mg3N2的质量分数为；(三)实验证明此方法测定的结果偏低，可能原因是(写一条)。9．（2021九上·诸暨期中）小敏在学习金属活动性顺序后，知道钾钙钠金属活动性特别强，能与水反应生成碱和氢气。她想镁紧排在钠后面，它是否也能与水反应呢？【提出问题】镁是否能与水反应？【实验探究】在两个烧杯中，分别加入等量的冷水和镁条，用酚酞作指示剂。实验过程和现象如图。【反思和总结】（1）小敏得出的实验结论是。（2）小敏发现B试管放置在空气中一会儿，溶液的红色会褪色，这说明溶液的碱性减弱了。于是她大胆做出了一个猜想并设计了验证方案：猜想验证方案可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响，温度降低，溶解度变小，从而导致溶液碱性减弱将褪色后的溶液，如果溶液变红，说明小明的猜想正确小敏通过实验证明了自己的猜想是正确的。（3）一段时间后，小敏观察到镁条在热水中无现象，但当她想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应时，便有了解释，她的解释是。专题05金属性质与防腐探究题型分析本题主要考查金属的化学性质、陌生金属活泼性与金属防腐，要求学生对金属活动顺序比较熟悉，同时掌握金属的化学性质尤其是金属和金属盐或酸之间发生的置换反应，掌握其方程式和现象。考查金属腐蚀和方法时，要求知道金属腐蚀的原因，主要是有空气、水分等。考察中均用到控制变量法，有时候需要掌握一些实验设计的方法。题型一、常见金属化学性质例题1．（2021九上·温州期中）金属与酸反应属于放热反应，其质粒速率除受反应物的性质影响外，还受温度、酸的质量分数、固体表面积大小等因素影响。小明欲探究酸质量分数和温度哪种因素对反应速率的影响更大，实验室提供秒表、图甲器材(其中夹持装置已省略)和颗粒均匀的锌粒、2%稀盐酸、4%稀盐酸、6%稀盐酸、8%稀盐酸、恒温装置等。老师对实验的建议：①每组实验锌粒用量可取4至5颗，盐酸用量不宜超过5毫升。②实验．应设计4组。③短时间内金属与酸反应温度对实验没有影响。（1）结合老师建议，补充完整实验步骤①之后的其它步骤。①检查甲装置的气密性；……（2）实验结论：其他条件都相同时，酸的质量分数越大，反应越快。图乙是某资料中铁与2%稀硫酸在恒温条件下，生成氢气体积随时间变化的图像；小明根据实验数据得到图丙。请分析两图存在差异的原因。【答案】（1）②取四只相同的试管，在里面加入5颗相同的均匀锌粒；③将装置放在t温度的恒温箱中，加入5毫升2%的稀盐酸；④测出装置③在5秒内收集到的氢气体积；⑤采用同样的方法收集到t2温度、t3温度、t4温度下氢气体积；⑥比较不同浓度的盐酸溶液在相同温度下，相同反应时间内的收集到的氢气体积；同时比较同一浓度的盐酸溶液在不同温度下，相同反应时间时的收集到的氢气体积，得出溶液浓度和温度对反应速率的影响。（2）在固体表面积相同，保持恒温条件下，酸的质量分数越大，金属与酸反应产生氢气的速率越快，产生氢气的量多；反应过程中，随着酸的不断消耗，酸的质量分数变小，使反应的速度变小，产生氢气的量减少。【解析】（1）要探究酸质量分数和温度哪种因素对反应速率的影响更大，需分别采用不同温度下锌与相同浓度的盐酸反应，比较在相同时间收集气体的体积或收集相同体积的气体所需时间的不同，与温度相同，不同溶质质量分数的盐酸与锌反应，，比较在相同时间收集气体的体积或收集相同体积的气体所需时间的不同；（2）因在固体表面积相同，保持恒温条件下，酸的质量分数越大，金属与酸反应产生氢气的速率越快，产生氢气的量多，但随着反应的发生，酸的浓度会越来越小，所以会使速率减慢。例题2．（2021九上·杭州期中）请按要求完成下列金属性质的实验：（1）某同学用硫酸铜溶液把“铁勺”变“铜勺”，其反应的化学方程式为（2）在一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量铁粉充分反应后，溶液中溶质成分不可能是A．