钙元素是一种重要的金属元素,它形成的物质种类很多。
(1)氢化钙(CaH2)固体是登山运动员常用的能源提供剂。
某实验探究小组的同学通过查阅资料得知:CaH2能与H2O反应生成Ca(OH)2和H2,请你写出该反应的化学方程式________________________。
(2)生石灰溶于水可制得熟石灰,该反应过程中能量的变化是_______(填“吸热”或“放热”),实验室可以用________测定其溶液的酸碱度。
(3)实验探究小组同学将Na2CO3溶液滴加到Ca(OH)2溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,经检验滤渣的成分是碳酸钙。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【做出猜想】猜想一:NaOH 猜想二:NaOH和Ca(OH)2
猜想三:NaOH和________ 猜想四:NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2
经过讨论,大家认为猜想四不合理,原因是__________________。
【实验过程】
实验步骤 | 现象 | 结论 |
实验Ⅰ:取滤液,向其中滴入适量Na2CO3溶液 | ______________ | 猜想二不成立 |
实验Ⅱ:另取滤液,向其中加入足量_______ | 产生气泡 | 猜想三成立 |
【拓展延伸】在分析化学反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外还需考虑_______。
CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑ 放热 pH试纸 Na2CO3 碳酸钠与氢氧化钙不能共存 没有沉淀生成 稀盐酸 反应物是否过量 【解析】(1) CaH2能与H2O反应生成Ca(OH)2和H2,该反应的化学方程式是CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑。(2)生石灰溶于水可制得熟石灰,该反应过程中能量的变化是放热,用pH试纸测定其溶液的酸碱度,根据试纸呈现的颜色与标准...某化学兴趣小组同学对家用普通干电池中含有的物质产生了浓厚的兴趣。他们剥开电池时闻到氨味且发现有黑色物质。
(提出问题)为什么有氨味?黑色物质的成分是什么?
(猜想假设)能闻到氨味说明含有铵盐(如NH4Cl);黑色固体可能有铁粉、氧化铜或二氧化锰。
(实验探究)同学们分别设计实验进行探究。
实验I.小聪取适量黑色物质与______________混合置于研钵内研磨,嗅到强烈氨味,再用湿润的红色石蕊试纸检测,观察到试纸变蓝,证明黑色物质中含有铵盐。
实验II.小敏将黑色物质加入适量的水中搅拌溶解,静置后______,取不溶物进行实验。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
1.取适量黑色滤渣装入试管中,再加入过量稀盐酸 | 无气泡生成,溶液不变色 | ________________ |
2.取适量黑色滤渣装入另一支试管中,再加入______溶液,向上述试管中伸入带火星的小木条。 | _________________ | 黑色粉末中含有二氧化锰 |
(交流讨论)步骤2中发生反应的化学方程式为______________。
熟石灰 过滤 黑色粉末中一定不含铁粉与氧化铜 H2O2 产生大量气泡,木条复燃 2H2O22H2O+O2↑ 【解析】[实验探究]实验Ⅰ:铵盐与碱混合会放出氨气,所以取适量黑色物质与熟石灰混合置于研钵内研磨,嗅到氨味,再用湿润的石蕊试纸检测是否生成氨气,试纸变蓝,证明黑色物质中含有铵盐;实验Ⅱ:小敏将黑色物质加入适量的水中搅拌溶解,最后得到不溶物,所以该步操作是过滤;1.取适量黑色滤渣装入试管...某化学兴趣小组的同学无意中向2m L10%的氯化钙溶液中滴加氢氧化钠溶液,出现了白色沉淀。
【提出问题】观察到白色沉淀的原因是什么?
【猜想假设】
(1)氢氧化钠溶液变质,产生的白色沉淀是_________;
(2)氢氧化钠溶液浓度较大,产生的白色沉淀是氢氧化钙。
【实验探究】甲组同学针对猜想(1)进行实验。
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 |
乙组同学提出在甲组实验的基础上,从研究滤液的角度也可以证明氢氧化钙的存在,他们将滤液进行加热,观察到________________________,从而验证了自己的设想。
CaCO3 沉淀完全溶解 有白色浑浊产生 【解析】(1)氢氧化钠变质后生成的是碳酸钠,碳酸钠遇到氯化钙后生成碳酸钙沉淀; (2)碳酸钙是难溶于水的,结论1是不成立的,故沉淀不可能是碳酸钙,故沉淀是氢氧化钙,故加入足量 的水氢氧化钙完全溶解;氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,故试管温度后,如有白色固体析出,说明有氢氧化钙;铁、铝、铜是常见的三种金属。同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈,而铁制品一般需要做防锈处理。
(提出问题)这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢?
(实验探究)同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究,请你参与探究并填写空格。
将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中:
![]()
__________________
(讨论交流)为什么同一个实验得出了两种结论呢?同学们带着这个疑问查阅了相关资料,明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡,是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应。
(反思评价)做金属性质实验时需将金属进行打磨,打磨的目的是____________, 铁与盐酸反应的方程式是___________________。
(实验验证)为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序,同学们又将两根粗细相同的、 打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中:
操作 |
|
| 根据现象得出金属活动性顺序 |
现象 | 无明显现象 | ______________________ | Al>Fe>Cu |
写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式__________________________。
(拓展迁移)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管,只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完),也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为_______________________________。
Al>Fe>Cu 除去表面的氧化膜 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 铁丝表面覆盖一层红色物质 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Cu Fe Al 或Fe Cu Al 【解析】【提出问题】铁丝表面产生少量气泡,铝丝表面产生大量气泡,铜丝表面不产生气泡,所以金属活动性顺序Al>Fe>Cu;【反思评价】实验中可以看出,铝丝表面开始不产生气泡,几分钟后产生大量的气泡,是因为表面有致密的氧化铝薄...