精品解析2022年人教版九年级化学下册第八单元金属和金属材料专项测评试卷.docx
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精品解析2022年人教版九年级化学下册第八单元金属和金属材料专项测评试卷.docx
九年级化学下册第八单元金属和金属材料专项测评 考试时间:90分钟;命题人:化学教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、金属材料包括铁、铝、铜等纯金属以及它们的合金。下列有关说法错误的是A铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能B铁钉浸没在植物油中比在潮湿空气中更易生锈C黄铜片(铜锌合金)的硬度大于铜片的硬度D室温下铜与稀盐酸不反应,可判断铜的金属活动性比铝弱2、物质的性质决定物质的用途。下列说法错误的是A氮气化学性质稳定,可作食品保护气B铜导电能力强,可作导线C氧气具有助燃性,可作火箭燃料D活性炭具有吸附性,可作冰箱除味剂3、某两种物质在一定条件下能发生化学反应,其反应的微观示意图如下,则下列说法中不正确的是(说明:一种小球代表一种元素的原子)A乙物质含有两种元素B该反应属于置换反应C图中两种反应物的质量比为2:3D反应的本质是原子进行了重新组合4、如图所示是某化学反应的微观示意图,下列说法正确的是A该反应属于置换反应B生成物丁由2个氧原子和1个碳原子构成C生成物丙中氢元素和氧元素的质量比为2:1D参加反应的甲和乙的分子个数比为2:75、在试管中分别放有少量面积相同的锌片、铁片、铜片、镁片,然后分别加入5毫升稀盐酸。下列说法正确的是A锌片和稀盐酸反应最剧烈,产生大量气泡B铁片表面没有任何反应C铜片慢慢变黑,逐渐消失,溶液变成了蓝色D镁片反应最剧烈,产生大量气泡并且放热6、鉴别下列各组物质所选择的方法错误的是A铁丝和铝丝一通过测量其密度B四氧化三铁和二氧化锰观察颜色C碳粉和氧化铜分别在空气中灼烧D黄铜和黄金一用盐酸浸泡7、文明石狮,从我做起。你认为下列措施不可行的是A乘电动公交车,提倡绿色出行B实施绿化工程,防治扬尘污染C回收废旧金属,节约金属资源D增加烟囱高度,防止废气污染8、X、Y、M、N四种金属,只有X在常温能与氧气反应,生成相应的氧化物。把M放入N盐溶液中,过一会儿,在M表面有N析出;把Y和M分别放入稀硫酸中,Y表面产生气泡而M没有。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是AX>Y>M>NBM>N>Y>XCM>Y>N>XDX>Y>N>M9、分类是化学研究中常用的方法。下列物质分类正确的是A单质:氧气、水、氦气B氧化物:干冰、氧化铝、过氧化氢C混合物:空气、石油、水银D合金:黄铜、青铜、氧化铜10、为证明铁与氧气、水同时接触易生锈,下列实验必须要做的有ABCD第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、根据下图实验回答有关问题:(1)左图是实验室模拟炼铁,写出图中炼铁的化学方程式_;装置末端酒精灯的作用是_。(2)如图是探究Mg和Fe的金属活动性顺序,得出Mg比Fe活泼的现象是_。2、铬(Cr)(gè)是一种重要的金属元素,铬的单质及其化合物应用广泛。(1)铬桶可用盛装AlCl3溶液,却不能盛装稀硫酸,说明金属活动性Cr_Al(选填“>”或“<”)。(2)根据下述信息,不能证明Zn和Cr活动性强弱的试剂组的是_(填序号)。AZn、Cr、稀硫酸BCr、ZnSO4溶液CCu、ZnSO4溶液、CrSO4溶液(3)写出铬和稀硫酸反应的化学方程式:_。3、化学是一门以实验为基础的科学,下面是初中化学中几个重要的对比实验。(1)实验1中,观察到铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧,可得出可燃物燃烧的一个条件为_。(2)实验2中,观察到A烧杯中的现象是_,由此可验证分子的性质是_。(3)实验3中,对比铁钉表面的不同现象,可推知防止铁生锈的原理是_。4、铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属,与我们生活息息相关。