(2017云南)小明同学在课外阅读中得知:钠是一种活泼金属,常温下能与氧气、水发生反应,其中钠与水反应的化学方程式为:2Na+2H2O= 2NaOH+H2↑。在实验室,该同学先取50 mL一定溶质质量分数的硫酸铜溶液于烧杯中,再取绿豆大小的钠投入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和蓝色滤渣,并对滤液的成分进行探究。
(提出问题)滤液中的溶质的成分是什么?
(查阅资料)已知Na2SO4的水溶液呈中性。
(猜想与假设)猜想一:Na2SO4;
猜想二:_________;
猜想三:Na2SO4、CuSO4;
猜想四:Na2SO4、CuSO4、NaOH。
其中猜想不合理的是________。
(实验方案与验证)
实验 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
实验一 | 取少量滤液于试管中,观察现象 | 溶液为无色 | 猜想____不成立 |
实验二 | 另取少量滤液于试管中,向其中滴加酚酞试剂 | 无明显现象 | 猜想____不成立 |
实验三 | 常温下,再取少量滤液,测溶液酸碱度 | pH=7 | 猜想____成立 |
(拓展延伸)金属钠在运输、保存中应该注意:___________。
某同学将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合,反应完全后(假设反应产生的气体全部逸出),对反应后溶液中溶质的成分进行如下探究:
(实验用品)pH试纸、Zn片、氧化铜粉末、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液。
(假设猜想)
猜想一:硫酸钠;
猜想二:硫酸钠、碳酸氢钠;
猜想三:硫酸钠、硫酸;
猜想四:硫酸钠、碳酸氢钠、硫酸。
经分析猜想四不正确,因为________________(用化学方程式表示)。
(实验探究)同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验:
(1)取少量反应后的溶液于试管中,滴加稀硫酸,观察到___________,则猜想二错误;
(2)如图所示进行实验,试纸变色,对照比色卡,pH______7(填“>”、“<”或“=”),猜想三正确。
(讨论)(1)小丽认为还可选择Zn片、氧化铜粉末进行实验,预测可观察到的现象分别为_____;黑色粉末逐渐溶解,溶液由无色变为________色。
(2)小明认为也可向反应后溶液中滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,也能得出结论。
(评价反思)老师对同学们能用多种方案进行探究,并且得出正确的实验结论给予了肯定,同时指出探究和讨论中存在两处明显错误。分别是:①_______________;②_____________。
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。