安徽省2022年中考化學(xué)總復(fù)習(xí)教學(xué)案-微專題五有關(guān)實(shí)驗(yàn)異?，F(xiàn)象的探究

微專題五有關(guān)實(shí)驗(yàn)異常現(xiàn)象的探究1.為研究鋁和銅的金屬活動(dòng)性,某研究小組進(jìn)行如下探究。(1)小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案:將打磨好的鋁片和銅片分別放入稀鹽酸中,觀察反應(yīng)現(xiàn)象。寫出鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑。

(2)小芳將鋁片放入氯化銅溶液中,看到有大量氣泡逸出,且在一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡越來越快,收集該氣體可點(diǎn)燃,則生成的氣體可能是氫氣(或H2)。

(3)小芳在(2)實(shí)驗(yàn)中,還觀察到鋁片與濃氯化銅溶液反應(yīng)時(shí)還有“白色沉淀”這一異?，F(xiàn)象?！咎岢鰡栴}】鋁片與濃氯化銅溶液反應(yīng)出現(xiàn)的白色沉淀的組成是什么?【查閱文獻(xiàn)】①AlCl3為無色透明晶體或白色而微帶淺黃色的固體,易溶于水和乙醇。②CuCl為白色固體,不溶于水、乙醇;溶于濃鹽酸且溶液變褐色;溶于濃氨水且溶液變藍(lán)色?！咎岢龊侠砑僭O(shè)】假設(shè)a:該白色沉淀可能含有CuCl(或CuCl和AlCl3);

假設(shè)b:該白色沉淀可能含有AlCl3;假設(shè)c:該白色沉淀可能含有Al?！驹O(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)】取白色沉淀分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①加入適量濃鹽酸無氣泡,固體溶解,得到褐色溶液②加入適量無水乙醇固體部分溶解③加入適量濃氨水固體部分溶解,得到藍(lán)色溶液【得出結(jié)論】實(shí)驗(yàn)①可判斷假設(shè)c不成立(填“成立”或“不成立”),再結(jié)合實(shí)驗(yàn)②和③可得出該白色沉淀的成分是CuCl和AlCl3。

(4)室溫時(shí),小芳將等質(zhì)量的相同鋁片分別放入氯化銅溶液和硫酸銅溶液中,發(fā)現(xiàn)鋁片和氯化銅溶液反應(yīng)劇烈。【發(fā)現(xiàn)問題】為什么鋁片與氯化銅溶液反應(yīng)比與硫酸銅溶液反應(yīng)劇烈呢?【提出假設(shè)】假設(shè)①:Cl-使銅鹽和鋁的反應(yīng)容易進(jìn)行。假設(shè)②:氯化銅溶液和硫酸銅溶液的濃度不同所致。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】為驗(yàn)證假設(shè)①是否正確,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)合理的實(shí)驗(yàn):取打磨好的鋁片放在一定體積的硫酸銅溶液中,滴加氯化鈉溶液(合理即可)。

2.(2021·阜陽(yáng)三模)某研究性學(xué)習(xí)小組取100mL飽和Ca(OH)2溶液做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),如圖所示。觀察到燒杯中電極處產(chǎn)生大量氣泡,此外還發(fā)現(xiàn)一個(gè)異常的現(xiàn)象:石墨電極附近出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。(1)燈泡發(fā)亮,說明Ca(OH)2在水中會(huì)解離出Ca2+(或OH-)(寫出1種離子符號(hào)即可)(2)燒杯中正極產(chǎn)生的氣體是氧氣。

【提出問題】什么原因?qū)е率姌O附近出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象?【猜想與假設(shè)】猜想1:可能是由于飽和Ca(OH)2溶液通電后,水的減少所致;猜想2:可能是由于飽和Ca(OH)2溶液通電后,放熱使溶液溫度升高導(dǎo)致固體Ca(OH)2析出所致?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】①請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想1不成立:實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象增加氫氧化鈣溶液中水的質(zhì)量,進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)

溶液變渾濁

②為確定猜想2是否合理,還需確定飽和Ca(OH)2溶液通電后,溫度是否升高,之后,取100mL相同濃度的飽和氫氧化鈣溶液于燒杯中,加熱至電解實(shí)驗(yàn)時(shí)上升的溫度時(shí),沒有明顯的渾濁現(xiàn)象出現(xiàn),說明猜想2不成立(填“成立”或“不成立”)。

