题目列表(包括答案和解析)
某研究性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸反应,设计实验探究方案如下:
(一)实验用品:纯锌片、铜片、37%的浓盐酸、蒸馏水、氯化铜溶液
(二)实验记录:
交流卡片 主题:Zn、Cu与浓盐酸间的实验 A.将锌放入浓盐酸的实验 B.将锌与铜片贴在一起,一同放入浓盐酸中,反应快速放出气体 C.当实验B中锌片完全溶解后,将溶液加热,又产生大量气体,得到无色溶液 D.将实验C反应后的溶液隔绝空气,加入适量水,出现白色沉淀 |
(三)背景资料
资料卡片 主题:生成一价铜的反应 ① 4CuO 2Cu2O + O2↑ ② 2Cu2+ + 4I- == 2CuI(白色)↓+ I2 ③ 氯化亚铜(CuCl)在不同浓度的KCl溶液中可形成[CuCl4]3+等无色离子。 |
(四)请你参与以下探究
(1)实验A反应速度明显比B小,原因是 。
(2)根据“铜位于金属活动顺序表氢之后,与稀盐酸不反应,而在实验C中加热时又产生气体”的事实,作出如下推断:
① 有同学认为“实验C中加热时产生的气体是溶解在溶液中的H2”,你认为是否有道理? (填是或否),理由是 。
② 某同学作了如下猜想:是否成立?请你设计实验方案加以验证。
猜想 | 验证方法 | 预测现象及结论 |
认为铜片中可能含有锌等杂质 |
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(3)某同学对实验D中的白色沉淀进行分析:“不可能是CuCl2,因为CuCl2能溶于水且溶液显蓝色;也不可能是ZnCl2,因为稀释后溶液更稀,不会析出ZnCl2晶体”。利用资料卡片资料①、②大胆猜想,白色沉淀可能是CuCl。请你帮他设计验证方案。
猜想 | 预设验证方法 | 猜想的现象与结论 |
白色沉淀 是氯化亚铜 |
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(4)指导老师肯定了实验D中的白色沉淀是CuCl,并指出生成沉淀的原因,实际上是沉淀溶解平衡:[CuCl4]3- (aq)CuCl (s) + 3Cl- (aq) 移动的结果。请写出该平衡常数的表达式K= ;
加水稀释后平衡移动的原因是 。
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水滑石化学式为:[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O(相对分子质量为602),是环保型阻燃剂。它受热时生成4种不同的氧化物,请写出该物质分解的化学方程式: 。
在医药上,水滑石还能作为抗酸药,作用于胃和十二指肠溃疡等,某研究型学习小组要测定一种市售的水滑石药片中水滑石的质量分数。
【查阅资料】水滑石与稀硫酸反应的化学方程式为:
[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O+9H2SO4==6MgSO4+Al2(SO4)3+CO2↑+21H2O。药片中除了水滑石外含有一定量的辅料——淀粉等物质。
【提出猜想】小华想将该药片放在空气中充分灼烧完成测定;小明想通过水滑石与硫酸反应原理来完成测定,请你参与探究。
【设计方案】他们设计了不同的实验方案。
小华的方案,称取10.0g市售的水滑石药片研磨成粉末置于通风橱中,充分灼烧至质量不再减少,再称量剩余固体的质量为6.1g,减少的质量即为二氧化碳和水的总质量,则可求的水滑石药片中水滑石的质量分数为 %。
小明的方案:
(1)小明设计了下图所示的实验装置。取10.0g市售的水滑石药片研磨成粉末,进行实验。
【说明】碱石灰是氧化钙和氢氧化钠固体的混合物。B装置中发生的化学方程式为 。
(2)操作步骤
①连接好装置,检查装置的气密性②打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间的空气③称量F的质量④关闭弹簧夹C,慢慢滴加稀盐酸至过量,直至D中无气泡冒出⑤打开弹簧夹C,再次缓缓通入一段时间空气⑥再次称量F的质量,得前后两次质量差为0.44g。
(3)问题探究
B、E装置的作用分别是 、 。若没有G装置,则测定的水滑石的质量分数会 (填“偏大”、“偏小”、“不变”)。实验选用稀硫酸而不选用稀盐酸的理由是 。
(4)数据计算
根据实验数据,可求得水滑石药片中水滑石的质量分数为 %。(写出计算过程)
【方案评价】在上述实验方案中,你认为合理的实验方案是 (填小华或小明),另一个方案不合理的原因是 。
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