在学习金属的化学性质时,王明发现铝的化学性质活泼,但打磨后的铝与稀盐酸反应快,而与稀硫酸反应的速率却非常慢,对此,他向老师提出疑问,并在老师的帮助下,完成了以下探究活动,请你和他一起完成:
(提出问题)铝与稀硫酸反应的速率慢与哪些因素有关?
(猜想与假设)铝与稀硫酸反应时所用稀硫酸浓度太小。
请你写出铝和稀硫酸反应的化学方程式___________。
老师为大家准备了以下实验用品:大小相同的铝片、10%的稀硫酸、30%的稀硫酸、氯化钠、硫酸钠、试管、试管夹、酒精灯、镊子、药匙、砂纸。
(设计实验)(1)王明为探究假设是否成立,设计了如下实验:
操作步骤 | 现象 | 结论 |
将打磨后的铝片放入试管中,加入_______ | 有少量气 泡产生 | 假设不成立 |
将打磨后的铝片放入试管中,加入____ | 有少量气 泡产生 |
(2)针对以上异常现象,老师给大家提示,铝与稀盐酸反应快,而与稀硫酸反应慢,可能与两种酸中的酸根离子有关,为了证明这一假设,同学们设计了如下实验:
操作步骤 | 现象 | 结论 |
将打磨后的铝片放入试管中,加入30%的稀硫酸和______ | 有较多 气泡产生 | 假设成立 |
将打磨后的铝片放入试管中,加入30%的稀硫酸和______ | 有少量 气泡产生 |
(反思与评价)(1)你认为除了以上因素,还有哪些因素会影响化学反应速率________。
(2)为什么铝制品有较好的抗腐蚀性?_________。
金属是应用非常广泛的一类材料,如何防止铁的锈蚀是工业研究的重点内容。某化学兴趣小组的同学进行了如下探究:
探究一:如图进行实验,经过一周后观察,试管A和C中的铁钉无明显变化,试管B中的铁钉明显锈蚀。
(分析)(1)A中加入的蒸馏水要事先煮沸,其目的是______________。
(2)根据上述实验可得出的结论是____________________________________。
探究二:探究影响铁锈蚀速率的因素
(实验与现象)
序号 | 实验内容 | 实验现象 |
1 | 常温下将铁丝放在潮湿的空气中一小时 | 铁丝表面依然光亮 |
2 | 常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月 | 铁丝表面已变得灰暗 |
3 | 将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时 | 铁丝表面略显灰暗 |
4 | 将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 | 铁丝表面已变得灰暗 |
5 | 将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 | 铁丝表面灰暗程度比实验4严重 |
(分析与结论)(1)对比实验3、4可得出的结论是________________________。
(2)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素是________________________。
(反思)若铁锈的成分是一种红褐色的碱类物质,请写出铁生锈的化学方程式________________________________,所以日常生活中常要保持铁制品________。
(拓展与应用)取暖贴的工作原理是利用铁生锈产生热量,取暖贴药剂的主要成分是铁粉、氯化钠和活性炭粉。其中氯化钠的作用是________________________。
(2016承德围场教研室三模)对于化学知识要学以致用。小刚同学学习完化肥的知识后,联想到化学课上老师讲过的“谁偷了我的化肥”的故事:“经过一个夏天,仓库中的碳酸氢铵化肥减少了许多,袋子却没有破损的迹象,地面上也没有化肥的洒落,只是仓库中刺激性的气味更浓了”。他马上和同学们进行了如下探究:
(提出问题)温度较高时,碳酸氢铵分解的产物是什么?
(猜想假设)碳酸氢铵受热分解,产物可能为水、二氧化碳、氨气。
(相关资料)氨气是一种极易溶于水(常温常压下氨气与水的体积比为1∶700)的物质。
(实验设计)小刚和同学们设计了如图所示的装置进行实验(夹持装置省略)。
(1)根据现象__________,证明反应生成了水和氨气。
(2)小刚同学认为,试管B中的试剂无法确定碳酸氢铵分解后有二氧化碳生成。小刚的根据是____________。为了能证明生成物中有二氧化碳气体生成,小刚同学取烧杯A中的上层清液,注入收集到气体的试管中,通过观察_________,可以判断有无二氧化碳气体生成。
(实验结论)碳酸氢铵受热分解,生成二氧化碳、水、氨气。试写出该反应的化学方程式:________。
(实验评价)在上述同学们的探究活动中,小刚同学最欣赏“碳酸氢铵受热方式”,这种受热方法的优点是_________。
(实验反思)根据以上实验,你认为在存放碳酸氢铵化肥时应注意的问题是:________。
某兴趣小组同学电池中物质的成分,将电池剥开时闻到异味且发现有黑色物质。
(提出问题)为什么有异味?黑色物质的成分是什么?
