某探究小组用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速度的因素。
实验药品：2.0 mol/L盐酸、4.0 mol/L盐酸、2.0 mol/L硫酸、4.0 mol/L硫酸、相同大小的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去)；每次实验各种酸的用量均为50.0 mL，金属用量均为9.0 g。
Ⅰ.甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，实验及其现象如下：
| 反应进程 (分钟) |
1 |
2 |
5 |
15 |
20 |
| 4.0 mol/L 盐酸 |
少量气泡 |
较多气泡 |
大量气泡 |
反应剧烈 |
铝片耗尽 |
| 2.0 mol/L 硫酸 |
无明显现象 |
极少量 气泡 |
少量气泡 |
||
| 4.0 mol/L 硫酸 |
无明显现象 |
少量气泡 |
有比较连续的气泡 |
请回答下列问题：
(1)写出铝与盐酸反应的离子方程式： 。
(2)反应在1～15min内，铝与盐酸的反应速率逐渐增大，其原因是 。
(3)根据以上探究“铝与稀盐酸和稀硫酸的反应速率存在差异的原因”，你能对原因作出哪些假设或猜想： (写出一种即可)。
Ⅱ.乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验。请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表：
| 实验目的 |
实验 编号 |
温度 /℃ |
金属铝的 形态 |
盐酸浓度 /mol·L－1 |
| 1.实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； 2．实验①和③探究温度对该反应速率的影响； 3．实验①和④探究金属规格(铝片、 铝粉)对该反应速率的影响 |
① |
25 |
铝片 |
4.0 |
| ② |
|
|
|
|
| ③ |
|
|
|
|
| ④ |
|
|
|
某课外活动小组实验测得某硅酸盐所含氧化物的质量分数如下表：
| 氧化物 |
CaO |
Al2O3 |
SiO2 |
H2O |
| 质量分数 |
0.142 0 |
0.260 2 |
0.459 2 |
0.137 8 |
请你通过计算，写出该硅酸盐的普通化学式和氧化物表示式。
（1）普通化学式为_____________________________________________________；
（2）氧化物表示为_____________________________________________________。
Ⅱ.如右图所示，装有萌发种子的广口瓶，过一段时间，往广口瓶里注入清水，试管里的现象是_____________________________________________________，有关的反应方程式为___________________________。
氮化铝（AlN）是一种新型无机材料，广泛应用于集成电路生产领域。某氮化铝样品中可能含有碳或氧化铝中的一种杂质，现用图Ⅰ所示的装置来进行检验，使氮化铝样品和NaOH溶液反应AlN+NaOH+H2O====NaAlO2+NH3↑,已知NH3极易溶解于水，Al在常温下能与NaOH溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑。根据反应中所生成氨气的体积来测定样品中的氮化铝的质量分数，并根据实验现象来确定杂质的成分（实验中导管体积忽略不计）。
图Ⅰ
（1）实验有关操作为：
a.往圆底烧瓶中放入AlN样品w g，并向广口瓶中加入水和X液体
b.从分液漏斗往圆底烧瓶中加入一定体积的过量的浓NaOH溶液
c.检验装置的气密性
d.读取收集到水的体积
正确的操作顺序为______________________。
（2）本实验中检查装置气密性的方法是________________________。
（3）广口瓶中的试剂X可选用___________（填选项的标号）。
| A．丁烷 | B．酒精 | C．植物油 | D．CCl4 |
（4）实验结束后，若观察到烧瓶中还有固体，则样品中含有的杂质是________________。
（5）实验结束后，分液漏斗中的NaOH溶液已经全部加入烧瓶，量筒中收集到水的体积为a L，若当时的实验条件为标准状况，则样品中的AlN的质量分数为___________（AlN的式量为41），这一测定结果比实际值偏高，你认为可能的原因是__________________________。
（6）有人建议改用图Ⅱ装置进行同样实验，欲通过测定烧杯中硫酸的增重来确定样品中AlN的质量分数。你认为这样的改进是否可行？________________（填“可行”或“不可行”）。理由是________________________。
图Ⅱ
已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。
Ⅰ.用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。
(1)选择制取SO2的合适试剂____________________。
①10%的H2SO4溶液②80%的H2SO4溶液③Na2SO3固体④CaSO3固体
(2)写出装置B中发生的主要反应的化学方程式______________________________。
装置C中NaOH溶液的作用是____________________________________________。
(3)你认为该装置是否有不足之处？__________。如果有，请一一说明____________________。
Ⅱ.某研究小组进行了“实验室制Si”的研究，他们以课本为基础，查阅资料得到以下可供参考的信息：
①工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si。
②Mg在点燃的条件下即可与SiO2反应。
③金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐与SiH4
④Si和SiO2均不与稀H2SO4反应。
⑤SiH4在空气中自燃。
他们在研究报告中记载着：“……选用合适的物质在适宜的条件下充分反应；再用足量稀硫酸溶解固体产物；然后过滤、洗涤、干燥；最后称量……再用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的63%左右。”
(4)该小组“实验室制Si”的化学方程式是__________。
(5)你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花”的原因是___________________。
某化工厂排放的污水中含有Al3+、Fe3+、Hg2+、Cu2+四种离子。甲、乙、丙三同学设计从该污水中回收金属铜的方案如下：
甲：污水
+++++++++++
乙：污水
丙：污水
填空和回答：
（1）甲、乙、丙提出的方案能否制得铜？
甲：____________________；乙：____________________；丙：____________________。
（2）在能制得铜的方案中，会导致环境污染的一步操作是：_____________________________
______________________________________________________________________________。
本题中所有的气体体积均为标准状况下的体积。A、B为两种单质，常温下均是固体。在元素周期表中A、B同周期且原子半径A>B。分别取三份质量为1.52 g的A、B的混合物（粉末）进行如下实验：
a.向第一份试样中加入过量的盐酸，充分反应后，放出0.896 L气体，还剩下0.56 g的残渣；
b.向第二份试样中加入过量的10%的NaOH溶液，充分反应后，放出0.896 L气体，还剩下0.96 g的残渣；
c.将第三份试样隔绝空气加强热后，生成一种固体，冷却后，再加入足量的盐酸，该固体全部溶解，产生x L气体。
（1）单质B是__________________。
（2）混合物中A的质量分数是__________________。
（3）写出实验c中有关反应的化学方程式并计算x的值。