为研究“影响金属与盐酸反应剧烈程度的因素”,兴趣小组同学进行如下探究.
(1)【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响?
【作出假设】I.可能与金属本身的性质有关;
II.可能与盐酸的浓度有关;
III.___________________ (请你填写一个合理的猜想).
(2)【实验探究】实验所用金属均已用砂纸打磨.
①实验一:为探究猜想 I,小红同学分别在两支试管中放入相同质量的锌和铁,然后分别加入同体积、同浓度的稀盐酸,观察到放锌的试管中立即产生大量气泡,放铁的试管中只产生少量气泡,由此得出结论: 金属活动性 Zn>Fe. 你认为实 验 一 方案是否合理_____________________ , 理由_______________ .
②实验二:为探究猜想 II,小军同学利用下列图 1 装置进行对照实验,做了等质量且过量的锌片分别与等体积、浓度为 5%、15%的稀盐酸反应.该装置气密性的检查方法是______________ . 写出图 I 中发生的化 学方程式____________________ .
③图1中可比较_____________________ 来准确比较反应快慢.
④实验三:小军同学还用压强传感器替换注射器进行数字化实验,测得两次实验压强随时间的变化关系曲线如上述图2所示.根据该图中信息你能得出的结论____________________ .
【拓展延伸】[注意:若答对下列小题奖励 2 分,化学试卷总分不超过 40 分.】
(3)图2中反应到一定时间后,压强减小的原因 是________________ .
(1)【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响?
【作出假设】I.可能与金属本身的性质有关;
II.可能与盐酸的浓度有关;
III.
(2)【实验探究】实验所用金属均已用砂纸打磨.
①实验一:为探究猜想 I,小红同学分别在两支试管中放入相同质量的锌和铁,然后分别加入同体积、同浓度的稀盐酸,观察到放锌的试管中立即产生大量气泡,放铁的试管中只产生少量气泡,由此得出结论: 金属活动性 Zn>Fe. 你认为实 验 一 方案是否合理
②实验二:为探究猜想 II,小军同学利用下列图 1 装置进行对照实验,做了等质量且过量的锌片分别与等体积、浓度为 5%、15%的稀盐酸反应.该装置气密性的检查方法是
③图1中可比较
④实验三:小军同学还用压强传感器替换注射器进行数字化实验,测得两次实验压强随时间的变化关系曲线如上述图2所示.根据该图中信息你能得出的结论
【拓展延伸】[注意:若答对下列小题奖励 2 分,化学试卷总分不超过 40 分.】
(3)图2中反应到一定时间后,压强减小的原因 是
更新时间:2020-12-18 15:53:49
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解题方法
【推荐1】某化学兴趣小组为测定铜与浓硫酸反应后残余清液中硫酸的溶质质量分数,提出了下列实验方案:
【查阅资料】Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+ SO2↑+2H2O
【实验设计】甲方案:将残余清液与足量BaCl2溶液反应,称量生成的BaSO4质量。
乙方案:将残余清液与足量锌粒反应,测量生成氢气的体积。
【分析交流】
(1)铜与浓硫酸反应中即使铜过量也不能将硫酸完全反应的原因是__________ ;
(2)甲方案是否可行?_________ (填“可行”或“不可行”),理由是_________ ;
【实验探究】
(3)小王同学选用 图2中的部分实验装置进行了乙方案的实验:
①你认为图1中最简易 的装置及其连接顺序是:__________ ;
② 实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,过一会儿后残余清液
就不能顺利滴入锥形瓶。其原因是________ ;
③ 某学生想用排水法收集氢气并检验其纯度,应选择图2中的集气装置________ (填“A”或“B”)。
(4)小张同学用如图3所示装置进行了乙方案的实验:
① 连接仪器,检查此装置气密性。下列能说明装置气密性良好的是________ (填序号);
A.连接仪器后,向水准管中注水,直至左右两边管内形成稳定高度差。
B.向水准管内注水,连接好左侧装置,抬高水准管,左右两边液面始终相平。
② 实验中残余清液与锌粒混合后的现象是锌粒逐渐溶解、_____ 、产生大量气泡,放出热量。
反应完毕后,气体体积逐渐减小的原因是___ (排除仪器和实验操作的影响因素)。
④ 若实验中测得残余清液中硫酸的溶质质量分数偏大,下列可能的原因是________ 。
a.装置漏气
b.读取数据时水准管的水面高于量气管的水面
c.未待冷却就读取量气管读数
【查阅资料】Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+ SO2↑+2H2O
【实验设计】甲方案:将残余清液与足量BaCl2溶液反应,称量生成的BaSO4质量。
乙方案:将残余清液与足量锌粒反应,测量生成氢气的体积。
【分析交流】
(1)铜与浓硫酸反应中即使铜过量也不能将硫酸完全反应的原因是
(2)甲方案是否可行?
