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题型:科学探究题 难度:0.4 引用次数:98 题号:18564221
铜是人类使用最早、应用广泛的金属。
(一)对古代铜制品认识
(1)如图为出土文物古代青铜铸件“雁鱼灯”。该文物能保存至今的原因可能是 ________________(选填序号)。

a.铜的活泼性弱,不易生锈                      b.深埋于地下,隔绝空气
(2)《吕氏春秋•别类篇》载有“金柔锡柔,合两柔则刚”(注:此处“金”指铜),表明我们的祖先已认识到铜合金的硬度比纯铜 ________________(填“大”或“小”)。
(二)铜的化合物制备
辉铜矿主要成分为 Cu 2S、软锰矿主要成分为 MnO2,均含有少量二氧化硅、氧化铁等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备碱式碳酸铜的主要工艺流程如图:(已知:①二氧化硅不溶于水,也不溶于酸。②

(3)“浸取”前将矿石粉碎成细颗粒的目的是________________
(4)“浸取”时,除氧化铁溶于稀硫酸之外,还会发生反应: , 则“滤渣Ⅰ”中除了有 S 外,一定还有 ________________(写化学式)。
(5)“沉锰”时温度不宜过高,其原因是________________
(6)该流程中可循环利用的物质是________________
(三)碱式碳酸铜的热分解实验
某碱式碳酸铜成分可表示为 Cu X (OH) Y (CO 3) Z,兴趣小组为探究其性质和组成,取 3.46g 样品持续加强热,观察到固体先变成黑色,然后出现红色,同时产生气体。
气体成分的探究
[实验]将生成的气体通入到如图装置。

【现象】实验中观察到 A 装置中固体变蓝, B 装置中澄清石灰水变浑浊。
【数据】充分吸收生成的气体后测定,A 装置增重 0.18g ,B 和 C 装置共增重 0.88g。
【计算】
(7)X:Y:Z =________________
红色固体成分的探究
【资料】 1.Cu 和 Cu2O 均为红色固体。2.Cu2O + H2SO4 = CuSO4 + Cu + H2O
【猜想】
(8)红色固体可能是: 猜想 1: Cu; 猜想 2: Cu2O; 猜想 3: ________________
【实验】
(9)① 取适量红色固体,加入足量稀硫酸,观察到 ________________ (填现象) ,则猜想 1 是错误的。
②原 3.46g 样品加强热反应后测得红色固体质量为 2.16g。
【结论】
(10)结合以上数据,写出该碱式碳酸铜分解后的生成物: ________________

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科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐1】某学习小组对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行了探究。
(1)分别在盛有少量碳酸钠(俗称______)、碳酸氢钠固体的试管中加入足量稀盐酸,观察到都剧烈反应且产生大量气泡。
【提出问题】相同条件下碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的速率是否相同?
【设计与实验】
   
(2)甲设计的实验如图1所示。实验时,将两支注射器中的稀盐酸同时注入,反应相同时间后观察图2中______的现象,得出碳酸钠和稀盐酸的反应速率比碳酸氢钠和稀盐酸的反应速率小的结论。
(3)乙对甲的实验提出了如下质疑:①碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很剧烈,仅观察产生气体的快慢很难做出正确判断;②相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠完全反应产生的二氧化碳质量不同,因此他认为若碳酸钠的质量仍取0.318g,则应称取碳酸氢钠的质量为______g。
(4)丙在老师指导下设计了如图3所示的实验。
①实验前需要______(填操作名称)。用分液漏斗滴加稀盐酸的好处是______
②分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液(各滴入2滴酚酞溶液),用相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验现象记录如下表,广口瓶内压强随时间变化如图4所示。
滴入酚酞溶液滴入稀盐酸,溶液颜色变化
碳酸钠溶液红色红色→浅红色→无色
碳酸氢钠溶液浅红色浅红色→无色
【实验结论】
(5)分析图4所示的实验数据可得到的结论是:相同条件下,______和稀盐酸反应产生二氧化碳的速率较慢(填写化学式)。
【反思与应用】
(6)小组同学分析表中实验现象和图4数据,并且查阅资料,将稀盐酸滴入碳酸钠溶液的反应过程中,主要微粒变化的微观示意图如下所示(圈内均为含碳微粒)。
   
