金属铜在空气中长时间放置后,表面会生成一层绿色物质。某兴趣小组的同学查阅资料得知,该绿色物质俗称“铜绿”,且受热易分解。小组同学为验证“铜绿”的组成进行了如下探究活动。
(实验过程)
实验一:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
(1)取少量铜绿于试管中,加入适量稀硫酸 | 固体溶解,产生气泡,溶液呈_色 | 铜绿中含有Cu2+ |
(2)将(1)中产生的气体通入澄清石灰水中 | __________ | 铜绿中含有CO32- |
实验二:另取少量铜绿隔绝空气加热,发现绿色粉末变为黑色,试管内壁上有水珠出现。
(实验结论)综合以上两个实验,可以确定铜绿中含有_______种元素。
(实验改进)小明经过思考认为只需进行一个实验就可确定铜绿的元素组成,他设计的实验如下:
(1)按图组装仪器,将铜绿装入试管中,用酒精灯加热,可观察到试管中的绿色固体变为黑色,玻璃管中的无水硫酸铜粉末变蓝,烧杯中的澄清石灰水变浑浊。
(2)由上述现象可得出铜绿加热后分解的生成物中含有氧化铜、水和_______;最终得出了铜绿的元素组成。
(分析讨论)实验小组的同学经过讨论后,认为黑色固体中不一定只含有氧化铜,也可能含有碳,待装置冷却后,同学们取试管中的固体,加入足量稀硫酸,观察到______,说明黑色固体全部是氧化铜,反应的化学方程式为_________。
(拓展延伸)铁制炊具易生锈,在使用完后,需采用_____的方法防止锈蚀。
(2019河北模拟)参观溶洞后,同学们对洞中“石笋”的形成产生了兴趣。
(查阅资料)
(1)溶洞中石灰岩(主要成分为碳酸钙)遇到溶有二氧化碳的水会化合生成溶解性较大的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]。
(2)当碳酸氢钙受热时,会分解生成碳酸钙沉积在洞底,最终形成“石笋”。
(提出问题)碳酸钙真的能与二氧化碳和水反应吗?
(进行实验)小明将图1所示①②装置连接进行实验,依据装置②中现象_____,得出碳酸钙能与二氧化碳和水反应的结论。写出①中发生反应的化学方程式_____。
(交流讨论)小刚认为上述实验结论的得出不够严谨,还有可能是_____与碳酸钙反应。
(改进实验)小红设计了图2所示装置并按“M→_____→N”(选填“ab”或“ba”)的连接顺序与图1装置进行组合,再次进行了实验,证明了“碳酸钙能与二氧化碳和水反应”。图2中X溶液可以是_____(选填“饱和碳酸氢钠溶液”或“饱和氢氧化钠溶液”)。
(拓展应用)
(1)水中含有较多碳酸氢钙时会导致水质偏硬,生活中利用_____操作可以便捷地降低水的硬度。
(2)当水中含有较多氯化钙时,在不改变水的酸碱度的情况下,可以通过加入适量_____(选填序号)来降低水的硬度。
A 食盐 B 蔗糖 C 纯碱 D 食醋
小明发现铜质水龙头表面出现了一层绿色物质,小鹏和同学们特别好奇,决定对该绿色物质进行探究。
[查阅资料]铜长期暴露在潮湿的空气中会生锈,表面有绿色物质生成,俗称铜绿,主要成分是碱式碳酸铜,化学式为Cu2(OH)2CO3。
探究一:铜在什么条件下会生锈
[提出猜想]同学们对空气中参与铜生锈的物质提出以下猜想:
猜想①:O2
猜想②:H2O
猜想③:N2
[交流讨论]经过讨论后,同学们一致认为猜想______________不合理,请解释理由_____________。
[拓展提升]除上述猜想外,你认为参与铜生锈的物质可能还有_____________。
探究二:铜绿的化学性质
[实验1]小芳同学取一定量干燥的铜绿放在试管中隔绝空气加热,如图所示。一段时间后,观察到绿色粉末逐渐变成黑色,试管口有无色液滴生成,且烧杯中的澄清石灰水变浑浊;请你用化学方程式解释澄清石灰水变浑浊的原因_______________。
[实验2]小华同学另取一定量的铜绿于试管中,加入适量的稀盐酸,可观察到的现象是________________。
[得出结论]根据小芳、小华同学的实验,同学们总结出铜绿的化学性质为:①铜绿受热易分解;②铜绿能与稀盐酸反应。
[反思交流]同学们从安全角度考虑,认为小芳同学在结束实验1时,应该进行的操作是_______________。
[拓展应用]①小明发现不同地点收集的两个铜器(一个是纯铜做的,一个是表铜做的),纯铜器的铜绿比青铜器的少,他据此分析铜比纯铜易锈蚀,小明的分析是否全面?请你说明理由_______________。
②日常生活中为防止铜制品、铁制品的生锈,应保持其表面洁净和干燥;在金属表面涂保护层;镀一层不易生锈的金属;改变金属的组成和结构。
