在一次學(xué)生實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生用帶有氧化膜的鋁片和稀硫酸反應(yīng),發(fā)現(xiàn)鋁片和稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)發(fā)現(xiàn)鋁片和稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象明顯,而和稀硫酸幾乎不反應(yīng).這和“鋁能跟稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成氫氣”不一致,是什么原因呢?是試劑、藥品出了問(wèn)題嗎?為了尋找原因,某學(xué)生在教師的指導(dǎo)重新用濃鹽酸配制了一定濃度的溶液,然后加入一塊純度≥99.5%的鋁片驗(yàn)證是否確實(shí)存在上述現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表
反應(yīng)進(jìn)程(分鐘)\酸1251520
10% HCl少量氣泡較多氣泡大量氣泡反應(yīng)劇烈鋁片耗盡
5% H2SO4均無(wú)明顯現(xiàn)象(無(wú)氣泡)
10% H2SO4均無(wú)明顯現(xiàn)象(無(wú)氣泡)
無(wú)論是用5% H2SO4還是用10% H2SO4,均無(wú)明顯現(xiàn)象.其結(jié)論還是與“鋁能跟稀硫酸或稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣”不相符合.
問(wèn)題1:為了探索“鋁與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)的差異原因”,你能對(duì)問(wèn)題的答案作出哪些假設(shè)或猜想:
假設(shè)一:Cl-能________.
假設(shè)二:SO42-能________.
問(wèn)題二:為了論證上述假設(shè),你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是:(探究過(guò)程)________.

促進(jìn)金屬鋁表面的氧化膜與H+反應(yīng)    對(duì)金屬鋁表面的氧化膜與H+反應(yīng)對(duì)起阻礙作用    ①向3支試管中分別加入5mL5%H2SO4溶液和已給鋁片,向其中一支加入少量的Na2SO4晶體,無(wú)明顯現(xiàn)象(同未加的對(duì)比);向另一支試管中加入少量的NaCl晶體,有氣泡產(chǎn)生(同未加的對(duì)比).
②向2支試管中分別加入5mL10%HCl溶液和已給鋁片,向其中一支試管中加入少量的Na2SO4晶體,氣泡立即明顯減少(和另一支未加相比)
分析:根據(jù)鋁的表面有一層致密氧化鋁薄膜以及鹽酸和硫酸溶液中含有的離子的不同分析探究鋁與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)的差異原因;利用固定變量法探究氯離子和硫酸根離子對(duì)金屬鋁表面的氧化膜與H+反應(yīng)的影響.
解答:在鋁的表面有一層致密氧化鋁薄膜,當(dāng)加入鹽酸和硫酸溶時(shí),酸液首先與氧化鋁薄膜反應(yīng),由反應(yīng)的現(xiàn)象可知,鋁片和稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象明顯,而和稀硫酸幾乎不反應(yīng),比較鹽酸和硫酸溶液中含有的離子的不同,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是:氯離子促進(jìn)金屬鋁表面的氧化膜與H+反應(yīng),硫酸根離子對(duì)金屬鋁表面的氧化膜與H+反應(yīng)對(duì)起阻礙作用,所以假設(shè)一:促進(jìn)金屬鋁表面的氧化膜與H+反應(yīng);假設(shè)二:對(duì)金屬鋁表面的氧化膜與H+反應(yīng)對(duì)起阻礙作用;
為了探究氯離子和硫酸根離子對(duì)金屬鋁表面的氧化膜與H+反應(yīng)的影響,可以設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是:①向3支試管中分別加入5mL5%H2SO4溶液和已給鋁片,向其中一支加入少量的Na2SO4晶體,無(wú)明顯現(xiàn)象(同未加的對(duì)比);向另一支試管中加入少量的NaCl晶體,有氣泡產(chǎn)生(同未加的對(duì)比);②向2支試管中分別加入5mL10%HCl溶液和已給鋁片,向其中一支試管中加入少量的Na2SO4晶體,氣泡立即明顯減少(和另一支未加相比).
故答為:促進(jìn)金屬鋁表面的氧化膜與H+反應(yīng);對(duì)金屬鋁表面的氧化膜與H+反應(yīng)對(duì)起阻礙作用;
①向3支試管中分別加入5mL5%H2SO4溶液和已給鋁片,向其中一支加入少量的Na2SO4晶體,無(wú)明顯現(xiàn)象(同未加的對(duì)比);向另一支試管中加入少量的NaCl晶體,有氣泡產(chǎn)生(同未加的對(duì)比);②向2支試管中分別加入5mL10%HCl溶液和已給鋁片,向其中一支試管中加入少量的Na2SO4晶體,氣泡立即明顯減少(和另一支未加相比).
點(diǎn)評(píng):本題的難度較大,解題的方法是:根據(jù)鹽酸和硫酸與鋁片反應(yīng)的現(xiàn)象的不同,對(duì)比鹽酸和硫酸溶液中含有的離子的不同分析可能的原因,再利用固定變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)論證假設(shè).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

