【正文】 O4? ZnSO4+H2↑ 關閉 K1(或關閉 K2,打開 K3) (2)白磷燃燒消耗氧氣 ,使左管中壓強變小 ? 100% 010hhh?解析 (1)實驗 1中鋅與稀硫酸反應的化學方程式是 Zn+H2SO4? ZnSO4 + H2↑。若要使反應 停止 ,需讓固體鋅和液體分離開 ,可關閉 K1,左管內(nèi)不斷產(chǎn)生氣體 ,使管內(nèi)壓強變大 ,液體被壓向 右管中 ,反應停止。 (2)實驗 2用白磷燃燒測定空氣中氧氣含量 ,左管內(nèi)白磷燃燒消耗氧氣 ,使左管內(nèi)壓強減小 ,右管 中水受外界大氣壓作用進入左管 。進入左管中的水的體積即為消耗氧氣的體積 ,所以最終測得 空氣中氧氣的體積分數(shù)為 ? 100%。 010hhh?12.(2022北京 ,38,7分 )高錳酸鉀在生產(chǎn)、生活中有廣泛應用。實驗小組對高錳酸鉀的某些性 質(zhì)進行研究。 Ⅰ .不穩(wěn)定性 (1)如圖所示進行實驗 ,KMnO4受熱分解的化學方程式為 , 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。 【進行實驗】 實驗 1:將新鮮雞皮在不同濃度的 KMnO4溶液中浸泡相同時間 ,現(xiàn)象如下表。 KMnO4溶液濃度 % % % 1% 雞皮的變化 無明顯 變化 邊緣部分變 為棕黃色 全部變 為棕色 全部變 為黑色 實驗 2:將銅片分別浸泡在 4種溶液中進行實驗 ,所得數(shù)據(jù)如下表。 編號 ① ② ③ ④ 實驗 ? ? ? ? 銅片 質(zhì)量 /g 實驗前 18小時后 5Cu+2KMnO4+8H2SO4? 5CuSO4+2MnSO4+K2SO4+ 【解釋與結論】 (3)實驗 1的目的是 。 (4)實驗 2中 ,通過對比②和④ ,得出的結論是 。 (5)實驗 2中 ,欲得出“ KMnO4和硫酸共同作用對銅才有腐蝕性”的結論 ,需要對比 (填編號 )。 (6)實驗 2中 ,銅片被腐蝕的反應如下 ,補全該反應的化學方程式。 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系 (4)其他條件相同時 ,酸性高錳酸鉀溶液濃度越高對銅的腐蝕性越強 (5)①②③ (6)8H2O 解析 (1)設 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)實驗 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系。 (6)根據(jù)質(zhì)量守恒定律 ,在化學反應前后 ,原子的種類和數(shù)目不變 ,得出化學方程式應為 5Cu+2 KMnO4+8H2SO4? 5CuSO4+2MnSO4+K2SO4+8H2O。 gx13.(2022寧夏 ,20,10分 )M是生活中常見的金屬 ,MSO4溶液是無色液體。某化學興趣小組的同 學欲探究 M與銅、鋁的活動性順序 ,請你和他們一起進行以下探究活動。 【提出問題】 M、銅、鋁的金屬活動性順序是怎樣的 ? 【猜想與假設】小敏的猜想是 AlCuM。小強的猜想是 AlMCu。你的猜想是 。 【設計與實驗一】小莉取 M絲、銅絲、鋁絲和編號為①、②、③的 3支試管 ,進行如下表的實 驗 (試管中均盛有體積相同、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)也相同的稀鹽酸 ): 實驗操作 M絲插入 試管①中 銅絲插入 試管②中 鋁絲插入 試管③中 實驗結論 剛開始 的現(xiàn)象 有少量氣 泡產(chǎn)生 無氣泡 無氣泡 MCu。 幾分鐘后 的現(xiàn)象 有少量氣 泡產(chǎn)生 無氣泡 有大量氣 泡產(chǎn)生 【交流與表達】同學們對同一實驗得出兩種不同結論的現(xiàn)象進行了討論 ,明白了實驗剛開始 時試管③中無氣泡產(chǎn)生的原因 ,該原因是 。 【設計與實驗二】為了進一步探究三種金屬的活動性順序 ,同學們?nèi)〈旨毾嗤⒋蚰ジ蓛舻? M絲、鋁絲及相關溶液 ,又進行了如下圖所示的實驗 : ? (1)試管乙中觀察到的現(xiàn)象是 。 (2)試管丙中反應的化學方程式為 。 【交流與表達】同學們經(jīng)討論后認為該實驗可以優(yōu)化 ,去掉試管 (填試管編號 )中的 實驗 ,也可以得出正確的結論。 【解釋與結論】通過以上實驗 ,同學們得出了三種金屬的活動性順序。 【評價與反思】實驗結束后 ,同學們對實驗過程進行了如下反思 : (1)影響金屬與酸反應速率快慢的因素 ,除了相互反應的金屬和酸的性質(zhì)外 ,還有 (任 寫一種 )。 (2)探究金屬活動性順序時 ,除了上述實驗中已經(jīng)用到的兩種方法外 ,還可以根據(jù) 進行判斷 (任寫一種 )。 答案 【猜想與假設】 MAlCu 【設計與實驗一】 MAl AlMCu 【交流與表達】鋁絲表面的氧化膜先與稀鹽酸反應 ,因而無氣泡產(chǎn)生 【設計與實驗二】 (1)M絲表面覆蓋一層紅色固體 ,溶液由藍色變成無色 (2)2Al+3CuSO4? Al2(SO4)3+3Cu 【交流與表達】丙 【評價與反思】 (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)金屬與氧氣反應的難易程度 (或金屬被人類發(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】 M與 Al、 Cu的活動性強弱順序只有三種可能 :① AlCuM,② AlM Cu,③ MAlCu。 