10.理科实验操作考试中,小明同学在做铝和稀盐酸反应时无意中加入几滴硫酸铜溶液,发现铝片表面产生气泡速率明显增快,对此他产生了兴趣.

【提出问题】硫酸铜溶液是不是此反应的催化剂?硫酸铜溶液的体积对此实验有影响吗?
【设计并实验】室温下,小明将过量、表面积相同已打磨的铝片分别加入到6份30mL10%稀盐酸中,并在每份中加入不同体积的硫酸铜饱和溶液,记录获得相同体积氢气的时间,从而确定产生氢气的速率.
实验混合溶液123456
饱和硫酸铜溶液/mL00.52.551020
水/mL2019.517.5V100
(1)如表表格中V=15;
(2)写出铝和稀盐酸反应的化学方程式2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑:
(3)定量收集氢气体积可用如图c(填写字母序号)装置.
【实验现象】随着硫酸铜溶液体积的增加,产生氢气的速率先加快后明显减慢,且铝片表面附着的红色物质逐渐增加.
【结论与解释】
(4)随着硫酸铜体积的增加,反应速率明显变慢可能的原因是部分铝和硫酸铜溶液发生了置换反应;
(5)根据实验现象小明认为硫酸铜溶液不是此反应的催化剂,其原因是硫酸铜质量发生了改变且和铝发生了反应;
【实验反思】加速铝和稀硫酸反应速率还可以采取的措施是(写出一点)提高温度,增大盐酸浓度等.
【实验拓展】根据上述实验,小明认为是盐中的金属离子影响了铝和稀盐酸的反应速率;为了研究不同金属离子对反应的影响,小明同学继续实验,取过量表面积相同的铝片和30mL10%稀盐酸混合后加入不同的盐溶液,实验现象如表(加号越多,代表反应速率越快):
实验1实验2实验3实验4实验5
加入试剂0.5mL5%NaCl溶液5%Mg(NO32溶液5%FeSO4溶液5%CuSO4溶液
产生气泡速率++++++++
(6)如表中,用水进行实验的目的进行对照;;
(7)上述实验设计存有缺陷,该缺陷是铝片未经过表面打磨;实验改进后,任符合上表中的实验现象,可得到的实验结论是:
①Na+、Mg2+ 对实验效果没有明显效果;②Fe2+、Cu2+能加快铝和稀盐酸反应的速率,且Cu2+ 效果最好.
9.某化学活动小组的同学用自来水配制氢氧化钠溶液做“碱的性质”实验,结果配制几次所得的溶液都出现白色浑浊.对此现象小组同学都感到疑惑,于是进行了如下探究.
【提出问题】白色浑浊物是什么物质?
【查阅资料】①该地区自来水是硬水,常常含有Ca(HCO32和Mg(HCO32
②Ca(HCO32与足量的氢氧化钠反应的化学方程式:Ca(HCO32+2NaOH═CaCO3↓+2H2O+Na2CO3
Mg(HCO32与足量的氢氧化钠反应的化学方程式:Mg(HCO32+2NaOH═Mg(OH)2↓+2H2O+Na2CO3
【作出猜想】猜想一:白色浑浊物是CaCO3  猜想二:白色浑浊物是Mg(OH)2
猜想三:白色浑浊物是CaCO3、Mg(OH)2
【实验探究】取氢氧化钠于烧杯中,加此自来水搅拌,静置冷却、过滤,将滤渣分为两份.
实验步骤实验现象实验结论
①取一份滤渣滴加足量稀盐酸产生气泡猜想三正确
②取一份滤渣加入热的蒸馏水振荡,在上层清液中再滴加无色酚酞试液酚酞试液变红
【实验反思】
(1)实验室配制溶液时应使用蒸馏水;
(2)实验②中在滤渣中加入热的蒸馏水后,滴加酚酞试液酚酞变红,冷却后红色褪去,可能的原因是氢氧化镁的溶解度随着温度的升高而增大;
【拓展延伸】
(3)将过滤后的滤液变成纯净的氢氧化钠溶液,你的方法是(用1化学方程式表示):Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH.
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