题目内容
某化学兴趣小组在做Al和CuSO4溶液反应实验时,小明将Al丝插入到盛有CuSO4溶液的试管中,发现无明显现象,他非常困惑。小芳告述了他,这是因为 ,并告述了他处理的方法。他按照小芳告述的方法重新做了该实验,但他发现Al丝表面有红色物质析出的同时有气泡产生。这一现象激发了同学们的探究欲望,产生的气体是什么呢?
[提出猜想]该气体可能是SO2、O2、H2中的一种或几种。
同学们猜想该气体可能是SO2、O2、H2中的一种或几种。你认为他们提出该猜想的依据是 。
[查阅资料]SO2的性质与CO2相似。
[设计方案]同学们为验证自己的猜想,设计了如下方案:
(1) 小明认为若是H2 、 O2,实验方法略。
(2) 小芳认为若是SO2 ,则只需将产生的气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量在通气前后洗气瓶的质量,即可验证。
(3) 小组同学合作设计了上图所示装置,排除和验证猜想的气体。
[实验探究]小组同学首先称量装置甲的质量,再将收集的气体从A通入,过一会儿后点燃乙处的酒精灯;一段时间后,发现表面含有CuO的铜丝网变为光亮的红色;停止加热再停止通气体,再次称量装置甲的质量,发现质量无变化。
[实验结论]Al丝插入到CuSO4溶液时,产生的气体是 。
[实验反思](1)若不用称量装置甲的质量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?
小红又设计了下图所示的装置进行实验,她发现试管内液面上升了,于是他得出结论:SO2 与NaOH溶液发生了反应。
小华认为这一方案不严谨,不足以说明SO2 与NaOH溶液确实发生了反应。
他的理由是 。
要得到科学严谨的结论,小华思考后,仍用该装置,补充了一个实验来回答,这个补充实验是: 。
小华采用的是 实验法。这一方法是我们学习化学的一个重要方法。
(2)通过上述实验,该小组同学得出CuSO4溶液中可能含有的物质是 。
铝丝的表面有致密的氧化膜,阻止了铝和硫酸铜的反应。
质量守恒定律 氢气
SO2 能溶于水,NaOH溶液中含有水,SO2 的减少,是SO2 溶于水,还是与NaOH反应,该实验无法说明。
取一只相同的试管,收集满SO2后,倒插入盛水的烧杯中,比较试管中液面上升的高度即可判断。
对比(或比较或控制变量)。 硫酸(稀硫酸)。
【解析】因为铝在常温下就可以与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,所以在做实验时要用砂纸打磨一下。
根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,做出了这些猜想;
因为CuO的铜丝网变为光亮的红色,说明氧化铜被还原了,也就可以证明该气体中含有氢气,停止加热再停止通气体,再次称量装置甲的质量,发现质量无变化,说明该气体中无二氧化硫,故最终可以确定Al丝插入到CuSO4溶液时,产生的气体是氢气
SO2 是能溶于水的,所以试管内气压的变化也可能是SO2 溶于水引起的。可以进行一下对比:一个倒插入水中,一个倒插入氢氧化钠溶液中,液面上升的高度是不同的,插入氢氧化钠溶液中的试管内液面上升的高。
因为产生了氢气,所以可能是硫酸铜溶液中有硫酸。