实验探究Al与CuSO4溶液的化学反应速率
化学反应原理化学实验报告
班级:姓名:座号课题名称反应热的测量实验目的:通过测定中和反应的反应热掌握反应热测定的一般方法实验用品:烧杯、温度计、环行玻璃棒、量筒、硬纸板、塑料泡沫、0.50mol//L盐酸溶液、思考题:1.填碎纸条的作用是什么?2.酸、碱混合时,为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入?3.有人建议用50mL0.55mol/LNaOH进行上述实验,测得的中和热数值会更加准确。
为什么?4.判断下列实验操作对中和热测定的数值有如何影响?填变大变小或者不变。
①大烧杯上没有盖硬纸板②用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验③用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验班级:姓名:座号课题名称:探究原电池的工作原理实验目的:通过实验得出原电池装置如何将化学能转化为电能实验用品:烧杯、灵敏电流计、导线、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、铜片、锌片、盐桥、锌思考题1.分析课本P12图1-9,写出实验2中发生的化学方程式和离子方程式2.指出实验1和实验2中能量变化的主要形式3.在实验2中盐桥起到什么作用?班级:姓名:座号课题名称:设计原电池实验目的:通过实验验证设计方案是否可行实验用品:烧杯、灵敏电流计、导线、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、铜片、锌片、盐桥、锌思考题:1.在设计原电池时正极材料如何选择?2、对于电解质溶液有什么要求?3.构成原电池的条件是什么?班级姓名座号课题名称:电解池原理实验目的:通过实验掌握电解池原理实验用品:U型管、直流电源、导线、氯化铜溶液、石墨棒1.氯化铜溶液中存在哪些离子?未通电前离子怎么移动?通电后离子如何移动?2.根据实验事实指出在阳极和阴极离子的放电顺序?3.写出电极反应式和电解反应方程式4.指出该变化过程中能量转化形式5.电解原理有什么应用?班级 姓名 座号课题名称:钢铁的电化学腐蚀实验目的:通过实验理解钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理实验用品:具支试管、试管、止水夹、导管、塞子、铁粉、炭粉、氯化钠溶液、稀醋酸、思考题1.金属腐蚀是指 的现象;常见的有 和 腐蚀,而根据环境的不同,在钢铁易发生 析氢腐蚀,在中性或弱碱性条件下钢铁易发生 2.请说明以下防锈方法的原理 (1)在电线的外面常包裹一层塑料(2)减少钢铁中的含碳量,可以增强钢铁的耐腐蚀能力3.查阅资料了解金属腐蚀的危害,并整理归纳常见金属金属防护的方法班级 姓名 座号课题名称:化学反应速率的表示方法实验目的:通过实验掌握化学反应速率的计算实验用品:锥形瓶、铁架台、注射器、导管、量筒、大理石、2mol/L 盐酸溶液、秒表盐酸与碳酸钙反应的实验数据思考题1.化学反应速率可以用来表示,用符号 ,化学反应速率是指一段时间内的平均速率,而不是瞬时的速率;.随着反应的进行化学反应速率的数值2.写出该反应的化学反应方程式以及离子反应方程式,指出能量变化,并说明能否以大理石的浓度变化来表示该反应的化学反应速率班级姓名座号课题名称:影响化学反应速率的因素实验目的:通过实验理解影响化学反应速率的外界条件实验用品:气球、锥形瓶、量筒、试管、烧杯、碳酸钠粉末、1.0mol/L盐酸、0.1mol/L盐酸、0.1mol/LH2C2O4、0.01mol/LKMnO4、5%H2O2、FeCl3溶液、MnO2粉末、思考题1.影响化学反应速率的外界条件主要有、、、等,其中当反应物浓度增大时,化学反应速率;当升高反应体系温度时,化学反应速率;当增大反应体系的压强时,化学反应速率;加入催化剂。
铝片放入硫酸铜溶液中化学反应_概述说明以及解释
铝片放入硫酸铜溶液中化学反应概述说明以及解释1. 引言1.1 概述铝片放入硫酸铜溶液中会引起化学反应,这是一种常见的实验现象。
本文旨在对这种反应进行概述和解释,并探讨其反应机理及相关实验进展。
通过对该反应的深入研究,我们可以增进对金属与酸性溶液之间的相互作用以及氧化还原反应的理解。
1.2 目的本文的目标是通过详细描述铝片与硫酸铜溶液的化学反应过程、产物形成以及相关实验和研究进展,来揭示该反应背后的机理和特点。
通过本文的阐述,读者将能够了解到不同金属与硫酸铜反应之间的差异、温度对反应速率的影响以及未来可能开展的研究方向。
1.3 文章结构本文主要分为五个部分。
首先是引言部分,介绍文章内容、目标和结构。
接下来是第二部分,详细描述铝片与硫酸铜溶液的化学反应过程、化学方程式以及实验现象解释。
第三部分将进行反应机理分析,包括氧化还原反应的解释、产物形成分析以及铝片表面积与反应速率的关系探讨。
第四部分将介绍相关的实验和研究进展,包括不同金属与硫酸铜反应的对比研究、温度对反应速率的影响实验数据展示以及最新的反应机理探索进展报道。
最后一部分是结论与展望,总结了本文的成果和发现,并提出未来研究方向的建议和展望。
通过以上章节安排,本文旨在全面系统地介绍铝片放入硫酸铜溶液中所引起的化学反应,并深入讨论其机理及相关实验进展,从而为后续研究提供理论基础和启示。
2. 铝片与硫酸铜溶液的化学反应:2.1 反应过程:铝片与硫酸铜溶液之间进行的化学反应是一种氧化还原反应。
在反应开始时,当铝片放入硫酸铜溶液中,观察到一系列的实验现象发生。
首先,铝片逐渐失去其金属光泽,并且渐渐变成了灰色或黑色。
同时,溶液中开始产生气泡和白色固体沉淀物。
这些实验现象表明着一种化学变化正在发生。
2.2 化学方程式:反应可以用如下的化学方程式来描述:2Al + 3CuSO4 -> Al2(SO4)3 + 3Cu在上述方程式中,铝(Al)与硫酸铜(CuSO4)发生反应生成硫酸铝(Al2(SO4)3)和自由的金属铜(Cu)。
铝跟硫酸铜溶液反应的化学方程
铝和硫酸铜溶液反应是一种重要的化学反应,在化学实验和工业生产中都具有重要的应用价值。
铝是一种活泼的金属,而硫酸铜溶液是一种含有铜离子的酸性溶液,铝和硫酸铜溶液的反应会产生什么样的化学反应呢?让我们通过化学方程式来解释这一过程。
1. 反应的化学方程式铝和硫酸铜溶液发生化学反应的化学方程式可以表示为:2Al + 3CuSO4 → 3Cu + Al2(SO4)32. 反应过程分析在这个化学方程式中,铝原子与硫酸铜分子发生反应。
在反应过程中,铝原子失去3个电子,形成Al3+离子;硫酸铜中的铜离子得到3个电子,还原成纯铜(Cu)。
硫酸根(SO4)与铝形成硫酸铝(Al2(SO4)3)。
整个反应过程满足电荷守恒和质量守恒的原则。
3. 反应类型从化学方程式来看,铝和硫酸铜溶液反应属于置换反应。
置换反应是指一种元素或它的化合物中的原子部分或全部被另一种元素或它的化合物中的原子所取代的化学反应。
