题目内容
【题目】某中学化学兴趣小组的同学查资料知道,乙醇(化学式为 C2H5OH)俗称酒精,通常情况下化学性质稳定,在一定条件下能与氧气反应。醋酸具有酸性,能使紫色石溶液变红。无水硫酸铜固体遇水变蓝。现对乙醇与氧气反应进行探究。
(探究活动一)同学们把绕成螺旋状的红色铜丝在酒精灯的外焰上灼烧到通红,取出铜丝,发现表面变黑,趁热插入装有无水乙醇的试管中(如图),铜丝很快变为红色,并闻到刺激性气味。重复上述操作多次,得到A溶液;经称量,实验前后铜丝质量不变。
铜丝灼烧后生成的黑色物质是_________,铜丝除了给反应加热外,还起到____________作用。
(提出问题)生成的刺激性气味的气体是什么?
(猜想与假设)有同学提出刺激性气味的气体可能是:
猜想一:SO2 猜想二:CO2 猜想三:醋酸(C2H4O2)
(讨论与结论)同学们讨论后发表看法:
小兵认为清想一不正确,判断的依据是_______________。
小周认为猜想二也不正确,判断的依据是_______________。
小华认为猜想三有可能正确,原因是醋酸具有挥发性,并有刺激性气味。
(探究活动二)小兰同学设计实验验证后,发现猜想三也不正确。请补充完成小兰的实验操作和现象:取少量A溶液加入试管中,然后______________。
同学们再取少量A溶液加入试管中,加少量无水硫酸铜固体,震荡,变蓝色(已知:乙醇遇无水硫酸铜不显蓝色)。老师告诉同学们该反应生成的刺激性气味的气体为乙醛(C2H40)。请写出由乙醇生成乙醛的化学反应方程式__________。
【答案】氧化铜 催化 反应物中不含有硫元素 二氧化碳没有刺激性气味 滴加石蕊试液,紫色石蕊试液不变色 C2H5OH+CuOC2H4O+H2O+Cu
【解析】
探究活动一:
铜丝灼烧后生成的黑色物质是铜和氧气反应生成的氧化铜,根据探究活动一实验现象可知,实验前后铜丝化学性质、质量不变,所以铜丝除了给反应加热外,还起到催化作用;
讨论与结论:
清想一不正确,判断的依据是反应物中不含有硫元素;
猜想二也不正确,判断的依据是二氧化碳没有刺激性气味;
探究活动二:
若猜想三也不正确,说明A溶液不是醋酸,根据题意可知,醋酸具有酸性,能使紫色石溶液变红。取少量A溶液加入试管中,然后滴加石蕊试液,紫色石蕊试液不变色,说明A溶液不是醋酸;
同学们再取少量A溶液加入试管中,加少量无水硫酸铜固体,震荡,变蓝色(已知:乙醇遇无水硫酸铜不显蓝色)说明有水生成,根据题意可知,加热条件下,乙醇和氧化铜反应生成乙醛、水和铜,反应的化学反应方程式为:C2H5OH+CuOC2H4O+H2O+Cu。
【题目】某化学活动兴趣小组用如图装置进行一氧化碳还原氧化铜的探究实验,反应一段时间后,玻璃管内黑色粉末全部变成红色,澄清石灰水变浑浊。
(1)从安全环保的角度考虑,上述实验需要改进的是______。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为_____。
(3)同学们通过查阅资料得知:①氧化亚铜(Cu2O)和铜均为红色固体;②铜不与稀硫酸反应,Cu2O能和稀硫酸反应(化学方程式为Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O);③硫酸铜溶液为蓝色。他们对反应后玻璃管中的红色固体进行如下探究:
(提出问题)反应后生成的红色固体成分是什么?
(作出猜想)猜想一:红色固体只有Cu
猜想二:红色固体只有Cu2O
猜想三:红色固体为______。
(实验探究)设计如下实验方案
实验操作 | 现象 | 结论 |
甲同学取少量红色固体于试管中, 加入过量的稀硫酸。 | _________ | 猜想一正确。 |
乙同学另取少量红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸。 | 溶液变蓝色,有红色固体剩余。 | 猜想二正确。 |
(思考与分析)乙同学认为猜想二正确,同学们分析后认为他的结论不准确,理由是________。为此,同学们补充进行了以下实验:称取mg红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸充分反应,然后过滤、洗涤、干燥、称量,得到ng固体。当n>______(含m的代数式)时,可以得出猜想三的结论正确。
【题目】为了测定某黄铜(铜锌合金)样品的组成,某化学兴趣小组的同学进行了以下实验:取四份相同质量的样品分别放入等质量的烧杯中,然后分别加入稀硫酸,充分反映后用天平称量,几率试验数据如下:
试验次序 | 第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 |
所取样品的质量/g | 50.0 | 50.0 | 50.0 | 50.0 |
加入稀硫酸的质量/g | 20.0 | 40.0 | 60.0 | 80.0 |
生成气体的质量/g | 0.2 | 0.4 | 0.5 | 0.5 |
请回答下列问题并计算:
(1)经分析,在第1次实验结束后,反应物(所取样品)_____(填“有”或“没有”)完全反应完了。
(2)50.0g样品与足量稀硫酸反应最多能生成气体______g。
(3)计算样品中锌的质量分数_________(写出具体计算过程)。
(4)请在图中画出加入稀硫酸的质量与生成气体的质量的变化关系_________。