某化学研究性学习小组的同学自学了金属的化学性质后,对金属钠和硫酸铜溶液发生的反应产生了兴趣。他们把一颗绿豆大的金属钠投入到硫酸铜稀溶液中,并未观察到红色固体,而是看到了蓝色絮状沉淀产生。为此,他们开展了实验探究。
[提出问题]金属钠投入到硫酸铜溶液中发生了怎样的化学反应?
[查阅资料]钠是一种性质非常活泼的金属,能跟氧气反应,还能与水发生剧烈反应。
[做出猜想]
猜想1:钠与水反应生成氢气和碱,生成的碱再与硫酸铜溶液反应。
猜想2:钠与水反应生成氧气和碱,生成的碱再与硫酸铜溶液反应。
[进行实验]
序号 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论或解释 |
实验一 |
用小刀切一颗绿豆大的金属钠投入到装有少量蒸馏水的烧杯中 |
金属钠漂浮于水面上并迅速移动,伴有嘶嘶的响声及白雾。不规则钠慢慢熔化成一个光亮的小球,随后逐渐变小,最后消失。将盛满水的试管倒扣在金属钠上,收集到一种气体,点燃时产生轻微的爆鸣声 |
①金属钠的密度比水的 (填“大”或“小”) ② 反应放热, 金属钠的熔点 (填“高”或“低”) ③生成了氢气 |
实验二 |
取少量反应后的溶液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液 |
溶液变红 |
④反应后的溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”) ⑤钠与水反应的化学方程式为 |
实验三 |
取少量反应后的溶液于试管中,滴加几滴蓝色的硫酸铜溶液 |
试管中出现蓝色絮状沉淀 |
⑥反应的化学方程式为 |
[实验结论]猜想1成立。
[拓展思考]金属钠通常保存在煤油中,其目的是隔绝 。
氢氧化镁[Mg(OH)2]是一种固体阻燃剂,在加热条件下分解为氧化镁和水。
(1)根据化学方程式计算,5.8g氢氧化镁完全反应,理论上生成氧化镁的质量。
(2)现将5.8g氢氧化镁加热一段时间后,测得剩余干燥的固体中氧元素的质量为2.4g。计算已反应的氢氧化镁的质量。
“垃圾是放错位置的资源”,废旧金属的回收利用可节约资源、减少污染。为测定某废铜屑(含铜、铜锈、氧化锌)中铜元素的含量,以便合理回收金属,化学小组取一定质量的样品,分别用如下方法获取相关数据。
说明:铜锈的成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3];Cu2(OH)2CO3
2CuO+CO2↑+H2O;方法一所用部分装置如图;无水硫酸铜用于吸收水分。
(1)方法一中,过滤后所得滤液的溶质是 ;此步骤还可证明锌的金属活动性比铜强,理由是 。
(2)结合图中装置,为测定废铜屑中铜元素的含量,方法一中需要称量并记录的数据有 。实验中,待锥形瓶内的反应结束后,可用注射器向瓶内多次推入空气,其目的是 。
(3)写出方法二中“……”处省略的两个实验步骤。
超氧化钠(NaO2)是一种固体供氧剂,可应用于家庭急救,其供氧的原理是4NaO2+2H2O=4NaOH+3O2↑.为探究长期存放的超氧化钠固体是否变质,进行如下实验:
I.取少量固体,加入足量稀盐酸,观察到有气泡生成。
Ⅱ.另取少量固体,用足量水溶解后,加入一定量氢氧化钙溶液。实验过程中只观察到有白色沉淀生成。
(1)I中现象能否判断超氧化钠已变质?说明理由。
(2)Ⅱ中现象可得出固体中一定含有 ,一定没有 。若要进一步确定其成分,可取少量固体充分溶解后继续实验,需用到的试剂有 。
(3)将I、Ⅱ中反应后的物质倒入同一烧杯中,一段时间后,得到澄清溶液。写出溶液中溶质成分可能存在的情况。
在实验室利用以下装置制取气体
(1)用高锰酸钾制氧气的化学方程式为 。为了得到相对纯净的氧气,收集装置应选 (填字母序号,下同),检验收集到的气体为氧气的操作是 。
(2)用过氧化氢溶液制氧气的化学方程式为 。发生装置应选 ,选择该装置的原因是 。
汽车给人们的生活带来方便的同时,也带来节能和减排的问题。如图是某种汽车的燃料燃烧过程示意图
(1)从燃烧的条件看,火花塞的作用是 。
(2)将汽油与空气的混合气充分压缩,有助于节省燃料,说明主要原因。
(3)乙醇的含碳量比汽油的低。分析在汽油中加入适量乙醇,对尾气中炭黑排放量的影响。
(4)利用催化净化装置,可使燃烧过程中产生的CO和NO在催化剂的作用下,转化为两种空气中常见的无害气体,该反应的化学方程式为 。