题目内容

某同学在进行稀硫酸分别与A、B两种金属反应的实验时，记录了如下实验数据：（提示：实验前金属表面的氧化膜均已除掉）
金属稀硫酸溶液温度/℃金属消失时间/s
种类质量/g形状溶质质量分数/%体积/ml反应前反应后
A0.10丝5502034500
B0.10丝5502040100
C0.10粉末550203550
D0.10丝5502035200
（1）对于金属A来说，反应前后溶液的温度变化值相近，均约为15℃，解释原因．
（2）根据以上实验数据，还可以得出哪些结论？

解：对于金属来说是很好的导体也是很好的受热体，在很多的化学反应过程中会伴随着吸热或者放热的现象！而金属的自身性质有使得在周围别的环境改变不大的情况下自身的温度不会大范围变化，会将热量导出或者从外界吸热！
（1）对于金属A来说，反应前后溶液的温度变化值相近，均约为15℃，由于反应释放热量本身不多，导致无论粉末时的快速反应还是丝状的慢导致温度变化不是很明显；
（2）根据以上实验数据，其他条件相同时，与A相比，B与稀硫酸反应速率快且放热多；A与稀硫酸的接触面积越大，反应速率越快；稀硫酸的溶质质量分数越大，与A反应速率越快．
故答为：（1）由于反应释放热量本身不多，导致无论粉末时的快速反应还是丝状的慢导致温度变化不是很明显．
（2）其他条件相同时，与A相比，B与稀硫酸反应速率快且放热多；A与稀硫酸的接触面积越大，反应速率越快；稀硫酸的溶质质量分数越大，与A反应速率越快．
分析：对于问题（1），部分考生只考虑到一定量的A与稀硫酸完全反应放热相同，而忽视了溶液吸热；对于问题（2），结论归纳得不全、不准，说明学生比较、归纳、概括得出正确结论的能力有待进一步提高．本题通过提供的化学事实“金属与酸反应的实验数据”，要求学生对比四组实验数据、分析实验条件与实验现象的关系、推理出知识之间的联系，归纳和概括出实验结论，能有效地考查科学探究能力中“解释与结论”这一核心要素．
点评：此题难度较大，区分度良好．试题考查的内容是“能用金属活动顺序表对有关置换反应进行简单的判断，并能解释日常生活中一些现象”、“能对事实与证据进行比较、归纳、概括，得出正确的结论”，考查的能力水平为“问题解决”．
练习册系列答案
相关题目
某同学在查阅资料时得知：市售纯碱样品常混有氯化钠杂质．
资料卡：
侯氏制碱法的原理可以表示为：
NaCl+H2O+NH3+CO2 =NaHCO3↓+NH4Cl 
2NaHCO3?Na2CO3+CO2 ↑+H2O该同学设计了如图中的装置进行实验，测定市售纯碱样品中碳酸钠的质量分数．（水蒸气的影响忽略不计，夹持装置已略去）
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主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，并检查装置的气密性；
②称量5.5g市售纯碱样品放入烧瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液；
③从分液漏斗滴入稀硫酸，直到不再产生气体时为止；
④缓缓鼓入一定量的N2；
⑤称量B瓶及溶液的质量，发现增重2.2g．
请回答下列问题：
（1）写出A中发生反应的化学方程式
 
．
（2）鼓入一定量的N2的目的是
 
．装置C中澄清石灰水的作用是
 
．
（3）如果将分液漏斗中的稀硫酸换成浓盐酸，测试的结果（填偏高、偏低或不变）
 
．
（4）该样品中碳酸钠的质量分数为
 
%（结果保留到小数点后一位）．
（5）若用与上述实验反应原理不同的实验来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数，请用化学方程式表示实验原理
 
．
（2009?哈尔滨）某兴趣小组的同学们以“稀硫酸与氢氧化钠溶液能否发生反应”为课题进行了科学探究．同学们在烧杯中加入10mL稀硫酸．滴入几滴酚酞试液，接着分两次向烧杯中滴入氢氧化钠溶液．第一次滴加几滴氢氧化钠溶液后，不断搅拌，第二次继续滴加氢氧化钠溶液至过量．则第一次滴加氢氧化钠溶液时，溶液中溶质（不考虑酚酞）的质量变化情况是
H2SO4逐渐减少，Na2SO4逐渐增多
H2SO4逐渐减少，Na2SO4逐渐增多
：第二次滴加氢氧化钠溶液时观察到的现象是
溶液由无色变为红色
溶液由无色变为红色
．由上述实验同学们得出了稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应的结论．
[提出问题]是否可以用其他试剂证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应呢？
[甲组实验]实验过程如图所示：现象：向a试管中滴加氢氧化钠溶液时无明显现象，再滴加几滴硫酸铜溶液时出现蓝色沉淀．结论：用硫酸铜溶液可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应．
[乙组实验]实验过程如图所示：现象：向b试管中滴加氢氧化钠溶液时无明显现象，再滴加几滴氯化钡溶液时出现白色沉淀．结论：用氯化钡溶液可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应．

