14. (10 分)新趋势 跨学科融合 (2024·龙岩一模)实验小组结合物理学科的杠杆原理和部分物质的性质完成下面两个实验。

(1)实验 1:加热铜丝团一段时间后可以观察到铜丝团变成
(2)实验 2:一段时间后铁粉包下沉的原因是
A. 稀硫酸
B. 硫酸铜溶液
C. 氯化镁
(1)实验 1:加热铜丝团一段时间后可以观察到铜丝团变成
黑
色,同时杠杆左端下沉
(填“上升”或“下沉”)。(2)实验 2:一段时间后铁粉包下沉的原因是
铁生锈消耗氧气,使集气瓶内压强减小,在外界大气压作用下,水被压入集气瓶,导致杠杆左端质量增加
。将集气瓶中的水换成下列B
(填字母),并将铁粉包浸泡一段时间后取出晾干,杠杆也会出现相似现象,请用化学方程式解释:$Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu$
。A. 稀硫酸
B. 硫酸铜溶液
C. 氯化镁
答案
14. (1)黑;下沉 (2)铁生锈消耗氧气,使集气瓶内压强减小,在外界大气压作用下,水被压入集气瓶,导致杠杆左端质量增加;B;$Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu$
15. (14 分)(2025·肇庆一模)金属钴被认为是国家战略资源,一种从报废高温合金中回收钴的主要工序如图 1 所示。

(1)“球磨”粉碎原材料的目的是
(2)“酸浸”时钴、铁与硫酸反应的基本反应类型相同,属于
(3)“除铁”发生的一个反应为 2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+2X,X 的化学式为
(4)“酸浸”的浸出率受条件影响如图 2,“酸浸”的反应温度和硫酸的浓度应控制在

a. 120℃,33%
b. 80℃,23%
c. 100℃,25%
d. 40℃,5%
(5)从环境保护和经济效益角度考虑,回收金属钴的意义是
(1)“球磨”粉碎原材料的目的是
增大反应物的接触面积,使反应更充分
。(2)“酸浸”时钴、铁与硫酸反应的基本反应类型相同,属于
置换
反应。钴的金属活动性比钨要强
(填“强”或“弱”)。(3)“除铁”发生的一个反应为 2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+2X,X 的化学式为
H₂O
。(4)“酸浸”的浸出率受条件影响如图 2,“酸浸”的反应温度和硫酸的浓度应控制在
c
(填字母)。a. 120℃,33%
b. 80℃,23%
c. 100℃,25%
d. 40℃,5%
(5)从环境保护和经济效益角度考虑,回收金属钴的意义是
节约金属资源,减少环境污染
。答案
15. (1)增大反应物的接触面积,使反应更充分 (2)置换;强 (3)H₂O (4)c (5)节约金属资源,减少环境污染
三、实验探究题(共 16 分)
16. 金属钯(Pd)是稀有的贵重金属之一,与银(Ag)、铂(Pt)都可制作首饰。某实验小组对银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)三种金属的活动性顺序进行探究,于是进行了如下操作:
【查阅资料】
①钯(Pd)呈银白色,有金属光泽,化学性质较稳定;
②钯元素在化合物中化合价为+2;二氯化钯可溶于水,该性质属于
③AgCl 为白色固体,不溶于水。
【猜想与假设】
(1)对三种金属的活动性顺序提出三种可能的猜想:
猜想一:Ag>Pt>Pd;
猜想二:Ag>Pd>Pt;
猜想三:
【设计并实验】
(2)设计并完成如下实验:
①实验一:首先把钯戒指放入稀硫酸溶液中,戒指完好无损,可推测:钯在金属活动性顺序中位于铁之
②实验二:将钯粉置于盐酸中,边通入一种常见的无色气体(X)边搅拌,钯粉溶解得到二氯化钯(PdCl₂)溶液,反应时的化学方程式为 2Pd+X+4HCl=2PdCl₂+2H₂O,X 气体的名称为
③实验三:如图所示,将银戒指、铂戒指分别放入甲、乙两烧杯中,一段时间后取出,

【控制实验条件】
(3)将银戒指、铂戒指加入二氯化钯溶液中前,都先用砂纸将其表面擦光亮,这样操作的目的是
【解释与结论】
(4)通过该实验判断,原假设中正确的是猜想
(5)二氯化钯溶液中通入一氧化碳,生成二氧化碳、盐酸,并产生黑色沉淀,经检测此沉淀为金属钯,这样处理有哪些好处?
16. 金属钯(Pd)是稀有的贵重金属之一,与银(Ag)、铂(Pt)都可制作首饰。某实验小组对银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)三种金属的活动性顺序进行探究,于是进行了如下操作:
【查阅资料】
①钯(Pd)呈银白色,有金属光泽,化学性质较稳定;
②钯元素在化合物中化合价为+2;二氯化钯可溶于水,该性质属于
物理
(填“物理”或“化学”)性质;③AgCl 为白色固体,不溶于水。
【猜想与假设】
(1)对三种金属的活动性顺序提出三种可能的猜想:
猜想一:Ag>Pt>Pd;
猜想二:Ag>Pd>Pt;
猜想三:
Pd>Ag>Pt
。【设计并实验】
(2)设计并完成如下实验:
①实验一:首先把钯戒指放入稀硫酸溶液中,戒指完好无损,可推测:钯在金属活动性顺序中位于铁之
后
(填“前”或“后”)。②实验二:将钯粉置于盐酸中,边通入一种常见的无色气体(X)边搅拌,钯粉溶解得到二氯化钯(PdCl₂)溶液,反应时的化学方程式为 2Pd+X+4HCl=2PdCl₂+2H₂O,X 气体的名称为
氧气
。③实验三:如图所示,将银戒指、铂戒指分别放入甲、乙两烧杯中,一段时间后取出,
观
察现象记录如表:【控制实验条件】
(3)将银戒指、铂戒指加入二氯化钯溶液中前,都先用砂纸将其表面擦光亮,这样操作的目的是
除去表面的氧化膜,使反应更充分
。【解释与结论】
(4)通过该实验判断,原假设中正确的是猜想
二
(填“一”“二”或“三”)。写出银与二氯化钯溶液反应的化学方程式:$2Ag + PdCl₂ = 2AgCl↓ + Pd$
。(5)二氯化钯溶液中通入一氧化碳,生成二氧化碳、盐酸,并产生黑色沉淀,经检测此沉淀为金属钯,这样处理有哪些好处?
回收金属钯,减少环境污染
。答案
16. 【查阅资料】②物理 【猜想与假设】(1)Pd>Ag>Pt 【设计并实验】(2)①后 ②氧气 【控制实验条件】(3)除去表面的氧化膜,使反应更充分 【解释与结论】(4)二;$2Ag + PdCl₂ = 2AgCl↓ + Pd$ (5)回收金属钯,减少环境污染
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