(1)生活中常用铜做导线这是利用了铜的_(填“导热性”或“导电性”)。(2)在空气中_制品(填“铝”或“铁”)更耐腐蚀。(3)用三种金属单质和下列试剂中的一种试剂就能验证这三种金属的活动性序,应选择的试剂是_。(填序号)A硫酸铝溶液B硫酸亚铁溶液C硫酸铜溶液(4)合金在生活中的用途远远大于纯金属,不同的合金性质有所不同,钢和生铁性质不同的原因是_。5、2021年3月20日,四川德阳广汉市三星堆新一轮考古发掘成果公布,一件黄金面具残片引起了大量关注。4月12日,一位95后小伙用一块500克的黄金复原三星堆黄金面具的视频在网络上走红。(1)金块能够被锻造成薄薄的面具,说明金具有良好的_。(2)“真金不怕火炼”的原因是_。(3)假黄金“黄铜”是铜、锌合金,鉴别真假黄金可选用的试剂是_。其反应的化学方程式为_。三、计算题(5小题,每小题5分,共计25分)1、我国高铁建设走在世界前列,修建高铁需要大量铁可矿石来炼铁,进而炼钢。(1)下列三种铁矿石的主要成分Fe2O3、Fe3O4、FeCO3,含铁量最高的是_。(2)要炼出含铁89.6%的生铁1000t,至少需要含氧化铁80%的赤铁矿_吨。若高炉气体不加处理,理论上会向大气中排放CO2_吨。2、某炼铁厂用含Fe2O3的铁矿石冶炼10t含杂质2%的生铁,至少需要一氧化碳的质量是多少?同时产生二氧化碳多少吨?3、为了测定某铁合金样品中铁的含量,小樱同学取该样品11.5g,加入100g稀硫酸,充分反应后,称量得到的剩余物质总质量为111.1g,已知铁合金中的其他成分不与酸反应,且难溶于水。求:(1)生成氢气的质量为_g。(2)该铁合金样品中铁的质量分数。(结果保留到小数点后一位)4、 “追梦”学习小组为测定锌元素的相对原子质量,设计了下图所示实验方案进行探究(装置中盛放锌粒的网兜不与稀硫酸反应)。请根据他们的实验过程和测定的数据进行分析与计算。(电子秤示数单位为克)(1)实验中设计干燥装置的目的是_。(2)锌完全反应后,产生氢气的质量为_g。(3)计算锌元素的相对原子质量。(写出计算步骤)5、工业上冶炼1732t含铁97%的生铁,需要含杂质10%的磁铁矿石的质量是多少?(写出计算过程,结果保留一位小数。)四、实验探究(5小题,每小题5分,共计25分)1、在学习金属的化学性质时,老师在课堂上给学生们演示了如图实验:(给出资料)M是一种金属,MSO4溶液是无色液体。(实验目的)探究M与铜、铝的活动性顺序。(猜想与假设)猜想:AlCuM;猜想:AlMCu;猜想:_。(进行实验)第一步:老师取出M丝、铜丝、铝丝用砂纸进行打磨,目的是_。第二步:老师按照如图进行实验操作,要求同学们填写如下表格:实验操作实验想象实验结论铝丝插入装有MSO4溶液的试管中(图甲)铝丝表面出现一层黑色物质_M丝插入装有CuSO4溶液的试管中(图乙)M丝表面出现一层红色物质,溶液的颜色_。MCu铝丝插入装有CuSO4溶液的试管中(图丙)M丝表面出现一层红色物质,颜色由蓝色变为无色AlCu第三步:根据表格,可判断猜想_正确。(交流表达)老师要求同学们写出试管丙中反应的化学方程式_。然后经同学们讨论后大家认为该实验可以优化,去掉试管_(填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论。(评价与反思)实验结束后,同学们对实验过程进行了如下反思:探究金属M、铜、铝活动性顺序时,除了上述实验中已经用到的方法外,还可以根据_进行判断(任写一种)。2、如图是木炭还原氧化铜的实验装置图。 (1)网罩的作用是_。(2)试管中发生的现象是_,发生的化学方程式为_;(3)小明对加热后产生的红色固体物质发生了浓厚的兴趣,于是他在老师的指导下进行了探究活动,请你与他一起完成探究之旅。查阅资料氧化亚铜(Cu2O)红色固体物质,能与酸(除HNO3)发生反应,如与稀硫酸(H2SO4)反应生成硫酸铜、单质的铜和水;单质的铜不与稀硫酸发生反应。提出问题木炭还原氧化铜后的红色物质是什么?作出猜想猜想1:只有铜猜想2:只有氧化亚铜猜想3:_。实验验证 实验操作实验现象结论_猜想2正确请写出小明验证时发生的化学方程式_。小丽对小明的结论产生了质疑,小丽质疑小明结论的依据是_。3、目前,我区家庭普遍使用天然气(主要成分是甲烷CH4),其燃烧后的产物可能有什么?