(8分)在户外聚会时,化学老师点燃了一支自制的蜡烛,同学们发现这支蜡烛不易被风吹灭,原来在蜡烛的棉芯里藏了两根相互缠绕的银白色金属丝。老师指出金属丝的成分可能是
题型:不详难度:来源:
(8分)在户外聚会时,化学老师点燃了一支自制的蜡烛,同学们发现这支蜡烛不易被风吹灭,原来在蜡烛的棉芯里藏了两根相互缠绕的银白色金属丝。老师指出金属丝的成分可能是Mg、Al、Fe中的一种或两种。回校后,老师提供了Mg、Al、Fe三种已知金属和MgSO4、Al2(SO4)3、FeSO4、CuSO4四种盐溶液,以及未知金属的样品。指导同学们先进行了参照实验,之后探究未知金属的成分。
(1)三种已知金属的参照实验
试剂
| Mg
| Al
| Fe
| MgSO4溶液
| 有气泡产生。
| “▲”
| “▲”
| Al2(SO4)3溶液
| 有大量气泡产生,一段时间后金属表面有白色固体附着。
| “▲”
| “▲”
| FeSO4溶液
| 有大量气泡产生,一段时间后金属表面有灰黑色固体附着。
| 试管底部有灰黑色固体析出。
| “▲”
| CuSO4溶液
| 有大量气泡产生,一段时间后金属表面有红色固体附着。
| 一段时间后金属表面有红色固体附着。
| 一段时间后金属表面有红色固体附着。
| 用“▲”标记的实验有相同的现象,“▲”处应记录的是 ;表中的“灰黑色固体”的成分为_________。Al与CuSO4溶液反应的化学方程式为 。 (2)未知金属成分的探究 该小组同学将两根未知金属丝分开,如图所示放入CuSO4溶液中,观察到的现象记录如下:
试剂
| 两根未知金属丝
| CuSO4溶液
| 一根金属丝上有大量气泡产生,另一根金属丝上没有气泡;一段时间后,两根金属丝表面都有红色固体附着。
| 通过与参照实验对比,可以获得的结论是:两种金属丝的成分不同,有气泡冒出的金属丝成分是 。用老师提供的试剂再进行一个实验,就能证明另外一种金属丝的成分,实验方案为 。 (3)实验反思 同学们在反思实验原理时,提出还可将另一种金属直接放入稀硫酸或稀盐酸中,有的同学认为可以通过“金属产生气泡的快慢”这一现象进行判断,有的同学认为这种判断依据不够合理,理由是 。但是“将另一种金属直接放入稀硫酸或稀盐酸中”还是可以判断出金属的成分,依据的现象是 。 |
答案
(1)无明显变化 Fe 2Al + 3CuSO4 ="===" 3Cu + Al2(SO4)3 (2)Mg 在试管中加入FeSO4溶液(1分),将另一根金属丝插入其中。若金属丝上无明显变化,则证明该金属丝是铁丝;若一段时间后试管底部有灰黑色固体析出,则证明该金属丝是铝丝(1分) (共2分) (3)未知金属只有一种,没有用参照金属对比,无法判断金属的种类(或无法判断反应速率的快慢) 溶液是否变成浅绿色 |
解析
试题分析:(1)根据金属活动性顺序可知,金属与盐反应时,金属必须排在盐中金属的前面, “▲”标记的实验都是不反应的所以实验现象是无明显变化;中的“灰黑色固体”的成分为Fe。Al与CuSO4溶液反应的化学方程式为2Al + 3CuSO4 ="===" 3Cu + Al2(SO4)3。 (2)根据三种已知金属的参照实验现象可知,只有镁能产生气泡,故有大量气泡产生的金属丝是Mg; 由三种已知金属的参照实验现象可知,Al、Fe与硫酸亚铁反应现象不同,所以可以在试管中加入FeSO4溶液,将另一根金属丝插入其中,若金属丝上无明显变化,则证明该金属丝是铁丝;若一段时间后试管底部有灰黑色固体析出,则证明该金属丝是铝丝。 (3)金属反应产生气泡的快慢,需要通过对比实验才能看出,未知金属只有一种,不能设计对照实验,故不能通过“金属产生气泡的快慢”这一现象来判断金属的成分;由于铝与硫酸反应现象是有气泡产生,铁与硫酸反应有气泡,且溶液为浅绿色,故可以通过“将另一种金属直接放入稀硫酸或稀盐酸中”来判断金属的成分。 点评:参考题中参照实验的信息,是解答本题的关键,结合金属活动性顺序,通过特有的实验现象,才能成功解答本题。 |
举一反三
(6分)化学兴趣小组用下图所示装置进行以下实验。
(1)收集一瓶二氧化碳:打开止水夹 和 ,关闭 ,从分液漏斗向装置A中加入足量的稀盐酸,写出A中发生反应的化学方程式______________;当看到D中有大量浑浊产生时,CO2已集满,写出D中发生反应的化学方程式________________。 (2)证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应:关闭止水夹K1和K3,打开止水夹K2,从分液漏斗向装置C中加入适量滴有酚酞的氢氧化钠溶液,直至实验结束,请写出此过程中C中发生反应的化学方程式_____________________。C中观察到的现象中,能证明CO2与NaOH确实发生了化学反应的是________________。 |
(9分)化学课上第一小组的同学做了碳酸钠溶液和A溶液反应的实验,有沉淀产生,同学们对浑浊液过滤,得到澄清滤液。第二小组甲、乙、丙三位同学对该实验进行了一系列的探究。 探究一 A溶液中的溶质是什么? 【相关资料】Ⅰ.CaCl2 + Na2CO3 CaCO3↓+ 2NaCl Ⅱ.CaCl2溶液呈中性 (1)【提出假设】第二小组同学认为A溶液的溶质有两种可能: ①是_ __,②是 CaCl2 。 (2)【设计实验】第二小组同学设计了如下方案并进行实验:
实验操作
| 实验现象
| 实验结论
| 取少量A溶液于试管中,向其中滴加 溶液
| __
| 假设①正确。 碳酸钠与其反应的化学方程式为__ 。
| 第一小组同学肯定了他们的实验结论。 探究二 过滤后澄清滤液中会有哪些溶质? 【提出假设】
(3)甲的合理猜想 ;丙的合理猜想 。 (4)【实验验证】乙同学针对自己的猜想进行了如下实验:
实验步骤
| 实验现象
| 实验结论
| 取样于试管中,滴入几滴稀盐酸
| 没有气体产生
| 猜想不成立
| 你认为乙同学的实验结论是否正确? ,其理由是 。 (5)【继续探究】请你设计实验方案确定滤液中溶质的组成。
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(6分)化学是一门以实验为基础的自然科学。依据实验目的设计切实可行的的实验方案是科学探究中的重要环节。
甲 乙 丙 (1)用甲装置测定水的组成。a试管中气体能燃烧,该气体是___,正极与负极产生气体的质量比为_____。甲装置中发生反应的化学方程式为__________________。 (2)小红同学用乙装置进行探究实验,观察现象得出结论。 ①蜡烛中含有氢元素,她依据的现象是 ______________________ 。 ②一段时间后,小红观察到蜡烛熄灭,由此得出可燃物燃烧必须具备的条件是 。 (3)用丙装置测定空气中氧气的含量。下列有关该实验的说法中,正确的是 (填 字母序号)。A.实验时红磷一定要足量 | B.点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管 | C.红磷熄灭后立刻打开弹簧夹 | D.最终进入瓶中水的体积约为消耗氧气的体积 |
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(6分)用下面的装置将一定量的CO2和CO的混合气体进行分离和干燥。图中的a、b、c、d均为活塞,可以控制气体的通过和液体的加入,实验前活塞均已关闭。请选择适宜的试剂完成上述实验。 供选用的试剂有:①稀硫酸②浓硫酸③氢氧化钠溶液④澄清的石灰水(试剂均足量)
实验分以下两步进行: (1)关闭b、c,打开a、d,则甲中发生反应的化学方程式为_______________,丙中试剂为 (填数字序号)。若乙装置中的现象是 ______ ,说明甲装置中反应是充分的。 此步实验后收集到的气体是 。 (2)在甲装置的分液漏斗中加入试剂①,然后_________________________,即可收集到另一种气体。 |
(7分)“过氧化钠(Na2O2)”是一种淡黄色固体,能与水或二氧化碳反应放出氧气。实验室有一瓶放置了较长时间的过氧化钠粉末,已知发生了部分变质,同学们取3.00g变质粉末决定探究其中的成分及其质量。
【提出问题】变质的过氧化钠粉末中有哪些成分,它们的质量是多少? 【查阅资料】 ①2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2 ②碳酸钠溶液显碱性,氯化钙溶液显中性。 ③Na2CO3+ CaCl2═CaCO3↓+2 NaCl 【猜想与假设】 (1)粉末成分是Na2O2和NaOH的混合物 (2)粉末成分是________________________的混合物 (3)粉末成分是Na2O2、NaOH 和Na2CO3的混合物 …… 【设计实施方案】
实验步骤
| 实验现象
| ①取3.00g变质粉末于一支大试管内,加入适量的水,共收集到0.32g气体,然后用带火星木条检验生成的气体。
| 固体完全溶解,______________________
| ②继续向上述试管中加入足量的石灰水,充分反应。
| __________________________________
| ③将②中物质过滤,得到滤渣,将其洗涤、干燥并称量,得固体1.00g。
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| 【解释与结论】同学们经过认真分析,得出了以下结论。 粉末中含有的成分及质量
| Na2O2
| NaOH
| Na2CO3
| 成分(填“有”或“没有”)
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| 质量(g)
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| 【反思与评价】 (1)实验室在保存过氧化钠时应注意_______________。 (2)有同学提出把第②步实验中足量的石灰水改为足量氯化钙溶液,至沉淀不再生成时过滤,向滤液中滴加无色酚酞试液,若液体变红,则证明原粉末中有NaOH。你认为该方案是否合理并说明理由____________________________。 |
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