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1. 磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，它在磁性材料等多个行业中都有广泛的应用。为了获得四氧化三铁，小科按以下步骤进行了实验：①按如图甲所示的实验方法制取氧气；②如图乙所示，用坩埚钳夹住螺旋状的铁丝上端，在酒精灯上点燃系于螺旋状铁丝下端的火柴杆，待火柴杆将燃尽时迅速伸入盛满氧气且有少量水的集气瓶中；③收集集气瓶中的黑色固体物质。请回答：

(1) 装置a的名称为。
(2) 制取氧气时，锥形瓶内开始出现气泡时不能马上进行气体的收集，这是因为。
(3) 利用以上方法获得四氧化三铁的化学方程式为。
(4) 若要检验收集到的黑色固体是否具有磁性，你所采用的方法是（写出一种方法即可）。
【考点】
金属的化学性质;
【答案】

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实验探究题 困难
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1. 小科通过实验知道金属锌能与可溶性的硝酸银反应，他产生疑问： “金属锌是否能与不溶性的氯化银反应?”于是他进行如下研究：

【实验步骤】

① 取10mL 的AgNO3溶液于烧杯中， 逐滴加入 NaCl溶液至过量；

② 过滤后再用蒸馏水洗涤沉淀3次，向第3次所得洗涤液中加入AgNO3溶液， 无明显现象；

③ 将洗涤后的沉淀放入另一烧杯中，加入50mL 蒸馏水，将锌片加入烧杯中，并搅拌(如图) ；

④10分钟后，将烧杯中的混合物进行过滤，过滤后，向滤液中滴加AgNO3溶液，观察现象。

【验证与推理】

(1)  步骤②中，向第3次洗涤液加入AgNO3溶液的目的是。
(2) 步骤③中，锌片放入前需进行预处理，消除表面氧化膜对实验的影响，预处理的具体操作是。
(3)  步骤④中若观察到有白色沉淀生成，可得出的结论是。
(4) 小科观察到锌片表面有银白色固体生成。取生成的银白色固体于试管中，加入稀硫酸，若发现，证明有 Ag生成。
实验探究题 普通
2.  科学兴趣小组做了如下实验：将一镁条放入CuCl2溶液中，镁条表面覆盖了红色物质，但很快镁条表面又冒出很多气泡。他们觉得很奇怪。

【提出问题】这些气泡是怎样产生的? 是什么气体呢?

(1) 【猜想】①是氧气； ②是氯化氢； ③是氨气 (NH3) ；④是氢气。他们马上否定了猜想③，否定的依据是；
(2) 【实验探究】他们开始着手收集所产生的气体。

实验一：他们用带火星的木条检验该气体，木条不复燃。说明生成的气体不是氧气；

实验二：为继续探究反应后生成的气体是否是氯化氢，他们用检验该气体，试纸不变红，说明生成的气体不是氯化氢；

实验三：为确定气体是否是氢气，他们设计了如图所示的实验 (每个装置的反应均完全) 。
(3) 【实验结论】

 若该气体是氢气，则在乙装置中可以观察到的现象是；
(4)  甲、丙装置中无水硫酸铜的作用是不同的，请指出它们的区别；为确定该气体产生的本质原因，他们用精密pH试纸测试实验所用的( 溶液， pH约为5.5。查阅资料发现：( 为强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，与实验结果相符。
实验探究题 困难
3.  一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素。小科对此进行了思考，并查阅资料，对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。实验中发现有无色无味的气体产生，同时有固体物质出现在容器底部。

【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应生成氢氧化钠和气体。

【问题及猜想】____会导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同。

【实验及现象】分别取10mL 硫酸铜溶液，然后取5块大小相同的钠投入硫酸铜溶液中，观察现象。

编号

钠块大小

硫酸铜溶液浓度

实验中产生的现象

①

绿豆大小

10%

立即剧烈燃烧， 有爆炸声， 产生蓝色絮状沉淀， 并出现黑色固体。

②

绿豆大小

5%

4-5s后剧烈燃烧， 有爆炸声， 产生蓝色絮状沉淀， 并出现黑色固体。

③

绿豆大小

2%

熔成小球， 四处游动， “嘶嘶响声”， 偶尔有火光， 产生蓝色絮状沉淀。

④

绿豆大小

1%

熔成小球， 四处游动， “嘶嘶响声”， 产生蓝绿色沉淀。

⑤

绿豆大小

0.5%

熔成小球， 四处游动， “嘶嘶响声”， 产生蓝绿色沉淀。

(1)  请将【问题及猜想】补充完整。
(2)  上述实验中均未观察到色固体生成，由此判断不能置换出铜。
(3)  根据实验探究，请你分析“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”的原因。
实验探究题 普通