【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】 (1)將石蕊試液滴入稀硝酸中 ,預(yù)計(jì)石蕊試液由紫色變 色。 (2)將 Zn片投入稀硝酸中 ,預(yù)計(jì)將產(chǎn)生氫氣。 【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們按上述設(shè)計(jì)做了實(shí)驗(yàn) ,卻發(fā)現(xiàn)石蕊變色后一會(huì)兒即褪去 ,Zn片投入稀 HNO3 中后 ,溶液中冒出氣泡 ,產(chǎn)生無(wú)色氣體 A,在試管口氣體 A變成紅棕色有刺激性氣味的氣體 B。 【提出問(wèn)題】 (1)石蕊試液變色后為何會(huì)褪色 ? (2)上述產(chǎn)生的無(wú)色氣體是什么 ?硝酸具有哪些特性 ? 【查閱資料】看到如此異常的現(xiàn)象 ,在老師的指導(dǎo)下 ,同學(xué)們上網(wǎng)查到了下列資料 : (1)硝酸可與 Zn、 Cu等多種金屬反應(yīng)生成相應(yīng)的硝酸鹽 ,但不生成 H2。 NH3 N2 NO NO2 顏色 無(wú)色 無(wú)色 無(wú)色 紅棕色 溶解性 極易溶于水 不溶于水 不溶于水 可溶于水或硝酸 【猜想與分析】 (1)小明同學(xué)認(rèn)為石蕊變色后又褪色的原因是試管不干凈 ,含有其他雜質(zhì)。要證明小明的觀點(diǎn) , 應(yīng)進(jìn)行的操作是 。 (2)大家一致認(rèn)同了紅棕色氣體 B是 NO2,但對(duì)于無(wú)色氣體 A及變化的原因有不同的看法 : ①小麗同學(xué)認(rèn)為 A是 NH3,但遭到大家的一致反對(duì) ,原因是 。 ②小強(qiáng)同學(xué)認(rèn)為 A是 N2,也遭到大家的一致反對(duì) ,原因是 。 ③經(jīng)討論 ,最終大家獲得了 A是 NO,NO在試管口遇氧氣生成了 NO2的共識(shí)。 (2)含氮元素的某些氣態(tài)物質(zhì)的物理性質(zhì) 【 實(shí)驗(yàn)探究 】 小紅同學(xué)對(duì)硝酸能與 Cu反應(yīng)很感興趣 ,便取了一小塊 Cu片投入稀 HNO3中 ,發(fā)現(xiàn) Cu片溶解 ,也出現(xiàn)了上述 Zn與稀 HNO3反應(yīng)的類(lèi)似現(xiàn)象 ,確認(rèn)生成了 NO,并在老師的幫助下 ,測(cè) 出恰好反應(yīng)的 Cu和 HNO3的質(zhì)量比為 8∶ 21,由此獲得 Cu與稀 HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 【 交流與反思 】 根據(jù)探究結(jié)果 ,請(qǐng)你解釋稀鹽酸跟 Cu不反應(yīng)而稀 HNO3卻能跟 Cu反應(yīng)的原因 。 答案 (6分 )【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】 (1)紅 (1分 ) 【猜想與分析】 (1)取少量稀 HNO3于干凈的試管中 ,滴入石蕊試液 ,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 (或用干凈的 試管重復(fù)上述實(shí)驗(yàn) )(1分 ) (2)① NH3極易溶于水 ,會(huì)溶解在稀 HNO3中 ,不會(huì)放出氣體 (1分 ) ② N2的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定 ,常溫下 N2不會(huì)與氧氣反應(yīng) (1分 ) 【實(shí)驗(yàn)探究】 3Cu+8HNO3? 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(1分 ) 【交流與反思】銅不與稀鹽酸發(fā)生置換反應(yīng) ,是因?yàn)殂~的金屬活動(dòng)性弱于氫。而稀 HNO3具有 強(qiáng)氧化性 ,能與 Cu發(fā)生氧化還原反應(yīng) ,生成 NO等 (若考生答成“稀 HNO3具有特性 ,能與 Cu發(fā)生 其他類(lèi)型的化學(xué)反應(yīng)而生成 NO” ,也可給分 )(1分 ) 解析 【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】 (1)稀硝酸呈酸性 ,石蕊遇酸性溶液會(huì)變紅。 