我国古代将炉甘石（主要成分：ZnCO3）、赤铜矿（主要成分：Cu2O）和木炭粉为原料制得黄铜（铜和锌的合金，外观似黄金），其生产流程如图1：回答下列问题：（1）-组卷网

题型：科学探究题难度：0.4 引用次数：175 题号：8021117

我国古代将炉甘石（主要成分：ZnCO₃）、赤铜矿（主要成分：Cu₂O）和木炭粉为原料制得黄铜（铜和锌的合金，外观似黄金），其生产流程如图1：

回答下列问题：
（1）赤铜中主要成分Cu₂O的铜元素的化合价为 _____
（2）加热时，发生的主要反应化学方程式为：①ZnCO₃

ZnO+CO₂↑；②2ZnO+C

2Zn+CO₂↑；③ _____ （赤铜和木炭粉反应）
（3）某兴趣小组同学对上述反应生成的气体A的成分进行研究．
【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳？
兴趣小组同学利用图2所示的装置进行实验，对生成的气体成分进行探究．
【实验与讨论】
①打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间．
②关闭K，加热至一定温度使玻璃管中的炉甘石、赤铜和木炭粉反应，用气囊收集气体样品．
③欲除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，下列图3装置中最为合理的是 _____ ．

【实验求证】将除尽二氧化碳后的气体样品干燥，仍然用图2所示的装置进行实验，A中的固体应选用 _____ ，B中溶液为澄清石灰水，若A中黑色固体出现了红色，B中澄清石灰水 _____ ，其化学方程式为 _____ ，可说明气体样品中含有一氧化碳．
【实验反思】上述实验中，若生成的气体中含有一氧化碳，则反应时消耗碳、氧元素的质量比 _____ （填“大于”、“等于”或“小于”）3：8．
（4）另一兴趣小组同学对上述反应生成的固体成分进行了研究．
①甲同学说是铜、锌合金．乙同学说可能是金．
其他的同学否定了乙同学的猜测．其理由是 _____ ．
②为测定该黄铜（铜、锌合金）中铜的质量分数，某兴趣小组取20g黄铜样品放入盛有200g稀硫酸的烧杯中，恰好完全反应，测得烧杯中剩余物质的总质量为219.8g，则：该黄铜样品中铜的质量分数为 _____ ．（计算结果保留0.1%）

③有的兴趣小组用图4装置测定黄铜中铜的质量分数．下列关于该实验的说法正确的是 _____
A．分液漏斗与试管间的橡胶管仅有使液体顺利下滴的作用
B．若实验中稀硫酸不足，可以拔下分液漏斗上方的橡皮塞添加
C．该测定还需要的数据是样品质量和此温度、压强下氢气的密度
D．实验结束时，需冷却至室温并将量气管缓缓下移至两侧液面相平再读数
（5）拓展延伸
①某化学小组用一定量AgNO₃和Al（NO₃）₃的混合溶液加入铜粉和锌粉，充分反应后过滤，得到溶液甲和固体乙，如图5所示，则：
a．溶液甲中一定含有Al（NO₃）₃和Zn（NO₃）₂
b．固体乙中一定含有Ag，可能含有Cu和Zn
c．若溶液甲是蓝色，则溶液甲一定含有Al（NO₃）₃、Zn（NO₃）₂和Cu（NO₃）₂
d．向固体乙上滴加盐酸有气泡产生，则溶液甲中一定没有AgNO₃和Cu（NO₃）₂
上述四种说法正确的个数为 _____
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
②利用废旧电池铜帽（含Cu、Zn）提取Cu，并得到ZnSO₄溶液，主要流程如图6，（已知：①反应条件已略去；②2Cu+2H₂SO₄+O₂

2CuSO₄+2H₂O）．

a．溶液A和固体C都含有 _____ 两种元素，过程Ⅱ、Ⅲ中的分离操作是 _____ ．
b．请写出步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式： _____ ．

