金属镁可与热水反应生成氢氧化镁和氢气,所得溶液呈碱性,可使酚酞溶液显紅色。某同学将镁条放在水中煮沸,趁热取出部分溶液,滴加酚酞溶液,变为红色,放置在空气中一段时间后,发现溶液的红色褪去了。
(1)镁与热水反应的化学方程式是 。
(2)查阅资料:溶液红色褪去的原因是溶液碱性减弱。
[提出问题]导致溶液碱性减弱的原因是什么?
[假设与分析]
假设1:可能是氢氧化镁与N2或O2发生了反应。
假设2:可能是溶液吸收了空气中的 。
假设3:可能是氢氧化镁的溶解度随温度的降低而 。
由碱的性质可知,假设1不成立。
[实验探究]
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
1.取上述紅色溶液,保持温度不变,在空气中放置一段时间,观察现象。 |
① |
假设2成立 |
2.取上述红色溶液,② ,③ 观察现象。 |
红色褪去 |
假设③成立 |
[拓展延伸]
(3)将一小块金属钠投入硫酸铜溶液时,产生蓝色沉淀。请解释其原因: 。
(4)除上述金属外,根据金属活动性顺序,预测 也能跟硫酸铜溶液反应产生上述现象(举一例即可)。
同学们在实验室用块状大理石和5%的稀盐酸反应制取CO2,观察不到气泡产生时,发现固体还有剩余,对此进行探究(杂质不溶水且不与酸反应)
[提出问题[不再产生气泡的原因是什么?
[猜想假设]猜想一:盐酸已经完全反应;猜想二:剩余固体中无碳酸钙
猜想三:生成物或杂质附着在大理石表面,阻碍反应继续进行
[实验探究一]反应后溶液中是否有盐酸。
(1)小亮取上述反应后的清液,测得溶液pH=2,说明溶液显 性,由此得出猜想一不成立的结论。
(2)小慧认为此结论不够严谨,还应考虑生成物对溶液酸碱度的影响,补充了如下实验
①取洁净的烧杯,另配制 溶液,测得溶液pH=7
②取洁净的试管,加入适量水和紫色石蕊溶液,持续通入CO2,发现溶液变为 色。但小亮认为实验②不能说明CO2对溶液酸碱度的影响,他重新改进了实验。
③另取洁净的试管,加入适量水,持续通入CO2至饱和,测得溶液pH=5.6。
由以上实验可知,该反应的生成物对溶液酸碱度影响不大,猜想一不成立,反应后的溶液中有盐酸。
[实验探究二]剩余固体中是否有碳酸钙。
小亮先振荡反应容器,使剩余固体和液体充分接触,观察到仍无气泡产生。再向容器中滴加少量5%的稀盐酸,又有气泡产生。一段时间后,不再产生气泡,仍有固体剩余。产生气泡的化学方程式是 。
由以上实验可知,猜想二和猜想三不成立。
[得出结论]
根据以上实验探究,可得出影响反应能否进行的因素之一是 。
[反思交流]小慧又提出,也可能是反应太慢,无法观察到气泡产生,她设计了如下对比实验:取出[实验探究二]所得的部分清液,放置一段时间后,测得pH为X,同时测得[实验探究二]容器中剩余清液的pH为Y,若X Y(填“>”“=”或“<”),则她的猜想成立。
实验是进行科学探究的主要方法,如图是初中化学常见实验装置,请回答
(1)仪器①的名称是 .
(2)实验室用A装置制取O2的化学方程式是 .
(3)若要制取并收集一瓶干燥的CO2,所选装置正确的连接顺序是 (填字母)
(4)能用E装置收集的气体具有的物理性质是 .
为测定某盐酸的溶质质量分数,同学们进行了如下实验:将该盐酸逐滴加入到盛有20g 4%的氢氧化钠溶液的烧杯中,用玻璃棒不断搅拌,并测定溶液的pH.当pH=7时,共用去该盐酸14.6g.
(1)实验过程中,搅拌的目的是 .
(2)计算该盐酸的溶质质量分数.
某化学兴趣小组利用所学知识制取氢氧化钠溶液。他们向盛有一定量碳酸钠溶液的烧杯中加入一定量的澄清石灰水,充分反应后过滤。甲同学认为滤液就是氢氧化钠溶液,其余同学不同意他的说法,大家一起展开探究。
[提出问题]滤液中的溶质成分是什么?
[猜想假设]猜想一:氢氧化钠
猜想二:氢氧化钠、氢氧化钙
猜想三:氢氧化钠、碳酸钠
猜想四:氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠
[讨论交流]大家一致认为猜想四不成立,请用化学方程式说明理由: 。
[实验探究]甲、乙、丙三位同学分别取少量滤液于试管中,进行了下列实验。
实验操作 |
现象 |
结论 |
|
甲同学 |
加入足量 稀盐酸 |
无明显现象 |
猜想一 成立 |
乙同学 |
加入碳酸 钠溶液 |
无明显现象 |
猜想一 成立 |
丙同学 |
加入无色 酚酞溶液 |
溶液变为红色 |
猜想一 成立 |
[实验评价]甲同学的实验只能证明滤液中不含 ;乙同学的实验只能证明猜想二不成立;丙同学的实验错误,原因是 。
[得出结论]综合 两位同学的实验和现象,可证明猜想一成立。
[反思迁移]①同学们经过讨论,提出用两种盐溶液及相应的实验操作,也可确定所得滤液中溶质的成分,这两种盐溶液可以是 。
②在制取某物质时,除了根据反应原理设计实验,还需要注意 。
现有以下实验仪器和火柴、棉花、玻璃片等必要的实验用品,回答下列问题。
(1)若用高锰酸钾制取氧气,还需补充的仪器名称是 。
(2)实验室若要制取二氧化碳气体,从仪器G中加入的药品名称是 。
(3)若用二氧化锰和过氧化氢溶液制取并收集较多量氧气,应选择的仪器组合是 (填字母),反应的化学方程式是 。