九年级化学解答题中等难度题
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实验小组同学探究金属的化学性质。他们将打磨好表面积相同的铝片分别放入不同浓度的稀盐酸中,结果发现产生气泡的速率明显不同。
(1)写出该反应的化学方程式:_____。
(2)实验小组的同学根据所学的知识得出:_______影响了该反应速率。
(3)打磨铝片的目的:_______。
实验小组的同学偶然发现把硫酸铜溶液加入到上述试管中,发现反应的速率明显加快。
[提出问题] 硫酸铜溶液中的什么粒子导致反应速率明显加快的?
[作出猜想] 猜想一:硫酸铜溶液中的水分子;
猜想二:硫酸铜溶液中的硫酸根离子;
猜想三:______;
上述猜想____肯定是错误的,原因:____。
[进行实验]
取三只干净的试管,分别向试管中加入打磨干净的表面积相同的铝片,再分别加入相同体积相同浓度的稀盐酸:
(1)向第一支试管中加入氯化钠晶体,观察到产生气泡的速率不变,得出_离子对实验没有影响;
(2)向第二支试管中加入__晶体,观察到产生气泡的速率不变,得出硫酸根离子对实验没有影响;
(3)向第三支试管中继续加入___晶体,观察到产生气泡的速率明显加快,得出猜想三成立;
[反思] 上述实验的第3步,还可以加入___晶体,也可以验证猜想三成立。
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某化学兴趣小组在学习了酸的性质后,在老师的带领下进行了硫酸性质的探究实验。同学们将铁片打磨后投入硫酸中,铁片表面产生气泡,但发现产生的气体有刺激性的气味。
[提出问题]产生的气体是什么?
[猜想]小华猜想:产生的气体是氢气;
小李猜想:产生的气体是二氧化硫;
小明猜想:产生的气体是_____。
[查阅资料](1) 。
(2)二氧化硫可以使品红溶液的红色褪去。
(3)氢氧化钠溶液可以吸收二氧化硫。
大家一致认为小华的猜想是错误的,理由是_____。
接下来,他们对其他的猜想设计了下图装置进行实验,并将E中收集到气体进行如图乙所示的爆鸣实验。
请你参与他们的实验并完成下表内容:
A中硫酸浓度 | 实验现象 | A中生成气体的成分 | |||
B中品红溶液 | D中品红溶液 | 爆鸣实验 | |||
实验一 | 98% | _____ | 不褪色 | 无爆鸣声 | 只有二氧化硫 |
实验二 | 45% | 褪色 | 不褪色 | 有爆鸣声 | ______ |
实验三 | 20% | _____ | 不褪色 | _____ | 只有氢气 |
[结论]铁与不同浓度的硫酸反应时,生成气体的成分可能不同,当硫酸浓度足够大时,会生成二氧化硫气体。
[交流反思]写出实验二中发生爆鸣反应的化学方程式_______。铜与浓硫酸也会发生类似的反应,其反应的化学方程式为________。如果将紫色的石蕊试液滴入浓硫酸中,可能观察到的现象是_______,你的理由是______。
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组别 | 相同的铝片 | 浓度相同的酸 | 反应片刻后添加少量某种试剂 | 添加试剂后反应现象 | 结论 |
1 | 1g铝片 | 5mL盐酸 | Na2SO4 | 无明显变化 | ______离子对反应无影响 |
2 | 1g铝片 | 5mL盐酸 | NaCl | 明显加快 | ______离子对反应有促进作用 |
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小明同学在学习酸的性质时,他用大小、外形均相同的铝片分别和H+浓度相同的稀盐酸、稀硫酸反应。他意外地发现:铝片与稀盐酸反应放出气泡的速度明显快于与稀硫酸反应放出气泡的速度。是什么原因导致了反应现象的差异呢?小明从微观角度分析得出,H+浓度相同的盐酸、硫酸中,只是所含 不同。
小明提出了如下猜想:
①Cl— 能促进铝和酸的反应,SO42— 对反应无影响;
②Cl— 对反应无影响,SO42— 能抑制铝和酸的反应;
③Cl— 能促进铝和酸的反应,SO42— 能抑制铝和酸的反应;
他进行了如下实验探究:
组别 | 相同的铝片 | H+浓度相同的酸 | 反应片刻后添加某种试剂(少量) | 添加试剂后的反应现象 | 结论 |
