题目内容
【题目】铝是一种应用广泛的金属。某兴趣小组对金属铝展开了系列研究。
I 研究铝的化学性质
(1)铝在常温下会与氧气反应,表面形成一层致密的氧化膜,化学方程式为_________ 。 实验前,需要对铝的表面先进行______________(填操作)处理。兴趣小组同学将铝处理好后剪 成若干大小相同的小片,用于后续实验。
(2)铝和酸、碱、盐溶液的反应
实验 | 操作 | 现象 | 结论 |
一 | 将铝片放入稀 盐酸中 | ______________,试管变烫 | 铝能与盐酸发生反应,反应放热 |
二 | 将铝片放入氢 氧化钠溶液中 | 铝表面有气泡产生,试管变 烫 | 铝能与氢氧化钠溶液反应,反应 放热 |
三 | 将铝放入硫酸 铜溶液中 | 铝表面有红色物质产生,溶 液逐渐变成无色 | 金属活动性:铝_____铜 |
实验一的现象为______________________。实验二查阅资料:铝和氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气,反应的化学方程式为______________________。实验三表明,铝的金属活动性_____________(填“大于“或”小于“)铜。
(3)小组同学将实验一中的稀盐酸换成等质量、氢离子浓度相同的稀硫酸,相同时间内 发现铝片表面产生的气泡较少,反应较慢。
对比上述两组实验产生猜想。 猜想①:稀盐酸中的氯离子对反应可能有促进作用。 猜想②:_____。
为验证猜想①是否合理,应在铝和稀硫酸中加入___________(填字母),观察现象。
A.Na2SO4 B.Na2CO3 C.NaCl
II 测定某铝样品中金属铝的质量分数
【资料1】氢氧化铝能与氢氧化钠溶液反应,但不与氨水反应。
【资料2】AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl;AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl。
(4)小组同学称取4.62g某金属铝样品(样品中杂质仅为氧化铝),置于图一烧瓶中,加入足量稀盐酸至完全反应。将反应后的液体分成溶液1和溶液2两等份,设计两种实验方案(如图三),通过沉淀质量测定样品中金属铝的质量分数。
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①选择正确的一种实验方案,计算样品中金属铝的质量分数(请写出计算过程).
②小组同学组合图一和图二装置测氢气体积,烧瓶中反应停止即读出量筒内水的体积, 计算后发现金属铝的质量分数偏大,可能的原因是?
【答案】 4Al+3O2=2Al2O3 打磨(合理皆可) 铝表面有气泡产生 2Al+2 NaOH + 2H2O =2NaAlO2 + 3H2↑ 大于 稀硫酸中的硫酸根离子对反应可能有抑制作用 C ①算出每份中铝元素的质量 2.07g(或算出整个样品中铝元素的质量 4.14g), 算出每份中氧化铝质量 0.51g(或算出整个样品中氧化铝的质量 1.02g), 算出每份中铝的质量 1.8g,铝的质量分数为 77.9%(或算出整个样品中铝的质量 3.6g,铝的质量分数为 77.9%) 反应放热,导致瓶内气体体积膨胀,排出的水偏多
【解析】(1)根据铝和氧气在常温下反应生成氧化铝解答;根据要将铝表面的氧化物或污物除去解答;(2)根据铝的活动性比强及铝和氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠和氢气解答;根据铝的活动性比铜强解答;(3)根据稀盐酸和稀硫酸中酸根离子不同分析解答;(4)①②根据反应放出热量分析解答。(1)铝和氧气在常温下反应生成氧化铝,反应的化学方程式为 4Al+3O2=2Al2O3;实验前,需要对铝的表面先进行打磨处理;(2)铝的活动性比强,故实验一的现象为铝表面有气泡产生;铝和氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;实验三表明,铝的金属活动性大于铜;(3)猜想②:稀硫酸中的硫酸根离子对反应可能有抑制作用;为验证猜想①是否合理,应在铝和稀硫酸中加入C,观察现象;(4)①整个样品中铝元素的质量=5.98g×
×2=4.14g,整个样品中氧化铝的质量=(4.62-4.14)÷
=1.02g,整个样品中铝的质量=4.62g-1.02g=3.6g,样品中金属铝的质量分数=
×100%=77.9%;②小组同学组合图一和图二装置测氢气体积,烧瓶中反应停止即读出量筒内水的体积, 计算后发现金属铝的质量分数偏大,可能的原因是反应放热,导致瓶内气体体积膨胀,排出的水偏多。
【题目】分析处理图表信息是学习的一种重要方法。下表是氯化钠和硝酸钾在不同温度下的溶解度。
温度/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 | |
溶解度/g | NaCl | 36.0 | 36.6 | 37.3 | 38.4 |
KNO3 | 31.6 | 63.9 | 110 | 169 | |
这两种固体物质在水中的溶解度曲线如图所示:
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请仔细阅读图表后回答下列问题:
(1)A曲线表示的是________的溶解度曲线。(填“NaCl”或“KNO3”)
(2)P点的含义是___________________________。
(3)t2℃时,将等质量的A和B的饱和溶液降温至t1℃,所得溶液的质量大小关系是A____B。(填“<”、“>”或“=”)