在这个反应中,铝原子取代了硫酸铜中的铜原子,硫酸铜分子中的铜离子得到了还原,形成了纯铜。
4. 反应条件铝和硫酸铜溶液的反应受到温度、浓度和物质状态等因素的影响。
一般来说,只有在一定的温度条件下,反应才会发生得较快。
通常情况下,当温度升高时,反应速率会加快;当温度降低时,反应速率会减慢。
浓度和物质状态的改变也会对反应速率产生影响。
5. 应用领域铝和硫酸铜溶液的反应在冶金、化工、实验室等领域都有着重要的应用价值。
铝和硫酸铜反应产生的产品可以用于实验室的化学试剂,也可以用于工业中的金属提取和精炼,具有广泛的用途。
6. 安全注意事项在实验室中进行铝和硫酸铜溶液反应的实验时,需要注意安全问题。
硫酸铜溶液具有腐蚀性,接触皮肤和黏膜会引起灼伤,另外,铝粉和铝箔在空气中能够燃烧,加热时也会发生反应。
在进行该实验时,务必佩戴防护眼镜、实验服和手套,做好安全防护措施。
通过以上对铝和硫酸铜溶液反应的分析,我们能够了解到该反应的化学方程式、反应过程、类型、条件和应用领域等相关知识,并且认识到在进行该实验时需要注意的安全事项。
al和硫酸铜反应化学方程
al和硫酸铜反应化学方程
氧化铝和硫酸铜反应是许多化学实验中具有引起共鸣的实验。
在这个反应中,氧化铝和硫酸铜结合形成氧化铝硫酸铜,反应的化学方程式如下:
2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3Cu
从反应式中可以看出,氧化铝和硫酸铜之间的反应是以二至三的比例发生的,即2克的氧化铝和3克的硫酸铜进行反应,反应生成的物质除了Al2(SO4)3之外还有3克的铜。
反应进行中会产生非常显著的红色热火,演变为一种像紫色棉絮样子的火焰,这一现象就叫做“火焰砂浆”,反应完成后仍可看到一个粗糙的棕色混合物,这就是存在的氧化铝硫酸铜。
反应的区别于了大量的热量,且会放射出极少量的紫外线。
经过多次实验研究,反应本身属于自动反应,在室温的环境下,一旦反应结束就不能继续,必须升温才能维持反应。
反应本身是一种永久性的变化,将氧化铝和硫酸铜反应得到氧化铝硫酸铜就不能再反应回来,根据反应方程式我们也可以看出,氧化铝和硫酸铜本身是可以回收并再次使用的,只是每次反应得到的结果会有一定的变化。
总来说,氧化铝和硫酸铜反应是一种比较常见的反应,具有显著的热火,反应本身是一种永久性的变化,但它的结果可以回收并再次使用。
因此,这种反应在化学领域中广泛使用,从而为科研工作所用。
高中化 专题二 物质性质的研究 课题1 铝及其化合物的性质案 苏教6
课题1铝及其化合物的性质一、铝的性质及实验注意事项1.铝与氧气反应实验的注意事项(1)铝片要薄,使用前用细砂纸轻轻打磨掉氧化膜,可用香烟盒或纸制电容器上的铝箔。
(2)反应放出大量热,生成的固体温度较高,集气瓶瓶底盛有少量水或放入细沙,起隔热作用,防止集气瓶炸裂。
(3)铝箔不易直接点燃,火柴有引燃作用,也可改用镁条引燃。
(4)待火柴快要燃烧完时,将铝条伸入盛有氧气的集气瓶.若插入过早或直接将铝箔插入瓶底,会因火柴燃烧消耗较多的氧气或将部分氧气排出瓶外,使铝箔不能充分燃烧。
2.Al3+、Al(OH)3、Al(OH)错误!间的相互转化由于Al(OH)3具有两性,在不同情况下Al3+、Al(OH)3、Al(OH)错误!间能相互转化,其转化关系如下:此转化有许多重要应用如选择制备Al(OH)3的最佳途径,判断离子共存问题,用于物质的推断、检验,还经常涉及定量计算。
3.铝热反应的实验注意事项注意事项:①Fe2O3粉末与Al粉要选干燥的,Al粉要用未被氧化的,否则,反应难以进行.②Fe2O3与Al的物质的量之比要控制在1∶2,且二者要混合均匀,以保证Fe2O3与Al都完全反应。
③玻璃漏斗内的纸漏斗要厚一些(如四层纸),并要用水润湿,以防损伤玻璃漏斗。
④承接反应物的蒸发皿内要垫适量细沙,一是防止蒸发皿炸裂,二是防止熔融的固体溅出伤人。
⑤实验装置不要距离人群太近,或将实验在玻璃通风橱内操作,防止人体受伤。
【例1】镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如下图所示。
反应中镁和铝的( )A.物质的量之比为3∶2B.质量之比为3∶2C.摩尔质量之比为2∶3D.反应速率之比为2∶3解析:由图像可知,两个反应中生成的氢气一样多,说明两种金属提供的电子数目一样多,则镁、铝的物质的量之比为3∶2,质量之比为4∶3,A项正确,B项错误。
镁、铝的摩尔质量之比为8∶9,C项错误。
由图像可知,镁、铝与硫酸反应需要的时间之比为2∶3,则二者的速率之比为3∶2,D项错误。
铝和硫酸铜反应
铝和硫酸铜反应铝和硫酸铜反应是化学学科中的经典实验之一,这个反应能够让我们观察到化学反应的一些基本特征,比如物质的变化形式、能量的转化方式以及产物的性质等。
在这篇文章中,我们将会详细介绍铝和硫酸铜反应的实验过程、反应机理以及产物的性质。
实验过程首先,我们需要准备一些实验用具和试剂,包括:- 铝箔- 硫酸铜- 矽胶或沙子- 烧杯或容器- 反应钳实验步骤如下:1.将一些硫酸铜溶液倒入烧杯或容器中,用少量的矽胶或沙子放在底部,然后将烧杯或容器放在反应平台上。
2.将一块铝箔用镊子夹住,然后把它放入烧杯或容器中的硫酸铜溶液中。
3.观察铝箔与溶液的反应过程。
4.实验结束后,把产生的固体物质取出来并洗净。
5.记录实验结果,并分析反应机理和产物性质。
反应机理铝和硫酸铜的反应式如下:2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu在这个反应中,铝和硫酸铜发生了置换反应,其中铝取代了硫酸铜中的铜,形成了硫酸铝和铜。
铝在这个反应中的作用是还原剂,将硫酸铜中的铜还原为金属铜。
反应过程如下:1.铝的表面受到酸的溶解而形成薄薄一层氧化铝。
2.氧化铝被铜离子还原成金属铜。
3.还原反应产生的热量使反应加速,并释放出氢气。
反应产物的性质铝和硫酸铜反应的产物包括硫酸铝和铜。
硫酸铝是一种无色透明的晶体,难溶于水,在干燥的空气中逐渐变为无水物。
铜是一种红色金属,有良好的导电性和导热性,通常用来制作导线、管子和装饰品等。
结论反应过程中放出的氢气可点燃,产生一定的火焰。
铝箔在硫酸铜溶液中会被溶解,产生大量的氢气,并且反应会放热。
观察到烧杯内的溶液呈现出蓝色变淡的现象,最终溶液变为无色透明的硫酸铝溶液。
铝箔表面的氧化层被硫酸铜中的铜离子还原为金属铜,从而实现了还原反应。
2022年江苏常州中考化学试卷真题及答案详解(精校版)
常州市二O二二年初中学业水平考试化学试题可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24AI-27S-32Ca-40Fe-56Cu-64一、选择题:共20题,每题2分,共40分、每题只有一个选项符合题意。
1.中华文学源远流长。
下列词语蕴含化学变化的是A.清风徐来B.水落石出C.伐薪烧炭D.愚公移山2.诺贝尔奖获得者居呦呦研究的青蒿素属于有机物。
青蒿素中一定含有的元素是A.C B.Ca C.Mg D.Fe3.去年我国粮食产量创历史新高,这离不开各种化肥的合理使用。
