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题目
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(13分)某探究小组同学用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速率的因素。
实验药品:2. 0moL/L盐酸、4. 0mol/L盐酸、2 .0mol/L硫酸、4.0mol/L硫酸,质量和相同的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去);每次实验各种酸的用量均为50. 0mL,金属用量均为9. 0g。
(Ⅰ)甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应,实验及其现象如下:
反应进程(分钟)
1
2
5
15
20
4.0mol/L盐酸
少量气泡
较多气泡
大量气泡
反应剧烈
反应结束
2.0mol/L硫酸
无明显现象
极少量气泡
少量气泡
4.0mol/L硫酸
无明显现象
少量气泡
有比较连续的气泡
请回答:
(1)写出铝与盐酸反应的离子方程式                                      
(2)反应1~15min内,铝与盐酸的反应速率逐渐加快,其原因是               
                                                                           
(3)以上探究铝与稀盐酸、稀硫酸反应速率有差异,你认为其原因有哪些可能?请提出你的假设(说出2种可能):                                                
(Ⅱ)(1)乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验(温度控制为25℃和35℃)。请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表(用量:酸均为50. 0mL、铝为9. 0g过量):
实验目的
实验
编号
温度
金属铝
形态
盐酸浓度
/mol·L-1
1. 实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响;
2. 实验①和③探究温度对该反应速率的影响;
3. 实验①和④探究金属规格(铝片、铝粉)对该反应速率的影响。

25˚C
铝片
4. 0

 
 
 

 
 
 

 
 
 
 (2)右图为实验①的“H2—t”曲线图,若
上述反应浓度减少一倍,速率是原来的1/2;温
度每升高10 ℃,反速率是原来的2倍。请在
答题卡的座标中画出实验②和实验③的“H2—t”
曲线图。
答案
(13分)(Ⅰ)(1)(2分)2Al+6H+=2Al3++3H2
(2)(2分)反应放热使溶液温度升高(1分),从而使化学反应速率加快(1分)
(3)(2分)Cl-能够促进金属铝与H+反应,或SO42-对H+与金属铝的反应起阻碍作用等。
(Ⅱ)(1)(3分)
实验编号
温度
金属铝规格
盐酸浓度/mol·L-1
赋分值

25˚C
铝片
4. 0
------------------

25℃
铝片
2.0
1分

35℃
铝片
4.0
1分

25˚C
铝粉
4.0
1分
(2)(4分)评分标准:起点、终点
和拐点大致正确每条曲线给2分。注意:
铝片都是过量的,实验②的浓度2mol/L,
体积50mL产氢气是1.12L。
解析

核心考点
试题【(13分)某探究小组同学用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速率的因素。实验药品:2. 0moL/L盐酸、4. 0mol/】;主要考察你对探究性实验的设计与评价等知识点的理解。[详细]
举一反三
(每空2分,共12分)某校化学研究性学习小组的同学在学习了金属的知识后,为了解Cu的常见化合物性质,运用类比学习的思想提出如下的问题,探究。请你协助该小组的同学完成下列研究。

【提出问题】
①Cu的金属活泼性小于Al,Al(OH)3具有两性,Cu(OH)2也具有两性吗?
②通常情况下,+2价Fe的稳定性小于+3价Fe,+1价Cu的稳定性也小于+2价Cu吗?③CuO能被H2、CO等还原,也能被NH3还原吗?
【实验方案】
(1)解决问题①需用到的药品有:CuSO4溶液、_________(填试剂),同时进行相关实验。
(2)解决问题②的实验步骤和现象如下:取98g Cu(OH)2固体,加热至80℃~100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量A的质量为72g。向A中加入适量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器还有红色固体存在。据些可推得,A的化学式为_____。
(3)为解决问题③,设计的实验装置为(夹持及尾气处理装置未画出):
实验中观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变____色。同时生成一种对大气无污染的气体。
【实验结论】
(1)Cu(OH)2具有两性,证明Cu(OH)2具有两性的实验现象应是____________________________________。
(2)根据“实验方案(2)”,得出的+1价Cu和+2价Cu稳定性大小的结论是__________________________________。
【问题讨论】
(1)有同学认为NH3与CuO反应生成的红色物质是Cu,也有同学认为NH3与CuO反应生成的红色物质是Cu和A的混合物。请你设计一个简单的实验检验NH3与CuO反应中生成的红色物质中是否含有A______________________________________________________。
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(16分)为探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应,某活动小组设计并完成以下实验:
(1)实验目的:分析铁与浓硫酸在加热条件下的反应。

