【正文】 O4? ZnSO4+H2↑ 關(guān)閉 K1(或關(guān)閉 K2,打開(kāi) K3) (2)白磷燃燒消耗氧氣 ,使左管中壓強(qiáng)變小 ? 100% 010hhh?解析 (1)實(shí)驗(yàn) 1中鋅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Zn+H2SO4? ZnSO4 + H2↑。若要使反應(yīng) 停止 ,需讓固體鋅和液體分離開(kāi) ,可關(guān)閉 K1,左管內(nèi)不斷產(chǎn)生氣體 ,使管內(nèi)壓強(qiáng)變大 ,液體被壓向 右管中 ,反應(yīng)停止。 (2)實(shí)驗(yàn) 2用白磷燃燒測(cè)定空氣中氧氣含量 ,左管內(nèi)白磷燃燒消耗氧氣 ,使左管內(nèi)壓強(qiáng)減小 ,右管 中水受外界大氣壓作用進(jìn)入左管 。進(jìn)入左管中的水的體積即為消耗氧氣的體積 ,所以最終測(cè)得 空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 ? 100%。 010hhh?12.(2022北京 ,38,7分 )高錳酸鉀在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)小組對(duì)高錳酸鉀的某些性 質(zhì)進(jìn)行研究。 Ⅰ .不穩(wěn)定性 (1)如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ,KMnO4受熱分解的化學(xué)方程式為 , g KMnO4產(chǎn)生 O2的質(zhì)量為 g。 ? (2)用向上排空氣法收集 O2的原因是 。 Ⅱ .腐蝕性 【查閱資料】 KMnO4溶液呈中性、有腐蝕性。 【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】 實(shí)驗(yàn) 1:將新鮮雞皮在不同濃度的 KMnO4溶液中浸泡相同時(shí)間 ,現(xiàn)象如下表。 KMnO4溶液濃度 % % % 1% 雞皮的變化 無(wú)明顯 變化 邊緣部分變 為棕黃色 全部變 為棕色 全部變 為黑色 實(shí)驗(yàn) 2:將銅片分別浸泡在 4種溶液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ,所得數(shù)據(jù)如下表。 編號(hào) ① ② ③ ④ 實(shí)驗(yàn) ? ? ? ? 銅片 質(zhì)量 /g 實(shí)驗(yàn)前 18小時(shí)后 5Cu+2KMnO4+8H2SO4? 5CuSO4+2MnSO4+K2SO4+ 【解釋與結(jié)論】 (3)實(shí)驗(yàn) 1的目的是 。 (4)實(shí)驗(yàn) 2中 ,通過(guò)對(duì)比②和④ ,得出的結(jié)論是 。 (5)實(shí)驗(yàn) 2中 ,欲得出“ KMnO4和硫酸共同作用對(duì)銅才有腐蝕性”的結(jié)論 ,需要對(duì)比 (填編號(hào) )。 (6)實(shí)驗(yàn) 2中 ,銅片被腐蝕的反應(yīng)如下 ,補(bǔ)全該反應(yīng)的化學(xué)方程式。 答案 (1)2KMnO4? K2MnO4+MnO2+O2↑ (2)氧氣的密度比空氣略大 (3)探究高錳酸鉀溶液濃度與雞皮被腐蝕程度的關(guān)系 (4)其他條件相同時(shí) ,酸性高錳酸鉀溶液濃度越高對(duì)銅的腐蝕性越強(qiáng) (5)①②③ (6)8H2O 解析 (1)設(shè) g KMnO4受熱分解產(chǎn)生 O2的質(zhì)量為 x。 2KMnO4? K2MnO4+MnO2+O2↑ 316 32 g x ? =? x= g。 (3)實(shí)驗(yàn) 1的目的是探究高錳酸鉀溶液濃度與雞皮被腐蝕程度的關(guān)系。 (6)根據(jù)質(zhì)量守恒定律 ,在化學(xué)反應(yīng)前后 ,原子的種類(lèi)和數(shù)目不變 ,得出化學(xué)方程式應(yīng)為 5Cu+2 KMnO4+8H2SO4? 5CuSO4+2MnSO4+K2SO4+8H2O。 gx13.(2022寧夏 ,20,10分 )M是生活中常見(jiàn)的金屬 ,MSO4溶液是無(wú)色液體。