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某化学兴趣小组的同学在学习了《铝 金属材料》一节后,产生了浓厚的实验探究兴趣,欲对铝热反应进行实验探究。下面是他们活动的一则案例,请你帮助完成相关的内容,回答有关问题。
实验目的
1.观察铝热反应的现象,认识铝的还原性及其应用。
2.提高设计实验方案的能力及观察问题、分析问题的能力,增强实验探究意识。
实验原理
铝具有较强的还原性,在高温下,能把没有它活泼的金属从其氧化物中还原出来。
金属氧化物+铝
金属+氧化铝
还原性:铝>金属
仪器和药品
蒸发皿、铁架台(带铁圈)、小试管、烧杯、药匙、坩埚钳、镊子、剪刀、火柴、砂纸、滤纸、长铁钉、砂子、三氧化二铁、铝粉、镁条、氯酸钾。
实验预测
铝是一种活泼金属,可能与其他金属的氧化物发生置换反应。
实验操作
甲同学在如图所示装置中加入药品(蒸发皿内盛有砂子)。
![]()
该同学引发铝热反应的实验操作是__________________。
实验现象
上述实验观察到的现象是_______________。
实验结论
在高温下,铝与氧化铁反应,放出大量的热。反应的化学方程式为_______________。
提出问题
乙同学对该实验进行了分析,发现存在几点明显不足:
1.因滤纸的遮挡、燃烧生成大量的烟和反应速率过快等而不易观察清楚红热现象。
2.铁珠四溅,容易发生事故。
实验改进
实验小组的同学积极思考,对实验进行了改进,取得了良好的效果。其改进实验如下:![]()
如上图所示连好装置,加好药品。其中蒸发皿中盛满砂子(用水润湿),在小试管内装入1/3干燥的砂子。用镊子向砂子中插入两支去掉钉帽的铁钉,将铁钉约1/4部分留在砂子外并用镊子将其靠紧。在砂子上面装满氧化铁和铝粉的混合物。在小试管上部放入少量氯酸钾粉末,并在其中插入一根镁条,点燃镁条。反应完全后,用坩埚钳夹住小试管的上端并将其敲断,倒出砂子并取出已焊接在一起的两支铁钉。
观察与思考
1.实验中氯酸钾和镁条的作用是什么?
2.你认为改进后的实验具有的优点是:_______________。
3.铝热反应有什么用途?
试回答:
(1)请从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正确连接,a接
(2)D、E两支试管中CCl4的作用是
(3)本实验能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为
(4)D中出现浑浊的离子方程式为
(5)某学生注意观察到:实验开始后,C、D、E中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,D中出现浑浊;反应一段时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加.请用化学方程式表示“反应一段时间后气泡量又会明显增加”的原因是
二班小组设计了下图装置:
(6)分析出二班小组的设计意图是
(7)装置B中的药品是
(8)能证明产生SO2和H2先后顺序的实验现象是
下面对有关实验事实的叙述正确的是 ( )
①向2mLl0%NaOH溶液中滴入2%CuSO4溶液的4—6滴,振荡后加入乙醛溶液0.5mL,加热至沸腾,则有红色沉淀出现。
②钠在氯气中能剧烈地燃烧并产生大量的白烟
③将等质量的Na2CO3与NaHCO3分别投入到盛有等体积等物质的量浓度的两支试管中,后者反应较前者剧烈。
④向盛有2mL苯酚溶液的试管中加入几滴溴水会立即产生白色沉淀。
⑤向盛有FeSO4的溶液中直接滴加NaOH溶液,可以看到试管底部有大量的白色沉淀出现。
A.①②③④⑤ B.①②③ C.②③④ D.①③④
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