题目内容
【题目】今天是化学实验室开放日,贝贝与同学在实验室发现一瓶金属钠,他们取出一小块投入水中,发现钠浮在水面上,与水发生剧烈反应并产生气体,这引起了他们强烈的探究欲望,请你与他们一道进行如下探究:
(查阅资料)
(1)K、Ca、Na等活泼性很强的金属不仅能与酸反应,与水也可发生类似反应。
(2)根据化学反应前后是否有元素化合价改变可将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应,发生氧化还原反应时有元素化合价升高的同时必定会有元素化合价降低。
(提出猜想)实验小组对反应后溶液的酸碱性做出了如下猜想:
猜想1.溶液显碱性;
猜想2.溶液显中性;
猜想3.溶液显_____性。
(进行实验)
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
__________ | 溶液变成红色 | 猜想1成立 |
(交流拓展)
(1)所生成的气体是氢气还是氧气?同学们经过讨论后一致认为不可能是氧气,理由是__________。最终大家一致得出钠与水反应后的生成物为氢氧化钠和氢气的结论,请写出钠与水反应的化学方程式__________。
(2)将金属钠投入硫酸铜溶液中可观察的到的现象为_____________。
【答案】酸 取少量反应后的溶液于试管中,滴加酚酞溶液,振荡 如果生成氧气则两种元素化合价都会升高 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 有气泡产生,生成蓝色沉淀
【解析】
[提出猜想]猜想3为溶液可能为酸性;
[进行实验]由实验现象可推知,加入的物质是酚酞,故步骤为取少量反应后的溶液于试管中,滴加酚酞溶液,振荡
[交流拓展]
(1)反应中金属的化合价升高,故另一种元素的化合价必须降低,故不可能是氧气,因为如是氧气,氧元素的化合价也升高了,故是氢气。钠与水反应后的生成物为氢氧化钠和氢气,反应的方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
(2)将钠投入到硫酸铜溶液中后,金属钠先与水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠又与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,故可以看到的现象是由气泡冒出,并有蓝色沉淀生成。
【题目】梧州市某中学的化学学习小组在做镁条与稀盐酸的实验时,分别往3支试管中各滴入3mL1%的稀盐酸,再分别加入一定长度已去除氧化膜的镁条,实验报告记录如下:
试管 | 甲 | 乙 | 丙 |
镁条长度 | 1cm | 2cm | 3cm |
实验现象 | 产生大量气泡,试管发热,镁条溶解,无沉淀生成 | 产生大量气泡,试管发热,镁条溶解,出现少量白色浑浊 | 产生大量气泡,试管发热,镁条溶解,出现较多灰白色沉淀 |
实验结论:
(1)镁条与稀盐酸反应是一个_____(填“放”或“吸”)热反应,反应方程式为_____.
(2)实验观察到试管中出现灰白色物质的异常现象,且这种白色沉淀的多少与_____有关.
(提出问题)
这种灰白色物质是什么?请你随学习小组的同学们一起进行深入探究。
(查阅资料)
(1)镁能与水反应生成氢氧化镁和氢气。
(2)氢氧化镁微溶于水,其水溶液呈碱性。
(猜想与讨论)
(1)小吴认为灰白色物质是未反应完的镁碎屑,大家对此提出质疑,理由是_____。
(2)小周认为灰白色物质是因饱和而析出的氯化镁晶体。并取少量灰白色固体于一支试管中,加入5mL蒸馏水;另取另一支试管加入等量氯化镁晶体,同样也加入5mL蒸馏水,充分振荡后静置,发现氯化镁晶体完全溶解而灰白色固体沉淀未见明显减少,从而否定了小周的猜想。小周上述的验证方法称为_____法.
(3)小施认为灰白色物质是氢氧化镁。对于在盐酸的体系中怎么会有碱的存在,小施的解释是,由于镁条的用量较多,当盐酸耗尽后,镁条继续与水反应的原因。镁条与水反应的化学方程式为:_____。可当大家取一些灰白色物质放入水中,然后滴入酚酞溶液时,并未观察到溶液颜色变红的现象,从而否定了小施的猜想。
(4)大家尝试着往灰白色固体中加入硝酸,发现固体能溶解,再往所得溶液中加入AgNO3溶液,发现有白色沉淀生成,说明固体中含有_____离子。另取少量灰白色固体加热,发现固体分解所得气体冷凝后会产生大量水滴,说明固体中含有氧元素和_____元素。通过上述探讨,大家依然不清楚灰白色物质是什么,于是向老师请教,老师笑而不语,建议他们上网查找答案。通过网络查找,同学们获得了满意的答案。
(反思与交流)
经过上述的探究,大家一致认为,在化学实验中我们经常会遇到一些异常现象,此时我们不应简单放过,而要大胆猜想,严谨验证,并多从网络中寻求问题的答案。