【实验探究】
(3)小王同学
①你认为图1中
② 实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,过一会儿后残余清液
就不能顺利滴入锥形瓶。其原因是
③ 某学生想用排水法收集氢气并检验其纯度,应选择图2中的集气装置
(4)小张同学用如图3所示装置进行了乙方案的实验:
① 连接仪器,检查此装置气密性。下列能说明装置气密性良好的是
A.连接仪器后,向水准管中注水,直至左右两边管内形成稳定高度差。
B.向水准管内注水,连接好左侧装置,抬高水准管,左右两边液面始终相平。
② 实验中残余清液与锌粒混合后的现象是锌粒逐渐溶解、
反应完毕后,气体体积逐渐减小的原因是
④ 若实验中测得残余清液中硫酸的溶质质量分数偏大,下列可能的原因是
a.装置漏气
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【推荐2】芬顿(Fenton)反应是一种利用过氧化氢分解产生自由基降解污染物的技术,常用于处理水体和大气中的污染物。
【传统“Fe2+-H2O2”体系】
(1)Fe2+在降解过程中起催化作用,反应前后质量和___________ 不变。
(2)为了探究Fenton法对有机污染物降解速率的影响因素,某小组用一定浓度的H2O2溶液和FeSO4溶液进行实验并整理如下表格,测得有机污染物浓度的变化情况如图a所示(p-CP指有机污染物)。
①实验D中的x的值为___________ 。
②对比A,B组实验可发现升高温度可以加快Fenton法降解有机污染物的速率。分析图1中对应的曲线,得到上述结论的依据为___________ 。
③本实验中除温度、pH、H2O2溶液浓度外,还研究了___________ 对Fenton法降解有机污染物速率的影响。
④为测定不同时间内有机污染物的浓度,需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的降解反应立即停止下来。请你根据图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法:___________ 。
【“纳米零价铁——H2O2”体系】
(3)纳米零价铁粒径较小,表面积较大,吸附性和反应活性较高。去除工业烟气中的NO的途径如下:在一定温度下,将H2O2溶液和稀盐酸雾化,再与烟气按一定比例混合,以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置。①该反应的化学方程式为2NO+3H2O22HNO3+2H2O,反应中化合价改变的元素有___________ (填元素符号)。
②此过程中,纳米零价铁除了具有较好的吸附效果外,还具有的作用是___________ 。
③NO脱除率随温度的变化如图b所示。当温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是___________ 。
【传统“Fe2+-H2O2”体系】
(1)Fe2+在降解过程中起催化作用,反应前后质量和
(2)为了探究Fenton法对有机污染物降解速率的影响因素,某小组用一定浓度的H2O2溶液和FeSO4溶液进行实验并整理如下表格,测得有机污染物浓度的变化情况如图a所示(p-CP指有机污染物)。
编号 | H2O2溶液/mL | FeSO4溶液/mL | 蒸馏水/mL | pH | 温度/℃ |
A | 1.5 | 3.5 | 10 | 3 | 25 |
B | 1.5 | 3.5 | 10 | 3 | 40 |
C | 3.5 | 3.5 | 8 | 3 | 25 |
D | 1.5 | 4.5 | x | 3 | 25 |
E | 1.5 | 3.5 | 10 | 10 | 25 |
②对比A,B组实验可发现升高温度可以加快Fenton法降解有机污染物的速率。分析图1中对应的曲线,得到上述结论的依据为
③本实验中除温度、pH、H2O2溶液浓度外,还研究了
④为测定不同时间内有机污染物的浓度,需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的降解反应立即停止下来。请你根据图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法:
【“纳米零价铁——H2O2”体系】
(3)纳米零价铁粒径较小,表面积较大,吸附性和反应活性较高。去除工业烟气中的NO的途径如下:在一定温度下,将H2O2溶液和稀盐酸雾化,再与烟气按一定比例混合,以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置。①该反应的化学方程式为2NO+3H2O22HNO3+2H2O,反应中化合价改变的元素有
②此过程中,纳米零价铁除了具有较好的吸附效果外,还具有的作用是
③NO脱除率随温度的变化如图b所示。当温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是
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解题方法
【推荐3】兴趣小组在探究金属的化学性质时,进行实验并将实验情况记录如下。
【提出问题】甲组实验中为什么没有气泡产生?