同学们开展了以下探究:(提出问题)甲烷燃烧后生成哪些物质?(猜想与假设)猜想一:CO2、H2O;猜想二:CO、H2O;猜想三:CO2、CO、H2O(查阅资料)白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色(设计并进行实验)将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过下图装置,进行验证:(1)请根据实验现象,填写实验结论。实验现象实验结论A中白色粉末变为蓝色,B、E中石灰水变浑浊,D中红棕色粉末变成黑色猜想_成立(2)实验过程中C装置的作用是_;装置E的作用是_。(3)D装置中发生反应的化学方程式是_;该反应中,发生氧化反应的物质是_。(4)实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是_。(5)实验过程中A、B装置的顺序不能颠倒,原因是_。(反思与交流)(6)同学们一致认为:该装置存在安全缺陷,你的改正意见是_。(7)日常生活中,使用含碳燃料时,一定要加强通风,防止_中毒。4、探究铁与氧化铁化合的生成物的成分是什么。(查阅资料)Fe3O4是黑色晶体,能被磁铁吸引;FeO是黑色粉末,不稳定,在空气中加热时与氧气反应,被迅速氧化成四氧化三铁。(提出猜想)生成物是FeO;生成物是Fe3O4;生成物是FeO和Fe3O4(实验过程)实验装置如图所示:(1)由仪器N可知该反应的条件是_。(2)称取一定比例的氧化铁粉末和铁粉,均匀混合后,放入玻璃管;松开两个弹簧夹,通入CO2,当观察到_时,即可夹紧弹簧夹a,并开始加热玻璃管。通入CO2的目的是_。(3)当固体全部呈黑色后,停止加热,继续通入CO2至试管冷却,通入CO2的目的是_。冷却后将玻璃管中黑色粉末倒在滤纸上,用磁铁吸引,剩余粉末不会被吸引,证明黑色粉末中不含_。(实验结论)(4)猜想_成立;玻璃管中反应的化学方程式为_。(5)现有质量相同的FeO、Fe2O3和Fe3O4三种铁的氧化物,其中含铁元素质量最大的是_。5、小彬同学家新买了水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬,为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进行如下探究活动。(查阅资料)铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液铝是银白色有光泽的金属,能与稀硫酸反应,生成无色的硫酸铝溶液(预 测)三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系:Cr Al Cu Al Cr Cu _。(实验过程)取大小相同的三种金属薄片,用砂纸打磨光亮。实验一实验二实验三实验方案 实验现象铬片表面产生气泡缓慢,溶液变蓝色。 _铝片表面产生气泡较快。结论铬能和稀硫酸发生反应,反应速率较慢。铜不与稀硫酸反应_三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是_(填序号)(1)用砂纸打磨金属片的目的是_。(2)实验一所发生反应的化学方程式是_。(3)小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,小燕认为不可行,理由是_。(4)小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,这三种药品可以是_。-参考答案-一、单选题1、B【详解】A、铝能够与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜隔绝氧气,对铝起到保护作用,所以铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能,选项正确;B、铁钉浸没在植物油中能够隔绝铁与空气中的水分和氧气的接触,能够减缓铁的锈蚀,所以铁钉浸没在植物油中不易生锈,选项错误;C、合金的硬度大于纯金属的硬度,所以黄铜片的硬度大于铜片的硬度,选项正确;D、室温下铜与稀盐酸不反应,而铝能够与稀盐酸反应生成氢气,可判断铜的金属活动性比铝弱,选项正确;故选B。