下列化肥属于复合肥的是A.KNO3B.K2SO4C.Ca3(PO4)2D.CO(NH2)2 4.5月20日是中国学生营养日,下列早餐富含蛋白质的是A.稀饭B.馒头C.牛奶D.玉米5.分类是学习和研究化学物质的重要方法,下列物质属于单质的是A.空气B.水蒸气C.氧气D.天然气6.滑雪运动可锻炼平衡力和意志力。
滑雪板中的玻璃纤维增强塑料属于A.天然材料B.复合材料C.金属材料D.非金属材料7.景泰蓝制作工艺能将28克金拉成65公里长的金丝。
该过程体现了金属的性质是A.导热性B.导电性C.延展性D.耐酸性8.革命先烈方志敏用米汤在白纸上写字,给党组织传递情报,下列溶液能使字迹显示的是A.碘酒B.盐酸C.盐水D.糖水9.干冰可用于疫苗等特殊药品的低温运输。
下列说法正确的是A.干冰由水分子构成B.构成干冰的微粒静止不动C.构成干冰的微粒间无间隙D.干冰升华吸热使环境温度降低10.酸碱中和的实验多处用到滴管,下列有关操作正确的是A .滴加酚酞B .取用盐酸C .搅拌溶液D .放置滴管11.敦煌壁画闻名世界,修复发黑的壁画时发生反应224PbS+4H O =PbSO +4X ,则X 是A .H 2B .H 2OC .H 2SD .SO 212.合金是由金属与其他物质熔合形成的“新型金属”。
下列说法正确的是A .合金属于纯净物B .合金中只含金属元素C .合金的硬度比其成分金属小D .废旧合金需回收利用13.在催化剂作用下,N 2和H 2比反应生成NH 3的微观过程示意如下:下列说法正确的是A .过程中原子种类不断发生变化B .过程中H 原子数不断减少C .反应前后分子数未改变D .NH 3不具有N 2和H 2的化学性质14.在指定条件下,下列物质转化能实现的是A .2O 23Fe Fe O 揪揪揪点燃B .3Fe FeCl −−−→盐酸C .CO23Fe O Fe −−−→高温D .234Fe O FeSO −−−−→稀硫酸15.下列实验设计能达到目的的是A .用湿润的pH 试纸测定肥皂水的pH B .用肥皂水鉴别蒸馏水和硬水C .用湿润的蓝色石蕊试纸检验NH 3D .用浓硫酸除去NH 3中的水蒸气16.常州的焦尾琴是四大古琴之一,面板材料取自尾部烧焦的桐木。
铝和硫酸铜反应的化学方程式和现象
铝和硫酸铜反应的化学方程式和现象
铝和硫酸铜溶液反应的化学方程式是:2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu,其化学反应属于置换反应,在金属活动顺序表中铝在铜之前,所以铝可以将硫酸铜的铜置换出来。
铝和硫酸铜溶液能发生反应吗
铝和硫酸铜溶液是可以发生反应的。
在金属活动性花顺序中,铝在铜的前面,能与硫酸铜反应生成铜。
此外,硫酸铜是可溶的,铝是不与水剧烈反应的活泼金属。
但是,铝在空气中容易被氧化,会形成致密氧化膜,可能会阻止反应的进一步发生。
铝和硫酸铜反应现象
硫酸铜显酸性,溶液中含有部分氢离子,这是水解成的氢离子,但水解生成的氢氧化铜并不是沉淀,不然硫酸铜溶液就不稳定了,铝反应掉部分氢离子后又促进硫酸铜继续水解,继续和铝反应生成氢气,不要总是往生成的硫酸铝和水解的氢氧化铜反应生成沉淀,这其实是一个动态,有氢氧化铝也有氢氧化铜,但是不够形成沉淀,能和铝反应生成氢气,部分铝和铜离子置换反应生成铜。
反应就是铝和硫酸反应,和铜离子反应,水解反应,其实反应是消耗水的,有点像原电池那样,但都是以离子形式存在,没有沉淀,所以反应的现象只有无色澄清的溶液,溶液下有棕红色的铜粉。
铝和硫酸铜溶液的反应及现象-概述说明以及解释
铝和硫酸铜溶液的反应及现象-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:铝和硫酸铜溶液之间的反应是一个经典的化学实验,也是学习化学反应原理和化学现象的重要实验之一。
在这个实验中,我们将观察到铝片与硫酸铜溶液发生反应的过程和现象。
铝和硫酸铜溶液的反应是一个氧化还原反应,也被称为单质与化合物反应。
在反应开始时,铝片与硫酸铜溶液发生接触,然后迅速产生反应。
反应过程中,铝离子和硫酸根离子在溶液中重新组合,形成一个新的化合物。
这个反应的结果是铝离子和硫酸根离子形成了硫酸铝和铜金属。
实验中我们可以观察到,原来蓝色的硫酸铜溶液逐渐变为无色,并且在铝片上会出现黑色的沉淀。
这个实验的目的是通过观察铝和硫酸铜溶液的反应,深入理解氧化还原反应的基本原理和化学反应的过程。
同时,我们还可以通过这个实验了解到影响反应速率的因素以及实际应用中的相关知识。
在接下来的正文部分,我们将详细介绍反应的原理、实验方法和反应过程。
通过对这些内容的学习,读者将能更全面地了解铝和硫酸铜溶液反应的机理和化学现象,并在实际应用中运用这些知识。
1.2 文章结构本文将分为以下几个部分进行叙述和分析。
1. 引言:这一部分将对本文的主题进行概述,并介绍铝和硫酸铜之间的反应及相关现象。
同时,我们会提到本文的目的,即通过研究该反应,了解其原理、过程和相关影响因素。
2. 正文:2.1 反应原理:我们将详细探讨铝和硫酸铜溶液之间的化学反应原理。
这包括铝与硫酸铜的离子反应、氧化还原反应等相关知识。
2.2 实验方法:我们将介绍进行该反应实验所需的实验设备和药品,并详细说明实验步骤。
这包括如何准备铝条和硫酸铜溶液、如何进行反应,以及需要注意的实验条件等。
2.3 反应过程:在这一部分,我们将描述铝和硫酸铜溶液反应的详细过程。
这涉及到反应开始时的观察和现象,以及反应进行到后期的变化。
我们将重点关注产生的气体、溶液的颜色变化、沉淀形成等相关现象。
3. 结论:3.1 反应结果:在这一部分,我们将总结铝和硫酸铜溶液反应的结果。
湖北省华中师范大学第一附属中学2022-2023学年高一上学期新生入学测试化学试题
湖北省华中师范大学第一附属中学2022-2023学年高一上学期新生入学测试化学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、多选题1.化学与生活密切相关,下列不涉及化学变化的是A.乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热B.北京冬奥会场馆使用CO2跨临界直冷制冰C.科学家成功将CO2转化为淀粉或葡萄糖D.切开的苹果放置后切面变色二、单选题2.古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为A.金(Au):“虽被火亦未熟"B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”CaCO):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”D.石钟乳(33.湖北省“铅锡刻镂技艺”是国家级非物质文化遗产之一,其为青铜器中繁复纹饰及铭文的制作与修复提供了高质高效的解决方案。
下列说法错误的是A.锡在化学反应中易失电子B.铅锡合金适合做飞机的外壳材料C.铅锡合金熔点低于锡D.锡和铅最外层电子数相同4.化学实验操作是进行科学实验的基础。
