向硫酸铜溶液中加入过量铁粉.充分反应后过滤.所得固体物质是A.铁粉B.铁粉和铜粉的混合物C.铜粉D.硫酸亚铁和硫酸铜的混合物题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

28、据报道，截至目前珠江三角洲许多水域和土壤中的重金属含量严重超标，这些重金属对人们的身体健康构成了很大的威胁．某学校学习小组拟从含有大量硫酸亚铁、少量硫酸铜以及不溶性杂质的工业废水中回收金属铜并获得硫酸亚铁晶体．请你协助填写有关空格：
（1）操作步骤和目的如下：

操作步骤	目的
①将废水过滤	① 除去不溶性杂质
②向滤液中加入过量铁粉	② 与硫酸铜完全反应
③ 过滤	③将Cu和过量的铁粉与FeSO4溶液分离
④在过滤后固体混合物中加入过得量稀硫酸	④ 除去过量的铁
⑤将反应后的混合物过滤	⑤ 得到硫酸亚铁溶液和铜
⑥ 将滤液蒸发结晶	⑥得到硫酸亚铁晶体

（2）写出步骤②和步骤④的化学方式：

Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．

．
（3）步骤②中，加入的铁粉刚好反应完后，继续加入的铁粉对最后得到的铜和硫酸亚铁晶体质量的影响分别是（填增大、减小或不变）：铜的质量

18、请你参与下列探究：
【问题情景】某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出．这一现象激发起同学们的探究欲望，生成的是什么气体？
【提出猜想】从物质组成元素的角度，放出的气体可能是SO₂、O₂、H₂．
【查阅资料】SO₂易溶于水，它能与NaOH反应，生成Na₂SO₃．
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
（1）甲同学认为是O₂，则检验方法是

用带火星的木条试验，看木条是否复燃

．
（2）乙同学认为是SO₂，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量．写出SO₂与NaOH反应的化学方程式

SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O

．
（3）实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体．

如果放出的是O₂和H₂，你认为方案中的安全隐患是

实验时剩余气体B通过加热的试管易发生爆炸事故

．
丙同学认为：为确保安全，实验前应先收集一试管气体，用拇指

堵住试管囗，靠近火焰点火，

，若不发出

尖锐的爆鸣声

，方可采用上面的装置进行实验．
【实验探究】经丙同学确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发现质量无增减．
结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是

H₂

．
【思维拓展】
（1）由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有

H₂SO₄

物质．
（2）不通过称量，如何判断SO₂与NaOH溶液发生了反应呢？有一同学设计了右图所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，就得出SO₂与NaOH溶液发生反应的结论．其他同学认为这一方案不严谨，理由是

SO₂溶于水中也会导致试管内气压减小，液面上升

．要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的实验是

把烧杯中的氢氧化钠换成硫酸钠溶液，做一个对比试验

．
CuSO₄溶液对过氧化氢的分解具有催化作用．有同学想猜想其他盐溶液也能在这个反应中起到同样的作用，于是他们做了以下的探究：
（1）清你帮助他们完成实验报告：

实验过程	实验现象	实验结论
在一支试管中加入5ml5%的H₂O₂溶液，然后滴入适量的FeCl₃溶液，把带火星的木条伸入试管．	试管中有大量的气泡产生，伸入的带火星的木条复燃	FeCl₃溶液可以催化分解H₂O₂

（2）已知FeCl₃在水中可分离出Fe³⁺和Cl^-，同学们提出以下猜想：
①甲同学的猜想：真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的H₂O；
②乙同学的猜想：真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺；
③丙同学的猜想：真正催华分解 H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Cl^-；
你认为最不可能的是

甲

同学的猜想，理由是

因过氧化氢溶液中自身有水，可见水不是催化剂

．
（3）同学们对余下的两个猜想，用实验进行了探究．请你仔细分析后填表：

实验过程	实验现象	实验结论
向盛有5ml5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的HCl，并把带火星的木条伸入试管	无明显现象	起催化作用的不是Cl^-
向盛有5ml5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的 Fe（NO₃）₃溶液，并把带火星的木条伸入试管	试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃	起催化作用的是Fe³⁺

用18mol/L的硫酸配置100ml 1.0mol/L的稀硫酸，若实验仪器有：
A.100ml量筒 B．托盘天平 C．玻璃棒 D.50ml容量瓶
E.10ml量筒 F．胶头滴管 G.50ml烧杯 H.100ml容量瓶
（1）实验时应选用仪器的先后顺序是（填入编号）

F、E、G、C、H

．
（2）在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是（填写编号）

B、C、D

．
A．使用容量瓶前检查它是否漏水
B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗
C．配置溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线1cm-2cm处，用滴管滴加蒸馏水到标线．
D．配置溶液时，如果试样是液体，用量筒量取后直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线1cm-2cm处，用滴管加入蒸馏水到标线．
E．盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次．