Fe(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2 B．Cu(NO3)2、Fe(NO3)2C．AgNO3、Fe(NO3)2 D．Fe(NO3)2（3）研究一：金属与酸反应过程中的能量变化：打磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应（填“吸热”或“放热”）。研究二：金属与盐溶液反应过程中的相关变化。【答案】（1）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4（2）C（3）放热【解析】（1）铁和硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜单质，反应的方程式为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。（2）铁粉先和硝酸银反应，生成硝酸亚铁和银单质，再和硝酸铜反应，生成硝酸亚铁和铜单质。如果铁粉质量很小，那么只和部分硝酸银反应，那么溶质为反应产物硝酸亚铁、未反应的硝酸银和硝酸铜，故A不合题意；如果铁的质量不够多，那么只和部分硝酸铜反应，那么溶质为反应产生硝酸亚铁和剩余的硝酸铜，故B不合题意；如果溶液中存在硝酸银，那么硝酸铜还没有开始反应，因此只要有硝酸银存在，那么硝酸铜肯定同时存在，故C不合题意；如果硝酸铜完全反应，那么溶质只有反应产物硝酸亚铁，故D不合题意。故选C。（3）金属与酸反应过程中的能量变化：打磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应放热。例题3．（2022九下·余杭开学考）铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料，通常赤铁矿中铁含量高达50%-60%。现有一块铁矿石是红色的，同学们猜测岩石中可能含有氧化铁，为了验证猜想并测定其含铁量，在老师的指导下进行了以下研究：[查阅资料]①赤铁矿的主要成分是Fe2O3。其他成分不含铁元素且不能与酸反应。②一定温度下，CH4可将Fe2O3还原为单质铁，若温度控制不当，还可生成少量的Fe3O4．[实验探究]小明利用A装置进行试验时，连接好装置，检查装置气密性后的第一步操作是（2）小明将A装置中得到的固体经过水洗、过滤、干燥处理后，再通过B装置进行试验，得出了岩石中含有氧化铁的结论，在此实验中能支持此结论的证据是。（3）计算岩石中氧化铁的质量分数，需要测量的量有。若B装置的固体含有一定量的Fe3O4，则会导致测得的岩石中氧化铁的质量分数比实际含量(填“偏高”、“偏低”或“不变”")。【答案】（1）装入药品后通入一段时间的甲烷气体（2）B装置锥形瓶中固体减少，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色（3）岩石样品质量、收集的气体体积(量筒中水的体积)；偏低【解析】（1）甲烷与岩石高温反应时，因甲烷有可燃性，与空气混合点燃易发生爆炸，所以检查完装置气密性应先通入一段时间甲烷，以排除装置内空气；（2）岩石中含有氧化铁，则通入甲烷高温反应后的固体中会有铁生成，将反应后固体加入盐酸中，铁会与盐酸反应产生氢气和氯化亚铁，所以若观察到则B装置锥形瓶中固体减少，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色，可得出岩石中含有氧化铁的结论；（3）计算岩石中氧化铁的质量分数，需要利用生成气体的质量或体积进行方程式计算，所以需测量的量有岩石样品质量、收集的气体体积(量筒中水的体积)，若B装置的固体含有一定量的Fe3O4，则会使收集到的氢气质量偏小，导致测得的岩石中氧化铁的质量分数比实际含量偏低。例题4．