题目内容
(8分)课外小组的同学上网查阅有关金属资料时,看到镁与饱和碳酸氢钠溶液反应能生成一种无色气体和一种白色不溶物。于是产生疑问:产生的气体和白色不溶物是什么物质?在老师的帮助下,他们进行了如下探究。
探究一 :产生的无色气体是什么物质?
实验序号 | 实验操作 | 实验现象 | 解释及结论 |
实验I | 用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛有适量饱和碳酸氢钠溶液的试管中 | 迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物 | |
实验Ⅱ | 将实验I中收集到的气体点燃,并在火焰上方罩一干、冷的小烧杯 | 气体安静燃烧、产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾出现。 | 该气体是 ,燃烧的化学方程式为 。 |
【查阅资料】
1.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
2:MgCO3、Mg(OH)2加热易分解,分别生成两种氧化物。
【猜想与假设】
猜测1:白色不溶物可能为Mg(OH)2
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能是Mg (OH)2和MgCO3的混合物
实验Ⅲ ①取洗净后的白色固体,加入足量的 溶液,观察到固体溶解,产生无色气泡,则白色固体一定含有 。(填名称)
②称取实验I中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部通入装置A和B中。
实验后装置A增重1.8g,则白色固体中还含有 ,装置B增重8.8g,试确定白色不溶物中各成分的质量比为: 。
【实验反思】通过上述实验说明,对于未知物成分的确定,可以采取两种不同的实验方法,这两种方法分别是 , 。
解析试题分析:探究一 :产生的无色气体是什么物质,根据燃烧现象可知该气体为氢气,其燃烧的化学方程式为:2H2 + O2 2H2O;实验Ⅲ ①取洗净后的白色固体,根据所猜想的物质可知,加入足量的稀盐酸溶液,观察到固体溶解,产生无色气泡,则白色固体一定含有碳酸镁;②实验后装置A增重1.8g,说明有水生成,则白色固体中还含有氢氧化镁,装置B增重8.8g,白色不溶物中Mg (OH)2与MgCO3的质量分别为,根据:Mg(OH)2MgO+H2O;MgCO3MgO+CO2↑
58 18 84 44
X 1.8g Y 8.8g
X="5.8" g y=16.8g
故Mg (OH)2与MgCO3的质量比为29:84
【实验反思】通过上述实验说明,对于未知物成分的确定,可以采取两种不同的实验方法,这两种方法分别是通过实验现象分析确定; 通过质量分析确定;
考点:实验探究、化学方程式的计算
(8分)(1)小方用下图所示装置对二氧化碳的灭火实验进行研究,
观察到的现象是____________________________________。
实验的结论是______________________________________。
(2)【提出问题】二氧化碳能否支持燃烧?
【猜想假设】镁能在二氧化碳中燃烧。
【查阅资料】①氧化镁、氢氧化镁均是白色难溶于水的固体。
②MgO+2HCl= MgCl2+H2O 、
③MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl 。
【实验探究】
①下图中镁带剧烈燃烧,冒白烟,有黑色固体生成,并放出大量的热。
②为检验生成物的成分,做如下实验。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论和化学方程式 | |
向广口瓶中加入过量盐酸,充分反应后过滤,在滤纸上留有黑色固体。 | I、将黑色固体收集、洗涤、干燥后,点燃,在火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的烧杯。 | 黑色固体燃烧,烧杯内壁出现白色浑浊。 | 黑色固体是______; 反应的化学方程式是: ___________________。 |
II、取少量滤液于试管中,逐滴加入氢氧化钠溶液。 | 开始_______,后有白色沉淀产生。 | 白烟的成分是______。 |
③为了回收II中的白色沉淀,证明沉淀完全的实验方法是______________________
___________________________________(要求写出步骤、试剂、现象和结论)。
【反思提高】实验室中由某些活泼金属引起的着火,不能用二氧化碳灭火,应用细沙灭火。
在化学课上,甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上附粘附着白色物质。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么?
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是 ,白色物质可能是Na2O或 ;
乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。
甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的,其理由是 。
【查阅资料】氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠:Na2O + H2O = 2NaOH
【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。
实验方案 | 实 验 操 作 | 实验现象 | 结 论 |
方案1 | 取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品 全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 | 溶液变成红色 | 白色物质 为Na2O |
方案2 | ①取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 | 出现白色沉淀 | 白色物质 是 |
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 | 无明显现象 |
【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。
① ,
② 。
通过实验对草酸(相对分子质量是90)进行如下研究。
【查阅资料】①浓硫酸常作干燥剂 ②浓NaOH溶液常用于吸收CO2气体
③无水硫酸铜吸水后由白色变为蓝色 ④氯化钯(PdCl2)溶液遇CO产生黑色沉淀
【实验准备】选用下列实验装置(气密性良好,部分固定装置已略去):
【实验I】检验草酸分解的产物。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论及分析 |
(1)按A→H→E→C 连接仪器 (2)关闭K,点燃A处酒精灯 | H中 E中澄清石灰水变浑浊 C中产生黑色沉淀,气球鼓起 | 草酸分解生成了CO2、CO和H2O ①E中反应的化学方程式是 ②C中气球的作用是 |
【实验II】取9 g草酸进行实验,测定生成物的质量并确定草酸的组成。
实验步骤 | 实验数据 | 实验结论及分析 |
(1)选择A、B、D、G装置组合进行实验 (2)鼓入过量的N2后,分别称量B、D、G的质量 (3)关闭K,点燃A、D处的酒精灯,至草酸完全分解 (4)熄灭A处酒精灯,通入过量的N2,熄灭D处酒精灯,再次分别称量B、D、G的质量 | B装置增重1.8 g D装置中固体质量减少0.8 g G装置增重4.4 g | ①A、B、D、G装置的正确连接顺序是A→ → →D ②向A中两次通入N2,其中 第二次的目的是 ③草酸的化学式是 ④反思:若用F代替B,则不能测定草酸的组成,其原因是 |