小彬同学家新买了水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬,为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进行如下探究活动:
【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液……
铝是银白色有光泽的金属,能与稀硫酸反应,生成无色的硫酸铝溶液……
【预 测】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系:
①Cr Al Cu ②Al Cr Cu ③Al Cu Cr
【实验过程】取大小相同的三种金属薄片,用砂纸打磨光亮。
实验一 | 实验二 | 实验三 | |
实验 方案 | |||
实验 现象 | 铬片表面产生气泡缓慢,溶液变蓝色。 | | 铝片表面产生气泡较快。 |
结论 | 铬能和稀硫酸发生反应,反应速率较慢。 | 铜不与稀硫酸反应 | |
三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是 |
铁片 铜片 稀硫酸 FeSO4溶液 CuSO4溶液
[实验现象] .
[化学方程式] .
[实验结论] .
选项 | 目的 | 操作 | 现象 | 结论 |
A | 比较铝和铜的金属活动性 | 将砂纸打磨过的铝丝 浸入硫酸铜溶液中 | 铝丝表面有铜析出 | 铝比铜活泼 |
B | 检验露置在空气中的氢氧化钾溶液是否变质 | 取少量氢氧化钾溶液,滴入澄清石灰水 | 有白色沉淀产生 | 氢氧化钾溶液已经变质 |
C | 探究物质溶解于水的热量变化 | 向一定量的水中加入 硝酸铵晶体,充分搅拌 | 溶液温度下降 | 盐类物质溶于水都 能使溶液温度下降 |
D | 检验集气瓶中是否集满二氧化碳 | 将燃烧的木条伸入集气瓶中 | 木条火焰熄灭 | 集气瓶中已集满二氧化碳 |
选项 | 实验目的 | 实验方案 |
A. | 证明某气体是一氧化碳 | 将该气体通入灼热的氧化铜粉末,黑色粉末变红 |
B. | 证明酸和碱恰好中和 | 向含有酚酞的氢氧化钠溶液中加入盐酸,溶液最终呈无色 |
C. | 证明燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触 | 将白磷放入80℃热水中,不燃烧,通入氧气后白磷燃烧 |
D. | 证明金属的活动性顺序为Fe>Cu>Ag | 将两根光亮铁丝分别伸入硝酸银和硫酸铜的溶液中,硝酸银溶液中的铁丝表面有银白色固体附着,另一铁丝表面有红色固体附着 |
【提出问题】烧杯中滤渣的成分是什么?
【实验探究】向过滤得到的滤渣中加稀硫酸,①若无气泡产生,则滤渣的成分是;②若有气泡产生,则滤渣中一定含有。
实验甲:Mg、Zn、Fe、Cu分别与10%的盐酸反应
实验乙:金属与盐溶液的作用
[查阅资料]铁的活动性比铜强。
猜想一: R>Fe>Cu;
猜想二:
猜想三: Fe>Cu>R
主要操作 |
主要现象 |
实验结论 |
|
甲 |
将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中 |
|
猜想一正确 |
乙 |
将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中 |
R 丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率(填“快”或“慢”) |
|
丙 |
将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别在空气中点燃 |
R 丝在空气中剧烈燃烧,铁丝在空气中不燃烧 |
写出铁丝与稀盐酸反应的化学方程式。
[归纳总结]他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有:
①金属与氧气反应的难易和剧烈程度;
②金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度;
③金属与是否反应。
A 四种金属与酸反应的速率:Al>Mg>Fe>Zn
B 四种金属的活动性顺序:Mg>Al>Zn>Fe
C 同质量的四种金属与足量酸反应得到氢气的质量:Mg>Al>Fe>Zn
D 同质量的Al、Mg、Fe、Zn四种金属与足量酸反应得到氢气的质量比:。
甲、乙实验得出Zn 的金属活动性比Fe强,依据的实验现象是:.
(进行实验)
取10支试管,分别加入大小相同的光亮铜片,配制不同浓度的盐酸和硫酸分别倒入试管,浸没铜片,用酒精灯加热(其中倒入盐酸的试管中:加一层石蜡油液封,用小火持续加热,使盐酸处于微沸状态30 min)。
硫酸浓度% |
17 |
63 |
65 |
81 |
98 |
现象 |
加热20min,铜表面光亮 |
加热20min,铜表面光亮 |
加热15min,铜表面变黑 |
加热5min,铜表面变黑,10min后反应剧烈 |
加热1min,铜表面变黑,3min后反应剧烈 |
铜片表面都有气泡产生,有刺激性气味,溶液变为蓝色 |
|||||
盐酸浓度% |
12 |
14 |
16 |
27 |
37 |
现象 |
溶液无色,铜片没有变化 |
溶液几乎呈无色,铜片没有变化 |
溶液呈很淡的黄色,铜片没有变化 |
溶液呈淡黄色,铜片表面有极细小的极少气泡 |
溶液呈明显的黄色,铜片表面气泡明显 |
浓硫酸稀释时的操作是。
铜与98%硫酸反应生成的气体为SO2铜与37%盐酸反应产生的气体是否为同一种气体,并说明理由:。
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
实验操作 |
实验后,同学们按老师要求将废液都倒在指定的大烧杯中,小科猜想该烧杯中的废液可能有硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁⋯,应该可以从中提炼出铁和铜。经思考后,他设计了如图所示的实验,并设法使滤液甲和乙所含的溶质相同。