同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性,小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸,只用一只试管,取一次盐酸的探究方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。
(1)填表
实验步骤 |
观察到的现象 |
① 在试管中取少量盐酸,插入铁丝,充分作用。 |
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② 在①所得的溶液中,插入 ,充分作用。 |
无明显现象 |
③ 在②所得的溶液中插入 ,充分作用。 |
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结论:金属活动性Al > Fe > Cu
(2) 将铝丝插入前应进行的操作是 ;
(3)小华同学认为在小刚设计的方案中,只要补充一个实验,就可得出Al > Fe > H >Cu的结论。小华要补充的实验是 ;
(4)小强同学认为要得到Al > Fe > H >Cu的结论,不必做补充实验,只需将小刚同学方案中插入金属的顺序调整即可,你认为调整后插入金属的顺序是 。
某化学兴趣小组进行研究性学习,探究热水壶中的水垢。
【查阅资料】①天然水中一般都含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热时,这些离子反应生成溶解度更小的物质—水垢[Mg(OH)2和CaCO3]。②碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的固体混合物。
【实验设计】
1、按图组装仪器,将10.8g水垢样品放入装置B中,在装置D中加入一定量的稀盐酸溶液;
2、将稀盐酸溶液缓缓滴入装置B中,与水垢充分反应;
3、待实验不再产生气泡时,打开AB间活塞,从左端缓缓鼓入一定量的空气;
4、吹扫一段时间后,测定到装置E质量增重了2.2g。
【分析数据】
(1)仪器a的名称是___________;
(2)鼓入空气的目的是__________;装置A的作用是_______;装置C中体现浓硫酸的__________性;
(3)写出实验中产生气体的化学反应方程式:_______________________;
(4)水垢中Mg(OH)2的质量为__________。
化学兴趣小组的同学对实验室一瓶没有标签的银白色金属X,展开探究活动。
【实验目的】X金属活动性顺序中的相对位置关系。
【实验探究】取形状、大小相同的X、Cu 、Zn三种金属薄片,用砂纸打磨光亮,分别放入三份等体积、等质量分数的稀硫酸溶液中,观察现象。
实验 |
X放入稀硫酸中 |
Zn放入稀硫酸中 |
Cu放入稀硫酸中 |
实验现象 |
金属X表面产生气泡缓慢 |
金属锌表面产生气泡较快 |
金属铜表面无气泡 |
【实验结论】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置由弱到强的是。
【问题与思考】用砂纸打磨金属片的目的是。
【拓展探究】
(1)兴趣小组的同学将锌片放入一定量和混合溶液中,反应一段时间后,过滤,对蓝色滤液的组成进行探究。
(2)猜想:①滤液中的溶质为硝酸锌和硝酸铜;
②滤液中的溶质为硝酸锌、硝酸铜和硝酸银。
(3)请你完成下面实验,验证猜想②成立。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量的滤液于试管中,在滤液中加入。 |
猜想②成立 |
【归纳总结】锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是。
小林同学在做探究质量守恒定律实验时,称取2.4g镁条在点燃的条件下与充足的空气反应,其反应的化学方程式为______________________________.实验完毕后,称得所得固体的质量小于4.0g.
【提出问题】固体质量为什么会小于4.0g呢?是否发生了其他反应呢?
【查阅资料】镁在空气中燃烧时,除了镁与氧气反应外,还可发生反应:
①2Mg+CO2点燃C+2MgO ② 3Mg+N2点燃Mg3N2
【猜想与假设】反应后固体质量小于4.0g是由于发生反应_______(填“①”或“②”)造成的,其理由是_____________________________.
【实验探究】根据初中化学所学知识用图所示装置除去空气中的氧气得到氮气(含少量稀有气体).可燃物应选择的物质是_________(填写物质的字母代号).
A.木炭B.红磷C.硫粉
选择的理由是________________________________________;
将点燃的镁条伸入所制得的氮气中,镁条在氮气中剧烈燃烧.
【实验结论】2.4g镁在空气中完全反应后所得固体质量小于4.0g,是由于生成的产物是___________的混合物所致.
某兴趣小组的同学为了探究化学反应前后反应物与生成物之间的质量关系设计了如下三个实验:
实验①:称量镁条,在空气中点燃,待反应结束后,将生成物全部收回再称量
实验②:将装有稀盐酸的小试管放入装有锌粒的烧杯中,称量,然后将盐酸与锌粒接触,过一会再称量.
(化学方程式是:Zn+2HClZnCl2+H2↑)
实验③:将装有氢氧化钠溶液的试管放入盛有硫酸铜的锥形瓶中,并在锥形瓶口塞上橡皮塞,称量,然后设法将两种溶液接触,过一会再称量.化学方程式是:CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4
他们得到三次实验的数据见下表:
编号 |
实验① |
实验② |
实验③ |
反应前/g |
4.8 |
112.6 |
118.4 |
反应后/g |
8.0 |
112.4 |
118.4 |
(1)在实验①中反应后的质量比反应前明显增加了,请解释原因:
(2)由上表中数据分析可知实验①中参加反应的氧气质量为,实验②中生成氢气的质量为.
(3)在上述三个实验中都(填“遵循”或者“不遵循”)质量守恒定律,但只有实验能正确反映了反应物与生成物之间的总质量关系,因此,用实验来探究化学反应前后反应物与生成物之间的总质量关系时,当有时,必须在进行。
(4)请从分子、原子的角度解释反应前后质量相等的原因:
(5)在化学反应前后,肯定不会变化的是
①原子的数目②分子的数目 ③元素的种类④物质的质量总和
⑤物质的种类 ⑥物质的体积 ⑦物质的状态
过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体。在一次科技活动中,同学们将包有Na2O2固体的棉花放入了如右图所示的装置中,发现高低不同的两根蜡烛,下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭,同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来。
(1)实验过程中蜡烛由下往上依次熄灭,说明二氧化碳具有的性质。
(2)棉花为什么会燃烧呢?同学们认为棉花要燃烧,除了满足棉花是可燃物之外,还需满足、。
【提出问题】上述实验中是如何给棉花提供燃烧条件的?【查阅资料】1.在常温下Na2O2与CO2、H2O均能发生化学反应。2.无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色。【实验设计】经过讨论,同学们设计用下图所示装置进行实验探究。
【实验步骤】①检查整套装置的气密性;②把相关的试剂放入对应的仪器内;③用力推动针筒的活塞,把稀盐酸注入试管内;④一段时间后,在P处放置一根带火星的木条,观察现象。注意:整个实验过程中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响。【实验现象】①带火星的木条复燃;②无水硫酸铜没有变蓝色;③饱和的澄清石灰水变浑浊。
【实验分析】D装置烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是。【实验结论】①Na2O2和CO2反应产生的一种气体,使图1中的棉花满足了燃烧的一个条件。②Na2O2和CO2反应过程中伴随能量变化,使图1中的棉花满足了燃烧的另一个条件。【拓展提高】①Na2O2和CO2反应除生成一种气体外,还生成了一种固体,学生甲认为生成的固体是NaOH,学生乙认为是Na2CO3,同学们经思考后认为_______同学的猜想是错误的,理由是。②写出Na2O2和CO2反应的化学方程式。