第四单元　研究型实验
训练1　物质性质的研究
[基础过关]
一、纯净物与混合物的比较
1．有关物质分类或归类正确的是                                             (　　)
①混合物：石炭酸、福尔马林、水玻璃、水银　②化合物：CaCl2、烧碱、聚苯乙烯、HD　③电解质：明矾、胆矾、冰醋酸、硫酸钡　④同系物：CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2　⑤同素异形体：C60、C70、金刚石、石墨21cnjy.com
A．①③④              B．③⑤              C．②③④              D．②④
2．所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔融状态下形成的一种熔合物，下表为四种金属的熔、沸点：21·cn·jy·com

Na
Cu
Al
Fe

熔点(℃)
97.5
1 083
660
1 535

沸点(℃)
883
2 595
2 200
3 000

根据以上数据判断，其中不能形成合金的是                               (　　)
A．Cu和Al                              B．Fe和Cu
C．Fe和Na                              D．Al和Na
3．铜锌合金的颜色酷似金的颜色，所以近来用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是                                   (　　)
A．测定密度                          B．放入硝酸中
C．放入盐酸中                          D．观察外观
二、探究锌与铝的性质
4．用坩埚钳夹住一小块刚用酸充分处理过的铝箔，在酒精灯上加热至熔化，发现熔化的铝并不滴落。下列关于上述实验现象的解释正确的是                          (　　)
A．火焰温度太低不能使铝燃烧
B．铝在空气中能很快形成氧化膜
C．氧化铝的熔点比铝的熔点低
D．用酸处理时未能将氧化铝溶解
5．锌粉、铝粉、镁粉的混合物a g与一定量的某浓度的稀硫酸恰好完全反应，蒸发水分后得固体(不含结晶水)b g，则反应中生成的氢气为                             (　　)
A．(b－a)/48 g                          B．(b－a)/49 g
C．(b＋a)/98 g                          D．无法计算
6．将质量相同的锌粉分别投入下列四个烧杯的溶液中，反应速率最快的是         (　　)

　

三、物质化学性质的实验探究
7．通过下列实验可以得出的结论，其中不合理的是                             (　　)




A．甲实验中黄铜片能在铜片上刻画出痕迹可以说明黄铜的硬度比铜大
B．乙实验既可以说明分子在不停地运动着，又可以说明氨水显碱性
C．丙实验既可以说明二氧化碳易溶于水，又可以说明二氧化碳具有酸性
D．丁实验既可以说明一氧化碳具有还原性，又可以说明一氧化碳具有可燃性
8．为证明CuSO4溶液显蓝色与Cu2＋有关而与SO无关，某同学设计下列实验，其中对实验目的没有意义的是                                                    (　　)
A．观察硫酸溶液呈无色
B．观察硫酸铜粉末呈白色
C．往CuSO4溶液中滴加足量NaOH溶液，生成蓝色沉淀，过滤，滤液呈无色
D．往CuSO4溶液中滴加足量Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，过滤，滤液仍显蓝色
[能力提升]
9．某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：①将镁粉投入到冷水中，未见任何现象；②将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色逐渐褪去；③将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是                                                      (　　)
A．镁粉只能直接与溴水中的溴反应
B．水是镁粉与溴发生反应的催化剂
C．产生极少量的气泡是由镁粉与水反应得到的
D．镁粉与溴水中的酸发生反应，导致平衡移动使溴水褪色
10．下表是某种常见金属的部分性质：
颜色状态
硬度
密度
熔点
导电性
导热性
延展性

银白色固体
较软
2.70 g·cm－3
660.4 ℃
良好
良好
良好

将该金属投入冷水中无变化，投入稀盐酸中可产生大量的无色气体。根据上述信息回答：
(1)试推断该金属可能的一种用途______________，该金属的活动性比铜________(填“强”或“弱”)。21教育网
(2)请自选试剂，设计实验探究该金属与铁的活动性强弱，并完成下表：
猜想
验证方法
实验现象

