粗盐中含有泥沙等难溶性杂质和氯化镁、氯化钙等可溶性杂质，某学-优题课

某化学兴趣小组按以下实验探究某一温度下的氯化钠饱和溶液的酸碱度。
[猜想或假设]：溶液的pH可能是（填入你的猜想或假设）
① pH < 7②③
[设计和实验]：要测定溶液的酸碱度，除有正确的操作步骤外，其中不能使用下列物质
中的（填序号）来进行实验。
① pH试纸②紫色的石蕊试液③酚酞试液
组内同学进行如下实验：
甲同学：取pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取氯化钠溶液沾在pH试纸上，把pH试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得 pH=7。
乙同学：取pH试纸放在玻璃片上，先用蒸馏水将pH试纸湿润，然后用玻璃棒蘸取氯化钠溶液沾在pH试纸上，把pH试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得 pH=7。
丙同学：将pH试纸直接浸入氯化钠溶液中，然后取出，把pH试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得 pH=7。
[评价]：三位同学操作规范的是。
其余同学操作上的错误是：。
[结论与分析]：丙同学得出“凡是盐溶液的pH都等于7”的结论，
你认为该结论（填正确或不正确）。如不正确请举一例予以说明（如正确此空不填）。

某化学兴趣小组为了探究铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行了如下探究活动：
【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬(CrSO₄)。
【提出猜想】对这三种金属的活动性顺序提出了如下猜想：
猜想①：Cr>Al>Cu猜想②：Cr>Cu>Al
猜想③：Al>Cr>Cu猜想④：Al>Cu>Cr
【讨论交流】根据已学的金属活动性顺序和已查阅的资料分析，肯定不能成立的是猜想是(填序号)。
【实验设计及过程】请将表中的内容填写完整。

实验操作	实验现象	实验结论
室温下，将大小相同并打磨光亮的铬片、铝片、铜片分别投入盛有体积相同、浓度相同的稀硫酸的试管中	铬片表面产生气泡缓慢铝片表面产生气泡较快铜片表面无现象产生	猜想(填序号)成立

【实验反思】
(1)将金属片投入稀硫酸前应先打磨金属片的目的是。
A．除去金属表面氧化物，有利于直接反应
B．使金属表面光亮，便于观察现象
C．使金属表面温度升高，提高反应温度
(2)有同学提出探究金属活动性强弱还可以依据“金属与盐溶液是否发生置换反应”来判断。为了验证甲、乙、丙三种金属的括动性依次减弱，某同学设计了如下方案：
①把甲放入乙的盐溶液中②把乙放入丙的盐溶液中③把甲放入丙的盐溶液中
你认为该方案中的(填序号)没有必要做。

(9分)某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中(如图，装置气密性良好)，一段时间后，进行观察。请你一起参与分析，并完成后续实验设计。

【观察现象】①装置中右侧导管中的液面升高。
②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。
【提出问题】导管中液体为何升高？黑色固体物质又是什么？
【理论分析】小组同学根据已学过的知识分析得知，液面上升的原因是_______________。
【猜想与假设】小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：①________，②Fe₂O₃，③FeCl₃，④C四种物质。
【分析与验证】小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析：
(1)小红同学认为不可能含有氯化铁，该结论得到小组同学的认可，理由是_______________。
(2)小强同学想证明是否含有碳，他设计了下列方案并进行实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
用试管取少量黑色固体，滴加足量稀盐酸一定含有碳

(3)小组同学不能确定是否含有铁，请你帮他们设计方案进行确认：

实验步骤	实验现象	实验结论
你选用的试剂是：________

【知识链接】相信你一定在家中做过铁钉分别在水以及食盐水中生锈的实验，你的结论之一是铁钉在________(填“水”或“食盐水”)中生锈快。
【反思】防止铁制品生锈的方法是________________(写一种)。

铁、铝、铜是常见的三种金属。同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品一般需要做防锈处理。
【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢？
【实验探究】同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究，请你参与探究并填写空格。
将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中：

操作				根据现象得出金属活动性顺序
片刻后现象	有少量气泡	无气泡	无气泡	Fe＞Al，Fe＞Cu
几分钟后现象	有少量气泡	有大量气泡	无气泡

【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢？同学们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡，是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应。
【反思评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的是
。
【实验验证】为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中：

操作			根据现象得出金属活动性顺序
现象	无明显现象		Al＞Fe＞Cu

写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式。
【拓展迁移】（1）若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序（能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完），也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为。
（2）金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序。

同学们对 $C O_{2}$ 是否支持常见金属的燃烧进行了如下探究活动:
【活动一】探究 $C O_{2}$ 是否支持实验室常见金属镁的燃烧
实验①:将燃着的镁条插入充满 $C O_{2}$ 的集气瓶中,发现镁条仍在燃烧.观察生成物,除白色物质外,还有黑色物质.
（1）镁在 $C O_{2}$ 中反应的化学方程式为.

（2）实验①的结论是,由该结论可知(写"能"或"不能")用 $C O_{2}$ 灭火器扑灭活泼金属的火灾.
（3）通过实验①你对燃烧条件的新认识是.

【活动二】探究 $C O_{2}$ 是否支持生活中常见金属铁的燃烧
实验②:将弯成螺旋状的细铁丝系上一支火柴,点燃火柴后立即将铁丝插入装有 $C O_{2}$ 的集气瓶中,发现铁丝未燃烧.
某同学提出:如果实验②中细铁丝未得到充分加热,将对判断" $C O_{2}$ 是否支持铁的燃烧"造成干扰.他依据什么认为实验②中细铁丝未得到充分加热 $？$ 请你帮助他设计对比实验,排除干扰因素,证明 $C O_{2}$ 是否支持铁的燃烧.

实验方法	可能观察到的现象和结论
	如果铁丝在装 $O_{2}$ 和装 $C O_{2}$ 的集气瓶中都燃烧,证明 $C O_{2}$ 支持铁的燃烧
如果铁丝在装 $O_{2}$ 的集气瓶中燃烧,在装 $C O_{2}$ 的集气瓶中逐渐冷却,证明 $C O_{2}$ $O_{2}$ 不支持铁的燃烧