题目内容
【题目】医用酒精中酒精和水的体积比是75:25。当二者混合时,总体积会小于100,原因是___,当向空气中喷洒的酒精遇到明火时容易失火,原因是____。
【答案】分子之间有间隔 酒精与氧气充分接触,温度达到着火点
【解析】
由于分子之间有间隔,酒精与水混合后,分子进行扩散,会填充到分子的间隔中,所以会出现75体积的酒精和25体积的水混合后体积小于100体积的现象。喷洒到空气中的酒精会与氧气充分接触,增大了反应物之间的接触面积,遇明火时,温度达到着火点,易剧烈燃烧,甚至发生爆炸。故答案为:分子之间有间隔、酒精与氧气充分接触,温度达到着火点。
【题目】镁是20世纪才发展起来的年轻金属,广泛应用于航空、汽车、船舶、通讯电子和国防工业等。兴趣小组同学对金属镁进行了如下探究。
(一)有关金属镁的化学性质探究
兴趣小组同学根据金属的化学性质,知道金属镁能与O2、稀盐酸和CuSO4溶液反应,并设计了如下实验进行验证(以下实验用镁条、镁条均已除去氧化膜)。
(1)兴趣小组同学把镁粉轻轻洒在酒精灯的火焰上,观察到火焰上跳动闪烁着点点银色火花,如绽放的美丽烟花。该反应的化学方程式是_______________________。
(2)兴趣小组同学探究镁与稀盐酸的反应,除观察到预期现象外,还观察到有灰白色沉淀生成的“异常”现象。于是进行了以下探究。
【实验1】向4份相同体积与浓度的稀盐酸中分别加入一定长度的某种镁带,现象如下:
【实验结论1】据表分析,________________是实验出现“异常”的因素之一。
【实验2】向4份相同体积与浓度的稀硫酸中分别加入一定长度的某种镁带,现象如下:
【实验结论2】对比实验1和实验2,______________是实验出现“异常”的因素之一。
(3)兴趣小组同学取一支试管,放入一根镁条,加入一定量硫酸铜溶液,观察到镁条表面有少量气泡产生,且有黑色物质生成。同学们对此实验的现象感到意外和困惑,于是查阅到了相关资料:
资料1:硫酸铜溶液在配制时加入了少量稀硫酸;
资料2:当金属粉末颗粒很小时,容易成为黑色;
资料3:生成的黑色物质可能是CuO、Cu中的一种或两种。
①镁条与硫酸铜溶液反应的实验中产生的气体可能为______________(写化学式)。
②同学们进一步设计实验确定黑色物质的成分,请在下表中补全实验方案。
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
将黑色物质过滤、晾干后,分成两份 | / | / |
将其中一份装入硬质玻璃管中,向其中通入CO后,加热,并将生成的气体通入澄清石灰水中 | __________ | 黑色粉末中 含有CuO |
将另一份置于坩埚中,称其质量为m1,在空气中加热一段时间后冷却,称其质量为m2 | m1______m2(填“>”、“<”或“=”) | 黑色粉末中 含有Cu |
通过以上探究,兴趣小组同学确定了黑色物质为Cu和CuO两种。
(二)有关镁条表面灰黑色“外衣”组成的探究
【发现问题】镁是一种银白色有金属光泽的金属,但久置的镁条总有一层灰黑色的“外衣”,这层灰黑色的“外衣”是什么物质呢?
【查阅资料】
(1)灰黑色“外衣”的成分是碱式碳酸镁晶体,化学式为:xMgCO3yMg(OH)2zH2O;
(2)Mg(OH)2:白色固体,难溶于水,受热会分解生成两种氧化物;
(3)MgCO3:白色固体,微溶于水,受热会分解生成两种氧化物;
(4)相同条件下,Mg(OH)2受热分解的温度比MgCO3分解的温度更低。
【组成测定】为精确测量碱式碳酸镁晶体的组成,兴趣小组同学取4.66g该晶体用热重分析仪对进行加热,使得各成份在不同温度下逐个分解(加热首先失去结晶水),测定剩余固体质量与分解温度之间关系(如下图所示)。
请回答下列问题:
(1)晶体中结晶水的质量为_______g。
(2)t4~t5段中,固体为_________(写化学式)。
(3)t5~t6段反应的化学方程式为________。
(4)根据图中数据计算xMgCO3yMg(OH)2zH2O中x:y:z =___________(填最简比)。