①洗气瓶中浓硫酸的作用是           
②写出加热条件下铁与浓硫酸反应生成SO2的化学方程式          
活动小组预测随着反应的进行,硫酸的浓度降低,可能还会有氢气产生,为进一步确认气体的成分还需要进行进一步的实验。
(2)实验目的:检验气体的成分。
试剂:氢氧化钠溶液、浓硫酸、氧化铜粉末、无水硫酸铜固体、品红溶液、高锰酸钾酸性溶液、碱石灰。
仪器如下图(可重复使用,可根据需要取用);

①连接仪器。将装置的字母填入□内,并将试剂名称填写在相应的括号内(可不填满)

②若混合气体中含有氧气,实验过程中能观察到的现象是            
(3)实验目的:确定产物的含量。
①若混合气体中含有SO2和H2,为测定混合气体中各成分含量,需收集的数据有       
②若反应后烧瓶中溶液含有的金属阳离子有Fe2+、Fe3+,其中检验是否含有Fe3+可采用的试剂为         ;如果该过程中共消耗了11.2g铁,反应后的溶液能吸收标准状况下1.12L氯气,则原溶液中含有Fe3+的物质的量为         mol。
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(10分)向溴水中加入足量乙醛溶液,可以观察到溴水褪色。对产生该现象的原因有如
下三种猜想:①溴水与乙醛发生了取代反应;②溴水与乙醛发生了加成反应③溴水将乙醛氧化成乙酸。为探究哪一种猜想正确,一研究性学习小组提出了如下两种实验方案:
方案一:检验褪色后溶液的酸碱性
方案二:测定反应前溴水中Br2的物质的量和反应后Br-的物质的量
(1)方案一是否可行?     ,理由                                       
(2)假设方案二中测得反应前溴水中Br2的物质的量为a mol,若测得反应后n(Br-)=
        mol,说明溴水与乙醛发生了取代反应;若测得反应后n(Br-)=       mol,说明溴水与乙醛发生了加成反应;若测得反应后n(Br-)=       mol,则说明溴水将乙醛氧化成乙酸。
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(18分)某化学课外活动小组进行了一系列“带火星的木条复燃”的实验,实验装置如下图。

(1)甲组同学探究“使带火星木条复燃时O2的体积分数的极限”。将氧气和空气(假定空气中O2的体积分数为20%)按不同的体积比混合得100mL气体A进行实验,实验记录如下:

回答问题:
①使带火星木条复燃的O2的体积分数最小(第IV组数据)约为____________。
②用带火星木条检验集气瓶里是否集满O2,若木条复燃,能否认为集气瓶里的气体一定是纯净的O2?答:__________(填“能”或“否”)。
③若按照3:2的比例混合O2和CO2气体,该混合气体能否使带火星的木条复燃?答:___________(填“能”“否”或“不一定”)。
(2)乙组同学探究“NO2能否支持燃烧”的问题,设计了如下几组实验,实验记录及结论如下:
编号
制取气体A(下列反应产生的混合气体)
B中的现象
结论
a
在烧瓶中加热适量浓HNO3

充满红棕色气体,木条不复燃,火星熄灭
NO2不支持燃烧
b
加热AgNO3固体

充满红棕色气体,木条复燃
NO2支持燃烧
c
加热Cu(NO3)2固体

充满红棕色气体,木条复燃
NO2支持燃烧
   你认为a、b、c三个结论是否可靠?若不可靠,说明原因;若可靠,则不需说明。
a. ___________,原因是______________________________。
b. ___________,原因是______________________________。
c. ___________,原因是______________________________。
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某化学课外活动小组研究乙醇氧化的实验并验证其产物,并从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识有关催化剂的催化机理等问题。

(1)甲同学其实验操作为:预先使棉花团浸透乙醇,并按下图搭好实验装置;在铜丝的中间部分加热,片刻后开始有节奏(间歇性)地鼓入空气,即可观察到明显的实验现象。
请回答以下问题:
①被加热的铜丝处发生的反应的化学方程式为________。
②从A管中可观察到                               实验现象。
(2)乙同学研究乙醇氧化的实验并验证其产物,组合一套实验装置(图中的夹持仪器均未画出,“△”表示酒精灯热源),仪器中盛放的试剂为:a-无水乙醇(沸点:78 ℃);b-铜丝;c-无水硫酸铜;d-新制氢氧化铜悬浊液。
①若要保证此实验有较高的效率,还需补充的仪器有___________。
理由____________。
②实验中能验证乙醇氧化产物的实验现象是__________________________。
③装置中,若撤去高锰酸钾加热部分并用夹子夹K,其它操作不变,则无水硫酸铜无明显变化,其余现象与②相同,推断燃烧管中主要反应的化学方程式______________________________。
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