2、C【详解】A、氮气化学性质稳定,可作食品保护气,说法正确,不符合题意;B、铜导电能力强,可作导线,说法正确,不符合题意;C、氧气具有助燃性,可作火箭助燃剂,说法错误,符合题意 ;D、活性炭具有吸附性,能够吸附色素和异味,可作冰箱除味剂,说法正确,不符合题意;故选C。【点睛】3、C【详解】A、由乙物质微观结构示意图可知,乙物质的分子由两种原子构成,故乙物质含有两种元素,选项说法正确,不符合题意;B、由甲、乙、丙、丁四种物质微观结构示意图可,甲和丙物质属于单质,乙和丁物质属于化合物,该反应为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反反应,反应属于置换反应,选项说法正确,不符合题意;C、由于参加反应物质的质量比与物质中元素种类密切相关,题干中没有明确元素种类,故无法得出参加反应物质的质量比,选项说法错误,符合题意;D、化学反应是分子分裂成原子,原子再重新组合成新分子的过程,选项说法正确,不符合题意。故选C。4、D【分析】由图可知,该反应为C2H6和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:。【详解】A、该反应的生成物均是化合物,不属于置换反应,不符合题意;B、由图可知,每个丁分子由1个碳原子和2个氧原子构成,不符合题意;C、生成物丙中氢元素和氧元素的质量比为:2:16=1:8,不符合题意;D、由化学方程式可知,参加反应的甲和乙的分子个数比为2:7,符合题意。故选D。5、D【分析】金属与酸反应的剧烈程度主要与金属的活动性有关,还与金属表面积、温度、酸的浓度等因素有关。锌、铁、铜、镁的活动性由强到弱的顺序是,镁>锌>铁>铜。【详解】A、镁的活动性最强,镁片与盐酸反应最剧烈,故A错误;B、铁排在氢之前,铁与盐酸能反应,表面有气泡产生,故B错误;C、铜排在氢之后,不与盐酸反应,故C错误;D、四种金属中,镁最活泼,则镁片与盐酸反应最剧烈,产生大量气泡并放热,故D正确。故选D。【点睛】不是所有的金属都能与酸反应,比如排在氢之后的金属不与盐酸、稀硫酸反应;不是所有的金属与酸反应都属于置换反应,比如金属与硝酸的反应一般不属于置换反应。6、B【详解】l铝和铁的密度不同,可用测量密度的方式区别铝丝和铁丝,故A正确;B、四氧化三铁和二氧化锰均为黑色固体,通过观察颜色不能区分,故B错误;C、碳粉和氧化铜均为黑色固体,在空气中灼烧时,碳粉会转变成气体从而逐渐减少,氧化铜无明显现象,现象不同可以区分,故C正确;黄铜为铜锌合金,其中锌会和盐酸反应产生气泡,而黄金与盐酸则无明显现象,现象不同可以区分,故D正确;故选B。7、D【详解】A、乘电动公交车,提倡绿色出行可行,可以减少汽车尾气,故不符合题意;B、实施绿化工程,防治扬尘污染可行,故不符合题意;C、回收废旧金属,节约金属资源可行,故不符合题意;D、增加烟囱高度,防止废气污染不可行,不能减少空气污染,故符合题意。故选:D。8、A【详解】X、Y、M、N四种金属,只有X在常温能与氧气反应,生成相应的氧化物,所以X最活泼,把M放入N盐溶液中,过一会儿,在M表面有N析出,所以活泼性M>N,把Y和M分别放入稀硫酸中,Y表面产生气泡而M没有,说明活泼性Y>H>M。故这四种金属的活动性由强到弱的顺序是X>Y>M>N,故选:A。9、B【详解】A、氧气和氦气由一种元素组成,属于单质,水由氢元素和氧元素组成,属于化合物。故选项错误;B、干冰是固态二氧化碳,氧化铝和过氧化氢一样都是由氧元素和另一种元素组成,属于氧化物;故选项正确;C、空气和石油都是由多种物质混合组成,属于混合物,水银是液态汞,属于单质;故选项错误;D、黄铜和青铜都是铜的合金,但氧化铜属于氧化物,故选项错误。故选:B。10、D【详解】中铁钉只与氧气接触,不生锈;中铁钉只与蒸馏水接触,不生锈;中铁钉与氧气和水接触生锈,说明铁生锈需要水,说明铁生锈需要氧气,故必须要做的是。故选D。二、填空题1、(1) 点燃CO,防止污染空气 (2)镁产生气体的速率比铁产生气体快【解析】(1)一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应方程式为;该反应CO过量,排入空气会污染空气,酒精灯的作用就是点燃CO,防止污染空气。