（2021九上·淳安期中）通过学习，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>Cub.Cr>Al>Cuc.（2）[设计实验]同温下，取大小相同的打磨过的金属薄片，分别投入到等体积等浓度的足量稀盐酸中观察现象，记录如下：金属CrAlCu与盐酸反应的现象气泡产生缓慢，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[得出结论]。原假设中正确的是假设：(填“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：。（3）[结论应用]根据探究结果，在CuCl2和Al3Cl3的混合液中加入一定量的金属铬，充分反应后过滤，滤出的固体中一定含有的物质是。【答案】（1）Al>Cu>Cr（2）a；Cr+2HCl=CrCl2+H2↑（3）Cu【解析】（1）猜想c应该为Cr的活动性最弱，即：Al>Cu>Cr；（2）Cr与盐酸反应缓慢，而Al与盐酸反应剧烈，那么金属活动性为：Al>Cr>Cu，则正确的猜想是a。Cr显+2价，而Cl显-1价，那么二者组成的化合物为CrCl2，则铬和稀盐酸反应，生成氯化铬和氢气，反应的方程式为：Cr+2HCl=CrCl2+H2↑。（3）根据活动性Al>Cr>Cu可知，Cr不能与氯化铝反应，只能与氯化铜反应，生成氯化铬和铜，因此滤出的固体中一定含有的物质是Cu。题型二、陌生金属的性质例题1．（2021九上·长兴期中）金属铝与氯化铵(NH4Cl)溶液反应，除生成氯化铝外，还有气泡产生。为确定产生气泡的成分，小明进行了下列实验探究。[提出猜想]气体可能是HCl、NH3、H2中的一种或几种。[查阅资料]①NH3+HCl=NH4Cl②2NH3+H2SO4=（NH4)2SO4③NH3能使酚酞试液变红④3CuO+2NH3=3Cu+N2+3H2O[实验探究]为了探究气体的成分，小明设计了如图装置开展相关实验。请回答（1）A装置中溶液变红色，证明产生的气体中含有。（2）B装置中浓硫酸的作用是。（3）C装置中的玻璃管内观察到黑色粉末变成红色，证明产生的气体中含有。（4）小华同学认为，小明只对产生气体中的两种成分进行了检验，你认为是否需要继续通过实验的方法检验第三种气体，并说明理由。【答案】（1）氨气（2）吸收氨气和水蒸气（3）H2（4）不需要，氨气存在，氯化氢则不能存在，因为两者会发生反应生成氯化铵，形成白烟【解析】（1）A装置中溶液变红色，证明产生的气体中含有氨气。（2）B装置中浓硫酸的作用是：吸收氨气和水蒸气。（3）C装置中的玻璃管内观察到黑色粉末变成红色，证明产生的气体中含有H2。（4）小华同学认为，小明只对产生气体中的两种成分进行了检验，我认为不要继续通过实验的方法检验第三种气体HCl，理由：氨气存在，氯化氢则不能存在，因为两者会发生反应生成氯化铵，形成白烟。例题2．（2019·温州模拟）镁是一种活泼金属，除了能与氧气反应，还可以和氮气、二氧化碳反应。而锡在空气中加热只和氧气反应生成白色的二氧化锡固体。（1）镁与氮气反应，生成黄色的氮化镁固体，在物质分类上氮化镁属于纯净物中的。（2）镁与二氧化碳在点燃的条件下生成碳单质和氧化镁，写出镁与二氧化碳反应的化学方程式：。（3）以下是俄国化学家罗蒙诺索夫为测定质量守恒定律曾开展的实验：①称量一定量的金属锡粉，放在如图所示装置的电热板上（电热板不与容器内任何物质反应），称量装置总质量。②通电使锡粉完全反应，生成白色固体。③打开密封塞听到了“咝咝的声响”，这是空气进入容器所发出的。称量白色固体比原金属锡粉质量增加为Δm1。④把白色固体放回原容器里(容器中空气组成恢复到初始状态)，重新称量装置的总质量，比反应开始前质量增加为Δm2。⑤分析数据发现Δm1=Δm2。在下列关于实验的说法中正确的是。A．金属锡粉不足量结论仍成立B．用镁粉代替锡粉结论仍成立C．