题目内容

某化学兴趣小组以“金属与酸溶液、盐溶液发生置换反应的规律”为课题，进行下面探究活动：

【提出问题】滤渣和滤液的成分是什么
【实验分析】滤渣A的成分中一定含有
 
，发生反应的方程式
 

【交流与评价】小明认为废液B中一定没有盐酸，其理由是
 

【反思与结论】小红反思后完成了下面实验，于是得出了滤液B成分
 

【实验拓展】若废液中含有两种溶质，想得到纯净的氯化锌固体，你的实验方案
 
．
考点：金属的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题：金属与金属材料
分析：【实验分析】锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气；由于金属活动顺序表中锌排在铁的前面，则锌可以和氯化亚铁反应生成氯化锌和铁，分析解答；
【交流与评价】从锌先与盐酸反应，后与氯化亚铁反应，由于滤渣中一定存在铁，说明已经发生了锌和氯化亚铁反应分析解答；
【反思与结论】从锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气；由于金属活动顺序表中锌排在铁的前面，则锌可以和氯化亚铁反应生成氯化锌和铁，如果氯化亚铁和稀盐酸完全反应，则溶液中只的氯化锌去分析解答；
【实验拓展】从若废液中含有两种溶质，则这两种物质应该是锌和稀盐酸反应生成氯化锌、锌和氯化亚铁反应生成氯化锌、及剩余的氯化亚铁；要想得到纯净的氯化锌固体，就要除去溶液中的氯化亚铁，去分析解答．
解答：解：【实验分析】从烧杯中可能发生的反应有：锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气；由于金属活动顺序表中锌排在铁的前面，则锌可以和氯化亚铁反应生成氯化锌和铁，反应的化学方程式为：Zn+FeCl2═ZnCl2+Fe；滤渣A的成分中一定含有反应生成的铁，还可能有剩余的锌；
【交流与评价】从锌先与盐酸反应，后与氯化亚铁反应，由于滤渣中一定存在铁，说明已经发生了锌和氯化亚铁反应，说明盐酸已经反应完全；
【反思与结论】从锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气；由于金属活动顺序表中锌排在铁的前面，则锌可以和氯化亚铁反应生成氯化锌和铁，因为锌先与盐酸反应，后与氯化亚铁反应，滤渣中一定存在铁，盐酸一定被耗尽；
【实验拓展】从若废液中含有两种溶质，则这两种物质应该是锌和稀盐酸反应生成氯化锌、锌和氯化亚铁反应生成氯化锌、及剩余的氯化亚铁；要想得到纯净的氯化锌固体，就要除去溶液中的氯化亚铁，所以向废液中加入足量的锌粒，充分反应后过滤，将滤液蒸发结晶．
故答案为：【实验分析】Fe；Zn+FeCl2═ZnCl2+Fe；
【交流与评价】因为锌先与盐酸反应，后与氯化亚铁反应，滤渣中一定存在铁，盐酸一定被耗尽
【反思与结论】ZnCl2
【实验拓展】向废液中加入足量的锌粒，充分反应后过滤，将滤液蒸发结晶
点评：金属活动顺序表中前面的金属置换后面的金属时，两种金属离得越远越容易发生反应．
练习册系列答案
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除去下列物质中少量杂质，所选用的试剂及操作方法均正确的是（　　）
选项物质（括号内为杂质）试剂操作方法
A铁粉（焦炭）稀硫酸过滤
BCO2气体（水蒸气）生石灰干燥
CNaOH固体（CaCO3）足量的水溶解、过滤、蒸干
DKCl固体（Na2CO3）过量稀盐酸蒸干
A、AB、BC、CD、D
下列物质中，属于纯净物的是（　　）
A、洁净的空气B、合金
C、液态氧D、水泥砂浆
下面是利用如图装置完成验证二氧化碳性质的实验．
（1）注射器1中盛有10mL水，注射器2中盛有10mL石蕊溶液，A中充满CO2，B中盛有NaOH溶液．先将K关闭，推注射器1向A中注入水，一段时间后，看到气球变鼓，再将注射器2中石蕊溶液注入A中，看到的现象是
 
，产生上述现象的原因是
 
；最后，打开K，看到的现象是
 
．
（2）注射器1中盛有5mL的石灰水，注射器2中盛有10mLNaOH溶液，A中充满CO2，B中盛有稀盐酸（通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳）．
①关闭K，将注射器2中的10mLNaOH溶液注入A中，轻轻振摇，看到的现象是
 
，甲同学说此现象不能证明CO2和NaOH发生了反应．于是甲同学提出了猜想：上述实验后，可以向外拉动注射器1，如果看到
 
现象，则证明CO2和NaOH发生了反应．
②对甲同学的猜想，乙同意认为不够准确，原因是
 
．乙同学认为，只需打开止水夹K就能证明CO2和NaOH发生了反应，则A中观察到的现象是
 
，请写出此实验中能证明实验结论的化学反应方程式
 
．
活性氧化锌（ZnO） 是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品，近几年有关该物质的制备成为化工行业研究的热点．某校化学兴趣小组的同学参观了某厂用粗ZnO制备活性ZnO的生产流程，做如下探究．
制备活性氧化锌一种由粗ZnO（含FeO、CuO）制备活性ZnO的流程如图：

