题目内容
铁、铝、铜是常见的三种金属。同学们探究它们的活动性顺序。
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【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢?
【实验探究】同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究,请你参与探究并填写空格。将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插人体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中:
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____________
【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢?同学们带着这个疑问查阅了相关资料,明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡,是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应。
【反思评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨,打磨的目的是________________。
【实验验证】为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序,同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中:
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写出铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式________________________。
【拓展迁移】
(1)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管,只需合理安排金属丝的插人顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完),也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为_______________
(2)金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关,请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序________________。
化学兴趣小组的同学对“影响金属与盐酸反应的剧烈程度的因素”进行了探究.
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【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响?
【作出猜想】a.可能与金属本身的性质有关
b.可能与盐酸的浓度有关
【设计探究】实验所用金属均已用砂纸打磨.
实验(1)为探究猜想a,小组同学分别在两支试管中放入相同质量的锌片和铁片,然后分别加入等质量、等浓度的稀盐酸,观察到放锌片的试管中立即产生大量气泡,放铁片的试管中只产生少量气泡。写出锌与盐酸发生反应的化学方程式为_______________________.
从实验现象可判断:金属活动性Zn_______Fe(填“<”、’“=”或“>”).
【得出结论】金属与盐酸发生反应的剧烈程度与金属本身性质有关,金属的活动性与反应的剧烈程度的关系是_______.
实验(2)为探究猜想b,小组同学设计如上图的装置进行实验,其中注射器的作用是_______.
所用药品、实验数据如下表:
实验编号 | 选用金属(均取2g) | 盐酸质量分数(均取50mL) | 每分钟产生氢气的体积/mL | |||||
1分钟 | 1﹣2分钟 | 2﹣3分钟 | 3﹣4分钟 | 4﹣5分钟 | 前5分钟共收集气体 | |||
Ⅰ | 锌片 | 15% | 2.9 | 16.9 | 11.9 | 9.2 | 7.6 | 48.5 |
Ⅱ | 锌片 | 5% | 1.6 | 8.4 | 5.9 | 4.8 | 3.7 | 24.4 |
【得出结论】金属与盐酸发生反应的剧烈程度与盐酸的浓度有关,其关系是_________________.
【反思评价】根据表中实验Ⅱ数据分析,请解释锌与盐酸发生反应由慢到快、再由快到慢的原因是_________________________.
【拓展延伸】通过以上探究,你认为金属与盐酸反应的剧烈程度还可能与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究.(只要求提出一种影响快慢的相关假设因素及实验方案)
【假设】________________________________.
【实验方案】_____________________________.
我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜.在化学实验室里模拟炼铜,既可用传统的实验装置(见图甲),又能用改进的微型实验装置(见图乙).化学兴趣小组采用图乙装置,开展以下探究活动
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【提出问题】木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质?
【查阅资料】
(1)木炭与CuO的反应是:C+2CuO
2Cu+CO2↑,若该反应进行的不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu2O).
(2)Cu2O是红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+H2O
【作出猜想】红色固体的成分:①全部是Cu;②全部是Cu2O;③
_________.
【实验探究】
(1)取木炭、CuO两种黑色粉末适量,再也少许CaC12(能降低反应温度,加快反应速率)均匀混合,然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内.
(2)按图乙连好实验装置,然后加热反应物;2分钟后,黑色粉末出现红热现象,同时澄清的石灰水,此时停止加热.
(3)待玻璃管冷却后,提取里面的红色固体,进行如下的验证:
步骤 | 现象 | 结论 |
①取1.44g红色固体装入试管,滴入足量的,充分反应 | 红色固体部分减少,溶为变 为色 | 猜想错误 |
②滤了试管中残留的红色固体,洗涤干燥,称其质量为1.04g | / | 猜想正确 |
【评价反思】
(1)使用图乙装置与使用图甲装置相比,其优点是_________(写出1条即可).
(2)若要证明CaC12是该反应的催化剂,还需要验证CaCl2的_________.
(3)在铜的冶炼史中,我国劳动人民还有一项重大发明就是“湿法炼铜”,该方法可用化学方程式表示为_________.