实验过程中没有密封塞结论仍成立【答案】（1）化合物（2）2Mg+CO22MgO+C（3）A；B；C【解析】（1）氮化镁由两种元素组成，属于化合物；（2）镁与二氧化碳在点燃的条件下生成碳单质和氧化镁，反应方程式为2Mg+CO22MgO+C；（3）因该实验是利用锡粉增重质量为反应的锡与氧气反应时氧气的质量，所以锡不足量结论仍成立，A正确；镁也能与空气中成分发生化学反应，也可测定质量守恒定律，B正确；由该实验原理与操作分析可知，装置不用密封，C正确；例题3．（2021九上·诸暨期中）小红同学通过对化学九年级上册内容的学习，越来越觉得化学有意思。下面是她最近这段时间的学习经历，请同学们阅读之后完成下面的问题。小红发现，金店里有两种不同的“白金”，单价相差悬殊，小红很好奇，打算进行研究。【查阅资料】市场上所谓的“白金”通常有两种，一种是金、镍、铜、锌的合金，称为白色金；另一种是铂金，铂是一种银白色的贵重金属，用于耐腐蚀的化学仪器及首饰等，俗称“白金”−元素符号Pt。小红结合化学课上学习的金属活动性顺序，展开了下列实验活动。探究Zn、Ni（镍）、铜的活动性顺序。【作出假设】对三种金属的活动性顺序提出可能的假设：①Zn＞Ni＞Cu；②Zn＞Cu＞Ni；你觉得还有其他的可能性吗？请把它们写出来（一种即可）。（1）假设：③。（2）【查阅资料】小红同学查阅了部分含镍化合物的溶解性如表，且得知镍能与酸反应。OH−NO3−SO42−Cl−Ni2＋不溶溶溶【设计实验】同温下，取大小、厚度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。【记录现象】请帮助小红把实验现象填写完整金属NiZnCu与盐酸反应的现象气体产生缓慢，金属逐渐溶解气体产生迅速，金属迅速溶解（3）【得出结论】原假设中正确的是（填序号），写出镍与盐酸反应的化学方程式。（4）【结论应用】根据探究结果，请你预测镍与硫酸铜溶液（填“能”或“不能”）反应。【答案】（1）Ni＞Zn＞Cu（2）无明显现象（3）①；Ni+2HCl=NiCl2+H2↑（4）能【解析】(1)对三种金属的活动性顺序还可以猜测为Ni>Zn>Cu，铜与酸不反应，镍能与盐酸反应生成氯化镍和氢气，说明镍在氢前，能与硫酸铜反应生成硫酸镍和铜，要设计实验证明金属的活动性，还可以依据金属与盐溶液的反应进行，(2)Cu不与盐酸反应，故为明显现象。(3)原假设中正确的是①镍与盐酸反应的化学方程Ni+2HCl=NiCl2+H2↑(4)根据探究结果，Ni排在氢之前，所以预测镍与硫酸铜溶液能反应。例题4．（2022九下·舟山月考）小华同学通过阅读课外资料得知，潜水艇中常用过氧化钠（Na2O2）作为供氧剂，有关反应的化学方程式为：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，于是他用如图所示装置来制取CO2并验证其与Na2O2的反应：（1）装置B的作用是。（2）反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分是什么？小华为此又进行了如下探究：【猜想与假设】猜想一：Na2CO3；猜想二：Na2CO3和Na2O2猜想三：Na2CO3和NaOH；猜想四：Na2CO3、NaOH、Na2O2【设计实验】实验操作实验现象实验结论①取少量样品于试管中，加入足量的水，振荡固体完全溶解，样品中一定没有Na2O2②取少量实验①所得溶液于另一试管中，加入过量的BaCl2溶液，振荡有白色沉淀产生猜想三正确③取少量实验②所得上层清液于另一试管中，加入溶液，振荡有白色沉淀产生（3）【反思与评价】反应后装置C硬质玻璃管中的固体含有NaOH，原因可能是。【答案】（1）除去CO2中混有的HCl（2）无气泡产生；MgCl2（3）制得的CO2中混有水蒸气且CO2的量不足【解析】（1）盐酸具有挥发性，使生成二氧化碳中含有氯化氢，所以B装置作用是除去CO2中混有的HCl；（2）Na2O2与水反应会产生氧气，固体中加水，若无气泡产生，则说明样品中一定没有Na2O2，向溶液中加入过量氯化钡溶液，有白色沉淀产生，验证出碳酸钠并将碳酸钠除去，因氢氧化钠与氯化镁溶液可产生氢氧化镁沉淀，所以再向上层清液中加入氯化镁溶液，产生白色沉淀，说明含氢氧化钠，由此证明猜想三正确；（3）Na2O2与水反应会产生氢氧化钠，固体中含有氢氧化钠可能是制取的二氧化碳中含水蒸气且二氧化碳量不足，不能使氢氧化钠转化为碳酸钠。