①上述(5)实验结论中的物质和稀盐酸反应,产生二氧化碳速率较慢的原因是______
②上图最右侧烧杯中空白圈内微粒的符号为______
③等体积、含碳元素质量相同的碳酸氢钠溶液碱性______碳酸钠溶液碱性(选填“〉”或“<”或“=”)。
2021-05-07更新 | 111次组卷
科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐2】某化学兴趣小组进行草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)分解的实验探究。
【查阅资料】白色无水硫酸铜()固体遇水会变成蓝色CuSO4·5H2O。
【猜想假设】草酸亚铁晶体分解会产生CO、CO2和H2O三种气体。
【实验方案】按照下图装置进行实验,验证猜想(夹持装置部分未画出)。

【问题讨论】
(1)从环保角度考虑,该套实验装置的明显缺陷是________
(2)实验开始前需要先鼓入一段时间的N2,该操作的目的为___________
【结果分析】
(3)定性分析:
①证明分解产物中存在CO2的现象是__________
②小明认为应增加H装置,则H装置应放在_______两个装置之间,若观察到H装置中的无水硫酸铜变蓝,则证明草酸亚铁晶体分解有水生成。
③请写出C装置中可能发生的化学方程式__________
(4)定量分析(假定每一步反应进行完全):取1.8g草酸亚铁晶体进行上述实验,测得装置A玻璃管中残余0.72g黑色固体FeO,装置F中玻璃管固体质量减轻0.16g,则草酸亚铁晶体分解得到的CO2的质量为__________
2023-06-04更新 | 125次组卷
科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐3】古代铁匠常把烧红的铁器没入水中急速冷却,以增加铁器的硬度,此法称为“淬火”,西川实验学校化学兴趣小组据此设计了如图甲所示实验,用以探究铁与水高温反应后的产物(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。
②铁粉为黑色,常见铁的氧化物有三种:FeO (黑色)、Fe2O3(红棕色)、Fe3O4 (黑色),但FeO一接触到空气就会立即变成红棕色,Fe3O4有磁性,能被磁铁吸引。
③铁和盐酸反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;四氧化三铁和盐酸反应:Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O,其中,氯化亚铁溶液为浅绿色,氯化铁溶液为黄色。
④氢氧化镁、氢氧化铜等固体受热可分解成氧化物。

(1)A装置的作用是_______
【提出问题1】探究生成的气体是什么?
【作出猜想1】猜想1:氧气;猜想2:氢气;猜想3:氨气
(2)小宇认为不需要做实验就可以排除猜想3,她的理由是_______
【实验验证1】
(3)如图甲,加热一段时间后,黑色铁粉颜色没有发生变化,把导管放入肥皂水中,吹出的肥皂泡上升漂到空中,用燃着的木条靠近肥皂泡,观察到_______,说明生成H2
【提出问题2】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一种铁的氧化物,但玻璃管内的还可能含有剩余的铁粉。
【分析讨论】
(4)小堂根据以上资料,确定剩余的固体物中不含有FeO和Fe2O3,理由是_______
【作出猜想2】
继续猜想黑色固体的成分有三种可能:
(5)a.只含有铁粉
b.只含有四氧化三铁
c.________
(6)经过讨论发现,猜想_______不合理,可以排除,小春提出:用磁铁来确定黑色固体的成分,其他同学表示反对,其理由为_______
【实验验证2】
(7)小华又设计了以下实验方案,通过实验确定了黑色固体的成分:
实验操作实验现象实验结论
取少量黑色固体于试管中,加入适量盐酸,放置一段时间现象1:液体由无色变为黄色黑色固体含有_______
现象2:_______黑色固体中含有剩余的铁粉

【实验结论】
(8)猜想_______成立。铁和水蒸气高温下反应的化学方程式为_______
(9)反应后,待玻璃管冷却至室温,将剩余固体倒出、干燥、称重,为7.52克,求铁粉中参加反应部分的质量分数为_______
【拓展创新】该小组利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图甲装置,设计出图乙装置,并分别选用湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁、氢氧化铜等作为供水剂,实验都获得成功;
(10)与甲、乙装置相比,乙装置有很多优点,请你写一条:_______
(11)分析上述供水剂的供水原理,其中正确的是_______(填字母)。
A.疏松、多孔的物质,有良好的吸水性能和保水性能
B.新鲜的浮水植物,在受热时水分容易释放出来
C.本身不含水的固体物质,一定不能用作供水剂
2023-12-15更新 | 246次组卷
共计 平均难度:一般