老師在整理實(shí)驗(yàn)室時(shí),發(fā)現(xiàn)一瓶失去部分標(biāo)簽的無(wú)色透明溶液.在一次實(shí)驗(yàn)課上,老師為了強(qiáng)調(diào)標(biāo)簽的重要性,特意拿出此瓶試劑讓學(xué)生探究.
【大膽猜想】老師拿出后,學(xué)生紛紛大膽進(jìn)行了猜想:甲同學(xué)認(rèn)為是水,乙同學(xué)認(rèn)為是硫酸,丙同學(xué)認(rèn)為是鹽酸.
你認(rèn)為以上猜想不合理是
甲丙同學(xué)
甲丙同學(xué)
,原因是
該試劑是混合物而水是純凈物;另外鹽酸中氯化氫的化學(xué)式與標(biāo)簽上不符
該試劑是混合物而水是純凈物;另外鹽酸中氯化氫的化學(xué)式與標(biāo)簽上不符

【設(shè)計(jì)方案】結(jié)合所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出以下實(shí)驗(yàn)方案:向盛有硝酸鋇溶液的試管中倒入少量該試劑.
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】有白色沉淀出現(xiàn).
【結(jié)論與評(píng)價(jià)】(1)根據(jù)以上事實(shí)說(shuō)明
乙同學(xué)
乙同學(xué)
猜想正確.
(2)除以上猜想外,還有同學(xué)猜想是過(guò)氧化氫.驗(yàn)證的方法是
向盛有少量二氧化錳的試管中加入適量的該液體
向盛有少量二氧化錳的試管中加入適量的該液體
;如果猜想正確現(xiàn)象是
有大量氣泡產(chǎn)生
有大量氣泡產(chǎn)生

(3)硫酸和過(guò)氧化氫中都含有氧元素,但化合價(jià)不同,標(biāo)出過(guò)氧化氫中氧元素的化合價(jià)是
H2
-1
O
2
H2
-1
O
2

(4)為避免在今后的實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)標(biāo)簽殘缺的情況,在傾倒液體時(shí)應(yīng)注意
標(biāo)簽向著手心
標(biāo)簽向著手心

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源:學(xué)習(xí)周報(bào) 化學(xué) 人教課標(biāo)中考版 2009-2010學(xué)年 第16期 總172期 人教課標(biāo)中考版 題型:058

  [問(wèn)題情境]科學(xué)探究是奇妙的過(guò)程,它在鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)的同時(shí),也開(kāi)闊了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的視野.從而讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到生活中處處有化學(xué),化學(xué)就在我們身邊,應(yīng)注意留心身邊發(fā)生的每一件事情.

為了準(zhǔn)備好今天下午金屬的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn),睿睿所在的化學(xué)興趣小組正在幫老師整理實(shí)驗(yàn)儀器和藥品.不經(jīng)意間睿睿發(fā)現(xiàn)有一瓶盛有銅粉的試劑,和其他的不一樣,顏色比較淺,難道這里面混進(jìn)了其他金屬?經(jīng)詢問(wèn)老師才知道,這瓶銅粉是為了做探究實(shí)驗(yàn)用的,并且里面只混進(jìn)了一種能與稀酸反應(yīng)的+2價(jià)金屬.

