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科学探究题 较难0.4 引用1 组卷114
已知金属钴（Co）的活动性与铁相似，请结合所学知识预测金属钴的化学性质，并设计实验验证。经查阅资料，钴及其化合物的相关性质如下：
物质CoCo3O4CoCl2CoSO4
在水中的溶解性难溶于水的银白色固体难溶于水的黑色固体易溶于水形成粉红色溶液易溶于水形成粉红色溶液
限选试剂：CuSO4溶液、Al2(SO4)3溶液、NaOH溶液、稀盐酸、钴粉。
预测验证预测的实验操作与预期现象
（1）能够与氧气反应取少量钴粉在空气中加热，如果观察到白色固体变黑色，则预测成立
（2）能够与______（填物质类别）反应取少量钴粉于试管中，____________________，如果观察到有气泡产生，溶液变成粉红色，则预测成立。
（3）能够与______（填物质类别）反应取少量钴粉于试管中，___________________，如果观察到______，则预测成立。
2020·山东青岛·一模
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知识点：金属与盐溶液反应金属与酸反应原理化学变化现象的观察及描述 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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金属用途广泛，其结构和性质等是化学的重要研究内容．

          图1                                      图2                                                          图3
如图是铝的原子结构示意图．下列说法不正确的是 ________
A 铝原子的质子数为
B 在化合物中铝通常显价
C 铝是地壳中含量最多的元素
D 铝可作导线是由于它具有良好的导电性
某化学小组用一定量的和 混合溶液进行了如图实验，并对溶液和固体的成分进行了分析和研究．
【提出问题】溶液中的溶质可能有哪些？
【做出猜想】①只有 ②、
③、 ④、、
【交流讨论】不合理的猜想是 ________ （填标号），其理由是 ________ ．
【实验探究】若猜想①成立，通过以下实验可确定固体的成分，请将下表填写完整．
实验步骤现象有关反应的化学方程式
取少量固体，滴加 ________有气泡产生________
如图是工业炼铁示意图．其中，焦炭的作用是燃烧提供能量和 ________ ；
有铁生成的化学方程式为 ________ ．
称取石灰石（主要成分是，杂质不参与反应）放入烧杯中，向其中加入 稀盐酸，二者恰好完全反应．反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为（包括烧杯的质量，且气体的溶解度忽略不计）．试计算石灰石中杂质的质量分数 _________ ．
我国是一个钢铁大国，钢铁产量为世界第一。某化学实验小组的同学用下面的装置在实验室中模拟炼铁。请你和他们一起完成相关探究。

（1）操作顺序是实验成败的关键，对于该实验，应______________________（填“先通入一氧化碳”或“先点燃酒精灯”）。
（2）反应中可观察到粗玻璃管内的实验现象为__________________，写出该反应的化学方程式__________________________________________________。
（3）产物的检验：
①初步检验：甲同学想对反应后的产物进行初步检验，请你帮他想出一个物理方法：______。
②进一步验证：乙同学想用化学方法对产物进一步验证，他将反应后的黑色粉末加入足量的硫酸铜溶液中，发现只有部分变成红色。请写出生成红色物质的化学方程式：____________。
（4）质疑与探究：
①乙同学对产物的成分产生了质疑，查阅相关资料之后得知，一氧化碳还原氧化铁是一个逐渐的过程。
首先是Fe2O3被还原为Fe3O4：3Fe2O3 + CO2Fe3O4 + CO2。
然后是Fe3O4被还原为FeO：CO + Fe3O4______ + CO2。
最后是FeO被还原为Fe：FeO + CO Fe + CO2
②通过以上分析，甲乙两位同学对反应后黑色固体的成分进行了猜想：
已知：FeO、Fe3O4均为黑色，且Fe3O4有磁性。FeO、Fe3O4都不与硫酸铜溶液反应。
猜想一：Fe与Fe3O4； 猜想二：Fe与FeO； 猜想三：Fe与Fe3O4和FeO。
③为了对产物固体的成分进行更客观的分析，甲乙同学将所做实验整理如下：
实验内容实验现象实验结论
将反应后得到的黑色粉末
用磁铁吸引		_____________



猜想一成立
将反应后得到的黑色粉末
加入足量的硫酸铜溶液中		_____________

④实验反思：为了提高铁的产率，应适当_______（填“降低”或“提高”）反应温度。
某化学兴趣小组的学生，发现金属R不在初中学到的金属活动性顺序表中，该小组为了解R与常见金属铝、铜的金属活动性顺序，进行如下探究活动：
【作出猜想】他们考虑到铝的活动性比铜强，对三种金属的活动性顺序作出如下猜想：
猜想一：Al>Cu>R；猜想二：___________；猜想三：R>Al>Cu。
【查阅资料】①R是一种银白色的金属，在 R的化合物溶液中R 显+2价，R的化合物溶液呈蓝色。
②常温下铝的表面会形成一层政密的氧化膜。
③硫酸铝的溶液为无色
【实验探究】为了探究哪一种猜想成立，甲、乙、 丙三位同学分别针对猜想一、猜想二 、猜想三设计实验方案并展开实验探究。
猜想主要操作主要现象实验结论
猜想一打磨R丝，并将其插入到硫酸铜溶液中R丝表面覆盖了一层红色的物质猜想一______（填“成立”或“不成立”）。
猜想二打磨粗细相同的R丝、铝丝、铜丝，分别将它们插入到体积相同的同种稀硫酸中①R丝表面产生气泡缓慢，溶液由无色逐渐变成蓝色
②铝丝表面产生气泡较快
③铜丝表面没有气泡产生		猜想二成立。R与稀硫酸反应的化学方程式为______________
猜想三将铝丝插入RSO4溶液中无明显现象猜想三成立

【讨论交流】究竟哪种猜想成立？三位同学经讨论交流，发现丙同学在实验前没有打磨铝丝，这可能会导致实验结论错误。于是他们先打磨铝丝，再将其插入到丙同学做实验用过的溶液中，一段时间后，溶液的颜色________________；进而确认猜想三不成立，猜想二成立。
【反思总结】（1）砂纸打磨铝丝的目的是_________________。
（2）探究结束后，他们总结得出：通过金属与_______________（写一种即可）反应可以比较金属活动性强弱。

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