【深入探究】當(dāng)把石墨電極換成鉑電極,重復(fù)Ca(OH)2溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)時(shí),燒杯中沒有出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。于是,提出出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象的原因可能是石墨電極產(chǎn)生的O2與石墨電極中的碳發(fā)生反應(yīng)生成了CO2,CO2與Ca(OH)2反應(yīng)生成了CaCO3。向渾濁液體中滴加稀鹽酸,白色渾濁物消失,無明顯氣泡產(chǎn)生,當(dāng)改用CO2傳感器實(shí)驗(yàn)時(shí),得到圖像如圖所示,寫出圖像中涉及的化學(xué)方程式:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。

【拓展延伸】查閱資料可知,20℃時(shí),飽和碳酸鈣溶液和飽和氫氧化鈣溶液的pH值如下表。飽和碳酸鈣溶液飽和氫氧化鈣溶液pH8.412.8測(cè)得該白色渾濁液的pH為9.5,則該白色渾濁物成分是碳酸鈣、氫氧化鈣。

3.某化學(xué)興趣小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)將鎂條放入Na2CO3濃溶液中,鎂條表面會(huì)產(chǎn)生較多氣泡,溶液中有白色沉淀生成。小組同學(xué)對(duì)此進(jìn)行了探究活動(dòng)?！緦?shí)驗(yàn)1】按圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。觀察到A中產(chǎn)生較多氣泡,溶液中有白色沉淀;B中石灰水不變渾濁;D處氣體燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水珠。(1)產(chǎn)生的氣體為氫氣,點(diǎn)燃該氣體前的操作是驗(yàn)純。

【實(shí)驗(yàn)2】按圖2所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！静殚嗁Y料】①鎂能與水反應(yīng)生成氣體,同時(shí)生成一種堿;②Na2CO3溶液中含有Na+、CO32-、(2)觀察到E、G中緩慢產(chǎn)生氣泡,F中快速產(chǎn)生氣泡。E中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。

(3)G中試劑X是氫氧化鈉;比較F、G,說明溶液中促進(jìn)鎂與水快速反應(yīng)的微粒是CO32-【實(shí)驗(yàn)3】按圖3所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將實(shí)驗(yàn)1中的白色沉淀過濾,充分干燥后加熱,把加熱過程中產(chǎn)生的氣體全部通入圖3所示的裝置。(4)裝置H和I的質(zhì)量均增加,沉淀中含有的離子可能是Mg2+、OH-、CO32-(5)堿石灰能吸收水和二氧化碳,則裝置J的作用是吸收空氣中的水分和二氧化碳,防止空氣中的水分和二氧化碳進(jìn)入裝置I中。

4.某化學(xué)課外興趣小組通過查閱資料得知,過氧化鈉(Na2O2)能與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣,于是他們做了以下探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1:向包有過氧化鈉粉末的脫脂棉上滴水,脫脂棉燃燒起來,說明該反應(yīng)是放熱(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)2:向盛有過氧化鈉粉末的試管中加水。充分反應(yīng)后,取試管中的少量溶液于另一支小試管中,并滴加幾滴無色酚酞試液,溶液變紅,但過了一會(huì)兒,紅色又褪去了?！咎岢鰡栴}】變紅的溶液為什么又褪為無色?【查閱資料】①滴加酚酞試液呈現(xiàn)紅色的溶液遇到H2O2時(shí),H2O2可以破壞酚酞的結(jié)構(gòu),使酚酞在堿性溶液中不再顯紅色。②酚酞在弱堿性溶液中可以穩(wěn)定地顯示紅色,但在濃氫氧化鈉等溶液中顯紅色后又會(huì)褪為無色。【作出猜想】查閱資料后,該興趣小組對(duì)溶液的紅色褪去的主要原因進(jìn)行了猜想。猜想A:過氧化鈉與水反應(yīng)可能生成了H2O2;

猜想B:反應(yīng)后得到的氫氧化鈉溶液濃度太大?！緦?shí)驗(yàn)探究】請(qǐng)你將驗(yàn)證猜想B的實(shí)驗(yàn)方案填寫完整。猜想實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A—產(chǎn)生大量氣泡,帶火星的小木條復(fù)燃猜想A正確B取過氧化鈉與水反應(yīng)后的溶液于試管中,加入適量的水,再滴入幾滴無色酚酞試液溶液變紅,一會(huì)兒又褪為無色

猜想B錯(cuò)誤【得出結(jié)論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析,過氧化鈉與水反應(yīng)除了生成氫氧化