2019·江苏扬州·三模查看更多[2]

更新时间：2019-05-08 13:13:35 |

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【知识点】化学方程式的书写解读金属与酸反应原理解读金属与酸反应的图像解读一氧化碳还原氧化铁实验解读

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科学探究题 | 较难 (0.4)

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解题方法

实验探究物质的组成成分以及含量实验的解释与结论

【推荐1】小开发现实验室有一瓶保管不善的铁粉，大部分已结块为红褐色，借此探究铁生锈相关问题。
【知识回顾】铁生锈的条件为铁与___________（填化学式）接触。
【查阅资料】①铁锈成分复杂，化学式可简单表示为Fe₂O₃·xH₂O。受热较易失去结晶水，
其反应可表示为

。
②浓硫酸能吸水。碱石灰是氢氧化钠和生石灰两种固体混合物，可以吸收水和二氧化碳。
（1）请写出生石灰吸收水的化学方程式___________。
【提出问题】铁锈（Fe₂O₃·xH₂O）中x的值等于多少呢？
【问题探究】小开称取27.0g这种铁粉样品，按左图所示装置进行实验。

（2）实验结束时，应先熄灭装置___________（填“A”或“D”）处的热源。
【数据处理】右图是A装置中固体质量随加热时间的变化图像。
（3）写出T₃-T₄发生反应的化学方程式___________。
（4）反应前后，C装置增重的质量为___________g。
【得出结论】该铁粉样品中铁锈（Fe₂O₃·xH₂O）中x的值为___________。

2022-02-19更新 | 377次组卷

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科学探究题 | 较难 (0.4)

解题方法

未知化学反应产物的探究实验的设计与操作

【推荐2】某研究小组探究一定条件下

热还原

所得到的一种黑色粉末的成分（只含一种成分）。试回答下列问题：
【提出问题】黑色固体成分是什么呢？
【查阅资料】①铁的氧化物中，

为砖红色，

、

均为黑色；
②

中铁元素的化合价既有

价，也有

价，它的组成可写成

；
③

遇到K₃(CN)₆溶液生成蓝色沉淀。
【猜想与假设】
猜想一：黑色粉末的成分可能是

；
猜想二：黑色粉末的成分可能是

；
猜想三：黑色粉末的成分可能是________。
假设“猜想一”正确，请写出发生的化学反应方程式________。
证明

已被还原的现象是________。
【实验设计】研究小组设计并完成实验如下：

步骤	操作	现象
①	取一定量的黑色粉末于试管中，加入足量的盐酸	固体完全溶解，无气泡
②	取步骤①中所得溶液少量于试管，滴加K₃[Fe(CN)₆]溶液	有蓝色沉淀生成
③	_______	_______

【讨论交流】实验结束后，老师和同学们一起交流。老师告诉同学们，

俗称磁性氧化铁，是一种具有磁性的铁的氧化物，溶于盐酸可以生成两种盐，写出反应的化学方程式________。
【探究启示】

属于可燃性气体、有毒，在加热还原

前，需要进行________。实验结束后需要进行________。

2022-12-04更新 | 80次组卷

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科学探究题 | 较难 (0.4)

解题方法

制备物质的流程（除合成氨以外）

【推荐3】某学习小组欲从高锰酸钾制氧气剩余物中回收副产物，设计了如图所示实验方案：
【资料卡片】
①KMnO₄能和纤维素反应，在中性溶液中比较稳定，加热碱性条件中的KMnO₄溶液会有部分KMnO₄和H₂O反应，生成MnO₂；
②锰酸钾溶于水为墨绿色，不稳定，在水溶液中能全部转化为KMnO₄、MnO₂和KOH，反应的化学方程式如下：