下列操作符合规范的是A.A B.B C.C D.D5.2021年12月9日,中国空间站“天宫课堂”中航天员介绍,他们所需的部分水是由呼吸产生的二氧化碳通过化学反应生成的,实现了循环利用,下图是该反应的示意图。
下列说法正确的是A .该反应为置换反应B .参加反应的甲和乙分子个数比为1:3C .甲和丙中碳元素的化合价不同D .参加反应的甲和生成的丙质量比为1:16.下列关于各组物质的分类及说法正确的有几项①混合物:氯水、漂白粉、水银、食醋、石灰水、CuSO 4·5H 2O ①胶体:饱和氯化铁溶液、蔗糖溶液、牛奶①酸性氧化物:Mn 2O 7、CO 2、NO 、P 2O 5,碱性氧化物:Na 2O 、Na 2O 2、CaO 、Al 2O 3 ①酸:HCl 、NaHCO 3、H 2SO 4,碱:NaOH 、Ba(OH)2、Na 2CO 3 ①盐:KMnO 4、MgCl 2、H 2O 2、酒精 ①电解质:BaSO 4、NH 3、NaOH 、纯醋酸 ①同素异形体:C 60、C 80、金刚石、石墨①根据酸分子中含有的氢原子个数,将酸分为一元酸、二元酸和多元酸 ①根据是否有丁达尔效应将分散系分为溶液、胶体和浊液 ①根据化合物在水溶液中是否能导电分为电解质和非电解质 A .1B .2C .3D .57.能正确表示下列反应的离子方程式为A .碳酸镁与稀盐酸反应:CO 23-+2H +=CO 2↑+H 2OB .向CaCl 2溶液中通入CO 2:Ca 2++H 2O+CO 2=CaCO 3↓+2H +C .过氧化钠与水反应:Na 2O 2+H 2O=2Na ++2OH -+O 2↑D .将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH 4HSO 4溶液以体积比1:2混合:Ba 2++2OH -+2H ++SO 24-=BaSO 4↓+2H 2O8.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A .无色透明的溶液中:Fe 3+、Mg 2+、SCN -、Cl - B .0.1mol/L AgNO 3溶液:K +、Na +、Cl -、CO 23-C .加入Mg 能放出H 2的溶液中:Mg 2+、Na +、SO 24-、NH 4+D .使酚酞变红色的溶液中:Na +、NH 4+、SO 24-、Cl -9.在2.8gFe 中加入100mL3mol/LHCl ,Fe 完全溶解。
铝与硫酸铜溶液方程式
铝与硫酸铜溶液方程式1. 简介本文将探讨铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式。
铝与硫酸铜溶液的反应是一种典型的单质反应,可以通过实验观察到明显的物质变化。
2. 实验原理铝(Al)是一种活泼的金属,而硫酸铜溶液(CuSO4)是一种离子化合物。
当铝与硫酸铜溶液反应时,铝会取代硫酸铜中的铜离子,生成铝离子和硫酸氢根离子。
该反应的化学方程式如下:2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu根据这个化学方程式,可以推断出以下几个重要的反应特征:1.铝原子与硫酸铜溶液中的铜离子发生置换反应,生成新的化合物;2.反应中生成的新化合物是硫酸氢铝(Al2(SO4)3);3.反应中还产生了游离的铜离子(Cu),它们被观察者通常以蓝色的形式呈现。
这些特征是观察反应过程中可以确认反应已经发生的明显指标。
3. 实验步骤为了进行铝与硫酸铜溶液反应的实验,我们需要准备以下材料和设备:•硫酸铜(CuSO4)溶液•粉末铝(Al)•试管•试管夹•滴管•塑料刷以下是实验步骤:1.将试管清洗干净,确保无杂质。
2.使用塑料刷将试管内壁刷洗干净,以确保实验结果的准确性。
3.使用试管夹将试管固定在架子上,以避免因剧烈反应而破裂。
4.使用滴管向试管中滴入一定量的硫酸铜溶液,不宜超过试管的一半容积。
5.将适量的铝粉加入试管中。
6.注意观察实验反应过程中的变化,包括溶液的颜色、气体的产生等。
7.实验结束后,将试管倾倒在废液容器中,以避免对环境造成污染。
4. 实验结果根据上述实验步骤,铝与硫酸铜溶液发生反应后,我们可以观察到以下结果:1.反应开始后,硫酸铜溶液的颜色逐渐变浅,呈现淡蓝色。
2.铝与溶液中的铜离子发生反应,生成铝离子,使溶液中的铜离子浓度逐渐降低。
3.在反应过程中,铝粉逐渐被溶液中的铜离子取代,颜色由原来的银白色变为淡蓝色。
4.反应结束后,溶液呈现浑浊的蓝色,渣滓沉淀在试管底部。
5. 实验讨论铝与硫酸铜溶液反应的过程与化学方程式一致。
山西省卓越联盟2024-2025学年高二上学期10月月考化学试题(无答案)
2024~2025学年高二10月质量检测卷化学考生注意:1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分100分,考试时间75分钟.2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.4.本卷命题范围:人教版选择性必修1第一章~第二章第二节.5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.“挖掘文物价值,讲好中国故事”.下列有关文物的叙述正确的是( )A .“良渚古城遗址”出土的良渚陶器制作原料是石灰石、纯碱和二氧化硅B .“贾湖骨笛”制作材料是鹤类直骨,它的成分羟基磷酸钙属于有机高分子材料C .“马家窑”出土的铜刀表面的绿色物质,其主要成分是D .台北故宫的“东坡肉”主要成分是,它属于硅酸盐矿物2.下列应用涉及的反应属于吸热反应的是( )A .和反应作为火箭推进剂B .Al 和反应焊接钢轨C .煅烧石灰石制取生石灰D .乙炔与氧气反应用于切割金属3.汽车尾气处理中涉及化学反应:.下列措施能使平衡正向移动的是( )A .加压B .升温C .使用催化剂D .恒容条件下充入He4.常温下足量锌粒与稀硫酸发生反应:,下列操作或加入的试剂能够加快反应速率但不影响生成的总量的是( )A .升高温度B .增大压强C .加入盐酸D .加入溶液5.和反应生成和HF 的能量变化如图所示.下列叙述正确的是()42CuSO 5H O ⋅[][]242Al SiO F,OH 24N H 2NO 23Fe O ()()()()222CO g +2NO g 2CO g +N g H 0∆<A A †‡AA2442Zn+H SO ZnSO +H =↑2H 24Na SO ()2O F g ()2H O g 2OA .既是氧化剂,又是还原剂B .生成时转移电子C .热化学方程式为D .上述反应可以在玻璃容器中进行6.含硫物质在医药、农业、能源等领域都有广泛的应用,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储.过程如图所示:下列说法错误的是( )A .反应Ⅰ为吸热反应B .理论上储能过程中需不停补充C .存储的能量不可能完全转化为电能D .反应Ⅱ的化学方程式为7.如图是教材插图.