某化學(xué)興趣小組的同 學(xué)欲探究 M與銅、鋁的活動(dòng)性順序 ,請(qǐng)你和他們一起進(jìn)行以下探究活動(dòng)。 【提出問(wèn)題】 M、銅、鋁的金屬活動(dòng)性順序是怎樣的 ? 【猜想與假設(shè)】小敏的猜想是 AlCuM。小強(qiáng)的猜想是 AlMCu。你的猜想是 。 【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)一】小莉取 M絲、銅絲、鋁絲和編號(hào)為①、②、③的 3支試管 ,進(jìn)行如下表的實(shí) 驗(yàn) (試管中均盛有體積相同、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同的稀鹽酸 ): 實(shí)驗(yàn)操作 M絲插入 試管①中 銅絲插入 試管②中 鋁絲插入 試管③中 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 剛開(kāi)始 的現(xiàn)象 有少量氣 泡產(chǎn)生 無(wú)氣泡 無(wú)氣泡 MCu。 幾分鐘后 的現(xiàn)象 有少量氣 泡產(chǎn)生 無(wú)氣泡 有大量氣 泡產(chǎn)生 【交流與表達(dá)】同學(xué)們對(duì)同一實(shí)驗(yàn)得出兩種不同結(jié)論的現(xiàn)象進(jìn)行了討論 ,明白了實(shí)驗(yàn)剛開(kāi)始 時(shí)試管③中無(wú)氣泡產(chǎn)生的原因 ,該原因是 。 【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)二】為了進(jìn)一步探究三種金屬的活動(dòng)性順序 ,同學(xué)們?nèi)〈旨?xì)相同、打磨干凈的 M絲、鋁絲及相關(guān)溶液 ,又進(jìn)行了如下圖所示的實(shí)驗(yàn) : ? (1)試管乙中觀(guān)察到的現(xiàn)象是 。 (2)試管丙中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 【交流與表達(dá)】同學(xué)們經(jīng)討論后認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)可以?xún)?yōu)化 ,去掉試管 (填試管編號(hào) )中的 實(shí)驗(yàn) ,也可以得出正確的結(jié)論。 【解釋與結(jié)論】通過(guò)以上實(shí)驗(yàn) ,同學(xué)們得出了三種金屬的活動(dòng)性順序。 【評(píng)價(jià)與反思】實(shí)驗(yàn)結(jié)束后 ,同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了如下反思 : (1)影響金屬與酸反應(yīng)速率快慢的因素 ,除了相互反應(yīng)的金屬和酸的性質(zhì)外 ,還有 (任 寫(xiě)一種 )。 (2)探究金屬活動(dòng)性順序時(shí) ,除了上述實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)用到的兩種方法外 ,還可以根據(jù) 進(jìn)行判斷 (任寫(xiě)一種 )。 答案 【猜想與假設(shè)】 MAlCu 【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)一】 MAl AlMCu 【交流與表達(dá)】鋁絲表面的氧化膜先與稀鹽酸反應(yīng) ,因而無(wú)氣泡產(chǎn)生 【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)二】 (1)M絲表面覆蓋一層紅色固體 ,溶液由藍(lán)色變成無(wú)色 (2)2Al+3CuSO4? Al2(SO4)3+3Cu 【交流與表達(dá)】丙 【評(píng)價(jià)與反思】 (1)溫度 (或酸的濃度或金屬與酸的接觸面積等 )(其他合理答案也可 ) (2)金屬與氧氣反應(yīng)的難易程度 (或金屬被人類(lèi)發(fā)現(xiàn)和利用年代的早晚 )(其他合理答案也可 ) 解析 【猜想與假設(shè)】 M與 Al、 Cu的活動(dòng)性強(qiáng)弱順序只有三種可能 :① AlCuM,② AlM Cu,③ MAlCu。 