M是生活中常见的金属,MSO 4溶液是无色液体,某化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序,请你和他们一起进行以下探究活动。
【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?
【猜想与假设】小敏的猜想是Al>Cu>M;小强的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是 。
【设计与实验一】小莉取M丝、铜丝、铝丝和编号为①、②、③的3支试管,进行如表的实验(试管中均盛有体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸);
实验操作 |
M丝插入试管①中 |
铜丝插入试管②中 |
铝丝插入试管③中 |
实验结论 |
刚开始的现象 |
有少量气泡产生 |
无气泡 |
无气泡 |
M>Cu: |
几分钟后的现象 |
有少量气泡产生 |
无气泡 |
有大量气泡产生 |
|
【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论,明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因,该原因是 。
【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序,同学们取粗细相同,打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液,又进行了如图所示的实验:
(1)试管乙中观察到的现象是 。
(2)试管丙中反应的化学方程式为 。
【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化,去掉试管 (填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论。
【解释与结论】通过以上实验,同学们得出了三种金属的活动性顺序。
【评价与反思】实验结束后,同学们对实验过程进行了如下反思:
(1)影响金属与酸反应速率快慢的因素,除了相互反应的金属和酸的性质外,还有 (任写一种)
(2)探究金属活动性顺序时,除了上述实验中已经用到的两种方法外,还可以根据 进行判断(任写一种)
某班同学研究碱的性质时,进行如图实验,观察到有蓝色絮状沉淀产生。一段时间后,发现试管中的沉淀有些小组部分变黑,有些小组仍为蓝色。
(1)反应生成的蓝色絮状沉淀物质是 。
(2)根据质量守恒定律,推测黑色物质可能是 。
A.铁
B.碳
C.二氧化锰
D.氧化铜
(3)某同学认为试管中沉淀的颜色变黑可能是由于反应物的溶质质量分数较高所致。为验证猜想是否成立,他改用溶质质量分数更大的硫酸铜溶液再一次进行了实验,发现生成的蓝色絮状沉淀过一段时间并未变黑。因此,他认为自己的猜想是错误的。请回答,他能否据此否定自己的猜想?并说明理由 。
钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝,直径约0.125﹣0.189毫米。小科利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件,实验如下:
步骤一:取3个50mL活塞润滑性良好的注射器,检查气密性后备用。
步骤二:称取3团等质量的钢丝棉(每团体积约为6cm3),A保持干燥,B用少量蒸馏水润湿,C用少量食盐水润湿,分别放入甲、乙、丙注射器中。
步骤三:移动活塞,使它们均处于46mL刻度处,再用橡皮帽封住注射孔(如图所示)。
步骤四:每隔一定时间,观察到的实验现象如表。
5分钟 |
20分钟 |
1小时 |
5小时 |
|
甲 |
无现象 |
无现象 |
无现象 |
无现象 |
乙 |
出现少许锈斑,活塞未明显移动 |
出现明显锈斑,活塞移动少许 |
锈斑增多,活塞移动明显 |
锈蚀严重,活塞处于39mL刻度处 |
丙 |
出现明显锈斑,活塞移动少许 |
锈斑增多,活塞移动明显 |
锈蚀严重,活塞处于39mL刻度处 |
锈蚀严重,活塞处于39mL刻度处 |
(1)检查注射器气密性:先用橡皮帽封住注射孔,用手向外拉动活塞,放手后观察到 ,则气密性良好。
(2)比较乙、丙实验现象得到的结论: 。
(3)钢铁生锈还需要氧气,请你利用本实验数据计算出空气中氧气的体积分数为 。
有一瓶气体,可能由O2、CO、CO2中的一种或几种组成为确定其组成,在老师的指导下,实验小组对该瓶气体进行了如下探究:
【查阅资料】脱氧剂(还原铁粉能够吸收氧气和水蒸气)。
【实验设计】用如图所示的装置进行实验(已略去夹持装置)。
【实验步骤】①检查装置气密性;②通入一定量氮气;③通入该气体,点燃酒精灯。
【实验现象】步骤③实验过程中,A装置无现象,B和F装置出现白色沉淀,E装置中出现光亮的红色物质。
【实验结论】该气体由 组成。
【实验反思】
(1)C装置的作用是 。
(2)步骤②通入一定量氮气的目的是 。
(3)E装置中氧化铜粉末发生反应的化学方程式为 。
小嘉用H2O2溶液制取氧气时,在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2,再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢?查阅资料发现:在不加入水时,若注入H2O2溶液速度过快,反应会过于剧烈而引发事故。
【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢?
【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度,从而减缓反应速度。
【实验方案】他利用如图装置,在相同条件下,分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验,观察并比较。
【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度,使反应速度变慢。
【交流反思】
(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较 。
【继续探究】针对提出的问题,他又利用如图装置,用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 。
(1)除探究要素不同之外,其它条件都应该是相同的,在相同条件下,分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验,为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的速度相同。
(2)图中实验,用量筒收集生成的氧气,判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较相同时间内收集到氧气的体积。
(3)利用如图装置,用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验,控制的变量是温度不同,进行该实验所基于的假设是水可以降低温度,减缓反应的速率。
故答案为:
炎热的夏季,游泳池成了人们消暑健身的热门场所,水质的安全也成为大家关注的话题。小丽和同学们对某室内游泳池的水呈蓝色的原因及水质安全展开了研究。请回答下列问题。
【查阅资料】
a.水对蓝光的反射和散射作用使水呈现蓝色,水越深,蓝色越明显。
b.游泳池的水质常规检验主要项目及限值如下表:
项目 |
浑浊度 |
pH值 |
尿素 |
总大肠菌群(36℃,24h) |
游离性余氯 |
化合性余氯 |
水温 |
数值 |
≤1NTU |
7.0﹣7.8 |
≤3.5mg/L |
每100mL不得检出 |
(0.2﹣1.0)mg/L |
≤0.4mg/L |
23℃﹣30℃ |
【交流与讨论】小丽认为泳池水呈蓝色可能是因为加入了硫酸铜。
【实验探究】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
(1)取少量泳池水于试管中,加足量 溶液 |
无明显现象 |
泳池水中无Cu2+ |
(2)另取少量泳池水于试管中,加稀盐酸,再加足量 溶液 |
产生白色沉淀 |
泳池水中含有SO42﹣ |
【实验结论】泳池水的蓝色是水对蓝光的反射和散射作用引起的。从微观角度分析,水分子本身 (填“有”或“没有”)改变。写出一个步骤(2)中产生白色沉淀可能发生的化学反应方程式 。
【实验调查】同学们就泳池水净化问题走访了游泳馆的管理人员,得知:
a.泳池水通过循环净化的方式实现再利用,其工艺流程如图所示。
b.泳池水常见的水质问题是尿素含量超标。
(1)写出二氧化氯的化学式 。
(2)加药装置中絮凝剂的作用是 。
(3)提出一条降低泳池水中尿素含量的建议 。