已知2Al+Fe2O32Fe+Al2O3被称为“铝热反应”.镁和氧化铜也能发生类似的反应,其化学方程式是______.某小组同学在实验室中进行镁和氧化铜反应的实验,充分反应后对于固体剩余物进行了实验探究. 【提出问题】固体剩余物是什么? 【猜想假设】①铜和氧化镁;假设②______;假设③______. 【查阅资料一】大多数金属氧化物都能与盐酸反应生成金属氯化物和水(反应中元素化合价不发生改变). 【实验探索】请完成下列实验.
【总结一】 (1)对于有多种物质参加的化学反应,要推测充分反应后得到的剩余物的成分,需要考虑两个方面:一是______;二是______. (2)一种金属单质可以和另一种金属氧化物反应.思考是否任何一种金属单质都能与另一种金属氧化物反应? 【查阅资料二】该小组同学通过查阅资料,获得以下几组反应信息.
实验组别 | I | II | III | IV | V | 药品 | Al | Fe | Ag | Al | Cu | CuO | CuO | CuO | Fe2O3 | Fe2O3 | 相同条件下是否反应 | 是 | 是 | 否 | 是 | 否 |
答案
反应物是镁和氧化铜,生成物是铜和氧化镁,反应条件是高温,用观察法配平,所以化学方程式是:Mg+CuOCu+MgO; 【猜想假设】根据反应的化学方程式可知,反应后的固体剩余物中一定含有MgO和Cu;对于可能含有的物质,可能是Mg剩余,也可能是CuO剩余,所以固体剩余物假设①铜和氧化镁;假设②铜、氧化镁和镁,假设③铜、氧化镁和氧化铜; [实验探索]:取少量的固体剩余物于试管中,加入稀盐酸(或稀硫酸),如果含有Mg,现象就为固体部分溶解,溶液无色,有气泡冒出;如果含有CuO,实验现象就为:固体部分溶解,溶液变为蓝色; 【总结一】对于有多种物质参加的化学反应,要推测充分反应后得到的剩余物的成分,需要考虑两个方面:一是看生成物,而是考虑反应物是否过量问题,什么物质过量就还含有什么物质; 【总结二】由图表中数据可知金属与金属氧化物发生反应的,金属单质要比氧化物中的金属位置靠前,否则不反应. 故答案为:Mg+CuOCu+MgO; 【猜想假设】②Cu、MgO和Mg③Cu、MgO和CuO 【实验探究】实验操作 | 预期实验现象 | 实验结论 | 取少量固体剩余物于试管中,向其中加入足量的稀硫酸. | (1)固体部分溶解,溶液为无色. | 假设①成立. | (2)固体部分溶解,有气体生成,溶液为无色. | 假设②成立. | (3)固体部分溶解,溶液为蓝色. | 假设③成立. |
举一反三
某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物,并测定样品中草酸晶体的质量分数(假设杂质不参与反应).已知:浓硫酸可作为干燥剂;草酸晶体(H2C2O4•2H2O)的性质见下表:
熔点 | 沸点 | 热稳定性 | 其他 | 101℃~102℃ | 150℃~160℃升华 | 100.1℃分解出水,175℃分解成CO2、CO、H2O | 与Ca(OH)2反应产生白色沉淀(CaC2O4) | 晓敏同学对餐桌上加热食物的某种白色固体燃料产生了浓厚的兴趣,于是她进行了以下探究活动.请你一起参与她的探究过程吧! 【猜想一】固体燃料是固态的酒精吗? 【资料一】酒精,学名乙醇,熔点为-114.1℃,沸点为78.5℃,易溶于水,能与水以任意比互溶. 【得出结论1】根据资料一,你认为常温下酒精的状态是______. 【提出问题】固体燃料可能含有哪些元素? 【资料二】 ①CuSO4+5H2O═CuSO4•5H2O 无水硫酸铜是白色固体五水合硫酸铜是蓝色固体 ②NaOH溶液可以用来充分吸收二氧化碳气体. 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 【得出结论2】根据资料二,白色的无水硫酸铜遇到水变成______色. 【实验探究】 如图所示,晓敏同学取适量固体燃料置于某装置中,用火柴点燃,并将燃烧产生的气体依次通过以下装置.固体燃料燃烧后,有少量固体残余.