【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)一】把 M絲、銅絲、鋁絲分別插入相同體積、相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸中 , 剛開(kāi)始 M絲表面有少量氣泡產(chǎn)生 ,銅絲和鋁絲表面無(wú)氣泡 ,說(shuō)明金屬活動(dòng)性順序?yàn)?MCu、 M Al。幾分鐘以后 ,M絲表面有少量氣泡產(chǎn)生 ,Cu絲表面無(wú)氣泡 ,Al絲表面有大量氣泡產(chǎn)生 ,說(shuō)明三 種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?AlMCu。 【交流與表達(dá)】鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化膜 (Al2O3),開(kāi)始時(shí)鹽酸與氧化膜 反應(yīng) ,故沒(méi)有氣泡產(chǎn)生。 【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)二】 (1)M的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于 Cu,故 M和 CuSO4溶液反應(yīng)的現(xiàn)象為 M絲表面覆蓋 一層紅色固體 ,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色。 (2)試管丙中 ,Al和 CuSO4反應(yīng)生成 Cu和 Al2(SO4)3,化學(xué)方程式為 2Al+3CuSO4? Al2(SO4)3+ 3Cu。 【交流與表達(dá)】試管甲中實(shí)驗(yàn)證明金屬活動(dòng)性 :AlM,試管乙中實(shí)驗(yàn)證明金屬活動(dòng)性 :MCu, 由甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)即可得出結(jié)論 ,所以可去掉試管丙中的實(shí)驗(yàn)。 【評(píng)價(jià)與反思】 (1)影響金屬和酸反應(yīng)速率的因素 ,除了金屬和酸的性質(zhì)外 ,還有金屬與酸的接 觸面積、酸的濃度、溫度等。 (2)探究金屬活動(dòng)性順序的方法有 :①金屬能否與酸反應(yīng)及反應(yīng)的劇烈程度 ,②金屬能否與其他 相應(yīng)金屬的鹽溶液反應(yīng) ,③金屬與 O2反應(yīng)的難易程度等。 14.(2022黑龍江哈爾濱 ,34,6分 )某化學(xué)活動(dòng)小組在一次實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn) :先向 A中 注入一定量氯化鐵溶液 ,再注入一定量硫酸鈉溶液 ,此過(guò)程中觀(guān)察到的現(xiàn)象是 (1) 。小組同學(xué)對(duì)無(wú)色溶液 B產(chǎn)生了濃厚的興趣 ,進(jìn)行了進(jìn) 一步的探究活動(dòng)。 ? 【提出問(wèn)題】 B中含的離子有什么 ? 【實(shí)驗(yàn)探究】 ? 【評(píng)價(jià)交流】 甲同學(xué)結(jié)論 (2) (填“正確”或“錯(cuò)誤” )。乙同學(xué)的探究過(guò)程不正 確 ,理由是 (3) 。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】 結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)最終確定 B中含有 (4) (填離子符號(hào) ),不含 (5) (填離子符號(hào) )。 【歸納總結(jié)】 由甲、乙、丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)比得出 ,確定溶液中可能存在的不同離子是否存在 的方法是 :可根據(jù)待測(cè)離子與所加試劑反應(yīng) (6) ,確定出存在的離 子 ,同時(shí)推測(cè)出與 (7) 。 