题目内容

合金在生活中应用十分广泛。已知某合金粉末除含金属铝外,还含有铁、铜中的一种或两种。小明利用如图装置对合金粉末中铁、铜的存在进行探究时,误把氢氧化钠溶液当成稀硫酸加入到锥形瓶中,他惊奇的发现有无色气体放出,注射器活塞向右移动。

【提出问题】难道NaOH溶液也能与某些金属发生化学反应吗?
【查阅资料】
(1)铝能与氢氧化钠溶液反应,铁、铜不能与氢氧化钠溶液反应。
(2)铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑(其中,NaAlO2溶于水,溶液呈无色)
【进行猜想】猜想1:该合金粉末中除铝外,还含有铁;
猜想2:该合金粉末中除铝外,还含有            
猜想3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜。
【实验探究】下列实验(见下表)仅供选用的试剂:20%的硫酸溶液、30%的NaOH溶液。
实验记录:
实验步骤
实验现象
结论
①取一定量的合金粉末,加过量的       ,充分反应后过滤,滤渣备用
粉末部分溶解,并有无色气体放出,形成无色溶液
合金中一定含有  
②取步骤①所得滤渣,加过量       ,充分反应
滤渣部分溶解,并有无色气体放出,溶液呈浅绿色
合金中一定含有  
 
【得出结论】猜想3成立。
【拓展】下列可用于小明验证铝、铁、铜三种金属的活动性强弱的一组药品是      
A.Fe、Cu、Al(NO33溶液              B.Al、Fe、Cu、稀盐酸
C.Al 、Cu、FeSO4溶液                  D.Cu、Al(NO33溶液、FeSO4溶液
猜想2:铜(或Cu);
实验记录:
实验步骤
实验现象
结论
 ①  30%的NaOH溶液
 
 铝(或Al)
 ②  20%的硫酸溶液 
 
 铁和铜(Fe和Cu)
【拓展】  BC (少选一个不得分)

试题分析:【进行猜想】根据物质的可能成分进行猜想,猜想2为可能含有铜;实验记录:根据题中所提供的信息,分别取氢氧化钠溶液和硫酸溶液进行验证,①取一定量的合金粉末,加过量的30%的NaOH溶液,充分反应后过滤,滤渣备用,发现粉末部分溶解,并有无色气体放出,形成无色溶液,说明合金中一定含有铝;②取步骤①所得滤渣,加过量20%的硫酸溶液,充分反应,滤渣部分溶解,并有无色气体放出,溶液呈浅绿色,能得出含有铁和铜;【拓展】小明验证铝、铁、铜三种金属的活动性强弱的一组药品是B选项Al、Fe、Cu、稀盐酸;C选项Al 、Cu、FeSO4溶液都能出现不同的现象,故可行.
练习册系列答案
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如图为用镀锌铁片制成的日常用品。镀锌铁是指通过镀锌工艺在铁皮上进行镀锌而制成的一种产品,热镀锌产品广泛用于建筑、家电、车船、容器制造业、机电业等,几乎涉及到衣食住行各个领域。
为测定铁片镀锌层的厚度实验过程如下。

【实验步骤】
(1)剪取一片镀锌铁片,量得长度=2.0cm,宽度=1.9cm。
(2)用电子天平称量质量0.857g。
(3)实验中需要溶质质量分数为10%的稀盐酸200mL(密度=1.05g/mL),需要量取溶质质量分数为37%的浓盐酸(密度=1.18g/mL)       mL(保留至小数点后1位),然后稀释。
(4)将镀锌铁片放入溶质质量分数为10%盐酸中。当观察到               ,可以判断镀锌层恰好反应。
⑸ 将溶液中的铁片取出清洗、擦干、烘干后用电子天平称量质量0.837g。
【计算结果】
(1)铁片镀锌层的质量有       g。
(2)已知锌的密度7.1g/cm3,计算出铁片镀锌层厚度mm(保留至小数点后2位)。
【实验反思】
实际计算结果偏大,同学们分析,这是因为很难通过观察现象判断镀锌层恰好反应,造成镀锌铁片浸泡在盐酸中时间       。(填“偏长”、“偏短”)
【实验改进】
资料卡片:如图1所示,两种金属活动性不同的金属放入酸碱盐溶液中,会有电子的流动,从而产生电流。
将上述实验改进成如图2的装置,当观察到       ,此时锌层恰好反应。
晓敏同学对餐桌上加热食物的某种白色固体燃料产生了浓厚的兴趣,于是她进行了以下探究活动。请你一起参与她的探究过程吧!
【猜 想 一】 固体燃料是固态的酒精吗?
【资 料 一】 酒精,学名乙醇,熔点为-114.1℃,沸点为78.5℃,易溶于水,能与水以任意比互溶。
【得出结论1】根据资料一,你认为常温下酒精的状态是            
【提出问题】 固体燃料可能含有哪些元素?
【资 料 二】
① CuSO4   +   5H2O   =     CuSO4·5H2O
无水硫酸铜是白色固体       五水合硫酸铜是蓝色固体
NaOH溶液可以用来充分吸收二氧化碳气体。
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
【得出结论2】根据资料二,白色的无水硫酸铜遇到水变成        色。
【实验探究】
如下图所示,晓敏同学取适量固体燃料置于某装置中,用火柴点燃,并将燃烧产生的气体依次通过以下装置。固体燃料燃烧后,有少量固体残余。

【实验现象】
①A中白色固体部分变蓝,说明燃烧的生成物中有          ,可知固体燃料中一定含有       元素。
②B中澄清石灰水变浑浊,说明燃烧的生成物中有二氧化碳,写出B中发生反应的化学方程式                              。可知固体燃料中一定含有      元素。
③C、D中无明显变化,说明燃烧生成的二氧化碳已被完全吸收。
④E中黑色的氧化铜逐渐变红,F中澄清石灰水变浑浊, 说明燃烧的生成物中还含有的物质是           
【实验结论3】根据以上实验事实,晓敏认为该白色固体燃料中肯定含有氧元素。你认为晓敏的判断是否合理   ,理由是                                     
                                                                         
金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学课外小组的同学对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。
【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢?
【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关;b.可能与锌的形状有关。
【设计并实验】小组同学用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。

实验编号
硫酸的质量分数
(均取20mL)
锌的形状
(均取1g)
氢气的体积(mL)
(均收集3分钟)
①  
20%
锌粒
31.7
②  
20%
锌片
50.9
③  
30%
锌粒
61.7
④  
30%
锌片
79.9
(1)小组同学用右图装置收集并测量氢气的体积,其中量筒的作用是       ,氢气应从        (填e或f或g)管通入。(已知:氢气难溶于水)
【收集证据】
(2)要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是       
【得出结论】
(3)结论是                             
【评价与反思】
(4)下表是小组同学第①组实验的详细数据。
时段(均为1分钟)
第1分钟
第2分钟
第3分钟
第4分钟
第5分钟
第6分钟
H2的体积
3.1mL
16.7mL
11.9mL
9.6mL
7.6mL
6.0mL
请描述锌与硫酸反应快慢的变化           ,并解释第二分钟以后变化的原因      
(5)锌与硫酸反应的快慢可能还受温度因素的影响,请设计实验验证               

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