该金属比铁活泼



该金属活泼性比铁弱



11. 铁是日常生活中常见的金属，某班同学在学习铁的知识时，有下列问题：
[问题一]铁为何称为黑色金属？
[问题二]CuO在高温下可分解为Cu2O和O2，Fe2O3在高温下可分解为FeO和O2吗？
(1)对于问题一，同学们上网查找，有两种解释：
A．因为在铁表面有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属
B．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属
①你认为正确的说法是__________。
②若有一黑色粉末，如何鉴别是铁粉还是Fe3O4粉末：_____________________________
__________________________________________________________________________。
③若有一黑色粉末，为铁和四氧化三铁的混合物，如何证明其中有Fe3O4(只要求简述实验方法)：___________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
(2)对于问题二，同学们准备进行实验探究，他们设想了两种方法：
A．将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后颜色是否变化
B．将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后质量是否变化
①实验中应将Fe2O3放在________(填仪器名称)中灼烧。
②方法A中，如果高温灼烧后颜色由________变为__________，说明Fe2O3确实发生了变化。能说明生成的一定为FeO吗？________(填“能”或“不能”)。理由是_____
________________________________________________________________________。
③方法B中，如果发生了预期的反应，固体高温灼烧前后质量比应为________，但是，实验结果是固体灼烧前后质量比为30∶29，则高温灼烧后生成物是________________________________________________________________________。
④比较两种方法，你认为较好的方法是__________。
[拓展探究]
12．某研究性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸的反应，设计的实验探究方案如下：
(一)实验用品：纯锌片、铜片、37%的浓盐酸、蒸馏水、氯化铜溶液
(二)实验记录：
交流卡片
主题：Zn、Cu与浓盐酸间的反应实验
A．将锌放入浓盐酸中，反应较快
B．将锌片与铜片贴在一起，一同放入浓盐酸中，反应快速放出气体
C．当实验B中锌片完全溶解后，将溶液加热，又产生大量气体，得到无色溶液
D．将实验C反应后的溶液隔绝空气，加入适量水，出现白色沉淀
(三)背景资料
资料卡片
主题：生成＋1价铜的反应
△
①4CuO===== 2Cu2O＋O2↑
②2Cu2＋＋4I－===2CuI?白色?↓＋I2
③氯化亚铜?CuCl?在不同浓度的KCl溶液中可形成?CuCl4?3－、?CuCl3?2－、?CuCl2?－等无色离子www.21-cn-jy.com
(四)请你参与以下探究：
(1)实验A反应速率明显比B小，原因是_________________________________________
__________________________________________________________________________。
(2)根据“铜位于金属活动性顺序表氢之后，与稀盐酸不反应，而在实验C中加热时又产生气体”的事实，作出如下推断：2·1·c·n·j·y
①有同学认为“实验C中加热时产生的气体是溶解在溶液中的H2”，你认为是否有道理，理由是________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
②某同学作了如下猜想，该猜想是否成立，请你设计实验方案加以验证。
猜想
验证方法
预测现象及结论

认为铜片中可
能含有锌等杂质



(3)某同学对实验D中的白色沉淀进行分析：“不可能是CuCl2，因为CuCl2能溶于水且溶液显蓝色；也不可能是ZnCl2，因为稀释后溶液更稀，不会析出ZnCl2晶体。若利用资料卡片资料①②大胆猜想，白色沉淀可能是CuCl”。请你帮他设计验证方案(若有多个方案，只设计两个)：【来源：21·世纪·教育·网】

预设验证方法
猜想的现象与结论

白色沉淀
是氯化亚铜







(4)指导老师肯定了实验D中的白色沉淀是CuCl；并指出生成沉淀的原因，实际上是(CuCl4)3－等离子与CuCl(s)、Cl－三者之间所形成的沉淀溶解平衡移动的结果。请写出这一平衡关系式：(用离子方程式表示) ____________________________________________
__________________________________________________________________________。
答案
1．B　2．C　3．D　4．B　5．A　6．D　7．C　8．B　9．B　
10．(1)电缆电线、加热器皿等　强
(2)
猜想
验证方法
实验现象

该金属比铁活泼
将该金属投入到FeCl2溶液中
溶液的浅绿色逐渐消失

该金属活泼性比铁弱
将铁片投入到该金属的硝酸盐溶液中
铁片表面覆盖有该金属

11．(1)①A
②取黑色粉末少许于试管中，加适量稀盐酸或稀硫酸，若有气泡产生则原黑色粉末为铁，若无气泡产生则原粉末为Fe3O4(其他合理答案亦可)版权所有
③用干燥的氢气与黑色粉末加热反应，用无水硫酸铜检测是否有水产生(或用纯净的一氧化碳与黑色粉末加热反应，用澄清石灰水检测是否有二氧化碳产生)(其他合理答案亦可)21·世纪*教育网
(2)①坩埚　②红棕色　黑色　不能　也可能为Fe3O4
③10∶9　Fe3O4　④B
12．(1)B实验中铜和锌靠在一起与浓盐酸接触形成无数微小的原电池，加快了化学反应速率
(2)①没有道理，因为氢气本身难溶于水
②
猜想
验证方法
预测现象及结论

认为铜片中可能含有锌等杂质
将铜片加入稀硫酸中，并微热
若无气体放出，则铜片中不含锌等活泼杂质；若有气体放出，则铜片中含有锌等杂质

(3)

预设验证方法
猜想的现象与结论

白色沉淀是氯化亚铜
向白色沉淀中加入稀硝酸
溶液变蓝色，说明含有＋1价铜


向白色沉淀悬浊液中加入氯化钾溶液
如白色沉淀消失且得无色溶液，则原溶液为氯化亚铜，否则不是

(4)(CuCl4)3－
CuCl(s)＋3Cl－
或(CuCl3)2－
CuCl(s)＋2Cl－
或(CuCl2)－
CuCl(s)＋Cl－