糕点疏松剂的主要成分中含有碳酸氢钠,某化学兴趣小组对碳酸氢钠的化学性质进行探究。
(探究实验一)碳酸氢钠溶液的酸碱性:用玻璃棒蘸取碳酸氢钠溶液滴在pH试纸上并与____对比,读出其pH值约为10。由此得出的结论是:碳酸氢钠溶液呈碱性。
(探究实验二)碳酸氢钠能否与酸反应:取少量固体放入试管中,滴加足量的稀盐酸,现象为___。结论:碳酸氢钠能与盐酸反应。
(探究实验三)碳酸氢钠的热稳定性:取一定量的碳酸氢钠放在铜片上加热,如图所示。
(1)加热一段时间后,观察到烧杯内壁有水珠。
(2)充分加热后,将烧杯迅速倒转过来,加入适量的澄清石灰水,
振荡,观察到澄清石灰水变浑浊。
(3)通过进一步实验来确定充分加热后的固体产物的成分。限选试剂及仪器:稀盐酸、氯化钙溶液、澄清石灰水、酚酞溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管。
序号 | 实验操作 | 预期现象 | 结论 |
① | 取少量加热后的固体产物放入试管A中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解,滴加足量氯化钙溶液,振荡,静置 | 产生白色沉淀 | 产物含____ |
② | 取操作①后的上层清液于试管B中,滴加_____ | _____ | 产物不含NaOH |
(4)请分析上述操作①中不能用澄清石灰水替代氯化钙溶液的理由_____。
(5)根据上述实验结论,写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式:____。
化学兴趣小组在实验室发现一瓶氢氧化钠溶液,瓶口有少量白色固体且玻璃瓶塞打不开,这一情况激起了他们浓厚的兴趣,于是展开了如下探究:
[提出问题]瓶口白色固体的成分是什么?
[查找资料]①玻璃中含有二氧化硅(SiO2),试剂瓶身经抛光处理,不易反应,而瓶口和玻璃塞上的磨砂将二氧化硅裸露出来;
②二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应, ;
③硅酸钠(Na2SiO3)是种白色固体,有很强的粘合性,可溶于水,溶液呈碱性;硅酸钠溶液能与强酸反应,如:;硅酸钠溶液能与氯化钙溶液反应:。
[作出猜想]白色固体的成分是:Ⅰ.硅酸钠; Ⅱ.硅酸钠和碳酸钠; Ⅲ.硅酸钠、碳酸钠和氢氧化钠
[实验探究]取一定量白色固体溶于适量水中形成样品溶液,分组进行如下实验并相互评价:
| 实验操作 | 实验现象 | 结论与评价 | |
第 1 组 | 滴加足量_______ | 有气泡冒出,且产生白色沉淀 | 同学们认为猜想I______(成立或不成立);写出生成气体的化学方程式_______ | |
第 2 组 |
第一步 | 产生白色沉淀 | 第1组同学认为:此步骤还不能准确判断出原固体的成分 | |
第二步 | ________ | 大家一致认为:猜想Ⅱ成立 |
[反思交流]
(1)第2组实验第一步中加入过量氯化钙的作用是____________________________。
(2)有同学认为,第2组实验中不能用氢氧化钙溶液代替氯化钙落液,理由是______________________。
(3)氢氧化钠溶液必须密封保存,且试剂瓶只能用_____________塞。
(2018邢台育才中学一模)某兴趣小组利用如图所示装置(夹持仪器省略),用锌粒与足量稀硫酸反应制取氢气,并还原氧化铜。
(实验1)小组同学先检查装置的气密性,然后称取4.0 g氧化铜于装置C的硬质玻璃管中,并开始实验。
(1)装置A中反应的化学方程式为_____;无水硫酸铜是白色粉末,当C中固体由黑色逐渐变为红色时,D中固体变为蓝色,此现象说明C装置中反应生成了_____(填写物质名称或化学式)。
(2)实验时,应先使A中反应进行一段时间,并在装置D的末端检验气体纯度,再点燃C处酒精灯。这样操作的原因是_____。
(提出问题)实验结束后,C中固体的成分是什么?
(作出猜想)猜想一:Cu;猜想二:Cu和CuO。
(实验2)取出反应后C中固体,称量,质量_____(选填“>”“=”或“<”)3.2 g。得出结论:猜想二正确。
(实验3)为进一步证明(实验2)所得结论是否正确,小组同学用试管取少量C中反应后的固体,向其中滴加_____,振荡,观察到的现象为_____。也得出结论:猜想二正确。
(交流反思)反应结束后,C中固体内还有氧化铜的原因有两个:一是加入的氧化铜没有完全反应;二是反应结束时操作不规范。反应结束时,会造成C中固体内有氧化铜的不规范操作是_____。