题目内容
【题目】为确定木炭还原氧化铜后的固体成分,请你与兴趣小组的同学完成以下探究。
【对固体猜想】猜想I:全部是金属铜;
猜想Ⅱ:除铜外,还含有氧化铜;
猜想Ⅲ:除铜外,还含有木炭;
猜想Ⅳ:除铜外,还含有________________。
【进行实验】实验流程见下图:
【问题与讨论】
(1)步骤①研磨的目的是________________________________________;步骤②包括溶解、________两步操作。
(2)气体C的化学式为________,由此推出固体B中含有________(物质名称),步骤④发生反应的化学方程式为________________________________。
(3)结合(2)的结论推断:如果溶液A显蓝色,其溶质的化学式为________,则证明猜想________成立。
【答案】 氧化铜、木炭 增大样品与稀硫酸的接触面积,使反应更充分 过滤 CO2 木炭、铜 CuO+H2SO4===CuSO4+H2O CuSO4 Ⅳ
【解析】根据反应物是氧化铜和木炭,生成物的固体是铜,结合反应中的过量和不足问题,利用数学中的组合知识将三种物质任意组合,可以得到四种猜想:①全部是铜,②铜和氧化铜的混合物,③铜和木炭的混合物,④铜、氧化铜和木炭。对照题中的猜想确定答案,故答案为:氧化铜、木炭。
(1)步骤①研磨的目的是增大样品与稀硫酸的接触面积,使反应更充分;要将粉末状的固体分离成溶液和固体,需要先将样品配成溶液,然后进行过滤操作,故答案为:过滤。
(2)根据质量守恒定律,反应物中的元素有:碳、铜、氧,结合通入石灰水后出现浑浊,可以推出C是二氧化碳,固体B灼烧后得到的黑色物质与硫酸反应会得到蓝色溶液,可以推出D是氧化铜,根据C是二氧化碳、D是氧化铜可以确定B的组成是:木炭、铜。
根据反应物是硫酸和氧化铜,生成物中有硫酸铜书写化学方程式,故答案为:,木炭、铜, ;
(3)根据质量守恒定律,加入硫酸后溶液显蓝色,可知该溶液中含有硫酸铜,可知原粉末中有氧化铜,(2)推导出B中有木炭、铜,所以原粉末中有铜和氧化铜和碳,可以判断出猜想IV正确,故答案为: ,Ⅳ。
【题目】某化学兴趣小组的同学,为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱,进行如下探究活动:
【查阅资料】铁的活动性比铜强。
【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想:
猜想一:R>Fe>Cu; 猜想二:_________; 猜想三:Fe>Cu>R
【收集证据】为了验证哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。
主要操作 | 主要现象 | 实验结论 | |
甲 | 将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中 | ____________ | 猜想一正确 |
乙 | 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中 | R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率_________(填“快”或“慢”) | |
丙 | 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别在空气中点燃 | R丝在空气中剧烈燃烧,铁丝在空气中____________ |
写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式____________________。
【交流反思】三位同学交流讨论后认为,比较金属活动性强弱的方法有多种。
【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有:
(1)金属与氧气反应的难易和剧烈程度;
(2)金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度;
(3)盒属与_________是否反应。
【题目】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】(1)Na2CO3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 | 说明铝能与________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 |
【实验结论】(1)铝制易拉罐变瘪的原因是CO2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】(1)实验②先加水,后加氢氧化钠溶液的目的是_______________________。
(2)小组根据实验探究获得一条对金属铝化学性质的新认识:_________________________。
【拓展延伸】Al与NaOH溶液反应产生了气体的同时还生成另一种书写形式类似于KMnO4的盐,请完成下列反应化学方程式:2Al+2NaOH+2H2O===2________+3A↑。当然,本实验只是初步探究,还有进一步探究的价值,有待我们在以后的学习中去深究。
【题目】某化学实验活动小组的同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验。请你参与他们进行的探究活动:
【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么?
【猜想与假设】
猜想Ⅰ:全部是NaOH;猜想Ⅱ:全部是Na2CO3;猜想Ⅲ:__________________。
【实验与探究】
(1)实验如下:
实验操作步骤 | 实验现象 | 结论及解释 |
步骤一:取少量固体样品于试管中,加蒸馏水完全溶解,然后加入足量的稀盐酸。 | 实验过程中始终没有气泡产生。 | 则证明猜想______成立。 |
步骤二:另取少量固体样品于试管中,加蒸馏水完全溶解,然后滴加氯化钡溶液。 | 实验过程中产生_______。 | 则证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。此过程中发生反应的化学方程式为__________________。 |
(2)为了进一步的验证猜想结果,小明同学提出如下实验方案:继续步骤二的实验,过滤,然后向滤液中滴加无色酚酞试液,若酚酞变红,则猜想Ⅲ成立;若酚酞不变红,则猜想Ⅱ成立。
小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑,通过查阅资料知道,氯化钡溶液呈中性,不能使无色酚酞试液变红,但碳酸钠溶液呈________性(填“酸”或“碱”),能使酚酞变红,因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是______________________。
(3)实验小组的同学展开讨论,又提出了一个定量实验方案,通过测定产生沉淀的质量来证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。实验如下:准确称取m克固体样品于试管中,加蒸馏水完全溶解,然后滴加足量氯化钡溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥称得沉淀的质量为n克,若猜想Ⅱ成立,则m与n的关系式为(用含m和n的等式或不等式表示,下同)___________________;若猜想Ⅲ成立,则m与n的关系式又为_________________________。
【反思与交流】久置的固体氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示):
__________________________________________________________。