题型三、金属防腐例题1．（2021九上·淳安期中）在盐酸除铁锈的实验中，常会发现生锈的铁钉表面有一些气泡产生。[提出问题]气泡是怎么产生的？[猜想假设]猜想1：；猜想2：铁与水反应；猜想3：铁锈与水反应。[实验过程]为了验证假设，某同学设计了如图甲所示的实验方案进行探究。甲现象结论试管1有气泡产生猜想（1）正确试管2[反思]⑴有同学认为上述实验不够严谨，于是他们又设计了如图乙的对照实验，这样设计实验的目的是：。⑵还有同学想：气体会不会是铁锈与水反应产生的？他认为还要补充一个铁锈与水反应的实验，你觉得有没有必要？【答案】铁与稀盐酸反应；无气泡产生；证明铁与水不会反应生成气体；没有必要【解析】【猜想1】铁与稀盐酸反应；【实验过程】铁锈和稀盐酸反应，生成氯化铁和水，没有气体生成，因此看到：没有气泡生成。【反思】（1）有同学认为上述实验不够严谨，于是他们又设计了如图乙的对照实验，这样设计实验的目的是：证明铁与水不会反应生成气体。（2）我觉得没有必要，因为：稀盐酸中既有HCl，又含有水，既然铁锈与稀盐酸反应没有气体生成，就足以说明水和铁锈不是生成气泡的原因。例题2．（2021九上·东阳月考）一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究。取5枚去油去锈的洁净铁钉，分别装入下表的试管中，进行实验。实验图示生锈时间8分钟较长时间不生锈5分钟3分钟1分钟（1）该实验有个变量（2）通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越(选填“慢”或“快”)；在(选填“酸性”“碱性”或“中性”)环境中铁钉生锈速率较快。【答案】（1）2（2）快；酸性【解析】(1)该实验有温度、pH两个变量。(2)通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越快；酸性环境中铁钉生锈速率较快。例题3．（2021九上·临安期中）久置的铜制品表面会有绿色的铜锈，小阳对铜锈展开了如下研究，回答问题。（1）小阳查阅资料发现，铜锈的成分复杂，主要成分有碱式碳酸铜和碱式氯化铜。考古学家从保护铜制品的角度出发，将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示：碱式碳酸铜和碱式氯化铜分别属于无害锈和有害锈，解释原因：。（2）取44.4克纯净的碱式碳酸铜样品，利用图示装置(夹持仪器省略)验证其化学式为Cu2(OH)2CO3。(已知：碱式碳酸铜受热分解可得到氧化铜、水和二氧化碳；碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的固体混合物)①装置丙的作用是。②实验前、后均需对装置甲、乙、丙进行称重；当装置甲中固体质量不再减少，对装置甲、乙、丙进行再次称重前，需打开活塞再次通入足量的N2，其目的是。③若碱式碳酸铜的化学式为Cu2(OH)2CO3，则装置乙将增重克。【答案】（1）碱式碳酸铜为致密结构，可阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜，而碱式氯化铜为疏松结构，潮湿空气可以从空隙进入将内部的铜进一步腐蚀(合理即可)。（2）吸收碱式碳酸铜受热分解生成的二氧化碳气体；使装置中残留的水蒸气和二氧化碳被充分吸收；3.6【解析】（1）碱式碳酸铜和碱式氯化铜分别属于无害锈和有害锈，原因：碱式碳酸铜为致密结构，可阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜，而碱式氯化铜为疏松结构，潮湿空气可以从空隙进入将内部的铜进一步腐蚀。