。
【实验方案】

(1)将剩余物加入水中，观察到的现象是：①部分固体溶解；②有少量不溶物出现；③__________。
(2)回收物甲是___________(填化学式)。
(3)静置后过滤时，发现滤液浑浊，在操作均正确的情况下(过滤前滤纸完好无损)，原因是___。
(4)滤液B中一定含有的溶质是KMnO₄和_______，需要加入少量硫酸进行中和，中和反应的化学方程式是_________________。
(5)冷却结晶后，低温烘干高锰酸钾晶体是为了防止__________。
(6)加热31.6gKMnO₄使之完全分解，按以上实验方案可得回收物甲的质量可能是___。
A. 8.7g B. 11.5g C. 12.8g D. 28.4g

2017-06-01更新 | 200次组卷

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解题方法

实验探究物质的组成成分以及含量实验的数值与计算

【推荐1】含铁3%-5%的铝镁合金是轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原料。现有一块铝镁合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学查阅资料如下：
a.铝镁合金中含铝、镁，其余微量元素质量忽略不计，且不与后续实验中的物质反应。
b.浓硫酸是粘稠的液体，有强烈的腐蚀性。
(1)某实验小组拟选用下列实验装置中的某些装置完成实验：

从安全性考虑，装置导管口的连接顺序是A→___→___→F(填序号)；请写出合金中铝与稀硫酸反应的化学方程式___。
(2)为确定酸的浓度、合金的形状对合金与酸反应快慢的影响，同学们分别取等量的稀硫酸、等质量的合金进行了如下实验：

实验编号	稀硫酸的浓度	合金形状	收集50mL氢气所需时间/s
①	10%	粉碎	60
②	10%	不粉碎	102
③	20%	粉碎	36
④	20%	不粉碎	90

可通过对比实验______和_______(填实验编号，合理即可)，得到结论：粉碎后合金反应速率更快。利用上述装置，该实验要比较产生氢气的快慢，可以测量产生相同体积氢气所需的时间，也可以测量______。
(3)仔细分析讨论后，同学们认为原装置有所不足，其中会导致所测氢气体积偏小的是___(填序号)。

A．稀硫酸中水被带出

B．实验结束时，连接集气瓶和量筒的导管中有少量水存在

C．稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不产生氢气，也会将瓶内空气排出

D．导管占用量筒中液体体积

(4)同学们设计了如图所示的实验装置。取51g该铝镁合金，最终测得的氢气体积，经过后续测算，得到氢气的质量为5.6g，则该铝镁合金___(填“适用”或“不适用”)于轮船制造、化工生产、机械制造等行业。

2023-03-04更新 | 172次组卷

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科学探究题 | 较难 (0.4)

解题方法

实验探究物质的组成成分以及含量实验的设计与操作

【推荐2】小明在冬天输液时发现输液管上加了如图装置，护士告诉他这是一次性输液加热棒，可消除药液温度与体温的差异。小明发现该品牌加热棒里的成分是活性炭粉、氯化钠、还原性铁粉及少量的Fe₃O₄。现对有关物质的性质及成分进行探究。
【查阅资料】
①铁粉、Fe₃O₄都能被磁铁吸引，均呈黑色，都能与酸溶液反应。
②碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物。
实验一：测定加热棒内氯化钠的含量
(1)方法1：取10g样品于烧杯中，加入足量的水充分溶解、过滤、洗涤、干燥，测得固体质量为8g，则氯化钠的质量分数是________。
(2)方法2：取方法1中的滤液和洗涤液，加过量AgNO₃溶液，发生反应的化学方程式为________。判断所加AgNO₃溶液已经过量的方法________。将过滤后的沉淀直接干操、称量，则实验结果将______ (填“偏小”、“偏大”或“无影响”)。
实验二：测定加热棒内铁粉的含量。
(3)取一定质量的样品，________(填操作及现象)，通过测定产生气体的质量计算铁的含量。
实验三：测定加热棒内四氧化三铁的含量。
(4)另取10g样品，用磁铁充分吸引样品，得黑色粉末。取黑色粉末进行下列实验。

