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    某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Al、Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：

    （1）用三种金属与盐酸反应的现象来判断，实验中除选择大小相同的金属片外，还需要控制

    _____________ 、_____________ 相同；若选用一种盐溶液验证三种金属的活泼性，该试剂为                。

    （2）①若用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定Fe、Cu的活动性。试在下面方框中画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液。

    上述装置中正极反应式为                                                。

    ②某小组同学采用Al、Fe作为电极，只用一个原电池证明三种金属的活动性，则电解质溶液最好选用          。

    A．0.5 mol·L-1氯化亚铁溶液                B．0.5 mol·L-1氯化铜溶液

    C．0.5 mol·L-1盐酸                       D．0.5 mol·L-1氯化亚铁和0.5 mol·L-1氯化铜混合溶液

    （3）利用提供的试剂和用品：0.1 mol·L-1盐酸溶液、0.1 mol·L-1醋酸溶液、0.5 mol·L-1氯化铝溶液、0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液、PH试纸。

    请设计最简单实验证明氢氧化铝为弱碱                                    

     

    【答案】

    （1）盐酸的浓度(1分)；溶液的温度(1分)； 硫酸亚铁溶液（或其他的亚铁盐溶液）(2分)；

    （2）①(2分)

    2H＋ ＋ 2e－ = H2↑ 或Cu2＋ ＋ 2e－= Cu  (2分)

    ②D  (2分)

    （3） 取适量的氯化铝溶液，用pH试纸测其pH值小于7，则证明氢氧化铝为弱碱。(2分)

    【解析】

    试题分析：（1）要验证Al、Fe、Cu的金属活动性，除选择大小相同的金属片外，还需要控制盐酸的浓度和溶液的温度相同，还可以用硫酸亚铁溶液（或其他的亚铁盐溶液）来验证三种金属的活泼性；（2）①若用Fe、Cu作电极设计成原电池，则Fe为负极，Cu为正极，可以用稀硫酸或者是硫酸铜为电解质溶液，所以该装置图为，若电解质为稀硫酸，则正极反应式为 2H＋ ＋ 2e－ = H2↑，若电解质溶液为硫酸铜，则正极反应式为Cu2＋ ＋ 2e－=" Cu" ；②用Al、Fe作为电极，只用一个原电池证明三种金属的活动性，则电解质溶液最好选用0.5 mol·L-1氯化亚铁和0.5 mol·L-1氯化铜混合溶液；（3）可以测定铝的强酸盐的pH来判断，其实验过程为取适量的氯化铝溶液，用pH试纸测其pH值小于7，则证明氢氧化铝为弱碱。

    考点：原电池，盐类水解

    点评：本题利用原电池的知识来设计实验比较金属的活动性，这有利于培养学生的探究性思维，该题难度适中。

     

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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2011?琼海一模）某校化学研究性学习小组设计如下实验方案，测定放置已久的小苏打样品中纯碱的质量分数．
    （1）方案一：称取一定质量的样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量，计算．实验中加热至恒重的目的是
    保证NaHCO3全部分解
    保证NaHCO3全部分解
    ．
    （2）方案二：按如图装置进行实验．并回答以下问题：

    ①实验前应先
    检查装置的气密性
    检查装置的气密性
    ．分液漏斗中应该装
    稀硫酸
    稀硫酸
    （填“盐酸”或“稀硫酸盐”）．D装置的作用是
    吸收空气中的水蒸气、二氧化碳，防止进入C被吸收
    吸收空气中的水蒸气、二氧化碳，防止进入C被吸收
    ；
    ②实验中除称量样品质量外，还需称
    C
    C
    装置（用字母表示）前后质量的变化；
    ③根据此实验得到的数据，测定结果有较大误差．因为实验装置还存在一个明显缺陷，该缺陷是
    装置A、B中容器内含有二氧化碳，不能被C中碱石灰完全吸收，导致测定结果有较大误差
    装置A、B中容器内含有二氧化碳，不能被C中碱石灰完全吸收，导致测定结果有较大误差
    ．
    （3）方案三：称取一定量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解，向小烧杯中加入足量氯化钡溶液，过滤洗涤，干燥沉淀，称量固体质量，计算：
    ①过滤操作中，除了烧杯、漏斗外还用到的玻璃仪器有
    玻璃棒
    玻璃棒
    ；
    ②试验中判断沉淀是否完全的方法是
    取少量滤液，再滴加BaCl2溶液少许，如无白色沉淀出现，说明沉淀完全
    取少量滤液，再滴加BaCl2溶液少许，如无白色沉淀出现，说明沉淀完全
    ；
    ③若加入试剂改为氢氧化钡，已知称得样品9.5g，干燥的沉淀质量为19.7g，则样品中碳酸钠的质量分数为
    55.8%
    55.8%
    （保留一位小数）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容：
    乙二酸（HOOC-COOH，可简写为H2C2O4）俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸（为弱电解质），且酸性强于碳酸，其熔点为101.5℃，在157℃升华．为探究草酸的部分化学性质，进行了如下实验：
    （1）向盛有1mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液，观察到有无色气泡产生．该反应的离子方程式为
    HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O
    HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O
    ；
    （2）向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振荡，发现其溶液的紫红色褪去；①说明乙二酸具有
    还原性
    还原性
    （填“氧化性”、“还原性”或“酸性”）；②请配平该反应的离子方程式：
    2
    2
     MnO4-+
    5
    5
     H2C2O4+
    6
    6
     H+=
    2
    2
     Mn2++
    10
    10
     CO2↑+
    8
    8
    H2O
    （3）将一定量的乙二酸放于试管中，按下图所示装置进行实验（夹持装置未标出）：