【实验现象】 ①A中白色固体部分变蓝,说明燃烧的生成物中有______,可知固体燃料中一定含有______元素. ②B中澄清石灰水变浑浊,说明燃烧的生成物中有二氧化碳,写出B中发生反应的化学方程式______.可知固体燃料中一定含有______元素. ③C、D中无明显变化,说明燃烧生成的二氧化碳已被完全吸收. ④E中黑色的氧化铜逐渐变红,F中澄清石灰水变浑浊,说明燃烧的生成物中还含有的物质是______. 【实验结论3】根据以上实验事实,晓敏认为该白色固体燃料中肯定含有氧元素.你认为晓敏的判断是否合理______,理由是______. | 某化学小组利用如图所示装置(图中固定装置已略去)测定铜锌合金中锌的质量分数.探究过程如下: ①连接实验装置并检查装置气密性. ②向装置Ⅰ中的锥形瓶加入2.0g的铜锌合金样品粉末,由注射器缓缓注入稀硫酸,待到锥形瓶中不再产生气体时,准确读取注射器内读数,减少10.5mL稀硫酸,同时立即夹紧弹簧夹,移出装置Ⅲ中的导管,准确读取量筒内水的体积为214.0mL.(注:样品中的杂质不参加反应 ③装置Ⅰ中剩余固体物质经过适当处理后,准确称量其质量1.4g. ④该小组的三位同学利用实验过程测得不同数据,计算铜锌合金样品中锌的质量分数. 甲同学利用装置Ⅰ中反应前后固体的质量进行计算; 乙同学利用装置Ⅰ中加入稀硫酸的量进行计算; 丙同学利用装置Ⅲ中量取水的体积进行计算,并查得:在标准状况下,氢气的密度为0.09g/L. 回答下列问题: (1)装置Ⅰ中反应的化学方程式为______,实验过程中须加入稀硫酸至不再产生气体,目的是______. (2)步骤③中称量剩余固体之前的正确操作是______、洗涤、干燥. (3)根据实验测定的数据,上述三位同学中______(填“甲”、“乙”或“丙”)同学无法进行计算样品中锌的质量分数. (4)化学小组同学发现:按照丙同学的方案进行计算,致使实验结果出现较大偏差.以下因素可能造成偏差的有______(填标号). A.移出装置Ⅲ时,导管内留存了一部分水 B.实验测量前,没有排除装置Ⅰ中的空气 C.数据处理时,未排除加入稀硫酸所占的体积.
| 天然气的主要成分是甲烷(CH4),某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与: 【提出问题】:甲烷燃烧后生成哪些物质? 【查阅资料】:含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝. 【猜想与假设】:甲:CO2、H2O;乙:CO、H2O; 丙:NH3、CO2、H2O;丁:CO2、CO、H2O. 你认为______同学的猜想是错误的,理由是______. 【实验探究】:为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置:
(1)A、B装置的顺序能否颠倒?(填“能”或“否”)______; (2)实验中用纯净O2而不用空气的原因是______; (3)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中黑色粉末变成红色,由此推断______同学猜想成立; (4)请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中黑色粉末变成红色的化学反应方程式:______、______. | 在化学课上,甲同学将燃烧的钠(Na)迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质.老师告诉同学们,这种黑色颗粒和白色物质都是化学实验室中的常用药品之一. 【提出问题】黑色颗粒和白色物质分别是什么? 【进行猜想】甲认为黑色颗粒是炭(C),白色物质可能是碳酸钠(Na2CO3)或氧化钠(Na2O),乙同学还认为白色物质是氢氧化钠(NaOH).经过分析甲同学认为乙同学的猜想是错误的,其理由是______, 【查阅资料】氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水.碳酸钠也是白色粉末,与盐酸反应会产生二氧化碳、水、氯化钠. 【实验探究】甲同学对黑色颗粒,白色物质分别是什么物质进行实验探究.
实验步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 | 步骤1 | 在氧气流中充分燃烧黑色固体,并把产生的气体通入澄清石灰水中 | 黑色固体完全消失,澄清石灰水变浑浊 | 黑色固体是______ | 步骤2 | 取少量白色固体于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入盐酸 | 产生气泡 | 白色固体是______ |
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