下列有关叙述正确的是()A .如果液化气()改天然气,则需增大空气进气孔B.反应中涉及极性键、非极性键的断裂与形成2OF 21mol O 4m o l ()()()()1222OF g +H O g O g +2HF g H 312.7kJ mol-=∆=-⋅24H SO 22243SO +2H O =2H SO +S38C HC .的燃烧热D .11.2L (标准状况)燃烧一定放出热量8.水煤气变换反应为.830℃时,浓度均为的CO 、发生上述反应,后反应达平衡状态,平衡时.下列说法正确的是( )A .压强不变说明反应已达平衡状态B .反应达到平衡时C .时该反应的化学反应速率为D .再充人少量,平衡正向移动,K 值增大9.某小组利用如图装置测定稀盐酸和稀溶液中和反应反应热.下列叙述错误的是()A .上下移动玻璃搅拌器能加快中和反应B .杯盖的作用是减少热量散失,提高实验精确度杯盖C .如果用稀溶液和硫酸实验,不会影响结果D .如果用铜质搅拌器,测得中和反应会偏高10.下列操作及现象以及得出的结论均正确的是( )4CH 1H 890.3kJ mol -∆=-⋅4CH 445.15kJ ()()()()222COg +H O g CO g +H g H 0∆<A A †‡AA11.00mol L -⋅2H O 10m in K 1=()()2v CO v CO =10m in 110.05mol L min --⋅⋅()CO g NaOH ()2Ba OH H ∆A .AB .BC .CD .D11.近日,科学家开发催化剂高选择性实现甘油转化成甘油酸(部分反应物和产物已省略).如图所示.下列叙述错误的是()A .等物质的量的甲、乙最多消耗的量相等B .等物质的量的甲、乙与足量钠反应生成的质量相等C .甲、乙都能发生酯化反应,催化氧化反应D .用溶液可以鉴别甲和乙12.光照条件下,和反应生成和HCl .已知总反应分3步进行:第1步:;第2步:;第3步:.第2步,第3步的反应进程如图所示.下列有关说法正确的是()A .B .第2步的反应速率小于第3步的反应速率C .减小容器体积增大压强,活化分子百分数增加,反应速率加快D .NaOH 2H 3NaHCO 4CH 2Cl 3CH Cl ()()11Cl Cl g 2Cl g H 242.7kJ mol --−−→⋅∆=+⋅()()()()432CH g +Cl g CH g +HCl g H −−→⋅⋅∆()()()()33CH g Cl Cl g CH Cl g Cl g −−→⋅+-+⋅3H ∆2H 0∆<()()()()1423CH g +Cl g CH Cl g +HCl g H 112.9kJ mol -−−→∆=-⋅13.在体积均为2L 的恒容密闭容器甲、乙中分别充入和,发生反应:.测得物质的量与时间关系如下表:容器温度甲乙下列判断正确的是( )A .温度:B .平衡转化率:甲<乙C .平衡常数:甲>乙D .平衡时混合气体的平均摩尔质量:甲>乙14.某兴趣小组探究化学反应速率与温度的关系,在相同催化剂条件下,向容积为2L 的容器中分别加入和,发生反应:,不同温度下.测得X 的平衡转化率(曲线Ⅰ)和反应时的转化率(曲线Ⅱ)如图所示.下列说法错误的是()A.该反应正反应为吸热反应B .200℃时,前的平均反应速率C .400℃时,反应的平衡常数D .bc 段变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致二、非选择题(本题共4小题,共58分)15.(14分)金刚石和石墨在氧气不足时燃烧均生成一氧化碳,充分燃烧时生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示.回答下列问题:2mol CO 2mol NO ()()()()222NO g +2CO g N g +2CO g A A †‡AA2N 0min2.0m in 4.0m in 6.0m in 8.0m in1T 0 mol 0.40 m ol 0.60 m ol t m ol 0.60 m ol 2T 0 mol0.30 m ol0.55 m ol0.70 m ol0.70 m ol12T <T 2m ol X 5m ol Y ()()()2Xg +Y s 2Z g A A †‡AA10m in α10m in ()11v X 0.02mol L min--=⋅⋅K 2=(1)金刚石和石墨互为________,石墨转化为金刚石的热化学方程式为________________________.(2)表示石墨燃烧热的热化学方程式为__________________.(3)金刚石与石墨的混合物在足量氧气中充分燃烧,共放出的热量,则金刚石与石墨的物质的量之比为____________________.(4)已知CO 的键能:,的键能:,则中碳氧键的键能:_________________.(5)科学家首次用X 射线激光技术观察到CO 与O 在催化剂表面形成化学键的过程.反应过程的示意图如下:①三种状态的稳定性由大到小的顺序为______________________.②催化剂对于该反应的焓变________________(填“有”或“无”)影响.16.(14分)已知在101kPa 和一定温度下,由最稳定单质生成纯物质的热效应,称为该物质的标准生成热,最稳定单质的标准生成热为0.几种物质的标准生成热数据如下表所示:物质回答下列问题:(1)在卤化钠中,最稳定的是____________ (填化学式,下同).最不稳定的是____________.(2)、、、的生成热依次升高,其主要原因是____________(从结构角度解释).(3)________.(4)________.(5)预测生成热大小(填“>”或“<”)______,______17.(16分)化学反应速率的控制与化学平衡的调控在生产、生活中较为常见.回答下列问题:I .某课外兴趣小组探究影响化学反应速率的因素.(1)为探究金属的活动性对金属与稀硫酸反应的化学反应速率的影响,小组同学用Cu 、Fe 、Mg 和同浓度的溶液反应.实验报告如下表:1m o l 394.5kJ ()1E C O 1072kJ mol -≡=⋅2O ()1E C O 498kJ mol -==⋅2CO ()E C O ==1m o l 1f (ΔH/kJ mol )-⋅()NaF s ()N aC l s ()NaBr s ()NaI s ()NaH s f ΔH574-411-361-288-56-()NaF s ()N aC l s ()NaBr s ()NaI s ()()()22Na s +H g 2NaH s H =∆=1kJ mol -⋅()()()()22F g +2NaCl s 2NaF s +Cl g H =∆=1kJ mol -⋅()LiF s ()KF s ()CaS s ()CaO s 24H SO要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是________;若该条件相同,可得出的实验结论是________.