在初中化學(xué)“金屬的性質(zhì)”中有如下實(shí)驗(yàn)：將無銹鐵釘浸入CuSO4溶液，觀察到鐵釘表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)。研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)其展開了進(jìn)一步探究。
【提出問題】Al和CuSO4溶液也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎？
（1）預(yù)測(cè)Al和CuSO4溶液反應(yīng)，理由是 Al比Cu活潑Al比Cu活潑。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】將一端纏繞的鋁絲浸入CuSO4溶液（如圖），觀察現(xiàn)象。
（2）鋁絲表面未出現(xiàn)紅色物質(zhì)，原因是 鋁易于空氣中的氧氣反應(yīng)，生成一層致密的氧化物保護(hù)膜，阻礙了鋁與硫酸銅溶液的反應(yīng)鋁易于空氣中的氧氣反應(yīng)，生成一層致密的氧化物保護(hù)膜，阻礙了鋁與硫酸銅溶液的反應(yīng)。
【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】用砂紙將鋁絲表面打磨光亮，將其浸入CuSO4溶液，觀察現(xiàn)象。
（3）填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告單：
| 序號(hào) | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié)論與解釋 |
| ① | 鋁絲表面有少量氣泡；鋁絲周圍出現(xiàn)藍(lán)綠色物質(zhì) | CuSO4溶液呈弱酸性，與Al反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是 氫氣 氫氣 ；藍(lán)綠色物質(zhì)成分待探究 |
| ② | 24h后，鋁絲仍光亮；48h后，鋁絲表面出現(xiàn)少量紅色物質(zhì) | 紅色物質(zhì)是 銅 銅 ，說明Al能和CuSO4溶液反應(yīng)，但反應(yīng)較慢 |
| ③ | 鋁絲周圍溶液逐漸變成無色，鋁絲以下溶液仍為藍(lán)色；兩層溶液界面清晰 | 反應(yīng)生成的Al2（SO4）3為無色；Al2（SO4）3溶液的密度 ＜ ＜ （填“＞”或“＜”）CuSO4溶液的密度 |
資料：①Cu2（OH）2SO4呈藍(lán)綠色，不溶于水；②Cl-可加快鋁絲和其他物質(zhì)的反應(yīng)速率。
（4）取出鋁絲，將試管中的混合物分離得到藍(lán)綠色固體。加入稀硫酸，固體溶解形成藍(lán)色溶液，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Cu2（OH）2SO4+H2SO4=2CuSO4+2H2O
Cu2（OH）2SO4+H2SO4=2CuSO4+2H2O
。（5）欲加快Al和CuSO4溶液的反應(yīng)，可加入的物質(zhì)是
氯化鈉（或氯化銅）
氯化鈉（或氯化銅）
（填一種即可）。【拓展應(yīng)用】通過探究，同學(xué)們提出了鋁制品使用的注意事項(xiàng)。
（6）鋁制品有較好的抗腐蝕性，其原因是
4Al+3O2═2Al2O3
4Al+3O2═2Al2O3
。（用化學(xué)方程式表示）【答案】Al比Cu活潑；鋁易于空氣中的氧氣反應(yīng)，生成一層致密的氧化物保護(hù)膜，阻礙了鋁與硫酸銅溶液的反應(yīng)；氫氣；銅；＜；Cu2（OH）2SO4+H2SO4=2CuSO4+2H2O；氯化鈉（或氯化銅）；4Al+3O2═2Al2O3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/30 13:42:58組卷：50引用：1難度：0.6
相似題
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1．碳酸氫鈉是一種應(yīng)用廣泛的鹽，化學(xué)小組對(duì)其進(jìn)行了探究。
（1）NaHCO3可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽，它是由Na+和（填離子符號(hào)）構(gòu)成，醫(yī)療上能用于治療胃酸（含有鹽酸）過多癥，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
【提出問題】實(shí)驗(yàn)室中如何制取少量NaHCO3？
【查閱資料】
材料一：侯氏制堿的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二：研究發(fā)現(xiàn)，NaHCO3溶于水時(shí)吸收熱量，Na2CO3溶于水時(shí)放出熱量。
【實(shí)驗(yàn)制備】根據(jù)侯氏制堿原理設(shè)計(jì)如圖1所示裝置制取NaHCO3。
反應(yīng)結(jié)束后，將試管中的混合物過濾洗滌，低溫烘干得白色固體。
（2）燒杯中冰水的作用是。
（3）能進(jìn)一步確認(rèn)該白色固體是NaHCO3的實(shí)驗(yàn)方案是（須用到的儀器和藥品：試管、溫度計(jì)、水）。
（4）如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無數(shù)據(jù)的原因可能是。
【性質(zhì)探究】
常溫下，取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時(shí)開始有無色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過程中溶液的pH隨時(shí)間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料三NaHCO3溶于水后，少量的能同時(shí)發(fā)生如下變化：HCO-3
變化①：+H2O→H2CO3+OH-；HCO-3
變化②：→HCO-3+H+。CO2-3
材料四：溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對(duì)大小有關(guān)。常溫下，當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時(shí)溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大，溶液的pH越小。
【交流反思】
（5）NaHCO3溶液顯（填“酸”“堿”或“中”）性，結(jié)合材料三、四從微觀角度說明原因：。
（6）根據(jù)本實(shí)驗(yàn)，下列說法錯(cuò)誤的是（填字母）。
a.pH＜6.68時(shí)生成的無色氣體為CO2
