题目内容
13.(1)实验前,先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻,其目的除去表面的氧化物;
(2)实验操作步骤有:检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,再进行的操作还有:①将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;②待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;③由A向B滴加足量试剂.上述再进行的操作的顺序是③②①(填序号);记录C的液面位置时,除视线平视外,还应使左右两液面相平;
(3)B中发生反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(4)若实验用锌铜合金的质量为a g,与酸充分反应后,测得氢气体积为V L,为求出合金中锌、铜的质量分数,还缺少的一个数据是D;
A.反应前加入稀酸的体积 B.反应前加入稀酸的质量分数
C.实验前反应装置中空气的体积 D.实验条件下氢气的密度
(5)若实验用锌铜合金的质量为a g,与酸充分反应后,B中剩余固体的质量为b g,则锌的质量分数为$\frac{a-b}{a}×100%$;
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得锌的质量分数将偏小(填“偏大”“偏小”或“不受影响”).
分析 (1)根据金属的表面常有一层氧化膜分析回答;
(2)要根据排开液体的体积来测定生成氢气的体积,首先需记录C的液面,然后使反应进行,当充分反应时在记下C的位置,最后可以对剩余固体进行处理;读出氢气的体积时应是两边的液面保持水平.
(3)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,写出方程式;
(4)测定铜锌合金中锌、铜的质量分数,可以依据锌能与酸反应生成氢气而铜不可以来进行,要求氢气的质量,除了知道氢气的体积,还需要知道氢气的密度;
(5)根据锌的质量和合金的质量计算;
(6)未洗涤过滤所得的不溶物,会导致铜的质量偏大.
解答 解:(1)实验前,先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻,除去合金表面的氧化膜;
(2)实验操作步骤有:检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,再进行的操作还有:由A向B滴加足量试剂,待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置,然后将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重,所以上述再进行的操作的顺序是③②①;记录C的液面位置时,除视线平视外,还应使左右两液面相平;
(3)依据锌能与酸反应生成氢气而铜不可以来进行,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,所以方程式为:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
(4)要求氢气的质量,除了知道氢气的体积,还需要知道氢气的密度,所以本题答案为:D;
(5)若实验用锌铜合金的质量为a g,与酸充分反应后,B中剩余固体的质量为bg,则锌的质量分数为 $\frac{a-b}{a}×100%$;
(6)未洗涤过滤所得的不溶物,会导致铜的质量偏大,从而锌的质量偏小,得到锌的质量分数将偏小.
故答为:(1)除去表面的氧化物;(2)③②①,使左右两液面相平;(3)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;(4)D;(5)(a-b)/a×100%$\frac{a-b}{a}×100%$;(6)偏小
点评 本题探究了铜锌合金中铜和锌的质量分数的测定,完成此题,可以依据铜和锌的性质并根据题干提供的信息进行逐一分析.
| A. | 二氧化碳可促使植物进行光合作用 | |
| B. | 二氧化碳可使害虫窒息死亡 | |
| C. | 二氧化碳能灭火,可避免火灾的发生 | |
| D. | 二氧化碳会使大棚内温度升高 |
| A. | 对废气、废水、废渣进行严格处理 | |
| B. | 少用或不用有害物质以及少排或不排放有害物质 | |
| C. | 不使用任何化学物质 | |
| D. | 路灯采用太阳能光伏发电技术 |
①第一份加足量NaOH溶液,加热,收集到气体0.68g;
②第二份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33g.
根据上述实验,以下推测正确的是( )
| A. | 一定不存在Ba2+,NH4+可能存在 | B. | 可能存在CO32- | ||
| C. | Na+一定存在 | D. | 一定不存在Cl- |
【提出问题】刚出窑的“石灰”有那些成分?
【猜想】
Ⅰ.只有氧化钙Ⅱ.只有碳酸钙Ⅲ.既有氧化钙也有碳酸钙
【实验探究】
(1)甲同学从样品中取一定量的固体于试管中,并加入一定量的水,振荡,有白色不溶物.甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙,即猜想Ⅱ成立.乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅱ成立,其理由是沉淀也可能是未溶解的氢氧化钙.