(2)金属活动性越强,与酸反应越剧烈,产生氢气速率就越快。2、(1)<(2)C(3)Cr+H2SO4=CrSO4+H2【解析】(1)根据题意,铬桶可用盛装AlCl3溶液,却不能盛装稀硫酸,说明铬不能将铝从铝盐溶液中置换出来,则金属活动性铬弱于铝,故填;(2)根据题意,铬不能盛装稀硫酸,说明铬和酸反应产生氢气,铬的活动性强于氢。A、锌、铬均能和硫酸反应放出氢气,且金属活动性锌铝铬,产生气泡速度锌快于铬,现象不相同,可以区分;B、铬放入硫酸锌溶液后无明显现象,说明铬的金属活动性弱于锌,可以区分;C、铜放入硫酸锌和硫酸亚铬溶液中均无明显现象,说明铜活泼性弱于锌和铬,但是锌和铬的强弱顺序不能判断,故C错误。故选C。(3)铬和硫酸反应产生氢气和硫酸亚铬,方程式为3、(1)温度达到可燃物的着火点(2) 溶液由无色变为红色 分子不断地运动着 (3)隔绝水或隔绝氧气(或空气)【分析】(1)铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧,说明可燃物燃烧需要的条件之一是温度达到可燃物的着火点,故填:温度达到可燃物的着火点。(2)C中浓氨水具有挥发性,氨气分子是不断运动的,运动出的氨气分子进入A中,与A中的水反应生成氨水,氨水呈碱性,使A中的酚酞试液变红色,说明分子是不断运动的,故填:溶液由无色变成红色,分子不断地运动着。(3)铁钉浸没在滴有植物油的水中时不容易生锈,因为这时的铁钉没有与氧气接触;放置干燥的空气中时不容易生锈,因为这时的铁钉没有与水接触;铁钉部分浸没在蒸馏水中时容易生锈,因为这时铁钉与氧气和水同时接触,该实验说明铁生锈的条件是与氧气和水同时接触,可推知防止铁生锈的原理是隔绝水或隔绝氧气(或空气),故填:隔绝水或隔绝氧气(或空气)。4、(1)导电性(2)铝(3)B(4)含碳量不同【分析】(1)生活中常用铜做导线这是利用了铜的导电性,与导热性无关;(2)在空气中铝表面易形成一层致密的氧化物膜,所以铝制品更耐腐蚀;(3)铝能置换出硫酸亚铁中的铁,铜不能置换即可证明活动性铝铁铜,故选B;(4)生铁是含碳量为2%4.3%的铁合金,钢是含碳量为0.03%2%的铁合金,含碳量的不同造成了生铁和钢的性质不同。5、(1)延展性(2)金的化学性质不活泼(3) 稀盐酸或稀硫酸 Zn+2HCl=ZnCl2+H2或Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 【解析】(1)金块能够被锻造成薄薄的面具,说明金具有良好的延展性;(2)“真金不怕火炼”的原因是金的化学性质不活泼;(3)假黄金“黄铜”是铜、锌合金,鉴别真假黄金可选用稀盐酸或稀硫酸,因为锌能与稀盐酸或稀硫酸反应,产生气泡,锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2,或者锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2。三、计算题1、(1)Fe3O4(2) 1600 1056 【解析】(1)Fe2O3的含铁量为: ;Fe3O4的含铁量为: ;FeCO3的含铁量为:,所以含铁量最高的是Fe3O4,故填:Fe3O4。(2)解:设至少需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为x,会向大气中排放CO2的质量为y,所以至少需要含氧化铁80%的赤铁矿为1600吨,理论上会向大气中排放二氧化碳为1056吨。故填:1600;1056。2、解:依题意,冶炼生铁的质量:10t×(1-2%)=9.8t设需要一氧化碳的质量为x,生成二氧化碳的质量为y。x=7.35ty=11.55t答:至少需要7.35t一氧化碳,同时生成11.55t二氧化碳。【详解】已知生铁质量为10t,含杂质2%,则铁的质量为10t×(1-2%)=9.8t,再结合方程式即可计算出反应物一氧化碳和生成物二氧化碳的质量。3、(1)0.4(2)设:铁的质量为x答:铁合金样品中铁的质量分数为97.4%。【解析】(1)氢气的质量为100g+11.5g-111.1g=0.4g;(2)见答案。