兴趣小组同学在做镁与盐反应的实验时,不小心将镁条加到饱和的碳酸氢钠溶液中,意外发现溶液中有白色不溶物生成。同学们对白色不溶物的成分产生了浓厚兴趣,于是在老师的帮助下进行了如下的探究。
【提出问题】白色不溶物是什么物质?
【猜想与假设】
猜想①是Mg(OH)2
猜想②是MgCO3
猜想③是Mg(OH)2和MgCO3的混合物
【查阅资料】
1.MgCO3、Mg(OH)2加热易分解,分别生成两种氧化物。
2.白色无水硫酸铜遇水变蓝。
3.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
【实验验证】取适量干燥的白色不溶物,充分加热,并使分解产生的气体依次通过如图1所示装置。
【实验现象】装置A中 ,装置B中 。
【实验结论】猜想③正确。请写出Mg(OH)2受热分解的化学方程式 。
【拓展探究】直接向白色不溶物中滴加足量 ,也能检验MgCO3的存在。
同学们为了进一步测定白色不溶物中各组分的质量关系,继续进行了下列探究。
称取干燥的白色不溶物36.8g,充分加热至不再产生气体,并使分解产生的气体全部被如图2所示装置C和D吸收。
【实验数据】实验后装置C增重3.6g,装置D增重13.2g。
【实验结论】若上述白色不溶物的组成用xMg(OH)2•yMgCO3表示,则x:y= 。
【反思评价】实验后,同学们经过讨论交流,发现实验方案可进一步优化,下列优化方案错误的是 (填序号)。
①只称量装置C、D增重的质量,不称量白色不溶物的质量
②去掉装置D,只称量白色不溶物和装置C增重的质量
③去掉装置C,只称量白色不溶物和装置D增重的质量
探究活动一:在室温条件下进行如图所示实验。已知:试管内的镁条和铁片表面均被打磨洁净,且形状、大小均相同;同时加入两支试管中的稀盐酸的质量和质量分数均相等。
(1)该实验的目的是________、________。两支长颈漏斗中产生的现象的不同之处是____ ____。
(2)若实验所用的金属均过量,则甲装置中产生的H2比乙装置中产生的H2质量________(填“多”、“少”或“相等”)。(可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Mg-24 Cl-35.5 Fe-56)
探究活动二:为除去铜屑中混有的少量铁屑,并测定该混合物中铁的质量分数,现有如下A、B两组实验方案。(3)两种方案,你认为不能达到目的的是________(填“A”或“B”),理由是________。
(4)在你所选取的方案中,若采用加热烘干的方式干燥滤渣,会导致测定的铁的质量分数________(填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法判断”)。
某同学家新换了淋浴喷头,从说明书上了解到该喷头是铜制镀铬的,他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬,为了了解铬与常见金属铝铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进行如下探究活动:
【查阅资料】①铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜;②铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液……
③铝是银白色有光泽的金属,能与稀硫酸反应,生成无色的硫酸铝溶液……
【实验过程】取大小相同的三种金属薄片,用砂纸打磨光亮.
实验一 |
实验二 |
实验三 |
|
实验方案 |
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实验现象 |
铬片表面产生气泡缓慢,溶液变蓝色 |
无明显现象 |
铝片表面产生气泡较快 |
结论 |
铬能与稀硫酸发生反应,反应速率较慢 |
铜不与稀硫酸反应 |
铝能与稀硫酸发生反应,反应速率较快 |
三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是 |
【回答问题】(1)用砂纸打磨金属片的目的是
(2)实验一所发生反应的化学方程式是
(3)甲同学提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸,也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,你认为(填“可行”或“不可行”).
(4)乙同学认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,这三种药品是.
【归纳】比较金属活动性强弱的方法有:
①
②通过金属与盐溶液反应判断金属活动性强弱.
小林同学对A、B、C三种金属的活动性进行探究,他分别将A、B、C三种金属放入三支盛有相同溶质质量分数的稀盐酸中,记录的实验现象为:A、C都能与盐酸反应放出气体,B放入稀盐酸中无明显现象。根据小林同学的记录,你对A、B、C三种金属的活动性能作出的判断是:、。不能作出的判断的是。要对A、B、C的金属活动性的相对强弱作出准确判断还需要做的实验是。
为了探究二氧化碳能否与水发生反应生成具有酸性的物质,A、B两同学分别设计了探究实验的方案。A同学的实验方案是将二氧化碳通入紫色石蕊试液中,观察溶液的颜色变化,如图甲所示。B同学的实验方案是取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥的小花,按图乙进行实验,观察小花颜色变化(紫色石蕊试液遇酸变红色)。
(1)图乙中,观察到纸花的颜色变化是:I.纸花变红 Ⅱ.Ⅲ.纸花不变色 Ⅳ.
写出实验Ⅳ中发生反应的文字表达式: 。
(2)哪个同学的方案合理。
(3)该方案合理的理由是。
已知某合金粉末除铝外,还含有铁、铜中的一种或两种。某兴趣小组在老师的指导下,对合金粉末中铁、铜的存在情况进行了探究。
【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑( 产物NaAlO2溶于水);Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应。
【猜想】猜想1:该合金粉末中除铝外,还含有铁。
猜想2:该合金粉末中除铝外,还含有(填名称)。
猜想3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜。
【实验探究】下列实验仅供选择的试剂:10%盐酸、30%NaOH溶液。
实验方案 |
实现现象 |
结论 |
①取一定量的合金粉末,加过量的 ,充分反应后过滤,滤渣备用。 |
粉末部分溶解,并有气体放出。 |
合金中一定含有。 |
②取步骤①所得滤渣,加过量的 ,充分反应。 |
滤渣部分溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色。 |
合金中一定含有。 |
【探究结论】猜想3成立。
【反思】一般来说,活泼金属能与盐酸等酸反应,而铝与酸、碱都能反应,说明铝具有特殊的性质。写出铝与稀盐酸反应的化学方程式。