某化学兴趣小组的同学在探究Mg、Cu、Fe三种金属的有关性质-优题课

某合作学习小组欲用生石灰制取氢氧化钠固体，他们将少量生石灰放入烧杯中，再向其中加入一定量碳酸钠溶液，充分反应冷却后过滤、洗涤得到固体A和溶液B。请你写出发生反应的化学方程式请你与小组同学共同完成以下探究：
【查阅资料】 $N a O H 、 C a (O H)_{2}$ 的溶解度

温度(℃)	0	20	40	60	80	100
NaOH溶解度(g)	31	91	111	129	313	336
Ca(OH)₂溶解度(g)	0.19	0.17	0.14	0.12	0.09	0.08

【提出问题1】固体A中的成分是什么？
【猜想与假设1】
甲同学：只有 $C a C O_{3}$
乙同学： $C a C O_{3} ， C a (O H)_{2}$
乙同学猜想可能含有的 $C a (O H)_{2}$ 理由是。
【实验与探究】甲、乙同学为了验证各自的猜想，分别进行了实验：

实验内容	实验现象	实验结论
甲同学：取少量固体于试管中，再加入稀盐酸。	有气泡产生	自己的猜想正确
乙同学：取少量固体于试管中，加水充分振荡，过滤，向滤液中滴加。	溶液由无色变为红色	自己的猜想正确

【反思与评价】小组同学讨论后认为，甲同学的实验不能证明他的猜想，理由是
；
结合甲、乙两同学的实验能证明乙同学的猜想正确，因此小组同学确定了固体A的成分。
【提出问题2】溶液 $B$ 中溶质的成分是什么？
【猜想与假设2】
丙同学： $N a O H ， N a_{2} C O_{3}$
丁同学： $N a O H ， C a (O H)_{2}$
戊同学： $N a O H$

【表达与交流】结合对固体成分的探究，同学们经过讨论确定了丁同学猜想正确，
理由是

该小组同学欲将溶液 $B$ 加热浓缩，加热不久，溶液出现浑浊，只好停止加热，请解释加热时溶液出现浑浊的原因

该小组同学立即变换方案，向溶液 $B$ 中继续滴加碳酸钠溶液至不再产生沉淀为止，过滤，再将滤液加热蒸发，冷却结晶，过滤得纯净的氢氧化钠固体。

请你参与下列探究：
某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。同学们都能解释红色固体物质的出现，请你写出生成红色固体物质的化学反应方程式。但却对气体的生成产生了疑问，这激发了同学们强烈的探究欲望，生成的是什么气体？
$S O_{2}$ 易溶于水，它能与过量的 $N a O H$ 溶液反应，生成 $N a_{2} S O_{3}$ 。
丙同学为了检验 $H_{2}$ ，收集了一试管气体，用拇指堵住试管口且管口略向下倾斜靠近火焰移开拇指点火，听到很小的声音。然后再将气体用带尖嘴的导管导出点燃且用冷而干燥的烧杯罩在火焰的上方，气体在空气里安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯壁上有水珠生成，接触烧杯的手能感觉到发热。结论：铁粉与硫酸铜的溶液反应时，产生的气体是.由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有物质。

使用久了的热水壶内常有水垢，为了除去水垢，某兴趣小组的同学从超市购来"除垢剂"，除水垢时，有大量气泡产生。该组同学欲对"除垢剂"的成分进行探究：
【提出猜想】"除垢剂"的成分中含有酸。
【查阅资料】水垢的主要成分是 $M g (O H)_{2} 和 C a C O_{3}$ 。
【设计实验】
（1）甲同学取"除垢剂"少许，滴几滴无色酚酞试液，溶液为无色，则得出结论："除垢剂"的成分中含有酸。
乙同学认为：据此还不能得出这样的结论，理由是。
（2）乙同学从家中找来两种物质继续做了如下两个实验：

实验操作	实验现象	结论
取一金属，滴加"除垢剂"少许。	产生气泡	猜想正确
取少量苏打粉即碳酸钠粉末，滴加滴加"除垢剂"少许。	。	猜想正确

（3）同学们想试制一瓶"除垢剂"，甲同学认为选用稀硫酸作"除垢剂"合适，乙同学认为不妥，其理由是。
【反思】热水壶内的水垢还可以用厨房中的来除去。

下图是实验室常用的实验装置，请回答下列问题。

（1）实验室常用电石 $C a C_{2}$ （灰色块状固体）与水反应制取乙炔气体 $C_{2} H_{2}$ ，选用作发生装置（填序号），常用 $C$ 或 $E$ 收集乙炔气体。请写出用 $C$ 收集乙炔气体的依据。
（2）检验二氧化碳是否收集满的方法是。
（3）若用 $F$ 装置来收集氧气，则气体应从（填" $a$ "或" $b$ "）通入。
（4） $G$ 装置中，将氢气球置于空烧杯中，可以验证。

下面是实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气及探究其化学性质的装置图：

请回答：
（1）写出标号①仪器的名称是。
（2）实验室制取氧气应选用的发生装置是；收集装置可选用 $D$ 装置，理由是；如果用 $E$ 装置收集氧气，气体应从（填" $a$ "或" $b$ "）进入。
（3）写出实验室制取氧气的化学方程式。
(4)观察 $F$ 装置中的实验现象：红磷在氧气中剧烈燃烧，产生大量白烟，这是因为生成了（填化学式）的固体小颗粒的缘故。
(5) 写出 $G$ 中乙炔 $(C_{2} H_{2})$ 完全燃烧的化学方程式。

实验步骤	实验现象	结论
取少量滤渣于试管中，向其中滴加	没有气泡产生