金属 | Na | Mg | Al | Cu | Fe |
熔点/℃ | 97.5 | 640 | 660 | 1083 | 1535 |
沸点/℃ | 883 | 1090 | 2467 | 2567 | 2750 |
结构 | 主要成分或材料 |
把手 | 金属合金 |
车胎 | 合成橡胶 |
外壳 | 合成塑料 |
电池 | Li、MnO2、电解质溶液 |
查阅文献得知:①锰是难溶于水的固体。②锰在水溶液中反应常显+2价,使溶液呈肉色。
兴趣小组同学为了解Mn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如下探究。
猜想I: Mn > Fe >Cu ; 猜想Ⅱ: Fe > Mn >Cu ; 猜想Ⅲ: 。
实验序号 | 操作 | 现象 | 结论 |
1 | 将三种打磨好、粗细质量相同的金属片,分别放入相同的稀硫酸中 | 放入铁片溶液呈浅绿色, 放入锰片溶液为肉色, 放入铜片溶液为无色 | 猜想Ⅲ错误 |
2 | 将打磨好的锰片放入硫酸亚铁溶液中 | 猜想I 正确 |
实验编号 | 盐酸的浓度 (均取20毫升) | 金属 (均取2 克) | 金属的形状 | 收集 50 毫升氢气所需时间/秒 |
① | 10% | 锰 | 粉状 | 70 |
② | 10% | 铁 | 片状 | 120 |
③ | 20% | 铁 | 粉状 | 65 |
①你认为兴趣小组同学想通过来比较铁、锰的活动性。
②依据以上实验结果能否推断出锰、铁活动性顺序?。
【查阅资料】
资料一:火柴头中含有氯酸钾、硫磺、二氧化锰,以及石蜡、炭粉等成分;一般红色火柴头所用的着色剂为氧化铁。
资料二:氧化铁不具有磁性,不能被磁化;四氧化三铁是具有磁性的黑色固体,故又称为磁性氧化铁
【建立假设】
假设一:燃烧后的火柴头成分中含有四氧化三铁。
假设二:燃烧后的火柴头成分中含有单质铁。
假设三:燃烧后的火柴头成分中含有四氧化三铁和单质铁。
步骤①:将燃烧后的火柴头研磨成粉末并装入试管;
步骤②:在试管中加入足量CuSO4溶液,充分反应。
步骤③:过滤并将得到的固体充分干燥,再用磁铁吸引。
【得出结论】
若假设三成立,则作为证据的实验现象应为。
尝试用科学原理解释火柴头中加入氯酸钾的目的。
常见铁的氧化物 |
FeO |
Fe2O3 |
Fe3O4 |
能否被磁铁吸引 |
否 |
否 |
能 |
与盐酸反应的产物 |
FeCl2和H2O |
FeCl3和H2O |
FeCl2、FeCl3和H2O |
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应,反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
【提出猜想】猜想一:金属钠和硫酸铜溶液反应会有铜生成。
猜想二:金属钠和硫酸铜溶液反应,生成的沉淀只有氢氧化铜。
【实验及现象】切取不同大小的钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中,有关产生沉淀的现象如表中所示。
实验编号 |
钠块大小 |
硫酸铜溶液 |
实验中产生沉淀的现象 |
① |
绿豆大小 |
稀溶液10mL |
产生蓝绿色沉淀 |
② |
绿豆大小 |
浓溶液10mL |
产生蓝色絮状沉淀 |
③ |
豌豆大小 |
稀溶液10mL |
产生蓝色絮状沉淀 |
④ |
豌豆大小 |
浓溶液10mL |
产生蓝色絮状沉淀,并出现黑色固体 |
小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。
【实验结论】
【实验反思】实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是(用化学方程式表示)。
【实验器材】刷锅用的钢丝绒、钢制曲别针、细铜丝、水、塑料杯
【实验步骤】
①将金属物品分别放入塑料杯,并注水到杯子的一半。
②隔24小时后,取出水中的物品,观察记录下情况,放回原来各自的塑料杯中。
③重复3次步骤2,直到过了5天。记录下观察的情况,然后分析金属的锈蚀速度。
请评价小科实验方案的优、缺点(各写一条):
实验组 | 1 | 2 | 3 |
稀硫酸质量/g | 50 | 50 | 100 |
合金质量/g | 5 | 15 | 25 |
反应后固体质量/g | 2.2 | 9.4 | n |
Ⅰ.Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
Ⅱ.2Cu+O22CuO;CuO+H2SO4==CuSO4+H2O
从两种途径可以看出,通常情况下不反应的两种物质,在改变和后,也可以发生反应。相对于方法Ⅱ,方法Ⅰ的不足之处是(写出一点即可)。