题目内容
金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学课外小组的同学对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。
【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢?
【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关;b.可能与锌的形状有关。
【设计并实验】小组同学用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。![]()
| 实验编号 | 硫酸的质量分数 (均取20mL) | 锌的形状 (均取1g) | 氢气的体积(mL) (均收集3分钟) |
| ① | 20% | 锌粒 | 31.7 |
| ② | 20% | 锌片 | 50.9 |
| ③ | 30% | 锌粒 | 61.7 |
| ④ | 30% | 锌片 | 79.9 |
【收集证据】
(2)要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是 。
【得出结论】
(3)结论是 。
【评价与反思】
(4)下表是小组同学第①组实验的详细数据。
| 时段(均为1分钟) | 第1分钟 | 第2分钟 | 第3分钟 | 第4分钟 | 第5分钟 | 第6分钟 |
| H2的体积 | 3.1mL | 16.7mL | 11.9mL | 9.6mL | 7.6mL | 6.0mL |
(5)锌与硫酸反应的快慢可能还受温度因素的影响,请设计实验验证 。
(1) 根据进入量筒中水的体积,判断生成氢气的体积 e
(2) ①③或②④
(3) 硫酸的质量分数越大,反应速率越快或锌与硫酸的接触面积越大,反应速率越快
(4)由慢到快然后逐渐减慢 因为随着反应的进行,硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小
(5)取质量形状相等的锌粒分别放入两只试管中,然后分别加入温度不同,体积和溶质质量分数相同的稀硫酸,测量收集等体积的氢气所需要的时间
解析试题分析:
(1)比较锌与硫酸反应的快慢主要通过比较产生氢气的体积来比较,那么可根据进入量筒中水的体积,判断生成氢气的体积;
(2)要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响应采用控制变量法,即只有一个变量,气体是因素要完全相同;
通过①③或②④的比较可知:硫酸的质量分数越大,反应速率越快或锌与硫酸的接触面积越大,反应速率越快;
通过表格可发现锌与硫酸反应由慢到快然后逐渐减慢,第二分钟以后由于随着反应的进行,硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小,故反应速率变慢。
考点:影响化学反应速率的因素
现有Cu和CuO的固体混合物20g,为了分析混合物中Cu和CuO的含量,小
冰同学利用稀硫酸和锌粒制取氢气,设计了下图所示的装置,进行有关的实验探究。![]()
得到如下数据:(假定每步均完全反应或吸收)
| 装置 | B | C |
| 反应前质量 | 85.3g | 284.2g |
| 反应后质量 | 82.1g | 287.8g |
根据实验设计及有关数据进行分析与计算:
(1)生成水的质量是 g。
(2)混合物中CuO的质量分数是为多少?(写出计算过程)
(3)该实验还可测定组成水的各元素之间的质量关系,请用表中实验数据列式表示出水中氢、氧元素的质量比为_______________________________________(不用化简);若玻璃管中的氧化铜没有完全反应,则求得水中氢、氧元素的质量比会__________(选填“偏大”、“偏小” 或“不变”)。
(1)目前世界上一半以上的铜用于电力和电信工业,是因为铜具有 (填字母)
| A.导热性 | B.延展性 | C.导电性 | D.金属光泽 |
①镍能与盐酸或稀硫酸反应,生成可溶于水的正二价镍的化合物,并放出氢气。其反应没有铁与酸反应剧烈。镍与盐酸反应的化学方程式为 .