    实验发现：装置C、G中澄清石灰水变浑浊，B中CuSO4粉末变蓝，F中CuO粉末变红．据此回答：
    ①上述装置中，D的作用是
    除去混合气体中的CO2
    除去混合气体中的CO2
    ，
    ②乙二酸分解的化学方程式为
    H2C2O4
      △  
    .
     
    H2O+CO↑+CO2↑
    H2C2O4
      △  
    .
     
    H2O+CO↑+CO2↑
    ；
    （4）该小组同学将2.52g草酸晶体（H2C2O4?2H2O）加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性，其原因是
    反应所得溶液为NaHC2O4溶液，由于HC2O4-的电离程度比水解程度大，导致溶液中c（H+）＞c（OH-），所以溶液呈酸性
    反应所得溶液为NaHC2O4溶液，由于HC2O4-的电离程度比水解程度大，导致溶液中c（H+）＞c（OH-），所以溶液呈酸性
    （用文字简单表述），该溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为：
    Na+＞HC2O4-＞H+＞C2O42-＞OH-
    Na+＞HC2O4-＞H+＞C2O42-＞OH-
    （用离子符号表示）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    某校化学研究性学习小组设计如下实验方案，测定放置己久的小苏打样品中纯碱的质量分数．
    （1）方案一：称取一定质量的样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称取剩余固体质量，计算．实验中加热至恒重的目的是
    保证NaHCO3全部分解
    保证NaHCO3全部分解
    ．
    （2）方案二：按图装置进行实验．并回答以下问题．
    ①实验前先
    检查装置的气密性
    检查装置的气密性
    ．分液漏斗中应该装
    硫酸
    硫酸
    （“盐酸”或“硫酸”）．
    D装置的作用是
    防止空气中水蒸气、CO2进入C管被吸收
    防止空气中水蒸气、CO2进入C管被吸收
    ．
    ②实验中除称量样品质量外，还需称
    C
    C
    装置前后质量的变化．
    ③根据此实验得到的数据，测定结果有误差．因为实验装置还存在一个明显缺陷，该缺陷是
    装置A、B中容器内含有二氧化碳，不能被C中碱石灰完全吸收，导致测定结果有较大误差
    装置A、B中容器内含有二氧化碳，不能被C中碱石灰完全吸收，导致测定结果有较大误差
    ．
    （3）方案三：称取一定量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解，向小烧杯中加入足量氯化钡溶液．过滤洗涤，干燥沉淀，称量固体质量，计算：
    ①过滤操作中，除了烧杯，漏斗外，还用到的玻璃仪器有
    玻璃棒
    玻璃棒
    ．
    ②实验中判断沉淀是否完全的方法是
    取少量上层清液，滴加少量BaCl2溶液，如无白色沉淀说明沉淀完全
    取少量上层清液，滴加少量BaCl2溶液，如无白色沉淀说明沉淀完全
    ．
    ③已知称得样品21.2g，干燥的沉淀质量为19.7g，则样品中碳酸钠的质量分数为
    50%
    50%
    ．

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年黑龙江哈尔滨市第六中学高三上学期期末考试化学试卷 题型：填空题

    （14分）某校化学研究性学习小组设计如下实验方案，测定放置已久的小苏打样品中纯碱的质量分数。
    （1）方案一：称取一定质量的样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量，计算。实验中加热至恒重的目的是                                                。
    （2）方案二：称取一定量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解，向小烧杯中加入足量氯化钡溶液，过滤洗涤，干燥沉淀，称量固体质量，计算：
    ①过滤操作中，除了烧杯、漏斗外还用到的玻璃仪器有______________________；
    ②试验中判断沉淀是否完全的方法是_______________________________________
    ③若加入试剂改为氢氧化钡，已知称得样品9.5g，干燥的沉淀质量为19.7g，则样品中碳酸钠的质量分数为_________________（保留一位小数）。

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    科目：高中化学 来源：2012届黑龙江哈尔滨市高三上学期期末考试化学试卷 题型：填空题

    （14分）某校化学研究性学习小组设计如下实验方案，测定放置已久的小苏打样品中纯碱的质量分数。

    （1）方案一：称取一定质量的样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量，计算。实验中加热至恒重的目的是                                                 。

    （2）方案二：称取一定量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解，向小烧杯中加入足量氯化钡溶液，过滤洗涤，干燥沉淀，称量固体质量，计算：

    ①过滤操作中，除了烧杯、漏斗外还用到的玻璃仪器有______________________；

    ②试验中判断沉淀是否完全的方法是_______________________________________

    ③若加入试剂改为氢氧化钡，已知称得样品9.5g，干燥的沉淀质量为19.7g，则样品中碳酸钠的质量分数为_________________（保留一位小数）。

     

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