题目内容

某兴趣小组的同学在探究金属活动性顺序时,决定把铝片放入硫酸铜的水溶液中进行实验,以验证铝和铜的活动性顺序.小组的同学进行了分工,甲同学取一定量的无水硫酸铜粉末加到一定量的蒸馏水中溶解,发现溶液变浑浊,加水稀释仍然浑浊.
(1)你认为是什么原因造成的
硫酸铜水解生成氢氧化铜沉淀
硫酸铜水解生成氢氧化铜沉淀
,写出反应的化学方程式
CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+H2SO4
CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+H2SO4

(2)请你给出配制此溶液的建议
取硫酸铜粉末加入少量硫酸再加适量蒸馏水稀释
取硫酸铜粉末加入少量硫酸再加适量蒸馏水稀释

(3)经过小组讨论后,终于配制成澄清溶液.甲同学截取一段铝片放入盛有该硫酸铜溶液的试管中,观察,一开始无明显现象,一段时间后铝片表面先变
,随后溶液颜色变浅并在铝片表面沉积一层疏松的红色物质.
(4)乙同学认为将铝片放入前应
先用砂纸打磨光亮
先用砂纸打磨光亮
,并重做此实验,除发现跟甲同学一样的现象外,还看到有气泡产生,于是激发了他们的探究欲望.
[提出问题]该气体是什么呢?
[猜想]①甲同学认为可能是氢气   ②乙同学认为可能是二氧化硫.
[查资料]铜盐溶液中,溶液的pH决定溶液中Cu2+浓度大小,通过查资料得到如下数据(Cu2+浓度小于1.0×10-5molL-1时忽略不计):
Cu2+/molL-1 0.1 0.01 0.001 0.0001 0.00001
溶液pH 4.7 5.2 5.7 6.2 6.7
[方案设计]同学们设计方案逐一加以验证:
将产生的气体收集到小试管中,做爆鸣气实验
将产生的气体收集到小试管中,做爆鸣气实验

将产生的气体通入品红溶液汇总,观察是否褪色
将产生的气体通入品红溶液汇总,观察是否褪色

[讨论交流]你觉得还可以通过什么操作验证Al和Cu的活动性
分别取铜片和铝片,加入稀盐酸中观察
分别取铜片和铝片,加入稀盐酸中观察
分析:(1)从盐类水解的角度分析;
(2)应抑制盐类水解,可防止生成沉淀;
(3)Al参加反应后Al表面变的不均匀而变暗;
(4)验证氢气可根据其可燃性做爆鸣实验,验证二氧化硫可根据其还原性或漂白性通入酸性高锰酸钾溶液或品红试液中.
解答:解:(1)硫酸铜为强酸弱碱盐,水解生成氢氧化铜沉淀而导致溶液变浑浊,反应的方程式为CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+H2SO4
故答案为:硫酸铜水解生成氢氧化铜沉淀;CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+H2SO4
(2)在配制易水解的强酸弱碱盐时,为了防止水解,通常将该盐溶于对应的酸中,然后加蒸馏水稀释,
故答案为:取硫酸铜粉末加入少量硫酸再加适量蒸馏水稀释;
(3)Al参加反应后Al表面变的不均匀而变暗,故答案为:暗;
(4)铝以与氧气反应在表面一层致密的氧化物膜,应先用砂纸打磨去氧化膜后进行实验,
故答案为:先用砂纸打磨光亮;
【实验方案】①不纯的氢气点纯易爆炸,可根据其可燃性做爆鸣实验验证,实验方法为将产生的气体收集到小试管中,做爆鸣气实验,
故答案为:将产生的气体收集到小试管中,做爆鸣气实验;
②验证二氧化硫可根据其还原性或漂白性通入酸性高锰酸钾溶液或品红试液中,观察是否褪色,
故答案为:将产生的气体通入品红溶液汇总,观察是否褪色;
【讨论交流】铜和铝的活泼性不同,铝能与盐酸反应,而铜与盐酸不反应,可分别取铜片和铝片,加入稀盐酸中观察,
故答案为:分别取铜片和铝片,加入稀盐酸中观察.
点评:本题考查金属活泼性的实验探究,注意把握实验原理和基本实验操作方法,根据金属活泼性的不同设计实验方案,题目难度中等,易错点为盐类水解的应用.
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(12分)乱扔废旧电池会导致严重的环境污染,一节废电池就是一颗“炸弹”。某化学兴趣小组的同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行了如图所示的实验:

查阅教材可得到下列信息:

① 普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2.NH4Cl.ZnCl2等物质。

②Zn(OH)2能溶解于过量的氨水中。

请回答以下问题:

(1)操作③灼烧滤渣时所用到的主要仪器有酒精灯.玻璃棒.            .泥三角和三脚架;灼烧滤渣中的黑色固体时,产生一种使澄清的石灰水变浑浊的气体,由此推测滤渣中还存在碳。

(2)操作④的试管中加入③中所得黑色滤渣,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,据此可初步认定黑色固体为               

(3)该同学对滤液的成分进行检验,以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2,下面是他做完实验后所写的实验报告,请你写出其空白处的内容:

实验目的

操作

实验现象

结论

检验Cl

取少许滤液于试管中,             

                                  

                    

                             

含有Cl

检验NH4

取少许滤液于试管中,            

                                 

                    

                    

含有NH4

检验Zn2

取少许滤液于试管中,             

                                  

                    

                    

含有Zn2

(4)根据以上实验报告,关于滤液的成分,同学们的结论是:滤液中含有氯化铵和氯化锌,若想从滤液中得到溶质固体,还应进行得操作是                 。若要将所得的溶质固体中的物质加以分离,可用              法。

 

(12分)今年5月我区举行实验技能考查,某兴趣小组的同学在帮助老师准备化学实验时,发现实验台上整齐摆放的药品中(见下图),有一试剂瓶的标签破损。为了鉴定该试剂成分,同学们做了以下探究:
【提出问题】这瓶试剂的成分是什么?

[讨论]根据受损标签及实验室药品分类摆放的原则,这瓶试剂可能不是_______________________;
A.酸          B.碱           C.盐
[猜想]①可能是NaOH溶液;②可能是Na2CO3溶液;
③可能是_______________________(写一种)。
[探究活动]
(1)小军取少量试样于小试管中,滴加酚酞试液,溶液变为红色。由此小军认为猜想①正确。
经同学们交流讨论后,一致认为小军的方案不可行,理由是_______________________
(2)小华同学认为,虽然小军的实验不能得到正确的结论,但只要再往溶液中滴加一种氯化
物溶液,同样能得出正确的结论。

操作步骤
实验现象
实验结论
取少量滴有酚酞试液的试样于小试管中,滴加足量的___________
溶液由红色褪为无色
且有白色沉淀产生                        
猜想②正确
(3)小亮发现要进一步确定(1)中的成分,只需选择上图已有的试剂就能把它鉴定出来。于是他们进行了如下实验。
操作步骤
实验现象
结论及化学方程式
取少量试样于小试管中,滴加适量的_______________________
_________________
_________________
猜想②正确
有关化学方程式
_________________
[实验反思]实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,其原因是:NaOH与玻璃中的
SiO2发生反应,其化学方程式为2NaOH + SiO2=" X" + H2O,产物X使瓶口与塞子粘合在一起。
试推测X的化学式为_________________。

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