答案 (6分 )(1)溶液中先產(chǎn)生紅褐色沉淀 ,后產(chǎn)生白色沉淀 (1分 ) (2)錯(cuò)誤 ( ) (3)Mg(OH) BaSO4均為白色沉淀 ( ),溶液中含 Ba2+、 OH中的一種或兩種 ,加入 MgSO4溶 液都會(huì)產(chǎn)生白色沉淀 ,所以不能得出 B中含 Ba2+、 OH的結(jié)論 ( )(其他答法合理的酌情給分 ) (4)Na+、 Cl、 Ba2+、 OH(1分 ) (5)Fe3+、 S? (1分 ) (6)產(chǎn)生不同的明顯現(xiàn)象 (1分 )(其他答法合理的酌情給分 ) (7)確定存在的離子能反應(yīng)的離子不存在 ( )(其他答法合理的酌情給分 ) 24O?解析 (1)先注入一定量的氯化鐵溶液 ,氯化鐵與氫氧化鋇反應(yīng)生成紅褐色沉淀氫氧化鐵 。再注 入一定量的硫酸鈉 ,硫酸鈉與鋇離子反應(yīng)生成白色沉淀硫酸鋇 ,所以觀(guān)察到的現(xiàn)象是溶液中先 產(chǎn)生紅褐色沉淀 ,后產(chǎn)生白色沉淀。 (2)甲同學(xué)加入的試劑是硝酸鋇溶液 ,反應(yīng)后無(wú)明顯現(xiàn)象 , 不能確定是否含有鋇離子 ,故錯(cuò)誤。 (3)乙同學(xué)加入的試劑是硫酸鎂溶液 ,反應(yīng)后溶液中產(chǎn)生白 色沉淀 ,而氫氧化鎂和硫酸鋇都是白色沉淀 ,所以不能確定溶液中是含鋇離子、氫氧根離子中 的一種 ,還是兩種 ,故不正確。 (4)根據(jù)丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn) ,加入稀硫酸有白色沉淀生成 ,說(shuō)明溶液中 含有鋇離子 。加入紫色石蕊溶液 ,紫色溶液變?yōu)樗{(lán)色 ,說(shuō)明有氫氧根離子 。實(shí)驗(yàn)中加入的氯化鐵 和硫酸鈉中的氯離子和鈉離子未參與反應(yīng) ,故溶液中還有鈉離子和氯離子。 (5)溶液 B呈無(wú)色 , 故不含鐵離子 。硫酸根離子與鋇離子反應(yīng)會(huì)生成沉淀 ,不能共存 ,故不含硫酸根離子。 (6)根據(jù) 待測(cè)離子與所加試劑反應(yīng)產(chǎn)生明顯的現(xiàn)象確定離子的存在。 (7)確定出存在的離子后 ,可推測(cè) 出與確定存在的離子能反應(yīng)的離子不存在。 15.(2022重慶 A,24,6分 )氧化鈣俗名生石灰 ,某同學(xué)針對(duì)氧化鈣設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案 : ? (1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 分離 B中難溶物的操作 Ⅰ 叫 。 (2)如果要用實(shí)驗(yàn)證明 C中不是水而是一種溶液 ,可以選擇下列 (填序號(hào) )進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 ①稀鹽酸 ②酚酞溶液 ③二氧化碳 ④氯化鈉溶液 (3)操作 Ⅱ 是加入某種物質(zhì)使無(wú)色澄清液出現(xiàn)白色固體 ,如果加入的是飽和碳酸鈉溶液 ,白色固 體的化學(xué)式是 。 如果加入的是固體氫氧化鈉 (全部溶解 ),白色固體的化學(xué)式是 。 答案 (1)CaO+H2O? Ca(OH)2 過(guò)濾 (2)②③ (3)CaCO3 Ca(OH)2 解析 (1)A中氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣 ,分離 B中難溶物的操作叫過(guò)濾。 (2)操作 Ⅰ 后得 到的溶液為澄清石灰水 ,因此可用酚酞溶液 (變紅 )或二氧化碳 (變渾濁 )進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (3)操作 Ⅱ 如 果加入的是飽和碳酸鈉溶液 ,則發(fā)生的反應(yīng)為 Ca(OH)2+Na2CO3? CaCO3↓+2NaOH,因此生 成的沉淀為 CaCO3。如果加入的是固體氫氧化鈉 (全部溶解 ),氫氧化鈉溶于水時(shí)放出大量的熱 , 使溶液溫度升高 ,而氫氧化鈣的溶解度隨著溫度的升高而減小 ,故出現(xiàn)的白色固體是 Ca(OH)2。