题目内容
【题目】某兴趣小组在实验室用金属和酸反应来比较铝和锌的金属活动性大小,他们将一块铝片和一块相同质量的锌粒分别放入相同浓度的稀硫酸和稀盐酸中,发现开始时锌粒产生的气体更快,对照金属活动性顺序表,铝排在锌的前面,应该铝更快,为什么会出现这种情况呢?请你一起参与以下探究。
[提出问题]除了“金属活动性、溶液的质量、溶质质量分数”外,还有哪些因素会造成锌比铝产生气体快?
[猜想与假设]猜想1:锌与铝表面的氧化物;
猜想2:酸的种类;
猜想3:温度
[实验探究] (1)按题中开始时小组同学设计的实验方案比较锌、铝的金属活动性是____________(填“合理”或“不合理” )的,原因是_______________________。
(2)请写出铝与稀盐酸反应的化学方程式_______________________。
(3)某同学设计如下实验方案进行实验:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取表面积相同的锌、铝,分别放入温度相同、浓度相同、体积相同的稀盐酸中 | 锌产生气体快,铝刚开始反应比锌慢,后逐渐快起来 | 猜想1__________( 填“成立"或“不成立”) |
产生这种现象的原因是______________,所以做金属与酸的反应实验时,必要的处理是___________。
[实验拓展]再写一种影响铝与酸反应快慢的因素__________________ (与以上题中提到的影响因素不同),设计合理的实验方案,并写出“实验步骤、现象和结论”。
【答案】不合理 金属表面积大小、酸的种类没有控制 成立 酸先和铝表面的氧化膜反应,当氧化膜反应完后,才开始与铝反应 打磨掉金属表面的氧化膜 金属纯度:取相同质量和形状、不同纯度的铝片,分别放入相同条件的稀盐酸中,纯度高的铝片比纯度低的铝片与稀盐酸反应产生气泡的速率慢,说明金属和酸反应的快慢程度与金属的纯度有关(合理即可,与前一空对应)
【解析】
[实验探究](1)注意实验探究题中保持变量的唯一性,则“一块铝片和一块相同质量的锌粒分别放入相同浓度的稀硫酸和稀盐酸”中,变量太多,故按题中开始时小组同学设计的实验方案比较锌、铝的金属活动性是不合理的,原因是 金属表面积大小、酸的种类没有控制;
(2)根据与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,故铝与稀盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑;
(3)某同学设计如下实验方案进行实验:取表面积相同的锌、铝,分别放入温度相同、浓度相同、体积相同的稀盐酸中,锌产生气体快,铝刚开始反应比锌慢,后逐渐快起来,说明铝表面的氧化物先与盐酸反应;
产生这种现象的原因是酸先和铝表面的氧化膜反应,当氧化膜反应完后,才开始与铝反应,所以做金属与酸的反应实验时,必要的处理是 打磨掉金属表面的氧化膜;
[实验拓展]再写一种影响铝与酸反应快慢的因素 金属的纯度,设计合理的实验方案,并写出“实验步骤、现象和结论”:取相同质量和形状、不同纯度的铝片,分别放入相同条件的稀盐酸中,纯度高的铝片比纯度低的铝片与稀盐酸反应产生气泡的速率慢,说明金属和酸反应的快慢程度与金属的纯度有关。
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【题目】人类发展的历史进程中人们不断研制出各种不同的用具,制造用具的材料也在不断地发生变化,金属制品因其美观、耐用、轻便易成型而被人们广泛利用,请根据所学知识及生活知识参与有关金属制品探究.
(1)以下工具的制作过程中没有发生化学变化的是____.
A 原始人制作石刀 B 冶炼青铜 C 炼铁.
(2)请将以下金属材料的冶炼按年代的先后顺序排序__(填序号).
铁
青铜
铝
从以上顺序可以看出,金属制品的出现顺序与____有关,那么金属钾的制得应排在__之后.
(3)金属区别于非金属的主要物理性质是:金属具有___,金属区别于非金属的主要化学特征_____.在化学变化中金属原子通常表现为______.
(4)孔雀石主要成分为碱式碳酸铜,经加热会发生反应:,古代人们发现翠绿的孔雀石在森林大火中会变成红色的铜,请写出转化为铜的另一个反应方程式:________.
(5)古代术士将炉甘石(主要成分为)与赤铜矿
、木炭放在炼炉中高温灼烧,炼出金光灿灿的“黄金”,被称为“炼石成金”.
①请你用学过的知识回答,真的可以“炼石成金”吗_____?
②那么你认为这金光灿灿的金属是什么?它是怎么炼出来的?写出有关化学方程式.该金属可能是_____,炼出它的化学方程式为_____.
(6)到西汉时期我国的劳动人民又发明了“湿法炼铜”,在西汉刘安所著的《淮南万毕术》中就有“曾青得铁则化为铜”的记载(“曾青”是指铜的化合物),请用反应方程式表示其冶炼原理:_____
(7)磁悬浮的核心技术得制备超导材料.有一种超导材料的化学式为,它是以
、
和
为原料经研磨烧结而成.假设此过程中所有元素的化合价不变,试填写以下空白:
超导材料
是由________种元素组成的,
的化学式是:________.
在合成该超导材料的同时还生成-种产物,该物质是________(写化学式).
金属的使用及冶炼历史也引起同学们极大兴趣,初三同学组织化学兴趣小组继续进行(8)(9)探究:
首先他们收集大量有关钢铁的成语与民间谚语.其中有说明钢的性能比铁好的有_____,知道“百炼成钢”是指铁在高温条件下反复敲打发生的反应是:___,从而了解钢与铁的机械性能不同是因为两者____.
(8)钛因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注.化学兴趣小组对
、
、
的金属活动性顺序进行探究.
.
的金属活动性比
强;
.
的金属活动性介于
和
之间.
[查阅资料]在相同条件下,金属与酸反应,产生气泡的速率越快,则该金属活动性越强.
[实验设计]同温下,取大小相同的这三种金属薄片,分别投入等体积、等浓度的足量稀盐酸中,观察现象.
请回答:三种金属加入盐酸前都先用砂纸将表面擦光亮,其目的是_____.
[实验现象]
金属 | |||
反应现象 | 反应缓慢 | 反应强烈 | 无明显现象 |
[实验结论]原假设中___不正确,理由是___.
[结论]用不同浓度的足量稀盐酸反应,是否也能得出同样结论?___,请说明理由___.
(9)小刚与小红分别做相同质量的不同金属与同质量、同质量分数的稀反应的实验,实验结束后,分别交上的实验报告,并绘制出金属
、
分别与稀
反应放出
的函数图象(如图所示).
两个图象中存在有错误的是的____图象,判断错误的理由是____,图象不同的原因是___.
由该实验可以得到的结论:
①金属与酸反应的速率与____有关.
②金属与酸反应中若生成盐中金属价态相同,则生成的氢气量与____有关.
(10)现一块铜合金,可能是黄铜(铜锌合金)、青铜(铜、锡合金)、白铜[铜、镍合金]中的一种,现欲测定其组成.
.锌、锡、镍皆能与稀硫酸发生置换反应,生成
价的金属离子;
.相对原子质量
,
一
,
一
.
[实验步骤及数据]取合金粉碎后放入烧杯中,将
稀
分四次加入烧杯中充分反应后,测定剩余固体质量数据记录如下:
次数 | ||||
加入酸质量 | ||||
剩余固态质量 |
试求:①合金中铜的质量分数____.②合金中另一金属为何种金属_____.