【猜想與分析】 (1)設(shè)計(jì)用一個(gè)干凈的試管進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn) ,從而確定是否是雜質(zhì)影響了溶液顏 色的變化 ,操作為 :取少量稀 HNO3于干凈的試管中 ,滴入石蕊試液 ,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 (2)①氨氣極易溶于水 ,會(huì)溶解在稀 HNO3中 ,所以該氣體不可能是氨氣 。②由于氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì) 很穩(wěn)定 ,常溫下 N2在空氣中不能直接被氧化成 NO2。 【實(shí)驗(yàn)探究】由題干信息可知反應(yīng)物是銅與稀硝酸 ,生成物是硝酸銅、一氧化氮和水 ,設(shè)該化 學(xué)方程式中銅與稀硝酸的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為 x、 y,則 ? =? ,可得 ? =? ,則反應(yīng)的化學(xué)方程式 為 3Cu+8HNO3? 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。 【交流與反思】依據(jù)金屬活動(dòng)性順序可知銅在金屬活動(dòng)性順序中排在氫后 ,所以 Cu不能與鹽 酸反應(yīng)生成氫氣 。稀硝酸具有強(qiáng)氧化性 ,所以能與銅反應(yīng)生成一氧化氮等物質(zhì)。 6463xy821xy388.(2022山東煙臺(tái) ,23,9分 )生石灰常用作食品干燥劑。久置的生石灰里可能會(huì)含有氧化鈣、氫 氧化鈣、碳酸鈣三種物質(zhì)中的一種或幾種 (假設(shè)久置的生石灰中不再含有其他成分 )。為了探 究久置的生石灰的成分 ,某?；瘜W(xué)興趣小組進(jìn)行了以下探究活動(dòng)。 【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】取 g久置的生石灰樣品放入燒杯中 ,進(jìn)行了以下探究實(shí)驗(yàn) ,如圖所示 : ? 【討論與分析】 (1)生石灰可以作干燥劑的原因是 (用化學(xué)方程式表示 )。 (2)向 g濾渣 A中滴加稀鹽酸 ,有氣泡產(chǎn)生 ,說(shuō)明久置的生石灰樣品中一定含有 (填 寫(xiě)化學(xué)式 )。 (3)②中反應(yīng)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。 (4)將混合物 C、 D全部倒入一個(gè)潔凈的燒杯中混合 ,充分反應(yīng)后 ,過(guò)濾 ,得到 1 g濾渣 E和紅色濾 液 F。向?yàn)V液 F中滴加 CaCl2溶液 ,有白色沉淀生成 ,則濾液 F的溶質(zhì)中一定含有 , 還可能含有 。 【解釋與結(jié)論】依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和測(cè)得的數(shù)據(jù)判斷 , g久置的生石灰樣品的成分是 。 答案 (1)CaO+H2O? Ca(OH)2 (2)CaCO3 (3)溶液先變紅色 ,然后變成無(wú)色 (4)Na2CO NaCl NaOH 【解釋與結(jié)論】 Ca(OH) CaCO3 解析 【討論與分析】 (1)生石灰能夠和水反應(yīng)生成氫氧化鈣 ,因而可作干燥劑。 (3)濾液中含 有氫氧化鈣 ,加入酚酞后變紅色 ,后因加入的過(guò)量鹽酸與氫氧化鈣反應(yīng) ,溶液最終呈酸性 ,變?yōu)? 無(wú)色。 (4)混合物 C中一定有①中剩余的碳酸鈉和反應(yīng)生成的氫氧化鈉 ?；旌衔?D中有②中剩 余的稀鹽酸和反應(yīng)生成的氯化鈣 。C、 D混合可能發(fā)生的反應(yīng)有 Na2CO3+CaCl2? CaCO3↓+ 2NaCl、 NaOH+HCl? NaCl+H2O、 Na2CO3+2HCl? 2NaCl+CO2↑+H2O,則濾液 F中一定有 氯化鈉 。濾液 F呈紅色 ,則顯堿性 ,濾液 F中滴加 CaCl2溶液 ,有白色沉淀生成 ,說(shuō)明其中含有碳酸 鈉 ,可能有氫氧化鈉。 教師專(zhuān)用題組 1.(2022山東聊城 ,22,12分 )某化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)一瓶敞口放置氫氧化鈣固體的化學(xué)成分 產(chǎn)生了興趣 ,他們根據(jù)自己所學(xué)知識(shí)進(jìn)行如下探究 : 【提出問(wèn)題】該瓶藥品的化學(xué)成分是什么 ? 