组卷网 > 初中化学综合库 > 身边的化学物质 > 金属和金属矿物 > 金属的化学性质 > 金属与酸反应 > 金属与酸反应原理
题型:科学探究题 难度:0.65 引用次数:112 题号:22548947
市场上热销的蒸汽眼罩如图1所示,小组同学打开一个眼罩,剪开后发现有一些黑色固体粉末和一些白色固体。于是对眼罩内填充的物质展开了以下探究。

   

【查阅资料】蒸汽眼罩采用自发热温控技术,让空气中的水分与眼罩内的物质发生反应,形成发热体,生成细微温润的水蒸气,缓解眼疲劳。
探究一:黑色粉末是什么?
【作出猜想】同学们利用所学知识,结合眼罩在空气中与水分反应的发热原理,作出如下猜想:①炭粉;②铁粉;③炭粉和铁粉。
(1)【设计实验】
实验步骤实验现象实验结论
步骤1:取少量黑色粉末于试管中,加入一定量___________观察到黑色粉末部分溶解,产生气泡,溶液变为浅绿色黑色粉末中有___________
步骤2:另取少量黑色粉末用磁铁吸引,将剩余固体与氧化铜粉末混合,用图2所示的装置进行实验。观察到___________黑色粉末中含有炭粉。

【实验结论】猜想③正确,蒸汽眼罩是利用铁粉生锈发热的原理工作的。
(2)【实验反思】步骤2中,实验结束后应___________,避免因操作不当引起试管炸裂。
探究二:白色固体的成分是什么?
【查阅资料】铁生锈过程中含钠离子的化合物能加快反应速率,缩短反应时间。
【作出猜想】①NaOH;②NaCl;③Na2CO3;④Na2SO4
(3)【交流讨论】小组同学根据蒸汽眼罩的使用环境,认为不可能是NaOH,理由是______
(4)【进行实验】取白色固体于烧杯中加水溶解,静置,取上层清液于试管中,滴加BaCl2溶液,观察到无沉淀产生,则推测白色固体的成分为___________
【拓展延伸】通过探究一可知,蒸汽眼罩中的黑色固体是炭粉和铁粉,小组同学想知道在铁粉生锈发热时炭粉起到什么作用?于是利用浓度为3.6%的NaCl溶液,2.0g铁粉与不同质量的炭粉混合进行如图所示实验,打开止水夹,记录烧杯中水开始倒吸进入烧瓶所消耗的时间,如下表:
炭粉的质量/g0.51.02.02.5……
时间/s1468376212162……

(5)分析实验数据,可得出的结论是___________
【反思总结】
(6)蒸汽眼罩虽能缓解疲劳,但也不能长时间佩戴。下列有关蒸汽眼罩的相关说法中正确的是___________(选填字母)。
A.蒸汽眼罩可以循环使用
B.蒸汽眼罩戴的越久,效果越好
C.蒸汽眼罩开封后立即使用,以保证效果

相似题推荐

科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐1】某兴趣小组为探究Mg、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性进行如图甲、乙、丙三个实验。(注:所用金属大小形状相同、酸的体积浓度相同)

(1)甲试管中的实验现象为_____
(2)小组同学随后发现该实验无法得出四种金属的活动性顺序,于是补充图丁试管中实验,最终得出四种金属活动性:Mg>Fe>Cu>Ag,则补充实验中的试剂A、B分别为_____(填序号)。
①Zn和CuSO4
②Fe和CuSO4
③Fe和AgNO3
④Zn和AgNO3
(3)小组同学将丙试管中的物质过滤后,向滤液中加入甲中剩余的镁,析出固体质量的变化随反应时间的关系如戊图所示。
①对析出固体的成分提出以下四种猜想:
A Mg、Cu、Ag
B Mg、Cu
C Cu、Ag
D Ag
这四种猜想中明显不合理的是_____(填编号)。
②写出b点对应溶液中所含的金属离子是_____(填离子符号)。
2021-02-06更新 | 36次组卷
科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐2】金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学课外小组的同学对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。
【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢?
【猜想与假设】a.可能与稀硫酸的浓度有关;b.可能与锌的形状有关。
【设计并实验】小组同学用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。
实验编号稀硫酸的浓度(均取20mL)锌的形状(均取1g)氢气的体积(mL)(均收集3分钟)
20%锌粒31.7
20%锌片50.9
30%锌粒61.7
30%锌片79.9
(1)锌与稀硫酸反应的化学方程式为 _____
(2)要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是 _____
(3)利用如图装置进行实验时,为了较准确的测量氢气的体积,在读取量气管中液面读数的过程中,应注意 _____ (填字母编号)。

A.读数时视线与凹液面最低处相平。
B.保持水准管静止,待水准管中液面不再上升时再读数。
C.读数前应上下移动水准管,待两管液面相平再读数。
通过上述实验,你得出的结论是硫酸的质量分数越大,反应速率越快。锌与硫酸的接触面积越大,反应速率越快
(4)发生装置中留有氢气,是否会影响实验最终结果 _____ (填“是”或“否”)。
(5)下表是小组同学第①组实验的详细数据。
时段(均为1分钟)第1分钟第2分钟第4分钟第3分钟第5分钟第6分钟
H2的体积3.1mL16.7mL9.6mL11.9mL7.6mL6.0mL
解释第二分钟以后变化的原因 _____
2019-05-26更新 | 502次组卷
科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐3】M是生活中常见的金属,MSO4溶液是无色液体,某化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序,请你和他们一起进行以下探究活动。
【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?
【实验1】
(1)取粗细相同的M丝、铜丝、铝丝分别放入盛有等体积、等浓度稀盐酸的3支试管中,进行如下表所示的实验。
实验操作M丝插入试管①中铜丝插入试管②中铝丝插入试管③中根据现象得出金属活动性顺序
刚开始的现象有少量气泡产生无气泡无气泡M>Cu,M>Al
几分钟后的现象有少量气泡产生无气泡有大量气泡产生___________

【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢?同学们带着这个疑问查阅了相关资料,明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡,是因为铝表而致密的氧化膜会先与盐酸反应。
【反思评价】
(2)做金属性质实验时需将金属进行打磨,打磨的目的是___________
【实验2】为进一步确认M、铝、铜这三种金属的活动性顺序,取粗细相同、打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液,进行下图所示实验,得出金属活动性顺序:Al>M>Cu。

(3)乙中观察到的现象是___________
(4)丙中发生反应的化学方程式为___________
(5)同学们经讨论后认为实验2可以优化,去掉_______(填编号)实验,也能得出正确的结论。
【拓展迁移】
(6)为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了下列四种方案,其中不合理的是_______(填字母)。
A.锌、CuSO4溶液、银B.ZnSO4溶液、铜、银
C.ZnSO4溶液、铜、AgNO3溶液D.锌、铜、稀盐酸、AgNO3溶液
2024-02-06更新 | 34次组卷
共计 平均难度:一般