学习小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时,做了如图两个实验,并由此展开了一系列学习探究活动。
【学习交流】
(1)实验中观察到,甲中铝丝表面附着一层 色固体,乙中溶液颜色变为 色。
(2)你认为通过上述实验 (填“能”或“不能”)得出三种金属的活动性强弱。
【拓展探究】
上述实验后,同学们想进行废液的处理与回收,于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中,观察到混合溶液(即废液)澄清透明。同学们认为应该先确定废液中是否含有未反应完的CuSO4和AgNO3,为此,他们进行了实验并记录如下:
序号 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
实验1 |
取少量废液于试管中,加入 溶液 |
无明显现象 |
废液中没有AgNO3 |
实验2 |
取少量废液于试管中,加入Ba(NO3)2溶液 |
产生白色沉淀 |
废液中含有未反应完的CuSO4 |
【反思评价】
讨论后大家一致认为实验2所得结论不合理。你认为理由是 (用化学方程式表示)。
【拓展应用】
同学们尝试从废液中回收铜,将过量铝粉加入废液中,充分反应后过滤,滤液中存在的金属阳离子是 (写离子符号)。
蜡烛完全燃烧生成CO2和H2O。燃烧时火焰分为三层,由于焰心温度较低,还会发生不完全燃烧,除生成CO2和H2O外,还有其它产物,小希对此进行了探究。
将图1所示装置固定在铁架台上,点燃蜡烛,将导管的一端插入焰心部分,引出焰心中的部分气体(如图2)。实验中可观察到:
(1)盛有冰水试管的水层上有一层薄薄的白色固体,说明引出的气体中含有。
(2)插入焰心的导管变黑,说明蜡烛不完全燃烧时有(填化学式)生成。
(3)将一干冷的小烧杯罩在导管另一端,发现其内壁有,说明蜡烛燃烧有H2O生成。点燃酒精灯,发现导出气体可燃烧,在火焰上方罩上沾有石灰水的烧杯,浑浊,(填“能”或“不能”)证明该导出气体燃烧一定生成了CO2,理由是(填序号)。
①CO2能使澄清石灰水变浑浊
②石蜡蒸气能使澄清石灰水变浑浊
③蜡烛燃烧生成的CO2也能使澄清石灰水变浑浊
(4)经实验证明该导出气体还含有CO,CO燃烧的产物与蜡烛燃烧产物之一相同,它在空气中燃烧的化学反应式为。
利用下图装置可进行气体性质的探究实验。A处通入无色气体(可能是H2、CO或CO2);
B处玻璃管中盛放黑色粉末(可能是CuO或C),C处试管中盛放澄清石灰水。
(1)根据要求完成下表填写:
序号 |
探究实验 |
简答 |
Ⅰ |
若为H2与CuO的反应 |
B处玻璃管观察到现象:。 |
Ⅱ |
若为CO与CuO的反应 |
B处反应的化学方程式:, 发生氧化反应的物质是:。 |
Ⅲ |
若为CO2与C 的反应 (B处换成酒精喷灯加热) |
B处的黑色粉末逐渐减少,最后消失, D处观察到有色的火焰。 |
(2)探究实验Ⅰ通过B处的现象只能确定一种产物是铜,为了进一步确定另一产物是水,请对上述实验装置提出简要修改方案(添加或更换装置的位置和所需的药品)。
(3)探究实验Ⅱ澄清石灰水的作用(用发生反应的化学方程式表示)。
(4)在上述探究实验Ⅱ、Ⅲ中,D处导管尖嘴口都需用酒精灯点燃,简述其目的分别是:、。
达州盛产天然气,有“中国气都”之称的美誉。我校化学兴趣小组的同学对甲
烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】:甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】:含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】:甲 CO2 H2O ;乙 CO H2O;丙 NH3CO2 H2O;丁 CO2 CO H2O 。
你认为同学的猜想是错误的,理是。
【实验探究】:为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过
下列装置:
