题目内容

学习了金属的化学性质后,某兴趣小组进行了如下实验:将足量镁条加入到氯化铜溶液 中,观察到镁条表面有气泡产生,同时有红色固体附在镁条表面。
【提出问题】产生气体是什么物质? 有红色固体又是什么物质?
【查阅资料】在金属活动性顺序里,位于氢后面的金属Cu,在常温下虽然不能与稀盐酸、稀硫酸反应,但可以与稀硝酸反应,其化学方程式为:
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO ↑ +4H2O
反应生成的NO是无色、难溶于水的气体,在常温下与空气中的O2迅速化合生成  N02,N02是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。
【作出猜想】猜想一:气体可能是氢气、红色固体是金属氧化铁;猜想二:气体可能是氢气、 红色固体是金属铜;猜想三:气体可能是二氧化碳、红色固体是金属铜。
【交流讨论】大家思考后,一致认为猜想一和三不合理,其理由是_____________________。
【实验与结论】
实验步骤
现象
结论
(1)取少量红色固体于一支洁净的试管中,加入稀盐酸
__________________________________
猜想一不成立
(2)①用尖嘴导管将气体导出并引燃,同时在上方放一块干冷的玻璃片
②取少量红色固体于一支洁净的试管中,加入稀硝酸
该气体能燃烧,且玻璃片上有______出现
红色固体溶解,得到蓝色溶液同时看到试管上部有红棕色气体产生
猜想二成立
【继续探究】
(1)用pH试纸测得氯化铜溶液pH约为4,说明氯化铜溶液中含有较多的________离子。
(2)取7.68g 红色固体,加入100g稀HNO3溶液,如恰好完全反应,计算生成NO的质量(化学方程式见上)和反应前稀HNO3溶液中溶质的质量分数。 (请写出计算过程)
【交流讨论】反应物中不含铁元素和碳元素,不符合质量守恒定律 
【实验与结论】固体不溶解    水雾 
【继续探究】(1) 氢 (2)2.4g    20.16%
   
试题分析:(1)【交流讨论】大家思考后,一致认为猜想一和三不合理,其理由是:反应物中不含铁元素和碳元素,不符合质量守恒定律
【实验与结论】(1)取少量红色固体于一试管中,加入稀盐酸,若固体不溶解,猜想一不成立
(2)因为猜想二成立,产生的气体是氢气,而氢气具有可燃性,燃烧的生成物是水,用尖嘴导管将气体导出并引燃,同时在上方放一块干冷的玻璃片水雾
【继续探究】(1)用pH试纸测得氯化铜溶液pH约为4,呈酸性,说明氯化铜溶液中含有较多的氢离子
(2)根据化学方程式:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO ↑ +4H2O中Cu与HNO3、NO的质量关系,即可分别求出HNO3、NO的质量,进而可算反应前稀HNO3溶液中溶质的质量分数
解:设生成NO的质量为x,稀硝酸中溶质的质量为y    
3Cu  +    8HN03       Cu(NO3)2 +   2NO ↑   +   4H20
192        504                        60
7.68g       y                          x            
192:60=7.68:x  (0.5分)        x=2.4g                                 
192:504=7.68:y  (0.5分)        y=20.16g                  
20.16g/100g  ×l00%==20.16%                                
答:生成NO的质量为2.4g,稀硝酸中溶质的质量分数为20.16%
练习册系列答案
相关题目
(12分)以下是甲、乙两同学对有关镁与盐酸反应的系列研究。
研究一:镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化:
(1)反应中试管外壁发烫,说明镁与稀盐酸反应是   反应(填
“吸热”或“放热”)。
(2)实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所示,
则t1~t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是     。

研究二:反应后所得溶液的酸碱性探究:
(3)甲同学反应后用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性,发现pH小于7,说明甲同学所得溶
液呈   性(选填“酸”“碱”或“中”)。
甲同学:猜想Ⅰ:稀盐酸过量,使溶液pH小于7;猜想Ⅱ:氯化镁溶液pH小于7。为
验证猜想,甲同学需测定   溶液的酸碱性,实验表明该溶液显弱酸性。
(4)乙同学重复甲同学实验时,发现反应后所得试管中溶液pH大于7。发现实验与甲同学实
验不同的是,反应后的试管中镁条有剩余。乙同学猜想可能是镁与热水反应生成了碱性
物质。乙同学为验证猜想,在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条,观察到溶
液很快变为红色,同时还观察到镁条表面有气体生成,收集并点燃该气体,发现能燃烧,
请根据实验现象写出镁与水反应的化学反应方程式    。
(5)金属氯化物溶液pH值大小与金属的活动性有关,如氯化钠溶液显中性,氯化镁溶液显弱酸性,则氯化钾溶液显   性。
(6)活泼金属能与水在一定条件下反应。实验发现钠与冷水剧烈反应,产生大量的气体。由
此可见金属与水反应与金属的活动性顺序   (填“有关”或“无关”)。
研究三:金属活动性强弱与原子结构的关系:
下图为镁原子、钙原子和钡原子结构示意图。已知其中Ba的活动性最强,据此推测,金属的活动性除与原子的最外层电子数有关,还与   有关。

研究四:确定镁条的成分:
称取3.2g表面被氧化的镁条, 放入100g稀盐酸中恰好完全反应,生成气体0.2g。求:
(7)此镁条中金属镁的质量。(写出计算过程,共3分)
(8)反应后所得溶液中溶质的质量分数   。(计算结果保留一位小数)

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