①实验开始时，进行的实验操作为________。
A先加热，后通入一氧化碳 B.先通入一氧化碳，后加热
②设计C装置的目的是_________。
③该装置的不足之处__________。
实验四：测定加热棒内活性炭粉的含量
(5)另取10g样品，加入足量的稀硫酸，经过滤、洗涤、干燥，得到黑色固体，该黑色固体是________，通过黑色固体质量计算活性炭粉的含量。

2023-05-28更新 | 106次组卷

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科学探究题 | 较难 (0.4)

名校

解题方法

金属活动性的探究探究金属锈蚀的条件

【推荐3】社会发展离不开金属，生产生活中铁、铝及其合金制品随处可见，了解不同金属的化学性质有利于人们合理地使用并改造金属。
铝制易拉罐：某品牌碳酸饮料的易拉罐是由铝合金制成的，内壁附着一层有机薄膜。该铝合金中铝的含量约为97%，还含有镁、锰、铁、铟（In）等。

(1)制备铝及其它金属
工业上常用电解氧化铝的方法制备金属铝，反应的化学方程式为_______。分别写出还原法、湿法冶炼其他金属的方程式_______。
(2)铝合金中的铟（In）

如图为铝、铟的原子结构示意图。某同学推测金属铟与铝的化学性质相似，理由是_______。实验证明，铟可以与稀盐酸反应，其反应的化学方程式_______。
探究金属R：
现有铜与另一种金属R（可能是银、镁、铁中的一种）的混合粉末。欲确定R的成分，请你一起完成：
(3)取少最的金属粉末于试管中，逐滴滴加稀硫酸，有气泡产生，待不再产生气泡时，再进行_______（填写一种实验操作方法），得到溶液和铜。然后往溶液中加入洁净的锌片，锌片表面有金属析出，则R是_______。
(4)金属R与稀硫酸反应的化学方程式为_______，该反应质于基本反应类型中的_______反应。描述该反应的微观过程_______。
(5)下图是铝片与硫酸铜溶液反应的微观示意图：

通过以上分析可以知道，不同金属的化学性质不同的原因是_______。
探究金属镁、铝、锌的活动性强弱
(6)请利用金属能与酸反应的性质，自选仪器和药品，探究金属镁、铝、锌的活动性强弱，完成下列实验报告：

实验步骤	实验现象	实验结论
________	________	________

请以反应时间为横坐标，生成氢气质量为纵坐标，画出等质量的镁、铝、锌三种金属与足量的等质量等质量分数的稀盐酸反应的图像_______。
探究蒸汽眼罩
(7)蒸汽眼罩逐渐走进日常生活，它借助铁生锈产生热量，使材料内部的水分稳定蒸发，利用产生的热度和湿度缓解眼部疲劳。
【实验探究】
①探究一：蒸汽眼罩快速发热的原因
铁生锈，是铁与_______共同作用的结果，但放热缓慢。哪些因素能加快反应，使蒸汽眼罩快速发热？某小组同学采用对照实验展开探究，设计实验方案如下：
（查阅资料：蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等。）

	药品
方案一	4g铁粉、2mL水
方案二	4g铁粉、2mL水、2g氯化钠
方案三	4g铁粉、2mL水、2g活性炭
方案四	4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠

下列方案之间能否形成对照？若能，请指出变量；若不能，请说明理由。
方案二与方案四_______；
方案一与方案四_______。
使用温度传感器收集数据并生成图像如图：

对比分析图像，你获得的结论是_______。
②探究二：测量蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数
温馨提示：a.实验仪器和药品自选。b.实验中的数据可分别用m₁、m₂、m₃等来表示。
你的实验方案_______。
数据，计算蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数_______。
【反思评价】结合上述探究谈谈你对铁生锈的辩证认识_______。

2023-12-22更新 | 82次组卷

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科学探究题 | 较难 (0.4)

