11.(5分)(2014•貴陽)化學(xué)興趣小組以堿的性質(zhì)為主題,進(jìn)行探究學(xué)習(xí),請完成下列問題.
(1)小組同學(xué) 將無色酚酞溶液分別滴入NaOH溶液、Ca(OH)2溶液中,溶液均由無色變?yōu)椤〖t 色.
(2)NaOH和Ca(OH)2都能與二氧化碳反應(yīng),定出其中一個反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O(或CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O) .
(3)“具體”到“抽象”是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要思想,通過對NaOH和Ca(OH)2性質(zhì)的認(rèn)識,抽象得出堿類物質(zhì)有一些相似的化學(xué)性質(zhì),堿類物質(zhì)有相似化學(xué)性質(zhì)的本質(zhì)原因是 堿溶液中都含有OH﹣ .
(4)將Ca(OH)2溶液與Na2CO3溶液反應(yīng)后所得混合物進(jìn)行過濾,向濾液中滴入幾滴稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,則原濾液中溶質(zhì)的組成可能是 NaOH;NaOH和Ca(OH)2 .
考點(diǎn): 堿的化學(xué)性質(zhì);書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式.
專題: 常見的堿 堿的通性.
分析: (1)堿性溶液均能使酚酞變紅;
(2)二氧化碳和可溶性堿液反應(yīng)生成對應(yīng)的鹽和水,據(jù)此書寫方程式;
(3)堿類物質(zhì)有相似化學(xué)性質(zhì)的本質(zhì)原因是溶液中都含有氫氧根離子;
(4)氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,鹽酸和碳酸鹽反應(yīng)生成氣體,據(jù)此分析判斷.
解答: 解:(1)NaOH溶液、Ca(OH)2溶液均顯堿性,可使無色的酚酞試液變紅;
(2)NaOH和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水,二氧化碳與澄清石灰水的主要成分氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,方程式分別是:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
(3)通過上述分析可知:堿類物質(zhì)有一些相似的化學(xué)性質(zhì),堿類物質(zhì)有相似化學(xué)性質(zhì)的本質(zhì)原因是溶液中都含有氫氧根離子;
(4)氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,鹽酸和碳酸鹽反應(yīng)生成氣體,與堿反應(yīng)生成鹽和水,向濾液中滴入幾滴稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,則原濾液中溶質(zhì)一定不含有碳酸鈉,一定含有氫氧化鈉;若氫氧化鈣和碳酸鈉恰好反應(yīng),則溶質(zhì)是氫氧化鈉,若反應(yīng)物過量,還可能含有氫氧化鈣;
故答案為:(1)紅;(2)CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O(或CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O);(3)堿溶液中都含有OH﹣;(4)NaOH;NaOH和Ca(OH)2.
點(diǎn)評: 在解此類題時,首先分析題中考查的問題,然后結(jié)合題中所給的知識和學(xué)過的知識進(jìn)行分析分析解答.
12.(10分)(2014•貴陽)化學(xué)興趣小組的同學(xué)對“影響金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度的因素”進(jìn)行了探究
【提出問題】金屬與鹽酸反應(yīng)劇烈程度受哪些因素的影響?
【作出猜想】a、可能與金屬本身的性質(zhì)有關(guān)
b、可能與鹽酸的濃度有關(guān)
【設(shè)計探究】實驗所用金屬均已用砂紙打磨.
實驗(1)為探究猜想a,小組同學(xué)分別在兩支試管中放入相同質(zhì)量的鋅片和鐵片,然后分別加入相同嘗試和質(zhì)量的稀鹽酸,觀察到放鋅片的試管中立即產(chǎn)生大量氣泡,放鐵片的試管中只產(chǎn)生少量氣泡,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ .
從實驗現(xiàn)象可判斷:
金屬活動性Zn > Fe(填“<”“=”“>”).
得出結(jié)論:金屬與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的劇烈程度與金屬本身性質(zhì)有關(guān),金屬的活動性與反應(yīng)的劇烈程度的關(guān)系是 活動性較強(qiáng)的金屬與酸反應(yīng)更劇烈 .
實驗(2)為探究猜想b,小組同學(xué)設(shè)計如圖的裝置進(jìn)行實驗,其中注射器的作用是 量取生成氣體的體積 .所用藥品,實驗數(shù)據(jù)如下表:
實驗編號 選用金屬(均取2g) 鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)(均取50mL) 每分鐘產(chǎn)生氫氣的體積/mL
1分鐘 1﹣2分鐘 2﹣3分鐘 3﹣4分鐘 4﹣5分鐘 前5分鐘共收集氣體
、 鋅片 15% 2.9 16.9 11.0 9.2 7.6 48.5
、 鋅片 5% 1.6 8.4 5.9 4.8 3.7 24.4
得出結(jié)論:金屬與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的劇烈程度與鹽酸的濃度有關(guān),其關(guān)系是 相同條件下,金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的劇烈程度與酸的濃度有關(guān) .