（2）①装置丙的作用是：吸收碱式碳酸铜受热分解生成的二氧化碳气体；②实验前、后均需对装置甲、乙、丙进行称重；当装置甲中固体质量不再减少，对装置甲、乙、丙进行再次称重前，需打开活塞再次通入足量的N2，其目的是：使装置中残留的水蒸气和二氧化碳被充分吸收。（3）设装置乙将增重x，Cu2(OH)2CO3=∆2CuO+H2O+CO22221844.4gx22244.4g解得：x=3.6g。例题4．（2021九上·浙江月考）铁钉是铁和碳的合金，它在潮湿的环境中一段时间后表面会出现铁锈。小明发现，暖宝宝的主要成分是：铁粉、碳粉、水、食盐等，它的产热原理与铁生锈相同，但却能在短时间内产生大量的热。小明认为是食盐改变了反应的速度，为了验证自己的猜想，他按图甲装置进行如下实验。①检查装置的气密性。②将浸有饱和食盐水的棉花平铺在容器底部，接上氧气浓度测量仪。③称取一定量铁粉和碳粉混合均匀后快速加入锥形瓶中，马上塞上橡皮塞。④观察实验现象，获取数据如图乙。（1）步骤①中装置气密性是否良好的检验方法：。（2）小明得出“食盐能使铁快速生锈”这一结论，他的依据是。（3）实验后，小明与另一个学校的小红同学进行交流，小红认为应该增加对照实验，她利用实验室现有器材按图丙装置再次实验。她推测：U型管左侧红墨水水位先上升。但实际上她观察到反应开始后左侧水位反而先下降。请解释U型管左侧红墨水先下降的原因：。【答案】（1）塞紧橡皮塞，将具支导管连接一段导管并浸入水中，两手紧握锥形瓶，一段时间后，导管口有气泡产生，证明装置不漏气（2）在较短的时间内，氧气的含量迅速降低（3）铁粉在跟水、氧气的反应过程中，短时间内产生大量的热，使瓶内压强迅速增大【解析】（1）步骤①中装置气密性是否良好的检验方法：塞紧橡皮塞，将具支导管连接一段导管并浸入水中，两手紧握锥形瓶，一段时间后，导管口有气泡产生，证明装置不漏气。（2）小明得出“食盐能使铁快速生锈”这一结论，他的依据是：在较短的时间内，氧气的含量迅速降低。（3）U型管左侧红墨水先下降的原因：铁粉在跟水、氧气的反应过程中，短时间内产生大量的热，使瓶内压强迅速增大。（2021九上·萧山期中）实验室开放日，化学兴趣小组做了以下3组实验来验证锌、铜、铁的金属活动性顺序，实验室所提供试剂为锌、铁、铜、稀硫酸，硫酸铜溶液，硫酸亚铁溶液．实验编号123实验操作（1）写出化学兴趣小组实验编号3的化学反应方程式，同学们讨论后一致认为上述3组实验还不能得出三种金属的活动性顺序，从所提供试剂中选择，需要补充的实验是．实验后，同学们按老师要求将废液都倒在指定的大烧杯中，小科猜想该烧杯中的废液可能有硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁…，应该可以从中提炼出铁和铜．经思考后，他设计了如图所示的实验．（2）回收铁和铜的过程中，实验中所加的过量金属粉末是，操作③的名称是．【答案】（1）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；将锌加入到硫酸亚铁溶液（2）锌；过滤【解析】（1）实验编号3为铁与硫酸铜的反应，方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；实验1和2能证明锌的活动性大于铜，实验3可证明铁的活动性大于铜，要证明三种金属的活动性顺序，则需证明锌和铁的活动性强弱，补充将锌加入到硫酸亚铁溶液中。（2）回收铁和铜，可利用锌的活动性大于铁和铜，通过加入过量的锌将铁和铜置换出来，操作③是固体和液体的分离操作，为过滤。2．（2020九上·余杭期中）某兴趣小组为探究锡纸中的金属成分(锡纸中以一种金属为主，其它成分对实验无干扰)，开展了以下探究活动。【提出问题】锡纸中的金属是什么？【建立猜想】根据锡纸有银白色金属光泽，并结合金属活动性、价格等因素，猜想其中的金属可能是锌、铁、铝、锡中的一种。