解题方法

金属与酸反应的图像（金属过量或酸过量）实验的解释与结论

【推荐1】化学学习小组进行“金属和酸溶液反应的探究”的活动。
(1)用等量镁片、铝片分别与浓度相同的稀盐酸反应，实验过程如下：

实验	操作	现象	收集200mL氢气所需时间/S
①	7.3% HCl 溶液 5 mL+镁片	迅速产生大量气泡	7
②	7.3% HCl溶液5mL+铝片	开始无明显现象。过一会儿有较多气袍	450

由实验①判断实验室制取氢气不采用镁的原因是______，下图能正确表示镁、铝和盐酸反应生成氢气的质量与时间的关系是______

(2)为了真实地观察未打磨的铝片与稀盐酸反应的情况，小红用压强传感器测量集气瓶中气体压强的变化，如图所示。

请解释曲线变化的原因：
OA段______；AB段______； BC段______。
指出反应结束并恢复到常温时集气瓶内的压强值约为______kPa。

2023-12-04更新 | 172次组卷

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真题

解题方法

无明显现象的反应是否发生的探究未知化学反应产物的探究

【推荐2】中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。某小组在实验室探究氢氧化钠和盐酸的反应。
(1)向盛有5mL氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞溶液，可观察到_______的现象。再向其中滴入稀盐酸，溶液变无色。
学生对于所加盐酸是否过量提出了疑问，于是对反应后溶液中溶质的成分作出猜想：猜想一：NaCl 猜想二：NaCl、HCl
(2)为了验证其猜想，同学们进行如下探究。

实验操作	实验现象	实验结论
取少量反应后的溶液，加入镁条	_______	猜想二正确证明盐酸过量

(3)向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时，有同学触摸到试管外壁，感觉有温度变化。小组利用数字传感器得出反应时间与溶液温度变化的关系，如图所示。

同学们得出结论：稀盐酸和氢氧化钠反应过程中_______。
(4)查阅资料得知，在中和反应中溶液的导电性也发生变化。已知电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。在相同条件下，电导率与离子浓度（单位体积内的离子数）成正比。

①P点溶液中单位体积内离子数_______N点（填“>”“<”或“=”）。
②M点表示_______。
交流与反思：
a．中和反应发生的实质是_______。
b．中和反应可以从热量、酸碱性、产物、导电性等方面进行探究。

2023-10-27更新 | 900次组卷

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科学探究题 | 较难 (0.4)

解题方法

实验探究物质的性质或变化规律影响化学反应速率的因素探究

【推荐3】控制变量法是科学探究中常用的方法。化学反应的快慢常与外界条件有关，如温度、压强、催化剂、固体表面积等因素。以下实验设计的目的是探究化学反应快慢与外界条件的关系。
Ⅰ．现有四份等质量的铁分别与足量的盐酸进行反应，图1为随着反应时间的变化产生气体体积V的关系曲线。四组实验条件分别是：
a.50℃、铁粉 b.30℃、铁粉 c.30℃、铁丝 d.20℃、铁丝
（1）请写出铁与盐酸反应的化学方程式： _____ ，该反应进行时会放出热量。
（2）通过实验a和b对比，得出的结论是 _____ ；若要比较金属铁的表面积对反应快慢的影响，应选择的实验组别是 _____ 。实验中观察到产生气体“逐渐变快又变慢”，请解释“逐渐变快”的原因是 _____ 。
Ⅱ．（3）常温时，用足量的铁、锌、镁三种金属片分别与等量盐酸反应，图2中，甲图为实验发生装置，乙图为测得的产生氢气的量（图中压强越大，表示产生氢气的量越多）。
①该实验中，你认为还需要控制的变量是 _____ ；
②根据乙图，得出反应物的量与生成H₂体积的关系是 _____ 。
（4）若足量的镁片与盐酸反应，测得产生H₂的实际值比理论值偏大，请分析可能的原因（写出一条即可）：
_____ 。

