小雨发现一种神奇的蜡烛,点燃后发现怎么也“吹不灭”,于是对这种蜡烛产生了浓厚的兴趣,下面请你和小雨一起进行探究。
【查阅资料】
普通蜡烛由石蜡和烛芯制成,吹不灭的蜡烛在普通蜡烛的烛芯外包裹了一层打火石。打火石是在某种金属中掺入少量稀土元素制成的合金,它的着火点只有150°C蜡烛燃烧时包裹在石蜡内的打火石并不燃烧,当吹“灭”蜡烛时,未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧,从而使蜡烛复燃。
【问题与思考】
(1)蜡烛燃烧时,包裹在石蜡内的打火石并不燃烧,原因是:_____,如果将这种蜡烛熄灭,你应采用的方法是_____。
(2)蜡烛芯外包裹的打火石中的金属是什么?
【实验探究】
吹不灭的蜡烛芯外的打火石含的金属可能是镁、铝、铁或铜中的一种,为确定该金属的成分,他们决定继续探究。(不考虑打火石中稀土元素对探究金属性质的影响)
实验序号 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
1 | 取该打火石,用砂纸打磨后观察 | 打火石呈_____色 | 打火石中的金属一定不是铜 |
2 | 取少量打磨后的打火石于试管中,加入稀盐酸 | 有气泡产生,溶液无色 | 打火石中的金属一定不是_____。 |
3 | 将少量打磨后打火石加入到硫酸铜溶液中 | 打火石表面有红色物质析出 | 打火石中的金属一定是镁 |
【讨论交流】
(1)实验3中涉及的化学方程式为_____。
(2)你认为实验3的方案是否合理_____(填“是”或“否”),如合理请说明理由,如不合理请设计一个方案进一步确认该金属是镁:_____。
没有与氧气接触 用湿抹布盖灭 银白色 铁 否 将打火石放入到硫酸铝的溶液中,有白色固体析出
【详解】
{问题与思考}
(1)包裹在石蜡内的打火石被石蜡覆盖不能与氧气接触,所以包裹在石蜡内的打火石并不燃烧,故填没有与氧气接触;
当吹“灭”蜡烛时,未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧,从而使蜡烛复燃,所以如果将蜡烛熄灭,采用的方法是利用隔绝氧气的原理来熄灭,如用湿抹布盖灭,故填用湿抹布盖灭。
{实验探究}
1、金属镁、铝、铁均为银白色固体,金属铜是红色固体,如果打火石中的金属一定不是铜,则打火石呈银白色,故填银白;
2、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,氯化亚铁溶于水后溶液呈浅绿色,取少量打磨后的打火石于试管中,加入稀盐酸后溶液呈无色,说明溶液中不含氯化亚铁,则打火石中的金属一定不是铁,故填铁。
{讨论交流}
(1)实验3中的反应是镁与硫酸铜反应生成硫酸镁与铜,故反应的化学方程式写为:Mg+CuSO4=MgSO4+Cu;
(2)打火石含的金属可能是镁、铝、铁或铜中的一种,而其中的镁、铝均能与硫酸铜反应生成红色固体铜,即打火石含的金属还可能是铝,所以实验3的方案是不合理,故填否;
镁的金属活动性比铝强,如果进一步确认该金属是镁,可以进行如下实验:将打火石放入到硫酸铝的溶液中,如果观察到有白色固体析出,则可以确定打火石中的金属为镁,故填将打火石放入到硫酸铝的溶液中,有白色固体析出。
规律 | 发生条件 | 实例 |
H2+金属氧化物→金属+水 | ①加热 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
H2+CuOCu+H2O 3H2+Fe2O32Fe+3H2O |
碳+金属氧化物→金属+CO2 | ①高温 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
C+2CuO2Cu+CO2↑ 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ |
金属+酸→盐+氢气 | ①浓硫酸,硝酸具有氧化性,和金属反应不生成氢气; ②在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢 |
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4(稀)==Al2(SO4)3+3H2↑ |
金属+盐→新盐+新金属 | ①盐必须能溶于水 ②在金属活动性顺序表中,排在前面的金属才能置换出后面的金属 ③钾、钙、钠很活泼,与盐溶液反应不能置换出金属 |
Cu+Hg(NO3)2==Hg+Cu(NO3)2 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu |
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某黑色物质可能是CuO、C中的一种或两种,小宇.小林同学为研究该黑色物质,设计如下方案(若有C存在,含量较少):
小宇.小林同学分别设计的两个实验方案如下:
小林:黑色粉末(通入氢气,并加热)产物与白色硫酸铜接触
试回答:
(1)小宇方案中证明有氧化铜的实验现象是___________ _______。
(2)小林方案中仅有氧化铜的实验现象是____________________ 。
(3)以上两个方案中,你认为哪个方案更好,理由是什么?
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(4)小新同学也设计了一个方案:直接将黑色粉末放在空气中加热,请你帮小新判断一下是否可以 (填行或不行),理由
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