A、B装置的顺序能否颠倒?(填“能"或“否”)。实验中用纯净O2而不用空气的原因是。实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色,由此推断同学猜想成立。
请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中红色粉末变成黑色的化学方程式:
、。
【反思与交流】:为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是________________。
A.请根据下列装置图,回答有关问题:
(1)写出装置图中标号仪器的名称:a :b 。
(2)写出实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式,可选用的收集装置是 (填字母)。某同学用碳酸钠粉末和稀盐酸反应来制取二氧化碳,为了较好地控制反应速率,可选用的发生装置是 (填字母)。
B.某化学兴趣小组的学生,发现金属R不在初中学到的金属活动性顺序表中,该小组为了了解R与常见金属铝、铜的金属活动性顺序,进行如下探究活动:
【作出猜想】他们考虑到铝的活动性比铜强,对三种金属的活动性顺序作出如下猜想:
猜想一:Al>Cu>R,猜想二:,猜想三:R> Al>Cu。
【查阅资料】 R是一种银白色的金属,在R的盐溶液中只有+2价R的盐溶液呈蓝色,常温下铝的表面会形成一层致密的氧化膜;硫酸铝、氯化铝、硝酸铝的溶液均为无色。
【实验探究】为了探究哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别针对猜想一、猜想二、猜想三设计实验方案并展开实验探究。
猜想 |
主要操作 |
主要现象 |
实验结论 |
猜想一 |
打磨R丝,并将其插入到硫酸铜溶液中 |
R丝表面覆盖了一层红色的物质 |
猜想一(填“成立”或“不成立”) |
猜想二 |
打磨粗细相同的R丝、铝丝、铜丝,分别将它们插入到体积相同、溶质质量分数也相同的稀硫酸中 |
①R丝表面产生气泡缓慢,溶液由无色逐渐变成蓝色 ②铝丝表面产生气泡较快 ③铜丝表面没有气泡产生 |
猜想二成立。 R与稀硫酸反应的化学方程式为 |
猜想三 |
无明显现象 |
猜想三成立 |
【交流反思】
究竟哪种猜想成立?三位同学经讨论交流,发现丙同学在实验前没有打磨铝丝,这可能会导致实验结论错误。于是他们先打磨铝丝,再将其插入到丙同学做实验用过的溶液中,一段时间后,溶液的颜色;进而确认猜想三不成立,猜想二成立。
小明发现家中一枚戒指生满了铜绿,他和同学利用这枚戒指展开了研究性学习。
[查阅资料]
①真金在空气中不会生锈,生满铜绿的“金戒指”材质为铜锌合金;
②铜长期露置在潮湿的空气中能生成铜绿,其主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],
碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H2O和CO2。据上述资料可推知,碱式碳酸铜
由种元素组成。
[实验探究]
将该枚生满铜绿的戒指加入过量稀盐酸中,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为蓝绿色。
(1)小明认为:气体中除了含有CO2外,还可能含有的气体是。产生该气体的化学反应方程式为。
(2)小华认为蓝绿色溶液中除含有氯化锌外,还应该含有、。他取适量上述蓝绿色溶液,加入光亮的铁片,观察到了现象:①,②,从而证实了自己的观点。
(3)小娟取适量新制的FeCl2溶液,加入锌粒,一段时间后,溶液颜色变浅。发生反应的化学方程式为。结合小华的实验可推知:铁、锌、铜三种金属的活动性由弱到强的顺序是。
(4)小明想进一步探究“金戒指”中铜元素的质量分数,取一枚同材质的“金戒指”,
称得质量为3.8g。在老师的指导下,将“金戒指”经浓硝酸氧化、碱化等步骤处
理后,最终得到纯净的氧化铜,称得质量仍然为3.8g(实验过程中铜元素损失忽
略不计)。则“金戒指”中铜元素的质量分数是多少?(写出计算过程)