4、(1)防止装置中水被带出导致实验误差(2)0.8(3)解:设锌元素的相对原子质量为x答:锌元素的相对原子质量为65。【解析】(1)锌与稀硫酸反应生成氢气逸出,可能会带出装置中的水导致实验误差,实验中设计干燥装置的目的是防止装置中水被带出导致实验误差。(2)锌与稀硫酸反应生成氢气逸出,装置减少质量就是生成氢气质量402-401.2=0.8g。(3)见答案。5、解:设需要含杂质10%的磁铁矿石的质量是x 答:需要含杂质10%的磁铁矿石的质量是2577.8t。【分析】CO具有还原性,常用于冶炼金属;此题改用C作还原剂也可得出相同结果。【详解】见答案。四、实验探究1、MAlCu 除去金属表面的锈或氧化膜 AlM 由蓝色变为无色 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 丙 金属与酸反应的剧烈程度等 【详解】猜想与假设:三种金属活动性大小Al>Cu是确定的,所以才想为:MAlCu;进行实验:第一步:由于金属易与空气中的氧气反应会生成锈或氧化膜,所以老师取出M丝、铜丝、铝丝用砂纸进行打磨,目的是:除去金属表面的锈或氧化膜。第二步:甲:由实验的现象可知,铝能将M从其盐溶液中置换出来,所以金属的活动性是:AlM;乙:由于M的金属活动性大于铜的金属活动性,M能将铜从其盐溶液中置换出来生成了铜和MSO4,所以实验的现象是:M丝表面出现一层红色物质,溶液的颜色由蓝色变为无色;第三步:根据表格可知,三种金属的活动性强弱是:AlMCu,可判断猜想正确。交流表达:丙试管中铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,发生反应的化学方程式为2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu。甲乙两组实验即可得出AlMCu的结论,可以去掉试管丙中的实验,也可以得出正确的结论。评价与反思:要验证三种金属的活动性顺序,可以采用三取其中的方法,故除了上述实验外,还可以将铝丝、M丝、铜丝分别插入到盛有酸溶液的试管中,根据金属与酸反应的剧烈程度等进行判断。【点睛】验证三种金属活动性强弱关系时,通常采取“三取中”即:取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应。2、集中火焰,提高温度 有红色固体生成 铜和氧化亚铜 取少量红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸 固体减少,溶液由无色变成蓝色 该实验仅能判断出有无氧化亚铜,无法判断是否含有铜 【详解】(1)碳和氧化铜反应需要的温度较高,酒精灯加网罩,是为了集中火焰,提高温度;(2)碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,试管中的现象是有红色固体生成,化学方程式为;(3)从猜想1、2及查阅资料信息可推测,红色固体可能是铜和氧化亚铜中的一种或都有,故猜想3:铜和氧化亚铜;实验验证:依据资料中所给的信息,氧化亚铜能与稀硫酸反应,铜不与稀硫酸反应,可以用稀硫酸来验证:取少量红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸;结论是猜想2正确,所以加入稀硫酸后可观察的现象是:固体减少,溶液由无色变成蓝色;化学方程式为;因氧化亚铜和稀硫酸反应会生成铜,固体不会完全消失,如该红色固体中存在铜,固体也不会消失,无法区分。猜想3也可能正确。该实验仅能判断出有无氧化亚铜,无法判断是否含有铜。3、三 吸收二氧化碳,排除对一氧化碳检验的干扰 通过检验生成的二氧化碳来证明燃烧产物中是否含有一氧化碳 3CO+ Fe2O32Fe +3CO2 一氧化碳 空气中含有二氧化碳和水蒸气,影响对产物的检验 气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气,影响对水的检验 在E装置导管末端放一盏燃着的酒精灯或系一个气球 一氧化碳 