b.從0～30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷增大
c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液發(fā)布：2024/12/25 15:30:1組卷：549引用：4難度：0.5 -
2．圖是一瓶濃硫酸標(biāo)簽上的部分內(nèi)容，某探究小組的同學(xué)對(duì)這瓶硫酸進(jìn)行了如下探究，請(qǐng)你參與．
[查閱資料]濃硫酸有強(qiáng)腐蝕性，溶于水會(huì)放熱；硫酸鋇不溶于水也不溶于酸．
[探究一]濃硫酸稀釋時(shí)會(huì)放熱．
（1）稀釋濃硫酸時(shí)，所需儀器主要有，應(yīng)如何稀釋濃硫酸？．測(cè)量稀釋前后溶液的溫度，有明顯升高的現(xiàn)象．結(jié)論：濃硫酸溶于水放熱．
[探究二]稀硫酸與氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應(yīng)．圖10
（2）稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 先用pH試紙測(cè)定稀硫酸的pH，再逐滴加入氫氧化鈉溶液并不斷振蕩，同時(shí)測(cè)混合液的pH pH逐漸變大，
最后pH≥7稀硫酸與氫氧化鈉
溶液能發(fā)生反應(yīng)．
（3）實(shí)驗(yàn)中僅從溶液pH變大，而不強(qiáng)調(diào)pH≥7，不能得出稀硫酸與氫氧化鈉溶液一定發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論，理由是．
[探究三]由于該試劑瓶瓶口密封簽已破損，同學(xué)們懷疑該濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不相符．
[提出問題]該濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否發(fā)生變化？
[實(shí)驗(yàn)探究]（4）取該濃硫酸和足量BaCl2溶液反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥沉淀．實(shí)驗(yàn)中如何確定硫酸已完全反應(yīng)．
（5）為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)中必須要測(cè)知的數(shù)據(jù)是．
[探究結(jié)論]（6）由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算出的硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不符．該硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)98%（填“大于”或“小于”）．發(fā)布：2025/1/6 8:0:1組卷：38引用：1難度：0.5 -
3．關(guān)于鹽的性質(zhì)研究是一項(xiàng)重要的課題，某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質(zhì)”為主題開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。
【任務(wù)一】認(rèn)識(shí)碳酸氫鈉
（1）下列關(guān)于碳酸氫鈉的說法正確的是。
A.碳酸氫鈉是由Na+和構(gòu)成HCO-3
B.碳酸氫鈉俗稱純堿
C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過多癥
D.碳酸氫鈉難溶于水
【任務(wù)二】探究碳酸氫鈉的性質(zhì)
（2）探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng)：興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中，加入稀鹽酸，如圖1所示，觀察到甲試管中有氣泡產(chǎn)生，乙中，說明碳酸氫鈉能與稀鹽酸反應(yīng)生成CO2，寫出試管甲中反應(yīng)的化學(xué)方程式。
（3）探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性：用酒精燈充分加熱玻璃管，如圖2所示。
資料：無水硫酸銅呈白色，遇水后呈藍(lán)色
①發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)無水硫酸銅變藍(lán)，紫色石蕊溶液變紅，說明碳酸氫鈉受熱易分解，且有和二氧化碳生成。
②實(shí)驗(yàn)后興趣小組同學(xué)猜想玻璃管A處固體產(chǎn)物僅是Na2CO3而不含有NaOH，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明（寫出具體步驟和現(xiàn)象）：。
（4）常溫下，興趣小組同學(xué)取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時(shí)開始有無色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過程中溶液的pH隨時(shí)間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料一：NaHCO3溶于水后，少量的能同時(shí)發(fā)生如下變化：HCO-3
變化①：+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
變化②：→HCO-3+H+CO2-3
材料二：溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對(duì)大小有關(guān)。常溫下，當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時(shí)溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大，溶液的pH越小。
①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可知NaHCO3溶液顯堿性，結(jié)合材料一、二從微觀角度說明原因：。
②根據(jù)本實(shí)驗(yàn)，可知從0～30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷（填“增大”或“減小”）。發(fā)布：2024/12/25 17:0:2組卷：88引用：2難度：0.4
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