1 | 1g铝片 | 5mL盐酸 | Na2SO4 | 无明显变化 | (填离子符号,下同) Na+和对反应无影响 |
2 | 1g铝片 | 5mL硫酸 | NaCl | 明显加快 | 对反应有促进作用 |
针对上述探究过程回答下列问题:
(1)请你将表格中的空格补充完整;
(2)上述猜想 是成立的;
(3)若将第2组实验中添加的试剂NaCl改为HCl气体, (“能”填“不能”)完成探究任务。
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组别 | 相同的铝片 | 浓度相同的酸 | 反应片刻后添加少量某种试剂 | 添加试剂后反应现象 | 结论 |
1 | 1g铝片 | 5mL盐酸 | Na2SO4 | 无明显变化 | ______离子对反应无影响 |
2 | 1g铝片 | 5mL盐酸 | NaCl | 明显加快 | ______离子对反应有促进作用 |
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理科实验操作考试中,小明同学在做铝和稀盐酸反应时无意中加入几滴硫酸铜溶液,发现铝片表面产生气泡速率明显增快,对此他产生了兴趣。
(提出问题)硫酸铜溶液是不是此反应的催化剂?硫酸铜溶液的体积对此实验有影响吗?
(设计并实验)室温下,小明将过量、表面积相同已打磨的铝片分别加入到6份30mL10%稀盐酸中,并在每份中加入不同体积的硫酸铜饱和溶液,记录获得相同体积氢气的时间,从而确定产生氢气的速率。
实验混合溶液 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
饱和硫酸铜溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | 10 | 20 |
水/mL | 20 | 19.5 | 17.5 | V | 10 | 0 |
(1)如表表格中V=____________;
(2)写出铝和稀盐酸反应的化学方程式____________:
(3)定量收集氢气体积可用如图____________(填写字母序号)装置。
(实验现象)随着硫酸铜溶液体积的增加,产生氢气的速率先加快后明显减慢,且铝片表面附着的红色物质逐渐增加。
(结论与解释)
(4)随着硫酸铜体积的增加,反应速率明显变慢可能的原因是____________;
(5)根据实验现象小明认为硫酸铜溶液不是此反应的催化剂,其原因是____________;
(实验反思)加速铝和稀硫酸反应速率还可以采取的措施是(写出一点)____________
(若正确回答下列小题奖励4分,化学试卷不超过60分)
(实验拓展)根据上述实验,小明认为是盐中的金属离子影响了铝和稀盐酸的反应速率;为了研究不同金属离子对反应的影响,小明同学继续实验,取过量表面积相同的铝片和30mL10%稀盐酸混合后加入不同的盐溶液,实验现象如表(加号越多,代表反应速率越快):
实验1 | 实验2 | 实验3 | 实验4 | 实验5 | |
加入试剂0.5mL | 水 | 5%NaCl溶液 | 5%Mg(NO3)2溶液 | 5%FeSO4溶液 | 5%CuSO4溶液 |
产生气泡速率 | + | + | + | ++ | +++ |
(6)如表中,用水进行实验的目的___;
(7)上述实验设计存有缺陷,该缺陷是___;实验改进后,任符合上表中的实验现象,可得到的实验结论是:①____________;②____________.
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构建知识网络,可以帮我们理解知识间的内在联系,如图是盐酸与不同类别物质之间反应的知识网络。
(1)A、B两种金属分别投入盐酸中,A金属表面产生大量气泡,B金属表面产生少量气泡,可知金属活动性:A_____B;
(2)用盐酸除铁锈的化学方程式为_____________________;
(3)图中X代表的物质分类属于___________;硫酸与盐酸具有相似的化学性质,请写出稀硫酸与X物质反应的一个化学反应方程式___________________________________。
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