查阅资料：（1）粗ZnO中常含杂质FeO、CuO
（2）反应3是为了制得碱式碳酸锌、碱式碳酸锌经焙烧可制得活性ZnO
（3）已知：几种物质沉淀时的pH如下表：
物质Fe（OH）2Fe（OH）3Zn（OH）2Cu（OH）2
开始沉淀时pH6.341.486.25.2
完全沉淀时pH9.73.28.06.4
Fe（OH）2是一种絮状沉淀，不易除去，处理时常将其转化为Fe（OH）3而除去．
请问答下列问题：
（1）溶解前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，目的是
 
．
（2）写出在粗ZnO样品中加硫酸发生反应的化学方程式
 
（选写一个）．
（3）反应1的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，并完全沉淀Fe（OH）3，为了暂不形成Cu（OH）2、Zn （OH）2，该步骤需控制溶液pH的范围是
 
．
（4）操作A的名称是
 
，该过程中使用的玻璃仪器有烧杯、
 
、
 
．
（5）反应2中加入锌发生的反应属于
 
反应（填化学反应的基本类型）．
（6）B溶液的溶质是（NH4）2SO4，检验其中是否含NH4+的方法为
 
．
某兴趣小组根据下图装置进行实验室制取气体的探究．请你参与并回答：

（1）写出指定仪器的名称：a
 
；  b
 
．
（2）如果用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置为
 
（填序号），该装置中还缺少
 
，该反应的化学方程式为
 
．如果用F装置收集氧气，气体应从
 
（“c”或“d”）端管口通入．
（3）实验室制取并收集二氧化碳气体，一般选择装置B和
 
连接（填序号）．其反应的化学方程式为
 
．
某同学用提取的精盐配制100g质量分数为11.7%的氯化钠溶液，请你参与完成：
（1）计算：需氯化钠的质量为
 
  g，水为
 
  g．
（2）称量：托盘天平调平完成后，接下来的操作应该是
 
（填字母序号）
A 左盘纸片上添加氯化钠    B 右盘纸片上添加砝码
（3）溶解：用量筒来量取所需的水（水的密度为1g/cm3），量筒的规格是
 
（从下列
规格中选用：10mL、25mL、50mL、100mL）．溶解氯化钠要用到玻璃棒，其作用是
 
．
（4）反思：若称取的氯化钠中含有水分，则所配制的溶液溶质质量分数会
 
（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（5）称量和量取过程中，一定要正确操作，否则都会导致实验失败，如，量取液体时，俯视读数，导致所配制的溶液的溶质质量分数
 
，称量固体时，物品和砝码放反了，导致所配制的溶液的溶质的质量分数
 
．在正确放置砝码和物品的前提下，若称量中发现指针偏右，应该进行的操作是
 
．
实验室有一瓶试剂，密封完好但标签残缺（如图1所示），已知它可能是NaCl，NaOH，Na2CO3，NaHCO3中的一种．
（1）根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是下列中的
 
．
A、酸   B、碱   C、盐
（2）某兴趣小组的同学进行了如下探究：
【查阅资料】I、Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性
Ⅱ、室温（20℃）时四种物质的溶解度数据如表：
物质NaClNaOHNa2CO3NaHCO3
溶解度/g3610921.59.6
【得出结论】根据试剂瓶标注的溶质质量分数：“10%”和如表中的溶解度数据判断，这瓶试剂不可能是
 
．
【继续探究】a．取少量该试剂滴入酚酞溶液中，酚酞变红色，则该溶液的pH
 
7（填“＞”“＜”或“=”），由此可推测这瓶试剂不可能是
 
．
b．为了确定该溶液是哪种试剂，他又进行了如表实验：
实验步骤实验现象结论及化学方程式
取样于试管中，滴加
 
产生大量气泡该溶液是
 


化学方程式为
 
（3）氢氧化钠可与稀硫酸发生中和反应，取49g 10%的稀硫酸，向其中逐滴加入某氢氧化钠溶液，反应过程中溶液的pH变化情况如图2所示，请计算该氢氧化钠溶液中溶质的质量分数．
学习完金属的化学性质之后，同学们进入实验室进行“金属与酸的反应”实验，细心的小兵发现不同小组锌与稀硫酸反应的快慢不一，小兵对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究．
【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？
【猜想与假设】a可能与硫酸的质量分数有关；b可能与锌的纯度有关．
【设计并实验】小兵用不同质量分数的硫酸和不同纯度的锌进行如下实验，反应过程中，用前9min内收集的氢气体积比较反应的快慢．控制其他条件相同，进行如表所示四组实验，获得数据如表．
 实验
编号		试剂 前9min内产生的氢气体积（mL） 
 不同纯度的锌不同体积和质量分数的稀硫酸 
a 纯锌 30mL30% 564.3 
b 含杂质的锌30mL30% 634.7 
c 纯锌30mL20% 449.3 
d 纯锌40mL30% 602.8 
（1）写出稀硫酸与锌反应的化学方程式
 
．
（2）小兵用如图所示装置用排水法收集并测定气体的体积，气体从导管口
 
（填d或f）进；选用量筒测量排出水的体积，收集并测量氢气的体积．

【收集证据】
（3）要比较锌的纯度对反应快慢的影响，应选择的实验编号是
 
．
【得出结论】
（4）结论：①纯锌与酸的反应速率比含杂质的锌与酸的反应速率更
 
．
          ②酸的质量分数越大，反应速率越
 
．
【评价与反思】
（5）如表是小兵第①组实验的详细数据．
 时段（均为1分钟）第1分钟 第2分钟 第3分钟 第4分钟 第5分钟 第6分钟 
 H2的体积33.1mL 116.7mL 91.9mL 89.6mL 77.6mL 56.0mL 
请描述锌与硫酸反应的快慢的变化并解释原因
 
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