实验10 探究金属的化学性质-【中考得高分】2025年中考化学实验与探究

2中甲、乙两组实验可以证明温度对CO与Fe2O,反应 的产物有影响。②甲组所得黑色粉末能与稀盐酸反 应，也能与硫酸铜反应析出红色物质，说明该黑色粉末 为铁，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。③根据 质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不 变，故FeO,中铁元素的质量=Fe2O,中铁元素的质 量=4.8g× 112 ×100% =3.36g,所以Fe3O4的质 160 168 量m2=3.36g÷ 232 ×100%=4.64g。 5.(1)C(2)3C0+Fe20, 高 2Fe+3CO2(3)①根据 质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变②滴 加足量的稀盐酸（或稀硫酸），观察到黑色固体部分溶 解，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色(4)①800 ②33.6③4 FeO Fe解析：(1)由制备C0的原理 根据反应物的状态和反应条件，应选用液体加热型的 发生装置C。(2)CO和FeO在高温条件下反应生成 Fe和CO2。(3)①根据质量守恒定律，化学反应前后 元素的种类不变，反应物中含有铁、氧元素，则可以生 成FeO4。②由题意可知，FeO4几乎不溶于稀的酸溶 液，而Fe可以和稀的酸溶液反应生成H2,则可以取样 滴加足量的稀的酸溶液，观察到黑色固体部分溶解，有 气泡产生，溶液由无色变成浅绿色，则证明黑色固体中 同时含有FeO:和Fe。(4)①分析图像可知，温度在 800℃以上时，反应的产物是Fe。②根据质量守恒定 律，化学反应前后元素的种类和质量均不变，FO,中 的铁元素全部转移到Fe中，Fe2O3中铁元素的质量为 48.0gX6100%=33.6g,则图中x=33,6。 ③分析图像可知，温度在600℃左右时，反应的产物是 FeO,推测FeO在冷却过程中分解生成了FeO,和Fe。 实验10探究金属的化学性质 复习实验内容 【实验过程】1.发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体 2Mg十O,点燃2Mg0颜色变暗失去金属光泽，铝片（或 铝丝)变软但不滴落4A1十30，点燃2A,0,剧烈燃 烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体3Fe十20，点燃 Fe,0:红色固体变成黑色2Cu十0，△2Cu02.锌 粒表面产生较多气泡Zn+H2SO,一ZnSO,十H2个（或 Zn+2HCl—ZnCl+H个)铁片表面产生少量气泡，溶 液由无色变为浅绿色Fe+H2SO.—FeSO.十H2个 (或Fe+2HCl-FeCl,+H2个)铜片表面无明显现象 3.铁丝表面有红色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色 Fe十CuSO,-FeSO,+Cu 【实验结论】1.金属氧化物2.氢气盐3.金属盐 强化实验练习 1.C解析：金属片M上仅③处有明显现象，说明M能 与硝酸银溶液反应，不能与稀硫酸、硫酸亚铁溶液反 应，得出金属活动性铁>氢>M>银，金属片N上仅⑤ 处无明显现象，说明N能与稀硫酸、硝酸银溶液反应， 不能与硫酸亚铁溶液反应，得出金属活动性铁>N> 氢>银，则四种金属的活动性由强至弱的顺序为铁、 N、M、银。 2.