（2013?惠山区一模）过氧化钠（Na₂O₂）是一种淡黄色固体．在一次科技活动中，某化学兴趣小组的同学将包有Na₂O₂固体的棉花放入了如图1的实验装置中，当倾倒二氧化碳时，发现了

蜡烛自下而上逐渐熄灭（合理均可）

现象；同时也惊奇地发现棉花团燃烧了起来．

【提出问题】棉花团为什么会燃烧起来呢？
【查阅资料】
（1）在常温下Na₂O₂能和CO₂反应生成一种气体和碱性物质．
（2）在常温下Na₂O₂能和水发生反应：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
（3）无水硫酸铜为白色固体，吸水后变为蓝色．
【设计实验】经过讨论后，小组同学设计了如图2的实验进行探究．
【实验步骤】
①检查整套装置的气密性；
②把相关的试剂放入对应的仪器内（D装置的U型管内放有足量的Na₂O₂固体，烧杯内盛有饱和的澄清石灰水），并按图2组装整套实验仪器；
③用力推动针筒的活塞，把稀盐酸注入试管内；
④一段时间后，在P处放置一根带火星的小木条，观察现象．
注：整个实验中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响．
【实验现象】
①无水硫酸铜

没有变蓝色

；②带火星的小木条复燃；③

饱和的澄清石灰水变浑浊

．
【实验分析】
（1）“小木条复燃”说明Na₂O₂和CO₂反应生成了

氧气（O₂）

；实验现象③说明该反应放出了热量；同时棉花团是可燃物，棉花团因为同时满足燃烧所需的三个条件，所以燃烧起来了．
（2）请你写出Na₂O₂和CO₂反应的化学方程式

2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂

【拓展提高】
同学们在实验室发现一瓶放置了较长时间的过氧化钠粉末，已知发生了部分变质，同学们取3.00g变质粉末决定探究其中的成分及其质量．
【提出问题】变质的过氧化钠粉末中有哪些成分，它们的质量是多少？
【猜想与假设】
（1）粉末成分是Na₂O₂和NaOH的混合物
（2）粉末成分是

Na₂O₂和Na₂CO₃

的混合物
（3）粉末成分是Na₂O₂、NaOH 和Na₂CO₃的混合物…
【设计实施方案】

实验步骤	实验现象
①取15g变质粉末于一支大试管内，加入适量的水，共收集到1.6g气体，然后用带火星木条检验生成的气体．	固体完全溶解，有气泡产生，带火星的小木条复燃
②继续向上述试管中加入足量的石灰水，充分反应．	有白色沉淀生成
③将②中物质过滤，得到滤渣，将其洗涤、干燥并称量，得固体5g．

【解释与结论】同学们经过认真计算分析，确定了粉末中含有的成分及质量
计算过程：
【反思与评价】
（1）实验室在保存过氧化钠时应注意密封保存．
（2）有同学提出把第②步实验中足量的石灰水改为足量氯化钙溶液，至沉淀不再生成时过滤，向滤液中滴加无色酚酞试液，若液体变红，则证明原粉末中有NaOH．你认为该方案是否合理并说明理由

不合理，因为常温下Na₂O₂和水也能生成NaOH，使无色酚酞试液变红，所以不能证明原粉末中有NaOH

．

（2012?惠城区模拟）下列有关化学实验的“目的→操作→现象→结论”的描述中不正确的是（　　）

选项	目的	操作	现象	结论
A	比较铝和铜的金属活动性	将砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中	铝丝表面有红色铜析出	铝比铜活泼
B	检验露置在空气中的氢氧化钠溶液是否变质	取少量氢氧化钠溶液，滴入稀盐酸	有气泡产生	氢氧化钠溶液已经变质
C	探究物质溶解于水的热量变化	向一定量的水中加入硝酸铵晶体，充分搅拌	溶液温度下降	盐类物质溶于水都能使溶液温度下降
D	鉴别一氧化碳和二氧化碳	往两瓶气体中分别加入澄清石灰水，振荡	一瓶变浑浊，一瓶无变化	变浑浊的是二氧化碳，无变化的是一氧化碳

（2012?南京二模）下列有关化学实验的“目的、操作、现象、结论”的描述都正确的是（　　）

选项	目的	操作	现象	结论
A	比较锌和铜的金属活动性	将砂纸打磨过的锌片浸入硫酸铜溶液中	锌片表面有黑色物质析出	锌比铜活泼
B	检验露置在空气中的氢氧化钠溶液是否变质	取少量氢氧化钠溶液，滴入澄清石灰水	有白色沉淀生成	氢氧化钠溶液已经变质
C	探究物质溶于水时的热量变化	向一定量的水中加入硝酸铵晶体，搅拌	溶液温度降低	盐类物质溶于水都是溶液温度降低
D	检验某水样是否是硬水	取少量该水样于洁净试管中，滴入少许肥皂水，振荡	无泡沫产生．并起浮渣	该水样是硬水

向硫酸铜溶液中加入过量铁粉，充分反应后过滤，所得固体物质是

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