【详解】设计并进行实验:(1)A中白色粉末变为蓝色,说明甲烷燃烧后的气体中含有水蒸气,B中石灰水变浑浊,说明甲烷燃烧后的气体中含有二氧化碳;一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,实验中E中石灰水变浑浊, D中红棕色粉末变成黑色,说明甲烷燃烧后的产物中含有一氧化碳,由此推断猜想三成立,故填:三;(2)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,实验过程中C装置的作用是吸收二氧化碳,排除对一氧化碳检验的干扰;装置E中的澄清石灰水,可以检验生成的二氧化碳,从而证明燃烧产物中是否含有一氧化碳,故填:吸收二氧化碳,排除对一氧化碳检验的干扰;通过检验生成的二氧化碳来证明燃烧产物中是否含有一氧化碳;(3)D装置中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为3CO+ Fe2O32Fe +3CO2,该反应中一氧化碳得氧生成二氧化碳,所以发生氧化反应的物质是一氧化碳,故填:3CO+ Fe2O32Fe +3CO2;一氧化碳;(4)实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是空气中含有二氧化碳和水蒸气,影响对产物的检验,故填:空气中含有二氧化碳和水蒸气,影响对产物的检验;(5)A、B装置的顺序不能颠倒,理由是气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气,影响对水的检验,故填:气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气,影响对水的检验;(6)该装置存在的安全缺陷是没有尾气处理装置,改正的措施是在E装置导管末端放一盏燃着的酒精灯或系一个气球,故填:在E装置导管末端放一盏燃着的酒精灯或系一个气球;(7)一氧化碳有毒,日常生活中,使用含碳燃料时,一定要加强通风,防止一氧化碳中毒,故填:一氧化碳。4、高温 澄清石灰水变浑浊 排出试管内空气,防止氧化亚铁被空气氧化 保护氧化亚铁,防止其被空气氧化 Fe3O4 FeO 【详解】(1)仪器N为酒精喷灯,提供的温度明显高于酒精灯提供的温度,所以可以推知,该反应的条件是高温,故填高温。(2)实验中,当观察到澄清石灰水变浑浊时,即可夹紧弹簧夹a,并开始加热玻璃管,故填澄清石灰水变浑浊;实验中通入二氧化碳气体能够排出试管内空气,防止氧化亚铁被空气氧化,故填排出试管内空气,防止氧化亚铁被空气氧化。(3)停止加热,继续通入CO2至试管冷却,通入CO2的目的防止空气加入玻璃管中,保护氧化亚铁,防止其被空气氧化,故填保护氧化亚铁,防止其被空气氧化;四氧化三铁能够被磁铁吸引,用磁铁吸引,剩余粉末不会被吸引,证明黑色粉末中不含Fe3O4,故填Fe3O4。(4)由(3)可知,实验后的粉末中不含四氧化三铁,即反应没有生成四氧化三铁,则猜想正确,故填;猜想正确,则玻璃管中发生的反应是铁和氧化铁在高温的条件下反应生成氧化亚铁,故反应的化学方程式写为:Fe+Fe2O33FeO。(5)FeO中,铁元素的质量分数=×100%77.8%,氧化铁中,铁元素的质量分数=×100%=70%,四氧化三铁中,铁元素的质量分数=×100%72.4%,则三种物质中,含铁元素质量最大的是FeO,故填FeO。5、Al Cu Cr 无明显现象 铝能和稀硫酸发生反应,反应速率较快 除去金属表面的杂质 Cr+H2SO4CrSO4+H2 无法比较铬、铝的活动性 铝片、铜片和硫酸亚铬溶液(或铬片、硫酸铝溶液和硫酸铜溶液) 【详解】预测:已知活动性Al>Cu,所以另一种预测为Al Cu Cr。实验过程:铜不与稀硫酸反应,所以实验现象是无明显现象。通过实验现象铝片表面产生气泡较快,可得出结论铝能和稀硫酸发生反应,反应速率较快。能与酸反应置换出氢气的金属比不能与酸反应置换出氢气的金属活泼,与酸反应越剧烈,金属越活泼,所以金属的活动性顺序为Al Cr Cu,故填。(1)用砂纸打磨金属片的目的是除去金属表面的杂质。(2)铬与硫酸反应生成硫酸亚铬和氢气,化学方程式为:。(3)铬、铝均能与硫酸铜反应置换出铜,无法比较铬、铝的活动性,所以不可行。(4)金属的活动性Al>Cr>Cu,可以选择两边的金属与中间的盐溶液反应,或选择中间的金属与两边的盐溶液反应,均可验证3种金属的活动性,所以选择的药品可以是铝片、铜片和硫酸亚铬溶液或铬片、硫酸铝溶液和硫酸铜溶液。