题目内容
某兴趣小组在做完碳还原氧化铜实验后,进行了题23图所示的探究:
题23图
【猜想】把氧化铜还原成铜的物质是:I.石墨棒;II· 。
【实验】用天平称量1.5g氧化铜粉末,直接用铝箔纸包裹。按上述操作步骤实验,黑色粉末. ,那么猜想Ⅱ不成立。
【结论】石墨棒能使氧化铜还原成铜,该反应的化学方程式为 。
【改进】把石墨棒换成铝粉,重复上述操作,又获成功。那么,称取等量的铝粉并进行同样
的操作,其目的是 。改进后的实验证明,金属铝与铜活动性顺序是
. ,该反应的化学方程式为 。
【拓展】如果使用复印机的“碳粉”代替石墨棒还原氧化铜,效果更好。联想在空气中灼热
的铁丝不能燃烧,而铁粉能燃烧,其原因是 。
【答案】【猜想】 铝箔 【实验】不变红 【结论】2CuO+C
2Cu+CO2↑
【改进】验证铝粉能否与氧化铜反应 铝>铜 2Al+3CuO
Al2O3+3Cu
【拓展】反应物间的接触面积(或物质性状)影响反应速率(或反应物间的基础面积大反应速率大,或其他合理表述)
【解析】【猜想】分析出现的各物质,石墨是碳单质,具有还原性,因此还原剂可以是石墨;另外出现的物质还有铝箔,因此铝箔也有可能会还原CuO。【实验】若证明铝箔不能还原氧化铜,只需将氧化铜用铝箔包裹后进行加热并观察现象即可;【结论】石墨还原氧化铜,实际是碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳;【改进】反应物的接触面积影响反应的快慢,换成铝粉后与氧化铜粉末接触更充分,反应更明显; 因为铝能置换出铜,因此铝的活动性比铜强。【拓展】用碳粉代替石墨棒后,与氧化铜接触更充分,因此效果更好。结合氧化铜与碳粉反应、铁粉在空气中能燃烧而铁丝不能可知,反应物间接触越充分,反应越快。
实验室中的药品一般要密封保存,否则可能会与空气接触而变质。某研究性学习小组的同学对实验室里久置于空气中变质的过氧化钠(Na2O2)固体的成分进行探究。
[查阅资料](1)Na2O2的化学性质很活泼,能与水、二氧化碳反应,相关反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
(2)CaCl2溶液为中性
[猜想]I:固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3的混合物
II:固体为NaOH和Na2CO3的混合物
III:固体为NaOH
IV:固体为Na2CO3
[实验探究]
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量固体于试管中,加水振荡,直至完全溶解 |
| 猜想I不成立 |
| ②取少量①的溶液于试管中,滴加CaCl2溶液至过量 |
| 证明有Na2CO3存在 |
| ③
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| 证明有NaOH存在 |
| 综合以上实验现象,说明猜想II是成立的。 |
[反思评价](1)实验操作②中反应的化学方程式为
(2)实验操作②中“滴加CaCl2溶液至过量”的目的是
在一堂化学实验课上,老师为每组同学分别提供了一瓶氢氧化钠溶液,让他们用1%的稀盐酸来测定其溶质的质量分数。以下是几组同学的设想及做法:
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请回答:
①酚酞溶液的作用是 ▲ ;
②边滴加稀盐酸,边要用玻璃棒不断搅拌的目的是 ▲ 。
③当溶液颜色恰好变为无色时,共用去了稀盐酸7.3g,则甲组这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为 ▲ (写出计算过程,结果用百分数表示)。
(2)乙组同学的设想是:在烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液,用滴管慢慢滴入1%的稀盐
酸,并不断搅拌,通过用pH试纸多次测定溶液pH的办法,达到实验目的。
①下列使用pH试纸的方法正确的是 ▲ (填字母)。
A.将pH试纸剪成几段节约使用
B.将pH试纸直接插入待测液中
C.将pH试纸放在干净的白瓷板上,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上
D.将pH试纸润湿后放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上
②由于用pH试纸需多次测定,较繁琐,且所测数值不够精确。在老师指导下,乙组同学取了5g氢氧化钠溶液进行了数字化实验,由计算机描绘出了整个实验过程中溶液pH的变化图像(简单表示为下图)。
请回答:图中a点表示的含义是 ▲ ;b点溶液中含有的阳离子有 ▲ (填离子符号);乙组同学要计算出本组这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数,除了要用到已有数据外,你认为还需要的数据是 ▲ 。
(3)丙组同学在滴加稀盐酸一段时间后,发现溶液中有少量气泡产生。这一“异常现象”激起了他们的探究欲望,
通过实验证明:该组用的这瓶氢氧化钠溶液已经部分变质。
请用化学方程式表示其变质的原因 ▲ ;若要除去溶液中变质生成的杂质,请简要写出你的实验方案: ▲ 。
某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止。为此,该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。
[实验一] 选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
| 试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 硫酸浓度(%) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| 气体体积(mL) | 35 | 47 | 55 | 51 | 42 |
①稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为 %,因为浓度小于或大于此浓度对反应的影响是 。
[实验二] 选择合适的反应温度
操作:往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入____________________________。观察反应的情况,得出结论。
②在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为70℃。
③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加 操作,更有利于气体的制备。
④该研究小组为了研究_______________________对该反应速率的影响,进行了如下实验。
| 试管编号 | A | B |
| 试管内药品 | 1g块状大理石与5mL25%稀硫酸 | 1g粉末状大理石与5mL25%稀硫酸 |
| 现象和比较 | 有少量气泡 | 迅速产生较多气泡 |