某化学兴趣小组将镁条用砂纸打磨后按图Ⅰ所示方案进行实验。A中缓慢产生气泡,B、C中快速产生较多气泡,且C中有白色不溶物产生。
(1)图Ⅰ实验中取用镁条的仪器是_____(填“药匙”或“镊子”)。
(2)同学们经过讨论获知:水能解离出少量 ,且镁与稀盐酸反应的化学方程式为: ,则A中反应的化学方程式为_____。
同学们接着对C中产生的白色不溶物的成分进行了以下探究。
【提出问题】
C中产生的白色不溶物是什么呢?
【查阅资料】
① 和 均为白色不溶物。
② 和 均可与盐酸发生复分解反应。
③ 和 加热均易分解,分别生成两种氧化物。
④ 可溶于水,且不稳定,易分解为 。
⑤白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。
【提出猜想】
(3)猜想一:白色不溶物是纯净的 。
猜想二:白色不溶物是纯净的_____。
猜想三:白色不溶物是 的混合物。
【实验验证】
(4)取该白色不溶物加足量的稀盐酸,发现不溶物全部溶解,并有气体产生,则猜想 不成立。再取干燥的该白色不溶物加热分解,并将所产生的气体通过无水硫酸铜,发现无水硫酸铜变蓝,由这两个小实验得出猜想_____成立。
【拓展探究】
(5)如图Ⅱ,称取干燥的该白色不溶物 克于热分解装置中,充分加热至不再产生气体,使分解产生的气体依次通过装置D、E,并使分解产生的气体全部被装置D、E吸收,实验后测得装置D增重 克,装置E增重 克,若该白色不溶物的组成用 表示,则 _____。
(6)装置F的作用是_____。
某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止。为此,该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。
【实验一】选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
①稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为 %。
【实验二】选择合适的反应温度
操作:往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
②在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为 ℃,在最合适反应温度时硫酸与大理石反应的化学方程式为 。
③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加 操作,更有利于气体的制备。
④该研究小组为了研究 对该反应速率的影响,进行了如下实验。
试管编号 |
A |
B |
试管内药品 |
1g块状大理石与5mL25%稀硫酸 |
1g粉末状大理石与5mL25%稀硫酸 |
现象和比较 |
有少量气泡 |
迅速产生较多气泡 |
根据上述实验研究,在以下硫酸和大理石反应的装置中,最佳选用 (填编号)。
“在学校的元旦联欢会上,某同学表演了‘水能生火’的魔术。他向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来了。”
小红看到这段话后非常感兴趣,她和同学们一起对该问题进行了探究。
[查阅资料]氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等物质能使无色酚酞溶液变红。
[提出问题]过氧化钠与水反应生成了什么物质?为什么脱脂棉会燃烧?
[猜想]①可能有一种气体和另一种物质生成②反应过程中可能有能量变化
[设计装置]如右图所示
[实验探究]
实验一:探究反应后生成的气体是什么?
(1)打开右图装置中分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,
观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,
木条复燃。说明生成的气体是______ _______;
(2)实验中,还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出,请解释产生该现象的原因:_______________
实验二:探究反应后生成的另一种物质是什么?
(1)小军猜想另一种物质可能是Na2CO3,但小红通过设计实验:向溶液中滴加少量稀盐酸,无气泡产生,证实不存在 CO32-;
(2)小军取反应后所得的溶液于试管中,滴入无色酚酞试液,发现酚酞试液变红色,小军预测反应中应有
生成;
[表达]由实验探究的结果,写出过氧化钠和水反应的化学方程式:_ ____。
赤铜是一种铜的氧化物,因其外观与铜粉的颜色相似,故名“赤铜”。某兴趣小组欲确证草酸晶体的热分解产物,并测定赤铜的化学式,请你参与过程分析。
【资料】1、草酸晶体(H2C2O4·3H2O)在浓硫酸作用下受热分解,化学方程式为:
H2C2O4·3H2O=CO2↑+ CO↑+ 4H2O
2、浓硫酸具有吸水性,常用作气体干燥剂;无水硫酸铜遇水分变蓝色
(1)下列可用作草酸晶体在浓硫酸作用下加热分解的装置是 (填字母编号)。
a b cd
【问题讨论】
用上图所示装置进行实验(装置C中澄清石灰水足量):
(2)该兴趣小组进行上述实验时,先点燃热分解装置中的酒精灯,一段时间后再点燃E处的酒精灯,原因是 。
(3)B装置的作用是 。证明草酸晶体的热分解产物中有CO2的现象是 ,该反应的化学方程式为 。
(4)从环保角度考虑,该套实验装置的明显缺陷是 。
【数据分析与计算】
(5)称取赤铜样品7.2g(假设样品是纯净物),用上述装置进行实验,待赤铜完全反应后,测得E装置玻璃管内固体粉末的质量为6.4克,试计算确定该赤铜的化学式。(写出计算过程)
(6)根据你求出的赤铜化学式,写出E装置中发生反应的化学方程式 。
某兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验。
(1)请写出镁条与氧气反应的化学方程式 ;
(2)小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量,认为这个反应不遵循质量守恒定律。我 (“同意”或“不同意”)小明的观点,因为 ;
(3)小红按下图装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物中还有少量黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么呢?
【查阅资料】①氧化镁为白色固体;②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体是Mg3N2。
【实验探究】请设计实验,验证猜想:
实验操作 |
实验现象及结论 |
【反思与交流】空气中N2含量远大于O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2,为什么呢?请给出合理的解释:
某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究,请你分析并填空。
(1)写出图中仪器a、b的名称:a:________,b:________
(2)实验室制取氢气的化学方程式是_______________________,若用排空气法收集氢气,应选择的收集装置是__________.B装置中的长颈漏斗末端位于液面下的原因是___________________.
(3)实验室采用加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制取氧气,反应化学方程式是______________________.将装置A和C连接进行此实验,实验结束,停止加热前要先将导管移出水面,目的是__________________.若用盛满水的F装置收集氧气,应从导管________(填①或②)通入。
(4)甲烷(CH4)是一种无色、无味、难溶于水的气体,实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷,应选择的发生装置是________.
(5)实验室制备CO2应选择的发生装置为________,若是用D收集CO2检验是否收集满的方法为_________________.