【猜想与假设】铝表面的氧化膜阻止了铝与稀硫酸反应的发生。
【进行实验】
【反思与评价】乙组实验中使用的铝片也有氧化膜,却观察到有气泡产生。
同学们认为可能是盐酸中的氯离子对反应产生了影响,设计以下实验继续探究。
(1)实验1不能证明“盐酸中的氯离子对反应产生影响”,理由是_____ 。
(2)对比实验2和实验3,能证明“盐酸中的氯离子对反应产生影响”。
试剂A是_____ 溶液,试剂B是 _____ 溶液。
实验序号 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
甲组 | 无明显现象 | ||
乙组 | 铝片表面有气泡产生 | 用化学方程式表示产生气泡的原因: |
【提出问题】甲组实验中为什么没有气泡产生?
【猜想与假设】铝表面的氧化膜阻止了铝与稀硫酸反应的发生。
【进行实验】
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
有气泡产生 | 铝表面的氧化膜阻止了铝与稀硫酸反应的发生 |
【反思与评价】乙组实验中使用的铝片也有氧化膜,却观察到有气泡产生。
同学们认为可能是盐酸中的氯离子对反应产生了影响,设计以下实验继续探究。
实验序号 | 1 | 2 | 3 |
实验操作 | |||
实验现象 | 有气泡产生 | 有气泡产生 | 无明显现象 |
(1)实验1不能证明“盐酸中的氯离子对反应产生影响”,理由是
(2)对比实验2和实验3,能证明“盐酸中的氯离子对反应产生影响”。
试剂A是
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】(1)根据下列实验方案进行实验(图1),能达到相应实验目的是_____
A图A比较Zn和Fe的金属活动性强弱
B图B探究铁钉生锈时O2是否参与反应
C图C比较红磷和白磷的着火点
(2)某同学对硫在氧气中燃烧的实验作了如图2所示的改进
①硫燃烧产生的SO2可以溶解在NaOH溶液中,该反应与CO2溶解在NaOH溶液中的反应相似,该反应的化学方程式为_________ ;
②该改进实验的最大优点是_______ ;
(3)某同学在实验室中用盐酸与石灰石反应制气体,将制得的气体通入澄清石灰水中,发现石灰水始终不变浑浊,于是该同学对不变浑浊的原因进行了如下实验探究(图2)。
[查阅资料]CO2既不与AgNO3溶液反应,也不与饱和NaHCO3溶液反应。
[提出猜想]①澄清石灰水_________ 。②制得的气体中除CO2外还含有其他成分。
[实验探究]
活动一:为了验证猜想①,该同学做了一个对照实验:把稀硫酸滴入盛有碳酸钾溶液的试管中,并将产生的气体通入这种澄清石灰水,石灰水变浑浊了。由该实验得出的结论是:猜想①不成立。
活动二:将盐酸与石灰石反应制得的气体通入硝酸银溶液中,观察到有________ 产生,说明制得的气体中含有HCl气体。
[实验反思]澄清石灰水始终不变浑浊又是因为______ (用化学方程式表示)。
[拓展应用]若要除去CO2中混有的HCl和水蒸气,上述装置(图3)可以满足要求的是___
A图A比较Zn和Fe的金属活动性强弱
B图B探究铁钉生锈时O2是否参与反应
C图C比较红磷和白磷的着火点
(2)某同学对硫在氧气中燃烧的实验作了如图2所示的改进
①硫燃烧产生的SO2可以溶解在NaOH溶液中,该反应与CO2溶解在NaOH溶液中的反应相似,该反应的化学方程式为
②该改进实验的最大优点是
(3)某同学在实验室中用盐酸与石灰石反应制气体,将制得的气体通入澄清石灰水中,发现石灰水始终不变浑浊,于是该同学对不变浑浊的原因进行了如下实验探究(图2)。
[查阅资料]CO2既不与AgNO3溶液反应,也不与饱和NaHCO3溶液反应。
[提出猜想]①澄清石灰水
[实验探究]
活动一:为了验证猜想①,该同学做了一个对照实验:把稀硫酸滴入盛有碳酸钾溶液的试管中,并将产生的气体通入这种澄清石灰水,石灰水变浑浊了。由该实验得出的结论是:猜想①不成立。
活动二:将盐酸与石灰石反应制得的气体通入硝酸银溶液中,观察到有
[实验反思]澄清石灰水始终不变浑浊又是因为
[拓展应用]若要除去CO2中混有的HCl和水蒸气,上述装置(图3)可以满足要求的是
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科学探究题
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较难
(0.4)
【推荐2】为探究锌、铜、铬三种金属的性质,某兴趣小组进行如下实验。