(2)为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,小组同学利用压强传感器等数字化实验设备测定容器中的压强随气体产量改变的情况,探究镁与不同浓度溶液的反应速率,两组实验所用药品如下:实验结果如图所示:图1①实验ⅰ对应图中曲线________(填字母),图中曲线的斜率越大,说明化学反应速率越________(填“快”“慢”或“无法确定”).②分析实验ⅱ对应曲线可知,反应开始阶段,化学反应速率不断加快,原因是________________;随着反应的不断进行,化学反应速率减慢,原因是________________________.Ⅱ.(红棕色)和(无色)之间可发生反应:.在温度为T ℃的条件下,将气体充入体积为2L 的恒容密闭容器中,容器中某气体的物质的量浓度随时间的变化曲线如图2所示.图224H SO 2NO 24N O ()()242N O g 2NO g A A †‡AA240.08mol N O(3)a ~d 四个点中,的点是______________ (填字母).(4)该温度下的平衡常数__________.(5)前内,用表示的化学反应速率为__________.18.(14分)异丙醇()催化脱水生成丙烯(),有关反应如下:主反应:;副反应:.回答下列问题:(1)已知几种共价键的键能如下:供价键键能/ 413348351463E根据上述主反应的数据估算E 为___________.(2)在恒温恒容条件下,向反应器中充入足量,发生上述反应,下列情况表明上述反应达到平衡状态的是____________(填字母).A .气体密度不随时间变化B .气体总压强不随时间变化C .的体积分数不随时间变化(3)在体积均为2L 的Ⅰ、Ⅱ容器中各充入异丙醇,在不同条件下发生反应,测得物质的量与时间关系如图所示.①相对Ⅱ容器,I容器只改变一个条件,该条件是____________.Ⅱ容器中内丙烯的平均速率为_____.②Ⅰ容器中,反应进行正反应速率___________(填“大于”或“小于”)时逆反应速率.(4)一定温度下,保持总压强为90kPa ,向反应器中投人异丙醇和氩气(氩气为惰性气体),平衡转化率与起始投料比的关系如图所示.v =v 正逆K =12min 24N O 11mol L min --⋅⋅33CH CHOHCH 36C H ()()()138362C H O g C H g +H O g H 52kJ mol -∆=+⋅A A †‡AA()()()1386122C H O g C H g +2H O g H 27kJ mol -∆=+⋅A A †‡AAC H—C C—C O—H O—C O=1kJ mol -⋅1kJ mol -⋅()38C H O g 36C H 1mol 36C H 010min :11mol L min --⋅⋅5min 15min 38C H O ()()38n Ar :n C H O①其他条件相同,随着增大,的平衡转化率增大的原因是_____________.②M 点时,丙烯的选择性[丙烯的选择性]为80%,此时的分压为____________kPa .水蒸气占体积分数为_____________.()()38n Ar :n C H O 38C H O ()()()3636612n C H 100%n C H n C H +=⨯612C H。
铝粉与盐酸、氢氧化钠溶液作用机理的探究
铝粉与盐酸、氢氧化钠溶液作用机理的探究摘要:在铝粉与盐酸、NaOH溶液反应的相关实验除发现AlCl3或NaAl(OH)4等产物外,同时还得到了聚合氯化铝或Al(OH)3沉淀,在研究铝/水反应破坏保护膜模型的基础上,提出原电池认识模型研究铝/水作用机理,认为其阳极行为控制了铝/水作用的反应速率,详细描述、分析了铝与盐酸、NaOH溶液反应存在显著差异的微观原因。
关键词:铝粉盐酸NaOH溶液反应机理常温下,除去保护膜的铝片与水作用看不到反应现象,是因为铝表面生成的Al(OH)3阻挡了和水的进一步反应,所以很多学者用铝汞齐等方式,在常温下成功地进行了铝与水的反应[1],这说明常温下铝能与水作用的化学过程无任从其焓变还是熵变的上分析都是自发的,反应完全、彻底。
一定浓度的盐酸或NaOH溶液都能破坏铝表面的保护膜,因此铝与盐酸、NaOH溶液能持续反应,那么盐酸或NaOH是如何破坏铝表面保护膜的呢?1破坏保护膜研究模型1.1盐酸溶解保护膜的化学过程:Al(OH)3+H+=Al(OH)2++H2O;Al(OH)2++H+=Al(OH)2++H2O;Al(OH)2++H+=Al3++H2O。
Al(OH)3碱式电离是分步的,高中阶段为了降低学生学习难度,教材把多元弱碱的分步电离合并在一起,为更好地研究有关铝/水反应释出H2的微观过程,采用上述符号表征盐酸溶解Al(OH)3的化学过程更为恰当。
盐酸中的Cl-的存在也可以有效破坏保护膜,具体作用机理不再阐述,由于铝在KCl、NaCl 等中性氯化物溶液无法发生反应,说明仅Cl-对保护膜的作用有限,Cl-只有在酸性或碱性溶液中对保护膜的影响才能很好体现,例如,未除去保护膜的铝粉与CuSO4溶液混合,短时间内无明显现象,但在CuSO4溶液中加入少量的NaCl固体后,铝就与上述混合溶液发生剧烈反应,未除去保护膜的铝粉很难与稀H2SO4反应的事实也说明仅有H+也很难破坏铝表面的保护膜。
2019年安徽省中考化学模拟试题专题汇编《实验探究题》(word版含答案)
2019年安徽省中考化学模拟试题专题汇编《实验探究题》1、(2019合肥市蜀山区一模)铝是重要的轻金属,广泛应用于航空、电讯和建筑等领域。
(1)依据金属的活动性顺序,铝的金属活动性比锌。
但是将铝片和锌粒分别投入稀硫酸中,铝片表面产生的气泡却比锌粒少而慢。
为了探究影响铝与酸反应速率的因素,振兴同学用相同质量、相同形状、除去氧化膜的铝片设计如表所示实验。
实验一(2)写出实验一中发生反应的化学方程式。
(3)比较实验三、四说明铝与酸反应产生氢气的速率,与有关。
(4)比较实验一、二说明铝与酸反应产生氢气的速率,可能与、(填粒子符号)和温度、金属与酸的接触面积等多种因素有关。
(5)比较实验一、二、五可以得出的结论是。
2、(2019合肥市包河区一模)同学们在探究金属镁的性质时发现,将镁条放到盛有冷水(蒸馏水)的试管中,没有明显的现象,然后将试管放在酒精灯上加热,发现试管中有气泡产生。
【提出问题】加热时镁条与水发生反应吗?生成的物质是什么呢?【猜想与假设】(1)甲同学认为,加热时应该先将蒸馏水煮沸并迅速冷却,理由是。
(2)甲同学认为,加热时镁和水反应生成的气体是(选填a。
H2 b.N2),不选择另一项的理由是。
【实验验证】乙同学向加热的试管中滴入酚酞溶液,溶液显红色。
【实验结论】(3)镁在加热时与水发生反应,因为加热后溶液中生成了性物质。
请根据分析写出二者反应的化学方程式。
【讨论交流】(4)乙同学将加热后的试管放置在空气中一段时间后,发现溶液中的红色消失了,出现白色浑浊。
