镁被誉为“国防金属”,在航空母舰、舰载机,导弹等武器中应用广泛。某化学学习小组观察镁与硫酸铜溶液反应时,产生大量无色气体,同时有蓝绿色不溶物和棕褐色不溶物生成。学习小组对生成物展开以下探究:
【实验一】探究无色气体的成分
【查阅资料】部分盐溶于水后,能与水分子作用解离出或 , 使溶液显酸性或碱性。
【作出猜想】根据文献资料和元素守恒,对气体成分作出如下猜想:猜想1;;猜想2:;猜想3:。
【实验探究】小组成员按如图装置进行实验:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①扇闻导管口气体的气味 | 无明显气味 | 猜想1不成立 |
② | 带火星的木条不复燃 | 猜想2不成立 |
③用燃着的木条靠近肥皂泡 | 肥皂泡破裂,燃烧,发出爆鸣声 | 猜想3成立 |
【深化探究】分别测量上述硫酸铜溶液和相同溶质质量分数的硫酸钠溶液的 , 发现硫酸铜溶液的 , 硫酸钠溶液的。
【结论】硫酸铜溶液显酸性,是由(填微粒符号)与水分子相互作用的结果;金属镁能与溶液中的反应生成。
【实验二】探究蓝绿色不溶物的成分
【查阅资料】碱式碳酸铜为绿色固体,不溶于水但能溶于酸。
【作出猜想】猜想1:;猜想2:;猜想3:和。
【实验探究】向蓝绿色不溶物滴加足量稀硫酸,不溶物溶解,无气泡产生。则猜想(填数字)错误。小明同学结合初中所学知识,认为猜想1也不合理,理由是。
【查阅资料】某种碱式硫酸铜为蓝绿色固体,不溶于水能溶于酸。
【设计实验】请你帮助小明设计方案,验证蓝绿色不溶物中含有。简述实验操作及现象(可供选择的试剂:稀盐酸,稀硫酸,溶液):。
【实验三】探究棕褐色不溶物的成分
【查阅资料】
①棕褐色不溶物成分较为复杂,为和中的不确定组成;
②不溶于水,能与稀硫酸发生反应:。
【实验探究】取少量棕褐色不溶物于试管中,滴加稀硫酸至过量,溶液变蓝,试管底部有亮红色固体。
【交流讨论】对棕褐色不溶物成分的推测较多,以下为其中两位同学的讨论:甲同学认为一定有 , 乙同学反对该观点,认为没有 , 而是(填化学式),也能产生上述实验现象,理由是(结合化学方程式和必要的文字说明)。