2019-03-06更新 | 97次组卷

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解题方法

实验探究物质的性质或变化规律

【推荐1】化学兴趣小组在实验室用甲酸(HCOOH)和浓硫酸混合加热制备一氧化碳；并验证它的某些化学性质。
【查阅资料】
1 实验室制取的一氧化碳气体中混有水和二氧化碳。
2 生石灰(氧化钙)能吸收水，氢氧化钠溶液(NaOH)可吸收二氧化碳。
3 澄清石灰水能与稀盐酸反应，生成可溶的氯化钙和水。
【进行实验】
步骤一：如图，将甲酸与浓硫酸共热，由A装置制备一氧化碳，并在B装置中获得干燥、纯净的一氧化碳。
步骤二：将所得一氧化碳通入后续装置进行反应。
结合实验装置，回答问题。

(1)图中B处的装置为图1中甲和乙，为制备干燥、纯净的一氧化碳，甲、乙的连接顺序为____(选填“先甲后乙或先乙后甲”)；
(2)进行一氧化碳与氧化铁实验时，应先通一段时间一氧化碳再点酒精喷灯，目的是_____；图中C处一氧化碳体现_____性；反应方程式为______。
(3)C处反应结束后，固体质量从18g减少到15.6g，则参加反应的氧化铁质量是______。
(4)反应结束后，将试管D中物质全部倒入F装置中，并慢慢加入稀盐酸，用气压传感器测得圆底烧瓶中压强变化如图2，70s后压强变大的原因是______。

2024-02-11更新 | 47次组卷

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解题方法

实验的数值与计算实验的设计与评价

【推荐2】为了测定某样品中氧化铁(Fe₂O₃)的质量分数(杂质不含铁元素，且不溶于水和酸)，某兴趣小组的同学进行了如下的实验，请你参与过程分析。

【查阅资料】
1 草酸(H₂C₂O₄)在浓硫酸作用下受热分解，化学方程式为H₂C₂O₄

CO₂↑+CO↑+H₂O；
2 碱石灰主要成分为生石灰与氢氧化钠固体。
【实验设计及操作】用如图所示装置进行实验。
【问题讨论】（1）在装置E的实验中，为提升实验的温度，在仪器不变的情况下可作的改进是______；观察到

中现象是______；
（2）进入E中的气体是纯净、干燥的CO，则B、C、D中依次是______(填序号)；
①浓硫酸、石灰水、氢氧化钠溶液
②石灰水、氢氧化钠溶液、浓硫酸
③氢氧化钠溶液、石灰水、浓硫酸
（3）装置G的作用是___________；
（4）实验装置有一明显缺陷是____________；
【数据处理】称取样品10g，用上述装置进行实验，充分反应后称量

装置增重6.6g，则样品中氧化铁质量分数为______。
【实验反思】当观察到

中固体全部变黑后，若立即停止通CO，则测得的样品中氧化铁的质量分数______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

2022-04-18更新 | 172次组卷

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解题方法

实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素实验的解释与结论

【推荐3】铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为 _____________________________________ 。某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时，对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究。
【提出问题】
单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为 ____________________ 。
为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全。
【查阅资料】氢氧化钠溶液和澄清石灰水化学性质类似，能与二氧化碳反应，但反应无明显现象。
【进行实验】实验步骤及注意事项如下：
①称取两份相同质量的氧化铁粉末。一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中；另一份放入下图装置B的玻璃管中。
②装置A和B两组实验同时开始进行。在装置B的反应中，实验开始前应先 ________（选填“通CO”或“加热”）；实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是 ____________________________________________ 。

【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由 ________________ 时（选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”），装置A的试管中仍有 ________________________ 。
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应确实不易完全，这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因。
【交流与反思】经过查阅资料和讨论，该小组同学发现除了上述原因外，工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因，试写出其中的一个： ____________ 。
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质，甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生。为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO₂，将该气体通过下图的检验装置，正确的连接顺序是 __________________ （选填字母，装置可重复使用）。经过检验，证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO₂，因此装置A的不足之处是 ______________________________________ 。

2016-11-28更新 | 510次组卷

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