题目内容
17.常温下,铝是一种较活泼的金属,能与盐酸等酸反应生成氢气,在一次实验中,小红误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到金属铝中,结果发现也有气泡产生,为了解该气体的成分,实验小组进行了以下探究【提出猜想】小红猜想是氧气;小敏猜想是氢气;小雨猜想是二氧化碳;
小军同学认为小雨的猜想是错误的,理由是不符合质量守恒定律(或反应物中不含碳元素);
【进行实验】小红、小敏分别用图I所示的装置进行如下实验:
(1)小红:反应一段时间后,将带火星的木条放在a处,观察到木条不复燃,则她的猜想错误.
(2)小敏:①用图II所示装置干燥从图I装置的a导管出来的气体,将管口a与c(填“b”或“c“)端管口连接.
②反应一段时间,在导管口点燃干燥的气体,通过对现象的分析,得出他的猜想正确.
【得出结论】铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠(NaAlO2),反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑.
【交流讨论】小军同学认为,小敏的实验方案有欠缺,步骤②中存在安全隐患,理由是若氢气不纯,点燃可能发生爆炸(或若产生的气体是氢气和氧气的混合气体,点燃可能发生爆炸).
【反思提升】许多重大科学发现,源自对实验中异常现象的大胆质疑,深入研究.下列科学.成果是通过对异常现象研究得出的是AC(填序号).
A.波义耳不慎将浓盐酸溅到花瓣上从而发现了酸碱指示剂
B.侯德榜潜心研究制碱技术发明了联合制碱法
C.拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气.
分析 【提出猜想】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变解答;
【进行实验】①根据氧气能够支持燃烧解答;
②根据浓硫酸干燥气体是从长管进解答;
【得出结论】根据铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠(NaAlO2),写出反应的化学方程式解答;
【交流讨论】根据氢气具有可燃性,点燃时易发生爆炸解答;
【反思提升】根据研究成果分析解答.
解答 解:【提出猜想】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应前无碳元素,反应后也无碳元素,故小雨猜想是错误的;
【进行实验】①氧气能够支持燃烧,反应一段时间后,将带火星的木条放在a处,观察到带火星的木条不复燃,则她的猜想是错误的.
②浓硫酸干燥气体是从长管进,用图Ⅱ所示装置干燥从a导管出来的气体,将管口a与c端管口连接;
【得出结论】铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠(NaAlO2),反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
【交流讨论】氢气具有可燃性,点燃时易发生爆炸;
【反思提升】许多重大科学发现,源自对实验中异常现象的大胆质疑,深入研究.根据研究成果可知:波义耳不慎将浓盐酸溅到花瓣上从而发现了酸碱指示剂
、拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气都是对异常现象研究得出的结果;
故答案为:
【提出猜想】不符合质量守恒定律(或反应物中不含碳元素);
【进行实验】(1)木条不复燃;
(2)c;
【得出结论】2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑;
【交流讨论】若氢气不纯,点燃可能发生爆炸(或若产生的气体是氢气和氧气的混合气体,点燃可能发生爆炸);
【反思提升】AC.
点评 本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力.增加了学生分析问题的思维跨度,强调了学生整合知识的能力.
| A. | 氢氧化钠 | B. | 水 | C. | 硫酸钾溶液 | D. | 碳酸钠溶液 |
| A. | 8g碳与8g氧气充分反应生成16g二氧化碳 | |
| B. | 3g碳和8g氧气充分反应生成11g二氧化碳 | |
| C. | 3g碳和3g氧气充分反应生成6g二氧化碳 | |
| D. | 6g碳和8g氧气充分反应生成14g二氧化碳 |
[提出问题]反应后所得溶液中溶质是什么?
[提出猜想]化学兴趣小组根据上述实验现象,一致认为反应后溶液中的溶质(除酚酞溶液外)一定有Na2SO4,理由是2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O(用化学方程式表示).
[设计方案]小红经过认真分析,认为反应后所得的溶液液中还可能存在硫酸,并针对自己的猜想,设计了下列两种实验方案:
| 实验方案 | 实验步骤 | 预期现象 | 结论 |
| 方案1 | 取样,滴入适量的硝酸钡溶液 | 出现白色沉淀 | 有硫酸 |
| 方案2 | 取样,滴入盛有锌粒的试管中 | 有气泡产生 | 有硫酸 |
[拓展迁移]大家讨论后,按正确方案进行操作,确认了溶液中有硫酸存在,由此可知,在分析化学反应结束后所得物质的成分时,除了要考虑到生成物外,还有考虑到反应物是否有剩余.