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 。
有一实验事实:铁粉与硫酸铜溶液反应,不但有铜生成,而且有较多的气体产生。为确定气体的成分,进行下列实验探究。
(一)探究:从物质组成元素角度分析,气体可能是SO2、O2、H2中的一种或几种。
(二)实验:
(1)甲同学为确定是否含有SO2,他将气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液颜色未发生变化,则该气体中SO2(填“有”或“无”)。
(2)乙同学认为只有O2,则可用来检验。实验证明乙同学的观点不正确
(3)丙同学为判断是否含有O2,同时确定气体成分,通过查阅资料得知:
O2+4KI+4HCl ="==" 2I2+4KCl+2H2O,I2为碘单质。于是他设计了如下的实验装置:
(三)实验现象与结论:A中观察到,证明无O2;
B中观察到,证明该气体是H2。
(四)实验反思:
(4)大家认为丙同学在加热之前,应对气体先以确保安全。
(5)由上述实验可知,硫酸铜溶液显性(填“酸”或“碱”)。
下图为用镀锌铁片制成的日常用品。镀锌铁是指通过镀锌工艺在铁皮上进行镀锌而制成的一种产品,热镀锌产品广泛用于建筑、家电、车船、容器制造业、机电业等,几乎涉及到衣食住行各个领域。
为测定铁片镀锌层的厚度实验过程如下。
【实验步骤】
⑴ 剪取一片镀锌铁片,量得长度=2.0cm,宽度=1.9cm。
⑵ 用电子天平称量质量0.857g。
⑶ 实验中需要溶质质量分数为10%的稀盐酸200mL(密度=1.05g/mL),需要量取溶质质量分数为37%的浓盐酸(密度=1.18g/mL)mL(保留至小数点后1位),然后稀释。
⑷ 将镀锌铁片放入溶质质量分数为10%盐酸中。当观察到,可以判断镀锌层恰好反应。
⑸ 将溶液中的铁片取出清洗、擦干、烘干后用电子天平称量质量0.837g。
【计算结果】
⑴ 铁片镀锌层的质量有g。
⑵ 已知锌的密度7.1g/cm3,计算出铁片镀锌层厚度mm(保留至小数点后2位)。
【实验反思】
实际计算结果偏大,同学们分析,这是因为很难通过观察现象判断镀锌层恰好反应,造成镀锌铁片浸泡在盐酸中时间。(填“偏长”、“偏短”)
【实验改进】
资料卡片:如图1所示,两种金属活动性不同的金属放入酸碱盐溶液中,会有电子的流动,从而产生电流。
将上述实验改进成如图2的装置,当观察到,此时锌层恰好反应。
某化学兴趣小组对“制镁企业不能使用CO2灭火器作为消防器材”的问题进行探究,请你参与他们的活动。
(1)二氧化碳的制备
①实验室常用下图所示实验装置A制备CO2,写出其中的仪器c的名称:;
②组装A装置时,仪器a、b插入双孔橡皮塞的先后顺序是(填序号);
③请写出检查A装置气密性的方法;
④若想控制反应的发生或停止,可选择下图哪些装置(填序号)。
(2)探究镁与二氧化碳的反应
兴趣小组同学将点燃的镁条插入盛满CO2的集气瓶内,镁条继续剧烈燃烧,生成白色固体并有黑色物质附着于集气瓶内壁。同学们对镁与CO2反应的产物继续进行探究。
【提出猜想】
猜想I:产物是MgO和C;
猜想Ⅱ:产物是MgO、MgC2和C。
提出以上猜想的依据是。
【查阅资料】MgO+H2O=Mg(OH)2,Mg(OH)2在热水中的溶解度增大;
MgC2+2H2O=Mg(OH)2+C2H2↑。
【实验分析】为探究白色固体的成分,兴趣小组同学进行了如下实验:
①取少量反应后的固体混合物放人试管,加入足量热水,无气体放出,说明猜想不正确;
②为了验证另一种猜想中白色固体成分了请设计一个简单实验。
实验操作;
实验现象。
若该猜想正确,此时Mg与CO2反应的类型属于。
【实验反思】通过本实验,对“CO2不助燃”,你有什么新的认识:。
某同学利用以下药品:长、宽和厚度均相同的锌片、铁片与铜片、稀硫酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、锌粉,进行锌、铁、铜的金属活动性顺序探究等实验。
(1)实验前,用砂纸打磨金属片的目的是;
(2)根据实验目的,该同学设计了实验I、Ⅱ两种合理的方案,如图1所示:
若X、Y是两种不同的试剂,则X、Y中溶质的化学式依次为、;
(3)实验后,该同学将硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液混合在一起,发现溶液呈现青色。他又用混合液分别进行以下实验:
A.向混合液中加入过量锌粉,搅拌,溶液颜色的变化为:青色变浅至色,最终变为无色;
B.向混合液中插入锌片,待其浸没部分表面完全变色后,溶液仍为青色,取下锌片表面附着的粉末,经检验其组成为铁和铜。和老师一起分析粉末中存在铁的原因:
①反应生成了铁,写出该反应的化学方程式:;
②铜和锌构成原电池,电子转移过程中亚铁离子得到电子变成铁单质;
(4)如图2所示,该同学用导线将锌片和铜片连接起来,接入电流表,然后把它们一起插入硫酸铜溶液中,该实验的现象为:
①电流表指针是否发生偏转(选填“是”或“否”);
②铜片表面变粗。
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探究。
Ⅰ.定性探究:
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】同学们经过交流讨论,设计以下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CaCl2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 |
Ⅱ.定量探究:
【提出问题】过滤后澄清滤液中NaOH的质量分数是多少?
【设计实验】
小明同学取100g过滤后澄清滤液于烧杯中,向烧杯中逐滴加入过量的稀盐酸,产生的气体与所加入稀盐酸质量关系如下图所示:计算过滤后澄清滤液中NaOH的质量分数是多少?(请列出计算过程)