题目内容
(10分)某学习小组的几位同学为测定镀锌铁皮的锌镀层的厚度,提出了各自的设计方案。(忽略锌镀层的氧化)
(1)在铁皮表面镀锌是由于 (填字母)
A.锌没有铁活泼,镀在铁的表面可防止生锈
B.锌比铁活泼,并且在空气中容易形成致密的氧化膜,防止生锈
(2)甲同学的方案是先用盐酸将镀锌铁皮表面的锌反应掉,通过差量计算出锌的质量,然后再由锌的密度算出锌层的体积,最后由体积除以镀锌铁皮的面积计算得到锌层的厚度。在实际操作中,甲同学的方案存在一个很大的问题是 。
(3)乙同学是通过查阅资料,知道Zn(OH)2既可以与酸也可与碱反应生成溶于水的盐,于是设计了如下方案:
a.写出步骤①中发生反应的化学方程式 ; 。
b.步骤③的操作是洗涤沉淀,为证明沉淀已洗净,写出操作和现象 。
(4)丙同学的方案是通过下图所示装置,测量镀锌铁皮与酸反应产生气体的质量来计算锌层的厚度。若使用浓盐酸,则测出锌的厚度会 (填“偏大”、“偏小”、或“无影响”)。丁同学认为,即使丙同学改用稀硫酸进行实验,测量结果仍不准确,你认为他的理由是 。
(5)丁同学设计通过测量镀锌铁皮与酸反应产生气体的体积来计算锌层的厚度,他设计了如下图所示装置:
①检查量气装置气密性的方法是:连接好装置,关闭弹簧夹,从量气管注水,若观察到
,说明该量气装置气密性良好。
②反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度,并使两边液面相平,反应后读数时,还需要进行的操作是 。
③若分液漏斗上方不连接导管a,则测出气体体积会 (选填“偏小”、“偏大”或“没有影响”)。
(1)B
(2)由于铁也会与盐酸反应产生氢气,因此很难判断什么时候锌正好反应掉而铁没有反应。(3)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;Fe +2HCl=FeCl2+H2↑;取最后一次洗涤液于试管中,滴几滴酚酞并振荡,若溶液不变色,则表示沉淀已洗净。(合理均给分)
(4)偏小 锌和铁的相对原子质量差异不大,镀锌铁皮中两者的比例的改变造成与酸反应后产生氢气质量的改变非常微小,对称量的要求很高。另外在实验的过程中随着气体的产生也会带走水蒸气,造成实验结果的不可靠。
(5)①量气管中液面与左边液面形成高度差,一段时间后,两边高度差不变 ②上下移动量气管,直到与左边液面相平后再读数(写出一条即可) ③ 偏大
解析
(10分)某学习小组在整理化学试剂时,发现一瓶盛有白色固体的试剂瓶,标签破损(如图).提出问题:该白色固体的成分是什么?
搜集资料:①经老师回忆,该试剂的酸根离子可能是CO32﹣、SO32﹣、SO42﹣、NO3﹣中的一种;②SO2是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气大,易溶于水,能使澄清的石灰水变浑浊,也能使品红溶液褪色,而CO2不能使品红溶液褪色.
猜想假设:该试剂一定不是 _________ ,可能是Na2CO3,也可能是 _________ 或 _________ .
实验探究:
实验操作 | 现象 | 结论 |
取少量白色固体加入适量盐酸 | 产生气泡 | 该白色固体不可能是 _________ |
| | |
产生的气体通入澄清石灰水 | 石灰水变浑浊 | |
产生的气体通入品红溶液 | 溶液褪色 | 该白色固体不可能是 _________ |
交流反思:(1)SO2和CO2均属于非金属氧化物,某些性质相似.请写出下列化学反应方程式:SO2通入澄清石灰水 _________ ;
SO2通入紫色石蕊试液,试液变红色 _________ .
(2)亚硫酸钠与盐酸反应能生成SO2,实验室中收集SO2的方法为 _________ ,检验SO2的试剂为 _________ .
(10分)某学习小组在探究CO2与NaOH溶液反应的实验中,先用铝制易拉罐收集满一罐CO2气体,然后迅速向其中加入一定量的NaOH浓溶液,立即将易拉罐口封闭(不漏气),轻轻摇动易拉罐,发现易拉罐很快变瘪,但过一段时间后,易拉罐又重新鼓起来(反应过程中温度的变化忽略不计)。
【提出问题】易拉罐为什么先瘪后鼓?
【分析猜想】易拉罐开始时变瘪的原因是____________________________________(用化学方程式表示),易拉罐重新鼓起的原因是易拉罐中又生成了气体A,其成分极有可能是CO2或 H2。
【查阅资料】①Na2CO3具有较强的热稳定性,只有在高温条件下才会分解;
②铝单质比较容易被酸、碱腐蚀。
【设计方案并进行实验】
为了检验铝制易拉罐中重新生成的气体成分,小组又进行如下实验,并记录了相应的实验现象:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①将易拉罐口打开,迅速用燃着的木条伸入罐口。 | 发出“噗”的一声,产生淡蓝色火焰,片刻后熄灭。 | 说明罐中重新生成的气体A是________。 |
②取少量铝片于试管中,先加入适量的水,片刻后再加入少量的氢氧化钠溶液。 | 先加水,没有明显变化,后加入氢氧化钠溶液后产生无色无味的气体。 | 说明铝是否与水直接反应:______(填 “是”或“否”),铝能够与_______溶液反应。 |
③取少量易拉罐中反应后的溶液于试管中,加入过量的稀盐酸。 | 产生了无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。 | 说明原CO2气体被NaOH溶液吸收。 |
②铝制易拉罐重新鼓起的原因是铝与NaOH溶液反应产生了气体。
【反思评价】小组根据实验探究获得一条对金属铝化学性质的新认识:____________________