题目内容

10.某化学兴趣小组的学生,发现金属R不在初中学到的金属活动性顺序表中,该小组为了了解R与常见金属铝、铜
的金属活动性顺序,进行如下探究活动;
【做出猜想】他们考虑到铝的活动性比铜强,对三种金属的活动性顺序作出如下猜想
猜想一:Al>Cu>R       猜想二:Al>R>Cu    猜想三:R>Al>Cu
【查阅资料】R是一种银白色的金属,在R的盐溶液中只有+2价,R的盐溶液呈蓝色;常温下铝的表面会形成一层致密的氧化膜,硫酸铝、氯化铝、硝酸铝的溶液均为无色.
【实验探究】为了探究哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别针对猜想一、猜想二、猜想三设计实验方案并展开实验探究.
猜想主要操作主要现象实验结论
猜想一打磨R丝,并将其插入到硫酸铜溶液中R丝表面覆盖了一层红色的物质猜想一不成立(填“成立”或“不成立”)
猜想二打磨粗细相同的R丝、铝丝、铜丝,分别将它们插入到体积相同、溶质质量分数也相同的稀硫酸中①R丝表面产生气泡缓慢,溶液由无色逐渐变成蓝色
②铝丝表面产生气泡较快
③铜丝表面没有气泡产生
猜想二成立.
R与稀硫酸反应的化学方程式为
R+H2SO4═RSO4+H2
猜想三把没有打磨的铝丝伸入RSO4溶液中无明显现象猜想三成立
【交流反思】
究竟哪种猜想成立?三位同学经过讨论交流,发现丙同学在实验前没有打磨铝丝,这可能会导致实验结论错误.于是他们先打磨铝丝,再将其插入到丙同学做实验用过的硫酸R 溶液中,一段时间后,溶液的颜色变浅,或褪去,进而确认猜想三不成立,猜想二成立.
【归纳总结】实验探究后,他们总结得出:通过金属与酸反应或金属与盐溶液反应可以比较金属活动性强弱.

分析 【做出猜想】
铝比铜活泼,铜可能比R活泼,铝可能比R活泼,R可能比铜活泼,R可能比铝活泼;
【实验探究】
根据实验现象可以判断实验结论,根据实验结论可以判断实验现象;
【交流反思】
铝在通常情况下能够能被空气中的氧气氧化;
【归纳总结】
通过金属与酸反应或金属与盐溶液反应可以比较金属活动性强弱.

解答 解:【做出猜想】
铝比铜活泼,铜可能比R活泼,铝可能比R活泼,R可能比铜活泼,R可能比铝活泼,因此可作以下猜想:
猜想一:Al>Cu>R       猜想二:Al>R>Cu    猜想三:R>Al>Cu
故填:Al>R>Cu.
【实验探究】
实验探究如下表所示:

猜想主要操作主要现象实验结论
猜想一打磨R丝,并将其插入到硫酸铜溶液中R丝表面覆盖了一层红色的物质猜想一 不成立
猜想二打磨粗细相同的R丝、铝丝、铜丝,分别将它们插入到体积相同、溶质质量分数也相同的稀硫酸中①R丝表面产生气泡缓慢,溶液由无色逐渐变成蓝色
②铝丝表面产生气泡较快
③铜丝表面没有气泡产生
猜想二成立.
R与稀硫酸反应的化学方程式为
R+H2SO4═RSO4+H2
猜想三把没有打磨的铝丝伸入RSO4溶液中无明显现象猜想三成立
【交流反思】
他们先打磨铝丝,再将其插入到丙同学做实验用过的硫酸R 溶液中,一段时间后,溶液的颜色变浅,或褪去,进而确认猜想三不成立,猜想二成立.
故填:变浅,或褪去.
【归纳总结】实验探究后,他们总结得出:通过金属与酸反应或金属与盐溶液反应可以比较金属活动性强弱.
故填:酸;盐溶液反应.

点评 合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础.

练习册系列答案
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15.某化学社团的同学发现,不同物质的变化常伴随着相同的实验现象.但从化学的角度去研究,会发现其有本质的区别.
【现象分析】
实验一:向盛有一定量氢氧化钠固体的试管里加入一定量的水,迅速用带导管的橡皮塞塞紧试管口,并将导管另一端通入盛有水的试管中,振荡左侧试管(如图1).
实验二:用氧化钙代替氢氧化钠重复一次上述实验.
上述两个实验的相同现象之一是左侧试管发热(或右侧试管中有气泡冒出);
上述两个实验中,其中一个实验发生了化学变化,其化学方程式是CaO+H2O=Ca(OH)2;另一个实验没有发生化学变化.
【本质归纳】相同的实验现象,既可以由物理变化引起,也可以由化学变化引起.
【探究运用】在探究白色粉末的组成时,要研究相同实验现象的本质区别.
实验三:有一包白色粉末可能含有硫酸钡、碳酸钠和氢氧化钙中的一种或几种,取一定量该粉末加入到盛有足量水的烧杯中,搅拌,静置,观察到烧杯中有白色不溶物.
小明同学认为,白色粉末中一定含有硫酸钡;
小意同学认为小明的结论不准确,其理由可用化学方程式表示为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH.
针对上述两位同学的观点,小燕同学进一步设计如图2实验方案进行探究:

(1)步骤②中发生化学反应的方程式是Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;
(2)步骤③中,加入酚酞溶液后,若溶液E为无色,则原白色粉末的组成是BaSO4和Na2CO3(填化学式,下同);
步骤③中,加入酚酞溶液后,若溶液E为红色,则滤液A中一定含有的溶质是NaOH、Na2CO3;则原白色粉末的组成为Na2CO3、Ca(OH)2或Na2CO3、Ca(OH)2、BaSO4
(3)小鹏同学只做了一个实验,他取少量滤渣B,加入过量的稀硝酸,观察到滤渣B全部消失现象,说明原白色粉末中含有碳酸钠、氢氧化钙二种固体.
(4)小鹏同学为进一步测定白色粉末的组成,进行了定量研究.他称取白色固体粉末10g,进行如流程所示实验,测得滤渣B的质量为5g,请你帮小鹏计算一下白色粉末中各成分的质量.(请写出具体计算过程)

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