(1)防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸 裂火柴燃烧消耗了较多的氧气，使氧气不足(2)氢 气加入等体积等浓度的稀盐酸(3)Cu十2AgNO 一Cu(NO,)2+2Ag取少量硫酸亚铁溶液于试管 中，伸入一根洁净的铜丝（答案合理即可）无明显变 化（答案合理即可）解析：(1)做铁丝燃烧实验时，集 气瓶底部水的作用是防止反应产生的高温固体溅落瓶 底，避免集气瓶炸裂；实验中，观察到发出白光后铁丝 并未燃烧，原因是没有等火柴快燃尽就将铁丝伸入了 集气瓶，火柴燃烧消耗了较多的氧气，使氧气不足，铁 丝无法燃烧。(2)铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢 气，铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，所以两个反应 均生成了氢气；实验二是通过铁片和铝片与稀盐酸反 应生成气泡的快慢来比较铁和铝的金属活动性强弱， 根据控制变量法，需要控制铁片和铝片的大小相同，稀 盐酸的体积和浓度相同。(3)铜和硝酸银反应生成硝 酸铜和银；根据金属活动性顺序，位于前面的金属能把 位于后面的金属从其盐溶液里置换出来，故实验三已 经证明了铜的金属活动性比银强，所以还须证明铁的 金属活动性比铜强，则可以将铜丝伸入亚铁盐溶液中， 观察到无明显变化，或将铁丝伸入铜盐溶液中，观察到 铁丝表面有红色固体生成，溶液由蓝色变成浅绿色，均 可证明铁的金属活动性比铜强。 3.(1)化合(2)铝能和氧气反应生成致密而结实的氧化 铝薄膜液(3)不能(4)H22A1+3CuSO4 Al2(SO4)3十3Cu解析：(1)铝在常温下与氧气反应生 成氧化铝，该反应由两种物质生成另一种物质，属于化 2 合反应。(2)用火焰喷枪的火焰从下往上灼烧铝片，观 察到铝片的下端形成多个呈鼓胀状态的“小泡”，这是 由于铝与空气中的氧气反应生成的氧化铝是一层致密 而结实的薄膜，膜内熔化的液态铝渐渐汇集流人下面 的膜内，说明铝的熔点比氧化铝的熔点低。(3)欲证明 氧化铝薄膜的致密性，需将表面打磨的铝片和将表面 未打磨的铝片分别同时浸入溶质质量分数为8%的 CuSO,溶液中，在1min内进行对比。(4)铝的金属活 动性比铜强，故铝与硫酸铜反应生成铜和硫酸铝，实验 中还生成一种具有可燃性气体，根据质量守恒定律，化 学反应前后元素种类不变，该气体是氢气。 4.(1)将铁矿石中的二氧化硅转变为炉渣(2)ABC (3)Mg+Cu(NO3)2-Mg(NO3)2+CuZn、Cu、Ag Zn(NO3)2解析：(1)高炉炼铁的过程中，石灰石的作 用是将铁矿石中的二氧化硅转变为炉渣。(2)Mg能和 FeSO4溶液反应，Cu不能和FeSO,溶液反应，说明金 属活动性Mg>Fe>Cu,A正确；Fe不能和MgSO,溶 液反应，能和CuSO4溶液反应，说明金属活动性Mg> Fe>Cu,B正确；Cu不能和稀盐酸反应，Mg、Fe都能和 稀盐酸反应，且Mg和稀盐酸反应更剧烈，说明金属活 动性Mg>Fe>Cu,C正确；Cu不能和MgSO4溶液、 FesO,溶液反应，说明金属活动性Mg>Cu且Fe> Cu,但无法比较Mg、Fe的金属活动性强弱，D错误。 (3)向Cu(NO3)2溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属，根 据金属活动性Mg>Zn>Cu>Ag,先发生反应Mg十 Cu(NO3)2一Mg(NO3)2十Cu,待Mg完全反应后， 继续发生反应Zn十Cu(NO)2一Zn(NO,)2+Cu,Ag 和Cu(NO3)2不反应，充分反应后过滤，得到无色滤液 和滤渣，因为Cu(NO3)2溶液呈蓝色，说明Cu(NO3)2 已经完全反应，故一定发生的反应为Mg和Cu(NO3)2 反应生成Mg(NO3)2和Cu;向滤渣中加入一定量的稀 盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有Z,还一定含有 反应生成的Cu和没有发生反应的Ag;滤液中一定含 有反应生成的Mg(NO)2,一定不含有Cu(NO3)2,若Zn 参与了反应，则滤液中可能含有的溶质是Zn(NO3)2。 