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科学探究题 适中0.65 引用3 组卷140
在一次研学活动中,校科技小组的同学发现某沿海城市一小区围墙铁艺栏杆锈蚀严重,于是围绕“铁艺栏杆锈蚀”这一主题展开了项目式学习。
任务一:交流铁艺栏杆锈蚀的条件及防护
【查阅资料】铁艺栏杆为钢铁制品。钢铁被广泛应用于交通运输、机械设备、建筑等领域,据统计,每年全球的钢铁产量达数十亿吨,因锈蚀而损失的钢铁量占全年生产量的1/4。
【小组交流】
(1)钢铁锈蚀的条件是______,防止铁艺栏杆锈蚀的措施有______(写一点)。
任务二:探究铁艺栏杆锈蚀严重的原因
【信息检索】沿海地区空气湿度大,盐雾含量高,盐雾的主要成分为氯化钠。
【进行实验】小组同学用图1所示的装置进行实验,实验数据如图2所示。

【分析讨论】
(2)通过对比图2中曲线,可以得出的结论是______
任务三:探究该城市空气中是否含有氯化钠
【实验准备】用图3所示的装置采样。一端连接抽气泵抽气,空气从另一端进入水中,一段时间后,取出装置中溶液备用。

【教师指导】
①灼烧含钠的物质会产生黄色火焰。
为既不溶于水,也不溶于硝酸的白色沉淀。
【进行实验】
(3)为证明该城市空气中含有氯化钠,小组同学设计如下方案,并进行实验。
实验操作实验现象实验结论
Ⅰ.用洁净的铁丝蘸取该溶液,放到火焰上灼烧火焰为黄色含有______(填离子符号)
Ⅱ.取少量该溶液于试管中,滴加几滴稀硝酸和______产生白色沉淀含有

【反思评价】
(4)该沿海城市空气中含有氯化钠,采集空气样品时,抽气泵应与图3装置的______端连接。
(5)步骤Ⅱ中发生复分解反应的化学方程式为______
任务四:展望金属资源的保护
【走访调查】同学们通过走访,知道了金属材料在生产、生活中的重要作用,了解到金属矿物资源是有限的,不能再生。
【成果分享】
(6)通过探究学习,同学们进一步认识了钢铁锈蚀的条件、影响锈蚀速率的因素及保护金属资源的重要性,提出了防止金属腐蚀、______等保护金属资源有效途径的建议。
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知识点:保护和利用金属资源的有效途径探究铁生锈的条件盐类参与的反应对比实验 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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现在食品包装袋中常放有一包“双吸防腐剂”,青少年的好奇天性促使同学们对“双吸防腐剂”成分产生了极大兴趣,他们将一包“防腐剂”倒在滤纸上,看到“防腐剂”中有一些黑色粉末和红褐色粉末,为此展开以下探究活动:
【提出问题】“防腐剂”中黑色的粉末和红褐色的粉末分别是什么?
【查阅资料】食品腐败主要是因为食品易与空气中的氧气和水蒸气反应、潮解而变质, 使用该“防腐剂”可延长食品的保质期;氧化铁可与稀盐酸反应生成氯化铁和水,溶液因含Fe3+呈黄色。
【提出猜想】婷婷:“防腐剂”中黑色的粉末是氧化铜,红色的粉末是铜。
燕燕:“防腐剂”中黑色的粉末是碳粉,红色的粉末是铜。
婉君:“防腐剂”中黑色的粉末是铁粉和碳粉,红色的粉末是氧化铁。
【讨论分析】同学们通过查资料、请教老师及讨论,都认为婉君同学猜想是正确的。
【实验探究】取样准备实验,请你参与她们的探究,并一起将实验报告补充完整。
实验步骤及操作实验现象实验结论
①.用磁铁接近滤纸上的“双吸防腐剂”,并充分吸引。磁铁吸走了部分黑色物质 黑色粉末一定含有 _____
②.取①中剩余的粉末于试管中,加入足量的 ________ ,观察现象。红色粉末全部消失,试管底部有少量黑色固体,溶液由无色变黄色。婉君猜想成立,写出化学方程式: _________________
【拓展探究】为了进一步探究“防腐剂”的性质,探究的同学称取一些久置的“防腐剂”粉末装入硬质玻璃管中,进行了如图所示的规范操作实验。
   