（1）【探究过程】步骤活动内容收集证据分析并得出结论步骤一①查阅资料：金属锌在室温下很脆②取锡纸反复折叠锡纸未破损锡纸中金属不是锌步骤二用磁铁靠近锡纸锡纸没有被磁铁吸引锡纸中金属不是步骤三①取锡纸条放入浓度为20%的盐酸中除去可能存在的氧化膜。当观察到现象时，取出锡纸条并用蒸馏水清洗。②将处理过的锡纸条放入试管中，加入饱和硫酸锌溶液，静置观察。②中锡纸条表面无明显现象说明锡纸中的金属活动性比锌弱，则锡纸中金属不是铝，而是锡（2）【交流评价】小科对实验结论提出质疑：“无明显现象”并不代表没有发生反应，因为铝与硫酸锌反应[2Al＋3ZnSO4＝3Zn＋Al2(SO4)3]生成的金属锌为银白色，与铝颜色相同，因此无法得出结论。请在不改变化学反应的前提下增加定量实验完善实验方案，并根据预期结果得出相应结论：。【答案】（1）铁；锡纸表面产生较多气泡（2）①取一定量锡纸，用盐酸除去可能存在的氧化膜，取出后用蒸馏水清洗并晾干，称得质量记为m1。②将锡纸放入烧杯中，加入一定量饱和ZnSO4溶液浸没锡纸，充分反应后，取出锡纸用蒸馏水清洗并晾干，再次称得锡纸总质量记为m2。③如果m2＞m1，则锡纸中金属为铝；如果m2＝m1，则锡纸中金属为锡。【解析】（1）步骤活动内容收集证据分析并得出结论步骤一①查阅资料：金属锌在室温下很脆②取锡纸反复折叠锡纸未破损锡纸中金属不是锌步骤二用磁铁靠近锡纸锡纸没有被磁铁吸引锡纸中金属不铁 步骤三①取锡纸条放入浓度为20%的盐酸中除去可能存在的氧化膜。当观察到锡纸表面产生较多气泡的现象时，取出锡纸条并用蒸馏水清洗。②将处理过的锡纸条放入试管中，加入饱和硫酸锌溶液，静置观察。②中锡纸条表面无明显现象说明锡纸中的金属活动性比锌弱，则锡纸中金属不是铝，而是锡（2）实验方案，现象和结论为：①取一定量锡纸，用盐酸除去可能存在的氧化膜，取出后用蒸馏水清洗并晾干，称得质量记为m1。②将锡纸放入烧杯中，加入一定量饱和ZnSO4溶液浸没锡纸，充分反应后，取出锡纸用蒸馏水清洗并晾干，再次称得锡纸总质量记为m2。③如果m2＞m1，则锡纸中金属为铝；如果m2＝m1，则锡纸中金属为锡。3．（2022九上·慈溪竞赛）以下是兴趣小组研究的课题——“金属和酸反应的快慢与什么因素有关”。（1）其他条件相同，同种金属与不同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同。取质量相等的铝片，分别放入5%、20%的足量稀盐酸中。实验表明盐酸浓度越大，反应速率越快。下图I、II、Ш是三位同学记录的实验生成氢气的质量(m)与反应时间(t)的关系曲线，其中正确的是。（2）其他条件相同，不同金属与相同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同。取质量相等的镁片、锌片、铁片中的两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀盐酸中，生成氢气的质量(m)与反应时间(t)的关系曲线如右图所示。则曲线A对应的金属是。（3）请再提出一个影响金属与盐酸反应快慢的合理因素【答案】（1）Ⅲ（2）Fe（3）温度的高低或金属表面积的大小等【解析】（1）质量相等的铝片，分别放入5%、20%的足量稀盐酸中。实验表明盐酸浓度越大，反应速率越快，即图线的倾角越大，故I、II错误；生成氢气的质量由金属的质量决定，因为金属的质量相同，所以最终生成氢气的质量相等，故III正确。故选III（2）根据图像可知，B的反应速度大于A，则金属B的金属活动性大于A，那么B可能为镁或锌。B生成氢气的质量小于A，则B的相对原子质量大于A，那么B可能为锌和铁；二者比较可知，B应该为锌，那么A肯定是比它活动性弱的Fe。（3）影响金属与盐酸反应快慢的合理因素：温度的高低或金属表面积的大小等。4．（2021九上·江北期末）如图为家庭制氧机内桶构造示意图，桶上设有制氧剂投药口和出气口。