陈毅元帅功勋卓著,深受我市人民的敬仰。泰山公园南侧矗立着陈毅元帅东进的铜像,随着时间推移,铜像表面有一部分覆盖着一层绿色固体。小强带着浓厚的兴趣对绿色固体的元素组成进行研究。请你结合下列装置图回答问题。![]()
查阅资料: 金属铜长时间放置在空气中,与氧气等物质发生复杂的化学反应,形成“铜绿”。空气中氮气和稀有气体的化学性质稳定,常温下难与其他物质反应.
猜想与假设:经过思考和推理,小强认为“铜绿”的组成元素可能是铜、氧、氢、碳元素。![]()
实验与结论:小强按实验设计连接A 装置(填装置代号),在检查
装置气密性后进行相关实验。请你帮助小强完成下列实验报告:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 实验Ⅰ:将一定量绿色固体装入反应容器中,进行实验 | ①白色无水硫酸铜变蓝色 ②___________________ ③绿色固体变黑色 | 产物中有___________________ 产物中有二氧化碳 写出检验二氧化碳的化学方程式: ____________________________ |
(1)小李根据碱式碳酸铜的化学式对黑色固体产物做出以下猜想:①可能是碳,②可能是氧化铜。③可能是碳和氧化铜的混合物。他做出以上猜想的依据是
;
(2)小王根据碳的化学性质,认为猜想③可以排除,理由是___________________ ;
(3)为验证①、②猜想,他们设计如下实验方案:向盛有少量黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸,振荡,待完全反应后静置观察现象。若猜想①正确,现象应该是____________________;若猜想②正确,现象应该是__________________.
通过实验探究得知“铜绿”是由铜、氧、氢、碳四种元素组成。
反思与应用:大多数金属的锈蚀与铁、铜的锈蚀相似,金属的锈蚀给人类带来了巨大的损失,请写出防止金属锈蚀的一种方法: ____________________.
请你参与某学习小组进行研究性学习的过程,并协助完成相关任务:
【研究课题】探究热水壶底部水垢的主要成分
【查阅资料】该小组同学通过查阅资料知道,天然水中一般都含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热时,这些离子趋于生成溶解度更小的物质—水垢(主要成分为碳酸盐、碱等的混合物),水垢中一定含有Mg(OH)2和CaCO3。同时,他们还查阅到下列有关物质的溶解性:
| 物 质 | Ca(HCO3)2 | Mg(HCO3)2 | Ca(OH)2 | Mg(OH)2 | CaCO3 | MgCO3 |
| 溶解性 | 可溶 | 可溶 | 微溶 | 不溶 | 不溶 | 微溶 |
【设计方案】
(1)甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢,加入适量蒸馏水充分搅拌,取上层清液加入 ,没有白色沉淀,说明水垢中无Ca(OH)2;
(2)乙同学设计下列实验装置,进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分,步骤如下:
①按图组装仪器,将50g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量某酸溶液;
②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量(见下列曲线);
③待锥形瓶中不再产生气泡时,打开活塞B,从导管A处缓缓鼓入一定量的空气;
④再次称量干燥管内物质增加的质量;
⑤重复③和④的操作,直至干燥管内物质质量不变。
a.仪器D、E的名称分别是 、 ;若要检查盛放浓硫酸的洗气瓶双孔塞上导气管与橡皮塞接触的地方(即上图装置中C处)是否漏气,应在装药品
之 (填“前”或“后”)检查,请写出检查C处是否漏气的方法: 。
b.步骤①所加的酸溶液是 ;请写出水垢中难溶性物质与酸反应的化学方程式: 、 ;
c.装置Ⅱ的作用是 ;
从导管A处缓缓鼓入一定量的空气时,装置Ⅰ的作用是______________。
d.研究性小组的同学通过简单计算,认为水垢中一定含有MgCO3,理由是
。
【实验结论】通过上述探究可知:水垢的主要成分有 。
过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,常温下能与水和二氧化碳发生化学反应。某学校两个实验小组的同学为探究其与二氧化碳的反应,用下图所示的装置进行实验。一段时间后,将带余烬的木条插入试管D中,木条复燃。![]()
请回答下列问题:
(1)B装置的作用___________________________。为了检验B装置的作用是否彻底,可在上图_________之间(填写装置序号)增加一个 (选填E或F)装置。
(2)第1小组同学认为Na2O2与CO2反应生成了Na2CO3和O2,则该反应的化学方程式为:________________________________________________________________________。
(3)第2小组同学认为Na2O2与CO2反应除生成Na2CO3和O2外,还有可能生成NaHCO3。你认为呢?简述理由____________________________________________________。
(4)装置D的作用是 。有同学设计实验方案,探究反应后试管D的溶液中是否有NaOH剩余,请帮助其完成下列实验报告。
| 实验方案 | 实验现象 | 有关化学方程式 | 实验结论 |
| ①取样,先向溶液中滴加过量的 溶液; | 产生白色沉淀 | | D溶液中有NaOH剩余。 |
| ②静置,取上层清液,滴加 溶液。 | 产生蓝色沉淀 | |
我校某班同学想探究红砖粉末是否也可作为过氧化氢分解的催化剂.请你一起参与他们的探究过程,并填写下列空白:
(1)【提出问题】红砖粉末能不能做过氧化氢分解的催化剂呢?
(2)【猜想】红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂.
(3)【实验验证】
| | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 实验一 | | 木条不复燃 | 常温下过氧化氢不分解 |
| 实验一 | 在装有过氧化氢溶液的试管中加入红砖粉末,然后将带火星的木条伸入试管中 | 木条复燃 | |
(5)【讨论与反思】有同学认为:仅凭上述两个实验还不能证明红砖粉末能做过氧化氢的催化剂,还需要增加一个探究实验:
实验三:
(6)【实验目的】探究 .
(7)【实验步骤】①准确称量红砖粉末的质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管中的物质进行过滤、洗涤、干燥、 ;④对比反应前后红砖粉末的质量.
(8)【分析】如果红砖粉末反应前后质量不变,则说明红砖粉末可以作为过氧化氢的催化剂.
但也有同学认为:要证明猜想,上述三个实验还是不够,还需要再补充一个探究实验:你认为还需要探究: .