5.(1)用磁铁吸引(2)稀盐酸（或稀硫酸）(3)③① (4)保持铁片蚀刻画表面清洁干燥（答案合理即可） (5)A1Cl3(6)FeFe+H2SO4—FeSO4+H2↑ 解析：(1)磁铁能吸引铁片，不能吸引铝片，所以可以用 磁铁吸引来区分铝片和铁片。(2)铁锈的主要成分氧 化铁能与稀盐酸或稀硫酸反应。(3)铝片上有凹陷图 13 案，没有附着物，说明铝能与甲蚀刻液反应但没有生成 新的金属，铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，所以甲 蚀刻液是③稀盐酸；铁片上出现红色附着物图案，说明 铁能与乙蚀刻液反应生成红色的铜，所以乙蚀刻液是 ①硫酸铜溶液。(4)铁的锈蚀是铁制品与空气中的氧 气和水共同作用的结果，防止铁制品生绣的原理是破 坏铁锈蚀的条件，即隔绝氧气或水，如保持铁片蚀刻画 表面清洁干燥。(5)由上述分析可知，铝片蚀刻废液是 铝与稀盐酸反应生成的氯化铝和剩余的稀盐酸的混合 溶液，所以处理铝片蚀刻废液，可以加入足量的铝片， 与稀盐酸完全反应，得到氯化铝溶液，回收保存。(6)铁 片蚀刻废液是铁与硫酸铜反应生成的硫酸亚铁和剩余 的硫酸铜的混合溶液，所以过程①加人的物质X是能 与硫酸铜反应生成硫酸亚铁的铁；铁与硫酸铜反应生 成铜和硫酸亚铁，滤渣中剩余的铁再与稀硫酸反应生 成硫酸亚铁和氢气。 6.(1)铜质火锅(2)>(3)铜片表面变黑(4)①a ②HCl、FeCL2③Mg+2HCl-MgC2+H2↑置 换反应镁和稀盐酸反应放热，反应结束后，温度降 低，压强减小④BC(5)金属表面有红色固体生成， 溶液由蓝色变成浅绿色(6)化合物解析：(1)铜质 火锅利用了金属的导热性。(2)黄铜的硬度比纯铜的 大。(3)铜和氧气在加热条件下反应生成黑色的氧化 铜。(4)①铜和稀盐酸不反应，压强不变，故对应的是 曲线a。②铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，在 400s时反应没有进行完全，所以溶液中有生成的氯化 亚铁和剩余的稀盐酸。③镁和稀盐酸反应生成氯化镁 和氢气；该反应由一种单质和一种化合物作用生成另 一种单质和另一种化合物，属于置换反应；镁和稀盐酸 反应放出热量，18s左右反应结束，温度逐渐恢复至室 温，压强逐渐减小。④曲线d对应的金属是锌，锌和稀 盐酸反应放出热量，如延长反应时间，完全反应后，温 度逐渐冷却至室温，压强减小，曲线会略微下降，得到 曲线d的图像不是一条直线，A错误；曲线d对应的反 应速率适中，便于收集气体，适合实验室制取气体， B正确；曲线e对应的金属是铝，曲线e在0~100s时 几乎没有上升，可能是打磨得不彻底，铝表面还有氧化 铝，氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水，没有气体生 成，压强几乎不变，C正确。(5)根据金属活动性铁> 铜>银，可以用铁片、硫酸铜溶液、银片来验证三种金 属的活动性，甲、乙中分别放入银片、铁片，向甲中注入 硫酸铜溶液，观察到无明显现象，证明金属活动性铜一 银，打开止水夹K,硫酸铜溶液流入乙中和铁片反应生 成铜和硫酸亚铁，现象为金属表面有红色固体生成，溶 液由蓝色变成浅绿色。(6)金属元素在自然界中分布 很广，除极少数不活泼的金属（如铂、金、银等）以单质 形式存在外，其余大多数以化合物形式存在。 7.