“蛟龙号”是我国研制出的大深度载人潜水器。为保证载人潜水器长时间潜水,需要在潜水器里配备供氧装置。过氧化物供氧是一种常见的供氧技术,原理是用过氧化钠(化学式为Na2O2)固体常温下与二氧化碳反应,生成碳酸钠和氧气。若用这种方法制取96g氧气,则至少需要多少克过氧化钠?
用4g酚酞与酒精配制溶质质量分数为4%的酚酞溶液,需要酒精的质量是______________g,这些酒精的体积为_______________mL(酒精的密度为0.8g/mL)。
小倩同学了解到:外国人把中国称为“China”,在英文中与瓷器是同一个单词。“青花瓷”又是在中国瓷器中最具代表性的。绘制青花瓷纹饰的原料中主要含有氧化钴(CoO)。
她查阅元素周期表发现钴(读音: )元素符号为Co,在周期表中与铁元素同位于第4周期、第Ⅷ族。
(提出问题)小倩同学产生疑问:为什么钴和铁都在第Ⅷ族呢?
(寻求帮助)
(1)(咨询老师)得知:因为铁与钴两种元素原子的结构具有相同点(见右图),使得二者的化学性质相似。因此把这两种元素放在一起。请你帮助小倩完成下列问题:
①钴元素在元素周期表中的原子序数为_______,一个钴原子比一个铁原子多一个_____(填序号)。
a.中子
b.电子
c.质子
d.电子层
②铁原子与钴原子具有相同的___(填序号,下同)。元素的化学性质主要与原子的______有关,因此二者的化学性质相似。
a.核电荷数
b.核外电子数
c.电子层数
d.最外层电子数
③在化学反应中,金属钴和铁一样,也能与稀盐酸发生反应放出氢气,反应的化学方程式为_____;钴在氧气中燃烧生成Co3O4,化学方程式为_________。
(2)(查阅资料)钴元素有着广泛的用途:钴及其化合物在材料生产、化工生产、医疗中都有着广泛的应用。钴在电池制造中需求量增长很快,钴酸锂(已知:化学式为LiCoO2,锂元素化合价为+1)常用作手机电池的正极材料,其中钻元素的化合价为____________。
(深入探讨)
(产生问题)既然钴与铁的单质具有相似的性质,那么两种元素的化合物是否也有相似的化学性质?
(设计并实验验)
(1)根据所学知识,同学们已知下列反应可以进行,并进行实验:
观察记录实验现象:氧化亚铁为黑色固体;实验a中,随着稀盐酸的加入,黑色固体逐渐溶解,溶液呈现浅绿色;实验b中,加入氢氧化钠溶液后出现白色沉淀,静置在空气中,沉淀物颜色发生变化,最后变为红褐色。(查阅资料得知:原因是溶液中的Fe(OH)2遇空气中的氧气生成Fe(OH)3)
(2)同学们欲探究钴元素化合物的性质,设计并进行了如下实验:
请你依据实验现象,完成下列问题:
I.实验①中,取少量灰黑色的氧化钴放入试管中,加入稀盐酸,固体被溶解,溶液呈红色,写出反应的化学方程式________________。另取一支试管加入少量氧化钴,滴入浓盐酸,固体被溶解溶液呈绿色。说明反应后钴离子在溶液中呈现的颜色与加入酸的____________有关。
Ⅱ.实验②中,加入氢氧化钠溶液,出现青蓝色沉淀。将试管静置在空气中,沉淀物颜色发生变化,最终变为棕色,试推测沉淀物颜色变化可能与空气中的____________有关。通过实验探究,同学们得出结论:铁和钴两种元素的化合物化学性质相似。
(1)从下图中选择合适的仪器,组装成制取氧气的发生装置,且能够随时添加药品,所选仪器应是_______(填序号)。适用于这种装置制取氧气的化学方程式为_______。
(2)生活中,有许多物品的使用与实验室中仪器的作用相似。请在上图中选择作用相似的仪器,将其名称填入下表中对应的位置。
生活物品 | 物品的使用 | 作用相似的仪器名称 |
酒瓶 | 盛放白酒 | ____ |
洗脸盆 | 盛放清水 | ____ |
两根筷子 | 夹取盘中的青菜 | ____ |
一根筷子 | 水中放入白糖,搅拌 | ____ |
硝酸钾和氯化铵的溶解度曲线如图1所示。某化学兴趣小组的同学进行了如图2所示实验,R是硝酸钾、氯化铵中的一种物质。
(1)硝酸钾和氯化铵两种物质的溶解度均随温度的升高而___________。
(2)由图1可知:t1℃时,氯化铵饱和溶液中溶质与溶液的质量比为_________。
(3)结合图1和图2判断:烧杯内的物质R是________。①、②、③三种情况下,一定是饱和溶液的有____(填序号)。
综合复习时,同学们又来到化学实验室进行实验,加强对酸的化学性质的整体认识。他们将适量的稀盐酸分别滴加到六只试管中进行实验(如图所示),请回答下列问题:
(1)上述六只试管中有气泡产生的是______(填序号),相关反应的化学方程式为_______(只写出一个)。
(2)能证明“C试管中发生了化学反应”的现象是____________。
(3)有一只试管中的物质不与稀盐酸反应,原因是________。