(1)实验开始前老师要求同学们先通一会儿CO,原因是 __________________
(2)实验结束通过称量反应前后硬质玻璃管中固体物质的质量,发现反应后红色固体物质变成了黑色而且质量减小,质量减小的原因 __________________________
在学习金属时,同学们了解到镁能与铝、锌等组成很有工业价值的实用合金,在航天航空、交通运输、国防军工、光学仪器、家用电器等领域有广泛用途,于是项目小组的同学对镁开展了探究活动。
任务一:认识镁
(1)用砂纸打磨镁条并观察,可知金属镁具有的物理性质是______。镁位于元素周期表中的第 12 位。如图是镁的粒子结构示意图。请你根据图中信息判断,该粒子表示的是______(填化学符号)。

任务二:分析镁在空气中的变化
(2)同学们将打磨过的光亮镁条放在空气中,一段时间后观察到颜色逐渐变暗。查阅资料后了解到,常温下,镁在空气中会发生氧化,化学方程式为______
任务三:探究镁、铜、铁的金属活动性顺序
为了探究镁、铜、铁的金属活动性顺序,同学们进行了如下实验。
(3)【进行实验】
实验实验操作实验现象实验分析与结论
实验一有少量气泡产生,铁片逐渐溶解,溶液由无色变为浅绿色对比实验①②,可知金属活动性顺序:Mg>Fe;根据实验③可知金属活动性顺序:______
实验二______
实验三铁片上有红色固体析出,溶液由蓝色变成浅绿色

【反思与评价】
(4)实验一中发生反应的化学方程式为______
(5)小红认为通过实验一和实验二,不能比较 Mg 和 Fe 的金属活动性顺序,原因是______
(6)小明提出,实验结束后试管中的金属可以回收再利用,这样做的意义是______
兴趣小组同学发现省博物馆内许多铜鼓表面有一层绿色物质。同学们设计实验对这种绿色物质进行了下列探究活动。
   
【查阅资料】
①铜在空气中易生成铜锈,它为绿色,其主要成分是Cu2(OH)2CO3
②白色的无水硫酸铜粉末遇水能变为蓝色。
(1)验证铜锈的组成,同学们设计了如图所示装置并进行实验。
实验操作实验现象实验结论
①按如图组装仪器,装入药品。
②加热铜锈,直至不再有气体产
生,停止加热
绿色固体变为黑色;无水
硫酸铜粉末变为蓝色;烧
杯中液体变浑浊
铜锈中一定含有______元素
③冷却后,向试管中固体加入适量
稀硫酸,稍加热
______铜锈中含有铜元素
(2)探究铜生锈的条件。
同学们进行了下面的4个实验,每天观察一次现象,一段时间后,发现只有实验4中的铜丝生锈了,且与水接触的部分生锈更明显。
序号实验1实验2实验3实验4
实验内容            
实验现象在干燥环境中,铜不生锈铜仅与氧气和水接触,不生锈铜仅与二氧化碳和水接触,不生锈铜生锈
【实验结论】铜生锈的条件是 ________
【拓展探究】同学们在博物馆买到一只金黄色的小铜鼓纪念品,大家对它的主要成分又展开探究。
【提出问题】这块黄色的金属是黄金还是铜锌合金?
【猜想】①小新认为是黄金;②小宝认为是铜锌合金。
【查阅资料】合金中的金属保持各自的化学性质,金在高温下不与氧气反应,锌在高温下与氧气反应生成白色固体。
【设计实验】
①小新设计的实验:截取一小片黄色的金属放在陶土网上用酒精灯加热;
②小宝设计的实验:截取一小片黄色的金属放入硝酸银溶液中。
【现象与结论】
①小新在实验中观察到黄色的金属变黑,则他的猜想 ______,请写出生成该黑色物质的化学方程式:______
②若小宝的猜想成立,在实验中能观察到的现象是 ______
【能力发展】保护金属资源的有效途径______(写一条)。

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