在一次学生实验中,学生用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应,发现铝片和稀盐酸反应现象非常明显,而和稀硫酸却几乎不反应,这和教材上的内容“铝能跟稀盐酸或稀硫酸起反应生成氢气”不一致?是什么原因呢?为此,某化学兴趣小组在室温下做了如下的探究实验,将打磨后大小相同的铝片分别放入稀盐酸和稀硫酸中,观察现象:
(1)铝与稀硫酸反应的化学方程式为2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
(2)x=5mL5mL,实验过程中,可以通过观察气泡产生的快慢气泡产生的快慢来比较铝与稀盐酸和稀硫酸反应的剧烈程度。
反应进程/min | 1 | 2 | 5 | 15 | 20 |
pH=1的HCl | 少量气泡 | 较多气泡 | 大量气泡 | 反应剧烈 | 铝片耗尽 |
pH=1的H2SO4 | 均无明显现象(无气泡) |
【提出问题】:铝片与稀盐酸和稀硫酸反应产生差异的原因是什么?
【猜想与假设】:猜想一:铝表面铝表面的致密氧化膜有保护作用,使H+与铝不易接触
猜想二:
氯离子能加快H+与金属铝的反应
氯离子能加快H+与金属铝的反应
猜想三:SO42-对H+与金属铝的反应起阻碍作用
【实验验证】
编号 | 实验内容 | 实验现象 | 实验结论 | |
1 | 将去膜的铝片(少量)与HCl反应 | 有大量气泡产生 | 猜想一不成立 | |
2 | 将去膜的铝片(少量)H2SO4反应 | 起初能反应,一段时间后反应停止 | ||
3 | 取表面积相同,质量相等的铝片,分别加入pH=1、等量的稀盐酸和稀硫酸中 | 向盛有稀硫酸的试管中加入1gNaCl晶体 | 猜想二成立 | |
无明显现象 | 猜想三不成立 |
B
B
A.AB段的化学反应是:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
B.A点盐酸浓度最低C点盐酸浓度最大
C.CD段压强变化的主要影响因素是气体温度
D.D、E两点处的气体压强相等
【获得结论】同学结合实验和相关资料,最终获得结论:铝表面的氧化镁不仅能被H+所破坏,还能被酸溶液中分阴离子所破坏,不同的阴离子破坏能力不同,Cl-对氧化膜的破坏能力较SO42-强,表现在两个方面;①阻止氧化膜的形成。②破坏已生成的氧化膜。铝表面的氧化膜被破坏后,使H+与铝原子直接接触,迅速反应生成氢气。而SO42-对铝与H+的反应没有阻碍作用,但破坏氧化膜的能力很弱,使H+与铝原子不能接触,反应不能进行,故铝与稀硫酸几乎不反应。
基于实验结论,思考:铝片与硫酸铜、氯化铜溶液反应现象应该怎样?并设计实验验证。
实验设计 | 现象 | 结论 |
【答案】2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑;5mL;气泡产生的快慢;氯离子能加快H+与金属铝的反应;B
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:126引用:3难度:0.1
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1.实验小组研究几种常用胃药的抗酸效果。
【查阅资料】
i.溶液的pH越大,酸性越弱。人体胃液的主要成分为盐酸,正常pH范围为0.9~1.5。
ⅱ.三种胃药的有效成分如下。胃药使用不当,可能导致胃胀气等症状。胃药a 胃药b 胃药c 碳酸氢钠
NaHCO3铝碳酸镁
Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O氢氧化铝
Al(OH)3
实验一:验证胃药是否能抗酸
各取25mLpH=1.20的稀盐酸放入三个小烧杯中,分别加入有效成分质量相同的三种胃药,搅拌120s,观察实验现象并用pH传感器测定反应后溶液的pH。现象 反应后溶液的pH 胃药a 产生大量气体 6.37 胃药b 产生极少量气体 4.25 胃药c 无气体 1.34
(2)胃药c中的氢氧化铝与盐酸发生中和反应,其化学方程式为
(3)由实验一可知三种胃药都能抗酸,依据是
实验二:探究影响胃药抗酸效果的因素
下表所示实验中,均取25mLpH=1.20的稀盐酸,加入胃药,搅拌,用pH传感器测定一定反应时间后溶液的pH(反应后pH越大,抗酸效果越好)。实验编号 胃药种类 有效成分质量/g 反应时间/s 溶液的pH ① 胃药a 0.5 60 6.02 ② 胃药a 0.5 120 6.37 ③ 胃药a 0.5 180 6.54 ④ 胃药b 0.5 60 3.93 ⑤ 胃药b 0.5 120 4.25 ⑥ 胃药b 0.5 180 4.70 ⑦ 胃药c 0.5 60 1.26 ⑧ 胃药c 0.5 120 1.34 ⑨ 胃药c 0.5 180 1.42
(5)由实验二可知,胃药种类对抗酸效果的影响的结论是
【反思与评价】
(6)实际应用中,胃药b比胃药a、c使用得更多。结合上述实验,说明胃药b具有的优势是发布:2024/12/25 13:0:1组卷:175引用:2难度:0.5 -
2.寿春中学化学组的同学设计了硫在氧气中燃烧的改良实验,如实验1.当火焰熄灭后发现留有剩余,硫为什么会熄灭呢?每个人都提出了自己的猜想.
【猜想】
甲同学猜想:硫燃烧耗尽了瓶内的氧气,所以它熄灭了;
乙同学猜想:硫燃烧后瓶内的二氧化硫(不支持硫的燃烧)浓度过高导致硫熄灭了;
丙同学猜想:甲和乙都只看到了问题的一个方面,他认为甲和乙都有道理;
丁同学猜想:
【设计实验】丁同学设计了实验2进行实验验证自己的猜想:
【实验反思】(1)硫燃烧的化学方程式为实验步骤 实验现象 实验分析 实验结论 (1)把少量红磷放在铝制小盒内,然后放入装有细沙的集气瓶,塞紧瓶塞,用放大镜点燃硫,观察现象. 硫燃烧一会儿就熄灭了. 磷燃烧需满足的条件:①温度达到着火点;
②丁同学的猜想正确. (2)待冷却后,用放大镜聚光加热铝盒内的红磷,观察现象. 红磷燃烧,放出热量的同时产生了
(2)实验1与课本实验相比,实验1的优点是
(3)实验2中细沙的作用是
(4)实验室中测定空气中氧气体积分数实验不用硫代替红磷的原因是发布:2024/12/2 8:0:1组卷:31引用:1难度:0.5 -
3.如图1为实验室常用的制取气体的实验装置。
(1)写出标有序号的仪器名称:①
(2)用装置B和E组合制取氧气,反应方程式为
(3)实验室用稀硫酸和锌粒制取氢气的反应方程式为
(4)实验室用未知浓度的盐酸和大理石制取二氧化碳,反应方程式为
①澄清石灰水已变质;
②气体中除了有CO2外,还有氯化氢气体。
经过讨论设计如图2装置进行探究。试管I、试管Ⅱ盛放AgNO3溶液,试管Ⅲ中盛放原瓶中的澄清石灰水。
实验过程:
根据试管I中的
问题讨论:
①试管Ⅱ中AgNO3溶液的作用为
②同学们用F装置除去CO2中的氯化氢气体,F装置中的药品可选用
A.NaOH溶液
B.AgNO3溶液
C.饱和NaHCO3溶液发布:2024/12/24 8:0:11组卷:76引用:3难度:0.6
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