已知：i．制氧剂的主要成分是过碳酸钠（Na2CO4）和催化剂。ii．本产品用于人体保健吸氧，产生的氧气需通入水中净化。（1）制氧时，从投药口中投入药品后，立即将其关闭。①过碳酸钠加入水中后，反应产生过氧化氢和碳酸钠，其化学方程式为：。过氧化氢再在催化剂的作用下产生氧气。②氧气的出口为。（2）若在装置的Ⅰ、Ⅱ中放入其它试剂，可以研究金属的性质：在Ⅰ中加入较多铁屑和过量稀盐酸，Ⅱ中只加入锌粒，关闭a口。一段时间后，Ⅱ中可以观察到的现象有.【答案】（1）Na2CO4+H2O=H2O2+Na2CO3；a（2）I中溶液进入II中、II中产生无色气体（大量气泡）【解析】（1）由题中信息可知，过碳酸钠与水反应产生过氧化氢和碳酸钠，反应方程式为Na2CO4+H2O=H2O2+Na2CO3，氧气需通入水中，再从水中进入人体，由图中的结构可知，II装置中为反应装置，则氧气出口为a；（2）在Ⅰ中加入较多铁屑和过量稀盐酸，铁与盐酸反应产生氢气，I中压强增大，气体会将I中液体（含有氯化亚铁和盐酸）压入II中，II中加入锌粒，锌与盐酸反应会产生气体。5．（2021九上·长兴期中）全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一。下面是对铁的腐蚀条件的探究。铁生锈所需要时间较长，某实验小组的同学设计如图所示实验。（1）检查装置的气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，将C导管接入到装有水的烧杯中，微热甲装置，说明气密性良好的现象是。（2）加入药品开始实验，4分钟后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮，该实验说明铁生锈主要与空气（或氧气）和有关。B、D处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是。【答案】（1）导管口有气泡冒出（2）水；氧气的浓度【解析】（1）检查装置的气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，将C导管接入到装有水的烧杯中，微热甲装置，说明气密性良好的现象是导管口有气泡冒出。（2）A处和B处的铁丝都与氧气接触，只是一个是潮湿的，一个是干燥的，则说明：铁生锈主要与空气（或氧气）和水有关。B处的铁丝直接接触氧气，浓度较高；而D处的铁丝接触空气，氧气的浓度较低，则说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是氧气的浓度。6．（2020九上·衢州期中）铁在不同环境条件下锈蚀的快慢不同。为了比较铁在不同酸性环境中锈蚀的快慢，科学兴趣小组利用如图所示装置进行实验探究。可选用的器材：铁粉、溶质质量分数为7.3%的盐酸、蒸馏水、烧杯、量筒、托盘天平。建议：铁粉可装入纱布吊袋内；每组宜取10ml盐酸溶液；每组实验时间不超过1周。实验步骤：①利用提供的盐酸和蒸馏水，配置溶质质量分数为3.65%的盐酸②检查装置气密性；……（1）写出步骤①中所需要的测量工具。（2）补充完整实验步骤②之后的其它步骤。。【答案】（1）托盘天平（2）①相同体积、不同溶质质量分数的盐酸②等量的铁粉③同一环境④相同时间后观测⑤量筒内的液面高度差⑥重复实验得出结论满分示例：取相同质量的铁粉装入2个纱布吊袋内备用；2个量筒里分别倒入一定体积（V1）的蒸馏水，将导管一端浸入液面以下；在两个规格相同的锥形瓶内分别加入10ml溶质质量分数为7.3%和3.65%的盐酸溶液；把2个纱布吊袋同时悬挂在2个锥形瓶内，迅速塞紧橡皮塞；一周后测出量筒内剩余蒸馏水的体积（V2）；根据液面高度差（V1-V2）分析比较铁在不同酸性环境中锈蚀的快慢；多次重复上述对比实验，得出结论。【解析】（1）步骤①中所需要的测量工具是托盘天平；（2）取相同质量的铁粉装入2个纱布吊袋内备用；