  [猜想與假設(shè)]她們依據(jù)今天實(shí)驗(yàn)所用的金屬,大膽地做出了下面的猜測(cè):

觀點(diǎn)1:從顏色上看,很可能是混進(jìn)了鎂粉;

觀點(diǎn)2:從顏色上看,很可能是混進(jìn)了________;

觀點(diǎn)3:從顏色上看,很可能是混進(jìn)了________.

  [查閱資料](1)鎂、鐵、鋅皆能與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng),且生成+2價(jià)的可溶性金屬化合物和氫氣.

(2)相對(duì)原子質(zhì)量:Mg-24、Fe-56、Zn-65.

  [實(shí)驗(yàn)步驟]

1.設(shè)計(jì)思路:根據(jù)銅不與稀硫酸反應(yīng),取一定量的樣品向里面分次加入足量的稀硫酸,最終剩余的不反應(yīng)的就是銅,測(cè)出銅的質(zhì)量就可以知道未知金屬的質(zhì)量,然后計(jì)算所消耗的稀硫酸的質(zhì)量,根據(jù)化學(xué)方程式就可以計(jì)算出未知金屬的相對(duì)原子質(zhì)量,從而判斷所混進(jìn)的是什么金屬.

2.操作步驟:取該混合物粉末8.0 g放入燒杯中,將140.0 g 14.0%的稀硫酸分四次加入該燒杯中,充分反應(yīng).

3.?dāng)?shù)據(jù)處理:測(cè)得剩余固體質(zhì)量數(shù)據(jù)記錄如下:

請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),完成以下問(wèn)題:

  [問(wèn)題討論](1)稀硫酸加到第________次時(shí)已經(jīng)過(guò)量.

(2)該混合物中銅粉的質(zhì)量為_(kāi)_______.

  [組成確定]該混合物粉末中另一金屬為何種金屬?(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)

  [實(shí)驗(yàn)結(jié)論]________________.

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源:學(xué)習(xí)周報(bào) 化學(xué) 滬教課標(biāo)中考版 2009-2010學(xué)年 第13期 總169期 題型:059

問(wèn)題情境:科學(xué)探究是奇妙的過(guò)程,它在鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)的同時(shí),也開(kāi)闊了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的視野.從而讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到生活中處處有化學(xué),化學(xué)就在我們身邊,應(yīng)注意留心身邊發(fā)生的每一件事情.

為了準(zhǔn)備好今天下午金屬的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn),睿睿所在的化學(xué)興趣小組正在幫老師整理實(shí)驗(yàn)儀器和藥品.不經(jīng)意間睿睿發(fā)現(xiàn)有一瓶盛有銅粉的試劑,和其他的不一樣,顏色比較淺,難道這里面混進(jìn)了其他金屬?經(jīng)詢問(wèn)老師才知道,這瓶銅粉是為了做探究實(shí)驗(yàn)用的,并且里面只混進(jìn)了一種能與稀酸反應(yīng)的+2價(jià)金屬.

猜想與假設(shè):她們依據(jù)今天實(shí)驗(yàn)所用的金屬,大膽地做出了下面的猜測(cè):

觀點(diǎn)1:從顏色上看,很可能是混進(jìn)了鎂粉;

觀點(diǎn)2:從顏色上看,很可能是混進(jìn)了________;

觀點(diǎn)3:從顏色上看,很可能是混進(jìn)了________.

查閱資料:(1)鎂、鐵、鋅皆能與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng),且生成+2價(jià)的可溶性金屬化合物和氫氣.

(2)相對(duì)原子質(zhì)量:Mg-24、Fe-56、Zn-65.