[交流评价]请你评价甲、乙两组同学由实验现象获得的结论是否正确，并说明理由．
某同学在查阅资料时得知：市售纯碱样品常混有氯化钠杂质．
该同学设计了如图中的装置进行实验，测定市售纯碱样品中碳酸钠的质量分数．（水蒸气的影响忽略不计，夹持装置已略去）
主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，并检查装置的气密性；
②称量5.5g市售纯碱样品放入烧瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液；
③从分液漏斗滴入稀硫酸，直到不再产生气体时为止；
④缓缓鼓入一定量的N2；
⑤称量B瓶及溶液的质量，发现增重2.2g．
请回答下列问题：
（1）写出A中发生反应的化学方程式
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
．
（2）装置C中澄清石灰水的作用是
防止空气中二氧化碳进入B装置
防止空气中二氧化碳进入B装置
．
（3）该样品中碳酸钠的质量分数为
96.4
96.4
%（结果保留到小数点后一位）．
某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应，从不同角度设计了如下实验方案，并进行实验．
I、实验方案
方案一：先用pH试纸测定NaOH溶液的pH，再滴加盐酸，并不断振荡溶液，同时测定混合溶液的pH，测得的pH逐渐变小直到pH小于7，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应．
（1）反应后，所得溶液显
酸
酸
性（填“酸”、“碱”或“中”）
（2）用pH试纸测定NaOH溶液pH时，正确的操作是：
用干燥的玻璃棒蘸一滴NaOH溶液滴在干净的白瓷板或玻璃片上，再把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，即可得出溶液的pH
用干燥的玻璃棒蘸一滴NaOH溶液滴在干净的白瓷板或玻璃片上，再把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，即可得出溶液的pH
．
（3）简述强调“测得的pH小于7”的理由：
排除因稀释而使溶液pH减小的因素
排除因稀释而使溶液pH减小的因素
．
方案二：化学反应中通常伴随有能量的变化，可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生．如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化，则证明发生了化学反应．
该组同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10克混合，用温度计测定室温下混合前后温度的变化，并记录了每次混合前后温度的升高值△t（如下表）．
编号 盐酸 NaOH溶液 △t/℃
1 3.65% 2.00% 3.5
2 3.65% 4.00% x
3 7.30% 8.00% 14
（4）表中x=
7
7
．
（5）某同学在没使用温度计的情况下，通过图1所示装置完成了实验．则该同学根据实验现象：
U形管中左边液面下降
U形管中左边液面下降
，判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应．
II、实验中的意外情况
在实验过程中，他们发现盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末．他们依据所学的化学知识，对这种白色粉末的成分作了如下猜想：①可能是NaOH；②可能是Na2CO3； ③可能是NaOH和Na2CO3．
（6）小明同学取白色粉末少许，溶于水后，先向溶液中加入足量的
CaCl2或BaCl2
CaCl2或BaCl2
溶液，看到白色沉淀产生，然后向上层清液中加入酚酞试液，看到溶液呈红色，验证了猜想③是正确的．
（7）为了进一步研究，三位同学取了10.0g上述样品，利用电子天平共同做了图所示的实验．
实验数据记录如下：
称   量   项   目 称   量  时 间 质量（g）
试样 10.00
装置+稀硫酸质量 241.20
装置+稀硫酸质量+试样 反应开始后15秒 249.20
装置+稀硫酸质量+试样 反应开始后35秒 249.00
装置+稀硫酸质量+试样 反应开始后55秒 249.00
试通过分析表中数据计算上述样品中各成份的质量分数分别是多少？（写出计算过程）．
（8）有同学提出按上述实验所测得试样中Na2CO3质量分数会偏小，该同学的理由是（实验操作均正确）：
CO2的密度比空气大，残留在装置中，造成最终测得的质量偏大，测得生成的CO2质量偏小，故Na2CO3的质量分数偏小
CO2的密度比空气大，残留在装置中，造成最终测得的质量偏大，测得生成的CO2质量偏小，故Na2CO3的质量分数偏小
．
（2013?鞍山一模）用如图的装置分离CO2和CO的混合气体并测定其中CO2的体积分数．图中a，b，c，d均为活塞，可以控制气体的通过和液体的加入．请选择适宜的试剂完成实验．

供选用的试剂有：①稀硫酸；②澄清的石灰水；③氢氧化钠溶液（试剂均足量）．
实验分以下两步进行：
（1）关闭b，c，打开a，d通入混合气体．则甲中发生反应的化学方程式为：
CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
．若乙装置中的现象是
澄清石灰水不变浑浊
澄清石灰水不变浑浊
，说明甲装置中反应是充分的．（注：假设装置中的该气体全部被回收）丙装置中用充满水的倒立量筒收集气体，若通入500mL混合气体，量筒中就会收集到200mL气体，则混合气体中CO2的体积分数为
60%
60%
；如果某同学在读取图中量筒数据时俯视读数，则所读取的气体体积会
＜
＜
200mL（填“＞”“＜”或“=”）．
（2）闭关a，d，打开b，c，让分液漏斗中试剂缓缓流下即可产生另一种气体．则收集该气体应该使用
向上排空气
向上排空气
法．

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