逍遥学能 2017-12-10 13:30
化学是一门以实验为基础的自然科学。实验的过程即学习与探究的过程。探究性实验也正是充满研究、探索、创新的学习过程，可称为"探究性学习"纵观近几年北京的中考题和模拟题我们可以看出探究性实验可以分为金属化学性质的探究，酸碱盐性质的探究及氧气、二氧化碳、一氧化碳性质的探究。下面北京新东方中小学一对一初中化学老师为同学们解读金属化学性质的探究：
1、金属的化学性质
(1)金属与氧气反应：
氧气的性质很活泼，能与很多物质反应，也能和大部分金属反应
(2)金属的活动顺序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
①在金属活动性顺序里，只有排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢。
②在金属活动性顺序里，排在前面的金属能把排在后面的金属从其化合物的溶液中置换出来。
③在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强，例如Mg与HCl反应就比Zn剧烈，而Zn又比Fe剧烈。
2、金属氧化物的性质
(1)金属氧化物(氧化铁和氧化铜)与一氧化碳的反应--还原反应
①Fe2O3+ CO高 温2Fe+3CO2
现象：红色固体变黑，有使澄清石灰水变浑浊的气体生成。
②CuO + CO △ Cu + CO2
现象：黑色固体变红，有使澄清石灰水变浑浊的气体生成。
(2)金属氧化物与酸的反应
①Fe2O3 + 6HCl =2FeCl3 + 3H2O (除铁锈)
现象：铁锈(红色)逐渐溶解，溶液呈黄色
②Fe2O3 + 3H2SO4=Fe2(SO4)3 + 3H2O (除铁锈)
现象：铁锈(红色)逐渐溶解，溶液呈黄色
3、金属的保护
(1)探究金属生锈的条件
铁生锈的因素：氧气、水、铁三个缺一不可
铜生锈的因素：铜与氧气 水 二氧化碳互相作用的结果
(2)金属的防护
【例1】(10石景山期末33)某实验小组欲探究"锰、铁和铜三种金属的活动性"。
提供的药品：铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液。
(1)做出猜想：他们考虑到铁的活动性比铜强，对三种金属的活动性顺序做出如下猜想。
猜想一：锰>铁>铜;猜想二：铁>铜>锰;猜想三：_________ 。
(2)设计实验：
①验证猜想一是否正确。实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中，观察现象。
②验证猜想二是否正确。实验方案是将锰片放入_________中，观察现象。
③验证猜想三是否正确。实验方案是_________ 。
(3)实验及结论：通过实验，确认猜想一是正确的。验证猜想一的实验现象是_________。
(4)拓展研究：随后同学们对探究金属活动性的方案作了进一步研究。
为了验证甲、乙、丙、丁四种金属的活动性依次减弱，设计了如下方案，你认为必要做的实验有
A.把甲放入乙的化合物溶液中 B.把乙放入丙的化合物溶液中
【例2】(10西城二模32)还原性铁粉在潮湿的空气中容易生锈。现有m1g生锈的铁粉样品，某兴趣小组同学按下图所示装置进行实验，测定该样品中氧化铁的质量分数(铁锈按氧化铁处理)。
(1)装置A中反应的化学方程式是__________________________。
(2)某同学欲通过B装置反应前后的质量变化，测定该样品中氧化铁的质量分数。B中的最佳试剂是_____(填序号)，实验时B中反应的化学方程式是_________________________。
澄清石灰水 ② 氢氧化钠浓溶液 ③ 稀盐酸 ④ 水
(3)上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：a、实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸;b、 停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中;c、 。
(4)完全反应后，甲同学称得铁粉的质量为m2g，同时测得装置B增重m3g，则铁粉样品中氧化铁的质量分数为_____。
【解析】(1)Fe2O3+CO高 温2Fe+3CO2;(2)②;(3)使生成的气体完全被B吸收;(4)10(m1-m2)/3 m1 或40 m3/33 m1
【例3】(11怀柔一模33)某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中(如图，装置气密性良好)，一段时间后，发现装置中右侧导管中的液面升高，铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。
[提出问题]导管中液体为何升高?黑色固体物质又是什么?
[猜想与假设]
该黑色固体可能含有：①Fe、②Fe2O3、③FeCl3、④C四种物质。
[猜想分析]
①影响右侧导管中的液面升高的物质是_________。
②不可能含有氯化铁，理由是_________ 。
③一定含有碳，理由是_________ 。
[实验验证]
①验证黑色固体中一定含有碳所选用的试剂是_________。
②检验黑色固体中是否含有铁的实验方法是_________。
结论：铁钉在食盐水中比在纯水中生锈快。
【解析】[猜想分析] ①氧气;②氯化铁溶于水;③铁钉是铁合金，含有碳;[实验验证]
①稀盐酸;②取少量黑色固体于试管中，向试管中加入一定量稀盐酸，如有气体产生，则证明黑色固体中含有铁，否则，不含有铁
通过以上的学习，相信大家对金属化学性质探究有了一定的了解，希望对同学们的学习有所帮助。
C.把乙放入丁的化合物溶液中 D.把丁放入丙的化合物溶液中
【解析】(1)铁>锰>铜;(2)②放入硫酸铜溶液;③将锰片分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中，观察现象(或将铁片和锰片分别放入稀盐酸中，再取锰片放入硫酸铜溶液中，观察现象);(3)产生气泡的速率锰大于铁;(4)ABD