某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱,开展了以下活动。
[查阅资料]
经查阅,金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为 。
[对比实验]
编号 |
操作 |
现象 |
甲 |
将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中 |
无明显现象 |
乙 |
将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中 |
铝丝表面析出红色固体 |
丙 |
将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中 |
铝丝表面析出红色固体 |
(1)比较实验乙和实验 (填“甲”或“丙”)可得知:打磨能破坏氧化铝薄膜。
(2)实验乙中反应的化学方程式为 ,据此可知金属活动性Al比Cu (填强”或“弱”)。
(3)小明同学对实验丙的现象进行分析,认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定,否定的依据是 。
[猜测与探究]
小组同学针对实验丙的现象,经讨论后猜测:Cl﹣破坏了氧化铝薄膜。
为检验此猜测是否正确,他们首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液,并均浸入表面未打磨的铝丝,然后进行了新的探究:
操作 |
现象 |
结论 |
推论 |
(1)向一支试管中再加入NaCl固体 |
铝丝表面析出红色固体 |
氧化铝薄膜被破坏 |
Na+或① 能破坏氧化铝薄膜 |
(2)向另一支试管中再加入Na2SO4固体 |
② |
氧化铝薄膜未被破坏 |
Na+和SO42﹣都不能破坏氧化铝薄膜 |
[结论与反思]
得出结论:前述猜测 (填“正确”或“不正确”)
总结反思:本次探究充分运用了比较法和控制变量法
化学实验社团在老师的指导下开展了“模拟酸雨形成”的相关实验。
[联想与实验]模仿二氧化碳与水反应进行如图一所示实验:
[问题与猜想]亚硫酸不稳定,为什么红色液体微热后不变为紫色?其原因可能为:
猜想1.加热不够充分 猜想2.与空气中氮气有关 猜想3.与空气中氧气有关
[探究与验证]填写表格中的空格。
编号 |
操作 |
现象 |
结论 |
1 |
将图一中红色液体继续加热至沸腾 |
仍为红色 |
猜想1不成立 |
2 |
如图二所示,先通入适量SO2,然后用酒精灯微热 |
先变红后变紫 |
猜想2不成立 |
3 |
如图二所示,先通入适量SO2,再改通入氮气,最后用酒精灯微热 |
|
|
4 |
如图二所示,先通入适量SO2,再改通入 ,最后用酒精灯微热 |
|
猜想3成立 |
[分析与结论]红色液体微热后不变为紫色的原因是:H2SO3在空气中会被氧化生成另一种酸,进一步实验证明是硫酸。
【应用与拓展】收集某硫酸厂(生产过程中产生SO2)附近刚降到地面的雨水水样,用pH计测得每隔十分钟数据如下表:
测定时间 |
5:05 |
5:15 |
5:25 |
5:35 |
5:45 |
pH |
4.95 |
4.94 |
4.86 |
4.85 |
4.85 |
(1)分析表中数据,5:15至5:25时间段内水样中主要酸性溶质有 ;
(2)实验社团提出一种处理废气的方案如图三所示,利用CaCO3粉末、空气为原料在高温下吸收SO2,写出该反应的化学方程式: 。
根据下列实验装置改进,请回答有关问题:
(1)实验一:①仪器a的名称是 ;制取二氧化碳的反应方程式为 ;②改进装置的优点是 (写一条即可)。
(2)实验二:①两套装置中作用相当的仪器:漏斗与 (填“b”、“c”或“d”);
②装置改进后,下列说法正确的是 (填序号,双选)。
A.同样可以降低水的硬度 B.冰块与水的性质完全相同
C.比原装置得到的蒸馏水更纯 D.利用太阳光、塑料袋、矿泉水瓶等作替代品可户外自制饮用水
2018年5月18日我国第一艘国产航母试海成功,航母的许多电子元件使用了黄铜。为测定某黄铜(假设合金中仅含铜,锌)中铜的质量分数,兴趣小组同学称取20g黄铜粉末于烧杯中,将80g稀硫酸分四次加入,充分反应,测得实验数据如下表所示:
第一次 |
第二次 |
第三次 |
第四次 |
|
加入稀硫酸的质量(g) |
20 |
20 |
20 |
20 |
烧杯中剩余物的质量(g) |
39.92 |
59.84 |
79.80 |
99.80 |
(1)黄铜粉末完全反应生成氢气的总质量为 g。
(2)该黄铜中铜的质量分数为多少?(写出计算过程)
(3)第三次实验中溶质的种类为 。
甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点,是一种新型甜味剂,我国是全国最主要的生产国,实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成,进行如下实验:
[提出猜想]甜叶菊苷由什么元素组成?
[进行实验]小晴取适量的甜叶菊苷按如图1进行操作,并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置与火焰上方。
[讨论交流]其他同学认为小晴的实验设计不严谨,原因是 。经改进试验后,检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水,由此确定甜叶菊苷中一定含有碳,氢元素。
[继续探究]为了进步确定其元素组成。利用如图2进行实验。(已知:装置中C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳)
(1)实验前要通一会儿氮气,目的是 。
(2)A装置中发生反应的化学方程式为 。
[数据记录]4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后,D装置增重2.7g,E装置增重8.36g。(产物被完全吸收)
[分析与讨论]数据分析:4.02g 甜叶菊苷中氧元素的质量为 g,由此可以确定甜叶菊苷是由碳,氢,氧元素组成。
[反思评价]若没有F装置,对氧元素质量测定结果的影响是 。 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
兴趣小组利用提供的试剂:稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液和紫色石蕊溶液。探究酸碱盐的性质。小清同学将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象,而将混合溶液加热一段时间后,意外地闻到刺激性气味。
[提出问题]刺激性气味的气体是什么?
[猜想与假设]猜想1.可能是二氧化硫 猜想2.可能是氯化氢
猜想3.可能是氨气
大家讨论后认为猜想3不合理,依据是 。
[查阅资料]SO2和CO2的化学性质相似,都能使澄清石灰水变浑浊。写出二氧化硫和氢氧化钙的反应的化学方程式: 。
[实验探究]如图所示,小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中,观察到 ,于是他认为猜想2正确。
[评价与改进]小煜认为小诚的结论不科学,于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。
实验操作 |
实验现象 |
如图所示,将产生的气体 |
|
[结论]加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢
[拓展应用]实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体,已知氯化氢气体极易溶于水。请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为 (填序号)。
A.加热氯化氢溶液和稀硫酸的混合物
B.加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物
C.加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物