【反思評價】根據(jù)表一中實驗Ⅱ數(shù)據(jù)分析,請描述鋅與鹽酸發(fā)生反應(yīng)快慢的變化情況并解釋原因 鋅與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速度先加快后變慢,因為鋅與鹽酸是放熱反應(yīng),所以開始時溫度升高,產(chǎn)生氣體速度加快,隨著反應(yīng)的進(jìn)程,鹽酸不斷被消耗,濃度降低,產(chǎn)生氣體速度變慢 .
通過以上探究,你認(rèn)為金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度可能還受哪些因素的影響 固體的表面積 (寫一條即可).
【拓展延伸】很多金屬不僅能與酸反應(yīng),也能與鹽酸溶液反應(yīng),現(xiàn)將a g鐵釘投入到CuSO4溶液中,反應(yīng)一段時間后,將固體取出洗凈、烘干,稱重為b g,則生成銅的質(zhì)量為 8(b﹣a)g .
考點(diǎn): 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究;金屬的化學(xué)性質(zhì);根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算.
專題: 科學(xué)探究.
分析: 【設(shè)計探究】金屬與酸的反應(yīng)為置換反應(yīng),符合A(單質(zhì))+BC=C(單質(zhì))+AB,故可以實現(xiàn)化學(xué)方程式;
根據(jù)題中的信息解答;
得出結(jié)論:根據(jù)金屬的活動性順序,金屬的活動性與反應(yīng)的劇烈程度的關(guān)系是活動性較強(qiáng)的金屬與酸反應(yīng)更劇烈;
實驗(2)根據(jù)注射器的作用是量取生成氣體的體積解答;
得出結(jié)論:根據(jù)表中信息解答;
【反思評價】根據(jù)表中信息解答;猜想是研究反應(yīng)的劇烈程度與酸的濃度有關(guān),其它條件不變,取用的是不同濃度的足量鹽酸溶液.
【拓展延伸】發(fā)生反應(yīng)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,根據(jù)固體質(zhì)量差計算參加反應(yīng)Cu的質(zhì)量 .
解答: 解:
【設(shè)計探究】由題意知:反應(yīng)物、生成物,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,正確書寫化學(xué)方程式;如鋅與鹽酸反應(yīng):反應(yīng)物為鋅與鹽酸,生成物為氯化鋅與氫氣,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,故正確書寫化學(xué)方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;鐵與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
放鋅片的試管中立即產(chǎn)生大量氣泡,放鐵片的試管中只產(chǎn)生少量氣泡,金屬活動性Zn>Fe
得出結(jié)論:根據(jù)金屬的活動性順序,金屬的活動性與反應(yīng)的劇烈程度的關(guān)系是活動性較強(qiáng)的金屬與酸反應(yīng)更劇烈;
實驗(2)注射器的作用是量取生成氣體的體積;
得出結(jié)論:相同條件下,金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的劇烈程度與酸的濃度有關(guān);
【反思評價】鋅與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速度先加快后變慢,因為鋅與鹽酸是放熱反應(yīng),所以開始時溫度升高,產(chǎn)生氣體速度加快,隨著反應(yīng)的進(jìn)程,鹽酸不斷被消耗,濃度降低,產(chǎn)生氣體速度變慢.
金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度可能受固體的表面積、反應(yīng)物的狀態(tài)、催化劑的影響;
【拓展延伸】
設(shè)生成Cu的質(zhì)量為m,則:
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 質(zhì)量增加△m
56 64 8
ag m (b﹣a)g
m=8(b﹣a)g
答案:
【設(shè)計探究】Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;>
得出結(jié)論:活動性較強(qiáng)的金屬與酸反應(yīng)更劇烈
實驗(2)量取生成氣體的體積
得出結(jié)論:相同條件下,金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的劇烈程度與酸的濃度有關(guān)
【反思評價】鋅與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速度先加快后變慢,因為鋅與鹽酸是放熱反應(yīng),所以開始時溫度升高,產(chǎn)生氣體速度加快,隨著反應(yīng)的進(jìn)程,鹽酸不斷被消耗,濃度降低,產(chǎn)生氣體速度變慢.
固體的表面積
【拓展延伸】8(b﹣a)g
點(diǎn)評: 本考點(diǎn)主要考查了影響金屬與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)速率的因素的探究,還考查了在生產(chǎn)、生活及實驗中應(yīng)注意的問題.從酸的濃度、金屬的活動性和金屬 的狀態(tài)等不同的角度,設(shè)計實驗,也考查了學(xué)生的實驗設(shè)計能力.要認(rèn)真分析,綜合把握,問題就會迎刃而解.本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在實驗題中.