
【基础实验与跨学科实践】
18. 花叶不相逢,试制合金花。
任务一:借助AI查找石蒜相关信息

结合AI的回答,开展实验:
(1)测定土壤的酸碱度:取土壤样品和蒸馏水并按一定的质量比在烧杯中充分混合,静置后在上层得到澄清的土壤浸出液。______(填操作),读出pH为10。
(2)用石蒜花瓣自制的酸碱指示剂:将指示剂滴加到土壤浸出液中,溶液显______色。
任务二:选材并制作合金石蒜花
(3)了解形变记忆金属
i.铜基合金(铜-锌-铝)较早开发的形状记忆合金。图1中实验a、b对比得出铝活动性比铜强的依据是______。

ii.用实验c、d探究铝、锌、铜的金属活动性顺序,实验d的现象是______,其化学方程式为______。实验c、d需改进的是______。
(4)制作合金石蒜
i.铜基合金形变温度为-100℃~100℃,图2为镍钛合金的形变过程,选择后者制作能随温度改变形态的花瓣,其原因是______。

ii.合金石蒜摆放时,除避免长期阳光暴晒外,还需注意______。

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【解析】
测定土壤的酸碱度:取土壤样品和蒸馏水并按一定的质量比在烧杯中充分混合,静置后在上层得到澄清的土壤浸出液。用干燥洁净的玻璃棒蘸取上层清液点在pH试纸上,待颜色变化稳定后,与标准比色卡对比,读出pH为10;
根据测出的pH=10>8,碱性较强,因此指示剂显示偏黄绿、黄褐色;
i. 实验a、b是铝片、铜片分别和稀硫酸反应,铝活动性排在氢前,能和酸反应产生气泡,铜排在氢后,不与稀硫酸反应,无明显现象,因此a中有气泡产生,b中无明显现象可证明铝活动性强于铜;
ii. 金属活动性顺序:Al>Zn>Cu,因此铝能和硝酸铜反应生成铜和硝酸铝,实验d的现象是铝片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色;反应的化学方程式为: ;现有实验c只能证明Al>Zn,d只能证明Al>Cu,没有验证Zn和Cu的活动性,因此需要补充实验验证锌和铜的活动性,可将d中铝片换为锌片;
i. 铜基合金形变温度范围是-100℃~100℃,而镍钛合金在15℃~30℃(日常室温范围内)即可发生形变,择后者制作能随温度改变形态的花瓣,其原因是钛镍合金形变比铜基合金更灵敏或常温下铜基合金无法正常形变(或无明显变化);
ii. 合金中含有铝、锌等活泼金属,能和酸性物质发生反应被腐蚀,因此除防晒外,还需要避免接触酸性物质。
【答案】
(1)用干燥洁净的玻璃棒蘸取上层清液点在pH试纸上,待颜色变化稳定后,与标准比色卡对比
(2)偏黄绿或黄褐色
(3) ①. a中有气泡产生,b中无明显现象 ②. 铝片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色 ③. ④. 将d中铝片换为锌片
(4) ①. 钛镍合金形变比铜基合金更灵敏/常温下铜基合金无法正常形变(或无明显变化) ②. 避免接触酸性物质