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题型:科学探究题 难度:0.65 引用次数:83 题号:12682898
小组同学收集了某种铝制易拉罐,剪成条状并打磨后进行如图所示实验,发现纯铝片表面有划痕。

【发现问题】根据所学知识,合金的硬度比组成它的纯金属硬度更大,结合上述现象,可得出该易拉罐不是纯铝制作。那么易拉罐中除铝外,还含有什么金属呢?
【查阅资料】①铝制易拉罐中的主要成分是铝,可能还含有镁、铁。
②铝能与氢氧化钠溶液反应:2Al +2NaOH +2H2O=2NaAlO2 +3H2↑;镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。
【作出猜想】该易拉罐的金属组成除铝外,可能还含有镁、铁中的一种或两种。
【实验设计】小明取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验:
实验步骤实验现象解释与结论
①取一定量的样品于烧杯中,加入足量的______溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥。固体表面有大量气泡产生,过滤后得到黑色粉末。样品中含铝
②取少量上述黑色粉末于试管中,加入足量的稀盐酸。有气泡产生,溶液变成浅绿色。样品中含铁
【实验结论】小明得出该易拉罐是由铝和铁组成。
【反思评价】其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨,理由是______;大家认为应该补充下列实验:取步骤(1)中少量黑色粉末于试管中,加入某种金属化合物的溶液后,既能有明显现象,又能证明结论正确,你认为加入的这种金属化合物的溶液阳离子对应的金属,理论上可以是______
【拓展应用】下图为国家颁布的“城市生活垃圾分类标志”,废弃易拉罐应放入标有______(填序号)图标的垃圾桶内。

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科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐1】学习小组对影响铁生锈的因素进行研究。
(1)如图所示,分别将浸过食醋的钢丝绒、浸过水的钢丝绒和干燥的钢丝绒放入试管A、B、C中,测得玻璃管中水上升的高度。实验结果记录如表,试回答下列问题:
时间/h00.51.01.52.02.53.0
A上升高度/cm00.43.35.66.89.813.5
B上升高度/cm000000.51.0
C上升高度/cm0000000
①从实验数据可知,影响铁生锈的因素有:______(填写字母)。
a.试管中是否有水
b.烧杯中的水量
c.钢丝绒浸过的液体种类
d.实验消耗的时间
e.试管大小
②日常生产生活中可以用稀硫酸来除铁锈,铁锈的主要成分是_____________(填化学式)。
③如果使用较细的玻璃管,则 A 试管内水面上升的高度将_________(选填“增加”或“减小”);A 试管内水面上升的原因是_______
④A、B、C三支试管内,钢丝绒生锈的速率由大到小的顺序为_________
(2)对铁“发蓝”处理,其表面将形成致密氧化膜而有效避免腐蚀。为检验“发蓝”处理的铁质零件表面是否形成致密氧化膜,将该零件浸泡于硫酸铜溶液中,发现零件表面出现红色物质。由此可知该零件“发蓝”处理效果___(填“好”或“不好”),因为_______(用化学方程式表示)。
2022-11-04更新 | 164次组卷
科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐2】古代铁匠常把烧红的铁器浸入水中急速冷却,以增加铁器的硬度,此法称为“淬火”。某兴趣小组的同学设计了如图所示的实验,用以探究铁与水蒸气在高温条件下反应后的产物(注:夹持仪器已省略)。

【查阅资料1】常温下没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下铁与水蒸气能反应,生成一种固体和一种气体。
(1)A装置的作用是_____
(2)探究生成的气体是什么?
猜测I:氧气;猜测II:二氧化硫;猜测III:氢气
小红认为不需要做实验就可以排除猜想II,她的理由是____
【实验验证】如图所示,加热一段时间后,灰黑色的铁粉逐渐全部变黑,把导气管放入肥皂水中,吹出的肥皂泡上升飘到空中,用燃着的木条靠近肥皂泡,听到的爆鸣声,说明燃烧产生___
(3)探究玻璃管中剩余黑色固体的成分?
同学们讨论后认为:铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”。玻璃管内的黑色固体中还可能含有“剩余的铁”。
【查阅资料2】
①铁的氧化物有三种:FeO、Fe2O3、Fe3O4,其中仅有Fe2O3为红棕色,FeO、Fe3O4均为黑色,但FeO一接触到空气会立即变成红棕色。
②铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应,铁能与硫酸铜溶液反应生成红色物质。
【实验探究】
实验操作实验现象实验结论
①将玻璃管中的黑色固体倒出,平铺于白纸上黑色固体不变色黑色固体中一定没有_____
②取少许上述黑色固体加入足量的硫酸铜溶液____黑色固体中一定有铁和四氧化三铁
【实验结论】铁与水蒸气发生反应的化学方程式为_____
2024-02-20更新 | 43次组卷
科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐3】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
将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中无明显现象
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
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)由实验乙可知: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:Clˉ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
(1)向一支试管中再加入NaCl固体铝丝表面析出红色固体Na+____能破坏氧化铝薄膜
(2)向另一支试管中再加入__固体无明显现象Na+和SO都不能破坏氧化铝薄膜

【得出结论】前述猜测正确。
【总结反思】本次探究充分运用了比较法和控制变量法。
2020-07-18更新 | 150次组卷
共计 平均难度:一般