在确定酚酞溶液没有变质的情况下,你认为溶液中红色消失的原因可能是。
3、(2019蚌埠市一模)化学兴趣小组的同学将足量的锌粒加入到浓硫酸中,发现有大量的气泡放出,他们对气体的成分进行了探究。
【提出问题】锌粒加入浓硫酸后生成的气体是什么?【查阅资料】①浓硫酸能与锌反应,但不产生氢气,也不会产生氧气;②SO2有刺激性气味,易溶于水,能使品红(一种红色色素)溶液褪色。
铝与氯化铜反应比硫酸铜快的原因
铝与氯化铜反应比硫酸铜快的原因一、铝与氯化铜反应比硫酸铜快的现象1. 实验现象:将铝箔放入氯化铜溶液中,立即发生剧烈的反应,生成红棕色的铜颗粒,并且伴有气泡的释放。
而将铝箔放入硫酸铜溶液中,反应则较缓慢,在室温下甚至几乎无反应发生。
2. 实验结果表明,铝与氯化铜反应比硫酸铜快。
二、铝与氯化铜反应比硫酸铜快的原因3. 反应类型:氯化铜与铝的反应是一种置换反应,而硫酸铜与铝的反应是一种还原反应。
4. 化学反应式:氯化铜与铝的反应:2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu硫酸铜与铝的反应:CuSO4 + Al → Al2(SO4)3 + Cu5. 反应机理:氯化铜与铝的反应速度较快的原因主要有以下几点:a. 氯化铜的离子极性较强,铝与氯化铜的反应速度受反应物的电性质影响。
氯化铜是一种离子化合物,其离子Cu2+离子的电性质较强,对铝的反应速度有所促进,加速了铜的析出。
b. 反应热力学因素:氯化铜与铝的反应热力学上更为有利。
在氯化铜与铝的反应中,生成的产物Cu相对稳定,容易析出形成红棕色固体沉淀;而在硫酸铜与铝的反应中,生成的产物氢气相对稳定,不利于反应的进行。
c. 活泼度因素:氯化铜与铝的反应速度受反应物的活泼度影响。
铝属于较活泼的金属,而氯化铜中的Cu2+离子对其很有亲和力,因此铝与氯化铜的反应速度较快。
而硫酸铜中Cu2+对铝的亲和力较低,使得硫酸铜与铝的反应速度较慢。
6. 结论:铝与氯化铜反应比硫酸铜快的原因主要由氯化铜的离子极性较强、反应热力学因素的影响以及反应物的活泼度等因素共同作用所致。
7. 本文结合化学原理分析了铝与氯化铜反应比硫酸铜快的原因,通过实验现象和反应机理的解析,明确了氯化铜与铝的反应速度较快的原因,为该化学反应的特性提供了清晰的解释。
8. 在铝与氯化铜反应比硫酸铜快的现象中,我们可以进一步探讨一些深层的化学原理和反应动力学的影响因素。
让我们深入了解一下氯化铜与铝的反应特点。
铝粉和硫酸铜溶液反应化学方程式
铝粉和硫酸铜溶液反应化学方程式铝粉是一种细小的金属颗粒,用于制造各种金属制品。
它具有优异的耐腐蚀性、电导性、可焊接性和良好的热塑性,是制造钢铁和各种合金的有用半导体材料。
硫酸铜是一种金属材料,具有高度耐腐蚀性,广泛用于金属和金属合金,具有抗腐蚀和抗湿热性能,可以有效防止金属表面腐蚀,延长金属表面的使用寿命。
铝粉和硫酸铜溶液反应化学方程式为:2Al + 3CuSO4 = 3Cu + Al2(SO4)3这种化学反应是一种分子量差分解反应,是铝和铜之间的氧化还原反应。
铝粉在硫酸铜溶液中被氧化,形成铝酸和铜,而铜则被还原,形成铜离子。
此外,在反应过程中也可以发生氢离子(H+)的重新平衡,即生成硫酸根离子(HSO4–)和亚硫酸根离子(SO24–),此外还可能发生氢氧化钠(NaOH)的重新平衡,生成氢氧根离子(OH-)。
反应可以用如下的方程式表示:Al + CuSO4 + 2H+ = Al2(SO4)3 + Cu + H22H2O + 2H+ = 2OH– + H2在机械加工过程中,铝粉和硫酸铜溶液可以通过泵留在管道里,从而发生反应,即电解反应,其反应结果是产生铝离子(A11)和铜离子(Cu2+)等。
在此过程中,也会发生氢离子(H)和硫酸根离子(HSO4)等辅助反应产物。
此外,矿物油也可以用作反应介质,但其蒸发率更高,容易使反应产物粘附在锻件表面上,影响其外观和性能。
因此,反应过程中生成的铝离子和铜离子多会溶解在水中,所以必须使用水作为介质。
总结而言,铝粉和硫酸铜溶液反应可以利用其反应产物提升金属和金属合金的耐腐蚀性能。
此外,反应过程也会发生氢离子和硫酸根离子的重新平衡,此外,水也可以作为介质,以保证反应产物不粘附于锻件表面。
然而,在这种反应过程中,应该注意铝离子与硫酸铜溶液的比例,只要保持比例,就可以得到。
用铁丝绒做“Fe与CuSO4溶液反应”的实验
用铁丝绒做“Fe与CuSO4溶液反应”的实验在现行各种版本的义务教育化学教科书中,都安排了金属铁与铜盐溶液(主要使用CuSO4、CuCl2溶液)反应的实验,旨在引导学生认识铁的化学性质,了解金属活动性强弱的比较方法。
教科书上设计的铁与铜盐溶液反应的演示实验,选用的是普通铁钉(或与铁钉粗细差不多的普通铁丝),通常能观察到铁钉(或铁丝)表面淡淡地覆盖了一层红色固体,固体产物很难形成理想的“铜树”形状;生成的亚铁盐(FeSO4或FeCl2)由于量少且易被氧化,致使实验过程中很难观察到反应后的溶液呈现“浅绿色”,造成学生对亚铁盐溶液的颜色缺乏感性认识。
可见,原实验方案不仅给实验教学带来困难,也容易引起学生对该实验的一些误解。
基于“逆向思维”的视角,我们对该实验进行了优化:将反应物铁丝“由粗变细”,通过改用超细铁丝(如铁丝绒、钢丝棉等)设计“Fe与CuSO4溶液反应”的实验。
下面详细介绍新设计的两个实验方案。
1 改进方案Ⅰ1.1 实验用品铁丝绒(网购),4%的CuSO4溶液;20mm×200mm的试管(含配套的橡皮塞),直径约0.5cm、长约25cm的粗钢丝(或粗铜丝),锉刀,剪刀等1.2 实验装置改进后的实验装置见图1。
1.3 实验步骤(1)找一根粗细约0.5cm、长约25cm的粗钢丝(或粗铜丝),将其弯曲成不规则的螺旋状,并用锉刀将粗钢丝表面打毛,使其表面凹凸不平(以防下一步缠绕的铁丝绒滑落下来)。
(2)剪取大小合适的一块铁丝绒,将其整理为宽约3cm、长约25cm的长条状,然后将铁丝绒按顺时针方向缠绕在弯曲的粗钢丝上,注意使缠绕上去的铁丝绒松紧适度、外形不规则(可以是树状或树根状)、长度不超过13cm、粗细不超过2cm(见图1)。
(3)向20mm×200mm的试管中缓慢注入溶质质量分数为4%的硫酸铜溶液,溶液的体积不要超过试管容积的4/5。
(4)左手拿试管,右手拿粗钢丝的最上端,将铁丝绒缓缓插入CuSO4溶液中,铁丝绒表面立即就会附着一层红色固体(说明铁置换出了CuSO4溶液中的铜)。
铝和硫酸铜溶液反应离子方程式
铝和硫酸铜溶液反应离子方程式铝和硫酸铜溶液的反应离子方程式是Al + CuSO4 → Al2(SO4)3 + Cu。
这个反应描述了铝和硫酸铜溶液之间的化学反应,产生了硫酸铝和铜。
我们来解释一下这个反应的反应离子方程式。
在这个方程式中,Al 代表铝,CuSO4代表硫酸铜溶液,Al2(SO4)3代表硫酸铝,Cu代表铜。
反应离子方程式中的箭头表示化学反应的方向,左边是反应物,右边是生成物。
这个反应发生在铝和硫酸铜溶液之间。
铝是一种金属元素,属于主族元素,具有两个外层电子。
硫酸铜溶液是一种含有铜离子和硫酸根离子的溶液。