②用镍片、硫酸亚铁溶液和 溶液做实验也能判断Ni 、Fe、Cu的金属活动性顺序。三种金属的活动性顺序为 。
(3)若将一定质量的Zn放入CuCl2和MgCl2的混合溶液中,充分反应后过滤,所得滤液中一定含有的溶质是 。
(4)活动课上小明将一枚五角币放在酒精灯火焰上加热片刻,发现表面变黑。
【假设与预测】假设Ⅰ:五角币加热变黑,是因为酒精灯内焰的黑烟附着在五角币的镀铜上;
假设Ⅱ:五角币加热变黑,是因为五角币上的镀铜与 ______发生了化学反应。
【实验与事实】
实验一: 用洁净的干布擦一擦五角币上的黑色物质,黑色物质不易被擦去;再另取一枚五角币放在石棉网上,用酒精灯加热片刻,五角币也变黑。
实验二:取一块铜片放入小试管中并塞上橡皮塞,然后用酒精灯加热直至试管中铜片变黑;再将铜片反转到另一面,加热片刻,铜片不再变黑。
【解释与结论】上述实验一和实验二证实,假设 __ ___ 不成立。
【表达与交流】铜片在空气中加热,发生的化学反应方程式为___ ___ 。
某化学兴趣小组的同学为了探究铁生锈的因素,设计了如图装置(气密性良好)进行实验。实验时,将一枚洁净的钢钉放入食盐水中,一段时间后观察现象。请你一起参与分析,并完成后续实验设计。![]()
【观察现象】①装置右侧U形管中的红墨水液面左高右低; ②铁钉生锈,试管底部有黑色固体物质。
【提出问题】U形管中的红墨水液面为何左高右低?黑色物质又是什么?
【理论分析】该小组的同学根据已学过的知识分析得知,红 墨水液面右高左低的原因是________________________。
【猜想与假设】该小组的芳芳同学猜测该黑色固体中可能含有Fe、Fe2O3、C三种物质中一种或几种。
【分析与验证】(1)小强认为一定含有碳,得到了大家的认可,理由是 ;(2)该小组同学不能确定黑色固体中是否含有铁,请你帮助他们设计方案进行确认:
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量黑色固体于试管中, 滴加 。 | ________________ | 证明黑色固体中含有铁 |
【知识链接】相信你一定在家中做过铁钉分别在水中和食盐水中生锈的实验,你的结论是铁钉在 (填“水”或“食盐水”)中生锈较快。
注意:若答对以下小题将奖励4分,但化学试卷总分不超过60分。
【继续探究】请你设计实验探究影响铁钉生锈快慢的其他因素。(包括猜想、实验设计、现象和结论等环节)。
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暖宝宝是一种防寒用品,如图所示,暖宝宝中的主要成分有哪些?发热的原因是什么?
(1)小明探究:暖宝宝中的主要成分是什么?剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色.
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中一种或几种.
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引.
【查阅资料】四氧化三铁具有磁性,能被磁铁吸引.
【得出结论】该黑色粉末可能含有 .
【进行实验】
| 实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
| ① | 取黑色粉末加足量稀硫酸 | 固体部分溶解,有气泡产生,溶液无蓝色 |
| ② | 取实验①的残渣灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方 | 澄清石灰水变浑浊 |
由实验①可知,该黑色粉末肯定含 ,肯定不含 .写出实验①的化学反应方程式 .
由实验②可知,该黑色粉末肯定含 .
(2)小明思考:暖宝宝为什么会发热?
【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化,进而放出热量.由此可见,人们可以利用化学反应放出的能量,请再举一例: .
小亮在实验室发现一瓶盛有无色溶液的试剂瓶,其标签破损,从残余部分只能看出溶质质量分数为10%,具体是什么物质无法辨认.老师告诉他,这瓶溶液可能是氢氧化钠、氯化钠、氢氧化钙或是碳酸钠中的一种.
(1)小亮查阅氢氧化钙常温下的溶解度为0.18g后,认为该溶液不可能是氢氧化钙,理由是
.
(2)小亮取少量样品于试管中,滴加 试液,试液变红色,该溶液不可能是
(填写化学式),理由是 .
(3)为了确定该溶液的成分,小亮同学继续进行下列实验,请一起参与,并填写下列实验报告.
[设计实验方案]方案甲:选择氯化钙溶液来确定该溶液的成份;方案乙:选择稀盐酸来确定该溶液的成份.
[进行实验]你愿意选择方案 (选填“甲”或“乙”)进行实验.
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量溶液于试管中, | | 该溶液是碳酸钠溶液, 有关反应得化学方程式为: |
(5)小亮经过反思,向同学们提出如下建议,你认为合理的是 (填序号).
A.倾倒液体时应注意保护标签不被腐蚀 B.要有严谨的科学实验的态度 C.无法辨认的药品,直接倒掉,无需保留.