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某兴趣小组同学利用下图所示装置进行“铝与硫酸铜溶液反应”的实验时,发现反应后试管...

某兴趣小组同学利用下图所示装置进行“铝与硫酸铜溶液反应”的实验时,发现反应后试管中的溶液出现分层现象:

【实验现象】

时间

观察现象

3min

铝条表面有红色固体出现,铝条所在位置及其上方溶液颜色逐渐变浅,下方溶液没有变化

0.5h

铝条表面聚集大量红色物质,铝条周围溶液呈无色透明,下方溶液仍为蓝色,无色溶液和蓝色溶液界面清晰

 

(1)写出铝和硫酸铜溶液反应的化学方程式___________________

(2)实验前打磨铝条并将其绕成螺旋状的目的分别是______________________________

(3)根据实验现象判断,铜与铝的金属活动性关系为___________________

(4)根据反应后明显分层的溶液判断,生成的硫酸铝溶液密度_______(填“>”或“=”或“<”)原硫酸铜溶液密度,根据反应前后物质质量的关系分析,导致这种结果的原因可能是_______________

附加分:若正确回答下列小题,将获得4分的奖励,但化学试卷总分不超过60分。

(5)为促进铝与硫酸铜溶液反应,在配制硫酸铜溶液时加入少量NaCl。

【提出问题】为什么在硫酸铜溶液中加入NaCl,有利于铝与硫酸铜溶液反应?

【提出假设】Cl的存在有利于铝与硫酸铜溶液反应。

【设计实验】请你设计一个合理的实验验证该假设_______________________________

除以上方案外,你还能想到的另一种方案是_______________________________

 

2Al+3CuSO4=Al2(SO4)+3Cu 除去铝条表面的氧化铝薄膜(答案合理即可,下同); 增大反应物的接触面积 铝>铜 < 铝置换出铜,固体质量增加,溶液溶质由CuSO4变为Al2(SO4)3,溶质质量减小,但溶剂质量不变,因此溶液密度减小 向两份相同的铝与硫酸铜溶液反应的装置中分别加入质量相等的NaCl固体和Na2SO4固体,对比反应的速率 向两份相同的铝与硫酸铜溶液反应的装置中分别加入质量相等的KCl固体和MgCl2固体,对比反应的速率 【解析】【实验现象】(1)根据铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜解答;(2)根据实验前打磨铝条是除去铝条表面的氧化铝薄膜及绕成螺旋状的目的增大反应物的接触面积解答;(3)根据实验现象分析解答;(4)根据题中信息解答;根据铝的相对原子质量比铜小分析解答;【设计实验】根据对比试验分析解答。【实验现象】(1)铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,反应的化学方程式为2Al+3CuSO4=Al2(SO4)+3Cu;(2)实验前打磨铝条并将其绕成螺旋状的目的分别是除去铝条表面的氧化铝薄膜和增大反应物的接触面积;(3)根据实验现象可知,铝能置换出硫酸铜溶液中的铜,故铜与铝的金属活动性关系为铝>铜;(4)根据反应后明显分层的溶液判断,生成的硫酸铝溶液密度<原硫酸铜溶液密度,根据反应前后物质质量的关系分析,导致这种结果的原因可能是铝置换出铜,固体质量增加,溶液溶质由CuSO4变为Al2(SO4)3,溶质质量减小,但溶剂质量不变,因此溶液密度减小;【设计实验】方案一:向两份相同的铝与硫酸铜溶液反应的装置中分别加入质量相等的NaCl固体和Na2SO4固体,对比反应的速率;方案二:向两份相同的铝与硫酸铜溶液反应的装置中分别加入质量相等的KCl固体和MgCl2固体,对比反应的速率。  
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考点分析:
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绿矾(主要成分为硫酸亚铁)在工农业生产中具有重要用途:

(查阅资料)①KSCN溶液遇Fe3+变为血红色,遇Fe2+不变色;②Fe2+易被氧化为Fe3+;③SO2能使品红溶液褪色。

某化学兴趣小组同学取少量绿矾样品于试管中,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,说明样品中没有___________(填离子符号),再向试管中通入氧气,观察到溶液逐渐变红。该小组同学为探究硫酸亚铁分解的产物,设计了下图所示装置进行探究:


 

(进行实验)

(1)连接好实验仪器以后,要先______________________

(2)装好药品后,打开K1、K2,先向装置内通入一段时间N2的原因是________________

(3)关闭K1,点燃酒精喷灯,观察到A中固体最终变为红色粉末,B中的品红溶液褪色,说明硫酸亚铁的分解产物有__________________________(填化学式)。若进一步实验证明分解产物中还有一种硫的氧化物,则硫酸亚铁分解的化学方程式为_________________

 

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高纯度的氧化铜可用作颜料、有机合成催化剂等,下图是工业用粗铜粉氧化法获取高纯度氧化铜的流程图,请回答下列问题:

(1)反应①中加入过量稀硫酸的原因是________写出该反应的化学方程式_________

(2)反应②的基本反应类型是_____________

(3)实验中常将浓硫酸稀释再用,一般需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、_____________

(4)洗涤固体A需用的试剂为____________,判断所加洗涤剂是否适量的实验现象为_____________

 

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下图是实验室制取气体时常用的发生装置,请回答下列问题:


 

(1)仪器①的名称为______________

(2)实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰两种固体的混合物制取甲烷,可选的发生装置为_______(填字母),可用_____________法收集甲烷,实验室利用该装置还可制取的常见气体为____________(填化学式)。

(3)若选用装置B制取气体,则反应物的状态和反应条件分别为__________________________

 

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燃气热水器是以燃气为燃料,通过燃烧的方式加热制备热水的一种燃气用具。某品牌的一款燃气热水器如下图所示,请回答下列问题:

(1)图中所示材料中,含有的金属元素为_______________(填化学式,写出一种即可),属于有机合成材料的是______________

(2)燃气热水器常以天燃气为燃料,请写出天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式__________

(3)室内使用燃气热水器易使人中毒,原因是燃气燃烧时易产生________(填化学式)气体。

(4)常见的家用热水器有电热水器、燃气热水器和太阳能热水器,从节约能源和环保的角度看、提倡使用____________热水器。

 

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下图是物质A、B的溶解度曲线,下列说法正确的是

A. 两种物质的溶解度都随温度的升高而增大

B. t2时,将溶液AB降温至t1都有晶体析出

C. t1时,溶液AB的溶质质量分数一定相等

D. t2时,所配溶液A的溶质质量分数不超过28.6%

 

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