内容正文:
非选择专练13 科学探究
一.科学探究题(共20小题)
1.(2023•石家庄模拟)某兴趣小组探究镁与稀盐酸的反应。
(1)实验前,要用砂纸打磨镁条的目的是 。
(2)将打磨后的镁条放入稀盐酸中,一段时间后发现有“灰白色沉淀”产生的异常现象。
【提出问题】灰白色沉淀可能含有什么物质?
【查阅资料】Mg(OH)2受热分解生成MgO和H2O;变色硅胶遇水由蓝色变为粉红色;碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]不溶于水,受热易分解生成MgO和HCl气体。
【提出假设】甲同学认为灰白色沉淀中不含MgCl2,你认为原因是 。
乙同学认为灰白色沉淀中可能含有:
猜想Ⅰ:Mg;
猜想Ⅱ:Mg(OH)Cl;
猜想Ⅲ:Mg(OH)2。
【实验探究】乙同学将灰白色沉淀洗涤、干燥后,分别置于编号为①②③的试管中。
序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
向试管①中加入适量 (填物质名称)
沉淀消失无气泡产生
猜想Ⅰ不成立
实验2
加热试管②,并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条置于试管口
滤纸条变红
猜想Ⅱ
实验3
加热试管③,将产生的气体通过变色硅胶
变色硅胶
猜想Ⅲ成立
【讨论分析】实验2中滤纸条变红是由于HCl气体溶于水使溶液呈 性,生成HCl气体的原因是 。(用化学方程式表示)。
【答案】(1)除去表面的氧化物。
(2)【实验探究】稀盐酸;成立;由蓝色变为粉红色。
【讨论分析】酸;Mg(OH)ClMgO+HCl↑。
【解析】解:(1)镁的化学性质比较活泼,能和空气中的氧气反应生成氧化镁,覆盖在表面,实验前,用砂纸打磨镁条的目的是除去表面的氧化物。
故答案为:除去表面的氧化物。
(2)【提出假设】氯化镁易溶于水;
【实验探究】金属可以与酸反应生成氢气,向试管①中加入适量稀盐酸;沉淀消失无气泡产生,说明固体中不含有镁;
碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]受热易分解生成MgO和HCl气体,反应生成的氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸能使石蕊试液变红色;
Mg(OH)2受热分解生成MgO和H2O,变色硅胶遇水由蓝色变为粉红色;加热试管③,变色硅胶由蓝色变为粉红色,说明反应生成水;
故答案为:稀盐酸;成立;由蓝色变为粉红色。
【讨论分析】实验2中滤纸条变红是由于HCl气体溶于水使溶液呈酸性,生成HCl气体的原因:加热时Mg(OH)Cl分解生成MgO和HCl,反应的化学方程式:Mg(OH)ClMgO+HCl↑。
故填:酸;Mg(OH)ClMgO+HCl↑。
2.(2023•苏州模拟)金属铁及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具,在生产和生活中的应用极为广泛。请用所学化学知识回答下列问题:
Ⅰ.铁与铁的化合物
(1)金属在生产和生活中有着广泛的用途,铁是目前世界上使用最多的金属。如图是铁原子的结构示意图,其最外层电子数为 。
(2)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用其中碳酸亚铁(FeCO3)不溶于水,可作补血剂,服用后与胃酸反应生成的物质被人体吸收,能促进血红蛋白的生成,写出碳酸亚铁与胃酸反应的化学方程式 。
Ⅱ.钢铁的冶炼
《天工开物》中记载的“炒钢法”,该方法的生产过程如图所示。
资料:潮泥灰主要成分是石灰石。
(3)在炼铁炉中鼓入的空气与矿物逆流而行的目的是 。
(4)不断翻炒液态生铁,是为了降低 元素的含量。
Ⅲ.金属的锈蚀
(5)铁生锈的原理:
写出Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式 。
(6)某小组同学利用手持数据采集器,测定铁钉与不同溶液(浓度相等)接触生锈时氧气浓度的变化,装置及数据如图:
①实验所用三种溶液中,铁钉接触到 溶液(填化学式)更容易生锈。
②根据三条曲线都是“先陡后缓”的现象。关于铁生锈快慢的问题,你能得出的结论是: 。
(7)不但铁会生锈,其他金属也会生锈。
自然界中存在少量铜单质,古人发现用其制成的物品使用一段时间后会生锈。铜生锈时发生反应:2Cu+X+O2+H2O=Cu2(OH)2CO3,其中X的化学式为
Ⅳ.拓展:测定还原性铁粉的组成
还原性铁粉中含有少量FexCy,小组同学在老师的指导下进行以下实验。
【资料】:①Fe,FexCy在加热时与O2反应能生成相应氧化物。
②FexCy不与酸反应。
③碱石灰的主要成分是氧化钙与氢氧化钠的混合物
【实验1】:取29.80g样品,加入足量稀H2SO4,充分反应后生成1.00gH2。
【实验2】:另取