在溶液中,硫酸铜分解成铜离子(Cu2+)和硫酸根离子(SO4^2-)。
当铝与硫酸铜溶液接触时,铝中的两个外层电子会被硫酸铜溶液中的铜离子还原。
这个过程中,铝中的两个外层电子被移交给了铜离子,使得铝形成了铝离子(Al3+),而铜离子则被还原成了铜。
同时,硫酸根离子与铝离子结合形成了硫酸铝。
这个反应是一个氧化还原反应,其中铝被氧化,硫酸铜中的铜离子被还原。
氧化还原反应是化学反应中常见的一种类型,涉及到电子的转移。
在这个反应中,铝发生了氧化反应,它失去了两个电子,被氧化成了Al3+离子。
硫酸铜中的铜离子接受了铝失去的电子,被还原成了铜。
这种电子转移导致了铝和硫酸铜溶液之间的化学反应。
这个反应还产生了硫酸铝和铜两种物质。
硫酸铝是一种无色结晶固体,它溶于水形成硫酸铝溶液。
硫酸铝在工业上具有广泛的应用,用于制造纸张、皮革、染料和其他化学品。
铜是一种有色金属,它具有良好的导电性和导热性,广泛应用于电子、建筑和制造业。
铜也是一种重要的催化剂,在化学反应中起到促进反应速率的作用。
总结起来,铝和硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜。
这个反应是一个氧化还原反应,涉及到铝的氧化和硫酸铜中铜离子的还原。
这个反应不仅帮助我们了解氧化还原反应的基本原理,还产生了硫酸铝和铜两种有用的物质。
铝和硫酸铜溶液的化学方程式
铝和硫酸铜溶液的化学方程式化学方程式如下:1. 铝与硫酸铜反应:2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu2. 溶液状态下,铝和硫酸铜的离子反应:Al3+ + 3SO4^2- + 3Cu2+ + 6H2O → Al(OH)3↓ + 3SO4^2- + 3Cu(OH)2↓ + 6H+3. 氧化还原反应:2Al + 3CuSO4 + 6H2O → Al2(SO4)3 + 3Cu(OH)2↓ + 3H2↑4. 双水解反应:Al2(SO4)3 + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3SO4^2-5. 单水解反应:CuSO4 + H2O → Cu(OH)2↓ + H2SO46. 铝流失反应:2Al + 2H2SO4 + 8H2O → Al2(SO4)3 + 3H2↑7. 再生反应:2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O以下是对方程式的解释:1. 铝与硫酸铜反应:当铝片放入含有硫酸铜的水溶液中时,铝会将溶液中的铜离子还原成金属铜,同时铝自己被氧化。
反应后生成硫酸铝和金属铜。
2. 溶液状态下的离子反应:在水中,铝离子和硫酸铜中的离子互相作用,生成氢氧化铝、氢氧化铜和硫酸离子。
3. 氧化还原反应:铝和铜离子之间发生的反应是一种氧化还原反应,其中铝被氧化为阳离子,而铜离子则被还原成单质铜。
4. 双水解反应:铝离子和溶液中的水分子发生反应,生成氢氧化铝沉淀和硫酸离子。
5. 单水解反应:硫酸铜溶液中的铜离子和水分子反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸离子。
6. 铝流失反应:在与硫酸铜反应的过程中,铝片因被溶解而消失。
这是铝在酸性环境中溶解的反应。
7. 再生反应:氢氧化铝可以干燥并加热至高温,形成氧化铝粉末。
这个过程被称为氢氧化铝的再生反应。
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实验探究Al与CuSO4溶液的化学反应速率摘要:本文探究了铝与硫酸铜溶液的化学反应速率。
要加快反应速率,最后得出,将除掉氧化膜的铝丝插入含有氯离子的硫酸铜溶液中反应速率最快。
关键词:反应速率;实验探究;氯离子;硫酸铜溶液;铝丝
在初中化学中有这样一个知识点——在金属活动顺序表中,排在前面的金属能将排在后面的金属从水溶液中置换出来,课本设置了这样一个有趣的实验——铝与硫酸铜溶液反应。
就这个实验,我们看到在金属活动顺序表中铝排在铜的前面,而且铝是活泼金属,铜是不活泼金属,铝很容易把铜从溶液中置换出来,课本上的理论现象为:银白色的铝丝表面变红色,溶液由蓝色边无色。
然而实际现象有所不同,在铝丝表面变红色的同时,有气泡产生,且反应速度相当慢,课堂实验时几乎看不到“溶液由蓝色变无色”这一实验现象。
一、提出问题
这个实验为什么有气泡产生呢?能不能加快反应速率?如果能,怎样才能加快反应速率?带着这样的疑问我们进行了探究。
二、提出假设
众所周知温度是影响化学反应的一个重要条件,也是影响反应速率的一个重要因素,假设1:铝和硫酸铜溶液反应的速率与温度有关;在无机化学中大多数反应选择在溶液中进行,溶液中物质之间接触充分,反应物接触面的大小直接影响反应速率,假设2:铝
和硫酸铜溶液反应的速率与硫酸铜的浓度有关;铝是活泼的金属,很容易被氧化,形成致密的氧化铝薄膜——保护膜覆盖在表面,因此氧化膜的处理程度直接影响反应速率;假设3:铝和硫酸铜溶液反应的速率与铝丝表面氧化膜的处理成度有关;假设4:铝和硫酸铜溶液反应的速率与加入其他物质有关,探究什么物质能加快这个反应的速率。
三、实验探究
实验1铝和硫酸铜溶液反应的速率与温度有关(铝丝和硫酸铜溶液浓度相同):
四、实验分析与结论
cuso4是强酸弱碱盐,溶液呈弱酸性,发生
2al+3cuso4=al2(so4)3+3cu 的置换反应,同时 2al+6h+=3h2↑
+2al3+ ,所以看到有气泡产生。
对于化学反应速率与温度之间的关系,早就有过如下看法,即随着温度升高,分子运动速度增大,分子间碰撞频率增加,反应速率加快。
无论是对于吸热反应还是放热反应,温度升高,反应速率都是加快的,其次,加热使铝片膨胀,在80℃左右时其表面氧化膜即开始呈星状开裂,使铝与氧化膜破裂处更易被铜离子氧化,同时加快了反应速率;“反应物浓度越大,单位体积的反应物中含有的粒子数越多,粒子间碰撞的概率越大,化学反应速率越快。
”实验三说明擦去氧化膜的铝片在空气中露置时间过长,铝片表面重新生成一层致密的氧化膜,阻止铝与硫酸铜的反应,所以,可能是实验失败的原因之一,采用隔绝空气的方法打
磨,实验效果好;实验四说明了氯离子对铝置换铜离子的反应有十分强烈的促进作用。
这是氯离子与铝离子、铜离子有较强的络合作用使溶液中铝离子浓度减小,促使这两个反应正向进行
2al+3cuso4=al2(so4)3+3cu 、 2al+6h+=3h2↑ +2al3+。
通过以上分析最后我们得出要加快铝与硫酸铜的反应速率,在隔绝空气的条件下除掉铝丝表面的氧化膜,立刻插入热的饱和的硫酸铜中,或者立刻插入含有氯离子的硫酸铜溶液中,其中在后者中的反应速率最快。
五、实验改进
在浸水的条件打磨掉铝丝表面的氧化膜,立刻插入含有氯离子的硫酸铜溶液中,反应速率快,现象明显。
参考文献:
[1]李宝增,《化学教育》1992年第4期。
[2]李文财《化学教学》2009年第3期。
[3]阮鸿飞,李云芬,《实验教学与仪器》2003年第10期。
[4]佚名中国化学网《铝与硫酸铜反应异常实验探究》。