(8分)某兴趣小组话动中,在空气中点燃镁条时,发现在生成的白色固体物质中夹杂着少量的淡黄色固体。为了探究其原因,小组成员进行了以下探究活动:
[提出问题] 淡黄色固体物质的成分是什么?
[查阅资料] 通过查阅资料,记录了下列几种物质的颜色:
| 物 质 | MgO | MgCl2 | Mg3N2 | Mg(NO3)2 | MgCO3 | Mg(OH)2 |
| 颜 色 | 白色 | 白色 | 淡黄色 | 白色 | 白色 | 白色 |
[提出猜想] 淡黄色的固体可能是 。(填化学式)
[实验探究](1)按下图所示装置收集氮气(关闭a、b、c,用凸透镜聚光引燃白磷,待白磷不再燃烧并冷却至室温后,打开a、b,使用打气筒进行充气至A中的水进入B时,打开c,继续充气。)
(2)实验验证的方法是
。
[实验结论] 猜想是正确的。镁条在空气中燃烧的有关化学反应方程式是
。
[实验反思] (1)氮气选用排水法收集的原因是 。
(2)本探究活动对物质燃烧新的认识是 。
(7分)小明买了一种“汽泡爽”的冲调饮料。
【饮料说明】
①主要原料:柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3);
②使用说明:将一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中,加入200 mL冷水,看到有大量气泡快速生成,待粉末完全溶解,就得到一杯果味饮料。
小明观察了饮料说明后,他借助化学实验的方法,探究“汽泡爽”产生气体的成分,以及加水温度对产生气体量的影响。
【实验一】探究“汽泡爽”产生气体的成分。
(1)小明阅读资料发现:“汽泡爽”原料中的柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3)粉末混合后加水,可以发生以下反应,填写生成气体的化学式。
3NaHCO3 + C6H8O7 ="===" C6H5O7Na3 + 3H2O + 3 ↑
(2)为了检验该气体,小明选择的试剂是 。
【实验二】探究加水温度对产生气体量的影响。
(1)小明先用冷水和热水各冲了一杯饮料,品尝时发现冷水冲的饮料中气泡较多,热水冲的饮料中气泡较少。当他摇动杯子时,发现有大量气泡从水中逸出。他查阅资料发现:随着温度升高,气体在一定量的水中溶解的量会迅速降低。于是小明设计了如下实验方案,请填写表中空白。
| 实验序号 | 加入水的体积 | 加入水的温度 | 收集到的气体的体积 |
| 1 | 200 mL | 15℃ | a(待记录) |
| 2 | | 50℃ | b(待记录) |
A B C
(3)通过实验,小明测得:a =" 64" mL,b =" 132" mL,由此获得结论:“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系。但是老师看到小明的实验报告后却指出:两套装置中,“汽泡爽”产生气体的总量应该近似相等,与温度关系不大,其本质原因是 。
(4)通过反思,为了证明老师的观点,小明继续利用(3)中已反应完的两套装置,又做了一步实验,发现两套装置最终收集到的气体的总量确实相近,他的实验操作是 。
(9分)已知某种铸造钢轨的金属粉末原料中可能含有铁、锰、铜三种金属中的两种或三种,化学小组的同学对该粉末进行探究。
(1)提出猜想:
猜想一:该粉末由铜、锰组成; 猜想二:该粉末由铁、锰组成;
猜想三:该粉末由铁、锰、铜组成; 猜想四:该粉末由 组成。
(2)查阅资料:金属锰不能被磁铁所吸引,锰和FeSO4溶液可以发生置换反应,Mn元素在生成物中显+2价,生成物的溶液为浅粉色。
(3)进行实验:
| 实验目的 | 实验操作 | 实验现象 |
| ①证明粉末中是否含有铜 | 取一个小烧杯,加入适量的粉末,再向其中加入足量的 。 | 有少量红色粉末不能溶解。 |
| ②证明粉末中是否含有 | 取5.5克粉末放入烧杯,再向其中加入适量的硫酸亚铁溶液,反应完全后过滤、干燥,称量固体为5.52克。 | 。 |
| ③证明粉末中是否含有铁 | 另取5.5克粉末, (用物理方法), 称量剩余金属粉末为1.12克。 | 。 |
(5)数据处理:试计算粉末原料中任意一种金属所占的质量分数(用金属名称和百分数表示,结果保留一位小数)_______________________________。
(4分)学过氢氧化钠与盐酸之间能发生反应后,某校化学活动小组的同学们要用实验的方法通过相应的现象来证明氢氧化钡与盐酸也能发生反应。
《猜想与假设》氢氧化钡和盐酸能发生化学反应。
《设计与实验》实验过程和相应现象如图所示:![]()
| | 第1次 | 第2次 | 第3次 |
| 氢氧化钡溶液的质量 | 17.1 g | 17.1 g | 17.1 g |
| 滴加稀盐酸的质量 | 5 g | 7.3 g | 10 g |
| 滴加碳酸钠溶液后的实验现象 | 产生白色沉淀 | 产生白色沉淀 | 产生气泡 |
(1)第一次滴加碳酸钠溶液后产生白色沉淀的化学反应方程式为
(2)第三次滴加碳酸钠溶液产生气泡的原因是____________________
(3)实验证明盐酸与氢氧化钡之间能发生反应,理由是_____________________________