通过一年的化学学习,我们已经了解了常见金属在溶液中的活动性顺序.铬(Cr)是重要的金属材料,越来越受到人们的关注.某化学兴趣小组对Cr,Al,Cu的金属活动性顺序进行了探究,过程如下:
【提出假设】(1)对三种金属的活动性顺序提出的三种可能的假设:
a.Al>Cr>Cu b.Cr>Al>Cu c.
【设计实验】同温下,取大小相同的打磨过的金属薄片,分别投入到体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象,记录如下:
| 金属 | Cr | Al | Cu |
| 与盐酸反应发生现象 | 气泡产生缓慢,金属逐渐溶解 | 气泡产生激烈,金属迅速溶解 | 无气泡产生,金属无变化 |
【控制实验条件】(2)打磨三种金属发生的是 变化;上述实验使用等浓度的盐酸溶液的理由是 .
【得出结论】(3)原假设中正确的是 (填假设中a,b或c).写出铬(铬与盐酸反应后显+2价)与盐酸反应的化学方程式 .
【结论应用】(4)根据探究结果,在CuCl2和AlCl3的混合液中加入一定量的金属铬,充分反应后过滤,向滤出的固体中加入盐酸,无明显现象,则滤液中一定含有的溶质是 、 .
小明家的新房装修,瓦工师傅用石灰浆(主要成分是氢氧化钙)抹墙.收工时瓦工师傅把未用完的石灰浆用沙土盖上,以备第二天再用,这样做的目的是防止石灰浆因变质而失效.
(1)请你根据所学知识写出石灰浆变质的化学方程式 .
(2)小明想通过实验验证石灰浆的变质情况,请你帮助小明完成以下实验.
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
| 取样,加一定量水充分溶解后,过滤 | 取少量滤渣于试管中,加入足量 | | 该石灰浆部分变质 |
| 取少量滤液于试管中,滴入无色酚酞试液 | | ||
(3)由此小明联想到实验室里的一些药品必须密封保存.实验室中必须密封保存的药品可分为以下几类:
①药品能与空气中的成分发生反应,如澄清的石灰水;
②药品具有挥发性,如 ;
③ ,如浓硫酸.
小丽在探究碱的化学性质时,将稀盐酸滴入到氢氧化钠溶液中,意外地看到有气泡产生,她认为氢氧化钠溶液已经变质了.用化学方程式表示氢氧化钠溶液变质的原因: .
【提出问题】变质后的氢氧化钠溶液中的溶质是什么?
【猜想假设】小丽对变质后的氢氧化钠溶液中的溶质成分做出了两种猜想:
猜想一: ;猜想二: .
【实验设计】为验证上述猜想哪个正确,小丽设计了如下方案:取少量氢氧化钠溶液样品于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,观察溶液颜色变化.小红认为小丽的实验方案不合理,理由是: .
【实验与结论】小红另外设计并完成了实验,请你帮她填写下面的实验报告:
| 实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
| 步骤1:取少量氢氧化钠溶液样品于试管中,向其中滴加过量的 | | 猜想一 正确 |
| 步骤2: | |
合金在生活中应用十分广泛.已知某合金粉末除含铝外,还含有铁、铜中的一种或两种.小明利用如图装置对合金粉末中铁、铜的存在进行探究时,误把氢氧化钠溶液当成稀硫酸加入到锥形瓶中,他惊奇的发现有无色气体放出,注射器活塞向右移动.![]()
【提出问题】难道NaOH溶液也能与某些金属发生化学反应吗?
【查阅资料】
(1)铝能与氢氧化钠溶液反应,铁、铜不能与氢氧化钠溶液反应.
(2)铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:2AI+2NaOH+2H2O═2NaAIO2+3H2↑(NaAlO2)溶于水,溶液现无色)
【进行猜想】猜想1:该合金粉末中除铝外,还含有铁.
猜想2:该合金粉末中除铝外,还含有 .
猜想3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜.
【实验探究】下列实验(见表1)仅供选用的试剂:20%的硫酸溶液、30%的NaOH溶液.
表1实验记录
| 实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
| ①取一定量的合金粉末,加过量的 ,充分反应后过滤,滤渣备用 | 粉末部分溶解,并有无色气体放出 | 合金中一定含有 |
| ②取步骤①所得滤渣,加过量 ,充分反应 | 滤渣部分溶解,并有无色气体放出,溶液呈浅绿色 | 合金中一定含有 |
【得出结论】猜想3成立.
【反思】
1.一般来说,活泼金属能与稀硫酸等算反应,而铝与酸、碱都能反应,说明铝具有特殊的性质.铝与稀硫酸发生化学反应的基本类型是 反应.
2.上述实验中用到的稀硫酸由浓硫酸稀释得到,稀释浓硫酸的方法是:把 ,并不断搅拌.
3.若小明向合金粉末中加入的是足量的稀硫酸,则最终剩余的固体成分是 .
【拓展与分析】请你设计一个实验方案,比较铝、铁、铜的金属活动性强弱 .
在学习盐的性质时,某组同学将碳酸钠溶液和一瓶标签破损的溶液M(如图)进行反应,有白色沉淀产生,过滤后得到澄清滤液.同学们对该实验进行了一系列的研究.
探究一 M溶液中的溶质是什么?
(1)【提出猜想】该组同学认为M溶液的溶质有两种可能:①是 ,②是CaCl2.
【收集资料】CaCl2水溶液呈中性.
(2)【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量M溶液于试管中,向其中滴加 | | 猜想①正确,碳酸钠与其反应的化学方程式为 |
探究二 过滤后澄清滤液中会有哪些溶质?
【提出猜想】猜想一:NaOH和Na2CO3;猜想二:_____;猜想三:NaOH
(3)【实验验证】同学们针对“猜想一”进行了如下实验:
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取样于试管中,滴入几滴稀盐酸 | 没有气体产生 | “猜想一”不成立 |
他们的实验结论是否正确? ,理由是 .
(4)【继续探究】设计实验方案确定滤液中溶质的组成.
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 分别取少量滤液于A、B两支试管中,A中加入CaCI2溶液,B中加入 溶液 | 若A中产生白色沉淀,B中没有沉淀 | “猜想一”成立 |
| | “猜想二”成立 | |
| | “猜想三”成立 |