化学实验是学习化学的重要方法.请完成下列金属性质的实验
(1)实验一:比较铁、铜的金属活动性强弱,请你设计实验完成下表内容。
实验步骤 | 实验现象 | 结 论 |
金属活动性:Fe>Cu |
(2)实验二:镁、锌、铁三种金属与酸的反应。
[实验]取一定量的镁、锌、铁三种金属分别加入到溶质质量分数相同的稀硫酸中,充分反应,观察现象。
[结论]活泼金属能与酸反应。
[分析]①三个反应的共同特点是 ,写出其中一个反应的化学方程式 。
②若完全反应后,三个反应生成氢气的质量相等,原因是 。
【答案】(1)
实验步骤 | 实验现象 | 结 论 |
向硫酸铜溶液中投入铁钉 | 铁钉表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色 | 金属活动性:Fe>Cu |
(2)①都是置换反应;Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑或Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
②当三种金属过量,硫酸完全反应时,则生成氢气质量相等;当硫酸过量,三种金属完全反应,且质量比为mMg:mZn:mFe=24:65:56时,则生成氢气质量相等
【解析】
试题分析:(1)实验一,铁的活动性比铜强,能置换出硫酸铜中的铜,因此设计实验如下:
实验步骤 | 实验现象 | 结 论 |
向硫酸铜溶液中投入铁钉 | 铁钉表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色 | 金属活动性:Fe>Cu |
(2)①镁、锌、铁分别于硫酸反应的方程式为:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑或Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;反应都是一种单质和一种化合物反应产生新的单质和新的化合物,属于置换反应;
②若完全反应后,三个反应生成氢气的质量相等,可能原因是:当三种金属过量,硫酸完全反应时,根据化学方程式可知等质量的硫酸产生等质量的氢气,则生成氢气质量相等;当硫酸过量,三种金属完全反应,且质量比为mMg:mZn:mFe=24:65:56时,则生成氢气质量相等。
规律 | 发生条件 | 实例 |
H2+金属氧化物→金属+水 | ①加热 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
H2+CuOCu+H2O 3H2+Fe2O32Fe+3H2O |
碳+金属氧化物→金属+CO2 | ①高温 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
C+2CuO2Cu+CO2↑ 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ |
金属+酸→盐+氢气 | ①浓硫酸,硝酸具有氧化性,和金属反应不生成氢气; ②在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢 |
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4(稀)==Al2(SO4)3+3H2↑ |
金属+盐→新盐+新金属 | ①盐必须能溶于水 ②在金属活动性顺序表中,排在前面的金属才能置换出后面的金属 ③钾、钙、钠很活泼,与盐溶液反应不能置换出金属 |
Cu+Hg(NO3)2==Hg+Cu(NO3)2 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu |
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某黑色物质可能是CuO、C中的一种或两种,小宇.小林同学为研究该黑色物质,设计如下方案(若有C存在,含量较少):
小宇.小林同学分别设计的两个实验方案如下:
小林:黑色粉末(通入氢气,并加热)产物与白色硫酸铜接触
试回答:
(1)小宇方案中证明有氧化铜的实验现象是___________ _______。
(2)小林方案中仅有氧化铜的实验现象是____________________ 。
(3)以上两个方案中,你认为哪个方案更好,理由是什么?
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(4)小新同学也设计了一个方案:直接将黑色粉末放在空气中加热,请你帮小新判断一下是否可以 (填行或不行),理由
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