(8分)在一次学生实验中,学生用带有氧化膜的铝片和稀硫酸反应,发现铝片和稀盐酸、稀硫酸反应发现铝片和稀盐酸反应现象明显,而和稀硫酸几乎不反应。这和“铝能跟稀盐酸
题型:不详难度:来源:
(8分)在一次学生实验中,学生用带有氧化膜的铝片和稀硫酸反应,发现铝片和稀盐酸、稀硫酸反应发现铝片和稀盐酸反应现象明显,而和稀硫酸几乎不反应。这和“铝能跟稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气”不一致,是什么原因呢?是试剂、药品出了问题吗?为了寻找原因,某学生在教师的指导重新用浓盐酸配制了一定浓度的溶液,然后加入一块纯度≥99.5%的铝片验证是否确实存在上述现象,实验结果如下表
无论是用5%H2SO4还是用10%H2SO4,均无明显现象。其结论还是与“铝能跟稀硫酸或稀盐酸反应生成氢气”不相符合。 问题1:为了探索“铝与稀盐酸和稀硫酸反应的差异原因”,你能对问题的答案作出哪些假设或猜想: 假设一:Cl-能 假设二:SO42-能 问题二:为了论证上述假设,你设计的实验方案是:(探究过程)_______________ |
答案
假设一:Cl-能促进金属铝表面的氧化膜与H+反应 假设二:SO42能-对金属铝表面的氧化膜与H+反应起阻碍作用问题二:①向3支试管中分别加入5mL5%H2SO4溶液和已给铝片,向其中一支加入少量的Na2SO4晶体,无明显想象(同未加的对比);向另一支试管中加入少量的NaCl晶体,有气泡产生(同未加的对比)。 ②向2支试管中分别加入5mL10%HCl溶液和已给铝片,向其中一支试管中加入少量的Na2SO4晶体,气泡立即明显减少(和另一支未加相比) |
解析
分析:根据铝的表面有一层致密氧化铝薄膜以及盐酸和硫酸溶液中含有的离子的不同分析探究铝与稀盐酸和稀硫酸反应的差异原因;利用固定变量法探究氯离子和硫酸根离子对金属铝表面的氧化膜与H+反应的影响. 解:在铝的表面有一层致密氧化铝薄膜,当加入盐酸和硫酸溶时,酸液首先与氧化铝薄膜反应,由反应的现象可知,铝片和稀盐酸反应现象明显,而和稀硫酸几乎不反应,比较盐酸和硫酸溶液中含有的离子的不同,出现这种现象的原因可能是:氯离子促进金属铝表面的氧化膜与H+反应,硫酸根离子对金属铝表面的氧化膜与H+反应对起阻碍作用,所以假设一:促进金属铝表面的氧化膜与H+反应;假设二:对金属铝表面的氧化膜与H+反应对起阻碍作用; 为了探究氯离子和硫酸根离子对金属铝表面的氧化膜与H+反应的影响,可以设计的实验方案是:①向3支试管中分别加入5mL5%H2SO4溶液和已给铝片,向其中一支加入少量的Na2SO4晶体,无明显想象(同未加的对比);向另一支试管中加入少量的NaCl晶体,有气泡产生(同未加的对比);②向2支试管中分别加入5mL10%HCl溶液和已给铝片,向其中一支试管中加入少量的Na2SO4晶体,气泡立即明显减少(和另一支未加相比). 故答为:促进金属铝表面的氧化膜与H+反应;对金属铝表面的氧化膜与H+反应对起阻碍作用; ①向3支试管中分别加入5mL5%H2SO4溶液和已给铝片,向其中一支加入少量的Na2SO4晶体,无明显想象(同未加的对比);向另一支试管中加入少量的NaCl晶体,有气泡产生(同未加的对比);②向2支试管中分别加入5mL10%HCl溶液和已给铝片,向其中一支试管中加入少量的Na2SO4晶体,气泡立即明显减少(和另一支未加相比). 点评:本题的难度较大,解题的方法是:根据盐酸和硫酸与铝片反应的现象的不同,对比盐酸和硫酸溶液中含有的离子的不同分析可能的原因,再利用固定变量法设计实验论证假设. |
举一反三
某同学看到装有薯片的包装袋总是鼓鼓的,里面充有气体。他进行了如下探究:
提出问题:…… 建立假设:袋内气体可能是二氧化碳。 实验方案:将燃着的木条伸入已收集满该气体的集气瓶中,观察现象。 获得证据:…… 得出照论:……
| (1)他提出的问题是____________________。 (2)其他同学一致认为该实验方案是不合理的,正确的实验方案是:将收集的该气体 ______ _,观察现象。 |
(8分)定量研究对于化学科学发展有重大作用,因此我们应该掌握好有关质量守恒定律的相关知识。 (1)在化学变化前后一定不变的是___▲___(填序号)。 ①原子数目 ②分子种类 ③原子种类 ④元素种类 ⑤物质种类 ⑥物质的总质量 (2)自然界中绿色植物光合作用的表达式如下:
从化学反应前后元素种类变化情况的角度分析可知:淀粉中一定含有_▲___元素,可能含有__▲___元素。 (3)在一个密闭容器内有A、B、C、D四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表:
表中X=___▲___,在反应中D这种物质可能作___▲__使用。 容器内发生的反应的基本类型是___▲___(选填:化合反应或分解反应)。 若B物质为氯酸钾请写出容器内所发生的反应的文字表达式___▲___。 |
(7分)某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止.为此,该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳. [实验一] 选择合适浓度的硫酸 操作:在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有lg直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
[实验二] 选择合适的反应温度 操作:往盛有lg直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
请根据本次活动的研究目的,分析处理以上两个表中数据,得出结论: (1)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为 ▲ %,因为浓度小于或大于合适浓度对反应的影响是 ▲ . (2)在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为 ▲ ℃,因为温度高于或低于该温度对反应的影响是 ▲ . (3)除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加 ▲ 操作,更有利于气体的制备. (4)该研究小组为了研究 ▲ 对该反应速率的影响,进行了如下实验.
(5)根据上述实验研究,你觉得在以下硫酸和大理石反应的装置中,最佳选用 ▲ (填 编号) .
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(7分)人类为探索物质的组成、性质和变化,经历了漫长的历程。请阅读下列信息: 信息1:数十亿年来,地球上的物质不断地变化。大气的成分也发生了很大的变化。下表是原始大气和目前空气的主要成分:
信息2:下图分别是海水和人体中部分元素的质量分数。
根据上面提供的信息,运用你学过的有关知识回答下列问题: (1)在海水中,金属元素含量最高的是钠元素。 我国青海湖是个内湖,其湖水是不能流到大海中,湖水与海水相似也是咸的,而地球上多数的湖水是淡的。从物质在水中溶解的规律和水的天然循环的角度看,海水中钠元素的含量比较高的原因是 。 (2)水中氧元素的质量分数比海水中氧元素的质量分数(填“大”或“小”) 。 (3)原始大气是指绿色植物出现以前的大气。假设把现代的人或其他的动植物放在原始大气中,你认为他们能否生存下去? ,原因是 。 (4)绿色植物出现以后,原始大气中的CO2逐渐减少,同时O2逐渐增加的原因是 。 (5)随着原始大气中O2缓慢地增加,CH4、NH3、CO等气体逐渐被氧气氧化而缓慢地减少,使大气的成分逐渐演化成现代大气。原始大气中NH3可转化为现代大气中的 和 。 |
以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。
(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO离子,加入下列沉淀剂的顺序是(填序号) 。 a.Na2CO3 b.NaOH c.BaCl2 (2)将滤液的pH调至酸性除去的离子是 。 (3)若向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰,则可获得一种可以循环使用的物质,其化学式是 。 (4)纯碱在生产生活中有广泛的应用。 ① 纯碱可用于除灶台油污。其原因是 。 ②工业上,可以用纯碱代替烧碱生产某些化工产品。如用饱和纯碱溶液与Cl2反应制取有效成分为NaClO(次氯酸钠)的消毒液,其反应的化学方程式是 。(已知碳酸的酸性强于次氯酸HClO)。 |
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