题目内容
【题目】(2018唐山路南区二模)兴趣小组用如图1、2所示进行镁条在空气中燃烧的实验。图1实验中,当燃烧停止、冷却后打开弹簧夹,进入集气瓶中水的体积约占瓶内原液面以上容积的70%。图2实验中,发现镁条燃烧除生成白色固体外,还生成少量淡黄色固体。
(问题与思考)(1)图1实验说明镁条与氮气发生了反应,依据是:_____。
(2)图2实验中淡黄色固体除含镁元素外还有什么元素?
(查阅资料)①镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁固体;
②氮化镁可与水剧烈反应产生氨气。
(作出猜想)图2实验中淡黄色固体是氮化镁。
(实验一)按图3进行实验,取少量图2实验中淡黄色固体放入B烧杯中,观察到B烧杯中产生白色沉淀并有气泡产生,A烧杯中无色酚酞溶液变成_____色。确定淡黄色固体中含有氮元素,理论依据是_____。
(实验二)将实验一中的白色沉淀分离、洗涤后加入稀盐酸,沉淀溶解,在老师的指导下进一步确定白色沉淀为氢氧化镁。写出沉淀溶解过程中发生反应的化学方程式_____。
(推理)已知氮化镁与水反应过程中没有元素化合价的改变,试写出氮化镁的化学式_____。
(讨论交流)(1)同学们都知道空气中氮气与氧气的体积比,图2实验中生成的氧化镁却远多于氮化镁,请你解释其原因_____。
(2)镁条在空气中久置表面会变黑,欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐,所需的试剂是_____。
【答案】进入集气瓶中水的体积约占瓶内原液面以上容积的70% 红 化学反应前后元素种类不变(或质量守恒定律) Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O Mg3N2 氧气比氮气的化学性质活泼 稀盐酸(或稀硫酸)和澄清石灰水
【解析】
【问题与思考】空气中氧气的体积约占空气的五分之一,若镁只与氧气反应,则进入集气瓶中水的体积约为集气瓶内空气的五分之一,而进入集气瓶中水的体积约占瓶内原液面以上容积的70%,说明镁与空气的主要成分氮气发生了反应。【实验一】氨气溶于水,所得溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红;化学反应前后元素种类不变,所以可确定淡黄色固体中含有氮元素。【实验二】氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水,反应的化学方程式为Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。【推理】氢氧化镁中镁元素为+2价,氨气中氮元素为-3价,氮化镁与水反应没有元素化合价的变化,所以氮化镁的化学式为Mg3N2.【讨论交流】(1)氧气比氮气的化学性质活泼,所以虽然空气中氮气含量高,但镁在空气中燃烧生成氧化镁的质量要远多于氮化镁的质量。(2)验证碳酸盐的方法是加入稀盐酸(或稀硫酸)后看是否产生二氧化碳气体,所以所需试剂为稀盐酸(或稀硫酸)和澄清石灰水。
【题目】(2018保定竞秀区模拟)在化学分组实验中,某同学无意中向2 mL 10%的氯化钙溶液中滴加氢氧化钠溶液,出现了白色沉淀。
小组同学非常感兴趣,想探究竟。
(提出问题)生成的白色沉淀是什么?
(猜想与假设)
①氢氧化钠溶液变质,生成的白色沉淀是________。
②氢氧化钠溶液浓度较大,生成的白色沉淀是氢氧化钙。
(进行实验)甲同学针对猜想①进行实验。
氢氧化钠溶液变质的化学反应方程式是__________________________。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
将浑浊液过滤,取少量滤渣于烧杯中,加入足量水 | ________ | 猜想①不成立 |
乙同学提出还可以用另外一种方法证明猜想①不成立:取少量滤渣于试管中,滴加足量稀盐酸,若观察到________________现象,可以验证他的设想。
丙同学针对猜想②进行实验
(实验操作)取5支试管,向其中分别加入2 mL 10%氯化钙溶液,再分别滴加5滴浓度为0.4%、0.5%、1%、2%、4%的氢氧化钠溶液,实验现象如下表:
氢氧化钠溶液浓度/% | 是否浑浊 |
0.4 | 几乎不浑浊 |
0.5 | 略有浑浊 |
1 | 明显浑浊 |
2 | 明显浑浊 |
4 | 明显浑浊 |
(解释与结论)(1)丙同学实验证明猜想②成立,能否出现浑浊与氢氧化钠溶液浓度的关系是______________________________。
(2)请你解释生成的沉淀是氢氧化钙的原因是________________________。
(实验拓展)鉴别氢氧化钠溶液是否变质,由上面实验可知,鉴别的药品不能使用氯化钙溶液,请你选择一种鉴别的试剂________。
【题目】(9分)CO2通入NaOH溶液中没有明显现象,CO2与NaOH是否发生了化学反应呢?某化学兴趣小组的同学们对此进行了探究。
【查阅资料】①通常情况下,1体积水溶解1体积的CO2。
②在一定浓度的溶液中,有微溶物生成的复分解反应也能发生。
【实验探究】小红同学设计了下图所示的实验装置(锥形瓶内充满CO2),并进行实验。
打开瓶塞和活塞,使NaOH溶液快速滴入锥形瓶中,立即关闭活塞(漏斗中仍有溶液剩余),观察到U形管左侧的红墨水液面______(填“升高”、“降低”或“不移动”),小红根据现象判断CO2和NaOH发生了反应,理由是___________。请根据初中化学知识写出CO2与NaOH溶液反应的化学方程式:____________。
【反思与评价1】小明认为小红的实验方案不严密,理由是_______________________。
【拓展实验】兴趣小组的同学们为此又设计了下表所示的两种方法,进一步探究。请填写表中的空格。
实验方法 | 操作过程 | 现象 | 实验结论 |
方法一 | 取小红实验后锥形瓶内的溶液适量,加入足量CaCl2溶液 | 有白色沉淀生成 | CO2与NaOH发生了反应 |
方法二 | 取小红实验后锥形瓶内的溶液适量,加入足量稀硫酸 | ______________ |
【反思与评价2】同学们经过讨论,认为【拓展实验】的______(填“方法一”或“方法二”)依然不严密,理由是___________________________(用化学方程式表示)。