【設計與實驗一】把 M絲、銅絲、鋁絲分別插入相同體積、相同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸中 , 剛開始 M絲表面有少量氣泡產(chǎn)生 ,銅絲和鋁絲表面無氣泡 ,說明金屬活動性順序為 MCu、 M Al。幾分鐘以后 ,M絲表面有少量氣泡產(chǎn)生 ,Cu絲表面無氣泡 ,Al絲表面有大量氣泡產(chǎn)生 ,說明三 種金屬的活動性順序為 AlMCu。 【交流與表達】鋁在空氣中與氧氣反應生成一層致密的氧化膜 (Al2O3),開始時鹽酸與氧化膜 反應 ,故沒有氣泡產(chǎn)生。 【設計與實驗二】 (1)M的金屬活動性強于 Cu,故 M和 CuSO4溶液反應的現(xiàn)象為 M絲表面覆蓋 一層紅色固體 ,溶液由藍色變?yōu)闊o色。 (2)試管丙中 ,Al和 CuSO4反應生成 Cu和 Al2(SO4)3,化學方程式為 2Al+3CuSO4? Al2(SO4)3+ 3Cu。 【交流與表達】試管甲中實驗證明金屬活動性 :AlM,試管乙中實驗證明金屬活動性 :MCu, 由甲、乙兩組實驗即可得出結論 ,所以可去掉試管丙中的實驗。 【評價與反思】 (1)影響金屬和酸反應速率的因素 ,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)探究金屬活動性順序的方法有 :①金屬能否與酸反應及反應的劇烈程度 ,②金屬能否與其他 相應金屬的鹽溶液反應 ,③金屬與 O2反應的難易程度等。 14.(2022黑龍江哈爾濱 ,34,6分 )某化學活動小組在一次實驗中進行了如圖所示實驗 :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 ,此過程中觀察到的現(xiàn)象是 (1) 。小組同學對無色溶液 B產(chǎn)生了濃厚的興趣 ,進行了進 一步的探究活動。 ? 【提出問題】 B中含的離子有什么 ? 【實驗探究】 ? 【評價交流】 甲同學結論 (2) (填“正確”或“錯誤” )。乙同學的探究過程不正 確 ,理由是 (3) 。 【實驗結論】 結合上述實驗最終確定 B中含有 (4) (填離子符號 ),不含 (5) (填離子符號 )。 【歸納總結】 由甲、乙、丙同學實驗對比得出 ,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)待測離子與所加試劑反應 (6) ,確定出存在的離 子 ,同時推測出與 (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 液都會產(chǎn)生白色沉淀 ,所以不能得出 B中含 Ba2+、 OH的結論 ( )(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生成白色沉淀硫酸鋇 ,所以觀察到的現(xiàn)象是溶液中先 產(chǎn)生紅褐色沉淀 ,后產(chǎn)生白色沉淀。 (2)甲同學加入的試劑是硝酸鋇溶液 ,反應后無明顯現(xiàn)象 , 不能確定是否含有鋇離子 ,故錯誤。 (3)乙同學加入的試劑是硫酸鎂溶液 ,反應后溶液中產(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)丙同學的實驗 ,加入稀硫酸有白色沉淀生成 ,說明溶液中 含有鋇離子 。加入紫色石蕊溶液 ,紫色溶液變?yōu)樗{色 ,說明有氫氧根離子 。實驗中加入的氯化鐵 和硫酸鈉中的氯離子和鈉離子未參與反應 ,故溶液中還有鈉離子和氯離子。 (5)溶液 B呈無色 , 故不含鐵離子 。硫酸根離子與鋇離子反應會生成沉淀 ,不能共存 ,故不含硫酸根離子。 (6)根據(jù) 待測離子與所加試劑反應產(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 出與確定存在的離子能反應的離子不存在。 15.(2022重慶 A,24,6分 )氧化鈣俗名生石灰 ,某同學針對氧化鈣設計了如下實驗方案 : ? (1)A中發(fā)生反應的化學方程式為 。 分離 B中難溶物的操作 Ⅰ 叫 。 (2)如果要用實驗證明 C中不是水而是一種溶液 ,可以選擇下列 (填序號 )進行實驗。 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 ),白色固體的化學式是 。 答案 (1)CaO+H2O? Ca(OH)2 過濾 (2)②③ (3)CaCO3 Ca(OH)2 解析 (1)A中氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣 ,分離 B中難溶物的操作叫過濾。 (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 )進行實驗。 (3)操作 Ⅱ 如 果加入的是飽和碳酸鈉溶液 ,則發(fā)生的反應為 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。