(1)A(2)不能ACD(3)A12O3+6HC1 2A1C13十3H2O(4)H2锌和浓硫酸反应，硫酸被消 耗且有水生成，随着反应的进行浓硫酸浓度逐渐减小， 变为稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成氢气(5)①Cu ②Zn(NO3)2Fe(NO3)2③8：27解析：(1)在常 温下，铝在空气中能与氧气反应，表面生成一层致密而 结实的氧化铝薄膜，防止内部的铝继续与氧气反应。 (2)图甲中铁与酸反应放出的热量比锌与酸反应放出 的热量多，但是铁的金属活动性比锌弱，因此不能根据 金属与酸反应的放热情况来判断不同金属的活动性强 弱；Zn能和FeCl2溶液反应，Cu不能和FeCl2溶液反 应，说明金属活动性Zn>Fe>Cu,A符合题意；Fe、Cu 都不能和ZnCl2溶液反应，说明金属活动性Zn>Fe且 Zn>Cu,但无法比较Fe、Cu的金属活动性强弱，B不符 合题意；Cu不能和稀盐酸反应，Zn、Fe都能和稀盐酸 反应，且Z和稀盐酸反应更剧烈，说明金属活动性 Zn>Fe>Cu,C符合题意；Fe能和CuCl2溶液反应，不 能和ZnCl2溶液反应，说明金属活动性Zn>Fe>Cu, D符合题意。(3)未经打磨的铝片表面有一层致密的 氧化铝薄膜，氧化铝会先和稀盐酸反应生成氯化铝和 水。(4)氢气具有可燃性，点燃不纯净的氢气会听见尖 锐的爆鸣声；锌和浓硫酸反应，硫酸被消耗且有水生 成，随着反应的进行浓硫酸浓度逐渐减小，变为稀硫 酸，锌和稀硫酸反应生成氢气。(5)向硝酸铜、硝酸银 和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉，根据金属活动性 Zn>Fe>Cu>Ag,先发生反应Zn+2AgNO3 Zn(NO3)2十2Ag,即图丙中的ab段，待AgNO,完全反 应后，继续发生反应Zn十Cu(NO,)2一Zn(NO3)2十 Cu,即图丙中的bc段，待Cu(NO3)2完全反应后，最后 发生反应Zn十Fe(NO3)2=Zn(NO3)2+Fe,即图丙 中的cd段。①bc段反应析出的金属是Cu。②c点对 应的溶液中AgNO3、Cu(NO3)2已经完全反应，含有的 溶质是反应生成的Zn(NO,)2和还没有开始反应的 Fe(NO3)2。③设ab段和bc段析出固体的质量均为 x,则 Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag 65 216 mi x 65m1 216x x216m, 65 Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO:)2+Cu 65 64 m2 x 65 m2 64x 64m2 x= 65 即216m164m2得到%=。64=8：27。 即 65 m2216 实验11探究铁钉锈蚀的条件 复习实验内容 【实验过程】1.铁丝网表面出现红色物质，导管中形成一 段红色的液柱2.不生锈不生锈生锈生锈，且锈 蚀明显生锈，且锈蚀明显 【实验结论】1.红棕色混合物Fe2O3·xH2O疏松 多孔氧气和水2.氧气水铁的化合物缓慢 放热 【实验分析】1.除去空气中的水蒸气生石灰无水氯 化钙2.除去水中溶解的氧气防止空气中的氧气再次 溶于水3.水氧气酸溶液、盐溶液等物质存在时会 加速铁的锈蚀。 强化实验练习 1.B解析：铁生锈的主要条件是铁与氧气和水直接接 触。甲中水面上用植物油封住，因此只有露出液面的 部分铁钉生锈，且甲与外界空气通过导管连通，氧气体 积分数几乎不变，乙中铁钉整体都与氧气和水接触，全 部生锈，消耗较多氧气，氧气体积分数明显减小，所以 甲、乙中气体含氧气的体积分数不相等，A正确；乙中 铁钉锈蚀最严重的部分是与水面接触处，因为此处铁 钉与氧气和水接触最充分，B错误；甲中铁钉在植物油 内的部分与氧气和水都没有接触，因此没有锈蚀，C正 确；乙中铁钉生锈消耗了氧气，压强减小，在大气压的 作用下，丙中导管内上升一段水柱，D正确。 2.C解析：金属锈蚀的过程，实际上是金属与空气中的null