题目内容

小明同学学习了金属活动性顺序后,对铝和铁的活动性作出如下实验探究:
(1)猜测:他根据所学知识猜测形状相同的铝片和铁片放入质量、质量分数都一样的稀硫酸中,铝反应速率比铁
 
(填“快”或“慢”),反应的化学方程式为
 
.
(2)实验:于是小明想通过实验验证一下,他将形状相同的铝片和铁片放入质量、质量分数相同的稀硫酸中,刚开始的反应结果让他感到意外--铝片与硫酸的反应速率远远比铁片与硫酸反应速率要慢,于是他认为书中金属活动性顺序有误.小明的化学沙老师知道这一情况后鼓励他继续实验,并将现象记录下来,小明记录如下:
反应时间/分1813152025
实验现象(铝)少量气泡较多气泡大量气泡反应剧烈少量气泡反应停止
实验现象(铁)较多气泡较多气泡较多气泡较多气泡较多气泡少量气泡
(3)释疑:终于在13-15分钟时发现铝的反应速率比铁快,由此证实铝的活动性确实比铁强,但小明百思不解为什么刚开始铝片反应慢呢.你能为小明解忧吗?你的解释是
 

(4)改进:你还能用其它的实验来证明铝的活动性比铁强吗?
你的设计是:将一铝片先放入稀盐酸中浸泡一段时间后取出,迅速放入盛有氯化亚铁溶液的试管中,过一会儿,拿一磁铁沿着试管外壁在接近试管底部的地方移动,看到试管中有
 
色物质随着移动,同时溶液由
 
色变为无色,则也可说明铝的活动性比铁强.反应的化学方程式为
 
.
考点:金属活动性的探究,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:(1)根据金属活动性顺序来分析和解答;
(2)铝的表面有一层氧化物薄膜;
(3)铁能被磁铁吸引;铝能与浅绿色的氯化亚铁溶液发生置换反应.
解答:解:(1)在金属活动顺序中,铝排在铁的前面,所以铝的反应速率比铁快;铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气;铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;
(3)铝与空气中的氧气反应生成了一层氧化铝保护膜,非常致密;当酸将氧化膜反应掉后,速率才会加快;
(4)铁能被磁铁吸引,原因是铝能与氯化亚铁发生置换反应生成铁和氯化铝.
故答案为:
(1)快;2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(3)铝表面有致密的氧化铝保护膜;
(4)黑;浅绿;2Al+3FeCl2=2AlCl3+3Fe.
点评:本题难度不大,掌握酸的化学性质、金属活动性顺序应用是正确解答本题的关键.
练习册系列答案
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某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究.
【查阅资料】
①生产原料粗盐中含有少量可溶性杂质(MgCl2和CaCl2)及不溶性杂质.
②生产原理反应(2):NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,分离得晶体A,并使其充分受热,可分解制得纯碱及两种常见的氧化物.
③氯化铵分解的化学方程式是NH4Cl
  △  
.
 
NH3↑+HCl↑.
④部分生产流程如图1所示:

【问题讨论】
(1)①溶液A中的溶质有NaCl和
 
、
 
,②操作Ⅱ的名称为
 
.
③流程中NaOH溶液的作用是除去粗盐中的
 
.
④写出加入Na2CO3溶液所发生反应的化学方程式
 
.写出加入盐酸溶液所发生反应的化学方程式
 
、
 
.
(2)上述生产流程中可循环使用的是
 
(填序号).A.CO2   B.NH3 C.HCl  D.NaOH
【组成探究一】(3)①晶体A受热分解的化学方程式为
 
.
②设计实验检验纯碱样品中是否混有晶体A,请完成下表:
选择的装置实验现象实验结论
 
 
样品不含晶体A
【组成探究二】(4)取纯碱样品加水溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀.产生沉淀的方程式为
 
,由此确定纯碱样品含有杂质NaCl.
【组成探究三】(5)同学们为了测定该纯碱样品的纯度,设计了如图2实验:

①判断加入氯化钡溶液是否过量的合适方法是
 
,然后观察现象判断.
A.静置混合物X,向上层清液中再滴少许氯化钡溶液  B.向滤液Y中滴加少许氯化钡溶液
②判断滤渣是否洗涤干净,可以采取向最后的洗出液中滴加
 
,然后观察现象判断.
A.氯化钡溶液       B.稀硫酸      C.碳酸钠溶液    D.稀盐酸
③根据实验数据,计算样品中碳酸钠的质量分数为
 
(写出计算过程)

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