(2)乙同学从样品中取一定量的固体于试管中,加入一定量的水,触摸试管外壁,感觉发热;继续向试管中加入几滴稀盐酸,没有发现气泡产生.乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙,即猜想I成立.丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立,理由是滴加的稀盐酸不足量.
(3)丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠,他用水、酚酞试液和稀盐酸证明了猜想Ⅲ成立,请完成他的实验报告.
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量剩余固体于试管中,加水振荡,过滤,取滤液滴加无色酚酞溶液 | 溶液变红 | 猜想Ⅲ成立 |
| ②取滤渣滴加足量的稀盐酸 | 有气泡产生 |
【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中.
【学生板演】该反应的化学方程式H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O.
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中溶质是什么呢?
【假设猜想】针对疑问,太家纷纷提出猜想.甲组同学的猜想如下:
猜想一:只有Na2SO4 猜想二:有Na2SO4和H2SO4
猜想三:有Na2SO4和NaOH 猜想四:有Na2SO4、H2SO4和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的.不合理的猜想是猜想四.
【实验探究】(1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,溶液中一定没有NaOH.
(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用老师提供的pH试
纸、铜片、BaCl2溶液、Na2CO3溶液,进行如下三个方案的探究.
| 实验方案 | 测溶液pH | 滴加Na2CO3溶液 | 滴加BaCl2溶液 |
实验操作 | |||
| 实验现象 | 试纸变色,对比比色卡,pH<7 | 有气泡 产生 | 产生白色沉淀 |
| 实验结论 | 溶液中有H2SO4 | 溶液中有H2SO4 | 溶液中有H2SO4 |
【评价反思 老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予肯定.同时指出【实验探究(2)中存在两处明显错误,请大家反思.同学们经过反思发现了这两处错误:
(1)实验操作中的错误是pH试纸浸入溶液中.
(2)实验方案中也有一个是错误的,错误的原因是Na2SO4与BaCl2反应也会生成白色沉淀,不能证明一定有H2SO4存在.
【提出问题】烧碱样品中可能含有哪些杂质?
【猜想】
猜想一:可能含有碳酸钠,猜想的依据是2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O(用化学方程式表示);
猜想二:可能含有NaCl,猜想的依据是在化工生产中,原料往往不能完全转化为产品.
【实验探究】请帮甲同学完成以下探究实验:
| 猜想 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 猜想一 | ①取少量烧碱样品于试管中,加水溶解,向其中滴加过量稀硝酸 | 有气泡产生 | 样品中含有碳酸钠或样品中含有Na2CO3 |
| ②将步骤①中产生的气体通入澄清的石灰水中 | 澄清石灰水变浑浊 | ||
| 猜想二 | ③向步骤①所得的溶液中滴加几滴AgNO3溶液 | 产生白色沉淀 | 样品中含有氯化钠 |
【解释与结论】大家经过分析,发现乙同学所用试剂与甲同学相同,却没有看到气泡,原因可能是少量的稀硝酸先与样品中的氢氧化钠反应完.
【交流与反思】丙同学提出:“在甲同学做的实验中,稀硝酸也可以用稀盐酸代替.”你认为他的观点不正确(填“正确”或“不正确”).
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
【查阅资料1】
自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);
铁的氧化物均能溶于酸的溶液.铁不仅能溶于酸溶液,还能放出气泡.
【实验探究】
将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入稀盐酸(或硫酸铜等)溶液,观察到的现象是冒气泡(或生成红色固体等),说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中含有铁.
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
【查阅资料2】
Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:
| Fe3O4 | Fe2O3 | 铁 | |
| 分解温度/℃ | 1538 | 1400 | - |
| 熔点/℃ | - | - | 1535 |
【理论探讨】
根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在l535℃~l538℃之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4.