【查閱資料】 (1)氫氧化鈣能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)。 (2)氫氧化鈣的溶解度曲線(xiàn)如圖 : ? 【猜想假設(shè)】猜想一 :Ca(OH)2 猜想二 : 猜想三 :CaCO3 【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】 【得出結(jié)論】甲同學(xué)認(rèn)為猜想二正確。 【反思交流】 (1)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的結(jié)論不合理 ,他認(rèn)為猜想 也可能正確 ,原因是 。 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 (1)取 1 g樣品放入盛有 50 g水的燒杯中 ,充分?jǐn)嚢韬?,靜置 燒杯底部有較多固體未溶解 樣品中含有 CaCO3 (2)取實(shí)驗(yàn) (1)中上層清液少許于試管中 ,再向試管中滴加 2~3滴無(wú)色酚酞試液 樣品中含有 Ca(OH)2 (2)丙同學(xué)認(rèn)為要想驗(yàn)證猜想二正確 ,還需做如下實(shí)驗(yàn) :取實(shí)驗(yàn) (1)中未溶解固體于試管中 ,向試 管中滴加適量稀鹽酸 ,如有 ,則猜想二正確。 【 拓展提升 】 要想驗(yàn)證反應(yīng)后物質(zhì)的成分 ,除需驗(yàn)證有生成物以外 ,還應(yīng)考慮反應(yīng)物是否 。 答案 【猜想假設(shè)】 Ca(OH)2和 CaCO3 【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】溶液由無(wú)色變成紅色 【反思交流】 (1)一 氫氧化鈣微溶于水 ,未溶解固體可能只含氫氧化鈣 (2)氣泡產(chǎn)生 【拓展提升】有剩余 (以上答案合理均可得分 ) 解析 【猜想假設(shè)】敞口放置的氫氧化鈣的化學(xué)成分有三種情況 :沒(méi)有變質(zhì) ,是 Ca(OH)2。部分 變質(zhì) ,是 Ca(OH)2和 CaCO3。全部變質(zhì) ,是 CaCO3。 【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】取實(shí)驗(yàn) (1)中上層清液少許于試管中 ,再向試管中滴加 2~3滴無(wú)色酚酞試液 ,酚酞 試液變紅色 ,證明樣品中含有 Ca(OH)2。 【反思交流】 (1)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的結(jié)論不合理 ,他認(rèn)為猜想一也可能正確 ,原因是 :1 g氫氧 化鈣不能完全溶解在 50 g水中 ,燒杯底部較多未溶解的固體也可能只含氫氧化鈣。 (2)取實(shí)驗(yàn) (1)中未溶解固體于試管中 ,向試管中滴加適量稀鹽酸 ,如有氣泡產(chǎn)生 ,說(shuō)明固體中含 有碳酸鈣 ,則猜想二正確。 【拓展提升】要想驗(yàn)證反應(yīng)后物質(zhì)的成分 ,除需驗(yàn)證有生成物以外 ,還應(yīng)考慮反應(yīng)物是否有剩 余。 2.(2022山東濰坊 A,26,10分 )金屬鎂可與熱水反應(yīng)生成氫氧化鎂和氫氣 ,所得溶液呈堿性 ,可使 酚酞溶液顯紅色。某同學(xué)將鎂條放在水中煮沸 ,趁熱取出部分溶液 ,滴加酚酞溶液 ,變?yōu)榧t色 , 放置在空氣中一段時(shí)間后 ,發(fā)現(xiàn)溶液的紅色褪去了。 (1)鎂與熱水反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 (2)查閱資料 :溶液紅色褪去的原因是溶液堿性減弱。 【提出問(wèn)題】導(dǎo)致溶液堿性減弱的原因是什么 ? 【假設(shè)與分析】 假設(shè) 1:可能是氫氧化鎂與 N2或 O2發(fā)生了反應(yīng)。 假設(shè) 2:可能是溶液吸收了空氣中的 。 假設(shè) 3:可能是氫氧化鎂的溶解度隨溫度的降低而 。 由堿的性質(zhì)可知 ,假設(shè) 1不成立。 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 ,保持溫度不變 ,在空氣中放置一段時(shí)間 ,觀