實(shí)驗(yàn)步驟:

1.設(shè)計(jì)思路:根據(jù)銅不與稀硫酸反應(yīng),取一定量的樣品向里面分次加入足量的稀硫酸,最終剩余的不反應(yīng)的就是銅,測(cè)出銅的質(zhì)量就可以知道未知金屬的質(zhì)量,然后計(jì)算所消耗的稀硫酸的質(zhì)量,根據(jù)化學(xué)方程式就可以計(jì)算出未知金屬的相對(duì)原子質(zhì)量,從而判斷所混進(jìn)的是什么金屬.

2.操作步驟:取該混合物粉末8.0 g放入燒杯中,將140.0 g 14.0%的稀硫酸分四次加入該燒杯中,充分反應(yīng).

3.?dāng)?shù)據(jù)處理:測(cè)得剩余固體質(zhì)量數(shù)據(jù)記錄如下:

請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),完成以下問(wèn)題:

問(wèn)題討論:(1)稀硫酸加到第________次時(shí)已經(jīng)過(guò)量.

(2)該混合物中銅粉的質(zhì)量為_(kāi)_______.

組成確定:該混合物粉末中另一金屬為何種金屬?(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:________________.

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

老師在整理實(shí)驗(yàn)室時(shí),發(fā)現(xiàn)一瓶失去部分標(biāo)簽的無(wú)色透明溶液.在一次實(shí)驗(yàn)課上,老師為了強(qiáng)調(diào)標(biāo)簽的重要性,特意拿出此瓶試劑讓學(xué)生探究.
【大膽猜想】老師拿出后,學(xué)生紛紛大膽進(jìn)行了猜想:甲同學(xué)認(rèn)為是水,乙同學(xué)認(rèn)為是硫酸,丙同學(xué)認(rèn)為是鹽酸.
你認(rèn)為以上猜想不合理是________,原因是________.
【設(shè)計(jì)方案】結(jié)合所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出以下實(shí)驗(yàn)方案:向盛有硝酸鋇溶液的試管中倒入少量該試劑.
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】有白色沉淀出現(xiàn).
【結(jié)論與評(píng)價(jià)】(1)根據(jù)以上事實(shí)說(shuō)明________猜想正確.
(2)除以上猜想外,還有同學(xué)猜想是過(guò)氧化氫.驗(yàn)證的方法是________;如果猜想正確現(xiàn)象是________.
(3)硫酸和過(guò)氧化氫中都含有氧元素,但化合價(jià)不同,標(biāo)出過(guò)氧化氫中氧元素的化合價(jià)是________.
(4)為避免在今后的實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)標(biāo)簽殘缺的情況,在傾倒液體時(shí)應(yīng)注意________.

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源:2012年中考化學(xué)評(píng)價(jià)試卷(六)(解析版) 題型:解答題

老師在整理實(shí)驗(yàn)室時(shí),發(fā)現(xiàn)一瓶失去部分標(biāo)簽的無(wú)色透明溶液.在一次實(shí)驗(yàn)課上,老師為了強(qiáng)調(diào)標(biāo)簽的重要性,特意拿出此瓶試劑讓學(xué)生探究.
【大膽猜想】老師拿出后,學(xué)生紛紛大膽進(jìn)行了猜想:甲同學(xué)認(rèn)為是水,乙同學(xué)認(rèn)為是硫酸,丙同學(xué)認(rèn)為是鹽酸.
你認(rèn)為以上猜想不合理是______,原因是______.
【設(shè)計(jì)方案】結(jié)合所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出以下實(shí)驗(yàn)方案:向盛有硝酸鋇溶液的試管中倒入少量該試劑.
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】有白色沉淀出現(xiàn).
【結(jié)論與評(píng)價(jià)】(1)根據(jù)以上事實(shí)說(shuō)明______猜想正確.
(2)除以上猜想外,還有同學(xué)猜想是過(guò)氧化氫.驗(yàn)證的方法是______;如果猜想正確現(xiàn)象是______.
(3)硫酸和過(guò)氧化氫中都含有氧元素,但化合價(jià)不同,標(biāo)出過(guò)氧化氫中氧元素的化合價(jià)是______.
(4)為避免在今后的實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)標(biāo)簽殘缺的情況,在傾倒液體時(shí)應(yīng)注意______.

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