内容正文:
考点10 物质性质和变化的探究
【知识梳理】
一、物质性质和变化的探究
1.设计实验探究铝的性质
(1)铝是银白色金属,铝在空气中易被氧化,形成一层氧化膜,反应方程式是4Al+3O2===2Al2O3。加热未打磨的铝片,现象是铝片内部熔融但不下滴;Al既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应,都产生气体。
实验
操作
用坩埚钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动,仔细观察
再取一小块铝箔,用砂纸仔细打磨(或在酸中处理后,用水洗净),除去表面的保护膜,再加热至熔化
实验现象
两块铝箔都熔化,失去金属光泽,熔化的铝不滴落
结论
化学方程式:4Al+3O22Al2O3
(2)铝与盐酸、NaOH溶液的反应
实验操作
实验现象
试管中有气泡产生,铝片溶解;点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声
试管中有气泡产生,铝片溶解;点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声
有关化学
方程式
化学方程式:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
化学方程式:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2.影响双氧水分解快慢的因素
(1)催化剂对化学反应快慢影响的探究
实验操作
实验现象
加入MnO2前有少量气泡出现,加入MnO2后产生大量气泡
实验结论
MnO2可以使H2O2分解的速率加快
(2)温度对化学反应快慢影响的探究
实验操作
试管中均为2~3 mL 15% H2O2溶液
实验现象
常温下产生气泡慢,加热产生气泡加快
实验结论
对于反应2H2O22H2O+O2↑来说,温度越高,H2O2的分解越快,反应越快
二、设计实验与控制单一变量法
1.设计实验方案探究影响双氧水分解速率的因素
其它条件相同时,浓度越大,H2O2分解越快;温度越高,H2O2分解越快;加催化剂,H2O2分解加快。
2.方法总结:
化学问题提出假设实验验证―→得出结论
【对点例题】
例1.(2023·江苏省镇江高一月考)下列实验不能证明CuSO4溶液显蓝色不是由SO造成的是
A.观察K2SO4溶液,溶液为无色
B.向CuSO4溶液中滴加足量氯化钡溶液,充分反应后静置,上层溶液为蓝色
C.向CuSO4溶液中加入足量锌粉,充分反应后静置,上层溶液为无色
D.对比不同浓度的CuSO4溶液的颜色差异,浓度小的溶液颜色较浅
【答案】D
【解析】
A.K2SO4溶液无色,说明不显色,所以该选项能证明CuSO4溶液显蓝色不是由离子造成的,A不符合题意;
B.CuSO4溶液与BaCl2溶液混合后生成BaSO4沉淀和CuCl2溶液,此时溶液中无,而有Cu2+,振荡后静置,溶液颜色不消失,说明Cu2+显蓝色,所以该选项能证明CuSO4溶液显蓝色不是由离子造成的,B不符合题意;
C.CuSO4溶液中加入足量锌粉会生成硫酸锌和铜,反应前后不变,但是反应后上层溶液无色,说明CuSO4溶液显蓝色不是由离子造成的,C不符合题意;
D.不同浓度的CuSO4溶液,溶液中仍既有Cu2+又有,所以颜色变浅并不知是哪个离子引起的,故该选项对证明CuSO4溶液显蓝色不是由SO42-离子造成的无意义,D符合题意;
答案选D。
例2.(2023·绵阳中学高一开学考试)下列实验方案可用于探究浓度对双氧水分解速率影响的是( )
A. 2支试管均盛有2 mL 5% H2O2溶液,向其中一支试管中加入少量MnO2,与另一支对比
B. 2支试管均盛有2 mL 5% H2O2溶液,将其中一支试管放入75 ℃热水中,与另一支对比
C. 2支试管均盛有2 mL 5% H2O2溶液,向其中一支试管中加入少量MnO2,另一支中加入少量FeCl3溶液
D. 2支试管分别盛有2 mL 5% H2O2溶液、2 mL 30% H2O2溶液,均加入少量MnO2,观察现象
【答案】 D
【解析】 A项用于探究不同的催化剂对双氧水分解速率的影响;B项用于探究温度对双氧水分解速率的影响;C项用于探究不同催化剂对双氧水分解速率的影响;D项用于探究浓度对双氧水分解速率的影响。
例3.(2023·河北师大附中高一月考)铝与盐酸反应的化学方程式为 ;铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气,反应的化学方程式为 ;等质量的铝分别与足量的盐酸或氢氧化钠溶液反应,放出的氢气 多。
【答案】 2Al+6HCl == 2AlCl3+3H2↑;2Al+2NaOH+2H2O2 == NaAlO2+3H2↑;一样多。
【解析】铝与盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl == 2AlCl3+3H2↑;铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气,反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O2 == Na