[实验一]将三种金属丝分别与一节干电池和小电珠连接,小电珠发光。
[实验二]取粗细、长短相同的锌丝、铜丝、铬丝,均与50mL稀硫酸反应,实验记录如下表:
[实验三]金属锌、铜和稀硫酸构成如图所示的化学电池装置,并用该装置进行实验,观察到铜片表面有气泡(H2)产生,小电珠发光。
(1)实验一的现象说明三种金属都具有______ 性。
(2)铬与稀硫酸反应生成硫酸亚铬(CrSO4)和氢气,反应的化学方程式为______ 。
(3)要判断三种金属的活动性强弱,必须在实验二的基础上增补一个实验才能得出结论,其实验内容是把粗细、长短相同的______ 放入______ 的50mL稀硫酸中,观察气泡产生速率的快慢。
(4)金属活动性的强弱是由金属物质的结构决定的,不会因某个实验而改变。下列关于实验三的分析,不正确的是______ (填字母)。
A.金属铜的活动性变得比锌强
B.铜与稀硫酸发生了置换反应
C.该装置将化学能转化为电能
[实验一]将三种金属丝分别与一节干电池和小电珠连接,小电珠发光。
[实验二]取粗细、长短相同的锌丝、铜丝、铬丝,均与50mL稀硫酸反应,实验记录如下表:
锌 | 铜 | 铬 | 铜 | |
稀硫酸的质量分数 | 5% | 5% | 15% | 15% |
反应现象 | 少量气泡 | 无现象 | 许多气泡 | 无现象 |
[实验三]金属锌、铜和稀硫酸构成如图所示的化学电池装置,并用该装置进行实验,观察到铜片表面有气泡(H2)产生,小电珠发光。
(1)实验一的现象说明三种金属都具有
(2)铬与稀硫酸反应生成硫酸亚铬(CrSO4)和氢气,反应的化学方程式为
(3)要判断三种金属的活动性强弱,必须在实验二的基础上增补一个实验才能得出结论,其实验内容是把粗细、长短相同的
(4)金属活动性的强弱是由金属物质的结构决定的,不会因某个实验而改变。下列关于实验三的分析,不正确的是
A.金属铜的活动性变得比锌强
B.铜与稀硫酸发生了置换反应
C.该装置将化学能转化为电能
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱,开展了以下活动。
【对比实验】
(1)比较实验乙和实验______ (填“甲”或“丙”)可得知:打磨能破坏氧化铝薄膜。
(2)实验乙中反应的化学方程式为______ ,据此可知金属活动性 Al 比 Cu ______ (填“强”或“弱”)。
(3)小明同学对实验丙的现象进行分析,认为 H2O 对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学 否定,否定的依据是______ 。
【猜测与假设】
小组同学针对实验丙的现象,经讨论后猜测:Cl-破坏了氧化铝薄膜。
【继续实验】
(4)为检验此猜测是否正确,他们首先向两支试管中加入相同的 CuSO4 溶液,并均浸入表面未打磨的铝 丝,然后进行了新的探究:
【结论与反思】
(5)得出结论:上述猜测______ (“正确”或“不正确”)。
【对比实验】
编号 | 操作 | 现象 |
甲 | 将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中 | 无明显现象 |
乙 | 将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中 | 铝丝表面析出红色固体 |
丙 | 将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中 | 铝丝表面析出红色固体 |
(1)比较实验乙和实验
(2)实验乙中反应的化学方程式为
(3)小明同学对实验丙的现象进行分析,认为 H2O 对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学 否定,否定的依据是
【猜测与假设】
小组同学针对实验丙的现象,经讨论后猜测:Cl-破坏了氧化铝薄膜。
【继续实验】
(4)为检验此猜测是否正确,他们首先向两支试管中加入相同的 CuSO4 溶液,并均浸入表面未打磨的铝 丝,然后进行了新的探究:
操作 | 现象 | 结论 | 推论 |
a、向一支试管中再加入NaCl固体 | 铝丝表面析出红色固体 | 氧化铝薄膜被破坏 | Na+或 |
b、向另一支试管中再加入 | 氧化铝薄膜未被破坏 | Na+和都不能破坏氧化铝薄膜 |
【结论与反思】
(5)得出结论:上述猜测
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