题目内容

同学们一起探究镁、铁、铜三种金属的活动性,小刚同学设计了用铜丝、铁丝、镁条和稀盐酸,只用一只试管,取一次盐酸的探究方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。

(1)填表

实验步骤

观察到的现象

①在试管中取少量盐酸,插入铁丝,充分作用。

②在①所得的溶液中,插入        ,充分作用。

无明显现象

③在②所得的溶液中插入         ,充分作用。

                              

结论:金属活动性Al > Fe > Cu

  (2)将镁条插入前应进行的操作是                                        ,发生的是              变化;

  (3)小华同学认为在小刚设计的方案中,只要补充一个实验,就可得出Mg >Fe > H>Cu的结论。小华要补充的实验是                                         

(4)小强同学认为要得到Mg>Fe>H>Cu的结论,不必做补充实验,只需将小明同学方案中插入金属的顺序调整即可,你认为调整后插入金属的顺序是            

练习册系列答案
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17、人的胃液里含有适量的盐酸,可以帮助消化,但如果胃酸分泌过多,人会感到胃痛.小军拿来了一种抗酸药(治疗胃酸过多的药物),该药物说明书的部分内容如图所示.当小军看到药物说明书上的服用方法后,对此产生了探究的兴趣,请你和他一起完成探究活动.
【提出问题】1.抗酸药为什么嚼碎后服用?2、还有哪些物质可以代替碳酸镁?
(一)关于“抗酸药为什么嚼碎后服”的探究
【设计实验】实验一:将一片完整的药片放入试管中,加入5mL5%的稀盐酸;
实验二:将药品进行
研碎
处理后放入试管中,加入5mL5%的稀盐酸.
【现象与结论】
(1)实验二比实验一反应快.
(2)要加快化学反应的速率,可采用
改变反应物的接触面积
的方法.
(二)关于“代替碳酸镁的物质”的探究
【查阅资料】胃酸过多时,主要是盐酸中的氢离子(H+)质量分数大,刺激胃黏膜引起胃痛.
【设计实验】同学们根据酸的性质,设计如下几种方法治疗胃酸过多的方案:
方案1:服用含有铁粉的药物;方案2:服用含有氧化钙的药物
方案3:服用含有氢氧化铝的药物;方案4:服用含有纯碱或小苏打的药物
【讨论与交流】
(1)方案1中发生反应的方程式:Fe+2HCl═FeCl2+H2
铁属于人体需要的微量元素,缺铁容易患缺铁性贫血,但是如果摄入量超标对人体反而有害,因此在药物中的用量需要严格控制.
(2)其余三个方案中,不合理的是
方案2
,理由是
氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙有强腐蚀性.

【拓展与迁移】氢氧化镁、碳酸钙等也常用于制作抗酸药.请你综合分析一下这些抗酸物质必须具备两个条件:一是能与胃酸作用;二是
对人体无害.
16、人的胃液里含有适量的盐酸,可以帮助消化,
但如果胃酸分泌过多,人会感到胃痛.小军拿来了一种抗酸药(治疗胃酸过多的药物),该药物说明书
的部分内容如图所示.当小军看到药物说明书上的服用方法后,对此产生了探究的兴趣,请你和他一起完成探究活动.
【提出问题】1.抗酸药为什么嚼碎后服用?2、还有哪些物质可以代替碳酸镁?
(一)关于“抗酸药为什么嚼碎后服”的探究
【设计实验】实验一:将一片完整的药片放入试管中,加入5mL5%的稀盐酸;
实验二:将药品进行
为了对比,应该是把药片研碎
处理后放入试管中,加入5mL5%的稀盐酸.
【现象与结论】(1)实验二比实验一反应快.
(2)要加快化学反应的速率,可采用
为了加快反应速率,可以采用增大反应物的接触面积
的方法.
(二)关于“代替碳酸镁的物质”的探究
【查阅资料】胃酸过多时,主要是盐酸中的氢离子(H+)质量分数大,刺激胃黏膜引起胃痛.
【设计实验】同学们根据酸的性质,设计如下几种方法治疗胃酸过多的方案:
方案1:服用含有铁粉的药物方案;方案2:服用含有氧化钙的药物
方案3:服用含有氢氧化铝的药物方案;方案4:服用含有纯碱或小苏打的药物
【讨论与交流】
(1)方案1中发生反应的方程式
Fe+2HCl=FeCl2+H2

铁属于人体需要的微量元素,缺铁容易患缺铁性贫血,但是如果摄入量超标对人体反而有害,因此在药物中的用量需要严格控制.
(2)其余三个方案中,不合理的是
方案2
,理由是
因为氧化钙溶于水放出大量的热,对人体危害很大

【拓展与迁移】氢氧化镁、碳酸钙等也常用于制作抗酸药.请你综合分析一下这些抗酸物质必须具备两个条件:一是能与胃酸作用;二是
药物对人体危害很小
(2011?无锡)钢铁是使用最多的金属材料.在今年的化学活动周中,某校兴趣小组的同学在老师指导下做了二个有关铁的实验.
实验一:用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁
实验装置如下图:

其中A是实验室用草酸(H2C2O4)和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置,反应的化学方程式是:H2C2O4
 浓硫酸 
.
H2O+CO2↑+CO↑.请回答下列问题:
(1)B装置中发生反应的化学方程式是
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

(2)C装置无明显现象,C装置的作用是
证明二氧化碳已被完全吸收
证明二氧化碳已被完全吸收

D装置中浓硫酸的作用是
干燥一氧化碳气体
干燥一氧化碳气体

(3)E装置中的实验现象是
红色粉末变成黑色
红色粉末变成黑色

(4)F装置的作用是
证明反应生成了二氧化碳
证明反应生成了二氧化碳
尾气处理
尾气处理

实验二:铝粉和氧化铁粉末反应(铝热反应)
实验装置如下图:
图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起,使四周都有四层,点燃镁条后观察到的现象:镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入细沙中.
实验后老师作了如下提示:实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件,铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应,属于置换反应,该反应常用于焊接钢轨.请写出该反应的化学方程式
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
.该反应中单质铝与一氧化碳有相似的
还原
还原
(填“氧化”或“还原”)性.
实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣,激发了探究热情.
提出问题:任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗?
同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究.
实验方案:
实验组别 实验操作 实验现象 结论
实验1 取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热.
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸.
黑色粉末变成


固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈无色.
Zn和CuO能发生置换反应.
实验2 取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热.
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸.
发生爆炸,黑色粉末变成红色.
固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈
色.

镁与氧化铜能发生置换反应
镁与氧化铜能发生置换反应
实验3 取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热. 粉末无变化 Cu、Fe2O3不能反应.
实验总结:金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应,有些不能反应.
反思拓展:金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律和金属与
盐溶液
盐溶液
的反应相似.
某校化学兴趣小组对金属活动性顺序等知识进行了研究.
(1)根据如图中的实验现象判断,稀盐酸里的A、B、C、D四种金属中,在金属活动性顺序里,位于氢后面的金属是(填字母)
D
D

(2)为了确定Fe、Cu、Hg三种金属的活动性顺序,兴趣小组同学用铁片、铜片、硝酸汞溶液和盐酸四种试剂设计了下列实验方案,其中可行的是(
C
C
 )
A.Fe+HCl    Cu+HCl         Fe+Hg(NO32
B.Fe+HCl    Fe+Hg(NO32  Cu+Hg(NO32
C.Fe+HCl    Cu+HCl         Cu+Hg(NO32
D.Cu+HCl    Fe+Hg(NO32   Cu+Hg(NO32
(3)为了确定铁、铜、银的金属活动性顺序,同学们用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液.实验结束后,化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究,请你一起参与.
[提出问题]废液中含有什么物质?
[交流表达]
①小明通过观察,认为废液中一定含有硫酸铜.他观察到的现象是
溶液显蓝色.
溶液显蓝色.

②小红通过分析,认为废液中一定含有硫酸亚铁,她的依据是:
铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁.
铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁.

[作出猜想]小华认为废液中还可能含有硫酸.
[实验验证]小华同学联想到联想到教材上二氧化碳与水的反应相关实验的设计,准备了abcd四朵用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥小花.
取干燥的花a和喷上水的花b分别放入盛满二氧化碳的两个集气瓶中,发现花a不变色,花b成了
色;
干燥的花c喷水,花不变色,说明了二氧化碳与水反应生成
H2CO3
H2CO3
(填化学式);
在干燥的花d滴加几滴废液,花d变成了
色,说明废液里含有硫酸.
通过分析与实验,同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸.
[反思拓展]
①小明取一条铝片加入少量废液中,开始时,铝片表面没有却气泡出现,一段时间后才有气泡出现.开始时,铝片表面没有气泡出现的原因是
铝片表面有一层致密的氧化铝薄膜,能与酸反应
铝片表面有一层致密的氧化铝薄膜,能与酸反应

②在分析化学反应后所得的物质成分,除了考虑生成物外还需考虑
剩余的反应物
剩余的反应物

[拓展应用1]①若将废液中硫酸铜、硫酸全部转化为硫酸亚铁,应向废液中加入过量的
.②反应完全后,过滤,洗涤、干燥后得到金属固体.
A:实验室进行过滤操作时,用到的玻璃仪器除漏斗、烧杯外,还需
玻璃棒
玻璃棒

B:固体中物质为
铜、铁
铜、铁

[拓展应用2]为比较同种金属与不同种酸反应的速率,设计了如下实验方案.装置如右图所示(夹持和固定装置已略去).
在两支试管中分别加入过量的镁条,同时将相同浓度的稀盐酸和稀醋酸注入相应的试管中,观察产生氢气的速率和体积.试回答下列问题:
①盐酸与镁反应的化学方程式
Mg+2HCl=MgCl2+H2
Mg+2HCl=MgCl2+H2
,反应后液体质量(选填“增大”、“减小”、“不变”)
增大
增大

②实验中收集到氢气的体积与时间的关系如图所示.分析图中曲线变化规律,可以得出镁与稀盐酸反应速率比与稀醋酸(填“快”或“慢”)

③实验中稀盐酸与镁条反应时,量筒中收集到氢气的体积比理论值高,不可能的原因是(填序号)

A.反应放热;
B.试管中有氢气残留;
C.酸液进入试管,占据了一定体积.

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