体操运动员在完成单杠、吊环项目时常用“镁粉”搓手,以起到防滑效果。某种“镁粉”中可能含有Mg、MgO、Mg(OH)2、MgCO3中的一种或两种固体,实验小组对其成分展开了探究。
已知:MgO+2HCl = MgCl2+H2O
MgCO3+2HCl = MgCl2+H2O+CO2↑
(1)探究“镁粉”中是否含有Mg和MgCO3
①取少量样品,如图所示进行实验。观察到a试管中有气泡产生,b试管中产生的现象是____________。则证明“镁粉”中一定含有MgCO3。
②为证明“镁粉”中是否含有Mg,小明将燃着的木条放在图中b试管口上方,木条熄灭。但同学们指出,该实验不能达成实验目的,需要将图中的澄清石灰水替换成__________。小明按照修改后的实验方案重复上述实验,观察到b试管口无明显现象,证明“镁粉”中______________。
(2)探究“镁粉”中是否还含有MgO及Mg(OH)2
【实验过程】
Ⅰ。用MgO、Mg(OH)2和MgCO3三种固体分别做性质实验。分别取0.5 g三种固体粉末,每次取样方法如下图所示:
逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。在下表中记录消耗的同浓度稀盐酸的体积(以下体积均在同一条件下测定,且保留到小数点后1位)
|
MgO |
Mg(OH)2 |
MgCO3 |
消耗稀盐酸的体积 /mL |
10.4 |
7.2 |
5.0 |
Mg(OH)2与盐酸发生中和反应的化学方程式为_____________。
Ⅱ。取“镁粉”样品0.5 g,加入上述稀盐酸至粉末恰好溶解。此时消耗稀盐酸的体积约为5.3 mL。
【实验分析及结论】
“镁粉”不只含有MgCO3。理由是____________________________________
【实验反思】
为确定“镁粉”的具体成分,同学们认为还需要补充如下实验:分别取0.5 g“镁粉”和0.5 g_________,加入足量稀盐酸,测定生成的气体体积分别为119 mL和140 mL。由此可知“镁粉”中含有MgCO3的质量分数为___________,“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质为_____________。
小雨同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论或总结 |
||
结论 |
总结 |
|||
实验一 |
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条 |
有气泡产生,木条不复燃 |
过氧化氢分解产生氧气,但是。 |
二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 |
实验二 |
向盛水的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条 |
二氧化锰加入水中不产生氧气 |
||
实验三 |
二氧化锰能加快过氧化氢的分解 |
(1)请你帮小雨同学填写上表中未填完的空格。
(2)在小雨的探究实验中,“实验一”和“实验二”起的作用是。
(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是:;
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作、现象和结论是:。
覃昉在完成了对蜡烛生成物的探究后,她继续探究了天然气(主要成分甲烷—CH4)燃烧后的生成物是否有水和二氧化碳生成的实验。
(1)请你帮她完成下表:
猜想 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
天然气燃烧后有水生成 |
点燃天然气, ,并观察现象。 |
天然气燃烧后生成物中有水 |
|
天然气燃烧后有二氧化碳生成 |
点燃天然气, ,并观察现象。 |
(2)在此探究实验中你还可以得出的结论有。
学习了MnO2对过氧化氢有催化作用的知识后。某同学想:CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢?于是进行了如下探究。
【猜想】Ⅰ.CuO不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ.CuO参与反应产生O2,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ.CuO是反应的催化剂,反应前后______ ___和_______________不变。
【实验】用天平称量0.2gCuO,取5ml 5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
步骤③现象 |
步骤⑥的结果 |
步骤⑦的现象 |
结论 |
带火星的木条复燃 |
溶液有气泡放出 |
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立 猜想Ⅲ成立 |
(2)步骤①的目的___________________________________。
(3)过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的化学反应文字表达式为______________。
科学研究小组的同学在用一定浓度的硫酸溶液处理废金属材料(主要是生铁、镀锌铁皮)时,溶液发烫并闻到了刺激性气味,这种反常现象引起了同学们的思考。从组成物质的元素角度分析,他们猜测气体可能是SO2、CO、CO2、H2中的一种或几种。为了确定该气体的成分,他们进行了如下探究。
查阅资料:
Ⅰ. SO2、CO2都能与碱溶液反应生成盐和水,CaSO3难溶于水;
Ⅱ. SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应并使它褪色,上述其它气体不能。
实验探究:
(1)甲同学为了验证处理废金属材料产生的气体中是否含有CO2,把它直接通入澄清石灰水,并观察实验现象。 乙同学认为甲同学的做法不合理。请用化学方程式表示其原因。
(2)同学们设计了一套合理的实验装置,如下图所示(铁架台已略去)。请你从下列试剂中选择所需药品并完成实验(药品可重复选用):澄清石灰水,氢氧化钠溶液,酸性高锰酸钾溶液,浓硫酸,无水硫酸铜,碱石灰 (假设每步反应都是完全的)
①写出E装置中试剂的名称或化学式。
②若观察到(填装置序号)中澄清石灰水变浑浊, 证明原气体中有CO2;
③若观察到现象, 证明原气体中有H2,无CO。
某同学阅读课外资料得知:双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂,于是他对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】他以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略)。
实验序号 |
KClO3质量 |
其他物质质量 |
待测数据 |
① |
1.2g |
/ |
|
② |
1.2g |
CuO 0.5g |
|
③ |
1.2g |
MnO2 0.5g |
(1)上述实验应测量的“待测数据”是。
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更(填“大”或“小”),说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
(3)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若称量得到0.5g黑色粉末,再将黑色粉末放入试管中,。(简述操作和现象)
【预期结论】氧化铜也能作氯酸钾的催化剂。
【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是。