(网络搜索)干电池成分有二氧化锰、铁粉及铵盐等物质;
(实验探究)同学们分别设计实验进行探究。
实验Ⅰ.小婧取适量黑色物质与_____混合置于研钵内研磨,听嗅到氨味,再用湿润的红色石蕊试纸检测,试纸变蓝,证明黑色物质中含有铵盐。
实验Ⅱ.小清用一种物理方法发现黑色物质中不含铁粉,他采用的方法是_____;
实验Ⅲ.小明将黑色物质加入适量的水中搅拌,静置后过滤,取滤渣进行实验。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①将适量黑色滤渣装入试管中,再加入过氧化氢溶液 | ______________________ | 有气体生成 |
②立即向上述试管中_______ | 木条复燃 | 该气体是氧气 |
上述实验中产生氧气的化学方程式为__________,据此小明认为黑色物质中一定含有二氧化锰。
(交流讨论)大家对小明的结论提出了质疑。
(1)小莹认为若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰,必须验证二氧化锰的质量和_________在反应前后都没有发生变化;
(2)小仪认为除了小莹考虑的因素外,另一个原因是氧化铜等黑色物质对过氧化氢分解有催化作用。
(结论与反思)(1)干电池中一定含有铵盐,可能含有二氧化锰,一定不含有铁粉。
(2)面对网络信息,我们要去伪存真,不应盲从。
(2015中考说明题型示例)某化学兴趣小组根据图1所示进行模拟炼铁的实验,并对产物成分进行探究。经初步无色气体A不含有单质气体,黑色粉末B含有两种单质中的一种或者两种。
高炉炼铁的原理为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,请写出反应器中一氧化碳是如何产生的化学方程式:_____。
兴趣小组又分成甲乙两组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究。
(猜想与假设)
甲组在分析了炼铁的原理后,认为无色气体A中可能有CO2,也可能有未反应的_____。
乙组认为黑色粉末的成分中存在以下三种情况:
假设一:只含有铁。
假设二:只含有_____。
假设三:以上两种物质都含有。
(实验探究)
(1)为验证甲组的猜想,大家按图2所示进行实验(箭头表示气体流向):
当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊,Ⅲ中灼热的氧化铜变红,可以确定无色气体A的成分为_____。
(2)为验证乙组中假设三成立,大家用物理和化学两种方法来进行探究。
实验方法 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结果 |
物理方法 | _____ | _____ | 假设三成立 |
化学方法 | 取少量黑色粉末B于试管中,加入过量的稀盐酸 | _____ | 假设三成立 |
(交流反思)
甲组在做实验时,存在一个很不环保的缺陷,请指出来_____。
(2017张家口桥东区模拟)化学兴趣小组探究金属的性质时,将一段去除氧化膜的镁条,放入一定量的稀盐酸中,有气泡产生,充分反应后静置,发现试管中有灰白色沉淀。
(提出问题)灰白色沉淀是什么物质?
(猜想假设)小华认为灰白色沉淀为碳酸镁(MgCO3),其他同学认为不需要实验就能否定小华的猜想,理由是______________。
小宇认为由于反应后氯化镁的生成量偏多,灰白色沉淀为不能再溶解的氯化镁固体。小彤认为灰白色沉淀为脱落的镁粉细颗粒。
(实验探究1)
实验操作 | 现象 | 结论 |
①取试管中的上层清液,加入适量的氯化镁固体 | 氯化镁固体____(选填“溶解”或“不溶解”) | 小宇猜想错误 |
②取适量灰白色沉淀加入足量稀盐酸中 | ________(选填“有”或“没有”)气泡冒出 | 小彤猜想错误 |
基于以上探究与分析,原有猜想均遭到了否定。
(查阅资料)HCl+AgNO3= HNO3+AgCl↓,AgCl是一种白色沉淀。
(实验探究2)
他们又另取灰白色沉淀放入试管中加热,将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内,玻璃棒上的溶液出现白色浑浊,证明产生了__________气体。再将湿润的蓝色石蕊试纸悬于试管口,试纸变________色。
(反思拓展)
(1)做镁与稀盐酸反应的实验时,镁条的用量宜少不宜多。
(2)铁片和铜片放入稀硫酸中产生的现象也不相同,据此推测出铁的活动性比铜________。还可根据铁和硫酸铜溶液的反应来确定这两种金属的活动性强弱,该反应的化学方程式为_____________。